精品解析:安徽省定远县育才学校2025-2026学年高一下学期开学考试生物试题
2026-03-10
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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) | 滁州市 |
| 地区(区县) | 定远县 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.77 MB |
| 发布时间 | 2026-03-10 |
| 更新时间 | 2026-03-10 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56741412.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
定远育才学校2025-2026学年高一下学期开学考试
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共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. 矮牵牛花中的花青素是一种分子式为C15H11O6的水溶性化合物,有抗氧化、保护视觉神经的作用。矮牵牛花的花色主要有红色和紫色,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现液泡膜上转运蛋白P可将H+转运至液泡内。下列叙述错误的是( )
A. 花青素由游离核糖体合成,不需要内质网高尔基体修饰加工
B. 矮牵牛花可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
D. 可通过减少液泡膜上转运蛋白P的数量培育蓝花矮牵牛新品种
2. 可根据有机物与某些化学试剂所发生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。某实验小组对三种未知溶液(甲、乙、丙)中的有机物进行鉴定,结果如表:
检测试剂
甲溶液现象
乙溶液现象
丙溶液现象
斐林试剂(加热)
砖红色沉淀
无变化
无变化
双缩脲试剂
紫色
紫色
无变化
碘液
出现蓝色
无变化
出现蓝色
下列推断或叙述正确的是( )
A. 乙溶液加热后再进行上述检测将不会出现紫色
B. 用双缩脲试剂也可以比较不同材料中蛋白质的含量
C. 甲溶液含有还原糖、蛋白质和淀粉等,乙溶液仅含有蛋白质
D. 将双缩脲试剂B液适当稀释后与A液等量混匀可配制斐林试剂
3. 下图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲~丙及结构丁的示意图。下列相关叙述,正确的是( )
A. HIV病毒含有的物质丙有两种,水解后得到的单体2有8种
B. 若图中丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为脱氧核苷酸
C. 若物质甲为脂肪,则单体3为甘油和脂肪酸
D. 若图中乙能和双缩脲试剂发生紫色反应,则物质乙可由物质丙控制合成
4. 生酮饮食是一种能快速减轻体重,减少体脂率的饮食方式,该饮食方式通过低糖,适量蛋白质的饮食结构,让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥,但长期使用生酮饮食模式减肥会出现营养不均衡,肝脏负担加重等问题,下列相关叙述正确的是( )
A. 糖类是重要的能源物质,生物体内的糖类都能为细胞的生命活动供能
B. 蛋白质是细胞内含量最多的有机物,各种蛋白质都可为人体提供必需氨基酸
C. 不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此植物脂肪在室温下通常呈液态
D. 减少糖类的摄入后,可能引起糖代谢障碍,此时脂肪大量转化为糖类为生命活动供能
5. 流动镶嵌模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:鞘磷脂和甘油磷脂是细胞膜上两种主要的磷脂。细胞膜上的胆固醇能抑制细胞膜的流动性,对鞘磷脂亲和力很高,对甘油磷脂亲和力低,并特异吸收或排出某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,如同漂浮在脂双层上的“筏”一样,结构模型如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上有多种磷脂分子,且分布不均匀
B. 脂筏区域内外生物膜的流动性不同
C. 破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
D. 膜蛋白的相对集中不利于其功能的实现
6. 下图中曲线表示将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述错误的是( )
A. 该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B. 若B溶液的浓度稍增大,则图中a点下移
C. 两条曲线的差异可能是由A、B溶液溶质的不同导致的
D. 6 min时取出两个细胞用显微镜观察,均可看到质壁分离现象
7. 细胞作为生命活动的基本单位,需要与周围环境进行物质交换。下列有关物质跨膜运输的表述正确的是( )
A. 植物细胞膜和液泡膜构成了原生质层 B. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
C. 水分子可以通过被动运输方式进出细胞 D. 加热会使植物细胞壁失去选择透过性
8. 植物从土壤中逆浓度吸收无机磷后主要储存于液泡中。细胞质基质缺无机磷时,液泡中高浓度无机磷可顺浓度转运到细胞质基质参与细胞代谢。下列叙述不正确的是( )
A. 植物根细胞从土壤中吸收无机磷时转运蛋白的构象发生改变
B. 无机磷从液泡运出的速率仅受液泡膜上转运蛋白数量的影响
C. 植物吸收的无机磷可参与构成细胞膜的支架
D. 植物细胞至少存在两种运输无机磷的转运蛋白
9. ATP结构示意图如图,下列有关叙述错误的是( )
A. a是RNA的基本组成单位之一
B. ATP中有三个磷酸基团具有较高的转移势能
C. 通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应
D. b和c两个化学键中,c的能量与b相当,但运动过程中c易断裂供能
10. 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、X2不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. X1大于光补偿点,X2小于光补偿点
B. 光照强度由X1到X2短时间内叶绿体中C3/C5的值减少
C D点相对于A点,植物体中有机物减少
D. C~D段只受光照强度的限制,且叶肉细胞的净光合速率为零
11. 动物细胞的细胞自噬是指细胞内受损或功能退化的结构首先被两层内质网膜包裹形成自噬体,然后自噬体与溶酶体融合,内容物被降解后再利用的过程。正常情况下,酵母菌液泡内在源源不断地产生自噬体(具膜结构),但因自噬体微小且被不断快速地降解而很难被观察到,酵母菌部分结构如图所示。下列关于酵母菌自噬的推测,错误的是( )
A. 自噬体的形成与膜的流动性有关
B. 酵母菌通过溶酶体参与自噬
C. 酵母菌细胞中含有核糖体、线粒体等结构
D. 酵母菌液泡能不断向外输送氨基酸等物质
12. 干细胞在医学中有重要的作用,有科学家研究发现,抽取扁桃体中的干细胞可以修复受损的肝脏,下列分析错误的是( )
A. 修复过程发生了细胞的分裂和分化
B. 修复过程中细胞内的遗传信息会发生改变
C. 细胞分化有利于多细胞生物体的细胞取向专门化
D. 干细胞和肝脏细胞的差异由基因的选择性表达引起
13. 如下图是水生植物黑藻在光照强度等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. ,叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加,释放增多
B. ,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加,光合速率将提高
C. ,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变、暗反应增强的结果
D t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C5含量减少
14. 种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B. 若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
15. 茶叶细胞中多酚氧化酶(PPO)能促进多酚类物质的氧化,形成红梗红叶。经高温杀青、捻揉等环节制作的龙井茶具有“色绿”的特点。下列叙述正确的是( )
A. 利用斐林试剂可判定PPO化学本质是否为蛋白质
B. 为多酚类物质氧化提供活化能的多少可以反映PPO活性的高低
C. 通过高温杀青降低PPO的活性,使龙井茶保持绿色
D. 揉捻可使细胞破碎,使PPO与底物充分接触,加速色变
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. Ⅰ.肉毒梭菌是致死性最高的病原体之一,它的致病性在于其产生的神经麻痹毒素,即肉毒类毒素。该毒素是由两个亚单位(每个亚单位由一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下图是肉毒类毒素的局部结构简式: 请据此回答:
(1)组成肉毒类毒素的基本单位的结构通式为_________。
(2)由上图可知,该片段含有_______种单体,在形成该片段时要脱去_____分子水,这个化学反应被称为__________。
(3)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是___________。
Ⅱ.如图是某核苷酸与核苷酸链示意图,据图回答问题:
(4)请观察图一后回答下列问题:
①该核苷酸的中文名称是_________;
②该核苷酸是构成_______________的原料。
(5)图二为一条核苷酸链示意图,图中所示4的中文名称是_________,此结构构成的核酸常由_____条图示的核苷酸链构成。
17. 土壤盐化是农业生产的主要障碍之一、在盐化土壤中,大量Na+不需能量就能迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物某种水稻根细胞可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗 盐胁迫的能力,其主要机制如图。请回答下列问题:
(1)细胞膜上转运蛋白A、B、C等膜蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是___________。水分子主要通过___________的方式进入水稻根细胞,与水的另一种运输方式相比,其具有的特点是___________。水分子是___________,故可以作为细胞内良好的溶剂。
(2)在盐胁迫下,Na+进入水稻根细胞的运输方式是___________,图中Na+排出细胞直接驱动力是___________。
(3)据图分析,在高盐胁迫下,水稻的根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋 白的功能:一方面,胞外Ca2+直接___________,减少Na+进入细胞;另 一方面,胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+运入细胞,以及通过_______________,间接促进转运蛋白B将Ca2+运入细胞,从而促进转运蛋白C将Na+排出细胞,降低细胞内Na+浓度。
(4)有研究发现,对盐化土地中生长的某种水稻施用药物X,一段时间后测得细胞内多糖与可溶性糖的比例发生改变,试推测药物X能提高水稻的吸水能力 从而耐盐的原因是___________。
18. 下图甲为某绿色植物叶肉细胞中的部分代谢过程,①至⑤表示不同的生理过程,字母表示不同的物质。图乙为科学家在夏季晴朗的某一天,将该绿色植物放在密闭、透明的玻璃罩内,定时测定玻璃罩内的CO2浓度的结果示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中①至⑤代表的生理过程发生在膜结构上的是________,③④⑤中产生ATP最多的生理过程是________。
(2)若②中突然减少b的供应,则可能会使细胞中C3含量________(填“上升”“下降”或“不变”),NADPH的含量________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(3)图乙中d点和h点时该植物叶肉细胞的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。
(4)与图乙中ab段相比,bc段和cd段CO2浓度上升均有所减弱,二者原因________(填“相同”或“不同”),fg段CO2浓度下降明显减慢,最可能的原因是________________。
(5)24h后装置内CO2浓度比实验开始时低,说明________。
19. Ca2+是植物细胞的第二信使,细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在Ca2+转运系统,回答下列问题:
(1)物质能选择性透过液泡膜的物质基础是___________。
(2)液泡是细胞内Ca2+的储存库,如图所示,液泡内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种Ca2+的转运蛋白,其中__________(填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(3)图中Ca2+泵的作用是___________。研究发现当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是___________。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对Na+、K+转运蛋白的作用依次为___________、__________(激活/抑制),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入____________内,增大其渗透压,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
20. 某同学在观察蚕豆根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验,下图是他利用光学显微镜观察到的分裂图像。据图回答:
(1)在培养蚕豆根尖的过程中,发现根尖越来越长,这是细胞生长和______结果。在制作装片的过程中,染色之前需要完成的2个步骤依次是______、______。
(2)请根据图1的观察结果,有丝分裂分裂期的顺序依次是:__________________。(用图1中数字和箭头来表示)。此时,图1中③所指细胞中染色体∶染色单体∶核DNA=______。
(3)科研人员利用植物组织培养技术将蚕豆表皮细胞培养成为一个完整的植株,其原理是该细胞含有发育所需的全套______,实验证明高度分化的植物细胞具有______。
(4)镉是一种对生物有毒害作用的重金属元素。科学家用镉处理蚕豆根尖分生区的细胞,观察细胞的分裂指数和微核率来研究水中镉的毒性,实验结果如图2所示。微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体片段产生。
镉离子在相对浓度为0-50内,对微核率的影响是______。综合分析,当镉离子相对浓度达到100时,分生区细胞的微核率显著下降,原因可能是________________________。
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定远育才学校2025-2026学年高一下学期开学考试
生物试题
注意事项:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
一、选择题:本题共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. 矮牵牛花中花青素是一种分子式为C15H11O6的水溶性化合物,有抗氧化、保护视觉神经的作用。矮牵牛花的花色主要有红色和紫色,花青素的颜色会随着pH值的升高由红到紫再到蓝。科学家发现液泡膜上转运蛋白P可将H+转运至液泡内。下列叙述错误的是( )
A. 花青素由游离核糖体合成,不需要内质网高尔基体修饰加工
B. 矮牵牛花可作为探究植物细胞吸水和失水的材料
C. 花青素主要存在于液泡中,水可作为花青素的提取剂
D. 可通过减少液泡膜上转运蛋白P的数量培育蓝花矮牵牛新品种
【答案】A
【解析】
【详解】A、花青素属于水溶性化合物,不是蛋白质,而游离核糖体主要合成胞内蛋白质,内质网和高尔基体对分泌蛋白等进行修饰加工,花青素不需要由游离核糖体合成,也不需要内质网、高尔基体修饰加工,A错误;
B、矮牵牛花的细胞具有大液泡,液泡中含有花青素,细胞液有一定浓度,当外界溶液浓度变化时,细胞会发生吸水或失水,可作为探究植物细胞吸水和失水的材料,B正确;
C、花青素是水溶性化合物,主要存在于液泡中,根据相似相溶原理,水可作为花青素的提取剂,C正确;
D、液泡膜上转运蛋白P可将H+转运至液泡内,会使液泡内pH降低。花青素颜色随pH升高由红到紫再到蓝,若减少转运蛋白P的数量,液泡内H+减少,pH升高,可能使花青素呈现蓝色,从而培育蓝花矮牵牛新品种,D正确。
故选A。
2. 可根据有机物与某些化学试剂所发生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。某实验小组对三种未知溶液(甲、乙、丙)中的有机物进行鉴定,结果如表:
检测试剂
甲溶液现象
乙溶液现象
丙溶液现象
斐林试剂(加热)
砖红色沉淀
无变化
无变化
双缩脲试剂
紫色
紫色
无变化
碘液
出现蓝色
无变化
出现蓝色
下列推断或叙述正确的是( )
A. 乙溶液加热后再进行上述检测将不会出现紫色
B. 用双缩脲试剂也可以比较不同材料中蛋白质的含量
C. 甲溶液含有还原糖、蛋白质和淀粉等,乙溶液仅含有蛋白质
D. 将双缩脲试剂B液适当稀释后与A液等量混匀可配制斐林试剂
【答案】B
【解析】
【详解】AC、通过表格中数据可知甲溶液中含还原糖、蛋白质和淀粉,乙溶液中含有蛋白质,但不能说明乙溶液中只含有蛋白质;蛋白质加热变性后,依然含有肽键,所以依然可以与双缩脲试剂反应,AC错误;
B、用双缩脲试剂鉴定蛋白质时可通过比较紫色的深浅来比较不同材料中蛋白质含量的高低,B正确;
D、斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液的成分相同,均为0.1g/mL的NaOH溶液,斐林试剂乙液的成分为0.05g/mL的CuSO4溶液,双缩脲试剂B液的成分为0.01g/mL的CuSO4溶液,可将斐林试剂乙液适当稀释得到双缩脲试剂B液,D错误。
故选B。
3. 下图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲~丙及结构丁的示意图。下列相关叙述,正确的是( )
A. HIV病毒含有的物质丙有两种,水解后得到的单体2有8种
B. 若图中丁是一种细胞器,则单体1为氨基酸,单体2为脱氧核苷酸
C. 若物质甲为脂肪,则单体3为甘油和脂肪酸
D. 若图中乙能和双缩脲试剂发生紫色反应,则物质乙可由物质丙控制合成
【答案】D
【解析】
【详解】A、物质乙的组成元素为C、H、O、N,所以物质乙为蛋白质,则单体1为氨基酸;物质丙的组成元素为C、H、O、N、P,所以物质丙为核酸,则单体2为核苷酸,HIV由蛋白质和RNA组成,所以其物质丙只有一种RNA,水解后的单体2有4种,A错误;
B、细胞器中由核酸和蛋白质组成的只有核糖体,核糖体的物质组成为RNA和蛋白质,所以单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸,B错误;
C、脂肪的组成元素为C、H、O,但脂肪是小分子,C错误;
D、若图中乙能和双缩脲试剂发生紫色反应,说明物质乙表示蛋白质,物质丙表示核酸,核酸可以控制物质乙(蛋白质)的合成,D正确。
故选D。
4. 生酮饮食是一种能快速减轻体重,减少体脂率的饮食方式,该饮食方式通过低糖,适量蛋白质的饮食结构,让身体通过“燃烧”储存的脂肪实现有效减肥,但长期使用生酮饮食模式减肥会出现营养不均衡,肝脏负担加重等问题,下列相关叙述正确的是( )
A. 糖类是重要的能源物质,生物体内的糖类都能为细胞的生命活动供能
B. 蛋白质是细胞内含量最多的有机物,各种蛋白质都可为人体提供必需氨基酸
C. 不饱和脂肪酸的熔点较低,不容易凝固,因此植物脂肪在室温下通常呈液态
D. 减少糖类的摄入后,可能引起糖代谢障碍,此时脂肪大量转化为糖类为生命活动供能
【答案】C
【解析】
【详解】A、糖类虽为重要能源物质,但并非所有糖类都能供能,如纤维素是植物细胞壁的结构成分,无法直接供能,A错误;
B、蛋白质是细胞内含量最多的有机物,但并非各种蛋白质都能为人体提供必需氨基酸。必需氨基酸是人体不能合成,必须从食物中获取的氨基酸,有些蛋白质可能缺乏某些必需氨基酸,B错误;
C、不饱和脂肪酸的熔点较低,植物脂肪因含较多不饱和脂肪酸,在室温下通常呈液态(如植物油),C正确;
D、脂肪分解产生的中间产物可转化为糖类,但该过程有限,无法大量转化,且脂肪供能时主要直接分解而非转为糖类,D错误。
故选C。
5. 流动镶嵌模型提出后,研究人员又提出了脂筏模型:鞘磷脂和甘油磷脂是细胞膜上两种主要的磷脂。细胞膜上的胆固醇能抑制细胞膜的流动性,对鞘磷脂亲和力很高,对甘油磷脂亲和力低,并特异吸收或排出某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,如同漂浮在脂双层上的“筏”一样,结构模型如下图所示,下列叙述错误的是( )
A. 细胞膜上有多种磷脂分子,且分布不均匀
B. 脂筏区域内外生物膜的流动性不同
C. 破坏胆固醇可能会导致脂筏结构解体
D. 膜蛋白的相对集中不利于其功能的实现
【答案】D
【解析】
【详解】A、细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子在细胞膜上的分布是不均匀的,在细胞膜的内外两侧,磷脂分子的种类和数量存在差异,A正确;
B、脂筏富含胆固醇,而胆固醇像胶水一样,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,因此脂筏的存在会影响膜的流动性,所以脂筏区域内外,生物膜的流动性存在差异,B正确;
C、脂筏富含胆固醇,胆固醇吸收或排除某些蛋白质,形成一些特异蛋白聚集的区域,因此破坏胆固醇会导致脂筏结构解体,C正确;
D、在脂筏区域,一系列执行特定功能的膜蛋白聚集在一起,这种相对集中的分布可以使这些膜蛋白相互协作,更高效地完成特定的生物学功能,所以膜蛋白的相对集中有利于其功能的实现,D错误。
故选D。
6. 下图中曲线表示将完全相同的两个植物细胞分别放置在A、B溶液中,细胞失水量的变化情况。相关叙述错误的是( )
A. 该实验可选取绿色植物成熟的叶肉细胞来进行
B. 若B溶液的浓度稍增大,则图中a点下移
C. 两条曲线的差异可能是由A、B溶液溶质的不同导致的
D. 6 min时取出两个细胞用显微镜观察,均可看到质壁分离现象
【答案】B
【解析】
【分析】1、据图分析,A细胞失水量增加,细胞发生质壁分离;B细胞先失水量增加后减少,说明细胞先发生质壁分离后自动复原;
2、质壁分离和复原实验中,要选择活的成熟的植物细胞,即含有大液泡的植物细胞;若外界溶液的浓度增大,导致浓度差变大,所以单位时间内,失水程度大,复原所需要的时间相对较长;
3、质壁分离后能自动复原的溶液一般溶质为细胞可以吸收的溶液,比如NaCl,KNO3等,细胞吸收溶液中的溶质后细胞液浓度增加,细胞吸水自动复原。
【详解】A、质壁分离和复原实验中要选择含有大液泡的植物细胞,如成熟的叶肉细胞,A正确;
B、若B溶液的浓度增大,则浓度差增大,相同时间内失水的程度变大,a点上移,B错误;
C、两条曲线的差异可能是由于两种溶液溶质的差异,A溶液溶质不能被细胞吸收,细胞一直处于失水状态,B溶液溶质可能为小分子溶质如KNO3可被细胞吸收造成质壁分离复原,C正确;
D、6min时两细胞均处于质壁分离状态,显微镜均可观察到,D正确。
故选B。
7. 细胞作为生命活动的基本单位,需要与周围环境进行物质交换。下列有关物质跨膜运输的表述正确的是( )
A. 植物细胞膜和液泡膜构成了原生质层 B. 主动运输转运物质时需要通道蛋白协助
C. 水分子可以通过被动运输方式进出细胞 D. 加热会使植物细胞壁失去选择透过性
【答案】C
【解析】
【详解】A、原生质层由植物细胞的细胞膜、液泡膜及两膜之间的细胞质共同构成,A错误;
B、主动运输需要载体蛋白协助,而通道蛋白参与的是协助扩散(如离子通道),并非主动运输,B错误;
C、水分子可通过自由扩散或借助水通道蛋白的协助扩散进出细胞,自由扩散和协助扩散都属于被动运输,C正确;
D、细胞壁本身是全透性结构,无选择透过性,加热破坏的是细胞膜的选择透过性,而非细胞壁,D错误。
故选C。
8. 植物从土壤中逆浓度吸收无机磷后主要储存于液泡中。细胞质基质缺无机磷时,液泡中高浓度无机磷可顺浓度转运到细胞质基质参与细胞代谢。下列叙述不正确的是( )
A. 植物根细胞从土壤中吸收无机磷时转运蛋白的构象发生改变
B. 无机磷从液泡运出的速率仅受液泡膜上转运蛋白数量的影响
C. 植物吸收的无机磷可参与构成细胞膜的支架
D. 植物细胞至少存在两种运输无机磷的转运蛋白
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物根细胞从土壤中逆浓度吸收无机磷属于主动运输,需载体蛋白协助,转运时构象改变,A正确;
B、无机磷顺浓度运出液泡为协助扩散,速率受浓度差和转运蛋白数量共同影响,B错误;
C、细胞膜的支架为磷脂双分子层,含磷元素,无机磷可参与构成,C正确;
D、逆浓度吸收无机磷(主动运输)和顺浓度运出无机磷(协助扩散)需不同转运蛋白,D正确。
故选B。
9. ATP结构示意图如图,下列有关叙述错误的是( )
A. a是RNA的基本组成单位之一
B. ATP中有三个磷酸基团具有较高的转移势能
C. 通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应
D. b和c两个化学键中,c的能量与b相当,但运动过程中c易断裂供能
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,图中a为腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位;bc表示特殊化学键,其中c很容易断裂与重新合成。
【详解】A、a为腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的基本单位之一,A正确;
B、ATP中有一个磷酸基团(远离腺苷的磷酸基团)具有较高的转移势能,B错误;
C、ATP的合成需要吸收能量,ATP水解会释放能量,通过ATP的合成和水解,使放能反应所释放的能量用于吸能反应,维持机体对能量的需求,C正确;
D、bc表示特殊化学键,b和c两个化学键中,c的能量与b相当,但运动过程中c易断裂供能,D正确。
故选B。
10. 实验小组将某绿色植物置于密闭、透明容器中,在T1时刻前后,分别给予X1、X2不同光照强度,容器内CO2浓度的变化情况如图所示。下列有关说法正确的是( )
A. X1大于光补偿点,X2小于光补偿点
B. 光照强度由X1到X2短时间内叶绿体中C3/C5的值减少
C. D点相对于A点,植物体中有机物减少
D. C~D段只受光照强度的限制,且叶肉细胞的净光合速率为零
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意,容器内CO2减少,说明植物的光合速率大于呼吸速率,容器内CO2增加,说明植物的光合速率小于呼吸速率。
【详解】A、已知光补偿点是光合速率和呼吸速率相等时的光照强度,T1之前是利用了X1光照强度照射,容器内CO2浓度增加了,说明植物的光合速率小于呼吸速率,即X1小于光补偿点,同理,T1之后是利用了X2光照强度照射,容器内CO2浓度减少了,说明植物的光合速率大于呼吸速率,X2大于光补偿点,A错误;
B、T1时刻后由X1→X2,光照强度增加,光反应产生的ATP和NADPH增加,还原的C3化合物增加,短时间内C3的合成速率不变,故短时间内C3减少,C5增加,叶绿体中C3/C5的值减小,B正确;
C、D点相对于A点,容器内CO2的浓度降低,说明光合速率大于呼吸速率,植物体有机物增加,C错误;
D、C~D段,容器内CO2浓度不变,说明植物的光合速率=呼吸速率,由于植物体内存在不进行光合作用的细胞,故叶肉细胞的净光合速率大于零,D错误。
故选B。
11. 动物细胞的细胞自噬是指细胞内受损或功能退化的结构首先被两层内质网膜包裹形成自噬体,然后自噬体与溶酶体融合,内容物被降解后再利用的过程。正常情况下,酵母菌液泡内在源源不断地产生自噬体(具膜结构),但因自噬体微小且被不断快速地降解而很难被观察到,酵母菌部分结构如图所示。下列关于酵母菌自噬的推测,错误的是( )
A. 自噬体的形成与膜的流动性有关
B. 酵母菌通过溶酶体参与自噬
C. 酵母菌细胞中含有核糖体、线粒体等结构
D. 酵母菌液泡能不断向外输送氨基酸等物质
【答案】B
【解析】
【分析】溶酶体:(1)形态:内含有多种水解酶;膜上有许多糖,防止本身的膜被水解。(2)作用:能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。题图分析:图示表示细胞通过“自噬作用”及时清除受损线粒体的过程。首先图示受损的线粒体形成自噬体,然后自噬体与溶酶体融合,其中的水解酶开始分解线粒体。
【详解】A、据题干信息分析可知,动物细胞的细胞自噬过程中,受损或功能退化的结构首先被两层内质网膜包裹形成自噬体。这个过程涉及到膜的包裹和形成新的结构,因此与膜的流动性密切相关,A正确;
B、酵母菌是一种真菌,其细胞结构与动物细胞有所不同。在酵母菌中,并没有与动物细胞完全相同的溶酶体结构。酵母菌通过液泡等细胞器来实现类似的功能,如降解和再利用细胞内的物质,B错误;
C、酵母菌是一种真核生物,其细胞结构复杂,含有多种细胞器。核糖体是蛋白质合成的场所,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。这两种结构在酵母菌细胞中都是存在的,C正确;
D、据题干信息分析可知,酵母菌液泡内在源源不断地产生自噬体,这些自噬体被降解后,其内容物(如氨基酸等)可以被再利用。因此,可以推测酵母菌液泡能够不断向外输送这些降解后的物质,以供细胞其他部分使用,D正确。
故选B。
12. 干细胞在医学中有重要的作用,有科学家研究发现,抽取扁桃体中的干细胞可以修复受损的肝脏,下列分析错误的是( )
A. 修复过程发生了细胞的分裂和分化
B. 修复过程中细胞内的遗传信息会发生改变
C. 细胞分化有利于多细胞生物体的细胞取向专门化
D. 干细胞和肝脏细胞的差异由基因的选择性表达引起
【答案】B
【解析】
【分析】1.细胞全能性是指细胞分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。细胞全能性一般与细胞分化程度呈反相关,即分化程度越高,全能性越低。
2.细胞分化: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,叫做细胞分化。细胞分化的实质是基因选择性表达。
【详解】A、由题干可知,扁桃体中的干细胞可以修复受损的肝脏,则在肝脏修复过程中,发生了干细胞的分裂和分化,A正确;
B、修复过程中细胞内的遗传信息不会发生改变,只会发生基因的选择性表达,B错误;
C、细胞分化能够使多细胞生物体的细胞取向专门化,C正确;
D、干细胞和肝脏细胞的差异由基因的选择性表达引起,D正确。
故选B。
13. 如下图是水生植物黑藻在光照强度等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述错误的是( )
A. ,叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加,释放增多
B. ,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加,光合速率将提高
C. ,光照强度不变,光合速率的提高是光反应速率不变、暗反应增强的结果
D. t4后短暂时间内,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C5含量减少
【答案】C
【解析】
【分析】叶绿体和光反应:(1)场所:叶绿体的类囊体薄膜上。(2)条件:光照、色素、酶等。(3)物质变化:叶绿体利用吸收的光能,将水分解成[H]和O2,同时促成ADP和Pi发生化学反应,形成ATP。(4)能量变化:光能转变为ATP、NADPH中的活跃的化学能。
【详解】A、t1→t2 ,光照增强,叶绿体类囊体薄膜上的色素吸收光能增加, 光反应中水的光解速率增加,O2 释放增多,A正确;
B、t2→t3 ,CO2供应不足,暗反应限制光合作用,若在t2时刻增加 CO2 ,光合速率将提高,B正确;
C、t3→t4 ,光照强度不变,增大CO2浓度,暗反应速率增加,光反应速率也增加,C错误;
D、t4后短暂时间内,没有光照,光反应中ATP的合成停止,暗反应中CO2的固定还在进行,叶绿体中ADP和Pi含量升高,C5含量减少,D正确。
故选C。
14. 种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖,下列关于种子呼吸作用的叙述,错误的是( )
A. 若产生的CO2与乙醇的分子数相等,则细胞只进行无氧呼吸
B. 若细胞只进行有氧呼吸,则吸收O2的分子数与释放CO2的相等
C. 若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸,则无O2吸收也无CO2释放
D. 若细胞同时进行有氧和无氧呼吸,则吸收O2的分子数比释放CO2的多
【答案】D
【解析】
【分析】呼吸底物是葡萄糖时,若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气=生成的二氧化碳量;若只进行无氧呼吸,当呼吸产物是酒精时,生成的酒精量=生成的二氧化碳量。
【详解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量,则说明不消耗氧气,故只有无氧呼吸,A正确;
B、若只进行有氧呼吸,则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量,B正确;
C、若只进行无氧呼吸,说明不消耗氧气,产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳,C正确;
D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,若无氧呼吸产酒精,则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量,若无氧呼吸产乳酸,则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量,D错误。
故选D。
15. 茶叶细胞中的多酚氧化酶(PPO)能促进多酚类物质的氧化,形成红梗红叶。经高温杀青、捻揉等环节制作的龙井茶具有“色绿”的特点。下列叙述正确的是( )
A. 利用斐林试剂可判定PPO的化学本质是否为蛋白质
B. 为多酚类物质氧化提供活化能的多少可以反映PPO活性的高低
C. 通过高温杀青降低PPO的活性,使龙井茶保持绿色
D. 揉捻可使细胞破碎,使PPO与底物充分接触,加速色变
【答案】C
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有生物催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质。酶的特性具有高效性、专一性和需要温和的条件。
【详解】A、蛋白质的检测试剂为双缩脲试剂,A错误;
B、酶通过降低化学反应发生所需要的活化能提高反应速率,并非提供活化能,B错误;
C、PPO能促进多酚类物质的氧化,形成红梗红叶,而经高温杀青等环节制作的龙井茶具有“色绿”的特点,可推测高温处理后PPO活性下降,C正确;
D、揉捻的作用除了做形,主要是造成细胞破碎、茶汁溢出,溢出的茶汁附着在叶表面,干燥后冲泡才能泡出颜色和滋味,龙井茶有“色绿”的特点,并非是揉捻导致PPO与底物充分接触的结果,D错误。
故选C。
二、非选择题:本题共5个小题,共55分。
16. Ⅰ.肉毒梭菌是致死性最高的病原体之一,它的致病性在于其产生的神经麻痹毒素,即肉毒类毒素。该毒素是由两个亚单位(每个亚单位由一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下图是肉毒类毒素的局部结构简式: 请据此回答:
(1)组成肉毒类毒素的基本单位的结构通式为_________。
(2)由上图可知,该片段含有_______种单体,在形成该片段时要脱去_____分子水,这个化学反应被称为__________。
(3)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是___________。
Ⅱ.如图是某核苷酸与核苷酸链示意图,据图回答问题:
(4)请观察图一后回答下列问题:
①该核苷酸的中文名称是_________;
②该核苷酸是构成_______________的原料。
(5)图二为一条核苷酸链示意图,图中所示4的中文名称是_________,此结构构成的核酸常由_____条图示的核苷酸链构成。
【答案】(1) (2) ①. 4##四 ②. 4##四 ③. 脱水缩合
(3)高温破坏蛋白质的空间结构
(4) ①. 腺嘌呤核糖核苷酸 ②. RNA##核糖核酸
(5) ①. 胞嘧啶脱氧核苷酸 ②. 2##二##两
【解析】
【分析】1、构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。
2、核酸包括DNA和RNA两种,核酸是遗传信息的携带者,是一切生物的遗传物质,核苷酸是核酸的基本组成单位,根据五碳糖的不同,可以将核苷酸分为脱氧核糖核苷酸和核糖核苷酸两种,每一个核苷酸是由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成的。
【小问1详解】
分析图解可知,组成肉毒类毒素的基本单位为氨基酸,氨基酸的结构通式为。
【小问2详解】
氨基酸种类是由R基决定的。分析题图,该肉毒素片段由5个氨基酸脱水缩合形成,这5个氨基酸含有4种R基,故图示该肉毒素片段含有4种单体,5个氨基酸形成一条链时要脱去5-1=4分子水,这个化学反应被称为脱水缩合。
【小问3详解】
高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是高温改变了肉毒类毒素的空间结构。
【小问4详解】
①分析题图可知,图一的五碳糖是核糖,含氮碱基为腺嘌呤。故图一所示的核苷酸名称为腺嘌呤核糖核苷酸。
②核糖核苷酸是构成RNA(核糖核酸)的原料。
【小问5详解】
分析图二可知,该条核苷酸链含有碱基T,T是DNA特有的碱基,构成DNA的基本单位为脱氧核苷酸,因此4的中文名称为胞嘧啶脱氧核苷酸,DNA通常是双链结构。
17. 土壤盐化是农业生产的主要障碍之一、在盐化土壤中,大量Na+不需能量就能迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物某种水稻根细胞可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗 盐胁迫的能力,其主要机制如图。请回答下列问题:
(1)细胞膜上转运蛋白A、B、C等膜蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是___________。水分子主要通过___________的方式进入水稻根细胞,与水的另一种运输方式相比,其具有的特点是___________。水分子是___________,故可以作为细胞内良好的溶剂。
(2)在盐胁迫下,Na+进入水稻根细胞的运输方式是___________,图中Na+排出细胞直接驱动力是___________。
(3)据图分析,在高盐胁迫下,水稻的根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋 白的功能:一方面,胞外Ca2+直接___________,减少Na+进入细胞;另 一方面,胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+运入细胞,以及通过_______________,间接促进转运蛋白B将Ca2+运入细胞,从而促进转运蛋白C将Na+排出细胞,降低细胞内Na+浓度。
(4)有研究发现,对盐化土地中生长的某种水稻施用药物X,一段时间后测得细胞内多糖与可溶性糖的比例发生改变,试推测药物X能提高水稻的吸水能力 从而耐盐的原因是___________。
【答案】(1) ①. 选择透过性 ②. 协助扩散 ③. 需要蛋白质(通道蛋白/转运蛋白)的协助 ④. 极性分子
(2) ①. 协助扩散 ②. H+浓度梯度
(3) ①. 抑制转运蛋白A转运 ②. 胞外Na+与受体结合,促进胞内H2O2浓度上升
(4)药物X促进多糖转化为可溶性糖,使细胞渗透压升高,吸水能力更强
【解析】
【分析】题图分析:H+泵出细胞的过程中需要载体蛋白协助并消耗能量,属于主动运输;膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外过程,Na+排出细胞的过程消耗氢离子电化学势能并需要转运蛋白协助,属于主动运输;在盐胁迫下,盐化土壤中大量Na+会迅速流入细胞形成胁迫,即顺浓度梯度进行,Na+进入细胞时需要载体蛋白协助,故其运输方式是协助扩散。
【小问1详解】
细胞膜上转运蛋白A、B、C等膜蛋白对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是选择透过性。水分子主要通过协助扩散(借助水通道蛋白)的方式进入水稻根细胞,水的另一种运输方式是自由扩散,与自由扩散相比,协助扩散具有的特点是需要转运蛋白的协助。水分子是极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。
【小问2详解】
据图分析可知:在盐胁迫下,盐化土壤中大量 Na+会迅速流入细胞形成胁迫,即顺浓度梯度进行,Na+进入细胞时需要载体蛋白协助,故其运输方式是协助扩散。图中Na+排出细胞是逆浓度梯度运输,属于主动运输,其排出细胞直接驱动力是H+顺浓度梯度运输产生的势能。
【小问3详解】
据图分析,在高盐胁迫下,水稻的根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能:一方面,胞外Ca2+直接抑制转运蛋白A转运,减少Na+进入细胞;另 一方面,胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+运入细胞,以及通过胞外Na+与受体结合,促进胞内H2O2浓度上升,促进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞内,胞内Ca2+促进转运蛋白C将Na+转运出细胞。通过减少Na+进入、增加Na+排出从而降低细胞内Na+浓度,来抵抗盐胁迫。
【小问4详解】
有研究发现,对盐化土地中生长的某种水稻施用药物X,一段时间后测得细胞内多糖与可溶性糖的比例发生改变,试推测药物X能提高水稻的吸水能力从而耐盐的原因是:药物X促进多糖转化为可溶性糖,使细胞渗透压升高,吸水能力更强。
18. 下图甲为某绿色植物叶肉细胞中的部分代谢过程,①至⑤表示不同的生理过程,字母表示不同的物质。图乙为科学家在夏季晴朗的某一天,将该绿色植物放在密闭、透明的玻璃罩内,定时测定玻璃罩内的CO2浓度的结果示意图。请据图回答下列问题:
(1)图甲中①至⑤代表的生理过程发生在膜结构上的是________,③④⑤中产生ATP最多的生理过程是________。
(2)若②中突然减少b的供应,则可能会使细胞中C3含量________(填“上升”“下降”或“不变”),NADPH的含量________(填“上升”“下降”或“不变”)。
(3)图乙中d点和h点时该植物叶肉细胞的光合速率________(填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。
(4)与图乙中ab段相比,bc段和cd段CO2浓度上升均有所减弱,二者原因________(填“相同”或“不同”),fg段CO2浓度下降明显减慢,最可能的原因是________________。
(5)24h后装置内的CO2浓度比实验开始时低,说明________。
【答案】(1) ①. ①⑤ ②. ⑤
(2) ①. 下降 ②. 上升
(3)大于 (4) ①. 不同 ②. 夏季中午温度高,光照强,植物的气孔部分关闭,从装置中吸收CO₂的速率下降
(5)该植物经过一天的代谢后有有机物的积累
【解析】
【分析】1、分析甲图:图中①至⑤代表生理过程依次是光反应、暗反应、有氧呼吸的第一、二、三阶段。
2、分析乙图:0-6小时内玻璃罩内的CO2浓度逐渐增加,其原因是没有光照或者光照较弱,玻璃罩内CO2浓度上升表示呼吸速率大于光合速率或只进行呼吸作用;6-18小时玻璃罩内CO2浓度下降,表示光合速率大于呼吸速率;图中d点和h点时表示光合作用强度等于呼吸作用强度。
【小问1详解】
图甲中①至⑤代表的生理过程依次是光反应、暗反应、有氧呼吸的第一、二、三阶段,发生的场所分别是类囊体薄膜、叶绿体基质、细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。③④⑤分别是有氧呼吸的第一、二、三阶段,其中⑤第三阶段产生的ATP最多。
【小问2详解】
当CO2的供应量突然减少的时候,CO2的固定速率立即减慢,产生的C3的量减少,而C3的还原速率暂时不变,C3的消耗速率暂时不变,故细胞中C3的量降低;因为细胞中C3的量降低,接着C3的还原速率降低,消耗的NADPH的量减少,而光反应速率不变,产生的NADPH的量不变,故细胞中的NADPH的量升高。
【小问3详解】
d点之前密闭装置中的CO2的含量不断增加,说明该植物的呼吸速率大于光合速率,d点之后密闭装置中的CO2的含量不断降低,说明该植物的呼吸速率小于光合速率,故d点表示该植物的呼吸速率等于光合速率,又因为绿色植物体内能进行光合作用的细胞数量远小于能进行呼吸作用的细胞数量,故d点时叶肉细胞自身的光合速率大于呼吸速率,h点同理分析。
【小问4详解】
bc段CO2浓度上升有所减弱是因为温度低,与呼吸相关的酶的活性低,呼吸速率减慢,cd段CO2浓度上升有所减弱是因为开始进行光合作用,光合作用吸收了一部分呼吸作用产生的CO2,故二者原因不同。fg段处于中午时间段,夏季中午温度高,光照强,植物的气孔部分关闭,从装置中吸收CO2的速率下降。
【小问5详解】
24h后装置内的CO2浓度比实验开始时低,说明密闭装置中的碳储存到了有机物中,故该植物经过一天的代谢后有有机物的积累。
19. Ca2+是植物细胞的第二信使,细胞质的Ca2+浓度变化对调节植物体生长发育以及适应环境具有重要作用。液泡膜等膜结构上存在Ca2+转运系统,回答下列问题:
(1)物质能选择性透过液泡膜的物质基础是___________。
(2)液泡是细胞内Ca2+的储存库,如图所示,液泡内的Ca2+浓度远高于细胞质基质,液泡膜上存在多种Ca2+的转运蛋白,其中__________(填转运蛋白名称)主要参与这种浓度差的维持。
(3)图中Ca2+泵的作用是___________。研究发现当细胞呼吸作用受到抑制时,受刺激后的细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平,原因是___________。
(4)在高盐胁迫下,当盐进入到根周围的环境时,Na+以协助扩散的方式大量进入根部细胞,同时抑制了K+进入细胞,导致细胞中Na+、K+的比例异常,使细胞内酶代谢紊乱。根细胞会借助吸收的Ca2+调节Na+、K+转运蛋白的功能,进而调节细胞中Na+、K+的比例。由此推测,细胞质基质中的Ca2+对Na+、K+转运蛋白的作用依次为___________、__________(激活/抑制),使细胞代谢恢复正常。另一方面,吸收的离子被运入____________内,增大其渗透压,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐浓度。
【答案】(1)液泡膜上转运蛋白的种类和数量
(2)Ca2+泵和Ca2+/H+反向运输载体
(3) ①. 运输Ca2+、催化ATP水解 ②. Ca2+进入液泡是主动运输,当细胞呼吸作用受到抑制时,导致能量供应减少,Ca2+进入液泡的过程受抑制,使细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平
(4) ①. 抑制 ②. 激活 ③. 液泡(细胞液)
【解析】
【分析】据图分析,液泡中Ca2+浓度是1×106nmol/L,细胞质基质中Ca2+浓度在20一200nmo/L之间,Ca2+进入液泡要钙泵协助且消耗ATP,或者借助Ca2+/H+反向运输载体由低浓度向高浓度方向进入液泡,两种方式都是主动运输;运出液泡要Ca2+通道协助,由高浓度向低浓度运输,是协助扩散。
【小问1详解】
生物膜的功能取决于生物膜上蛋白质的种类和数量,因此物质能选择性透过液泡膜的物质基础是液泡膜上转运蛋白的种类和数量。
【小问2详解】
根据图中信息可知,由于Ca2+泵的主动运输和Ca2+/H+反向运输载体的运输活动,使得液泡中的Ca2+浓度远高于细胞质基质中。
【小问3详解】
据图可知,Ca2+在Ca2+泵作用下,由低浓度向高浓度方向运输,且同时Ca2+泵催化ATP水解。因此,图中Ca2+泵的作用是运输Ca2+、催化ATP水解。
Ca2+进入液泡是主动运输,当细胞呼吸作用受到抑制时,导致能量供应减少,Ca2+进入液泡的过程受抑制,使细胞质基质内Ca2+浓度大幅度增加后难以恢复正常水平。
【小问4详解】
根据题意,由于Na+大量进入细胞,K+进入细胞受抑制,导致细胞中Na+/K+的比例异常。细胞中Ca2+调节Na+和K+转运蛋白功能,进而调节细胞中Na+和K+的比例,说明细胞质基质中的Ca2+抑制Na+运输,促进K+运输,即抑制Na+转运蛋白,激活K+转运蛋白。同时,一部分离子被运入液泡内,导致细胞液的渗透压升高,促进根细胞吸水,从而降低细胞内盐的浓度。
20. 某同学在观察蚕豆根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验,下图是他利用光学显微镜观察到的分裂图像。据图回答:
(1)在培养蚕豆根尖的过程中,发现根尖越来越长,这是细胞生长和______结果。在制作装片的过程中,染色之前需要完成的2个步骤依次是______、______。
(2)请根据图1的观察结果,有丝分裂分裂期的顺序依次是:__________________。(用图1中数字和箭头来表示)。此时,图1中③所指细胞中染色体∶染色单体∶核DNA=______。
(3)科研人员利用植物组织培养技术将蚕豆表皮细胞培养成为一个完整的植株,其原理是该细胞含有发育所需的全套______,实验证明高度分化的植物细胞具有______。
(4)镉是一种对生物有毒害作用的重金属元素。科学家用镉处理蚕豆根尖分生区的细胞,观察细胞的分裂指数和微核率来研究水中镉的毒性,实验结果如图2所示。微核是真核生物细胞中的一种异常结构,通常认为是在有丝分裂后期由丧失着丝粒的染色体片段产生。
镉离子在相对浓度为0-50内,对微核率的影响是______。综合分析,当镉离子相对浓度达到100时,分生区细胞的微核率显著下降,原因可能是________________________。
【答案】(1) ①. 细胞分裂 ②. 解离 ③. 漂洗
(2) ①. ②①③④⑤ ②. 1:2:2
(3) ①. 遗传信息 ②. 全能性
(4) ①. 导致微核率升高 ②. 高浓度的铬离子抑制了细胞的有丝分裂
【解析】
【分析】观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,便于染色)、染色(用醋酸洋红等碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。
【小问1详解】
在培养蚕豆根尖的过程中,发现根尖越来越长,这是细胞生长和细胞分裂(细胞增殖)的结果;制作蚕豆根尖有丝分裂临时装片的实验步骤为解离→漂洗→染色→制片,故在制作装片的过程中,染色之前需要完成的2个步骤依次是解离和漂洗。
【小问2详解】
据图可知,①是前期,②是间期,③是中期,④是后期,⑤是末期,故有丝分裂分裂期的顺序依次是②①③④⑤;图1中③所指细胞中期,此时每条染色体含有2个姐妹染色单体,细胞中染色体∶染色单体∶核DNA=1:2:2。
【小问3详解】
将蚕豆表皮细胞培养成为一个完整的植株,其原理是该细胞含有发育所需的全套遗传信息(遗传物质),实验证明高度分化的植物细胞具有全能性。
【小问4详解】
据图可知,镉离子在相对浓度为0-50内,对微核率的影响是会导致微核率升高当镉离子相对浓度达到100时,细胞的有丝分裂被抑制,由于微核形成于有丝分裂后期,故形成的微核会下降。
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