内容正文:
2024-2025学年度四川省双流中学高2024级高一上期末考试
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.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
2.肺炎按病原微生物不同可以分为:肺炎链球菌引起的细菌性肺炎、支原体引起的非典型性病原体肺炎、流感病毒引起的病毒性肺炎以及白色念珠菌等真菌引起的肺炎。以下说法正确的是( )
A. 肺炎链球菌、支原体、流感病毒以及白色念珠菌都只有一种遗传物质
B. 肺炎链球菌、支原体和白色念珠菌都是单细胞生物,所以也都是原核生物
C. 可以用抑制细胞壁合成的药物(如:头孢类)来治疗支原体引起的非典型性病原体肺炎
D. 以上引起肺炎的微生物除流感病毒外,其他几种生物都只有核糖体一种细胞器
3.下列各组物质中,由相同种类元素组成的是()
A. 胆固醇、脂肪酸、脂肪酶 B. 性激素、生长激素、胰岛素
C. 氨基酸、核苷酸、丙酮酸 D. 淀粉、脂肪、糖原
4.胰岛素能治疗糖尿病,但提取困难且含量低,难以满足需求。中国科学家在世界上第一次用人工方法合成具有生物活性的蛋白质一结晶牛胰岛素。胰岛素是由17种、51个氨基酸形成两条肽链而组成。下图示某胰岛素分子及其局部放大示意图,有关此图的叙述错误的是( )
A. 胰岛素分子结构中49个肽键,该蛋白质中至少含有3个羧基
B. 该胰岛素经高温处理后遇到双缩脲试剂不会发生紫色反应
C. ②④的形成与R基无关,图中能标志不同氨基酸的基团是①③⑤
D. 胰岛素的相对分子质量比氨基酸总质量减少888
5.某同学经常头晕,经检查发现血红蛋白含量偏低,被诊断为贫血,医生建议该同学补充( )
A. Zn2+ B. Fe2+ C. Ca2+ D. K+
6.瑞典生物学家、进化遗传学家斯万特·帕博最为杰出的工作是发现距今4.5万年历史的尼安德特人的DNA序列和现代人类的DNA序列具有相似之处。下图甲为某种核苷酸的结构,图乙是某核苷酸链示意图。下列有关叙述正确的是( )
A. 图甲中核苷酸与图乙中的4名称相同
B. 图甲中核苷酸是构成DNA的原料
C. 通常由2条图乙所示的核苷酸链构成一个分子
D. 原核生物和真核生物都以DNA作为主要遗传物质
7.完整的核糖体由大、小两个亚基组成。如图为真核细胞核糖体大、小亚基的合成、装配及运输过程示意图,相关叙述正确的是( )
A. 如图所示过程可发生在有丝分裂中期
B. 细胞的遗传信息主要储存于rDNA中
C. 核仁是合成rRNA和核糖体蛋白的场所
D. 核糖体亚基在细胞核中装配完成后由核孔运出
8.真核细胞的质膜、细胞器膜和核膜等共同构成生物膜系统。下列叙述正确的是( )
A. 液泡膜上的一种载体蛋白只能主动转运一种分子或离子
B. 水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞
C. 根尖分生区细胞的核膜在分裂间期解体,在分裂末期重建
D. [H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在线粒体基质和内膜上
9.高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是( )
A. 低氧刺激可以增加人体内EPO的生成,进而增强造血功能
B. EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C. EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D. EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
10.骨关节炎是一种难以治愈的常见疾病,研究发现患者软骨细胞膜上的通道蛋白明显多于正常人,从而影响NCX载体蛋白对的运输,据图分析,下列叙述错误的是( )
A. 通道运输不需要消耗ATP
B. 运输时,通道和NCX载体均需与结合
C. 患者软骨细胞的内流增多
D. 与NCX载体相比,通道更适合作为研究药物的靶点
11.蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关。蛋白R是肝细胞膜上的受体,参与去唾液酸糖蛋白的胞吞和降解, 从而调节胆固醇代谢。下列叙述错误的是( )
A. 去唾液酸糖蛋白的胞吞过程需要消耗能量 B. 去唾液酸糖蛋白的胞吞离不开膜脂的流动
C. 抑制蛋白R合成能增加血液胆固醇含量 D. 去唾液酸糖蛋白可以在溶酶体中被降解
12.玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶,T蛋白缺失还会造成线粒体内膜受损。针对T基因缺失突变体和野生型玉米胚乳,研究者检测了其线粒体中有氧呼吸中间产物和细胞质基质中无氧呼吸产物乳酸的含量,结果如图。下列分析错误的是( )
A. 线粒体中的[H]可来自细胞质基质
B. 突变体中有氧呼吸的第二阶段增强
C. 突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻
D. 突变体有氧呼吸强度的变化可导致无氧呼吸的增强
13.下图是绿色植物叶肉细胞中光合作用与有氧呼吸的过程及其关系图解,其中A~D表示相关过程,a~e表示有关物质。据图判断,下列相关说法正确的是( )
A. 图中、、D过程可以在整个夜间进行
B. 有氧呼吸和无氧呼吸共有的过程是D
C. 图中a、c都是在细胞质基质中产生的
D. 、、D过程产生的ATP用于生物体的各项生命活动
14.叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期。已知黑暗中的大豆叶片气孔处于关闭状态,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放。为研究气孔开放与光诱导期的关系,科研人员将大豆叶片分为两组,A组不处理,B组用壳梭孢素处理,将两组叶片从黑暗中转移到光照下,测定光合速率,结果如图所示。下列分析正确的是( )
A. 0时,A组胞间浓度等于B组胞间浓度
B. 30时,B组叶绿体中生成和还原速率均大于A组
C. 30时,限制A组光合速率的主要因素是光照时间
D. 与A组叶片相比,B组叶片光合作用的光诱导期更长
15.用于啤酒生产的酿酒酵母是真核生物,其生活史如图。下列叙述错误的是
A. 子囊孢子都是单倍体
B. 营养细胞均无同源染色体
C. 芽殖过程中不发生染色体数目减半
D. 酿酒酵母可进行有丝分裂,也可进行减数分裂
16.植物的有性生殖过程中,一个卵细胞与一个精子成功融合后通常不再与其他精子融合。我国科学家最新研究发现,当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2。这两种酶能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合。下列叙述错误的是( )
A. 多精入卵会产生更多的种子
B. 防止多精入卵能保持后代染色体数目稳定
C. 未受精的情况下,卵细胞不分泌ECS1和ECS2
D. ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合
二、实验题:本大题共4小题,共52分。
17.哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和具膜的细胞器,是研究膜结构功能的常用材料。当成熟红细胞破裂时,仍然保持原本的基本形状和大小,这种结构称为红细胞影,其部分结构如图所示。研究人员用不同的试剂分别处理红细胞影。结果如下表:“+”表示有,“-”表示无)。(12分)
(1)构成红细胞膜的基本支架是 。膜上有多种蛋白质,其中B蛋白与多糖结合,主要与细胞膜的 功能有关。一分子O2由细胞外进入细胞内穿过 层磷脂分子。
(2)在制备细胞膜时,将红细胞置于 中,使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果推测,对维持红细胞影的形状起重要作用的蛋白质是 。
实验处理
蛋白质种类
处理后红细胞影的形状
A
B
C
D
E
F
试剂甲处理后
+
+
+
+
-
-
变得不规则
试剂乙处理后
-
-
+
+
+
+
还能保持
(3)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的 (填细胞器),其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜 性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。
(4)细胞学研究常用“染色排除法”鉴别细胞的生命力。例如,用台盼蓝染液处理动物细胞时,活细胞不着色,死细胞则被染成蓝色。“染色排除法”依据的原理是 。
18.图1是神经细胞多种物质跨膜运输的示意图,其中字母表示被转运的物质,序号代表不同物质的运输方式。图2表示神经细胞内外的离子分布情况。回答下列问题:(12分)
(1)Na+进入神经细胞的方式与图1中的 方式相同,K+进入细胞的方式与图1中的 方式相同。(填序号)
(2)肾小管和集合管重吸收水时,水分子主要以 (填序号)方式进入细胞。物质以③方式跨膜运输时,载体蛋白运输的物质具有专一性,原因是 。
(3)为验证神经细胞跨膜吸收K+的方式,某同学设计了以下实验。已知细胞进行各项生命活动所需的能量主要来自有氧呼吸。补充完整实验步骤。
a.将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组,置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K+的溶液。
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组给予 。
c.培养一段时间后, 。
d.预期结果及结论: 。
19.在动物细胞有丝分裂的过程中,染色体偶尔会发生断裂,形成微小的DNA 片段,这种现象被称为染色体碎裂。染色体碎裂的现象经常在癌细胞中发生。(14分)
(1)科研人员用药物A 处理动物细胞,并观察其有丝分裂的过程,结果如图1 所示。
b 图细胞处于有丝分裂的 期,此时 分离,在 的牵引下分别移向细胞两极。在药物A作用下部分染色体的移动出现滞后,“滞后”染色体进入到其中一个子细胞中,并发生染色体碎裂。
(2)进一步研究发现,染色体碎裂后,分散在各处的DNA 片段可由蛋白质复合物X 拼接在一起形成一个整体,这种拼接可能是随机的,其产物与原染色体上正常DNA的 不同,导致其遗传信息发生改变,可能引发或加剧癌症的发生。
(3)科研人员用药物A 和蛋白质复合物X 的降解剂D 处理细胞,实验结果显示, 。推测蛋白质复合物X 对DNA 的拼接有利于维持细胞的生命活动。
20.为探究水通道蛋白NtPIP对作物耐涝性的影响,科研小组测定了油菜的野生型(WT)及NtPIP基因过量表达株(OE)在正常供氧(AT)和低氧(HT,模拟涝渍)条件下的根细胞呼吸速率和氧浓度,结果见图1。(14分)
回答下列问题。
(1)据图1分析,低氧胁迫下,NtPIP基因过量表达会使根细胞有氧呼吸 ,原因是 。有氧呼吸第二阶段丙酮酸中的化学能大部分被转化为 中储存的能量。
(2)科学家早期在探索有氧呼吸第二阶段代谢路径时发现,在添加丙二酸的组织悬浮液中加入分子A、B或C时,E增多并累积(图2a);当加入F、G或H时,E也同样累积(图2b)。根据此结果,针对有氧呼吸第二阶段代谢路径提出假设: 。
(3)科研小组还发现,低氧条件下,NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型。结合根细胞呼吸速率的变化分析,其原因是 。
(4)光合作用光反应实质是光能引起的氧化还原反应,最终接受电子的物质(最终电子受体)是 ,而最终提供电子的物质(最终电子供体)是 。
高一上期末生物试题答案
1.【答案】C
【解析】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。
2.【答案】A
【解析】A、肺炎链球菌、支原体以及白色念珠菌都是细胞结构生物,遗传物质都是DNA,流感病毒是RNA病毒,遗传物质RNA,A正确;
BD、白色念珠菌是真菌,是真核生物,含有各种复杂的细胞器,不是只有核糖体一种细胞器,BD错误;
C、支原体没有细胞壁,用抑制细胞壁合成的药物(如:头孢类)不能治疗支原体引起的非典型性病原体肺炎,C错误。
3.【答案】D
【解析】【分析】
本题的知识点是糖类、脂质的分类和元素组成,蛋白质和核酸的基本单位和元素组成,分析出脂肪酶、性激素、生长激素、胰岛素的本质和丙酮酸的来源是解题的关键。
【解答】
A.脂肪酶的本质的蛋白质,元素组成是C、H、O、N,胆固醇和脂肪酸无N,A错误;
B.性激素属于固醇,元素组成是C、H、O,生长激素和胰岛素属于蛋白质类激素,其元素组成是C、H、O,N等,三者元素组成不同,B错误;
C.氨基酸是蛋白质的基本单位,元素组成是C、H、O、N,核苷酸是核酸的基本单位,元素组成是C、H、O、N、P,丙酮酸是糖酵解的产物,元素组成是C、H、O,三者元素组成不同,C错误;
D.淀粉、脂肪、糖原元素组成都是C、H、O,D正确。
故选D。
4.【答案】B
【解析】A、氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数为51-2=49,至少含有羧基为肽链数(2)+R基上羧基个数(⑤上有1个)=3个羧基,A正确;
B、蛋白质经过高温处理后会变性失活,但其中肽键没有断裂,因此仍可与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;
C、②④是肽键,是氨基和羧基脱水缩合形成的,不同的氨基酸依靠R基区分,即①③⑤,C正确;
D、氨基酸脱水缩合过程中形成的肽键数为51-2=49,形成3个二硫键脱去6个H,故合成结晶牛胰岛素时相对分量减少49×18+6=888,D正确。
故选B。
5.【答案】B
【解析】Fe2+是组成血红蛋白中血红素分子必不可少的无机盐离子,所以某同学经常头晕,经检查发现血红蛋白含量偏低,被诊断为贫血是因为缺少Fe2+,应该给该同学补充Fe2+,ACD错误,B正确。
故选B。
6.【答案】C
【解析】A、图甲中核苷酸中的五碳糖是核糖、碱基为腺嘌呤,因此该核苷酸是腺嘌呤核糖核苷酸,图乙中的4是胞嘧啶脱氧核苷酸,A错误;
B、图甲表示腺嘌呤核糖核苷酸,是组成RNA的原料,B错误;
C、图乙所示的核苷酸链为构成DNA的脱氧核苷酸链,DNA通常是由2条图示的脱氧核苷酸链构成一个DNA分子,C正确;
D、原核生物和真核生物都以DNA作为遗传物质,D错误。
故选C。
7.【答案】D
【解析】有丝分裂中期无核膜和核仁,A错误;
细胞的遗传信息储存于DNA分子中,而不是主要储存于核仁中的rDNA中,B错误;
据图可知,核仁是合成rRNA的场所,但核糖体蛋白的合成是在细胞质的核糖体上,C错误;
据图分析可知,核糖体亚基的组装部位是细胞核,核孔是细胞核和细胞质之间大分子物质交换的通道,核糖体亚基装配完成后由核孔运出,D正确。
8.【答案】B
【解析】[液泡膜上的一种载体蛋白能主动转运或协助扩散转运一种或一类分子或离子,A错误;水分子主要通过质膜上的水通道蛋白进出肾小管上皮细胞,B正确;根尖分生区细胞的核膜在有丝分裂前期解体,在有丝分裂末期重建,C错误;[H]与氧结合生成水并形成ATP的过程发生在有氧呼吸第三阶段,即线粒体内膜上,D错误。]
9.【答案】C
【解析】[分析题意,人体缺氧时,EPO生成增加,并使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度显著升高,从而提高血液的携氧能力,A正确;
由题干可知,EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达,使血红蛋白增多,并促进红细胞成熟,使红细胞数目增加,B正确;
EPO是一种激素,激素不参与构成细胞膜,C错误;
EPO是一种激素,其作为信号分子能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导,进而引起靶细胞生理活动改变,D正确。]
10.【答案】B
【解析】通道运输属于协助扩散,不消耗能量, A正确;通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,B错误;患者软骨细胞膜上通道蛋白增多,会使内流增多,胞内积累,NCX载体要将胞内过多的逆浓度排出胞外,需要利用产生的电化学势能提供能量,所以内流增多,C正确;患者因通道蛋白明显多于正常人从而引发疾病,所以与NCX载体相比,通道更适合作为研究药物的靶点,D正确。
11.【答案】C
【解析】胞吞过程需要消耗能量,A正确;
胞吞过程中,细胞膜会发生形态变化,这依赖于膜脂的流动性,B正确;
已知蛋白R功能缺失与人血液低胆固醇水平相关,因此抑制蛋白R合成(相当于使蛋白R功能缺失)会导致血液胆固醇含量降低,而不是增加,C错误;
去唾液酸糖蛋白被胞吞进入细胞后,可以在溶酶体中被水解酶降解,D正确。
12.【答案】B
【解析】细胞质基质中可以进行细胞呼吸的第一阶段,产生[H],进入线粒体参与有氧呼吸的第三阶段,A正确;有氧呼吸第二阶段消耗丙酮酸,据图可知突变体线粒体中丙酮酸含量高于野生型,结合题干信息“玉米T蛋白可影响线粒体内与呼吸作用相关的多种酶”,可推测突变体中有氧呼吸的第二阶段减弱,B错误;
由题干信息可知,T蛋白缺失会造成线粒体内膜受损,线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,因此突变体线粒体内膜上的呼吸作用阶段受阻,C正确;突变体有氧呼吸中间产物[H]更多且线粒体内膜受损,因此有氧呼吸强度变小,而突变体无氧呼吸产物乳酸含量远大于野生型,因此无氧呼吸增强, D正确。
13.【答案】B
【解析】图中A、B分别表示光反应阶段、暗反应阶段,C表示有氧呼吸的第二、三阶段,D表示有氧呼吸的第一阶段;a~e分别表示O、、、NADPH和ATP。细胞有氧呼吸的各个阶段在有光和无光条件下都可进行,光合作用暗反应的进行需要光反应提供NADPH和ATP,因此不能长时间在黑暗条件下进行,A错误。
葡萄糖氧化分解成丙酮酸是有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段,B正确。
图中的a(O)在有氧呼吸第三阶段(场所是线粒体内膜)产生,c()在有氧呼吸第二阶段(场所是线粒体基质)产生,C错误。
光反应阶段产生的ATP全部用于叶绿体内的生命活动,D错误。
14.【答案】B
【解析】题图横坐标是光照时间,在0之前,A和B两组已经黑暗处理了一段时间,而二者不是相同条件,B组已经用壳梭孢素处理,壳梭孢素处理可使大豆叶片气孔充分开放,所以B组和A组胞间浓度不相等,A错误;
30时,B组的光合速率相对值高于A组,叶绿体中生成和还原速率均大于A组,B正确;
30时,限制A组光合速率的主要因素是气孔开放度,随着光照时间增加,A组光合速率相对值不再改变,限制因素不是光照时间,C错误;
叶片从黑暗中转移到光照下,其光合速率要先经过一个增高过程,然后达到稳定的高水平状态,这个增高过程称为光合作用的光诱导期,B组达到最高平衡点用的光照时间比A组短,说明B组叶片光合作用的光诱导期更短,D错误。
15.【答案】B
【解析】[子囊孢子是酿酒酵母在减数分裂后形成的孢子,减数分裂的结果是产生单倍体的细胞,因此子囊孢子是单倍体,A正确;酿酒酵母的生活史包括单倍体(n)和二倍体(2n)阶段,单倍体营养细胞无同源染色体,二倍体营养细胞有同源染色体,B错误;
芽殖是酿酒酵母的无性繁殖方式,属于有丝分裂,有丝分裂过程中染色体数目不发生减半,C正确;酿酒酵母的生活史包括无性繁殖(芽殖,属于有丝分裂)和有性繁殖(减数分裂形成子囊孢子),D正确。]
16.【答案】A
【解析】[多精入卵会导致子代有来自卵细胞和多个精子的染色体,不会产生更多种子,且防止多精入卵可以保证子代遗传信息来自一个精子和一个卵细胞,能保持后代染色体数目稳定,A错误,B正确;
由“当卵细胞与精子融合后,植物卵细胞特异表达和分泌天冬氨酸蛋白酶ECS1和ECS2”可知,未受精的情况下,印细胞不分泌ECS1和ECS2,C正确;据题意可知,ECS1和ECS2能降解一种吸引花粉管的信号分子,避免受精卵再度与精子融合,推测该过程是由于ECS1和ECS2通过影响花粉管导致卵细胞和精子不能融合, D正确。]
17.【答案】磷脂双分子层
信息交流
2
蒸馏水/低渗溶液
EF/FE
内质网
流动性
活细胞的细胞膜具有选择透过性
【解析】1、流动镶嵌模型认为:磷脂双分子层构成膜的基本骨架,蛋白质分子有的镶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,磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的,因此生物膜具有一定的流动性,生物膜的功能特点是具有选择透过性。
2、哺乳动物成熟的红细胞,没有细胞核和各种细胞器,获取的膜成分单一,只有细胞膜,因此是获取细胞膜的良好材料。
(1)构成红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。膜上有多种蛋白质,其中B蛋白与多糖结合,主要与细胞膜的信息交流功能有关。一分子O2由细胞外进入细胞内穿过1层膜,2层磷脂分子。
(2)在制备细胞膜时,将红细胞置于蒸馏水中,使细胞膜破裂释放出内容物。由表中结果可知,试剂甲处理后由于缺少E、F蛋白质,红细胞影变得不规则,因此判断E、F对维持红细胞影的形状起重要作用。
(3)研究发现,红细胞膜上胆固醇含量与动脉粥样硬化(As)斑块的形成密切相关。成熟红细胞不具有合成脂质的内质网,其细胞膜上的脂类物质可来自血浆。当血浆中胆固醇浓度升高时,会导致更多的胆固醇插入到红细胞膜上,细胞膜流动性降低,变得刚硬易破,红细胞破裂导致胆固醇沉积,加速了As斑块的生长。
(4)“染色排除法”依据的原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性,所以活细胞不着色,死细胞则被染成蓝色。
18.【答案】②
③
②
载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合,具有特异性
隔绝空气的呼吸条件
测定甲、乙两组神经细胞对K+的吸收速率
乙组吸收K+速率明显小于甲组吸收速率,说明小鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输
【解析】(1)Na+进入神经细胞是为顺浓度梯度运输,需要转运蛋白的协助,属于协助扩散,与图1中②方式相同,K+进入神经细胞的方式是从低浓度到高浓度,为主动运输,与图1中的③相同。
(2)肾小管和集合管重吸收水时,水分子主要通过水通道蛋白以协助扩散方式进入,对应图1中的②。由分析可知,③是主动运输,载体蛋白运输的物质具有专一性,原因是载体蛋白只跟与自身结合部位相适应的分子或离子结合,具有特异性,而且每次转运时都会发生自身构象的变化。
(3)由题干信息分析可知,该实验的目的是验证小鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输,主动运输需要能量,细胞进行各项生命活动所需的能量主要来自有氧呼吸。根据对照原则和单一变量原则,该实验的单一变量是“是否能正常进行有氧呼吸供能”,因此实验步骤为:
a.将培养的相同的小鼠神经细胞均分为甲、乙两组,置于培养液中培养并分别加入等量的含适宜浓度K+的溶液。
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组给予隔绝空气的呼吸条件。
c.培养一段时间后,测定甲、乙两组神经细胞对K+的吸收速率(或测定培养液中钾离子的减少量)。
d.实验结果及结论:乙组吸收K+速率明显小于甲组吸收速率,这说明小鼠神经细胞吸收K+的方式是主动运输。
1、自由扩散、协助扩散和主动运输的比较:
物质出
入细胞
的方式
被动运输
主动运输
自由扩散
协助扩散
运输方向
高浓度→低浓度
高浓度→低浓度
低浓度→高浓度
是否需要载体
不需要
需要
需要
是否消耗能量
不消耗
不消耗
消耗
2、由图1分析可知,图中①不需要载体蛋白的协助,是自由扩散,②需要转运蛋白协助,且不消耗能量,是协助扩散,③需要载体蛋白的协助并消耗能量,是主动运输。
3、由图2分析可知,图中Na+浓度细胞外多于细胞内,K+浓度细胞外低于细胞内。
本题结合模式图考查物质的跨膜运输和细胞膜的结构与功能,要求考生识记相关知识,意在考查学生的识图能力和判断能力,运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力。
19.【答案】后
姐妹染色单体
纺锤丝
脱氧核苷酸的排列顺序(碱基排序)
单独使用药物A和降解剂D处理,癌细胞百分率与对照组差异不大,药物A和降解剂D同时处理会使癌细胞百分率显著降低
【解析】(1)有丝分裂后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,染色体数目加倍。b 图细胞处于有丝分裂的后期,着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。
(2)遗传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中。染色体碎裂后,分散在各处的DNA 片段可由蛋白质复合物X 拼接在一起形成一个整体,这种拼接可能是随机的,其产物与原染色体上正常DNA的碱基排序(脱氧核苷酸的排列顺序)不同,导致其遗传信息发生改变,可能引发或加剧癌症的发生。
(3)用药物A和蛋白质复合物X的降解剂D处理细胞,实验结果显示,单独使用药物A和降解剂D处理,癌细胞百分率与对照组差异不大,药物A和降解剂D同时处理会使癌细胞百分率显著降低。推测蛋白质复合物X对DNA的拼接有利于维持细胞的生命活动。
20.【答案】增强
在低氧胁迫时,OE的根细胞氧浓度明显高于WT
NADH
有氧呼吸第二阶段是从A到H再到A的循环过程
OE根细胞呼吸速率高于WT,有利于根细胞吸收N、Mg等矿质元素,促进OE光合速率的增加,且光合速率的增加量高于呼吸速率的增加量
NADP+
H2O
【解析】(1)比较图1左图可知,低氧胁迫下,OE组会使根细胞有氧呼吸增强;比较图1右图可知,低氧胁迫下,OE组的氧浓度明显高于WT组。(2)丙二酸的加入会导致E积累:分子A、B、C和F、G、H均为E的前体或可通过代谢转化为E,表明有氧呼吸第二阶段代谢路径具有循环性。故提出:假设物质H能转化为A。(3)低氧条件下,与野生型相比,NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强,消耗了更多的有机物,则NtPIP基因过量表达株需要更多的光合产物输出;对于植株来说,进行光合作用的细胞主要是叶肉细胞,而进行呼吸作用的细胞是整个植株所有的细胞,因此低氧条件下,NtPIP基因过量表达株的叶片净光合速率高于野生型,由此才能满足低氧条件下,NtPIP基因过量表达株的根有氧呼吸增强。(4)光反应中水在光下分解为H+、O2和e-,e-经传递最终与H+和NADP+结合生成NADPH,因此,光反应中最终的电子供体是H2O,最终的电子受体是NADP+。
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