内容正文:
福鼎四中2026-2027学年(上)第一次适应性练习
高三生物试题
一、单选题(20题,每题2分,共40分)
1. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物,营寄生生活,其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是( )
A. 螺原体属于原核生物,因没有染色体,能通过无丝分裂快速繁殖
B. 螺原体内核糖体的形成与核仁有关,利用宿主细胞中的成分合成蛋白质
C. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团,其中的嘌呤和嘧啶数量相等
D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体
2. 2025年国民营养健康指导委员会发布了“健康饮食、合理膳食”核心信息,倡导增加蔬菜水果,全谷物和水产品三类食品摄入,下列叙述错误的是( )
A. 蔬菜中的纤维素和谷物中富含的淀粉是人体重要的糖类来源
B. 海藻类食物中富含的碘是构成甲状腺激素的重要元素
C. 蔬菜水果中的类胡萝卜素等抗氧化物质可减少细胞中的自由基而延缓细胞衰老
D. “合理膳食”可以保证通过食物获取机体所需的必需氨基酸
3. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
4. 细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制。下图是细胞自噬部分过程,下列有关说法错误的是( )
A. 自噬溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性
B. 处于营养缺乏条件下的细胞自噬过程减弱
C. 残余体内的物质排出细胞膜外需要消耗能量
D. 有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡
5. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 核糖体和磷脂的组成元素一定相同
B. 脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质
C. 淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质
D. 大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,因此室温时呈固态
6. 海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后,会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能。在光照下,绿叶海天牛可持续生产有机物满足生存需要。下列叙述正确的是( )
A. 绿叶海天牛和绿藻的主要遗传物质均是DNA
B. 啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻
C. 绿叶海天牛和绿藻的细胞边界分别是质膜和细胞壁
D. 未啃食绿藻的绿叶海天牛自身不能生产有机物和ATP
7. AOX和COX参与线粒体内膜上电子(e-)传递,如图所示。盐胁迫使藜麦种子中COX的活性下降,e积累导致细胞中自由基大量产生。S物质可缓解盐胁迫带来的不利影响,当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时,S物质不能起作用。据图分析,下列说法错误的是( )
A. e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中
B. S物质通过促进途径②来消耗多余e-,减少自由基产生
C. 盐胁迫时,自由基会攻击线粒体膜,最终影响ATP合成
D. 使用S物质后,呼吸作用释放能量中热能的比例会提高
8. 将火龙果植株置于密闭、恒温的透明容器内进行实验,测得容器内O2含量变化如图,据图分析不能得出的是( )
A. LM段曲线下降是因细胞呼吸消耗氧气
B. MN段曲线上升说明光合速率不断增加
C. MN段平均净光合速率为8×10-7mol/h
D. N点后有机物合成速率等于分解速率
9. 洋葱叶分为真叶和鳞片叶,真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是( )
A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时,细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水
B. 观察真叶细胞的细胞质流动时,在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒
C. 分离真叶中各种色素时,依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期
10. 端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体,在分裂的细胞中,端粒会随着分裂次数的增加而缩短。而端粒核苷酸序列的合成只能在端粒酶(由RNA和蛋白质组成)催化下完成,端粒酶作用过程如下图。下列分析不合理的是( )
A. 端粒酶是一种逆转录酶,以RNA为模板合成端粒核苷酸序列
B. 一般情况下,癌细胞和胚胎细胞中端粒酶活性高于神经细胞
C. 若干细胞中端粒酶活性降低,端粒随分裂缩短而致细胞衰老
D. 增强端粒酶合成基因的表达可为研发癌症治疗药物提供依据
11. 某科研小组发现两种对唾液淀粉酶酶促反应速率有影响的抑制剂,做了如下实验研究:将相同唾液淀粉酶溶液均分为①②③三组,再将每组均分为若干份;在①②③三组中分别加入等量的蒸馏水、抑制剂Ⅰ和抑制剂Ⅱ;在适宜条件下将三组唾液淀粉酶溶液均与一系列等量的不同浓度的淀粉溶液混合;分别定时取样检测各反应中底物的量或产物的量,记录实验结果并绘制出下图。下列分析错误的是( )
A. 该实验的自变量为底物浓度,因变量为酶促反应速率
B. 底物浓度为S1和S2时,影响曲线①的主要外界因素不同
C. 抑制剂Ⅰ的作用机理可能是与唾液淀粉酶竞争底物
D. 抑制剂Ⅱ的作用机理可能是通过改变唾液淀粉酶的空间结构来降低其活性
12. 2021年11月,我国首次实现从CO到蛋白质的合成:以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述正确的是( )
A. 氨水中的N元素经反应后,主要分布在乙醇梭菌蛋白的R基中
B. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸,可追踪其蛋白的合成与运输途径
C. 乙醇梭菌产生蛋白质的过程不需要内质网与高尔基体的加工
D. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构和肽键被破坏,更易被动物消化吸收
13. 黑藻是生物学实验中常用的材料。下列叙述正确的是( )
A. 无水乙醇可用于分离黑藻细胞的光合色素
B. 将黑藻小叶制成临时装片可观察细胞质流动
C. 观察黑藻细胞的质壁分离及复原前必须染色
D. 黑藻叶肉细胞中可见有丝分裂时的染色体变化
14. 如图表示新鲜菠菜叶片中“光合色素的提取和分离”实验结果,数字①②③④表示滤纸条上的4个色素带。下列叙述错误的是( )
A. 色素带③是叶黄素,主要吸收蓝紫光
B. 色素带④呈橙黄色,在提取液中的溶解度最高
C. 研磨时加CaCO3可防止色素带①②的颜色变浅
D. 研磨时不加SiO2可使4个色素带的宽度均变窄
15. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D. 种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
16. 生物学知识中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
B. 光照突然停止时,短时间内植物的叶肉细胞中 C3/C5的值变小
C. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变小
D. 洋葱根尖有丝分裂过程中,着丝粒分裂时,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
17. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜
B. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点右移
D. 光照强度为x (b<x<c),每日光照12小时,一昼夜中细叶桉的干重将减少,蛤蒌的干重将增加
18. 将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示,以下说法正确的是( )
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器甲
67
20
微量
细胞器乙
59
40
0
细胞器丙
61
0
39
A. 细胞器甲可能是线粒体,是大肠杆菌进行有氧呼吸的场所
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C. 细胞器丙中进行的生理过程产生水,产生的水中的氢来自羧基和氨基
D. 蓝细菌与此细胞共有的细胞器可能有乙
19. 氨酰-tRNA合成酶在基因表达过程中起关键作用,其功能是催化特定氨基酸与对应的tRNA结合,形成氨酰-tRNA。氨酰-tRNA再转移至核糖体中参与肽链的合成延伸。图中的PPi(焦磷酸:P~P)由两个磷酸基团连接而成,AMP是腺苷一磷酸。下列推测或判断正确的是( )
A. ATP需要断裂两个特殊化学键才能生成PPi
B. PPi水解形成的Pi使氨酰-tRNA合成酶磷酸化而激活
C. AMP可用于合成细胞中的脱氧核糖核酸
D. 推测细胞中应存在多种氨酰-tRNA合成酶
20. 以碳链为骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如图。正确的是( )
A. 若图中多聚体为RNA,则其彻底水解产物有4种
B. 若图中多聚体为多糖,则均可以作为人体的能源物质,为生命活动提供能量
C. 若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
D. 若图中代表氨基酸单体有n个,则由n个氨基酸形成环状多肽时,至少有n个氨基和n个羧基参与脱水缩合
二、非选择题(共60分)
21. 镉(Cd)是一种有毒重金属元素。为探究植物镉胁迫情况,研究人员选用环境污染指示植物大蒜为实验材料,经50μmol/LCd2+溶液(Cd组)处理7天后,对大蒜植株进行拍照(图1),并分别用合适的染液对根尖分生区细胞染色后镜检观察细胞核形态(图2)和有丝分裂情况(图3),同时检测了相关指标(图4、图5)。
(1)根据图1推断,镉处理对大蒜生根发芽相关的细胞活动的影响可能有______。(编号选填)
①促进根分生区的细胞分裂②减缓根伸长区的细胞伸长
③促进地上部分的细胞死亡④减缓地上部分的细胞衰老
(2)根据图2,随时间推移发生明显变化的结构是______。
A. 核糖体 B. 叶绿体 C. 核仁 D. 核膜
(3)取经固定、解离和漂洗处理的植物根尖,先后经______和______处理后进行镜检。
(4)图3的细胞①-⑤中,镜检时视野中数量最多的是 ______,染色体形态结构最清晰的是 ______,存在姐妹染色单体的有 ______。(编号选填)
(5)已有研究显示,10mg/L的氧化石墨烯(GO)溶液能促进大蒜生长。为研究GO对大蒜根尖镉胁迫的影响,研究人员进一步用10mg/L的氧化石墨烯溶液和50μmol/L Cd²⁺溶液的混合溶液(Cd+GO组)处理大蒜,分别测量大蒜的根数和根尖分生区细胞不同部位镉含量如图4、图5所示。据图4分析,10mg/L GO溶液能够 ______(缓解/加剧/不影响)Cd对大蒜根尖细胞的胁迫,并结合图5分析可能的机制 _____________________________。
22. 如图1表示番茄叶肉细胞内部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。图2为某科研小组利用番茄植株进行研究的部分结果。已知重金属镉(Cd)很难被植物分解,可破坏PSⅡ(参与水光解的色素—蛋白质复合体),进而影响植物的光合作用。请回答下列问题:
(1)图1中的乙是______。①~⑤过程中,发生在生物膜上的有______。暗反应中固定CO2生成的三碳化合物的化学名称是_______。
(2)根据图2结果推测该科研小组的研究目的是_______。该图显示,当CO2浓度低于400 μmol·mol-1时,15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的,其原因可能是_______。
(3)为初步探究转甜菜碱基因(B基因)番茄株系抵抗Cd2+ 毒害的机理,研究人员用野生型番茄(WT)和转B基因番茄株系(L7、L10、L42)进行实验,检测其甜菜碱(GB)的表达量,结果如图3所示,再用浓度为5 mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理,检测番茄叶片的Cd2+含量,结果如图4所示。
据图推测,转B基因番茄株系抵抗Cd2+ 毒害的机理可能是_______(答出1点即可)。
23. 帕金森综合征是一种神经退行性疾病,神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异,如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,进行了一系列研究。请回答下列问题:
(1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸,说明TMEM175基因发生_____,神经元中发生的这种突变_____(从“能”“不能”“不一定”中选填)遗传。
(2)mRNA转移到细胞质中,与_______结合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,再由囊泡包裹沿着内质网到达_______。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的______改变,从而影响TMEM175蛋白的功能。
(3)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示,溶酶体膜对H+具有屏障作用,膜上的H+转运蛋白将H+以______的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6.
(4)综上推测,TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,理由是____________________________。
24. 甘蔗的光合细胞包括叶肉细胞和维管束鞘细胞,这两种细胞均含有叶绿体。甘蔗光合作用过程如图所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,在NADP-ME催化下,苹果酸氧化生成_________,此时维管束鞘细胞内[ATP]/[NADPH]比值__________(填“降低”或“升高”)。
(2)甘蔗光合作用时,CO2的补偿点(光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度)__________(填“高于”或“等于”或“低于”)普通的绿色植物。
(3)植物绿色细胞光照下利用光合作用中间产物吸收O2释放CO2的过程,称为光呼吸。此过程中叶肉细胞内的O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列化学反应会释放CO2。研究发现,甘蔗的维管束鞘细胞光合作用不产生O2。据此分析,其意义是有利于__________从而提高甘蔗的产量。
(4)欲证明甘蔗叶片光合作用只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒。科学小组选取生长健壮的甘蔗植株,首先对其叶片进行__________处理;然后制作叶横切临时装片;在光照、温度等适宜条件下培养,叶片用碘蒸气处理,镜检实验结果为__________,则可证明结论成立。
25. 盐碱胁迫会导致在玉米细胞中过量积累,引发离子毒害,使植株生长发育迟缓甚至死亡。研究发现,玉米基因Z能通过钙信号通路调控耐盐碱性,相关实验如下图所示。回答下列问题。
(1)离子毒害往往导致细胞膜表面的糖被受到破坏,引起细胞膜损伤,进而影响细胞膜的___________功能。
(2)细胞膜上质子泵在转运时功能是___________。据图2分析,SOS1运输的方向是___________浓度梯度。
(3)研究人员构建了基因Z敲除植株和过表达植株,在盐碱胁迫条件下测叶片含量,结果如图1。由此推测,基因Z对玉米耐盐碱性有___________作用(填“促进”或“抑制”)。
(4)结合图2及上述结论分析,在盐碱胁迫下,玉米根细胞降低胞内Na+浓度的过程是___________。
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福鼎四中2026-2027学年(上)第一次适应性练习
高三生物试题
一、单选题(20题,每题2分,共40分)
1. 螺原体是一种兼性厌氧支原体类微生物,营寄生生活,其典型菌落呈“油煎蛋”状。某些螺原体能感染动植物并引发相应疾病。下列叙述正确的是( )
A. 螺原体属于原核生物,因没有染色体,能通过无丝分裂快速繁殖
B. 螺原体内核糖体的形成与核仁有关,利用宿主细胞中的成分合成蛋白质
C. 螺原体DNA分子中不含游离的磷酸基团,其中的嘌呤和嘧啶数量相等
D. 螺原体细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素可通过影响其合成而杀死螺原体
【答案】C
【解析】
【详解】A、无丝分裂是真核生物特有的细胞分裂方式,螺原体为原核生物,通过二分裂完成繁殖,A错误;
B、螺原体是原核生物,没有核仁结构,其核糖体的形成与核仁无关,B错误;
C、螺原体的DNA为环状双链结构,不存在游离的磷酸基团,且双链DNA遵循碱基互补配对原则,嘌呤总数与嘧啶总数相等,C正确;
D、螺原体属于支原体,支原体是无细胞壁的原核生物,青霉素通过抑制细胞壁合成发挥作用,无法杀死螺原体,D错误。
2. 2025年国民营养健康指导委员会发布了“健康饮食、合理膳食”核心信息,倡导增加蔬菜水果,全谷物和水产品三类食品摄入,下列叙述错误的是( )
A. 蔬菜中的纤维素和谷物中富含的淀粉是人体重要的糖类来源
B. 海藻类食物中富含的碘是构成甲状腺激素的重要元素
C. 蔬菜水果中的类胡萝卜素等抗氧化物质可减少细胞中的自由基而延缓细胞衰老
D. “合理膳食”可以保证通过食物获取机体所需的必需氨基酸
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体不存在分解纤维素的酶,纤维素无法被人体消化吸收,不能为人体提供糖类,不属于人体的糖类来源,A错误;
B、碘是合成甲状腺激素的必需元素,海藻类食物中碘含量丰富,可作为碘的重要摄入来源,B正确;
C、根据细胞衰老的自由基学说,自由基会攻击细胞内的生物分子加速细胞衰老,类胡萝卜素等抗氧化物质可清除自由基,减少自由基对细胞的损伤,起到延缓衰老的作用,C正确;
D、必需氨基酸是人体细胞无法合成、必须从食物中获取的氨基酸,合理膳食可通过搭配不同种类的食物,保证机体摄入全部种类的必需氨基酸,D正确。
3. 某研究小组将生理状态一致的紫色鸭跖草叶片下表皮细胞均分为两组,分别置于葡萄糖和麦芽糖溶液中进行实验,结果如图所示。已知植物细胞不能直接吸收麦芽糖,下列叙述错误的是( )
注:原生质体相对体积=当前原生质体体积/初始原生质体体积
A. 甲组对应麦芽糖溶液,乙组对应葡萄糖溶液,二者的初始物质的量浓度可能相同
B. 图中M、N两点对应的同一细胞的细胞液浓度大小为M=N
C. 若将甲组处理后的细胞置于清水中,原生质体相对体积可恢复至1,说明细胞保持活性
D. 一定范围内适当提高实验温度,曲线甲的下降速率会加快,曲线乙的回升阶段会提前
【答案】B
【解析】
【详解】A、植物细胞不能吸收麦芽糖,在麦芽糖溶液中失水发生质壁分离后原生质体体积保持稳定,对应曲线甲;细胞可吸收葡萄糖,细胞液浓度会逐渐升高,发生质壁分离自动复原,对应曲线乙。若二者初始物质的量浓度相同,初始渗透压一致,细胞初始失水速率相近,符合曲线初期变化趋势,因此二者初始物质的量浓度可能相同,A正确;
B、M、N两点原生质体相对体积相同,说明两点细胞失水量相近,但N点时乙组细胞已经吸收了部分葡萄糖进入细胞液,细胞液溶质更多,因此细胞液浓度M<N,B错误;
C、只有活细胞的原生质层具有选择透过性,可发生质壁分离复原,因此甲组处理后的细胞置于清水中原生质体相对体积能恢复至1,说明细胞仍保持活性,C正确;
D、一定范围内提高实验温度,水分子跨膜运输速率加快,细胞失水速率加快,曲线甲的下降速率会加快,同时葡萄糖进入细胞的速率加快,细胞液更快升高到大于外界溶液浓度,因此曲线乙的回升阶段会提前,D正确。
4. 细胞自噬是真核细胞内普遍存在的一种自稳机制。下图是细胞自噬部分过程,下列有关说法错误的是( )
A. 自噬溶酶体的形成体现了生物膜具有流动性
B. 处于营养缺乏条件下的细胞自噬过程减弱
C. 残余体内的物质排出细胞膜外需要消耗能量
D. 有些激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡
【答案】B
【解析】
【详解】A、自噬溶酶体由自噬体和溶酶体通过膜融合形成,膜融合的过程体现了生物膜具有一定的流动性,A正确;
B、处于营养缺乏条件下的细胞需要通过自噬分解衰老细胞器、非必需的自身物质,获得维持生命活动的营养和能量,因此自噬过程会增强,不是减弱,B错误;
C、残余体内的物质通过胞吐的方式排出细胞膜外,胞吐过程需要消耗能量,C正确;
D、细胞自噬是细胞的调控机制,过于激烈的细胞自噬可诱导细胞凋亡程序启动,引发细胞凋亡,D正确。
5. 下列有关细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A. 核糖体和磷脂的组成元素一定相同
B. 脱氧核糖核苷酸是细胞中的遗传物质
C. 淀粉经消化吸收后可转化为人体细胞内的储能物质
D. 大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,因此室温时呈固态
【答案】C
【解析】
【详解】A、核糖体由rRNA和蛋白质组成,组成元素包含C、H、O、N、P,部分蛋白质还含有S等元素,磷脂的组成元素为C、H、O、N、P,二者组成元素不一定相同,A错误;
B、细胞中的遗传物质是脱氧核糖核酸(DNA),脱氧核糖核苷酸是DNA的基本组成单位,不属于遗传物质,B错误;
C、淀粉经消化分解为葡萄糖后被人体吸收,葡萄糖可在人体细胞中合成糖原、转化为脂肪等储能物质,C正确;
D、大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,熔点较高,室温时呈固态,大多数植物脂肪含不饱和脂肪酸,室温时呈液态,D错误。
6. 海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后,会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能。在光照下,绿叶海天牛可持续生产有机物满足生存需要。下列叙述正确的是( )
A. 绿叶海天牛和绿藻的主要遗传物质均是DNA
B. 啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻
C. 绿叶海天牛和绿藻的细胞边界分别是质膜和细胞壁
D. 未啃食绿藻的绿叶海天牛自身不能生产有机物和ATP
【答案】B
【解析】
【分析】根据题干信息“海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后,会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能”,可见绿叶海蜗牛体内具有叶绿体,能够进行光合作用,据此答题。
【详解】A、作为具有细胞结构的生物,绿叶海天牛和绿藻的遗传物质均是DNA,A错误;
B、根据题意,海洋动物绿叶海天牛啃食绿藻后,会把藻类所含叶绿体贮存进细胞并发挥其功能,而叶绿体中含有DNA,因此啃食绿藻的绿叶海天牛细胞中可能有核酸来自绿藻,B正确;
C、绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜,即质膜,C错误;
D、未啃食绿藻的绿叶海天牛能通过细胞呼吸产生ATP,也可以合成有机物,D错误。
故选B。
7. AOX和COX参与线粒体内膜上电子(e-)传递,如图所示。盐胁迫使藜麦种子中COX的活性下降,e积累导致细胞中自由基大量产生。S物质可缓解盐胁迫带来的不利影响,当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时,S物质不能起作用。据图分析,下列说法错误的是( )
A. e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中
B. S物质通过促进途径②来消耗多余e-,减少自由基产生
C. 盐胁迫时,自由基会攻击线粒体膜,最终影响ATP合成
D. 使用S物质后,呼吸作用释放能量中热能的比例会提高
【答案】B
【解析】
【详解】A、e-中能量经过途径①、②传递后只有部分转化到ATP中,其余部分转化为热能耗散,A正确;
B、当S物质与AOX专性抑制剂同时使用时,S物质不能起作用,说明S物质通过促进途径①来消耗多余e-,减少自由基产生,B错误;
C、盐胁迫时,自由基会攻击线粒体膜,影响细胞需氧呼吸,最终影响ATP合成,C正确;
D、e-中能量经过途径②可以将H+逆浓度运输到线粒体内膜外,然后通过H+的顺浓度梯度运输形成ATP,使用S物质后,通过途径①的e-更多,则用于途径②的相对减少,转化为ATP中的能量比例减少,也就是呼吸作用释放能量中热能的比例会提高,D正确。
8. 将火龙果植株置于密闭、恒温的透明容器内进行实验,测得容器内O2含量变化如图,据图分析不能得出的是( )
A. LM段曲线下降是因细胞呼吸消耗氧气
B. MN段曲线上升说明光合速率不断增加
C. MN段平均净光合速率为8×10-7mol/h
D. N点后有机物合成速率等于分解速率
【答案】B
【解析】
【详解】A、LM段处于黑暗环境中,火龙果植株无法进行光合作用,只能进行细胞呼吸,细胞呼吸会消耗容器内的氧气,所以容器内O₂含量下降,A正确;
B、MN段给予光照,植株开始进行光合作用,曲线上升是因为光合速率大于呼吸速率,容器内氧气积累。但曲线上升的斜率逐渐变小,说明光合速率是在逐渐降低的,而不是不断增加,B错误;
C、MN段从第15分钟到第45分钟,时长是30分钟也就是0.5小时,氧气含量从4×10⁻⁷mol上升到8×10⁻⁷mol,氧气增加量是4×10⁻⁷mol,净光合速率=氧气增加量/时间=4×10⁻⁷mol÷0.5h=8×10⁻⁷mol/h,C正确;
D、N点之后容器内氧气含量不再变化,说明光合速率等于呼吸速率,光合作用合成有机物,呼吸作用分解有机物,此时有机物合成速率等于分解速率,D正确。
9. 洋葱叶分为真叶和鳞片叶,真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是( )
A. 用鳞片叶外表皮观察质壁分离时,细胞紫色区域逐渐变小说明其正在失水
B. 观察真叶细胞的细胞质流动时,在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒
C. 分离真叶中各种色素时,依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量
D. 观察根尖细胞有丝分裂时,染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期
【答案】A
【解析】
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮的紫色来自液泡中的花青素,细胞失水发生质壁分离时,原生质层收缩,液泡体积减小,因此紫色区域逐渐变小,A正确;
B、叶绿体基粒属于亚显微结构,普通光学显微镜的分辨率不足以观察到该结构,仅能观察到叶绿体的整体形态,B错误;
C、滤纸条上色素带的次序反映的是色素在层析液中的溶解度,溶解度越高扩散越快、位置越靠上,色素的含量需通过色素带的宽度判断,C错误;
D、有丝分裂过程中,染色体排列在赤道板上是分裂中期的特征,分裂前期的特征为染色质螺旋化为染色体、核仁解体、核膜消失、纺锤体形成,D错误。
10. 端粒是染色体末端一段高度简单重复的核苷酸序列和蛋白质组成的复合体,在分裂的细胞中,端粒会随着分裂次数的增加而缩短。而端粒核苷酸序列的合成只能在端粒酶(由RNA和蛋白质组成)催化下完成,端粒酶作用过程如下图。下列分析不合理的是( )
A. 端粒酶是一种逆转录酶,以RNA为模板合成端粒核苷酸序列
B. 一般情况下,癌细胞和胚胎细胞中端粒酶活性高于神经细胞
C. 若干细胞中端粒酶活性降低,端粒随分裂缩短而致细胞衰老
D. 增强端粒酶合成基因的表达可为研发癌症治疗药物提供依据
【答案】D
【解析】
【详解】A、由图可知,端粒酶是一种逆转录酶,以RNA为模板合成端粒核苷酸序列,A正确;
B、一般来说,癌细胞和胚胎细胞具有较强的分裂能力,而端粒酶与细胞分裂过程中端粒的长度维持有关,因此其端粒酶活性较高,神经细胞高度分化,不再进行分裂,端粒酶活性低,B正确;
C、若干细胞中端粒酶活性降低,不能延长端粒,端粒随分裂缩短而致细胞衰老,C正确;
D、端粒酶可延长端粒,抑制端粒酶合成基因的表达可为研发癌症治疗药物提供依据,D错误。
11. 某科研小组发现两种对唾液淀粉酶酶促反应速率有影响的抑制剂,做了如下实验研究:将相同唾液淀粉酶溶液均分为①②③三组,再将每组均分为若干份;在①②③三组中分别加入等量的蒸馏水、抑制剂Ⅰ和抑制剂Ⅱ;在适宜条件下将三组唾液淀粉酶溶液均与一系列等量的不同浓度的淀粉溶液混合;分别定时取样检测各反应中底物的量或产物的量,记录实验结果并绘制出下图。下列分析错误的是( )
A. 该实验的自变量为底物浓度,因变量为酶促反应速率
B. 底物浓度为S1和S2时,影响曲线①的主要外界因素不同
C. 抑制剂Ⅰ的作用机理可能是与唾液淀粉酶竞争底物
D. 抑制剂Ⅱ的作用机理可能是通过改变唾液淀粉酶的空间结构来降低其活性
【答案】A
【解析】
【分析】生物实验遵循的原则主要有单一变量原则、对照原则、平行重复原则。实验中的变量可以分为自变量、因变量和无关变量。对无关变量要控制好,使其保持相同且适宜,避免无关变量对实验结果的干扰。
【详解】A、由图可知,该实验的自变量有两个,分别是抑制剂种类和底物浓度,该实验的无关变量有温度、pH、酶浓度、抑制剂的使用量、反应时间等,A错误;
B、底物浓度为S1时,随底物浓度增大,酶促反应速率加快,故底物浓度为S1时,影响曲线①的主要外界因素底物浓度。底物浓度为S2时,随底物浓度增大,酶促反应速率不变,说明底物浓度不再是影响曲线①的外界因素,B正确;
C、分析曲线②可知,随底物浓度增大,酶促反应速率加快,说明抑制剂Ⅰ是竞争性抑制剂,抑制剂Ⅰ的作用机理可能是与唾液淀粉酶竞争底物,C正确;
D、分析曲线③可知,底物浓度增加一定范围时,底物浓度增大,酶促反应速率不变,说明抑制剂Ⅱ是非竞争性抑制剂,抑制剂Ⅱ的作用机理可能是通过改变唾液淀粉酶的空间结构来降低其活性,D正确。
故选A。
12. 2021年11月,我国首次实现从CO到蛋白质的合成:以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述正确的是( )
A. 氨水中的N元素经反应后,主要分布在乙醇梭菌蛋白的R基中
B. 向乙醇梭菌注射被3H标记羧基的亮氨酸,可追踪其蛋白的合成与运输途径
C. 乙醇梭菌产生蛋白质的过程不需要内质网与高尔基体的加工
D. 煮熟饲料中的蛋白质因空间结构和肽键被破坏,更易被动物消化吸收
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质分子中的N大多是分布在肽键上,而氨基主要出现在肽链一端或个别氨基酸的R基上,含N量较少。
2、蛋白质的变性:高温、强酸、强碱、重金属盐、紫外线等作用时蛋白质可发生变性,蛋白质空间结构改变,失去其生理活性;变性是不可逆过程,是化学变化过程。
【详解】A、氨水中的N元素经反应后,主要分布在乙醇梭菌蛋白的肽键中,A错误;
B、氨基酸脱水缩合时,羧基会与氨基脱去一分子水形成肽键,而水中的氢来自氨基和羧基,因此形成的蛋白质不一定有3H标记,故不能向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸来追踪其蛋白的合成与运输途径,B错误;
C、乙醇梭菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,因此产生蛋白质的过程不需要内质网与高尔基体的加,C正确;
D、煮熟饲料中的蛋白质因空间结构遭到破坏,但肽键未被破坏,D错误;
故选C。
13. 黑藻是生物学实验中常用的材料。下列叙述正确的是( )
A. 无水乙醇可用于分离黑藻细胞的光合色素
B. 将黑藻小叶制成临时装片可观察细胞质流动
C. 观察黑藻细胞的质壁分离及复原前必须染色
D. 黑藻叶肉细胞中可见有丝分裂时的染色体变化
【答案】B
【解析】
【详解】A、无水乙醇的作用是提取黑藻细胞的光合色素,分离光合色素需要使用层析液,A错误;
B、黑藻小叶仅由1~2层叶肉细胞构成,且细胞内的叶绿体可作为细胞质流动的标志物,无需染色即可直接制成临时装片观察细胞质流动,B正确;
C、黑藻叶肉细胞的细胞质中含有绿色的叶绿体,可作为参照清晰观察原生质层的收缩与复原,观察质壁分离及复原不需要染色,C错误;
D、黑藻叶肉细胞是高度分化的成熟植物细胞,不具备分裂能力,无法观察到有丝分裂时的染色体变化,D错误。
14. 如图表示新鲜菠菜叶片中“光合色素的提取和分离”实验结果,数字①②③④表示滤纸条上的4个色素带。下列叙述错误的是( )
A. 色素带③是叶黄素,主要吸收蓝紫光
B. 色素带④呈橙黄色,在提取液中的溶解度最高
C. 研磨时加CaCO3可防止色素带①②的颜色变浅
D. 研磨时不加SiO2可使4个色素带的宽度均变窄
【答案】B
【解析】
【详解】A、滤纸条上扩散距离越小,色素在层析液中溶解度越低,因此①②③④分别为叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,叶黄素属于类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,A正确;
B、色素带④为胡萝卜素,呈橙黄色,其扩散距离最远,说明在层析液中的溶解度最高,与提取液中的溶解度无关,B错误;
C、研磨时加CaCO3可避免叶绿素被酸性物质破坏,①②为叶绿素b和叶绿素a,因此可防止二者的色素带颜色变浅,C正确;
D、研磨时加SiO2的作用是使研磨更充分,若不加SiO2,提取的色素总量减少,4个色素带的宽度均会变窄,D正确。
15. 油菜种子在形成和萌发过程中糖类和脂肪的变化曲线如图。下列分析正确的是( )
A. 种子形成过程中,甜味逐渐变淡是因为大量可溶性糖氧化分解供能
B. 种子萌发时脂肪转变为可溶性糖,说明所有细胞中的脂肪均可以大量转化糖
C. 种子萌发过程中细胞代谢增强,细胞中结合水的相对含量上升
D. 种子萌发初期,有机物的总量减少,有机物的种类增多
【答案】D
【解析】
【详解】A、种子形成过程中,可溶性糖不是氧化分解供能,而是大量转化为脂肪(从左图可见:可溶性糖干重百分率下降,脂肪干重百分率上升),A错误;
B、脂肪与糖的转化是有条件、有限度的(例如动物细胞中脂肪转化为糖的能力较弱),不能 “所有细胞”“大量转化”,B错误;
C、种子萌发过程中,细胞代谢增强,自由水的相对含量上升(自由水是细胞代谢的良好溶剂,代谢旺盛时自由水比例高),结合水相对含量会下降,C错误;
D、种子萌发初期,不能进行光合作用(无叶),只能通过呼吸作用消耗有机物,因此有机物的总量减少;同时,种子内的大分子物质(如脂肪)会分解为小分子物质(如可溶性糖),因此有机物的种类增多,D正确。
故选D。
16. 生物学知识中的“比值”是一种数学模型,可较为准确地表示生命活动中两个相关量之间的关系。下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小
B. 光照突然停止时,短时间内植物的叶肉细胞中 C3/C5的值变小
C. 在细胞增殖的物质准备阶段,细胞的表面积/体积的值变小
D. 洋葱根尖有丝分裂过程中,着丝粒分裂时,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大
【答案】B
【解析】
【详解】A、置于蔗糖溶液中的细胞在质壁分离的过程中,因细胞失水而导致外界溶液浓度降低、细胞液浓度升高,因此外界溶液浓度/细胞液浓度的值变小,A正确;
B、光照突然停止时,光反应产生的 NADPH和 ATP 减少,C₃的还原减弱(C₃积累),C₅的生成减少,因此 C₃/C₅ 的值会变大,B错误;
C、细胞增殖的物质准备阶段(间期),细胞体积增大,所以表面积 / 体积的值变小,C正确;
D、洋葱根尖有丝分裂过程中着丝粒分裂前,染色体数目:核 DNA 数 = 1:2;着丝粒分裂后,染色体数目:核 DNA 数 = 1:1,因此着丝粒分裂时,细胞中染色体数目/核DNA数的值变大,D正确。
故选B。
17. 细叶桉(阳生)和蛤蒌(阴生)均为我国南方地区常见的植物。下图为这两种植物在温度、水分均适宜的条件下,光合作用速率与呼吸速率的比值(P/R)随光照强度变化的曲线图,下列有关说法中错误的是( )
A. 当光照强度为a时,叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜
B. 光照强度在c点之后,限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度
C. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,B植物的a点右移
D. 光照强度为x (b<x<c),每日光照12小时,一昼夜中细叶桉的干重将减少,蛤蒌的干重将增加
【答案】C
【解析】
【分析】阴生植物在光照强度较低时就能达到最大值,而阳生植物需要在较强的光照强度下才能达到最大值,据此可判断A是阳生植物细叶桉,B是阴生植物蛤蒌,光照强度为 a时,B植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照强度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用,光照强度为 b时,A植物的P/R=1,也即光合作用等于呼吸作用,在此之前的光照强度,植物的光合作用小于植物的呼吸作用,光照强度为c时,植物B的光合作用达到最大值,光照强度为d时,植物A的光合作用达到最大值,据此分析对各选项进行判断。
【详解】A. 当光照强度为a时,植物A、B都既进行光合作用又进行呼吸作用,光合作用产生ATP的场所是叶绿体中类囊体薄膜,细胞呼吸产生ATP场所包括细胞质基质和线粒体,因此叶肉细胞内产生ATP的膜结构有类囊体薄膜、线粒体内膜,A正确;
B. 光照强度在c点之后,随着光照强度的增加,植物B光合作用速率不再增加,此时限制B植物光合作用的外界因素不再是光照强度,又题干表明温度、水分均适宜,因此限制B植物P/R值增大的主要外界因素是CO2浓度,B正确;
C. 若适当增加土壤中无机盐镁的含量一段时间后,植物吸收镁增加使得细胞中叶绿素含量增加,植物的光合作用速率增加,而此时细胞呼吸速率不变,因此B植物的a点左移,C错误;
D. 光照强度为x (b<x<c),每日光照12小时,蛤蒌的P/R>2而细叶桉P/R<2,因此一昼夜中细叶桉的干重将减少,蛤蒌的干重将增加,D正确;
因此选C。
【点睛】本题以阳生植物的阴生植物为背景,综合考查了光合作用和细胞呼吸及影响光合作用的外界因素,意在考查考生理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力。
18. 将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后,取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示,以下说法正确的是( )
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器甲
67
20
微量
细胞器乙
59
40
0
细胞器丙
61
0
39
A. 细胞器甲可能是线粒体,是大肠杆菌进行有氧呼吸的场所
B. 细胞器乙只含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C. 细胞器丙中进行的生理过程产生水,产生的水中的氢来自羧基和氨基
D. 蓝细菌与此细胞共有的细胞器可能有乙
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞器甲含微量核酸,可能为线粒体或叶绿体。但大肠杆菌为原核生物,无线粒体,A错误;
B、细胞器乙含高脂质(40%)且无核酸,说明其为具膜细胞器(如内质网、高尔基体等),但植物细胞中液泡、溶酶体也具膜,未必与分泌蛋白有关,B错误;
C、细胞器丙无脂质但含高核酸(39%),应为核糖体(由rRNA和蛋白质构成)。核糖体进行氨基酸脱水缩合形成肽链,该过程产生水,水中的氢来自氨基(-NH2)和羧基(-COOH),C正确;
D、蓝细菌为原核生物,仅有的细胞器是核糖体(对应细胞器丙)。细胞器乙为具膜细胞器,原核生物不具备,D错误。
故选C。
19. 氨酰-tRNA合成酶在基因表达过程中起关键作用,其功能是催化特定氨基酸与对应的tRNA结合,形成氨酰-tRNA。氨酰-tRNA再转移至核糖体中参与肽链的合成延伸。图中的PPi(焦磷酸:P~P)由两个磷酸基团连接而成,AMP是腺苷一磷酸。下列推测或判断正确的是( )
A. ATP需要断裂两个特殊化学键才能生成PPi
B. PPi水解形成的Pi使氨酰-tRNA合成酶磷酸化而激活
C. AMP可用于合成细胞中的脱氧核糖核酸
D. 推测细胞中应存在多种氨酰-tRNA合成酶
【答案】D
【解析】
【详解】A、PPi(焦磷酸:P~P)由两个磷酸基团连接而成,AMP是腺苷一磷酸。ATP的结构简式为,生成AMP和PPi时仅断裂1个特殊化学键,A错误;
B、题干和图示均无信息表明PPi水解产生的Pi会使氨酰-tRNA合成酶磷酸化激活,且酶作为催化剂反应前后性质不变,B错误;
C、AMP是腺嘌呤核糖核苷酸,五碳糖为核糖,是合成核糖核酸(RNA)的原料,C错误;
D、氨酰-tRNA合成酶具有专一性,一种氨酰-tRNA合成酶只能识别并结合一种氨基酸及其对应的tRNA,组成生物体蛋白质的氨基酸有21种,因此细胞中存在多种氨酰-tRNA合成酶,D正确。
20. 以碳链为骨架的小分子单体能构成许多不同的多聚体,模式图如图。正确的是( )
A. 若图中多聚体为RNA,则其彻底水解产物有4种
B. 若图中多聚体为多糖,则均可以作为人体的能源物质,为生命活动提供能量
C. 若图中S1、S2、S3、S4……为同一种单体,则该多聚体可以表示脂肪
D. 若图中代表氨基酸单体有n个,则由n个氨基酸形成环状多肽时,至少有n个氨基和n个羧基参与脱水缩合
【答案】D
【解析】
【详解】A、图中多聚体为RNA,则其彻底水解后产物有六种,分别为磷酸、核糖、四种含氮碱基,A错误;
B、若图中多聚体为多糖,主要有糖原、淀粉和纤维素,其中纤维素不能为人体生命活动提供能量,B错误;
C、脂肪由一分子甘油和三分子脂肪酸组成,不是多聚体,C错误;
D、若图中单体表示氨基酸,一个氨基酸上至少一个氨基和一个羧基与中心碳原子相连,n个氨基酸形成环状多肽,则每个氨基酸上与中心碳原子相连的氨基和羧基与临近的氨基酸上与中心碳原子相连的羧基和氨基进行脱水缩合以肽键相连,则由n个氨基酸形成的环状多肽时至少有n个氨基和n个羧基参与脱水缩合,D正确。
故选D
二、非选择题(共60分)
21. 镉(Cd)是一种有毒重金属元素。为探究植物镉胁迫情况,研究人员选用环境污染指示植物大蒜为实验材料,经50μmol/LCd2+溶液(Cd组)处理7天后,对大蒜植株进行拍照(图1),并分别用合适的染液对根尖分生区细胞染色后镜检观察细胞核形态(图2)和有丝分裂情况(图3),同时检测了相关指标(图4、图5)。
(1)根据图1推断,镉处理对大蒜生根发芽相关的细胞活动的影响可能有______。(编号选填)
①促进根分生区的细胞分裂②减缓根伸长区的细胞伸长
③促进地上部分的细胞死亡④减缓地上部分的细胞衰老
(2)根据图2,随时间推移发生明显变化的结构是______。
A. 核糖体 B. 叶绿体 C. 核仁 D. 核膜
(3)取经固定、解离和漂洗处理的植物根尖,先后经______和______处理后进行镜检。
(4)图3的细胞①-⑤中,镜检时视野中数量最多的是 ______,染色体形态结构最清晰的是 ______,存在姐妹染色单体的有 ______。(编号选填)
(5)已有研究显示,10mg/L的氧化石墨烯(GO)溶液能促进大蒜生长。为研究GO对大蒜根尖镉胁迫的影响,研究人员进一步用10mg/L的氧化石墨烯溶液和50μmol/L Cd²⁺溶液的混合溶液(Cd+GO组)处理大蒜,分别测量大蒜的根数和根尖分生区细胞不同部位镉含量如图4、图5所示。据图4分析,10mg/L GO溶液能够 ______(缓解/加剧/不影响)Cd对大蒜根尖细胞的胁迫,并结合图5分析可能的机制 _____________________________。
【答案】(1)②③ (2)CD
(3) ①. 染色 ②. 制片
(4) ①. ① ②. ② ③. ②⑤
(5) ①. 缓解 ②. GO使Cd更多积累在细胞壁上,减少Cd向细胞内部迁移
【解析】
【小问1详解】
据图1可知,镉处理大蒜后,其生根发芽过程都受到抑制,故相关的细胞活动的影响可能有②减缓根伸长区的细胞伸长、③促进地上部分的细胞死亡,即②③。
【小问2详解】
据图2可知,随时间推移发生明显变化的结构是核仁和核膜,CD符合题意。
【小问3详解】
有丝分裂装片的制作流程为:解离→漂洗→染色→制片→观察,取经固定、解离和漂洗处理的植物根尖,先后经染色和制片处理后进行镜检。
【小问4详解】
图3的细胞①-⑤中,镜检时视野中数量最多的是处于分裂间期的细胞,即细胞①;染色体形态结构最清晰的是处于中期的细胞,即细胞②;在间期DNA复制之后、后期着丝粒分裂之前细胞内存在姐妹染色单体,即图示细胞②和⑤。
【小问5详解】
据图4可知,Cd+GO组的根数显著多于Cd组,说明GO能够缓解Cd对大蒜根尖的胁迫;据图5可知,Cd+GO处理组中胞内可溶性部分和细胞器中Cd的含量较Cd处理组低,而细胞壁中Cd的含量较Cd处理组高,故10 mg/LGO溶液能够缓解Cd对大蒜根尖细胞的胁迫的机制可能是GO使Cd 更多积累在细胞壁上,减少Cd向细胞内部迁移,从而缓解Cd的胁迫。
22. 如图1表示番茄叶肉细胞内部分代谢过程,甲~丁表示物质,①~⑤表示过程。图2为某科研小组利用番茄植株进行研究的部分结果。已知重金属镉(Cd)很难被植物分解,可破坏PSⅡ(参与水光解的色素—蛋白质复合体),进而影响植物的光合作用。请回答下列问题:
(1)图1中的乙是______。①~⑤过程中,发生在生物膜上的有______。暗反应中固定CO2生成的三碳化合物的化学名称是_______。
(2)根据图2结果推测该科研小组的研究目的是_______。该图显示,当CO2浓度低于400 μmol·mol-1时,15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的,其原因可能是_______。
(3)为初步探究转甜菜碱基因(B基因)番茄株系抵抗Cd2+ 毒害的机理,研究人员用野生型番茄(WT)和转B基因番茄株系(L7、L10、L42)进行实验,检测其甜菜碱(GB)的表达量,结果如图3所示,再用浓度为5 mmol/L的CdCl2培养液对其根系进行处理,检测番茄叶片的Cd2+含量,结果如图4所示。
据图推测,转B基因番茄株系抵抗Cd2+ 毒害的机理可能是_______(答出1点即可)。
【答案】(1) ①. 丙酮酸 ②. ①⑤ ③. 3-磷酸甘油酸
(2) ①. 探究不同温度条件下CO2浓度对番茄净光合速率的影响 ②. CO2浓度较低,限制了番茄植株的光合作用,而28℃条件下番茄植株的呼吸作用较强,消耗的有机物较多
(3)转B基因番茄株系产生的甜菜碱(GB)抑制根吸收Cd2+[或转B基因番茄株系产生的甜菜碱(GB)抑制根部Cd2+向叶运输;或转B基因番茄株系产生的甜菜碱(GB)促进叶片排出Cd2+]
【解析】
【小问1详解】
在有氧呼吸的第一阶段,葡萄糖分解产生丙酮酸和NADH,即物质乙为丙酮酸;据图可知,①是光合作用的光反应阶段,②是有氧呼吸的第二阶段,③是光合作用的暗反应阶段,④是有氧呼吸的第一阶段,⑤是有氧呼吸的第三阶段,①~⑤过程中,发生在生物膜上的有①(叶绿体类囊体薄膜上)、⑤(线粒体内膜上);暗反应中CO₂固定生成的三碳化合物,化学名称为3-磷酸甘油酸。
【小问2详解】
分析图2可知,实验的自变量为CO2浓度和温度,因变量为净光合速率,由此可知,该科研小组的研究目的是探究不同温度条件下CO2浓度对番茄净光合速率的影响。因为CO2浓度较低,限制了番茄植株的光合作用,而28℃条件下番茄植株的呼吸作用较强,消耗的有机物较多,故当CO2浓度低于400μmol·mol-1时,15℃条件下番茄的净光合速率高于28℃下的。
【小问3详解】
分析图4,用5mmol/L的CdCl2培养液对各植株根系进行处理后,与野生株相比,转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的叶片的Cd2+含量都更低。分析图3,与野生番茄植株相比,转甜菜碱基因番茄株系L7、L10、L42的甜菜碱(GB)表达量都更高。综合以上信息,可推测转B基因番茄株系产生的甜菜碱 (GB) 抑制根吸收Cd2+;转B基因番茄株系产生的甜菜碱(GB) 抑制根部Cd2+向叶运输;转B基因番茄株系产生的甜菜碱 (GB)促进叶片排出Cd2+。
23. 帕金森综合征是一种神经退行性疾病,神经元中α-Synuclein蛋白聚积是主要致病因素。研究发现患者普遍存在溶酶体膜蛋白TMEM175变异,如图所示。为探究TMEM175蛋白在该病发生中的作用,进行了一系列研究。请回答下列问题:
(1)帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸,说明TMEM175基因发生_____,神经元中发生的这种突变_____(从“能”“不能”“不一定”中选填)遗传。
(2)mRNA转移到细胞质中,与_______结合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,再由囊泡包裹沿着内质网到达_______。突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的______改变,从而影响TMEM175蛋白的功能。
(3)基因敲除等实验发现TMEM175蛋白参与溶酶体内酸碱稳态调节。如图1所示,溶酶体膜对H+具有屏障作用,膜上的H+转运蛋白将H+以______的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH小于细胞质基质。TMEM175蛋白可将H+运出,维持溶酶体内pH约为4.6.
(4)综上推测,TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,理由是____________________________。
【答案】(1) ①. 突变(碱基对替换) ②. 不能
(2) ①. 游离的核糖体 ②. 高尔基体 ③. 空间结构
(3)主动运输 (4)TMEM175蛋白结构的改变使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质,导致溶酶体中的pH下降,影响了溶酶体中相关酶的活性,导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病
【解析】
【小问1详解】
帕金森综合征患者TMEM175蛋白的第41位氨基酸由天冬氨酸突变为丙氨酸,说明TMEM175基因发生了突变(碱基对替换),突变的结果是蛋白质中某个氨基酸发生了改变,因而可推测该基因发生突变的原因是基因中碱基对的替换造成的,神经元属于体细胞,其中发生的这种突变不能遗传。
【小问2详解】
mRNA通过核孔转移到细胞质中,与游离的核糖体结合,合成一段肽链后转移到粗面内质网上继续合成,再由囊泡包裹沿着细胞质中的细胞骨架由内质网到达高尔基体,高尔基体可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装;突变的TMEM175基因合成的肽链由于氨基酸之间作用的变化使肽链的空间结构发生改变,从而影响TMEM175蛋白的功能,进而表现出患病症状。
【小问3详解】
据图可知,溶酶体内H+浓度高于溶酶体外,所以膜上的H+转运蛋白将H+以主动运输(逆浓度梯度运输)的方式运入溶酶体,使溶酶体内pH 小于细胞质基质。
【小问4详解】
综上推测,TMEM175蛋白变异是引起α-Synuclein蛋白聚积致病的原因,结合图示可推测,TMEM175蛋白结构改变导致无法行使正常的功能,即使得溶酶体中的氢离子无法转运到细胞质基质,导致溶酶体中的pH下降,影响了溶酶体中相关酶的活性,导致细胞中α-Synuclein蛋白无法被分解,进而聚积致病。
24. 甘蔗的光合细胞包括叶肉细胞和维管束鞘细胞,这两种细胞均含有叶绿体。甘蔗光合作用过程如图所示。请回答下列问题:
(1)据图分析,在NADP-ME催化下,苹果酸氧化生成_________,此时维管束鞘细胞内[ATP]/[NADPH]比值__________(填“降低”或“升高”)。
(2)甘蔗光合作用时,CO2的补偿点(光合速率等于呼吸速率时的CO2浓度)__________(填“高于”或“等于”或“低于”)普通的绿色植物。
(3)植物绿色细胞光照下利用光合作用中间产物吸收O2释放CO2的过程,称为光呼吸。此过程中叶肉细胞内的O2与CO2竞争性结合C5,O2与C5结合后经一系列化学反应会释放CO2。研究发现,甘蔗的维管束鞘细胞光合作用不产生O2。据此分析,其意义是有利于__________从而提高甘蔗的产量。
(4)欲证明甘蔗叶片光合作用只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒。科学小组选取生长健壮的甘蔗植株,首先对其叶片进行__________处理;然后制作叶横切临时装片;在光照、温度等适宜条件下培养,叶片用碘蒸气处理,镜检实验结果为__________,则可证明结论成立。
【答案】(1) ①. 丙酮酸、CO2和NADPH ②. 降低
(2)低于 (3)降低光呼吸,增强净光合速率
(4) ①. 饥饿/黑暗/无光 ②. 只有维管束鞘细胞处为深蓝色
【解析】
【小问1详解】
结合图示分析,在NADP-ME催化下,苹果酸氧化生成丙酮酸、CO2和NADPH。该过程NADPH含量在升高,而ATP维持相对稳定,因此此时维管束鞘细胞内[ATP]/[NADPH]比值降低。
【小问2详解】
CO2补偿点是光合速率等于呼吸速率时的环境CO2浓度,甘蔗可以利用空气中极低浓度的CO2,在更低的CO2浓度下就能让光合速率等于呼吸速率,因此其CO2补偿点低于普通绿色植物。
【小问3详解】
光呼吸过程中叶肉细胞内的O2与CO2竞争性结合C5,甘蔗的维管束鞘细胞光合作用不产生O2。从光呼吸角度分析,其意义是有利于降低细胞光呼吸,从而增强CO2与C5结合进行光合作用,进而增强净光合作用强度,提高作物的产量。
【小问4详解】
本实验目的是证明甘蔗叶片光合作用只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒,因此实验前需要对甘蔗叶片进行一定时间的暗(饥饿)处理,目的是消耗叶片原有的淀粉,避免原有淀粉干扰实验结果。淀粉遇碘变蓝,若结论“只有维管束鞘细胞内出现淀粉粒”成立,则碘蒸气处理后镜检,仅能观察到维管束鞘细胞出现深蓝色(淀粉粒)。
25. 盐碱胁迫会导致在玉米细胞中过量积累,引发离子毒害,使植株生长发育迟缓甚至死亡。研究发现,玉米基因Z能通过钙信号通路调控耐盐碱性,相关实验如下图所示。回答下列问题。
(1)离子毒害往往导致细胞膜表面的糖被受到破坏,引起细胞膜损伤,进而影响细胞膜的___________功能。
(2)细胞膜上质子泵在转运时功能是___________。据图2分析,SOS1运输的方向是___________浓度梯度。
(3)研究人员构建了基因Z敲除植株和过表达植株,在盐碱胁迫条件下测叶片含量,结果如图1。由此推测,基因Z对玉米耐盐碱性有___________作用(填“促进”或“抑制”)。
(4)结合图2及上述结论分析,在盐碱胁迫下,玉米根细胞降低胞内Na+浓度的过程是___________。
【答案】(1)信息交流(或识别)
(2) ①. 质子泵催化ATP水解,同时将H⁺运出细胞 ②. 逆
(3)抑制 (4)在盐碱胁迫下,Z蛋白被降解,对质子泵基因的抑制解除,质子泵基因表达增强,质子泵将H⁺运出细胞,形成H⁺浓度梯度,SOS1利用H⁺浓度梯度的势能将Na⁺运出细胞,从而降低胞内Na⁺浓度
【解析】
【小问1详解】
细胞膜表面的糖蛋白具有识别、进行细胞间信息交流的功能,当糖被破坏,细胞膜的信息交流(识别)功能会受到影响。
【小问2详解】
从图2可以看到质子泵转运H⁺时消耗ATP,ATP水解为ADP和Pi,质子泵会利用这个能量完成H⁺的转运,这个过程中质子泵自身会发生磷酸化,空间结构改变来实现物质运输。 SOS1运输Na⁺时,依赖质子泵建立的H⁺浓度梯度,利用H⁺顺浓度梯度运输的势能来实现Na⁺的运输,所以Na⁺是逆浓度梯度运输的。
【小问3详解】
野生型Na⁺含量中等,过表达植株(基因Z多)Na⁺含量高,说明基因Z表达多了,细胞里Na⁺更多,更容易受到毒害,耐盐碱能力差;基因敲除植株(没有基因Z)Na⁺含量低,耐盐碱能力强。所以基因Z对玉米耐盐碱性是抑制作用。
【小问4详解】
结合图2和图1的结论:基因Z抑制耐盐碱能力,所以盐碱胁迫下,Z蛋白被降解,对质子泵基因的抑制解除,质子泵工作将H⁺运出细胞,形成膜内外的H⁺浓度差,SOS1蛋白借助这个浓度差的能量,把细胞内的Na⁺运出细胞,从而降低细胞内Na⁺的浓度,减轻离子毒害。
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