内容正文:
邯郸市第一中学高一年级12月月考生物试题
一、单项选择题:本题共11小题,每小题1分,共11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. 下列关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A. 都是原核生物
B. 都以葡萄糖作为直接能源物质
C. 都能进行光合作用
D. 都具有核糖体
【答案】D
【解析】
【详解】A、大肠杆菌无核膜包被的细胞核,属于原核生物;水绵具有真正的细胞核和多种细胞器,属于真核生物,A错误;
B、生物体的直接能源物质均为ATP,葡萄糖是主要能源物质而非直接能源物质,B错误;
C、大肠杆菌为异养生物,不进行光合作用;水绵含叶绿体,可进行光合作用,C错误;
D、核糖体是合成蛋白质的场所,原核生物(大肠杆菌)和真核生物(水绵)均具有核糖体,D正确。
故选D。
2. 2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A. 运动大量出汗后仅补充水即可
B. 饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C. 全力冲刺100米比慢跑1小时更容易消耗脂肪
D. 在生活中既要均衡饮食又要适量运动
【答案】D
【解析】
【详解】A、运动出汗时,汗液中含有水、无机盐等成分,仅补充水会导致体内电解质浓度降低,可能引发水盐平衡失调,A错误;
B、糖类和脂肪均可作为能源物质,摄入较多糖类时,多余糖类会转化为脂肪储存,故单纯用糖代替脂肪无法有效控制体重,B错误;
C、全力冲刺100米属于无氧运动,主要消耗糖原,脂肪消耗极少;而慢跑1小时属于有氧运动,能持续调动脂肪供能,因此慢跑更有利于脂肪消耗,C错误;
D、均衡饮食可保证糖类、蛋白质、脂肪、无机盐等营养物质合理摄入,适量运动能促进能量消耗和代谢平衡,二者结合符合科学体重管理原则,D正确。
故选D。
3. 蛋白质是组成生物体结构和承担功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( )
A. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构被破坏
B. 氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,H来自氨基和羧基
C. 蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性
D. 细胞核中某些蛋白质是染色质的重要组成成分
【答案】C
【解析】
【详解】A、蛋白质变性是指空间结构被破坏(如氢键断裂),导致生物活性丧失,但肽键未被破坏,A正确;
B、氨基酸脱水缩合时,一个氨基酸的羧基(—COOH)脱去—OH,另一个氨基酸的氨基(—NH₂)脱去—H,二者结合生成H₂O,B正确;
C、遗传特性由核酸(DNA/RNA)控制和决定,蛋白质是遗传信息表达的产物,不决定遗传特性,C错误;
D、染色质主要由DNA和组蛋白构成,组蛋白属于蛋白质,是染色质的重要组成成分,D正确。
故选C。
4. 诊断某人是否感染新冠病毒可通过检测咽拭子中是否含有新冠病毒特有的( )
A. 氨基酸 B. 核苷酸 C. 单糖 D. RNA
【答案】D
【解析】
【详解】RNA是新冠病毒的遗传物质,其特定碱基序列为病毒独有,可通过核酸检测特异性识别,D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5. 细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述错误的是
A. 磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B. 细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
C. 物质进出细胞与膜蛋白有关
D. 两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
【答案】A
【解析】
【详解】A、脂双层是指磷脂双分子层,不包括膜蛋白,是在有水的环境中自发形成的,由磷脂分子的物理性质和化学性质决定的,但具有识别作用的糖脂分子只分布在质膜的外侧,故脂双层是不完全对称的, A错误;
B、磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的,细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性,B正确;
C、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,物质进出细胞与膜蛋白有关,C正确;
D、有些膜蛋白起着细胞标志物的作用,能识别并接受来自细胞内外的化学信号,两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递,D正确。
故选A。
6. 质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B. 在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
C. 将去除细胞壁的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,该细胞将持续吸水直至细胞胀破
D. 质壁分离过程中,细胞液浓度增大
【答案】B
【解析】
【详解】A、施肥过多使土壤溶液浓度高于根毛细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离导致"烧苗",A正确;
B、红细胞无细胞壁,在高渗NaCl溶液中会因渗透作用失水皱缩,但该过程不属于质壁分离(质壁分离特指植物细胞原生质层与细胞壁分离),B错误;
C、去除细胞壁的洋葱表皮细胞(原生质体)无细胞壁限制,在清水中会持续吸水直至胀破,C正确;
D、质壁分离过程中细胞持续失水,细胞液浓度逐渐增大,D正确。
故选B。
7. 某生长于培养液中的植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低与能量供应减少有关
B. 磷酸盐浓度大于a时吸收速率不再增加,可能是载体蛋白已达到饱和
C. 给营养液通入空气有利于植物的生长
D. 若不断提高温度,根细胞吸收磷酸盐的速率会不断增加
【答案】D
【解析】
【详解】A、植物根细胞逆浓度梯度吸收磷酸盐属于主动运输,需要能量(由细胞呼吸提供)。4℃时温度低,细胞呼吸酶活性降低,能量供应减少,因此吸收速率低,A正确;
B、主动运输需要载体蛋白协助,当磷酸盐浓度增大到一定程度,载体蛋白达到饱和,吸收速率不再增加,B正确;
C、向营养液通入空气可增加溶解氧含量,促进根细胞的有氧呼吸,为主动运输提供更多能量,有利于植物吸收矿质离子,进而促进生长,C正确;
D、温度过高会使酶变性失活,细胞呼吸减弱,能量供应不足,同时载体蛋白的结构也可能被破坏,因此根细胞吸收磷酸盐的速率不会随温度不断提高而增加,D错误。
故选D。
8. 如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A. 进入细胞需要能量 B. 转运具有方向性
C. 进出细胞的方式相同 D. 运输需要不同的载体
【答案】C
【解析】
【分析】物质运输方式的区别:
名称
运输方向
载体
能量
实例
自由扩散
高浓度→低浓度
不需
不需
水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等
协助扩散
高浓度→低浓度
需要
不需
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度→高浓度
需要
需要
小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等
【详解】A、由图示可知,铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输,需要载体,消耗能量,A正确;B、铜离子转运具有方向性,B正确;
C、铜离子进入细胞是主动运输,运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体,然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞,C错误;
D、由图示可知进入细胞需要膜蛋白1协助,运出细胞需要膜蛋白2协助,D正确。
故选C。
9. 下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A. 淀粉酶能为淀粉的分解提供活化能
B. 稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具有高效性
C. 淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D. 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶通过降低化学反应的活化能加快反应速率,而非提供活化能;淀粉酶能降低淀粉水解所需的活化能,A错误;
B、酶的高效性指同条件下酶催化效率远高于无机催化剂。稀释百万倍后仍有催化能力,说明极微量酶即可发挥作用,体现高效性,B正确;
C、酶活性受pH影响,存在最适pH;超过最适pH后,随pH升高酶活性下降(可能因空间结构改变失活),并非持续升高,C错误;
D、蛋白酶能水解蛋白质类酶(如淀粉酶),导致淀粉酶失活,反而降低淀粉水解速率。淀粉酶本质是蛋白质,蛋白酶对其有破坏作用,D错误。
故选B。
10. 某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉可用于洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的活性
D. 水温过高会导致酶活性下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、纯棉衣物主要成分为纤维素,该洗衣粉含蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶,均不能催化纤维素分解,故不会损伤衣物,A正确;
B、浸泡可延长酶与污渍(底物)接触时间,利于酶与底物结合并催化分解,B正确;
C、减少用水量仅增加酶浓度,但酶活性(催化效率)由温度、pH等决定,与浓度无关,C错误;
D、酶为蛋白质,60℃以上高温会破坏其空间结构,导致活性下降甚至失活,D正确。
故选C。
11. 下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A. 由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸组成
B. ATP水解形成ADP时消耗能量和磷酸基团
C. 由ADP转化为ATP的过程不需要能量的输入
D. 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
【答案】D
【解析】
【详解】A、ATP分子由1个腺嘌呤、1个核糖(而非脱氧核糖)和3个磷酸基团组成;脱氧核糖是DNA中的五碳糖,ATP中的五碳糖为核糖,A错误;
B、ATP水解形成ADP时,会断裂一个特殊的化学键,释放能量(而非消耗能量),同时脱去一个磷酸基团,B错误;
C、由ADP转化为ATP的过程称为ATP的合成,该过程需要能量输入(如来自细胞呼吸或光合作用的能量),并需结合一个磷酸基团,C错误;
D、ATP是细胞中直接的能源物质。吸能反应(如主动运输、生物合成)通常消耗ATP水解释放的能量,放能反应(如呼吸作用)则可为ATP合成提供能量,因此ATP是连接吸能反应与放能反应的纽带,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共11小题,每小题3分,共33分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
12. 生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
同位素标记法
分泌蛋白的合成和运输
C
建构概念模型
用图画的形式直观表达细胞的结构
D
提出假说
人们对细胞膜成分的探索
A. A B. B C. C D. D
【答案】AC
【解析】
【详解】A、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了所有的动植物都是由细胞构成的,该结论是建立在动植物细胞基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,A错误;
B、研究分泌蛋白的合成和运输用放射性同位素标记法,可以用3H标记的亮氨酸,检测放射性物质的途径,B正确;
C、以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模 型就是物理模型,C错误;
D、细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的作用;提出假说应用于人们对细胞膜成分的探索,D正确。
故选AC。
13. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这些蛋白质磷酸化后,空间结构发生变化,因此失去活性
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. ATP为蛋白质磷酸化的过程提供了磷酸基团和能量
D. 某些载体蛋白也可被磷酸化进而完成物质转运
【答案】AB
【解析】
【详解】A、由图可知,这些蛋白质磷酸化后,空间结构发生变化是可逆的,并没有失去活性,A错误;
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,B错误;
C、由图可知,ATP为蛋白质磷酸化的过程提供了磷酸基团,该过程中ATP水解时还提供了能量,C正确;
D、某些载体蛋白也可被磷酸化进而完成物质转运,如主动运输中的部分载体蛋白,D正确。
故选AB。
14. LRRK2是一种内质网膜上的蛋白质。通过某种技术阻断人成纤维细胞中 LRRK2的合成后,发现细胞内蛋白P在内质网腔大量积聚,而培养液中的蛋白P含量显著降低。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔
B. 高尔基体中蛋白P的含量较高
C. 推测LRRK2蛋白的主要功能可能是参与蛋白P在内质网腔中的加工和折叠
D. 积累在内质网腔的蛋白P与培养液中的蛋白P结构相同
【答案】BD
【解析】
【详解】A、分泌蛋白的合成与分泌过程:在游离的核糖体中以氨基酸为原料合成多肽链→肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程→边合成边转移到内质网腔内,进一步加工、折叠→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进一步修饰加工→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜胞吐释放到胞外,所以蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔,A正确;
BC、通过某种技术阻断人成纤维细胞中 LRRK2的合成后,蛋白P在内质网腔大量积聚,培养液中的蛋白P含量显著降低,可知蛋白P为分泌蛋白,正常情况下,培养液中蛋白P的含量较高;没有LRRK2蛋白的参与,蛋白P无法运出内质网,说明LRRK2蛋白的主要功能是维持蛋白P在粗面内质网的合成、加工及转运的正常进行,B错误,C正确;
D、积累在内质网腔的蛋白P是未成熟的蛋白质,培养液中的蛋白P是成熟的分泌蛋白,二者的结构不同,D错误。
故选BD。
15. 如图为真核细胞中3种结构的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. c是合成蛋白质的场所,蛋白质合成活跃的细胞中c体积较大
B. 乙、丙分别通过e、h扩大了膜面积,为酶提供更多的附着场所
C. 可采用逐渐提高离心速率的方法分离这三种细胞结构
D. 乙、丙中的蛋白质大多由游离于细胞质基质中的核糖体合成
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、甲为细胞核,c为核仁,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,而蛋白质的合成场所是核糖体,蛋白质合成活跃的细胞中核仁体积较大,A错误;
B、乙是线粒体,丙是叶绿体,e是线粒体内膜,h是类囊体薄膜,两者都扩大了相应细胞器的膜面积,为酶提供更多的附着场所,B正确;
C、不同细胞器的颗粒大小不同,故可采用逐步提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器,即差速离心法,C正确;
D、游离于细胞质基质中的核糖体主要负责合成胞内蛋白,这些蛋白质最终发挥作用的场所是细胞内,而乙、丙中的蛋白质属于胞内蛋白,D正确。
故选BCD。
16. “海水稻”能在沿海滩涂中轻度盐渍地正常生长。图为海水稻根细胞通过“排盐—隔离—耐受”协同抗盐的相关生理过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中所示膜上的蛋白质均为载体蛋白
B. 据图可知,Na+进出海水稻根细胞的方式均为被动运输
C. 据图可知,细胞质基质可以将Na+储存起来,提高细胞质浓度促进细胞吸水
D. 抑制细胞膜和液泡膜上H+的运输,会降低海水稻的抗盐能力
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、图中所示膜上的蛋白质包括载体蛋白(如SOS1和NHX)和通道蛋白(如运输水分子的蛋白),A错误;
B、据图可知,Na+进入海水稻根细胞是高浓度到低浓度,需要转运蛋白协助,为协助扩散,而,Na+出海水稻根细胞是低浓度到高浓度,需要消耗能量,需要转运蛋白协助,为主动运输,B错误;
CD、据图可知,细胞质基质中的Na+被转运到细胞外(H+浓度势差提供能量),同时还可以被转运到液泡;液泡膜大量转运Na+增加了细胞液的浓度(H+浓度势差提供能量),增强细胞的吸水能力,从而适应盐碱环境;故抑制细胞膜和液泡膜上H+的运输,会降低海水稻的抗盐能力,C错误,D正确。
故选ABC。
17. 蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质。为验证蛋白A为水通道蛋白,研究者进行了相关实验,处理及结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
在等渗溶液中进行的处理
在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率
Ⅰ
向卵母细胞注入微量水
27.9
Ⅱ
向卵母细胞注入蛋白A的mRNA
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
注:卵母细胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A,并将其整合到细胞膜上;水通透速率的单位为cm/s·10-4;等渗溶液和低渗溶液分别为浓度与细胞质浓度相等、小于细胞质浓度的溶液。
A. 实验所用卵母细胞的细胞膜上不含蛋白A
B. Ⅰ、Ⅱ组为对照组,Ⅲ组为实验组
C. Ⅲ组利用Hg对蛋白质结构和功能的影响,进一步证明了蛋白A的作用
D. 若提高Ⅱ组低渗溶液的浓度,水通透速率也将提高
【答案】BD
【解析】
【详解】A、实验所用卵母细胞在Ⅰ组注入微量水时水通透速率低(27.9),低于Ⅱ组中的通透速率(210),且注中说明注入蛋白A的mRNA后才能合成蛋白A,表明其细胞膜上原本不含蛋白A,A正确;
B、本实验为验证蛋白A作用的对照实验:Ⅰ组(注入水)为对照组(无蛋白A),Ⅱ组(注入mRNA)、Ⅲ组(HgCl₂处理)为实验组,B错误;
C、Ⅲ组使用HgCl₂处理,Hg²⁺可破坏蛋白质空间结构,抑制水通道蛋白功能,导致水通透速率降低(80.7),但仍高于Ⅰ组(27.9),说明蛋白A被部分抑制,进一步证明其作为水通道蛋白的作用,C正确;
D、水通透速率受渗透压差影响:低渗溶液浓度小于细胞质浓度,渗透压差大,水流入快;若提高低渗溶液浓度(使其更接近等渗),渗透压差减小,水通透速率将降低,D错误。
故选BD。
18. 人体进食后,由于麦芽糖的水解,使小肠微绒毛外侧局部葡萄糖浓度高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖通过SGLT1转运,过程如图1所示。研究人员绘制了不同葡萄糖浓度下的运输效率曲线 ,如图2所示。据图判断下列说法错误的是( )
A. SGLT1运输葡萄糖所需要的能量直接来自Na⁺浓度梯度提供的势能
B. 葡萄糖协助扩散速率达到饱和所需葡萄糖浓度小于主动运输
C. 在较高浓度下,小肠上皮细胞吸收葡萄糖主要通过主动运输
D. 小肠上皮细胞葡萄糖的运输机制既能节约能量,又能满足机体对能量的需求
【答案】BC
【解析】
【详解】A、由图1可知,SGLT1运输葡萄糖所需要的能量直接来自Na⁺浓度梯度提供的势能,A正确;
B、由图1可知,葡萄糖通过GLUT2进行协助扩散,通过SGLT1进行主动运输,由图2可知,较低浓度下,主动运输速率最先达到最大值,即主动运输的载体先达到饱和状态,B错误;
C、由图2可知,在较高浓度下,细胞主要依赖协助扩散来增大吸收速率,C错误;
D、小肠上皮细胞葡萄糖的运输机制既能节约能量(高浓度是主要通过协助扩散转运),又能满足机体对能量的需求(低浓度时通过主动运输转运),D正确。
故选BC。
19. 将某植物组织材料分别浸泡在甲、乙两种溶液中,检测其原生质体(植物细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示(细胞均保持活性)。下列叙述错误的是( )
A. 图示原生质体体积变化是由于水从原生质体渗出
B. 180s之后乙溶液的浓度小于初始浓度
C. 甲溶液中的物质一定是通过主动运输的方式进入了液泡
D. 甲溶液中原生质体体积恢复到初始状态时,细胞液浓度也与细胞初始状态相同
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、图示原生质体体积变化主要是由于水从液泡中渗出,A错误;
B、细胞浸泡在乙溶液中,原生质体相对体积逐渐减小后维持相对稳定,可见细胞发生了渗透失水导致乙溶液浓度逐渐降低,80s之后乙溶液的浓度小于初始浓度,B正确;
C、细胞在甲溶液中发生了质壁分离的自动复原,甲溶液中的物质也可能是通过自由扩散进入液泡,比如乙二醇或者甘油等物质,C错误;
D、甲溶液中原生质体体积恢复到初始状态时,但细胞液浓度与细胞初始状态不相同,因为甲溶液的溶质进入了细胞,D错误。
故选ACD。
20. 为探究淀粉酶是否具有专一性,某同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述不合理的是( )
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,然后加入2mL斐林试剂,60℃水浴加热
A. 丙组步骤②为加入2mL蒸馏水
B. 第一次60℃水浴加热也可以改为沸水浴
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. 该实验也可以选择碘液作为检测试剂
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、丙组步骤②应为加入2mL淀粉酶溶液。因实验需探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用差异,丙组作为蔗糖底物组,必须加入淀粉酶才能与甲组(淀粉+酶)形成对照。若加入蒸馏水,则无法验证酶对蔗糖的作用,A错误;
B、第一次60℃水浴加热不可改为沸水浴;淀粉酶的最适温度约为60℃,沸水浴会使酶变性失活,影响实验结果,B错误;
C、乙组(淀粉+蒸馏水)可检测淀粉溶液中是否含还原糖;若乙组出现砖红色沉淀,说明淀粉本身含还原糖或杂质干扰,C正确;
D、该实验不可选择碘液作为检测试剂。碘液仅能检测淀粉是否被分解(变蓝为存在),无法检测蔗糖是否被分解(蔗糖不与碘液反应),故无法验证酶对蔗糖的作用,D错误。
故选ABD。
21. 两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图乙为相同消化酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中酶促反应速率可以是单位时间内底物的消耗量
B. 非竞争性抑制剂和低温都能通过改变酶的空间结构来降低酶活性
C. 底物浓度相对值大于15时,对照组中限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
D. 久效磷、敌百虫分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
【答案】BC
【解析】
【详解】A、酶促反应速率可以用单位时间内底物的消耗量或产物的生成量来表示,所以该实验的测量指标可以是单位时间内底物的消耗量,A正确;
B、非竞争性抑制剂降低酶活性的机理与高温、过酸对酶活性影响的机理相同,都是改变酶的空间结构,且该抑制作用不可逆。低温只是抑制酶的活性,空间结构并未改变,B错误;
C、底物浓度相对值大于15时,对照组反应速率不再随底物浓度增加而上升,限制因素是酶浓度,C错误;
D、久效磷最终反应速率和对照组相同,所以久效磷是竞争性抑制剂,敌百虫组最终反应速率低于对照组,所以敌百虫是非竞争性抑制剂,D正确。
故选BC。
22. 磷酸肌酸是细胞中的一种高能磷酸化合物,它在肌酸激酶催化下,将磷酸基团转移到ADP分子合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织短暂电刺激(电刺激会使肌肉收缩),检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量,结果如表所示。据表分析下列叙述正确的是( )
磷酸腺苷分子
对照组/(10-6mol·g-1)
实验组/(10-6mol·g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
A. 实验组消耗的ATP与产生的ADP数量相等
B. 对照组肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变说明ATP和ADP的相互转化处于动态平衡
C. 推测磷酸肌酸的代谢与细胞中的ATP含量维持正常水平有关
D. 根据AMP结构,推测ADP转化为ATP所需磷酸基团还可来自AMP
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、实验组收缩后ATP减少量:1.30 - 0.75 = 0.55(×10⁻⁶ mol/g),ADP增加量:0.95 - 0.60 = 0.35(×10⁻⁶ mol/g),二者数值不等,说明消耗的ATP并非全部转化为ADP,部分能量用于肌肉收缩做功,A错误;
B、细胞内存在ATP-ADP循环,使细胞内的ATP含量维持动态平衡;对照组肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变,说明ATP和ADP的相互转化处于动态平衡,B正确;
C、实验组阻断磷酸肌酸转化后,ATP含量显著下降,说明磷酸肌酸代谢能快速补充ATP,对维持细胞ATP正常水平有关键作用,C正确;
D、AMP由腺嘌呤、核糖和磷酸基团构成,AMP分解会产生磷酸,推测ADP转化为ATP所需磷酸基团还可来自AMP,D正确。
故选BCD。
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
23. 水母发光依靠GFP蛋白(绿色荧光蛋白)。GFP蛋白由238个氨基酸组成,其中第65、66、67位分别为丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸,其结构如图所示,数字代表氨基酸位点。回答下列问题:
(1)GFP蛋白的N端和C端分别是-NH2和___________,第65、66、67位三种氨基酸结构的___________不同。
(2)β折叠的形成是由于肽链上不同氨基酸之间能形成___________等。
(3)科研团队仅将第66位的酪氨酸替换成组氨酸后,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___________有关。
(4)欲在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入一个三肽片段,可以先利用___________(物质)断开___________,断开后的片段与三肽片段结合会产生___________个水分子。
【答案】(1) ①. 羧基(或—COOH) ②. R基(或—R)
(2)氢键 (3)排列顺序(或序列)
(4) ①. 蛋白酶 ②. 肽键(或—CO—NH—) ③. 2
【解析】
【分析】1、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分 子水的过程。
2、蛋白质具有多样性的原因是:氨基酸的种类、数目和排列顺序不同,多肽链的条数不同,蛋白质的空间结构不同。
【小问1详解】
GFP蛋白的N端和C端分别是-NH2和-COOH,氨基酸不同是由于R基不同,即第65、66、67位三种氨基酸结构的R基不同。
【小问2详解】
β折叠属于蛋白质的四级结构,其形成是由于肽链上不同氨基酸之间能形成氢键等导致的。
【小问3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,其原因是将第66位的酪氨酸转换成组氨酸后蛋白质中的氨基酸的种类和排列顺序发生了改变,体现了结构决定功能。
【小问4详解】
若要在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入一条三肽,在插入短肽之前需先用特定的蛋白酶断开肽键,断开后的肽链与三肽通过脱水缩合形成新的蛋白质,该过程中有两处发生脱水缩合,产生2分子水。
24. 下图为细胞内某些生理过程示意图,1~6表示结构(只展示了细胞的部分结构),①~⑨表示生理过程。回答下列问题:
(1)据图分析,该细胞是一种___________(动物细胞、植物细胞、原核细胞),依据是___________(写出两点即可)。
(2)图示现象体现了溶酶体膜、内质网膜、细胞膜等结构之间的协调与配合,这些膜与核膜等结构共同构成了细胞的___________。图中L可能是___________(写出1个即可),其被分解后形成的产物___________(写出1个即可)可以被该细胞用于___________(写出1个即可)。根据溶酶体的功能,推测处于营养缺乏条件下的细胞⑥~⑨过程会___________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(3)图中自噬泡膜和溶酶体膜能够融合所依赖的物质和结构基础分别是___________。
【答案】(1) ①. 动物细胞 ②. 无细胞壁、有中心体、有溶酶体(写出两点即可)
(2) ①. 生物膜系统 ②. 病毒(或细菌,写出1个即可) ③. 氨基酸(或核苷酸、葡萄糖等,写出1个即可) ④. 合成蛋白质(或合成核酸、为细胞生命活动提供能量,写出1个即可) ⑤. 增强
(3)它们的组成成分相似;结构相似,且都具有流动性
【解析】
【分析】溶酶体是分解蛋白质、核酸、多糖等生物大分子的细胞器。溶酶体具单层膜,形状多种多样,内含许多水解酶,溶酶体在细胞中的功能,是分解从外界进入到细胞内的物质,也可消化细胞自身的局部细胞质或细胞器,当细胞衰老时,其溶酶体破裂,释放出水解酶,消化整个细胞而使其死亡。
【小问1详解】
题图的细胞没有细胞壁,含有6中心体,可知该细胞是一种动物细胞。
【小问2详解】
图中体现了溶酶体膜、内质网膜、细胞膜等结构之间的协调与配合,细胞器膜(溶酶体膜、内质网膜等)、细胞膜与核膜等结构共同构成了细胞的生物膜系统。过程①→⑤是L物质被降解,图中L被胞吞进来,L可能是病毒或细菌,其被分解后形成的产物氨基酸、核苷酸或葡萄糖等可以被该细胞用于合成蛋白质、或合成核酸、或为细胞生命活动提供能量。溶酶体可以进行细胞内消化,处于营养缺乏条件下的细胞⑥~⑨过程会增强以充分利用衰老的细胞器。
【小问3详解】
自噬泡膜和溶酶体膜都属于生物膜,两者组成成分相似(主要成分都是磷脂和蛋白质)和结构相似(都是流动镶嵌模型,都具有流动性),即自噬泡膜和溶酶体膜能够融合所依赖的物质和结构基础是它们的组成成分相似;结构相似,且都具有流动性。
25. 研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法,基本过程(以菠菜叶片细胞为例)如图所示:
(1)实验原理:植物细胞的___________相当于一层半透膜,当植物细胞与外界溶液存在浓度差时,植物细胞会通过渗透作用___________,引起外界溶液浓度变化。这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。
(2)实验思路:
①取10支试管,分为___________组,分别加入等量的浓度为0.0125M、0.025M、0.05M、0.1M、0.2M的蔗糖溶液(M为摩尔浓度的缩写);
②在每组的一支试管中加入___________,放置15分钟;
③再向每组的②所述试管中加入一粒亚甲基蓝结晶,稍等片刻(加入的亚甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色,对溶液浓度的影响忽略不计) ;
④用毛细滴管按照图示进行操作;
⑤观察并记录实验现象。
(3)分析与讨论
①若0.05M浓度的试管中蓝色小液滴基本不动,推测0.2M浓度的试管中蓝色小液滴会___________(填“上浮”“沉降”或“基本不动”),该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近图___________;推测0.025M浓度的试管中蓝色小液滴会___________(填“上浮”“沉降”或“基本不动”),该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近图___________。该植物组织细胞液浓度约为___________。图A箭头所指结构中的液体称为___________。
②若发现所有组的实验结果均为蓝色小液滴上浮,实验应该如何改进:___________。
【答案】(1) ①. 原生质层 ②. 吸水或失水
(2) ①. 5 ②. 等量的大小和生理状态相同的菠菜叶圆片
(3) ①. 上浮 ②. A ③. 沉降 ④. B ⑤. 0.05M的蔗糖溶液 ⑥. 细胞液 ⑦. 增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别
【解析】
【分析】分析实验原理可知,亚甲基蓝蓝色小液滴的沉浮与液滴浓度、蔗糖溶液浓度的大小有关,当蓝色小液滴的浓度大于蔗糖溶液的浓度时,蓝色小液滴沉降,当蓝色小液滴的浓度小于蔗糖溶液的浓度时,蓝色小液滴上浮。
【小问1详解】
植物细胞的原生质层相当于一层半透膜,当植物细胞与外界溶液存在浓度差时,植物细胞会通过渗透作用吸水或者失水,引起外界溶液浓度变化。
【小问2详解】
结合题干所给的实验过程图可知,每组实验需要用到2支试管,因此取10支试管,分为5组,分别加入等量的浓度为0.0125M、0.025M、0.05M、0.1M、0.2M的蔗糖溶液(M为摩尔浓度的缩写)。实验设计应遵循对照原则和单一变量原则,故在每组的一支试管中加入等量的大小和生理状态相同的菠菜叶圆片。
【小问3详解】
①若0.05M浓度的试管中蓝色小液滴基本不动,说明该浓度为细胞等渗溶液,即该植物组织细胞液浓度约为0.05M的蔗糖溶液。0.2M大于0.05M,推测0.2M浓度的试管中蓝色小液滴会上浮,则处在0.2M浓度的溶液中的细胞发生了失水,该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞发生了质壁分离,形态接近图A。0.025M小于0.05M,推测0.025M浓度的试管中蓝色小液滴会沉降,则处在0.025M浓度的溶液中的细胞发生了吸水,该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近图B。图A箭头所指结构为液泡,其中的液体称为细胞液。
②若发现所有组的实验结果均为蓝色小液滴上浮,说明实验所用蔗糖溶液的浓度均会引起细胞失水,应该增加多组蔗糖溶液浓度更低的组别进行实验。
26. α-淀粉酶的最适温度是60℃,在其催化下,淀粉会水解为还原糖。在利用α-淀粉酶探究“温度对酶活性的影响”实验中,分别设低温、60℃、高温三组实验。某人认为“只能使用碘液检测淀粉的剩余量,不能使用斐林试剂来检测产物的生成量”。某同学认为该观点并无过错,但可以对实验进行改进。回答下列问题:
(1)该观点认为不能使用斐林试剂检测,理由是斐林试剂检测还原糖时需要在___________条件下进行,此操作会导致___________组淀粉酶活性恢复,干扰实验结果。
(2)为此,该同学提出可利用透析袋“允许小分子自由透过而截留大分子”的特性,将酶从反应液中分离去除,随后再用斐林试剂对透析袋外的溶液进行检测,从而排除酶的干扰。该同学分别在装有低温、60℃、高温的清水的烧杯中,分别放入装有___________的透析袋,一段时间后,用斐林试剂检测___________(填“透析袋中”或“烧杯中”)的溶液即可。
(3)另一同学基于上述实验原理,利用下图的U形管对实验进行改进,已知实验所使用的半透膜只允许水分子通过,请完善实验步骤并分析实验结果:
①预先将两种溶液(淀粉溶液、α-淀粉酶溶液)分别在0℃(A组)、60℃(B组)、100℃(C组)下保温一段时间;
②向三组U形管半透膜两侧均加入等量同温度的___________,再向左侧加入适量同温度的α-淀粉酶溶液(忽略其对浓度和体积的影响)。
③一段时间后,可观察到与A、C组相比,B组的实验现象是___________,出现该现象的原因是___________。在渗透平衡时,B组U形管两侧溶液浓度___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)根据实验结果,画出其他条件适宜时,淀粉酶活性随温度变化曲线_______。
【答案】(1) ①. 50~65℃水浴加热 ②. 低温
(2) ①. 经相应温度分别保温处理的α-淀粉酶溶液与淀粉溶液 ②. 烧杯中
(3) ①. 淀粉溶液 ②. U形管左右两侧液面的高度差最大 ③. 在60℃下,α-淀粉酶的催化效率最高,U形管左侧生成的麦芽糖和葡萄糖分子最多,使得左侧溶液的渗透压显著大于右侧,水分子大量从右侧进入左侧,从而使左侧液面升高 ④. 不相等
(4)
【解析】
【分析】水分子等溶剂分子通过半透膜的扩散叫作渗透作用。渗透作用发生的条件:半透膜,半透膜两侧的溶液具有浓度差。
【小问1详解】
该观点不能使用斐林试剂检测,理由是斐林试剂检测还原糖时需要在50~65℃水浴加热条件下进行,此操作会改变预设的温度进而影响酶的活性,导致预设的低温组淀粉酶活性恢复,干扰实验结果。
【小问2详解】
本实验是利用α-淀粉酶探究温度对酶活性的影响,自变量是温度。为了防止未达到预设温度酶和底物就发生反应,应该在装有低温、60℃、高温的清水的烧杯中,分别放入装有经相应温度分别保温处理的α-淀粉酶溶液与淀粉溶液的透析袋,反应结束后,酶还留在透析袋中,淀粉水解后形成的麦芽糖和葡萄糖从透析袋进入烧杯,因此,一段时间后,用斐林试剂检测烧杯中的溶液即可。
【小问3详解】
该实验的自变量是温度,要探究不同温度对α-淀粉酶活性的影响。实验应遵循单一变量原则和对照原则,向三组U形管半透膜两侧均加入等量同温度的淀粉溶液;再向左侧加入适量同温度的α-淀粉酶溶液,观察渗透作用的现象。在60℃下,α-淀粉酶的催化效率最高,U形管左侧生成的麦芽糖和葡萄糖分子最多,使得左侧溶液的渗透压显著大于右侧,水分子大量从右侧进入左侧,从而使左侧液面升高。因此,与A、C组相比,B组U形管左右两侧液面的高度差最大。渗透平衡时,液面高度差产生的压力与浓度差的渗透压抵消,因此两侧溶液浓度不相等
【小问4详解】
低温抑制酶活性,最适温度(60℃)时活性最高,高温破坏酶的空间结构,导致活性骤降,故曲线如图:。
27. 为了获取高性能淀粉酶,某兴趣小组制备了三种微生物的淀粉酶提取液,在其最适温度和pH条件下进行实验(溶液中酶浓度相同),实验步骤和结果如下表所示:
试管1
pH=7的缓冲液1mL
甲提取液1mL
淀粉溶液2mL
各试管放入45℃的恒温水浴中适宜时间
取出上述三支试管,冷却后滴入碘液
+++
试管2
pH=7的缓冲液1mL
乙提取液1mL
淀粉溶液2mL
++
试管3
pH=7的缓冲液1mL
丙提取液1mL
淀粉溶液2mL
+
注:“+”越多,表示颜色越深;“-”表示不变色
(1)相比于盐酸,用淀粉酶水解淀粉生产葡萄糖具有___________优势(写出1条即可)。
(2)为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入的液体及各自的体积是___________,对照组的颜色深浅程度可表示为___________(用“+”或“-”表示)。
(3)该实验的自变量是___________,无关变量有___________(写出两个即可)。
(4)依据三种酶活性的高低,绘制相同条件下产物量随时间变化曲线________。
(5)淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。研究者将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,在温度和pH分别为___________的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,结果如下图所示(以未作处理的酶液的酶活性为100%)。据此分析,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是___________。
(6)请依据淀粉酶的作用,举出淀粉酶在生活中应用的一个例子___________。
【答案】(1)反应条件比较温和;对生产设备的要求较低;反应效率较高(写出1条即可)
(2) ①. pH=7的缓冲液1mL、蒸馏水(清水也可)1mL、淀粉溶液2mL(不拆分) ②. ++++(大于等于4个+即可)
(3) ①. 不同来源的淀粉酶 ②. 反应体系的pH、温度,加入提取物的量和酶的浓度、淀粉溶液的量和浓度,反应时间等(写出两个即可)
(4) (5) ①. 温度为45℃,pH=7 ②. 5~7
(6)添加到洗衣粉中;制作成多酶片,用于消化不良等(写出1个合理的即可)
【解析】
【分析】该实验的目的是比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性,因而实验的自变量是不同来源的淀粉酶,其他如反应体系的pH、温度,加入提取物的量和酶的浓度、淀粉溶液的量和浓度,反应时间等为无关变量,应相同且适宜。
【小问1详解】
淀粉酶相较盐酸具有高效性、专一性、作用条件温和等特点,所以相比于盐酸,用淀粉酶水解淀粉生产葡萄糖具有反应条件比较温和;对生产设备的要求较低;反应效率较高等优势。
【小问2详解】
为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入的液体及各自的体积是pH=7缓冲液1mL、蒸馏水1mL、淀粉溶液2mL,该对照组淀粉未水解,颜色最深应为++++(或多于++++)。
【小问3详解】
该实验的目的是比较甲、乙、丙三种微生物所产生的淀粉酶的活性,因而实验的自变量是不同来源的淀粉酶,其他如反应体系的pH、温度,加入提取物的量和酶的浓度、淀粉溶液的量和浓度,反应时间等都为无关变量,应相同且适宜。
【小问4详解】
颜色越深,表示剩余淀粉越多,相关酶活性越低,由表中颜色可知,三种酶活性为丙>乙>甲,酶活性越高,单位时间内产物越多,最先达到平衡点,最终产物量相等,产物随时间的变化如下:
【小问5详解】
淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,据表可知,应在温度为45℃,pH=7的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,据图分析,pH在5-7时淀粉酶的活性较高,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是5-7。
【小问6详解】
淀粉酶可添加到洗衣粉中;制作成多酶片,用于消化不良等,分解相关的淀粉,达到对人们生活有利的效果。
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邯郸市第一中学高一年级12月月考生物试题
一、单项选择题:本题共11小题,每小题1分,共11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. 下列关于大肠杆菌和水绵的共同点,表述正确的是( )
A. 都是原核生物
B. 都以葡萄糖作为直接能源物质
C. 都能进行光合作用
D. 都具有核糖体
2. 2025年,国家持续推进“体重管理年”行动。为践行“健康饮食、科学运动”,应持有的正确认识是( )
A. 运动大量出汗后仅补充水即可
B. 饮食中用糖代替脂肪即可控制体重
C. 全力冲刺100米比慢跑1小时更容易消耗脂肪
D. 在生活中既要均衡饮食又要适量运动
3. 蛋白质是组成生物体结构和承担功能的重要物质。下列相关叙述错误的是( )
A. 变性后生物活性丧失是因为原有空间结构被破坏
B. 氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,H来自氨基和羧基
C. 蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性
D. 细胞核中某些蛋白质是染色质的重要组成成分
4. 诊断某人是否感染新冠病毒可通过检测咽拭子中是否含有新冠病毒特有的( )
A. 氨基酸 B. 核苷酸 C. 单糖 D. RNA
5. 细胞膜的流动镶嵌模型如图所示。下列叙述错误的是
A. 磷脂和糖脂分子形成的脂双层是完全对称的
B. 细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性
C. 物质进出细胞与膜蛋白有关
D. 两个相邻细胞的细胞膜接触可实现细胞间的信息传递
6. 质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的调节过程。下列叙述错误的是( )
A. 施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B. 在高于0.9% NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
C. 将去除细胞壁的洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,该细胞将持续吸水直至细胞胀破
D. 质壁分离过程中,细胞液浓度增大
7. 某生长于培养液中的植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐,不同温度下吸收速率的变化趋势如图。下列叙述错误的是( )
A. 与25 ℃相比,4 ℃条件下磷酸盐吸收速率低与能量供应减少有关
B. 磷酸盐浓度大于a时吸收速率不再增加,可能是载体蛋白已达到饱和
C. 给营养液通入空气有利于植物的生长
D. 若不断提高温度,根细胞吸收磷酸盐的速率会不断增加
8. 如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A. 进入细胞需要能量 B. 转运具有方向性
C. 进出细胞的方式相同 D. 运输需要不同的载体
9. 下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述,正确的是( )
A. 淀粉酶能为淀粉的分解提供活化能
B. 稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力,是因为酶的作用具有高效性
C. 淀粉酶在一定pH范围内起作用,酶活性随pH升高而不断升高
D. 若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶,会加快淀粉的水解速率
10. 某种加酶洗衣粉包装袋上注有下列信息:本品含有蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶;洗涤前先浸泡15~20min,特别脏的衣物可减少浸泡用水量;请勿使用60℃以上热水。下列叙述错误的是( )
A. 该洗衣粉可用于洗涤纯棉衣物
B. 洗涤前浸泡有利于酶与污渍结合催化其分解
C. 减少浸泡衣物的用水量可提高酶的活性
D. 水温过高会导致酶活性下降
11. 下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A. 由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸组成
B. ATP水解形成ADP时消耗能量和磷酸基团
C. 由ADP转化为ATP的过程不需要能量的输入
D. 是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
二、多项选择题:本题共11小题,每小题3分,共33分。每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
12. 生物学研究常运用特定的科学方法来阐释生命现象及规律。下列科学方法与对应的应用不相符的是( )
选项
科学方法
应用
A
完全归纳法
细胞学说的建立
B
同位素标记法
分泌蛋白的合成和运输
C
建构概念模型
用图画的形式直观表达细胞的结构
D
提出假说
人们对细胞膜成分的探索
A. A B. B C. C D. D
13. 某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 这些蛋白质磷酸化后,空间结构发生变化,因此失去活性
B. 这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C. ATP为蛋白质磷酸化的过程提供了磷酸基团和能量
D. 某些载体蛋白也可被磷酸化进而完成物质转运
14. LRRK2是一种内质网膜上的蛋白质。通过某种技术阻断人成纤维细胞中 LRRK2的合成后,发现细胞内蛋白P在内质网腔大量积聚,而培养液中的蛋白P含量显著降低。下列相关叙述错误的是( )
A. 蛋白P以边合成边转运的方式由核糖体进入内质网腔
B. 高尔基体中蛋白P的含量较高
C. 推测LRRK2蛋白的主要功能可能是参与蛋白P在内质网腔中的加工和折叠
D. 积累在内质网腔的蛋白P与培养液中的蛋白P结构相同
15. 如图为真核细胞中3种结构的示意图,下列相关叙述正确的是( )
A. c是合成蛋白质的场所,蛋白质合成活跃的细胞中c体积较大
B. 乙、丙分别通过e、h扩大了膜面积,为酶提供更多的附着场所
C. 可采用逐渐提高离心速率的方法分离这三种细胞结构
D. 乙、丙中的蛋白质大多由游离于细胞质基质中的核糖体合成
16. “海水稻”能在沿海滩涂中轻度盐渍地正常生长。图为海水稻根细胞通过“排盐—隔离—耐受”协同抗盐的相关生理过程示意图。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中所示膜上的蛋白质均为载体蛋白
B. 据图可知,Na+进出海水稻根细胞的方式均为被动运输
C. 据图可知,细胞质基质可以将Na+储存起来,提高细胞质浓度促进细胞吸水
D. 抑制细胞膜和液泡膜上H+的运输,会降低海水稻的抗盐能力
17. 蛋白A是存在于多种组织细胞膜表面的蛋白质。为验证蛋白A为水通道蛋白,研究者进行了相关实验,处理及结果见下表。下列相关叙述错误的是( )
组别
在等渗溶液中进行的处理
在低渗溶液中测定卵母细胞的水通透速率
Ⅰ
向卵母细胞注入微量水
27.9
Ⅱ
向卵母细胞注入蛋白A的mRNA
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ细胞放入含HgCl2的等渗溶液中
80.7
注:卵母细胞接受蛋白A的mRNA后可以合成蛋白A,并将其整合到细胞膜上;水通透速率的单位为cm/s·10-4;等渗溶液和低渗溶液分别为浓度与细胞质浓度相等、小于细胞质浓度的溶液。
A. 实验所用卵母细胞的细胞膜上不含蛋白A
B. Ⅰ、Ⅱ组为对照组,Ⅲ组为实验组
C. Ⅲ组利用Hg对蛋白质结构和功能的影响,进一步证明了蛋白A的作用
D. 若提高Ⅱ组低渗溶液的浓度,水通透速率也将提高
18. 人体进食后,由于麦芽糖的水解,使小肠微绒毛外侧局部葡萄糖浓度高于细胞内,这部分葡萄糖能通过GLUT2转运;大部分葡萄糖通过SGLT1转运,过程如图1所示。研究人员绘制了不同葡萄糖浓度下的运输效率曲线 ,如图2所示。据图判断下列说法错误的是( )
A. SGLT1运输葡萄糖所需要的能量直接来自Na⁺浓度梯度提供的势能
B. 葡萄糖协助扩散速率达到饱和所需葡萄糖浓度小于主动运输
C. 在较高浓度下,小肠上皮细胞吸收葡萄糖主要通过主动运输
D. 小肠上皮细胞葡萄糖的运输机制既能节约能量,又能满足机体对能量的需求
19. 将某植物组织材料分别浸泡在甲、乙两种溶液中,检测其原生质体(植物细胞壁以内的部分)体积变化情况如图所示(细胞均保持活性)。下列叙述错误的是( )
A. 图示原生质体体积变化是由于水从原生质体渗出
B. 180s之后乙溶液的浓度小于初始浓度
C. 甲溶液中的物质一定是通过主动运输的方式进入了液泡
D. 甲溶液中原生质体体积恢复到初始状态时,细胞液浓度也与细胞初始状态相同
20. 为探究淀粉酶是否具有专一性,某同学设计了实验方案,主要步骤如表。下列相关叙述不合理的是( )
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,然后加入2mL斐林试剂,60℃水浴加热
A. 丙组步骤②为加入2mL蒸馏水
B. 第一次60℃水浴加热也可以改为沸水浴
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. 该实验也可以选择碘液作为检测试剂
21. 两种常用农药久效磷、敌百虫都是通过抑制害虫体内某消化酶活性来杀灭害虫的。图甲为酶作用机理及两种抑制剂影响酶活性的机理示意图,图乙为相同消化酶溶液在不同条件下,酶促反应速率随底物浓度变化的实验结果。下列叙述错误的是( )
A. 该实验中酶促反应速率可以是单位时间内底物的消耗量
B. 非竞争性抑制剂和低温都能通过改变酶的空间结构来降低酶活性
C. 底物浓度相对值大于15时,对照组中限制酶促反应速率的主要因素是底物浓度
D. 久效磷、敌百虫分别为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂
22. 磷酸肌酸是细胞中的一种高能磷酸化合物,它在肌酸激酶催化下,将磷酸基团转移到ADP分子合成ATP。研究者对蛙的肌肉组织短暂电刺激(电刺激会使肌肉收缩),检测对照组和实验组(肌肉组织用肌酸激酶阻断剂处理)肌肉收缩前后ATP和ADP的含量,结果如表所示。据表分析下列叙述正确的是( )
磷酸腺苷分子
对照组/(10-6mol·g-1)
实验组/(10-6mol·g-1)
收缩前
收缩后
收缩前
收缩后
ATP
1.30
1.30
1.30
0.75
ADP
0.60
0.60
0.60
0.95
A. 实验组消耗的ATP与产生的ADP数量相等
B. 对照组肌肉收缩前后ATP和ADP含量保持不变说明ATP和ADP的相互转化处于动态平衡
C. 推测磷酸肌酸的代谢与细胞中的ATP含量维持正常水平有关
D. 根据AMP结构,推测ADP转化为ATP所需磷酸基团还可来自AMP
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
23. 水母发光依靠GFP蛋白(绿色荧光蛋白)。GFP蛋白由238个氨基酸组成,其中第65、66、67位分别为丝氨酸、酪氨酸、甘氨酸,其结构如图所示,数字代表氨基酸位点。回答下列问题:
(1)GFP蛋白的N端和C端分别是-NH2和___________,第65、66、67位三种氨基酸结构的___________不同。
(2)β折叠的形成是由于肽链上不同氨基酸之间能形成___________等。
(3)科研团队仅将第66位的酪氨酸替换成组氨酸后,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___________有关。
(4)欲在GFP蛋白第157位谷氨酰胺和158位赖氨酸之间插入一个三肽片段,可以先利用___________(物质)断开___________,断开后的片段与三肽片段结合会产生___________个水分子。
24. 下图为细胞内某些生理过程示意图,1~6表示结构(只展示了细胞的部分结构),①~⑨表示生理过程。回答下列问题:
(1)据图分析,该细胞是一种___________(动物细胞、植物细胞、原核细胞),依据是___________(写出两点即可)。
(2)图示现象体现了溶酶体膜、内质网膜、细胞膜等结构之间的协调与配合,这些膜与核膜等结构共同构成了细胞的___________。图中L可能是___________(写出1个即可),其被分解后形成的产物___________(写出1个即可)可以被该细胞用于___________(写出1个即可)。根据溶酶体的功能,推测处于营养缺乏条件下的细胞⑥~⑨过程会___________(填“增强”“不变”或“减弱”)。
(3)图中自噬泡膜和溶酶体膜能够融合所依赖的物质和结构基础分别是___________。
25. 研究人员设计了一个简单有效地测定植物细胞细胞液浓度的实验方法,基本过程(以菠菜叶片细胞为例)如图所示:
(1)实验原理:植物细胞的___________相当于一层半透膜,当植物细胞与外界溶液存在浓度差时,植物细胞会通过渗透作用___________,引起外界溶液浓度变化。这一生理过程可通过亚甲基蓝蓝色小液滴在与原溶液浓度相等的无色外界溶液中的沉浮来判断。
(2)实验思路:
①取10支试管,分为___________组,分别加入等量的浓度为0.0125M、0.025M、0.05M、0.1M、0.2M的蔗糖溶液(M为摩尔浓度的缩写);
②在每组的一支试管中加入___________,放置15分钟;
③再向每组的②所述试管中加入一粒亚甲基蓝结晶,稍等片刻(加入的亚甲基蓝结晶极小,溶解后使溶液呈蓝色,对溶液浓度的影响忽略不计) ;
④用毛细滴管按照图示进行操作;
⑤观察并记录实验现象。
(3)分析与讨论
①若0.05M浓度的试管中蓝色小液滴基本不动,推测0.2M浓度的试管中蓝色小液滴会___________(填“上浮”“沉降”或“基本不动”),该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近图___________;推测0.025M浓度的试管中蓝色小液滴会___________(填“上浮”“沉降”或“基本不动”),该组的植物组织放到显微镜下,可观察到细胞形态接近图___________。该植物组织细胞液浓度约为___________。图A箭头所指结构中的液体称为___________。
②若发现所有组的实验结果均为蓝色小液滴上浮,实验应该如何改进:___________。
26. α-淀粉酶的最适温度是60℃,在其催化下,淀粉会水解为还原糖。在利用α-淀粉酶探究“温度对酶活性的影响”实验中,分别设低温、60℃、高温三组实验。某人认为“只能使用碘液检测淀粉的剩余量,不能使用斐林试剂来检测产物的生成量”。某同学认为该观点并无过错,但可以对实验进行改进。回答下列问题:
(1)该观点认为不能使用斐林试剂检测,理由是斐林试剂检测还原糖时需要在___________条件下进行,此操作会导致___________组淀粉酶活性恢复,干扰实验结果。
(2)为此,该同学提出可利用透析袋“允许小分子自由透过而截留大分子”的特性,将酶从反应液中分离去除,随后再用斐林试剂对透析袋外的溶液进行检测,从而排除酶的干扰。该同学分别在装有低温、60℃、高温的清水的烧杯中,分别放入装有___________的透析袋,一段时间后,用斐林试剂检测___________(填“透析袋中”或“烧杯中”)的溶液即可。
(3)另一同学基于上述实验原理,利用下图的U形管对实验进行改进,已知实验所使用的半透膜只允许水分子通过,请完善实验步骤并分析实验结果:
①预先将两种溶液(淀粉溶液、α-淀粉酶溶液)分别在0℃(A组)、60℃(B组)、100℃(C组)下保温一段时间;
②向三组U形管半透膜两侧均加入等量同温度的___________,再向左侧加入适量同温度的α-淀粉酶溶液(忽略其对浓度和体积的影响)。
③一段时间后,可观察到与A、C组相比,B组的实验现象是___________,出现该现象的原因是___________。在渗透平衡时,B组U形管两侧溶液浓度___________(填“相等”或“不相等”)。
(4)根据实验结果,画出其他条件适宜时,淀粉酶活性随温度变化曲线_______。
27. 为了获取高性能淀粉酶,某兴趣小组制备了三种微生物的淀粉酶提取液,在其最适温度和pH条件下进行实验(溶液中酶浓度相同),实验步骤和结果如下表所示:
试管1
pH=7的缓冲液1mL
甲提取液1mL
淀粉溶液2mL
各试管放入45℃的恒温水浴中适宜时间
取出上述三支试管,冷却后滴入碘液
+++
试管2
pH=7的缓冲液1mL
乙提取液1mL
淀粉溶液2mL
++
试管3
pH=7的缓冲液1mL
丙提取液1mL
淀粉溶液2mL
+
注:“+”越多,表示颜色越深;“-”表示不变色
(1)相比于盐酸,用淀粉酶水解淀粉生产葡萄糖具有___________优势(写出1条即可)。
(2)为了使实验更具科学性,应增加一组对照实验,对照组应加入的液体及各自的体积是___________,对照组的颜色深浅程度可表示为___________(用“+”或“-”表示)。
(3)该实验的自变量是___________,无关变量有___________(写出两个即可)。
(4)依据三种酶活性的高低,绘制相同条件下产物量随时间变化曲线________。
(5)淀粉酶可应用于发酵工业,发酵过程中发酵罐内pH会发生变化,如果淀粉酶不能耐受发酵罐内的pH,就无法在发酵过程中长时间发挥作用。研究者将酶液用不同pH缓冲液处理一段时间后,在温度和pH分别为___________的条件下测定残余酶活性,以探究在不同pH条件下酶的稳定性,结果如下图所示(以未作处理的酶液的酶活性为100%)。据此分析,若要在发酵工业中利用该酶,发酵罐内较适宜的pH范围是___________。
(6)请依据淀粉酶的作用,举出淀粉酶在生活中应用的一个例子___________。
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