精品解析:山东省百师联盟2025-2026学年高一上学期11月期中考试生物试题
2025-11-30
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内容正文:
2025-2026学年高一11月联考
生物试题
考试时间为90分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,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。
3.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小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞学说是现代生物学的基础理论之一,具有极其重要的地位。下列关于细胞学说的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞两种
B. 细胞学说的建立标志着生物学研究进入分子水平
C. 施莱登认为一切动植物个体的发育过程都是从受精卵开始的
D. 细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性
2. 我国科研团队在四川盆地2000米深的盐矿地层中,发现了两种特殊共生生物:一种是依赖硫化物获取能量的厌氧细菌,另一种是与其共生的微型线虫(多细胞动物)。下列关于这两种生物的叙述正确的是( )
A. 厌氧细菌和微型线虫的遗传物质均以染色体为主要载体
B. 厌氧细菌的细胞壁主要成分为纤维素,微型线虫无细胞壁
C. 两种生物的细胞质中都含有核糖体,且核糖体的形成均与核仁有关
D. 厌氧细菌无线粒体,微型线虫有线粒体,二者都含有生物膜.
3. 下表是动植物细胞的部分元素及其含量(干重,质量分数)。据表分析,下列有关叙述错误的是( )
元素
C
H
O
N
P
S
植物细胞
43.37
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
动物细胞
55.99
7.46
4.62
9.33
3.11
0.78
A. 动植物细胞中的某些化学元素在无机自然界中找不到
B. 动植物细胞与无机自然界在元素含量方面存在差异性
C. 植物细胞中O元素含量较高与植物细胞含糖类较多有关
D. 动物细胞含有较多的蛋白质,因此N、S元素的含量较多
4. Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺 Zn2+会影响生长素合成从而导致植物生长受阻,通常植物会节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。某生物兴趣小组欲验证小叶病是否由缺锌引起,下列说法正确的是( )
A. 依据元素在细胞内的重要性划分,锌属于微量元素
B. 实验组使用完全培养液,对照组使用缺 Zn2+的完全培养液
C. 该实验观察的指标是叶片生长发育状况,预期实验结果有 2 种
D. 进一步实验,向出现症状的组加入适量 Zn2+继续培养,可使实验更具说服力
5. 下列关于糖类的叙述错误的是( )
A. 葡萄糖是细胞的主要能源物质
B. 淀粉和糖原都由许多葡萄糖连接而成,但二者分子结构不同
C. 几丁质是一种多糖,可用于制作食品的包装纸和食品添加剂
D. 素食者主要通过分解植物中的纤维素获得能量
6. 维生素D3是维生素D的一种,可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。维生素D3活化(无生物活性转化为有生物活性)后可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是( )
A. 维生素D3可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 细胞中的维生素D和胆固醇均属于固醇类物质
C. 肾功能下降可能导致机体出现骨质疏松、抽搐等症状
D. 肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
7. 鲎的蓝色血液比黄金还贵,血液颜色由血蓝蛋白决定,血蓝蛋白依靠铜离子运输氧气,而且具有高效的抑菌和抗病毒活性。血蓝蛋白由48条肽链构成,其中一条肽链的结构简图如图所示,以下说法正确的是( )
A. 鲎的血蓝蛋白具有免疫、运输功能
B. 图中X为-CHO,一个血蓝蛋白分子至少含48个-CHO
C. 血蓝蛋白和血红蛋白都具有运输O2功能,因此空间结构相同
D. 组成细胞的各种元素大多以离子形式存在
8. 如图,a、b和c构成了化合物m。下列叙述正确的是( )
A. b为核糖,可以发生水解
B. 禽流感病毒和叶肉细胞内的m都为4种
C. 若c为腺嘌呤,则m只能为腺嘌呤脱氧核苷酸
D. b只含碳、氢、氧三种元素,c中含氮元素,a中含磷元素
9. 易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,易位子能识别信号肽序列并与信号肽结合,进而引导新合成的多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A. 内质网是一个连续的内腔相通的膜性管道系统
B. 信号肽序列是在游离核糖体中以氨基酸为原料合成的
C. 若多肽链在内质网中正确折叠,则会通过易位子运往高尔基体
D. 易位子蛋白功能异常可能会影响溶酶体内水解酶的加工过程
10. 下图为胰岛素的合成和分泌示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 胰岛素合成和分泌到细胞外的过程需要线粒体提供能量
B. 细胞器2、细胞器3、细胞膜之间囊泡的运输与细胞骨架无关
C. 该过程中细胞器1、2、3的膜以及细胞膜共同构成了生物膜系统
D. 与胰岛素的合成与分泌过程相同的物质有消化酶、抗体和呼吸酶等
11. 下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,正确的是( )
A. 黑藻可以作为观察细胞质流动的实验材料,藓类小叶片不可以
B. 需要先经过染色才能观察到双层膜结构的叶绿体
C. 观察细胞质流动可用叶绿体的运动作为标志
D. 动物细胞中的细胞质不会流动
12. 关于细胞核的结构与功能的描述,下列描述正确的是( )
A. 通过构建数学模型的方法来制作真核细胞的三维结构模型
B. 核仁与核糖体装配有关,故蛋白质合成也可在细胞核完成
C. 高等植物成熟筛管细胞中 DNA主要分布在细胞核中
D. 小分子等物质可穿过核膜进出细胞核,核膜对物质进出具有选择性
13. 科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其原生质体(除去细胞壁后的细胞结构)体积的变化,结果如图所示,下列相关描述错误的是( )
A. 甲溶液是乙二醇溶液,乙溶液是蔗糖溶液
B. AB段,乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大
C. C点以后,甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变大
D. 2 min后,处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡
14. 下图为某细胞运输物质的两种方式,其中的①②表示运输的物质。下列说法正确的是( )
A. ①②在运输时均消耗ATP
B. ②可表示CO2或钠离子
C. 运输①时载体蛋白的构象不改变
D. 水分子运输可不经过通道蛋白
15. 胞饮是一种特殊的胞吞作用,质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合并被水解酶降解,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 内吞物被胞饮前,可能先与特异性受体识别并结合
B. 质膜形成皱褶的过程与细胞膜的流动性有关
C. 囊泡运输后会发生生物膜成分的更新和面积的变化
D. 内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 阿斯巴甜(非营养性代糖)是一种人工甜味剂,为白色粉末,常用于无糖饮品。某研究小组检测不同无糖饮品的营养成分,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
无糖可乐
无糖发酵乳
无糖雪碧
无糖茶饮
斐林试剂
+
+
+
-
双缩脲试剂
-
+
-
-
注:“+”表示出现显色反应,“-”表示无显色反应
A. 双缩脲试剂使用前需将A液和B液混合,现配现用
B. 将无糖发酵乳煮熟后,用双缩脲试剂检测不会出现紫色反应
C. 结果显示无糖发酵乳含葡萄糖,无糖茶饮不含葡萄糖
D. 事先去除饮品所含色素可避免干扰结果观测
17. 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。其中甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白质,X、Y代表元素,a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是( )
A. 大肠杆菌细胞中单体a、b的结构可用d表示,其中d的种类有8种
B. 人体细胞内单体c的结构可用e表示,e的种类有21种
C. a、b是生物体内遗传信息的携带者,丙是生命活动的主要承担者
D. 甲、乙的多样性由d中的n充分体现,丙的多样性由e的种类充分体现
18. 荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用,包括三个步骤:将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上,细胞膜呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分区域绿色荧光,被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光;检测淬灭部位激光照射前后荧光强度的变化情况。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法正确的是( )
A. 图乙结果说明细胞膜具有流动性
B. 应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C. 降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长
D. 理论上,漂白区域恢复足够长的时间,荧光强度F2仍小于F1
19. 图甲是发生质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,图乙是显微镜下观察到的细胞某一时刻的图像,下列叙述错误的是( )
A. 1和2及两者之间的部分称为原生质层
B. 在质壁分离过程中,图甲细胞的吸水能力逐渐减弱
C. 在质壁分离复原的过程中,图甲细胞中7的颜色逐渐变深
D. 图乙细胞液浓度可能大于外界溶液浓度
20. 胃酸分泌需要依赖胃壁细胞的一种质子泵(H+-K+-ATP酶),该质子泵可利用ATP水解释放的能量将K+运入细胞,同时将H+运到膜外胃腔,其作用机理如下图所示(+表示促进)。下列叙述错误的是( )
A. 胞外信号分子与受体结合后可通过cAMP和Ca2+促进胃酸的分泌
B. 胃壁细胞通过主动运输的方式分泌H+,质子泵在运输离子时会发生构象的改变
C. 可通过促进H+-K+-ATP酶活性来治疗胃酸过多
D. 胃蛋白酶的合成、加工、运输的过程中,参与的无膜结构细胞器有核糖体和中心体
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 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(禽流感)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(甲为实验组,乙为对照组):在甲培养基上_____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:_____。
22. 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蛋白由238个氨基酸组成的单链结构,其中第65、66、67位分别为丝氨酸(C3H7NO3)、酪氨酸(C9H11NO3)、甘氨酸(C2H5NO2),GFP蛋白结构如图所示,数字代表氨基酸位点。请回答下列问题:
(1)甘氨酸____________(填“是”或“不是”)必需氨基酸,原因是___________________________。第65、66、67位三种氨基酸结构中的____________不同。
(2)氨基酸分子通过____________方式结合形成多肽链,该过程共形成____________个肽键,进而形成具有一定空间结构的GFP蛋白,GFP蛋白至少含氧原子____________个。
(3)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_____________________。
(4)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蛋白相比,BFP蛋白发蓝色荧光与其特定的氨基酸的_______________有关。
23. 细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,如图甲是某细胞的细胞核亚显微结构模式图。请回答下列问题:
(1)由于细胞质中______(结构)的存在和支持,使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。图甲中结构②的功能是______,结构③由______组成。
(2)结合所学知识,对细胞核的功能做一个较为全面的阐述:______。
(3)科学家为了研究某些蛋白质进入细胞核的机理,选取了一种病毒蛋白A(该蛋白由708个氨基酸构成,能够进入到宿主细胞的细胞核内)进行了如下实验:将蛋白A上某些氨基酸删除后,检测蛋白A在细胞内的位置,实验结果如图乙。除采用放射性同位素标记法外,还可采用______方法定位蛋白A在细胞内的位置。根据上述实验结果,推测蛋白A中负责细胞核定位的序列为______。为验证上述推测,请在上述实验结果的基础上,进一步补充完成下列实验设计。
第一步:选择一种______(填“细胞质蛋白X”或“细胞核蛋白X”)。
第二步:向选取的蛋白质序列中添加蛋白A中负责核定位的氨基酸序列。
第三步:检测______。
若实验结果为______,则推测成立。
24. 高盐环境下粮食作物会大量减产。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图1。
(1)据图1结果可推测植物A是______,植物B是______。
(2)植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的通过图2中的通道蛋白以______的方式进入细胞,导致细胞质中浓度升高。
(3)随着外界NaCl浓度的升高,植物A逐渐出现萎蔫现象,这是由于外界NaCl浓度______细胞液浓度,细胞失水。细胞中和的浓度进一步升高,蛋白质逐渐变性,酶活性降低,细胞代谢______,因此在高盐环境中植物A生长率低。
(4)据图2分析,植物B处于高盐环境中,细胞内浓度升高,促使进入______;同时激活______,将排出细胞,从而使细胞质中的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质变性。
25. 下图1是物质跨膜运输的几种常见方式示意图,其中I~IV表示细胞膜上的相关结构或物质,a~e表示不同的跨膜运输方式。已知小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中,相关物质的运输方式如图2所示。请据图回答下列问题。
(1)图1主要体现了细胞膜具有______功能,据图2可知,肠腔内的葡萄糖以_______方式进入小肠上皮细胞,与该方式相比,③运输葡萄糖的特点有_______;葡萄糖进、出小肠上皮细胞的跨膜运输方式分别与图1中的_______(填字母)所示的运输方式最接近。
(2)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+,可以维持细胞内Na+_______(填“高浓度”或“低浓度”)状态,以保障小肠上皮细胞正常吸收葡萄糖。若机体短暂供氧不足,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)水分子除了图2所示的运输方式之外,主要是以图1中的______(填字母)方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是______。
(4)用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞,结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O,则生成H2O的细胞结构是______。
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2025-2026学年高一11月联考
生物试题
考试时间为90分钟,满分100分
注意事项:
1.答卷前,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。
3.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小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 细胞学说是现代生物学的基础理论之一,具有极其重要的地位。下列关于细胞学说的叙述,正确的是( )
A. 细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞两种
B. 细胞学说的建立标志着生物学研究进入分子水平
C. 施莱登认为一切动植物个体的发育过程都是从受精卵开始的
D. 细胞学说揭示了动植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性
【答案】D
【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,该分类是后续研究提出的,A错误;
B、生细胞学说的建立,标志着生物学研究进入了细胞水平,B错误;
C、施莱登提出“新细胞由老细胞产生”,但“个体发育从受精卵开始”并非细胞学说的核心内容,C错误;
D、细胞学说揭示了动植物均由细胞构成,阐明了二者的统一性,为生物界的统一性奠定基础,D正确。
故选D。
2. 我国科研团队在四川盆地2000米深的盐矿地层中,发现了两种特殊共生生物:一种是依赖硫化物获取能量的厌氧细菌,另一种是与其共生的微型线虫(多细胞动物)。下列关于这两种生物的叙述正确的是( )
A. 厌氧细菌和微型线虫的遗传物质均以染色体为主要载体
B. 厌氧细菌的细胞壁主要成分为纤维素,微型线虫无细胞壁
C. 两种生物的细胞质中都含有核糖体,且核糖体的形成均与核仁有关
D. 厌氧细菌无线粒体,微型线虫有线粒体,二者都含有生物膜.
【答案】D
【解析】
【详解】A、厌氧细菌为原核生物,其遗传物质位于拟核区,无染色体;微型线虫为真核生物,遗传物质以染色体为载体,A错误;
B、细菌细胞壁主要成分为肽聚糖,而非纤维素(植物细胞壁成分为纤维素和果胶),B错误;
C、原核生物无核仁,其核糖体形成与核仁无关;真核生物核糖体的形成与核仁有关,C错误;
D、厌氧细菌无线粒体,依赖细胞膜进行呼吸;微型线虫有线粒体。两者均含有细胞膜(生物膜),D正确。
故选D。
3. 下表是动植物细胞的部分元素及其含量(干重,质量分数)。据表分析,下列有关叙述错误的是( )
元素
C
H
O
N
P
S
植物细胞
43.37
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
动物细胞
55.99
7.46
4.62
9.33
3.11
0.78
A. 动植物细胞中的某些化学元素在无机自然界中找不到
B. 动植物细胞与无机自然界在元素含量方面存在差异性
C. 植物细胞中O元素含量较高与植物细胞含糖类较多有关
D. 动物细胞含有较多的蛋白质,因此N、S元素的含量较多
【答案】A
【解析】
【分析】分析题干、图表可知:题中表格表示的是动物和植物细胞中细胞干重时各种元素的含量,含量最多的就是碳元素;动植物细胞的相同点就是元素的组成一样,而差异性表现在各种元素的含量不一样。
【详解】A、生物体内的元素均来自无机自然界,不存在特有元素,A错误;
B、生物体内元素含量与无机环境差异显著,体现差异性,B正确;
C、植物细胞干重中O含量高主要因糖类(如纤维素、淀粉)含O比例大,C正确;
D、动物细胞蛋白质含量高,而蛋白质含N、S较多,故N、S含量高于植物,D正确。
故选A。
4. Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺 Zn2+会影响生长素合成从而导致植物生长受阻,通常植物会节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。某生物兴趣小组欲验证小叶病是否由缺锌引起,下列说法正确的是( )
A. 依据元素在细胞内的重要性划分,锌属于微量元素
B. 实验组使用完全培养液,对照组使用缺 Zn2+的完全培养液
C. 该实验观察的指标是叶片生长发育状况,预期实验结果有 2 种
D. 进一步实验,向出现症状的组加入适量 Zn2+继续培养,可使实验更具说服力
【答案】D
【解析】
【详解】A、依据在细胞内的含量划分,元素可分为大量元素和微量元素,锌属于微量元素,A错误;
B、为探究小叶病是否由缺锌引起,自变量是Zn2+的有无,实验组应使用缺锌的完全培养液,对照组应使用完全培养液,B错误;
C、该实验观察的指标是叶片生长发育状况,但由于该实验是验证实验,预期实验结果只有1种,即实验组出现小叶病,C错误;
D、实验组出现小叶病,可进一步实验,向出现症状的组加入适量 Zn2+继续培养,预期恢复正常,可使实验更具说服力,D正确。
故选D。
5. 下列关于糖类的叙述错误的是( )
A. 葡萄糖是细胞的主要能源物质
B. 淀粉和糖原都由许多葡萄糖连接而成,但二者分子结构不同
C. 几丁质是一种多糖,可用于制作食品的包装纸和食品添加剂
D. 素食者主要通过分解植物中的纤维素获得能量
【答案】D
【解析】
【详解】A、葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质,A正确;
B、淀粉和糖原均属于多糖,由葡萄糖聚合而成,但连接方式不同导致结构不同,B正确;
C、几丁质是一种多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中,可用于制作食品的包装纸和食品添加剂,C正确;
D、人类缺乏分解纤维素的酶,无法水解纤维素为葡萄糖,故无法从纤维素中获取能量,D错误。
故选D。
6. 维生素D3是维生素D的一种,可从牛奶、鱼肝油等食物中获取,也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来。维生素D3活化(无生物活性转化为有生物活性)后可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现,肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是( )
A. 维生素D3可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
B. 细胞中的维生素D和胆固醇均属于固醇类物质
C. 肾功能下降可能导致机体出现骨质疏松、抽搐等症状
D. 肾功能障碍时,补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
【答案】A
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,呈现橘红色。维生素D3属于固醇类物质,而固醇类无法被苏丹Ⅲ染色,A错误;
B、维生素D和胆固醇均属于脂质中的固醇类物质,B正确;
C、肾功能下降时,羟化酶减少,维生素D3活化受阻,导致钙吸收减少,血钙降低,引发抽搐;同时骨钙释放增加,长期导致骨质疏松,C正确;
D、肾功能障碍时,羟化酶不足,补充的维生素D3无法被活化,无法促进钙吸收,故无法缓解血钙下降,D正确。
故选A。
7. 鲎的蓝色血液比黄金还贵,血液颜色由血蓝蛋白决定,血蓝蛋白依靠铜离子运输氧气,而且具有高效的抑菌和抗病毒活性。血蓝蛋白由48条肽链构成,其中一条肽链的结构简图如图所示,以下说法正确的是( )
A. 鲎的血蓝蛋白具有免疫、运输功能
B. 图中X为-CHO,一个血蓝蛋白分子至少含48个-CHO
C. 血蓝蛋白和血红蛋白都具有运输O2功能,因此空间结构相同
D. 组成细胞的各种元素大多以离子形式存在
【答案】A
【解析】
【详解】A、由题意可知,血蓝蛋白能运输氧气(运输功能),还具有高效的抑菌和抗病毒活性(免疫功能),A正确;
B、肽链的一端是氨基(−NH2),另一端应该是羧基(−COOH),所以图中X为−COOH(-CHO2)。血蓝蛋白由48条肽链构成,若每条肽链至少一端有一个羧基,那么一个血蓝蛋白分子至少含48个−COOH,B错误;
C、血蓝蛋白和血红蛋白都能运输O2,但它们的空间结构不同,C错误;
D、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在,组成细胞的无机盐大多以离子形式存在,D错误。
故选A。
8. 如图,a、b和c构成了化合物m。下列叙述正确的是( )
A. b为核糖,可以发生水解
B. 禽流感病毒和叶肉细胞内的m都为4种
C. 若c为腺嘌呤,则m只能为腺嘌呤脱氧核苷酸
D. b只含碳、氢、氧三种元素,c中含氮元素,a中含磷元素
【答案】D
【解析】
【详解】A、核糖为单糖,不再发生水解,A错误;
B、禽流感病毒(RNA病毒)内的核苷酸(核糖核苷酸)为4种;叶肉细胞内含有DNA和RNA,核苷酸有8种(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸),B错误;
C、若c为腺嘌呤,b可能是核糖或脱氧核糖,所以m可能为腺嘌呤核糖核苷酸或腺嘌呤脱氧核苷酸,C错误;
D、b(五碳糖)只含碳、氢、氧三种元素;c(含氮碱基)中含氮元素;a(磷酸)中含磷元素,D正确。
故选D。
9. 易位子是一种位于内质网膜上的蛋白质复合体,其中心有一个直径大约2nm的通道,易位子能识别信号肽序列并与信号肽结合,进而引导新合成的多肽链进入内质网,若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质。下列说法错误的是( )
A. 内质网是一个连续的内腔相通的膜性管道系统
B. 信号肽序列是在游离核糖体中以氨基酸为原料合成的
C. 若多肽链在内质网中正确折叠,则会通过易位子运往高尔基体
D. 易位子蛋白功能异常可能会影响溶酶体内水解酶的加工过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、内质网是由膜围成的网状结构,其内腔相互连通,形成连续的管道系统,A正确;
B、信号肽序列是某些蛋白质(如分泌蛋白或膜蛋白)N端的一段特殊氨基酸序列,这些多肽链的合成起始于细胞质中的游离核糖体,以氨基酸为原料,在翻译过程中生成信号肽,B正确;
C、若多肽链在内质网中正确折叠,内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体;若多肽链在内质网中未正确折叠,则会通过易位子运回细胞质基质,C错误;
D、溶酶体水解酶需经内质网加工,易位子蛋白是受体蛋白,若易位子蛋白功能异常,可能会导致新生肽链上信号序列不能被识别,新生肽不能进入内质网加工,因此会影响溶酶体内水解酶的加工过程,D正确。
故选C。
10. 下图为胰岛素的合成和分泌示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 胰岛素合成和分泌到细胞外的过程需要线粒体提供能量
B. 细胞器2、细胞器3、细胞膜之间囊泡的运输与细胞骨架无关
C. 该过程中细胞器1、2、3的膜以及细胞膜共同构成了生物膜系统
D. 与胰岛素的合成与分泌过程相同的物质有消化酶、抗体和呼吸酶等
【答案】A
【解析】
【详解】A、分泌蛋白合成和分泌的过程需要线粒体提供能量,A正确;
B、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。细胞器2(内质网)和细胞器3(高尔基体)以及细胞膜之间囊泡的运输需要借助细胞骨架提供的结构支撑和动力,所以囊泡的运输与细胞骨架有关,B错误;
C、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成,该过程中细胞器1为核糖体,没有膜结构,C错误;
D、消化酶和抗体都属于分泌蛋白,它们的合成和分泌过程与胰岛素相似,需要经过核糖体合成、内质网加工、高尔基体进一步修饰和运输,最后通过胞吐分泌到细胞外。而呼吸酶是细胞内的酶,在细胞内发挥作用,其合成场所主要是游离的核糖体,合成后直接留在细胞内,不需要分泌到细胞外,所以呼吸酶的合成与分泌过程和胰岛素不同,D错误。
故选A。
11. 下列有关“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验的叙述,正确的是( )
A. 黑藻可以作为观察细胞质流动的实验材料,藓类小叶片不可以
B. 需要先经过染色才能观察到双层膜结构的叶绿体
C. 观察细胞质流动可用叶绿体的运动作为标志
D. 动物细胞中的细胞质不会流动
【答案】C
【解析】
【详解】A、黑藻叶片薄且叶绿体少而大,便于观察细胞质流动;藓类小叶片虽常用于观察叶绿体形态,但其细胞质流动也可通过叶绿体运动间接观察,因此藓类小叶片也可作为实验材料,A错误;
B、叶绿体含有天然色素(叶绿素),无需染色即可直接观察;且光学显微镜无法分辨叶绿体的双层膜结构(需电子显微镜),B错误;
C、细胞质流动本身无色,实验中常以叶绿体的位置变化作为标志,通过其运动轨迹判断细胞质流动方向,C正确;
D、动物细胞的细胞质也会流动,这是细胞代谢活动的基础。例如,培养液中动物细胞的细胞质基质或细胞器可能发生运动,但需特定条件(如活体染色)才便于观察,D错误。
故选C。
12. 关于细胞核的结构与功能的描述,下列描述正确的是( )
A. 通过构建数学模型的方法来制作真核细胞的三维结构模型
B. 核仁与核糖体装配有关,故蛋白质合成也可在细胞核完成
C. 高等植物成熟筛管细胞中 DNA主要分布在细胞核中
D. 小分子等物质可穿过核膜进出细胞核,核膜对物质进出具有选择性
【答案】D
【解析】
【详解】A、构建真核细胞的三维结构模型属于物理模型,而数学模型是用数学形式描述事物规律(如公式、曲线),A错误;
B、核仁参与rRNA的合成和核糖体亚基的组装,但蛋白质的合成场所是细胞质中的核糖体,细胞核内无法完成蛋白质合成,B错误;
C、高等植物成熟筛管细胞的细胞核已退化,DNA主要存在于线粒体和叶绿体中,而非细胞核,C错误;
D、核膜允许小分子物质通过被动运输或主动运输选择性进出,核孔控制大分子运输,核膜本身具有选择透过性,D正确。
故选D。
13. 科研人员将某种植物叶片置于一定浓度的乙二醇溶液和蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其原生质体(除去细胞壁后的细胞结构)体积的变化,结果如图所示,下列相关描述错误的是( )
A. 甲溶液是乙二醇溶液,乙溶液是蔗糖溶液
B. AB段,乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大
C. C点以后,甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变大
D. 2 min后,处于乙溶液中的植物细胞可能已经死亡
【答案】C
【解析】
【详解】A、在甲溶液中,原生质体的体积先变小后增大,是因为一开始植物叶片细胞液浓度比外界低,因此渗透失水,又因乙二醇分子进入细胞,植物叶片细胞液浓度增大,原生质体吸水;乙溶液是蔗糖溶液,蔗糖不能进入细胞,A正确;
B、AB段,随着细胞失水,乙溶液中细胞的细胞液浓度越来越大,B正确;
C、C点以后,随着细胞吸水,其细胞液浓度逐渐减小,甲溶液中细胞的吸水速率逐渐变小,C错误;
D、2min后,处于乙溶液中的原生质体不再改变,可能是植物细胞过度失水而死亡,D正确。
故选C。
14. 下图为某细胞运输物质的两种方式,其中的①②表示运输的物质。下列说法正确的是( )
A. ①②在运输时均消耗ATP
B. ②可表示CO2或钠离子
C. 运输①时载体蛋白的构象不改变
D. 水分子运输可不经过通道蛋白
【答案】D
【解析】
【分析】1、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;主动运输从低浓度到高浓度,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。
2、转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,载体蛋白需要与被运输物质结合,自身构象会发生改变。
【详解】A、转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白两种类型,结合题图可知,①运输时需要载体蛋白的协助,而②物质的运输需要通道蛋白的协助,①②物质运输的方向为高浓度到低浓度,因此,①②物质的运输方式为协助扩散,不消耗ATP,A错误;
B、CO2为自由扩散,不需要转运蛋白,B错误;
C、运输①物质需要载体蛋白协助,载体蛋白的构象改变,C错误;
D、水的运输方式还有自由扩散,可通过磷脂双分子层以自由扩散的方式进入细胞,D正确。
故选D。
15. 胞饮是一种特殊的胞吞作用,质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡,囊泡与溶酶体融合并被水解酶降解,过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 内吞物被胞饮前,可能先与特异性受体识别并结合
B. 质膜形成皱褶的过程与细胞膜的流动性有关
C. 囊泡运输后会发生生物膜成分的更新和面积的变化
D. 内吞物被降解后的产物都能被细胞回收利用
【答案】D
【解析】
【详解】A、内吞物被胞饮前,可能先与特异性受体识别并结合,A正确;
B、质膜形成皱褶包裹内吞物形成囊泡的过程体现了细胞膜具有流动性,B正确;
C、囊泡运输后与溶酶体融合,使溶酶体膜成分更新,膜面积增大,C正确;
D、内吞物被降解后的产物,有用的物质被细胞回收利用,代谢废物被排出细胞,D错误。
故选D。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 阿斯巴甜(非营养性代糖)是一种人工甜味剂,为白色粉末,常用于无糖饮品。某研究小组检测不同无糖饮品的营养成分,实验结果如下表。下列叙述正确的是( )
无糖可乐
无糖发酵乳
无糖雪碧
无糖茶饮
斐林试剂
+
+
+
-
双缩脲试剂
-
+
-
-
注:“+”表示出现显色反应,“-”表示无显色反应
A. 双缩脲试剂使用前需将A液和B液混合,现配现用
B. 将无糖发酵乳煮熟后,用双缩脲试剂检测不会出现紫色反应
C. 结果显示无糖发酵乳含葡萄糖,无糖茶饮不含葡萄糖
D. 事先去除饮品所含色素可避免干扰结果观测
【答案】D
【解析】
【详解】A、双缩脲试剂的使用方法是先加A液(NaOH)摇匀,再加B液(CuSO₄),A错误;
B、高温会使蛋白质的空间结构破坏,但双缩脲试剂检测的是肽键,变性后肽键未断裂,仍会显紫色,B错误;
C、斐林试剂检测的是可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖等),无糖发酵乳可能含乳糖(还原糖),而非一定是葡萄糖,C错误;
D、饮品自身颜色可能掩盖显色反应,去除饮品所含色素可避免干扰观察结果,D正确。
故选D。
17. 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。其中甲代表DNA,乙代表RNA,丙代表蛋白质,X、Y代表元素,a、b、c是组成甲、乙、丙三种生物大分子的单体,这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是( )
A. 大肠杆菌细胞中单体a、b的结构可用d表示,其中d的种类有8种
B. 人体细胞内单体c的结构可用e表示,e的种类有21种
C. a、b是生物体内遗传信息的携带者,丙是生命活动的主要承担者
D. 甲、乙的多样性由d中的n充分体现,丙的多样性由e的种类充分体现
【答案】AB
【解析】
【详解】A、甲是DNA,乙是RNA,单体a、b分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,可用d表示,其中d的种类有8种,A正确;
B、丙是蛋白质,c表示氨基酸,氨基酸的结构可用e表示,种类有21种,B正确;
C、生物体内遗传信息的携带者是核酸,即甲和乙,a、b分别是脱氧核苷酸和核糖核苷酸,丙(蛋白质)是生命活动的主要承担者,C错误;
D、甲是DNA,乙是RNA,其多样性由d中的n的数量和排列顺序充分体现,丙蛋白质的多样性除了与e的种类有关,还与氨基酸的数目、排列顺序和肽链的空间结构有关,D错误。
故选AB。
18. 荧光漂白恢复技术在细胞生物学中有着非常重要的应用,包括三个步骤:将绿色荧光蛋白共价结合在膜蛋白上,细胞膜呈现一定强度的绿色;激光照射淬灭(漂白)膜上部分区域绿色荧光,被照射部分荧光蛋白将不会再发出荧光;检测淬灭部位激光照射前后荧光强度的变化情况。实验过程如图甲,结果如图乙。下列说法正确的是( )
A. 图乙结果说明细胞膜具有流动性
B. 应用该技术可以测定膜上单个蛋白质的流动速率
C. 降低实验温度,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间可能会延长
D. 理论上,漂白区域恢复足够长的时间,荧光强度F2仍小于F1
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、淬灭部位荧光能够再现,正是由于细胞膜具有流动性,才使得其他部位有荧光的蛋白质移动到淬灭部位,A正确;
B、淬灭部位荧光再现,是膜蛋白分子运动的综合表现,应用该技术不能测定膜上单个蛋白质的流动速率,B错误;
C、降低实验温度,膜的流动速度减慢,漂白区域荧光强度恢复到F2的时间将会延长,C正确;
D、激光照射淬灭(漂白)膜上部分绿色荧光,该部分荧光不可恢复,因此,漂白区域恢复足够长时间后,其荧光强度F2小于漂白前的荧光强度F1,D正确。
故选ACD。
19. 图甲是发生质壁分离状态的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,图乙是显微镜下观察到的细胞某一时刻的图像,下列叙述错误的是( )
A. 1和2及两者之间的部分称为原生质层
B. 在质壁分离过程中,图甲细胞的吸水能力逐渐减弱
C. 在质壁分离复原的过程中,图甲细胞中7的颜色逐渐变深
D. 图乙细胞液浓度可能大于外界溶液浓度
【答案】ABC
【解析】
【分析】植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。
【详解】A、2(细胞膜)与4(液泡膜)及两者之间的部分称为原生质层,A错误;
B、在质壁分离过程中图甲细胞失水,细胞液浓度升高,吸水能力逐渐增强,B错误;
C、在质壁分离复原的过程中,图甲细胞吸水,液泡体积变大,图甲中7的颜色逐渐变浅,C错误;
D、据图乙可知,此图可以表示正在发生质壁分离的细胞,此时细胞液浓度小于外界溶液浓度;也可以表示质壁分离结束,此时细胞液浓度等于外界溶液浓度;还可以表示正在发生质壁分离复原,此时细胞液浓度大于外界溶液浓度,D正确。
故选ABC。
20. 胃酸分泌需要依赖胃壁细胞的一种质子泵(H+-K+-ATP酶),该质子泵可利用ATP水解释放的能量将K+运入细胞,同时将H+运到膜外胃腔,其作用机理如下图所示(+表示促进)。下列叙述错误的是( )
A. 胞外信号分子与受体结合后可通过cAMP和Ca2+促进胃酸的分泌
B. 胃壁细胞通过主动运输的方式分泌H+,质子泵在运输离子时会发生构象的改变
C. 可通过促进H+-K+-ATP酶活性来治疗胃酸过多
D. 胃蛋白酶的合成、加工、运输的过程中,参与的无膜结构细胞器有核糖体和中心体
【答案】CD
【解析】
【分析】1、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,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,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。
2、分析题图:“H+-K+-ATP酶位于胃壁细胞,是质子泵的一种,它通过自身的磷酸化与去磷酸化完成H+/K+跨膜转运,不断将胃壁细胞内的H+运输到膜外胃腔中,”可见H+运出细胞、K+运进细胞都消耗能量,都为主动运输。
【详解】A、据图可知,Ca2+、cAMP 能促进H+-K+-ATP酶的作用,从而促进H+和K+的转运,进而促进胃酸分泌,A正确;
B、由图示可知,H+运出到膜外胃腔需要质子泵协助,并且消耗 ATP 水解释放的能量,符合主动运输的特点,且质子泵每次转运时都会发生自身构象的改变,B正确;
C、胃酸分泌需要依赖胃壁细胞的质子泵(H+-K+-ATP酶),若促进H+-K+-ATP酶的活性,会使胃酸分泌更多,不能治疗胃酸过多,C错误;
D、胃蛋白酶是分泌蛋白,其合成场所是核糖体(无膜结构),加工、运输过程中需要内质网、高尔基体等,中心体与细胞的有丝分裂有关,不参与胃蛋白酶的合成、加工、运输,D错误。
故选CD。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 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(禽流感)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(甲为实验组,乙为对照组):在甲培养基上_____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,必须寄生于活细胞才能生存和繁殖
(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. 接种 ③. 不接种 ④. 甲 ⑤. 相同且适宜 ⑥. 实验结果:甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,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抑制,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,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,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)没有以核膜为界限的细胞核。
【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,且除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”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:
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。
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。
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。
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抑制,正常繁殖。
22. 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蛋白由238个氨基酸组成的单链结构,其中第65、66、67位分别为丝氨酸(C3H7NO3)、酪氨酸(C9H11NO3)、甘氨酸(C2H5NO2),GFP蛋白结构如图所示,数字代表氨基酸位点。请回答下列问题:
(1)甘氨酸____________(填“是”或“不是”)必需氨基酸,原因是___________________________。第65、66、67位三种氨基酸结构中的____________不同。
(2)氨基酸分子通过____________方式结合形成多肽链,该过程共形成____________个肽键,进而形成具有一定空间结构的GFP蛋白,GFP蛋白至少含氧原子____________个。
(3)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_____________________。
(4)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蛋白相比,BFP蛋白发蓝色荧光与其特定的氨基酸的_______________有关。
【答案】(1) ①. 不是 ②. 可以通过人体内的其他生化途径自行合成 ③. R基
(2) ①. 脱水缩合 ②. 237 ③. 241
(3)高温使GFP蛋白的空间结构发生改变
(4)种类和排列顺序
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸,氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。
【小问1详解】
甘氨酸可以通过人体内的其他生化途径自行合成,无需从食物中直接获取,不是必需氨基酸。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】
氨基酸分子通过脱水缩合方式结合形成多肽链,在脱水缩合过程中,每形成一个肽键就脱去一分子水,由238个氨基酸组成的单链结构,该过程共形成237个肽键,每个氨基酸至少含有2个氧原子,238个氨基酸至少含氧原子476个,但是在形成肽链过程中会脱去238-1=237个水分子,每个水分子含有1个氧原子,且第65、66位氨基酸的R基上还含有2个氧原子,所以GFP蛋白至少含氧原子476-237+2=241个。
【小问3详解】
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4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,和GFP蛋白相比,BFP蛋白发蓝色荧光与其特定的氨基酸的种类和排列顺序有关。
23. 细胞作为基本的生命系统,其结构复杂而精巧,如图甲是某细胞的细胞核亚显微结构模式图。请回答下列问题:
(1)由于细胞质中______(结构)的存在和支持,使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。图甲中结构②的功能是______,结构③由______组成。
(2)结合所学知识,对细胞核的功能做一个较为全面的阐述:______。
(3)科学家为了研究某些蛋白质进入细胞核的机理,选取了一种病毒蛋白A(该蛋白由708个氨基酸构成,能够进入到宿主细胞的细胞核内)进行了如下实验:将蛋白A上某些氨基酸删除后,检测蛋白A在细胞内的位置,实验结果如图乙。除采用放射性同位素标记法外,还可采用______方法定位蛋白A在细胞内的位置。根据上述实验结果,推测蛋白A中负责细胞核定位的序列为______。为验证上述推测,请在上述实验结果的基础上,进一步补充完成下列实验设计。
第一步:选择一种______(填“细胞质蛋白X”或“细胞核蛋白X”)。
第二步:向选取的蛋白质序列中添加蛋白A中负责核定位的氨基酸序列。
第三步:检测______。
若实验结果为______,则推测成立。
【答案】(1) ①. 细胞骨架 ②. 能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 ③. 蛋白质和DNA
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
(3) ①. 荧光标记 ②. 第127~133位氨基酸序列 ③. 细胞质蛋白X ④. 蛋白X在细胞内的定位 ⑤. 蛋白X定位到细胞核内
【解析】
【分析】细胞骨架能维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【小问1详解】
细胞骨架能维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。由于细胞质中细胞骨架的存在和支持,使细胞质中的细胞器并非漂浮于细胞质中。图甲中结构②是核孔,核孔能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,结构③是染色质,由蛋白质和DNA组成。
【小问2详解】
细胞核中含有DNA,DNA上储存着遗传信息,可以从亲代细胞传递给子代细胞。细胞核中的这些遗传信息就像细胞生命活动的“蓝图”,细胞依据这个“蓝图”,进行物质合成、能量转化和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡,正是由于这张“蓝图”储藏在细胞核里,细胞核才具有控制细胞代谢的功能。所以,对细胞核功能较为全面的阐述是:细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【小问3详解】
为了检测蛋白质A在细胞中的位置,可以用放射性同位素标记法标记蛋白质A,观察放射性出现的位置,也可以采用荧光标记法,根据荧光的分布确定蛋白质A在细胞内的位置。据图可知,删除第1~126位氨基酸序列或删除第136~708位氨基酸序列,蛋白A定位在细胞核内,删除第127~133位氨基酸序列,蛋白A定位在细胞核外,可推测蛋白A中负责细胞核定位的序列为第127~133位。为了验证该推测,可选择一种细胞质蛋白X,向选取的蛋白质添加蛋白A的负责核定位的氨基酸序列(第127~133为氨基酸序列),检测蛋白X在细胞内的定位,如果蛋白X定位到细胞核,则推测成立。
24. 高盐环境下粮食作物会大量减产。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图1。
(1)据图1结果可推测植物A是______,植物B是______。
(2)植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的通过图2中的通道蛋白以______的方式进入细胞,导致细胞质中浓度升高。
(3)随着外界NaCl浓度的升高,植物A逐渐出现萎蔫现象,这是由于外界NaCl浓度______细胞液浓度,细胞失水。细胞中和的浓度进一步升高,蛋白质逐渐变性,酶活性降低,细胞代谢______,因此在高盐环境中植物A生长率低。
(4)据图2分析,植物B处于高盐环境中,细胞内浓度升高,促使进入______;同时激活______,将排出细胞,从而使细胞质中的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质变性。
【答案】(1) ①. 不耐盐植物柑橘 ②. 耐盐植物滨藜
(2)协助扩散##易化扩散
(3) ①. 大于 ②. 减慢(或受抑制)
(4) ①. 液泡 ②. SOS蛋白
【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,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从低浓度到高浓度,需要载体,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】
图1的横坐标是外界NaCl的浓度,结合图1结果可知,随着盐浓度的增加,植物A生长率急剧下降,而植物B生长率先上升再缓慢下降,说明植物B的耐盐范围更广,滨藜耐盐而柑橘不耐盐,说明植物A是植物不耐盐植物柑橘,B是耐盐植物滨藜。
【小问2详解】
通道蛋白介导的都不需要能量,为协助扩散,由图2可知,植物处于高盐环境中,细胞外高浓度的Na+通过通道蛋白以协助扩散的方式进入细胞。
【小问3详解】
外界NaCl浓度大于细胞液浓度,导致细胞失水,植物A逐渐出现萎蔫现象;细胞代谢几乎都是酶催化的反应,若酶活性降低,细胞代谢减弱。
【小问4详解】
由图2可知,细胞内浓度升高,作用于液泡上的N蛋白,促进Na+进入液泡;Ca2+ 浓度升高,同时激活细胞膜上的SOS蛋白蛋白,将Na+ 排出细胞,从而使细胞质中Na+ 的浓度恢复正常水平,缓解蛋白质变性。
25. 下图1是物质跨膜运输的几种常见方式示意图,其中I~IV表示细胞膜上的相关结构或物质,a~e表示不同的跨膜运输方式。已知小肠上皮细胞能从肠腔吸收多种营养物质并跨膜运输到组织液中,相关物质的运输方式如图2所示。请据图回答下列问题。
(1)图1主要体现了细胞膜具有______功能,据图2可知,肠腔内的葡萄糖以_______方式进入小肠上皮细胞,与该方式相比,③运输葡萄糖的特点有_______;葡萄糖进、出小肠上皮细胞的跨膜运输方式分别与图1中的_______(填字母)所示的运输方式最接近。
(2)小肠上皮细胞通过②同时运输Na+和K+,可以维持细胞内Na+_______(填“高浓度”或“低浓度”)状态,以保障小肠上皮细胞正常吸收葡萄糖。若机体短暂供氧不足,小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将______(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)水分子除了图2所示的运输方式之外,主要是以图1中的______(填字母)方式进行运输。图2中多肽从肠腔进入小肠上皮细胞的方式是______。
(4)用含18O标记的氨基酸培养液培养该细胞,结果发现在合成分泌蛋白的过程中产生了H218O,则生成H2O的细胞结构是______。
【答案】(1) ①. 控制物质进出细胞 ②. 主动运输 ③. 顺浓度梯度运输、不消耗能量 ④. a、d
(2) ①. 低浓度 ②. 减小
(3) ①. c ②. 胞吞
(4)核糖体
【解析】
【分析】(1)分析图1:Ⅰ是载体蛋白,Ⅱ是通道蛋白,Ⅲ是分布在细胞膜外侧的糖类分子,Ⅳ是磷脂双分子层。a、e过程所示的物质,都是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,均需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗能量,因此所示的运输方式都是主动运输,但a、e过程分别表示物质进入细胞、排出细胞;b过程所示的物质是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,不需要转运蛋白的协助,不需要消耗能量,所示的运输方式是自由扩散;c、d过程所示的物质都是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,分别需要通道蛋白与载体蛋白的协助,但都不消耗能量,所示的运输方式均为协助扩散。(2)分析图2:在运输方式①中,Na+、葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式分别是协助扩散、主动运输;在运输方式②中,K+进入小肠上皮细胞、Na+排出小肠上皮细胞的方式都是主动运输;在运输方式③中,葡萄糖排出小肠上皮细胞的方式是协助扩散;在运输方式④中,多肽进入小肠上皮细胞的方式是胞吞。
【小问1详解】
图1表示物质跨膜运输的几种常见方式,主要体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能;Ⅲ是糖类分子,分布在细胞膜外侧,a表示物质以主动运输的方式进入细胞,d表示物质以协助扩散的方式排出细胞。图2显示,肠腔中葡萄糖的浓度低于小肠上皮细胞,所以肠腔内的葡萄糖进入小肠上皮细胞是从低浓度一侧运输到高浓度一侧,且需要Na+跨膜运输时产生的电化学梯度的势能提供能量,其跨膜运输方式①是主动运输;葡萄糖从小肠上皮细胞中被运输到肠腔的方式③是顺浓度梯度的协助扩散。与①相比,③运输葡萄糖的特点有:顺浓度梯度运输、不消耗能量。综上分析,葡萄糖进、出小肠上皮细胞的跨膜运输方式分别与图1中的a、d所示的运输方式最接近。
【小问2详解】
图2显示,细胞内Na+浓度比细胞外低,细胞内K+浓度比细胞外高,小肠上皮细胞通过②钠钾泵同时运输Na+和K+,进而可以维持细胞内Na+低浓度状态,以保障小肠上皮细胞正常吸收葡萄糖,为小肠上皮细胞吸收葡萄糖提供电化学梯度势能。若机体短暂供氧不足,会影响细胞的能量供应,使得钠钾泵无法维持细胞内外正常的钠离子浓度差,进而不能为葡萄糖的吸收提供足够的钠离子梯度势能,因而小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速率将减小。
【小问3详解】
在图1中,c过程所示的物质是从高浓度一侧运输到低浓度一侧,需要通道蛋白的协助,不消耗能量,其运输方式为协助扩散。在图2中,水分子以自由扩散的方式进行跨膜运输,但水分子更多的是借助细胞膜上的水通道蛋白以图1中c过程所示的协助扩散方式进行运输的。图2中的多肽以胞吞的方式从肠腔进入小肠上皮细胞。
【小问4详解】
分泌蛋白的合成,首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成一段肽链,肽链是氨基酸通过脱水缩合形成的,因此在合成分泌蛋白的过程中生成H2O的细胞结构是核糖体。
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