内容正文:
连城一中2025-2026学年上期高三年级月考1生物试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(本大题15小题,1-10小题每题2分,11-15小题每题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是( )
A. 细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
B. 细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
C. 魏尔肖指出“所有的细胞都只能来自于先前存在的细胞”
D. 施莱登和施旺最早发现细胞并创立了细胞学说,指出“所有动植物都是由细胞构成的”
2. 下图为动物体内的部分营养物质代谢示意图,①—④代表生理过程,A代表物质。有关叙述正确的是( )
A. 脂肪、蛋白质和糖类都是机体的主要能源物质
B. 饥饿状态下,血糖可以通过③④大量转化为血脂
C. A可代表肝糖原和肌糖原,是动物细胞中储能的多糖
D. 蛋白质、糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程相互联系
3. 下列实验中有关酒精及其作用的叙述,正确的是( )
A. 脂肪鉴定实验:用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
B. 绿叶中色素的提取和分离:用无水乙醇分离绿叶中的色素
C. 探究酵母菌呼吸方式:酸性重铬酸钾溶液遇酒精由灰绿色变为橙色
D. 解离根尖:用体积分数为75%酒精和质量分数为15%盐酸等量混合
4. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。小分子物质跨膜运输主要有3种途径:自由扩散、协助扩散和主动运输。如图是各种物质跨膜运输方式的特点的模式图。据图分析相关叙述不正确的是( )
A. 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运,也都不需要细胞提供能量
B. 自由扩散不需要转运蛋白协助,而协助扩散需要转运蛋白的协助
C. 主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运,都需要线粒体提供能量
D. 载体蛋白既能够参与协助扩散,又能够参与主动运输,而通道蛋白只能参与协助扩散
5. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
6. 人角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
7. 浙江大学研究团队发现核糖体蛋白(Rpl12)是核糖体自噬中的关键物质,Rpl12在细胞饥饿条件下会介导核糖体自噬。下列叙述错误的是( )
A. 发生核糖体自噬时,需要溶菌酶的协助
B. Rpl12的合成需要多种核糖核酸的参与
C. 营养充足时,细胞内的核糖体合成蛋白质以支持细胞生长
D. 营养缺乏时,细胞通过自噬降解核糖体可以获得物质和能量
8. 草莓和葡萄是重要的经济作物,对其光合作用和呼吸作用进行研究,可以指导生产。在温度和CO2浓度相同且适宜的条件下,某研究小组测定了葡萄植株和草莓植株在不同光照强度下的光合速率,结果如下图,据图分析正确的是( )
A. 该实验的自变量为光照强度,因变量为CO2吸收量
B. N点之后限制草莓光合速率的主要因素是光照强度
C. 在Y光照强度下,草莓和葡萄植株光合作用合成有机物的速率相等
D. 若将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养,一段时间后P点会右移
9. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示。不考虑基因突变和交叉互换,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离、染色体数目减半
B. 乙细胞中,有4对同源染色体、4个染色体组
C. XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在甲乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2,乙细胞产生的子细胞基因型相同
10. 在科学研究中常用呼吸熵(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置,下列有关分析错误的是( )
A. 若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200mm和30mm,则该种子的RQ=1.15
B. 氧化分解时等质量的脂肪比糖类耗氧量高,从而使花生种子比小麦种子RQ值更低
C. 当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,种子的RQ>1
D. 当甲装置中红墨水滴不动,乙装置中红墨水滴右移时,说明种子只进行无氧呼吸
11. 利用荧光标记法对某基因型为AaXBY的果蝇(2n=8)性腺细胞的基因进行荧光标记,A、a、B基因分别被标记为红色、黄色、绿色的荧光点。一个正在分裂的细胞中共有8条染色体,呈现4种不同的大小、形态,在不发生基因突变和染色体变异的情况下,该细胞中荧光点的数量和颜色不可能的是( )
A 2个红色、1个黄色、1个绿色
B. 2个黄色、2个绿色
C. 2个红色
D. 1个红色、1个黄色、2个绿色
12. 为研究细胞核与细胞质之间的物质交换,科学家利用变形虫做了如下实验:①将若干生理状态基本相同且暂不分裂的变形虫分为三组,I组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,Ⅱ组去核并提供普通食物,Ⅲ组提供普通食物。三组变形虫均在相同且适宜的条件下培养。②检测到I组每只变形虫的细胞核出现放射性后,将其细胞核移植到Ⅱ、Ⅲ组的细胞内。③一段时间后,检测Ⅱ、Ⅲ组细胞中的放射性,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是( )
A. 32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸使I组变形虫的细胞核内的核酸均带上标记
B. Ⅱ组细胞质出现放射性,可能原因是核糖核酸从细胞核进入细胞质
C. Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明细胞质中的核糖核苷酸不能进入自身核
D. Ⅱ组细胞质放射性比Ⅲ组细胞质强,说明Ⅲ组部分放射性物质进入自身核
13. 图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中贯穿有图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
B. 若图甲中贯穿有图乙的蛋白质②,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
C. 若图乙所示细胞处于无氧环境中,则图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输会停止
D. 图丙中的半透膜若采用甲为材料,则液面不再变化时,左右两侧液面相等
14. 连续48h测定某温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是( )
A. 实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B. 实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
C. 若改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
D. 由图可知植物叶肉细胞呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
15. 图1表示某种哺乳动物(2n=6)个体甲某一细胞正常分裂的图像。图2是同种动物个体乙的一个精原细胞进行减数分裂时不同时期细胞中染色体,染色单体和核DNA的数量(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
A. 图1为次级精母细胞,含有两套遗传信息
B. 图2中处于T3时期的细中Y染色体数量可能为0、1、2
C. 图1细胞所处时期与图2的T2时期相同,该细胞中可能含有等位基因
D. 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
二、非选择题(本大题5小题,共60分。)
16. 某二倍体雌性动物 (2n=8,XY 型)的基因型是 AaBb,下图1 是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体),图2表示该动物形成生殖细胞的过程图解。回答下列问题:
(1)图1中细胞②处于___________(时期)。若图1中一个细胞①基因A和a所在的染色体未分离,仅减数分裂Ⅰ发生一次异常,则最终形成的子细胞的基因型为____________。
(2)图2中细胞Ⅱ的名称是_______________________;不考虑突变,由细胞④分析细胞Ⅳ的基因组成为____________________。
(3)研究发现,当该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,如图3所示,PAR 表示联会区域。X、Y染色体联会时可以发生染色体片段互换的区段位于____(填“性泡内”或“性泡外”)。该种动物进行减数分裂过程是否都可以形成性泡,请写出理由:_______________________。
17. 农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题。
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有___________;参与有氧呼吸的酶是___________(选填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0~3d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是___________;水淹第3d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的___________倍。
(3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是___________(答出2点即可)。
18. 水稻是我国重要的粮食作物,光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现,叶绿素含量降低的某一突变体水稻,在强光照条件下,其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因,有研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略),结果如下表。
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0.49
180.1
4.6
129.5
突变体
0.66
199.5
7.5
164.5
注:RuBP羧化酶:催化CO2固定的酶:Vmax:RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析,突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量(单位省略),结果如下表。
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6.93
6.20
突变体
7.35
3.68
①在田间遮荫条件下,突变体水稻产量却明显低于野生型,造成这个结果的内因是_____,外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果,推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度),突变体水稻较野生型_____(填“高”、“低”或“相等”)。
19. 血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成,在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇含量。图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。
(1)在人体内,胆固醇不仅参与血液中脂质的运输,还参与构成______。
(2)据图分析,LDL进入靶细胞的方式是_________,体现了生物膜的结构特点为_____。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体的小囊泡的去路是________。
(3)构成LDL的蛋白质中有一条含两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)、分子式为CxHyOzN17S2的多肽链(除天冬酰胺外其余氨基酸的R基均不含氨基),已知氨基酸的平均分子量为126,则该多肽链含有游离的氨基数为_____个,其形成过程中脱去的水分子数为_________。
(4)人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质,研究人员发现,当利用PCSK9基因的某种突变体,使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面LDL受体减少,根据这个实验现象,请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路_________。
20. 高赖氨酸血症是由于线粒体内分解赖氨酸的A酶缺乏而引起的代谢紊乱疾病,分I型和II型。患者血液中赖氨酸浓度皆偏高,I型患者症状不明显,II型患者发育迟缓。科研人员对其发病机制进行了研究。
(1)赖氨酸是人体必需氨基酸,摄入人体的赖氨酸除用于合成蛋白质外,还可经过脱氨作用后进入有氧呼吸过程,最终被分解成_______,并为生命活动供能。
(2)赖氨酸进入线粒体后降解途径如图1,图1中A酶由LKR及SDH两部分组成。据图分析,赖氨酸在线粒体膜上________的协助下进入线粒体中与a-酮戊二酸结合,在LKR催化下形成_________,后者在_________催化下被分解。
(3)编码A酶的A基因突变会造成高赖氨酸血症。科研人员以秀丽线虫为材料,经诱变得到了表皮细胞线粒体异常增大的A基因突变体甲,将A酶的LKR和SDH基因分别在甲的细胞中表达,发现SDH可以将其中的线粒体回复到野生型而LKR不能。而已知的LKR和SDH均受损的线虫突变体乙表皮细胞线粒体不增大。说明只有在________情况下会引起线粒体异常增大。
(4)进一步通过实验研究野生型、LKR突变和SDH突变小鼠,结果如图2。
推测I型和II型高赖氨酸血症分别是因_______引起的。综合以上信息解释II型高赖氨酸血症出现图2中结果的机理是_________。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
连城一中2025-2026学年上期高三年级月考1生物试卷
满分:100分 考试时间:75分钟
一、选择题(本大题15小题,1-10小题每题2分,11-15小题每题4分,共40分。在每小题列出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1. 细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程,充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是( )
A. 细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
B. 细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
C. 魏尔肖指出“所有的细胞都只能来自于先前存在的细胞”
D. 施莱登和施旺最早发现细胞并创立了细胞学说,指出“所有动植物都是由细胞构成的”
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞学说并未涉及原核细胞和真核细胞的分类,该分类是后期研究提出的,A错误;
B、细胞学说揭示了生物界的统一性(均由细胞构成),而非多样性,B错误;
C、魏尔肖修正细胞学说,提出“所有的细胞都只能来自于先前存在的细胞”,完善了细胞学说,C正确;
D、最早发现细胞的是罗伯特·胡克,施莱登和施旺是细胞学说的创立者,D错误。
故选C。
2. 下图为动物体内的部分营养物质代谢示意图,①—④代表生理过程,A代表物质。有关叙述正确的是( )
A. 脂肪、蛋白质和糖类都是机体主要能源物质
B. 饥饿状态下,血糖可以通过③④大量转化为血脂
C. A可代表肝糖原和肌糖原,是动物细胞中储能的多糖
D. 蛋白质、糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程相互联系
【答案】D
【解析】
【分析】与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素,其中胰岛素是机体内唯一能够降低血糖的激素,胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖浓度升高。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者,不是机体的主要能源物质,A错误;
B、饥饿状态下,A肝糖原分解成葡萄糖进入血浆,故过程③发生在饥饿状态下,而过程④为丙酮酸等中间产物转化为血脂储存,发生在饮食过后,B错误;
C、肝糖原可以在血糖浓度低时,肝糖原可以分解为葡萄糖进行补充,而肌糖原一般不直接分解为葡萄糖,故A代表肝糖原,C错误;
D、蛋白质、糖类和脂质的代谢可通过细胞呼吸过程相互联系,说明细胞呼吸是生物代谢的枢纽,D正确。
故选D。
3. 下列实验中有关酒精及其作用的叙述,正确的是( )
A. 脂肪鉴定实验:用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
B. 绿叶中色素的提取和分离:用无水乙醇分离绿叶中的色素
C. 探究酵母菌呼吸方式:酸性重铬酸钾溶液遇酒精由灰绿色变为橙色
D. 解离根尖:用体积分数为75%酒精和质量分数为15%盐酸等量混合
【答案】A
【解析】
【详解】A、酒精能溶解脂溶性物质,脂肪鉴定中,用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,避免多余染料干扰观察,A正确;
B、绿叶中色素提取使用无水乙醇溶解色素,而分离需层析液,无水乙醇不参与分离过程,B错误;
C、酸性重铬酸钾遇酒精应由橙色变为灰绿色,C错误;
D、解离根尖使用体积分数为95%的酒精与15%的盐酸混合,而非75%酒精,D错误。
故选A。
4. 物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。小分子物质跨膜运输主要有3种途径:自由扩散、协助扩散和主动运输。如图是各种物质跨膜运输方式的特点的模式图。据图分析相关叙述不正确的是( )
A. 自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运,也都不需要细胞提供能量
B. 自由扩散不需要转运蛋白协助,而协助扩散需要转运蛋白的协助
C. 主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运,都需要线粒体提供能量
D. 载体蛋白既能够参与协助扩散,又能够参与主动运输,而通道蛋白只能参与协助扩散
【答案】C
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输包括被动运输(包括简单扩散和协助扩散)和主动运输,其中被动运输是顺浓度梯度运输,主动运输需要消耗载体和能量。
【详解】A、据图可知,简单扩散和协助运输都是顺浓度梯度进行跨膜转运,都不需要细胞提供能量,运输动力来自于被运输物质的浓度差,A正确;
B、自由扩散不需要膜转运蛋白参与,协助扩散需要,二者都是顺浓度梯度进行的,B正确;
C、主动运输过程中溶质逆浓度梯度运输,但能量不只来自于线粒体,还可来自于细胞质基质,C错误;
D、主动运输需要载体蛋白参与,协助扩散需要膜转运蛋白的参与,转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,说明载体蛋白能够执行协助扩散和主动运输,通道蛋白只能执行被动运输,D正确。
故选C。
5. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解,不能催化其他底物(如蔗糖)。实验需设置不同底物与酶的组合,并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖,但需在沸水浴条件下显色,而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误;
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误;
C、乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确;
D、甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。
故选C。
6. 人的角膜是覆盖眼睛的透明组织层,角膜干细胞通过增殖分化产生角膜上皮细胞来取代垂死细胞进而维持角膜。短期睡眠不足会加速角膜干细胞的增殖分化,长期睡眠不足则会造成角膜变薄,下列说法错误的是( )
A. 人体对角膜中垂死细胞的清除过程属于细胞凋亡
B. 角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因
C. 睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,衰老细胞内染色质收缩
D. 角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现动物细胞的全能性
【答案】B
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、人体对角膜中垂死细胞的清除过程是由基因所决定的,属于细胞凋亡,A正确;
B、角膜上皮细胞呈现透明状的原因是该细胞内存在特有基因的表达,不存在特有基因,B错误;
C、睡眠不足会加速角膜上皮细胞的衰老,细胞衰老过程中染色质收缩,染色加深,C正确;
D、角膜干细胞分化成角膜上皮细胞没有体现细胞的全能性,细胞的全能型要分化出各种细胞或发育成完整个体,D正确。
故选B。
7. 浙江大学研究团队发现核糖体蛋白(Rpl12)是核糖体自噬中的关键物质,Rpl12在细胞饥饿条件下会介导核糖体自噬。下列叙述错误的是( )
A. 发生核糖体自噬时,需要溶菌酶的协助
B. Rpl12的合成需要多种核糖核酸的参与
C. 营养充足时,细胞内的核糖体合成蛋白质以支持细胞生长
D. 营养缺乏时,细胞通过自噬降解核糖体可以获得物质和能量
【答案】A
【解析】
【详解】A、核糖体自噬属于细胞自噬,需溶酶体内的水解酶来分解,而溶菌酶主要分解细菌细胞壁,A错误;
B、Rpl12为核糖体蛋白,其合成需mRNA(模板)、tRNA(转运氨基酸)、rRNA(核糖体组成)参与,B正确;
C、营养充足时,核糖体通过翻译合成蛋白质,支持细胞生长,C正确;
D、营养缺乏时,自噬降解核糖体可释放氨基酸等物质,用于供能或合成其他物质,D正确。
故选A。
8. 草莓和葡萄是重要的经济作物,对其光合作用和呼吸作用进行研究,可以指导生产。在温度和CO2浓度相同且适宜的条件下,某研究小组测定了葡萄植株和草莓植株在不同光照强度下的光合速率,结果如下图,据图分析正确的是( )
A. 该实验的自变量为光照强度,因变量为CO2吸收量
B. N点之后限制草莓光合速率的主要因素是光照强度
C. 在Y光照强度下,草莓和葡萄植株光合作用合成有机物的速率相等
D. 若将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养,一段时间后P点会右移
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知:光照强度为0时,光合作用不能进行,曲线纵坐标对应的数值表示呼吸速率,葡萄的呼吸速率大于草莓的呼吸速率;光照强度大于0时,光合作用和呼吸作用都能进行,曲线纵坐标对应的数值表示净光合速率(积累有机物的速率),净光合速率=实际光合速率(合成有机物的速率)-呼吸速率。
【详解】A、该实验的自变量为光照强度和植物类型,因变量为CO2吸收量,A错误;
B、N点之后草莓的CO2吸收量不再随光照强度的增加而增加,说明限制草莓光合速率的主要因素不是光照强度,B错误;
C、在Y光照强度下,草莓和葡萄植株的CO2吸收量相等,说明草莓和葡萄植株积累有机物的速率相等,由于葡萄的呼吸速率大于草莓的呼吸速率,所以有机物的合成速率(积累有机物的速率与呼吸速率之和)葡萄大于草莓,C错误;
D、Mg是构成叶绿素的元素,将葡萄植株移植到缺Mg的环境中培养,叶绿素合成减少,光合速率下降,呼吸速率不变,一段时间后P点会右移,D正确。
故选D。
9. 若某动物(2n=4)的基因型为BbXDY,其精巢中有甲、乙两个处于不同分裂时期的细胞,如图所示。不考虑基因突变和交叉互换,据图分析,下列相关叙述正确的是( )
A. 甲细胞中,同源染色体分离、染色体数目减半
B. 乙细胞中,有4对同源染色体、4个染色体组
C. XD与b的分离可在甲细胞中发生,B与B的分离可在甲乙细胞中发生
D. 甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2,乙细胞产生的子细胞基因型相同
【答案】B
【解析】
【分析】图甲细胞同源染色体分离,非同源染色体自由组合,处于减数第一次分裂后期;图乙细胞着丝粒分裂,染 色体均分到细胞两极,含有同源染色体,处于有丝分裂后期。
详解】A、甲细胞表示减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,甲细胞中染色体数目不变,A错误;
B、乙细胞表示有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,染色体组数加倍,乙细胞中,有4对同源染色体、4个染色体组,B正确;
C、甲细胞表示减数第一次分裂后期,同源染色体分离,非同源染色体自由组合,XD与b的分离可在甲细胞中发生;B与B的分离发生在乙细胞而不在甲细胞,C错误;
D、甲细胞产生的精细胞中基因型可能为bY、BXD或BY、bXD,可见甲细胞产生的精细胞中基因型为bY的占1/2或0,乙细胞产生的子细胞基因型相同,D错误。
故选B。
10. 在科学研究中常用呼吸熵(RQ=放出的二氧化碳的量/吸收的氧气的量)反映细胞呼吸的底物类型和呼吸方式。如图是测定某作物种子呼吸熵的装置,下列有关分析错误的是( )
A. 若测得甲、乙装置红墨水滴向左移动的距离分别为200mm和30mm,则该种子的RQ=1.15
B. 氧化分解时等质量的脂肪比糖类耗氧量高,从而使花生种子比小麦种子RQ值更低
C. 当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,种子的RQ>1
D. 当甲装置中红墨水滴不动,乙装置中红墨水滴右移时,说明种子只进行无氧呼吸
【答案】A
【解析】
【详解】A、由图示可知,甲装置中红墨水滴向左移动的距离代表“吸收的氧气的量”,乙装置中红墨水滴向左移动的距离代表“吸收的氧气的量-放出的二氧化碳的量”,因此该种子的RQ=(200-30)/200=0.85,A错误;
B、脂肪中C、H比例高,O比例低,氧化分解时耗氧量比糖类高,释放的CO2相对少。花生种子(脂肪含量高)比小麦种子(淀粉含量高,属于糖类)的RQ更低(因RQ=CO2/O2,脂肪耗O2多、产生CO2少,故RQ小),B正确;
C、当甲装置中红墨水滴左移,乙装置中红墨水滴右移时,说明作物种子既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸,放出的二氧化碳的量多于吸收的氧气的量,故种子的RQ值大于1,C正确;
D、当甲装置中红墨水滴不动(表明不吸收氧气),乙装置中红墨水滴右移时(表明释放了二氧化碳),说明种子只进行无氧呼吸,D正确。
故选A。
11. 利用荧光标记法对某基因型为AaXBY的果蝇(2n=8)性腺细胞的基因进行荧光标记,A、a、B基因分别被标记为红色、黄色、绿色的荧光点。一个正在分裂的细胞中共有8条染色体,呈现4种不同的大小、形态,在不发生基因突变和染色体变异的情况下,该细胞中荧光点的数量和颜色不可能的是( )
A. 2个红色、1个黄色、1个绿色
B. 2个黄色、2个绿色
C. 2个红色
D. 1个红色、1个黄色、2个绿色
【答案】A
【解析】
【分析】该果蝇基因型为AaXᴮY,性腺细胞进行减数分裂或有丝分裂。题目中细胞有8条染色体且呈现4种形态,说明处于减数第一次分裂或处于有丝分裂中期。荧光标记的基因A(红)、a(黄)位于常染色体,B(绿)位于X染色体,Y染色体无B基因。需结合分裂阶段分析荧光点分布。
【详解】A、2红、1黄、1绿:若细胞处于减数第一次分裂后期,A和a的同源染色体分离,X与Y分离。此时A和a的染色体各含两个姐妹染色单体(各有两个荧光点),但选项描述为单点,不符合实际;若为减数第二次分裂后期,A和a无法共存于同一细胞,A符合题意;
B、2黄、2绿:若次级精母细胞来自a和X的分离(减数第一次分裂),减数第二次分裂后期时,a的两个姐妹染色单体分离(各1黄),X的两个姐妹染色单体分离(各1绿),总荧光点为2黄+2绿,B不符合题意;
C、2红:若次级精母细胞来自A和Y的分离(减数第一次分裂),减数第二次分裂后期时,A的两个姐妹染色单体分离(各1红),Y无荧光点,C不符合题意;
D、若发生交叉互换,该细胞的基因型为AaXBXB,则细胞中荧光点的数量和颜色是1个红色、1个黄色、2个绿色,D不符合题意。
故选A。
12. 为研究细胞核与细胞质之间的物质交换,科学家利用变形虫做了如下实验:①将若干生理状态基本相同且暂不分裂的变形虫分为三组,I组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,Ⅱ组去核并提供普通食物,Ⅲ组提供普通食物。三组变形虫均在相同且适宜的条件下培养。②检测到I组每只变形虫的细胞核出现放射性后,将其细胞核移植到Ⅱ、Ⅲ组的细胞内。③一段时间后,检测Ⅱ、Ⅲ组细胞中的放射性,结果如图示。关于该实验的叙述正确的是( )
A. 32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸使I组变形虫的细胞核内的核酸均带上标记
B. Ⅱ组细胞质出现放射性,可能原因是核糖核酸从细胞核进入细胞质
C. Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明细胞质中的核糖核苷酸不能进入自身核
D. Ⅱ组细胞质放射性比Ⅲ组细胞质强,说明Ⅲ组部分放射性物质进入自身核
【答案】B
【解析】
【详解】A、Ⅰ组提供含32P标记的尿嘧啶核糖核苷酸的食物,因此Ⅰ组变形虫的细胞核中出现的放射性物质为核糖核酸,A错误;
B、由于Ⅱ组细胞本身无核,不能合成核酸,移植Ⅰ组细胞核后,Ⅱ组细胞质出现放射性,可能的原因是核糖核酸从Ⅰ组细胞核进入细胞质,B正确;
C、Ⅲ组自身核检测不到放射性,说明合成的放射性物质RNA不能从细胞质进入细胞核,C错误;
D、Ⅱ组细胞质比Ⅲ组细胞质放射性强的原因是Ⅱ组细胞原来不含细胞核,不受原细胞核的影响,而Ⅲ组细胞会受到非放射性细胞核的影响,D错误。
故选B。
13. 图甲表示由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙表示人的红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A为1 mol/L的葡萄糖溶液,B为1 mol/L的乳酸溶液。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中贯穿有图乙的蛋白质①,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
B. 若图甲中贯穿有图乙的蛋白质②,再用作图丙的半透膜,则液面不再变化时,左侧液面高于右侧液面
C. 若图乙所示细胞处于无氧环境中,则图中葡萄糖和乳酸的跨膜运输会停止
D. 图丙中的半透膜若采用甲为材料,则液面不再变化时,左右两侧液面相等
【答案】D
【解析】
【分析】据图分析,图甲表示磷脂双分子层;图乙中葡萄糖的运输方式是协助扩散,运输方向是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要能量,乳酸的运输方式是主动运输,逆浓度梯度运输、需要载体和能量;图丙代表渗透作用的装置,水分的运输方向是低浓度(水分子多) 更多地运输到高浓度(水分子少),由于两侧浓度相同,所以液面不发生变化。
【详解】A、如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质①,蛋白质①是运输葡萄糖的载体,葡萄糖会由A侧运向B侧,B侧渗透压升高,水分子由A向B移动,造成A侧液面降低,B侧液面升高,即左侧液面低于右侧液面,A错误;
B、如果在图甲所示人工膜上贯穿上图乙的蛋白质②,由于乳酸的运输是主动运输,没有能量不能进行,所以页面不再变化时,左侧液面等于右侧液面,B错误;
C、根据图示知,葡萄糖的运输方式是协助扩散,不需要消耗能量,乳酸的运输方式是主动运输,需要消耗能量,因而若图乙所示细胞处于无氧环境中,则图中葡萄糖的运输不受影响,乳酸的运输会受到影响,C错误;
D、在单位体积的1mol/L的葡萄糖溶液和1mol/L的乳酸溶液中,溶质分子数相等,水分子数也相等,葡萄糖和乳酸分子都不能通过由磷脂双分子层构成的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面等于B侧液面,D正确。
故选D。
14. 连续48h测定某温室内CO2浓度及植物CO2吸收(或释放)速率,得到下图所示曲线(整个过程中呼吸作用强度恒定)。下列有关叙述正确的是( )
A. 实验的前3小时叶肉细胞产生ATP的场所是线粒体内膜和线粒体基质
B. 实验中该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量
C. 若改用相同强度绿光进行实验,c点的位置将下移,48小时净积累量为负值
D. 由图可知植物叶肉细胞呼吸与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验的前3小时CO2释放速率不变,说明叶肉细胞只进行呼吸作用,故叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体内膜和线粒体基质,A错误;
B、分析曲线可知,在24小时,室内CO2浓度高于初始时刻,48小时室内CO2浓度低于24小时,故该植物前24小时有机物积累量小于后24小时有机物积累量,B正确;
C、如改用相同强度绿光进行实验,光合作用减弱,吸收的CO2减少,室内CO2浓度增大,c点的位置将上升,C错误;
D、由图可知,在植物呼吸速率与光合速率相等的时刻为第6、18、30、42小时, 但由于植物还有很多不进行光合作用的部位,故在这4个时刻,叶肉细胞光合作用速率大于呼吸作用速率,D正确。
故选B。
15. 图1表示某种哺乳动物(2n=6)个体甲某一细胞正常分裂的图像。图2是同种动物个体乙的一个精原细胞进行减数分裂时不同时期细胞中染色体,染色单体和核DNA的数量(该细胞分裂过程仅发生了一次染色体异常分离)。下列叙述正确的是( )
A. 图1为次级精母细胞,含有两套遗传信息
B. 图2中处于T3时期的细中Y染色体数量可能为0、1、2
C. 图1细胞所处时期与图2的T2时期相同,该细胞中可能含有等位基因
D. 该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2
【答案】D
【解析】
【分析】据题可知,该哺乳动物的体细胞中含有6条染色体,两个染色体组,图1所示细胞着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,形成子染色体,且细胞中无同源染色体,所以是减数第二次分裂的后期,图中细胞均等分裂,所以可能是次级精母细胞也可能是第一极体。图2所示是精原细胞进行减数分裂的不同时期,据图可知,T1时期,染色体是6条,DNA与染色体单体是12个,所以T1时期是减数第一次分裂时期,T2时期染色体是4条,DNA与染色体单体是8个,应该是减数第二次分裂的前期和中期,且减数第一次分裂分裂是出现了异常,染色体本应减半,但是多了一条;T3时期,染色体加倍,染色体单体消失,是减数第二次分裂的后期。
【详解】A、图1为次级精母细胞或者第一极体,A错误;
B、图2中处于T3时期的细中Y染色体数量可能是0或者是2,B错误;
C、图1细胞所处时期与图2的T3时期相同,在减数第一次分裂的四分体时期,如果发生交叉互换时,该细胞中可能含有等位基因,C错误;
D、从图中来看,该精原细胞在减数第一次分裂时出现了异常,一个次级精母细胞中含有4条染色体,则另一个次级精母细胞中含有2条染色体,所以该精原细胞最终形成的4个精细胞中染色体数分别为4、4、2、2,D正确。
故选D。
二、非选择题(本大题5小题,共60分。)
16. 某二倍体雌性动物 (2n=8,XY 型)的基因型是 AaBb,下图1 是该动物部分细胞分裂示意图(仅显示部分染色体),图2表示该动物形成生殖细胞的过程图解。回答下列问题:
(1)图1中细胞②处于___________(时期)。若图1中一个细胞①基因A和a所在的染色体未分离,仅减数分裂Ⅰ发生一次异常,则最终形成的子细胞的基因型为____________。
(2)图2中细胞Ⅱ的名称是_______________________;不考虑突变,由细胞④分析细胞Ⅳ的基因组成为____________________。
(3)研究发现,当该种动物X、Y染色体联会时,不联会区域周围会形成性泡,如图3所示,PAR 表示联会区域。X、Y染色体联会时可以发生染色体片段互换的区段位于____(填“性泡内”或“性泡外”)。该种动物进行减数分裂过程是否都可以形成性泡,请写出理由:_______________________。
【答案】(1) ①. 有丝分裂后期 ②. AaB和b或Aab和B
(2) ①. 次级卵母细胞 ②. aB
(3) ①. 性泡外 ②. 否,因为该种雄性动物进行减数分裂时,可以形成性泡,雌性动物进行减数分裂时没有不联会区域,不形成性泡
【解析】
【分析】减数分裂过程:
(1)减数分裂前的间期:染色体的复制。
(2)减数第一次分裂:
①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;
②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;
③后期:同源染色体分离,非同源染色体自由组合;
④末期:细胞质分裂。
(3)减数第二次分裂:
①前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;
②中期:染色体形态固定、数目清晰;
③后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;
④末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
图1中细胞①同源染色体分离,处于减数第一次分裂后期,含有2个染色体组;细胞②着丝粒分裂,含有同源染色体,处于有丝分裂后期。若图1中一个细胞①基因A和a所在的染色体未分离,仅减数分裂Ⅰ发生一次异常,则产生的子细胞基因型有2种,根据自由组合定律可知,配子的类型为AaB和b或Aab和B。
【小问2详解】
图2中细胞Ⅱ比细胞Ⅲ大,则细胞Ⅱ是次级卵母细胞,细胞④处于减数第二次f分裂后期,且细胞质均等分裂,则表示第一极体,与Ⅴ的基因型相同。据图可知,细胞④分裂形成的子细胞的基因型为Ab,则Ⅴ的基因型为Ab,Ⅳ与Ⅴ的基因型互补,则Ⅳ的基因型为aB。
【小问3详解】
PAR区域中,X染色体和Y染色体属于同源区段,四分体时期可以发生互换,所以X、Y染色体联会时可以发生染色体片段互换的区段位于性泡外。由于雄性动物在进行减数分裂时,可以形成性泡,而雌性动物进行减数分裂时没有不联会区域,不形成性泡,故该种动物在进行减数分裂过程中并不都可以形成性泡。
17. 农业生产中,旱粮地低洼处易积水,影响作物根细胞的呼吸作用。据研究,某作物根细胞的呼吸作用与甲、乙两种酶相关,水淹过程中其活性变化如图所示。
回答下列问题。
(1)正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,从物质和能量的角度分析,其代谢特点有___________;参与有氧呼吸的酶是___________(选填“甲”或“乙”)。
(2)在水淹0~3d阶段,影响呼吸作用强度的主要环境因素是___________;水淹第3d时,经检测,作物根的CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1,若不考虑乳酸发酵,无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的___________倍。
(3)若水淹3d后排水、作物长势可在一定程度上得到恢复,从代谢角度分析,原因是___________(答出2点即可)。
【答案】(1) ①. 需要氧气参与;有机物被彻底氧化分解;释放大量能量,生成大量ATP ②. 乙
(2) ①. O2的含量 ②. 3
(3)无氧呼吸积累的酒精较少,对细胞毒害较小;0~3d无氧呼吸产生的能量维持了基本的生命活动;催化有氧呼吸的酶活性并未完全丧失
【解析】
分析】【关键能力】
(1)信息获取与加工
题干关键信息
所学知识
信息加工
根细胞的呼吸作用
分为有氧呼吸和无氧呼吸
有氧呼吸需要氧气参与、将有机物彻底氧化分解,释放大量能量
影响呼吸作用的环境因素
氧气浓度、温度、酶的含量及活性等
水淹条件下,氧气为主要影响因素
长势恢复
新陈代谢正常
氧气供应正常,酶活性恢复正常
(2)逻辑推理与论证
【小问1详解】
正常情况下,作物根细胞的呼吸方式主要是有氧呼吸,有氧呼吸是在氧气充足的情况下,将葡萄糖彻底氧化分解,将能量释放出来。随着水淹天数的增多,乙的活性降低,说明乙是与有氧呼吸有关的酶。
【小问2详解】
在水淹0~3d阶段,随着水淹天数的增加,氧气含量减少,有氧呼吸减弱,无氧呼吸增强。CO2释放量为0.4μmol·g-1·min-1,O2吸收量为0.2μmol·g-1·min-1,有氧呼吸需要消耗氧气,葡萄糖的消耗量、氧气消耗量和CO2释放量为1:6:6,无氧呼吸葡萄糖消耗量和CO2释放量比为1:2,有氧呼吸和无氧呼吸均产生0.2μmol·g-1·min-1 CO2,所以无氧呼吸强度是有氧呼吸强度的3倍。
【小问3详解】
若水淹3d后排水,植物长势可在一定程度上得到恢复,一方面是排水后氧气含量上升,有氧呼吸增强,产生的能量增多;另一方面,由图可知,第四天无氧呼吸有关的酶活性显著降低,可能是第四天无氧呼吸产生的酒精毒害作用达到了一定程度,之后就很难恢复,所以要在水淹3天排水。
18. 水稻是我国重要的粮食作物,光合能力是影响水稻产量的重要因素。
(1)通常情况下,叶绿素含量与植物的光合速率成正相关。但有研究发现,叶绿素含量降低的某一突变体水稻,在强光照条件下,其光合速率反而明显高于野生型。为探究其原因,有研究者在相同光照强度的强光条件下,测定了两种水稻的相关生理指标(单位省略),结果如下表。
光反应
暗反应
光能转化效率
类囊体薄膜电子传递速率
RuBP羧化酶含量
Vmax
野生型
0.49
180.1
4.6
129.5
突变体
0.66
199.5
7.5
164.5
注:RuBP羧化酶:催化CO2固定的酶:Vmax:RuBP羧化酶催化的最大速率
①类囊体薄膜电子传递的最终产物是_____。RuBP羧化酶催化的底物是CO2和_____。
②据表分析,突变体水稻光合速率高于野生型的原因是_____。
(2)研究人员进一步测定了田间光照和遮荫条件下两种水稻的产量(单位省略),结果如下表。
田间光照产量
田间遮阴产量
野生型
6.93
6.20
突变体
7.35
3.68
①在田间遮荫条件下,突变体水稻产量却明显低于野生型,造成这个结果的内因是_____,外因是_____。
②水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和_____,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果,推测两种水稻的光补偿点(光合速率和呼吸速率相等时的光照强度),突变体水稻较野生型_____(填“高”、“低”或“相等”)。
【答案】(1) ①. NADPH([H]) ②. C5(核酮糖—1,5-二磷酸,RuBP) ③. 突变体的光反应与暗反应速率都较野生型快
(2) ①. 突变体叶绿素含量太低 ②. 光照强度太低 ③. 蔗糖 ④. 高
【解析】
【分析】1、光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,将二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。光合作用过程十分复杂,根据是否需要光能,将这些化学反应分为光反应和暗反应,现在也成为碳反应阶段。
2、光反应阶段:必须有光才能进行,反应部位在类囊体的薄膜上。在这个阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能首先将水分解成氧和H+。其中氧以分子形式氧气释放,H+与NADP+结合,形成NADPH。NADPH是活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应。光合色素吸收的另一部分光能,在酶的作用下,使ADP与Pi反应形成ATP,用于暗反应。
3、暗反应阶段:需要多种酶参与,在有光、无光的条件下均可进行,反应部位在叶绿体基质中。这个阶段绿叶通过气孔从外界吸收CO2,在特定酶(CO2固定酶)的作用下与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程叫作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3。在酶的作用下C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,一部分接受能量并被还原的C3经过一系列酶的作用转化为糖类,另一些接受能量被还原的C3又形成C5,参与CO2的固定。暗反应的实质是同化CO2,将活跃的化学能转化为稳定的化学能,储存在有机物中。
【小问1详解】
①根据分析可知,光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上反应。这个阶段电子传递的最终产物是NADPH。RuBP羧化酶是催化CO2固定的酶,根据分析可知这个阶段是暗反应阶段(CO2的固定),在这个反应中 CO2,在CO2固定酶的作用下与C5(一种五碳化合物)结合,所以RuBP羧化酶催化的底物是CO2和C5。
②根据分析可知,表中类囊体薄膜电子传递速率代表了光反应速率,电子传递速率越高,则光反应速率越快;RuBP羧化酶含量高低与暗反应速率有关,RuBP羧化酶含量越高,暗反应速率越快。由表可知突变体的光反应和暗反应速率都比野生型快,所以突变型水稻的光合速率高于野生型。
【小问2详解】
①根据光合作用的分析可知,只要影响到原料、能量的供应都是影响光合作用的因素,比如CO2的浓度、叶片气孔的开闭情况,光照强度等;叶绿体是光合作用的场所,影响叶绿体的形成,结构的因素,比如叶绿体光合色素含量低等也会影响光合作用。根据题干可知在遮荫情况下突变体水稻产量明显低于野生型,因此推测这种结果的内因则是突变体自身叶绿素含量太低,外因则是光照强度太低。
②蔗糖是光合作用的主要产物,也是植物光合作用远距离运输的主要形式。所以水稻叶肉细胞的光合产物有淀粉和蔗糖,两者可以相互转化,后者是光合产物的主要运输形式,在开花结实期主要运往籽粒。
③根据以上结果可知,在同等光合速率下突变体水稻所需要的光照更强,因此突变体水稻的光补偿点较野生型高。
19. 血浆中胆固醇含量过高是导致动脉粥样硬化和冠状动脉疾病的一种重要原因。胆固醇主要在肝细胞中合成,在血液中是通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)颗粒形式运输到其他组织细胞(靶细胞)中,以满足这些细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇含量。图是LDL通过受体介导的胞吞作用进入细胞的途径。
(1)在人体内,胆固醇不仅参与血液中脂质的运输,还参与构成______。
(2)据图分析,LDL进入靶细胞的方式是_________,体现了生物膜的结构特点为_____。LDL与胞内体融合后,由于胞内体的内部酸性较强,LDL与受体分离,形成含有LDL的胞内体和含有受体的小囊泡。请推测含有受体的小囊泡的去路是________。
(3)构成LDL的蛋白质中有一条含两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)、分子式为CxHyOzN17S2的多肽链(除天冬酰胺外其余氨基酸的R基均不含氨基),已知氨基酸的平均分子量为126,则该多肽链含有游离的氨基数为_____个,其形成过程中脱去的水分子数为_________。
(4)人体血液中高水平的LDL会诱发高胆固醇血脂症。PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质,研究人员发现,当利用PCSK9基因的某种突变体,使PCSK9蛋白活性增强时,会增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面LDL受体减少,根据这个实验现象,请设计一种治疗高胆固醇血脂症的思路_________。
【答案】(1)动物细胞膜
(2) ①. 胞吞 ②. 具有一定的流动性 ③. 回到细胞膜被重新利用
(3) ①. 3 ②. 14
(4)开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物
【解析】
【分析】根据题意,LDL可以与细胞膜上的LDL受体识别结构,并通过胞吞进入细胞内,然后与溶酶体结合形成自噬体,LDL被分解后LDL受体返回细胞膜。
【小问1详解】
在人体内,胆固醇不仅参与血液中脂质的运输,还参与构成动物细胞膜。因为动物细胞膜的组成成分中,脂质除了磷脂外,胆固醇也是重要的组成部分,它对于维持细胞膜的流动性和稳定性有重要作用。
【小问2详解】
据图分析,LDL 是大分子物质,进入靶细胞的方式是胞吞。胞吞过程涉及细胞膜内陷形成囊泡包裹物质进入细胞,体现了生物膜的结构特点为具有一定的流动性。 含有受体的小囊泡的去路是返回细胞膜,被细胞重新利用。因为受体是细胞膜上的蛋白质,在完成与 LDL 的结合等功能后,需要回到细胞膜继续发挥作用。
【小问3详解】
天冬酰胺的 R 基为−C2H4ON,含有 1 个 N 原子,该多肽链含有 2 个天冬酰胺,且除天冬酰胺外其余氨基酸的 R 基均不含氨基,多肽链一端有 1 个游离的氨基,所以该多肽链含有游离的氨基数为2+1=3个。已知该多肽链分子式为CxHyOzN17S2,含有 17 个 N 原子,2 个天冬酰胺的 R 基含 2 个 N 原子,那么除 R 基外主链上的 N 原子数为17−2=15个,由于主链上 N 原子数等于氨基酸数(不考虑 R 基),所以氨基酸数为 15 个,形成多肽链时脱去的水分子数 = 氨基酸数 - 肽链数,该多肽链为 1 条,所以脱去的水分子数为15−1=14。
【小问4详解】
由于 PCSK9 蛋白活性增强时,会增加 LDL 受体在溶酶体中的降解,导致细胞表面 LDL 受体减少,从而使血液中 LDL 升高诱发高胆固醇血脂症。所以治疗高胆固醇血脂症的思路可以是开发一种PCSK9蛋白活性抑制剂类药物,减少 LDL 受体在溶酶体中的降解,增加细胞表面 LDL 受体的数量,从而降低血液中 LDL 的含量。
20. 高赖氨酸血症是由于线粒体内分解赖氨酸的A酶缺乏而引起的代谢紊乱疾病,分I型和II型。患者血液中赖氨酸浓度皆偏高,I型患者症状不明显,II型患者发育迟缓。科研人员对其发病机制进行了研究。
(1)赖氨酸是人体必需氨基酸,摄入人体的赖氨酸除用于合成蛋白质外,还可经过脱氨作用后进入有氧呼吸过程,最终被分解成_______,并为生命活动供能。
(2)赖氨酸进入线粒体后降解途径如图1,图1中A酶由LKR及SDH两部分组成。据图分析,赖氨酸在线粒体膜上________的协助下进入线粒体中与a-酮戊二酸结合,在LKR催化下形成_________,后者在_________催化下被分解。
(3)编码A酶的A基因突变会造成高赖氨酸血症。科研人员以秀丽线虫为材料,经诱变得到了表皮细胞线粒体异常增大的A基因突变体甲,将A酶的LKR和SDH基因分别在甲的细胞中表达,发现SDH可以将其中的线粒体回复到野生型而LKR不能。而已知的LKR和SDH均受损的线虫突变体乙表皮细胞线粒体不增大。说明只有在________情况下会引起线粒体异常增大。
(4)进一步通过实验研究野生型、LKR突变和SDH突变小鼠,结果如图2。
推测I型和II型高赖氨酸血症分别是因_______引起的。综合以上信息解释II型高赖氨酸血症出现图2中结果的机理是_________。
【答案】 ①. 二氧化碳和水 ②. 载体蛋白 ③. 酵母氨酸 ④. SDH ⑤. LKR功能正常而SDH受损 ⑥. LKR功能异常(基因突变)、SDH功能异常(基因突变) ⑦. 在LKR功能正常时,SDH突变,SDH无法发挥正常催化功能,小鼠线粒体内酵母氨酸浓度明显升高,引起线粒体异常增大,影响细胞的有氧呼吸,不能提供足够的能量,从而导致小鼠生长迟缓
【解析】
【分析】基因的表达包括转录和翻译两个阶段,真核细胞的转录主要在细胞核完成,模板是DNA的一条链,原料是游离的核糖核苷酸;翻译在核糖体上进行,原料是氨基酸,需要tRNA识别并转运氨基酸,翻译过程中一种氨基酸可以有一种或几种tRNA,但是一种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。
【详解】(1)分析图1,赖氨酸可以作为合成蛋白质的原料,也可以经过脱氨作用后进行有氧呼吸分解成二氧化碳和水,并合成ATP,为生命活动供能。
(2)赖氨酸进入线粒体需要载体蛋白的协助。A酶中的LKR能催化赖氨酸与α-酮戊二酸形成酵母氨酸,该产物在SDH催化下被分解。
(3)LKR不能恢复异常线粒体为正常形态,而SDH可以将异常线粒体恢复到正常形态,而已知LKR和SDH均受损的线虫突变体乙表皮细胞线粒体不增大,说明只有在LKR功能正常而SDH受损情况下会引起线粒体异常增大。
(4)由图2分析可知,LKR突变小鼠体重与正常小鼠相比无明差异,而SDH突变小鼠体重明显低于野生型,发育迟缓,由此可知I型高赖氨酸血症由LKR基因突变引起,II型高赖氨酸血症由SDH基因突变引起。在LKR功能正常时,SDH突变,SDH无法发挥正常催化功能,小鼠线粒体内酵母氨酸浓度明显升高,引起线粒体异常增大,影响细胞的有氧呼吸,不能提供足够的能量,从而导致小鼠生长迟缓。
【点睛】此题主要考查的是细胞内遗传信息的传递有关的知识,难度较大,意在考查学生对基础知识点的理解程度。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$