内容正文:
响水县清源高级中学高三第一次学情分析考试
生物试卷
考生注意:
1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共8 页;
2、满分100分,考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷(42分)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项符合题意。
1. 下图①~⑥表示某些化学元素所组成的化合物,下列相关叙述正确的是( )
A. ⑤一定为含氮碱基 B. ②可以是磷脂
C. 植物细胞中的⑥可以是糖原 D. ④为脂肪,可以促进生殖器官的发育
2. 下列关于细胞中物质的叙述正确的是( )
A. 构成血红蛋白的氨基酸中含有S、Fe等元素
B. 在光合作用中NADPH(还原型辅酶Ⅱ)可催化C3化合物还原
C. DNA彻底水解的产物是脱氧核糖核苷酸
D. 多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子
3. 如图所示,甲图中①②③④是显微镜的镜头,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是( )
A. 普通光学显微镜放大倍数实质是放大细胞面积的倍数
B. 从图中的乙转为丙时,应选用④,转换镜头前应先提升镜筒以避免压碎载玻片
C. 从图中的乙转为丙时,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D. 若使物像放大倍数最大,应使用的组合为甲图中②③⑤
4. 眼虫又名裸藻,是一种单细胞生物,其生理结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 眼虫与大肠杆菌最本质区别在于有无细胞壁
B. 眼虫是一种单细胞原核生物
C. 眼虫、支原体、动物细胞三者均无细胞壁
D. 眼虫属于真核生物,判断依据是其能进行光合作用
5. 科研团队利用荧光标记示踪技术研究胰腺腺泡细胞的分泌过程,发现调控蛋白 Sec61 异常会阻碍新生肽链进入内质网,进而影响消化酶的分泌,下列叙述正确的是( )
A. 附着型核糖体合成的蛋白质经高尔基体加工后都分泌到细胞外
B. Sec61 异常会导致消化酶堆积在细胞质,囊泡运输流程受阻
C. 用药物抑制调控蛋白 Sec61 基因的表达有利于消化酶的分泌
D. 在消化酶的分泌过程中,内质网起到了交通枢纽的作用
6. 图1表示某细胞的亚显微结构示意图,1~7表示细胞结构;图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法正确的是( )
A. 图1中3、4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B. 图2中的乙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器
C. 图1中的4、5、6均可能属于图2中的类型乙
D. 分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道
7. 在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的 A 溶液中,测得细胞液渗透压与 A 溶液渗透压的比值变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. t₁ 时,有水分子进出花瓣细胞
B. A 溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收
C. t₂ 时,花瓣细胞的吸水能力小于 t0时
D. t0~t2 时,花瓣细胞先发生质壁分离,后自动复原
8. 植物遭受高盐胁迫时,细胞质内Na⁺浓度会升高,从而诱发细胞损伤。下图展示了植物为适应这种环境,逐步进化出的耐盐及抵抗盐离子的调控机制(SOS1、HKT1和NHX代表根毛细胞的转运蛋白)。下列相关叙述正确的是( )
A. H⁺进入液泡和运出细胞的过程均通过协助扩散的方式进行
B. 该植物根毛细胞细胞液的pH值比细胞质基质的低
C. SOS1、NHX、HKT1转运Na⁺的过程中均需要与Na⁺结合
D. NHX转运Na⁺消耗的能量直接来自ATP水解,该过程可提高液泡的吸水能力
9. 下列关于细胞质膜成分和结构的探索历程的叙述,正确的是( )
A. 欧文顿提出细胞质膜主要是由糖类和蛋白质组成的
B. 科学家发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低,推测细胞质膜上有磷脂
C. 罗伯特森在电镜下发现细胞质膜显示“暗—明—暗”结构
D. 科学家进行人、鼠细胞融合实验,证明了细胞质膜具有选择透过性
10. 为了探究酶的特性,某同学进行了下列实验设计,其中最合理的是( )
A. 在比较H₂O₂在不同条件下的分解实验中,通过对比对照组和肝脏研磨液组来验证酶的高效性
B. 可用淀粉、蔗糖和淀粉酶溶液来探究酶的专一性,选用碘液检测实验结果
C. 探究温度对酶活性的影响时,酶与底物混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中
D. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
11. 下图为ATP水解释放的磷酸基团使Rb蛋白磷酸化,以及后续去磷酸化的过程。下列说法错误的是( )
A. ATP中的A代表腺苷
B. Rb蛋白磷酸化属于放能反应
C. Rb蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D. Rb蛋白去磷酸化产生的Pi可用于ATP的合成
12. 下列有关细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 有氧呼吸和无氧呼吸中葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同
B. 有氧呼吸既有水的消耗又有水的产生
C. 骨骼肌细胞无氧呼吸时会产生较多的乳酸和二氧化碳
D. 有氧呼吸和无氧呼吸均有[H]的产生和消耗
13. 如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述错误的是( )
A. 可以用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,现象为由蓝变绿再变黄
B. 图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
C. 图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关酶的活性
D. 和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜
14. 如图示“绿叶中色素的提取和分离”实验中的滤纸条。层析时首先到达图示虚线位置的色素是( )
A. 叶绿素a B. 叶绿素b
C. 叶黄素 D. 胡萝卜素
15. 光合作用是绿色植物的重要代谢过程,下列相关说法正确的是( )
A. 当整株植物净光合速率等于0时,叶肉细胞内净光合速率也等于0
B. 农家肥可提供CO2,以促进农作物光合作用,为植物直接提供物质和能量
C. 水的光解中反应物可以来自液泡中的细胞液或线粒体的呼吸作用
D. 叶肉细胞中的NADPH和ATP均可以在叶绿体基质中产生和消耗
二、多项选择题。(本题共4题,每题3分,合计12分。每题不止一个选项符合题意,选对但不全得1分,错选或不选不得分。)
16. 我国科学家在《细胞发现》期刊上发表了关于抗衰老关键代谢物——尿苷的研究结果。研究表明,尿苷(由尿嘧啶与核糖组成)是一种可以通过血脑屏障进入脑区的生物活性分子,且具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。阿尔兹海默症是一种神经系统退行性疾病。下列相关叙述错误的是( )
A. 尿苷含有C、H、O、N、P五种元素
B. 尿苷是构成RNA的基本单位之一
C. 用腺苷代替尿苷也有类似的效果
D. 尿苷延缓神经干细胞的衰老可作为缓解阿尔兹海默症的新思路
17. 下图表示相关蛋白质的两种分选过程,其中a-f表示细胞结构,①-⑧表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. 两条途径都需要游离的核糖体参与,抗体的分选途径属于途径一
B. 转运方向不同的蛋白质,其信号序列中的氨基酸排列顺序通常不同
C. 各细胞器使细胞内的化学反应互不干扰,主要依赖于膜的选择透过性
D. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选属于何种途径
18. 如图表示在最适温度下,光照强度对某植物光合作用影响的示意图(已知该植物较特殊,光合作用和呼吸作用所处的最适温度相同,适合温室研究)。下列叙述错误的有( )
A. 因最适温度条件,升、降温度a点都将上移
B. a点时植物产生ATP的场所是线粒体和叶绿体
C. ab段进行呼吸作用,光合作用从b点之后开始
D. 二氧化碳浓度是c点限制光合作用的重要环境因素
19. 植物细胞内线粒体和叶绿体的膜结构上发生的部分电子(e-)传递过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表线粒体内膜、叶绿体内膜
B. 发生在图示膜结构上的电子传递过程伴随着能量的转化
C. 线粒体生成H2O利用的[H]来自细胞质基质和线粒体基质
D. 叶绿体中水光解产生的电子可用于NADP+与[H]结合生成NADPH
第II卷(非选择题共58分)
三、非选择题:本题包括5小题,共58分。
20. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了免疫系统中Foxp3蛋白重要作用的三位科学家。Foxp3蛋白合成过程及机体在免疫过程中产生的某种抗体结构如下图所示。图中a、b为单体,虚线框内为a的结构示意图。请回答下列问题:
(1)细胞中由腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)参与构成的a共有_____种。若a是构成DNA的单体,则框中“X”为_____(选填“—OH”或“—H”)。与RNA相比,DNA特有的化学组成有______。
(2)a和b共有的元素是________________。b通过________结合方式形成Foxp3蛋白,合成场所为_______,经_______(填结构名称)进入细胞核发挥其作用。
(3)人体内的抗体可以帮助人体抵御病菌等侵害,体现蛋白质具有_______功能。某种蛋白酶可将图示抗体水解成8条多肽链,此过程相对分子质量至少____(“减少”或“增加”)了_______,这些水解产物_______(选填“能”或“不能”)被双缩脲试剂检测。
21. 实验是学习生物学的重要方法。图一是兴趣小组同学利用水滴、放大镜、平面镜等材料制作了一台“水滴显微镜”,图二是光学显微镜结构示意图,图三是显微镜下观察口腔上皮细胞时看到的几个视野,图六、图七是显微镜下观察到的细胞。请据图回答问题:
(1)图一调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离,可实现与图二所示光学显微镜相似的成像效果。水滴相当于图二光学显微镜结构中的[___](填序号),上下大幅度调整支架的高度相当于调节图二中的[___](填序号)。
(2)某同学在实验中观察到有图三中的①变成③,他应该将装片按图四所示的_______(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)方向移动。要是观察效果由图三中的④变成②,他应该先转动_______(填结构名称)由低倍物镜换成高倍物镜。
(3)图五为观察某藻类细胞时,视野中的叶绿体位于液泡的下方,并绕液泡按逆时针方向转动。则装片上该细胞中叶绿体的移动方向为_______方向。
(4)图六中构成①的基本骨架是___________。图中易被碱性染料染成深色的是[___](填序号)。图七所示的细胞是__________________________(填“动物”“高等植物”或“低等植物”)细胞,判断的依据是___________________________________________________________。
(5)图六细胞质膜上的受体能够接受信号分子的刺激,并引起该细胞生理活动发生相应改变。这一过程体现了细胞质膜的__________________功能,此类受体的化学本质大多是_______。高等植物细胞间还可以通过___________(结构)实现该功能。
22. Ⅰ:甲状腺激素由甲状腺滤泡上皮细胞合成,以甲状腺球蛋白为前体物质,在滤泡腔内以胶质形式大量储存,最终释放入血液,如图,其中a~d表示相关过程:
(1)甲状腺球蛋白属于分泌蛋白,在细胞内合成后以_______的方式运出甲状腺滤泡上皮细胞,负责甲状腺球蛋白加工、分类、包装的细胞器是______________。
(2)d所示运输方式的条件有___(答出2点)。
(3)过程a中,I⁻进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式为_____________,Na⁺进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式为__________。
(4)溶酶体中含有的____________在碘化甲状腺球蛋白转变为甲状腺激素过程中发挥重要作用,该类物质的合成场所是____________,分离细胞中的溶酶体可使用____________法。
Ⅱ:某兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了如下实验操作:①制作临时装片;②低倍镜观察;③滴加0.3g/mL蔗糖溶液;④低倍镜观察;⑤滴加清水;⑥低倍镜观察。如图为显微镜下观察到的某一时刻的图像。
(5)步骤②低倍镜观察的主要目的是________。若某小组成员在步骤⑥低倍镜观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是___________________。
(6)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO3溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象,原因是______________________________________________________________________。
23. 葡萄糖是真核细胞能量的主要来源,如图为动物细胞中糖类代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)在细胞质基质中,葡萄糖分解产生___(物质),如果缺氧,丙酮酸将被转化为________。
(2)线粒体对多数亲水性物质透性极低,因此在有存在时,丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入____________,脱羧后与辅酶A(CoA)连接,产生_________进入三羧酸循环。
(3)葡萄糖分解和三羧酸循环产生的_____中含有高能电子,这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链,最终传递给______。
(4)线粒体本身遗传信息有限,大多数蛋白由核基因编码,这些蛋白合成后运输到线粒体,研究发现它们的转运与氨基端的信号序列有关,这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸(磷脂头部带负电荷),且具有特定构象,其意义是_________________________。
(5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构,为鉴定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,过程如下,请完成下表。
实验目的
简易操作步骤
分离内膜包裹的基质
利用渗透作用的原理,使线粒体的_________先吸水涨破,经离心后取沉淀物
获取内膜小泡
用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有______________
分离内膜小泡
用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液
鉴定ATP合酶的功能
加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力
上述实验结果表明,ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成,若是脱离了内膜则无法合成,推测原因是__________________________________________。
24. Ⅰ:叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点。O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。科学家为减少光呼吸,通过基因工程构建出光呼吸支路(图中虚线部分)。请回答下列问题:
(1)Mg2+在参与物质构成和维持细胞正常代谢过程中具有重要作用。Mg2+参与合成的________(填色素)在光反应阶段的主要作用是___________________;Mg2+还是R酶的激活剂。据此推测植物在缺Mg2+的条件下,光合速率下降的原因有___________。
(2)结合图示信息,在叶绿体中生成ATP的主要场所是_______________,消耗ATP的图示过程有C3的还原、_______等。光呼吸产生的________为蛋白质合成提供了原料,具有一定的积极意义;但同时光呼吸也会消耗光反应产生的物质和能量,进而导致光合作用减弱。
(3)据图分析,野生型马铃薯光呼吸释放CO2的场所是________________________。
Ⅱ:下图甲表示某植物叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况,a~f代表O2或CO2的交换过程;图乙表示20℃时光照强度对该植物某植株光合作用的影响;回答下列问题。
(4)图乙中,在A点时,叶肉细胞中可发生图甲中的_______(填字母);D点时,该植株总光合速率是呼吸速率的______倍;限制D点光合作用不再增强的环境因素主要是________。若环境温度升高,细胞呼吸速率上升幅度大于总光合速率上升幅度,则C点会向______(填“左”或“右”)移动。
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响水县清源高级中学高三第一次学情分析考试
生物试卷
考生注意:
1、本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷,共8 页;
2、满分100分,考试时间为75分钟。
第Ⅰ卷(42分)
一、单项选择题:共15题,每题2分,共30分。每题只有一个选项符合题意。
1. 下图①~⑥表示某些化学元素所组成的化合物,下列相关叙述正确的是( )
A. ⑤一定为含氮碱基 B. ②可以是磷脂
C. 植物细胞中的⑥可以是糖原 D. ④为脂肪,可以促进生殖器官的发育
【答案】B
【解析】
【详解】A、⑤的组成元素应为 C、H、O、N,但含 C、H、O、N 的化合物并非只有含氮碱基,可能是含氮碱基, 也可能是蛋白质的基本单位 —— 氨基酸, 还可能是尿素、某些维生素等,A错误;
B、磷脂的元素组成为 C、H、O、N、P,②可以是磷脂,B正确;
C、⑥的元素组成应为 C、H、O,为多糖,植物细胞中没有糖原,C错误;
D、④的元素组成是 C、H、O,可能是脂肪,促进生殖器官的发育是性激素的功能,D错误。
故选B。
2. 下列关于细胞中物质的叙述正确的是( )
A. 构成血红蛋白的氨基酸中含有S、Fe等元素
B. 在光合作用中NADPH(还原型辅酶Ⅱ)可催化C3化合物还原
C. DNA彻底水解的产物是脱氧核糖核苷酸
D. 多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子
【答案】D
【解析】
【分析】化合物的元素组成:
(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有S等;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有N、P;
(4)糖类的组成元素一般为C、H、O。
【详解】A、一个血红蛋白分子由一个珠蛋白和四个血红素组成,构成珠蛋白的氨基酸中不含铁元素,Fe2+存在于血红素中,A错误;
B、在光合作用中NADPH(还原型辅酶Ⅱ)可作为还原剂和提供能量,但没有催化作用,B错误;
C、DNA初步水解的产物是脱氧核糖核苷酸,彻底水解的产物是磷酸、脱氧核糖和四种含氮碱基,C错误;
D、多糖、蛋白质和核酸都是生物大分子,D正确。
故选D。
3. 如图所示,甲图中①②③④是显微镜的镜头,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是( )
A. 普通光学显微镜放大倍数实质是放大细胞面积的倍数
B. 从图中的乙转为丙时,应选用④,转换镜头前应先提升镜筒以避免压碎载玻片
C. 从图中的乙转为丙时,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D. 若使物像放大倍数最大,应使用的组合为甲图中②③⑤
【答案】D
【解析】
【详解】A、普通光学显微镜的放大倍数实质是放大细胞的长度或宽度的倍数,并非放大面积,A错误;
B、从低倍视野乙转为高倍视野丙时,应选用高倍物镜③,转换镜头前不需要提升镜筒,直接转动转换器即可,B错误;
C、低倍镜换高倍镜的正确调节顺序为:移动标本(将待观察目标移至视野中央)→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋,C错误;
D、目镜无螺纹,长度越短放大倍数越大,因此②是放大倍数更大的目镜;物镜有螺纹,长度越长放大倍数越大,因此③是放大倍数更大的物镜;高倍物镜与载玻片的距离更近,对应⑤,因此物像放大倍数最大的组合为②③⑤,D正确。
4. 眼虫又名裸藻,是一种单细胞生物,其生理结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A. 眼虫与大肠杆菌最本质区别在于有无细胞壁
B. 眼虫是一种单细胞原核生物
C. 眼虫、支原体、动物细胞三者均无细胞壁
D. 眼虫属于真核生物,判断依据是其能进行光合作用
【答案】C
【解析】
【详解】A、真核生物与原核生物最本质的区别是有无以核膜为界限的细胞核,眼虫是真核生物,大肠杆菌是原核生物,二者最本质区别并非有无细胞壁,A错误;
B、由图可知眼虫具有成形的细胞核,属于单细胞真核生物,并非原核生物,B错误;
C、眼虫最外层为细胞膜,无细胞壁;支原体是唯一不具有细胞壁的原核生物;动物细胞也没有细胞壁,三者均无细胞壁,C正确;
D、判断眼虫为真核生物的依据是其具有核膜包被的细胞核,能否进行光合作用不是真核生物的判断标准,例如蓝细菌是原核生物,也可以进行光合作用,D错误。
5. 科研团队利用荧光标记示踪技术研究胰腺腺泡细胞的分泌过程,发现调控蛋白 Sec61 异常会阻碍新生肽链进入内质网,进而影响消化酶的分泌,下列叙述正确的是( )
A. 附着型核糖体合成的蛋白质经高尔基体加工后都分泌到细胞外
B. Sec61 异常会导致消化酶堆积在细胞质,囊泡运输流程受阻
C. 用药物抑制调控蛋白 Sec61 基因的表达有利于消化酶的分泌
D. 在消化酶的分泌过程中,内质网起到了交通枢纽的作用
【答案】B
【解析】
【详解】A、附着型核糖体合成的蛋白质经高尔基体加工后,并非都分泌到细胞外,例如溶酶体中的水解酶、细胞膜上的膜蛋白都不属于分泌蛋白,A错误;
B、消化酶属于分泌蛋白,由题干信息可知Sec61异常会阻碍新生肽链进入内质网,因此消化酶的新生肽链会堆积在细胞质基质中,后续内质网形成囊泡、向高尔基体运输的囊泡运输流程也会受阻,B正确;
C、Sec61功能正常是消化酶正常分泌的前提,抑制Sec61基因的表达会导致Sec61蛋白含量不足,阻碍消化酶分泌,C错误;
D、在分泌蛋白的分泌过程中,起到交通枢纽作用的是高尔基体,而非内质网,D错误。
6. 图1表示某细胞的亚显微结构示意图,1~7表示细胞结构;图2表示该细胞的甲、乙、丙三种细胞器中三种有机物的含量。下列说法正确的是( )
A. 图1中3、4、5、6的细胞器中的膜结构构成了生物膜系统
B. 图2中的乙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器
C. 图1中的4、5、6均可能属于图2中的类型乙
D. 分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道
【答案】D
【解析】
【分析】图1分析:1表示细胞膜,2表示核糖体,3表示中心体,4表示内质网,5表示高尔基体,6表示线粒体,7表示核膜,该细胞为动物细胞。
图2分析:甲含有蛋白质、脂质、核酸,故甲为线粒体;乙含有蛋白质、脂质,故乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体;丙含有蛋白质、核酸,不含脂质,说明没有膜结构,说明丙可能为核糖体。
【详解】A、生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成,图1中3表示中心体、4表示内质网,5表示高尔基体,6表示线粒体,3中心体无膜结构,4、5、6等细胞器中的膜结构不能构成生物膜系统,A错误;
B、图2中丙含有蛋白质、核酸,不含脂质,说明没有膜结构,说明丙可能为核糖体,真核细胞和原核细胞中共同的唯一细胞器是核糖体,故图2中的丙是酵母菌细胞和颤蓝细菌细胞共有的唯一细胞器 ,B错误;
C、图1中的4表示内质网,5表示高尔基体,6表示线粒体,图2中甲含有蛋白质、脂质、核酸,故甲为线粒体;乙含有蛋白质、脂质,故乙可能为内质网、高尔基体、溶酶体,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,分泌蛋白利用囊泡运输过程中,通常由细胞骨架提供运输轨道,D正确。
故选D。
7. 在适宜条件下,将月季的花瓣细胞置于一定浓度的 A 溶液中,测得细胞液渗透压与 A 溶液渗透压的比值变化如图所示。下列叙述错误的是( )
A. t₁ 时,有水分子进出花瓣细胞
B. A 溶液中的溶质能被花瓣细胞吸收
C. t₂ 时,花瓣细胞的吸水能力小于 t0时
D. t0~t2 时,花瓣细胞先发生质壁分离,后自动复原
【答案】C
【解析】
【分析】当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水就透过原生质层进入外界溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。当细胞不断失水时,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水就透过原生质层进入细胞液中,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离的复原。
【详解】A、据图可知,t1时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值等于1,即两种溶液浓度相等,水分子进出达到平衡,此时水分子仍能进出花瓣细胞,A正确;
B、t1后细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值由等于1变为大于1,说明溶质微粒可以进入细胞,导致细胞液浓度越来越大,细胞由失水变为吸水,B正确;
C、据图可知,t2时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值为3,t0时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值为0.3。则相对于t0时,t2时原生质层两侧的浓度差大更大,故t2时花瓣细胞的吸水能力大于t0时,C错误;
D、在t1之前细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值小于1,则花瓣细胞先发生质壁分离,t1~t2时细胞液渗透压与A溶液渗透压的比值大于1,花瓣细胞自动复原,D正确。
故选C。
8. 植物遭受高盐胁迫时,细胞质内Na⁺浓度会升高,从而诱发细胞损伤。下图展示了植物为适应这种环境,逐步进化出的耐盐及抵抗盐离子的调控机制(SOS1、HKT1和NHX代表根毛细胞的转运蛋白)。下列相关叙述正确的是( )
A. H⁺进入液泡和运出细胞的过程均通过协助扩散的方式进行
B. 该植物根毛细胞细胞液的pH值比细胞质基质的低
C. SOS1、NHX、HKT1转运Na⁺的过程中均需要与Na⁺结合
D. NHX转运Na⁺消耗的能量直接来自ATP水解,该过程可提高液泡的吸水能力
【答案】B
【解析】
【详解】A、由图可知,H+进入液泡和运出细胞的过程都需要ATP提供能量,可知进入液泡和运出细胞的方式都是主动运输,A错误;
B、由图可知,H+从细胞质基质运进液泡需要消耗能量,则液泡中的H+浓度高于细胞质基质,即该植物细胞质基质的pH比细胞液的高,B正确;
C、HKT1是Na+通道蛋白,通道蛋白转运物质时不与被转运物质结合,C错误;
D、液泡膜内外存在H+浓度梯度形成的势能,供给NHX转运Na+,提高液泡浓度,从而提高液泡的吸水能力,D错误。
9. 下列关于细胞质膜成分和结构的探索历程的叙述,正确的是( )
A. 欧文顿提出细胞质膜主要是由糖类和蛋白质组成的
B. 科学家发现细胞质膜的表面张力比“油--水”界面的张力低,推测细胞质膜上有磷脂
C. 罗伯特森在电镜下发现细胞质膜显示“暗—明—暗”结构
D. 科学家进行人、鼠细胞融合实验,证明了细胞质膜具有选择透过性
【答案】C
【解析】
【详解】A、欧文顿通过脂溶性物质更易透过细胞膜的现象,提出细胞膜由脂质组成,而非糖类和蛋白质,A错误;
B、科学家发现细胞膜表面张力低于油-水界面,推测膜中除脂质外还有蛋白质(因纯磷脂层张力接近油-水界面),而非仅推测磷脂存在,B错误;
C、罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈“暗—明—暗”三层结构,并提出蛋白质-脂质-蛋白质的静态模型,C正确;
D、人、鼠细胞融合实验通过荧光标记证明细胞膜的流动性,而非选择透过性,D错误。
故选C。
10. 为了探究酶的特性,某同学进行了下列实验设计,其中最合理的是( )
A. 在比较H₂O₂在不同条件下的分解实验中,通过对比对照组和肝脏研磨液组来验证酶的高效性
B. 可用淀粉、蔗糖和淀粉酶溶液来探究酶的专一性,选用碘液检测实验结果
C. 探究温度对酶活性的影响时,酶与底物混合后迅速放入不同温度的恒温水浴锅中
D. 探究pH对酶活性的影响时,选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液,观察气泡产生速率
【答案】D
【解析】
【详解】A、酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂,验证高效性需对比肝脏研磨液组和无机催化剂(如FeCl₃)组,仅对比空白对照组和肝脏研磨液组只能验证酶具有催化作用,A错误;
B、蔗糖及其水解产物均不与碘液发生显色反应,无法检测蔗糖是否被淀粉酶水解,该实验应选用斐林试剂检测,B错误;
C、探究温度对酶活性的影响时,应先将酶和底物分别在预设温度下保温一段时间后再混合,若先混合再放入水浴,在温度达到预设值前酶已催化底物反应,会干扰实验结果,C错误;
D、肝脏研磨液中的过氧化氢酶可催化H₂O₂分解,无关变量温度控制适宜时,可通过观察不同pH条件下气泡产生速率判断酶活性,实验设计合理,D正确。
11. 下图为ATP水解释放的磷酸基团使Rb蛋白磷酸化,以及后续去磷酸化的过程。下列说法错误的是( )
A. ATP中的A代表腺苷
B. Rb蛋白磷酸化属于放能反应
C. Rb蛋白磷酸化导致其空间结构发生变化
D. Rb蛋白去磷酸化产生的Pi可用于ATP的合成
【答案】B
【解析】
【详解】A、ATP中的A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成,A正确;
B、Rb蛋白磷酸化过程需要消耗ATP水解释放的能量,属于吸能反应,B错误;
C、Rb蛋白磷酸化后结合了磷酸基团,其组成发生改变,会导致空间结构发生变化,进而改变其功能,C正确;
D、ATP合成的原料包括ADP、Pi和能量,因此Rb蛋白去磷酸化产生的Pi可作为ATP合成的原料,D正确。
12. 下列有关细胞呼吸的叙述,错误的是( )
A. 有氧呼吸和无氧呼吸中葡萄糖分解成丙酮酸的场所相同
B. 有氧呼吸既有水的消耗又有水的产生
C. 骨骼肌细胞无氧呼吸时会产生较多的乳酸和二氧化碳
D. 有氧呼吸和无氧呼吸均有[H]的产生和消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A、有氧呼吸和无氧呼吸的第一阶段完全相同,都是葡萄糖在细胞质基质中分解为丙酮酸,因此该过程场所相同,A正确;
B、有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],消耗水;第三阶段[H]与氧气结合生成水,因此既有水的消耗又有水的产生,B正确;
C、骨骼肌细胞为动物细胞,无氧呼吸的产物只有乳酸,不会产生二氧化碳,C错误;
D、有氧呼吸第一、二阶段产生[H],第三阶段消耗[H];无氧呼吸第一阶段产生[H],第二阶段消耗[H]将丙酮酸还原为乳酸,因此二者均有[H]的产生和消耗,D正确。
13. 如图表示大气温度及氧浓度对植物组织内产生CO2的影响,下列相关叙述错误的是( )
A. 可以用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,现象为由蓝变绿再变黄
B. 图乙中DE段有氧呼吸逐渐减弱,EF段有氧呼吸逐渐增强
C. 图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关酶的活性
D. 和D、F点相比,图乙中E点对应的氧浓度更有利于储藏水果和蔬菜
【答案】B
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图甲中,细胞呼吸最旺盛的温度为B点所对应的温度;图乙中,在一定范围内,呼吸作用的速率随氧气浓度升高而减弱,但达到一定浓度后,再增大氧气浓度,呼吸作用速率又加快。
【详解】A、可用澄清石灰水和溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,若利用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,现象为由蓝变绿再变黄,A正确;
B、由D到E,氧气增加,无氧呼吸受到抑制,有氧呼吸加强,由E到F,随着氧气的增加,植物的有氧呼吸加强,B错误;
C、图甲曲线变化的主要原因是温度影响与呼吸作用有关的酶的活性,从而影响呼吸作用,C正确;
D、贮藏水果和蔬菜主要应该降低植物的呼吸作用,乙图E点时释放的二氧化碳最少,说明此时细胞呼吸最弱,对有机物的消耗最少,因此图乙中E点对应的氧浓度更有利于贮藏水果和蔬菜,D正确。
故选B。
14. 如图示“绿叶中色素的提取和分离”实验中的滤纸条。层析时首先到达图示虚线位置的色素是( )
A. 叶绿素a B. 叶绿素b
C. 叶黄素 D. 胡萝卜素
【答案】D
【解析】
【详解】ABCD、绿叶中色素分离的原理为:不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越高,随层析液在滤纸条上的扩散速度越快,越先到达远离滤液线的位置。四种色素扩散速度从快到慢的顺序为:胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b,所以层析时首先到达图示虚线位置的色素是胡萝卜素,D符合题意、ABC不符合题意。
15. 光合作用是绿色植物的重要代谢过程,下列相关说法正确的是( )
A. 当整株植物净光合速率等于0时,叶肉细胞内净光合速率也等于0
B. 农家肥可提供CO2,以促进农作物光合作用,为植物直接提供物质和能量
C. 水的光解中反应物可以来自液泡中的细胞液或线粒体的呼吸作用
D. 叶肉细胞中的NADPH和ATP均可以在叶绿体基质中产生和消耗
【答案】C
【解析】
【详解】A、整株植物净光合速率为0时,植物整体光合速率等于呼吸速率,但植物的根、表皮等非绿色细胞只进行呼吸作用、不进行光合作用,因此叶肉细胞的光合速率需要大于自身呼吸速率,才能抵消其他细胞的呼吸消耗,此时叶肉细胞净光合速率大于0,A错误;
B、农家肥经微生物分解可产生CO₂和无机盐,能为光合作用提供原料,但植物能量的直接来源是光能,农家肥储存的能量无法直接被植物利用,B错误;
C、光合作用光反应阶段水的光解所需的水,既可以来自液泡储存的细胞液,也可以来自线粒体有氧呼吸产生的水,C正确;
D、NADPH和ATP是光反应的产物,产生场所为叶绿体的类囊体薄膜,仅在叶绿体基质(暗反应的场所)中被消耗,不会在叶绿体基质中产生,D错误。
二、多项选择题。(本题共4题,每题3分,合计12分。每题不止一个选项符合题意,选对但不全得1分,错选或不选不得分。)
16. 我国科学家在《细胞发现》期刊上发表了关于抗衰老关键代谢物——尿苷的研究结果。研究表明,尿苷(由尿嘧啶与核糖组成)是一种可以通过血脑屏障进入脑区的生物活性分子,且具有延缓干细胞衰老、促进哺乳动物多种组织再生修复的功能。阿尔兹海默症是一种神经系统退行性疾病。下列相关叙述错误的是( )
A. 尿苷含有C、H、O、N、P五种元素
B. 尿苷是构成RNA的基本单位之一
C. 用腺苷代替尿苷也有类似的效果
D. 尿苷延缓神经干细胞的衰老可作为缓解阿尔兹海默症的新思路
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题可知,尿苷是由尿嘧啶和核糖组成的,因此组成元素为C、H、O、N,研究表明尿苷具有延缓干细胞衰老,促进哺乳动物多种组织再生修复的功能,阿尔兹海默症是一种神经系统退行性疾病,推测,尿苷可以在一定程度上改善阿尔兹海默症的症状。
【详解】A、尿苷是由尿嘧啶和核糖组成的,组成元素中没有P,A错误;
B、尿苷是由尿嘧啶和核糖组成的,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,由含氮碱基、核糖、磷酸基团组成,B错误;
C、腺苷是由腺嘌呤和核糖构成的,尿苷是由尿嘧啶和核糖构成的,两者结构不同,功能上存在一定差异,C错误;
D、阿尔兹海默症是一种神经系统退行性疾病,尿苷可以进入脑区延缓神经干细胞衰老,推测尿苷可以在一定程度上缓解阿尔兹海默症,D正确。
故选ABC。
17. 下图表示相关蛋白质的两种分选过程,其中a-f表示细胞结构,①-⑧表示生理过程。下列叙述正确的是( )
A. 两条途径都需要游离的核糖体参与,抗体的分选途径属于途径一
B. 转运方向不同的蛋白质,其信号序列中的氨基酸排列顺序通常不同
C. 各细胞器使细胞内的化学反应互不干扰,主要依赖于膜的选择透过性
D. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选属于何种途径
【答案】AB
【解析】
【详解】A、蛋白质合成的起始阶段均在游离的核糖体进行,途径一的共翻译转运先在游离核糖体合成信号肽后再结合内质网继续合成,途径二的翻译后转运全程在游离核糖体完成,因此两条途径都需要游离核糖体参与;抗体属于分泌蛋白,对应途径一的分选类型,A正确;
B、信号序列的氨基酸排列顺序决定了其特异性,不同转运方向的蛋白质需要被不同的识别结构识别,因此信号序列的氨基酸排列顺序通常不同,B正确;
C、各细胞器使细胞内化学反应互不干扰,主要依赖于生物膜的分隔作用,将细胞内部分隔为不同的区室,而非膜的选择透过性,C错误;
D、氨基酸脱水缩合时,羧基会脱掉羟基(-OH)参与生成水,若标记亮氨酸羧基的³H会进入水中,无法出现在合成的蛋白质中,因此不能用于追踪蛋白质的分选途径,D错误。
18. 如图表示在最适温度下,光照强度对某植物光合作用影响的示意图(已知该植物较特殊,光合作用和呼吸作用所处的最适温度相同,适合温室研究)。下列叙述错误的有( )
A. 因最适温度条件,升、降温度a点都将上移
B. a点时植物产生ATP的场所是线粒体和叶绿体
C. ab段进行呼吸作用,光合作用从b点之后开始
D. 二氧化碳浓度是c点限制光合作用的重要环境因素
【答案】BC
【解析】
【分析】根据题意和图示分析可知:图中a点光照强度为0,只进行呼吸作用;b点时,二氧化碳吸收量为0,表示光合作用强度等于呼吸作用强度,表示光合作用的光补偿点;c点以后光照强度增加,二氧化碳的吸收量不增加,表示光合作用的光饱和点。
【详解】A、该图为在最适温度下,光照强度对某植物光合作用影响,升、降温度都会影响呼吸酶的活性,升、降温度a点都将上移,A正确;
B、图中a点光照强度为0,只进行呼吸作用,a点时植物产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体,B错误;
C、ab段进行呼吸作用和光合作用,光合作用小于呼吸作用,C错误;
D、c点以后光照强度增加,二氧化碳的吸收量不增加,表示光合作用的光饱和点,二氧化碳浓度是c点限制光合作用的重要环境因素,D正确。
故选BC。
19. 植物细胞内线粒体和叶绿体的膜结构上发生的部分电子(e-)传递过程如下图所示。下列叙述正确的是( )
A. 图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表线粒体内膜、叶绿体内膜
B. 发生在图示膜结构上的电子传递过程伴随着能量的转化
C. 线粒体生成H2O利用的[H]来自细胞质基质和线粒体基质
D. 叶绿体中水光解产生的电子可用于NADP+与[H]结合生成NADPH
【答案】BC
【解析】
【详解】A、图示膜结构Ⅰ、Ⅱ分别代表线粒体内膜、叶绿体类囊体薄膜,前者发生的是有氧呼吸第三阶段,后者发生的是光合作用的光反应,A错误;
B、发生在图示膜结构上的电子传递过程伴随着ATP的生成,而ATP的生成是需要能量的,即图示膜结构上的电子传递过程伴随着能量的释放和储存,B正确;
C、线粒体生成H2O利用的[H]来自细胞质基质和线粒体基质,细胞质基质中发生的是有氧呼吸的第一阶段,线粒体基质中发生的是有氧呼吸的第二阶段,这两个阶段产生的[H]用于有氧呼吸第三阶段,被氧气氧化生成水,C正确;
D、叶绿体中水光解产生的电子可用于NADP+与H+结合生成NADPH,D错误。
故选BC。
第II卷(非选择题共58分)
三、非选择题:本题包括5小题,共58分。
20. 2025年诺贝尔生理学或医学奖授予发现了免疫系统中Foxp3蛋白重要作用的三位科学家。Foxp3蛋白合成过程及机体在免疫过程中产生的某种抗体结构如下图所示。图中a、b为单体,虚线框内为a的结构示意图。请回答下列问题:
(1)细胞中由腺嘌呤(A)和胞嘧啶(C)参与构成的a共有_____种。若a是构成DNA的单体,则框中“X”为_____(选填“—OH”或“—H”)。与RNA相比,DNA特有的化学组成有______。
(2)a和b共有的元素是________________。b通过________结合方式形成Foxp3蛋白,合成场所为_______,经_______(填结构名称)进入细胞核发挥其作用。
(3)人体内的抗体可以帮助人体抵御病菌等侵害,体现蛋白质具有_______功能。某种蛋白酶可将图示抗体水解成8条多肽链,此过程相对分子质量至少____(“减少”或“增加”)了_______,这些水解产物_______(选填“能”或“不能”)被双缩脲试剂检测。
【答案】(1) ①. 4 ②. —H ③. 脱氧核糖和胸腺嘧啶(T)
(2) ①. C、H、O、N ②. 脱水缩合 ③. 核糖体 ④. 核孔
(3) ①. 免疫 ②. 增加 ③. 72 ④. 能
【解析】
【小问1详解】
细胞中的核苷酸分为核糖核苷酸和脱氧核苷酸。腺嘌呤(A)可构成腺嘌呤核糖核苷酸、腺嘌呤脱氧核苷酸;胞嘧啶(C)可构成胞嘧啶核糖核苷酸、胞嘧啶脱氧核苷酸,共4种。DNA 的单体是脱氧核苷酸,其五碳糖(脱氧核糖)的2号碳原子上是 —H(RNA 的核糖2号碳是 —OH),所以 “X” 为 —H。DNA 和 RNA 的化学组成差异是:DNA 含脱氧核糖(RNA 含核糖)、DNA 含胸腺嘧啶(T)(RNA 含尿嘧啶(U))。
【小问2详解】
核酸的基本单位是核苷酸(a是核苷酸),蛋白质的基本单位是氨基酸(b是氨基酸),a和b共有的元素是C、H、O、N;氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,进而构成蛋白质。Foxp3 蛋白最终要通过核孔进入细胞核发挥作用,属于 “胞内蛋白”,其合成场所是游离的核糖体(附着核糖体合成的是分泌蛋白)。
【小问3详解】
抗体能抵御病菌侵袭,体现了蛋白质的免疫功能。抗体是蛋白质,水解成8条多肽链的过程是 “水解反应”(需要消耗水)。蛋白质水解时,断裂的肽键数=消耗的水分子数。 抗体由4条肽链水解为8条,则断裂了4 个肽键,消耗4分子水,相对分子质量增加(18×4=72)。双缩脲试剂检测的是 “肽键”,多肽链中含有肽键,因此能被双缩脲试剂检测(出现紫色)。
21. 实验是学习生物学的重要方法。图一是兴趣小组同学利用水滴、放大镜、平面镜等材料制作了一台“水滴显微镜”,图二是光学显微镜结构示意图,图三是显微镜下观察口腔上皮细胞时看到的几个视野,图六、图七是显微镜下观察到的细胞。请据图回答问题:
(1)图一调节支架高度,适当调整标本、水滴和放大镜三者之间的距离,可实现与图二所示光学显微镜相似的成像效果。水滴相当于图二光学显微镜结构中的[___](填序号),上下大幅度调整支架的高度相当于调节图二中的[___](填序号)。
(2)某同学在实验中观察到有图三中的①变成③,他应该将装片按图四所示的_______(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”)方向移动。要是观察效果由图三中的④变成②,他应该先转动_______(填结构名称)由低倍物镜换成高倍物镜。
(3)图五为观察某藻类细胞时,视野中的叶绿体位于液泡的下方,并绕液泡按逆时针方向转动。则装片上该细胞中叶绿体的移动方向为_______方向。
(4)图六中构成①的基本骨架是___________。图中易被碱性染料染成深色的是[___](填序号)。图七所示的细胞是__________________________(填“动物”“高等植物”或“低等植物”)细胞,判断的依据是___________________________________________________________。
(5)图六细胞质膜上的受体能够接受信号分子的刺激,并引起该细胞生理活动发生相应改变。这一过程体现了细胞质膜的__________________功能,此类受体的化学本质大多是_______。高等植物细胞间还可以通过___________(结构)实现该功能。
【答案】(1) ①. ② ②. ③
(2) ①. 乙 ②. 转换器
(3)逆时针 (4) ①. 磷脂双分子层 ②. ⑧ ③. 高等植物 ④. 有细胞壁、叶绿体、大液泡,无中心体
(5) ①. 进行细胞间的信息交流 ②. 糖蛋白 ③. 胞间连丝
【解析】
【小问1详解】
图一中的水滴起到放大标本的作用,对应图二光学显微镜的②物镜(靠近标本的放大结构);上下大幅度调整支架高度,相当于光学显微镜中调节镜筒高度的③粗准焦螺旋。
【小问2详解】
显微镜下物像与装片移动方向相反,图三①(物像在右下方)要移到视野中央(③),装片需向右下方移动,对应图四的乙方向;从低倍物镜换为高倍物镜,需转动转换器。
【小问3详解】
显微镜的倒像为上下、左右均颠倒的效果,细胞质的环流方向不会改变,因此视野中观察到的逆时针转动,实际装片上叶绿体的移动方向依然是逆时针。
【小问4详解】
图六中①是细胞膜(细胞质膜),生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;易被碱性染料染成深色的是⑧染色质;图七细胞有细胞壁、叶绿体、大液泡,且无中心体,因此是高等植物细胞。
【小问5详解】
细胞膜上受体识别信号分子、调控细胞生理活动,体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能;这类受体的化学本质大多是糖蛋白(膜蛋白);高等植物细胞间通过胞间连丝完成细胞间的信息交流。
22. Ⅰ:甲状腺激素由甲状腺滤泡上皮细胞合成,以甲状腺球蛋白为前体物质,在滤泡腔内以胶质形式大量储存,最终释放入血液,如图,其中a~d表示相关过程:
(1)甲状腺球蛋白属于分泌蛋白,在细胞内合成后以_______的方式运出甲状腺滤泡上皮细胞,负责甲状腺球蛋白加工、分类、包装的细胞器是______________。
(2)d所示运输方式的条件有___(答出2点)。
(3)过程a中,I⁻进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式为_____________,Na⁺进入甲状腺滤泡上皮细胞的方式为__________。
(4)溶酶体中含有的____________在碘化甲状腺球蛋白转变为甲状腺激素过程中发挥重要作用,该类物质的合成场所是____________,分离细胞中的溶酶体可使用____________法。
Ⅱ:某兴趣小组利用紫色洋葱鳞片叶进行了如下实验操作:①制作临时装片;②低倍镜观察;③滴加0.3g/mL蔗糖溶液;④低倍镜观察;⑤滴加清水;⑥低倍镜观察。如图为显微镜下观察到的某一时刻的图像。
(5)步骤②低倍镜观察的主要目的是________。若某小组成员在步骤⑥低倍镜观察时,发现质壁分离不能复原,最可能的原因是___________________。
(6)若将蔗糖溶液换为相同浓度的KNO3溶液,则会发生质壁分离后自动复原的现象,原因是______________________________________________________________________。
【答案】(1) ①. 胞吐 ②. 高尔基体
(2)需要膜上受体蛋白的协助、需要消耗细胞代谢产生的能量(ATP)
(3) ①. 主动运输 ②. 协助扩散(易化扩散)
(4) ①. 水解酶 ②. 核糖体 ③. 差速离心
(5) ①. 记录细胞的正常形态,作为后续质壁分离现象的对照 ②. 质壁分离时间过长,细胞因持续失水过多而死亡,原生质层失去选择透过性
(6)K+和NO3-可以通过主动运输进入植物细胞的细胞液,使细胞液渗透压逐渐升高,当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压后,细胞会吸水,质壁分离自动复原
【解析】
【小问1详解】
甲状腺球蛋白是大分子分泌蛋白,大分子物质运出细胞的方式为胞吐;高尔基体的功能就是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。
【小问2详解】
过程d是滤泡上皮细胞通过胞吞作用摄取滤泡腔内的碘化甲状腺球蛋白,胞吞的两个核心条件是:需要膜上受体蛋白的协助、同时需要消耗ATP提供能量。
【小问3详解】
从图中可知I-是逆浓度梯度进入甲状腺滤泡上皮细胞,且借助Na+的浓度差势能完成跨膜,属于主动运输;Na+是顺浓度梯度、借助载体蛋白进入细胞,不需要额外消耗ATP,属于协助扩散(易化扩散)。
【小问4详解】
溶酶体内含多种水解酶,可以将碘化甲状腺球蛋白水解切割产生甲状腺激素;水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体;分离不同的细胞器常用差速离心法,通过逐步提高离心转速分离不同质量的组分。
【小问5详解】
质壁分离实验中初始低倍镜观察是为了记录细胞的正常形态,作为后续质壁分离现象的对照;如果质壁分离后滴加清水无法复原,最常见的原因是细胞在高浓度蔗糖溶液中停留过久,质壁分离时间过长,细胞因持续失水过多而死亡,原生质层失去选择透过性,无法再发生渗透吸水复原。
【小问6详解】
等浓度的KNO3溶液中,初期外界溶液浓度高于细胞液,细胞失水发生质壁分离;之后K+和NO3-可以通过主动运输进入植物细胞的细胞液,使细胞液渗透压逐渐升高,当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压后,细胞会吸水,质壁分离自动复原的现象。
23. 葡萄糖是真核细胞能量的主要来源,如图为动物细胞中糖类代谢过程示意图,请回答下列问题:
(1)在细胞质基质中,葡萄糖分解产生___(物质),如果缺氧,丙酮酸将被转化为________。
(2)线粒体对多数亲水性物质透性极低,因此在有存在时,丙酮酸需要在膜转运蛋白的帮助下进入____________,脱羧后与辅酶A(CoA)连接,产生_________进入三羧酸循环。
(3)葡萄糖分解和三羧酸循环产生的_____中含有高能电子,这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链,最终传递给______。
(4)线粒体本身遗传信息有限,大多数蛋白由核基因编码,这些蛋白合成后运输到线粒体,研究发现它们的转运与氨基端的信号序列有关,这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸(磷脂头部带负电荷),且具有特定构象,其意义是_________________________。
(5)ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构,为鉴定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,过程如下,请完成下表。
实验目的
简易操作步骤
分离内膜包裹的基质
利用渗透作用的原理,使线粒体的_________先吸水涨破,经离心后取沉淀物
获取内膜小泡
用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有______________
分离内膜小泡
用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液
鉴定ATP合酶的功能
加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力
上述实验结果表明,ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成,若是脱离了内膜则无法合成,推测原因是__________________________________________。
【答案】(1) ①. 丙酮酸、NADH、ATP ②. 乳酸
(2) ①. 线粒体基质 ②. 乙 酰CoA
(3) ①. NADH ②. O2
(4)有利于其穿过线粒体的双层膜
(5) ①. 外膜 ②. ATP 合成酶 ③. 分离内膜小泡分离内膜小泡与ATP合成 酶颗粒无法在膜两侧形成ATP合成所需的H⁺浓度梯度
【解析】
【小问1详解】
葡萄糖在细胞质基质中分解,这是细胞呼吸的第一阶段,产物是丙酮酸、NADH、ATP。 动物细胞在缺氧条件下,丙酮酸会被转化为乳酸,这是无氧呼吸的过程。
【小问2详解】
线粒体对多数亲水性物质透性极低,丙酮酸进入线粒体需要膜转运蛋白的帮助,进入的是线粒体基质。 丙酮酸在线粒体基质中脱羧后与辅酶A(CoA)连接,产生乙酰CoA进入TCA循 环。
【小问3详解】
糖酵解和TCA循环产生的NADH中含有高能电子,这些电子通过线粒体内膜中的电子传递链,最终传递给氧气,生成水,并同时产生大量的ATP,完成有氧呼吸的第三阶段。
【小问4详解】
线粒体本身遗传信息有限,大多数蛋白由核基因编码,这些蛋白在细胞质的游离核糖体中合成后运输到线粒体,研究发现它们的转运与氨基端的信号序列有关,这些信号序列基本不含带负电荷的酸性氨基酸,且具有特定构象,因而有利于其穿过线粒体的双层膜,并进入线粒体中起作用。
【小问5详解】
ATP合酶是线粒体内膜上的重要结构,为鉴定ATP合酶的功能,研究人员进行了线粒体膜重建实验,根据实验目的可知,本实验中需要经过ATP合酶的去除和重建过程,实验步骤如下:利用渗透作用的原理,将线粒体放入低渗溶液中使线粒体的外膜先吸水涨破,经离心后取沉淀物,同时获得分离内膜包裹的基质。用超声波处理使线粒体破裂,破裂的线粒体内膜能够自封闭成内膜小泡,其上结合有ATP合酶,因为线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,其上有ATP合酶。用脲处理使内膜上附着的酶颗粒脱落,将处理后的样品离心后,分别收集沉淀和上清液,从而分离获得内膜小泡,此时的内膜小泡中没有ATP合酶,上清液中存在ATP合酶。加入pH缓冲液,光滑型小泡和ATP合酶颗粒均不能合成ATP;将分离的酶颗粒与内膜小泡重新结合,小泡具有ATP合成的能力。上述实验结果表明,ATP合酶的正常功能是附着在线粒体内膜上进行ATP的合成,若是脱离了内膜则无法合成,即ATP合酶只有附着在线粒体内膜上才能发挥作用,其原因可能是ATP合酶催化ATP合成需要依赖线粒体内膜两侧的H⁺浓度梯度提供能量,脱离内膜后无法形成该梯度,因此不能合成ATP,即ATP的合成需要氢离子梯度的驱动。
24. Ⅰ:叶绿体中R酶既能催化CO2固定,也能催化C5与O2反应,CO2和O2两种底物竞争R酶同一活性位点。O2与C5结合后经一系列反应释放CO2的过程称为光呼吸。科学家为减少光呼吸,通过基因工程构建出光呼吸支路(图中虚线部分)。请回答下列问题:
(1)Mg2+在参与物质构成和维持细胞正常代谢过程中具有重要作用。Mg2+参与合成的________(填色素)在光反应阶段的主要作用是___________________;Mg2+还是R酶的激活剂。据此推测植物在缺Mg2+的条件下,光合速率下降的原因有___________。
(2)结合图示信息,在叶绿体中生成ATP的主要场所是_______________,消耗ATP的图示过程有C3的还原、_______等。光呼吸产生的________为蛋白质合成提供了原料,具有一定的积极意义;但同时光呼吸也会消耗光反应产生的物质和能量,进而导致光合作用减弱。
(3)据图分析,野生型马铃薯光呼吸释放CO2的场所是________________________。
Ⅱ:下图甲表示某植物叶肉细胞的部分结构和相关代谢情况,a~f代表O2或CO2的交换过程;图乙表示20℃时光照强度对该植物某植株光合作用的影响;回答下列问题。
(4)图乙中,在A点时,叶肉细胞中可发生图甲中的_______(填字母);D点时,该植株总光合速率是呼吸速率的______倍;限制D点光合作用不再增强的环境因素主要是________。若环境温度升高,细胞呼吸速率上升幅度大于总光合速率上升幅度,则C点会向______(填“左”或“右”)移动。
【答案】(1) ①. 叶绿素 ②. 吸收、传递、转化光能 ③. 缺乏Mg2+会导致叶绿素合成不足,光反应减弱;缺Mg2+会降低R酶活性,暗反应速率降低
(2) ①. 类囊体薄膜 ②. 甘油酸转化为C3 ③. 丝氨酸和甘氨酸
(3)线粒体 (4) ①. e、f ②. 5 ③. CO₂浓度、温度 ④. 右
【解析】
【小问1详解】
Mg2+是构成叶绿素的重要无机盐离子,叶绿素能吸收、传递和转化光能。植物在缺Mg2+的条件下,叶绿素合成减少,光反应减弱,;Mg2+还是R酶的激活剂,缺Mg2+会使R酶活性降低,暗反应中CO2的固定过程受阻,光合速率也会下降。
【小问2详解】
在叶绿体中,光反应阶段在类囊体薄膜上进行,能生成ATP;结合题图可知,消耗ATP的过程有甘油酸转化为C3、C3还原(C5再生)。合成蛋白质的原料是氨基酸,从图中可以看出,光呼吸产生的丝氨酸和甘氨酸为蛋白质合成提供了原料。
【小问3详解】
甘氨酸在线粒体内分解并释放CO2,因此野生型光呼吸释放CO2的场所是线粒体。
【小问4详解】
图乙A点的光照强度为0,此时植物只进行呼吸作用,叶肉细胞只在线粒体消耗O₂、释放CO₂,对应图甲里的f(O₂从细胞外进入线粒体)、e(CO₂从线粒体排出到细胞外)过程,叶绿体完全不工作,没有和外界的气体交换。 A点的CO₂释放量为1.5,代表植物的呼吸速率是1.5 μmol·g⁻¹·s⁻¹;D点的净光合速率是6.0,总光合速率=净光合速率+呼吸速率=6+1.5=7.5,7.5 ÷ 1.5 = 5,因此总光合速率是呼吸速率的5倍。D点已经达到光饱和点,继续提升光照强度光合速率不再上升,此时的主要限制因素不再是光照强度,而是环境中的CO₂浓度和环境温度。C点是整个植株的光补偿点,也就是整株总光合速率=呼吸速率的光照强度。如果温度升高后呼吸速率上升的幅度比总光合速率更大,就需要更强的光照才能让光合产物刚好抵消呼吸消耗,因此光补偿点会向右移动。
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