山东省日照市2021-2022学年高三上学期生物开学联考试卷

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名称 山东省日照市2021-2022学年高三上学期生物开学联考试卷
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2021-09-29 15:32:46

文档简介

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山东省日照市2021-2022学年高三上学期生物开学联考试卷
一、单选题
1.(2021高三上·日照开学考)下列有关组成生物体化合物的叙述,正确的是( )
A. 生物体内构成不同化合物的单体可能是相同的
B. 所有细胞都含有磷脂,其基本组成单位是甘油和脂肪酸
C. 在细胞的各种生命活动中,氨基酸的转运都由蛋白质承担
D. 在供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类,也可以分解供能
【答案】 A
【考点】蛋白质在生命活动中的主要功能,生物大分子以碳链为骨架,脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、纤维素、淀粉和糖原的单体都是葡萄糖,故生物体内构成不同化合物的单体可能是相同的,A正确;
B、磷脂是细胞膜的主要成分,所有细胞都含有磷脂,磷脂分子是由一分子甘油、两分子脂肪酸、一分子磷酸基团和一分子胆碱组成的,B错误;
C、在翻译过程中,氨基酸的转运是由转运RNA完成的,故在细胞的各种生命活动中,氨基酸的转运不是都由蛋白质承担的,C错误;
D、在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,脂肪才会分解供能,而且不能大量转化,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。组成生物体的主要元素有:C、H、O、N、P、S,其中氧元素是生物体内含量最多的元素,碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖(糖原、淀粉、纤维素)的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
2、磷脂的结构:磷脂分子是由一分子甘油、两分子脂肪酸、一分子磷酸基团和一分子胆碱组成。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
4、糖类是细胞中的主要能源物质,脂肪是主要储存能量的物质,ATP是细胞中的直接能源物质,在糖类供应不足的时候,脂肪可以分解功能满足供能需求,但不会大量转化为糖类。
2.(2021高三上·日照开学考)肺炎是感染性疾病之一,以细菌性肺炎最为常见,此外还有支原体肺炎和病毒性肺炎,如新冠病毒(一种具有囊膜的RNA病毒)导致的肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌、支原体和新冠病毒都含有脂质且都不具备细胞核和细胞器
B. 细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
C. 细菌、支原体和新冠病毒的蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效而对新冠病毒引起的肺炎无效
【答案】 B
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,病毒
【解析】【解答】A、细菌、支原体含有核糖体这一种细胞器,A错误;
B、细菌、支原体的遗传物质是DNA彻底水解以后的碱基是A、T、G、C,新冠病毒的遗传物质是RNA,彻底水解得到的碱基是A、U、G、C,所以细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种,B正确;
C、细菌和支原体的蛋白质在自身细胞内的核糖体上合成,C错误;
D、支原体没有细胞壁,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎无效,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞;(2)分类:DNA病毒、RNA病毒;(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、 新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖,所需要的原料和能量来自于人体(宿主)细胞;该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板,经逆(反)转录过程形成DNA。
3.(2021高三上·日照开学考)核孔复合体是核膜上沟通细胞核和细胞质的复杂隧道结构,由多种核孔蛋白构成。下列有关叙述错误的是( )
A. 核孔复合体只允许大分子物质通过且具有选择性
B. 核孔复合体对物质的运输具有双向性且需消耗能量
C. 核孔复合体实现了核质问频繁的物质交换和信息交流
D. 唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞
【答案】 A
【考点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔是大分子物质通道,但某些小分子也能通过,核孔复合体的存在,说明核孔具有选择性,蛋白质和RNA可以通过,但DNA 不能通过,A错误;
B、核孔复合体对物质的运输具有双向性,表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等的出核运输,且需要消耗能量,B正确;
C、核孔是大分子通道,可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,C正确;
D、核孔复合体的数目与细胞代谢有关,核孔复合体越多的细胞,代谢越旺盛,唾液腺细胞能合成和分泌蛋白质,因此唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞,D正确。
故答案为:A。
【分析】核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道,通过核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。
4.(2021高三上·日照开学考)水分子中的氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。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。水分子间也可相互吸引,形成氢键,氢键易于形成和断裂,水分子的上述结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 带有正电荷、负电荷的分子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
B. 氢键使水具有较高的比热容,因此,水有助于维持生命系统的稳定性
C. 结合水与细胞中的蛋白质、脂肪等相结合,失去流动性,无法参与生化反应
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
【答案】 C
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;
B、由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,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;氢键的存在,使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,B正确;
C、脂肪是疏水性物质,细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的重要组成成分,无法参与生物化学反应,C错误;
D、自由水与结合水的比值不同,细胞的代谢强度不同,细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中,这与细胞的代谢强度和所处环境有关,有利于生物体适应不同的环境,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负也荷,氢的一端稍带正电荷。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。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。
2、水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水:一部分水与细胞内的其砸物质相结合,叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比创越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。例如,将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏;北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多呈致结冰而损害自身。
5.(2021高三上·日照开学考)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是( )
A. 色素在提取液中的溶解度不同,导致色素带的位置不同
B. 研磨绿叶时不加CaCO3 , 则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同
C. 实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽
D. 与成熟叶相比,幼叶做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄
【答案】 D
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、利用色素在层析液中的溶解度不同的原理来分离色素,从而使色素带的位置不同,A错误;
B、CaCO3可防止叶绿素被破坏,因此研磨绿叶时不加CaCO3 , 则滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同,B错误;
C、色素带的宽窄与色素含量相关,滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),C错误;
D、与成熟叶相比,幼叶所含叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)较少,做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄,D正确。
故答案为:D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
6.(2021高三上·日照开学考)高尔基体可分为顺面区和反面区,顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,反面区参与蛋白质的分类和包装。下图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊中会形成一定的空间结构
B. 溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,该过程体现了生物膜的结构特点
C. 胰岛素的分泌属于调节型分泌,该过程体现了细胞膜的信息交流功能
D. 调节型分泌和组成型分泌途径均会导致高尔基体膜的面积不断减小
【答案】 D
【考点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、根据题意“顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工“,可知核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊形成一定的空间结构,A正确;
B、由图可知,溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,其形成过程说明生物膜具有流动性,生物膜的结构特点表现为具有一定的流动性,B正确;
C、血糖调节为神经-体液调节,胰岛素的分泌受到神经递质等信号分子的调控,所以胰岛素分泌属于调节型分泌,其体现了细胞膜的信息交流功能,C 正确;
D、调节型分泌和组成型分泌途径均存在囊泡与高尔基体融合和囊泡与高尔基体脱离的过程,故均不会使高尔基体的膜面积减小,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程: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、细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:①通过化学物质来传递信息;②通过细胞膜直接接触传递信息;③通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
7.(2021高三上·日照开学考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 细胞对甲、乙两种溶液中的溶质分子均不具有通透性
B. 2分钟前,细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率
C. 4分钟时,乙溶液中花瓣细胞的细胞液浓度等于初始浓度
D. 两曲线走势不同是由甲、乙两种溶液的浓度不同造成的
【答案】 B
【考点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲溶液中细胞只能发生质壁分离,说明甲溶液中的溶质分子不能进入细胞;而乙溶液中细胞可以先分离后复原,说明细胞对乙溶液中溶质分子具有通透性,A错误;
B、据图斜率可知,2分钟前,甲斜率大于乙,故细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率,B正确;
C、4min时乙溶液中细胞失水量为0,此时细胞液的浓度应大于实验开始时的浓度,因为细胞仍在吸水,C错误;
D、条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞吸收,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。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,既发生了质壁分离复原。
8.(2021高三上·日照开学考)细胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫,减轻高盐伤害的途径之一、植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡,同时将Na+由细胞质基质运进液泡,实现Na+区隔化。下列叙述错误的是( )
A. 细胞质基质中的H+和Na+均以主动运输的方式进入液泡
B. H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
C. 转运蛋白M能同时转运H+和Na+ , 故其不具有特异性
D. 加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱
【答案】 C
【考点】被动运输,主动运输
【解析】【解答】A、植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,说明H+进入液泡需要消耗能量,需要载体,为主动运输;Na+由细胞质基质运进液泡,是利用液泡膜两侧的H+浓度梯度的驱动,同时需要转运蛋白M的协助,为主动运输,A正确;
B、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,H+焦磷酸酶能将H+运进液泡,起到了转运蛋白的作用,故H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象,B正确;
C、转运蛋白M可同时转运Na+和H+ , 但不能转运其他物质,说明该转运蛋白具有特异性,C错误;
D、H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,使液泡内侧的H+浓度高于细胞质基质,该浓度梯度能驱动Na+由细胞质基质运进液泡,故若加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等

9.(2021高三上·日照开学考)下面是探究不同温度条件下甲、乙两种淀粉酶的活性的实验,下图是将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟后,对各组淀粉剩余量检测的结果。据图分析合理的是( )
A. 酶甲的活性大于酶乙
B. 酶乙的最适温度在40℃左右
C. 当温度高于40℃时,酶甲的活性会丧失
D. 将温度从40℃升至50℃,酶乙的活性升高
【答案】 B
【考点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析图可知,在相同温度下,和乙组相比,甲组淀粉剩余量更多,说明酶甲的活性小于酶乙,A错误;
B、题图纵坐标表示淀粉剩余量,40℃下淀粉的剩余量是最少的,说明酶乙在40℃左右时活性最高,即酶乙的最适温度在40℃左右,B正确;
C、和40℃相比,50℃时甲组淀粉剩余量相对值更低,说明酶甲的活性并未丧失,C错误;
D、将温度从40℃升至50℃,淀粉剩余量增加,说明酶乙的活性降低,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
10.(2021高三上·日照开学考)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,可以影响蚜虫体色。这些类胡萝卜素还能吸收光能,把它传送给负责能量生产的组织细胞,下列有关叙述错误的是( )
A. 蚜虫体内细胞合成ATP时,需要的能量不只来自光能
B. 蚜虫体内细胞合成ATP时,一定会伴随着氧气的消耗
C. 蚜虫体内类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会
D. 温度、光照等环境因素会影响蚜虫体内ATP的合成速率
【答案】 B
【考点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自光能,还来自呼吸作用释放的化学能,A正确;
B、蚜虫体内细胞合成ATP时,不一定会伴随着氧气的消耗,如蚜虫体内细胞进行无氧呼吸以及有氧呼吸第一、二阶段都能产生ATP,但都不需要消耗氧气,B错误;
C、由题意可知,类胡萝卜素可以吸收、传递、转化光能,影响ATP的合成量,因此类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体生存机会,C正确;
D、温度会影响酶的活性,蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自光能,还来自呼吸作用释放的化学能,因此影响蚜虫体内ATP合成速率的外部因素有光照强度、温度等,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、与光合作用有关的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素。
2、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
11.(2021高三上·日照开学考)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法正确的是( )
A. 细胞内的酶和ATP均为多聚体,二者合成过程为吸能反应
B. 叶绿体基质合成的ATP与线粒体基质合成的ATP用途不同
C. 一分子ATP水解为③的过程中,阶段III释放的⑤最多
D. ATP水解释放的④使各种蛋白酶发生磷酸化导致其活性丧失
【答案】 D
【考点】酶的相关综合,ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,蛋白质是氨基酸的多聚体,RNA是核糖核苷酸的多聚体,ATP不是多聚体,细胞内的酶为吸能反应,而ATP合成多与放能反应相联系,A错误;
B、叶绿体基质进行暗反应,消耗ATP,不合成ATP,B错误;
C、①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④为磷酸,⑤为能量。Ⅰ和Ⅱ断裂的都是特殊的化学键,含能量较多,Ⅲ断裂的是普通化学键,Ⅰ和Ⅱ两个过程产生的能量相等,Ⅲ过程产生的能量最少,C错误;
D、ATP在酶的作用下水解时,释放的末端磷酸基团与蛋白质结合,使蛋白磷酸化,从而使其结构发生变化,故ATP水解释放的④磷酸基团使各种蛋白酶发生磷酸化导致其活性丧失,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
12.(2021高三上·日照开学考)人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维含有的线粒体少,与短跑等剧烈运动有关,慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是( )
A. 短跑时快肌纤维进行无氧呼吸会产生大量乳酸
B. 慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体
C. 两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP
D. 消耗等量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的能量要多
【答案】 D
【考点】有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、肌纤维含有的线粒体少,与短跑等剧烈运动有关,据此可推测,短跑时快肌纤维进行无氧呼吸,进而产生大量乳酸,A正确;
B、慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关,有氧呼吸产生的ATP主要来自于有氧呼吸的第三阶段,该过程的场所是线粒体内膜,因此,慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体,B正确;
C、细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP的过程为有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段,因此,两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP,C正确;
D、快肌纤维中线粒体少,其中主要发生无氧呼吸,而慢肌纤维中进行的主要是有氧呼吸,有氧呼吸与无氧呼吸相比,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的能量比无氧呼吸多得多,因此,快肌纤维比慢肌纤维产生的能量要少得多,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
13.(2021高三上·日照开学考)脂肪干细胞(ADSCs)来源于脂肪组织,在体外培养条件下,可定向分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞或肌细胞等。下列有关叙述错误的是( )
A. ADSCs是具有分裂、分化能力的干细胞,不会发生细胞衰老和细胞凋亡
B. ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA和蛋白质的种类发生改变
C. ADSCs与其分化形成的骨细胞的基因组成相同,但二者基因的表达情况不同
D. 与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,表现出来的全能性较高
【答案】 A
【考点】细胞分化及其意义,个体衰老与细胞衰老的关系,细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞衰老和细胞凋亡贯穿于整个生命历程,人体内的ADSCs是具有分裂、分化能力的多能干细胞,也会发生细胞衰老和细胞凋亡,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA和蛋白质的种类发生改变,B正确;
C、同一个体中的成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和肌细胞是ADSCs细胞分化的结果,基因组成相同,但基因的表达情况不同,C正确;
D、一般情况下,细胞分化程度越低,全能性越高,与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,故表现出来的全能性较高,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
14.(2021高三上·日照开学考)图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列叙述错误的是( )
A. 图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期位于cd段
B. 图1中,de段的细胞染色体数目加倍,核DNA数目不变
C. 图2中,甲对应图1中的ab段,丙对应图1中的ef段
D. 有丝分裂和减数分裂过程均不会出现图2中丁所示的情况
【答案】 C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、图1中的cd段包括有丝分裂G2期、前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;
B、图1中de段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B正确;
C、图2中甲染色体数为4n,表示有丝分裂后期,对应图1中的ef段;丙时期染色体与核DNA的数量比a时期减少一半,对应图1中的ab段或有丝分裂末期即ef段,C错误;
D、图2中丁表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂和减数分裂过程均这种情况均不存在,D正确。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
15.(2021高三上·日照开学考)下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A. 制作洋葱根尖细胞临时装片的制作流程为“解离-染色-漂洗-制片”
B. 观察时,需在低倍镜下找出中期的细胞,再换高倍镜找其它时期的细胞
C. 高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞
D. 已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间
【答案】 D
【考点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、结合分析可知,装片的制作流程是解离一漂洗一染色一制片,A错误;
B、制成的装片现在低倍镜下观察,再换成高倍镜观察,由于中期时染色体形态稳定,数目清晰,故观察时,需在高倍镜下找出中期的细胞,再找其它时期的细胞,B错误;
C、把中期的特点是染色体的着丝粒排列在赤道板上,高倍显微镜视野中数量最多的是间期的细胞,C错误;
D、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,D正确。
故答案为:D。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
16.(2021高三上·日照开学考)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外,即共翻译转运。下列相关分析正确的是( )
A. 生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B. 线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D. 细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同
【答案】 D
【考点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、性激素属于脂质中的固醇,不属于分泌蛋白,故性激素的分泌不属于共翻译转运途径,A错误;
B、线粒体、叶绿体为半自主细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径,B错误;
C、用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中,会脱掉羧基上的H,生成水,故无法追踪蛋白质的合成和运输过程,不可确定某种蛋白质的分选是何种途径,C错误;
D、由题意可知,蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的,构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同,导致信号序列不同,故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、根据蛋白质合成之后是在细胞内起作用还是分泌到细胞外起作用分为胞内蛋白(如血红蛋白、呼吸酶、与光合作用有关的酶等)和分泌蛋白(如胰岛素、生长激素等)。
2、分泌蛋白合成与分泌过程: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。
二、多选题
17.(2021高三上·日照开学考)“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析正确的是( )
A. 土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B. 通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C. 氮是叶绿素的组成元素,缺氮会使叶片变黄且影响产量
D. 细胞与无机环境的元素种类相同体现了二者具有统一性
【答案】 A,B,C
【考点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、据图分析可知,随着鸡粪添加量的增加,土壤中碳的相对含量基本不变,氮的相对含量逐渐增加,所以土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关,A正确;
B、随着鸡粪添加量的增加,土壤中氮的相对含量逐渐增加,通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力,B正确;
C、氮是叶绿素的组成元素,缺氮会影响叶绿素的合成,使叶片变黄且影响植物光合作用有机物的产量,C正确;
D、组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性,但无机环境中的某些元素不存在生物体内,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。(2)功能:a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。C、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
18.(2021高三上·日照开学考)下图装置中,甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系:V甲=V乙A. 若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,稳定后液面高度:乙>甲=丙
B. 若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液,稳定后液面高度:乙<甲=丙,并且三者中乙中单糖的含量最高
C. 若向丙中加入一定量的半乳糖后,稳定后液面高度:甲=乙=丙,并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同
D. 本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用
【答案】 A,B
【考点】渗透作用
【解析】【解答】A、向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,甲中的蔗糖水解成两分子单糖,丙中的乳糖分解为两分子单糖,都可通过半透膜进入乙中,引起乙液面升高,稳定后液面高度乙>甲=丙,A正确;
B、向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液后,乙中的麦芽糖水解为两分子的葡萄糖,会通过半透膜分别进入甲和丙,稳定后液面高度乙<甲=丙,但由于甲丙高度差阻止乙中的葡萄糖进一步进入甲丙,因此乙中单糖的含量最高,B正确;
C、向丙中加入一定量的半乳糖后,由于半乳糖可以通过半透膜,因此稳定后液面高度甲=乙=丙,但因为乙体积最大,所以乙中半乳糖含量最多,C错误;
D、渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程,本实验中水分子是溶剂分子,故本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散,不能称为渗透作用,D错误。
故答案为:AB。
【分析】水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
19.(2021高三上·日照开学考)全球气候变化不断加重,多重胁迫对作物生长发育和产量的不利影响日益显著。研究者设计实验分析了玉米苗在最适条件(CT)、单一干旱(D)单一冷害(C),以及干旱和冷害双重胁迫(D&C)下的净光合速率差异如图。下列叙述正确的是(  )
A. 25天生长期培养的目的是保证各组玉米苗在胁迫干预前长势一致
B. 单一干旱胁迫下,玉米苗光合作用过程中的O2释放量、C3生成量均会减少
C. 在双重胁迫下,冷害能够明显缓解干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤
D. 实验表明,冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性
【答案】 A,B,D
【考点】影响光合作用的环境因素,影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、实验过程中无关变量要保持一致,25天生长期培养是为了保证玉米的长势这个无关变量保持一致,A正确;
B、单一干旱胁迫下,玉米的净光合速率降低,O2释放量降低,产生的C3减少,B正确;
C、在双重胁迫下,玉米净光合速率下降的幅度更大,所以冷害能够明显加剧干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤,C错误;
D、实验中,C组在恢复期的净光合速率变化幅度不大,而D组在恢复期净光合速率变化幅度很大,所以冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
20.(2021高三上·日照开学考)研究发现,秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,使得成虫体内总共有959个细胞,这一凋亡过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,其中四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9精细控制着细胞凋亡的启动(如下图)。下列相关说法正确的是( )
说明:“-”表示抑制,“+”表示促进。
A. 上述细胞凋亡是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡
B. 正常情况下,发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3等的含量会增加
C. 用某种药物来抑制CED-9基因的表达,细胞凋亡过程可能会加速
D. 在严重病理性刺激下,细胞正常代谢中断也可能会引起细胞凋亡
【答案】 B,C
【考点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、由图示可知,上述细胞凋亡不只是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡,A错误;
B、图中显示EGL-1的存在解除了CED-9对CED-4的抑制作用,进而促进了CED-3的生成,促进了细胞凋亡,即细胞内EGL-1、CED-3等的含量增加会激发细胞凋亡过程,B正确;
C、用某种药物来抑制CED-9基因的表达,则CED-9对CED-4的抑制作用减弱,进而促进了CED-3的生成,促进了细胞凋亡,因而细胞凋亡过程可能会加速,C正确;
D、在严重病理性刺激下,细胞正常代谢中断引起的细胞死亡是不正常的死亡,对机体有害,不属于细胞凋亡,D错误。
故答案为:BC。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
三、综合题
21.(2021高三上·日照开学考)生物膜系统在细胞生命活动中作用极为重要。为研究生物膜的特点,科学家进行了大量的研究,回答下列问题:
(1)研究者用荧光染料对细胞膜上的蛋白质进行处理,使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复。如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明胆固醇对细胞膜中分子的运动具有 1 作用,该实验说明细胞膜具有 2 特点。
(2)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验。将细胞分为三组:甲组:不作处理;乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞(如图1所示)。分别提取、分离三组细胞膜上的蛋白进行电泳,结果如图2所示(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于脂双层内部的蛋白质部分:电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)。
根据结果推测,1~5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是 1 (填编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是 2 (填编号)。由此说明,细胞膜的结构具有不对称性。
(3)水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易涨破。初步研究发现,红细胞快速吸水与其细胞膜上的CHIP28蛋白有关,请以爪蟾卵母细胞为材料设计实验验证CHIP28蛋白的功能。(简要写出实验思路和预期结果) 1
【答案】 (1)抑制;一定的流动性
(2)1;4和5
(3)实验思路:将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞置于清水中,观察爪蟾卵母细胞是否吸水涨破。 预期结果:爪蟾卵母细胞快速吸水涨破。
【考点】细胞膜的结构特点,细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明荧光恢复是分子运动的结果,胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用;此项研究结果显示发荧光区域与荧光“漂白”区域的分子在一定程度上可以相互运动,说明细胞膜具有一定的流动性的特点。

(2)水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,乙组(消化暴露于膜外侧蛋白)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化,使分子量变小,电泳条带与完整蛋白不同,分析图2可知,只有蛋白1符合上述特征,故1可能是水通道蛋白;位于内侧镶在表面的蛋白在乙组实验中不会被消化,电泳条带应与甲组相同,但在丙组实验中会被完全消化,不出现电泳条带,所以应为蛋白4和5。由此说明,细胞膜的结构具有不对称性。
(3)红细胞在清水中很容易涨破,而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关,水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上。为验证CHIP28蛋白的功能,可设计实验思路为:将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞置于清水中,观察爪蟾卵母细胞是否吸水涨破。预期结果:爪蟾卵母细胞快速吸水涨破,可证明红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。
【分析】1、细胞膜的结构。
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。
②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
2、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性,功能点特具有选择透过性,细胞膜、核膜和细胞器膜构成细胞的生物膜系统。
22.(2021高三上·日照开学考)海藻糖是由两分子葡萄糖构成的非还原性糖,对多种生物活性物质具有保护作用。研究人员将在适宜条件下培养的酵母菌转移至恶劣环境后,发现其海藻糖合成酶基因的表达开启,而原本活跃的海藻糖水解酶快速失活,同时转运蛋白将海藻糖运至膜外,结合在磷脂上形成保护层,进入休眠。此外,恶劣环境下,酵母菌还会形成自噬体,与液泡结合后自噬体内的物质会被水解,部分水解产物可被再利用,以度过恶劣的环境。请回答下列问题:
(1)将长期处于恶劣环境的酵母菌破碎,制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下, 1 (填“会”或“不会”)出现砖红色沉淀,原因是 2 。
(2)干酵母代谢缓慢是由于结合水与自由水含量的比值较 1 , 活化后的酵母菌细胞海藻糖含量降低,原因是 2 。
(3)酵母菌中存在野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌两种类型。在恶劣环境中, 1 酵母菌存活时间较短,原因是 2 。
【答案】 (1)会;酵母菌细胞内除了含有海藻糖,还有葡萄糖等还原糖
(2)高;一方面海藻糖合成酶的合成受抑制,海藻糖合成减少;另一方面活化的海藻糖水解酶水解胞内的海藻糖
(3)液泡水解酶缺陷型;液泡水解酶缺陷型酵母菌不能水解自噬体内的物质被细胞利用
【考点】检测还原糖的实验,水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】(1)虽然海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的非还原性二糖,但酵母菌细胞内除了含有海藻糖,还有葡萄糖等还原糖,此时磨碎酵母菌制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。
(2)细胞中自由水的含量升高,细胞代谢旺盛,故干酵母代谢缓慢是由于结合水与自由水含量的比值较高;一方面海藻糖合成酶的合成受抑制,海藻糖合成减少;另一方面活化的海藻糖水解酶水解胞内的海藻糖,故活化后的酵母菌细胞海藻糖含量降低。
(3)酵母菌中存在野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌,在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母细胞的自噬体内物质不能被水解利用,细胞不能获得足够的物质和能量,抗饥饿能力较差。因此在饥饿状态下液泡水解酶缺陷型酵母菌存活时间更短。
【分析】1、二糖是由两分子单糖构成的糖类,能水解成相应的单糖。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)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
23.(2021高三上·日照开学考)富含重金属镉(Cd)的污水进入沿岸水域,成为当前海洋污染的重要污染物之一、为研究镉污染对水生植物生长的影响,某科研小组以石莼(一种绿色海藻)为材料,用不同浓度CdCl2溶液处理三天后,测得石莼叶肉细胞总光合速率( molO2·mgFW-1·h-1)、叶绿素含量( g·mgFW-1)和呼吸速率( molO2·mgFW-1·h-1)的数据如下图所示。据图分析回答:
(1)为保证实验结果科学有效,在用不同浓度CdCl2溶液处理石莼的过程中,除了每组实验所用的培养器材、石莼数量和生长发育状况要相同外,还需要控制 1 (写出两个)等主要的无关变量相同且适宜。
(2)在实验设置的浓度范围内,当Cd2+浓度高于10×10-6 mo/L时,石莼有机物积累速率的变化趋势是 1 , 判断依据是 2 。
(3)研究发现金属镉并不会影响光合作用相关酶的活性,试推断随Cd2+浓度增加,石莼总光合速率变化的主要原因是 1 , 由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用的 2 阶段。
(4)研究发现,植物在受到轻度有害物质的刺激时,会通过加快细胞呼吸来补偿生理上受到的损害,以适应有害物质的刺激,称为伤呼吸。据表分析,能刺激石莼发生伤呼吸的Cd2+浓度范围是 1 。
【答案】 (1)温度(水温)、光照强度
(2)逐渐增加;当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L时,细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值
(3)Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量降低;光反应
(4)小于15×10-6/mo/L
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)该实验的自变量是不同浓度CdCl2溶液,因变量是石莼叶肉细胞总光合速率、叶绿素含量和呼吸速率,实验过程中保证实验的准确性,应该保持各无关变量相同且适宜,如培养温度(水温),光照强度等。

(2)根据图示,当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L后,总光合速率和细胞呼吸速率都在下降,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,两者差值逐渐增大,而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值,净光合速率逐渐增大,则石莼有机物积累速率逐渐增加。
(3)金属镉不影响光合作用酶的活性,结合图示分析,Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量逐渐降低,由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用光反应阶段,从而影响光合作用。
(4)受到有毒物刺激后,石莼发生伤呼吸,该呼吸作用强度应该大于无刺激时的呼吸作用强度,为小于15×10-6mol/L,超过后呼吸作用强度减弱,说明植物的适应能力有一定限度。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
四、实验题
24.(2021高三上·日照开学考)植物细胞内含有过氧化氢酶,可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色;双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应,并且蛋白质的浓度越高,紫色越深。为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化氢酶,设计了如下实验:
试管 编号 1%焦性没食子酸/mL 2%H2O2 /mL 缓冲液/mL 黄瓜提取液/mL 煮沸冷却后的黄瓜提取液/mL
1 2 2 2 - -
2 2 2 - 2 -
3 2 2 - - 2
(1)过氧化氢酶能促进H2O2分解的作用机理是 1 。
(2)设置1号试管的目的是 1 。2号试管显橙红色,但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化氢酶。为增强实验的说服力,需再增设一组实验,简述实验设计思路: 2 。
(3)3号试管不显橙红色,推测其最可能的原因是 1 。
(4)下面是比较黄瓜和白菜细胞内过氧化氢酶含量的实验方案;
将等量的黄瓜和白菜提取液分别放入两个试管中,加入双缩脲试剂,观察紫色的深浅,紫色深的一组过氧化氢酶的含量高。
请判断上述实验方案是否合理,并说明判断理由 1 。
【答案】 (1)降低化学反应的活化能
(2)作为对照组;把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同
(3)高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活
(4)不合理,两种植物提取液中不只含过氧化氢酶,还含有其它蛋白质
【考点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能,所以过氧化氢酶能促进H2O2分解的作用机理是降低化学反应的活化能。

(2)设置1号试管的目的是作为对照组,为增强实验的说服力,需再增设一组实验,实验设计思路是把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同。
(3)3号试管内加入的是煮沸冷却后的黄瓜提取液2mL,高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活,所以3号试管不显橙红色。
(4)两种植物提取液中不只含过氧化氢酶,还含有其它蛋白质,所以上述实验方案不否合理。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
25.(2021高三上·日照开学考)细胞增殖是细胞重要的生命活动,具有周期性。细胞周期包含四个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)和M期(分裂期)。细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成,而不作用于其他细胞阶段的运转,最终导致细胞群被同步化。下图为研究人员利用TdR双阻断法使人宫颈癌细胞群同步化的过程示意图。回答下列问题:
(1)细胞增殖包括 1 和细胞分裂两个相连续的过程。对于真核细胞来说,有丝分裂是其细胞分裂的主要方式,有丝分裂的重要意义是 2 。
(2)据图推测,TdR双阻断法先后两次使用高浓度TdR处理,这两次处理的时间均应控制在
1 范围内;正常处理的时间应控制在 2 范围内,该次处理的目的是 3 ;经过上述三次处理后,所有细胞都应停滞在细胞周期的 4 (填位置),从而实现了细胞周期的同步化。
(3)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞增殖无序化。为研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用,研究人员将经上述同步化处理的某动物正常细胞群和W蛋白缺失细胞群放入正常培养液中培养,一段时间后采用特定方法对两组细胞的有丝分裂期过程进行图像采集,部分结果如下图所示:
由图可知,细胞D内染色体的主要行为变化是 1 。本实验表明W蛋白对细胞周期的调控作用是 2 。
【答案】 (1)物质准备;将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个子细胞中
(2)大于或等于(G2+M+G1);大于S,小于(G2+M+G1);保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期;G1/S期交界处
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;明显缩短前期到中期(前期)的时间
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】(1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。对于真核细胞来说,有丝分裂是其细胞分裂的主要方式,有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个子细胞中。

(2)TdR能可逆地抑制S期DNA合成,结合宫颈癌细胞周期各期长短,用TdR对细胞进行恰当时间的时间处理,可调、阻断细胞周期的时间节点。如,第一次用TdR处理细胞大于或等于(G2+M+G1)时,可让刚加入TdR时处理S期的细胞依然停在S期,其它时间的细胞停留在G1/S交界处,然后正常处理大于S,小于(G2+M+G1)的时间,可让所有细胞均不在S期,此时再次用TdR处理,则可让所有细胞均被阻断在G1/S交界处,从而实现了细胞周期的同步化。
(3)由图可知,细胞D内染色体的主要行为变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。本实验表明W蛋白对细胞周期的调控作用是明显缩短前期到中期(前期)的时间。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。

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山东省日照市2021-2022学年高三上学期生物开学联考试卷
一、单选题
1.(2021高三上·日照开学考)下列有关组成生物体化合物的叙述,正确的是( )
A. 生物体内构成不同化合物的单体可能是相同的
B. 所有细胞都含有磷脂,其基本组成单位是甘油和脂肪酸
C. 在细胞的各种生命活动中,氨基酸的转运都由蛋白质承担
D. 在供能不足时,脂肪可以大量转化为糖类,也可以分解供能
2.(2021高三上·日照开学考)肺炎是感染性疾病之一,以细菌性肺炎最为常见,此外还有支原体肺炎和病毒性肺炎,如新冠病毒(一种具有囊膜的RNA病毒)导致的肺炎。下列相关叙述正确的是( )
A. 细菌、支原体和新冠病毒都含有脂质且都不具备细胞核和细胞器
B. 细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种
C. 细菌、支原体和新冠病毒的蛋白质都是在宿主细胞的核糖体上合成的
D. 抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎有效而对新冠病毒引起的肺炎无效
3.(2021高三上·日照开学考)核孔复合体是核膜上沟通细胞核和细胞质的复杂隧道结构,由多种核孔蛋白构成。下列有关叙述错误的是( )
A. 核孔复合体只允许大分子物质通过且具有选择性
B. 核孔复合体对物质的运输具有双向性且需消耗能量
C. 核孔复合体实现了核质问频繁的物质交换和信息交流
D. 唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞
4.(2021高三上·日照开学考)水分子中的氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力,使氧的一端稍带负电荷,氢的一端稍带正电荷。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。水分子间也可相互吸引,形成氢键,氢键易于形成和断裂,水分子的上述结构特点决定了它具有多种多样的功能。下列相关叙述错误的是( )
A. 带有正电荷、负电荷的分子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
B. 氢键使水具有较高的比热容,因此,水有助于维持生命系统的稳定性
C. 结合水与细胞中的蛋白质、脂肪等相结合,失去流动性,无法参与生化反应
D. 自由水与结合水的比例处于动态变化中,有利于生物体适应环境的多种变化
5.(2021高三上·日照开学考)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述,正确的是( )
A. 色素在提取液中的溶解度不同,导致色素带的位置不同
B. 研磨绿叶时不加CaCO3 , 则滤纸条上四条色素带变窄的比例相同
C. 实验结果中得到的四条条带在滤纸条上自上而下依次变宽
D. 与成熟叶相比,幼叶做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄
6.(2021高三上·日照开学考)高尔基体可分为顺面区和反面区,顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工,反面区参与蛋白质的分类和包装。下图表示高尔基体的结构及发生在其反面区的3条分选途径。下列叙述错误的是( )
A. 核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊中会形成一定的空间结构
B. 溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,该过程体现了生物膜的结构特点
C. 胰岛素的分泌属于调节型分泌,该过程体现了细胞膜的信息交流功能
D. 调节型分泌和组成型分泌途径均会导致高尔基体膜的面积不断减小
7.(2021高三上·日照开学考)取某一红色花冠的2个大小相同、生理状态相似的花瓣细胞,将它们分别放置在甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量的变化如下图所示。下列分析正确的是( )
A. 细胞对甲、乙两种溶液中的溶质分子均不具有通透性
B. 2分钟前,细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率
C. 4分钟时,乙溶液中花瓣细胞的细胞液浓度等于初始浓度
D. 两曲线走势不同是由甲、乙两种溶液的浓度不同造成的
8.(2021高三上·日照开学考)细胞内Na+区隔化是植物抵御盐胁迫,减轻高盐伤害的途径之一、植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,建立液泡膜两侧的H+浓度梯度。该浓度梯度能驱动液泡膜上的转运蛋白M将H+运出液泡,同时将Na+由细胞质基质运进液泡,实现Na+区隔化。下列叙述错误的是( )
A. 细胞质基质中的H+和Na+均以主动运输的方式进入液泡
B. H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象
C. 转运蛋白M能同时转运H+和Na+ , 故其不具有特异性
D. 加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱
9.(2021高三上·日照开学考)下面是探究不同温度条件下甲、乙两种淀粉酶的活性的实验,下图是将淀粉溶液与淀粉酶溶液混合摇匀,保温5分钟后,对各组淀粉剩余量检测的结果。据图分析合理的是( )
A. 酶甲的活性大于酶乙
B. 酶乙的最适温度在40℃左右
C. 当温度高于40℃时,酶甲的活性会丧失
D. 将温度从40℃升至50℃,酶乙的活性升高
10.(2021高三上·日照开学考)科学家发现某些蚜虫能合成类胡萝卜素,可以影响蚜虫体色。这些类胡萝卜素还能吸收光能,把它传送给负责能量生产的组织细胞,下列有关叙述错误的是( )
A. 蚜虫体内细胞合成ATP时,需要的能量不只来自光能
B. 蚜虫体内细胞合成ATP时,一定会伴随着氧气的消耗
C. 蚜虫体内类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体的生存机会
D. 温度、光照等环境因素会影响蚜虫体内ATP的合成速率
11.(2021高三上·日照开学考)酶是细胞代谢不可缺少的催化剂,ATP是生命活动的直接能源物质。下图是ATP中磷酸键逐级水解的过程图,以下说法正确的是( )
A. 细胞内的酶和ATP均为多聚体,二者合成过程为吸能反应
B. 叶绿体基质合成的ATP与线粒体基质合成的ATP用途不同
C. 一分子ATP水解为③的过程中,阶段III释放的⑤最多
D. ATP水解释放的④使各种蛋白酶发生磷酸化导致其活性丧失
12.(2021高三上·日照开学考)人的肌肉组织分为快肌纤维和慢肌纤维两种,快肌纤维含有的线粒体少,与短跑等剧烈运动有关,慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关。下列叙述错误的是( )
A. 短跑时快肌纤维进行无氧呼吸会产生大量乳酸
B. 慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体
C. 两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP
D. 消耗等量的葡萄糖,快肌纤维比慢肌纤维产生的能量要多
13.(2021高三上·日照开学考)脂肪干细胞(ADSCs)来源于脂肪组织,在体外培养条件下,可定向分化为成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞或肌细胞等。下列有关叙述错误的是( )
A. ADSCs是具有分裂、分化能力的干细胞,不会发生细胞衰老和细胞凋亡
B. ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA和蛋白质的种类发生改变
C. ADSCs与其分化形成的骨细胞的基因组成相同,但二者基因的表达情况不同
D. 与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,表现出来的全能性较高
14.(2021高三上·日照开学考)图1和图2表示有丝分裂不同时期染色体和核DNA的数量关系,下列叙述错误的是( )
A. 图1中,观察染色体形态和数目的最佳时期位于cd段
B. 图1中,de段的细胞染色体数目加倍,核DNA数目不变
C. 图2中,甲对应图1中的ab段,丙对应图1中的ef段
D. 有丝分裂和减数分裂过程均不会出现图2中丁所示的情况
15.(2021高三上·日照开学考)下列关于“观察洋葱根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的叙述,正确的是( )
A. 制作洋葱根尖细胞临时装片的制作流程为“解离-染色-漂洗-制片”
B. 观察时,需在低倍镜下找出中期的细胞,再换高倍镜找其它时期的细胞
C. 高倍显微镜视野中数量最多的是染色体的着丝粒排列在赤道板上的细胞
D. 已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间
16.(2021高三上·日照开学考)蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列,从蛋白质起始合成部位转运到其功能发挥部位的过程,可以大体分为两条途径。一是在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运至线粒体、叶绿体及细胞核或成为细胞质基质和细胞骨架的成分,称为翻译后转运;二是蛋白质合成在游离核糖体上起始之后由信号肽引导,边合成边转入内质网中,再经一系列加工运至溶酶体、细胞质膜或分泌到细胞外,即共翻译转运。下列相关分析正确的是( )
A. 生长激素、胰岛素、性激素等激素的分泌属于共翻译转运途径
B. 线粒体、叶绿体以及细胞核中的蛋白质均来自翻译后转运途径
C. 用3H标记亮氨酸的羧基可确定某种蛋白质的分选是何种途径
D. 细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同
二、多选题
17.(2021高三上·日照开学考)“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析正确的是( )
A. 土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B. 通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C. 氮是叶绿素的组成元素,缺氮会使叶片变黄且影响产量
D. 细胞与无机环境的元素种类相同体现了二者具有统一性
18.(2021高三上·日照开学考)下图装置中,甲、乙、丙中分别放置了相等物质的量浓度的蔗糖溶液、麦芽糖溶液和乳糖溶液(溶液体积关系:V甲=V乙A. 若向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,稳定后液面高度:乙>甲=丙
B. 若向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液,稳定后液面高度:乙<甲=丙,并且三者中乙中单糖的含量最高
C. 若向丙中加入一定量的半乳糖后,稳定后液面高度:甲=乙=丙,并且甲、乙、丙中半乳糖含量相同
D. 本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散称为渗透作用
19.(2021高三上·日照开学考)全球气候变化不断加重,多重胁迫对作物生长发育和产量的不利影响日益显著。研究者设计实验分析了玉米苗在最适条件(CT)、单一干旱(D)单一冷害(C),以及干旱和冷害双重胁迫(D&C)下的净光合速率差异如图。下列叙述正确的是(  )
A. 25天生长期培养的目的是保证各组玉米苗在胁迫干预前长势一致
B. 单一干旱胁迫下,玉米苗光合作用过程中的O2释放量、C3生成量均会减少
C. 在双重胁迫下,冷害能够明显缓解干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤
D. 实验表明,冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性
20.(2021高三上·日照开学考)研究发现,秀丽隐杆线虫在发育成熟的过程中,有131个细胞通过细胞凋亡的方式被去除,使得成虫体内总共有959个细胞,这一凋亡过程受到严格的由遗传机制决定的程序性调控,其中四种基因的表达产物EGL-1、CED-3、CED-4、CED-9精细控制着细胞凋亡的启动(如下图)。下列相关说法正确的是( )
说明:“-”表示抑制,“+”表示促进。
A. 上述细胞凋亡是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡
B. 正常情况下,发生凋亡的细胞内EGL-1、CED-3等的含量会增加
C. 用某种药物来抑制CED-9基因的表达,细胞凋亡过程可能会加速
D. 在严重病理性刺激下,细胞正常代谢中断也可能会引起细胞凋亡
三、综合题
21.(2021高三上·日照开学考)生物膜系统在细胞生命活动中作用极为重要。为研究生物膜的特点,科学家进行了大量的研究,回答下列问题:
(1)研究者用荧光染料对细胞膜上的蛋白质进行处理,使膜发出荧光。再用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复。如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明胆固醇对细胞膜中分子的运动具有 1 作用,该实验说明细胞膜具有 2 特点。
(2)蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,如镶在表面、部分或全部嵌入、贯穿。为了检测膜蛋白在膜上的分布位置,科学家设计了以下实验。将细胞分为三组:甲组:不作处理;乙组:用胰蛋白酶处理完整的细胞,此时胰蛋白酶不能透过细胞膜进入细胞;丙组:先提高细胞膜的通透性,再用胰蛋白酶处理完整细胞,此时胰蛋白酶能进入细胞(如图1所示)。分别提取、分离三组细胞膜上的蛋白进行电泳,结果如图2所示(注:控制消化处理的时间,使胰蛋白酶不能消化位于脂双层内部的蛋白质部分:电泳能测定蛋白质分子量的大小,蛋白质越小,迁移越快,反之则慢)。
根据结果推测,1~5号蛋白质中,如果有跨膜的水通道蛋白,最可能是 1 (填编号),镶在膜内侧表面的蛋白质是 2 (填编号)。由此说明,细胞膜的结构具有不对称性。
(3)水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,而红细胞在清水中却容易涨破。初步研究发现,红细胞快速吸水与其细胞膜上的CHIP28蛋白有关,请以爪蟾卵母细胞为材料设计实验验证CHIP28蛋白的功能。(简要写出实验思路和预期结果) 1
22.(2021高三上·日照开学考)海藻糖是由两分子葡萄糖构成的非还原性糖,对多种生物活性物质具有保护作用。研究人员将在适宜条件下培养的酵母菌转移至恶劣环境后,发现其海藻糖合成酶基因的表达开启,而原本活跃的海藻糖水解酶快速失活,同时转运蛋白将海藻糖运至膜外,结合在磷脂上形成保护层,进入休眠。此外,恶劣环境下,酵母菌还会形成自噬体,与液泡结合后自噬体内的物质会被水解,部分水解产物可被再利用,以度过恶劣的环境。请回答下列问题:
(1)将长期处于恶劣环境的酵母菌破碎,制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下, 1 (填“会”或“不会”)出现砖红色沉淀,原因是 2 。
(2)干酵母代谢缓慢是由于结合水与自由水含量的比值较 1 , 活化后的酵母菌细胞海藻糖含量降低,原因是 2 。
(3)酵母菌中存在野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌两种类型。在恶劣环境中, 1 酵母菌存活时间较短,原因是 2 。
23.(2021高三上·日照开学考)富含重金属镉(Cd)的污水进入沿岸水域,成为当前海洋污染的重要污染物之一、为研究镉污染对水生植物生长的影响,某科研小组以石莼(一种绿色海藻)为材料,用不同浓度CdCl2溶液处理三天后,测得石莼叶肉细胞总光合速率( molO2·mgFW-1·h-1)、叶绿素含量( g·mgFW-1)和呼吸速率( molO2·mgFW-1·h-1)的数据如下图所示。据图分析回答:
(1)为保证实验结果科学有效,在用不同浓度CdCl2溶液处理石莼的过程中,除了每组实验所用的培养器材、石莼数量和生长发育状况要相同外,还需要控制 1 (写出两个)等主要的无关变量相同且适宜。
(2)在实验设置的浓度范围内,当Cd2+浓度高于10×10-6 mo/L时,石莼有机物积累速率的变化趋势是 1 , 判断依据是 2 。
(3)研究发现金属镉并不会影响光合作用相关酶的活性,试推断随Cd2+浓度增加,石莼总光合速率变化的主要原因是 1 , 由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用的 2 阶段。
(4)研究发现,植物在受到轻度有害物质的刺激时,会通过加快细胞呼吸来补偿生理上受到的损害,以适应有害物质的刺激,称为伤呼吸。据表分析,能刺激石莼发生伤呼吸的Cd2+浓度范围是 1 。
四、实验题
24.(2021高三上·日照开学考)植物细胞内含有过氧化氢酶,可将细胞代谢产生的H2O2分解。焦性没食子酸被O2氧化后呈现橙红色;双缩脲试剂与蛋白质可发生紫色反应,并且蛋白质的浓度越高,紫色越深。为探究黄瓜细胞中是否含有过氧化氢酶,设计了如下实验:
试管 编号 1%焦性没食子酸/mL 2%H2O2 /mL 缓冲液/mL 黄瓜提取液/mL 煮沸冷却后的黄瓜提取液/mL
1 2 2 2 - -
2 2 2 - 2 -
3 2 2 - - 2
(1)过氧化氢酶能促进H2O2分解的作用机理是 1 。
(2)设置1号试管的目的是 1 。2号试管显橙红色,但并不能据此证明黄瓜细胞中存在过氧化氢酶。为增强实验的说服力,需再增设一组实验,简述实验设计思路: 2 。
(3)3号试管不显橙红色,推测其最可能的原因是 1 。
(4)下面是比较黄瓜和白菜细胞内过氧化氢酶含量的实验方案;
将等量的黄瓜和白菜提取液分别放入两个试管中,加入双缩脲试剂,观察紫色的深浅,紫色深的一组过氧化氢酶的含量高。
请判断上述实验方案是否合理,并说明判断理由 1 。
25.(2021高三上·日照开学考)细胞增殖是细胞重要的生命活动,具有周期性。细胞周期包含四个阶段:G1期(DNA复制前期)、S期(DNA复制期)、G2期(DNA复制后期)和M期(分裂期)。细胞周期同步化是指借助特定方法使分裂细胞都停留在细胞周期的同一阶段的现象。高浓度的胸腺嘧啶核苷(TdR)双阻断法是常用的同步方法。TdR能可逆地抑制S期DNA合成,而不作用于其他细胞阶段的运转,最终导致细胞群被同步化。下图为研究人员利用TdR双阻断法使人宫颈癌细胞群同步化的过程示意图。回答下列问题:
(1)细胞增殖包括 1 和细胞分裂两个相连续的过程。对于真核细胞来说,有丝分裂是其细胞分裂的主要方式,有丝分裂的重要意义是 2 。
(2)据图推测,TdR双阻断法先后两次使用高浓度TdR处理,这两次处理的时间均应控制在
1 范围内;正常处理的时间应控制在 2 范围内,该次处理的目的是 3 ;经过上述三次处理后,所有细胞都应停滞在细胞周期的 4 (填位置),从而实现了细胞周期的同步化。
(3)细胞周期受到严格的分子调控,调控异常会引起细胞增殖无序化。为研究W蛋白对动物细胞有丝分裂的调控作用,研究人员将经上述同步化处理的某动物正常细胞群和W蛋白缺失细胞群放入正常培养液中培养,一段时间后采用特定方法对两组细胞的有丝分裂期过程进行图像采集,部分结果如下图所示:
由图可知,细胞D内染色体的主要行为变化是 1 。本实验表明W蛋白对细胞周期的调控作用是 2 。
答案解析部分
一、单选题
1.【答案】 A
【考点】蛋白质在生命活动中的主要功能,生物大分子以碳链为骨架,脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、纤维素、淀粉和糖原的单体都是葡萄糖,故生物体内构成不同化合物的单体可能是相同的,A正确;
B、磷脂是细胞膜的主要成分,所有细胞都含有磷脂,磷脂分子是由一分子甘油、两分子脂肪酸、一分子磷酸基团和一分子胆碱组成的,B错误;
C、在翻译过程中,氨基酸的转运是由转运RNA完成的,故在细胞的各种生命活动中,氨基酸的转运不是都由蛋白质承担的,C错误;
D、在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,脂肪才会分解供能,而且不能大量转化,D错误。
故答案为:A。
【分析】1、生物大分子都是多聚体,由许多单体连接而成。包括蛋白质,多糖和核酸。组成生物体的主要元素有:C、H、O、N、P、S,其中氧元素是生物体内含量最多的元素,碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖(糖原、淀粉、纤维素)的基本组成单位是葡萄糖,核酸的基本组成单位是核苷酸,氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体,故生物大分子都是以碳链为骨架。
2、磷脂的结构:磷脂分子是由一分子甘油、两分子脂肪酸、一分子磷酸基团和一分子胆碱组成。
3、翻译:游离在细胞质中的各种氨基酸,以mRNA为模板合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程。
(1)场所:细胞质中的核糖体。
(2)模板:mRNA。
(3)原料:21种游离的氨基酸。
(4)酶。
(5)能量.
(6)工具:tRNA。
(7)原则:碱基互补配对原则。A-U,G-C,C-G,U-A。
4、糖类是细胞中的主要能源物质,脂肪是主要储存能量的物质,ATP是细胞中的直接能源物质,在糖类供应不足的时候,脂肪可以分解功能满足供能需求,但不会大量转化为糖类。
2.【答案】 B
【考点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同,病毒
【解析】【解答】A、细菌、支原体含有核糖体这一种细胞器,A错误;
B、细菌、支原体的遗传物质是DNA彻底水解以后的碱基是A、T、G、C,新冠病毒的遗传物质是RNA,彻底水解得到的碱基是A、U、G、C,所以细菌、支原体和新冠病毒的遗传物质彻底水解得到的碱基都是四种,B正确;
C、细菌和支原体的蛋白质在自身细胞内的核糖体上合成,C错误;
D、支原体没有细胞壁,抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎无效,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞;(2)分类:DNA病毒、RNA病毒;(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、 新冠病毒需要在宿主细胞中进行增殖,所需要的原料和能量来自于人体(宿主)细胞;该病毒的基因组是指病毒体内以核苷酸序列形式存储的遗传信息。以新型冠状病毒的RNA分子为模板,经逆(反)转录过程形成DNA。
3.【答案】 A
【考点】细胞核的结构
【解析】【解答】A、核孔是大分子物质通道,但某些小分子也能通过,核孔复合体的存在,说明核孔具有选择性,蛋白质和RNA可以通过,但DNA 不能通过,A错误;
B、核孔复合体对物质的运输具有双向性,表现在既介导蛋白质的入核运输,又介导RNA等的出核运输,且需要消耗能量,B正确;
C、核孔是大分子通道,可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,C正确;
D、核孔复合体的数目与细胞代谢有关,核孔复合体越多的细胞,代谢越旺盛,唾液腺细胞能合成和分泌蛋白质,因此唾液腺细胞的核膜上核孔复合体的数量多于腹肌细胞,D正确。
故答案为:A。
【分析】核孔是RNA、蛋白质等大分子物质进出细胞核的通道,通过核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流。
4.【答案】 C
【考点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,因此水是良好的溶剂,A正确;
B、由于水分子的极性,一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时,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;氢键的存在,使水有较高的比热容,使水的温度不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定,B正确;
C、脂肪是疏水性物质,细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合,失去流动性和溶解性,成为细胞结构的重要组成成分,无法参与生物化学反应,C错误;
D、自由水与结合水的比值不同,细胞的代谢强度不同,细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中,这与细胞的代谢强度和所处环境有关,有利于生物体适应不同的环境,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、水分子由2个氢原子和1个氧原子构成,氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力,使氧的一端稍带负也荷,氢的一端稍带正电荷。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。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。
2、水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水:一部分水与细胞内的其砸物质相结合,叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分大约占细胞内全部水分的4.5%。细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分。在正常情况下,细胞内自由水所占的比创越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。例如,将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低,便于储藏;北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多呈致结冰而损害自身。
5.【答案】 D
【考点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、利用色素在层析液中的溶解度不同的原理来分离色素,从而使色素带的位置不同,A错误;
B、CaCO3可防止叶绿素被破坏,因此研磨绿叶时不加CaCO3 , 则滤纸条上四条色素带变窄的比例不相同,B错误;
C、色素带的宽窄与色素含量相关,滤纸条从上到下依次是:胡萝卜素(最窄)、叶黄素、叶绿素a(最宽)、叶绿素b(第2宽),C错误;
D、与成熟叶相比,幼叶所含叶绿素(包括叶绿素a和叶绿素b)较少,做实验材料得到的叶绿素a、b的条带较窄,D正确。
故答案为:D。
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏)﹔分离色素时采用纸层析法,原理是色素在层析液中的溶解度不同,随着层析液扩散的速度不同,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色、最窄)、叶黄素(黄色))、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b(黄绿色)。
6.【答案】 D
【考点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、根据题意“顺面区接受由内质网合成的物质转入中间膜囊进一步修饰加工“,可知核糖体合成的多肽链在高尔基体中间膜囊形成一定的空间结构,A正确;
B、由图可知,溶酶体由高尔基体反面区出芽产生,其形成过程说明生物膜具有流动性,生物膜的结构特点表现为具有一定的流动性,B正确;
C、血糖调节为神经-体液调节,胰岛素的分泌受到神经递质等信号分子的调控,所以胰岛素分泌属于调节型分泌,其体现了细胞膜的信息交流功能,C 正确;
D、调节型分泌和组成型分泌途径均存在囊泡与高尔基体融合和囊泡与高尔基体脱离的过程,故均不会使高尔基体的膜面积减小,D错误。
故答案为:D。
【分析】1、分泌蛋白合成与分泌过程: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、细胞膜的功能:(1)将细胞与外界环境分开;(2)控制物质进出细胞;(3)进行细胞间的物质交流;细胞间的信息交流主要有三种方式:①通过化学物质来传递信息;②通过细胞膜直接接触传递信息;③通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
7.【答案】 B
【考点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲溶液中细胞只能发生质壁分离,说明甲溶液中的溶质分子不能进入细胞;而乙溶液中细胞可以先分离后复原,说明细胞对乙溶液中溶质分子具有通透性,A错误;
B、据图斜率可知,2分钟前,甲斜率大于乙,故细胞在乙中的失水速率小于在甲中的失水速率,B正确;
C、4min时乙溶液中细胞失水量为0,此时细胞液的浓度应大于实验开始时的浓度,因为细胞仍在吸水,C错误;
D、条曲线的差异是甲、乙溶液溶质不同,甲溶液中溶质不能被细胞吸收,乙溶液中的溶质可以被细胞吸收,D错误。
故答案为:B。
【分析】植物细胞有细胞壁,成熟的植物细胞有液泡,细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离:当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞就会通过渗透作用而失水,细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中,使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁分离。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,既发生了质壁分离复原。
8.【答案】 C
【考点】被动运输,主动运输
【解析】【解答】A、植物液泡膜上H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,说明H+进入液泡需要消耗能量,需要载体,为主动运输;Na+由细胞质基质运进液泡,是利用液泡膜两侧的H+浓度梯度的驱动,同时需要转运蛋白M的协助,为主动运输,A正确;
B、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,H+焦磷酸酶能将H+运进液泡,起到了转运蛋白的作用,故H+焦磷酸酶和转运蛋白M在转运时均需改变自身构象,B正确;
C、转运蛋白M可同时转运Na+和H+ , 但不能转运其他物质,说明该转运蛋白具有特异性,C错误;
D、H+焦磷酸酶能利用水解焦磷酸释放的能量将H+运进液泡,使液泡内侧的H+浓度高于细胞质基质,该浓度梯度能驱动Na+由细胞质基质运进液泡,故若加入H+焦磷酸酶抑制剂,Na+跨液泡膜运输速率会减弱,D正确。
故答案为:C。
【分析】物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式 运输方向 是否需要载体 是否消耗能量 示例
自由扩散 高浓度到低浓度 否 否 水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散 高浓度到低浓度 是 否 葡萄糖进入红细胞
主动运输 低浓度到高浓度 是 是 几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等

9.【答案】 B
【考点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、分析图可知,在相同温度下,和乙组相比,甲组淀粉剩余量更多,说明酶甲的活性小于酶乙,A错误;
B、题图纵坐标表示淀粉剩余量,40℃下淀粉的剩余量是最少的,说明酶乙在40℃左右时活性最高,即酶乙的最适温度在40℃左右,B正确;
C、和40℃相比,50℃时甲组淀粉剩余量相对值更低,说明酶甲的活性并未丧失,C错误;
D、将温度从40℃升至50℃,淀粉剩余量增加,说明酶乙的活性降低,D错误。
故答案为:B。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
10.【答案】 B
【考点】ATP的相关综合
【解析】【解答】A、蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自光能,还来自呼吸作用释放的化学能,A正确;
B、蚜虫体内细胞合成ATP时,不一定会伴随着氧气的消耗,如蚜虫体内细胞进行无氧呼吸以及有氧呼吸第一、二阶段都能产生ATP,但都不需要消耗氧气,B错误;
C、由题意可知,类胡萝卜素可以吸收、传递、转化光能,影响ATP的合成量,因此类胡萝卜素的含量会影响蚜虫个体生存机会,C正确;
D、温度会影响酶的活性,蚜虫合成ATP时需要的能量不仅来自光能,还来自呼吸作用释放的化学能,因此影响蚜虫体内ATP合成速率的外部因素有光照强度、温度等,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、与光合作用有关的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素。
2、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
11.【答案】 D
【考点】酶的相关综合,ATP的相关综合
【解析】【解答】A、酶绝大多数是蛋白质,少数是RNA,蛋白质是氨基酸的多聚体,RNA是核糖核苷酸的多聚体,ATP不是多聚体,细胞内的酶为吸能反应,而ATP合成多与放能反应相联系,A错误;
B、叶绿体基质进行暗反应,消耗ATP,不合成ATP,B错误;
C、①是ADP,②是AMP,③是腺苷,④为磷酸,⑤为能量。Ⅰ和Ⅱ断裂的都是特殊的化学键,含能量较多,Ⅲ断裂的是普通化学键,Ⅰ和Ⅱ两个过程产生的能量相等,Ⅲ过程产生的能量最少,C错误;
D、ATP在酶的作用下水解时,释放的末端磷酸基团与蛋白质结合,使蛋白磷酸化,从而使其结构发生变化,故ATP水解释放的④磷酸基团使各种蛋白酶发生磷酸化导致其活性丧失,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
2、ATP结构:ATP(三磷酸腺苷)的结构简式为A─P~P~P,A-表示腺苷、P-表示磷酸基团;“~”表示高能磷酸键。
(1)ATP的元素组成为:C、H、O、N、P。
(2)ATP中的“A”是腺苷,RNA中的“A”是腺嘌呤。
(3)ATP水解可直接为生命活动提供能量,是直接提供能量的物质。
(4)ATP与RNA的关系:ATP去掉两个磷酸基团后的剩余部分是组成RNA的基本单位之一:腺嘌呤核糖核苷酸。
(5)ATP与ADP可相互转变。ATP和ADP的转化过程中,能量来源不同∶ATP水解释放的能量,来自高能磷酸键的化学能,并用于生命活动;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。场所不同∶ATP水解在细胞的各处。ATP合成在线粒体、叶绿体、细胞质基质。
12.【答案】 D
【考点】有氧呼吸的过程和意义,无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、肌纤维含有的线粒体少,与短跑等剧烈运动有关,据此可推测,短跑时快肌纤维进行无氧呼吸,进而产生大量乳酸,A正确;
B、慢肌纤维与慢跑等有氧运动有关,有氧呼吸产生的ATP主要来自于有氧呼吸的第三阶段,该过程的场所是线粒体内膜,因此,慢跑时慢肌纤维产生的ATP主要来自于线粒体,B正确;
C、细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP的过程为有氧呼吸和无氧呼吸共有的阶段,因此,两种肌纤维均可在细胞质基质中产生丙酮酸、[H]和ATP,C正确;
D、快肌纤维中线粒体少,其中主要发生无氧呼吸,而慢肌纤维中进行的主要是有氧呼吸,有氧呼吸与无氧呼吸相比,消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸产生的能量比无氧呼吸多得多,因此,快肌纤维比慢肌纤维产生的能量要少得多,D错误。
故答案为:D。
【分析】有氧呼吸与无氧呼吸的比较:
类型 有氧呼吸 无氧呼吸
必需条件 氧和酶 不需要氧,但必需有酶的催化
场所 细胞质基质(第一阶段)
线粒体(第二和第三阶段) 细胞质基质
物质变化 ①C6H12O6+6O2+6H2O
6CO2+12H2O
②ADP+PiATP ①C6H12O6(葡萄糖)
2C3H6O3(乳酸)+少量能量
②ADP+PiATP
能量释放 产生大量能量 产生少量能量
特点 有机物彻底分解,能量完全释放 有机物氧化没有彻底分解,能量没有完全释放
联系 ①第一阶段完全相同
②实质相同:分解有机物,释放能量
13.【答案】 A
【考点】细胞分化及其意义,个体衰老与细胞衰老的关系,细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞衰老和细胞凋亡贯穿于整个生命历程,人体内的ADSCs是具有分裂、分化能力的多能干细胞,也会发生细胞衰老和细胞凋亡,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,故ADSCs分化为脂肪细胞的过程中,细胞中RNA和蛋白质的种类发生改变,B正确;
C、同一个体中的成骨细胞、脂肪细胞、软骨细胞和肌细胞是ADSCs细胞分化的结果,基因组成相同,但基因的表达情况不同,C正确;
D、一般情况下,细胞分化程度越低,全能性越高,与分化形成的软骨细胞相比,ADSCs的分化程度低,故表现出来的全能性较高,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、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。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义:是生物个体发育的基础;使多细胞生物中的细胞趋向专门化,有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中,细胞的遗传信息和细胞的数量不变。
2、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
3、细胞的衰老和个体的衰老是两个不同的概念。衰老的生物体内,也有新产生的代谢旺盛的刚分化的细胞,年幼的生物体内,也有衰老的细胞,如白细胞时刻都有刚形成的,也有衰老、凋亡的。但从总体上看,个体衰老与组成个体的细胞普遍衰老有关。
14.【答案】 C
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】A、图1中的cd段包括有丝分裂G2期、前期和中期,中期是观察染色体形态和数目的最佳时期,A正确;
B、图1中de段形成的原因是着丝粒分裂,此时细胞中染色体数目加倍,但核DNA含量不变,B正确;
C、图2中甲染色体数为4n,表示有丝分裂后期,对应图1中的ef段;丙时期染色体与核DNA的数量比a时期减少一半,对应图1中的ab段或有丝分裂末期即ef段,C错误;
D、图2中丁表示染色体∶DNA=2∶1,有丝分裂和减数分裂过程均这种情况均不存在,D正确。
故答案为:C。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。
15.【答案】 D
【考点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、结合分析可知,装片的制作流程是解离一漂洗一染色一制片,A错误;
B、制成的装片现在低倍镜下观察,再换成高倍镜观察,由于中期时染色体形态稳定,数目清晰,故观察时,需在高倍镜下找出中期的细胞,再找其它时期的细胞,B错误;
C、把中期的特点是染色体的着丝粒排列在赤道板上,高倍显微镜视野中数量最多的是间期的细胞,C错误;
D、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关,故已知细胞周期时间,根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间,D正确。
故答案为:D。
【分析】观察植物细胞有丝分裂实验:
(1)解离:剪取根尖2-3mm(最好每天的10-14点取根,因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期),立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液(1:1)的玻璃皿中,在室温下解离3-5min。
(2)漂洗:待根尖酥软后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(3)染色:把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中,染色3-5min。
(4)制片:取一干净载玻片,在中央滴一滴清水,将染色的根尖用镊子取出,放入载玻片的水滴中,并且用镊子尖把根尖弄碎,盖上盖玻片,在盖玻片再加一载玻片。然后,用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片,既制成装片。
(5)观察:①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察,要求找到分生区的细胞,特点是:细胞呈正方形,排列紧密,有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后,把低倍镜移走,直接换上高倍镜,用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮,直到看清细胞物象为止。
16.【答案】 D
【考点】细胞器之间的协调配合
【解析】【解答】A、性激素属于脂质中的固醇,不属于分泌蛋白,故性激素的分泌不属于共翻译转运途径,A错误;
B、线粒体、叶绿体为半自主细胞器,有些蛋白质可以自身合成,不是来自翻译后转运途径,B错误;
C、用3H标记亮氨酸的羧基,在氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程中,会脱掉羧基上的H,生成水,故无法追踪蛋白质的合成和运输过程,不可确定某种蛋白质的分选是何种途径,C错误;
D、由题意可知,蛋白质分选是依靠蛋白质自身信号序列决定的,构成信号序列的氨基酸组成、数量和排列顺序不同,导致信号序列不同,故细胞中转运方向不同的蛋白质的自身信号序列中的氨基酸序列不同,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、根据蛋白质合成之后是在细胞内起作用还是分泌到细胞外起作用分为胞内蛋白(如血红蛋白、呼吸酶、与光合作用有关的酶等)和分泌蛋白(如胰岛素、生长激素等)。
2、分泌蛋白合成与分泌过程: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。
二、多选题
17.【答案】 A,B,C
【考点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、据图分析可知,随着鸡粪添加量的增加,土壤中碳的相对含量基本不变,氮的相对含量逐渐增加,所以土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关,A正确;
B、随着鸡粪添加量的增加,土壤中氮的相对含量逐渐增加,通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力,B正确;
C、氮是叶绿素的组成元素,缺氮会影响叶绿素的合成,使叶片变黄且影响植物光合作用有机物的产量,C正确;
D、组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性,但无机环境中的某些元素不存在生物体内,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】细胞中的无机盐:(1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,叶绿素中的Mg2+、血红蛋白中的Fe2+等以化合物形式存在。(2)功能:a、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。b、维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。C、维持酸碱平衡和渗透压平衡。
18.【答案】 A,B
【考点】渗透作用
【解析】【解答】A、向甲、丙中分别加入等体积相同物质的量浓度的蔗糖酶和乳糖酶,甲中的蔗糖水解成两分子单糖,丙中的乳糖分解为两分子单糖,都可通过半透膜进入乙中,引起乙液面升高,稳定后液面高度乙>甲=丙,A正确;
B、向乙中加入一定量麦芽糖酶溶液后,乙中的麦芽糖水解为两分子的葡萄糖,会通过半透膜分别进入甲和丙,稳定后液面高度乙<甲=丙,但由于甲丙高度差阻止乙中的葡萄糖进一步进入甲丙,因此乙中单糖的含量最高,B正确;
C、向丙中加入一定量的半乳糖后,由于半乳糖可以通过半透膜,因此稳定后液面高度甲=乙=丙,但因为乙体积最大,所以乙中半乳糖含量最多,C错误;
D、渗透作用是指水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散过程,本实验中水分子是溶剂分子,故本实验中半乳糖等单糖分子从浓度高的一侧向浓度低的一侧通过半透膜的扩散,不能称为渗透作用,D错误。
故答案为:AB。
【分析】水分子运输方式是自由扩散,其动力是浓度差,且总是由从低浓度溶液向高浓度溶液运输,渗透作用发生的原理是:(1)具有半透膜;(2)半透膜两侧的溶液具有浓度差。
19.【答案】 A,B,D
【考点】影响光合作用的环境因素,影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、实验过程中无关变量要保持一致,25天生长期培养是为了保证玉米的长势这个无关变量保持一致,A正确;
B、单一干旱胁迫下,玉米的净光合速率降低,O2释放量降低,产生的C3减少,B正确;
C、在双重胁迫下,玉米净光合速率下降的幅度更大,所以冷害能够明显加剧干旱胁迫对玉米苗生长发育造成的损伤,C错误;
D、实验中,C组在恢复期的净光合速率变化幅度不大,而D组在恢复期净光合速率变化幅度很大,所以冷害对玉米苗可造成部分不可逆损伤,适度干旱可提高其抗逆性,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】1、影响光合作用的环境因素。(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
2、影响细胞呼吸的因素:(1)温度:温度主要影响酶的活性,在一定范围内,随着温度的升高,呼吸作用增强。(2)O2浓度:在O2浓度为零时,只进行无氧呼吸;O2浓度较低时,既进行有氧呼吸,有进行无氧呼吸;O2浓度将高时,只进行有氧呼吸。(3)CO2浓度:CO2是呼吸作用的产物,从化学平衡的角度分析,CO2浓度增加,呼吸速率下降,CO2浓度过大,会抑制呼吸作用的进行。(4)含水量在一定范围内,水的含量增加,呼吸作用增强。
3、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
20.【答案】 B,C
【考点】细胞的凋亡
【解析】【解答】A、由图示可知,上述细胞凋亡不只是由四种基因调控并通过特定程序诱导的细胞死亡,A错误;
B、图中显示EGL-1的存在解除了CED-9对CED-4的抑制作用,进而促进了CED-3的生成,促进了细胞凋亡,即细胞内EGL-1、CED-3等的含量增加会激发细胞凋亡过程,B正确;
C、用某种药物来抑制CED-9基因的表达,则CED-9对CED-4的抑制作用减弱,进而促进了CED-3的生成,促进了细胞凋亡,因而细胞凋亡过程可能会加速,C正确;
D、在严重病理性刺激下,细胞正常代谢中断引起的细胞死亡是不正常的死亡,对机体有害,不属于细胞凋亡,D错误。
故答案为:BC。
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数目的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
三、综合题
21.【答案】 (1)抑制;一定的流动性
(2)1;4和5
(3)实验思路:将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞置于清水中,观察爪蟾卵母细胞是否吸水涨破。 预期结果:爪蟾卵母细胞快速吸水涨破。
【考点】细胞膜的结构特点,细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)研究发现如果用特定方法去除细胞膜中的胆固醇,漂白区域荧光恢复的时间缩短,说明荧光恢复是分子运动的结果,胆固醇对膜中分子的运动具有限制作用;此项研究结果显示发荧光区域与荧光“漂白”区域的分子在一定程度上可以相互运动,说明细胞膜具有一定的流动性的特点。

(2)水通道蛋白贯穿磷脂双分子层,乙组(消化暴露于膜外侧蛋白)和丙组(消化暴露于膜外侧和内侧蛋白)均会被部分消化,使分子量变小,电泳条带与完整蛋白不同,分析图2可知,只有蛋白1符合上述特征,故1可能是水通道蛋白;位于内侧镶在表面的蛋白在乙组实验中不会被消化,电泳条带应与甲组相同,但在丙组实验中会被完全消化,不出现电泳条带,所以应为蛋白4和5。由此说明,细胞膜的结构具有不对称性。
(3)红细胞在清水中很容易涨破,而水生动物的卵母细胞在清水中不易涨破,红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关,水通道蛋白CHIP28可插入其他生物细胞膜上。为验证CHIP28蛋白的功能,可设计实验思路为:将水通道蛋白CHIP28插入不含有水通道蛋白的爪蟾卵母细胞的细胞膜上,再将卵母细胞置于清水中,观察爪蟾卵母细胞是否吸水涨破。预期结果:爪蟾卵母细胞快速吸水涨破,可证明红细胞快速吸水与细胞膜上的水通道蛋白CHIP28有关。
【分析】1、细胞膜的结构。
(1)脂质:构成细胞膜的主要成分是磷脂,磷脂双分子层构成膜的基本骨架。
(2)蛋白质:膜的功能主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,其蛋白质的含量越高,种类越多。
①蛋白质的位置:有三种.镶在磷脂双分子层表面;嵌入磷脂双分子层;贯穿于磷脂双分子层。
②种类:a、有的与糖类结合,形成糖被,有识别、保护、润滑等作用。b、有的起载体作用,参与主动运输过程,控制物质进出细胞。c、有的是酶,起催化化学反应的作用。
(3)特殊结构--糖被:①位置:细胞膜的外表。②本质:细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成的糖蛋白。③作用:与细胞表面的识别有关;在消化道和呼吸道上皮细胞表面的还有保护和润滑作用。
2、细胞膜的结构特点:具有一定的流动性,功能点特具有选择透过性,细胞膜、核膜和细胞器膜构成细胞的生物膜系统。
22.【答案】 (1)会;酵母菌细胞内除了含有海藻糖,还有葡萄糖等还原糖
(2)高;一方面海藻糖合成酶的合成受抑制,海藻糖合成减少;另一方面活化的海藻糖水解酶水解胞内的海藻糖
(3)液泡水解酶缺陷型;液泡水解酶缺陷型酵母菌不能水解自噬体内的物质被细胞利用
【考点】检测还原糖的实验,水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】(1)虽然海藻糖是由两个葡萄糖结合而成的非还原性二糖,但酵母菌细胞内除了含有海藻糖,还有葡萄糖等还原糖,此时磨碎酵母菌制成溶液,加入斐林试剂,在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。
(2)细胞中自由水的含量升高,细胞代谢旺盛,故干酵母代谢缓慢是由于结合水与自由水含量的比值较高;一方面海藻糖合成酶的合成受抑制,海藻糖合成减少;另一方面活化的海藻糖水解酶水解胞内的海藻糖,故活化后的酵母菌细胞海藻糖含量降低。
(3)酵母菌中存在野生型酵母菌和液泡水解酶缺陷型酵母菌,在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母细胞的自噬体内物质不能被水解利用,细胞不能获得足够的物质和能量,抗饥饿能力较差。因此在饥饿状态下液泡水解酶缺陷型酵母菌存活时间更短。
【分析】1、二糖是由两分子单糖构成的糖类,能水解成相应的单糖。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)。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖(如葡萄糖、麦芽糖、果糖)存在与否,而不能鉴定非还原性糖(如淀粉)。
2、水的存在形式是自由水和结合水,主要是自由水。(1)自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水。其主要功能:①细胞内的良好溶剂。②细胞内的生化反应需要水的参与。③多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。④运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。(2)结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。(3)代谢旺盛的细胞中,自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大,有利于抵抗不良环境(高温、干旱、寒冷等)。生物代谢旺盛,结合水可转化为自由水,使结合水与自由水的比例降低,当生物代谢缓慢,自由水可转换为结合水,使结合水与自由水比例上升。即自由水越多,代谢越旺盛,结合水越多抗逆性越强。
23.【答案】 (1)温度(水温)、光照强度
(2)逐渐增加;当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L时,细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值
(3)Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量降低;光反应
(4)小于15×10-6/mo/L
【考点】影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】(1)该实验的自变量是不同浓度CdCl2溶液,因变量是石莼叶肉细胞总光合速率、叶绿素含量和呼吸速率,实验过程中保证实验的准确性,应该保持各无关变量相同且适宜,如培养温度(水温),光照强度等。

(2)根据图示,当Cd2+浓度高于10×10-6mol/L后,总光合速率和细胞呼吸速率都在下降,净光合速率=总光合速率-呼吸速率,细胞呼吸速率下降的量大于总光合速率下降的量,两者差值逐渐增大,而有机物的积累速率等于总光合速率减去呼吸速率的差值,净光合速率逐渐增大,则石莼有机物积累速率逐渐增加。
(3)金属镉不影响光合作用酶的活性,结合图示分析,Cd2+浓度的增加会使叶绿素含量逐渐降低,由此可知,金属镉的富集可能会直接影响光合作用光反应阶段,从而影响光合作用。
(4)受到有毒物刺激后,石莼发生伤呼吸,该呼吸作用强度应该大于无刺激时的呼吸作用强度,为小于15×10-6mol/L,超过后呼吸作用强度减弱,说明植物的适应能力有一定限度。
【分析】1、光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段,光反应发生在叶绿体类囊体薄膜上,是水光解产生氧气和NADPH,同时将光能转变成化学能储存在ATP和NADPH中,暗反应又叫碳反应,发生在细胞质基质中,分为二氧化碳固定和三碳化合物还原两个过程;二氧化碳与五碳化合物结合形成两个三碳化合物叫二氧化碳固定;三碳化合物还原是三碳化合物被NADPH还原形成糖类等有机物,同时将储存在ATP、NADPH中的化学能转移动糖类等有机物中。
2、有氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质基质中,一分子葡萄糖形成两分子丙酮酸、少量的[]和少量能量,这一阶段不需要氧的参与。第二阶段:丙酮酸进入线粒体的基质中,分解为二氧化碳、大量的[H]和少量能量。第三阶段:在线粒体的内膜上,[H]和氧气结合,形成水和大量能量,这一阶段需要氧的参与。
3、影响光合作用的环境因素:(1)温度对光合作用的影响:在最适温度下酶的活性最强,光合作用强度最大,当温度低于最适温度,光合作用强度随温度的增加而加强,当温度高于最适温度,光合作用强度随温度的增加而减弱。(2)二氧化碳浓度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随二氧化碳浓度的增加而增强。当二氧化碳浓度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(3)光照强度对光合作用的影响:在一定范围内,光合作用强度随光照强度的增加而增强。当光照强度增加到一定的值,光合作用强度不再增强。(4)光质:绿叶中的色素包括叶绿素a和叶绿素b,类胡萝卜素和叶黄素,其中叶绿素a能够吸收传递光能之外还能转化光能,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光,对绿光吸收最少。(5)水:水是光合作用产物和反应物,水的含量影响光合作用。(5)矿质元素:叶绿素的合成需要Mg2+ , 光合作用中其他参与物也需要矿质元素参与合成,所以矿质元素也会影响光合作用。
4、真正光合作用=净光合作用+呼吸作用。
四、实验题
24.【答案】 (1)降低化学反应的活化能
(2)作为对照组;把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同
(3)高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活
(4)不合理,两种植物提取液中不只含过氧化氢酶,还含有其它蛋白质
【考点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)酶的作用机理是降低化学反应的活化能,所以过氧化氢酶能促进H2O2分解的作用机理是降低化学反应的活化能。

(2)设置1号试管的目的是作为对照组,为增强实验的说服力,需再增设一组实验,实验设计思路是把缓冲液换成2mL过氧化物酶,其他条件与1号试管相同。
(3)3号试管内加入的是煮沸冷却后的黄瓜提取液2mL,高温使黄瓜提取液中的过氧化物酶变性失活,所以3号试管不显橙红色。
(4)两种植物提取液中不只含过氧化氢酶,还含有其它蛋白质,所以上述实验方案不否合理。
【分析】酶
(1)酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
(2)酶催化作用的实质:降低化学反应的活化能,在反应前后本身性质不会发生改变。
(3)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。②专一性:每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,酶的活性都会明显降低。
(4)酶的变性:过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活;低温使酶活性明显下降,但在适宜温度下其活性可以恢复。
25.【答案】 (1)物质准备;将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个子细胞中
(2)大于或等于(G2+M+G1);大于S,小于(G2+M+G1);保证被TdR阻断在S期的细胞完全越过S期;G1/S期交界处
(3)着丝粒分裂,姐妹染色单体分开;明显缩短前期到中期(前期)的时间
【考点】细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】(1)细胞增殖包括物质准备和细胞分裂两个相连续的过程。对于真核细胞来说,有丝分裂是其细胞分裂的主要方式,有丝分裂的重要意义是将亲代细胞的染色体经过复制,精确地平均分配到两个子细胞中。

(2)TdR能可逆地抑制S期DNA合成,结合宫颈癌细胞周期各期长短,用TdR对细胞进行恰当时间的时间处理,可调、阻断细胞周期的时间节点。如,第一次用TdR处理细胞大于或等于(G2+M+G1)时,可让刚加入TdR时处理S期的细胞依然停在S期,其它时间的细胞停留在G1/S交界处,然后正常处理大于S,小于(G2+M+G1)的时间,可让所有细胞均不在S期,此时再次用TdR处理,则可让所有细胞均被阻断在G1/S交界处,从而实现了细胞周期的同步化。
(3)由图可知,细胞D内染色体的主要行为变化是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开。本实验表明W蛋白对细胞周期的调控作用是明显缩短前期到中期(前期)的时间。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰有丝分裂是一个连续的过程,一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期,分裂期又划分为前期、中期、后期和末期四个时期:(1)间期:主要进行染色体的复制(即DNA的复制和有关蛋白质的合成,它包括(G1、S、G2三个时期),动物细胞此时中心粒也进行复制,一组中心粒变成两组中心粒。(2)前期:核膜逐渐解体、核仁逐渐消失,染色质缩短变粗形成染色体,每条染色体上含有两条姐妹染色单体,并散乱分布,植物细胞由两极发出纺锤丝,动物细胞两组中心粒分别移到细胞两极,由中心粒发出星射线形成纺锤体。(3)中期:每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体的形态、数目最清楚,常找有丝分裂中期细胞来观察染色体的形态、数目。(4)后期:着丝粒断裂,姐妹染色单体分开,在纺锤丝牵引下移到细胞两极,此时染色体数目加倍。(5)未期:核膜、核仁重现,染色体变成染色质,植物细胞中央形成细胞板,一个细胞分裂形成两个子细胞。动物细胞膜从中间内陷,一个细胞分裂缩裂成两个子细胞。这样就完成一次细胞分裂,此时形成的子细胞,有的细胞停止分裂,然后分化,有的细胞暂停分裂;有的细胞继续分裂进入下一个细胞周期。

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