精品解析:天津市滨海新区天津市实验中学滨海育华学校2025-2026学年高三上学期开学生物试题
2025-09-22
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内容正文:
2025-2026学年第一学期高三年级暑期验收(生物)试卷
满分:100分时长:60分钟
一、选择题
1. 下列关于支原体、发菜、水绵和伞藻的叙述,错误的是( )
A. 支原体、发菜细胞有生物膜,水绵、伞藻细胞有生物膜系统
B. 除支原体外,其余三种生物都能光合作用,且均含叶绿素
C. 纤维素酶和果胶酶可以去除水绵、伞藻和发菜的细胞壁,而支原体不可被上述酶去壁
D. 水绵和伞藻细胞中可能出现组蛋白的乙酰化,支原体和发菜细胞中不会
2. 对下列图示的生物学实验的叙述正确的是( )
A. 若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B. 若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则向右移装片能观察清楚c细胞的特点
C. 若在显微镜下观察图③细胞质流动时,发现细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向是逆时针
D. 图④是在显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞充满的图像。目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为4个
3. 生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,下图中序号代表不同的化合物,面积大小不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列正确的是( )
A. 若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表无机盐
B. 细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ
C. 医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
D. 干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是Ⅴ
4. 关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述中,错误的是( )
A. 水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂
B. 水分子之间易形成氢键,氢键易断裂和形成,使水在常温下呈液体状态,具有流动性
C. 自由水和结合水都能参与化学反应
D. 由于氢键的存在,水具有较高的比热容
5. 下列关于无机盐的说法,正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 哺乳动物血液中的Ca2+含量太高,动物会出现抽搐等症状
C. 点燃一粒小麦种子,烧尽后剩下的灰白色灰烬是种子里的无机盐
D. 无机盐参与构成细胞中的复杂化合物,如Mg是构成血红素的元素
6. 关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是( )
A. 用于检测还原糖的试剂经过改造后可用来检测蛋白质
B. 检测花生种子中的脂肪时,用盐酸可洗去浮色
C. 使用双缩脲试剂检测蛋白质时,需将A液和B液等量混合后使用
D. 绿叶中含有丰富的光合作用产物葡萄糖,是鉴定还原糖的理想材料
7. 下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的是( )
A. 常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B. 脂肪的检测中观察花生子叶切片,细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C. 脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液是为了溶解组织中的脂肪
D. 蛋白质的检测中加入NaOH溶液,可为反应提供碱性环境
8. 头发中的角蛋白由2条肽链组成,含有2个二硫键(-S-S-)。下图表示烫发的原理。下列有关角蛋白的说法错误的是( )
A. 角蛋白是构成生物体结构的重要物质,为结构蛋白
B. 角蛋白中至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基
C. 角蛋白的肽键在烫发过程中发生断裂后又重新形成
D. 角蛋白的空间结构在烫发过程中发生了改变
9. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C. 核酸乙也能降低化学反应的活化能
D. A与B相比,A的2'位置的碳原子上多一个氧
10. 下列关于脂质功能的叙述,正确的是( )
①储存遗传信息②参与人体血液中脂质的运输③核膜的重要成分
④催化作用⑤促进人体肠道对钙磷的吸收⑥保温作用⑦调节机体的生命活动
A. ②③④⑤⑥ B. ①②⑤⑥
C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑤⑥⑦
11. 人体细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系如下图所示,其中甲、乙表示细胞器,COPⅠ、COPⅡ表示具膜小泡。下列叙述错误的是( )
A. 不同具膜小泡含有不同的蛋白质,使其能够准确的与不同细胞器识别与融合
B. 分泌蛋白的合成、加工、运输过程体现了细胞结构的协调配合
C. 溶酶体起源于细胞器乙,其消灭细菌的过程属于特异性免疫
D. 若定位在甲中的某些蛋白质进入乙,则COPⅠ可以帮助这些蛋白质重新回到甲
12. 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-l是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列相关叙述错误的是( )
A. 肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B. 编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C. 细胞核形态和功能的维持与细胞骨架有关
D. Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
13. 下图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生物大分子可能是抗体或乙酰胆碱
B. ①的组成成分均含有C、H、O、N、P五种元素
C. 该物质经“②→③→④”的运输,使膜成分更新,③的膜面积几乎不变
D. ②在肌肉细胞中都具有解毒(酒精分解)功能
14. 下列有关图中的结构和功能叙述正确的是( )
A. 所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B. 所有真核细胞分裂过程中都会出现①周期性的出现和消失
C. 该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D. ②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过2层膜结构
15. 钠钾泵可利用ATP水解释放的能量转运Na+、K+,如图为几种物质跨膜运输的过程。下列说法错误的是( )
A. 据图推测该细胞内Cl-、K+浓度高于细胞外
B. 钠钾泵运输K+的速率不受氧气浓度的影响
C. 物质A和Na+出细胞的过程中,均需要消耗能量和膜蛋白的参与
D. 若蛋白质2的基因缺失了3个碱基对,可能会导致细胞内Cl-浓度异常
16. 盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B. PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C. 敲除AT1基因从而去除禾本科农作物的AT1蛋白可提高其耐盐碱能力
D. 从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
17. 取新鲜紫色洋葱鳞片叶的外表皮,制成临时装片,显微镜观察后滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。几分钟后,观察细胞的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①处充满了蔗糖溶液 B. ②属于原生质层
C. ③处液体是细胞液 D. 图中细胞处于质壁分离的复原状态
18. 如下图表示ATP与ADP的相互转化过程,相关叙述错误的是( )
A. 过程①通常与细胞中的其他放能反应相联系
B. 过程②特殊化学键断裂释放的磷酸基团会使蛋白质等分子磷酸化
C. 剧烈运动时过程②的速率远高于过程①
D. 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现了生物界的统一性
19. 如图示为ATP的结构,①②表示组成物质,③④⑤表示化学键,下列叙述正确的是( )
A. ①表示腺苷,②表示核糖
B. 细胞中的ATP易于水解为生命活动供能,所以在剧烈运动时细胞中ATP含量会发生明显的下降
C. ⑤的断裂需消耗水,且释放的能量比③多
D. ○表示磷酸基团,由于三个磷酸基团都带有正电荷,彼此之间相互排斥,所以末端磷酸基团具有较高的转移势能,易于携能量离开ATP与其他分子结合
20. 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后,用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释,然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合,实验结果如图。下列叙述不正确的是( )
A. 探究菠菜过氧化氢酶的最适pH,可在pH7~8之间减小梯度差进行实验
B. 探究温度对酶活性的影响时,不能提取莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
C. 过氧化氢酶与过氧化氢结合后,结构发生改变,为过氧化氢分解提供大量活化能
D. 该实验的自变量是pH和生物材料类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率
21. 某同学欲利用下列材料进行实验以验证酶的特性。材料∶①可溶性淀粉溶液、②H2O2溶液、③碘液、④斐林试剂、⑤NaOH溶液、⑥盐酸、⑦蔗糖溶液、⑧淀粉酶溶液、⑨肝脏研磨液、⑩FeCl3溶液。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用①③⑦⑧可验证酶的专一性
B. 利用②⑨⑩可验证酶的高效性
C. 不宜利用①④⑤⑥⑧验证pH对酶活性的影响
D. ①比②更适合用于验证温度对酶活性的影响
22. 酵母菌是研究细胞呼吸的好材料,关于酵母菌,下列说法错误的是( )
A. 酵母菌与好氧细菌参与消耗氧气的酶附着部位相同
B. 酵母菌单位时间内消耗O2与产生CO2的体积比为3:4,则两种呼吸方式消耗的葡萄糖一样多
C. 检测酵母菌产生CO2的量可以用溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短来确定
D. 在探究酵母菌呼吸方式的实验时要适当延长培养时间以耗尽葡萄糖,避免干扰显色反应
23. 能无限制增殖的癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是( )
A. 癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
B. 消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少
C. 癌细胞中,丙酮酸转化为乳酸的过程只能生成少量ATP
D. “瓦堡效应”导致消耗能量较多的癌细胞需要大量吸收葡萄糖
24. 如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。已知呼吸熵(RQ)等于细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量的比值,可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。当以葡萄糖为呼吸底物时,结合所学知识分析,下列说法正确的是( )
A. a运动强度下人体细胞只进行有氧呼吸,c运动强度下只进行无氧呼吸
B. 运动强度等于b时,肌肉细胞呼吸熵等于1
C. 运动强度等于c时,肌肉细胞内能产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质
D. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
25. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H⁺顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是( )
A. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原剂
B. H⁺由B侧面到A侧面为吸能过程,伴随着ATP的合成
C. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
D. 蓝细菌能进行有氧呼吸,推测其存在类似该电子传递的膜结构
根据某农作物叶肉细胞光合作用过程示意图,完成下面小题:
26. 用含有18O的H2O来追踪光反应过程,下列物质最先出现18O标记的是( )
A. O2 B. CO2
27. 有关光合作用过程及能量转化描述错误的是( )
A. 光反应场所是叶绿体类囊体薄膜
B. 光反应只能在光照下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
C. H⁺与NADP⁺结合形成NADPH,NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应
D. 暗反应过程能量转化是:NADPH和ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
28. 在夏季晴朗的中午,叶表面气孔因关闭而使光合作用减弱,这是因为( )
A. 温度过高使酶活性降低,光反应速率减弱
B. CO2供应不足,细胞中五碳化合物含量减少
C. 水光解产生的NADPH和③不足
D. CO2供应不足,细胞中三碳化合物含量减少
29. 图一表示空气中的CO2含量对某绿色植物净光合作用的影响,图二表示一天(24小时)内蔬菜大棚中CO2浓度随时间的变化曲线(水平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度),图三是绿叶中色素的提取和分离实验的结果,下列说法不正确的是( )
A. 图一中N点之后影响净光合作用速率的因素可能是光照强度
B. 图一中的M点和图二中D点、H点的光合作用强度与呼吸作用强度相等
C. 图二中G点时大棚中植物体内有机物的含量比A点时少
D. 图三中丁为胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,在层析液中的溶解度最大
30. 为更好地帮助果农提高苹果产量,某科研团队在适宜温度、CO2浓度为0.03%(大气中CO2浓度)的条件下,研究了苹果叶片的光合作用与光照强度之间的关系。结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. A点表示的生理活动在苹果植株的所有活细胞中都可以进行
B. B点时苹果叶肉细胞中能产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体
C. 光照强度为6klx时,100cm2叶每小时光合作用固定的CO2是18mg
D. 6klx光照条件下,适当提高环境中CO2浓度有助于提高苹果产量
第II卷(非选择题)
31. 某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析并回答下列问题:
(1)用图甲中的材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是_____(填序号),理由是_____。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料、同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如图乙中的1、2、3所示,这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是_____>_____>_____(用字母表示)。
(3)将图3细胞放入_____中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为_____。
(4)如果想用酶解法去除植物细胞壁,应选用_____和_____。
32. 为了探究酵母菌的呼吸方式,某同学做了如下实验。实验装置如图甲、乙所示,可重复实验以确保结果的准确性。据图回答下列问题:
(1)该实验探究影响酵母菌呼吸方式的因素是_____,甲装置中的油脂层的作用是_____。
(2)如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊,说明酵母菌既能进行_____,也能进行_____。
(3)甲装置中酵母菌主要呼吸方式的反应式是(以葡萄糖为底物)_____。
(4)生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,请据图回答:
①图中X是_____,Y是_____,生物细胞中产生Y的场所可能是_____、_____。①②③过程中,产生[H]最多的是_____(填代号)。
②反应①②③④⑤中,可在人体细胞中进行的过程是_____(填代号);粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为_____。
③酵母菌发酵时,先通入空气,一段时间以后再密闭。当从有氧变为无氧条件时,酵母菌的繁殖速率_____(加快/减慢)。若检测酵母菌呼吸的产物是否有酒精,可用酸性_____进行检测; 写出酵母菌以葡萄糖为底物进行无氧呼吸的总反应式_____。
33. 如图是以洋葱(2n=16)为实验材料的实验现象或结果。回答下列问题。
(1)在提取洋葱管状叶中的光合色素时,要向研钵中加入适量二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇,其中______有助于充分研磨。如图1为色素提取和分离的结果,图1中3的色素带颜色是______。
(2)制作洋葱根尖临时装片时,需进行解离→______→______→制片,若显微镜下观察到细胞重叠,可能的原因有____________。观察根尖有丝分裂时应选择______(用图2中字母表示)区细胞。
(3)将图3中由字母标注的细胞按照细胞周期进行排序:______(填字母);图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是______(填字母),此细胞中染色体和核DNA的数目分别为______、______。
(4)据图4分析,植物细胞液中H+浓度______(填“高于”或“低于”)细胞溶胶中H+浓度,这种差异主要由液泡膜上的______(填“转运蛋白Ⅰ”或“转运蛋白Ⅱ”)来维持。沿海滩涂生长的洋葱根部液泡可以通过图中所示方式使液泡内Na+的浓度______,这对于植物生长的作用是____________,有利于抵抗沿海滩涂的盐碱环境。
34. 糖化酶是将淀粉转化为葡萄糖的酶,大部分野生酵母菌因缺乏糖化酶基因而不能直接利用淀粉。研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母GS115(对氨苄青霉素不敏感)中,构建能直接利用淀粉的工程菌,该过程所用质粒(仅示部分结构)如图1所示。质粒的外侧链为a链,内侧链为b链。基因Ampr转录的模板链属于b链的片段。三种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。
(1)为获得糖化酶高产菌株,研究人员将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到__________含量高的培养基上,恒温培养适宜时间后滴加碘液,挑选出透明圈(不产生蓝色)直径__________(填“较大”或“较小”)的菌株。再进行复筛以及稳定性遗传实验。
(2)质粒复制的模板链是__________(选填“a”、“b”、“a和b”、“a或b”)链。高产糖化酶基因插入质粒后,其转录的模板链属于__________链的片段。
限制酶
BamHI
PstI
XbaI
识别序列和切割位点(5'→3')
G↓GATCC
C↓TGCAG
T↓CTAGA
相关结构:
PAOXI:甲醇诱导型强启动子
TAOXI:终止子
HIS4:组氨酸脱氢酶基因,其表达产物催化组氨酸合成
Orl:复制原点
Ampr:氨苄青霉素抗性基因
(3)构建高产糖化酶基因表达载体时,用限制酶切割质粒pPIC9K,图2是高产糖化酶基因示意图(仅示部分碱基),为使其能定向插入表达载体并成功表达,引物应包含__________(BamHI/PstI/XbaI)酶识别序列,则PCR扩增时引物的减基序列为__________。(多选)
①5'-TCTAGATCTGTTGAAT-3' ②5'-TCTAGAAGACAACTTA-3'
③5'-CTGCAGCTTGGATGAT-3' ④5'-GGATCCCTTGGATGAT-3'
⑤5'-GGATCCGAACCTACTA-3' ⑥5'-CTCGAGTCTGTTGAAT-3'
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2025-2026学年第一学期高三年级暑期验收(生物)试卷
满分:100分时长:60分钟
一、选择题
1. 下列关于支原体、发菜、水绵和伞藻的叙述,错误的是( )
A. 支原体、发菜细胞有生物膜,水绵、伞藻细胞有生物膜系统
B. 除支原体外,其余三种生物都能光合作用,且均含叶绿素
C. 纤维素酶和果胶酶可以去除水绵、伞藻和发菜的细胞壁,而支原体不可被上述酶去壁
D. 水绵和伞藻细胞中可能出现组蛋白的乙酰化,支原体和发菜细胞中不会
【答案】C
【解析】
【分析】原核细胞的拟核与真核细胞的细胞核相比,最大的差别是原核细胞的拟核,没有核膜,除此之外,原核细胞的拟核也没有核仁和染色质。发菜是原核生物,都能进行光合作用,细胞中含光合色素,不含叶绿体。水绵能进行光合作用,是真核生物,可作为观察叶绿体的材料。
【详解】A、支原体、发菜是原核生物,其细胞有生物膜,也就是细胞膜,水绵、伞藻是真核生物,其细胞有核膜、细胞器膜、细胞膜等组成的生物膜系统,A正确;
B、除支原体外,发菜、水绵和伞藻都能光合作用,且均含叶绿素,但是发菜与另外两者光合色素种类存在差异,没有类胡萝卜素,但有藻蓝素,B正确;
C、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,纤维素酶和果胶酶可以去除水绵和伞藻的细胞壁,而支原体和发菜细胞不可以,支原体没有细胞壁,发菜细胞的细胞壁的成分是肽聚糖,C错误;
D、水绵和伞藻是真核生物,有成形的细胞核,组蛋白的乙酰化发生在细胞核中的基因的表达过程中,支原体和发菜细胞中不会,因为它们是原核细胞,没有组蛋白,组蛋白乙酰化是一种真核生物的特征,D正确。
故选C。
2. 对下列图示的生物学实验的叙述正确的是( )
A. 若图①表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B. 若图②是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则向右移装片能观察清楚c细胞的特点
C. 若在显微镜下观察图③细胞质流动时,发现细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向是逆时针
D. 图④是在显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞充满的图像。目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为4个
【答案】D
【解析】
【分析】显微镜的使用是先低倍后高倍,高倍镜下不能用粗准焦螺旋,只能用细准焦螺旋;换到高倍镜后视野会变暗,看到的细胞数目会减少;显微镜成放大倒立的虚像;装片移动的规律:偏向哪里就向哪里移。
【详解】A、物镜越长放大倍数越大,图①由物镜a转换成物镜b,即低倍镜换上高倍镜,则视野中观察到的细胞数目应减少,A错误;
B、显微镜下的物像为倒立的虚像,若要能观察清楚c细胞(位于左侧)的特点,则应向左侧移动装片,使物像移到视野中央,再换上高倍镜能看清c 细胞的特点,B错误;
C、显微镜看到的是放大倒立的虚像,在显微镜下发现图③细胞质的流动方向是顺时针,则细胞质的实际流动方向也是顺时针,C错误;
D、若图④是在显微镜下目镜为10×,物镜为10×,视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。目镜不变,物镜换成40×时,即长和宽分别比原来放大4倍,细胞面积比原来放大了16倍,因此看到的细胞数目是原来细胞数目的1/16,则在视野中可检测到的分生组织细胞数为64/16=4个,D正确。
故选D。
3. 生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,下图中序号代表不同的化合物,面积大小不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析,下列正确的是( )
A. 若Ⅴ和Ⅵ分别代表蛋白质和脂质,则Ⅶ代表无机盐
B. 细胞干重和鲜重中含量最多的化合物分别是Ⅴ和Ⅲ
C. 医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别属于Ⅳ和Ⅴ
D. 干旱环境下的植物细胞含量最多的化合物是Ⅴ
【答案】B
【解析】
【分析】若此图表示组成细胞的化合物,据图示含量可知,Ⅰ为无机物,II为有机物,III为水,IV为无机盐,V为蛋白质,VI为脂质,VII为糖类或者核酸。
【详解】A、若V和VI分别代表蛋白质和脂质,则VII代表糖类或核酸,A错误;
B、细胞干重和鲜重中含量最多的分别是蛋白质(V)和水(III),B正确;
C、医用生理盐水和糖溶液中的溶质分别是无机盐和糖类,属于IV和VII,C错误;
D、不管环境是否干旱,植物细胞中含量最高的化合物是水(III),D错误。
故选B。
4. 关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述中,错误的是( )
A. 水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂
B. 水分子之间易形成氢键,氢键易断裂和形成,使水在常温下呈液体状态,具有流动性
C. 自由水和结合水都能参与化学反应
D. 由于氢键的存在,水具有较高的比热容
【答案】C
【解析】
【分析】自由水与结合水的关系:自由水和结合水可相互转化。细胞含水量与代谢的关系:代谢活动旺盛,细胞内自由水含量高;代谢活动下降,细胞中结合水含量高,结合水的比例上升时,植物的抗逆性增强,细胞代谢速率降低。
【详解】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;
B、水分子之间易形成氢键,氢键易断裂和形成,该分子结构特性使水在常温下呈液体状态,具有流动性,B正确;
C、自由水能参与化学反应,结合水不能参与生化反应,C错误;
D、氢键的存在使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,D正确。
故选C。
5. 下列关于无机盐的说法,正确的是( )
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 哺乳动物血液中的Ca2+含量太高,动物会出现抽搐等症状
C. 点燃一粒小麦种子,烧尽后剩下的灰白色灰烬是种子里的无机盐
D. 无机盐参与构成细胞中的复杂化合物,如Mg是构成血红素的元素
【答案】C
【解析】
【分析】无机盐大多以离子形式存在,少数以化合物的形式存在。
【详解】A、细胞中的无机盐大多以离子形式存在,A错误;
B、哺乳动物血液中Ca2+含量过低时,容易出现抽搐症状,血液中的Ca2+含量太高时,会出现肌无力,B错误;
C、小麦种子燃烧后,灰白色灰烬中留下的是无机盐,C正确;
D、镁参与叶绿素的组成,铁参与血红素的合成,D错误。
故选C。
6. 关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,正确的是( )
A. 用于检测还原糖的试剂经过改造后可用来检测蛋白质
B. 检测花生种子中的脂肪时,用盐酸可洗去浮色
C. 使用双缩脲试剂检测蛋白质时,需将A液和B液等量混合后使用
D. 绿叶中含有丰富的光合作用产物葡萄糖,是鉴定还原糖的理想材料
【答案】A
【解析】
【分析】检测生物组织中的物质,应选用颜色浅含量高的实验材料。双缩脲和斐林试剂用法不同,硫酸铜的浓度也不同。
【详解】A、检测还原糖的试剂不可直接用来检测蛋白质,斐林试剂的乙液和双缩脲试剂的B液虽然是同一种溶液,但浓度不同,经过改造后(稀释后)可用来检测蛋白质,A正确;
B、检测花生种子中的脂肪时,需用50%的酒精洗去浮色,B错误;
C、检测蛋白质的试剂是双缩脲试剂,使用时先加A液,摇匀,再加B液,摇匀,不能混合后使用,C错误;
D、绿叶有颜色,会遮蔽颜色反应的实验现象,虽然富含还原糖,但不是理想的材料,D错误。
故选A。
7. 下列关于检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,正确的是( )
A. 常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B. 脂肪的检测中观察花生子叶切片,细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C. 脂肪的检测中体积分数为50%的酒精溶液是为了溶解组织中的脂肪
D. 蛋白质的检测中加入NaOH溶液,可为反应提供碱性环境
【答案】D
【解析】
【分析】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);蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
【详解】A、番茄的红色会影响实验结果的观察,故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料,A错误;
B、切片时,被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪,细胞间会出现橘黄色脂肪颗粒,B错误;
C、检测脂肪的实验中,体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色,C错误;
D、蛋白质检测实验中,先加入双缩脲试剂A液(质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液),提供一个碱性环境,再加入双缩脲试剂B液(质量分数为0.01 g/mL的CuSO4溶液),能生成紫色的络合物,D正确。
故选D。
8. 头发中的角蛋白由2条肽链组成,含有2个二硫键(-S-S-)。下图表示烫发的原理。下列有关角蛋白的说法错误的是( )
A. 角蛋白是构成生物体结构的重要物质,为结构蛋白
B. 角蛋白中至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基
C. 角蛋白的肽键在烫发过程中发生断裂后又重新形成
D. 角蛋白的空间结构在烫发过程中发生了改变
【答案】C
【解析】
【分析】1、氨基酸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(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。
2、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
3、题图分析:由图分析可知,烫发时所使用的卷发剂使肽链间的二硫键断裂,再使用物理力量使变性后的肽链卷曲或其它变形,肽链间重新形成二硫键,产成新的蛋白质空间结构。
【详解】A、蛋白质可构成细胞的结构,角蛋白是构成生物体结构的重要物质,为结构蛋白,A正确;
B、因为角蛋白含有两条肽链,至少含有两个游离的氨基和羧基,B正确;
C、根据图示信息,烫发过程中断裂的是二硫键,重新形成的也是二硫键,C错误;
D、烫发过程中发生了二硫键的断裂和重新形成,导致角蛋白的空间结构在烫发过程中发生了改变,D正确。
故选C。
9. 核酸甲和乙是某生物体内的两种核酸,这两种核酸的基本组成单位如图所示,下列叙述错误的是( )
A. 核酸甲中的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息
B. 核酸甲和核酸乙在蛋白质的生物合成中都具有重要作用
C. 核酸乙也能降低化学反应的活化能
D. A与B相比,A的2'位置的碳原子上多一个氧
【答案】D
【解析】
【分析】1、核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
2.分析题图:核酸甲含有碱基T,所以是DNA;核酸乙含有碱基U,所以是RNA。
【详解】A、核酸甲含有碱基T,所以是DNA,DNA的脱氧核苷酸的排列顺序储存着生物的遗传信息,A正确;
B、核酸甲是DNA;核酸乙含有碱基U,所以是RNA,核酸是一切生物的遗传物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用,B正确;
C、少部分酶是RNA,酶能够降低化学反应的活化能,C正确;
D、DNA中的五碳糖是脱氧核糖,RNA中的五碳糖是核糖,核糖(B)的2'位置的碳原子上比脱氧核糖(A)多一个氧,D错误。
故选D。
10. 下列关于脂质功能的叙述,正确的是( )
①储存遗传信息②参与人体血液中脂质的运输③核膜的重要成分
④催化作用⑤促进人体肠道对钙磷的吸收⑥保温作用⑦调节机体的生命活动
A. ②③④⑤⑥ B. ①②⑤⑥
C. ②⑤⑥⑦ D. ②③⑤⑥⑦
【答案】D
【解析】
【分析】脂质的种类及作用:
脂肪:储能、维持体温;
磷脂:构成膜(细胞膜、液泡膜、线粒体膜等)结构的重要成分;
固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D。
【详解】①脂质不具有储存遗传信息的功能,①错误;
②脂质中的胆固醇能参与人体血液中脂质的运输,②正确;
③脂质中的磷脂是组成细胞中所有膜的重要成分,核膜也不例外,③正确;
④具有催化作用的酶的化学本质绝大多数是蛋白质,少数的是RNA,④错误;
⑤促进人体肠道对钙磷的吸收是维生素D,维生素D属于脂质,⑤正确;
⑥脂肪具有保温作用﹐⑥正确;
⑦脂质中的性激素能调节机体的生命活动,⑦正确。即②③⑤⑥⑦正确。
故选D。
【点睛】
11. 人体细胞生物膜系统的部分组成在结构与功能上的联系如下图所示,其中甲、乙表示细胞器,COPⅠ、COPⅡ表示具膜小泡。下列叙述错误的是( )
A. 不同具膜小泡含有不同的蛋白质,使其能够准确的与不同细胞器识别与融合
B. 分泌蛋白的合成、加工、运输过程体现了细胞结构的协调配合
C. 溶酶体起源于细胞器乙,其消灭细菌的过程属于特异性免疫
D. 若定位在甲中的某些蛋白质进入乙,则COPⅠ可以帮助这些蛋白质重新回到甲
【答案】C
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程中还需要线粒体功能。
【详解】A、据图可知,不同具膜小泡COPⅠ、COPⅡ含有不同的蛋白质,使其能够准确的与不同细胞器识别与融合,A正确;
B、分泌蛋白在合成、加工、运输和分泌过程中,细胞内各种结构协调配合,该过程体现了各种生物膜在结构和功能上的紧密联系,B正确;
C、由图示可知,溶酶体起源于高尔基体,溶酶体消灭细菌的过程是第二道防线,属于非特异性免疫,C错误;
D、由图可知,COPⅡ是由内质网产生运向高尔基体的被膜小泡,COPI是由高尔基体产生运向内质网的被膜小泡,可以帮助实现这些蛋白质的回收,D正确。
故选C。
12. 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。研究表明,Cofilin-l是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列相关叙述错误的是( )
A. 肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B. 编码Cofilin-1的基因不表达可导致细胞核变形
C. 细胞核形态和功能的维持与细胞骨架有关
D. Cofilin-1缺失会影响细胞核控制细胞代谢的能力
【答案】A
【解析】
【分析】肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A 、核孔具有选择透过性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入细胞核需要 Cofilin -1的介导,A错误;
B、编码Cofilin-1的基因不表达,Cofilin-1缺失,可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,B正确;
C、肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一,Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,由此可见,细胞核形态和功能的维持与细胞骨架有关,C正确;
D、Cofilin-1缺失会导致染色质功能异常,染色质上含有控制细胞代谢的DNA,从而影响细胞核控制细胞代谢的能力,D正确。
故选A。
13. 下图表示细胞中某种生物大分子的合成及运输路线。下列相关叙述正确的是( )
A. 该生物大分子可能是抗体或乙酰胆碱
B. ①的组成成分均含有C、H、O、N、P五种元素
C. 该物质经“②→③→④”的运输,使膜成分更新,③的膜面积几乎不变
D. ②在肌肉细胞中都具有解毒(酒精分解)功能
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图:图示为细胞中某种生物大分子的合成及运输路线,其中结构①无膜结构,应该为核糖体;结构②是单层膜网状结构,为内质网;结构③在动植物细胞中均有但功能不同,为高尔基体;结构④含有糖蛋白,为细胞膜。
【详解】A、乙酰胆碱不是生物大分子,且其合成与结构①核糖体和②内质网无关,A错误;
B、①为核糖体,是由蛋白质和RNA组成,RNA的组成元素是C、H、O、N、P,蛋白质的元素组成是C、H、O、N、S,不含有P,B错误;
C、③为高尔基体,其膜面积一方面来自内质网,另一方面又出芽形成囊泡到达细胞膜,因此这过程膜面积基本不变,C正确;
D、②内质网在肝脏中具有解毒(酒精分解)功能,D错误。
故选C。
14. 下列有关图中的结构和功能叙述正确的是( )
A. 所有大分子物质都可通过④进出细胞核,④还可参与信息交流
B. 所有真核细胞分裂过程中都会出现①周期性的出现和消失
C. 该结构的功能是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
D. ②的分子结构模型是流动镶嵌模型,RNA进出细胞核需要穿过2层膜结构
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,①为染色质,②为核膜,③为核仁,④为核孔,核孔是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道,核孔具有选择性。
【详解】A、并非所有大分子物质都可通过④核孔进出细胞核,如DNA不能通过核孔,核孔是核质之间进行物质交换和信息交流的通道,A错误;
B、真核细胞进行无丝分裂时不会出现①②③周期性的出现和消失过程,B错误;
C、该结构为细胞核,因为其中含有染色体,因而细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确;
D、②为核膜,由两层生物膜构成,生物膜的结构是流动镶嵌模型,RNA经过④核孔需要穿过0层膜结构,且需消耗能量,D错误。
故选C。
15. 钠钾泵可利用ATP水解释放的能量转运Na+、K+,如图为几种物质跨膜运输的过程。下列说法错误的是( )
A. 据图推测该细胞内Cl-、K+浓度高于细胞外
B. 钠钾泵运输K+的速率不受氧气浓度的影响
C. 物质A和Na+出细胞的过程中,均需要消耗能量和膜蛋白的参与
D. 若蛋白质2的基因缺失了3个碱基对,可能会导致细胞内Cl-浓度异常
【答案】B
【解析】
【分析】自由扩散:顺浓度梯度运输,不需要载体和能量。
协助扩散:顺浓度梯度运输,需要载体,不需要能量。
主动运输:逆浓度梯度,需要载体和能量。
【详解】A、蛋白质2可顺浓度梯度向外运输Cl-,说明该细胞内Cl-的浓度高于细胞外,钠钾泵可逆浓度梯度运输Na+和K+,说明该细胞的K+浓度也高于细胞外,A正确;
B、钠钾泵运输K+的方式属于主动运输,需要消耗有氧呼吸产生的能量,其速率受氧气浓度的影响,B错误;
C、物质A(胞吐)和Na+(主动运输)出细胞的过程中,均需要消耗能量和膜蛋白的参与,C正确;
D、若蛋白质2的基因缺失了3个碱基对,可能会导致蛋白质2的结构与功能改变,从而导致细胞内Cl-浓度异常,D正确。
故选B。
16. 盐碱胁迫下植物应激反应产生的H2O2对细胞有毒害作用。禾本科农作物AT1蛋白通过调节细胞膜上PIP2s蛋白磷酸化水平,影响H2O2的跨膜转运,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上PIP2s蛋白高磷酸化水平是其提高H2O2外排能力所必需的
B. PIP2s蛋白磷酸化被抑制,促进H2O2外排,从而减轻其对细胞的毒害
C. 敲除AT1基因从而去除禾本科农作物的AT1蛋白可提高其耐盐碱能力
D. 从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因是改良农作物抗逆性的有效途径
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:AT1蛋白通过抑制PIP2s蛋白的磷酸化而抑制细胞内的H2O2排到细胞外,从而导致植物抗氧化胁迫能力减弱,进而引起细胞死亡。AT1蛋白缺陷,可以提高PIP2s蛋白的磷酸化水平,促进细胞内的H2O2排到细胞外,从而提高植物抗氧化的胁迫能力,进而提高细胞的成活率。
【详解】A、由题图右侧的信息可知,AT1蛋白缺陷,可以促进PIP2s蛋白的磷酸化,进而促进H2O2排出膜外,A正确;
B、据题图左侧的信息可知,AT1蛋白能够抑制PIP2s蛋白的磷酸化,减少了H2O2从细胞内输出到细胞外的量,导致抗氧化胁迫能力弱,不能减轻其对细胞的毒害,B错误;
C、AT1蛋白缺陷,可以促进PIP2s蛋白的磷酸化,进而促进H2O2排出膜外,敲除AT1基因或降低其表达,可提高禾本科农作物抗氧化胁迫的能力,进而提高其成活率,C正确;
D、从特殊物种中发掘逆境胁迫相关基因,可通过基因工程技术改良农作物抗逆性,D正确。
故选B。
17. 取新鲜紫色洋葱鳞片叶的外表皮,制成临时装片,显微镜观察后滴加质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液。几分钟后,观察细胞的情况如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ①处充满了蔗糖溶液 B. ②属于原生质层
C. ③处液体是细胞液 D. 图中细胞处于质壁分离的复原状态
【答案】D
【解析】
【分析】成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。质壁分离的原因:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】A、图中细胞发生质壁分离现象,由于细胞壁具有全透性,原生质层具有选择透过性,①处充满了蔗糖溶液,A正确;
B、原生质层包括细胞膜、液泡膜以及这两层膜之间的细胞质,相当于半透膜,具有选择透过性,②属于原生质层,B正确;
C、③处为液泡内部,液体是细胞液,C正确;
D、图中细胞的液泡颜色变深,说明原生质层与细胞壁分离,处于质壁分离状态,D错误。
故选D。
18. 如下图表示ATP与ADP的相互转化过程,相关叙述错误的是( )
A. 过程①通常与细胞中的其他放能反应相联系
B. 过程②特殊化学键断裂释放的磷酸基团会使蛋白质等分子磷酸化
C. 剧烈运动时过程②的速率远高于过程①
D. 细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现了生物界的统一性
【答案】C
【解析】
【分析】ATP的结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。水解时远离A的特殊化学键易断裂,释放大量的能量,供给各项生命活动,所以ATP是新陈代谢所需能量的直接来源。
【详解】A、过程①是ATP的合成过程,需要能量,因此通常与细胞中的其他放能反应相联系,A正确;
B、过程②特殊化学键断裂释放的磷酸基团会使蛋白质等分子磷酸化,如主动运输过程中载体蛋白的磷酸化,B正确;
C、剧烈运动时,ATP消耗的速率和ATP的合成速率都加快,但一般ATP消耗的速率和ATP的合成速率保持动态平衡,因此剧烈运动时过程②的速率约等于过程①,C错误;
D、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物的共性,体现了生物界的统一性,D正确。
故选C。
19. 如图示为ATP的结构,①②表示组成物质,③④⑤表示化学键,下列叙述正确的是( )
A. ①表示腺苷,②表示核糖
B. 细胞中的ATP易于水解为生命活动供能,所以在剧烈运动时细胞中ATP含量会发生明显的下降
C. ⑤的断裂需消耗水,且释放的能量比③多
D. ○表示磷酸基团,由于三个磷酸基团都带有正电荷,彼此之间相互排斥,所以末端磷酸基团具有较高的转移势能,易于携能量离开ATP与其他分子结合
【答案】C
【解析】
【分析】ATP的中文名称叫腺苷三磷酸,其结构简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键。ATP为直接能源物质,在体内含量不高,可与ADP在体内迅速转化。
【详解】A、图中①表示腺嘌呤,②表示核糖,腺嘌呤和核糖可组成腺苷,A错误;
B、细胞中的ATP易于水解为生命活动供能,但由于ATP和ADP之间能快速转化,故在剧烈运动时细胞中ATP含量不会发生明显的下降,B错误;
C、⑤为特殊化学键,因此⑤的断裂需消耗水,且释放的能量比③多,C正确;
D、〇表示磷酸基团,由于三个磷酸基团都带有负电荷,彼此之间相互排斥,所以末端磷酸基团具有较高的转移势能,易于携能量离开ATP与其他分子结合,D错误。
故选C。
20. 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后,用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释,然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合,实验结果如图。下列叙述不正确的是( )
A. 探究菠菜过氧化氢酶的最适pH,可在pH7~8之间减小梯度差进行实验
B. 探究温度对酶活性的影响时,不能提取莴苣叶片中的过氧化氢酶进行实验
C. 过氧化氢酶与过氧化氢结合后,结构发生改变,为过氧化氢分解提供大量活化能
D. 该实验的自变量是pH和生物材料类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率
【答案】C
【解析】
【分析】本题是通过实验探究不同植物组织中过氧化氢酶对过氧化氢分解速率的影响,分析曲线可知,实验的自变量是pH值的不同及不同植物材料,因变量是过氧化氢的分解速率和产生气体的多少,在给出的3种植物材料中,过氧化氢分解速度最快的是加入莴笋一组,其次是菠菜和白菜依次降低。
【详解】A、菠菜叶片氧气生成量的最大值,在pH为7和8时均为0.9mL·min-1,说明菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH在7和8之间,因此若要测得菠菜细胞中过氧化氢酶的最适pH,可在pH7~8之间,减小梯度差进行实验,比较不同pH条件下该酶的活性,A正确;
B、不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,因为过氧化氢的分解受温度影响,即温度可影响酶活性,也可直接影响过氧化氢分解,B正确;
C、过氧化氢酶与底物结合后结构会发生改变,但在反应结束后又会恢复原状,酶能降低化学反应所需的活化能,而不是为化学反应提供活化能,C错误;
D、该实验是探究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响,实验自变量为pH和生物材料的类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率,D正确。
故选C。
21. 某同学欲利用下列材料进行实验以验证酶的特性。材料∶①可溶性淀粉溶液、②H2O2溶液、③碘液、④斐林试剂、⑤NaOH溶液、⑥盐酸、⑦蔗糖溶液、⑧淀粉酶溶液、⑨肝脏研磨液、⑩FeCl3溶液。下列相关叙述错误的是( )
A. 利用①③⑦⑧可验证酶的专一性
B. 利用②⑨⑩可验证酶的高效性
C. 不宜利用①④⑤⑥⑧验证pH对酶活性的影响
D. ①比②更适合用于验证温度对酶活性的影响
【答案】A
【解析】
【分析】1.酶的概念:酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA。
2.酶的特性:(1)高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。
(2)专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(3)作用条件较温和:高温、过酸、过碱都会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;在低温下,酶的活性降低,但不会失活。
【详解】A、由于碘液只能检验淀粉是否被分解,不能检验蔗糖是否被分解,因此不能利用①③⑦⑧来验证酶的专一性,A错误;
B、利用②⑨⑩,通过比较过氧化氢酶和Fe3+这两种催化剂催化H2O2分解的速率,可验证酶的高效性,B正确;
C、由于酸能催化淀粉水解,因此不宜利用可溶性淀粉为底物来验证pH对酶活性的影响,C正确;
D、由于加热会加快H2O2分解,而对淀粉分解没有明显作用,因此淀粉比H2O2更适合用于验证温度对酶活性的影响,D正确。
故选A。
【点睛】
22. 酵母菌是研究细胞呼吸的好材料,关于酵母菌,下列说法错误的是( )
A. 酵母菌与好氧细菌参与消耗氧气的酶附着部位相同
B. 酵母菌单位时间内消耗O2与产生CO2的体积比为3:4,则两种呼吸方式消耗的葡萄糖一样多
C. 检测酵母菌产生CO2的量可以用溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短来确定
D. 在探究酵母菌呼吸方式的实验时要适当延长培养时间以耗尽葡萄糖,避免干扰显色反应
【答案】A
【解析】
【分析】真核生物有氧呼吸的第一、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、酵母菌属于真核生物,其消耗氧气的过程是有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,而好氧细菌无线粒体,与酵母菌消耗氧气的部位不同,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸的反应式是C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量,无氧呼吸的反应式是C6H12O62CO2+2C2H5OH+能量,若酵母菌单位时间内消耗O2与产生CO2的体积比为3:4,则有氧呼吸消耗的氧气与二氧化碳均为3,消耗的葡萄糖1/2,无氧呼吸产生的二氧化碳是1,消耗的葡萄糖是1/2,即两种呼吸方式消耗的葡萄糖一样多,B正确;
C、检测酵母菌产生CO2的量可以用溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的时间长短来确定:二氧化碳产生的量多,则颜色变化时间变短,C正确;
D、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生反应,故在探究酵母菌呼吸方式的实验时要适当延长培养时间以耗尽葡萄糖,避免干扰显色反应,D正确。
故选A。
23. 能无限制增殖的癌细胞即使在氧气供应充足的条件下也主要依赖无氧呼吸产生ATP,这种现象称为“瓦堡效应”。下列说法错误的是( )
A. 癌细胞呼吸作用过程中丙酮酸主要在细胞质基质中被利用
B. 消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用产生的[H]比正常细胞少
C. 癌细胞中,丙酮酸转化为乳酸的过程只能生成少量ATP
D. “瓦堡效应”导致消耗能量较多的癌细胞需要大量吸收葡萄糖
【答案】C
【解析】
【分析】1.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。
2.无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
【详解】A、由题干信息和分析可知,癌细胞主要进行无氧呼吸,故丙酮酸主要在细胞质基质中被利用,A正确;
B、由分析可知,无氧呼吸只有第一阶段产生少量的NADH,而有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都能产生NADH,故消耗等量的葡萄糖,癌细胞呼吸作用(主要进行无氧呼吸)产生的NADH比正常细胞(主要进行有氧呼吸)少,B正确;
C、无氧呼吸只在第一阶段产生少量ATP,癌细胞中进行无氧呼吸时,第二阶段由丙酮酸转化为乳酸的过程不会生成 ATP,C错误;
D、由于葡萄糖无氧呼吸时只能释放少量的能量,故“瓦堡效应”导致癌细胞需要吸收大量的蕾萄糖来为生命活动供能,D正确。
故选C。
24. 如图所示为人体运动强度与血液中乳酸含量和氧气消耗速率的关系。已知呼吸熵(RQ)等于细胞呼吸释放的CO2量与吸收的O2量的比值,可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。当以葡萄糖为呼吸底物时,结合所学知识分析,下列说法正确的是( )
A. a运动强度下人体细胞只进行有氧呼吸,c运动强度下只进行无氧呼吸
B. 运动强度等于b时,肌肉细胞呼吸熵等于1
C. 运动强度等于c时,肌肉细胞内能产生CO2的场所有线粒体基质和细胞质基质
D. 无氧呼吸使有机物中的能量大部分以热能形式散失,其余储存在ATP中
【答案】B
【解析】
【分析】分析柱形图:a组中乳酸含量是血液中乳酸正常值,而b组和c组中乳酸含量都高于血液中乳酸正常值。
【详解】A、a运动强度下,乳酸含量没有增加,氧气消耗速率较低,此时人体主要进行有氧呼吸,但不能说只进行有氧呼吸,c运动强度下,乳酸含量增加,氧气消耗速率较高,肌肉细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸,A错误;
B、人体细胞以葡萄糖为呼吸底物时,有氧呼吸吸收O2的量与释放CO2的量相等,无氧呼吸时细胞既不吸收O2也不释放CO2,因此在任意运动强度下,肌肉细胞的CO2产生量均等于O2的消耗量,即呼吸熵恒等于1,B正确;
C、c运动强度下,肌肉细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸,但只有有氧呼吸能产生CO2,场所只有线粒体基质,C错误;
D、无氧呼吸时,葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸中,小部分以热能形式散失和储存在ATP中,D错误。
故选B。
25. 下图表示细胞有氧呼吸某阶段发生的电子传递过程,H⁺顺浓度梯度跨膜运输时驱动ATP合成酶的运作,催化ADP和Pi合成ATP。下列有关叙述错误的是( )
A. NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是还原剂
B. H⁺由B侧面到A侧面为吸能过程,伴随着ATP的合成
C. 该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段
D. 蓝细菌能进行有氧呼吸,推测其存在类似该电子传递的膜结构
【答案】B
【解析】
【详解】A、NADH代表还原型辅酶I,既是能量的载体又是呼吸过程中的还原剂,A正确;
B、题图可知,H+由B侧面到A侧面为放能过程,伴随着ATP的合成,B错误;
C、该过程发生在线粒体内膜,是有氧呼吸释放能量最多的阶段,即生成水的过程,C正确;
D、蓝细菌能进行有氧呼吸,没有线粒体,推测其存在类似该电子传递的膜结构,D正确。
故选B。
根据某农作物叶肉细胞光合作用过程示意图,完成下面小题:
26. 用含有18O的H2O来追踪光反应过程,下列物质最先出现18O标记的是( )
A. O2 B. CO2
27. 有关光合作用过程及能量转化描述错误的是( )
A. 光反应场所是叶绿体类囊体薄膜
B. 光反应只能在光照下进行,暗反应只能在黑暗条件下进行
C. H⁺与NADP⁺结合形成NADPH,NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应
D. 暗反应过程能量转化是:NADPH和ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能
28. 在夏季晴朗的中午,叶表面气孔因关闭而使光合作用减弱,这是因为( )
A. 温度过高使酶活性降低,光反应速率减弱
B. CO2供应不足,细胞中五碳化合物含量减少
C. 水光解产生的NADPH和③不足
D. CO2供应不足,细胞中三碳化合物含量减少
【答案】26. A 27. B 28. D
【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。
【26题详解】
用含有18O的H2O来追踪光反应过程,H2O通过光反应水的光解首先出现标记的是O2,A正确,B错误。
故选A。
【27题详解】
A、光反应场所是叶绿体的类囊体膜上,发生水的光解、ATP和NADPH的生成,A正确;
B、光反应只能在光照下进行,暗反应在光照和黑暗条件下都能进行,B错误;
C、H+与NADP+结合形成NADPH,NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的C3的还原,C正确;
D、暗反应发生CO2的固定和C3的还原,消耗ATP和NADPH,该过程能量转化是:NADPH和ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能,D正确。
故选B。
【28题详解】
在夏季晴朗的中午,为了减少水分的散失,叶表面气孔因关闭,使CO2供应不足,进而导致CO2的固定减慢,C3形成减少,使光合作用减弱,D正确,ABC错误。
故选D。
29. 图一表示空气中的CO2含量对某绿色植物净光合作用的影响,图二表示一天(24小时)内蔬菜大棚中CO2浓度随时间的变化曲线(水平虚线为实验开始时大棚内的CO2浓度),图三是绿叶中色素的提取和分离实验的结果,下列说法不正确的是( )
A. 图一中N点之后影响净光合作用速率的因素可能是光照强度
B. 图一中的M点和图二中D点、H点的光合作用强度与呼吸作用强度相等
C. 图二中G点时大棚中植物体内有机物的含量比A点时少
D. 图三中丁为胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,在层析液中的溶解度最大
【答案】C
【解析】
【分析】绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,所以,可以用无水乙醇提取绿叶中的色素。由于色素存在于细胞内,需要先破碎细胞才能释放出色素。绿叶中的色素不只有一种,它们都能溶解在层析液中,但不同色素的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸条上扩散得快,反之则慢。
【详解】A、图一中N点之后随着CO2含量增加,CO2吸收量不再增加,CO2含量不再是影响净光合作用的因素,但光照强度可能是限制因素,A正确;
B、图一中的M点为CO2补偿点,光合作用强度与呼吸作用强度相等;由图可知,图二中D点和H点的光合作用强度与呼吸作用强度也相等,B正确
C、图二中DH段大棚内的CO2浓度一直下降,说明光合作用大于呼吸作用,有机物不断积累,故G点时大棚中植物体内有机物的含量大于A点时,C错误;
D、图三中甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素,胡萝卜素主要吸收蓝紫光,在层析液中的溶解度最大,D正确。
故选C。
30. 为更好地帮助果农提高苹果产量,某科研团队在适宜温度、CO2浓度为0.03%(大气中CO2浓度)的条件下,研究了苹果叶片的光合作用与光照强度之间的关系。结果如图所示。下列叙述不正确的是( )
A. A点表示的生理活动在苹果植株的所有活细胞中都可以进行
B. B点时苹果叶肉细胞中能产生ATP的结构是细胞质基质和线粒体
C. 光照强度为6klx时,100cm2叶每小时光合作用固定的CO2是18mg
D. 6klx光照条件下,适当提高环境中CO2浓度有助于提高苹果产量
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:A点时光照为0,只进行呼吸作用,对应的值为呼吸作用强度;B点为光补偿点,此时光合速率和呼吸速率相等,C点时为光饱和点,此时光合速率达到最大,在适宜温度下,此时限制光合速率提高的外界因素是环境中CO2浓度,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高光合产量。
【详解】A、A点表示光照强度为0时细胞只进行呼吸作用,细胞呼吸可以发生在苹果植株的所有活细胞中,A正确;
B、B点时,光合速率和呼吸速率相等,苹果叶肉细胞中光合作用和细胞呼吸同时进行,能产生ATP的结构是细胞质基质、线粒体、叶绿体,B错误;
C、根据图示,光照强度为6klx时叶肉细胞从外界吸收的CO2是12mg,呼吸产生的CO2是6mg,所以100cm²叶每小时光合作用固定的CO2是12+6=18mg,C正确;
D、6klx的光照条件是叶片的光饱和点,此时光合速率达到最大值,由于温度是适宜的,此时限制光合速率提高的外界因素是环境中CO2浓度,适当提高环境中CO2浓度将有助于提高苹果产量,D正确。
故选B。
第II卷(非选择题)
31. 某校研究性学习小组利用如下实验材料做相关实验,请分析并回答下列问题:
(1)用图甲中的材料进行质壁分离实验,应选择的最佳实验材料是_____(填序号),理由是_____。
(2)在观察质壁分离实验中,将取自同一材料、同一区域的三个细胞分别放在A、B、C三种不同浓度的蔗糖溶液中,实验结果分别如图乙中的1、2、3所示,这三种蔗糖溶液的浓度由大到小依次是_____>_____>_____(用字母表示)。
(3)将图3细胞放入_____中,细胞能由图3恢复成图1的状态,此过程称为_____。
(4)如果想用酶解法去除植物细胞壁,应选用_____和_____。
【答案】(1) ①. ① ②. 紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞具有大液泡,在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,其有紫色液泡便于观察
(2) ①. C ②. B ③. A
(3) ①. 清水 ②. 质壁分离复原
(4) ①. 纤维素酶 ②. 果胶酶
【解析】
【分析】发生质壁分离的条件是:具有中央大液泡,构成原生质层,半透膜两侧有浓度差。紫色洋葱外表皮细胞在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,其有紫色液泡便于观察。当外界溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会发生质壁分离,而且外界溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当外界溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。质壁分离复原:将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离复原。
【小问1详解】
紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞具有大液泡,在较高浓度的外界溶液中可以发生质壁分离,其有紫色液泡便于观察。
【小问2详解】
蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度时,细胞渗透失水,会发生质壁分离,而且蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越多,质壁分离越明显;当蔗糖溶液浓度小于或等于细胞液浓度时,细胞不会发生质壁分离。据图可知,蔗糖溶液浓度的大小关系是C>B>A。
【小问3详解】
将发生质壁分离的活细胞放入清水中后,细胞会发生渗透吸水,最终完成质壁分离复原。
【小问4详解】
植物细胞的细胞壁成分含有纤维素和果胶,因此利用酶的专一性,应选用纤维素酶和果胶酶来分解细胞壁。
32. 为了探究酵母菌的呼吸方式,某同学做了如下实验。实验装置如图甲、乙所示,可重复实验以确保结果的准确性。据图回答下列问题:
(1)该实验探究影响酵母菌呼吸方式的因素是_____,甲装置中的油脂层的作用是_____。
(2)如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊,说明酵母菌既能进行_____,也能进行_____。
(3)甲装置中酵母菌主要呼吸方式的反应式是(以葡萄糖为底物)_____。
(4)生物体内葡萄糖分解代谢过程的图解如下,请据图回答:
①图中X是_____,Y是_____,生物细胞中产生Y的场所可能是_____、_____。①②③过程中,产生[H]最多的是_____(填代号)。
②反应①②③④⑤中,可在人体细胞中进行的过程是_____(填代号);粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为_____。
③酵母菌发酵时,先通入空气,一段时间以后再密闭。当从有氧变为无氧条件时,酵母菌的繁殖速率_____(加快/减慢)。若检测酵母菌呼吸的产物是否有酒精,可用酸性_____进行检测; 写出酵母菌以葡萄糖为底物进行无氧呼吸的总反应式_____。
【答案】(1) ①. 氧气的有无 ②. 隔绝空气
(2) ①. 有氧呼吸 ②. 无氧呼吸
(3)C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(少量)
(4) ①. O2 ②. CO2 ③. 细胞质基质 ④. 线粒体 ⑤. ② ⑥. ①②③④ ⑦. 细胞呼吸(或有氧呼吸)产生水 ⑧. 减慢 ⑨. 重铬酸钾 ⑩. C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(少量)
【解析】
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式实验的原理是:(1)酵母菌是兼性厌氧型生物;(2)酵母菌呼吸产生的CO2可用溴麝香草酚蓝水溶液或澄清石灰水鉴定,因为CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊。
【小问1详解】
在其他条件(如温度、pH值)都相同的情况下,影响酵母菌的呼吸方式的因素是氧气的有无,甲装置中的油脂层的作用是隔绝空气。
【小问2详解】
二氧化碳可使澄清的石灰水变浑浊,如果甲、乙两装置中的石灰水都变浑浊,说明酵母菌既能进行有氧呼吸,也能进行无氧呼吸,都产生了CO2。
【小问3详解】
甲装置中的油脂层的作用是隔绝空气,酵母菌主要进行无氧呼吸,反应式是C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(少量)。
【小问4详解】
①图中X参与有氧呼吸的第三阶段,该阶段发生在线粒体内膜上,代表的是氧气,Y是有氧呼吸的第二阶段的产物,代表的是二氧化碳;细胞中产生Y,即二氧化碳的场所可能是线粒体基质(有氧呼吸第二阶段)和细胞质基质无氧呼吸第二阶段);①②③为有氧呼吸的全过程,分别表示有氧呼吸的三个阶段,其中产生[H]最多的是有氧呼吸第二阶段,对应图中的②。
②反应①②③④⑤中,可在人体细胞中进行的是有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸,分别对应的是①②③和①④,即可在人体细胞中进行的过程是①②③④;粮食储藏过程中有时会发生粮堆湿度增大现象,这是因为细胞呼吸,特别是有氧呼吸中产生了水,因为有氧呼吸过程中的产物是二氧化碳和水。
③酵母菌发酵时,先通入空气,一段时间以后再密闭,当从有氧变为无氧条件时,酵母菌的繁殖速率“减慢”,这是由于无氧呼吸过程中释放的能量很少,不足以满足酵母菌繁殖过程中对能量的消耗;若检测酵母菌呼吸的产物是否有酒精,可用酸性重铬酸钾溶液进行检测,根据有无灰绿色出现进行判断;酵母菌以葡萄糖为底物进行无氧呼吸的总反应式为是C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量(少量)。
33. 如图是以洋葱(2n=16)为实验材料的实验现象或结果。回答下列问题。
(1)在提取洋葱管状叶中的光合色素时,要向研钵中加入适量二氧化硅、碳酸钙和无水乙醇,其中______有助于充分研磨。如图1为色素提取和分离的结果,图1中3的色素带颜色是______。
(2)制作洋葱根尖临时装片时,需进行解离→______→______→制片,若显微镜下观察到细胞重叠,可能的原因有____________。观察根尖有丝分裂时应选择______(用图2中字母表示)区细胞。
(3)将图3中由字母标注的细胞按照细胞周期进行排序:______(填字母);图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是______(填字母),此细胞中染色体和核DNA的数目分别为______、______。
(4)据图4分析,植物细胞液中H+浓度______(填“高于”或“低于”)细胞溶胶中H+浓度,这种差异主要由液泡膜上的______(填“转运蛋白Ⅰ”或“转运蛋白Ⅱ”)来维持。沿海滩涂生长的洋葱根部液泡可以通过图中所示方式使液泡内Na+的浓度______,这对于植物生长的作用是____________,有利于抵抗沿海滩涂的盐碱环境。
【答案】(1) ①. 二氧化硅 ②. 蓝绿色
(2) ①. 漂洗 ②. 染色 ③. 解离不充分,没有按压盖玻片 ④. b
(3) ①. DBCEA ②. C ③. 16 ④. 32
(4) ①. 高于 ②. 转运蛋白Ⅰ ③. 升高 ④. 增强植物根部细胞的吸水能力
【解析】
【分析】1、色素的提取原理是色素可以溶解在有机溶剂中。色素的分离原理是不同种类的色素在层析液中的溶解度不同,在滤纸条上的扩散速度不同。
2、自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【小问1详解】
在提取洋葱管状叶中的光合色素时,二氧化硅有助于充分研磨,使色素充分释放。所以有助于充分研磨的是二氧化硅;图1为色素提取和分离的结果,滤纸条上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 ),图1中3是叶绿素a,其色素带颜色是蓝绿色。
【小问2详解】
制作洋葱根尖临时装片的步骤是解离→漂洗→染色→制片。解离后漂洗是为了洗去解离液,便于染色;染色是用碱性染料使染色体着色。若显微镜下观察到细胞重叠,可能的原因有解离不充分,细胞没有分散开;或者制片时按压不充分,细胞未分散。观察根尖有丝分裂时应选择分生区细胞,图2中b是分生区(细胞呈正方形,排列紧密),所以选b。
【小问3详解】
图3中A细胞处于有丝分裂末期,B细胞处于有丝分裂前期,C细胞处于有丝分裂中期,D细胞处于间期,E细胞处于有丝分裂后期,一个完整的细胞周期包括间期和分裂期,分裂期包括前、中、后和末期,则图中标注的细胞按照细胞周期进行排序可表示为DBCEA;图中最适合观察染色体形态和数目的细胞是C,因为处于中期的细胞中染色体形态固定、数目清晰是观察染色体形态和数目的最佳时期,此细胞中染色体的数目分别为16、核DNA数为32。
【小问4详解】
据图4可知,H+从细胞溶胶进入液泡的运输方式需要消耗能量,为主动运输,说明植物细胞液中H+浓度高于细胞溶胶(细胞质基质)中H+浓度,这种差异主要由液泡膜上的转运蛋白Ⅰ来维持;沿海滩涂生长的植物根部液泡可以通过图中所示方式增加液泡内Na+的浓度,可以提高细胞液的浓度,增强植物根部细胞的吸水能力,有利于抵抗盐碱环境,提高对盐碱环境的适应能力。
34. 糖化酶是将淀粉转化为葡萄糖的酶,大部分野生酵母菌因缺乏糖化酶基因而不能直接利用淀粉。研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母GS115(对氨苄青霉素不敏感)中,构建能直接利用淀粉的工程菌,该过程所用质粒(仅示部分结构)如图1所示。质粒的外侧链为a链,内侧链为b链。基因Ampr转录的模板链属于b链的片段。三种限制酶的识别序列及切割位点见下表。请回答下列问题。
(1)为获得糖化酶高产菌株,研究人员将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到__________含量高的培养基上,恒温培养适宜时间后滴加碘液,挑选出透明圈(不产生蓝色)直径__________(填“较大”或“较小”)的菌株。再进行复筛以及稳定性遗传实验。
(2)质粒复制的模板链是__________(选填“a”、“b”、“a和b”、“a或b”)链。高产糖化酶基因插入质粒后,其转录的模板链属于__________链的片段。
限制酶
BamHI
PstI
XbaI
识别序列和切割位点(5'→3')
G↓GATCC
C↓TGCAG
T↓CTAGA
相关结构:
PAOXI:甲醇诱导型强启动子
TAOXI:终止子
HIS4:组氨酸脱氢酶基因,其表达产物催化组氨酸合成
Orl:复制原点
Ampr:氨苄青霉素抗性基因
(3)构建高产糖化酶基因表达载体时,用限制酶切割质粒pPIC9K,图2是高产糖化酶基因示意图(仅示部分碱基),为使其能定向插入表达载体并成功表达,引物应包含__________(BamHI/PstI/XbaI)酶识别序列,则PCR扩增时引物的减基序列为__________。(多选)
①5'-TCTAGATCTGTTGAAT-3' ②5'-TCTAGAAGACAACTTA-3'
③5'-CTGCAGCTTGGATGAT-3' ④5'-GGATCCCTTGGATGAT-3'
⑤5'-GGATCCGAACCTACTA-3' ⑥5'-CTCGAGTCTGTTGAAT-3'
【答案】(1) ①. 淀粉 ②. 较大
(2) ①. a和b ②. a
(3) ①. BamHI和XbaI ②. ①④
【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】
分析题意可知,糖化酶高产菌株能利用淀粉,故需要将经诱变处理后的黑曲霉菌接种到淀粉含量高的培养基上;高产菌株分解淀粉快,恒温培养适宜时间后滴加碘液,高产菌株形成的透明圈直径较大。
【小问2详解】
质粒是环状DNA分子,DNA复制时两条链都是模板链,故质粒的a和b两条链作为模板进行复制;根据题干“研究人员将经诱变处理后获取的黑曲霉菌高产糖化酶基因导入毕赤酵母CS115(对氨苄青霉素不敏感)中”可知高产糖化酶基因转录的模板链和Ampr基因转录的模板链不在一条链上,而基因Ampr转录的模板链属于b链的片段,因此高产糖化酶基因转录的模板链属于a链的片段。
【小问3详解】
为使高产糖化酶基因能定向插入表达载体并成功表达,需要两种不同的限制酶切割,同时需要在高产糖化酶基因两端加入这两种限制酶的识别序列,结合图1可知,限制酶PstI在质粒上有2个切割位点,因此应该选择限制酶BamHI和限制酶XbaI来切割目的基因和质粒;基因转录的方向为5'→3',因此图2中上面一条链从左到右的方向为5'→3',下面一条链从左到右的方向为3'→5';PCR过程需要两种引物,能分别与目的基因两条链的3'端通过碱基互补配对结合,结合需要在高产糖化酶基因两端加入限制酶BamHI和限制酶XbaI的识别序列以及本题的表格可知,PCR扩增时引物的碱基序列为①5′-TCTAGATCTGTTGAAT-3′和④5′-GGATCCCTTGGATGAT-3′。
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