精品解析:陕西榆林市部分学校2026-2027学年高三上学期第一次月考生物试卷
2026-10-01
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内容正文:
2026~2027学年高三第一次联考(月考)试卷
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修1。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞学说的建立标志着生物学研究进入细胞水平。下列关于细胞学说建立过程及其意义的叙述,错误的是( )
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法,提出“一切动植物都由细胞发育而来”的观点
B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,这一观点否定了细胞的自然发生说
C. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性,但未涉及原核细胞和真核细胞的差异性
D. 罗伯特·胡克发现并命名细胞,并认识到细胞是一个完全独立的基本生命单位
【答案】D
【解析】
【详解】A、施莱登和施旺观察了部分动植物的结构,运用不完全归纳法提出“一切动植物都由细胞发育而来”,属于细胞学说的核心内容,A正确;
B、魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”,说明新细胞只能来自已经存在的活细胞,否定了细胞可自然发生的假说,B正确;
C、细胞学说建立时还没有提出原核细胞和真核细胞的分类,仅揭示了动物和植物的统一性,未涉及二者的差异性,C正确;
D、罗伯特·胡克观察到的是木栓组织的死细胞细胞壁,仅发现并命名了细胞,并未认识到细胞是生命活动的基本单位,该观点是后续细胞学说提出的,D错误。
2. 研究发现,某种海洋趋磁细菌能合成独特的磁性纳米晶体(磁小体),并被一层含有糖脂的囊泡膜精准包裹。这种糖脂膜能高效锚定特定的跨膜受体蛋白,帮助细菌感知地磁场。下列分析错误的是( )
A. 在生命系统结构层次中,该海洋趋磁细菌既属于细胞也属于个体
B. 该细菌跨膜受体蛋白在核糖体中合成,糖脂在高尔基体组装完成
C. 该细菌的遗传物质彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖和四种碱基
D. 若破坏磁小体囊泡膜上的糖脂,可能会导致细菌无法沿磁力线定向运动
【答案】B
【解析】
【详解】A、趋磁细菌是单细胞原核生物,单细胞生物的单个细胞就对应个体层次,因此既属于细胞层次也属于个体层次,A正确;
B、细菌属于原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,不存在高尔基体,因此糖脂不可能在高尔基体组装完成,B错误;
C、细菌的遗传物质是DNA,DNA彻底水解的产物为磷酸、脱氧核糖和腺嘌呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶、鸟嘌呤四种含氮碱基,C正确;
D、由题意可知,糖脂膜能锚定特定跨膜受体蛋白帮助细菌感知地磁场,若破坏糖脂,细菌无法正常感知地磁场,可能导致无法沿磁力线定向运动,D正确。
3. 研究显示,与人类代谢功能障碍相关的脂肪性肝病是一种昼夜节律疾病。夜间肝脏脂肪合成显著增强,而这一过程受肝脏中葡萄糖代谢的调控。下列叙述正确的是( )
A. 肝脏细胞中的脂肪由不饱和脂肪酸组成,葡萄糖还可作为碳骨架来源
B. 肝脏中葡萄糖转化为脂肪时需先将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O
C. 淀粉和脂肪的组成元素均为C、H、O,且脂肪中C、H的含量高于淀粉
D. 夜间肝细胞中脂肪合成增强与此时胰岛素分泌增加导致葡萄糖摄取增多有关
【答案】C
【解析】
【详解】A、脂肪由甘油和脂肪酸组成,脂肪酸包含饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸两类,并非仅由不饱和脂肪酸组成,A错误;
B、葡萄糖转化为脂肪时,需要先经过代谢生成丙酮酸、乙酰辅酶A等中间产物作为合成原料,不需要彻底氧化分解为CO2和H2O,B错误;
C、淀粉属于糖类,和脂肪的组成元素均只有C、H、O,与淀粉相比,脂肪中C、H的比例更高,氧化分解时耗氧量更多、释放能量更多,C正确;
D、夜间人体多处于空腹状态,血糖浓度较低,此时胰岛素分泌减少,胰高血糖素分泌增加,D错误。
4. 如图为某蛋白质(含120个氨基酸残基)天然状态与非折叠状态的转化。下列叙述正确的是( )
A. 不同氨基酸R基不同,—SH位于氨基酸的R基团
B. 120个氨基酸形成该蛋白质后分子量减少了2142
C. 由图可知,β-巯基乙醇的作用是破坏氢键,尿素则破坏二硫键
D. 该蛋白质的失活与复活过程说明,蛋白质的结构由其功能决定
【答案】A
【解析】
【详解】A、氨基酸的结构通式为中心碳原子连接氨基、羧基、氢原子和R基,不同氨基酸的差异仅在于R基不同,-SH不属于氨基酸的共有结构,只能位于R基团中,A正确;
B、120个氨基酸形成1条肽链时,脱去119分子水,脱水导致的分子量减少为119✕18=2142;此外该蛋白质形成4个二硫键,每个二硫键形成时脱去2个H,额外减少质量4✕2=8,总减少分子量为2150,B错误;
C、由图可知处理后二硫键断裂为游离的-SH,说明β-巯基乙醇的作用是破坏二硫键,尿素的作用是破坏氢键等维持空间结构的键,C错误;
D、蛋白质的结构决定功能,功能是结构的体现,该失活复活过程说明结构改变会导致功能改变,不存在功能决定结构的关系,D错误。
5. 某兴趣小组在进行生物组织中有机物的鉴定实验时,尝试以下4组特殊处理:
组1:用斐林试剂鉴定煮熟后冷却的苹果汁,未进行水浴加热
组2:用双缩脲试剂鉴定稀释的蛋清液,先加B液再加A液
组3:用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶切片,染色后用清水冲洗
组4:用碘液鉴定发芽小麦种子匀浆,加入碘液后直接观察
下列关于实验分析,正确的是( )
A. 组1会立即出现砖红色沉淀,因为苹果汁中的还原糖已被激活
B. 组2会出现紫色反应,因为双缩脲试剂的A、B液使用顺序不影响结果
C. 组3会清晰观察到橘黄色脂肪颗粒,因为清水能洗去染色后产生的浮色
D. 组4会出现较浅的蓝色反应,因为发芽小麦种子中仍含有一定量的淀粉
【答案】D
【解析】
【详解】A、斐林试剂与还原糖反应需要50~65℃水浴加热才能产生砖红色沉淀,组1未进行水浴加热,不会出现砖红色沉淀,A错误;
B、双缩脲试剂使用时需先加A液(NaOH溶液)创造碱性环境,再加B液(CuSO4溶液),若先加B液再加A液,Cu2+会优先与OH-反应生成沉淀,无法与肽键发生紫色反应,使用顺序会影响结果,B错误;
C、苏丹Ⅲ染液为有机染料,染色后需用50%酒精洗去浮色,清水无法洗去浮色,无法清晰观察到橘黄色脂肪颗粒,C错误;
D、发芽小麦种子中淀粉会部分水解为还原糖,但仍残留一定量的淀粉,因此加入碘液后会出现较浅的蓝色反应,D正确。
6. 超高分辨率显微技术研究发现,细胞膜上存在纳米尺度的液态有序区(Lo,富含胆固醇和鞘磷脂,结构致密、流动性低)与液态无序区(Ld,脂质分子排列疏松、流动性高)。当细胞受到外部机械压力时,膜上的整合素受体会从Ld区迁移至Lo区,与Lo区富集的脂质结合后激活下游信号通路,增强细胞黏附能力。下列叙述错误的是( )
A. Lo与Ld的存在,证明细胞膜中的脂质分布不均匀,脂质组成有差异
B. 整合素受体与Lo区脂质结合,说明细胞膜具有与外界进行信息交流的功能
C. 用蛋白酶处理细胞膜后,细胞无法响应机械压力刺激,黏附能力会显著下降
D. Lo区的胆固醇会降低膜的流动性,但Lo区的蛋白质运动速率高于Ld区
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题干信息可知,Lo区富含胆固醇和鞘磷脂,Ld区脂质分子排列疏松,二者脂质组成和分布存在差异,可证明细胞膜中脂质分布不均匀、组成有差异,A正确;
B、整合素受体与Lo区脂质结合后激活下游信号通路,完成信号的接收和传递,体现了细胞膜与外界进行信息交流的功能,B正确;
C、整合素受体的化学本质是蛋白质,用蛋白酶处理细胞膜会破坏整合素受体,导致细胞无法响应机械压力刺激,黏附能力显著下降,C正确;
D、由题干可知,Lo区流动性低、Ld区流动性高,膜的流动性越高,膜上蛋白质的运动速率越快,因此Lo区的蛋白质运动速率低于Ld区,D错误。
7. 某生物小组以紫色洋葱鳞片叶外表皮、黑藻叶片为材料,用不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原的实验,结果如表(质壁分离时间为从滴加溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止;清水复原时间为从滴加清水开始到原本出现明显质壁分离的细胞恢复到原来的状态为止)。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度(g/mL)
实验材料
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
紫色洋葱鳞片叶外表皮
质壁分离时间(s)
—
184
101
50
39
清水复原时间(s)
—
46
40
58
—
黑藻叶片
质壁分离时间(s)
231
160
120
清水复原时间(s)
—
—
350
172
151
注:“—”表示没有发生质壁分离或复原。
A. 由上述实验结果可知,初始黑藻细胞液浓度低于洋葱外表皮细胞,渗透压更小
B. 在0.5 g/mL蔗糖溶液中,最终黑藻细胞膜较洋葱外表皮细胞膜具有更强的选择透过性
C. 在0.2 g/mL蔗糖溶液中,黑藻细胞壁弹性较洋葱外表皮细胞壁更大,能抵抗低渗压力
D. 黑藻细胞在0.5 g/mL蔗糖溶液中,液泡体积最大,细胞吸水动力最强,清水复原时间最短
【答案】B
【解析】
【详解】A、0.2g/mL蔗糖溶液中,洋葱外表皮细胞可发生质壁分离,黑藻细胞不发生质壁分离,说明黑藻初始细胞液浓度高于洋葱外表皮细胞,渗透压更大,A错误;
B、0.5g/mL蔗糖溶液中,洋葱外表皮细胞滴加清水后无法复原,说明细胞失水过多死亡,细胞膜失去选择透过性;黑藻细胞仍可发生复原,说明细胞保持活性,细胞膜仍具有选择透过性,因此黑藻细胞膜选择透过性更强,B正确;
C、0.2g/mL蔗糖溶液中黑藻不发生质壁分离,原因是黑藻细胞液浓度≥该蔗糖溶液浓度,细胞不会发生渗透失水,与细胞壁弹性抵抗低渗无关,C错误;
D、蔗糖溶液浓度越高,细胞渗透失水越多,液泡体积越小,因此黑藻在0.5g/mL蔗糖溶液中液泡体积最小,D错误。
8. 某研究性学习小组利用如图所示装置探究酵母菌能否进行无氧呼吸,BTB溶液为溴麝香草酚蓝溶液。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖溶液应煮沸冷却后使用,以排除溶液中O2及杂菌干扰,并保证酵母菌活性
B. 石蜡油能隔绝空气,去除石蜡油,该装置也能直接用于探究酵母菌的有氧呼吸
C. 若BTB溶液由蓝变绿再变黄,则说明无氧呼吸产生的CO2能使溶液酸性增强
D. 可设置一组不加酵母菌的相同装置作为空白对照,以排除其他因素对实验的干扰
【答案】B
【解析】
【详解】A、葡萄糖溶液煮沸可去除溶液中溶解的O2并杀灭杂菌,冷却后使用可避免高温杀死酵母菌,保证酵母菌活性,A正确;
B、探究酵母菌有氧呼吸需要持续通入不含CO2的空气,该装置无进气通道,无法持续为酵母菌提供充足O2,也无法排除通入空气中CO2的干扰,因此去除石蜡油也不能直接用于探究有氧呼吸,B错误;
C、CO2可与水反应生成碳酸,使溶液酸性增强,BTB(溴麝香草酚蓝)溶液遇酸性环境会由蓝变绿再变黄,C正确;
D、设置不加酵母菌的相同装置作为空白对照,可排除葡萄糖溶液、空气等非实验因素产生的CO2对实验结果的干扰,D正确。
9. 人体运动过程中,为骨骼肌提供能量的系统包括:ATP-CP(磷酸肌酸)供能系统(CP+ADP→肌酸+ATP)、糖酵解(无氧)供能系统和有氧供能系统。如图表示1500 m跑步比赛中某运动员各阶段的理论需氧量和实际耗氧量的曲线图。下列叙述错误的是( )
A. 0~300 m阶段,主要依赖ATP-CP和糖酵解快速供能
B. 900~1200 m阶段,有氧供能系统已成为主要的供能方式
C. 1500 m运动全程,细胞内ATP的含量会随着运动时长持续下降
D. 1500 m处时,机体仍处于“氧亏”状态,无氧代谢仍在持续参与供能
【答案】C
【解析】
【详解】A、0~300 m阶段实际耗氧量远低于理论需氧量,有氧呼吸供能不足,主要依赖ATP-CP和糖酵解(无氧呼吸)快速供能,A正确;
B、900~1200 m阶段实际耗氧量接近理论需氧量且维持在较高水平,说明有氧供能系统已成为主要供能方式,B正确;
C、细胞中ATP与ADP的相互转化时刻不停且处于动态平衡之中,运动过程中ATP被消耗的同时会快速合成,因此细胞内ATP含量不会随运动时长持续下降,C错误;
D、1500 m处实际耗氧量仍低于理论需氧量,机体处于“氧亏”状态,说明无氧代谢仍在持续参与供能,D正确。
10. 农谚是农民智慧的结晶。下列对农谚蕴含的生物学原理的分析,错误的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”说明不同作物不能套作,以防因种间竞争而减产
B. “寸麦不怕尺水,尺麦只怕寸水”体现的是作物不同生育期对水分的需求差异
C. “稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”说明合理密植可提高植物对光能、养分的利用率
D. “谷锄三遍压断腰,棉锄七遍白霜飘”体现的是中耕除草、松土促根与田间管理的重要性
【答案】A
【解析】
【详解】A、“玉米带大豆”是典型的合理套作模式:玉米和大豆株高差异大,可分层利用不同层次的光能,且大豆的根瘤菌可通过固氮作用增加土壤肥力,二者套作可提高整体产量,并非不能套作,A错误;
B、“寸麦”指小麦幼苗期,需水量大、耐涝能力较强,“尺麦”指小麦成熟期,需水量少,积水易导致烂根、倒伏,体现了作物不同生育期对水分的需求存在差异,B正确;
C、种植过稀会浪费光能、土地等资源,种植过密会加剧作物种内竞争,合理密植可提高植物对光能、土壤养分的利用率,进而提高产量,C正确;
D、锄地属于中耕管理,一方面可除去杂草,减少杂草与作物的种间竞争,另一方面可松土提高土壤含氧量,促进根部细胞有氧呼吸,有利于根对矿质元素的吸收,体现了中耕除草、松土促根等田间管理的重要性,D正确。
11. 下列关于细胞生长、分化、全能性的叙述,正确的是( )
A. 细胞体积越大,相对表面积越大,物质运输效率越低,因此细胞不能无限长大
B. 胡萝卜根韧皮部细胞在离体条件下可发育成完整植株,体现了植物细胞的全能性
C. 胚胎干细胞因遗传物质发生改变而形成在形态、结构和功能上存在差异的多种细胞
D. 动物体细胞全能性高于生殖细胞,克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞具有全能性
【答案】B
【解析】
【详解】A、细胞的相对表面积为细胞表面积与体积的比值,细胞体积越大,相对表面积越小,物质运输效率越低,因此细胞不能无限长大,A错误;
B、细胞全能性是指已分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能,胡萝卜根韧皮部细胞是已分化的植物体细胞,在离体条件下发育为完整植株,体现了植物细胞的全能性,B正确;
C、胚胎干细胞分化形成形态、结构和功能不同的细胞是基因选择性表达的结果,该过程遗传物质不发生改变,C错误;
D、生殖细胞的全能性高于动物体细胞,克隆羊“多莉”的诞生仅证明了动物体细胞的细胞核具有全能性,不能证明动物体细胞具有全能性,D错误。
12. 研究发现,小鼠海马组织随年龄增长硬度显著增加。进一步研究表明,神经干细胞可通过转录共激活因子YAP1感知基质硬度变化,高硬度基质会诱导YAP1从细胞质转运进入细胞核(核转位),进而启动衰老相关基因表达,导致细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A. 高硬度基质直接破坏细胞核膜,导致YAP1被动溢出胞质并进入核内,引发衰老
B. 基质硬度变化属于物理信号,YAP1核转位实现了“机械信号→化学信号”的转换
C. 抑制YAP1的核转位,可阻断硬度诱导的衰老信号,为延缓脑衰老提供潜在靶点
D. 衰老的神经干细胞细胞核体积变大、核膜内折、染色质收缩、大多数酶活性降低
【答案】A
【解析】
【详解】A、题干表明高硬度基质是诱导YAP1主动发生核转位,并非直接破坏细胞核膜使YAP1被动进入细胞核,A错误;
B、基质硬度属于物理(机械)信号,YAP1核转位后启动衰老相关基因表达,将外界机械信号转化为细胞内的基因调控类化学信号,实现了信号转换,B正确;
C、YAP1核转位是硬度诱导细胞衰老的关键环节,抑制该过程可阻断后续衰老相关基因的表达,因此可作为延缓脑衰老的潜在靶点,C正确;
D、选项描述是细胞衰老的典型特征:衰老细胞的细胞核体积变大、核膜内折、染色质收缩,且细胞内大多数酶活性降低,代谢速率减慢,D正确。
13. 铜死亡是细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡,其机制过程发生在图示结构甲中。下列叙述错误的是( )
A. FDX1将Cu2+还原为Cu+,增强毒性,启动铜死亡通路
B. DLAT被LIAS脂酰化后参与丙酮酸代谢,其异常聚集导致代谢紊乱
C. 蛋白质毒性应激反应由Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集共同引发
D. 在高浓度铜的诱导下,人体的成熟红细胞较肝细胞更容易发生铜死亡
【答案】D
【解析】
【详解】A、由题图和注释可知,FDX1可将Cu2+还原为Cu+,Cu+可通过后续通路启动铜死亡,增强细胞毒性,A正确;
B、由注释可知,LIAS可催化DLAT脂酰化,脂酰化的DLAT可催化丙酮酸转化为乙酰辅酶A,参与丙酮酸代谢,若DLAT异常聚集会导致其功能异常,引发代谢紊乱,B正确;
C、由题图可知,Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集两条通路均会引发蛋白质毒性应激,二者共同作用启动铜死亡,C正确;
D、铜死亡发生的场所为线粒体,人体成熟红细胞没有线粒体等细胞器,无法发生铜死亡,因此肝细胞比成熟红细胞更容易发生铜死亡,D错误。
14. 转运蛋白Ⅰ和Ⅱ是某细胞细胞膜上的两种蛋白质,两者运输相应物质的相关信息如图所示,a1和a2均为无机盐离子。下列叙述错误的是( )
A. 转运蛋白Ⅰ通过磷酸化改变构象,以主动运输方式将a1运出细胞
B. 转运蛋白Ⅱ依赖a1形成的电化学梯度,以协同运输方式逆浓度将a2运进细胞
C. 若转运蛋白Ⅱ的磷酸化位点发生突变,会影响ATP的合成,但不影响a2的运输
D. 低温会影响转运蛋白Ⅰ、Ⅱ的运输效率,因为低温会影响膜的流动性和酶活性
【答案】C
【解析】
【详解】A、转运蛋白Ⅰ运输a1时消耗ATP,ATP水解释放的磷酸基团使转运蛋白Ⅰ磷酸化并改变构象,该过程逆浓度梯度将a1运出细胞,属于主动运输,A正确;
B、细胞外a1浓度高于细胞内,a1顺浓度梯度进入细胞可释放电化学梯度能量,转运蛋白Ⅱ依赖该能量逆浓度梯度将a2运进细胞,属于协同运输,B正确;
C、转运蛋白Ⅱ的运输动力是a1的电化学梯度,不参与ATP的合成过程,其磷酸化位点突变不会影响ATP合成;若突变导致转运蛋白Ⅱ空间结构改变,还会影响a2的运输,C错误;
D、低温会降低细胞膜的流动性,同时会降低与ATP水解、细胞呼吸相关的酶活性,因此会影响转运蛋白Ⅰ、Ⅱ的运输效率,D正确。
15. 某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行光合色素的提取与分离实验,并用分光光度法测定不同色素的吸收光谱,实验结果如下:
①提取液呈绿色,纸层析显示从上至下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色四条色素带;
②若在提取过程中未加入碳酸钙,则两条绿色色素带明显变浅,而黄色色素带颜色变化不大;
③吸收光谱表明,一种色素在红光区和蓝光区有强吸收峰,另一种色素仅在蓝光区有强吸收峰;
根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A. 橙黄色色素带对应的色素主要吸收红光,在光合作用中直接参与NADPH的合成
B. 未加碳酸钙导致绿色色素带变浅,是因为该色素在研磨时易被细胞液中的有机酸破坏
C. 蓝绿色素带对应的色素吸收光谱只在蓝光区有强吸收峰,说明其不能吸收红光进行光反应
D. 层析液中光合色素溶解度由高到低对应的色素带依次是:黄绿色→蓝绿色→黄色→橙黄色
【答案】B
【解析】
【详解】A、橙黄色色素带对应胡萝卜素,属于类胡萝卜素,主要吸收蓝紫光,不主要吸收红光,且其吸收的光能需传递给特殊状态的叶绿素a才能参与光反应,不能直接参与NADPH的合成,A错误;
B、碳酸钙可中和细胞液中的有机酸,防止叶绿素被破坏,未加碳酸钙时,绿色的叶绿素易被有机酸破坏,因此绿色色素带明显变浅,B正确;
C、蓝绿色色素带对应叶绿素a,叶绿素的吸收光谱在红光区和蓝光区均有强吸收峰,可吸收红光用于光反应,C错误;
D、纸层析中色素溶解度越高,扩散速度越快,滤纸条上位置越靠上,因此溶解度由高到低对应的色素带依次是橙黄色→黄色→蓝绿色→黄绿色,D错误。
16. 图1是在显微镜下拍摄的大蒜根尖分生区细胞有丝分裂的图像,图2为处于不同时期的细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化关系图。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①可对应图2中乙时期,此时细胞中央会出现细胞板并逐渐扩展形成细胞壁
B. 图1的②中染色体的着丝粒排列在赤道板上,是观察染色体形态和数目的最佳时期
C. 图1中③的核膜、核仁消失,纺锤体形成,对应图2的甲时期,此时细胞中染色体数目加倍
D. 将大蒜根尖细胞换为蛙受精卵,则两者有丝分裂主要差异体现在图1中①和③对应的时期
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1①为有丝分裂末期,对应图2乙时期,植物细胞有丝分裂末期细胞中央会出现细胞板,逐渐扩展形成新的细胞壁,A正确;
B、图1②为有丝分裂中期,染色体的着丝粒整齐排列在赤道板上,此时染色体形态稳定、数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,B正确;
C、图1③为有丝分裂前期,对应图2甲时期,染色体数目加倍发生在有丝分裂后期着丝粒分裂时,前期染色体数目并未加倍,C错误;
D、大蒜是高等植物,其细胞和动物细胞(蛙受精卵)有丝分裂的差异主要体现在前期(③)纺锤体的形成方式不同,末期(①)细胞质的分裂方式不同,D正确。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 研究发现,衣霉素(Tm)可阻断细胞内N-连接的糖基化,直接影响蛋白质的修饰过程。科学家用药物Tm处理哺乳动物细胞,诱导内质网应激(ERS)。三组细胞处理方式及测定相关数据如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
内质网腔平均宽度
(nm)
分泌蛋白量
(μg/mL)
细胞凋亡率
(%)
甲组
正常培养
28.5
35.6
4.2
乙组
Tm处理6小时
52.3
12.4
38.7
丙组
Tm+应激缓解剂ISRIB
32.1
30.8
8.9
注:ISRIB可恢复内质网稳态。
(1)蛋白质合成起始于细胞内的_________(结构),分泌蛋白运输到细胞外依次经过的细胞结构为:内质网→_________→细胞膜,该过程体现了生物膜在_________方面是紧密联系的。
(2)丙组细胞凋亡率显著低于乙组,说明ISRIB通过抑制_________使细胞数量维持在一定水平,该途径一般受基因调控。分析丙组分泌蛋白量恢复至接近甲组的机制为__________________。
(3)未折叠蛋白反应(UPR,通过缓解蛋白质折叠压力维持细胞稳定)是ERS时细胞启动的一种自我保护机制。据此结合数据解释乙组细胞凋亡率升高的原因可能是__________________。
【答案】(1) ①. 核糖体 ②. (囊泡→)高尔基体(→囊泡) ③. 结构和功能
(2) ①. 细胞凋亡 ②. ISRIB使内质网恢复稳态,减轻ERS对蛋白折叠和加工的干扰,促进错误蛋白重折叠得以正确修饰与转运;同时提高内质网处理未折叠蛋白的能力,进而恢复分泌蛋白输出量接近正常水平(意思表达清楚即可)
(3)Tm阻断糖基化,蛋白质错误折叠积累,虽激活UPR,但持续的ERS超过内质网自身的修复能力,最终启动细胞凋亡信号通路(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
蛋白质合成起始于细胞内的核糖体,因为核糖体是合成蛋白质的场所,分泌蛋白运输到细胞外依次经过的细胞结构为:内质网→(囊泡→)高尔基体(→囊泡)→细胞膜,该过程体现了生物膜在结构和功能上紧密联系,体现了细胞生物膜在结构和功能上的统一性。
【小问2详解】
丙组细胞凋亡率显著低于乙组,说明ISRIB通过抑制细胞凋亡使细胞数量维持在一定水平,该途径一般受基因调控,据此推测,丙组分泌蛋白量恢复至接近甲组的机制为ISRIB使内质网恢复稳态,减轻ERS对蛋白折叠和加工的干扰,促进错误蛋白重折叠得以正确修饰与转运;同时提高内质网处理未折叠蛋白的能力,进而恢复分泌蛋白输出量接近正常水平。
【小问3详解】
未折叠蛋白反应(UPR,通过缓解蛋白质折叠压力维持细胞稳定)是ERS时细胞启动的一种自我保护机制。题意显示,衣霉素(Tm)可阻断细胞内N-连接的糖基化,直接影响蛋白质的修饰过程。科学家用药物Tm处理哺乳动物细胞,诱导内质网应激(ERS),据此结合数据可知,乙组细胞凋亡率升高的原因可能是Tm阻断糖基化,蛋白质错误折叠积累,虽激活UPR,但持续的ERS超过内质网自身的修复能力,最终启动细胞凋亡信号通路,因而细胞凋亡率提高。
18. 纤维素是植物细胞壁的主要成分,能被纤维素酶水解。研究人员探究了金属离子、化学物质对纤维素酶活性的影响,实验处理及结果如表所示。回答下列问题:
离子/试剂
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Zn2+
Cu2+
Fe3+
EDTA
SDS
相对活性(%)
98±2
100±3
120±5
105±4
40±6
25±5
60±7
90±4
10±3
(1)K+组的相对活性为100±3%,说明其对纤维素酶活性基本无影响,可作为实验中的_________(填“空白对照”或“条件对照”或“标准对照”)。SDS是一种阴离子表面活性剂,其处理组酶活性仅为10±3%,说明SDS可能通过_________降低了酶的活性。若探究SDS对酶活性影响是否可逆,请设计实验思路:______________________________________________________。
(2)若要在工业生产中提高纤维素酶的催化效率,根据上述实验探究,可考虑在反应体系中适当添加__________________(写一种),并避免引入__________________(答一种)等。
(3)研究人员利用甲、乙、丙、丁四个独立肽段,通过不同组合方式构建人工纤维素酶,并将其固定于含不同种类纤维素的凝胶中(记作W1~W4),通过染色法检测酶活性——纤维素被特定染料染成红色,而其水解产物无色。实验结果如图所示:
不同种类的纤维素
①该实验说明不同纤维素酶对同种纤维素的作用效果不同,直接原因是__________________。甲—乙—丙—丁组合酶能催化四种纤维素分解,能否说明该酶不具有专一性,并说明理由_____________________________________________________________________________。
②若在该实验中再增加“甲—丙—丁”组合实验组,预期其在W2凝胶中是否会出现无色,并说明理由____________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 条件对照 ②. 破坏酶的空间结构 ③. 将经SDS处理后失活的纤维素酶进行透析(或稀释、超滤等方法去除SDS),然后在适宜条件下检测其活性,并与未加SDS的对照组比较。若酶活性部分或完全恢复,则说明SDS的作用是可逆的;若酶活性不变,则为不可逆(其他合理思路也可)
(2) ①. Ca2+ ②. Cu2+、Zn2+、Fe3+、EDTA、SDS等(任答一种抑制剂)
(3) ①. 不同纤维素酶的结构(或肽段组合方式或氨基酸数量、种类、排列顺序)不同 ②. 不能。酶的专一性是指一种酶只能催化一种或一类化学反应,该酶催化的底物仍然是纤维素(或纤维素类物质),并未催化其他非纤维素类物质,该酶仍具有专一性 ③. 会。由肽段甲作用于W2的结果可知,甲能催化W2纤维素水解,甲—丙—丁组合中含有肽段甲,能水解部分W2纤维素,故W2凝胶中会出现无色
【解析】
【小问1详解】
K⁺组本身属于结果未知的非自然的特定处理组,属于条件对照组。SDS是变性剂,可通过破坏酶的空间结构使酶活性大幅丧失。探究酶变性是否可逆的核心思路是去除抑制剂后检测酶活是否恢复,实验思路为将经SDS处理后失活的纤维素酶进行透析(或稀释、超滤等方法去除SDS),然后在适宜条件下检测其活性,并与未加SDS的对照组比较。若酶活性部分或完全恢复,则说明SDS的作用是可逆的;若酶活性不变,则为不可逆。
【小问2详解】
表格中Ca2+可明显提升酶相对活性,适合工业生产添加;而Cu2+、Zn2+、SDS会强烈抑制酶活性,需要避免引入。
【小问3详解】
① 酶的功能由结构决定,不同人工酶的直接差异是肽段组合不同导致的空间结构不同;酶的专一性是指酶能催化1种或一类底物,该组合酶仅能作用于特定的四种纤维素,仍符合专一性特征。 ② 从题图结果可推知:由肽段甲作用于W2的结果可知,甲能催化W2纤维素水解,甲—丙—丁组合中含有肽段甲,能水解部分W2纤维素,故W2凝胶中会出现无色。
19. 肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程(三羧酸循环为有氧呼吸第二阶段)。琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。回答下列问题:
(1)途径①和②发生的场所均为_________;图示中[H]产生的过程主要是指__________________。这些[H]最终去路是____________________________________。与无氧呼吸相比,三羧酸循环具有的优势是____________________________________。
(2)琥珀酸与受体结合后引发的下游响应属于_________(填“细胞间通讯”或“自分泌调节”),说明细胞功能不仅依赖能量供应,还受_________(填“代谢物信号”或“基因表达”)调控。
(3)当肿瘤细胞大量增殖导致局部组织缺氧时,细胞毒性T细胞的杀伤能力会_________(填“增强”或“减弱”),原因是___________________________。
【答案】(1) ①. 线粒体基质(或线粒体) ②. 氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH) ③. 在线粒体内膜上与O2结合生成H2O ④. 能更彻底地氧化分解有机物,释放更多能量(合成更多ATP)(或为细胞提供更多还原氢用于后续氧化磷酸化,产能效率更高)
(2) ①. 自分泌调节 ②. 代谢物信号
(3) ①. 减弱 ②. 一方面缺氧导致肿瘤细胞无氧呼吸增强,产生大量乳酸,环境中乳酸增多抑制细胞毒性T细胞中PC酶活性,使T细胞无法将丙酮酸转化为草酰乙酸,进而影响三羧酸循环正常运行,导致能量供应不足和代谢障碍;另一方面组织缺氧会降低细胞毒性T细胞的有氧呼吸,从而降低琥珀酸生成或信号传导,进而削弱细胞毒性T细胞的杀伤功能(合理即可)
【解析】
【小问1详解】
根据题干提示三羧酸循环是有氧呼吸第二阶段,发生在线粒体基质,图示途径①②都是丙酮酸生成三羧酸循环底物的过程,场所也为线粒体基质;[H]产生的过程主要是指氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)转化成还原型辅酶Ⅰ(NADH);图中产生的[H]最终在第三阶段在线粒体内膜上与O2结合生成H2O;和无氧呼吸只在细胞质基质将葡萄糖不彻底分解为乳酸/乙醇相比,三羧酸循环能更彻底地氧化分解有机物,释放更多能量(合成更多ATP)(或为细胞提供更多还原氢用于后续氧化磷酸化,产能效率更高)。
【小问2详解】
琥珀酸是该细胞自身代谢产生的物质,结合自身细胞上的琥珀酸受体发挥作用,属于自分泌调节;该过程是代谢中间产物琥珀酸作为信号分子调控细胞功能,说明细胞功能还受代谢物信号调控。
【小问3详解】
肿瘤局部缺氧时,一方面缺氧导致肿瘤细胞无氧呼吸增强,产生大量乳酸,环境中乳酸增多抑制细胞毒性T细胞中PC酶活性,使T细胞无法将丙酮酸转化为草酰乙酸,进而影响三羧酸循环正常运行,导致能量供应不足和代谢障碍;另一方面组织缺氧会降低细胞毒性T细胞的有氧呼吸,从而降低琥珀酸生成或信号传导,进而削弱细胞毒性T细胞的杀伤功能。
20. 科研人员以某植物幼苗为实验材料来探究干旱胁迫下外源多巴胺(植物体内也可产生)对光合作用的影响,测得相关光合作用参数(各组与①组的比值)如图所示。同时发现外源施用多巴胺能明显增强抗氧化酶活性,提高细胞清除自由基的能力。回答下列问题:
(1)由图可知,②组的处理是__________________,③组的处理是__________________。
(2)对比四组实验的净光合速率可得出的结论是__________________,正常水分管理下施加多巴胺对净光合速率影响不大。③组“胞间CO2浓度”高于①组,但净光合速率却最低,据图最合理的解释是____________________________________________________。
(3)自由基对细胞造成的危害有___________________________(答两点)等。若想进一步验证“多巴胺是通过提高抗氧化能力来维持光合作用的”,可增设⑤组:__________________;若该组__________________,则支持上述结论。
【答案】(1) ①. 正常水分管理下喷施等量100μmol/L多巴胺溶液 ②. 干旱胁迫10天后喷施等量蒸馏水
(2) ①. 干旱胁迫会显著降低植物净光合速率,而外源施加多巴胺可在一定程度上缓解该抑制效应(或多巴胺有助于维持干旱条件下植物的光合能力) ②. 干旱胁迫导致叶绿素含量降低,光反应减弱,ATP和NADPH生成减少,暗反应速率下降,虽然胞间CO2浓度高,但不能被充分利用(合理即可)
(3) ①. 破坏生物膜结构(或破坏叶绿体结构)、使蛋白质(酶)变性失活、损伤DNA(任答两点,其他合理答案也可) ②. 干旱胁迫10d后喷施等量100μmol/L多巴胺溶液+抗氧化酶抑制剂(或自由基清除抑制剂)(合理即可) ③. 净光合速率等光合参数未恢复(或仍处于低水平,与③组相近)
【解析】
【小问1详解】
干旱胁迫下净光合速率会下降,外源施用多巴胺能明显增强抗氧化酶活性,提高细胞清除自由基的能力,从而缓解净光合速率下降,结合图可知,②组的净光合速率最高,故②组的处理是正常水分管理下喷施等量100μmol/L多巴胺溶液;③组的净光合速率最低,故③组的处理是干旱胁迫10天后喷施等量蒸馏水。
【小问2详解】
对比四组净光合速率,③组干旱处理净光合速率下降,④组干旱加多巴胺净光合速率高于③组,说明干旱胁迫会显著降低植物净光合速率,外源施加多巴胺可在一定程度缓解干旱对光合作用的抑制。③组胞间 CO₂浓度高但净光合速率最低,原因是干旱造成叶绿素含量下降,光反应减弱,ATP 和 NADPH 生成不足,暗反应利用 CO₂的速率降低,胞间 CO₂积累,无法被充分消耗。
【小问3详解】
自由基会破坏生物膜结构、使酶(蛋白质)变性失活、损伤 DNA。要验证多巴胺是通过提高抗氧化能力维持光合作用,增设⑤组,在干旱胁迫 10d 后喷施等量 100μmol/L 多巴胺溶液 + 抗氧化酶抑制剂;若该组净光合速率等光合参数和③组相近,没有恢复,则证明多巴胺需要依靠抗氧化酶发挥作用,支持该结论。
21. 细胞周期分为间期[包括G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)]和分裂期(M期)。CDK1周期蛋白被激活后推动细胞从G2期进入M期,而CDK1的活性受CyclinB周期蛋白的调控,二者关系如图1所示(Ⓟ表示磷酸化)。进入M期,有活性的CDK1-CyclinB复合物还可通过一系列底物蛋白的磷酸化来推动细胞周期进程。图2是根据核DNA相对含量对某培养液中的动物细胞进行分类、计数的结果。回答下列问题:
(1)根据图1机制,若某药物特异性抑制“位点2”的磷酸化过程,则CDK1将维持在______________状态,细胞将停滞在_______________期(交界处)。
(2)图2中甲细胞中发生的主要生理过程是__________________;丙细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA含量=__________________。
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是DNA合成抑制剂。向细胞培养液中加入过量的TdR,培养t1时长后,将TdR洗脱,更换培养液,继续培养t2时长,然后再次向细胞培养液中加入TdR,培养t3时长后,所有细胞都会被抑制在__________________期交界处。t2时长应__________________(填“短于”“等于”或“长于”)S期的时长。
(4)研究发现,细胞若长期阻滞于间期,会更容易触发衰老和凋亡程序。若某肿瘤细胞株的CDK1“位点1”持续处于磷酸化状态(即不能去磷酸化),则该细胞即便有充足的CyclinB,也无法形成有活性的CDK1-CyclinB复合物。据此分析,此类细胞可能对__________________(答一种)药物更敏感,该类药物可能对肿瘤有较好疗效。研究发现,若人为过量表达CyclinB,即使未完成DNA复制(即DNA仍为2n),部分细胞仍可提前激活CDK1并进入M期,这会导致__________________(答一种)。
【答案】(1) ①. 无活性 ②. G2(或“G2/M”)
(2) ①. 蛋白质合成(、RNA合成) ②. 1∶2∶2或1∶0∶1
(3) ①. G1/S(或“G1期与S”) ②. 长于
(4) ①. DNA损伤类、诱导衰老或凋亡类、G2期阻滞增强类(任答一种,其他合理答案也可) ②. 染色体数目异常、基因组不稳定、有丝分裂错误、细胞凋亡、染色体断裂、非整倍体形成等(任答一种,其他合理答案也可)
【解析】
【小问1详解】
位点 2 的磷酸化是 CDK1 激活的必要步骤,药物抑制位点 2 磷酸化,CDK1 无法完成激活,维持在无活性状态,有活性的 CDK1 才能推动细胞由 G₂进入 M 期,因此细胞停滞在 G₂/M 期交界处。
【小问2详解】
图 2 甲细胞核 DNA 含量为 2n,属于 G₁期,该时期主要进行 RNA 和蛋白质的合成,为 S 期 DNA 复制做准备;丙细胞核 DNA 含量 4n,代表 G₂期或 M 期前期、中期时,染色体数:染色单体数:核 DNA 含量 = 1:2:2,若到 M 期后期着丝粒分裂,比例为 1:0:1。
【小问3详解】
TdR 抑制 DNA 合成,第一次加 TdR,正在 S 期的细胞停滞在 S 期,其他细胞走到 G₁/S 交界停下;洗脱 TdR 继续培养 t₂,要让所有被阻滞的细胞都走完 S 期,所以 t₂时长要长于 S 期时长,再次加入 TdR,所有细胞都会被抑制在 G₁/S 期交界处。
【小问4详解】
该肿瘤细胞 CDK1 位点 1 持续磷酸化,无法形成活性 CDK1-CyclinB 复合物,细胞容易长期停在间期,更易触发衰老凋亡,因此对 DNA 损伤类、诱导衰老或凋亡类药物更敏感;过量表达 CyclinB,DNA 还没完成复制就提前激活 CDK1 进入 M 期,DNA 复制不完整就进行分裂,会造成染色体数目异常、基因组不稳定、染色体断裂等结果。
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2026~2027学年高三第一次联考(月考)试卷
生物学
考生注意:
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分,考试时间75分钟。
2.答题前,考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时,请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑;非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效,在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围:必修1。
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 细胞学说的建立标志着生物学研究进入细胞水平。下列关于细胞学说建立过程及其意义的叙述,错误的是( )
A. 施莱登和施旺运用不完全归纳法,提出“一切动植物都由细胞发育而来”的观点
B. 魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”,这一观点否定了细胞的自然发生说
C. 细胞学说揭示了动物和植物的统一性,但未涉及原核细胞和真核细胞的差异性
D. 罗伯特·胡克发现并命名细胞,并认识到细胞是一个完全独立的基本生命单位
2. 研究发现,某种海洋趋磁细菌能合成独特的磁性纳米晶体(磁小体),并被一层含有糖脂的囊泡膜精准包裹。这种糖脂膜能高效锚定特定的跨膜受体蛋白,帮助细菌感知地磁场。下列分析错误的是( )
A. 在生命系统结构层次中,该海洋趋磁细菌既属于细胞也属于个体
B. 该细菌跨膜受体蛋白在核糖体中合成,糖脂在高尔基体组装完成
C. 该细菌的遗传物质彻底水解的产物有磷酸、脱氧核糖和四种碱基
D. 若破坏磁小体囊泡膜上的糖脂,可能会导致细菌无法沿磁力线定向运动
3. 研究显示,与人类代谢功能障碍相关的脂肪性肝病是一种昼夜节律疾病。夜间肝脏脂肪合成显著增强,而这一过程受肝脏中葡萄糖代谢的调控。下列叙述正确的是( )
A. 肝脏细胞中的脂肪由不饱和脂肪酸组成,葡萄糖还可作为碳骨架来源
B. 肝脏中葡萄糖转化为脂肪时需先将葡萄糖彻底氧化分解为CO2和H2O
C. 淀粉和脂肪的组成元素均为C、H、O,且脂肪中C、H的含量高于淀粉
D. 夜间肝细胞中脂肪合成增强与此时胰岛素分泌增加导致葡萄糖摄取增多有关
4. 如图为某蛋白质(含120个氨基酸残基)天然状态与非折叠状态的转化。下列叙述正确的是( )
A. 不同氨基酸R基不同,—SH位于氨基酸的R基团
B. 120个氨基酸形成该蛋白质后分子量减少了2142
C. 由图可知,β-巯基乙醇的作用是破坏氢键,尿素则破坏二硫键
D. 该蛋白质的失活与复活过程说明,蛋白质的结构由其功能决定
5. 某兴趣小组在进行生物组织中有机物的鉴定实验时,尝试以下4组特殊处理:
组1:用斐林试剂鉴定煮熟后冷却的苹果汁,未进行水浴加热
组2:用双缩脲试剂鉴定稀释的蛋清液,先加B液再加A液
组3:用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶切片,染色后用清水冲洗
组4:用碘液鉴定发芽小麦种子匀浆,加入碘液后直接观察
下列关于实验分析,正确的是( )
A. 组1会立即出现砖红色沉淀,因为苹果汁中的还原糖已被激活
B. 组2会出现紫色反应,因为双缩脲试剂的A、B液使用顺序不影响结果
C. 组3会清晰观察到橘黄色脂肪颗粒,因为清水能洗去染色后产生的浮色
D. 组4会出现较浅的蓝色反应,因为发芽小麦种子中仍含有一定量的淀粉
6. 超高分辨率显微技术研究发现,细胞膜上存在纳米尺度的液态有序区(Lo,富含胆固醇和鞘磷脂,结构致密、流动性低)与液态无序区(Ld,脂质分子排列疏松、流动性高)。当细胞受到外部机械压力时,膜上的整合素受体会从Ld区迁移至Lo区,与Lo区富集的脂质结合后激活下游信号通路,增强细胞黏附能力。下列叙述错误的是( )
A. Lo与Ld的存在,证明细胞膜中的脂质分布不均匀,脂质组成有差异
B. 整合素受体与Lo区脂质结合,说明细胞膜具有与外界进行信息交流的功能
C. 用蛋白酶处理细胞膜后,细胞无法响应机械压力刺激,黏附能力会显著下降
D. Lo区的胆固醇会降低膜的流动性,但Lo区的蛋白质运动速率高于Ld区
7. 某生物小组以紫色洋葱鳞片叶外表皮、黑藻叶片为材料,用不同浓度的蔗糖溶液进行质壁分离及复原的实验,结果如表(质壁分离时间为从滴加溶液开始到约50%的细胞出现明显质壁分离为止;清水复原时间为从滴加清水开始到原本出现明显质壁分离的细胞恢复到原来的状态为止)。下列叙述正确的是( )
蔗糖溶液浓度(g/mL)
实验材料
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
紫色洋葱鳞片叶外表皮
质壁分离时间(s)
—
184
101
50
39
清水复原时间(s)
—
46
40
58
—
黑藻叶片
质壁分离时间(s)
231
160
120
清水复原时间(s)
—
—
350
172
151
注:“—”表示没有发生质壁分离或复原。
A. 由上述实验结果可知,初始黑藻细胞液浓度低于洋葱外表皮细胞,渗透压更小
B. 在0.5 g/mL蔗糖溶液中,最终黑藻细胞膜较洋葱外表皮细胞膜具有更强的选择透过性
C. 在0.2 g/mL蔗糖溶液中,黑藻细胞壁弹性较洋葱外表皮细胞壁更大,能抵抗低渗压力
D. 黑藻细胞在0.5 g/mL蔗糖溶液中,液泡体积最大,细胞吸水动力最强,清水复原时间最短
8. 某研究性学习小组利用如图所示装置探究酵母菌能否进行无氧呼吸,BTB溶液为溴麝香草酚蓝溶液。下列叙述错误的是( )
A. 葡萄糖溶液应煮沸冷却后使用,以排除溶液中O2及杂菌干扰,并保证酵母菌活性
B. 石蜡油能隔绝空气,去除石蜡油,该装置也能直接用于探究酵母菌的有氧呼吸
C. 若BTB溶液由蓝变绿再变黄,则说明无氧呼吸产生的CO2能使溶液酸性增强
D. 可设置一组不加酵母菌的相同装置作为空白对照,以排除其他因素对实验的干扰
9. 人体运动过程中,为骨骼肌提供能量的系统包括:ATP-CP(磷酸肌酸)供能系统(CP+ADP→肌酸+ATP)、糖酵解(无氧)供能系统和有氧供能系统。如图表示1500 m跑步比赛中某运动员各阶段的理论需氧量和实际耗氧量的曲线图。下列叙述错误的是( )
A. 0~300 m阶段,主要依赖ATP-CP和糖酵解快速供能
B. 900~1200 m阶段,有氧供能系统已成为主要的供能方式
C. 1500 m运动全程,细胞内ATP的含量会随着运动时长持续下降
D. 1500 m处时,机体仍处于“氧亏”状态,无氧代谢仍在持续参与供能
10. 农谚是农民智慧的结晶。下列对农谚蕴含的生物学原理的分析,错误的是( )
A. “玉米带大豆,十年九不漏”说明不同作物不能套作,以防因种间竞争而减产
B. “寸麦不怕尺水,尺麦只怕寸水”体现的是作物不同生育期对水分的需求差异
C. “稀三箩,密三箩,不稀不密收九箩”说明合理密植可提高植物对光能、养分的利用率
D. “谷锄三遍压断腰,棉锄七遍白霜飘”体现的是中耕除草、松土促根与田间管理的重要性
11. 下列关于细胞生长、分化、全能性的叙述,正确的是( )
A. 细胞体积越大,相对表面积越大,物质运输效率越低,因此细胞不能无限长大
B. 胡萝卜根韧皮部细胞在离体条件下可发育成完整植株,体现了植物细胞的全能性
C. 胚胎干细胞因遗传物质发生改变而形成在形态、结构和功能上存在差异的多种细胞
D. 动物体细胞全能性高于生殖细胞,克隆羊“多莉”的诞生证明了动物体细胞具有全能性
12. 研究发现,小鼠海马组织随年龄增长硬度显著增加。进一步研究表明,神经干细胞可通过转录共激活因子YAP1感知基质硬度变化,高硬度基质会诱导YAP1从细胞质转运进入细胞核(核转位),进而启动衰老相关基因表达,导致细胞衰老。下列叙述错误的是( )
A. 高硬度基质直接破坏细胞核膜,导致YAP1被动溢出胞质并进入核内,引发衰老
B. 基质硬度变化属于物理信号,YAP1核转位实现了“机械信号→化学信号”的转换
C. 抑制YAP1的核转位,可阻断硬度诱导的衰老信号,为延缓脑衰老提供潜在靶点
D. 衰老的神经干细胞细胞核体积变大、核膜内折、染色质收缩、大多数酶活性降低
13. 铜死亡是细胞内铜超载导致且受调控的程序性细胞死亡,其机制过程发生在图示结构甲中。下列叙述错误的是( )
A. FDX1将Cu2+还原为Cu+,增强毒性,启动铜死亡通路
B. DLAT被LIAS脂酰化后参与丙酮酸代谢,其异常聚集导致代谢紊乱
C. 蛋白质毒性应激反应由Fe-S簇蛋白不稳定和DLAT聚集共同引发
D. 在高浓度铜的诱导下,人体的成熟红细胞较肝细胞更容易发生铜死亡
14. 转运蛋白Ⅰ和Ⅱ是某细胞细胞膜上的两种蛋白质,两者运输相应物质的相关信息如图所示,a1和a2均为无机盐离子。下列叙述错误的是( )
A. 转运蛋白Ⅰ通过磷酸化改变构象,以主动运输方式将a1运出细胞
B. 转运蛋白Ⅱ依赖a1形成的电化学梯度,以协同运输方式逆浓度将a2运进细胞
C. 若转运蛋白Ⅱ的磷酸化位点发生突变,会影响ATP的合成,但不影响a2的运输
D. 低温会影响转运蛋白Ⅰ、Ⅱ的运输效率,因为低温会影响膜的流动性和酶活性
15. 某研究小组利用新鲜菠菜叶片进行光合色素的提取与分离实验,并用分光光度法测定不同色素的吸收光谱,实验结果如下:
①提取液呈绿色,纸层析显示从上至下依次为橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色四条色素带;
②若在提取过程中未加入碳酸钙,则两条绿色色素带明显变浅,而黄色色素带颜色变化不大;
③吸收光谱表明,一种色素在红光区和蓝光区有强吸收峰,另一种色素仅在蓝光区有强吸收峰;
根据上述信息,下列叙述正确的是( )
A. 橙黄色色素带对应的色素主要吸收红光,在光合作用中直接参与NADPH的合成
B. 未加碳酸钙导致绿色色素带变浅,是因为该色素在研磨时易被细胞液中的有机酸破坏
C. 蓝绿色素带对应的色素吸收光谱只在蓝光区有强吸收峰,说明其不能吸收红光进行光反应
D. 层析液中光合色素溶解度由高到低对应的色素带依次是:黄绿色→蓝绿色→黄色→橙黄色
16. 图1是在显微镜下拍摄的大蒜根尖分生区细胞有丝分裂的图像,图2为处于不同时期的细胞中染色体、染色单体和核DNA的数量变化关系图。下列叙述错误的是( )
A. 图1中①可对应图2中乙时期,此时细胞中央会出现细胞板并逐渐扩展形成细胞壁
B. 图1的②中染色体的着丝粒排列在赤道板上,是观察染色体形态和数目的最佳时期
C. 图1中③的核膜、核仁消失,纺锤体形成,对应图2的甲时期,此时细胞中染色体数目加倍
D. 将大蒜根尖细胞换为蛙受精卵,则两者有丝分裂主要差异体现在图1中①和③对应的时期
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17. 研究发现,衣霉素(Tm)可阻断细胞内N-连接的糖基化,直接影响蛋白质的修饰过程。科学家用药物Tm处理哺乳动物细胞,诱导内质网应激(ERS)。三组细胞处理方式及测定相关数据如表所示。回答下列问题:
组别
处理方式
内质网腔平均宽度
(nm)
分泌蛋白量
(μg/mL)
细胞凋亡率
(%)
甲组
正常培养
28.5
35.6
4.2
乙组
Tm处理6小时
52.3
12.4
38.7
丙组
Tm+应激缓解剂ISRIB
32.1
30.8
8.9
注:ISRIB可恢复内质网稳态。
(1)蛋白质合成起始于细胞内的_________(结构),分泌蛋白运输到细胞外依次经过的细胞结构为:内质网→_________→细胞膜,该过程体现了生物膜在_________方面是紧密联系的。
(2)丙组细胞凋亡率显著低于乙组,说明ISRIB通过抑制_________使细胞数量维持在一定水平,该途径一般受基因调控。分析丙组分泌蛋白量恢复至接近甲组的机制为__________________。
(3)未折叠蛋白反应(UPR,通过缓解蛋白质折叠压力维持细胞稳定)是ERS时细胞启动的一种自我保护机制。据此结合数据解释乙组细胞凋亡率升高的原因可能是__________________。
18. 纤维素是植物细胞壁的主要成分,能被纤维素酶水解。研究人员探究了金属离子、化学物质对纤维素酶活性的影响,实验处理及结果如表所示。回答下列问题:
离子/试剂
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Zn2+
Cu2+
Fe3+
EDTA
SDS
相对活性(%)
98±2
100±3
120±5
105±4
40±6
25±5
60±7
90±4
10±3
(1)K+组的相对活性为100±3%,说明其对纤维素酶活性基本无影响,可作为实验中的_________(填“空白对照”或“条件对照”或“标准对照”)。SDS是一种阴离子表面活性剂,其处理组酶活性仅为10±3%,说明SDS可能通过_________降低了酶的活性。若探究SDS对酶活性影响是否可逆,请设计实验思路:______________________________________________________。
(2)若要在工业生产中提高纤维素酶的催化效率,根据上述实验探究,可考虑在反应体系中适当添加__________________(写一种),并避免引入__________________(答一种)等。
(3)研究人员利用甲、乙、丙、丁四个独立肽段,通过不同组合方式构建人工纤维素酶,并将其固定于含不同种类纤维素的凝胶中(记作W1~W4),通过染色法检测酶活性——纤维素被特定染料染成红色,而其水解产物无色。实验结果如图所示:
不同种类的纤维素
①该实验说明不同纤维素酶对同种纤维素的作用效果不同,直接原因是__________________。甲—乙—丙—丁组合酶能催化四种纤维素分解,能否说明该酶不具有专一性,并说明理由_____________________________________________________________________________。
②若在该实验中再增加“甲—丙—丁”组合实验组,预期其在W2凝胶中是否会出现无色,并说明理由____________________________________________________________。
19. 肿瘤周围的细胞毒性T细胞存在如图所示代谢过程(三羧酸循环为有氧呼吸第二阶段)。琥珀酸与受体结合可增强细胞毒性T细胞的杀伤能力。若环境中存在乳酸,PC酶的活性会被抑制。回答下列问题:
(1)途径①和②发生的场所均为_________;图示中[H]产生的过程主要是指__________________。这些[H]最终去路是____________________________________。与无氧呼吸相比,三羧酸循环具有的优势是____________________________________。
(2)琥珀酸与受体结合后引发的下游响应属于_________(填“细胞间通讯”或“自分泌调节”),说明细胞功能不仅依赖能量供应,还受_________(填“代谢物信号”或“基因表达”)调控。
(3)当肿瘤细胞大量增殖导致局部组织缺氧时,细胞毒性T细胞的杀伤能力会_________(填“增强”或“减弱”),原因是___________________________。
20. 科研人员以某植物幼苗为实验材料来探究干旱胁迫下外源多巴胺(植物体内也可产生)对光合作用的影响,测得相关光合作用参数(各组与①组的比值)如图所示。同时发现外源施用多巴胺能明显增强抗氧化酶活性,提高细胞清除自由基的能力。回答下列问题:
(1)由图可知,②组的处理是__________________,③组的处理是__________________。
(2)对比四组实验的净光合速率可得出的结论是__________________,正常水分管理下施加多巴胺对净光合速率影响不大。③组“胞间CO2浓度”高于①组,但净光合速率却最低,据图最合理的解释是____________________________________________________。
(3)自由基对细胞造成的危害有___________________________(答两点)等。若想进一步验证“多巴胺是通过提高抗氧化能力来维持光合作用的”,可增设⑤组:__________________;若该组__________________,则支持上述结论。
21. 细胞周期分为间期[包括G1(DNA合成前期)、S(DNA合成期)、G2期(DNA合成后期)]和分裂期(M期)。CDK1周期蛋白被激活后推动细胞从G2期进入M期,而CDK1的活性受CyclinB周期蛋白的调控,二者关系如图1所示(Ⓟ表示磷酸化)。进入M期,有活性的CDK1-CyclinB复合物还可通过一系列底物蛋白的磷酸化来推动细胞周期进程。图2是根据核DNA相对含量对某培养液中的动物细胞进行分类、计数的结果。回答下列问题:
(1)根据图1机制,若某药物特异性抑制“位点2”的磷酸化过程,则CDK1将维持在______________状态,细胞将停滞在_______________期(交界处)。
(2)图2中甲细胞中发生的主要生理过程是__________________;丙细胞中染色体数∶染色单体数∶核DNA含量=__________________。
(3)胸腺嘧啶脱氧核苷(TdR)是DNA合成抑制剂。向细胞培养液中加入过量的TdR,培养t1时长后,将TdR洗脱,更换培养液,继续培养t2时长,然后再次向细胞培养液中加入TdR,培养t3时长后,所有细胞都会被抑制在__________________期交界处。t2时长应__________________(填“短于”“等于”或“长于”)S期的时长。
(4)研究发现,细胞若长期阻滞于间期,会更容易触发衰老和凋亡程序。若某肿瘤细胞株的CDK1“位点1”持续处于磷酸化状态(即不能去磷酸化),则该细胞即便有充足的CyclinB,也无法形成有活性的CDK1-CyclinB复合物。据此分析,此类细胞可能对__________________(答一种)药物更敏感,该类药物可能对肿瘤有较好疗效。研究发现,若人为过量表达CyclinB,即使未完成DNA复制(即DNA仍为2n),部分细胞仍可提前激活CDK1并进入M期,这会导致__________________(答一种)。
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