精品解析:安徽省部分学校2026-2027学年高三上学期考试生物试题(B卷)
2026-10-10
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内容正文:
高三生物学B
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 某科研团队从南极冰芯中分离出一种新型嗜冷杆菌,研究发现其膜中不饱和脂肪酸比例较高,下列关于该菌的叙述,错误的是( )
A. 该菌的核糖体形成过程不依赖核仁结构
B. 该菌细胞膜中不饱和脂肪酸占比高于常温细菌
C. 该菌体内的嗜冷酶在37℃的环境下能保持很高的催化活性
D. 该菌的遗传物质彻底水解后可得到6种小分子产物
【答案】C
【解析】
【详解】A、嗜冷杆菌是细菌,属于原核生物,原核细胞没有成形的细胞核,也不存在核仁结构,它的核糖体是在细胞质中,由RNA和蛋白质组装形成的,不需要依赖核仁,A正确;
B、脂肪酸的不饱和程度越高,细胞膜的熔点越低,在低温环境下更能保持流动性,避免细胞膜凝固,保证细胞正常的物质交换等功能。该菌生活在南极低温环境,因此不饱和脂肪酸占比一定高于生活在常温环境的细菌,B正确;
C、酶的活性和生存环境相适应,嗜冷酶长期适应南极的低温环境,其最适温度偏低。37℃属于较高温度,会让嗜冷酶的空间结构发生改变,导致酶活性大幅降低甚至失活,无法保持高催化活性,C错误;
D、原核生物的遗传物质是DNA,DNA彻底水解的产物是:1分子磷酸、1种五碳糖(脱氧核糖)、4种含氮碱基(A、T、C、G),一共是1+1+4=6种小分子,D正确。
2. 北美棕熊冬眠时间可长达5~7个月,期间完全不进食、不饮水,依靠体内预先储备的物质维持基础代谢,冬眠结束时仍能维持血糖稳态,且骨骼肌质量无明显下降。下列相关叙述正确的是( )
A. 冬眠期初期棕熊细胞中含量最多的物质是脂肪,其元素组成只有C、H、O
B. 冬眠期棕熊细胞中的脂肪可大量转化成葡萄糖,以维持血糖的相对稳定
C. 冬眠期棕熊生命活动的直接能源物质主要是脂肪,肌蛋白几乎不进行代谢
D. 冬眠期脂肪氧化分解耗氧量高于等质量糖原,释放的能量可用于生成更多的ATP
【答案】D
【解析】
【详解】A、冬眠初期棕熊活细胞中含量最多的化合物是水,A错误;
B、棕熊冬眠维持血糖稳态是通过其他代谢途径实现的,脂肪无法大量转化为葡萄糖,B错误;
C、生命活动的直接能源物质是ATP,冬眠期肌蛋白仍要维持基础代谢,C错误;
D、脂肪的H/O比例远高于等质量的糖原,因此氧化分解时耗氧量更高,同时释放的能量更多,可生成更多ATP,D正确。
3. 某兴趣小组用新鲜的苹果果肉进行有机物鉴定实验,下列叙述正确的是( )
A. 用苏丹Ⅲ染液处理果肉匀浆,可直接观察到蓝色的脂肪颗粒
B. 用斐林试剂处理果肉提取液,水浴加热后出现砖红色沉淀,说明含有还原糖
C. 常温下,双缩脲试剂可与果肉中的氨基酸发生反应,使溶液呈紫色
D. 将苹果果肉榨汁制成苹果酒后,向发酵液中加入重铬酸钾,溶液变成灰绿色
【答案】B
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ将脂肪染成橘黄色,A错误;
B、斐林试剂的特性就是与还原糖在50~65℃水浴加热条件下生成砖红色沉淀,该现象可证明果肉提取液中存在还原糖,B正确;
C、双缩脲试剂的作用机理是与肽键发生紫色反应,氨基酸分子中没有肽键,无法和双缩脲试剂产生紫色反应,C错误;
D、酸性条件下重铬酸钾才能与酒精反应生成灰绿色,直接向发酵液中加未酸化的重铬酸钾无法出现该颜色变化,D错误。
4. 某科研团队研发出一款新型仿生人工膜,该人工膜以磷脂双分子层为基本支架,嵌入了从深海狮子鱼细胞膜中提取的特殊耐压通道蛋白,在1000倍大气压的极端环境下能稳定实现物质的选择性筛分。下列关于该人工膜的叙述,正确的是( )
A. 该人工膜的组成成分与深海狮子鱼的细胞膜成分相同
B. 在极端高压环境下,只有部分物质能通过该人工膜
C. 该实验证明了所有人工膜都具有选择透过性
D. 该人工膜不具备天然生物膜的流动性,因此在超高压环境下保持结构稳定
【答案】B
【解析】
【详解】A 、深海狮子鱼细胞膜的成分包括磷脂、蛋白质,还有糖类;该人工膜只有磷脂和提取的通道蛋白,没有糖类,二者成分并不相同,A错误;
B、题干说明人工膜可实现物质的选择性筛分,也就是极端高压下,只有一部分物质能够通过膜,符合选择透过性的含义,B正确;
C 、该实验只能证明这一款人工膜有选择透过性,不能推广到 “所有人工膜”,表述过于绝对,C错误;
D 、该人工膜以磷脂双分子层为支架,磷脂和蛋白质可以运动,具备一定流动性;高压下稳定是因为嵌入了耐压通道蛋白,不是没有流动性,D错误。
5. 液泡在物质储存、维持细胞形态、胞内消化等方面具有重要作用。下图表示液泡形成过程的三个阶段:一为起始阶段,由内质网、高尔基体产生大量难以观察到的微小囊泡;二为融合生长阶段,分散的小囊泡相互融合,形成多个小液泡;三为成熟阶段,多个小液泡最终融合成中央大液泡,将细胞核挤到细胞边缘。下列叙述错误的是( )
A. 图示过程主要发生在根尖分生区细胞
B. 内质网、高尔基体产生的小囊泡中可能含有多种水解酶
C. 水果的甜味主要来自液泡中储存的糖类物质
D. 阶段三的细胞处于高浓度蔗糖溶液时,液泡的体积会减小
【答案】A
【解析】
【详解】A、根尖分生区细胞是未成熟的植物细胞,细胞持续分裂,不会形成中央大液泡,液泡逐步融合形成中央大液泡的过程主要发生在正在成熟的植物细胞中,A错误;
B、题干信息表明液泡具有胞内消化功能,内质网、高尔基体产生的小囊泡最终会融合形成液泡,所以小囊泡中可能含有多种水解酶,用来完成胞内消化作用,B正确;
C、植物细胞液泡内的细胞液可以储存糖类等可溶性物质,水果的甜味就来源于液泡中储存的糖类,C正确;
D、当细胞处于高浓度蔗糖溶液时,细胞会失水,液泡中的水分外流,导致液泡的体积减小,D正确。
6. 我国科研人员发现,核仁中存在PDFC亚结构,该区域参与pre-rRNA的3′端成熟加工,与核糖体亚基的形成密切相关。另外研究表明,内核膜不仅是物理屏障,还具备独立脂质合成活性的代谢区域,可自主生成核内脂滴,形成细胞核内专属的脂质稳态调控回路,避免游离活性脂质直接攻击基因组DNA。下列叙述正确的是( )
A. PDFC亚结构的核心功能是完成mRNA的3′端修饰
B. 内核膜自主合成的核内脂滴,其生成完全依赖内质网的脂质转运
C. 若核内脂滴的形成受到抑制,游离活性脂质导致基因组DNA损伤的风险可能增大
D. 核孔是细胞核与细胞质之间物质交换的通道,核酸分子可自由通过
【答案】C
【解析】
【详解】A、题干说PDFC亚结构参与pre-rRNA(核糖体RNA前体)的3'端加工,不是mRNA的修饰,A错误;
B、内核膜具备独立脂质合成活性,可以自主生成核内脂滴,不需要完全依赖内质网转运脂质,B错误;
C、核内脂滴的作用是避免游离活性脂质攻击基因组DNA。如果核内脂滴形成被抑制,游离活性脂质就更容易损伤DNA,风险增大,C正确;
D、核孔是核质之间物质交换的通道,但核酸不能自由通过,核孔具有选择性。例如DNA不会出细胞核,RNA出核也需要相关蛋白协助,D错误。
7. 科研人员在拟南芥液泡膜上发现了新型双向-蔗糖共转运蛋白SUT4,该蛋白可借助液泡膜两侧的浓度差,将细胞质中的蔗糖逆浓度梯度转运进液泡储存,也可在细胞质基质中蔗糖不足时将液泡内的蔗糖释放回细胞质。下列相关叙述正确的是( )
A. SUT4介导的蔗糖逆浓度梯度进入液泡的过程,不需要消耗任何能量
B. 液泡膜两侧的浓度差,是由液泡膜上的酶直接维持的
C. SUT4的双向转运特性,说明液泡膜不具备选择透过性
D. 蔗糖通过SUT4释放回细胞质的过程,属于自由扩散
【答案】B
【解析】
【详解】A、SUT4介导蔗糖逆浓度梯度进入液泡的过程,依赖液泡膜两侧的H⁺浓度差提供的势能,属于继发性主动运输,并非不需要任何能量,该过程消耗了H⁺浓度差储存的电化学势能,A错误 ;
B、液泡膜上的H⁺-ATP酶可水解ATP释放能量,直接将细胞质中的H⁺主动运输到液泡内,维持液泡内H⁺浓度高于细胞质基质的浓度差,B正确;
C、选择透过性是指膜可以选择性地控制物质进出细胞或细胞器,SUT4的双向转运是细胞根据自身蔗糖需求进行的精准调控,恰恰是液泡膜选择透过性的体现,不能说明液泡膜不具备选择透过性,C错误;
D、蔗糖通过SUT4释放回细胞质的过程需要借助SUT4载体蛋白协助,且蔗糖不能自由穿过磷脂双分子层,不属于自由扩散,D错误。
8. 随着科技的不断发展,渗透作用在众多领域得到了广泛的应用。下列关于渗透作用应用实例的叙述,正确的是( )
A. 利用半透膜制作的特殊灌溉管,可使管内水分从高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧渗透
B. 新型皮肤保湿材料可主动吸收空气中水分子使其渗透进入皮肤,保持皮肤水润
C. 将食品置于高盐或高糖溶液中,使微生物失水,生长和繁殖受到抑制从而延长食品保质期
D. 反渗透海水淡化是借助低于海水渗透压的压力使水透过半透膜而截留盐分得到淡化海水
【答案】C
【解析】
【详解】A、渗透作用的方向是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透,即从低浓度溶液一侧向高浓度溶液一侧渗透,A错误;
B、水分子的渗透是顺着浓度梯度进行的,新型皮肤保湿材料不能主动吸收空气中水分子,只能让水分子顺着浓度差自然渗透进入皮肤,B错误;
C、将食品置于高盐或高糖溶液中,由于溶液浓度高于微生物细胞内液浓度,微生物细胞会失水,其生长和繁殖就会受到抑制,从而延长食品保质期,C正确;
D、渗透作用的方向是低渗向高渗渗透,反渗透海水淡化需要施加高于海水渗透压的压力,迫使水分子逆向穿过半透膜,盐分被截留,D错误。
9. 科研人员利用AI设计了一种人工核酶Ribo-Cat(一种RNA),该酶是适用于90~110℃工业高温降解场景的塑料降解酶,与传统无机酸催化剂相比,可将塑料的降解速率提升27倍。下图表示无催化剂、加入传统无机酸催化剂及加入Ribo-Cat时反应过程中能量的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 核酶Ribo-Cat分子中不存在肽键,因此不具备空间结构特异性
B. 图中b值显著低于d值,直接体现了核酶Ribo-Cat的高效性
C. 核酶Ribo-Cat催化塑料降解的过程中,与塑料结合,最终成为降解产物的一部分
D. 在100℃工业高温反应体系中,该核酶仍具有催化活性
【答案】D
【解析】
【详解】A、核酶Ribo-Cat分子是一种RNA,也有空间结构,A错误;
B、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂。图中三条曲线里,曲线Ⅲ是无催化剂的反应(活化能为d)、曲线Ⅱ是加入无机酸的反应(活化能为c)、曲线Ⅰ是加入核酶的反应(活化能为b),b值显著低于c值,才能体现核酶降低活化能的效果优于无机催化剂,直接体现核酶的高效性;d是无催化剂的活化能,和b的差值仅能体现核酶有催化作用,不能直接体现高效性,B错误;
C、酶作为生物催化剂的特点是催化反应前后自身结构和性质不变,不会成为降解产物的一部分,C错误;
D、题干明确说明该人工核酶适用于90~110℃的工业高温降解场景,因此100℃的反应体系中该核酶仍具有催化活性,D正确。
10. 某些丝氨酸水解酶能够特异性地催化酯水解反应,这类酶可将塑料分子中的酯键水解,从而为治理塑料污染问题提供新途径。科研人员利用人工智能设计了一种新型丝氨酸水解酶,FP(丝氨酸水解酶探针)能特异性地标记丝氨酸水解酶活性位点,进而衡量酶活性的高低。为探究该酶的催化性能,科研人员进行了如下实验:
人工酶类型
能被FP标记的比例
催化效率
未筛选的人工设计酶
3%能被标记
较低
经PLACER筛选的人工设计酶
17%能被标记
较高
下列叙述正确的是( )
A. 丝氨酸水解酶只能在生物体内发挥作用
B. 未筛选的人工设计酶不能催化酯水解反应
C. 经PLACER筛选的人工设计酶的催化效率高于天然丝氨酸水解酶
D. PLACER筛选可提高人工设计酶中具有催化活性的酶的比例
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的发挥作用不局限于生物体内,只要条件适宜(合适的温度、pH等),酶在生物体外也可以发挥催化作用,题干中也提到这类酶可以用来治理环境中的塑料污染,就是在体外发挥作用,A错误;
B、表格显示未筛选的人工设计酶仍有3%能被FP标记(说明存在有活性的酶),且只是“催化效率较低”,并不是完全不能催化反应,B错误;
C、题干中只给出了“筛选后人工酶”和“未筛选人工酶”的对比,完全没有提到天然丝氨酸水解酶的催化效率数据,无法得出这个结论,C错误;
D、从表格数据可以看出:未筛选时只有3%的酶能被FP标记(有活性),经过PLACER筛选后,有活性的比例提升到17%,说明筛选确实提高了人工设计酶中具有催化活性的酶的比例,和实验结果一致,D正确。
11. 科研人员发现萤火虫发光的直接能量来源除了ATP外,还有少量的GTP。下列相关叙述正确的是( )
A. ATP的全称是腺苷三磷酸,含有三个特殊化学键
B. GTP分子中含有的五碳糖与ATP完全相同
C. 细胞代谢增强时ATP的合成量大于ATP的分解量
D. 萤火虫细胞内合成ATP的场所只有线粒体
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP 全称腺苷三磷酸,结构简式A−P~P~P,含有 2 个特殊化学键,A错误;
B、GTP分子中含有的五碳糖与ATP完全相同,二者五碳糖都是核糖,B 正确;
C、正常活细胞中,ATP 合成量等于分解量,ATP 含量维持动态平衡,细胞代谢增强,只是 ATP 合成和分解速率同时加快,不会合成大于分解,C 错误;
D、萤火虫细胞内合成 ATP 场所有细胞质基质和线粒体,D 错误。
12. 科学家在对肿瘤微环境的研究中发现,即使在氧气充足的条件下,癌细胞依然主要依赖无氧呼吸途径获取能量,这种现象被称为瓦尔堡效应。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖部分代谢过程,下列叙述错误的是( )
A. 图中A为葡萄糖转运蛋白,与正常细胞相比癌细胞上A的数量较多
B. 癌细胞在有氧条件下主要进行无氧呼吸,产生的乳酸会使肿瘤微环境呈酸性
C. 癌细胞呼吸过程中产生的中间产物,可为癌细胞的生长、增殖提供原料
D. 癌细胞有氧呼吸过程中葡萄糖转化为丙酮酸的场所与正常细胞不同
【答案】D
【解析】
【详解】A、A为葡萄糖转运蛋白,由于癌细胞增殖速率快,需要消耗大量葡萄糖来获取能量和合成原料,因此细胞膜上转运葡萄糖的蛋白A的数量远多于正常细胞,A正确;
B、根据瓦尔堡效应,氧气充足时癌细胞仍主要进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是乳酸,大量乳酸积累会让肿瘤微环境呈酸性,B正确;
C、图中显示癌细胞呼吸的中间产物可以生成五碳糖等物质,这些中间产物可作为合成核苷酸、脂质等细胞组分的原料,为癌细胞的生长、增殖提供物质基础,C正确;
D、无论癌细胞还是正常细胞,有氧呼吸过程中葡萄糖分解为丙酮酸的阶段都发生在细胞质基质中,场所完全相同,D错误。
13. 某班学生以某植物叶片为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,得到了如图所示的四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是( )
A. 甲几乎不含色素,可能是该植物长期处于弱光环境
B. 乙中各色素的含量均较少,可能是研磨时没有加入
C. 若丙为正确操作的结果,则实验所用的叶片有可能是该植物秋季发黄的叶片
D. 丁可能是因为研磨时未加入使叶绿素遭到破坏
【答案】A
【解析】
【详解】A、甲、乙、丙、丁是利用同一植物叶片进行色素的提取和分离实验,丙组中所有色素含量表现正常,甲几乎不含色素,可能是没有利用无水乙醇提取,而是用清水提取色素,A错误;
B、SiO2的作用是使研磨充分,乙中各色素的含量均较少,可能是研磨时没有加入SiO2,B正确;
C、该植物秋季发黄的叶片叶绿素含量少,因此若丙为正确操作的结果,则实验所用的叶片有可能是该植物秋季发黄的叶片,C正确;
D、CaCO3的作用是保护叶绿素,丁中叶绿素含量少可能是研磨时未加入CaCO3使叶绿素遭到破坏,D正确。
14. 下图表示在适宜温度、水分和一定的浓度条件下,甲、乙两种植物的净光合速率随光照强度的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 若光照强度突然减弱,短时间内甲植物叶肉细胞中含量将减少
B. r点时甲、乙两植物的固定量相等
C. 乙植物比甲植物更适合在弱光环境下生存
D. q点时影响甲、乙两植物净光合速率的主要因素相同
【答案】C
【解析】
【详解】A、光照强度突然减弱,光反应产生的ATP和NADPH减少,C₃的还原速率减慢,而短时间内CO₂固定生成C₃的速率基本不变,因此甲植物叶肉细胞内C₃含量会增加,A错误;
B、CO₂固定量代表总光合速率,总光合速率=净光合速率+呼吸速率。r点时甲乙的净光合速率相等,但甲的呼吸速率(光照强度为0时的CO₂释放量d)大于乙的呼吸速率(光照强度为0时的CO₂释放量c),因此甲的总光合速率更大,二者CO₂固定量不相等,B错误;
C、从曲线可知,乙植物的光补偿点(p点)和光饱和点都更低,在弱光条件下更易达到光合速率大于呼吸速率的状态,更适合在弱光环境下生存,C正确;
D、q点是甲的光补偿点,此时甲的净光合速率随光照强度上升而升高,限制甲净光合速率的主要因素是光照强度;但q点远大于乙的光饱和点,乙的净光合速率已经不再随光照强度升高而变化,此时限制乙净光合速率的主要因素是CO₂浓度等环境因素,二者的主要影响因素不同,D错误。
15. 将某绿色植物置于密闭玻璃容器内,在恒定且适宜的温度条件下,测定容器内一昼夜的相对量的变化,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. AB段该植物只进行呼吸作用,容器内浓度下降但压强不变
B. B、C两点间光合作用强度大于呼吸作用强度,C点时有机物积累量最多
C. C点时该植物叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 推测一昼夜后容器内浓度升高,该植物有机物有一定量的积累
【答案】B
【解析】
【详解】A、当植物呼吸速率大于光合速率或只进行呼吸作用时均会使密闭玻璃罩内O2浓度降低,B点是植物光合速率与呼吸速率相等的点,说明B点之前还应该有一段光合速率小于呼吸速率,即光合作用开始于B点之前的某一点。植物有氧呼吸消耗O₂、释放等体积的CO₂,但如果植物同时进行无氧呼吸释放CO₂,容器内气体分子总量会发生变化,压强不可能保持不变,A错误;
B、B点是曲线的第一个拐点,O₂含量从下降转为上升,说明B点时植物的光合速率等于呼吸速率;B到C区间内,容器中O₂的相对量持续升高,证明植物光合作用强度大于呼吸作用强度。C点是曲线的第二个拐点,O₂含量从上升转为下降,说明C点之后呼吸速率大于光合速率,植物开始消耗有机物,因此C点是一昼夜中有机物积累量的最高点,B正确;
C、C点代表整株植物的光合作用强度等于呼吸作用强度,而植物存在大量不能进行光合作用的细胞(如根细胞、表皮细胞),这些细胞只进行呼吸作用消耗有机物,因此叶肉细胞光合作用强度必须远大于自身的呼吸作用强度,才能维持整株的光合速率等于呼吸速率,C错误;
D、从曲线可以看出,最终D点的O₂相对量低于初始A点的O₂相对量,说明一昼夜植物光合作用产生的O₂总量小于呼吸作用消耗的O₂总量,代表光合作用合成的有机物总量小于呼吸作用消耗的有机物总量,植物的总有机物量是减少的。同时光合作用消耗的CO₂总量小于呼吸作用释放的CO₂总量,容器内CO₂浓度升高,但植物并没有有机物的积累,反而净消耗有机物,D错误。
二、非选择题:共5小题,共55分。
16. 细胞中含有多种有机物,它们在细胞的生命活动中发挥着重要作用。下图表示细胞内某些有机物的元素组成及其功能,其中A、B、C、E是生物大分子,a、b、c分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题。
(1)从元素组成看,A、B、C三类物质中只含C、H、O三种元素的是________(填字母序号),A中含有的X元素是________。
(2)若细胞结构Ⅰ易被碱性染料染成深色,在人体细胞中小分子a、b分别有________种,物质A与物质B的关系是________。
(3)若细胞结构Ⅰ是原核细胞与真核细胞共有的细胞器,则该细胞器的功能是________,此时构成它的A为________(填有机物名称)。
(4)研究表明,四膜虫细胞内存在一种调控因子R,它能够与糖类代谢的关键酶以及核酸、蛋白质合成相关的转录因子相互作用,调节其代谢过程。当四膜虫处于营养缺乏状态时,多糖含量会下降而多糖的合成速率无明显变化。请从物质代谢的角度分析,原因可能是________________________________。
【答案】(1) ①. C ②. N和P
(2) ①. 4、21 ②. 物质A(DNA)中a的种类及排列顺序控制着物质B合成时b的种类及排列顺序
(3) ①. 合成蛋白质 ②. RNA(或核糖核酸)
(4)当营养缺乏时,R与糖类代谢的关键酶相互作用,促进多糖水解为葡萄糖,用于氧化分解供能或转化为其他物质以满足细胞的需求
【解析】
【小问1详解】
从元素来源可知,C的组成元素仅为C、H、O;A是核酸类大分子,核酸的元素组成除C、H、O外还含有N、P,因此X元素为N、P。
【小问2详解】
易被碱性染料染成深色的细胞结构Ⅰ是染色体,染色体由DNA和蛋白质组成,因此A是DNA、B是蛋白质:构成人体DNA的小分子a是脱氧核苷酸,共4种;构成人体蛋白质的小分子b是氨基酸,共21种。二者的关系是物质A(DNA)中a的种类及排列顺序控制着物质B合成时b的种类及排列顺序。
【小问3详解】
原核细胞与真核细胞共有的细胞器是核糖体,核糖体是蛋白质合成的场所;核糖体由rRNA和蛋白质组成,因此此时构成核糖体的大分子A为核糖核酸(RNA)。
【小问4详解】
从代谢平衡的角度分析,多糖的含量变化由合成和分解的相对速率决定:合成速率不变的情况下,含量下降,说明当营养缺乏时,R与糖类代谢的关键酶相互作用,促进多糖水解为葡萄糖,用于氧化分解供能或转化为其他物质以满足细胞的需求。
17. 下图为高等动、植物细胞亚显微结构模式图。据图回答问题。
(1)上图中表示高等动物细胞模式图的是________,理由是_______________________。
(2)若图乙表示洋葱根尖成熟区细胞,图中不应该有的结构是________(填名称)。甲、乙中共有,但部分功能有所不同的细胞器是________(填图中数字序号),植物细胞中该细胞器与________的形成有关。
(3)若将植物细胞看作一个开放的系统,那么系统的边界是________(填名称),其功能特性是具有________。
(4)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中运用了________(填研究方法),放射性标记物依次经过的具膜细胞器是________(用图中数字序号表示)。
(5)生物膜系统包括________,不同生物膜功能不同的原因是__________________。
【答案】(1) ①. 甲 ②. 该细胞无细胞壁有中心体,乙中有叶绿体无中心体,是高等植物细胞
(2) ①. 叶绿体 ②. 5 ③. 细胞壁
(3) ①. 细胞膜 ②. 选择透过性
(4) ①. 同位素标记法 ②. 9、5
(5) ①. 细胞膜、细胞器膜和核膜 ②. 不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同
【解析】
【小问1详解】
图甲细胞没有细胞壁有中心体,乙中有叶绿体无中心体,因此,甲是高等动物细胞,乙是高等植物细胞。
【小问2详解】
洋葱根尖成熟区细胞不能进行光合作用,因此该细胞中没有叶绿体,所以图中不应该有的结构是叶绿体。动物细胞和植物细胞共有的细胞器有4线粒体、5高尔基体、8核糖体、9内质网,其中在植物细胞中5高尔基体与细胞壁的形成有关,在动物细胞中5高尔基体与分泌物的形成有关,二者功能不同。
【小问3详解】
由于细胞壁是全透的,而细胞膜能控制物质的运输,所以植物细胞的边界是细胞膜,细胞膜允许一部分分子通过,而不允许另一部分分子通过,所以细胞膜的功能特性是具有选择透过性。
【小问4详解】
科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中用含3H的氨基酸作为标记物,研究分泌蛋白合成、加工和运输的过程,因此该过程运用了同位素标记法,放射性标记物依次经过8核糖体→9内质网→5高尔基体→细胞膜,其中具膜的细胞器是9、5。
【小问5详解】
生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,蛋白质在生物膜行使功能方面起着重要的作用,因此不同生物膜功能不同的原因是不同生物膜上蛋白质的种类和数量不同。
18. 灰霉病菌是一种植物病原真菌,可侵染多种经济作物,严重影响作物产量和品质。我国科学家构建了一种基于星形阳离子聚合物SPc的双链RNA(dsRNA)纳米递送平台,将RNA农药高效送入灰霉菌,为作物病害防控提供了新思路。下图1是SPc通过激活途径1和途径2促进dsRNA细胞内化的示意图,途径2中的膜凹陷与囊泡形成通过细胞膜肌动蛋白微丝的动态重构来完成,图2是dsRNA经途径1进入细胞的速率与浓度的关系曲线。回答下列问题。
(1)被动运输包括自由扩散和________,这两类运输方式的共同特点是________。
(2)图2中物质运输速率随浓度升高先上升后保持稳定,出现平台期的主要限制因素是________,途径2的运输速率与________(填“有关”或“无关”)。
(3)该研究中纳米载体SPc的核心作用是通过静电作用结合dsRNA,一方面保护dsRNA不被环境中的________降解,另一方面大幅提升dsRNA在菌丝细胞表面的附着效率,解决了RNA农药难以穿越真菌________的瓶颈。
(4)用细胞松弛素处理灰霉菌细胞,破坏细胞膜附近的肌动蛋白微丝结构,该RNA农药的内吞路径运输效率会大幅下降,原因是______________________。
【答案】(1) ①. 协助扩散 ②. 顺浓度梯度运输,不消耗细胞代谢产生的ATP
(2) ①. 细胞膜上转运蛋白的数量 ②. 有关
(3) ①. 核酸酶(RNase) ②. 细胞壁和细胞膜
(4)内吞过程依赖细胞膜肌动蛋白微丝的动态重构来完成膜的凹陷与囊泡形成,微丝结构被破坏后,囊泡无法正常生成,大分子复合物的内吞转运被阻断
【解析】
【小问1详解】
被动运输包括自由扩散和协助扩散, 二者共同特点:物质顺浓度梯度跨膜运输,不需要消耗细胞代谢释放的ATP。
【小问2详解】
图 2 曲线表示途径1的速率与O2浓度关系:氧气影响细胞呼吸,氧气浓度升高,供能变多,运输速率上升;达到一定氧气浓度后速率不再增加,此时限制因素不是能量,而是细胞膜上转运蛋白的数量。 途径2属于胞吞(内吞),胞吞过程需要消耗细胞呼吸提供的能量,因此途径2运输速率与O2有关。
【小问3详解】
dsRNA 本质是双链 RNA,可以被环境中的核酸酶(RNase)水解; 真菌细胞外层有细胞壁和细胞膜,RNA 大分子很难穿过真菌细胞壁和细胞膜,而SPc 纳米载体通过静电作用结合dsRNA,帮助 dsRNA 不被环境中的核酸酶(RNase)水解的同时,还可以帮助 dsRNA 穿过细胞壁和细胞膜。
【小问4详解】
题干信息:途径2中的膜凹陷与囊泡形成依赖细胞膜肌动蛋白微丝的动态重构来完成, 细胞松弛素破坏肌动蛋白微丝,途径 2 的膜凹陷、囊泡无法正常生成,大分子复合物的内吞转运被阻断。
19. 科学家从极端嗜热微生物中发现了一种新型耐热β-葡聚糖酶(酶X)。该酶可分解谷物细胞壁中的β-葡聚糖,从而降低麦汁或动物肠道食糜黏度。图1是酶X在不同温度下的酶活性变化曲线,图2是酶X在不同温度下持续作用时酶活性随时间的变化曲线。进一步研究发现,该酶的三维结构中存在额外的氢键和强疏水核心,其活性中心的氨基酸序列与普通β-葡聚糖酶存在显著差异。回答下列问题。
(1)酶X的化学本质是________。与普通β-葡聚糖酶相比,耐热β-葡聚糖酶的空间结构更稳定,直接原因是__________________。
(2)酶X催化β-葡聚糖水解的作用原理是__________________。与无机催化剂相比,酶X的催化效率更高,该特性称为________。
(3)结合图1和图2分析,在80℃保温30分钟后酶X会________;为了高效且较长时间持续利用酶X分解β-葡聚糖,反应温度最好控制在________℃。
(4)请设计实验验证酶X比普通β-葡聚糖酶耐高温:_______________________(仅写出实验思路即可)。
【答案】(1) ①. 蛋白质 ②. 其结构中存在额外的氢键和强疏水核心,增强了其空间结构的稳定性
(2) ①. 降低该反应的活化能 ②. 高效性
(3) ①. 失活 ②. 60
(4)设置两组平行实验,分别加入初始酶活性相同的酶X和等量的普通β-葡聚糖酶,两组均置于相同的高温条件下保温相同时间;向两组中加入等量且适宜浓度的β-葡聚糖底物缓冲液体系,在相同条件下反应相同时间,检测两组反应体系中还原糖的生成量
【解析】
【小问1详解】
酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大部分是蛋白质,少量的是RNA,酶X的化学本质是蛋白质。由题可知,耐热β-葡聚糖酶的三维结构中存在额外的氢键和强疏水核心,增强了其空间结构的稳定性,所以耐热β-葡聚糖酶的空间结构更稳定。
【小问2详解】
酶的作用机理是降低化学反应的活化能。与无机催化剂相比,酶的催化效率更高,该特性称为高效性。
【小问3详解】
由图可知,图1表明在一定范围内,酶的相对活性随着温度的升高而升高,超过一定范围,酶的相对活性随着温度升高而降低,达到80℃酶的相对活性很低,图2表明当温度升高到80℃,酶的活性会降低,保温30分钟后相对活性会降低到0,由此可知在80℃保温30分钟后酶X会失活;由图1可知温度从60-70℃范围内酶的相对活性可达100%,而50℃为40%,由图2可知,随着时间的推移,60℃下酶可以长时间内保持很高的活性,为了高效且较长时间持续利用酶X分解β-葡聚糖,反应温度最好控制在60℃。
【小问4详解】
本实验是为了验证酶X比普通β-葡聚糖酶耐高温,实验自变量是酶的种类,因变量是酶的相对活性,表观因变量是在相同条件下反应相同时间内还原糖的生成量,根据单一变量原则和对照原则,实验思路为:设置两组平行实验,分别加入初始酶活性相同的酶X和等量的普通β-葡聚糖酶,两组均置于相同的高温条件下保温相同时间;向两组中加入等量且适宜浓度的β-葡聚糖底物缓冲液体系,在相同条件下反应相同时间,检测两组反应体系中还原糖的生成量
20. 我国农业科研团队在冬小麦种植区开展了“光碳协同调控”增产技术试验,设置了4组田间处理,在小麦灌浆期连续15天进行处理,测定相关生理指标,得到如下实验结果:
组别
处理方式
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间浓度(μmol·mol-1)
夜间呼吸速率(μmol·m-2·s-1)
对照组
自然条件
18.2
245
7.6
组1
增施肥
24.7
382
7.5
组2
适度遮光降温
16.9
261
5.2
组3
光碳协同调控
27.3
376
5.1
注:光碳协同调控是指通过光热催化技术,将进行转化,协同优化光反应与暗反应的关系,是当前人工光合作用、碳循环利用领域的核心研究方向之一。
同时科研人员还测定了不同光照强度下小麦的净光合速率变化,发现光碳协同组的光饱和点比对照组提升了22%,光补偿点降低了15%。结合上述材料回答下列问题。
(1)小麦叶肉细胞中,暗反应的场所是________,该过程中与________结合生成,的还原需要光反应提供的________。
(2)对照组的夜间呼吸速率较高,从细胞呼吸的角度分析,夜间小麦细胞进行有氧呼吸的主要场所是________,该过程中产生的阶段发生在________。
(3)对比对照组和组1的实验结果,增施肥后小麦净光合速率提高,而夜间呼吸速率几乎没有变化,试分析原因是________。组2经适度遮光降温后,净光合速率略有下降但小麦千粒重仍高于对照组,结合表格数据分析其可能原因:____________________________________________。
(4)结合上述所有实验结果,针对华北平原冬小麦灌浆期的田间管理,请给出2条具体农业增产措施,并分别说明对应的原理:________________________。
【答案】(1) ①. 叶绿体基质 ②. (五碳化合物) ③. ATP和NADPH
(2) ①. 线粒体 ②. 线粒体基质(有氧呼吸第二阶段)
(3) ①. 是光合作用暗反应的原料,增施肥提高胞间浓度,为暗反应提供更多原料,促进光合作用,提高净光合速率;不是细胞呼吸的反应物,对夜间呼吸影响较小,因此夜间呼吸速率基本不变 ②. 适度降温使夜间呼吸速率明显降低,减少了有机物的夜间消耗,最终整株有机物积累量仍高于对照组
(4)①灌浆期田间增施肥,提升胞间浓度,直接促进暗反应速率,提升净光合速率;②灌浆期适度遮光降温,在小幅降低光合速率的同时,显著抑制夜间呼吸作用,减少有机物消耗;③采用“光碳协同调控”组合技术,既提升光饱和点又降低光补偿点,有利于增加全天有机物净积累量,从而实现千粒重和产量的提升
【解析】
【小问1详解】
光合作用暗反应发生在叶绿体基质中:首先CO₂会与叶绿体基质内的五碳化合物(C₅)结合,完成CO₂的固定生成三碳化合物(C₃);后续C₃的还原过程,需要光反应阶段在类囊体薄膜上生成的ATP、NADPH,最终生成糖类等有机物,同时再生出C₅完成循环。
【小问2详解】
小麦是真核需氧生物,有氧呼吸的三个阶段中,第一阶段在细胞质基质进行,第二、第三阶段都在线粒体中完成,因此有氧呼吸的主要场所是线粒体;有氧呼吸产生CO₂的过程,是丙酮酸和水反应生成CO₂、NADH和少量能量的阶段,该过程发生在线粒体基质,也就是有氧呼吸第二阶段。
【小问3详解】
对比对照组和组1的实验结果,增施CO₂肥后,胞间CO₂浓度显著升高,CO₂是暗反应的原料,充足的CO₂可以加快CO₂固定的速率,促进暗反应高效进行,最终提升整体净光合速率;而细胞有氧呼吸的反应物是葡萄糖、O₂,CO₂并不是有氧呼吸的反应底物,因此额外增施CO₂几乎不会对夜间的呼吸过程产生影响,夜间呼吸速率基本维持不变。对比对照组和组2的数据:适度降温使夜间呼吸速率明显降低,夜间的有机物消耗显著减少,最终组2的整株有机物积累量仍高于对照组,更多的有机物可以运输到籽粒中积累,因此千粒重高于对照组。
【小问4详解】
结合实验结果可以设计多个适配小麦灌浆期的增产措施:①灌浆期田间增施CO₂肥:原理是提升胞间CO₂浓度,为暗反应提供充足原料,直接提升净光合速率,增加白天的有机物合成量。②灌浆期适度遮光降温:原理是在净光合速率小幅下降的前提下,显著降低夜间呼吸速率,大幅减少夜间的有机物消耗,提升整株的有机物净积累量,促进籽粒灌浆。③采用光碳协同调控技术:该处理既可以提升小麦的光饱和点,让小麦可以在更强的光照下维持更高的光合效率,又能降低光补偿点,让小麦在弱光环境下也可以进行有机物的正向积累,最终大幅提升全天的有机物净积累量,显著提升千粒重和产量。
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高三生物学B
满分:100分 时间:75分钟
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写,字体工整、笔迹清晰。
3.请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出,确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题:共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1. 某科研团队从南极冰芯中分离出一种新型嗜冷杆菌,研究发现其膜中不饱和脂肪酸比例较高,下列关于该菌的叙述,错误的是( )
A. 该菌的核糖体形成过程不依赖核仁结构
B. 该菌细胞膜中不饱和脂肪酸占比高于常温细菌
C. 该菌体内的嗜冷酶在37℃的环境下能保持很高的催化活性
D. 该菌的遗传物质彻底水解后可得到6种小分子产物
2. 北美棕熊冬眠时间可长达5~7个月,期间完全不进食、不饮水,依靠体内预先储备的物质维持基础代谢,冬眠结束时仍能维持血糖稳态,且骨骼肌质量无明显下降。下列相关叙述正确的是( )
A. 冬眠期初期棕熊细胞中含量最多的物质是脂肪,其元素组成只有C、H、O
B. 冬眠期棕熊细胞中的脂肪可大量转化成葡萄糖,以维持血糖的相对稳定
C. 冬眠期棕熊生命活动的直接能源物质主要是脂肪,肌蛋白几乎不进行代谢
D. 冬眠期脂肪氧化分解耗氧量高于等质量糖原,释放的能量可用于生成更多的ATP
3. 某兴趣小组用新鲜的苹果果肉进行有机物鉴定实验,下列叙述正确的是( )
A. 用苏丹Ⅲ染液处理果肉匀浆,可直接观察到蓝色的脂肪颗粒
B. 用斐林试剂处理果肉提取液,水浴加热后出现砖红色沉淀,说明含有还原糖
C. 常温下,双缩脲试剂可与果肉中的氨基酸发生反应,使溶液呈紫色
D. 将苹果果肉榨汁制成苹果酒后,向发酵液中加入重铬酸钾,溶液变成灰绿色
4. 某科研团队研发出一款新型仿生人工膜,该人工膜以磷脂双分子层为基本支架,嵌入了从深海狮子鱼细胞膜中提取的特殊耐压通道蛋白,在1000倍大气压的极端环境下能稳定实现物质的选择性筛分。下列关于该人工膜的叙述,正确的是( )
A. 该人工膜的组成成分与深海狮子鱼的细胞膜成分相同
B. 在极端高压环境下,只有部分物质能通过该人工膜
C. 该实验证明了所有人工膜都具有选择透过性
D. 该人工膜不具备天然生物膜的流动性,因此在超高压环境下保持结构稳定
5. 液泡在物质储存、维持细胞形态、胞内消化等方面具有重要作用。下图表示液泡形成过程的三个阶段:一为起始阶段,由内质网、高尔基体产生大量难以观察到的微小囊泡;二为融合生长阶段,分散的小囊泡相互融合,形成多个小液泡;三为成熟阶段,多个小液泡最终融合成中央大液泡,将细胞核挤到细胞边缘。下列叙述错误的是( )
A. 图示过程主要发生在根尖分生区细胞
B. 内质网、高尔基体产生的小囊泡中可能含有多种水解酶
C. 水果的甜味主要来自液泡中储存的糖类物质
D. 阶段三的细胞处于高浓度蔗糖溶液时,液泡的体积会减小
6. 我国科研人员发现,核仁中存在PDFC亚结构,该区域参与pre-rRNA的3′端成熟加工,与核糖体亚基的形成密切相关。另外研究表明,内核膜不仅是物理屏障,还具备独立脂质合成活性的代谢区域,可自主生成核内脂滴,形成细胞核内专属的脂质稳态调控回路,避免游离活性脂质直接攻击基因组DNA。下列叙述正确的是( )
A. PDFC亚结构的核心功能是完成mRNA的3′端修饰
B. 内核膜自主合成的核内脂滴,其生成完全依赖内质网的脂质转运
C. 若核内脂滴的形成受到抑制,游离活性脂质导致基因组DNA损伤的风险可能增大
D. 核孔是细胞核与细胞质之间物质交换的通道,核酸分子可自由通过
7. 科研人员在拟南芥液泡膜上发现了新型双向-蔗糖共转运蛋白SUT4,该蛋白可借助液泡膜两侧的浓度差,将细胞质中的蔗糖逆浓度梯度转运进液泡储存,也可在细胞质基质中蔗糖不足时将液泡内的蔗糖释放回细胞质。下列相关叙述正确的是( )
A. SUT4介导的蔗糖逆浓度梯度进入液泡的过程,不需要消耗任何能量
B. 液泡膜两侧的浓度差,是由液泡膜上的酶直接维持的
C. SUT4的双向转运特性,说明液泡膜不具备选择透过性
D. 蔗糖通过SUT4释放回细胞质的过程,属于自由扩散
8. 随着科技的不断发展,渗透作用在众多领域得到了广泛的应用。下列关于渗透作用应用实例的叙述,正确的是( )
A. 利用半透膜制作的特殊灌溉管,可使管内水分从高浓度溶液一侧向低浓度溶液一侧渗透
B. 新型皮肤保湿材料可主动吸收空气中水分子使其渗透进入皮肤,保持皮肤水润
C. 将食品置于高盐或高糖溶液中,使微生物失水,生长和繁殖受到抑制从而延长食品保质期
D. 反渗透海水淡化是借助低于海水渗透压的压力使水透过半透膜而截留盐分得到淡化海水
9. 科研人员利用AI设计了一种人工核酶Ribo-Cat(一种RNA),该酶是适用于90~110℃工业高温降解场景的塑料降解酶,与传统无机酸催化剂相比,可将塑料的降解速率提升27倍。下图表示无催化剂、加入传统无机酸催化剂及加入Ribo-Cat时反应过程中能量的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 核酶Ribo-Cat分子中不存在肽键,因此不具备空间结构特异性
B. 图中b值显著低于d值,直接体现了核酶Ribo-Cat的高效性
C. 核酶Ribo-Cat催化塑料降解的过程中,与塑料结合,最终成为降解产物的一部分
D. 在100℃工业高温反应体系中,该核酶仍具有催化活性
10. 某些丝氨酸水解酶能够特异性地催化酯水解反应,这类酶可将塑料分子中的酯键水解,从而为治理塑料污染问题提供新途径。科研人员利用人工智能设计了一种新型丝氨酸水解酶,FP(丝氨酸水解酶探针)能特异性地标记丝氨酸水解酶活性位点,进而衡量酶活性的高低。为探究该酶的催化性能,科研人员进行了如下实验:
人工酶类型
能被FP标记的比例
催化效率
未筛选的人工设计酶
3%能被标记
较低
经PLACER筛选的人工设计酶
17%能被标记
较高
下列叙述正确的是( )
A. 丝氨酸水解酶只能在生物体内发挥作用
B. 未筛选的人工设计酶不能催化酯水解反应
C. 经PLACER筛选的人工设计酶的催化效率高于天然丝氨酸水解酶
D. PLACER筛选可提高人工设计酶中具有催化活性的酶的比例
11. 科研人员发现萤火虫发光的直接能量来源除了ATP外,还有少量的GTP。下列相关叙述正确的是( )
A. ATP的全称是腺苷三磷酸,含有三个特殊化学键
B. GTP分子中含有的五碳糖与ATP完全相同
C. 细胞代谢增强时ATP的合成量大于ATP的分解量
D. 萤火虫细胞内合成ATP的场所只有线粒体
12. 科学家在对肿瘤微环境的研究中发现,即使在氧气充足的条件下,癌细胞依然主要依赖无氧呼吸途径获取能量,这种现象被称为瓦尔堡效应。下图是癌细胞在有氧条件下葡萄糖部分代谢过程,下列叙述错误的是( )
A. 图中A为葡萄糖转运蛋白,与正常细胞相比癌细胞上A的数量较多
B. 癌细胞在有氧条件下主要进行无氧呼吸,产生的乳酸会使肿瘤微环境呈酸性
C. 癌细胞呼吸过程中产生的中间产物,可为癌细胞的生长、增殖提供原料
D. 癌细胞有氧呼吸过程中葡萄糖转化为丙酮酸的场所与正常细胞不同
13. 某班学生以某植物叶片为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,得到了如图所示的四种不同的层析结果。下列分析最不合理的是( )
A. 甲几乎不含色素,可能是该植物长期处于弱光环境
B. 乙中各色素的含量均较少,可能是研磨时没有加入
C. 若丙为正确操作的结果,则实验所用的叶片有可能是该植物秋季发黄的叶片
D. 丁可能是因为研磨时未加入使叶绿素遭到破坏
14. 下图表示在适宜温度、水分和一定的浓度条件下,甲、乙两种植物的净光合速率随光照强度的变化情况。下列叙述正确的是( )
A. 若光照强度突然减弱,短时间内甲植物叶肉细胞中含量将减少
B. r点时甲、乙两植物的固定量相等
C. 乙植物比甲植物更适合在弱光环境下生存
D. q点时影响甲、乙两植物净光合速率的主要因素相同
15. 将某绿色植物置于密闭玻璃容器内,在恒定且适宜的温度条件下,测定容器内一昼夜的相对量的变化,结果如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A. AB段该植物只进行呼吸作用,容器内浓度下降但压强不变
B. B、C两点间光合作用强度大于呼吸作用强度,C点时有机物积累量最多
C. C点时该植物叶肉细胞的光合作用强度等于呼吸作用强度
D. 推测一昼夜后容器内浓度升高,该植物有机物有一定量的积累
二、非选择题:共5小题,共55分。
16. 细胞中含有多种有机物,它们在细胞的生命活动中发挥着重要作用。下图表示细胞内某些有机物的元素组成及其功能,其中A、B、C、E是生物大分子,a、b、c分别为构成生物大分子的基本单位。回答下列问题。
(1)从元素组成看,A、B、C三类物质中只含C、H、O三种元素的是________(填字母序号),A中含有的X元素是________。
(2)若细胞结构Ⅰ易被碱性染料染成深色,在人体细胞中小分子a、b分别有________种,物质A与物质B的关系是________。
(3)若细胞结构Ⅰ是原核细胞与真核细胞共有的细胞器,则该细胞器的功能是________,此时构成它的A为________(填有机物名称)。
(4)研究表明,四膜虫细胞内存在一种调控因子R,它能够与糖类代谢的关键酶以及核酸、蛋白质合成相关的转录因子相互作用,调节其代谢过程。当四膜虫处于营养缺乏状态时,多糖含量会下降而多糖的合成速率无明显变化。请从物质代谢的角度分析,原因可能是________________________________。
17. 下图为高等动、植物细胞亚显微结构模式图。据图回答问题。
(1)上图中表示高等动物细胞模式图的是________,理由是_______________________。
(2)若图乙表示洋葱根尖成熟区细胞,图中不应该有的结构是________(填名称)。甲、乙中共有,但部分功能有所不同的细胞器是________(填图中数字序号),植物细胞中该细胞器与________的形成有关。
(3)若将植物细胞看作一个开放的系统,那么系统的边界是________(填名称),其功能特性是具有________。
(4)科学家在研究分泌蛋白的合成和分泌过程中运用了________(填研究方法),放射性标记物依次经过的具膜细胞器是________(用图中数字序号表示)。
(5)生物膜系统包括________,不同生物膜功能不同的原因是__________________。
18. 灰霉病菌是一种植物病原真菌,可侵染多种经济作物,严重影响作物产量和品质。我国科学家构建了一种基于星形阳离子聚合物SPc的双链RNA(dsRNA)纳米递送平台,将RNA农药高效送入灰霉菌,为作物病害防控提供了新思路。下图1是SPc通过激活途径1和途径2促进dsRNA细胞内化的示意图,途径2中的膜凹陷与囊泡形成通过细胞膜肌动蛋白微丝的动态重构来完成,图2是dsRNA经途径1进入细胞的速率与浓度的关系曲线。回答下列问题。
(1)被动运输包括自由扩散和________,这两类运输方式的共同特点是________。
(2)图2中物质运输速率随浓度升高先上升后保持稳定,出现平台期的主要限制因素是________,途径2的运输速率与________(填“有关”或“无关”)。
(3)该研究中纳米载体SPc的核心作用是通过静电作用结合dsRNA,一方面保护dsRNA不被环境中的________降解,另一方面大幅提升dsRNA在菌丝细胞表面的附着效率,解决了RNA农药难以穿越真菌________的瓶颈。
(4)用细胞松弛素处理灰霉菌细胞,破坏细胞膜附近的肌动蛋白微丝结构,该RNA农药的内吞路径运输效率会大幅下降,原因是______________________。
19. 科学家从极端嗜热微生物中发现了一种新型耐热β-葡聚糖酶(酶X)。该酶可分解谷物细胞壁中的β-葡聚糖,从而降低麦汁或动物肠道食糜黏度。图1是酶X在不同温度下的酶活性变化曲线,图2是酶X在不同温度下持续作用时酶活性随时间的变化曲线。进一步研究发现,该酶的三维结构中存在额外的氢键和强疏水核心,其活性中心的氨基酸序列与普通β-葡聚糖酶存在显著差异。回答下列问题。
(1)酶X的化学本质是________。与普通β-葡聚糖酶相比,耐热β-葡聚糖酶的空间结构更稳定,直接原因是__________________。
(2)酶X催化β-葡聚糖水解的作用原理是__________________。与无机催化剂相比,酶X的催化效率更高,该特性称为________。
(3)结合图1和图2分析,在80℃保温30分钟后酶X会________;为了高效且较长时间持续利用酶X分解β-葡聚糖,反应温度最好控制在________℃。
(4)请设计实验验证酶X比普通β-葡聚糖酶耐高温:_______________________(仅写出实验思路即可)。
20. 我国农业科研团队在冬小麦种植区开展了“光碳协同调控”增产技术试验,设置了4组田间处理,在小麦灌浆期连续15天进行处理,测定相关生理指标,得到如下实验结果:
组别
处理方式
净光合速率(μmol·m-2·s-1)
胞间浓度(μmol·mol-1)
夜间呼吸速率(μmol·m-2·s-1)
对照组
自然条件
18.2
245
7.6
组1
增施肥
24.7
382
7.5
组2
适度遮光降温
16.9
261
5.2
组3
光碳协同调控
27.3
376
5.1
注:光碳协同调控是指通过光热催化技术,将进行转化,协同优化光反应与暗反应的关系,是当前人工光合作用、碳循环利用领域的核心研究方向之一。
同时科研人员还测定了不同光照强度下小麦的净光合速率变化,发现光碳协同组的光饱和点比对照组提升了22%,光补偿点降低了15%。结合上述材料回答下列问题。
(1)小麦叶肉细胞中,暗反应的场所是________,该过程中与________结合生成,的还原需要光反应提供的________。
(2)对照组的夜间呼吸速率较高,从细胞呼吸的角度分析,夜间小麦细胞进行有氧呼吸的主要场所是________,该过程中产生的阶段发生在________。
(3)对比对照组和组1的实验结果,增施肥后小麦净光合速率提高,而夜间呼吸速率几乎没有变化,试分析原因是________。组2经适度遮光降温后,净光合速率略有下降但小麦千粒重仍高于对照组,结合表格数据分析其可能原因:____________________________________________。
(4)结合上述所有实验结果,针对华北平原冬小麦灌浆期的田间管理,请给出2条具体农业增产措施,并分别说明对应的原理:________________________。
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