内容正文:
2025-2026学年度棠湖中学高2025级高一上期中考试生物学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 秋季是流感高发的季节,下列有关流感病毒的叙述,正确的是( )
A. 流感病毒可在门把手、空气等处快速繁殖
B. 可利用营养齐全的培养基培养流感病毒
C. 流感病毒结构简单,仅含有核糖体这一种细胞器
D. 流感病毒侵入肺部细胞后,可在肺细胞中繁殖
2. 下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述中,正确的是( )
①青霉菌和大肠杆菌都属于原核生物
②乳酸菌和蘑菇都含有核糖体和DNA
③SARS病毒没有细胞结构
④细胞没有叶绿体就不能进行光合作用
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
3. 下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
A. 真核生物的遗传物质为DNA,原核生物的遗传物质为RNA
B. 原核细胞无叶绿体和线粒体,不能进行光合作用和有氧呼吸
C. 乳酸菌是原核生物,可属于生命系统结构层次中的个体层次
D. 衣藻属于原核生物,没有叶绿体,但依然可以进行光合作用
4. 细胞的生命活动需要能量来维持,下图表示随运动时间与运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化关系。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 糖类是主要的能源物质、脂肪是细胞中良好的储能物质
B. 中等强度运动20min消耗的糖类和脂肪的质量相等
C. 短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥
D. 选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥
5. 2017年中秋节,一位患糖尿病的韩奶奶因食用“无糖月饼”而被“甜晕”,还好抢救及时脱离危险。部分商家广告语存在科学性错误,容易误导消费者。你认为下列描述正确的是( )
A. 某品牌无糖饼干没有甜味,属于无糖食品
B. 某品牌口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素
C. 某地大棚菜,天然种植,不含任何化学元素,是真正的绿色食品
D. 某品牌鱼肝油,含有丰富的维生素D有助于宝宝骨骼健康
6. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖细胞内的相应受体
B. 酶联受体是细胞膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
7. 下列关于细胞结构与其功能相适应的叙述中,不正确的是( )
A. 分泌胰液的胰腺细胞具有发达的内质网
B. 叶肉细胞和根尖细胞具有较多的叶绿体
C. 心肌细胞比上皮细胞具有更多的线粒体
D. 成熟植物细胞具有大液泡利于渗透吸水
8. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
9. 不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
18
64
62
78
脂质(%)
43
79
26
28
22
糖类(%)
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D. 表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
10. 下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A. 摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B. 直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C. 抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D. 抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
11. 下图为新冠病毒侵入人体细胞的部分过程示意图,下列叙述错误的是( )
A. 该过程需要消耗细胞代谢产生的能量
B. 病毒进入细胞需要细胞膜上蛋白质的参与
C. 病毒进入细胞的方式依赖于细胞膜的流动性
D. 该过程说明细胞膜能进行细胞间的信息交流
12. 研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
13. 某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
14. Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
15. 探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液,清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
A. B.
C. D.
16. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A. 比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
二、非选择题。(52分)
17. 回答下列显微镜的相关问题。
(1)某学生在实验时,①先用一块洁净纱布擦拭镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水;②放入一小块植物组织切片,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用压片夹压住;③双眼从侧面注视镜头,将物镜下降至距玻片标本2cm处;④用左眼朝目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋,缓缓上升镜筒。文中该同学操作不当处共有_______处。
(2)根据下表三组镜头回答问题:
编号
目镜
物镜
A组
5×
10×
B组
15×
10×
C组
10×
40×
①视野中细胞数目最少的是_______组;同样光源下,视野最亮的是________组;细胞体积最小的是______组。
②高倍镜下,如果显微镜视野较暗,应调节或转动的结构是________和___________。
③用A组镜头观察,可看到视野内充满了9个细胞(如图1),换B组镜头观察,可看到_______个细胞;若用A组镜头观察,视野中的一排细胞有9个(如图2),则换B组镜头观察,可看到________个细胞。
18. 烟农1212是我国最新培育的高产优质小麦新品种,2020年该品种小麦年亩产量又创造了历史最高,达到了亩产1681斤,连续三年刷新我国小麦单产最高纪录。烟农1212含有极其丰富的营养成分。回答下列问题。
(1)为鉴定发芽的烟农1212麦粒是否含有还原糖,将发芽的麦粒制成匀浆,同时配制斐林试剂,斐林试剂配制和使用的要求是______,斐林试剂与还原糖需要在______改条件下才能发生反应,形成砖红色沉淀。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以用胚芽切片来鉴定脂肪,鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是________染液,过程中使用50%酒精的作用是______。
(3)将面粉加入适量水、少许食盐,搅匀上劲,形成面团,稍后用清水反复搓洗,把面团中的淀粉和其他杂质全部洗掉,剩下的即是面筋。面筋是否是蛋白质?某同学做了如下鉴定实验。向面筋先后滴加质量分数为______(填试剂名称及浓度)溶液,观察面筋发生的 颜色变化。
(4)某同学提出烟农1212种子的蛋白质含量高于大豆种子,请用所学的方法设计实验加以探究。
材料用品:新鲜的烟农1212种子,新鲜的大豆子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒等。
方法步骤:
①将等量大豆和小麦种子分别进行研磨,制备组织样液。
②取甲、乙两支试管,向甲中加入大豆组织样液2mL,乙中加入等量的烟农1212组织样液2mL.
③向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入________________________并摇匀。
④观察________________________。
预期结果和结论:________________________________________________。
19. 为寻找调控蛋白质分泌的相关途径,科研人员以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白质分泌突变株并进行研究。回答下列问题:
(1)酵母菌合成分泌蛋白的过程中,初步合成的肽链与核糖体一起转移到_____________上继续合成和加工,通过囊泡运输转移到_____________中进一步修饰加工,再由囊泡运输与细胞膜融合后分泌到细胞外。
(2)无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,胞外P酶的量与其活性呈正相关。科研人员用化学诱变剂处理野生型酵母菌,筛选出蛋白质分泌异常的突变株secl,将野生型菌株和secl置于无磷酸盐培养液中,检测胞外P酶的活性,结果如图所示。
①向反应体系中加入等量的对硝基苯磷酸二钠作为底物,可通过检测_______________来计算P酶的活性。为减少反应液pH变化造成的影响,解决措施是_________。
②转入37℃条件下培养后,secl胞外P酶活性的变化趋势是____________,表现出分泌缺陷特征,表明secl是一种温度____________(填“敏感型”或“不敏感型”)突变株。
③转入37℃条件下培养1h,与野生型相比,secl中积累的由高尔基体形成的囊泡明显增多。将secl转回24℃条件下培养并加入蛋白合成抑制剂后,胞外P酶的活性增强。该步骤的目的是探究____________。secl胞外P酶活性增强的合理解释是_____________。
20. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。请回答下列问题。
(1)由于细胞膜在功能上具有________性,无法自由通过,需要借助膜上的________进出细胞。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率
(nmol/109个细胞)
Ⅰ
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4
Ⅳ
将部分I组细菌放入含(亚硫酸盐)的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和Ⅰ组,推测主要以________方式进入细菌H。Ⅰ组和Ⅳ组实验结果表明________。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对A基因进行改造,得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起着关键作用。作出此推测的依据是________。
(4)综合上述实验结果,你认为选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究可能有哪些应用价值。___________(答出一点即可)
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2025-2026学年度棠湖中学高2025级高一上期中考试生物学科试题
考试时间:75分钟 满分:100分
一、单选题:本大题共16小题,共48分。
1. 秋季是流感高发的季节,下列有关流感病毒的叙述,正确的是( )
A. 流感病毒可在门把手、空气等处快速繁殖
B. 可利用营养齐全的培养基培养流感病毒
C. 流感病毒结构简单,仅含有核糖体这一种细胞器
D. 流感病毒侵入肺部细胞后,可在肺细胞中繁殖
【答案】D
【解析】
【详解】A、流感病毒无细胞结构,缺乏独立代谢能力,不能在门把手、空气等非生命环境中繁殖。病毒增殖必须在活细胞内进行,A错误;
B、病毒不能在普通培养基上生长,必须依赖活细胞提供复制所需的原料和能量,营养齐全的培养基无法培养病毒,B错误;
C、病毒无细胞结构,不包含任何细胞器。其遗传物质复制和蛋白质合成依赖宿主细胞的细胞器,C错误;
D、流感病毒为寄生生物,通过侵入肺部等宿主细胞,利用宿主细胞的核糖体、原料及能量完成自身遗传物质的复制和蛋白质合成,实现繁殖,D正确。
故选D。
2. 下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述中,正确的是( )
①青霉菌和大肠杆菌都属于原核生物
②乳酸菌和蘑菇都含有核糖体和DNA
③SARS病毒没有细胞结构
④细胞没有叶绿体就不能进行光合作用
A. ①② B. ②③ C. ③④ D. ①③
【答案】B
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖;原核细胞只有核糖体一种细胞器,但部分原核生物也能进行光合作用和有氧呼吸,如蓝藻。病毒(如噬菌体、HIV等)没有细胞结构,主要由蛋白质外壳和核酸组成。细胞类生物(原核生物和原核生物)的遗传物质都是DNA,病毒的遗传物质是DNA或RNA。
【详解】青霉菌是一种真菌,属于真核生物,①错误;乳酸菌是原核生物,蘑菇是真核生物,原核生物和真核生物都含有核糖体和DNA,②正确;SARS病毒是一种RNA病毒,没有细胞结构,③正确;蓝藻没有叶绿体,但是有叶绿素和藻蓝素,可以进行光合作用,④错误。因此,以上说法中正确的有②③,故选B。
3. 下列关于真核生物和原核生物的叙述,正确的是( )
A. 真核生物的遗传物质为DNA,原核生物的遗传物质为RNA
B. 原核细胞无叶绿体和线粒体,不能进行光合作用和有氧呼吸
C. 乳酸菌是原核生物,可属于生命系统结构层次中的个体层次
D. 衣藻属于原核生物,没有叶绿体,但依然可以进行光合作用
【答案】C
【解析】
【分析】根据细胞有无核膜(或成形的细胞核),可将细胞分为真核细胞和原核细胞,其中真核细胞有被核膜包被的成形的细胞核,原核细胞没有被核膜包被的细胞核。
【详解】A、真核生物和原核生物均为细胞生物,细胞生物的遗传物质均为DNA,A错误;
B、原核细胞无叶绿体和线粒体,但是有光合色素和与光合作用有关的酶的原核生物也能进行光合作用,如蓝细菌;有的原核生物有与有氧呼吸有关的酶,也能进行有氧呼吸,如硝化细菌,B错误;
C、乳酸菌是原核生物,为单细胞生物,可属于生命系统结构层次中的个体层次,也可属于生命系统结构层次中的细胞层次,C正确;
D、衣藻属于真核生物,有叶绿体,可以进行光合作用,D错误。
故选C。
4. 细胞的生命活动需要能量来维持,下图表示随运动时间与运动强度的变化,人体内脂肪与糖类供能比例的变化关系。据图分析,下列有关叙述错误的是( )
A. 糖类是主要的能源物质、脂肪是细胞中良好的储能物质
B. 中等强度运动20min消耗的糖类和脂肪的质量相等
C. 短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥
D. 选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥
【答案】B
【解析】
【分析】与糖类相比,脂肪的氧原子含量较少,所以在体内相同质量的物质氧化,脂肪释放的能量比糖类多。
【详解】A、糖类和脂肪都可以氧化分解提供能量,但糖类是主要的能源物质,脂肪是细胞内良好的储能物质,A正确;
B、分析曲线图可知:中等强度运动,糖类和脂肪的供能比例相等,由于相同质量的糖类和脂肪相比,脂肪释放的能量更多,故中等强度运动消耗的糖类和脂肪的质量不相等,B错误;
CD、分析曲线图可知:运动强度越低,脂肪供能比例越高,糖类供能比例越低,运动强度越高,脂肪供能比例越低,糖类供能比例越高,故短时间的剧烈运动,脂肪供能比例较小,不利于减肥,而选择低强度的有氧运动和适当的运动时间有利于减肥,CD正确。
故选B。
5. 2017年中秋节,一位患糖尿病的韩奶奶因食用“无糖月饼”而被“甜晕”,还好抢救及时脱离危险。部分商家广告语存在科学性错误,容易误导消费者。你认为下列描述正确的是( )
A. 某品牌无糖饼干没有甜味,属于无糖食品
B. 某品牌口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素
C. 某地大棚菜,天然种植,不含任何化学元素,是真正的绿色食品
D. 某品牌鱼肝油,含有丰富的维生素D有助于宝宝骨骼健康
【答案】D
【解析】
【分析】细胞中常见的元素有大量元素和微量元素,C是构成细胞的最基本的元素,细胞中的糖类可以分为单糖、二糖、多糖,脂质分为脂肪、磷脂、固醇。
【详解】A、无糖食品通常指不含葡萄糖、果糖等单糖或蔗糖等双糖,但可能含淀粉(多糖)。淀粉水解后生成葡萄糖,仍会导致血糖升高,因此无糖饼干即使无甜味也不属于真正的无糖食品,A错误;
B、N、P属于大量元素,Zn是微量元素,B错误;
C.所有生物体均由化学元素组成,蔬菜必然含有C、H、O等元素,因此“不含任何化学元素”的说法不科学,C错误;
D、维生素D可促进肠道对钙、磷的吸收,有助于骨骼发育,描述符合生物学原理,D正确。
故选D。
6. 在多细胞生物体的发育过程中,细胞的分化及其方向是由细胞内外信号分子共同决定的。某信号分子诱导细胞分化的部分应答通路如图。下列叙述正确的是( )
A. 细胞对该信号分子的特异应答,依赖细胞内的相应受体
B. 酶联受体是细胞膜上的蛋白质,具有识别、运输和催化作用
C. ATP水解释放的磷酸分子与靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性
D. 活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图可知,细胞对该信号分子的特异应答,依赖于细胞外侧的酶联受体,A错误;
B、酶联受体位于质膜上,化学本质是蛋白质,能识别相应的信号分子,磷酸化的酶联受体具有催化作用,但不具有运输作用,B错误;
C、ATP水解产生ADP和磷酸基团,磷酸基团与其他物质如靶蛋白结合,使其磷酸化而有活性,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故信号分子调控相关蛋白质,活化的应答蛋白通过影响基因的表达,最终引起细胞定向分化,D正确。
7. 下列关于细胞结构与其功能相适应的叙述中,不正确的是( )
A. 分泌胰液的胰腺细胞具有发达的内质网
B. 叶肉细胞和根尖细胞具有较多的叶绿体
C. 心肌细胞比上皮细胞具有更多的线粒体
D. 成熟植物细胞具有大液泡利于渗透吸水
【答案】B
【解析】
【详解】A、胰腺细胞分泌胰液(含消化酶),酶属于分泌蛋白,需经内质网加工运输,故内质网发达与其功能相适应,A正确;
B、叶肉细胞含大量叶绿体进行光合作用,但根尖细胞不含叶绿体,B错误;
C、心肌细胞持续收缩耗能多,线粒体作为“动力车间”提供能量,故数量多于代谢较低的上皮细胞,C正确;
D、成熟植物细胞的大液泡储存细胞液,可通过渗透作用吸水,D正确。
故选B。
8. 以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是( )
A. 该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B. 细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快
C. 材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D. 细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
【答案】B
【解析】
【分析】观察细胞质流动选择的材料是黑藻幼嫩的小叶,原因是叶子薄而小,叶绿体较大、数量较少。在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快。
【详解】A、该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率,因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域,A正确;
B、新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高,原因新叶比老叶细胞代谢旺盛,而细胞代谢越旺盛,细胞内结合水与自由水的比值越低,B错误;
C、选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;
D、观察细胞质的流动时,常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志,D正确。
故选B。
9. 不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。
红细胞质膜
神经鞘细胞质膜
高尔基体膜
内质网膜
线粒体内膜
蛋白质(%)
49
18
64
62
78
脂质(%)
43
79
26
28
22
糖类(%)
8
3
10
10
少
下列有关叙述错误的是( )
A. 蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B. 高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C. 哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D. 表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
【答案】C
【解析】
【分析】流动镶嵌模型:
(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的。
(2)蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;大多数蛋白质也是可以流动的。
(3)在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白。除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
【详解】A、细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,磷脂双分子层构成膜的基本支架,这个支架是可以流动的,大多数蛋白质也是可以流动的,因此蛋白质和脂质的运动构成膜的流动性,A正确;
B、糖蛋白与细胞识别作用有密切关系,因此高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B正确;
C、哺乳动物成熟的红细胞没有高尔基体,C错误;
D、功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,由表格内容可知,线粒体内膜的蛋白质最高,其功能最复杂,神经鞘细胞质膜的蛋白质最少,其功能最简单,D正确。
故选C。
10. 下图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A. 摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B. 直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C. 抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D. 抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
【答案】D
【解析】
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量。
2、由图可知,抗原呈递细胞通过胞吞作用摄取抗原。辅助性T细胞不能直接识别外源性抗原,无摄取、加工和处理抗原的能力。
【详解】A、摄取抗原的过程是胞吞,依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白有关,A错误;
B、由图可知,抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡,再由③溶酶体直接加工处理的,B错误;
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白,其加工过程中内质网和高尔基体之间通过囊泡联系,体现了生物膜之间的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,在溶酶体内水解酶的作用下,可以将外源性抗原降解为很多的小分子肽,其中具有免疫原性的抗原肽会与MHC形成复合物,由囊泡呈递于APC表面,D正确。
故选D。
11. 下图为新冠病毒侵入人体细胞的部分过程示意图,下列叙述错误的是( )
A. 该过程需要消耗细胞代谢产生的能量
B. 病毒进入细胞需要细胞膜上蛋白质的参与
C. 病毒进入细胞的方式依赖于细胞膜的流动性
D. 该过程说明细胞膜能进行细胞间的信息交流
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图可知:新冠病毒通过胞吞方式进入细胞,其结构基础是细胞膜的流动性。
【详解】A、该侵染过程属于胞吞,需要消耗代谢产生的能量,A正确;
B、新冠病毒的S蛋白需要与细胞膜上的受体识别,说明胞吞时离不开细胞膜上蛋白质的参与,B正确;
C、新冠病毒需要通过胞吞方式进入人体细胞,依赖于细胞膜的流动性,C正确;
D、新冠病毒没有细胞结构,所以该过程不能体现细胞间的信息交流功能,D错误。
故选D。
12. 研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅
B. 模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻
C. 治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放
D. 治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加
【答案】A
【解析】
【分析】1、自由扩散是物质从高浓度扩散至低浓度,不需要载体协助也不耗能;协助扩散是物质从高浓度扩散至低浓度,需要转运蛋白协助,但不耗能,转运速率受转运蛋白数量制约。
2、水通道蛋白是一种位于细胞膜上的蛋白质(内在膜蛋白),在细胞膜上组成“孔道”,可控制水在细胞的进出,就像是“细胞的水泵”一样。
【详解】A、水分子跨膜运输的主要方式是经过水通道蛋白的协助扩散,A错误;
B、模型组空肠AQP3相对表达量降低,空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻,B正确;
C、治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,对水的转运增加,缓解腹泻,减少致病菌排放,C正确;
D、结合题图可知,治疗组回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加,D正确。
故选A。
13. 某细菌能将组氨酸脱羧生成组胺和CO2,相关物质的跨膜运输过程如下图。下列叙述正确的是( )
A. 转运蛋白W可协助组氨酸逆浓度梯度进入细胞
B. 胞内产生的组胺跨膜运输过程需要消耗能量
C. 转运蛋白W能同时转运两种物质,故不具特异性
D. CO2分子经自由扩散,只能从胞内运输到胞外
【答案】B
【解析】
【分析】图中运输组胺的方式是从低浓度向高浓度运输,属于主动运输,组氨酸脱羧生成组胺和CO2。
【详解】A、从图中看出,转运蛋白W可协助组氨酸顺浓度梯度进入细胞,A错误;
B、胞内产生的组胺跨膜运输至膜外是从低浓度至高浓度,属于主动运输,需要消耗能量,能量由组氨酸浓度梯度提供,B正确;
C、转运蛋白W能同时转运两种物质,也具有特异性,C错误;
D、CO2分子经自由扩散,也可以从胞外运输至胞内,例如从血浆进入肺部细胞,D错误。
故选B。
14. Cl属于植物的微量元素。分别用渗透压相同、Na+或Cl-物质的量浓度也相同的三种溶液处理某荒漠植物(不考虑溶液中其他离子的影响)。5天后,与对照组(Ⅰ)相比,Ⅱ和Ⅲ组光合速率降低,而Ⅳ组无显著差异;各组植株的地上部分和根中Cl-、K+含量如图所示。下列叙述错误的是( )
注:Ⅰ对照(正常栽培);Ⅱ.NaCl溶液;Ⅲ.Na+浓度与Ⅱ中相同、无Cl-的溶液;Ⅳ.Cl-浓度与Ⅱ中相同、无Na+的溶液
A. 过量的Cl-可能储存于液泡中,以避免高浓度Cl-对细胞的毒害
B. 溶液中Cl-浓度越高,该植物向地上部分转运的K+量越多
C. Na+抑制该植物组织中K+的积累,有利于维持Na+、K+的平衡
D. K+从根转运到地上部分的组织细胞中需要消耗能量
【答案】BC
【解析】
【分析】 液泡具有维持植物细胞的渗透压稳定。无机盐离子的运输方式一般是主动运输。
【详解】A、Cl-是植物的微量元素,Ⅱ和Ⅳ的地上部分Cl-含量远高于对照组,为避免对细胞造成 毒害,过量的Cl-可能储存于液泡中,A正确;
B、Ⅱ和Ⅳ中Cl-浓度高于I(对照), 但Ⅱ、Ⅳ的地上部分K+量低于I或与I相当,表明K+的转运与Cl-浓度不成比例,B错误 ;
C、由Ⅱ、Ⅲ组与Ⅰ组相比可知,溶液中Na+浓度升高,植物组织中K+量降低,表明 Na+阻碍了K+的吸收和转运,抑制钾离子积累,不利于维持钠离子钾离子平衡,C错误;
D、各组地上部分K+量均高于根的K+量,表明K+逆浓度梯度跨膜运输进入了地上 部分的组织细胞,属于主动运输,需要消耗能量,D正确。
故选BC。
15. 探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液,清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】1、质壁分离与复原的原理:成熟的植物细胞构成渗透系统,可发生渗透作用。
2、质壁分离的原因分析:外因:外界溶液浓度>细胞液浓度;内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层。
【详解】AB、用30%蔗糖处理之后,细胞失水,原生质体和液泡的体积都会减小,细胞液浓度上升;用清水处理之后,细胞吸水,原生质体和液泡体积会扩大,细胞液浓度下降,AB错误。
CD、随着所用蔗糖浓度上升,当蔗糖浓度超过细胞液浓度之后,细胞就会开始失水,原生质体和液泡的体积下降,细胞液浓度上升,故C正确,D错误。
故选C。
【点睛】外界溶液浓度高,细胞失水,细胞体积减小,细胞液浓度增大。
16. 保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下,制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片,观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响,图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是( )
A. 比较保卫细胞细胞液浓度,③处理后>①处理后
B. 质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C. 滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D. 推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】A
【解析】
【分析】气孔是由两两相对而生的保卫细胞围成的空腔,它的奇妙之处在于能够自动的开闭。气孔是植物体蒸腾失水的“门户”,也是植物体与外界进行气体交换的“窗口”。气孔的张开和闭合受保卫细胞的控制。
分析图示:滴加蔗糖溶液①后一段时间,保卫细胞气孔张开一定程度,说明保卫细胞在蔗糖溶液①中吸收一定水分;滴加蔗糖溶液②后一段时间,保卫细胞气孔关闭,说明保卫细胞在蔗糖溶液②中失去一定水分,滴加蔗糖溶液③后一段时间,保卫细胞气孔张开程度较大,说明保卫细胞在蔗糖溶液③中吸收水分多,且多于蔗糖溶液①,由此推断三种蔗糖溶液浓度大小为:②>①>③。
【详解】A、通过分析可知,①细胞处吸水量少于③处细胞,说明保卫细胞细胞液浓度①处理后>③处理后,A错误;
B、②处细胞失水,故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中,B正确;
C、滴加③后细胞大量吸水,故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞,C正确;
D、通过分析可知,推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③,D正确。
故选A。
【点睛】
二、非选择题。(52分)
17. 回答下列显微镜的相关问题。
(1)某学生在实验时,①先用一块洁净纱布擦拭镜头,再在一干净载玻片中央滴一滴清水;②放入一小块植物组织切片,小心展平后,放在显微镜载物台正中央,并用压片夹压住;③双眼从侧面注视镜头,将物镜下降至距玻片标本2cm处;④用左眼朝目镜里观察,同时转动粗准焦螺旋,缓缓上升镜筒。文中该同学操作不当处共有_______处。
(2)根据下表三组镜头回答问题:
编号
目镜
物镜
A组
5×
10×
B组
15×
10×
C组
10×
40×
①视野中细胞数目最少的是_______组;同样光源下,视野最亮的是________组;细胞体积最小的是______组。
②高倍镜下,如果显微镜视野较暗,应调节或转动的结构是________和___________。
③用A组镜头观察,可看到视野内充满了9个细胞(如图1),换B组镜头观察,可看到_______个细胞;若用A组镜头观察,视野中的一排细胞有9个(如图2),则换B组镜头观察,可看到________个细胞。
【答案】 ①. 3 ②. C ③. A ④. A ⑤. 反光镜 ⑥. 光圈 ⑦. 1 ⑧. 3
【解析】
【分析】使用显微镜的注意事项:①我们在擦拭显微镜的镜头时要用专门的擦镜纸,其柔软结实,不会损伤镜头,也不会有纸屑等杂质落在镜头上,如果用纱布去擦的话,纱布太硬有粗糙,易损伤镜头,还会有线毛落在镜头上,影响观察.应改为用擦镜纸擦镜头;②观察之前要先盖上盖玻片,因为不盖盖玻片载玻片上的液体会污染显微镜的镜头,应改为盖上盖玻片在观察;③低倍镜下,先将观察目标移至视野中央,后换上高倍镜;④高倍镜下应用细准焦螺旋调节。
【详解】(1)在显微镜的使用过程中,为防止物镜和目镜的镜头损坏,应用专门的擦镜纸擦试镜头,而不能用纱布擦拭,所以①处错误;组织切片展平后应盖上盖玻片,然后放在显微镜下观察,故②处错误;当下降镜筒时,应将物镜下降到接近玻片标本,故③处错误。因此,该同学操作不当处共有3处。
(2)①显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数。A组的放大倍数是,B组的放大倍数是,C组的放大倍数是,故C组放大倍数最大,视野中细胞数目最少;同样光源下,低倍镜下视野较亮,所以视野最亮的是A组;细胞体积最小的是A组。
②高倍镜下,如果显微镜视野较暗,应调节或转动的结构是反光镜和光圈。
③显微镜放大的是物体的长度或宽度。用A组镜头观察,放大倍数为50,可看到视野内充满了9个细胞;用B组镜头(放大倍数为150)观察,B组镜头放大倍数是A组的3倍,则B组在相同视野中可看到的细胞数目是A组的,所以换B组镜头观察,可以看到的细胞数目是。如果用A组镜头观察到的细胞是一排,则换用B组镜头后可以看到的细胞数目是。
【点睛】本题考查了显微镜的使用和操作,意在考查学生的实验探究能力和应用能力,要求考生识记显微镜的使用原则、成像原理、操作步骤等基础知识,能运用所学的知识准确判断各选项。
18. 烟农1212是我国最新培育的高产优质小麦新品种,2020年该品种小麦年亩产量又创造了历史最高,达到了亩产1681斤,连续三年刷新我国小麦单产最高纪录。烟农1212含有极其丰富的营养成分。回答下列问题。
(1)为鉴定发芽的烟农1212麦粒是否含有还原糖,将发芽的麦粒制成匀浆,同时配制斐林试剂,斐林试剂配制和使用的要求是______,斐林试剂与还原糖需要在______改条件下才能发生反应,形成砖红色沉淀。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以用胚芽切片来鉴定脂肪,鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是________染液,过程中使用50%酒精的作用是______。
(3)将面粉加入适量水、少许食盐,搅匀上劲,形成面团,稍后用清水反复搓洗,把面团中的淀粉和其他杂质全部洗掉,剩下的即是面筋。面筋是否是蛋白质?某同学做了如下鉴定实验。向面筋先后滴加质量分数为______(填试剂名称及浓度)溶液,观察面筋发生的 颜色变化。
(4)某同学提出烟农1212种子的蛋白质含量高于大豆种子,请用所学的方法设计实验加以探究。
材料用品:新鲜的烟农1212种子,新鲜的大豆子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒等。
方法步骤:
①将等量大豆和小麦种子分别进行研磨,制备组织样液。
②取甲、乙两支试管,向甲中加入大豆组织样液2mL,乙中加入等量的烟农1212组织样液2mL.
③向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入________________________并摇匀。
④观察________________________。
预期结果和结论:________________________________________________。
【答案】(1) ①. 现配现用,先混合再使用 ②. 水浴加热
(2) ①. 苏丹Ⅲ ②. 洗去浮色
(3)0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4
(4) ①. 4滴双缩脲试剂B ②. 液溶液颜色变化并比较紫色的深浅 ③. 若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高
【解析】
【分析】1.生物组织中化合物的鉴定:
(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
2.斐林试剂和双缩脲试剂的比较相同点:
①都由NaOH溶液和CuSO4溶液构成;②斐林试剂甲液和双缩脲试剂A都为0.1g/mLNaOH溶液;
不同点:①CuSO4溶液浓度不一样:斐林试剂乙液为0.05g/mLCuSO4溶液,双缩脲试剂B为0.01g/mLCuSO4溶液;②配制比例不一样;③使用方法不一样:斐林试剂是甲、乙液一起混合后再使用,双缩脲试剂则是先向待鉴定材料加入A试剂摇匀后,再加入试剂B;④鉴定的对象不一样:斐林试剂鉴定的是还原糖,双缩脲试剂鉴定的是蛋白质;⑤反应本质及颜色反应不一样。
【小问1详解】
还原糖的鉴定试剂为斐林试剂,斐林试剂的使用要求是现配现用、等量混合后使用,斐林试剂与还原糖需要在水浴加热的条件下才能发生反应,最终形成砖红色沉淀,水浴加热的目的是使试管均匀受热。
【小问2详解】
经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以苏丹Ⅲ染液进行染色,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,在鉴定过程中可用50%酒精洗去浮色,这是利用苏丹Ⅲ能够溶解到酒精中的原理设计的。
【小问3详解】
面筋的主要成分为蛋白质。鉴定蛋白质使用的试剂为双缩脲试剂,其使用方法为:先向面筋中加入双缩脲试剂A液,即0.1g/mL的NaOH溶液1毫升,混匀后再滴加3~4滴双缩脲试剂B液,即0.01g/mL的CuSO4溶液,此时面筋表现为紫色,则说明面筋中含有蛋白质。
【小问4详解】
本实验的目的是探究烟农1212种子的蛋白质含量是否高于大豆种子,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质并通过颜色的深浅来判断蛋白质含量的高低。据此实验步骤如下:
③结合双缩脲试剂的使用方法可知:
向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入4滴双缩脲试剂B并摇匀。
④观察两试管中溶液颜色变化并比较紫色的深浅。因为颜色的深浅代表了蛋白质含量的高低,因此实验结果和结论为:
若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高。 。
【点睛】熟知有机物的鉴定原理和相关的实验操作是解答本题的关键,正确分析实验步骤中的操作要点是解答本题的前提,掌握双缩脲试剂和斐林试剂的使用方法和二者的区别是解答本题的另一关键。
19. 为寻找调控蛋白质分泌的相关途径,科研人员以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白质分泌突变株并进行研究。回答下列问题:
(1)酵母菌合成分泌蛋白的过程中,初步合成的肽链与核糖体一起转移到_____________上继续合成和加工,通过囊泡运输转移到_____________中进一步修饰加工,再由囊泡运输与细胞膜融合后分泌到细胞外。
(2)无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,胞外P酶的量与其活性呈正相关。科研人员用化学诱变剂处理野生型酵母菌,筛选出蛋白质分泌异常的突变株secl,将野生型菌株和secl置于无磷酸盐培养液中,检测胞外P酶的活性,结果如图所示。
①向反应体系中加入等量的对硝基苯磷酸二钠作为底物,可通过检测_______________来计算P酶的活性。为减少反应液pH变化造成的影响,解决措施是_________。
②转入37℃条件下培养后,secl胞外P酶活性的变化趋势是____________,表现出分泌缺陷特征,表明secl是一种温度____________(填“敏感型”或“不敏感型”)突变株。
③转入37℃条件下培养1h,与野生型相比,secl中积累的由高尔基体形成的囊泡明显增多。将secl转回24℃条件下培养并加入蛋白合成抑制剂后,胞外P酶的活性增强。该步骤的目的是探究____________。secl胞外P酶活性增强的合理解释是_____________。
【答案】(1) ①. 粗面内质网(或内质网) ②. 高尔基体
(2) ①. ①对硝基苯磷酸二钠的消耗速率(或产物的生成速率) ②. 向反应液中加入适量的缓冲液 ③. 先上升后下降 ④. 敏感型 ⑤. 分泌增加的P酶是新合成的还是储存在囊泡中的 ⑥. 由囊泡分泌的P酶增加
【解析】
【分析】分泌蛋白合成与分泌过程为:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。线粒体为此过程提供能量。
题图分析,野生型胞外P酶的分泌量高于sec1胞外P酶分泌量。
【小问1详解】
P酶属于分泌蛋白,酵母菌合成分泌蛋白的过程中,初步合成的肽链与核糖体一起转移到内质网上继续合成和加工,而后合成的肽链进入到内质网中进行加工,加工后的蛋白质通过囊泡运输转移到高尔基体中进一步修饰加工,再由囊泡运输与细胞膜融合后分泌到细胞外,该过程中需要的能量大部分来自线粒体。
【小问2详解】
①向反应体系中加入等量的对硝基苯磷酸二钠作为底物,其可在P酶的催化下分解,因而可通过检测对硝基苯磷酸二钠的消耗速率来计算P酶的活性。为减少反应液pH变化造成的影响,需要向反应液中加入适量的缓冲液以保证反应体系中pH的相对稳定。
②据图可知,24°C时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后,sec1胞外P酶从18上升至20,再下降至10,呈现先上升后下降的趋势,表现出分泌缺陷特征,由此可见,secl是一种温度“敏感型突变株。
③转入37℃条件下培养1h,与野生型相比,secl中积累的由高尔基体形成的囊泡明显增多,说明突变型菌株细胞中高尔基体的囊泡相细胞膜上的转运过程受阻。为了探究分泌增加的P酶是新合成的还是储存在囊泡中的,将secl转回24℃条件下培养并加入蛋白合成抑制剂,半小时后野生型胞外P酶减少而sec1胞外P酶继续增加,推测加入蛋白合成抑制剂半小时后,野生型与sec1均不能合成P酶,野生型分泌胞外P酶量减少。但sec1在前一阶段积累在分泌泡中的P酶可继续分泌到细胞外,所以sec1胞外P酶继续增加。
20. 硒是人和动物必需的微量元素,在自然界中常以有毒性的亚硒酸盐()等形式存在,某些微生物能将还原为低毒性的单质硒。请回答下列问题。
(1)由于细胞膜在功能上具有________性,无法自由通过,需要借助膜上的________进出细胞。
(2)科研人员选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究,实验设计及结果见下表。
组号
处理条件
的吸收速率
(nmol/109个细胞)
Ⅰ
将细菌H放入液体培养基(对照)
5
Ⅱ
将部分I组细菌放入含AgNO3(水通道蛋白抑制剂)的液体培养基中
1
Ⅲ
将部分I组细菌放入含2,4-DNP(细胞呼吸抑制剂)的液体培养基中
4
Ⅳ
将部分I组细菌放入含(亚硫酸盐)的液体培养基中
<0.5
比较Ⅲ组和Ⅰ组,推测主要以________方式进入细菌H。Ⅰ组和Ⅳ组实验结果表明________。
(3)为验证水通道蛋白A在细菌H吸收过程中的功能,科学家对A基因进行改造,得到下图所示结果,推测A蛋白在细菌H吸收中起着关键作用。作出此推测的依据是________。
(4)综合上述实验结果,你认为选用细菌H作为实验材料对硒的跨膜运输进行研究可能有哪些应用价值。___________(答出一点即可)
【答案】(1) ①. 选择透过 ②. 转运蛋白
(2) ①. 协助扩散 ②. 对的跨膜运输具有抑制作用
(3)A基因突变的细菌H(菌株2)的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近)
(4)实现高硒环境的硒生物修复 (环境硒污染的处理)/实现硒元素回收利用/提高细菌对硒的吸收和生物转化能力
【解析】
【分析】细胞膜主要由蛋白质和磷脂双分子层构成,磷脂双分子层外部(头部)是亲水的,内部(尾部)是疏水的。细胞膜的结构特点:具有一定的流动性;细胞膜的功能特点:具有选择透过性。
【小问1详解】
细胞膜的功能特点为具有选择透过性,故由于细胞膜在功能上具有选择透过性,SeO32-无法自由通过,需要借助膜上的转运蛋白进出细胞。
【小问2详解】
细胞呼吸抑制剂会抑制细胞的呼吸作用,减少能量的供应,比较Ⅲ组和Ⅰ组,加入细胞呼吸抑制剂的实验组的SeO32-的吸收速率与对照组的吸收速率差别不大,基本相等,说明SeO32-吸收不消耗能量,不过其带电荷,需要膜上转运蛋白的协助,为协助扩散。Ⅳ组的处理是将部分I组细菌放入含亚硫酸盐(SO32-)的液体培养基中,结果SeO32-的吸收速率大大降低,Ⅰ和Ⅳ组结果表明SO32-对SeO32-的跨膜运输具有抑制作用。
【小问3详解】
分析题图:A基因突变的细菌H(菌株2)的SeO32-吸收速率显著低于正常的细菌H(菌株1);转入正常A基因的细菌H突变体(菌株3)完全恢复SeO32-吸收能力(高于菌株2,与菌株1接近),故推测A 蛋白在细菌H 吸收SeO32-中起着关键作用。
【小问4详解】
由(3)可知,细菌H具有吸收SeO32-的作用,研究细菌的硒跨膜运输可能可以实现高硒环境的硒生物修复(环境硒污染的处理) ;实现硒元素回收利用;提高细菌对硒的吸收和生物转化能力。
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