2022-2023学年山东省德州市高一上学期期中生物试题含解析
展开一、单选题
1.细胞学说由德国植物学家施菜登和动物学家施旺最早提出,后经德国科学家魏尔肖补充完善。它赋予生物学不同于其他自然科学的独特韵味,被誉为19世纪自然科学三大发现之一、下列关于细胞学说的叙述正确的是( )
A.使动物和植物通过细胞这一共同的结构统一起来
B.使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平
C.细胞包括原核细胞和真核细胞,都有细胞膜、细胞质等结构
D.细胞是一个相对独立稳定的单位,能单独完成各项生命活动
【答案】A
【分析】细胞学说指出,细胞是动植物结构和生命活动的基本单位,是1838~1839年间由德国植物学家施莱登 和动物学家施旺 最早提出,直到1858年,德国科学家魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞的观点,才较完善。
【详解】A、细胞学说认为一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成,A正确;
B、细胞学说使人们对生命的认识进入到细胞水平,B错误;
C、细胞学说并没有提到原核细胞和真核细胞,也没有提到都有细胞膜、细胞质等结构,C错误;
D、细胞学说没有涉及到细胞能单独完成各项生命活动 ,D错误。
故选A。
2.近海水域富营养化易导致浒苔(一种绿藻)爆发,淡水水域富营养化易导致蓝细菌大量繁殖形成水华。下列关于浒苔和蓝细菌的叙述正确的是( )
A.浒苔和蓝细菌的组成元素种类和含量差异很大
B.浒苔和蓝细菌的细胞中具有拟核,核内有染色质
C.某湖泊中的所有蓝细菌构成一个蓝细菌种群
D.浒苔和蓝细菌进行光合作用都需要光合色素
【答案】D
【分析】富营养化是一种氮、磷等植物营养物质含量过多所引起的水质污染现象,富营养化会引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖,水体溶解氧量下降,水质恶化,鱼类及其他生物大量死亡的现象。淡水水域的富营养化,一般会导致蓝细菌和绿藻大量繁殖而形成水华;海水富营养化一般是浮游植物等大量繁殖引起。
【详解】A、不同生物的组成元素种类大体相同,含量差别很大,A错误;
B、浒苔是真核生物,具有核膜包被的细胞核,核内有染色质;蓝细菌是原核生物,没有核膜包被的细胞核,具有拟核,DNA裸露存在,没有染色体,B错误;
C、蓝细菌不是一种生物,是一类生物,如发菜、颤蓝细菌都属于蓝细菌,某湖泊中的所有蓝细菌是多个种群,C错误;
D、浒苔中具有类胡萝卜素和叶绿素,蓝细菌具有藻蓝素和叶绿素,二者进行光合作用都需要光合色素,D正确。
故选D。
3.疟原虫是一类单细胞的真核生物,可寄生在人体肝细胞中,会导致人体患疟疾,严重时致人死亡。下列叙述错误的是( )
A.构成疟原虫和人体肝细胞的核心元素都是C
B.疟原虫和人体肝细胞中含量最多的化合物都含有C、H、O三种元素
C.疟原虫和人体肝细胞中都含有核糖体、线粒体和内质网等细胞器
D.疟原虫和人体都属于生命系统结构层次中的个体层次
【答案】B
【分析】科学家根据有无以核膜为界限的细胞核,将细胞分为原核细胞和真核细胞。疟原虫是一类单细胞的真核生物,生活方式为寄生。
【详解】A、疟原虫和人体肝细胞内的生物大分子均以碳链为基本骨架,碳是生命的核心元素,A正确;
B、疟原虫和人体肝细胞中含量最多的化合物为水,水的元素组成为H、O,不含有C,B错误;
C、疟原虫和人体肝细胞均属于真核细胞,含有核糖体、线粒体和内质网等细胞器,C正确;
D、疟原虫为单细胞生物,一个细胞即为一个个体,人体属于个体,故疟原虫和人体都属于生命系统结构层次中的个体层次,D正确。
故选B。
4.显微镜是人类最伟大的发明之一,它把一个全新的世界展现在人类的视野里。下图是用同一显微镜观察同一装片得到的三个物像,有关该实验的说法正确的是( )
A.观察到三个物像的顺序是③②①
B.观察到物像②所用的物镜镜头长度比观察到物像③的短
C.使用高倍镜观察物像③时需先用粗准焦螺旋调焦,再用细准焦螺旋调至物像清晰
D.若视野中有异物,移动装片和转动物镜后异物不动,则异物位于反光镜上
【答案】B
【分析】图①中细胞数目最多,图③中细胞数目最少,说明图③放大的倍数最大。光学显微镜的扩大倍数为目镜和物镜的乘积,扩大的是长度或宽度,而非面积。使用光学显微镜应先用低倍镜找到合适的视野再换用高倍镜,高倍镜比低倍镜的视野观察到的细胞大、数目少、视野暗。
【详解】A、光学显微镜使用顺序是先低倍镜再高倍镜,①中细胞数目最多,图③中细胞数目最少,说明图③放大的倍数最大,观察到三个物像的顺序是①②③,A错误;
B、高倍镜的物镜比低倍镜的物镜镜头长,故观察到物像②所用的物镜镜头长度比观察到物像③的短,B正确;
C、使用高倍镜观察物像③时不能用粗准焦螺旋调焦,只能用细准焦螺旋调焦,C错误;
D、若视野中有异物,移动装片和转动物镜后异物不动,则异物位于目镜上,若异物位于反光镜上影响光线明暗,不会在视野中观察到异物的存在,D错误。
故选B。
5.血红蛋白由四条肽链组成,两条α链都是由141个氨基酸组成,两条β链都是由146个氨基酸组成。血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代后,其运输能力大为削弱。以下关于血红蛋白的叙述错误的是( )
A.缬氨酸与谷氨酸的R基不同
B.一分子血红蛋白中含有570个肽键
C.高温可导致血红蛋白中的肽键断裂从而使其变性
D.氨基酸形成血红蛋白过程中脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基
【答案】C
【分析】在细胞内,组成一种蛋白质的氨基酸数目可能成千上万,氨基酸形成肽链时,不同种类氨基酸的排列顺序千变万化肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,因此,蛋白质分子的结构极其多样,这就是细胞中蛋白质种类繁多的原因。
【详解】A、氨基酸的不同在于R基的不同,缬氨酸与谷氨酸的R基不同,A正确;
B、血红蛋白由两条α链和两条β链组成,两条α链都是由141个氨基酸组成,两条β链都是由146个氨基酸组成,共574个氨基酸,四条多肽链,肽键数=氨基酸数-肽链数,故含有肽键574-4=570个,B正确;
C、高温可导致血红蛋白的空间结构被破坏,从而变性,不会使肽键断裂,C错误;
D、氨基酸脱水缩合形成血红蛋白,脱水缩合是指一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基结合,形成肽键,同时脱去一分子水,氨基酸形成血红蛋白过程中脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基,氧来自于羧基,D正确。
故选C。
6.研究人员发现,人类和小鼠的软骨细胞中富含“miR140”分子,这是一种微型单链核糖核酸。与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多。下列关于“miR140”分子的叙述错误的是( )
A.“miR140”分子中每一个磷酸基团都与两个核糖相连
B.“miR140”分子中含有尿嘧啶,不含有胸腺嘧啶
C.“miR140”分子的单体是核糖核苷酸
D.“miR140”分子对小鼠的生命活动有重要作用
【答案】A
【分析】核酸的基本单位是核苷酸,核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖(DNA为脱氧核糖、RNA为核糖)和一分子含氮碱基组成;组成DNA的核苷酸叫做脱氧核苷酸,组成RNA的核苷酸叫做核糖核苷酸。
【详解】A、“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸(RNA),单链RNA具有一个游离的磷酸基团(5’端),该磷酸基团只连接一个核糖,A错误;
B、“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸,不含碱基T(胸腺嘧啶),B正确;
C、“miR140”分子是一种微型单链核糖核酸,单体是核糖核苷酸,C正确;
D、与正常小鼠比较,不含“miR140”分子的实验鼠软骨的损伤程度要严重得多,这说明“miR140”分子对小鼠的生命活动有重要作用,D正确。
故选A。
7.细胞活性是细胞生物学实验的一项重要检测指标,受多种环境因素影响。下列细胞中不具有细胞活性的是( )
A.台盼蓝染液染色后呈蓝色的口腔上皮细胞
B.光学显微镜下观察到细胞质流动的叶肉细胞
C.适宜蔗糖溶液中能发生质壁分离的植物细胞
D.人鼠细胞融合实验中,红绿荧光分布均匀的细胞
【答案】A
【分析】1、观察叶绿体选择黑藻的叶片细胞,流动性强,而含有大量的叶绿体,细胞质颜色比较深,易于观察。
2、台盼蓝染色排除法是用来判断细胞死活的,活细胞对台盼蓝有选择透过性,使台盼蓝无法进入细胞,而死细胞失去选择透过性而被染成蓝色。
【详解】A、用台盼蓝鉴定细胞死活,被染色的细胞是死细胞,因为死细胞的细胞膜失去了对台酚蓝的选择透过性,能进去而被染成蓝色,符合题意,A正确;
B、活细胞中的细胞质是流动的,叶肉细胞中的叶绿体随细胞质的流动而运动,故光学显微镜下观察到细胞质流动的叶肉细胞是活细胞,不符合题意,B错误;
C、适宜蔗糖溶液中能发生质壁分离的植物细胞说明其原生质体和细胞壁能发生分离,是活细胞,不符合题意,C错误;
D、人、鼠细胞融合实验中,不同颜色的荧光物质之所以分布均匀,是因为细胞膜具有一定的流动性,具有流动性的细胞为活细胞,不符合题意,D错误。
故选A。
8.叶绿体在叶肉细胞内的定位和分布受到的动态调控被称为叶绿体定位。下图表示细胞内叶绿体的不同定位状态。下列有关说法错误的是( )
A.叶绿体是具有双层膜结构并能进行光合作用的细胞器
B.图①和②分别表示强光和弱光照射下叶绿体的定位状态
C.叶绿体定位既有利于植物充分利用光能又避免其被强光伤害
D.叶绿体运动可推动细胞质的环流,细胞质流动也会影响叶绿体定位
【答案】B
【分析】叶绿体在细胞中的分布不均匀,叶绿体在叶的向光面分布多,且叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变,如光照较弱时则以叶绿体较大的一面对着光源,以增大光的吸收面积,有利于光合作用。
【详解】A、叶绿体是具有双层膜结构,具有与光合作用有关的酶和光合色素,是能进行光合作用的细胞器,A正确;
B、①中叶绿体都分布在细胞上表面,能更多的吸收光能,应为弱光状态,B错误;
C、弱光状态下,叶绿体定位在有光的位置,有利于植物充分利用光能;强光下叶绿体远离光源,吸收光的同时能避免其被强光伤害,C正确;
D、叶绿体存在于细胞质中,观察细胞质常以叶绿体作为标志,叶绿体运动可推动细胞质的环流,细胞质流动也会影响叶绿体定位,D正确。
故选B。
9.大多数成熟的植物细胞中液泡占据90%的空间,将细胞质压迫到细胞靠外的边缘上。研究表明植物液泡中含有多种水解酶,能分解侵入植物细胞的外来物。植物液泡可被专一性染色剂—中性红染成樱桃红色。下列关于植物液泡的叙述错误的是( )
A.液泡膜参与构成原生质层B.液泡可提高植物的抗病能力
C.液泡具有维持植物细胞正常形态的作用D.用中性红染色的液泡才能在显微镜下被观察到
【答案】D
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。
【详解】A、细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,液泡膜参与构成原生质层,A正确;
B、液泡中含有多种水解酶,能分解侵入植物细胞的外来物,从而提高植物的抗病能力,B正确;
C、液泡占据细胞90%的空间,具有维持植物细胞正常形态的作用,使细胞保持坚挺,C正确;
D、植物细胞中的液泡不一定要染色才能在显微镜下被观察到,活的洋葱表皮细胞(紫色) 不用染色就可以看到,D错误。
故选D。
10.大多数细菌侵入人体细胞被消化的过程如图所示,下列叙述错误的是( )
A.吞噬体的形成可能导致细胞膜面积的改变
B.次级溶酶体是由初级溶酶体与吞噬体融合而成
C.次级溶酶体对细菌的消化依赖于多种水解酶
D.细菌被消化后产生的小分子均被释放到细胞外
【答案】D
【分析】溶酶体内有多种酸性水解酶,内部的pH在5.5左右,溶酶体能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。溶酶体在形式功能的过程中,一般并非直接释放水解酶,需要溶酶体膜与包裹着物质或结构的膜相融合后起作用。溶酶体内部的酸性条件的维持依靠溶酶体膜上的质子泵,质子泵能催化ATP的水解并利用该能量逆浓度将H+转运进溶酶体。
【详解】A、吞噬体是细胞膜发生胞吞作用形成的,导致细胞膜面积的减小,A正确;
B、初级溶酶体与吞噬体融合形成次级溶酶体,水解酶发挥作用,细菌被裂解,B正确;
C、溶酶体内有多数水解酶,可对进入体内的细菌、病毒以及衰老、损伤的细胞器进行分解,C正确;
D、细菌被消化后产生的小分子可被细胞利用,细胞不需要的分子被释放到细胞外,D错误。
故选D。
11.研究发现细胞在受到轻度不良刺激时,受损的线粒体会被转运到迁移体(一种包膜的小泡)中,再被迁移体运送到细胞外,这种现象称为线粒体胞吐。下列说法错误的是( )
A.迁移体中可能存在DNA、蛋白质、磷脂等物质
B.受损线粒体的转运过程需要蛋白质纤维的协助
C.正常的线粒体在细胞中的位置是固定不变的
D.线粒体胞吐有利于维持细胞内线粒体功能的相对稳定
【答案】C
【分析】线粒体是一种存在于大多数细胞中的由两层膜包被的细胞器,是细胞中制造能量的结构,是细胞进行有氧呼吸的主要场所。
【详解】A、线粒体中存在DNA、蛋白质、磷脂等物质,受损的线粒体会被转运到迁移体,因此迁移体中可能存在DNA、蛋白质、磷脂等物质,A正确;
B、细胞中的微管蛋白有助于受损线粒体的转运,B正确;
C、正常的线粒体在细胞中的位置不是固定不变的,一般在代谢旺盛的地方线粒体较多,C错误;
D、线粒体胞吐有利于清除细胞内受损的线粒体,以维持细胞内线粒体功能的相对稳定,D正确。
故选C。
12.核纤层以网络形式分布于核膜内侧,由特殊的纤维丝状蛋白组成,如图所示。核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换。下列有关核纤层的说法错误的是( )
A.核纤层的结构模式图属于物理模型
B.组成染色质的蛋白质由结构①进入细胞核
C.核纤层的隔离作用会减弱细胞核对细胞代谢的控制
D.核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能均会发生改变
【答案】C
【分析】细胞核的结构:
核膜:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;
核孔:核膜其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;
核仁:与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关;
染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是 DNA 和蛋白质。
【详解】A、以实物或画图形式直观的表达认识对象生物特征属于物理模型,本题核纤层的结构模式图属于物理模型,A正确;
B、大分子物质由核孔进出细胞,组成染色质的蛋白质由核孔,即①进入细胞核,B正确;
C、细胞核是细胞代谢的控制中心,核纤层利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换,不会减弱细胞核对细胞代谢的控制,C错误;
D、核纤层能维持细胞核正常的形状与大小,有利于细胞核与细胞质之间的隔离与信息交换,核纤层被破坏后,细胞核的形态和功能均会发生改变,D正确。
故选C。
13.不良环境的胁迫会促进植物细胞中囊泡的形成,并促使它们转运至细胞膜,有的囊泡释放多种物质对细胞壁进行加固,有的囊泡释放抗微生物因子以抵御病原体的入侵。下列说法错误的是( )
A.环境温度降低会影响囊泡的释放
B.囊泡释放物质的过程需要消耗能量
C.不良环境的胁迫会使高尔基体的活动增强
D.加固细胞壁的物质主要是磷脂、纤维素和果胶
【答案】D
【分析】囊泡可能来自于内质网和高尔基体,有的囊泡转运至细胞膜通过胞吞释放物质,该过程需要能量。
【详解】A、因不良环境的胁迫会促进植物细胞中囊泡的形成,故环境温度降低会影响囊泡的释放,A正确;
B、囊泡释放物质的过程属于胞吐的过程,需要消耗能量,B正确;
C、囊泡可来自于高尔基体,不良环境徐进囊泡的形成,会促进高尔基体的活动,C正确;
D、植物细胞壁由纤维素和果胶构成,不含磷脂,D错误。
故选D。
14.将等量生理状态相似、长度相同的鲜萝卜条分别置于甲乙丙三种溶液中,测得萝卜条的长度变化情况如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.处于三种溶液中的萝卜条细胞均已发生质壁分离
B.处理5min时处于乙溶液中的细胞因过度失水已死亡
C.实验过程中三种溶液的溶质都能被萝卜条细胞吸收
D.利用不同浓度的同种溶液可估测出萝卜条细胞液的浓度范围
【答案】D
【分析】甲溶液中的萝卜条发生质壁分离后自动复原,证明甲溶液的溶质可进入细胞;乙溶液中的萝卜条失水发生了质壁分离,说明乙溶液浓度大于萝卜条细胞液的浓度,且溶质不能进入细胞;丙溶液中的萝卜条吸水,说明丙溶液的浓度低于萝卜条细胞液浓度。
【详解】A、丙溶液中的萝卜条吸水,细胞末发生质壁分离,A错误;
B、处理 5min 时甲和乙在此时有交点,5min过后乙进一步失水,说明此时乙没有死亡,B错误;
C、实验过程中甲溶液中的萝卜条发生了质壁分离及自动复原,说明甲的溶质能被萝卜条吸收,乙溶液中萝卜条没有自动复原,说明乙的溶质不能被细胞吸收,C错误;
D、利用不同浓度的同种溶液可估测出萝卜条细胞液的浓度范围,细胞液浓度介于细胞刚刚发生质壁分离和未发生质壁分离的溶液浓度之间,D正确。
故选D。
15.目前在哺乳动物细胞中已鉴定出13种水通道蛋白(AQPs),其中AQP3、AQP7、AQP9、AQP10属于水—甘油通道蛋白,它们既能运输水分子,又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子。以下说法正确的是( )
A.水分子通过AQPs运输时需要先与其结合
B.水分子通过AQPs的转运速率比直接通过磷脂双分子层快
C.线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率会明显降低
D.多种中性小分子都能通过AQP10,说明AQP10无专一性
【答案】B
【分析】细胞膜主要由脂质和蛋白质组成,还有少量的糖类。细胞膜的结构特点是流动性,功能特性是选择透过性。自由扩散的特点是高浓度运输到低浓度,不需要载体和能量;协助扩散的特点是高浓度运输到低浓度,需要载体(转运蛋白),不需要能量;主动运输的特点是需要载体(转运蛋白)和能量。
【详解】A、通道蛋白贯穿于细胞膜,分子或离子通过通道蛋白时不需要与其结合,直接从通道进出细胞,所以水分子通过AQPs运输时不需要与其结合,A错误;
B、水分子通过AQPs的运输属于协助扩散,运输速率大于直接通过磷脂双分子层的自由扩散速率,B正确;
C、甘油通过自由扩散的方式进入细胞,所以线粒体损伤的细胞摄入甘油的速率不受影响,C错误;
D、AQP10属于水—甘油通道蛋白,它们既能运输水分子,又能顺浓度梯度转运甘油、尿素等中性小分子,其他分子不能通过,说明AQP10也有专一性,D错误。
故选B。
16.豆制品是以大豆、豌豆等豆类为主要原料加工而成的食品。它营养丰富,除含人体必需氨基酸外,还含有磷脂、脂肪、纤维素等,几乎不含胆固醇。下列说法错误的是( )
A.以碳链为基本骨架的脂肪分子是大豆细胞内良好的储能物质
B.磷脂是构成细胞膜及细胞器膜的重要成分,组成元素有C、H、O、N、P
C.胆固醇在人体内参与血液中脂质的运输,摄入过多易导致高血压、冠状动脉硬化
D.脂肪、磷脂、胆固醇分子结构差异不大,都不溶于水,而溶于有机溶剂
【答案】D
【分析】脂质的种类和作用:(1)脂肪:生物体内良好的储能物质,还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用;(2)磷脂:构成细胞膜和细胞器膜的重要成分;(3)固醇:①胆固醇:构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输;②性激素:促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成;③维生素D:促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、脂肪分子也是以碳链为基本骨架的分子,脂肪含氢多,含氧少,是细胞内良好的储能物质,A正确;
B、磷脂双分子层构是生物膜的基本支架,所以磷脂是构成细胞膜和细胞器膜等的重要成分,磷脂的组成元素有C、H、O、N、P,B正确;
C、胆固醇是构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输,过多摄入可能会造成血管堵塞导致高血压、冠状动脉硬化,C正确;
D、脂肪、磷脂、胆固醇分子结构差异很大,都不溶于水,而溶于有机溶剂,D错误。
故选D。
二、多选题
17.为检测生物组织中的还原糖,制备了苹果的两种提取液:①浅红色混浊的匀浆;②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是( )
A.与提取液①相比,②更适合用于检测苹果中的还原糖
B.检测还原糖时,应将斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入提取液
C.加入斐林试剂的提取液在50~65°C水浴下出现砖红色沉淀,说明一定含有葡萄糖
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】AB
【分析】生物组织中化合物的鉴定:①斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀);②蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;③脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;④淀粉可用碘液染色,生成蓝色。做鉴定实验时,选材最好选择颜色浅,含量高的材料。
【详解】A、做鉴定实验时,根据的实验原理是特定的颜色反应,选材最好选择颜色浅,含量高的材料,与提取液①相比,②更适合用于检测苹果中的还原糖,A正确;
B、斐林试剂使用时有效成分是溶解状态的氢氧化铜,需要现配现用,等量混合使用,B正确;
C、斐林试剂检测的是还原糖,出现砖红色沉淀说明有还原糖,未必是葡萄糖,C错误;
D、斐林试剂现配现用,不能长期保存,D错误。
故选AB。
18.生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导,即膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白,使磷脂分子失去稳定,进而重排形成融合孔,最终实现膜的融合,过程如下图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.图示过程表明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别
B.重排后的磷脂分子仍排成连续的两层与其具有亲水的尾部有关
C.融合孔既可形成于不同种类的细胞之间,也可形成于细胞内部
D.图示过程在细胞进行物质运输和信息传递等方面发挥重要作用
【答案】ACD
【分析】细胞膜主要是由磷脂构成的富有弹性的半透性膜,膜厚7~8nm,对于动物细胞来说,其膜外侧与外界环境相接触。其主要功能是选择性地交换物质,吸收营养物质,排出代谢废物,分泌与运输蛋白质。
【详解】A、膜上的两组蛋白质相互作用结合成螺旋状的复合蛋白,说明膜上的蛋白质既能运动又能进行相互识别,A正确;
B、磷脂分子头部亲水、尾部疏水,B错误;
C、生物体内绝大多数膜融合都需要蛋白质的介导,融合孔既可形成于不同种类的细胞之间,也可形成于细胞内部,C正确;
D、融合孔的形成有利于细胞进行物质运输和信息传递,D正确。
故选ACD。
19.研究发现某些植物对重金属镉及砷具有耐受性,这与液泡膜上的两种转运蛋白(ABCC1和ABCC2)有关。ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的,可以将重金属镉和砷运至液泡中。已知BFA是一种可以干扰囊泡自粗面内质网转运至高尔基体的药物。下列推测错误的是( )
A.重金属镉及砷能进入植物细胞说明细胞膜的控制作用是相对的
B.ABCC1和ABCC2的合成无需游离核糖体的参与
C.ABCC1和ABCC2将镉和砷区隔在液泡中以降低对其他细胞器的伤害
D.用BFA处理后,植物细胞对重金属镉及砷的耐受性大大降低
【答案】BD
【分析】细胞膜具有控制物质进出的功能,细胞需要的营养物质和氧气可以进入细胞,细胞产生的代谢废物和产物可以出细胞,但是病毒病菌等也可以进入细胞,说明细胞控制物质进出的能力是有限的。
【详解】A、细胞膜有控制物质进出的功能,但重金属镉、砷能进入植物细胞,说明细胞膜的控制作用是相对的,A正确;
B、ABCC1和ABCC2是直接从粗面内质网运出并定位至液泡膜上的,粗面内质网中蛋白质的合成都起始于游离核糖体,首先在游离的核糖体上开始肽链的合成,当合成一段肽链后,肽链含有内质网定向引导序列,这段肽链会和核糖体一起转移到粗面内质网,再进行合成和加工,B错误;
C、重金属可影响蛋白质的结构进而影响蛋白质的功能, ABCC1和ABCC2将镉和砷隔离在液泡中,降低重金属对其他细胞器的伤害,C正确;
D、BFA干扰内质网到高尔基体的囊泡转运,不影响由内质网到液泡的转运,用BFA处理后不会影响重金属镉及砷进入液泡的过程,不会降低植物细胞对重金属的耐受性,D错误。
故选BD。
20.为探究碱性盐胁迫对夏蜡梅不同器官Na+含量的影响,科研人员用不同浓度的碱性盐溶液对夏蜡梅植株进行处理,一段时间后检测不同器官中Na+的含量,结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.碱性盐溶液的浓度越高,夏蜡梅根中Na+的含量越高
B.同一浓度的碱性盐溶液对夏蜡梅不同器官Na+含量的影响不完全相同
C.夏蜡梅不同器官的细胞中Na+转运蛋白的种类和数量相同
D.碱性盐胁迫下,根部细胞Na+含量较高,有利于吸收周围环境中的水分
【答案】BD
【分析】自由扩散的方向是从高浓度向低浓度,不需转运蛋白和能量;协助扩散的方向是从高浓度向低浓度,需要转运蛋白,不需要能量;主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量等。
【详解】A、由图可知,碱性盐溶液为0.4mml/L时,夏蜡梅根细胞中Na+的含量低于碱性盐溶液为0.3mml/L,故并不是碱性盐溶液的浓度越高,夏蜡梅根中Na+的含量就越高,A错误;
B、由图可知,在同一浓度的碱性盐溶液浓度下,根、茎、叶中Na+的浓度不同,说明同一浓度的碱性盐溶液对夏蜡梅不同器官Na+含量的影响不完全相同,B正确;
C、由图可知,夏蜡梅不同器官中Na+的含量并不相同,是由于夏蜡梅不同器官的细胞中Na+转运蛋白的种类和数量不同,C错误;
D、碱性盐胁迫下,根部细胞Na+含量较高,有利于根部细胞的渗透吸水,吸收周围环境中的水分,更有利于植物的生存,D正确。
故选BD。
三、综合题
21.一切生命活动都与细胞中的化合物密切相关,他们是细胞和生物体进行各种生命活动的物质基础。
(1)核糖体能把上述物质中的_____(填序号)通过_____的方式合成多肽。
(2)蛋白质与双缩脲试剂发生作用能产生_____反应,若没有双缩脲试剂,将现有的斐林试剂如何处理才能用来检测蛋白质?_____。
(3)运动员在比赛时会大量出汗,他们在补充适量水的同时还应补充盐丸,盐丸的作用是_____。等量的脂肪比糖类所含能量多,但运动员在运动过程中一般选用糖类作为补充能量的物质,原因是_____。
【答案】(1) ①③⑤ 脱水缩合
(2) 紫色 将斐林试剂中的CuSO4溶液稀释至0.01g/ml。
(3) 维持细胞渗透压得稳定及酸碱平衡 糖类氧化分解速率比脂肪快
【分析】构成生物体蛋白质的氨基酸具有共同的特点:都至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上。。氨基酸的种类和性质由R基决定;蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的结构多样,在细胞中承担的功能也多样;蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】(1)构成生物体蛋白质的氨基酸具有共同的特点是都至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个碳原子上,故①③⑤属于构成蛋白质的氨基酸,核糖体能通过脱水缩合将氨基酸合成多肽。
(2)双缩脲能鉴定蛋白质和多肽,产生紫色反应;双缩脲试剂的的NaOH溶液和斐林试剂的NaOH溶液浓度完全一致,斐林试剂的CuSO4溶液浓度为0.05g/ml,故需要将CuSO4稀释至0.01g/ml。
(3)大量出汗会丢失水和无机盐,导致细胞的渗透压发生改变,补充盐丸的作用是维持细胞渗透压得稳定及酸碱平衡;糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,糖类氧化分解速率比脂肪快,适于在运动中用于补充能量。
22.小麦是我国的三大主粮之一,小麦籽粒的储藏一般选择热入仓密保管。在盛夏晴朗、气温高的天气,将小麦晾晒一定的时间使水分降到12.5%以下,于下午3点前后聚堆,趁热入仓,整仓密闭,可长期保存。某研究小组测定小麦种子成熟过程中相关物质干重的百分含量,结果如图所示。
(1)含水量降到12.5%时,小麦种子细胞中的水主要以_____的形式存在。当自由水含量下降时,小麦种子抗寒能力增强的原因是_____。自由水比例上升时,细胞代谢会变得旺盛,原因是_____(答出两点即可)。
(2)植物体内的糖类按照是否能够水解及水解产物分为_____。在小麦种子成熟过程中,种子中淀粉含量的变化趋势是_____。在6~20天内小麦种子中淀粉含量上升的原因是_____。
(3)用于制作面包的强筋小麦种子中的蛋白质主要是麦醇溶蛋白和麦谷蛋白。麦醇溶蛋白易溶于酒精,微溶于水,麦谷蛋白不溶于水和酒精,造成两种蛋白质溶解性不同的原因是_____。
【答案】(1) 结合水 自由水含量下降可避免气温下降时结冰而损伤自身 自由水是细胞中良好的溶剂,能运输养料和代谢废物,能参与化学反应,为细胞提供液体环境
(2) 单糖、二糖、多糖 先增加后保持稳定 还原糖转化成淀粉
(3)组成两种蛋白质的氨基酸种类、数目和排列顺序及其肽链盘曲折叠构成的空间结构不同
【分析】1、水以自由水与结合水的形式存在,结合水是细胞结构的重要组成成分,自由水是一种良好的溶剂,是各种生化反应的介质,水还参与许多化学反应,自由水的自由移动对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用。
2、糖类由C、H、O三种元素组成,分为单糖、二糖和多糖,是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉,动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质,糖原是动物细胞中的储能物质。构成多糖的基本单位是葡萄糖。
【详解】(1)在盛夏晴朗、气温高的天气,将小麦晾晒一定的时间使水分降到12.5%以下,此过程小麦失去了自由水,则剩余的水分主要是结合水。自由水含量下降可避免气温下降时结冰而损伤自身,所以当自由水含量下降时,小麦种子抗寒能力增强。由于自由水是细胞中良好的溶剂,能运输养料和代谢废物,能参与化学反应,为细胞提供液体环境,所以自由水比例上升时,细胞代谢会变得旺盛。
(2)单糖不能被水解,二糖水解产物为两分子单糖,多糖水解产物是多个单糖。由图可知,成熟的小麦种子中含量最多的有机物是淀粉,在种子成熟过程中,种子中淀粉含量的变化是先增加后保持稳定。据图可知,在6~20天内还原糖减少,淀粉增多,所以淀粉含量上升的原因是还原糖转化成淀粉。
(3)结构决定了功能,麦醇溶蛋白和麦谷蛋白的特性不同是因为它们结构上的差异,而蛋白质结构差异的直接原因是组成两种蛋白的氨基酸种类、数目和排列顺序及其构成的肽链空间结构不同。
23.人体的成熟红细胞是两面凹的圆饼状,没有细胞核和众多细胞器,具有运输O2的功能。红细胞膨胀破裂后释放出血红蛋白,质膜重新封闭起来,保持原来的形状和大小,称为红细胞血影。
(1)人的成熟红细胞_____(填:“具有”或“不具有”)生物膜系统,原因是_____。
(2)研究发现,人的红细胞膜上的阴离子通道band3不仅参与跨膜信息传递,还参与了其他细胞功能,如细胞生长、相互识别等。据此推测,band3的化学本质是_____。已知葡萄糖是经红细胞膜上的葡萄糖转运体介导的易化扩散进入红细胞的,这体现了细胞膜具有_____的功能。
(3)红细胞血影的主要成分是_____,制备红细胞血影的简便方法是_____。
(4)为研究维持红细胞血影形状的关键蛋白,研究人员用不同试剂分别处理红细胞血影,检测血影中蛋白质A、B、C、D、E、F的有无,并观察处理后红细胞血影的形状。用试剂甲处理后,可检测到蛋白质C~F,红细胞血影仍能保持正常形状;用试剂乙处理后,可检测到蛋白质A~D,红细胞血影的形状变得不规则,据此推测,维持红细胞血影形状的关键蛋白是_____。
【答案】(1) 不具有 人的成熟红细胞只有细胞膜,没有其他生物膜
(2) 糖蛋白 控制物质进出细胞
(3) 脂质和蛋白质 将红细胞放入蒸馏水中
(4)E和F
【分析】人体成熟的红细胞没有细胞器和细胞核,便于血红蛋白携带更多的氧气,体现了细胞结构和功能相适应。哺乳动物成熟的红细胞因没有细胞核寿命较短;没有核膜和细胞器膜而能获得纯净的细胞膜;没有细胞壁易于吸水涨破;没有DNA不能用于提取DNA的材料;没有细胞器等结构可作为病毒的陷阱细胞。
【详解】(1)人体成熟的红细胞只有细胞膜,没有核膜和细胞器膜等其他生物膜,不具有生物膜系统。
(2)band3具有识别能力,化学本质是糖蛋白。某些物质进出细胞需要蛋白质介导,体现了细胞膜具有控制物质进出的功能。
(3)血影是质膜形成的,质膜即是细胞膜,主要成分是脂质和蛋白质。红细胞易于吸水涨破,制备红细胞血影的简便方法是将红细胞放入蒸馏水中。
(4)用试剂甲处理后,可检测到蛋白质C~F,红细胞血影仍能保持正常形状,说明蛋白质C~F中含有维持红细胞血影形状的关键蛋白;用试剂乙处理后,可检测到蛋白质A~D,红细胞血影的形状变得不规则,说明蛋白质A~D中不含维持红细胞血影形状的关键蛋白,故维持红细胞血影形状的关键蛋白是E和F。
24.内质网是由单层膜形成的囊状、泡状或管状结构,能通过不同方式与其他细胞结构产生直接或间接的联系,并形成一个连续的网膜系统,在维持细胞内各细胞结构之间的协调配合中起到非常重要的作用。
(1)为研究内质网的功能,可通过_____(方法)分离细胞中的各种细胞器,从而得到内质网。内质网具有广阔的膜面积,其生理学意义是_____。
(2)抗体的合成和分泌过程依次经过的具膜结构是_________。在此过程中,高尔基体的作用是_____。囊泡的每一步运输都需要通过信号与特异性受体的相互作用来完成,这体现了生物膜具有_____功能。
(3)研究发现:光面内质网和线粒体之间可以通过形成膜接触位点(MAM)进行物质的交换,这对维持内质网和线粒体的正常功能是至关重要的。
①从细胞器功能的角度分析,光面内质网为线粒体提供了脂质,线粒体为光面内质网提供_____。
②β一淀粉样蛋白(Aβ)的沉积可以引发脑内神经细胞的死亡,进而导致阿尔茨海默症。进一步研究发现,Aβ会破坏神经细胞内MAM的结构,据此推测,Aβ导致神经细胞死亡的原因可能是_____。
【答案】(1) 差速离心法 为多种酶提供了附着位点
(2) 内质网、高尔基体、细胞膜 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装 信息交流
(3) 能量 Aβ可破坏神经细胞中的MAM结构,干扰了线粒体和光面内质网正常的物质交换。造成其功能异常,进而导致神经细胞的死亡
【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,承担细胞内物质运输的作用,根据内质网膜上有没有附着核糖体.将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种,滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关;粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成、加工和运输有关。
【详解】(1)分离各种细胞器的方法是差速离心法,利用提高转速将不同大小的细胞器分离开;内质网外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,增大了膜面积,为多种酶提供了附着位点。
(2)分泌蛋白的合成与分泌过程: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,整个过程还需要线粒体提供能量,故抗体合成和分泌过程经过的具膜结构是内质网、高尔基体、细胞膜。高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。囊泡运输需要通过信号与特异性受体的相互作用来完成,体现了生物膜具有信息交流的功能。
(3)①线粒体是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,线粒体能为光面内质网提供能量。②光面内质网和线粒体之间可以通过形成膜接触位点(MAM)进行物质的交换,对维持内质网和线粒体的正常功能是至关重要,Aβ可破坏神经细胞中的MAM结构,干扰了线粒体和光面内质网正常的物质交换,造成其功能异常,进而导致神经细胞的死亡。
四、实验题
25.Na+是植物生长所需的矿质元素,主要储存在液泡中。液泡膜上的Na+反向转运蛋白将H+转运出液泡的同时将细胞质基质中的Na+转运到液泡内,下图表示紫色洋葱外表皮细胞的液泡吸收Na+的过程。
(1)据图分析,液泡中H+浓度比细胞质基质中的_____(填:“高”或“低”),H+进出液泡的运输方式分别为_____。
(2)将紫色洋葱细胞放到某浓度的NaCl溶液中,细胞发生质壁分离后很快又自动复原,自动复原的原因可能为_____。
(3)液泡吸收Na+后,短时间内液泡中的H+浓度降低,进而使其中的花青素逐渐由紫色变成蓝色。欲利用该原理来验证液泡吸收Na+需要ATP间接供能,请用紫色洋葱外表皮细胞、钼酸钠溶液(细胞可吸收其中的Na+和抗霉素A(抑制ATP生成的一种物质)设计实验。
实验思路:_____;
预期实验结果:_____。
【答案】(1) 高 主动运输、协助扩散
(2)外界溶液中的Na+会通过运输储存在液泡中,使得细胞液的浓度增大,细胞吸水恢复原状
(3) 取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份,并编号甲、乙甲组滴加钼酸钠,乙组先滴加抗霉素A后滴加钼酸钠记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间 甲组变蓝的时间短于乙组
【分析】据图可知,转运蛋白Ⅰ消耗ATP将H+运输到液泡内,属于主动运输,说明液泡内H+浓度大于细胞质基质中H+浓度。
【详解】(1)据图分析,H+进入液泡时需要消耗ATP,且需要转运蛋白Ⅰ的协助,属于主动运输,进而说明液泡中H+浓度比细胞质基质中的高,因此H+进入液泡的运输方式为主动运输、H+出液泡的运输方式协助扩散。
(2)外界溶液中的Na+会通过运输储存在液泡中,使得细胞液的浓度增大,细胞吸水恢复原状所以将紫色洋葱细胞放到某浓度的NaCl溶液中,细胞发生质壁分离后很快又自动复原。
(3)为了验证液泡吸收Na+需要ATP间接供能,则是否提供ATP为实验的自变量。可通过抗霉素A来抑制ATP的形成来控制自变量,然后根据花青素逐渐由紫色变成蓝色的时间来判断ATP是否影响液泡吸收Na+。则实验思路如下:
实验思路:取生理状态相同的紫色洋葱外表皮细胞均分成两份,并编号甲、乙甲组滴加钼酸钠,乙组先滴加抗霉素A后滴加钼酸钠记录两组液泡由紫色变成蓝色的时间。
预期实验结果:由于乙组先滴加了抗霉素A,抑制了ATP的形成,若液泡吸收Na+需要ATP间接供能,则甲组变蓝的时间短于乙组。
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