内容正文:
2024-2025学年度高一上学期六校期末联合考试卷
生物学
2025.1
注意事项:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2. 考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本试卷命题范围:必修1。
一、单项选择题: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是符合题目要求的。
1. 从1665年英国科学家罗伯特·虎克发现细胞到1839年细胞学说的建立,经过了170多年。在这期间,科学家对动、植物细胞进行了广泛的研究。下列关于细胞学说和细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 罗伯特·虎克利用显微镜发现并命名了细胞,但观察到的是死细胞
B. 细胞学说揭示了生物的统一性和多样性,为进化论提供依据
C. 细胞是生命活动的基本单位,且每个细胞都能相对独立地生活
D. 利用显微镜观察细胞时,若视野较暗可以通过调节反光镜使视野变亮
2. 重庆沱茶于1953年开始生产,属上乘紧压茶,茶叶中含元素锰、锌、硒、维生素及茶多酚等物质。下列有关茶叶说法错误的是( )
A. 锰是一种微量元素,含量少但对生物体非常重要
B. 人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等
C. 新鲜茶叶细胞中的元素主要以化合物的形式存在
D. 新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水
3. 蜂蜡和蜂蜜都是良好的保健品,蜂蜡中富含饱和脂肪酸等脂类物质,而蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖。下列关于蜂蜡和蜂蜜的叙述,错误的是( )
A. 蜂蜡在室温下熔点较高,呈固态
B. 蜂蜜的主要成分能被人体直接吸收
C. 蜂蜜中加入斐林试剂并水浴加热后能产生砖红色沉淀
D. 脂质都可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
4. 二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,对其叙述正确的是( )
A. 该蛋白质至少有3个游离的羧基
B. 形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C. 该蛋白质至少有282个O原子
D. 该蛋白质的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序三方面决定
5. 如图所示是某种有机大分子的基本组成单位的模式图。下列叙述错误的是( )
A. 若b为核糖,则c有4种,分别是A、U、C、G
B. a、b、c结合而成的基本单位,在人体中共有4种
C. 在RNA病毒中该物质彻底水解可得到6种化合物
D. 若c为T,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
6. 下列对细胞膜成分探究历程的相关叙述,错误的是( )
A. 空气—水界面实验推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
B. 由于细胞膜附有蛋白质导致细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
C. 罗伯特森在电子显微镜下看到膜呈亮—暗—亮的三层结构,亮层是蛋白质分子
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验,可作为表明细胞膜具有流动性的证据
7. 如图为细胞膜的亚显微结构模式图和部分功能示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的功能可说明细胞膜是动植物细胞的边界
B. 细胞间的信息交流不都需要细胞膜上的受体协助
C. 细胞膜中物质①②的流动性决定了其具有选择透过性
D. 图2所示细胞膜功能的实现与图1中结构③密切相关
8. 囊泡运输一般包括出芽、锚定和融合等过程,需要“货物分子”、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。下列有关说法正确的是( )
A. 该图可表示胰岛素、呼吸酶等的合成与分泌过程
B. 受体膜可能是高尔基体膜也可能是内质网膜
C. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
D. 囊泡运输过程不需要消耗能量
9. 下列有关“骨架或支架”的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体膜和核膜的基本支架是磷脂双分子层和蛋白质分子
B. 植物细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构
C. 多糖、蛋白质、脂肪、核酸等生物大分子的单体均以碳链为基本骨架
D. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输、能量转化和信息传递等有关
10. 图为细胞的亚显微结构示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构
B. 若此图表示洋葱根尖分生区细胞,去掉结构5、9即可
C. 图中能利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构有3、5、6
D. 图中结构3是细胞代谢和遗传的控制中心
11. 原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中溶质浓度≥0.3mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离,处理解除后细胞可发生质壁分离复原
C. 该菌原生质体表面积增加时是因为外界溶液浓度低于细胞内,从而发生了吸水
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
12. 图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式,其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白介导物质运输时可能不消耗能量
B. 通道蛋白介导溶质分子是顺浓度梯度运输的
C. 载体蛋白和通道蛋白介导运输的物质都有特异性
D. 溶质分子跨膜时会与介导的通道蛋白相结合
13. 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
14. 糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列化学反应,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径。研究发现,即使在氧浓度充足条件下,癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径,并产生大量乳酸。下列相关叙述错误的是( )
A. 糖酵解可为细胞生命活动提供少量的ATP
B. 有氧条件下葡萄糖在线粒体中彻底氧化为CO2和H2O
C. 在癌细胞中乳酸和CO2分别在细胞质基质和线粒体中产生
D. 与正常细胞相比,癌细胞需要消耗更多的糖维持生命活动
15. 若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与消耗的氧气的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B. 若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖分子比例为4∶3
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”有消肿止痛、收敛止血的功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速度相等
B. 40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树不能正常生长
C. 补充适量的Mg元素可能导致图乙中D点右移
D. 图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
17. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况,以下叙述错误的是( )
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入层析液是为了提取色素
B. 若选用同种但失绿变黄的叶片,色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁)
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 使四种光合色素在滤纸上层析分离的层析液是无水乙醇
18. 如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A. 有丝分裂全过程包括④→②→①→③
B. ②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C. ②中核 DNA 数与染色单体数之比为 1∶1
D. ①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
19. 下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”的说法正确的是( )
A. 解离时间要控制好,防止时间过长破坏染色体等
B. 分裂后期,移向细胞同一极的染色体一半来自父方一半来自母方
C. 观察装片时,需将低倍镜下正方形的细胞移到视野中央再换用高倍镜
D. 根据各时期细胞所占比例可以大体推算该细胞一个完整的细胞周期时长
20. “清除衰老细胞”被美国《科学》杂志评为 2016 年十大科学突破之一,清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A. 若某细胞中存在胰岛素,证明该细胞已分化
B. 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
C. 端粒学说认为正常体细胞的端粒 DNA 序列随细胞分裂次数增加而变短
D. 衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积变小
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。图2为核酸的部分结构示意图。
(1)细胞生命活动所需要的主要能源物质是图1中的_______(用字母作答)。
(2)图1中的Ⅰ是由________发生反应生成。
(3)图1中Y和Z在化学组成上的不同主要体现在图2中_______(填序号)上。若图2为Ⅱ的部分结构,则④的中文名称是_______。在人的细胞中,含碱基A、T、C、G的核苷酸有_______种。
(4)某人体内Ⅳ种类为m,P的种类为n,则其肝细胞中Ⅳ的种类_______m(用“>”“=”或“<”作答),P的种类最可能是________n(用“>”“=”或“<”作答)。
22. 以下A、B两图是细胞的亚显微结构示意图。据图回答下列问题:
(1)图B中构成细胞生物膜系统的细胞器有________(填序号)。不同生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是________。
(2)图A中⑧是_______,其功能是________。图A中④的主要成分是________。
(3)图B是________(填“动物”或“植物”)细胞,做出此判断的依据是此细胞具有_______(填序号)。
(4)若图B是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是________(填名称)。图A⑥在胰腺腺泡细胞中的数量比汗腺细胞中________。
23. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图1是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜借助质子泵(H+-ATP酶)使两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于_______,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图1中各种离子的运输,体现了细胞膜_______的功能。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图1分析,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于_______上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力,帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+、H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是______。质子泵的作用有_______。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因是_______。
(4)图2是NaCl处理模拟盐胁迫,甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据实验结果可知,盐胁迫下,GB可通过_______提高玉米的耐盐性。
24. 光合作用和呼吸作用是植物的重要代谢活动,根据所学知识并联系生活实践回答:
(1)苹果中含有丰富的营养成分,为保持苹果的口感、营养及满足持续供应,通常在苹果采摘后放在气调保鲜库中保鲜。
①水是苹果生长过程中必需的物质,水被吸收进入细胞会参与多种代谢,其在呼吸作用中参与的具体反应过程是_______。苹果在干旱条件下产量明显降低,从有机物合成角度分析,其原因是_______。
②气调保鲜库保鲜苹果时应设定环境条件是低温、高浓度CO2、低浓度O2和一定的湿度,其原因是________。
(2)水稻根系可吸收水中的无机盐,如果缺Mg2+会导致叶绿体中_______合成受阻,从而影响光合作用。研究发现,叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动。科研人员研究还发现,Mg2+是Rubisco酶(催化C5与CO2反应)的激活剂,Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强,据此推测光合能力的周期性波动的原因是_______。推测植物在缺Mg2+的条件下,光合速率下降的原因有_______(写出2点)。
(3)多肉、仙人掌等景天科植物的气孔白天关闭、夜晚开放,其呼吸作用及光反应的过程和场所均与菠菜等植物相同,但利用CO2合成有机物的过程有显著不同(如图所示)。
①景天科植物可进行两次 CO2固定,具体场所分别是_______;光反应中光能转变为活跃的化学能储存在_______(化合物)中。
②景天科植物在黑暗条件下能吸收CO2但不能制造有机物,原因是_______。
25. 图1为某生物实验小组观察洋葱根尖细胞有丝分裂后绘制的部分染色体示意图,图2为处于不同分裂期的细胞中染色体、染色单体和核 DNA 的数量变化关系图。回答下列问题:
(1)观察染色体形态和数目的最佳时期为________期。________可使染色体着色。
(2)图1中按有丝分裂时期排序为________(用图1中字母和箭头表示)。图1中处于图2甲时期的细胞有________(填图1中字母)。
(3)图2中表示姐妹染色单体和核 DNA 的分别是________(填图2中字母),图2中由甲到乙形成的原因是_______。
(4)某同学探究相关因素对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,部分结果如下(注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%):
处理
CuSO4(mol/L)
0
0.05
0.10
0.20
取材时间(h)
24
48
24
48
24
48
24
48
实验结果
有丝分裂(%)
6.97
7.51
646
6.28
5.84
5.44
5.73
4.27
该实验的自变量有_________;根据实验结果分析,可以得到的结论有________。
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2024-2025学年度高一上学期六校期末联合考试卷
生物学
2025.1
注意事项:
1. 本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2. 考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
3. 本试卷命题范围:必修1。
一、单项选择题: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是符合题目要求的。
1. 从1665年英国科学家罗伯特·虎克发现细胞到1839年细胞学说的建立,经过了170多年。在这期间,科学家对动、植物细胞进行了广泛的研究。下列关于细胞学说和细胞结构的叙述,错误的是( )
A. 罗伯特·虎克利用显微镜发现并命名了细胞,但观察到的是死细胞
B. 细胞学说揭示了生物的统一性和多样性,为进化论提供依据
C. 细胞是生命活动的基本单位,且每个细胞都能相对独立地生活
D. 利用显微镜观察细胞时,若视野较暗可以通过调节反光镜使视野变亮
【答案】B
【解析】
【详解】A、罗伯特·虎克通过显微镜观察软木切片,发现并命名了细胞,但软木细胞为死细胞的细胞壁结构,A正确;
B、细胞学说揭示了动植物均由细胞构成,强调生物界的统一性,并未揭示多样性,B错误;
C、细胞学说认为细胞是生命活动的基本单位,且“每个细胞相对独立,又对整体生命起作用”,符合学说核心观点,C正确;
D、显微镜视野较暗时,可通过调节反光镜(如使用凹面镜)或增大光圈增加进光量,D正确。
故选B。
2. 重庆沱茶于1953年开始生产,属上乘紧压茶,茶叶中含元素锰、锌、硒、维生素及茶多酚等物质。下列有关茶叶的说法错误的是( )
A. 锰是一种微量元素,含量少但对生物体非常重要
B. 人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等
C. 新鲜茶叶细胞中的元素主要以化合物的形式存在
D. 新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水
【答案】B
【解析】
【分析】组成生物体的化合物包括有机物和无机物,有机物包括蛋白质、核酸、糖类和脂质;无机物包括水和无机盐;组成生物体的化合物中,水是含量最多的化合物,蛋白质是含量最多的有机化合物。
【详解】A、锰属于微量元素,虽然含量少,但对维持生命活动必不可少,A正确;
B、Ca2+可抑制神经肌肉的兴奋性,若缺乏会导致神经、肌肉细胞的兴奋性过高,引发肌肉抽搐,B错误;
C、细胞中的元素大多以化合物形式存在,如水、蛋白质、糖类、脂质、核酸等等,C正确;
D、新鲜茶叶细胞中含量最多的化合物是水,含量最多的有机化合物是蛋白质,D正确。
故选B。
3. 蜂蜡和蜂蜜都是良好的保健品,蜂蜡中富含饱和脂肪酸等脂类物质,而蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖。下列关于蜂蜡和蜂蜜的叙述,错误的是( )
A. 蜂蜡在室温下熔点较高,呈固态
B. 蜂蜜的主要成分能被人体直接吸收
C. 蜂蜜中加入斐林试剂并水浴加热后能产生砖红色沉淀
D. 脂质都可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
【答案】D
【解析】
【详解】A、蜂蜡中富含饱和脂肪酸等脂类物质,而饱和脂肪酸在室温下熔点较高,呈固态,故蜂蜡在室温下熔点较高,呈固态,A正确;
B、蜂蜜的主要成分是葡萄糖和果糖,葡萄糖和果糖属于单糖可以被人体直接吸收利用,故蜂蜜的主要成分能被人体直接吸收,B正确;
C、蜂蜜的主要成分为葡萄糖和果糖,其均为还原糖,故蜂蜜中加入斐林试剂并水浴加热后能产生砖红色沉淀,C正确;
D、脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇包括性激素、维生素D和胆固醇,其中脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,D错误。
故选D。
4. 二硫键“—S—S—”是蛋白质中连接两条肽链的一种化学键。如图是由280个氨基酸组成的某蛋白质的结构图,对其叙述正确的是( )
A. 该蛋白质至少有3个游离的羧基
B. 形成该蛋白质的过程中脱去了277个水分子
C. 该蛋白质至少有282个O原子
D. 该蛋白质的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序三方面决定
【答案】C
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱出一分子水,形成一个肽键的过程,肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。
【详解】A、该蛋白质含有2条链状肽链,每条链状肽链至少含有1个游离的羧基,因此该蛋白质分子至少含有2个游离羧基,A错误;
B、脱去水分子数=氨基酸数一肽链数,该蛋白质含有280个氨基酸,形成该蛋白质的过程中脱去了280-2=278个水分子,B错误;
C、蛋白质中至少含有的O原子数=2×肽链数+肽键数,该蛋白质含有2条肽链,肽键数=脱去水分子数=278,故该蛋白质中至少含有的O原子数=2×2+278=282个,C正确;
D、该蛋白质的功能由氨基酸的数目、种类、排列顺序以及肽链盘曲折叠方式及其形成的空间结构决定,D错误。
故选C。
5. 如图所示是某种有机大分子的基本组成单位的模式图。下列叙述错误的是( )
A. 若b为核糖,则c有4种,分别是A、U、C、G
B. a、b、c结合而成的基本单位,在人体中共有4种
C. 在RNA病毒中该物质彻底水解可得到6种化合物
D. 若c为T,则该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸
【答案】B
【解析】
【详解】A、若b为核糖,则该有机大分子为RNA,其基本组成单位为核糖核苷酸,碱基c有4种,分别是A、U、C、G,A正确;
B、a、b、c结合而成的基本单位为核苷酸,在人体中共有8种,B错误;
C、在RNA病毒中该物质为RNA,彻底水解可得到6种化合物,分别为磷酸、核糖、A、U、C、G,C正确;
D、若c为T,则b一定为脱氧核糖,a为磷酸,那么该有机小分子的名称是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,D正确。
故选B。
6. 下列对细胞膜成分探究历程的相关叙述,错误的是( )
A. 空气—水界面实验推断细胞膜中的磷脂分子必然排列为连续的两层
B. 由于细胞膜附有蛋白质导致细胞的表面张力明显低于油—水界面的表面张力
C. 罗伯特森在电子显微镜下看到膜呈亮—暗—亮的三层结构,亮层是蛋白质分子
D. 荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验,可作为表明细胞膜具有流动性的证据
【答案】C
【解析】
【分析】流动镶嵌模型:细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子构成,磷脂双分子层是膜的基本支架,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中: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;
【详解】A、空气—水界面实验中,脂质单层面积是细胞膜面积的两倍,推断细胞膜中磷脂分子排列为双层,A正确;
B、油脂滴表面如果吸附蛋白质会降低表面张力,实验测得细胞膜表面张力低于油—水界面,说明膜中含有蛋白质,B正确;
C、罗伯特森提出的暗—亮—暗三层结构模型中,亮层是脂质分子,暗层是蛋白质分子,C错误;
D、荧光标记的小鼠和人细胞融合实验显示荧光均匀分布,证明细胞膜具有流动性,D正确。
故选C。
7. 如图为细胞膜的亚显微结构模式图和部分功能示意图,下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的功能可说明细胞膜是动植物细胞的边界
B. 细胞间的信息交流不都需要细胞膜上的受体协助
C. 细胞膜中物质①②的流动性决定了其具有选择透过性
D. 图2所示细胞膜功能的实现与图1中结构③密切相关
【答案】C
【解析】
【分析】细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分隔开; (2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的信息交流。
【详解】A、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,说明细胞膜是动植物细胞的边界,A正确;
B、细胞间的信息交流不都需要细胞膜上的受体协助,如高等植物细胞间的信息交流通过专门的通道胞间连丝实现,不需要受体协助,B正确;
C、物质①为磷脂,②为蛋白质,细胞膜中磷脂可以侧向自由移动,且其中的蛋白质也是大多是运动的,因而细胞膜具有一定的流动性,C错误;
D、结构③是糖蛋白,有识别作用,图2中激素与细胞膜上的受体结合,受体即是糖蛋白,因此图2所示细胞膜的功能的实现与图1中结构③密切相关,D正确。
故选C。
8. 囊泡运输一般包括出芽、锚定和融合等过程,需要“货物分子”、运输复合体、动力蛋白和微管等的参与以及多种分子的调节。下列有关说法正确的是( )
A. 该图可表示胰岛素、呼吸酶等的合成与分泌过程
B. 受体膜可能是高尔基体膜也可能是内质网膜
C. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
D. 囊泡运输过程不需要消耗能量
【答案】B
【解析】
【分析】囊泡在细胞内发挥着重要的作用,囊泡膜的成分主要是脂质和蛋白质,可以在细胞内运输物质,内质网、高尔基体和细胞膜等结构可以产生囊泡。
【详解】A、呼吸酶属于胞内酶,不需要分泌,图示可表示分泌蛋白的合成和分泌过程,A错误;
B、分泌蛋白质合成过程中需经过内质网和高尔基体的加工,受体膜可能是高尔基体膜或内质网膜,B正确;
C、囊泡只能在具有生物膜的细胞结构中相互转化,并不能将细胞内所有结构形成统一的整体,C错误;
D、囊泡的形成和运输过程均需要消耗能量,D错误。
故选B。
9. 下列有关“骨架或支架”的叙述,正确的是( )
A. 溶酶体膜和核膜的基本支架是磷脂双分子层和蛋白质分子
B. 植物的细胞骨架是由蛋白质和纤维素组成的网架结构
C. 多糖、蛋白质、脂肪、核酸等生物大分子的单体均以碳链为基本骨架
D. 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与物质运输、能量转化和信息传递等有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶酶体膜和核膜的基本支架均为磷脂双分子层,蛋白质分子是膜结构的组成部分,但并非基本支架,A错误;
B、细胞骨架由蛋白质纤维组成,而纤维素是植物细胞壁的主要成分,与细胞骨架无关,B错误;
C、脂肪不属于生物大分子,其单体(甘油和脂肪酸)也不以碳链为骨架,多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的单体均以碳链为基本骨架,C错误;
D、细胞骨架由蛋白质纤维组成,与物质运输、能量转化(如细胞运动)、信息传递等功能密切相关,还与细胞分裂、运动等生命活动有关,D正确。
故选D。
10. 图为细胞的亚显微结构示意图,下列有关说法错误的是( )
A. 此图可用来表示低等植物细胞亚显微结构
B. 若此图表示洋葱根尖分生区细胞,去掉结构5、9即可
C. 图中能利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构有3、5、6
D. 图中结构3是细胞代谢和遗传的控制中心
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中结构1为细胞壁,结构9为中心体,故此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构,A正确;
B、洋葱是高等植物细胞,没有中心体;根尖细胞没有叶绿体;分生区细胞不成熟,没有液泡,故应去掉结构2、5、9,B错误;
C、胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料,图中含有DNA的结构是3细胞核、5叶绿体、6线粒体,因此图中能利用胸腺嘧啶脱氧核苷酸的结构有3、5、6,C正确;
D、3是细胞核,是细胞代谢和遗传的控制中心,D正确。
故选B。
11. 原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中溶质浓度≥0.3mol/L
B. 乙、丙组NaCl处理皆使细胞发生质壁分离,处理解除后细胞可发生质壁分离复原
C. 该菌原生质体表面积增加时是因为外界溶液浓度低于细胞内,从而发生了吸水
D. 若将该菌先65℃水浴灭活后,再用NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
【答案】C
【解析】
【分析】1、质壁分离的原理:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
2、质壁分离复原的原理:当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而吸水,外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,紧贴细胞壁,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、甲组中NaCl处理后原生质体的表面积随时间变化逐渐增加,增速与葡萄糖培养基一致,说明细胞正常生长或微量吸水,外界溶液浓度低于或等于细胞内溶液浓度,细胞中溶质浓度≥0.3mol/L,A正确;
B、乙、丙中用NaCl处理时原生质体体积都比葡萄糖基本培养基处理时小,说明NaCl处理后发生了质壁分离。换用葡萄糖基本培养基处理后,原生质体体积又增大,说明NaCl处理解除后细胞又发生质壁分离复原,B正确;
C、该假单孢菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加,C错误;
D、若将该菌先进行65℃水浴灭活,细胞死亡,细胞膜会失去选择透过性,再用NaCl溶液处理,不会发生质壁分离与复原,原生质体表面积无变化,D正确。
故选C。
12. 图甲、乙分别表示载体蛋白介导和通道蛋白介导的两种跨膜运输方式,其中通道蛋白介导的扩散比载体蛋白介导的快1000倍。下列叙述错误的是( )
A. 载体蛋白介导物质运输时可能不消耗能量
B. 通道蛋白介导溶质分子是顺浓度梯度运输的
C. 载体蛋白和通道蛋白介导运输的物质都有特异性
D. 溶质分子跨膜时会与介导的通道蛋白相结合
【答案】D
【解析】
【详解】A、有些载体蛋白介导被动运输,不消耗细胞内化学反应释放的能量,有些载体蛋白介导主动运输,需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,故载体蛋白介导物质运输时可能不消耗能量,A正确;
B、通道蛋白只能介导协助扩散,物质通过协助扩散顺浓度梯度进行运输,B正确;
C、一种载体蛋白或通道蛋白只能介导运输一种或一类物质,具有特异性,C正确;
D、溶质分子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,D错误。
故选D。
13. 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
【解析】
【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。
14. 糖酵解是将葡萄糖降解为丙酮酸并伴随着ATP生成的一系列化学反应,是有氧呼吸和无氧呼吸共有的途径。研究发现,即使在氧浓度充足条件下,癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径,并产生大量乳酸。下列相关叙述错误的是( )
A. 糖酵解可为细胞生命活动提供少量的ATP
B. 有氧条件下葡萄糖在线粒体中彻底氧化为CO2和H2O
C. 在癌细胞中乳酸和CO2分别在细胞质基质和线粒体中产生
D. 与正常细胞相比,癌细胞需要消耗更多糖维持生命活动
【答案】B
【解析】
【详解】A、糖酵解在细胞质基质中进行,通过该过程将葡萄糖分解为丙酮酸,同时生成少量ATP,A正确;
B、葡萄糖不能直接进入线粒体,其彻底氧化需先在细胞质基质中分解为丙酮酸,丙酮酸再进入线粒体完成后续反应,彻底氧化为CO2和H2O,B错误;
C、癌细胞中的乳酸是无氧呼吸的产物,在细胞质基质中产生,若存在少量有氧呼吸,CO2在线粒体基质中产生(有氧呼吸的第二阶段),C正确;
D、癌细胞的能量供应仍主要依赖糖酵解途径,而糖酵解产能效率低,因此癌细胞需消耗更多葡萄糖以维持能量需求,D正确。
故选B。
15. 若作物种子呼吸作用所利用的物质是葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与消耗的氧气的分子数之比大于1,则细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸
B. 若产生的CO2与酒精的分子数之比为4∶1,则有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖分子比例为4∶3
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若作物种子呼吸作用利用的物质还有脂肪,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少
【答案】B
【解析】
【详解】A、种子无氧呼吸的产物是二氧化碳和酒精,有氧呼吸中CO2与O2的比为1∶1,若CO2/O2>1,说明存在无氧呼吸(如酒精发酵),即细胞同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,A正确;
B、设CO2总量为4,酒精为1,则无氧呼吸产生CO2也是1,需葡萄糖0.5;则有氧呼吸产生的CO2为3,需葡萄糖0.5。两者比例为1∶1,而非4∶3,B错误;
C、乳酸发酵不产生CO2,故无O2吸收也无CO2释放,C正确;
D、脂肪氧化时CO2/O2<1,糖类氧化分解时CO2/O2=1,可能CO2分子数少于O2,则作物种子呼吸作用同时利用脂肪的情况下,则可能释放CO2的分子数比吸收O2的分子数少,D正确。
故选B。
二、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 龙血树在《本草纲目》中被誉为“活血圣药”有消肿止痛、收敛止血的功效,图甲、乙分别为龙血树在不同条件下相关指标的变化曲线[单位:mmol/(cm2·h)]。下列叙述正确的是( )
A. 据图甲分析,温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2的速度相等
B. 40℃条件下,若黑夜和白天时间相等,龙血树不能正常生长
C. 补充适量的Mg元素可能导致图乙中D点右移
D. 图乙中影响C、D、E三点光合速率的主要环境因素是光照强度
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、光合作用的过程及场所:光反应发生在类囊体薄膜中,主要包括水的光解和ATP的合成两个过程;暗反应发生在叶绿体基质中,主要包括CO2的固定和C3的还原两个过程。光反应与暗反应紧密联系,相互影响,光反应为暗反应提供NADPH和ATP,暗反应为光反应提供ADP、Pi、NADP+。
2、影响光合作用强度的因素:①外因:光照强度,温度,CO2浓度,矿质元素,水分等。②内因:酶的种类、数量、活性,叶面积指数等。
【详解】A、图甲中,CO2吸收速率表示净光合作用速率,CO2产生速率表示呼吸作用速率,叶绿体消耗的CO2量是指总光合作用量,总光合速率=呼吸速率+净光合速率,温度为30℃时,总光合作用量=8+2=10mmol/(cm2·h);温度为40℃时,总光合作用量=5+5=10mmol/(cm2·h),因此温度为30℃和40℃时,叶绿体消耗CO2 的速率相等,A正确;
B、40℃条件下,龙血树净光合速率和呼吸速率相等均为5mmol/(cm2·h),若白天和黑夜时间相等,则黑夜期间(12小时)呼吸作用消耗5×12=60mmol/(cm2·h),白天(12小时)有机物积累量为5×12=60mmol/(cm2·h),一昼夜之后,植物有机物积累量为0,植物不能正常生长,B正确;
C、图乙中D为光补偿点,补充适量的Mg元素可能使龙血树的光补偿点会降低,即D点左移,C错误;
D、图乙中影响C、D 、E 三点均处于光饱和点之前,其光合速率的主要环境因素都是光照强度,D正确。
故选ABD。
17. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况,以下叙述错误的是( )
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入层析液是为了提取色素
B. 若选用同种但失绿变黄的叶片,色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁)
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 使四种光合色素在滤纸上层析分离的层析液是无水乙醇
【答案】ACD
【解析】
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、SiO2(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入无水乙醇是为了提取色素,A错误;
B、分析题图可知,丁为胡萝卜素,丙为叶黄素,乙为叶绿素a,甲为叶绿素b。失绿变黄的叶片叶绿素含量较低,所以色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁),B正确;
C、四种色素都能溶解在层析液中,丁(胡萝卜素)扩散距离最远,说明丁(胡萝卜素)色素的溶解度最大,扩散速度最快,C错误;
D、使四种光合色素在滤纸层析分离的层析液不是无水乙醇,是石油醚、丙酮、苯的混合物,D错误。
故选ACD。
18. 如图是显微镜下观察到的洋葱根尖细胞有丝分裂部分细胞图像,图中数字表示相应细胞所处的时期。下列有关叙述正确的是( )
A. 有丝分裂全过程包括④→②→①→③
B. ②和③时期均有的结构是赤道板和细胞板
C. ②中核 DNA 数与染色单体数之比为 1∶1
D. ①时期会实现细胞核内遗传物质的平均分配
【答案】ACD
【解析】
【分析】细胞增殖是重要的细胞生命活动,是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础。细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。分裂间期是细胞增殖的物质准备和积累阶段,又人为地分为 G1期、S期和G2期。
【详解】A、据图可知,①是有丝分裂后期,②是有丝分裂中期,③是有丝分裂末期,④是有丝分裂前期,⑤是有丝分裂前的间期。有丝分裂过程不包括间期,所以全过程包括④→②→①→③,A正确;
B、②是有丝分裂中期,不含细胞板,同时赤道板不是真正存在的结构,B错误;
C、②是有丝分裂中期,每条染色体上有两条姐妹染色单体,所以细胞中核DNA数与染色单体数之比为1∶1,C正确;
D、①时期是有丝分裂后期,染色体着丝粒分开,姐妹染色单体分开形成染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,会实现细胞核内遗传物质的平均分配,D正确。
故选ACD。
19. 下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂实验”的说法正确的是( )
A. 解离时间要控制好,防止时间过长破坏染色体等
B. 分裂后期,移向细胞同一极的染色体一半来自父方一半来自母方
C. 观察装片时,需将低倍镜下正方形的细胞移到视野中央再换用高倍镜
D. 根据各时期细胞所占比例可以大体推算该细胞一个完整的细胞周期时长
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、操作时要严格控制解离时间,时间过长,导致根尖过分酥软,且染色体易被破坏,A正确;
B、体细胞中的染色体一半来自父方,一半来自母方。在有丝分裂后期,着丝点分裂,姐妹染色单体分开,移向细胞两极。移向细胞同一极的染色体均含有一半来自父方,一半来自母方,B正确;
C、根尖分生区细胞呈正方形,因此需将低倍镜下呈正方形的细胞移到视野中再换用高倍镜,C正确;
D、实验中可以统计各个分裂时期的细胞数占全部细胞的比例来比较细胞周期各时期的时间长短,但因不知道各个时期具体的时长,因此不能估算该细胞一个完整的细胞周期时长,D错误。
故选ABC。
20. “清除衰老细胞”被美国《科学》杂志评为 2016 年十大科学突破之一,清除衰老细胞对延缓机体衰老、防止癌症具有重大意义。下列关于细胞的分化、衰老、凋亡的叙述,正确的是( )
A. 若某细胞中存在胰岛素,证明该细胞已分化
B. 细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程
C. 端粒学说认为正常体细胞的端粒 DNA 序列随细胞分裂次数增加而变短
D. 衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积变小
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、只有胰岛素B细胞中才能表达出胰岛素,若某细胞中存在胰岛素,说明该细胞为胰岛B细胞,证明该细胞已分化,A正确;
B、细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,所以常常被称为细胞编程性死亡,B正确;
C、每条染色体的两端都有一段特殊序列的 DNA—蛋白质复合体,称为端粒。端粒学说认为正常体细胞的端粒DNA序列随细胞分裂次数增加而变短,C正确;
D、衰老的细胞内多数酶的活性降低,细胞体积变小,细胞核体积增大,D错误。
故选ABC。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 图1表示细胞内某些有机物的元素组成和功能关系,其中Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ是生物大分子,X、Y、Z、P分别为构成生物大分子的基本单位。图2为核酸的部分结构示意图。
(1)细胞生命活动所需要的主要能源物质是图1中的_______(用字母作答)。
(2)图1中Ⅰ是由________发生反应生成。
(3)图1中Y和Z在化学组成上的不同主要体现在图2中_______(填序号)上。若图2为Ⅱ的部分结构,则④的中文名称是_______。在人的细胞中,含碱基A、T、C、G的核苷酸有_______种。
(4)某人体内Ⅳ的种类为m,P的种类为n,则其肝细胞中Ⅳ的种类_______m(用“>”“=”或“<”作答),P的种类最可能是________n(用“>”“=”或“<”作答)。
【答案】(1)X (2)甘油和脂肪酸
(3) ①. ②和③ ②. 鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸 ③. 7
(4) ①. < ②. =
【解析】
【分析】题图分析:图1中I是细胞内良好的储能物质,I是脂肪,Ⅱ、Ⅲ携带遗传信息,Ⅱ主要分布在细胞核, Ⅲ主要分布在细胞质,所以Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA,Y是脱氧核苷酸,Z是核糖核苷酸; Ⅳ功能是承担生命活动,所以Ⅳ是蛋白质,P为氨基酸;V是糖原,X是葡萄糖。图2为核酸的部分结构示意图,①是磷酸,②是五碳糖,③是含氮碱基,④是鸟嘌呤脱氧核苷酸或鸟嘌呤核糖核苷酸,⑤是腺嘌呤脱氧核苷酸或腺嘌呤核糖核苷酸。
【小问1详解】
细胞生命活动主要能源物质是葡萄糖,结合图示可知,图中V是糖原,则X为淀粉、糖原、纤维素的基本单位,三者都是由葡萄糖构成,故X为葡萄糖。
【小问2详解】
图1中I是细胞内良好储能物质,也就是脂肪,脂肪由甘油和脂肪酸经脱水缩合反应生成。
【小问3详解】
图1中Ⅱ主要分布在细胞核中,Ⅲ主要分布在细胞质,所以Ⅱ是DNA,Ⅲ是RNA,Y是脱氧核苷酸,Z是核糖核苷酸。Y和Z在化学组成上的不同主要体现在五碳糖的种类和碱基种类上,对应图2中的②和③,图2为核酸的部分结构示意图,若图2为Ⅱ(DNA)的部分结构,则④的中文名称是鸟嘌呤脱氧核糖核苷酸。在人的细胞中既含有DNA也含有RNA,因此含碱基A、C、G的核苷酸各有两种,含T碱基的核苷酸只有1种,因此人体中含碱基A、T、C、G的核苷酸共有7种。
【小问4详解】
图1中Ⅳ是蛋白质,P为氨基酸。蛋白质种类由氨基酸种类、数目、排列顺序和肽链空间结构决定。对于人体肝细胞,蛋白质种类小于人体内蛋白质总种类,因为基因在不同细胞中会选择性表达。而人体中组成蛋白质的氨基酸种类约21种,肝细胞合成各种酶、血浆蛋白等都依赖于常见的 21 种氨基酸,所以肝细胞中氨基酸种类和人体内氨基酸种类相等。
22. 以下A、B两图是细胞的亚显微结构示意图。据图回答下列问题:
(1)图B中构成细胞生物膜系统的细胞器有________(填序号)。不同生物膜的功能不同,从生物膜的组成成分分析,其主要原因是________。
(2)图A中⑧是_______,其功能是________。图A中④的主要成分是________。
(3)图B是________(填“动物”或“植物”)细胞,做出此判断的依据是此细胞具有_______(填序号)。
(4)若图B是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是________(填名称)。图A⑥在胰腺腺泡细胞中的数量比汗腺细胞中________。
【答案】(1) ①. ②⑤⑦⑥ ②. 膜上蛋白质的种类和数量不同
(2) ①. 核仁 ②. 某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 ③. DNA和蛋白质
(3) ①. 植物 ②. ①⑥⑦
(4) ①. 中心体 ②. 多
【解析】
【分析】分析A图:A图为动物细胞结构示意图,其中①为细胞膜,②为线粒体,③为高尔基体,④为染色质,⑤为中心体, ⑥为核糖 体,⑦为核膜,⑧为核仁,⑨为内质网。分析B图:B图为植物细胞结构示意图,其中①为细胞壁,②为高尔基体, ③为细胞核,④为核糖体,⑤为线粒体,⑥为液泡,⑦为叶绿体。
小问1详解】
生物膜系统由细胞膜、核膜和 细胞器膜组成,除核膜外参与构成细胞的生物膜系统的有②⑤⑦⑥,为各种生物膜的结构和化学成分相似,但各种膜的功能差别较大,原因是膜上蛋白质的种类和数量不同。
【小问2详解】
图A中⑧是为核仁,核仁的功能是与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,图A中④染色质的主要成分是DNA和蛋白质。
【小问3详解】
图B是植物细胞,做出此判断的依据是此细胞具有①细胞壁、⑥大液泡、⑦叶绿体。
【小问4详解】
中心体存在于动物细胞和某些低等 植物细胞内,如果该细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是中心体;图A⑥为核糖体,胰腺腺泡细胞中的核糖体数量比汗腺细胞中多。
23. 研究表明,在盐胁迫下大量的Na+进入植物根部细胞,会抑制K+进入细胞,导致细胞中Na+/K+的比例异常,使细胞内的酶失活,影响蛋白质的正常合成。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图1是耐盐植物根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,其根细胞生物膜借助质子泵(H+-ATP酶)使两侧H+形成的电化学梯度,在物质转运过程中发挥了十分重要的作用。请回答下列问题。
(1)盐碱地上大多数植物很难生长,主要原因是土壤溶液浓度大于_______,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至导致萎蔫。图1中各种离子的运输,体现了细胞膜_______的功能。
(2)当盐浸入到根周围的环境时,Na+顺浓度梯度大量进入根部细胞。据图1分析,各结构中H+浓度分布存在差异,该差异主要由位于_______上的质子泵转运H+来维持的。这种H+的分布特点为SOS1和NHX两种转运蛋白运输Na+提供了动力,帮助根细胞将Na+转运到细胞膜外和液泡内,从而减少Na+对胞内代谢的影响。Na+、H+通过NHX反向进出液泡的运输方式分别是______。质子泵的作用有_______。
(3)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因是_______。
(4)图2是NaCl处理模拟盐胁迫,甘氨酸甜菜碱(GB)影响玉米Na+的转运和相关载体活性的结果。根据实验结果可知,盐胁迫下,GB可通过_______提高玉米的耐盐性。
【答案】(1) ①. 植物根部细胞细胞液浓度 ②. 控制物质进出细胞
(2) ①. 细胞膜和液泡膜 ②. Na+进入液泡为主动运输,H+出液泡为协助扩散 ③. 通过质子泵转运H+形成H+浓度差,为SOS1将Na+运出细胞和NHX将Na+运进液泡提供电势差,以减少Na+对胞内代谢的影响
(3)由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少, 而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少
(4)提高液泡膜NHX载体活性
【解析】
【分析】题图分析,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,即钠离子的排出消耗的是氢离子的梯度势能,该过程使得细胞质基质中钠离子浓度维持相对较低的状态,有利于缓解盐胁迫。
【小问1详解】
盐碱地土壤盐分过多,土壤溶液浓度大于植物根部细胞细胞液浓度,植物无法从土壤中获取充足的水分甚至萎蔫,故盐碱地上大多数植物很难生长。细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,图1中各种离子的运输体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能。
【小问2详解】
据图分析,图示各结构中H+浓度分布存在差异,图示H+浓度的运输需要借助于细胞膜上的SOS1和液泡膜上的NHX,且同时实现钠离子的逆浓度梯度转运,即通过盐分的排出和盐分集中到液泡中的过程实现了细胞质基质中钠离子含量的相对稳定,可见图示各部分中H+浓度分布存在差异,主要由位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+来维持的,即实现了膜外和液泡内H+的高浓度;对于Na+进入液泡是逆浓度梯度,由H+浓度差提供动力,属于主动运输;而H+出液泡是顺浓度梯度(细胞内pH为7.5,液泡内pH为5.5,H+细胞内浓度低,液泡内高),需要载体,属于协助扩散;质子泵的作用有:通过转运H+形成电化学梯度(膜两侧H+浓度差),为SOS1将Na+运出细胞和NHX将Na+运进液泡提供电势差,以减少Na+对胞内代谢的影响。
【小问3详解】
由题目信息,由于H+逆浓度运出细胞的方式为主动运输,需要ATP为其提供能量,使用ATP抑制剂处理细胞,H+运出细胞减少, 而Na+的排出依赖于H+浓度差,因此Na+排出量减少。
【小问4详解】
从图2可以看出,NaCl处理模拟盐胁迫下,添加GB时,液泡膜NHX载体活性比单独NaCl处理时高,说明GB可通过提高液泡膜NHX载体活性而提高玉米的耐盐性。
24. 光合作用和呼吸作用是植物的重要代谢活动,根据所学知识并联系生活实践回答:
(1)苹果中含有丰富的营养成分,为保持苹果的口感、营养及满足持续供应,通常在苹果采摘后放在气调保鲜库中保鲜。
①水是苹果生长过程中必需的物质,水被吸收进入细胞会参与多种代谢,其在呼吸作用中参与的具体反应过程是_______。苹果在干旱条件下产量明显降低,从有机物合成角度分析,其原因是_______。
②气调保鲜库保鲜苹果时应设定的环境条件是低温、高浓度CO2、低浓度O2和一定的湿度,其原因是________。
(2)水稻根系可吸收水中的无机盐,如果缺Mg2+会导致叶绿体中_______合成受阻,从而影响光合作用。研究发现,叶肉细胞光合能力及叶绿体中的Mg2+浓度均呈昼夜节律波动。科研人员研究还发现,Mg2+是Rubisco酶(催化C5与CO2反应)的激活剂,Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强,据此推测光合能力的周期性波动的原因是_______。推测植物在缺Mg2+的条件下,光合速率下降的原因有_______(写出2点)。
(3)多肉、仙人掌等景天科植物的气孔白天关闭、夜晚开放,其呼吸作用及光反应的过程和场所均与菠菜等植物相同,但利用CO2合成有机物的过程有显著不同(如图所示)。
①景天科植物可进行两次 CO2固定,具体场所分别是_______;光反应中光能转变为活跃化学能储存在_______(化合物)中。
②景天科植物在黑暗条件下能吸收CO2但不能制造有机物,原因是_______。
【答案】(1) ①. 有氧呼吸的第二阶段,即丙酮酸和水反应生成二氧化碳和 [H] ②. 在干旱条件下,气孔部分关闭,CO2的供应减少,CO2的固定减弱,C3的生成减少,C3还原减弱,有机物的合成减少 ③. 低温可以降低细胞呼吸相关酶的活性,减少有机物的消耗;高CO2浓度可以抑制细胞呼吸;低O2浓度可以减弱有氧呼吸强度;一定的湿度可以保持苹果的水分,减少水分散失。
(2) ①. 叶绿素 ②. Mg2+含量的昼夜节律波动导致其激活的酶数量及酶的活性昼夜节律波动 ③. 缺Mg2+导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降
(3) ①. 细胞质基质和叶绿体基质 ②. ATP和NADPH ③. 没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供ATP和NADPH
【解析】
【分析】根据图示,景天科植物,夜晚气孔开放,吸收CO2,固定成为OAA,转化成苹果酸储存在液泡中,而白天气孔关闭不吸收CO2,利用呼吸作用产生的CO2和夜晚储存在液泡中的苹果酸进行光合作用的暗反应。
【小问1详解】
①水在呼吸作用中参与的具体反应过程是有氧呼吸的第二阶段,即丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],苹果在干旱条件下产量明显降低,从有机物合成角度分析,其原因是在干旱条件下,苹果绿叶的气孔部分关闭,CO2的供应减少,CO2的固定减弱,C3的生成减少,C3还原减弱,有机物的合成减少。
②气调保鲜库保鲜苹果时应设定低温、高CO2浓度、低O2浓度和一定的湿度的环境条件,原因是低温可以降低细胞呼吸相关酶的活性,减少有机物的消耗;高CO2浓度可以抑制细胞呼吸;低O2浓度可以减弱有氧呼吸强度;一定的湿度可以保持苹果的水分,减少水分散失。
【小问2详解】
Mg2+是叶绿素合成的必需元素,也是Rubisco酶(催化五碳糖与CO2反应的酶)的激活剂,Rubisco酶活性随叶绿体内Mg2+浓度增大而增强,据此推测光合能力之所以周期性波动,其原因是Mg2+含量的昼夜节律波动导致其激活的酶数量及酶的活性昼夜节律波动。推测植物在缺Mg2+的条件下,导致光合色素含量降低、酶Rubisco活性下降,所以光合速率下降。
【小问3详解】
①夜晚气孔开放,从外界吸收的CO2,与PEP发生系列反应生成苹果酸储存在液泡中,这是第一次固定,场所是细胞质基质,白天时,苹果酸运出液泡,在细胞质中分解产生CO2进入叶绿体中来进行暗反应,这是第二次固定,场所是叶绿体基质。景天科植物光反应与其他植物相同,光能转变为活跃的化学能储存在ATP和NADPH中。
②景天科植物在夜晚黑暗条件下不能制造有机物,因为没有光照,光反应不能进行,无法为暗反应提供ATP和NADPH。
25. 图1为某生物实验小组观察洋葱根尖细胞有丝分裂后绘制的部分染色体示意图,图2为处于不同分裂期的细胞中染色体、染色单体和核 DNA 的数量变化关系图。回答下列问题:
(1)观察染色体形态和数目的最佳时期为________期。________可使染色体着色。
(2)图1中按有丝分裂时期排序为________(用图1中字母和箭头表示)。图1中处于图2甲时期的细胞有________(填图1中字母)。
(3)图2中表示姐妹染色单体和核 DNA 的分别是________(填图2中字母),图2中由甲到乙形成的原因是_______。
(4)某同学探究相关因素对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,部分结果如下(注:有丝分裂指数=分裂期细胞数/观察细胞总数×100%):
处理
CuSO4(mol/L)
0
0.05
0.10
0.20
取材时间(h)
24
48
24
48
24
48
24
48
实验结果
有丝分裂(%)
6.97
7.51
6.46
6.28
5.84
5.44
5.73
4.27
该实验的自变量有_________;根据实验结果分析,可以得到的结论有________。
【答案】(1) ①. 有丝分裂的中期 ②. 甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2) ①. B→C→A→D ②. B、C
(3) ①. b、c ②. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) ①. CuSO4浓度和取材时间 ②. CuSO4对洋葱根尖细胞有丝分裂具有抑制作用;且一定范围内,随着 CuSO4浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强
【解析】
【分析】图1是洋葱根尖细胞有丝分裂示意图,A有丝分裂后期、B有丝分裂前期、C有丝分裂中期、D有丝分裂末期;分析图2,b有时出现有时没有推知表示姐妹染色单体,abc都存在时a:b:c=1:2:2,推知a为染色体、c为DNA分子。
【小问1详解】
有丝分裂中期染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期;染色体易被碱性染料甲紫溶液或醋酸洋红液染成深色。
【小问2详解】
由图1得出:A有丝分裂后期、B有丝分裂前期、C有丝分裂中期、D有丝分裂末期,因此按有丝分裂时期排序为B→C→A→D ;图 2中, 通过分析知道甲中染色体数:染色单体数:核DNA 数=1:2:2,表示有丝分裂前期和中期,对应图 1 中的 B(前期)、C(中期)。
【小问3详解】
由分析可知a为染色体、b表示姐妹染色单体、c为DNA分子;图 2 中甲到乙的变化为染色单体消失,染色体数目加倍,原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体。
【小问4详解】
据表格可知,本实验的自变量有2个,分别是CuSO4的浓度和取材时间,根据实验结果分析,与对照组相比,用CuSO4溶液处理后, 其有丝分裂指数降低,且随着浓度增加,有丝分裂指数下降越明显,说明CuSO4对洋葱根尖细胞有丝分裂具有抑制作用,且一定范围内,随着CuSO4浓度的增大和作用时间的延长,其抑制作用逐渐增强。
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