精品解析:福建省福州市部分学校2026—2027学年高三上学期10月考试生物试题
2026-10-10
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内容正文:
2026-2027学年第一学期福九三校10月份适应性练习
高中三年级生物科试卷
一、选择题:本题共20小题,1~15小题,每小题2分,16~20小题,每小题4分,共计50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “结构与功能相适应”是现代生物学基本观念之一,运用此观念对某些物质或结构进行分析,下列叙述错误的是( )
A. 染色体高度螺旋化,有利于在细胞分裂中移动并分配
B. 蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,有利于光合作用的进行
C. 水分子间存在氢键,有利于各种带电分子或离子与水结合而溶于水
D. 溶酶体含多种水解酶,有利于通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞分裂时,染色质高度螺旋化形成短粗的染色体结构,有利于被纺锤丝牵引移动,进而平均分配到两个子细胞中,A正确;
B、蓝细菌为原核生物,无叶绿体,但细胞内含有叶绿素和藻蓝素,有利于光合作用的进行,B正确;
C、带电分子或离子易溶于水的原因是水分子为极性分子,可与带电粒子结合;水分子间的氢键主要决定水的高比热容、常温液态等特性,与物质的水溶性无关,C错误;
D、溶酶体含有多种水解酶,可通过细胞自噬分解衰老、损伤的细胞器,清除细胞内异常组分,维持细胞内部环境的稳定,D正确。
2. 下列关于真核细胞和原核细胞的说法中,正确的是( )
A. 破伤风芽孢杆菌的染色体位于拟核区域
B. 真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
C. 蓝细菌和绿藻中不含叶绿体,但都含有光合色素以及与光合作用有关的酶
D. 真核细胞和原核细胞在结构上都有细胞膜、核糖体和细胞质等
【答案】D
【解析】
【详解】A、破伤风芽孢杆菌属于原核生物,原核生物没有染色体结构,其拟核区域仅存在裸露的环状DNA分子,A错误;
B、所有具有细胞结构的生物(包括真核生物和原核生物)的遗传物质都是DNA,只有部分病毒的遗传物质是RNA,B错误;
C、蓝细菌是原核生物,无叶绿体但含有光合色素和光合作用相关酶可进行光合作用;绿藻是真核低等植物,细胞内含有叶绿体,C错误;
D、真核细胞和原核细胞具有结构上的统一性,都含有细胞膜、细胞质、核糖体,且都以DNA作为遗传物质,D正确。
3. 半乳糖胺属于一种氨基糖,由半乳糖上2号位的羟基(-OH)被氨基代替而形成,多存在于动物软骨细胞中,参与关节结缔组织的构建。下列叙述错误的是( )
A. 组成半乳糖胺的元素是C、H、O、N
B. 半乳糖胺不可以水解生成更小的糖单位
C. 在人体内,半乳糖胺的主要功能是作为结构物质
D. 和葡萄糖相同,半乳糖胺也只存在于动物细胞内
【答案】D
【解析】
【详解】A、半乳糖属于单糖,组成元素为C、H、O,半乳糖胺是半乳糖的2号羟基被含N的氨基取代形成,因此组成元素为C、H、O、N,A正确;
B、半乳糖是不能水解的单糖,半乳糖胺作为半乳糖的衍生物,无法水解生成更小的糖单位,B正确;
C、题干明确说明半乳糖胺参与关节结缔组织的构建,在人体内,半乳糖胺的主要功能是作为结构物质,C正确;
D、葡萄糖是动植物细胞共有的糖类,并非只存在于动物细胞内,且题干仅说明半乳糖胺多存在于动物软骨细胞,未表明其仅存在于动物细胞,D错误。
4. 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。
5. 植物在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。图一为冬小麦在不同时期含水量变化关系图,图二为种子萌发过程中胚的鲜重变化。下列叙述错误的是( )
A. 自由水相对含量下降有利于避免低温时细胞内结冰
B. 氢键使水具有较高的比热容,水温相对不易改变
C. 不休眠种子结合水与自由水的比值较休眠种子的低
D. 油料作物种子萌发初期干重增加主要与碳元素有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、自由水相对含量下降,有利于避免低温时细胞内结冰,引起植物细胞损伤,A正确;
B、水分子间氢键多,水比热容大,温度不易剧烈变化,利于植物抵御温度波动,B正确;
C、不休眠种子代谢强度高于休眠种子,自由水相对占比更高,因此结合水与自由水的比值较休眠种子更低,C正确;
D、油料作物种子富含脂肪,萌发初期脂肪会转化为糖类等物质,该过程需要结合大量的水中的氧元素,导致干重初期增加,干重增加主要和氧元素相关,并非碳元素,D错误。
6. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 如果乙组溶质是乙二醇,乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C. 如果乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D. 如果乙组8min加清水处理致使后续变化,乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
【答案】B
【解析】
【分析】1、质壁分离发生的条件有:成熟的植物细胞、外界溶液浓度大于细胞液浓度、细胞壁的伸缩性。
2、质壁分离后能自动复原的溶液有KNO3溶液、乙二醇溶液、尿素溶液等。
【详解】A、4min时,只能确定甲组细胞比乙组细胞失去了更多水,但是甲乙溶液溶质不同,乙组可以发生质壁分离自动复原,所以乙组的溶质是可以进入细胞的。所以渗透压无法判断,故此时甲、乙两组细胞的吸水能力不确定,A错误;
B、由实验结果可知,乙组细胞发生质壁分离后能自动复原,说明溶质可被细胞吸收,可以是乙二醇,但由于乙二醇是通过自由扩散方式被细胞吸收的,所以乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外,B正确;
C、由图可知,8min后乙组细胞已经在吸水,说明细胞渗透压最高点在6—8min之间,C错误;
D、如果乙组8min加清水处理致使后续变化,那么12min后细胞会继续吸水,所以乙组渗透压最高点在处理时间八分钟的时候,D错误。
故选B。
7. Y型管可根据需要连接不同的仪器或容器,实现液体或气体的分流或汇聚。研究人员利用图1装置进行了相关实验,图2为不同实验设置产生的压强变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若用该装置探究温度对酶活性的影响,甲乙中可分别添加预保温的H2O2和肝脏研磨液
B. 若在某酶促反应体系中加入某物质后,曲线由①变为④,则说明该物质完全破坏了酶的空间结构
C. 若要探究酶的高效性,至少需两组该装置,甲中均加H2O2,乙中分别加入FeCl3和肝脏研磨液
D. 若该装置用于测定某微生物的呼吸方式并得到曲线③,可推测该生物只进行产乳酸的无氧呼吸
【答案】C
【解析】
【详解】A、H2O2本身受热易分解,温度变化会直接影响H2O2的分解速率,不能用H2O2和过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,A错误;
B、曲线④的相对压强仍在上升,说明酶促反应仍在进行,若酶的空间结构被完全破坏,酶会完全失活,反应几乎不能进行,压强不会持续上升,B错误;
C、酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因此探究酶的高效性时,自变量为催化剂种类,两组装置底物均为H2O2,乙中分别加入无机催化剂FeCl3和过氧化氢酶(肝脏研磨液),对比反应速率即可验证酶的高效性,C正确;
D、曲线③的体系压强几乎不变,说明该微生物的细胞呼吸过程消耗的气体总量与产生的气体总量相等。除了产乳酸的无氧呼吸(无气体消耗与产生)外,只进行有氧呼吸(消耗O2量与产生CO2量相等)、同时进行有氧呼吸和产乳酸的无氧呼吸,也可能维持体系压强不变,因此不能直接推测该生物只进行产乳酸的无氧呼吸,D错误。
8. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测,下列叙述错误的是( )
A. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
B. 向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变,可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质
C. 削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色,可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性
D. 少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有高效性
【答案】D
【解析】
【详解】A、果皮作为屏障,隔开了果肉里的PPO、酚类底物和氧气的接触,褐变反应无法进行,因此未削皮的苹果不变色,A正确;
B、柠檬汁可能通过酸性环境改变PPO的空间结构,抑制其活性,从而减缓褐变,B正确;
C、苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物,可能是淡盐水通过渗透作用使细胞失水,抑制PPO活性,也可能是盐水隔绝氧气,从而抑制褐变,C正确;
D、少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有催化作用,要证明酶具有高效性,需要和无机催化剂作对比,D错误。
故选D。
9. TDP-43是额颞叶痴呆的核心致病蛋白,正常情况下它主要分布在细胞核内,参与RNA的选择性剪接和翻译等。当病变发生时,TDP-43会错误地转移到细胞质中并聚集成SG集团,进而影响核糖体和线粒体的相关功能,具体过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞核中的TDP-43可通过核孔进入细胞质
B. TDP-43发挥作用时可能伴随磷酸二酯键的断裂
C. 核糖体、内质网、高尔基体均与TDP-43蛋白的形成密切相关
D. 当病变发生时线粒体功能异常导致ROS产生和蛋白质合成进一步受损
【答案】C
【解析】
【详解】A、核孔是蛋白质、RNA等大分子进出细胞核的通道,TDP-43为蛋白质,病变时可从细胞核转移到细胞质,说明细胞核中的TDP-43可通过核孔进入细胞质,A正确;
B、TDP-43参与RNA的选择性剪接,剪接过程需要对RNA进行切割,RNA的相邻核苷酸之间通过磷酸二酯键连接,因此该过程伴随磷酸二酯键的断裂,B正确;
C、TDP-43是主要分布在细胞核内的胞内蛋白,由游离的核糖体合成,不需要内质网、高尔基体的加工,因此内质网、高尔基体与其形成无关,C错误;
D、由题图可知,病变时TDP-43抑制线粒体功能,导致ROS(活性氧)产生增多,ROS可抑制核糖体功能,进而导致蛋白质合成进一步受损,D正确。
10. 拟南芥发育早期的叶肉细胞中,未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段,叶肉细胞H基因表达量下降,细胞质基质中的ATP向成熟叶绿体转运受阻。成熟叶绿体方可正常行使其功能。下列叙述错误的是( )
A. ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
B. 细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要参与暗反应
C. H基因表达量的变化,表明叶肉细胞正在发生细胞分化
D. 成熟叶绿体行使其功能所需ATP在类囊体膜上合成
【答案】B
【解析】
【分析】光合作用光反应在类囊体薄膜上进行,其产生的ATP用于暗反应阶段,暗反应在叶绿体基质进行。细胞质基质中的ATP主要用于生长发育、保证生命活动的正常进行。
【详解】A、ATP与ADP快速转化保证了生命活动的正常进行,ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带,A正确;
B、细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要用于生长发育,B错误;
C、H基因表达量的变化,属于基因的选择性表达,表明叶肉细胞正在发生细胞分化,C正确;
D、成熟叶绿体行使其功能(光合作用)所需ATP在类囊体膜上合成,用于暗反应阶段C3的还原,D正确。
故选B。
11. 研究表明,急性心肌梗死治疗中,恢复供血时,会引发心肌缺血再灌注损伤(IRI)。缺血时心肌供氧不足,有氧呼吸受阻,ATP大幅减少;血管复通后氧气大量涌入,细胞膜NADH氧化酶与受损线粒体同步爆发大量带电活性氧自由基(ROS),ROS能诱发心肌细胞铁死亡,损伤生物膜与核酸。下列叙述正确的是( )
A. 缺血阶段心肌细胞无氧呼吸增强,有机物中大部分能量以热能形式散失
B. 铁死亡过程中细胞膜结构被破坏,可能导致细胞内渗透压失衡,引发细胞裂解
C. 再灌注时产生的ROS可通过自由扩散穿过线粒体膜攻击线粒体DNA
D. 使用抑制NADH氧化酶活性的药物,可解除心肌缺血再灌注损伤
【答案】B
【解析】
【详解】A、动物细胞无氧呼吸将葡萄糖分解为乳酸,有机物中大部分能量储存在乳酸中未被释放,仅释放的少量能量中大部分以热能形式散失,A错误;
B、细胞膜可控制物质进出、维持细胞内渗透压稳定,铁死亡过程中细胞膜结构被破坏,选择透过性丧失,可能导致细胞内渗透压失衡,细胞吸水引发裂解,B正确;
C、题干明确ROS是带电活性氧自由基,带电粒子无法通过自由扩散穿过磷脂双分子层构成的生物膜,C错误;
D、再灌注时ROS来自细胞膜NADH氧化酶和受损线粒体两个途径,仅抑制NADH氧化酶活性无法完全阻断ROS生成,不能解除缺血再灌注损伤,D错误。
12. 真核生物蛋白质修饰有多种形式,如磷酸化、乙酰化等。蛋白质磷酸化的过程是在蛋白激酶催化下将ATP或GTP的磷酸基团转移至底物蛋白特定氨基酸残基。组蛋白乙酰化会削弱其与DNA的结合力,使染色质松弛。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质发生磷酸化后其空间结构会发生改变
B. 真核生物磷酸化程度与线粒体功能密切相关
C. 主动运输过程中通常会发生载体蛋白的磷酸化
D. 真核细胞有丝分裂中期组蛋白乙酰化程度最高
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质磷酸化过程会结合磷酸基团,磷酸基团带电,会改变蛋白质的电荷分布,进而导致其空间结构发生改变,A正确;
B、蛋白质磷酸化需要ATP或GTP提供磷酸基团和能量,真核细胞中ATP主要由线粒体通过有氧呼吸产生,因此磷酸化程度与线粒体功能密切相关,B正确;
C、主动运输需要消耗能量,多数情况下载体蛋白会被ATP提供的磷酸基团磷酸化,发生空间结构改变以完成物质运输,因此主动运输过程通常会发生载体蛋白的磷酸化,C正确;
D、有丝分裂中期染色质高度螺旋化形成染色体,而题干明确组蛋白乙酰化会削弱组蛋白与DNA的结合,使染色质松弛,因此此时组蛋白乙酰化程度很低,并非最高,D错误。
13. 1946年,卡尔文团队在光照下将14CO2通入小球藻培养液中,经不同时间后将培养液迅速倒入热酒精中,用层析法和放射自显影技术进行产物的分离和鉴定,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 热酒精的作用是迅速杀死细胞,终止反应
B. 图中Y位置上的产物可能是RuBP(C₅)
C. 突然停止光照,短时间内3-磷酸甘油酸含量增加
D. 同一位置、不同时间的黑斑面积可反映某种产物相对含量
【答案】B
【解析】
【详解】A、热酒精的作用是迅速杀死细胞、使酶失活,从而立刻终止暗反应,让碳反应停留在通入14CO2后的特定时间点,保证我们检测到的是对应时间点的中间产物,A正确;
B、0.5s时,只有一个明显的斑点,说明此时只有一种主要产物,即14CO2固定的第一个产物(C3)。随着时间延长(5s、30s),斑点数量增多,说明产物不断转化,生成了更多种类的有机物。第一个出现的斑点就是最早被标记的产物,对应0.5s的图谱。观察三张图,最早出现的斑点在后续时间的图谱中位置是一致的,也就是Y位置,说明Y是第一个被标记的产物——3-磷酸甘油酸(C3),B错误;
C、突然停止光照后,ATP和NADPH减少,直接减慢C3还原过程,3-磷酸甘油酸(C3)短时间内增加,C正确;
D、放射自显影图谱中位置代表产物的种类(不同物质的电泳迁移率不同,位置不同)。黑斑大小/亮度代表产物中14C的含量,也就是该产物的相对含量/生成量,D正确。
14. 细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ②时期细胞中可能会发生基因重组
B. ③→④过程中姐妹染色单体分离
C. ③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
D. ③→④过程发生在减数分裂I后期
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,②时期同源染色体的着丝粒靠近,表示发生了同源染色体的联会,该过程可能会发生同源染色体上非姐妹染色单体的互换,即基因重组,A正确;
B、③→④过程表示同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,因此姐妹染色单体未分离,B错误;
C、③时期,同源染色体的着丝粒位于赤道板两侧,该时期应为减数分裂Ⅰ中期,此时果蝇细胞中含有2个染色体组、8条染色体,即③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4,C正确;
D、③→④过程表示同源染色体的着丝粒移向两极,所处时期应为减数分裂Ⅰ后期,D正确。
故选B。
15. 研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A. Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C. 有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D. Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
【答案】A
【解析】
【详解】A、Mad2蛋白功能异常,细胞分裂监控缺失,不会停止在分裂中期,能继续分裂,A错误;
B、有丝分裂后期进行姐妹染色单体的分离,而Mad2蛋白提供一个“等待”信号延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上,才会进入后期,因此Mad2蛋白会延缓姐妹染色单体的分离,B正确;
C、有丝分裂中期,染色体着丝粒整齐排列在赤道板上,由题干信息可知,Mad2蛋白会消失,C正确;
D、由题意可知,Mad2蛋白提供的信号使所有染色体着丝粒都排列在赤道板上后,才能着丝粒分裂,染色单体分开,分别移向细胞两极;若Mad2蛋白异常,可能导致染色体不能正常分离,导致染色体数目发生整倍数变异,可能导致子代细胞中遗传物质的改变,D正确。
故选A。
16. 非酒精性脂肪肝以肝细胞脂肪异常贮积为特征。研究发现:蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活,进而启动脂肪酸合成基因(核基因)的转录。膜转运蛋白F5可将UDPG(糖原合成的中间代谢产物)转运进高尔基体内。相关机制如下图所示,分析正确的是( )
A. 上图可体现高尔基体可对蛋白R1进行合成加工
B. 激活的R1以自由扩散的方式通过核孔进入细胞核,启动脂肪酸合成基因的转录
C. UDPG进入高尔基体将抑制S1活性,从而促进脂肪酸的过量合成
D. 若F5功能减弱导致高尔基体内UDPG减少,可能诱发非酒精性脂肪肝
【答案】D
【解析】
【分析】由题图信息可知,蛋白R1需要经过S1和S2蛋白水解酶酶切后才被激活,进而启动脂肪酸合成基因的转录,而糖原合成的中间代谢产物UDPG抑制S1蛋白水解酶的活性,据此可知糖原合成的中间代谢产物UDPG可抑制脂肪酸的合成。
【详解】A、蛋白质R1是在核糖体上合成的,高尔基体不能合成蛋白质,只能对蛋白质进行加工和运输,A错误;
B、激活的R1通过核孔进入细胞核,不是自由扩散的方式,B错误;
C、UDPG进入高尔基体将抑制S1活性,抑制启动脂肪酸合成基因转录,从而抑制脂肪酸的过量合成,C错误;
D、UDPG可抑制脂肪酸的合成,若F5功能减弱,将导致高尔基体内UDPG减少,从而可能诱发非酒精性脂肪肝,D正确。
故选D。
17. 蛋壳钙化是自然界中最为迅速的一种生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与反应生成CaCO3,相关转运机理如图所示。其中TRPV6是通道蛋白,PMCA是质膜钙泵,NCX和AE分别是由Na+、Cl-浓度驱动的Na+/Ca2+交换体和交换体。细胞内Ca2+浓度过高会产生钙应激反应并导致细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+和CO2通过被动运输进入蛋壳腺上皮细胞
B. NCX和AE转运物质时自身蛋白质会被磷酸化
C. 钙调蛋白通过储存Ca2+来减弱细胞钙应激反应
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
【答案】B
【解析】
【分析】1、自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需载体和能量,常见的有水、CO2、O2、甘油、苯、酒精等;
2、协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要载体,不需要能量,如红细胞吸收葡萄糖;
3、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
【详解】A、观察可知,Ca2+通过TRPV6通道蛋白进入蛋壳腺上皮细胞,属于协助扩散,CO2进入细胞是自由扩散,协助扩散和自由扩散都属于被动运输,A正确;
B、由题意可知,NCX和AE分别是由Na+、Cl-浓度驱动的Na+/Ca2+交换体和Cl-/HCO3-交换体,它们转运物质时是依靠离子浓度差驱动,而不是自身蛋白质被磷酸化供能,B错误;
C、因为细胞内Ca2+浓度过高会产生钙应激反应并导致细胞凋亡,从图中可以看出钙调蛋白可以结合Ca2+,即通过储存Ca2+来降低细胞内Ca2+浓度,从而减弱细胞钙应激反应,C正确;
D、维生素D可以促进肠道对钙的吸收,家禽产卵期需要大量的钙用于蛋壳钙化,适当饲喂维生素D有利于增加钙的吸收,从而有利于蛋壳钙化,D正确。
故选B。
18. 白花鬼针草是一种外来入侵农林植物。研究人员采用不同浓度的香豆素溶液处理其种子,检测相对发芽率的变化(结果如图甲);同时,在幼苗生长基质中添加香豆素,处理一段时间后测定幼苗的净光合速率与呼吸速率(结果如图乙)。下列分析正确的是( )
A. 香豆素溶液浓度升高至100 mg/L,种子相对发芽率下降至50%
B. 香豆素含量为300 mg/kg时,幼苗的净光合速率大于呼吸速率
C. 随着生长基质中香豆素含量的增加,幼苗的呼吸速率逐渐增强
D. 在香豆素含量为1000 mg/kg的基质中生长的幼苗,干重将逐渐减小
【答案】B
【解析】
【详解】A、图甲中,香豆素溶液浓度升高至100 mg/L时,种子相对发芽率为61%,并非50%,A错误;
B、图乙中,香豆素含量为300 mg/kg时,净光合速率(Pn)为7 μmol/(m2‧s),呼吸速率(Rd)为0.9 μmol/(m2‧s),说明幼苗的净光合速率大于呼吸速率,B正确;
C、从图乙可见,随着生长基质中香豆素含量的增加,幼苗的呼吸速率(Rd)逐渐降低,并非逐渐增强,C错误;
D、香豆素含量为1000 mg/kg时,净光合速率(Pn)仍大于0,说明幼苗仍在积累有机物,干重会逐渐增加,并非减小,D错误。
故选B。
19. 线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关,该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加,造成机体体能下降。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是( )
注:颜色越深,代表细胞中的线粒体碎片化程度越高;drp-1、fzo-1代表相关基因功能缺失突变体。
A. 与5日龄相比,10日龄线虫的细胞供能明显减少
B. 运动可改善野生型线虫线粒体的碎片化,延缓衰老造成的体能下降
C. drp-1基因产物能有效减缓衰老造成的线粒体碎片化
D. fzo-1基因产物放大了运动对线粒体的影响
【答案】C
【解析】
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所。有氧呼吸过程分为三个阶段,第一阶段是葡萄糖酵解形成丙酮酸和[H],发生在细胞质基质中;有氧呼吸的第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和[H],发生在线粒体基质中;有氧呼吸的第三阶段是[H]与氧气反应形成水,发生在线粒体内膜上。无氧呼吸只在细胞质基质中进行,有氧呼吸释放的能量远远多于无氧呼吸。
【详解】A、观察图中野生型线虫在不同日龄下的线粒体碎片化程度,可以看到随着日龄的增加,线粒体碎片化程度明显加深。而对比同一日龄下运动与不运动的线粒体碎片化程度,虽然运动有一定的减缓作用,但整体变化幅度相对较小。因此,与5日龄相比,10日龄线虫的线粒体碎片化程度高,因而供能明显减少,A正确;
B、根据图示信息,颜色越深代表细胞中线粒体碎片化程度越高,野生型线虫无论是10日龄,还是5日龄,运动组与对照组相比较,线粒体的碎片化均降低,说明运动可减缓衰老引起的线粒体碎片化,B正确;
C、观察图中drp−1基因突变体在不同条件下的线粒体碎片化程度,可以看到无论是否运动,随着年龄的增加,线粒体碎片化程度都较低,甚至低于野生型线虫运动组的水平,这说明drp−1基因产物实际上会促进线粒体碎片化,而不是减缓,C错误;
D、对比图中fzo−1基因突变体与野生型线虫在运动条件下的线粒体碎片化程度,可以发现fzo−1基因突变体的线粒体碎片化程度更高,野生型线虫在运动条件下的线粒体碎片化更低,说明fzo−1基因产物在某种程度上放大了运动对线粒体的影响,D正确。
故选C。
20. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
【答案】C
【解析】
【详解】结合题意及图示可知,该病为常染色体隐性遗传病,2.6kb条带代表显性基因A,2.0kb条带代表隐性基因a,受精卵1第一极体为Aa、说明减数分裂过程中发生了交叉互换,次级卵母细胞也为Aa,第二极体为a,则卵细胞为A,说明受精卵1正常,受精卵2第一极体为aa、第二极体为A,则卵细胞为A,说明受精卵2正常,即受精卵1和2均可以发育为正常的胎儿,均可作为移植的受精卵,ABD错误,C正确。
二、非选择题:本大题共4小题,共50分。
21. 科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响,开展了一系列实验。请回答下列有关问题。
(1)Mg2+参与光合作用过程中_____(物质)的合成,进而影响光合作用的_____阶段。
(2)为研究Mg2+对光合作用的影响,科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给(+Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件,测定水稻光合作用相关指标,如图1、2所示。
①该实验中+Mg2+组为_____(填“实验组”或“对照组”)。
②图1结果表明,叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在____________的节律性波动,且Mg2+对水稻固定CO2能力的影响为_____。
③进一步测定上述过程中酶R(催化C5与CO2的反应)的变化如图2,请你结合图2的实验结果,阐明图1Mg2+对水稻光合作用影响的机理:_____。
(3)叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2+,为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因,科研人员检测了野生型、突变体MT3(MT3基因缺失)的叶绿体中Mg2+含量变化(如图3),根据实验结果可知,MT3蛋白_____(填“是”或“不是”)唯一的负责运输Mg2+至叶绿体内的转运蛋白。
(4)在另一株突变体OS(OS基因缺失)中,白天叶绿体中Mg2+含量显著升高,据此,对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系,科研人员提出如下假设:OS蛋白抑制MT3蛋白,并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内的功能。科研人员检测了野生型和多个突变体的Mg2+含量,若假设正确,则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是_________。
A. 野生型 B. 突变体MT3 C. 突变体OS D. 双突变体OM
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 光反应
(2) ①. 对照组 ②. 光照下高、黑暗下低 ③. Mg2+可以增强水稻白天固定CO2的过程 ④. Mg2+可通过提高酶R的活性,从而提高CO2的固定速率
(3)不是 (4)C
【解析】
【小问1详解】
叶绿素含C、H、O、N、Mg,故Mg2+参与光合作用过程中叶绿素的合成。叶绿素可吸收光能,参与光合作用的光反应阶段。
【小问2详解】
①该实验为研究Mg2+对光合作用的影响,实验的自变量为Mg2+的有无,自然条件Mg2+正常供给(+Mg2+)作为对照组,缺乏(-Mg2+)条件作为实验组。②题图1结果表明,叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在“光照下高,黑暗下低”的节律性波动,+Mg2+组的叶绿体中Mg2+的相对含量、最大CO2固定速率都比-Mg2+组高,因此Mg2+能增强白天固定CO2的过程。③由题图2结果可知,Mg2+正常供给组酶R的相对活性较高,说明Mg2+通过提高酶R的活性,从而提高CO2的固定速率。
【小问3详解】
光照条件下,突变体的叶绿体中Mg2+的相对含量明显低于野生型,黑暗中Mg2+相对含量均维持在一定数值,且存在一定节律性波动,因此MT3蛋白主要负责节律性运输Mg2+至叶绿体内,但并不是唯一的Mg2+转运蛋白。
【小问4详解】
根据假设:OS蛋白抑制MT3蛋白的功能。野生型中OS会适当抑制MT3,避免Mg2+过度积累;突变体OS缺失后,OS对MT3的抑制作用消失,MT3可以持续向叶绿体运输Mg2+,使叶绿体中Mg2+含量显著升高;而MT3突变体本身缺失MT3转运蛋白、双突变体同时缺失MT3和OS,都无法实现Mg2+的大量积累,因此含量最高的是突变体OS,选C。
22. (一)图1为科研人员观察某二倍体植物(2n=24)根尖细胞分裂装片时观察到不同时期的细胞的图像;图2是科研人员用洗涤剂处理该植物根尖后,利用仪器测出该植物根尖细胞周期中 DNA 含量不同的细胞数;图3为该植物细胞内染色体数目变化的曲线图。回答下列问题:
(1)制作该植物根尖临时装片时,解离步骤后要进行漂洗,其目的是______________。图1细胞②中发生的主要变化是__________________________________________________,该细胞对应图3中的________段。图1细胞④中有________对同源染色体。
(2)据图2可知,洗涤剂对该植物根尖细胞分裂的作用可能是__________________________。图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧的A、C峰表示________期细胞,图2的B峰所对应细胞中染色体数与核DNA分子数的比值为________。
(二)科研人员在研究果蝇(2n=8)减数分裂过程中发现,除存在常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生不同于常规减数分裂的“逆反”减数分裂,“逆反”减数分裂在MI(减数第一次分裂)过程中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配,而在MII(减数第二次分裂)过程中完成同源染色体的分离,过程如下图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,如下图2所示。
(3)果蝇在进行常规减数分裂时,与体细胞数目相比,染色体数减半发生的时间是________,“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生的时间是________。
(4)“逆反”减数分裂Ⅰ与有丝分裂相比,同源染色体行为变化的主要区别是________,基因自由组合发生在“逆反”减数分裂的________过程中。
(5)“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________。
【答案】(1) ①. 洗去药液,防止解离过度 ②. 核膜、核仁消失,染色质螺旋化变为染色体 ③. IJ ④. 24
(2) ①. 阻断DNA复制 ②. 分裂间(或G1) ③. 1∶1或1∶2
(3) ①. 减数分裂Ⅰ末期(或MI末期,或减数第一次分裂末期) ②. 减数分裂Ⅱ末期(或MII末期,或减数第二次分裂末期)
(4) ①. 同源染色体发生了联会和(非姐妹染色单体)互换 ②. 减数分裂Ⅱ后期(或MII后期,或减数第二次分裂后期)
(5)重组(带有交换片段的)染色体有更高的概率被分配到卵细胞中
【解析】
【小问1详解】
解离液是酸性的盐酸和酒精混合液,残留的解离液会持续破坏细胞结构、影响碱性染料的染色效果,因此漂洗需要去除解离液。图1中细胞②为有丝分裂前期的细胞,该时期的核心活动是为核膜、核仁消失,染色质螺旋化变为染色体。该细胞对应图3中的图3中IJ段(HI为受精作用,IJ包括有丝分裂间期和前期,这个时期染色体还没有加倍)。该植物体细胞2n=24,细胞④为有丝分裂后期,着丝粒分裂染色体数加倍为48条,共24对同源染色体。
【小问2详解】
对比清水组和洗涤剂组,洗涤剂组DNA含量为24的细胞数远多于清水组,DNA含量为48的细胞数大幅减少,说明多数细胞无法完成DNA复制进入后续分裂阶段。A、C峰的核DNA相对含量为24,和体细胞核DNA数一致,对应还未进行DNA复制的间期(或G1)细胞。 图2的B峰DNA为48个说明已经完成DNA分子的复制,可能是有丝分裂前、中、后期,有丝分裂前、中染色体数与核DNA分子数的比值为1:2,后期着丝粒分裂染色体加倍,色体数与核DNA分子数的比值为1:1。
【小问3详解】
减数分裂过程中染色体数目的减半发生在减数分裂Ⅰ末期,减半的原因是同源染色体分离,据图1可知,“逆反”减数分裂Ⅰ后细胞内的染色体数与体细胞相同,而减数分裂Ⅱ后染色体数为体细胞的一半,因此“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生在减数分裂Ⅱ末期。
【小问4详解】
据图可知,“逆反”减数分裂Ⅰ会发生联会现象,同源染色体的非姐妹染色单体之间发生互换,而有丝分裂不会发生同源染色体的联会、分离和互换,基因重组是指同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换以及非同源染色体的自由组合导致的非等位基因重新组合,由于“逆反”减数分裂Ⅰ过程中发生同源染色体联会和互换、着丝粒的分裂和染色体的平均分配,而在减数分裂Ⅱ过程中完成同源染色体的分离,同时还存在非同源染色体自由组合,因此基因自由组合发生在“逆反”减数分裂Ⅱ后期中。
【小问5详解】
据图2可知,重组(带有交换片段的)染色体有更高的概率被分配到卵细胞中,说明“逆反”减数分裂的染色体分配规律能使后代更易产生变异,为生物进化提供更多原材料。
23. 迁移体是迁移细胞后方延伸出的细胞膜形成的大型囊泡结构,如图1所示。其内部常包裹着大量更小的分泌囊泡,在信息传递、维持细胞稳态等方面有重要作用。
(1)图1中TSPAN4是形成迁移体的关键蛋白,其合成后需要经过_________加工,进而转移到细胞膜上。单个迁移体释放的信号分子可作用于多种靶细胞,据图分析其原因是_________。
(2)损伤的线粒体会被装进迁移体,并随迁移体脱落释放到胞外,称为“线粒体胞吐”。为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用及相互关系,研究人员利用红色荧光蛋白(酸性环境会使其荧光淬灭)标记线粒体进行相关实验,结果如图2所示。根据结果可知,D蛋白的作用机制是_________。若实验中观察到细胞中红色荧光淬灭,可推测损伤线粒体进入_________,完成线粒体自噬,自噬产物的去向有_________。
(3)中性粒细胞释放的迁移体可介导止血功能。为验证此功能依赖于迁移体中大量胆固醇酯CE,科研人员构建了TSPAN4基因敲除小鼠,该小鼠血管损伤后出血时间将_________。若回补适量野生型中性粒细胞迁移体,出血时间将恢复正常;若回补_________,则无法恢复止血功能。
【答案】(1) ①. 内质网和高尔基体 ②. 迁移体内部包裹大量更小的分泌囊泡,可以携带多种信号分子;不同靶细胞的细胞膜上有不同受体
(2) ①. D蛋白通过抑制K蛋白的功能,进而抑制线粒体胞吐(抑制受损线粒体进入迁移体释放到胞外) ②. 溶酶体 ③. 一部分被回收利用(作为营养物质重新供给细胞代谢),另一部分排出细胞外
(3) ①. 延长 ②. 不含胆固醇酯CE的中性粒细胞迁移体
【解析】
【小问1详解】
由题干信息可知TSPAN4 是膜蛋白,而膜蛋白在游离核糖体起始合成后进入内质网初步加工,再通过囊泡运输到高尔基体进一步加工修饰,通过囊泡转移到细胞膜,即合成后需要经过内质网和高尔基体加工;由于迁移体内部包裹大量更小的分泌囊泡,可以携带多种信号分子;不同靶细胞的细胞膜上有不同受体,所以释放后可以作用于多种靶细胞。
【小问2详解】
分析图2:对照组(含有D蛋白和K蛋白)荧光低;D 基因敲除组(不含D蛋白但含K蛋白)荧光显著升高(迁移体内线粒体变多,线粒体胞吐增强);K 基因敲除组(含D蛋白但不含K蛋白)荧光低;D基因和K基因双敲除(不含D蛋白,不含K蛋白)荧光会对照组基本一致,说明K蛋白促进线粒体胞吐,D蛋白抑制 K蛋白的作用(D蛋白通过抑制K蛋白,从而抑制线粒体胞吐);题干信息红色荧光蛋白在酸性环境荧光淬灭,溶酶体内为酸性环境;损伤线粒体被自噬体包裹和溶酶体融合,线粒体进入溶酶体被降解,荧光淬灭,完成线粒体自噬。细胞自噬的产物,对细胞有用的物质会被细胞回收再利用,废物则被排出细胞外。
【小问3详解】
TSPAN4 是形成迁移体的关键蛋白,TSPAN4 敲除小鼠无法正常产生迁移体,迁移体介导止血,所以止血能力下降,即科研人员构建了TSPAN4基因敲除小鼠,该小鼠血管损伤后出血时间将延长。实验目的:中性粒细胞释放的迁移体介导止血功能,依赖于迁移体中大量胆固醇酯CE,自变量为是否含有胆固醇酯CE;若回补适量野生型中性粒细胞迁移体,出血时间将恢复正常;若回补CE 缺陷(缺少胆固醇酯)的中性粒细胞迁移体,则无法恢复止血。
24. 2型糖尿病是一种与胰岛素抵抗有关的代谢紊乱疾病。血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗,相关机制如图示。请回答下列问题:
(1)研究表明,过量的脂肪酸会破坏内质网的形态和功能,导致未折叠蛋白积累,进而启动UPR(未折叠蛋白反应)。UPR可激活IKKβ信号转导通路,引起IRS1(蛋白质)异常磷酸化,进而导致AKT活性_______(填“降低”或“升高”),糖原合成_______(填“增加”或“减少”)。
(2)IKKβ通路也可以作用于IkB-NF-kB复合物,引起IkB的_______,从而解除其对转录因子NF-kB的_______作用,激活与炎症相关基因的表达,合成的IL-6等细胞因子会加重胰岛素抵抗症状,这种调节机制属于_______。
(3)过量的脂肪酸进入线粒体氧化分解,导致活性氧(ROS)的产生,从而影响机体的糖代谢。一种新型药物X可有效清除细胞中的ROS,研究人员为探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗,进行了以下实验。
实验材料:年龄体型相近的健康小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、药物X、生理盐水、蒸馏水、葡萄糖溶液、二甲双胍溶液(治疗2型糖尿病药物)、血液检测相关仪器用具。
实验目的
具体操作
对照组培养
选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只,饲喂普通饲料。适宜环境下喂养6周。
模型鼠建立
选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只,饲喂高脂饲料。适宜环境下喂养6周,在小鼠空腹状态下检测小鼠的________水平,筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠。
分组处理
A组:选择经对照培养的健康小鼠8只,定期注射适量生理盐水;
B、C、D组:选择_______,分别定期注射_______、二甲双胍溶液;
以上4组小鼠在相同且适宜环境下继续培养,饲料不变。
结果检测
每周采集各组小鼠血样,检测相关代谢指标,并在电镜下观察小鼠肝细胞的线粒体形态与结构。
(4)部分检测结果如下表。据此得出:药物X可以有效清除ROS,从而_______。
组别
空腹血糖(mmol/L)
HOMA-IR
ROS(相对含量)
线粒体形态与结构
A组
5.0
1.0
1.0
结构正常,形态规则,内外膜完整,无肿胀、空泡化。
B组
14.2
7.3
2.0
外膜部分破损,内膜嵴模糊、减少,出现肿胀、空泡化。
C组
7.5
3.1
1.2
形态结构基本正常,仅少数存在轻微空泡化。
D组
8.1
3.6
1.4
内外膜基本完整,肿胀和空泡化程度减轻。
(HOMA-IR:胰岛素抵抗指数。HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰岛素(μU/mL)/22.5.)
【答案】(1) ①. 降低 ②. 减少
(2) ①. 磷酸化 ②. 抑制 ③. 正反馈/正反馈调节
(3) ①. 血糖水平和胰岛素 ②. 胰岛素抵抗的模型小鼠各8只 ③. 等量的生理盐水、药物X
(4)减轻对线粒体的损伤,缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗
【解析】
【小问1详解】
血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗。由图可知: IRS1(蛋白质)异常磷酸化,会影响胰岛素信号传导,进而导致AKT活性降低,磷酸化的AKT对GSK3的抑制作用减弱,GSK3抑制糖原合成的作用增强,导致糖原合成减少。
【小问2详解】
由题意“……激活与炎症相关基因的表达”和题图可知:IkB被磷酸化之前,转录因子NF-kB的作用被抑制。IKKβ通路作用于IkB-NF-kB复合物,引起IkB的磷酸化,从而解除其对转录因子NF-kB的抑制作用,激活与炎症相关基因的表达,合成的IL-6等细胞因子会加重胰岛素抵抗症状,这种调节机制属于正反馈(调节)。
【小问3详解】
欲探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗,实验的自变量为药物X的有无,因变量为血糖水平和胰岛素水平,所以对模型鼠建立的处理是:选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只,适宜环境下饲喂高脂饲料6周,在小鼠空腹状态下检测小鼠的血糖水平和胰岛素水平,筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠。依据实验设计遵循的对照原则、等量原则和单一变量原则,对A组的处理是:选择经对照培养的健康小鼠8只,定期注射适量生理盐水;对B、C、D组的处理是:选择胰岛素抵抗的模型小鼠各8只,分别定期注射等体积生理盐水、药物X、二甲双胍溶液。
【小问4详解】
表中信息显示:C、D组的线粒体形态与结构基本正常,B组的线粒体形态与结构发生明显改变,A组的线粒体形态与结构正常;C、D组的空腹血糖、HOMA-IR和ROS的指标检测结果相近,明显低于B组,但高于A组。据此说明药物X可以有效清除ROS,从而减轻对线粒体的损伤,缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗。
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2026-2027学年第一学期福九三校10月份适应性练习
高中三年级生物科试卷
一、选择题:本题共20小题,1~15小题,每小题2分,16~20小题,每小题4分,共计50分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. “结构与功能相适应”是现代生物学基本观念之一,运用此观念对某些物质或结构进行分析,下列叙述错误的是( )
A. 染色体高度螺旋化,有利于在细胞分裂中移动并分配
B. 蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,有利于光合作用的进行
C. 水分子间存在氢键,有利于各种带电分子或离子与水结合而溶于水
D. 溶酶体含多种水解酶,有利于通过细胞自噬维持细胞内部环境的稳定
2. 下列关于真核细胞和原核细胞的说法中,正确的是( )
A. 破伤风芽孢杆菌的染色体位于拟核区域
B. 真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质是RNA
C. 蓝细菌和绿藻中不含叶绿体,但都含有光合色素以及与光合作用有关的酶
D. 真核细胞和原核细胞在结构上都有细胞膜、核糖体和细胞质等
3. 半乳糖胺属于一种氨基糖,由半乳糖上2号位的羟基(-OH)被氨基代替而形成,多存在于动物软骨细胞中,参与关节结缔组织的构建。下列叙述错误的是( )
A. 组成半乳糖胺的元素是C、H、O、N
B. 半乳糖胺不可以水解生成更小的糖单位
C. 在人体内,半乳糖胺的主要功能是作为结构物质
D. 和葡萄糖相同,半乳糖胺也只存在于动物细胞内
4. 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
5. 植物在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的生理生化变化。图一为冬小麦在不同时期含水量变化关系图,图二为种子萌发过程中胚的鲜重变化。下列叙述错误的是( )
A. 自由水相对含量下降有利于避免低温时细胞内结冰
B. 氢键使水具有较高的比热容,水温相对不易改变
C. 不休眠种子结合水与自由水的比值较休眠种子的低
D. 油料作物种子萌发初期干重增加主要与碳元素有关
6. 将紫色洋葱鳞片叶外表皮均分为生理状态相似的甲乙两组,将甲乙两组细胞分别浸泡在不同溶质的溶液中,间断测得甲乙两组细胞的失水情况如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 4min时,甲组细胞吸水能力一定高于乙组细胞
B. 如果乙组溶质是乙二醇,乙组胞内乙二醇浓度不会超过胞外
C. 如果乙组溶质是KNO3,乙组细胞渗透压最高点在处理时间8min时
D. 如果乙组8min加清水处理致使后续变化,乙组渗透压最高点在处理时间12min左右
7. Y型管可根据需要连接不同的仪器或容器,实现液体或气体的分流或汇聚。研究人员利用图1装置进行了相关实验,图2为不同实验设置产生的压强变化曲线。下列说法正确的是( )
A. 若用该装置探究温度对酶活性的影响,甲乙中可分别添加预保温的H2O2和肝脏研磨液
B. 若在某酶促反应体系中加入某物质后,曲线由①变为④,则说明该物质完全破坏了酶的空间结构
C. 若要探究酶的高效性,至少需两组该装置,甲中均加H2O2,乙中分别加入FeCl3和肝脏研磨液
D. 若该装置用于测定某微生物的呼吸方式并得到曲线③,可推测该生物只进行产乳酸的无氧呼吸
8. 削皮的苹果在空气中放置一段时间后,切口表面会逐渐变为褐色。该过程主要是苹果细胞中的多酚氧化酶(PPO)在氧气的参与下,催化酚类物质氧化生成褐色产物。某兴趣小组据此提出以下几种推测,下列叙述错误的是( )
A. 未削皮的苹果不变色,是因为果皮阻隔了果肉中的PPO及酚类底物与氧气的接触
B. 向削皮的苹果表面滴加柠檬汁可抑制褐变,可能是因为柠檬汁中含抑制PPO活性的物质
C. 削皮的苹果浸泡在淡盐水中可减缓变色,可能是因为盐水隔绝氧气并抑制PPO活性
D. 少量PPO在短时间内催化大量的酚类物质发生褐变反应,证明酶具有高效性
9. TDP-43是额颞叶痴呆的核心致病蛋白,正常情况下它主要分布在细胞核内,参与RNA的选择性剪接和翻译等。当病变发生时,TDP-43会错误地转移到细胞质中并聚集成SG集团,进而影响核糖体和线粒体的相关功能,具体过程如下图。下列叙述错误的是( )
A. 细胞核中的TDP-43可通过核孔进入细胞质
B. TDP-43发挥作用时可能伴随磷酸二酯键的断裂
C. 核糖体、内质网、高尔基体均与TDP-43蛋白的形成密切相关
D. 当病变发生时线粒体功能异常导致ROS产生和蛋白质合成进一步受损
10. 拟南芥发育早期的叶肉细胞中,未成熟叶绿体发育所需ATP须借助其膜上的转运蛋白H由细胞质基质进入。发育到一定阶段,叶肉细胞H基因表达量下降,细胞质基质中的ATP向成熟叶绿体转运受阻。成熟叶绿体方可正常行使其功能。下列叙述错误的是( )
A. ATP是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
B. 细胞质基质中的ATP进入未成熟叶绿体主要参与暗反应
C. H基因表达量的变化,表明叶肉细胞正在发生细胞分化
D. 成熟叶绿体行使其功能所需ATP在类囊体膜上合成
11. 研究表明,急性心肌梗死治疗中,恢复供血时,会引发心肌缺血再灌注损伤(IRI)。缺血时心肌供氧不足,有氧呼吸受阻,ATP大幅减少;血管复通后氧气大量涌入,细胞膜NADH氧化酶与受损线粒体同步爆发大量带电活性氧自由基(ROS),ROS能诱发心肌细胞铁死亡,损伤生物膜与核酸。下列叙述正确的是( )
A. 缺血阶段心肌细胞无氧呼吸增强,有机物中大部分能量以热能形式散失
B. 铁死亡过程中细胞膜结构被破坏,可能导致细胞内渗透压失衡,引发细胞裂解
C. 再灌注时产生的ROS可通过自由扩散穿过线粒体膜攻击线粒体DNA
D. 使用抑制NADH氧化酶活性的药物,可解除心肌缺血再灌注损伤
12. 真核生物蛋白质修饰有多种形式,如磷酸化、乙酰化等。蛋白质磷酸化的过程是在蛋白激酶催化下将ATP或GTP的磷酸基团转移至底物蛋白特定氨基酸残基。组蛋白乙酰化会削弱其与DNA的结合力,使染色质松弛。下列叙述错误的是( )
A. 蛋白质发生磷酸化后其空间结构会发生改变
B. 真核生物磷酸化程度与线粒体功能密切相关
C. 主动运输过程中通常会发生载体蛋白的磷酸化
D. 真核细胞有丝分裂中期组蛋白乙酰化程度最高
13. 1946年,卡尔文团队在光照下将14CO2通入小球藻培养液中,经不同时间后将培养液迅速倒入热酒精中,用层析法和放射自显影技术进行产物的分离和鉴定,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 热酒精的作用是迅速杀死细胞,终止反应
B. 图中Y位置上的产物可能是RuBP(C₅)
C. 突然停止光照,短时间内3-磷酸甘油酸含量增加
D. 同一位置、不同时间的黑斑面积可反映某种产物相对含量
14. 细胞分裂过程中染色体行为变化可由着丝粒移动轨迹体现。科研人员用不同颜色的荧光标记某雌果蝇(2N=8)细胞中一对同源染色体的两个着丝粒,观察到细胞分裂过程中着丝粒移动轨迹如图所示。下列叙述错误的是( )
A. ②时期细胞中可能会发生基因重组
B. ③→④过程中姐妹染色单体分离
C. ③时期细胞中染色体组数:染色体数=1:4
D. ③→④过程发生在减数分裂I后期
15. 研究发现,细胞分裂过程中,Mad2蛋白可以控制细胞周期的进程,其机制是:Mad2蛋白提供两个“等待”信号,延缓后期的起始,直到所有染色体着丝粒正确排列在赤道板上该蛋白才消失。若染色体受到两极相等拉力时该蛋白也会消失。下列有关叙述错误的是( )
A. Mad2蛋白异常可能导致细胞分裂停留在中期
B. Mad2蛋白的存在会延缓姐妹染色单体的分离
C. 有丝分裂中期,正常排列的双附着染色体上Mad2蛋白会消失
D. Mad2蛋白异常可能导致子代细胞中遗传物质的改变或细胞发生整倍数的染色体数目变异
16. 非酒精性脂肪肝以肝细胞脂肪异常贮积为特征。研究发现:蛋白R1在高尔基体膜上先后经S1和S2蛋白水解酶酶切后被激活,进而启动脂肪酸合成基因(核基因)的转录。膜转运蛋白F5可将UDPG(糖原合成的中间代谢产物)转运进高尔基体内。相关机制如下图所示,分析正确的是( )
A. 上图可体现高尔基体可对蛋白R1进行合成加工
B. 激活的R1以自由扩散的方式通过核孔进入细胞核,启动脂肪酸合成基因的转录
C. UDPG进入高尔基体将抑制S1活性,从而促进脂肪酸的过量合成
D. 若F5功能减弱导致高尔基体内UDPG减少,可能诱发非酒精性脂肪肝
17. 蛋壳钙化是自然界中最为迅速的一种生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与反应生成CaCO3,相关转运机理如图所示。其中TRPV6是通道蛋白,PMCA是质膜钙泵,NCX和AE分别是由Na+、Cl-浓度驱动的Na+/Ca2+交换体和交换体。细胞内Ca2+浓度过高会产生钙应激反应并导致细胞凋亡。下列叙述错误的是( )
A. Ca2+和CO2通过被动运输进入蛋壳腺上皮细胞
B. NCX和AE转运物质时自身蛋白质会被磷酸化
C. 钙调蛋白通过储存Ca2+来减弱细胞钙应激反应
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
18. 白花鬼针草是一种外来入侵农林植物。研究人员采用不同浓度的香豆素溶液处理其种子,检测相对发芽率的变化(结果如图甲);同时,在幼苗生长基质中添加香豆素,处理一段时间后测定幼苗的净光合速率与呼吸速率(结果如图乙)。下列分析正确的是( )
A. 香豆素溶液浓度升高至100 mg/L,种子相对发芽率下降至50%
B. 香豆素含量为300 mg/kg时,幼苗的净光合速率大于呼吸速率
C. 随着生长基质中香豆素含量的增加,幼苗的呼吸速率逐渐增强
D. 在香豆素含量为1000 mg/kg的基质中生长的幼苗,干重将逐渐减小
19. 线粒体正常的形态和数量与其融合、裂变相关,该过程受drp-1和fzo-1等基因的调控。肌肉细胞衰老过程中线粒体碎片化会增加,造成机体体能下降。下图是研究运动对线虫衰老肌肉细胞线粒体的影响结果。下列叙述错误的是( )
注:颜色越深,代表细胞中的线粒体碎片化程度越高;drp-1、fzo-1代表相关基因功能缺失突变体。
A. 与5日龄相比,10日龄线虫的细胞供能明显减少
B. 运动可改善野生型线虫线粒体的碎片化,延缓衰老造成的体能下降
C. drp-1基因产物能有效减缓衰老造成的线粒体碎片化
D. fzo-1基因产物放大了运动对线粒体的影响
20. 一对表型正常的夫妇,生育了一个常染色体单基因隐性遗传病患儿。为避免再生育患儿,可采用人类辅助生殖技术进行筛选。对家庭成员和体外受精获得的两个受精卵排出的极体分别进行DNA检测,结果如下图。电泳条带表示经限制酶切割后该对基因所在的DNA片段。据图判断(不考虑突变),可以选择用于移植的受精卵是( )
A. 仅受精卵1 B. 仅受精卵2
C. 受精卵1和2 D. 都不可以
二、非选择题:本大题共4小题,共50分。
21. 科研人员为探究Mg2+对水稻光合作用的影响,开展了一系列实验。请回答下列有关问题。
(1)Mg2+参与光合作用过程中_____(物质)的合成,进而影响光合作用的_____阶段。
(2)为研究Mg2+对光合作用的影响,科研人员分别模拟环境中Mg2+正常供给(+Mg2+)、缺乏(-Mg2+)条件,测定水稻光合作用相关指标,如图1、2所示。
①该实验中+Mg2+组为_____(填“实验组”或“对照组”)。
②图1结果表明,叶肉细胞叶绿体中的Mg2+相对含量和CO2固定速率都存在____________的节律性波动,且Mg2+对水稻固定CO2能力的影响为_____。
③进一步测定上述过程中酶R(催化C5与CO2的反应)的变化如图2,请你结合图2的实验结果,阐明图1Mg2+对水稻光合作用影响的机理:_____。
(3)叶绿体膜上的MT3蛋白可以运输Mg2+,为探究叶绿体中Mg2+节律性波动的原因,科研人员检测了野生型、突变体MT3(MT3基因缺失)的叶绿体中Mg2+含量变化(如图3),根据实验结果可知,MT3蛋白_____(填“是”或“不是”)唯一的负责运输Mg2+至叶绿体内的转运蛋白。
(4)在另一株突变体OS(OS基因缺失)中,白天叶绿体中Mg2+含量显著升高,据此,对MT3蛋白、OS蛋白的作用关系,科研人员提出如下假设:OS蛋白抑制MT3蛋白,并调节其节律性运输Mg2+至叶绿体内的功能。科研人员检测了野生型和多个突变体的Mg2+含量,若假设正确,则野生型和突变体的叶绿体中Mg2+含量最高的是_________。
A. 野生型 B. 突变体MT3 C. 突变体OS D. 双突变体OM
22. (一)图1为科研人员观察某二倍体植物(2n=24)根尖细胞分裂装片时观察到不同时期的细胞的图像;图2是科研人员用洗涤剂处理该植物根尖后,利用仪器测出该植物根尖细胞周期中 DNA 含量不同的细胞数;图3为该植物细胞内染色体数目变化的曲线图。回答下列问题:
(1)制作该植物根尖临时装片时,解离步骤后要进行漂洗,其目的是______________。图1细胞②中发生的主要变化是__________________________________________________,该细胞对应图3中的________段。图1细胞④中有________对同源染色体。
(2)据图2可知,洗涤剂对该植物根尖细胞分裂的作用可能是__________________________。图中两组细胞数量都有两个峰值,其中左侧的A、C峰表示________期细胞,图2的B峰所对应细胞中染色体数与核DNA分子数的比值为________。
(二)科研人员在研究果蝇(2n=8)减数分裂过程中发现,除存在常规减数分裂外,部分卵原细胞会发生不同于常规减数分裂的“逆反”减数分裂,“逆反”减数分裂在MI(减数第一次分裂)过程中发生着丝粒的分裂和染色体的平均分配,而在MII(减数第二次分裂)过程中完成同源染色体的分离,过程如下图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,如下图2所示。
(3)果蝇在进行常规减数分裂时,与体细胞数目相比,染色体数减半发生的时间是________,“逆反”减数分裂过程中染色体数减半发生的时间是________。
(4)“逆反”减数分裂Ⅰ与有丝分裂相比,同源染色体行为变化的主要区别是________,基因自由组合发生在“逆反”减数分裂的________过程中。
(5)“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________。
23. 迁移体是迁移细胞后方延伸出的细胞膜形成的大型囊泡结构,如图1所示。其内部常包裹着大量更小的分泌囊泡,在信息传递、维持细胞稳态等方面有重要作用。
(1)图1中TSPAN4是形成迁移体的关键蛋白,其合成后需要经过_________加工,进而转移到细胞膜上。单个迁移体释放的信号分子可作用于多种靶细胞,据图分析其原因是_________。
(2)损伤的线粒体会被装进迁移体,并随迁移体脱落释放到胞外,称为“线粒体胞吐”。为研究D蛋白和K蛋白在线粒体胞吐中的作用及相互关系,研究人员利用红色荧光蛋白(酸性环境会使其荧光淬灭)标记线粒体进行相关实验,结果如图2所示。根据结果可知,D蛋白的作用机制是_________。若实验中观察到细胞中红色荧光淬灭,可推测损伤线粒体进入_________,完成线粒体自噬,自噬产物的去向有_________。
(3)中性粒细胞释放的迁移体可介导止血功能。为验证此功能依赖于迁移体中大量胆固醇酯CE,科研人员构建了TSPAN4基因敲除小鼠,该小鼠血管损伤后出血时间将_________。若回补适量野生型中性粒细胞迁移体,出血时间将恢复正常;若回补_________,则无法恢复止血功能。
24. 2型糖尿病是一种与胰岛素抵抗有关的代谢紊乱疾病。血浆中的游离脂肪酸水平过高会引起胰岛素抵抗,相关机制如图示。请回答下列问题:
(1)研究表明,过量的脂肪酸会破坏内质网的形态和功能,导致未折叠蛋白积累,进而启动UPR(未折叠蛋白反应)。UPR可激活IKKβ信号转导通路,引起IRS1(蛋白质)异常磷酸化,进而导致AKT活性_______(填“降低”或“升高”),糖原合成_______(填“增加”或“减少”)。
(2)IKKβ通路也可以作用于IkB-NF-kB复合物,引起IkB的_______,从而解除其对转录因子NF-kB的_______作用,激活与炎症相关基因的表达,合成的IL-6等细胞因子会加重胰岛素抵抗症状,这种调节机制属于_______。
(3)过量的脂肪酸进入线粒体氧化分解,导致活性氧(ROS)的产生,从而影响机体的糖代谢。一种新型药物X可有效清除细胞中的ROS,研究人员为探究药物X能否缓解脂肪酸诱导的胰岛素抵抗,进行了以下实验。
实验材料:年龄体型相近的健康小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、药物X、生理盐水、蒸馏水、葡萄糖溶液、二甲双胍溶液(治疗2型糖尿病药物)、血液检测相关仪器用具。
实验目的
具体操作
对照组培养
选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只,饲喂普通饲料。适宜环境下喂养6周。
模型鼠建立
选择年龄、体型相近的健康小鼠若干只,饲喂高脂饲料。适宜环境下喂养6周,在小鼠空腹状态下检测小鼠的________水平,筛选已出现胰岛素抵抗的模型小鼠。
分组处理
A组:选择经对照培养的健康小鼠8只,定期注射适量生理盐水;
B、C、D组:选择_______,分别定期注射_______、二甲双胍溶液;
以上4组小鼠在相同且适宜环境下继续培养,饲料不变。
结果检测
每周采集各组小鼠血样,检测相关代谢指标,并在电镜下观察小鼠肝细胞的线粒体形态与结构。
(4)部分检测结果如下表。据此得出:药物X可以有效清除ROS,从而_______。
组别
空腹血糖(mmol/L)
HOMA-IR
ROS(相对含量)
线粒体形态与结构
A组
5.0
1.0
1.0
结构正常,形态规则,内外膜完整,无肿胀、空泡化。
B组
14.2
7.3
2.0
外膜部分破损,内膜嵴模糊、减少,出现肿胀、空泡化。
C组
7.5
3.1
1.2
形态结构基本正常,仅少数存在轻微空泡化。
D组
8.1
3.6
1.4
内外膜基本完整,肿胀和空泡化程度减轻。
(HOMA-IR:胰岛素抵抗指数。HOMA-IR=空腹血糖(mmol/L)×空腹胰岛素(μU/mL)/22.5.)
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