精品解析:山东省济宁市第一中学2026—2027学年高一上学期期中考试生物试题
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内容正文:
济宁一中2026-2027学年度第一学期高一期中检测
生物试卷
注意事项:
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分。满分为100分,考试用时90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题纸(卡)规定的地方。
第I卷
一、选择题:本题共30小题,1-25题每小题2分,26-30题每小题3分,共65分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 2025年,我国科学家在新疆准噶尔盆地发现了一种距今约1.5亿年的古鸟类化石,命名为“准噶尔鸟”。通过对化石中保存的软组织进行分析,研究人员发现了完整的细胞结构痕迹。从细胞学说角度分析,这一发现的价值在于( )
A. 证明了鸟类是由古代爬行动物进化而来的
B. 支持了“一切动植物都由细胞和细胞产物所构成”的观点
C. 说明古生物细胞与现代生物细胞的结构完全相同
D. 支持新细胞是由老细胞分裂产生的
2. 下列事实或证据不支持细胞是生命活动基本单位的是( )
A. 变形虫能够完成运动、摄食、分裂等生命活动
B. 绘画需要多个神经细胞和肌肉细胞共同参与
C. 离体叶绿体悬浮液在一定条件下能释放氧气
D. 烟草花叶病毒离开宿主细胞后不能完成增殖等生命活动
3. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法正确的是( )
A. “藻”“蒲”及支原体、衣原体都属于原核生物
B. 水中的所有鱼、所有藻各自构成一个种群
C. 上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
D. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
4. “霜降水反壑,风落木归山;冉冉岁华晚,昆虫皆闭关。”这是黄庭坚描写霜降的一首诗。农谚亦有“霜打蔬菜分外甜”的说法。下列相关说法正确的是( )
A. 水在常温下呈液态与水分子间的氢键不易形成和断裂有关
B. 细胞内的水主要以与蛋白质、多糖、脂肪等物质结合的形式存在
C. “霜降”后蔬菜细胞中含量最多的化合物是糖类,因此“分外甜”
D. “霜降”后蔬菜细胞内结合水含量的变化与细胞代谢强度变化相反
5. 离体蛙心实验中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心,收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。下列说法正确的是( )
A. 该实验中使用生理盐水的目的是维持蛙心肌细胞的正常形态和功能
B. 本实验说明钙盐和钾盐是构成蛙心肌细胞中复杂化合物的必要成分
C. 通过两组实验的对比可推断钙盐和钾盐为蛙心的持续跳动提供能量
D. 若人体血液中钙离子过低会引发肌肉酸痛、无力等症状
6. 土壤中含有多种元素,这些元素对植物的生长发育具有重要作用。如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素浓度变化与某植物生长速率的关系。下列说法正确的是( )
A. 组成细胞的各种元素大多以离子形式存在,且不同元素的含量存在差别
B. 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
C. 该植物的生长对乙元素的需求大于对甲元素的,说明植物生长过程中乙元素更重要
D. 当土壤中乙元素浓度为B时,适当施含乙元素的肥料对该植物生长影响不大
7. 下列关于多糖的说法正确的是( )
A. 各种多糖的彻底水解产物都相同
B. 各种多糖在细胞中均作为能源物质
C. 各种多糖都是以碳链为骨架的生物大分子
D. 各种多糖均溶于水,属于非还原性糖
8. 如图所示为细胞中糖类供能不足时某种脂滴分解供能的机制。患非酒精性脂肪肝炎(NASH)的大鼠血清中谷丙转氨酶含量升高。已知川陈皮素能有效缓解非酒精性脂肪肝炎病。下列叙述正确的是( )
A. 当机体糖类供能不足时,脂肪将大量转化为糖类
B. 脂滴中的中性脂可能是三酰甘油,其水解后能得到一分子脂肪酸和三分子甘油
C. 用川陈皮素治疗NASH模型鼠,其血清中谷丙转氨酶含量可能会降低至正常水平
D. 图中中性脂最可能为不饱和脂肪酸,室温下呈固态
9. 研究发现,使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶,可以将其去折叠转变成无任何活性的肽链。若透析除去巯基乙醇和尿素,再将失活的该酶转移到生理缓冲液中,一段时间后,可恢复活性。下列说法错误的是( )
A. 上述失活的牛胰核糖核酸酶仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B. 组成牛胰核糖核酸酶的基本单位是氨基酸
C. 对牛胰核糖核酸酶进行高温处理与使用巯基乙醇和尿素处理的结果相同
D. 牛胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
10. 图1表示一个由162个氨基酸构成的蛋白质分子,其中—S—S—是将2条肽链连接起来的二硫键(由2个—SH形成,即—SH+—SH→—S—S—+2H),该蛋白质分子含有9个天冬氨酸(图2),其中一个参与形成了肽链之间的肽键。下列说法正确的是( )
A. 该蛋白质的N只分布在—CO—NH—及末端的—NH2上
B. 合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了2884
C. 若要脱去该蛋白质分子的所有天冬氨酸,需水解断掉9个肽键
D. 该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基,至少含有12个游离的羧基
11. 多聚体是由许多相同或者相似单体连接形成的大分子。下列关于单体、多聚体之间的对应关系,说法正确的是( )
A. 构成生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
B. 若单体是葡萄糖,则对应的多聚体可以是储存为肝脏中的肌糖原和肝糖原
C. 若单体是脱氧核苷酸,则对应的多聚体一般不会出现在细胞质基质中
D. 若单体是核糖核苷酸,则对应的多聚体可以作为细胞生物的遗传物质
12. 下图是细胞膜的结构模型示意图,①~④是相应结构。下列说法正确的是( )
A. 根据①中糖链的位置可以判断其所在位置是细胞膜的外侧
B. ②表示蛋白质,其流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
C. ③是磷脂双分子层,组成③的分子头部疏水,尾部亲水
D. 病毒能够侵入细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出的能力
13. 肺炎链球菌和支原体分别是引发细菌性肺炎和支原体肺炎的病原体。下列说法正确的是( )
A. 从生命系统的结构层次来看,病毒不属于细胞层次,但属于个体层次
B. 两种病原体都没有核仁,不能合成核糖体
C. 两种病原体的遗传物质都没有在染色体上
D. 两种肺炎都可用抑制细菌细胞壁合成的药物进行治疗
14. 单分子荧光追踪技术可用于实时观察细胞膜上单个蛋白质分子的运动轨迹,利用该技术观测发现:大多数细胞膜蛋白质的运动被限制在由细胞骨架围成的微区内,膜上富含胆固醇等脂质的脂筏也能锚定一些信号蛋白,从而降低其运动速率。下列说法正确的是( )
A. 围成细胞膜上微区的细胞骨架的化学本质是纤维素
B. 构成细胞膜的脂质分子和蛋白质分子都能运动
C. 若细胞骨架被破坏,膜蛋白运动范围可能会扩大
D. 脂筏锚定细胞膜上的信号蛋白不利于细胞间的信息交流
15. 某研究小组用菠菜叶为实验材料观察细胞质的流动,在显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图中箭头所示。下列说法错误的是( )
A. 在高倍镜下可以观察到叶绿体的双层膜结构
B. 该细胞的细胞质流动方向为逆时针
C. 实验也可以用黑藻代替菠菜叶,可直接取叶片制成临时装片
D. 观察细胞质流动前,将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养
16. 将小鼠骨髓瘤细胞与洋葱鳞片叶外表皮细胞进行融合,为在显微镜下快速筛选出成功融合的杂种细胞,下列细胞器组合中能作为确切判断依据的是( )
A. 线粒体和叶绿体 B. 中心体和核糖体
C. 内质网和液泡 D. 中心体和液泡
17. 下图为获取某绿色植物叶肉细胞细胞器的过程,S为上清液,P为沉淀,下列说法正确的是( )
A. 获取细胞器的方法是差速离心法,离心速率越来越慢
B. 图中存在两层膜的结构只在沉淀物P2和P3中
C. 沉淀物P2、P3和P4中都存在DNA和RNA
D. 沉淀物P3中的细胞器是进行有氧呼吸的主要场所
18. 下图是几种细胞器的结构模式图,下列说法错误的是( )
A. 参与蛋白质合成和分泌的细胞器有A、C、D、F
B. 不含磷脂的细胞器有B、F
C. 细胞器A是交通枢纽,对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
D. 细胞器B由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
19. 下列关于尝试制作真核细胞的三维结构模型的说法,错误的是( )
A. 模型形式有很多,包括物理模型、概念模型和数学模型
B. 拍摄洋葱表皮细胞质壁分离的照片就是物理模型
C. 制作模型时首要考虑是否准确概括真核细胞的特征
D. 采用3D打印技术制作的三维结构模型属于物理模型
20. 如图为渗透装置,实验开始时漏斗内外液面高度相同。实验开始后漏斗中的液面在30 h内呈上升状态,之后下降,最终漏斗内液面高于外面。下列说法正确的是( )
A. 鱼鳔膜不属于生物膜系统,故没有半透膜功能,对蔗糖具有全透性
B. 漏斗内液面出现先升后降现象与膜的透性有关,与漏斗内溶质的种类无关
C. 渗透平衡后,取漏斗中液体放入另一如图装置的漏斗内,则漏斗内液面不会发生变化
D. 若将蔗糖溶液换成相同质量分数的葡萄糖溶液,漏斗内液面仍为先升后降,且上升和下降的速度更快
21. 人类红细胞的细胞膜上含有丰富的水通道蛋白(AQP1),AgNO3可使AQP1变性失活。将同一批红细胞均分为甲、乙两组,甲组不作处理,乙组用适量AgNO3处理,进行相关实验,实验结束后,红细胞依然存活。下列说法错误的是( )
A. AgNO3会使AQP1的空间结构发生改变,但不会破坏其肽键
B. AQP1的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C. 低渗蔗糖溶液中,乙组细胞吸水涨破所需的时间比甲组长
D. 将两组细胞放入相同浓度的高渗蔗糖溶液中,达到平衡时甲组细胞的体积小于乙组
22. 当植物细胞失水时,原生质层收缩使细胞膜和细胞壁之间的膨压(即原生质体对细胞壁的压力)降低,细胞膜上的FER受体识别这一信号后能迅速激活胞内信号通路,促进细胞主动积累脯氨酸、可溶性糖等溶质,从而抵抗干旱胁迫。现将正常细胞甲和缺失FER受体的细胞乙分别置于相同的高渗溶液中进行实验。下列说法错误的是( )
A. 原生质层包括液泡膜、细胞膜以及两者间的细胞质
B. 细胞失水发生质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
C. 去除细胞壁后,FER受体将不能正常感知干旱胁迫
D. 一段时间后,细胞甲的质壁分离程度可能小于细胞乙
23. 下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 借助于膜上转运蛋白的物质运输都属于被动运输
B. 对细胞有害或不需要的物质一般不能进入细胞
C. 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
D. 大分子物质通过胞吞方式进入细胞不需蛋白质参与
24. 莱茵衣藻细胞膜上的通道视紫红质是一种光门控离子通道蛋白,蓝光照射可使通道打开,Na+、H+等阳离子内流。科学家将控制其合成的基因转入动物神经细胞进行相关研究而获得2026年诺贝尔生理学或医学奖。下列说法正确的是( )
A. 通道视紫红质转运离子需要光照,属于主动运输
B. 通道视紫红质转运Na+时需先与其结合,且发生自身构象变化
C. 通道视紫红质的合成起始于游离在细胞质基质中的核糖体
D. 通道视紫红质可转运H+和Na+,故不具有特异性
25. 母乳中的抗体有助于婴儿抵御疾病。婴儿小肠表皮细胞从肠腔吸收母乳中抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 吸收抗体的过程需要Fc受体的参与,该蛋白质可重复利用
B. 抗体被吸收的方式是胞吞,不需要消耗细胞代谢释放的能量
C. 图示内体是一种囊泡,可在婴儿小肠表皮细胞内从肠腔一侧转运至血液一侧
D. 抗体被吸收的过程体现了细胞膜具有流动性
26. 染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A. 染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B. 染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C. 染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D. 染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
27. 为探究鲁秀梨果实成熟过程中糖类的转化机制,通过实验追踪了梨果肉细胞内三种糖类(甲、乙、丙)的含量变化,绘制出成熟过程中糖类含量图。已知:甲是可直接被细胞吸收的单糖,乙需水解后才能被利用,丙是成熟梨中主要的甜味来源且不能水解为甲。下列分析错误的是( )
A. 甲为葡萄糖,可为梨果肉细胞的生命活动提供能量
B. 乙为淀粉,成熟过程中水解体现了作为植物细胞储能物质的功能
C. 丙可能是果糖,是鲁秀梨成熟后甜度提升的关键
D. 青果期梨果肉的还原糖含量高于成熟期
28. 生活在淡水中的某种盘基网柄菌的核孔复合体(NPC)在不同环境中会发生如下图所示的构象变化,该构象变化由NPC骨架蛋白的磷酸化和去磷酸化介导,且需要消耗能量。下列说法正确的是( )
A. 盘基网柄菌的核膜由2层磷脂分子构成,且与内质网直接相连
B. 盘基网柄菌的DNA、RNA等大分子能通过NPC进出细胞核
C. 盘基网柄菌中水通过NPC进出细胞核不受细胞能量的影响
D. 高渗环境可能会导致盘基网柄菌的核孔数量减少、核仁变小
29. 蛋壳钙化是一种非常迅速的生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与HCO3-反应生成CaCO3,如图所示。蛋壳腺上皮细胞内Ca2+浓度过高会导致细胞死亡,钙调蛋白与Ca2+结合成复合物可调节Ca2+浓度。下列说法错误的是( )
A. PMCA具有运输和催化功能
B. 降低钙调蛋白合成量会加快蛋壳腺上皮细胞死亡
C. Ca2+和Cl-进入蛋壳腺上皮细胞的方式不同
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
30. 牵牛花花瓣的颜色变化与液泡pH密切相关。如图所示,液泡pH主要由H+泵甲、乙以及Na+/H+转运蛋白(NHX1蛋白)协同调控。当液泡pH小于2时,花瓣多呈现红色或橙色,随pH升高,颜色逐渐变化,直至pH大于5时,出现罕见的蓝色。下列说法正确的是( )
A. H+泵的作用使液泡内为酸性环境,可合成多种酸性水解酶
B. 若抑制NHX1蛋白的合成,容易导致花瓣呈现独特的蓝色
C. Na+通过NHX1蛋白进入液泡不需要消耗能量
D. 甲、乙转运H+进入液泡需先与H+结合,同时发生自身构象的改变
第II卷
二、非选择题:本题包括3小题,共35分。
31. 拟南芥是一种生物学模式植物,常用于生物学研究。图1表示拟南芥细胞内某些化合物的元素组成及其相互关系,甲、乙、丙、丁、戊、己代表不同的有机物,1、2、3、4代表组成大分子物质的单体。图2表示核小体,核小体是染色质的结构单位,由一段长度不等的DNA缠绕在组蛋白上构成。请回答下列问题:
(1)与甲的组成元素相同的有__________(写出两种物质的名称)。
(2)从物质组成的角度分析,细胞中的2与1相比特有的化学成分是__________。对构成核糖体的核酸进行彻底水解,得到的产物有__________种。
(3)丁在该细胞中代表的物质是__________。若丁和戊代表细胞中的储能物质,相同质量的丁、戊含能量多的是__________,原因是______________________。
(4)构成核小体的元素有__________,核小体存在于真核生物的__________(填细胞结构)中,构成核小体的核心蛋白、组蛋白的功能不同,直接原因是______________________。
32. 在真核细胞内,蛋白质依靠自身携带的特定信号序列,将其从起始合成部位定向转运到功能发挥部位(如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体或细胞膜等)的过程称为蛋白质分选。下图为某细胞内的部分生理过程。
(1)该图是动物细胞的判断依据是__________。
(2)蛋白质分选主要包括共翻译转运和翻译后转运两种方式。共翻译转运指蛋白质的合成与转运同时进行;翻译后转运指蛋白质先在细胞质基质中的游离核糖体上完成整个肽链的合成后,再被转运到发挥作用部位。溶酶体中的酸性水解酶的分选过程属于__________方式,可通过__________方法进行追踪,在细胞器中出现的顺序依次是__________。
(3)大多数人接受的细胞膜的模型是__________,过程②囊泡与溶酶体融合反映了生物膜在结构上具有__________的特点,主要表现为__________,生物膜的研究具有广泛的应用价值,如淡化海水体现了细胞膜的__________功能。
(4)过程⑥~⑨说明了溶酶体具有__________的功能。
(5)细胞中的遗传物质主要储存在图中__________(填写序号及名称)结构中,该遗传物质初步水解产物是__________。
33. 低盐胁迫下,大豆细胞质中积累的Na+会抑制细胞质中酶的活性,大豆根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图1。研究人员进一步探究了高盐胁迫和低盐下大豆的耐盐机理,结果如图2。
(1)低盐胁迫下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是__________,这种运输方式的意义是__________,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
(2)据图1分析,盐胁迫下,大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有__________(至少答出2点)。
(3)由图2可知,大豆根部细胞适应高盐(大于150 mmol/L的NaCl溶液)的机理是__________。
(4)大豆是一种重要的硅积累作物,能够吸收和积累大量的硅。研究发现,外源施加硅可以降低盐胁迫下大豆细胞中Na+水平,从而提高大豆的耐盐性。请利用下列实验材料及用具,设计实验证明上述结论。
实验材料及用具:长势相同的大豆幼苗若干,原硅酸、NaCl、植物培养液,原子吸收仪(测定细胞质Na+含量)。
实验方案:①将长势相同的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组并置于植物培养液中;
②甲组不作处理,乙组__________,丙组添加等量NaCl和一定量的原硅酸;
③其他条件相同且适宜,培养一段时间后测定__________。
预期实验结果:__________。
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济宁一中2026-2027学年度第一学期高一期中检测
生物试卷
注意事项:
1.本试卷分为第I卷和第II卷两部分。满分为100分,考试用时90分钟。
2.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号填涂在答题纸(卡)规定的地方。
第I卷
一、选择题:本题共30小题,1-25题每小题2分,26-30题每小题3分,共65分。每小题给出的四个选项中,只有一个选项是最符合题目要求的。
1. 2025年,我国科学家在新疆准噶尔盆地发现了一种距今约1.5亿年的古鸟类化石,命名为“准噶尔鸟”。通过对化石中保存的软组织进行分析,研究人员发现了完整的细胞结构痕迹。从细胞学说角度分析,这一发现的价值在于( )
A. 证明了鸟类是由古代爬行动物进化而来的
B. 支持了“一切动植物都由细胞和细胞产物所构成”的观点
C. 说明古生物细胞与现代生物细胞的结构完全相同
D. 支持新细胞是由老细胞分裂产生的
【答案】B
【解析】
【详解】A、该选项描述的是生物进化的相关观点,不属于细胞学说的研究范畴,且本次发现仅为古鸟类的细胞结构痕迹,未提供鸟类起源于古代爬行动物的相关证据,A错误;
B、细胞学说的核心观点之一为“一切动植物都由细胞和细胞产物所构成”,在1.5亿年前的古鸟类(属于动物类群)化石中发现完整的细胞结构痕迹,可从古生物层面证明远古动物同样以细胞作为结构基础,能够支持该观点,B正确;
C、题干仅提及发现古生物的细胞结构痕迹,未将其与现代生物细胞的结构进行对比,“结构完全相同”的表述既无题干依据,也不符合生物进化的事实,C错误;
D、“新细胞是由老细胞分裂产生的”需要以观察到细胞分裂产生新细胞的过程为证据,本次发现仅为古生物的细胞结构痕迹,未涉及细胞产生方式的相关证据,无法支持该观点,D错误。
2. 下列事实或证据不支持细胞是生命活动基本单位的是( )
A. 变形虫能够完成运动、摄食、分裂等生命活动
B. 绘画需要多个神经细胞和肌肉细胞共同参与
C. 离体叶绿体悬浮液在一定条件下能释放氧气
D. 烟草花叶病毒离开宿主细胞后不能完成增殖等生命活动
【答案】C
【解析】
【详解】A、变形虫是单细胞生物,依靠单个细胞即可独立完成运动、摄食、分裂等全部生命活动,能够支持细胞是生命活动的基本单位,A不符合题意;
B、绘画是多细胞生物的复杂生命活动,需要神经细胞参与信号传递、肌肉细胞参与运动执行,依赖多种分化的细胞密切协作才能完成,能够支持细胞是生命活动的基本单位,B不符合题意;
C.叶绿体是植物细胞内的细胞器,并非完整的细胞结构,离体的叶绿体在适宜条件下释放氧气的过程,不需要完整细胞结构的参与即可完成,无法证明细胞是生命活动的基本单位,不支持题干观点,C符合题意;
D、烟草花叶病毒无细胞结构,必须寄生在宿主活细胞内才能完成增殖等生命活动,说明病毒的生命活动离不开细胞,能够支持细胞是生命活动的基本单位,D不符合题意。
3. 有诗云“鱼在在藻,依于其蒲”。“藻”多指水中藻类,“蒲”为多年生草本,其实水中除“藻”“蒲”外,还有色球蓝细菌、大肠杆菌等微生物,下列说法正确的是( )
A. “藻”“蒲”及支原体、衣原体都属于原核生物
B. 水中的所有鱼、所有藻各自构成一个种群
C. 上述生物都含细胞质、细胞膜、遗传物质,体现了细胞的多样性
D. 色球蓝细菌和“藻”“蒲”都含叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物
【答案】D
【解析】
【详解】A、“藻”为真核藻类、“蒲”是高等草本植物,二者均属于真核生物,支原体、衣原体属于原核生物,A错误;
B、种群是指一定自然区域内同种生物的全部个体,水中的鱼包含多个物种、藻也包含多个物种,均不能构成一个种群,B错误;
C、题干涉及的所有细胞生物都具有细胞质、细胞膜、以DNA作为遗传物质,这些共性体现了细胞的统一性,而非多样性,C错误;
D、色球蓝细菌含有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用;真核的“藻”、作为高等植物的“蒲”的细胞内都含有叶绿素,均可通过光合作用制造有机物,属于自养型生物,D正确。
4. “霜降水反壑,风落木归山;冉冉岁华晚,昆虫皆闭关。”这是黄庭坚描写霜降的一首诗。农谚亦有“霜打蔬菜分外甜”的说法。下列相关说法正确的是( )
A. 水在常温下呈液态与水分子间的氢键不易形成和断裂有关
B. 细胞内的水主要以与蛋白质、多糖、脂肪等物质结合的形式存在
C. “霜降”后蔬菜细胞中含量最多的化合物是糖类,因此“分外甜”
D. “霜降”后蔬菜细胞内结合水含量的变化与细胞代谢强度变化相反
【答案】D
【解析】
【详解】A、水分子间的氢键易形成、易断裂,这是水在常温下呈液态、具有流动性的原因,A错误;
B、细胞内的水主要以自由水的形式存在,且脂肪属于疏水性物质,无法与水结合形成结合水,B错误;
C、活细胞中含量最多的化合物始终是水,霜降后蔬菜细胞内的淀粉水解为可溶性糖类,因此口感变甜,但糖类并非细胞内含量最多的化合物,C错误;
D、霜降后温度降低,蔬菜为增强抗寒能力,细胞内结合水含量升高,自由水占比下降,细胞代谢强度随之降低,因此结合水含量的上升变化与细胞代谢强度的下降变化趋势相反,D正确。
5. 离体蛙心实验中发现,用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心,收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时,蛙心可持续跳动数小时。下列说法正确的是( )
A. 该实验中使用生理盐水的目的是维持蛙心肌细胞的正常形态和功能
B. 本实验说明钙盐和钾盐是构成蛙心肌细胞中复杂化合物的必要成分
C. 通过两组实验的对比可推断钙盐和钾盐为蛙心的持续跳动提供能量
D. 若人体血液中钙离子过低会引发肌肉酸痛、无力等症状
【答案】A
【解析】
【详解】A、实验中使用的生理盐水是与蛙心肌细胞内液渗透压匹配的等渗溶液,可避免细胞因渗透作用吸水涨破或失水皱缩,维持心肌细胞的正常形态和功能,排除渗透压对实验结果的干扰,A正确;
B、本实验中缺乏钙、钾时蛙心收缩无法维持,添加少量钙、钾后蛙心可持续跳动,体现的是钙盐、钾盐对维持生物体正常生命活动的作用,并未体现二者是构成细胞内复杂化合物的必要成分,B错误;
C、钙盐和钾盐属于无机盐,无机盐不能为生命活动提供能量,蛙心跳动所需能量来自有机物的氧化分解,C错误;
D、人体血液中钙离子过低会引发肌肉抽搐,钙离子浓度过高才会引发肌肉无力等症状,D错误。
6. 土壤中含有多种元素,这些元素对植物的生长发育具有重要作用。如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素浓度变化与某植物生长速率的关系。下列说法正确的是( )
A. 组成细胞的各种元素大多以离子形式存在,且不同元素的含量存在差别
B. 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
C. 该植物的生长对乙元素的需求大于对甲元素的,说明植物生长过程中乙元素更重要
D. 当土壤中乙元素浓度为B时,适当施含乙元素的肥料对该植物生长影响不大
【答案】D
【解析】
【详解】A、组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,细胞中的无机盐才大多以离子形式存在,A错误;
B、大量元素和微量元素的划分依据是元素在生物体内的含量(以占细胞总重量的万分之一为界),题图仅反映植物生长速率与土壤中矿质元素浓度的关系,无法直接判定两种元素在植物细胞内的含量,不能得出甲为微量元素、乙为大量元素的结论,B错误;
C、植物生长所需的各种必需元素,无论需要量多少,都是维持植物正常生命活动不可或缺的,不存在谁更重要的区别,C错误;
D、由图可知,乙元素浓度处于B到C的区间时,植物生长速率已达到最大值并维持稳定,此时适当施加含乙元素的肥料,不会明显改变植物生长速率,对植物生长影响不大,D正确。
7. 下列关于多糖的说法正确的是( )
A. 各种多糖的彻底水解产物都相同
B. 各种多糖在细胞中均作为能源物质
C. 各种多糖都是以碳链为骨架的生物大分子
D. 各种多糖均溶于水,属于非还原性糖
【答案】C
【解析】
【详解】A、不同多糖的单体存在差异,例如淀粉、纤维素、糖原的单体是葡萄糖,彻底水解产物为葡萄糖;几丁质的单体为乙酰葡糖胺,彻底水解产物与前者不同,因此并非各种多糖彻底水解产物都相同,A错误;
B、纤维素是植物细胞壁的结构成分,几丁质是昆虫、甲壳类外骨骼的结构成分,二者都不能作为细胞的能源物质,因此并非各种多糖都作为能源物质,B错误;
C、多糖属于生物大分子,所有生物大分子都以碳链为基本骨架,因此各种多糖都是以碳链为骨架的生物大分子,C正确;
D、纤维素等多糖不溶于水,因此并非各种多糖都溶于水,D错误。
8. 如图所示为细胞中糖类供能不足时某种脂滴分解供能的机制。患非酒精性脂肪肝炎(NASH)的大鼠血清中谷丙转氨酶含量升高。已知川陈皮素能有效缓解非酒精性脂肪肝炎病。下列叙述正确的是( )
A. 当机体糖类供能不足时,脂肪将大量转化为糖类
B. 脂滴中的中性脂可能是三酰甘油,其水解后能得到一分子脂肪酸和三分子甘油
C. 用川陈皮素治疗NASH模型鼠,其血清中谷丙转氨酶含量可能会降低至正常水平
D. 图中中性脂最可能为不饱和脂肪酸,室温下呈固态
【答案】C
【解析】
【详解】A、当机体糖类供能不足时,脂肪可以转化为糖类,但不能大量转化为糖类,A错误;
B、三酰甘油水解后能得到1分子甘油和3分子脂肪酸,B错误;
C、川陈皮素能有效缓解非酒精性脂肪肝炎病,大鼠血清中谷丙转氨酶的含量可能会逐渐恢复至正常水平,C正确;
D、动物脂肪大多含有饱和脂肪酸,室温下呈固态; 植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,室温下呈液态,D错误。
故选C。
9. 研究发现,使用巯基乙醇和尿素处理牛胰核糖核酸酶,可以将其去折叠转变成无任何活性的肽链。若透析除去巯基乙醇和尿素,再将失活的该酶转移到生理缓冲液中,一段时间后,可恢复活性。下列说法错误的是( )
A. 上述失活的牛胰核糖核酸酶仍能与双缩脲试剂发生紫色反应
B. 组成牛胰核糖核酸酶的基本单位是氨基酸
C. 对牛胰核糖核酸酶进行高温处理与使用巯基乙醇和尿素处理的结果相同
D. 牛胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关
【答案】C
【解析】
【分析】题意分析,巯基乙醇和尿素可以使牛胰核糖核酸酶(一种蛋白质)酶失去活性,当通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇时,该核糖核酸酶又复性,说明巯基乙醇和尿素没有改变氨基酸的序列,只是蛋白质的空间结构暂时发生变化。
【详解】A、题中显示巯基乙醇和尿素处理破坏了牛胰核糖核酸酶的空间结构导致变性,但肽链中的肽键并未受到影响,因此仍然能与双缩脲试剂发生紫色反应,A正确;
B、牛胰核糖核酸酶的化学本质是蛋白质,其基本单位是氨基酸,B正确;
C、巯基乙醇和尿素处理只是蛋白质的空间结构暂时发生变化,当通过透析的方法除去导致酶去折叠的尿素和巯基乙醇时,该核糖核酸酶又复性,但高温处理后空间结构发生改变后无法恢复活性,因此两者处理的作用效果不同,C错误;
D、牛胰核糖核酸酶空间结构的形成与肽链的盘曲、折叠方式等有关,决定了其相应的催化功能,D正确。
故选C。
10. 图1表示一个由162个氨基酸构成的蛋白质分子,其中—S—S—是将2条肽链连接起来的二硫键(由2个—SH形成,即—SH+—SH→—S—S—+2H),该蛋白质分子含有9个天冬氨酸(图2),其中一个参与形成了肽链之间的肽键。下列说法正确的是( )
A. 该蛋白质的N只分布在—CO—NH—及末端的—NH2上
B. 合成该蛋白质分子的过程中,相对分子质量减少了2884
C. 若要脱去该蛋白质分子的所有天冬氨酸,需水解断掉9个肽键
D. 该蛋白质分子中至少含有3个游离的氨基,至少含有12个游离的羧基
【答案】B
【解析】
【详解】A、蛋白质中的N不仅分布在肽键(—CO—NH—)和末端 —NH₂上,若氨基酸的R基含N(如赖氨酸),R基中也会有 N,A错误;
B、计算相对分子质量减少的量,需考虑脱水缩合失去的水和二硫键形成失去的H:脱水数(即肽键数):由图1可知,蛋白质含3条肽链(甲、乙、丙),且有1个肽链间的肽键。因此,总肽键数=氨基酸数-肽链数+链间肽键数=162−3+1=160,即脱水数为160。脱水的相对分子质量:160×18=2880。二硫键的H损失:图中有2个二硫键(−S−S−),每个二硫键形成时失去2个H,因此共失去2×2=4个H,相对分子质量减少4,总减少量:2880+4=2884,B正确;
C、若9个天冬氨酸均不位于链端,1个参与链间肽键,需水解该链间肽键;其余8个天冬氨酸每个需水解其两侧肽键,实际需水解的肽键数多于9个,C错误;
D、游离氨基数:肽链数(3)+ R基中氨基数(天冬氨酸R基无氨基,其他氨基酸未提及含氨基)= 至少3个。 游离羧基数:肽链数(3)+ R基中羧基数(9个天冬氨酸,1个R基羧基参与链间肽键,剩余8个游离)= 3+8= 至少11个,D错误。
11. 多聚体是由许多相同或者相似单体连接形成的大分子。下列关于单体、多聚体之间的对应关系,说法正确的是( )
A. 构成生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
B. 若单体是葡萄糖,则对应的多聚体可以是储存为肝脏中的肌糖原和肝糖原
C. 若单体是脱氧核苷酸,则对应的多聚体一般不会出现在细胞质基质中
D. 若单体是核糖核苷酸,则对应的多聚体可以作为细胞生物的遗传物质
【答案】C
【解析】
【详解】A、构成生物大分子的单体并非在排列顺序上都具有多样性,例如多糖的单体均为葡萄糖,不存在排列顺序的多样性,A错误;
B、葡萄糖聚合形成的糖原分为肝糖原和肌糖原,其中肝糖原储存于肝脏中,肌糖原储存于肌肉组织中,并不存在于肝脏,B错误;
C、脱氧核苷酸聚合形成的多聚体是DNA,真核细胞中DNA主要分布在细胞核,少量分布于线粒体、叶绿体(属于细胞器,不属于细胞质基质);原核细胞中DNA主要集中在拟核区域,仅少量小型环状质粒DNA存在于细胞质基质,占比极低,因此DNA一般不会出现在细胞质基质中,C正确;
D、核糖核苷酸聚合形成的多聚体是RNA,所有细胞生物的遗传物质都是DNA,只有部分RNA病毒的遗传物质为RNA,因此RNA不能作为细胞生物的遗传物质,D错误。
12. 下图是细胞膜的结构模型示意图,①~④是相应结构。下列说法正确的是( )
A. 根据①中糖链的位置可以判断其所在位置是细胞膜的外侧
B. ②表示蛋白质,其流动性使膜蛋白均匀分散在脂质中
C. ③是磷脂双分子层,组成③的分子头部疏水,尾部亲水
D. 病毒能够侵入细胞说明该细胞膜已经丧失了控制物质进出的能力
【答案】A
【解析】
【详解】A、①是分布在细胞膜上的糖链,糖蛋白的糖侧链仅位于细胞膜的外表面,因此可根据糖链的位置判断该侧为细胞膜外侧,A正确;
B、②表示膜蛋白质,细胞膜上的蛋白质分布不对称、不均匀,有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层,并非均匀分散在脂质中,B错误;
C、③是磷脂双分子层,组成磷脂双分子层的磷脂分子头部亲水、尾部疏水,C错误;
D、细胞膜对物质进出的控制能力是相对的,部分病毒可通过识别细胞膜上的受体等方式侵入细胞,这并不代表细胞膜丧失了控制物质进出的能力,D错误。
13. 肺炎链球菌和支原体分别是引发细菌性肺炎和支原体肺炎的病原体。下列说法正确的是( )
A. 从生命系统的结构层次来看,病毒不属于细胞层次,但属于个体层次
B. 两种病原体都没有核仁,不能合成核糖体
C. 两种病原体的遗传物质都没有在染色体上
D. 两种肺炎都可用抑制细菌细胞壁合成的药物进行治疗
【答案】C
【解析】
【详解】A、病毒无细胞结构,不能独立完成生命活动,不属于生命系统的任何结构层次,既不属于细胞层次,也不属于个体层次,A错误;
B、两种病原体均为原核生物,没有核仁,但原核生物含有核糖体这唯一的细胞器,可合成自身所需的核糖体以完成蛋白质合成过程,B错误;
C、染色体是真核生物细胞核内由DNA和蛋白质结合形成的结构,两种病原体均为原核生物,不存在染色体结构,其遗传物质为裸露的环状DNA,并未结合形成染色体,C正确;
D、肺炎链球菌为有细胞壁的细菌,抑制细菌细胞壁合成的药物对其有效;但支原体无细胞壁结构,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎无治疗效果,因此两种肺炎不能均使用该类药物治疗,D错误。
14. 单分子荧光追踪技术可用于实时观察细胞膜上单个蛋白质分子的运动轨迹,利用该技术观测发现:大多数细胞膜蛋白质的运动被限制在由细胞骨架围成的微区内,膜上富含胆固醇等脂质的脂筏也能锚定一些信号蛋白,从而降低其运动速率。下列说法正确的是( )
A. 围成细胞膜上微区的细胞骨架的化学本质是纤维素
B. 构成细胞膜的脂质分子和蛋白质分子都能运动
C. 若细胞骨架被破坏,膜蛋白运动范围可能会扩大
D. 脂筏锚定细胞膜上的信号蛋白不利于细胞间的信息交流
【答案】C
【解析】
【详解】A、细胞骨架的化学本质是蛋白质纤维,纤维素是植物细胞壁的主要组成成分,A错误;
B、细胞膜不是静止不动的,而是具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动,但并非所有脂质和蛋白质都能运动(如被锚定的膜蛋白无法自由运动),B错误;
C、由题干可知,大多数膜蛋白的运动被限制在细胞骨架围成的微区内,若细胞骨架被破坏,该限制作用消失,膜蛋白的运动范围可能会扩大,C正确;
D、脂筏锚定信号蛋白可使信号蛋白在特定区域富集,更有利于其结合胞外信号分子,对细胞间信息交流是有利的,D错误。
15. 某研究小组用菠菜叶为实验材料观察细胞质的流动,在显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图中箭头所示。下列说法错误的是( )
A. 在高倍镜下可以观察到叶绿体的双层膜结构
B. 该细胞的细胞质流动方向为逆时针
C. 实验也可以用黑藻代替菠菜叶,可直接取叶片制成临时装片
D. 观察细胞质流动前,将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养
【答案】A
【解析】
【详解】A、叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构,需要借助电子显微镜才能观察到,高倍光学显微镜的分辨率不足以分辨该结构,A错误;
B、显微镜下成的是上下、左右均颠倒的虚像,细胞质环流的方向不会因成像颠倒而发生改变,结合图中箭头的循环路径可判断,该细胞的细胞质实际流动方向为逆时针,B正确;
C、黑藻的叶片薄,仅由1~2层叶肉细胞构成,叶绿体大且形态清晰,可直接取黑藻幼嫩小叶制成临时装片,能替代菠菜叶作为观察细胞质流动的实验材料,C正确;
D、光照充足、温度适宜的条件下,黑藻细胞代谢活跃,细胞质流动速率较快,更便于观察到细胞质的流动现象,D正确。
16. 将小鼠骨髓瘤细胞与洋葱鳞片叶外表皮细胞进行融合,为在显微镜下快速筛选出成功融合的杂种细胞,下列细胞器组合中能作为确切判断依据的是( )
A. 线粒体和叶绿体 B. 中心体和核糖体
C. 内质网和液泡 D. 中心体和液泡
【答案】D
【解析】
【详解】A、小鼠骨髓瘤细胞和洋葱鳞片叶外表皮细胞都有线粒体,因此线粒体不能区分两种细胞,且洋葱鳞片叶外表皮细胞一般不含叶绿体,不能作为融合成功的判断依据, A错误;
B、中心体是动物细胞(和某些低等植物细胞)的标志,杂种细胞中可来自小鼠骨髓瘤细胞, 但核糖体普遍存在于真核细胞中,无法区分来自小鼠骨髓瘤细胞,还是来自洋葱鳞片叶外表皮细胞,不能作为融合成功的判断依据,B错误;
C、液泡虽然是洋葱鳞片叶外表皮细胞的标志,但内质网普遍存在于真核细胞中,无法区分来自小鼠骨髓瘤细胞,还是来自洋葱鳞片叶外表皮细胞,不能作为融合成功的判断依据,C错误;
D、中心体主要存在于动物细胞中,小鼠骨髓瘤细胞有,洋葱鳞片叶外表皮细胞没有, 大液泡主要存在于植物细胞中,洋葱鳞片叶外表皮细胞有紫色大液泡,小鼠骨髓瘤细胞没有, 成功融合的杂种细胞会同时具有中心体和液泡,能作为融合成功的判断依据,D正确。
17. 下图为获取某绿色植物叶肉细胞细胞器的过程,S为上清液,P为沉淀,下列说法正确的是( )
A. 获取细胞器的方法是差速离心法,离心速率越来越慢
B. 图中存在两层膜的结构只在沉淀物P2和P3中
C. 沉淀物P2、P3和P4中都存在DNA和RNA
D. 沉淀物P3中的细胞器是进行有氧呼吸的主要场所
【答案】D
【解析】
【详解】A、获取细胞器的方法为差速离心法,该方法通过逐步提高离心速率,分离大小、密度不同的细胞组分,离心速率是越来越快,A错误;
B、细胞中具有两层膜的结构包括核膜(对应P1中的细胞核结构)、叶绿体(P2)、线粒体(P3),因此两层膜的结构存在于P1、P2、P3中,B错误;
C、P4为核糖体,由rRNA和蛋白质组成,仅含有RNA、不含DNA,因此三者并非都同时存在DNA和RNA,C错误;
D、P3为短棒状或线状的线粒体,线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,D正确。
18. 下图是几种细胞器的结构模式图,下列说法错误的是( )
A. 参与蛋白质合成和分泌的细胞器有A、C、D、F
B. 不含磷脂的细胞器有B、F
C. 细胞器A是交通枢纽,对蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”
D. 细胞器B由两个互相垂直排列的中心粒组成,与细胞有丝分裂有关
【答案】D
【解析】
【详解】A、分泌蛋白的合成与分泌过程中,F核糖体是肽链合成的场所,D内质网对肽链进行初步加工,A高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,整个过程需要C线粒体提供能量,因此A、C、D、F均参与蛋白质的合成和分泌,A正确;
B、磷脂是生物膜的主要组成成分,无膜结构的细胞器不含磷脂,B中心体和F核糖体均为无膜结构的细胞器,因此不含磷脂,B正确;
C、A为高尔基体,是细胞内囊泡运输的交通枢纽,可对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,是蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,C正确;
D、B为中心体,其结构是由两个互相垂直排列的中心粒及周围物质共同组成,D错误。
19. 下列关于尝试制作真核细胞的三维结构模型的说法,错误的是( )
A. 模型形式有很多,包括物理模型、概念模型和数学模型
B. 拍摄洋葱表皮细胞质壁分离的照片就是物理模型
C. 制作模型时首要考虑是否准确概括真核细胞的特征
D. 采用3D打印技术制作的三维结构模型属于物理模型
【答案】B
【解析】
【详解】A、高中生物学中定义的模型形式包含物理模型、概念模型、数学模型三类,A正确;
B、物理模型是以实物或图画形式直观概括认识对象特征的简化性描述,拍摄的洋葱表皮细胞质壁分离照片是对真实实验现象的影像记录,并非人为构建的、概括对象特征的模型,不属于物理模型,B错误;
C、制作真核细胞三维结构模型时,首要考虑的是模型能否准确、科学地概括真核细胞的核心特征,不能片面追求美观或精巧,C正确;
D、采用3D打印技术制作的真核细胞三维结构模型,是以实物形式直观呈现细胞的结构特征,符合物理模型的定义,D正确。
20. 如图为渗透装置,实验开始时漏斗内外液面高度相同。实验开始后漏斗中的液面在30 h内呈上升状态,之后下降,最终漏斗内液面高于外面。下列说法正确的是( )
A. 鱼鳔膜不属于生物膜系统,故没有半透膜功能,对蔗糖具有全透性
B. 漏斗内液面出现先升后降现象与膜的透性有关,与漏斗内溶质的种类无关
C. 渗透平衡后,取漏斗中液体放入另一如图装置的漏斗内,则漏斗内液面不会发生变化
D. 若将蔗糖溶液换成相同质量分数的葡萄糖溶液,漏斗内液面仍为先升后降,且上升和下降的速度更快
【答案】D
【解析】
【详解】A、鱼鳔膜不属于细胞的生物膜系统,但具有半透膜功能,实验初始漏斗液面上升说明蔗糖不能快速透过鱼鳔膜,并非对蔗糖全透,A错误;
B、漏斗液面先升后降的原因是:初始时膜两侧存在浓度差,水进入漏斗使液面上升;后续溶质(蔗糖)可缓慢透过鱼鳔膜,使漏斗内渗透压下降,液面随之下降。该现象与溶质能否透过膜(即溶质种类)直接相关,若溶质不能透过膜,液面上升后将保持稳定不会下降,B错误;
C、渗透平衡时,漏斗内液面高于烧杯,说明漏斗内溶液渗透压仍高于烧杯(液面高度差产生的静水压与渗透压差平衡),因此将漏斗内液体放入新装置的漏斗中,由于其与外侧清水存在浓度差,漏斗内液面会上升,C错误;
D、相同质量分数的葡萄糖溶液,因葡萄糖摩尔质量远小于蔗糖,其物质的量浓度更高,初始渗透压更大,吸水速率更快,液面上升更快;且葡萄糖为单糖,分子更小,透过鱼鳔膜的速率远快于蔗糖,会更快使漏斗内渗透压下降,因此液面下降的速度也更快,整体仍呈现先升后降的变化,D正确。
21. 人类红细胞的细胞膜上含有丰富的水通道蛋白(AQP1),AgNO3可使AQP1变性失活。将同一批红细胞均分为甲、乙两组,甲组不作处理,乙组用适量AgNO3处理,进行相关实验,实验结束后,红细胞依然存活。下列说法错误的是( )
A. AgNO3会使AQP1的空间结构发生改变,但不会破坏其肽键
B. AQP1的合成需要核糖体、内质网和高尔基体的参与
C. 低渗蔗糖溶液中,乙组细胞吸水涨破所需的时间比甲组长
D. 将两组细胞放入相同浓度的高渗蔗糖溶液中,达到平衡时甲组细胞的体积小于乙组
【答案】D
【解析】
【详解】A、蛋白质变性的本质是空间结构被破坏,肽键不会发生断裂,AgNO3使AQP1变性失活,仅改变其空间结构,不破坏肽键,A正确;
B、AQP1是细胞膜上的膜蛋白,其合成过程需要核糖体合成肽链,经内质网、高尔基体的加工和转运,最终定位到细胞膜上(哺乳动物成熟红细胞无细胞器,但该蛋白是在红细胞未成熟、具备相应细胞器的发育阶段合成的),B正确;
C、低渗蔗糖溶液中,甲组红细胞的AQP1功能正常,水可通过水通道以协助扩散的方式快速进入细胞;乙组AQP1变性失活,水只能通过自由扩散缓慢进入细胞,因此乙组吸水速率更慢,吸水涨破所需时间比甲组长,C正确;
D、高渗蔗糖溶液中,蔗糖不能透过红细胞膜,水通道蛋白仅影响水跨膜运输的速率,不改变最终的渗透平衡状态。达到平衡时,细胞内外渗透压相等,由于细胞内不能透过膜的溶质总量固定、外界溶液浓度一致,两组细胞的失水程度相同,最终体积相等,D错误。
22. 当植物细胞失水时,原生质层收缩使细胞膜和细胞壁之间的膨压(即原生质体对细胞壁的压力)降低,细胞膜上的FER受体识别这一信号后能迅速激活胞内信号通路,促进细胞主动积累脯氨酸、可溶性糖等溶质,从而抵抗干旱胁迫。现将正常细胞甲和缺失FER受体的细胞乙分别置于相同的高渗溶液中进行实验。下列说法错误的是( )
A. 原生质层包括液泡膜、细胞膜以及两者间的细胞质
B. 细胞失水发生质壁分离过程中,细胞的吸水能力逐渐降低
C. 去除细胞壁后,FER受体将不能正常感知干旱胁迫
D. 一段时间后,细胞甲的质壁分离程度可能小于细胞乙
【答案】B
【解析】
【详解】A、原生质层是植物细胞中具有选择透过性的结构,由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质构成,A正确;
B、细胞失水发生质壁分离的过程中,细胞内的水分不断渗出,细胞液浓度逐渐升高;细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关,因此细胞的吸水能力会逐渐增强,B错误;
C、根据题干信息,FER受体识别的信号是原生质体对细胞壁的膨压降低,若去除细胞壁,将不存在原生质体对细胞壁的压力这一特定信号,因此FER受体无法正常感知该干旱胁迫信号,C正确;
D、细胞甲为正常细胞,拥有功能正常的FER受体,在高渗溶液中会主动积累脯氨酸、可溶性糖等溶质,提高细胞液浓度,减少水分散失;细胞乙缺失FER受体,无法主动积累上述溶质,失水量更多,因此一段时间后细胞甲的质壁分离程度可能小于细胞乙,D正确。
23. 下列关于物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A. 借助于膜上转运蛋白的物质运输都属于被动运输
B. 对细胞有害或不需要的物质一般不能进入细胞
C. 相对分子质量小的物质或离子都可以通过自由扩散进入细胞内
D. 大分子物质通过胞吞方式进入细胞不需蛋白质参与
【答案】B
【解析】
【详解】A、借助膜上转运蛋白的物质运输包括协助扩散和主动运输。其中,协助扩散是顺浓度梯度进行,不需要消耗能量,属于被动运输;而主动运输是逆浓度梯度进行,需要消耗能量,不属于被动运输,A错误;
B、细胞膜具有选择透过性,能够控制物质进出细胞允许细胞需要的营养物质进入,阻止对细胞有害或不需要的物质进入,B正确;
C、相对分子质量小的物质或离子进入细胞的方式并非都为自由扩散。例如,离子通常需要借助转运蛋白(通道蛋白或载体蛋白)通过协助扩散或主动运输进入细胞;葡萄糖进入红细胞属于协助扩散,也需要转运蛋白,C错误;
D、大分子物质通过胞吞方式进入细胞时,需要细胞膜上的蛋白质识别并结合大分子物质,随后细胞膜内陷形成囊泡将大分子包裹进入细胞,D错误。
24. 莱茵衣藻细胞膜上的通道视紫红质是一种光门控离子通道蛋白,蓝光照射可使通道打开,Na+、H+等阳离子内流。科学家将控制其合成的基因转入动物神经细胞进行相关研究而获得2026年诺贝尔生理学或医学奖。下列说法正确的是( )
A. 通道视紫红质转运离子需要光照,属于主动运输
B. 通道视紫红质转运Na+时需先与其结合,且发生自身构象变化
C. 通道视紫红质的合成起始于游离在细胞质基质中的核糖体
D. 通道视紫红质可转运H+和Na+,故不具有特异性
【答案】C
【解析】
【详解】A、通道视紫红质是光门控离子通道蛋白,介导的离子跨膜运输属于协助扩散,光照仅作为通道开放的触发条件,不提供能量,不符合主动运输逆浓度梯度、消耗能量的特点,A错误;
B、通道蛋白转运离子时,不需要与被转运的离子结合,B错误;
C、通道视紫红质是细胞膜上的膜蛋白,其多肽链的合成起始于细胞质基质中游离的核糖体,后续在信号肽引导下转移至粗面内质网继续合成与加工,C正确;
D、通道视紫红质具有特异性,仅允许特定大小、电荷的阳离子通过,阴离子、其他不符合通道适配性的物质无法通过,可转运两种阳离子不代表其无特异性,D错误。
25. 母乳中的抗体有助于婴儿抵御疾病。婴儿小肠表皮细胞从肠腔吸收母乳中抗体的过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 吸收抗体的过程需要Fc受体的参与,该蛋白质可重复利用
B. 抗体被吸收的方式是胞吞,不需要消耗细胞代谢释放的能量
C. 图示内体是一种囊泡,可在婴儿小肠表皮细胞内从肠腔一侧转运至血液一侧
D. 抗体被吸收的过程体现了细胞膜具有流动性
【答案】B
【解析】
【详解】A、从图中可以看出,抗体与Fc受体结合后,细胞膜内陷形成内体,将抗体运输到细胞内,之后Fc受体又回到细胞膜上,所以吸收抗体的过程需要Fc受体的参与,且该蛋白质可重复利用,A正确;
B、抗体属于大分子物质,婴儿小肠表皮细胞从肠腔吸收母乳中抗体的方式是胞吞,胞吞过程需要消耗细胞代谢释放的能量,B错误;
C、由图可知,内体是一种由细胞膜内陷形成的囊泡,可在婴儿小肠表皮细胞内从肠腔一侧转运至血液一侧,从而将抗体运输到血液中,C正确;
D、抗体被吸收的过程中,细胞膜内陷形成内体,这体现了细胞膜具有流动性,D正确。
故选B。
26. 染料Z是一种能与蛋白质上的氨基特异性结合的小分子荧光染料。该染料不能透过细胞膜且对细胞无毒性。下列说法错误的是( )
A. 染料Z和苏丹Ⅲ都属于脂溶性染料
B. 染料Z和甲紫都可以将染色体染色
C. 染料Z和台盼蓝都可以用于鉴别动物细胞是否死亡
D. 染料Z和标记膜蛋白的红、绿荧光染料都可用于探究细胞膜的流动性
【答案】A
【解析】
【详解】A、苏丹Ⅲ是脂溶性染料,可通过相似相溶原理自由扩散透过细胞膜;染料Z不能透过细胞膜,说明其不具备脂溶性,因此不都属于脂溶性染料,A错误;
B、染色体由DNA和蛋白质组成,染料Z可与蛋白质的氨基特异性结合,当细胞死亡后细胞膜丧失选择透过性,染料Z可进入细胞结合染色体上的蛋白质使其染色;甲紫是碱性染料,可使染色体着色,二者都可以将染色体染色,B正确;
C、活细胞的细胞膜具有选择透过性,染料Z和台盼蓝都无法进入活细胞,死细胞细胞膜失去选择透过性,两种染料都可进入细胞使细胞显色,因此都可用于鉴别动物细胞是否死亡,C正确;
D、染料Z不能透过细胞膜,可特异性结合细胞膜外侧的膜蛋白的氨基,实现对膜蛋白的荧光标记,和标记膜蛋白的红、绿荧光染料作用类似,都可用于探究细胞膜的流动性,D正确。
27. 为探究鲁秀梨果实成熟过程中糖类的转化机制,通过实验追踪了梨果肉细胞内三种糖类(甲、乙、丙)的含量变化,绘制出成熟过程中糖类含量图。已知:甲是可直接被细胞吸收的单糖,乙需水解后才能被利用,丙是成熟梨中主要的甜味来源且不能水解为甲。下列分析错误的是( )
A. 甲为葡萄糖,可为梨果肉细胞的生命活动提供能量
B. 乙为淀粉,成熟过程中水解体现了作为植物细胞储能物质的功能
C. 丙可能是果糖,是鲁秀梨成熟后甜度提升的关键
D. 青果期梨果肉的还原糖含量高于成熟期
【答案】D
【解析】
【详解】A、甲是可直接被细胞吸收的单糖,符合葡萄糖的特性。由图可知,甲含量从青果期10升至成熟期55,随成熟度显著增加。葡萄糖可为梨果肉细胞提供更多能量,A正确;
B、乙水解后才能被利用,且青果期含量最高,成熟过程中持续下降,淀粉是植物细胞的储能物质,需在淀粉酶催化下水解为葡萄糖才能被利用。青果期以储存能量为主,淀粉大量积累,成熟时淀粉水解为单糖供能或形成甜味物质,与图像数据完全匹配,B正确;
C、丙是主要甜味来源且不能水解为甲,符合果糖的特性。图中丙含量从青果期5升至成熟期60,成熟期成为含量最高的糖类,是成熟后口感变甜的关键,C正确;
D、还原糖是指能与斐林试剂反应的糖类(如葡萄糖、果糖、麦芽糖),乙若为淀粉(非还原糖),青果期时乙的含量高但还原糖(甲+丙)总量仅15,而成熟期甲(55)+丙(60)=115,还原糖总量远高于青果期,D错误。
故选D。
28. 生活在淡水中的某种盘基网柄菌的核孔复合体(NPC)在不同环境中会发生如下图所示的构象变化,该构象变化由NPC骨架蛋白的磷酸化和去磷酸化介导,且需要消耗能量。下列说法正确的是( )
A. 盘基网柄菌的核膜由2层磷脂分子构成,且与内质网直接相连
B. 盘基网柄菌的DNA、RNA等大分子能通过NPC进出细胞核
C. 盘基网柄菌中水通过NPC进出细胞核不受细胞能量的影响
D. 高渗环境可能会导致盘基网柄菌的核孔数量减少、核仁变小
【答案】D
【解析】
【详解】A、核膜是双层膜结构(即内膜和外膜),每层膜由磷脂双分子层构成,因此核膜共有 4层磷脂分子,A错误;
B、核孔复合体(NPC)允许RNA、蛋白质等大分子选择性进出细胞核,但DNA不能通过核孔进出细胞核(DNA主要存在于核内,不会出核),B错误;
C、由题意可知,“NPC的构象变化由骨架蛋白的磷酸化和去磷酸化介导,且需要消耗能量”,水通过NPC进出细胞核依赖于NPC的构象状态(开放态/收缩态),而构象变化耗能,因此水的运输受细胞能量影响,C错误;
D、高渗环境下,细胞易失水,NPC转为收缩态(减少核内水分流失),核孔通道收缩甚至功能性“关闭”,相当于核孔有效数量减少;同时高渗胁迫下细胞代谢活动减弱,核糖体合成减少,核仁变小(核仁与核糖体RNA合成及核糖体组装有关)。因此高渗环境可能导致核孔数量减少、核仁变小,D正确。
29. 蛋壳钙化是一种非常迅速的生物矿化过程,血液中的Ca2+跨越蛋壳腺上皮细胞转运至子宫液,与HCO3-反应生成CaCO3,如图所示。蛋壳腺上皮细胞内Ca2+浓度过高会导致细胞死亡,钙调蛋白与Ca2+结合成复合物可调节Ca2+浓度。下列说法错误的是( )
A. PMCA具有运输和催化功能
B. 降低钙调蛋白合成量会加快蛋壳腺上皮细胞死亡
C. Ca2+和Cl-进入蛋壳腺上皮细胞的方式不同
D. 家禽产卵期适当饲喂维生素D有利于蛋壳钙化
【答案】C
【解析】
【详解】A、PMCA一方面作为载体蛋白将Ca2+从蛋壳腺上皮细胞内运输到子宫液,另一方面可催化ATP水解为ADP和Pi,因此兼具运输和催化功能,A正确;
B、钙调蛋白可与Ca2+结合调节细胞内游离Ca2+浓度,避免Ca2+浓度过高导致细胞死亡;若降低钙调蛋白合成量,细胞内游离Ca2+浓度更易过高,会加快细胞死亡,B正确;
C、Ca2+从血液顺浓度梯度通过通道蛋白进入细胞,属于协助扩散;Cl-顺浓度梯度通过AE交换体进入细胞,也属于协助扩散,二者进入细胞的方式相同,C错误;
D、维生素D可促进家禽肠道对钙的吸收,使血液中Ca2+含量升高,能为蛋壳钙化提供更多原料,有利于蛋壳钙化,D正确。
30. 牵牛花花瓣的颜色变化与液泡pH密切相关。如图所示,液泡pH主要由H+泵甲、乙以及Na+/H+转运蛋白(NHX1蛋白)协同调控。当液泡pH小于2时,花瓣多呈现红色或橙色,随pH升高,颜色逐渐变化,直至pH大于5时,出现罕见的蓝色。下列说法正确的是( )
A. H+泵的作用使液泡内为酸性环境,可合成多种酸性水解酶
B. 若抑制NHX1蛋白的合成,容易导致花瓣呈现独特的蓝色
C. Na+通过NHX1蛋白进入液泡不需要消耗能量
D. 甲、乙转运H+进入液泡需先与H+结合,同时发生自身构象的改变
【答案】D
【解析】
【详解】A、酸性水解酶的本质是蛋白质,其合成场所为核糖体,液泡仅能为酸性水解酶提供适宜的酸性环境,无法合成酶,A错误;
B、NHX1蛋白可将液泡内的H+转运至细胞质基质,若抑制NHX1蛋白的合成,液泡内H+无法正常运出,会导致液泡内H+浓度升高、pH降低,根据题干信息,pH<2时花瓣多呈现红色或橙色,因此不易出现蓝色,B错误;
C、Na+通过NHX1蛋白进入液泡的动力来自液泡膜两侧的H+浓度梯度(该浓度梯度是甲、乙H+泵消耗ATP建立的),属于主动运输,需要消耗能量,C错误;
D、甲、乙为转运H+的载体蛋白(H+泵),载体蛋白完成跨膜转运时,需要先与被转运的H+结合,同时发生自身构象的改变,从而将H+从细胞质基质转运进入液泡,D正确。
第II卷
二、非选择题:本题包括3小题,共35分。
31. 拟南芥是一种生物学模式植物,常用于生物学研究。图1表示拟南芥细胞内某些化合物的元素组成及其相互关系,甲、乙、丙、丁、戊、己代表不同的有机物,1、2、3、4代表组成大分子物质的单体。图2表示核小体,核小体是染色质的结构单位,由一段长度不等的DNA缠绕在组蛋白上构成。请回答下列问题:
(1)与甲的组成元素相同的有__________(写出两种物质的名称)。
(2)从物质组成的角度分析,细胞中的2与1相比特有的化学成分是__________。对构成核糖体的核酸进行彻底水解,得到的产物有__________种。
(3)丁在该细胞中代表的物质是__________。若丁和戊代表细胞中的储能物质,相同质量的丁、戊含能量多的是__________,原因是______________________。
(4)构成核小体的元素有__________,核小体存在于真核生物的__________(填细胞结构)中,构成核小体的核心蛋白、组蛋白的功能不同,直接原因是______________________。
【答案】(1)RNA、ATP
(2) ①. 尿嘧啶(U)和核糖 ②. 6##六
(3) ①. 淀粉、纤维素 ②. 戊(脂肪) ③. 脂肪氧的含量低于糖类,含氢比例更高,氧化分解过程中能释放的能量多
(4) ①. C、H、O、N、P ②. 细胞核 ③. 组成两者的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同
【解析】
【小问1详解】
染色体由DNA和蛋白质组成,结合元素组成可知甲是DNA,元素组成为C、H、O、N、P,ATP、RNA的单体核苷酸等物质的元素组成也为C、H、O、N、P。
【小问2详解】
1是脱氧核苷酸(DNA的单体),2是核糖核苷酸(RNA的单体),核糖核苷酸相比脱氧核苷酸,特有的五碳糖是核糖,特有的碱基是尿嘧啶(U);核糖体的核酸是RNA,RNA彻底水解的产物是1种磷酸、1种核糖、4种含氮碱基(A/U/C/G),共6种产物。
【小问3详解】
丁是拟南芥(植物)的多糖,可表示淀粉和纤维素;戊是仅由C、H、O构成的另一类储能物质即脂肪,相同质量下脂肪氧的含量低于糖类,含氢比例更高,氧化分解过程中能释放的能量多,因此含能量更多。
【小问4详解】
核小体由DNA和组蛋白构成,DNA元素组成为C、H、O、N、P,组蛋白元素组成为C、H、O、N,因此核小体总元素为C、H、O、N、P;染色质(核小体)是真核生物细胞核内特有的结构;蛋白质功能不同的直接原因是蛋白质的结构不同,即氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的空间结构不同。
32. 在真核细胞内,蛋白质依靠自身携带的特定信号序列,将其从起始合成部位定向转运到功能发挥部位(如细胞核、线粒体、内质网、溶酶体或细胞膜等)的过程称为蛋白质分选。下图为某细胞内的部分生理过程。
(1)该图是动物细胞的判断依据是__________。
(2)蛋白质分选主要包括共翻译转运和翻译后转运两种方式。共翻译转运指蛋白质的合成与转运同时进行;翻译后转运指蛋白质先在细胞质基质中的游离核糖体上完成整个肽链的合成后,再被转运到发挥作用部位。溶酶体中的酸性水解酶的分选过程属于__________方式,可通过__________方法进行追踪,在细胞器中出现的顺序依次是__________。
(3)大多数人接受的细胞膜的模型是__________,过程②囊泡与溶酶体融合反映了生物膜在结构上具有__________的特点,主要表现为__________,生物膜的研究具有广泛的应用价值,如淡化海水体现了细胞膜的__________功能。
(4)过程⑥~⑨说明了溶酶体具有__________的功能。
(5)细胞中的遗传物质主要储存在图中__________(填写序号及名称)结构中,该遗传物质初步水解产物是__________。
【答案】(1)有中心体,没有细胞壁
(2) ①. 共翻译转运 ②. 同位素标记法##放射性同位素标记法##同位素示踪法 ③. 核糖体→内质网→高尔基体(→溶酶体)
(3) ①. 流动镶嵌模型 ②. (一定的)流动性 ③. 组成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动 ④. 控制物质进出
(4)分解衰老、损伤的细胞器
(5) ①. ⑩染色质 ②. (4种)脱氧核苷酸
【解析】
【小问1详解】
动物细胞区别于高等植物细胞的特征:含有中心体,无细胞壁(低等植物细胞既有中心体又有细胞壁);图中可见中心体,不存在细胞壁,因此判断为动物细胞。
【小问2详解】
溶酶体中的酸性水解酶属于需要内质网加工的蛋白质,在附着在内质网上的核糖体合成,肽链合成的同时转运进入内质网,属于共翻译转运(翻译后转运是游离核糖体合成完整肽链后再转运,如核蛋白、线粒体蛋白);科学家用同位素标记法追踪分泌蛋白的转移路径;该类蛋白的细胞器路径:附着核糖体合成→内质网加工→囊泡运输到高尔基体进一步加工,高尔基体出芽形成囊泡发育为溶酶体。
【小问3详解】
桑格和尼克森提出的流动镶嵌模型是目前被大多数人接受的细胞膜模型;囊泡与溶酶体融合,依赖生物膜一定的流动性(生物膜的结构特点);流动性的成因:磷脂分子可以侧向自由移动,膜上大多数蛋白质分子也能够运动;海水淡化膜选择性允许水分子通过、阻挡盐离子,模拟细胞膜控制物质进出细胞的功能。
【小问4详解】
图中⑥~⑨是细胞自噬过程:包裹衰老、损伤细胞器的囊泡与溶酶体融合,溶酶体内的水解酶降解这些细胞器,体现溶酶体分解衰老、损伤细胞器的功能;溶酶体另一功能:吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
【小问5详解】
细胞生物的遗传物质是DNA,DNA主要储存在细胞核内的染色质上;DNA初步水解产物是 4 种脱氧核苷酸;DNA彻底水解产物是脱氧核糖、磷酸、4种含氮碱基,注意区分。
33. 低盐胁迫下,大豆细胞质中积累的Na+会抑制细胞质中酶的活性,大豆根部细胞通过多种“策略”降低细胞质中Na+浓度,从而降低盐胁迫的损害,部分生理过程如图1。研究人员进一步探究了高盐胁迫和低盐下大豆的耐盐机理,结果如图2。
(1)低盐胁迫下,Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是__________,这种运输方式的意义是__________,从而保证细胞和个体生命活动的需要。
(2)据图1分析,盐胁迫下,大豆根部细胞降低Na+毒害的“策略”有__________(至少答出2点)。
(3)由图2可知,大豆根部细胞适应高盐(大于150 mmol/L的NaCl溶液)的机理是__________。
(4)大豆是一种重要的硅积累作物,能够吸收和积累大量的硅。研究发现,外源施加硅可以降低盐胁迫下大豆细胞中Na+水平,从而提高大豆的耐盐性。请利用下列实验材料及用具,设计实验证明上述结论。
实验材料及用具:长势相同的大豆幼苗若干,原硅酸、NaCl、植物培养液,原子吸收仪(测定细胞质Na+含量)。
实验方案:①将长势相同的大豆幼苗随机均分为甲、乙、丙三组并置于植物培养液中;
②甲组不作处理,乙组__________,丙组添加等量NaCl和一定量的原硅酸;
③其他条件相同且适宜,培养一段时间后测定__________。
预期实验结果:__________。
【答案】(1) ①. 主动运输 ②. 主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物或对细胞有害的物质
(2)通过载体蛋白A将Na+从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的Na+运输到液泡中储存;将细胞质中的Na+储存在囊泡中
(3)大豆根部细胞通过增加液泡内可溶性糖的含量进而提高细胞液渗透压(浓度),从而适应高盐环境
(4) ①. 添加与丙组等量的适宜浓度的NaCl ②. 细胞质Na+的含量 ③. 细胞质Na+的含量:乙组>丙组>甲组
【解析】
【小问1详解】
由图1可知,H+运出细胞消耗ATP,说明为主动运输,膜外H+浓度高,Na+运出细胞需要H+顺浓度梯度内流提供动力,说明Na+通过载体蛋白A运出细胞的方式是主动运输。这种运输方式的意义是保证细胞按照生命活动的需要,主动选择吸收所需的营养物质,排出代谢废物或对细胞有害的物质。
【小问2详解】
结合图1可知,盐胁迫条件下,通过载体蛋白A将 Na+ 从胞质运输到胞外;通过载体蛋白B和囊泡运输将细胞质中的 Na+ 运输到液泡中储存;将细胞质中的 Na+ 储存在囊泡中,都可以降低 Na+毒害作用。
【小问3详解】
结合图2分析,外界大于150mmol/L的NaCl溶液时,液泡内可溶性糖含量急剧增加,说明大豆根部细胞通过增加液泡内可溶性糖的含量进而提高细胞液的渗透压,提高吸水力,从而适应高盐环境。
【小问4详解】
本实验的目的是验证外源施加硅可以降低盐胁迫状态下大豆细胞中的 Na+ 水平,实验的自变量为是否添加外源硅,因变量是盐胁迫下细胞中的钠水平变化,相应的实验方案应该为:
①将长势相同的大豆幼苗若干随机均分为甲、乙、丙三组,并置于植物培养液中;
②甲组不作处理,乙组添添加与丙组等量的适宜浓度的NaCl,丙组添加等量NaCl和一定量的原硅酸;
③其他条件相同且适宜,培养一段时间后测定“细胞质中Na+的含量;若硅能降低细胞质中Na+水平,则细胞质中 Na+ 的含量乙组>丙组>甲组。
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