精品解析:江西赣州市龙南市阳明中学2025-2026学年高一下学期开学生物试题
2026-03-09
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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) | 江西省 |
| 地区(市) | 赣州市 |
| 地区(区县) | 龙南市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.29 MB |
| 发布时间 | 2026-03-09 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 匿名 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56737634.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
生物
一、单项选择题:本题共24题,每小题1.5分,共36分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得1.5分,答错得0分。
1. 碧绿的大草原上,一群山羊正在悠闲地啃食着鲜嫩的牧草。下列有关山羊和牧草的叙述,错误的是( )
A. 山羊和牧草所包含的生命系统的结构层次不完全相同
B. 二者都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成
C. 山羊啃食牧草的过程需要多种细胞密切合作,共同参与
D. 山羊可分泌大量纤维素水解酶以消化牧草中的纤维素消化利用
2. 近年来入冬后多地出现了呼吸道合胞病毒感染引发肺炎的病例,肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 可用含各种营养物质的无细胞培养基培养呼吸道合胞病毒来研究其致病机理
B. 呼吸道合胞病毒的核酸、外壳都是由病毒的遗传物质控制合成的
C. 肺炎支原体与呼吸道合胞病毒都是结构简单的生物,都不含有细胞壁和细胞器
D. 肺炎支原体和肺炎链球菌的DNA分子主要存在于染色体上
3. 下列有关显微镜使用的叙述,正确的是( )
A. 换用高倍镜后,物体成的像往往变暗且模糊,此时应先调细准焦螺旋后调节光圈或反光镜
B. 若目镜为10×,物镜为40×,则所观察细胞的面积被放大了400倍
C. 在显微镜下观察近白色或半透明材料时,一般要用较小的光圈以减少视野亮度,增加明暗的反差
D. 光学显微镜所成的是倒立的像,观察“p”在视野中成的像应该是“b”
4. 某多肽含20个氨基酸,其中天冬氨酸有4个,分别位于5、7、15、20位(如图所示),其他氨基酸侧链中均不含O元素;肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列叙述错误的是( )
A. 该多肽游离的羧基数至少为5个
B. 氨基酸缩合形成该多肽时脱掉了19个H2O
C. 肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸18个
D. 肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
5. 下表为玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数/%),其他元素占细胞干重的质量分数总计小于 3%。下列有关说法不正确的是( )
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.57
6. 24
1.46
0.92
0. 23
0.2
0.18
0. 17
人体
14. 62
55.99
7.46
9.33
109
4. 67
111
0. 16
0.78
A. 玉米细胞中O元素含量高于人体细胞,这与植物细胞富含糖类有关
B. 碳元素的含量说明细胞中含量最多的化合物是有机物
C. 表中显示的元素在生物体内含量较多,均为大量元素
D. 组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,说明生物界与无机自然界具有统一性
6. 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂检测大豆、花生、玉米三种植物的干种子中三大类有机化合物,结果如下表,其中“+”的数量代表反应后颜色深浅程度。下列有关说法错误的是( )
种类
试剂
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
+
丙
+
++
++++
A. 表格中的甲是玉米、乙是花生、丙是大豆
B. 在观察颜色反应时有可能用到光学显微镜
C. 若要检测材料中蔗糖含量需使用斐林试剂
D. 若蛋白质高温变性仍会与双缩脲试剂产生紫色反应
7. 下列关于细胞中无机物的叙述,错误的是( )
A. 氢键的存在使得水具有较高的比热容,水的这种特性对于维持生命系统的稳定性十分重要
B. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去了流动性和溶解性,成为生物体的构成成分
C. 玉米在生长过程中缺乏镁,植株就会特别矮小,根系发育差,叶片小且呈暗绿、偏紫色
D. 人体内钠离子缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等
8. 动物脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,结构如图。适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化。下列说法错误的是( )
A. 与植物细胞相比,动物细胞饱和脂肪酸含量相对较高
B. 单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化,有利于细胞供能
C. 观察脂肪滴时,用体积分数为50%的酒精可洗去浮色
D. 与糖类相比,等质量的脂肪氧化分解释放的能量较少
9. 科学家将天然胰岛素(由51个氨基酸组成)中的一条链上第28位脯氨酸和第29位赖氨酸互换位置(如图),获得了速效胰岛素,应用于糖尿病的治疗。下列相关叙述正确的是( )
A. 氨基酸互换后由于胰岛素仍具有降糖作用,所以胰岛素的结构没有改变
B. 胰岛素分子中只含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,位于肽链的两端
C. 将胰岛素彻底水解成氨基酸后,其总质量要增加49个水分子的质量
D. 将胰岛素彻底水解成氨基酸不仅需要破坏肽键还需要破坏二硫键
10. 在研究溶菌酶的过程中,科研人员得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。下列有关叙述正确的是( )
酶
半胱氨酸(Cys)的位置和数目
二硫键数
Tm/℃
野生型T4溶菌酶
Cys51、Cys97
无
41.9
突变酶C
Cys21、Cys143
1
52.9
突变酶F
Cys3、Cys9、Cys21、Cys142、Cys164
3
65.5
(注:Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链上的位置)
A. 突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关
B. 突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关
C. 溶菌酶热稳定性的改变可能与空间结构的改变有关
D. 所有突变酶F经65.5℃处理后,均丧失生理功能
11. miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲是miRNA的基本组成单位之一
B. HIV病毒的核糖体中含有乙核苷酸
C. miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D. 构成miRNA碱基除图中的外,还有A、U、C
12. 甲状腺素视黄质运载蛋白(TTR)是存在于血液中的一种球状蛋白质,由4条多肽链组成,每条多肽链均含127个氨基酸,其功能是运输甲状腺激素和维生素A。下列叙述错误的是( )
A. TTR以碳链为基本骨架
B. 合成的过程中,共形成504个肽键
C. 形成TTR时相对分子质量至少减少9072
D. 参与组成TTR的氨基酸一共有21种,均由体细胞合成
13. 研究人员在脂质体外包上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A. 与人体细胞的正常细胞膜相比,该“隐形脂质体”缺少了糖类、蛋白质和胆固醇等成分
B. 将该脂质体中的磷脂提取出来,在空气-水界面上铺展成单分子层,单分子层的面积约是该脂质体表面积的2倍
C. 脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
D. 图中脂质体所运载的药物B为脂溶性药物
14. 细胞膜可控制物质进出细胞。某些病毒的蛋白颗粒与细胞膜上的蛋白结合以后,有助于该病毒进入细胞。某同学绘制的细胞膜结构如图所示,下列说法正确的是( )
A. ①所在的一侧为细胞膜的内侧
B. 细胞膜具有流动性的结构基础是②③④⑤均可以自由移动
C. 某些病毒可以进入细胞,说明细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的
D. ③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍
15. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关
B. 细胞膜上糖蛋白和糖脂中的糖类分子参与构成糖被
C. 细胞间的信息交流并非都需要糖蛋白、糖脂、glycoRNA参与
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
16. 正常情况下,某些错误折叠的蛋白会被含有T9受体的囊泡运输到溶酶体中进行水解。异常的M蛋白会与T9受体结合且难以分离,使错误折叠蛋白堆积在内质网和高尔基体之间,导致细胞结构和功能异常。下列相关叙述正确的是( )
A. M蛋白异常使乳酸菌错误折叠蛋白堆积在内质网和高尔基体之间
B. 成熟蛋白质的分泌需要消耗细胞代谢过程中产生的能量
C. 在人体细胞的正常生命活动中,高尔基体会出现核酸分子
D. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了错误折叠蛋白的水解
17. 细胞骨架中微管的化学成分是微管蛋白,为研究胞质环流与细胞骨架的关系,科研人员用不同浓度的APM(植物微管解聚剂)处理黑藻叶片细胞后,测定胞质环流的速度,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 实验中观察胞质环流情况时可以以叶肉细胞中叶绿体的运动作为参考标志
B. 若选用新鲜菠菜叶作实验材料,则应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮来制片
C. APM可以使微管蛋白发生解聚,破坏细胞骨架,从而降低细胞质流动速率
D. 实验中胞质环流速率与APM浓度、处理时间分别呈正相关、负相关的关系
18. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化,进而抑制其活性,使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,使线粒体过度分裂,体积减小呈碎片化(如下图),进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是( )
A. 碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解
B. 与未分裂细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低
C. Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
D. 可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
19. 下图为细胞核的电镜照片,①~④为细胞核的部分结构,下列有关叙述正确的是( )
A. 该电镜照片为研究细胞核结构提供了直观证据,可作为细胞核的物理模型
B. ②在特定区域融合,并装配上蛋白质复合体形成①,实现了核质间的选择性双向运输
C. ③间接影响蛋白质的合成,所以细胞生物蛋白质合成越旺盛,细胞核中该结构体积越大
D. 观察到细丝状物质④为一种核酸—蛋白质复合物,容易被酸性染料染成深色
20. 心肌细胞的电活动依赖细胞膜上K+通道蛋白E,该蛋白异常会导致心律失常。蛋白E由4条肽链构成,最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。成熟蛋白E插入到细胞膜上发挥作用。研究人员检测正常细胞和E基因突变细胞中这两种肽链的含量,突变细胞中未检测到E-155,两种细胞中都检测到E-135,且突变细胞的E-135含量明显增多。不考虑有关蛋白E的其他合成途径,下列叙述正确的是( )
A. 合成和加工肽链的结构中均含有磷脂和蛋白质
B. K+与K+通道蛋白结合后顺浓度梯度运出心肌细胞
C. 心律失常的患者细胞膜上的K+通道蛋白含量增多
D. 突变细胞的蛋白E前体可能大量滞留积累在内质网中
21. 在U形渗透装置甲侧加入一定量蔗糖溶液,乙侧加入等量且物质的量浓度相同的果糖溶液,使初始状态两侧液面持平,中间以膀胱膜隔开(该膜允许水分子和单糖分子通过,不允许蔗糖分子通过)。静置10分钟后,采用特定方法将蔗糖完全水解。下列说法错误的是( )
A. 第10分钟时,甲乙两侧液面与初始状态相同
B. 10分钟后,甲侧液面先升高后降低
C. 装置内溶液最终达到渗透平衡时,甲乙两侧液面持平
D. 采用纱布代替膀胱膜,甲乙两侧液面将持续稳定
22. 将普通水稻和耐盐碱水稻的成熟叶片置于不同浓度的等量蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其重量变化(细胞未失水死亡),结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度和水稻品种
B. 由图可知a植物是普通水稻,b植物是耐盐碱水稻
C. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙
D. 乙浓度条件下,当叶片重量不再变化时,a植物叶片的细胞液浓度大于b植物叶片的细胞液浓度
23. 某研究小组对三种小分子物质(甲、乙、丙)跨膜运输的方式进行探究,实验结果如下表所示,其中“+”表示有该条件,“-”表示无该条件,“√”表示运输发生,“×”表示运输不发生。下列分析错误的是( )
物质
ATP供应
转运蛋白
运输是否发生
甲
-
-
√
乙
+
+
√
乙
-
+
√
丙
+
+
√
丙
-
+
×
A. 物质甲的运输方式为自由扩散,若供应ATP则该运输不能发生
B. 物质乙的运输方式可能是协助扩散,其动力来自膜两侧的浓度梯度
C. 物质丙的运输方式为主动运输,该过程中转运蛋白会发生磷酸化
D. 若转运蛋白被破坏,则物质乙和物质丙的运输都可能会受阻
24. 胃壁泌酸细胞分泌胃酸(分泌过多会导致胃灼热)辅助消化。胃壁非泌酸细胞既能顺浓度吸收Cl-,也能逆浓度将HCO3-排入黏液层,过程如图所示。有关叙述正确的是( )
A. K+通过K+通道排出泌酸细胞时,需要与K+通道结合,不需要消耗能量
B. 胃蛋白酶原排出细胞的过程需要载体蛋白的协助,且需要消耗能量
C. HCO3-通过被动运输从非泌酸细胞排出,与H+发生中和,可以保护胃黏膜
D. 产生胃灼热的患者可采取服用抑制H+-K+ATP酶的药物来减轻症状
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
25. 将适量等大小的相同萝卜条均分为三组,分别置于等体积的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间,直至c时将三组萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化,并计算相对体积,实验结果如图,下列相关叙述错误的是( )
A. a时,Ⅰ溶液的溶质开始进入细胞内
B. Ⅱ溶液可表示高浓度的醋酸溶液
C. Ⅲ溶液可表示0.3g/mL的蔗糖溶液
D. b点细胞中细胞液浓度与初始浓度状态不同
26. 某实验小组借助放射性同位素标记法研究吞噬细胞吞噬病菌(致病细菌)后,病菌DNA和蛋白质被消化后的去向。下图为吞噬细胞吞噬病菌过程的示意图,框中内容所呈现的为病菌DNA和蛋白质的部分结构,①~⑤为可供放射性同位素标记的部位,据此下列有关叙述错误的是( )
A. 标记病菌DNA,可用32P标记部位①,标记病菌蛋白质,用35S标记部位⑤
B. 吞噬细胞胞吞病菌前,膜上受体识别细菌体现了细胞膜具有选择透过性功能
C. 标记蛋白质组别中,放射性转移路径可能为:细菌→囊泡→溶酶体→核糖体
D. 吞噬细胞溶酶体数量较多,溶酶体内的水解酶有助于消化外来的病毒和病菌
27. 研究植物叶肉细胞结构和功能时,利用差速离心依次分离不同的细胞结构,其结果如图所示。其中P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 该技术是利用不断提升的离心速度将细胞匀浆中的不同结构分离
B. 沉淀P1~P3中都存在双层膜的细胞结构
C. P2是植物光合作用的场所,P3是植物有氧呼吸的主要场所
D. 上清液S1~S4中均存在DNA、RNA和蛋白质
28. 研究发现,番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在无病原体入侵时也维持较高水平,却能避免对自身产生过度伤害。其原因在于NRC蛋白倾向于形成二聚体或四聚体,并且这些多聚体处于非活性构象。关于NRC蛋白的说法正确的是( )
A. NRC蛋白的N原子主要存在于R基中
B. 高温条件易引发植物病害,可能与NRC蛋白构象改变有关
C. 低温冷冻之后的NRC蛋白不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 让NRC蛋白二聚体和四聚体解聚可能降低番茄对病虫害的抵抗力
29. 某研究小组通过人工处理将100个细胞分离成“有核部分”与“无核部分”,在相同条件下培养,并统计其存活情况,结果如表所示。下列分析错误的是( )
培养天数
0
1
2
3
4
10
30
处理后细胞无核部分存活个数
100
81
62
20
0
0
0
处理后细胞有核部分的存活个数
100
79
78
77
74
67
65
A. 本实验结果表明,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B. 无核部分因细胞质中尚有残存的物质和能量,故能短期存活
C. 第一天无核部分存活个数大于有核部分,说明细胞核的有无并不重要
D. 部分有核部分在30天内死亡,可能是因实验操作而死亡
三、非选择题(本题共4小题,共44分)
30. 结合下列材料回答下列问题:
Ⅰ、取某植物细胞分别浸入清水、一定浓度的蔗糖溶液和一定浓度的KNO3溶液中,图1是某同学在探究“植物细胞的吸水和失水”实验某一时间拍的图片,图2是原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分)的体积随时间的变化。
Ⅱ、水通道蛋白位于细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输速率,不同细胞的细胞膜存在的水通道蛋白数量有差别。图3是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线,O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。
(1)该植物细胞作为一个渗透系统是由于它的________相当于一层半透膜。图1细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.不确定
(2)图2的A、B、C三条曲线中,A曲线反映的该植物细胞浸入______中,B曲线反映的是浸入________中。若B曲线的溶液的浓度稍微降低,则曲线中b点往_____移。
(3)在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要成分是________。根据图示可知,猪的红细胞在浓度为________mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。
(4)分析图3,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应NaCl溶液中,一段时间后,乙细胞的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是________。
31. 结合下列材料回答下列问题:
Ⅰ、人类囊性纤维化(CF)的发生与Cl-的跨膜运输有关。图1和图2分别表示正常人与CF患者肺部细胞部分物质的运输情况。请据图回答下列问题:
(1)图1中③的功能是________。影响图1中水分子跨膜运输速率的主要因素是________。
(2)图1中Cl-运出细胞的方式对于维持正常肺部细胞生命活动的意义在于________。
A. 维持细胞外液较高的渗透压,有助于稀释黏液
B. 通过顺浓度梯度运出Cl-,维持肺部细胞外侧的Cl-浓度
C. 确保肺部细胞能按照生命活动的需求转运特定物质
D. 作为主要供能方式,保障细胞能量代谢的需要
(3)结合图1、2分析,CF患者肺部黏液黏稠的分子机制是________,水分子向膜外扩散的速度慢,从而使CF患者肺部细胞表面的黏液不能及时被稀释而积累在细胞表面,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染,肺功能严重受损。
Ⅱ、协同运输是一类特殊的主动运输,其物质跨膜运输所需要的能量直接来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。如图甲为不同物质进出肾小管上皮细胞的模式图,图乙为不同葡萄糖浓度下GLUT2、SGLT1转运葡萄糖的速率曲线。请回答下列问题:
(4)图甲中葡萄糖进入细胞的能量来源为________,图乙中葡萄糖浓度为11mmol·L-1时,限制GLUT2转运葡萄糖的主要因素是________。
(5)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(SGLT1)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:
第一步: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),三组的其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于________。
第三步:一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度。
实验结果:如果甲,乙,丙三组培养液中葡萄糖浓度大小为___(用“>”连接),则验证了上面的最新研究结果。
32. 伞藻是一种单细胞生物,其结构分为帽、秆和足三部分。科研人员用伞形伞藻和菊花形伞藻做如下实验。
实验一:将伞帽去除后,伞藻可再生出新帽(图1)。
实验二:伞藻长出帽前,若早期将细胞核取出,藻体不再形成帽;若晚期将细胞核取出,则长出细小的帽或长得很不完全甚至不长帽,去核时间越晚,形成的帽越完全(图2)。
实验三:取秆培养,会再生出帽和足或双帽,再次去帽后培养,将不再长出新帽(图3)。
实验四:取伞形伞藻的秆嫁接到菊花形伞藻的足上,会再生出新帽,再次去帽后,会第2次再生出新帽(图4)。
(1)实验一不能说明伞藻帽的再生受细胞核还是细胞质控制的,理由是__________。
(2)研究人员对实验二、三的解释为细胞核在一定时期产生某种物质,该物质是帽体形成所必需的。据此可知,图4方框中伞帽的形状依次是________,原因是________。
(3)有人提出,图4所示嫁接实验菊花形足部的细胞质可对实验结果有影响,请设计移植实验排除细胞质的影响,简要写出实验思路:________。
33. 植物的正常生命活动离不开无机盐,农业生产上常通过施肥为作物补充所需元素。回答下列问题:
(1)氮、磷、钾是植物的必需元素,从含量的角度看,它们属于________元素。
(2)植物主要通过根系来吸收肥料。施肥时往往需要适当浇水,以促进植物细胞对肥料的吸收,原因是________。
(3)科学家为研究叶面喷施某种微肥对大豆产量的影响,进行了相关实验,结果如下:[CK组(空白对照组):叶面喷施超纯水;W组:叶面喷施微肥;C1+W组:叶面喷施促吸收剂C1+微肥;C2+W组:叶面喷施促吸收剂C2+微肥]
处理
叶绿素含量/(mg·g⁻1FW)
穗粒数/(粒·株⁻1)
千粒重/g
实际产量/(kg·hm⁻2)
CK组
2.22
30.6
49.2
10891.5
W组
2.53
31.2
49.6
11127.0
C1+W组
2.69
34.5
50.0
11514.0
C2+W组
3.58
35.3
51.3
117795
①据表可知,叶面喷施该微肥可促进大豆苗生长,判断依据是与CK组相比,W组的________;喷施微肥可通过增加________来增强光合作用,从而提高大豆产量,此外微肥还可通过促进大豆根系发育来促进根对无机盐和水的吸收;据表分析,若要显著提高大豆的产量。可采取的措施是________。
②根瘤菌专一性地侵染豆科植物,它可以将空气中的氮转变为可被植物吸收利用的无机氮,但其只有在侵入豆科植物的根部形成根瘤后,才会进行固氮作用。橡胶园栽种的橡胶叶片角质层厚,实际生产中叶面喷施微肥提高橡胶树氮含量的效果不显著。请结合上述信息,设计一个方案来提高橡胶树的氮含量,写出相关思路:________。
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生物
一、单项选择题:本题共24题,每小题1.5分,共36分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得1.5分,答错得0分。
1. 碧绿的大草原上,一群山羊正在悠闲地啃食着鲜嫩的牧草。下列有关山羊和牧草的叙述,错误的是( )
A. 山羊和牧草所包含的生命系统的结构层次不完全相同
B 二者都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成
C. 山羊啃食牧草的过程需要多种细胞密切合作,共同参与
D. 山羊可分泌大量纤维素水解酶以消化牧草中的纤维素消化利用
【答案】D
【解析】
【详解】A、生命系统结构层次中,植物无“系统”层次,牧草的结构层次为细胞→组织→器官→个体,山羊作为动物的结构层次为细胞→组织→器官→系统→个体,二者结构层次不完全相同,A正确;
B、细胞学说指出,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,山羊和牧草分别属于动物和植物,符合该特点,B正确;
C、山羊是多细胞生物,复杂生命活动需要多种分化的细胞密切合作完成,啃食牧草的过程需要运动细胞、神经细胞、消化腺细胞等共同参与,C正确;
D、山羊属于哺乳动物,自身无法分泌纤维素水解酶,消化牧草中的纤维素依赖的是消化道内共生微生物分泌的纤维素酶,D错误。
故选D。
2. 近年来入冬后多地出现了呼吸道合胞病毒感染引发肺炎的病例,肺炎支原体、肺炎链球菌感染也能引发肺炎。下列有关说法正确的是( )
A. 可用含各种营养物质的无细胞培养基培养呼吸道合胞病毒来研究其致病机理
B. 呼吸道合胞病毒的核酸、外壳都是由病毒的遗传物质控制合成的
C. 肺炎支原体与呼吸道合胞病毒都是结构简单的生物,都不含有细胞壁和细胞器
D. 肺炎支原体和肺炎链球菌的DNA分子主要存在于染色体上
【答案】B
【解析】
【详解】A、病毒不能独立生存,必须依赖宿主细胞进行增殖,因此不能用普通培养基培养呼吸道合胞病毒,A错误;
B、病毒的遗传物质是核酸; 病毒侵入宿主细胞后,会利用宿主细胞的原料、核糖体等,以自身遗传物质为模板,转录、翻译合成病毒的蛋白质外壳,同时复制自身核酸; 因此,病毒的核酸(复制产物)和外壳(翻译产物),本质上都是由病毒自身的遗传物质控制合成的,B正确;
C、呼吸道合胞病毒无细胞结构,不存在细胞壁和细胞器; 肺炎支原体(原核生物)虽无细胞壁,但含有细胞器(仅核糖体一种),C错误;
D、肺炎支原体和肺炎链球菌是原核生物,无染色体,其DNA主要存在于拟核,D错误。
故选B。
3. 下列有关显微镜使用的叙述,正确的是( )
A. 换用高倍镜后,物体成的像往往变暗且模糊,此时应先调细准焦螺旋后调节光圈或反光镜
B. 若目镜为10×,物镜为40×,则所观察细胞的面积被放大了400倍
C. 在显微镜下观察近白色或半透明材料时,一般要用较小的光圈以减少视野亮度,增加明暗的反差
D. 光学显微镜所成的是倒立的像,观察“p”在视野中成的像应该是“b”
【答案】C
【解析】
【详解】A、换用高倍镜后视野变暗模糊时,应先调节光圈或反光镜增加进光量,再调细准焦螺旋使物像清晰,A错误;
B、显微镜放大倍数指长度或宽度的放大倍数(物镜倍数×目镜倍数),面积放大倍数为长度倍数的平方。10×40=400倍指线性放大,面积实际放大400²=160000倍,B错误;
C、观察近白色或半透明材料时,减小光圈可降低视野亮度,增强标本与背景的明暗的反差,利于观察透明结构,C正确;
D、光学显微镜成倒立虚像,即上下左右同时颠倒,字母“p”旋转180°后应为“d”,而非“b”,D错误。
故选C。
4. 某多肽含20个氨基酸,其中天冬氨酸有4个,分别位于5、7、15、20位(如图所示),其他氨基酸侧链中均不含O元素;肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。下列叙述错误的是( )
A. 该多肽游离的羧基数至少为5个
B. 氨基酸缩合形成该多肽时脱掉了19个H2O
C. 肽酶X完全作用后产生的多肽共含有氨基酸18个
D. 肽酶Y完全作用后产生的多肽中氧原子数目比20肽多了4个
【答案】D
【解析】
【详解】A、分析题图可知,天冬氨酸的R基上有一个羧基,该20肽含游离的氨基或羧基数目=肽链条数+R基中含有的氨基或羧基数,则氨基数目至少1个,而羧基数目至少4+1=5个,A正确;
B、某多肽应是一条肽链,根据脱去水分子数=肽键数目=氨基酸数目-肽链条数,故20肽含有肽键数目应是20-1=19个,氨基酸缩合形成该多肽时脱掉了19个H2O,B正确;
C、肽酶X专门作用于天冬氨酸羧基的肽键,完全作用后第6、7位氨基酸成二肽,脱离该多肽链,二肽不是多肽,故剩下的多肽链中共有18个氨基酸,C正确;
D、肽酶Y专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,肽酶Y完全作用该多肽链后,共断开4个肽键(分别位于第4和5、6和7、14和15、19和20位氨基酸之间),其中的第5-6位氨基酸形成二肽和第20位天冬氨酸会脱离该多肽链,每断开一个肽键消耗1分子水而增加1个氧原子,故增加4个氧原子,又因为第5-6位共5个O原子,和第20位天冬氨酸的脱离(每个天冬氨酸中含有4个氧原子),共减少9个氧原子,所以肽酶Y完全作用后产生的多肽中,氧原子数目比20肽少9-4=5个,D错误。
故选D。
5. 下表为玉米细胞和人体细胞的部分元素及含量(干重,质量分数/%),其他元素占细胞干重的质量分数总计小于 3%。下列有关说法不正确的是( )
元素
O
C
H
N
K
Ca
P
Mg
S
玉米
44.43
43.57
6. 24
1.46
0.92
0 23
0.2
0.18
0. 17
人体
14. 62
55.99
7.46
933
1.09
4. 67
111
0. 16
0.78
A. 玉米细胞中O元素含量高于人体细胞,这与植物细胞富含糖类有关
B. 碳元素的含量说明细胞中含量最多的化合物是有机物
C. 表中显示的元素在生物体内含量较多,均为大量元素
D. 组成细胞的化学元素在无机自然界中都能找到,说明生物界与无机自然界具有统一性
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞富含糖类(如淀粉、纤维素),糖类的元素组成是 C、H、O,且O元素占比高;人体细胞糖类含量少、蛋白质 / 脂质占比高,因此玉米细胞中O元素含量高于人体细胞,A正确;
B、细胞中含量最多的化合物是水(鲜重状态下,水的质量分数约占细胞的 60%-90%),水属于无机物;表格中显示的是 “干重” 下的元素含量(干重已去除水分),因此不能通过干重中 C 元素的占比,推断 “细胞中含量最多的化合物是有机物”,B错误;
C、表中O、C、H、N、K、Ca、P、Mg、S均属于大量元素(大量元素是指生物体内含量占生物体总重量万分之一以上的元素),C正确;
D、组成细胞的化学元素均可在无机自然界中找到,体现了生物界与无机自然界的统一性(生物界的元素来源于无机自然界),D正确。
故选B。
6. 用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂检测大豆、花生、玉米三种植物的干种子中三大类有机化合物,结果如下表,其中“+”的数量代表反应后颜色深浅程度。下列有关说法错误的是( )
种类
试剂
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
+
丙
+
++
++++
A. 表格中的甲是玉米、乙是花生、丙是大豆
B. 在观察颜色反应时有可能用到光学显微镜
C. 若要检测材料中蔗糖含量需使用斐林试剂
D. 若蛋白质高温变性仍会与双缩脲试剂产生紫色反应
【答案】C
【解析】
【详解】A、甲中碘液反应最明显,说明淀粉含量高,对应玉米;乙中苏丹Ⅲ染液反应最深,脂肪含量高,对应花生;丙双缩脲试剂反应最强,蛋白质含量高,对应大豆,A正确;
B、苏丹Ⅲ染液检测脂肪需在显微镜下观察细胞内的橘黄色脂肪颗粒,因此观察颜色反应可能用到光学显微镜,B正确;
C、斐林试剂用于检测还原糖,但蔗糖是非还原糖,无法直接与斐林试剂反应,C错误;
D、双缩脲试剂与蛋白质的肽键结合,蛋白质高温变性只是破坏了蛋白质的空间结构没有破坏肽键所以仍会与双缩脲试剂形成紫色络合物,D正确。
故选C。
7. 下列关于细胞中无机物的叙述,错误的是( )
A. 氢键的存在使得水具有较高的比热容,水的这种特性对于维持生命系统的稳定性十分重要
B. 细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去了流动性和溶解性,成为生物体的构成成分
C. 玉米在生长过程中缺乏镁,植株就会特别矮小,根系发育差,叶片小且呈暗绿、偏紫色
D. 人体内钠离子缺乏会引起神经肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等
【答案】C
【解析】
【详解】A、水分子间的氢键使水具有较高的比热容,可缓冲温度变化,维持生命系统稳定,A正确;
B、结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的一部分,B正确;
C、镁是叶绿素的组成元素,缺镁会导致叶片发黄,而非暗绿、偏紫色(此症状与缺磷相关),C错误;
D、钠离子参与神经冲动的形成,缺乏时神经肌肉细胞兴奋性降低,导致肌肉无力,D正确。
故选C。
8. 动物脂肪细胞按照形态一般分为单泡脂肪细胞和多泡脂肪细胞,结构如图。适当的运动、寒冷刺激等可促进机体内的单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化。下列说法错误的是( )
A. 与植物细胞相比,动物细胞饱和脂肪酸含量相对较高
B. 单泡脂肪细胞向多泡脂肪细胞转化,有利于细胞供能
C. 观察脂肪滴时,用体积分数为50%的酒精可洗去浮色
D. 与糖类相比,等质量的脂肪氧化分解释放的能量较少
【答案】D
【解析】
【详解】A、动物脂肪通常富含饱和脂肪酸,而植物脂肪更多为不饱和脂肪酸,A正确;
B、多泡脂肪细胞含有更多线粒体和较小脂肪滴,更容易分解脂肪产生能量,适应能量需求,B正确;
C、在脂肪染色实验(如苏丹III染色)中,常用50%酒精洗去多余染料,避免干扰观察,C正确;
D、脂肪是主要储能物质,含H多,因此脂肪释放的能量更多,D错误。
故选D。
9. 科学家将天然胰岛素(由51个氨基酸组成)中的一条链上第28位脯氨酸和第29位赖氨酸互换位置(如图),获得了速效胰岛素,应用于糖尿病的治疗。下列相关叙述正确的是( )
A. 氨基酸互换后由于胰岛素仍具有降糖作用,所以胰岛素的结构没有改变
B. 胰岛素分子中只含有2个游离的氨基和2个游离的羧基,位于肽链的两端
C. 将胰岛素彻底水解成氨基酸后,其总质量要增加49个水分子的质量
D. 将胰岛素彻底水解成氨基酸不仅需要破坏肽键还需要破坏二硫键
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质的结构决定功能,虽然互换后胰岛素仍有降糖作用,但氨基酸序列(一级结构)已经改变,进而会影响蛋白质的空间结构,所以胰岛素的结构是改变了的,A错误;
B、胰岛素由 2 条肽链组成,但肽链中R 基也可能含有氨基或羧基,因此其游离的氨基和羧基数量不一定只有 2 个(至少 2 个),B错误;
C、肽键形成过程脱水,二硫键形成过程脱氢,所以将胰岛素彻底水解成氨基酸后,其总质量除了要增加49个水分子的质量外,还需要增加6个H的质量,C错误;
D、从图中可以看出,胰岛素分子中还含有二硫键,所以要将胰岛素彻底水解成氨基酸不仅需要破坏肽键还需要破坏二硫键,D正确。
故选D。
10. 在研究溶菌酶的过程中,科研人员得到了多种突变酶,并测得50%的酶发生变性时的温度(Tm),部分结果见下表。下列有关叙述正确的是( )
酶
半胱氨酸(Cys)的位置和数目
二硫键数
Tm/℃
野生型T4溶菌酶
Cys51、Cys97
无
41.9
突变酶C
Cys21、Cys143
1
52.9
突变酶F
Cys3、Cys9、Cys21、Cys142、Cys164
3
65.5
(注:Cys右上角的数字表示半胱氨酸在肽链上的位置)
A. 突变酶中二硫键的形成与半胱氨酸的位置无关
B. 突变酶C的热稳定性提高与半胱氨酸的数目有关
C. 溶菌酶热稳定性的改变可能与空间结构的改变有关
D. 所有突变酶F经65.5℃处理后,均丧失生理功能
【答案】C
【解析】
【详解】A、根据表格中的信息,突变酶C与野生型T4溶菌酶相比,半胱氨酸的位置发生改变,导致突变酶C中含1个二硫键,所以半胱氨酸的位置与二硫键的形成有关,A错误;
B、突变酶C与野生型T4溶菌酶相比,半胱氨酸的数目没有改变,所以热稳定性提高与半胱氨酸的数目无关,B错误;
C、溶菌酶化学本质是蛋白质,空间结构可能影响溶菌酶热稳定性,C正确;
D、表中数据为50%的酶发生变性时的温度,不是所有突变酶F变性时的温度,D错误。
故选C。
11. miRNA是一类具有调控功能的RNA。下图是其可能含有的核苷酸的结构示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 甲是miRNA的基本组成单位之一
B. HIV病毒的核糖体中含有乙核苷酸
C. miRNA是以碳链为基本骨架的有机物
D. 构成miRNA的碱基除图中的外,还有A、U、C
【答案】C
【解析】
【详解】A、miRNA是RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸。甲中的五碳糖是脱氧核糖,所以甲是脱氧核糖核苷酸,不是miRNA的基本组成单位,A错误;
B、HIV病毒无细胞结构,也没有核糖体,B错误;
C、miRNA是RNA,属于生物大分子,生物大分子均是以碳链为基本骨架的有机物,C正确;
D、miRNA是RNA,含有的碱基有A、U、G、C,图中已经有腺嘌呤(A),所以除图中的外,还有U、C、G,D错误。
故选C。
12. 甲状腺素视黄质运载蛋白(TTR)是存在于血液中的一种球状蛋白质,由4条多肽链组成,每条多肽链均含127个氨基酸,其功能是运输甲状腺激素和维生素A。下列叙述错误的是( )
A. TTR以碳链为基本骨架
B. 合成的过程中,共形成504个肽键
C. 形成TTR时相对分子质量至少减少9072
D. 参与组成TTR的氨基酸一共有21种,均由体细胞合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质的基本骨架是由氨基酸通过脱水缩合形成的碳链构成,TTR作为蛋白质,以碳链为基本骨架,A正确;
B、每条多肽链含127个氨基酸,肽键数=氨基酸数−1=126个,4条链共形成126×4=504个肽键,B正确;
C、脱水缩合导致相对分子质量减少量=失去的水分子数×18=504×18=9072,C正确;
D、组成蛋白质的氨基酸共有21种,但必需氨基酸需从食物中摄取,不能由体细胞自身合成,D错误。
故选D。
13. 研究人员在脂质体外包上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物的“隐形脂质体”。这种脂质体已在癌症治疗中得到应用。下列分析错误的是( )
A. 与人体细胞的正常细胞膜相比,该“隐形脂质体”缺少了糖类、蛋白质和胆固醇等成分
B. 将该脂质体中的磷脂提取出来,在空气-水界面上铺展成单分子层,单分子层的面积约是该脂质体表面积的2倍
C. 脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架
D. 图中脂质体所运载的药物B为脂溶性药物
【答案】A
【解析】
【详解】A、“隐形脂质体”是指脂质体外包上聚乙二醇保护层,并镶嵌上抗体,制造出一种能定向运送药物,“隐形脂质体”中的抗体属于蛋白质,A错误;
B、将该脂质体由磷脂双分子层构成,磷脂提取出来,在空气-水界面上铺展成单分子层,单分子层的面积约是该脂质体表面积的2倍,B正确;
C、据题图可知,脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层作为基本支架,C正确;
D、磷脂分子的头部具有亲水性,尾部具有疏水性,药物B接近磷脂分子的尾部,为脂溶性药物,D正确。
故选A。
14. 细胞膜可控制物质进出细胞。某些病毒的蛋白颗粒与细胞膜上的蛋白结合以后,有助于该病毒进入细胞。某同学绘制的细胞膜结构如图所示,下列说法正确的是( )
A. ①所在的一侧为细胞膜的内侧
B. 细胞膜具有流动性的结构基础是②③④⑤均可以自由移动
C. 某些病毒可以进入细胞,说明细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的
D. ③的单分子层面积等于该细胞所有膜面积的两倍
【答案】C
【解析】
【详解】A、①为糖被,分布在细胞外侧,①所在的一侧为细胞膜的外侧,A错误;
B、细胞膜具有流动性的结构基础是构成细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,但并不是②③④⑤均可以自由移动,其中②的蛋白质运动相对受限,B错误;
C、细胞膜能控制物质进出细胞,但某些病毒可以进入细胞,这说明细胞膜控制物质进出细胞的能力是有限的,C正确;
D、真核细胞所有的膜结构包括细胞膜、细胞核膜和细胞器膜,磷脂双分子层构成膜的基本支架,因此③磷脂的单分子层面积可以确定等于该细胞膜面积的两倍,但不等于该细胞所有膜面积的两倍(哺乳动物成熟的红细胞除外),D 错误。
故选C。
15. 细胞膜上的glycoRNA(糖基化RNA)是一种新发现的生物分子,它由一小段RNA为支架,上面连着聚糖(多糖类分子)。研究发现,glycoRNA主要富集在活细胞的细胞膜外部,推测可能具有与细胞膜上的糖蛋白和糖脂类似的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关
B. 细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子参与构成糖被
C. 细胞间的信息交流并非都需要糖蛋白、糖脂、glycoRNA参与
D. 细胞膜功能的复杂程度主要与glycoRNA的种类和数量有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此细胞膜的屏障作用与磷脂双分子层有关,A正确;
B、细胞膜上的糖蛋白和糖脂中的糖类分子共同形成糖被,参与细胞识别和信息传递,B正确;
C、细胞间的信息交流可通过多种途径实现,如激素信号(化学信号)、胞间连丝或直接接触,并非所有过程都依赖糖蛋白、糖脂或glycoRNA,C正确;
D、细胞膜功能的复杂程度主要与膜上蛋白质的种类和数量有关,glycoRNA功能可能类似糖蛋白和糖脂,主要参与识别等辅助功能,但并非决定细胞膜功能复杂程度的主要因素,D错误。
故选D。
16. 正常情况下,某些错误折叠的蛋白会被含有T9受体的囊泡运输到溶酶体中进行水解。异常的M蛋白会与T9受体结合且难以分离,使错误折叠蛋白堆积在内质网和高尔基体之间,导致细胞结构和功能异常。下列相关叙述正确的是( )
A. M蛋白异常使乳酸菌错误折叠蛋白堆积在内质网和高尔基体之间
B. 成熟蛋白质的分泌需要消耗细胞代谢过程中产生的能量
C. 在人体细胞的正常生命活动中,高尔基体会出现核酸分子
D. 溶酶体内合成的多种水解酶参与了错误折叠蛋白的水解
【答案】B
【解析】
【详解】A、乳酸菌为原核生物,无内质网和高尔基体等复杂细胞器,故错误折叠蛋白不会在此堆积,A错误;
B、成熟蛋白质通过囊泡运输分泌至细胞外需消耗ATP(如囊泡运输、胞吐),依赖细胞代谢供能,B正确;
C、核酸(DNA/RNA)主要存在于细胞核、线粒体、核糖体等结构中,高尔基体参与蛋白质加工与运输,无核酸存在,C错误;
D、溶酶体内的水解酶在核糖体合成,经内质网和高尔基体加工后转运至溶酶体,而非在溶酶体内合成,D错误。
故选B。
17. 细胞骨架中微管的化学成分是微管蛋白,为研究胞质环流与细胞骨架的关系,科研人员用不同浓度的APM(植物微管解聚剂)处理黑藻叶片细胞后,测定胞质环流的速度,结果如图。下列说法错误的是( )
A. 实验中观察胞质环流情况时可以以叶肉细胞中叶绿体的运动作为参考标志
B. 若选用新鲜菠菜叶作实验材料,则应撕取菠菜叶稍带叶肉的下表皮来制片
C. APM可以使微管蛋白发生解聚,破坏细胞骨架,从而降低细胞质流动速率
D. 实验中胞质环流速率与APM浓度、处理时间分别呈正相关、负相关的关系
【答案】D
【解析】
【详解】A、黑藻叶肉细胞的细胞质环流过程中,叶绿体悬浮在细胞质里会随细胞质流动,因此可以用叶绿体的运动作为观察细胞质环流的参考标志,A正确;
B、新鲜菠菜叶的下表皮几乎没有叶肉细胞(只有保卫细胞构成的气孔),如果要观察叶肉细胞的细胞质环流,应该撕取稍带叶肉的下表皮,B正确;
C、题目中说明APM是植物微管解聚剂,而细胞骨架的微管成分是微管蛋白,APM会让微管蛋白解聚→破坏细胞骨架→细胞质流动依赖细胞骨架的驱动,因此会降低细胞质流动速率,C正确;
D、从图中能看出:APM浓度越高,细胞质环流速率越低(呈负相关);处理时间越长,环流速率也越低(呈负相关),D错误。
故选D。
18. 线粒体的分裂主要发生在进行分裂的细胞中,需要其自身合成的动力相关蛋白Drpl的参与。蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl发生磷酸化,进而抑制其活性,使线粒体处于功能更强的长杆状。而RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,使线粒体过度分裂,体积减小呈碎片化(如下图),进而抑制其氧化功能。研究发现肥胖个体的脂肪细胞中更易出现体积减小的碎片化线粒体。下列叙述错误的是( )
A. 碎片化的线粒体可以在溶酶体中各种水解酶的作用下分解
B. 与未分裂细胞相比,进行分裂的细胞中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性较低
C. Drpl蛋白的合成起始于游离的核糖体,然后附着到内质网上后完成后续合成
D. 可开发RalA酶的抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者的代谢问题
【答案】C
【解析】
【详解】A、溶酶体可以分解衰老、损伤的细胞器,故碎片化的线粒体可以通过溶酶体中各种水解酶的作用下分解,A正确;
B、蛋白磷酸化酶PP2Aa可使Drpl磷酸化,抑制其活性,RalA酶可与PP2Aa相互作用,解除Drpl的磷酸化,增强其活性,从而导致线粒体过度分裂和破碎,抑制其氧化功能。与未分裂的细胞相比,进行分裂的细胞代谢更加旺盛,线粒体更加活跃,其中蛋白磷酸化酶PP2Aa活性降低,B正确;
C、分泌蛋白、膜蛋白和溶酶体中的蛋白需要经过内质网和高尔基体的加工,Drpl是由核基因编码的胞内蛋白,不需要经过内质网和高尔基体的加工,C错误;
D、抑制RalA酶活性可保护线粒体不被破坏,可开发RalA酶抑制剂作为保护线粒体的药物,解决肥胖症患者代谢问题,D正确。
故选C。
19. 下图为细胞核的电镜照片,①~④为细胞核的部分结构,下列有关叙述正确的是( )
A. 该电镜照片为研究细胞核结构提供了直观证据,可作为细胞核的物理模型
B. ②在特定区域融合,并装配上蛋白质复合体形成①,实现了核质间的选择性双向运输
C. ③间接影响蛋白质的合成,所以细胞生物蛋白质合成越旺盛,细胞核中该结构体积越大
D. 观察到细丝状物质④为一种核酸—蛋白质复合物,容易被酸性染料染成深色
【答案】B
【解析】
【详解】A、电镜照片是实证证据而非物理模型,A错误;
B、②是核膜,由双层膜构成,在某些区域融合装配蛋白质复合体形成①核孔,实现核质间的选择性双向运输,B正确;
C、③是核仁,是某些RNA合成和核糖体亚基组装的场所,间接影响蛋白质合成:蛋白质合成旺盛的细胞(如分泌细胞)中核仁体积较大,但并非所有细胞生物都如此,原核细胞无核仁,C错误;
D、④是染色质,是主要由DNA和蛋白质组成的复合物,易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色,D错误。
故选B。
20. 心肌细胞的电活动依赖细胞膜上K+通道蛋白E,该蛋白异常会导致心律失常。蛋白E由4条肽链构成,最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。成熟蛋白E插入到细胞膜上发挥作用。研究人员检测正常细胞和E基因突变细胞中这两种肽链的含量,突变细胞中未检测到E-155,两种细胞中都检测到E-135,且突变细胞的E-135含量明显增多。不考虑有关蛋白E的其他合成途径,下列叙述正确的是( )
A. 合成和加工肽链的结构中均含有磷脂和蛋白质
B. K+与K+通道蛋白结合后顺浓度梯度运出心肌细胞
C. 心律失常的患者细胞膜上的K+通道蛋白含量增多
D. 突变细胞的蛋白E前体可能大量滞留积累在内质网中
【答案】D
【解析】
【详解】A、合成肽链的场所为核糖体(无膜结构,不含磷脂),加工场所内质网和高尔基体(具膜细胞器,含磷脂和蛋白质),A错误;
B、K⁺通道蛋白通过空间构象形成通道,K⁺顺浓度梯度协助扩散运出细胞,无需与通道蛋白结合,B错误;
C、最初合成的肽链在内质网经初加工成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135)。蛋白E前体在高尔基体经再加工成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155)。突变细胞中未检测到成熟通道蛋白E-155,故患者细胞膜上K⁺通道蛋白应减少(导致心律失常),而非增多,C错误;
D、突变细胞中E-135(前体)含量增多且无E-155(成熟体),说明蛋白前体在高尔基体加工受阻,可能因基因突变导致前体无法转运或加工,滞留于内质网,D正确。
故选D。
21. 在U形渗透装置甲侧加入一定量蔗糖溶液,乙侧加入等量且物质的量浓度相同的果糖溶液,使初始状态两侧液面持平,中间以膀胱膜隔开(该膜允许水分子和单糖分子通过,不允许蔗糖分子通过)。静置10分钟后,采用特定方法将蔗糖完全水解。下列说法错误的是( )
A. 第10分钟时,甲乙两侧液面与初始状态相同
B. 10分钟后,甲侧液面先升高后降低
C. 装置内溶液最终达到渗透平衡时,甲乙两侧液面持平
D. 采用纱布代替膀胱膜,甲乙两侧液面将持续稳定
【答案】A
【解析】
【详解】A、开始时,甲、乙两侧物质的量浓度相同,随着时间推移,甲侧蔗糖部分水解,渗透压升高,第10分钟时,甲侧液面高于乙侧,A错误;
BC、10分钟后,采用特定方法将蔗糖完全水解,甲侧渗透压升高,甲侧液面先升高,随后蔗糖水解后的葡萄糖和果糖通过膀胱膜,使乙侧渗透压随之升高,导致甲侧液面降低,装置内溶液最终达到渗透平衡时,甲乙两侧液面持平,BC正确;
D、由于纱布是全透性的,采用纱布代替膀胱膜,甲乙两侧液面将持续稳定,D正确。
故选A。
22. 将普通水稻和耐盐碱水稻的成熟叶片置于不同浓度的等量蔗糖溶液中,培养相同时间后检测其重量变化(细胞未失水死亡),结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A. 本实验的自变量是蔗糖溶液的浓度和水稻品种
B. 由图可知a植物是普通水稻,b植物是耐盐碱水稻
C. 五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙
D. 乙浓度条件下,当叶片重量不再变化时,a植物叶片的细胞液浓度大于b植物叶片的细胞液浓度
【答案】D
【解析】
【详解】A、本实验是将普通水稻和耐盐碱水稻的成熟叶片置于不同浓度的蔗糖溶液中,说明自变量是蔗糖溶液的浓度和水稻品种,A正确;
B、耐盐碱水稻的细胞液浓度高于普通水稻的细胞液浓度,甲溶液中,b植物既不吸水也不失水,a植物失水,说明b植物的细胞液浓度大于a植物的细胞液浓度,即a植物是普通水稻,b植物是耐盐碱水稻,B正确;
C、以b植物作为研究对象,丙浓度下细胞吸水最多,则丙的浓度最小,其次是戊,甲溶液中b植物既不吸水也不失水,与细胞液浓度相等,乙浓度下失水最多,则乙的浓度最大,因此五种蔗糖溶液浓度的大小关系为丙<戊<甲<丁<乙,C正确;
D、在乙溶液中,a植物的失水量大于b植物,但由于b植物的起始细胞液浓度大于a植物,因此,失水量b植物大于a植物的情况下,b植物细胞液浓度与植物细胞a液浓度无法对比,D错误。
故选D。
23. 某研究小组对三种小分子物质(甲、乙、丙)跨膜运输的方式进行探究,实验结果如下表所示,其中“+”表示有该条件,“-”表示无该条件,“√”表示运输发生,“×”表示运输不发生。下列分析错误的是( )
物质
ATP供应
转运蛋白
运输是否发生
甲
-
-
√
乙
+
+
√
乙
-
+
√
丙
+
+
√
丙
-
+
×
A. 物质甲的运输方式为自由扩散,若供应ATP则该运输不能发生
B. 物质乙的运输方式可能是协助扩散,其动力来自膜两侧的浓度梯度
C. 物质丙的运输方式为主动运输,该过程中转运蛋白会发生磷酸化
D. 若转运蛋白被破坏,则物质乙和物质丙的运输都可能会受阻
【答案】A
【解析】
【详解】A、物质甲的运输不需要转运蛋白协助,说明其运输方式是自由扩散,有无ATP供应均可进行运输,A错误;
B、物质乙在无ATP但存在转运蛋白时运输发生,说明其运输依赖转运蛋白但不耗能,符合协助扩散特点,动力来自浓度梯度,B正确;
C、物质丙在无ATP时运输不发生,需转运蛋白且耗能,符合主动运输特点;主动运输中转运蛋白磷酸化是常见机制,C正确;
D、物质乙(协助扩散)和丙(主动运输)均需转运蛋白,若转运蛋白被破坏,两者运输均受阻,D正确。
故选A。
24. 胃壁泌酸细胞分泌胃酸(分泌过多会导致胃灼热)辅助消化。胃壁非泌酸细胞既能顺浓度吸收Cl-,也能逆浓度将HCO3-排入黏液层,过程如图所示。有关叙述正确的是( )
A. K+通过K+通道排出泌酸细胞时,需要与K+通道结合,不需要消耗能量
B. 胃蛋白酶原排出细胞的过程需要载体蛋白的协助,且需要消耗能量
C. HCO3-通过被动运输从非泌酸细胞排出,与H+发生中和,可以保护胃黏膜
D. 产生胃灼热的患者可采取服用抑制H+-K+ATP酶的药物来减轻症状
【答案】D
【解析】
【详解】A、通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。另外,通道蛋白介导细胞的协助扩散,不消耗细胞内化学反应所释放的能量,A错误;
B、胃蛋白酶原是大分子,其从细胞内排出的过程属于胞吐,胞吐不需要载体蛋白的协助,但消耗细胞呼吸所释放的能量,B错误;
C、非泌酸细胞能逆浓度梯度分泌HCO3-属于主动运输,C错误;
D、泌酸细胞通过H+-K+ATP酶将H+泵入胃腔,形成胃酸,胃酸分泌过多会导致胃灼热。 服用抑制H+-K+ATP酶的药物,可阻止 H⁺的主动运输,减少胃酸分泌,从而减轻胃灼热症状,D正确。
故选D。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题4分,共20分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
25. 将适量等大小的相同萝卜条均分为三组,分别置于等体积的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种溶液中一段时间,直至c时将三组萝卜条同时放回相应溶液的低浓度溶液中一段时间。实验期间持续观察萝卜条体积的变化,并计算相对体积,实验结果如图,下列相关叙述错误的是( )
A. a时,Ⅰ溶液的溶质开始进入细胞内
B. Ⅱ溶液可表示高浓度的醋酸溶液
C. Ⅲ溶液可表示0.3g/mL的蔗糖溶液
D. b点细胞中细胞液浓度与初始浓度状态不同
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、将萝卜条放入Ⅰ溶液中,萝卜条的体积迅速减小后又开始慢慢恢复,所以Ⅰ溶液溶质为能进入细胞的溶质,在实验一开始时就会进入细胞内,不是到a点时才开始进入细胞内,A错误;
B、将萝卜条放入Ⅱ溶液中,萝卜条的体积迅速减小,且c点放回低浓度溶液中才开始复原,说明Ⅱ溶液浓度是比细胞液浓度高但又不会让细胞死亡,而高浓度的醋酸可使细胞死亡,B错误;
C、将萝卜条放入Ⅲ溶液中,萝卜条的体积迅速减小,且c点放回低浓度溶液中不能复原,说明细胞已经死亡,0.3g/mL的蔗糖溶液是较高浓度的溶液,会导致细胞失水,但不会导致细胞死亡,C错误;
D、将萝卜条放在Ⅰ溶液中,b点时萝卜条的相对体积与初始体积一致,但由于过程中萝卜细胞吸收了外界溶液中的溶质,因此细胞液浓度高于初始浓度,D正确。
故选ABC。
26. 某实验小组借助放射性同位素标记法研究吞噬细胞吞噬病菌(致病细菌)后,病菌DNA和蛋白质被消化后的去向。下图为吞噬细胞吞噬病菌过程的示意图,框中内容所呈现的为病菌DNA和蛋白质的部分结构,①~⑤为可供放射性同位素标记的部位,据此下列有关叙述错误的是( )
A. 标记病菌DNA,可用32P标记部位①,标记病菌蛋白质,用35S标记部位⑤
B. 吞噬细胞胞吞病菌前,膜上受体识别细菌体现了细胞膜具有选择透过性功能
C. 标记蛋白质组别中,放射性转移路径可能为:细菌→囊泡→溶酶体→核糖体
D. 吞噬细胞溶酶体数量较多,溶酶体内的水解酶有助于消化外来的病毒和病菌
【答案】AB
【解析】
【详解】A、标记病菌的DNA,可以选择32P来标记磷酸基团(部位①),标记病菌的蛋白质,可以用35S,但部位⑤中不含S元素,A错误;
B、吞噬细胞吞噬病菌为胞吞,胞吞过程涉及吞噬细胞细胞膜上受体对细菌的识别,这个过程体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流功能,B错误;
C、标记蛋白质,病菌的蛋白质被吞噬后,首先由囊泡包裹进入溶酶体,被溶酶体水解为氨基酸,氨基酸可以运输至核糖体进一步合成吞噬细胞自身所必需的蛋白质,C正确;
D、吞噬细胞的功能为吞噬外来的病原体,维持机体稳定,根据结构与功能相互适应,可以推测吞噬细胞含有较多的溶酶体,D正确。
故选AB。
27. 研究植物叶肉细胞结构和功能时,利用差速离心依次分离不同的细胞结构,其结果如图所示。其中P1~P4表示沉淀物,S1~S4表示上清液。据图分析,下列叙述正确的是( )
A. 该技术是利用不断提升的离心速度将细胞匀浆中的不同结构分离
B. 沉淀P1~P3中都存在双层膜的细胞结构
C. P2是植物光合作用的场所,P3是植物有氧呼吸的主要场所
D. 上清液S1~S4中均存在DNA、RNA和蛋白质
【答案】ABC
【解析】
【详解】A、此过程所用的方法是差速离心法,并且离心的速率逐渐提高,将细胞匀浆中的不同结构分离,A正确;
B、沉淀P1中存在具有双层膜结构的细胞核,P2中存在双层膜结构的叶绿体,P3中存在双层膜结构的线粒体,B正确;
C、P2中有叶绿体,是植物光合作用的场所,P3中有线粒体,是植物有氧呼吸的主要场所,C正确;
D、细胞主要的DNA分布于细胞核、线粒体和叶绿体中,随着这些含DNA的结构先后在P₁、P₂、P₃中被离心分离,S4中几乎不再含有DNA,D错误。
故选ABC。
28. 研究发现,番茄植株中的抗病蛋白(NRC蛋白)即使在无病原体入侵时也维持较高水平,却能避免对自身产生过度伤害。其原因在于NRC蛋白倾向于形成二聚体或四聚体,并且这些多聚体处于非活性构象。关于NRC蛋白的说法正确的是( )
A. NRC蛋白的N原子主要存在于R基中
B. 高温条件易引发植物病害,可能与NRC蛋白构象改变有关
C. 低温冷冻之后的NRC蛋白不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D. 让NRC蛋白二聚体和四聚体解聚可能降低番茄对病虫害的抵抗力
【答案】BD
【解析】
【详解】A、NRC蛋白的N原子主要存在于氨基残基(-NH)中,每个氨基酸至少含有一个氨基,其N原子位于主链氨基中,而非R基,A错误;
B、高温会导致蛋白质变性,破坏NRC蛋白的多聚体结构,使其变为活性构象,可能引发自身伤害,导致植株易受病害侵袭,B正确;
C、双缩脲试剂与蛋白质的肽键发生紫色反应,低温冷冻仅破坏蛋白质的空间结构,不会断裂肽键,因此 NRC蛋白仍能与双缩脲试剂反应,C错误;
D、NRC蛋白以多聚体形式储存于无病原体时,避免自伤。若解聚为活性单体,可能在没有病原体时导致自身损伤,削弱植株健康状态,从而降低抵抗力,D正确。
故选BD。
29. 某研究小组通过人工处理将100个细胞分离成“有核部分”与“无核部分”,在相同条件下培养,并统计其存活情况,结果如表所示。下列分析错误的是( )
培养天数
0
1
2
3
4
10
30
处理后细胞无核部分的存活个数
100
81
62
20
0
0
0
处理后细胞有核部分的存活个数
100
79
78
77
74
67
65
A. 本实验结果表明,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
B. 无核部分因细胞质中尚有残存的物质和能量,故能短期存活
C. 第一天无核部分存活个数大于有核部分,说明细胞核的有无并不重要
D. 部分有核部分在30天内死亡,可能是因实验操作而死亡
【答案】AC
【解析】
【详解】A、分析表格中信息知,细胞无核部分的存活个数到第4天为0,而细胞有核部分的存活个数到第6天仍有65个,说明细胞核控制着细胞的代谢,不能说明控制细胞的遗传,A错误;
B、无核部分的细胞质中存有前期积累的物质和能量,短时间内能维持细胞的存活,B正确;
C、第一天无核部分存活个数多,后续无核部分快速死亡,有核部分持续存活,说明细胞核对细胞存活至关重要,C错误;
D、人工分离操作可能损伤有核部分的细胞结构,导致部分细胞死亡,D正确。
故选AC。
三、非选择题(本题共4小题,共44分)
30. 结合下列材料回答下列问题:
Ⅰ、取某植物细胞分别浸入清水、一定浓度的蔗糖溶液和一定浓度的KNO3溶液中,图1是某同学在探究“植物细胞的吸水和失水”实验某一时间拍的图片,图2是原生质体(植物细胞除去细胞壁后的部分)的体积随时间的变化。
Ⅱ、水通道蛋白位于细胞的细胞膜上,能介导水分子跨膜运输,提高水分子的运输速率,不同细胞的细胞膜存在的水通道蛋白数量有差别。图3是猪的红细胞在不同浓度的NaCl溶液中,红细胞体积和初始体积之比的变化曲线,O点对应的浓度为红细胞吸水涨破时的NaCl浓度。
(1)该植物细胞作为一个渗透系统是由于它的________相当于一层半透膜。图1细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系是________。
A.细胞液>外界溶液 B.细胞液<外界溶液 C.细胞液=外界溶液 D.不确定
(2)图2的A、B、C三条曲线中,A曲线反映的该植物细胞浸入______中,B曲线反映的是浸入________中。若B曲线的溶液的浓度稍微降低,则曲线中b点往_____移。
(3)在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”的主要成分是________。根据图示可知,猪的红细胞在浓度为________mmol·L-1的NaCl溶液中能保持正常形态。
(4)分析图3,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应NaCl溶液中,一段时间后,乙细胞的吸水能力________(填“大于”“小于”或“等于”)红细胞甲,原因是________。
【答案】(1) ①. 原生质层 ②. D
(2) ①. 清水 ②. KNO3溶液 ③. 右上
(3) ①. 脂质、蛋白质 ②. 150
(4) ①. 大于 ②. 红细胞乙失水量多,细胞内溶液的渗透压升高,细胞吸水能力增强
【解析】
【分析】图1细胞处于质壁分离状态,可能正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原,或已经处于渗透平衡状态。
图2中,置于清水中的植物细胞,因细胞液的浓度大于外界溶液的浓度,细胞吸水,导致原生质体体积增大,但由于细胞壁的支持和保护作用,原生质体体积不会无限增大,可用曲线A表示;置于KNO3溶液中的植物细胞,因KNO3溶液的浓度高于细胞液浓度,细胞失水导致原生质体体积变小,随着硝酸根离子和钾离子不断通过主动运输的方式被细胞吸收,使细胞液的浓度增大,渗透压升高,当KNO3溶液的浓度低于细胞液浓度时,细胞渗透吸水,原生质体体积变大,与曲线B相对应;置于蔗糖溶液中的植物细胞,因蔗糖分子不能通过细胞膜,而且细胞液的浓度小于蔗糖溶液的浓度,所以细胞会因失水而发生质壁分离,导致原生质体体积逐渐变小,最后稳定在较低水平,与曲线C相对应。
图3中,当NaCl溶液的浓度为150mmol·L-1时,红细胞体积与初始体积之比为1.0,说明水分进出红细胞达到动态平衡,红细胞能保持正常形态。
【小问1详解】
细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,原生质层具有选择透过性,相当于半透膜。图1所示的细胞处于质壁分离状态,可能正处于质壁分离复原的过程中,也可能是正处于质壁分离的过程中,或已经达到渗透平衡,因此细胞液浓度与外界溶液的浓度大小关系可能是大于、小于或者等于,ABC错误,D正确。
故选D。
【小问2详解】
浸在清水中,细胞因吸水而导致原生质体的体积逐渐增大,但因细胞壁的伸缩性有限,原生质体的体积最后会维持在一定水平,可用图2中的A曲线表示。KNO3溶液的浓度高于细胞液浓度,细胞失水导致原生质体体积变小,发生质壁分离;随着硝酸根离子和钾离子不断被细胞吸收,细胞液的浓度不断增大,当KNO3溶液的浓度低于细胞液浓度时,细胞渗透吸水,导致原生质体体积变大,发生质壁分离自动复原,因此B曲线反映的是浸入KNO3溶液中。若KNO3溶液的浓度稍微降低,则细胞失水的速率减慢且失水量减少,则B曲线中的b点将右上移。
【小问3详解】
猪等哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,在低渗溶液中,红细胞吸水涨破释放内容物后,剩余的部分称为“血影”,则“血影”主要是细胞膜,其主要成分是磷脂、蛋白质。在图3中,红细胞体积与初始体积之比为1.0时,红细胞能保持正常形态,此时对应的NaCl溶液的浓度为150mmol·L-1。
【小问4详解】
分析图3可知,将相同的猪的红细胞甲、乙分别放置在A点和B点对应浓度的 NaCl溶液中,一段时间后,二者的红细胞体积与初始体积之比均小于1,且乙的比值更小,说明红细胞乙的失水量多于红细胞甲,则红细胞乙的细胞内溶液的渗透压更高,因此红细胞乙的吸水能力大于红细胞甲。
31. 结合下列材料回答下列问题:
Ⅰ、人类囊性纤维化(CF)的发生与Cl-的跨膜运输有关。图1和图2分别表示正常人与CF患者肺部细胞部分物质的运输情况。请据图回答下列问题:
(1)图1中③的功能是________。影响图1中水分子跨膜运输速率的主要因素是________。
(2)图1中Cl-运出细胞的方式对于维持正常肺部细胞生命活动的意义在于________。
A. 维持细胞外液较高的渗透压,有助于稀释黏液
B. 通过顺浓度梯度运出Cl-,维持肺部细胞外侧的Cl-浓度
C. 确保肺部细胞能按照生命活动的需求转运特定物质
D. 作为主要供能方式,保障细胞能量代谢的需要
(3)结合图1、2分析,CF患者肺部黏液黏稠的分子机制是________,水分子向膜外扩散的速度慢,从而使CF患者肺部细胞表面的黏液不能及时被稀释而积累在细胞表面,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染,肺功能严重受损。
Ⅱ、协同运输是一类特殊的主动运输,其物质跨膜运输所需要的能量直接来自膜两侧离子的电化学浓度梯度。如图甲为不同物质进出肾小管上皮细胞的模式图,图乙为不同葡萄糖浓度下GLUT2、SGLT1转运葡萄糖的速率曲线。请回答下列问题:
(4)图甲中葡萄糖进入细胞的能量来源为________,图乙中葡萄糖浓度为11mmol·L-1时,限制GLUT2转运葡萄糖的主要因素是________。
(5)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(SGLT1)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:
第一步: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),三组的其他生理状况均相同。
第二步:将甲、乙、丙三组细胞分别置于________。
第三步:一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度。
实验结果:如果甲,乙,丙三组培养液中葡萄糖浓度大小为___(用“>”连接),则验证了上面的最新研究结果。
【答案】(1) ①. 运输、催化 ②. 膜两侧溶液的浓度差 (2)AC
(3)CFTR蛋白异常,无法将氯离子主动运输至细胞外,细胞外浓度降低
(4) ①. Na+电化学(梯度)势能 ②. GLUT2的数量
(5) ①. 一定较高浓度的葡萄糖溶液中(三组浓度相同),培养一段时间,其他条件相同且适宜 ②. 乙>甲>丙
【解析】
【分析】分析题图:图示表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用。功能正常的CFTR蛋白能协助氯离子转运至细胞外,使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释;功能异常的CFTR蛋白不能协助氯离子转运至细胞外,导致肺部细胞表面的黏液不断积累。
【小问1详解】
由图1可知,③可催化ATP水解,还可运输Cl-,因此③的功能是运输、催化。水分子直接穿过磷脂双分子层的间隙完成跨膜运输,这个过程不需要载体蛋白,也不消耗能量,属于自由扩散。自由扩散的速率主要受膜两侧溶液的浓度差等因素影响。
【小问2详解】
图1中Cl-运出细胞是需要消耗能量且需要载体蛋白协助,方式为主动运输。
A、Cl-主动运出细胞可维持细胞外液较高渗透压,有助于稀释黏液,A正确;
B、Cl-运出是逆浓度梯度,不是顺浓度梯度,B错误;
C、主动运输能让细胞按照生命活动需求选择性转运物质,C正确;
D、主动运输消耗能量,不是提供能量,D错误。
故选AC。
【小问3详解】
由图1可知,功能正常的CFTR蛋白可运输Cl-,可维持细胞外液较高渗透压,有助于稀薄黏液,图2中CFTR蛋白异常,无法将氯离子主动运输至细胞外,细胞外浓度降低,水分子向膜外扩散的速度慢,从而使CF患者肺部细胞表面的黏液不能及时被稀释而积累在细胞表面,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染,肺功能严重受损。
【小问4详解】
分析图甲,肾小管腔中Na+浓度高,细胞内Na+浓度低 ,所以Na+是顺浓度梯度,和葡萄糖共用载体蛋白(SGLT1)进入细胞,所以Na+进入细胞的方式为协助扩散;葡萄糖是逆浓度梯度,葡萄糖的运输是协同运输(主动运输),能量来自Na+顺浓度扩散产生的电化学(梯度)势能。GLUT2转运葡萄糖的方式为协助扩散,影响协助扩散速率的因素:①浓度差(曲线上升段,限制因素);②载体蛋白数量(曲线饱和段,限制因素)。图乙中葡萄糖浓度为11mmol·L-1时,此时葡萄糖浓度足够高,浓度差不再是限制因素,限制 GLUT2 转运速率的主要因素就是GLUT2的数量。
【小问5详解】
将甲、乙、丙三组细胞分别置于一定较高浓度的葡萄糖溶液中(三组浓度相同),培养一段时间,其他条件相同且适宜 ,一段时间后检测培养液中葡萄糖浓度。实验结果分析:丙组同时进行主动运输和协助扩散,葡萄糖的吸收速率最快,故培养液中葡萄糖的浓度最小;由于协助扩散的速率大于主动运输,故乙组(只能主动运输)吸收葡萄糖的速率慢,培养液中葡萄糖的剩余量最多,浓度最大,即如果甲,乙,丙三组培养液中葡萄糖浓度大小为乙>甲>丙,则验证了上面的最新研究结果。
32. 伞藻一种单细胞生物,其结构分为帽、秆和足三部分。科研人员用伞形伞藻和菊花形伞藻做如下实验。
实验一:将伞帽去除后,伞藻可再生出新帽(图1)。
实验二:伞藻长出帽前,若早期将细胞核取出,藻体不再形成帽;若晚期将细胞核取出,则长出细小的帽或长得很不完全甚至不长帽,去核时间越晚,形成的帽越完全(图2)。
实验三:取秆培养,会再生出帽和足或双帽,再次去帽后培养,将不再长出新帽(图3)。
实验四:取伞形伞藻的秆嫁接到菊花形伞藻的足上,会再生出新帽,再次去帽后,会第2次再生出新帽(图4)。
(1)实验一不能说明伞藻帽的再生受细胞核还是细胞质控制的,理由是__________。
(2)研究人员对实验二、三的解释为细胞核在一定时期产生某种物质,该物质是帽体形成所必需的。据此可知,图4方框中伞帽的形状依次是________,原因是________。
(3)有人提出,图4所示嫁接实验菊花形足部的细胞质可对实验结果有影响,请设计移植实验排除细胞质的影响,简要写出实验思路:________。
【答案】(1)该实验没有做细胞核和细胞质的单独控制实验(或没有排除细胞质或细胞核的作用)
(2) ①. 菊花形、菊花形 ②. 足(含有细胞核)控制了帽的形状
(3)取菊花形伞藻的足,去除其细胞核后,嫁接到伞形伞藻的秆上,观察再生帽的形状
【解析】
【分析】细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一(极少数真核细胞无细胞核,如哺乳动物的成熟的红细胞,高等植物成熟的筛管细胞等)。
【小问1详解】
实验一将伞帽去除后,伞藻可再生出新帽,此实验没有涉及对细胞核和细胞质的单独控制操作,无法确定伞藻帽的再生是受细胞核还是细胞质控制,所以实验一不能说明伞藻帽的再生受细胞核还是细胞质控制,理由是该实验没有做细胞核和细胞质的单独控制实验(或没有排除细胞质或细胞核的作用)。
【小问2详解】
实验二早期去核藻体不再形成帽,晚期去核能长出不完全帽且去核越晚帽越完全;实验三取秆培养再生出帽和足或双帽,再次去帽后不再长新帽,这些都说明伞帽的形成与细胞核密切相关。 因为细胞核在一定时期产生某种物质是帽体形成所必需的,图4中是取伞形伞藻的秆嫁接到菊花形伞藻的足上,足由菊花形伞藻提供,含有控制菊花形帽的遗传信息,所以图4方框中伞帽的形状依次是菊花形、菊花形,原因是足(含有细胞核)控制了帽的形状。
【小问3详解】
要排除细胞质的影响,可设计如下实验思路:取菊花形伞藻的足,去除其细胞核后,嫁接到伞形伞藻的秆上,观察再生帽的形状。
33. 植物的正常生命活动离不开无机盐,农业生产上常通过施肥为作物补充所需元素。回答下列问题:
(1)氮、磷、钾是植物的必需元素,从含量的角度看,它们属于________元素。
(2)植物主要通过根系来吸收肥料。施肥时往往需要适当浇水,以促进植物细胞对肥料的吸收,原因是________。
(3)科学家为研究叶面喷施某种微肥对大豆产量的影响,进行了相关实验,结果如下:[CK组(空白对照组):叶面喷施超纯水;W组:叶面喷施微肥;C1+W组:叶面喷施促吸收剂C1+微肥;C2+W组:叶面喷施促吸收剂C2+微肥]
处理
叶绿素含量/(mg·g⁻1FW)
穗粒数/(粒·株⁻1)
千粒重/g
实际产量/(kg·hm⁻2)
CK组
2.22
30.6
49.2
10891.5
W组
2.53
31.2
49.6
11127.0
C1+W组
2.69
34.5
50.0
11514.0
C2+W组
3.58
35.3
51.3
11779.5
①据表可知,叶面喷施该微肥可促进大豆苗生长,判断依据是与CK组相比,W组的________;喷施微肥可通过增加________来增强光合作用,从而提高大豆产量,此外微肥还可通过促进大豆根系发育来促进根对无机盐和水的吸收;据表分析,若要显著提高大豆的产量。可采取的措施是________。
②根瘤菌专一性地侵染豆科植物,它可以将空气中的氮转变为可被植物吸收利用的无机氮,但其只有在侵入豆科植物的根部形成根瘤后,才会进行固氮作用。橡胶园栽种的橡胶叶片角质层厚,实际生产中叶面喷施微肥提高橡胶树氮含量的效果不显著。请结合上述信息,设计一个方案来提高橡胶树的氮含量,写出相关思路:________。
【答案】(1)大量 (2)肥料中的无机盐只有溶解在水中才能被作物根系吸收
(3) ①. 穗粒数、千粒重和实际产量均提高 ②. 叶绿素含量 ③. 叶面喷施促吸收剂C2和适量微肥 ④. 在橡胶林下种植豆科植物(利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量)
【解析】
【分析】植物光合作用受诸多因素的影响,最大限度地满足农作物光合作用对水、无机盐、温度、光照等方面的要求,农业生产就能获得丰收。
【小问1详解】
植物体内的元素,根据含量多少分为大量元素和微量元素,氮、磷、钾在植物体内含量较多,属于大量元素。
【小问2详解】
肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收,所以施肥时往往需要适当浇水,以利于植物根细胞对无机盐的吸收。
【小问3详解】
①与CK组(空白对照组)相比,W组(喷施微肥组)的穗粒数、千粒重和实际产量都有所增加,所以判断叶面喷施该微肥可促进大豆苗生长的依据是与CK组相比,W组的穗粒数、千粒重和实际产量均增加;叶绿素是光合作用的重要色素,喷施微肥可通过增加叶绿素含量来增强光合作用;氮、磷、钾等无机盐是植物生长发育所需的重要元素,微肥还可通过促进大豆根系发育来促进根对水和无机盐的吸收;从表格数据看,C2+W组的实际产量最高,所以若要显著提高大豆的产量,可采取的措施是叶面喷施促吸收剂C2和微肥。
②豆科植物与根瘤菌之间存在共生关系,根瘤菌能够在豆科植物根部形成根瘤,并在其中进行固氮作用,将大气中的氮气转化为植物可利用的氮素,通过这种方式,豆科植物可以提高土壤中无机氮的含量,据此可知,要提高橡胶的氮含量,可采用提高橡胶的氮代谢的方法:在橡胶林下种植豆科植物,利用其根部根瘤菌的固氮作用增加土壤中无机氮的含量或施用固氮菌微生物肥料,利用这些微生物的固氮作用增加土壤中氮肥的含量。
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