精品解析:陕西省咸阳市礼泉县2025-2026学年高三上学期11月期中生物试题
2026-01-05
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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2 遗传与进化 |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 陕西省 |
| 地区(市) | 咸阳市 |
| 地区(区县) | 礼泉县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.78 MB |
| 发布时间 | 2026-01-05 |
| 更新时间 | 2026-08-04 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-01-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55789636.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
礼泉县2025~2026学年度第一学期期中学科素养评价质量调研
高三年级生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体是一种含有质粒DNA的单细胞生物,如图为支原体的结构模式图。以下说法正确的是( )
A. 电镜下支原体的细胞膜呈现暗—亮—暗三层结构
B. 支原体没有细胞壁,属于动物细胞
C. 支原体没有线粒体,不能进行呼吸作用
D. 支原体的遗传物质主要是DNA
2. 粮食的储存与水密切相关。唐《仓库令》有租粮收纳入仓时“皆令干净”的记载。下列叙述正确的是( )
A. 入仓前晒干粮食能够大大降低结合水含量从而抑制其代谢
B. 活性蛋白失去结合水后再得到水,蛋白活性就能恢复
C. 晒干后的粮食中仍有水分子与蛋白质、淀粉等相结合
D. 水分子间氢键不断的断裂与形成不利于水维持液体状态
3. 生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架。下列关于生物大分子及其组成单位的叙述,正确的是( )
A. 组成生物体的多糖、脂肪、蛋白质和核酸均属于生物大分子
B. 构成糖原和淀粉的单体是细胞生命活动所需要的直接能源物质
C. 细胞中的化合物的含量和比例保持不变,保证生命活动正常进行
D. 纤维素及水解纤维素的酶都是以碳链为基本骨架的生物大分子
4. 生物学是以实验为基础的自然科学。下列关于生物学实验的说法,正确的是( )
A. 若显微镜下观察到黑藻叶绿体在视野中呈逆时针方向流动,实际也为逆时针方向流动
B. 因洋葱根尖分生区不含叶绿体,故根尖分生区不能作为“观察质壁分离”的实验材料
C. 斐林试剂和双缩脲试剂的组成物质和浓度都相同,只是使用的方法不同
D. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水
5. 菊花在遭受低温时,通过调节细胞膜和类囊体膜上两种脂肪酸相对含量来适应低温,图1和图2表示在不同温度下菊花叶片细胞膜、类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例,图3表示低温处理下脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。以下说法错误的是( )
A. 类囊体膜饱和脂肪酸在脂肪酸中所占的比例高于细胞膜
B. 低温诱导菊花脂肪酸去饱和酶基因表达,从而保持类囊体膜流动性
C. 脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著
D. 低温影响下,细胞膜上的饱和脂肪酸含量增加,更容易提高植物的抗寒能力
6. 鸭瘟病毒(DNA病毒)感染鸡胚成纤维细胞24 h,用3H+尿嘧啶核苷标记10 min后,电镜放射自显影结果如图(银颗粒所在部位代表放射性同位素的标记部位,核仁中也存在银颗粒)。下列叙述正确的是( )
A. 推测宿主细胞的核仁与RNA的合成无关
B. 合成的放射性物质通过核孔运至细胞质
C. 判断图中鸡胚成纤维细胞处于分裂后期
D. 核膜对物质的运输不具有选择透过性
7. 抗体是一种蛋白质,在细胞中合成后通过胞吐的形式分泌出细胞。下列关于胞吐的叙述,错误的是( )
A. 消耗细胞呼吸释放的能量
B. 需要膜上蛋白质的参与
C. 运输的均为小分子物质
D. 依赖于细胞膜的流动性
8. 某同学将初始长度和质量相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,萝卜条的最终长度如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲的初始细胞液浓度小于乙
B. 若蔗糖溶液浓度为a,则甲的吸水量多于乙
C. 若蔗糖溶液浓度为d,则渗透平衡时甲的重量小于乙
D. 根据图示可知,植物的细胞壁也具有一定的伸缩性
9. 为了探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,实验小组设置如下两组试管。据此分析,下列叙述错误的是( )
试剂
试管1
试管2
可溶性淀粉溶液
2 mL
——
蔗糖溶液
——
2 mL
新鲜的淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
A. 在已知淀粉酶可以水解淀粉的情况下,依然需要设置试管1
B. 实验需将试管放置足够长的时间,以确保反应充分进行
C. 可以用斐林试剂或碘液检测淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
D. 淀粉酶的新鲜程度属于本实验的无关变量
10. 如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程,而磷酸基团的添加或去除对许多反应起着生物“开/关”的作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程
B. 蛋白质磷酸化是一个放能过程
C. 蛋白质磷酸化过程中会有大量的ADP和Pi积累
D. 蛋白质磷酸化属于“开”,去磷酸化属于“关”
11. 荧光硅量子点(SiQDs)是一种良好的能量传递中间体,能够吸收紫外光并转化为叶绿体色素可吸收的光。下图为研究人员将SiQDs液稀释到一定浓度后测其荧光激发发射光谱和叶绿体可见光吸收光谱,请据图分析下列说法错误的是( )
A. 叶绿体中的色素只能吸收可见光,不能吸收紫外光
B. 叶绿体中的色素只能吸收波长为400~500 nm的可见光
C. SiQDs的荧光激发发射光谱波长范围400~600 nm
D. SiQDs可以提高植物对光能的利用率从而促进植物增产
12. YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用,影响细胞呼吸。科研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术。检测到线粒体中部分物质的含量发生异常变化,且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列说法错误的是( )
A. 丙酮酸转运蛋白主要在线粒体的外膜和内膜上
B. 线粒体中13C标记的丙酮酸的含量高于正常水平
C. YBX1蛋白的含量增多,细胞消耗O2的速率会下降
D. 敲除YBX1基因的小鼠细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2的量会增多
13. 农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验,是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用,下列叙述错误的是( )
A. 露田,晒田——促进根细胞有氧呼吸,有利于吸收无机盐
B. 正其行,通其风——能为植物提供更多的CO2,提高光合作用效率
C. 适当升高夜间温度——能促进夜间细胞呼吸,增加农作物产量
D. 一次施肥不能太多——避免土壤溶液浓度过高,引起烧苗现象
14. 斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。科研人员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)进行饥饿处理0~48h,统计其细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例(%),如下表所示。关于“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响,下列推测正确的是( )
处理时间
所处时期
G1期
S期
G2+M期
0 h
71
18
11
12 h
80
10
10
24 h
83
8
9
48 h
91
5
4
注:G1期为DNA合成前期,S期为DNA合成期,G2期为DNA合成后期,M期为细胞分裂期。
A. 使染色体数目加倍 B. 抑制与DNA复制有关酶的合成
C. 促进纺锤体的形成 D. 促进RNA和蛋白质的合成
15. 下列有关高等动植物减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A. 在减数分裂I后期所有的非等位基因发生自由组合
B. 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
C. 受精卵中的DNA分子一半来自精子,一半来自卵细胞
D. 受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,该过程中整个精子都进入卵细胞
16. 某种PLK激酶是调控细胞分裂的关键蛋白,参与姐妹染色单体的分离。用该PLK激酶的抑制剂(V蛋白)处理果蝇(2n=8)细胞后,发现染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离。下列说法错误的是( )
A. 若细胞中含同源染色体,说明细胞停滞在有丝分裂中期
B. 若细胞中含8个核DNA分子,说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期
C. 精原细胞经Ⅴ蛋白处理后会停滞在减数分裂Ⅰ中期
D. V蛋白能抑制细胞分裂,可制成靶向药物用于治疗癌症
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 在血液中,胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL),其能将胆固醇运输到全身各处,LDL以颗粒的形式进入人体组织细胞中,以满足细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇的含量。图1是LDL通过受体介导胞吞作用进入细胞以及细胞膜的结构示意图,回答下列问题:
(1)从图示放大的细胞膜看,图中尾与尾相对的区域是______(填“亲水区”或“疏水区”)。
(2)胆固醇在人体内可参与血液中______的运输。胆固醇结合形成的LDL通过内吞以有被小泡的形式进入靶细胞,去被后与内体融合,融合后的含受体部分通过小泡运输参与受体再循环,该循环的意义是______。
(3)PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质,它可增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞中的LDL受体减少。预测PCSK9蛋白活性增强,会使血液中胆固醇的含量______。他汀类药物是常规的降脂药物,其机理是抑制胆固醇合成限速酶HMG-CoA还原酶的活性,使在______(填细胞器)中合成的胆固醇减少,以达到降脂效果。
(4)为从PCSK9蛋白着手探究更好的降脂途径,研究人员设计了图2的实验。甲组为AKR1A1基因敲除小鼠(AKR1A1—/—)、乙组为正常小鼠(AKR1A1+/+),相同的营养条件下测得图示血清PCSK9蛋白及总血清胆固醇含量的影响曲线。从图2可知,AKR1A1的作用可能是______。因此通过______也是控制血脂的思路之一。
18. 糖尿病是一种常见的内分泌疾病,90%的糖尿病患者属于2型糖尿病。2型糖尿病患者体内发生了胰岛素抵抗,导致使用胰岛素治疗效果不佳。研究发现,肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠—葡萄糖协同转运蛋白(SGLT2)。因此抑制SGLT2的活动,加强葡萄糖经肾脏的排泄是抗糖尿病药物开发的一个新方向。回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,SGLT2和GLUT2在细胞内的合成、加工和转运过程需要______及线粒体等细胞器共同参与。
(2)据图判断,葡萄糖以______方式进入肾小管上皮细胞,以______方式运出肾小管上皮细胞。
(3)据图进一步推测,影响肾小管上皮细胞从原尿中重吸收葡萄糖的因素主要有______。从功能角度分析,图中的Na+/K+ATP酶最可能是一种载体蛋白,与通道蛋白相比,载体蛋白的特点是______。
(4)SGLT2抑制剂可用于治疗糖尿病。下表为多组病人服用药物一年的血糖水平对比(单位:m mol/L),试解释该类药物作用机理______。
空腹血糖平均值
A组
B组
C组
D组
治疗前
7.83
8.04
7.53
8.28
治疗后
6.40
6.37
6.43
7.29
19. 牛油果采摘后出现的褐变现象与多酚氧化酶(PPO)有关,细胞中的多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。科研人员探究了不同理化因素对牛油果果肉中PPO活性的影响,回答下列问题:
(1)自然状态下,酚类物质存在于细胞的液泡中,PPO存在于细胞其它的多个部位。工人在采摘、运输牛油果的过程中会导致牛油果细胞______系统受损,使得PPO与酚类物质接触,发生化学反应。PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,体现了酶的______。
(2)研究小组将牛油果在低温下研磨并离心,得到的上清液即PPO粗酶液。该小组测定了在不同pH和温度条件下PPO的酶活性并与在最适条件下测得的PPO酶活性相比,得到了PPO相对酶活性,结果如图甲、图乙所示。
①提取粗酶液时研究小组在低温下操作的原因是低温环境下PPO的______不会被破坏。结合图甲分析,pH在3.0~6.5的范围内,随着pH增加,PPO酶的活性______。若将PPO酶液的pH从3.0直接升到6.5后再加入到牛油果果汁中,______(填“能”或“不能”)使果汁褐变,原因是______。
②结合图乙分析,探究pH对PPO活性的影响实验时,各组温度需要保持在______℃,各组温度相同的目的是______。
(3)结合上述分析,请提出一种在制作牛油果果汁中减少果汁褐变的方法:______。
20. 盐碱地种植水稻是一项实现盐碱地资源高效利用的有力措施。水稻是一种盐敏感型作物,盐碱胁迫会抑制水稻的生长。科研人员探究了盐碱胁迫下水稻抽穗期光合生理的响应,结果如下表所示。
处理
叶绿素含量/(mg/g)
净光合速率/[μmol/(m2·s)]
气孔导度/[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度/(μ L/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐碱处理
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
请分析相关信息,回答下列问题:
(1)为充分提取水稻叶肉细胞中的色素,在研磨叶片前需要在研钵中加入的物质有______。在用纸层析法对色素进行分离后,无论是对照组还是盐碱处理组,滤纸条上黄绿色色素带的宽度都______(填“大于”或“小于”)蓝绿色色素带。
(2)据表格分析,盐碱处理条件下,气孔导度下降是否为净光合速率下降的主要原因,______。请尝试说明判断理由______。
(3)已知植物体内一种激酶(TOR)的活性受光合作用的影响,TOR可进一步促进蛋白质的合成,加快代谢和植物的生长。为确定光合作用与TOR活性的关系,研究者对正常光照条件下的某植物进行了黑暗处理12小时后,再次进行光照处理,一组实验未使用GLA,另一组使用了GLA,实验结果如图所示。据图分析光照对TOR活性有______作用,GLA对TOR活性有______作用,RPS6的磷酸化可能需要光反应为其提供______。
注:RPS6与P—RPS6分别为去磷酸化和磷酸化的某蛋白质;P—RPS6/RPS6值越大,表明TOR活性越强;GLA是一种暗反应抑制剂。
21. 图1是基因型为AaBb的某高等动物(2n=4)体内细胞分裂图像,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题:
(1)图1中含有同源染色体的细胞有________。
(2)将图1中处于减数分裂的细胞按照时间先后的正确排序是________(用文字和箭头表示)。甲细胞中的染色体数目比其上一个时期加倍的原因是________。图1中丁细胞中具有B、b等位基因的原因可能是________。
(3)图2中细胞①~⑦中属于配子的是________;细胞②的名称是________;图1中的甲细胞对应图2中的________细胞;图2中正进行DNA复制的细胞是________。
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礼泉县2025~2026学年度第一学期期中学科素养评价质量调研
高三年级生物学
注意事项:
1.本试卷共8页,满分100分,时间75分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
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。涂写在本试卷上无效。
4.作答非选择题时,将答案书写在答题卡上,书写在本试卷上无效。
5.考试结束后,监考员将答题卡按顺序收回,装袋整理;试卷不回收。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 支原体是一种含有质粒DNA的单细胞生物,如图为支原体的结构模式图。以下说法正确的是( )
A. 电镜下支原体的细胞膜呈现暗—亮—暗三层结构
B. 支原体没有细胞壁,属于动物细胞
C. 支原体没有线粒体,不能进行呼吸作用
D. 支原体的遗传物质主要是DNA
【答案】A
【解析】
【详解】A、在电子显微镜下,所有生物膜(包括支原体的细胞膜)均呈现“暗—亮—暗”三层结构,亮的是脂质分子,两边的暗区是蛋白质分子,A正确;
B、支原体是原核生物,属于细菌,动物细胞是真核细胞,有成形细胞核及多种细胞器,支原体不属于动物细胞,B错误;
C、支原体没有线粒体,但可以在细胞膜或细胞质中进行有呼吸作用,C错误;
D、所有细胞生物的遗传物质都是DNA,支原体是细胞生物,其遗传物质是DNA,D错误。
故选A。
2. 粮食的储存与水密切相关。唐《仓库令》有租粮收纳入仓时“皆令干净”的记载。下列叙述正确的是( )
A. 入仓前晒干粮食能够大大降低结合水含量从而抑制其代谢
B. 活性蛋白失去结合水后再得到水,蛋白活性就能恢复
C. 晒干后的粮食中仍有水分子与蛋白质、淀粉等相结合
D. 水分子间氢键不断的断裂与形成不利于水维持液体状态
【答案】C
【解析】
【详解】A、入仓前晒干粮食主要是减少自由水含量,从而抑制其代谢,而不是大大降低结合水含量,A错误;
B、结合水是细胞结构的重要组成成分,活性蛋白失去结合水后,其空间结构被破坏,即使再得到水,蛋白活性也不能恢复,B错误;
C、晒干后的粮食中仍有少量水分子与蛋白质、淀粉等相结合,这些是结合水,C正确;
D、水分子间氢键不断的断裂与形成,有利于水维持液体状态,D错误。
故选C。
3. 生物大分子构成了细胞生命大厦的基本框架。下列关于生物大分子及其组成单位的叙述,正确的是( )
A. 组成生物体的多糖、脂肪、蛋白质和核酸均属于生物大分子
B. 构成糖原和淀粉的单体是细胞生命活动所需要的直接能源物质
C. 细胞中的化合物的含量和比例保持不变,保证生命活动正常进行
D. 纤维素及水解纤维素的酶都是以碳链为基本骨架的生物大分子
【答案】D
【解析】
【详解】A、多糖、蛋白质、核酸属于生物大分子,但脂肪的分子量较小,不属于生物大分子,A错误;
B、糖原和淀粉的单体是葡萄糖,而直接能源物质是ATP,葡萄糖是主要能源物质而非直接能源物质,B错误;
C、细胞中的化合物含量和比例处于动态变化中(如水分、代谢产物的增减),而非绝对不变,C错误;
D、纤维素(多糖)和水解纤维素的酶(蛋白质)均为生物大分子,均以碳链为基本骨架,D正确。
故选D。
4. 生物学是以实验为基础的自然科学。下列关于生物学实验的说法,正确的是( )
A. 若显微镜下观察到黑藻叶绿体在视野中呈逆时针方向流动,实际也为逆时针方向流动
B. 因洋葱根尖分生区不含叶绿体,故根尖分生区不能作为“观察质壁分离”的实验材料
C. 斐林试剂和双缩脲试剂的组成物质和浓度都相同,只是使用的方法不同
D. 鲁宾和卡门用同位素18O同时标记H2O和CO2确定了光合作用中氧气来源于水
【答案】A
【解析】
【详解】A、显微镜下观察到的物像运动方向与实际方向一致,若视野中黑藻叶绿体呈逆时针流动,实际流动方向也为逆时针,A正确;
B、观察质壁分离需选用具有大液泡的成熟植物细胞(如洋葱鳞片叶外表皮),洋葱根尖分生区细胞因无大液泡而不能发生明显质壁分离,不含叶绿体并非主要原因(叶绿体与质壁分离无关),B错误;
C、斐林试剂由0.1g/mL NaOH和0.05g/mL CuSO4组成,双缩脲试剂(检测蛋白质)由0.1g/mL NaOH和0.01g/mL CuSO4组成,两者组成物质相同但CuSO4浓度不同,且使用方法也不同(斐林试剂需混合后使用,双缩脲试剂需先加NaOH后加CuSO4),C错误;
D、鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记H2O和CO2(非同时标记),通过两组对照实验(一组标记H2O,另一组标记CO2)证明光合作用释放的氧气来源于水,D错误。
故选A。
5. 菊花在遭受低温时,通过调节细胞膜和类囊体膜上两种脂肪酸相对含量来适应低温,图1和图2表示在不同温度下菊花叶片细胞膜、类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例,图3表示低温处理下脂肪酸去饱和酶基因的表达情况。以下说法错误的是( )
A. 类囊体膜饱和脂肪酸在脂肪酸中所占的比例高于细胞膜
B. 低温诱导菊花脂肪酸去饱和酶基因表达,从而保持类囊体膜流动性
C. 脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著
D. 低温影响下,细胞膜上的饱和脂肪酸含量增加,更容易提高植物的抗寒能力
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图1和图2可知,类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例的值低于细胞膜,说明类囊体膜饱和脂肪酸在脂肪酸中所占的比例高于细胞膜,A正确;
B、由图3可知,与25℃和4℃相比,低温(-4℃)影响下,菊花脂肪酸去饱和酶基因表达量增加,由图2可知,类囊体膜不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例升高,推测脂肪酸去饱和酶基因表达量增加,使类囊体膜上不饱和脂肪酸含量升高,从而保持类囊体膜流动性,B正确;
C、由图1和图2可知,与25℃和4℃相比,在低温(-4℃)影响下,细胞膜和类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例都升高了,且类囊体膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高更多,说明脂肪酸去饱和酶基因对类囊体膜脂肪酸不饱和程度的调控比细胞膜更显著,C正确;
D、由图1可知,与25℃和4℃相比,在低温(-4℃)影响下,细胞膜中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例升高了,说明细胞膜上的饱和脂肪酸含量减少,更容易提高植物的抗寒能力,D错误。
故选D。
6. 鸭瘟病毒(DNA病毒)感染鸡胚成纤维细胞24 h,用3H+尿嘧啶核苷标记10 min后,电镜放射自显影结果如图(银颗粒所在部位代表放射性同位素的标记部位,核仁中也存在银颗粒)。下列叙述正确的是( )
A. 推测宿主细胞的核仁与RNA的合成无关
B. 合成的放射性物质通过核孔运至细胞质
C. 判断图中鸡胚成纤维细胞处于分裂后期
D. 核膜对物质的运输不具有选择透过性
【答案】B
【解析】
【详解】A、核仁中存在银颗粒,说明核仁中含有标记的尿嘧啶参与了 RNA 合成,A错误;
B、核孔是大分子进出细胞核的通道,RNA 在细胞核中合成后,需通过核孔运输到细胞质发挥作用,B正确;
C、分裂后期的细胞无核膜、核仁(核膜核仁在前期解体),但图中细胞具有完整的细胞核和核仁,因此不处于分裂后期,C错误;
D、核膜对物质运输也具有选择透过性,D错误。
故选B。
7. 抗体是一种蛋白质,在细胞中合成后通过胞吐的形式分泌出细胞。下列关于胞吐的叙述,错误的是( )
A. 消耗细胞呼吸释放的能量
B. 需要膜上蛋白质的参与
C. 运输的均为小分子物质
D. 依赖于细胞膜的流动性
【答案】C
【解析】
【详解】A、抗体的分泌属于胞吐,需要ATP供能,能量来自细胞呼吸,A正确;
B、胞吐涉及囊泡与细胞膜融合,需要膜上蛋白质参与识别和锚定,B正确;
C、胞吐主要用于运输大分子物质(如抗体、蛋白质),小分子物质,如乙酰胆碱也可以通过胞吐的形式运输,C错误;
D、胞吐过程中囊泡膜与细胞膜融合,依赖于细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选C。
8. 某同学将初始长度和质量相同的萝卜条甲、乙放置在不同浓度的蔗糖溶液中,一段时间后,萝卜条的最终长度如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 甲的初始细胞液浓度小于乙
B. 若蔗糖溶液浓度为a,则甲的吸水量多于乙
C. 若蔗糖溶液浓度为d,则渗透平衡时甲的重量小于乙
D. 根据图示可知,植物的细胞壁也具有一定的伸缩性
【答案】B
【解析】
【分析】成熟的植物细胞具有中央大液泡,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,当细胞液浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分透过原生质层进入外界溶液中,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,原生质层与细胞壁逐渐分离,称为质壁分离。
【详解】A、根据图示可知,当萝卜条处于初始长度时,细胞液浓度和外界溶液浓度相等,乙对应浓度为c,甲对应浓度为b,因此甲的初始细胞液浓度小于乙的,A正确;
B、当蔗糖溶液浓度为a时,细胞吸水,由于甲的细胞液浓度小于乙,因此甲的吸水量少于乙,B错误;
C、蔗糖溶液浓度为d时,细胞失水,甲的失水量多于乙,渗透平衡时甲萝卜条的重量小于乙,C正确;
D、萝卜条的长度会发生变化,说明细胞壁也具有一定的伸缩性,D正确。
故选B。
9. 为了探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,实验小组设置如下两组试管。据此分析,下列叙述错误的是( )
试剂
试管1
试管2
可溶性淀粉溶液
2 mL
——
蔗糖溶液
——
2 mL
新鲜的淀粉酶溶液
2 mL
2 mL
A. 在已知淀粉酶可以水解淀粉的情况下,依然需要设置试管1
B. 实验需将试管放置足够长的时间,以确保反应充分进行
C. 可以用斐林试剂或碘液检测淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
D. 淀粉酶的新鲜程度属于本实验的无关变量
【答案】C
【解析】
【详解】A、试管1作为阳性对照,即使已知淀粉酶可水解淀粉,仍需设置以验证实验系统正常(如酶活性适宜),并排除无关变量干扰,A正确;
B、实验需将试管放置足够长的时间,以确保反应充分进行,保证实验结果的准确性,B正确;
C、碘液只能检测淀粉是否被水解,不能检测蔗糖是否被水解,所以不能用碘液检测淀粉酶对蔗糖的水解作用,C错误;
D、淀粉酶的新鲜程度属于本实验的无关变量,实验中应保持无关变量相同且适宜,D正确。
故选C。
10. 如图表示蛋白质的磷酸化和去磷酸化过程,而磷酸基团的添加或去除对许多反应起着生物“开/关”的作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质的磷酸化和去磷酸化是一个可逆过程
B. 蛋白质磷酸化是一个放能过程
C. 蛋白质磷酸化过程中会有大量的ADP和Pi积累
D. 蛋白质磷酸化属于“开”,去磷酸化属于“关”
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图分析可知:蛋白质的磷酸化和去磷酸化的过程中所需的酶不同,因此不是一个可逆过程,A错误;
B、由题图分析可知:蛋白质磷酸化过程中伴随ATP的水解,因此是一个吸能过程,B错误;
C、细胞内ATP和ADP可以快速转化,不会有大量的ADP和Pi积累,C错误;
D、蛋白质磷酸化以后具有活性,能参与生化反应属于“开”,去磷酸化成为无活性蛋白,不能催化生化反应,属于“关”,D正确。
故选D。
11. 荧光硅量子点(SiQDs)是一种良好的能量传递中间体,能够吸收紫外光并转化为叶绿体色素可吸收的光。下图为研究人员将SiQDs液稀释到一定浓度后测其荧光激发发射光谱和叶绿体可见光吸收光谱,请据图分析下列说法错误的是( )
A. 叶绿体中的色素只能吸收可见光,不能吸收紫外光
B. 叶绿体中的色素只能吸收波长为400~500 nm的可见光
C. SiQDs的荧光激发发射光谱波长范围400~600 nm
D. SiQDs可以提高植物对光能的利用率从而促进植物增产
【答案】B
【解析】
【详解】A、从题干 “SiQDs 能够吸收紫外光并转化为叶绿体色素可吸收的光”,结合叶绿体的吸收光谱(仅覆盖可见光范围),可知叶绿体色素确实只能吸收可见光,不能吸收紫外光,A正确;
B、从图中 “叶绿体可见光吸收光谱” 可以看到,其吸收范围是400~550 nm 左右(并非仅 400~500 nm);且实际叶绿体中的叶绿素还能吸收红光(640~660 nm)、类胡萝卜素吸收蓝紫光,B错误;
C、从图中 “SiQDs 荧光激发发射光谱” 的曲线范围(横坐标 400~600 nm),可知其发射光谱覆盖 400~600 nm,C正确;
D、SiQDs 能吸收植物无法利用的紫外光,转化为叶绿体可吸收的光,从而提高植物对光能的利用率,有助于光合作用增强、促进增产,D正确。
故选B。
12. YBX1蛋白可与丙酮酸转运蛋白相互作用,影响细胞呼吸。科研人员对敲除了YBX1基因的小鼠细胞应用13C标记的葡萄糖示踪技术。检测到线粒体中部分物质的含量发生异常变化,且细胞的耗氧速率是正常水平的2倍。下列说法错误的是( )
A. 丙酮酸转运蛋白主要在线粒体的外膜和内膜上
B. 线粒体中13C标记的丙酮酸的含量高于正常水平
C. YBX1蛋白的含量增多,细胞消耗O2的速率会下降
D. 敲除YBX1基因的小鼠细胞无氧呼吸产生乳酸和CO2的量会增多
【答案】D
【解析】
【详解】A、丙酮酸能进入线粒体基质中进行有氧呼吸第二阶段,故丙酮酸转运蛋白主要分布在线粒体内膜和外膜上,A正确;
B、敲除YBX1基因后,细胞的耗氧速率是正常水平的2倍,说明更多13C标记的丙酮酸进入了线粒体,线粒体中13C-丙酮酸含量可能高于正常水平,B正确;
C、YBX1蛋白可能抑制丙酮酸转运,其含量增多时,丙酮酸进入线粒体减少,有氧呼吸减弱,细胞耗氧速率下降,C正确;
D、敲除YBX1基因后,耗氧速率增加,有氧呼吸增强,无氧呼吸受抑制;且小鼠为动物细胞,无氧呼吸产物仅为乳酸,不产生CO2,D错误。
故选D。
13. 农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验,是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用,下列叙述错误的是( )
A. 露田,晒田——促进根细胞有氧呼吸,有利于吸收无机盐
B. 正其行,通其风——能为植物提供更多的CO2,提高光合作用效率
C. 适当升高夜间温度——能促进夜间细胞呼吸,增加农作物产量
D. 一次施肥不能太多——避免土壤溶液浓度过高,引起烧苗现象
【答案】C
【解析】
【分析】1、有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
2、无氧呼吸的场所是细胞质基质,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段相同。无氧呼吸由于不同生物体中相关的酶不同,在植物细胞和酵母菌中产生酒精和二氧化碳,在动物细胞和乳酸菌中产生乳酸。
3、提高农作物的光能的利用率的方法有:(1)延长光合作用的时间;(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);(3)光照强弱的控制;(4)必需矿质元素的供应;(5)CO2的供应(温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、“露田,晒田”,增加土壤的通气量,能为根系提供更多O2,有利于植物的根系进行有氧呼吸,并能促进其吸收土壤中的无机盐,A正确;
B、正其行,通其风,可以增加植物间的气体(如氧气和二氧化碳)流通,为植物提供更多的CO2,有利于植物提高光合速率,B正确;
C、适当降低夜间温度——能降低夜间细胞呼吸,减少夜间有机物的消耗,增加农作物产量,C错误;
D、一次性施肥过多,造成土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度,植物体通过渗透作用失水,无法吸水,最终因失水过多而死亡,D正确。
故选C。
14. 斑马鱼在面临“饥饿胁迫”时,仍能在一定范围内维持正常的生命活动。科研人员对斑马鱼的成纤维细胞(ZF4)进行饥饿处理0~48h,统计其细胞周期中各时期细胞总数占总细胞数的比例(%),如下表所示。关于“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响,下列推测正确的是( )
处理时间
所处时期
G1期
S期
G2+M期
0 h
71
18
11
12 h
80
10
10
24 h
83
8
9
48 h
91
5
4
注:G1期为DNA合成前期,S期为DNA合成期,G2期为DNA合成后期,M期为细胞分裂期。
A. 使染色体数目加倍 B. 抑制与DNA复制有关酶的合成
C. 促进纺锤体的形成 D. 促进RNA和蛋白质的合成
【答案】B
【解析】
【详解】A、使染色体数目加倍会促进后期细胞数量增加,M期所占比例增加,但表中M期比例减少,说明细胞未正常进入分裂期,染色体数目未加倍,A错误;
B、随着饥饿处理时间的延长,成纤维细胞中处于G1期的细胞比例逐步增大,而处于S期、G₂+M期的细胞比例下降,其中S期主要进行DNA复制,饥饿处理后,进入S期的细胞比例降低,说明“饥饿胁迫”对细胞增殖过程最主要的影响是抑制与DNA复制有关酶(DNA聚合酶)的合成,导致S期DNA分子复制受阻,B正确;
C、促进纺锤体的形成,会使M期缩短,S期不受影响,C错误;
D、G1期为DNA合成前期(形成相关蛋白质),S期为DNA合成期(DNA复制),G2期为DNA合成后期(合成相关蛋白质),M期为细胞分裂期。促进RNA和蛋白质的合成会使G1期和G2期变短,处于G期细胞的比例应减小,D错误。
故选B。
15. 下列有关高等动植物减数分裂和受精作用的叙述,正确的是( )
A. 在减数分裂I后期所有的非等位基因发生自由组合
B. 减数分裂和受精作用保证了每种生物前后代染色体数目的恒定
C. 受精卵中的DNA分子一半来自精子,一半来自卵细胞
D. 受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,该过程中整个精子都进入卵细胞
【答案】B
【解析】
【详解】A、在减数分裂I后期,发生同源染色体分离和非同源染色体自由组合,其中非同源染色体上的非等位基因可以自由组合,同源染色体上的非等位基因不能自由组合,A错误;
B、减数分裂使配子(精子和卵细胞)中染色体数目减半,受精作用使精子和卵细胞结合形成受精卵,染色体数目恢复为体细胞的二倍体数目,从而保证了生物前后代染色体数目的恒定,B正确;
C、受精卵中的核DNA分子一半来自精子(父方),一半来自卵细胞(母方),但细胞质DNA(如线粒体DNA)几乎全部来自卵细胞,C错误;
D、受精作用是卵细胞和精子相互识别、融合成受精卵的过程,但在高等动植物中,精子通常只有头部(含细胞核)进入卵细胞,尾部(鞭毛)和中段不进入,D错误。
故选B。
16. 某种PLK激酶是调控细胞分裂的关键蛋白,参与姐妹染色单体的分离。用该PLK激酶的抑制剂(V蛋白)处理果蝇(2n=8)细胞后,发现染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离。下列说法错误的是( )
A. 若细胞中含同源染色体,说明细胞停滞在有丝分裂中期
B. 若细胞中含8个核DNA分子,说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期
C. 精原细胞经Ⅴ蛋白处理后会停滞在减数分裂Ⅰ中期
D. V蛋白能抑制细胞分裂,可制成靶向药物用于治疗癌症
【答案】C
【解析】
【详解】A、有丝分裂过程中始终存在同源染色体,若细胞中含同源染色体,且染色体的着丝粒排列在赤道板上但姐妹染色单体无法分离,说明细胞停滞在有丝分裂中期,A正确;
B、若细胞中含8个核DNA分子,需结合DNA含量分析。果蝇2n=8,DNA复制后,有丝分裂中期和减数分裂Ⅰ中期均有16个DNA分子;减数分裂Ⅱ中期,细胞含n=4条染色体,每条染色体含2个DNA分子(姐妹染色单体),共8个DNA分子,且着丝粒排列在赤道板上,符合题干停滞状态。因此,“说明细胞停滞在减数分裂Ⅱ中期”正确,B正确;
C、精原细胞进行减数分裂时,减数分裂Ⅰ中期分离的是同源染色体,不涉及姐妹染色单体分离(姐妹染色单体在减数分裂Ⅱ后期才分离)。PLK激酶主要调控姐妹染色单体分离,其抑制剂V蛋白不影响减数分裂Ⅰ的同源染色体分离,因此精原细胞经V蛋白处理后不会停滞在减数分裂Ⅰ中期,而是可能完成减数分裂Ⅰ后停滞在减数分裂Ⅱ中期,C错误;
D、V蛋白通过抑制PLK激酶阻止姐妹染色单体分离,从而抑制细胞分裂进程。癌细胞分裂旺盛,靶向抑制其分裂的药物可用于治疗癌症,因此“V蛋白能抑制细胞分裂,可制成靶向药物用于治疗癌症”合理,D正确。
故选C。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 在血液中,胆固醇通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL),其能将胆固醇运输到全身各处,LDL以颗粒的形式进入人体组织细胞中,以满足细胞对胆固醇的需要,同时降低血浆中胆固醇的含量。图1是LDL通过受体介导胞吞作用进入细胞以及细胞膜的结构示意图,回答下列问题:
(1)从图示放大的细胞膜看,图中尾与尾相对的区域是______(填“亲水区”或“疏水区”)。
(2)胆固醇在人体内可参与血液中______的运输。胆固醇结合形成的LDL通过内吞以有被小泡的形式进入靶细胞,去被后与内体融合,融合后的含受体部分通过小泡运输参与受体再循环,该循环的意义是______。
(3)PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质,它可增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞中的LDL受体减少。预测PCSK9蛋白活性增强,会使血液中胆固醇的含量______。他汀类药物是常规的降脂药物,其机理是抑制胆固醇合成限速酶HMG-CoA还原酶的活性,使在______(填细胞器)中合成的胆固醇减少,以达到降脂效果。
(4)为从PCSK9蛋白着手探究更好的降脂途径,研究人员设计了图2的实验。甲组为AKR1A1基因敲除小鼠(AKR1A1—/—)、乙组为正常小鼠(AKR1A1+/+),相同的营养条件下测得图示血清PCSK9蛋白及总血清胆固醇含量的影响曲线。从图2可知,AKR1A1的作用可能是______。因此通过______也是控制血脂的思路之一。
【答案】(1)疏水区 (2) ①. 脂质 ②. 保证受体的数量,提高受体对LDL的运输效率
(3) ①. 升高 ②. 内质网
(4) ①. 通过增加血清PCSK9蛋白含量,增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞中的LDL受体减少,转运入细胞中的胆固醇减少,使总血清胆固醇升高 ②. 敲除AKR1A1基因(利用AKR1A1抑制剂)
【解析】
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇,固醇分为胆固醇、性激素和维生素D,其中磷脂是组成细胞膜的主要成分,胆固醇可以参与血液中脂质的运输,维生素D可以促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【小问1详解】
细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,所以图中尾和尾相对的区域是疏水区。
【小问2详解】
脂质包括脂肪、磷脂和固醇。胆固醇在人体内可参与血液中脂质的运输,据图,胆固醇结合形成的LDL通过内吞以有被小泡的形式进入靶细胞,去被后与内体融合,融合后的受体部分通过小泡运输参与受体再循环,这样可以保证受体的数量,提高受体对LDL的运输效率。
【小问3详解】
LDL是低密度脂蛋白,PCSK9蛋白是能与LDL受体结合的蛋白质,其可以增加LDL受体在溶酶体中的降解,当PCSK9蛋白活性增强时,会导致LDL受体减少,进而使血液中胆固醇含量升高。胆固醇属于脂质,是在内质网中合成的,他汀类药物是常规的降脂药物,其机理是抑制胆固醇合成限速酶HMG-CoA还原酶的活性,使在内质网中合成的胆固醇减少,以达到降脂效果。
【小问4详解】
与乙组(对照组)相比较,甲组(实验组,AKR1A1基因敲除)中血清PCSK9蛋白及总血清胆固醇含量均下降,结合以上可知,AKR1A1的作用可能是通过增加血清PCSK9蛋白含量,进而增加LDL受体在溶酶体中的降解,导致细胞中的LDL受体减少,使总血清胆固醇升高,因此可以通过敲除AKR1A1基因或利用AKR1A1抑制剂以达到控制血脂的目的。
18. 糖尿病是一种常见的内分泌疾病,90%的糖尿病患者属于2型糖尿病。2型糖尿病患者体内发生了胰岛素抵抗,导致使用胰岛素治疗效果不佳。研究发现,肾小管对葡萄糖的重吸收主要依靠肾小管上皮细胞中的钠—葡萄糖协同转运蛋白(SGLT2)。因此抑制SGLT2的活动,加强葡萄糖经肾脏的排泄是抗糖尿病药物开发的一个新方向。回答下列问题:
(1)与分泌蛋白相似,SGLT2和GLUT2在细胞内的合成、加工和转运过程需要______及线粒体等细胞器共同参与。
(2)据图判断,葡萄糖以______方式进入肾小管上皮细胞,以______方式运出肾小管上皮细胞。
(3)据图进一步推测,影响肾小管上皮细胞从原尿中重吸收葡萄糖的因素主要有______。从功能角度分析,图中的Na+/K+ATP酶最可能是一种载体蛋白,与通道蛋白相比,载体蛋白的特点是______。
(4)SGLT2抑制剂可用于治疗糖尿病。下表为多组病人服用药物一年的血糖水平对比(单位:m mol/L),试解释该类药物作用机理______。
空腹血糖平均值
A组
B组
C组
D组
治疗前
7.83
8.04
7.53
8.28
治疗后
6.40
6.37
6.43
7.29
【答案】(1)核糖体、内质网、高尔基体
(2) ①. 主动运输 ②. 协助扩散
(3) ①. 钠离子浓度差、SGLT2数量 ②. 只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变
(4)SGLT2抑制剂可以抑制肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收,使过量的葡萄糖随尿液排出,从而降低血糖
【解析】
【分析】该图展示肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的机制:葡萄糖通过SGLT2,借助Na⁺顺浓度梯度的势能差,以主动运输方式进入细胞,再经GLUT2以协助扩散运出细胞;Na⁺/K⁺-ATPase(载体)维持离子梯度,保障转运。图中各物质的转运依赖不同蛋白,体现了物质跨膜运输的特异性与多样性。
【小问1详解】
SGLT2和GLUT2是膜蛋白,其合成(核糖体)、加工(内质网、高尔基体)和转运过程需要这些细胞器参与,线粒体提供能量。
【小问2详解】
据图判断,葡萄糖进入肾小管上皮细胞借助SGLT2,逆浓度梯度,依赖Na⁺浓度差供能,故为主动运输;葡萄糖运出肾小管上皮细胞借助GLUT2,顺浓度梯度,故为协助扩散。
【小问3详解】
据图进一步推测,影响肾小管上皮细胞从原尿中重吸收葡萄糖的因素主要有原尿中葡萄糖的浓度、细胞膜上SGLT2 的数量、Na⁺的浓度等。从功能角度分析,图中的Na+/K+ATP酶最可能是一种载体蛋白,与通道蛋白相比,载体蛋白的特点是只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,且每次转运时都会发生自身构象的改变。
【小问4详解】
SGLT2抑制剂可抑制肾小管上皮细胞中SGLT2的活性,减少肾小管对原尿中葡萄糖的重吸收,使更多葡萄糖随尿液排出,从而降低血糖水平。表格显示用药后空腹血糖均值下降,结合SGLT2的功能(促进葡萄糖重吸收),可知抑制剂通过减少肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收、增加尿糖排泄来降糖。
19. 牛油果采摘后出现的褐变现象与多酚氧化酶(PPO)有关,细胞中的多酚氧化酶可以将无色的酚类物质氧化成褐色。科研人员探究了不同理化因素对牛油果果肉中PPO活性的影响,回答下列问题:
(1)自然状态下,酚类物质存在于细胞的液泡中,PPO存在于细胞其它的多个部位。工人在采摘、运输牛油果的过程中会导致牛油果细胞______系统受损,使得PPO与酚类物质接触,发生化学反应。PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,体现了酶的______。
(2)研究小组将牛油果在低温下研磨并离心,得到的上清液即PPO粗酶液。该小组测定了在不同pH和温度条件下PPO的酶活性并与在最适条件下测得的PPO酶活性相比,得到了PPO相对酶活性,结果如图甲、图乙所示。
①提取粗酶液时研究小组在低温下操作的原因是低温环境下PPO的______不会被破坏。结合图甲分析,pH在3.0~6.5的范围内,随着pH增加,PPO酶的活性______。若将PPO酶液的pH从3.0直接升到6.5后再加入到牛油果果汁中,______(填“能”或“不能”)使果汁褐变,原因是______。
②结合图乙分析,探究pH对PPO活性的影响实验时,各组温度需要保持在______℃,各组温度相同的目的是______。
(3)结合上述分析,请提出一种在制作牛油果果汁中减少果汁褐变的方法:______。
【答案】(1) ①. 生物膜 ②. 专一性
(2) ①. 空间结构(或活性) ②. 增大 ③. 不能 ④. pH为3.0时PPO已经失活(或空间结构已破坏) ⑤. 35 ⑥. 排除无关变量(温度)的干扰
(3)将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【小问1详解】
生物膜系统可以分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行,牛油果在采摘和运输过程中,细胞生物膜系统可能受损,使得PPO与酚类物质接触,发生如图所示的化学反应;酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,PPO只能催化酚类物质氧化,而对其它物质不起作用,体现了酶的专一性。
【小问2详解】
低温环境下酶的空间结构不会被破坏,因此低温操作可保持 PPO 的空间结构稳定。图甲中 pH 3.0~6.5 范围内,PPO 相对酶活性随 pH 升高而增强。但 pH 过低会导致酶空间结构破坏(不可逆失活),因此 pH 从 3.0 调到 6.5 后酶仍无活性,无法使果汁褐变。图乙显示 35℃时 PPO 相对酶活性最高(为最适温度),探究 pH 对酶活性的影响时,无关变量需保持相同且适宜,故需将温度保持在最适温度,以排除温度这个无关变量的干扰。
【小问3详解】
减少果汁褐变的核心是降低 PPO 的活性或使其失活,结合实验结果可采取的方法:将牛油果在低温或高温条件下处理一段时间后再榨汁或者经过短时间的酸或碱性条件下处理,清水洗净后再榨汁。
20. 盐碱地种植水稻是一项实现盐碱地资源高效利用的有力措施。水稻是一种盐敏感型作物,盐碱胁迫会抑制水稻的生长。科研人员探究了盐碱胁迫下水稻抽穗期光合生理的响应,结果如下表所示。
处理
叶绿素含量/(mg/g)
净光合速率/[μmol/(m2·s)]
气孔导度/[μmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度/(μ L/L)
叶绿素a
叶绿素b
对照
2.52
0.24
36.11
1495.16
303.55
盐碱处理
1.48
0.12
18.94
1025.03
317.62
请分析相关信息,回答下列问题:
(1)为充分提取水稻叶肉细胞中的色素,在研磨叶片前需要在研钵中加入的物质有______。在用纸层析法对色素进行分离后,无论是对照组还是盐碱处理组,滤纸条上黄绿色色素带的宽度都______(填“大于”或“小于”)蓝绿色色素带。
(2)据表格分析,盐碱处理条件下,气孔导度下降是否为净光合速率下降的主要原因,______。请尝试说明判断理由______。
(3)已知植物体内一种激酶(TOR)的活性受光合作用的影响,TOR可进一步促进蛋白质的合成,加快代谢和植物的生长。为确定光合作用与TOR活性的关系,研究者对正常光照条件下的某植物进行了黑暗处理12小时后,再次进行光照处理,一组实验未使用GLA,另一组使用了GLA,实验结果如图所示。据图分析光照对TOR活性有______作用,GLA对TOR活性有______作用,RPS6的磷酸化可能需要光反应为其提供______。
注:RPS6与P—RPS6分别为去磷酸化和磷酸化的某蛋白质;P—RPS6/RPS6值越大,表明TOR活性越强;GLA是一种暗反应抑制剂。
【答案】(1) ①. 无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅 ②. 小于
(2) ①. 否 ②. 盐碱处理组的净光合速率接近对照组的一半,叶绿素a和叶绿素b的含量也接近对照组的一半,而气孔导度的下降比例要小得多,且胞间二氧化碳浓度是增加的。据此判断叶绿素含量下降是净光合速率下降的主要原因
(3) ①. 促进 ②. 抑制 ③. ATP和NADPH
【解析】
【分析】色素提取和分离过程中几种化学物质的作用:(1)无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素。(2)层析液用于分离色素。(3)二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分。(4)碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。分离色素原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素。色素带宽窄与色素含量相关,叶绿素a含量最高,其颜色为蓝绿色,故滤纸条上蓝绿色的色素带最宽,因此滤纸条上黄绿色色素带的宽度都小于蓝绿色色素带。
【小问1详解】
无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素;二氧化硅破坏细胞结构,使研磨充分;碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏,因此为了保证水稻叶肉细胞中色素的提取量,在研磨叶片前需要在研钵中加入的物质有无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅。各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,色素带的宽窄与色素含量相关,叶绿素a含量最高,叶绿素a的颜色是蓝绿色,因此蓝绿色最宽,即在用纸层析法对色素进行分离后,无论是对照组还是盐碱处理组,滤纸条上黄绿色色素带的宽度都小于蓝绿色色素带。
【小问2详解】
据表格可知,盐碱处理后,气孔导度虽然减小,但胞间二氧化碳浓度反而增大,说明净光合速率下降不是由于气孔因素导致的 。盐碱处理组的净光合速率接近对照组的一半,叶绿素a和叶绿素b的含量也接近对照组的一半,而气孔导度的下降比例要小得多,且胞间二氧化碳浓度是增加的。据此判断叶绿素含量下降是净光合速率下降的主要原因。
【小问3详解】
不添加GLA组:黑暗12h后,光照0.25h、0.50h时P-RPS6/RPS6值比黑暗时高,说明光照能促进TOR活性。添加GLA组:光照后P-RPS6/RPS6值显著低于不添加GLA组,而GLA是暗反应抑制剂,说明GLA能抑制TOR活性。暗反应需要光反应提供的ATP和NADPH(能量和还原剂),TOR活性依赖暗反应(受GLA抑制),因此RPS6的磷酸化可能需要光反应为其提供能量(ATP)和还原剂(NADPH)。
21. 图1是基因型为AaBb的某高等动物(2n=4)体内细胞分裂图像,图2是测定的该动物体内细胞增殖不同时期的细胞①~⑦中染色体数与核DNA分子数的关系图。回答下列问题:
(1)图1中含有同源染色体的细胞有________。
(2)将图1中处于减数分裂的细胞按照时间先后的正确排序是________(用文字和箭头表示)。甲细胞中的染色体数目比其上一个时期加倍的原因是________。图1中丁细胞中具有B、b等位基因的原因可能是________。
(3)图2中细胞①~⑦中属于配子的是________;细胞②的名称是________;图1中的甲细胞对应图2中的________细胞;图2中正进行DNA复制的细胞是________。
【答案】(1)甲、乙、丙、戊
(2) ①. 乙 → 丙 → 丁 ②. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分离 ③. 减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换,或DNA复制时发生基因突变
(3) ①. ① ②. 次级精母细胞 ③. ⑦ ④. ④和⑤
【解析】
【分析】同源染色体是指形态、大小一般相同,一条来自父方、一条来自母方,在减数分裂中可配对的两条染色体。在有丝分裂全过程和减数第一次分裂全过程中均存在同源染色体;减数第二次分裂及以后的细胞无同源染色体。
【小问1详解】
观察图1各细胞,甲为有丝分裂后期,有同源染色体,乙为减数第一次分裂前期,有同源染色体,丙为减数第一次分裂后期,同源染色体分离,仍有同源染色体,丁为减数第二次分裂后期,无同源染色体,戊为有丝分裂中期,有同源染色体,所以含有同源染色体的是甲、乙、丙、戊。
【小问2详解】
图1中参与减数分裂的是乙(减Ⅰ前期)、丙(减Ⅰ后期)、丁(减Ⅱ后期),所以顺序为:乙 → 丙 → 丁。甲为有丝分裂后期,其上一个时期是有丝分裂中期,染色体数目加倍是因为着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,导致染色体数目暂时加倍。丁是减数第二次分裂后期的细胞,正常情况下,姐妹染色单体应携带相同基因(如BB或bb),但现在出现B和b,说明姐妹染色单体上的基因不同,可能原因一是减数第一次分裂前期,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生片段互换,二是DNA复制时发生基因突变。
【小问3详解】
已知该动物体细胞2n=4,由图1中丙图可知,该动物为雄性,图2中点代表不同状态,配子染色体数为n=2,DNA数也为n=2 ,对应①;细胞②染色体=n=2,DNA=2n=4 ,表明含姐妹染色单体,处于减数第二次分裂前期或中期,名称是级精母细胞;图1中甲细胞是有丝分裂后期,染色体=8(4n),DNA=8(4n),对应⑦;DNA复制发生在S期,此时DNA含量从2n→4n,染色体数不变(仍为2n),但每条染色体含2个DNA(即染色体:DNA = 1:2),图2中符合的点是④和⑤,即图2中正进行DNA复制的细胞是④和⑤。
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