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五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编9-细胞质-细胞器的结构、功能及分离方法(含解析)
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这是一份五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编9-细胞质-细胞器的结构、功能及分离方法(含解析),共29页。试卷主要包含了单选题,多选题,综合题,实验题等内容,欢迎下载使用。
五年2018-2022高考生物真题按知识点分类汇编9-细胞质-细胞器的结构、功能及分离方法(含解析)
一、单选题
1.(2020·山东·统考高考真题)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后,S酶会在其中的某些蛋白质上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别,经高尔基体膜包裹形成囊泡,在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中,带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是( )
A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性
B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成
C.S酶功能丧失的细胞中,衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累
D.M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内
2.(2020·浙江·统考高考真题)研究叶肉细胞的结构和功能时,取匀浆或上清液依次离心将不同的结构分开,其过程和结果如图所示,表示沉淀物,表示上清液。
据此分析,下列叙述正确的是
A.ATP仅在P2和P3中产生
B.DNA仅存在于P1、P2和P3中
C. P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质
D.S1、S2、S3和P4中均有膜结构的细胞器
3.(2020·江苏·统考高考真题)下列关于真核细胞的结构与功能的叙述,正确的是( )
A.根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖
B.细胞质基质、线粒体基质和叶绿体基质所含核酸的种类相同
C.人体未分化的细胞中内质网非常发达,而胰腺外分泌细胞中则较少
D.高尔基体与分泌蛋白的合成、加工、包装和膜泡运输紧密相关
4.(2020·海南·统考高考真题)细胞可以清除功能异常的线粒体,线粒体也可以不断地分裂和融合,以维持细胞内线粒体的稳态。下列有关线粒体的叙述,错误的是( )
A.线粒体具有双层膜结构,内、外膜上所含酶的种类相同
B.线粒体是真核细胞的“动力车间”,为细胞生命活动提供能量
C.细胞可通过溶酶体清除功能异常的线粒体
D.细胞内的线粒体数量处于动态变化中
5.(2020·浙江·高考真题)溶酶体是内含多种酸性水解酶的细胞器。下列叙述错误的是( )
A.高尔基体断裂后的囊泡结构可形成溶酶体
B.中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种酶降解
C.溶酶体是由脂双层构成的内、外两层膜包被的小泡
D.大量碱性物质进入溶酶体可使溶酶体中酶的活性发生改变
6.(2020·北京·统考高考真题)在口腔上皮细胞中,大量合成ATP的细胞器是( )
A.溶酶体 B.线粒体 C.内质网 D.高尔基体
7.(2022·浙江·高考真题)动物细胞中某消化酶的合成、加工与分泌的部分过程如图所示。下列叙述正确的是( )
A.光面内质网是合成该酶的场所 B.核糖体能形成包裹该酶的小泡
C.高尔基体具有分拣和转运该酶的作用 D.该酶的分泌通过细胞的胞吞作用实现
8.(2022·广东·高考真题)将正常线粒体各部分分离,结果见图。含有线粒体DNA的是( )
A.① B.② C.③ D.④
9.(2022·河北·统考高考真题)关于细胞器的叙述,错误的是( )
A.受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解
B.线粒体内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质
C.生长激素经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外
D.附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体具有不同的分子组成
10.(2022·辽宁·统考高考真题)蓝莓细胞富含花青素等多酚类化合物。在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变。褐变会引起细胞生长停滞甚至死亡,导致蓝莓组织培养失败。下列叙述错误的是( )
A.花青素通常存在于蓝莓细胞的液泡中
B.适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率以减少褐变
C.在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变
D.宜选用蓝莓成熟叶片为材料制备外植体
11.(2022·重庆·统考高考真题)以蚕豆根尖为实验材料,在光学显微镜下不能观察到的是( )
A.中心体 B.染色体 C.细胞核 D.细胞壁
12.(2021·浙江·统考高考真题)某企业宣称研发出一种新型解酒药,该企业的营销人员以非常“专业”的说辞推介其产品。下列关于解酒机理的说辞,合理的是( )
A.提高肝细胞内质网上酶的活性,加快酒精的分解
B.提高胃细胞中线粒体的活性,促进胃蛋白酶对酒精的消化
C.提高肠道细胞中溶酶体的活性,增加消化酶的分泌以快速消化酒精
D.提高血细胞中高尔基体的活性,加快酒精转运使血液中酒精含量快速下降
13.(2021·山东·统考高考真题)液泡是植物细胞中储存 Ca2+的主要细胞器,液泡膜上的 H+焦磷酸酶可利用水解无机焦磷酸释放的能量跨膜运输 H+,建立液泡膜两侧的 H+浓度梯度。该浓度梯度驱动 H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输,从而使 Ca2+以与 H+相反的方向同时通过 CAX 进行进入液泡并储存。下列说法错误的是( )
A.Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式属于协助扩散
B.Ca2+通过 CAX 的运输有利于植物细胞保持坚挺
C.加入 H+焦磷酸酶抑制剂,Ca2+通过 CAX 的运输速率变慢
D.H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式属于主动运输
14.(2021·湖北·统考高考真题)在真核细胞中,由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。下列叙述错误的是( )
A.葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在线粒体外膜
B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白
C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解
D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质
15.(2021·福建·统考高考真题)运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损 D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
16.(2021·重庆·高考真题)人体细胞溶酶体内较高的H+浓度(pH为5.0左右)保证了溶酶体的正常功能。下列叙述正确的是( )
A.溶酶体可合成自身所需的蛋白
B.溶酶体酶泄露到细胞质基质后活性不变
C.细胞不能利用被溶酶体分解后产生的物质
D.溶酶体内pH的维持需要膜蛋白协助
17.(2019·全国·统考高考真题)下列有关高尔基体、线粒体和叶绿体的叙述,正确的是
A.三者都存在于蓝藻中
B.三者都含有DNA
C.三者都是ATP合成的场所
D.三者的膜结构中都含有蛋白质
18.(2019·全国·统考高考真题)在真核细胞的内质网和细胞核中主要合成的物质分别是
A.脂质、RNA
B.氨基酸、蛋白质
C.RNA、DNA
D.DNA、蛋白质
19.(2019·海南·统考高考真题)下列有关大肠杆菌的叙述,正确的是( )
A.大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因
B.大肠杆菌中DNA分子数目与基因数目相同
C.在普通光学显微镜下能观察到大肠杆菌的核糖体
D.大肠杆菌分泌的蛋白,需要经过内质网加工
20.(2019·浙江·统考高考真题)细胞质中有细胞溶胶和多种细胞器。下列叙述正确的是
A.液泡在有丝分裂末期时分泌囊泡
B.光面内质网是合成蛋白质的主要场所
C.叶绿体内膜向内折叠若干层利于色素附着
D.细胞溶胶中有与细胞呼吸糖酵解有关的酶
21.(2018·北京·统考高考真题)哺乳动物肝细胞的代谢活动十分旺盛,下列细胞结构与对应功能表述错误的是
A.细胞核:遗传物质储存与基因转录的场所
B.线粒体:丙酮酸氧化与ATP合成的场所
C.高尔基体:分泌蛋白的合成与加工包装场所
D.溶酶体:“消化车间”降解失去功能的细胞组分
22.(2019·浙江·统考高考真题)细胞核中与核糖体形成有关的主要结构是
A.核仁 B.核基质
C.核被膜 D.核孔复合体
23.(2018·浙江·统考高考真题)与家兔肌肉细胞相比,菠菜叶肉细胞不具有的结构是( )
A.细胞壁 B.叶绿体 C.液泡 D.中心体
24.(2018·浙江·统考高考真题)人体细胞内存在一套复杂的膜系统。下列叙述错误的是( )
A.由单位膜包被的溶酶体含多种水解酶
B.高尔基体主要进行蛋白质的分拣和转运
C.肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶
D.核被膜与质膜的相连可通过线粒体来实现
25.(2019·上海·高考真题)图是某动物细胞局部的电子显微镜照片,箭头所指细胞器是( )
A.细胞核 B.大液泡 C.内质网 D.线粒体
二、多选题
26.(2019·江苏·统考高考真题)下图为高等动物细胞结构示意图,下列相关叙述正确的是
A.结构①的数量倍增发生于分裂前期的细胞中
B.具有单层生物膜的结构②与细胞分泌活动有关
C.RNA和RNA聚合酶穿过结构③的方向相同
D.④、⑤处的核糖体均由RNA和蛋白质组成
三、综合题
27.(2022·北京·统考高考真题)干旱可诱导植物体内脱落酸(ABA)增加,以减少失水,但干旱促进ABA合成的机制尚不明确。研究者发现一种分泌型短肽(C)在此过程中起重要作用。
(1)C由其前体肽加工而成,该前体肽在内质网上的______________合成。
(2)分别用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,检测叶片气孔开度,结果如下图1。据图1可知,C和ABA均能够_______,从而减少失水。
(3)已知N是催化ABA生物合成的关键酶。研究表明C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。图2中支持这一结论的证据是,经干旱处理后_______。
(4)实验表明,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。因此设想,干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达。为验证此设想,进行了如下表所示的嫁接实验,干旱处理后,检测接穗叶片中C含量,又检测了其中N基因的表达水平。以接穗与砧木均为野生型的植株经干旱处理后的N基因表达量为参照值,在表中填写假设成立时,与参照值相比N基因表达量的预期结果(用“远低于”、“远高于”、“相近”表示)。①____;②____。
接穗
野生型
突变体
突变体
砧木
野生型
突变体
野生型
接穗叶片中N基因的表达量
参照值
①
②
注:突变体为C基因缺失突变体
(5)研究者认为C也属于植物激素,作出此判断的依据是____。这一新发现扩展了人们对植物激素化学本质的认识。
28.(2022·河北·统考高考真题)某品种茶树叶片呈现阶段性白化:绿色的嫩叶在生长过程中逐渐转为乳白色,而后又恢复为绿色。白化期叶绿体内部结构解体(仅残留少量片层结构)。阶段性白化过程中相关生理指标检测结果如下图。回答下列问题:
(1)从叶片中分离叶绿体可采用________法。
(2)经检测,白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低,其原因是________(写出两点即可)。
(3)白化过程中气孔导度下降,既能够满足光合作用对CO2的需求,又有助于减少________。
(4)叶片复绿过程中需合成大量直接参与光反应的蛋白质。其中部分蛋白质由存在于________中的基因编码,通过特定的机制完成跨膜运输:其余蛋白质由存在于________中的基因编码。
29.(2022·江苏·统考高考真题)纤毛是广泛存在的细胞表面结构,功能异常可引起多种疾病。因此,研究纤毛形成的作用机制具有重要意义。请回答下列问题。
(1)纤毛结构如图1所示,由细胞膜延伸形成的纤毛膜主要由中心体转变而来,中心体在有丝分裂中的功能是__________________。
(2)某病人肾小管上皮细胞纤毛异常,为了分析纤毛相关基因X是否发生了变异,对基因X进行了PCR扩增与产物测序。从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,溶液中添加NaC1至2.0mo1/L的目的是__________________。PCR扩增时,需在__________________催化下,在引物__________________端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)为研究蛋白质X在细胞中的定位,构建绿色荧光蛋白GFP与X的融合蛋白,融合蛋白具有绿色荧光,可示其在细胞内位置。将X-GFP基因融合片段M导入如图Ⅱ所示载体质粒Y,构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段)。请完成下表。
分步实验目标
简易操作、结果、分析
PCR鉴定正向重组质粒Y-M(图Ⅱ中融合片段M中有白色的箭头,代表方向)
①选择图Ⅱ引物_____________;②PCR目的产物约为_____________bp。
确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列
③质粒测序,图Ⅲ中正确的是____________(选填序列编号)
检测融合蛋白定位
④对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明________________________。
(4)为研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经_____________形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数)。从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的_____________倍。
30.(2019·北京·统考高考真题)光合作用是地球上最重要的化学反应,发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
(1)地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________,在碳(暗)反应中,RuBP羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,影响该反应的外部因素,除光照条件外还包括_________________________(写出两个);内部因素包括_____________(写出两个)。
(2)R酶由8个大亚基蛋白(L)和8个小亚基蛋白(S)组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体,在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
(3)研究发现,原核生物蓝藻(蓝细菌)R酶的活性高于高等植物,有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物,以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明,转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________?请说明理由。______
②基于上述实验,下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a.蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b.蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c.蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d.在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同
31.(2019·海南·统考高考真题)人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。
(1)通常,成人体内生成红细胞的场所是_______________;成熟红细胞不能合成血红蛋白,其原因是__________________________。
(2)金属元素_____________是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了____________________。
(3)无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径,无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是_____________________。
(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入______________(填“红细胞悬浮液”或“血浆”)来维持机体内环境的稳态。
四、实验题
32.(2019·全国·统考高考真题)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是___________,在细胞核中合成的含氮有机物是___________,叶绿体中含氮的光合色素是______。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4﹢)和硝态氮(NO3﹣)。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论________。
33.(2018·江苏·统考高考真题)下图为真核细胞中3种结构的示意图,请回答下列问题:
(1)甲的名称为_____,处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞具有________(在甲、乙、丙中选择)。
(2)蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,这表明结构c与________(填序号)的形成直接有关。
①内质网 ②高尔基体 ③中心体 ④核糖体
(3)许多重要的化学反应在生物膜上进行,乙、丙分别通过____(用图中字母填空)扩大了膜面积,从而为这些反应需要的________提供更多的附着场所。
(4)在细胞分裂间期,结构乙的数目增多,其增多的方式有3种假设:Ⅰ.细胞利用磷脂、蛋白质等重新合成;Ⅱ.细胞利用其他生物膜装配形成;Ⅲ.结构乙分裂增殖形成。
有人通过放射性标记实验,对上述假设进行了探究,方法如下:首先将一种链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养,然后转入另一种培养基中继续培养,定期取样,检测细胞中结构乙的放射性。结果如下:
标记后细胞增殖的代数
1
2
3
4
测得的相对放射性
2.0
1.0
0.5
0.25
①与野生型相比,实验中所用链孢霉营养缺陷型突变株的代谢特点是____________。
②实验中所用的“另一种培养基”在配制成分上的要求是____________。
③通过上述实验,初步判断3种假设中成立的是____(在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中选择)。
参考答案:
1.D
【分析】1、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。
2、分析题干信息可知,经内质网加工的蛋白质,只有在S酶的作用下形成M6P标志,才能被高尔基体膜上的M6P受体识别,最终转化为溶酶体酶,无识别过程的蛋白质则被运往细胞膜分泌到细胞外。
【详解】A、酶具有专一性的特点,S酶在某些蛋白质上形成M6P标志,体现了S酶的专一性,A正确;
B、由分析可知,部分经内质网加工的蛋白质,在S酶的作用下会转变为溶酶体酶,该蛋白质是由附着在内质网上的核糖体合成的,B正确;
C、由分析可知,在S酶的作用下形成溶酶体酶,而S酶功能丧失的细胞中,溶酶体的合成会受阻,则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累,C正确;
D、M6P受体基因缺陷的细胞中,带有M6P标志的蛋白质不能被识别,最终会被分泌到细胞外,D错误。
故选D。
【点睛】本题考查溶酶体的形成过程及作用等知识,旨在考查考生获取题干信息的能力,并能结合所学知识准确判断各选项。
2.C
【分析】据图分析分析各个部分中所含有的细胞器或细胞结构:
P1为细胞核、细胞壁碎片,S1为细胞器和细胞溶胶,
S2为除叶绿体之外的细胞器和细胞溶胶,P2为叶绿体,
S3为除叶绿体、线粒体之外的细胞器和细胞溶胶,P3为线粒体,
S4为除叶绿体、线粒体、核糖体之外的细胞器和细胞溶胶,P4为核糖体。
S1包括S2和P2;S2包括S3和P3;S3包括S4和P4。
【详解】A、ATP可以在细胞溶胶、线粒体和叶绿体中产生,即在P2、P3 、S4中均可产生,A错误;
B、DNA存在于细胞核、线粒体和叶绿体中,即P1、S2、P2和P3中,B错误;
C、蛋白质的合成场所为核糖体,线粒体和叶绿体中也含有核糖体,所以P2、P3、P4和S3均能合成相应的蛋白质,C正确;
D、P4中核糖体没有膜结构,D错误。
故选C。
3.A
【分析】细胞在生命活动中发生着物质和能量的复杂变化,细胞内含有多种细胞器,各种细胞器的形态、结构不同,在功能上也各有分工。解答本题需要掌握细胞内各种细胞器的结构和功能特性,然后分析选项中的关键点逐一判断。
【详解】A、线粒体是细胞的“动力车间”,根据细胞代谢的需要,线粒体可以在细胞质基质中移动和增殖,A正确;
B、细胞质基质中含有RNA,不含DNA,而线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA,所含核酸种类不同,B错误;
C、内质网是蛋白质等大分子物质合成、加工的场所和运输通道,在未分化的细胞中数量较少,而胰腺外分泌细胞由于能合成并分泌含消化酶的胰液,细胞中的内质网数量较多,C错误;
D、分泌蛋白是在附着在内质网上的核糖体上合成的,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D错误。
故选A。
4.A
【分析】线粒体是一种结构和功能复杂而敏感的细胞器,拥有独立于细胞核的基因组,在细胞的不同生理过程和环境条件下,线粒体的形态,数量和质量,具有高度的可塑性。线粒体是细胞和生物体内最主要的能量供应场所,几乎存在于所有种类的细胞中,是一种动态变化的细胞器。正常情况下,线粒体的数量、形态以及功能维持相对稳定的状态,称之为线粒体稳态。当线粒体的结构和功能发生紊乱时,必然带来一系列的生命活动异常,甚至导致细胞、组织或个体的死亡。融合/分裂是线粒体的常态生理过程。二者的协同、拮抗,使得细胞内的内的线粒体维持一定的数量,保持一定的形态比例,在线粒体不断调节过程中,代谢物质通过融合分裂被选择性排除,被自噬作用清除,维护线粒体能量反应的良好环境。
【详解】A、线粒体有两层膜,内膜和外膜,外膜隔绝细胞质与线粒体,使线粒体内反应有序进行,内膜则是为有氧呼吸的酶提供着位点,二者的功能不同,上面所附着的酶也不一样,A错误;
B、线粒体是最主要的供能细胞器,存在于几乎所有的真核细胞中,维持细胞和生物体基础生命代谢和各项生命活动,B正确;
C、在线粒体不断地分裂融合,选择性排除异常的线粒体,被细胞内的溶酶体自噬清除,C正确;
D、正常情况下,线粒体的数量不是不变的,而是不断变化的,维持相对稳定的状态,D正确。
故选A。
5.C
【分析】在动物、真菌和某些植物细胞中,含有一些由单位膜包被的小泡,称为溶酶体,是高尔基体断裂后形成,其中含有60种以上的水解酶,能催化多糖、蛋白质、脂质、DNA和RNA等的降解。
【详解】A、溶酶体是由高尔基体断裂后的囊泡结构形成,其内包裹着多种水解酶,A正确;
B、溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣,因此中性粒细胞吞入的细菌可被溶酶体中的多种水解酶降解,B正确;
C、溶酶体是由脂双层构成的单层膜包被的小泡,C错误;
D、酶的活性会受到pH的影响,大量碱性物质进入溶酶体会使其中的酶活性发生改变,D正确。
故选C。
6.B
【分析】口腔上皮细胞属于动物细胞,其中的线粒体能进行有氧呼吸作用的二三阶段。
【详解】A、溶酶体的作用是分解衰老损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒和病菌,A错误;
B、线粒体中可进行有氧呼吸作用的二三阶段,释放大量能量,合成大量ATP,B正确;
C、内质网是蛋白质的加工车间和脂质的合成车间,C错误;
D、高尔基体加工、分类和包装由内质网发送来的蛋白质,D错误。
故选B。
7.C
【分析】各种细胞器的结构、功能
细胞器
分布
形态结构
功 能
线粒体
动植物细胞
双层膜结构
有氧呼吸的主要场所;
细胞的“动力车间”
叶绿体
植物叶肉细胞
双层膜结构
植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”
内质网
动植物细胞
单层膜形成的网状结构
细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体
动植物细胞
单层膜构成的囊状结构
对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体
动植物细胞
无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中
合成蛋白质的场所;
“生产蛋白质的机器”
溶酶体
主要分布在动物细胞中
单层膜形成的泡状结构
“消化车间”;内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌
液泡
成熟植物细胞
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)
调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体
动物或某些低等植物细胞
无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成
与细胞的有丝分裂有关
【详解】A、光面内质网是脂质合成的场所,消化酶是分泌蛋白,合成场所是粗面内质网(附着在粗面内质网上的核糖体),A错误;
B、核糖体无膜结构,不能形成小泡包裹该酶,B错误;
C、高尔基体能对蛋白质进行加工、分类、包装、发送,具有分拣和转运消化酶等分泌蛋白的作用,C正确;
D、该酶的分泌通过细胞的胞吐作用实现,D错误。
故选C。
8.C
【分析】①指线粒体内膜和外膜的间隙,②指线粒体内膜,③指线粒体基质,④指线粒体外膜。
【详解】线粒体DNA分布于线粒体基质,故将正常线粒体各部分分离后,线粒体DNA应该位于线粒体基质③中,C正确。
故选C。
9.D
【分析】1、线粒体是双层膜结构的细胞器,是有氧呼吸的主要场所,细胞的“动力车间”。
2、分泌蛋白的合成、加工和运输过程:最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链,肽链进入内质网进行加工,形成有一定空间结构的蛋白质,再到高尔基体,高尔基体对其进行进一步加工,然后形成囊泡分泌到细胞外。该过程消耗的能量由线粒体提供。
【详解】A、溶酶体中有水解酶,可以分解衰老、损伤的细胞器,受损细胞器的蛋白质、核酸可被溶酶体降解,降解产生的有用物质可被再次利用,A正确;
B、生物膜上的蛋白质可具有物质运输等功能,线粒体的内、外膜上都有与物质运输相关的多种蛋白质,B正确;
C、生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素,属于分泌蛋白,分泌蛋白在核糖体合成后,需要经高尔基体加工、包装后分泌到细胞外,C正确;
D、附着在内质网上的和游离在细胞质基质中的核糖体分子组成相同,均主要由RNA和蛋白质组成,D错误。
故选D。
10.D
【分析】根据题干信息:在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变。减少褐变的措施有:减少氧化剂的浓度,如勤换培养基,或添加抗氧化剂。在植物组织培养的过程中,一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体。
【详解】A、液泡中含有糖类、无机盐、色素和蛋白质等,其中的色素是指水溶性色素,如花青素,A正确;
B、适当增加培养物转移至新鲜培养基的频率可减少氧化剂的浓度,从而减少褐变,B正确;
C、根据题干信息:在蓝莓组织培养过程中,外植体切口处细胞被破坏,多酚类化合物被氧化成褐色醌类化合物,这一过程称为褐变,可知在培养基中添加合适的抗氧化剂以减少褐变,C正确;
D、一般选用代谢旺盛、再生能力强的器官或组织为材料制备外植体,D错误。
故选D。
11.A
【分析】光学显微镜下可以观察到的结构有叶绿体、线粒体、液泡、染色体和细胞壁,光学显微镜下观察到的结构属于显微结构;光学显微镜下不能够观察到核糖体、细胞膜、中心体、叶绿体和线粒体的内部结构等,需要借助于电子显微镜,电子显微镜下观察到的结构属于亚显微结构。
【详解】A、中心体无色且体积小,光学显微镜下无法观察,需要借助于电子显微镜观察,且蚕豆是高等植物,其根尖细胞中无中心体,A符合题意;
B、用光学显微镜观察染色体时,利用碱性染料着色,便能够进行观察,B不符合题意;
C、细胞核体积较大,在显微镜下很容易找到,C不符合题意;
D、细胞壁位于细胞的最外面,具有保护、支持细胞的功能,在显微镜下很容易找到,D不符合题意。
故选A。
12.A
【分析】光面内质网的功能比较独特,人的肝脏细胞中的光面内质网含有氧化酒精的酶,能加快酒精的分解。
【详解】A、肝脏具有解酒精的功能,人肝脏细胞中的光面内质网有氧化酒精的酶,因此提高肝细胞内质网上酶的活性,可以加快酒精的分解,A正确;
B、酶具有专一性,胃蛋白酶只能催化蛋白质水解,不能催化酒精分解,B错误;
C、溶酶体存在于细胞中,溶酶体中的消化酶分泌出来会破坏细胞结构,且溶酶体中的消化酶一般也只能在溶酶体内起作用(需要适宜的pH等条件),C错误;
D、高尔基体属于真核细胞中的物质转运系统,能够对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣和转运,但不能转运酒精,D错误。
故选A。
13.A
【分析】由题干信息可知,H+通过液泡膜上的载体蛋白 CAX 完成跨膜运输,且该过程需要借助无机焦磷酸释放的能量,故H+跨膜运输的方式为主动运输; Ca2+通过 CAX 进行进入液泡并储存的方式为主动运输(反向协调运输)。
【详解】A、Ca2+通过 CAX 的跨膜运输方式为主动运输,所需要的能量由H+顺浓度梯度产生的势能提供,A错误;
B、Ca2+通过 CAX 的运输进入液泡增加细胞液的浓度,细胞液的渗透压,有利于植物细胞从外界吸收水分,有利于植物细胞保持坚挺,B正确;
C、加入 H+焦磷酸酶抑制剂,则液泡中的H+浓度降低,液泡膜两侧的 H+浓度梯度差减小,为Ca2+通过 CAX 的运输提供的能量减少,C正确;
D、H+从细胞质基质转运到液泡的跨膜运输方式需要水解无机焦磷酸释放的能量来提供,为主动运输,D正确。
故选A。
14.A
【分析】1、生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜等组成.生物膜系统在成分和结构上相似,结构与功能上联系。
2、生物膜的结构特点是具有一定的流动性,功能特点是具有选择透过性.
【详解】A、葡萄糖的有氧呼吸过程中,水的生成发生在有氧呼吸第三阶段,场所是线粒体内膜,A错误;
B、真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白,该类蛋白发挥作用时可催化ATP水解,为跨膜运输提供能量,B正确;
C、溶酶体内有多种水解酶,能溶解衰老、损伤的细胞器,溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解,C正确;
D、叶绿体的类囊体膜是光反应的场所,其上分布着光合色素和蛋白质(酶等),利于反应进行,D正确。
故选A。
15.D
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
【详解】A、线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被彻底氧化分解,释放大量能量,A错误;
B、结合题意“运动可促进机体产生更多新的线粒体……保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求”可知,不同部位对能量的需求不同,则线粒体的呼吸强度也不相同,B错误;
C、结合题意可知,受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C错误;
D、内环境的稳态体现在内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,运动后线粒体的动态变化(产生更多新的线粒体;加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解)是机体稳态调节的结果,D正确。
故选D。
16.D
【分析】溶酶体内含有多种水解酶,能够分解很多种物质以及衰老、损伤的细胞器,清除侵入细胞的病毒或病菌,被比喻为细胞内的“消化车间”。
【详解】A、溶酶体含多种水解酶,水解酶的化学本质是蛋白质,故水解酶是在核糖体上合成的,A错误;
B、溶酶体内的水解酶在pH为5左右时活性最高,但溶酶体周围的细胞质基质的pH为中性,当泄露到细胞质基质后,pH上升,酶活性会降低,B错误;
C、被溶酶体分解后的产物,有用的留在细胞,无用的排出细胞外,C错误;
D、溶酶体内pH的维持依靠氢离子的浓度,而氢离子的浓度的维持为主动运输,需要膜蛋白协助,D正确。
故选D。
17.D
【分析】本题主要考查细胞中不同细胞器的结构功能,其中高尔基体是具有单层膜的细胞器,在动植物细胞中功能不同;线粒体和叶绿体都是具有双层膜的细胞器,前者是有氧呼吸的主要场所,后者是光合作用的场所。
【详解】A、蓝藻是原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,没有高尔基体、叶绿体和线粒体,A错误;
B、线粒体和叶绿体含有少量的DNA,高尔基体不含DNA,B错误;
C、线粒体是进行需氧呼吸的主要场所,叶绿体是进行光合作用的场所,在线粒体内膜和叶绿体类囊体膜上都可以合成ATP,高尔基体和植物细胞壁的形成有关、和动物细胞分泌物的形成有关,C错误;
D、高尔基体、线粒体和叶绿体都是具有膜结构的细胞器,生物膜的主要成分是磷脂和蛋白质,即三种膜结构都含有蛋白质,D正确。
故选D。
18.A
【分析】内质网是细胞内蛋白质合成、加工及脂质合成的场所。细胞核是遗传信息库,是遗传物质储存和复制的主要场所;是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】内质网可以合成脂质,细胞核中可以发生转录合成RNA,A正确;蛋白质的合成场所是核糖体,B错误;内质网中不能合成RNA,细胞核中可以合成DNA和RNA,C错误;内质网中不能合成DNA,蛋白质的合成场所是核糖体,D错误。
19.A
【分析】大肠杆菌是原核生物,不含细胞核,只有核糖体一种细胞器,无染色体及其他细胞器。
【详解】A、大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因,可以控制相关蛋白质的合成,A正确;
B、每个DNA中含有多个基因,故大肠杆菌中DNA分子数目小于基因数目,B错误;
C、核糖体属于亚显微结构,在普通光学显微镜下不能观察到大肠杆菌的核糖体,C错误;
D、大肠杆菌属于原核生物,无内质网,D错误。
故选A。
20.D
【分析】细胞的生命活动的主要场所为细胞溶胶,细胞溶胶中含有各种细胞器,参与执行特定的生命活动。如线粒体参与丙酮酸的氧化分解,叶绿体参与光合作用等。
【详解】植物细胞有丝分裂末期细胞板周围会聚集许多小囊泡,产生这些囊泡的结构是高尔基体,与液泡无关,A选项错误;合成蛋白质的主要场所是粗面内质网,光面内质网主要作用是合成脂质,B选项错误;叶绿体膜是通过基粒的堆积形成类囊体,从而有利于色素附着,C选项错误;细胞呼吸糖酵解的场所是细胞溶胶,故细胞溶胶中含有相关的酶,D选项正确。
21.C
【详解】【分析】该题主要考查细胞核和细胞器的功能等有关知识。细胞核的主要功能是贮存和复制遗传物质,是细胞中遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心;线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所;高尔基体是对来自内质网的蛋白质加工、分类和包装的“车间”及“发送站”;核糖体是合成蛋白质的场所;溶酶体分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死入侵的病毒或细菌;液泡能调节细胞内的环境,使植物细胞保持坚挺;中心体与某些低等植物细胞及动物细胞有丝分裂有关。
【详解】细胞核是细胞的遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心,是转录的主要场所,A正确;在线粒体中进行的有氧呼吸第二阶段包括丙酮酸的氧化与ATP合成,B正确;蛋白质的合成在核糖体中进行,而高尔基体是对蛋白质进行加工、分类、包装和运送,C错误;溶酶体内含多种水解酶,分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌,D正确,所以选C 。
【点睛】注意分泌蛋白的合成是在核糖体完成,高尔基体只有加工、分类和包装运送的作用。
22.A
【分析】细胞核是细胞代谢的控制中心和遗传物质的储存场所。核糖体由rRNA和蛋白质构成,rRNA由细胞核中的核仁负责产生。
【详解】核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构,与核糖体的形成有关,A选项正确;核基质是核中除染色质与核仁以外的成分,包括核液与核骨架两部分。核液含水、离子和酶等无形成分。核骨架是由多种蛋白质形成的三维纤维网架,对核的结构具有支持作用,与核糖体的形成无关,B选项错误;核被膜是指包被细胞核的双层膜,其外层与粗面内质网膜相连,核被膜上有核孔复合体,是控制蛋白质、RNA等大分子出入细胞核的通道,核糖体的形成无关,C、D选项错误。
23.D
【详解】家兔肌肉细胞是高等动物细胞,具有中心体,不具有细胞壁、叶绿体和液泡;菠菜叶肉细胞是高等植物细胞,具有细胞壁、叶绿体和液泡,不具有中心体。综上分析,A、B、C均错误,D正确。
24.D
【详解】溶酶体由一层单位膜包被,内含多种水解酶,A正确;高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”,即高尔基体主要进行蛋向质的分拣和转运,B正确;与肝脏解酒精的功能相适应,人肝脏细胞的光面内质网上含氧化酒精的酶,C正确;核被膜与质膜的相连可通过内质网来实现,D错误。
25.D
【分析】线粒体普遍存在于细胞中,具有双层膜结构,外膜光滑,内膜向内折叠形成嵴,扩大了膜面积,在线粒体基质和内膜上附着有催化有氧呼吸的酶,线粒体是进行有氧呼吸的主要场所。
【详解】识图分析可知,图中细胞器具有双层膜结构,且内膜向内折叠形成嵴,基质中含有核糖体,故该细胞器为线粒体。综上所述,D正确,A、B、C错误。
故选D。
26.BD
【分析】题图为高等动物细胞结构示意图,①为中心体,在分裂间期复制,在分裂前期形成纺锤体;②为高尔基体,主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”;③是核孔,实现核质之间频繁的物质交换和信息交流;④、⑤均为核糖体,是蛋白质合成的场所,主要由RNA和蛋白质组成。
【详解】结构①为中心体,在有丝分裂的间期因复制而导致其倍增,A错误;结构②为高尔基体,与细胞分泌物的形成有关,B正确;结构③是核孔,RNA聚合酶在核糖体中合成后穿过核孔进入细胞核,参与转录过程,而在细胞核中经转录过程形成的RNA穿过核孔进入细胞质,参与翻译过程,可见,二者穿过结构③的方向不同,C错误;④、⑤分别为附着在内质网上的核糖体、游离在细胞质基质中的核糖体,核糖体主要由RNA和蛋白质组成,D正确。故选BD。
27.(1)核糖体
(2)降低气孔开度
(3)C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型
(4) 远低于 相近
(5)植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化
【分析】前体肽是由氨基酸通过脱水缩合形成的。分析图1,使用C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均下降。分析图2,干旱条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型。
【详解】(1)核糖体是合成蛋白质的城所,因此该前体肽在内质网上的核糖体上合成。
(2)分析图1可知,与不使用C或ABA处理的拟南芥相比,使用微量(0.1μmol·L-1)的C或ABA处理拟南芥根部后,叶片气孔开度均降低,而且随着处理时间的延长,气孔开度降低的更显著。
(3)根据图2可知,干旱处理条件下,C基因缺失突变体中的N基因表达量和ABA含量均显著低于野生型,可推测C可能通过促进N基因表达,进而促进ABA合成。
(4)根据题意可知,野生型植物经干旱处理后,C在根中的表达远高于叶片;在根部外施的C可运输到叶片中。假设干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达,则野生型因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而砧木为突变体,因不含C基因,不能产生C,因此①处叶片N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。
(5)植物激素是植物自身产生的,并对植物起调节作用的微量有机物,根据题意可知,植物根产生的C能够运输到叶片,微量即可调节气孔开度的变化,因此C也属于植物激素。
28.(1)差速离心
(2)叶绿体内部结构解体;光合色素减少
(3)水分的散失
(4) 细胞核 叶绿体
【分析】1、分离各种细胞器的方法是差速离心法。
2、光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP,暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
(1)
叶绿体属于细胞器,根据不同细胞器的密度不同,可用差速离心法从叶片中分离叶绿体。
(2)
光合作用的光反应过程可产生NADPH和ATP,该过程需要叶绿体类囊体薄膜上叶绿素的参与,据题意可知,白化期叶绿体内部结构解体,叶绿体类囊体薄膜减少,且白化过程中叶绿素等光合色素减少,光反应减慢,故白化过程中叶绿体合成ATP和NADPH的数量显著降低。
(3)
白化过程中气孔导度下降,既能够满足光合作用对CO2的需求,又有助于减少水分的散失,利于植物的生存。
(4)
叶绿体属于半自主性细胞器,其中蛋白质的合成主要受到细胞核基因的编码,合成后经特定机制完成跨膜运输;其余蛋白质由存在于细胞质中(叶绿体)的基因编码。
29.(1)与有丝分裂有关(参与纺锤体的形成,是纺锤体形成中心)
(2) 溶解DNA 耐高温DNA聚合酶(Taq酶) 3'
(3) a、b 1100 Q3 X蛋白参与中心体的形成
(4) 逆转录 32
【分析】PCR技术的条件:模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶(Taq酶);PCR的操作过程:①高温变性:DNA解旋过程(PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶,高温条件下氢键可自动解开);低温复性:引物结合到互补链DNA上;③中温延伸:合成子链。
【详解】(1)中心体与有丝分裂有关,是纺锤体的组织中心。
(2)从细胞样品中分离DNA时,可通过交替调节盐浓度将与核蛋白结合的DNA分离出来,DNA在2.0mo1/L的NaC1溶液中的浓度最大,高于或低于这一浓度,DNA的溶解度均会下降,因此实验过程中添加NaC1至2.0mo1/L的目的是溶解DNA。PCR扩增时,需在耐高温的DNA聚合酶(即Taq聚合酶)的催化下,在引物的3’端进行DNA链的延伸,获得扩增产物用于测序。
(3)PCR扩增目的DNA片段时,在引物的3’端进行DNA链的延伸,据图可知,应选择图II中的引物a和引物b,PCR目的产物约为300+800=1100bp。确保M及连接处序列正确,Y-M的连接处上游含有Hind III+EcoR V的识别序列,下游含有EcoR V+BamH I的识别序列,根据题干信息构建Y-M重组质粒(在EcoRⅤ位点插入片段),Y-M的连接处测序后部分序列应含有EcoR V+BamH I的识别序列,根据BamH I识别位点,应选择序列Q3。对照质粒Y-GFP(仅表达GFP)与实验质粒Y-M分别导入细胞,发现对照组整个细胞均有绿色荧光,而实验组荧光集中在纤毛基部,说明蛋白质X参与中心体的组成。
(4)研究另一纤毛病相关基因Z表达的变化,采用荧光定量PCR法检测健康人与病人基因Z的转录水平。采集样本、提取总RNA,经逆转录形成cDNA作为模板,PCR扩增结果显示,在总cDNA模板量相等的条件下,健康人Ct值为15,而病人Ct值为20(Ct值是产物荧光强度达到设定阈值时的PCR循环数),说明病人基因Z表达较弱,设健康人Z基因的cDNA数为x,病人Z基因的cDNA数为y,则有x×215=y×220,从理论上估算,在PCR扩增20个循环的产物中,健康人样品的目的产物大约是病人的25=32倍。
30. 光能 温度、CO2浓度 R酶活性、R酶含量、C5含量、pH(其中两个) 细胞质 基质 不能 转入蓝藻S、L基因的同时没有去除甲的S基因,无法排除转基因植株R酶中的S是甲的S基因表达产物的可能性 a、b、c
【分析】本题主要考查光合作用、基因工程及基因对性状的控制的有关知识。影响光合作用的外界因素主要有光照、温度、水、无机盐和CO2浓度等,内部因素主要有色素的含量和种类、酶的含量及活性;要将新的基因转入,首先得将“原配”基因从受体植株的细胞核和它的叶绿体基因组中给敲除掉。然后导入目的基因,等待它们将老片段“替换”掉了之后,用专门的培养基筛选出只含有这种叶绿体的细胞,再通过组织培养最终获得R酶活性很高的转基因植株。
【详解】(1)地球上生物生命活动所需的能量来自有机物,有机物主要来自植物的光合作用,光合作用合成有机物需要光反应吸收光能,转化为ATP的化学能,然后ATP为暗反应中C3的还原提供能量,合成糖类。在暗反应中,RuBP 羧化酶(R酶)催化CO2与RuBP(C5)结合,生成2分子C3,这是光合作用的暗反应的二氧化碳的固定。暗反应的进行需要相关酶的催化,二氧化碳做原料,需要光反应提供[H]和ATP,光反应需要色素、酶、水、光照等,故影响该反应的外部因素有光照、温度、CO2浓度、水、无机盐等;内部因素包括色素含量及种类、酶的含量及活性等。
(2)高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成,S由细胞核基因通过转录成mRNA ,mRNA 进入细胞质,与核糖体结合,合成为S蛋白;因R酶是催化CO2与C5结合的,在叶绿体基质中进行,故S蛋白要进入叶绿体,在叶绿体的基质中与L组装成有功能的酶。
(3) ①据题设条件可知,将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,只去除甲的L基因,没有去除甲的S基因。因此,转基因植株仍包含甲植株的S基因,不能排除转基因植株中R酶是由蓝藻的L蛋白和甲的S蛋白共同组成。故由上述实验不能得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测。
②根据上述实验,可以看出蓝藻的基因能导入到甲的DNA中,说明蓝藻和甲植株都以DNA为遗传物质;蓝藻中 R酶的活性高于高等植物,说明两者都以R酶催化CO2的固定;由于蓝藻S、L基因均转入甲的叶绿体DNA中,且去除了甲的L基因,结果转基因植株合成了R酶,说明蓝藻R酶大亚基蛋白L在甲的叶绿体中合成,即蓝藻的基因在甲的叶绿体中可以表达,以上体现了生物界的统一性。在蓝藻中R酶组装是在细胞质基质,甲的叶肉细胞组装R酶是在叶绿体基质,则说明了不同生物之间具有差异性。因此,选abc。
【点睛】解答本题关键抓住“将蓝藻S、L基因转入某高等植物(甲)的叶绿体DNA中,同时去除甲的L基因。”这一条件,得知甲的S基因还在,可以合成S蛋白,故无法确定转基因植株中有活性的R酶完全是由蓝藻的S、L组装而成。
31. 骨髓 没有细胞核 铁 氨基酸的替换 细胞质基质 血浆
【分析】哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核和众多的细胞器,可以用来制备细胞膜。
有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜,第三阶段可以产生大量的能量。人无氧呼吸的第一阶段可以产生少量的能量,第二阶段不产生能量。
内环境的稳态指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态。
【详解】(1)骨髓中的造血干细胞可以增殖分化成红细胞、白细胞等,因此通常成人体内生成红细胞的场所是骨髓;成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,不能合成血红蛋白。
(2)金属元素铁是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症出现的根本原因是基因突变,基因中发生了碱基对的替换,导致患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换。
(3)无氧呼吸的场所只有一个,是细胞质基质。
(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入血浆,增加细胞外液的量,来维持机体内环境的稳态。
【点睛】有氧呼吸三个阶段均可产生ATP,无氧呼吸只有第一阶段可以产生少量ATP。人无氧呼吸的产物是乳酸。
32. 蛋白质 核酸 叶绿素 实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【分析】本题主要考查细胞中蛋白质和核酸的组成元素及实验设计等有关知识。组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物,无机物有水和无机盐;有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N,糖类的组成元素有C、H、O,脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P,核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【详解】(1)核糖体是蛋白质的合成场所,故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录,复制的产物是DNA,转录的产物是RNA,其组成元素均为C、H、O、N、P,故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类,前者含有N,后者不含N。
(2)要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性,可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养,通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
可用假设法推理,假设作物甲偏好吸收NO3﹣,则营养液中NO3﹣的剩余量较少;假设作物甲偏好吸收NH4﹢,则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此,预期结果和结论为:若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量,则说明作物甲偏好吸收NO3﹣;若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量,则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【点睛】本题的难点是实验设计,需要注意几点:培养液应该以硝酸铵为唯一氮源,避免其他氮源对实验的影响;预期的结果和结论要一一对应。
33. 细胞核 乙 ④ e、h 酶 自身不能合成胆碱 成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记 Ⅲ
【详解】【分析】据图分析,甲表示细胞核,乙表示线粒体,丙表示叶绿体,其中a为染色质、b为核膜(含核孔)、c为核仁、d为线粒体外膜、e为线粒体内膜、f表示叶绿体外膜、g表示叶绿体内膜、h表示类囊体薄膜堆叠而成的基粒。
【详解】(1)根据以上分析已知,图中甲表示细胞核,乙表示线粒体,丙表示叶绿体;处于有丝分裂中期的洋葱根尖细胞没有叶绿体和成形的细胞核,但是有线粒体。
(2)根据以上分析已知,图中c表示核仁,蛋白质合成活跃的卵母细胞中结构c较大,而蛋白质合成不活跃的肌细胞中结构c很小,而蛋白质的合成场所是核糖体,因此说明核仁与核糖体的形成有关,故选④。
(3)叶绿体和线粒体都具有增大膜面积的方式,如叶绿体通过h类囊体薄膜的堆叠增大了光合作用光反应的场所;线粒体通过e内膜向内折叠增大了有氧呼吸第三阶段的面积,从而为这些反应需要的酶提供更多的附着场所。
(4)①根据表格分析,链孢霉营养缺陷型突变株在加有3H标记的胆碱(磷脂的前体)培养基中培养后,然后转入另一种培养基中继续培养,随着细胞增殖的代数的增加,相对放射性逐渐降低,说明链孢霉营养缺陷型突变株自身不能合成胆碱。
②实验中所用的“另一种培养基”成分与前一步骤的培养基相同,只是胆碱没有3H标记。
③根据以上分析可知,线粒体是分裂增殖形成的。
【点睛】解答本题的关键是了解细胞中各个结构的组成,判断甲乙丙代表的细胞结构的名称以及各个字母代表的细胞结构的成分的名称。
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