内容正文:
参照秘密级管理★启用前
淄博实验中学2025—2026学年度第一学期高二教学质量检测
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科研人员在我国空间站发现一种新的芽孢杆菌,将其命名为 “天宫尼尔菌”。下列说法正确的是( )
A. 天宫尼尔菌没有成形细胞核,但有核仁
B. 天宫尼尔菌以 DNA 作为遗传物质
C. 天宫尼尔菌能利用自身的叶绿体合成有机物
D. 天宫尼尔菌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂肪
2. 在纤维素形成过程中, 细胞膜上的纤维素合酶复合体将活化的葡萄糖分子连接起来, 形成线性的葡聚糖链。葡聚糖链经过多次聚合形成结晶微纤维, 之后进一步聚合形成细胞壁的基础骨架。下列说法错误的是( )
A. 纤维素是构成植物细胞壁的一种多糖,不溶于水
B. 纤维素的合成场所是细胞膜
C. 纤维素的水解产物能与斐林试剂发生颜色反应
D. 纤维素被称为人类“第七类营养素”,一次性摄入大量的纤维素会使血糖升高
3. 防御素是广泛存在于各种生物中的抗菌多肽。其中, p-防御素是由 18 个氨基酸和 3 个分子内二硫键组成的环状多肽,可抑制艾滋病病毒活性。下列说法错误的是( )
A. p-防御素的组成元素中一定含有C、H、O、N,可能含有S
B. p-防御素彻底水解产物的分子量之和比该物质的分子量多了 330
C. 氨基酸排列顺序的改变可影响p-防御素的功能
D. 高温处理后的防御素仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
4. 下图是3H标记的亮氨酸(简写为3H -亮)参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成的过程, 为细胞结构,下列说法错误的是( )
A. 用 3H标记亮氨酸的原因之一是其属于必需氨基酸
B. 图中的细胞结构仅 和 中含有核酸
C. b 的膜面积在分泌蛋白运输过程中减小
D. c 在细胞中穿梭往来,是细胞内物质运输的交通枢纽
5. 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着重要作用。下列说法错误的是( )
A. 叶绿体由双层膜包被, 内部有许多由膜构成的基粒
B. 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴, 增大内膜表面积
C. 分别用红色和绿色荧光染料标记人、鼠细胞的膜蛋白,诱导融合后研究膜的流动性
D. 溶酶体膜不能被自身的水解酶分解,可能是膜的成分被修饰
6. “探究植物细胞的吸水和失水” 实验中,在清水和0.3g/mL的蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。下列说法错误的是( )
A. 两图中,细胞原生质层两侧的溶液浓度均相等
B. 该实验可依次观察到图1、图2、图1的三种状态
C. 与图 1 相比, 图2中细胞的吸水能力强
D. 该实验说明植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
7. 物质跨膜运输是维持细胞正常生命活动的基础,下列说法正确的是( )
A. 受O2浓度影响物质运输方式一定需要载体
B. 呼吸时CO2从毛细血管向肺泡扩散的速率受CO2浓度的影响
C. 肾小管上皮细胞中的线粒体可为水的重吸收供能
D. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
8. 在淀粉-琼脂块上的 4 个圆点位置(如图)分别用蘸有不同液体的棉签涂抹,将其放入 37°C恒温箱中保温。2 小时后取出该淀粉-琼脂块, 加入碘液处理 1 分钟后用清水冲洗, 观察圆点的颜色变化,结果如下表。下列说法正确的是( )
圆点
处理圆点的液体
碘液处理后圆点处颜色变化
①
清水
变蓝
②
新鲜唾液
不变蓝
③
煮沸的新鲜唾液
?
④
2%的蔗糖酶溶液
变蓝
A. 圆点②处新鲜唾液里的淀粉酶能为淀粉水解提供活化能
B. 圆点③处碘液处理后,颜色不变蓝
C. 圆点①②处的结果说明酶有高效性,圆点②④说明酶有专一性
D. 实验中保温温度、处理时间等为无关变量
9. ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质,除 ATP 外,细胞内还有与 ATP 结构类似的 GTP、CTP 和 UTP 等高能磷酸化合物。下列说法正确的是( )
A. 1 个 GTP 分子由 1 个鸟嘌呤和 3 个磷酸基团组成
B. 细胞中的许多吸能反应伴随着 ATP 的合成
C. 参与Ca2+主动运输的载体蛋白也能催化 ATP 的水解
D. UTP 水解两个磷酸基团后生成的物质是 DNA 的基本组成单位之一
10. 下图为酵母菌细胞呼吸的部分反应过程,NADH 可储存能量,①~④表示不同反应阶段。下列说法正确的是( )
A. ①和④发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体
B. ③生成的水中的 全部来自于葡萄糖
C. 无氧条件下,③不能进行,①②④能正常进行
D. 酵母菌无氧呼吸生成 ATP 所需的能量直接来自 NADH
11. 绿果期的人参生长的适宜温度是 ,研究人员在20℃、饱和光照条件下,测得人参叶片的光合速率随CO2浓度变化的曲线如图,实验过程中细胞呼吸速率保持稳定。下列说法正确的是( )
A. ab 段, 人参的光合速率大于呼吸速率
B. c 点, 人参叶肉细胞固定的CO2只来自外界环境
C. 将环境温度由 提高到 点左移
D. 1400μmol·mol-1CO2浓度下,提高光照强度, 点上移
12. 阳光穿过森林中的空隙形成 “光斑”。如图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后, 光合作用O2释放速率和CO2吸收速率的变化。下列说法错误的是( )
A. ab 段, 该植物已开始进行光合作用
B. 光斑照射初始阶段, 光反应速率大于暗反应速率
C. cd 段氧气释放速率下降,是受 ADP 和 NADP+浓度等因素的限制
D. ef 段提高环境CO2浓度,光合作用速率会增大
13. 蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期持续时间为 17.3h,图 1 是分生区细胞连续分裂的时间数据,图 2 是显微镜下观察到的细胞分裂图像。下列说法正确的是( )
A. 蚕豆细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越大
B. 图 1 中①+②可表示一个完整的细胞周期
C. M 细胞中核 DNA、染色体和染色单体的数量比是
D. 持续观察 N 细胞,可观察到细胞板的形成过程
14. 骨髓间充质干细胞(MSC)是一类源自骨髓的多能干细胞,兼具自我更新能力和多向分化潜能。它能够分化为骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞等多种细胞(如图),为骨骼与软骨相关疾病的治疗提供了新策略。下列说法正确的是( )
A. 细胞在形态、结构和生理功能上发生变化的过程叫作细胞分化
B. 骨细胞和脂肪细胞中表达的蛋白质种类均不同
C. MSC 分化成软骨细胞时遗传物质未发生改变
D. 图中 MSC 的分化过程体现了细胞的全能性
15. 下列关于多细胞生物体的细胞衰老和细胞凋亡的说法, 错误的是( )
A. 衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积变小
B. 衰老细胞内的酶活性均下降,新陈代谢速率减慢
C. 某些被病原体感染细胞的清除通过细胞凋亡完成
D. 细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全对的得1分,有选错的得0分。
16. 是细胞有丝分裂模式图,下列说法错误的是( )
A. 细胞 a 的上一时期发生中心粒倍增
B. 细胞 b 移向两极的染色体形态和数目相同,与亲代细胞也相同
C. 细胞 a、c 中着丝粒整齐地排列在细胞板上
D. 细胞 b、c 中纺锤体的形成方式不同
17. 乙型肝炎病毒的遗传物质是一个有部分单链区的环状双链 DNA (rcDNA)。rcDNA 中一条较长的链形成完整的环状,另一条较短的链呈半环状,如图。下列说法错误的是( )
A. rcDNA 彻底水解可得到 6 种小分子
B. 每个 rcDNA 中含有两个游离的磷酸基团
C. rcDNA 中嘌呤与嘧啶的含量一定相等
D. rcDNA 的短链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连
18. 囊泡运输是细胞内一种高度有组织定向运输方式, 细胞内的膜性结构之间的物质运输主要通过囊泡运输完成。下列说法正确的是( )
A. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
B. 囊泡的定向运输过程需要膜上蛋白质的参与
C. 高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
D. 内质网产生的囊泡向高尔基体运输,与细胞骨架有关
19. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程如图, ATPase 和 GLUT2 是质膜上的转运蛋白, 乌本苷是 ATPase 的抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 小肠上皮细胞内的 浓度高于细胞外液
B. 用乌本苷处理后,不影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速度
C. GLUT2 在运输葡萄糖时发生不可逆的构象改变
D. 一种转运蛋白可转运不同的物质,同一种物质也可由不同的转运蛋白转运
20. 为提高温室番茄产量,研究人员进行了补充光照和CO2的实验,相关指标测定结果如表。已知色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,研究人员用无水乙醇提取叶片中的色素后进行了色素含量的定量测定。下列说法错误的是( )
组别
光照强度 μmol·m-2·s-1
CO2浓度 μmol·mol-1
净光合速率μmol·m-2·s-1
气孔导度mol·m-2·s-1
叶绿素含量mg·g-1
对照
200
400
7.5
0.08
42.8
甲
400
400
14.0
0.15
59.1
乙
200
800
10.0
0.08
55.3
丙
400
800
17.5
0.13
65.0
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关。
A. 番茄叶片中的色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度有关
B. 为减少类胡萝卜素的干扰,应选择蓝紫光来测定叶绿素的含量
C. 与CO2浓度加倍相比,光照强度加倍提高番茄产量的效果更好
D. 丙组气孔导度比甲组小的原因,可能是CO2浓度已满足光合作用需求且降低蒸腾作用
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 谚语有云:“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,冬小麦经历一段时间低温后才能抽穗开花。下图为冬小麦种子中的淀粉在人体内消化吸收后的部分代谢过程。
(1)冬天来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐_____,防止低温冻伤。冬小麦种子入库储存前需要先晒干,其目的是_____(答出 2 点即可)。
(2)氨基酸通过_____(填化学键名称)连接形成肽链,此过程产生的水中的 来自_____(填基团)。
(3)人体中参与构成细胞膜的脂质有_____,细胞中的核苷酸以_____为基本骨架。
(4)由冬小麦制成的馒头受到很多人的欢迎,有同学认为馒头中脂肪含量低,多吃馒头不会长胖,请你判断这种说法是否正确,并做出解释_____。
22. 内质网是细胞内重要的膜性细胞器,参与多种生理过程。内质网中的蛋白二硫键异构酶(PDI)可催化二硫键的形成。PDI 由 5 个结构域 a、b、b’、a’、c 组成(如图),HDEL 为内质网驻留信号肽。PDI 的合成、加工过程与分泌蛋白高度类似。
(1)PDI 的合成起始于_____(填“游离”或“附着”)核糖体。PDI 从内质网逃逸进入高尔基体后,会被精准回收到内质网,这可能与高尔基体膜上存在 HDEL 的_____ 有关,其识别并结合含有 HDEL 的 PDI 后,将 PDI 运回内质网。
(2)内质网顶端出芽形成小液泡,小液泡逐步形成大液泡是液泡的来源之一。液泡中的液体称作_____,液泡的作用是_____。
(3)粗面内质网常与核膜外膜相连,二者组成成分和结构很相似,均具有_____的功能特性。代谢旺盛细胞的核膜上核孔数量较多,因为核孔实现了核质之间的_____。核膜在细胞周期中的消失和重建,分别发生在有丝分裂的_____、_____(填时期)。
23. 细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡,导致威尔逊氏病。Zn2+转运蛋白(ZnTl) 介导细胞膜上Zn2+的跨膜运输。体外脂质体实验证实, Cu2+ 能进入整合了 ZnTl的脂质体,却不能进入无ZnTl 的脂质体,且Zn2+与Cu2+可共享ZnTl的主要结合位点。
(1)铜和锌都是细胞内重要的_____(填“大量”或“微量”)元素,细胞中大多数无机盐以_____的形式存在。
(2)ZnT1介导Cu2+顺浓度梯度跨膜运输时,需与Cu2+结合且自身构象改变,该运输方式是_____,判断依据是_____。
(3)威尔逊氏病患者可通过药物促进Cu2+的排出并补充Zn2+ 缓解症状,其原理是_____。
(4)若用放射性同位素标记Cu2+,分别处理正常 HeLa 细胞和敲除 ZnT1 的 HeLa 细胞,一段时间后进行检测。该实验的自变量是_____,预期结果是正常 HeLa 细胞_____。
24. 光合作用过程示意图如下,字母代表相关物质。强光对植物细胞造成损伤时, PSBS (一种类囊体膜蛋白)能感应类囊体腔内 浓度升高而被激活,激活的 PSBS 抑制类囊体膜上的电子传递,最终将过量的光能转换成热能释放,避免强光损伤。
(1)光照下,植物叶肉细胞中产生ATP的场所有_____。
(2)图中物质 A 是_____,水的光解产生电子的最终受体是图中的_____(填写物质名称)。物质 F 浓度降低时,短时间内C5含量将_____,原因是_____。
(3)降低Z蛋白的活性将_____(填“有利于”或者“不利于”)PSBS 发挥功能。 尽管激活 PSBS 可避免强光对植物的损伤,但长时间的强光也会导致暗反应产物减少,原因是_____。
(4)植物应对高光照条件的光保护机制除与 PSBS 有关外,还可以通过提高叶黄素转化使叶绿素淬灭。根据图 2 信息分析, 在高光照条件下, 叶黄素转化比 PSBS 对绿色植物的保护作用_____(填“强”或“弱”),理由是_____。
25. 乳腺癌是女性最常见的肿瘤之一。雌激素调控乳腺癌细胞(2n=46)增殖的机理如图 1,细胞分裂间期由G1期、 期(DNA 的合成)和G2期组成, 为分裂期。 cyclinD 是乳腺癌细胞中的周期蛋白 D,CDK4/6 是周期蛋白依赖性激酶,推动细胞从G1期进入 期。图 2 表示乳腺癌细胞的细胞周期中,每条染色体上 DNA 分子数的变化情况。
(1)雌激素可通过_____方式进入乳腺癌细胞,雌激素作用于乳腺癌细胞的过程体现了细胞膜的_____功能。
(2)雌激素水平过高能促进乳腺癌细胞增殖,分析其机理是_____。
(3)图 2 中 BC 段含有_____条染色体,CD 段下降的原因是_____。
(4)流式细胞仪可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数。科研人员用某药物处理体外培养的乳腺癌细胞,24 小时后用流式细胞仪进行检测,结果如图 3 所示。
①图中 a 峰和 b 峰之间的细胞可对应图 1 中的_____期,图2_____段。
②该药物_____(填“能”或“不能”)抑制乳腺癌细胞的增殖,理由是_____。
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淄博实验中学2025—2026学年度第一学期高二教学质量检测
生物学
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名,准考证号等填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用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。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 科研人员在我国空间站发现一种新的芽孢杆菌,将其命名为 “天宫尼尔菌”。下列说法正确的是( )
A. 天宫尼尔菌没有成形的细胞核,但有核仁
B. 天宫尼尔菌以 DNA 作为遗传物质
C. 天宫尼尔菌能利用自身的叶绿体合成有机物
D. 天宫尼尔菌细胞膜的主要成分是蛋白质和脂肪
【答案】B
【解析】
【详解】A、天宫尼尔菌是原核生物,没有成形的细胞核,也没有核仁,A错误;
B、天宫尼尔菌作为细菌,其遗传物质是DNA,B正确;
C、天宫尼尔菌属于异养型细菌,没有叶绿体,不能进行光合作用合成有机物,C错误;
D、细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,脂肪是储能物质,并非膜的主要成分,D错误。
故选B
2. 在纤维素形成过程中, 细胞膜上纤维素合酶复合体将活化的葡萄糖分子连接起来, 形成线性的葡聚糖链。葡聚糖链经过多次聚合形成结晶微纤维, 之后进一步聚合形成细胞壁的基础骨架。下列说法错误的是( )
A. 纤维素是构成植物细胞壁的一种多糖,不溶于水
B. 纤维素的合成场所是细胞膜
C. 纤维素的水解产物能与斐林试剂发生颜色反应
D. 纤维素被称为人类的“第七类营养素”,一次性摄入大量的纤维素会使血糖升高
【答案】D
【解析】
【详解】A、纤维素是植物细胞壁的主要成分,属于多糖,其结构稳定,不溶于水,A正确;
B、题干明确提到纤维素合酶复合体位于细胞膜上,催化葡萄糖合成纤维素,故合成场所是细胞膜,B正确;
C、纤维素水解产物为葡萄糖,葡萄糖是还原糖,可与斐林试剂在水浴加热下生成砖红色沉淀,C正确;
D、纤维素虽被称为“第七类营养素”(指膳食纤维),但人体缺乏分解纤维素的酶(纤维素酶),无法将其水解为葡萄糖,故摄入纤维素不会导致血糖升高,D错误。
故选D。
3. 防御素是广泛存在于各种生物中的抗菌多肽。其中, p-防御素是由 18 个氨基酸和 3 个分子内二硫键组成的环状多肽,可抑制艾滋病病毒活性。下列说法错误的是( )
A. p-防御素的组成元素中一定含有C、H、O、N,可能含有S
B. p-防御素彻底水解产物的分子量之和比该物质的分子量多了 330
C. 氨基酸排列顺序的改变可影响p-防御素的功能
D. 高温处理后的防御素仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
【答案】A
【解析】
【详解】A、p-防御素由氨基酸组成,氨基酸基本元素为C、H、O、N;其含3个分子内二硫键(—S—S—),二硫键由两个半胱氨酸的巯基(—SH)脱氢形成,故一定含S元素,A错误;
B、p-防御素是由18个氨基酸脱水缩合形成的环状多肽。在脱水缩合过程中,每形成一个肽键会脱去一分子水(分子量18),18个氨基酸形成环状肽时,肽键数=氨基酸数=18,因此脱去18分子水。彻底水解时,需断裂18个肽键,消耗18分子水,即水解产物的分子量之和比原物质多了18×18 = 324,3个分子内二硫键断裂需要6个H,故水解产物的分子量之和比原物质多了324+6=330,B正确;
C、p-防御素的功能由其空间结构决定,而空间结构取决于氨基酸种类、数量、排列顺序及肽链盘曲折叠方式。氨基酸排列顺序改变可导致空间结构变化,进而影响功能,C正确;
D、高温处理使防御素空间结构破坏(变性),但肽键未被破坏。双缩脲试剂与肽键反应产生紫色,故仍能发生颜色反应,D正确。
故选A。
4. 下图是3H标记的亮氨酸(简写为3H -亮)参与豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白形成的过程, 为细胞结构,下列说法错误的是( )
A. 用 3H标记亮氨酸的原因之一是其属于必需氨基酸
B. 图中的细胞结构仅 和 中含有核酸
C. b 的膜面积在分泌蛋白运输过程中减小
D. c 在细胞中穿梭往来,是细胞内物质运输的交通枢纽
【答案】D
【解析】
【详解】A、亮氨酸是必需氨基酸,细胞无法自身合成,必须从外界获取,因此用 ³H 标记亮氨酸可以有效追踪分泌蛋白的合成路径,A 正确;
B、核糖体(a)含 RNA,线粒体(f)含 DNA 和 RNA,其余的细胞结构没有核酸,B 正确;
C、在分泌蛋白运输中,内质网(b)会形成囊泡将蛋白质运向高尔基体,这会导致内质网的膜面积减小,C 正确;
D、c囊泡在细胞中穿梭往来,繁忙地运输蛋白质,而d高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用,D 错误。
故选D。
5. 生物膜系统在细胞的生命活动中发挥着重要作用。下列说法错误的是( )
A. 叶绿体由双层膜包被, 内部有许多由膜构成的基粒
B. 线粒体内膜向内腔折叠形成嵴, 增大内膜表面积
C. 分别用红色和绿色荧光染料标记人、鼠细胞的膜蛋白,诱导融合后研究膜的流动性
D. 溶酶体膜不能被自身的水解酶分解,可能是膜的成分被修饰
【答案】A
【解析】
【详解】A、叶绿体为双层膜结构,其内部有许多基粒,每个基粒都由一个个圆饼状的类囊体堆叠而成,类囊体中还有囊腔,因此其不能直接等同于“膜”,A错误;
B、线粒体内膜通过向内折叠形成嵴,显著增加膜表面积,为有氧呼吸第三阶段酶和蛋白质的附着提供空间,B正确;
C、人、鼠细胞膜蛋白用不同荧光染料标记后融合,可观察到荧光均匀混合的现象,该实验是证明细胞膜具有流动性的经典实例,C正确;
D、溶酶体中含有多种水解酶,溶酶体膜的成分可能被修饰使得膜成分不被酶识别,因此膜不被自身水解酶分解,D正确。
故选A。
6. “探究植物细胞的吸水和失水” 实验中,在清水和0.3g/mL的蔗糖溶液中处于稳定状态的细胞如图。下列说法错误的是( )
A. 两图中,细胞原生质层两侧的溶液浓度均相等
B. 该实验可依次观察到图1、图2、图1的三种状态
C. 与图 1 相比, 图2中细胞的吸水能力强
D. 该实验说明植物细胞的原生质层相当于一层半透膜
【答案】A
【解析】
【详解】A、两图中细胞处于稳定状态时,是水分子进出细胞的速率相等,而非原生质层两侧的溶液浓度相等, 图 1(清水)中,细胞液浓度 > 外界清水浓度,吸水受细胞壁限制达到平衡, 图 2(蔗糖溶液)中,细胞液浓度 < 外界蔗糖溶液浓度,失水达到平衡,A错误;
B、实验流程可依次:观察正常细胞(图 1 状态)→ 滴加蔗糖溶液,观察质壁分离(图 2 状态)→ 滴加清水,观察质壁分离复原(回到图 1 状态),B正确;
C、图2中细胞失水,细胞液浓度升高,渗透压增大,因此吸水能力(渗透压)比图 1 中细胞更强,C正确;
D、质壁分离与复原实验证明,植物细胞的原生质层(细胞膜、液泡膜及之间的细胞质)相当于一层半透膜,允许水分子通过,而蔗糖分子不能通过,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,下列说法正确的是( )
A. 受O2浓度影响的物质运输方式一定需要载体
B. 呼吸时CO2从毛细血管向肺泡扩散的速率受CO2浓度的影响
C. 肾小管上皮细胞中的线粒体可为水的重吸收供能
D. 心肌细胞主动运输Ca2+时参与转运的载体蛋白仅与Ca2+结合
【答案】B
【解析】
【详解】A、胞吞和胞吐运输需要消耗能量,其与O2浓度有关,但胞吞和胞吐依赖于膜的流动性,不需要载体协助,A错误;
B、CO2从毛细血管向肺泡扩散属于自由扩散,其速率受浓度梯度(浓度差)直接影响,故CO2浓度变化会影响扩散速率,B正确;
C、肾小管上皮细胞重吸收水的方式为被动运输,不消耗能量,因此不需要线粒体供能,C错误;
D、心肌细胞主动运输Ca2+时,载体蛋白与Ca2+结合并催化ATP水解,还需要结合磷酸基团从而磷酸化,载体蛋白在运输过程中也会发生空间结构的改变,并非仅与Ca2+结合,D错误。
故选B。
8. 在淀粉-琼脂块上的 4 个圆点位置(如图)分别用蘸有不同液体的棉签涂抹,将其放入 37°C恒温箱中保温。2 小时后取出该淀粉-琼脂块, 加入碘液处理 1 分钟后用清水冲洗, 观察圆点的颜色变化,结果如下表。下列说法正确的是( )
圆点
处理圆点的液体
碘液处理后圆点处颜色变化
①
清水
变蓝
②
新鲜唾液
不变蓝
③
煮沸新鲜唾液
?
④
2%的蔗糖酶溶液
变蓝
A. 圆点②处新鲜唾液里的淀粉酶能为淀粉水解提供活化能
B. 圆点③处碘液处理后,颜色不变蓝
C. 圆点①②处的结果说明酶有高效性,圆点②④说明酶有专一性
D. 实验中保温温度、处理时间等为无关变量
【答案】D
【解析】
【详解】A、根据酶的作用机制,酶通过降低化学反应的活化能来加速反应,而不是直接提供活化能,A错误;
B、圆点③使用的是煮沸的新鲜唾液。高温会导致唾液淀粉酶变性失活,无法分解淀粉。因此,加碘后应变蓝,B错误;
C、圆点①和②的对比仅能说明酶具有催化作用,但未体现高效性。而圆点②和④的对比可以说明酶具有专一性,C错误;
D、在本实验中,自变量是处理圆点的液体种类(清水、新鲜唾液、煮沸唾液、蔗糖酶溶液),而保温温度(37℃)、处理时间(2小时)等属于无关变量,需要保持一致以确保实验结果可靠,D正确。
故选D。
9. ATP 是驱动细胞生命活动的直接能源物质,除 ATP 外,细胞内还有与 ATP 结构类似的 GTP、CTP 和 UTP 等高能磷酸化合物。下列说法正确的是( )
A. 1 个 GTP 分子由 1 个鸟嘌呤和 3 个磷酸基团组成
B. 细胞中的许多吸能反应伴随着 ATP 的合成
C. 参与Ca2+主动运输的载体蛋白也能催化 ATP 的水解
D. UTP 水解两个磷酸基团后生成的物质是 DNA 的基本组成单位之一
【答案】C
【解析】
【详解】A、GTP(鸟苷三磷酸)分子由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团组成,选项遗漏了核糖成分,A错误;
B、吸能反应通常消耗ATP(如蛋白质合成),常伴随着 ATP 的分解,B错误;
C、Ca²⁺主动运输需载体蛋白并消耗ATP,此类载体蛋白具有ATP水解酶活性,可催化ATP水解供能,C正确;
D、UTP(尿苷三磷酸)水解两个磷酸基团后生成尿苷一磷酸(UMP),为RNA的基本单位之一,D错误。
故选C。
10. 下图为酵母菌细胞呼吸的部分反应过程,NADH 可储存能量,①~④表示不同反应阶段。下列说法正确的是( )
A. ①和④发生在细胞质基质,②和③发生在线粒体
B. ③生成的水中的 全部来自于葡萄糖
C. 无氧条件下,③不能进行,①②④能正常进行
D. 酵母菌无氧呼吸生成 ATP 所需的能量直接来自 NADH
【答案】A
【解析】
【详解】A 、①:有氧呼吸第一阶段(葡萄糖分解为丙酮酸等),发生在细胞质基质; ④:无氧呼吸第二阶段(丙酮酸等转化为酒精和 CO₂),发生在细胞质基质; ②:有氧呼吸第二阶段(丙酮酸与水反应生成 CO₂等),发生在线粒体基质; ③:有氧呼吸第三阶段(NADH 与 O₂结合生成水等),发生在线粒体内膜,A正确;
B、③(有氧呼吸第三阶段)生成的水中的H,来自葡萄糖分解产生的NADH和第二阶段水分解产生的 NADH,并非全部来自葡萄糖,B错误;
C、无氧条件下,有氧呼吸的第二阶段(②)和第三阶段(③)均无法进行,只有①(第一阶段)和④(无氧呼吸第二阶段)能正常进行,C错误;
D、酵母菌无氧呼吸生成的ATP,来自第一阶段(①)葡萄糖分解释放的能量,NADH在无氧呼吸中用于还原丙酮酸,不直接提供ATP能量,D错误。
故选A。
11. 绿果期的人参生长的适宜温度是 ,研究人员在20℃、饱和光照条件下,测得人参叶片的光合速率随CO2浓度变化的曲线如图,实验过程中细胞呼吸速率保持稳定。下列说法正确的是( )
A. ab 段, 人参光合速率大于呼吸速率
B. c 点, 人参叶肉细胞固定的CO2只来自外界环境
C. 将环境温度由 提高到 点左移
D. 1400μmol·mol-1CO2浓度下,提高光照强度, 点上移
【答案】C
【解析】
【详解】A、净光合速率=光合速率-呼吸速率,ab段净光合速率小于0,即光合速率-呼吸速率<0,所以光合速率小于呼吸速率,A错误;
B、c点净光合速率大于0,此时光合速率大于呼吸速率,人参叶肉细胞固定的CO2一部分来自细胞呼吸,一部分来自外界环境,B错误;
C、已知绿果期的人参生长的适宜温度是26~29℃,实验是在20℃条件下进行的,将环境温度由20℃提高到28℃,光合作用有关酶的活性增强,光合速率增大,而呼吸速率基本不变(细胞呼吸速率保持稳定),则补偿点(b点)会左移,即较低浓度的CO2就可以使光合速率等于呼吸速率,C正确;
D、曲线图是在饱和光照条件下测得的曲线,在饱和光照条件下,再提高光照强度,光合速率不会增加,所以c点(光合速率达到相对稳定时的点)不会上移,D错误。
故选C。
12. 阳光穿过森林中的空隙形成 “光斑”。如图表示一株生长旺盛的植物在光斑照射前后, 光合作用O2释放速率和CO2吸收速率的变化。下列说法错误的是( )
A. ab 段, 该植物已开始进行光合作用
B. 光斑照射初始阶段, 光反应速率大于暗反应速率
C. cd 段氧气释放速率下降,是受 ADP 和 NADP+浓度等因素的限制
D. ef 段提高环境CO2浓度,光合作用速率会增大
【答案】D
【解析】
【详解】A、ab段是光斑照射前,此时植物的O₂释放速率和CO₂吸收速率相等,说明光合速率等于呼吸速率,植物已经开始进行光合作用,A正确;
B、光斑照射初始阶段,O₂释放速率(光反应)迅速上升,而 CO₂吸收速率(暗反应)上升较慢,表明光反应速率大于暗反应速率,光反应产生的ATP和NADPH会暂时积累,B正确;
C、光斑照射初期,光反应速率远大于暗反应,导致ATP和NADPH大量积累。到了cd段,暗反应速率加快,开始大量消耗 ATP和NADPH,使得ADP和NADP⁺浓度升高。 光反应的速率受到ADP和NADP⁺再生速率的限制,当这些物质被快速消耗时,光反应的原料不足,导致O₂释放速率下降,C正确;
D、ef段CO₂吸收速率已稳定,此时限制光合作用速率的主要因素不再是CO₂浓度(而是光反应产物或酶的数量等),因此提高环境CO₂浓度,光合作用速率不会增大,D错误。
故选D。
13. 蚕豆根尖分生区细胞的细胞周期持续时间为 17.3h,图 1 是分生区细胞连续分裂的时间数据,图 2 是显微镜下观察到的细胞分裂图像。下列说法正确的是( )
A. 蚕豆细胞越大,细胞的表面积与体积的比值越大
B. 图 1 中①+②可表示一个完整的细胞周期
C. M 细胞中核 DNA、染色体和染色单体的数量比是
D. 持续观察 N 细胞,可观察到细胞板的形成过程
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞表面积与体积的比值叫相对表面积,随细胞体积增大而减小,A错误;
B、细胞周期的定义是“一次分裂完成到下一次分裂完成”,且必须满足“分裂间期+分裂期”的顺序。 图1中①+②未明确对应“分裂期+间期” 的顺序和时长,无法构成完整细胞周期,B错误;
C、M细胞为显微镜下观察到的分裂期细胞(如前期、中期),此阶段染色体已完成复制:每条染色体含2条姐妹染色单体,每条染色单体含1个核 DNA。因此核DNA: 染色体: 染色单体=2:1:2,C正确;
D、显微镜观察细胞分裂时,需用解离液处理根尖,解离会使细胞死亡,无法持续追踪单个细胞的分裂过程,D错误。
故选C。
14. 骨髓间充质干细胞(MSC)是一类源自骨髓的多能干细胞,兼具自我更新能力和多向分化潜能。它能够分化为骨细胞、软骨细胞及脂肪细胞等多种细胞(如图),为骨骼与软骨相关疾病的治疗提供了新策略。下列说法正确的是( )
A. 细胞在形态、结构和生理功能上发生变化的过程叫作细胞分化
B. 骨细胞和脂肪细胞中表达的蛋白质种类均不同
C. MSC 分化成软骨细胞时遗传物质未发生改变
D. 图中 MSC 的分化过程体现了细胞的全能性
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,A错误;
B、骨细胞和脂肪细胞都是由骨髓间充质干细胞(MSC)分化而来的,细胞分化的实质是基因的选择性表达。虽然它们的功能不同,但也有一些相同的基因会表达,如呼吸酶基因等,这些基因表达产生的蛋白质在不同细胞中都存在,所以骨细胞和脂肪细胞中表达的蛋白质种类并不是均不同,而是部分相同,部分不同,B错误;
C、细胞分化的实质是基因的选择性表达,即不同细胞中遗传信息的执行情况不同,而遗传物质并没有发生改变。因此,MSC分化成软骨细胞时遗传物质未发生改变,C正确;
D、细胞的全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能。图中MSC只是分化形成了骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞等多种细胞,并没有发育成完整个体,所以没有体现细胞的全能性,D错误。
故选C。
15. 下列关于多细胞生物体的细胞衰老和细胞凋亡的说法, 错误的是( )
A. 衰老细胞的细胞核体积增大,细胞体积变小
B. 衰老细胞内的酶活性均下降,新陈代谢速率减慢
C. 某些被病原体感染的细胞的清除通过细胞凋亡完成
D. 细胞凋亡使细胞自主有序地死亡,对生物体是有利的
【答案】B
【解析】
【详解】A、衰老细胞的细胞核体积增大,染色质固缩,细胞体积变小,这是衰老细胞的典型特征,A正确;
B、衰老细胞内多数酶活性下降(如呼吸酶),但水解酶(如溶酶体酶)活性可能增强,并非“均下降”,B错误;
C、被病原体感染的细胞可通过免疫系统诱导凋亡(如细胞毒性T细胞激活靶细胞凋亡),以清除病原体,C正确;
D、细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,可清除多余、受损或异常细胞,维持内环境稳态,对生物体有利,D正确。
故选B。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全对的得1分,有选错的得0分。
16. 是细胞有丝分裂模式图,下列说法错误的是( )
A. 细胞 a 的上一时期发生中心粒倍增
B. 细胞 b 移向两极的染色体形态和数目相同,与亲代细胞也相同
C. 细胞 a、c 中着丝粒整齐地排列在细胞板上
D. 细胞 b、c 中纺锤体的形成方式不同
【答案】AC
【解析】
【详解】A、细胞a中染色体的着丝粒排列在赤道板上,处于有丝分裂中期。其上一时期为有丝分裂前期。中心粒的倍增发生在有丝分裂间期,而不是前期,A错误;
B、细胞b中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条子染色体,在纺锤丝的牵引下移向细胞两极,处于有丝分裂后期。有丝分裂的重要特征是将亲代细胞的染色体经过复制(实质为DNA的复制)之后,精确地平均分配到两个子细胞中。因此,细胞b移向两极的染色体形态和数目相同,且与亲代细胞也相同,B正确;
C、细胞a(动物细胞)和c(植物细胞)都处于有丝分裂中期。此时着丝粒是整齐排列在赤道板上,而不是细胞板上。细胞板是植物细胞有丝分裂末期才会出现的结构,C错误;
D、细胞b是动物细胞,纺锤体由中心粒发出的星射线形成;细胞c是植物细胞,纺锤体由细胞两极发出的纺锤丝形成;两者纺锤体的形成方式不同,D正确。
故选AC。
17. 乙型肝炎病毒的遗传物质是一个有部分单链区的环状双链 DNA (rcDNA)。rcDNA 中一条较长的链形成完整的环状,另一条较短的链呈半环状,如图。下列说法错误的是( )
A. rcDNA 彻底水解可得到 6 种小分子
B. 每个 rcDNA 中含有两个游离的磷酸基团
C. rcDNA 中嘌呤与嘧啶的含量一定相等
D. rcDNA 的短链中相邻的两个碱基通过脱氧核糖-磷酸-脱氧核糖相连
【答案】BC
【解析】
【详解】A、rcDNA 是 DNA,彻底水解后得到的小分子包括 4 种脱氧核糖核苷酸对应的碱基(A、T、C、G)、脱氧核糖和磷酸,共 6 种。A 正确。
B、rcDNA 中较长的链是完整环状,没有游离的磷酸基团;较短的链是半环状,只有 1 个游离的磷酸基团。因此整个 rcDNA 分子中只有1 个游离的磷酸基团。B 错误。
C、DNA 双链结构中嘌呤与嘧啶含量相等,但 rcDNA 存在部分单链区,因此嘌呤与嘧啶的含量不一定相等。C 错误;
D、在 DNA 链中,相邻两个碱基都是通过 “脱氧核糖 - 磷酸 - 脱氧核糖” 的骨架相连的。D 正确。
故选BC。
18. 囊泡运输是细胞内一种高度有组织的定向运输方式, 细胞内的膜性结构之间的物质运输主要通过囊泡运输完成。下列说法正确的是( )
A. 囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体
B. 囊泡的定向运输过程需要膜上蛋白质的参与
C. 高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
D. 内质网产生的囊泡向高尔基体运输,与细胞骨架有关
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、囊泡运输主要实现膜性结构之间的物质交流,但无法将细胞内所有结构(如核糖体、中心体等无膜结构)形成统一的整体,A 错误;
B、囊泡的定向运输依赖膜表面蛋白质的识别与结合,确保运输精确性,B 正确;
C、高尔基体断裂后形成的囊泡可以进一步发育为溶酶体,溶酶体内含有多种水解酶,C 正确;
D、内质网产生的囊泡向高尔基体的运输过程,需要借助细胞骨架提供的轨道,D 正确。
故选BCD。
19. 小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程如图, ATPase 和 GLUT2 是质膜上的转运蛋白, 乌本苷是 ATPase 的抑制剂。下列说法正确的是( )
A. 小肠上皮细胞内的 浓度高于细胞外液
B. 用乌本苷处理后,不影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速度
C. GLUT2 在运输葡萄糖时发生不可逆的构象改变
D. 一种转运蛋白可转运不同的物质,同一种物质也可由不同的转运蛋白转运
【答案】AD
【解析】
【详解】A、由图可知,Na+/K+ATPase可将细胞内的Na+泵出细胞,同时将细胞外的K+泵入细胞,该过程消耗ATP,属于主动运输。主动运输是逆浓度梯度进行的,这说明小肠上皮细胞内的K+浓度高于细胞外液,A正确;
B、用乌本苷处理后,Na+/K+ATPase受到抑制,会导致细胞内外Na+浓度差减小。而小肠上皮细胞吸收葡萄糖是通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体,依赖Na+的浓度梯度提供能量,所以会影响小肠上皮细胞吸收葡萄糖的速度,B错误;
C、GLUT2是一种转运蛋白,在运输葡萄糖时会发生构象改变,但这种构象改变是可逆的,以便于其反复运输葡萄糖,C错误;
D、从图中可以看出,Na+驱动的葡萄糖同向转运载体可同时转运Na+和葡萄糖,说明一种转运蛋白可转运不同的物质;同时,葡萄糖可通过Na+驱动的葡萄糖同向转运载体进入细胞,也可通过GLUT2运出细胞,这表明同一种物质也可由不同的转运蛋白转运,D正确。
故选AD。
20. 为提高温室番茄产量,研究人员进行了补充光照和CO2的实验,相关指标测定结果如表。已知色素对特定波长光的吸收量可反映色素的含量,研究人员用无水乙醇提取叶片中的色素后进行了色素含量的定量测定。下列说法错误的是( )
组别
光照强度 μmol·m-2·s-1
CO2浓度 μmol·mol-1
净光合速率μmol·m-2·s-1
气孔导度mol·m-2·s-1
叶绿素含量mg·g-1
对照
200
400
7.5
0.08
42.8
甲
400
400
14.0
0.15
59.1
乙
200
800
10.0
0.08
55.3
丙
400
800
17.5
0.13
65.0
注:气孔导度和气孔开放程度呈正相关。
A. 番茄叶片中的色素在滤纸条上的扩散速度与其在层析液中的溶解度有关
B. 为减少类胡萝卜素的干扰,应选择蓝紫光来测定叶绿素的含量
C. 与CO2浓度加倍相比,光照强度加倍提高番茄产量的效果更好
D. 丙组气孔导度比甲组小的原因,可能是CO2浓度已满足光合作用需求且降低蒸腾作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、在叶绿体色素分离实验中,分离原理是不同色素在层析液中的溶解度不同,即溶解度高的扩散速度快,在滤纸条上位置更高,A正确;
B、叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。若选用蓝紫光测定叶绿素含量,类胡萝卜素的吸收会干扰结果,实际实验中应选择红光以减少干扰,B错误;
C、与对照组相比,甲组(光照加倍,CO2不变)与乙组(CO2加倍,光照不变)可知,甲组净光合速率(14.0μmol·m-2·s-1)显著高于乙组(10.0μmol·m-2·s-1),说明光照强度加倍对提高产量的效果更明显,C正确;
D、丙组(光照、CO2均加倍)气孔导度(0.13mol·m-2·s-1)低于甲组(0.15mol·m-2·s-1),但丙组CO2浓度更高,推测此时的CO2浓度已经满足光合作用的需求,植物通过降低气孔开放度来减少蒸腾作用,D正确。
故选B。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21. 谚语有云:“今冬麦盖三层被,来年枕着馒头睡”,冬小麦经历一段时间低温后才能抽穗开花。下图为冬小麦种子中的淀粉在人体内消化吸收后的部分代谢过程。
(1)冬天来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐_____,防止低温冻伤。冬小麦种子入库储存前需要先晒干,其目的是_____(答出 2 点即可)。
(2)氨基酸通过_____(填化学键名称)连接形成肽链,此过程产生的水中的 来自_____(填基团)。
(3)人体中参与构成细胞膜的脂质有_____,细胞中的核苷酸以_____为基本骨架。
(4)由冬小麦制成的馒头受到很多人的欢迎,有同学认为馒头中脂肪含量低,多吃馒头不会长胖,请你判断这种说法是否正确,并做出解释_____。
【答案】(1) ①. 升高 ②. 减少自由水的含量,降低种子的细胞呼吸速率,减少有机物的消耗;抑制微生物的繁殖,防止种子发霉变质
(2) ①. 肽键 ②. 氨基和羧基
(3) ①. 磷脂、胆固醇 ②. 碳链
(4)不正确,因为糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,因此多吃馒头仍然会长胖
【解析】
【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在,自由水与结合水的比值越大,细胞新陈代谢越旺盛,抗逆性越差,自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。
【小问1详解】
自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱,抗逆性越强。冬天来临时,冬小麦细胞中结合水的比例会逐渐升高,防止低温冻伤。为减少自由水的含量,降低种子的细胞呼吸速率,减少有机物的消耗;抑制微生物的繁殖,防止种子发霉变质,冬小麦种子入库储存前需要先晒干。
【小问2详解】
氨基酸通过肽键连接形成肽链;氨基酸脱水缩合产生的水中的H,来自氨基酸的氨基(-NH2)和羧基(-COOH)(一个氨基酸的氨基脱H,另一个氨基酸的羧基脱OH,结合成水)。
【小问3详解】
人体中参与构成细胞膜的脂质有磷脂、胆固醇(磷脂是细胞膜的基本支架,胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分);细胞中的核苷酸(核酸的基本单位)以碳链为基本骨架(生物大分子 / 单体均以碳链为基本骨架)。
【小问4详解】
由于馒头富含淀粉,多吃馒头,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪,因此多吃馒头仍然会长胖,题干中的说法是不正确的。
22. 内质网是细胞内重要的膜性细胞器,参与多种生理过程。内质网中的蛋白二硫键异构酶(PDI)可催化二硫键的形成。PDI 由 5 个结构域 a、b、b’、a’、c 组成(如图),HDEL 为内质网驻留信号肽。PDI 的合成、加工过程与分泌蛋白高度类似。
(1)PDI 的合成起始于_____(填“游离”或“附着”)核糖体。PDI 从内质网逃逸进入高尔基体后,会被精准回收到内质网,这可能与高尔基体膜上存在 HDEL 的_____ 有关,其识别并结合含有 HDEL 的 PDI 后,将 PDI 运回内质网。
(2)内质网顶端出芽形成小液泡,小液泡逐步形成大液泡是液泡的来源之一。液泡中的液体称作_____,液泡的作用是_____。
(3)粗面内质网常与核膜外膜相连,二者组成成分和结构很相似,均具有_____的功能特性。代谢旺盛细胞的核膜上核孔数量较多,因为核孔实现了核质之间的_____。核膜在细胞周期中的消失和重建,分别发生在有丝分裂的_____、_____(填时期)。
【答案】(1) ①. 游离 ②. 受体
(2) ①. 细胞液 ②. 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
(3) ①. 选择透过性 ②. 物质交换和信息交流 ③. 前期 ④. 末期
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:游离核糖体合成一小段肽链→进入内质网继续合成并加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
分泌蛋白的合成起始于游离核糖体,当合成一段肽链后,这段肽链会与信号识别颗粒结合,引导核糖体附着到内质网上继续合成。高尔基体膜上存在能识别并结合 HDEL 序列的受体蛋白,通过这种识别作用,可将逃逸的 PDI 运回内质网。
【小问2详解】
液泡中的液体被称为细胞液。液泡主要存在于植物的细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,可以调节植物细胞内的环境,充盈的液泡还可以使植物细胞保持坚挺。
【小问3详解】
粗面内质网和核膜外膜都属于生物膜,都具有选择透过性的功能特性,允许特定物质通过。核孔可以实现核质之间的物质交换(如蛋白质、RNA 的进出)和信息交流。代谢旺盛的细胞需要更频繁的核质物质交换,因此核孔数量较多。在有丝分裂的前期,核膜会逐渐解体消失。在有丝分裂的末期,新的核膜会重新形成,围绕染色体构建新的细胞核。
23. 细胞内Cu2+含量过高会诱发细胞死亡,导致威尔逊氏病。Zn2+转运蛋白(ZnTl) 介导细胞膜上Zn2+的跨膜运输。体外脂质体实验证实, Cu2+ 能进入整合了 ZnTl的脂质体,却不能进入无ZnTl 的脂质体,且Zn2+与Cu2+可共享ZnTl的主要结合位点。
(1)铜和锌都是细胞内重要的_____(填“大量”或“微量”)元素,细胞中大多数无机盐以_____的形式存在。
(2)ZnT1介导Cu2+顺浓度梯度跨膜运输时,需与Cu2+结合且自身构象改变,该运输方式是_____,判断依据是_____。
(3)威尔逊氏病患者可通过药物促进Cu2+的排出并补充Zn2+ 缓解症状,其原理是_____。
(4)若用放射性同位素标记Cu2+,分别处理正常 HeLa 细胞和敲除 ZnT1 的 HeLa 细胞,一段时间后进行检测。该实验的自变量是_____,预期结果是正常 HeLa 细胞_____。
【答案】(1) ①. 微量 ②. 离子
(2) ①. 协助扩散 ②. 顺浓度梯度运输,需要载体蛋白(ZnT1)协助,不消耗能量
(3)Zn2+与Cu2+可共享ZnT1的主要结合位点,补充Zn2+会与Cu2+竞争结合ZnT1,减少Cu2+通过ZnT1进入细胞
(4) ①. 是否敲除ZnT1基因 ②. 放射性强度高于敲除ZnT1的HeLa细胞
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【小问1详解】
铜(Cu)、锌(Zn)属于微量元素(生物体需求量极少但必需);细胞中无机盐主要以离子形式存在(如Na+、K+、Ca2+等)。
【小问2详解】
据题干信息可知,Cu2+顺浓度梯度运输,不需要消耗细胞代谢产生的能量;需要 ZnT1(载体蛋白)介导,且载体蛋白会与被运输物质结合并发生构象改变,故该运输方式为协助扩散。
【小问3详解】
据题干信息“Zn2+与Cu2+可共享ZnT1的主要结合位点”可知,补充Zn2+会通过竞争抑制Cu2+与ZnT1的结合,从而减少Cu2+进入细胞;同时药物促进Cu2+排出,进一步降低细胞内过高的Cu2+,缓解其对细胞的毒性。
【小问4详解】
据题干信息可知,实验的自变量为是否敲除ZnT1基因(正常细胞含ZnT1,敲除细胞不含);因ZnT1介导Cu2+跨膜进入细胞(题干“Cu2+能进入整合了ZnT1的脂质体”),故正常细胞(有ZnT1)能摄取更多标记的Cu2+,放射性强度更高。
24. 光合作用过程示意图如下,字母代表相关物质。强光对植物细胞造成损伤时, PSBS (一种类囊体膜蛋白)能感应类囊体腔内 浓度升高而被激活,激活的 PSBS 抑制类囊体膜上的电子传递,最终将过量的光能转换成热能释放,避免强光损伤。
(1)光照下,植物叶肉细胞中产生ATP的场所有_____。
(2)图中物质 A 是_____,水的光解产生电子的最终受体是图中的_____(填写物质名称)。物质 F 浓度降低时,短时间内C5含量将_____,原因是_____。
(3)降低Z蛋白的活性将_____(填“有利于”或者“不利于”)PSBS 发挥功能。 尽管激活 PSBS 可避免强光对植物的损伤,但长时间的强光也会导致暗反应产物减少,原因是_____。
(4)植物应对高光照条件的光保护机制除与 PSBS 有关外,还可以通过提高叶黄素转化使叶绿素淬灭。根据图 2 信息分析, 在高光照条件下, 叶黄素转化比 PSBS 对绿色植物的保护作用_____(填“强”或“弱”),理由是_____。
【答案】(1)细胞质基质、线粒体、叶绿体类囊体薄膜
(2) ①. O2 ②. 氧化型辅酶Ⅱ ③. 增加 ④. 在暗反应中,CO2浓度降低,CO2固定速率减慢,C5的消耗减少;而C3还原生成C5的速率不变,导致C5积累,含量增加
(3) ①. 不利于 ②. 激活的PSBS抑制类囊体膜上的电子传递,使光反应生成的NADPH不足,进而导致暗反应中C3的还原速率减慢,最终使暗反应产物减少
(4) ①. 强 ②. C组(抑制类囊体蛋白PSBS)与实验B组(抑制叶黄素转化)相比较,C组(抑制类囊体蛋白PSBS)光合作用效率降低更大
【解析】
【分析】光合作用的全过程包括光反应和暗反应两个阶段。在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,可将H2O分解为O2和H+,H+与NADP+结合形成NADPH;光合色素吸收的光能也能促使ADP与Pi反应形成ATP。在暗反应阶段,CO2和C5结合形成C3,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原为C5和糖类(CH2O)。
【小问1详解】
光照下叶肉细胞同时进行光合作用和呼吸作用。呼吸作用在细胞质基质和线粒体产生ATP;光合作用的光反应在叶绿体类囊体薄膜通过ATP合成酶产生ATP。
【小问2详解】
叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,故A为O2,光反应中电子经传递链最终传递给氧化型辅酶Ⅱ(NADP+),结合H+形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH),因此电子最终受体是氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)。在暗反应中,CO2(F)与C5结合生成C3。若F浓度降低,CO2固定速率减慢,C5的消耗减少;而C3还原生成C5的速率暂时不变,导致C5积累,含量增加。
【小问3详解】
Z蛋白负责将H+运出类囊体腔,降低其活性会使类囊体腔内H+浓度升高,这会提前激活PSBS;但当真正需要PSBS感应强光导致的H+浓度升高时,其感应灵敏度会下降,因此不利于PSBS发挥功能。激活的PSBS抑制类囊体膜上的电子传递,使光反应生成的NADPH不足,进而导致暗反应中C3的还原速率减慢,最终使暗反应产物减少。
【小问4详解】
据图可知,C组(抑制类囊体蛋白PSBS)与实验B组(抑制叶黄素转化)相比较,C组(抑制类囊体蛋白PSBS)光合作用效率降低更大,因此在高光照条件下,类囊体蛋白PSBS数量变化比叶黄素转化对绿色植物的保护作用强。
25. 乳腺癌是女性最常见的肿瘤之一。雌激素调控乳腺癌细胞(2n=46)增殖的机理如图 1,细胞分裂间期由G1期、 期(DNA 的合成)和G2期组成, 为分裂期。 cyclinD 是乳腺癌细胞中的周期蛋白 D,CDK4/6 是周期蛋白依赖性激酶,推动细胞从G1期进入 期。图 2 表示乳腺癌细胞的细胞周期中,每条染色体上 DNA 分子数的变化情况。
(1)雌激素可通过_____方式进入乳腺癌细胞,雌激素作用于乳腺癌细胞的过程体现了细胞膜的_____功能。
(2)雌激素水平过高能促进乳腺癌细胞增殖,分析其机理是_____。
(3)图 2 中 BC 段含有_____条染色体,CD 段下降的原因是_____。
(4)流式细胞仪可根据细胞中 DNA 含量的不同对细胞分别计数。科研人员用某药物处理体外培养的乳腺癌细胞,24 小时后用流式细胞仪进行检测,结果如图 3 所示。
①图中 a 峰和 b 峰之间的细胞可对应图 1 中的_____期,图2_____段。
②该药物_____(填“能”或“不能”)抑制乳腺癌细胞的增殖,理由是_____。
【答案】(1) ①. 自由扩散 ②. 控制物质进出细胞
(2)雌激素进入细胞后与雌激素受体结合,形成的复合物通过核孔进入细胞核,促进 cyclinD 基因的转录,合成周期蛋白 D(cyclinD)。cyclinD 与 CDK4/6 结合形成复合物,推动细胞从 G₁期进入 S 期,从而促进细胞增殖
(3) ①. 46 ②. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
(4) ①. S ②. AB ③. 能 ④. DNA含量为4C的细胞数目减少
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;中期:染色体形态固定、数目清晰;后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【小问1详解】
由于雌激素的本质为固醇,故其进入细胞的方式为自由扩散。雌激素作为信号分子作用于乳腺癌细胞的过程,体现了细胞膜控制物质进出细胞功能。
【小问2详解】
雌激素进入细胞后与雌激素受体结合,形成的复合物通过核孔进入细胞核,促进 cyclinD 基因的转录,合成周期蛋白 D(cyclinD)。cyclinD 与 CDK4/6 结合形成复合物,推动细胞从 G₁期进入 S 期,从而促进细胞增殖。
【小问3详解】
图 2 中BC段包含 G₂期、前期、中期,此时细胞中染色体数为46条(着丝粒未分裂时);CD段下降的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,每条染色体上的 DNA 分子数由2变为1。
【小问4详解】
DNA从2C到4C 的过程代表DNA复制,发生在S期,从一条染色体上一个DNA变成一条染色体上两个DNA,AB段。科研人员用某药物处理体外培养的乳腺癌细胞,4C细胞数量增多,说明该药物可以抑制DNA复制。
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