内容正文:
江苏省海门中学2025-2026学年度第一学期一月份学情调研
高一生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关化合物的组成元素及功能的叙述正确的是( )
A. 磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
B. 糖类只含C、H、O,既可提供能量也可构成细胞结构
C. 叶绿素只含C、H、O、Mg,能吸收、传递、转换光能
D. 胰岛素含有C、H、O、N、S,可抑制肝糖原分解为葡萄糖
2. 下列关于组成细胞化合物的叙述,正确的是( )
A. DNA 和RNA 化学组成相同,都可携带遗传信息
B. 氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
C. 磷脂属于脂质,是构成动物细胞膜的重要成分
D. 淀粉储存于肌肉细胞中,能及时补充人体所需能量
3. 乳酸菌和酵母菌都是我们生产生活中经常运用的微生物,以下说法正确的是( )
A. 二者都以DNA 作为遗传物质
B. 二者生命活动所需能量都主要来自有氧呼吸第三阶段
C. 二者细胞中蛋白质的合成都发生在细胞质基质中的核糖体上
D. 二者的 DNA 都可以与蛋白质结合形成染色体
4. 中国科学家发现了一种全新的细胞类型———收缩细胞。如图是一株斑叶草的收缩细胞(Aa)和薄壁细胞(Ab)。下列叙述错误的是( )
A. Ab可用作观察质壁分离的实验材料
B. Aa、Ab均有细胞壁、细胞膜和内质网
C. Aa中蛋白质的合成活动可能非常活跃
D. Aa、Ab结构差异是因为核DNA 和蛋白质不同
5. 科学家发现细胞内一种新的结构——细胞蛇,其装配与释放过程如下图。这一结构可减少酶活性位点的暴露,从而储存一定量的酶,但不释放其活性。下列叙述错误的是( )
A 细胞蛇与中心体均无膜结构
B. 细胞蛇较多的细胞中粗面内质网更多
C. 细胞蛇可调节胞内酶活性
D. 代谢旺盛的细胞中细胞蛇数量相对少
6. 将生理状态相同的同种植物材料均分成两组,分别置于A、B两种溶液中。图中曲线表示与实验初始含水量相比,两组细胞失水量的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验可选取绿色植物未成熟的叶肉细胞来进行
B. 若适当增大B溶液的浓度,则曲线中a点上移
C. 6~10 min两条曲线的差异仅是由于A、B溶液的浓度不同
D. 10 min时显微镜下观察两组细胞,均可观察到质壁分离现象
7. 为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是酶的种类,因变量是淀粉剩余量
B. 据图分析可知酶 A 的最适温度是50℃,高于酶 B的最适温度
C. 若酶 A 不与双缩脲试剂发生反应,则其可被 RNA 水解酶催化水解
D. 酶的作用条件较温和,故保存酶 B时,应选择40℃和最适pH 来保存
8. 在细胞中,ATP的生成和消耗驱动许多化学反应。下列描述不正确的是( )
A. 叶绿体中既有ATP合成,又有ATP分解
B. 有机物氧化分解释放的能量可用于生成ATP
C. ATP分解释放的能量可用于细胞分裂
D. 运动时肌肉细胞的ATP含量显著增加
9. 下图是金鱼在严重缺氧的环境中细胞的代谢活动示意图。下列有关分析错误的是( )
A. 图示②⑤在细胞内进行的场所相同
B. 图示①③过程能生成少量ATP
C. 人体细胞内存在催化③⑤过程的酶
D. 酒精和乳酸是金鱼细胞无氧呼吸的产物
10. 在光合作用的探究历程中,恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行的实验,设计巧妙。以下有关分析错误的是
A. 该实验的目的是探究光合作用的场所
B. 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察实验结果
C. 好氧细菌进行有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体
D. 可以利用该实验进一步探究光质对光合作用的影响
11. 玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC,其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的约60倍,将玉米的PEPC基因导入水稻后,水稻在高光强下的光合速率显著增加,如下图。下列说法不正确的是( )
A. 转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到100%
B. 转基因水稻光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使暗反应增强
C. 光强为1000μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素相同
D. 高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与利用低浓度CO2能力强有关
12. 下图表示光合作用和呼吸作用之间的能量转变过程,下列说法错误的是( )
A. 只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③
B. 过程③④发生场所分别为叶绿体基质和线粒体基质
C. 过程①中光能转变为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中
D. 有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段
13. 科学家通过追踪同位素标记的化合物,可以揭示生命相关生化反应的详细过程。下列叙述正确的是( )
A. 探究碳在光合作用中的转化途径时,用以标记CO2的14C不具有放射性
B. 向胰腺细胞中注射3H标记亮氨酸,一段时间后在细胞外能检测到放射性
C. 用15N标记丙氨酸,附着型核糖体上会有放射性,游离的核糖体上无放射性
D. 同位素示踪法是分子水平的标记,被标记的化合物化学性质相同
14. 某同学用洋葱(2a=16)制备临时装片观察细胞的有丝分裂,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 制片的流程是:解离→染色→漂洗→制片
B. 图中细胞分裂排列顺序依次为③①④⑤②
C. 细胞①中染色体的着丝粒排列在赤道板上
D. 细胞⑤处于染色体观察并计数的最佳时期
15. 某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A. 细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B. 敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C. 异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D. 异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 下列有关生物学实验原理的叙述,错误的是( )
A. 用洋葱鳞片叶作为实验材料难以观察到染色体数目和形态
B. 高倍镜下观察花生种子切片,视野中可见被苏丹Ⅲ染成橘红色的脂肪滴
C. 叶绿体中的色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的在层析液中扩散得快,反之则慢
D. 某同学利用废旧物品制作了生物膜结构模型,这属于建构物理模型法
17. 下图为细胞核基因编码的蛋白质甲、乙进入叶绿体的过程,导向序列可决定蛋白质的运输目的地,完成转运后导向序列被信号肽酶切除。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质甲、乙上的导向序列具有特异性识别功能
B. Hsp70 使蛋白质保持非折叠状态,这有利于它穿过叶绿体膜
C. 据图推测,蛋白质甲、乙可能分别与暗反应、光反应有关
D. 蛋白质甲、乙切除导向序列后即可发挥相应的功能
18. 纸层析法分离叶绿体色素时,可用迁移率(Rf)来鉴定色素的种类,迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析结果(部分数据)。相关叙述错误的是( )
溶剂
色素 1
色素2
色素3
色素4
实验组1
7.8
?
?
19
?
实验组2
8.2
?
?
1.5
?
实验组3
8.0
?
?
1.4
?
平均移动距离/cm
8.0
7.6
?
?
0.8
迁移率/Rf
无
0.95
0.53
?
0.10
A. 该实验所用的层析液中包含苯、丙酮、无水乙醇等成分
B. 色素3的迁移率(Rf)为0.2,若植物体缺镁,该色素含量会减少
C. 色素1和2 主要吸收红光和蓝紫光,色素3和4主要吸收蓝紫光
D. 根尖细胞中不含叶绿素及相关基因,不能作为提取色素的材料
19. 下图为植物有氧呼吸的主呼吸链途径及分支途径的部分机理。主呼吸链途径可受氰化物抑制,分支途径不受氧化物抑制。相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质复合体Ⅰ~Ⅳ均可将质子(H+)从基质泵出到膜间隙
B. ATP合成酶复合体既能运输物质,又能催化ATP合成
C. 消耗等量葡萄糖,分支途径产热多于主呼吸链途径
D. 等量的NADH和FADH2通过主呼吸链途径最终产生的ATP量不相等
20. 某甲虫的有角和无角由一对等位基因F、f控制,已知雌虫均为无角,雄虫有基因F则为有角。为判断某只雌虫的基因型,现有若干只有角雄虫和无角雄虫。下列实验方案及预期的结果和结论错误的是( )
A. 选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代出现无角雄虫,则该只雌虫的基因型为 ff
B. 选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为有角,则该只雌虫的基因型为FF
C. 选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角,则该只雌虫的基因型为 ff
D. 选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,则该只雌虫的基因型为 ff
三、非选择题:共5题,共计57分。
21. 下图为细胞膜的结构模型, A、B代表分子或结构, M、N代表膜内外的位置,请据图回答问题:
(1)图示细胞膜的结构模型被称为______,膜的基本支架是[ ]______([ ]中填字母,横线上填名称)。据图分析M为细胞膜的外侧,判断的理由是______。
(2)用丙酮从人的口腔上皮细胞和成熟的红细胞中提取脂质,在空气一水的界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积分别为S1、S2,推测S1______S2(填“<、=、>”)。
(3)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象的合理解释是______。
(4)在人体局部发炎时,血浆中的白细胞与毛细血管壁细胞之间识别、黏附并移出血管,最后进入感染部位的组织中,吞噬病原体。该实例体现了细胞膜具有______的功能,这与膜上[ ]______([ ]中填字母,横线上填名称)的作用分不开。同时也说明细胞膜在结构上具有______的特点。
(5)在上述结构模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,如下图所示。
请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径:______。脂筏的存在______(填“会”或“不会”)影响膜的流动性。这种模型可以合理解释细胞膜具有流动性的同时,又能保持膜结构的相对______性。
22. 光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、细胞色素b6f和光系统Ⅰ(PSI)等复合体组成。研究发现,植物体内存在线性电子传递和环式电子传递两条途径,如图1。高温、强光是影响温州蜜柑光合作用的重要逆境因素,植物体会启动一系列防御机制进行应对,请回答下列问题
(1)光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,适宜温度下,PSII受光的激发从______中夺取e,最终将e传递给______接受。
(2)高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易脱落,导致光能利用率下降,使得NADPH的生成量______。此时,一方面仅由PSI推动的______电子传递途径被激活;另一方面,因______产生H+仍能够形成跨膜质子梯度,从而使光反应产生的ATP与NADPH 的比值______,最终起到光保护作用。
(3)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有______。
A. ROS 攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
B. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其分解并失去活性
C. ROS 造成叶绿体DNA 的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
D. ROS 会加快PSⅡ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(4)强光会进一步加剧图2中 D1 蛋白损伤。研究发现,D1 蛋白更新合成和叶黄素循环转化是植物应对高温、强光的重要保护机制。研究人员用温州蜜柑植株进行了4组处理:A组在______下培养,B、C、D组分别用H2O、叶黄素循环转化抑制剂、D1 蛋白更新抑制剂处理,且均置于高温、强光下培养,结果如图。据图分析,在高温、强光下,叶黄素循环转化比D1蛋白更新合成对温州蜜柑植株的保护作用______(选填“强”或“弱”),依据是______。
23. 真核细胞中,细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,检验点通过细胞的反馈信号来启动或推迟进入下一个时期。三种常见检验点的功能如下表,请分析回答下列有关问题:
检验点
功能
A
评估细胞大小
B
评估 DNA 是否准确复制
C
评估纺锤体是否正确组装
(1)检验点A 决定细胞是否进行分裂,若通过了检验点A,细胞开始进行分裂,据表推测,此时检验点A接受的反馈信号是细胞体积______。在一个细胞周期中检验点 BC发生的先后顺序为______。检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接,则此检验点对有丝分裂的重要作用是______。
(2)通过检验点B 前后,核DNA 与染色体的数量变化是______。从检验点B到检验点C,细胞内染色质发生的变化为______。
(3)为研究L蛋白和U蛋白在植物细胞有丝分裂过程中的作用,研究人员用荧光标记法观察三类细胞有丝分裂,并拍摄图像如下
注:L、U:L蛋白、U蛋白含量降低,箭头处代表游离于赤道板外的染色体据图推测两种蛋白的作用机制,正常情况下L 蛋白促进______;U蛋白促进______。
(4)EGF是人体内存在的一种表皮生长因子,作为信号分子可以与______特异性结合活化EGF信号通路,影响与细胞增殖、肿瘤转移等相关基因的表达。Ezrin蛋白和MMP9蛋白与多种肿瘤的发生及转移密切相关。为研究虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制,科研人员对人胃癌细胞不同处理后 Ezrin和MMP9表达量进行测定,结果如图。据结果推测虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制是______。
24. 科学研究发现,细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行(图中a、b、c代表主动运输的三种类型,m、▲、○代表主动运输的离子或小分子)。葡萄糖是细胞的主要能源物质,其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题:
(1)在小肠腔面,细胞膜上的蛋白S有两种结合位点:一种与Na⁺结合,一种与葡萄糖结合。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中______(填“a”、“b”或“c”)类型的主动运输,葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是______。若使用呼吸抑制剂_______(填“影响”或“不影响”)小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖。
(2)小肠基膜上Na⁺-K⁺泵由α、β两个亚基组成,a亚基上既有Na⁺、K⁺的结合位点,又具有 ATP 水解酶的活性,运输过程如下图3所示。
①在Na⁺-K⁺泵发挥作用时, Na⁺-K⁺泵作用有______, ATP主要作用有水解提供能量、______。
②Na⁺-K⁺泵只能定向运输Na⁺、K⁺,而不能运输其他无机盐离子,这体现了细胞膜具有______的功能特性。
(3)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
实验步骤
操作方法
实验分组
取甲(敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了 GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
实验处理
将甲、乙、丙三组细胞分别置于______。
检测结果
______
实验预期
______,则验证了上面的最新研究结果。
25. 大白菜是十字花科植物,两性花。某种大白菜的雄性不育是由细胞核中显性基因M(其等位基因为m)控制,且M基因的表达还受到另一对等位基因B、b的影响。下图是研究人员以该品种大白菜为材料进行的杂交实验及结果。分析回答:
(1)雄性不育系植株在杂交育种中具有的优势是______。与自然传粉相比较,杂交实验一中需要对 P₁进行人工授粉目的主要是______;在授粉前后套袋处理,其目的主要是______。
(2)根据实验结果推测,M基因的表达受基因______(B或b)的抑制。
(3)杂交实验一两个亲本的基因型分别是:P1______、P2______。
(4)为鉴别实验二 F2雄性不育植株的基因型,有同学选择让其与实验一F1中的雄性可育进行回交:
①若后代中雄性不育与雄性可育植株数量比接近1:1,则该雄性不育植株基因型为______。
②若后代中雄性不育植株与雄性可育植株数量比接近______,则该雄性不育植株基因型为______。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$
江苏省海门中学2025-2026学年度第一学期一月份学情调研
高一生物
一、单项选择题:本部分包括15题,每题2分,共计30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列有关化合物的组成元素及功能的叙述正确的是( )
A. 磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,可参与构成核糖体
B. 糖类只含C、H、O,既可提供能量也可构成细胞结构
C. 叶绿素只含C、H、O、Mg,能吸收、传递、转换光能
D. 胰岛素含有C、H、O、N、S,可抑制肝糖原分解为葡萄糖
【答案】D
【解析】
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成;磷脂的元素组成为C、H、O、N、P;蛋白质的元素组成为一定含有C、H、O、N。
【详解】A、磷脂、核酸都含C、H、O、N、P,核糖体中没有磷脂,A错误;
B、糖类一般含有C、H、O,几丁质还含有N,糖类可提供能量如葡萄糖,也可构成细胞结构如纤维素,B错误;
C、叶绿素含C、H、O、N、Mg等元素,参与光合作用,在光合作用中可以吸收、传递、转换光能,C错误;
D、胰岛素含有C、H、O、N、S,具有降血糖的作用,可抑制肝糖原分解为葡萄糖,D正确。
故选D。
2. 下列关于组成细胞化合物的叙述,正确的是( )
A. DNA 和RNA 化学组成相同,都可携带遗传信息
B. 氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
C. 磷脂属于脂质,是构成动物细胞膜的重要成分
D. 淀粉储存于肌肉细胞中,能及时补充人体所需能量
【答案】C
【解析】
【详解】A、DNA含脱氧核糖和胸腺嘧啶(T),RNA含核糖和尿嘧啶(U),二者五碳糖与含氮碱基组成不同,A错误;
B、蛋白质结构多样性取决于氨基酸种类、数量、排列顺序及肽链空间结构。仅种类和数量相同,若排列或空间结构不同,蛋白质功能也不同,B错误;
C、磷脂属于脂质中的类脂,其亲水头部和疏水尾部构成磷脂双分子层,是细胞膜基本骨架,对动物细胞膜结构至关重要,C正确;
D、淀粉是植物多糖,人体肌肉细胞储存的是糖原(肌糖原),淀粉需经消化分解才能被利用,不能直接储存于肌肉细胞,D错误。
故选C。
3. 乳酸菌和酵母菌都是我们生产生活中经常运用的微生物,以下说法正确的是( )
A. 二者都以DNA 作为遗传物质
B. 二者生命活动所需能量都主要来自有氧呼吸第三阶段
C. 二者细胞中蛋白质的合成都发生在细胞质基质中的核糖体上
D. 二者的 DNA 都可以与蛋白质结合形成染色体
【答案】A
【解析】
【详解】A、所有细胞生物(包括原核和真核生物)均以DNA作为遗传物质。乳酸菌为细菌(原核生物),酵母菌为真菌(真核生物),二者遗传物质均为DNA,A正确;
B、乳酸菌为严格厌氧菌,只能进行无氧呼吸产生乳酸,其能量不来自有氧呼吸第三阶段,B错误;
C、酵母菌(真核生物)的核糖体部分游离于细胞质基质,部分附着于内质网上,C错误;
D、染色体是真核生物特有的结构(由DNA和蛋白质构成)。乳酸菌为原核生物,其DNA不与蛋白质结合形成染色体,而是以拟核形式存在,D错误。
故选A。
4. 中国科学家发现了一种全新的细胞类型———收缩细胞。如图是一株斑叶草的收缩细胞(Aa)和薄壁细胞(Ab)。下列叙述错误的是( )
A. Ab可用作观察质壁分离的实验材料
B. Aa、Ab均有细胞壁、细胞膜和内质网
C. Aa中蛋白质的合成活动可能非常活跃
D. Aa、Ab结构差异是因为核DNA 和蛋白质不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据图示可知,Ab含有细胞壁和CV(大液泡),为成熟的植物细胞,可用作观察质壁分离的实验材料,A正确;
B、收缩细胞(Aa)和薄壁细胞(Ab)均为斑叶草的细胞,均有细胞壁、细胞膜和内质网,B正确;
C、Aa中含有丰富的RER(粗面内质网),而内质网是蛋白质合成和加工的场所,因此该细胞蛋白质的合成活动可能非常活跃,C正确;
D、Aa、Ab结构差异是细胞分化结果,细胞分化的实质是基因的选择性表达,它们的核DNA是相同的,只是表达的基因不同导致合成的蛋白质等物质不同,进而出现结构差异,D错误。
故选D。
5. 科学家发现细胞内一种新的结构——细胞蛇,其装配与释放过程如下图。这一结构可减少酶活性位点的暴露,从而储存一定量的酶,但不释放其活性。下列叙述错误的是( )
A. 细胞蛇与中心体均无膜结构
B. 细胞蛇较多的细胞中粗面内质网更多
C. 细胞蛇可调节胞内酶活性
D. 代谢旺盛的细胞中细胞蛇数量相对少
【答案】B
【解析】
【分析】结合题图可知,“细胞蛇”是一类包含代谢酶的蛇形无膜细胞结构,可以储存一定量的酶,但不释放其活性。
【详解】A、据图可知,细胞蛇无膜结构,中心体也无膜结构,A正确;
B、结合图示可知,细胞蛇是酶蛋白装配而成,与内质网无关,B错误;
CD、分析题意可知,细胞蛇可减少酶活性位点的暴露,从而储存一定量的酶,即细胞蛇能够调节细胞内酶活性,由于酶活性位点减少,故代谢旺盛的细胞蛇数量减少,CD正确。
故选B。
6. 将生理状态相同的同种植物材料均分成两组,分别置于A、B两种溶液中。图中曲线表示与实验初始含水量相比,两组细胞失水量的变化情况。下列相关叙述正确的是( )
A. 该实验可选取绿色植物未成熟的叶肉细胞来进行
B. 若适当增大B溶液的浓度,则曲线中a点上移
C. 6~10 min两条曲线的差异仅是由于A、B溶液的浓度不同
D. 10 min时显微镜下观察两组细胞,均可观察到质壁分离现象
【答案】B
【解析】
【分析】图示为探究质壁分离与复原的实验,B溶液中溶质可被植物细胞吸收,会发生之壁分离自动复原,A溶液中溶质不会被植物细胞吸收。
【详解】A、绿色植物成熟的叶肉细胞中含大液泡,可发生明显的渗透作用,而未成熟的叶肉细胞中没有大液泡,A错误;
B、a点时细胞细胞液浓度与外界溶液浓度相当,水分出入平衡,若适当增大B溶液的浓度,会导致细胞失水增多,a点上移,B正确;
C、两条曲线差异除A、B溶液的浓度不同外,A、B溶液溶质也不同,A溶液溶质不能进入细胞,B溶液溶质分子可进入细胞,B曲线细胞发生质壁分离复原,C错误;
D、10分钟时,细胞在B溶液中的失水量为0,所以在显微镜下不能观察到该组细胞的质壁分离现象,D错误。
故选B。
7. 为探究不同温度下两种淀粉酶的活性,某同学设计了多组实验并对各组淀粉的剩余量进行检测,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是酶的种类,因变量是淀粉剩余量
B. 据图分析可知酶 A 的最适温度是50℃,高于酶 B的最适温度
C. 若酶 A 不与双缩脲试剂发生反应,则其可被 RNA 水解酶催化水解
D. 酶的作用条件较温和,故保存酶 B时,应选择40℃和最适pH 来保存
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的特性:高效性、专一性和作用条件温和的特性。
3、酶促反应的原理:酶能降低化学反应的活化能。
4、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
5、生物实验遵循的一般原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关变量原则等。
6、依据题图分析,在不同的温度条件下,加入酶A的实验组的淀粉剩余量均多于加入酶B的实验组。
【详解】A、本实验的自变量是温度或酶的种类,A错误;
B、图中的结果无法确定酶A的最适温度,B错误;
C、若酶 A 不与双缩脲试剂发生反应,说明不是蛋白质,可能是RNA,则其可被 RNA 水解酶催化水解,C正确;
D、在最适温度和最适pH的条件下,酶的活性最大,不易保存,酶应该在低温下保存,D错误。
故选C。
8. 在细胞中,ATP的生成和消耗驱动许多化学反应。下列描述不正确的是( )
A. 叶绿体中既有ATP合成,又有ATP分解
B. 有机物氧化分解释放的能量可用于生成ATP
C. ATP分解释放的能量可用于细胞分裂
D. 运动时肌肉细胞的ATP含量显著增加
【答案】D
【解析】
【分析】ATP的结构式可简写成A-P~P~P,式中A代表腺苷,T代表3个,P代表磷酸基团,~代表特殊的化学键。
【详解】A、光合作用光反应阶段在叶绿体的类囊体薄膜产生ATP,叶绿体中暗反应C3的还原需要消耗[H]和ATP,A正确;
B、有机物氧化分解释放的能量一部分以热能的形式散失,另一部分可用于生成ATP,B正确;
C、ATP分解释放的能量可用于各项耗能的生命活动,如细胞分裂,C正确;
D、运动时,肌肉细胞中ATP消耗的同时有ATP的生成,消耗速率和合成速率处于动态平衡,ATP含量不会显著增加,D错误。
故选D。
9. 下图是金鱼在严重缺氧的环境中细胞的代谢活动示意图。下列有关分析错误的是( )
A. 图示②⑤在细胞内进行的场所相同
B. 图示①③过程能生成少量ATP
C. 人体细胞内存在催化③⑤过程的酶
D. 酒精和乳酸是金鱼细胞无氧呼吸的产物
【答案】C
【解析】
【详解】A、②⑤过程都是无氧呼吸的第二阶段,进行的场所都是细胞质基质,A正确;
B、图示①③过程属于无氧呼吸的第一阶段,都能生成少量ATP,B正确;
C、人体细胞无氧呼吸不产生酒精,因此人体细胞内不存在催化⑤过程的酶,C错误;
D、由题图可知,酒精和乳酸是金鱼细胞无氧呼吸的产物,D正确。
故选C。
10. 在光合作用的探究历程中,恩格尔曼利用水绵和好氧细菌进行的实验,设计巧妙。以下有关分析错误的是
A. 该实验的目的是探究光合作用的场所
B. 水绵的叶绿体呈螺旋式带状,便于观察实验结果
C. 好氧细菌进行有氧呼吸消耗氧气的场所是线粒体
D. 可以利用该实验进一步探究光质对光合作用的影响
【答案】C
【解析】
【分析】1、光合作用的探究历程
内容
时间
过程
结论
普里斯特
1771年
蜡烛、小鼠、绿色植物实验
植物可以更新空气
萨克斯
1864年
叶片遮光实验
绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼
1880年
水绵光合作用实验
叶绿体是光合作用的场所释放出氧
鲁宾与卡门
1939年
同位素标记法
光合作用释放的氧全来自水
2、1880年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光速照射水绵,他发现细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中,如果临时装片暴露在光下,细菌则分布在叶绿体所有照光的部位。
【详解】A、由分析中的实验过程,结合光合作用的探究历程可知:该实验的目的是探究光合作用的场所,A正确;
B、水绵的叶绿体呈螺旋式带状,有利于好氧细菌精准感知氧气的位置,故能准确观察到产生氧气部位,B正确;
C、好氧细菌是原核生物,没有线粒体,故其进行有氧呼吸消耗氧气的场所不会是线粒体,C错误;
D、利用三棱镜分出不同的色光,同时对水绵的叶绿体进行照射,通过观察好氧细菌集中分布位置的差别,进一步探究光质对光合作用的影响,D正确。
故选C。
11. 玉米叶肉细胞中含有一种能催化CO2固定的酶PEPC,其固定CO2能力是水稻催化CO2固定的酶Rubisco的约60倍,将玉米的PEPC基因导入水稻后,水稻在高光强下的光合速率显著增加,如下图。下列说法不正确的是( )
A. 转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到100%
B. 转基因水稻光合速率增加的原因不是通过气孔导度增加使暗反应增强
C. 光强为1000μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素相同
D. 高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与利用低浓度CO2能力强有关
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用分为光反应和暗反应两个阶段,光反应过程发生在叶绿体的类囊体薄膜上,该过程中的物质变化包括水的光解和ATP的合成,发生的能量变化是光能转变成ATP中稳定的化学能;暗反应过程中的物质变化包括二氧化碳固定和C3还原,发生的能量变化是ATP中活跃的化学能转变成有机物中稳定的化学能,该过程发生在叶绿体基质中。
【详解】A、在光强700~1000μmol•m-2•s-1条件下,转基因水稻的气孔导度为0.8μmol•m-2•s-1,原种水稻的气孔导度为0.4μmol•m-2•s-1,转基因水稻比原种水稻的气孔导度增加最大可达到(0.8-0.4)/0.4=100%,A正确;
B、分析右图可知,在大于1000μmol•m-2•s-1光强下,两种水稻气孔导度开始下降,转基因水稻的光合速率明显增加,据此推测光合速率增加不是通过气孔导度增加使进入叶片细胞内的CO2量增加,从而使暗反应增强所导致的,B正确;
C、据图可知,光强为1000μmol·m-2·s-1时,原种水稻光合速率已达到最大值,此时光合速率的限制因此是除光强之外的其它因素;光强为1000μmol·m-2·s-1时,转基因水稻光合速率仍受光强的影响,限制因素仍是光强。因此,光强为1000μmol·m-2·s-1时转基因水稻和原种水稻光合速率限制性因素不同,C错误;
D、依题意,玉米的酶PEPC固定CO2能力是水稻的酶Rubisco的约60倍,据此推测高光强时相同气孔导度下转基因水稻光合速率强可能与转基因水稻中表达的酶PEPC利用低浓度CO2能力强有关,D正确。
故选C。
12. 下图表示光合作用和呼吸作用之间的能量转变过程,下列说法错误的是( )
A. 只有含叶绿素的细胞才能进行过程①和③
B. 过程③④发生的场所分别为叶绿体基质和线粒体基质
C. 过程①中光能转变为活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中
D. 有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段
【答案】B
【解析】
【分析】图中①过程表示光反应中水的光解,②过程表示有氧呼吸第三阶段,③过程表示暗反应过程,④过程表示有氧呼吸第一阶段和第二阶段。
【详解】A、由图可知①表示光反应中水的光解,③表示暗反应过程,则①和③是光合作用过程,光反应中需要色素吸收、传递、转化光能,其中叶绿素是转化光能必不可少的,A正确;
B、由图可知③表示暗反应过程,发生在叶绿体基质,④过程包括有氧呼吸的第一阶段和第二阶段,第一阶段发生在细胞质基质,第二阶段发生在线粒体基质,B错误;
C、①光反应中,光能转变成活跃的化学能贮存在ATP和NADPH中,二者可被暗反应利用,C正确;
D、有氧呼吸过程中产生的NADH主要来自第二阶段,D正确。
故选B。
13. 科学家通过追踪同位素标记的化合物,可以揭示生命相关生化反应的详细过程。下列叙述正确的是( )
A. 探究碳在光合作用中的转化途径时,用以标记CO2的14C不具有放射性
B. 向胰腺细胞中注射3H标记的亮氨酸,一段时间后在细胞外能检测到放射性
C. 用15N标记丙氨酸,附着型核糖体上会有放射性,游离的核糖体上无放射性
D. 同位素示踪法是分子水平的标记,被标记的化合物化学性质相同
【答案】B
【解析】
【详解】A、探究碳在光合作用中的转化途径时,卡尔文利用14C标记CO2,14C为放射性同位素,具有放射性,可通过检测放射性追踪碳元素去向,A错误;
B、亮氨酸是合成蛋白质的原料,胰腺细胞能合成分泌蛋白(如胰岛素)。注射3H标记的亮氨酸后,放射性依次出现在核糖体、内质网、高尔基体中,最终分泌蛋白释放到细胞外,故可在细胞外检测到放射性,B正确;
C、15N是稳定性同位素,不具有放射性,标记丙氨酸后,所有核糖体上均不会出现放射性,C错误;
D、同位素示踪法通过替换同位素原子实现标记,被标记化合物的化学性质基本不变,但标记本身可在原子或分子水平进行,D错误。
故选B。
14. 某同学用洋葱(2a=16)制备临时装片观察细胞的有丝分裂,结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 制片的流程是:解离→染色→漂洗→制片
B. 图中细胞分裂排列顺序依次为③①④⑤②
C. 细胞①中染色体的着丝粒排列在赤道板上
D. 细胞⑤处于染色体观察并计数的最佳时期
【答案】C
【解析】
【分析】 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂:实验室培养洋葱根尖直到根长约5cm,接着进行装片制作:解离(使组织中的细胞相互分离开来)-漂洗(防止解离过度)-染色(用龙胆紫或醋酸洋红使染色体染色)-制片(使细胞分散,有利于观察),最后进行观察:先在低倍镜找到分生区细胞再换到高倍镜下观察。
【详解】A、制备临时装片观察细胞的有丝分裂,制片的流程是:解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、图中细胞分裂排列顺序依次为③间期④前期①中期⑤后期②末期,B错误;
C、细胞①为中期,染色体的着丝粒排列在赤道板上,C正确;
D、细胞①为中期,处于染色体观察并计数的最佳时期,⑤为后期,D错误。
故选C。
15. 某种干细胞中,进入细胞核的蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质上的基因的表达,促进该种干细胞的衰老。下列说法错误的是( )
A. 细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B. 敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C. 异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D. 异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
【答案】C
【解析】
【分析】1、异染色质是指在细胞周期中具有固缩特性的染色体。
2、细胞自噬是细胞通过溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)降解自身组分以达到维持细胞内正常生理活动及稳态的一种细胞代谢过程。
【详解】A、由“蛋白APOE可作用于细胞核骨架”可知APOE可改变细胞核的形态,A正确;
B、蛋白APOE可促进该种干细胞的衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B正确;
C、自噬是在溶酶体(如动物)或液泡(如植物、酵母菌)中进行,不在细胞核内,C错误;
D、异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,可被再利用,D正确。
故选C。
二、多项选择题:本部分包括5题,每题3分,共计15分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 下列有关生物学实验原理的叙述,错误的是( )
A. 用洋葱鳞片叶作为实验材料难以观察到染色体数目和形态
B. 高倍镜下观察花生种子切片,视野中可见被苏丹Ⅲ染成橘红色的脂肪滴
C. 叶绿体中的色素在层析液中溶解度不同,溶解度高的在层析液中扩散得快,反之则慢
D. 某同学利用废旧物品制作了生物膜结构模型,这属于建构物理模型法
【答案】B
【解析】
【详解】A、洋葱鳞片叶为高度分化的成熟细胞,通常不进行有丝分裂,细胞核中染色体以染色质形式存在,难以观察到染色体形态和数目,A正确;
B、观察脂肪实验中需将花生子叶切片制成临时装片,用苏丹Ⅲ染色后在高倍镜下可见橘黄色的脂肪滴,B错误;
C、叶绿体色素分离原理是不同色素在层析液中的溶解度差异,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散速度快,溶解度低的扩散慢,C正确;
D、利用实物材料制作生物膜结构模型,属于构建物理模型(如流动镶嵌模型),D正确。
故选B。
17. 下图为细胞核基因编码的蛋白质甲、乙进入叶绿体的过程,导向序列可决定蛋白质的运输目的地,完成转运后导向序列被信号肽酶切除。下列叙述正确的是( )
A. 蛋白质甲、乙上导向序列具有特异性识别功能
B. Hsp70 使蛋白质保持非折叠状态,这有利于它穿过叶绿体膜
C. 据图推测,蛋白质甲、乙可能分别与暗反应、光反应有关
D. 蛋白质甲、乙切除导向序列后即可发挥相应的功能
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、叶绿体基质内蛋白质和类囊体薄膜上蛋白质不完全相同,导向序列可决定蛋白质的运输目的地,据此推测,蛋白质甲、乙上的导向序列具有特异性识别功能,A正确;
B、据图可知,蛋白质甲和乙通过孔蛋白进入叶绿体内,若Hsp70使蛋白质保持非折叠状态,这有利于它穿过叶绿体膜,B正确;
C、据图可知,蛋白质甲的运输目的地为叶绿体基质,可能和暗反应有关;蛋白质乙的运输目的地为类囊体,可能和光反应有关,C正确;
D、蛋白质甲、乙切除导向序列后,需要进一步加工形成一定的空间结构才可以发挥相应的功能,D错误。
故选ABC。
18. 纸层析法分离叶绿体色素时,可用迁移率(Rf)来鉴定色素的种类,迁移率=色素移动距离/溶剂移动距离。下表是叶绿体中色素层析结果(部分数据)。相关叙述错误的是( )
溶剂
色素 1
色素2
色素3
色素4
实验组1
78
?
?
1.9
?
实验组2
8.2
?
?
1.5
?
实验组3
8.0
?
?
1.4
?
平均移动距离/cm
8.0
7.6
?
?
0.8
迁移率/Rf
无
0.95
0.53
?
0.10
A. 该实验所用的层析液中包含苯、丙酮、无水乙醇等成分
B. 色素3的迁移率(Rf)为0.2,若植物体缺镁,该色素含量会减少
C. 色素1和2 主要吸收红光和蓝紫光,色素3和4主要吸收蓝紫光
D. 根尖细胞中不含叶绿素及相关基因,不能作为提取色素的材料
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、层析液成分通常为石油醚、丙酮和苯的混合液,用于分离色素;无水乙醇用于提取色素而非层析,选项中层析液含"无水乙醇"错误,不符合实验操作,A错误;
B、色素3平均移动距离为(1.9+1.5+1.4)/3=1.6 cm,通过色素4的平均移动距离和迁移率可以算出溶剂移动距离为8cm,迁移率Rf=1.6/8.0=0.2。色素3为叶绿素a,镁是叶绿素合成必需元素,缺镁时含量减少,B正确;
C、通过分析题干可知,色素的平均移动距离越远,其迁移率越大,故色素1(Rf=0.95)为胡萝卜素,色素2(Rf=0.53)为叶黄素,二者属于类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光;色素3(叶绿素a)和色素4(Rf=0.10,叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,C错误;
D、根尖细胞无叶绿体,不含光合色素,故不能用于提取叶绿体色素,但是含有相关基因,只不过没有表达,D错误。
故选ACD。
19. 下图为植物有氧呼吸的主呼吸链途径及分支途径的部分机理。主呼吸链途径可受氰化物抑制,分支途径不受氧化物抑制。相关叙述正确的是( )
A. 蛋白质复合体Ⅰ~Ⅳ均可将质子(H+)从基质泵出到膜间隙
B. ATP合成酶复合体既能运输物质,又能催化ATP合成
C. 消耗等量葡萄糖,分支途径产热多于主呼吸链途径
D. 等量的NADH和FADH2通过主呼吸链途径最终产生的ATP量不相等
【答案】BCD
【解析】
【分析】有氧呼吸过程:(1)第一阶段:场所:细胞质基质。过程:1分子葡萄糖分解成2分子的丙酮酸,产生少量的[H]并释放少量能量。(2)第二阶段:场所:线粒体基质。过程:丙酮酸和水彻底反应生成CO2和[H],并释放少量能量。(3)第三阶段:场所:线粒体内膜。过程:第一、二阶段产生的[H]与O2结合反应生成H2O,同时释放大量能量。
【详解】A、由图可知,蛋白质复合体Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ可以作为H+转运的载体,将质子从基质泵出到膜间区域,A错误;
B、由图可知,ATP合成酶复合体既能运输H+,又能催化ATP合成,B正确;
C、由图可知,细胞有氧呼吸产生能量主要有以下去向:合成ATP和以热能形式散失,主呼吸链途径产生能量有一部分合成ATP,故消耗等量葡萄糖,分支途径产热多于主呼吸链途径,C正确;
D、等量的NADH和FADH2通过主呼吸链途径泵出的氢离子量不同,最终产生的ATP量不相等,D正确。
故选BCD。
20. 某甲虫的有角和无角由一对等位基因F、f控制,已知雌虫均为无角,雄虫有基因F则为有角。为判断某只雌虫的基因型,现有若干只有角雄虫和无角雄虫。下列实验方案及预期的结果和结论错误的是( )
A. 选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代出现无角雄虫,则该只雌虫的基因型为 ff
B. 选择有角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为有角,则该只雌虫的基因型为FF
C. 选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雌虫全为无角,则该只雌虫的基因型为 ff
D. 选择无角雄虫和该只雌虫交配,若子代雄虫全为无角,则该只雌虫的基因型为 ff
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、选择有角雄虫(F_)与该雌虫交配。若子代出现无角雄虫(ff),有可能有角雄虫为Ff,该雌虫为Ff,A错误;
B、选择有角雄虫(F_)与该雌虫交配。若子代雄虫全为有角(F_),说明有角雄虫、雌虫一方基因型为FF或双方基因型都为FF,不能确定该只雌虫的基因型一定为FF,B错误;
C、选择无角雄虫(ff)与该雌虫交配。无论雌虫基因型如何(FF/Ff/ff),子代雌虫均继承母本XX染色体且雌虫表型均无角,C错误;
D、选择无角雄虫(ff)与该雌虫交配。若子代雄虫基因型均为ff(无角),说明无角雄虫(ff)与该雌虫都只提供了含f的配子。故可推断雌虫为ff,D正确。
故选ABC。
三、非选择题:共5题,共计57分。
21. 下图为细胞膜的结构模型, A、B代表分子或结构, M、N代表膜内外的位置,请据图回答问题:
(1)图示细胞膜的结构模型被称为______,膜的基本支架是[ ]______([ ]中填字母,横线上填名称)。据图分析M为细胞膜的外侧,判断的理由是______。
(2)用丙酮从人的口腔上皮细胞和成熟的红细胞中提取脂质,在空气一水的界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积分别为S1、S2,推测S1______S2(填“<、=、>”)。
(3)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象的合理解释是______。
(4)在人体局部发炎时,血浆中的白细胞与毛细血管壁细胞之间识别、黏附并移出血管,最后进入感染部位的组织中,吞噬病原体。该实例体现了细胞膜具有______的功能,这与膜上[ ]______([ ]中填字母,横线上填名称)的作用分不开。同时也说明细胞膜在结构上具有______的特点。
(5)在上述结构模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,如下图所示。
请用文字和箭头描述脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径:______。脂筏的存在______(填“会”或“不会”)影响膜的流动性。这种模型可以合理解释细胞膜具有流动性的同时,又能保持膜结构的相对______性。
【答案】(1) ①. 流动镶嵌模型 ②. B 磷脂双分子层 ③. M侧有糖蛋白
(2)> (3)温度升高,磷脂分子运动加剧,细胞膜的流动性增强
(4) ①. 进行细胞间的信息交流 ②. A 糖蛋白 ③. 一定的流动性
(5) ①. 核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜 ②. 会 ③. 稳定
【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。
【小问1详解】
图示细胞膜的结构模型被称为流动镶嵌模型,膜基本支架是[B]磷脂双分子层。M侧有糖蛋白,而糖蛋白位于细胞膜外侧,所以M为细胞膜的外侧。
【小问2详解】
人的口腔上皮细胞除了细胞膜外,还有细胞器膜和核膜等膜结构,成熟的红细胞只有细胞膜一种膜结构,用丙酮从两者中提取脂质,在空气-水的界面上铺展成单分子层,口腔上皮细胞提取的脂质铺展面积更大,即S1>S2。
【小问3详解】
当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高,这是因为构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,温度影响了磷脂分子的运动,温度升高,磷脂分子运动加剧,细胞膜的流动性增强。
【小问4详解】
人体局部发炎时,血浆中的白细胞与毛细血管壁细胞之间识别、黏附并移出血管,最后进入感染部位的组织中,吞噬病原体,该实例体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能,这与膜上[A]糖蛋白的作用分不开,糖蛋白具有识别等功能。同时也说明细胞膜在结构上具有一定的流动性,细胞才能发生变形、运动等。
【小问5详解】
脂筏中锚定蛋白合成、加工和运输的生物学途径:核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜。脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特异吸收或排除某些蛋白质,会影响膜的流动性,这种模型可以合理解释细胞膜具有流动性的同时,又能保持膜结构的相对稳定性。
22. 光反应中光合电子传递链主要由光系统Ⅱ(PSⅡ)、细胞色素b6f和光系统Ⅰ(PSI)等复合体组成。研究发现,植物体内存在线性电子传递和环式电子传递两条途径,如图1。高温、强光是影响温州蜜柑光合作用的重要逆境因素,植物体会启动一系列防御机制进行应对,请回答下列问题
(1)光系统是由蛋白质和叶绿素等光合色素组成的复合物,适宜温度下,PSII受光的激发从______中夺取e,最终将e传递给______接受。
(2)高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易脱落,导致光能利用率下降,使得NADPH的生成量______。此时,一方面仅由PSI推动的______电子传递途径被激活;另一方面,因______产生H+仍能够形成跨膜质子梯度,从而使光反应产生的ATP与NADPH 的比值______,最终起到光保护作用。
(3)高温胁迫还会引发活性氧ROS(如自由基、H2O2等)的积累,进一步抑制光反应的发生。分析其原因可能有______。
A. ROS 攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤
B. ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其分解并失去活性
C. ROS 造成叶绿体DNA 的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻
D. ROS 会加快PSⅡ的修复过程,进一步限制电子的线性传递过程
(4)强光会进一步加剧图2中 D1 蛋白损伤。研究发现,D1 蛋白更新合成和叶黄素循环转化是植物应对高温、强光的重要保护机制。研究人员用温州蜜柑植株进行了4组处理:A组在______下培养,B、C、D组分别用H2O、叶黄素循环转化抑制剂、D1 蛋白更新抑制剂处理,且均置于高温、强光下培养,结果如图。据图分析,在高温、强光下,叶黄素循环转化比D1蛋白更新合成对温州蜜柑植株的保护作用______(选填“强”或“弱”),依据是______。
【答案】(1) ①. 水(H2O) ②. NADP⁺
(2) ①. 减少 ②. 环式 ③. 类囊体膜上的电子传递 ④. 升高 (3)ABC
(4) ①. 适宜温度、适宜光照 ②. 弱 ③. 与B组(对照组)相比,D组(D1蛋白更新合成抑制剂处理)的光合速率下降更明显,说明叶黄素循环转化的保护作用更弱
【解析】
【分析】光系统涉及两个反应中心:光系统Ⅱ(PSⅡ)和光系统Ⅰ(PSⅠ)。PSⅡ光解水,PSI还原NADP+。光系统Ⅱ的色素吸收光能以后,能产生高能电子,并将高能电子传送到电子传递体PQ,传递到PQ上的高能电子依次传递给细胞色素b6f和PC。光系统I吸收光能后,通过PC传递的电子与H+、NADP+在类囊体薄膜上结合形成NADPH。水光解产生H+,使类囊体腔内H+浓度升高,H+顺浓度梯度运输到类囊体腔外,而H+在类囊体薄膜上与NADP+结合形成NADPH使类囊体腔外中H+浓度降低,同时还可以通过PQ运回到类囊体腔内,这样就保持了类囊体薄膜两侧的H+浓度差。ATP合成酶利用类囊体薄膜两侧的H+浓度差,类囊体膜上的ATP合成酶合成了ATP。
【小问1详解】
PSⅡ和PSI是由蛋白质和光合色素组成的复合物。由图可知,在光合作用的光反应阶段,PSⅡ和PSⅠ共同受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、细胞色素b6f和PC和PSⅠ的推动,可用于NADP+和H+结合形成NADPH。
【小问2详解】
PSⅡ中的捕光复合体能够吸收光能,由图可知,PSⅡ受光的激发,H2O裂解释放的电子(e-)经过PSⅡ、PQ、细胞色素b6f和PC和PSⅠ的推动,用于NADP+和H+结合形成NADPH。高温胁迫下,PSⅡ中的捕光复合体容易从类囊体膜上脱落,导致PSⅡ的结构和功能均发生改变,从而导致线性电子传递产生的NADPH减少。而此时,仅由PSⅠ推动的环式电子传递被激活产生NADPH,因此这使得NADPH的总生成量减少。膜内侧的H+除了来自水的光解(发生在PSⅡ),还能通过类囊体膜上PQ和PQH2的电子传递过程进入膜内,虽然PSⅡ受损,但是跨膜质子(H+)梯度还能形成,H+跨膜运输在ATP合酶的作用下形成ATP,使ATP的生成量没有大的变化,因此光反应产生的ATP与NADPH的比值升高,最终起到光保护作用。
【小问3详解】
A、ROS攻击类囊体膜上的磷脂分子,造成膜结构的损伤,会影响光反应的进行,A符合题意;
B、ROS与光系统中的蛋白质分子结合,使其分解并失去活性,会抑制光反应,B符合题意;
C、ROS造成叶绿体DNA的损伤,导致光反应所需酶的合成受阻,进而抑制光反应,C符合题意
D、ROS会加快PSⅡ的修复过程,应该是有利于电子的线性传递过程,而不是限制,D不符合题意。
故选ABC。
【小问4详解】
本实验中A组为空白对照,因此A组在适宜温度和光照条件。据图可知,与对照比,C组叶黄素循环转化抑制剂和D组D1蛋白更新抑制剂处理下温州蜜柑光合效率下降,且D组下降得更多,因此在高温、强光条件下,叶黄素循环转化比D1蛋白更新合成对温州蜜柑植株的保护作用弱。
23. 真核细胞中,细胞周期检验点是细胞周期调控的一种机制,检验点通过细胞的反馈信号来启动或推迟进入下一个时期。三种常见检验点的功能如下表,请分析回答下列有关问题:
检验点
功能
A
评估细胞大小
B
评估 DNA 是否准确复制
C
评估纺锤体是否正确组装
(1)检验点A 决定细胞是否进行分裂,若通过了检验点A,细胞开始进行分裂,据表推测,此时检验点A接受的反馈信号是细胞体积______。在一个细胞周期中检验点 BC发生的先后顺序为______。检验点C还可评估纺锤丝是否与着丝粒正确连接,则此检验点对有丝分裂的重要作用是______。
(2)通过检验点B 前后,核DNA 与染色体的数量变化是______。从检验点B到检验点C,细胞内染色质发生的变化为______。
(3)为研究L蛋白和U蛋白在植物细胞有丝分裂过程中的作用,研究人员用荧光标记法观察三类细胞有丝分裂,并拍摄图像如下
注:L、U:L蛋白、U蛋白含量降低,箭头处代表游离于赤道板外的染色体据图推测两种蛋白的作用机制,正常情况下L 蛋白促进______;U蛋白促进______。
(4)EGF是人体内存在的一种表皮生长因子,作为信号分子可以与______特异性结合活化EGF信号通路,影响与细胞增殖、肿瘤转移等相关基因的表达。Ezrin蛋白和MMP9蛋白与多种肿瘤的发生及转移密切相关。为研究虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制,科研人员对人胃癌细胞不同处理后 Ezrin和MMP9表达量进行测定,结果如图。据结果推测虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制是______。
【答案】(1) ①. 达到一定大小 ②. B→C ③. 保证染色体平均分配到子细胞中
(2) ①. 核DNA数量加倍,染色体数量不变 ②. 染色质螺旋化形成染色体
(3) ①. 细胞完成纺锤体的正确组装 ②. 染色体排列在赤道板上
(4) ①. 细胞膜上的受体 ②. 虫草素通过抑制Ezrin和MMP9蛋白的表达,降低胃癌细胞的侵袭转移能力
【解析】
【分析】有丝分裂间期:完成DNA复制和有关蛋白质的合成,细胞适度生长,DNA数目加倍,染色体数目不变。有丝分裂前期,有同源染色体,染色体散乱分布;有丝分裂中期,有同源染色体,着丝粒(点)排列在赤道板上;有丝分裂后期,有同源染色体,着丝粒(点)分裂,两条子染色体移向细胞两极;有丝分裂末期,细胞分裂为两个子细胞,子细胞染色体数目与体细胞染色体数目相同。
【小问1详解】
检验点A是评估细胞大小,通过了检验点A,细胞开始进行分裂,细胞在分裂前细胞体积有适度的增大,因此检验点A接受的反馈信号是细胞体积增大到一定程度或达到一定大小。检验点B评估DNA是否准确复制(发生在S期结束、G2期开始前),检验点C评估纺锤体是否正确组装(发生在分裂期前期),因此顺序为B→C。纺锤丝与着丝粒正确连接的意义是保证了经过复制的染色体精确地平均分配到两个子细胞中,维持了细胞的亲代和子代之间遗传的稳定性。
【小问2详解】
通过检验点B时DNA已准确复制,核DNA数量从2n→4n(加倍),而染色体数量仍为2n(每条染色体含2条染色单体,着丝粒未分裂)。从检验点B到C,细胞进入分裂期前期,此阶段染色质高度螺旋、缩短变粗,形成可见的染色体。
【小问3详解】
由图1可知,L细胞(L蛋白含量降低)分裂时出现多极纺锤体、纺锤体变小且不再位于细胞中央,说明正常情况下L蛋白促进细胞完成纺锤体的正确组装;由图2可知,U细胞(U蛋白含量降低)分裂期个别染色体没有排列到赤道板上,而是游离在外,说明正常情况下U蛋白促进染色体排列在赤道板上。
【小问4详解】
EGF作为信号分子可以与靶细胞膜上的受体特异性结合活化EGF信号通路;从图中可知,与对照组相比,EGF组Ezrin和MMP9表达量升高,虫草素组Ezrin和MMP9表达量降低,所以推测虫草素在侵袭转移能力上对胃癌细胞影响的可能机制是虫草素可能通过抑制EGF信号通路,降低Ezrin和MMP9蛋白的表达量,从而抑制胃癌细胞的侵袭转移能力。
24. 科学研究发现,细胞进行主动运输主要以图1中的几种方式进行(图中a、b、c代表主动运输的三种类型,m、▲、○代表主动运输的离子或小分子)。葡萄糖是细胞的主要能源物质,其进出小肠上皮细胞的运输方式如图2所示。回答下列问题:
(1)在小肠腔面,细胞膜上的蛋白S有两种结合位点:一种与Na⁺结合,一种与葡萄糖结合。小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中______(填“a”、“b”或“c”)类型的主动运输,葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是______。若使用呼吸抑制剂_______(填“影响”或“不影响”)小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖。
(2)小肠基膜上Na⁺-K⁺泵由α、β两个亚基组成,a亚基上既有Na⁺、K⁺的结合位点,又具有 ATP 水解酶的活性,运输过程如下图3所示。
①在Na⁺-K⁺泵发挥作用时, Na⁺-K⁺泵作用有______, ATP的主要作用有水解提供能量、______。
②Na⁺-K⁺泵只能定向运输Na⁺、K⁺,而不能运输其他无机盐离子,这体现了细胞膜具有______的功能特性。
(3)最新研究表明,若肠腔葡萄糖浓度较高,葡萄糖主要通过载体蛋白(GLUT2)的协助通过协助扩散的方式进入小肠上皮细胞。在协助扩散的同时,通过载体蛋白(SGLT1)的主动运输过程也在发生。但主动运输的载体(SGLT)容易饱和,协助扩散吸收葡萄糖的速率比主动运输快数倍。请你设计实验加以验证。
实验步骤
操作方法
实验分组
取甲(敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、乙(敲除了 GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞)、丙(正常的小肠上皮细胞),三组其他生理状况均相同。
实验处理
将甲、乙、丙三组细胞分别置于______。
检测结果
______
实验预期
______,则验证了上面的最新研究结果。
【答案】(1) ①. a ②. Na⁺的浓度梯度 ③. 影响
(2) ①. 运输Na⁺和K⁺、催化ATP水解 ②. 改变蛋白质的空间结构 ③. 选择透过性
(3) ①. 相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中 ②. 检测三组细胞吸收葡萄糖的速率 ③. 丙组吸收速率最快,甲组次之,乙组最慢
【解析】
【分析】根据题意结合图示可知,图1中:a表示偶联转运蛋白参与的主动运输;b表示ATP驱动泵参与的主动运输;c表示光驱动泵参与的主动运输。图2中:小肠上皮细胞通过主动运输(逆浓度梯度)吸收葡萄糖,从小肠上皮细胞运出的方式是协助扩散。
【小问1详解】
当蛋白S将Na+顺浓度梯度运输(下坡)进入上皮细胞时,葡萄糖与Na+相伴随也进入细胞,葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式为偶联转运蛋白参与的主动运输,类似于图1中的a过程。该过程中,葡萄糖主动运输所需的能量来自于细胞膜内外两侧的Na+浓度梯度形成的势能。因为葡萄糖进入小肠上皮细胞的直接能量来源是细胞膜内外两侧的Na+浓度差形成的势能,但是维持细胞膜内外Na+浓度差需要Na+−K+泵通过消耗ATP来进行主动运输,呼吸抑制剂会抑制细胞呼吸,影响ATP的产生,进而影响Na+−K+泵维持Na+浓度差,最终影响小肠上皮细胞从肠腔中吸收葡萄糖。
【小问2详解】
根据Na+−K+泵上既有Na+、K+的结合位点,又具有ATP水解酶的活性可知,Na+−K+泵可以参与钠钾离子的运输,也可以催化ATP的水解。据图分析可知,ATP的主要作用包括水解提供能量和提供磷酸基,使ATP酶发生磷酸化,从而改变蛋白质的空间结构。细胞膜的功能特性是选择透过性。
【小问3详解】
要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时,葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞,且协助扩散的速度更快,则实验的自变量应该是设置不同的运输方式,各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境,比较各组葡萄糖的吸收速率。如甲组敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散,乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输,丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散,将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中,培养一段时间,其他条件相同且适宜,并检测三组细胞吸收葡萄糖的速率。实验结果:丙组甲组吸收葡萄糖的速率较慢,乙组最慢。
25. 大白菜是十字花科植物,两性花。某种大白菜的雄性不育是由细胞核中显性基因M(其等位基因为m)控制,且M基因的表达还受到另一对等位基因B、b的影响。下图是研究人员以该品种大白菜为材料进行的杂交实验及结果。分析回答:
(1)雄性不育系植株在杂交育种中具有的优势是______。与自然传粉相比较,杂交实验一中需要对 P₁进行人工授粉目的主要是______;在授粉前后套袋处理,其目的主要是______。
(2)根据实验结果推测,M基因的表达受基因______(B或b)的抑制。
(3)杂交实验一两个亲本的基因型分别是:P1______、P2______。
(4)为鉴别实验二 F2雄性不育植株的基因型,有同学选择让其与实验一F1中的雄性可育进行回交:
①若后代中雄性不育与雄性可育植株数量比接近1:1,则该雄性不育植株基因型为______。
②若后代中雄性不育植株与雄性可育植株数量比接近______,则该雄性不育植株基因型为______。
【答案】(1) ①. 无需人工去雄,节省人力 ②. 保证杂交后代的纯度 ③. 防止外来花粉干扰 (2)B
(3) ①. MMbb ②. mmBb
(4) ①. MMbb ②. 3:5 ③. Mmbb
【解析】
【分析】根据实验二的结果可知,F2出现13:3=16,说明F1雄性可育基因型为MmBb,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律。B基因会抑制M基因的表达,进而推出P1、P2的基因型为MMbb、mmBb。
【小问1详解】
雄性不育系植株只含雌蕊,在杂交育种过程中省去了人工去雄过程,减少工作量。大白菜是两性花,可以自交,也可以杂交,所以对 P1进行人工授粉目的主要是避免自交或其他大白菜传粉,保证杂交后代的纯度。杂交实验中需要在授粉前后套袋的目的是提高授粉成功率,获得更多子代,以及避免外来花粉对实验结果的影响。
【小问2详解】
根据实验二的结果可知,F1雄性可育基因型为MmBb,两对基因的遗传遵循基因的自由组合定律,基因型为M_B_的个体表现为雄性可育,故雄性不育基因M基因的表达受基因B的抑制。
【小问3详解】
杂交实验一中雄性不育亲本(M_bb)与雄性可育亲本(P2)得到F1雄性可育(MmBb):雄性不育(M_bb)=1:1,为单杂合子测交的结果,由此可判断雄性不育亲本P1基因型为MMbb,雄性可育亲本P2基因型为mmBb。
【小问4详解】
F2雄性不育植株的基因型有两种,分别为MMbb、Mmbb,让其与实验一F1中的雄性可育(MmBb)进行回交:①若该雄性不育植株基因型为MMbb,则后代中雄性不育(M_bb)占比=1×1/2=1/2,即雄性不育:雄性可育=1:1;②若该雄性不育植株基因型为Mmbb,则后代中雄性不育(M_bb)占比=3/4×1/2=3/8,即雄性不育:雄性可育=3:5。
第1页/共1页
学科网(北京)股份有限公司
$