精品解析:福建省漳州立人学校2024-2025学年高三上学期第一次月考生物试题
2026-09-12
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内容正文:
漳州立人学校2024—2025学年(上)高三第一次月考
生物试卷
一、单项选择题:(第1-10题每小题2分,11-20题每小题3分,共50分)
1. 细胞是最基本的生命系统。下列有关细胞结构和成分的说法错误的是( )
A. 细胞中生物大分子的合成需要酶的催化
B. 适当补充碘,可以预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
C. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白不能被直接吸收
D. 褐藻、酵母菌、大肠杆菌和支原体都具有核糖体和细胞壁
2. 古诗云“西湖春色归,春水绿于染”描绘的是藻类大量繁殖,使得湖水呈现出绿色的景象,其中包括了绿藻和蓝细菌等,下列有关叙述正确的是( )
A. “绿于染”的湖水中的全部绿藻构成一个种群
B. 绿藻和蓝细菌都能产生基因突变和染色体变异
C. 绿藻以有丝分裂方式进行增殖,而蓝细菌以无丝分裂方式进行增殖
D. 绿藻和蓝细菌都含DNA和RNA,且都以DNA作为遗传物质
3. 硒代半胱氨酸的结构与半胱氨酸类似,只是其中的硫原子被硒取代。下列相关叙述错误的是( )
A. 构成硒代半胱氨酸的元素是C、H、O、N、Se
B. 硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的 R 基上
C. 发生脱水缩合时,水中的氢既可来自硒代半胱氨酸的氨基也可来自其羧基
D. 硒代半胱氨酸能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
4. 瓜子在中国历史上第一次被记载是在一千多年前的《太平寰宇记》上,到了明清时期,嗑瓜子的习俗已经非常流行。下列相关叙述中正确的是( )
A. 瓜子中存在大量的不饱和脂肪酸,是植物细胞中良好的储能物质
B. 瓜子中含有的大量元素钙、铁、磷等,可以促进人体骨骼的生长
C. 新鲜瓜子在炒制的过程中失去的水有自由水和结合水
D. 炒干的瓜子中含量最多的有机物是脂肪
5. 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正确的是( )
A. 细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器,与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关
B. 研究分泌蛋白的合成时,亮氨酸除了能用3H标记外,也可用15N标记,通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所
C. 内质网有两种类型,粗面内质网合成脂质、多糖等物质
D. 溶酶体内部含有多种水解酶,属于胞内蛋白,不需要经过内质网和高尔基体的加工
6. 下列有关黑藻的叙述,正确的有几项( )
①由于黑藻是一种单细胞藻类,因此制作临时装片观察时不需切片
②在高倍光学显微镜下,可以观察到黑藻细胞的叶绿体的结构
③观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻的叶肉细胞
④质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强
⑤黑藻细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质中叶绿体的运动速率越快
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
7. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层蛋白是紧贴内核膜的一层蛋白网络结构,向外与内核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解,去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是( )
A. 核孔复合体是核质之间DNA、RNA和蛋白质交流的通道,并介导核质之间的信息交流
B. 抑制核纤层蛋白去磷酸化会将细胞分裂阻断在有丝分裂末期
C. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态和核孔结构
D. 人成熟红细胞的细胞骨架与核纤层均与细胞分裂有关
8. 二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是( )
冻存剂
指标
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A. 冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B. G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C. 血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D. DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
9. 如图所示为平衡时的渗透装置,单糖可以通过半透膜,而二糖不能通过半透膜,在此基础上继续实验。下列判断不正确的是( )
A. 达到如图所示的平衡时,蔗糖溶液甲的浓度高于乙
B. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减小
C. 若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液,则平衡时m 不变
D. 向烧杯中加入少量蔗糖酶,平衡时m将增大
10. 光合作用原理的探究历程包含了许多科学家的努力,下列相关说法错误的( )
A. 恩格尔曼用好氧细菌和水绵进行实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B. 希尔发现,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,并且产生的O2中氧元素来自水
C. 鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作用释放的O2中氧元素来自水
D. 阿尔农发现,在光照下叶绿体可合成ATP,而且此过程总是与水的光解相伴随
11. 如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸,以石油醚:丙酮=9:1为展开液进行光合色素之层析分离实验中,分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值(Rf值=),试问Rf值由大到小依序为何( )
A. 甲、丙、乙 B. 丙、乙、甲
C. 乙、丙、甲 D. 甲、乙、丙
12. 为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如图。下列分析错误的是( )
A. 0-t2过程中,酵母菌的有氧呼吸速率逐渐减小
B. t3时,CO2的产生来自于酵母菌的细胞质基质
C. t4时,培养液中酵母菌的呼吸速率达到最大
D. 若培养温度上升,O2相对含量达到稳定所需时间会延长
13. 蛋白酶体是一种大分子复合体,具有多种蛋白水解酶活性,其作用是降解细胞内异常的蛋白质。泛素(Ub)是一种多肽,细胞中错误折叠的蛋白质上特定的氨基酸位点被泛素蛋白结合(又称“泛素化修饰”),最终被蛋白酶体识别并降解成短肽。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蛋白酶体具有识别泛素和水解肽键的作用
B. 错误折叠的蛋白质特定泛素化位点的氨基酸缺失或替换,会影响细胞正常生命活动
C. 泛素可以降低错误折叠蛋白质降解过程中所需的活化能
D. 蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应,而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP
14. AMP(一磷酸腺苷)依赖的蛋白激酶(AMPK)是一种调节能量代谢的蛋白质,当细胞内AMP/ATP、ADP/ATP的比值增大时,会激活AMPK,促使细胞发生一系列的变化来适应饥饿环境。下列述错误的是( )
A. 当细胞内葡萄糖减少而能量消耗又增加时,会使ADP/ATP的比值增大
B. AMPK可能通过增加细胞对葡萄糖的摄取和分解,以增加ATP的合成
C. AMPK可能通过抑制细胞内脂肪、糖原等物质的合成,影响ADP/ATP的比值
D. AMPK和ATP在细胞中广泛存在,当ATP相对含量减少时,AMPK的活性会降低
15. 某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度,并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是
A. 若b点时天气突然转阴,叶肉细胞叶绿体中C3含量降低
B. 一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同
C. cd段最可能是光照强度过强损坏了叶绿体,致使光合速率下降
D. 若a点时叶片的净光合速率为0,则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变
16. 研究发现,金鱼具有一些与人体不同的细胞呼吸方式(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间
B. 细胞呼吸中产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
C. 物质X产生的场所是细胞质基质,与其一起产生的还有[H]和ATP
D. 图中③和⑤过程产生的少量ATP可为金鱼细胞代谢供能
17. 下面是果蝇精原细胞进行有丝分裂过程中染色体与核DNA分子数比例、染色体组数的变化曲线。下面有关说法正确的是( )
A. BC段和bc段都进行了DNA分子复制 B. CD段和cd段细胞中都存在染色单体
C. DE段细胞中一定有两条Y染色体 D. DE段和de段发生变化的原因相同
18. 研究发现,若切除成年大鼠的一部分肝脏,剩余肝细胞会增殖以弥补所遭受的损失。若让大鼠服用能刺激肝细胞分裂的药物——苯巴比妥,大鼠的肝会发生肿大,停止药物处理后,肝细胞死亡会加剧,并使肝脏在一周内恢复原状。下列相关叙述错误的是( )
A. 肝脏的形成是细胞增殖和分化的结果,成熟的肝脏中仍保留着干细胞
B. 凋亡肝细胞膜表面发生特定的变化,可吸引吞噬细胞将其迅速清除
C. 停用药物后肝脏在一周内恢复原状,是部分肝细胞发生破裂坏死导致
D. 通过对细胞死亡率与生成率的综合调节,肝脏保持着稳定的大小
19. 在甲、乙、丙3个培养皿中分别培养处于细胞周期不同阶段的某种动物的体细胞(2n=16),每个培养皿中均含有DNA复制所需原料A,短时间培养后(培养时间远小于细胞周期的任一时期)测定每组细胞中A的含量和DNA总量,得到下图所示结果。下列相关叙述正确的是( )
注:•表示测定的细胞DNA总量,以乙组细胞的平均值为1个计量单位
A. 甲组细胞核膜、核仁已消失
B. 甲组与乙组细胞染色体数目和DNA含量均不相同
C. 原料A可能是鸟嘌呤核糖核苷酸
D. 显微镜下观察丙组细胞染色体条数可能是32条
20. 酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。竞争性抑制剂与被抑制活性的酶的底物通常有结构上的相似性,其能与底物竞争结合酶分子上的活性中心,从而对酶活性产生可逆的抑制作用;非竞争性抑制剂与酶的结合位点不同于底物,使酶与底物结合的活性中心发生改变,不能生成产物。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果,如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 该测定过程中自变量是底物浓度、抑制剂的种类,唾液淀粉酶溶液的浓度属于无关变量
B. 正常情况下大鼠细胞中淀粉分解速率曲线为①,在S2点后速率不再增加的原因是酶的数量有限
C. 曲线②和③分别代表加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后的情况
D. 该实验可用单位时间内淀粉的消耗量来表示唾液淀粉酶活性
二、非选择题:
21. 细胞的结构复杂而精巧,各种结构组分配合协调,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。如图1为人体浆细胞亚显微结构模式图(局部),图2为抗体合成的过程。回答下列问题:
(1)细胞各结构组分配合协调,高度有序地进行依赖于_____等结构共同构成的生物膜系统。用台盼蓝染液可鉴别图1细胞是否死亡,依据的原理是_____;在图1的细胞器中,高等植物细胞不含有的是[ ]_____,其功能是_____。
(2)若用3H标记图2中某氨基酸,则放射性标记物质出现的顺序是_____(用图1序号及名称、箭头表示);在抗体合成与分泌的过程中,某些膜结构的面积会发生短暂性的变化,其中膜面积最终表现为减小的结构是图1中的[ ]_____。
(3)抗体由4条肽链组成,其中两条重链各由500个氨基酸组成,内部各含有4个—S—S—键;两条轻链各由200个氨基酸组成,内部各有2个—S—S—键。由氨基酸形成抗体的过程中相对分子质量会减少_____。
(4)DNA和mRNA、tRNA在组成成分上的主要区别是_____。根据图2可知,浆细胞合成的不同蛋白质功能不同的直接原因与_____有关,根本原因是_____。
22. 哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便,是研究细胞膜结构和功能的最好材料。回答下列问题:
(1)将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,内容物流出,其细胞膜又会重新封闭起来,这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭,体现了______。
(2)用不同试剂处理红细胞血影,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如下:
实验
处理
膜蛋白种类
处理后红
细胞形态
血型糖蛋白
带3蛋白
带4.1蛋白
锚蛋白
血影蛋白
肌动蛋白
试剂甲
+
+
+
+
-
-
变得不规则
试剂乙
-
-
+
+
+
+
还能保持
(“+”表示有,“-”表示无)
根据以上结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是______。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家将细胞分为三组,设计如下实验。(图1所示)
甲组:不作处理;
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取和分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)
已知水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,根据实验结果推测,1-5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是______(编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是______(编号)。
(4)图3表示科研工作者用磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。请推测,脂溶性药物应当被包在______处(编号)。
23. 影响植物光合作用的因素有植物内部因素和外部因素。科研人员对干旱胁迫如何影响小麦光合速率进行了探究,实验结果如表所示(其他条件适宜),请据表回答下列问题:
气孔导度
(mol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
叶绿素含量
(mg·g-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
对照组
0.074
200.78
3.22
10.48
干旱第3天
0.028
121.44
2.66
4.26
干旱第5天
0.003
266.57
1.38
0.11
(1)农作物根部从土壤中吸收的氮、磷、钾等元素,可参与多种生命活动。其中,磷元素可用于合成________(至少写两种)等有机物,参与光合作用。
(2)科研小组常用________提取植物叶肉细胞中的光合色素。用纸层析法分离色素时,与对照组相比,干旱第5天处理组的叶绿素条带较________(填“宽”或“窄”)。
(3)干旱第5天处理组的小麦叶肉细胞ATP的合成场所是__________。依据表中相关数据分析,导致干旱第3天和干旱第5天小麦净光合速率下降的主要原因分别是__________________________;__________________________。
(4)上述实验中,实验的无关变量有________(答出一点即可)。已知叶片中脉两侧内部结构生理功能基本一致,欲测量小麦叶片的真正光合速率,请写出实验的思路:________________________________________________。
24. 近年来,由于占地建馆、旅游与资源开发等人类活动以及森林大火,对棋盘山的生态造成了一定程度的破坏。为此,政府采取人工修复与自然修复相结合的方式,构建“旅游—休闲娱乐—生态保护”为一体的经济模式,改善了该地区的生态环境。据此回答下列相关问题:
(1)对棋盘山地区人工林进行改造,栽种多种植物,使其向乔、灌、草结合的混交林型发展,利用不同植物各自______的差异,使物种间形成互利共存的关系,以提高生态系统的_______能力。
(2)棋盘山风景区的秀湖,不仅是风光旖旎的旅游观光之地,也有着蓄水防洪等重要作用,这体现了生物多样性的_________价值。为进一步改善秀湖的水质,需要有效选择并合理布设多种水生植物,这主要遵循了生态工程的_________原理。
(3)土壤中的铅等重金属可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,这种现象说明物质循环具有_____________性。与碳元素不同,生物的营养级别越高,体内铅元素的含量越高,这种现象称为______________。
25. 1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题:
(1)用AB和BCA法人工合成两种DNA片段______________(填“AB”“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶______________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,则其中一种引物设计的序列是5'-______________-3'。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程:________________________________。
(4)科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。写出获取赖脯胰岛素的流程:___________________________________________。
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漳州立人学校2024—2025学年(上)高三第一次月考
生物试卷
一、单项选择题:(第1-10题每小题2分,11-20题每小题3分,共50分)
1. 细胞是最基本的生命系统。下列有关细胞结构和成分的说法错误的是( )
A. 细胞中生物大分子的合成需要酶的催化
B. 适当补充碘,可以预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
C. 皮肤表面涂抹的胶原蛋白不能被直接吸收
D. 褐藻、酵母菌、大肠杆菌和支原体都具有核糖体和细胞壁
【答案】D
【解析】
【分析】无机盐的功能有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分;如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙含量过高会造成肌无力,血钙含量过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱度。(4)维持细胞渗透压平衡。
【详解】A、细胞内条件温和,包括大分子合成在内的绝大多数的化学反应都需要酶的催化,A正确;
B、碘是甲状腺激素的组成元素,适当补充碘,可以预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,B正确;
C、胶原蛋白是生物大分子,不能被细胞直接吸收,C正确;
D、支原体不含细胞壁,D错误。
故选D。
2. 古诗云“西湖春色归,春水绿于染”描绘的是藻类大量繁殖,使得湖水呈现出绿色的景象,其中包括了绿藻和蓝细菌等,下列有关叙述正确的是( )
A. “绿于染”的湖水中的全部绿藻构成一个种群
B. 绿藻和蓝细菌都能产生基因突变和染色体变异
C. 绿藻以有丝分裂方式进行增殖,而蓝细菌以无丝分裂方式进行增殖
D. 绿藻和蓝细菌都含DNA和RNA,且都以DNA作为遗传物质
【答案】D
【解析】
【分析】1、种群是指在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成的集合。种群不是简单的一群个体的集合,应满足种群的基本数量特征,如年龄组成和性别比例等,种群是生物进化的基本单位。
2、真核细胞有核膜(有成形的细胞核)和多种细胞器,原核细胞无核膜(无成形的细胞核),细胞器只有核糖体。真核生物细胞分裂方式有:有丝分裂、无丝分裂和减数分裂;原核生物一般进行二分裂。
【详解】A、湖水中的全部绿藻不是同种生物,含有多种不同的种类,因此不能构成一个种群,A错误;
B、蓝细菌是原核细胞,原核细胞不含染色体,因此没有染色体变异,B错误;
C、蓝细菌是原核细胞,细胞增殖的方式主要是二分裂,绿藻是真核细胞,可以通过有丝分裂的方式进行增殖,C错误;
D、无论是真核生物还是原核生物,都具有细胞结构,细胞内都含DNA和RNA,且都以DNA作为遗传物质,D正确。
故选D。
3. 硒代半胱氨酸的结构与半胱氨酸类似,只是其中的硫原子被硒取代。下列相关叙述错误的是( )
A. 构成硒代半胱氨酸的元素是C、H、O、N、Se
B. 硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的 R 基上
C. 发生脱水缩合时,水中的氢既可来自硒代半胱氨酸的氨基也可来自其羧基
D. 硒代半胱氨酸能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应
【答案】D
【解析】
【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸,每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子还连接一个氢和一个R基,氨基酸的不同在于R基的不同。双缩脲试剂可与蛋白质反应出现紫色。
【详解】A、构成硒代半胱氨酸的基本元素是C、H、O、N、硒(Se),A正确;
B、氨基酸的结构通式是 ,所以硒代半胱氨酸的硒元素位于氨基酸的R基团上,B正确;
C、氨基酸脱水缩合时,生成的水中的氢一个来自其中一个氨基酸的氨基,另一个来自另一个氨基酸的羧基,C正确;
D、硒代半胱氨酸不含肽键,不能与双缩脲试剂在常温下发生紫色反应,D错误。
故选D。
4. 瓜子在中国历史上第一次被记载是在一千多年前的《太平寰宇记》上,到了明清时期,嗑瓜子的习俗已经非常流行。下列相关叙述中正确的是( )
A. 瓜子中存在大量的不饱和脂肪酸,是植物细胞中良好的储能物质
B. 瓜子中含有的大量元素钙、铁、磷等,可以促进人体骨骼的生长
C. 新鲜瓜子在炒制的过程中失去的水有自由水和结合水
D. 炒干的瓜子中含量最多的有机物是脂肪
【答案】C
【解析】
【分析】注意区分几组易混物质①脂质、脂肪和脂肪酸:脂肪属于脂质的一种;脂肪酸(和甘油)是脂肪的组成成分。②核糖、脱氧核糖和核苷酸:核糖是核糖核苷酸的组成成分之一;脱氧核糖是脱氧核糖核苷酸的组成成分之一。③固醇和胆固醇:胆固醇(和维生素D、性激素)属于固醇。
【详解】A、瓜子中含有较多的不饱和脂肪酸,而脂肪是细胞中良好的储能物质,不是脂肪酸,A错误;
B、铁是微量元素,B错误;
C、新鲜瓜子在炒制的过程中失去的水有自由水和结合水,C正确;
D、细胞中含量最多的有机物是蛋白质,不是脂肪,D错误。
故选C。
5. 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正确的是( )
A. 细胞骨架能锚定并支撑许多细胞器,与细胞的运动、物质运输和能量转化等生命活动密切相关
B. 研究分泌蛋白的合成时,亮氨酸除了能用3H标记外,也可用15N标记,通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所
C. 内质网有两种类型,粗面内质网合成脂质、多糖等物质
D. 溶酶体内部含有多种水解酶,属于胞内蛋白,不需要经过内质网和高尔基体的加工
【答案】A
【解析】
【分析】细胞骨架维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。在分泌蛋白的合成、加工、运输过程中,生物膜系统各部分之间协调配合。
【详解】A、细胞骨架维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,A正确;
B、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过检测放射性标记的物质的位置来确认分泌蛋白的合成和运输场所,B错误;
C、光面内质网能合成脂质和多糖,C错误;
D、溶酶体内部含有多种水解酶,属于胞内蛋白,但需要经过内质网和高尔基体的加工,D错误。
故选A。
6. 下列有关黑藻的叙述,正确的有几项( )
①由于黑藻是一种单细胞藻类,因此制作临时装片观察时不需切片
②在高倍光学显微镜下,可以观察到黑藻细胞的叶绿体的结构
③观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻的叶肉细胞
④质壁分离过程中,黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强
⑤黑藻细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质中叶绿体的运动速率越快
A. 一项 B. 两项 C. 三项 D. 四项
【答案】B
【解析】
【详解】①黑藻是一种多细胞藻类植物,①错误;
②高倍光学显微镜下仅能观察到黑藻叶绿体的外部形态和分布位置,叶绿体的双层膜、类囊体等亚显微结构需要借助电子显微镜才能观察到,②错误;
③黑藻叶肉细胞是高度分化的成熟细胞,已经丧失分裂能力,因此不宜选用其观察植物细胞的有丝分裂,③正确;
④质壁分离过程中,黑藻细胞失水,绿色加深、吸水能力增强,④正确;
⑤细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞代谢活性越弱,细胞质流动速度越慢,叶绿体的运动速率也越慢,⑤错误。
7. 核被膜主要由外核膜、内核膜、核孔复合体和核纤层构成。核纤层蛋白是紧贴内核膜的一层蛋白网络结构,向外与内核膜上的蛋白结合,向内与染色质的特定区段结合。当细胞进行有丝分裂时,核纤层蛋白磷酸化引起核膜崩解,去磷酸化介导核膜围绕染色体重建。下列叙述正确的是( )
A. 核孔复合体是核质之间DNA、RNA和蛋白质交流的通道,并介导核质之间的信息交流
B. 抑制核纤层蛋白去磷酸化会将细胞分裂阻断在有丝分裂末期
C. 核纤层蛋白形成骨架结构支撑于内、外核膜之间,维持细胞核的正常形态和核孔结构
D. 人成熟红细胞的细胞骨架与核纤层均与细胞分裂有关
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核的结构
1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核孔复合体具有选择性,DNA不能通过核孔复合体,A错误;
B、核纤层蛋白去磷酸化介导核膜围绕染色体重建发生在有丝分裂末期,抑制去磷酸化将使细胞阻滞在末期,B正确;
C、结合题干信息,核纤层蛋白位于内核膜和染色质之间,维持细胞核的正常形态和核孔结构,C错误;
D、人成熟的红细胞不能进行细胞分裂,D错误。
故选B。
8. 二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是( )
冻存剂
指标
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比(%)
65.78
79.85
活细胞数百分比(%)
15.29
41.33
注:细胞分裂间期分为G1期、S期(DNA复制期)和G2期
A. 冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B. G1期细胞数百分比上升,导致更多干细胞直接进入分裂期
C. 血清中的天然成分影响G1期,增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D. DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
【答案】B
【解析】
【分析】细胞冻存及复苏的基本原则是慢冻快融,实验证明这样可以最大限度的保存细胞活力。目前细胞冻存多采用甘油或二甲基亚矾作保护剂,这两种物质能提高细胞膜对水的通透性,加上缓慢冷冻可使细胞内的水分渗出细胞外,减少细胞内冰晶的形成,从而减少由于冰晶形成造成的细胞损伤。复苏细胞应采用快速融化的方法,这样可以保证细胞外结晶在很短的时间内即融化,避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤。
【详解】A、冻存复苏后的干细胞可以经诱导分裂分化形成多种组织器官,用于治疗人类某些疾病,A正确;
B、G1期细胞数百分比上升,说明细胞进入分裂间期,但不会导致干细胞直接进入分裂期,还需经过S和G2期,B错误;
C、分析表格可知,血清中的天然成分影响G1期(该期细胞数百分比增大),能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比,C正确;
D、二甲基亚砜(DMSO)易与水分子结合,可以使干细胞中自由水转化为结合水,D正确。
故选B。
9. 如图所示为平衡时的渗透装置,单糖可以通过半透膜,而二糖不能通过半透膜,在此基础上继续实验。下列判断不正确的是( )
A. 达到如图所示的平衡时,蔗糖溶液甲的浓度高于乙
B. 若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则平衡时m减小
C. 若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液,则平衡时m 不变
D. 向烧杯中加入少量蔗糖酶,平衡时m将增大
【答案】C
【解析】
【分析】渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,渗透压越高,反之亦然;漏斗中是蔗糖溶液,烧杯内是清水,因此通过渗透作用烧杯内水分子进入漏斗,使漏斗液面升高,影响m高度的因素主要有两个,一个是漏斗内和烧杯中的渗透压差值,二是漏斗内液体的体积产生的液压。
【详解】A、达到如图所示的平衡时,由于液面高度差具有势能差,蔗糖溶液甲的浓度高于乙,A正确;
B、若吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液,则其中溶质也被吸出,其漏斗中溶质减少,渗透压降低,吸水能力也减弱,则平衡时m将减小,B正确;
C、若向漏斗中加入与甲等浓度的蔗糖溶液,漏斗内溶质增多,水分子进入漏斗的量增加,平衡时m增大,C错误;
D、向烧杯中加入少量蔗糖酶,烧杯中蔗糖水解为单糖,由于单糖可以透过半透膜进入漏斗,使漏斗内溶质增多,平衡时m将增大,D正确。
故选C。
10. 光合作用原理的探究历程包含了许多科学家的努力,下列相关说法错误的( )
A. 恩格尔曼用好氧细菌和水绵进行实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
B. 希尔发现,离体叶绿体在适当条件下发生水的光解,并且产生的O2中氧元素来自水
C. 鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作用释放的O2中氧元素来自水
D. 阿尔农发现,在光照下叶绿体可合成ATP,而且此过程总是与水的光解相伴随
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用的发现历程:(1)普利斯特利通过实验证明植物能净化空气;(2)梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能;(3)萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉;(4)恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体;(5)鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水;(6)卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,A正确;
B、希尔在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂,在光照下可释放氧气,说明离体叶绿体在适当条件下能进行水的光解,产生氧气,但并没有说明产生的O2中氧元素来自水,B错误;
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2,证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O,C正确;
D、阿尔农发现在光照下,叶绿体可以合成ATP,且这一过程伴随着水的光解,类似于光反应过程,D正确。
故选B。
11. 如图是绿色植物和藻类中常见的光合色素吸收光谱。某生使用长条滤纸,以石油醚:丙酮=9:1为展开液进行光合色素之层析分离实验中,分别计算甲、乙、丙三种色素的Rf值(Rf值=),试问Rf值由大到小依序为何( )
A. 甲、丙、乙 B. 丙、乙、甲
C. 乙、丙、甲 D. 甲、乙、丙
【答案】C
【解析】
【分析】1、叶绿体色素提取的原理:叶绿体中的色素能够溶解在有机溶剂,所以,可以在叶片被磨碎以后用乙醇提取叶绿体中的色素。2、色素分离原理:叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,溶解度低的随层析液在滤纸上扩散得慢.根据这个原理就可以将叶绿体中不同的色素分离开来。
【详解】分析题图不同色素的吸收光谱,甲、乙、丙分别为叶绿素b、类胡萝卜素、叶绿素a。类胡萝卜素在展开液中溶解度最大,因而上升的距离最大,Rf值最大;其次为叶绿素a,再次为叶绿素b,所以Rf值由大到小依次为乙、丙、甲,C正确,ABD错误。
故选C。
12. 为探究酵母菌的呼吸方式,在连通CO2和O2传感器的锥形瓶中,加入40mL活化酵母菌和60mL葡萄糖培养液,密封后在最适温度下培养。培养液中O2和CO2相对含量变化如图。下列分析错误的是( )
A. 0-t2过程中,酵母菌的有氧呼吸速率逐渐减小
B. t3时,CO2的产生来自于酵母菌的细胞质基质
C. t4时,培养液中酵母菌的呼吸速率达到最大
D. 若培养温度上升,O2相对含量达到稳定所需时间会延长
【答案】C
【解析】
【分析】分析曲线图:t1→t2时间内,O2浓度不断下降且曲线变缓,说明O2减少速率越来越慢,该段时间内有氧呼吸速率不断下降;t3后O2浓度不再变化,说明酵母菌不再进行有氧呼吸,此时进行无氧呼吸。
【详解】A、0→t2,培养液中氧气含量下降,酵母菌的有氧呼吸速率不断下降,A正确;
B、t3后O2浓度不再变化,说明酵母菌不再进行有氧呼吸,此时进行无氧呼吸,无氧呼吸产生的CO2来自于酵母菌的细胞质基质,B正确;
C、t4时,CO2含量不在变化,培养液中葡萄糖消耗完,呼吸作用停止,酵母菌的呼吸速率为0,C错误;
D、图中曲线表示的是最适温度下的反应,若培养温度上升,有关酶的活性降低,O2相对含量达到稳定所需时间会延长,D正确;
故选C。
13. 蛋白酶体是一种大分子复合体,具有多种蛋白水解酶活性,其作用是降解细胞内异常的蛋白质。泛素(Ub)是一种多肽,细胞中错误折叠的蛋白质上特定的氨基酸位点被泛素蛋白结合(又称“泛素化修饰”),最终被蛋白酶体识别并降解成短肽。据图分析,下列说法错误的是( )
A. 蛋白酶体具有识别泛素和水解肽键的作用
B. 错误折叠的蛋白质特定泛素化位点的氨基酸缺失或替换,会影响细胞正常生命活动
C. 泛素可以降低错误折叠蛋白质降解过程中所需的活化能
D. 蛋白质泛素化降解过程属于吸能反应,而消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP
【答案】C
【解析】
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,极少数酶是RNA。
2、酶的作用机理:能够降低化学反应的活化能。
3、影响酶活性的因素主要是温度和pH,在最适温度(pH)前,随着温度(pH)的升高,酶活性增强;到达最适温度(pH)时,酶活性最强;超过最适温度(pH)后,随着温度(pH)的升高,酶活性降低。另外低温酶不会变性失活,但高温、pH过高或过低都会使酶变性失活。
【详解】A、根据题意,泛素标记后的蛋白能被蛋白酶体识别并降解,并且蛋白酶体能使蛋白质降解,形成短肽,具有水解肽键的作用,A正确;
B、错误折叠的蛋白质特定泛素化位点的氨基酸缺失或替换,导致无法通过蛋白酶体途径降解,在细胞中过度积累,会影响细胞正常生命活动,B正确;
C、泛素不是酶,没有催化功能,不可以降低活化能,C错误;
D、由图可知,蛋白质泛素化降解过程需要利用ATP水解释放的能量,属于吸能反应,消化道内蛋白质水解过程不消耗ATP,D正确。
故选C。
14. AMP(一磷酸腺苷)依赖的蛋白激酶(AMPK)是一种调节能量代谢的蛋白质,当细胞内AMP/ATP、ADP/ATP的比值增大时,会激活AMPK,促使细胞发生一系列的变化来适应饥饿环境。下列述错误的是( )
A. 当细胞内葡萄糖减少而能量消耗又增加时,会使ADP/ATP的比值增大
B. AMPK可能通过增加细胞对葡萄糖的摄取和分解,以增加ATP的合成
C. AMPK可能通过抑制细胞内脂肪、糖原等物质的合成,影响ADP/ATP的比值
D. AMPK和ATP在细胞中广泛存在,当ATP相对含量减少时,AMPK的活性会降低
【答案】D
【解析】
【分析】腺苷三磷酸(ATP)是由腺嘌呤、核糖和3个磷酸基团连接而成,水解时释放出能量较多,是生物体内最直接的能量来源。
【详解】A、当细胞内葡萄糖减少而能量消耗又增加时,细胞内ATP合成减少,ADP/ATP的比值增大,A正确;
B、依题意,AMPK具有调节细胞代谢,以适应饥饿环境,从ATP的来源上,可能增加细胞对葡萄糖的摄取和分解,B正确;
C、细胞中葡萄糖转化为脂肪、糖原需要消耗ATP,所以从ATP去向上分析,AMPK可能通过抑制细胞内脂肪、糖原等物质的合成,影响ADP/ATP的比值,C正确;
D、AMPK和ATP在细胞中广泛存在,当ATP相对含量减少时,AMP/ATP、ADP/ATP的比值都增大,AMPK的活性将增强,D错误。
故选D。
15. 某生物兴趣小组在实验室中模拟夏季一天中的光照强度,并测定苦菊幼苗光合速率的变化情况,结果如图所示。下列叙述正确的是
A. 若b点时天气突然转阴,叶肉细胞叶绿体中C3含量降低
B. 一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同
C. cd段最可能是光照强度过强损坏了叶绿体,致使光合速率下降
D. 若a点时叶片的净光合速率为0,则此状态下苦菊幼苗的干重保持不变
【答案】B
【解析】
【分析】影响光合作用的外界因素主要是光照强度、温度、CO2浓度等。细胞内合成ATP的生理过程有光合作用和细胞呼吸。绿色植物的实际光合作用速率-呼吸速率=净光合作用速率。分析坐标曲线时,一看横、纵坐标意义,二看曲线的起点、转折点、终点的意义,三看曲线的变化趋势。
【详解】A、若b点时天气突然转阴,则光反应速率下降,光反应为暗反应提供的ATP和NADPH减少,暗反应中C3的还原速率下降,叶肉细胞叶绿体中C3含量升高 ,A错误;
B、结合题意及题图分析可知,图中abc中的b点是上午某个时间点,deb中的b点是下午某个时间点,一天中不同时间的不同光照强度下,苦菊幼苗的光合速率可能相同 ,B正确;
C、cd段光照增强,最可能温度升高,导致气孔关闭,植物从外界吸收的CO2减少,所以光合作用速率下降,C错误;
D、若a点时叶片的净光合速率为0,则此时真正光合速率等于呼吸速率,而幼苗的根、茎等器官只进行呼吸作用分解有机物,则此状态下苦菊幼苗的干重下降 ,D错误。
故选B。
16. 研究发现,金鱼具有一些与人体不同的细胞呼吸方式(如图)。下列叙述错误的是( )
A. 金鱼的乳酸转化机制可使其在缺氧环境中生存一段时间
B. 细胞呼吸中产生的中间产物可转化为甘油、氨基酸等非糖物质
C. 物质X产生的场所是细胞质基质,与其一起产生的还有[H]和ATP
D. 图中③和⑤过程产生的少量ATP可为金鱼细胞代谢供能
【答案】D
【解析】
【详解】A、在缺氧环境中,金鱼肌细胞将乳酸转化成酒精,可以防止细胞生活的环境的pH降低而引起酸中毒,以维持细胞正常的代谢,A正确;
B、细胞呼吸产生的中间产物(如丙酮酸等)可通过不同代谢途径转化为甘油、氨基酸等非糖物质,B正确;
C、物质X是呼吸第一阶段产生的丙酮酸,产生的场所是细胞质基质,与其一起产生的还有[H]和ATP,C正确;
D、图中③和⑤为无氧呼吸的第二阶段,不产生ATP,D错误。
17. 下面是果蝇精原细胞进行有丝分裂过程中染色体与核DNA分子数比例、染色体组数的变化曲线。下面有关说法正确的是( )
A. BC段和bc段都进行了DNA分子复制 B. CD段和cd段细胞中都存在染色单体
C. DE段细胞中一定有两条Y染色体 D. DE段和de段发生变化的原因相同
【答案】C
【解析】
【分析】有丝分裂过程中,染色体经过间期复制,DNA数增倍,染色体数不变,而后期时由于着丝点分裂,染色体数目增倍,但DNA数不变,末期时,细胞一分为二,染色体和DNA数目都减半恢复为原状,故相关数据变化如下表
间期
前期
中期
后期
末期
染色体与核DNA分子数比例
1/1→1/2
1/2
1/2
2/2=1/1
1/2
染色体组数
2
2
2
2→4
4→2
对应图1区间
AC段
CD段
DF段
对应图2区间
ab段
bd段
df段
【详解】A、BC段是间期DNA分子复制而,bc段是后期着丝点分裂产生的染色体增倍,A错误;B、CD段有染色单体,而cd段着丝点分裂后,没有染色单体,B错误;
C、DE段的变化为后期时由于着丝点分裂,染色体数目增倍,果蝇精原细胞中的一条Y染色体着丝点分裂,产生出两条Y染色体,C正确;
D、DE段是由于着丝点分裂使染色体与核DNA分子数比例从1/2变为1/1,而de段是由于细胞一分为二使染色体和DNA数目都减半,故不同,D错误。
故选C。
18. 研究发现,若切除成年大鼠的一部分肝脏,剩余肝细胞会增殖以弥补所遭受的损失。若让大鼠服用能刺激肝细胞分裂的药物——苯巴比妥,大鼠的肝会发生肿大,停止药物处理后,肝细胞死亡会加剧,并使肝脏在一周内恢复原状。下列相关叙述错误的是( )
A. 肝脏的形成是细胞增殖和分化的结果,成熟的肝脏中仍保留着干细胞
B. 凋亡肝细胞膜表面发生特定的变化,可吸引吞噬细胞将其迅速清除
C. 停用药物后肝脏在一周内恢复原状,是部分肝细胞发生破裂坏死导致
D. 通过对细胞死亡率与生成率的综合调节,肝脏保持着稳定的大小
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程。癌细胞的产生是由于原癌基因或抑癌基因突变的结果。细胞凋亡受到的遗传机制决定的程序性调控,所以常常被称为细胞编程性死亡。
【详解】A、器官的形成依赖于细胞的分裂和分化,因此肝脏的形成是细胞增殖和分化的结果,成熟的肝脏中仍保留着干细胞,A正确;
B、凋亡肝细胞膜表面发生特定的变化,可吸引吞噬细胞将其迅速清除,保证生命活动的正常进行,B正确;
C、细胞坏死可能不会加快肝细胞的再生,停用药物后肝脏在一周内恢复原状,是因为机体通过细胞分裂增大器官体积,通过细胞凋亡恢复器官体积,C错误;
D、在生理稳态过程中,肝脏细胞衰老死亡的速度和再生的速度相当,才能保证肝脏正常的大小和功能,D正确。
故选C。
19. 在甲、乙、丙3个培养皿中分别培养处于细胞周期不同阶段的某种动物的体细胞(2n=16),每个培养皿中均含有DNA复制所需原料A,短时间培养后(培养时间远小于细胞周期的任一时期)测定每组细胞中A的含量和DNA总量,得到下图所示结果。下列相关叙述正确的是( )
注:•表示测定的细胞DNA总量,以乙组细胞的平均值为1个计量单位
A. 甲组细胞核膜、核仁已消失
B. 甲组与乙组细胞染色体数目和DNA含量均不相同
C. 原料A可能是鸟嘌呤核糖核苷酸
D. 显微镜下观察丙组细胞染色体条数可能是32条
【答案】D
【解析】
【分析】图中DNA总量以乙组细胞的平均值为1个计量单位,而丙组细胞的DNA总量在2左右,其DNA含量是乙组的二倍,推测丙组的DNA已经过复制;甲组细胞的DNA总量介于1—2之间,且其细胞中DNA复制所需的原料A的含量远高于乙组和丙组,推测甲组细胞应处于正在进行DNA复制的S期,而乙组为G1期或末期结束之后的状态(DNA未复制之前),丙组为DNA复制之后的G2期或M期。
【详解】A、图中DNA总量以乙组细胞的平均值为1个计量单位,而丙组细胞的DNA总量在2左右,甲组细胞的DNA总量介于1—2之间,推测甲组细胞应处于正在进行DNA复制的S期,而核膜、核仁消失是分裂前期特点,A错误;
B、甲组处于S期,乙组处于复制前或末期,染色体数目相等,DNA含量不同,B错误;
C、鸟嘌呤核糖核苷酸是RNA的原料,DNA的原料是脱氧核糖核苷酸,C错误;
D、丙组为DNA复制之后的G2期或M期,染色体条数可能为16条,后期着丝粒分裂后,可加倍为32条,D正确。
故选D。
20. 酶的抑制剂能降低酶的活性,不同的抑制剂对酶活性的影响不同。竞争性抑制剂与被抑制活性的酶的底物通常有结构上的相似性,其能与底物竞争结合酶分子上的活性中心,从而对酶活性产生可逆的抑制作用;非竞争性抑制剂与酶的结合位点不同于底物,使酶与底物结合的活性中心发生改变,不能生成产物。研究小组测定了两种竞争性抑制剂Ⅰ、Ⅱ对大鼠唾液淀粉酶活性的影响结果,如图所示。下列相关叙述错误的有( )
A. 该测定过程中自变量是底物浓度、抑制剂的种类,唾液淀粉酶溶液的浓度属于无关变量
B. 正常情况下大鼠细胞中淀粉分解速率曲线为①,在S2点后速率不再增加的原因是酶的数量有限
C. 曲线②和③分别代表加入竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂后的情况
D. 该实验可用单位时间内淀粉的消耗量来表示唾液淀粉酶活性
【答案】B
【解析】
【详解】A、该实验的自变量包括横坐标的底物浓度,以及抑制剂的种类(无抑制剂、抑制剂Ⅰ、抑制剂Ⅱ),唾液淀粉酶溶液浓度、温度、pH等属于无关变量,需要保持相同且适宜,A正确;
B、大鼠细胞中不存在唾液淀粉酶分解淀粉的过程,唾液淀粉酶分解淀粉发生在细胞外,消化道内,S2点后速率不再增加的原因是酶的数量有限,B错误;
C、随着底物浓度的增加,抑制剂Ⅰ的抑制效果在降低,底物浓度较高时可以接近无抑制剂条件下的酶促反应速率,说明抑制剂I属于大鼠唾液淀粉酶的竞争性抑制剂,而抑制剂Ⅱ处理下,即便底物浓度较高时也无法接近无抑制剂条件下的酶促反应速率,说明抑制剂Ⅱ属于大鼠唾液淀粉酶的非竞争性抑制剂,C正确;
D、酶活性既可以用单位时间内底物的消耗量来表示,也可以用单位时间内产物的生成量表示,淀粉为底物,因此淀粉消耗量可以表示唾液淀粉酶活性,D正确。
二、非选择题:
21. 细胞的结构复杂而精巧,各种结构组分配合协调,使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序地进行。如图1为人体浆细胞亚显微结构模式图(局部),图2为抗体合成的过程。回答下列问题:
(1)细胞各结构组分配合协调,高度有序地进行依赖于_____等结构共同构成的生物膜系统。用台盼蓝染液可鉴别图1细胞是否死亡,依据的原理是_____;在图1的细胞器中,高等植物细胞不含有的是[ ]_____,其功能是_____。
(2)若用3H标记图2中某氨基酸,则放射性标记物质出现的顺序是_____(用图1序号及名称、箭头表示);在抗体合成与分泌的过程中,某些膜结构的面积会发生短暂性的变化,其中膜面积最终表现为减小的结构是图1中的[ ]_____。
(3)抗体由4条肽链组成,其中两条重链各由500个氨基酸组成,内部各含有4个—S—S—键;两条轻链各由200个氨基酸组成,内部各有2个—S—S—键。由氨基酸形成抗体的过程中相对分子质量会减少_____。
(4)DNA和mRNA、tRNA在组成成分上的主要区别是_____。根据图2可知,浆细胞合成的不同蛋白质功能不同的直接原因与_____有关,根本原因是_____。
【答案】(1) ①. 细胞膜、核膜、细胞器膜 ②. 活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液不能进入细胞 ③. ⑤中心体 ④. 与细胞有丝分裂有关(参与有丝分裂中纺锤体的形成)
(2) ①. ④核糖体→③内质网→⑥高尔基体→⑦细胞膜 ②. ③内质网
(3)25152 (4) ①. DNA的五碳糖是脱氧核糖,特有碱基是T ②. 蛋白质的结构 ③. 基因的选择性表达
【解析】
【分析】1、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,多肽链再进一步折叠形成有空间结构的蛋白质大分子。n个氨基酸形成1条链状多肽:脱水数=肽键数=n-1;n个氨基酸形成2条链状多肽:脱水数=肽键数=n-2,n个氨基酸形成m条链状多肽:脱水数=肽键数=n-m。
2、分泌蛋白的合成和分泌过程:首先是核糖体合成一小段肽链,然后进入内质网继续合成并进行加工,内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,由囊泡发送到细胞膜,蛋白质由细胞膜分泌到细胞外。
【小问1详解】
细胞各结构组分配合协调,高度有序地进行依赖于细胞膜、核膜、各种细胞器膜等结构共同构成的生物膜系统。用台盼蓝染液可鉴别图1细胞是否死亡,原理是活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液不能进入细胞。中心体存在于低等植物和动物细胞中,因此在图1的细胞器中,高等植物细胞不含有的是⑤中心体,中心体功能是与细胞有丝分裂有关(参与有丝分裂中纺锤体的形成)。
【小问2详解】
若用3H标记图2中某氨基酸,则放射性标记物质出现的顺序是④核糖体→③内质网→⑥高尔基体→⑦细胞膜。在抗体合成与分泌的过程中,某些膜结构的面积会发生短暂性的变化,膜面积最终表现为减小的结构是图1中的[③]内质网。
【小问3详解】
抗体由4条肽链组成,共有500×2+200×2=1400个氨基酸组成,共形成1400-4=1396个肽键,脱去1396个水,两条重链内部各含有4个—S—S—键;两条轻链内部各有2个—S—S—,共有12个—S—S—,形成过程中需脱去24个H,由氨基酸形成抗体的过程中相对分子质量会减少1396×18+24=25152。
【小问4详解】
DNA和mRNA、tRNA在组成成分上的主要区别是DNA的五碳糖是脱氧核糖,特有碱基是T,浆细胞合成的不同蛋白质功能不同的直接原因与蛋白质的空间结构有关,根本原因是基因的选择性表达。
22. 哺乳动物的成熟红细胞结构简单、取材方便,是研究细胞膜结构和功能的最好材料。回答下列问题:
(1)将红细胞放入低渗溶液中,细胞吸水涨破,内容物流出,其细胞膜又会重新封闭起来,这种结构称为红细胞血影。涨破的细胞又能重新封闭,体现了______。
(2)用不同试剂处理红细胞血影,去除部分膜蛋白,观察细胞形态变化,结果如下:
实验
处理
膜蛋白种类
处理后红
细胞形态
血型糖蛋白
带3蛋白
带4.1蛋白
锚蛋白
血影蛋白
肌动蛋白
试剂甲
+
+
+
+
-
-
变得不规则
试剂乙
-
-
+
+
+
+
还能保持
(“+”表示有,“-”表示无)
根据以上结果推测,对维持红细胞形态起重要作用的蛋白质是______。
(3)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家将细胞分为三组,设计如下实验。(图1所示)
甲组:不作处理;
乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;
丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞。分别提取和分离三组的膜蛋白,电泳结果如图2所示。
(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于磷脂内部的蛋白质部分;电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)
已知水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,根据实验结果推测,1-5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是______(编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是______(编号)。
(4)图3表示科研工作者用磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。请推测,脂溶性药物应当被包在______处(编号)。
【答案】(1)(一定的)流动性
(2)血影蛋白、肌动蛋白
(3) ①. 5 ②. 1和2 (4)2
【解析】
【分析】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。
【小问1详解】
涨破的细胞膜又重新封闭起来的过程依赖于膜分子的运动,体现了膜的流动性。
【小问2详解】
由实验结果可知,当细胞膜上缺少血影蛋白和肌动蛋白时,不能维持正常形态,所以这两种蛋白是维持细胞形态的重要蛋白。
【小问3详解】
水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,乙组(消化暴露于膜外侧蛋白)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化,使分子量变小,电泳条带与完整蛋白不同,且乙、丙两组也不同,分析图2可知,只有蛋白5符合上述特征,故5可能是水通道蛋白;位于内侧镶在表面的蛋白在乙组实验中不会被消化,电泳条带应与甲组相同,但在丙组实验中会被完全消化,不出现电泳条带,所以应为蛋白1和2。
【小问4详解】
磷脂分子的头部是亲水的,尾部是疏水的,所以脂溶性药物应当被包在2处。
23. 影响植物光合作用的因素有植物内部因素和外部因素。科研人员对干旱胁迫如何影响小麦光合速率进行了探究,实验结果如表所示(其他条件适宜),请据表回答下列问题:
气孔导度
(mol·m-2·s-1)
胞间CO2浓度
(μmol·mol-1)
叶绿素含量
(mg·g-1)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
对照组
0.074
200.78
3.22
10.48
干旱第3天
0.028
121.44
2.66
4.26
干旱第5天
0.003
266.57
1.38
0.11
(1)农作物根部从土壤中吸收的氮、磷、钾等元素,可参与多种生命活动。其中,磷元素可用于合成________(至少写两种)等有机物,参与光合作用。
(2)科研小组常用________提取植物叶肉细胞中的光合色素。用纸层析法分离色素时,与对照组相比,干旱第5天处理组的叶绿素条带较________(填“宽”或“窄”)。
(3)干旱第5天处理组的小麦叶肉细胞ATP的合成场所是__________。依据表中相关数据分析,导致干旱第3天和干旱第5天小麦净光合速率下降的主要原因分别是__________________________;__________________________。
(4)上述实验中,实验的无关变量有________(答出一点即可)。已知叶片中脉两侧内部结构生理功能基本一致,欲测量小麦叶片的真正光合速率,请写出实验的思路:________________________________________________。
【答案】(1)ATP、NADPH
(2) ①. 无水乙醇 ②. 窄
(3) ①. 细胞质基质、线粒体和叶绿体 ②. 干旱第3天,气孔导度下降导致进入细胞的CO2减少,CO2供应减少 ③. 干旱第5天,叶绿素含量下降,光反应速率降低,导致暗反应速率下降
(4) ①. 植物的初始生理状态 ②. 对同一叶片一半进行黑暗处理,一半光照处理,二者干重差与处理时间及面积的比值即为该叶片的真正光合速率
【解析】
【小问1详解】
植物从土壤中吸收的氮(N)、磷(P)、钾(K)等元素中,磷(P)是构成许多重要生物分子的必需元素。在光合作用中,P 元素参与合成的有机物主要包括ATP、NADPH。
【小问2详解】
光合色素能溶解于有机溶剂,常用无水乙醇提取。分析题表可知,与对照组相比,干旱第5天处理组的叶绿素含量减少,故用纸层析法分离色素时,与对照组相比,干旱第5天处理组的叶绿素条带较窄。
【小问3详解】
干旱第5天处理组的小麦叶肉细胞净光合速率大于0μmol·m-2·s-1,即同时进行光合作用和呼吸作用,此时小麦叶肉细胞ATP的合成场所是细胞质基质、线粒体和叶绿体。依据题表相关数据分析,干旱第3天时,气孔导度下降导致进入细胞的CO2减少,CO2供应减少,暗反应速率降低,进而降低光反应速率,最终导致净光合速率降低;干旱第5天时,胞间CO2浓度较高,叶绿素含量下降,光反应速率降低,导致暗反应速率下降,最终导致净光合速率降低。
【小问4详解】
根据实验设计的单一变量原则分析,在 上述实验中,除自变量含水量不同外,其他的无 关变量都应该相同且适宜,需要严格控制的无关变量有植物的初始生理状态、光照强度、二氧化碳浓度、温度等;欲测量小麦叶片的真正光合速率,将小麦同一叶片左侧遮光右侧曝光,在适宜光照下照射12小时后,从两侧截取同等面积的小麦叶片,烘干称重,分别记为a和b,由于左侧是在遮光条件下测得的数值,假设实验前两侧小麦叶片干重均为M,则M-a表示呼吸作用消耗的有机物,b-M表示净光合作用积累的有机物,则b-a代表12h内右侧截取部分光合作用制造的有机物总量,(b-a)/12所代表的是该小麦叶片真正光合速率(或对同一叶片一半进行黑暗处理,一半光照处理,二者干重差与处理时间及面积的比值即为该叶片的真正光合速率)。
24. 近年来,由于占地建馆、旅游与资源开发等人类活动以及森林大火,对棋盘山的生态造成了一定程度的破坏。为此,政府采取人工修复与自然修复相结合的方式,构建“旅游—休闲娱乐—生态保护”为一体的经济模式,改善了该地区的生态环境。据此回答下列相关问题:
(1)对棋盘山地区人工林进行改造,栽种多种植物,使其向乔、灌、草结合的混交林型发展,利用不同植物各自______的差异,使物种间形成互利共存的关系,以提高生态系统的_______能力。
(2)棋盘山风景区的秀湖,不仅是风光旖旎的旅游观光之地,也有着蓄水防洪等重要作用,这体现了生物多样性的_________价值。为进一步改善秀湖的水质,需要有效选择并合理布设多种水生植物,这主要遵循了生态工程的_________原理。
(3)土壤中的铅等重金属可以通过大气、水和生物迁移等途径扩散到世界各地,这种现象说明物质循环具有_____________性。与碳元素不同,生物的营养级别越高,体内铅元素的含量越高,这种现象称为______________。
【答案】(1) ①. 生态位 ②. 自我调节
(2) ①. 直接和间接 ②. 自生
(3) ①. 全球 ②. 生物富集作用
【解析】
【小问1详解】
不同植物的生态位(包含占用空间、资源利用偏好、种间关系等特征)存在差异,乔、灌、草结合的混交林配置可充分利用环境资源,降低种间竞争,形成互利共存的关系,物种丰富度提升后生态系统营养结构更复杂,自我调节能力显著增强,生态系统稳定性更高。
【小问2详解】
旅游观光体现的是生物多样性的直接价值,蓄水防洪体现的是生物多样性的间接价值。生物能够进行新陈代谢,生物之间通过各种相互作用进行自组织,实现系统结构与功能协调,形成有序的整体,该整体可以自我维持,这种由生物组分产生的自组织、自我优化、自我调节、自我更新和维持就是系统的自生,遵循自生原理,因此为进一步改善秀湖的水质,需要有效选择并合理布设多种水生植物,通过各种相互作用进行自组织,实现系统结构与功能协调,形成有序的整体,这主要遵循了生态工程的自生原理。
【小问3详解】
物质循环以生物圈为单位进行,具有全球性,因此铅等重金属可通过多途径扩散到世界各地。铅等难以降解的物质会沿食物链逐渐积累,生物营养级越高体内重金属含量越高,该现象称为生物富集作用。
25. 1965年中国科学家人工合成了具有生物活性的结晶牛胰岛素,摘取了人工合成蛋白质的桂冠。此后科学家又提出了利用基因工程改造大肠杆菌生产人胰岛素的两种方法:AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种DNA片段,利用工程菌分别合成两条肽链后将其混合自然形成胰岛素;BCA法是利用胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,导入工程菌获得胰岛素。这两种方法使用同一种质粒作为载体。回答下列问题:
(1)用AB和BCA法人工合成两种DNA片段______________(填“AB”“BCA”或“AB和BCA”)法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
(2)图中是利用基因工程生产人胰岛素过程中使用的质粒及目的基因的部分结构。为使目的基因与载体正确连接,在设计PCR引物时可添加限制酶______________的识别序列。通过上述方法获得人的胰岛素基因后,需要通过PCR技术进行扩增,已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,则其中一种引物设计的序列是5'-______________-3'。
(3)β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。据此简述筛选工程菌的过程:________________________________。
(4)科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。写出获取赖脯胰岛素的流程:___________________________________________。
【答案】(1)AB和BCA
(2) ①. XhoⅠ和MunⅠ ②. - CTCGAGCCTTTCAGCTCA-
(3)经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌
(4)从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对于的脱氧核苷酸序列
【解析】
【分析】蛋白质工程的过程:根据中心法则逆推以确定目的基因的碱基序列:预期蛋白质功能→设计预期的蛋白质结构→推测应有氨基酸序列→找到对应的脱氧核苷酸序列(基因);最终还是回到基因工程上来解决蛋白质的合成。
【小问1详解】
结合题干BCA法是通过从人体胰岛B细胞中的mRNA得到胰岛素基因,以及题干“AB法是根据胰岛素A、B两条肽链的氨基酸序列人工合成两种 DNA片段”,而在基因的结构中,启动子在非编码区,是不会被转录和翻译的,故AB和BCA法获取的目的基因中不含人胰岛素基因启动子。
【小问2详解】
根据题图,对于目的基因,SalⅠ和NheⅠ的作用位点在目的基因中间,会破坏目的基因,则在引物设计时不能选择这两种限制酶,那么只能在XhoⅠ和MunⅠ和EcoRⅠ中选择,同时质粒上EcoRⅠ的其中一个作用位点在标记基因上,所以只能选择XhoⅠ和MunⅠ两种限制酶,则需要在设计PCR引物时可添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列;
已知胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,在设计引物时需要添加限制酶XhoⅠ和MunⅠ的识别序列,根据两种酶在质粒上的位置上可知,XhoⅠ识别序列需要添加在目的基因的左侧,MunⅠ的识别序列需要添加杂目的基因的右侧,其中一种引物设计的序列是胰岛素基因左端①处的碱基序列为-CCTTTCAGCTCA-,由于DNA合成时,新链的延伸方向为5′→3′,即其中一种引物与模板链3′(①处互补的位置)碱基互补配对,所以其中一种引物设计的序列为5′- CTCGAGCCTTTCAGCTCA-3′。
【小问3详解】
已知:β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质使菌落呈现蓝色,否则菌落为白色。而结合题干题图,目的基因的插入破坏了lacZ基因的结构,使其不能正常表达,无法产生β-半乳糖苷酶,底物X-gal不会被分解,故简述筛选工程菌的过程为:经钙离子处理的大肠杆菌与重组质粒混合培养一段时间后,再将大肠杆菌接种到添加了氨苄青霉素和X-gal的培养基上筛选出白色的菌落即为工程菌。
【小问4详解】
科学家利用蛋白质工程技术,研制出了赖脯胰岛素,与天然胰岛素相比,其皮下注射后易吸收、起效快。获取赖脯胰岛素基因的流程为:从预期的蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对于的脱氧核苷酸序列。
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