精品解析:安徽省阜阳市临泉县田家炳实验中学(临泉县教师进修学校)2025-2026学年高一下学期学情自测生物试题
2026-03-08
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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1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 安徽省 |
| 地区(市) | 阜阳市 |
| 地区(区县) | 临泉县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.74 MB |
| 发布时间 | 2026-03-08 |
| 更新时间 | 2026-03-08 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56712818.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
高一生物
(75分钟 100分)
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,只有一项是符合题目要求的。)
1. 肠粉是广东非常出名的一种传统小吃,其外表面一般是米浆蒸熟后形成的粉皮,粉皮内加上鸡蛋、肉末、蔬菜粒等裹成肠形,做熟后再淋上酱汁即可食用。下列叙述正确的是( )
A. 米浆中的淀粉与蔬菜中的纤维素由相同的单体组成
B. 高温加热会导致鸡蛋和肉末中的蛋白质肽键断裂
C. 蔬菜可为人体补充某些特定的核酸,增强基因的修复能力
D. 肠粉的原料全部为天然食材,不含有任何色素
2. 水和无机盐是组成细胞的必要成分,植物的生长发育离不开水和无机盐。适时、适量灌溉和施肥是农作物高产、稳产的保障。下列有关水和无机盐的叙述,正确的是( )
A. 水能维持生命系统的稳定性与氢键易断裂和重新形成有关
B. 冬季来临时,冬小麦体内自由水与结合水的比值会升高
C. 缺乏Mg导致叶绿素的合成受阻,直接影响CO2的固定速率
D. 为避免“烧苗”现象,农田施肥的同时往往需要适当浇水
3. 线粒体和叶绿体起源的“内共生起源假说”认为线粒体是由原始真核细胞吞噬的好氧细菌演化而成的,而叶绿体则是由原始真核细胞吞噬的蓝细菌演化成的。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体和叶绿体都是与能量代谢有关的具膜细胞器
B. 线粒体和叶绿体可以在其内部自主合成某些蛋白质
C. 叶绿体的出现使真核细胞从异养变为自养成为可能
D. 线粒体和叶绿体的内膜都来自原始真核细胞的细胞膜
4. 图1表示人的红细胞膜中磷脂的分布情况,哺乳动物细胞膜的特征是具有不同类型的磷脂(SM、PC、PE和PS),磷脂均由亲水性的头部和疏水性的尾部组成。与PC相比,PE极性头部空间占位较小,二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图,该抗原是一种特定的糖蛋白,数字表示氨基酸序号。下列叙述正确的是( )
A. 人的红细胞膜中不同磷脂的分布在结构上表现出对称性
B. 连接到红细胞表面抗原分子上的寡糖链分布在红细胞膜内、外侧
C. 人红细胞表面的抗原是红细胞未成熟时由核糖体合成并加工完成的
D. 磷脂分子可以侧向自由移动与细胞膜的结构具有一定的流动性有关
5. 细胞核的作用是维持基因的完整性,并通过调节基因表达来影响细胞活动。下列有关细胞核的叙述,错误的是( )
A. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B. 破坏核仁将会影响核酸和蛋白质的合成
C. 核膜具有选择透过性,通过囊泡与内质网膜联系
D. 核孔蛋白的氨基酸种类改变可能使核孔运输发生障碍
6. 水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易胀破。红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。为研究水通道蛋白CHIP28的功能,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中,记录脂质体涨破的时间。下列叙述正确的是( )
A. 水分子通过膜上水通道蛋白的速度等于自由扩散的速度
B. 水分子借助水通道蛋白运输时,需要与水通道蛋白结合
C. 脂质体内外溶液渗透压大小应符合“外高内低”的特点
D. 对照组需要制作不含CHIP28的等体积脂质体进行实验
7. 红树能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用,下图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,耐盐性与细胞膜和液泡膜上的多种转运蛋白有关。研究发现,近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区红树根部成熟区细胞的高。下列叙述错误的是( )
A. H+运出细胞的过程中会发生载体蛋白C的磷酸化且消耗能量
B. 近海区红树较河口区红树需要高浓度的蔗糖溶液发生质壁分离
C. 在高盐胁迫下,Na+以不同方式排出细胞和进入液泡以提高耐盐性
D. 载体蛋白B促使Na+进入液泡,有利于提高根细胞的耐盐能力
8. 植物内的过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列叙述正确的是( )
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
甘蓝梗
煮沸冷却后的甘
提取液/mL
蓝梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
2
2
2
-
2
-
3
2
2
-
-
2
注:表中“-”表示没有添加
A. 甘蓝梗提取液中的过氧化物酶能为H2O2的分解提供活化能
B. 2号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶
C. 若3号试管不显橙红色,该现象发生与过氧化物酶肽键断裂有关
D. 若3号试管不显橙红色,可证明甘蓝梗提取液中不存在过氧化物酶
9. ATP在生物体能量的存储、转运、释放和利用中起极其重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. ATP是由腺苷、核糖和三个磷酸基团连接而成的
B. 代谢旺盛的细胞中,ATP的水解速率远大于合成速率
C. ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量可与蛋白质结合
D. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
10. 生物体的细胞呼吸速率受到细胞内外多种因素的影响。在生产和生活中,常常需要调节动植物或者微生物的细胞呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A 畜牧业生产中,冬季要注意给动物防寒保暖,以提高饲料利用率
B. 在作物生长期进行中耕松土,可以增加土壤通气量,利于作物吸收矿质元素
C. 将粮食和果蔬储存在低温、低氧的环境中以减少有机物损耗
D. 利用酵母菌酿酒时,一直控制发酵条件为无氧以发酵积累酒精
11. 某同学用光学显微镜观察经甲紫染色的洋葱根尖临时装片,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约为12小时。下列说法正确的是( )
A. 该实验制作装片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B. 若视野中有100个细胞,统计发现丙细胞共有5个,则可推算出后期持续时间约为0.6小时
C. 在高倍显微镜下可以观察到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动
D. 作为一个完整的细胞周期,图中还缺少分裂间期的细胞
12. 溶酶体是参与甲醛代谢的重要细胞器之一。细胞代谢产生的甲醛称为内源性甲醛,其代谢异常会引起神经细胞的死亡,严重危害人类的健康。细胞在缺血、缺氧状态下会产生氧化应激,此过程会伴随着细胞内源性甲醛的升高。为对这一机理进行验证,研究者进行了以下实验:A组手术处理,主要是对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎;B组进行某种处理;C组不做任何处理。1天后检测大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
A组
B组
C组
甲醛浓度/(μmol/kg)
溶酶体
140
120
121
细胞质
48
49
49
注:对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎,会导致脑缺血供氧不足
A. 溶酶体能够催化蛋白质、核酸等大分子的降解
B. 为排除手术本身对实验结果的干扰,B组大鼠进行假手术
C. 实验结果表明,氧化应激会引起大鼠细胞内甲醛浓度降低
D. 实验证明增加的内源性甲醛主要储存在溶酶体
13. 植物吸收矿质元素的过程受多种环境条件的影响。某研究小组研究了土壤温度对农作物甲吸收K+的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由K所构成的无机盐在细胞中大多数以化合物的形式存在
B. 土壤中矿质元素浓度过高导致根系细胞通过渗透作用失水
C. 土壤温度不同,农作物甲对K+的吸收量也不同
D. 随土壤溶液中的K+浓度升高,根系细胞吸收K+的速率升高
14. 耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,科研人员进行实验,结果如图,发现长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。下列叙述正确的是( )
A. 肌纤维进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质
B. 坚持训练会使肌纤维中线粒体数量的相对值一直增加
C. 两种呼吸方式将有机物的能量都转化为热能和ATP中的化学能
D. 每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持可预防冠心病的发生
15. 凋亡诱导因子与小鼠呼吸道上皮细胞膜上的受体结合可产生凋亡信号激活细胞内凋亡相关基因的表达,进而引发小鼠呼吸道上皮细胞的凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 细胞正常代谢受损或中断可引起小鼠呼吸道上皮细胞凋亡
B. 细胞凋亡过程中细胞内有蛋白质的水解和新蛋白质的合成
C. 凋亡信号激活凋亡相关基因表达的过程受环境的影响
D. 诱导癌细胞凋亡基因的表达,成为癌症治疗的一种策略
二、非选择题(本大题共5小题,共55分。)
16. 肌红蛋白(Mb)是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成的,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,其氨基酸极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,非极性侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于肌红蛋白表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。回答下列问题:
(1)肌红蛋白的氨基酸的结构通式是____,肌红蛋白具有较好的水溶性与其分子表面的____有关。血红蛋白与肌红蛋白两种蛋白质分子中氨基酸的数目、种类和排列顺序不同,但它们的主要功能却具有相似性,试分析原因___。
(2)肌红蛋白含有____个肽键,核糖体沿着mRNA移动合成肌红蛋白时,核糖体与mRNA的结合部位会形成____个tRNA的结合位点。与陆生哺乳动物相比,潜水生活的哺乳动物如鲸鱼体内肌红蛋白的含量_____,原因是____。
(3)别构效应是指某些蛋白质在行使功能时,部分构象发生变化以适应生命活动的需要,如血红蛋白中的一个亚基与氧结合或分离后构象会发生改变。储存氧气的肌红蛋白在行使功能时不存在别构效应,有利于_____。
17. 信号肽假说认为,核糖体合成分泌蛋白时,先合成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP再通过与内质网上的SRP受体结合,将新生肽引导至内质网。肽链边合成边被转移到内质网腔中加工,肽链合成结束核糖体发生解聚(如图)。回答下列问题:
(1)分泌蛋白是指____,如____(写出2种即可)。囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的____。
(2)科学家构建了体外的反应体系,证明了该假说。实验分组见表。
实验组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
注:“+”和“-”分别代表反应体系中存或不存在该结构
组别2中的肽链____(填“含有”或“不含有”)信号序列。组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是______;组别2合成的肽链比正常肽链短的原因是____。实验结果说明内质网具有____的功能。
18. 叶片的保卫细胞吸水膨胀使气孔张开,失水则使气孔关闭。在黑暗条件下气孔关闭。某实验小组用蔗糖溶液和不同浓度的KNO3溶液处理紫鸭跖草的保卫细胞,并进行光照处理,测得气孔的直径如表所示。回答下列问题:
照光时间/h/气孔直径/μm/处理溶液
0.5
1
1.5
2
蒸馏水
2.7
2.8
2.9
2.8
0.3 mol·L-1蔗糖
-
-
-
-
0.1 mol·L-1KNO3
2.6
6.4
8.2
9
0.2 mol·L-1KNO3
2.5
6.1
7.8
8.3
04 mol·L-1KNO3
-
-
-
-
注:“-”表示未观察到气孔开放
(1)植物细胞中的原生质层相当于渗透作用装置中的____,其包括_____。水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出____。
(2)保卫细胞在0.3 mol·L-1蔗糖溶液和0.4 mol·L-1KNO3溶液中都发生____,据表格分析,可能原因是____。光照时间延长有利于保卫细胞吸水膨胀,促进气孔开放,判断依据是____。
(3)气孔开放的无机离子吸收学说认为,保卫细胞可逆浓度梯度将H+运出细胞,从而驱动无机离子进入细胞,使细胞液渗透压升高。细胞吸水,气孔张开,用电子探针微量分析仪测量证明,K+在开放或关闭的气孔中流动。下列叙述错误的是 (多选)。
A. 据无机离子吸收学说推断,保卫细胞吸水会导致气孔关闭
B. 抑制K+进入保卫细胞会降低植物对干旱环境的适应能力
C. 蔗糖等渗溶液中无水分子进出保卫细胞,气孔开放度不变
D. H+运出保卫细胞需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
19. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2的光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。回答下列问题:
(1)在红光照射条件下,参与光反应的主要色素是____,这些色素主要分布在____。实验过程中,绿色植物通过细胞呼吸氧化分解有机物释放能量,释放的能量的去向有____。
(2)X1____(填“小于”“大于”或“等于”)光补偿点。实验结束后,该植物的干重会____(填“减少”“增加”或“不变”),原因是___。
(3)农业生产中,可采用同时增水和施氮肥的方法显著提高小麦的光合作用速率。请设计实验验证以上结论,简要写出实验思路(其他实验条件适宜,光合作用速率测量方法不做要求)。____。
20. 在细胞分裂过程中,细胞周期蛋白D结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4和CDK6),这些细胞周期蛋白D-CDK4/6激酶给肿瘤抑制蛋白RBL1、RBL1和RBL2添加磷酸基团,从而推动了细胞分裂。回答下列问题:
(1)在细胞分裂过程中,染色体数∶核DNA分子数=1∶2,则该细胞可能处于有丝分裂的_____(填时期)。在有丝分裂后期细胞的两极各有一套染色体,这两套染色体的形态和数目____(填“完全相同”或“不完全相同”)。
(2)阻断癌细胞合成细胞周期蛋白D____(填“有利于”或“不利于”)肿瘤细胞的持续分裂,原因是____。
(3)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。几种抗肿瘤药物的作用机理如下:柔红霉素能嵌入DNA,抑制DNA的解旋;紫霉素能抑制核糖体移位过程中的构象变化。柔红霉素处理后,肿瘤细胞中____过程受到抑制,从而阻止细胞增殖;紫霉素处理后,可能会干扰____携带氨基酸进入核糖体的过程。
(4)基于调控细胞周期机制的认识,提出肿瘤治疗的思路:____。
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高一生物
(75分钟 100分)
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,只有一项是符合题目要求的。)
1. 肠粉是广东非常出名的一种传统小吃,其外表面一般是米浆蒸熟后形成的粉皮,粉皮内加上鸡蛋、肉末、蔬菜粒等裹成肠形,做熟后再淋上酱汁即可食用。下列叙述正确的是( )
A. 米浆中的淀粉与蔬菜中的纤维素由相同的单体组成
B. 高温加热会导致鸡蛋和肉末中的蛋白质肽键断裂
C. 蔬菜可为人体补充某些特定的核酸,增强基因的修复能力
D. 肠粉的原料全部为天然食材,不含有任何色素
【答案】A
【解析】
【详解】A、淀粉和纤维素都属于多糖,二者的单体均为葡萄糖,组成单位相同,A正确;
B、高温加热会破坏蛋白质的空间结构使蛋白质发生变性,但不会断裂肽键,肽键需要蛋白酶、肽酶等催化才会断裂,B错误;
C、蔬菜中的核酸进入人体消化道后,会被消化酶分解为磷酸、五碳糖、含氮碱基等小分子才能被吸收,无法以完整核酸的形式进入人体细胞,不能增强基因的修复能力,C错误;
D、天然食材中本身含有天然色素,比如蔬菜中的叶绿素、类胡萝卜素等,即肠粉原料中含有色素,D错误。
故选A。
2. 水和无机盐是组成细胞的必要成分,植物的生长发育离不开水和无机盐。适时、适量灌溉和施肥是农作物高产、稳产的保障。下列有关水和无机盐的叙述,正确的是( )
A. 水能维持生命系统的稳定性与氢键易断裂和重新形成有关
B. 冬季来临时,冬小麦体内自由水与结合水的比值会升高
C. 缺乏Mg导致叶绿素的合成受阻,直接影响CO2的固定速率
D. 为避免“烧苗”现象,农田施肥的同时往往需要适当浇水
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分子氢键的存在,水具有较高的比热容,意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对维持生命系统稳定性十分重要,A错误;
B、冬季来临时,冬小麦为提升抗寒能力,自由水含量减少、结合水含量上升,自由水与结合水的比值会降低,B错误;
C、Mg是叶绿素的组成元素,缺Mg会阻碍叶绿素合成,导致光反应速率下降,合成的ATP和NADPH减少,间接影响暗反应中C3的还原过程;CO2的固定不需要光反应产物ATP、NADPH参与,不会直接受缺Mg的影响,C错误;
D、施肥后土壤溶液渗透压会升高,若土壤渗透压高于根细胞细胞液渗透压,根细胞会渗透失水出现“烧苗”现象,适当浇水可稀释土壤溶液、降低其渗透压,避免根细胞失水,D正确。
故选D。
3. 线粒体和叶绿体起源的“内共生起源假说”认为线粒体是由原始真核细胞吞噬的好氧细菌演化而成的,而叶绿体则是由原始真核细胞吞噬的蓝细菌演化成的。下列叙述错误的是( )
A. 线粒体和叶绿体都是与能量代谢有关的具膜细胞器
B. 线粒体和叶绿体可以在其内部自主合成某些蛋白质
C. 叶绿体的出现使真核细胞从异养变为自养成为可能
D. 线粒体和叶绿体的内膜都来自原始真核细胞的细胞膜
【答案】D
【解析】
【详解】A、线粒体是有氧呼吸的主要场所,可实现有机物中化学能的转化,叶绿体是光合作用的场所,可实现光能到化学能的转化,二者都具有双层膜结构,均与能量代谢有关,A正确;
B、线粒体和叶绿体都含有少量DNA和核糖体,按照内共生假说,二者分别起源于有独立代谢能力的好氧细菌和蓝细菌,因此都可以在内部自主合成部分蛋白质,B正确;
C、叶绿体是光合作用的场所,具备叶绿体的真核细胞可通过光合作用自己制造有机物,实现自养,因此叶绿体的出现使真核细胞从异养变为自养成为可能,C正确;
D、根据内共生起源假说,线粒体和叶绿体的外膜来自原始真核细胞胞吞时形成的囊泡(即原始真核细胞的细胞膜),但内膜来自被吞噬的好氧细菌/蓝细菌自身的细胞膜,D错误。
故选D。
4. 图1表示人的红细胞膜中磷脂的分布情况,哺乳动物细胞膜的特征是具有不同类型的磷脂(SM、PC、PE和PS),磷脂均由亲水性的头部和疏水性的尾部组成。与PC相比,PE极性头部空间占位较小,二者在磷脂双分子层的不等比分布可影响脂双层的曲度。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图,该抗原是一种特定的糖蛋白,数字表示氨基酸序号。下列叙述正确的是( )
A. 人的红细胞膜中不同磷脂的分布在结构上表现出对称性
B. 连接到红细胞表面抗原分子上的寡糖链分布在红细胞膜内、外侧
C. 人红细胞表面的抗原是红细胞未成熟时由核糖体合成并加工完成的
D. 磷脂分子可以侧向自由移动与细胞膜的结构具有一定的流动性有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、据图1可知,人红细胞膜上的SM和PC多分布在膜的外侧,而PE和PS的分布则相反,具有明显的不对称性,A错误;
B、连接到抗原分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧,B错误;
C、人红细胞表面的抗原是红细胞未成熟时由核糖体合成,在内质网和高尔基体中加工完成的,C错误;
D、磷脂分子可以侧向自由移动以及大多数蛋白质可以运动使细胞膜具有一定的流动性,D正确。
故选D。
5. 细胞核的作用是维持基因的完整性,并通过调节基因表达来影响细胞活动。下列有关细胞核的叙述,错误的是( )
A. 细胞核是细胞代谢和遗传控制中心
B. 破坏核仁将会影响核酸和蛋白质的合成
C. 核膜具有选择透过性,通过囊泡与内质网膜联系
D. 核孔蛋白的氨基酸种类改变可能使核孔运输发生障碍
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞核是遗传信息库,储存有细胞的遗传物质,可调控细胞的代谢和遗传活动,是细胞代谢和遗传的控制中心,A正确;
B、核仁与rRNA(属于核酸)的合成以及核糖体的形成有关,核糖体是蛋白质的合成场所,因此破坏核仁会影响核酸和蛋白质的合成,B正确;
C、核膜具有选择透过性,核膜与内质网膜直接相连,囊泡主要参与内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间的物质运输,C错误;
D、蛋白质的结构决定功能,核孔蛋白的氨基酸种类改变会导致其空间结构改变,进而可能使核孔的运输功能出现障碍,D正确。
故选C。
6. 水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易胀破。红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。为研究水通道蛋白CHIP28的功能,科研人员将水通道蛋白CHIP28插入人工制作的脂质体并置于某一溶液中,记录脂质体涨破的时间。下列叙述正确的是( )
A. 水分子通过膜上水通道蛋白的速度等于自由扩散的速度
B. 水分子借助水通道蛋白运输时,需要与水通道蛋白结合
C. 脂质体内外溶液渗透压大小应符合“外高内低”的特点
D. 对照组需要制作不含CHIP28的等体积脂质体进行实验
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分子通过水通道蛋白的运输属于协助扩散,有通道蛋白的协助,运输速度远大于自由扩散的速度,A错误;
B、借助通道蛋白进行的协助扩散,被运输的物质不需要与通道蛋白结合,B错误;
C、要使脂质体吸水胀破,需要水分子不断进入脂质体,因此脂质体内溶液渗透压应高于外侧,即渗透压符合“内高外低”的特点,C错误;
D、本实验的自变量是脂质体是否含有水通道蛋白CHIP28,遵循单一变量原则,对照组需要制作不含CHIP28的等体积脂质体,其余条件与实验组保持一致,D正确。
故选D。
7. 红树能够在盐胁迫逆境中正常生长,其根细胞独特的转运机制发挥了十分重要的作用,下图是红树根细胞参与抵抗盐胁迫有关的结构示意图,耐盐性与细胞膜和液泡膜上的多种转运蛋白有关。研究发现,近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区红树根部成熟区细胞的高。下列叙述错误的是( )
A. H+运出细胞的过程中会发生载体蛋白C的磷酸化且消耗能量
B. 近海区红树较河口区红树需要高浓度的蔗糖溶液发生质壁分离
C. 在高盐胁迫下,Na+以不同方式排出细胞和进入液泡以提高耐盐性
D. 载体蛋白B促使Na+进入液泡,有利于提高根细胞的耐盐能力
【答案】C
【解析】
【详解】A、H+运出细胞需要消耗ATP,为主动运输,在主动运输过程中会发生载体蛋白C的磷酸化且消耗能量,A正确;
B、近海区红树根部成熟区细胞的细胞液浓度比近河口区红树根部成熟区细胞的高,故近海区红树较河口区红树需要更高浓度的蔗糖溶液才可发生质壁分离,B正确;
C、Na+由细胞内排出细胞需要转运蛋白A协助,且消耗的能量来自H+浓度差引起的电化学梯度,其运输方式为主动运输;Na+由细胞质基质进入液泡需要载体蛋白B的协助,能量来自H+浓度差引起的电化学梯度,其运输方式为主动运输,C错误;
D、据图分析可知,载体蛋白B促使Na+进入液泡,提高细胞液浓度,进而有利于提高根细胞的耐盐能力,D正确。
故选C。
8. 植物内的过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究甘蓝梗中是否存在过氧化物酶,设计实验如下表。下列叙述正确的是( )
试管编号
1%焦性没食子酸/mL
2%H2O2/mL
缓冲液/mL
甘蓝梗
煮沸冷却后的甘
提取液/mL
蓝梗提取液/mL
1
2
2
2
-
-
2
2
2
-
2
-
3
2
2
-
-
2
注:表中“-”表示没有添加
A. 甘蓝梗提取液中的过氧化物酶能为H2O2的分解提供活化能
B. 2号试管显橙红色,并不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶
C. 若3号试管不显橙红色,该现象发生与过氧化物酶的肽键断裂有关
D. 若3号试管不显橙红色,可证明甘蓝梗提取液中不存在过氧化物酶
【答案】B
【解析】
【详解】A、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,不能为反应提供活化能,A错误;
B、2号试管显橙红色,有可能是甘蓝梗提取液中存在其他氧化性物质或可分解H₂O₂的物质,需结合1号、3号试管的结果才能证明是过氧化物酶的作用,因此单独2号的现象不能证明甘蓝梗中存在过氧化物酶,B正确;
C、高温会破坏过氧化物酶的空间结构使其失活,但不会断裂肽键,肽键断裂需要肽酶或蛋白酶的催化,C错误;
D、3号试管加入的是煮沸冷却后的甘蓝梗提取液,高温已经使过氧化物酶失活,因此不显橙红色只能证明高温处理后酶失活,不能证明甘蓝梗提取液原本不存在过氧化物酶,D错误。
故选B。
9. ATP在生物体能量的存储、转运、释放和利用中起极其重要的作用。下列叙述正确的是( )
A. ATP是由腺苷、核糖和三个磷酸基团连接而成的
B. 代谢旺盛的细胞中,ATP的水解速率远大于合成速率
C. ATP脱离下来的末端磷酸基团挟能量可与蛋白质结合
D. 细胞中的吸能反应一般与ATP的合成反应相联系
【答案】C
【解析】
【详解】A、ATP是由腺苷和三个磷酸基团连接而成,腺苷本身由腺嘌呤和核糖组成,A错误;
B、细胞内ATP与ADP的相互转化始终处于动态平衡状态,代谢旺盛的细胞中二者转化速率加快,但ATP的水解速率和合成速率基本相等,B错误;
C、ATP水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟带能量,可与蛋白质等分子结合(即蛋白质磷酸化),改变蛋白质空间结构,C正确;
D、细胞的吸能反应需要消耗能量,一般与ATP的水解反应相联系,由ATP水解供能;放能反应释放的能量可用于ATP合成,因此放能反应一般与ATP合成相联系,D错误。
故选C。
10. 生物体的细胞呼吸速率受到细胞内外多种因素的影响。在生产和生活中,常常需要调节动植物或者微生物的细胞呼吸速率。下列叙述错误的是( )
A. 畜牧业生产中,冬季要注意给动物防寒保暖,以提高饲料利用率
B. 在作物生长期进行中耕松土,可以增加土壤通气量,利于作物吸收矿质元素
C. 将粮食和果蔬储存在低温、低氧的环境中以减少有机物损耗
D. 利用酵母菌酿酒时,一直控制发酵条件为无氧以发酵积累酒精
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物为恒温动物,冬季低温环境下动物会增强细胞呼吸消耗更多有机物用于产热维持体温,防寒保暖可减少动物呼吸消耗的有机物量,提高饲料利用率,A正确;
B、作物根细胞吸收矿质元素的方式为主动运输,需要消耗有氧呼吸提供的能量,中耕松土增加土壤通气量可促进根细胞有氧呼吸,进而利于矿质元素吸收,B正确;
C、低温可降低呼吸酶活性,低氧环境可同时抑制有氧呼吸和无氧呼吸,二者均能降低细胞呼吸速率,减少有机物损耗,适合粮食和果蔬储存,C正确;
D、酵母菌酿酒时需先通气让酵母菌进行有氧呼吸大量繁殖,增加酵母菌种群数量,之后再密封进行无氧发酵产酒精,若一直控制无氧条件,酵母菌初始数量少,酒精发酵效率低、产量差,D错误。
故选D。
11. 某同学用光学显微镜观察经甲紫染色的洋葱根尖临时装片,观察到不同分裂时期的细胞如图所示。已知洋葱根尖细胞一个细胞周期大约为12小时。下列说法正确的是( )
A. 该实验制作装片的流程为解离→染色→漂洗→制片
B. 若视野中有100个细胞,统计发现丙细胞共有5个,则可推算出后期持续时间约为0.6小时
C. 在高倍显微镜下可以观察到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动
D. 作为一个完整的细胞周期,图中还缺少分裂间期的细胞
【答案】BD
【解析】
【详解】A、该实验制作装片的流程为解离→漂洗→染色→制片,A错误;
B、若视野中有100个细胞,统计发现丙细胞,即有丝分裂后期的细胞共有5个,则5/100×12 h=0.6 h ,即可推算出后期持续时间约为0.6小时,B正确;
C、解离后的细胞都已死亡,不能观察到甲细胞中染色体向赤道板的位置缓慢移动,C错误;
D、作为一个完整的细胞周期,图中还缺少分裂间期的细胞,因为一个细胞周期包括分裂期和分裂间期,D正确。
故选BD。
12. 溶酶体是参与甲醛代谢的重要细胞器之一。细胞代谢产生的甲醛称为内源性甲醛,其代谢异常会引起神经细胞的死亡,严重危害人类的健康。细胞在缺血、缺氧状态下会产生氧化应激,此过程会伴随着细胞内源性甲醛的升高。为对这一机理进行验证,研究者进行了以下实验:A组手术处理,主要是对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎;B组进行某种处理;C组不做任何处理。1天后检测大鼠脑组织细胞内溶酶体与细胞质中的甲醛浓度,结果如下表。下列叙述错误的是( )
组别
A组
B组
C组
甲醛浓度/(μmol/kg)
溶酶体
140
120
121
细胞质
48
49
49
注:对大鼠双侧颈动脉进行不完全结扎,会导致脑缺血供氧不足
A. 溶酶体能够催化蛋白质、核酸等大分子降解
B. 为排除手术本身对实验结果的干扰,B组大鼠进行假手术
C. 实验结果表明,氧化应激会引起大鼠细胞内甲醛浓度降低
D. 实验证明增加的内源性甲醛主要储存在溶酶体
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体内含有多种酸性水解酶,能够催化蛋白质、核酸等生物大分子的降解,A正确;
B、实验需遵循单一变量原则,A组存在手术操作的无关变量,因此B组需进行假手术(仅做创口处理但不结扎颈动脉),排除手术本身对实验结果的干扰,B正确;
C、与B、C组相比,A组(氧化应激组)溶酶体甲醛浓度显著升高,细胞质甲醛浓度无明显差异,细胞总甲醛浓度升高,说明氧化应激会引起大鼠细胞内甲醛浓度升高,而非降低,C错误;
D、A组较对照组仅溶酶体甲醛浓度明显升高,细胞质甲醛浓度几乎不变,说明氧化应激下增加的内源性甲醛主要储存在溶酶体中,D正确。
故选C。
13. 植物吸收矿质元素的过程受多种环境条件的影响。某研究小组研究了土壤温度对农作物甲吸收K+的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 由K所构成的无机盐在细胞中大多数以化合物的形式存在
B. 土壤中矿质元素浓度过高导致根系细胞通过渗透作用失水
C. 土壤温度不同,农作物甲对K+的吸收量也不同
D. 随土壤溶液中的K+浓度升高,根系细胞吸收K+的速率升高
【答案】B
【解析】
【详解】A、无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,A错误;
B、土壤中矿质元素浓度过高导致根系细胞通过渗透作用失水,导致根部不能正常吸收水分和无机盐,B正确;
C、在最适温度两侧,存在农作物甲对K+的吸收量相同的不同温度,C错误;
D、当土壤溶液中的K+浓度升高时,根系细胞吸收K+的速率也会随之升高,当土壤溶液中的K+达到一定浓度后,由于受载体蛋白数量和能量的供应限制,根系细胞吸收矿质元素的速率不再升高,D错误。
故选B。
14. 耐力性运动是指机体进行一定时间(每次30 min以上)的低中等强度的运动,如步行、游泳、慢跑、骑行等,有氧呼吸是耐力性运动中能量供应的主要方式。为探究耐力性运动训练或停止训练时,肌纤维中线粒体数量出现的适应性变化,科研人员进行实验,结果如图,发现长期耐力性运动训练出现的适应性变化是预防冠心病、糖尿病和肥胖的关键因素。下列叙述正确的是( )
A. 肌纤维进行有氧呼吸产生CO2的场所是细胞质基质
B. 坚持训练会使肌纤维中线粒体数量的相对值一直增加
C. 两种呼吸方式将有机物的能量都转化为热能和ATP中的化学能
D. 每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持可预防冠心病的发生
【答案】D
【解析】
【详解】A、肌纤维进行有氧呼吸产生CO2的场所是线粒体基质,A错误;
B、据图可知,坚持训练会使肌纤维中线粒体数量的相对值增加后保持稳定,B错误;
C、在人的无氧呼吸过程中,有机物中的大部分能量存留在乳酸中,C错误;
D、体育锻炼时,每次进行至少30 min的有氧运动并且每天(周)坚持,有利于增加线粒体的数量,从而消耗葡萄糖,防止冠心病、糖尿病和肥胖,D正确。
故选D。
15. 凋亡诱导因子与小鼠呼吸道上皮细胞膜上的受体结合可产生凋亡信号激活细胞内凋亡相关基因的表达,进而引发小鼠呼吸道上皮细胞的凋亡。下列叙述错误的是( )
A. 细胞正常代谢受损或中断可引起小鼠呼吸道上皮细胞凋亡
B. 细胞凋亡过程中细胞内有蛋白质的水解和新蛋白质的合成
C. 凋亡信号激活凋亡相关基因表达的过程受环境的影响
D. 诱导癌细胞凋亡基因的表达,成为癌症治疗的一种策略
【答案】A
【解析】
【详解】A、细胞正常代谢受损或中断是不利因素引发的细胞异常死亡,属于细胞坏死,而非由基因调控的细胞凋亡,A错误;
B、细胞凋亡是凋亡相关基因选择性表达的过程,会合成凋亡相关的新蛋白质(如凋亡蛋白酶),同时凋亡过程中细胞结构有序解体,存在蛋白质的水解过程,B正确;
C、由题干可知,外界的凋亡诱导因子(环境信号)与受体结合后才会激活凋亡相关基因的表达,说明该过程受环境影响,C正确;
D、癌细胞具有逃避细胞凋亡的特点,诱导癌细胞的凋亡基因表达,促使癌细胞凋亡,是目前癌症治疗的重要策略之一,D正确。
故选A。
二、非选择题(本大题共5小题,共55分。)
16. 肌红蛋白(Mb)是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成的,血红素辅基和肽链间不发生脱水缩合,是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,其氨基酸极性侧链基团几乎全部分布在分子的表面,非极性侧链基团则被埋在分子内部。含有Fe2+的血红素辅基位于肌红蛋白表面内陷的疏水洞穴中,避免了Fe2+被氧化。回答下列问题:
(1)肌红蛋白的氨基酸的结构通式是____,肌红蛋白具有较好的水溶性与其分子表面的____有关。血红蛋白与肌红蛋白两种蛋白质分子中氨基酸的数目、种类和排列顺序不同,但它们的主要功能却具有相似性,试分析原因___。
(2)肌红蛋白含有____个肽键,核糖体沿着mRNA移动合成肌红蛋白时,核糖体与mRNA的结合部位会形成____个tRNA的结合位点。与陆生哺乳动物相比,潜水生活的哺乳动物如鲸鱼体内肌红蛋白的含量_____,原因是____。
(3)别构效应是指某些蛋白质在行使功能时,部分构象发生变化以适应生命活动的需要,如血红蛋白中的一个亚基与氧结合或分离后构象会发生改变。储存氧气的肌红蛋白在行使功能时不存在别构效应,有利于_____。
【答案】(1) ①. ②. 极性侧链基团 ③. 可能是两者的空间结构相似且都含血红素辅基
(2) ①. 152 ②. 2 ③. 高 ④. 肌红蛋白的含量高,才能储存更多的氧,供水下生存
(3)保持与氧气的结合
【解析】
【分析】蛋白质空间结构的形成:多个氨基酸脱水缩合成的化合物含有多个肽键,叫多肽,多肽通常呈链状结构,叫做肽链。由于氨基酸之间能够形成氢键,从而使得肽链能盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子都含有两条或多条肽链,它们通过一定的化学键如二硫键相互结合一起,形成更为复杂的空间结构。
【小问1详解】
组成肌红蛋白的基本单位是氨基酸,其结构通式可表示为 ,肌红蛋白具有较好的水溶性与其分子表面的极性侧链基团有关,因为水分子是极性分子。血红蛋白与肌红蛋白两种蛋白质分子中氨基酸的数目、种类和排列顺序不同,但它们的主要功能却具有相似性,可能与两者的空间结构相似且都含血红素辅基有关。
【小问2详解】
肌红蛋白(Mb)是由153个氨基酸分子构成的一条肽链盘绕一个血红素辅基形成的,因而肌红蛋白含有153-1=152个肽键,核糖体沿着mRNA移动合成肌红蛋白时,核糖体与mRNA的结合部位会形成2个tRNA的结合位点。题意显示,肌红蛋白是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质,与陆生哺乳动物相比,潜水生活的哺乳动物如鲸鱼(生活的环境氧气含量低)体内肌红蛋白的含量高,因而具有较高的储氧功能,因而可适应深水环境。
【小问3详解】
别构效应是指某些蛋白质在行使功能时,部分构象发生变化以适应生命活动的需要,如血红蛋白中的一个亚基与氧结合或分离后构象会发生改变。储存氧气的肌红蛋白在行使功能时不存在别构效应,有利于保持与氧气的结合,具有较好的储存氧气功能。
17. 信号肽假说认为,核糖体合成分泌蛋白时,先合成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP再通过与内质网上的SRP受体结合,将新生肽引导至内质网。肽链边合成边被转移到内质网腔中加工,肽链合成结束核糖体发生解聚(如图)。回答下列问题:
(1)分泌蛋白是指____,如____(写出2种即可)。囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的____。
(2)科学家构建了体外的反应体系,证明了该假说。实验分组见表。
实验组别
核糖体
信号识别颗粒(SRP)
内质网
实验结果
1
+
-
-
合成的肽链比正常肽链多一段
2
+
+
-
合成的肽链比正常肽链少一段
3
+
+
+
合成的肽链与正常肽链一致
注:“+”和“-”分别代表反应体系中存在或不存在该结构
组别2中的肽链____(填“含有”或“不含有”)信号序列。组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是______;组别2合成的肽链比正常肽链短的原因是____。实验结果说明内质网具有____的功能。
【答案】(1) ①. 细胞内合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质 ②. 消化酶、抗体和一部分激素 ③. 流动性
(2) ①. 含有 ②. 无SRP,肽链可继续合成,但无法进入内质网切除信号肽 ③. SRP不能与内质网上的SRP受体结合,导致肽链无法继续合成 ④. 合成和加工蛋白质
【解析】
【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→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】
分泌蛋白有消化酶、抗体、蛋白质类激素等,分泌蛋白是指细胞内合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质,囊泡与细胞膜融合,将分泌蛋白分泌到细胞外需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性,即分泌蛋白的分泌依赖细胞膜的流动性实现。
【小问2详解】
题意显示,信号肽假说认为,核糖体合成分泌蛋白时,先合成信号肽,信号肽与信号识别颗粒(SRP)结合,SRP再通过与内质网上的SRP受体结合,将新生肽引导至内质网。肽链边合成边被转移到内质网腔中加工,肽链合成结束核糖体发生解聚,据此推测,组别2中的肽链“含有”信号序列,因为其上带有SRP。组别1核糖体上合成的肽链比正常肽链长的原因是无SRP,肽链可继续合成,但无法进入内质网切除信号肽;组别2合成的肽链比正常肽链短的原因是SRP不能与内质网上的SRP受体结合,导致核糖体不能转移到内质网上,因而肽链无法继续合成。该实验结果可说明内质网在合成和加工蛋白质的过程中有重要作用。
18. 叶片的保卫细胞吸水膨胀使气孔张开,失水则使气孔关闭。在黑暗条件下气孔关闭。某实验小组用蔗糖溶液和不同浓度的KNO3溶液处理紫鸭跖草的保卫细胞,并进行光照处理,测得气孔的直径如表所示。回答下列问题:
照光时间/h/气孔直径/μm/处理溶液
0.5
1
1.5
2
蒸馏水
2.7
2.8
2.9
2.8
0.3 mol·L-1蔗糖
-
-
-
-
0.1 mol·L-1KNO3
2.6
6.4
8.2
9
0.2 mol·L-1KNO3
2.5
6.1
78
8.3
0.4 mol·L-1KNO3
-
-
-
-
注:“-”表示未观察到气孔开放
(1)植物细胞中的原生质层相当于渗透作用装置中的____,其包括_____。水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出____。
(2)保卫细胞在0.3 mol·L-1蔗糖溶液和0.4 mol·L-1KNO3溶液中都发生____,据表格分析,可能原因是____。光照时间延长有利于保卫细胞吸水膨胀,促进气孔开放,判断依据是____。
(3)气孔开放的无机离子吸收学说认为,保卫细胞可逆浓度梯度将H+运出细胞,从而驱动无机离子进入细胞,使细胞液渗透压升高。细胞吸水,气孔张开,用电子探针微量分析仪测量证明,K+在开放或关闭的气孔中流动。下列叙述错误的是 (多选)。
A. 据无机离子吸收学说推断,保卫细胞吸水会导致气孔关闭
B. 抑制K+进入保卫细胞会降低植物对干旱环境的适应能力
C. 在蔗糖等渗溶液中无水分子进出保卫细胞,气孔开放度不变
D. H+运出保卫细胞需要消耗细胞内化学反应所释放的能量
【答案】(1) ①. 半透膜 ②. 细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质 ③. 液泡
(2) ①. 质壁分离 ②. 外界溶液浓度大于细胞液浓度而导致细胞失水发生质壁分离,气孔关闭 ③. 光照时间延长,气孔直径增加 (3)ABC
【解析】
【分析】1、渗透作用是指水分子等溶剂分子通过半透膜扩散的现象。当细胞的渗透压增加,吸水能力会增强,当细胞液的渗透压大于外界溶液时,细胞会吸水膨胀,当细胞的渗透压小于外界溶液时,细胞会失水皱缩。
2、质壁分离是指植物细胞的细胞液渗透压小于外界溶液时,细胞失水皱缩,发生的原生质层与细胞壁分离的现象。
【小问1详解】
植物细胞中的原生质层相当于渗透作用装置中的半透膜,其包括细胞膜、液泡膜以及二者之间的细胞质,由于细胞膜和液泡膜具有选择透过性,因而原生质层可以看作是半透膜。水进出植物细胞,主要是指水经过原生质层进出,即水分子经过半透膜的扩散。
【小问2详解】
保卫细胞在0.3 mol·L-1蔗糖溶液和0.4 mol·L-1KNO3溶液中都发生质壁分离,据表格分析,这是因为外界溶液浓度大于细胞液浓度而导致细胞失水发生质壁分离,导致气孔关闭。光照时间延长有利于保卫细胞吸水膨胀,促进气孔开放,因为表格数据显示光照时间延长,气孔直径增加,即细胞体积增大,因而吸水。
【小问3详解】
A、据无机离子吸收学说推断,保卫细胞吸水会导致气孔张开,A错误;
B、气孔开放的无机离子吸收学说认为,保卫细胞可逆浓度梯度将H+运出细胞,从而驱动无机离子进入细胞,使细胞液渗透压升高。细胞吸水,气孔张开,据此可知,抑制K+进入保卫细胞会阻止气孔张开,进而提高植物对干旱环境的适应能力,B错误;
C、蔗糖等渗溶液中水分子进出保卫细胞达到平衡,气孔开放度基本不变,C错误;
D、H+运出保卫细胞是逆浓度梯度进行的,因而需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,D正确。
故选ABC。
19. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明的容器中,在T1时刻前后,分别给予X1和X2的光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度。回答下列问题:
(1)在红光照射条件下,参与光反应的主要色素是____,这些色素主要分布在____。实验过程中,绿色植物通过细胞呼吸氧化分解有机物释放能量,释放的能量的去向有____。
(2)X1____(填“小于”“大于”或“等于”)光补偿点。实验结束后,该植物的干重会____(填“减少”“增加”或“不变”),原因是___。
(3)农业生产中,可采用同时增水和施氮肥的方法显著提高小麦的光合作用速率。请设计实验验证以上结论,简要写出实验思路(其他实验条件适宜,光合作用速率测量方法不做要求)。____。
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 类囊体膜 ③. 一部分储存在ATP中,其余的能量以热能形式散失
(2) ①. 小于 ②. 增加 ③. 实验结束后,容器内的CO2浓度比初始时小,说明该过程光合作用制造的有机物大于细胞呼吸消耗的有机物,导致该植物干重增加
(3)取若干长势良好且生理状态相同的小麦随机均分为甲、乙、丙、丁四组,甲组为对照组,不做处理;乙组增水,丙组施氮肥,丁组增水+施氮肥;适宜条件下种植,测量并记录各组小麦的光合作用速率
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,①光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;②光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和NADPH的作用下还原生成糖类等有机物。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能把二氧化碳和水转变成储存着能量的有机物,并释放出氧气的过程。
【小问1详解】
光合色素中叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,其主要分布在叶绿体的类囊体薄膜上。绿色植物细胞呼吸释放的能量一部分储存在ATP中用于植物的各项生命活动,另一部分以热能的形式散失。
【小问2详解】
T1之前给予X1光照强度时,容器内CO2浓度升高,说明光合速率小于呼吸速率,所以X1小于光补偿点。实验结束时容器内CO2浓度比初始浓度低,意味着植物总光合作用制造的有机物量大于细胞呼吸消耗的有机物量,有机物积累,该植物干重会增加。
【小问3详解】
验证实验需要遵循对照原则和单一变量原则,本实验的自变量是水分和氮肥的处理,实验思路为:选取若干长势良好且生理状态相同的小麦植株,随机分成4组,编号为甲、乙、丙、丁;甲组正常灌溉,不施氮肥;乙组增加灌溉量(高于正常灌溉量),不施氮肥;丙组正常灌溉,施加适量氮肥;丁组增加灌溉量,同时施加适量氮肥;将各组小麦置于相同且适宜的环境中培养,定期测量并记录各组的光合作用速率;比较各组的光合作用速率,分析增水、施氮肥及两者共同作用对小麦光合作用速率的影响。
20. 在细胞分裂过程中,细胞周期蛋白D结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶4和6(CDK4和CDK6),这些细胞周期蛋白D-CDK4/6激酶给肿瘤抑制蛋白RBL1、RBL1和RBL2添加磷酸基团,从而推动了细胞分裂。回答下列问题:
(1)在细胞分裂过程中,染色体数∶核DNA分子数=1∶2,则该细胞可能处于有丝分裂的_____(填时期)。在有丝分裂后期细胞的两极各有一套染色体,这两套染色体的形态和数目____(填“完全相同”或“不完全相同”)。
(2)阻断癌细胞合成细胞周期蛋白D____(填“有利于”或“不利于”)肿瘤细胞的持续分裂,原因是____。
(3)许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。几种抗肿瘤药物作用机理如下:柔红霉素能嵌入DNA,抑制DNA的解旋;紫霉素能抑制核糖体移位过程中的构象变化。柔红霉素处理后,肿瘤细胞中____过程受到抑制,从而阻止细胞增殖;紫霉素处理后,可能会干扰____携带氨基酸进入核糖体的过程。
(4)基于调控细胞周期机制的认识,提出肿瘤治疗的思路:____。
【答案】(1) ①. 前期或中期 ②. 完全相同
(2) ①. 不利于 ②. 阻断癌细胞合成细胞周期蛋白D,则CDK4/6激酶不能给肿瘤抑制蛋白添加磷酸基团,从而延长了肿瘤细胞的细胞周期
(3) ①. DNA复制和转录 ②. tRNA
(4)使用CDK4/6激酶抑制剂可延长肿瘤细胞的细胞周期
【解析】
【分析】连续分裂的细胞具有细胞周期,细胞周期可以分为两个大的阶段,分别为分裂间期和分裂期,其中分裂间期会进行分裂的准备工作,包括DNA的复制和蛋白质的合成,分裂期可以分为前期、中期、后期和末期。
【小问1详解】
在细胞分裂过程中,染色体数∶核DNA分子数=1∶2,即细胞中每条染色体含有两个染色单体,则该细胞可能处于有丝分裂的前期或中期。在有丝分裂后期细胞的两极各有一套染色体,这两套染色体的形态和数目完全相同,因为分开后移向两极的染色体是经过复制产生的。
【小问2详解】
题意显示,细胞周期蛋白D结合并激活细胞周期蛋白依赖性激酶4和6,这些细胞周期蛋白D-CDK4/6激酶给肿瘤抑制蛋白RBL1、RBL2添加磷酸基团,从而推动了细胞分裂。据此可推测阻断癌细胞合成细胞周期蛋白D“不利于”肿瘤细胞的持续分裂。其原因可表述为:阻断癌细胞合成细胞周期蛋白D,则CDK4/6激酶不能给肿瘤抑制蛋白添加磷酸基团,从而延长了肿瘤细胞的细胞周期。
【小问3详解】
许多抗肿瘤药物通过干扰DNA合成及功能抑制肿瘤细胞增殖。几种抗肿瘤药物的作用机理如下:柔红霉素能嵌入DNA,抑制DNA的解旋;紫霉素能抑制核糖体移位过程中的构象变化。柔红霉素处理后,肿瘤细胞中DNA复制和转录过程受到抑制,从而阻止细胞增殖;紫霉素处理后,可能会干扰tRNA携带氨基酸进入核糖体的过程,进而影响了翻译过程。
【小问4详解】
基于调控细胞周期机制的认识,可使用CDK4/6激酶抑制剂延长肿瘤细胞的细胞周期,进而起到抑制肿瘤发生的目的。
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