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江苏省扬州市宝应县2022-2023学年高三上学期期初检测生物试题
一、单选题
1.猴痘病毒是一种包膜双链DNA病毒,与天花病毒、牛痘病毒同属痘病毒科的正痘病毒属,注射天花病毒疫苗可预防猴痘病毒。以下说法正确的是( )
A.病毒属于最基本的生命系统层次
B.猴痘病毒与ATP的元素组成相同
C.猴痘病毒只含有核糖体一种细胞器
D.猴痘病毒侵染宿主细胞体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能
2.谷胱甘肽(GSH)几乎存在于人体每一个细胞中,主要起到抗氧化和自由基清除的作用。下图是谷胱甘肽的结构,有关叙述正确的是( )
A.谷胱甘肽分子中含有4个羧基和3个氨基
B.谷胱甘肽不能在碱性环境下与Cu2+发生显色反应
C.谷胱甘肽是由三个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽
D.谷胱甘肽和其它多肽主要差别是空间结构不同
3.美国科学家在对四膜虫编码rRNA前体的DNA序列的研究中发现,一段DNA转录产物可以将mRNA切断加工,也能够在特定位点切断RNA,使得它失去活性,科学家将其命名为核酶。下列叙述正确的是( )
A.核酶催化RNA水解是提供了反应的活化能
B.核酶基本单位是核糖核苷酸,其分子中一定不存在氢键
C.核酶只能在细胞内发挥作用,其催化活性可能受温度影响
D.破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键
4.下图是一种能定向运送药物的“隐形脂质体”,下列说法不正确的是( )
A.药物b为脂溶性药物
B.装载不同药物的脂质体大小不一定相同
C.利用脂质体转运药物利用了膜的选择透过性
D.抗体可以使脂质体靶向作用于特定细胞或器官
5.通道蛋白是横跨细胞质膜的蛋白质通道,允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过。下图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞质膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输
C.肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞质膜上的水通道蛋白
D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
6.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,图中X和Y分别表示原生质体长度和细胞长度,在处理时间相同的前提下,下列相关叙述正确的是( )
A.X的边界是液泡膜
B.X/Y值表示细胞失水的程度
C.若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中,X/Y值可能先变大后变小
D.不同细胞用同一浓度的蔗糖溶液处理,变化越快,细胞液浓度与外界溶液浓度差越小
7.下列有关ATP的叙述正确的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.细胞中需要能量的活动都是由ATP直接提供
C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D.人成熟的红细胞既不能合成酶,也不能产生ATP
8.如图表示绿色植物光合作用中的光反应,字母A、B、C表示物质。下列有关分析,不正确的是( )
A.物质B既能供氢,又能供能
B.图中H+从上侧到下侧的运输方式是主动运输
C.图中产生的ATP用于细胞的各项生命活动
D.该图是类囊体膜部分结构,水的光解使类囊体内腔pH下降
9.线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
10.木耳长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞菌,该菌为兼性厌氧型细菌,它产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,误食者会出现胃部不适,恶心呕吐,腹胀、腹痛等症状,且无特效药可治疗,致死率极高。下列叙述正确的是( )
A.纤维素酶可水解该菌的细胞壁
B.该菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体
C.该菌在增殖过程中也需要进行DNA的复制
D.木耳炒熟后食用能降低米酵菌酸中毒的可能性
11.如图表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中① ⑥代表有关生理过程。相关叙述正确的是( )
A.消耗水的是过程③和⑤
B.在生物膜上进行是过程④和⑥
C.过程③产生的[H]全都来自于丙酮酸
D.能产生ATP的有过程①、②、③、④
12.下图是显微镜下观察到的马蛔虫(2N=4)受精卵部分分裂图,有关叙述正确的是( )
A.该细胞中染色体少,是观察动物细胞减数分裂的良好材料
B.图中a细胞中含有4对同源染色体、8个DNA分子,没有染色单体
C.图中b细胞中染色体的着丝点排列在细胞板中央
D.该细胞中染色体数目最多可达8条
13.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲—戊为各个时期的细胞,a、b、c表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( )
A.a过程表示细胞的生长,使物质交换效率增强
B.基因的分离和自由组合发生在b过程中
C.甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
D.胚胎发育过程中没有细胞的死亡
14.二倍体玉米(2n=24)形成配子过程中的细胞图像如下,下列叙述错误的是( )
A.图②处于减数分裂Ⅱ后期
B.染色体数目减半发生在图②过程
C.图③中,同源染色体的姐妹染色单体可能发生交叉互换
D.图⑤中,移向两极的基因组成有可能不相同
二、多选题
15.过氧化物酶体是一种单层膜细胞器,含有氧化酶和过氧化氢酶,可利用过氧化氢将有毒性物质(如酚、甲酸、甲醛)氧化为无毒性物质。下列分析错误的是( )
A.马铃薯和肝脏细胞中都含有过氧化物酶体
B.过氧化物酶体中的酶在细胞器外没有催化活性
C.用密度梯度离心法分离过氧化物酶体
D.过氧化物酶体具有解毒作用,其代谢活动影响细胞内氧气的水平
16.Simons在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型,脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的一个个微小的结构区域,在这个区域聚集一系列执行特定功能的膜蛋白,其结构模型如图所示(实线框内为脂筏区域)。下列叙述正确的是( )
A.脂筏模型表明脂质在膜上的分布是不均匀的
B.B侧代表细胞质膜的外表面,这一侧具有识别功能的重要物质
C.脂筏区域内外,膜的流动性存在差异
D.④代表膜蛋白,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
17.酶抑制剂能降低酶的活性,主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理;图2为最适温度下酶促反应曲线,Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法正确的是( )
A.酶的合成场所是核糖体,形成过程中脱去水分子
B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除
C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低,Km值升高
D.Km值越小,酶与底物亲和力越高
18.植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,将某植物置于密闭玻璃罩内,在25℃恒温条件下,测定该植物对某气体的吸收或释放量随光照强度的变化,实验结果如图所示。据图回答有关叙述错误的是( )
A.实验所测的气体应为CO2
B.b点时,该植株叶肉细胞中该气体的产生量等于消耗量
C.若将温度从25℃提高到30℃时,b点将向左移
D.d点时光合速率与呼吸速率相等
19.下图是取某绿色开花植物的叶肉细胞进行植物组织培养过程的示意图,有关叙述不正确的是( )
A.A表示愈伤组织,基因进行了选择性表达
B.②过程表示再分化,细胞中的遗传物质发生了改变
C.试管苗根茎叶细胞中的mRNA不同
D.亲本植株不同器官的细胞中的遗传物质相同
三、综合题
20.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它借助溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,其局部过程如图1所示。据图回答下列问题:
(1)衰老线粒体的功能逐渐退化,会直接影响细胞的 。细胞自噬过程中细胞内由 形成一个双层膜的杯形结构, 从杯口进入,杯形结构形成具有双层膜的小泡。
(2)溶酶体含有 层磷脂双分子层,与自噬体融合形成自噬体体现了生物膜的 性。自噬溶酶体中含有的水解酶的合成场所是 。自噬溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是 。由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)图2为溶酶体上蛋白转运相关离子的图示,表中数据表示溶酶体内外的pH值及某些离子浓度。结合表格可知,通过主动运输方式进入溶酶体的物质有 ,通道蛋白允许 种离子通过。
比较项目 溶酶体内 溶酶体外
pH值 4.4 7.6
Cl浓度 78 mmol/L 14mmol/L
Na+浓度 20~135 mmol/L 11 mmol/L
K+浓度 2~45 mmol/L 147 mmol/L
(4)酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组,在饥饿状态下, 型酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
21.中国荷藕之乡——宝应盛产荷藕,荷藕制品如藕片、藕粉、莲藕汁、藕粉圆等畅销国内外。淀粉的含量和种类决定了莲藕的品质,氮是影响作物生长和产量形成的重要因素,同时也对淀粉类作物的加工品质起着关键调控作用。科研人员开展了探究氮肥对莲藕产量以及淀粉品质的影响的相关实验,请回答下列问题。
(1)图1是植物淀粉生物合成途径示意图,叶肉细胞中卡尔文循环进行的场所是 ,蔗糖合成的场所是 。与葡萄糖相比,蔗糖作为长距离运输物质的优点是 。
(2)研究表明缺磷会抑制光合作用,据图1分析其原因有____。
A.缺磷会抑制ATP的合成
B.缺磷会影响叶绿素的合成
C.缺磷会影响光合作用中间产物的转变
D.缺磷抑制丙糖磷酸运出叶绿体
(3)试验设置一个空白对照和4个氮肥处理(单位面积:667m2):0kg(CK)、20kg(N1)、30kg(N2)、40kg(N3)、50kg(N4),在处理后2、4、6和8天对各组的莲藕叶片进行取样,采用分光光度法测定总叶绿素含量(图2)。进行色素提取时,加入碳酸钙的目的是 。结果显示, 组氮肥施用量较合理,原因是 。
(4)图3是不同氮肥施用量对样品叶片的气孔导度和胞间CO2浓度等影响的实验结果。据图推测提高莲藕的净光合速率的原因可能是 。
(5)结合图2和图3综合分析,合理施用氮肥不仅可以减少环境污染,还能提高莲藕产量,从光合作用过程的角度分析其原因是 。
22.细胞周期按时间顺序可分为四个时期:G1、S、G2和M期,各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如图所示。请回答下列问题:
时期 主要生理变化 部分调控因子
G1 为遗传物质DNA的合成做准备 CDK4CDK2(G1/S转换)
S DNA合成 CDK2
G2 主要完成蛋白质的合成,为进入分裂期做准备 CDK1(G2/M转换)
M 核膜消失,染色体等发生变化 CDK1
G0 静息状态,细胞不生长,也不分化
(1)下列离开细胞周期进入G0期的人体细胞有( )
A.造血干细胞 B.肝细胞 C.癌细胞 D.神经细胞
(2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,如图1结果显示,进入细胞间期的G1期后,Whi5蛋白浓度 ,该变化完成后细胞才进入S期。由此推测Whi5蛋白浓度降低可以 细胞分裂。
(3)图2中的1、2、3、4为一个细胞周期中的部分检控点,检控点是细胞周期中的关键点,它发出的信号停止前一阶段的事件而启动后一个阶段的事件。当DNA损伤出现在 (填字母)期时,CDK1形成的复合物滞留在细胞质中,不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,可以推测检查点最可能是图2中的 (填数字)。
(4)HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂,对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。若G1、S、G2、M期依次为8h、6h、5h、1h,经第一次阻断,洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去HU之后 h到 h间进行。
23.图1是某同学实验时拍摄的某植物根尖分生区细胞分裂图,①—④表示不同分裂时期的细胞。图2是硫酸铜对蚕豆和大蒜两种植物有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂细胞数/观察细胞的总数×100%)的影响曲线。回答下列问题:
(1)图1中观察染色体形态和数目最佳的时期是[ ] 期,若使此细胞移至视野中央,应将装片向 方向移动。细胞②的中央会出现细胞器(高尔基体)大量聚集,形成结构将细胞分裂成两个子细胞。
(2)一个细胞若要进行有丝分裂,分裂间期细胞核中的主要变化是 。长春藤碱的功能与秋水仙素相类似,它主要作用于有丝分裂的 时期。
(3)取该植物的叶肉细胞 (能/不能)观察到细胞③的图像,原因是 。
(4)为了获得图2所需的实验数据,需要观察和统计在蒸馏水和不同浓度硫酸铜溶液中培养的根尖细胞 。未使用硫酸铜时,选择 植物中的根尖,更有利于有丝分裂的观察。为了使统计数据更加科学,计数时应采用的方法是 。
24.图1为某动物体内5个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2为减数分裂过程不同细胞中染色体、染色单体和核DNA分子的含量;图3为细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。请回答下列问题。
(1)图1是取自 性动物 结构中的细胞,判断的理由是 。
(2)图1细胞中有同源染色体是 (填编号),细胞⑤的名称是 。
(3)图2中表示姐妹染色单体数量变化的是 (填字母),图2中的阶段Ⅰ各物质含量变化对应图1中的细胞 (填编号)。
(4)若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC所处的细胞分裂时期是 ,此时细胞内发生的主要变化 。
(5)若图3表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则同源染色体分离发生在 段,对应图2中 → 的过程。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、最基本的生命系统层次是细胞,病毒不具有细胞结构,A错误;
B、猴痘病毒由蛋白质外壳和RNA组成,与ATP的元素组成相同,均为C、H、O、N、P,B正确;
C、病毒无细胞结构,自然无细胞器(核糖体),C错误;
D、发出信号和接受信号的必须都是细胞,才属于细胞间的信息交流,猴痘病毒无细胞结构,其识别宿主细胞不能体现细胞间的信息交流,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无细胞结构的生物——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、细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统层次。
2.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、由题图分析可知,谷胱甘肽分子中含有2个羧基(-COOH)和1个氨基(-NH2),A错误;
B、由题图分析可知,谷胱甘肽分子含有2个肽键,是可以与双缩脲试剂反应,产生紫色颜色反应,故谷胱甘肽能在碱性环境下与Cu2+发生显色反应,B错误;
C、由题图分析可知,谷胱甘肽分子含有2个肽键,是由3个氨基酸脱水缩合而形成的三肽,C正确;
D、由题图分析可知,谷胱甘肽和其它多肽的主要差别是氨基酸的数目、种类、排列顺序与 空间结构 不同,D错误;
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
3.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、核酶具有催化作用,可以降低化学反应的活化能,A错误;
B、根据题意,核酶为一段DNA的转录产物,化学本质为RNA,而有的单链RNA部分区域因折叠存在氢键,如tRNA,核酶分子中可能也存在氢键,B错误;
C、核酶作为酶,其催化活性可能受温度影响,在细胞内、细胞外都能发挥作用,C错误;
D、酶起催化作用的机理是降低活化能,核酶降解特定的RNA序列时,破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
4.【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、 b 药物存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性的物质,A正确;
B、装载不同药物的脂质体可能由不同数量的磷脂分子构成,故大小不一定相同,B正确;
C、脂质体和细胞膜能够相溶,脂质体可以和细胞膜融合,脂质体中的药物进入细胞,因此脂质体转运药物利用了膜的流动性,C错误;
D、抗体能特异性与抗原结合,故脂质体表面抗体可使脂质体靶向作用于特定细胞或器官,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂(磷脂分子头部亲水,尾部疏水),磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
5.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A 、载体蛋白和通道蛋白都只能允许部分物质通过,体现了生物膜的选择透过性, A 正确;
B 、由 通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输,由载体蛋白介导的是物质顺浓度梯度的跨膜运输或物质逆浓度梯度的跨膜运输,B错误;
C 、由通道蛋白介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1000倍以上,故肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白, C 正确;
D 、水分子可通过自由扩散进出细胞,故水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离,D 正确。
故答案为:B。
【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(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
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
6.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、X的边界是细胞膜,A错误;
B、X/Y值的大小与失水有关,可表示细胞失水的程度,B正确;
C、若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中,细胞先失水,X变小,Y几乎不变,发生质壁分离,X/Y值先变小;然后发生质壁分离的复原,X变大,Y几乎不变,故X/Y值变大,C错误;
D、不同细胞用同一浓度的蔗糖溶液处理,变化越快,细胞失水越快,说明细胞液浓度与外界溶液浓度差越大,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
7.【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP的产生途径包括光合作用和呼吸作用,因此淀粉水解成葡萄糖时没有ATP的生成,A错误;
B、ATP是直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供,但也有少数由GTP、UTP等提供,B错误;
C、ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应,如大分子物质的合成,C正确;
D、人成熟红细胞没有细胞核和细胞器,因此不能合成酶,但能通过无氧呼吸产生ATP,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
8.【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、物质B是NADPH ,既能供氢,又能供能,A正确;
B、H+从下侧运到上侧可以产生ATP,H+势能转变为化学能,因此从上侧到下侧的运输方式是主动运输(需要能量和载体蛋白),B正确;
C、图中产生的ATP只能用于暗反应,不能用于细胞的各项生命活动,C错误;
D、该图是类囊体膜部分结构,水的光解产生H+释放到类囊体腔内,使类囊体内腔pH下降,D正确。
故答案为:C。
【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,发生在叶绿体基质中,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、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
9.【答案】B
【知识点】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、线粒体中的[H]与氧气结合的过程是有氧呼吸第三阶段,该过程需要细胞色素c的参与,说明细胞色素c位于线粒体的内膜,A正确;
B、细胞色素c功能丧失的细胞也可能进行无氧呼吸合成ATP,B错误;
C、有氧呼吸第一和第二阶段都能产生[H],故场所为细胞质基质和线粒体基质,C正确;
D、分析题意可知,细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡,若Apaf-1蛋白功能丧失,则无法和细胞色素c结合,而不会引起该细胞凋亡,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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[H]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。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
10.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、植物细胞壁的组成成分主要含有纤维素,细菌细胞壁的组成是肽聚糖,纤维素酶可水解植物细胞的细胞壁,A错误;
B、细菌进行有氧呼吸的场所主要在细胞溶胶,B错误;
C、细菌是以二分裂进行增殖的,增殖过程中需要进行DNA复制,C正确;
D、题目中提到“米酵菌酸毒性强、耐高温”,说明木耳炒熟后也不能 降低米酵菌酸中毒的可能性 ,D错误。
故答案为:C。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
11.【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;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、③为有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢,⑤为水的光解,过程③和⑤消耗水,A正确;
B、过程④为有氧呼吸第三阶段,发生的场所是线粒体内膜,过程⑥为二氧化碳的固定,发生在叶绿体基质,B错误;
C、过程③产生的[H]不全都来自于丙酮酸,此过程有水的参与,C错误;
D、过程②③④为有氧呼吸三个阶段都有ATP产生,而①为三碳化合物的还原,需消耗ATP,D错误。
故答案为:A。
【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,发生在叶绿体基质中,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[H]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、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
12.【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、马蛔虫受精卵细胞中染色体(4条)少,是观察动物细胞有丝分裂的良好材料,A错误;
B、马蛔虫细胞中的DNA主要分布在细胞核中,在线粒体中也有少量的分布,因此a细胞中DNA含量大于8个,B错误;
C、图中b细胞染色体的主要变化是全部染色体的着丝粒排列在赤道板上,细胞板在植物细胞有丝分裂末期出现,C错误;
D、有丝分裂后期,着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,因此该细胞中染色体数目最多可达到8条,D正确。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
13.【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、a过程表示细胞的生长,细胞体积增大,物质交换效率降低,A错误;
B、b过程为细胞增殖,主要方式为有丝分裂,而基因的分离和自由组合发生在减数分裂过程中,B错误;
C、c表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,甲、丁、戊中的蛋白质种类和含量有差异,不完全相同,C正确;
D、胚胎发育过程中会发生细胞凋亡,即细胞编程性死亡,D错误。
故答案为:C。
【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。
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。
14.【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、②细胞处于减数分裂Ⅱ后期,此时每个细胞中无同源染色体,着丝粒分裂姐妹染色单体分离,A正确;
B、染色体数目减半发生减数分裂Ⅰ后期,细胞②处于减数分裂Ⅱ后期,B错误;
C、③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体的姐妹染色单体可能发生交叉互换,C正确;
D、图⑤细胞处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,由于同源染色体上含有的基因可能为等位基因所以移向两极的基因组成可能不相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
15.【答案】B,C
【知识点】其它细胞器及分离方法;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、马铃薯和肝脏细胞中都含有氧化酶和过氧化氢酶,因此含有过氧化物酶体,A正确;
B、若细胞器外条件适宜,过氧化物酶体中的酶在细胞器外有催化活性,B错误;
C、过氧化物酶体属于细胞器,分离细胞器的方法为差速离心法,C错误;
D、过氧化物酶体可以利用过氧化氢氧化有毒性物质,氧化过程中,过氧化氢会产生氧气,故其代谢活动会影响细胞内氧气的水平,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中的其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、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。
16.【答案】A,B,C
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A 、脂筏模型表明脂质在膜上的分布是不均匀的, A 正确;
B 、在该脂筏模式图中, B 侧含有糖蛋白,代表细胞膜的外表面,糖蛋白具有识别功能, B 正确;
C 、脂筏区域内,富含胆固醇和鞘磷脂,因此脂筏区域内外膜的流动性存在一定差异 ,C正确;
D 、④代表膜蛋白,跨膜区段的氨基酸位于磷脂分子尾部附近,因此具有疏水性, D错误。
故答案为:ABC。
【分析】细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
17.【答案】B,D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、酶的化学本质为蛋白质或RNA,蛋白质类酶的合成场所是核糖体,形成过程中脱去水分子,而RNA酶合成场所不是核糖体,A错误;
B、竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除,增大了底物与酶的接触概率,B正确;
C、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,反应物不能与活性部位结合,故加入非竞争性抑制剂会使 Vmax 降低;加入非竞争性抑制剂会使 Vmax 降低不是由于底物浓度引起的,因此Km值不会升高,C错误;
D、Km值越小,说明在底物浓度较低时就达到了1/2Vmax,说明酶与底物亲和力高,D正确。
故答案为:BD。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
18.【答案】A,B,C,D
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、当光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,会吸收氧气,释放CO2,据图分析可知,该实验所测的气体应为氧气,A错误;
B、b点时罩内该气体量保持不变的情况下,整个植株的光合速率等于呼吸速率,即叶肉细胞中光合速率大于其呼吸速率,所以叶肉细胞中该气体(氧气)的产生量大于消耗量,B错误;
C、光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,图中b点表示光合强度等于呼吸强度,若将温度从25℃提高到30℃时,呼吸作用增强,光合作用减弱,光合作用速率与呼吸作用速率相等则需要更大的光照强度,因此b点右移,C错误;
D、d点时气体释放量达到最大并保持平衡,此时光合作用速率大于呼吸作用速率,D错误。
故答案为:ABCD。
【分析】1、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
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、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。
19.【答案】B,C,D
【知识点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、离体的叶肉细胞通过脱分化形成了愈伤组织,脱分化的过程中基因进行了选择性表达,A正确;
B、②过程表示再分化,细胞中的遗传物质没有发生改变,B错误;
C、试管苗根茎叶细胞中的mRNA有可能相同,如控制呼吸酶合成的基因的表达产物是相同的,C错误;
D、亲本植株不同器官的细胞中的遗传物质不一定相同,如生殖器官中某些成熟的生殖细胞和体细胞中的遗传物质就不相同,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】1、植物组织培养的流程为:外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
2、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。
20.【答案】(1)有氧呼吸或能量供应;内质网;衰老的线粒体
(2)一;流动;核糖体;排出细胞或在细胞内被利用;增强
(3)H+和Cl-;1或2
(4)缺陷
【知识点】细胞膜的结构特点;线粒体的结构和功能;主动运输;细胞自噬
【解析】【解答】(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,衰老线粒体的功能逐渐退化,会直接影响细胞的有氧呼吸,从而影响能量的供应;分析题图可知,细胞自噬过程中细胞内由内质网形成一个双层膜的杯形结构,衰老线粒体从杯口进入,杯形结构形成具有双层膜的小泡。
(2)溶酶体为单层膜的细胞器,只有一层磷脂双分子层;与自噬体融合形成自噬体体现了生物膜的流动性;水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体。由分析题图可知,自噬溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是排出细胞或在细胞被利用;当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会增强,从而获得维持生存所需的物质和能量。
(3)分析表格数据可知,溶酶体外钾离子浓度高于膜内,氯离子和钠离子浓度膜内高于膜外,溶酶体体外pH大于膜内,氢离子浓度膜内高于膜外,氢离子和氯离子是进入溶酶体内的,即氢离子和氯离子是逆浓度跨膜进入溶酶体,方式为主动运输;据图可知,一种通道蛋白可能允许一种或两种离子通过。
(4)由题意可知,酵母菌液泡内富含水解酶,酵母自噬与液泡中的水解酶有关,液泡水解酶缺陷型酵母菌不能完成自噬,所以在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
【分析】1、线粒体存在于动植物细胞,是有氧呼吸的主要场所。
2、细胞自噬:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
3、细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
4、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
21.【答案】(1)叶绿体基质;细胞质基质;蔗糖为非还原性糖,较稳定(蔗糖为二糖,对渗透压影响较小)
(2)A;D
(3)防止叶绿素被破坏;N2;随着天数的增加,总叶绿素含量最高
(4)与对照组(CK)相比,合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,从而提高净光合速率。
(5)通过增加总叶绿素含量,有利于光反应的进行;通过气孔导度增加,使胞间CO2浓度增加,有利于暗反应的进行
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)图1中卡尔文循环包括CO2的固定和C3的还原,属于暗反应阶段的过程,而暗反应发生在叶绿体基质。分析图1可知,卡尔文循环中生成的TP(C3)经叶绿体膜上的载体运输至叶肉细胞细胞质基质中转化为蔗糖。葡萄糖是单糖,而蔗糖是二糖,以蔗糖作为运输物质,其溶液中溶质分子个数相对较少,渗透压相对稳定,而且蔗糖为非还原糖,性质较稳定,故与葡萄糖相比,蔗糖更适合作为长距离运输物质。
(2)研究表明缺磷会抑制光合作用,磷元素是ATP等化合物的组成元素,因此缺磷会影响ATP的合成、进而影响光合作用的光反应过程,同时缺磷还会影响丙糖磷酸TP(C3)转运出叶绿体,导致丙糖磷酸TP(C3)滞留在叶绿体中,进而影响光合速率,AD正确,BC错误。
故答案为:AD。
(3)光合色素位于叶绿体中,研磨绿色叶片时,液泡中的细胞液会释放,故进行色素提取时,加入碳酸钙的目的是防止叶绿素被破坏,以保证叶绿素结构的完整性。分析图2可知,对比各组结果,随着天数的增加,30kg(N2)组总叶绿素含量最高,而在一定范围内叶绿素含量越高,光合速率越大,有利于有机物的积累。
(4)分析图3可知,不同氮肥施用量对样品叶片的气孔导度和胞间CO2浓度的影响不同。施加氮肥的各组的气孔导度和胞间CO2浓度均高于对照组(CK),可见合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,提高光合速率,从而提高净光合速率。
(5)分析图2可知,适当施用氮肥可提高叶片总叶绿素含量,有利于光反应的进行,提高光合速率;分析图3可知,合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,有利于暗反应的进行,提高光合速率。
【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,发生在叶绿体基质中,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、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)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
22.【答案】(1)B;D
(2)先上升后下降;促进
(3)G2;3
(4)6;14
【知识点】细胞周期;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】(1)分析表格可知,G0期细胞是静息状态的细胞,该状态下细胞处于静息状态,细胞不生长,也不分化,人体细胞中离开细胞周期进入G0期的细胞是不再分裂的细胞,包括部分干细胞和神经细胞,而造血干细胞和癌细胞可以分裂,具有细胞周期,故答案为:BD。
(2)据图可知,进入细胞间期的G1期后,Whi5蛋白浓度先上升后下降,该变化完成后细胞才进入S期;由此推测Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。
(3)根据表格分析可知,CDK1出现于G2期,主要是促进G2期向M期转换,若DNA损伤导致CDK1形成的复合物滞留在细胞质中不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,说明DNA损伤发生在G2期,可以推测激活的检验点最可能是图甲中的3。
(4)根据题意分析,经第一次阻断,HU对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界,则细胞至少停留在G1/S交界处,至多停留在S/G2交界处,要使所有细胞均停留在G1/S交界处,前者通过6h达到后者,后者通过5+1+8=14h到达下一个周期的前者,因此若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后6h到14h进行。
【分析】1、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%—95%,则选观察细胞有丝分裂的材料,选分裂期长,占细胞周期比例大的。
2、分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
23.【答案】(1)①;中;右上
(2)完成DNA复制和有关蛋白质的合成;前期
(3)不能;叶肉细胞高度分化不分裂
(4)分裂细胞数和细胞总数;大蒜;每组装片观察多个视野
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;显微镜
【解析】【解答】(1)图1中观察染色体形态和数目最佳的时期是中期,即①,此细胞位于视野中的右上方,若使此细胞移至视野中央,根据偏哪移哪原则,应将装片向右上方移动。
(2)一个细胞若要进行有丝分裂,分裂间期细胞核中的主要变化是完成DNA复制和有关蛋白质的合成;长春藤碱的功能与秋水仙素相类似,可以抑制纺锤体的形成,纺锤体形成的时期为前期,故它主要作用于有丝分裂的前期。
(3)高度分化的细胞不具有分裂能力,该植物的叶肉细胞属于高度分化的细胞,因此,取该植物的叶肉细胞不能观察到细胞③的图像。
(4)图2是硫酸铜对蚕豆和大蒜两种植物有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂细胞数/观察细胞的总数×100%)的影响曲线。为了获得图2所需的实验数据,需要观察和统计在蒸馏水和不同浓度硫酸铜溶液中培养的根尖细胞分裂细胞数和细胞总数,由图2可知,硫酸铜浓度为0时,大蒜的有丝分裂指数大于蚕豆,因此,未使用硫酸铜时,选择大蒜植物中的根尖,更有利于有丝分裂的观察,为了使统计数据更加科学,可每组装片观察多个视野,可避免实验的偶然性误差。
【分析】1、我们在显微镜下看到的物像是上下左右颠倒的物像,所以我们移动标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
24.【答案】(1)雌;卵巢;细胞④发生细胞质的不均等分裂
(2)①②③④;次级卵母细胞
(3)b;④
(4)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期;着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离
(5)AB;Ⅰ;Ⅱ
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)识图分析可知,图1中④细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞,则图1是取自雌性动物卵巢结构中的细胞。
(2)识图分析可知,图1中①细胞处于有丝分裂后期,②细胞处于有丝分裂中期,③细胞处于细胞分裂的间期,④细胞处于减数第一次分裂后期,⑤细胞处于减数第二次分裂前期,因此有同源染色体是①②③④,⑤细胞是由④细胞减数分裂产生的子细胞,④细胞为初级卵母细胞,因此⑤细胞为次级卵母细胞。
(3)识图分析可知,图2中b表示姐妹染色单体的数量变化,图2中的阶段Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相同,表示减数第一次分裂的过程,因此对应图1中的细胞④。
(4)若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC段形成的原因是着丝点分裂,发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,此时细胞内发生的主要变化是染色体的着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离。
(5)若该图表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则AB段表示减数第一次分裂,减数第一次分裂后期发生同源染色体的分离,即同源染色体的分离也发生在AB段,对应图2中Ⅰ→Ⅱ的过程。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、细胞分裂过程中DNA数量增加的原因是DNA复制,减少的原因是细胞分裂为两个子细胞;染色体增加的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,减少的原因是细胞分裂为两个子细胞。
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江苏省扬州市宝应县2022-2023学年高三上学期期初检测生物试题
一、单选题
1.猴痘病毒是一种包膜双链DNA病毒,与天花病毒、牛痘病毒同属痘病毒科的正痘病毒属,注射天花病毒疫苗可预防猴痘病毒。以下说法正确的是( )
A.病毒属于最基本的生命系统层次
B.猴痘病毒与ATP的元素组成相同
C.猴痘病毒只含有核糖体一种细胞器
D.猴痘病毒侵染宿主细胞体现了细胞质膜进行细胞间信息交流的功能
【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、最基本的生命系统层次是细胞,病毒不具有细胞结构,A错误;
B、猴痘病毒由蛋白质外壳和RNA组成,与ATP的元素组成相同,均为C、H、O、N、P,B正确;
C、病毒无细胞结构,自然无细胞器(核糖体),C错误;
D、发出信号和接受信号的必须都是细胞,才属于细胞间的信息交流,猴痘病毒无细胞结构,其识别宿主细胞不能体现细胞间的信息交流,D错误。
故答案为:B。
【分析】1、无细胞结构的生物——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、细胞:细胞是生物体结构和功能的基本单位,是最基本的生命系统层次。
2.谷胱甘肽(GSH)几乎存在于人体每一个细胞中,主要起到抗氧化和自由基清除的作用。下图是谷胱甘肽的结构,有关叙述正确的是( )
A.谷胱甘肽分子中含有4个羧基和3个氨基
B.谷胱甘肽不能在碱性环境下与Cu2+发生显色反应
C.谷胱甘肽是由三个氨基酸通过脱水缩合形成的三肽
D.谷胱甘肽和其它多肽主要差别是空间结构不同
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、由题图分析可知,谷胱甘肽分子中含有2个羧基(-COOH)和1个氨基(-NH2),A错误;
B、由题图分析可知,谷胱甘肽分子含有2个肽键,是可以与双缩脲试剂反应,产生紫色颜色反应,故谷胱甘肽能在碱性环境下与Cu2+发生显色反应,B错误;
C、由题图分析可知,谷胱甘肽分子含有2个肽键,是由3个氨基酸脱水缩合而形成的三肽,C正确;
D、由题图分析可知,谷胱甘肽和其它多肽的主要差别是氨基酸的数目、种类、排列顺序与 空间结构 不同,D错误;
故答案为:C。
【分析】1、蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的生物大分子,氨基酸的结构特点是:至少含有一个氨基和一个羧基,并且有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,这个碳原子上同时连接了一氢原子和一个R基团,根据R基不同,组成蛋白质的氨基酸分为22种。氨基酸根据是否可以在体内合成,氨基酸分为必需氨基酸与非必需氨基酸,能在体内合成的氨基酸是非必需氨基酸,不能在体内合成,必须从食物中获得的氨基酸为必需氨基酸。氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基(-COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程;连接两个氨基酸的化学键是肽键;氨基酸形成多肽过程中的相关计算:肽键数=脱去水分子数=氨基酸数一肽链数。组成蛋白质的氨基酸数目、种类、排列顺序和肽链的空间结构不同导致了蛋白质的结构多样性。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
3.美国科学家在对四膜虫编码rRNA前体的DNA序列的研究中发现,一段DNA转录产物可以将mRNA切断加工,也能够在特定位点切断RNA,使得它失去活性,科学家将其命名为核酶。下列叙述正确的是( )
A.核酶催化RNA水解是提供了反应的活化能
B.核酶基本单位是核糖核苷酸,其分子中一定不存在氢键
C.核酶只能在细胞内发挥作用,其催化活性可能受温度影响
D.破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、核酶具有催化作用,可以降低化学反应的活化能,A错误;
B、根据题意,核酶为一段DNA的转录产物,化学本质为RNA,而有的单链RNA部分区域因折叠存在氢键,如tRNA,核酶分子中可能也存在氢键,B错误;
C、核酶作为酶,其催化活性可能受温度影响,在细胞内、细胞外都能发挥作用,C错误;
D、酶起催化作用的机理是降低活化能,核酶降解特定的RNA序列时,破坏的是相邻核糖核苷酸之间的磷酸二酯键,D正确。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
4.下图是一种能定向运送药物的“隐形脂质体”,下列说法不正确的是( )
A.药物b为脂溶性药物
B.装载不同药物的脂质体大小不一定相同
C.利用脂质体转运药物利用了膜的选择透过性
D.抗体可以使脂质体靶向作用于特定细胞或器官
【答案】C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、 b 药物存在于磷脂分子的疏水性的两条尾上,说明是脂溶性的物质,A正确;
B、装载不同药物的脂质体可能由不同数量的磷脂分子构成,故大小不一定相同,B正确;
C、脂质体和细胞膜能够相溶,脂质体可以和细胞膜融合,脂质体中的药物进入细胞,因此脂质体转运药物利用了膜的流动性,C错误;
D、抗体能特异性与抗原结合,故脂质体表面抗体可使脂质体靶向作用于特定细胞或器官,D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂(磷脂分子头部亲水,尾部疏水),磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架,组成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,蛋白质分子大都是可以运动的,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
5.通道蛋白是横跨细胞质膜的蛋白质通道,允许特定的离子和小分子物质顺浓度梯度快速通过。下图甲、乙分别表示由细胞膜上的通道蛋白和载体蛋白介导的两种运输方式。下列相关叙述错误的是( )
A.细胞质膜的选择透过性与载体蛋白和通道蛋白都有关
B.由载体蛋白和通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输
C.肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞质膜上的水通道蛋白
D.水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A 、载体蛋白和通道蛋白都只能允许部分物质通过,体现了生物膜的选择透过性, A 正确;
B 、由 通道蛋白介导的都是物质顺浓度梯度的跨膜运输,由载体蛋白介导的是物质顺浓度梯度的跨膜运输或物质逆浓度梯度的跨膜运输,B错误;
C 、由通道蛋白介导的物质跨膜运输速率比由载体蛋白介导的物质跨膜运输速率快1000倍以上,故肾小管细胞能快速重吸收水分主要依赖细胞膜上的水通道蛋白, C 正确;
D 、水分子可通过自由扩散进出细胞,故水通道蛋白失活的植物细胞在高渗溶液中仍能发生质壁分离,D 正确。
故答案为:B。
【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(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
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
6.以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行细胞质壁分离和复原的实验,图中X和Y分别表示原生质体长度和细胞长度,在处理时间相同的前提下,下列相关叙述正确的是( )
A.X的边界是液泡膜
B.X/Y值表示细胞失水的程度
C.若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中,X/Y值可能先变大后变小
D.不同细胞用同一浓度的蔗糖溶液处理,变化越快,细胞液浓度与外界溶液浓度差越小
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、X的边界是细胞膜,A错误;
B、X/Y值的大小与失水有关,可表示细胞失水的程度,B正确;
C、若该细胞处于一定浓度的尿素溶液中,细胞先失水,X变小,Y几乎不变,发生质壁分离,X/Y值先变小;然后发生质壁分离的复原,X变大,Y几乎不变,故X/Y值变大,C错误;
D、不同细胞用同一浓度的蔗糖溶液处理,变化越快,细胞失水越快,说明细胞液浓度与外界溶液浓度差越大,D错误。
故答案为:B。
【分析】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。
7.下列有关ATP的叙述正确的是( )
A.淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成
B.细胞中需要能量的活动都是由ATP直接提供
C.ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应
D.人成熟的红细胞既不能合成酶,也不能产生ATP
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP的产生途径包括光合作用和呼吸作用,因此淀粉水解成葡萄糖时没有ATP的生成,A错误;
B、ATP是直接能源物质,细胞中绝大多数需要能量的生命活动都由ATP提供,但也有少数由GTP、UTP等提供,B错误;
C、ATP水解释放的能量可用于细胞内的吸能反应,如大分子物质的合成,C正确;
D、人成熟红细胞没有细胞核和细胞器,因此不能合成酶,但能通过无氧呼吸产生ATP,D错误。
故答案为:C。
【分析】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。细胞内的化学反应可以分为吸能反应和放能反应,放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。
8.如图表示绿色植物光合作用中的光反应,字母A、B、C表示物质。下列有关分析,不正确的是( )
A.物质B既能供氢,又能供能
B.图中H+从上侧到下侧的运输方式是主动运输
C.图中产生的ATP用于细胞的各项生命活动
D.该图是类囊体膜部分结构,水的光解使类囊体内腔pH下降
【答案】C
【知识点】光合作用的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】A、物质B是NADPH ,既能供氢,又能供能,A正确;
B、H+从下侧运到上侧可以产生ATP,H+势能转变为化学能,因此从上侧到下侧的运输方式是主动运输(需要能量和载体蛋白),B正确;
C、图中产生的ATP只能用于暗反应,不能用于细胞的各项生命活动,C错误;
D、该图是类囊体膜部分结构,水的光解产生H+释放到类囊体腔内,使类囊体内腔pH下降,D正确。
故答案为:C。
【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,发生在叶绿体基质中,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、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
9.线粒体中的[H]与氧气结合的过程需要细胞色素c的参与。细胞接受凋亡信号后,线粒体中的细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡。下列说法错误的是( )
A.细胞色素c位于线粒体的内膜
B.细胞色素c功能丧失的细胞将无法合成ATP
C.有氧呼吸过程产生[H]的场所为细胞质基质和线粒体基质
D.若细胞中Apaf-1蛋白功能丧失,细胞色素c将不会引起该细胞凋亡
【答案】B
【知识点】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、线粒体中的[H]与氧气结合的过程是有氧呼吸第三阶段,该过程需要细胞色素c的参与,说明细胞色素c位于线粒体的内膜,A正确;
B、细胞色素c功能丧失的细胞也可能进行无氧呼吸合成ATP,B错误;
C、有氧呼吸第一和第二阶段都能产生[H],故场所为细胞质基质和线粒体基质,C正确;
D、分析题意可知,细胞色素c可转移到细胞质基质中,并与Apaf-1蛋白结合引起细胞凋亡,若Apaf-1蛋白功能丧失,则无法和细胞色素c结合,而不会引起该细胞凋亡,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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[H]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。
2、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
10.木耳长时间泡发可能会滋生椰毒假单胞菌,该菌为兼性厌氧型细菌,它产生的米酵菌酸毒性强、耐高温,误食者会出现胃部不适,恶心呕吐,腹胀、腹痛等症状,且无特效药可治疗,致死率极高。下列叙述正确的是( )
A.纤维素酶可水解该菌的细胞壁
B.该菌进行有氧呼吸的主要场所是线粒体
C.该菌在增殖过程中也需要进行DNA的复制
D.木耳炒熟后食用能降低米酵菌酸中毒的可能性
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、植物细胞壁的组成成分主要含有纤维素,细菌细胞壁的组成是肽聚糖,纤维素酶可水解植物细胞的细胞壁,A错误;
B、细菌进行有氧呼吸的场所主要在细胞溶胶,B错误;
C、细菌是以二分裂进行增殖的,增殖过程中需要进行DNA复制,C正确;
D、题目中提到“米酵菌酸毒性强、耐高温”,说明木耳炒熟后也不能 降低米酵菌酸中毒的可能性 ,D错误。
故答案为:C。
【分析】原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞 真核细胞
主要区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
遗传物质 都是DNA
细胞核 无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体 有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器 只有核糖体,无其他细胞器 有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁 细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖 植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例 放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体 动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式 一般是二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
11.如图表示菠菜叶肉细胞光合与呼吸过程中碳元素和氢元素的转移途径,其中① ⑥代表有关生理过程。相关叙述正确的是( )
A.消耗水的是过程③和⑤
B.在生物膜上进行是过程④和⑥
C.过程③产生的[H]全都来自于丙酮酸
D.能产生ATP的有过程①、②、③、④
【答案】A
【知识点】光合作用的过程和意义;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、③为有氧呼吸第二阶段,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原氢,⑤为水的光解,过程③和⑤消耗水,A正确;
B、过程④为有氧呼吸第三阶段,发生的场所是线粒体内膜,过程⑥为二氧化碳的固定,发生在叶绿体基质,B错误;
C、过程③产生的[H]不全都来自于丙酮酸,此过程有水的参与,C错误;
D、过程②③④为有氧呼吸三个阶段都有ATP产生,而①为三碳化合物的还原,需消耗ATP,D错误。
故答案为:A。
【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,发生在叶绿体基质中,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[H]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、无氧呼吸全过程:第一阶段:在细胞质的基质中,与有氧呼吸的第一阶段完全相同。即一分子的葡萄糖在酶的作用下分解成两分子的丙酮酸,过程中释放少量的[H]和少量能量。第二阶段:在细胞质的基质中,丙酮酸在不同酶的催化下,分解为酒精和二氧化碳,或者转化为乳酸。无氧呼吸第二阶段不产生能量。
12.下图是显微镜下观察到的马蛔虫(2N=4)受精卵部分分裂图,有关叙述正确的是( )
A.该细胞中染色体少,是观察动物细胞减数分裂的良好材料
B.图中a细胞中含有4对同源染色体、8个DNA分子,没有染色单体
C.图中b细胞中染色体的着丝点排列在细胞板中央
D.该细胞中染色体数目最多可达8条
【答案】D
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、马蛔虫受精卵细胞中染色体(4条)少,是观察动物细胞有丝分裂的良好材料,A错误;
B、马蛔虫细胞中的DNA主要分布在细胞核中,在线粒体中也有少量的分布,因此a细胞中DNA含量大于8个,B错误;
C、图中b细胞染色体的主要变化是全部染色体的着丝粒排列在赤道板上,细胞板在植物细胞有丝分裂末期出现,C错误;
D、有丝分裂后期,着丝粒断裂,姐妹染色单体分离,染色体数目加倍,因此该细胞中染色体数目最多可达到8条,D正确。
故答案为:D。
【分析】有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
13.如图为人体某早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图,图中甲—戊为各个时期的细胞,a、b、c表示细胞所进行的生理过程。下列叙述正确的是( )
A.a过程表示细胞的生长,使物质交换效率增强
B.基因的分离和自由组合发生在b过程中
C.甲、丁、戊中的蛋白质不完全相同
D.胚胎发育过程中没有细胞的死亡
【答案】C
【知识点】细胞分化及其意义;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、a过程表示细胞的生长,细胞体积增大,物质交换效率降低,A错误;
B、b过程为细胞增殖,主要方式为有丝分裂,而基因的分离和自由组合发生在减数分裂过程中,B错误;
C、c表示细胞分化,细胞分化的实质是基因的选择性表达,甲、丁、戊中的蛋白质种类和含量有差异,不完全相同,C正确;
D、胚胎发育过程中会发生细胞凋亡,即细胞编程性死亡,D错误。
故答案为:C。
【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。
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。
14.二倍体玉米(2n=24)形成配子过程中的细胞图像如下,下列叙述错误的是( )
A.图②处于减数分裂Ⅱ后期
B.染色体数目减半发生在图②过程
C.图③中,同源染色体的姐妹染色单体可能发生交叉互换
D.图⑤中,移向两极的基因组成有可能不相同
【答案】B
【知识点】减数第一、二次分裂过程中染色体的行为变化
【解析】【解答】A、②细胞处于减数分裂Ⅱ后期,此时每个细胞中无同源染色体,着丝粒分裂姐妹染色单体分离,A正确;
B、染色体数目减半发生减数分裂Ⅰ后期,细胞②处于减数分裂Ⅱ后期,B错误;
C、③细胞处于减数分裂Ⅰ前期,此时同源染色体的姐妹染色单体可能发生交叉互换,C正确;
D、图⑤细胞处于减数分裂Ⅰ后期,同源染色体分离,由于同源染色体上含有的基因可能为等位基因所以移向两极的基因组成可能不相同,D正确。
故答案为:B。
【分析】减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
二、多选题
15.过氧化物酶体是一种单层膜细胞器,含有氧化酶和过氧化氢酶,可利用过氧化氢将有毒性物质(如酚、甲酸、甲醛)氧化为无毒性物质。下列分析错误的是( )
A.马铃薯和肝脏细胞中都含有过氧化物酶体
B.过氧化物酶体中的酶在细胞器外没有催化活性
C.用密度梯度离心法分离过氧化物酶体
D.过氧化物酶体具有解毒作用,其代谢活动影响细胞内氧气的水平
【答案】B,C
【知识点】其它细胞器及分离方法;酶的本质及其探索历程
【解析】【解答】A、马铃薯和肝脏细胞中都含有氧化酶和过氧化氢酶,因此含有过氧化物酶体,A正确;
B、若细胞器外条件适宜,过氧化物酶体中的酶在细胞器外有催化活性,B错误;
C、过氧化物酶体属于细胞器,分离细胞器的方法为差速离心法,C错误;
D、过氧化物酶体可以利用过氧化氢氧化有毒性物质,氧化过程中,过氧化氢会产生氧气,故其代谢活动会影响细胞内氧气的水平,D正确。
故答案为:BC。
【分析】1、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中的其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
2、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。
16.Simons在流动镶嵌模型基础上提出的脂筏模型,脂筏是生物膜上富含胆固醇和鞘磷脂的一个个微小的结构区域,在这个区域聚集一系列执行特定功能的膜蛋白,其结构模型如图所示(实线框内为脂筏区域)。下列叙述正确的是( )
A.脂筏模型表明脂质在膜上的分布是不均匀的
B.B侧代表细胞质膜的外表面,这一侧具有识别功能的重要物质
C.脂筏区域内外,膜的流动性存在差异
D.④代表膜蛋白,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
【答案】A,B,C
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A 、脂筏模型表明脂质在膜上的分布是不均匀的, A 正确;
B 、在该脂筏模式图中, B 侧含有糖蛋白,代表细胞膜的外表面,糖蛋白具有识别功能, B 正确;
C 、脂筏区域内,富含胆固醇和鞘磷脂,因此脂筏区域内外膜的流动性存在一定差异 ,C正确;
D 、④代表膜蛋白,跨膜区段的氨基酸位于磷脂分子尾部附近,因此具有疏水性, D错误。
故答案为:ABC。
【分析】细胞膜的结构:(1)功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。(2)细胞膜基本支架为磷脂双分子层。磷脂分子以疏水性尾部相对朝向膜的内侧,亲水性头部朝向膜的外侧。(3)细胞膜成分:主要由脂质和蛋白质所构成,少数为糖类。(4)蛋白质位置:有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿整个磷脂双分子层。(5)糖蛋白:位于细胞膜外侧,多数受体为糖蛋白,与细胞识别密切相关。(6)细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
17.酶抑制剂能降低酶的活性,主要有竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两大类。图1表示两种抑制剂的作用机理;图2为最适温度下酶促反应曲线,Km表示最大反应速率(Vmax)一半时的底物浓度。下列相关说法正确的是( )
A.酶的合成场所是核糖体,形成过程中脱去水分子
B.竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除
C.加入非竞争性抑制剂会使Vmax降低,Km值升高
D.Km值越小,酶与底物亲和力越高
【答案】B,D
【知识点】酶的本质及其探索历程;酶促反应的原理
【解析】【解答】A、酶的化学本质为蛋白质或RNA,蛋白质类酶的合成场所是核糖体,形成过程中脱去水分子,而RNA酶合成场所不是核糖体,A错误;
B、竞争性抑制剂的抑制作用可以通过增加底物浓度而解除,增大了底物与酶的接触概率,B正确;
C、非竞争性抑制剂可与酶的非活性部位不可逆性结合,从而使酶的活性部位功能丧失,反应物不能与活性部位结合,故加入非竞争性抑制剂会使 Vmax 降低;加入非竞争性抑制剂会使 Vmax 降低不是由于底物浓度引起的,因此Km值不会升高,C错误;
D、Km值越小,说明在底物浓度较低时就达到了1/2Vmax,说明酶与底物亲和力高,D正确。
故答案为:BD。
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
18.植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,将某植物置于密闭玻璃罩内,在25℃恒温条件下,测定该植物对某气体的吸收或释放量随光照强度的变化,实验结果如图所示。据图回答有关叙述错误的是( )
A.实验所测的气体应为CO2
B.b点时,该植株叶肉细胞中该气体的产生量等于消耗量
C.若将温度从25℃提高到30℃时,b点将向左移
D.d点时光合速率与呼吸速率相等
【答案】A,B,C,D
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】A、当光照强度为0时,植物只进行呼吸作用,会吸收氧气,释放CO2,据图分析可知,该实验所测的气体应为氧气,A错误;
B、b点时罩内该气体量保持不变的情况下,整个植株的光合速率等于呼吸速率,即叶肉细胞中光合速率大于其呼吸速率,所以叶肉细胞中该气体(氧气)的产生量大于消耗量,B错误;
C、光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃,图中b点表示光合强度等于呼吸强度,若将温度从25℃提高到30℃时,呼吸作用增强,光合作用减弱,光合作用速率与呼吸作用速率相等则需要更大的光照强度,因此b点右移,C错误;
D、d点时气体释放量达到最大并保持平衡,此时光合作用速率大于呼吸作用速率,D错误。
故答案为:ABCD。
【分析】1、真正光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。
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、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。
19.下图是取某绿色开花植物的叶肉细胞进行植物组织培养过程的示意图,有关叙述不正确的是( )
A.A表示愈伤组织,基因进行了选择性表达
B.②过程表示再分化,细胞中的遗传物质发生了改变
C.试管苗根茎叶细胞中的mRNA不同
D.亲本植株不同器官的细胞中的遗传物质相同
【答案】B,C,D
【知识点】细胞分化及其意义;植物组织培养的过程
【解析】【解答】A、离体的叶肉细胞通过脱分化形成了愈伤组织,脱分化的过程中基因进行了选择性表达,A正确;
B、②过程表示再分化,细胞中的遗传物质没有发生改变,B错误;
C、试管苗根茎叶细胞中的mRNA有可能相同,如控制呼吸酶合成的基因的表达产物是相同的,C错误;
D、亲本植株不同器官的细胞中的遗传物质不一定相同,如生殖器官中某些成熟的生殖细胞和体细胞中的遗传物质就不相同,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】1、植物组织培养的流程为:外植体经过脱分化形成愈伤组织,愈伤组织再分化形成胚状体,长出芽和根,进而发育成完整的植株。
2、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。
三、综合题
20.细胞自噬是真核生物细胞内普遍存在的一种自稳机制,它借助溶酶体对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体等进行降解并回收利用,其局部过程如图1所示。据图回答下列问题:
(1)衰老线粒体的功能逐渐退化,会直接影响细胞的 。细胞自噬过程中细胞内由 形成一个双层膜的杯形结构, 从杯口进入,杯形结构形成具有双层膜的小泡。
(2)溶酶体含有 层磷脂双分子层,与自噬体融合形成自噬体体现了生物膜的 性。自噬溶酶体中含有的水解酶的合成场所是 。自噬溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是 。由此推测,当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会 (填“增强”“减弱”或“不变”)。
(3)图2为溶酶体上蛋白转运相关离子的图示,表中数据表示溶酶体内外的pH值及某些离子浓度。结合表格可知,通过主动运输方式进入溶酶体的物质有 ,通道蛋白允许 种离子通过。
比较项目 溶酶体内 溶酶体外
pH值 4.4 7.6
Cl浓度 78 mmol/L 14mmol/L
Na+浓度 20~135 mmol/L 11 mmol/L
K+浓度 2~45 mmol/L 147 mmol/L
(4)酵母菌液泡内富含水解酶,科学家在研究液泡与自噬的关系时,以野生型酵母菌为对照组,以液泡水解酶缺陷型酵母菌为实验组,在饥饿状态下, 型酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
【答案】(1)有氧呼吸或能量供应;内质网;衰老的线粒体
(2)一;流动;核糖体;排出细胞或在细胞内被利用;增强
(3)H+和Cl-;1或2
(4)缺陷
【知识点】细胞膜的结构特点;线粒体的结构和功能;主动运输;细胞自噬
【解析】【解答】(1)线粒体是进行有氧呼吸的主要场所,衰老线粒体的功能逐渐退化,会直接影响细胞的有氧呼吸,从而影响能量的供应;分析题图可知,细胞自噬过程中细胞内由内质网形成一个双层膜的杯形结构,衰老线粒体从杯口进入,杯形结构形成具有双层膜的小泡。
(2)溶酶体为单层膜的细胞器,只有一层磷脂双分子层;与自噬体融合形成自噬体体现了生物膜的流动性;水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体。由分析题图可知,自噬溶酶体内的物质被水解后,其产物的去向是排出细胞或在细胞被利用;当环境中营养物质缺乏时,细胞的自噬作用会增强,从而获得维持生存所需的物质和能量。
(3)分析表格数据可知,溶酶体外钾离子浓度高于膜内,氯离子和钠离子浓度膜内高于膜外,溶酶体体外pH大于膜内,氢离子浓度膜内高于膜外,氢离子和氯离子是进入溶酶体内的,即氢离子和氯离子是逆浓度跨膜进入溶酶体,方式为主动运输;据图可知,一种通道蛋白可能允许一种或两种离子通过。
(4)由题意可知,酵母菌液泡内富含水解酶,酵母自噬与液泡中的水解酶有关,液泡水解酶缺陷型酵母菌不能完成自噬,所以在饥饿状态下,液泡水解酶缺陷型酵母菌细胞中出现自噬泡大量堆积现象。
【分析】1、线粒体存在于动植物细胞,是有氧呼吸的主要场所。
2、细胞自噬:在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。
3、细胞膜的结构中磷脂分子是可以运动的,细胞膜中蛋白质分子大多也能运动,因此细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。
4、主动运输的方向是从低浓度向高浓度,需要载体和能量,常见的如小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸、葡萄糖,K+等。
21.中国荷藕之乡——宝应盛产荷藕,荷藕制品如藕片、藕粉、莲藕汁、藕粉圆等畅销国内外。淀粉的含量和种类决定了莲藕的品质,氮是影响作物生长和产量形成的重要因素,同时也对淀粉类作物的加工品质起着关键调控作用。科研人员开展了探究氮肥对莲藕产量以及淀粉品质的影响的相关实验,请回答下列问题。
(1)图1是植物淀粉生物合成途径示意图,叶肉细胞中卡尔文循环进行的场所是 ,蔗糖合成的场所是 。与葡萄糖相比,蔗糖作为长距离运输物质的优点是 。
(2)研究表明缺磷会抑制光合作用,据图1分析其原因有____。
A.缺磷会抑制ATP的合成
B.缺磷会影响叶绿素的合成
C.缺磷会影响光合作用中间产物的转变
D.缺磷抑制丙糖磷酸运出叶绿体
(3)试验设置一个空白对照和4个氮肥处理(单位面积:667m2):0kg(CK)、20kg(N1)、30kg(N2)、40kg(N3)、50kg(N4),在处理后2、4、6和8天对各组的莲藕叶片进行取样,采用分光光度法测定总叶绿素含量(图2)。进行色素提取时,加入碳酸钙的目的是 。结果显示, 组氮肥施用量较合理,原因是 。
(4)图3是不同氮肥施用量对样品叶片的气孔导度和胞间CO2浓度等影响的实验结果。据图推测提高莲藕的净光合速率的原因可能是 。
(5)结合图2和图3综合分析,合理施用氮肥不仅可以减少环境污染,还能提高莲藕产量,从光合作用过程的角度分析其原因是 。
【答案】(1)叶绿体基质;细胞质基质;蔗糖为非还原性糖,较稳定(蔗糖为二糖,对渗透压影响较小)
(2)A;D
(3)防止叶绿素被破坏;N2;随着天数的增加,总叶绿素含量最高
(4)与对照组(CK)相比,合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,从而提高净光合速率。
(5)通过增加总叶绿素含量,有利于光反应的进行;通过气孔导度增加,使胞间CO2浓度增加,有利于暗反应的进行
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;光合作用的过程和意义
【解析】【解答】(1)图1中卡尔文循环包括CO2的固定和C3的还原,属于暗反应阶段的过程,而暗反应发生在叶绿体基质。分析图1可知,卡尔文循环中生成的TP(C3)经叶绿体膜上的载体运输至叶肉细胞细胞质基质中转化为蔗糖。葡萄糖是单糖,而蔗糖是二糖,以蔗糖作为运输物质,其溶液中溶质分子个数相对较少,渗透压相对稳定,而且蔗糖为非还原糖,性质较稳定,故与葡萄糖相比,蔗糖更适合作为长距离运输物质。
(2)研究表明缺磷会抑制光合作用,磷元素是ATP等化合物的组成元素,因此缺磷会影响ATP的合成、进而影响光合作用的光反应过程,同时缺磷还会影响丙糖磷酸TP(C3)转运出叶绿体,导致丙糖磷酸TP(C3)滞留在叶绿体中,进而影响光合速率,AD正确,BC错误。
故答案为:AD。
(3)光合色素位于叶绿体中,研磨绿色叶片时,液泡中的细胞液会释放,故进行色素提取时,加入碳酸钙的目的是防止叶绿素被破坏,以保证叶绿素结构的完整性。分析图2可知,对比各组结果,随着天数的增加,30kg(N2)组总叶绿素含量最高,而在一定范围内叶绿素含量越高,光合速率越大,有利于有机物的积累。
(4)分析图3可知,不同氮肥施用量对样品叶片的气孔导度和胞间CO2浓度的影响不同。施加氮肥的各组的气孔导度和胞间CO2浓度均高于对照组(CK),可见合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,提高光合速率,从而提高净光合速率。
(5)分析图2可知,适当施用氮肥可提高叶片总叶绿素含量,有利于光反应的进行,提高光合速率;分析图3可知,合理施用氮肥,有利于提高气孔导度和胞间CO2浓度,有利于暗反应的进行,提高光合速率。
【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,发生在叶绿体基质中,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、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)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
22.细胞周期按时间顺序可分为四个时期:G1、S、G2和M期,各时期所发生的主要生理变化及部分调控因子如图所示。请回答下列问题:
时期 主要生理变化 部分调控因子
G1 为遗传物质DNA的合成做准备 CDK4CDK2(G1/S转换)
S DNA合成 CDK2
G2 主要完成蛋白质的合成,为进入分裂期做准备 CDK1(G2/M转换)
M 核膜消失,染色体等发生变化 CDK1
G0 静息状态,细胞不生长,也不分化
(1)下列离开细胞周期进入G0期的人体细胞有( )
A.造血干细胞 B.肝细胞 C.癌细胞 D.神经细胞
(2)研究人员检测了Whi5蛋白在细胞周期中的变化,如图1结果显示,进入细胞间期的G1期后,Whi5蛋白浓度 ,该变化完成后细胞才进入S期。由此推测Whi5蛋白浓度降低可以 细胞分裂。
(3)图2中的1、2、3、4为一个细胞周期中的部分检控点,检控点是细胞周期中的关键点,它发出的信号停止前一阶段的事件而启动后一个阶段的事件。当DNA损伤出现在 (填字母)期时,CDK1形成的复合物滞留在细胞质中,不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,可以推测检查点最可能是图2中的 (填数字)。
(4)HU(羟基脲)是一种DNA合成抑制剂,对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界(看作G1期细胞)。若G1、S、G2、M期依次为8h、6h、5h、1h,经第一次阻断,洗去TdR可恢复正常的细胞周期,若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去HU之后 h到 h间进行。
【答案】(1)B;D
(2)先上升后下降;促进
(3)G2;3
(4)6;14
【知识点】细胞周期;细胞有丝分裂不同时期的特点
【解析】【解答】(1)分析表格可知,G0期细胞是静息状态的细胞,该状态下细胞处于静息状态,细胞不生长,也不分化,人体细胞中离开细胞周期进入G0期的细胞是不再分裂的细胞,包括部分干细胞和神经细胞,而造血干细胞和癌细胞可以分裂,具有细胞周期,故答案为:BD。
(2)据图可知,进入细胞间期的G1期后,Whi5蛋白浓度先上升后下降,该变化完成后细胞才进入S期;由此推测Whi5蛋白浓度降低可以促进细胞分裂。
(3)根据表格分析可知,CDK1出现于G2期,主要是促进G2期向M期转换,若DNA损伤导致CDK1形成的复合物滞留在细胞质中不能进入细胞核内发挥作用,阻止细胞进入下一时期,说明DNA损伤发生在G2期,可以推测激活的检验点最可能是图甲中的3。
(4)根据题意分析,经第一次阻断,HU对S期以外的细胞无影响,但可以阻止细胞进入S期而停留在G1/S交界,则细胞至少停留在G1/S交界处,至多停留在S/G2交界处,要使所有细胞均停留在G1/S交界处,前者通过6h达到后者,后者通过5+1+8=14h到达下一个周期的前者,因此若要使所有细胞均停留在G1/S交界处,第二次阻断应该在第一次洗去TdR之后6h到14h进行。
【分析】1、细胞周期:连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始到下次分裂完成时为止,包括分裂间期和分裂期,其中分裂间期历时长,占细胞周期的90%—95%,则选观察细胞有丝分裂的材料,选分裂期长,占细胞周期比例大的。
2、分裂间期:G1期主要进行RNA和蛋白质的生物合成,并且为下阶段S期的DNA合成做准备;S期最主要的特征是DNA的合成;G2期主要为M期做准备,但是还有RNA和蛋白质的合成,不过合成量逐渐减少。
23.图1是某同学实验时拍摄的某植物根尖分生区细胞分裂图,①—④表示不同分裂时期的细胞。图2是硫酸铜对蚕豆和大蒜两种植物有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂细胞数/观察细胞的总数×100%)的影响曲线。回答下列问题:
(1)图1中观察染色体形态和数目最佳的时期是[ ] 期,若使此细胞移至视野中央,应将装片向 方向移动。细胞②的中央会出现细胞器(高尔基体)大量聚集,形成结构将细胞分裂成两个子细胞。
(2)一个细胞若要进行有丝分裂,分裂间期细胞核中的主要变化是 。长春藤碱的功能与秋水仙素相类似,它主要作用于有丝分裂的 时期。
(3)取该植物的叶肉细胞 (能/不能)观察到细胞③的图像,原因是 。
(4)为了获得图2所需的实验数据,需要观察和统计在蒸馏水和不同浓度硫酸铜溶液中培养的根尖细胞 。未使用硫酸铜时,选择 植物中的根尖,更有利于有丝分裂的观察。为了使统计数据更加科学,计数时应采用的方法是 。
【答案】(1)①;中;右上
(2)完成DNA复制和有关蛋白质的合成;前期
(3)不能;叶肉细胞高度分化不分裂
(4)分裂细胞数和细胞总数;大蒜;每组装片观察多个视野
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;显微镜
【解析】【解答】(1)图1中观察染色体形态和数目最佳的时期是中期,即①,此细胞位于视野中的右上方,若使此细胞移至视野中央,根据偏哪移哪原则,应将装片向右上方移动。
(2)一个细胞若要进行有丝分裂,分裂间期细胞核中的主要变化是完成DNA复制和有关蛋白质的合成;长春藤碱的功能与秋水仙素相类似,可以抑制纺锤体的形成,纺锤体形成的时期为前期,故它主要作用于有丝分裂的前期。
(3)高度分化的细胞不具有分裂能力,该植物的叶肉细胞属于高度分化的细胞,因此,取该植物的叶肉细胞不能观察到细胞③的图像。
(4)图2是硫酸铜对蚕豆和大蒜两种植物有丝分裂指数(有丝分裂指数=分裂细胞数/观察细胞的总数×100%)的影响曲线。为了获得图2所需的实验数据,需要观察和统计在蒸馏水和不同浓度硫酸铜溶液中培养的根尖细胞分裂细胞数和细胞总数,由图2可知,硫酸铜浓度为0时,大蒜的有丝分裂指数大于蚕豆,因此,未使用硫酸铜时,选择大蒜植物中的根尖,更有利于有丝分裂的观察,为了使统计数据更加科学,可每组装片观察多个视野,可避免实验的偶然性误差。
【分析】1、我们在显微镜下看到的物像是上下左右颠倒的物像,所以我们移动标本时,标本移动的方向正好与物像移动的方向相反。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
24.图1为某动物体内5个处于不同分裂时期的细胞示意图;图2为减数分裂过程不同细胞中染色体、染色单体和核DNA分子的含量;图3为细胞分裂过程中某物质数量变化曲线图的一部分。请回答下列问题。
(1)图1是取自 性动物 结构中的细胞,判断的理由是 。
(2)图1细胞中有同源染色体是 (填编号),细胞⑤的名称是 。
(3)图2中表示姐妹染色单体数量变化的是 (填字母),图2中的阶段Ⅰ各物质含量变化对应图1中的细胞 (填编号)。
(4)若图3表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC所处的细胞分裂时期是 ,此时细胞内发生的主要变化 。
(5)若图3表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则同源染色体分离发生在 段,对应图2中 → 的过程。
【答案】(1)雌;卵巢;细胞④发生细胞质的不均等分裂
(2)①②③④;次级卵母细胞
(3)b;④
(4)有丝分裂后期或减数分裂Ⅱ后期;着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离
(5)AB;Ⅰ;Ⅱ
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;减数分裂过程中染色体和DNA的规律性变化
【解析】【解答】(1)识图分析可知,图1中④细胞处于减数第一次分裂后期,且细胞质不均等分裂,为初级卵母细胞,则图1是取自雌性动物卵巢结构中的细胞。
(2)识图分析可知,图1中①细胞处于有丝分裂后期,②细胞处于有丝分裂中期,③细胞处于细胞分裂的间期,④细胞处于减数第一次分裂后期,⑤细胞处于减数第二次分裂前期,因此有同源染色体是①②③④,⑤细胞是由④细胞减数分裂产生的子细胞,④细胞为初级卵母细胞,因此⑤细胞为次级卵母细胞。
(3)识图分析可知,图2中b表示姐妹染色单体的数量变化,图2中的阶段Ⅰ时期的染色体数、染色单体数和DNA分子数的比例为1∶2∶2,且染色体数与体细胞相同,表示减数第一次分裂的过程,因此对应图1中的细胞④。
(4)若该图表示细胞内每条染色体上DNA的数量变化,则BC段形成的原因是着丝点分裂,发生在有丝分裂后期和减数第二次分裂后期,此时细胞内发生的主要变化是染色体的着丝粒一分为二,姐妹染色单体分离。
(5)若该图表示细胞内染色体数量变化,某细胞在AB段出现了联会现象,则AB段表示减数第一次分裂,减数第一次分裂后期发生同源染色体的分离,即同源染色体的分离也发生在AB段,对应图2中Ⅰ→Ⅱ的过程。
【分析】1、减数分裂过程:(1)减数分裂Ⅰ前的间期:染色体的复制。(2)减数分裂Ⅰ:①前期:联会,同源染色体上的非姐妹染色单体交叉互换;②中期:同源染色体成对的排列在赤道板上;③后期∶同源染色体分离,非同源染色体自由组合;④末期:细胞质分裂。(3)减数分裂Ⅱ过程∶①前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;②中期:染色体形态固定、数目清晰;③后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;④末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
2、有丝分裂不同时期的特点︰(1)间期∶进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期∶核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期∶着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期∶核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
3、细胞分裂过程中DNA数量增加的原因是DNA复制,减少的原因是细胞分裂为两个子细胞;染色体增加的原因是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,减少的原因是细胞分裂为两个子细胞。
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