内容正文:
高一期中考试生物试题
考试时间:90分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上
2.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编号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净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
一、单选题:本题共30小题,每小题1.5分,共45分。每个选项在内,只有一项是符合题目要求的
1. 细胞学说的建立经历了漫长而曲折的过程,多位科学家通过显微镜观察并提出重要观点,推动了生物学的发展。下列有关细胞及相关内容的说法,错误的有几项( )
①没有细胞结构的生物一定是原核生物
②魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
③在电子显微镜下观察到大肠杆菌的显微结构
④单细胞生物如变形虫能够独立完成生命活动
⑤原核细胞、真核细胞和病毒都含有核糖体
⑥细胞生物的遗传物质一定是 DNA
⑦列文虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现了细胞并命名了细胞
⑧细胞学说揭示了动物和植物的统一性和多样性
A. 5项 B. 4项 C. 3项 D. 2项
2. 《科学》杂志近日报道,生物学家们发现了一种肉眼可见的细菌—华丽硫珠菌,是有史以来人类发现的最大的细菌,约2厘米,该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质;膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,紧贴细胞壁。下列叙述错误的是( )
A. 该菌属于单细胞生物,既属于细胞层次又属于个体层次
B. 与一般的细菌不同,该菌的遗传物质分布在膜囊中,与真核细胞较相似
C. 该菌的遗传物质是RNA或DNA,具有核糖体
D. 可推测该菌的出现弥补了进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白
3. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 缺Mg影响叶绿素合成,缺Fe影响血红素合成,说明无机盐是细胞内重要化合物的成分
B. 多糖、核酸、蛋白质等构成了细胞的基本框架,且都能作为细胞能量的重要来源
C. 多糖、蛋白质、脂质和核酸都是生物大分子,都是由许多单体连接而成的
D. 组成各种化合物的化学元素中都有C,C是构成细胞的最基本元素
4. 如图为相关成分与含量关系的柱状图,下列有关叙述错误的是( )
A. 若上图表示活细胞中元素含量的占比,则①-④分别为C、O、H、N
B. 若上图表示活细胞中四种化合物的含量,则①②分别是蛋白质和水
C. 若上图为晒干的种子胚细胞中有机物的含量,则②是蛋白质
D. 若地壳与活细胞含量最多的元素都为O元素,说明生物界与非生物界具有统一性
5. 水蒸气从叶片扩散到大气的过程中,叶片表面的静止空气层对水分扩散产生的阻力,称为叶片界面层阻力。界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时,叶片表面的静止空气层较厚,从而成为水气从叶片散失时的主要阻力。此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。吊竹梅的蒸腾流量与气孔开度的关系如图所示。以下相关说法错误的是( )
A. 在静止空气中,气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小
B. 当风速高时,气孔开度是叶片散失水分的主要调控因子
C. 有些植物的叶片生有茸毛,会增强植物的蒸腾作用,有利于植物对无机盐的运输
D. 在流动空气中,为了减少蒸腾作用,有些植物可能会调节叶片的方向与日光平行
6. 甲图是油菜种子在发育过程中,糖类和脂肪的变化曲线;乙图是小麦种子成熟过程中相关物质干重的百分含量变化,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 油菜种子发育过程,需要更多的N元素来合成脂肪
B. 开花后油菜种子形成过程可溶性糖含量下降,可用于转化形成脂肪
C. 小麦种子成熟过程中淀粉含量上升的原因是由还原性糖转化形成
D. 小麦种子成熟过程淀粉含量先增加后保持相对稳定
7. 下列关于水和无机盐的叙述,正确的有几项( )
①水具有较高的比热容是因为水分子具有极性②某些无机盐是组成蛋白质和纤维素的必需成分③自由水与结合水的比例随生物个体代谢的增强而增大④干旱环境生长的仙人掌细胞中结合水的含量多于自由水⑤夏日中暑的运动员脱水时,输入葡萄糖生理盐水是常见的治疗方法⑥水分子内具有氢键⑦维生素D等物质的溶解和运输需要水参与
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
8. 蛋白质是由单体氨基酸脱水缩合连接而成的生命大分子,相邻氨基酸在连接时会脱去1分子水,多个氨基酸经过脱水缩合先形成多肽,再由1条或多条多肽经过加工、折叠构成成熟的蛋白质分子。多肽有的成链状,也有的成环状。下列说法正确的是( )
A. 由n个氨基酸形成2条环状多肽时需要脱去n-2个水分子
B. 如果某种含有S的氨基酸参与蛋白质的形成,则该S可能并不存在于所形成的蛋白质分子中
C. 某条链状多肽由n个氨基酸组成,氨基酸的平均分子量为a,则该多肽的分子量为na-18(n-1)
D. 由n个氨基酸形成1条链状多肽时需要脱去n个水分子
9. 细胞膜的结构具有流动性,并且从功能特性来看,具有选择透过性,有的物质出入细胞需要借助细胞膜表面特定的转运蛋白才能完成,不同细胞表面的转运蛋白的种类、数目可能有较大差异。下列关于细胞膜的结构和功能特性的叙述,错误的是( )
A. 白细胞能吞噬某些细菌,这说明细胞膜具有流动性
B. 卵细胞只能与同物种的精子结合并完成受精作用,这体现了细胞膜的选择透过性
C. 细胞膜之所以具有流动性,是因为组成细胞膜的各种成分大都是可以运动的
D. 人体细胞在吸收营养物质时,不同细胞对同一种营养物质的吸收量可能不同
10. 表皮生长因子EGF是一种蛋白质,它是由53个氨基酸组成的单链,分子中含有6个二硫键(形成过程:2HS-→-S-S-)。EGF与皮肤细胞表面的蛋白质结合后,激发了细胞内的信号传递过程,最终促进了细胞增殖。下列说法中不正确的是( )
A. EGF含有52个肽键
B. 在氨基酸形成EGF的过程中,共产生52分子水
C. 高温处理后EGF变性,但依然能与双缩脲试剂反应显紫色
D. EGF能促进细胞增殖体现了膜蛋白的转运功能
11. 在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。相关叙述不正确的是( )
A. B在细胞中有三种,都能参与蛋白质合成过程
B. 人体中,单体a的种类有4种,其排列顺序决定了 C中c的种类和排列
C. 同一生物不同细胞中A、B、C均不同,A的多样性决定C的多样性
D. 单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
12. 核酸是生物体内重要的化合物,当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到的产物是5′-核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物,当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,产物是“3′-核苷酸”(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述正确的是( )
A. 用上述两种酶分别处理小鼠核酸均可得到4种水解产物
B. 蛇毒磷酸二酯酶具有催化作用,其基本单位是核苷酸
C. 上述实验证明核苷酸是通过3',5′-磷酸二酯键连接而成的
D. 小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中,并且可以与蛋白质相结合
13. 如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体),下列相关叙述错误的是( )
A. 若甲中m是T,则甲是乙的组成单位
B. 乙彻底水解的产物有6种
C. 人的神经细胞中含有甲的种类是8种
D. 丙的结构比乙的结构更稳定
14. 某链状多肽a的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生了下列3种氨基酸:据此判断,下列有关叙述正确的是( )
A. 1个a分子水解后可以产生4个谷氨酸
B. 合成1个a分子同时将产生5个水分子
C. 1个a分子中存在1个游离的氨基和5个游离的羧基
D. 合成该分子时产生的水分子中的氢来自氨基酸中的氨基
15. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
16. 如图为血红蛋白分子的结构示意图,它由两条α链和两条β链组成。下列叙述正确的是( )
A. 血红蛋白分子的α、β两种肽链不呈直线,但在同一个平面上
B. 每条肽链盘曲折叠形成的空间结构是靠二硫键来稳定的
C. 若破坏血红蛋白分子中所有的二硫键,其空间结构将彻底改变
D. 血红蛋白分子由四条肽链组成,每个分子都含有四个肽键
17. 2024年诺贝尔化学奖颁发给蛋白质设计和蛋白质结构预测的相关研究。人工智能可依据肽链中氨基酸的某些参数预测蛋白质的结构。下列相关叙述错误的是( )
A. 每种氨基酸分子都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
B. 氨基酸之间的区别在于R基的不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
C. pH过高、过低,温度过高、过低都会导致蛋白质的空间结构被破坏
D. 人工智能技术对蛋白质结构的预测为生物医学等领域带来新的突破
18. 某多肽由20个氨基酸残基构成,其中天冬氨酸残基有4个,分别位于5、6、15、20位(如图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,下列相关叙述不正确的是( )
A. 天冬氨酸的R基是-C2H3O2,该20肽的肽键有19个
B. 该20肽游离羧基至少有5个,游离的氨基至少1个
C. 用肽酶X水解该多肽,产物中的多肽比原多肽O原子数多3个
D. 分别用肽酶X和肽酶Y水解该多肽,产物中得到的氨基酸数目不同
19. 红油火锅大多含有牛油和植物油,汤底浓郁,味道麻辣鲜香。火锅食材也种类繁多,从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品,几乎无所不包。下列叙述正确的是( )
A. 火锅汤底中的牛油和植物油都是以碳链为基本骨架的生物大分子
B. 涮牛、羊肉时,高温会破坏蛋白质中的氢键、肽键、二硫键等化学键
C. 菠菜和豆芽中的纤维素、淀粉都属于多糖,二者结构和功能不同是因为单体不同
D. 龙虾壳、螃蟹壳中富含的几丁质能与溶液中的重金属离子结合,可用于废水处理
20. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的有几项( )
①组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到
②无论是鲜重还是干重,组成细胞的化合物中蛋白质的含量均最多
③无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在,如 CaCO3 构成骨骼、牙齿
④大量排汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调
⑤核酸中的 N 存在于碱基中,蛋白质中的 N 主要存在于氨基中
⑥土壤缺氮会直接影响植物体内蛋白质、脱氧核糖、DNA 的合成
A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项
21. 不同生物含有的核酸种类不同。关于下列各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是( )
选项
A
B
C
D
种类
噬菌体病毒
烟草叶肉细胞
烟草花叶病毒
豌豆根毛细胞
碱基
5 种
5 种
4 种
8 种
核苷酸
5 种
8 种
8 种
8 种
五碳糖
1 种
2 种
2 种
2 种
A. A B. B C. C D. D
22. miRNA是一类具有调控功能的 RNA。两种核苷酸的结构如图甲、乙所示。下列关于miRNA 的叙述,正确的是( )
A. 甲是 miRNA 的基本组成单位之一
B. miRNA 是以碳链为基本骨架的有机物
C. 构成miRNA 的碱基除图中的外,还有 A、U、C
D. miRNA 是由两条核苷酸链构成的
23. 脂滴是新发现的一种由单层磷脂分子构成、主要储存脂质的新型细胞器。其发生和生长过程如下图,下列有关说法正确的是( )
A. 溶酶体和脂滴的来源相同,均由单层磷脂分子构成
B. 脂滴单层磷脂分子的排布是尾部朝内,这有利于储存脂肪
C. 脂滴中的储存物包括胆固醇,胆固醇是所有生物膜的主要组成成分
D. 脂滴中储存的脂肪氧元素含量多于同等质量糖类的氧元素含量
24. 冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A. BS侧是细胞膜的外侧,因为表面有糖被分布
B. BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧,膜内部的蛋白质具有亲脂性
C. 冰冻蚀刻技术中也需要借助高倍光学显微镜进行观察
D. 冰冻蚀刻技术展示了蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
25. 囊泡转运是指物质在进出细胞及细胞内的转运过程中由膜包裹、形成囊泡与膜融合或断裂来完成的过程,不同囊泡介导不同途径的运输,据下图分析,说法正确的是( )
A. 若囊泡内的“货物”为水解酶,则囊泡可能成为溶酶体
B. 细胞内生物大分子的运输都需要这种机制
C. 图中即将运出细胞的物质可能是抗体、血红蛋白、呼吸酶等
D. 若要跟踪囊泡中物质的去向可以用¹⁵N等放射性同位素标记法
26. 如图所示,COPI、COPII是两种包被膜泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 核膜、细胞膜和甲、乙的膜结构和成分相似
B. 图示生命活动的进行与细胞中线粒体无关
C. 图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的功能特性
D. 若COPⅡ增多,COPI减少,可导致乙的膜面积逐渐减少
27. 如图为某动物细胞部分细胞器的亚显微结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图中①⑤⑥均具有膜结构,且膜的组成成分和种类完全相同
B. 该细胞生命活动所需能量主要由⑤提供,其内膜上可合成 ATP
C. 若该细胞为豚鼠胰腺腺泡细胞,其中分泌蛋白合成与运输依次经过④→①→⑥→⑤
D. 若该细胞为胰岛 B 细胞,⑥可将胰岛素直接分泌到细胞外
28. 下图1是分泌蛋白合成和运输过程的简图,其中a、b、c、d表示细胞器;图2是分泌蛋白从合成至分泌,细胞内相关膜结构面积的变化图。下列相关分析错误的是( )
A. 图1中用到的方法是同位素标记法
B. 图1中b因鼓出囊泡膜面积减小
C. c的作用主要是为其他细胞结构的代谢活动提供能量
D. 图2中的X、Y、Z分别与图1中的b、d、细胞膜对应
29. 如图是某些细胞结构的示意图,①~⑥表示相关结构。下列叙述错误的是( )
A. 结构①和⑥均由两层磷脂双分子层和蛋白质组成
B. 结构②是蛋白质和RNA运输的通道,具有选择性
C. 结构④主要由DNA和蛋白质组成,是细胞核内行使遗传功能的结构
D. 结构⑤是蛋白质的合成场所,其形成与结构③密切相关
30. 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA,该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形。下列有关叙述错误的是( )
A. 病毒包膜上的蛋白质是在核糖体上合成
B. 病毒的遗传物质双链环状DNA位于拟核中
C. 病毒包膜与宿主细胞膜的融合与信息交流有关
D. 感染病毒后细胞形态的改变与细胞骨架的改变有关
二、不定项选题:本题共5小题,每小题3分,共15分,有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
31. 内质网中的结合蛋白(BiP)可与进入内质网的未折叠蛋白的疏水氨基酸残基结合,促进它们重新折叠与装配,完成装配的蛋白质与BiP分离后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网中积累过多时,与BiP结合的ATF6跨膜蛋白转移到高尔基体被激活,并通过细胞核的相关调控,恢复内质网中的蛋白质稳态。下列相关叙述错误的是( )
A. 未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢
B. 未折叠蛋白重新折叠与装配时需形成新的氢键或二硫键
C. ATF6跨膜蛋白运输到高尔基体需通过囊泡转运并消耗能量
D. 与BiP分离后的蛋白质都具有正常的生物活性
32. 生长激素是垂体合成分泌的一种蛋白类激素,该激素由191个氨基酸脱水缩合成一条肽链后盘曲折叠而成,能促进长骨的生长及蛋白质的合成。若婴儿缺乏该激素,会导致侏儒症的出现。以下有关说法正确的是( )
A. 生长激素能调节人体的生长发育,具有信息传递的功能
B. 给缺乏生长激素的个体喂食适量的生长激素,可使其正常生长
C. 生长激素至少含有一个氨基和191个氮原子
D. 若氨基酸的平均分子量为a,则生长激素的分子量为191a-3438
33. 某研究小组用菠菜叶为实验材料观察细胞质的流动,在显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图中箭头所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 实验取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,图中看到的是菠菜的下表皮细胞
B. 实验在低倍镜下找到叶肉细胞后,即可转换高倍物镜观察
C. 实验也可以用黑藻代替,可直接取叶片制成临时装片
D. 观察细胞质流动前,将黑藻放在光照、温度适宜条件下培养
34. 下图甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中合成的分泌蛋白可能是呼吸酶
B. 图甲中的b结构在细胞中存在两种形式
C. 图乙中膜面积没发生变化的结构对应的是图甲中的c
D. 图甲的a、b、c均能产生囊泡,实现了细胞器的间接联系
35. “红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一),是一种环状八肽毒素,能有效抑制真核生物细胞核内RNA聚合酶的活性,使RNA合成受阻。下列相关叙述正确的是( )
A. 鹅膏蕈碱的化学结构中除R基外,至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B. 用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,核糖体功能会受到影响
C. 鹅膏蕈碱的氮元素主要存在于氨基中
D. 鹅膏蕈碱进入细胞核,不穿过磷脂分子层
三、非选择题:本题共4小题,共40分。
36. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,而自然界中生物种类繁多,根据生物知识回答下列问题:
(1)研究员在培养H₂N₉病毒时,应选用的培养基是________________ (填“富集各种有机物的培养基”或“活鸡胚细胞”),理由是_________。
(2)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”,如图是幽门螺杆菌结构模式图。幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是______________ (填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌____________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是____________
②试参照上述材料设计实验,验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上_______ W菌,相同条件下培养一段时间后,除去________培养基上的W菌。
c.接种幽门螺杆菌:在甲,乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在________条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:_____________________
37. 真核细胞合成的多种蛋白质依赖其是否含有信号序列以及信号序列的差异进而完成准确分选和运输,如图1所示。细胞内的生物膜在结构和功能上是紧密联系的,其部分联系如图2所示。请回答下列问题。
(1)图中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有_________,这是细胞内蛋白质定向运输所必须的。研究发现,经①过程进入内质网的多肽,在内质网腔中被切去信号序列后继续合成。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径形成溶酶体、成为膜蛋白或_________。
(2)图2中的乙结构靠近细胞核的一面称为形成面,面向细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面,膜的厚度和化学成分逐渐发生改变,下列有关叙述正确的有_________。
A. 在细胞的囊泡运输中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用
B. 与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中高尔基体的数量可能较多
C. 高尔基体可接收来自内质网的蛋白质,并将其从成熟面向形成面转运
D. 形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似,而成熟面可能与细胞膜相似
(3)图2中的COPI、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。溶酶体起源于_________(细胞器名称),溶酶体内部含有多种酸性水解酶能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。COPⅡ被膜小泡负责从甲向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的_________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过_________(填结构),此结构的作用是_________。
(5)脂滴是细胞内主要储存脂肪的囊状结构,结合磷脂分子的结构特点推测,脂滴的膜由_________层磷脂分子组成。由图可知,肝细胞中线粒体与其他细胞器间通过_____________(填“膜连接点”或“膜相互融合”)实现互作。
38. 水母发光依靠GFP蛋白,蓝光及紫外线等都能激发GFP蛋白发出绿色荧光。GFP蛋白能在厌氧细胞以外的任何细胞中发荧光,是一种被广泛应用的活体报告蛋白。GFP蛋白由238个氨基酸组成,其中第65、66、67位分别为丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸,其结构如图所示,数字代表氨基酸位点。回答下列问题:
(1)GFP蛋白的N-端和C-端分别是-NH2和________,第65、66、67位三种氨基酸结构的_____不同。
(2)GFP蛋白包括___________个反向平行β折叠。高温条件下,GFP蛋白被激发后不能发出绿色荧光,分析其原因是_______________。
(3)科研团队仅将第66位的酪氨酸转换成组氨酸后,获得的BFP蛋白能发蓝色荧光。和GFP蛋白比,BFP蛋白发蓝色荧光与其特定的氨基酸___________有关。
(4)在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入短肽,应先断开_______________(填化学键名称)GFP蛋白仍能发出绿色荧光。从氨基酸的角度分析,GFP蛋白与其他蛋白质结构不同的直接原因是_________________
(5)若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2, R基上有一个氨基)氨基端的肽键,某四十九肽经酶1、酶2分别作用后的情况如图乙:
①如图四十九肽被酶1水解成短肽A、B、C中含氧原子总数至少比四十九肽的氧原子少______个;
②该四十九肽第______________为赖氨酸,而苯丙氨酸存在于第______________号位上。
39. 接种新冠疫苗是当前预防新冠病毒感染的有效途径。如图甲为某人接种新冠疫苗后体内某细胞分泌新冠病毒抗体(免疫球蛋白)的过程,图乙为该细胞通过囊泡向细胞外运输、分泌抗体的过程。
(1)图甲细胞中与抗体的加工和分泌有关的具有膜结构的细胞器有__________(填序号),细胞中各种细胞器膜和细胞膜以及核膜等结构共同构成了细胞的__________,构成这些膜结构的基本骨架是_________。
(2)图乙中的囊泡能精确将内容物运送到细胞膜特定部位,并分泌到细胞外,据图分析,其可能的原因是________
(3)在抗体的分泌过程中,____________(填细胞器名称)起到了交通枢纽的作用。囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的__________。
(4)黄曲霉素是毒性很强的致癌物质。能引起图中核糖体从内质网脱落,推测黄曲霉素可能导致下列物质中 的合成和运输受阻。
A. 线粒体中呼吸相关的酶 B. 消化酶 C. 血红蛋白 D. 抗体
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高一期中考试生物试题
考试时间:90分钟,满分100分
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上
2.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编号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净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
一、单选题:本题共30小题,每小题1.5分,共45分。每个选项在内,只有一项是符合题目要求的
1. 细胞学说的建立经历了漫长而曲折的过程,多位科学家通过显微镜观察并提出重要观点,推动了生物学的发展。下列有关细胞及相关内容的说法,错误的有几项( )
①没有细胞结构的生物一定是原核生物
②魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
③在电子显微镜下观察到大肠杆菌的显微结构
④单细胞生物如变形虫能够独立完成生命活动
⑤原核细胞、真核细胞和病毒都含有核糖体
⑥细胞生物的遗传物质一定是 DNA
⑦列文虎克用显微镜观察植物的木栓组织,发现了细胞并命名了细胞
⑧细胞学说揭示了动物和植物的统一性和多样性
A. 5项 B. 4项 C. 3项 D. 2项
【答案】A
【解析】
【详解】①没有细胞结构的生物是病毒,而原核生物具有细胞结构,①错误;
②魏尔肖提出“所有细胞来自已存在的细胞”,修正了细胞学说,②正确;
③电子显微镜观察到的是亚显微结构,大肠杆菌的显微结构需用光学显微镜观察,③错误;
④单细胞生物(如变形虫)能独立完成生命活动,④正确;
⑤病毒不含核糖体,原核和真核细胞含有核糖体,⑤错误;
⑥细胞生物的遗传物质均为DNA,⑥正确;
⑦发现并命名细胞的是罗伯特·胡克,列文虎克观察到的是活细胞,⑦错误;
⑧细胞学说揭示动物和植物的统一性,未涉及多样性,⑧错误。
综上错误项为①、③、⑤、⑦、⑧,共5项,A正确,BCD错误。
故选A。
2. 《科学》杂志近日报道,生物学家们发现了一种肉眼可见的细菌—华丽硫珠菌,是有史以来人类发现的最大的细菌,约2厘米,该菌细胞中含有两个膜囊,膜囊甲包含所有遗传物质;膜囊乙充满了水,占细菌总体积的73%,紧贴细胞壁。下列叙述错误的是( )
A. 该菌属于单细胞生物,既属于细胞层次又属于个体层次
B. 与一般的细菌不同,该菌的遗传物质分布在膜囊中,与真核细胞较相似
C. 该菌的遗传物质是RNA或DNA,具有核糖体
D. 可推测该菌的出现弥补了进化过程中由原核生物向真核生物过渡的空白
【答案】C
【解析】
【详解】A、细菌为单细胞原核生物,一个细胞即一个个体,属于细胞层次和个体层次,A正确;
B、普通细菌的遗传物质位于拟核区(无膜包裹),而该菌的遗传物质被膜囊甲包裹,类似真核生物的细胞核结构,B正确;
C、所有原核生物的遗传物质均为DNA,且均含有核糖体,C错误;
D、该菌的膜囊结构可能代表原核生物向真核生物进化的中间形态,填补了进化过渡的空白,D正确。
故选C。
3. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述正确的是( )
A. 缺Mg影响叶绿素合成,缺Fe影响血红素合成,说明无机盐是细胞内重要化合物的成分
B. 多糖、核酸、蛋白质等构成了细胞的基本框架,且都能作为细胞能量的重要来源
C. 多糖、蛋白质、脂质和核酸都是生物大分子,都是由许多单体连接而成的
D. 组成各种化合物的化学元素中都有C,C是构成细胞的最基本元素
【答案】A
【解析】
【分析】1、二糖的组成单位中都有葡萄糖,多糖是由若干葡萄糖聚合形成的,核酸、ATP、磷脂等化合物中均含磷,脂肪的组成元素只有C、H、O,糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质。
2、无机盐的功能:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。如:Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分;(2)维持细胞的生命活动。如血液钙含量低会抽搐;(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【详解】A、某些无机盐是细胞内复杂化合物的组成成分,缺Mg影响叶绿素合成,缺Fe影响血红素合成,说明无机盐是细胞内重要化合物的成分,A正确;
B、多糖、核酸、蛋白质等构成了细胞的基本框架,糖类是细胞能量的重要来源,核酸不能为细胞提供能量,B错误;
C、多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子,都是由许多单体连接而成的,脂质不是生物大分子,C错误;
D、有些化合物如水没有C,C是构成细胞的最基本元素,D错误。
故选A。
4. 如图为相关成分与含量关系的柱状图,下列有关叙述错误的是( )
A. 若上图表示活细胞中元素含量的占比,则①-④分别为C、O、H、N
B. 若上图表示活细胞中四种化合物的含量,则①②分别是蛋白质和水
C. 若上图为晒干的种子胚细胞中有机物的含量,则②是蛋白质
D. 若地壳与活细胞含量最多的元素都为O元素,说明生物界与非生物界具有统一性
【答案】D
【解析】
【详解】A、活细胞中元素含量由多到少依次O、C、H、N,若表示元素含量占比,①~④可分别为C、O、H、N,A正确;
B、活细胞中化合物含量最多的是水,其次是蛋白质,若表示四种化合物含量,①②可分别是蛋白质和水,B正确;
C、晒干的种子胚细胞中,有机物含量最多的是蛋白质,因此②是蛋白质,C正确;
D、生物界与非生物界的统一性体现在元素的种类上(而非含量),地壳与活细胞含量最多的元素均为O,是元素含量的差异,不能说明统一性,D错误。
故选D。
5. 水蒸气从叶片扩散到大气的过程中,叶片表面的静止空气层对水分扩散产生的阻力,称为叶片界面层阻力。界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时,叶片表面的静止空气层较厚,从而成为水气从叶片散失时的主要阻力。此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。吊竹梅的蒸腾流量与气孔开度的关系如图所示。以下相关说法错误的是( )
A. 在静止空气中,气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小
B. 当风速高时,气孔开度是叶片散失水分的主要调控因子
C. 有些植物的叶片生有茸毛,会增强植物的蒸腾作用,有利于植物对无机盐的运输
D. 在流动空气中,为了减少蒸腾作用,有些植物可能会调节叶片的方向与日光平行
【答案】C
【解析】
【分析】界面层的厚度主要受风速和叶片大小决定。当围绕叶片的空气稳定时,叶片表面的静止空气层较厚,从而成为水气从叶片散失时的主要阻力,此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。
【详解】A、据题意可知:当围绕叶片的空气稳定时,叶片表面的静止空气层较厚,从而成为水气从叶片散失时的主要阻力,此时增加气孔的开度对蒸腾速率的影响很小。故在静止空气中,气孔开度对蒸腾作用的控制能力较小,A正确;
B、由图可知,在流动空气中,随气孔开度的增加蒸腾流量增加明显,B正确;
C、植物叶片的绒毛会影响水蒸气从叶片扩散到大气的过程,降低了植物的蒸腾作用,不利于植物对无机盐的运输,C错误;
D、在流动空气中,植物可通过调节叶片的方向与日光平行来减少蒸腾作用,D正确。
故选C。
6. 甲图是油菜种子在发育过程中,糖类和脂肪的变化曲线;乙图是小麦种子成熟过程中相关物质干重的百分含量变化,据图分析,下列说法错误的是( )
A. 油菜种子发育过程,需要更多的N元素来合成脂肪
B. 开花后油菜种子形成过程可溶性糖含量下降,可用于转化形成脂肪
C. 小麦种子成熟过程中淀粉含量上升的原因是由还原性糖转化形成
D. 小麦种子成熟过程淀粉含量先增加后保持相对稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A、脂肪不含N元素,故合成脂肪不需要N元素,A错误;
B、据甲图可知,开花后油菜种子形成过程可溶性糖含量下降,可用于转化形成脂肪,B正确;
C、据乙图可知,小麦种子成熟过程中,还原性糖的含量逐渐降低,淀粉的含量逐渐升高,说明小麦种子成熟过程淀粉含量上升的原因是由还原性糖转化形成,C正确;
D、据乙图可知,小麦种子成熟过程淀粉含量先增加后保持相对稳定,D正确。
故选A。
7. 下列关于水和无机盐的叙述,正确的有几项( )
①水具有较高的比热容是因为水分子具有极性②某些无机盐是组成蛋白质和纤维素的必需成分③自由水与结合水的比例随生物个体代谢的增强而增大④干旱环境生长的仙人掌细胞中结合水的含量多于自由水⑤夏日中暑的运动员脱水时,输入葡萄糖生理盐水是常见的治疗方法⑥水分子内具有氢键⑦维生素D等物质的溶解和运输需要水参与
A. 1项 B. 2项 C. 3项 D. 4项
【答案】B
【解析】
【详解】①水的高比热容是由于水分子间存在氢键,而非极性。极性是水分子本身的性质,但比热容与氢键有关,①错误;
②蛋白质可能含S(如含硫氨基酸),但纤维素由C、H、O组成,不含无机盐成分,②错误;
③自由水与结合水的比例越高,代谢越旺盛。例如,萌发种子中自由水比例增加,③正确;
④活细胞中自由水含量始终高于结合水,干旱环境仅使结合水比例相对上升,但不会超过自由水,④错误;
⑤脱水时需补充水和电解质(如Na⁺、Cl⁻),葡萄糖可提供能量,故输入葡萄糖生理盐水合理,⑤正确;
⑥氢键存在于水分子之间,而非水分子内部,⑥错误;
⑦维生素D为脂溶性物质,其运输依赖载体蛋白或脂质环境,而非直接依赖水,⑦错误。
故选B。
8. 蛋白质是由单体氨基酸脱水缩合连接而成的生命大分子,相邻氨基酸在连接时会脱去1分子水,多个氨基酸经过脱水缩合先形成多肽,再由1条或多条多肽经过加工、折叠构成成熟的蛋白质分子。多肽有的成链状,也有的成环状。下列说法正确的是( )
A. 由n个氨基酸形成2条环状多肽时需要脱去n-2个水分子
B. 如果某种含有S的氨基酸参与蛋白质的形成,则该S可能并不存在于所形成的蛋白质分子中
C. 某条链状多肽由n个氨基酸组成,氨基酸的平均分子量为a,则该多肽的分子量为na-18(n-1)
D. 由n个氨基酸形成1条链状多肽时需要脱去n个水分子
【答案】C
【解析】
【分析】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,所以脱去的水分子中的氢原子来自氨基和羧基。脱水缩合过程中的相关计算:
(1)脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数–肽链条数。
(2)蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数,应该看肽链的条数,有几条肽链,则至少含有几个氨基或几个羧基。
(3)蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数−水的个数×18。
【详解】A、由n个氨基酸形成2条链状多肽时需要脱去n−2个水分子,但形成环状多肽时需要脱去n个水分子,A错误;
B、S存在于氨基酸的R基团中,脱水缩合时R基团一般不参与反应,如果某种含有S的氨基酸参与蛋白质的形成,则该S存在于所形成的蛋白质分子中,B错误;
C、某条链状多肽由n个氨基酸组成,氨基酸的平均分子量为a,则该多肽形成时脱水的水分子数为n−1,其因此该多肽的分子量为na−18(n−1),C正确;
D、由n个氨基酸形成1条链状多肽时需要脱去n−1个水分子,D错误。
故选C。
9. 细胞膜的结构具有流动性,并且从功能特性来看,具有选择透过性,有的物质出入细胞需要借助细胞膜表面特定的转运蛋白才能完成,不同细胞表面的转运蛋白的种类、数目可能有较大差异。下列关于细胞膜的结构和功能特性的叙述,错误的是( )
A. 白细胞能吞噬某些细菌,这说明细胞膜具有流动性
B. 卵细胞只能与同物种的精子结合并完成受精作用,这体现了细胞膜的选择透过性
C. 细胞膜之所以具有流动性,是因为组成细胞膜的各种成分大都是可以运动的
D. 人体细胞在吸收营养物质时,不同细胞对同一种营养物质的吸收量可能不同
【答案】B
【解析】
【分析】细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架,磷脂分子和大多数蛋白质分子具有一定的流动性。白细胞通过变形吞噬细菌,体现细胞膜的流动性。
【详解】A、白细胞通过胞吞方式吞噬细菌,胞吞过程中细胞膜会发生变形,这体现了细胞膜具有流动性,A正确;
B、卵细胞只能与同物种的精子结合并完成受精作用,这是因为细胞膜上存在特异性的糖蛋白等物质,能进行细胞间的识别,体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能,而非选择透过性,B错误;
C、组成细胞膜的磷脂分子可以侧向自由移动,大多数蛋白质分子也是可以运动的,这使得细胞膜具有流动性,C正确;
D、由于不同细胞表面转运蛋白的种类、数目可能有较大差异,所以人体细胞在吸收营养物质时,不同细胞对同一种营养物质的吸收量可能不同,D正确。
故选B。
10. 表皮生长因子EGF是一种蛋白质,它是由53个氨基酸组成的单链,分子中含有6个二硫键(形成过程:2HS-→-S-S-)。EGF与皮肤细胞表面的蛋白质结合后,激发了细胞内的信号传递过程,最终促进了细胞增殖。下列说法中不正确的是( )
A. EGF含有52个肽键
B. 在氨基酸形成EGF的过程中,共产生52分子水
C. 高温处理后EGF变性,但依然能与双缩脲试剂反应显紫色
D. EGF能促进细胞增殖体现了膜蛋白的转运功能
【答案】D
【解析】
【分析】分析题文描述可知,EGF的合成过程是:首先由53个氨基酸通过脱水缩合形成1条肽链,然后该肽链再经过盘曲折叠形成具有一定空间结构的蛋白质。EGF是1种信息分子,通过与靶细胞表面的受体结合而发挥作用。
【详解】A、由题意可知,EGF是由53个氨基酸组成的单链,即含有1条肽链,因此含有53-1=52个肽键,A正确;
B、EGF是53个氨基酸组成的单链,故脱去52个水分子,B正确;
C、EGF和高温处理后变性的EGF均含有肽键,因此都能与双缩脲试剂产生紫色反应,C正确;
D、EGF能促进细胞增殖,是因为EGF与靶细胞表面的受体结合后,激发了细胞内的信号传递过程,EGF并没有通过膜蛋白转运进入细胞内发挥调节作用,D错误。
故选D。
11. 在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素,A、B、C是生物大分子。相关叙述不正确的是( )
A. B在细胞中有三种,都能参与蛋白质的合成过程
B. 人体中,单体a的种类有4种,其排列顺序决定了 C中c的种类和排列
C. 同一生物不同细胞中A、B、C均不同,A的多样性决定C的多样性
D. 单体a、b、c在形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量
【答案】C
【解析】
【分析】据图中A→B→C可知,A是DNA,B是信使RNA,C是蛋白质;单体a表示脱氧核苷酸,单体b表示核糖核苷酸,单体c表示氨基酸;元素X表示N、P,元素Y表示N。
【详解】A、B表示RNA,细胞中参与蛋白质合成过程的RNA有三种,mRNA、tRNA和rRNA,A正确;
B、单体a为脱氧核苷酸,人体中脱氧核苷酸根据所含碱基(A、T、G、C)的不同分为4种,其排列顺序决定了 C蛋白质中c氨基酸的种类和排列顺序,B正确;
C、同一生物不同细胞都是由受精卵不断通过有丝分裂而产生的,因此同一生物不同细胞中都含有相同的A,由于基因的选择性表达,RNA和蛋白质不完全相同,C错误;
D、合成大分子物质需要消耗能量,因此,单体a、b、c形成A、B、C化合物过程中都会消耗能量,D正确。
故选C。
12. 核酸是生物体内重要的化合物,当用蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到的产物是5′-核苷酸(五碳糖的5′位连接磷酸)的混合物,当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,产物是“3′-核苷酸”(五碳糖的3′位连接磷酸)的混合物。下列有关核酸的叙述正确的是( )
A. 用上述两种酶分别处理小鼠核酸均可得到4种水解产物
B. 蛇毒磷酸二酯酶具有催化作用,其基本单位是核苷酸
C. 上述实验证明核苷酸是通过3',5′-磷酸二酯键连接而成的
D. 小鼠体内的核酸主要存在于细胞核中,并且可以与蛋白质相结合
【答案】C
【解析】
【详解】A、小鼠的核酸有DNA和RNA,蛇毒磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,得到的产物是5'-核苷酸,因而可得到8种水解产物(4种5'—核糖核苷酸和4种5'—脱氧核苷酸);当用牛脾磷酸二酯酶处理小鼠核酸时,产物是“3'—核苷酸”,因而可得到8种水解产物(4种3'-核糖核苷酸和4种3'-脱氧核苷酸),A错误;
B、蛇毒磷酸二酯酶具有催化作用,其基本单位是氨基酸,B错误;
C、用两种磷酸二酯酶处理的结果不同,产物分别为5'-核苷酸(五碳糖的5'位连接磷酸)和3'-核苷酸(五碳糖的3'位连接磷酸),因而上述实验证明核苷酸是通过3′,5′-磷酸二酯键连接而成的,C正确;
D、小鼠体内的DNA主要存在于细胞核中,与蛋白质结合生成染色体,而RNA主要存在于细胞质中,D错误。
故选C。
13. 如图甲是组成乙或丙的基本单位(单体),下列相关叙述错误的是( )
A. 若甲中的m是T,则甲是乙的组成单位
B. 乙彻底水解的产物有6种
C. 人的神经细胞中含有甲的种类是8种
D. 丙的结构比乙的结构更稳定
【答案】D
【解析】
【详解】A、T(胸腺嘧啶)是DNA特有的碱基,若甲中的m是T,则甲是脱氧核苷酸,是DNA(乙)的组成单位,A正确;
B、乙是DNA,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖、4种含氮碱基(A、T、G、C),共6种,B正确;
C、人的神经细胞中含有DNA和RNA,DNA的基本单位是4种脱氧核苷酸,RNA的基本单位是4种核糖核苷酸,所以含有甲(核苷酸)的种类是8种,C正确;
D、乙是DNA(双螺旋结构),丙是RNA(单链结构),DNA的双螺旋结构比RNA的单链结构更稳定,D错误。
故选D。
14. 某链状多肽a的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生了下列3种氨基酸:据此判断,下列有关叙述正确的是( )
A. 1个a分子水解后可以产生4个谷氨酸
B. 合成1个a分子同时将产生5个水分子
C. 1个a分子中存在1个游离的氨基和5个游离的羧基
D. 合成该分子时产生的水分子中的氢来自氨基酸中的氨基
【答案】B
【解析】
【详解】A、图中3种氨基酸中都只含有一个氨基(N原子),根据分子式(C22H34O13N6)中的N原子数可知该多肽是由6个氨基酸构成的;3种氨基酸只有谷氨酸含有2个羧基,假设谷氨酸的数目为X,则4X+2(6-X)-5=13,解得X=3,即1个a分子水解后可以产生3个谷氨酸,A错误;
B、该多肽是由6个氨基酸构成的,合成1个a分子同时将产生5个水分子,B正确;
C、一条多肽链至少含有1个氨基和1个羧基,谷氨酸的R基上有1个羧基,1个a分子中有3个谷氨酸,故1个a分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基,C错误;
D、合成该分子时产生的水分子中的氢来自氨基酸中的氨基和羧基,D错误。
故选B。
15. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,Mb的极性侧链分布在分子表面,能与水结合,非极性侧链基团位于分子内部,含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,能够避免与水溶液中的氧自由基等接触,避免了Fe2+被氧化,保证了Fe2+能与氧结合,即Mb的储氧功能。
【详解】A、Mb表面含有极性侧链基团,可溶于水,A正确;
B、由分析可知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2+被氧化,保证了Mb的储氧能力,B正确;
C、由题意可知,Mb含有一条肽链,肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,肽键数=氨基酸数-1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+1,C正确;
D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会形成二硫键,D错误。
故选D。
16. 如图为血红蛋白分子的结构示意图,它由两条α链和两条β链组成。下列叙述正确的是( )
A. 血红蛋白分子的α、β两种肽链不呈直线,但在同一个平面上
B. 每条肽链盘曲折叠形成的空间结构是靠二硫键来稳定的
C. 若破坏血红蛋白分子中所有的二硫键,其空间结构将彻底改变
D. 血红蛋白分子由四条肽链组成,每个分子都含有四个肽键
【答案】C
【解析】
【详解】A、组成蛋白质的肽链不呈直线,也不在同一个平面上,而是形成更为复杂的空间结构,A错误;
B、由于氨基酸之间能够形成氢键、二硫键等,从而使得肽链能盘曲折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,B错误;
C、许多蛋白质分子都含有两条或多条多肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合在一起,破坏二硫键会使其空间结构破坏,C正确;
D、肽键是连接两个氨基酸的化学键,一条肽链由多个氨基酸通过多个肽键连接而成,血红蛋白分子有四条肽链,每条链都含有多个肽键,D错误。
故选C。
17. 2024年诺贝尔化学奖颁发给蛋白质设计和蛋白质结构预测的相关研究。人工智能可依据肽链中氨基酸的某些参数预测蛋白质的结构。下列相关叙述错误的是( )
A. 每种氨基酸分子都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
B. 氨基酸之间的区别在于R基的不同,人体细胞可合成非必需氨基酸
C. pH过高、过低,温度过高、过低都会导致蛋白质的空间结构被破坏
D. 人工智能技术对蛋白质结构的预测为生物医学等领域带来新的突破
【答案】C
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,即每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同;
2、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
【详解】A、组成蛋白质的氨基酸都有一个氨基和一个羧基连接在同一碳原子上,A正确;
B、氨基酸之间的区别主要在于其R基的不同,人体细胞可以合成非必需氨基酸,但必需氨基酸需要从食物中获取,B正确;
C、pH过高、过低和温度过高都会导致蛋白质的空间结构被破坏,温度过低通常不会导致蛋白质的空间结构被破坏,低温可能会使蛋白质的活性降低,但不会破坏其空间结构,C错误;
D、人工智能技术在蛋白质结构预测方面取得了显著进展,为生物医学、药物设计等领域带来了新的突破,D正确。
故选C。
18. 某多肽由20个氨基酸残基构成,其中天冬氨酸残基有4个,分别位于5、6、15、20位(如图所示);肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,下列相关叙述不正确的是( )
A. 天冬氨酸的R基是-C2H3O2,该20肽的肽键有19个
B. 该20肽游离的羧基至少有5个,游离的氨基至少1个
C. 用肽酶X水解该多肽,产物中的多肽比原多肽O原子数多3个
D. 分别用肽酶X和肽酶Y水解该多肽,产物中得到的氨基酸数目不同
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,氨基酸脱水缩合反应时形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
【详解】A、组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,据图可知,天冬氨酸的R基是-C2H3O2,该20肽含有肽键数=氨基酸数-肽链数=20-1=19个,A正确;
B、由题图可知,每个天冬氨酸的R基中含1个游离的羧基,其他氨基酸的R基中也可能含有游离的氨基或羧基,题干信息,20肽含有4个天冬氨酸残基;因此该20肽至少含有游离的氨基=肽链数=1个,至少含有游离的羧基=肽链数+4个天冬氨酸的R基中的羧基=1+4=5个,B正确;
C、肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,天冬氨酸的位置如题图所示,则水解后的产物有5肽(1-5号氨基酸)、1个天冬氨酸、9肽(7-15号氨基酸)、5肽(16-20号氨基酸),破坏的肽键为3,加入的水分子为3,则20肽+3H2O→5肽+9肽+5肽+1个天冬氨酸(R基含有2个氧原子),此产物中的多肽(5肽+9肽+5肽)中的氧比原多肽的氧相比:3-4=-1,少一个氧原子,C错误;
D、根据C项分析可知,肽酶X水解产物有5肽(1-5号氨基酸)、1个天冬氨酸(6号氨基酸)、9肽(7-15号氨基酸)、5肽(16-20号氨基酸);肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,若用肽酶Y,则水解得到5号的氨基酸和20号位的氨基酸(全部产物为:4肽、9肽、5肽、2个天冬氨酸),可见分别用肽酶X和肽酶Y水解该多肽,产物中得到的氨基酸数目不同,D正确。
故选C。
19. 红油火锅大多含有牛油和植物油,汤底浓郁,味道麻辣鲜香。火锅食材也种类繁多,从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品,几乎无所不包。下列叙述正确的是( )
A. 火锅汤底中的牛油和植物油都是以碳链为基本骨架的生物大分子
B. 涮牛、羊肉时,高温会破坏蛋白质中的氢键、肽键、二硫键等化学键
C. 菠菜和豆芽中的纤维素、淀粉都属于多糖,二者结构和功能不同是因为单体不同
D. 龙虾壳、螃蟹壳中富含的几丁质能与溶液中的重金属离子结合,可用于废水处理
【答案】D
【解析】
【详解】A、牛油和植物油属于脂肪,脂肪由甘油和脂肪酸组成,虽以碳链为骨架,但分子量较小,不属于生物大分子(生物大分子如多糖、蛋白质、核酸等),A错误;
B、高温使蛋白质变性,破坏的是空间结构(如氢键、二硫键),但肽键未被破坏(需水解或强酸强碱条件),B错误;
C、纤维素和淀粉的单体均为葡萄糖,二者结构差异由葡萄糖连接方式(如α-1,4糖苷键与β-1,4糖苷键)导致,而非单体不同,C错误;
D、几丁质是甲壳类外壳中的多糖,能吸附重金属离子,可用于废水处理,D正确。
故选D。
20. 下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的有几项( )
①组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到
②无论是鲜重还是干重,组成细胞的化合物中蛋白质的含量均最多
③无机盐在细胞中主要以化合物的形式存在,如 CaCO3 构成骨骼、牙齿
④大量排汗会排出过多的无机盐,导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调
⑤核酸中的 N 存在于碱基中,蛋白质中的 N 主要存在于氨基中
⑥土壤缺氮会直接影响植物体内蛋白质、脱氧核糖、DNA 的合成
A. 1 项 B. 2 项 C. 3 项 D. 4 项
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的元素都来源于无机自然界,没有哪一种组成元素是特有的生命元素;按照其含量分为大量元素和微量元素,但无论是干重还是鲜重,都是C、O、H、N这四种元素的含量最多,所以这四种元素是构成细胞的基本元素。组成细胞的化合物分无机化合物和有机化合物,无机化合物包括水和无机盐;有机化合物包括蛋白质、糖类、脂质和核酸等,其中水含量最多,其次是蛋白质。糖类是细胞内主要的能源物质,但不是所有糖类都是能源物质,如纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。在有机化合物的组成元素中,糖类、脂肪和固醇都只有C、H、O三种元素,而蛋白质主要含C、H、O、N,核酸和磷脂则含C、H、O、N、P。
【详解】①组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,因而说明了生物界与非生物界具有统一性,①正确;
②鲜重中组成细胞的化合物中最多的是水,②错误;
③无机盐在细胞中主要以离子的形式存在,③错误;
④大量排汗会排出过多的无机盐,可能会导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调,④正确;
⑤根据核核酸和蛋白质的结构可知,核酸中的N存在于碱基中,蛋白质中的N主要存在于形成肽键的结构中,⑤错误;
⑥脱氧核糖只有C、H、O三种元素,土壤缺氮不会直接影响植物体内脱氧核糖的合成,⑥错误。
综上①④正确,故选B。
21. 不同生物含有的核酸种类不同。关于下列各种生物中碱基、核苷酸、五碳糖种类的描述,正确的是( )
选项
A
B
C
D
种类
噬菌体病毒
烟草叶肉细胞
烟草花叶病毒
豌豆根毛细胞
碱基
5 种
5 种
4 种
8 种
核苷酸
5 种
8 种
8 种
8 种
五碳糖
1 种
2 种
2 种
2 种
A. A B. B C. C D. D
【答案】B
【解析】
【详解】A、噬菌体病毒属于DNA病毒,只含有DNA一种核酸,所以含有4种碱基、4种脱氧核苷酸、1种五碳糖(脱氧核糖),A错误;
B、烟草叶肉细胞同时含有DNA和RNA两种核酸,所以含有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸+四种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基(A、T、C、G、U),B正确;
C、烟草花叶病毒属于RNA病毒,只含有RNA一种核酸,所以含有4种碱基、4种核糖核苷酸、1种五碳糖(核糖),C错误;
D、豌豆根毛细胞同时含有DNA和RNA两种核酸,所以含有8种核苷酸(四种脱氧核苷酸+四种核糖核苷酸)、2种五碳糖(脱氧核糖和核糖)、5种碱基(A、T、C、G、U),D错误。
故选B。
22. miRNA是一类具有调控功能的 RNA。两种核苷酸的结构如图甲、乙所示。下列关于miRNA 的叙述,正确的是( )
A. 甲是 miRNA 的基本组成单位之一
B. miRNA 是以碳链为基本骨架的有机物
C. 构成miRNA 的碱基除图中的外,还有 A、U、C
D. miRNA 是由两条核苷酸链构成的
【答案】B
【解析】
【分析】判断核苷酸类型图甲的五碳糖为脱氧核糖(2 号碳上连接−H),因此甲是脱氧核苷酸(DNA 的基本单位)。图乙的五碳糖为核糖(2 号碳上连接−OH),因此乙是核糖核苷酸(RNA 的基本单位)。
【详解】A、miRNA 是 RNA,基本组成单位是核糖核苷酸(乙),而甲是脱氧核苷酸,A错误;
B、miRNA 属于生物大分子(RNA 类),生物大分子均以碳链为基本骨架,B正确;
C、miRNA 的碱基为A、U、C、G,图中已含碱基A,因此还需U、C、G,而非 “除图中的外,还有A、U、C”(逻辑错误),C错误;
D、miRNA是单链RNA,并非由两条核苷酸链构成,D错误。
故选B。
23. 脂滴是新发现的一种由单层磷脂分子构成、主要储存脂质的新型细胞器。其发生和生长过程如下图,下列有关说法正确的是( )
A. 溶酶体和脂滴的来源相同,均由单层磷脂分子构成
B. 脂滴单层磷脂分子的排布是尾部朝内,这有利于储存脂肪
C. 脂滴中的储存物包括胆固醇,胆固醇是所有生物膜的主要组成成分
D. 脂滴中储存的脂肪氧元素含量多于同等质量糖类的氧元素含量
【答案】B
【解析】
【详解】A、溶酶体是由单层膜(双层磷脂分子构成)包裹形成的细胞器,而脂滴是由单层磷脂分子构成,A错误;
B、磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部。脂滴单层磷脂分子尾部朝内,能避免亲水性头部与脂滴内部的脂质(疏水性物质)直接接触,有利于储存脂肪,B正确;
C、生物膜的主要组成成分是磷脂和蛋白质,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,但不是生物膜(包括植物、原核生物等的膜)的 “主要” 组成成分,C错误;
D、脂质中氧元素含量远低于同等质量的糖类,而氢元素含量高于糖类,D错误。
故选B。
24. 冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列有关分析错误的是( )
A. BS侧是细胞膜的外侧,因为表面有糖被分布
B. BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧,膜内部的蛋白质具有亲脂性
C. 冰冻蚀刻技术中也需要借助高倍光学显微镜进行观察
D. 冰冻蚀刻技术展示了蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖被分布于细胞膜外侧,BS侧分布有糖被,因此图示中BS侧表示细胞膜外侧, PS侧表示细胞膜内侧,A正确;
B、生物膜的磷脂双分子层中,磷脂疏水端在膜中央,亲水端在膜两侧,据此推测,BS和PS侧均为磷脂层的亲水侧,膜内部的蛋白质具有亲脂性,B正确;
C、冰冻蚀刻技术观察细胞膜中蛋白质的分布和膜面结构,需要利用电镜进行观察,C错误;
D、由图可知,蛋白质分子以不同的方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌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,可见蛋白质分子在磷脂双分子层中是不均匀分布的,D正确。
故选C。
25. 囊泡转运是指物质在进出细胞及细胞内的转运过程中由膜包裹、形成囊泡与膜融合或断裂来完成的过程,不同囊泡介导不同途径的运输,据下图分析,说法正确的是( )
A. 若囊泡内的“货物”为水解酶,则囊泡可能成为溶酶体
B. 细胞内生物大分子的运输都需要这种机制
C. 图中即将运出细胞的物质可能是抗体、血红蛋白、呼吸酶等
D. 若要跟踪囊泡中物质的去向可以用¹⁵N等放射性同位素标记法
【答案】A
【解析】
【详解】A、溶酶体中含有多种水解酶,若囊泡内的“货物”为水解酶,该囊泡可能与溶酶体融合,成为溶酶体的一部分,A正确;
B、细胞内生物大分子的运输不都需要囊泡转运机制,例如RNA通过核孔从细胞核进入细胞质,不需要囊泡转运,B错误;
C、血红蛋白是细胞内的蛋白质,呼吸酶主要在细胞内发挥作用,它们不会通过囊泡运出细胞;抗体是分泌蛋白,会通过囊泡运出细胞,C错误;
D、15N不具有放射性,属于稳定性同位素,D错误。
故选A。
26. 如图所示,COPI、COPII是两种包被膜泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输,过程如图所示。下列说法正确的是( )
A. 核膜、细胞膜和甲、乙的膜结构和成分相似
B. 图示生命活动的进行与细胞中线粒体无关
C. 图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的功能特性
D. 若COPⅡ增多,COPI减少,可导致乙的膜面积逐渐减少
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲(内质网)和乙(高尔基体)之间通过COPⅠ、COPⅡ介导蛋白质运输,能进行膜泡运输,可推测它们的膜结构和成分相似,A正确;
B、图示生命活动的进行需要能量,与线粒体相关,B错误;
C、如图所示,溶酶体膜与内吞泡的膜融合,而不与细菌细胞膜融合,该过程体现了生物膜的流动性,这属于生物膜的结构特性,C错误;
D、COPⅡ介导从甲(内质网)到乙(高尔基体)的运输,COPⅠ介导从乙到甲的运输,若COPⅡ增多,COPⅠ减少,会使更多囊泡从甲运往乙,而从乙运往甲的减少,可导致乙的膜面积逐渐增大,D错误。
故选A。
27. 如图为某动物细胞部分细胞器的亚显微结构示意图,下列叙述正确的是( )
A. 图中①⑤⑥均具有膜结构,且膜的组成成分和种类完全相同
B. 该细胞生命活动所需能量主要由⑤提供,其内膜上可合成 ATP
C. 若该细胞为豚鼠胰腺腺泡细胞,其中分泌蛋白合成与运输依次经过④→①→⑥→⑤
D. 若该细胞为胰岛 B 细胞,⑥可将胰岛素直接分泌到细胞外
【答案】B
【解析】
【详解】A、⑤(线粒体)、⑥(高尔基体)、①(内质网)均具有膜结构,但线粒体内膜上含较多与有氧呼吸相关的蛋白质,与高尔基体、内质网的膜成分(蛋白质种类/比例)不完全相同,A错误;
B、⑤线粒体是细胞的“动力车间”,细胞生命活动所需的能量95%由其提供,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段发生的场所,可合成大量 ATP,B正确;
C、若该细胞为豚鼠胰腺腺泡细胞,其中分泌蛋白合成与运输路径为④核糖体(合成)→①内质网(加工)→囊泡→⑥高尔基体(进一步加工,运输)→囊泡(运输)→③细胞膜,线粒体仅为该过程提供能量,不参与合成与运输的途径,C错误;
D、胰岛素是分泌蛋白,需经⑥高尔基体加工形成囊泡,再与细胞膜融合,通过胞吐分泌到细胞外,并非由高尔基体直接分泌到细胞外,D错误。
故选B。
28. 下图1是分泌蛋白合成和运输过程的简图,其中a、b、c、d表示细胞器;图2是分泌蛋白从合成至分泌,细胞内相关膜结构面积的变化图。下列相关分析错误的是( )
A. 图1中用到的方法是同位素标记法
B. 图1中b因鼓出囊泡膜面积减小
C. c的作用主要是为其他细胞结构的代谢活动提供能量
D. 图2中的X、Y、Z分别与图1中的b、d、细胞膜对应
【答案】D
【解析】
【详解】A、图1是分泌蛋白合成和分泌过程的简图,研究该生理过程一般采用的方法是同位素标记法(或同位素示踪技术),如图中用3H标记亮氨酸追踪分泌蛋白的合成和分泌过程,A正确;
B、图1中 b(内质网)通过 “出芽” 形成囊泡,导致自身膜面积减小,B正确;
C、c为线粒体,是有氧呼吸的主要场所,主要是为其他细胞结构的代谢活动提供能量,C正确;
D、由分泌蛋白的合成和分泌过程可知,图1中a为核糖体、b为内质网、d为高尔基体、c为线粒体, 图2中X膜面积减少即X为内质网,Y膜面积增加即Y为细胞膜,Z膜面积不变即Z为高尔基体,因此图2中X、Y、Z分别与图1中b内质网、细胞膜、d高尔基体对应,D错误。
故选D。
29. 如图是某些细胞结构的示意图,①~⑥表示相关结构。下列叙述错误的是( )
A. 结构①和⑥均由两层磷脂双分子层和蛋白质组成
B. 结构②是蛋白质和RNA运输的通道,具有选择性
C. 结构④主要由DNA和蛋白质组成,是细胞核内行使遗传功能的结构
D. 结构⑤是蛋白质的合成场所,其形成与结构③密切相关
【答案】A
【解析】
【详解】A、结构①为核膜,是双层膜,由两层磷脂双分子层和蛋白质组成,⑥为内质网膜,是单层膜,由一层磷脂双分子层和蛋白质组成,A错误;
B、结构②(核孔)是蛋白质、RNA 等大分子运输的通道,具有选择性(如允许 RNA 出核、特定蛋白质入核),B正确;
C、结构④(染色质)主要由DNA 和蛋白质组成,是细胞核内行使遗传功能的结构,C正确;
D、结构⑤(核糖体)是蛋白质的合成场所;结构③(核仁)与核糖体的形成密切相关,D正确。
故选A。
30. 某种昆虫病毒的遗传物质为双链环状DNA,该病毒具有包膜结构,包膜上的蛋白A与宿主细胞膜上的受体结合后,两者的膜发生融合,从而使病毒DNA进入细胞内进行自我复制。体外培养的梭形昆虫细胞,被上述病毒感染后会转变为圆球形。下列有关叙述错误的是( )
A. 病毒包膜上的蛋白质是在核糖体上合成
B. 病毒遗传物质双链环状DNA位于拟核中
C. 病毒包膜与宿主细胞膜的融合与信息交流有关
D. 感染病毒后细胞形态的改变与细胞骨架的改变有关
【答案】B
【解析】
【详解】A、病毒包膜上的蛋白A由病毒基因指导,在宿主细胞的核糖体上合成,A正确;
B、拟核是原核生物的结构,病毒无细胞结构,其双链环状DNA直接存在于衣壳内,而非拟核中,B错误;
C、病毒包膜与宿主细胞膜通过蛋白A与受体结合实现融合,体现细胞膜的信息交流功能,C正确;
D、细胞形态改变与细胞骨架的重排或破坏有关,感染后梭形细胞变圆与此相关,D正确。
故选B。
二、不定项选题:本题共5小题,每小题3分,共15分,有一项或多项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全得1分,有选错得0分。
31. 内质网中的结合蛋白(BiP)可与进入内质网的未折叠蛋白的疏水氨基酸残基结合,促进它们重新折叠与装配,完成装配的蛋白质与BiP分离后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网中积累过多时,与BiP结合的ATF6跨膜蛋白转移到高尔基体被激活,并通过细胞核的相关调控,恢复内质网中的蛋白质稳态。下列相关叙述错误的是( )
A. 未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢
B. 未折叠蛋白重新折叠与装配时需形成新的氢键或二硫键
C. ATF6跨膜蛋白运输到高尔基体需通过囊泡转运并消耗能量
D. 与BiP分离后的蛋白质都具有正常的生物活性
【答案】D
【解析】
【详解】A、未折叠蛋白积累会导致内质网应激,干扰正常代谢,甚至引发细胞凋亡,A正确;
B、蛋白质重新折叠涉及空间结构改变,可能形成新的氢键或二硫键,B正确;
C、ATF6从内质网到高尔基体需囊泡运输(依赖细胞骨架,消耗能量),C正确;
D、与BiP分离的蛋白质虽完成折叠,但可能需高尔基体加工(如糖基化、切割)才具有活性,D错误。
故选D。
32. 生长激素是垂体合成分泌的一种蛋白类激素,该激素由191个氨基酸脱水缩合成一条肽链后盘曲折叠而成,能促进长骨的生长及蛋白质的合成。若婴儿缺乏该激素,会导致侏儒症的出现。以下有关说法正确的是( )
A. 生长激素能调节人体的生长发育,具有信息传递的功能
B. 给缺乏生长激素的个体喂食适量的生长激素,可使其正常生长
C. 生长激素至少含有一个氨基和191个氮原子
D. 若氨基酸的平均分子量为a,则生长激素的分子量为191a-3438
【答案】AC
【解析】
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样:有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分,如肌肉蛋白;有的蛋白质具有催化功能,如大多数酶的本质是蛋白质;有的蛋白质具有运输功能,如载体蛋白和血红蛋白;有的蛋白质具有信息传递的功能,能够调节机体的生命活动,如胰岛素;有的蛋白质具有免疫功能,如抗体。
2、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,组成蛋白质的氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,氨基酸脱水缩合反应时形成的肽键数=脱去的水分子数=氨基酸数-肽链数。
【详解】A、生长激素是垂体合成分泌的一种蛋白类激素,能调节人体的生长发育,具有信息传递的功能,A正确;
B、给缺乏生长激素的个体注射适量的生长激素,可使其正常生长,生长激素不能口服,因为生长激素是蛋白质,口服会被消化分解,B错误;
C、生长激素是由191个氨基酸脱水缩合成一条肽链后盘曲折叠而成的,故至少含有一个游离的氨基,至少含有191个氮原子,C正确;
D、若氨基酸的平均分子量为a,则生长激素的分子量为191a-3438,氨基酸的平均分子量为a,一个由1条肽链组成的蛋白质分子共有191个氨基酸,该蛋白质的分子量=氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量一脱去水分子数×18=191a-18×190=191a-3420,D错误。
故选AC。
【点睛】
33. 某研究小组用菠菜叶为实验材料观察细胞质的流动,在显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图中箭头所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 实验取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,图中看到的是菠菜的下表皮细胞
B. 实验在低倍镜下找到叶肉细胞后,即可转换高倍物镜观察
C. 实验也可以用黑藻代替,可直接取叶片制成临时装片
D. 观察细胞质流动前,将黑藻放在光照、温度适宜条件下培养
【答案】CD
【解析】
【详解】A、观察叶绿体可选用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为材料,原因是与下表皮相邻的叶肉细胞内的叶绿体少而大,易于观察,下表皮细胞中不含有叶绿体,A错误;
B、实验在低倍镜下找到叶肉细胞后,需要移动装片将叶肉细胞移动到视野的中央,才可转换高倍物镜观察,B错误;
C、黑藻幼嫩的小叶较薄,是由一层或两层细胞构成的,在高倍显微镜下,叶绿体呈绿色、扁平的椭球形或球形,所以可以直接制成临时装片观察叶绿体,C正确;
D、实验前,将观察用的黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养,促进细胞质流动加快,D正确。
故选CD。
34. 下图甲表示分泌蛋白的形成过程,其中a、b、c分别代表不同的细胞器,图乙表示该过程中部分结构的膜面积变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 图甲中合成的分泌蛋白可能是呼吸酶
B. 图甲中的b结构在细胞中存在两种形式
C. 图乙中膜面积没发生变化的结构对应的是图甲中的c
D. 图甲的a、b、c均能产生囊泡,实现了细胞器的间接联系
【答案】BC
【解析】
【详解】A、在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的,这类蛋白质叫做分泌蛋白,呼吸酶位于细胞内,不属于分泌蛋白,A错误;
B、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→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量,因此图甲中a表示核糖体,b是内质网,c是高尔基体,b内质网在细胞中存在两种形式,即光面内质网和粗面内质网,B正确;
C、在分泌蛋白形成过程中,内质网膜面积减少,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大,图乙中膜面积没发生变化的结构是高尔基体,对应的是图甲中的c,C正确;
D、图甲的a、b、c依次为核糖体、内质网和高尔基体,其中核糖体属于无膜的细胞器,不能产生囊泡,D错误。
故选BC。
35. “红伞伞,白杆杆,吃完一起躺板板”警示了毒蘑菇的危害,其中的毒蝇伞含有的鹅膏蕈碱(主要致幻毒素之一),是一种环状八肽毒素,能有效抑制真核生物细胞核内RNA聚合酶的活性,使RNA合成受阻。下列相关叙述正确的是( )
A. 鹅膏蕈碱的化学结构中除R基外,至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
B. 用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,核糖体功能会受到影响
C. 鹅膏蕈碱的氮元素主要存在于氨基中
D. 鹅膏蕈碱进入细胞核,不穿过磷脂分子层
【答案】BD
【解析】
【分析】假设氨基酸的平均相对分子质量为a,由n个氨基酸分别形成1条链状多肽,蛋白质相对分子质量为:na−18(n−1)。若为环状多肽,则可将相对分子质量计算公式na−18(n−1)中的肽链数(1)视为零。
【详解】A、鹅膏蕈碱是环状八肽,至少含有0个游离的氨基和0个游离的羧基,A错误;
B、用鹅膏蕈碱处理正常细胞后,能有效抑制真核生物细胞核内RNA聚合酶的活性,使RNA合成受阻,蛋白质合成减少,而核糖体是由蛋白质和RNA构成,功能会收到影响,B正确;
C、鹅膏蕈碱一种环状八肽,N元素主要存在于-CO-NH-中,C错误;
D、鹅膏蕈碱是环状八肽,通过核孔进入细胞核,不穿过磷脂分子层,D正确。
故选BD。
三、非选择题:本题共4小题,共40分。
36. 细胞是生物体结构和功能的基本单位,而自然界中生物种类繁多,根据生物知识回答下列问题:
(1)研究员在培养H₂N₉病毒时,应选用的培养基是________________ (填“富集各种有机物的培养基”或“活鸡胚细胞”),理由是_________。
(2)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”,如图是幽门螺杆菌结构模式图。幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是______________ (填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌____________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是____________
②试参照上述材料设计实验,验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上_______ W菌,相同条件下培养一段时间后,除去________培养基上的W菌。
c.接种幽门螺杆菌:在甲,乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在________条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:_____________________。
【答案】(1) ①. 活鸡胚细胞 ②. 病毒没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生在或细胞内才能生存和繁殖
(2) ①. 1、2、3、5 ②. 没有以核膜为界限的细胞核
(3) ①. W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质 ②. 不接种 ③. 甲 ④. 相同且适宜 ⑤. 甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖
【解析】
【分析】分析题图:图示为幽门螺杆菌(原核生物)结构模式图,其中1表示细胞壁;2表示细胞膜;3表示核糖体,是蛋白质的合成场所;4表示拟核(其中只有DNA);5表示细胞质。
【小问1详解】
由于病毒没有细胞结构,不能独立生存,必须寄生于活细胞才能生存和繁殖,因此应该选择活鸡胚细胞作为H2N9病毒的培养基。
【小问2详解】
幽门螺杆菌是原核生物,而酵母菌是真核生物,两者共有的结构是1细胞壁、2细胞膜、3核糖体、5细胞质基质,与酵母菌(真核生物)相比,最大的区别是幽门螺杆菌(原核生物)没有以核膜界限的细胞核。
【小问3详解】
①据材料“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖”分析可知,W菌可能产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质。
②实验设计需要遵循对照原则和单一变量原则, 因此验证实验的方法步骤如下:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不接种W菌,相同条件下培养一段时间后, 除去甲培养基上的W菌。
c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在相同且适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。实验结果是:甲培养基(接种过W菌)上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖。
37. 真核细胞合成的多种蛋白质依赖其是否含有信号序列以及信号序列的差异进而完成准确分选和运输,如图1所示。细胞内的生物膜在结构和功能上是紧密联系的,其部分联系如图2所示。请回答下列问题。
(1)图中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有_________,这是细胞内蛋白质定向运输所必须的。研究发现,经①过程进入内质网的多肽,在内质网腔中被切去信号序列后继续合成。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径形成溶酶体、成为膜蛋白或_________。
(2)图2中的乙结构靠近细胞核的一面称为形成面,面向细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面,膜的厚度和化学成分逐渐发生改变,下列有关叙述正确的有_________。
A. 在细胞的囊泡运输中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用
B. 与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中高尔基体的数量可能较多
C. 高尔基体可接收来自内质网的蛋白质,并将其从成熟面向形成面转运
D. 形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似,而成熟面可能与细胞膜相似
(3)图2中的COPI、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。溶酶体起源于_________(细胞器名称),溶酶体内部含有多种酸性水解酶能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。COPⅡ被膜小泡负责从甲向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的_________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)某些蛋白质经过程⑦进入细胞核需要通过_________(填结构),此结构的作用是_________。
(5)脂滴是细胞内主要储存脂肪的囊状结构,结合磷脂分子的结构特点推测,脂滴的膜由_________层磷脂分子组成。由图可知,肝细胞中线粒体与其他细胞器间通过_____________(填“膜连接点”或“膜相互融合”)实现互作。
【答案】(1) ①. 信号序列 ②. 分泌蛋白 (2)ABD
(3) ①. 高尔基体 ②. COPI
(4) ①. 核孔 ②. 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
(5) ①. 一##1 ②. 膜连接点
【解析】
【分析】细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体,这些细胞器既有分工,又有合作。细胞核由核膜、染色质、核仁等结构组成,它是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【小问1详解】
由题意可知,真核细胞合成的多种蛋白质依赖其是否含有信号序列以及信号序列的差异进而完成准确分选和运输,因此送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有信号序列。经过①②过程形成的蛋白质再由③高尔基体进行进一步的加工,可能形成溶酶体、称为膜蛋白,也可能成为分泌蛋白。
【小问2详解】
A、高尔基体在囊泡运输中起交通枢纽作用,A正确;
B、分泌功能旺盛的唾液腺细胞高尔基体数量多于口腔上皮细胞,B正确;
C、高尔基体的形成面接收来自内质网的蛋白质,并将其从形成面向成熟面转运,C错误;
D、形成面与内质网膜相似(接受内质网囊泡),成熟面与细胞膜相似(分泌囊泡),D正确。
故选ABD。
【小问3详解】
溶酶体起源于高尔基体。由图可知,COPI被膜小泡负责将错误掺入高尔基体的蛋白质回收到内质网。
【小问4详解】
蛋白质进入细胞核需要通过核孔,核孔可以实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。
【小问5详解】
磷脂分子含有疏水的尾部和亲水的头部,推测脂滴膜为单层磷脂分子,疏水尾部朝内,亲水头部朝外。分析题图,线粒体与其他细胞器通过膜连接点实现互作,并未发生膜相互融合。
38. 水母发光依靠GFP蛋白,蓝光及紫外线等都能激发GFP蛋白发出绿色荧光。GFP蛋白能在厌氧细胞以外的任何细胞中发荧光,是一种被广泛应用的活体报告蛋白。GFP蛋白由238个氨基酸组成,其中第65、66、67位分别为丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸,其结构如图所示,数字代表氨基酸位点。回答下列问题:
(1)GFP蛋白的N-端和C-端分别是-NH2和________,第65、66、67位三种氨基酸结构的_____不同。
(2)GFP蛋白包括___________个反向平行β折叠。高温条件下,GFP蛋白被激发后不能发出绿色荧光,分析其原因是_______________。
(3)科研团队仅将第66位的酪氨酸转换成组氨酸后,获得的BFP蛋白能发蓝色荧光。和GFP蛋白比,BFP蛋白发蓝色荧光与其特定的氨基酸___________有关。
(4)在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入短肽,应先断开_______________(填化学键名称)GFP蛋白仍能发出绿色荧光。从氨基酸的角度分析,GFP蛋白与其他蛋白质结构不同的直接原因是_________________
(5)若蛋白酶1作用于苯丙氨酸(C9H11NO2)两侧的肽键。蛋白酶2作用于赖氨酸(C6H14N2O2, R基上有一个氨基)氨基端的肽键,某四十九肽经酶1、酶2分别作用后的情况如图乙:
①如图四十九肽被酶1水解成的短肽A、B、C中含氧原子总数至少比四十九肽的氧原子少______个;
②该四十九肽第______________为赖氨酸,而苯丙氨酸存在于第______________号位上。
【答案】(1) ①. -COOH##羧基 ②. R基
(2) ①. 11 ②. 高温使GFP蛋白的空间结构发生改变(或高温使GFP蛋白变性) (3)(种类)排列顺序
(4) ①. 肽键 ②. 氨基酸的种类、数量、排列顺序不同
(5) ①. 1 ②. 22、23、49 ③. 17、31、32
【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和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水的过程。
2、蛋白质具有多样性的原因是:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,多肽链的条数不同,蛋白质的空间结构不同。
【小问1详解】
GFP蛋白的N-端和C-端分别是-NH2和-COOH,不同氨基酸的差别是R基的不同,所以第65、66、67位三种氨基酸结构的R基不同。
【小问2详解】
据图可知,GFP蛋白包括11个反向平行β折叠。高温条件下使GFP蛋白的空间结构发生改变(或高温使GFP蛋白变性),所以高温下,GFP蛋白被激发后不能发出绿色荧光。
【小问3详解】
科研团队仅将第66位的酪氨酸转换成组氨酸后,获得的BFP蛋白能发蓝色荧光,说明BFP蛋白与GFP蛋白的功能发生了变化,其原因是将第66位的酪氨酸转换成组氨酸后蛋白质中的氨基酸的(种类)排列顺序发生了改变,体现了结构决定功能。
【小问4详解】
在氨基酸之间通过肽键连接,所以在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入短肽,应先断开肽键。从氨基酸角度分析,GFP蛋白与其他蛋白质结构不同的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
【小问5详解】
①短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸(C9H11NO2),这需要断裂5个肽键,消耗5个水分子,该过程中氧原子数减少2×3-5=1个,即四十九肽被酶1水解成短肽A、B、C中所含氧原子总数至少比四十九肽的氧原子少1个。
②分析题图,图示是某四十九肽经酶1和酶2作用后的情况,其中酶2作用于赖氨酸氨基端的肽键,经酶2处理后,形成1-21、23-48两个片段,说明第22、23、49号位为赖氨酸,酶1作用于苯丙氨酸两侧的肽键,经酶1处理后,形成1-16、18-30、33-49三个片段,说明苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上。
39. 接种新冠疫苗是当前预防新冠病毒感染的有效途径。如图甲为某人接种新冠疫苗后体内某细胞分泌新冠病毒抗体(免疫球蛋白)的过程,图乙为该细胞通过囊泡向细胞外运输、分泌抗体的过程。
(1)图甲细胞中与抗体的加工和分泌有关的具有膜结构的细胞器有__________(填序号),细胞中各种细胞器膜和细胞膜以及核膜等结构共同构成了细胞的__________,构成这些膜结构的基本骨架是_________。
(2)图乙中的囊泡能精确将内容物运送到细胞膜特定部位,并分泌到细胞外,据图分析,其可能的原因是________
(3)在抗体的分泌过程中,____________(填细胞器名称)起到了交通枢纽的作用。囊泡与细胞膜的融合依赖于生物膜的__________。
(4)黄曲霉素是毒性很强的致癌物质。能引起图中核糖体从内质网脱落,推测黄曲霉素可能导致下列物质中 的合成和运输受阻。
A. 线粒体中呼吸相关的酶 B. 消化酶 C. 血红蛋白 D. 抗体
【答案】(1) ①. ③⑤⑦ ②. 生物膜系统 ③. 磷脂双分子层
(2)囊泡膜上的蛋白质A可以和细胞膜上的蛋白质B特异性识别并结合
(3) ①. 高尔基体 ②. 流动性 (4)BD
【解析】
【分析】细胞质中有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等细胞器,植物细胞有的有叶绿体。这些细胞器既有分工,又有合作。
【小问1详解】
抗体属于分泌蛋白,其加工和分泌涉及的具有膜结构的细胞器包括 ③内质网、⑦高尔基体和⑤线粒体。细胞内所有膜结构,包括细胞器膜、细胞膜和核膜共同构成生物膜系统,生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
【小问2详解】
分析图乙,囊泡膜上的蛋白质A可以和细胞膜上的蛋白质B特异性识别并结合,从而确保囊泡能精确将内容物运送到细胞膜特定部位,并分泌到细胞外。
【小问3详解】
在抗体的分泌过程中,高尔基体接收内质网的囊泡并形成新的囊泡运向细胞膜,故起交通枢纽的作用的是高尔基体。生物膜的结构特点是具有一定的流动性,囊泡与细胞膜的融合依赖于这一结构特点。
【小问4详解】
A、黄曲霉素导致核糖体从内质网脱落,影响分泌蛋白的合成和运输,线粒体中呼吸相关的酶属于胞内蛋白,合成和运输不受影响,A不符合题意;
B、消化酶属于分泌蛋白,是通过细胞分泌并释放到外部环境中的,因此,消化酶的合成和运输会受阻,B符合题意;
C、血红蛋白是胞内蛋白,合成和运输不受影响,C不符合题意;
D、抗体属于分泌蛋白,合成和运输会受阻,D符合题意。
故选BD。
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