精品解析:江苏省百校联考2026-2027学年高三上学期9月学情检测生物试题
2026-10-03
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内容正文:
高三生物试题
考试时间:75分钟 分值:满分100分
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列四图代表细胞内的四种化合物,有关叙述错误的是( )
A. 若图甲为构成人体血红蛋白的某种氨基酸,则R中可能含有铁元素
B. 图乙可参与构成细胞的遗传物质,所含五碳糖为脱氧核糖
C. 若图丙表示植物细胞的二糖,可能具有还原性
D. 图丁可表示磷脂分子,其与脂肪的区别在于甘油的一个羟基和磷酸及其衍生物结合
2. 下列有关细胞膜和细胞壁的说法正确的是( )
A. 由于化学成分不同,用纤维素酶和果胶酶不能破坏支原体的细胞壁
B. 科学家利用同位素进行人鼠细胞融合实验,证明了细胞膜的流动性
C. 罗伯特森在高倍镜下看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D. 温度对细胞膜的结构特点和功能特点都有影响
3. 如图为细胞核的结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. ④与核糖体的形成有关,没有④的细胞无核糖体
B. ③的主要成分是DNA和蛋白质,原核细胞中的DNA不和蛋白质结合
C. ⑤由四层磷脂分子构成,核孔对进出细胞核的物质具有选择性
D. 大肠杆菌细胞代谢强度较弱,故②数目较少
4. 下列关于细胞结构和细胞内化合物的说法正确的是( )
A. 人体若缺乏微量元素钙和磷,可能会引起肌肉抽搐和大脖子病
B. 生物大分子如蛋白质、多糖、脂肪等都是以碳链为基本骨架
C. 植物细胞吸水时细胞体积不会明显变大
D. 组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在
5. 下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,消耗葡萄糖时的呼吸作用产生的二氧化碳/消耗的氧气的值大于1
B. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
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. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
6. 下图表示细胞的生命历程,其中甲~辛表示相关生理过程。描述中正确的是( )
A. 甲过程代表有丝分裂,乙过程由于细胞所携带的基因不同导致细胞形态、结构、功能不同
B. 乙过程中若自由基攻击蛋白质分子,会产生更多自由基,引发雪崩式反应
C. 戊过程由细胞的正常代谢受阻或中断引起的,丁过程由基因控制,不受环境影响
D. 丙过程中端粒酶活性增强
7. 水稻在镉胁迫下根系中的活性氧(ROS)暴发会导致细胞损伤,超氧化物歧化酶(SOD)可缓解该过程。科研人员以水稻为材料进行相关实验,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 反应后SOD结构改变失去活性
B. SOD通过降低化学反应活化能实现ROS的快速合成
C. 在正常及镉胁迫下,DDC均能降低水稻根系中ROS含量
D. 镉胁迫提高了水稻根系中SOD活性,从而能减弱氧化损伤
8. 氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)不能以自由扩散的方式通过线粒体内膜,线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列说法正确的是( )
A. 以葡萄糖为呼吸底物,酒精发酵和乳酸发酵比,前者合成ATP更多
B. 抑制SLC25A51蛋白的功能,会导致线粒体内NAD+含量不足,细胞耗氧量下降
C. SLC25A51蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
D. 好氧菌有氧呼吸过程中,NAD转化为NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质
9. 除C3途径外,有科学家发现碳元素行踪的其他路径(PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远高于Rubisco)。下列叙述正确的是( )
A. C4植物在不同时间进行CO2固定,CAM植物在不同细胞进行CO2固定
B. C4植物和CAM植物光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的
C. 高等植物细胞之间通过胞间连丝连接,有信息交流的作用,还有物质运输的作用
D. 不同植物固定CO2途径存在差异的根本原因是基因选择性表达
10. 图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对某些物质“胞吞”和“胞吐”的过程。有关叙述正确的是( )
A. 图甲中a表示的运输方式为被动运输,b表示的运输方式为主动运输
B. 图乙只能表示大分子的跨膜运输
C. 图乙中胞吞和胞吐过程都需要消耗能量并且需要膜蛋白的协助
D. 图乙中胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性这一功能特点
11. 下列关于ATP和酶的叙述,正确的有几项?( )
①利用淀粉、蔗糖酶、淀粉酶和斐林试剂验证淀粉酶的专一性
②不宜采用淀粉酶催化淀粉的水解反应来探究温度对酶活性的影响
③酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有高效性
④酶和ATP都含有C、H、O、N、P五种元素
⑤ATP水解产生的磷酸基团可使蛋白质磷酸化从而变性改变功能
⑥ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
⑦ATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
A. 0项 B. 一项 C. 二项 D. 三项
12. 实验1:图1渗透装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过;实验2:将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)条件下处理一段时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,如图2。下列分析正确的是( )
A. 待图1液面上升稳定后,将上升部分液体移除,液面将继续上升并维持原高度差
B. 若用成熟洋葱鳞片叶内表皮做质壁分离实验,需要将视野调亮
C. 据图2实验结果分析,洋葱植株可能通过增大细胞液浓度抵御寒冷环境
D. 图1水分进出半透膜的方式和水分进出细胞的方式一样
13. 细胞内蛋白质会分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条,如图所示,下列说法错误的是( )
A. 不管哪种途径,肽链的合成一定都是先从游离的核糖体上开始的
B. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
C. 核糖体与内质网膜的结合不依赖于生物膜的信息交流功能
D. 共翻译转运需要囊泡运输,翻译后转运不需要囊泡运输,但两者都消耗能量
14. 下列有关实验的说法,正确的是( )
A. 若用黑藻叶片做质壁分离实验,因细胞中含叶绿体,无需染色即可观察到原生质层的位置
B. 叶绿体中色素提取和分离实验中也可用95%酒精和无水碳酸钠来分离色素
C. 蛋白质鉴定实验中先加A液1 mL摇匀,再滴加B液4滴并摇匀水浴加热,可观察到溶液变成紫色
D. 脂肪鉴定实验和观察植物细胞有丝分裂实验都是先染色再分别用50%酒精和清水洗去多余染液
15. 如图甲为某二倍体动物部分组织切片的显微图像,图乙中为相关细胞类型。下列叙述正确的是( )
A. 细胞①的名称是初级精母细胞或初级卵母细胞
B. 图甲可能是蝗虫卵巢组织切片,细胞④处于减数分裂Ⅱ后期
C. 图乙中等位基因的分离和非等位基因的自由组合都只能发生在细胞b
D. 图乙中属于同一次减数分裂的b、d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 研究小组在30°温度下研究等浓度的花椒提取物(ZBM)和辣椒提取物(CAL)对人体内相关酶活性的影响,结果如图所示,图中奥利司他和阿卡波糖分别是脂肪酶和α-淀粉酶的抑制剂。下列分析正确的是( )
注:IC50值越低,物质对酶活性的抑制作用越强。
A. 该实验的自变量为酶的种类和抑制剂的种类
B. 设置奥利司他组和阿卡波糖组的目的为作为对照
C. CAL对脂肪酶和α-淀粉酶的抑制作用比ZBM弱
D. 适当提高温度,会提高酶的活性
17. 研究人员从某动物(2N=24)性腺获取五个细胞(不考虑染色体变异),记录关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲一定不含同源染色体
B. 丙细胞中一定会发生同源染色体联会
C. 甲细胞和戊细胞的分裂方式一定不同
D. 若某细胞中有12个四分体,则该细胞可能是丙
18. 下图为线粒体内膜上电子传递和ATP合成过程。氰化物可以抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2;DNP是一种解偶联剂,可在线粒体膜间隙和H+结合,并扩散到线粒体基质一侧释放H+。下列叙述正确的是( )
A. ATP合酶既可催化ATP合成又可逆浓度运输H+
B. 施加氰化物不改变哺乳动物成熟红细胞分解葡萄糖速率
C. 施加DNP可降低哺乳动物组织细胞消耗ADP的速率
D. 施加DNP可降低哺乳动物肝细胞的产热速率
19. 为探究光照条件对高盐胁迫下某作物生长的影响,将①—④组作物在其他因素均适宜的条件下分别处理一段时间后,测定结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该实验条件下,盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用
B. 该实验中有无盐胁迫属于自变量,温度、CO2的浓度属于无关变量
C. 根据上述实验结果可得出结论:实验光可以抵消盐胁迫对该作物生长的影响
D. 光照强度达到光补偿点之前,④组的总光合速率大于③组的总光合速率
三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. 绿叶海天牛(图1)能通过啃食藻类来“窃取”叶绿体,它将藻类叶绿体吞入形成盗质体,如图2所示。同时它们还能抑制自身的免疫系统以维持叶绿体的长期存在,依靠叶绿体进行光合作用来维持生命。
(1)破碎海蛤蝓细胞后,通过________________________技术可得到叶绿体,叶绿体内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒,其膜上分布有进行光合作用所需的________________________。叶绿体中的叶绿素主要吸收________________________,可用________________________法分离色素。
(2)盗质体上的V-ATPase运输H+的方式是________________________。外界CO2不足时,V-ATPase转运H+的能力突然减弱,预测短期内对盗质体光合作用的影响有________________________(填序号)。
①固定的CO2减少 ②释放的O2增加
③C3的数量减少 ④有机物的积累量增加
(3)对盗质体膜上的通道蛋白P2X4开展研究,结果见图3,可知正常情况下绿叶海天牛的光合速率约为________________________nmol·cm-2·s-1,结果表明P2X4会________________________(维持/破坏)叶绿体的光合功能。研究人员推测,P2X4可被叶绿体产生的ATP激活,引起Na+、K+等阳离子流出,缓解V-ATPase工作时产生的电荷不平衡,从而维持V-ATPase的持续工作和盗质体内适宜的酸性环境,利于光合作用进行。下列实验现象可为上述推测提供支持的有________________________。
A.从光照转为黑暗后,盗质体膜上P2X4介导的阳离子外流显著减少
B.P2X4阻断剂5-BDBD处理后,盗质体内的pH比对照组高
C.向分离的盗质体加入含Na+的溶液,V-ATPase运输H+的速率提高
(4)除绿叶海天牛外,还有一些种类的海蛤蝓也能够窃取藻类的叶绿体以捕获某些光,但这些海蛤蝓需要不断更新叶绿体,不能维持“窃取”到的叶绿体长期存在,这可能由于什么原因?________________________。
(5)为研究绿叶海天牛栖息地的某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,做了以下实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1 h,再光照1 h,测其干重变化,得到如图所示的结果。在36℃条件下该植物叶肉细胞合成ATP的场所有________________________。按照图光照强度下,一昼夜恒温30℃条件下,光照时间要超过________________________小时,该植物幼苗才能正常生长。
21. 科研人员在研究果蝇(2n=8)减数分裂过程中发现,除常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂,模式图如图1所示。经过大量样本的统计和比对,科学家发现染色体被分配到卵细胞中的概率不同,如图2所示。
(1)“逆反”减数分裂中,MⅠ染色体的主要行为特征为________________________,MⅡ染色体的主要行为特征为________________________。
(2)一个初级卵母细胞在“逆反”减数分裂Ⅰ后期,细胞中的染色体共有________________________条,染色单体共有________________________条。“逆反”减数分裂可以使后代产生更多的变异,为生物进化提供更多的原材料,据图2推测原因为________________________。
(3)图3为果蝇卵巢中一染色体数目变异细胞的模式图,该细胞名称为________________________,属于________________________(填“常规”或“逆反”)减数分裂过程异常所致。
(4)下图表示雄果蝇进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,排序:________________________(字母加箭头),配子的多样性常常与下图的________________________(小写字母)对应的时期有关。为更容易观察到分裂相,科研人员在采集精巢前对活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,目的是________________________。
(5)细胞松弛素B能阻滞受精卵的细胞分裂而导致细胞染色体数目加倍,请在下图中绘出诱导处理果蝇受精卵使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线________________________。
22. 科研人员对果酒中的酵母菌菌株进行研究。图1是酵母菌结构示意图,图2表示其细胞呼吸过程中相关物质的代谢过程,请回答下列问题。
(1)与蓝细菌相比,最主要的区别是酵母菌________________________。结构⑤的主要成分是________________________。细胞器不是漂浮在细胞质中,而是锚定在________________________上。
(2)酵母菌属于兼性厌氧菌因为其________________________。图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO₂的结构是________________________(填序号)。
(3)图2中酶2催化产生的CO2中的氧来自线粒体中的________________________。酵母菌无氧呼吸过程中NADH的作用是________________________,有氧呼吸过程中NADH的作用是________________________。
(4)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精,有人认为是因为O2的存在会抑制图2中酶1的活性而导致无酒精产生,为探究该假说,实验小组将酵母菌破碎后高速离心,取________________________(填序号,①含线粒体的沉淀物,②上清液)均分为甲、乙两组,向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液,立即再向乙试管中通入氧气,一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入________________________溶液进行检测。若观察到________________________,则假说成立。
23. 人体由于缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞重吸收,最终回到血液,尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症。重吸收尿酸盐的过程如下图所示:
(1)人体代谢产生的嘌呤种类为________________________(填中文名称),主要来源于________________________分解。URAT1和GLUT9在细胞内的加工场所有________________________,原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这些物质跨膜运输的具体方式有________________________。
(2)药物E是治疗高尿酸血症的常用临床药物。为研发新药物,对化合物F进行了研究。根据以下实验材料与用具开展研究,回答有关问题。
材料与试剂:生理状况相同的正常大鼠(有尿酸氧化酶,用于制备模型鼠)若干只、尿酸氧化酶抑制剂、适宜浓度的药物E溶液和化合物F溶液、生理盐水等。
实验目的
方法步骤要点
________________________
取生理状况相同的正常大鼠,用________________________灌服处理后成为高尿酸血症大鼠。
实验分组处理
分组处理:空白对照组用适量的生理盐水灌服正常大鼠;模型组用________________________;治疗组用________________________。
对测得结果进行统计分析
在相同且适宜条件下培养一段时间后,测定、记录各组大鼠________________________的含量,结果如下图。(完善模型组和治疗组的实验结果)________________________
分析结果,得出结论
F具有一定的降血清尿酸盐的作用,其机理可能是肾小管细胞膜上蛋白URAT1和蛋白GLUT9的数量均减少,从而减少尿酸盐重吸收。
为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体处理为________________________。
24. 小肠是人体吸收营养物质的主要器官。小肠上皮细胞膜上分布有SGLT1、GLUT2、钠—钾泵等多种转运蛋白。图1为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程,图2表示在肠腔内葡萄糖浓度不同时,SGLT1、GLUT2转运葡萄糖的相对速率。请回答下列问题:
(1)据图1、图2分析,GLUT2能够将肠腔内的葡萄糖转运入小肠上皮细胞内,其转运速率曲线是________________________(填“A”或“B”),判断的依据是________________________。图2中限制m点的葡萄糖转运速率的主要因素是________________________(答出2点)。
(2)若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状;若胃液中盐酸含量过低,则会使胃的消化能力减弱。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,据图3分析其原因是________________________。若某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,则推测该药物的作用机制可能是________________________。
(3)对小肠中的某脂肪酶进行研究部分结果如图4所示,为验证结果研究人员进一步实验,结果如图5所示,若曲线①是在最适条件下进行反应,则曲线④可能添加了________________________,曲线③可能添加了________________________,曲线②可能添加了________________________。
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高三生物试题
考试时间:75分钟 分值:满分100分
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 下列四图代表细胞内的四种化合物,有关叙述错误的是( )
A. 若图甲为构成人体血红蛋白的某种氨基酸,则R中可能含有铁元素
B. 图乙可参与构成细胞的遗传物质,所含五碳糖为脱氧核糖
C. 若图丙表示植物细胞的二糖,可能具有还原性
D. 图丁可表示磷脂分子,其与脂肪的区别在于甘油的一个羟基和磷酸及其衍生物结合
【答案】A
【解析】
【详解】A、构成人体蛋白质的氨基酸的R基中不含铁元素,血红蛋白的铁元素存在于血红素辅基中,不属于构成血红蛋白的氨基酸的组成部分,A错误;
B、图乙含有DNA特有的碱基T,为胸腺嘧啶脱氧核苷酸,细胞的遗传物质是DNA,因此该物质可参与构成细胞遗传物质,所含五碳糖为脱氧核糖,B正确;
C、图丙分子式为C12H22O11,属于二糖,植物细胞的二糖包括蔗糖和麦芽糖,其中麦芽糖是还原糖,因此该二糖可能具有还原性,C正确;
D、图丁是磷脂分子,脂肪是甘油与3分子脂肪酸形成的甘油三酯,磷脂的甘油中一个羟基没有结合脂肪酸,而是与磷酸及其衍生物结合,该描述符合二者的结构区别,D正确。
2. 下列有关细胞膜和细胞壁的说法正确的是( )
A. 由于化学成分不同,用纤维素酶和果胶酶不能破坏支原体的细胞壁
B. 科学家利用同位素进行人鼠细胞融合实验,证明了细胞膜的流动性
C. 罗伯特森在高倍镜下看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D. 温度对细胞膜的结构特点和功能特点都有影响
【答案】D
【解析】
【详解】A、支原体属于无细胞壁的原核生物,不存在“破坏支原体细胞壁”的说法,A错误;
B、人鼠细胞融合实验利用的是荧光标记法,而非同位素标记法,该实验证明了细胞膜具有流动性,B错误;
C、罗伯特森是在电子显微镜下观察到细胞膜暗—亮—暗的三层结构,光学高倍镜的分辨率不足以观察到该结构,C错误;
D、细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,温度会影响磷脂和蛋白质的运动速率进而影响流动性;功能特点是选择透过性,温度会影响膜上载体蛋白活性、膜的流动性,进而影响选择透过性,因此温度对二者都有影响,D正确。
3. 如图为细胞核的结构模式图,下列有关叙述正确的是( )
A. ④与核糖体的形成有关,没有④的细胞无核糖体
B. ③的主要成分是DNA和蛋白质,原核细胞中的DNA不和蛋白质结合
C. ⑤由四层磷脂分子构成,核孔对进出细胞核的物质具有选择性
D. 大肠杆菌细胞代谢强度较弱,故②数目较少
【答案】C
【解析】
【详解】A、①为内质网、②为核孔、③为染色质、④为核仁、⑤为核膜。④与核糖体的形成有关,但原核细胞无核仁仍含有核糖体,A错误;
B、③是染色质,主要成分是DNA和蛋白质,原核细胞的DNA在复制、转录时会与DNA聚合酶、RNA聚合酶等蛋白质结合,并非完全不与蛋白质结合,B错误;
C、⑤是核膜,为双层膜结构,每层生物膜由2层磷脂分子构成,因此核膜共含4层磷脂分子;核孔对进出细胞核的物质具有选择性,如DNA无法通过核孔出细胞核,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,不存在核孔结构,D错误。
4. 下列关于细胞结构和细胞内化合物的说法正确的是( )
A. 人体若缺乏微量元素钙和磷,可能会引起肌肉抽搐和大脖子病
B. 生物大分子如蛋白质、多糖、脂肪等都是以碳链为基本骨架
C. 植物细胞吸水时细胞体积不会明显变大
D. 组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在
【答案】C
【解析】
【详解】A、钙和磷属于大量元素,并非微量元素,且大脖子病是人体缺碘引起的,A错误;
B、生物大分子包括蛋白质、多糖、核酸,脂肪不属于生物大分子,B错误;
C、植物细胞外层的细胞壁伸缩性极低,对细胞有支持和保护作用,因此细胞吸水时整体细胞体积不会明显变大,C正确;
D、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,仅无机盐类大多以离子形式存在,D错误。
5. 下列对各种“比值”变化的描述中错误的是( )
A. 运动员短跑时,消耗葡萄糖时的呼吸作用产生的二氧化碳/消耗的氧气的值大于1
B. 光照强度突然增大时,短时间内植物的叶肉细胞中C3/C5的值可能不变
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. 置于KNO3溶液中的成熟植物细胞,原生质体体积/细胞体积的值可能先变小再变大
【答案】A
【解析】
【详解】A、人体细胞无氧呼吸产物为乳酸,不产生,短跑时运动员同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,仅来自有氧呼吸,而有氧呼吸中产生量等于消耗量,因此呼吸作用产生的/消耗的的值始终等于1,不会大于1,A错误;
B、若增大光照强度前,光照已经达到光饱和点,继续增大光照时光合速率不再改变,短时间内叶肉细胞中和的含量保持稳定,的值不变,B正确;
C、细胞增殖的物质准备阶段为分裂间期,该阶段细胞适度生长,体积增大,细胞表面积/体积的比值(比表面积)随细胞体积增大而减小,C正确;
D、置于溶液中的成熟植物细胞,初期细胞液浓度低于外界溶液,细胞失水发生质壁分离,原生质体体积减小,原生质体体积/细胞体积的值变小;后续细胞主动吸收和使细胞液浓度升高,细胞吸水发生质壁分离复原,原生质体体积增大,该比值变大,因此比值可能先变小再变大,D正确。
6. 下图表示细胞的生命历程,其中甲~辛表示相关生理过程。描述中正确的是( )
A. 甲过程代表有丝分裂,乙过程由于细胞所携带的基因不同导致细胞形态、结构、功能不同
B. 乙过程中若自由基攻击蛋白质分子,会产生更多自由基,引发雪崩式反应
C. 戊过程由细胞的正常代谢受阻或中断引起的,丁过程由基因控制,不受环境影响
D. 丙过程中端粒酶活性增强
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲为有丝分裂,可使受精卵产生多个基因型相同的细胞;乙为细胞分化,分化过程中细胞的遗传物质(基因)不变,细胞形态、结构和功能不同是基因选择性表达的结果,A错误;
B、自由基攻击生物膜的磷脂分子时,反应产物仍是自由基,会引发雪崩式反应;自由基攻击蛋白质会使蛋白质活性下降,不会引发该反应,B错误;
C、戊为细胞坏死,是不利因素下细胞正常代谢受阻或中断引起的;丁为细胞凋亡,是基因控制的程序性死亡,同时也受环境因素的诱导,并非不受环境影响,C错误;
D、丙为细胞癌变,癌细胞能无限增殖,细胞中端粒酶活性增强,可修复细胞分裂过程中缩短的端粒,维持端粒长度,D正确。
7. 水稻在镉胁迫下根系中的活性氧(ROS)暴发会导致细胞损伤,超氧化物歧化酶(SOD)可缓解该过程。科研人员以水稻为材料进行相关实验,结果如下图。下列叙述正确的是( )
A. 反应后SOD结构改变失去活性
B. SOD通过降低化学反应活化能实现ROS的快速合成
C. 在正常及镉胁迫下,DDC均能降低水稻根系中ROS含量
D. 镉胁迫提高了水稻根系中SOD活性,从而能减弱氧化损伤
【答案】D
【解析】
【详解】A、SOD是酶,酶作为生物催化剂,在化学反应前后本身的结构和活性均不发生改变,A错误;
B、酶的作用机理是降低化学反应活化能,但题干说明SOD可缓解ROS暴发导致的细胞损伤,说明SOD的作用是催化ROS分解,而非促进ROS合成,B错误;
C、DDC是SOD抑制剂,会抑制SOD活性,使SOD对ROS的清除作用减弱,因此正常及镉胁迫下加入DDC都会使水稻根系中ROS含量升高,C错误;
D、对比甲组(空白对照)和乙组(镉处理)可知,镉胁迫下水稻根系SOD活性升高,SOD可清除ROS,因此能减弱ROS导致的氧化损伤,D正确。
8. 氧化型辅酶Ⅰ(NAD+)不能以自由扩散的方式通过线粒体内膜,线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列说法正确的是( )
A. 以葡萄糖为呼吸底物,酒精发酵和乳酸发酵比,前者合成ATP更多
B. 抑制SLC25A51蛋白的功能,会导致线粒体内NAD+含量不足,细胞耗氧量下降
C. SLC25A51蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
D. 好氧菌有氧呼吸过程中,NAD转化为NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质
【答案】B
【解析】
【详解】A、酒精发酵和乳酸发酵都属于无氧呼吸,仅第一阶段产生少量ATP,二者合成ATP的量相等,A错误;
B、SLC25A51蛋白负责转运NAD⁺进入线粒体,抑制其功能会导致线粒体内NAD⁺含量不足,有氧呼吸第二、三阶段受抑制,参与第三阶段的NADH生成量减少,氧气消耗量降低,细胞耗氧量下降,B正确;
C、SLC25A51是定位在线粒体内膜的胞内蛋白,其合成、加工不需要内质网和高尔基体参与,只有分泌蛋白的合成、加工、运输过程需要核糖体、内质网、高尔基体共同参与,C错误;
D、好氧菌是原核生物,细胞中没有线粒体,其NAD⁺转化为NADH的场所只有细胞质基质,D错误。
9. 除C3途径外,有科学家发现碳元素行踪的其他路径(PEP羧化酶对二氧化碳的亲和力远高于Rubisco)。下列叙述正确的是( )
A. C4植物在不同时间进行CO2固定,CAM植物在不同细胞进行CO2固定
B. C4植物和CAM植物光合作用所利用的CO2都是C4分解释放的
C. 高等植物细胞之间通过胞间连丝连接,有信息交流的作用,还有物质运输的作用
D. 不同植物固定CO2途径存在差异的根本原因是基因选择性表达
【答案】C
【解析】
【详解】A、C4植物的CO2固定在叶肉细胞、维管束鞘细胞两类不同细胞中进行,CAM植物的CO2固定在同一叶肉细胞的晚上、白天不同时间进行,A错误;
B、光合作用可利用的CO2来源包括C4分解释放、外界环境直接吸收、细胞呼吸产生,B错误;
C、高等植物细胞间的胞间连丝既可实现细胞间的信息交流,也可作为运输通道实现物质转运,C正确;
D、不同植物属于不同物种,固定CO2途径存在差异的根本原因是遗传物质(DNA)不同,D错误。
10. 图甲中曲线a、b表示物质跨膜运输的两种方式,图乙表示细胞对某些物质“胞吞”和“胞吐”的过程。有关叙述正确的是( )
A. 图甲中a表示的运输方式为被动运输,b表示的运输方式为主动运输
B. 图乙只能表示大分子的跨膜运输
C. 图乙中胞吞和胞吐过程都需要消耗能量并且需要膜蛋白的协助
D. 图乙中胞吞和胞吐过程说明细胞膜具有一定的流动性这一功能特点
【答案】C
【解析】
【详解】A、图甲中a的转运速率只与被转运分子浓度正相关,属于自由扩散,是被动运输;b存在转运速率饱和点,说明受载体数量限制,可能是协助扩散(被动运输)也可能是主动运输,并非一定是主动运输,A错误;
B、胞吞、胞吐不仅运输大分子,部分小分子(如神经递质)也可通过胞吐释放,B错误;
C、胞吞和胞吐过程都需要消耗能量,且依赖膜蛋白的识别等作用协助完成,C正确;
D、一定的流动性是细胞膜的结构特点,细胞膜的功能特点是选择透过性,D错误。
11. 下列关于ATP和酶的叙述,正确的有几项?( )
①利用淀粉、蔗糖酶、淀粉酶和斐林试剂验证淀粉酶的专一性
②不宜采用淀粉酶催化淀粉的水解反应来探究温度对酶活性的影响
③酶能降低化学反应的活化能,因此酶具有高效性
④酶和ATP都含有C、H、O、N、P五种元素
⑤ATP水解产生的磷酸基团可使蛋白质磷酸化从而变性改变功能
⑥ATP中的能量可来源于光能和化学能,也可转化为光能和化学能
⑦ATP脱去两个磷酸基团后是DNA的基本组成单位之一
A. 0项 B. 一项 C. 二项 D. 三项
【答案】B
【解析】
【详解】① 验证淀粉酶的专一性,需要设置“淀粉酶+淀粉”“淀粉酶+蔗糖”两组对照(底物为自变量),题干材料中没有蔗糖,无法验证淀粉酶对不同底物的作用专一性,①错误;
② 淀粉酶催化淀粉水解的反应可用于探究温度对酶活性的影响,用碘液检测淀粉剩余量即可,不需要加热操作,实验结果明显,②错误;
③ 酶和无机催化剂都能降低化学反应活化能,酶的高效性是指酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著,仅“降低活化能”不能说明高效性,③错误;
④ 酶的本质是蛋白质或RNA,蛋白质的元素组成主要是C、H、O、N,不一定含P,因此不是所有酶都含有P元素,④错误;
⑤ ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质磷酸化属于可逆的活性调节修饰,不会导致蛋白质变性(变性是空间结构被不可逆破坏),⑤错误;
⑥ 光合作用光反应阶段ATP的能量来自光能,呼吸作用产生ATP的能量来自有机物中的化学能;ATP的能量可转化为光能(如萤火虫发光)、化学能(如暗反应合成有机物、物质合成反应)等,⑥正确;
⑦ ATP脱去两个磷酸基团后是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一,不是DNA的组成单位,⑦错误。
综上只有1项叙述正确,B正确、ACD错误。
12. 实验1:图1渗透装置中,S1为蔗糖溶液,S2为清水,半透膜只允许水分子通过;实验2:将洋葱鳞片叶外表皮均分为两组,分别在常温与低温(4℃)条件下处理一段时间后,再在常温下用0.3 g/mL的蔗糖溶液进行质壁分离实验,如图2。下列分析正确的是( )
A. 待图1液面上升稳定后,将上升部分液体移除,液面将继续上升并维持原高度差
B. 若用成熟洋葱鳞片叶内表皮做质壁分离实验,需要将视野调亮
C. 据图2实验结果分析,洋葱植株可能通过增大细胞液浓度抵御寒冷环境
D. 图1水分进出半透膜的方式和水分进出细胞的方式一样
【答案】C
【解析】
【详解】A、图1液面稳定时,半透膜两侧的渗透压差值与液面高度差产生的静水压平衡,此时蔗糖溶液已被进入的水分子稀释。移除上升部分液体后,水分子会再次进入使其进一步稀释,渗透压进一步降低,新平衡时的液面高度差小于原高度差,A错误;
B、洋葱鳞片叶内表皮细胞无紫色大液泡,细胞接近无色,进行质壁分离实验时若视野过亮难以观察到原生质层边界,需要将视野调暗,B错误;
C、由图2可知,低温处理后,质壁分离细胞占比显著降低,原生质体与细胞长度比更高,说明低温处理的细胞在0.3g/mL蔗糖溶液中失水更少,细胞液浓度更高,推测洋葱植株可通过增大细胞液浓度降低冰点,抵御寒冷环境,C正确;
D、图1中水分通过无生物活性的半透膜的方式只有自由扩散,而水分进出细胞的方式包括自由扩散和通过水通道蛋白的协助扩散,二者方式不完全相同,D错误。
13. 细胞内蛋白质会分选与转运到特定的功能位点,其分选途径大致分为两条,如图所示,下列说法错误的是( )
A. 不管哪种途径,肽链的合成一定都是先从游离的核糖体上开始的
B. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
C. 核糖体与内质网膜的结合不依赖于生物膜的信息交流功能
D. 共翻译转运需要囊泡运输,翻译后转运不需要囊泡运输,但两者都消耗能量
【答案】B
【解析】
【详解】A、从图中可知,两条转运途径的肽链合成都起始于游离核糖体,后续带有内质网定向信号序列的核糖体才会结合到内质网上继续合成肽链,A正确;
B、氨基酸脱水缩合时,一个氨基酸的羧基会脱去羟基(-OH),若用3H标记亮氨酸的羧基,标记的氢会随羟基进入反应生成的水中,不会出现在合成的肽链中,无法追踪蛋白质的分选路径,B错误;
C、核糖体是无膜结构的细胞器,生物膜的信息交流功能依赖生物膜结构的参与,因此核糖体与内质网膜的结合不依赖生物膜的信息交流功能,C正确;
D、分析图可知,共翻译转运途径中,蛋白质在内质网、高尔基体、细胞膜之间的运输依赖囊泡运输;翻译后转运直接转运到细胞质、细胞核、线粒体、叶绿体等位点,不需要囊泡运输,两种转运过程都需要消耗能量,D正确。
14. 下列有关实验的说法,正确的是( )
A. 若用黑藻叶片做质壁分离实验,因细胞中含叶绿体,无需染色即可观察到原生质层的位置
B. 叶绿体中色素提取和分离实验中也可用95%酒精和无水碳酸钠来分离色素
C. 蛋白质鉴定实验中先加A液1 mL摇匀,再滴加B液4滴并摇匀水浴加热,可观察到溶液变成紫色
D. 脂肪鉴定实验和观察植物细胞有丝分裂实验都是先染色再分别用50%酒精和清水洗去多余染液
【答案】A
【解析】
【详解】A、黑藻叶肉细胞内含有绿色的叶绿体,可作为标记使原生质层呈现明显颜色,做质壁分离实验时无需染色就能直接观察到原生质层的位置,A正确;
B、95%酒精和无水碳酸钠混合的作用是提取叶绿体色素,分离色素需要使用层析液,B错误;
C、双缩脲试剂鉴定蛋白质时无需水浴加热,摇匀后即可观察到紫色反应,水浴加热是斐林试剂检测还原糖的操作要求,C错误;
D、观察植物细胞有丝分裂实验的操作顺序为解离→漂洗→染色→制片,漂洗是在染色前用清水洗去解离液,防止解离过度,并非染色后洗去多余染液,D错误。
15. 如图甲为某二倍体动物部分组织切片的显微图像,图乙中为相关细胞类型。下列叙述正确的是( )
A. 细胞①的名称是初级精母细胞或初级卵母细胞
B. 图甲可能是蝗虫卵巢组织切片,细胞④处于减数分裂Ⅱ后期
C. 图乙中等位基因的分离和非等位基因的自由组合都只能发生在细胞b
D. 图乙中属于同一次减数分裂的b、d、e细胞出现的先后顺序是b→d→e
【答案】D
【解析】
【详解】A、图甲中细胞②的细胞质不均等分裂,说明该动物为雌性,细胞①处于减数第一次分裂时期,名称只能是初级卵母细胞,不可能是初级精母细胞,A错误;
B、②细胞处于减数第二次分裂后期,其细胞质是不均等分裂的,说明该细胞为次级卵母细胞,该动物是雌性的正常情况下,可能是蝗虫卵巢组织切片,根据染色体数目分析,细胞④处于有丝分裂后期,B错误;
C、正常情况下,等位基因的分离和非等位基因的自由组合发生在减数第一次分裂的后期,即b时期,但由于基因突变或互换等原因,等位基因的分离也可以发生在减数第二次分裂后期,C错误;
D、图乙中b的染色体为2n、核DNA为4n,对应减数第一次分裂的细胞;d的染色体为n、核DNA为2n,对应减数第二次分裂的前期/中期细胞;e的染色体和核DNA均为n,对应减数分裂完成后的子细胞,因此同一次减数分裂中三者出现顺序为b→d→e,D正确。
二、多项选择题:本部分包括4题,每题3分,共计12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
16. 研究小组在30°温度下研究等浓度的花椒提取物(ZBM)和辣椒提取物(CAL)对人体内相关酶活性的影响,结果如图所示,图中奥利司他和阿卡波糖分别是脂肪酶和α-淀粉酶的抑制剂。下列分析正确的是( )
注:IC50值越低,物质对酶活性的抑制作用越强。
A. 该实验的自变量为酶的种类和抑制剂的种类
B. 设置奥利司他组和阿卡波糖组的目的为作为对照
C. CAL对脂肪酶和α-淀粉酶的抑制作用比ZBM弱
D. 适当提高温度,会提高酶的活性
【答案】BCD
【解析】
【详解】A、自变量为酶的种类(脂肪酶、α‑淀粉酶)、处理物质种类(ZBM、CAL、奥利司他、阿卡波糖),ZBM、CAL 是植物提取物,奥利司他、阿卡波糖是抑制剂,不能笼统全部叫 “抑制剂”,A错误;
B、奥利司他和阿卡波糖是已经明确的脂肪酶、α-淀粉酶的抑制剂,设置这两组的作用是作为阳性对照,可衡量ZBM、CAL对酶的抑制效果,B正确;
C、题干说明IC₅₀值越低,抑制作用越强,由图可知CAL对两种酶的IC₅₀值均高于ZBM,因此CAL对两种酶的抑制作用弱于ZBM,C正确;
D、这些是人体内的酶,人体酶最适温度约 37℃,本实验温度是 30℃。 从 30℃适当升温向最适温度靠近,酶活性上升,D正确。
17. 研究人员从某动物(2N=24)性腺获取五个细胞(不考虑染色体变异),记录关系如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 甲一定不含同源染色体
B. 丙细胞中一定会发生同源染色体联会
C. 甲细胞和戊细胞的分裂方式一定不同
D. 若某细胞中有12个四分体,则该细胞可能是丙
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、甲细胞中只有一个染色体组,核DNA数:染色体数=2:1,甲细胞处于减数分裂Ⅱ前期或中期,此时细胞中不含同源染色体,A正确;
B、丙细胞中有2个染色体组,核DNA数:染色体数=2:1,丙细胞可能处于有丝分裂的前期、中期或者减数分裂I前期、中期、后期,此时丙细胞含同源染色体,但有丝分裂不会发生同源染色体联会,B错误;
C、甲细胞中只有一个染色体组,进行减数分裂,戊细胞的核DNA数:染色体数=1:1,且含有4个染色体组,因此为有丝分裂,因此甲和戊的分裂方式不同,C正确;
D、若某细胞中有12个四分体,说明细胞处于减数分裂Ⅰ前期,染色体组数应该是2,且核DNA数:染色体数=2:1,细胞丙符合,D正确。
18. 下图为线粒体内膜上电子传递和ATP合成过程。氰化物可以抑制电子从复合体Ⅳ传递给O2;DNP是一种解偶联剂,可在线粒体膜间隙和H+结合,并扩散到线粒体基质一侧释放H+。下列叙述正确的是( )
A. ATP合酶既可催化ATP合成又可逆浓度运输H+
B. 施加氰化物不改变哺乳动物成熟红细胞分解葡萄糖速率
C. 施加DNP可降低哺乳动物组织细胞消耗ADP的速率
D. 施加DNP可降低哺乳动物肝细胞的产热速率
【答案】BC
【解析】
【详解】A、ATP合酶催化ATP合成时,是顺浓度梯度从线粒体膜间隙运输到线粒体基质,并不具备逆浓度运输的功能,A错误;
B、哺乳动物成熟红细胞没有线粒体,只进行无氧呼吸,氰化物抑制的是线粒体内膜上的有氧呼吸第三阶段,对其无氧呼吸分解葡萄糖的速率无影响,B正确;
C、DNP会破坏线粒体内膜两侧的浓度梯度,导致ATP合成过程缺乏驱动力,ATP合成量减少,因此消耗ADP的速率降低,C正确;
D、施加DNP后,电子传递释放的能量无法用于合成ATP,更多能量以热能形式散失,会升高肝细胞的产热速率,D错误。
19. 为探究光照条件对高盐胁迫下某作物生长的影响,将①—④组作物在其他因素均适宜的条件下分别处理一段时间后,测定结果如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A. 该实验条件下,盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用
B. 该实验中有无盐胁迫属于自变量,温度、CO2的浓度属于无关变量
C. 根据上述实验结果可得出结论:实验光可以抵消盐胁迫对该作物生长的影响
D. 光照强度达到光补偿点之前,④组的总光合速率大于③组的总光合速率
【答案】ABD
【解析】
【详解】A、从图中能看到,和①组相比,③组作物的光补偿点上升、呼吸速率下降,而光补偿点上升意味着光合作用相关的指标受到了抑制,呼吸速率下降则代表呼吸作用被抑制,因此盐胁迫同时抑制了作物的呼吸作用和光合作用,A正确;
B、该实验自变量为盐胁迫有无和光照类型,温度、CO2浓度属于无关变量,实验中需保持相同且适宜,B正确;
C、对比①组、③组、④组:④组的光补偿点等于③组且都大于①组,说明实验光不能缓解盐胁迫对该作物的影响(④组指标并未恢复到①组的水平),C错误;
D、在光补偿点时:总光合速率 = 呼吸速率。 右图呼吸速率:④呼吸速率>③呼吸速率。 在到达光补偿点之前,同一光照强度下: 总光合 = 净光合 + 呼吸; ④呼吸更大,所以④总光合>③总光合,D正确。
三、非选择题:共5题,共58分。除特别说明外,每空1分。
20. 绿叶海天牛(图1)能通过啃食藻类来“窃取”叶绿体,它将藻类叶绿体吞入形成盗质体,如图2所示。同时它们还能抑制自身的免疫系统以维持叶绿体的长期存在,依靠叶绿体进行光合作用来维持生命。
(1)破碎海蛤蝓细胞后,通过________________________技术可得到叶绿体,叶绿体内部有许多由类囊体堆叠而成的基粒,其膜上分布有进行光合作用所需的________________________。叶绿体中的叶绿素主要吸收________________________,可用________________________法分离色素。
(2)盗质体上的V-ATPase运输H+的方式是________________________。外界CO2不足时,V-ATPase转运H+的能力突然减弱,预测短期内对盗质体光合作用的影响有________________________(填序号)。
①固定的CO2减少 ②释放的O2增加
③C3的数量减少 ④有机物的积累量增加
(3)对盗质体膜上的通道蛋白P2X4开展研究,结果见图3,可知正常情况下绿叶海天牛的光合速率约为________________________nmol·cm-2·s-1,结果表明P2X4会________________________(维持/破坏)叶绿体的光合功能。研究人员推测,P2X4可被叶绿体产生的ATP激活,引起Na+、K+等阳离子流出,缓解V-ATPase工作时产生的电荷不平衡,从而维持V-ATPase的持续工作和盗质体内适宜的酸性环境,利于光合作用进行。下列实验现象可为上述推测提供支持的有________________________。
A.从光照转为黑暗后,盗质体膜上P2X4介导的阳离子外流显著减少
B.P2X4阻断剂5-BDBD处理后,盗质体内的pH比对照组高
C.向分离的盗质体加入含Na+的溶液,V-ATPase运输H+的速率提高
(4)除绿叶海天牛外,还有一些种类的海蛤蝓也能够窃取藻类的叶绿体以捕获某些光,但这些海蛤蝓需要不断更新叶绿体,不能维持“窃取”到的叶绿体长期存在,这可能由于什么原因?________________________。
(5)为研究绿叶海天牛栖息地的某种植物光合速率和呼吸速率对生长发育的影响,做了以下实验:将长势相同的该植物幼苗分成若干组,分别置于不同温度下(其他条件相同且适宜),暗处理1 h,再光照1 h,测其干重变化,得到如图所示的结果。在36℃条件下该植物叶肉细胞合成ATP的场所有________________________。按照图光照强度下,一昼夜恒温30℃条件下,光照时间要超过________________________小时,该植物幼苗才能正常生长。
【答案】(1) ①. 差速离心 ②. 光合色素和与光反应有关的酶(或色素和酶) ③. 蓝紫光和红光 ④. 纸层析
(2) ①. 主动运输 ②. ①③
(3) ①. 2 ②. 维持 ③. AB
(4)这些海蛤蝓不能抑制自身的免疫系统,叶绿体不断被吞噬分解
(5) ①. 细胞质基质、线粒体 ②. 8
【解析】
【小问1详解】
破碎细胞后,利用差速离心法,通过不同的离心速率分离出不同细胞器,可得到叶绿体;类囊体膜上分布有光合作用所需的色素和酶;叶绿素主要吸收红光和蓝紫光; 叶绿体色素的分离采用纸层析法,不同色素在层析液中溶解度不同,可实现分离。
【小问2详解】
由图2可知,V-ATPase运输H+需要载体蛋白、消耗能量,属于主动运输;由图2可知,盗质体内的H⁺可与HCO3⁻反应生成CO2供暗反应固定。若V-ATPase转运H⁺能力减弱,盗质体内H⁺减少,生成的CO2减少,因此固定的CO2减少(①正确);CO2固定减少,C3的生成量减少,短期内C3数量减少(③正确);暗反应减慢会抑制光反应,导致O2释放减少,有机物积累量降低,②④错误,因此选①③。
【小问3详解】
分析题图3可知,组1氧气的释放速率为1.5nmol·cm-2·s-1,可表示净光合速率;组3使用光合抑制剂,即测得的呼吸速率为0.5nmol·cm-2·s-1,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因此正常情况下海蛞蝓的光合速率约为1.5+0.5=2nmol·cm-2·s-1。由图3可知,组2(P2X4阻断剂处理)的氧气释放速率比组1低,说明P2X4有助于维持叶绿体的光合功能。A、从光照转为黑暗后,叶绿体产生的ATP减少,盗质体膜上P2X4介导的阳离子外流显著减少,说明P2X4的激活与叶绿体产生的ATP有关,A正确;B、P2X4阻断剂5-BDBD处理后,盗质体内的pH比对照组高,说明P2X4被阻断后,V-ATPase工作受影响,不能维持盗质体内酸性环境,也就间接说明了P2X4可被叶绿体产生的ATP激活,维持V-ATPase的持续工作,B正确;C、向分离的盗质体内加入含Na+的溶液,V-ATPase运输H+的速率提高,只能说明Na+对V-ATPase运输H+有影响,但不能说明P2X4被叶绿体产生的ATP激活以及与阳离子外流的关系,C错误。
【小问4详解】
由题意可知,绿叶海天牛能通过啃食藻类来“窃取”叶绿体,它将藻类叶绿体吞入形成盗质体。同时它们还能抑制自身的免疫系统以维持叶绿体的长期存在,依靠叶绿体进行光合作用来维持生命。而这些海蛤蝓不能抑制自身的免疫系统,叶绿体不断被吞噬分解,因此海蛤蝓需要不断更新叶绿体,不能维持“窃取”到的叶绿体长期存在。
【小问5详解】
暗处理1h后重量变化代表1h的呼吸速率,呼吸消耗的有机物量,数值为负,对应图中虚线的纵坐标绝对值。光照1h后与暗处理前的重量变化,是1h光照的净光合积累量减去1h呼吸消耗的有机物量。由图可知,36℃时暗处理后=-1mg/h,即呼吸速率为1mg/h,光照后为-2 mg,即净光合作用速率-呼吸速率=-2mg/h,所以总光合速率=−2+2×1=0 ,即植物整体光合速率= 0,说明36℃时植物不进行光合作用,叶肉细胞此时只进行呼吸作用,所以在36℃条件下该植物叶肉细胞合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体(线粒体基质和线粒体内膜)。由图可知,30℃时虚线(暗处理 1h)为-3 mg,即呼吸速率为3 mg/h,光照后与暗处理前为+3mg,此时净光合速率=光照后与暗处理前+暗处理后=3+3=6mg/h。设光照时间x小时,则黑暗时间(24-x)小时,一昼夜有机物的积累量=6x - 3(24-x) ,因此植物要正常生长需满足6x - 3(24-x)> 0 ,解得x>8,即一昼夜恒温30℃条件下,光照时间要超过8小时,该植物幼苗才能正常生长。
21. 科研人员在研究果蝇(2n=8)减数分裂过程中发现,除常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生“逆反”减数分裂,模式图如图1所示。经过大量样本的统计和比对,科学家发现染色体被分配到卵细胞中的概率不同,如图2所示。
(1)“逆反”减数分裂中,MⅠ染色体的主要行为特征为________________________,MⅡ染色体的主要行为特征为________________________。
(2)一个初级卵母细胞在“逆反”减数分裂Ⅰ后期,细胞中的染色体共有________________________条,染色单体共有________________________条。“逆反”减数分裂可以使后代产生更多的变异,为生物进化提供更多的原材料,据图2推测原因为________________________。
(3)图3为果蝇卵巢中一染色体数目变异细胞的模式图,该细胞名称为________________________,属于________________________(填“常规”或“逆反”)减数分裂过程异常所致。
(4)下图表示雄果蝇进行减数分裂不同时期细胞的实拍图像,排序:________________________(字母加箭头),配子的多样性常常与下图的________________________(小写字母)对应的时期有关。为更容易观察到分裂相,科研人员在采集精巢前对活体适量注射一定浓度的秋水仙素溶液,目的是________________________。
(5)细胞松弛素B能阻滞受精卵的细胞分裂而导致细胞染色体数目加倍,请在下图中绘出诱导处理果蝇受精卵使染色体数加倍的细胞周期及下一个细胞周期的染色体数变化曲线________________________。
【答案】(1) ①. 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开 ②. 同源染色体分离,非同源染色体自由组合
(2) ①. 16 ②. 0 ③. 重组染色体有更高的概率被分配到卵细胞中(使卵细胞获得更多的变异类型,为生物进化提供更丰富的原材料)
(3) ①. 次级卵母细胞或极体 ②. 常规
(4) ①. c→b→a→e→d ②. ac ③. 抑制纺锤体的形成
(5)
【解析】
【小问1详解】
常规减数分裂Ⅰ是同源染色体联会、互换后分离,着丝粒不分裂,常规减数分裂Ⅱ才发生着丝粒分裂、姐妹染色单体分离。 观察图1的“逆反”减数分裂流程:减数分裂Ⅰ结束后得到的两个子细胞,每个细胞都含有2条独立的、未发生着丝粒连接的染色体(每条染色体无姐妹染色单体),说明减数分裂Ⅰ阶段没有发生同源染色体分离,而是着丝粒发生分裂,姐妹染色单体彼此分开;减数分裂Ⅰ已经把姐妹染色单体分开,减数分裂Ⅱ阶段细胞内的染色体是不含姐妹染色单体的同源染色体,观察图1的减数分裂Ⅱ过程,最终子细胞各获得1条染色体,说明减数分裂Ⅱ发生的是同源染色体分离,非同源染色体自由组合。
【小问2详解】
果蝇体细胞染色体数2n=8, 结合“逆反”减数分裂Ⅰ的行为特征:减数分裂Ⅰ后期发生着丝粒分裂,细胞内的染色体数暂时加倍为16;着丝粒分裂后姐妹染色单体成为独立染色体,因此染色单体数变为0;分析题意可知,重组染色体有更高的概率被分配到卵细胞中,使卵细胞获得更多的变异类型,为生物进化提供更丰富的原材料。
【小问3详解】
图3细胞内的染色体共5条,每条染色体都含有姐妹染色单体,且不存在同源染色体配对的情况,说明该细胞已经完成了同源染色体的分离,但还未发生着丝粒分裂,该细胞是次级卵母细胞或极体;如果是“逆反”减数分裂,减数分裂Ⅰ阶段已经完成着丝粒分裂、姐妹染色单体分离,减数分裂Ⅰ结束后的子细胞内染色体不含姐妹染色单体,不可能出现图3中多条带姐妹染色单体的染色体,故该细胞的染色体数目异常是常规减数分裂Ⅰ时,某对同源染色体未正常分离,同时进入同一个子细胞导致的,因此属于常规减数分裂过程异常。
【小问4详解】
分析题图,c染色体呈松散的细线状,是减数第一次分裂前期(联会/四分体阶段),为最早的时期;b同源染色体整齐排列在细胞中央,是减数第一次分裂中期,a同源染色体分离,分别移向细胞两极,细胞还未一分为二,是减数第一次分裂后期,e细胞已经完成第一次分裂,子细胞内的染色体(含姐妹染色单体)排列在赤道板附近,是减数第二次分裂中期,d着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,染色体移向两极,且已经形成4个子细胞的轮廓,是减数第二次分裂后期, 因此排序为c→b→a→e→d;配子多样性的两大来源:减数第一次分裂前期(c时期)同源染色体联会时的互换和减数第一次分裂后期(a时期)非同源染色体的自由组合;秋水仙素的作用是抑制纺锤体的形成,染色体的着丝粒分裂后不能被牵引移向两极,可观察到清晰染色体的分裂相的细胞数量大幅提升,更便于观察统计染色体的形态和数目。
【小问5详解】
第一个细胞周期(受精卵的正常有丝分裂+细胞松弛素B处理):间期:果蝇受精卵初始染色体数为2n,间期染色体复制但着丝粒未分裂,染色体数始终保持2n,前期、中期染色体数维持2n,后期着丝粒正常分裂,染色体数暂时上升为4n,但细胞松弛素B阻滞细胞分裂,胞质无法完成分裂,染色体不会被均分至两个子细胞,因此末期结束后细胞染色体数直接维持4n,不会回落至2n。第二个细胞周期:间期、前期、中期染色体数维持4n,后期着丝粒再次分裂,染色体数上升为8n,末期胞质正常分裂的话,染色体平均分配到两个子细胞,子细胞染色体数回落至4n。故可绘制图形如下:
22. 科研人员对果酒中的酵母菌菌株进行研究。图1是酵母菌结构示意图,图2表示其细胞呼吸过程中相关物质的代谢过程,请回答下列问题。
(1)与蓝细菌相比,最主要的区别是酵母菌________________________。结构⑤的主要成分是________________________。细胞器不是漂浮在细胞质中,而是锚定在________________________上。
(2)酵母菌属于兼性厌氧菌因为其________________________。图中不能直接分解葡萄糖但能释放CO₂的结构是________________________(填序号)。
(3)图2中酶2催化产生的CO2中的氧来自线粒体中的________________________。酵母菌无氧呼吸过程中NADH的作用是________________________,有氧呼吸过程中NADH的作用是________________________。
(4)酵母菌在O2充足时几乎不产生酒精,有人认为是因为O2的存在会抑制图2中酶1的活性而导致无酒精产生,为探究该假说,实验小组将酵母菌破碎后高速离心,取________________________(填序号,①含线粒体的沉淀物,②上清液)均分为甲、乙两组,向甲、乙两支试管加入等量的葡萄糖溶液,立即再向乙试管中通入氧气,一段时间后,分别向甲、乙两试管中加入________________________溶液进行检测。若观察到________________________,则假说成立。
【答案】(1) ①. 有以核膜包围的细胞核 ②. 蛋白质和磷脂(脂质) ③. 细胞骨架
(2) ①. 在有氧和无氧条件下都能生存 ②. ⑥
(3) ①. 丙酮酸和H2O ②. 还原丙酮酸 ③. 还原O2
(4) ①. ② ②. 等量的酸性重铬酸钾 ③. 甲试管溶液为灰绿色,乙试管溶液基本不变色(为橙色)
【解析】
【小问1详解】
蓝细菌是原核生物,酵母菌是真核生物,二者最主要的区别是酵母菌有核膜包被的成形细胞核;结构⑤是酵母菌的细胞膜,细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质;真核细胞的细胞器并非游离在细胞质基质中,而是锚定在细胞骨架上,依托细胞骨架完成定位和功能执行。
【小问2详解】
兼性厌氧菌的定义就是在有氧、无氧环境下都可以存活,分别通过有氧呼吸、无氧呼吸获得能量;葡萄糖的分解第一阶段在细胞质基质完成,线粒体不能直接分解葡萄糖,但酵母菌有氧呼吸第二阶段在线粒体基质产生CO₂,对应图1中的结构⑥线粒体。
【小问3详解】
酶2催化的是有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中,丙酮酸和水反应分解生成CO₂和NADH,因此CO₂的氧来自丙酮酸和水;酵母菌无氧呼吸时,第一阶段产生的NADH会将丙酮酸还原,最终生成酒精和CO₂,完成NAD⁺的再生;有氧呼吸中NADH会参与第三阶段,还原O2:在线粒体内膜和O₂结合生成水,同时释放大量能量合成ATP。
【小问4详解】
酶1是催化无氧呼吸生成酒精的酶,位于细胞质基质,酵母菌破碎离心后上清液②就是细胞质基质组分,不含线粒体,排除有氧呼吸的干扰;检测酒精的试剂是酸性重铬酸钾,酒精可将其从橙色还原为灰绿色。如果假说成立,即氧气抑制酶1的活性,则不通氧的甲组可以正常生成酒精,遇酸性重铬酸钾变灰绿色,通氧的乙组酶1被抑制,乙试管溶液基本不变色(为橙色)。
23. 人体由于缺乏尿酸氧化酶,导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后,部分被肾小管细胞重吸收,最终回到血液,尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症。重吸收尿酸盐的过程如下图所示:
(1)人体代谢产生的嘌呤种类为________________________(填中文名称),主要来源于________________________分解。URAT1和GLUT9在细胞内的加工场所有________________________,原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这些物质跨膜运输的具体方式有________________________。
(2)药物E是治疗高尿酸血症的常用临床药物。为研发新药物,对化合物F进行了研究。根据以下实验材料与用具开展研究,回答有关问题。
材料与试剂:生理状况相同的正常大鼠(有尿酸氧化酶,用于制备模型鼠)若干只、尿酸氧化酶抑制剂、适宜浓度的药物E溶液和化合物F溶液、生理盐水等。
实验目的
方法步骤要点
________________________
取生理状况相同的正常大鼠,用________________________灌服处理后成为高尿酸血症大鼠。
实验分组处理
分组处理:空白对照组用适量的生理盐水灌服正常大鼠;模型组用________________________;治疗组用________________________。
对测得结果进行统计分析
在相同且适宜条件下培养一段时间后,测定、记录各组大鼠________________________的含量,结果如下图。(完善模型组和治疗组的实验结果)________________________
分析结果,得出结论
F具有一定的降血清尿酸盐的作用,其机理可能是肾小管细胞膜上蛋白URAT1和蛋白GLUT9的数量均减少,从而减少尿酸盐重吸收。
为进一步评价F的作用效果,本实验需要增设对照组,具体处理为________________________。
【答案】(1) ①. 腺嘌呤和鸟嘌呤 ②. 核酸(DNA和RNA) ③. 内质网、高尔基体 ④. 协助扩散、主动运输
(2) ①. 制备模型鼠 ②. 尿酸氧化酶抑制剂 ③. 等量的生理盐水灌服高尿酸症大鼠 ④. 等量的化合物F溶液灌服高尿酸症大鼠 ⑤. 血清尿酸、蛋白URAT1和GLUT9 ⑥. ⑦. 用等量药物E溶液灌服高尿酸血症大鼠
【解析】
【小问1详解】
人体代谢产生的嘌呤种类为鸟嘌呤和腺嘌呤,主要来源于核酸的分解,因为这两种嘌呤是DNA和RNA共有的组成成分。URAT1和GLUT9均为膜蛋白,它们在细胞内的加工场所有内质网和高尔基体,原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜,这些物质通过载体蛋白的跨膜运输只可能是协助扩散、主动运输。
【小问2详解】
药物E是治疗高尿酸血症的常用临床药物。为研发新药物,对化合物F进行了研究。根据以下实验材料与用具开展研究,即本实验的目的是探究药物F对高尿酸血症的治疗效果,据此可知本实验的自变量为是否用化合物F处理、大鼠是否为高尿酸血症模型,则表格中的实验步骤为:
第一步:制备高尿酸血症模型鼠,取生理状况相同的正常大鼠,用尿酸氧化酶抑制剂灌服处理后成为高尿酸血症大鼠;
第二步:实验分组处理。空白对照组(正常大鼠)用适量的生理盐水灌服;模型对照组用适量的生理盐水灌服高尿酸血症大鼠;治疗组用等量的化合物F溶液灌服高尿酸血症大鼠。
第三步:在相同且适宜条件下(无关变量相同且适宜)培养一段时间后,测定、记录各组大鼠 的血清尿酸、蛋白URAT1和GLUT9含量(因变量),结果如下图,图中模型组的血清尿酸含量应该高于正常组,相应的治疗组的血清尿酸盐含量应该低于模型组,且可能接近正常组,如下图所示: 。
为进一步评价F的作用效果,需要与原来的治疗药物E进行比较,即本实验需要增设新的对照组,具体处理为:增设一组做对照,处理为用等量药物E溶液灌服高尿酸血症大鼠,一段时间后作相应的数据检测。
24. 小肠是人体吸收营养物质的主要器官。小肠上皮细胞膜上分布有SGLT1、GLUT2、钠—钾泵等多种转运蛋白。图1为小肠上皮细胞吸收葡萄糖的过程,图2表示在肠腔内葡萄糖浓度不同时,SGLT1、GLUT2转运葡萄糖的相对速率。请回答下列问题:
(1)据图1、图2分析,GLUT2能够将肠腔内的葡萄糖转运入小肠上皮细胞内,其转运速率曲线是________________________(填“A”或“B”),判断的依据是________________________。图2中限制m点的葡萄糖转运速率的主要因素是________________________(答出2点)。
(2)若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状;若胃液中盐酸含量过低,则会使胃的消化能力减弱。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则胃的消化能力会减弱,据图3分析其原因是________________________。若某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,则推测该药物的作用机制可能是________________________。
(3)对小肠中的某脂肪酶进行研究部分结果如图4所示,为验证结果研究人员进一步实验,结果如图5所示,若曲线①是在最适条件下进行反应,则曲线④可能添加了________________________,曲线③可能添加了________________________,曲线②可能添加了________________________。
【答案】(1) ①. A ②. GLUT2协助葡萄糖顺浓度梯度运输,只有当肠腔内葡萄糖浓度大于小肠上皮细胞内的浓度时才能开始转运,曲线起点不能从原点开始 ③. 载体(或转运)蛋白的数量和细胞能量的供应
(2) ①. ATP供应不足,导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少,胃液中盐酸(H+)含量下降 ②. 抑制了质子泵运输H+的功能/抑制质子泵的活性
(3) ①. Zn2+(锌离子) ②. 低浓度的Ca2+(低于0.4 mmol/L的Ca2+) ③. 脂肪
【解析】
【小问1详解】
结合图1、图2可知,GLUT2能够将肠腔内的葡萄糖顺浓度梯度转运入小肠上皮细胞内,为协助扩散方式,其转运速率受肠腔内葡萄糖浓度的影响,同时也受到载体数量的限制,其相关曲线如“A”,由于GLUT2介导顺浓度梯度的协助扩散,仅当肠腔葡萄糖浓度高于细胞内时才启动转运,曲线起点不为原点,对应曲线A。图2中限制m点的葡萄糖转运速率的主要因素是载体(或转运)蛋白的数量和细胞能量的供应,因为图2曲线的起点为原点,因而是主动运输方式,影响主动运输的因素有物质浓度、能量和载体数量。
【小问2详解】
若胃液中盐酸含量过高,则会出现“烧心”的症状;若胃液中盐酸含量过低,则会使胃的消化能力减弱。若胃壁细胞的呼吸作用减弱,则能量供应减弱,因而胃的消化能力会减弱,结合图3可知,质子泵转运H+需要消耗能量,ATP供应不足,导致胃壁细胞运输至胃腔中的H+减少,胃液中盐酸(H+)含量下降,影响胃内消化酶的活性,因而消化能力下降。若某药物不影响ATP的正常供能,也可在一定程度上缓解“烧心”症状,则推测该药物的作用机制可能是抑制了质子泵运输H+的功能(或抑制质子泵的活性),进而导致胃腔内盐酸含量下降,缓解烧心。
【小问3详解】
对小肠中的某脂肪酶进行研究部分结果如图4所示,为验证结果研究人员进一步实验,结果如图5所示,若曲线①是在最适条件下进行反应,则曲线④可能添加了Zn2+(锌离子),导致酶活性下降,曲线③可能添加了低浓度的Ca2+(低于0.4 mmol/L的Ca2+),因为过高会使酶活性减弱,曲线②可能添加了脂肪,因为产物的量上升了。
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