内容正文:
湖北省武汉市第六中学2025级高一年级第2次月考生物试卷
考试时间:75分钟试卷满分:100分
★沉着冷静规范答题端正考风严禁舞弊★
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共18小题,每小题2分,共36分,每个小题只有一个正确选项)
1. 近年来入冬后多地出现了呼吸道合胞病毒感染引发肺炎的病例,肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 可用含各种营养物质的无细胞培养基培养呼吸道合胞病毒来研究其致病机理
B. 呼吸道合胞病毒的核酸、外壳都是由病毒的遗传物质控制合成的
C. 肺炎支原体与呼吸道合胞病毒都是结构简单的生物,都不含有细胞壁和细胞器
D. 肺炎支原体和肺炎链球菌的DNA分子主要存在于染色体上
【答案】B
【解析】
【详解】A、病毒不能独立生存,必须依赖宿主细胞进行增殖,因此不能用普通培养基培养呼吸道合胞病毒,A错误;
B、病毒的遗传物质是核酸; 病毒侵入宿主细胞后,会利用宿主细胞的原料、核糖体等,以自身遗传物质为模板,转录、翻译合成病毒的蛋白质外壳,同时复制自身核酸; 因此,病毒的核酸(复制产物)和外壳(翻译产物),本质上都是由病毒自身的遗传物质控制合成的,B正确;
C、呼吸道合胞病毒无细胞结构,不存在细胞壁和细胞器; 肺炎支原体(原核生物)虽无细胞壁,但含有细胞器(仅核糖体一种),C错误;
D、肺炎支原体和肺炎链球菌是原核生物,无染色体,其DNA主要存在于拟核,D错误。
故选B。
2. 华丽硫珠菌是一种细胞长度可达2cm的巨型细菌,内含两个膜囊:一个包裹DNA,另一个占总体积的73%,充满液体。这一发现使得对原核生物有了更深入的认知,下列叙述错误的是( )
A. 华丽硫珠菌的遗传物质彻底水解能得到的含氮碱基有五种
B. 华丽硫珠菌的发现打破了人们对细菌大小的原有认识
C. 充满液体的膜囊有助于维持细胞的形态,类似于植物的液泡
D. 华丽硫珠菌可能是原核生物向真核生物进化的过渡类型
【答案】A
【解析】
【详解】A、华丽硫珠菌为原核生物,遗传物质为DNA,DNA彻底水解产物为脱氧核糖、磷酸及含氮碱基(腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶),共4种含氮碱基,A错误;
B、普通细菌直径约0.5-5μm,而华丽硫珠菌长达2cm(20,000μm),显著突破细菌尺寸认知,B正确;
C、题干中占体积73%的液体膜囊具有维持细胞形态的功能,与植物液泡的支撑作用相似,C正确;
D、原核生物的核心特征是 “无核膜包裹的细胞核”,但华丽硫珠菌有 “包裹 DNA 的膜囊”(类似真核生物的核膜结构),因此可能是原核生物向真核生物进化的过渡类型,D正确。
故选A。
3. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
【答案】D
【解析】
【分析】分析题意可知,Mb的极性侧链分布在分子表面,能与水结合,非极性侧链基团位于分子内部,含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,能够避免与水溶液中的氧自由基等接触,避免了Fe2+被氧化,保证了Fe2+能与氧结合,即Mb的储氧功能。
详解】A、Mb表面含有极性侧链基团,可溶于水,A正确;
B、由分析可知,Mb中的疏水洞穴能避免血红素辅基中Fe2+被氧化,保证了Mb的储氧能力,B正确;
C、由题意可知,Mb含有一条肽链,肽链中的氨基酸通过脱水缩合形成肽键,一个肽键含有一个氧原子,肽键数=氨基酸数-1,肽链的末端的羧基含有两个氧原子,若不考虑侧链基团中的氧原子,则肽链中氧原子数=肽键数+2=氨基酸数+1,C正确;
D、Mb含有C、H、O、N、Fe五种元素,不会形成二硫键,D错误。
故选D。
4. 关于细胞膜和细胞核的叙述,下列说法正确的是( )
A. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂也叫做糖被,具有识别作用
B. 在探索细胞膜结构的历程中,罗伯特森在电镜下观察到“暗-亮-暗”的结构属于物理模型
C. 伞藻的嫁接实验能够直接证明细胞核可以控制代谢
D. 核膜与核孔都能控制物质进出细胞核
【答案】D
【解析】
【详解】A、糖被特指细胞膜外表面的寡糖链结构,具有识别、保护等功能,A错误;
B、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜"暗-亮-暗"三层结构属于实物图像,而物理模型是指对实物进行抽象化、简化的表征形式,B错误;
C、伞藻嫁接实验证明生物体形态建成受假根(含细胞核)控制,但该实验未直接操作细胞核,需结合核移植实验才能完全证明细胞核控制代谢,C错误;
D、核膜选择性控制小分子物质进出,核孔实现大分子物质(如RNA、蛋白质)的运输,二者共同调控核质物质交换,D正确。
故选D。
5. 微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子不能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是( )
A. 过氧化物酶体和叶绿体两种细胞器中都能产生氧气
B. 油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体数量明显增多
C. 过氧化物酶体中的酶首先在附着核糖体上合成
D. 肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、过氧化物酶体中的过氧化氢酶分解过氧化氢(H₂O₂)生成水和氧气,而叶绿体能进行光合作用产生氧气,因此两者均可产生氧气,A正确;
B、油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体将脂肪转化为糖类供能,此时乙醛酸循环体数量明显增多,B正确;
C、过氧化物酶体的酶属于细胞内的酶,由游离核糖体合成后通过特定信号序列引导进入细胞器,而非附着核糖体,C错误;
D、肝脏是重要的解毒器官,过氧化物酶体通过分解过氧化氢等有害物质参与解毒过程,因此肝脏细胞中富含过氧化物酶体,D正确。
故选C。
6. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列说法错误的是( )
A. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于外界溶液浓度
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3g/mL蔗糖溶液,则平衡后A侧液面低于B侧
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小为a>A,渗透平衡时浓度大小也是a>A
【答案】A
【解析】
【详解】A、若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,由于不知道该细胞是正在继续发生质壁分离还是复原,还是达到了动态平衡,因此不能确定此时细胞液浓度与外界溶液浓度的关系,细胞液浓度可能大于、小于或等于外界溶液浓度,A错误;
B、图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B侧为0.3g/mL蔗糖溶液,由于葡萄糖是单糖,蔗糖是二糖,相同质量浓度的葡萄糖溶液物质的量浓度大于蔗糖溶液,且葡萄糖分子能透过半透膜,则液面会出现左侧先升高,然后右侧液面升高,平衡后A侧液面低于B侧,B正确;
C、图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,则半透膜两侧的浓度差会逐渐减少,随着时间的推移,h将会越来越小,C正确;
D、据题图3分析可知,图3中如果A、a均为蔗糖溶液,开始时漏斗内液面上升,可推测开始时浓度大小关系为a>A,但由于漏斗内液柱压力的作用,当液面不再上升时,由于浓度差和液柱压力对水分子跨膜运输的作用相等,水分进出达到平衡,因此a>A,D正确。
故选A。
7. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 集合管中Na+逆浓度梯度运输与通道蛋白结合,通道开放进而被重吸收
B. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白只能与Ca2+结合
C. 呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度差的影响
D. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率只与浓度差有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、集合管中Na+逆浓度梯度运输属于主动运输,需要载体蛋白和能量,不是通道蛋白(通道蛋白参与协助扩散,顺浓度梯度),A错误;
B、心肌细胞运输Ca2+时,载体蛋白会与Ca2+结合,完成运输后会发生构象改变,并非只能与Ca2+结合(载体蛋白具有特异性,但并非绝对唯一结合对象,且运输过程中会解离),B错误;
C、呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散方式是自由扩散,自由扩散的速率主要受浓度差的影响,浓度差越大,扩散速率越快,C正确;
D、血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞的速率不仅与浓度差有关,还与细胞膜上转运葡萄糖的载体蛋白数量有关(载体蛋白的数量会限制协助扩散的速率),D错误。
故选C。
8. 龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合,而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压(原生质体对细胞壁的压力)变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用,其相关机理如图所示。据图分析下列叙述错误的是( )
A. 龙胆花由低温转正常温度环境中,促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜
B. 龙胆花由黑暗转光照环境中,促进Ca2⁺运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强
C. 龙胆花重新开放时,该细胞膨压逐渐增大,体现了细胞膜的流动性和选择透过性
D. 推测在低温、黑暗环境转到常温、黑暗的环境中,龙胆花开放速度会变快
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图中信息得出龙胆花由低温转正常温度环境中,促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜,增加膜上水通道蛋白的数量,A正确;
B、由图可知,龙胆花由黑暗转光照环境中,促进Ca2+运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,构象改变,运输水的活性增强,B正确;
C、龙胆花重新开放时,该细胞膨压逐渐增大,依赖细胞膜的流动性,控制水等物质的进出体现了选择透过性,C正确;
D、如果仅在常温条件下,细胞膜上水通道蛋白数量增加,但水通道蛋白不发生磷酸化,运输水的功能不会增强,龙胆花开放速度不会变快,D错误。
故选D。
9. 2025年诺贝尔生理学与医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在外周免疫耐受领域的突破性发现,其中坂口志文首次鉴定出CD4+CD25+T细胞亚群,并将其命名为调节性T细胞(Treg)。研究发现,Treg细胞表面的CD39(核苷三磷酸二磷酸水解酶)可以将ATP水解为ADP和AMP,CD73蛋白能特异性催化AMP水解生成腺苷,而腺苷可抑制T细胞活性。为验证CD73的专一性,下列实验方案中,最能达成实验目的的是( )
A. 在适宜条件下,将CD73分别与等量的AMP、ATP、ADP混合,检测腺苷的生成量
B. 将CD39和CD73分别与等量ATP混合,检测ATP的剩余量
C. 将CD73与过量AMP混合,随时间推移定时检测反应体系中AMP的剩余量
D. 分别用经蛋白酶处理的和未处理的CD73与AMP混合,比较腺苷的生成量
【答案】A
【解析】
【详解】A、若CD73仅能催化AMP生成腺苷,而对ATP、ADP无催化作用(无腺苷生成),则可证明其专一性,符合实验目的,A正确;
B、CD39的功能是水解ATP,CD73的底物是AMP(本就不催化 ATP),此实验是比较两种酶对ATP的作用,无法验证CD73的专一性,B错误;
C、该实验仅检测 CD73 对 AMP 的催化作用,未对比其他底物,不能体现 “专一性”,C错误;
D、此实验验证的是 “CD73 的化学本质是蛋白质”,与专一性无关,D错误。
故选A。
10. 小肠黏膜细胞中的胡萝卜素加氧酶能催化1分子胡萝卜素分解为2分子维生素A。某科研小组从小鼠小肠黏膜细胞中提取该酶,在最适温度,pH条件下对该酶催化反应进程进行研究,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中实线表示维生素A 浓度变化,则A 点限制因素为底物胡萝卜素浓度
B. 若图甲中实线表示维生素A 浓度变化,则虚线可表示底物胡萝卜素浓度变化
C. 人在感冒发烧后胡萝卜素利用率下降,主要原因是消化液pH变化使酶活性降低
D. 若图乙中实线表示在最适条件下的酶促反应速率变化,则虚线可表示升高pH后的变化
【答案】A
【解析】
【详解】A、若图甲中实线表示维生素A浓度变化,A点时维生素A浓度不再增加,由于是在最适温度、pH条件下,此时限制因素应为底物胡萝卜素浓度,A正确;
B、由于小肠黏膜细胞中的胡萝卜素加氧酶能催化1分子胡萝卜素分解为2分子维生素A。若图甲中实线表示维生素A浓度变化,据图可知维生素A浓度最大值为10mol/L,所以底物胡萝卜素浓度最大值应该是5mol/L,B错误;
C、人在感冒发烧后胡萝卜素利用率下降,主要原因是体温升高使酶活性降低,而不是消化液pH变化,C错误;
D、若图乙中实线表示在最适条件下的酶促反应速率变化,若升高pH后酶促反应速率的变化应该是在相同酶浓度情况下,酶促反应速率下降。由图可知在底物充足的情况下虚线是当酶的浓度达到一定值后才开始反应,说明虚线是有竞争性抑制剂存在下的曲线,D错误。
故选A。
11. 线粒体内膜上有细胞核基因编码的专门运输ATP和ADP的转运体蛋白(AAC),AAC有c-态(胞质面构象)和m-态(基质面构象)两种构象状态。只有当AAC处于c-态和m-态的交换状态,其结合ATP和ADP的位点分别暴露于线粒体的基质侧和细胞质基质侧时,ADP或ATP才能结合上去,从而实现ATP出线粒体和ADP进线粒体。当膜电位高于-1001mV时,转运体运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加。当膜电位低于-100mV时,转运体运输ATP和ADP的方向将发生逆转,即将细胞质里ATP运至线粒体内,将线粒体内ADP运往细胞质。下列说法错误的是( )
A. 线粒体内有遗传物质,但不能编码组成线粒体的所有蛋白质
B. ACC有c-态和m-态,说明蛋白质会通过变性使膜具有选择透过性
C. ATP跨线粒体膜转运是蛋白质载体介导的主动运输过程
D. 有氧呼吸受阻时,细胞质里ATP可能运往线粒体内
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构可以简写成A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键。
【详解】A、线粒体内含有遗传物质DNA,只能编码部分自身所需蛋白质,其余蛋白质依然由核DNA编码运输而来,故被称之为“半自主细胞器”,A正确;
B、ACC有c-态和m-态,是ACC为了结合不同的底物而发生的空间结构的转变,蛋白质未失活,并不是蛋白质变性,B错误;
C、由于当膜电位高于-1001mV时,转运体蛋白(ACC)运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加,说明ATP跨线粒体膜转运需要蛋白质载体,也需要膜电位提供能量,为主动运输,C正确;
D、当细胞有氧呼吸受阻时会导致线粒体内ATP产生不足,此时可以通过细胞质中ATP跨膜进入线粒体加以补充,D正确。
故选B。
12. GTP(鸟苷三磷酸)与ATP结构相似,可与Ras蛋白结合为Ras蛋白-GTP。在一定条件下,Ras蛋白具有弱的GTP酶活性,可将与之结合的GTP水解成GDP,成为无活性的Ras蛋白-GDP。下图表示当细胞外的信号分子与甲物质结合后,细胞膜上的Ras蛋白会释放出自身的GDP并结合GTP实现由失活态向活化态的转变,将胞外信号向胞内传递的过程。下列叙述正确的是( )
A. GTP也是一种直接能源物质,含有CHONP五种元素,其中的CHO只位于核糖中
B. 该信号传递是一个消耗能量的过程,在信号传递频繁时,GTP的含量会明显上升
C. 信号分子与Ras蛋白结合后,Ras蛋白上的GDP结合磷酸转化成GTP
D. 甲物质具有识别信号分子的功能,是细胞膜上的受体
【答案】D
【解析】
【详解】A、GTP也是一种直接能源物质,含有CHONP五种元素,其中的CHO位于核糖中,也位于碱基中,A错误;
B、该信号传递是一个消耗能量的过程,在信号传递频繁时,GTP的含量不会明显上升,B错误;
C、据图分析,胞外存在信号分子与甲物质结合后,细胞膜上的 Ras蛋白会释放出自身的GDP并结合GTP实现由失活态向活化态的转变,C错误;
D、信号分子需与细胞膜上的受体结合才能传递信号,甲物质能识别信号分子,符合细胞膜受体的功能(识别信号、传递信号),D正确。
故选D。
13. 植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过磷酸戊糖途径,产生NADPH、CO2、H2O和多种中间产物,这些中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列叙述正确的是( )
A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶相同
B. 与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量多
C. 细胞合成蛋白质和核酸所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
D. 利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
【答案】C
【解析】
【详解】A、磷酸戊糖途径产生的NADPH(还原型辅酶Ⅱ)与有氧呼吸产生的还原型辅酶(NADH,还原型辅酶Ⅰ)不同,二者结构、功能及参与的代谢途径均不同,A错误;
B、磷酸戊糖途径不产生ATP,主要生成NADPH和中间产物,能量效率远低于有氧呼吸(1分子葡萄糖经有氧呼吸可产生30-32分子ATP),B错误;
C、磷酸戊糖途径的中间产物(如核酮糖-5-磷酸)可转化为氨基酸(如芳香族氨基酸)和核苷酸(如磷酸戊糖参与核苷酸合成),为蛋白质和核酸的合成提供原料,C正确;
D、利用14C标记葡萄糖可追踪碳原子去向,但磷酸戊糖途径产物包括H2O(其氢原子来自反应物,非葡萄糖碳骨架),无法通过14C标记直接追踪H2O的生成,D错误.
故选C。
14. 下图的装置可用于探究发芽种子的呼吸方式。下列叙述错误的是( )
A. 图1中,最适合储存农作物种子的氧浓度是c
B. 图1中氧浓度为b时,种子的无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的4倍
C. 若图2中装置1液滴左移,装置2液滴右移,说明种子同时进行有氧呼吸与无氧呼吸
D. 图2的实验中,为排除气压、温度等无关变量影响,还需增加两个校正装置,分别是死种子和20%NaOH溶液5mL,死种子和蒸馏水5mL
【答案】B
【解析】
【详解】A、储存农作物种子应该二氧化碳产量最少(消耗有机物的量最少),即细胞呼吸最弱时(图1中的c点)的氧浓度,A正确;
B、氧浓度为b时,二氧化碳释放量为8,氧气的消耗量为3,所以有氧呼吸释放的二氧化碳为3,根据有氧呼吸总反应方程式可知,有氧呼吸释放的二氧化碳为3,消耗的葡萄糖为1/2,而无氧呼吸释放的二氧化碳为8-3=5,因此消耗的葡萄糖为2.5,则种子的无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍,B错误;
C、图2中装置1试管中NaOH溶液的作用是吸收二氧化碳,根据有氧呼吸和无氧呼吸的反应式可知,有氧呼吸消耗的氧气量和释放的二氧化碳的量相同,无氧呼吸不消耗氧气,只释放二氧化碳,因此,装置一中液滴左移代表进行了有氧呼吸,装置二中液滴右移代表进行了无氧呼吸,若图2中装置1液滴向左移动,装置2液滴向右移动,说明种子同时进行有氧呼吸与无氧呼吸,C正确;
D、图2的实验中,为排除气压、温度等无关变量影响,其他条件不变,需增加两个校正装置,分别是死种子和20%NaOH溶液5mL,死种子和蒸馏水5mL的对照组,D正确。
故选B。
15. “旱锄田,涝浇园”这句俗语描述了农民们在农作物生长过程中,根据自然环境的变化采取相应的农作措施。当土壤表面干燥内部湿润时,水分会沿着土壤毛细管上升,最后从土壤表面蒸发散失。因此很多有经验的农民知道,天气越干旱越要加紧锄田。而在夏季高温季节,特别是在中午或下午高温时段突然降雨后,很多农民及时用温度较低、含氧量较高的井水进行灌溉。下列叙述错误的是( )
A. 锄田可以去除杂草,减少杂草和农作物争夺水分
B. 锄田可以疏松土壤,减少土壤中水分的蒸发散失
C. 雨后用井水浇灌会导致根部的细胞无氧呼吸增强,产生酒精毒害细胞
D. “旱锄田,涝浇园”均有利于植物对无机盐的吸收
【答案】C
【解析】
【详解】A、锄田可清除杂草,降低杂草与农作物对水分、无机盐等资源的竞争,A正确;
B、锄田疏松土壤,破坏土壤毛细管结构,阻断水分沿毛细管上升蒸发的途径,从而减少土壤水分蒸发散失,B正确;
C、雨后土壤缺氧易引发无氧呼吸,但井水温度低、含氧量高,浇灌后可增加土壤氧气含量,改善根部有氧呼吸条件,而非增强无氧呼吸,C错误;
D、“旱锄田”减少水分蒸发,维持水分供应;“涝浇园”通过井水灌溉改善土壤通气性,二者均有利于根系吸收水分和无机盐,D正确。
故选C。
16. 下面是一些学生在实验中遇到的问题,其中的错误操作或结论是( )
①用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液,滴1~2滴50%盐酸洗去浮色
②取新鲜的菠菜叶,加少许SiO2和无水乙醇,研磨液呈黄绿色。于是判断是菠菜叶用量太少导致
③在纸层析法分离叶绿体中色素的结果中,蓝绿色带最宽,可判断为叶绿素a含量最多
④光镜观察乳酸菌、酵母菌和蓝细菌的细胞,都能看到核糖体
⑤用淀粉酶水解淀粉和蔗糖来探究酶的专一性,可用碘液检测
A ①②③ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤
【答案】D
【解析】
【详解】①苏丹 Ⅲ 染色后,应使用50% 酒精洗去浮色,而非盐酸(盐酸会破坏细胞结构),①错误;
②菠菜叶研磨液呈黄绿色,原因是未加碳酸钙(CaCO₃)(碳酸钙可防止叶绿素被破坏),而非菠菜叶用量少,②错误;
③纸层析中蓝绿色带(叶绿素 a) 最宽,说明叶绿素 a 含量最多,③正确;
④核糖体属于亚显微结构,光学显微镜无法观察到,需用电子显微镜,④错误;
⑤蔗糖无论是否被水解,与碘液都不显色;且淀粉被淀粉酶水解后,碘液也不显色,因此不能用碘液检测,应使用斐林试剂(检测还原糖生成),⑤错误。
综上所述,①②④⑤错误,③正确,即D正确,ABC错误。
故选D。
17. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况,下列叙述正确的是( )
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入层析液是为了提取色素
B. 若选用同种但失绿变黄的叶片,色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁)
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 甲和乙主要吸收蓝紫光,丙和丁主要吸收红光和蓝紫光
【答案】B
【解析】
【详解】A、提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入无水乙醇是为了提取色素,A错误;
B、失绿变黄的叶片叶绿素含量较低,所以色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁),B正确;
C、四种色素都能溶解在层析液中,丁扩散距离最远,说明丁(胡萝卜素)色素的溶解度最大,C错误;
D、甲为叶绿素b,乙为叶绿素a,丙为叶黄素,丁为胡萝卜素,所以甲和乙主要吸收红光和蓝紫光,丙和丁主要吸收蓝紫光,D错误。
故选B。
18. 科学家日前在《科学》上报告说,他们通过将菠菜的“捕光器”(类囊体膜)与9种不同生物体的酶结合起来,制造了人造叶绿体。这种人造叶绿体可在细胞外工作、收集阳光,并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子。下列有关叙述错误的是( )
A. 叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用
B. 叶绿体含有DNA、RNA,而人造叶绿体不含有DNA、RNA
C. “捕光器”上不含光合作用吸收光能的色素
D. 人造叶绿体没有4层磷脂分子组成的膜结构
【答案】C
【解析】
【分析】植物在光照条件下进行光合作用,光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜上进行水的光解,产生ATP和NADPH,同时释放氧气,ATP和NADPH用于暗反应阶段三碳化合物的还原,细胞的呼吸作用不受光照的限制,有光无光都可以进行,为细胞的各项生命活动提供能量。
【详解】A、人造叶绿体可在细胞外工作、收集阳光,并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子,说明人造叶绿体和植物叶绿体一样都具有能量转换的作用,A正确;
B、科学家用类囊体膜与9种不同生物体的酶结合起来,制造了人造叶绿体,说明没有DNA、RNA,B正确;
C、色素能够吸收光能,所以“捕光器”上可能含有光合作用吸收光能的色素,C错误;
D、科学家用类囊体膜与9种不同生物体的酶结合起来,制造了人造叶绿体,则人造叶绿体没有4层磷脂分子组成的膜结构,D正确。
故选C。
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共64分,除标记外,每空2分)
19. 下图表示人体细胞生物膜系统的部分组成在结构和功能上的联系,COPI、COPII是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。据图回答以下问题:
(1)由图可知,溶酶体起源于乙__________(填细胞器),其内富含水解酶,不仅能吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒,还能__________,以维持细胞功能的稳定。
(2)将H标记的亮氨酸注射到细胞中以研究分泌蛋白合成与运输的途径。研究发现,带有放射性标记的物质依次出现在__________→甲→__________→乙→囊泡→细胞膜,最后释放到细胞外。定位于甲中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到乙中,则会通过__________(填“COPI”或“COPII”)小泡再“回收”回来。
(3)从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的SNARE假说,如图所示:
①由图可知,囊泡膜上的Rab—GTP可与靶膜上的__________结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助囊泡膜上的__________与相应靶膜上的t—SNARE特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后完成膜融合,最后完成“货物”的定向运输。
②在胰岛素合成、加工的过程中,由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外,结合SNARE假说,原因是__________。
【答案】(1) ①. 高尔基体 ②. 分解衰老、损伤的细胞器
(2) ①. 核糖体 ②. COPⅡ ③. COPⅠ
(3) ①. Rab效应器 ②. v—SNARE ③. 来自内质网的囊泡上的v—SNARE只能与高尔基体膜上的t—SNARE特异性结合(或来自内质网的囊泡的靶膜是高尔基体膜而非细胞膜)
【解析】
【分析】分泌蛋白形成过程:分泌蛋白最初是在游离的核糖体中由氨基酸形成多肽,然后进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,内质网以“出芽”形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体,并实现膜融合,在此时,对蛋白质进一步修饰加工,然后再形成囊泡,移动到细胞膜,再次实现膜融合,并将蛋白质分泌到细胞外。
【小问1详解】
溶酶体起源于图中的高尔基体,溶酶体含多种水解酶,除了具有吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌的功能外,溶酶体还能够分解衰老、损伤的细胞器,以保持细胞的功能稳定。
【小问2详解】
分泌蛋白形成过程:分泌蛋白最初是在游离的核糖体中由氨基酸形成多肽,然后进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,内质网以“出芽”形成囊泡,包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体,并实现膜融合,在此时,对蛋白质进一步修饰加工,然后再形成囊泡,移动到细胞膜,再次实现膜融合,并将蛋白质分泌到细胞外。故将带有放射性标记的物质依次出现在核糖体→甲(内质网)→COPⅡ→乙(高尔基体)→囊泡→细胞膜,最后释放到细胞外。甲(内质网)中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到乙中,则会通过COPⅠ小泡再“回收”回来。
【小问3详解】
由图可知,囊泡膜上的Rab—GTP可与靶膜上的Rab效应器结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助囊泡膜上的v—SNARE与相应靶膜上的t—SNARE特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后完成膜融合,最后完成“货物”的定向运输。来自内质网的囊泡上的v—SNARE只能与高尔基体膜上的t—SNARE特异性结合(或来自内质网的囊泡的靶膜是高尔基体膜而非细胞膜),故在胰岛素合成、加工的过程中,由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外。
20. 腌制的泡菜往往含有大量的细菌,可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光,根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。
(1)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是__________(用文字与箭头表示)。ATP的合成一般与__________(选填“吸能”或“放能”)反应相联系。
(2)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度如图1所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复,高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量,可以使用__________处理;Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________。
(3)酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,实验结果如下图2.不同的抑制剂抑制酶活性原理如图3所示。
①据图2分析,随着底物(反应物)浓度升高,抑制剂_______(填“I”或“II”)的抑制作用逐渐减小。
②据图3分析,竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两者降低酶促反应速率的原因不同,其中前者是通过_______,从而降低酶促反应速率;后者是通过_______,从而降低酶促反应速率。
③结合图2和图3分析,抑制剂II属于_______性抑制剂。
【答案】(1) ①. ATP 中的化学能→光能 ②. 放能反应
(2) ①. Mg2+ ②. Hg2+破坏了荧光素酶的空间结构
(3) ①. Ⅰ ②. 与底物竞争酶的活性部位 ③. 与酶的非活性部位结合,改变酶的空间结构,使酶的活性部位无法与底物结合 ④. 非竞争
【解析】
【分析】ATP的能量转换形式:ATP中储存的化学能可转换为其他形式的能量(如本题中转换为荧光的光能)。ATP与放能 / 吸能反应的联系:ATP的合成过程通常与放能反应相联系(放能反应释放的能量用于合成 ATP),ATP的水解过程通常与吸能反应相联系。酶的激活剂:某些离子(如Mg2+)可作为酶的激活剂,提高酶的活性。酶的空间结构对活性的影响:高温、重金属离子(如Hg2+)会破坏酶的空间结构(尤其是酶的活性部位),导致酶活性不可逆丧失。
【小问1详解】
荧光素接受 ATP 提供的化学能被激活,最终发出荧光(光能),因此能量转换形式为 “ATP 中的化学能→光能”;ATP 合成需要能量,放能反应释放的能量会用于合成 ATP(而 ATP 的水解与吸能反应相联系)。
【小问2详解】
图1中,Mg2+处理组的发光强度最高(酶活性最强),因此使用 Mg2+处理可提高酶活性,从而节省酶的用量;② Hg2+ 是重金属离子,会破坏荧光素酶的空间结构(尤其是活性部位的结构),导致酶活性不可逆降低。
【小问3详解】
① 图2中,抑制剂 Ⅰ 的酶促反应速率随底物浓度升高,逐渐接近 “无抑制剂组”,说明其抑制作用逐渐减小(符合竞争性抑制剂的特点);
② 竞争性抑制剂的作用机制是与底物竞争酶的活性部位,使底物无法与酶结合;非竞争性抑制剂的作用机制是与酶的非活性部位结合,改变酶的空间结构,导致活性部位无法与底物结合;
③ 抑制剂 Ⅱ 的酶促反应速率始终低于 “无抑制剂组”,且不随底物浓度升高而恢复,符合非竞争性抑制剂的特点。
21. 脑缺血时,神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
(1)正常情况下,神经细胞进行有氧呼吸,在_______(场所)中将葡萄糖分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体彻底分解为_______。如图1所示,有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过线粒体内膜上的电子传递链将电子最终传递给O2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙。随后H+通过V回到线粒体基质,驱动ATP合成,V处H+的运输方式为_______。
(2)研究发现,缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率,在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此,科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究,分组处理及结果如图2所示。
①图2结果能否证明缺血时轻微酸化的保护作用,________,判断的依据是________。
②药物FCCP能使H+直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质,消除膜内外的H+浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测,轻微酸化可使缺血神经元的________(选填“电子传递链”“ATP合成酶”或“膜的流动性”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ的抑制剂)的目的是________。(双选)a.证明轻微酸化可保护神经细胞b.检测是否存在非线粒体耗氧c.阻断电子传递链d.抑制ATP合成酶的活性
(3)基于以上研究,医生尝试在病人脑缺血之后的一段时间内给予20%CO2的吸氧治疗(正常吸氧时添加CO2的浓度为5%),请评价该治疗方案是否合理并说明理由________,________。
【答案】(1) ①. 细胞质基质 ②. CO2和H2O ③. 协助扩散
(2) ①. 能 ②. 甲组和乙组是正常培养,丙组模拟缺血但是pH为7.4,没有轻微酸化,所以丁组模拟缺血且pH为6.5轻微酸化培养,丁组可以为轻微酸化的保护作用提供的证据。 ③. 电子传递链 ④. b
(3) ①. 合理 ②. 20%CO2可以适当降低pH,使血浆轻微酸化,从而保证合成ATP的速度,为脑组织细胞提供足够的能量。
【解析】
【分析】有氧呼吸:细胞在氧气的参与下,通过酶的催化作用,把糖类等有机物彻底氧化分解,产生出二氧化碳和水,同时释放出大量的能量的过程。
【小问1详解】
有氧呼吸第一阶段将葡萄糖分解为丙酮酸的场所是细胞质基质(有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质)。葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,然后丙酮酸在线粒体彻底分解为CO2和H2O。H⁺从线粒体内膜间隙(高浓度)通过V回到线粒体基质(低浓度),顺浓度梯度且需要载体蛋白(V)协助,属于协助扩散。
【小问2详解】
①甲组和乙组是正常培养,丙组模拟缺血但是pH为7.4,没有轻微酸化,所以丁组模拟缺血且pH为6.5轻微酸化培养,丁组可以为轻微酸化的保护作用提供的证据。
②FCCP消除了线粒体内外的 H⁺浓度梯度,而H⁺梯度是电子传递链(复合体 Ⅰ-Ⅳ)传递电子时建立的。结合加入FCCP前丁组(轻酸)耗氧速率维持较好,推测轻微酸化可稳定缺血神经元的电子传递链功能。
③加入抗霉素A四组的耗氧量都变为0,说明了均是线粒体消耗的氧,排除了非线粒体耗氧率,作为对照,b正确。
故选b。
【小问3详解】
20%CO2可以适当降低pH,使血浆轻微酸化,从而保证合成ATP的速度,为脑组织细胞提供足够的能量。所以医生尝试在病人脑缺血之后的一段时间内给予20%CO2的吸氧治疗是合理的。
22. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行酒精发酵;还有研究发现,酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
实验处理
葡萄糖溶液+无菌水
葡萄糖溶液+酵母菌
葡萄糖溶液+A溶液
葡萄糖溶液+B溶液
?
?
实验结果
-
+
-
-
+
+
注:“+”表示有酒精生成,“-”表示无酒精生成
回答下列问题:
(1)实验中第③、④组未出现酒精的原因可能是________。若为了研究B溶液中离子M对酒精发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+________。
(2)⑤⑥组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+________;葡萄糖溶液+________。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、________。
(3)使用什么试剂检测酵母汁中是否含有酒精?________。依据细胞膜的功能特性,利用什么方法检测酵母汁中是否含有活细胞?________。
【答案】(1) ①. A溶液中的酶与B溶液中的小分子和离子单独存在时均无法催化乙醇发酵 ②. A溶液+去除了离子M的B溶液
(2) ①. 酵母汁 ②. A溶液+B溶液 ③. 酵母汁和B溶液
(3) ①. 酸性重铬酸钾溶液 ②. 用台盼蓝对细胞染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透过性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖出现菌落:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
【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、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
3、分析题干信息可知:本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”,所给实验材料中,葡萄糖溶液为反应的底物,在此实验中为无关变量,其用量应一致;酵母菌为细胞生物,与其对应的酵母汁无细胞结构,可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”;而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
【小问1详解】
实验的第③、④组是将葡萄糖溶液分别与A溶液和B溶液单独溶合,由于A溶液中的酶与B溶液中的小分子和离子单独存在时均无法催化乙醇发酵,所以第③、④组未出现乙醇。为了验证M对乙醇发酵的是否为必需的,可增设一组实验,即葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液:若有乙醇生成,则证明B不是必需的,若无乙醇生成,则证明B是必需的。
【小问2详解】
由题意可知:为验证无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论,还需要加设两组实验,一组为葡萄糖溶液+酵母汁(预期实验结果为有乙醇生成),另外一组为葡萄糖溶液+A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子,包括相关酶)+B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子),此组预期结果为有乙醇生成;本实验中,起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌(细胞中含有各类物质)、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)中存在。
【小问3详解】
酸性条件下,重铬酸钾与酒精反应会由橙色变为灰绿色,因此可用酸性重铬酸钾溶液检测。如果出现灰绿色,说明酵母汁中含有酒精;如果不出现灰绿色,酵母汁中不含酒精。依据细胞膜的选择透过性(活细胞的细胞膜具有选择透过性,死细胞丧失该特性),可采用台盼蓝染色法来检测:用台盼蓝对细胞染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性:若为死细胞,则能被染色;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖出现菌落:一段时间后若酵母菌数量增加,则为活细胞。
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湖北省武汉市第六中学2025级高一年级第2次月考生物试卷
考试时间:75分钟试卷满分:100分
★沉着冷静规范答题端正考风严禁舞弊★
第I卷(选择题)
一、选择题(本大题共18小题,每小题2分,共36分,每个小题只有一个正确选项)
1. 近年来入冬后多地出现了呼吸道合胞病毒感染引发肺炎的病例,肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 可用含各种营养物质的无细胞培养基培养呼吸道合胞病毒来研究其致病机理
B. 呼吸道合胞病毒的核酸、外壳都是由病毒的遗传物质控制合成的
C. 肺炎支原体与呼吸道合胞病毒都是结构简单的生物,都不含有细胞壁和细胞器
D. 肺炎支原体和肺炎链球菌的DNA分子主要存在于染色体上
2. 华丽硫珠菌是一种细胞长度可达2cm的巨型细菌,内含两个膜囊:一个包裹DNA,另一个占总体积的73%,充满液体。这一发现使得对原核生物有了更深入的认知,下列叙述错误的是( )
A. 华丽硫珠菌的遗传物质彻底水解能得到的含氮碱基有五种
B. 华丽硫珠菌的发现打破了人们对细菌大小的原有认识
C. 充满液体的膜囊有助于维持细胞的形态,类似于植物的液泡
D. 华丽硫珠菌可能是原核生物向真核生物进化的过渡类型
3. 肌红蛋白(Mb)是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,含有C、H、O、N、Fe五种元素,由一条肽链和一个血红素辅基构成。Mb中的极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,而非极性的侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于Mb表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。下列说法错误的是( )
A. Mb表面极性侧链基团可以与水分子结合,故Mb可溶于水
B. Mb中的疏水洞穴保证了血红素的储氧能力
C. 组成Mb的肽链中氧原子数一定多于氨基酸数
D. Mb复杂结构的形成与不同部位氨基酸之间形成的氢键和二硫键有关
4. 关于细胞膜和细胞核的叙述,下列说法正确的是( )
A. 细胞膜外表面的糖蛋白和糖脂也叫做糖被,具有识别作用
B. 在探索细胞膜结构的历程中,罗伯特森在电镜下观察到“暗-亮-暗”的结构属于物理模型
C. 伞藻的嫁接实验能够直接证明细胞核可以控制代谢
D. 核膜与核孔都能控制物质进出细胞核
5. 微体是由单层膜构成的细胞器,包括过氧化物酶体和乙醛酸循环体。过氧化物酶体含有丰富的酶类,主要是氧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶。乙醛酸循环体是一种植物细胞器,在发芽的种子不能进行光合作用前存在,将脂肪转化为糖来提供能量。下列说法错误的是( )
A. 过氧化物酶体和叶绿体两种细胞器中都能产生氧气
B. 油料作物种子萌发时,乙醛酸循环体数量明显增多
C. 过氧化物酶体中的酶首先在附着核糖体上合成
D. 肝脏是重要的解毒器官,推测肝脏细胞中富含过氧化物酶体
6. 图1是显微镜下观察到的某一时刻的细胞图像。图2表示一种渗透作用装置。图3是另一种渗透装置,一段时间后液面上升的高度为h。这两个装置所用的半透膜都不能让蔗糖分子通过,但可以让葡萄糖分子和水分子通过。下列说法错误的是( )
A. 若图1是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,则此时细胞液浓度大于外界溶液浓度
B. 图2中,若A为0.3g/mL葡萄糖溶液,B为0.3g/mL蔗糖溶液,则平衡后A侧液面低于B侧
C. 图3中,若每次平衡后都将产生的水柱h移走,那么随着时间的推移,h将会越来越小
D. 图3中,如果A、a均为蔗糖溶液,则开始时浓度大小为a>A,渗透平衡时浓度大小也是a>A
7. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列叙述正确的是( )
A. 集合管中Na+逆浓度梯度运输与通道蛋白结合,通道开放进而被重吸收
B. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白只能与Ca2+结合
C. 呼吸时O2从肺泡向肺毛细血管扩散的速率受O2浓度差的影响
D. 血液中葡萄糖经协助扩散进入红细胞速率只与浓度差有关
8. 龙胆花在处于低温(16℃)下30min内发生闭合,而在转移至正常生长温度(22℃)、光照条件下30min内重新开放,这与花冠近轴表皮细胞膨压(原生质体对细胞壁的压力)变化有关,水通道蛋白在该过程中发挥了重要作用,其相关机理如图所示。据图分析下列叙述错误的是( )
A. 龙胆花由低温转正常温度环境中,促使囊泡上的水通道蛋白去磷酸化后转移至细胞膜
B. 龙胆花由黑暗转光照环境中,促进Ca2⁺运输至细胞内,激活蛋白激酶GsCPK16,使水通道蛋白磷酸化,运输水的活性增强
C. 龙胆花重新开放时,该细胞膨压逐渐增大,体现了细胞膜的流动性和选择透过性
D. 推测在低温、黑暗环境转到常温、黑暗的环境中,龙胆花开放速度会变快
9. 2025年诺贝尔生理学与医学奖颁给了三位科学家以表彰他们在外周免疫耐受领域的突破性发现,其中坂口志文首次鉴定出CD4+CD25+T细胞亚群,并将其命名为调节性T细胞(Treg)。研究发现,Treg细胞表面的CD39(核苷三磷酸二磷酸水解酶)可以将ATP水解为ADP和AMP,CD73蛋白能特异性催化AMP水解生成腺苷,而腺苷可抑制T细胞活性。为验证CD73的专一性,下列实验方案中,最能达成实验目的的是( )
A. 在适宜条件下,将CD73分别与等量的AMP、ATP、ADP混合,检测腺苷的生成量
B. 将CD39和CD73分别与等量ATP混合,检测ATP的剩余量
C. 将CD73与过量AMP混合,随时间推移定时检测反应体系中AMP的剩余量
D. 分别用经蛋白酶处理的和未处理的CD73与AMP混合,比较腺苷的生成量
10. 小肠黏膜细胞中的胡萝卜素加氧酶能催化1分子胡萝卜素分解为2分子维生素A。某科研小组从小鼠小肠黏膜细胞中提取该酶,在最适温度,pH条件下对该酶催化反应进程进行研究,结果如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 若图甲中实线表示维生素A 浓度变化,则A 点限制因素为底物胡萝卜素浓度
B. 若图甲中实线表示维生素A 浓度变化,则虚线可表示底物胡萝卜素浓度变化
C. 人在感冒发烧后胡萝卜素利用率下降,主要原因是消化液pH变化使酶活性降低
D. 若图乙中实线表示在最适条件下的酶促反应速率变化,则虚线可表示升高pH后的变化
11. 线粒体内膜上有细胞核基因编码的专门运输ATP和ADP的转运体蛋白(AAC),AAC有c-态(胞质面构象)和m-态(基质面构象)两种构象状态。只有当AAC处于c-态和m-态的交换状态,其结合ATP和ADP的位点分别暴露于线粒体的基质侧和细胞质基质侧时,ADP或ATP才能结合上去,从而实现ATP出线粒体和ADP进线粒体。当膜电位高于-1001mV时,转运体运输ATP和ADP的速度会随着膜电位的增加而增加。当膜电位低于-100mV时,转运体运输ATP和ADP的方向将发生逆转,即将细胞质里ATP运至线粒体内,将线粒体内ADP运往细胞质。下列说法错误的是( )
A. 线粒体内有遗传物质,但不能编码组成线粒体的所有蛋白质
B. ACC有c-态和m-态,说明蛋白质会通过变性使膜具有选择透过性
C. ATP跨线粒体膜转运是蛋白质载体介导的主动运输过程
D 有氧呼吸受阻时,细胞质里ATP可能运往线粒体内
12. GTP(鸟苷三磷酸)与ATP结构相似,可与Ras蛋白结合为Ras蛋白-GTP。在一定条件下,Ras蛋白具有弱的GTP酶活性,可将与之结合的GTP水解成GDP,成为无活性的Ras蛋白-GDP。下图表示当细胞外的信号分子与甲物质结合后,细胞膜上的Ras蛋白会释放出自身的GDP并结合GTP实现由失活态向活化态的转变,将胞外信号向胞内传递的过程。下列叙述正确的是( )
A. GTP也是一种直接能源物质,含有CHONP五种元素,其中的CHO只位于核糖中
B. 该信号传递是一个消耗能量的过程,在信号传递频繁时,GTP的含量会明显上升
C. 信号分子与Ras蛋白结合后,Ras蛋白上的GDP结合磷酸转化成GTP
D. 甲物质具有识别信号分子的功能,是细胞膜上的受体
13. 植物细胞内10%~25%的葡萄糖经过磷酸戊糖途径,产生NADPH、CO2、H2O和多种中间产物,这些中间产物可进一步生成氨基酸和核苷酸等。下列叙述正确的是( )
A. 磷酸戊糖途径产生的NADPH与有氧呼吸产生的还原型辅酶相同
B. 与有氧呼吸相比,葡萄糖经磷酸戊糖途径产生的能量多
C. 细胞合成蛋白质和核酸所需要的原料可由该途径的中间产物转化生成
D. 利用14C标记的葡萄糖可追踪磷酸戊糖途径中各产物的生成
14. 下图的装置可用于探究发芽种子的呼吸方式。下列叙述错误的是( )
A. 图1中,最适合储存农作物种子的氧浓度是c
B. 图1中氧浓度为b时,种子的无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的4倍
C. 若图2中装置1液滴左移,装置2液滴右移,说明种子同时进行有氧呼吸与无氧呼吸
D. 图2的实验中,为排除气压、温度等无关变量影响,还需增加两个校正装置,分别是死种子和20%NaOH溶液5mL,死种子和蒸馏水5mL
15. “旱锄田,涝浇园”这句俗语描述了农民们在农作物生长过程中,根据自然环境的变化采取相应的农作措施。当土壤表面干燥内部湿润时,水分会沿着土壤毛细管上升,最后从土壤表面蒸发散失。因此很多有经验的农民知道,天气越干旱越要加紧锄田。而在夏季高温季节,特别是在中午或下午高温时段突然降雨后,很多农民及时用温度较低、含氧量较高的井水进行灌溉。下列叙述错误的是( )
A. 锄田可以去除杂草,减少杂草和农作物争夺水分
B. 锄田可以疏松土壤,减少土壤中水分的蒸发散失
C. 雨后用井水浇灌会导致根部的细胞无氧呼吸增强,产生酒精毒害细胞
D. “旱锄田,涝浇园”均有利于植物对无机盐的吸收
16. 下面是一些学生在实验中遇到的问题,其中的错误操作或结论是( )
①用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹Ⅲ染液,滴1~2滴50%盐酸洗去浮色
②取新鲜的菠菜叶,加少许SiO2和无水乙醇,研磨液呈黄绿色。于是判断是菠菜叶用量太少导致
③在纸层析法分离叶绿体中色素的结果中,蓝绿色带最宽,可判断为叶绿素a含量最多
④光镜观察乳酸菌、酵母菌和蓝细菌的细胞,都能看到核糖体
⑤用淀粉酶水解淀粉和蔗糖来探究酶的专一性,可用碘液检测
A. ①②③ B. ①③④⑤ C. ②④⑤ D. ①②④⑤
17. 如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上层析分离的情况,下列叙述正确的是( )
A. 提取色素时加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,加入层析液是为了提取色素
B. 若选用同种但失绿变黄的叶片,色素含量可能是(甲+乙)<(丙+丁)
C. 四种色素都能溶解在层析液中,乙色素的溶解度最大
D. 甲和乙主要吸收蓝紫光,丙和丁主要吸收红光和蓝紫光
18. 科学家日前在《科学》上报告说,他们通过将菠菜“捕光器”(类囊体膜)与9种不同生物体的酶结合起来,制造了人造叶绿体。这种人造叶绿体可在细胞外工作、收集阳光,并利用由此产生的能量将二氧化碳转化成富含能量的分子。下列有关叙述错误的是( )
A. 叶绿体与人造叶绿体都具有能量转换的作用
B. 叶绿体含有DNA、RNA,而人造叶绿体不含有DNA、RNA
C. “捕光器”上不含光合作用吸收光能的色素
D. 人造叶绿体没有4层磷脂分子组成的膜结构
第II卷(非选择题)
二、填空题(本大题共64分,除标记外,每空2分)
19. 下图表示人体细胞生物膜系统的部分组成在结构和功能上的联系,COPI、COPII是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。据图回答以下问题:
(1)由图可知,溶酶体起源于乙__________(填细胞器),其内富含水解酶,不仅能吞噬并杀死侵入细胞的细菌或病毒,还能__________,以维持细胞功能的稳定。
(2)将H标记的亮氨酸注射到细胞中以研究分泌蛋白合成与运输的途径。研究发现,带有放射性标记的物质依次出现在__________→甲→__________→乙→囊泡→细胞膜,最后释放到细胞外。定位于甲中的驻留蛋白无需高尔基体参与加工,若这类蛋白被错误发送到乙中,则会通过__________(填“COPI”或“COPII”)小泡再“回收”回来。
(3)从分子水平上解释细胞内生物膜系统融合机制的SNARE假说,如图所示:
①由图可知,囊泡膜上的Rab—GTP可与靶膜上的__________结合,从而将囊泡锚定在靶膜上,进而协助囊泡膜上的__________与相应靶膜上的t—SNARE特异性结合,形成稳定的蛋白复合物,随后完成膜融合,最后完成“货物”的定向运输。
②在胰岛素合成、加工的过程中,由内质网分离出的囊泡不能直接释放到细胞外,结合SNARE假说,原因是__________。
20. 腌制的泡菜往往含有大量的细菌,可利用“荧光素-荧光素酶生物发光法”对市场上泡菜中的细菌含量进行检测。荧光素接受细菌细胞ATP中提供的能量后被激活,在荧光素酶的作用下形成氧化荧光素并且发出荧光,根据发光强度可以计算出生物组织中ATP的含量。分析并回答下列问题。
(1)“荧光素-荧光素酶生物发光法”中涉及的能量转换是__________(用文字与箭头表示)。ATP的合成一般与__________(选填“吸能”或“放能”)反应相联系。
(2)研究人员用不同条件处理荧光素酶后,测定酶浓度与发光强度如图1所示。其中高浓度盐溶液经稀释后酶活性可以恢复,高温和Hg2+处理后酶活性不可恢复。若要节省荧光素酶的用量,可以使用__________处理;Hg2+处理后酶活性降低可能是因为__________。
(3)酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。某科研小组通过实验研究两种抑制剂对某消化酶酶促反应速率的影响,实验结果如下图2.不同的抑制剂抑制酶活性原理如图3所示。
①据图2分析,随着底物(反应物)浓度升高,抑制剂_______(填“I”或“II”)的抑制作用逐渐减小。
②据图3分析,竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两者降低酶促反应速率的原因不同,其中前者是通过_______,从而降低酶促反应速率;后者是通过_______,从而降低酶促反应速率。
③结合图2和图3分析,抑制剂II属于_______性抑制剂。
21. 脑缺血时,神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
(1)正常情况下,神经细胞进行有氧呼吸,在_______(场所)中将葡萄糖分解为丙酮酸,丙酮酸进入线粒体彻底分解为_______。如图1所示,有氧呼吸前两阶段产生的[H]通过线粒体内膜上的电子传递链将电子最终传递给O2,该过程释放的能量将H+泵到内外膜间隙。随后H+通过V回到线粒体基质,驱动ATP合成,V处H+的运输方式为_______。
(2)研究发现,缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率,在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此,科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究,分组处理及结果如图2所示。
①图2结果能否证明缺血时轻微酸化的保护作用,________,判断的依据是________。
②药物FCCP能使H+直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质,消除膜内外的H+浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测,轻微酸化可使缺血神经元的________(选填“电子传递链”“ATP合成酶”或“膜的流动性”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ抑制剂)的目的是________。(双选)a.证明轻微酸化可保护神经细胞b.检测是否存在非线粒体耗氧c.阻断电子传递链d.抑制ATP合成酶的活性
(3)基于以上研究,医生尝试在病人脑缺血之后一段时间内给予20%CO2的吸氧治疗(正常吸氧时添加CO2的浓度为5%),请评价该治疗方案是否合理并说明理由________,________。
22. 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行酒精发酵;还有研究发现,酒精发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和离子)、葡萄糖溶液、无菌水。实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如下表。
组别
①
②
③
④
⑤
⑥
实验处理
葡萄糖溶液+无菌水
葡萄糖溶液+酵母菌
葡萄糖溶液+A溶液
葡萄糖溶液+B溶液
?
?
实验结果
-
+
-
-
+
+
注:“+”表示有酒精生成,“-”表示无酒精生成
回答下列问题:
(1)实验中第③、④组未出现酒精的原因可能是________。若为了研究B溶液中离子M对酒精发酵是否是必需的,可增加一组实验,该组的处理是:葡萄糖溶液+________。
(2)⑤⑥组的实验处理分别是:葡萄糖溶液+________;葡萄糖溶液+________。本实验中,这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、________。
(3)使用什么试剂检测酵母汁中是否含有酒精?________。依据细胞膜的功能特性,利用什么方法检测酵母汁中是否含有活细胞?________。
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