2026-2027学年高一上学期期中考试模拟卷(1)(辽宁省适用)
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内容正文:
辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期中考试模拟卷(1)
高一生物
考试时间:75分钟 满分:100分
考试范围:必修一第一章~第四章
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1.某荧光染料可以特异性标记磷脂分子,科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析,正确的是( )
A.溶酶体不能被标记,因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构
B.中心体能被标记,因其是由单层膜构成的细胞器
C.脂肪细胞不能被标记,因脂肪与磷脂分子结构不同
D.细胞骨架不能被标记,因其是由蛋白质纤维组成的
2.2026年7月,科学家在北极冻土中发现了一种新型大肠杆菌噬菌体。它是一种双链DNA病毒,能感染有多重耐药性的“超级细菌”,被认为是开发新型抗菌药物的理想候选材料。下列说法正确的是( )
A.大肠杆菌噬菌体和大肠杆菌最本质的区别在于有无细胞核
B.从生命系统的层次来看,一个大肠杆菌噬菌体是个体层次
C.大肠杆菌噬菌体不含有染色质而大肠杆菌含有
D.大肠杆菌噬菌体没有线粒体,不能进行有氧呼吸
3.牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述错误的是( )
A.据图可知,天然RNaseA中的二硫键(-S-S-)参与维持其特定的空间结构
B.据图可知,RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理后发生变性,此过程中肽键断裂
C.据图可知,去除尿素和β-巯基乙醇后,RNaseA的空间结构能够恢复,说明该变性是可逆的
D.RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理变性后,仍可与双缩脲试剂发生颜色反应
4.施一公院士曾说:“从某种意义上来说,所有物质科学研究的目标都是理解结构,从而诠释功能和机理、找寻规律。”下列有关“结构与功能相适应”的叙述,错误的是( )
A.心肌细胞中的线粒体数目较多,能为细胞代谢提供充足能量
B.叶绿体中的众多基粒可以增大膜面积,有利于捕获更多的光能
C.植物根尖成熟区细胞中有大液泡,有利于调节细胞的渗透压
D.核膜上有核孔,有利于实现大分子物质自由进出细胞核
5.细胞生命活动所需的元素归根结底是从无机自然界中获取的。如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析错误的是( )
A.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,且不同元素含量存在差别
B.当土壤中乙元素浓度为B时,适量增施含乙元素的肥料对该植物生长影响不大
C.由图可知,甲元素是该植物细胞中的微量元素,乙元素是大量元素
D.持续保持甲、乙元素供应量相等将导致植物生长不正常
6.充分的生物学知识可以弥补部分实验上的失误。下列非标准的实验操作中,不能够实现原实验目的的是( )
A.可以通过斐林试剂制备双缩脲试剂,验证豆浆中含有蛋白质
B.利用洋葱鳞片叶观察植物细胞分裂时细胞核、染色体的形态变化
C.选取水体中的轮藻,在高倍显微镜下观察胞质环流现象
D.利用电子显微镜和有机溶剂等,以大肠杆菌为实验材料证明细胞膜由双层脂质分子构成
7.肺炎支原体进入人体后黏附于人体呼吸道上皮细胞,分泌的毒素蛋白进入上皮细胞后,一部分会被溶酶体内的水解酶降解,未被降解部分聚集到细胞核周围区域,导致细胞核破碎、线粒体损伤等,最终导致细胞损伤与死亡,引发支原体肺炎,过程如图所示。已知青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,下列叙述正确的是( )
A.毒素蛋白的加工与内质网、高尔基体、线粒体有关
B.上皮细胞内降解毒素蛋白的水解酶的合成场所是溶酶体
C.肺炎支原体通过P1蛋白与受体结合识别呼吸道上皮细胞
D.青霉素能抑制细菌细胞壁形成,因此可以治疗支原体肺炎
8.如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲、乙、丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B.若图中丁是核糖体,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C.若图中丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成
D.物质甲、乙、丙均为以碳链为基本骨架的生物大分子,都有物种特异性
9.植物果实细胞的液泡膜上存在质子泵和单糖转运蛋白,利用H+共转运可将糖分从细胞质基质运入液泡储存。研究发现,单糖转运蛋白基因表达量与果实中糖分的含量呈正相关。下列叙述正确的是( )
A.单糖转运蛋白运输糖分属于协助扩散,不消耗能量
B.质子泵在转运H+的过程中,自身空间结构不会发生改变
C.抑制果实细胞的呼吸作用,单糖转运蛋白运输糖分的速率会降低
D.糖分的转运速率仅由该转运蛋白的表达量决定
10.金黄色葡萄球菌是一种致病菌,可引起人食物中毒或皮肤感染,甚至死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分,细菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸,也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是( )
A.金黄色葡萄球菌细胞膜的基本支架由双层磷脂分子“头对头”构成
B.金黄色葡萄球菌的细胞壁具有维持细胞正常结构与功能的重要作用
C.向富含脂肪酸的培养基中添加抑制FASⅡ通路的药物可杀死金黄色葡萄球菌
D.金黄色葡萄球菌能分泌多种胞外蛋白依赖于内质网等生物膜结构的协调配合
11.某同学设置了一套渗透装置如图甲所示,A、a为不同浓度的蔗糖溶液,一段时间后液面上升的高度为h(蔗糖和蔗糖酶不能通过该半透膜,而水分子和单糖可通过)。该同学将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的K+溶液中进行实验,测定原生质体体积变化趋势如图乙所示。图丙是在观察该实验时拍下的显微照片。下列说法正确的是( )
A.图甲中,若向漏斗内加入适量蔗糖酶,再次平衡时h将变大
B.图乙中t1时刻,鳞片叶外表皮细胞开始从外界溶液吸收K+
C.图乙中t2时刻,鳞片叶外表皮细胞液渗透压比实验开始时大
D.图丙细胞发生了质壁分离,此时细胞处于图乙中的B→C段
12.图为科学家利用甲、乙、丙三组变形虫开展实验,研究细胞核与细胞质间的物质交流。将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫内,适宜条件下培养一段时间后,检测乙、丙两组的放射性。下列相关叙述错误的是( )
A.若乙组变形虫不植入新核,则其将无法继续存活
B.甲组细胞核中被32P标记的物质最可能是DNA
C.乙组结果说明细胞核中被标记的物质可进入细胞质
D.丙组结果说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核
13.酵母菌液泡的功能类似动物细胞溶酶体,可进行细胞内消化。API蛋白存在于酵母菌液泡中,前体API需转运入液泡才能成熟,转运存在两条途径,转运过程如图甲。饥饿时形成的自噬小体可包裹细胞质基质与细胞器,自噬小体膜的分解依赖液泡内的水解酶。图乙是饥饿条件下野生型酵母菌与液泡水解酶缺陷型酵母菌的显微观察结果。下列叙述错误的是( )
A.衰老的线粒体可以通过类似途径一的过程进入液泡
B.通过液泡中成熟API蛋白含量的差异,可以判断酵母菌的营养状态
C.缺陷型酵母菌产生的自噬小泡能与液泡膜发生融合,但自噬小体膜不能分解
D.在饥饿状态下,野生型酵母菌相比缺陷型酵母菌能存活更长时间
14.已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成,其中共有氨基6个,甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为2、25、56、78、88,甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS(其他氨基酸R基中无氧原子,R基中的氮只存在于氨基),以下叙述错误的是( )
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽中的氧原子数目减少3个
A.① B.①③ C.①④ D.②③
15.为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方式,研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中,相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
甲
乙
丙
丁
戊
己
外界葡萄糖浓度(mmol/L)
5
5
5
100
100
100
膜载体蛋白抑制剂
+
−
−
+
−
−
细胞呼吸抑制剂
−
+
−
−
+
−
葡萄糖转运速率(mmol/L)
0
0
4
0
30
41
A.小肠吸收葡萄糖一定要消耗能量
B.小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白
C.外界葡萄糖浓度较低时,转运方式为主动运输
D.外界葡萄糖浓度较高时,转运方式为主动运输和协助扩散
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有1个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有错选的的0分。)
物质
基本单位
主要功能
甲
葡萄糖
重要储能物质
乙
氨基酸
催化、运输、免疫
丙
核苷酸
遗传物质
16.人体细胞中部分有机物的组成与功能对比如表所示。下列叙述错误的是
A.甲可以是糖原或淀粉,二者葡萄糖的连接方式不同
B.乙经过高温处理后,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.丙为DNA或RNA,二者的五碳糖不同,碱基也有差异
D.甲、乙、丙均属于生物大分子,均以碳链为基本骨架
17.下图表示细胞间信息交流的三种方式,叙述正确的是( )
A.②为细胞膜上的受体,是细胞间进行信息交流的必需结构
B.胰岛素调节血糖的过程中,信息交流方式与图 A 所示相同
C.精子和卵细胞受精时发生图 B 所示的信息交流方式
D.④为胞间连丝,一个细胞中信息分子可通过④进入另一个细胞
18.高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,经图中①②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
B.G改变构象后与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
C.图示存在M蛋白磷酸化,该过程伴随着能量转移及空间结构改变
D.过程②说明质膜蛋白数量可变,这与质膜功能有关
19.正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中,过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程,结果如图2所示。下列相关叙述错误的有( )
A.谷蛋白的合成起始于游离的核糖体,后附着于图1中的①上
B.图1中的②为高尔基体形成的小泡,小泡能对谷蛋白进一步加工
C.由图2可知,异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁
D.可用3H标记氨基酸的羧基来研究谷蛋白合成和运输过程
20.科学家将伞形帽伞藻的假根(含细胞核)与菊花形帽伞藻的无核伞柄进行嫁接,第一次长出的帽状体呈中间类型;切除该帽状体后,第二次长出的帽状体为伞形。下列分析错误的是( )
A.第一次的中间类型帽状体,说明伞柄中的细胞质也能独立决定帽状体形态
B.第二次长出伞形帽状体,直接证明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C.伞藻细胞核内的染色质易被碱性染料染色,其中的DNA是控制帽状体形态的直接表达产物
D.若要进一步验证细胞核的作用,可补充“菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻无核伞柄”的反向嫁接实验和核移植实验
三、非选择题(本题共5小题,共55分。)
21.研究发现,细胞可以通过回收机制使细胞器的驻留蛋白质返回到正常驻留部位。驻留在内质网的可溶性蛋白(内质网驻留蛋白)的羧基端有一段特殊的氨基酸序列称为KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。请据图回答:
(1)图示过程体现了生物膜的特点是______性。分离出为图示过程供能的细胞器,提取出该细胞器中的磷脂分子,置于空气水界面,得到的磷脂单分子层面积与该细胞器表面积关系是______倍(“2”,“4”,“大于2”或“大于4”)。
(2)据图分析,该过程能识别与结合KDEL信号序列的受体可存在于copⅡ、copⅠ和______上;KDEL信号序列和KDEL受体的亲和力受pH高低的影响:______(高/低)pH能促进KDEL序列与高尔基体上受体蛋白的结合。
(3)据图分析,附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质有内质网驻留蛋白(内质网逃逸蛋白)、______和膜蛋白、分泌蛋白。
(4)膜蛋白中的某些氨基酸能够被一定波长的光激发而发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究膜蛋白与胆固醇的结合位点是位于肽段1还是肽段2,设计实验检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图。据图分析可得到的结论是____________。
22.如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构,请据图分析回答下列问题:
(1)据图推测Ⅲ代表的细胞类型为____________。Ⅴ与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ最主要的区别在于Ⅴ____________。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ共有的双层膜细胞结构是[__________](填序号),[ ]____________是各种膜的转化中心。
(3)Ⅲ类细胞中与有丝分裂有关的细胞器有____________(填中文名称)。
(4)用____________法,采取逐渐____________离心速率的方法分离大小不同的细胞器。
(5)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制。研究发现,细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器与一种被称为泛素的多肽绑定标记后最终被送往溶酶体降解。具体机制如图所示:
(i)如图所示,泛素标记了损伤的线粒体或错误折叠的蛋白质后,与____________特异性结合,被吞噬泡包裹,最后与溶酶体融合。此过程体现了生物膜具有____________。
(ii)溶酶体起源于[④],含有多种水解酶可降解损伤的细胞器和错误折叠的蛋白质,这些水解酶在____________(填细胞器名称)中合成后,经过[_________] (填序号)的加工与修饰,最终精准地运输到溶酶体中。
23.神经肽Y、Z与动物的摄食行为和血压调节有密切关系,图甲是神经肽Y的部分氨基酸组成示意图,图乙是神经肽Z的相关数据。回答下列问题:
(1)图甲中的必需氨基酸是_______,该神经肽Y至少含有游离的氨基_______个。
(2)图甲中,Glu和Thr的区别在于_______,连接Glu和Thr的化学键在神经肽Y中至少含有_______个。该肽链形成过程中,相对分子质量减少了_______。
(3)已知组成神经肽Y的11种氨基酸中Glu(谷氨酸)有4个,其R基为-CH2-CH2-COOH,则一分子神经肽Y至少含有_______个氧原子。
(4)分析图乙数据可得知该神经肽Z是一种_______(填“环状”或“链状”)肽,若将该神经肽Z彻底水解, 至少需要消耗_______个水分子,得到的所有氨基酸共有_______个氨基,_______(填“<”“=”或“”)21种。
24.图1为某植物病毒的结构示意图。图2是该病毒刺突蛋白S的部分片段结构示意图,刺突蛋白S能与宿主细胞上的特异性受体结合并介导病毒入侵细胞。图3是该病毒核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)该病毒的胞膜来源于宿主细胞的细胞膜,其含有的脂质是__________,该脂质__________(是/否)属于生物大分子。
(2)从结构上看,酵母菌与该病毒相比,根本的区别是____________________。图2和图3所示的两种分子都以__________作为基本骨架。
(3)图2所示片段是由__________种氨基酸脱水缩合而成,水解该蛋白需破坏__________键。
(4)该病毒体内含有__________种核酸,图3方框中核苷酸的名称是__________,该病毒的遗传物质完全水解可以得到的化合物有__________种。
(5)与野生型相比,该病毒的突变株侵染宿主细胞的能力明显增强,研究发现与刺突蛋白S有关。科研人员检测了野生型和突变株S蛋白中部分氨基酸序列,结果如下图,图中字母代表氨基酸残基。由图推测突变株侵染宿主细胞的能力增强的原因是__________。
刺突蛋白S中部分氨基酸序列比较
野生型 …QPFLMDLEGKQGNFKNLREFVFKNIDGY…
突变株 …QPFDMDLEGKQGNFKGLREFVFKNIDGY…
25.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______________________________________________________________________。
高一生物 第1页,共4页 高一生物 第2页,共4页
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辽宁省普通高中2026-2027学年度上学期期中考试模拟卷(1)
高一生物
考试时间:75分钟 满分:100分
考试范围:必修一第一章~第四章
一、单选题(本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是最符合题目要求的。)
1.某荧光染料可以特异性标记磷脂分子,科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析,正确的是( )
A.溶酶体不能被标记,因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构
B.中心体能被标记,因其是由单层膜构成的细胞器
C.脂肪细胞不能被标记,因脂肪与磷脂分子结构不同
D.细胞骨架不能被标记,因其是由蛋白质纤维组成的
【答案】D
【知识点】细胞膜的成分、细胞骨架、细胞器的结构、功能及分离方法
【详解】A、溶酶体是单层膜结构的细胞器,生物膜的主要成分包含磷脂,其内部的酸性水解酶不会破坏溶酶体自身的膜结构,因此溶酶体能被标记,A错误;
B、中心体属于无膜结构的细胞器,不含磷脂,不能被标记,B错误;
C、脂肪细胞具有细胞膜、细胞器膜等含磷脂的生物膜结构,能被标记,脂肪是细胞内的储能物质,不影响生物膜中磷脂的存在,C错误;
D、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的结构,不含磷脂,因此不能被标记,D正确。
2.2026年7月,科学家在北极冻土中发现了一种新型大肠杆菌噬菌体。它是一种双链DNA病毒,能感染有多重耐药性的“超级细菌”,被认为是开发新型抗菌药物的理想候选材料。下列说法正确的是( )
A.大肠杆菌噬菌体和大肠杆菌最本质的区别在于有无细胞核
B.从生命系统的层次来看,一个大肠杆菌噬菌体是个体层次
C.大肠杆菌噬菌体不含有染色质而大肠杆菌含有
D.大肠杆菌噬菌体没有线粒体,不能进行有氧呼吸
【答案】D
【知识点】病毒结构、分类和增殖、真核细胞与原核细胞
【详解】A、大肠杆菌噬菌体是DNA病毒,无细胞结构,大肠杆菌是原核生物,有细胞结构,二者最本质的区别是有无细胞结构,A错误;
B、生命系统最基本的层次是细胞,病毒无细胞结构,不属于生命系统的任何结构层次,B错误;
C、染色质是真核生物细胞核中特有的结构,由DNA和蛋白质组成;大肠杆菌是原核生物,其DNA裸露,不形成染色质,C错误;
D、大肠杆菌噬菌体为病毒,无细胞结构,不含有线粒体等任何细胞器,无法独立进行有氧呼吸等代谢活动,D正确。
3.牛胰核糖核酸酶(RNaseA)由124个氨基酸脱水缩合形成的一条肽链构成,在特定条件下其空间结构能够发生如图所示变化。下列叙述错误的是( )
A.据图可知,天然RNaseA中的二硫键(-S-S-)参与维持其特定的空间结构
B.据图可知,RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理后发生变性,此过程中肽键断裂
C.据图可知,去除尿素和β-巯基乙醇后,RNaseA的空间结构能够恢复,说明该变性是可逆的
D.RNaseA经尿素和β-巯基乙醇处理变性后,仍可与双缩脲试剂发生颜色反应
【答案】B
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、蛋白质的结构及多样性、蛋白质的变性
【详解】A、天然状态的RNaseA具有特定空间结构,经处理后二硫键断裂、空间结构变为变性状态,说明二硫键参与维持其特定的空间结构,A正确;
B、蛋白质变性是蛋白质的空间结构被破坏的过程,该过程仅断裂了二硫键,肽键并未发生断裂,B错误;
C、由图中双向箭头可知,去除尿素和β-巯基乙醇后,变性的RNaseA可以恢复为天然的空间结构,说明该变性是可逆的,C正确;
D、双缩脲试剂可与多肽中的肽键发生紫色反应,RNaseA变性后肽键没有被破坏,因此仍可与双缩脲试剂发生颜色反应,D正确。
4.施一公院士曾说:“从某种意义上来说,所有物质科学研究的目标都是理解结构,从而诠释功能和机理、找寻规律。”下列有关“结构与功能相适应”的叙述,错误的是( )
A.心肌细胞中的线粒体数目较多,能为细胞代谢提供充足能量
B.叶绿体中的众多基粒可以增大膜面积,有利于捕获更多的光能
C.植物根尖成熟区细胞中有大液泡,有利于调节细胞的渗透压
D.核膜上有核孔,有利于实现大分子物质自由进出细胞核
【答案】D
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞核的结构
【详解】A、心肌细胞需要持续收缩,消耗的能量较多,线粒体是有氧呼吸的主要场所,被称为细胞的“动力车间”,因此心肌细胞中线粒体数目较多可为细胞代谢提供充足能量,A正确;
B、叶绿体的基粒由类囊体堆叠形成,众多基粒可显著增大叶绿体内的膜面积,而捕获光能的光合色素分布在类囊体膜上,因此该结构有利于捕获更多光能,B正确;
C、植物根尖成熟区细胞的大液泡中含有无机盐、糖类等溶质,可通过调节细胞液的浓度来调节细胞的渗透压,C正确;
D、核孔对进出细胞核的物质具有选择性,大分子物质不能自由进出,例如细胞核内的DNA就无法通过核孔进入细胞质,D错误。
5.细胞生命活动所需的元素归根结底是从无机自然界中获取的。如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析错误的是( )
A.组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,且不同元素含量存在差别
B.当土壤中乙元素浓度为B时,适量增施含乙元素的肥料对该植物生长影响不大
C.由图可知,甲元素是该植物细胞中的微量元素,乙元素是大量元素
D.持续保持甲、乙元素供应量相等将导致植物生长不正常
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,且不同元素在细胞内的含量存在明显差别(如细胞鲜重中O元素含量最高),A正确;
B、由曲线可知,土壤中乙元素浓度为B时,植物生长速率已接近最大值,此时适量增施含乙元素的肥料,植物生长速率提升幅度极小,对植物生长影响不大,B正确;
C、大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞干重中的占比(万分之一以上为大量元素,以下为微量元素),并非土壤中的适宜浓度。图中仅能说明该植物对甲元素的需求量小于乙元素,无法判断二者属于大量元素还是微量元素,C错误;
D、该植物生长的最适甲元素浓度远低于最适乙元素浓度,若持续保持二者供应量相等,会出现甲元素过量(抑制生长)或乙元素供给不足的情况,最终导致植物生长不正常,D正确。
6.充分的生物学知识可以弥补部分实验上的失误。下列非标准的实验操作中,不能够实现原实验目的的是( )
A.可以通过斐林试剂制备双缩脲试剂,验证豆浆中含有蛋白质
B.利用洋葱鳞片叶观察植物细胞分裂时细胞核、染色体的形态变化
C.选取水体中的轮藻,在高倍显微镜下观察胞质环流现象
D.利用电子显微镜和有机溶剂等,以大肠杆菌为实验材料证明细胞膜由双层脂质分子构成
【答案】B
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、真核细胞与原核细胞、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验、有丝分裂实验
【详解】A、斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液成分均为0.1g/mL的NaOH溶液,斐林试剂乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液,将其稀释至0.01g/mL即可作为双缩脲试剂B液,因此可通过斐林试剂制备双缩脲试剂验证豆浆中的蛋白质,A正确;
B、洋葱鳞片叶细胞是高度分化的成熟细胞,无分裂能力,无法观察到细胞分裂过程中细胞核、染色体的形态变化,观察细胞分裂应选用分裂旺盛的根尖分生区细胞,B错误;
C、轮藻细胞的细胞质流动速率较快,且细胞内的叶绿体可作为胞质环流的观测标志物,可在高倍显微镜下观察到胞质环流现象,C正确;
D、大肠杆菌为原核生物,无核膜和具膜细胞器,只有细胞膜一种生物膜,因此可通过有机溶剂提取其细胞膜的全部脂质,铺成单分子层后测得面积为大肠杆菌表面积的2倍,即可证明细胞膜由双层脂质分子构成,D正确。
7.肺炎支原体进入人体后黏附于人体呼吸道上皮细胞,分泌的毒素蛋白进入上皮细胞后,一部分会被溶酶体内的水解酶降解,未被降解部分聚集到细胞核周围区域,导致细胞核破碎、线粒体损伤等,最终导致细胞损伤与死亡,引发支原体肺炎,过程如图所示。已知青霉素能抑制细菌细胞壁的形成,下列叙述正确的是( )
A.毒素蛋白的加工与内质网、高尔基体、线粒体有关
B.上皮细胞内降解毒素蛋白的水解酶的合成场所是溶酶体
C.肺炎支原体通过P1蛋白与受体结合识别呼吸道上皮细胞
D.青霉素能抑制细菌细胞壁形成,因此可以治疗支原体肺炎
【答案】C
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞膜的功能、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合
【详解】A、毒素蛋白由原核生物肺炎支原体合成,支原体仅含核糖体一种细胞器,无内质网、高尔基体、线粒体,其加工不需要这些细胞器参与,A错误;
B、溶酶体内的水解酶本质是蛋白质,合成场所为核糖体,溶酶体是储存、释放水解酶的场所,并非合成场所,B错误;
C、据图可知,肺炎支原体细胞膜上的P1蛋白可与呼吸道上皮细胞膜上的受体结合,进而识别上皮细胞,C正确;
D、肺炎支原体无细胞壁结构,青霉素抑制细菌细胞壁形成的作用机制对支原体无效,无法治疗支原体肺炎,D错误。
8.如图为C、H、O、N、P等元素构成大分子物质甲、乙、丙及结构丁的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.若图中物质甲能与碘液发生蓝色反应,则单体3为葡萄糖
B.若图中丁是核糖体,则单体1为氨基酸,单体2为核糖核苷酸
C.若图中丁能被碱性物质染成深色,则物质丙可控制物质乙的合成
D.物质甲、乙、丙均为以碳链为基本骨架的生物大分子,都有物种特异性
【答案】D
【知识点】生物大分子以碳链为骨架、蛋白质的基本组成单位--氨基酸、核酸的元素组成及基本单位、糖类的种类及分布
【详解】A、若物质甲能与碘液发生蓝色反应,则甲为淀粉,淀粉属于多糖,其单体3为葡萄糖,A正确;
B、若丁是核糖体,核糖体由蛋白质和RNA组成:蛋白质的元素组成为C、H、O、N等,单体1为氨基酸;RNA的元素组成为C、H、O、N、P,单体2为核糖核苷酸,B正确;
C、若丁能被碱性物质染成深色,则丁为染色体,染色体由DNA和蛋白质组成,物质丙为DNA,物质乙为蛋白质,DNA可控制蛋白质的合成,C正确;
D、物质甲为多糖,多糖不具有物种特异性,如不同物种的淀粉、纤维素结构无差异,仅蛋白质、核酸类大分子具有物种特异性,D错误。
9.植物果实细胞的液泡膜上存在质子泵和单糖转运蛋白,利用H+共转运可将糖分从细胞质基质运入液泡储存。研究发现,单糖转运蛋白基因表达量与果实中糖分的含量呈正相关。下列叙述正确的是( )
A.单糖转运蛋白运输糖分属于协助扩散,不消耗能量
B.质子泵在转运H+的过程中,自身空间结构不会发生改变
C.抑制果实细胞的呼吸作用,单糖转运蛋白运输糖分的速率会降低
D.糖分的转运速率仅由该转运蛋白的表达量决定
【答案】C
【知识点】主动运输、影响细胞呼吸的因素、协助扩散
【详解】A、单糖转运蛋白利用H⁺浓度梯度的势能运输糖分,属于主动运输,间接消耗能量,不属于协助扩散,A错误;
B、质子泵属于载体蛋白,转运H⁺的过程中自身空间结构会发生改变,B错误;
C、抑制果实细胞的呼吸作用会导致能量生成减少,质子泵转运H⁺的速率下降,液泡与细胞质基质的H⁺浓度差减小,单糖运输的动力不足,因此单糖转运蛋白运输糖分的速率会降低,C正确;
D、糖分的转运速率不仅和转运蛋白的表达量有关,还与H⁺浓度差、单糖浓度等因素有关,D错误。
10.金黄色葡萄球菌是一种致病菌,可引起人食物中毒或皮肤感染,甚至死亡。已知脂肪酸是合成细胞膜上各种磷脂的关键成分,细菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸,也可从环境中获取脂肪酸。下列叙述正确的是( )
A.金黄色葡萄球菌细胞膜的基本支架由双层磷脂分子“头对头”构成
B.金黄色葡萄球菌的细胞壁具有维持细胞正常结构与功能的重要作用
C.向富含脂肪酸的培养基中添加抑制FASⅡ通路的药物可杀死金黄色葡萄球菌
D.金黄色葡萄球菌能分泌多种胞外蛋白依赖于内质网等生物膜结构的协调配合
【答案】B
【知识点】真核细胞与原核细胞、细胞壁的成分及功能、生物膜的流动镶嵌模型、细胞器的结构、功能及分离方法
【详解】A、细胞膜的基本支架为磷脂双分子层,磷脂分子亲水的头部朝向膜两侧的水环境,疏水的尾部朝向内侧“尾对尾”排布,A错误;
B、金黄色葡萄球菌为原核生物,细胞壁具有支持和保护作用,可维持细胞正常结构与功能,B正确;
C、据题干信息,金黄色葡萄球菌既可通过FASⅡ通路合成脂肪酸,也可从环境中获取脂肪酸,在富含脂肪酸的培养基中,抑制FASⅡ通路后细菌仍可从环境获取脂肪酸合成磷脂维持生存,无法杀死该菌,C错误;
D、金黄色葡萄球菌是原核生物,细胞内仅含有核糖体一种无膜细胞器,不存在内质网等具膜细胞器,D错误。
11.某同学设置了一套渗透装置如图甲所示,A、a为不同浓度的蔗糖溶液,一段时间后液面上升的高度为h(蔗糖和蔗糖酶不能通过该半透膜,而水分子和单糖可通过)。该同学将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的K+溶液中进行实验,测定原生质体体积变化趋势如图乙所示。图丙是在观察该实验时拍下的显微照片。下列说法正确的是( )
A.图甲中,若向漏斗内加入适量蔗糖酶,再次平衡时h将变大
B.图乙中t1时刻,鳞片叶外表皮细胞开始从外界溶液吸收K+
C.图乙中t2时刻,鳞片叶外表皮细胞液渗透压比实验开始时大
D.图丙细胞发生了质壁分离,此时细胞处于图乙中的B→C段
【答案】C
【知识点】渗透作用、质壁分离及其复原实验
【详解】A、向漏斗内加入蔗糖酶后,蔗糖先被水解为单糖,漏斗内渗透压暂时升高,液面先上升;但单糖可通过半透膜扩散到烧杯中,最终漏斗与烧杯的单糖浓度相等,仅漏斗内无法透过半透膜的蔗糖酶形成微小渗透压差,再次平衡时h比原来小,A错误;
B、细胞从置于K⁺溶液中开始就会主动吸收K⁺,t₁时刻是细胞液浓度刚好大于外界溶液浓度、细胞由失水转为吸水的拐点,并非开始吸收K⁺的时间,B错误;
C、t₂时刻原生质体体积恢复到初始大小,但细胞已经吸收了外界的K⁺,细胞液中溶质总量高于实验初始时,因此细胞液渗透压比实验开始时大,C正确;
D、图丙细胞处于质壁分离状态,既可能处于B→C段(质壁分离过程),也可能处于C→D段(质壁分离复原过程),无法确定仅对应B→C段,D错误。
12.图为科学家利用甲、乙、丙三组变形虫开展实验,研究细胞核与细胞质间的物质交流。将甲组被32P标记的细胞核移植到乙、丙两组变形虫内,适宜条件下培养一段时间后,检测乙、丙两组的放射性。下列相关叙述错误的是( )
A.若乙组变形虫不植入新核,则其将无法继续存活
B.甲组细胞核中被32P标记的物质最可能是DNA
C.乙组结果说明细胞核中被标记的物质可进入细胞质
D.丙组结果说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核
【答案】B
【知识点】细胞核的功能及有关的实验探究、细胞核的结构
【详解】A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,去核的变形虫无法正常进行生命活动,若不植入新核将无法继续存活,A正确;
B、DNA不能通过核孔从细胞核进入细胞质,而乙组细胞质最终出现放射性,说明被标记的物质可离开细胞核,因此被标记的物质不可能是DNA,最可能是RNA等可通过核孔出核的含P物质,B错误;
C、乙组仅移入了带放射性的细胞核,一段时间后细胞质出现放射性,可说明细胞核中被标记的物质能进入细胞质,C正确;
D、丙组的细胞质存在放射性,但原本无放射性的细胞核始终未检测到放射性,说明细胞质中被标记的物质不可进入细胞核,D正确。
13.酵母菌液泡的功能类似动物细胞溶酶体,可进行细胞内消化。API蛋白存在于酵母菌液泡中,前体API需转运入液泡才能成熟,转运存在两条途径,转运过程如图甲。饥饿时形成的自噬小体可包裹细胞质基质与细胞器,自噬小体膜的分解依赖液泡内的水解酶。图乙是饥饿条件下野生型酵母菌与液泡水解酶缺陷型酵母菌的显微观察结果。下列叙述错误的是( )
A.衰老的线粒体可以通过类似途径一的过程进入液泡
B.通过液泡中成熟API蛋白含量的差异,可以判断酵母菌的营养状态
C.缺陷型酵母菌产生的自噬小泡能与液泡膜发生融合,但自噬小体膜不能分解
D.在饥饿状态下,野生型酵母菌相比缺陷型酵母菌能存活更长时间
【答案】B
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合、细胞自噬
【详解】A、途径一是饥饿状态下的细胞自噬途径,自噬小体可包裹衰老、损伤的细胞器(如衰老的线粒体)进入液泡进行降解,因此衰老的线粒体可以通过类似途径一的过程进入液泡,A正确;
B、营养充足时前体API通过途径二转运入液泡成熟,饥饿时前体API可随细胞质基质被自噬小体包裹,通过途径一进入液泡成熟,两种条件下液泡中成熟API含量没有明显差异,无法判断酵母菌营养状态,B错误;
C、液泡水解酶缺陷型酵母菌的液泡中缺少水解酶,根据图乙可知缺陷型酵母菌液泡内存在大量自噬体,说明自噬小泡可与液泡膜融合,但自噬小体膜无法被液泡内的水解酶分解,C正确;
D、饥饿状态下野生型酵母菌可通过自噬分解包裹的细胞质基质和细胞器,获得物质和能量维持生存,而缺陷型酵母菌无法分解自噬小体获取营养,因此野生型酵母菌存活时间更长,D正确。
14.已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成,其中共有氨基6个,甲硫氨酸5个且在肽链中的位置为2、25、56、78、88,甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS(其他氨基酸R基中无氧原子,R基中的氮只存在于氨基),以下叙述错误的是( )
①合成该多肽的氨基酸一定共有N原子94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的若干肽链中的肽键数目会减少9个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽的氨基和羧基均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸,生成的多肽中的氧原子数目减少3个
A.① B.①③ C.①④ D.②③
【答案】B
【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、蛋白质的结构及多样性、与蛋白质相关的计算
【详解】①由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基,现肽链中共有氨基6个,因此其中有5个应位于R 基团上,所以合成该多肽的氨基酸共有N原子数目= 88 +5= 93个,①错误;
②由于含有5个甲硫氨酸,在中间的有4个,所以中间水解掉一个甲硫氨酸就少2个肽键,而水解掉最后一个甲硫氨酸仅少一个肽键,所以去掉甲硫氨酸得到的肽链中,肽键数目会减少2×4+1=9个,②正确;
③若去掉该多肽中的5个甲硫氨酸,会形成4条短肽、1个游离的1号氨基酸和5个甲硫氨酸,这些短肽与原来的多肽相比,氨基和羧基均分别增加3个,③错误;
④其他氨基酸R基中无氧原子,原多肽氧原子数=肽键氧数+末端羧基氧数=87+2=89个;水解过程加9个氧原子,去掉5个甲硫氨酸共带走10个氧原子,第1位氨基酸断开后成为游离氨基酸(不属于肽链)带走2个氧原子,最终肽链氧原子数=89+9-10-2=86个,比原来减少3个,④正确。综上所述,①③错误,②④正确,B符合题意。
15.为探究葡萄糖进入小肠绒毛上皮细胞的转运方式,研究人员将离体的小肠绒毛上皮细胞置于不同浓度的葡萄糖溶液中,相关实验处理及结果如表所示。下列相关叙述错误的是( )
组别
甲
乙
丙
丁
戊
己
外界葡萄糖浓度(mmol/L)
5
5
5
100
100
100
膜载体蛋白抑制剂
+
−
−
+
−
−
细胞呼吸抑制剂
−
+
−
−
+
−
葡萄糖转运速率(mmol/L)
0
0
4
0
30
41
A.小肠吸收葡萄糖一定要消耗能量
B.小肠吸收葡萄糖离不开载体蛋白
C.外界葡萄糖浓度较低时,转运方式为主动运输
D.外界葡萄糖浓度较高时,转运方式为主动运输和协助扩散
【答案】A
【知识点】主动运输、协助扩散
【详解】A、分析戊组实验:外界葡萄糖浓度为100mmol/L时,加入细胞呼吸抑制剂阻断能量供应后,葡萄糖仍有30mmol/L的转运速率,说明该条件下葡萄糖的吸收可以不消耗能量,因此小肠吸收葡萄糖不一定要消耗能量,A错误;
B、甲组和丁组加入膜载体蛋白抑制剂后,葡萄糖转运速率均为0,说明无论葡萄糖浓度高低,小肠吸收葡萄糖都离不开载体蛋白,B正确;
C、外界葡萄糖浓度较低时,如外界葡萄糖浓度为5mmol/L,乙组加入细胞呼吸抑制剂后葡萄糖转运速率降为0,说明该浓度下转运需要消耗能量,且需要载体,属于主动运输,C正确;
D、外界葡萄糖浓度较高时,如外界葡萄糖浓度为100mmol/L,加入细胞呼吸抑制剂后转运速率从41降至30,说明该浓度下既有需要能量的主动运输(速率为41-30=11mmol/L),又有不需要能量、依赖载体的协助扩散(速率为30mmol/L),D正确。
二、不定项选择题(本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的四个选项中,有1个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有错选的的0分。)
16.人体细胞中部分有机物的组成与功能对比如表所示。下列叙述错误的是( )
物质
基本单位
主要功能
甲
葡萄糖
重要储能物质
乙
氨基酸
催化、运输、免疫
丙
核苷酸
遗传物质
A.甲可以是糖原或淀粉,二者葡萄糖的连接方式不同
B.乙经过高温处理后,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
C.丙为DNA或RNA,二者的五碳糖不同,碱基也有差异
D.甲、乙、丙均属于生物大分子,均以碳链为基本骨架
【答案】AC
【知识点】生物大分子以碳链为骨架、蛋白质的结构及多样性、DNA与RNA的异同、糖类的种类及分布
【详解】A、题干限定为人体细胞内的有机物,淀粉是植物细胞特有的储能多糖,人体细胞不存在淀粉,因此甲只能是糖原,A错误;
B、乙的基本单位是氨基酸,功能符合蛋白质的特点,高温仅破坏蛋白质的空间结构,肽键未断裂,仍能与双缩脲试剂发生紫色反应,B正确;
C、有细胞结构的生物遗传物质只能是DNA,因此人体细胞中作为遗传物质的丙只能是DNA,不可能是RNA,C错误;
D、甲(糖原,属于多糖)、乙(蛋白质)、丙(DNA,属于核酸)均为生物大分子,都以碳链为基本骨架,D正确。
17.下图表示细胞间信息交流的三种方式,叙述正确的是( )
A.②为细胞膜上的受体,是细胞间进行信息交流的必需结构
B.胰岛素调节血糖的过程中,信息交流方式与图 A 所示相同
C.精子和卵细胞受精时发生图 B 所示的信息交流方式
D.④为胞间连丝,一个细胞中信息分子可通过④进入另一个细胞
【答案】BCD
【知识点】细胞膜的功能
【详解】A、图中②为细胞膜上的受体蛋白,参与细胞间通过信号分子(如激素)进行的信息交流。但细胞间信息交流并非都依赖细胞膜上的受体,例如,植物细胞可通过④胞间连丝直接交流,无需受体;脂溶性信号分子(如性激素)可进入细胞内与胞内受体结合,也不依赖细胞膜上的受体,A错误;
B、激素调节中激素随体液运输,作用于靶器官和靶细胞,信息交流方式与图A相同,B正确;
C、精子和卵细胞之间通过细胞膜的直接接触来完成信息交流过程,符合图B过程,C正确;
D、④为植物细胞的胞间连丝,是细胞间物质和信息交流的通道,一个细胞的信息分子可通过胞间连丝进入另一个细胞,D正确。
18.高Mn2+胁迫激活植物油菜素内酯(BR)信号通路,经图中①②两条途径降低细胞质基质中的Mn2+浓度,缓解高Mn2+对细胞的伤害。下列叙述错误的是( )
A.高Mn2+胁迫下,液泡内Mn2+浓度比细胞质基质中高
B.G改变构象后与Ca2+结合,将其从胞外转运至胞内
C.图示存在M蛋白磷酸化,该过程伴随着能量转移及空间结构改变
D.过程②说明质膜蛋白数量可变,这与质膜功能有关
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能、主动运输、协助扩散
【详解】A、M蛋白将细胞质基质的Mn2+转运至液泡需要消耗ATP,属于主动运输,主动运输为逆浓度梯度运输,因此液泡内Mn2+浓度高于细胞质基质,A正确;
B、G是Ca2+通道蛋白,通道蛋白转运物质时不需要与被转运的离子结合,B错误;
C、M蛋白磷酸化过程中,ATP水解产生的磷酸基团转移到M蛋白上,伴随能量转移,同时蛋白磷酸化会导致其空间结构改变,C正确;
D、过程②为细胞膜上的N蛋白通过胞吞作用进入细胞,使细胞膜上N蛋白数量减少,说明质膜蛋白数量可变,该过程可减少Mn2+进入细胞,与质膜控制物质进出的功能相适应,D正确。
19.正常水稻籽粒细胞合成的谷蛋白大多数被定向运至液泡中,过程如图1所示。研究人员用放射性标记物追踪了正常水稻和异常水稻的谷蛋白的运输过程,结果如图2所示。下列相关叙述错误的有( )
A.谷蛋白的合成起始于游离的核糖体,后附着于图1中的①上
B.图1中的②为高尔基体形成的小泡,小泡能对谷蛋白进一步加工
C.由图2可知,异常水稻的谷蛋白均被运至细胞壁
D.可用3H标记氨基酸的羧基来研究谷蛋白合成和运输过程
【答案】BCD
【知识点】细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合
【详解】A、谷蛋白的合成起始于细胞质中游离核糖体,之后在信号肽引导下,核糖体附着到内质网(①)上继续合成,A正确;
B、②为高尔基小泡,此时在高尔基体中已经完成加工与分拣,出芽形成的囊泡负责运输,B错误;
C、由图2可知,异常水稻的谷蛋白大部分被运至细胞壁,少量运送至液泡,C错误;
D、氨基酸脱水缩合形成肽链时,羧基会脱去羟基,若标记羧基中的3H,放射性3H会随脱去的水分子离开,无法进入合成好的谷蛋白中,不能追踪谷蛋白的合成和运输,D错误。
20.科学家将伞形帽伞藻的假根(含细胞核)与菊花形帽伞藻的无核伞柄进行嫁接,第一次长出的帽状体呈中间类型;切除该帽状体后,第二次长出的帽状体为伞形。下列分析错误的是( )
A.第一次的中间类型帽状体,说明伞柄中的细胞质也能独立决定帽状体形态
B.第二次长出伞形帽状体,直接证明细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
C.伞藻细胞核内的染色质易被碱性染料染色,其中的DNA是控制帽状体形态的直接表达产物
D.若要进一步验证细胞核的作用,可补充“菊花形帽伞藻假根+伞形帽伞藻无核伞柄”的反向嫁接实验和核移植实验
【答案】ABC
【知识点】细胞核的功能及有关的实验探究
【详解】A、第一次长出中间类型帽状体,是因为伞柄中残留了菊花形帽伞藻的 mRNA 和蛋白质,这些物质会暂时影响帽状体形态,并非细胞质能独立决定帽状体形态,A错误;
B、第二次长出伞形帽状体,只能说明细胞的代谢和遗传与假根有关,不能直接得出细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;
C、DNA表达的蛋白质是控制帽状体形态的直接物质,C错误;
D、补充反向嫁接实验(菊花形假根 + 伞形无核伞柄)和核移植实验,可形成对照并排除假根中细胞质遗传物质的影响,进一步验证细胞核在帽状体形态决定中的核心作用,使实验结论更严谨,D正确。
三、非选择题(本题共5小题,共55分。)
21.研究发现,细胞可以通过回收机制使细胞器的驻留蛋白质返回到正常驻留部位。驻留在内质网的可溶性蛋白(内质网驻留蛋白)的羧基端有一段特殊的氨基酸序列称为KDEL序列,如果该蛋白被意外地包装进入转运膜泡,就会从内质网逃逸到高尔基体,此时高尔基体顺面膜囊区的KDEL受体就会识别并结合KDEL序列将它们回收到内质网。请据图回答:
(1)图示过程体现了生物膜的特点是______性。分离出为图示过程供能的细胞器,提取出该细胞器中的磷脂分子,置于空气水界面,得到的磷脂单分子层面积与该细胞器表面积关系是______倍(“2”,“4”,“大于2”或“大于4”)。
(2)据图分析,该过程能识别与结合KDEL信号序列的受体可存在于copⅡ、copⅠ和______上;KDEL信号序列和KDEL受体的亲和力受pH高低的影响:______(高/低)pH能促进KDEL序列与高尔基体上受体蛋白的结合。
(3)据图分析,附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质有内质网驻留蛋白(内质网逃逸蛋白)、______和膜蛋白、分泌蛋白。
(4)膜蛋白中的某些氨基酸能够被一定波长的光激发而发出荧光,当胆固醇与这些氨基酸结合,会使荧光强度降低。为研究膜蛋白与胆固醇的结合位点是位于肽段1还是肽段2,设计实验检测不同肽段的荧光强度变化,结果如图。据图分析可得到的结论是____________。
【答案】(1) 流动 大于4
(2) 高尔基体(顺面膜囊) 低
(3)溶酶体蛋白
(4)膜蛋白与胆固醇的结合位点位于肽段1(肽段1荧光强度明显降低,肽段2基本不变)
【知识点】蛋白质的结构及多样性、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合、生物膜系统的组成、功能及应用
【详解】(1)生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。图示过程中各种膜可以相互融合、转化,体现了生物膜的结构特点是具有一定的流动性。分离出为图示过程供能的细胞器,即线粒体,提取出该细胞器中的磷脂分子,置于空气水界面,得到的磷脂单分子层面积远大于该细胞器表面积的4倍,因为该细胞器为双层膜,且每层生物膜由两层磷脂分子构成,且线粒体的内膜向内凹陷形成嵴。
(2)据图分析,该过程能识别与结合KDEL信号序列的受体可存在于copⅡ、copⅠ和高尔基体(顺面膜囊)上;KDEL信号序列和KDEL受体的亲和力受pH高低的影响:低pH能促进KDEL序列与高尔基体上受体蛋白的结合,进而促进高尔基体形成COPⅠ囊泡将回收蛋白运输至内质网。
(3)据图分析,附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质有内质网驻留蛋白(内质网逃逸蛋白)、溶酶体蛋白和膜蛋白、分泌蛋白,这些蛋白质均需要通过内质网和高尔基体的再加工而后转移到细胞膜上、溶酶体中或细胞外。
(4)图中显示,胆固醇与肽段1混合后膜蛋白的荧光强度降低,而与肽段2混合后膜蛋白的荧光强度几乎没有发生变化,因而推测,与膜蛋白发生结合的位点位于肽段1。
22.如图代表自然界中处于不同分类地位的5种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区别于其他生物的标志结构,请据图分析回答下列问题:
(1)据图推测Ⅲ代表的细胞类型为____________。Ⅴ与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ最主要的区别在于Ⅴ____________。
(2)图中Ⅰ、Ⅱ共有的双层膜细胞结构是[__________](填序号),[ ]____________是各种膜的转化中心。
(3)Ⅲ类细胞中与有丝分裂有关的细胞器有____________(填中文名称)。
(4)用____________法,采取逐渐____________离心速率的方法分离大小不同的细胞器。
(5)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白质和病原体的正常代谢机制。研究发现,细胞中错误折叠的蛋白质或损伤的细胞器与一种被称为泛素的多肽绑定标记后最终被送往溶酶体降解。具体机制如图所示:
(i)如图所示,泛素标记了损伤的线粒体或错误折叠的蛋白质后,与____________特异性结合,被吞噬泡包裹,最后与溶酶体融合。此过程体现了生物膜具有____________。
(ii)溶酶体起源于[④],含有多种水解酶可降解损伤的细胞器和错误折叠的蛋白质,这些水解酶在____________(填细胞器名称)中合成后,经过[_________] (填序号)的加工与修饰,最终精准地运输到溶酶体中。
【答案】(1) 低等植物细胞 没有细胞结构
(2) ②⑤ ③内质网
(3)高尔基体、线粒体、中心体、核糖体
(4) 差速离心 提高
(5) 自噬受体 (一定的)流动性 核糖体(核糖体和粗面内质网) ③④
【知识点】病毒结构、分类和增殖、细胞器的结构、功能及分离方法、细胞器之间的协调配合、生物膜的结构特点
【详解】(1)Ⅲ含有中心体、叶绿体、细胞壁,代表低等植物细胞;Ⅴ为病毒,与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ最主要的区别是没有细胞结构。
(2)Ⅰ(动物细胞)、Ⅱ(高等植物细胞)共有的双层膜细胞结构是[②]线粒体和[⑤]细胞核(核膜为双层膜);内质网③是各种膜的转化中心。
(3)Ⅲ为低等植物细胞,与有丝分裂有关的细胞器有中心体(发出星射线形成纺锤体)、线粒体(提供能量)、高尔基体(参与细胞壁形成)、核糖体(合成蛋白质)。
(4)分离细胞器用差速离心法,采取逐渐提高离心速率的方法分离大小不同的细胞器。
(5)(i)泛素标记的损伤线粒体或错误折叠的蛋白质后,与自噬受体特异性结合,被吞噬泡包裹后与溶酶体融合,该过程体现了生物膜具有一定的流动性。
(ii)水解酶的本质为蛋白质,在核糖体中合成后,经过[③]内质网、[④]高尔基体的加工与修饰,最终转运到溶酶体中。
23.神经肽Y、Z与动物的摄食行为和血压调节有密切关系,图甲是神经肽Y的部分氨基酸组成示意图,图乙是神经肽Z的相关数据。回答下列问题:
(1)图甲中的必需氨基酸是_______,该神经肽Y至少含有游离的氨基_______个。
(2)图甲中,Glu和Thr的区别在于_______,连接Glu和Thr的化学键在神经肽Y中至少含有_______个。该肽链形成过程中,相对分子质量减少了_______。
(3)已知组成神经肽Y的11种氨基酸中Glu(谷氨酸)有4个,其R基为-CH2-CH2-COOH,则一分子神经肽Y至少含有_______个氧原子。
(4)分析图乙数据可得知该神经肽Z是一种_______(填“环状”或“链状”)肽,若将该神经肽Z彻底水解, 至少需要消耗_______个水分子,得到的所有氨基酸共有_______个氨基,_______(填“<”“=”或“”)21种。
【答案】(1) 亮氨酸、苏氨酸 1/一
(2) R基的不同 35 630
(3)45
(4) 环状 126 143 ≤
【知识点】蛋白质的基本组成单位--氨基酸、蛋白质的结构及多样性、与蛋白质相关的计算
【详解】(1)必需氨基酸是指在人体(或动物)细胞内不能合成、必需从外界环境中直接获取的氨基酸,包括色氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、缬氨酸,图甲中,属于必需氨基酸的有亮氨酸、苏氨酸。蛋白质分子中至少含有的游离的氨基数=肽链数,该神经肽Y具有一条肽链,至少含有游离的氨基1个。
(2)不同氨基酸的区别在于R基不同,因此Glu和Thr的区别在于R基不同;连接Glu和Thr的化学键称为肽键,肽键数=氨基酸数-肽链数,由于神经肽Y是由至少36个氨基酸分子组成的一条多肽链,所以肽键在神经肽Y中至少有36-1= 35个;该肽链形成是通过脱水缩合,脱去1分子水,形成1个肽键,该过程中相对分子质量减少了18×35=630。
(3)蛋白质中氧原子数= 肽键数+2×肽链数+R基上的氧原子数,组成神经肽Y的11种36个氨基酸中,Glu共有4个,其R基为-CH2 -CH2-COOH,则一分子神经肽Y至少含有35+2×1+2×4=45个氧原子。
(4)由图乙可知,神经肽Z是由126个氨基酸分子组成的,羧基总数=R基上的羧基数=15,根据蛋白质中羧基数= 肽链数+R基上的羧基数,可知肽链数为0,故该神经肽Z为环状肽。神经肽Z由126个氨基酸分子脱去126个水分子形成,因此若将该神经肽Z彻底水解,至少需要消耗126个水分子。由于每个氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基,所以水解形成的氨基酸中至少含有126个氨基,根据图乙可知该神经肽Z含有17个氨基。由于是环状肽,这17个氨基分布在R基上,故水解形成的126个氨基酸中共含有126+ 17=143个氨基。由于组成生物体蛋白质的氨基酸一共是21种,所以组成该神经肽Z的氨基酸种类≤21种。
24.图1为某植物病毒的结构示意图。图2是该病毒刺突蛋白S的部分片段结构示意图,刺突蛋白S能与宿主细胞上的特异性受体结合并介导病毒入侵细胞。图3是该病毒核酸的部分结构示意图。请回答下列问题:
(1)该病毒的胞膜来源于宿主细胞的细胞膜,其含有的脂质是__________,该脂质__________(是/否)属于生物大分子。
(2)从结构上看,酵母菌与该病毒相比,根本的区别是____________________。图2和图3所示的两种分子都以__________作为基本骨架。
(3)图2所示片段是由__________种氨基酸脱水缩合而成,水解该蛋白需破坏__________键。
(4)该病毒体内含有__________种核酸,图3方框中核苷酸的名称是__________,该病毒的遗传物质完全水解可以得到的化合物有__________种。
(5)与野生型相比,该病毒的突变株侵染宿主细胞的能力明显增强,研究发现与刺突蛋白S有关。科研人员检测了野生型和突变株S蛋白中部分氨基酸序列,结果如下图,图中字母代表氨基酸残基。由图推测突变株侵染宿主细胞的能力增强的原因是__________。
刺突蛋白S中部分氨基酸序列比较
野生型 …QPFLMDLEGKQGNFKNLREFVFKNIDGY…
突变株 …QPFDMDLEGKQGNFKGLREFVFKNIDGY…
【答案】(1) 磷脂 否
(2) 病毒没有细胞结构,酵母菌具有细胞结构 碳链
(3) 3 肽
(4) 1 胞嘧啶核糖核苷酸 6
(5)突变株的S蛋白中有两个氨基酸的种类发生了改变,引起蛋白质的结构发生改变,进而使蛋白质的功能受到影响,侵染宿主细胞的能力增强
【知识点】生物大分子以碳链为骨架、蛋白质的结构及多样性、核酸的种类及分布、真核细胞与原核细胞
【详解】(1)该病毒的胞膜来源于宿主细胞的细胞膜,其含有的脂质是磷脂,该脂质不属于生物大分子。
(2)从结构上看,该病毒与酵母菌相比,最大的区别是病毒没有细胞结构,酵母菌具有细胞结构。图2和图3所示的两种分子都以碳链作为基本骨架,因为组成它们的单体氨基酸和核糖核苷酸都是以碳链为基本骨架的。
(3)氨基酸的种类取决于其中含有的R基,图2所示片段中②③④⑤为R基,有三种类型,可见图示片段是由3种氨基酸脱水缩合而成,蛋白质水解时破坏的是肽键。
(4)该病毒体内含有1种核酸,即为RNA病毒,图3中含有碱基U,因此代表的是RNA单链片段,则方框中核苷酸的名称是胞嘧啶核糖核苷酸,该病毒的遗传物质为RNA,其完全水解可以得到的物质是核糖、磷酸和四种含氮碱基A、U、C、G,共6种小分子。
(5)由图推测突变株侵染宿主细胞的能力增强的原因是:由图可知突变株和野生型相关S蛋白的氨基酸序列相比,有两个氨基酸的种类发生了改变,引起蛋白质的结构发生改变,进而使蛋白质的功能受到影响,引起突变病毒侵染宿主细胞的能力增强。
25.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) 胞吐 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) 主动运输 协助扩散(易化扩散)
(4) 水解酶 核糖体 差速离心
(5) 记录细胞的正常形态,作为后续质壁分离现象的对照 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
【知识点】细胞器之间的协调配合、质壁分离及其复原实验、主动运输、协助扩散
【详解】(1)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。
(2)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。
(3)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)。
(4)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。
(5)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。
(6)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。
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