精品解析:浙江省宁波市北仑中学2025-2026学年高一上学期期中生物试题
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内容正文:
北仑中学2025学年第一学期高一年级期中考试生物试卷
(2-18班使用)
一、选择题(本大题共30小题,每小题2分,共60分,每小题列出的四个选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1. 依据流动镶嵌模型,细胞膜的基本支架是( )
A. 蛋白质 B. 糖被 C. 磷脂双分子层 D. 纤维素
【答案】C
【解析】
【分析】流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的;
(2)蛋白质分子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,有的横跨整个磷脂双分子层。大多数蛋白质也是可以流动的;
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,蛋白质镶、嵌、贯穿在磷脂双分子层中,C正确。
故选C。
2. 甘蔗茎吃起来特别甜,其细胞中含量最多的化合物是( )
A. 蔗糖 B. 水 C. 蛋白质 D. 油脂
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,含量最多的有机物是蛋白质。
【详解】A、 甘蔗茎含有蔗糖,但蔗糖不是细胞中含量最多的,A错误;
B、 细胞中含量最多的化合物是水,甘蔗茎虽然吃起来甜是因为含有较多糖类,但从化合物含量角度看,水仍然是最多的,B正确;
C、 蛋白质是细胞中重要的有机化合物,但含量不是最多的,C错误;
D、 油脂在甘蔗茎中的含量较少,不是含量最多的化合物,D错误;
故选B。
3. 下列细胞中,不具备有生物膜系统的是( )
A. 硝化细菌 B. 酵母菌细胞 C. 变形虫 D. 黑藻细胞
【答案】A
【解析】
【分析】生物膜系统是指细胞内膜结构的统称,包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
【详解】生物膜系统由细胞膜、核膜和细胞器膜等共同组成,而原核细胞(如硝化细菌)不含细胞器膜和核膜,故不具有生物膜系统。真核生物(酵母菌细胞、变形虫、黑藻细胞)具有生物膜系统。A符合题意。
故选A。
4. 酒精会损伤肝脏,例如影响肝细胞内蛋白质的降解。据此推测,酒精直接影响的细胞器最可能是( )
A. 线粒体 B. 溶酶体 C. 高尔基体 D. 粗面内质网
【答案】B
【解析】
【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,负责提供能量,与蛋白质降解无直接关联,A不符合题意;
B、溶酶体内含多种水解酶,负责分解衰老、损伤的细胞器及吞噬的病原体,直接参与蛋白质的降解,B符合题意;
C、高尔基体主要参与分泌蛋白的加工、分类和运输,与蛋白质降解无关,C不符合题意;
D、粗面内质网通过附着核糖体参与蛋白质的合成,而非降解,D不符合题意。
故选B。
5. 同位素标记法可用于研究物质的组成,下列物质中均可用15N标记的有( )
A. DNA和蛋白质 B. 核糖和磷脂
C. 淀粉和ATP D. 葡萄糖和纤维素
【答案】A
【解析】
【详解】A、DNA由脱氧核糖、磷酸和含氮碱基(A、T、C、G)组成,碱基含N;蛋白质由氨基酸构成,氨基酸的氨基中含N,因此DNA和蛋白质均可用15N标记,A正确;
B、核糖(C5H10O5)不含N;磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸头部组成,头部可能含胆碱(含N),但核糖不含N,B错误;
C、淀粉为多糖(C、H、O),不含N;ATP含腺苷(腺嘌呤含N),因此ATP可用15N标记,但淀粉不能,C错误;
D、葡萄糖(C6H12O6)和纤维素(多糖)均不含N,均无法用15N标记,D错误。
故选A。
6. 豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基种类是( )
A. 1 种 B. 4种 C. 5 种 D. 8 种
【答案】C
【解析】
【分析】核酸有两种,即DNA和RNA,DNA中的碱基有A、T、G、C四种, RNA中的碱基有A、U、G、C四种,其中A、G、C是它们共有的,T是DNA特有的,U是RNA特有的。
【详解】豌豆叶肉细胞中的核酸有两种,即DNA和RNA,DNA中的碱基有A、T、G、C四种, RNA中的碱基有A、U、G、C四种,其中A、G、C是它们共有的,T是DNA特有的,U是RNA特有的,因此,豌豆叶肉细胞中的核酸,含有的碱基为A、U、G、T、C五种,C正确,ABD错误。
故选C。
7. 婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及( )
A. 消耗 ATP B. 受体蛋白识别 C. 载体蛋白协助 D. 细胞膜流动性
【答案】C
【解析】
【分析】小分子的物质可以通过主动运输和被动运输来进出细胞,大分子进出细胞是通过内吞和外排来完成的。被动运输的动力来自细胞内外物质的浓度差,主动运输的动力来自ATP。胞吞和胞吐进行的结构基础是细胞膜的流动性。胞吞和胞吐与主动运输一样也需要能量供应。
【详解】AD、免疫球蛋白化学本质是蛋白质,是有机大分子物质,吸收方式为胞吞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,AD正确;
BC、免疫球蛋白是有机大分子物质,细胞吸收该物质,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助,B正确,C错误。
故选C。
8. 含羞草被触碰时,叶枕细胞中钙离子迅速使钾离子通道开放,钾离子流出细胞,导致细胞失水。细胞失水后叶枕(如图)的支撑力量减弱,叶片闭合。这说明无机盐离子的作用是( )
A. 构成重要化合物的成分 B. 调节生命活动
C. 氧化分解释放能量 D. 作为载体运输水分
【答案】B
【解析】
【分析】细胞中的无机盐:
(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态。
(2)无机盐的生物功能:a、复杂化合物的组成成分。b、维持正常的生命活动:如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。
【详解】A、题中的事实不能说明无机盐是构成细胞中重要化合物的成分,A错误;
B、题中显示,叶枕细胞中钙离子能使钾离子通道开放,钾离子流出细胞,导致细胞液浓度下降,进而表现失水。细胞失水后叶枕(如图)的支撑力量减弱,叶片闭合,该事实说明无机盐能调节生命活动,B正确;
C、无机盐不能氧化分解释放能量,C错误;
D、无机盐不能作为载体运输水分,运输水分的载体是通道蛋白,D错误。
故选B。
9. 细胞核是真核细胞遗传和代谢的控制中心,其结构如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 少数真核细胞具有多个核或无核
B. 结构①是RNA等大分子出入的通道
C. 结构②的破坏会影响细胞内蛋白质的合成
D. 结构③是细胞内遗传物质的主要载体,易被酸性染料染色
【答案】D
【解析】
【详解】A、少数真核细胞具有多个核(肌细胞)或无核(哺乳动物成熟的红细胞),A正确;
B、结构①是核孔,是RNA等大分子出入的通道,B正确;
C、结构②为核仁,与核糖体的形成有关,核糖体是蛋白质形成的场所,故结构②的破坏会影响细胞内蛋白质的合成,C正确;
D、结构③是染色质(染色体),是细胞内遗传物质的主要载体,易被碱性染料染色,D错误。
故选D。
10. 建构模型是生物学研究中常用的一种科学方法。下列相关叙述不正确的是( )
A. 模型是对认识对象所作的一种简化的概括性的描述
B. 模型可以是定性或定量的,也可以是形象化或抽象的
C. 图甲、乙、丙、丁分别属于数学模型、物理模型、物理模型、概念模型
D. 制作真核细胞的三维结构模型时首先要考虑科学性,其次才是模型的美观与否
【答案】C
【解析】
【分析】1、模型的概念:人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
2、模型的形式:物理模型、概念模型、数学模型等。
3、举例说明:细胞结构模式图和模型、DNA双螺旋结构模型等是物理模型;座标曲线、公式等是数学模型;课本中关于有氧呼吸、光合作用过程图解等为概念模型。
【详解】AB、模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述,模型可以是定性或定量的,也可以是形象化或抽象的,AB正确;
C、显微照片(乙)不属于物理模型,C错误;
D、在尝试制作真核细胞三维结构模型时,科学性应该是第一位的,其次才是模型的美观与否,D正确。
故选C。
11. 下列关于“还原糖、淀粉、油脂和蛋白质的鉴定实验”的叙述,不正确的是( )
A. 淀粉溶液中直接滴加碘液可变蓝色
B. 糖尿病患者的尿液中加入斐林试剂,水浴加热后呈现砖红色
C. 鉴定花生子叶油脂的实验中,须用体积分数95%酒精洗去切片表面的染料
D. 鉴定豆浆中的蛋白质时,先加双缩脲试剂A,振荡后加入双缩脲试剂B
【答案】C
【解析】
【详解】A、淀粉遇碘变蓝,向淀粉溶液中直接滴加碘液可变蓝色,A正确;
B、糖尿病患者的尿液中含有还原性糖,向其尿液中加入斐林试剂,水浴加热后呈现砖红色,B正确;
C、在脂肪的鉴定实验中,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色,C错误;
D、鉴定豆浆中的蛋白质时,先加双缩脲试剂A液1mL,振荡后加入少量(3-4滴)的双缩脲试剂B液,观察颜色变化,D正确。
故选C。
12. 2024年的诺贝尔生理学或医学奖授予两位科学家,以表彰他们发现微小RNA及其作用,为理解生物体功能及发育开辟了新的维度。下列叙述错误的是( )
A. 微小RNA主要分布在细胞质中
B. 微小RNA与ATP都含有腺嘌呤
C. 微小RNA含有A、G、U、C四种碱基
D. 微小RNA的基本组成单位是核糖核酸
【答案】D
【解析】
【详解】A、微小RNA(如miRNA)在细胞质中发挥作用,因此主要分布在细胞质中,A正确;
B、微小RNA含有腺嘌呤(A),ATP中的腺苷由腺嘌呤和核糖组成,二者均含有腺嘌呤,B正确;
C、RNA的碱基组成包括腺嘌呤(A)、尿嘧啶(U)、胞嘧啶(C)、鸟嘌呤(G),不含胸腺嘧啶(T),C正确;
D、微小RNA属于RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,而核糖核酸是RNA本身的名称,D错误。
故选D。
13. 构成生命系统的结构具有层次性,生命系统的结构层次是紧密相联的。下列关于生命系统的结构层次的说法,正确的是( )
A. 生物圈是地球上最基本的生命系统
B. 生物大分子如蛋白质、核酸属于系统,不属于生命系统的结构层次
C. 细菌只是细胞层次
D. 高等动物和高等植物都具有器官和系统层次
【答案】B
【解析】
【详解】A、最基本的生命系统是细胞,A错误;
B、蛋白质、核酸等生物大分子虽可形成系统,但不属于生命系统的结构层次,B正确;
C、细菌是单细胞生物,所以既是细胞层次,也是个体层次,C错误;
D、高等植物没有系统,D错误。
故选B。
14. 美国研究人员发现了一种含有集光绿色体的喜氧罕见细菌,每个集光绿色体含有大量叶绿素,使得细菌能够同其他生物争夺阳光,维持生存。下列有关该菌的叙述,正确的是( )
A. 该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和染色质
B. 该菌是好氧细菌,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C. 细菌的遗传物质是RNΑ
D. 细菌是单细胞生物,但可以独立的完成代谢和繁殖
【答案】D
【解析】
【分析】细菌属于原核生物中的一种,原核生物与真核生物的共同点是均有:细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA,但是原核细胞没有线粒体、中心体、叶绿体、细胞核、染色体等复杂的结构。
【详解】A、细菌属于原核生物,没有染色质,A错误;
B、细菌没有线粒体,B错误;
C、细菌的遗传物质是DNA,C错误;
D、细胞是最基本的生命系统层次,也是生物体结构和功能的基本单位,因此单细胞细菌可以独立的完成代谢和繁殖,D正确。
故选D。
15. 过氧化氢酶的作用是及时清除细胞代谢产生的H2O2,避免H2O2对机体造成损害。下列叙述错误的是( )
A. 过氧化氢酶的活性强弱可用氧气的生成量表示
B. 细胞中合成过氧化氢酶的场所是核糖体
C. 过氧化氢酶催化H2O2分解的效率高于三氯化铁
D. 过氧化氢酶在催化过程中会发生一定的形态变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、过氧化氢酶的活性需通过单位时间内产物的生成量(如氧气)或反应物的消耗量来衡量。若H2O2浓度固定,总产氧量相同,无法反映活性;只有单位时间内的产氧量才能表示活性,A错误。
B、过氧化氢酶是蛋白质,其合成场所为核糖体,B正确。
C、酶比无机催化剂(如Fe3+)的催化效率更高,实验证明过氧化氢酶催化H2O2分解更快,C正确。
D、酶在催化过程中会与底物结合,发生构象变化(诱导契合学说),反应后恢复原状,D正确。
故选A。
16. 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5种元素
B. 在氨基酸形成EGF的过程中,相对分子质量减少了936
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信息传递的功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、EGF由氨基酸组成,含有C、H、O、N、S五种元素(氨基酸含C、H、O、N,二硫键含S),A正确;
B、在氨基酸形成EGF的过程中,脱去52个水分子、形成6个二硫键,而每形成1个二硫键会脱去2个H,所以相对分子质量减少了18×52+1×2×6=948,B错误;
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,即EGF能促进细胞增殖体现了膜蛋白信息传递的功能,D正确。
故选B。
17. 取某动物组织的三种细胞器,测定其蛋白质、脂质和核酸的含量,结果如下。下列叙述错误的是( )
蛋白质/%
脂质/%
核酸/%
细胞器甲
67
20
少量
细胞器乙
59
20
0
细胞器丙
46
0
54
A. 细胞器甲可能是细胞进行光合作用的场所
B. 细胞器乙可能与蛋白质的加工运输有关
C. 细胞器乙可能与细胞内消化有关
D. 细胞器丙会发生生成水的反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞器甲:含蛋白质、脂质(有膜),且含少量核酸,动物细胞中符合的是线粒体,细胞器甲是线粒体,而光合作用的场所是叶绿体,A错误;
B、细胞器乙:含蛋白质、脂质(有膜),无核酸,动物细胞中符合的是内质网、高尔基体、溶酶体等,细胞器乙若为内质网或高尔基体,二者均参与蛋白质的加工、运输,B正确;
C、细胞器乙若为溶酶体,溶酶体含多种水解酶,可参与细胞内消化(如分解衰老细胞器),C正确;
D、含蛋白质、大量核酸,无脂质(无膜),符合的是核糖体,核糖体是氨基酸脱水缩合(合成蛋白质)的场所,脱水缩合过程会生成水,D正确。
故选A。
18. 在液泡发达的植物细胞中,细胞质沿着细胞膜以一定的速度和方向循环流动,这种不断地循环流动称为细胞质环流。下列关于细胞质环流的叙述,正确的是( )
A. 黑藻叶片厚,细胞层数多,有利于观察细胞质环流
B. 高倍显微镜下能观察到黑藻细胞叶绿体具有双层膜
C. 显微镜下观察到的叶绿体是流动的,而细胞质是不流动的
D. 观察到叶绿体几乎不移动,可能与光照不足或温度过低有关
【答案】D
【解析】
【分析】叶绿体的形态和分布会随着光照强度和光照方向发生改变,一般来说,向光一面的叶绿体含量较多。因叶绿体有颜色,便于观察,观察细胞质流动时,应以叶绿体的运动作为参照物。细胞质流动的速度与环境温度的变化有关,在一定的范围内,环境温度越高,细胞质流动的速度越快。细胞质流动的速度与该细胞新陈代谢的强度有关,新陈代谢越强,细胞质流动的速度越快。
【详解】A、黑藻叶片由单层细胞构成,有利于观察细胞质环流,A错误;
B、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,需要在电镜下观察,B错误;
C、显微镜下观察到的叶绿体是流动的,细胞质也是流动的,C错误;
D、观察到叶绿体几乎不移动,可能与光照不足或温度过低导致的细胞代谢较慢有关,D正确。
故选D。
19. 食品中微生物的数量可以反映食品的品质。有一种ATP荧光检测仪,能够通过监测ATP的含量来反映食品中微生物的数量。ATP生物发光原理如下图所示(PPi是两个磷酸分子组成的化合物),下列说法正确的是( )
ATP+荧光素+O2氧化荧光素+AMP+PPi+光
A. ATP是生命活动的直接能源物质,细胞中储存了大量ATP
B. 上述产物中的AMP是RNA的基本组成单位之一
C. 荧光素酶降低了这一反应的活化能,反应前后其结构发生改变
D. 荧光强度越大,说明检测样品中微生物的数量越少
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP是直接能源物质,但细胞中ATP含量少,通过快速合成与分解维持动态平衡,A错误;
B、AMP是核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一,B正确;
C、荧光素酶通过降低反应活化能加速反应,但酶在反应前后结构不变,C错误;
D、微生物数量与ATP含量正相关,荧光强度反映ATP量,故荧光强度越大,说明检测样品中微生物的数量越多,D错误。
故选B。
20. 下图表示真核细胞内几种常见的物质进出细胞的方式,相关说法错误的是( )
A. ①和②均属于被动运输,物质从高浓度处运往低浓度处
B. ③属于主动运输,需消耗能量
C. 参与①②③跨膜运输的蛋白质,在转运物质时都会与被转运的物质结合
D. 图中未表示出所有物质进出细胞的方式
【答案】C
【解析】
【分析】物质进出细胞时,顺浓度梯度的扩散称为被动运输(物质由浓度较高的一侧转运至浓度较低的一侧),包括自由扩散和协助扩散(易化扩散)两种。物质从低浓度一侧运输到高浓度一侧,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种运输方式叫做主动运输。
【详解】A、①是通道蛋白介导的,属于协助扩散,②是载体蛋白介导的,且不消耗能量,属于协助扩散,因此①②均属于被动运输,A正确;
B、③既需要能量也需要载体蛋白,属于主动运输,B正确;
C、载体蛋白会与被转运的物质结合,但通道蛋白不会,C错误;
D、物质出入细胞还有胞吞胞吐,图中未体现,D正确。
故选C。
21. 某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后,继续进行“质壁分离”实验,示意图如下。
下列叙述正确的是( )
A. 实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B. ①与②的分离,与①的选择透过性无关
C. 与图甲相比,图乙细胞吸水能力更强
D. 与图甲相比,图乙细胞体积明显变小
【答案】C
【解析】
【分析】在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度增加,细胞液的渗透压升高,细胞的吸水能力逐渐增强。
【详解】A、“观察叶绿体和细胞质流动”和“观察质壁分离”,均需保持细胞活性,A错误;
B、①与②的分离,与①的选择透过性有关,其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁,但不能通过具有选择透过性的细胞膜,B错误;
C、与图甲相比,图乙细胞处于失水状态,细胞液渗透压升高,吸水能力更强,C正确;
D、与图甲相比,图乙细胞体积几乎不变(植物细胞体积是看细胞壁),D错误。
故选C。
22. 伞藻属是海生的单细胞藻类,可分为“帽”“柄”“足”三部分,下图是伞藻的实验示意图,下列叙述正确的是( )
A. 伞藻是原核生物
B. 由实验可知,新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关
C. 伞藻中的核是细胞多种代谢活动的场所和进行生命活动所必需的
D. 由实验可知,行使遗传物质功能的是细胞核内的DNA
【答案】B
【解析】
【详解】A、伞藻有“帽”“柄”“足”的分化,且“足”内含有细胞核,属于真核生物,A错误;
B、将地中海伞藻的柄嫁接到细圆齿伞藻的足上,新长出的帽为细圆齿伞藻的,而将细圆齿伞藻的柄嫁接到地中海伞藻的足上,新长出的帽为地中海伞藻的,说明新长出的“帽”的形状只与“足”的种类有关,B正确;
C、伞藻中的核是细胞代谢和遗传的控制中心,而多种代谢活动的场所主要是细胞质基质,C错误;
D、伞藻的足中不仅有DNA,还有少量的细胞质,据实验可知,无法确定行使遗传物质功能的是DNA,D错误。
故选B。
23. 肌动蛋白是细胞骨架的主要成分之一,研究表明,Cofilin-1是一种能与肌动蛋白相结合的蛋白质,介导肌动蛋白进入细胞核。Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常。下列有关叙述错误的是( )
A. 肌动蛋白可通过核孔自由进出细胞核
B. Cofilin-1缺少可导致细胞核变形
C. Cofilin-1的基本单位与肌动蛋白的基本单位都是氨基酸
D. Cofilin-1缺失可导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力
【答案】A
【解析】
【详解】A、核孔具有选择透过性,肌动蛋白不能通过核孔自由进出细胞核,肌动蛋白进入细胞核需要Cofilin-1的介导,A错误;
B、分析题意可知,Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白结构和功能异常,引起细胞核变形,核膜破裂,染色质功能异常,B正确;
C、Cofilin-1和肌动蛋白均为蛋白质,基本单位均为氨基酸,C正确;
D、Cofilin-1缺失可导致肌动蛋白不能进入细胞核,从而引起细胞核变形,可能会导致细胞核失去控制物质进出细胞核的能力,D正确。
故选A。
24. 为探究淀粉酶是否具有专一性,有同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述合理的是( )
步骤
甲组
乙组
丙组
①
加入2mL淀粉溶液
加入2mL淀粉溶液
加入2mL蔗糖溶液
②
加入2mL淀粉酶溶液
加入2mL蒸馏水
?
③
60℃水浴加热,然后各加入2mL斐林试剂,再60℃水浴加热
A. 丙组步骤②应加入2mL蔗糖酶溶液
B. 两次水浴加热的主要目的都是提高酶活性
C. 根据乙组的实验结果可判断淀粉溶液中是否含有还原糖
D. 甲、丙组的预期实验结果都出现砖红色沉淀
【答案】C
【解析】
【分析】淀粉酶的专一性指其仅催化淀粉水解,不能催化其他底物(如蔗糖)。实验需设置不同底物与酶的组合,并通过检测还原糖验证结果。斐林试剂用于检测还原糖,但需在沸水浴条件下显色,而题目中实验步骤的温度设置可能影响结果判断。
【详解】A、丙组步骤②应加入2mL淀粉酶溶液,而非蔗糖酶溶液。验证淀粉酶专一性需保持酶相同而底物不同,若加入蔗糖酶则无法证明淀粉酶的作用特性,A错误;
B、第一次60℃水浴是为酶提供最适温度以催化反应,第二次水浴是斐林试剂与还原糖反应的条件,B错误;
C、乙组(淀粉+蒸馏水)未加酶,若未显色说明淀粉本身不含还原糖,若显色则可能底物被污染或分解,因此乙组结果可用于判断淀粉是否含还原糖,C正确;
D、甲组(淀粉+淀粉酶)水解产物为葡萄糖(还原糖),与斐林试剂在水浴条件下呈砖红色;丙组(蔗糖+淀粉酶)无水解产物,故丙组出现蓝色,D错误。
故选C。
25. 研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,P1-P4表示沉淀物,S1-S4表示上清液。据此分析,下列叙述正确的是( )
A. 差速离心法分离细胞器时,叶绿体要比线粒体需要更高的离心速度
B. DNA仅存在于P1、P2和P3中
C. P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D. S1、S2、S3和P4中均有膜结构的细胞器
【答案】C
【解析】
【详解】A、离心速度与细胞器的体积、密度成反比。叶绿体的体积和密度大于线粒体,沉降时需要的离心速度更低,题干中P2(叶绿体)在P3(线粒体)之前分离,说明叶绿体对应的离心速度低于线粒体,A错误;
B、DNA主要分布在细胞核、叶绿体和线粒体中,故P1、S1、P2、S2、P3都有,B错误;
C、叶绿体和线粒体中可以合成部分蛋白质,S3和P4中存在核糖体,也能合成蛋白质,C正确;
D、P4中的核糖体无膜结构,D错误。
故选C。
26. 同学甲和乙以某植物的成熟叶肉细胞为实验材料,各自进行了质壁分离及复原实验的拓展实验,所用溶液有蔗糖溶液和 KNO3溶液,图 1、图 2 分别为同学甲和乙的实验结果,实验期间严格遵循单一变量原则,同学甲用溶液处理材料 10 min 后测量原生质体的体积。下列相关叙述错误的是( )
A. 同学甲和乙使用的溶液分别是蔗糖溶液和 KNO3溶液
B. 该叶肉细胞的细胞液浓度大约与 0.16 mol·L-1的蔗糖溶液相当
C. 推测图 1 中,0.48 mol·L-1 对应的测量结果与 0.40 mol·L-1基本相同
D. 图 2 中,4 min 时该植物的成熟叶肉细胞开始吸收乙同学所用溶液中的溶质
【答案】D
【解析】
【详解】A、蔗糖分子不能进入细胞,因此用蔗糖溶液处理时,细胞只会发生质壁分离,原生质体体积持续减小(如图 1);KNO3溶液中的K+、NO3-可通过主动运输进入细胞,细胞先质壁分离,后因溶质进入导致细胞液浓度升高,发生质壁分离复原,原生质体体积先减小后增大(如图 2)。因此甲用蔗糖溶液,乙用KNO3溶液,A正确;
B、在图1中,当蔗糖溶液浓度为0.16mol⋅L−1时,原生质体的相对体积等于 “初始体积”,说明此时细胞既不吸水也不失水,细胞液浓度与该蔗糖溶液浓度相当,B正确;
C、图1中,蔗糖溶液浓度越高,细胞失水越多,原生质体体积越小。当浓度达到一定值(如0.40mol⋅L−1)后,细胞可能因过度失水而死亡,原生质体体积不再变化。因此0.48mol⋅L−1蔗糖溶液处理的结果与0.40mol⋅L−1基本相同,C正确;
D、图2中,原生质体体积在4min 前就已经开始增大,说明细胞在4min前就已经开始吸收KNO3溶液中的溶质(K+、NO3-),使细胞液浓度升高,进而发生质壁分离复原,D错误。
故选D。
27. 如图甲、乙表示两种生物的结构模式图,其中数字代表不同的细胞结构。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲和乙细胞都是真核细胞,⑥⑦⑨中都含有核酸
B. 没有⑦可能是植物细胞,具有⑫一定是动物细胞
C. 蓝细菌可以进行光合作用,故蓝细菌细胞中也含有⑦
D. 向细胞内注射物质后,①上会留下一个空洞
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲和乙细胞均有以核膜为界限的细胞核,都是真核细胞,⑥线粒体和⑦叶绿体中都含有DNA,⑨核糖体中含有RNA,因此⑥⑦⑨中都含有核酸,A正确;
B、植物的根尖细胞中没有叶绿体,中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中,没有⑦叶绿体的细胞可能是植物细胞,具有⑫中心体的细胞不一定是动物细胞,可能是低等植物细胞,B错误;
C、蓝细菌是由原核细胞构成的原核生物,其细胞中无⑦叶绿体,但有藻蓝素和叶绿素,因此能进行光合作用,C错误;
D、向细胞内注射物质后,①细胞膜上不会留下一个空洞,因为细胞膜具有流动性,D错误。
故选A。
28. 物质出入细胞时,物质运输速率与物质浓度、O2浓度的关系如下图所示。下列物质出入细胞的方式中同时符合曲线②和④的是( )
A. CO2运出人体细胞
B. 水分子借助水通道蛋白进出细胞
C. 小肠上皮细胞从小肠液中吸收氨基酸
D. 葡萄糖进入红细胞
【答案】C
【解析】
【详解】A、B、C、D、曲线②物质运输速率受物质浓度影响,达一定浓度后不再增加,是协助扩散或主动运输;曲线④运输速率与O2浓度有关(需能量 ),为主动运输。CO2运出细胞是自由扩散,水分子经水通道蛋白是协助扩散,小肠上皮细胞从小肠液中吸收氨基酸是主动运输,符合曲线②和④,葡萄糖进入红细胞是协助扩散,符合曲线②,C正确,A、B、D错误。
故选C。
29. 从某种微生物细胞中分离得到了一种酶Q,为了探究该酶的最适温度进行了相关实验,实验结果如图甲所示。图乙为酶Q在60℃下催化一定量的底物时,生成物的量随时间变化的曲线。下列叙述正确的是( )
A. 由图甲可知,该种微生物适宜在低温环境中生存
B. 酶Q的最适温度在60℃左右
C. 升高图乙实验的反应温度,t1时生成物的量一定增加
D. 图乙中,在t2时限制生成物的量的因素可能是底物的量
【答案】D
【解析】
【详解】A、 从图甲中可以看出,在低温条件下,酶Q的相对活性较低。由于酶是生物体内重要的催化剂,其活性会影响微生物的代谢过程,所以该种微生物不适宜在低温环境中生存,A错误;
B、分析图甲各温度的实验数据可知,随温度升高,酶的活性一直在增强,没有出现下降的趋势,故不能得到酶活性的最适温度,B错误;
C、图乙是在60℃下进行的实验,若60℃低于最适温度,升高反应温度,有可能使酶Q的活性提高,从而加快反应速率,那么在t1时生成物的量可能增加;若60℃高于最适温度,反之则可能减少,C错误;
D、在图乙中,t2时生成物的量不再增加,此时反应速率为0,限制生成物量的因素可能是底物已经被完全消耗,即底物的量有限,D正确。
故选D。
30. 正常情况下,有效磷浓度低于植物根细胞内的磷浓度,某些解磷真菌能分泌酸性酶将土壤中的有机固态磷转化为有效磷,利于植物吸收。植物吸收的磷主要储存于液泡中,缺磷时液泡中的磷可进入细胞质基质。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下植物根细胞吸收有效磷需要消耗能量
B. 无机磷从液泡进入细胞质基质需要蛋白质参与
C. 植物吸收的磷可参与构成细胞的生物膜系统
D. 解磷真菌分泌酸性磷酸酶的过程使细胞膜面积减少
【答案】D
【解析】
【详解】A、正常情况下,有效磷浓度低于根细胞内,吸收方式为逆浓度梯度的主动运输,需载体和能量,A正确;
B、据题干信息可知,无机磷从液泡(高浓度)到细胞质基质(低浓度)为协助扩散,需转运蛋白参与,B正确;
C、磷是磷脂、核酸等的组成元素,生物膜含磷脂,故植物吸收的磷可参与构成生物膜系统,C正确;
D、解磷真菌分泌酸性磷酸酶的方式为胞吐,胞吐通过囊泡与细胞膜融合释放物质,此过程会使细胞膜面积暂时增加,而非减少,D错误。
故选D。
二、非选择题(本大题共4小题,共40分)
31. 生物大分子多是由许多相同或相似的基本单位组成的多聚体,甲图表示不同化学元素所组成的基本单位,乙图表示细胞利用基本单位合成生物大分子的示意图,请根据所学知识回答下列问题:
(1)若甲图中①为某多聚体的单体,在形成多聚体时,发生的反应是______,单体与单体之间通过______(化学键)相连接,如人的血红蛋白由4条(α、α、β、β)多肽链组成,其中每条α链含氨基酸141个,每条β链含氨基酸146个,则血红蛋白彻底水解需要水分子数______。
(2)若甲图中③组成的大分子物质是原核生物的遗传物质,则基本单位③是______。
(3)若乙图中的生物大分子主要在动物肝脏和肌肉细胞内合成,则该生物大分子是______,其作用是______。若乙图中的生物大分子是植物细胞壁的主要成分,其基本单位是______。
(4)除图示模型外,生物大分子之间具有的共性是以______作为结构基础的,因此“碳是生命的核心元素”。
【答案】(1) ①. 脱水缩合 ②. 肽键 ③. 570 (2)脱氧核苷酸
(3) ①. 糖原 ②. (动物细胞的)储能物质 ③. 葡萄糖 (4)碳骨架
【解析】
【分析】分析题图:图甲①含有C、H、O、N,可能是蛋白质,②含有C、H、O,可能是糖类,③含有C、H、O、N、P,可能是核酸。图乙是多聚体形成过程。
【小问1详解】
甲图中①是含有C、H、O、N四种元素的大分子蛋白质,是氨基酸通过脱水缩合的方式形成的,化学键叫做肽键,人的血红蛋白由4条(α、α、β、β)多肽链组成,其中每条α链含氨基酸141个,每条β链含氨基酸146个,则血红蛋白含肽键数=氨基酸数-肽链条数=141×2+146×2-4=570个,则血红蛋白彻底水解至少需要的水分子数是570。
【小问2详解】
甲图中③是含有C、H、O、N、P五种元素的生物大分子,是原核生物的遗传物质即DNA,其基本单位是脱氧核苷酸。
【小问3详解】
甲图中②含有C、H、O三种元素组成的生物大分子物质是细胞中重要的储能物质即多糖,糖原可在动物肝脏和肌肉细胞内合成。动物细胞特有的该大分子是糖原。植物细胞壁的主要成分是纤维素,纤维素属于多糖,其基本单位是葡萄糖。
【小问4详解】
生物大分子都是以碳链为基本骨架,因此“碳是生命的核心元素”。
32. 日本科学家大隅良典获得2016年的诺贝尔生理学或医学奖,表彰他在阐述细胞自噬机制方面所做出的杰出贡献。细胞自噬是细胞组分在溶酶体或液泡中降解和再利用的过程,广泛存在于真核细胞中。下图表示某细胞溶酶体形成及发挥作用的过程。
回答下列问题:
(1)据图分析,溶酶体直接来源于_________(填细胞器名称),溶酶体消化自身物质和细胞器,还能消化_________。自噬过程中,包裹着待降解物质的自噬体需沿着_________移动到溶酶体附近并与之融合,这一过程体现了生物膜具有_________的结构特性。溶酶体内水解酶的合成、加工、转运过程所经过的细胞器依次为_________(用文字和箭头表示)。
(2)下列关于细胞自噬过程的叙述,错误的是哪一项?_________。
A. 细胞自噬发生于细胞质中
B. 各细胞器在功能上既独立又相互联系
C. 水解酶是执行细胞自噬的重要物质
D. 自噬过程产生的降解产物被细胞全部重新利用
(3)已知低糖培养可增加细胞中自噬体的数量,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响。科研团队对三组细胞(A组、B组、C组)进行了如下表的处理,经过一段时间培养后,细胞内自噬体含量最多的是_________;通过细胞自噬回收物质最多的是_________。
A组
B组
C组
培养条件
正常糖
低糖
低糖
是否加入氯喹
否
否
是
【答案】(1) ①. 高尔基体 ②. 外界吞入的细菌等病原体(或外界吞入的颗粒) ③. 细胞骨架##微管 ④. (一定的)流动性 ⑤. 核糖体→内质网→高尔基体(→溶酶体) (2)D
(3) ①. C ②. B
【解析】
【分析】细胞自噬是细胞在溶酶体的参与下降解细胞自身物质的过程。由题图可知:细胞中由内质网等结构形成双层膜的膜泡,并逐渐扩展,包裹待降解的细胞器或其他内含物,然后闭合形成自噬体,进而与溶酶体融合,形成自噬溶酶体,内含物被溶酶体内多种水解酶消化分解,溶酶体消化后的物质有些被排出体外,有些被重新利用。
【小问1详解】
结合图示分析,溶酶体直接来源于高尔基体,溶酶体内有多种水解酶,能消化自身物质和细胞器,还能消化外界吞入的细菌等病原体(或外界吞入的颗粒)。自噬过程中,包裹着待降解物质的自噬体需沿着细胞骨架移动到溶酶体附近并与之融合,融合过程生物膜发生了形变,体现了生物膜具有一定的流动性。溶酶体内水解酶化学本质是蛋白质,其合成在核糖体上,加工和运输需要内质网和高尔基体,因此溶酶体内水解酶的合成、加工、转运过程所经过的细胞器依次为核糖体→内质网→高尔基体(→溶酶体)。
【小问2详解】
A、结合图示可知,细胞自噬发生在细胞质中,A正确;
B、细胞中的许多细胞器都有生物膜包裹,它们之间相互独立,但各细胞器之间也相互联系,如分泌蛋白的合成、加工运输需要多种细胞器的共同参与,B正确;
C、细胞自噬过程中物质的分解需要溶酶体内水解酶的催化,C正确;
D、自噬过程产生的降解产物部分被细胞重新利用,部分释放到细胞外,D错误。
故选D。
【小问3详解】
由于低糖培养可增加细胞中自噬体的数量,有机化合物氯喹可抑制自噬体和溶酶体的融合,但对自噬体的产生无明显影响,所以低糖且添加氯喹的C组细胞内自噬体含量最多。低糖可以产生更多的自噬体,有利于进行自噬,因此B组通过细胞自噬回收物质最多。
33. 《荔枝图序》描述了荔枝采摘后的情况:“一日而色变,二日而香变,三日而味变”。而电视剧《长安的荔枝》中,小吏李善德受命将岭南的鲜荔枝运送到千里之外的长安,将这看似不可能完成的任务变成了现实。现在科学家们已经弄清色变的原理,如下图:
(1)参与酶促褐变反应的酶类主要是多酚氧化酶(PPO),它催化上述反应的作用机理是______,PPO 主要游离在细胞质基质中,而酚类物质存在于细胞液中。自然状态(未离本枝)下,成熟的荔枝没有发生褐变可能与细胞中______系统的分隔作用有关,使多酚氧化酶不能与多酚类物质相遇,避免发生褐变反应。
(2)食品添加剂 L-半胱氨酸含有的特殊基团可以结合 PPO 上的铜离子,或取代组氨酸残基。据此可判断,L-半胱氨酸通过改变酶的______从而使酶的活性降低,______(填“促进”或“抑制”)褐变反应发生。科研人员为研究 L-半胱氨酸的作用特性,在 PPO 酶量一定的条件下进行实验,对照组试管中加入一定量的酚类物质,实验组试管中加入酚类物质和一定量 L-半胱氨酸的混合物,对照组结果如下图,请在图中绘出实验组结果曲线______。
(3)研究小组探究“不同温度对PPO活性的影响”实验步骤和结果记录表如下:
步骤顺序
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
试管7
试管8
①加入PPO粗酶液
2mL
2mL
2mL
2mL
②加入酚类底物
2mL
2mL
2mL
2mL
③混合
混合振荡
混合振荡
混合振荡
混合振荡
④温度预处理
0℃
15℃
30℃
45℃
⑤保温
置相应温度下水浴保温5min,取出后立即加入2mL三氯乙酸(强酸)
⑥观察实验结果
+
+++
+++++
+++
(注:反应底物充足;实验结果中“+”越多褐色越深)
实验步骤顺序有不妥之处,该实验正确的步骤是①→②→______→⑥(用序号和箭头表示)。步骤中加2mL三氯乙酸的目的是______。从实验结果来看,溶液褐色的程度越深,说明酶的活性越______。反应过程中,各组pH值保持相同且为6.5的原因是______。为探究PPO的最适温度,应在______范围内进一步设置温度梯度。
【答案】(1) ①. 降低化学反应的活化能 ②. 生物膜
(2) ①. 空间结构 ②. 抑制 ③.
(3) ①. ④→③→⑤ ②. 终止酶促反应(或使PPO失活,防止后续反应干扰结果) ③. 高 ④. 控制无关变量 ⑤. 15℃~45℃
【解析】
【分析】一般影响酶活性的因素包括:温度、pH等,在高温、过酸、过碱的条件下,酶的空间结构会改变,在低温条件下酶的活性会降低。
【小问1详解】
酶的作用机理是降低化学反应的活化能;成熟荔枝未离本枝前没发生褐变,是因为细胞的生物膜系统(如细胞膜、液泡膜等)将多酚氧化酶(PPO)和酚类物质分隔开,使它们不能相遇。
【小问2详解】
L-半胱氨酸结合PPO上的铜离子或取代组氨酸残基,会改变PPO的空间结构,进而降低其活性;因为L-半胱氨酸降低了PPO的活性,而PPO催化褐变反应,所以会抑制褐变反应发生;实验组由于L-半胱氨酸抑制了PPO的活性,所以褐变反应速率会比对照组慢,曲线应在对照组曲线下方,整体趋势是随着酚类物质浓度增加,褐变反应速率上升,但上升幅度比对照组小。(绘图时,横坐标为酚类物质浓度,纵坐标为褐变反应速率,实验组曲线起点与对照组相同,之后上升更平缓)如下:。
【小问3详解】
探究“温度对酶活性的影响”时,需先将酶和底物分别置于对应温度下预处理(保证反应起始温度一致),再混合反应。原步骤先混合再升温,会导致混合后温度未稳定时反应已启动,因此正确步骤为①→②→④→③→⑤→⑥。三氯乙酸是强酸,可使PPO变性失活,从而终止酶促反应,避免保温后取出过程中温度变化继续反应,干扰实验结果。实验结果中“+”越多褐色越深,说明生成的有色物质越多,即酶催化反应的程度越高,因此酶的活性越高。pH是影响酶活性的无关变量,实验中保持各组pH相同且适宜(6.5),是为了控制无关变量,保证实验中只有温度一个自变量,确保结果的科学性。实验结果显示,30℃时褐色最深(酶活性最高),15℃和 45℃时活性次之,0℃时活性最低。因此最适温度应在活性较高的15℃~45℃范围内。
34. 盐地碱蓬能生活在靠近海滩或者海水与淡水汇合的河口地区,它能在盐胁迫逆境中正常生长,与其根细胞独特的转运机制有关。下图是盐地碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫的示意图(HKT1、AKT1、SOS1和NHX均为转运蛋白)。请回答下列问题:
(1)盐地碱蓬根细胞的细胞质基质与细胞液、细胞膜外的pH不同,这种差异主要由H+—ATP泵以________方式将H+转运到细胞外和液泡内来维持的。这种H+的分布特点为图中的______蛋白运输Na+提供了动力,以减少其对细胞代谢的影响。
(2)在高盐胁迫下,当盐浸入到根周围的环境时,Na+通过HKT1以______的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,影响细胞代谢。盐地碱蓬的根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞代谢恢复正常,其中细胞质基质中的Ca2+对AKT1的作用为______(填“激活”或“抑制”)。
(3)为验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,科研小组进行实验:
①实验材料:盐地碱蓬幼苗、Ca2+转运蛋白抑制剂溶液、一定浓度的NaCl、KCl的高盐培养液等。
②实验步骤:
a.取生长发育基本相同的盐地碱蓬幼苗分成甲、乙两组,放入一定浓度的含NaCl、KCl的高盐培养液中培养;
b.甲组加入2mL蒸馏水,乙组加入______;
c.一段时间后测定______。
③预测实验结果及结论:若与甲组比较,乙组______,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
(4)根据题目所给信息及所学知识,农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有______。(写出两点)
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. SOS1 和NHX
(2) ①. 协助扩散 ②. 激活
(3) ①. 2ml(等量)钙离子转运蛋白抑制剂溶液 ②. 两组培养液中的钠离子和钾离子浓度 ③. 培养液中钠离子浓度较低,钾离子浓度较高
(4)增施钙肥;灌溉降低土壤溶液浓度
【解析】
【分析】由题意和图可知:在高盐胁迫下,位于细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵,通过主动运输的方式,将细胞质基质中的H+分别转运至细胞外和液泡内,从而维持细胞和液泡内外的H+浓度分布的差异。H+顺浓度梯度进入细胞和从液泡中出来产生的势能分别将Na+运出根细胞和将Na+运入液泡内。
【小问1详解】
H+ −ATP泵 转运 H+ 消耗 ATP(图中有 ADP+Pi 生成),属于主动运输;H+ 的分布(细胞膜外、液泡内pH 低,细胞质基质pH 高)形成了H+浓度差,为SOS1、NHX蛋白运输 Na+ 提供了动力(利用H+ 顺浓度梯度的势能)。
【小问2详解】
Na+进入通过根部细胞不消耗能量,以协助扩散的方式大量进入根部细胞;高盐胁迫下,Na+ 抑制K+ 进入细胞; Ca2+ 调节后使K+ 运输恢复,说明 Ca2+对 AKT1(K+ 转运蛋白)的作用是激活。
【小问3详解】
验证Ca2+在高盐胁迫下对盐地碱蓬吸收Na+、K+的调节作用,自变量是Ca2+转运蛋白抑制剂的有无,因变量是高盐培养液中Na+、K+浓度,而对实验结果有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此结合实验设计应遵循的对照原则分析实验步骤可推知:乙组应加入2mLCa2+转运蛋白抑制剂溶液(或等量的Ca2+转运蛋白抑制剂溶液)。由于该实验是验证性实验,其结论是已知的,即在高盐胁迫下,细胞质基质中的Ca2+对HKT1和AKT1的作用依次为抑制、激活,但Ca2+转运蛋白抑制剂能够抑制Ca2+转运蛋白的作用,进而使乙组根细胞借助Ca2+调节Na+、 K+转运蛋白的功能受到抑制。所以预期的实验结果及结论是:与甲组相比,乙组培养液中Na+浓度较低,K+浓度较高,说明Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例。
【小问4详解】
由题意可知,Ca2+在一定程度上能调节细胞中Na+、K+的比例,使细胞内的蛋白质合成恢复正常,所以可通过增施钙肥达到促进盐化土壤中耐盐作物增产的目的,也可以通过灌溉降低土壤溶液浓度减弱高盐环境对植物的胁迫作用。
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