内容正文:
2025年春学期高二年级期末考试试卷
生物
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(每小题2分,共50分)
1. 中国科学家于2016年1月,在广西发现了目前世界上最小的陆地蜗牛,十只蜗牛才能填满一个针眼。下列关于小蜗牛体内有机物的叙述正确的是
A. 小蜗牛体内的tRNA上的密码子决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
B. 小蜗牛细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等
C. 小蜗牛体内的还原性糖包括葡萄糖、糖原、果糖
D. 小蜗牛体内的氨基酸在细胞中氧化分解的终产物是二氧化碳和水
【答案】B
【解析】
【详解】A、密码子存在于mRNA中,A错误;
B、细胞膜的基本支架是磷脂,动物细胞膜上还有胆固醇,B正确;
C、蜗牛体内糖原不是还原性糖,C错误;
D、氨基酸的代谢终产物还有尿素等含氮的物质,D错误。
故选B。
2. 癌细胞主要依赖无氧呼吸产生ATP。癌细胞通过细胞膜上的GLUT大量摄取葡萄糖,生成乳酸,细胞单羧酸转运蛋白(MCT1)是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白,癌细胞中MCT1基因显著表达。当葡萄糖充足时,MCT1能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是( )
A. 癌细胞无氧呼吸产生ATP的过程一般与吸能反应相联系
B. GLUT是一种转运蛋白,在癌细胞膜上的数量比正常细胞多
C. 癌细胞无氧呼吸过程不会使细胞内CO2浓度发生变化
D. 乳酸被MCT1运入癌细胞后可作为替代葡萄糖的能源物质
【答案】A
【解析】
【分析】由题意知:癌细胞即使在氧气供应充足条件下,也主要依赖无氧呼吸提供能量,产生大量乳酸,说明癌细胞主要进行的是无氧呼吸;当葡萄糖充足时,MCT1能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则运进细胞,说明乳酸被MCT1运进细胞,可作为替代葡萄糖的能源物质。
【详解】A、ATP的合成是吸能反应,所需的能量一般来自放能反应,因此产生ATP的过程一般与放能反应相联系,A错误;
B、癌细胞通过细胞膜上的GLUT将葡萄糖运进细胞,故GLUT是一种转运蛋白,癌细胞进行无氧呼吸需要大量原料,因此癌细胞膜上GLUT比正常细胞多,B正确;
C、癌细胞无氧呼吸过程只产生乳酸,不会使细胞内CO2浓度发生变化,C正确;
D、当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞,说明乳酸被MCT1运入癌细胞后可作为替代葡萄糖的能源物质,D正确。
故选A。
3. 蛋白质糖基化是指糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团结合的反应。真核细胞中该过程起始于内质网,结束于高尔基体。糖基化后的蛋白质对蛋白酶具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )
A. 多肽链中氨基酸的种类和数量会影响糖基化修饰
B. 高尔基体功能障碍可能会影响细胞间的识别作用
C. 溶酶体膜内侧蛋白质的糖基化修饰程度可能较低
D. 蛋白质的糖基化需多种信号分子和细胞骨架参与
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质糖基化是糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应,所以多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰;该过程起始于内质网,结束于高尔基体,若内质网的功能障碍则糖基化不能形成,滞留在内质网,从而影响细胞间的识别作用。
【详解】A、根据题意,蛋白质糖基化是糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应,所以多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰,A正确;
B、蛋白质糖基化过程起始于内质网,结束于高尔基体,所以高尔基体的功能障碍会影响蛋白质糖基化,从而影响细胞间的识别作用,B正确;
C、溶酶体内含有较多的水解酶,但是溶酶体自身的膜蛋白却不会被水解酶水解,推测可能与蛋白质糖基化修饰程度较高有关,C错误;
D、蛋白质的糖基化是一个复杂的过程,需要多种信号分子来调控反应的进行,同时细胞骨架可为相关反应提供结构支撑和物质运输的轨道等,所以需要多种信号分子和细胞骨架参与,D正确。
故选C。
4. 全球新冠疫情形势严峻,截止2020年11月,全球已有累计五千五百多万患者,新冠病毒是一种 RNA复制型病毒,能特异性的侵染人体肺部细胞。下列表述中正确的是 ( )
A. 新冠病毒结构简单,核糖体是其唯一的细胞器
B. 该病毒遗传物质的基本单位是4 种核糖核酸
C. 新冠病毒和人体细胞的遗传物质被彻底水解后得到的产物都是 6 种
D. 新冠病毒增殖过程中需要宿主细胞提供核苷酸、ATP、DNA聚合酶、解旋酶等物质
【答案】C
【解析】
【分析】生物病毒是一类个体微小,结构简单,只含单一核酸(DNA或RNA),必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞型微生物。
【详解】A、新冠病毒无细胞结构,无细胞器,A错误;
B、新冠病毒遗传物质的基本单位是4种核糖核苷酸,B错误;
C、新冠病毒的遗传物质为RNA,被彻底水解后有6种产物,分别是A、U、G、C四种碱基,以及磷酸和核糖,人体细胞的遗传物质是DNA,彻底水解后,产物同为6种,分别是A、T、G、C四种碱基,磷酸和脱氧核糖,C正确;
D、新冠病毒是RNA复制型病毒,增殖过程中不需要DNA聚合酶、解旋酶,D错误。
故选C。
5. 细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动,下列叙述正确的是( )
A. 酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸
B. NADH是光反应的产物之一,能催化C3的还原
C. 胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖
D. 与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能
【答案】D
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶的化学本质是蛋白质,少数是RNA,酶催化作用表现的特点是高效性、专一性和需要温和的条件。
【详解】A、酶的本质是蛋白质或RNA,蛋白质彻底水解的产物是氨基酸,而RNA初步水解的产物是核糖核苷酸,其彻底水解产物是核糖、磷酸和四种碱基,A错误;
B、NADH是细胞呼吸(如糖酵解、三羧酸循环)的产物,而非光反应的产物。光反应中生成的是NADPH,用于C3的还原。此外,NADPH是还原剂而非催化剂,B错误;
C、胰岛素是激素,通过信号传导调节肝糖原合成,其本身不具有催化作用,C错误;
D、糖蛋白(如细胞表面受体)和糖脂(如血型抗原)中的糖链参与细胞识别、免疫应答等信息传递功能,D正确。
故选D。
6. 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁(主要成分是肽聚糖),具有抗菌消炎的作用。下列叙述正确的是( )
A. 溶菌酶也能分解植物细胞的细胞壁
B. 溶菌酶在生物体内外均可发挥作用
C. 具有分泌功能的细胞才能产生酶
D. 溶菌酶催化反应完成后立即被降解
【答案】B
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA;酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
【详解】A、酶具有专一性,溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁(主要成分是肽聚糖),植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,因此溶菌酶不能分解植物细胞的细胞壁,A错误;
B、只要条件适宜,溶菌酶在生物体内外均可发挥作用,B正确;
C、酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,只要是活细胞(哺乳动物成熟的红细胞除外)都能产生酶,C错误;
D、酶分子能循环利用,即溶菌酶催化反应完成后没有被立即降解,D错误。
故选B。
7. 细胞中含磷化合物与生命活动密切相关,下列叙述中错误的是
A. 核糖体无膜结构,但其组成成分中仍具有含磷化合物
B. 小肠绒毛上皮细胞吸收K+会导致细胞内ADP含量增加
C. 细胞核与线粒体中的含磷化合物只有DNA和RNA
D. 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程体现膜的流动性
【答案】C
【解析】
【详解】A、核糖体无膜结构,其主要成分是蛋白质和rRNA,其中rRNA属于含磷化合物,A正确;
B、小肠绒毛上皮细胞吸收K+的方式是主动运输,需要消耗ATP,因此会导致细胞内ADP含量增加,B正确;
C、细胞核与线粒体中的含磷化合物有DNA、RNA和磷脂等,C错误;
D、突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的方式是胞吐,利用了膜的流动性,D正确。
故选C。
8. 如图为葡萄糖进入某细胞的示意图,下列叙述错误的是( )
A. ①与葡萄糖结合后,其形状会发生改变
B. ②构成细胞膜的基本骨架,其中的两层完全相同
C. 葡萄糖通过图示方式进入细胞不需要消耗能量
D. 葡萄糖进入细胞膜内侧后,①的形状会恢复
【答案】B
【解析】
【分析】转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、由图可知,葡萄糖从高浓度运输到低浓度,且需要载体蛋白的协助,所以葡萄糖进入该细胞属于易化扩散。①是载体蛋白,主动转运和易化扩散中载体蛋白与被运输的物质结合后,载体蛋白的形状会发生可逆改变,A正确;
B、②是磷脂双分子层,构成细胞膜的基本骨架,细胞膜具有不对称性,构成膜的两层磷脂分子并不完全相同,B错误;
C、易化扩散(协助扩散)需要蛋白质的协助,但不需要消耗能量,C正确;
D、易化扩散(协助扩散)中载体蛋白的形状会发生可逆改变,当葡萄糖运输至细胞膜内侧后,载体蛋白会恢复至原来的形状,D正确。
故选B。
9. 下图是甲状腺滤泡上皮细胞与运输I-有关的物质运输示意图,钠钾泵可维持细胞外的较高的钠离子浓度,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞内需要钠碘同向转运体介导。下列叙述正确的是( )
A. I-进入甲状腺滤泡是被动运输过程
B. Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是主动运输过程
C. 抑制ATP水解酶的活性不会降低该细胞摄取碘的能力
D. 钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析:Na+外流,K+内流消耗ATP,属于主动运输;I-内流是主动运输,需要依靠Na+浓度差(Na+内流所提供的势能)。
【详解】A、I-进入甲状腺滤泡需要Na+内流所提供的势能,是主动运输过程,A错误;
B、Na+外流消耗ATP,Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是被动运输过程,B错误;
C、抑制ATP水解酶的活性,会抑制钠离子外流,从而降低该细胞摄取碘的能力,C错误;
D、载体蛋白具有特异性,钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性,D正确。
故选D。
10. 绿色植物在光照条件下,吸收O2和释放CO2的过程称为光呼吸。光呼吸氧化的底物乙醇酸(C2H4O3)是从同化CO2过程的中间产物转变而来的。下图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 高O2含量环境中,C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
B. 光呼吸释放的CO2进入同一细胞的叶绿体参与暗反应至少需穿过8层磷脂分子
C. CO2/O2的值增大时,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸
D. 光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率
【答案】A
【解析】
【分析】1、线粒体膜上没有运输葡萄糖的载体蛋白,故葡萄糖不能进入线粒体。
2、叶绿体和线粒体均是具有两层膜的细胞器,一层膜具有两层磷脂分子。
【详解】A、分析题图可知,高O2含量环境中,光呼吸产生的C2在线粒体中被分解产生CO2,而葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,然后才可以进入线粒体被分解,A错误;
B、光呼吸释放的CO2(生成场所为线粒体基质)进入同一细胞的叶绿体(叶绿体基质)参与暗反应至少需穿过4层生物膜(2层线粒体膜和2层叶绿体膜),即8层磷脂分子,B正确;
C、CO2/O2的值增大时,CO2与C5结合转化为C3,有利于光合作用的进行,同时C5与O2反应生成乙醇酸(C2)减少,不利于光呼吸的进行,C正确;
D、分析题图可知,光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率,D正确。
故选A。
11. 科学史是人类认识自然和改造自然的历史。下列叙述正确的是( )
A. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水
B. 希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入草酸铁,光照下叶绿体可以释放有放射性的氧气
C. 施莱登和施旺运用了不完全归纳法提出了细胞学说,该结论具有一定的局限性
D. 罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗—亮—暗的三层结构亚显微照片是物理模型
【答案】C
【解析】
【分析】1、施莱登通过对花粉、胚珠和柱头组织的观察,施旺主要研究动物细胞的形成机理和个体发育过程,建立了细胞学说,运用了不完全归纳法。
2、鲁宾和卡门用同位素标记法,证明了光合作用释放的O2来自H2O。
【详解】A、鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水,A错误;
B、18O没有放射性,因此希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入草酸铁,光照下叶绿体不能释放出有放射性的氧气,B错误;
C、施莱登和施旺运用了不完全归纳法提出了细胞学说,由于并没有对所有个体进行观察,因此该结论具有一定的局限性,C正确;
D、罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗—亮—暗的三层结构亚显微照片是细胞膜本身的结构,不是物理模型,D错误。
故选C。
12. 内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构相互连接而形成的一个巨大、连续且内腔相通的膜性管道系统,其中含有糖基转移酶等多种酶。这种细胞器外连细胞膜,内连核膜的外膜和部分线粒体外膜,在细胞的生物膜系统中占据中心地位。研究表明,内质网参与了细胞中多种具膜结构的形成。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜、内质网膜、线粒体膜和核膜等都属于生物膜
B. 内质网膜与线粒体外膜通过囊泡转移实现膜成分更新
C. 内质网可对来自核糖体的多肽进行糖基化等分子修饰
D. 内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
【答案】B
【解析】
【分析】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。
【详解】A、细胞膜和细胞中各种细胞器膜、囊泡膜以及核膜都是生物膜,A正确;
B、据题可知,内质网膜与部分线粒体外膜可直接相连,故内质网膜和线粒体外膜之间通常不通过囊泡转移实现膜成分更新,B错误;
C、内质网中有糖基转移酶,能对来自核糖体的多肽进行糖基化修饰,C正确;
D、内质网是细胞中膜面积最大的细胞器,有利于进行细胞中的物质运输,D正确。
故选B。
13. 在氧气充足时,某些肿瘤细胞消耗葡萄糖主要生成乳酸,同时大量摄取谷氨酰胺分解后产物进入线粒体彻底氧化分解,为癌细胞快速增殖提供能量。下列叙述正确的是( )
A. 肿瘤细胞中葡萄糖分解产生的丙酮酸主要在线粒体基质中被利用
B. 在氧气充足时,正常细胞和肿瘤细胞能量的主要来源为葡萄糖的彻底氧化分解
C. 谷氨酰胺分解产生的[H],在线粒体内与O2结合形成水,同时释放出大量能量
D. 正常细胞有氧呼吸产生的丙酮酸,能和水彻底分解形成CO2和[H],释放大量能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、肿瘤细胞在氧气充足时,葡萄糖分解为丙酮酸后主要在细胞质基质中转化为乳酸,而非进入线粒体利用,A错误;
B、正常细胞能量主要来自葡萄糖彻底氧化,但肿瘤细胞此时主要依赖谷氨酰胺分解产物彻底氧化,而非葡萄糖,B错误;
C、谷氨酰胺分解产生的[H]在线粒体内膜通过电子传递链与O₂结合生成水,并释放大量能量(ATP),C正确;
D、丙酮酸分解为CO₂和[H]的过程(三羧酸循环)在线粒体基质中进行,释放少量能量,大量能量产生于后续电子传递链,D错误。
故选C。
14. 洋葱在生物学细胞观察实验中是特别常用的材料,其各部分的细胞形态结构和生理功能各不相同。下面关于洋葱的细胞结构及其功能说法正确的是( )
A. 洋葱的辛辣刺激物质主要存在于细胞质基质中
B. 洋葱鳞茎叶内表皮细胞中参与能量转换的结构有叶绿体和线粒体
C. 洋葱根尖分生区细胞内有大液泡,可被碱性染料染成深色
D. 洋葱鳞茎叶表皮细胞的细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小
【答案】D
【解析】
【分析】紫色洋葱的叶片分两种,一种是管状叶,绿色,这种叶片可用于提取和分离叶绿体中的色素;紫色洋葱的另一种叶片是鳞片叶,其内外表皮都由一层细胞构成,适于显微镜观察。其中外表皮紫色,适于观察质壁分离复原;洋葱鳞片叶的内表皮浅色,适于观察DNA、RNA在细胞中的分布状况。观察有丝分裂的最佳材料是根尖,一是色浅,无其他色素干扰;二是此处细胞处于分裂周期中,能找到进行分裂的细胞。
【详解】A、洋葱的辛辣刺激物质(如硫化物)主要储存在液泡中,而非细胞质基质。液泡是植物细胞中储存多种代谢产物的主要结构,A错误;
B、洋葱鳞茎叶内表皮细胞属于储藏组织,长期处于地下环境,缺乏光照,因此不含叶绿体。其参与能量转换的结构仅有线粒体和细胞质基质(负责呼吸作用),而非叶绿体,B错误;
C、根尖分生区细胞是未成熟的、持续分裂的细胞,其特点是细胞核大、细胞质浓厚,液泡较小或呈分散状态;大液泡是成熟细胞(如根尖成熟区细胞)的特征,C错误;
D、在质壁分离实验中,原生质层的伸缩性大于细胞壁。当细胞失水时,原生质层会收缩脱离细胞壁,说明细胞壁的伸缩性较小,D正确。
故选D。
15. 某油料植物种子成熟过程(左图)和萌发过程(右图)中的物质含量的变化如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 该种子成熟过程中干物质增多主要是由于叶片的光合产物运往其中储存
B. 该种子成熟过程中细胞内自由水与结合水的比值一般会降低
C. 该种子萌发时,细胞中的脂肪可以转化为糖类参与氧化供能
D. 该种子萌发时,细胞的干重中C元素含量增加而O元素含量减少
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
2、由曲线图分析可知,种子萌发过程中胚乳组织中的脂肪含量下降,葡萄糖、蔗糖含量呈先上升后下降的趋势,据此推测萌发过程中胚乳组织中的脂肪酶催化脂肪水解转化成葡萄糖、蔗糖。
【详解】A、植物光合作用能够产生有机物,该种子成熟过程中干物质增多主要是由于叶片的光合产物运往其中储存,A正确;
B、在种子成熟过程中自由水与结合水的比值一般会降低,种子的呼吸逐渐减弱,代谢减慢,B正确;
C、种子萌发过程中胚乳组织中的脂肪含量下降,葡萄糖、蔗糖含量呈先上升后下降的趋势,据此推测该种子萌发时,细胞中的脂肪可以转化为糖类参与氧化供能,C正确;
D、种子萌发时要吸收大量的水分,干重增加应该是脂肪水解时加入的水的质量,故导致萌发种子干重增加的主要元素是O元素,D错误。
故选D。
16. 某生物研究小组以菠菜叶为实验材料,探究CO2浓度对光合作用强度的影响,实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于无关变量
B. 图乙bc段平缓,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降
C. 图乙c点之后曲线上升,说明随NaHCO3浓度增加光合作用增强
D. 将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液,可用于测定小圆叶片的呼吸作用强度
【答案】B
【解析】
【分析】1、装置甲可用来探究光照强度对光合作用强度的影响,因此实验的自变量是光照强度,因变量应该是反映光合作用强度的指标,即叶片上浮速率或一定时间内圆叶片浮起的数量。
2、图乙表示圆叶片上浮至液面所需时间,时间越短,说明光合作用强度越大,产生的氧气就越多,因此图示说明,随着NaHCO3溶液浓度的上升,光合速率不断上升,但是达到一定程度后又会开始下降。
【详解】A、该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于因变量,A错误;
B、图乙bc段平缓,NaHCO3浓度增加,但纵坐标变化不明显,说明此时限制光合速率增大的因素可能是光照强度,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降,B正确;
C、图乙c点之后曲线上升,上浮到液面所需要时间更长,说明随NaHCO3浓度增加光合作用下降,C错误;
D、呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,二氧化碳会被NaOH吸收,叶片不能上浮,无法测得气体体积变化,因此不能测得呼吸作用强度,且氢氧化钠是强碱,小圆片放在氢氧化钠溶液中会死亡,D错误。
故选B。
17. 科学家发现有一种细菌可利用锰氧化释放的能量将二氧化碳合成为有机物。下列有关该细菌的叙述,错误的是( )
A. 它合成有机物的方式和硝化细菌相似
B. 它与植物叶肉细胞合成葡萄糖所需能量的来源相同
C. 该细菌合成的有机物可用于自身的生命活动
D. 细胞质基质可作为该细菌细胞呼吸的场所
【答案】B
【解析】
【分析】化能合成作用:自然界中少数种类的细菌,虽然细胞内没有叶绿素,不能进行光合作用,但是能够利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物,这种合成作用,叫做化能合成作用,这些细菌也属于自养生物。
硝化细菌,不能利用光能,但能将土壤中的NH3氧化成HNO2,进而将HNO2氧化成HNO3.硝化细菌能利用这两个化学反应中释放出来的化学能,将CO2和水合成为糖类,这些糖类可供硝化细菌维持自身的生命活动。
【详解】A、结合分析可知,该细菌合成有机物的方式和硝化细菌相似,都属于化能合成作用,A正确;
B、该细菌和植物叶肉细胞合成有机物时所需的能量来源不相同,前者是化学能,后者是光能,B错误;
C、该细菌合成的有机物中的化学能可满足自身的生命活动所需能量的来源,C正确;
D、细菌为原核生物,只有核糖体一种细胞器,其细胞呼吸的场所是细胞质基质,D正确。
故选B。
18. 取某乔木树冠上、下层两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲叶片为上层叶,乙叶片为下层叶
B. 光照强度大于N时,光照强度不是限制甲、乙叶片光合作用的因素
C. 光照强度为N时,甲叶片的实际光合速率等于乙叶片的
D. 光照强度为M时,甲叶片产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质
【答案】A
【解析】
【分析】分析图形:甲叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度高于乙叶片,故甲属于树冠上层叶片,乙属于树冠下层叶片。
【详解】A、对比甲、乙曲线可知,甲叶片的净光合速率达到最大时所需光照强度高于乙叶片,故甲叶片为上层叶,乙叶片为下层叶,A正确;
B、光照强度为N时,乙叶片的光合作用强度不再随光照强度的增加而增强,则光照强度大于N时,光照强度不是限制乙叶片光合作用的因素;此时甲叶片的光合作用强度随光照强度的增加而增强,光照强度是限制甲叶片光合作用的因素,B错误;
C、实际光合速率=呼吸速率+净光合速率,光照强度为N时,甲和乙的净光合速率相等,但据图可知甲、乙叶片的呼吸速率并不相等,故此时甲和乙的实际光合速率不相等,C错误;
D、在光照强度为M时,甲叶片的净光合速率为零,此时既能进行光合作用,又能进行呼吸作用,甲植物叶肉细胞内产生ATP的场所有叶绿体(光反应产生)、线粒体(有氧呼吸第二、三阶段产生)、细胞质基质(细胞呼吸第一阶段产生),D错误。
故选A。
19. 下列关于酶和ATP的叙述中,错误的有几项( )
①不宜采用淀粉酶催化淀粉的水解反应来探究pH对酶活性的影响
②T4DNA连接酶可以连接平末端和黏性末端仍可说明酶具有专一性
③酶和ATP都含有C、H、O、N四种元素
④细胞膜上某些催化ATP水解的酶可能同时具有转运离子的功能
⑤酶促反应需要适宜的条件,因此酶只能在生物体内发挥催化作用
⑥酶的合成过程中,一般伴随ATP的水解反应
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
【答案】A
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
2、ATP元素组成:ATP由C、H、O、N、P五种元素组成。结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,水解时远离A的特殊的化学键断裂,为新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】①因为盐酸能催化淀粉水解,所以不可用淀粉酶催化淀粉的反应,探究pH对酶活性的影响,①正确;
②酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,T4DNA连接酶可以连接平末端和黏性末端仍可说明酶具有专一性,②正确;
③酶的本质是蛋白质或RNA,与ATP都至少含有C、H、O、N四种元素,③正确;
④细胞膜上某些催化ATP水解的酶可能同时具有转运离子的功能,如质子泵兼有催化和运输功能,④正确;
⑤适宜条件下,酶在体内外都可发挥催化作用,⑤错误;
⑥酶的合成过程需要消耗能量,一般伴随着ATP的水解进行,⑥正确。
综上所述,⑤错误,①②③④⑥正确。
故选A。
20. 水是“生命之源”。下列有关水的叙述正确的是( )
A. 细胞膜中磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过水通道蛋白进出细胞
B. 水是活细胞中含量最多的化合物,自由水的含量与细胞代谢水平呈正相关
C. 有氧呼吸过程中产生的[H]在线粒体基质中氧化生成水
D. 种子收获后晒干的目的是降低结合水的比例使种子细胞代谢水平降低,便于储存
【答案】B
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,自由水具有能够流动和容易蒸发的特点,结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分,自由水与结合水的比值越大,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。
【详解】A、水分子进出细胞的方式有自由扩散和协助扩散(通过水通道蛋白),并非只能通过水通道蛋白,A错误;
B、活细胞中含量最多的化合物是水,自由水参与许多化学反应,其含量与细胞代谢水平呈正相关,代谢旺盛时自由水含量高,B正确;
C、有氧呼吸中,[H] 与氧气在线粒体内膜上结合生成水,不是线粒体基质,C错误;
D、种子收获后晒干,主要是减少自由水的比例,从而降低细胞代谢水平便于储存,D错误。
故选B。
21. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水,气孔关闭;保卫细胞吸水,气孔开放,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关
B. 保卫细胞吸水会影响叶片光合作用,不利于植物生长
C. 出现“烧苗”时,保卫细胞的细胞液浓度升高气孔开放
D. 夏季天气晴朗的中午气孔关闭,导致叶肉细胞内暗反应停止。
【答案】A
【解析】
【分析】保卫细胞吸水,叶片气孔开启;保卫细胞失水,叶片气孔关闭。运用植物细胞渗透作用的原理:当外界溶液浓度>细胞液浓度,细胞失水;当外界溶液浓度<细胞液浓度,细胞吸水。
【详解】A、植物细胞吸水和失水主要与液泡有关。液泡内含有细胞液,当外界溶液浓度与细胞液浓度存在差异时,会发生渗透作用。保卫细胞的吸水和失水也是通过渗透作用实现的,所以保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关,A正确;
B、保卫细胞吸水,气孔开放,有利于植物吸收二氧化碳进行光合作用,是有利于植物生长的,而不是不利于植物生长,B错误;
C、“烧苗”是因为外界溶液浓度过高,植物细胞失水。此时保卫细胞失水,气孔关闭,而不是气孔开放,C错误;
D、夏季天气晴朗的中午,气孔关闭,二氧化碳供应减少,暗反应速率减慢,但不会停止,因为细胞呼吸产生的二氧化碳也可用于暗反应,D错误。
故选A。
22. 贵州都匀是“名茶之乡”,都匀毛尖富含K、Ca、Mg、Zn等元素,具有独特口感、颜色鲜绿等特点。在毛尖茶加工过程中,通过高温杀青抑制了多酚氧化酶的活性,从而保留了茶叶的翠绿色。下列说法正确的是( )
A. Fe、Zn、B等微量元素归根结底来自无机环境,没有一种是细胞所特有
B. 由资料可知多酚氧化酶能够催化叶绿素的合成,保留了茶叶的翠绿色
C. 茶叶叶肉细胞代谢的主要场所为细胞质基质,其中心体与细胞有丝分裂密切相关
D. 离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气,体现了细胞是生命活动的基本单位
【答案】A
【解析】
【分析】细胞中的大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素有Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。活细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。离体的叶绿体在一定条件下释放氧气,体现了叶绿体是光合作用的场所。
【详解】A、细胞中的化学元素都直接或间接来自无机环境,因此细胞中的Fe、Zn、B等微量元素归根结底来自无机环境,A正确;
B、由题目可知,当高温抑制多酚氧化酶活性之后,茶叶呈现绿色,说明该酶本身是可以分解叶绿素的,B错误;
C、茶植株是高等植物,不存在中心体,C错误;
D、离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气体现了叶绿体是光合作用的场所,该事实不能说明细胞是生命活动的基本单位,D错误。
故选A。
23. 近期科学家在国际空间站(ISS)的密闭舱室中,意外发现了一种新型细菌,这种被称为“ISS肠杆菌”的发现揭示了微生物在极端条件下的适应和进化机制。下列叙述正确的是( )
A. ISS肠杆菌能在极端环境生存依赖于其生物膜系统
B. ISS肠杆菌可能发生基因突变或染色体变异
C. ISS肠杆菌可在自身核糖体上合成特殊蛋白质
D. 线粒体能为极端环境下生活的ISS肠杆菌供能
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞的区别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、原核细胞只有细胞膜,没有复杂的生物膜系统,A错误;
B、ISS肠杆菌为原核生物,没有染色体,不会发生染色体变异,B错误;
C、ISS肠杆菌有核糖体,可在自身核糖体上合成特殊蛋白质,C正确;
D、ISS肠杆菌为原核生物,没有线粒体,D错误。
故选C。
24. 科学家对酶的特性进行探索,下列关于酶的实验叙述正确的是( )
A. 用麦芽糖、淀粉、淀粉酶作为实验材料,验证酶的专一性时,可用斐林试剂进行检测
B. 可用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
C. 研究pH对酶活性的影响时,不宜用淀粉作为底物
D. 探究木瓜蛋白酶能否催化蛋白质的水解实验中,可用双缩脲试剂进行鉴定
【答案】C
【解析】
【分析】1、探究pH对酶活性的影响一般不选用过氧化氢为底物。
2、探究温度对酶活性的影响一般不选用斐林试剂进行检测。
3、酶具有高效性,同无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的效果更显著,催化效率更高。
【详解】A、麦芽糖及其水解产物葡萄糖都属于还原糖,都可以与斐林试剂反应产生砖红色沉淀,因此该实验不能用斐林试剂检测实验结果,A错误;
B、由于过氧化氢本身的分解易受温度的影响,因此不能利用过氧化氢和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,B错误;
C、在研究pH对酶活性的影响时,因淀粉在酸性条件下也会水解,所以不宜选用淀粉和淀粉酶,C正确;
D、木瓜蛋白酶的化学本质是蛋白质,无论木瓜蛋白酶能否催化蛋白质的水解,加入双缩脲试剂均为出现紫色,故探究木瓜蛋白酶能否催化蛋白质的水解实验中,不可用双缩脲试剂进行鉴定,D错误。
故选C。
25. 鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2
B. 鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C. 骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D. 图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同
【答案】B
【解析】
【分析】由图可知,其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞,可转化为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体,可以在无氧条件下转化为乙醛和CO2,乙醛再转化为酒精。
【详解】A、由图可知,其他组织细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸通过循环系统进入骨骼肌细胞,可转化为丙酮酸,通过无氧呼吸产生酒精和CO2,A正确;
B、鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以留存在乳酸或酒精中,B错误;
C、由图可知,骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与,C正确;
D、因为酶具有专一性,图示两种细胞线粒体中与呼吸作用的产物不同,可能呼吸作用有关的酶不完全相同,D正确;
故选B。
二、非选择题(共50分)
26. 人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。
(1)图中过程①中有两种选择限制酶的方案,它们分别是___________或___________。过程②需要先将大肠杆菌用___________处理。
(2)PCR过程每次循环分为3步,其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为___________,得到的产物一般通过___________的方法来鉴定。在PCR反应体系中一般需要加入Mg2+,原因是___________。
(3)据图可知,该目的基因的具体功能是___________。为了使重组质粒中目的基因正常表达,还需要插入的序列有___________。
(4)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入___________和___________培养一段时间挑选出___________色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
【答案】(1) ①. 只用 BamHI ②. 同时用 EcoRI和 BamHI ③. Ca2+
(2) ①. 复性 ②. 琼脂糖凝胶电泳 ③. 耐高温的DNA 聚合酶需要Mg2+激活
(3) ①. 指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成 ②. 启动子和终止子
(4) ①. 青霉素 ②. X-gal ③. 白
【解析】
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【小问1详解】
根据图解可知,含有目的基因的外源DNA和运载体上都有限制酶BamHI、EcoRI和EcoRV的识别序列和切割位点,但用EcoRV切割会破坏目的基因,因此图中过程①有两种限制酶选择方案,它们分别是只用BamHⅠ或同时用 EcoRⅠ和 BamHⅠ;过程②需要先将大肠杆菌用Ca2+处理,使其处于能吸收周围环境中DNA分子的生理状态。
【小问2详解】
PCR过程每次循环分为3步,其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为复性,得到的产物一般通过琼脂糖凝胶电泳的方法来鉴定。在PCR反应体系中一般需要加入Mg2+,原因是耐高温的DNA 聚合酶需要Mg2+激活。
【小问3详解】
据图可知,最终获得乙肝病毒蛋白,该目的基因的具体功能是指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成。为了使重组质粒中目的基因正常表达,还需要插入的序列有启动子和终止子。
【小问4详解】
重组质粒含有青霉素抗性基因,为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素,质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,所以还可以在培养基中加入X-gal,培养一段时间,由于插入目的基因后lacZ基因被破坏,菌落将呈白色,故挑选出白色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
27. 马拉松是一项高负荷、大强度竞技运动,改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。请结合甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题:
(1)据图分析,骨骼肌细胞中产生ATP场所是_______________。
(2)赛跑运动中,葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向是:__________________、_______________、___________。
(3)据图分析乙运动员更适合从事马拉松运动。依据是:__________________________。
(4)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域。运动员根据自己情况选择使用。从迅速提升能量供应的角度,应选用含________(无机盐/脂肪/葡萄糖)的饮品,理由是__________________________。
(5)从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么?_______________________。
【答案】(1)线粒体(或答线粒体基质,线粒体内膜)、细胞质基质
(2) ①. 以热能形式散失 ②. 储存在乳酸中 ③. 转化到ATP中
(3)甲乙在摄氧量(运动强度)相同并较高的情况下,乙产生的乳酸少。肌肉利用氧的能力强(或随运动强度/摄氧量增加,乙乳酸值上升比甲慢)
(4) ①. 葡萄糖 ②. 葡萄糖可以被直接吸收(是主要能源物质),供能快,脂肪需经消化后才能被吸收,供能慢(或分解脂肪需要的氧多)。无机盐不供能。
(5)有机物和能量被彻底分解利用(减少物质和能量的浪费);减少机体内有害物质积累
【解析】
【分析】据图分析:随着运动强度的增加,摄氧量逐渐增加并趋于稳定,乳酸含量逐渐增加。图中的甲在同等含氧量条件下的乳酸含量高于乙。
【小问1详解】
运动的过程中,骨骼肌进行有氧呼吸和无氧呼吸,有用呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,无氧呼吸的场所是细胞质基质,二者均可产生ATP,产生的ATP的场所有细胞质基质和线粒体。
【小问2详解】
剧烈运动的过程中,葡萄糖无论通过有氧呼吸还是无氧呼吸氧化分解,释放的能量大多都是以热能的形式散失,少数用于合成ATP。无氧呼吸的过程中,葡萄糖在细胞质基质中首先分解成丙酮酸和NADH,产生少量的能量,之后再进一步分解成乳酸。
【小问3详解】
根据乙乳酸的含量低于甲可知,乙更适合从事马拉松运动。因为甲乙在摄氧量(运动强度)相同并较高的情况下,乙产生的乳酸少。肌肉利用氧的能力强(或随运动强度/摄氧量增加,乙乳酸值上升比甲慢)。
【小问4详解】
从迅速提升能量供应的角度,应选用含葡萄糖的饮品。一方面葡萄糖可以被直接吸收,供能快,脂肪需经消化后才能被吸收,供能慢;另一方面,脂肪的含氢量高,氧化分解脂肪消耗的氧气比糖类多,故为了减少运动员在运动过程中产生乳酸的量,一般宜选用葡萄糖作为补充能量的物质。
【小问5详解】
从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义有机物和能量被彻底分解利用;减少机体内有害物质积累等。
【点睛】考查细胞呼吸的过程和意义,:要求学生理解糖类和脂肪作为呼吸底物的不同,并结合所学知识准确作答。
28. 生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系;乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答下列问题。
(1)甲图中,若生物体为蓝细菌,细胞消耗ATP的主要场所是______。而在玉米体内,叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是______。
(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量,需要依次经过甲图中______(填数字)过程。
(3)乙图中,若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系,在d分钟后曲线变成水平的主要原因是______。
(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能______。Fe3+也能催化H2O2的分解,但与过氧化氢酶相比,要达到生成物量的最大值,反应时间一般______d分钟。
【答案】(1) ①. 细胞质(基质) ②. 叶绿体类囊体薄膜
(2)①②③④ (3)底物已完全被消耗尽
(4) ①. 降低化学反应的活化能 ②. 大于##长于
【解析】
【分析】甲图分析:①②分别是ATP的形成和分解。③是细胞呼吸形成ATP,④是生命活动中ATP的消耗。
【小问1详解】
蓝细菌为原核细胞,没有复杂的细胞器,细胞质基质是细胞代谢的主要场所,因此消耗ATP的主要场所是细胞质基质。玉米为真核细胞,产生ATP的过程既有细胞的呼吸过程,也有其特有的光合作用过程,过程②利用过程①产生的ATP合成有机物,应表示光合作用,则①过程为光反应过程产生ATP,叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是叶绿体类囊体薄膜。
【小问2详解】
光合作用可利用太阳光能合成有机物,骨骼肌收缩需要的能量来自细胞呼吸,故从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量,需要依次经过图1中①光反应、②暗反应、③呼吸作用、④ATP水解供能。
【小问3详解】
乙图中,横轴为反应时间,纵轴为生成物的量,随着时间的延长,反应物逐渐减少,直至被消耗尽,生成物的量不在增加,因此在d分钟后曲线变成水平的主要原因是H2O2被完全分解。
【小问4详解】
过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能降低反应所需要的活化能,酶具有高效性,无机催化剂较有机催化剂催化效率较酶低,故使反应达到平衡所需时间大于图中的d点。
29. 为探究不同补光灯等对大棚草莓光合生长、果实产量和品质的综合影响,科研人员进行了实验(温度、CO2浓度等因素适宜,各组均补光4h/d),结果如下表所示,回答下列问题:
组别
光源
红蓝光比
叶片净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
单果均重
(g)
结果数
(个/m2)
可溶性糖
(mg/g)
CK
不补光
16.04
11.95
305
2.17
T1
高压钠灯
8.5:1
14.06
11.26
329
2.78
T2
LED灯
4.9:1
17.03
16.22
381
2.45
T3
LED灯
3.0:1
15.39
16.06
356
2.37
T4
荧光灯
1.9:1
16.32
12.34
337
2.17
注:高压钠灯耗能较大
(1)在阴雨天、夜间或冬春季节寡日照地区,为提高大棚作物的光合作用强度以提高作物产量,常使用红光和蓝光作为补充光源而不用绿光的原因是______。
(2)据实验结果分析,______(填“红光”或“蓝光”)有利于糖类的合成。高压钠灯虽然有利于提高果实的品质,但实际农业生产中却很少选择,推测其经济效益不高原因可能是______。
(3)荧光灯处理下的草莓叶片净光合速率较高,根茎叶的生长旺盛,但草莓的产量不高,原因可能是______。可见,光质(光的颜色)不仅可以影响植物的光合作用,还可以作为______调控植物的生长发育、物质输送等。
(4)综合结果分析,将红蓝光配比为______灯作为在冬春季节少日照地区大棚草莓的补光光源最好。
【答案】(1)光合色素主要吸收红光和蓝紫光,而对绿光的吸收最少
(2) ①. 红光 ②. 高压钠灯的耗电量大,产量提高不显著
(3) ①. 荧光灯不利于草莓叶片光合产物的输出,光合产物主要用于根茎叶生长 ②. 信号
(4)4.9:1的LED
【解析】
【分析】1、光反应的场所是类囊体薄膜,包括水的光解和ATP的合成。暗反应的场所是叶绿体基质,包括CO2的固定和C3的还原。将光反应和暗反应联系起来的物质是ATP和NADPH,光反应的产物是ATP、NADPH、O2。
2、植物叶绿体色素主要吸收蓝紫光和红光。
【小问1详解】
植物体内的光合色素主要吸收红光和蓝紫光,而对绿光的吸收最少,所以常使用红光和蓝光作为补充光源而不用绿光。
【小问2详解】
相比CK组,T2、T3、T4组可知,随红蓝光比值增大,可溶性糖含量也增大,则说明红光有利于糖类的合成。高压钠灯的耗电量大,产量提高不显著,经济效益不高,所以高压钠灯虽然有利于提高果实的品质,但实际农业生产中却很少选择其作为补充光源。
【小问3详解】
荧光灯不利于草莓叶片光合产物的输出,光合产物主要用于根茎叶生长(营养生长),所以荧光灯处理下的草莓叶片净光合速率较高,根茎叶的生长旺盛,但草莓的产量不高。光质(光的颜色)不仅可以影响植物的光合作用,还可以作为信号调控植物的生长发育、物质输送等。
【小问4详解】
综合结果分析,红蓝光配比为4.9:1的LED,叶片净光合速率、单果均重、结果数和可溶性糖的含量都比红蓝光配比为3.0::1的高,所以红蓝光配比为4.9:1的LED作为在冬春季节寡日照地区大棚草莓的补光光源最好。
30. 帕金森综合征是一种神经退行性疾病,主要致病因素是神经细胞中α-Synuclein蛋白聚积。正常情况下溶酶体中的多种水解酶在适宜的pH下可以将α-Synuclein蛋白水解。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异(如图所示)。为了探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,科研人员进行了一系列研究。回答下列问题:
(1)TMEM175蛋白在细胞的___中合成,之后经内质网加工并通过___运输至高尔基体。最后,高尔基体利用生物膜具有___的特点,“出芽”形成具有膜蛋白TMEM175的溶酶体。
(2)溶酶体的内部和膜上具有多种蛋白质,这些蛋白质结构多种多样,具体表现在___(多项选择)等不相同。①氨基酸的种类;②氨基酸的数目;③氨基酸的排列顺序;④蛋白质的空间结构。
(3)根据图中信息分析,帕金森综合征患者的神经细胞中α-Synuclein蛋白聚积,可能的原因是:患者的TMEM175蛋白失去了___的功能,使溶酶体内的pH___(填“高”或“低”)于正常值,影响了溶酶体内___的活性,从而导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解而聚积。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. 囊泡 ③. (一定的)流动性 (2)①②③④
(3) ①. 运输H+ ②. 低 ③. 酶
【解析】
【分析】溶酶体是“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。被溶酶体分解后的产物,如果是对细胞有用的物质,细胞可以再利用,废物则被排出细胞外。
【小问1详解】
TMEM175蛋白在细胞的核糖体中合成,之后经内质网加工并通过囊泡运输至高尔基体。最后,高尔基体利用生物膜具有(一定的)流动性的特点,“出芽”形成具有膜蛋白TMEM175的溶酶体。
【小问2详解】
蛋白质结构多种多样的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链条数及其盘曲折叠形成的空间结构不同。
故选①②③④。
【小问3详解】
结合图示可推测,TMEM175蛋白结构改变导致无法行使正常功能,即使得溶酶体中的H+无法转运到细胞质基质,导致溶酶体中的pH低于正常值,影响了溶酶体中相关酶的活性,导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病。
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2025年春学期高二年级期末考试试卷
生物
(满分100分,考试时间75分钟)
一、单项选择题(每小题2分,共50分)
1. 中国科学家于2016年1月,在广西发现了目前世界上最小的陆地蜗牛,十只蜗牛才能填满一个针眼。下列关于小蜗牛体内有机物的叙述正确的是
A. 小蜗牛体内的tRNA上的密码子决定蛋白质中氨基酸的排列顺序
B. 小蜗牛细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等
C. 小蜗牛体内的还原性糖包括葡萄糖、糖原、果糖
D. 小蜗牛体内的氨基酸在细胞中氧化分解的终产物是二氧化碳和水
2. 癌细胞主要依赖无氧呼吸产生ATP。癌细胞通过细胞膜上GLUT大量摄取葡萄糖,生成乳酸,细胞单羧酸转运蛋白(MCT1)是哺乳动物细胞膜上同向转运乳酸和H+的跨膜蛋白,癌细胞中MCT1基因显著表达。当葡萄糖充足时,MCT1能将乳酸和H+运出细胞,当葡萄糖缺乏时则将乳酸和H+运进细胞。下列推测错误的是( )
A. 癌细胞无氧呼吸产生ATP的过程一般与吸能反应相联系
B. GLUT是一种转运蛋白,在癌细胞膜上的数量比正常细胞多
C. 癌细胞无氧呼吸过程不会使细胞内CO2浓度发生变化
D. 乳酸被MCT1运入癌细胞后可作为替代葡萄糖的能源物质
3. 蛋白质糖基化是指糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团结合的反应。真核细胞中该过程起始于内质网,结束于高尔基体。糖基化后的蛋白质对蛋白酶具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )
A. 多肽链中氨基酸的种类和数量会影响糖基化修饰
B. 高尔基体功能障碍可能会影响细胞间的识别作用
C. 溶酶体膜内侧蛋白质的糖基化修饰程度可能较低
D. 蛋白质的糖基化需多种信号分子和细胞骨架参与
4. 全球新冠疫情形势严峻,截止2020年11月,全球已有累计五千五百多万患者,新冠病毒是一种 RNA复制型病毒,能特异性的侵染人体肺部细胞。下列表述中正确的是 ( )
A. 新冠病毒结构简单,核糖体是其唯一的细胞器
B. 该病毒遗传物质的基本单位是4 种核糖核酸
C. 新冠病毒和人体细胞的遗传物质被彻底水解后得到的产物都是 6 种
D. 新冠病毒增殖过程中需要宿主细胞提供核苷酸、ATP、DNA聚合酶、解旋酶等物质
5. 细胞中的化合物共同协作维持细胞正常的生命活动,下列叙述正确的是( )
A. 酶彻底水解的产物是氨基酸或核糖核苷酸
B. NADH是光反应的产物之一,能催化C3的还原
C. 胰岛素能够催化肝脏细胞生成肝糖原降低血糖
D. 与蛋白质或脂质结合的糖类可具有细胞间信息传递的功能
6. 溶菌酶能够溶解细菌的细胞壁(主要成分是肽聚糖),具有抗菌消炎的作用。下列叙述正确的是( )
A. 溶菌酶也能分解植物细胞的细胞壁
B. 溶菌酶在生物体内外均可发挥作用
C. 具有分泌功能的细胞才能产生酶
D. 溶菌酶催化反应完成后立即被降解
7. 细胞中含磷化合物与生命活动密切相关,下列叙述中错误的是
A 核糖体无膜结构,但其组成成分中仍具有含磷化合物
B. 小肠绒毛上皮细胞吸收K+会导致细胞内ADP含量增加
C. 细胞核与线粒体中的含磷化合物只有DNA和RNA
D. 突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程体现膜的流动性
8. 如图为葡萄糖进入某细胞的示意图,下列叙述错误的是( )
A. ①与葡萄糖结合后,其形状会发生改变
B. ②构成细胞膜的基本骨架,其中的两层完全相同
C. 葡萄糖通过图示方式进入细胞不需要消耗能量
D. 葡萄糖进入细胞膜内侧后,①的形状会恢复
9. 下图是甲状腺滤泡上皮细胞与运输I-有关的物质运输示意图,钠钾泵可维持细胞外的较高的钠离子浓度,血浆中I-进入甲状腺滤泡上皮细胞内需要钠碘同向转运体介导。下列叙述正确的是( )
A. I-进入甲状腺滤泡是被动运输过程
B. Na+进入甲状腺滤泡上皮细胞是主动运输过程
C. 抑制ATP水解酶的活性不会降低该细胞摄取碘的能力
D. 钠碘同向转运体只能转运Na+和I-,说明该转运体有特异性
10. 绿色植物在光照条件下,吸收O2和释放CO2的过程称为光呼吸。光呼吸氧化的底物乙醇酸(C2H4O3)是从同化CO2过程的中间产物转变而来的。下图为某植物体内光合作用和光呼吸的示意图,下列有关叙述错误的是( )
A. 高O2含量环境中,C2和葡萄糖均可在线粒体内被彻底分解成CO2和H2O
B. 光呼吸释放的CO2进入同一细胞的叶绿体参与暗反应至少需穿过8层磷脂分子
C. CO2/O2的值增大时,有利于进行光合作用而不利于进行光呼吸
D. 光呼吸会减少叶绿体内C3的合成量,降低光合作用效率
11. 科学史是人类认识自然和改造自然的历史。下列叙述正确的是( )
A. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水
B. 希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入草酸铁,光照下叶绿体可以释放有放射性的氧气
C. 施莱登和施旺运用了不完全归纳法提出了细胞学说,该结论具有一定的局限性
D. 罗伯特森用电镜拍摄的细胞膜暗—亮—暗的三层结构亚显微照片是物理模型
12. 内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构相互连接而形成的一个巨大、连续且内腔相通的膜性管道系统,其中含有糖基转移酶等多种酶。这种细胞器外连细胞膜,内连核膜的外膜和部分线粒体外膜,在细胞的生物膜系统中占据中心地位。研究表明,内质网参与了细胞中多种具膜结构的形成。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜、内质网膜、线粒体膜和核膜等都属于生物膜
B. 内质网膜与线粒体外膜通过囊泡转移实现膜成分更新
C. 内质网可对来自核糖体的多肽进行糖基化等分子修饰
D. 内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
13. 在氧气充足时,某些肿瘤细胞消耗葡萄糖主要生成乳酸,同时大量摄取谷氨酰胺分解后产物进入线粒体彻底氧化分解,为癌细胞快速增殖提供能量。下列叙述正确的是( )
A. 肿瘤细胞中葡萄糖分解产生的丙酮酸主要在线粒体基质中被利用
B. 在氧气充足时,正常细胞和肿瘤细胞能量主要来源为葡萄糖的彻底氧化分解
C. 谷氨酰胺分解产生的[H],在线粒体内与O2结合形成水,同时释放出大量能量
D. 正常细胞有氧呼吸产生的丙酮酸,能和水彻底分解形成CO2和[H],释放大量能量
14. 洋葱在生物学细胞观察实验中是特别常用的材料,其各部分的细胞形态结构和生理功能各不相同。下面关于洋葱的细胞结构及其功能说法正确的是( )
A. 洋葱的辛辣刺激物质主要存在于细胞质基质中
B. 洋葱鳞茎叶内表皮细胞中参与能量转换的结构有叶绿体和线粒体
C. 洋葱根尖分生区细胞内有大液泡,可被碱性染料染成深色
D. 洋葱鳞茎叶表皮细胞的细胞壁的伸缩性比原生质层的伸缩性小
15. 某油料植物种子成熟过程(左图)和萌发过程(右图)中的物质含量的变化如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 该种子成熟过程中干物质增多主要是由于叶片的光合产物运往其中储存
B. 该种子成熟过程中细胞内自由水与结合水的比值一般会降低
C. 该种子萌发时,细胞中的脂肪可以转化为糖类参与氧化供能
D. 该种子萌发时,细胞干重中C元素含量增加而O元素含量减少
16. 某生物研究小组以菠菜叶为实验材料,探究CO2浓度对光合作用强度的影响,实验装置及实验结果如图所示。下列说法正确的是( )
A. 该实验中小圆叶片上浮到液面的时间属于无关变量
B. 图乙bc段平缓,可适当缩短台灯与烧杯的距离使曲线进一步下降
C. 图乙c点之后曲线上升,说明随NaHCO3浓度增加光合作用增强
D. 将图甲装置中的NaHCO3溶液换成NaOH溶液,可用于测定小圆叶片的呼吸作用强度
17. 科学家发现有一种细菌可利用锰氧化释放的能量将二氧化碳合成为有机物。下列有关该细菌的叙述,错误的是( )
A. 它合成有机物的方式和硝化细菌相似
B. 它与植物叶肉细胞合成葡萄糖所需能量的来源相同
C. 该细菌合成的有机物可用于自身的生命活动
D. 细胞质基质可作为该细菌细胞呼吸的场所
18. 取某乔木树冠上、下层两种叶片,分别测定其净光合速率,结果如图所示。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 甲叶片为上层叶,乙叶片为下层叶
B. 光照强度大于N时,光照强度不是限制甲、乙叶片光合作用因素
C. 光照强度为N时,甲叶片的实际光合速率等于乙叶片的
D. 光照强度为M时,甲叶片产生ATP的场所是线粒体和细胞质基质
19. 下列关于酶和ATP的叙述中,错误的有几项( )
①不宜采用淀粉酶催化淀粉的水解反应来探究pH对酶活性的影响
②T4DNA连接酶可以连接平末端和黏性末端仍可说明酶具有专一性
③酶和ATP都含有C、H、O、N四种元素
④细胞膜上某些催化ATP水解的酶可能同时具有转运离子的功能
⑤酶促反应需要适宜的条件,因此酶只能在生物体内发挥催化作用
⑥酶的合成过程中,一般伴随ATP的水解反应
A. 一项 B. 二项 C. 三项 D. 四项
20. 水是“生命之源”。下列有关水的叙述正确的是( )
A. 细胞膜中磷脂具有疏水的尾部,水分子只能通过水通道蛋白进出细胞
B. 水是活细胞中含量最多的化合物,自由水的含量与细胞代谢水平呈正相关
C. 有氧呼吸过程中产生的[H]在线粒体基质中氧化生成水
D. 种子收获后晒干的目的是降低结合水的比例使种子细胞代谢水平降低,便于储存
21. 气孔是水分和气体进出植物叶片的通道,它由叶片表皮上的保卫细胞环绕而成。保卫细胞失水,气孔关闭;保卫细胞吸水,气孔开放,如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 保卫细胞的吸水和失水与其细胞内的液泡有关
B. 保卫细胞吸水会影响叶片光合作用,不利于植物生长
C. 出现“烧苗”时,保卫细胞的细胞液浓度升高气孔开放
D. 夏季天气晴朗的中午气孔关闭,导致叶肉细胞内暗反应停止。
22. 贵州都匀是“名茶之乡”,都匀毛尖富含K、Ca、Mg、Zn等元素,具有独特口感、颜色鲜绿等特点。在毛尖茶加工过程中,通过高温杀青抑制了多酚氧化酶的活性,从而保留了茶叶的翠绿色。下列说法正确的是( )
A. Fe、Zn、B等微量元素归根结底来自无机环境,没有一种是细胞所特有
B. 由资料可知多酚氧化酶能够催化叶绿素的合成,保留了茶叶的翠绿色
C. 茶叶叶肉细胞代谢的主要场所为细胞质基质,其中心体与细胞有丝分裂密切相关
D. 离体的叶绿体在一定条件下能释放氧气,体现了细胞是生命活动的基本单位
23. 近期科学家在国际空间站(ISS)的密闭舱室中,意外发现了一种新型细菌,这种被称为“ISS肠杆菌”的发现揭示了微生物在极端条件下的适应和进化机制。下列叙述正确的是( )
A. ISS肠杆菌能在极端环境生存依赖于其生物膜系统
B. ISS肠杆菌可能发生基因突变或染色体变异
C. ISS肠杆菌可在自身核糖体上合成特殊蛋白质
D. 线粒体能为极端环境下生活的ISS肠杆菌供能
24. 科学家对酶的特性进行探索,下列关于酶的实验叙述正确的是( )
A. 用麦芽糖、淀粉、淀粉酶作为实验材料,验证酶的专一性时,可用斐林试剂进行检测
B. 可用过氧化氢酶和过氧化氢探究温度对酶活性的影响
C. 研究pH对酶活性的影响时,不宜用淀粉作为底物
D. 探究木瓜蛋白酶能否催化蛋白质的水解实验中,可用双缩脲试剂进行鉴定
25. 鲫鱼能够在寒冷、缺氧的水环境中生存数天。其细胞呼吸过程如下图所示。下列叙述错误的是( )
A. 鲫鱼细胞无氧呼吸的终产物可以是乳酸或者酒精和CO2
B. 鲫鱼细胞无氧呼吸时葡萄糖中的能量大部分以热能散失
C. 骨骼肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸过程均需要线粒体参与
D. 图示两种细胞线粒体中与呼吸作用有关的酶不完全相同
二、非选择题(共50分)
26. 人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。下图为“乙肝基因工程疫苗”生产过程图解,质粒上箭头所指部位为相应的限制酶的切割位点。质粒中lacZ基因编码产生的酶可以分解培养基中的X-gal,产生蓝色物质,使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。
(1)图中过程①中有两种选择限制酶的方案,它们分别是___________或___________。过程②需要先将大肠杆菌用___________处理。
(2)PCR过程每次循环分为3步,其中发生引物与单链DNA结合的步骤称为___________,得到的产物一般通过___________的方法来鉴定。在PCR反应体系中一般需要加入Mg2+,原因是___________。
(3)据图可知,该目的基因的具体功能是___________。为了使重组质粒中目的基因正常表达,还需要插入的序列有___________。
(4)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入___________和___________培养一段时间挑选出___________色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
27. 马拉松是一项高负荷、大强度的竞技运动,改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。请结合甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。回答下列问题:
(1)据图分析,骨骼肌细胞中产生ATP的场所是_______________。
(2)赛跑运动中,葡萄糖储存的能量经呼吸作用后的去向是:__________________、_______________、___________。
(3)据图分析乙运动员更适合从事马拉松运动。依据是:__________________________。
(4)比赛中沿途设有为运动员提供饮用水、饮料及其他用品的区域。运动员根据自己情况选择使用。从迅速提升能量供应的角度,应选用含________(无机盐/脂肪/葡萄糖)的饮品,理由是__________________________。
(5)从物质和能量角度解释乳酸在肝脏中重新转化成葡萄糖的意义是什么?_______________________。
28. 生物体内的新陈代谢与ATP、酶有密切关系。甲图表示了细胞某些代谢过程与ATP的关系;乙图表示酶在化学变化中的作用。请分析回答下列问题。
(1)甲图中,若生物体为蓝细菌,细胞消耗ATP的主要场所是______。而在玉米体内,叶肉细胞通过生理过程①产生ATP的具体部位是______。
(2)从太阳光能转变为骨骼肌收缩所需的能量,需要依次经过甲图中______(填数字)过程。
(3)乙图中,若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2(温度和pH等条件都保持最适宜)时生成物量与反应时间的关系,在d分钟后曲线变成水平的主要原因是______。
(4)过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能______。Fe3+也能催化H2O2的分解,但与过氧化氢酶相比,要达到生成物量的最大值,反应时间一般______d分钟。
29. 为探究不同补光灯等对大棚草莓光合生长、果实产量和品质的综合影响,科研人员进行了实验(温度、CO2浓度等因素适宜,各组均补光4h/d),结果如下表所示,回答下列问题:
组别
光源
红蓝光比
叶片净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
单果均重
(g)
结果数
(个/m2)
可溶性糖
(mg/g)
CK
不补光
16.04
11.95
305
2.17
T1
高压钠灯
8.5:1
14.06
11.26
329
2.78
T2
LED灯
4.9:1
17.03
16.22
381
2.45
T3
LED灯
3.0:1
15.39
16.06
356
2.37
T4
荧光灯
1.9:1
16.32
12.34
337
2.17
注:高压钠灯耗能较大
(1)在阴雨天、夜间或冬春季节寡日照地区,为提高大棚作物的光合作用强度以提高作物产量,常使用红光和蓝光作为补充光源而不用绿光的原因是______。
(2)据实验结果分析,______(填“红光”或“蓝光”)有利于糖类的合成。高压钠灯虽然有利于提高果实的品质,但实际农业生产中却很少选择,推测其经济效益不高原因可能是______。
(3)荧光灯处理下的草莓叶片净光合速率较高,根茎叶的生长旺盛,但草莓的产量不高,原因可能是______。可见,光质(光的颜色)不仅可以影响植物的光合作用,还可以作为______调控植物的生长发育、物质输送等。
(4)综合结果分析,将红蓝光配比为______灯作为在冬春季节少日照地区大棚草莓的补光光源最好。
30. 帕金森综合征是一种神经退行性疾病,主要致病因素是神经细胞中α-Synuclein蛋白聚积。正常情况下溶酶体中的多种水解酶在适宜的pH下可以将α-Synuclein蛋白水解。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异(如图所示)。为了探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,科研人员进行了一系列研究。回答下列问题:
(1)TMEM175蛋白在细胞的___中合成,之后经内质网加工并通过___运输至高尔基体。最后,高尔基体利用生物膜具有___的特点,“出芽”形成具有膜蛋白TMEM175的溶酶体。
(2)溶酶体的内部和膜上具有多种蛋白质,这些蛋白质结构多种多样,具体表现在___(多项选择)等不相同。①氨基酸的种类;②氨基酸的数目;③氨基酸的排列顺序;④蛋白质的空间结构。
(3)根据图中信息分析,帕金森综合征患者的神经细胞中α-Synuclein蛋白聚积,可能的原因是:患者的TMEM175蛋白失去了___的功能,使溶酶体内的pH___(填“高”或“低”)于正常值,影响了溶酶体内___的活性,从而导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解而聚积。
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