精品解析:江西省2025-2026学年高三上学期10月月考生物试题
2025-10-11
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内容正文:
江西省 2026 届高三 10 月一轮复习阶段检测
生物学试卷
试卷共 8 页,21 小题,满分 100 分。考试用时 75 分钟
注意事项:
1.考查范围:必修 1。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 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. 广昌白莲是江西特产,国家地理标志产品。莲藕中含丰富的糖类和酚类物质,其加工产品具有较大的经济价值,但酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质。下列相关叙述正确的是( )
A. 莲籽是莲的种子,属于系统这一生命结构层次
B. 莲藕富含糖类,是鉴定还原糖实验的良好材料
C. 将莲种植在缺镁的水域中,会导致莲藕产量下降
D. 莲藕中酚类物质发生褐变,不受环境条件的影响
2. 2,4-二硝基氟苯(DNFB)与肽链的 N-末端氨基酸的氨基能产生黄色荧光反应。科学家将胰岛素与 DNFB 反应后再用盐酸完成水解,发现水解产物中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸发出黄色荧光。若分别用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理胰岛素,产生的多肽种类不同。下列叙述错误的是( )
A. 胰岛素是由多个氨基酸通过脱水缩合反应形成的蛋白质
B. 胰岛素水解后形成的肽链都有相应空间结构和生物活性
C. 题中科学家实验结果说明了胰岛素分子由两条肽链组成
D. 胰蛋白酶和木瓜蛋白酶能够识别不同氨基酸形成的序列
3. 樱桃番茄富含番茄红素(类胡萝卜素的一种)及其他营养物质,下图是番茄细胞合成番茄红素的部分代谢过程,番茄红素、甘油三酯等主要储存在由磷脂和蛋白质构成的脂滴中。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞内的甘油三酯可大量转化形成糖类物质
B. 物质 X 被彻底氧化分解的场所是细胞质基质
C. 甘油三酯需要载体蛋白的协助才能进入脂滴
D. 据磷脂分子特性推测脂滴膜由单层磷脂分子构成
4. 矮牵牛是研究花色的理想材料,其花色主要有红色和紫色。矮牵牛的花色主要与花青素有关,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现在液泡膜上存在将 H⁺转运至液泡内的 P 蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
B. 矮牵牛花瓣可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C. 红色、紫色矮牵牛花瓣细胞液泡膜上 P 蛋白数量可能不同
D. 增加液泡膜上 P 蛋白的数量可培育蓝花矮牵牛新品种
5. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,与M蛋白异常有关。正常情况下,错误折叠蛋白会被含有T9受体的囊泡运输到溶酶体中进行水解。T9受体会被异常M蛋白结合且难以分离,导致错误折叠蛋白降解过程受阻并堆积在内质网和高尔基体之间,导致细胞结构和功能异常。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内的生物膜把溶酶体、内质网和高尔基体等分隔开
B. 溶酶体、内质网和高尔基体都对蛋白质具有转运功能
C. 囊泡运输错误折叠蛋白不需要消耗细胞代谢提供的能量
D. T9受体与异常M蛋白结合体现了细胞膜的信息交流功能
6. 现有耐盐碱植物和普通植物若干,由于标签脱落无法辨别类型,某小组用 0.3 g/mL 的 KNO3溶液分别处理两组植物细胞,结果如图所示(原生质体是植物细胞除去细胞壁的剩余部分)。下列叙述正确的是( )
A. 该实验应选择两种植物根尖分生区的细胞进行实验
B. Ⅱ组植物细胞液浓度大于 0.3 g/mL 的 KNO3溶液浓度
C. 图中 A→B 段 I 组植物根尖细胞的吸水能力逐渐减弱
D. 图中 B→C 段 I 组植物根尖细胞开始吸收 H2O、K⁺和
7. 某科学家发现了存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质——CHIP28 蛋白,为探究 CHIP28 蛋白是否为水通道蛋白,他选用细胞中缺乏 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果如下表: 下列叙述正确的是( )
实验组号
在等渗溶液中进行的处理
在等渗溶液中测定卵细胞的水通透速率/(cm/s·10-4)
Ⅰ
向卵母细胞注入微量水(对照)
27.9
Ⅱ
向卵母细胞注入CHIP28蛋白的mRNA
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
Ⅳ
将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中
188.0
注:卵母细胞接受 CHIP28 的 mRNA 后可以合成 CHIP28 蛋白,并将其整合到细胞膜上
A. 水分子进出卵母细胞都需要水通道蛋白的协助
B. CHIP28 蛋白可以降低卵母细胞的水通透速率
C. 试剂 M 能部分恢复 HgCl2抑制的 CHIP28 蛋白功能
D. 依据表中结果分析:CHIP28 蛋白不是水通道蛋白
8. ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列有关叙述正确的是( )
A. ATP脱去所有的磷酸基团后可为RNA合成提供原料
B. 细胞中需要能量的生命活动都需要ATP直接提供能量
C. Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP 水解提供磷酸基团和能量
D. 无机盐离子进入各生物细胞均需要ATP水解提供能量
9. 酶能为生活添姿彩。下列有关酶的叙述,正确的是( )
A. 溶菌酶能分解细菌和真菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用
B. 果胶酶能分解果肉细胞壁中的纤维素,提高果汁产量
C. DNA 水解酶能催化 DNA 水解,该酶的 N 元素主要在碱基中
D. 利用脂肪酶处理废油脂,可合理利用废油脂从而保护环境
10. 通过水淹胁迫处理玉米幼苗的实验发现:植物可通过改变呼吸代谢途径来适应不同的环境。实验中,玉米幼苗的根细胞经呼吸作用释放 CO2的速率变化如图所示(各数据单位均省略,时间 a 之后,进入无氧环境。已知葡萄糖为细胞呼吸的底物)。下列叙述正确的是( )
A. 在 0 - a、a - b 和 b - c 三个阶段,幼苗根细胞呼吸作用发生的场所相同
B. a - b 阶段,幼苗根细胞不释放 CO2的原因是进行产乳酸的无氧呼吸
C. a - b 和 b - c 阶段,幼苗根细胞进行细胞呼吸消耗等量的葡萄糖产生的 ATP 量不相同
D. 在 0 - a、a - b 和 b - c 三个阶段,幼苗根细胞中葡萄糖的能量都主要是以热能的形式散失
11. 实验材料的正确选取、科学方法的准确运用及试剂的恰当使用等是实验成功的关键,下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 探究抗体的合成和运输过程及光合作用产生氧气的来源,均可采用同位素标记法
B. 向稀蛋清中加入蛋白酶后再加入双缩脲试剂,可验证蛋白酶具有水解蛋白质的功能
C. 探究遮阴对绿叶中叶绿素含量的影响,只需取遮阴的叶片做色素的提取和分离实验
D. 制作洋葱根尖有丝分裂临时装片,先在高倍镜下观察分裂中期细胞中染色体形态
12. 科学家研究发现,人视网膜色素上皮组织中存在神经干细胞,神经干细胞的部分子细胞形成了色素上皮组织细胞、神经细胞、富含脂肪的细胞和成骨细胞等组织细胞。在人体生长发育过程中,部分组织细胞逐渐衰老和死亡。下列有关叙述正确的是( )
A. 神经干细胞的各子细胞中均能发生染色质和染色体的相互转变
B. 神经干细胞的子细胞形成不同组织细胞时表达的基因均不相同
C. 神经细胞和成骨细胞衰老时细胞核体积增大、各种酶活性降低
D. 组织细胞正常死亡对维持人体内环境稳定起非常关键的作用
二、选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的 4 个选项中,有 2 项或 2 项以上符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但选不全的得 2 分,有错的得 0 分。
13. 我国劳动人民经过无数实践总结出许多蕴含着科学道理的农谚,下列对相关农谚的解释,正确的是( )
选项
农谚
解释
A
立春三场雨,遍地都是米
充沛的雨水对农作物的生长有利,能提高农作物的产量
B
三伏不热,五谷不结
充足的光照和适当高温有利于农作物中有机物的合成
C
正其行,通其风
农作物应该保持空气流通,提高 CO2浓度以提高光合效率
D
庄稼一枝花,全靠粪当家
农作物吸收粪便中的有机物和无机盐,才能生长得更好
A. A B. B C. C D. D
14. 为研究洗涤剂对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员利用流式细胞仪(可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数)测出蚕豆根尖细胞周期中 DNA 含量不同的细胞数,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧峰所示细胞处于分裂间期
B. 图中两组细胞数量都有两个峰值,右侧峰的形成是着丝粒分裂的结果
C. 据图分析,洗涤剂对蚕豆根尖细胞分裂的作用可能是抑制细胞分裂
D. 据图分析,B 峰所对应细胞中染色体与核 DNA 的比值为 1:1 或 1:2
15. 黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量,某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验,其中白瓶完全透光,黑瓶完全不透光,结果如下图所示。下列叙述错误的( )
A. 该实验的自变量是光照的有无
B. 黑白瓶中浮游植物的细胞质基质中均可产生ATP
C. a光照强度下,白瓶中的浮游植物能够正常生长
D. b光照强度下,白瓶中浮游植物24小时O2增加量为2mg/L
16. 植物内部栖息着多种微生物群落,包括细菌、真菌等,称为植物内生菌,在植物生长发育中起着至关重要的作用。这些微生物在植物内部组织中繁殖,与植物细胞和周围的微生物发生密切的相互作用。下列有关这些植物细胞、真菌和细菌的叙述,正确的是( )
A. 三者的遗传物质都是 DNA,主要分布在细胞核中
B. 三者之间进行物质交换依赖细胞膜的选择透过性
C. 植物内生细菌能利用化学能直接将 CO2和 H2O 合成有机物
D. 从三者细胞中选择细菌作实验材料可验证细胞膜的化学成分组成
三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 军山湖大闸蟹是江西省进贤县的特产之一,大闸蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,大闸蟹营养价值较高,其中营养成分主要有:水、蛋白质、脂肪、糖类和无机盐等,必需氨基酸含量丰富且结构合理,相比畜肉类蛋白质更易于消化。回答下列问题:
(1)蟹壳具有支撑与保护作用,主要是因为含有______,又称壳多糖,该物质还可用于废水处理,其原理是______。
(2)根据题干信息分析,大闸蟹营养价值高的主要依据是:母蟹富含更多蟹黄。处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化系统摄取的胆固醇可快速转移至卵巢中,商家常在大闸蟹卵巢快速发育时期采取一定方法确保这一过程的顺利进行,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与______的合成,从而促进______。
(3)大闸蟹的蟹黄与鸡蛋蛋黄颜色相近,通常不用苏丹Ⅲ染液作为鉴定其含有脂肪的试剂,原因是______。
(4)人体摄食蟹黄中的脂肪被胰脂肪酶水解的机理如下图中 A 所示。板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用,下图中 B 和 C 为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。若作用的机理同图 B 所示,则在酶促反应中,随脂肪浓度的增加,酶促反应速率______。若______(填“能”“不能”或“不一定能”)达到未加入板栗壳黄酮前的最大速率,则可说明板栗壳黄酮为非竞争性抑制剂。图中 C 的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而使酶促反应速率下降,此种抑制可通过______而缓解。
18. 藜麦是一种耐盐植物,在应对高盐胁迫时,能够通过调节多种 Na⁺/K⁺转运蛋白,增加细胞质基质内 K⁺含量,降低 Na⁺含量,减轻盐分对植株的损害。盐胁迫下藜麦质膜 H⁺ - ATPase 活性提高,同时 KOR 钝化关闭。其机制如图所示。
(1)藜麦是良好的生物学实验材料,取藜麦的根尖做“观察植物细胞的有丝分裂”实验,制片的流程为______。
(2)藜麦叶肉细胞和表皮细胞中都具有的双层膜的细胞器是______,表皮细胞和木质部薄壁组织细胞的形态、结构和功能有很大差异,这是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育中,______。
(3)若图中的“……”表示细胞间形成的通道,该通道是______,该通道既有运输作用又有信息交流的作用,木质部的导管与筛管细胞也均有运输作用,从细胞核的角度分析藜麦成熟筛管细胞与表皮细胞在结构上的最显著区别是:______。
(4)据图分析:应对高盐胁迫时,藜麦表皮细胞维持细胞质基质低钠环境的途径有:______。不考虑生物膜上其他转运蛋白的作用,若盐胁迫下藜麦质膜 H⁺ - ATPase 活性提高,同时 KOR 钝化关闭,这对图中各离子运输的具体影响为______。
19. 生产实践中,利用细菌或真菌发酵可生产许多日常所需的食品。回答下列有关问题:
(1)利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”可以对食品中细菌的含量进行检测:
①将待测样品研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应;
②记录发光强度并计算 ATP 含量;
③测算出细菌数量。
下列给出了该实验依据的部分原理,请将未给出的实验原理补全:
①荧光素接受 ATP 提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光;
②_______,据此可以计算出生物组织中 ATP 的含量;
③由于每个细菌细胞中 ATP 含量________,根据 ATP 含量进而可估测出细菌数量。
(2)利用麦芽、葡萄、粮食以及发酵罐等,在_______条件下,可以生产酒。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸,细胞呼吸的意义是_______。为检测酵母菌在无氧条件产生了酒精,采用酸性重铬酸钾作检测试剂,应将酵母菌培养的时间适当延长一段时间后检测,原因是_______。
(3)淀粉酶在食品生产中有重要作用。某些细菌能合成并分泌淀粉酶,利用淀粉酶做“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验可验证酶具有_______,该实验使用的检测试剂为_______。
20. 肝脏作为人体代谢与解毒的核心器官,若受到损伤会引发全身性功能紊乱。肝病是指发生在肝脏的病变,涵盖病毒性肝炎、肝硬化、脂肪肝、肝癌等多种类型,具有高发病率和高危害性。回答下列问题:
(1)感染病毒的肝细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是_______。肝癌发生是基因突变累积的结果,从自由基学说的角度分析,其原因是_______导致突变。
(2)肝细胞(2N = 46)进行有丝分裂,如果着丝粒分裂异常,导致一对姐妹染色单体提前分离,分开的染色体会被随机牵引到细胞的某一极,这样形成的某一肝脏子细胞中的染色体数可为_______。在有丝分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制之后,可精确地分到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因此有丝分裂的重要意义是________。
(3)乙型肝炎病毒(HBV)主要由蛋白质和DNA组成。请选择合适物质如某种氨基酸、某种碱基、磷酸或脱氧核糖,利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的肝细胞等为材料获得仅DNA被放射性同位素标记的HBV,其基本思路是:_______。
(4)正常细胞的有丝分裂存在纺锤体组装检验点(SAC)的检查机制,在纺锤体装配完成之前阻止细胞进入有丝分裂后期,KIF20B是细胞完成细胞质分裂的重要分子。肝癌细胞分裂失控,连续进行有丝分裂。科研人员开发出治疗肝癌的药物S(其作用是抑制KIF20B),相关机制如图所示。图中的C是处于中期图像,判断依据是_______。某些肝癌细胞的SAC功能受损,紫杉醇(一种治疗癌症的药,通过结合细胞中的微管蛋白,阻碍纺锤体的装配)的药效_______(填“升高”“降低”或“不变”)。药物S对SAC功能受损的肝癌细胞_______(填“有”或“无”)疗效。
21. 西瓜是人们常食用的一种水果,西瓜叶片光合作用的两个主要的末端产物是淀粉和蔗糖。糖类物质的转运过程如下图所示。图中磷酸转运器能将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运到叶绿体外,同时将释放的Pi(无机磷酸)运回叶绿体基质,是调控磷酸丙糖运输的关键结构。回答下列问题:
(1)实验室常用无水乙醇提取叶绿素等光合色素,其原理是______。图中暗反应所发生的主要物质变化过程有______。
(2)据图分析,抑制磷酸转运器的活性,将导致光合作用速率降低,原因是______。
(3)西瓜果实中含大量的蔗糖,在农业生产上采取施加磷肥的措施从而增加西瓜产量。据图分析,直接原因是______。
(4)现有如下材料和用具:西瓜幼苗、试管2支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、打孔器、真空泵(抽气设备)、日光灯(实验过程中温度和光照等条件适宜,O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计)。请利用所提供的材料和用具,设计验证西瓜叶片在光合作用有气体的产生,写出实验步骤和预测实验结果。
实验步骤:
第一步:______。
第二步:用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空隙间的气体后,敞开试管口。
第三步: ______。
预期实验结果:______。
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生物学试卷
试卷共 8 页,21 小题,满分 100 分。考试用时 75 分钟
注意事项:
1.考查范围:必修 1。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。
3.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后,请将答题卡交回。
一、单项选择题:本题共 12 小题,每小题 2 分,共 24 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. 广昌白莲是江西特产,国家地理标志产品。莲藕中含丰富的糖类和酚类物质,其加工产品具有较大的经济价值,但酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质。下列相关叙述正确的是( )
A. 莲籽是莲的种子,属于系统这一生命结构层次
B. 莲藕富含糖类,是鉴定还原糖实验的良好材料
C. 将莲种植在缺镁的水域中,会导致莲藕产量下降
D. 莲藕中酚类物质发生褐变,不受环境条件的影响
【答案】C
【解析】
【详解】A、莲籽是莲的种子,属于生殖器官层次。植物体的结构层次中不包含“系统”这一层次,系统是动物体特有的结构层次,A错误;
B、莲藕富含淀粉(属于多糖),而还原糖鉴定需选择颜色浅且富含还原糖的材料(如梨汁),B错误;
C、镁是叶绿素的组成元素,缺镁会导致叶片中叶绿素减少,光合作用减弱,合成的有机物减少,进而导致莲藕(储存器官)产量下降,C正确;
D、酚类物质褐变通常与多酚氧化酶的活性有关,而酶的活性受温度、pH等环境条件影响,因此褐变会受到环境条件调控,D错误。
故选C。
2. 2,4-二硝基氟苯(DNFB)与肽链的 N-末端氨基酸的氨基能产生黄色荧光反应。科学家将胰岛素与 DNFB 反应后再用盐酸完成水解,发现水解产物中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸发出黄色荧光。若分别用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理胰岛素,产生的多肽种类不同。下列叙述错误的是( )
A. 胰岛素是由多个氨基酸通过脱水缩合反应形成的蛋白质
B. 胰岛素水解后形成的肽链都有相应空间结构和生物活性
C. 题中科学家实验结果说明了胰岛素分子由两条肽链组成
D. 胰蛋白酶和木瓜蛋白酶能够识别不同氨基酸形成的序列
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰岛素的化学本质为蛋白质,是由多个氨基酸通过脱水缩合形成的蛋白质,A正确;
B、胰岛素水解后形成的肽链因空间结构被破坏而失去生物活性,B错误;
C、2,4-二硝基氟苯(DNFB)与肽链的 N-末端氨基酸的氨基能产生黄色荧光反应。胰岛素与 DNFB 反应后再用盐酸完成水解,发现水解产物中只有一个甘氨酸和一个苯丙氨酸发出黄色荧光。说明胰岛素中含有两个N-末端氨基酸(甘氨酸和苯丙氨酸),因此,胰岛素含两条肽链,C正确;
D、分别用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶处理胰岛素,产生的多肽种类不同,说明胰蛋白酶和木瓜蛋白酶能够识别不同氨基酸形成的序列,导致水解后的多肽种类不同,D正确。
故选B。
3. 樱桃番茄富含番茄红素(类胡萝卜素的一种)及其他营养物质,下图是番茄细胞合成番茄红素的部分代谢过程,番茄红素、甘油三酯等主要储存在由磷脂和蛋白质构成的脂滴中。下列叙述正确的是( )
A. 动物细胞内的甘油三酯可大量转化形成糖类物质
B. 物质 X 被彻底氧化分解的场所是细胞质基质
C. 甘油三酯需要载体蛋白的协助才能进入脂滴
D. 据磷脂分子特性推测脂滴膜由单层磷脂分子构成
【答案】D
【解析】
【详解】A、在动物细胞内,糖类和脂肪可以相互转化,但脂肪(甘油三酯)不能大量转化为糖类,因为脂肪分解产生的脂肪酸等物质转化为糖类的过程受到限制,A错误;
B、由图可知,物质X能进入线粒体,推测物质X为丙酮酸,丙酮酸被彻底氧化分解的场所是线粒体,而不是细胞质基质,细胞质基质是葡萄糖初步分解为丙酮酸的场所,B错误;
C、甘油三酯属于脂溶性物质,根据相似相溶原理,其进入脂滴的方式为自由扩散,不需要载体蛋白的协助,C错误;
D、磷脂分子有亲水性头部和疏水性尾部,脂滴内部是甘油三酯等脂类物质(疏水性),脂滴周围是细胞质基质(亲水性),所以推测脂滴膜由单层磷脂分子构成,头部朝向细胞质基质(亲水性环境),尾部朝向脂滴内部(疏水性环境),D正确。
故选D。
4. 矮牵牛是研究花色的理想材料,其花色主要有红色和紫色。矮牵牛的花色主要与花青素有关,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现在液泡膜上存在将 H⁺转运至液泡内的 P 蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
B. 矮牵牛花瓣可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C. 红色、紫色矮牵牛花瓣细胞液泡膜上 P 蛋白数量可能不同
D. 增加液泡膜上 P 蛋白的数量可培育蓝花矮牵牛新品种
【答案】D
【解析】
【详解】A、花青素是水溶性色素,储存在液泡中,可用水提取,A正确;
B、矮牵牛花瓣细胞具有大液泡,可用于观察质壁分离及复原现象,B正确;
C、红色花瓣液泡pH较低(H⁺浓度高),紫色花瓣pH较高(H⁺浓度低),P蛋白数量差异可能导致H⁺运输效率不同,C正确;
D、P蛋白将H⁺转运至液泡内会降低液泡pH,而蓝色需更高pH,增加P蛋白会进一步降低pH,无法得到蓝花,D错误。
故选D。
5. 黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,与M蛋白异常有关。正常情况下,错误折叠蛋白会被含有T9受体的囊泡运输到溶酶体中进行水解。T9受体会被异常M蛋白结合且难以分离,导致错误折叠蛋白降解过程受阻并堆积在内质网和高尔基体之间,导致细胞结构和功能异常。下列叙述正确的是( )
A. 细胞内的生物膜把溶酶体、内质网和高尔基体等分隔开
B. 溶酶体、内质网和高尔基体都对蛋白质具有转运功能
C. 囊泡运输错误折叠蛋白不需要消耗细胞代谢提供的能量
D. T9受体与异常M蛋白结合体现了细胞膜的信息交流功能
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,使细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效、 有序地进行,A正确;
B、内质网负责蛋白质的加工和转运(通过囊泡运输至高尔基体),高尔基体对蛋白质进一步加工并转运至细胞膜或溶酶体,溶酶体通过接收囊泡中的错误折叠蛋白进行水解,由此可知内质网和高尔基体都对蛋白质具有转运功能,但是溶酶体对蛋白质不具有转运功能,B错误;
C、囊泡运输错误折叠蛋白需要消耗细胞代谢提供的能量,C错误;
D、T9受体与异常M蛋白结合发生在细胞内的囊泡膜上,属于细胞内部结构间的相互作用,而细胞膜的信息交流功能特指细胞与外界环境或细胞间的信号传递,D错误。
故选A。
6. 现有耐盐碱植物和普通植物若干,由于标签脱落无法辨别类型,某小组用 0.3 g/mL 的 KNO3溶液分别处理两组植物细胞,结果如图所示(原生质体是植物细胞除去细胞壁的剩余部分)。下列叙述正确的是( )
A. 该实验应选择两种植物根尖分生区的细胞进行实验
B. Ⅱ组植物细胞液浓度大于 0.3 g/mL 的 KNO3溶液浓度
C. 图中 A→B 段 I 组植物根尖细胞的吸水能力逐渐减弱
D. 图中 B→C 段 I 组植物根尖细胞开始吸收 H2O、K⁺和
【答案】B
【解析】
【详解】A、根尖分生区细胞不含成熟的大液泡,不便于观察原生质体体积的变化,该实验应选择根尖的成熟区的细胞进行实验,A错误;
B、Ⅱ组植物原生质体体积相对值能逐渐增大,说明细胞能从外界溶液中吸水,所以其细胞液浓度大于0.3 g/mL 的 KNO3溶液浓度,B正确;
C、A→B段Ⅰ组植物根尖细胞原生质体体积相对值逐渐减小,说明细胞失水,细胞液浓度增大,所以吸水能力逐渐增强,C错误;
D、I 组植物B→C段出现的原因是随着时间推移,K+和NO3-通过主动运输进入细胞,使细胞液浓度大于外界溶液浓度,导致细胞吸收水分,但根尖细胞吸收上述物质是从实验开始就进行的,D错误。
故选B。
7. 某科学家发现了存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质——CHIP28 蛋白,为探究 CHIP28 蛋白是否为水通道蛋白,他选用细胞中缺乏 CHIP28 蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果如下表: 下列叙述正确的是( )
实验组号
在等渗溶液中进行的处理
在等渗溶液中测定卵细胞的水通透速率/(cm/s·10-4)
Ⅰ
向卵母细胞注入微量水(对照)
27.9
Ⅱ
向卵母细胞注入CHIP28蛋白的mRNA
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
Ⅳ
将部分Ⅲ组细胞放入含试剂M的等渗溶液中
188.0
注:卵母细胞接受 CHIP28 的 mRNA 后可以合成 CHIP28 蛋白,并将其整合到细胞膜上
A. 水分子进出卵母细胞都需要水通道蛋白的协助
B. CHIP28 蛋白可以降低卵母细胞的水通透速率
C. 试剂 M 能部分恢复 HgCl2抑制的 CHIP28 蛋白功能
D. 依据表中结果分析:CHIP28 蛋白不是水通道蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、水分子可通过自由扩散或通道蛋白运输。实验Ⅰ(对照组)的水通透速率较低,说明无CHIP28时水分子以自由扩散为主,并非必须通道蛋白,A错误;
B、实验Ⅱ中注入CHIP28的mRNA后,水通透速率显著提高,说明CHIP28蛋白能增强水的运输,而非降低,B错误;
C、实验Ⅲ中HgCl2使水通透速率下降,可能抑制CHIP28功能;实验Ⅳ加入试剂M后速率回升但未达Ⅱ组水平,表明M部分解除HgCl2的抑制,C正确;
D、实验Ⅱ中CHIP28使水通透速率大幅提升,符合水通道蛋白特性,D错误。
故选C。
8. ATP是一种能为生命活动供能的化合物,下列有关叙述正确的是( )
A. ATP脱去所有的磷酸基团后可为RNA合成提供原料
B. 细胞中需要能量的生命活动都需要ATP直接提供能量
C. Ca2+载体蛋白磷酸化需ATP 水解提供磷酸基团和能量
D. 无机盐离子进入各生物细胞均需要ATP水解提供能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP脱去所有磷酸基团后形成腺苷(腺嘌呤+核糖),而RNA的组成单位是核糖核苷酸(含磷酸基团)。因此,脱去所有磷酸基团的产物无法为RNA合成提供原料,A错误;
B、ATP是直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供,但也有少数由GTP、UTP等提供,B错误;
C、Ca2+载体蛋白磷酸化时,ATP水解将末端磷酸基团转移至载体蛋白,同时释放能量驱动构象变化,C正确;
D、无机盐离子可通过协助扩散进入细胞,此时无需ATP供能,D错误。
故选C。
9. 酶能为生活添姿彩。下列有关酶的叙述,正确的是( )
A. 溶菌酶能分解细菌和真菌的细胞壁,具有抗菌消炎的作用
B. 果胶酶能分解果肉细胞壁中的纤维素,提高果汁产量
C. DNA 水解酶能催化 DNA 水解,该酶的 N 元素主要在碱基中
D. 利用脂肪酶处理废油脂,可合理利用废油脂从而保护环境
【答案】D
【解析】
【详解】A、溶菌酶分解的是细菌细胞壁中的肽聚糖,而真菌细胞壁的主要成分是几丁质,溶菌酶对其无效,A错误;
B、果胶酶分解的是细胞壁中的果胶,而非纤维素(分解纤维素的酶是纤维素酶),B错误;
C、DNA水解酶的本质是蛋白质,其N元素主要存在于“-CO-NH-”中,而DNA的N元素才分布在碱基中,C错误;
D、脂肪酶可催化脂肪水解为甘油和脂肪酸,处理废油脂可减少污染并实现资源再利用,D正确。
故选D。
10. 通过水淹胁迫处理玉米幼苗的实验发现:植物可通过改变呼吸代谢途径来适应不同的环境。实验中,玉米幼苗的根细胞经呼吸作用释放 CO2的速率变化如图所示(各数据单位均省略,时间 a 之后,进入无氧环境。已知葡萄糖为细胞呼吸的底物)。下列叙述正确的是( )
A. 在 0 - a、a - b 和 b - c 三个阶段,幼苗根细胞呼吸作用发生的场所相同
B. a - b 阶段,幼苗根细胞不释放 CO2的原因是进行产乳酸的无氧呼吸
C. a - b 和 b - c 阶段,幼苗根细胞进行细胞呼吸消耗等量的葡萄糖产生的 ATP 量不相同
D. 在 0 - a、a - b 和 b - c 三个阶段,幼苗根细胞中葡萄糖的能量都主要是以热能的形式散失
【答案】B
【解析】
【详解】A、0−a阶段,植物细胞主要进行有氧呼吸,呼吸发生的场所为细胞质基质和线粒体;a−b阶段,根细胞进行无氧呼吸,场所是细胞质基质;b−c阶段,根细胞进行无氧呼吸,场所是细胞质基质。所以三个阶段呼吸作用发生的场所不完全相同,A错误;
B、a点开始进入无氧环境,且无CO2产生,因此a-b段根细胞进行产生乳酸的无氧呼吸,B正确;
C、a−b和b−c阶段,根细胞都进行无氧呼吸,都只在第一阶段释放少量能量,因此a - b 和 b - c 阶段,幼苗根细胞进行细胞呼吸消耗等量的葡萄糖产生的 ATP 量相同,C错误;
D、a−b和b−c阶段,根细胞都进行无氧呼吸,无氧呼吸中葡萄糖的能量主要仍储存在有机物中,D错误。
故选B。
11. 实验材料的正确选取、科学方法的准确运用及试剂的恰当使用等是实验成功的关键,下列有关实验的叙述正确的是( )
A. 探究抗体的合成和运输过程及光合作用产生氧气的来源,均可采用同位素标记法
B. 向稀蛋清中加入蛋白酶后再加入双缩脲试剂,可验证蛋白酶具有水解蛋白质的功能
C. 探究遮阴对绿叶中叶绿素含量的影响,只需取遮阴的叶片做色素的提取和分离实验
D. 制作洋葱根尖有丝分裂临时装片,先在高倍镜下观察分裂中期细胞中染色体形态
【答案】A
【解析】
【详解】A、抗体属于分泌蛋白,其合成与运输过程常用同位素标记法(如³H标记亮氨酸)追踪;光合作用中氧气的来源通过鲁宾和卡门用¹⁸O分别标记H₂O和CO₂的实验验证,两者均使用同位素标记法,A正确;
B、蛋白酶自身是蛋白质,水解稀蛋清后的产物为多肽,双缩脲试剂可与肽键反应显紫色,无法通过显色现象判断蛋白质是否被水解,B错误;
C、探究遮阴对叶绿素含量的影响需设置对照实验(遮阴组与正常光照组),仅取遮阴叶片无法比较叶绿素含量变化,C错误;
D、观察根尖细胞有丝分裂时,需先用低倍镜找到分生区细胞,再换高倍镜观察染色体形态,直接使用高倍镜难以定位目标细胞,D错误。
故选A。
12. 科学家研究发现,人视网膜色素上皮组织中存在神经干细胞,神经干细胞的部分子细胞形成了色素上皮组织细胞、神经细胞、富含脂肪的细胞和成骨细胞等组织细胞。在人体生长发育过程中,部分组织细胞逐渐衰老和死亡。下列有关叙述正确的是( )
A. 神经干细胞的各子细胞中均能发生染色质和染色体的相互转变
B. 神经干细胞的子细胞形成不同组织细胞时表达的基因均不相同
C. 神经细胞和成骨细胞衰老时细胞核体积增大、各种酶活性降低
D. 组织细胞正常死亡对维持人体内环境稳定起非常关键的作用
【答案】D
【解析】
【详解】A、染色质与染色体的相互转变发生在细胞分裂时,神经干细胞的部分子细胞(如神经细胞、成骨细胞)已高度分化,失去分裂能力,无法进行此过程,A错误;
B、细胞分化的本质是基因选择性表达,不同组织细胞表达的基因存在部分相同(如管家基因)和部分不同(如奢侈基因),并非“均不相同”,B错误;
C、细胞衰老时细胞核体积增大,但并非“各种酶活性降低”,如与细胞衰老相关的酶活性可能升高,C错误;
D、组织细胞的正常死亡属于细胞凋亡,是主动的生理性死亡,对维持内环境稳态和个体发育至关重要,D正确。
故选D。
二、选择题:本题共 4 小题,每小题 4 分,共 16 分。在每小题给出的 4 个选项中,有 2 项或 2 项以上符合题目要求,全部选对的得 4 分,选对但选不全的得 2 分,有错的得 0 分。
13. 我国劳动人民经过无数实践总结出许多蕴含着科学道理的农谚,下列对相关农谚的解释,正确的是( )
选项
农谚
解释
A
立春三场雨,遍地都是米
充沛的雨水对农作物的生长有利,能提高农作物的产量
B
三伏不热,五谷不结
充足的光照和适当高温有利于农作物中有机物的合成
C
正其行,通其风
农作物应该保持空气流通,提高 CO2浓度以提高光合效率
D
庄稼一枝花,全靠粪当家
农作物吸收粪便中的有机物和无机盐,才能生长得更好
A. A B. B C. C D. D
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、水参与细胞中的许多代谢反应,水是光合作用的反应物,“立春三场雨,遍地都是米”是说雨水对农作物的生长有利,能提高农作物的产量,A正确;
B、温度会影响酶的活性进而影响光合作用,光合作用也需要适宜强度的光照,“三伏不热,五谷不结”是指充足的光照和适当高温有利于农作物中有机物的积累,B正确;
C、光合作用需要CO2的参与,“正其行,通其风”是指农作物应该保持空气流通,提高CO2浓度以提高光合效率,C正确;
D、农作物不能吸收粪便中的有机物,能利用的是有机物被降解后产生的无机盐等物质,D错误。
故选ABC。
14. 为研究洗涤剂对蚕豆根尖细胞有丝分裂的影响,科研人员利用流式细胞仪(可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数)测出蚕豆根尖细胞周期中 DNA 含量不同的细胞数,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧峰所示细胞处于分裂间期
B. 图中两组细胞数量都有两个峰值,右侧峰的形成是着丝粒分裂的结果
C. 据图分析,洗涤剂对蚕豆根尖细胞分裂的作用可能是抑制细胞分裂
D. 据图分析,B 峰所对应细胞中染色体与核 DNA 的比值为 1:1 或 1:2
【答案】AD
【解析】
【详解】A、结合图示可知,图中两组细胞数量都有两个峰值,在A峰与B峰之间细胞内的DNA在逐渐加倍,正进行着DNA分子的复制,左侧峰对应的细胞主要为未复制的细胞,可能处于复制前的G1期,属于间期,A正确;
B、右侧峰DNA数量加倍,应是DNA复制的结果,B错误;
C、比较清水培养组与洗涤剂组可见,洗涤剂组右峰(G₂/M 期)细胞所占比例明显降低,说明洗涤剂阻碍了DNA的复制,C错误;
D、据图分析,图中B峰为DNA复制后(G₂期、分裂期)的细胞:若为G₂期、前期、中期,染色体:核 DNA=1:2;若为后期、末期(着丝粒分裂),则为1:1,故比值为1:1或 1:2,D正确。
故选AD。
15. 黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量,某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验,其中白瓶完全透光,黑瓶完全不透光,结果如下图所示。下列叙述错误的( )
A. 该实验的自变量是光照的有无
B. 黑白瓶中浮游植物的细胞质基质中均可产生ATP
C. a光照强度下,白瓶中的浮游植物能够正常生长
D. b光照强度下,白瓶中浮游植物24小时O2增加量为2mg/L
【答案】AC
【解析】
【详解】A、白瓶是透光瓶,可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,并且该实验还设置了a和b两种光照强度,因此本实验的自变量是光照的有无和强弱,A错误;
B、黑白瓶中浮游植物均能进行呼吸作用,故黑白瓶中浮游植物的细胞质基质中均可产生ATP,B正确;
C、a光照下,瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10,说明净光合作用等于0,有机物的积累量为0,所以该条件下,白瓶中的浮游植物不能正常生长,C错误;
D、b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量,说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下,光合速率大于呼吸速率,有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L,D正确。
故选AC。
16. 植物内部栖息着多种微生物群落,包括细菌、真菌等,称为植物内生菌,在植物生长发育中起着至关重要的作用。这些微生物在植物内部组织中繁殖,与植物细胞和周围的微生物发生密切的相互作用。下列有关这些植物细胞、真菌和细菌的叙述,正确的是( )
A. 三者的遗传物质都是 DNA,主要分布在细胞核中
B. 三者之间进行物质交换依赖细胞膜的选择透过性
C. 植物内生细菌能利用化学能直接将 CO2和 H2O 合成有机物
D. 从三者细胞中选择细菌作实验材料可验证细胞膜的化学成分组成
【答案】BD
【解析】
【详解】A、细菌属于原核生物,没有细胞核,其遗传物质主要分布在拟核中;植物细胞和真菌的遗传物质主要分布在细胞核中,A错误;
B、植物细胞、真菌和细菌之间进行物质交换依赖细胞膜的选择透过性,B正确;
C、植物内生细菌若为自养型,能利用化学能进行化能合成作用将CO2和H2O合成有机物,但并非所有植物内生细菌都能直接将CO2和H2O合成有机物,C错误;
D、细菌细胞膜的化学成分为脂质、蛋白质和少量糖类,且没有细胞核和多种具膜细胞器,所以可作为实验材料验证细胞膜的化学组成,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共 5 小题,共 60 分。
17. 军山湖大闸蟹是江西省进贤县的特产之一,大闸蟹的可食用部分一般包括蟹黄、蟹膏和蟹肉,大闸蟹营养价值较高,其中营养成分主要有:水、蛋白质、脂肪、糖类和无机盐等,必需氨基酸含量丰富且结构合理,相比畜肉类蛋白质更易于消化。回答下列问题:
(1)蟹壳具有支撑与保护作用,主要是因为含有______,又称壳多糖,该物质还可用于废水处理,其原理是______。
(2)根据题干信息分析,大闸蟹营养价值高的主要依据是:母蟹富含更多蟹黄。处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化系统摄取的胆固醇可快速转移至卵巢中,商家常在大闸蟹卵巢快速发育时期采取一定方法确保这一过程的顺利进行,据此推测胆固醇进入卵巢后可参与______的合成,从而促进______。
(3)大闸蟹的蟹黄与鸡蛋蛋黄颜色相近,通常不用苏丹Ⅲ染液作为鉴定其含有脂肪的试剂,原因是______。
(4)人体摄食蟹黄中的脂肪被胰脂肪酶水解的机理如下图中 A 所示。板栗壳黄酮对胰脂肪酶活性具有抑制作用,下图中 B 和 C 为板栗壳黄酮对胰脂肪酶作用的两种推测的机理模式图。若作用的机理同图 B 所示,则在酶促反应中,随脂肪浓度的增加,酶促反应速率______。若______(填“能”“不能”或“不一定能”)达到未加入板栗壳黄酮前的最大速率,则可说明板栗壳黄酮为非竞争性抑制剂。图中 C 的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而使酶促反应速率下降,此种抑制可通过______而缓解。
【答案】(1) ①.
几丁质 ②. 能与溶液中的重金属离子有效结合
(2) ①. 性激素 ②. 卵巢发育(或卵细胞成熟)
(3) 蟹黄本身颜色较深,会干扰橘黄色显色结果的观察
(4) ①. 不变 ②. 不能 ③. 增加底物(脂肪)浓度
【解析】
【分析】有机物的鉴定方法:(1)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)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【小问1详解】
蟹壳的主要成分是几丁质,又称为壳多糖,具有支撑与保护作用;该物质能与溶液中的重金属离子有效结合,故还可用于废水处理。
【小问2详解】
胆固醇属于脂质,处于卵巢快速发育阶段的河蟹,由消化系统摄取的胆固醇可快速转移至卵巢中,商家常在大闸蟹卵巢快速发育时期采取一定方法确保这一过程的顺利进行,据此推测胆固醇进入卵巢后,可参与性激素的合成,从而促进“卵巢(卵细胞)的发育。
【小问3详解】
颜色反应要求鉴定材料是浅色或无色,而蟹黄本身颜色较深,会干扰橘黄色显色结果的观察,故通常不用苏丹Ⅲ染液作为鉴定其含有脂肪的试剂。
【小问4详解】
图中A显示脂肪与胰脂肪酶活性部位结构互补时,胰脂肪酶才能发挥作用,这说明酶促反应的发生需要酶与底物发生特异性结合,图2中的B的作用机理显示板栗壳黄酮与酶结合后导致酶的空间结构发生改变,进而使脂肪无法与脂肪酶发生结合,从而实现了对酶促反应速率的抑制,该抑制作用会导致脂肪的分解终止,此种抑制不可以通过增加底物浓度而缓解,若作用的机理同图B所示,则在酶促反应中,随脂肪浓度的增加,酶促反应速率不变,若不能达到未加入板栗壳黄酮前的最大速率,则可说明板栗壳黄酮为非竞争性抑制剂,即图B所示机制;C图显示的作用机理为板栗壳黄酮和脂肪竞争胰脂肪酶上的活性位点,从而减少了脂肪与胰脂肪酶的结合几率,进而使酶促反应速率下降,此种抑制可以通过增加底物浓度而缓解。
18. 藜麦是一种耐盐植物,在应对高盐胁迫时,能够通过调节多种 Na⁺/K⁺转运蛋白,增加细胞质基质内 K⁺含量,降低 Na⁺含量,减轻盐分对植株的损害。盐胁迫下藜麦质膜 H⁺ - ATPase 活性提高,同时 KOR 钝化关闭。其机制如图所示。
(1)藜麦是良好的生物学实验材料,取藜麦的根尖做“观察植物细胞的有丝分裂”实验,制片的流程为______。
(2)藜麦叶肉细胞和表皮细胞中都具有的双层膜的细胞器是______,表皮细胞和木质部薄壁组织细胞的形态、结构和功能有很大差异,这是细胞中基因选择性表达的结果,即在个体发育中,______。
(3)若图中的“……”表示细胞间形成的通道,该通道是______,该通道既有运输作用又有信息交流的作用,木质部的导管与筛管细胞也均有运输作用,从细胞核的角度分析藜麦成熟筛管细胞与表皮细胞在结构上的最显著区别是:______。
(4)据图分析:应对高盐胁迫时,藜麦表皮细胞维持细胞质基质低钠环境的途径有:______。不考虑生物膜上其他转运蛋白的作用,若盐胁迫下藜麦质膜 H⁺ - ATPase 活性提高,同时 KOR 钝化关闭,这对图中各离子运输的具体影响为______。
【答案】(1)解离→漂洗→染色→制片
(2) ①. 线粒体 ②. 由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程
(3) ①. 胞间连丝 ②. 成熟筛管细胞无细胞核,表皮细胞有细胞核
(4) ①. 通过 SOS1 将Na+转运到细胞外,通过 NHX 将Na+转运到液泡中储存 ②.
质膜H+−ATPase活性提高,会使更多H+运出细胞,为 SOS1 转运Na+提供动力,使更多Na+运出细胞;KOR 钝化关闭,会减少K+通过 KOR 通道流出细胞
【解析】
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要转运蛋白,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要转运蛋白;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体蛋白,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【小问1详解】
“观察植物细胞的有丝分裂” 实验中,制片的流程为解离→漂洗→染色→制片。
【小问2详解】
藜麦叶肉细胞具有叶绿体、线粒体等双层膜细胞器,表皮细胞没有叶绿体,所以两者都具有的双层膜细胞器是线粒体。细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,这是基因选择性表达的结果。
【小问3详解】
植物细胞间形成的通道是胞间连丝,它既有运输作用又有信息交流的作用。藜麦成熟筛管细胞无细胞核,而表皮细胞有细胞核,这是两者在结构上从细胞核角度看最显著的区别。
【小问4详解】
应对高盐胁迫时,藜麦表皮细胞维持细胞质基质低钠环境的途径有:通过 SOS1(质膜Na+/H+转运载体)将Na+转运到细胞外;通过 NHX(液泡膜Na+/H+转运载体)将Na+转运到液泡中储存,从而降低细胞质基质中Na+含量。盐胁迫下,质膜H+−ATPase活性提高,会促使更多的H+运出细胞,形成膜内外H+的浓度差,为 SOS1 转运Na+提供动力,使更多的Na+运出细胞;同时 KOR(K+通道)钝化关闭,会减少K+通过 KOR 通道流出细胞。
19. 生产实践中,利用细菌或真菌发酵可生产许多日常所需的食品。回答下列有关问题:
(1)利用“荧光素—荧光素酶生物发光法”可以对食品中细菌的含量进行检测:
①将待测样品研磨后离心处理,取一定量上清液放入分光光度计(测定发光强度的仪器)反应室内,加入适量的荧光素和荧光素酶,在适宜条件下进行反应;
②记录发光强度并计算 ATP 含量;
③测算出细菌数量。
下列给出了该实验依据的部分原理,请将未给出的实验原理补全:
①荧光素接受 ATP 提供的能量后就被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光;
②_______,据此可以计算出生物组织中 ATP 的含量;
③由于每个细菌细胞中 ATP 含量________,根据 ATP 含量进而可估测出细菌数量。
(2)利用麦芽、葡萄、粮食以及发酵罐等,在_______条件下,可以生产酒。酵母菌在有氧和无氧的条件下都能进行细胞呼吸,细胞呼吸的意义是_______。为检测酵母菌在无氧条件产生了酒精,采用酸性重铬酸钾作检测试剂,应将酵母菌培养的时间适当延长一段时间后检测,原因是_______。
(3)淀粉酶在食品生产中有重要作用。某些细菌能合成并分泌淀粉酶,利用淀粉酶做“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验可验证酶具有_______,该实验使用的检测试剂为_______。
【答案】(1) ①. 发光强度与ATP含量成正比 ②. 大致相同且相对稳定
(2) ①. 无氧 ②. 为生物体的生命活动提供能量,为体内其他化合物的合成提供原料 ③. 耗尽溶液中的葡萄糖,避免其对酒精检测的干扰,并确保酵母菌进入无氧呼吸阶段,产生足够的酒精
(3) ①. 专一性 ②. 斐林试剂
【解析】
【分析】ATP又叫三磷酸腺苷,简称为ATP,其结构式是:A-P~P~P;A表示腺苷、T表示三个、P表示磷酸基团;“~”表示特殊的化学键;ATP是一种含有特殊的化学键的有机化合物,它的大量化学能就储存在特殊的化学键中;ATP水解释放能量断裂的是末端的那个特殊的化学键;ATP是生命活动能量的直接来源,但本身在体内含量并不高;ATP来源于光合作用和呼吸作用;放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
【小问1详解】
因为发光强度与ATP含量成正比,所以可以通过记录发光强度来计算生物组织中ATP的含量。由于每个细菌细胞中ATP含量大致相同且相对稳定,所以能够根据ATP含量进而估测出细菌数量。
【小问2详解】
利用麦芽、葡萄、粮食以及发酵罐等生产酒,是利用酵母菌的无氧呼吸,需要在无氧条件下进行。细胞呼吸的意义是为生物体的生命活动提供能量,为体内其他化合物的合成提供原料。为检测酵母菌在无氧条件下产生的酒精,采用酸性重铬酸钾作检测试剂,应将酵母菌培养的时间适当延长一段时间后检测,延长酵母菌的培养时间是为了耗尽溶液中的葡萄糖,避免其对酒精检测的干扰,并确保酵母菌进入无氧呼吸阶段,产生足够的酒精。
【小问3详解】
利用淀粉酶做“探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,可验证酶具有专一性。该实验使用的检测试剂是斐林试剂,因为淀粉酶能水解淀粉产生还原糖,不能水解蔗糖,还原糖可与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀。
20. 肝脏作为人体代谢与解毒的核心器官,若受到损伤会引发全身性功能紊乱。肝病是指发生在肝脏的病变,涵盖病毒性肝炎、肝硬化、脂肪肝、肝癌等多种类型,具有高发病率和高危害性。回答下列问题:
(1)感染病毒的肝细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是_______。肝癌发生是基因突变累积的结果,从自由基学说的角度分析,其原因是_______导致突变。
(2)肝细胞(2N = 46)进行有丝分裂,如果着丝粒分裂异常,导致一对姐妹染色单体提前分离,分开的染色体会被随机牵引到细胞的某一极,这样形成的某一肝脏子细胞中的染色体数可为_______。在有丝分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制之后,可精确地分到两个子细胞中。由于染色体上有遗传物质DNA,因此有丝分裂的重要意义是________。
(3)乙型肝炎病毒(HBV)主要由蛋白质和DNA组成。请选择合适物质如某种氨基酸、某种碱基、磷酸或脱氧核糖,利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的肝细胞等为材料获得仅DNA被放射性同位素标记的HBV,其基本思路是:_______。
(4)正常细胞的有丝分裂存在纺锤体组装检验点(SAC)的检查机制,在纺锤体装配完成之前阻止细胞进入有丝分裂后期,KIF20B是细胞完成细胞质分裂的重要分子。肝癌细胞分裂失控,连续进行有丝分裂。科研人员开发出治疗肝癌的药物S(其作用是抑制KIF20B),相关机制如图所示。图中的C是处于中期图像,判断依据是_______。某些肝癌细胞的SAC功能受损,紫杉醇(一种治疗癌症的药,通过结合细胞中的微管蛋白,阻碍纺锤体的装配)的药效_______(填“升高”“降低”或“不变”)。药物S对SAC功能受损的肝癌细胞_______(填“有”或“无”)疗效。
【答案】(1) ①. 它是一种由基因控制的细胞自动结束生命的过程 ②. 自由基攻击DNA分子
(2) ①. 45、46、47 ②. 使得细胞的亲代与子代之间保持了遗传的稳定性
(3)将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶(T)的培养基中,再接种乙型肝炎病毒,使其DNA带上放射性同位素标记
(4) ①. 图中C染色体上的着丝粒整齐的排列在赤道板上 ②. 降低 ③. 有
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,属于正常的生命现象,对生物体有利。
【小问1详解】
细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是因为它是一种由基因控制的细胞自动结束生命的过程。这种过程对于生物体的发育和正常生理功能的维持是必需的。自由基学说认为,自由基攻击DNA分子,引起碱基损伤、断裂等,造成基因突变,长期积累可能诱发癌症。
【小问2详解】
肝细胞一共有46条染色体,在有丝分裂后期有92条染色体,如果染色体正常分离,每个细胞中的染色体数目为46,如果着丝粒分裂异常,导致一对姐妹染色单体提前分离,分开的染色体会随机被牵引到细胞的某一极,若分开的两条染色体均去一极,则导致两个子细胞中染色体数目为45、47条,若分开的两条染色体各去一极,则导致两个子细胞中染色体数目均为46条。有丝分裂是产生体细胞的重要分裂方式,在有丝分裂过程中,亲代细胞的染色体经过复制之后,可精确地均分到两个子细胞中,使得细胞的亲代与子代之间保持了遗传的稳定性。
【小问3详解】
肝细胞中存在DNA和RNA、蛋白质等,乙型肝炎病毒(HBV)主要由蛋白质和DNA组成,现只标记HBV的DNA,DNA由磷酸、脱氧核糖、含氮碱基(A、T、C、G)组成,RNA由磷酸、核糖、含氮碱基(A、U、C、G)组成,因此选择碱基T可以标记HBV的DNA,因此将肝细胞培养在含有放射性同位素标记的胸腺嘧啶(T)的培养基中,再接种乙型肝炎病毒,使其DNA带上放射性同位素标记。
【小问4详解】
图中C染色体上的着丝粒整齐的排列在赤道板上,属于有丝分裂的中期;SAC为纺锤体组装检验点,若SAC功能受损,紫杉醇的药效降低。细胞质分裂为有丝分裂的末期,药物S的作用是抑制KIF20B,将细胞阻滞在有丝分裂末期;SAC只负责纺锤体的形成,检测细胞进入有丝分裂的后期,该药物作用的是有丝分裂的末期,对SAC功能受损的肝癌细胞依旧有效。
21. 西瓜是人们常食用的一种水果,西瓜叶片光合作用的两个主要的末端产物是淀粉和蔗糖。糖类物质的转运过程如下图所示。图中磷酸转运器能将卡尔文循环产生的磷酸丙糖不断运到叶绿体外,同时将释放的Pi(无机磷酸)运回叶绿体基质,是调控磷酸丙糖运输的关键结构。回答下列问题:
(1)实验室常用无水乙醇提取叶绿素等光合色素,其原理是______。图中暗反应所发生的主要物质变化过程有______。
(2)据图分析,抑制磷酸转运器的活性,将导致光合作用速率降低,原因是______。
(3)西瓜果实中含大量的蔗糖,在农业生产上采取施加磷肥的措施从而增加西瓜产量。据图分析,直接原因是______。
(4)现有如下材料和用具:西瓜幼苗、试管2支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、打孔器、真空泵(抽气设备)、日光灯(实验过程中温度和光照等条件适宜,O2、CO2在水中的溶解量和无氧呼吸不计)。请利用所提供的材料和用具,设计验证西瓜叶片在光合作用有气体的产生,写出实验步骤和预测实验结果。
实验步骤:
第一步:______。
第二步:用真空泵抽走两支试管内液体中和叶肉细胞空隙间的气体后,敞开试管口。
第三步: ______。
预期实验结果:______。
【答案】(1) ①. 光合色素易溶于有机溶剂 ②. CO₂的固定、C₃的还原
(2)
磷酸丙糖运输受阻导致叶绿体内Pi缺乏,ATP合成减少,抑制暗反应
(3)Pi促进磷酸转运器功能,加速蔗糖合成,增加果实糖分积累
(4) ①. 用打孔器在西瓜幼苗叶片上打出若干大小相同的圆形叶片,分别置于两支试管中(甲管加适量NaHCO₃稀溶液,乙管加等量蒸馏水) ②. 在光照条件下放置一段时间,观察两管中叶圆片的变化 ③. NaHCO₃组叶圆片释放气泡(叶片上浮较多较快),蒸馏水组几乎无气泡(叶片不上浮或上浮较慢)
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原,随后,一些接受能量并被还原的三碳化合物在酶的作用下,经过一系列反应转化成糖类,另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物,这些五碳化合物又可以参与二氧化碳的固定。
【小问1详解】
叶绿素等光合色素是脂溶性物质,无水乙醇作为有机溶剂可以溶解并提取这些色素,利用该原理可提取光合色素;暗反应主要发生CO₂的固定与C3还原,最终形成碳水化合物。
【小问2详解】
据图分析,磷酸转运器负责将叶绿体基质中的磷酸丙糖运出,同时将Pi(无机磷酸)运回叶绿体,若其活性被抑制,磷酸丙糖无法及时运出叶绿体,导致叶绿体内Pi缺乏,ATP合成受阻,进而抑制卡尔文循环和光合作用。
【小问3详解】
磷是合成ATP和NADPH的重要元素,施磷肥能增加植株对Pi的吸收,使磷酸丙糖输出和蔗糖合成速率加快,故西瓜果实中蔗糖含量和产量提高。
【小问4详解】
分析题意,本实验目的是设计验证“西瓜叶片光合作用产生气体”,结合实验材料可知,实验的自变量应是光合作用原料的有无,可通过NaHCO₃稀溶液进行控制,因变量是光合作用情况,通过氧气的产生情况(叶片的上浮情况)进行比较,实验设计应遵循对照与单一变量等原则,故可设计实验如下:
第一步:用打孔器在西瓜幼苗叶片上打出若干大小相同的圆形叶片,分别置于两支试管中(甲管加适量NaHCO₃稀溶液,乙管加等量蒸馏水)。
第二步:抽气并敞开试管口,使叶圆片下沉。
第三步:在光照条件下放置一段时间,观察两管中叶圆片的变化。
预期实验结果:在含NaHCO₃的试管中,叶片因光合作用产生O₂而逐渐上浮或表面出现气泡;在仅含蒸馏水的试管中,叶圆片上浮速度明显较慢或不明显,从而证明光合作用会产生气体。
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