河南省部分重点中学2025-2026学年高一上学期12月大联考生物试题（含答案解析）

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这是一份河南省部分重点中学2025-2026学年高一上学期12月大联考生物试题（含答案解析），共43页。
注意事项：
1.作答前必须认真审题，逐字逐句读懂题目要求，准确把握题目考查意图。
2.审题时需圈画题目中的关键词、限制词和重要条件，避免因漏看、错看导致答非所问。
3.对于包含多问的题目，需逐一明确每一问的作答要求，不可混淆、合并回答。
4.审题后需确认题目是否有字数限制、格式要求或特殊指令，严格遵守。
一、选择题:本大题共16小题，每小题3分，共48分。
1.细胞学说的建立是生物学发展的里程碑,是多位科学家长期探索的成果。下列关于细胞学说的叙述正确的是
A．魏尔肖总结的“细胞通过分裂产生新细胞”完善了细胞学说的内容
B．细胞学说指出一切生物都由细胞和细胞产物构成,揭示了生物的统一性
C．细胞学说的建立使人们对生命的认识从个体水平进入系统水平
D．施莱登和施旺采用完全归纳法研究了动植物,从而建立细胞学说
2.下列有关生命系统结构层次的叙述正确的是
A．①可以是 ②中的一个细胞,可完成 ②的各项功能
B．②是器官,由不同种类的组织按照一定的次序构成
C．③是系统,是各种高等生物共有的层次之一
D．④是草履虫,包含了除生态系统之外的各个层次
3.图1为光学显微镜的示意图,a～h为显微镜的不同结构。图2为光学显微镜下观察到的蚕豆叶表皮细胞,其中乙为甲图中所指细胞图像。下列叙述正确的是
A．换上高倍镜后物像不清晰可调节图1中的f或g
B．图2中甲→乙的操作首先是将装片向右移动
C．图2中的甲和乙分别是用图3中的A和B观察到的
D．在“观察质壁分离和复原的实验”中,需在A条件下观察同一装片3次
4.在一定条件下,双缩脲试剂可与蛋白质反应生成紫色络合物,测定紫色络合物的吸光值可用于计算蛋白质含量,用该方法检测不同样本中蛋白质含量的结果如表所示。下列叙述正确的是
A．加入双缩脲试剂后可观察到 ② ⑥的组织样液由无色变为紫色
B．根据实验结果可推测,吸光值与蛋白质的含量呈正相关
C．双缩脲试剂与斐林试剂的溶液成分相同,但相应溶液的浓度均不同
D．若实验前样液被沸水短时间处理,会影响实验结果
5.玉米在生长过程中需从土壤吸收水和无机盐以维持正常代谢。下列叙述正确的是
A．缺Mg会影响玉米细胞叶绿素合成,导致光合速率下降
B．无机盐在玉米细胞内主要起提供能量的作用
C．将玉米秸秆充分晒干后,其体内剩余的物质主要是无机盐
D．玉米细胞内自由水与结合水的比值越高,植株的代谢越缓慢
6.橄榄油因富含不饱和脂肪酸,常被推荐为健康食用油。下列叙述正确的是
A．脂肪是由三分子脂肪酸和一分子甘油发生反应形成的酯
B．脂肪在人体饥饿时可大量转化为糖类,是主要的能源物质
C．脂肪与葡萄糖的元素组成相同,但等质量的糖类氧化分解释放能量更多
D．由于橄榄油中含大量不饱和脂肪酸,故其熔点较高、常温下呈液态
7.图甲是血红蛋白的空间结构模式图,其含有两条α肽链和两条β肽链(α肽链和β肽链不同),图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序。下列叙述正确的是
A．血红蛋白的空间结构改变,其运输氧气的能力不会改变
B．一个血红蛋白分子至少有6个氨基和8个羧基
C．图乙所示的局部肽链有4种R基
D．氨基酸脱水缩合形成的肽链中的N主要存在于氨基中
8.下列有关核苷酸甲和乙结构图分析错误的是
A．核苷酸甲聚合成的核酸主要分布于细胞质中
B．核苷酸甲和乙聚合成的核酸可同时出现在同一病毒中
C．如果核苷酸甲中的碱基是G,则其名称是鸟嘌呤核糖核苷酸
D．核苷酸甲和乙的成分区别是五碳糖种类和碱基种类
9.细胞膜可参与细胞间的信息交流,如图为细胞间的三种信息交流方式。下列叙述正确的是
A．三种信息交流方式均可发生于动植物细胞之间
B．若A是胰岛素,需经血液循环定向运输至靶细胞,与受体结合来发挥作用
C．精子和卵细胞之间通过乙所示的方式进行识别
D．植物细胞能依靠B进行信息交流但不能进行物质交换
10.如图为细胞中几种细胞器的结构模式图。下列叙述错误的是
A．①存在于动物细胞和低等植物细胞中
B．②是内质网,能参与细胞内脂质的合成
C．肌细胞收缩所需的能量主要来自 ③
D．④是蛋白质合成、加工、分类和包装的场所
11.核孔复合体(NPC)是细胞核的关键结构,参与细胞核与细胞质的物质交换。下列叙述错误的是
A．核膜为双层膜,核外膜可与内质网膜直接相连
B．原核细胞无核仁,但能合成核糖体
C．蛋白质、RNA和DNA可通过核孔复合体进出细胞核
D．与皮肤细胞相比,胰岛细胞的核孔数量更多
12.在观察植物细胞的质壁分离和复原实验时,某同学取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于一定浓度的KNO3溶液中,测得细胞液浓度与该溶液浓度的比值(P值)随时间的变化曲线如图所示。下列叙述错误的是
A．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有中央液泡，便于观察质壁分离及复原
B．T0∼ T1 时间段紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离
C．T1 时刻细胞液浓度等于外界溶液浓度，无水分子通过原生质层
D．T1∼ T2 时间段细胞发生质壁分离复原，该实验证明细胞壁的伸缩性低于原生质层
13.大肠杆菌可吸收物质Z用于增殖,为探究其吸收方式,某实验小组取生理状况相同的大肠杆菌,利用Z溶液、Z转运蛋白抑制剂和呼吸酶抑制剂进行如下实验。下列叙述正确的是
甲组：大肠杆菌+Z溶液→测定Z吸收速率
乙组：大肠杆菌+Z溶液+Z转运蛋白抑制剂→测定Z吸收速率
丙组：大肠杆菌+Z溶液+呼吸酶抑制剂→测定Z吸收速率
A．若乙组吸收速率降低,说明Z的吸收需要转运蛋白,则吸收Z的方式是协助扩散
B．若丙组吸收速率不变,说明Z的吸收不需要能量,则吸收Z的方式是协助扩散
C．若乙、丙组吸收速率均降低,说明吸收Z的方式是主动运输
D．若乙组吸收速率不变、丙组降低,说明吸收Z的方式是协助扩散
14.如图表示蔗糖酶催化反应过程模式图。下列叙述正确的是
A．蔗糖酶可以为蔗糖的水解反应提供能量
B．该模式图能解释酶的高效性和专一性
C．图中的A是蔗糖酶,B是蔗糖,C和D是单糖
D．蔗糖酶发挥作用后立即失活
15.如图是ATP的结构示意图,其中a、b、c表示化学键,
①
②
③
④表示化学基团或结构。下列叙述错误的是
A．①是腺嘌呤, ②是五碳糖
B．④是构成RNA的基本单位之一
C．末端的磷酸基团具有较高的转移势能,可与其他物质结合
D．形成ATP时所需的能量只能来自于呼吸作用
16.下列关于酶和ATP的叙述错误的是
A．ATP的合成和水解都需要酶参与
B．酶和ATP的元素组成一定不相同
C．需要酶参与的过程不一定需要ATP
D．二者的作用机理都与能量有关
二、非选择题:本大题共5小题，第17-20小题每小题10分，第21小题12分，共52分。
17.图1为几种不同的生物大分子甲、乙、丙及相关的细胞组分或结构关系示意图。图2是某作物种子成熟过程中营养物质的含量变化示意图。回答下列问题：
(1)图1中属于生命活动主要承担者的是_____₍填“甲”“乙”或“丙”),从构成它的单体角度分析其结构具有多样性的原因是_______。
(2)若结构A是丙的合成场所,则乙和丙分别是_______；若结构A是遗传信息的载体,则乙和丙分别是_______。
(3)若单体1是葡萄糖,则参与构成的细胞组分B是_______,此时甲主要与_______等功能有密切关系。
(4)图2所示的种子可能是______₍填“小麦”或“花生”)种子。据图分析,种子成熟过程中脂肪的含量增加的原因是_______。
18.进行实验是学习生物学的重要途径,某生物学兴趣小组进行了以下实验。回答下列问题：
(1)在进行生物组织中还原糖检测的实验时,实验材料一般不用小麦种子或西瓜瓤替代苹果的原因是_______。斐林试剂和双缩脲试剂使用方法的区别在于______₍答出2点)。
(2)图1和图2是用高倍显微镜观察叶绿体及细胞质流动的实验,选用黑藻作为实验材料的优点是_______。简述使用高倍显微镜的方法步骤：_______。图2箭头为显微镜下观察到的细胞质流动方向,则黑藻细胞质的实际流动方向是______₍填“顺时针”或“逆时针”)。
(3)植物细胞的原生质层由_______组成。图3是某同学观察植物细胞吸水和失水时所观察到的一个视野,其中细胞1状态下水分进出细胞的情况可能是_______。该实验并没有设置空白对照组但不违反对照原则,原因是_______。
19.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。内质网驻留蛋白(驻留在内质网的可溶性蛋白)的羧基端有一段特殊的氨基酸序列称为KDEL序列(内质网驻留信号序列),如果该蛋白被意外包装进入转运膜泡,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序列将它们回收回内质网,相关过程如图所示。回答下列问题：
(1)内质网驻留蛋白逃逸和回收是通过______来运输的,这依赖于生物膜具有______。若逃逸的内质网驻留蛋白进入高尔基体但未能被回收回内质网,可能的原因是_____₍答出2种)。
(2)_____₍填“能”或“不能”)用15 N标记氨基酸以研究分泌蛋白的合成、加工和运输过程,理由是______。下列属于分泌蛋白的是______。
a.血红蛋白b.胃蛋白酶c.抗体d.水通道蛋白e.性激素
(3)图中,附着型核糖体合成的蛋白质有______。研究人员发现,KDEL序列和其受体的亲和力受pH高低的影响,据图分析,_____₍填“高”或“低”)pH能促进KDEL序列与其受体的结合,_____₍填“高”或“低”)pH有利于其从受体上释放。
20.胡杨是我国重要林木树种，能够耐盐碱且抗风沙。盐胁迫下 Na+快速进入根细胞，使细胞质基质内积累大量 Na+，而 Na+积累会抑制绝大多数酶的活性。为维持细胞正常的生理功能，胡杨的根细胞通过调节相关物质的运输来抵抗盐胁迫，相关离子转运过程如图所示。回答下列问题：
（1）图中 Na+进入胡杨根细胞和液泡的方式分别是 ____和 ____ ，其中 ____ （答＂前者＂或＂后者＂）运输物质时转运蛋白的构象会发生改变。
（2）胡杨根细胞膜上的 H+—ATP 酶的功能是 ____、 ____。如果 H+—ATP 酶失去功能，则胡杨耐盐能力可能会 ____ ，其原因是 ____。
（3）据图可知，胡杨根细胞的吸水方式有 ____ ， Na+进入液泡会 ____ （填＂提高＂或＂降低＂）胡杨根细胞的吸水能力。
21.温度、pH和底物浓度与酶促反应速率的关系如图1所示。图2是竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂的作用机理,图3是比较无酶抑制剂和有酶抑制剂的反应速率的实验结果。回答下列问题：
(1)酶促反应速率可以用_____₍答出1种)表示。图1中b点后限制酶促反应速率的主要因素是______。
(2)据图1可知,导致酶失活的三种因素是______。_____₍填“能”或“不能”)用H2O2和H2O2酶探究曲线乙对应的因素对酶促反应速率的影响,原因是______。
(3)图1中d点和f点对应的酶促反应速率相同,但二者酶的活性状态不同,原因是______。人体内不同部位的酶可能不同,试举一例说明______。
(4)据图2分析,可以通过提高底物浓度减弱酶抑制剂作用的是______抑制剂,理由是______。图3中_____₍填字母)对应的是图2中竞争性抑制剂下的反应速率,c曲线所示的反应速率明显低于a和b,其原因是______。
河南省部分重点中学2025-2026学年高一上学期12月大联考生物试题答案与解析
1. A
解析：A、魏尔肖提出“细胞通过分裂产生新细胞”,是对施莱登和施旺细胞学说的补充和完善,A正确；
B、细胞学说指出一切动植物都由细胞发育而来,病毒等非细胞生物不具有细胞结构,B错误；
C、细胞学说使生物学研究进入细胞水平,C错误；
D、施莱登和施旺通过观察部分动植物细胞提出细胞学说,运用的是不完全归纳法,D错误。
故选A。
2. B
解析：A、①是细胞,是心脏(②)的组成细胞之一,但单个细胞无法完成心脏的各项功能,这些功能依赖于多细胞协同工作,A错误；
B、②是心脏器官,由肌肉组织、神经组织、结缔组织、上皮组织等按一定次序组合而成,B正确；
C、③是系统层次,并非各种高等生物共有的,如高等植物无系统这一结构层次,C错误；
D、④是草履虫,草履虫是单细胞生物,既是细胞层次,也是个体层次,它不具备组织、器官、系统等层次,D错误。
故选B。
3. B
解析：A、换上高倍镜后物像不清晰,可调节图1中的g所示的细准焦螺旋,但不能调节图1中的f所示的粗准焦螺旋,A错误；
B、图2中的甲和乙分别是低倍镜下和高倍镜下观察到的物像,因为在显微镜下观察到的物像是实物的倒像,甲中要观察的物像在视野的右方,因此图2中甲→乙的操作首先是将装片向右移动,以便使要观察的物像在视野的中央,B正确；
C、物镜越长,放大倍数越大,物镜与载玻片的距离越近,由此可知：图3中的A条件下物像的放大倍数比B条件下的大,所以图2中的甲和乙分别是用图3中的B和A观察到的, C错误；
D、A条件下物像的放大倍数比B条件下的大。在“观察质壁分离和复原的实验”中,用低倍显微镜对同一装片先后进行了3次观察：第一次观察到的是植物细胞正常时的形态结构,第二次观察到的是处于0.3g/mL蔗糖溶液中的植物细胞所发生的质壁分离现象,第三次观察到的是处于清水中的植物细胞所发生的质壁分离复原现象,即需在B条件下观察同一装片3次,D错误。
故选B。
4. B
解析：A、双缩脲试剂本身含 Cu2+ ，呈蓝色，加入组织样液后，若含蛋白质则反应生成紫色络合物，颜色变化为蓝色紫色，而非由无色变为紫色。A 错误；
B、由表格数据可知，蛋白质含量从 0mg/mL 增至 1.0mg/mL 时，吸光值从 0.512 增至 0.856 ，呈现递增趋势，表明吸光值与蛋白质含量呈正相关。B 正确；
C、双缩脲试剂成分是 NaOH 和 CuSO4 溶液，斐林试剂成分是 NaOH 和 CuSO4 溶液，两者成分相同；浓度方面，双缩脲试剂 CuSO4 浓度（ 0.01 g/mL ）与斐林试剂 CuSO4 浓度（ 0.05 g/mL ）不同， NaOH 溶液浓度均为 0.1 g/mL 。C 错误；
D、双缩脲试剂检测的是肽键，沸水处理使蛋白质变性但肽键未被破坏，因此不影响检测结果。D 错误；
故选 B。
5. A
解析：A、镁(Mg)是叶绿素合成的必需元素,缺Mg会导致叶绿素合成受阻,降低光合作用效率,光合速率下降,A正确；
B、无机盐在细胞内主要维持渗透压、酸碱平衡和参与化合物构成(如Fe参与血红蛋白合成),不提供能量,B错误；
C、玉米秸秆晒干后,自由水大量散失,剩余物质主要为有机物(如蛋白质),无机盐占比极少,C错误；
D、自由水参与代谢活动,其含量越高,代谢越旺盛,因此自由水与结合水比值越高,代谢越旺盛,D错误。
故选A。
6. A
解析：A、脂肪(甘油三酯)是由一分子甘油和三分子脂肪酸通过酯化反应形成的酯,这是脂肪的基本化学结构,A正确；
B、脂肪在人体饥饿时可分解供能,但不能大量转化为糖类,且糖类才是主要的能源物质,脂肪是储能物质,B错误；
C、脂肪与葡萄糖的元素组成均为C、H、O,但脂肪中氢元素比例更高,氧化分解时释放能量更多,因此等质量脂肪比糖类释放能量多,C错误；
D.橄榄油富含不饱和脂肪酸,故熔点低、常温下呈液态,D错误。
故选A。
7. B
解析：A、蛋白质的功能依赖于其特定的空间结构,血红蛋白的空间结构改变,其运输氧气的能力会改变,A错误；
B、血红蛋白含2条α链和2条β链,共 4条肽链,图乙表示β肽链一端的氨基酸排列顺序,图乙中含一个氨基和两个羧基,故一个血红蛋白分子至少有氨基4+2=6个,羧基4+2×2=8个,B正确；
C、图乙显示4个氨基酸,其中②④⑥⑧为R基,⑥⑧相同,故图乙所示的局部肽链有3种R基,C错误；
D、氨基酸脱水缩合形成肽链,肽链中的N主要存在于结构-CO-NH-中,而不是主要存在于氨基中,D错误。
故选B。
8. B
解析：A、核苷酸甲的五碳糖上有 2个-OH(羟基),说明是核糖,因此甲是核糖核苷酸,属于RNA的基本单位,RNA主要分布于细胞质中,A正确；
B、核苷酸甲合成的核酸为RNA,核苷酸乙合成的核酸为DNA,病毒的遗传物质只能是DNA或RNA中的一种,不能同时含有DNA和RNA,B错误；
C、核苷酸甲是核糖核苷酸,若碱基是G(鸟嘌呤),则其名称是鸟嘌呤核糖核苷酸,C正确；
D、甲为核糖核苷酸,五碳糖是核糖,碱基种类为A、U、C、G,乙为脱氧核糖核苷酸,五碳糖是脱氧核糖,碱基种类为A、T、C、G,D正确。
故选B。
9. C
解析：A、甲是通过化学物质传递信息,乙是细胞膜直接接触传递信息,丙是通过胞间连丝传递信息,甲和乙均可发生于动植物细胞之间,丙只可发生于植物细胞之间,A错误；
B、胰岛素是一种激素,可随血液到达全身各处,与靶细胞的细胞膜表面的受体结合,但其运输是不定向的,B错误；
C、受精作用时,精子和卵细胞之间的识别是通过细胞间的直接接触,可用图乙表示,C正确；
D、植物细胞的胞间连丝(B 结构)不仅能进行信息交流,还可以实现细胞间的物质交换(如运输小分子物质、信号分子等),D错误。
故选C。
10. D
解析：A、①是中心体,存在于动物细胞和低等植物细胞中,A正确；
B、②是内质网(滑面内质网),能参与细胞内脂质的合成,B正确；
C、③是线粒体,是细胞的 “动力车间”,肌肉细胞收缩所需能量主要来自线粒体,C正确；
D、④是高尔基体,其功能是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装,但蛋白质的合成场所是核糖体,D错误。
故选D。
11. C
解析：A、核膜为双层膜结构,其外层膜与内质网膜直接相连,构成生物膜系统的一部分,A正确；
B、原核细胞无核仁,但含有核糖体RNA(rRNA)基因,可在拟核区域转录合成rRNA并组装核糖体,B正确；
C、核孔复合体具有选择性：允许某些蛋白质和RNA通过,但DNA分子与染色质结合,不能出核孔,C错误；
D、胰岛细胞代谢旺盛,需频繁合成蛋白质(如胰岛素),核孔数量多于皮肤细胞以促进核质间物质交换,D正确；
故选C。
12. C
解析：A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，具有中央大液泡，且液泡含有紫色色素，便于观察质壁分离及复原， A 正确；
B、P 值代表细胞液浓度与该溶液浓度的比值， T0∼ T1 时间段 P 值小于 1 ，细胞液浓度小于外界溶液，细胞失水，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞发生质壁分离， B 正确；
C、 T1 时刻细胞液浓度等于外界溶液浓度，此时水分进出细胞的速率相等，并非无水分子通过原生质层， C错误；
D、 T1∼ T2 时间段细胞液浓度大于外界溶液，细胞吸水，发生质壁分离复原，该实验证明细胞壁的伸缩性低于原生质层，D 正确。
故选 C。
13. C
解析：A、若乙组吸收速率降低,说明Z的吸收需要转运蛋白(载体蛋白),但无法确定是否需要能量,因此可能是协助扩散或主动运输,A错误；
B、若丙组吸收速率不变,说明Z的吸收不需要能量(呼吸酶抑制剂抑制细胞呼吸供能),但未检测是否需要转运蛋白,因此可能是自由扩散或协助扩散,B错误；
C、若乙组(转运蛋白抑制剂)和丙组(呼吸酶抑制剂)吸收速率均降低,说明Z的吸收既需要转运蛋白(载体蛋白)又需要能量,符合主动运输的特点,C正确；
D、协助扩散不需要消耗能量的,但需要转运蛋白协助,若乙组吸收速率不变(无需转运蛋白)、丙组降低(需要能量),说明Z的吸收不需要转运蛋白却需要能量,则Z的吸收方式应为胞吞,D错误。
故选C。
14. C
解析：A、酶的作用是降低化学反应的活化能,而非提供能量,A错误；
B、该模式图展示了酶与底物的特异性结合,仅能解释酶的专一性,无法体现酶的高效性, B错误；
C、图中A是蔗糖酶(反应前后结构不变),B是蔗糖(底物),蔗糖在蔗糖酶催化下水解为葡萄糖和果糖,均为单糖,对应C和D,C正确；
D、酶在反应前后性质和结构不变,可重复发挥作用,不会立即失活,D错误。
故选C。
15. D
解析：A、ATP 的全称是三磷酸腺苷,①是含氮碱基A,即腺嘌呤,②是核糖,属于五碳糖,A正确；
B、④ 是由①(腺嘌呤)+②(核糖)+③(第一个磷酸)组成,即腺嘌呤核糖核苷酸(AMP),是构成RNA的基本单位之一,B正确；
C、ATP 分子中远离腺苷的高能磷酸键(c键)容易水解,释放大量能量,其末端磷酸基团具有高转移势能,可与其他物质结合,C正确；
D、在植物细胞中,光合作用的光反应阶段也能合成 ATP,其能量来自光能,形成ATP时所需的能量来自于呼吸作用和光合作用,D错误。
故选D。
16. B
解析：A、ATP的合成需要ATP合成酶催化,ATP的水解需要ATP水解酶催化,因此都需要酶参与,A正确；
B、酶的元素组成：蛋白质酶主要含C、H、O、N(可能含S),RNA酶含C、H、O、N、P；ATP由腺苷和磷酸基团组成,元素为C、H、O、N、P。因此,酶和ATP的元素组成不一定不相同,B错误；
C、需要酶参与的过程不一定需要ATP,例如唾液淀粉酶催化淀粉水解为麦芽糖,该过程不需要ATP供能,C正确；
D、酶的作用机理是降低化学反应的活化能,与能量变化有关；ATP的作用机理是水解时释放能量用于生命活动,与能量直接相关,因此都与能量有关,D正确。
故选B。
17. (1) ①. 丙
②. 氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
(2) ①. RNA、蛋白质
②. DNA、蛋白质
(3) ①. 糖蛋白
②. 细胞表面的识别、细胞间的信息传递
(4) ①. 花生
②. 可溶性糖和淀粉在代谢过程中转化为脂肪
解析：【分析】糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。脂质通常包括脂肪、磷脂、固醇等,它们有些是细胞结构的重要组成成分,有些参与重要的生命活动过程,其中脂肪是细胞内良好的储能物质。
【小问1详解】
生命活动的主要承担者是蛋白质,在图1中,丙是由含C、H、O、N的单体3聚合而成,为蛋白质。构成蛋白质的氨基酸(单体3)在种类、数目、排列顺序上存在差异,同时肽链经过盘曲折叠形成空间结构也多种多样,因此,从构成蛋白质的单体角度分析其结构具有多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
【小问2详解】
若结构A是丙的合成场所,丙是蛋白质,合成场所是核糖体,核糖体由rRNA和蛋白质构成,所以乙是RNA,丙是蛋白质；若结构A是遗传信息的载体,则A为染色体(质),染色体(质)由DNA和蛋白质构成,所以乙是DNA,丙是蛋白质。
【小问3详解】
单体1为葡萄糖,甲是多糖,在细胞中,由多糖和蛋白质形成的细胞组分B应是糖蛋白,在细胞中,糖蛋白主要与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能密切相关。
【小问4详解】
由图2可知,随种子成熟,可溶性糖和淀粉含量下降,脂肪含量显著上升,花生种子富含脂肪,成熟过程中大量糖类转化为脂肪,而小麦种子主要储存淀粉,脂肪含量低,因此,该种子更可能是花生。种子成熟过程中,可溶性糖和淀粉等碳水化合物被分解并转化为脂肪储存起来,以备萌发时供能,故种子成熟过程中脂肪的含量增加的原因是可溶性糖和淀粉在代谢过程中转化为脂肪储存起来。
18. (1) ①. 小麦种子富含淀粉,淀粉属于非还原糖,会干扰还原糖的检测结果；西瓜瓤含有色素,会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色沉淀,影响实验观察
②. 斐林试剂需甲液和乙液混合后立即使用,且需要水浴加热；双缩脲试剂需先加A液摇匀,再加B液,无需加热
(2) ①. 黑藻叶片薄透光性好,叶绿体大而清晰,便于观察
②. 先在低倍镜下找到清晰的物像,将目标移至视野中央→转动转换器,换上高倍物镜→调节光圈或反光镜使视野明亮→调节细准焦螺旋使物像清晰
③. 顺时针
(3) ①. 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质
②. 细胞失水
③. 该实验为自身对照,细胞在实验前后的状态形成了相互对照
解析：【分析】成熟的植物细胞有一中央大液泡。当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分就透过原生质层进入到外界溶液中,由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,当细胞不断失水时,液泡逐渐缩小,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,即发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分就透过原生质层进入到细胞液中,液泡逐渐变大,整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态,即发生了质壁分离复原。
【小问1详解】
小麦种子富含淀粉,淀粉属于非还原糖,会干扰还原糖的检测结果；西瓜瓤含有色素,会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色沉淀,影响实验观察。斐林试剂和双缩脲试剂使用方法的区别：1、试剂添加顺序不同：双缩脲试剂需先加A液(0.1g/mL的NaOH溶液)摇匀,再加B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)；斐林试剂需将甲液(0.1g/mL的NaOH溶液)和乙液(0.05g/mL的CuSO4溶液)混合均匀后再加入待测液。2、反应条件不同：双缩脲试剂检测蛋白质时无需加热,常温下即可发生反应；斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热(50 65℃)才能出现砖红色沉淀。3、试剂用量与浓度细节：双缩脲试剂B液(CuSO4)浓度更低(0.01g/mL),且添加量少(几滴)；斐林试剂甲、乙液浓度不同(乙液CuSO4为0.05g/mL),且需等量混合后使用。
【小问2详解】
黑藻叶片薄,只有1 - 2层叶肉细胞,透光性好,便于观察；叶绿体大而清晰,易于观察细胞质流动。高倍显微镜的使用方法步骤：先在低倍镜下找到清晰的物像,将目标移至视野中央→转动转换器,换上高倍物镜→调节光圈或反光镜使视野明亮→调节细准焦螺旋使物像清晰。显微镜下观察到的细胞质流动方向为顺时针,黑藻细胞质的实际流动方向是顺时针(显微镜成倒像,旋转方向不变)。
【小问3详解】
植物细胞的原生质层由细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质组成。水分进出植物细胞分为两种情况：若细胞处于质壁分离状态,则细胞失水,水分出细胞的量大于进细胞的量；若处于质壁分离复原平衡状态,则水分进出细胞达到动态平衡。某同学观察植物细胞吸水和失水时所观察到的一个视野,其中细胞1状态下水分进出细胞的情况可能是细胞失水。实验虽未设置空白对照组但不违反对照原则,原因是该实验为自身对照,细胞在实验前后的状态形成了相互对照。
19. (1) ①. 囊泡(或COPⅡ膜泡和COPⅠ膜泡)
②. 一定的流动性
③. KDEL序列缺失、KDEL受体功能异常(或数量不足、COPⅠ膜泡形成障碍等,任答2种)
(2) ①. 不能
②.15 N是稳定同位素,无放射性,无法追踪其动态运输路径
③. b、c
(3) ①. 分泌蛋白、溶酶体蛋白、膜蛋白
②. 低
③. 高
解析：【分析】内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道。它由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统。有些内质网上有核糖体附着,叫粗面内质网；有些内质网上不含有核糖体,叫光面内质网。
【小问1详解】
由图可知,内质网驻留蛋白通过COPⅡ膜泡从内质网逃逸到高尔基体,再通过COPⅠ膜泡从高尔基体回收回内质网,这种运输方式依赖囊泡运输,囊泡的形成、融合依赖于生物膜具有一定的流动性。由题意可知,内质网驻留蛋白(驻留在内质网的可溶性蛋白)的羧基端有一段特殊的氨基酸序列称为KDEL序列(内质网驻留信号序列),如果该蛋白被意外包装进入转运膜泡,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序列将它们回收回内质网,若逃逸的内质网驻留蛋白进入高尔基体但未能被回收回内质网,可能是由于KDEL受体数量不足或功能异常,无法识别或结合逃逸蛋白的KDEL序列；KDEL序列发生缺失,导致无法被受体识别；COPⅠ膜泡形成障碍,即使结合成功也无法被运回内质网等。
【小问2详解】
15 N是稳定同位素,无放射性,无法通过其放射性追踪其在细胞内的动态路径,因此,不能用15 N标记氨基酸以研究分泌蛋白的合成、加工和运输过程。a血红蛋白属于胞内蛋白,位于红细胞内；b胃蛋白酶是分泌至胃腔的消化酶,属于分泌蛋白；c抗体是由浆细胞分泌到血液中的免疫蛋白,属于分泌蛋白；d水通道蛋白属于转运蛋白,位于细胞膜上；e性激素为脂质类激素,其化学本质为脂质,因此,属于分泌蛋白的是b(胃蛋白酶)和c(抗体)。
【小问3详解】
附着型核糖体位于粗面内质网上,主要合成分泌蛋白、膜蛋白、溶酶体蛋白等。从图中可知,附着型核糖体合成的蛋白包括内质网驻留蛋白、分泌蛋白、溶酶体蛋白、膜蛋白(如高尔基体膜上的KDEL受体等)。由图可知,高尔基体顺面膜囊区pH较低,且此处KDEL受体与逃逸蛋白结合,因此,低pH 能促进KDEL序列与受体结合,内质网区pH较高,且在内质网中,KDEL蛋白与受体分离,因此,高pH 有利于其从受体上释放。
20. (1) ①. 协助扩散##易化扩散
②. 主动运输
③. 后者
(2) ①. 催化
②. 运输
③. 下降
④. H+- ATP酶失去功能,则细胞质基质中的 H+不能被转运至细胞外和液泡内,无法提供将 Na+运出根细胞或将 Na+运入液泡内所需要的电化学梯度的势能,导致 Na+在细胞质基质内积累大量,因此胡杨耐盐能力可能会下降。
(3) ①. 自由扩散和协助扩散(易化扩散)
②. 提高
解析：【分析】分析题文描述与题图：位于细胞膜和液泡膜上的 H+－ATP 酶能够通过主动运输的方式将细胞质基质中的 H+分别转运至细胞外和液泡内，从而维持图示各结构中 H+浓度分布的差异。在 H+顺浓度梯度进入细胞或从液泡中出来产生的电化学梯度的势能的驱动下，通过主动运输的方式将 Na+运出根细胞或将 Na+运入液泡内，进而减少 Na+对细胞内代谢的影响。 Na+在通道蛋白的协助下进入细胞的方式为协助扩散（易化扩散）。
【小问 1 详解】
分析题图可知： Na+进入胡杨根细胞是在通道蛋白的协助下进行的，其方式为协助扩散（易化扩散）。 H+进入液泡需要 ATP 提供能量，其方式为主动运输，因此液泡中的 H+浓度高于细胞质基质中的 H+浓度。 H+顺浓度梯度从液泡中出来产生的电化学梯度的势能驱动载体蛋白将 Na+运入液泡内，其方式为主动运输。转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型，载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过，而且每次转运时都会发生自身构象的改变。
【小问 2 详解】
胡杨根细胞膜上的 H+—ATP 酶可以催化 ATP 水解，并且将 H+运出细胞，具有催化功能、运输功能。位于细胞膜和液泡膜上的 H+－ATP 酶能够通过主动运输的方式将细胞质基质中的 H+分别转运至细胞外和液泡内，从而维持图示各结构中 H+浓度分布的差异。 H+顺浓度梯度进入细胞或从液泡中出来产生的势能将 Na+运出根细胞或将 Na+运入液泡内，进而减少 Na+对细胞内代谢的影响。如果 H+—ATP 酶失去功能，则细胞质基质中的 H+不能被转运至细胞外和液泡内，进而使细胞质基质内积累的大量 Na+不能被转运至细胞外和液泡内，因此胡杨耐盐能力可能会下降。
【小问 3 详解】
据图可知，胡杨根细胞的吸水方式有自由扩散和在细胞膜上的水通道蛋白的协助下进行的协助扩散。 Na+进入液泡会导致细胞液浓度增大，进而提高胡杨根细胞的吸水能力。
21. (1) ①. 单位时间内反应物的减少量(单位时间内生成物的增加量)
②. 酶的数量
(2) ①. 高温、强酸、强碱
②. 不能
③. 过氧化氢在高温下会分解,干扰实验结果
(3) ①. d点是低温抑制了酶活性,酶活性降低,酶的空间结构未被破坏；f点是高温使酶的空间结构被破坏且不可恢复,酶活性降低
②. 唾液腺分泌唾液淀粉酶,胃腺分泌胃蛋白酶(合理即可)
(4) ①. 竞争性
②. 竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率
③. b
④. 加入了非竞争性抑制剂,能改变酶的空间结构,导致底物不能与之结合
解析：【分析】1、影响酶活性的因素主要是温度和pH,另外还有酶的抑制剂和底物浓度等。
2、分析题图：图1中曲线甲表示底物与酶促反应速率的关系,曲线乙表示温度与酶促反应速率的关系,曲线丙表示pH与酶促反应速率的关系。图2中的A表示当底物与酶的活性位点形成互补结构时可催化底物发生变化,B表示竞争性抑制剂与底物争夺酶的活性位点,从而降低酶对底物的催化效应,C表示非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,改变了酶的构型,使酶不能与底物结合,从而使酶失去催化活性。图3表示发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图,图3中a曲线在底物浓度较低时催化效率最高,表示酶的活性不被抑制是酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；底物浓度越高,底物与酶活性位点结合机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小,因此随着底物浓度升高,竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小,即b曲线表示竞争性抑制剂存在的情况下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；非竞争性抑制剂可使酶的活性降低,即c曲线表示非竞争性抑制剂存在的情况下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线。
【小问1详解】
酶具有催化作用,可以加快酶促反应的速率,酶促反应的速率可以用单位时间内反应物的减少量或单位时间内生成物的增加量来表示。图1表示温度、pH和底物浓度与酶促反应速率的关系,根据低温不会使酶失活,但会降低酶的活性,高温会使酶失活的特点,判断曲线乙表示温度与酶促反应速率的关系；根据强酸或强碱会使酶失活的特点,判断曲线丙表示pH与酶促反应速率的关系,故曲线甲表示底物与酶促反应速率的关系。图1的b点位于底物与酶促反应速率关系的曲线上,在b点之后,再增加底物浓度,酶促反应速率不再增加,说明此时所有的酶都与底物结合了,再也没有多余酶,所以酶促反应速率达到最大值,此时再增加酶的数量,酶促反应速率还能增加,为了遵循单一变量原则,此时温度、pH等无关变量要相同且适宜,因此限制因素主要是酶的数量。
【小问2详解】
曲线乙表示温度与酶促反应速率的关系,高温下酶促反应速率为0；曲线丙表示pH与酶促反应速率的关系,强酸和强碱都会使酶促反应速率为0,所以导致酶失活的三种因素是高温、强酸和强碱。不能用H2O2和H2O2酶探究温度对酶促反应速率的影响,过氧化氢酶的底物是过氧化氢,过氧化氢在高温下会分解,实验存在两个变量,干扰实验结果。
【小问3详解】
d和f点位于温度与酶促反应速率的曲线上,d点表示低温,f点表示高温,即使二者速率相同,但二者酶的活性状态不同,d点是低温抑制了酶活性,酶活性降低,酶的空间结构未被破坏；f点是高温使酶的空间结构被破坏且不可恢复,酶活性降低。人体内不同部位的酶可能不同,如人的唾液腺能分泌唾液淀粉酶,胃腺能分泌胃蛋白酶。
【小问4详解】
据图2可知,竞争性抑制剂和底物争夺酶的同一活性部位,使酶和底物的结合机会减少,从而降低酶对底物的催化反应速率,而非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,通过改变酶的结构,从而使酶失去催化活性,降低酶对底物的催化反应速率,所以可以通过提高底物浓度减弱酶抑制剂作用的是竞争性抑制剂。图3中a曲线在底物浓度较低时催化效率最高,表示酶的活性不被抑制,是酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；底物浓度越高,底物与酶活性位点结合机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小,因此随着底物浓度升高,竞争性抑制剂的抑制效力会变得越来越小,即b曲线表示竞争性抑制剂存在的情况下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线；非竞争性抑制剂可使酶的活性降低,即c曲线表示非竞争性抑制剂存在的情况下,酶促反应速率随底物浓度变化的曲线,所以图3中b对应的是图2中竞争性抑制剂下的反应速率,c曲线所示的反应速率明显低于a和b原因是加入了非竞争性抑制剂,能改变酶的空间结构,导致底物不能与之结合,从而降低了酶的活性,使酶促反应速率最低。样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.512
0.586
0.654
0.721
0.789
0.856
蛋白质含量(mg/mL)
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0