精品解析:山西省部分学校2025-2026学年高一上学期12月月考生物试题
2025-12-17
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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) | 山西省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.98 MB |
| 发布时间 | 2025-12-17 |
| 更新时间 | 2025-12-17 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-12-17 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55482598.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
山西省2025-2026学年高一选科调研检测
生物学试题
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
一、单选题(16小题,每小题3分,共48分)
1. 下列关于生物体结构层次的叙述,正确的是( )
A. 寨卡病毒和大肠杆菌结构上的主要区别是有无细胞结构
B. 没有线粒体的原核细胞,只能进行无氧呼吸
C. 哺乳动物体和被子植物体内都具有多种器官和系统
D. 一个池塘中的所有鱼、虾、水草共同构成一个生物群落
【答案】A
【解析】
【详解】A、寨卡病毒无细胞结构,大肠杆菌为原核生物(有细胞结构),二者主要区别在于有无细胞结构,A正确。
B、部分原核细胞(如硝化细菌)虽无线粒体,但含与有氧呼吸相关的酶,可在细胞膜上进行有氧呼吸,B错误;
C、哺乳动物体具有器官和系统层次,但被子植物仅有器官层次(根、茎、叶等),无系统层次,C错误;
D、生物群落需包含该区域所有生物(包括微生物、植物、动物等),仅鱼、虾、水草不能代表完整群落,D错误。
故选A。
2. 支原体和蓝细菌在细胞结构、代谢方式等方面存在显著差异。下列相关叙述正确的是( )
A. 由于支原体比蓝细菌细胞体积更大,所以其代谢速率也更快
B. 蓝细菌有以核膜为界限的细胞核,而支原体没有细胞核
C. 蓝细菌的细胞壁成分与植物细胞相同,主要是纤维素和果胶
D. 支原体和蓝细菌都具有细胞膜、细胞质、核糖体等细胞结构
【答案】D
【解析】
【详解】A、支原体是已知最小的原核生物(直径约0.1-0.3μm),蓝细菌体积更大(如颤藻直径约5-10μm)。体积较小的支原体相对表面积更大,物质交换效率更高,理论上代谢速率更快,A错误;
B、支原体和蓝细菌均为原核生物,其遗传物质(DNA)存在于拟核区,均无核膜包被的细胞核,B错误;
C、蓝细菌细胞壁成分为肽聚糖,而植物细胞壁主要成分为纤维素和果胶,二者成分不同,C错误;
D、支原体和蓝细菌都具有细胞膜、细胞质、核糖体等细胞结构,D正确。
故选D。
3. “海水稻”是袁隆平院士团队培育的一种能耐受盐碱地的特殊水稻,其良好的抗逆性为解决全球粮食安全问题提供了新思路。下列有关“海水稻”细胞中元素与化合物的叙述,正确的是( )
A. 构成“海水稻”细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到
B. 水稻细胞中含量最多的有机物是纤维素,因此其茎秆坚韧
C. 与普通水稻相比,海水稻细胞内含量最多的元素必然是C元素
D. 由于生长环境特殊,海水稻细胞中存在较多Fe、Mn等大量元素
【答案】A
【解析】
【详解】A、生物界与非生物界具有统一性,构成生物体的化学元素在无机自然界中都能找到,A正确;
B、水稻细胞中含量最多的有机物是蛋白质,纤维素是细胞壁主要成分,B错误;
C、活细胞中含量最多的元素是氧(O)元素,而非碳(C)元素,海水稻与普通水稻均遵循此规律,C错误;
D、Fe(铁)、Mn(锰)属于微量元素,并非大量元素(C、H、O、N、P、S等),D错误。
故选A。
4. 下图表示对小麦种子所做的一系列处理与分析,据图分析下列有关说法错误的是( )
A. 晒干后种子①中自由水与结合水的比值会下降
B. 烘干的过程损失的⑤主要代表细胞中结合水
C. 种子①和②播种后都可吸收足量的水分并萌发
D. ③代表有机物燃烧后的灰烬,主要是无机盐
【答案】C
【解析】
【详解】A、种子晒干后自由水含量显著减少,而结合水含量相对稳定,导致自由水与结合水的比值下降,A正确;
B、烘干过程导致种子质量继续减轻,这部分损失的水分(⑤)主要是在高温下被破坏并散失的结合水,B正确;
C、种子①(晒干种子)只失去了大量自由水,结合水和细胞结构完整,仍保持生命力,播种后能吸水恢复代谢,从而萌发;种子②(烘干种子)在高温烘干过程中,维持细胞结构的结合水已大量丧失,导致蛋白质变性,种子已经死亡,因此②即使吸水也无法恢复生命活动,不能萌发,C错误;
D、将种子彻底燃烧后,有机物(如糖类、脂质、蛋白质等)被氧化成二氧化碳和水等挥发性物质散失,剩下的灰烬(③)主要为无机盐,D正确。
故选C。
5. 糖尿病是以高血糖为特征的代谢性疾病,科学管理需要综合施策。下列相关叙述错误的是( )
A. 饮食方面,应严格控制所有糖类摄入,包括米饭、馒头等主食
B. 运动方面,规律运动能直接消耗血液中的葡萄糖,有助于降低血糖
C. 监测方面,需定期监测血糖,以便及时了解病情和调整治疗方案
D. 用药方面,胰岛素作为蛋白质类药物一般通过注射使用不能口服
【答案】A
【解析】
【详解】A、饮食管理强调控制易吸收的单糖、二糖摄入,但主食(如米饭、馒头)中的多糖(淀粉)需经消化分解才能吸收,并非完全禁止。糖尿病患者仍需适量摄入复合糖类以满足能量需求,过度限制可能导致低血糖或营养失衡。A错误;
B、规律运动可促进骨骼肌等组织加速摄取、利用葡萄糖,直接消耗血液中的葡萄糖,从而降低血糖浓度,B正确;
C、定期监测血糖可评估血糖稳态维持情况,为调整饮食、运动或药物方案提供依据,C正确;
D、胰岛素为蛋白质类激素,口服会被消化道中蛋白酶分解失活,故需通过注射维持其生物活性,D正确。
故选A。
6. 2023年,新疆利用伊犁河谷的冷水资源成功规模化养殖的“三文鱼”喜获丰收,并销往全国,打破了我国三文鱼依赖进口的局面。下列相关叙述错误的是( )
A. 新疆三文鱼的肌肉细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
B. 烹饪后鱼肉更易消化,是因高温破坏了肽键使蛋白质彻底水解
C. 三文鱼体内运输氧气的血红蛋白具有特定的空间结构以实现其功能
D. 三文鱼与人体内的蛋白质种类虽然不同,但所含有氨基酸种类相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、肌肉细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质,这是细胞结构的基本组成,A正确;
B、高温烹饪使蛋白质变性,破坏的是蛋白质的空间结构(如氢键等次级键),而非肽键(共价键)。蛋白质彻底水解需蛋白酶或强酸强碱催化,高温仅使其空间结构改变,更易被蛋白酶分解,但并非直接水解,B错误;
C、血红蛋白的功能依赖于其特定的空间结构(四级结构),以结合和运输氧气,C正确;
D、不同生物蛋白质种类不同,但构成蛋白质的氨基酸种类基本相同,这是生物界的统一性,D正确。
故选B。
7. 核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。如图表示甲、乙两种核酸分子局部片段及其中某种单体的示意图,其中数字代表五碳糖中碳原子所在的位置。下列叙述正确的是( )
A. 核酸甲代表DNA,其彻底水解可得到4种脱氧核苷酸
B. 图中M的2'和3'碳原子上分别连接的是(—OH)和(—H)
C. 核酸乙通常为双链结构,所有病毒的遗传信息都储存在核酸乙中
D. 在真核细胞中核酸甲主要分布在细胞核,核酸乙主要分布在细胞质
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲彻底水解后得到的是磷酸、脱氧核糖和A、G、C、T四种碱基,而不是四种核苷酸,A错误;
B、图中M代表脱氧核糖,2’碳原子上连接的是—H,3’碳原子上连接的是—OH,B错误;
C、RNA一般都是单链结构,DNA病毒的遗传信息储存在DNA内,C错误;
D、真核细胞中,DNA主要分布在细胞核,线粒体和叶绿体中也含有少量DNA,RNA主要分布在细胞质,但细胞核内也有RNA,D正确。
故选D。
8. 脂筏模型是流动镶嵌模型的重要补充,下图示意脂筏结构,下列叙述正确的是( )
A. 脂筏的基本支架是磷脂双分子层,其中磷脂分子的头部疏水,尾部亲水
B. 脂筏上的跨膜蛋白和锚定蛋白都是均匀对称分布的,都与物质运输有关
C. 脂筏上的胆固醇和磷脂都属于固醇类物质,它们都具有一定的流动性
D. 细胞膜外的糖类分子能与脂质结合形成糖脂,糖脂与细胞间信息传递有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,在形成双分子层时,疏水尾部相对排列在内部,亲水头部朝向内外两侧的水环境,A错误;
B、题图所示脂筏区域的蛋白质分布也具有不对称性,这种不对称分布与功能特异性密切相关。跨膜蛋白确实参与物质运输,但锚定蛋白和脂筏上的其他蛋白功能多样,还包括信号转导、细胞连接等,并非都与物质运输直接相关,B错误;
C、胆固醇属于固醇类,而磷脂属于磷脂类,是两类不同的脂质,C错误;
D、在细胞膜外表面,糖类分子与脂质(形成糖脂)或蛋白质分子(形成糖蛋白)结合,共同构成糖被。糖被在细胞识别、免疫应答、信息传递等过程中起关键作用,D正确。
故选D。
9. 在植物细胞的高尔基体附近,可以观察到许多由膜包围的小囊泡,这些囊泡负责将合成细胞壁的物质运输到细胞膜。下列相关叙述正确的是( )
A. 纤维素的合成过程主要由游离在细胞质基质中的核糖体完成
B. 内质网、高尔基体和细胞膜都参与到此过程,体现出生物膜的流动性
C. 囊泡运出的过程中高尔基体膜面积显著减小,细胞膜膜面积不变
D. 为囊泡运出过程提供能量的细胞器是细胞中的叶绿体和线粒体
【答案】B
【解析】
【详解】A、核糖体是蛋白质合成的场所,A错误;
B、内质网初步加工蛋白质并形成囊泡运输至高尔基体,高尔基体进一步加工后形成囊泡运输至细胞膜,该过程依赖囊泡与膜的融合,体现了生物膜的流动性,B正确;
C、囊泡从高尔基体运出时,高尔基体膜面积减小;但囊泡与细胞膜融合后,细胞膜面积会增大,C错误;
D、囊泡运输过程需ATP供能,提供能量的细胞器是线粒体,叶绿体通过光合作用产生的ATP用于暗反应。D错误。
故选B。
10. 受精卵是个体发育的起点,新生命由此开始。关于哺乳动物受精卵形成及早期发育过程中细胞核的结构与功能,下列叙述正确的是( )
A. 精子和卵细胞通过细胞膜上的受体进行识别,体现了细胞膜控制物质进出的功能
B. 精子与卵细胞融合后细胞核的核膜会逐渐消失,染色体上DNA和蛋白质会被水解
C. 受精卵细胞核的核仁是合成核糖体RNA的场所,核糖体的组装则在细胞质中完成
D. 受精卵细胞核上的核孔数量为固定值,不会随着受精卵细胞的代谢强度发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A、精子和卵细胞通过细胞膜上的糖蛋白(受体)进行特异性识别,该过程体现的是细胞膜进行细胞间信息交流的功能,A错误;
B、精子与卵细胞融合后,二者细胞核分别形成雄原核和雌原核,核膜不会消失,随后两原核融合形成受精卵细胞核。该过程中染色体DNA和蛋白质不会被水解,否则将破坏遗传物质的稳定性,B错误;
C、核仁是细胞核中rRNA(核糖体RNA)合成的场所,合成的rRNA与蛋白质在细胞质中组装成核糖体。C正确;
D、核孔是核质间物质交换的通道,其数量与细胞代谢强度密切相关。受精卵早期发育过程中代谢旺盛,需大量物质(如mRNA、酶)通过核孔运输,故核孔数量会动态增加,而非固定不变,D错误。
故选C。
11. 科研人员用洋葱表皮细胞进行质壁分离实验。将细胞分别置于蔗糖溶液(对照组)和含不同添加物的蔗糖溶液中,测定质壁分离初始时间,结果如下表。下列叙述正确的是( )
组号
处理方式
质壁分离初始时间(s)
①
0.3mol/L蔗糖溶液
120
②
0.3mol/L蔗糖溶液+0.05mol/LCaCl2
65
③
0.3mol/L蔗糖溶液+0.1mol/L脯氨酸
190
A. ①组质壁分离开始后,液泡的渗透压会逐渐上升直到大于胞外蔗糖溶液
B. ②组加速质壁分离是因为Ca2+会直接破坏细胞膜结构,增加其通透性
C. ③组脯氨酸被细胞吸收后可积累在胞内,增强表皮细胞的保水能力
D. 提高③组中脯氨酸溶液的浓度,可能会导致质壁分离初始时间延迟
【答案】C
【解析】
【详解】A、质壁分离开始后,细胞持续失水,液泡内溶质浓度逐渐升高,渗透压随之上升,直至液泡渗透压等于胞外蔗糖溶液渗透压,A错误;
B、Ca2+可通过影响膜蛋白功能或细胞壁结构增加细胞膜通透性,但不会直接破坏细胞膜结构,B错误;
C、脯氨酸可被植物细胞吸收,被吸收后可提高胞内溶质浓度,增强细胞吸水能力从而延缓质壁分离,C正确;
D、提高脯氨酸浓度会进一步增加胞外渗透压,但脯氨酸可被细胞主动吸收,导致胞内渗透压升高更多,细胞保水能力增强,一定会导致质壁分离初始时间延迟(与③组190s相比可能更长),而非可能,D错误。
故选C。
12. 研究发现,对“妃子笑”荔枝喷施钾肥后,果肉细胞的液泡中蔗糖含量会增加。液泡膜上有一种H+-ATPase(质子泵),能消耗能量将质子(H+)泵入液泡,形成质子浓度梯度。蔗糖能够依靠这种梯度从细胞质进入液泡。下列相关叙述错误的是( )
A. 钾离子进入细胞的过程需要依赖细胞膜表面的载体蛋白协助
B. 除蔗糖外果肉细胞的液泡中还可能含有无机盐、果糖等物质
C. 液泡膜上质子泵通过消耗ATP将H+泵入液泡,属于主动运输
D. 依靠质子浓度梯度和载体蛋白将蔗糖运进液泡,属于协助扩散
【答案】D
【解析】
【详解】A、钾离子作为无机盐离子,进入细胞需通过载体蛋白介导的主动运输或协助扩散,A正确;
B、液泡内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,B正确;
C、质子泵消耗ATP将H⁺逆浓度梯度泵入液泡,属于典型的主动运输(需要载体蛋白、能量并且逆梯度),C正确;
D、蔗糖进入液泡依赖膜两侧的H+电化学势能差,属于协同转运,D错误。
故选D。
13. 唾液腺细胞能够分泌唾液淀粉酶到口腔中帮助消化淀粉。该酶在细胞内合成后,被包裹在囊泡中运输到细胞膜,最终释放到细胞外。下列相关叙述正确的是( )
A. 将唾液淀粉酶通过囊泡释放到细胞外的过程,需要消耗能量
B. 若抑制细胞能量供应,只会影响该酶的分泌,不影响其合成
C. 将唾液淀粉酶分泌到细胞外的过程需要囊泡穿过2层细胞膜
D. 唾液淀粉酶只能在口腔环境中发挥作用,体外环境下会失活
【答案】A
【解析】
【详解】A、唾液淀粉酶通过囊泡运输并释放到细胞外属于胞吐过程,该过程依赖囊泡与细胞膜融合,需要消耗ATP供能,A正确;
B、蛋白质合成(转录翻译)及囊泡运输均需能量,抑制能量供应既影响酶合成,也影响囊泡运输,B错误;
C、胞吐过程中,囊泡与细胞膜融合释放内容物,酶未穿过细胞膜(穿过0层膜),C错误;
D、唾液淀粉酶在体外适宜条件(如37℃、中性pH)下仍可催化淀粉水解,并非只在口腔环境作用,D错误。
故选A。
14. 现有不同来源的三种植物蔗糖酶A、B、C,可用于催化蔗糖水解生产糖浆。研究小组在等量酶样品中加入等量蔗糖溶液进行实验,实验甲pH=7时,测定不同温度下的酶活性,结果如图1。实验乙36℃时,测定不同pH下的酶活性,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 在pH=7的条件下,酶A、酶B、酶C的最适温度均为36℃
B. 长期保存酶A和酶B时,最适温度应设为36℃以维持高活性
C. 实验乙中,酶C活性普遍较低,其主要限制因素可能是温度
D. 若在pH=5、温度36℃下生产糖浆,酶B的催化效率高于酶A
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1是在pH=7时,三种酶的催化效率随温度的变化而变化,由图可知酶C的最适温度约为60℃,酶A、B的最适温度约为36℃,A错误;
B、长期保存酶应在低温(如0-4℃),低温保存显著降低分子热运动,减少酶蛋白结构变化风险;低温保存抑制酶催化活性,避免无谓消耗;低温保存减缓可能存在的微生物降解作用。因此保存温度的选择标准是稳定性而非活性最大化,B错误;
C、图2中酶C在不同pH下活性均较低,结合实验乙条件(36℃),说明该温度可能远离酶C的最适温度,温度是其主要限制因素,C正确;
D、对比图1(36℃时酶A、B活性相近)和图2(pH=5时酶A活性显著高于酶B),在pH=5、温度36℃条件下,酶A的催化效率高于酶B,酶A更适用于糖浆生产,D错误。
故选C。
15. 某研究小组利用图1所示“排水集气法”装置,比较百香果研磨液(含过氧化氢酶)、FeCl3溶液和清水对H2O2分解的催化效果,结果如图2.下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验装置也可用于直接探究不同温度条件对过氧化氢酶活性的影响
B. 催化反应结束时FeCl3溶液组量筒内气体体积最大,产生的O2量最多
C. 百香果研磨液组O2产生速率最快,说明百香果研磨液中酶的活性最高
D. 若将H2O2溶液换成等量淀粉溶液,仍可用该装置比较酶与无机催化剂的效率
【答案】C
【解析】
【详解】A、过氧化氢(H2O2)本身受热不稳定,会自行分解。如果设置温度变量,将无法区分产生的氧气是来自酶催化还是H2O2的热分解,这会严重干扰实验结果,A错误;
B、催化剂不改变反应平衡点,三组最终O2产量应相同,B错误;
C、百香果研磨液组曲线斜率最大,说明单位时间内O2产生速率最快,体现酶的高效性,其本质是酶能显著降低化学反应活化能,C正确;
D、淀粉分解不产生气体,无法通过排水集气法测量反应速率,D错误。
故选C。
16. 下图所示物质是细胞中直接能源物质ATP。下列说法错误的是( )
A. ATP水解时,远离“A”的特殊化学键最容易断裂
B. ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示同一物质
C. 细胞膜上载体蛋白磷酸化过程可由ATP提供磷酸基团
D. ATP在各种细胞中含量都很少,但其转化非常迅速
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP水解时,通常是最远离腺苷(A)的磷酸键(即磷酸键)断裂,释放能量,A正确;
B、ATP中的“A”代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成;而RNA中的碱基“A”仅指腺嘌呤,不包括核糖,因此,两者不是同一物质,B错误;
C、载体蛋白的磷酸化是细胞常见的调控机制,ATP可以作为磷酸基团的供体,使载体蛋白磷酸化,从而改变其构象和活性,C正确;
D、ATP在细胞中的含量很少,但通过ATP与ADP的快速转化,能及时满足细胞的能量需求,D正确。
故选B。
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 血红蛋白是红细胞中运输氧气的蛋白质,由4条肽链(2条α链、2条β链)组成。α链含有141个氨基酸,β链含有146个氨基酸。下图表示血红蛋白的部分结构示意图,请回答下列问题:
(1)血红蛋白的基本组成单位是________,其结构通式为__________。
(2)一个血红蛋白分子中,α链和β链可通过________(化学键)等相互结合。血红蛋白的肽键总数为________。
(3)血红蛋白在高温下会失去运输氧气的功能,这是因为____________________。食物中严重缺乏铁,会导致血红蛋白数量下降的原因是____________________。
(4)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种蛋白质激素,与血红蛋白相比,两者在结构和功能上的差别主要是由____________________________________造成。
【答案】(1) ①. 氨基酸 ②.
(2) ①. 非共价键/氢键 ②. 570
(3) ①. 高温破坏了血红蛋白的空间结构 ②. 铁是合成血红蛋白的必需元素,缺铁会导致血红蛋白合成不足
(4)组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构不同
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,其结构通式是,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、氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链数。
【小问1详解】
血红蛋白作为蛋白质,其基本组成单位是氨基酸。氨基酸的结构通式为,特征为一个中心碳原子同时连接氨基、羧基、氢原子和一个可变的侧链R基,R基的不同决定了氨基酸的种类和性质。
【小问2详解】
血红蛋白的四条肽链(亚基)通过氢键等非共价键相互作用,组装成具有特定空间构象和功能的完整蛋白质分子。肽键总数可通过公式“氨基酸总数-肽链数”计算:氨基酸总数141×2+146×2=574,肽键数=574-4=570。
【小问3详解】
高温会破坏维持血红蛋白空间结构的弱化学键(如氢键),导致其空间构象改变(变性),从而失去与氧气结合的能力。铁是构成血红素必需元素,缺乏铁元素会直接导致血红素合成受阻,进而影响血红蛋白的合成数量。
【小问4详解】
蛋白质功能特异性由其结构决定。血红蛋白与胰岛素在功能上的差异,原因在于构成它们的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,以及肽链盘曲折叠形成的空间结构不同。
18. 蛋白质在游离核糖体上开始合成后,其最终定位取决于多肽链中的信号序列。下图表示蛋白质的分选途径,请据图回答下列问题:
(1)在分泌蛋白的合成和运输过程中,起着重要“交通枢纽”作用的细胞器是________;分离图中各种细胞器常用的方法是______________。
(2)科学家常用____________法研究分泌蛋白的合成和运输途径。蛋白质进入内质网腔加工后,通过____________运输至高尔基体进一步加工。
(3)已知溶酶体中的水解酶在pH=5.0时活性较高,若少量泄漏到细胞质基质中也不会引起细胞损伤,原因是____________。
(4)信号肽假说提出,核糖体最初合成的信号序列可被信号识别颗粒(SRP)识别,进而引导核糖体结合到____________上。若在合成早期切除信号序列,则核糖体____________(填“能”或“不能”)附着到该结构上。
(5)从有机物组成角度分析,图中所示的细胞器中含有核酸成分的包括____________。细胞核在分泌蛋白形成过程中起到的作用是____________。
【答案】(1) ①. 高尔基体 ②. 差速离心法
(2) ①. 同位素标记 ②. 囊泡
(3)细胞质基质的pH约为7.2,呈中性环境,而溶酶体水解酶的最适pH为酸性(5.0),当水解酶进入中性环境后,其空间结构会发生改变,导致酶活性显著降低甚至失活,因此无法分解细胞质中的正常蛋白质和其他组分(答案合理即可)
(4) ①. 内质网 ②. 不能
(5) ①. 核糖体、线粒体 ②. 依据细胞核中遗传信息控制分泌蛋白的合成(或为分泌蛋白的合成提供指导)
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成和运输过程是先在核糖体上氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,然后肽链依次进入内质网和高尔基体进行加工,最后由细胞膜分泌到细胞外。
【小问1详解】
在分泌蛋白的合成和运输过程中,高尔基体负责接收内质网产生的囊泡,对蛋白质进行加工、分类和包装,并形成新的囊泡将其运输至细胞膜或溶酶体,起到关键的“交通枢纽”作用;分离不同细胞器常采用差速离心法,通过不同转速的离心处理,利用细胞器密度的差异实现分离;
【小问2详解】
研究分泌蛋白的合成和运输途径常用同位素标记法,例如用3H标记的氨基酸追踪蛋白质的合成和去向;内质网中加工后的蛋白质通过囊泡运输至高尔基体进行进一步修饰和分选;
【小问3详解】
溶酶体水解酶的最适pH为5.0左右,而细胞质基质的pH约为7.2,接近中性,当水解酶泄漏至细胞质基质时,其空间结构会因环境pH升高而发生改变,导致酶活性显著降低甚至失活,因此不会对细胞质中的正常成分造成水解破坏;
【小问4详解】
信号肽假说指出,信号识别颗粒(SRP)可识别核糖体上合成的信号肽序列,并引导核糖体附着到内质网上,若在蛋白质合成早期切除信号序列,则SRP无法识别和引导,核糖体不能附着到内质网上,蛋白质将在细胞质中合成;
【小问5详解】
图中细胞器中,核糖体由rRNA和蛋白质构成,线粒体含有自身的DNA和RNA,因此二者均含有核酸成分;细胞核在分泌蛋白形成过程中起到的作用是依据细胞核中的遗传信息控制分泌蛋白的合成(或为分泌蛋白的合成提供指导)。
19. 海水稻是能在盐碱地生长的特殊水稻,其根细胞具有独特的耐盐机制。图1是海水稻根细胞部分生理过程示意图。研究人员还对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,水分子进入根细胞的方式包括_________,这两种方式都属于_________运输。海水稻分泌抗菌蛋白的方式属于_________。
(2)水稻细胞膜上的_________决定了其物质运输的选择性。海水稻能够将细胞内的Na⁺通过_________方式排出细胞,还能将Na⁺运到_________(填结构名称)中储存,这两种方式都能降低Na⁺对细胞的伤害。
(3)当NaCl溶液浓度超过150mmol/L时,为何主要依赖可溶性糖增加来应对高盐胁迫_________。
(4)要验证“海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高”。请写出实验思路:_________。预期结果:_________。
【答案】(1) ①. 自由扩散和协助扩散 ②. 被动 ③. 胞吐
(2) ①. 载体蛋白的种类和数量 ②. 主动运输 ③. 液泡
(3)细胞通过水解淀粉等多糖生成可溶性糖(如葡萄糖),可快速提高细胞液渗透压,防止水分流失(答案合理即可)
(4) ①. 将海水稻和普通水稻的根尖细胞置于同一浓度蔗糖溶液中,观察质壁分离的起始时间和程度 ②. 海水稻细胞质壁分离开始时间晚于普通水稻,且分离程度更小
【解析】
【分析】1、物质进出细胞的方式有被动运输、主动运输和胞吞与胞吐,大分子物质和颗粒状物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,小分子物质进出的方式一般为被动运输和主动运输,二者区别是是否消耗能量,不消耗能量是被动运输,消耗能量是主动运输。
2、质壁分离与复原实验可以用来(1)判断细胞的死活,待测细胞与蔗糖溶液混合镜检判断质壁分离与复原情况;(2)测定细胞液的浓度范围,待测细胞与一系列浓度梯度蔗糖溶液混合镜检观察质壁分离与复原的程度,细胞液浓度等于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围;(3)比较不同植物细胞的细胞液浓度,不同植物细胞与同一浓度的蔗糖溶液混合分别镜检比较刚发生质壁分离的时间,判断细胞液浓度大小;(4)比较未知浓度溶液的浓度大小,同一植物的成熟细胞与未知浓度的溶液混合分别镜检,比较刚发生质壁分离的时间,判断细胞液浓度大小;(5)鉴别不同种类的溶液(如硝酸钾和蔗糖溶液),成熟植物细胞与不同种类的溶液混合分别镜检根据现象判断溶液类型。
【小问1详解】
从图1中可以看出水有两种进入细胞的方式,一种是自由扩散,不需载体,不需能量,利用两侧的浓度差形成溶液势能作为驱动力,还有一种是协助扩散,需要借助通道蛋白,但不需要能量,利用两侧的浓度差形成溶液势能作为驱动力,所以据图分析,水分子进入根细胞的方式包括自由扩散和协助扩散,这两种方式都不消耗能量,被称为被动运输。抗菌蛋白是大分子物质,大分子物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,所以海水稻分泌抗菌蛋白的方式属于胞吐。
【小问2详解】
细胞膜上的载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,载体蛋白的种类和数量决定了其物质运输的选择性。图1中显示Na⁺排出细胞要逆浓度梯度,因此需要载体蛋白并消耗能量,属于主动运输。Na⁺还可通过液泡膜上的转运蛋白NHX进入液泡中储存,从而降低细胞质中Na⁺浓度,减轻离子毒害。
【小问3详解】
由图2可知,当NaCl溶液浓度超过150mmol/L时,根尖细胞内容物中无机盐含量增加有限,这与细胞膜上运输Na⁺转运蛋白数量有限,短时间内无法迅速提升细胞液中的Na⁺浓度有关。但根尖细胞内容物中可溶性糖的含量急剧上升,表明根尖细胞大量水解细胞内淀粉等多糖生成可溶性糖(如葡萄糖),可快速提高细胞液渗透压,防止细胞在高浓度NaCl溶液下渗透失水。
【小问4详解】
要比较海水稻和普通水稻根细胞的细胞液浓度大小,可以应用质壁分离与复原的实验原理,比较不同植物细胞在同一溶液浓度下,二者质壁分离程度来确定溶液浓度大小。所以实验思路:配制相同浓度的一系列蔗糖溶液,分别制作海水稻和普通水稻的根尖临时装片,观察并记录质壁分离的起始时间和细胞收缩程度。预期结果:在相同蔗糖溶液浓度下,海水稻细胞发生质壁分离所需时间更长,且相同时间内质壁分离程度更小,说明其细胞液浓度更高,吸水能力更强。
20. 研究人员分别以唾液淀粉酶和PET(一种塑料)降解酶为材料进行了相关研究,结果如图表所示。请分析回答下列问题。
研究一:研究人员按下图处理琼脂块上的四个位置(圆形,内含淀粉),37℃保温足够时间后,用碘液检测。
(1)检测后,①、②位置均______(填“不变蓝”或“变蓝”)。③位置不变蓝,④位置变蓝,此结果说明____________。
(2)绝大多数酶的化学本质是______。若用双缩脲试剂检测四个位置,均出现紫色反应,其原因是____________________________________。
研究二:一种新型PET降解酶在不同温度下催化PET塑料降解的效率如下图所示,反应pH=7.2.
(3)PET降解酶的作用机理是____________。不能将常温下的PET降解酶和底物混合后再放入指定温度的水浴锅中,原因是________________________。
在a至b的温度区间,反应速率随温度升高而加快,是因为温度升高__________。
(4)若将反应液由中性调整为强酸性(pH=2),上图中的曲线会______(填“上移”“下移”或“不变”),原因是____________________________________。
【答案】(1) ①. 变蓝 ②. 酶具有专一性(淀粉只能被淀粉酶催化水解,而不能被蔗糖酶催化水解)
(2) ①. 蛋白质 ②. 强碱、高温处理破坏了酶的空间结构但未破坏其肽键,肽键仍可与双缩脲试剂发生紫色反应
(3) ①. 降低化学反应的活化能 ②. 需保证反应从一开始就在预设的精确温度下进行(或会导致反应初期温度不恒定,影响实验结果的准确性) ③. 增加了反应物分子的能量,且酶活性升高
(4) ①. 下移 ②. 强酸会使PET降解酶(蛋白质)的空间结构遭到破坏而失活
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
2、酶的特性。①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍。②专一性:每一种酶只能催化一种或者一类化学反应。③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明显降低。
【小问1详解】
①位置加入的是与强碱混合的新鲜唾液,唾液中的唾液淀粉酶在强碱条件下变性失活,不能催化淀粉水解;②位置加入的是经过高温处理的唾液淀粉酶,高温使酶失活,也无法水解淀粉。因此这两个位置的淀粉未被分解,遇碘液变蓝色。③位置加入新鲜唾液,唾液中的唾液淀粉酶能水解淀粉,故不变蓝;④位置蔗糖酶不能将淀粉水解,滴加碘液后变蓝。③和④结果的对比说明淀粉酶能催化淀粉水解,而蔗糖酶不能,体现了酶具有专一性。
【小问2详解】
绝大多数酶的化学本质是蛋白质。双缩脲试剂可与蛋白质中的肽键发生紫色反应。虽然高温或强碱处理会使酶的空间结构破坏而失活,但并未破坏连接氨基酸的肽键,因此四个位置的蛋白质(包括失活的酶)仍能与双缩脲试剂发生紫色反应。
【小问3详解】
PET降解酶通过降低化学反应所需的活化能来加速PET的降解。若先将酶与底物在常温下混合再置于指定温度,在温度达到设定值前的反应条件不统一,会使实验初始阶段反应速率不一致,影响结果的准确性和可比性。在a至b的温度区间内,随着温度升高,反应物分子获得更多动能,运动加快,有效碰撞概率增加;同时酶活性随之升高,共同导致反应速率加快。
【小问4详解】
若将反应液从中性调至强酸性(pH=2),PET降解酶(蛋白质)的空间结构会因强酸作用而遭到破坏,导致酶活性丧失,催化效率急剧下降,因此曲线会明显下移。
21. 红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成的。在处理红茶的过程中,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,而氨基酸含量高可提高茶汤的鲜爽度。为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展了相关研究,得出了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图所示。请回答以下问题:
(1)新鲜的茶叶都是绿色的,这与其中______含量较多有关,缺无机盐______时会造成茶叶颜色发黄。
(2)酚氧化酶主要位于细胞质基质中,而多酚类物质主要储存在细胞的______(填结构名称)中。新鲜的茶叶需要经过揉捻才会逐渐变色,原因是:____________。
(3)揉捻后需将茶叶保持在30℃至40℃温度区间才会使茶叶变色的速度明显加快,原因是____________________________________________________。
(4)加入纤维素酶能提高茶汤中氨基酸含量的原因是:____________________。若A组实验开始时同时加入0.5%蛋白酶,则获得的茶汤中氨基酸含量______(填“会”或“不会”)超过2.65%,原因是:____________________________________(不考虑微量酶试剂水解对实验结果的影响)。
(5)研究发现茶多糖对糖尿病病人的血糖调控具有一定作用。研究人员利用健康小鼠和糖尿病模型小鼠进行如下实验。
组别
小鼠类型
处理方式
α-葡萄糖苷酶活性相对值
A组
健康小鼠
灌胃生理盐水
100%
B组
糖尿病模型鼠
灌胃生理盐水
160%
C组
糖尿病模型鼠
灌胃茶多糖溶液
120%
注:α-葡萄糖苷酶是小肠中催化碳水化合物水解为葡萄糖的关键酶。
根据实验结果,可以得出的结论是:
①糖尿病会______小鼠肠道内α-葡萄糖苷酶的活性。
②茶多糖可能通过______方式,起到控制血糖的作用。
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 镁(Mg)
(2) ①. 液泡 ②. 揉捻破坏了细胞结构,使液泡中的多酚类物质与细胞质中的多酚氧化酶(PPO)接触,在氧气存在下发生酶促褐变,生成褐色物质
(3)提供多酚氧化酶(PPO)的最适温度条件,使其保持较高活性,促进多酚类物质氧化生成褐色物质
(4) ①. 纤维素酶能水解细胞壁中的纤维素,破坏细胞壁结构,有利于细胞内含物(如氨基酸)的释放 ②. 不会 ③. 加入蛋白酶会将纤维素酶水解,使纤维素酶失去作用,最终获得的茶汤中的氨基酸含量更接近C组水平(答案合理即可)
(5) ①. 提高(或增强) ②. 抑制α-葡萄糖苷酶的活性,减缓碳水化合物水解为葡萄糖的速率,减少肠道对葡萄糖的吸收
【解析】
【分析】茶叶中氨基酸的含量越高,茶叶品质越好。分析图中数据可知:在酶液浓度较小时使用蛋白酶组的氨基酸含量最高,在酶液浓度较大时使用纤维素酶组的氨基酸含量最高;并且高浓度的纤维素酶提高氨基酸含量的效果明显高于低浓度的蛋白酶。
【小问1详解】
叶绿素是光合色素,赋予叶片绿色;镁是叶绿素分子的必需矿质元素,缺镁时叶绿素合成受阻,叶片显黄色。
【小问2详解】
液泡作为储存库容纳多酚类物质,细胞质基质中的多酚氧化酶(PPO)是催化工具。揉捻的机械力破坏液泡膜,打破空间隔离,使酶与底物在多酚氧化酶最适温度下接触,在氧气参与下快速发生酶促褐变。
【小问3详解】
30~40℃是PPO的最适温度范围。在此温度下酶分子构象最利于催化,活性达到峰值,显著加速多酚氧化生成醌类褐色物质的反应速率。
【小问4详解】
纤维素酶通过水解细胞壁(纤维素成分)破坏物理屏障,促进细胞内氨基酸释放。蛋白酶可水解蛋白质(包括纤维素酶本身),混合添加会使纤维素酶失活,失去协同作用。最终效果相当于仅蛋白酶单独作用,其氨基酸产量低于A组,即不会超过2.65%。
【小问5详解】
通过对照实验分析可知:糖尿病(B组)会上调α-葡萄糖苷酶活性,加速碳水化合物水解为葡萄糖,导致餐后高血糖。茶多糖(C组)通过抑制该酶活性,延缓葡萄糖生成与吸收,从而帮助平稳血糖。
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生物学试题
(考试时间75分钟,满分100分)
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在条形码区域内。
2.全部答案在答题卡上完成,答在本试题上无效。
3.回答选择题时,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。回答非选择题时,将答案用0.5毫米的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。
4.考试结束后,将本试题和答题卡一并交回。
一、单选题(16小题,每小题3分,共48分)
1. 下列关于生物体结构层次叙述,正确的是( )
A. 寨卡病毒和大肠杆菌结构上的主要区别是有无细胞结构
B. 没有线粒体的原核细胞,只能进行无氧呼吸
C. 哺乳动物体和被子植物体内都具有多种器官和系统
D. 一个池塘中的所有鱼、虾、水草共同构成一个生物群落
2. 支原体和蓝细菌在细胞结构、代谢方式等方面存在显著差异。下列相关叙述正确的是( )
A. 由于支原体比蓝细菌细胞体积更大,所以其代谢速率也更快
B. 蓝细菌有以核膜为界限的细胞核,而支原体没有细胞核
C. 蓝细菌的细胞壁成分与植物细胞相同,主要是纤维素和果胶
D. 支原体和蓝细菌都具有细胞膜、细胞质、核糖体等细胞结构
3. “海水稻”是袁隆平院士团队培育的一种能耐受盐碱地的特殊水稻,其良好的抗逆性为解决全球粮食安全问题提供了新思路。下列有关“海水稻”细胞中元素与化合物的叙述,正确的是( )
A. 构成“海水稻”细胞的化学元素,在无机自然界中都能找到
B. 水稻细胞中含量最多的有机物是纤维素,因此其茎秆坚韧
C. 与普通水稻相比,海水稻细胞内含量最多的元素必然是C元素
D. 由于生长环境特殊,海水稻细胞中存在较多Fe、Mn等大量元素
4. 下图表示对小麦种子所做的一系列处理与分析,据图分析下列有关说法错误的是( )
A. 晒干后种子①中自由水与结合水的比值会下降
B. 烘干的过程损失的⑤主要代表细胞中结合水
C. 种子①和②播种后都可吸收足量的水分并萌发
D. ③代表有机物燃烧后的灰烬,主要是无机盐
5. 糖尿病是以高血糖为特征的代谢性疾病,科学管理需要综合施策。下列相关叙述错误的是( )
A. 饮食方面,应严格控制所有糖类摄入,包括米饭、馒头等主食
B. 运动方面,规律运动能直接消耗血液中葡萄糖,有助于降低血糖
C. 监测方面,需定期监测血糖,以便及时了解病情和调整治疗方案
D. 用药方面,胰岛素作为蛋白质类药物一般通过注射使用不能口服
6. 2023年,新疆利用伊犁河谷的冷水资源成功规模化养殖的“三文鱼”喜获丰收,并销往全国,打破了我国三文鱼依赖进口的局面。下列相关叙述错误的是( )
A. 新疆三文鱼的肌肉细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质
B. 烹饪后鱼肉更易消化,是因高温破坏了肽键使蛋白质彻底水解
C. 三文鱼体内运输氧气的血红蛋白具有特定的空间结构以实现其功能
D. 三文鱼与人体内的蛋白质种类虽然不同,但所含有氨基酸种类相同
7. 核酸是遗传信息的携带者,在生物体的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。如图表示甲、乙两种核酸分子局部片段及其中某种单体的示意图,其中数字代表五碳糖中碳原子所在的位置。下列叙述正确的是( )
A. 核酸甲代表DNA,其彻底水解可得到4种脱氧核苷酸
B. 图中M的2'和3'碳原子上分别连接的是(—OH)和(—H)
C. 核酸乙通常为双链结构,所有病毒的遗传信息都储存在核酸乙中
D. 在真核细胞中核酸甲主要分布在细胞核,核酸乙主要分布在细胞质
8. 脂筏模型是流动镶嵌模型的重要补充,下图示意脂筏结构,下列叙述正确的是( )
A. 脂筏基本支架是磷脂双分子层,其中磷脂分子的头部疏水,尾部亲水
B. 脂筏上的跨膜蛋白和锚定蛋白都是均匀对称分布的,都与物质运输有关
C. 脂筏上的胆固醇和磷脂都属于固醇类物质,它们都具有一定的流动性
D. 细胞膜外的糖类分子能与脂质结合形成糖脂,糖脂与细胞间信息传递有关
9. 在植物细胞的高尔基体附近,可以观察到许多由膜包围的小囊泡,这些囊泡负责将合成细胞壁的物质运输到细胞膜。下列相关叙述正确的是( )
A. 纤维素的合成过程主要由游离在细胞质基质中的核糖体完成
B. 内质网、高尔基体和细胞膜都参与到此过程,体现出生物膜的流动性
C. 囊泡运出的过程中高尔基体膜面积显著减小,细胞膜膜面积不变
D. 为囊泡运出过程提供能量的细胞器是细胞中的叶绿体和线粒体
10. 受精卵是个体发育的起点,新生命由此开始。关于哺乳动物受精卵形成及早期发育过程中细胞核的结构与功能,下列叙述正确的是( )
A. 精子和卵细胞通过细胞膜上的受体进行识别,体现了细胞膜控制物质进出的功能
B. 精子与卵细胞融合后细胞核的核膜会逐渐消失,染色体上DNA和蛋白质会被水解
C. 受精卵细胞核的核仁是合成核糖体RNA的场所,核糖体的组装则在细胞质中完成
D. 受精卵细胞核上的核孔数量为固定值,不会随着受精卵细胞的代谢强度发生变化
11. 科研人员用洋葱表皮细胞进行质壁分离实验。将细胞分别置于蔗糖溶液(对照组)和含不同添加物的蔗糖溶液中,测定质壁分离初始时间,结果如下表。下列叙述正确的是( )
组号
处理方式
质壁分离初始时间(s)
①
0.3mol/L蔗糖溶液
120
②
0.3mol/L蔗糖溶液+0.05mol/LCaCl2
65
③
0.3mol/L蔗糖溶液+0.1mol/L脯氨酸
190
A. ①组质壁分离开始后,液泡的渗透压会逐渐上升直到大于胞外蔗糖溶液
B. ②组加速质壁分离是因为Ca2+会直接破坏细胞膜结构,增加其通透性
C. ③组脯氨酸被细胞吸收后可积累在胞内,增强表皮细胞的保水能力
D. 提高③组中脯氨酸溶液的浓度,可能会导致质壁分离初始时间延迟
12. 研究发现,对“妃子笑”荔枝喷施钾肥后,果肉细胞的液泡中蔗糖含量会增加。液泡膜上有一种H+-ATPase(质子泵),能消耗能量将质子(H+)泵入液泡,形成质子浓度梯度。蔗糖能够依靠这种梯度从细胞质进入液泡。下列相关叙述错误的是( )
A. 钾离子进入细胞的过程需要依赖细胞膜表面的载体蛋白协助
B. 除蔗糖外果肉细胞的液泡中还可能含有无机盐、果糖等物质
C. 液泡膜上质子泵通过消耗ATP将H+泵入液泡,属于主动运输
D. 依靠质子浓度梯度和载体蛋白将蔗糖运进液泡,属于协助扩散
13. 唾液腺细胞能够分泌唾液淀粉酶到口腔中帮助消化淀粉。该酶在细胞内合成后,被包裹在囊泡中运输到细胞膜,最终释放到细胞外。下列相关叙述正确的是( )
A. 将唾液淀粉酶通过囊泡释放到细胞外的过程,需要消耗能量
B. 若抑制细胞能量供应,只会影响该酶的分泌,不影响其合成
C. 将唾液淀粉酶分泌到细胞外的过程需要囊泡穿过2层细胞膜
D. 唾液淀粉酶只能在口腔环境中发挥作用,体外环境下会失活
14. 现有不同来源的三种植物蔗糖酶A、B、C,可用于催化蔗糖水解生产糖浆。研究小组在等量酶样品中加入等量蔗糖溶液进行实验,实验甲pH=7时,测定不同温度下的酶活性,结果如图1。实验乙36℃时,测定不同pH下的酶活性,结果如图2。下列叙述正确的是( )
A. 在pH=7的条件下,酶A、酶B、酶C的最适温度均为36℃
B. 长期保存酶A和酶B时,最适温度应设为36℃以维持高活性
C. 实验乙中,酶C活性普遍较低,其主要限制因素可能是温度
D. 若在pH=5、温度36℃下生产糖浆,酶B的催化效率高于酶A
15. 某研究小组利用图1所示“排水集气法”装置,比较百香果研磨液(含过氧化氢酶)、FeCl3溶液和清水对H2O2分解的催化效果,结果如图2.下列相关叙述正确的是( )
A. 本实验装置也可用于直接探究不同温度条件对过氧化氢酶活性的影响
B. 催化反应结束时FeCl3溶液组量筒内气体体积最大,产生的O2量最多
C. 百香果研磨液组O2产生速率最快,说明百香果研磨液中酶的活性最高
D. 若将H2O2溶液换成等量淀粉溶液,仍可用该装置比较酶与无机催化剂的效率
16. 下图所示物质是细胞中直接能源物质ATP。下列说法错误的是( )
A. ATP水解时,远离“A”的特殊化学键最容易断裂
B. ATP中的“A”与RNA中的碱基“A”表示同一物质
C. 细胞膜上载体蛋白磷酸化过程可由ATP提供磷酸基团
D. ATP在各种细胞中含量都很少,但其转化非常迅速
二、非选择题(本题共5小题,共52分)
17. 血红蛋白是红细胞中运输氧气的蛋白质,由4条肽链(2条α链、2条β链)组成。α链含有141个氨基酸,β链含有146个氨基酸。下图表示血红蛋白的部分结构示意图,请回答下列问题:
(1)血红蛋白的基本组成单位是________,其结构通式为__________。
(2)一个血红蛋白分子中,α链和β链可通过________(化学键)等相互结合。血红蛋白的肽键总数为________。
(3)血红蛋白在高温下会失去运输氧气的功能,这是因为____________________。食物中严重缺乏铁,会导致血红蛋白数量下降的原因是____________________。
(4)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的一种蛋白质激素,与血红蛋白相比,两者在结构和功能上的差别主要是由____________________________________造成。
18. 蛋白质在游离核糖体上开始合成后,其最终定位取决于多肽链中的信号序列。下图表示蛋白质的分选途径,请据图回答下列问题:
(1)在分泌蛋白的合成和运输过程中,起着重要“交通枢纽”作用的细胞器是________;分离图中各种细胞器常用的方法是______________。
(2)科学家常用____________法研究分泌蛋白的合成和运输途径。蛋白质进入内质网腔加工后,通过____________运输至高尔基体进一步加工。
(3)已知溶酶体中的水解酶在pH=5.0时活性较高,若少量泄漏到细胞质基质中也不会引起细胞损伤,原因是____________。
(4)信号肽假说提出,核糖体最初合成的信号序列可被信号识别颗粒(SRP)识别,进而引导核糖体结合到____________上。若在合成早期切除信号序列,则核糖体____________(填“能”或“不能”)附着到该结构上。
(5)从有机物组成角度分析,图中所示的细胞器中含有核酸成分的包括____________。细胞核在分泌蛋白形成过程中起到的作用是____________。
19. 海水稻是能在盐碱地生长的特殊水稻,其根细胞具有独特的耐盐机制。图1是海水稻根细胞部分生理过程示意图。研究人员还对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究,分别测得不同浓度NaCl培养液条件下,水稻根尖细胞所含内容物的相关数据,结果如图2所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,水分子进入根细胞的方式包括_________,这两种方式都属于_________运输。海水稻分泌抗菌蛋白的方式属于_________。
(2)水稻细胞膜上_________决定了其物质运输的选择性。海水稻能够将细胞内的Na⁺通过_________方式排出细胞,还能将Na⁺运到_________(填结构名称)中储存,这两种方式都能降低Na⁺对细胞的伤害。
(3)当NaCl溶液浓度超过150mmol/L时,何主要依赖可溶性糖增加来应对高盐胁迫_________。
(4)要验证“海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高”。请写出实验思路:_________。预期结果:_________。
20. 研究人员分别以唾液淀粉酶和PET(一种塑料)降解酶为材料进行了相关研究,结果如图表所示。请分析回答下列问题。
研究一:研究人员按下图处理琼脂块上的四个位置(圆形,内含淀粉),37℃保温足够时间后,用碘液检测。
(1)检测后,①、②位置均______(填“不变蓝”或“变蓝”)。③位置不变蓝,④位置变蓝,此结果说明____________。
(2)绝大多数酶的化学本质是______。若用双缩脲试剂检测四个位置,均出现紫色反应,其原因是____________________________________。
研究二:一种新型PET降解酶在不同温度下催化PET塑料降解的效率如下图所示,反应pH=7.2.
(3)PET降解酶的作用机理是____________。不能将常温下的PET降解酶和底物混合后再放入指定温度的水浴锅中,原因是________________________。
在a至b的温度区间,反应速率随温度升高而加快,是因为温度升高__________。
(4)若将反应液由中性调整为强酸性(pH=2),上图中的曲线会______(填“上移”“下移”或“不变”),原因是____________________________________。
21. 红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成的。在处理红茶的过程中,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)能催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,而氨基酸含量高可提高茶汤的鲜爽度。为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展了相关研究,得出了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图所示。请回答以下问题:
(1)新鲜的茶叶都是绿色的,这与其中______含量较多有关,缺无机盐______时会造成茶叶颜色发黄。
(2)酚氧化酶主要位于细胞质基质中,而多酚类物质主要储存在细胞的______(填结构名称)中。新鲜的茶叶需要经过揉捻才会逐渐变色,原因是:____________。
(3)揉捻后需将茶叶保持在30℃至40℃温度区间才会使茶叶变色的速度明显加快,原因是____________________________________________________。
(4)加入纤维素酶能提高茶汤中氨基酸含量的原因是:____________________。若A组实验开始时同时加入0.5%蛋白酶,则获得的茶汤中氨基酸含量______(填“会”或“不会”)超过2.65%,原因是:____________________________________(不考虑微量酶试剂水解对实验结果的影响)。
(5)研究发现茶多糖对糖尿病病人的血糖调控具有一定作用。研究人员利用健康小鼠和糖尿病模型小鼠进行如下实验。
组别
小鼠类型
处理方式
α-葡萄糖苷酶活性相对值
A组
健康小鼠
灌胃生理盐水
100%
B组
糖尿病模型鼠
灌胃生理盐水
160%
C组
糖尿病模型鼠
灌胃茶多糖溶液
120%
注:α-葡萄糖苷酶是小肠中催化碳水化合物水解为葡萄糖的关键酶。
根据实验结果,可以得出的结论是:
①糖尿病会______小鼠肠道内α-葡萄糖苷酶的活性。
②茶多糖可能通过______的方式,起到控制血糖的作用。
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