摘要:
**基本信息**
聚焦分子与细胞核心考点,精选云南多地期末试题,融合AI预测蛋白质结构、月壤水生成等科技前沿及盐碱地作物耐盐等实践情境,适配高二期末复习。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|38|组成细胞的分子(12)、细胞结构(12)、细胞代谢(8)、生命历程(6)|结合产锈细菌、CEV病毒等真实生物情境考查元素、核酸等基础概念|
|多选题|1|细胞结构|以溶酶体形成过程考查生物膜系统及物质运输|
|解答题|8|细胞代谢(8)|通过DCPIP染色、光合速率测定等实验设计,综合考查光反应与暗反应联系、影响光合因素等,凸显探究实践能力|
内容正文:
专题01 分子与细胞
4大高频考点概览
考点01 组成细胞的分子
考点02细胞的结构和功能
考点03 细胞代谢
考点04 细胞的生命历程
地 城
考点01
组成细胞的分子
一、单选题
1.(24-25高二下·云南玉溪·期末)下列与高中教材生物学实验相关的叙述,正确的是( )
A.在新鲜梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.向豆浆中先加入双缩脲试剂A液,后加入B液,混匀后可检测氨基酸含量
C.用黑藻观察植物细胞吸水和失水时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D.对土壤小动物进行观察时,可借助放大镜、体视显微镜
2.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)科学家在深海热液残骸的缺氧环境中发现分枝状铁锈,该现象由产锈细菌(氧化Fe2+获取能量)和趋磁细菌共同形成。下列叙述正确的是( )
A.铁元素是组成细胞的大量元素
B.产锈细菌属于厌氧异养型生物
C.趋磁细菌的遗传物质是RNA
D.两种细菌均以DNA为遗传物质
3.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)蛋白质是细胞中含量最多的有机物,它是生命活动的主要承担者。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白质是细胞的基本组成成分,具有多种功能
B.蛋白质功能的多样性与蛋白质的多样性有关
C.载体蛋白磷酸化后,其功能会发生不可逆改变
D.蛋白质为生物大分子,其基本组成单位是氨基酸
4.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)微RNA (miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子,其能与相应的mRNA 结合形成双链结构,从而抑制相关基因的表达。据此分析正确的是( )
A.miRNA 的合成过程需以 DNA 的两条单链作为模板
B.miRNA 的合成需要消耗4种游离的脱氧核苷酸
C.miRNA 与mRNA 结合形成的双链区一共有5种碱基
D.miRNA 可能通过阻止核糖体与mRNA 的结合进而抑制翻译过程
5.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)CEV 是一种有囊膜(来源于宿主细胞膜或细胞器膜)的DNA病毒,它有一个热休克蛋白70(HSP70),HSP70可以帮助细胞里的分子完成组装和折叠,被称为“分子伴侣”。下列叙述正确的是( )
A.参与构成CEV的大分子物质除了蛋白质、核酸以外还有磷脂
B.CEV 的遗传信息储存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中
C.推测 HSP70能改变蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.HSP70是在 CEV 的核糖体上合成的
6.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)我国科学家发现,当温度升高至1000℃以上时,月壤会熔化,反应生成的水以水蒸气的方式释放出来,这项研究为未来月球生命发展提供新思路。下列关于水的叙述错误的是( )
A.水是活细胞中含量最多的化合物
B.代谢旺盛的细胞中结合水相对含量增多
C.水分子更多的是以协助扩散的方式进出细胞
D.多细胞动物体的绝大部分细胞浸润在以水为基础的液体环境中
7.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)经猫抓、咬后,汉赛巴尔通体(一种小型细菌,如图)可能会侵入人体,从而引起人患感染性疾病。实验室中常用鸡胚加通氧的方式来培养汉赛巴尔通体。汉赛巴尔通体在室温中易死亡。下列相关说法正确的是( )
A.汉赛巴尔通体在增殖过程中会进行中心体的倍增
B.汉赛巴尔通体中的线粒体能够随着细胞质分裂而分配到子细胞中
C.汉赛巴尔通体极其微小,在室温中易死亡,据此推测其遗传物质为不稳定的RNA
D.汉赛巴尔通体在鸡胚内寄生繁殖时,可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
8.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)当肌肉受到刺激后,肌肉细胞内的细胞器肌浆网通过协助扩散释放Ca2+,Ca2+可促使肌球蛋白和肌动蛋白耗能结合,完成肌肉收缩:当刺激消失时,Ca2+会重吸收回肌浆网,肌肉舒张。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+从肌浆网释放需要转运蛋白的参与
B.Ca2+重吸收回肌浆网的方式为协助扩散
C.钙属于细胞中含量较多的大量元素
D.肌球蛋白和肌动蛋白都在核糖体上合成
9.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·)下列实验中,相关实验材料和试剂的选择及使用正确的是( )
选项
实验内容
实验材料或试剂
使用方法
A
检测马铃薯汁中的淀粉
斐林试剂: 0.1g/mLNaOH 溶液(甲液)、0.05g/mLCuSO4溶 液(乙液)
将甲液和乙液各0.5mL混匀后注入 2mL 待测样液中,水 浴 60℃加热
B
绿叶中色素的分离
无水乙醇
将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入无水乙醇中
C
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
幼嫩的菊花枝条、不同浓度的2,4-D溶液
把插条的基部浸泡在较高浓度的2,4-D溶液中,处理几个小时
D
DNA 的粗提取与鉴定
预冷的体积分数为95%的酒精
初步分离 DNA 和蛋白质
A.A B.B C.C D.D
10.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)科研人员借助人工智能(AI)模型来预测蛋白质的结构与功能,显著加快了人类对蛋白质的认知进程。下列叙述错误的是( )
A.AI可通过分析氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构
B.AI可根据氨基酸序列的差异比较物种之间的亲缘关系
C.AI可将氨基酸序列信息转换为脱氧核苷酸序列信息
D.借助AI预测蛋白质功能时,不需要获取蛋白质的空间结构信息
11.(24-25高二下·云南临沧中学等学校·期末)馒头放在口腔中咀嚼后逐渐产生甜味,这是由于口腔中的唾液淀粉酶将馒头中的淀粉水解成了麦芽糖。下列叙述正确的是( )
A.淀粉由C、H、O构成,是人体细胞主要的储能物质
B.唾液淀粉酶能催化淀粉水解体现了蛋白质具有催化功能
C.馒头中淀粉的基本组成单位是麦芽糖
D.唾液淀粉酶加热后会因肽键断裂而丧失生物活性
12.(24-25高一下·云南开远第一中学校·)许多生物实验都需要用显微镜观察和制作装片,下列相关操作的叙述,正确的是( )
A.观察植物细胞的质壁分离时,可选择洋葱鳞片叶的内表皮
B.用苏丹Ⅲ染液进行脂肪鉴定时,需用95%酒精溶液洗去浮色
C.观察叶绿体随着细胞质流动时,每个细胞中细胞质流动方向一致
D.利用光学显微镜观察鱼的红细胞时,需要用清水涨破获得细胞膜
地 城
考点02
细胞的结构和功能
一、单选题
1.(24-25高二下·云南玉溪·期末)叶片即将脱落时,离层细胞释放酶到细胞壁中使其分解,促使叶片脱落。研究发现,叶片脱落和叶柄离层远基端和近基端的生长素浓度关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.加速脱落时,生长素在叶柄内从远基端向近基端进行主动运输
B.离层细胞可能将纤维素酶和果胶酶释放到细胞壁中
C.叶片衰老时,离层近基端生长素浓度小于远基端
D.叶片脱落与否取决于远基端和近基端生长素浓度
2.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)胃蛋白酶能消化食物中的蛋白质,胃黏膜细胞合成胃蛋白酶并将其运输至细胞外的过程中,不直接涉及的细胞结构或过程是( )
A.内质网 B.高尔基体
C.生物膜的融合 D.载体蛋白的协助
3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)下列关于生物体结构与功能相关的叙述,正确的是( )
A.HIV的细胞膜上有磷脂分子
B.鸡的红细胞是提取纯净细胞膜的理想材料
C.大肠杆菌增殖过程中不会形成纺锤体和染色体
D.发菜细胞中的液泡对调节自身渗透压具有重要作用
4.(24-25高二下·云南保山·期末)螺原体是无细胞壁、螺旋状的厌氧原核生物,细胞膜上含有甾醇增强了对环境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.螺原体的环状DNA中不含游离的磷酸基团
B.利用纤维素酶处理螺原体不会导致其形态改变
C.螺原体生命活动所需要的能量主要来自线粒体
D.甾醇可能通过调节细胞膜的流动性进而提高其适应性
5.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为直肠癌发生过程示意图,APC、ras、DCC、p53表示相关基因,下列叙述正确的是( )
A.ras基因和APC基因互为等位基因
B.ras基因表达的产物能抑制细胞的生长和增殖
C.细胞只需单个基因突变就会导致直肠癌的发生
D.细胞由扁平变球形说明细胞骨架可能受到影响
6.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)肝细胞中的光面内质网中含有一些酶,用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质,因而光面内质网具有解毒功能。下列说法错误的是( )
A.光面内质网的解毒功能依赖其膜上的氧化酶系统
B.光面内质网与线粒体膜相连有利于获得更多的能量
C.一旦毒物消失,多余的光面内质网可被溶酶体消化
D.某些合成固醇类激素的细胞中光面内质网含量丰富
7.(24-25高二下·云南金太阳·期末)大分子拥挤效应是指细胞内高浓度的大分子占据空间,导致有效体积较少,从而影响生物分子行为的现象。这一效应不仅是理解细胞功能的基础,也为人工生命系统设计、疾病治疗及生物制造提供了新思路。下列说法错误的是( )
A.参与这一效应的大分子包括多糖、蛋白质和核酸等
B.这一效应可提高底物与酶的局部浓度,提高反应速率
C.这一效应有利于囊泡运输,加速分泌蛋白的运输和释放
D.细胞器、细胞骨架等细胞结构的存在会加剧这一效应
8.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)条锈菌病毒PsV5寄生在小麦条锈菌(一种导致小麦条锈病的寄生在小麦中的真菌)中,可促进小麦条锈菌对小麦的感染,对PsV5的研究可为防治小麦条锈病提供新思路。下列叙述正确的是( )
A.可用普通培养基培养大量的PsV5 用以研究其化学组成
B.PsV5、小麦条锈菌和小麦共用一套遗传密码
C.PsV5利用小麦条锈菌的核糖体复制基因组
D.可大量喷洒含有 PsV5的制剂以防治小麦条锈菌
9.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)球法囊藻是最大的单细胞蕨类,其直径可达5cm以上,细胞内有多个核及大液泡,细胞器集中在一个小范围内。下列叙述错误的是( )
A.球法粪藻细胞越大,物质运输效率越高
B.细胞中的多个核有利于控制细胞代谢
C.细胞器集中在一个小范围内有利于分工合作
D.球法囊藻细胞衰老时,大多数酶活性降低
10.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)淡水水域被污染富营养化后,会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,从而形成水华。下列关于蓝细菌和绿藻的叙述,正确的是( )
A.两者的遗传物质均为 DNA
B.两者都含有叶绿体,都能进行光合作用
C.两者均可以通过有丝分裂进行增殖
D.两者细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
11.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)“结构与功能相适应”是生物学的基本观念之一,下列叙述错误是( )
A.判断是否为需氧型生物的依据是细胞中是否含有线粒体
B.线粒体内膜向内折叠形成嵴,有利于与细胞呼吸相关的酶附着
C.叶绿体通过基粒结构扩大膜面积提高了光合作用效率
D.细胞骨架是由蛋白质组成的网架结构,与细胞的运动、分裂等有关
12.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)翟中和院士主编的《细胞生物学》中说过:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄 今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列有关细胞结构的叙述,错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性主要与其上分布的蛋白质种类和数量有关
B.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
C.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是细胞膜或细胞壁
D.核糖体和中心体没有膜结构,不参与构成细胞的生物膜系统
二、多选题
13.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)溶酶体酶在内质网上进行糖基化修饰,转运到高尔基体上发生甘露糖磷酸化形成M6P(甘露糖 -6 -磷酸)后,可被高尔基体膜上的M6P受体识别,高尔基体以出芽的方式形成囊泡,囊泡进一步形成溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.内质网上合成的溶酶体酶形成M6P发生在高尔基体
B.溶酶体的形成体现了生物膜具有一定流动性的结构特点
C.高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D.溶酶体酶的合成与分泌不需要线粒体提供能量
地 城
考点03
细胞代谢
一、单选题
1.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)人工膜和生物膜对不同物质的通透性情况如图所示。下列相关分析错误的是( )
A.生物膜仅通过水通道蛋白运输H2O,对H2O的通透性较高
B.人工膜和生物膜对甘油、CO2和O2的通透性相同
C.人工膜缺乏转运蛋白,对K+、Na+和Cl-的通透性很低
D.与人工膜相比,生物膜对更多物质具有选择透过性
2.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·)中国西北有广阔的盐碱地,研究耐盐的作物有利于扩大粮食产区,如图是作物的耐盐机制,其中SOS1和NHX代表载体蛋白,HKT1代表通道蛋白。下列叙述正确的是( )
A.HKT1 和SOS1 参与Na+转运时,空间结构都会发生改变
B.图中细胞质基质的pH 比液泡的低
C.NHX 基因高表达有利于液泡吸收Na+从而提高作物耐盐性
D.通过三种转运蛋白形成的耐盐机制体现了基因对性状的间接控制
3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图。钠-钾泵能消耗ATP,将Na+运出细胞,K+运入细胞,乌本苷可抑制其活性。相关叙述正确的是( )
A.图中葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式相同
B.图中主动运输的能量可来自ATP或离子梯度
C.钠-钾泵既能运输Na+又能运输K+,无特异性
D.乌本苷能促进小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收
4.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)盐碱蓬是一种典型的盐碱地指示植物,具有高盐耐受能力,可通过离子转运机制贮存大量的Na+,降低土壤盐分含量。下列叙述错误的是( )
A.盐碱蓬吸收的Na+主要储存在液泡中
B.盐碱蓬根细胞吸收Na+的方式为协助扩散
C.可选用盐碱蓬根尖细胞进行质壁分离及复原实验
D.可选用盐碱蓬根尖分生区细胞观察有丝分裂
5.(24-25高二下·云南金太阳·期末)NADPH/NADP+的值可用于衡量光反应和暗反应的强度大小。植物在适宜条件下正常进行光合作用,改变条件后,NADPH/NADP+的值突然变大,出现该现象的原因在短时间内最可能是( )
A.光反应速率变大,暗反应速率变大
B.光反应速率变大,暗反应速率变小
C.光反应速率变小,暗反应速率变大
D.光反应速率变小,暗反应速率变小
6.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)如图表示H+和蔗糖进出高等植物细胞的方式:质子泵将H+运出细胞,产生的H+浓度梯度驱动H+/蔗糖协同转运蛋白将H+和蔗糖同时运入细胞。下列实验处理中,可使蔗糖进入细胞速率加快的是( )
A.降低细胞外蔗糖浓度
B.加入细胞呼吸抑制剂
C.增大细胞外H+浓度
D.降低膜上协同转运蛋白数量
7.(24-25高二下·云南保山·期末)研究发现鱼宰杀后ATP降解为鲜味物质IMP后,会被酸性磷酸酶(ACP)进一步分解。下图是3种鱼ACP活性随温度变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.温度过高会破坏ACP的空间结构,降低其活性甚至失活
B.30~50℃下保存鱼肉时,鮰鱼鲜味丧失比草鱼更慢
C.不同鱼ACP活性差异的根本原因是编码基因不同
D.该研究能为制定鱼肉保鲜贮存条件提供理论依据
8.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)细胞可通过不同的方式跨膜运输物质。下列相关叙述错误的是( )
A.利用台盼蓝染液进行染色时,细胞通过主动运输的方式吸收台盼蓝
B.细胞膜对于跨膜运输的物质具有选择性,与膜上的蛋白质有关
C.神经细胞的K⁺通道蛋白运输K⁺的速率受膜内外K⁺浓度差的影响
D.乙酰胆碱通过胞吐的方式释放出细胞的过程需要蛋白质的参与
9.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸的部分反应过程见下图,下列叙述错误的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸中均发生该过程
B.该过程既有吸能反应也有放能反应
C.该反应过程都发生在细胞质基质中
D.葡萄糖中的能量全部转移到ATP、丙酮酸
二、解答题
10.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末) 科研小组利用离体的叶绿体悬浮液体系探究光合作用光反应与暗反应之间的联系,在光照条件下进行了如下实验。DCPIP是一种蓝色染料,可作为电子受体,接受电子后被还原为无色。
组别
CO2
DCPIP
产生O2
悬浮液颜色
初始
实验后
1
—
—
—
绿色
绿色
2
+
—
+
绿色
绿色
3
—
+
+
蓝绿色
B
4
+
+
A
蓝绿色
绿色
注:“+”代表有,“—”代表元。
回答下列问题。
(1)从研磨液中分离叶绿体常用________法。表中A处为________,B处为__________。
(2)对比_______组说明光合作用光反应受暗反应的影响:对比1、3组说明光反应需要电子受体参与,根据所学结合第2组实验说明暗反应也可为光反应提供电子受体______(填物质)。
(3)该实验_______(填“能”或“不能”)为“光合作用产生的O2中氧元素不来自CO2提供”证据,判断依据是___________________。
11.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)水稻是我国重要的粮食作物之一,种植历史悠久,赤霉素作为一种植物激素,对水稻的生长发育起重要的调节作用,例如其可以通过调控叶绿素合成途径中的关键酶活性来促进叶绿素的合成。研究人员用不同浓度的赤霉素(GA)溶液处理水稻后,测量其光合作用相关指标,结果如图(各指标均用相对值表示)所示。回答下列问题:
注:光饱和点是指光照强度增加到一定程度后,植物的光合速率不会再随着光照强度的增加而提高时的光照强度。
(1)欲在显微镜下观察水稻叶肉细胞细胞质的流动,通常以________(填细胞器名称)的运动作为标志。据图可知,赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,增强了水稻对________光的吸收。
(2)在夏季易发生洪涝,导致水稻被淹,几天后洪水退去,水稻死亡,水稻死亡的主要原因是________。
(3)赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,水稻光合作用的光饱和点________(填“上升”或“下降”),据题,从光反应的角度分析,原因是________。
(4)用60mg⋅L-1赤霉素溶液处理水稻后,光合速率明显下降,此时限制光合速率的因素主要是________(填“气孔因素”或“非气孔因素”),理由是________。
12.(24-25高二下·云南玉溪·期末)为探究灌水总量对盐碱地玉米光合作用的影响,研究人员在盐碱地中完成了下列实验。
组别(灌水总量)
W1(4350m3/hm2)
W2(3600m3/hm2)
W3(2850m3/hm2)
指标
SPAD
Pn
GS
SPAD
Pn
GS
SPAD
Pn
GS
数值
60
30
35
57
28
31
54
24
28
注:SPAD:相对叶绿素含量;Pn:净光合速率(μmol/(m2·s));Gn:气孔导度(mmol/(m2·s)),气孔导度越大,气孔开放程度越大。
回答下列问题。
(1)光合色素存在于叶绿体_______上。光合色素提取液的浓度与其光吸收值成正比,测定叶绿素含量时,应选择红光而不选择蓝紫光,原因是________。
(2)该实验的无关变量中,影响光合作用速率的主要环境因素有________(答出2点即可)。
(3)若不考虑灌水总量对呼吸速率的影响,由表中数据分析,W1组净光合速率高于W3组的原因是_______(答出1点即可)。
(4)根据该实验结果不能得出,盐碱地玉米种植过程中灌水总量越大,净光合速率越大的结论。若要进一步探究,还需补充的实验是_________。(要求写出实验设计思路)
13.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)研究人员将某种干燥的大豆种子置于水分、空气等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子的重量变化,结果如图1所示;选取大豆幼苗放在不同的温度下无土栽培,测定大豆幼苗从空气中吸收CO2量和细胞呼吸消耗O2量,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中在大豆种子培养的2 - 6 d,大豆种子主要通过__________使质量增加;从物质转化的角度分析,图1中6 - 10 d大豆种子的质量减少的原因是__________,相关生理过程发生在__________(填细胞结构)。
(2)据图2分析,温度会影响__________,从而影响幼苗单位时间内吸收CO2量和消耗O2量。图2中A点时大豆幼苗还能够进行光合作用,此时光合作用所利用的CO2主要来源于细胞有氧呼吸的__________阶段。
(3)据图2分析,限制CD段CO2吸收速率的主要因素是__________。将该研究结果运用到生产实践,在大棚内中种植大豆,为促进幼苗的生长,白天大棚温度应控制在__________℃左右。
14.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下 ygl产量更高,其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合作用过程中吸收的CO2与呼吸作用过程中释放的CO2等量时的光照强度)。
水稻材料
叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
类胡萝卜素/叶绿素
WT
4.08
0.63
0.15
ygl
1.73
0.47
0.27
分析图表,回答下列问题:
(1)绿叶中色素的提取需要加入CaCO3,其作用是______,据表分析, ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和______。
(2)图a中,当光照强度逐渐增加达到2000μmol·m-2·s-1时, ygl的净光合速率较WT 更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,分析此时限制净光合速率增加的环境因素可能有______(至少答出两点)。比较两者的光饱和点, 可得 ygl______WT (填“高于”“低于”或“等于”)。
(3)据图分析, ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和______。当光照强度位于光补偿点时,植株光合作用所需的CO2源于______。
15.(24-25高二下·云南金太阳·期末)玉米是重要的粮食作物,通过精准调控对玉米的灌水量和施肥量来挖掘玉米增产潜力是解决粮食困境的重要措施。图1是玉米叶片的部分结构示意图,图2是玉米光合作用的过程图。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。据此分析,图2中光反应主要发生在______ (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)的叶绿体中,光反应产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是______ 。
(2)据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以______ 的形式固定下来,并且转移到______ 内的叶绿体中,再分解产生CO2用于合成有机物。这样可以保证玉米在干旱、强光、高温等条件下的正常生长。
(3)为精准调控对玉米的灌水量和施氮量来挖掘玉米增产潜力,以灌水量3150m3·hm-2(W1)、3825m3·hm-2(W2)、4500m3·hm-2(W3),以施氮量0kg·hm-2(N0)、272kg·hm²(N1)、320kg·hm-2(N2)进行组合,设计不同的实验组,测定玉米的光合速率(单位:μmol·m-2·s-1)、叶绿素含量,结果如表1、2所示。
W1
W2
W3
N0
19.67
23.65
22.17
N1
23.58
30.96
28.53
N2
21.08
27.27
26.24
表1
W1
W2
W3
N0
12.23
15.01
13.71
N1
14.61
19.93
17.67
N2
13.08
17.15
16.31
表2
①若要初步研究不同灌水量和施氮量下玉米叶片中的叶绿素含量变化情况,则可利用_____ 法分离叶绿素。
②据表1、2分析可得出,最佳的灌水量和施氮量组合是_____ 。从光合作用光反应阶段相关物质合成的角度分析,增施适量氮肥能够增产的原因是_____ 。
16.(24-25高二下·云南保山·期末)莱茵衣藻是一种单细胞真核生物,其细胞中存在氢酶,该酶在缺氧环境中被激活,将电子分流传递给H+生成氢气,其光合电子传递和产氢过程如图所示。
据图回答下列问题:
(1)上图过程发生在______,从结构和功能相适应进行分析,是因为其含有______;氧充足情况下,图中发生的能量转化是______。
(2)自然光条件下,莱茵衣藻产氢量低的原因是______。产氢会导致莱茵衣藻生长减缓的机理是______。
(3)课题组为进一步研究碳的转化机制,构建了一种非天然的CO2转化循环(CETCH循环),该循环将多种生物的相关酶组合,与莱茵衣藻的叶绿体结合在一起,构建了人造叶绿体,如图所示。
①人造叶绿体固定CO2的效率显著高于天然叶绿体,最可能的原因是______。
②CO2固定量相等时,人造叶绿体系统有机物的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)莱茵衣藻,原因是______。
17.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)云南昭通苹果种植历史悠久,是国家农业部农产品地理标志,因其甜度高 肉质脆、耐储存、香味浓而广受消费者的喜欢。图甲为苹果光合作用过程图解, 图乙为在密闭恒温小室内测定的某品种苹果CO2吸收量与光照强度的关系。请据图分析并回答下列问题 :
(1)参与光合作用的色素分布在叶绿体的 ___________ 上,在色素提取和分离 实验中用到的二氧化硅的作用是 ___________,分离色素用到的试剂是___________。
(2)图甲光反应阶段为暗反应阶段提供的物质是[2] ___________ 和 [3]________。
(3)若突然降低环境中的光照强度,则[6] ___________ 的含量短时间内将会___________。
(4)由图乙可知,光照强度为Z 时,该品种苹果的CO₂ 固定量为___________ mg ·m-2·h-1,假如白天和黑夜的时间各为12h,平均光照强度在 ___________( 填 “P” “Y”或 “Z”)klx以上才能使其处于生长状态。
18.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)如图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放,请据图回答问题:
(1)图中A物质的名称为_______,物质C是_______,图中H元素从C物质到③产生的H2O的转移途径是C→_______→H2O(用字母和箭头表示)。
(2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是________。
(3)①过程进行的场所是______。与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是_______(填数字)。
地 城
考点04
细胞的生命历程
一、单选题
1.(24-25高二下·云南保山·期末)细胞分裂过程中,黏连蛋白的水解是姐妹染色单体分离的关键,分离酶在中期开始发挥作用,Shugoshin蛋白可与着丝粒周围的黏连蛋白结合,下图表示细胞分裂过程中某染色体的行为变化。下列叙述错误的是( )
A.黏连蛋白是在细胞分裂间期合成后经核孔进入细胞核
B.Shugoshin蛋白的作用是保护黏连蛋白不被分离酶破坏
C.分离酶抑制物的活性降低会使姐妹染色单体分离变慢
D.黏连蛋白水解发生异常导致的变异属于染色体数目变异
2.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为某染色体数目为2n的生物精巢中,部分细胞内染色体数和核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A.细胞a~e中,a和b一定具有同源染色体
B.细胞a中控制不同性状的基因可重新组合
C.细胞b的名称一定为初级精母细胞
D.染色体复制使细胞c转变为细胞a
3.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)骨髓中含有的造血干细胞可以分化为多种血细胞,将健康人的骨髓移植到白血病患者体内,可治疗白血病。下列叙述错误的是( )
A.血细胞的自然更新伴随着细胞的衰老和死亡
B.造血干细胞分化程度高于iPS细胞,且具有组织特异性
C.造血干细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.造血干细胞能形成多种血细胞,证明其具有全能性
4.(24-25高二下·云南金太阳·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP-As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP-As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As
D.年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠的更低
试卷第1页,共3页
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专题01 分子与细胞
4大高频考点概览
考点01 组成细胞的分子
考点02细胞的结构和功能
考点03 细胞代谢
考点04 细胞的生命历程
地 城
考点01
组成细胞的分子
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
C
D
B
B
D
B
D
C
题号
11
12
答案
B
A
地 城
考点02
细胞的结构和功能
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
C
C
D
B
C
B
A
A
题号
11
12
13
答案
A
C
AD
地 城
考点03
细胞代谢
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
答案
A
C
B
B
B
C
B
A
D
10【答案】(1) 差速离心 + 绿色
(2) 1、2 NADP+
(3) 能 3组没有CO2但产生了O2
11【答案】(1) 叶绿体 蓝紫光和红光
(2)水稻细胞进行无氧呼吸产生酒精对根部细胞有毒害作用
(3) 上升 赤霉素促进叶绿素的合成,促进对光照的吸收,合成的ATP和NADPH增加,从而使光饱和点上升
(4) 不是 质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组胞间CO2浓度大于其他组
12【答案】(1) 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,选择红光可以排除类胡萝卜素的干扰
(2)温度、CO2浓度、光照强度
(3)与W3组相比,W1组相对叶绿素含量更高,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH更多;W1组气孔导度更大,能吸收更多CO2用于暗反应,光合速率加快
(4)在灌水总量大于4350m3/hm2的范围内设置一系列梯度,将长势相同的同种玉米植株均分为多组在盐碱地中不同灌水总量条件下种植,测定每组玉米的净光合速率
13【答案】(1) 吸水 细胞呼吸消耗有机物 细胞质基质和线粒体
(2) 与呼吸作用和光合作用相关的酶活性 第二
(3) 相关酶的数量(和光照强度) 20
14【答案】(1) 防止研磨中色素(主要是叶绿素)被破坏 类胡萝卜素/叶绿素的值较高
(2) CO2浓度、温度、矿质元素含量 等于
(3) 呼吸速率较高 自身呼吸作用释放的CO2
15【答案】(1) 叶肉细胞 NADPH和ATP
(2) 苹果酸 维管束鞘细胞
(3) 纸层析 W2和N1 增施适量氮肥可以促进叶绿素以及光反应阶段相关酶的合成
16【答案】(1) (叶绿体)类囊体薄膜 吸收光能的色素和与光反应有关的酶 光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能
(2) 自然光条件下光合作用产生氧气,氧气抑制氢酶活性 电子分流减少了NADPH生成,影响卡尔文循环合成有机物
(3) 组合相关酶提高了催化效率 高于 人造叶绿体系统缺乏呼吸作用相关结构,不消耗有机物
17【答案】(1) 类囊体薄膜 有助于研磨充分 层析液
(2) NADPH ATP
(3) C5 降低
(4) 10 Y
18【答案】(1) C5 NADPH(或还原型辅酶Ⅱ) D→E
(2)没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP
(3) 细胞质基质 ②③
地 城
考点04
细胞的生命历程
题号
1
2
3
4
答案
C
A
D
C
试卷第1页,共3页
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专题01 分子与细胞
4大高频考点概览
考点01 组成细胞的分子
考点02细胞的结构和功能
考点03 细胞代谢
考点04 细胞的生命历程
地 城
考点01
组成细胞的分子
一、单选题
1.(24-25高二下·云南玉溪·期末)下列与高中教材生物学实验相关的叙述,正确的是( )
A.在新鲜梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.向豆浆中先加入双缩脲试剂A液,后加入B液,混匀后可检测氨基酸含量
C.用黑藻观察植物细胞吸水和失水时,叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
D.对土壤小动物进行观察时,可借助放大镜、体视显微镜
【答案】D
【详解】A、斐林试剂呈蓝色,在新鲜梨汁中加入斐林试剂,混匀后在水浴加热条件下由蓝色变成砖红色,A错误;
B、双缩脲试剂不能用于检测氨基酸的含量,B错误;
C、由于黑藻的液泡无颜色,用黑藻观察植物细胞吸水和失水时,叶绿体的存在有利于实验现象的观察,C错误;
D、对土壤小动物进行观察时,可借助放大镜、体视显微镜,D正确。
故选D。
2.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)科学家在深海热液残骸的缺氧环境中发现分枝状铁锈,该现象由产锈细菌(氧化Fe2+获取能量)和趋磁细菌共同形成。下列叙述正确的是( )
A.铁元素是组成细胞的大量元素
B.产锈细菌属于厌氧异养型生物
C.趋磁细菌的遗传物质是RNA
D.两种细菌均以DNA为遗传物质
【答案】D
【分析】原核细胞与真核细胞的区别在于没有以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、铁元素属于微量元素,而非大量元素,大量元素包括C、H、O、N等,A错误;
B、产锈细菌通过氧化Fe2+获取能量,属于化能自养型生物,而非异养型,B错误;
C、趋磁细菌为原核生物,其遗传物质是DNA,所有细胞生物的遗传物质均为DNA,C错误;
D、两种细菌均为原核生物,遗传物质均为DNA,D正确。
故选D。
3.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)蛋白质是细胞中含量最多的有机物,它是生命活动的主要承担者。下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白质是细胞的基本组成成分,具有多种功能
B.蛋白质功能的多样性与蛋白质的多样性有关
C.载体蛋白磷酸化后,其功能会发生不可逆改变
D.蛋白质为生物大分子,其基本组成单位是氨基酸
【答案】C
【分析】本题主要考查蛋白质的结构、功能及相关生理过程。需结合各选项的具体描述,判断其正确性。
【详解】A、蛋白质是构成细胞结构的重要成分(如细胞膜中的载体蛋白),并具有催化、运输、调节等多种功能,A正确;
B、蛋白质功能的多样性由其结构多样性(氨基酸种类、排列顺序及空间结构差异)直接决定,B正确;
C、载体蛋白磷酸化后构象改变以完成物质运输,但磷酸基团水解后可恢复原状,功能变化是可逆的,C错误;
D、蛋白质是由氨基酸通过脱水缩合形成的生物大分子,D正确;
故选C。
4.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)微RNA (miRNA)是真核生物中广泛存在的一类重要的基因表达调控因子,其能与相应的mRNA 结合形成双链结构,从而抑制相关基因的表达。据此分析正确的是( )
A.miRNA 的合成过程需以 DNA 的两条单链作为模板
B.miRNA 的合成需要消耗4种游离的脱氧核苷酸
C.miRNA 与mRNA 结合形成的双链区一共有5种碱基
D.miRNA 可能通过阻止核糖体与mRNA 的结合进而抑制翻译过程
【答案】D
【分析】RNA是在细胞核中,通过RNA聚合酶以DNA的一条链为模板合成的,这一过程叫作转录。
【详解】A、miRNA的合成属于转录过程,转录以DNA的一条链为模板,而非两条链,A错误;
B、miRNA是RNA,其合成需4种核糖核苷酸,B错误;
C、miRNA和mRNA均为RNA,两者结合的双链区含A、U、C、G四种碱基,不含T,C错误;
D、miRNA与mRNA结合后可能阻碍核糖体识别mRNA的起始密码子,从而抑制翻译,D正确。
故选D。
5.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)CEV 是一种有囊膜(来源于宿主细胞膜或细胞器膜)的DNA病毒,它有一个热休克蛋白70(HSP70),HSP70可以帮助细胞里的分子完成组装和折叠,被称为“分子伴侣”。下列叙述正确的是( )
A.参与构成CEV的大分子物质除了蛋白质、核酸以外还有磷脂
B.CEV 的遗传信息储存在脱氧核糖核苷酸的排列顺序中
C.推测 HSP70能改变蛋白质中氨基酸的排列顺序
D.HSP70是在 CEV 的核糖体上合成的
【答案】B
【分析】CEV 是一种有囊膜(来源于宿主细胞膜或细胞器膜)的DNA病毒,其遗传物质为DNA。
【详解】A、磷脂属于脂质,并非大分子物质,而CEV的囊膜来源于宿主细胞膜或细胞器膜,因此磷脂不属于CEV自身的大分子物质,A错误;
B、CEV是DNA病毒,其遗传信息储存在DNA(脱氧核糖核苷酸)的排列顺序中,B正确;
C、HSP70作为分子伴侣,仅协助蛋白质的正确折叠和组装,但不会改变氨基酸的排列顺序(由mRNA的碱基序列决定),C错误;
D、病毒无核糖体,HSP70的合成需依赖宿主细胞的核糖体,D错误;
故选B。
6.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)我国科学家发现,当温度升高至1000℃以上时,月壤会熔化,反应生成的水以水蒸气的方式释放出来,这项研究为未来月球生命发展提供新思路。下列关于水的叙述错误的是( )
A.水是活细胞中含量最多的化合物
B.代谢旺盛的细胞中结合水相对含量增多
C.水分子更多的是以协助扩散的方式进出细胞
D.多细胞动物体的绝大部分细胞浸润在以水为基础的液体环境中
【答案】B
【分析】细胞中的水:细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,反之亦然。
【详解】A、水是活细胞中含量最多的化合物。活细胞中含量最多的化合物是水,自由水占比较大,A正确;
B、代谢旺盛时,自由水比例升高,结合水比例降低,B错误;
C、水分子进出细胞的方式是被动运输,其中更多的是通过通道蛋白进出的协助扩散,C正确;
D、多细胞动物体的绝大部分细胞浸润在以水为基础的液体环境中。细胞外液(内环境)以水为基质,D正确。
故选B。
7.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)经猫抓、咬后,汉赛巴尔通体(一种小型细菌,如图)可能会侵入人体,从而引起人患感染性疾病。实验室中常用鸡胚加通氧的方式来培养汉赛巴尔通体。汉赛巴尔通体在室温中易死亡。下列相关说法正确的是( )
A.汉赛巴尔通体在增殖过程中会进行中心体的倍增
B.汉赛巴尔通体中的线粒体能够随着细胞质分裂而分配到子细胞中
C.汉赛巴尔通体极其微小,在室温中易死亡,据此推测其遗传物质为不稳定的RNA
D.汉赛巴尔通体在鸡胚内寄生繁殖时,可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
【答案】D
【详解】A、中心体是真核细胞特有的细胞器,汉赛巴尔通体是原核生物,无中心体,增殖过程不会进行中心体的倍增,A错误;
B、汉赛巴尔通体作为原核生物,没有线粒体,B错误;
C、汉赛巴尔通体是细菌,细菌的遗传物质是DNA,不是RNA,C错误;
D、汉赛巴尔通体有自身的核糖体,在鸡胚内寄生繁殖时,可利用自身核糖体合成蛋白质,D正确。
故选D。
8.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)当肌肉受到刺激后,肌肉细胞内的细胞器肌浆网通过协助扩散释放Ca2+,Ca2+可促使肌球蛋白和肌动蛋白耗能结合,完成肌肉收缩:当刺激消失时,Ca2+会重吸收回肌浆网,肌肉舒张。下列叙述错误的是( )
A.Ca2+从肌浆网释放需要转运蛋白的参与
B.Ca2+重吸收回肌浆网的方式为协助扩散
C.钙属于细胞中含量较多的大量元素
D.肌球蛋白和肌动蛋白都在核糖体上合成
【答案】B
【分析】1、协助扩散:借助转运蛋白的扩散方式。(红细胞吸收葡萄糖)
2、主动运输:逆浓度梯度的运输。消耗能量,需要有载体蛋白。(小分子有机物、离子)
【详解】A、据题干信息可知,Ca2+从肌浆网释放的方式为协助扩散,需要转运蛋白参与,A正确;
B、Ca2+重吸收回肌浆网时需逆浓度梯度运输,应通过主动运输(消耗能量),而非协助扩散,B错误;
C、在组成细胞的化学元素中,钙属于细胞中的大量元素,C正确;
D、肌球蛋白和肌动蛋白的化学本质均为蛋白质,均在核糖体上合成,D正确。
故选B。
9.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·)下列实验中,相关实验材料和试剂的选择及使用正确的是( )
选项
实验内容
实验材料或试剂
使用方法
A
检测马铃薯汁中的淀粉
斐林试剂: 0.1g/mLNaOH 溶液(甲液)、0.05g/mLCuSO4溶 液(乙液)
将甲液和乙液各0.5mL混匀后注入 2mL 待测样液中,水 浴 60℃加热
B
绿叶中色素的分离
无水乙醇
将滤纸条(有滤液细线的一端朝下)轻轻插入无水乙醇中
C
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
幼嫩的菊花枝条、不同浓度的2,4-D溶液
把插条的基部浸泡在较高浓度的2,4-D溶液中,处理几个小时
D
DNA 的粗提取与鉴定
预冷的体积分数为95%的酒精
初步分离 DNA 和蛋白质
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖,需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀,而检测淀粉应使用碘液(呈现蓝色),A错误;
B、绿叶中色素分离需用层析液作为溶剂,无水乙醇的作用是提取色素。将滤纸条插入无水乙醇无法实现色素分离,B错误;
C、探索生长素类似物最适浓度时,较高浓度2,4-D溶液应采用沾蘸法(短时间处理),而非长时间浸泡,否则可能抑制生根。此外,幼嫩枝条自身内源生长素较多,易干扰实验结果,C错误;
D、DNA不溶于预冷的95%酒精,而部分蛋白质可溶,因此用预冷酒精可沉淀DNA,初步分离DNA和蛋白质,D正确。
故选D。
10.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)科研人员借助人工智能(AI)模型来预测蛋白质的结构与功能,显著加快了人类对蛋白质的认知进程。下列叙述错误的是( )
A.AI可通过分析氨基酸序列来预测蛋白质的空间结构
B.AI可根据氨基酸序列的差异比较物种之间的亲缘关系
C.AI可将氨基酸序列信息转换为脱氧核苷酸序列信息
D.借助AI预测蛋白质功能时,不需要获取蛋白质的空间结构信息
【答案】C
【分析】本题考查蛋白质结构、功能及AI模型的应用,正确选项需结合蛋白质一级结构决定高级结构、物种亲缘关系比较依据、遗传信息的传递及蛋白质功能与结构的关系进行判断。
【详解】A、蛋白质的空间结构由氨基酸序列(一级结构)决定,AI通过分析氨基酸序列可预测其空间结构,A正确;
B、不同物种的同一蛋白质氨基酸序列差异越小,亲缘关系越近,AI可据此比较物种亲缘关系,B正确;
C、由于密码子的简并性(一个氨基酸对应多个密码子),无法从氨基酸序列唯一确定对应的脱氧核苷酸序列,AI无法准确完成此转换,C错误;
D、AI可通过预测的蛋白质空间结构推断其功能,无需直接获取实验测得的空间结构信息,D正确;
故选C。
11.(24-25高二下·云南临沧中学等学校·期末)馒头放在口腔中咀嚼后逐渐产生甜味,这是由于口腔中的唾液淀粉酶将馒头中的淀粉水解成了麦芽糖。下列叙述正确的是( )
A.淀粉由C、H、O构成,是人体细胞主要的储能物质
B.唾液淀粉酶能催化淀粉水解体现了蛋白质具有催化功能
C.馒头中淀粉的基本组成单位是麦芽糖
D.唾液淀粉酶加热后会因肽键断裂而丧失生物活性
【答案】B
【分析】食物中的维生素、水和无机盐等小分子的营养物质人体可以直接吸收利用,而蛋白质、糖类、脂肪这些大分子的营养物质是不溶于水的,必须在消化道内变成小分子的能溶于水的物质后,才能被消化道壁吸收。
【详解】A、淀粉由C、H、O构成,是植物细胞主要的储能物质,A错误;
B、唾液淀粉酶能催化淀粉水解体现了蛋白质具有催化功能,唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质,酶具有催化作用,B正确;
C、馒头中淀粉的基本组成单位是葡萄糖,C错误;
D、唾液淀粉酶加热后会因空间结构被破坏而丧失生物活性,肽键未断裂,D错误。
故选B。
12.(24-25高一下·云南开远第一中学校·)许多生物实验都需要用显微镜观察和制作装片,下列相关操作的叙述,正确的是( )
A.观察植物细胞的质壁分离时,可选择洋葱鳞片叶的内表皮
B.用苏丹Ⅲ染液进行脂肪鉴定时,需用95%酒精溶液洗去浮色
C.观察叶绿体随着细胞质流动时,每个细胞中细胞质流动方向一致
D.利用光学显微镜观察鱼的红细胞时,需要用清水涨破获得细胞膜
【答案】A
【分析】植物细胞质壁分离中,“质” 是指原生质层,“壁” 是指细胞壁。
【详解】A、可以用详葱内表皮作实验材料,但是需要染色才能观察到质壁分离实验,因为内表皮细胞本身无色,A正确;
B、用苏丹Ⅲ染液进行脂肪鉴定时,需用50%酒精溶液洗去浮色,B错误;
C、观察叶绿体随着细胞质流动时,每个细胞中细胞质流动方向不一定相同,C错误;
D、利用光学显微镜观察鱼的红细胞时,直接用鱼的红细胞制成临时装片观察,D错误。
故选A。
地 城
考点02
细胞的结构和功能
一、单选题
1.(24-25高二下·云南玉溪·期末)叶片即将脱落时,离层细胞释放酶到细胞壁中使其分解,促使叶片脱落。研究发现,叶片脱落和叶柄离层远基端和近基端的生长素浓度关系如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.加速脱落时,生长素在叶柄内从远基端向近基端进行主动运输
B.离层细胞可能将纤维素酶和果胶酶释放到细胞壁中
C.叶片衰老时,离层近基端生长素浓度小于远基端
D.叶片脱落与否取决于远基端和近基端生长素浓度
【答案】C
【详解】A、加速脱落时,近基端生长素浓度高于远基端,生长素在叶柄内从远基端向近基端进行主动运输,A正确;
B、植物细胞壁的成分主要是纤维素和果胶,叶片即将脱落时,离层细胞释放纤维素酶和果胶酶到细胞壁中使其分解,促使叶片脱落,B正确;
C、叶片衰老后会脱落,离层远基端的生长素浓度应小于或等于近基端的生长素浓度,C错误
D、叶片脱落与否取决于远基端和近基端生长素浓度,D正确。
故选C。
2.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)胃蛋白酶能消化食物中的蛋白质,胃黏膜细胞合成胃蛋白酶并将其运输至细胞外的过程中,不直接涉及的细胞结构或过程是( )
A.内质网 B.高尔基体
C.生物膜的融合 D.载体蛋白的协助
【答案】D
【详解】A、内质网负责对核糖体合成的多肽链进行加工,是分泌蛋白加工的必需结构,A正确;
B、高尔基体进一步加工蛋白质并形成分泌囊泡,参与分泌蛋白的运输,B正确;
C、分泌囊泡与细胞膜的融合依赖生物膜的流动性,属于生物膜系统的融合过程,C正确;
D、载体蛋白的协助用于主动运输或协助扩散,而分泌蛋白通过胞吐释放,此过程依赖膜的流动性,D错误。
故选D。
3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)下列关于生物体结构与功能相关的叙述,正确的是( )
A.HIV的细胞膜上有磷脂分子
B.鸡的红细胞是提取纯净细胞膜的理想材料
C.大肠杆菌增殖过程中不会形成纺锤体和染色体
D.发菜细胞中的液泡对调节自身渗透压具有重要作用
【答案】C
【分析】制备纯净细胞膜的材料是哺乳动物成熟的红细胞,因为该细胞没有细胞核和众多的细胞器;生物膜的基本骨架是磷脂双分子层。
【详解】A、HIV是RNA病毒,无细胞结构,不含细胞膜,A错误;
B、鸡不是哺乳动物,其成熟红细胞含有细胞核和细胞器膜,提取的膜成分不纯,而哺乳动物成熟红细胞无核膜和细胞器膜,B错误;
C、大肠杆菌为原核生物,通过二分裂增殖,其过程不涉及真核生物有丝分裂的纺锤体和染色体,C正确;
D、发菜属于原核生物,其细胞中无液泡结构,D错误。
故选C。
4.(24-25高二下·云南保山·期末)螺原体是无细胞壁、螺旋状的厌氧原核生物,细胞膜上含有甾醇增强了对环境的适应性。下列叙述错误的是( )
A.螺原体的环状DNA中不含游离的磷酸基团
B.利用纤维素酶处理螺原体不会导致其形态改变
C.螺原体生命活动所需要的能量主要来自线粒体
D.甾醇可能通过调节细胞膜的流动性进而提高其适应性
【答案】C
【分析】原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖,不遵循孟德尔的遗传定律;遗传物质是DNA位于环状质粒上。
【详解】A、螺原体为原核生物,其拟核区含有一个环状DNA,环状DNA分子中每个脱氧核糖均连接两个磷酸基团,故不含游离的磷酸基团,A正确;
B、螺原体无细胞壁,而纤维素酶的作用是分解植物细胞壁中的纤维素,用纤维素酶处理不会改变其形态,B正确;
C.螺原体是原核生物,细胞中无线粒体,其生命活动所需的能量只能通过细胞质基质中的无氧呼吸产生,C错误;
D、甾醇(如胆固醇)可插入细胞膜磷脂分子间,调节膜的流动性,螺原体无细胞壁,细胞膜中的甾醇可能通过增强膜的稳定性或调节流动性,帮助其适应环境变化,D正确。
故选C。
5.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为直肠癌发生过程示意图,APC、ras、DCC、p53表示相关基因,下列叙述正确的是( )
A.ras基因和APC基因互为等位基因
B.ras基因表达的产物能抑制细胞的生长和增殖
C.细胞只需单个基因突变就会导致直肠癌的发生
D.细胞由扁平变球形说明细胞骨架可能受到影响
【答案】D
【分析】原癌基因主要负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的进程。正常情况下,原癌基因处于低表达或不表达状态,并发挥重要的生理功能。但原癌基因若发生基因突变,可能会被异常激活,转变为癌基因,使细胞的生长和分裂失控,导致细胞过度增殖。 抑癌基因则是阻止细胞不正常的增殖,对细胞的生长和分裂起负调控作用。当抑癌基因发生基因突变时,其功能可能丧失,无法有效抑制细胞的异常增殖,从而使细胞更容易发生癌变。
【详解】A、等位基因是位于同源染色体相同位置上控制相对性状的基因。从图中信息无法得出 ras 基因和 APC 基因位于同源染色体相同位置,所以它们不是等位基因,A 错误;
B、由图可知,ras 基因活化后初始小瘤出现,说明 ras 基因表达的产物不是抑制细胞的生长和增殖,而是促进细胞生长和增殖,B 错误;
C、从图中可以看到,从正常上皮细胞发展到直肠癌,涉及 APC 失活、ras 活化、DCC 失活、p53 失活等多个基因突变,不是单个基因突变就会导致直肠癌发生,C 错误;
D、细胞骨架维持细胞的形态等功能,细胞由扁平变球形,形态发生改变,说明细胞骨架可能受到影响,D 正确。
故选D。
6.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)肝细胞中的光面内质网中含有一些酶,用以清除脂溶性的废物和代谢产生的有害物质,因而光面内质网具有解毒功能。下列说法错误的是( )
A.光面内质网的解毒功能依赖其膜上的氧化酶系统
B.光面内质网与线粒体膜相连有利于获得更多的能量
C.一旦毒物消失,多余的光面内质网可被溶酶体消化
D.某些合成固醇类激素的细胞中光面内质网含量丰富
【答案】B
【分析】内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相同的膜性管道系统,向内连接细胞核的核膜,向外连接细胞膜,并与高尔基体相互联系,构成了细胞内庞大的物质运输通道;内质网有两种类型,一种不含核糖体,叫光面内质网,另一种上有核糖体附着,叫粗面内质网。
【详解】A.光面内质网的解毒功能依赖于其膜上的氧化酶系统,这些酶可清除脂溶性废物和有害物质,A正确;
B.光面内质网与线粒体膜相连的主要目的是促进物质交换(如脂质运输或信号传递),而非直接“获得更多能量”。线粒体产生的ATP通过细胞质基质运输,结构相连仅提高效率,但不会增加能量总量,B错误;
C.溶酶体通过自噬作用分解多余或损伤的细胞结构,毒物消失后多余的光面内质网可被溶酶体消化,C正确;
D.固醇类激素(如性激素)的合成需要光面内质网,相关细胞(如肾上腺皮质细胞、性腺细胞)中光面内质网含量丰富,D正确;
故选B。
7.(24-25高二下·云南金太阳·期末)大分子拥挤效应是指细胞内高浓度的大分子占据空间,导致有效体积较少,从而影响生物分子行为的现象。这一效应不仅是理解细胞功能的基础,也为人工生命系统设计、疾病治疗及生物制造提供了新思路。下列说法错误的是( )
A.参与这一效应的大分子包括多糖、蛋白质和核酸等
B.这一效应可提高底物与酶的局部浓度,提高反应速率
C.这一效应有利于囊泡运输,加速分泌蛋白的运输和释放
D.细胞器、细胞骨架等细胞结构的存在会加剧这一效应
【答案】C
【分析】大分子拥挤效应指细胞内大分子物质占据空间,导致有效体积减少,从而影响分子运动或反应速率的现象。需结合各选项分析其正确性。
【详解】A、多糖(如细胞质基质中的糖原)、蛋白质(如酶、结构蛋白)、核酸(如DNA、RNA)均为细胞内的大分子物质,均参与拥挤效应,A正确;
B、大分子拥挤导致空间受限,可能使底物与酶更易接触,局部浓度相对升高,从而提高酶促反应速率,B正确;
C、囊泡运输需要依赖细胞骨架的定向移动,而大分子拥挤会限制囊泡的移动空间,阻碍运输效率,因此该效应不利于囊泡运输,C错误;
D、细胞器(如线粒体、内质网)和细胞骨架占据细胞空间,进一步减少有效体积,加剧大分子拥挤效应,D正确。
故选C。
8.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)条锈菌病毒PsV5寄生在小麦条锈菌(一种导致小麦条锈病的寄生在小麦中的真菌)中,可促进小麦条锈菌对小麦的感染,对PsV5的研究可为防治小麦条锈病提供新思路。下列叙述正确的是( )
A.可用普通培养基培养大量的PsV5 用以研究其化学组成
B.PsV5、小麦条锈菌和小麦共用一套遗传密码
C.PsV5利用小麦条锈菌的核糖体复制基因组
D.可大量喷洒含有 PsV5的制剂以防治小麦条锈菌
【答案】B
【分析】(病毒没有细胞结构,一般都含有的结构为内部的核酸和外部的蛋白质外壳,组成蛋白质的核酸为DNA或RNA,因而病毒的种类有DNA病毒和RNA病毒。
【详解】A、病毒不能独立代谢,必须依赖宿主细胞增殖,普通培养基无法培养PsV5,A错误;
B、所有生物(包括病毒)的遗传密码具有通用性,PsV5、小麦条锈菌(真菌)和小麦(植物)共用同一套遗传密码,B正确;
C、PsV5复制基因组需自身酶催化,核糖体用于合成蛋白质而非复制基因组,C错误;
D、PsV5会增强条锈菌的致病性,喷洒含PsV5的制剂会加剧病害,D错误;
故选B。
9.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)球法囊藻是最大的单细胞蕨类,其直径可达5cm以上,细胞内有多个核及大液泡,细胞器集中在一个小范围内。下列叙述错误的是( )
A.球法粪藻细胞越大,物质运输效率越高
B.细胞中的多个核有利于控制细胞代谢
C.细胞器集中在一个小范围内有利于分工合作
D.球法囊藻细胞衰老时,大多数酶活性降低
【答案】A
【分析】细胞体积越大,其表面积与体积的比值(相对表面积)越小,物质运输效率越低。
【详解】A、细胞体积越大,其表面积与体积的比值(相对表面积)越小,物质运输效率越低,因此球法囊藻细胞越大,物质运输效率反而越低,A错误;
B、细胞核是遗传信息库,控制细胞的代谢和遗传,多个核可增强对细胞代谢的调控能力,B正确;
C、细胞器集中分布有利于通过细胞质基质进行物质和能量的快速交换,从而提高分工合作的效率,C正确;
D、细胞衰老时,大多数酶(如呼吸酶)的活性会降低,但部分酶(如与衰老相关的酶)活性可能升高,D正确。
故选A。
10.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)淡水水域被污染富营养化后,会导致蓝细菌和绿藻等大量繁殖,从而形成水华。下列关于蓝细菌和绿藻的叙述,正确的是( )
A.两者的遗传物质均为 DNA
B.两者都含有叶绿体,都能进行光合作用
C.两者均可以通过有丝分裂进行增殖
D.两者细胞壁的主要成分是纤维素和果胶
【答案】A
【分析】生物包括细胞生物和非细胞生物,非细胞生物是指病毒类生物,而细胞生物分为原核生物和真核生物。原核细胞和真核细胞最主要的区别就是原核细胞没有核膜包被的典型的细胞核;它们的共同点是均具有细胞膜、细胞质、核糖体和遗传物质DNA。
【详解】A、蓝细菌的遗传物质是拟核区的环状DNA,绿藻的遗传物质是细胞核内的DNA,两者均为DNA,A正确;
B、蓝细菌无叶绿体,依靠细胞膜上的光合结构进行光合作用;绿藻含叶绿体,B错误;
C、蓝细菌通过二分裂增殖,属于原核生物的无性繁殖;绿藻通过有丝分裂增殖,C错误;
D、蓝细菌细胞壁成分为肽聚糖,绿藻细胞壁成分为纤维素和果胶(与植物相同),D错误。
故选A。
11.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)“结构与功能相适应”是生物学的基本观念之一,下列叙述错误是( )
A.判断是否为需氧型生物的依据是细胞中是否含有线粒体
B.线粒体内膜向内折叠形成嵴,有利于与细胞呼吸相关的酶附着
C.叶绿体通过基粒结构扩大膜面积提高了光合作用效率
D.细胞骨架是由蛋白质组成的网架结构,与细胞的运动、分裂等有关
【答案】A
【分析】1、游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同,前者合成的是结构蛋白,后者合成的是分泌蛋白。2、细胞器的膜可以相互转化,这是由于各种膜的化学组成成分和结构基本相同,高尔基体为转化的“枢纽”。3、分泌蛋白的合成和分泌需要多种细胞器的协作:核糖体只是分泌蛋白肽链的合成场所,肽链需在内质双中盘曲、折叠形成特定空间结构,经高尔基体进行最后的“加工、分类与包装”,形成具有“生物活性”的蛋白质,分泌到细胞外。
【详解】A、需氧型生物的判断依据是其能否利用氧气进行呼吸,而非是否含有线粒体。例如,需氧型细菌(如硝化细菌)无线粒体,也可进行有氧呼吸,A错误。
B、线粒体内膜形成嵴可显著扩大膜面积,为与有氧呼吸第三阶段相关的酶(如ATP合成酶)提供更多附着位点,B正确。
C、叶绿体的基粒由类囊体堆叠形成,扩大了光反应所需的膜面积,提高了光合作用效率,C正确。
D、细胞骨架由蛋白质纤维构成,参与细胞形态维持、物质运输、分裂及运动等生命活动,D正确。
故选A。
12.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)翟中和院士主编的《细胞生物学》中说过:“我确信哪怕一个最简单的细胞,也比迄 今为止设计出的任何智能电脑更精巧”。下列有关细胞结构的叙述,错误的是( )
A.细胞膜的选择透过性主要与其上分布的蛋白质种类和数量有关
B.细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心
C.细胞作为一个基本的生命系统,它的边界是细胞膜或细胞壁
D.核糖体和中心体没有膜结构,不参与构成细胞的生物膜系统
【答案】C
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,控制细胞的物质合成、能量转换和信息交流,完成生长、发育、衰老和凋亡。
【详解】A、细胞膜的选择透过性主要与其上分布的蛋白质种类和数量有关,如转运蛋白是细胞膜上负责物质运输的关键成分,其种类和数量直接决定了细胞对不同物质的运输能力,A正确;
B、细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,细胞代谢的中心在细胞质基质,B错误;
C、细胞的边界是细胞膜,C错误;
D、生物膜系统是细胞所有膜结构的统称,包括细胞膜、细胞器膜、核膜等,核糖体和中心体没有膜结构,不参与构成细胞的生物膜系统,D正确。
故选C。
二、多选题
13.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)溶酶体酶在内质网上进行糖基化修饰,转运到高尔基体上发生甘露糖磷酸化形成M6P(甘露糖 -6 -磷酸)后,可被高尔基体膜上的M6P受体识别,高尔基体以出芽的方式形成囊泡,囊泡进一步形成溶酶体。下列叙述错误的是( )
A.内质网上合成的溶酶体酶形成M6P发生在高尔基体
B.溶酶体的形成体现了生物膜具有一定流动性的结构特点
C.高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
D.溶酶体酶的合成与分泌不需要线粒体提供能量
【答案】AD
【分析】分泌蛋白的合成过程大致是:首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成。当合成了一段肽链后,这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。
【详解】A、溶酶体酶是蛋白质,在核糖体上合成,A错误;
B、溶酶体通过高尔基体出芽形成囊泡的方式形成,体现了生物膜的结构特点(流动性),B正确;
C、高尔基体的功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,C正确;
D.溶酶体酶的合成和分泌均需线粒体提供能量,D错误。
故选AD。
地 城
考点03
细胞代谢
一、单选题
1.(24-25高二下·云南曲靖陆良县·期末)人工膜和生物膜对不同物质的通透性情况如图所示。下列相关分析错误的是( )
A.生物膜仅通过水通道蛋白运输H2O,对H2O的通透性较高
B.人工膜和生物膜对甘油、CO2和O2的通透性相同
C.人工膜缺乏转运蛋白,对K+、Na+和Cl-的通透性很低
D.与人工膜相比,生物膜对更多物质具有选择透过性
【答案】A
【详解】A、生物膜可通过协助扩散(运用水通道蛋白)的方式运输H2O,也可以通过自由扩散的方式运输H2O,A错误;
B、由图可知,人工膜和生物膜对甘油、CO2和O2的通透性相同的通透性相同,B正确;
C、由图可知,人工膜对K+、Na+和Cl-的通透性很低,且低于生物膜对K+、Na+和Cl-的通透性,是因为人工膜缺乏转运蛋白,C正确;
D、生物膜上有转运蛋白,与人工膜相比,生物膜对更多物质具有选择透过性,D正确。
故选A。
2.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·)中国西北有广阔的盐碱地,研究耐盐的作物有利于扩大粮食产区,如图是作物的耐盐机制,其中SOS1和NHX代表载体蛋白,HKT1代表通道蛋白。下列叙述正确的是( )
A.HKT1 和SOS1 参与Na+转运时,空间结构都会发生改变
B.图中细胞质基质的pH 比液泡的低
C.NHX 基因高表达有利于液泡吸收Na+从而提高作物耐盐性
D.通过三种转运蛋白形成的耐盐机制体现了基因对性状的间接控制
【答案】C
【分析】1、被动运输:简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度,是最简单的跨膜运输方式,不需能量。被动运输又分为两种方式:自由扩散:不需要载体蛋白协助,如:氧气,二氧化碳,脂肪,协助扩散:需要载体蛋白协助,如:氨基酸,核苷酸等。
2、主动运输:小分子物质从低浓度运输到高浓度,如:离子,小分子等,需要能量和载体蛋白。
3、胞吞胞吐:非跨膜运输,且需能量。
4、转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型:(1)载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过而且每次转运时都会发生自身构象的改变;(2)通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、AHKT1 是通道蛋白,在参与Na+转运时,其空间结构不会发生改变;SOS1 是载体蛋白,参与Na+转运时空间结构会发生改变,A错误;
B、由图可知,H+通过主动运输进入液泡,使液泡内H+浓度较高,根据pH=−lgc(H+),可知细胞质基质的pH比液泡的高,B错误;
C、NHX 基因高表达会使 NHX 载体蛋白增多,有利于液泡吸收Na+,从而提高作物耐盐性,C正确;
D、通过三种转运蛋白形成的耐盐机制,转运蛋白是基因表达的产物,体现了基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状,D错误。
故选C。
3.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的示意图。钠-钾泵能消耗ATP,将Na+运出细胞,K+运入细胞,乌本苷可抑制其活性。相关叙述正确的是( )
A.图中葡萄糖进、出小肠上皮细胞的方式相同
B.图中主动运输的能量可来自ATP或离子梯度
C.钠-钾泵既能运输Na+又能运输K+,无特异性
D.乌本苷能促进小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收
【答案】B
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体蛋白和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A 、观察可知,葡萄糖进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度,属于主动运输;葡萄糖运出小肠上皮细胞是顺浓度梯度,需要载体蛋白,属于协助扩散,二者方式不同,A 错误;
B、从图中可以看到,钠 - 钾泵运输离子消耗 ATP,而葡萄糖进入小肠上皮细胞是利用了 Na⁺形成的离子梯度势能进行主动运输,所以图中主动运输的能量可来自 ATP 或离子梯度,B 正确;
C、 钠 - 钾泵专门运输 Na⁺和 K⁺,对这两种离子的运输具有特异性,就像一把钥匙开一把锁一样,C 错误;
D、因为乌本苷可抑制钠 - 钾泵的活性,而钠 - 钾泵对于维持细胞内外 Na⁺的浓度梯度很重要,葡萄糖进入小肠上皮细胞依赖于 Na⁺的浓度梯度,所以乌本苷会抑制小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收,D 错误。
故选B。
4.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)盐碱蓬是一种典型的盐碱地指示植物,具有高盐耐受能力,可通过离子转运机制贮存大量的Na+,降低土壤盐分含量。下列叙述错误的是( )
A.盐碱蓬吸收的Na+主要储存在液泡中
B.盐碱蓬根细胞吸收Na+的方式为协助扩散
C.可选用盐碱蓬根尖细胞进行质壁分离及复原实验
D.可选用盐碱蓬根尖分生区细胞观察有丝分裂
【答案】B
【分析】主动运输的特点是逆浓度梯度,需要转运蛋白协助,需要消耗能量。
【详解】A、植物细胞通过液泡储存大量离子以维持细胞质基质的稳定,盐碱蓬吸收的Na⁺主要储存在液泡中,A正确;
B、盐碱蓬根细胞吸收Na⁺时,由于土壤溶液浓度可能低于细胞液浓度(高盐耐受植物),需逆浓度梯度运输,属于主动运输,而非协助扩散,B错误;
C、质壁分离实验需成熟细胞(具大液泡),根尖成熟区细胞符合条件,C正确;
D、根尖分生区细胞分裂旺盛,是观察有丝分裂的典型材料,D正确;
故选B。
5.(24-25高二下·云南金太阳·期末)NADPH/NADP+的值可用于衡量光反应和暗反应的强度大小。植物在适宜条件下正常进行光合作用,改变条件后,NADPH/NADP+的值突然变大,出现该现象的原因在短时间内最可能是( )
A.光反应速率变大,暗反应速率变大
B.光反应速率变大,暗反应速率变小
C.光反应速率变小,暗反应速率变大
D.光反应速率变小,暗反应速率变小
【答案】B
【分析】NADPH在光反应中生成,在暗反应中被消耗。NADPH/NADP⁺的比值升高,说明NADPH的生成速率大于消耗速率,或消耗速率显著降低。
【详解】A、光反应和暗反应速率均变大时,若两者速率同步增加,NADPH的生成与消耗保持平衡,比值应基本不变。但若暗反应速率增加幅度小于光反应,可能导致比值上升,但题干未明确此情况,A错误;
B、光反应速率变大(如光照增强),暗反应速率因CO₂供应不足或酶活性受限而变小,导致NADPH生成增加但消耗减少,比值显著上升,B正确;
C、光反应速率变小会减少NADPH生成,暗反应速率变大则会加速消耗NADPH,比值应下降,C错误;
D、若光反应和暗反应速率均变小,但暗反应速率下降更显著(如CO₂突然中断),NADPH消耗减少幅度超过生成减少幅度,比值可能上升。但选项中未明确暗反应速率下降更显著,且题干强调“短时间内”,此时光反应可能尚未明显减弱,D错误。
故选B。
6.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)如图表示H+和蔗糖进出高等植物细胞的方式:质子泵将H+运出细胞,产生的H+浓度梯度驱动H+/蔗糖协同转运蛋白将H+和蔗糖同时运入细胞。下列实验处理中,可使蔗糖进入细胞速率加快的是( )
A.降低细胞外蔗糖浓度
B.加入细胞呼吸抑制剂
C.增大细胞外H+浓度
D.降低膜上协同转运蛋白数量
【答案】C
【分析】小分子物质跨膜运输的方式包括:自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓度到低浓度,不需要载体,不需要能量;协助扩散是从高浓度到低浓度,不需要能量,需要载体;主动运输从高浓度到低浓度,需要载体,需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞的方式是胞吞和胞吐,不需要载体,消耗能量。
【详解】A、蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的,降低细胞外蔗糖浓度不利于蔗糖运输,A错误;
B、据图可知,H+通过质子泵运出细胞需要消耗ATP,说明是逆浓度梯度进行的,即H+的分布是细胞外浓度高于细胞内,而蔗糖的跨膜运输方式是借助H+浓度势能实现的,加入细胞呼吸抑制剂,会影响H+的跨膜运输,进而影响蔗糖运输,B错误;
C、增大细胞外H+浓度能够加大势能,从而使蔗糖进入细胞速率加快,C正确;
D、蔗糖跨膜运输需要转运蛋白协助,降低膜上协同转运蛋白数量会导致蔗糖运输减慢,D错误。
故选C。
7.(24-25高二下·云南保山·期末)研究发现鱼宰杀后ATP降解为鲜味物质IMP后,会被酸性磷酸酶(ACP)进一步分解。下图是3种鱼ACP活性随温度变化示意图。下列叙述错误的是( )
A.温度过高会破坏ACP的空间结构,降低其活性甚至失活
B.30~50℃下保存鱼肉时,鮰鱼鲜味丧失比草鱼更慢
C.不同鱼ACP活性差异的根本原因是编码基因不同
D.该研究能为制定鱼肉保鲜贮存条件提供理论依据
【答案】B
【详解】A、酶的活性受温度影响,温度过高会破坏酶(ACP )的空间结构,使酶活性降低甚至失活 ,A 正确;
B、由图可知,30−50∘C 下,鲫鱼 ACP 活性高于草鱼,意味着鲫鱼体内 IMP 被分解更快,鲜味丧失比草鱼更快,B 错误;
C、不同鱼 ACP 活性差异的根本原因是编码基因不同,基因决定蛋白质(酶)的结构和功能 ,C 正确;
D、研究不同鱼 ACP 活性随温度变化,能为制定鱼肉保鲜贮存条件(如适宜温度)提供理论依据 ,D 正确。
故选B。
8.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)细胞可通过不同的方式跨膜运输物质。下列相关叙述错误的是( )
A.利用台盼蓝染液进行染色时,细胞通过主动运输的方式吸收台盼蓝
B.细胞膜对于跨膜运输的物质具有选择性,与膜上的蛋白质有关
C.神经细胞的K⁺通道蛋白运输K⁺的速率受膜内外K⁺浓度差的影响
D.乙酰胆碱通过胞吐的方式释放出细胞的过程需要蛋白质的参与
【答案】A
【分析】小分子物质物质跨膜运输方式分:主动运输和被动运输。被动运输分自由扩散和协助扩散。被动运输的影响因素有被运输的物质浓度差。协助扩散的影响因素有细胞膜上的载体蛋白。主动运输的影响因素细胞膜上的载体蛋白和能量。大分子物质跨膜运输方式有胞吐和胞吞。
【详解】A、台盼蓝是细胞膜完整性检测试剂,活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝无法进入;只有死细胞的细胞膜失去选择透过性,台盼蓝通过被动扩散进入细胞,A错误;
B、细胞膜的选择性与其膜上的载体蛋白种类和数量密切相关,例如主动运输和协助扩散均依赖特定蛋白质,B正确;
C、神经细胞K⁺外流通过通道蛋白属于协助扩散,其速率受膜内外K⁺浓度差和通道蛋白数量限制,C正确;
D、乙酰胆碱以胞吐方式释放,此过程依赖突触小泡膜与细胞膜的融合,需要膜蛋白参与,D正确。
故选A。
9.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末)细胞呼吸中葡萄糖分解为丙酮酸的部分反应过程见下图,下列叙述错误的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸中均发生该过程
B.该过程既有吸能反应也有放能反应
C.该反应过程都发生在细胞质基质中
D.葡萄糖中的能量全部转移到ATP、丙酮酸
【答案】D
【分析】有氧呼吸的全过程,可以分为三个阶段:第一个阶段,一个分子的葡萄糖分解成两个分子的丙酮酸,在分解的过程中产生少量的氢(用[H]表示),同时释放出少量的能量。这个阶段是在细胞质基质中进行的;第二个阶段,丙酮酸经过一系列的反应,分解成二氧化碳和氢,同时释放出少量的能量。这个阶段是在线粒体中进行的;第三个阶段,前两个阶段产生的氢,经过一系列的反应,与氧结合而形成水,同时释放出大量的能量。
【详解】A、题图为葡萄糖分解为丙酮酸的过程,发生在有氧呼吸、无氧呼吸第一阶段,A正确;
B、该过程涉及到ATP的水解和合成,既有吸能反应也有放能反应,B正确;
C、为葡萄糖分解为丙酮酸的过程发生在细胞质基质中,C正确;
D、有氧呼吸中葡萄糖中的能量大部分以热能的形式散失,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大部分储存在乳酸或酒精中,D错误。
故选D。
二、解答题
10.(24-25高二下·云南昆明普通高中·期末) 科研小组利用离体的叶绿体悬浮液体系探究光合作用光反应与暗反应之间的联系,在光照条件下进行了如下实验。DCPIP是一种蓝色染料,可作为电子受体,接受电子后被还原为无色。
组别
CO2
DCPIP
产生O2
悬浮液颜色
初始
实验后
1
—
—
—
绿色
绿色
2
+
—
+
绿色
绿色
3
—
+
+
蓝绿色
B
4
+
+
A
蓝绿色
绿色
注:“+”代表有,“—”代表元。
回答下列问题。
(1)从研磨液中分离叶绿体常用________法。表中A处为________,B处为__________。
(2)对比_______组说明光合作用光反应受暗反应的影响:对比1、3组说明光反应需要电子受体参与,根据所学结合第2组实验说明暗反应也可为光反应提供电子受体______(填物质)。
(3)该实验_______(填“能”或“不能”)为“光合作用产生的O2中氧元素不来自CO2提供”证据,判断依据是___________________。
【答案】(1) 差速离心 + 绿色
(2) 1、2 NADP+
(3) 能 3组没有CO2但产生了O2
【分析】光合作用分为光反应阶段和暗反应阶段,光反应阶段发生在类囊体薄膜上,暗反应发生在叶绿体基质,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应为光反应提供ADP和NADP+。
【详解】(1)从研磨液中分离叶绿体常用差速离心法,差速离心法是利用不同的离心速度所产生的不同离心力,将各种细胞器分离开。 对于表中A处,因为第4组有CO2和DCPIP,且初始为蓝绿色,实验后变为绿色,说明DCPIP接受电子被还原(蓝色→无色 ),进行光反应阶段,所以有O2产生,A处为“+”。组别3产生了O2,说明进行了光反应阶段,且有DCPIP,DCPIP接受电子被还原为无色,所以导致悬浮液由蓝绿色变绿色。
(2)探究光反应受暗反应的影响,对比组别1和2 ,1无CO2,暗反应无法正常进行,因此无法产生氧气,2有CO2,暗反应可以正常进行,因此产生氧气。暗反应中NADPH分解为NADP+,NADP+可作为光反应的电子受体(与DCPIP功能类似 ),结合第2组实验,暗反应可为光反应提供电子受体NADP+ 。
(3)由组别3实验结果可知,在没有CO2的条件下仍然产生了O2,说明O2中的氧元素不是来自CO2。
11.(24-25高二下·云南临沧部分学校·期末)水稻是我国重要的粮食作物之一,种植历史悠久,赤霉素作为一种植物激素,对水稻的生长发育起重要的调节作用,例如其可以通过调控叶绿素合成途径中的关键酶活性来促进叶绿素的合成。研究人员用不同浓度的赤霉素(GA)溶液处理水稻后,测量其光合作用相关指标,结果如图(各指标均用相对值表示)所示。回答下列问题:
注:光饱和点是指光照强度增加到一定程度后,植物的光合速率不会再随着光照强度的增加而提高时的光照强度。
(1)欲在显微镜下观察水稻叶肉细胞细胞质的流动,通常以________(填细胞器名称)的运动作为标志。据图可知,赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,增强了水稻对________光的吸收。
(2)在夏季易发生洪涝,导致水稻被淹,几天后洪水退去,水稻死亡,水稻死亡的主要原因是________。
(3)赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,水稻光合作用的光饱和点________(填“上升”或“下降”),据题,从光反应的角度分析,原因是________。
(4)用60mg⋅L-1赤霉素溶液处理水稻后,光合速率明显下降,此时限制光合速率的因素主要是________(填“气孔因素”或“非气孔因素”),理由是________。
【答案】(1) 叶绿体 蓝紫光和红光
(2)水稻细胞进行无氧呼吸产生酒精对根部细胞有毒害作用
(3) 上升 赤霉素促进叶绿素的合成,促进对光照的吸收,合成的ATP和NADPH增加,从而使光饱和点上升
(4) 不是 质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组胞间CO2浓度大于其他组
【分析】用40mg/L以下浓度的赤霉素处理植物,随着浓度的升高,植物的叶绿素含量,气孔开放度,光合速率均不断升高,超过该浓度后,各个指标均下降;但胞间二氧化碳浓度的变化与此相反。
【详解】(1)观察细胞质的流动,需要以叶绿体的运动为指标。赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,促进了也绿素的合成,进而增强水稻对蓝紫光和红光的吸收。
(2)在夏季易发生洪涝,导致水稻被淹,水稻根部细胞进行无氧呼吸,产生的酒精对细胞是由毒害的,最终导致水稻死亡。
(3)赤霉素溶液浓度在0~40 mg⋅L-1时,水稻光合作用的光饱和点上升,赤霉素促进叶绿素的合成,促进对光照的吸收,合成的ATP和NADPH增加,从而使光饱和点上升。
(4)质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组胞间CO2浓度大于其他组,说明限制光合作用速率的因素不是CO2浓度,所以质量浓度为60mg/L的赤霉素处理组光合速率小于其他组,不是由于气孔开放度低导致CO2吸收减少而引起。
12.(24-25高二下·云南玉溪·期末)为探究灌水总量对盐碱地玉米光合作用的影响,研究人员在盐碱地中完成了下列实验。
组别(灌水总量)
W1(4350m3/hm2)
W2(3600m3/hm2)
W3(2850m3/hm2)
指标
SPAD
Pn
GS
SPAD
Pn
GS
SPAD
Pn
GS
数值
60
30
35
57
28
31
54
24
28
注:SPAD:相对叶绿素含量;Pn:净光合速率(μmol/(m2·s));Gn:气孔导度(mmol/(m2·s)),气孔导度越大,气孔开放程度越大。
回答下列问题。
(1)光合色素存在于叶绿体_______上。光合色素提取液的浓度与其光吸收值成正比,测定叶绿素含量时,应选择红光而不选择蓝紫光,原因是________。
(2)该实验的无关变量中,影响光合作用速率的主要环境因素有________(答出2点即可)。
(3)若不考虑灌水总量对呼吸速率的影响,由表中数据分析,W1组净光合速率高于W3组的原因是_______(答出1点即可)。
(4)根据该实验结果不能得出,盐碱地玉米种植过程中灌水总量越大,净光合速率越大的结论。若要进一步探究,还需补充的实验是_________。(要求写出实验设计思路)
【答案】(1) 类囊体薄膜 叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,选择红光可以排除类胡萝卜素的干扰
(2)温度、CO2浓度、光照强度
(3)与W3组相比,W1组相对叶绿素含量更高,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH更多;W1组气孔导度更大,能吸收更多CO2用于暗反应,光合速率加快
(4)在灌水总量大于4350m3/hm2的范围内设置一系列梯度,将长势相同的同种玉米植株均分为多组在盐碱地中不同灌水总量条件下种植,测定每组玉米的净光合速率
【分析】光合作用过程:绿叶通过气孔从外界吸收的CO2,在特定酶的作用下,与C5(一种五碳化合物)结合,这个过程称作CO2的固定。一分子的CO2被固定后,很快形成两个C3分子。在有关酶的催化作用下,C3接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。随后,一些接受能量并被还原的C3,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的C3,经过一系列变化,又形成C5。这些 C5又可以参与CO2的固定。
【详解】(1)叶绿体吸收光能的4种光合色素分布在类囊体的薄膜上。叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以通过光合色素提取液的浓度与其光吸收值成正比,测定叶绿素含量时,应选择红光而不选择蓝紫光选择红光,这样可以排除类胡萝卜素的干扰。
(2)该实验的自变量是灌水总量,无关变量包括CO2浓度、光照条件、温度等,都是影响光合作用的主要环境因素。
(3)分析实验数据,与W3组相比,W1组相对叶绿素含量更高,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH更多,且W1组气孔导度更大,能吸收更多CO2用于暗反应,光合速率加快,而呼吸速率不变,净光合速率=光合速率-呼吸速率,所以W1组净光合速率高于W3组。
(4)若要进一步探究盐碱地玉米种植过程中灌水总量越大,净光合速率越大的结论,在灌水总量大于4350m3/hm2的范围内设置一系列梯度,将长势相同的同种玉米植株均分为多组在盐碱地中不同灌水总量条件下种植,测定每组玉米的净光合速率。
13.(24-25高二下·云南宣威部分学校·期末)研究人员将某种干燥的大豆种子置于水分、空气等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子的重量变化,结果如图1所示;选取大豆幼苗放在不同的温度下无土栽培,测定大豆幼苗从空气中吸收CO2量和细胞呼吸消耗O2量,结果如图2所示。回答下列问题:
(1)图1中在大豆种子培养的2 - 6 d,大豆种子主要通过__________使质量增加;从物质转化的角度分析,图1中6 - 10 d大豆种子的质量减少的原因是__________,相关生理过程发生在__________(填细胞结构)。
(2)据图2分析,温度会影响__________,从而影响幼苗单位时间内吸收CO2量和消耗O2量。图2中A点时大豆幼苗还能够进行光合作用,此时光合作用所利用的CO2主要来源于细胞有氧呼吸的__________阶段。
(3)据图2分析,限制CD段CO2吸收速率的主要因素是__________。将该研究结果运用到生产实践,在大棚内中种植大豆,为促进幼苗的生长,白天大棚温度应控制在__________℃左右。
【答案】(1) 吸水 细胞呼吸消耗有机物 细胞质基质和线粒体
(2) 与呼吸作用和光合作用相关的酶活性 第二
(3) 相关酶的数量(和光照强度) 20
【分析】前期种子萌发过程中的会吸收大量水分,吸水使质量增加代谢加快;后期细胞有氧呼吸消耗有机物,细胞呼吸主要是在线粒体中进行的,细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程。在一定范围内,细胞呼吸强度随含水量的升高而加强,随水量的减少而减弱。温度会影响酶活性,进而影响植物光合和呼吸的速率。
【详解】(1)分析图1可知,在大豆种子培养的2~6 d,由于大豆种子是干燥的,且水分适宜,故大豆种子会通过吸水使质量增加;细胞呼吸会消耗有机物,导致6~10 d大豆种子的质量减少。细胞有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体,主要是在线粒体中进行的。
(2)据图2分析,温度为自变量,温度影响与呼吸作用和光合作用相关的酶活性,从而影响呼吸作用和光合作用。有氧呼吸的第二阶段产生CO2,场所是线粒体基质。
(3)据图2分析,限制CD段CO2吸收速率的主要因素是相关酶的数量和光照强度。在大棚内种植大豆,为促进幼苗的生长,白天大棚内应控制在20℃左右,该条件下积累的有机物最多。
14.(24-25高二下·云南“美美与共”民族中学联盟·期末)大田常规栽培时,水稻野生型(WT)的产量和黄绿叶突变体(ygl)的产量差异不明显,但在高密度栽培条件下 ygl产量更高,其相关生理特征见下表和下图。(光饱和点:光合速率不再随光照强度增加时的光照强度;光补偿点:光合作用过程中吸收的CO2与呼吸作用过程中释放的CO2等量时的光照强度)。
水稻材料
叶绿素(mg/g)
类胡萝卜素(mg/g)
类胡萝卜素/叶绿素
WT
4.08
0.63
0.15
ygl
1.73
0.47
0.27
分析图表,回答下列问题:
(1)绿叶中色素的提取需要加入CaCO3,其作用是______,据表分析, ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和______。
(2)图a中,当光照强度逐渐增加达到2000μmol·m-2·s-1时, ygl的净光合速率较WT 更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,分析此时限制净光合速率增加的环境因素可能有______(至少答出两点)。比较两者的光饱和点, 可得 ygl______WT (填“高于”“低于”或“等于”)。
(3)据图分析, ygl有较高的光补偿点,可能的原因是叶绿素含量较低和______。当光照强度位于光补偿点时,植株光合作用所需的CO2源于______。
【答案】(1) 防止研磨中色素(主要是叶绿素)被破坏 类胡萝卜素/叶绿素的值较高
(2) CO2浓度、温度、矿质元素含量 等于
(3) 呼吸速率较高 自身呼吸作用释放的CO2
【分析】分析题表和题图:与WT相比,ygl植株的叶绿素和类胡萝卜素含量都较低,但类胡萝卜素/叶绿素较高,光饱和点较高,呼吸速率较高。
【详解】(1)在绿叶中色素的提取实验中,加入CaCO3的作用是防止研磨中色素(主要是叶绿素)被破坏。据表分析,与WT相比, ygl叶色黄绿的原因包括叶绿素含量较低和类胡萝卜素/叶绿素的值较高。
(2)图a中,当光照强度逐渐增加达到2000μmol⋅m-2⋅s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,此时光照强度不再是限制因素,限制净光合速率增加的环境因素可能有CO2浓度、温度、矿质元素含量等。当光照强度逐渐增加达到2000μmol ·m-2 ·s-1时,ygl的净光合速率较WT更高,但两者净光合速率都不再随光照强度的增加而增加,说明二者的光饱和点相同。
(3)光补偿点是光合速率等于呼吸速率的光照强度,据图b和图c可知,ygl有较高的光补偿点是因为叶绿素含量较低导致相同光照强度下光合速率较低,且由图c可知ygl呼吸速率较高。当光照强度位于光补偿点时,植株的光合作用强度等于呼吸作用强度,此时植株光合作用所需的CO2源于自身呼吸作用释放的CO2。
15.(24-25高二下·云南金太阳·期末)玉米是重要的粮食作物,通过精准调控对玉米的灌水量和施肥量来挖掘玉米增产潜力是解决粮食困境的重要措施。图1是玉米叶片的部分结构示意图,图2是玉米光合作用的过程图。回答下列问题:
(1)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒;相邻的维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒。据此分析,图2中光反应主要发生在______ (填“叶肉细胞”或“维管束鞘细胞”)的叶绿体中,光反应产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是______ 。
(2)据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以______ 的形式固定下来,并且转移到______ 内的叶绿体中,再分解产生CO2用于合成有机物。这样可以保证玉米在干旱、强光、高温等条件下的正常生长。
(3)为精准调控对玉米的灌水量和施氮量来挖掘玉米增产潜力,以灌水量3150m3·hm-2(W1)、3825m3·hm-2(W2)、4500m3·hm-2(W3),以施氮量0kg·hm-2(N0)、272kg·hm²(N1)、320kg·hm-2(N2)进行组合,设计不同的实验组,测定玉米的光合速率(单位:μmol·m-2·s-1)、叶绿素含量,结果如表1、2所示。
W1
W2
W3
N0
19.67
23.65
22.17
N1
23.58
30.96
28.53
N2
21.08
27.27
26.24
表1
W1
W2
W3
N0
12.23
15.01
13.71
N1
14.61
19.93
17.67
N2
13.08
17.15
16.31
表2
①若要初步研究不同灌水量和施氮量下玉米叶片中的叶绿素含量变化情况,则可利用_____ 法分离叶绿素。
②据表1、2分析可得出,最佳的灌水量和施氮量组合是_____ 。从光合作用光反应阶段相关物质合成的角度分析,增施适量氮肥能够增产的原因是_____ 。
【答案】(1) 叶肉细胞 NADPH和ATP
(2) 苹果酸 维管束鞘细胞
(3) 纸层析 W2和N1 增施适量氮肥可以促进叶绿素以及光反应阶段相关酶的合成
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,其中光反应包括水的光解和ATP的生成,暗反应包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原等。
【详解】(1)玉米叶肉细胞中的叶绿体较小、数目也少,但叶绿体内有基粒。基粒是类囊体堆积而成的,类囊体是光反应的场所,所以光反应主要发生在叶肉细胞的叶绿体中。维管束鞘细胞中叶绿体较大、数目较多,但叶绿体内没有基粒,不能进行光反应,只能进行暗反应。光反应的产物中,在卡尔文循环中参与C3的还原的是NADPH和ATP。
(2)据图2分析,玉米能通过叶肉细胞中对CO2具有很强的亲和力的PEP羧化酶,促使PEP将大气中含量很低的CO2以苹果酸的形式固定下来,并且通过胞间连丝转移到维管束鞘细胞内的叶绿体中,通过酶分解产生CO2,该CO2可参与卡尔文循环合成有机物,并且无光合午休现象,所以玉米可以在干旱、强光、高温等条件下正常生长。
(3)可利用纸层析法来分离叶绿素。据表1、2分析,组合为W2和N1时光合速率最大,故最佳的灌水量和施氮量组合是W2和N1。增施适量氮肥能够增产的原因是增施适量氮肥可以促进叶绿素以及光反应阶段相关酶的合成,从而增强光反应。
16.(24-25高二下·云南保山·期末)莱茵衣藻是一种单细胞真核生物,其细胞中存在氢酶,该酶在缺氧环境中被激活,将电子分流传递给H+生成氢气,其光合电子传递和产氢过程如图所示。
据图回答下列问题:
(1)上图过程发生在______,从结构和功能相适应进行分析,是因为其含有______;氧充足情况下,图中发生的能量转化是______。
(2)自然光条件下,莱茵衣藻产氢量低的原因是______。产氢会导致莱茵衣藻生长减缓的机理是______。
(3)课题组为进一步研究碳的转化机制,构建了一种非天然的CO2转化循环(CETCH循环),该循环将多种生物的相关酶组合,与莱茵衣藻的叶绿体结合在一起,构建了人造叶绿体,如图所示。
①人造叶绿体固定CO2的效率显著高于天然叶绿体,最可能的原因是______。
②CO2固定量相等时,人造叶绿体系统有机物的积累量______(填“高于”“低于”或“等于”)莱茵衣藻,原因是______。
【答案】(1) (叶绿体)类囊体薄膜 吸收光能的色素和与光反应有关的酶 光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能
(2) 自然光条件下光合作用产生氧气,氧气抑制氢酶活性 电子分流减少了NADPH生成,影响卡尔文循环合成有机物
(3) 组合相关酶提高了催化效率 高于 人造叶绿体系统缺乏呼吸作用相关结构,不消耗有机物
【分析】光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上)包括水的光解产生NADPH与氧气,以及ATP的形成;光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中)包括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。
【详解】(1)如图过程进行光能的吸收和转化,该过程需要分布于叶绿体类囊体薄膜上的相关色素和酶,将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能。
(2)氢酶在缺氧环境中被激活,将电子传递给H+生成氢气。自然光条件下光合作用产生氧气,氧气会抑制氢酶活性,莱茵衣藻产氢量减少。莱茵衣藻产生氢气时需要消耗电子,电子分流减少了NADPH的生成,参与暗反应的NADPH减少,有机物合成减少。
(3)①非天然的CO2转化循环(CETCH循环)将多种生物的相关酶组合,与莱茵衣藻的叶绿体结合在一起,与天然叶绿体相比固定CO2的效率显著高于天然叶绿体,最可能的原因是组合相关酶提高了催化效率。
②CO2固定量相等时,合成等量的有机物,莱茵衣藻进行细胞呼吸要消耗有机物,人造叶绿体系统缺乏呼吸作用相关结构,不消耗有机物,故人造叶绿体系统有机物的积累量高。
17.(24-25高二下·云南昭通一中教研联盟·期末)云南昭通苹果种植历史悠久,是国家农业部农产品地理标志,因其甜度高 肉质脆、耐储存、香味浓而广受消费者的喜欢。图甲为苹果光合作用过程图解, 图乙为在密闭恒温小室内测定的某品种苹果CO2吸收量与光照强度的关系。请据图分析并回答下列问题 :
(1)参与光合作用的色素分布在叶绿体的 ___________ 上,在色素提取和分离 实验中用到的二氧化硅的作用是 ___________,分离色素用到的试剂是___________。
(2)图甲光反应阶段为暗反应阶段提供的物质是[2] ___________ 和 [3]________。
(3)若突然降低环境中的光照强度,则[6] ___________ 的含量短时间内将会___________。
(4)由图乙可知,光照强度为Z 时,该品种苹果的CO₂ 固定量为___________ mg ·m-2·h-1,假如白天和黑夜的时间各为12h,平均光照强度在 ___________( 填 “P” “Y”或 “Z”)klx以上才能使其处于生长状态。
【答案】(1) 类囊体薄膜 有助于研磨充分 层析液
(2) NADPH ATP
(3) C5 降低
(4) 10 Y
【分析】分析题图甲,1为O2,2和3为NADPH、ATP,4和5为ADP+Pi、NADP+,6为C5,7为C3。
【详解】(1)参与光合作用的色素分布在叶绿体的类囊体薄膜上,在色素提取和分离实验中用到的二氧化硅的作用是有助于研磨充分,分离色素用到的试剂是层析液。
(2)分析题图甲,图甲光反应阶段为暗反应阶段提供NADPH和ATP。
(3)分析题图甲,[6] 为C5,若突然降低环境中的光照强度,光反应的产物ATP、NADPH减少,C3的还原过程受到抑制,但CO2固定正常进行,因此C5的含量短时间内将降低。
(4)由图乙可知,光照强度为Z 时,呼吸速率为2mg ·m-2·h-1,净光合速率为8mg ·m-2·h-1,该品种苹果的CO₂ 固定量即为总光合速率为呼吸速率+净光合速率=2+8=10mg ·m-2·h-1。
分析题图,假如白天和黑夜的时间各为12h,当每小时二氧化碳的吸收量-每小时二氧化碳的产生量大于0时,才能使该品种苹果处于生长状态。由题图可知,平均光照强度在Yklx以上时,每小时二氧化碳的吸收量-每小时呼吸作用二氧化碳的产生量大于0,能使其处于生长状态。
18.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)如图表示某绿色植物部分生理过程,该植物叶片上的气孔白天基本处于关闭状态,晚上开放,请据图回答问题:
(1)图中A物质的名称为_______,物质C是_______,图中H元素从C物质到③产生的H2O的转移途径是C→_______→H2O(用字母和箭头表示)。
(2)植物夜晚能吸收CO2,却不能合成(CH2O),其原因是________。
(3)①过程进行的场所是______。与乳酸菌的发酵相比,图中植物呼吸过程中特有的步骤是_______(填数字)。
【答案】(1) C5 NADPH(或还原型辅酶Ⅱ) D→E
(2)没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP
(3) 细胞质基质 ②③
【分析】光合作用是绿色植物、藻类和某些细菌(如蓝细菌)利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物(如葡萄糖),并释放出氧气的过程。呼吸作用(细胞呼吸)是生物体细胞在酶的催化下,将有机物(如葡萄糖)分解为二氧化碳和水(有氧呼吸)或其他产物(无氧呼吸),同时释放出能量的过程。
【详解】(1)a过程需要CO2的参与,因此a是暗反应的CO2的固定,b是暗反应的C3的还原。A物质是C5,B物质是C3,C物质是NADPH,用于还原C3,形成D(糖类),D中产生物质E([H])用于有氧呼吸的第三阶段形成H2O,所以H的转移途径是C→D→E→H2O。
(2)光反应需要光照,晚上没有光照,不能进行光反应,不能为暗反应提供NADPH和ATP,故不能合成(CH2O)。
(3)①是葡萄糖的分解过程,表示呼吸作用第一阶段,场所是细胞质基质。乳酸菌只能进行无氧呼吸,无氧呼吸的第一阶段和有氧呼吸的第一阶段完全相同,所以植物特有的是有氧呼吸的第二和第三阶段,对应图中的过程②③。
地 城
考点04
细胞的生命历程
一、单选题
1.(24-25高二下·云南保山·期末)细胞分裂过程中,黏连蛋白的水解是姐妹染色单体分离的关键,分离酶在中期开始发挥作用,Shugoshin蛋白可与着丝粒周围的黏连蛋白结合,下图表示细胞分裂过程中某染色体的行为变化。下列叙述错误的是( )
A.黏连蛋白是在细胞分裂间期合成后经核孔进入细胞核
B.Shugoshin蛋白的作用是保护黏连蛋白不被分离酶破坏
C.分离酶抑制物的活性降低会使姐妹染色单体分离变慢
D.黏连蛋白水解发生异常导致的变异属于染色体数目变异
【答案】C
【详解】A、黏连蛋白与姐妹染色单体分离行为相关,在细胞分裂间期合成,经核孔进入细胞核发挥作用,A 正确;
B、Shugoshin 蛋白与着丝粒周围黏连蛋白结合,可保护黏连蛋白不被分离酶破坏,使姐妹染色单体在中期不分离,B 正确;
C、分离酶抑制物活性降低,对分离酶的抑制作用减弱,分离酶活性增强,会使姐妹染色单体分离变快,C 错误;
D、黏连蛋白水解异常,姐妹染色单体不能正常分离,会导致染色体数目变异,D 正确。
故选C。
2.(24-25高二下·云南玉溪·期末)图为某染色体数目为2n的生物精巢中,部分细胞内染色体数和核DNA分子数的关系图。下列叙述正确的是( )
A.细胞a~e中,a和b一定具有同源染色体
B.细胞a中控制不同性状的基因可重新组合
C.细胞b的名称一定为初级精母细胞
D.染色体复制使细胞c转变为细胞a
【答案】A
【详解】A、图为某染色体数目为2n的生物精巢中,a表示有丝分裂后期,b表示有丝分裂前期、中期或减数第一次分裂过程,a和b均具有同源染色体,A正确;
B、细胞a处于有丝分裂后期,而基因重组发生在减数分裂Ⅰ过程中,B错误;
C、细胞b处于有丝分裂前期或中期,或减数分裂Ⅰ过程中,所以不一定是初级精母细胞,C错误;
D、染色体复制后,染色体数目不会增加,核DNA含量加倍,细胞c转变为细胞b,D错误。
故选A。
3.(24-25高二下·云南长水教育集团·期末)骨髓中含有的造血干细胞可以分化为多种血细胞,将健康人的骨髓移植到白血病患者体内,可治疗白血病。下列叙述错误的是( )
A.血细胞的自然更新伴随着细胞的衰老和死亡
B.造血干细胞分化程度高于iPS细胞,且具有组织特异性
C.造血干细胞分化过程中会出现基因的选择性表达
D.造血干细胞能形成多种血细胞,证明其具有全能性
【答案】D
【分析】细胞的分化的概念:在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。分化的实质:是在遗传物质的控制下合成特异性蛋白质的过程,即基因的选择性表达。
【详解】A、血细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,衰老和死亡的细胞会被新细胞替代,A正确;
B、iPS细胞属于多能干细胞,分化程度低于造血干细胞(专能干细胞),且造血干细胞仅分化为血细胞,具有组织特异性,B正确;
C、细胞分化的本质是基因选择性表达,造血干细胞分化为不同血细胞时必然发生该过程,C正确;
D、全能性指细胞发育为完整个体的或其他各种细胞的能力,造血干细胞仅分化为血细胞,体现的是细胞的分化能力而非全能性,D错误。
故选D。
4.(24-25高二下·云南金太阳·期末)衰老会触发一种名为年龄特异性定型前脂肪细胞(CP-As)的新型成体干细胞出现,这类细胞在个体中年时期大量增殖并分化为脂肪细胞,尤其集中于腹部区域,导致内脏脂肪堆积。研究人员发现中年小鼠的脂肪祖细胞(APCs)会转变为高增殖、高分化的CP-As,APCs相关基因表达特征显著区别于年轻小鼠的。下列叙述错误的是( )
A.APCs和CP-As的遗传物质相同
B.推测衰老可调控基因的表达
C.APCs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As
D.年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠的更低
【答案】C
【分析】基因的选择性表达是指在个体发育过程中,细胞在遗传物质的控制下,按照一定的时空顺序,有选择地表达某些基因,从而使细胞在形态、结构和功能上产生差异,形成不同类型的细胞。
【详解】A、APCs和CP-As的遗传物质相同。APCs分化为CP-As属于细胞分化,该过程中遗传物质未改变,仅基因选择性表达,A正确;
B、推测衰老可调控基因的表达。题干指出衰老触发CP-As出现,且中年小鼠APCs基因表达特征改变,说明衰老影响基因表达调控,B正确;
C、APCPs通过有丝分裂、减数分裂和分化转变为CP-As。APCs为成体干细胞,增殖通过有丝分裂,分化无需减数分裂(减数分裂仅见于生殖细胞),C错误;
D、年轻小鼠的APCs相关基因表达水平比中年小鼠更低。题干提到中年小鼠APCs基因表达显著不同,但未明确年轻小鼠表达水平更低。结合题意,中年APCs高增殖分化,可能相关基因表达更高,故年轻小鼠表达水平更低,D正确。
故选C。
试卷第1页,共3页
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