学易金卷:高一生物上学期第三次月考(安徽专用)
2025-11-28
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6份
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39页
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203人阅读
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5人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 6.86 MB |
| 发布时间 | 2025-11-28 |
| 更新时间 | 2025-11-28 |
| 作者 | 洁洁 |
| 品牌系列 | 学易金卷·第三次学情自测卷 |
| 审核时间 | 2025-11-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55164949.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
11
2025-2026学年高一年级生物上学期第三次月考卷
生物·答题卡
贴条形码区
考生禁填: 缺考标记
违纪标记
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
选择题填涂样例:
正确填涂
错误填涂 [×] [√] [/]
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5 mm黑色签字笔答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
注意事项
姓 名:__________________________
准考证号:
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。
1.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
2.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
3.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
4.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
5.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
6.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
7.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
8.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
9.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
10.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
11.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
12.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
13.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
14.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
15.[ A ] [ B ] [ C ] [ D ]
二、非选择题。(本分共5小大题,共计55分)
16.(8分,每空1分)
(1)
(2) (填字母)
(3)
(4)______(填选项编号)
(5)
17.(10分,除注明外,每空1分)
(1)① ②
③
(2)
(3) (2分) (2分)
18.(12分,每空2分)
(1)__________________
(2)___________________
(3)__________________
(4)实验思路:_______________
___________________
预期结果及结论:
19.(12分,除注明外每空2分)
(1)_______________ (1分) _________________ (1分)
(2)__________________________
(3)_______________ __________________ _____________
20.(13分,除注明外每空2分)
(1)_______________(1分) ___________
(2)______ __
(3)_______________ _________________________________________
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
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$2025-2026学年高一年级生物上学期第三次月考卷
生物答题卡
姓
名:
准考证号:
贴条形码区
注意事项
一==-■==。。==-一=-■-。===。=●一一=▣-
1.答题前,考生先将自己的姓名,准考证号填写清楚,并认真核准
考生禁填:
缺考标记
口
条形码上的姓名、准考证号,在规定位置贴好条形码。
违纪标记
□
2.选择题必须用2B铅笔填涂;非选择题必须用0.5mm黑色签字笔
以上标志由监考人员用2B铅笔填涂
答题,不得用铅笔或圆珠笔答题;字体工整、笔迹清晰。
3.请按题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出区域书写的答案
选择题填涂样例:
无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
正确填涂■
4.
保持卡面清洁,不要折叠、不要弄破。
错误填涂[X1【W1【/1
选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。
1[AJ[B][C][D]
6.[A][B][C][D]
11.A][B][C1[D]
2[AJ[B][C][D]
7[A][B][C][D]
12.[AJ[B][CJ[D]
3.[A][B][C][D]
8[A][B][C][D]
13.[A][B][C][D]
4[A][B][C][D]
9[AJ[B][C][D]
14.[A][BJ[C][D]
5.[A][B][C][D]
10.[A][B][C][D]
15[A][B][C][D]
二、
非选择题。(本分共5小大题,共计55分)
16.
(8分,每空1分)
(1)
(2)
(填字母)
(3)
(4)
(填选项编号)
(5)
请在各题目的答题区域内作答,超出黑色矩形边框限定区域的答案无效!
17.
(10分,除注明外,每空1分)
(1)①
②
⊙
(2)
(3)
(2分)
(2分)
18.
(12分,每空2分)
(1)
(2)
(3)
(4)实验思路:
预期结果及结论:
19.(12分,除注明外每空2分)
(1)
(1分)
(1分)
(2)
(3)
20。
(13分,除注明外每空2分)
(1)
(1分)
(2)
(3)
2025-2026学年高一生物上学期第三次月考卷
参考答案
一、选择题:本题共15个小题,每小题2分,共50分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
D
D
B
D
A
A
C
D
题号
11
12
13
14
15
答案
B
B
D
C
B
二、非选择题(本部分共5大题,共计55分)
16.(8分,每空1分)
【答案】(1)溶酶体、线粒体
(2) 高尔基体 A
(3) 主动运输 会
(4)ABC
(5) 线粒体内膜 UCP1 运输的 H⁺增多,膜两侧的 H⁺浓度差减小,导致 ATP 合酶合成 ATP 减少
17.(10分,除注明外,每空1分)
(1) 维持酶发挥作用所需的适宜pH 终止酶促反应 37℃保温前(反应开始前) 测定的吸光度(OD值)与反应前的标准溶液吸光度(OD值)
(2) 持续提高 在一定质量浓度范围内,酶活性随蔗糖质量浓度的增加先上升后下降
(3) 培养液+L-ASNase+正常淋巴细胞 缺乏、缺乏
18.(12分,每空2分)
(1)主动运输 逆浓度梯度运输,H⁺的电化学梯度为其提供能量
(2)NHX将Na⁺从细胞质基质排出细胞、运入液泡,降低了细胞质基质中Na⁺的浓度,提高了细胞液的浓度,从而提高了耐盐性
(3)大幅度提高液泡内可溶性糖的相对浓度,从而导致根细胞吸水能力提高,以适应高盐环境
(4) 实验思路1:分别取心叶日中花和冰叶日中花的叶片制成临时装片,用适宜浓度的蔗糖溶液处理,在显微镜下观察发生初始质壁分离所需的时间(或一段时间后质壁分离的程度);实验思路2:分别取心叶日中花和冰叶日中花的叶片制成临时装片,先在显微镜分别观察两者的原生质层与细胞壁的位置(或中央液泡的大小),然后适宜浓度的蔗糖溶液分别处理,再用显微镜分别观察两者原生质层与细胞壁的位置(或中央液泡的大小),比较心叶日中花和冰叶日中花原生质层与细胞壁位置的变化大小(或中央液泡的变化) 预期结果及结论1:若心叶日中花叶肉细胞比冰叶日中花叶肉细胞发生初始质壁分离所需时间短(或一段时间后质壁分离的程度大),则心叶日中花叶肉细胞的细胞液浓度比冰叶日中花低;预期结果及结论2:若心叶日中花叶肉细胞比冰叶日中花叶肉细胞原生质层与细胞壁的位置变化较大(或中央液泡变化大),则心叶日中花叶肉细胞的细胞液浓度比冰叶日中花低
19.(12分,除注明外每空2分)
(1) 核糖体 氨基酸
(2) 空间结构 载体蛋白
(3) 脂质体内外pH差值越大 膜两侧H⁺浓度差(H⁺电化学梯度) 内膜两侧
20.(13分,除注明外每空2分)
(1) 生物膜 氧气(O₂) 高效性
(2) 莲藕粗液与等量的蒸馏水混合 抗坏血酸能抑制褐变;一定范围内,随着抗坏血酸浓度的升高,褐变度在逐渐下降
(3) 上升、下降 抗坏血酸可作为还原剂,将醌类物质还原成酚类物质,进而抑制
2 / 2
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此卷只装订
不密封
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… 学校:
______________
姓名:
_____________
班级:
_______________
考号:
______________________
)
2025-2026学年高一生物上学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版必修1前三章占比30%,第四~五章占比70%。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(新情境)硝质体是继线粒体、叶绿体和其他载色体之后发现的又一种通过内共生演化形成的细胞器。科学家推测:在古海洋环境中,某单细胞真核藻类吞噬了固氮蓝细菌UCYN-A,且吞噬体最终演变成了硝质体。综上分析,下列不属于硝质体特点的是( )
A.含有两层生物膜 B.含有无膜细胞器
C.含有 DNA 和 RNA D.含有一条染色体
2.(新考法)《氾胜之书》记载了“曝田之法”,即通过晒田改善土壤结构。现代科学发现,晒田能减少植物根部细胞的自由水比例,增加结合水比例。这一变化对植物的意义是( )
A.增强细胞的代谢强度,从而更好地吸收营养物质
B.降低细胞的抗逆性,使其更易被高温灼伤
C.减弱细胞的代谢活动,增强其对干旱环境的耐受能力
D.导致细胞结构被破坏,大量无机盐流失到土壤中
3.(新考法)科学家推测,真核细胞分泌蛋白的合成过程中,通过一段 “信号肽” 引导肽链和核糖体到内质网膜上继续合成。研究人员建立了含有氨基酸、能量、核糖体、mRNA等蛋白质合成必要条件的体外翻译系统进行实验,成功证明了信号肽的存在,实验设计及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
微粒体添加时间
合成蛋白质分子量
1
不添加
比正常蛋白质大
2
翻译完成后添加
比正常蛋白质大
3
翻译进行中添加
与正常蛋白质一致
注:微粒体是细胞匀浆中,内质网碎片自发形成的封闭小囊泡。它保留了内质网的几乎所有功能
A.该实验自变量为是否添加微粒体,反应体系中应添加单一mRNA为模板
B.用3H、18O等放射性元素标记信号肽,可观察分泌蛋白合成转移的动态过程
C.1、3组说明信号肽能在翻译过程中被微粒体识别并切除
D.该实验说明内质网不是真核细胞蛋白质合成的必要条件
4.保卫细胞能通过囊泡运输控制细胞膜上K+通道蛋白(KAT1,一种内向运输K+的通道蛋白)的分布,影响K+的跨膜转运,最终改变保卫细胞的渗透压,促进气孔开放,其机制如图所示,其中LKS4是一种受体,SYP121和VAMP722是相关蛋白。下列推测错误的是( )
A.光能促进LKS4的表达,从而诱导SYP121发生磷酸化
B.SYP121磷酸化后空间结构改变,与VAMP722结合形成复合物
C.KAT1通过囊泡运输至保卫细胞的细胞膜,使细胞膜表面积增加
D.保卫细胞的细胞膜上KAT1增加,K+外流增多,促进气孔开放
5.科学家近期发现了一种名为“半融合体”的全新细胞器,它是由两个大小和内容物不同的囊泡部分融合而成,两囊泡之间存在一个大而稳定的“半融合隔膜”;半融合体参与细胞内物质的分选与循环过程。下列生理过程可能产生半融合体的是( )
A.酵母菌利用葡萄糖合成ATP
B.变形虫摄取水中的大分子食物
C.蓝细菌利用叶绿素吸收光能
D.核糖体在mRNA上识别密码子
6.(新考法)某同学以大小、生理状况相似的黑藻叶片为材料进行实验。他用质量浓度为0.06g/mL的尿素溶液处理黑藻叶片,7min时质壁分离达到最大程度,15min后开始自动复原,45min时部分细胞没有完全复原;用0.055g/mL尿素溶液处理黑藻叶片,5min时质壁分离达到最大程度,8min后开始自动复原,到13min时基本复原。下列推测合理的是( )
A.质壁分离程度最大时,黑藻叶片在0.06g/mL尿素溶液中失水量更少
B.在0.06g/mL的尿素溶液中,所有的黑藻细胞都因失水过多而死亡
C.自动复原后的黑藻细胞液的渗透压明显小于未失水状态时的渗透压
D.黑藻细胞在0.055g/mL尿素溶液中对尿素分子的吸收速率可能更快
7.(新情境)霍乱肠毒素是一种蛋白质,由一个 a亚单位和多个 b亚单位组成。b亚单位和小肠黏膜上皮细胞上H受体结合,同时 a亚单位被细胞膜内陷形成的小囊带进细胞。a亚单位催化ADP-R 的合成,ADP-R与 G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶催化生成cAMP,通过调节相关代谢,进而导致肠腔大量积液和腹泻。下列说法错误的是( )
A.b亚单位和 H受体结合的过程体现了细胞间信息交流的功能
B.a亚单位进入细胞的过程与分泌蛋白的分泌过程均消耗能量
C.G蛋白基因缺陷的小肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶活性较低
D.可通过抑制腺苷酸环化酶活性或降低cAMP含量治疗腹泻
8.当蒸腾过强时,叶片失水,保卫细胞(细胞壁内侧厚,外侧薄)失水气孔关闭,这种关闭称为水被动关闭。植物在缺水胁迫下,会激活离子通道,使K+,Cl-等离子外流,进而引起保卫细胞失水气孔关闭,这种关闭称为水主动关闭。下列叙述错误的是( )
A.蒸腾过强会导致光反应缺水,这是光合速率下降的主要原因
B.保卫细胞吸水时,会使细胞壁外侧弯曲,气孔会因此而张开
C.K+,Cl-等通过离子通道外流属于被动运输,不消耗能量
D.K+,Cl-等离子进细胞与出细胞所依赖的转运蛋白类型有差异
9.水势是指单位体积水的自由能,水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响),溶液水势的计算公式为:水势=渗透势+静水压,渗透势反映溶质对水势的影响,溶质浓度越高,渗透势越低(纯水水势定义为零),施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,其发生的变化如右图所示。下列有关说法正确的是( )
A.初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大,水势相对更高,使细胞发生吸水
B.萎蔫细胞在吸水时水势不断变小,而蔗糖溶液的水势几乎没有变化
C.细胞吸水使原生质体膨胀,拉伸的细胞壁对细胞产生静水压,提高细胞水势
D.平衡状态时,蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等,故二者的水势也不相等
10.细胞内的钙以结合态和自由离子(Ca2+)两种形式存在,且分布不均匀。细胞质基质内Ca2+浓度过高对细胞有害,甚至导致细胞死亡。结合下图分析,下列叙述正确的是( )
A.钙是细胞中的大量元素,人体血钙过低时会导致肌肉酸痛、无力等症状
B.钙离子由细胞质基质进入液泡需要直接消耗ATP水解释放的能量
C.钙离子由液泡排出时需要与相应的转运蛋白结合,并伴随着转运蛋白构象的变化
D.细胞液的pH比细胞质基质的低,这与液泡能够主动运输富集H+密切相关
11.(新情境)糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶活性缺乏或降低,使糖原无法在溶酶体中正常分解而大量堆积,导致溶酶体肿胀破裂,引发细胞异常。下列说法错误的是( )
A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时,依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质
B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致渗透压下降,大量吸水引起肿胀甚至破裂
C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬功能受阻,导致细胞代谢废物积累
D.通过基因治疗将正常GAA基因导入GSDⅡ患者细胞,可缓解该病的症状
12.(新考法)某同学利用图示装置,比较鸡肝和洋葱研磨液对H2O2分解的催化效率。先将等量研磨液分别加入甲、乙装置中的锥形瓶,再注入等量H2O2溶液。然后可观察到注射器内活塞向外移动,刻度读数增大。
下列叙述正确的是( )
A.气泡消失前,单位时间内甲的读数变化幅度保持不变
B.气泡消失前,相同时间内读数大对应的研磨液催化效率更高
C.气泡消失后,读数大对应的研磨液中酶的含量更多
D.气泡消失后,若甲、乙读数相同,则两者的催化效率相等
13.(新考法)科研人员用甲、乙、丙、丁四个肽段设计纤维素酶,为研究这些肽段不同组合方式构建成的纤维素酶的活性,研究者制备了分别含 W1~W4四种纤维素的凝胶。纤维素可被某种染料染成红色,但其分解产物不能被染色,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.肽段乙—丙—丁不影响肽段甲对 W2的催化
B.肽段甲不影响肽段乙—丙—丁对 W3 、W4的催化活性
C.肽段丙—丁对肽段乙功能的影响与底物种类有关
D.肽段丁能影响肽段甲—乙—丙—丁对底物 W1 、W2的催化活性
14.蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。下列叙述错误的是( )
A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸
C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合
D.蛋白酶体应具有识别泛素分子的作用
15.磷酸肌酸是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸。细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
磷酸肌酸+ADP肌酸+ATP
A.当肌酸转化为磷酸肌酸时,ATP末端的磷酸基团挟能量转移给肌酸
B.磷酸肌酸为细胞内的直接能源物质
C.ATP在肌肉细胞及其他细胞中均含量较少
D.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现整个生物界的统一性
二、非选择题(5大题,共55分)
16.(8分,每空1分)(新考法)甲状腺是人体最大的内分泌器官。下图为甲状腺激素合成和分泌的过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)据图可知,与甲状腺激素合成及分泌相关的具膜细胞器除了内质网和高尔基体之外,还有 。
(2)含TG的囊泡在滤泡上皮细胞内穿梭往来,其中起交通枢纽作用的细胞器是 。欲利用放射自显影技术追踪TG蛋白的来源和去向的全过程,可选用以下哪种同位素对相关氨基酸进行标记 (填字母)。
A.14C B.18O C. 15N D.131I
(3)据图可知,滤泡上皮细胞吸收碘最可能的运输方式为 ,NIS在发挥作用时自身构象 (填“会”或“不会”)发生改变。
(4)研究发现,某些疾病会使甲状腺滤泡上皮细胞的线粒体发生肿胀、嵴模糊等现象。结合上述信息及相关图示分析,患者甲状腺滤泡上皮细胞的生命活动受到的影响包括______(填选项编号)。
A.滤泡上皮细胞从血液中吸收碘的能力下降
B.滤泡上皮细胞合成TG的量减少
C.TG从滤泡腔进入滤泡上皮细胞的运输速度减慢
D.滤泡上皮细胞内的IYD的活性降低
(5)甲状腺激素能增加靶细胞中UCP1的数量,UCP1和ATP合酶(F0)是某细胞器膜上的两种重要蛋白质,ATP合酶能以膜两侧的H+浓度差为动力在运输H+的同时合成ATP,相关结构和过程如下图,图示的生物膜最可能是 。甲亢患者安静状态下身体消耗的糖类等能源物质也较多,原因可能是甲状腺激素使UCP1数量增多, ,细胞通过额外增加能源物质的分解量来满足ATP需求。
17.(10分,除注明外,每空1分)(新考法)L-天冬酰胺酶(L-ASNase)是一种酰胺基水解酶,可催化天冬酰胺脱氨基生成天冬氨酸和氨。L-ASNase具有抗肿瘤活性,已用于治疗淋巴系统的恶性肿瘤。L-ASNase常通过重组菌以蔗糖为碳源进行发酵生产。回答下列问题:
(1)科研人员用重组菌发酵产物制备L-ASNase粗酶液并进行酶活性测定,大致流程如图所示(注:OD值的大小与被测物质浓度或微生物数量成正比)。
①测定酶活性时,磷酸盐缓冲液的作用是 ;
②推测37℃反应10min后加入三氯乙酸的目的是 ;对照组应在 时加入三氯乙酸。
③计算酶活性是指将 比对,计算出L-ASNase活性。
(2)蔗糖浓度对菌体生长和产酶量有较大的影响。研究人员对初始培养基中的蔗糖质量浓度进行优化,结果如图所示。图示结果说明,在一定质量浓度范围内,随着蔗糖质量浓度的增加,菌体量和L-ASNase产量 ;酶活性与蔗糖质量浓度的关系是 。
(3)L-天冬酰胺是人体的非必需氨基酸,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,使其生长增殖被抑制。为了验证L-ASNase对淋巴瘤细胞的生长增殖具有抑制作用,兴趣小组同学利用正常淋巴细胞、淋巴瘤细胞、培养液(含细胞生长所需物质)、L-ASNase等进行实验。对照组应设计为: (2分);实验组设计为:培养液+L-ASNase+淋巴瘤细胞,适宜条件下培养后,观察细胞生长增殖状态,检测细胞内和培养液中L-天冬酰胺含量;预期实验结果为:实验组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为 (2分),细胞不能正常生长增殖;对照组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为缺乏、正常,细胞正常生长增殖。
18.(12分,每空2分)冰叶日中花又名冰菜,其叶面和茎上着生有大量的泡状细胞(又称盐囊细胞),使其具有极强的耐盐性。冰叶日中花在受到盐胁迫后能把吸收的多余盐分,通过茎、叶表面密布的盐腺排到盐囊细胞中,因此,盐囊细胞对冰叶日中花的耐盐性起着关键作用,其耐盐的相关生理过程如图1所示。研究人员进一步探究了低盐和高盐胁迫下冰叶日中花的耐盐机理,分别测得不同浓度NaCl培养条件下,其盐囊细胞液泡中内容物的相对浓度,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)由图1可知,Na+进入液泡的方式是 ,其依据是 。
(2)已知细胞质基质中Na+积累会对细胞造成毒害,研究发现转运蛋白NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性,由图1分析其原因为 。
(3)由图2可知,冰叶日中花盐囊细胞适应低盐和高盐的机理不同,试着解释其适应高盐胁迫(大于150mmol/L的NaCl溶液)的机理是 。
(4)心叶日中花与冰叶日中花都属于日中花属,通常也具有一定的耐盐性,但其耐盐性能稍低,科研人员推测原因可能是心叶日中花细胞液浓度比冰叶日中花低,若要验证该观点,可设计如下实验:
请利用以下材料用具进行设计:心叶日中花和冰叶日中花的叶片、适宜浓度的蔗糖溶液,刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜等。
实验思路: 。
预期结果及结论: 。
19.(12分,除注明外,每空2分)线粒体丙酮酸转运蛋白(MPC)存在于线粒体内膜上,研究其功能对理解细胞呼吸机制具有重要意义。
(1)MPC由多条肽链构成,肽链在 (1分)中合成,折叠成两个亚基,进而组成MPC蛋白。MPC蛋白的基本组成单位是 (1分)。
(2)科学家通过冷冻电镜技术解析MPC结构,模拟其转运丙酮酸的过程(图1所示)。
据图分析,MPC只容许与自身结合部位相适应的分子通过,而且每次转运时都会发生自身 的改变,属于 (选填“载体蛋白”或“通道蛋白”)。
(3)研究者构建含有MPC的脂质体,脂质体内、外部的丙酮酸浓度分别为5mM和0.05mM,内部缓冲液pH为8.0,外部缓冲液设置不同pH,检测转运进入脂质体内部丙酮酸的量,结果如图2。
结果显示,对比脂质体内外pH的差值,在实验范围内, ,MPC的转运效率越高。据此推测MPC转运丙酮酸的方式为主动运输,所需能量来源于 所形成的势能。本实验脂质体的内、外缓冲液分别模拟了线粒体结构中 的H+环境。
20.(13分,除注明外,每空2分)湖北盛产莲藕,开发莲藕加工产品具有较大的经济价值。莲藕中丰富的酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质。回答下列问题:
(1)莲藕细胞的液泡中存在酚类物质,细胞质基质中存在多酚氧化酶(PPO)。加工过程中,莲藕细胞的 (1分) 系统受损,区室化功能丧失,使得PPO与酚类物质接触,当 存在时,即满足图1所示化学反应的基本条件,引发褐变。由于PPO催化具有 的特点,因此白色莲藕迅速褐变。
(2)在农产品加工过程中经常使用抗坏血酸等食品添加剂。为探究抗坏血酸对莲藕褐变的影响,科研人员将新鲜的白色莲藕块快速研磨,将得到的莲藕粗液与不同浓度的抗坏血酸溶液混合,一段时间后测定不同浓度抗坏血酸溶液处理对莲藕粗液褐变度的影响,如图2所示。其中对照组的处理为: 。由图2分析可知 。
(3)为进一步探究抗坏血酸影响褐变的作用机理,科研人员测定了莲藕粗液中的酚类及醌类物质含量(如图3所示)。分析可知,与对照组相比,在一定范围内,实验组酚类和醌类物质的含量随着抗坏血酸浓度的上升分别表现为 。综合上述信息可推测,抗坏血酸影响褐变的作用机理可能是 。
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2025-2026学年高一生物上学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版必修1前三章占比30%,第四~五章占比70%。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(新情境)硝质体是继线粒体、叶绿体和其他载色体之后发现的又一种通过内共生演化形成的细胞器。科学家推测:在古海洋环境中,某单细胞真核藻类吞噬了固氮蓝细菌UCYN-A,且吞噬体最终演变成了硝质体。综上分析,下列不属于硝质体特点的是( )
A.含有两层生物膜 B.含有无膜细胞器
C.含有 DNA 和 RNA D.含有一条染色体
2.(新考法)《氾胜之书》记载了“曝田之法”,即通过晒田改善土壤结构。现代科学发现,晒田能减少植物根部细胞的自由水比例,增加结合水比例。这一变化对植物的意义是( )
A.增强细胞的代谢强度,从而更好地吸收营养物质
B.降低细胞的抗逆性,使其更易被高温灼伤
C.减弱细胞的代谢活动,增强其对干旱环境的耐受能力
D.导致细胞结构被破坏,大量无机盐流失到土壤中
3.(新考法)科学家推测,真核细胞分泌蛋白的合成过程中,通过一段 “信号肽” 引导肽链和核糖体到内质网膜上继续合成。研究人员建立了含有氨基酸、能量、核糖体、mRNA等蛋白质合成必要条件的体外翻译系统进行实验,成功证明了信号肽的存在,实验设计及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
微粒体添加时间
合成蛋白质分子量
1
不添加
比正常蛋白质大
2
翻译完成后添加
比正常蛋白质大
3
翻译进行中添加
与正常蛋白质一致
注:微粒体是细胞匀浆中,内质网碎片自发形成的封闭小囊泡。它保留了内质网的几乎所有功能
A.该实验自变量为是否添加微粒体,反应体系中应添加单一mRNA为模板
B.用3H、18O等放射性元素标记信号肽,可观察分泌蛋白合成转移的动态过程
C.1、3组说明信号肽能在翻译过程中被微粒体识别并切除
D.该实验说明内质网不是真核细胞蛋白质合成的必要条件
4.保卫细胞能通过囊泡运输控制细胞膜上K+通道蛋白(KAT1,一种内向运输K+的通道蛋白)的分布,影响K+的跨膜转运,最终改变保卫细胞的渗透压,促进气孔开放,其机制如图所示,其中LKS4是一种受体,SYP121和VAMP722是相关蛋白。下列推测错误的是( )
A.光能促进LKS4的表达,从而诱导SYP121发生磷酸化
B.SYP121磷酸化后空间结构改变,与VAMP722结合形成复合物
C.KAT1通过囊泡运输至保卫细胞的细胞膜,使细胞膜表面积增加
D.保卫细胞的细胞膜上KAT1增加,K+外流增多,促进气孔开放
5.科学家近期发现了一种名为“半融合体”的全新细胞器,它是由两个大小和内容物不同的囊泡部分融合而成,两囊泡之间存在一个大而稳定的“半融合隔膜”;半融合体参与细胞内物质的分选与循环过程。下列生理过程可能产生半融合体的是( )
A.酵母菌利用葡萄糖合成ATP
B.变形虫摄取水中的大分子食物
C.蓝细菌利用叶绿素吸收光能
D.核糖体在mRNA上识别密码子
6.(新考法)某同学以大小、生理状况相似的黑藻叶片为材料进行实验。他用质量浓度为0.06g/mL的尿素溶液处理黑藻叶片,7min时质壁分离达到最大程度,15min后开始自动复原,45min时部分细胞没有完全复原;用0.055g/mL尿素溶液处理黑藻叶片,5min时质壁分离达到最大程度,8min后开始自动复原,到13min时基本复原。下列推测合理的是( )
A.质壁分离程度最大时,黑藻叶片在0.06g/mL尿素溶液中失水量更少
B.在0.06g/mL的尿素溶液中,所有的黑藻细胞都因失水过多而死亡
C.自动复原后的黑藻细胞液的渗透压明显小于未失水状态时的渗透压
D.黑藻细胞在0.055g/mL尿素溶液中对尿素分子的吸收速率可能更快
7.(新情境)霍乱肠毒素是一种蛋白质,由一个 a亚单位和多个 b亚单位组成。b亚单位和小肠黏膜上皮细胞上H受体结合,同时 a亚单位被细胞膜内陷形成的小囊带进细胞。a亚单位催化ADP-R 的合成,ADP-R与 G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶催化生成cAMP,通过调节相关代谢,进而导致肠腔大量积液和腹泻。下列说法错误的是( )
A.b亚单位和 H受体结合的过程体现了细胞间信息交流的功能
B.a亚单位进入细胞的过程与分泌蛋白的分泌过程均消耗能量
C.G蛋白基因缺陷的小肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶活性较低
D.可通过抑制腺苷酸环化酶活性或降低cAMP含量治疗腹泻
8.当蒸腾过强时,叶片失水,保卫细胞(细胞壁内侧厚,外侧薄)失水气孔关闭,这种关闭称为水被动关闭。植物在缺水胁迫下,会激活离子通道,使K+,Cl-等离子外流,进而引起保卫细胞失水气孔关闭,这种关闭称为水主动关闭。下列叙述错误的是( )
A.蒸腾过强会导致光反应缺水,这是光合速率下降的主要原因
B.保卫细胞吸水时,会使细胞壁外侧弯曲,气孔会因此而张开
C.K+,Cl-等通过离子通道外流属于被动运输,不消耗能量
D.K+,Cl-等离子进细胞与出细胞所依赖的转运蛋白类型有差异
9.水势是指单位体积水的自由能,水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响),溶液水势的计算公式为:水势=渗透势+静水压,渗透势反映溶质对水势的影响,溶质浓度越高,渗透势越低(纯水水势定义为零),施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,其发生的变化如右图所示。下列有关说法正确的是( )
A.初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大,水势相对更高,使细胞发生吸水
B.萎蔫细胞在吸水时水势不断变小,而蔗糖溶液的水势几乎没有变化
C.细胞吸水使原生质体膨胀,拉伸的细胞壁对细胞产生静水压,提高细胞水势
D.平衡状态时,蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等,故二者的水势也不相等
10.细胞内的钙以结合态和自由离子(Ca2+)两种形式存在,且分布不均匀。细胞质基质内Ca2+浓度过高对细胞有害,甚至导致细胞死亡。结合下图分析,下列叙述正确的是( )
A.钙是细胞中的大量元素,人体血钙过低时会导致肌肉酸痛、无力等症状
B.钙离子由细胞质基质进入液泡需要直接消耗ATP水解释放的能量
C.钙离子由液泡排出时需要与相应的转运蛋白结合,并伴随着转运蛋白构象的变化
D.细胞液的pH比细胞质基质的低,这与液泡能够主动运输富集H+密切相关
11.(新情境)糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶活性缺乏或降低,使糖原无法在溶酶体中正常分解而大量堆积,导致溶酶体肿胀破裂,引发细胞异常。下列说法错误的是( )
A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时,依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质
B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致渗透压下降,大量吸水引起肿胀甚至破裂
C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬功能受阻,导致细胞代谢废物积累
D.通过基因治疗将正常GAA基因导入GSDⅡ患者细胞,可缓解该病的症状
12.(新考法)某同学利用图示装置,比较鸡肝和洋葱研磨液对H2O2分解的催化效率。先将等量研磨液分别加入甲、乙装置中的锥形瓶,再注入等量H2O2溶液。然后可观察到注射器内活塞向外移动,刻度读数增大。
下列叙述正确的是( )
A.气泡消失前,单位时间内甲的读数变化幅度保持不变
B.气泡消失前,相同时间内读数大对应的研磨液催化效率更高
C.气泡消失后,读数大对应的研磨液中酶的含量更多
D.气泡消失后,若甲、乙读数相同,则两者的催化效率相等
13.(新考法)科研人员用甲、乙、丙、丁四个肽段设计纤维素酶,为研究这些肽段不同组合方式构建成的纤维素酶的活性,研究者制备了分别含 W1~W4四种纤维素的凝胶。纤维素可被某种染料染成红色,但其分解产物不能被染色,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.肽段乙—丙—丁不影响肽段甲对 W2的催化
B.肽段甲不影响肽段乙—丙—丁对 W3 、W4的催化活性
C.肽段丙—丁对肽段乙功能的影响与底物种类有关
D.肽段丁能影响肽段甲—乙—丙—丁对底物 W1 、W2的催化活性
14.蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。下列叙述错误的是( )
A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸
C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合
D.蛋白酶体应具有识别泛素分子的作用
15.磷酸肌酸是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸。细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
磷酸肌酸+ADP肌酸+ATP
A.当肌酸转化为磷酸肌酸时,ATP末端的磷酸基团挟能量转移给肌酸
B.磷酸肌酸为细胞内的直接能源物质
C.ATP在肌肉细胞及其他细胞中均含量较少
D.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现整个生物界的统一性
二、非选择题(5大题,共55分)
16.(8分,每空1分)(新考法)甲状腺是人体最大的内分泌器官。下图为甲状腺激素合成和分泌的过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)据图可知,与甲状腺激素合成及分泌相关的具膜细胞器除了内质网和高尔基体之外,还有 。
(2)含TG的囊泡在滤泡上皮细胞内穿梭往来,其中起交通枢纽作用的细胞器是 。欲利用放射自显影技术追踪TG蛋白的来源和去向的全过程,可选用以下哪种同位素对相关氨基酸进行标记 (填字母)。
A.14C B.18O C. 15N D.131I
(3)据图可知,滤泡上皮细胞吸收碘最可能的运输方式为 ,NIS在发挥作用时自身构象 (填“会”或“不会”)发生改变。
(4)研究发现,某些疾病会使甲状腺滤泡上皮细胞的线粒体发生肿胀、嵴模糊等现象。结合上述信息及相关图示分析,患者甲状腺滤泡上皮细胞的生命活动受到的影响包括______(填选项编号)。
A.滤泡上皮细胞从血液中吸收碘的能力下降
B.滤泡上皮细胞合成TG的量减少
C.TG从滤泡腔进入滤泡上皮细胞的运输速度减慢
D.滤泡上皮细胞内的IYD的活性降低
(5)甲状腺激素能增加靶细胞中UCP1的数量,UCP1和ATP合酶(F0)是某细胞器膜上的两种重要蛋白质,ATP合酶能以膜两侧的H+浓度差为动力在运输H+的同时合成ATP,相关结构和过程如下图,图示的生物膜最可能是 。甲亢患者安静状态下身体消耗的糖类等能源物质也较多,原因可能是甲状腺激素使UCP1数量增多, ,细胞通过额外增加能源物质的分解量来满足ATP需求。
17.(10分,除注明外,每空1分)(新考法)L-天冬酰胺酶(L-ASNase)是一种酰胺基水解酶,可催化天冬酰胺脱氨基生成天冬氨酸和氨。L-ASNase具有抗肿瘤活性,已用于治疗淋巴系统的恶性肿瘤。L-ASNase常通过重组菌以蔗糖为碳源进行发酵生产。回答下列问题:
(1)科研人员用重组菌发酵产物制备L-ASNase粗酶液并进行酶活性测定,大致流程如图所示(注:OD值的大小与被测物质浓度或微生物数量成正比)。
①测定酶活性时,磷酸盐缓冲液的作用是 ;
②推测37℃反应10min后加入三氯乙酸的目的是 ;对照组应在 时加入三氯乙酸。
③计算酶活性是指将 比对,计算出L-ASNase活性。
(2)蔗糖浓度对菌体生长和产酶量有较大的影响。研究人员对初始培养基中的蔗糖质量浓度进行优化,结果如图所示。图示结果说明,在一定质量浓度范围内,随着蔗糖质量浓度的增加,菌体量和L-ASNase产量 ;酶活性与蔗糖质量浓度的关系是 。
(3)L-天冬酰胺是人体的非必需氨基酸,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,使其生长增殖被抑制。为了验证L-ASNase对淋巴瘤细胞的生长增殖具有抑制作用,兴趣小组同学利用正常淋巴细胞、淋巴瘤细胞、培养液(含细胞生长所需物质)、L-ASNase等进行实验。对照组应设计为: (2分);实验组设计为:培养液+L-ASNase+淋巴瘤细胞,适宜条件下培养后,观察细胞生长增殖状态,检测细胞内和培养液中L-天冬酰胺含量;预期实验结果为:实验组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为 (2分),细胞不能正常生长增殖;对照组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为缺乏、正常,细胞正常生长增殖。
18.(12分,每空2分)冰叶日中花又名冰菜,其叶面和茎上着生有大量的泡状细胞(又称盐囊细胞),使其具有极强的耐盐性。冰叶日中花在受到盐胁迫后能把吸收的多余盐分,通过茎、叶表面密布的盐腺排到盐囊细胞中,因此,盐囊细胞对冰叶日中花的耐盐性起着关键作用,其耐盐的相关生理过程如图1所示。研究人员进一步探究了低盐和高盐胁迫下冰叶日中花的耐盐机理,分别测得不同浓度NaCl培养条件下,其盐囊细胞液泡中内容物的相对浓度,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)由图1可知,Na+进入液泡的方式是 ,其依据是 。
(2)已知细胞质基质中Na+积累会对细胞造成毒害,研究发现转运蛋白NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性,由图1分析其原因为 。
(3)由图2可知,冰叶日中花盐囊细胞适应低盐和高盐的机理不同,试着解释其适应高盐胁迫(大于150mmol/L的NaCl溶液)的机理是 。
(4)心叶日中花与冰叶日中花都属于日中花属,通常也具有一定的耐盐性,但其耐盐性能稍低,科研人员推测原因可能是心叶日中花细胞液浓度比冰叶日中花低,若要验证该观点,可设计如下实验:
请利用以下材料用具进行设计:心叶日中花和冰叶日中花的叶片、适宜浓度的蔗糖溶液,刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜等。
实验思路: 。
预期结果及结论: 。
19.(12分,除注明外,每空2分)线粒体丙酮酸转运蛋白(MPC)存在于线粒体内膜上,研究其功能对理解细胞呼吸机制具有重要意义。
(1)MPC由多条肽链构成,肽链在 (1分)中合成,折叠成两个亚基,进而组成MPC蛋白。MPC蛋白的基本组成单位是 (1分)。
(2)科学家通过冷冻电镜技术解析MPC结构,模拟其转运丙酮酸的过程(图1所示)。
据图分析,MPC只容许与自身结合部位相适应的分子通过,而且每次转运时都会发生自身 的改变,属于 (选填“载体蛋白”或“通道蛋白”)。
(3)研究者构建含有MPC的脂质体,脂质体内、外部的丙酮酸浓度分别为5mM和0.05mM,内部缓冲液pH为8.0,外部缓冲液设置不同pH,检测转运进入脂质体内部丙酮酸的量,结果如图2。
结果显示,对比脂质体内外pH的差值,在实验范围内, ,MPC的转运效率越高。据此推测MPC转运丙酮酸的方式为主动运输,所需能量来源于 所形成的势能。本实验脂质体的内、外缓冲液分别模拟了线粒体结构中 的H+环境。
20.(13分,除注明外,每空2分)湖北盛产莲藕,开发莲藕加工产品具有较大的经济价值。莲藕中丰富的酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质。回答下列问题:
(1)莲藕细胞的液泡中存在酚类物质,细胞质基质中存在多酚氧化酶(PPO)。加工过程中,莲藕细胞的 (1分) 系统受损,区室化功能丧失,使得PPO与酚类物质接触,当 存在时,即满足图1所示化学反应的基本条件,引发褐变。由于PPO催化具有 的特点,因此白色莲藕迅速褐变。
(2)在农产品加工过程中经常使用抗坏血酸等食品添加剂。为探究抗坏血酸对莲藕褐变的影响,科研人员将新鲜的白色莲藕块快速研磨,将得到的莲藕粗液与不同浓度的抗坏血酸溶液混合,一段时间后测定不同浓度抗坏血酸溶液处理对莲藕粗液褐变度的影响,如图2所示。其中对照组的处理为: 。由图2分析可知 。
(3)为进一步探究抗坏血酸影响褐变的作用机理,科研人员测定了莲藕粗液中的酚类及醌类物质含量(如图3所示)。分析可知,与对照组相比,在一定范围内,实验组酚类和醌类物质的含量随着抗坏血酸浓度的上升分别表现为 。综合上述信息可推测,抗坏血酸影响褐变的作用机理可能是 。
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学科网(北京)股份有限公司
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2025-2026学年高一生物上学期第三次月考卷
(考试时间:75分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答第Ⅰ卷时,选出每小题答案后,用2B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。写在本试卷上无效。
3.回答第Ⅱ卷时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4.测试范围:人教版必修1前三章占比30%,第四~五章占比70%。
5.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15个小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(新情境)硝质体是继线粒体、叶绿体和其他载色体之后发现的又一种通过内共生演化形成的细胞器。科学家推测:在古海洋环境中,某单细胞真核藻类吞噬了固氮蓝细菌UCYN-A,且吞噬体最终演变成了硝质体。综上分析,下列不属于硝质体特点的是( )
A.含有两层生物膜 B.含有无膜细胞器
C.含有 DNA 和 RNA D.含有一条染色体
【答案】D
【详解】A、根据内共生学说可知,吞噬体含有两层生物膜,即真核藻类的细胞膜和固氮蓝细菌UCYN - A的细胞膜,所以硝质体应含有两层生物膜,A正确;
B、固氮蓝细菌UCYN - A含有核糖体(无膜细胞器)、所以硝质体应含有无膜细胞器(核糖体),B正确;
C、固氮蓝细菌UCYN - A含有DNA和RNA,但不含染色体,C正确;
D、固氮蓝细菌UCYN - A不含染色体,D错误。
故选D。
2.(新考法)《氾胜之书》记载了“曝田之法”,即通过晒田改善土壤结构。现代科学发现,晒田能减少植物根部细胞的自由水比例,增加结合水比例。这一变化对植物的意义是( )
A.增强细胞的代谢强度,从而更好地吸收营养物质
B.降低细胞的抗逆性,使其更易被高温灼伤
C.减弱细胞的代谢活动,增强其对干旱环境的耐受能力
D.导致细胞结构被破坏,大量无机盐流失到土壤中
【答案】C
【详解】A、自由水比例高时,细胞代谢旺盛。晒田能减少植物根部细胞的自由水比例,细胞的代谢强度应减弱,A错误;
BC、晒田能减少植物根部细胞的自由水比例,增加结合水比例,进而减弱了细胞的代谢活动,增强了细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的耐受能力,提高了细胞的抗逆性,使其更不易被高温灼伤,B错误,C正确;
D、晒田调整水分比例属于细胞正常生理调节,不会破坏细胞结构,也不会导致无机盐流失,D错误。
故选C。
3.(新考法)科学家推测,真核细胞分泌蛋白的合成过程中,通过一段 “信号肽” 引导肽链和核糖体到内质网膜上继续合成。研究人员建立了含有氨基酸、能量、核糖体、mRNA等蛋白质合成必要条件的体外翻译系统进行实验,成功证明了信号肽的存在,实验设计及结果如表所示。下列说法正确的是( )
组别
微粒体添加时间
合成蛋白质分子量
1
不添加
比正常蛋白质大
2
翻译完成后添加
比正常蛋白质大
3
翻译进行中添加
与正常蛋白质一致
注:微粒体是细胞匀浆中,内质网碎片自发形成的封闭小囊泡。它保留了内质网的几乎所有功能
A.该实验自变量为是否添加微粒体,反应体系中应添加单一mRNA为模板
B.用3H、18O等放射性元素标记信号肽,可观察分泌蛋白合成转移的动态过程
C.1、3组说明信号肽能在翻译过程中被微粒体识别并切除
D.该实验说明内质网不是真核细胞蛋白质合成的必要条件
【答案】D
【详解】A、该实验的自变量为微粒体是否添加和添加的时间;且实验中需使用单一mRNA确保变量控制,A错误;
B、18O为稳定性同位素,无法通过放射性追踪,且信号肽由氨基酸组成,标记3H即可,B错误;
C、第1组无微粒体,信号肽未被切除,蛋白质分子量大;第2组翻译完成后添加微粒体,蛋白质分子量比正常蛋白质大,说明信号肽未被切除,第3组翻译中添加微粒体,信号肽被识别并切除,蛋白质正常,据此推测,信号肽能在翻译过程中被微粒体识别并切除,C错误;
D、实验表明翻译(合成)无需内质网,即内质网不是真核细胞蛋白质合成的必要条件,D正确。
故选D。
4.保卫细胞能通过囊泡运输控制细胞膜上K+通道蛋白(KAT1,一种内向运输K+的通道蛋白)的分布,影响K+的跨膜转运,最终改变保卫细胞的渗透压,促进气孔开放,其机制如图所示,其中LKS4是一种受体,SYP121和VAMP722是相关蛋白。下列推测错误的是( )
A.光能促进LKS4的表达,从而诱导SYP121发生磷酸化
B.SYP121磷酸化后空间结构改变,与VAMP722结合形成复合物
C.KAT1通过囊泡运输至保卫细胞的细胞膜,使细胞膜表面积增加
D.保卫细胞的细胞膜上KAT1增加,K+外流增多,促进气孔开放
【答案】D
【详解】A、由图可知,光信号可触发LKS4表达从而诱导SYP121磷酸化,A正确;
B、由图可知,SYP121磷酸化后空间结构改变,与VAMP722结合形成复合物,B正确;
C、由图可知,KAT1通过囊泡运输至保卫细胞的细胞膜,与细胞膜融合,增加膜表面积,并将KAT1运输至膜上,C正确;
D、当KAT1增加时,K+内流增加,保卫细胞渗透压升高,气孔开放,D错误。
故选D。
5.科学家近期发现了一种名为“半融合体”的全新细胞器,它是由两个大小和内容物不同的囊泡部分融合而成,两囊泡之间存在一个大而稳定的“半融合隔膜”;半融合体参与细胞内物质的分选与循环过程。下列生理过程可能产生半融合体的是( )
A.酵母菌利用葡萄糖合成ATP
B.变形虫摄取水中的大分子食物
C.蓝细菌利用叶绿素吸收光能
D.核糖体在mRNA上识别密码子
【答案】B
【详解】A、酵母菌利用葡萄糖合成ATP的过程主要发生在细胞质基质和线粒体中,属于呼吸作用,不涉及囊泡的融合,A不符合题意;
B、变形虫通过胞吞作用摄取大分子食物时,细胞膜内陷形成囊泡(食物泡),随后该囊泡可能与溶酶体等细胞器的囊泡部分融合,形成“半融合体”以完成物质分选与循环,B符合题意;
C、蓝细菌为原核生物,其光合作用依赖细胞膜上的光合结构,不涉及囊泡的融合过程,C不符合题意;
D、核糖体在mRNA上识别密码子属于翻译过程,该过程直接发生在细胞质基质中,无需囊泡参与,D不符合题意。
故选B。
6.(新考法)某同学以大小、生理状况相似的黑藻叶片为材料进行实验。他用质量浓度为0.06g/mL的尿素溶液处理黑藻叶片,7min时质壁分离达到最大程度,15min后开始自动复原,45min时部分细胞没有完全复原;用0.055g/mL尿素溶液处理黑藻叶片,5min时质壁分离达到最大程度,8min后开始自动复原,到13min时基本复原。下列推测合理的是( )
A.质壁分离程度最大时,黑藻叶片在0.06g/mL尿素溶液中失水量更少
B.在0.06g/mL的尿素溶液中,所有的黑藻细胞都因失水过多而死亡
C.自动复原后的黑藻细胞液的渗透压明显小于未失水状态时的渗透压
D.黑藻细胞在0.055g/mL尿素溶液中对尿素分子的吸收速率可能更快
【答案】D
【详解】A、质壁分离程度最大时,细胞液与外界溶液渗透压相等,此时0.06g/mL尿素溶液浓度更高,初始阶段细胞失水量更大,质壁分离程度应更严重,A错误;
B、0.06g/mL尿素溶液中部分细胞未完全复原,说明部分细胞死亡,但仍有细胞存活(因开始自动复原),并非所有细胞均死亡,B错误;
C、自动复原时,尿素分子通过自由扩散进入细胞,导致细胞液渗透压升高,最终可能高于初始状态,C错误;
D、0.055g/mL尿素溶液中细胞更快复原,可能因该浓度更接近细胞液初始浓度,尿素分子扩散速率更快,或细胞存活时主动吸收尿素(若尿素为主动运输),D正确。
故选D。
7.(新情境)霍乱肠毒素是一种蛋白质,由一个 a亚单位和多个 b亚单位组成。b亚单位和小肠黏膜上皮细胞上H受体结合,同时 a亚单位被细胞膜内陷形成的小囊带进细胞。a亚单位催化ADP-R 的合成,ADP-R与 G蛋白结合后活化腺苷酸环化酶,腺苷酸环化酶催化生成cAMP,通过调节相关代谢,进而导致肠腔大量积液和腹泻。下列说法错误的是( )
A.b亚单位和 H受体结合的过程体现了细胞间信息交流的功能
B.a亚单位进入细胞的过程与分泌蛋白的分泌过程均消耗能量
C.G蛋白基因缺陷的小肠黏膜上皮细胞中的腺苷酸环化酶活性较低
D.可通过抑制腺苷酸环化酶活性或降低cAMP含量治疗腹泻
【答案】A
【详解】A、细胞间信息交流通常指细胞分泌信号分子或直接接触传递信息,b亚单位与H受体结合属于外界毒素与细胞表面的识别,并非细胞间直接的信息交流,A错误;
B、a亚单位通过胞吞进入细胞(消耗能量),分泌蛋白通过胞吐分泌(也需能量),两者均涉及膜流动且消耗能量,B正确;
C、G蛋白缺陷导致ADP-R无法活化腺苷酸环化酶,该酶活性因未被激活而较低,C正确;
D、抑制腺苷酸环化酶可减少cAMP生成,降低cAMP含量可缓解其引发的代谢异常,从而治疗腹泻,D正确。
故选A。
8.当蒸腾过强时,叶片失水,保卫细胞(细胞壁内侧厚,外侧薄)失水气孔关闭,这种关闭称为水被动关闭。植物在缺水胁迫下,会激活离子通道,使K+,Cl-等离子外流,进而引起保卫细胞失水气孔关闭,这种关闭称为水主动关闭。下列叙述错误的是( )
A.蒸腾过强会导致光反应缺水,这是光合速率下降的主要原因
B.保卫细胞吸水时,会使细胞壁外侧弯曲,气孔会因此而张开
C.K+,Cl-等通过离子通道外流属于被动运输,不消耗能量
D.K+,Cl-等离子进细胞与出细胞所依赖的转运蛋白类型有差异
【答案】A
【详解】A、蒸腾过强会导致气孔关闭,导致二氧化碳吸收减少,这是光合速率下降的主要原因,A错误;
B、保卫细胞吸水时,由于细胞壁内侧厚,外侧薄,外侧更易膨胀,导致细胞壁外侧弯曲,气孔会因此而张开,B正确;
C、植物在缺水胁迫下,会激活离子通道,使K+,Cl-等离子外流,进而引起保卫细胞失水气孔关闭,此时钾离子外流的方式为协助扩散,不消耗能量,C正确;
D、根据题意可知,K+,Cl-等离子出细胞的方式为协助扩散,其进入细胞的方式为主动运输,因而K+,Cl-等离子进出细胞所依赖的转运蛋白类型有差异,D正确。
故选A。
9.水势是指单位体积水的自由能,水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响),溶液水势的计算公式为:水势=渗透势+静水压,渗透势反映溶质对水势的影响,溶质浓度越高,渗透势越低(纯水水势定义为零),施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,其发生的变化如右图所示。下列有关说法正确的是( )
A.初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大,水势相对更高,使细胞发生吸水
B.萎蔫细胞在吸水时水势不断变小,而蔗糖溶液的水势几乎没有变化
C.细胞吸水使原生质体膨胀,拉伸的细胞壁对细胞产生静水压,提高细胞水势
D.平衡状态时,蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等,故二者的水势也不相等
【答案】C
【详解】A、将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中,由于蔗糖溶液浓度比细胞液浓度低,蔗糖溶液的水势相对更高,所以细胞吸水,A错误;
B、萎蔫细胞在吸水时,此时蔗糖溶液由于不断失水,浓度增加,水势降低,B错误;
C、细胞吸水使原生质体膨胀,对细胞壁产生压力,而拉伸的细胞壁产生静水压会抵消部分渗透压,提高细胞水势,C正确;
D、平衡状态时,蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等,二者渗透压不等,但由于细胞壁会产生静水压,二者水势相等,D错误。
故选C。
10.细胞内的钙以结合态和自由离子(Ca2+)两种形式存在,且分布不均匀。细胞质基质内Ca2+浓度过高对细胞有害,甚至导致细胞死亡。结合下图分析,下列叙述正确的是( )
A.钙是细胞中的大量元素,人体血钙过低时会导致肌肉酸痛、无力等症状
B.钙离子由细胞质基质进入液泡需要直接消耗ATP水解释放的能量
C.钙离子由液泡排出时需要与相应的转运蛋白结合,并伴随着转运蛋白构象的变化
D.细胞液的pH比细胞质基质的低,这与液泡能够主动运输富集H+密切相关
【答案】D
【详解】A、钙是细胞中的大量元素,人体血钙偏低,会出现抽搐等症状,人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等症状,A错误;
B、由题图可知,钙离子进入液泡的方式有两种,一种是直接消耗ATP水解释放的能量进行的主动运输,另一种是与H+协同转运,利用氢离子的电化学势能,而非ATP水解的能量,B错误;
C、钙离子由液泡排出是顺浓度梯度的被动运输,若是经钙离子通道运输则不需要与通道蛋白结合,C错误;
D、由题图可知,H+进入液泡的方式为主动运输,即液泡可以富集H+,这会导致液泡内的细胞液的pH低于细胞质基质,D正确。
故选D。
11.(新情境)糖原贮积症Ⅱ型(GSDⅡ)是一种GAA基因缺陷引起的疾病。患者溶酶体内GAA酶活性缺乏或降低,使糖原无法在溶酶体中正常分解而大量堆积,导致溶酶体肿胀破裂,引发细胞异常。下列说法错误的是( )
A.高尔基体对GAA酶进行分拣和运输时,依赖囊泡上与靶膜特异性识别的蛋白质
B.GSDⅡ患者的溶酶体会因糖原堆积导致渗透压下降,大量吸水引起肿胀甚至破裂
C.GSDⅡ患者溶酶体肿胀破裂使细胞自噬功能受阻,导致细胞代谢废物积累
D.通过基因治疗将正常GAA基因导入GSDⅡ患者细胞,可缓解该病的症状
【答案】B
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。溶酶体具单层膜,形状多种多样,内含许多水解酶,溶酶体在细胞中的功能,是分解从外界进入到细胞内的物质,也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器,当细胞衰老时,其溶酶体破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使其死亡。
【详解】A、高尔基体对蛋白质(如GAA酶)的分拣和运输依赖于囊泡上的特异性识别蛋白(如SNARE蛋白),确保酶被准确运输到溶酶体,A正确;
B、糖原在溶酶体内堆积会导致溶酶体内渗透压升高,从而大量吸水引起肿胀甚至破裂,B错误;
C、溶酶体破裂会破坏其降解功能,导致自噬受阻,代谢废物(如未降解的糖原)积累,C正确;
D、基因治疗通过导入正常GAA基因可恢复GAA酶活性,缓解糖原堆积问题,D正确。
故选B。
12.(新考法)某同学利用图示装置,比较鸡肝和洋葱研磨液对H2O2分解的催化效率。先将等量研磨液分别加入甲、乙装置中的锥形瓶,再注入等量H2O2溶液。然后可观察到注射器内活塞向外移动,刻度读数增大。
下列叙述正确的是( )
A.气泡消失前,单位时间内甲的读数变化幅度保持不变
B.气泡消失前,相同时间内读数大对应的研磨液催化效率更高
C.气泡消失后,读数大对应的研磨液中酶的含量更多
D.气泡消失后,若甲、乙读数相同,则两者的催化效率相等
【答案】B
【详解】A、随着反应进行,H2O2浓度下降,反应速率会逐渐减慢,因此单位时间内气体体积增加量(即读数变化幅度)会逐渐变小,A错误;
B、“气泡消失前”意味着反应还在进行,相同时间内,气体体积读数大,则产生的氧气多,说明反应速率快,催化效率高,B正确;
C、气泡消失意味着H2O2已耗尽,最终气体体积由H2O2总量决定,与酶含量无关,因此读数大并不能说明酶含量多,并且甲、乙中含有等量H2O2溶液,所以最终读数应相同, C错误;
D、气泡消失意味着H2O2已耗尽,最终气体体积相同,只能说明H2O2初始量相同且完全分解,不能说明催化效率相等,D错误。
故选B。
13.(新考法)科研人员用甲、乙、丙、丁四个肽段设计纤维素酶,为研究这些肽段不同组合方式构建成的纤维素酶的活性,研究者制备了分别含 W1~W4四种纤维素的凝胶。纤维素可被某种染料染成红色,但其分解产物不能被染色,实验结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.肽段乙—丙—丁不影响肽段甲对 W2的催化
B.肽段甲不影响肽段乙—丙—丁对 W3 、W4的催化活性
C.肽段丙—丁对肽段乙功能的影响与底物种类有关
D.肽段丁能影响肽段甲—乙—丙—丁对底物 W1 、W2的催化活性
【答案】D
【详解】A、底物为W2的实验组,肽段甲与肽段甲—乙—丙—丁结果基本一致说明肽段乙—丙—丁不影响肽段甲对 W2的催化,A正确;
B、底物为W3、W4的实验组,肽段甲—乙—丙—丁与肽段乙—丙—丁结果基本一致说明肽段甲不影响肽段乙—丙—丁对 W3 、W4的催化活性,B正确;
C、肽段乙与肽段乙—丙—丁的结果与底物的种类有关,C正确;
D、缺少肽段甲—乙—丙组合的实验组,无法得出肽段丁影响肽段甲—乙—丙—丁对底物 W1 、W2的催化活性相关结论,D错误。
故选D。
14.蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其它氨基酸,则该蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。下列叙述错误的是( )
A.可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命
B.不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸
C.信号氨基酸的氨基与多肽链的羧基会发生脱水缩合
D.蛋白酶体应具有识别泛素分子的作用
【答案】C
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、根据题意,若信号氨基酸为苏氨酸等必需氨基酸时,蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,蛋白质不久后会被降解。所以可通过改变信号氨基酸的种类来延长蛋白质的寿命,A正确;
B、并不是细胞内所有酶分子都需要通过这种信号氨基酸的机制来调控寿命,有些酶可能本身结构稳定,不需要信号氨基酸来决定其降解与否,所以不是细胞内所有酶分子都含有一个信号氨基酸,B正确;
C、根据题意,蛋白质合成后,它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,因此信号氨基酸通过其羧基与多肽链氨基端的氨基脱水缩合,而非氨基与多肽链的羧基结合,C错误;
D、根据题意,若蛋白质的信号氨基酸为其它氨基酸,蛋白质不久后会与多个泛素分子结合,进入蛋白酶体(一种非膜结构的细胞器)被降解。则泛素标记的蛋白质需被蛋白酶体识别并降解,说明蛋白酶体具有识别泛素的功能,D正确。
故选C。
15.磷酸肌酸是动物和人的肌肉或其他兴奋性组织中的一种高能磷酸化合物,其分解释放的能量比ATP水解释放的还多。磷酸肌酸能在肌酸激酶的催化下,将其磷酸基团转移到ADP分子上,从而生成ATP和肌酸。细胞中的肌酸积累时,会被ATP磷酸化而生成磷酸肌酸和ADP。ATP和磷酸肌酸相互转化的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
磷酸肌酸+ADP肌酸+ATP
A.当肌酸转化为磷酸肌酸时,ATP末端的磷酸基团挟能量转移给肌酸
B.磷酸肌酸为细胞内的直接能源物质
C.ATP在肌肉细胞及其他细胞中均含量较少
D.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,体现整个生物界的统一性
【答案】B
【分析】ATP的结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,ATP是生命活动中的直接能源物质。
【详解】A、当肌酸转化为磷酸肌酸时,ATP末端的磷酸基团挟能量转移给肌酸,A正确;
B、由题意可知, 磷酸肌酸在肌酸激酶的催化下,将磷酸基团转移到 ADP分子上,从而生成肌酸和ATP,ATP是细胞内的直接能源物质,B错误;
C、ATP在肌肉细胞及其他细胞中均含量较少,但ATP与ADP的转化速度很快,C正确;
D、细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制,在所有生物的细胞内都是一样的,这体现了生物界的统一性,D正确。
故选B。
二、非选择题(5大题,共55分)
16.(新考法)甲状腺是人体最大的内分泌器官。下图为甲状腺激素合成和分泌的过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)据图可知,与甲状腺激素合成及分泌相关的具膜细胞器除了内质网和高尔基体之外,还有 。
(2)含TG的囊泡在滤泡上皮细胞内穿梭往来,其中起交通枢纽作用的细胞器是 。欲利用放射自显影技术追踪TG蛋白的来源和去向的全过程,可选用以下哪种同位素对相关氨基酸进行标记 (填字母)。
A.14C B.18O C. 15N D.131I
(3)据图可知,滤泡上皮细胞吸收碘最可能的运输方式为 ,NIS在发挥作用时自身构象 (填“会”或“不会”)发生改变。
(4)研究发现,某些疾病会使甲状腺滤泡上皮细胞的线粒体发生肿胀、嵴模糊等现象。结合上述信息及相关图示分析,患者甲状腺滤泡上皮细胞的生命活动受到的影响包括______(填选项编号)。
A.滤泡上皮细胞从血液中吸收碘的能力下降
B.滤泡上皮细胞合成TG的量减少
C.TG从滤泡腔进入滤泡上皮细胞的运输速度减慢
D.滤泡上皮细胞内的IYD的活性降低
(5)甲状腺激素能增加靶细胞中UCP1的数量,UCP1和ATP合酶(F0)是某细胞器膜上的两种重要蛋白质,ATP合酶能以膜两侧的H+浓度差为动力在运输H+的同时合成ATP,相关结构和过程如下图,图示的生物膜最可能是 。甲亢患者安静状态下身体消耗的糖类等能源物质也较多,原因可能是甲状腺激素使UCP1数量增多, ,细胞通过额外增加能源物质的分解量来满足ATP需求。
【答案】(1)溶酶体、线粒体
(2) 高尔基体 A
(3) 主动运输 会
(4)ABC
(5) 线粒体内膜 UCP1 运输的 H⁺增多,膜两侧的 H⁺浓度差减小,导致 ATP 合酶(F₀)合成 ATP 减少
【分析】甲状腺激素为氨基酸衍生物,有促进新陈代谢和发育,提高神经系统的兴奋性;呼吸加快,心律加快,产热增加。
【详解】(1)甲状腺激素合成及分泌过程大致分为三个阶段:①TG 合成并分泌到滤泡腔,同时吸收碘到滤泡腔;②在滤泡腔中将碘与 TG 结合,形成含有 T₃、T₄、MIT、DIT 的 TG;③将含有 T₃、T₄、MIT、DIT 的 TG 摄入细胞并将其中的 T₃、T₄、MIT、DIT 水解下来,T₃、T₄ 即甲状腺激素分泌出细胞。其中 TG 合成和分泌需要核糖体、内质网、高尔基体和线粒体,TG 被吞入细胞形成囊泡后,需要与溶酶体融合,溶酶体中的酶水解 TG。综上可知,整个过程涉及的具膜细胞器有内质网、高尔基体、线粒体和溶酶体。
(2)细胞内的囊泡运输过程中,高尔基体起交通枢纽作用。¹⁴C 有放射性,¹⁸O 和 ¹⁵N 无放射性,¹³¹I 未参与 TG 合成与分泌的过程,故只能选 A。
(3)图中画出了两种载体蛋白,其中钠钾泵主动运输将 Na⁺排出细胞,建立 Na⁺在细胞内外的浓度差,NIS 协同运输 Na⁺和 I⁻,利用 Na⁺的电化学势能将 I⁻主动运输至细胞内。NIS 是载体蛋白,载体蛋白在转运物质时,自身构象会改变。
(4)线粒体发生肿胀、嵴模糊会影响能量供应,ABC 均消耗能量,酶的活性不受能量供应的影响。
(5)图中通过消耗 NADH 合成 ATP,故为有氧呼吸第三阶段,场所为线粒体内膜。
17.(新考法)L-天冬酰胺酶(L-ASNase)是一种酰胺基水解酶,可催化天冬酰胺脱氨基生成天冬氨酸和氨。L-ASNase具有抗肿瘤活性,已用于治疗淋巴系统的恶性肿瘤。L-ASNase常通过重组菌以蔗糖为碳源进行发酵生产。回答下列问题:
(1)科研人员用重组菌发酵产物制备L-ASNase粗酶液并进行酶活性测定,大致流程如图所示(注:OD值的大小与被测物质浓度或微生物数量成正比)。
①测定酶活性时,磷酸盐缓冲液的作用是 ;
②推测37℃反应10min后加入三氯乙酸的目的是 ;对照组应在 时加入三氯乙酸。
③计算酶活性是指将 比对,计算出L-ASNase活性。
(2)蔗糖浓度对菌体生长和产酶量有较大的影响。研究人员对初始培养基中的蔗糖质量浓度进行优化,结果如图所示。图示结果说明,在一定质量浓度范围内,随着蔗糖质量浓度的增加,菌体量和L-ASNase产量 ;酶活性与蔗糖质量浓度的关系是 。
(3)L-天冬酰胺是人体的非必需氨基酸,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,使其生长增殖被抑制。为了验证L-ASNase对淋巴瘤细胞的生长增殖具有抑制作用,兴趣小组同学利用正常淋巴细胞、淋巴瘤细胞、培养液(含细胞生长所需物质)、L-ASNase等进行实验。对照组应设计为: ;实验组设计为:培养液+L-ASNase+淋巴瘤细胞,适宜条件下培养后,观察细胞生长增殖状态,检测细胞内和培养液中L-天冬酰胺含量;预期实验结果为:实验组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为 ,细胞不能正常生长增殖;对照组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为缺乏、正常,细胞正常生长增殖。
【答案】(1) 维持酶发挥作用所需的适宜pH 终止酶促反应 37℃保温前(反应开始前) 测定的吸光度(OD值)与反应前的标准溶液吸光度(OD值)
(2) 持续提高 在一定质量浓度范围内,酶活性随蔗糖质量浓度的增加先上升后下降
(3) 培养液+L-ASNase+正常淋巴细胞 缺乏、缺乏
【分析】本题涉及L-ASNase的活性测定、生长及其在抗肿瘤中的应用。
酶的特性与功能: 酶是生物催化剂,能够加速化学反应速率,但不改变反应的平衡点。 L-天冬酰胺酶(L-ASNase)是一种酰胺基水解酶,能够催化天冬酰胺脱氨基生成天冬氨酸和氨。
细胞培养与实验设计: 细胞培养是研究细胞生长、增殖和代谢的重要技术。 实验设计中需要设置对照组和实验组,对照组通常不加入实验变量(如L-ASNase),以比较实验组与对照组的差异。 通过检测细胞内和培养液中L-天冬酰胺的含量,可以验证L-ASNase对淋巴瘤细胞生长增殖的抑制作用。
【详解】(1)①磷酸盐缓冲液的作用是维持酶发挥作用所需的适宜pH,确保酶在最适 pH 条件下发挥其催化活性。
②三氯乙酸是一种强酸,能够迅速使酶变性,从而达到终止酶促反应的目的,在酶活性测定中,通常需要在特定时间点终止反应,以便准确测定反应产物的量。对照组应在37℃保温前(反应开始前)时加入三氯乙酸,以确保没有酶反应发生,从而作为空白对照。
③计算酶活性是指将测定的吸光度(OD值)与反应前的标准溶液吸光度(OD值)比对,计算出L-ASNase活性。
(2)在一定质量浓度范围内,随着蔗糖质量浓度的增加,菌体量和 L-ASNase 产量持续提高。这是因为蔗糖作为碳源,为菌体生长和代谢提供了能量和碳骨架,从而促进了菌体生长和酶的合成。酶活性与蔗糖质量浓度的关系是在一定质量浓度范围内,酶活性随蔗糖质量浓度的增加先上升后下降,这是因为蔗糖作为碳源,浓度过低时,菌体生长和酶产量受限;浓度过高时,可能抑制菌体生长或导致代谢产物积累,从而影响酶活性。
(3)实验的目的是验证 L-ASNase 对淋巴瘤细胞的生长增殖具有抑制作用。因此对照组应设计为: 培养液+L-ASNase+正常淋巴细胞。 预期实验结果为: 实验组培养液和细胞内L-天冬酰胺含量分别表现为缺乏、缺乏,细胞不能正常生长增殖,这是因为L-ASNase催化L-天冬酰胺分解,导致淋巴瘤细胞缺乏L-天冬酰胺,抑制其生长增殖。
18.冰叶日中花又名冰菜,其叶面和茎上着生有大量的泡状细胞(又称盐囊细胞),使其具有极强的耐盐性。冰叶日中花在受到盐胁迫后能把吸收的多余盐分,通过茎、叶表面密布的盐腺排到盐囊细胞中,因此,盐囊细胞对冰叶日中花的耐盐性起着关键作用,其耐盐的相关生理过程如图1所示。研究人员进一步探究了低盐和高盐胁迫下冰叶日中花的耐盐机理,分别测得不同浓度NaCl培养条件下,其盐囊细胞液泡中内容物的相对浓度,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)由图1可知,Na+进入液泡的方式是 ,其依据是 。
(2)已知细胞质基质中Na+积累会对细胞造成毒害,研究发现转运蛋白NHX对Na+的运输有利于提高耐盐性,由图1分析其原因为 。
(3)由图2可知,冰叶日中花盐囊细胞适应低盐和高盐的机理不同,试着解释其适应高盐胁迫(大于150mmol/L的NaCl溶液)的机理是 。
(4)心叶日中花与冰叶日中花都属于日中花属,通常也具有一定的耐盐性,但其耐盐性能稍低,科研人员推测原因可能是心叶日中花细胞液浓度比冰叶日中花低,若要验证该观点,可设计如下实验:
请利用以下材料用具进行设计:心叶日中花和冰叶日中花的叶片、适宜浓度的蔗糖溶液,刀片、镊子、滴管、载玻片、盖玻片、吸水纸、显微镜等。
实验思路: 。
预期结果及结论: 。
【答案】(1) 主动运输 逆浓度梯度运输,H⁺的电化学梯度为其提供能量
(2)NHX将Na⁺从细胞质基质排出细胞、运入液泡,降低了细胞质基质中Na⁺的浓度,提高了细胞液的浓度,从而提高了耐盐性
(3)大幅度提高液泡内可溶性糖的相对浓度,从而导致根细胞吸水能力提高,以适应高盐环境
(4) 实验思路1:分别取心叶日中花和冰叶日中花的叶片制成临时装片,用适宜浓度的蔗糖溶液处理,在显微镜下观察发生初始质壁分离所需的时间(或一段时间后质壁分离的程度);实验思路2:分别取心叶日中花和冰叶日中花的叶片制成临时装片,先在显微镜分别观察两者的原生质层与细胞壁的位置(或中央液泡的大小),然后适宜浓度的蔗糖溶液分别处理,再用显微镜分别观察两者原生质层与细胞壁的位置(或中央液泡的大小),比较心叶日中花和冰叶日中花原生质层与细胞壁位置的变化大小(或中央液泡的变化) 预期结果及结论1:若心叶日中花叶肉细胞比冰叶日中花叶肉细胞发生初始质壁分离所需时间短(或一段时间后质壁分离的程度大),则心叶日中花叶肉细胞的细胞液浓度比冰叶日中花低;预期结果及结论2:若心叶日中花叶肉细胞比冰叶日中花叶肉细胞原生质层与细胞壁的位置变化较大(或中央液泡变化大),则心叶日中花叶肉细胞的细胞液浓度比冰叶日中花低
【分析】对于离子的转运方式,有主动运输和被动运输等。主动运输需要消耗能量,通常是逆浓度梯度进行运输;被动运输则不消耗能量,一般是顺浓度梯度运输。
【详解】(1)观察图 1 可知,Na+进入液泡是逆浓度梯度运输,并且需要转运蛋白 NHX 协助,同时消耗 ATP(由H+−ATPase水解 ATP 提供能量建立H+电化学梯度,驱动Na+进入液泡 ),根据主动运输的定义(物质逆浓度梯度运输,需要载体蛋白和能量 ),所以Na+进入液泡的方式是主动运输。
(2)转运蛋白 NHX 将细胞质基质中的Na+运输到液泡中,使细胞液的浓度增大,这样不仅降低细胞质基质中Na+的浓度,避免Na+积累对细胞造成毒害,还能有利于提高植物的耐盐性。
(3)分析图 2,在高盐胁迫(大于 150mmol/L 的 NaCl 溶液)条件下,盐囊细胞液泡中可溶性糖的相对浓度显著增加,而无机盐的相对浓度增加不明显。由此推测,冰叶日中花盐囊细胞适应高盐胁迫的机理是通过增加液泡中可溶性糖的含量来提高细胞液的渗透压,从而增强细胞的吸水能力,适应高盐环境。
(4)实验思路:① 分别取心叶日中花和冰叶日中花的叶片,制作叶肉细胞的临时装片。 ② 在载玻片的一侧滴加适宜浓度的蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,重复几次,使叶肉细胞浸润在蔗糖溶液中。 ③ 在显微镜下观察并比较心叶日中花和冰叶日中花叶肉细胞的质壁分离程度。
预期结果及结论: 如果心叶日中花叶肉细胞的质壁分离程度大于冰叶日中花叶肉细胞的质壁分离程度,说明心叶日中花细胞液浓度比冰叶日中花低,科研人员的推测正确;反之,则推测错误。
19.线粒体丙酮酸转运蛋白(MPC)存在于线粒体内膜上,研究其功能对理解细胞呼吸机制具有重要意义。
(1)MPC由多条肽链构成,肽链在 中合成,折叠成两个亚基,进而组成MPC蛋白。MPC蛋白的基本组成单位是 。
(2)科学家通过冷冻电镜技术解析MPC结构,模拟其转运丙酮酸的过程(图1所示)。
据图分析,MPC只容许与自身结合部位相适应的分子通过,而且每次转运时都会发生自身 的改变,属于 (选填“载体蛋白”或“通道蛋白”)。
(3)研究者构建含有MPC的脂质体,脂质体内、外部的丙酮酸浓度分别为5mM和0.05mM,内部缓冲液pH为8.0,外部缓冲液设置不同pH,检测转运进入脂质体内部丙酮酸的量,结果如图2。
结果显示,对比脂质体内外pH的差值,在实验范围内, ,MPC的转运效率越高。据此推测MPC转运丙酮酸的方式为主动运输,所需能量来源于 所形成的势能。本实验脂质体的内、外缓冲液分别模拟了线粒体结构中 的H+环境。
【答案】(1) 核糖体 氨基酸
(2) 空间结构 载体蛋白
(3) 脂质体内外pH差值越大 膜两侧H⁺浓度差(H⁺电化学梯度) 内膜两侧
【分析】合成蛋白质的场所是核糖体。物质进出细胞的方式有自由扩散、协助扩散和主动运输。
【详解】(1)蛋白质的合成场所是核糖体,所以肽链在①核糖体中合成。蛋白质的基本组成单位是氨基酸。
(2)从图1可以看出,MPC转运丙酮酸时自身的空间结构会发生改变。载体蛋白在转运物质时会与物质结合并发生自身构象的改变,而通道蛋白不需要与转运的物质结合,只是形成一个通道让物质通过,所以MPC属于载体蛋白。
(3) 观察图2,对比脂质体内外pH的差值,在实验范围内,脂质体内外pH差值越大,MPC转运丙酮酸的量越多,即MPC的转运效率越高。主动运输需要能量,由于是在脂质体环境中研究MPC转运丙酮酸,结合条件可知其能量来源于膜两侧H⁺浓度差(H⁺电化学梯度)所形成的势能。线粒体中内膜两侧存在H⁺浓度差,内、外缓冲液分别模拟了线粒体结构中内膜两侧的H⁺环境。
20.湖北盛产莲藕,开发莲藕加工产品具有较大的经济价值。莲藕中丰富的酚类物质在加工时极易发生褐变,褐变会影响产品的品质。回答下列问题:
(1)莲藕细胞的液泡中存在酚类物质,细胞质基质中存在多酚氧化酶(PPO)。加工过程中,莲藕细胞的 系统受损,区室化功能丧失,使得PPO与酚类物质接触,当 存在时,即满足图1所示化学反应的基本条件,引发褐变。由于PPO催化具有 的特点,因此白色莲藕迅速褐变。
(2)在农产品加工过程中经常使用抗坏血酸等食品添加剂。为探究抗坏血酸对莲藕褐变的影响,科研人员将新鲜的白色莲藕块快速研磨,将得到的莲藕粗液与不同浓度的抗坏血酸溶液混合,一段时间后测定不同浓度抗坏血酸溶液处理对莲藕粗液褐变度的影响,如图2所示。其中对照组的处理为: 。由图2分析可知 。
(3)为进一步探究抗坏血酸影响褐变的作用机理,科研人员测定了莲藕粗液中的酚类及醌类物质含量(如图3所示)。分析可知,与对照组相比,在一定范围内,实验组酚类和醌类物质的含量随着抗坏血酸浓度的上升分别表现为 。综合上述信息可推测,抗坏血酸影响褐变的作用机理可能是 。
【答案】(1) 生物膜 氧气(O₂) 高效性
(2) 莲藕粗液与等量的蒸馏水混合 抗坏血酸能抑制褐变;一定范围内,随着抗坏血酸浓度的升高,褐变度在逐渐下降
(3) 上升、下降 抗坏血酸可作为还原剂,将醌类物质还原成酚类物质,进而抑制莲藕褐变;或答抗坏血酸能够抑制PPO酶的活性减少醌类物质形成,进而抑制莲藕褐变
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】(1)莲藕细胞中酚类物质在液泡,PPO在细胞质基质,正常时因生物膜系统(液泡膜、细胞膜等构成)的区室化,二者不接触。加工中生物膜系统受损,区室化功能丧失,PPO与酚类物质接触。由图1可知,反应需PPO、酚类物质、氧气(醌类形成需氧),满足条件则引发褐变。PPO是酶,酶催化具有高效性,能快速催化反应,使白色莲藕迅速褐变。
(2)实验组是莲藕粗液与不同浓度抗坏血酸溶液混合,对照组应遵循单一变量,处理为将新鲜白色莲藕块快速研磨得到的莲藕粗液与等量蒸馏水混合,保证除抗坏血酸浓度外其他条件一致。由图2,随抗坏血酸浓度升高,褐变度降低,可知抗坏血酸能抑制褐变;一定范围内,随着抗坏血酸浓度的升高,褐变度在逐渐下降。
(3)由图3,与对照组比,一定范围内,实验组酚类物质含量上升、醌类物质含量下降。结合图1褐变路径(酚类→醌类→有色物质),推测抗坏血酸影响褐变的机理可能是抗坏血酸抑制PPO活性,减少醌类物质生成,从而抑制褐变,因为醌类减少,有色物质生成少,褐变受抑制。
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