内容正文:
2028届重庆市高一上学期期末考试
生物学(一)
共4页,满分100分。时间75分钟。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “嫦娥五号”从月球带回了月壤样本,科学家期望能从中发现生命的痕迹。构成生命最基本的元素同样广泛存在于无机自然界中。活细胞中含量最高的四种元素是( )
A. C、O、N、S B. C、O、N、P C. C、H、O、N D. C、O、Fe、Ca
【答案】C
【解析】
【详解】活细胞中最多的化合物是水,最多的有机物是蛋白质,因此活细胞中含量最高的四种元素是C、H、O、N,C正确,ABD错误。
故选C。
2. 下图表示细胞中几种化合物的含量占比(鲜重),面积从大到小依次为: A>B>C>其他。其中A和B分别代表( )
A. 水、蛋白质 B. 蛋白质、脂质 C. 水、核酸 D. 蛋白质、水
【答案】A
【解析】
【详解】含量最多的化合物是水,占鲜重的 70%~90%,因此 A 代表水。含量第二的是蛋白质,占鲜重的 7%~10%,因此 B 代表蛋白质。A正确,BCD错误。
故选A。
3. 海藻糖是一种由两分子葡萄糖脱水缩合形成的非还原性二糖,存在于一些“复活植物”中。当植物干枯时,海藻糖能帮助细胞内的蛋白质和脂质保持稳定结构。下列叙述错误的是( )
A. 海藻糖、麦芽糖和乳糖都属于二糖
B. 海藻糖的元素组成为C、H、O
C. 海藻糖可能具有保护生物大分子活性的作用
D. 海藻糖与斐林试剂在水浴加热条件下可产生砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【详解】A、海藻糖由两分子葡萄糖脱水缩合形成,麦芽糖由两分子葡萄糖组成,乳糖由葡萄糖和半乳糖组成,三者均属于二糖,A正确;
B、糖类元素组成均为C、H、O,海藻糖作为二糖,其元素组成符合C、H、O,B正确;
C、题干指出海藻糖能帮助细胞内蛋白质和脂质保持稳定结构,说明其具有保护生物大分子(如蛋白质)活性的作用,C正确;
D、斐林试剂用于检测还原糖,反应需水浴加热并产生砖红色沉淀。海藻糖是非还原性二糖,故不能与斐林试剂发生反应,D错误。
故选D。
4. 胶原蛋白是动物体内一种重要的结构蛋白,广泛存在于皮肤、骨骼和肌腱中。其分子由三条肽链盘绕成三股螺旋结构。下列叙述错误的是( )
A. 胶原蛋白的组成元素中一定含有 C、H、O、N
B. 胶原蛋白的合成需要核糖体和腺苷三磷酸
C. 胶原蛋白的三股螺旋结构与其运输功能相适应
D. 胶原蛋白肽链的盘曲过程中氨基酸之间能够形成氢键
【答案】C
【解析】
【详解】A、胶原蛋白是蛋白质,其基本组成元素包括碳(C)、氢(H)、氧(O)、氮(N),这是蛋白质的共性,A正确;
B、蛋白质的合成在核糖体上进行,需要腺苷三磷酸(ATP)提供能量,胶原蛋白作为蛋白质,其合成过程符合这一规律,B正确;
C、胶原蛋白的三股螺旋结构是其作为结构蛋白的特征,用于增强组织的强度和韧性,与运输功能无关;运输功能通常由载体蛋白或通道蛋白承担,C错误;
D、在蛋白质的二级结构中,氢键是稳定螺旋结构的重要作用力,胶原蛋白的三股螺旋结构中,肽链盘曲时氨基酸残基之间能形成氢键以维持结构稳定,D正确。
故选C。
5. 图为某细胞亚显微结构模式图。下列说法正确的是( )
A. 该细胞可能是大肠杆菌细胞, 2为内质网
B. 该细胞可能是水稻叶肉细胞, 5为叶绿体
C. 该细胞可能是人的口腔上皮细胞, 3为细胞核
D. 该细胞可能是水稻根尖细胞, 6为液泡
【答案】B
【解析】
【详解】A、大肠杆菌是原核生物,无成形细胞核,也无内质网、叶绿体等具膜细胞器,仅含核糖体一种细胞器,与图示细胞特征不符,A错误;
B、水稻叶肉细胞是高等植物绿色光合细胞,含有细胞壁、5叶绿体(进行光合作用)、6大液泡、3细胞核和2内质网等结构,与图示完全匹配,B正确;
C、人的口腔上皮细胞是动物细胞,无细胞壁、叶绿体和大液泡,而图示细胞明显具有这些结构,C错误;
D、水稻根尖细胞(包括成熟区、分生区等)无叶绿体(根尖细胞埋于土壤,不进行光合作用),但图示细胞含有5叶绿体,因此不可能是水稻根尖细胞,D错误。
故选B。
6. 科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白分子,将两种细胞融合。刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37℃下经过40分钟,两种颜色的荧光均匀分布。该实验说明( )
A. 蛋白质由21种氨基酸组成
B. 膜上的蛋白质分子可以运动
C. 细胞膜主要由蛋白质和脂质组成
D. 细胞膜中的蛋白质具有运输功能
【答案】B
【解析】
【详解】A、实验未涉及蛋白质的氨基酸组成,仅关注蛋白质在膜上的分布与运动,A错误;
B、两种荧光标记的蛋白质在融合细胞中由局部分布到均匀分布,说明膜蛋白具有流动性,B正确;
C、实验现象可间接支持细胞膜的成分(如流动镶嵌模型),但未直接分析膜成分,C错误;
D、实验中未体现物质运输过程,无法证明蛋白质的运输功能,D错误。
故选B。
7. 心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并分泌的激素,能引起血管扩张、利尿。下图是 ANP合成和分泌过程示意图, ANP 的合成和分泌过程说明( )
A. 各种细胞器的结构与功能互不相关
B. 细胞质基质是 ANP 合成的唯一场所
C. ANP 的分泌过程需要高尔基体的参与
D. ANP 的分泌过程不需要ATP
【答案】C
【解析】
【详解】A、ANP 的合成和分泌过程需要核糖体、内质网、高尔基体、线粒体等多种细胞器协同作用,说明各种细胞器的结构与功能是相互关联的,A 错误;
B、ANP 是一种蛋白质激素,其合成的场所是核糖体,B 错误;
C、ANP 属于分泌蛋白,其分泌过程需要高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步的加工、分类和包装,C 正确;
D、ANP 的分泌方式为胞吐,胞吐过程需要消耗 ATP 来提供能量,D 错误。
故选C。
8. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,发生了质壁分离现象。若用坐标图像表示质壁分离过程中细胞液浓度变化(纵坐标代表细胞液浓度,横坐标代表时间),你的图像是( )
A. 一条从低到高,最后趋于平稳的上升曲线
B. 一条从高到低,最后趋于平稳的下降曲线
C. 一条先缓慢上升后快速上升的曲线
D. 一条水平直线
【答案】A
【解析】
【详解】A、质壁分离时,细胞失水导致细胞液浓度逐渐升高,当细胞内外渗透压平衡时浓度趋于稳定,故图像应为上升后平稳的曲线,A正确;
B、浓度“从高到低”与失水导致浓度升高的实际过程矛盾,B错误;
C、失水初期因浓度差大而失水快,浓度上升快;后期浓度差减小,失水减缓,浓度上升变慢,应为“先快后慢”而非“先慢后快”,C错误;
D、水平直线意味着浓度不变,但质壁分离必然伴随失水与浓度升高,D错误。
故选A。
9. 物质跨膜运输的方式与物质本身的特点和细胞的需求密切相关,下列物质与跨膜运输方式和条件的对应关系,错误的是( )
A. 水——主要以协助扩散——需要通道蛋白
B. 抗体——胞吐——不需要载体蛋白
C. 氨基酸—主动运输——需要通道蛋白
D. 乙醇——自由扩散——不需要载体蛋白
【答案】C
【解析】
【详解】A、水分子可通过自由扩散和协助扩散(经水通道蛋白)跨膜,协助扩散为其主要方式且需通道蛋白,A正确;
B、抗体为蛋白质大分子,通过胞吐作用释放,依赖囊泡运输而非载体蛋白,B正确;
C、氨基酸通过主动运输进入细胞,需载体蛋白并消耗能量,而通道蛋白仅用于协助扩散,C错误;
D、乙醇为脂溶性小分子,通过自由扩散跨膜,无需载体蛋白和能量,D正确。
故选C。
10. 图为ATP 的结构示意图,①②③表示化学键。下列说法正确的是( )
A. ①断裂后形成的产物是 RNA 的基本单位之一
B. ②断裂后形成的产物是 DNA 的基本单位之一
C. 细胞中绝大多数需要能量的生命活动由 ATP 直接供能
D. ③断裂后释放的能量不能用于载体蛋白的构象改变
【答案】C
【解析】
【详解】A、①断裂后形成的产物是腺苷,而 RNA 的基本单位之一腺嘌呤核糖核苷酸,A错误;
B、②断裂后,产物是腺苷一磷酸(AMP),即腺嘌呤核糖核苷酸, 是构成 RNA 的四种基本单位之一,B错误;
C、ATP 是细胞的 “能量通货”,细胞中绝大多数吸能反应都由 ATP 直接提供能量,C正确;
D、③是 ATP 的末端特殊化学键,断裂后释放的能量可以用于主动运输等过程。 主动运输中载体蛋白的构象改变,正是由 ATP 水解提供的能量驱动的,D错误。
故选C。
11. 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。在荧光素酶的催化下,荧光素与氧气发生反应,并利用ATP 水解释放的能量生成氧化荧光素发出荧光。下列叙述正确的是( )
A. ATP 的水解与荧光素的氧化都是吸能反应
B. 荧光素酶为该反应提供了大量能量从而加快反应速率
C. 荧光素酶通过降低该反应的活化能来提高反应速率
D. 萤火虫发光过程中荧光素酶和 ATP 的含量会大幅下降
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP水解释放能量,属于放能反应;荧光素氧化反应需消耗能量,属于吸能反应,A错误;
B、荧光素酶作为生物催化剂,通过降低反应活化能加速反应,而非直接提供能量,B错误;
C、酶通过降低化学反应的活化能提高反应速率,荧光素酶的作用机制符合此原理,C正确;
D、荧光素酶作为催化剂在反应前后性质不变,可重复利用;ATP虽被消耗,但细胞可通过呼吸作用快速再生,二者含量均不会大幅下降,D错误。
故选C。
12. 某同学进行“探究温度、pH对酶活性影响”的实验,结果如图所示。据图分析正确的是( )
A. 该酶的最适温度一定为35℃
B. pH为8时,该酶的结构改变,活性最低
C. 若将pH从13 调至7,该酶的活性会恢复
D. 该实验结果说明酶的作用条件较温和
【答案】D
【解析】
【详解】A、实验仅设置了 30℃、35℃、37℃、40℃四个温度,无法确定该酶的最适温度一定为 35℃,因为最适温度可能在 35℃附近的其他温度,需要进一步缩小温度梯度验证。A 错误;
B、pH 为 8 时,反应剩余物量最少,说明酶活性最高。B 错误;
C、pH 为 13 时属于强碱性环境,酶的空间结构已被不可逆破坏,即使调至 pH=7,酶活性也无法恢复。C 错误;
D、该实验展示了温度(常温酶的活性比较高)和 pH(pH为8时酶的活性比较高) 对酶活性的影响,体现酶作用条件 “较温和” 的特点。D 正确。
故选D。
13. 下表是某同学设计的验证“酶具有高效性”的实验方案,已知FeCl3可以催化 H2O2分解。下列对该实验的叙述,不合理的是( )
组别
底物
催化剂
检测
1
2mL H2O2溶液
2 滴 FeCl3溶液
观察气泡产生量
2
2mL H2O2溶液
2滴新鲜肝脏研磨液
观察气泡产生量
A. 两组实验的底物浓度和剂量应保持一致
B. 检测“气泡产生量”所用的时间应相同
C. 检测指标“气泡产生量”的设置是合理的
D. 该实验方案无法得出“酶具有高效性”的结论
【答案】D
【解析】
【详解】A、两组实验的底物浓度和剂量保持一致,符合单一变量原则(催化剂种类为自变量),A合理;
B、检测气泡产生量需在相同时间内观察,否则无法比较反应速率,B合理;
C、气泡产生量可反映H2O2分解速率,是验证催化效率的合理指标,C合理;
D、该实验通过比较FeCl3(无机催化剂)和肝脏研磨液(过氧化氢酶)的催化效果,观察相同时间内的气泡产生速率(酶组速率更快),可直接得出“酶具有高效性”的结论,D不合理。
故选D。
14. 图为某运输方式中物质跨膜运输速率与O2浓度的关系曲线。下列说法错误的是
A. 该运输方式可能是轮藻细胞吸收K+
B. A 点的限制因素是O2浓度
C. 该运输方式可能是红细胞吸收葡萄糖
D. B点出现的原因是载体蛋白数量有限
【答案】C
【解析】
【详解】A、一定范围内氧气浓度越大,细胞呼吸相对越强产生的能量越多,因此图示物质的运输速率和能量有关,运输方式是主动运输,轮藻细胞吸收K+的方式也是主动运输,A正确;
B、AB段氧气浓度越大,物质运输速率越大,因此A 点的限制因素是O2浓度,B正确;
C、图示代表主动运输,红细胞吸收葡萄糖的方式是协助扩散,C错误;
D、B点氧气浓度增大,物质运输速率不再增加,原因是运输物质的载体蛋白数量有限,D正确。
故选C。
15. 科学家发现了一种新型抗生素,它能与细菌细胞膜上的某种蛋白质结合,从而抑制该蛋白质的功能。使用该抗生素后细胞内物质X的浓度会显著低于细胞外,但此时细菌细胞内物质X浓度高于平常,从而不利于细菌生长繁殖。据此推测,该抗生素最可能( )
A. 抑制了细菌细胞膜的流动性
B. 抑制了细菌细胞对物质X 的主动运输
C. 抑制了细菌细胞对物质 X 的自由扩散
D. 改变了细菌细胞膜上该蛋白质的组成
【答案】B
【解析】
【详解】A、抑制细胞膜流动性主要影响胞吞、胞吐等过程,与特定物质X的跨膜运输无直接关联,且无法解释细胞内物质X浓度低于细胞外的现象,A错误;
B、主动运输是逆浓度梯度运输物质,需要膜上载体蛋白协助并消耗能量。该抗生素抑制了膜上某种蛋白质的功能,恰好阻断了物质 X 的主动运输,导致细胞内物质X浓度高于平常,B正确;
C、自由扩散是顺浓度梯度的被动运输,不需要载体蛋白,抑制该蛋白质的功能后不会影响自由扩散,会使细胞内浓度升高或与细胞外持平,C错误;
D、抗生素仅抑制膜蛋白功能,并未改变其组成(如氨基酸序列),且题干未提及蛋白质结构变化,D错误。
故选B。
二、非选择题:共55分。
16. “秋天的第一杯奶茶”备受追捧,奶茶中既含有糖类等能源物质,也含有水分和无机盐等。
(1)奶茶中的蔗糖属于___________糖(填“单”“二”或“多”),不能被人体直接吸收。奶茶中的水被人体吸收后,在细胞中以两种形式存在,___________是细胞内良好的溶剂,___________是细胞结构的重要组成部分。
(2)许多种无机盐对于生命活动都有重要作用,血液中___________的含量太低动物会出现抽搐等症状,P是细胞必不可少的许多化合物的成分,如___________(列举2种化合物)。
(3)奶茶中的脂肪含量也较高。与糖类相比,脂肪分子中___________的含量更高,因此氧化分解时耗氧量更多,释放的能量也更多。
(4)长期大量饮用奶茶可能导致肥胖。请从糖类和脂肪相互转化的角度,解释肥胖的原因:_________。
【答案】(1) ①. 二 ②. 自由水 ③. 结合水
(2) ①. Ca2+ ②. DNA、RNA、磷脂、核苷酸等
(3)氢(H) (4)摄入的过多糖类(葡萄糖)在体内可以转化为脂肪储存起来,导致肥胖
【解析】
【分析】自由水和结合水的区别如下:1、自由水在细胞内、细胞之间、生物体内可以自由流动,是良好的溶剂,可溶解许多物质和 化合物;可以参与物质代谢,如输送新陈代谢所需营养物质和代谢的废物。2、结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合,失去流动性。 3、结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其他物质,不参与代谢作用。
【小问1详解】
蔗糖属于二糖,水解可以产生葡萄糖和果糖;水有自由水和结合水两种形式,自由水是细胞内良好的溶剂,结合水是细胞结构的重要组成部分。
【小问2详解】
钙离子浓度太低,动物会出现抽搐等症状;DNA、RNA、磷脂、核苷酸等均含有P。
【小问3详解】
脂肪分子中H比糖类多,耗氧量更多,释放的能量也更多。
【小问4详解】
长期大量饮用奶茶会摄入过多的糖类(葡萄糖),在体内可以转化为脂肪储存起来,导致肥胖。
17. 图为动物细胞亚显微结构示意图。([ ]内填序号)
(1)该示意图属于___________模型,细胞的“动力车间”是[ ]___________,[ ]___________由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞有丝分裂有关。
(2)图中6是___________,它与细胞器___________的形成有关。
(3)图中5是一种容易被碱性染料染成深色的物质,它主要由___________和 DNA 组成,DNA 的中文名称是___________。
(4)若该细胞能合成并分泌消化酶(一种蛋白质),则消化酶合成和运输过程中连接3和8的桥梁是___________,此过程中3的膜面积变化情况是___________。消化酶排出该细胞的方式是___________。
【答案】(1) ①. 物理 ②. [9]线粒体 ③. [13]中心体
(2) ①. 核仁 ②. 核糖体
(3) ①. 蛋白质 ②. 脱氧核糖核酸
(4) ①. 囊泡 ②. 先增大后减小,最后趋于稳定 ③. 胞吐
【解析】
【分析】图示是高等动物细胞亚显微结构模式图,其中结构1为细胞膜;结构2为细胞质基质;结构3为高尔基体;结构4为细胞核;结构5为染色质;结构6为核仁;结构7为核膜;结构8为内质网;结构9为线粒体;结构10为核孔;结构11为核糖体(游离);结构12为核糖体(吸附内质网表面);结构13为中心体。
【小问1详解】
该图为动物细胞的亚显微结构模式图,属于物理模型。细胞的“动力车间”是9(线粒体是有氧呼吸的主要场所,为生命活动提供能量);13为中心体,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞有丝分裂有关。
【小问2详解】
图中6是核仁;核仁与核糖体的形成和某种RNA合成有关。
【小问3详解】
图中5为染色质,是一种容易被碱性染料染成深色的物质;染色质主要由DNA和蛋白质组成;DNA 的中文名称是脱氧核糖核酸。
【小问4详解】
消化酶属于分泌蛋白,分泌蛋白是在细胞内合成后分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供;因此,本细胞中分泌蛋白合成、运输途径为:11核糖体→8内质网→3高尔基体→1细胞膜。3高尔基体要接受内质网形成的囊泡,面积变大,后又形成囊泡,面积变小,所以面积先变大后变小,最终不变。消化酶是分泌蛋白,属于大分子,以胞吐的方式排出细胞。
18. 某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了一系列实验。实验的基本步骤是:①制作临时装片;②低倍镜观察;③滴加0.3g/mL蔗糖溶液;④低倍镜观察;⑤滴加清水;⑥低倍镜观察。下图为显微镜下观察到的某一时刻的图像。
(1)步骤②(低倍镜观察)的主要目的是___________。步骤③ (滴加0.3g/mL 蔗糖溶液)的目的是___________。
(2)图中细胞处于___________状态,判断依据是___________。此时,细胞液浓度___________(填“大于”“小于”或“等于”)外界蔗糖溶液浓度。
(3)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO3溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象。原因是___________。
(4)该实验证明了:i.该植物细胞是活的; ii. ___________。
【答案】(1) ①. 观察正常状态下细胞的形态,便于与处理后的细胞进行对照 ②. 使细胞失水,发生质壁分离
(2) ①. 质壁分离 ②. 原生质层与细胞壁分离 ③. 小于
(3)K+和NO3-离子能被细胞主动吸收进入液泡,使细胞液浓度升高,细胞重新吸水,发生质壁分离复原
(4)原生质层相当于一层半透膜
【解析】
【分析】质壁分离的原因分析:
外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;
内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【小问1详解】
步骤②先在低倍镜下观察正常状态下细胞的形态,便于与质壁分离后的细胞进行对照。0.3g/mL 蔗糖溶液大于细胞液的浓度,细胞在此浓度下使细胞失水,发生质壁分离。
【小问2详解】
图中的细胞原生质层与细胞壁分离,故处于质壁分离状态,此时,细胞液浓度应小于外界蔗糖溶液浓度。
【小问3详解】
K+和NO3-离子能被细胞主动吸收进入液泡,使细胞液浓度升高,细胞重新吸水,发生质壁分离复原,故若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO3溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象。
【小问4详解】
在质壁分离与复原实验中,观察到原生质层在不同浓度溶液中对水分子的通透性和对溶质的阻隔作用,证明原生质层相当于一层半透膜。
19. ATP 是细胞的能量“货币”。下图1为ATP与ADP相互转化的示意图,图2表示ATP 为主动运输供能的机制。
(1)图1中,反应向左进行属于___________(填“吸能”或“放能”)反应。在人体细胞内,合成ATP 所需的能量主要来自___________(填细胞器名称)。
(2)图2中,载体蛋白磷酸化指的是___________的过程。该过程导致载体蛋白的___________发生改变,从而完成物质的转运。
(3)某同学认为“细胞中储存着大量的ATP 以备急需”。请判断该观点是否正确并说明理由:___________。
(4)萤火虫发光的生物学意义在于求偶、诱捕等。请从ATP和酶的角度分析,为实现高效的闪光,萤火虫尾部发光细胞中可能具备的特点是___________(答1点)。
【答案】(1) ①. 吸能 ②. 线粒体
(2) ①. ATP水解释放的磷酸基团与载体蛋白结合 ②. 空间结构(或构象)
(3)不正确。细胞中ATP的含量很少,但ATP与ADP的相互转化非常迅速,从而保证能量的持续供应。
(4)含有大量的荧光素酶(或ATP合成酶活性高/线粒体数量多)
【解析】
【分析】据图分析,ATP可将蛋白质磷酸化,形成ADP,而磷酸化的蛋白质会改变形状,主动运输Ca2+。
【小问1详解】
图 1 中反应向左进行是 ADP 合成 ATP 的过程,需要吸收能量,属于吸能反应。在人体细胞内,合成 ATP 的主要场所是线粒体(通过有氧呼吸提供能量)。
【小问2详解】
载体蛋白磷酸化是指 ATP 水解时,将磷酸基团转移到载体蛋白上的过程。这一过程会导致载体蛋白的空间结构发生改变,从而完成物质的跨膜运输。
【小问3详解】
ATP 在细胞内的含量很少,但 ATP 与 ADP 的相互转化速率非常快,能够满足细胞生命活动对能量的需求。
【小问4详解】
从 ATP 角度,需要快速提供能量,因此 ATP 含量多、转化速率快或者线粒体数量多;从酶的角度,需要高效催化 ATP 水解和荧光素发光反应,因此相关酶的含量高或活性高。
20. 酶在生产生活中应用广泛。某同学为了探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”,设计了如下实验并记录了结果。
试管
1号
2号
1
注入2mL 可溶性淀粉溶液
注入2mL 蔗糖溶液
2
注入2mL 新鲜淀粉酶溶液
3
60℃水浴保温5min
4
注入2mL 斐林试剂
5
60℃水浴保温2min
实验结果
砖红色沉淀
无砖红色沉淀
(1)该实验的自变量是___________。该实验的无关变量是___________(答2点)。
(2)实验步骤3和5中,两次使用60℃水浴,目的分别是___________和___________。
(3)1号试管出现砖红色沉淀,说明___________。
(4)该实验的结论是___________。
(5)若将实验中的淀粉酶溶液浓度提高一倍,其他条件不变,则1号试管的颜色会___________(填“更深”“更浅”或“不变”),原因是___________。
【答案】(1) ①. 底物的种类(或淀粉和蔗糖) ②. 溶液体积、加热的温度、加热的时间
(2) ①. 为酶促反应提供适宜温度 ②. 为斐林试剂与还原糖反应提供加热条件
(3)淀粉被淀粉酶水解产生了还原糖(葡萄糖)
(4)淀粉酶能水解淀粉不能水解蔗糖,即酶具有专一性
(5) ①. 不变 ②. 底物(淀粉)量是有限的,酶浓度提高可以加快反应速率,但最终生成的还原糖量不变,故颜色深度不变
【解析】
【分析】实验过程中的变化因素称为变量。其中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量,本实验中底物的种类属于自变量;因自变量改变而变化的变量叫作因变量,本实验中底物是否被水解就是因变量,除自变量外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量,本实验中温度等就是无关变量。
【小问1详解】
人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量,所以本实验底物的种类(或淀粉和蔗糖)属于自变量。无关变量遵循相同且适宜原则,本实验中溶液体积、加热的温度、加热的时间都属于无关变量。
【小问2详解】
步骤3中 60℃水浴为淀粉酶提供最适催化温度,保证酶活性最高; 步骤5中 60℃水浴为斐林试剂与还原糖的显色反应提供适宜温度。
【小问3详解】
淀粉酶能将淀粉水解为还原糖(如麦芽糖、葡萄糖),还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
【小问4详解】
淀粉酶只能催化淀粉水解,不能催化蔗糖水解,即酶具有专一性。
【小问5详解】
提高淀粉酶浓度后,酶促反应速率加快,但底物(淀粉)量是有限的,最终生成的还原糖量不变,故颜色深度不变,也说明酶能缩短反应的时间,但不能改变反应的平衡点。
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生物学(一)
共4页,满分100分。时间75分钟。
一、选择题:本大题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “嫦娥五号”从月球带回了月壤样本,科学家期望能从中发现生命的痕迹。构成生命最基本的元素同样广泛存在于无机自然界中。活细胞中含量最高的四种元素是( )
A. C、O、N、S B. C、O、N、P C. C、H、O、N D. C、O、Fe、Ca
2. 下图表示细胞中几种化合物的含量占比(鲜重),面积从大到小依次为: A>B>C>其他。其中A和B分别代表( )
A. 水、蛋白质 B. 蛋白质、脂质 C. 水、核酸 D. 蛋白质、水
3. 海藻糖是一种由两分子葡萄糖脱水缩合形成的非还原性二糖,存在于一些“复活植物”中。当植物干枯时,海藻糖能帮助细胞内的蛋白质和脂质保持稳定结构。下列叙述错误的是( )
A. 海藻糖、麦芽糖和乳糖都属于二糖
B. 海藻糖的元素组成为C、H、O
C. 海藻糖可能具有保护生物大分子活性的作用
D. 海藻糖与斐林试剂在水浴加热条件下可产生砖红色沉淀
4. 胶原蛋白是动物体内一种重要的结构蛋白,广泛存在于皮肤、骨骼和肌腱中。其分子由三条肽链盘绕成三股螺旋结构。下列叙述错误的是( )
A. 胶原蛋白的组成元素中一定含有 C、H、O、N
B. 胶原蛋白的合成需要核糖体和腺苷三磷酸
C. 胶原蛋白的三股螺旋结构与其运输功能相适应
D. 胶原蛋白肽链的盘曲过程中氨基酸之间能够形成氢键
5. 图为某细胞亚显微结构模式图。下列说法正确的是( )
A. 该细胞可能是大肠杆菌细胞, 2为内质网
B. 该细胞可能是水稻叶肉细胞, 5为叶绿体
C. 该细胞可能是人的口腔上皮细胞, 3为细胞核
D. 该细胞可能是水稻根尖细胞, 6为液泡
6. 科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白分子,将两种细胞融合。刚融合时,融合细胞的一半发绿色荧光,另一半发红色荧光。在37℃下经过40分钟,两种颜色的荧光均匀分布。该实验说明( )
A. 蛋白质由21种氨基酸组成
B. 膜上的蛋白质分子可以运动
C. 细胞膜主要由蛋白质和脂质组成
D. 细胞膜中的蛋白质具有运输功能
7. 心房钠尿肽(ANP)是由心房肌细胞合成并分泌的激素,能引起血管扩张、利尿。下图是 ANP合成和分泌过程示意图, ANP 的合成和分泌过程说明( )
A. 各种细胞器的结构与功能互不相关
B. 细胞质基质是 ANP 合成的唯一场所
C. ANP 的分泌过程需要高尔基体的参与
D. ANP 的分泌过程不需要ATP
8. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,发生了质壁分离现象。若用坐标图像表示质壁分离过程中细胞液浓度变化(纵坐标代表细胞液浓度,横坐标代表时间),你的图像是( )
A. 一条从低到高,最后趋于平稳的上升曲线
B. 一条从高到低,最后趋于平稳的下降曲线
C. 一条先缓慢上升后快速上升的曲线
D. 一条水平直线
9. 物质跨膜运输的方式与物质本身的特点和细胞的需求密切相关,下列物质与跨膜运输方式和条件的对应关系,错误的是( )
A. 水——主要以协助扩散——需要通道蛋白
B. 抗体——胞吐——不需要载体蛋白
C. 氨基酸—主动运输——需要通道蛋白
D. 乙醇——自由扩散——不需要载体蛋白
10. 图为ATP 的结构示意图,①②③表示化学键。下列说法正确的是( )
A. ①断裂后形成的产物是 RNA 的基本单位之一
B. ②断裂后形成的产物是 DNA 的基本单位之一
C. 细胞中绝大多数需要能量的生命活动由 ATP 直接供能
D. ③断裂后释放的能量不能用于载体蛋白的构象改变
11. 萤火虫尾部的发光细胞中含有荧光素和荧光素酶。在荧光素酶的催化下,荧光素与氧气发生反应,并利用ATP 水解释放的能量生成氧化荧光素发出荧光。下列叙述正确的是( )
A. ATP 的水解与荧光素的氧化都是吸能反应
B. 荧光素酶为该反应提供了大量能量从而加快反应速率
C. 荧光素酶通过降低该反应的活化能来提高反应速率
D. 萤火虫发光过程中荧光素酶和 ATP 的含量会大幅下降
12. 某同学进行“探究温度、pH对酶活性影响”的实验,结果如图所示。据图分析正确的是( )
A. 该酶的最适温度一定为35℃
B. pH为8时,该酶的结构改变,活性最低
C. 若将pH从13 调至7,该酶的活性会恢复
D. 该实验结果说明酶的作用条件较温和
13. 下表是某同学设计的验证“酶具有高效性”的实验方案,已知FeCl3可以催化 H2O2分解。下列对该实验的叙述,不合理的是( )
组别
底物
催化剂
检测
1
2mL H2O2溶液
2 滴 FeCl3溶液
观察气泡产生量
2
2mL H2O2溶液
2滴新鲜肝脏研磨液
观察气泡产生量
A. 两组实验的底物浓度和剂量应保持一致
B. 检测“气泡产生量”所用的时间应相同
C. 检测指标“气泡产生量”的设置是合理的
D. 该实验方案无法得出“酶具有高效性”的结论
14. 图为某运输方式中物质跨膜运输速率与O2浓度的关系曲线。下列说法错误的是
A. 该运输方式可能是轮藻细胞吸收K+
B. A 点的限制因素是O2浓度
C. 该运输方式可能是红细胞吸收葡萄糖
D. B点出现的原因是载体蛋白数量有限
15. 科学家发现了一种新型抗生素,它能与细菌细胞膜上的某种蛋白质结合,从而抑制该蛋白质的功能。使用该抗生素后细胞内物质X的浓度会显著低于细胞外,但此时细菌细胞内物质X浓度高于平常,从而不利于细菌生长繁殖。据此推测,该抗生素最可能( )
A. 抑制了细菌细胞膜的流动性
B. 抑制了细菌细胞对物质X 的主动运输
C. 抑制了细菌细胞对物质 X 的自由扩散
D. 改变了细菌细胞膜上该蛋白质的组成
二、非选择题:共55分。
16. “秋天的第一杯奶茶”备受追捧,奶茶中既含有糖类等能源物质,也含有水分和无机盐等。
(1)奶茶中的蔗糖属于___________糖(填“单”“二”或“多”),不能被人体直接吸收。奶茶中的水被人体吸收后,在细胞中以两种形式存在,___________是细胞内良好的溶剂,___________是细胞结构的重要组成部分。
(2)许多种无机盐对于生命活动都有重要作用,血液中___________的含量太低动物会出现抽搐等症状,P是细胞必不可少的许多化合物的成分,如___________(列举2种化合物)。
(3)奶茶中的脂肪含量也较高。与糖类相比,脂肪分子中___________的含量更高,因此氧化分解时耗氧量更多,释放的能量也更多。
(4)长期大量饮用奶茶可能导致肥胖。请从糖类和脂肪相互转化的角度,解释肥胖的原因:_________。
17. 图为动物细胞亚显微结构示意图。([ ]内填序号)
(1)该示意图属于___________模型,细胞的“动力车间”是[ ]___________,[ ]___________由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞有丝分裂有关。
(2)图中6是___________,它与细胞器___________的形成有关。
(3)图中5是一种容易被碱性染料染成深色的物质,它主要由___________和 DNA 组成,DNA 的中文名称是___________。
(4)若该细胞能合成并分泌消化酶(一种蛋白质),则消化酶合成和运输过程中连接3和8的桥梁是___________,此过程中3的膜面积变化情况是___________。消化酶排出该细胞的方式是___________。
18. 某生物兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了一系列实验。实验的基本步骤是:①制作临时装片;②低倍镜观察;③滴加0.3g/mL蔗糖溶液;④低倍镜观察;⑤滴加清水;⑥低倍镜观察。下图为显微镜下观察到的某一时刻的图像。
(1)步骤②(低倍镜观察)的主要目的是___________。步骤③ (滴加0.3g/mL 蔗糖溶液)的目的是___________。
(2)图中细胞处于___________状态,判断依据是___________。此时,细胞液浓度___________(填“大于”“小于”或“等于”)外界蔗糖溶液浓度。
(3)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO3溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象。原因是___________。
(4)该实验证明了:i.该植物细胞是活的; ii. ___________。
19. ATP 是细胞的能量“货币”。下图1为ATP与ADP相互转化的示意图,图2表示ATP 为主动运输供能的机制。
(1)图1中,反应向左进行属于___________(填“吸能”或“放能”)反应。在人体细胞内,合成ATP 所需的能量主要来自___________(填细胞器名称)。
(2)图2中,载体蛋白磷酸化指的是___________的过程。该过程导致载体蛋白的___________发生改变,从而完成物质的转运。
(3)某同学认为“细胞中储存着大量的ATP 以备急需”。请判断该观点是否正确并说明理由:___________。
(4)萤火虫发光的生物学意义在于求偶、诱捕等。请从ATP和酶的角度分析,为实现高效的闪光,萤火虫尾部发光细胞中可能具备的特点是___________(答1点)。
20. 酶在生产生活中应用广泛。某同学为了探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”,设计了如下实验并记录了结果。
试管
1号
2号
1
注入2mL 可溶性淀粉溶液
注入2mL 蔗糖溶液
2
注入2mL 新鲜淀粉酶溶液
3
60℃水浴保温5min
4
注入2mL 斐林试剂
5
60℃水浴保温2min
实验结果
砖红色沉淀
无砖红色沉淀
(1)该实验的自变量是___________。该实验的无关变量是___________(答2点)。
(2)实验步骤3和5中,两次使用60℃水浴,目的分别是___________和___________。
(3)1号试管出现砖红色沉淀,说明___________。
(4)该实验的结论是___________。
(5)若将实验中的淀粉酶溶液浓度提高一倍,其他条件不变,则1号试管的颜色会___________(填“更深”“更浅”或“不变”),原因是___________。
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