【精品解析】吉林省吉林市重点中学校2023-2024学年高三上学期期初考试生物学试题

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名称 【精品解析】吉林省吉林市重点中学校2023-2024学年高三上学期期初考试生物学试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2023-10-25 15:30:54

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吉林省吉林市重点中学校2023-2024学年高三上学期期初考试生物学试题
一、单项选择题(30分):本大题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的。请仔细审题,认真做答。
1.下列有关丙肝病毒(HCV)的叙述,正确的是(  )
A.HCV是具有细胞结构的生物 B.HCV的遗传物质是RNA
C.HCV可在培养基中生存繁殖 D.HCV的核糖体可合成蛋白质
2.(2022高三上·河南月考)我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是(  )
A.大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B.大熊猫的成熟红细胞和发菜在结构上最主要的区别是有成形的细胞核
C.竹茎、竹笋都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D.竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
3.(2019·海南)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
4.下列有关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
5.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质,下列有关叙述,正确的是(  )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
6.关于细胞结构与功能,下列有关叙述错误的是(  )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
7.“庄稼一枝花,全靠肥当家”,合理施肥是充分发挥肥料的增产作用,实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全,肥效慢;化肥肥分浓,见效快,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列有关叙述正确的是(  )
A.农作物从肥料中获得的元素大多以化合物的形式存在于细胞中
B.有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、等
C.P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等
D.N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于其R基上
8.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质的结构与功能相适应
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
9.不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见下表。下列有关叙述错误的是(  )
膜成分 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质(%) 49 18 64 62 78
脂质(%) 43 79 26 28 22
糖类(%) 8 3 10 10 少
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
10.溶酶体膜上的载体蛋白和转运蛋白都能运输,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,转运蛋白在浓度梯度驱动下,运出的同时把逆浓度梯度运入溶酶体。转运蛋白缺失突变体的细胞中,因转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列有关叙述错误的是(  )
A.进入溶酶体的方式属于主动运输
B.载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
11.请判断下列利用相关材料、试剂开展的实验,实验目标能够达成的是(  )
A.利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响
B.利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性
C.利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响
D.利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响
12.枯草杆菌蛋白酶由枯草芽孢杆菌等细菌产生,能催化水解蛋白质为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。下列有关叙述正确的是(  )
A.枯草杆菌蛋白酶空间结构改变后不能与双缩脲试剂反应呈紫色
B.枯草杆菌蛋白酶通过降低蛋白酶的活化能来提高化学反应速率
C.探究酶的活性是否受pH影响时,不同pH的组别都属于实验组,也属于对照组
D.通过不加酶与加枯草杆菌蛋白酶两组实验对照,可说明枯草杆菌蛋白酶具有高效性
13.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列有关叙述正确的是
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖(  )
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
14.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列有关叙述错误的是(  )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成和[H]的过程需要的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
15.食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列有关叙述错误的是(  )
A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利
D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
二、不定项选择题(15分):本大题共5小题,每小题3分,共15分。每小题的4个选项中,至少有1个是符合要求的。漏选得1分,多选、错选均得0分。请仔细审题,认真作答。
16.某种干细胞中,进入细胞核蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质基因表达,促进该种干细胞衰老。下列有关叙述,正确的是(  )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
17.科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶,与没有催化剂相比,适宜条件下,脲酶可以将尿素分解的速率提高倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌,常寄生于胃黏膜组织中,通过分泌尿素酶水解尿素产生氨,在菌体周围形成“氨云”保护层,以抵抗胃酸的杀灭作用。下列有关叙述,正确的是(  )
A.脲酶只能够催化尿素分解,说明脲酶具有专一性
B.脲酶可以将尿素分解的速率提高倍,说明脲酶具有高效性
C.幽门螺杆菌核糖体合成尿素酶所需ATP可能来自细胞质基质
D.幽门螺杆菌菌体周围形成“氨云”保护层,其适应环境的能力可能与协同进化有关
18.下列有关呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
19.在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌,密闭瓶口,置于适宜条件下培养,用传感器分别测定和的含量,实验结果如图所示。下列有关叙述,正确的是(  )
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.实验进行到100s时,酵母菌的消耗量等于的释放量
C.实验进行到200s时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的
D.500s后,锥形瓶中的和的量维持稳定与葡萄糖含量无关
20.某种植株的非绿色器官在不同浓度下,单位时间内吸收量和释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列有关叙述,正确的是(  )
A.甲曲线表示吸收量
B.浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
三、非选择题,共5题,共55分。请仔细审题,认真作答。
21.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题:
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是   。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于   。
(3)细胞膜上的—ATP酶是一种转运的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将泵出细胞,导致细胞外的pH   ;此过程中,—ATP酶作为载体蛋白在转运时发生的变化是   。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是   。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是   。
22.红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成。在处理红茶的过程中容易发生酶促褐变,即植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质的过程。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展相关研究。
回答下列问题:
(1)在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红。据此推测多酚氧化酶与多酚类物质位于细胞的   (填“相同”或“不同”)结构中。揉捻后,还需将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是   ,从而生成更多褐色物质。
(2)如果制作绿茶,必须先对叶片进行   操作,才能保持茶叶鲜绿的颜色。
(3)氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度。揉捻是制茶的第一道工序,可形成茶条并适当破坏茶叶组织,有助于改善茶叶品质。科研人员研究了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图。据图可知,在酶浓度为   条件下,揉捻25min,蛋白酶的处理方式效果最好;在酶液浓度大于1%条件下,使用纤维素酶的效果反而更好,原因是   。
(4)综合上述研究结果,为解决夏季茶品质问题:加工中应添加   将有利于降低夏季茶的苦涩味。
23.阅读下面两个资料,回答下列问题:
(1)材料1:马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动。改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。下图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。
①据图分析,骨骼肌细胞中产生ATP的场所是   。剧烈运动中,葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后,其主要去向是   。
②据图分析,运动员   (填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动。比赛过程中,沿途群众除为运动员呐喊加油外,还主动为运动员提供饮用水及其他食品,包括乐山小吃。但为减少运动员在运动过程中产生乳酸的量,一般宜选用   (填“葡萄糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质。
(2)材料2:图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况,为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计)。实验开始时,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5min起速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。
③图1显示,BC段时小肠细胞吸收葡萄糖的方式属于   。有同学认为CD段变化的原因可能是载体失活而不是载体饱和,该同学的理由是:当载体饱和时,   ,这与事实矛盾。
④为验证5min时造成图2锥形瓶红色液滴移动速率加快的直接因素,需要设计一个对比实验(记作乙):乙实验装置的不同之处是5min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断,预期结果:
a.实验开始5min时,液滴移动情况是:实验甲突然加快,实验乙   ;
b.葡萄糖溶液浓度的变化情况是:实验甲   ,实验乙   。
⑤若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞,图2中红色液滴的移动情况是   。
24.将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳。回答下列问题:
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成   ,通过   作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在   小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为   mg。
(3)萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成物质,其最大转化速率为   mg/粒·d。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是   ,原因是   。
25.人类基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。回答下列问题:
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是   ,在R末端添加的序列所对应的限制酶是   。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要   种酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是   。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL1IA蛋白结合位点位于   。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、HCV是病毒,病毒没有细胞结构,A不符合题意;
B、丙肝病毒是一种RNA病毒,其遗传物质是RNA,B符合题意;
C、病毒只能在活细胞中生存繁殖,C不符合题意;
D、病毒没有细胞结构,也就没有核糖体,其依赖于宿主细胞的核糖体合成蛋白质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、含有细胞的生物遗传物质是DNA,而病毒的遗传物质是DNA或RNA,如T2噬菌体属于DNA病毒,遗传物质是DNA,而新冠病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA。
2、病毒由核酸和蛋白质构成,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生长繁殖。
2.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、大熊猫是多细胞动物,需要依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A正确;
B、大熊猫成熟的红细胞没有细胞核,发菜属于原核生物,也没有成形的细胞核,B错误;
C、竹茎、竹笋都属于植物的器官,植物没有系统这一生命系统层次,C正确;
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成”,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞是生物体结构和功能的基本单位,病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动,多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。
2、原核生物:细胞壁主要成分是肽聚糖,只有核糖体一种细胞器,分裂方式为二分裂,无核膜和核仁。
3、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
4、细胞学说:
(1)建立者:施莱登、施旺。
(2)内容:①一切动植物都由细胞和细胞产物构成。②细胞是生物体结构和功能的基本单位。③新细胞是由老细胞分裂产生的。
(3)意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性;使生物学研究进入细胞水平;不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下伏笔。
3.【答案】A
【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.基因是有遗传效应的DNA片段,所以大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因,A项符合题意;
B.DNA和基因在数量上没有联系,B项不合题意;
C.核糖体的观察需要电子显微镜,普通光学显微镜不能观察到核糖体,C项不合题意;
D.大肠杆菌细胞内没有内质网,其细胞内分泌的蛋白质不需要经过内质网加工,D项不合题意。
故答案为:A
【分析】大肠杆菌是细菌,属于原核生物,原核细胞无成型细胞核,只有一个环状DNA分子构成的拟核携带有遗传信息,只有核糖体一种细胞器。
4.【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、细胞质基质是细胞质内呈溶胶状的部分,具有一定的流动性,根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖,A符合题意;
B、真核细胞的细胞质基质中只含有RNA一种,线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA两种核酸,B不符合题意;
C、分化的实质是基因的选择性表达,未分化的细胞中几乎不合成分泌蛋白,所以内质网不发达,而胰腺外分泌细胞具有一定的功能,会合成消化酶并释放到细胞外起作用,其内质网会比较发达,C不符合题意;
D、分泌蛋白的合成场所是核糖体,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】一、内质网分为光面内质网和粗面内质网,光面内质网无核糖体的附着,参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等,粗面内质网上有大量核糖体的附着,参与了分泌蛋白等的合成、加工和运输。
二、高尔基体的功能: 1、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”;
2、与植物细胞壁的形成有关; 3、与溶酶体的形成有关; 4、参与动物分泌物的形成。
5.【答案】C
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,若为RNA则其是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,抗体的化学本质是蛋白质,是由氨基酸通过肽键连接而成的,有些激素是固醇类激素,不是由氨基酸通过肽键连接而成的,A不符合题意;
B、有些激素是固醇类的,不属于生物大分子,糖原是由葡萄糖缩合而形成的生物大分子,脂肪不属于生物大分子,B不符合题意;
C、蛋白质的基本单位是氨基酸,含有氮元素,RNA的基本单位是核糖核苷酸,碱基中含有氮元素,酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,核酸的基本组成单位是核苷酸,据此推测,①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体,C符合题意;
D、糖原是重要的储能物质,脂肪是主要的能源物质,核酸不是能源物质,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
6.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;有氧呼吸的过程和意义;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,所以细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A不符合题意;
B、核仁的主要成分是DNA、RNA和蛋白质等,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B不符合题意;
C、有氧呼吸生成二氧化碳的场所是线粒体基质,C符合题意;
D、内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、内质网分为光面内质网和粗面内质网,光面内质网无核糖体的附着,参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等,粗面内质网上有大量核糖体的附着,参与了分泌蛋白等的合成、加工和运输。
7.【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、农作物从肥料中获得的元素大多以离子的形式存在于细胞中,A不符合题意;
B、有机肥料被微生物分解后为农作物提供的是无机盐,不能提供有机物,B不符合题意;
C、DNA、ADP、磷脂中都含有磷元素,所以P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等,C符合题意;
D、N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于肽键上,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 细胞中的无机物分为水和无机盐,其中无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,含量很少,但对生命活动起着不可或缺的作用,比如钙离子太低会导致肌肉抽搐、镁离子是叶绿素的重要组成成分,缺乏镁离子会影响植物的光合作用。
8.【答案】B
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,当信号进入后,蛋白质需在蛋白激酶的催化下发生磷酸化,后蛋白质发生去磷酸化,恢复之前的结构,用于下一次的信号传递,据此推测,这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质的结构与功能相适应A不符合题意;
B、由题意可知,蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,所以蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会影响细胞信号的传递,B符合题意;
C、由图可知,信号进入后,蛋白激酶催化蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP水解形成ADP和Pi的过程,所以作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递,C不符合题意;
D、蛋白质的磷酸化和去磷酸化都需要酶的催化,而温度会影响酶的活性,所以蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。 pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
9.【答案】C
【知识点】生物膜的功能特性
【解析】【解答】A、生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,脂质和蛋白质都可运动,使生物膜具有一定的流动性,A不符合题意;
B、高尔基体和内质网膜上都含有糖蛋白,糖蛋白参与信息交流,所以高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B不符合题意;
C、哺乳动物红细胞不含有高尔基体等细胞器,所以不会发生质膜与高尔基体膜的膜融合现象,C符合题意;
D、膜功能越复杂,其表面蛋白质种类和数量越多,由表可知,线粒体内膜上蛋白质含量占比最高,所以其功能最复杂,而神经鞘细胞质膜蛋白质含量占比最低,所以其功能最简单,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜不是静止不动的,而具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
10.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;物质进出细胞的方式的综合;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据题意,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,转运蛋白在浓度梯度驱动下,运出的同时把逆浓度梯度运入溶酶体,可推知,溶酶体的氢离子浓度大于细胞质基质的氢离子浓度,所以氢离子进入溶酶体的方式是逆浓度梯度运输,属于主动运输,A不符合题意;
B、根据题意,氯离子转运受阻会导致溶酶体内的吞噬物积累,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,而氯离子运出溶酶体依赖于溶酶体膜两侧的氢离子浓度梯度,所以载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累,B不符合题意;
C、溶酶体的功能是清除细胞中损伤和衰老的细胞器,根据题意,该突变体溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂,所以该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C不符合题意;
D、溶酶体内的水解酶适宜在酸性环境中发挥作用,而细胞质基质内的pH大于溶酶体内的pH,所以溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性会减弱,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、 物质跨膜运输的方式主要有三种: 自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白; 协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白; 主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
11.【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、淀粉在酸性条件下易发生水解形成葡萄糖,所以不适合使用淀粉和淀粉酶来探究pH对酶活性的影响,A不符合题意;
B、蔗糖在蔗糖酶的催化下分解形成葡萄糖和果糖,这两种糖都是还原糖,麦芽糖不被蔗糖酶分解,但其本身也是还原糖,所以两个实验组中都会观察到砖红色沉淀,无法探究酶的专一性,B不符合题意;
C、淀粉和碘液会发生蓝色反应,淀粉在淀粉酶的催化下会分解形成葡萄糖,可以根据蓝色的深浅来探究温度对酶活性的影响,C符合题意;
D、蛋白酶本身也会和双缩脲试剂发生反应,所以不能利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
2、 温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
3、pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
12.【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、枯草杆菌蛋白酶空间结构改变后,如果肽键并未断裂,则还是能与双缩脲试剂反应呈紫色,A不符合题意;
B、枯草杆菌蛋白酶通过降低反应的活化能来提高化学反应速率,B不符合题意;
C、探究酶的活性是否受pH影响时,因变量是pH,所以需测定在不同pH条件下酶的活性,各组之间相互对照,即不同pH的组别都属于实验组,也属于对照组,C符合题意;
D、通过加无机催化剂与加枯草杆菌蛋白酶两组实验对照,可说明枯草杆菌蛋白酶具有高效性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
13.【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、根据题意,马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,且与其无氧呼吸有关,说明其无氧呼吸属于乳酸发酵,产物是乳酸,不含葡萄糖,A不符合题意;
B、结合A项分析,马铃薯块茎细胞无氧呼吸第二阶段中,丙酮酸和NADH反应生成乳酸,即乳酸是由丙酮酸转化而来,B符合题意;
C、马铃薯块茎细胞无氧呼吸第一阶段中,葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,并释放少量能量,据此推测,该过程能生成ATP,C不符合题意;
D、马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高,会抑制其无氧呼吸,则乳酸的生成量会减少,这会减少酸味的产生,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
14.【答案】C
【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、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体内进行,这三个阶段都能产生ATP,A不符合题意;
B、有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,发生的反应是在酶的催化下,[H]和氧反应形成水,B不符合题意;
C、有氧呼吸第二价段在线粒体基质中进行,发生的反应是在酶的催化下,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],并释放少量能量,该过程没有氧气的直接参与,C符合题意;
D、线粒体是半自主性细胞器,其内部含有DNA和核糖体,可通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并释放大量能量。
15.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素;渗透作用
【解析】【解答】A、微生物的生长繁殖需要依赖于水,所以干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长,A不符合题意;
B、腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,使微生物大量失水,从而抑制其生长和繁殖,B不符合题意;
C、低温能抑制微生物体内参与代谢的酶的活性,从而抑制微生物的生命活动,但并不是温度越低越有利于食品的保存,如果蔬一般在零上低温保存,C符合题意;
D、酶在高温条件下结构会被破坏,使其不能发挥正常功能,所以高温处理可影响微生物体内的酶活性,杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、 酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
2、 温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
3、pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
16.【答案】A,B,D
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、由题意可知,APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,即细胞核骨架会受到破坏,从而影响细胞核的形态,A符合题意;
B、根据题意可推知,APOE会影响异染色质基因表达,促进该种干细胞衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B符合题意;
C、自噬是在溶酶体内水解酶的参与下,降解自身物质的过程,所以异染色质蛋白在溶酶体内发生自噬性降解,C不符合题意;
D、异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,我被细胞重新利用,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】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,这就是细胞自噬。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,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
17.【答案】A,C,D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的专一性是指酶只作用于一种或一类底物,脲酶只能够催化尿素分解,说明脲酶具有专一性,A符合题意;
B、若想要说明脲酶具有高效性,需要和无机催化剂进行比较,根据题干信息,并没有测定在无机催化剂下,尿素的分解速率,所以无法说明脲酶具有高效性,B不符合题意;
C、幽门螺杆菌没有线粒体,但具有核糖体,尿素酶的化学本质是蛋白质,所以合成脲酶的场所是核糖体,所需的ATP来自于细胞质基质,C符合题意;
D、幽门螺杆菌和胃内的酸性环境发生协同进化,从而使其具有分泌尿素酶水解尿素产生氨,在菌体周围形成“氨云”保护层的能力,以抵抗胃酸的杀灭作用,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】1、幽门螺杆属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,且只有核糖体一种细胞器。
2、酶的特点是具有高效性、专一性和作用条件温和性。
18.【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、酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,二氧化碳会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,A不符合题意;
B、种子萌发时,需要有氧呼吸产生的二氧化碳用于光合作用,制造有机物,此外,有氧呼吸还能产生ATP,为种子萌发提供能量,B符合题意;
C、有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜,C不符合题意;
D、密闭条件下培养的酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,在滤液中加入重铬酸钾浓硫酸溶液后会变为灰绿色,D不符合合题意。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并释放大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
19.【答案】A,C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、酵母菌是兼性厌氧型生物,既可进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸,在氧气含量较高时,酵母菌进行有氧呼吸,随着氧气含量的降低,酵母菌进行无氧呼吸,A符合题意;
B、由图分析可知,实验进行到100s时,酵母菌氧气的消耗量为2.5-1=1.5mg·L-1,二氧化碳的释放量为10-5=5mg·L-1,由此可知,实验进行到100s时,酵母菌的消耗量不等于的释放量,B不符合题意;
C、实验进行到200s时,酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,根据图表可知,氧气的消耗量为2.5-0.75=1.75mg·L-1,则有氧呼吸释放的二氧化碳量为1.75mg·L-1,图表中二氧化碳的释放量为15-5=10mg·L-1,所以无氧呼吸释放的二氧化碳量为10-1.75=8.25mg·L-1,据此推测,实验进行到200s时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的,C符合题意;
D、由图可知,500s后,氧气和二氧化碳的基本保持相对稳定,说明此时葡萄糖已消耗完毕,酵母菌不再进行细胞呼吸,即锥形瓶中的和的量维持稳定与葡萄糖含量有关,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,其通过有氧呼吸产生二氧化碳和水,并释放大量能量,通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,并释放少量能量。
20.【答案】B,C
【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、由图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线所对应的值不为0,说明甲曲线表示单位时间内二氧化碳的释放量,A不符合题意;
B、氧气浓度为b时,单位时间内氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量,说明此时器官只进行有氧呼吸,而不进行无氧呼吸,B符合题意;
C、单位时间内氧气的吸收量可表示有氧呼吸速率,可体现有氧呼吸消耗葡萄糖的速率,由图可知,0~b的过程中,单位时间内氧气的吸收量逐渐增加,即有氧呼吸速率逐渐增加,所以有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C符合题意;
D、a点时,单位时间内氧气的消耗量为0.3,有氧呼吸释放的二氧化碳量为0.3,总的二氧化碳释放量为0.6,则无氧呼吸释放的二氧化碳量为0.3,有氧呼吸反应中葡萄糖:二氧化碳量=1:6,无氧呼吸反应中葡萄糖:二氧化碳量=1:2,所以此时单位时间内葡萄糖的消耗量为0.2,b点时,该器官只进行有氧呼吸,单位时间内二氧化碳的消耗量为0.7,则此时单位时间葡萄糖的消耗量为0.12,由此可知,氧气浓度为a时,不适合保存该器官,该浓度下,葡萄糖消耗速率也不是最小的,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】分析图解:氧气浓度为0时,甲曲线对应的值不为0,说明甲曲线表示单位时间内二氧化碳的释放量,乙曲线表示单位时间内氧气的吸收量,若该器官只进行有氧呼吸,则氧气的消耗量应等于二氧化碳的释放量,由图可知,a点时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,所以a点时,该器官既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,b点时,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,所以b点时,只进行有氧呼吸。
21.【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散
(3)降低;载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【知识点】细胞膜的功能;物质进出细胞的方式的综合;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)物质进出细胞需要依赖于细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白的协助,而有害物质则不能随意进出细胞,这体现了细胞膜具有的功能特点是选择透过性。
(2)协助扩散的特点是物质顺浓度梯度运输,且需要转运蛋白的协助,但不消耗能量,因此水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散。
(3)氢离子的存在会使所处环境呈酸性,因此将氢离子泵出细胞,导致细胞外的pH降低,ATP水解释放出来的Pi会使载体蛋白磷酸化,导致其空间结构发生改变,进而将氢离子泵出细胞。
(4)细胞膜的功能包括:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。胰岛素作为信号分子与靶细胞膜上的受体结合,从而引起靶细胞产生相应的生理变化,最终将血糖水平恢复到正常值,这一过程体现的细胞膜功能是进行细胞间信息交流。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐这属于主动运输,而主动运输需要细胞呼吸提供能量,低温会抑制酶活性,据此推测,与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
22.【答案】(1)不同;使多酚氧化酶保持最大活性
(2)高温干燥
(3)0.5%;纤维素酶能破坏细胞壁,有助于细胞内部氢基酸浸出
(4)纤维素酶
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)由题意可知,在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红,说明多分氧化酶与多酚类物质位于细胞的不同结构中,需要经过揉捻,使这两种物质释放出来,促进它们的结合,进而引发酶促反应。酶只有在最适宜的温度下才能达到最大活性,由题意可知,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)会催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质,因此将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是使多酚氧化酶保持最大活性,从而生成更多褐色物质。
(2)制作绿茶就是要防止多酚类物质与多分氧化酶结合发生酶促褐变,所以必须先对茶叶进行高温干燥使多分氧化酶失活,才能保持茶叶鲜绿的颜色。
(3)由图可知,揉捻25min,蛋白酶浓度为0.5%条件下,氨基酸含量最高,此时蛋白酶的处理方式效果最好;由图可知,在酶液浓度大于1%条件下,纤维素酶处理后,氨基酸含量大于蛋白酶处理后,即使用纤维素酶的效果更好,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可以推测是由于纤维素酶能破坏细胞壁,有助于细胞内部氢基酸浸出,所以纤维素酶的效果更好。
(4)结合(3)分析可知,氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度,而纤维素酶处理后,氨基酸含量会比较高,所以加工中应添加纤维素酶将有利于降低夏季茶的苦涩味。
【分析】分析图解:当酶浓度较小时,蛋白酶处理后,氨基酸含量更高,效果更好,而当酶浓度较高时,纤维素酶处理后,氨基酸含量更高,效果更好,且会比低浓度的蛋白酶处理时更好。
23.【答案】(1)线粒体、细胞质基质;以热能形式散失;乙;葡萄糖
(2)主动运输;细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内葡萄糖浓度继续上升;停止移动;下降;不变;不移动
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】(1)①骨骼肌细胞进行有氧呼吸时,产生ATP场所是细胞质基质和线粒体,进行无氧呼吸时,产生ATP场所是细胞质基质。有氧呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。
②由图可知,在相同摄氧量的条件下,运动员乙血液中的乳酸值更低,则储存在ATP中的能量就会更多,所以运动员乙更适合从事马拉松运动。与糖类相比,脂肪中H多O少,氧化分解释放能量时,需要消耗更多的氧气,所以一般选用葡萄糖作为补充能量的物质。
(2)③由图可知,BC段时,细胞内葡萄糖浓度大于细胞外,说明此时葡萄糖是逆浓度梯度运输,属于主动运输;若载体饱和,细胞依然会继续吸收葡萄糖,而使细胞内葡萄糖浓度升高,由图可知,CD段,细胞内葡萄糖浓度保持不变,说明此时载体失活。
④在密闭的容器中,二氧化碳的产生会被KOH吸收,所以液体的移动是由于容器内氧气含量变化所致,实验甲由于细胞进行呼吸,所以5min时,液体移动速率加快,葡萄糖浓度会下降,由于实验乙中添加了呼吸抑制剂,所以该容器中细胞没有进行呼吸,也就不会有氧气含量的变化,液体不会移动,葡萄糖浓度不变。
⑤成熟红细胞只会进行无氧呼吸,所以容器内氧气含量不会改变,因此红色液滴不会移动。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
24.【答案】(1)葡萄糖;呼吸
(2)72~96;26.5
(3)22
(4)下降;幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)淀粉的基本组成单位是葡萄糖,所以淀粉水解会形成葡萄糖,葡萄糖是细胞呼吸的原料,种子可通过呼吸作用为其萌发提供能量。
(2)萌发种子干重的下降是由于细胞呼吸消耗有机物所致,由图可知,在 72~96 小时之间种子干重的下降速率最快,说明这段时间其呼吸速率最大, 在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 204.2-177.7=26.5mg。
(3)由题意可知,只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,且萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成物质,其它的会用于细胞呼吸,所以转化速率为胚乳干重的下降值-种子干重下降值,由图分析可知,在96-120h这段时间内,其转化速率达到最大值,为118.1-91.1-(177.7-172.7)=22mg/粒·d。
(4)由于幼苗会持续进行呼吸作用,消耗有机物,但其不能进行光合作用制造有机物,所以若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是下降。
【分析】1、种子干重的下降速率表示细胞呼吸的速率,由图可知,在72-96h这段时间内,种子干重的下降速率最快,说明这段时间内其呼吸速率最大。
2、淀粉、糖原和纤维素都是多糖,基本组成单位均是葡萄糖。
25.【答案】(1)SalI;EcoRI;6
(2)F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达
(3)引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)结合图分析,启动子的读取方向应与荧光蛋白基因的读取方向一致才能使荧光蛋白表达,所以扩增产物应当插入荧光蛋白右侧,且R端应靠近荧光蛋白基因,若选用Xho I和MunI则可能会破坏扩增产物,根据图中所给的限制酶识别序列可知,Mun I和EcoR I切割后产生的黏性末端相同,所以R端应添加EcoR I所识别的序列,Xho I和Sal I切割后产生的黏性末端相同,所以在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是Sal I,这样就可以保证荧光蛋白能够正常表达。根据上述分析,扩增产物需要使用Taq酶,对扩增产物进行切割需要Sal I和EcoR I两种限制酶,切割载体需要Mun I和Xho I两种限制酶,最后扩增产物和载体的连接需使用DNA连接酶,综上所述,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要6种酶。
(2)受体细胞中没有BCL11A基因,调控序列相应的结合位点就不会与BCL11A蛋白结合,则荧光蛋白基因就可正常表达,基因的正常表达依赖于启动子,若含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,则可推测F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达。
(3)根据图中说明可知,P是雌激素诱导下发挥作用启动子,所以向培养液中添加适量的雌激素,会促进BCL11A基因的表达,形成BCL11A蛋白,则会与调控序列对应的结合位点结合,抑制荧光蛋白基因的表达,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,由于基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,因此可以推测,BCL1IA蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
【分析】1、基因工程的基本工具及作用
①限制酶:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性;在选择限制酶时,要保证该限制酶不会切割目的基因和载体上的标记基因、启动子、终止子和复制原点等,并且限制酶酶切位点应介于载体的启动子与终止子之间,最好选用两种能够产生不同黏性末端的限制酶分别对目的基因和载体的两侧进行切割,避免目的基因或载体自身环化;
②DNA连接酶:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键;
③载体:能运载目的基因进入受体细胞,并使目的基因能在受体细胞中稳定存在并表达。
作为载体应具备的条件:能稳定存在并自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;有特殊的标记基因以及对受体细胞无害。
2、①PCR技术是体外扩增目的基因的技术,是根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
②条件
DNA母链:提供DNA复制的模板;
酶:耐高温的DNA聚合酶(Taq酶);
引物:使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;
原料:四种脱氧核糖核苷酸。
1 / 1吉林省吉林市重点中学校2023-2024学年高三上学期期初考试生物学试题
一、单项选择题(30分):本大题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项是符合题目要求的。请仔细审题,认真做答。
1.下列有关丙肝病毒(HCV)的叙述,正确的是(  )
A.HCV是具有细胞结构的生物 B.HCV的遗传物质是RNA
C.HCV可在培养基中生存繁殖 D.HCV的核糖体可合成蛋白质
【答案】B
【知识点】病毒
【解析】【解答】A、HCV是病毒,病毒没有细胞结构,A不符合题意;
B、丙肝病毒是一种RNA病毒,其遗传物质是RNA,B符合题意;
C、病毒只能在活细胞中生存繁殖,C不符合题意;
D、病毒没有细胞结构,也就没有核糖体,其依赖于宿主细胞的核糖体合成蛋白质,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】1、含有细胞的生物遗传物质是DNA,而病毒的遗传物质是DNA或RNA,如T2噬菌体属于DNA病毒,遗传物质是DNA,而新冠病毒是RNA病毒,遗传物质是RNA。
2、病毒由核酸和蛋白质构成,没有细胞结构,必须寄生在活细胞中才能生长繁殖。
2.(2022高三上·河南月考)我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是(  )
A.大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B.大熊猫的成熟红细胞和发菜在结构上最主要的区别是有成形的细胞核
C.竹茎、竹笋都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D.竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、大熊猫是多细胞动物,需要依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A正确;
B、大熊猫成熟的红细胞没有细胞核,发菜属于原核生物,也没有成形的细胞核,B错误;
C、竹茎、竹笋都属于植物的器官,植物没有系统这一生命系统层次,C正确;
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成”,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞是生物体结构和功能的基本单位,病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动,多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。
2、原核生物:细胞壁主要成分是肽聚糖,只有核糖体一种细胞器,分裂方式为二分裂,无核膜和核仁。
3、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
4、细胞学说:
(1)建立者:施莱登、施旺。
(2)内容:①一切动植物都由细胞和细胞产物构成。②细胞是生物体结构和功能的基本单位。③新细胞是由老细胞分裂产生的。
(3)意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性;使生物学研究进入细胞水平;不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下伏笔。
3.(2019·海南)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
【答案】A
【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.基因是有遗传效应的DNA片段,所以大肠杆菌拟核的DNA中有控制性状的基因,A项符合题意;
B.DNA和基因在数量上没有联系,B项不合题意;
C.核糖体的观察需要电子显微镜,普通光学显微镜不能观察到核糖体,C项不合题意;
D.大肠杆菌细胞内没有内质网,其细胞内分泌的蛋白质不需要经过内质网加工,D项不合题意。
故答案为:A
【分析】大肠杆菌是细菌,属于原核生物,原核细胞无成型细胞核,只有一个环状DNA分子构成的拟核携带有遗传信息,只有核糖体一种细胞器。
4.下列有关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
【答案】A
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、细胞质基质是细胞质内呈溶胶状的部分,具有一定的流动性,根据细胞代谢需要,线粒体可在细胞质基质中移动和增殖,A符合题意;
B、真核细胞的细胞质基质中只含有RNA一种,线粒体基质和叶绿体基质中含有DNA和RNA两种核酸,B不符合题意;
C、分化的实质是基因的选择性表达,未分化的细胞中几乎不合成分泌蛋白,所以内质网不发达,而胰腺外分泌细胞具有一定的功能,会合成消化酶并释放到细胞外起作用,其内质网会比较发达,C不符合题意;
D、分泌蛋白的合成场所是核糖体,高尔基体与分泌蛋白的加工、包装和膜泡运输紧密相关,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】一、内质网分为光面内质网和粗面内质网,光面内质网无核糖体的附着,参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等,粗面内质网上有大量核糖体的附着,参与了分泌蛋白等的合成、加工和运输。
二、高尔基体的功能: 1、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”;
2、与植物细胞壁的形成有关; 3、与溶酶体的形成有关; 4、参与动物分泌物的形成。
5.已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质,下列有关叙述,正确的是(  )
A.①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B.③④⑤都是生物大分子,都以碳链为骨架
C.①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D.④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【知识点】生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA,若为RNA则其是由核糖核苷酸通过磷酸二酯键连接而成,抗体的化学本质是蛋白质,是由氨基酸通过肽键连接而成的,有些激素是固醇类激素,不是由氨基酸通过肽键连接而成的,A不符合题意;
B、有些激素是固醇类的,不属于生物大分子,糖原是由葡萄糖缩合而形成的生物大分子,脂肪不属于生物大分子,B不符合题意;
C、蛋白质的基本单位是氨基酸,含有氮元素,RNA的基本单位是核糖核苷酸,碱基中含有氮元素,酶的化学本质是蛋白质或RNA,抗体的化学本质是蛋白质,核酸的基本组成单位是核苷酸,据此推测,①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体,C符合题意;
D、糖原是重要的储能物质,脂肪是主要的能源物质,核酸不是能源物质,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】组成多糖的基本单位是单糖,组成蛋白质的基本单位是氨基酸,组成核酸的基本单位是核苷酸,这些基本单位称为单体。每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架,生物大分子是由许多单体连接形成的多聚体,因此生物大分子也是以碳链为基本骨架的。以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸等生物大分子构成细胞生命大厦的基本框架。
6.关于细胞结构与功能,下列有关叙述错误的是(  )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞核的功能;有氧呼吸的过程和意义;细胞骨架
【解析】【解答】A、细胞骨架维持着细胞的形态、锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关,所以细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A不符合题意;
B、核仁的主要成分是DNA、RNA和蛋白质等,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B不符合题意;
C、有氧呼吸生成二氧化碳的场所是线粒体基质,C符合题意;
D、内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成的一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、内质网分为光面内质网和粗面内质网,光面内质网无核糖体的附着,参与糖类代谢、脂质的合成与分泌等,粗面内质网上有大量核糖体的附着,参与了分泌蛋白等的合成、加工和运输。
7.“庄稼一枝花,全靠肥当家”,合理施肥是充分发挥肥料的增产作用,实现高产、稳产、低成本的重要措施。有机肥料养分全,肥效慢;化肥肥分浓,见效快,常用的化肥有氮肥、磷肥和钾肥等。下列有关叙述正确的是(  )
A.农作物从肥料中获得的元素大多以化合物的形式存在于细胞中
B.有机肥料能为农作物提供有机物,以及、、等
C.P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等
D.N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于其R基上
【答案】C
【知识点】蛋白质分子的化学结构和空间结构;无机盐的主要存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、农作物从肥料中获得的元素大多以离子的形式存在于细胞中,A不符合题意;
B、有机肥料被微生物分解后为农作物提供的是无机盐,不能提供有机物,B不符合题意;
C、DNA、ADP、磷脂中都含有磷元素,所以P被农作物吸收后,可以参与构成DNA、ADP、磷脂等,C符合题意;
D、N被农作物吸收参与构成蛋白质后,主要存在于肽键上,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 细胞中的无机物分为水和无机盐,其中无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在,含量很少,但对生命活动起着不可或缺的作用,比如钙离子太低会导致肌肉抽搐、镁离子是叶绿素的重要组成成分,缺乏镁离子会影响植物的光合作用。
8.某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列有关叙述错误的是(  )
A.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质的结构与功能相适应
B.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不影响细胞信号传递
C.作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【知识点】酶的相关综合;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、由图可知,当信号进入后,蛋白质需在蛋白激酶的催化下发生磷酸化,后蛋白质发生去磷酸化,恢复之前的结构,用于下一次的信号传递,据此推测,这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质的结构与功能相适应A不符合题意;
B、由题意可知,蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,所以蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,会影响细胞信号的传递,B符合题意;
C、由图可知,信号进入后,蛋白激酶催化蛋白质磷酸化过程中伴随着ATP水解形成ADP和Pi的过程,所以作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递,C不符合题意;
D、蛋白质的磷酸化和去磷酸化都需要酶的催化,而温度会影响酶的活性,所以蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。 pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
9.不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见下表。下列有关叙述错误的是(  )
膜成分 红细胞质膜 神经鞘细胞质膜 高尔基体膜 内质网膜 线粒体内膜
蛋白质(%) 49 18 64 62 78
脂质(%) 43 79 26 28 22
糖类(%) 8 3 10 10 少
A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分,二者的运动构成膜的流动性
B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关
C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象
D.表内所列的生物膜中,线粒体内膜的功能最复杂,神经鞘细胞质膜的功能最简单
【答案】C
【知识点】生物膜的功能特性
【解析】【解答】A、生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,脂质和蛋白质都可运动,使生物膜具有一定的流动性,A不符合题意;
B、高尔基体和内质网膜上都含有糖蛋白,糖蛋白参与信息交流,所以高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关,B不符合题意;
C、哺乳动物红细胞不含有高尔基体等细胞器,所以不会发生质膜与高尔基体膜的膜融合现象,C符合题意;
D、膜功能越复杂,其表面蛋白质种类和数量越多,由表可知,线粒体内膜上蛋白质含量占比最高,所以其功能最复杂,而神经鞘细胞质膜蛋白质含量占比最低,所以其功能最简单,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜不是静止不动的,而具有流动性,主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动,膜中的蛋白质大多也能运动。细胞膜的流动性对于细胞完成物质运输、生长、分裂、运动等功能都是非常重要的。
10.溶酶体膜上的载体蛋白和转运蛋白都能运输,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,转运蛋白在浓度梯度驱动下,运出的同时把逆浓度梯度运入溶酶体。转运蛋白缺失突变体的细胞中,因转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列有关叙述错误的是(  )
A.进入溶酶体的方式属于主动运输
B.载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累
C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;物质进出细胞的方式的综合;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、根据题意,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,转运蛋白在浓度梯度驱动下,运出的同时把逆浓度梯度运入溶酶体,可推知,溶酶体的氢离子浓度大于细胞质基质的氢离子浓度,所以氢离子进入溶酶体的方式是逆浓度梯度运输,属于主动运输,A不符合题意;
B、根据题意,氯离子转运受阻会导致溶酶体内的吞噬物积累,溶酶体内浓度由载体蛋白维持,而氯离子运出溶酶体依赖于溶酶体膜两侧的氢离子浓度梯度,所以载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累,B不符合题意;
C、溶酶体的功能是清除细胞中损伤和衰老的细胞器,根据题意,该突变体溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂,所以该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C不符合题意;
D、溶酶体内的水解酶适宜在酸性环境中发挥作用,而细胞质基质内的pH大于溶酶体内的pH,所以溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性会减弱,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】1、 物质跨膜运输的方式主要有三种: 自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白; 协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白; 主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
11.请判断下列利用相关材料、试剂开展的实验,实验目标能够达成的是(  )
A.利用淀粉、淀粉酶、斐林试剂探究pH对酶活性的影响
B.利用蔗糖、麦芽糖、蔗糖酶和斐林试剂探究酶的专一性
C.利用淀粉、淀粉酶、碘液探究温度对酶活性的影响
D.利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响
【答案】C
【知识点】酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、淀粉在酸性条件下易发生水解形成葡萄糖,所以不适合使用淀粉和淀粉酶来探究pH对酶活性的影响,A不符合题意;
B、蔗糖在蔗糖酶的催化下分解形成葡萄糖和果糖,这两种糖都是还原糖,麦芽糖不被蔗糖酶分解,但其本身也是还原糖,所以两个实验组中都会观察到砖红色沉淀,无法探究酶的专一性,B不符合题意;
C、淀粉和碘液会发生蓝色反应,淀粉在淀粉酶的催化下会分解形成葡萄糖,可以根据蓝色的深浅来探究温度对酶活性的影响,C符合题意;
D、蛋白酶本身也会和双缩脲试剂发生反应,所以不能利用蛋清液、蛋白酶、双缩脲试剂探究pH对酶活性的影响,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
2、 温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
3、pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
12.枯草杆菌蛋白酶由枯草芽孢杆菌等细菌产生,能催化水解蛋白质为氨基酸,在有机溶剂中也能催化多肽的合成。这些碱性蛋白酶具有重要的应用价值,被广泛应用于洗涤剂、制革及丝绸工业。下列有关叙述正确的是(  )
A.枯草杆菌蛋白酶空间结构改变后不能与双缩脲试剂反应呈紫色
B.枯草杆菌蛋白酶通过降低蛋白酶的活化能来提高化学反应速率
C.探究酶的活性是否受pH影响时,不同pH的组别都属于实验组,也属于对照组
D.通过不加酶与加枯草杆菌蛋白酶两组实验对照,可说明枯草杆菌蛋白酶具有高效性
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验;酶促反应的原理;酶的特性;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、枯草杆菌蛋白酶空间结构改变后,如果肽键并未断裂,则还是能与双缩脲试剂反应呈紫色,A不符合题意;
B、枯草杆菌蛋白酶通过降低反应的活化能来提高化学反应速率,B不符合题意;
C、探究酶的活性是否受pH影响时,因变量是pH,所以需测定在不同pH条件下酶的活性,各组之间相互对照,即不同pH的组别都属于实验组,也属于对照组,C符合题意;
D、通过加无机催化剂与加枯草杆菌蛋白酶两组实验对照,可说明枯草杆菌蛋白酶具有高效性,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
13.马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,这种现象与马铃薯块茎细胞的无氧呼吸有关。下列有关叙述正确的是
A.马铃薯块茎细胞无氧呼吸的产物是乳酸和葡萄糖(  )
B.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生的乳酸是由丙酮酸转化而来
C.马铃薯块茎细胞无氧呼吸产生丙酮酸的过程不能生成ATP
D.马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高会增加酸味的产生
【答案】B
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、根据题意,马铃薯块茎储藏不当会出现酸味,且与其无氧呼吸有关,说明其无氧呼吸属于乳酸发酵,产物是乳酸,不含葡萄糖,A不符合题意;
B、结合A项分析,马铃薯块茎细胞无氧呼吸第二阶段中,丙酮酸和NADH反应生成乳酸,即乳酸是由丙酮酸转化而来,B符合题意;
C、马铃薯块茎细胞无氧呼吸第一阶段中,葡萄糖分解形成丙酮酸和NADH,并释放少量能量,据此推测,该过程能生成ATP,C不符合题意;
D、马铃薯块茎储藏库中氧气浓度的升高,会抑制其无氧呼吸,则乳酸的生成量会减少,这会减少酸味的产生,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
14.线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。研究发现,经常运动的人肌细胞中线粒体数量通常比缺乏锻炼的人多。下列有关叙述错误的是(  )
A.有氧呼吸时细胞质基质和线粒体中都能产生ATP
B.线粒体内膜上的酶可以参与[H]和氧反应形成水的过程
C.线粒体中的丙酮酸分解成和[H]的过程需要的直接参与
D.线粒体中的DNA能够通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成
【答案】C
【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、有氧呼吸的第一阶段在细胞质基质中进行,第二、三阶段在线粒体内进行,这三个阶段都能产生ATP,A不符合题意;
B、有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行,发生的反应是在酶的催化下,[H]和氧反应形成水,B不符合题意;
C、有氧呼吸第二价段在线粒体基质中进行,发生的反应是在酶的催化下,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],并释放少量能量,该过程没有氧气的直接参与,C符合题意;
D、线粒体是半自主性细胞器,其内部含有DNA和核糖体,可通过转录和翻译控制某些蛋白质的合成,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】 有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并释放大量能量。
15.食品保存有干制、腌制、低温保存和高温处理等多种方法。下列有关叙述错误的是(  )
A.干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长
B.腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,从而抑制微生物的生长和繁殖
C.低温保存可抑制微生物的生命活动,温度越低对食品保存越有利
D.高温处理可杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素;渗透作用
【解析】【解答】A、微生物的生长繁殖需要依赖于水,所以干制降低食品的含水量,使微生物不易生长和繁殖,食品保存时间延长,A不符合题意;
B、腌制通过添加食盐、糖等制造高渗环境,使微生物大量失水,从而抑制其生长和繁殖,B不符合题意;
C、低温能抑制微生物体内参与代谢的酶的活性,从而抑制微生物的生命活动,但并不是温度越低越有利于食品的保存,如果蔬一般在零上低温保存,C符合题意;
D、酶在高温条件下结构会被破坏,使其不能发挥正常功能,所以高温处理可影响微生物体内的酶活性,杀死食品中绝大部分微生物,并可破坏食品中的酶类,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、 酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
2、 温度对酶活性的影响:低温会抑制酶活性,但不会使酶结构破坏,在适宜的温度下,酶的活性会升高,因此酶制剂适宜在低温下保存;高温会破坏酶结构,进而使酶永久失活。
3、pH对酶活性的影响:过低或过高的pH都会破坏酶的空间结构,使酶永久性失活。
二、不定项选择题(15分):本大题共5小题,每小题3分,共15分。每小题的4个选项中,至少有1个是符合要求的。漏选得1分,多选、错选均得0分。请仔细审题,认真作答。
16.某种干细胞中,进入细胞核蛋白APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,影响异染色质基因表达,促进该种干细胞衰老。下列有关叙述,正确的是(  )
A.细胞核中的APOE可改变细胞核的形态
B.敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老
C.异染色质蛋白在细胞核内发生自噬性降解
D.异染色质蛋白的自噬性降解产物可被再利用
【答案】A,B,D
【知识点】细胞自噬
【解析】【解答】A、由题意可知,APOE可作用于细胞核骨架和异染色质蛋白,诱导这些蛋白发生自噬性降解,即细胞核骨架会受到破坏,从而影响细胞核的形态,A符合题意;
B、根据题意可推知,APOE会影响异染色质基因表达,促进该种干细胞衰老,所以敲除APOE基因可延缓该种干细胞的衰老,B符合题意;
C、自噬是在溶酶体内水解酶的参与下,降解自身物质的过程,所以异染色质蛋白在溶酶体内发生自噬性降解,C不符合题意;
D、异染色质蛋白的自噬性降解产物是氨基酸,我被细胞重新利用,D符合题意。
故答案为:ABD。
【分析】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,这就是细胞自噬。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,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
17.科学家提取到的第一份纯酶结晶是脲酶,与没有催化剂相比,适宜条件下,脲酶可以将尿素分解的速率提高倍。幽门螺杆菌是一种与胃部疾病密切相关的细菌,常寄生于胃黏膜组织中,通过分泌尿素酶水解尿素产生氨,在菌体周围形成“氨云”保护层,以抵抗胃酸的杀灭作用。下列有关叙述,正确的是(  )
A.脲酶只能够催化尿素分解,说明脲酶具有专一性
B.脲酶可以将尿素分解的速率提高倍,说明脲酶具有高效性
C.幽门螺杆菌核糖体合成尿素酶所需ATP可能来自细胞质基质
D.幽门螺杆菌菌体周围形成“氨云”保护层,其适应环境的能力可能与协同进化有关
【答案】A,C,D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;酶的特性
【解析】【解答】A、酶的专一性是指酶只作用于一种或一类底物,脲酶只能够催化尿素分解,说明脲酶具有专一性,A符合题意;
B、若想要说明脲酶具有高效性,需要和无机催化剂进行比较,根据题干信息,并没有测定在无机催化剂下,尿素的分解速率,所以无法说明脲酶具有高效性,B不符合题意;
C、幽门螺杆菌没有线粒体,但具有核糖体,尿素酶的化学本质是蛋白质,所以合成脲酶的场所是核糖体,所需的ATP来自于细胞质基质,C符合题意;
D、幽门螺杆菌和胃内的酸性环境发生协同进化,从而使其具有分泌尿素酶水解尿素产生氨,在菌体周围形成“氨云”保护层的能力,以抵抗胃酸的杀灭作用,D符合题意。
故答案为:ACD。
【分析】1、幽门螺杆属于原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,且只有核糖体一种细胞器。
2、酶的特点是具有高效性、专一性和作用条件温和性。
18.下列有关呼吸作用的叙述,正确的是(  )
A.酵母菌无氧呼吸不产生使溴麝香草酚蓝水溶液变黄的气体
B.种子萌发时需要有氧呼吸为新器官的发育提供原料和能量
C.有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体基质中
D.通气培养的酵母菌液过滤后,滤液加入重铬酸钾浓硫酸溶液后变为灰绿色
【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、酵母菌无氧呼吸会产生二氧化碳,二氧化碳会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,A不符合题意;
B、种子萌发时,需要有氧呼吸产生的二氧化碳用于光合作用,制造有机物,此外,有氧呼吸还能产生ATP,为种子萌发提供能量,B符合题意;
C、有机物彻底分解、产生大量ATP的过程发生在线粒体内膜,C不符合题意;
D、密闭条件下培养的酵母菌进行无氧呼吸会产生酒精,在滤液中加入重铬酸钾浓硫酸溶液后会变为灰绿色,D不符合合题意。
故答案为:B。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并释放大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
19.在锥形瓶中加入葡萄糖溶液和活化的酵母菌,密闭瓶口,置于适宜条件下培养,用传感器分别测定和的含量,实验结果如图所示。下列有关叙述,正确的是(  )
A.在实验过程中酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸
B.实验进行到100s时,酵母菌的消耗量等于的释放量
C.实验进行到200s时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的
D.500s后,锥形瓶中的和的量维持稳定与葡萄糖含量无关
【答案】A,C
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、酵母菌是兼性厌氧型生物,既可进行有氧呼吸,也可进行无氧呼吸,在氧气含量较高时,酵母菌进行有氧呼吸,随着氧气含量的降低,酵母菌进行无氧呼吸,A符合题意;
B、由图分析可知,实验进行到100s时,酵母菌氧气的消耗量为2.5-1=1.5mg·L-1,二氧化碳的释放量为10-5=5mg·L-1,由此可知,实验进行到100s时,酵母菌的消耗量不等于的释放量,B不符合题意;
C、实验进行到200s时,酵母菌既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,根据图表可知,氧气的消耗量为2.5-0.75=1.75mg·L-1,则有氧呼吸释放的二氧化碳量为1.75mg·L-1,图表中二氧化碳的释放量为15-5=10mg·L-1,所以无氧呼吸释放的二氧化碳量为10-1.75=8.25mg·L-1,据此推测,实验进行到200s时,酵母菌无氧呼吸消耗的葡萄糖量大于有氧呼吸消耗的,C符合题意;
D、由图可知,500s后,氧气和二氧化碳的基本保持相对稳定,说明此时葡萄糖已消耗完毕,酵母菌不再进行细胞呼吸,即锥形瓶中的和的量维持稳定与葡萄糖含量有关,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】酵母菌是兼性厌氧型微生物,既可以进行有氧呼吸也可进行无氧呼吸,其通过有氧呼吸产生二氧化碳和水,并释放大量能量,通过无氧呼吸产生酒精和二氧化碳,并释放少量能量。
20.某种植株的非绿色器官在不同浓度下,单位时间内吸收量和释放量的变化如图所示。若细胞呼吸分解的有机物全部为葡萄糖,下列有关叙述,正确的是(  )
A.甲曲线表示吸收量
B.浓度为b时,该器官不进行无氧呼吸
C.浓度由0到b的过程中,有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加
D.浓度为a时最适合保存该器官,该浓度下葡萄糖消耗速率最小
【答案】B,C
【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、由图可知,当氧气浓度为0时,甲曲线所对应的值不为0,说明甲曲线表示单位时间内二氧化碳的释放量,A不符合题意;
B、氧气浓度为b时,单位时间内氧气的吸收量等于二氧化碳的释放量,说明此时器官只进行有氧呼吸,而不进行无氧呼吸,B符合题意;
C、单位时间内氧气的吸收量可表示有氧呼吸速率,可体现有氧呼吸消耗葡萄糖的速率,由图可知,0~b的过程中,单位时间内氧气的吸收量逐渐增加,即有氧呼吸速率逐渐增加,所以有氧呼吸消耗葡萄糖的速率逐渐增加,C符合题意;
D、a点时,单位时间内氧气的消耗量为0.3,有氧呼吸释放的二氧化碳量为0.3,总的二氧化碳释放量为0.6,则无氧呼吸释放的二氧化碳量为0.3,有氧呼吸反应中葡萄糖:二氧化碳量=1:6,无氧呼吸反应中葡萄糖:二氧化碳量=1:2,所以此时单位时间内葡萄糖的消耗量为0.2,b点时,该器官只进行有氧呼吸,单位时间内二氧化碳的消耗量为0.7,则此时单位时间葡萄糖的消耗量为0.12,由此可知,氧气浓度为a时,不适合保存该器官,该浓度下,葡萄糖消耗速率也不是最小的,D不符合题意。
故答案为:BC。
【分析】分析图解:氧气浓度为0时,甲曲线对应的值不为0,说明甲曲线表示单位时间内二氧化碳的释放量,乙曲线表示单位时间内氧气的吸收量,若该器官只进行有氧呼吸,则氧气的消耗量应等于二氧化碳的释放量,由图可知,a点时,二氧化碳的释放量大于氧气的吸收量,所以a点时,该器官既进行有氧呼吸,也进行无氧呼吸,b点时,二氧化碳的释放量等于氧气的吸收量,所以b点时,只进行有氧呼吸。
三、非选择题,共5题,共55分。请仔细审题,认真作答。
21.细胞膜上存在的多种蛋白质参与细胞的生命活动。回答下列问题:
(1)细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白,对不同物质的跨膜运输起着决定性作用,这些膜蛋白能够体现出细胞膜具有的功能特性是   。
(2)细胞膜上的水通道蛋白是水分子进出细胞的重要通道,水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于   。
(3)细胞膜上的—ATP酶是一种转运的载体蛋白,能催化ATP水解,利用ATP水解释放的能量将泵出细胞,导致细胞外的pH   ;此过程中,—ATP酶作为载体蛋白在转运时发生的变化是   。
(4)细胞膜上的受体通常是蛋白质。人体胰岛B细胞分泌的胰岛素与靶细胞膜上的受体结合时,会引起靶细胞产生相应的生理变化,这一过程体现的细胞膜的功能是   。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐。与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是   。
【答案】(1)选择透过性
(2)协助扩散
(3)降低;载体蛋白发生磷酸化,导致其空间结构改变
(4)进行细胞间信息交流
(5)温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少
【知识点】细胞膜的功能;物质进出细胞的方式的综合;影响细胞呼吸的因素
【解析】【解答】(1)物质进出细胞需要依赖于细胞膜上不同的通道蛋白、载体蛋白等膜蛋白的协助,而有害物质则不能随意进出细胞,这体现了细胞膜具有的功能特点是选择透过性。
(2)协助扩散的特点是物质顺浓度梯度运输,且需要转运蛋白的协助,但不消耗能量,因此水分子借助水通道蛋白进出细胞的方式属于协助扩散。
(3)氢离子的存在会使所处环境呈酸性,因此将氢离子泵出细胞,导致细胞外的pH降低,ATP水解释放出来的Pi会使载体蛋白磷酸化,导致其空间结构发生改变,进而将氢离子泵出细胞。
(4)细胞膜的功能包括:将细胞与外界环境分隔开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。胰岛素作为信号分子与靶细胞膜上的受体结合,从而引起靶细胞产生相应的生理变化,最终将血糖水平恢复到正常值,这一过程体现的细胞膜功能是进行细胞间信息交流。
(5)植物根细胞借助细胞膜上的转运蛋白逆浓度梯度吸收磷酸盐这属于主动运输,而主动运输需要细胞呼吸提供能量,低温会抑制酶活性,据此推测,与25℃相比,4℃条件下磷酸盐吸收速率低的主要原因是温度降低,酶的活性降低,呼吸速率减慢,为主动运输提供的能量减少。
【分析】1、载体蛋白和通道蛋白统称转运蛋白,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,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过,分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
22.红茶是新鲜茶叶经脱水、揉捻、发酵等工序制成。在处理红茶的过程中容易发生酶促褐变,即植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质的过程。多酚含量高会使茶鲜度差、味苦,为提升茶的品质,科研人员就生物酶对茶叶加工的影响开展相关研究。
回答下列问题:
(1)在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红。据此推测多酚氧化酶与多酚类物质位于细胞的   (填“相同”或“不同”)结构中。揉捻后,还需将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是   ,从而生成更多褐色物质。
(2)如果制作绿茶,必须先对叶片进行   操作,才能保持茶叶鲜绿的颜色。
(3)氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度。揉捻是制茶的第一道工序,可形成茶条并适当破坏茶叶组织,有助于改善茶叶品质。科研人员研究了不同浓度酶制剂、不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图。据图可知,在酶浓度为   条件下,揉捻25min,蛋白酶的处理方式效果最好;在酶液浓度大于1%条件下,使用纤维素酶的效果反而更好,原因是   。
(4)综合上述研究结果,为解决夏季茶品质问题:加工中应添加   将有利于降低夏季茶的苦涩味。
【答案】(1)不同;使多酚氧化酶保持最大活性
(2)高温干燥
(3)0.5%;纤维素酶能破坏细胞壁,有助于细胞内部氢基酸浸出
(4)纤维素酶
【知识点】酶的相关综合
【解析】【解答】(1)由题意可知,在未加工之前,茶叶都是绿色的,茶叶需要经揉捻、发酵等工序才变红,说明多分氧化酶与多酚类物质位于细胞的不同结构中,需要经过揉捻,使这两种物质释放出来,促进它们的结合,进而引发酶促反应。酶只有在最适宜的温度下才能达到最大活性,由题意可知,植物细胞中的多酚氧化酶(PPO)会催化无色的多酚类物质生成褐色醌类物质,因此将茶叶保持在30~40℃发酵一段时间,目的是使多酚氧化酶保持最大活性,从而生成更多褐色物质。
(2)制作绿茶就是要防止多酚类物质与多分氧化酶结合发生酶促褐变,所以必须先对茶叶进行高温干燥使多分氧化酶失活,才能保持茶叶鲜绿的颜色。
(3)由图可知,揉捻25min,蛋白酶浓度为0.5%条件下,氨基酸含量最高,此时蛋白酶的处理方式效果最好;由图可知,在酶液浓度大于1%条件下,纤维素酶处理后,氨基酸含量大于蛋白酶处理后,即使用纤维素酶的效果更好,植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此可以推测是由于纤维素酶能破坏细胞壁,有助于细胞内部氢基酸浸出,所以纤维素酶的效果更好。
(4)结合(3)分析可知,氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度,而纤维素酶处理后,氨基酸含量会比较高,所以加工中应添加纤维素酶将有利于降低夏季茶的苦涩味。
【分析】分析图解:当酶浓度较小时,蛋白酶处理后,氨基酸含量更高,效果更好,而当酶浓度较高时,纤维素酶处理后,氨基酸含量更高,效果更好,且会比低浓度的蛋白酶处理时更好。
23.阅读下面两个资料,回答下列问题:
(1)材料1:马拉松是一项高负荷、大强度、长距离的竞技运动。改善运动肌利用氧的能力是马拉松项目首先要解决的问题。下图表示甲、乙两名运动员在不同运动强度下,摄氧量与血液中乳酸含量的变化情况。
①据图分析,骨骼肌细胞中产生ATP的场所是   。剧烈运动中,葡萄糖储存的能量经有氧呼吸释放后,其主要去向是   。
②据图分析,运动员   (填“甲”或“乙”)更适合从事马拉松运动。比赛过程中,沿途群众除为运动员呐喊加油外,还主动为运动员提供饮用水及其他食品,包括乐山小吃。但为减少运动员在运动过程中产生乳酸的量,一般宜选用   (填“葡萄糖”或“脂肪”)作为补充能量的物质。
(2)材料2:图1表示小肠细胞吸收葡萄糖的情况,为进一步探究细胞吸收葡萄糖的方式与细胞内、外液葡萄糖浓度差的关系,有人设计了如图2实验(记作甲):锥形瓶内盛有130 mg/dL的葡萄糖溶液以及活的小肠上皮组织切片。溶液内含细胞生活必须的物质(浓度忽略不计)。实验开始时,毛细玻璃管内的红色液滴向左缓缓移动,5min起速率逐渐加快,此时,锥形瓶内葡萄糖溶液的浓度为a mg/dL。
③图1显示,BC段时小肠细胞吸收葡萄糖的方式属于   。有同学认为CD段变化的原因可能是载体失活而不是载体饱和,该同学的理由是:当载体饱和时,   ,这与事实矛盾。
④为验证5min时造成图2锥形瓶红色液滴移动速率加快的直接因素,需要设计一个对比实验(记作乙):乙实验装置的不同之处是5min时用呼吸抑制剂处理小肠上皮组织。假定呼吸被彻底阻断,预期结果:
a.实验开始5min时,液滴移动情况是:实验甲突然加快,实验乙   ;
b.葡萄糖溶液浓度的变化情况是:实验甲   ,实验乙   。
⑤若用相等质量的成熟红细胞替代小肠上皮细胞,图2中红色液滴的移动情况是   。
【答案】(1)线粒体、细胞质基质;以热能形式散失;乙;葡萄糖
(2)主动运输;细胞仍然吸收葡萄糖而使细胞内葡萄糖浓度继续上升;停止移动;下降;不变;不移动
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;主动运输
【解析】【解答】(1)①骨骼肌细胞进行有氧呼吸时,产生ATP场所是细胞质基质和线粒体,进行无氧呼吸时,产生ATP场所是细胞质基质。有氧呼吸释放的能量,大部分以热能的形式散失,少部分储存在ATP中。
②由图可知,在相同摄氧量的条件下,运动员乙血液中的乳酸值更低,则储存在ATP中的能量就会更多,所以运动员乙更适合从事马拉松运动。与糖类相比,脂肪中H多O少,氧化分解释放能量时,需要消耗更多的氧气,所以一般选用葡萄糖作为补充能量的物质。
(2)③由图可知,BC段时,细胞内葡萄糖浓度大于细胞外,说明此时葡萄糖是逆浓度梯度运输,属于主动运输;若载体饱和,细胞依然会继续吸收葡萄糖,而使细胞内葡萄糖浓度升高,由图可知,CD段,细胞内葡萄糖浓度保持不变,说明此时载体失活。
④在密闭的容器中,二氧化碳的产生会被KOH吸收,所以液体的移动是由于容器内氧气含量变化所致,实验甲由于细胞进行呼吸,所以5min时,液体移动速率加快,葡萄糖浓度会下降,由于实验乙中添加了呼吸抑制剂,所以该容器中细胞没有进行呼吸,也就不会有氧气含量的变化,液体不会移动,葡萄糖浓度不变。
⑤成熟红细胞只会进行无氧呼吸,所以容器内氧气含量不会改变,因此红色液滴不会移动。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
24.将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌发,每天定时取相同数量的萌发种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如图所示。只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳。回答下列问题:
(1)萌发过程中胚乳组织中的淀粉被水解成   ,通过   作用为种子萌发提供能量。
(2)萌发过程中在   小时之间种子的呼吸速率最大,在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为   mg。
(3)萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成物质,其最大转化速率为   mg/粒·d。
(4)若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是   ,原因是   。
【答案】(1)葡萄糖;呼吸
(2)72~96;26.5
(3)22
(4)下降;幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
【知识点】光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)淀粉的基本组成单位是葡萄糖,所以淀粉水解会形成葡萄糖,葡萄糖是细胞呼吸的原料,种子可通过呼吸作用为其萌发提供能量。
(2)萌发种子干重的下降是由于细胞呼吸消耗有机物所致,由图可知,在 72~96 小时之间种子干重的下降速率最快,说明这段时间其呼吸速率最大, 在该时间段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为 204.2-177.7=26.5mg。
(3)由题意可知,只考虑种子萌发所需的营养物质来源于胚乳,且萌发过程中胚乳部分营养物质转化成幼苗组成物质,其它的会用于细胞呼吸,所以转化速率为胚乳干重的下降值-种子干重下降值,由图分析可知,在96-120h这段时间内,其转化速率达到最大值,为118.1-91.1-(177.7-172.7)=22mg/粒·d。
(4)由于幼苗会持续进行呼吸作用,消耗有机物,但其不能进行光合作用制造有机物,所以若保持实验条件不变,120小时后萌发种子的干重变化趋势是下降。
【分析】1、种子干重的下降速率表示细胞呼吸的速率,由图可知,在72-96h这段时间内,种子干重的下降速率最快,说明这段时间内其呼吸速率最大。
2、淀粉、糖原和纤维素都是多糖,基本组成单位均是葡萄糖。
25.人类基因启动子上游的调控序列中含有BCL11A蛋白结合位点,该位点结合BCL11A蛋白后,基因的表达被抑制。通过改变该结合位点的序列,解除对基因表达的抑制,可对某种地中海贫血症进行基因治疗。科研人员扩增了基因上游不同长度的片段,将这些片段分别插入表达载体中进行转化和荧光检测,以确定BCL11A蛋白结合位点的具体位置。相关信息如图所示。回答下列问题:
(1)为将扩增后的产物定向插入载体指导荧光蛋白基因表达,需在引物末端添加限制酶识别序列。据图可知,在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是   ,在R末端添加的序列所对应的限制酶是   。本实验中,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要   种酶。
(2)将构建的载体导入除去BCL11A基因的受体细胞,成功转化后,含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光。含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光的原因是   。
(3)向培养液中添加适量的雌激素,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光。若基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,据此结果可推测,BCL1IA蛋白结合位点位于   。
【答案】(1)SalI;EcoRI;6
(2)F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达
(3)引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上
【知识点】PCR技术的基本操作和应用;基因工程的基本工具(详细);基因工程的操作程序(详细)
【解析】【解答】(1)结合图分析,启动子的读取方向应与荧光蛋白基因的读取方向一致才能使荧光蛋白表达,所以扩增产物应当插入荧光蛋白右侧,且R端应靠近荧光蛋白基因,若选用Xho I和MunI则可能会破坏扩增产物,根据图中所给的限制酶识别序列可知,Mun I和EcoR I切割后产生的黏性末端相同,所以R端应添加EcoR I所识别的序列,Xho I和Sal I切割后产生的黏性末端相同,所以在F1~F7末端添加的序列所对应的限制酶是Sal I,这样就可以保证荧光蛋白能够正常表达。根据上述分析,扩增产物需要使用Taq酶,对扩增产物进行切割需要Sal I和EcoR I两种限制酶,切割载体需要Mun I和Xho I两种限制酶,最后扩增产物和载体的连接需使用DNA连接酶,综上所述,从产物扩增到载体构建完成的整个过程共需要6种酶。
(2)受体细胞中没有BCL11A基因,调控序列相应的结合位点就不会与BCL11A蛋白结合,则荧光蛋白基因就可正常表达,基因的正常表达依赖于启动子,若含F1~F6与R扩增产物的载体表达荧光蛋白,受体细胞有荧光,含F7与R扩增产物的受体细胞无荧光,则可推测F7与R扩增产物不含完整的启动子,荧光蛋白基因不表达。
(3)根据图中说明可知,P是雌激素诱导下发挥作用启动子,所以向培养液中添加适量的雌激素,会促进BCL11A基因的表达,形成BCL11A蛋白,则会与调控序列对应的结合位点结合,抑制荧光蛋白基因的表达,含F1~F4与R扩增产物的受体细胞不再有荧光,而含F5~F6与R扩增产物的受体细胞仍有荧光,由于基因上游调控序列上与引物序列所对应的位置不含有BCL11A蛋白的结合位点序列,因此可以推测,BCL1IA蛋白结合位点位于引物F4与F5在调控序列上所对应序列之间的区段上。
【分析】1、基因工程的基本工具及作用
①限制酶:识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列,使一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断开,具有一定的专一性;在选择限制酶时,要保证该限制酶不会切割目的基因和载体上的标记基因、启动子、终止子和复制原点等,并且限制酶酶切位点应介于载体的启动子与终止子之间,最好选用两种能够产生不同黏性末端的限制酶分别对目的基因和载体的两侧进行切割,避免目的基因或载体自身环化;
②DNA连接酶:恢复被限制酶切开的两个核苷酸之间的磷酸二酯键;
③载体:能运载目的基因进入受体细胞,并使目的基因能在受体细胞中稳定存在并表达。
作为载体应具备的条件:能稳定存在并自我复制;有一个至多个限制酶切割位点;有特殊的标记基因以及对受体细胞无害。
2、①PCR技术是体外扩增目的基因的技术,是根据DNA半保留复制的原理,在体外提供参与DNA复制的各种组分与反应条件,对目的基因的核苷酸序列进行大量复制。
②条件
DNA母链:提供DNA复制的模板;
酶:耐高温的DNA聚合酶(Taq酶);
引物:使DNA聚合酶能够从引物的3'端开始连接脱氧核苷酸;
原料:四种脱氧核糖核苷酸。
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