精品解析:福建省福清第一中学2025—2026学年高三上学期9月考试生物试题
2026-06-29
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 试卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-阶段检测 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 福建省 |
| 地区(市) | 福州市 |
| 地区(区县) | 福清市 |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.44 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 学科网试题平台 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58559613.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
2025-2026福清一中高三上学期生物检测二
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于原核细胞的叙述,正确的是( )
A. 葡萄球菌具有核膜、核糖体等结构
B. 蓝细菌的叶绿素分布在细胞质基质中
C. 肺炎链球菌的部分遗传信息储存在拟核DNA外
D. 沙眼衣原体细胞内不会出现核糖体和RNA的复合物
2. 在深海的火山口、陆地的热泉以及盐碱湖等地方,生活着一些鲜为人知的古怪微生物——古细菌。古细菌又称古核生物或原细菌,是一些生长在极端特殊环境中的细菌,其内部构造没有核膜、具环状DNA结构,其细胞产能、细胞分裂、新陈代谢等生活方式与原核细胞相似,而复制、转录和翻译则更接近真核生物,由于其特殊性,将其单独归类为古细菌域。下列说法错误的是( )
A. 某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子
B. 古细菌与支原体一样通过二分裂增殖,都有细胞壁、细胞膜、拟核等结构,体现了细胞的统一性
C. 某些古细菌相比于其他细菌,其DNA聚合酶的最适温度可能更高
D. 古细菌与真核生物的细胞中均存在DNA与RNA,其遗传物质相同
3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D. 变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
4. 胆固醇主要在肝脏中合成,在血液中以脂蛋白的形式存在,主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,最后通过肠道排出。下列相关叙述错误的是( )
A. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B. HDL以胞吞的方式进入肝细胞
C. 肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D. 可用LDL与HDL的总量来科学地衡量患病风险
5. 下列有关实验的说法,正确的是( )
①显微镜下观察到黑藻细胞的细胞质环流是逆时针方向,实际的环流方向是顺时针方向
②鲁宾和卡门对光合作用产生氧气元素来源的探究属于对比实验
③观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离与复原实验可不另设对照组
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
⑤“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是质壁分离实验依据的原理之一
⑥黑藻叶肉细胞可作为观察质壁分离的材料,细胞中的叶绿体有助于质壁分离现象的观察
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②③⑤⑥ D. ②③④⑤⑥
6. 图1表示某酶促反应中反应物浓度对反应速率的影响,图2 是 ATP和ADP相互转化的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中a 点和b点限制反应速率的主要因素相同
B. 图1所示的实验给予的温度应该是该酶的最适温度
C. ATP中的能量可来源于光能和热能,也可以转化为光能和热能
D. 内质网膜、叶绿体中的类囊体薄膜上都能合成ATP
7. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用多聚磷酸盐(Polyp)为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、Polyp之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148-KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述不正确的是( )
A. 由图可知ATP是比ADP更稳定的化合物
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ADP结合位点SMc02148-KET会与短链聚磷酸盐结合
8. 动物细胞中的脱氢酶可将NADPH转化为NADH。骨关节炎是一种常见的退行性疾病,其软骨细胞表现出能量和NADPH耗竭。2022年中国科学家的研究成果登上了《自然》杂志,他们成功从菠菜中提取类囊体,用膜包裹后将其递送到小鼠退变的软骨细胞内,改善了软骨细胞的代谢。下列说法错误的是( )
A. 将类囊体转入软骨细胞应用了膜流动性的原理
B. 用红光照射改造过的软骨细胞,可产生NADPH
C. 光照下被改造的软骨细胞可利用CO2,制造有机物
D. 转入的类囊体可以提高软骨细胞有氧呼吸的速率
9. 由于光合作用相关的基因部分丢失,紫金舌唇兰光合作用能力减弱,其海藻糖水解酶基因在整个生命周期持续表达,种子萌发阶段完全通过分解真菌的海藻糖获取有机养料,叶片发育成熟后仍通过真菌获取部分有机养料。以下表述错误的是( )
A. 光为紫金舌唇兰的生命活动提供能量和信息 B. 紫金舌唇兰与真菌之间形成原始合作关系
C. 紫金舌唇兰的营养方式有利于适应低光环境 D. 部分基因丢失没有降低兰科植物的物种多样性
10. 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后,用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释,然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是pH和生物材料的类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率
B. 过氧化氢酶与过氧化氢结合后,结构发生改变,为过氧化氢分解提供大量活化能
C. pH为7时,在莴苣的酶提取液作用下过氧化氢溶液生成的氧气总量最多
D. 本实验材料及试剂同样适用探究温度对酶活性影响的相关实验
11. 现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示,请据图判断下列说法错误的是( )
A. 在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由种子细胞的有氧呼吸引起的
B. 在t1~t2期间,A种子比B种子的呼吸速率快
C. 在t1~t2期间,A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D. 在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
12. 曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是( )
A. 曲线a可表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B. 曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C. 曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D. 曲线b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
13. 水稻和油菜均为我国重要的农作物,水稻属于阳生植物,油菜属于阴生植物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 若向土壤中适当施加氮肥,甲植物的a点左移
B. 光照强度大于b时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C. 光照强度为c时,水稻和油菜的净光合速率相等
D. 若每日光照12小时,光照强度为b,油菜和水稻均能生长
14. 植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用中放出的CO2时对应的光照强度称为光补偿点;当达到某一光照强度时,植物光合速率不再随光照强度增加而增加,该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。下列分析不正确的是( )
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率(μmol·CO2·m-2·s-1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
注:灌浆期幼穗开始有机物积累,谷粒内含物呈白色浆状:蜡熟期米粒已变硬,但谷壳仍呈绿色。
A. 蜡熟期细胞呼吸增强可导致光补偿点增大
B. 甲品种相对于乙品种能获得更好的产量
C. 当光照强度超过光补偿点时,叶肉细胞能释放O2
D. 从灌浆期到蜡熟期最大净光合速率的变化可能与叶片叶绿素含量变化有关
15. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. H+经过Z蛋白外流的同时,细胞利用B物质来合成C物质
B. 叶绿素分子中被光激发的e-,经传递到达D结合H+后生成NADPH
C. 物质F浓度降低至原浓度一半时,短时间内C5化合物的含量将降低
D. 降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能
二、非选择题:本大题共5 小题,共60分。
16. 非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是我国第一慢性肝病,其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现肝细胞内存在脂质自噬的过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。图1表示动物细胞内某些蛋白质的加工、分拣和运输过程,其中甲、乙、丙代表细胞结构,COPI和COPI代表两种囊泡。图2表示脂质自噬的方式及过程。据图回答:
(1)图1中能产生囊泡的结构有_____。若定位在乙中的某些蛋白质偶然掺入丙中,则图中的______可以帮助实现这些蛋白质的回收。经乙加工的蛋白质进入丙后,能被丙膜上的M6P受体识别的蛋白质经膜包裹形成囊泡,转化为溶酶体。若M6P受体合成受限,会使溶酶体水解酶在_______(填名称)内积累。
(2)溶酶体内含的酸性脂解酶具有降解脂滴作用。酸性脂解酶的合成场所是______、由氨基酸发生脱水缩合反应形成肽链,随后肽链经内质网、高尔基体加工修饰成酸性脂解酶,最后“转移”至溶酶体中。
(3)图2中方式①和②中自噬溶酶体形成的结构基础是生物膜具有______。方式③中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体发生降解,推测该自噬方式具有一定的______性。方式③有助于自噬溶酶体的形成,据此推测PLIN2蛋白具有______(填“促进”或“抑制”)脂质自噬的作用。
(4)研究表明陈皮具有调节肝脏脂代谢的作用。科研人员通过高脂饮食建立非酒精性脂肪肝大鼠模型,分别灌胃不同剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后检测大鼠血清中谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3Ⅱ/LC-3I的含量。实验结果如下:
组别
谷丙转氨酶(IU/L)
LC-3Ⅱ/LC-3I比值
正常饮食组
44.13
3.15
高脂饮食组
112.26
0.42
高脂饮食+低剂量川陈皮素组
97.37
0.66
高脂饮食+中剂量川陈皮素组
72.34
1.93
高脂饮食+高剂量川陈皮素组
55.20
2.96
肝损伤可引起血清中谷丙转氨酶含量升高,由实验结果可知川陈皮素对非酒精性脂肪肝病的作用效果表现为______(填“促进”或“抑制”)。在脂质自噬过程中,细胞质中的LC-3I蛋白会转变为膜上的LC-3Ⅱ蛋白参与自噬,据此推测川陈皮素的作用机理可能是______。
17. 脑缺血时,神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
(1)线粒体内膜上的电子传递过程如图1所示。正常情况下,电子传递过程中释放能量,将H+逆浓度泵到线粒体内外膜的间隙,随后H顺浓度梯度通过V回到线粒体基质,驱动ATP合成。当脑缺血时,神经细胞损伤的主要原因是神经细胞缺氧导致ATP合成骤降,请据图1解释原因______________。
(2)研究发现,缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率,在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此,科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究,分组处理及结果如图2所示。
①图2能为轻微酸化的保护作用提供的依据是______________。
②药物FCCP能使H直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质,消除膜内外H浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测,轻微酸化可使缺血神经元的______________(填“电子传递链”或“ATP合成酶”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ的抑制剂)的目的是______________。
a.证明轻微酸化可保护神经细胞
b.作为对照,检测除线粒体以外的耗氧率
c.抑制 ATP合成酶的活性
(3)基于以上研究,医生尝试在病人脑缺血之后的吸氧治疗中添加高于正常值的______________气体,有利于降低神经细胞的损伤。
18. 根瘤是在植物根系上生长的特殊瘤,是由固氮菌在大豆根部组织中共生(两种不同生物之间所形成的紧密互利关系)而形成。大豆可利用根瘤菌帮助合成自身所需的含氮化合物,下图为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径(其中PGA、TP为光合作用代谢产物,甲~丁表示结构,①~③表示代谢过程)。
(1)据图可知,大豆植株长距离运输的有机物主要是_____________,催化该物质生成的酶存在于叶肉细胞的______________________________。如果该物质不能及时运出叶肉细胞,导致叶绿体中TP含量上升,将首先影响叶绿体中______________(填数字编号)过程,进而导致短时间内叶绿体______________含量上升。(至少写两种)
(2)据图可知,根瘤菌为植物细胞提供_____________,该物质在植物细胞质中发生反应,转化为氨基酸等含氮有机物;而植物为根瘤菌提供糖类,说明根瘤菌属于_____________(填“自养生物”或“异养生物”)。
(3)已知接种根瘤菌可提高大豆产量,现有根瘤菌株A和菌株B,大豆品种N1和N2,请你完善实验设计,选出该地区大豆产量最高的种植组合。
A.分别选取N1和N2两种生长状况相同的大豆植株若干,_____________。
B.向每组大豆植株中各加入等量且适量的根瘤菌株A或根瘤菌株B;
C.在相同且适宜条件下栽培,观察并测定每组大豆的_____________(写一种即可)等生长指标,得出最佳的菌株和大豆品种的种植组合。
19. 癌细胞周围的内环境(微环境)特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,同时导致血管异常化,减少正常组织氧气的供应。
(1)相对于正常细胞,癌细胞内发生变化可能有______
A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长
C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快
(2)推测与正常细胞微环境相比,癌细胞所处的微环境具有______的特征。
A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低
肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ(抗癌因子)会减少,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,如图14所示,其中ori是复制起点,AMPr是氨苄青霉素抗性基因,EcoRI等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时CIts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应,提高温度。
(3)根据题意判断,可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为______(厌氧/需氧)。
(4)该基因工程所需的目的基因为_______。
(5)现通过PCR来扩增目的基因,图1中能起到扩增作用的引物是______。
A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4
(6)下列关于重组温控质粒的说法正确的是______。
A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接
B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达
C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌
D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达
某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果,按照图2的流程进行实验,实验分组和实验结果见表。
1组
2组
3组
实验处理
静脉注射生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,并施加超声处理
检测指标
IFN-γ
+
+
+++
肿瘤体积
+++
+++
+
(7)根据上述实验方案,能否证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”,请说明理由。______________
(8)联系已学知识和上述信息,分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点______。
A. 实现肿瘤的靶向治疗
B. 根据需要无创调控IFN-γ的量
C. 工程菌在体内不被破坏,持久发挥效应
D. 对正常细胞伤害小
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2025-2026福清一中高三上学期生物检测二
一、选择题:本题共15小题,1~10小题,每小题2分,11~15小题,每小题4分。共计40分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 下列关于原核细胞的叙述,正确的是( )
A. 葡萄球菌具有核膜、核糖体等结构
B. 蓝细菌的叶绿素分布在细胞质基质中
C. 肺炎链球菌的部分遗传信息储存在拟核DNA外
D. 沙眼衣原体细胞内不会出现核糖体和RNA的复合物
【答案】C
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物是原核生物,由真核细胞构成的生物是真核生物。原核细胞没有由核膜包被的细胞核,没有染色体,但有拟核。
【详解】A、葡萄球菌、蓝细菌、肺炎链球菌和沙眼衣原体都属于原核生物。葡萄球菌没有以核膜为界限的细胞核,A错误;
B、蓝细菌无叶绿体,其分布有光合色素的部位称为光合片层,数量很多,以平行或卷曲方式贴近地分布在细胞膜附近,B错误;
C、肺炎链球菌的一部分遗传信息储存于拟核区的大型环状DNA上,另一部分遗传信息储存于拟核区外的质粒上,C正确;
D、沙眼衣原体细胞中也存在基因的表达,翻译过程中会形成核糖体和RNA的复合物,D错误。
故选C。
2. 在深海的火山口、陆地的热泉以及盐碱湖等地方,生活着一些鲜为人知的古怪微生物——古细菌。古细菌又称古核生物或原细菌,是一些生长在极端特殊环境中的细菌,其内部构造没有核膜、具环状DNA结构,其细胞产能、细胞分裂、新陈代谢等生活方式与原核细胞相似,而复制、转录和翻译则更接近真核生物,由于其特殊性,将其单独归类为古细菌域。下列说法错误的是( )
A. 某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子
B. 古细菌与支原体一样通过二分裂增殖,都有细胞壁、细胞膜、拟核等结构,体现了细胞的统一性
C. 某些古细菌相比于其他细菌,其DNA聚合酶的最适温度可能更高
D. 古细菌与真核生物的细胞中均存在DNA与RNA,其遗传物质相同
【答案】B
【解析】
【分析】科学家根据细胞内有无以核膜为界限的细胞核,把细胞分为真核细胞和原核细胞两大类。由真核细胞构成的生物叫作真核生物,如植物、动物、真菌等。由原核细胞构成的生物叫作原核生物。
【详解】A、真核生物的基因中存在内含子和外显子,该古细菌复制、转录和翻译则更接近真核生物,所以某些古细菌的基因的编码区内也许存在内含子,A正确;
B、支原体没有细胞壁,B错误;
C、有些古细菌生活在深海的火山口、陆地的热泉等地方,所以应具有耐高温的特点,相比于其他细菌,其DNA聚合酶的最适温度可能更高,C正确;
D、古细菌与真核生物都是细胞生物,细胞中均存在DNA与RNA,其遗传物质相同且都为DNA,D正确。
故选B。
3. 变形虫可通过细胞表面形成临时性细胞突起进行移动和摄食。科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长。下列叙述正确的是( )
A. 被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关
B. 溶酶体中的水解酶进入细胞质基质,将摄入的食物分解为小分子
C. 变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程不需要质膜上的蛋白质参与
D. 变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装所致
【答案】A
【解析】
【分析】1、溶酶体是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,如果溶酶体的膜破裂,水解酶就会逸出至细胞质,可能造成细胞自溶。
2、细胞骨架是由蛋白质与蛋白质搭建起的骨架网络结构,包括细胞质骨架和细胞核骨架,其中细胞骨架的主要作用是维持细胞的一定形态。细胞骨架对于细胞内物质运输和细胞器的移动来说又起交通动脉的作用;细胞骨架还将细胞内基质区域化;此外,细胞骨架还具有帮助细胞移动行走的功能。细胞骨架的主要成分是微管、微丝和中间纤维。
【详解】A、科研人员用特定荧光物质处理变形虫,发现移动部分的细胞质中聚集有被标记的纤维网架结构,并伴有纤维的消长,细胞骨架对细胞形态的维持有重要作用,锚定并支撑着许多细胞器,所以被荧光标记的网架结构属于细胞骨架,与变形虫的形态变化有关,A正确;
B、摄入的食物进入溶酶体中,被溶酶体中的水解酶分解为小分子,B错误;
C、变形虫通过胞吞方式摄取食物,该过程需要质膜上的蛋白质进行识别,C错误;
D、变形虫移动过程中,纤维的消长是由于其构成蛋白的不断组装与去组装所致,D错误。
故选A。
4. 胆固醇主要在肝脏中合成,在血液中以脂蛋白的形式存在,主要分为低密度脂蛋白(LDL)和高密度脂蛋白(HDL)。LDL水平升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,最后通过肠道排出。下列相关叙述错误的是( )
A. 胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分
B. HDL以胞吞的方式进入肝细胞
C. 肝脏既能合成胆固醇也能分解胆固醇
D. 可用LDL与HDL的总量来科学地衡量患病风险
【答案】D
【解析】
【分析】脂质分为磷脂、脂肪和固醇。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分。LDL升高会增加患冠状动脉硬化心脏病的危险,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解。
【详解】A、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,A正确;
B、脂蛋白是生物大分子,以胞吞的形式进入细胞,B正确;
C、根据题意,胆固醇主要在肝脏中合成,HDL可以将血液中多余的胆固醇转移到肝脏分解,因而肝脏既能合成胆固醇又能分解胆固醇,C正确;
D、高密度脂蛋白(HDL)是对人体健康有利的,低密度脂蛋白(LDL)对人体健康不利,因此不能单看两种胆固醇的总含量,而应该用LDL和IIDL的比值来衡量患病风险更加准确,D错误。
故选D。
5. 下列有关实验的说法,正确的是( )
①显微镜下观察到黑藻细胞的细胞质环流是逆时针方向,实际的环流方向是顺时针方向
②鲁宾和卡门对光合作用产生氧气元素来源的探究属于对比实验
③观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离与复原实验可不另设对照组
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
⑤“原生质层比细胞壁的伸缩性大”是质壁分离实验依据的原理之一
⑥黑藻叶肉细胞可作为观察质壁分离的材料,细胞中的叶绿体有助于质壁分离现象的观察
A. ①②③ B. ①③⑤ C. ②③⑤⑥ D. ②③④⑤⑥
【答案】C
【解析】
【分析】把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】①显微镜下成像为倒立的虚像,若显微镜下观察到黑藻细胞的细胞质环流是逆时针方向,实际的环流方向(倒转180°)是逆时针方向,①错误;
②鲁宾和卡门用18O分别标记C18O2和H218O,发现O2来自H2O,本实验中两个实验组相互对照,为对比实验,②正确;
③质壁分离与复原实验为自身前后对照,可不另设对照组,③正确;
④脂肪检测实验中滴加50%的酒精是为了洗去浮色,溶解染色剂,④错误;
⑤质壁分离实验依据的原理包括外界溶液浓度高于细胞液浓度、原生质层相当于一层半透膜、原生质层比细胞壁的伸缩性大,⑤正确;
⑥黑藻叶肉细胞为成熟植物细胞,具有中央大液泡,可用于观察质壁分离,其中的叶绿体可标识原生质层的位置,即在该实验中叶绿体可以作为标记物,⑥正确。
综上,②③⑤⑥正确,C正确,ABD错误。
故选C。
6. 图1表示某酶促反应中反应物浓度对反应速率的影响,图2 是 ATP和ADP相互转化的示意图。下列相关叙述正确的是( )
A. 图1中a 点和b点限制反应速率的主要因素相同
B. 图1所示的实验给予的温度应该是该酶的最适温度
C. ATP中的能量可来源于光能和热能,也可以转化为光能和热能
D. 内质网膜、叶绿体中的类囊体薄膜上都能合成ATP
【答案】B
【解析】
【分析】ATP是生物体生命活动的直接能源物质,细胞中ATP和ADP的相互转化在生活细胞中是永不停息地进行着,这既可以避免一时用不尽的能量白白流失掉,又保证了及时供应生命活动所需要的能量,因此ATP是生物体细胞中流通着的“能量货币”。
【详解】A、图1中a点限制反应速率的主要因素是反应物的浓度,b点限制反应速率的主要因素是酶的数量,A错误;
B、图1中温度会影响实验结果,所以为了避免温度对实验的影响,给予的温度应该是该酶的最适温度,B正确;
C、ATP中的能量不能来源于热能,C错误;
D、内质网膜上不能合成ATP,D错误。
故选B。
7. 多聚磷酸激酶PPK2可以利用多聚磷酸盐(Polyp)为磷酸基团供体,实现AMP、ADP、ATP、Polyp之间磷酸基团的高效定向转移,如下图所示。PPK2酶偏好长链的聚磷酸盐,短链聚磷酸盐分子会阻断PPK2酶上的ADP结合位点SMc02148,科研人员通过在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点SMc02148-KET来提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率。下列叙述不正确的是( )
A. 由图可知ATP是比ADP更稳定的化合物
B. PPK2酶合成ATP的过程中存在负反馈调节
C. 在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点属于蛋白质工程
D. ADP结合位点SMc02148-KET会与短链聚磷酸盐结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、ATP中含有两个特殊的化学键,ADP中含有一个特殊的化学键,特殊的化学键容易断裂释放能量,所以ATP比ADP活跃,稳定性不如ADP,A错误;
B、从题干信息可知,PPK2酶合成ATP过程中产生的短链聚磷酸盐会阻断PPK2酶上的ADP结合位点,从而抑制ATP的合成,这符合负反馈调节的特点,即系统的产物反过来抑制系统的活动,B正确;
C、蛋白质工程是通过基因修饰或基因合成,对现有蛋白质进行改造,或制造一种新的蛋白质,在PPK2酶上构建一个替代的ADP结合位点,是对PPK2酶这种蛋白质进行改造,属于蛋白质工程,C正确;
D、因为构建替代的ADP结合位点SMc02148-KET是为了提高PPK2酶对短链聚磷酸盐的利用率,所以该位点会与短链聚磷酸盐结合,D正确。
故选A。
8. 动物细胞中的脱氢酶可将NADPH转化为NADH。骨关节炎是一种常见的退行性疾病,其软骨细胞表现出能量和NADPH耗竭。2022年中国科学家的研究成果登上了《自然》杂志,他们成功从菠菜中提取类囊体,用膜包裹后将其递送到小鼠退变的软骨细胞内,改善了软骨细胞的代谢。下列说法错误的是( )
A. 将类囊体转入软骨细胞应用了膜流动性的原理
B. 用红光照射改造过的软骨细胞,可产生NADPH
C. 光照下被改造的软骨细胞可利用CO2,制造有机物
D. 转入的类囊体可以提高软骨细胞有氧呼吸的速率
【答案】C
【解析】
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用干水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP。暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】A、根据题干信息“从菠菜中提取类囊体,用膜包裹后将其递送到小鼠退变的软骨细胞内”,说明类囊体转入细胞涉及膜的融合,应用了膜的流动性,A正确;
B、由于改造的软骨细胞含有类囊体,而类囊体上含有光合色素,在红光照射下可以进行光反应,产生NADPH,B正确;
C、由于该软骨细胞缺乏暗反应的酶,所以不能利用CO2制造有机物,C错误;
D、由于骨关节炎是软骨细胞表现出能量和NADPH耗竭,而转入的类囊体可以产生NADPH,脱氢酶可将NADPH转化为NADH,NADH可以参与有氧呼吸,所以转入的类囊体可以提高软骨细胞有氧呼吸的速率,D正确。
故选C。
9. 由于光合作用相关的基因部分丢失,紫金舌唇兰光合作用能力减弱,其海藻糖水解酶基因在整个生命周期持续表达,种子萌发阶段完全通过分解真菌的海藻糖获取有机养料,叶片发育成熟后仍通过真菌获取部分有机养料。以下表述错误的是( )
A. 光为紫金舌唇兰的生命活动提供能量和信息 B. 紫金舌唇兰与真菌之间形成原始合作关系
C. 紫金舌唇兰的营养方式有利于适应低光环境 D. 部分基因丢失没有降低兰科植物的物种多样性
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意:紫金舌唇兰光合作用能力减弱,其获取的有机物的方式并非光合作用,种子萌发阶段完全通过分解真菌的海藻糖获取有机养料,叶片发育成熟后仍通过真菌获取部分有机养料。
【详解】A、光能作为能量源头,能为紫金舌唇兰的生命活动提供能量,紫金舌唇兰将光能转化为有机物中的化学能,同时光作为物理信息,也能影响植物的正常生长发育,A正确;
B、由题意可知,紫金舌唇兰光合作用能力减弱,其获取的有机物的途径主要来源于真菌,故紫金舌唇兰依赖真菌,与真菌之间形成的种间关系并非是原始合作关系,B错误;
C、紫金舌唇兰光合作用能力减弱,其营养方式有利于适应低光环境,C正确;
D、由题意可知部分基因丢失使紫金舌唇兰光合作用能力减弱,但并未导致该物种灭绝,故没有降低兰科植物的物种多样性,D正确。
故选B。
10. 某实验小组利用新鲜的莴苣、菠菜、白菜叶片研究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响。制备三种生物材料的酶提取液后,用pH为4、5、6、7、8、9、10的缓冲液分别稀释,然后与6mL体积分数为5%的过氧化氢溶液混合,实验结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 该实验的自变量是pH和生物材料的类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率
B. 过氧化氢酶与过氧化氢结合后,结构发生改变,为过氧化氢分解提供大量活化能
C. pH为7时,在莴苣的酶提取液作用下过氧化氢溶液生成的氧气总量最多
D. 本实验材料及试剂同样适用探究温度对酶活性影响的相关实验
【答案】A
【解析】
【分析】分析曲线可知,实验的自变量是pH值的不同及不同植物材料,因变量是过氧化氢的分解速率和产生气体的多少,在给出的3种植物材料中,过氧化氢分解速度最快的是加入莴笋一组,其次是菠菜和白菜依次降低。
【详解】A、该实验是探究不同pH条件下三种生物材料的酶提取液对过氧化氢分解的影响,实验自变量为pH和生物材料的类型,因变量是过氧化氢分解速率,检测指标是氧气生成速率,A正确;
B、过氧化氢酶与底物结合后结构会发生改变,但在反应结束后又会恢复原状,酶能降低化学反应所需的活化能,而不是为化学反应提供活化能,B错误;
C、不同条件下氧气生成速率不同,但氧气生成总量由过氧化氢的体积和浓度决定,各组相同,C错误;
D、不能用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,因为过氧化氢的分解受温度影响,即温度可影响酶活性,也可直接影响过氧化氢分解,D错误。
故选A。
11. 现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们分别置于两个容积相同、密闭的棕色广口瓶内,各加入适量(等量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示,请据图判断下列说法错误的是( )
A. 在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由种子细胞的有氧呼吸引起的
B. 在t1~t2期间,A种子比B种子的呼吸速率快
C. 在t1~t2期间,A、B种子释放CO2量的变化趋势是逐渐增加
D. 在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是种子进行了无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【分析】小麦种子进行有氧呼吸消耗氧气释放二氧化碳,氧气减少的原因是有氧呼吸的结果。但瓶内的氧气浓度过低,种子仍然需要能量,此时有氧呼吸不能满足能量的需求,植物进行无氧呼吸获得能量,无氧呼吸不消耗氧气,但要产生二氧化碳,这样就会导致容器内的二氧化碳浓度增加。
【详解】A、在t1~t2期间,细胞呼吸类型主要为有氧呼吸,消耗O2,使瓶内O2含量降低,A正确;
B、根据题图,在t1~t2期间,A种子氧气下降的速率比B快,所以A种子比B种子的呼吸速率快,B正确;
C、分析题图可知,在t1~t2期间,瓶内O2含量逐渐降低,导致有氧呼吸逐渐减弱,因此种子释放CO2量的变化趋势是逐渐减少,C错误;
D、在0~t1期间,O2含量不变,种子进行无氧呼吸释放CO2导致CO2有少量增加,D正确。
故选C。
12. 曲线图是生物学研究中数学模型建构的一种表现形式。下图中的曲线可以表示相应生命活动变化关系的是( )
A. 曲线a可表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系
B. 曲线a可表示葡萄糖进入红细胞时,物质运输速率随膜两侧物质浓度差变化的关系
C. 曲线b可表示自然状态下,某池塘草鱼种群增长速率随时间变化的关系
D. 曲线b可表示在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化的关系
【答案】C
【解析】
【分析】净光合速率等于光合作用的速率减去呼吸作用的速率,当夜晚或光照较弱等条件下,呼吸强于光合,净光合速率小于0。
【详解】A、自然状态下,环境CO2浓度变化情况,达不到抑制光合作用的程度,不可能造成曲线下降,不能用a曲线表示自然状态下,某植物CO2吸收速率随环境CO2浓度变化的关系,A错误;
B、葡萄糖以协助扩散的方式进入红细胞,膜两侧葡萄糖浓度差越大,运输速率越大,但是最终受到细胞膜上葡萄糖载体数量的限制,曲线达到最高点后维持水平,a曲线与其不符,B错误;
C、自然状态下,某池塘草鱼种群数量呈S形增长,其增长速率随时间变化先上升后下降至零,曲线b可表示其变化,C正确;
D、在晴朗的白天,某作物净光合速率随光照强度变化,清晨或傍晚可能小于零,b曲线与其不符,D错误。
故选C。
13. 水稻和油菜均为我国重要的农作物,水稻属于阳生植物,油菜属于阴生植物。科研工作者在温度、水分均适宜的条件下,测得两种农作物光合速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线如图所示,下列叙述正确的是( )
A. 若向土壤中适当施加氮肥,甲植物的a点左移
B. 光照强度大于b时,限制水稻P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C. 光照强度为c时,水稻和油菜的净光合速率相等
D. 若每日光照12小时,光照强度为b,油菜和水稻均能生长
【答案】A
【解析】
【分析】1、分析题图:阳生植物的光饱和点大于阴生植物的。
2、在光照条件下,植物既能光合作用又能呼吸作用,光合作用为呼吸作用提供氧气和有机物,呼吸作用为光合作用提供水和二氧化碳,二者是相互影响,相互作用的,在黑暗条件下,植物只能进行呼吸作用。
【详解】A、据图可知,a点光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)为1,对应的光照强度为光补偿点,若向土壤中适当施加氮肥,光合作用增大,达到光补偿点需要的光照强度变小,故一段时间后a点左移,A正确;
B、阳生植物的光饱和点大于阴生植物的,甲是阴生植物,乙是阳生植物,即甲是油菜,乙是水稻,光照强度在b点之后,限制水稻(A)P/R值增大的主要外界因素仍然是光照强度,在d点之后,限制其P/R值增大的主要外界因素才是CO2,B错误;
C、阴生植物的呼吸速率比阳生植物的呼吸速率更低,光强为c时,二者的P/R值相同,但净光合速率不一定相同,C错误;
D、一昼夜有机物的积累量为光照时间×光合作用强度-24×呼吸作用强度,若若每日光照12小时,光合作用强度=2×呼吸作用强度,一昼夜有机物的积累量为0,光照强度为b,油菜的光合速率与呼吸速率的比值(P/R)大于2,植物积累有机物的量大于0,植物能生长,而水稻的光合速率与呼吸速率的比值(P/R)小于2,植物积累有机物的量小于0,植物不能生长,D错误。
故选A。
14. 植物光合作用吸收的CO2等于呼吸作用中放出的CO2时对应的光照强度称为光补偿点;当达到某一光照强度时,植物光合速率不再随光照强度增加而增加,该光照强度称为光饱和点。下表为甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据。下列分析不正确的是( )
光补偿点
(μmol·m-2·s-1)
光饱和点
(μmol·m-2·s-1)
最大净光合速率(μmol·CO2·m-2·s-1)
甲
乙
甲
乙
甲
乙
灌浆期
68
52
1853
1976
21.67
27.26
蜡熟期
75
72
1732
1365
19.17
12.63
注:灌浆期幼穗开始有机物积累,谷粒内含物呈白色浆状:蜡熟期米粒已变硬,但谷壳仍呈绿色。
A. 蜡熟期细胞呼吸增强可导致光补偿点增大
B. 甲品种相对于乙品种能获得更好的产量
C. 当光照强度超过光补偿点时,叶肉细胞能释放O2
D. 从灌浆期到蜡熟期最大净光合速率的变化可能与叶片叶绿素含量变化有关
【答案】B
【解析】
【分析】分析表格:灌浆期甲的最大净光合速率小于乙品种;蜡熟期甲的最大净光合速率大于乙;由灌浆期到成熟期,甲、乙品种的净光合速率均在下降。
【详解】A、光补偿点时光合速率等于呼吸速率,蜡熟期细胞呼吸增强时,需要提高光照强度提高光合速率才会与呼吸速率相等,导致光补偿点增加,A正确;
B、表中数据表明,灌浆期乙品种的最大净光合速率大于甲品种,故乙品种可积累的有机物更多,能获得较高产量,B错误;
C、光补偿点时,植株光合速率等于呼吸速率,当叶肉细胞的光合速率大于呼吸速率,则叶肉细胞会向外释放O2,C正确;
D、蜡熟期叶片逐渐变黄,叶绿体中叶绿素含量下降,光反应速率下降,进而导致暗反应速率也下降,所以两种植物的净光合速率均下降,这与此时叶绿素含量下降密切相关,D正确。
故选B。
15. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. H+经过Z蛋白外流的同时,细胞利用B物质来合成C物质
B. 叶绿素分子中被光激发的e-,经传递到达D结合H+后生成NADPH
C. 物质F浓度降低至原浓度一半时,短时间内C5化合物的含量将降低
D. 降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能
【答案】C
【解析】
【分析】题图分析,图中的水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中,A是氧气,B是ADP和Pi,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是二氧化碳。
【详解】A、由图可知,C、E可用于C3的还原,故E是NADPH,B是ADP和Pi,C是ATP。当H+顺浓度梯度经过Z蛋白运输时,利用化学势能将ADP和Pi转化为ATP,即B物质被用来合成了C物质,A正确;
B、叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D(NADP+)同时结合H+合成E,即NADPH,B正确;
C、物质F是CO2,浓度降低至原浓度一半时,短时间内CO2的固定速率降低,但C3的还原速率基本不变,故C5化合物的含量将升高,C错误;
D、由题意可知,PSBS是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。降低Z蛋白的活性会减少H+向外运输,阻断卡尔文循环中F的供应会导致暗反应减弱,进而抑制光反应ATP和NADPH的合成,由于Z蛋白质活性与ATP合成有关,因此ATP合成减少也会导致H+外运减少,因此降低Z蛋白的活性和阻断卡尔文循环中F的供应都将有利于PSBS发挥功能,防止强光对植物细胞造成损伤,D正确。
故选C。
二、非选择题:本大题共5 小题,共60分。
16. 非酒精性脂肪肝病(NAFLD)是我国第一慢性肝病,其特点是过多的脂质以脂滴的形式存在于肝细胞中。研究发现肝细胞内存在脂质自噬的过程可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。图1表示动物细胞内某些蛋白质的加工、分拣和运输过程,其中甲、乙、丙代表细胞结构,COPI和COPI代表两种囊泡。图2表示脂质自噬的方式及过程。据图回答:
(1)图1中能产生囊泡的结构有_____。若定位在乙中的某些蛋白质偶然掺入丙中,则图中的______可以帮助实现这些蛋白质的回收。经乙加工的蛋白质进入丙后,能被丙膜上的M6P受体识别的蛋白质经膜包裹形成囊泡,转化为溶酶体。若M6P受体合成受限,会使溶酶体水解酶在_______(填名称)内积累。
(2)溶酶体内含的酸性脂解酶具有降解脂滴作用。酸性脂解酶的合成场所是______、由氨基酸发生脱水缩合反应形成肽链,随后肽链经内质网、高尔基体加工修饰成酸性脂解酶,最后“转移”至溶酶体中。
(3)图2中方式①和②中自噬溶酶体形成的结构基础是生物膜具有______。方式③中脂滴膜蛋白PLIN2经分子伴侣Hsc70识别后才可与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体发生降解,推测该自噬方式具有一定的______性。方式③有助于自噬溶酶体的形成,据此推测PLIN2蛋白具有______(填“促进”或“抑制”)脂质自噬的作用。
(4)研究表明陈皮具有调节肝脏脂代谢的作用。科研人员通过高脂饮食建立非酒精性脂肪肝大鼠模型,分别灌胃不同剂量的川陈皮素(陈皮的有效成分之一),一段时间后检测大鼠血清中谷丙转氨酶及肝组织中自噬相关蛋白LC-3Ⅱ/LC-3I的含量。实验结果如下:
组别
谷丙转氨酶(IU/L)
LC-3Ⅱ/LC-3I比值
正常饮食组
44.13
3.15
高脂饮食组
112.26
0.42
高脂饮食+低剂量川陈皮素组
97.37
0.66
高脂饮食+中剂量川陈皮素组
72.34
1.93
高脂饮食+高剂量川陈皮素组
55.20
2.96
肝损伤可引起血清中谷丙转氨酶含量升高,由实验结果可知川陈皮素对非酒精性脂肪肝病的作用效果表现为______(填“促进”或“抑制”)。在脂质自噬过程中,细胞质中的LC-3I蛋白会转变为膜上的LC-3Ⅱ蛋白参与自噬,据此推测川陈皮素的作用机理可能是______。
【答案】(1) ①. 细胞膜、内质网、高尔基体 ②. COPⅠ ③. 高尔基体
(2)核糖体 (3) ①. 一定的流动性 ②. 专一性(特异性) ③. 促进
(4) ①. 抑制 ②. 川陈皮素可促进LC-3Ⅰ蛋白转变为膜上的LC-3Ⅱ蛋白
【解析】
【分析】1、分泌蛋白是在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质,分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质由囊泡包裹着到达高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡经细胞膜分泌到细胞外,该过程消耗的能量由线粒体提供。
2、溶酶体中含有多种水解酶(水解酶的本质是蛋白质),能够分解很多物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“酶仓库”“消化车间”。
【小问1详解】
图中乙内质网,丙高尔基体和细胞膜都能够产生囊泡。如果定位在乙内质网的蛋白质掺入了丙高尔基体,则可以通过COPⅠ运回内质网。根据信息“经乙加工的蛋白质进入丙后,能被丙膜上的M6P受体识别的蛋白质经膜包裹形成囊泡,转化为溶酶体”,如果M6P受体合成受限,则这些蛋白质不能被丙膜上的M6P受体识别的蛋白质经膜包裹形成囊泡,转化为溶酶体,将在高尔基体内积累。
【小问2详解】
酸性脂解酶的本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,由氨基酸经过脱水缩合形成多肽链。
【小问3详解】
方式①和②过程中,出现了细胞融合、胞吞等现象,说明自噬溶酶体形成的结构基础是细胞膜具有一定流动性。方式③中分子伴侣-底物复合物形成后,将与溶酶体膜上的受体结合,说明该种自噬方式具有一定的专一性(特异性)。PLIN2蛋白与分子伴侣结合后,再与溶酶体膜上的LAMP2A受体结合进入溶酶体形成自噬溶酶体,方式③有助于自噬溶酶体的形成,说明PLIN2蛋白具有促进脂质自噬的作用。
【小问4详解】
肝损伤可引起血清中谷丙转氨酶含量升高,与高脂饮食组进行对比,随着川陈皮素用量的提高,小鼠体内谷丙转氨酶(IU/L)的含量逐步降低,说明川陈皮素能抑制非酒精性脂肪肝病的形成。由图表内容可知,随着川陈皮素用量的提高,LC-3Ⅱ/LC-3Ⅰ比值提高,说明川陈皮素可促进LC-3Ⅰ蛋白转变为膜上的LC-3Ⅱ蛋白,LC-3Ⅱ蛋白能参与脂质自噬,可以有效降解脂滴从而减少脂质的堆积。
17. 脑缺血时,神经细胞因氧气和葡萄糖供应不足而迅速发生不可逆的损伤或死亡。现有治疗手段仅在脑缺血后很短的时间内起作用,因此寻找新的快速起效的治疗方法十分迫切。
(1)线粒体内膜上的电子传递过程如图1所示。正常情况下,电子传递过程中释放能量,将H+逆浓度泵到线粒体内外膜的间隙,随后H顺浓度梯度通过V回到线粒体基质,驱动ATP合成。当脑缺血时,神经细胞损伤的主要原因是神经细胞缺氧导致ATP合成骤降,请据图1解释原因______________。
(2)研究发现,缺血时若轻微酸化(6.4≤pH<7.4)可减缓ATP下降速率,在一定程度上起到保护神经细胞的作用。为此,科研人员用体外培养的神经细胞开展相关研究,分组处理及结果如图2所示。
①图2能为轻微酸化的保护作用提供的依据是______________。
②药物FCCP能使H直接跨过线粒体内膜的磷脂双分子层回到线粒体基质,消除膜内外H浓度梯度。根据加入FCCP前后的结果推测,轻微酸化可使缺血神经元的______________(填“电子传递链”或“ATP合成酶”)功能恢复正常。
③第60min时加入抗霉素A(复合体Ⅲ的抑制剂)的目的是______________。
a.证明轻微酸化可保护神经细胞
b.作为对照,检测除线粒体以外的耗氧率
c.抑制 ATP合成酶的活性
(3)基于以上研究,医生尝试在病人脑缺血之后的吸氧治疗中添加高于正常值的______________气体,有利于降低神经细胞的损伤。
【答案】(1)神经细胞缺氧,有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2,导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙,线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质,从而不能驱动ATP的合成
(2) ①. 丁组 ②. ATP合成酶 ③. b
(3)CO2
【解析】
【分析】有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【小问1详解】
脑缺血时,神经细胞缺氧,有氧呼吸前两阶段产生的H+不能通过电子呼吸链传递给O2,导致H+不能进入线粒体内外膜的间隙,线粒体内外膜的间隙H+浓度低不能回到线粒体基质,从而不能驱动ATP的合成,使神经细胞发生损伤。
【小问2详解】
①丙组为模拟缺血pH=7.4,和甲组相比,丙组耗氧速率明显下降,丁组在丙组基础上降低pH为6.5,属于轻微酸化(6.4≤PH≤7.4),丁组耗氧速率比丙高,与甲差不多,说明微酸化在一定程度上能保护神经细胞。
②丙组缺血pH=7.4,丁组缺血pH=6.5。在加入FCCP之后,与丁相比,丙组耗氧速率上升最小,而其他3组上升都很明显,丁组pH=6.5,丙组pH为7.4,丁组轻微酸化处理使耗氧速率上升,说明在缺血时,微酸化处理会使O2+[H]→H2O的速率加快。根据题中“FCCP”的作用(FCCP能使H+直接进入线粒体基质,消除膜内外H+浓度)可知,FCCP使膜两侧H+浓度差减小,则ATP合成减少,而轻微酸化可使ATP合成酶功能恢复正常。
③在60min时加抗霉素A(复合体Ⅲ抑制剂),可以抑制线粒体内膜上的神经细胞电子传递链将电子传给氧气的过程,从而起对照作用,故选b。
【小问3详解】
轻微酸化能保护神经细胞,CO2属于酸性气体,故医生尝试在病人脑缺血的之后的吸氧治疗中添加高于正常值的CO2,有利于降低神经细胞的损伤。
18. 根瘤是在植物根系上生长的特殊瘤,是由固氮菌在大豆根部组织中共生(两种不同生物之间所形成的紧密互利关系)而形成。大豆可利用根瘤菌帮助合成自身所需的含氮化合物,下图为大豆叶片及根瘤中部分物质的代谢、运输途径(其中PGA、TP为光合作用代谢产物,甲~丁表示结构,①~③表示代谢过程)。
(1)据图可知,大豆植株长距离运输的有机物主要是_____________,催化该物质生成的酶存在于叶肉细胞的______________________________。如果该物质不能及时运出叶肉细胞,导致叶绿体中TP含量上升,将首先影响叶绿体中______________(填数字编号)过程,进而导致短时间内叶绿体______________含量上升。(至少写两种)
(2)据图可知,根瘤菌为植物细胞提供_____________,该物质在植物细胞质中发生反应,转化为氨基酸等含氮有机物;而植物为根瘤菌提供糖类,说明根瘤菌属于_____________(填“自养生物”或“异养生物”)。
(3)已知接种根瘤菌可提高大豆产量,现有根瘤菌株A和菌株B,大豆品种N1和N2,请你完善实验设计,选出该地区大豆产量最高的种植组合。
A.分别选取N1和N2两种生长状况相同的大豆植株若干,_____________。
B.向每组大豆植株中各加入等量且适量的根瘤菌株A或根瘤菌株B;
C.在相同且适宜条件下栽培,观察并测定每组大豆的_____________(写一种即可)等生长指标,得出最佳的菌株和大豆品种的种植组合。
【答案】(1) ①. 蔗糖 ②. 细胞质基质##细胞质 ③. ② ④. PGA、ATP、[H]等
(2) ①. NH3## ②. 异养生物
(3) ①. 将A根瘤菌均分为两组,B根瘤菌均分为两组(将A、B根瘤菌各自均分为两组) ②. (净)光合速率、结实率、株高等
【解析】
【分析】1、题图分析:图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA,PGA还原成磷酸丙糖TP,一部分TP在叶绿体基质中再生成C5,另一部分进入细胞质基质合成蔗糖,蔗糖在维管束中可以向上或向下运输。根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下,固定成NH3,NH3直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成,豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用。
2、光合作用的过程:①光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体薄膜):水的光解产生还原氢与O2,以及ATP的形成;②暗反应阶段(场所是叶绿体的基质):CO2被C5固定形成C3,C3在光反应提供的ATP和还原氢的作用下还原生成C5和糖类等有机物。
【小问1详解】
分析左图:图中二氧化碳进入叶绿体经固定形成PGA,PGA还原成磷酸丙糖TP,一部分TP在叶绿体基质中再生成C5,另一部分进入细胞质基质合成蔗糖,蔗糖在维管束中可以向上或向下运输,故据图可知,大豆植株长距离运输的有机物主要是蔗糖;根据左图可知TP运出叶绿体基质进入细胞质基质合成蔗糖,故催化该物质生成的酶存在于叶肉细胞的细胞质基质(细胞质)。如果蔗糖不能及时的运输进入维管束,会使TP在细胞质基质中积累,导致叶绿体中的TP不能及时运出,将首先影响②过程,即PGA被还原的过程被抑制,PGA被还原的过程被抑制导致光反应提供的ATP和NADPH利用的少,含量增多以及PGA还原减少,PGA含量增多,故进而导致短时间内叶绿体内PGA、ATP、[H]等含量上升。
【小问2详解】
分析右图:根瘤菌能够将大气中的氮气在固氮酶的催化下,固定成NH3,NH3直接参与豆科植物细胞中氨基酸的合成,豆科植物产生的糖类可以供给根瘤菌利用,故根瘤菌为植物细胞提供NH3(NH4+),该物质在植物细胞质中发生反应,转化为氨基酸等含氮有机物;而植物为根瘤菌提供糖类,说明根瘤菌属于异养生物,需要利用其他生物制造的有机物进行正常的生命活动。
【小问3详解】
设计实验时注意遵循对照原则和单一变量原则。具体内容如下:取大豆品种N1和N2,各分为两组,将A根瘤菌均分为两组,B根瘤菌均分为两组(将A、B根瘤菌各自均分为两组),向每组大豆植株中各加入等量且适量的根瘤菌株A或根瘤菌株B;在相同且适宜条件下栽培,观察并测定每组大豆的(净)光合速率、结实率、株高等(反映大豆产量的指标),得出最佳的菌株和大豆品种的种植组合。
19. 癌细胞周围的内环境(微环境)特征与正常组织有很多不同。研究发现癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,同时导致血管异常化,减少正常组织氧气的供应。
(1)相对于正常细胞,癌细胞内发生变化可能有______
A. 无氧呼吸增强 B. 细胞周期变长
C. 糖酵解速度加快 D. 葡萄糖摄入加快
(2)推测与正常细胞微环境相比,癌细胞所处的微环境具有______的特征。
A. O2含量高 B. O2含量低 C. pH较高 D. pH较低
肿瘤患者体内T细胞产生的IFN-γ(抗癌因子)会减少,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,如图14所示,其中ori是复制起点,AMPr是氨苄青霉素抗性基因,EcoRI等是限制酶的酶切位点。已知Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时CIts蛋白失活。用超声诱导可产生短暂热效应,提高温度。
(3)根据题意判断,可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为______(厌氧/需氧)。
(4)该基因工程所需的目的基因为_______。
(5)现通过PCR来扩增目的基因,图1中能起到扩增作用的引物是______。
A. 引物1 B. 引物2 C. 引物3 D. 引物4
(6)下列关于重组温控质粒的说法正确的是______。
A. 多种限制性内切酶酶切位点有利于目的基因与质粒拼接
B. PR和PL双启动子的作用可能是保证目的基因的正常表达
C. 能在氨苄青霉素培养基中生长的是含有重组质粒的工程菌
D. 30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达
某研究小组为研究“细菌疗法”的治疗效果,按照图2的流程进行实验,实验分组和实验结果见表。
1组
2组
3组
实验处理
静脉注射生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,不施加超声处理
静脉注射含工程菌的生理盐水,并施加超声处理
检测指标
IFN-γ
+
+
+++
肿瘤体积
+++
+++
+
(7)根据上述实验方案,能否证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”,请说明理由。______________
(8)联系已学知识和上述信息,分析采用“细菌疗法”治疗癌症的优点______。
A. 实现肿瘤的靶向治疗
B. 根据需要无创调控IFN-γ的量
C. 工程菌在体内不被破坏,持久发挥效应
D. 对正常细胞伤害小
【答案】(1)ACD (2)BD
(3)厌氧 (4)IFN-γ基因 (5)AD (6)ABD
(7)不能证明。从结果看超声和工程菌都有的条件下,IFN-γ变多,肿瘤体积会变小。由于缺乏单独静脉注射生理盐水+超声的对照组,不能排除肿瘤体积变小是由于超声的作用 (8)ABD
【解析】
【分析】癌细胞的特点:癌细胞能够无限增殖;癌细胞的形态结构发生了变化;癌细胞细胞膜表面的糖蛋白减少。细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,其中原癌基因负责调节细胞周期,控制细胞生长和分裂的过程,抑癌基因主要是阻止细胞不正常的增殖。
【小问1详解】
ACD、癌细胞的无氧呼吸强度比正常细胞强,即癌细胞糖酵解显著增强,葡萄糖摄入加快,ACD正确;
B、癌细胞在适宜条件下能无限增殖,DNA与蛋白质合成均增强,细胞周期时间缩短,B错误。
故选ACD。
【小问2详解】
癌细胞的特征之一是在适宜条件下能无限增殖,需要消耗大量的葡萄糖,产生大量的代谢产物和CO2,使pH降低;同时癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,使癌细胞所处的微环境O2含量低,因此癌细胞所处的微环境中O2含量低,pH较低,BD正确,AC错误。
故选BD。
【小问3详解】
癌细胞快速增殖会加速氧气的消耗,使癌细胞所处的微环境O2含量低,因此用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,细菌所处环境为低氧环境,因此可作为“细菌疗法”中基因工程改造的细菌代谢类型为厌氧。
【小问4详解】
据题意可知,科学家尝试用“细菌疗法”以提高患者体内IFN-γ的含量来治疗癌症,因此需要将目的基因IFN-γ基因与质粒连接形成重组质粒。
【小问5详解】
DNA聚合酶只能从引物的3'端延伸子链,因此要想扩增出目的基因,应该用引物1和4,AD正确,BC错误。
故选AD。
【小问6详解】
A、质粒具有多种限制性核酸内切酶的酶切位点,所以可以作为多种目的基因的运载体,用不同的限制酶切割,也可以产生相同的黏性末端,便于连接;或不同限制酶切割,产生不同的黏性末端,可以避免目的基因和载体的自身连接,提高重组效率,A正确;
B、双启动子的作用可能是保证目的基因的高水平表达(高效转录),B正确;
C、据题意可知,插入目的基因不会破坏标记基因(氨苄青霉素抗性基因),因此重组质粒和非重组质粒都能在氨苄青霉素培养基中生长,C错误;
D、Clts基因表达Clts蛋白能抑制启动子PR、PL,在大于42℃时Clts蛋白失活,因此30℃条件下产生Clts蛋白可以阻碍目的基因的表达,D正确。
故选ABD。
【小问7详解】
从结果看超声和工程菌都有的条件下,IFN-γ变多,肿瘤体积会变小。由于缺乏单独静脉注射生理盐水+超声的对照组,不能排除肿瘤体积变小是由于超声的作用,故根据上述实验方案,不能证明“超声能诱导工程菌表达IFN-γ,抑制乳腺癌细胞生长”。
【小问8详解】
AD、细菌在侵染宿主细胞具有专一性,因此采用“细菌疗法”治疗癌症能实现肿瘤的靶向治疗,对正常细胞伤害小,AD正确;
B、题中显示超声处理能诱导工程菌表达IFN-γ,因此可以根据需要无创调控IFN-γ的量,B正确;
C、工程菌发挥作用后会被机体免疫系统清除,不能持久发挥效应,C错误。
故选ABD。
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