2023~2024学年福建省三明市高一(上)期末生物试卷(解析版)
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这是一份2023~2024学年福建省三明市高一(上)期末生物试卷(解析版),共33页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
1. 细胞学说揭示了( )
A. 动、植物细胞的区别
B. 一切生物都由细胞发育而来
C. 生物界具有统一性
D. 真核细胞与原核细胞的区别
【答案】C
【分析】细胞学说:(1)内容:①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成。②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。③新细胞可以从老细胞中产生。(2)意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
【详解】A、细胞学说没有揭示植物细胞和动物细胞的区别,揭示了动植物细胞的统一性,A错误;
B、病毒没有细胞结构,B错误;
C、细胞学说的主要内容之一是“动植物都是由细胞构成的”,这说明生物体结构的统一性,C正确;
D、细胞学说没有揭示真核细胞与原核细胞的区别,D错误。
故选C。
2. 丹东鸭绿江口湿地底栖生物种类丰富,每年3—5月,班尾塍鹬、大滨鹬、大杓鹬等鸻鹬类水鸟迁徙至鸭绿江口湿地。下列叙述正确的是( )
A. 湿地中所有的鸻鹬类鸟群属于一个群落
B. 湿地中所有底栖生物属于一个种群
C. 鸟类的生命系统结构层次比植物多了系统
D. 湿地属于生态系统,是最大的生命系统
【答案】C
【分析】生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。
【详解】A、群落是指在一定的自然区域内,所有的种群,湿地中所有的鸻鹬类鸟群不能构成群落,A错误;
B、种群是指在一定的自然区域内,同种生物的所有个体,底栖生物种类丰富,不属于一个种群,B错误;
C、植物的生命系统结构层次没有系统,由器官直接构成个体。动物的生命系统结构层次由器官构成系统,再由系统构成个体,C正确;
D、湿地属于生态系统,但不是最生物的生命系统,最大的生命系统是生物圈,D错误。
故选C。
3. 关于发菜和黑藻的叙述,错误的是( )
A. 均有叶绿素能进行光合作用
B. 结构上的主要区别是有无核膜
C. 都含有核糖体、DNA和RNA
D. 二者细胞壁的组成成分相同
【答案】D
【分析】蓝藻是原核生物,绿藻是真核生物。原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核(没有核膜、核仁和染色体);原核细胞中只有核糖体一种细胞器;原核生物只能进行二分裂生殖。但原核生物含有细胞膜、细胞质结构,含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、发菜和黑藻均含有叶绿素,可以进行光合作用,A正确;
B、发菜是原核生物,黑藻是真核生物,两者在结构上的主要区别是有无核膜,B正确;
C、发菜和黑藻都具有细胞结构,都含有核糖体、DNA和RNA,C正确;
D、发菜和黑藻的细胞都有细胞壁,但细胞壁的成分不同,发菜的细胞壁成分主要是肽聚糖,黑藻的细胞壁成分主要是果胶和纤维素,D错误。
故选D。
4. 甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与装片间的距离,乙表示物镜下观察到的图像。下列叙述正确的是( )
A. 为使物像放大倍数最大,应选用甲图中的组合为②③⑥
B. 观察装片时,发现视野左侧较暗,右侧较亮,应调节光圈
C. 乙图为视野内观察到的物像,则装片上的实物应为“6>9”
D. 用高倍镜观察物像时,先调节粗准焦螺旋,再调节细准焦螺旋
【答案】C
【分析】显微镜成像:
(1)显微镜的成像特点是倒像,相当于把标本水平转180度后所呈现的状态。如“b”成的物像是“q”。
(2)将物像移到视野中央时,物像在“左下方”就将装片向“左下方”移动,即在哪往哪移。
显微镜目镜和物镜的比较:
(1)目镜越长,放大倍数越小,反之放大倍数越大;
(2)物镜上有螺纹,物镜越长放大倍数越大,物像清晰时距离装片越近。
【详解】A、物像放大倍数等于物镜放大倍数乘以目镜放大倍数,为使物像放大倍数最大,显微镜物镜和目镜都要选最大。目镜越短,放大倍数越大,因此目镜要选②;物镜越长,放大倍数越大,与装片间距离越短,因此物镜要选③⑤,A错误;
B、观察装片时,发现视野左侧较暗,右侧较亮,应调节反光镱,B错误;
C、显微镜的成像特点是倒像,把标本水平转180度后所呈现的就是像的状态。乙图为视野内观察到的物像,则装片上的实物应为“6>9”,C正确;
D、用高倍镜观察物像时,只调节细准焦螺旋,不调粗准焦螺旋,D错误。
故选C。
5. 关于水和无机盐的叙述,错误的是( )
A. 水具有较高的比热容,有利于维持生命系统的稳定性
B. 水是极性分子,自由水是细胞内良好的溶剂
C. 镁是构成叶绿素的元素之一,所以缺镁会导致叶片变黄
D. 镁属于一种微量元素,对于生物体来说是必不可少的
【答案】D
【分析】由于水分子的极性,当一个水分子的氧端(负电性区)靠近另一个水分子的氢端(正电性区)时,它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力,这种弱的引力称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。同时,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。
【详解】A、由于氢键的存在,水具有较高的比热容,使水具有缓和温度变化的作用,有利于维持生命系统的稳定性,A正确;
B、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,B正确;
C、镁是叶绿素的必要成分,叶绿素使植物呈现绿色,故缺镁会导致叶片发黄,C正确;
D、镁对于生物体来说是必不可少的,但镁属于大量元素,D错误。
故选D。
6. 肉毒杆菌分泌的肉毒素会引起食物中毒。肉毒素是由两条肽链组成,共含1295个氨基酸。以下说法正确的是( )
A. 肉毒素分子含有1294个肽键
B. 肉毒素会通过主动运输进入细胞
C. 肉毒素至少有2个−NH2和2个−COOH
D. 肉毒素加热后失活,会改变氨基酸排列顺序
【答案】C
【分析】氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链,一条或几条肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质,氨基酸脱水缩合反应过程中,脱去的水分子数=形成的肽键数=氨基酸数-肽链数,一条肽链至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基;蛋白质结构多样性与组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及蛋白质的空间结构有关,蛋白质结构多样性决定功能多样性。
【详解】A、形成的肽键数=氨基酸数-肽链数,则肉毒毒素分子含有的肽键数=1295-2=1293,A错误;
B、肉毒毒素是蛋白质,可通过胞吐的方式进入神经元细胞,B错误;
C、至少含有的氨基或羧基数=肽链数,故肉毒素至少有2个−NH2和2个−COOH,C正确;
D、肉毒素加热后失活,是因为其空间结构发生了改变,氨基酸的排列顺序不改变,D错误。
故选C。
7. 肠粉是一种传统食品,由米浆蒸熟形成的粉皮裹上鸡蛋、肉沫、蔬菜等制成。下列说法正确的是( )
A. 鸡蛋营养价值高,与其必需氨基酸的种类、数量有关
B. 肠粉中富含糖类,糖类在细胞内的含量多于蛋白质
C. 肠粉的原料全部采用天然食材,不含任何化学元素
D. 肉类蔬菜种类多样,可为人体细胞提供不同的核酸
【答案】A
【分析】组成人体的氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸,必需氨基酸是指人体细胞内不能合成的氨基酸,非必需氨基酸是人体细胞内能合成的氨基酸。
【详解】A、人体细胞不能合成必需氨基酸,评价食物中蛋白质的营养价值时,应注重其中必需氨基酸的种类和含量,因此鸡蛋营养价值很高,与其必需氨基酸的种类数量有关,A正确;
B、细胞中糖类是主要的能源物质,其含量少于蛋白质,B错误;
C、肠粉的原料含有蔬菜、肉沫、鸡蛋等,其成分含有糖、蛋白质等有机物,故含有化学元素,C错误;
D、肉类蔬菜中的核酸会在人体消化道内被分解成核苷酸,核苷酸被细胞直接吸收,故肉类蔬菜种类多样,不可以为人体细胞提供不同的核酸,D错误。
故选A。
8. 如图为某化合物的部分结构示意图,叙述正确的是( )
A. 图示化合物的彻底水解产物含有胞嘧啶
B. 图示化合物为核糖核酸分子
C. 图中T、C、G碱基可参与合成细胞中3种核苷酸
D. 图示化合物不可能在原核细胞中找到
【答案】A
【分析】DNA分子双螺旋结构的主要特点:DNA分子是由两条链组成的,这两条链按反向平行方式盘旋成双螺旋结构。DNA分子中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架;碱基排列在内侧。两条链上的碱基通过氢键连接成碱基对,并且碱基配对有一定的规律:A一定与T配对;G一定与C配对。碱基之间的这种一一对应的关系,叫做碱基互补配对原则。
【详解】AB、题图中含有T是脱氧核苷酸链的片段,属于DNA的一条单链,为脱氧核糖核酸,其彻底水解的产物包括4种碱基(腺嘌呤、胸腺嘧啶、鸟嘌呤、胞嘧啶)、脱氧核糖和磷酸共6种化合物,A正确,B错误;
C、细胞中含有DNA和RNA,故T碱基只能构成脱氧核苷酸,C碱基可构成胞嘧啶脱氧核苷酸、胞嘧啶核糖核苷酸,G碱基可构成鸟嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤核糖核苷酸,共5种,C错误;
D、原核细胞中也含有脱氧核苷酸链,D错误。
故选A。
9. 细胞膜的功能和特性是由其结构决定的。下列相关叙述错误的是( )
A. 细胞膜脂质结构使溶于脂质的物质容易通过细胞膜
B. 磷脂双分子层内部是疏水的,离子不能通过细胞膜
C. 细胞膜中的部分蛋白质分子有物质运输的功能
D. 细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型
【答案】B
【分析】细胞膜主要由磷脂分子和蛋白质分子构成。磷脂双分子层是膜的基本支架;蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中: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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
【详解】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架,细胞膜的脂质结构,使溶于脂质的物质容易通过细胞膜,A正确;
B、磷脂双分子层内部是磷脂分子的疏水端,离子能经通道蛋白通过细胞膜,B错误;
C、细胞膜上的蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用,如载体蛋白等,C正确;
D、细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的,细胞的生长现象不支持细胞膜的静态结构模型,D正确。
故选B。
10. 关于细胞结构和功能的叙述,错误的是( )
A. 甲图主要体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能
B. 乙图是蝾螈受精卵横缢实验,说明细胞的分裂和分化与细胞核有关
C. 丙图为细胞核的结构示意图,①为核膜,具有选择透过性
D. 丙图③为染色质,它与染色体是细胞在不同时期存在的两种物质
【答案】D
【详解】A、甲图中,内分泌细胞分泌的激素,随血液运输到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,将信息传递给靶细胞,主要体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能,A正确;
B、乙图是蝾螈受精卵横缢实验,将受精卵分为有核一半和无核的另一半,一开始含有细胞核的一半能够进行分裂分化,不含有细胞核的一半不能进行分裂分化,但将一个细胞核挤到无核的另一半时,这一半也会开始分裂分化,说明细胞的分裂和分化与细胞核有关,B正确;
C、丙图为细胞核的结构示意图,①为核膜,为双层膜结构,具有选择透过性,C正确;
D、丙图③为染色质,细胞分裂时变为染色体,染色体和染色质是同种物质在细胞不同时期的两种存在形态,D错误。
故选D。
11. “接天莲叶无穷碧,映日荷花别样红”。与诗句中“碧”和“红”相关的细胞结构分别是( )
A. 叶绿体、液泡B. 叶绿体、内质网
C. 线粒体、叶绿体D. 溶酶体、染色体
【答案】A
【分析】液泡是单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等),叶绿体的类囊体薄膜上含有光合色素,是光合作用的场所。
【详解】“碧”是指叶片的绿色,这与叶绿体中的色素有关;“红”是指花瓣的颜色,这与液泡中的花青素有关,A正确,BCD错误。
故选A。
12. 某学生用紫色洋葱鳞片叶外表皮为实验材料,制成临时装片后,利用0.3g/mL蔗糖溶液和清水,进行植物细胞吸水和失水的观察。下列相关叙述不正确的是( )
A. 图乙所示细胞出现质壁分离,b处充满蔗糖溶液
B. 图甲到乙的变化是由于细胞周围溶液浓度低于细胞液浓度
C. 发生质壁分离和复原,说明原生质层伸缩性大于细胞壁
D. 该实验过程中虽然未另设对照组,但存在对照实验
【答案】B
【分析】该题主要考查了植物细胞的质壁分离实验,图甲与图乙构成对照,可得出在0.3g/mL蔗糖溶液中细胞发生了质壁分离现象,此时细胞内原生质层收缩。a为细胞液,b为外界溶液,c为细胞液。
【详解】A、图像乙是细胞的质壁分离现象,此时细胞壁以内、原生质层以外的部分(b处)充满了蔗糖溶液,A正确;
B、图像从甲到乙发生了细胞的渗透失水,是由于细胞液浓度低于细胞周围溶液浓度导致的,B错误;
C、发生质壁分离和复原的内因是原生质层伸缩性大于细胞壁,C正确;
D、该实验用到了自身前后对照,D正确。
故选B。
13. 用显微镜观察黑藻的叶绿体和细胞质流动,下列解释不合理的是( )
A. 选择黑藻为材料是因其叶片小而薄利于观察
B. 光照强度变化会改变叶绿体的分布与运动方向
C. 若观察到叶绿体呈顺时针运动,实际呈逆时针运动
D. 适当提高温度可使黑藻细胞质的流动速度加快
【答案】C
【分析】观察叶绿体:
(1)制片:在洁净的载玻片中央滴一滴清水,用镊子取一片藓类的小叶或取菠菜叶稍带些叶肉的下表皮,放入水滴中,盖上盖玻片。
(2)低倍镜观察:在低倍镜下找到叶片细胞,然后换用高倍镜。
(3)高倍镜观察:调清晰物像,仔细观察叶片细胞内叶绿体的形态和分布情况。
【详解】A、选择黑藻为材料是因其叶片小而薄且叶绿体较大,利于观察 ,A正确;
B、光照强度变化会改变叶绿体的分布与运动方向,光照强时常以侧面朝向光源,光照弱时常以正面对准光源,以增大受光面积,B正确;
C、若观察到叶绿体呈顺时针运动,实际呈顺时针运动,C错误;
D、温度升高,分子运动加快,适当提高温度可使黑藻细胞质的流动速度加快,D正确 。
故选C。
14. 下图①~④表示物质出入细胞的不同方式,叙述正确的是( )
A. O2和甘油是通过图①方式运输
B. 温度对图③的运输方式不会造成影响
C. 图②是细胞最重要的吸收和排出物质的方式
D. 图④被细胞摄入的物质可以是生物大分子
【答案】D
【分析】 物质运输的方式:自由扩散:顺浓度梯度、无需能量和载体蛋白;协助扩散:顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量;主动运输:逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量;胞吞、胞吐:需要能量。
【详解】A、O2和甘油通过自由扩散如图②方式运输,A错误;
B、由于温度影响酶的活性,进而影响细胞对图③主动运输方式过程中能量的供应,所以会造成影响,B错误;
C、图③主动运输,最能体现细胞膜的选择透过性功能,是细胞最重要的吸收或排出物质的方式,C错误;
D、胞吞图④被细胞摄入的物质可以是大分子物质,D正确。
故选D。
15. 某兴趣小组用肝脏研磨液浸泡相同大小的滤纸小圆片相同时间后,进行了如下实验:
据表分析,下列叙述错误的是( )
A. 本实验的目的是探究pH对酶活性的影响
B. 第二步和第三步的顺序替换不会对实验结果产生影响
C. 小圆片上浮是因为研磨液中的过氧化氢酶催化H2O2分解产生了O2
D. 由实验结果可知,试管2和试管3中的酶可能已失活
【答案】B
【分析】(1)酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,其中大部分是蛋白质、少数是RNA。酶的作用机理是可以降低反应所需的活化能。
(2)酶的特性:①高效性:酶的催化效率大约是无机催化剂的107~1013倍 ,因此酶能够显著降低化学反应的活化能;②专一性:一种酶只能催化一种或者一类化学反应;③酶的作用条件较温和:在最适宜的温度和pH条件下,酶的活性最高;温度和pH偏高或偏低,酶的活性都会明降低。
【详解】A、由表可知,本实验的目的是探究不同pH对过氧化氢酶活性的影响,A正确;
B、第二步和第三步的顺序替换会对实验结果产生影响,酶的作用具有高效性,因此过氧化氢会先被反应,从而不能探究出不同pH条件下对酶活性的影响,B错误;
C、小圆片上浮是因为研磨液中的过氧化氢酶催化H2O2分解产生了O2,C正确;
D、由实验结果可知,小圆叶片沉底,因此试管2和试管3中的酶可能已失活,D正确。
故选B。
16. 某同学分别利用韭菜和韭黄(韭菜种子在避光条件下培养而来),进行叶绿体中色素的提取和分离实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A. 研磨韭黄叶片时,加入少许SiO2,有助于叶片研磨得更充分
B. 研磨韭菜叶片时,加入适量CaCO3,可防止研磨时色素被破坏
C. 实验结果表明,避光条件对类胡萝卜素的含量基本无影响
D. 色素带④是叶绿素a,其在层析液中的溶解度最低
【答案】D
【分析】光合色素能溶于有机溶剂,所以可用无水乙醇来提取色素;四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度越大,随着层析液扩散的速度越快,否则越慢,所以能用层析液将四种色素分离。在光下生长的韭菜能合成叶绿素,因此最后可以分离得到四条色素带(①胡萝卜素、②叶黄素、③叶绿素a、④叶绿素b),而暗处生长的韭黄,不能合成叶绿素,所以最后只能得到两条色素带(胡萝卜素、叶黄素)。
【详解】A、研磨韭黄叶片时加入少许SiO2,有助于叶片研磨得更充分,A正确;
B、研磨韭黄叶片时加入适量碳酸钙,中和有机酸,可防止研磨过程中色素被破坏,B正确;
C、根据两种叶片色素的分离结果可看出,类胡萝卜素色素带的宽度基本相似,说明避光条件对类胡萝卜素的合成基本上不会造成影响,C正确;
D、光合色素能在滤纸条上出现色素带的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同,①为胡萝卜素、②为叶黄素、③为叶绿素a,④为叶绿素b,叶绿素b在层析液中的溶解度最低,扩散距离最近,位于滤纸条的最下端,D错误。
故选D。
17. 下列叙述符合生物学原理的是( )
A. 农田适当松土可以改善根部细胞的氧气供应情况
B. 快速登山时,人体的能量主要来自有机物不彻底分解的过程
C. 蔬菜在低氧、干燥、低温的环境中,可延长保鲜时间
D. 淀粉经发酵可产生酒精,是通过乳酸菌的厌氧呼吸实现的
【答案】A
【分析】(1)储存粮食的条件:低温、低氧、干燥,以抑制细胞呼吸。
(2)果蔬保鲜的条件:低温(零上低温)、低氧(注意不是无氧)、保持一定的湿度。
【详解】A、农田适当松土可以改善根部细胞的氧气供应情况,使根细胞进行充分的有氧呼吸,从而有利于根系的生长和对无机盐的吸收,A正确;
B、快速登山时,人体的能量供应主要来自有氧呼吸将有机物彻底分解成二氧化碳和水的过程,B错误;
C、蔬菜在低氧(不是无氧)、适宜湿度、零上低温的环境中,可以减少有机物的消耗,延长保鲜时间,C错误;
D、淀粉经发酵可产生酒精,是通过酵母菌的无氧呼吸实现,而乳酸菌的无氧呼吸只产生乳酸,D错误。
故选A。
18. 下图为显微镜视野中观察到有丝分裂的细胞图像,下列判断正确的是( )
A. ②是观察染色体形态数目的最佳时期
B. ②细胞核DNA数目是③细胞2倍
C. ①与③细胞中染色单体数目相同
D. ①细胞染色体数目是③细胞2倍
【答案】C
【分析】分析题图:图中细胞①处于有丝分裂前期;细胞②处于有丝分裂后期;细胞③处于有丝分裂中期。
【详解】A、细胞③处于有丝分裂中期,是观察染色体形态数目的最佳时期,A错误;
B、图中细胞②中着丝粒分裂,处于有丝分裂后期;细胞③中着丝粒排布在细胞中央,处于有丝分裂中期,②细胞中核DNA数目与③细胞中相等,都是体细胞的两倍,B错误;
C、①处于有丝分裂前期,细胞③处于有丝分裂中期,①与③细胞中着丝粒没有分裂,染色单体数目相同,C正确;
D、①处于有丝分裂前期,细胞③处于有丝分裂中期,①细胞中染色体数目与③细胞中相等,都与体细胞中染色体数目相同,D错误。
故选C。
19. 细胞增殖有多种方式,下列对细胞增殖的相关叙述,错误的是( )
A. 细胞的体积不能无限增大与细胞的相对表面积有关
B. 原核细胞无染色体和纺锤体,一般进行无丝分裂
C. 动物细胞进行增殖时有中心体参与,某些植物细胞可能也有
D. 真核生物的体细胞一般通过有丝分裂增殖
【答案】B
【分析】(1)细胞不能无限长大的原因:①受细胞表面积与体积之比限制; ②受细胞核控制范围限制。
(2)原核细胞以二分裂进行繁殖。
【详解】A、细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞物质运输的效率就越低,细胞的相对表面积制约了细胞体积无限增大,A正确;
B、蛙的红细胞进行无丝分裂,而蛙的红细胞是真核细胞,原核细胞以二分裂进行繁殖,B错误;
C、低等植物和动物细胞都有中心体,与细胞增殖过程的纺锤体的形成有关,C正确;
D、真核生物的体细胞一般通过有丝分裂增殖,原核生物进行二分裂增殖,D正确。
故选B。
20. 下列有关细胞衰老和死亡叙述正确的是( )
A. 衰老的细胞中物质运输功能增加
B. 自由基若攻击蛋白质会导致细胞坏死
C. 细胞凋亡与基因有关,与环境因素无关
D. 端粒DNA序列受损会导致细胞衰老
【答案】D
【分析】衰老细胞的特征:细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,但细胞核体积增大,染色质固缩,染色加深;细胞膜通透性功能改变,物质运输功能降低;细胞色素随着细胞衰老逐渐累积;有些酶的活性降低;呼吸速度减慢,新陈代谢减慢。
【详解】A、衰老细胞的细胞膜的通透性改变,细胞中的物质运输功能降低,A错误;
B、自由基若攻击蛋白质会导致细胞衰老,B错误;
C、细胞凋亡是基因决定的细胞自动结束生命的过程,与环境因素有关,C错误;
D、端粒DNA序列受损,使细胞活动渐趋异常导致细胞衰老,衰老的细胞中染色质收缩、染色加深,D正确。
故选D。
21. 下列有关“骨架”的叙述,错误的是( )
A. 单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架
B. 蛋白质、糖类、核酸都以碳链为基本骨架
C. 细胞骨架是由纤维素组成的网架结构
D. 细胞骨架与细胞运动、分裂、分化等生命活动密切相关
【答案】C
【分析】细胞骨架是真核细胞中维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的网架结构,细胞骨架由蛋白质纤维组成;生物膜的基本骨架是磷脂双分子层;生物大分子的基本骨架是碳链。
【详解】A、生物大分子都是由许多基本的组成单位连接而成的,这些基本单位称为单体每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,A正确;
B、蛋白质和核酸属于生物大分子,是由单体聚合而成,糖类包括多糖、二糖和单糖,其中多糖是由单糖聚合而成,二糖是两分子单糖构成,无论是生物大分子,还是单体,都是以碳链为基本骨架,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,C错误;
D、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关,D正确。
故选C。
22. 以下是两种细胞的亚显微结构示意图,叙述正确的是( )
A. 与甲细胞相比,乙细胞特有的细胞器有⑧⑨⑩
B. 甲细胞中抗体的合成和分泌与⑤有关
C. 乙细胞所构成的组织是鉴定还原糖的理想材料
D. 甲、乙细胞中⑦的功能完全相同
【答案】B
【分析】分析题图:甲图含有自中心体,没有细胞器,为动物细胞,乙图有⑩细胞壁、⑧叶绿体、⑨大液泡,为植物细胞,甲图中①为细胞膜、②为核糖体、③为内质网、④为细胞核、⑤为线粒体、⑥为中心体、⑦为高尔基体,乙图中②为核糖体、③为内质网、④为细胞核,⑤为线粒体、⑦为高尔基体,⑧为叶绿体,⑨为大液泡,⑩为细胞壁。
【详解】A、与甲细胞相比,乙细胞特有的细胞器有⑧叶绿体和⑨液泡,而⑩细胞壁不是细胞器,A错误;
B、抗体属于分泌蛋白,其合成与分泌过程为:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程中需要线粒体提供能量,甲细胞中抗体的合成和分泌与⑤有关,B正确;
C、乙细胞所构成的组织有颜色,不是作为鉴定还原糖的理想材料,C错误;
D、⑦为高尔基体,其在动植物细胞中的功能不同,在动物细胞中与分泌物的形成有关,在植物细胞中与细胞壁的形成有关,D错误。
故选B。
23. 科学家将变形虫切成两半,一半有细胞核,一半无细胞核。有核部分具有生长、分裂等生理功能,而无核的部分没有这些生理功能,但如果无核部分及时植入一个完整的细胞核,将恢复这些生理功能。这一事实证明细胞生命活动的控制中心是( )
A. 细胞核B. 细胞质
C. 线粒体D. 中心体
【答案】A
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞进行生命活动必须要保证细胞的完整性。
【详解】分析题意可知,只有有核的一半进行正常的生命活动,无核的部分没有这些生理功能;而且无核的部分及时植入一个完整的细胞核,将恢复这些生理功,说明细胞核对维持细胞的生命活动至关重要,是细胞生命活动的控制中心,A正确,BCD错误。
故选A。
24. 甲是渗透作用装置示意图(蔗糖不能过半透膜),乙、丙两曲线图中的横坐标代表时间。下列叙述正确的是( )
A. 玻璃管内的液面与烧杯的液面高度差的变化可用曲线乙表示
B. 水分子由半透膜外(烧杯)进入半透膜内的速率变化可用曲线丙表示
C. 达到渗透平衡时,半透膜两侧溶液浓度相等
D. 达到渗透平衡时,玻璃管内的液面高度大于烧杯内的液面高度
【答案】D
【分析】渗透作用是水等溶剂分子从低浓度一侧扩散到高浓度一侧的现象渗透作用发生的条件是具有半透膜和半透膜两侧具有浓度差。植物细胞的原生质层相当于半透膜,动物细胞膜相当于半透膜。
【详解】A、图甲中漏斗A内30%的蔗糖溶液浓度大于B处蒸馏水的浓度,所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度大于水分由B处通过半透膜进入A处的速度,水分从总体上表现为由B处运输到A处直至平衡,玻璃管内的液面与烧杯的液面高度的差越来越大,不能用曲线乙表示,A错误;
B、图甲中漏斗A内30%的蔗糖溶液浓度大于B处蒸馏水的浓度,所以水分由B处通过半透膜进入A处的速度大于水分由B处通过半透膜进入A处的速度,水分从总体上表现为由B处运输到A处直至平衡,水分运输的速度与A、B两处浓度差呈正相关,随着水分不断通过半透膜进入漏斗,导致漏斗内蔗糖溶液的浓度与漏斗外的浓度差减小,水分子由A处经半透膜外进入A处的速率减小直至平衡,水分子由半透膜外进入半透膜的速率随时间的变化曲线可用曲线乙表示、不能用曲线丙表示,B错误;
C、达到渗透平衡时,半透膜两侧溶液浓度不相等,玻璃管内的溶液浓度高,C错误;
D、由于半透膜内侧有蔗糖溶液,而外侧是清水,最终玻璃管内的溶液浓度高,玻璃管内的液面高度一定大于烧杯的液面高度,D正确。
故选D。
25. 神经元细胞内突触小泡中的乙酰胆碱浓度高于细胞质基质,其转运机制如图所示。若将突触小泡离体培养在与神经元细胞质基质成分相似的培养液中,下列叙述正确的是( )
A. 乙酰胆碱通过易化扩散方式进入突触小泡
B. 膜蛋白A、B功能相同且在发挥作用时都发生构象变化
C. 适当增加培养液pH,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
D. 加药物阻断H+的运输,可提高突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率
【答案】C
【分析】①自由扩散:顺浓度梯度、无需能量和载体蛋白;②协助扩散:顺浓度梯度、需要载体蛋白或通道蛋白、无需能量;③主动运输:逆浓度梯度、需要载体蛋白和能量;④胞吞、胞吐:需要能量。
【详解】A、由题干可知,突触小泡外的乙酰胆碱浓度低于突触小泡内的乙酰胆碱浓度,即乙酰胆碱逆浓度梯度进入突触小泡,又需要膜蛋白A运输,所以乙酰胆碱通过主动运输方式进入突触小泡,A错误;
B、膜蛋白A的功能是运输作用,膜蛋白B的作用是运输和催化作用(ATP合成),所以膜蛋白A、B功能不完全相同,都是载体蛋白,在发挥作用时都发生构型变化,B错误;
C、适当增加培养液pH,突触小泡外的H+浓度降低,突触小泡内外氢离子浓度差增大,H+顺浓度梯度产生的势能增加,所以对乙酰胆碱的摄取速率增加,C正确;
D、加药物阻断H+的运输,会降低突触小泡对乙酰胆碱的摄取效率,D错误。
故选C。
26. 下列有关实验的原理或现象,叙述错误的是( )
A. AB. BC. CD. D
【答案】C
【分析】(1)生物组织中化合物的鉴定:①蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;②脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;③淀粉可用碘液染色,生成蓝色。
(2)酵母菌呼吸作用产生二氧化碳,溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,溶液由蓝变绿再变黄。
【详解】A、检测生物组织中的蛋白质使用双缩脲试剂,蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,A正确;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生二氧化碳,溴麝香草酚蓝溶液检测CO2,溶液由蓝变绿再变黄,B正确;
C、淀粉可用碘液染色,生成蓝色,用碘液无法判断蔗糖是否被淀粉酶催化分解,因此无法用于探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用,C错误;
D、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色,因此花生子叶中脂肪的检测和观察可选择使用苏丹Ⅲ,D正确。
故选C。
27. 下列各项实验使用的科学方法错误的是( )
A. 对比实验——探究酵母菌细胞的呼吸方式
B. 模型构建法——制作真核细胞的三维结构模型
C. 差速离心法——分离各种细胞器
D. 完全归纳法——细胞学说的建立
【答案】D
【分析】模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
【详解】A、探究酵母菌细胞呼吸的方式使用了有氧条件下和无氧条件下两个实验组之间的对比实验法,A正确;
B、真核细胞的三维结构模型属于模型研究中的物理模型,故制作真核细胞三维结构模型,属于模型建构法,B正确;
C、不同的细胞器比重不同,可以用差速离心法分离各种细胞器,C正确;
D、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了所有的动植物都是由细胞构成的,该结论是建立在动植物细胞基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,D错误。
故选D。
28. 如图是水稻叶肉细胞叶绿体内进行光合作用合成有机物的过程,下列叙述正确的是( )
A. 光反应阶段中水被分解为H+和物质甲,物质甲通过叶绿体膜的方式为协助扩散
B. 物质丙中包括NADPH和ATP,NADPH与呼吸作用中的还原型辅酶是同种物质
C. 丁和戊是光合作用中暗反应阶段的物质,暗反应的过程也被称为卡尔文循环
D. 光合作用暗反应阶段没有酶的参与,因此该过程不受环境温度的影响
【答案】C
【分析】光合作用包括光反应和暗反应阶段:
(1)光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。叶绿体中光合色素吸收的光能将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)结合,形成还原型辅酶Ⅱ (NADPH)。还原型辅酶I作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。
(2)暗反应在叶绿体基质中进行,在特定酶的作用下,二氧化碳与五碳化合物结合,形成两个三碳化合物。在有关酶的催化作用下,三碳化合物接受ATP和NADPH释放的能量,并且被NADPH还原。一些接受能量并被还原的三碳化合物,在酶的作用下经过一系列的反应转化为糖类;另一些接受能量并被还原的三碳化合物,经过一系列变化,又形成五碳化合物。
分析题图可知甲是氧气,丙是ATP、NADPH,乙是ADP+Pi、NADP+、丁是C3、戊是C5
【详解】A、光反应阶段是水的光解,水在光作用下被分解为氧和H+、H+继续参与反应,氧直接以分子的形式排出,气体的运输方式一般是自由扩散,A错误;
B、光合作用中的辅酶为NADPH,呼吸作用中的辅酶为NADH,二者不是同一种物质,B错误;
C、暗反应阶段是三碳化合物与五碳化合物的相互转化,期间五碳化合物与二氧化碳结合形成两个三碳化合物,部分三碳化合物转化为有机物,部分三碳化合物继续参与循环,这个循环是卡尔文循环,C正确;
D、光合作用的暗反应阶段有多种酶的参与,反应速度受到温度等因素的影响,D错误;
故选C。
29. 将某种植物置于高温环境(HT)下生长一定时间后,测定HT植株和生长在正常温度(CT)下的植株在不同温度下的光合速率,结果如图。由图不能得出的结论是( )
A. 两组植株的CO2吸收速率最大值接近
B. 35℃时两组植株的真正(总)光合速率相等
C. 50℃时HT植株能积累有机物而CT植株不能
D. HT植株表现出对高温环境的适应性
【答案】B
【分析】(1)净光合速率是植物绿色组织在光照条件下测得的值——单位时间内一定量叶面积CO2的吸收量或O2的释放量。净光合速率可用单位时间内O2的释放量、有机物的积累量、CO2的吸收量来表示。
(2)真正(总)光合速率=净光合速率+呼吸速率。
【详解】A、由图可知,CT植株和HT植株的CO2吸收速率最大值基本一致,都接近于3nml••cm-2•s-1,A正确;
B、CO2吸收速率代表净光合速率,而总光合速率=净光合速率+呼吸速率。由图可知35℃时两组植株的净光合速率相等,但呼吸速率未知,故35℃时两组植株的真正(总)光合速率无法比较,B错误;
C、由图可知,50℃时HT植株的净光合速率大于零,说明能积累有机物,而CT植株的净光合速率不大于零,说明不能积累有机物,C正确;
D、由图可知,在较高的温度下HT植株的净光合速率仍大于零,能积累有机物进行生长发育,体现了HT植株对高温环境较适应,D正确。
故选B。
30. 毛囊干细胞研究是脱发治疗的重要方向,毛发的形成和生长依赖于毛囊干细胞的增殖和分化。研究发现,长期处于慢性压力下的小鼠体内皮质酮含量升高,GAS6基因表达被抑制,毛囊干细胞活性降低,毛发再生减少且易脱落。下列叙述错误的是( )
A. 正常情况下,毛囊干细胞的分化是不可逆的
B. 毛囊干细胞分化的实质是遗传物质的改变
C. 保持愉悦的心情并及时排解压力,可减少脱发
D. 促进GAS6基因表达,可能为脱发治疗带来希望
【答案】B
【分析】细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
【详解】A、正常情况下,细胞分化是一个不可逆的过程,故正常情况下,毛囊干细胞的分化是不可逆的,A正确;
B、细胞分化不改变细胞内的遗传物质,其实质是基因的选择性表达,B错误;
C、分析题意可知,长期处于慢性压力下的小鼠体内皮质酮含量升高,毛囊干细胞活性降低,毛发再生减少且易脱落,故保持愉悦的心情并及时排解压力,可减少脱发,C正确;
D、据题干信息可知,脱发的原因是GAS6基因表达被抑制,故促进GAS6基因表达,可能为脱发治疗带来希望,D正确。
故选B。
31. 下图表示ATP与ADP相互转化的能量供应机制。下列相关叙述错误的是( )
A. 图中的“N”处为核糖,c处的磷酸基团具有较高的转移势能
B. 图中能量1可以来自光能,能量2可转化成光能
C. ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的
D. 许多放能反应往往与过程②相联系,许多吸能反应往往与过程①相联系
【答案】D
【分析】题图分析,能量1表示光合作用或呼吸作用提供的能量,能量2表示转化成供给生命活动各种形式的能量;①是合成ATP,经常伴随放能反应;②是ATP水解,经常伴随吸能反应。
【详解】A、图中的“N”处为核糖,c处的磷酸基团具有较高的转移势能,因此ATP可以作为直接能源物质,A正确;
B、能量1来自光能和化学能,能量2可以转化成光能、化学能和热能等能量形式,B正确;
C、ATP与ADP相互转化的能量供应机制在所有生物的细胞内都是一样的,是生物界具有统一性的表现之一,C正确;
D、许多吸能反应往往与过程②相联系,许多放能反应往往与过程①相联系,D错误。
故选D。
32. 下列有关细胞全能性的叙述错误的是( )
A. 种子萌发长成新植株无法体现细胞的全能性
B. 人骨髓中造血干细胞的增殖和分化无法体现细胞的全能性
C. 克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞具有全能性
D. 胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验表明植物细胞具有全能性
【答案】C
【分析】在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,叫做细胞分化。细胞分化的实质是细胞中基因选择性表达的结果。细胞的全能性是指细胞经分裂和分化后,仍具有产生完整有机体或分化成其他各种细胞的潜能和特性。
【详解】A、种子本身就是已经分化的胚,萌发长成新植株是生长发育的过程,没有体现细胞的全能性,A正确;
B、人骨髓中造血干细胞的增殖是细胞的有丝分裂,而分化是基因的选择性表达,都无法体现细胞的全能性,B正确;
C、克隆猴“中中”和“华华”的诞生证明了动物细胞核具有全能性,C错误;
D、胡萝卜韧皮部细胞经组织培养发育成新植株的过程,表明植物细胞具有全能性,D正确。
故选C。
33. 如图表示某一植物的非绿色器官在不同的O2浓度下气体交换的相对值的变化(以葡萄糖为底物的情况),图中AB段与BC段的长度相等,下列有关叙述错误的是( )
A. QR段无氧呼吸减弱,P点没有酒精产生
B. O2浓度调节到R点对应的浓度,有利于水果的运输
C. 该图可能是以马铃薯块茎为材料测得
D. O2浓度为C点时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比例为1∶3
【答案】C
【分析】当细胞只释放CO2不吸收O2时,细胞只进行无氧呼吸;当CO2释放量大于O2的消耗量时,细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸;当CO2释放量与O2吸收量相等时,细胞只进行有氧呼吸。
【详解】A、QR段随氧气浓度增加,无氧呼吸减弱,P点开始只进行有氧呼吸,没有酒精产生,A正确;
B、O2浓度调节到R点对应的浓度,细胞呼吸最弱,此时有机物的消耗最少,有利于水果的运输,B正确;
C、马铃薯块茎进行产生乳酸的无氧呼吸,其无氧呼吸不产生酒精和二氧化碳,C错误;
D、O2浓度为C点时,CO2的生成量:O2的吸收量=2:1,说明无氧呼吸消耗的葡萄糖的量:有氧呼吸消耗的葡萄糖的量=1/2:1/6=3:1,即有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖的量的比例为1∶3,D正确。
故选C。
34. 内共生起源学说认为,线粒体和叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝藻类原核细胞。它们最早被原始真核细胞吞噬后未被消化,而是与宿主细胞进行长期共生并逐渐演化为重要的细胞器。下列不能支持内共生起源学说的是( )
A. 线粒体和叶绿体都具有双层膜结构
B. 线粒体和叶绿体都通过特定的方式来增大膜面积
C. 线粒体和叶绿体都有DNA,并能够自我复制
D. 线粒体和叶绿体都含有核糖体,能自行合成部分蛋白质
【答案】B
【分析】线粒体是有氧呼吸的主要场所,叶绿体是光合作用的场所,均有双层膜组成,均含有核酸。
【详解】A、线粒体和叶绿体具有双层膜结构,由题干信息可推测线粒体和叶绿体的双层膜一层是原来的好氧细菌和蓝藻类原核细胞的细胞膜,另一层可能是原始的真核细胞吞噬它们时形成的囊泡膜,支持内共生起源学说,A正确;
B、除了线粒体和叶绿体,其他细胞器中也通过一定的方式增大膜面积,不能支持内共生起源学说,B错误;
CD、线粒体和叶绿体内含有DNA和核糖体能够进行DNA复制、转录和翻译,原始的好氧细菌和蓝藻类原核细胞内含有DNA和核糖体也能够进行遗传信息的传递和表达,支持内共生起源学说,CD正确。
故选B。
35. 农业生产中的谚语顺口溜都是劳动人民一代代积累的经验,是一种宝贵财富。下列关于生物学原理在农业生产上的应用,叙述正确的是( )
A. “春生夏长,秋收冬藏”——“夏长”主要影响因素是光照、温度
B. “正其行,通其风”——能为植物提供更多的光照,提高光合作用效率
C. “地尽其用田不荒,合理密植多打粮”说明应尽量加大种植密度,增加农作物产量
D. 人黄有病,苗黄缺肥——施肥越多越好,有利于植物合成叶绿素进行光合作用
【答案】A
【分析】提高农作物的光能的利用率的方法有:
(1)延长光合作用的时间;
(2)增加光合作用的面积(合理密植,间作套种);
(3)光照强弱的控制;
(4)必需矿质元素的供应;
(5)CO的供应 (温室栽培多施有机肥或放置干冰,提高二氧化碳浓度)。
【详解】A、“春生夏长,秋收冬藏”,“夏长”主要影响因素是光照、温度,有利于植物的生长,A正确;
B、“正其行,通其风”,能为植物提供更多的二氧化碳,提高光合作用效率,B错误;
C、“地尽其用田不荒,合理密植多打粮”,农作物种植密度合理有利于增产,原因是合理密植可以提高光等资源的利用率,但是种植密度也不能过大,C错误;
D、对农作物施肥过多,可能会导致土壤溶液浓度高于植物细胞液浓度,植物细胞过度失水甚至死亡,D错误。
故选A
二、非选择题(本大题包括5小题,共50分)
36. 细胞内的各种生物膜在结构上既有明确的分工,又有紧密联系。请结合分泌蛋白合成及运输的相关知识,回答下列问题:
(1)研究胰蛋白酶的合成和分泌时,通常采用__________方法(技术)。用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞,发现最先出现放射性的细胞器是__________,在该细胞器中,氨基酸之间发生了__________反应。产物转移到内质网加工、折叠,再经____________________(细胞器)进一步的修饰加工,最后由__________包裹向细胞膜移动。
(2)一些蛋白质若发生错误折叠,则无法从内质网运输到高尔基体而导致在细胞内堆积,错误折叠的蛋白质和细胞内损伤的线粒体等细胞器会影响细胞的功能。其调控机制如下:
①据图分析可知,错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会被__________标记,被标记的蛋白质或线粒体会与__________结合,被包裹形成吞噬泡,吞噬泡与__________(填细胞器名称)融合,其中的多种水解酶便将吞噬泡中物质降解。
②该过程的某些降解产物__________、磷脂(甘油、磷酸及其他衍生物)和单糖等营养物质可以被细胞重新利用,由此推测,当细胞养分不足时,细胞中该过程会__________(填“增强”、“不变”、“减弱”)。
【答案】(1)①. 同位素示踪法(同位素标记法)②. 核糖体 ③. 脱水缩合 ④. 高尔基体 ⑤. 囊泡
(2)①. 泛素 ②. 自噬受体 ③. 溶酶体 ④. 氨基酸(或核苷酸)⑤. 增强
【分析】分泌蛋白的合成依次经过核糖体、内质网、高尔基体的加工,线粒体提供能量,以囊泡的形式转运。
【小问1详解】
为探究胰蛋白酶的合成和分泌路径,可采用同位素标记法或同位素示踪法研究。核糖体是氨基酸脱水缩合形成蛋白质的场所,用3H标记的亮氨酸培养豚鼠胰腺腺泡细胞,最先出现放射性的细胞器是核糖体。核糖体上合成的肽链进入到内质网中进行加工,而后到高尔基体中进行进一步加工。最后加工成熟的蛋白质由高尔基体产生的囊泡包裹着向细胞膜移动与细胞膜发生融合,然后以胞吐的方式分泌出去。
【小问2详解】
①图中显示,错误折叠的蛋白质或损伤的线粒体会和泛素结合而被泛素标记,被标记的蛋白质或线粒体会与自噬受体结合,被包裹形成吞噬泡,溶酶体中含有多种水解酶,吞噬泡与溶酶体融合,其中的水解酶便将吞噬泡中物质降解。某些降解产物可以被细胞重新利用,无用的废物会被分泌到细胞外。
②蛋白质可被蛋白水解酶降解为氨基酸,氨基酸可以被细胞重新利用。根据题干,某些降解产物可以被细胞重新利用,所以当细胞养分不足时,细胞会通过增强溶酶体的自噬作用,来获取所需的养料。
37. 图1是人甲状腺细胞摄取原料合成甲状腺球蛋白的基本过程,图2甲乙分别代表离体心肌细胞对不同浓度a、b两种物质的吸收速率,请据图回答问题:
(1)甲状腺细胞内的碘浓度远远高于血浆中碘浓度,这表明图1中a过程跨膜运输的方式是__________,该过程与图2中甲的运输方式主要区别有____________________(写出两点即可)。该细胞合成的甲状腺球蛋白分泌至细胞外的方式是__________。
(2)图2中,乙表示的跨膜运输方式是__________,若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果对Mg2+的吸收显著减少,而对Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收没有受到影响,其原因可能是____________________。
(3)王同学认为b物质的跨膜运输方式是主动运输,李同学认为是协助扩散。为确定b物质的跨膜运输方式,请完成以下实验思路、预期结果和结论。
实验思路:将生理状况相同的某动物离体心肌细胞平均分为两组,甲组放在正常呼吸条件下,乙组放在__________下,将甲乙两组心肌细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,分别测定心肌细胞对b物质的吸收速率。实验结果及结论:
若_______________,则说明b物质的跨膜运输方式为主动运输;若_______________,则说明b物质的跨膜运输方式为协助扩散。
【答案】(1)①. 主动运输 ②. 逆浓度运输、需要载体协助、需要消耗能量 ③. 胞吐
(2)①. 协助扩散或主动运输 ②. 该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性
(3)①. 抑制呼吸条件(加入呼吸抑制剂)②. 甲组心肌细胞对b物质的吸收速率大于乙组 ③. 甲组和乙组心肌细胞对b物质的吸收速率大致相同
【分析】(1)根据图1分析,a表示主动运输碘离子。
(2)分析图2,甲的运输速度与细胞外浓度呈正比,表示自由扩散;而乙过程在一定范围内与浓度差有关,达到最大速率时,不随浓度的增加而加快,说明载体的数量是有限的,可以表示主动运输或协助扩散。
【小问1详解】
根据题意可知:细胞内的碘浓度高于细胞外,但碘还能从细胞外进入到细胞内,说明碘是逆浓度梯度进入细胞,为主动运输;图2的甲的运输速度与细胞外浓度呈正比,表示自由扩散,与自由扩散相比,主动运输的特点是:逆浓度运输、需要载体协助、需要消耗能量。甲状腺球蛋白属于分泌蛋白,其通过胞吐分泌至细胞外。
【小问2详解】
图2中,乙过程在一定范围内与浓度差有关,达到最大速率时,不随浓度的增加而加快,说明载体的数量是有限的,可以表示主动运输或协助扩散;载体蛋白的运输具有专一性,若对离体的心肌细胞使用某种毒素,结果Mg2+的吸收显著减少,而Ca2+、K+、C6H12O6等物质的吸收没有受到影响,其原因是该毒素抑制了Mg2+载体蛋白的活性,而没有抑制能量供应。
【小问3详解】
协助扩散与主动运输的区别在于前者不需要消耗能量,后者需要消耗能量。有氧呼吸产生的能量较多,无氧呼吸产生的能量较少,故实验设计的自变量是有无氧气,因变量是细胞对b的吸收速率,设计实验时要注意等量原则和单一变量原则。
故实验思路:将生理状况相同的某动物离体心肌细胞平均分为两组,甲组放在有氧条件下,乙组放在无氧条件下,将甲乙两组心肌细胞放在相同且适宜的条件下培养一段时间后,分别测定心肌细胞对乙物质的吸收速率。
实验结果及结论:若甲组心肌细胞对b物质的吸收速率大于乙组,说明氧气的供应(能量的产生)对于物质b有影响,b物质的跨膜运输方式为主动运输;若甲组和乙组心肌细胞对b物质的吸收速率大致相同,说明物质b的运输与能量无关,是协助扩散。
38. 用一定的低温处理果实,可以延迟果实在常温保鲜过程中的后熟,这种低温效应称为“冷激效应”。香蕉在保鲜过程中,主要由淀粉酶活性上升导致香蕉后熟加快,香蕉硬度下降。为研究不同冷激处理对香蕉后熟的影响,研究者进行了相关实验,其结果如表所示。
注:“-”表示无;“+”表示有,数量越多表示斑点越多。
(1)淀粉酶和盐酸都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是__________,这说明酶具有的特性是__________。
(2)该实验的自变量是__________,根据实验结果,应选取__________的冷激处理条件,对延缓香蕉后熟效果最理想,理由是__________。
(3)实验过程中,可用__________对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,水浴加热后生成砖红色沉淀。
(4)某科研小组研究不同浓度的镉对香蕉植株生理的影响,发现MDA(膜脂分过破坏_________(结构)影响光合作用光反应阶段,从而降低光合速率;同时也可能通过破坏_________(结构)影响有氧呼吸第三阶段的进行。
【答案】(1)①. 酶降低活化能的作用更显著 ②. 高效性
(2)①. 冷激处理方式和时间 ②. 0℃冷空气处理2.5h ③. 该处理条件对香蕉后熟软化的抑制效果最显著(或该处理条件后熟软化天数最长),且不会使香蕉产生冻伤状斑点
(3)斐林试剂 (4)①. 类囊体薄膜(或基粒)②. 线粒体内膜
【分析】根据表格分析,实验的自变量是冷激处理方式和时间,因变量是后熟软化天数和有无冻伤状斑点;实验结果是0℃冰水处理时间越长,后熟软化天数越短,但冻伤状斑点越多;而0℃冷空气处理时间越长,后熟软化天数越短,但无冻伤状斑点。
【小问1详解】
淀粉酶和盐酸(无机催化剂)都能催化淀粉水解,但酶的催化效率更高,原因是酶降低活化能的作用更显著,这说明酶具有高效性。
【小问2详解】
根据表格分析,该实验的自变量是冷激处理方式(0℃冰水处理和0℃冷空气)和时间,根据实验结果,选取0℃冷空气处理2.5小时的冷激处理条件,对香蕉后熟软化的抑制效果最显著,且不会使香蕉产生冻伤,对延缓香蕉后熟效果最理想。
【小问3详解】
淀粉分解产物是麦芽糖,在实验过程中,可用斐林试剂对淀粉分解产物可溶性糖进行检测,水浴后生成 砖红色沉淀。
【小问4详解】
光合作用的光反应场所是叶绿体类囊体的薄膜,膜脂分过破坏类囊体薄膜影响光合作用光反应阶段,从而降低光合速率;呼吸作用的第三阶段的场所是线粒体内膜。
39. 2021年9月《Science》刊登中科院的最新突破,研究者设计了一条利用二氧化碳和电解产生的氢气合成淀粉的人工路线。整个系统中,通过光伏发电将太阳能转化为电能获取能量,然后用电能电解水得到氢气,如模块一所示。氢气和二氧化碳在催化剂的作用下合成淀粉,如模块二所示。
(1)绿色植物光合作用的场所是_________,其内部巨大的膜结构上,分布着与光合作用有关的_________。
(2)该系统中执行相当于叶绿体中光反应功能的模块是_________,模块二中的①②步骤,模拟的是光合作用_________的过程。模块二中③和④步骤要顺利完成,需要提供的物质有__________________。
(3)与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该体系淀粉的积累量_________(填“高于”、“低于”或“等于”)植物,原因是:该系统没有进行_________(生理过程)消耗淀粉。
(4)干旱条件下,很多植物光合作用速率降低,主要原因是__________________。而该系统直接以二氧化碳为原料人工合成淀粉,不依赖植物,几乎不受环境的限制,可能成为影响世界的重大颠覆性技术。
【答案】(1)①. 叶绿体 ②. 色素和酶
(2)①. 模块一 ②. 二氧化碳的固定(CO2的固定)③. NADPH和ATP
(3)①. 高于 ②. 呼吸作用
(4)叶片气孔开放程度降低,CO2的吸收量减少,导致光合作用速率降低
【分析】分析题图:模块一吸收光能转化为电能,完成水的光解,模块二将模块一产生的还原剂用于淀粉的生成,结合光合作用的过程可知,模块一相当于光反应阶段,模块二相当于暗反应阶段。
【小问1详解】
叶绿体是绿色植物光合作用的场所,它内部巨大的膜结构类囊体上分布着与光合作用有关的色素和酶。
【小问2详解】
该系统中模块一吸收光能转化为电能,完成水的光解,相当于叶绿体中光反应;模块二相当于暗反应阶段,其中的①②步骤合成C3,模拟的是光合作用的二氧化碳的固定(CO2的固定)过程;模块二中③和④步骤相当于C3的还原,需要提供的条件有NADPH和ATP。
【小问3详解】
淀粉积累量=产生量-消耗量,在植物中光合作用产生淀粉,呼吸作用消耗淀粉,而在人工光合作用系统中没有呼吸作用进行消耗,因此在与植物光合作用固定的CO2量相等的情况下,该系统淀粉的积累量要高于植物。
【小问4详解】
在干旱条件下,植物为了减少水分的散失,会将叶片气孔开放程度降低,导致CO2的吸收量减少,因此光合作用速率降低。
40. 棉田杂草会严重影响棉花的产量,农业上常用除草剂乙草胺去除棉田杂草。为减少乙草胺对棉花生长的影响,科学家以棉花根尖(52条染色体)作实验材料,进行相关研究:
(1)研究者将正常生长的棉花根尖转入不同浓度的乙草胺溶液中,继续培养一段时间后,切取根尖2~3mm,以获取_________区的细胞,用于制作根尖细胞有丝分裂临时装片。制片时,应进行_________、漂洗、染色、制片,然后再用显微镜观察,其中染色常用_________试剂。
(2)棉花细胞有丝分裂后期应有_________条染色体,此时染色体与核DNA的比值为_________。
(3)研究发现乙草胺主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长,由此推断乙草胺更有可能作用于细胞分裂的_________期。
(4)下图为乙草胺不同处理浓度与处理时间对棉花根尖细胞有丝分裂的影响:
注:有丝分裂指数(%)=分裂细胞数/观察总细胞数×100%
用不同浓度的乙草胺对根尖细胞进行处理,乙草胺对棉花细胞有丝分裂有_________(填“促进”或“抑制”)作用,当处理浓度固定不变时,这种影响随_________而增强,说明乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的作用表现出乙草胺毒性的积累效应。因此在使用乙草胺除棉田杂草时,要注意控制好__________________。
【答案】(1)①. 分生 ②. 解离 ③. 甲紫溶液或醋酸洋红
(2)①. 104 ②. 1:1
(3)(分裂)间
(4)①. 抑制 ②. 处理时间的延长 ③. 乙草胺的施用浓度和时间
【分析】在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料(如甲紫溶液)着色。
【小问1详解】
在高等植物体内,有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。制片时,应进行解离、漂洗、染色、制片的实验操作,然后再用显微镜观察。通过在高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞分别处于有丝分裂的哪个时期。染色体容易被碱性染料甲紫溶液或醋酸洋红着色。
【小问2详解】
该种棉花细胞体细胞中有52条染色体,有丝分裂后期,染色体数目加倍,为104条,此时染色体与核 DNA 的比值为1:1。
【小问3详解】
分裂间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成,乙草胺主要通过阻碍蛋白质合成而抑制细胞生长,所以由此推断乙草胺更有可能作用于间期。
【小问4详解】
据图可知,随着乙草胺浓度升高,细胞有丝分裂指数减小,说明乙草胺对棉花细胞有丝分裂有抑制作用,当处理浓度固定不变时,抑制作用随处理时间的延长而增强,说明乙草胺对棉花根尖细胞有丝分裂的作用表现出乙草胺毒性的积累效应,所以在使用乙草胺除棉田杂草时,要注意乙草胺的施用浓度和时间。
实验步骤
试管1
试管2
试管
①向试管加入滤纸小圆片
3片
3片
3片
②调节各试管pH
蒸馏水4滴
5%盐酸溶液4滴
5%NaOH溶液4滴
③向试管加入0.5%H2O2溶液
3mL
3mL
3mL
实验结果
小圆片上浮
小圆片沉底
小圆片沉底
选项
高中生物学实验内容
实验原理或现象
A
检测生物组织中的蛋白质
用双缩脲试剂检测呈紫色
B
探究酵母菌细胞呼吸方式实验
用溴麝香草酚蓝溶液检测CO2
C
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
用碘液检测实验结果
D
花生子叶中脂肪的检测和观察
用苏丹III染液检测呈橘黄色
项目
0℃冰水处理不同时间/h
0℃冷空气处理不同时间/h
0
0.5
1
2
0
1.5
2.5
3.5
后熟软化天数
12
18
23
7
12
19
24
16
有无冻伤状斑点
-
+
++
++++
-
-
-
-
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