广西壮族自治区玉林市2023-2024学年高一上学期1月期末考试生物学试题
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023高一上·玉林月考)随地吐痰会带来严重的卫生问题,危害非常大。有呼吸道传染性疾病的感染者痰液中含有大量的病原体,如SARS病毒、流行性感冒病毒、结核杆菌、肺炎支原体等。玉林市倡议市民:崇德守礼,争做文明行为的践行者,把公德装在心中,不随地吐痰。下列关于痰液中病原体的说法正确的是( )
A.SARS病毒可在人工配制的培养液中大量繁殖
B.流行性感冒病毒无细胞器,含有DNA和RNA
C.结核杆菌和肺炎支原体都有细胞膜、细胞质和拟核
D.四种生物的遗传物质中含有的碱基类型完全相同
2.(2023高一上·玉林月考)青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的无色针状晶体,可用有机溶剂(如无水乙醇)进行提取,其抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可攻击疟原虫(单细胞、寄生性的原生动物)的生物膜结构。以下说法错误的是( )
A.一株黄花蒿的结构层次是:细胞→组织→器官→系统→植物体
B.黄花蒿细胞和疟原虫细胞都含有容易被甲紫溶液染成深色的染色质
C.青蒿素活化产生的自由基可以破坏疟原虫细胞的完整性
D.青蒿素可能属于脂溶性物质
3.(2023高一上·玉林月考)用驴皮熬成的阿胶已有两千多年的应用历史,与人参、鹿茸一起被誉为“中药三宝”。其滋补作用体现为:加快新陈代谢,促进组织细胞再生和增强免疫力。下列说法正确的是( )
A.阿胶中对人体有益的微量元素可能有Zn、Fe、Ca、Mn等
B.食用阿胶能减少人体对糖类的摄入,因为阿胶中含丰富的纤维素
C.食用阿胶能补充某些特定的核酸,可增强基因的修复能力
D.用驴皮熬成的阿胶为人体提供的主要营养物质之一可能是必需氨基酸
4.(2023高一上·玉林月考)紫色洋葱是生物实验的好材料,其植株的地上部分是绿色的管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关实验中,叙述正确的是( )
A.用紫色鳞片叶外表皮制作临时装片,在高倍镜下才能观察到细胞的质壁分离
B.用无水乙醇提取紫色鳞片叶外表皮中的色素,可探究叶绿体中色素的种类
C.小明用高倍显微镜观察到洋葱外表皮细胞并拍下照片,该照片不属于物理模型
D.阳光下取管状叶捣碎,滴加碘液观察是否变蓝色来判断绿叶在光下是否产生淀粉
5.(2023高一上·玉林月考)新冠肺炎疫情爆发后,我国科学家迅速对新冠病毒进行核酸测序并不断深入研究病毒的致病机理。研究发现新冠病毒的蛋白质外壳外存在一层病毒包膜,该包膜主要来源于病毒最后所在宿主的细胞膜。病毒包膜上存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE结合,从而使病毒识别并侵入其宿主细胞。下列说法错误的是( )
A.病毒包膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型
B.病毒与人体细胞结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
C.新冠病毒进入细胞的过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能有一定的局限性
D.受体蛋白ACE2的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能
6.(2023高一上·玉林月考)下图为细胞的生物膜系统概念图,A—G为结构名称,F、G、B的生物膜可发生转化,转化关系如图所示。相关描述正确的是( )
A.不具有A结构的生物也有生物膜系统
B.结构F、G、B依次是高尔基体、内质网、细胞膜
C.若动物细胞内结构D出现异常后被E分解,则E应为溶酶体
D.结构F参与合成的物质有胰蛋白酶、抗体、性激素、DNA等
7.(2023高一上·玉林月考)“结构与功能相适应”是生物学基本观点,下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体的数量明显增加
B.细菌因缺乏线粒体,导致其不能进行有氧呼吸
C.叶绿体内类囊体膜使膜面积增大,有利于充分吸收光能
D.哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,有利于运输氧气
8.(2023高一上·玉林月考)下列有关细胞物质输入和输出的说法,正确的是( )
A.可利用草履虫吸水涨破的原理制备纯净的细胞膜
B.当质壁分离复原后,细胞液的浓度等于外界溶液浓度
C.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢
D.温度会影响被动运输,也因影响细胞代谢而影响主动运输
9.(2023高一上·玉林月考)生物膜和人工膜(无蛋白质的脂双层膜)对多种物质的通透性如图所示。据此不能得出的推论是( )
A.CO2和甘油可以以自由扩散的方式通过生物膜
B.离子以主动运输的方式通过人工膜
C.生物膜对Na 、Cl 的通透具有选择性
D.生物膜上存在着协助H2O通过的通道蛋白
10.(2023高一上·玉林月考)人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以 VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌到细胞外。VLDL排出细胞的方式最可能为( )
A.胞吞 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
11.(2023高一上·玉林月考)ATP是细胞生命活动的能量“货币”,下列叙述正确的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
C.一分子ATP所含的能量比一分子葡萄糖所含的能量多
D.代谢旺盛的细胞中储存大量ATP,以满足细胞对能量的需求
12.(2023高一上·玉林月考)下列是几种同位素标记实验,有关叙述错误的是( )
A.给水稻提供H218O,则可在叶肉细胞中发现18O2和C18O2
B.用32P标记亮氨酸,探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输和分泌途径
C.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O)
D.给水稻提供14CO2,则一段时间后其根细胞在缺氧状态下有可能出现14C2H5OH
13.(2023高一上·玉林月考)如图为人体细胞有氧呼吸的部分示意图,下列有关叙述错误的是( )
葡萄糖丙酮酸二氧化碳
A.①和②过程均有能量放出,大部分用于ATP的合成
B.①和②过程的场所分别在细胞质基质和线粒体基质
C.环境温度从10℃升到37℃,人体内①②相关酶的活性基本不变
D.运动员剧烈运动时,②产生的CO2全部来自线粒体
14.(2023高一上·玉林月考)为探究胃蛋白酶的最适温度,某同学做了以下实验。下列叙述正确的是( )
试管 水浴温度 底物和试剂 1小时后蛋白块体积
1 35℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
2 37℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
3 39℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
A.实验中应将各组的pH设为7
B.反应结束可使用双缩脲试剂检测实验结果
C.该实验中三个温度的组别都为实验组形成相互对照
D.各组结果相同说明胃蛋白酶的最适温度为35~39℃
15.(2023高一上·玉林月考)空军军医大学口腔医院金岩教授率领的科研团队,从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里,这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关叙述错误的是( )
A.细胞分化过程中,细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变
B.分化后的细胞一直保持分化后的状态,直至死亡均不能再改变
C.若某种细胞内有血红蛋白合成,则该细胞已经进行了细胞分化
D.受精卵是人类生命的起点,分裂和分化能力最强,全能性最高
16.(2023高一上·玉林月考)一位科学家曾说过:“生命,是一个不停运转也是一个不断损耗的过程,从诞生的那一刻起,就逐渐长大成熟,这也就意味着他在走向另一个极端:衰老和死亡。”下列有关细胞生命历程的说法不正确的是( )
A.端粒受损或自由基积累都可能导致细胞衰老
B.动物细胞有丝分裂中心粒的倍增发生在分裂前期
C.细胞分化和衰老的共同表现是都有细胞形态、结构和功能上的变化
D.细胞自然更新和被病原体感染的细胞的清除都能够由细胞凋亡完成
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(2023高一上·玉林月考)近年来,洪水、地震等自然灾害频发,导致群众被困,生命安全受到威胁。为了救出被困人员,需要迅速打通生命通道,向被困人员输送水和营养液等营养物质,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。回答下列有关问题:
(1)水在人体细胞中的存在形式有两种,其中自由水的生理作用有 (答出1点即可)。
(2)用于制作面包的强筋小麦种子中的淀粉含量丰富。淀粉是最常见的多糖,能够为机体提供能量,构成淀粉的基本单位是 。
(3)被输送的牛奶中含量最多的有机物是 ;牛奶中还添加了钙,铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是 。
(4)为了维持身体健康,每天还需要摄入一定量的脂质。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中, (填脂质中的一种)含量丰富,该脂质的作用是 。
18.(2023高一上·玉林月考)液泡参与植物细胞的自噬作用,作用途径为:内质网衍生的吞噬泡包裹自身损伤的蛋白质或细胞器,并将其运送到液泡降解。研究发现,拟南芥中ATG1/ATG13蛋白激酶复合体为自噬作用的核心组分,在吞噬泡转运到液泡的过程中发挥重要的作用。回答下列问题:
(1)为研究液泡的功能,可通过 (方法)分离细胞中的各种细胞器,从而得到液泡。液泡中含有水解酶,合成水解酶的场所是 。
(2)内质网形成的吞噬泡能与液泡融合,从膜的结构角度分析,原因是 (答出2点即可)。
(3)营养物质缺乏条件下,拟南芥细胞自噬作用增强,其生物学意义是 。推测吞噬泡中包裹的物质在液泡被降解后的去向可能有 。
(4)在动物细胞中,也存在细胞的自噬作用,该作用与溶酶体中的酸性水解酶密切相关。研究表明,溶酶体内是一个相对独立的空间,若有少量溶酶体酶进入细胞质基质也不会引起细胞损伤,推测出现该现象的原因是 。
19.(2023高一上·玉林月考)高盐环境下粮食作物会大量减产。在盐化土壤中,大量Na+顺浓度梯度迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图1。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图2。请回答问题:
注:H+泵可将胞内H+排到胞外,形成膜内外H+浓度梯度。膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外。
(1)在盐胁迫下,Na+进入细胞的运输方式是 。据图2分析,植物A与植物B中,植物 是柑橘。
(2)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因 。
(3)据图1分析,在高盐胁迫下,根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能,如胞外Ca2+ (选填“抑制”、“促进”)转运蛋白A,胞内Ca2+ (选填“抑制”、“促进”)转运蛋白C,从而 细胞内Na+浓度。
(4)根据植物抗盐胁迫的机制,农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有
(答出一点即可)。
20.(2023高一上·玉林月考)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了一系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为适宜光照条件下果肉随时间变化的光合作用放出的氧气总量曲线,图3为科研人员在某山区研究夏季遮阳对该种猕猴桃光合速率影响的结果。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量CaCO3,加入CaCO3目的是 。长时间浸泡在无水乙醇中的绿色果肉薄片会变成白色,原因是 。
(2)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是 。图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是 。
(3)图3中N点的光合速率比M点低,主要原因是N点光照过强、温度过高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少直接导致光合作用过程的 (选填“光反应”或“暗反应”)速率降低。
(4)由图3曲线可知,35%遮阳能增加净光合速率,推测原因为:适当遮光可能导致叶绿素含量增加,请设计实验验证推测是否正确,写出实验思路: 。
21.(2023高一上·玉林月考)下列图1表示洋葱根尖的结构示意图,图2为某生物体细胞有丝分裂示意图,图3表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,其中S期为DNA合成时期;M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线。回答下列问题:
(1) 在图1洋葱根尖不同区域细胞中,选择 (填“①”“②”或“③”)区域的细胞作为观察细胞有丝分裂的实验材料,制作临时装片的操作步骤是解离→ → 染色→制片。甲图中洋葱根尖的①和③区域细胞形态结构不同,根本原因是 。
(2)图2所示细胞中含 条姐妹染色单体,含 个核DNA分子。
(3)经有丝分裂产生的子细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体,其原因是
。
(4)图3中,若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制消耗的原料之一)短期培养此细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约 h后会检测到被标记的M期细胞。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;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、病毒只有寄生在活细胞内才能繁殖,不能在人工配制的培养液中大量繁殖,A错误;
B、流行性感冒病毒无细胞结构,不具有细胞器,只含一种核酸RNA,B错误;
C、结核杆菌和肺炎支原体均属于原核生物,其中支原体没有细胞壁,结核杆菌有细胞壁,二者都有细胞膜、细胞质和拟核,C正确;
D、流行性感冒病毒和SARS病毒的遗传物质是RNA,含有的碱基类型是A、U、C、G,结核杆菌和肺炎支原体的遗传物质都是DNA,含有的碱基类型是A、T、C、G,D错误。
故答案为:C。
【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、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
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
一般是单链结构
2.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞衰老的原因探究;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、黄花蒿属于植物,植物没有系统,因此一株黄花蒿的结构层次应为:细胞→组织→器官→植物体,A错误;
B、黄花蒿细胞和疟原虫细胞都属于真核细胞,都含有容易被甲紫溶液染成深色的染色质,B正确;
C、根据题干中“青蒿素抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可与疟原蛋白结合,作用于疟原虫的膜结构,使其生物膜系统遭到破坏”可知,青蒿素可以裂解疟原虫,破坏疟原虫细胞的完整性,C正确;
D、根据题干中“可用有机溶剂(如无水乙醇)进行提取”可知,青蒿素可能属于脂溶性物质,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
2、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
3、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
3.【答案】D
【知识点】氨基酸的种类;糖类的种类及其分布和功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Ca是大量元素不是微量元素,A错误;
B、纤维素是植物细胞特有的多糖,驴皮熬成的阿胶不含纤维素,B错误;
C、人体细胞不会直接利用外来核酸,核酸被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用,细胞内的基因修复有复杂的机制,补充核酸不会增强基因修复能力,C错误;
D、阿胶的主要成分是蛋白质,为人体提供的主要营养物质之一,可能是人体不能合成的必需氨基酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
3、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。
4.【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用紫色鳞片叶外表皮细胞制作临时装片,在低倍镜下就能观察到细胞的质壁分离,A错误;
B、紫色鳞片外表皮细胞中没有叶绿体,不能提取到叶绿体中的色素,应选用紫色洋葱管状叶,B错误;
C、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,小明同学所拍照片属于实物,不属于物理模型,C正确;
D、洋葱的管状叶,呈现绿色,含有色素,可用于提取和分离叶绿体中的色素,若在阳光下将管状叶片捣碎,会毁坏叶片中所含的色素,应用管状叶进行半遮光处理,对曝光部分滴加碘溶液,检测是否生成淀粉,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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)。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。
3、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
4、淀粉遇碘液变蓝。
5.【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,故病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型,A正确;
B、病毒没有细胞结构,病毒与宿主细胞的结合过程不能体现细胞膜可以进行细胞间的信息交流,B错误;
C、细胞膜能控制物质进出细胞,但新冠病毒能进入细胞致病,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性,C正确;
D、受体蛋白ACE2是糖蛋白,病毒通过与受体蛋白 ACE2结合而后进入宿主细胞的过程能体现细胞膜表面糖蛋白的识别功能,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;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。
6.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、A是核膜,不具有A结构的细胞是原核细胞,原核细胞无细胞器膜和核膜,只有细胞膜,故不具有生物膜系统,A错误;
B、依据分泌蛋白的形成过程可知,结构F、G、B依次是内质网、高尔基体、细胞膜,B错误;
C、若动物细胞内结构D出现异常后可被E分解,则结构E应为溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、结构F是内质网,可参与分泌蛋白的加工和脂质的合成,故能够参与合成胰蛋白酶、抗体、白细胞介素、性激素,但不参与合成DNA,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成了细胞的生物膜系统。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
7.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质合成的场所,蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体的数量明显增加,A正确;
B、好氧细菌没有线粒体,但是也能进行有氧呼吸,因为细胞内含有与有氧呼吸有关的酶, B错误;
C、叶绿体内类囊体膜上附着了许多光合色素,膜面积增大,有利于充分吸收光能,C正确;
D、哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和多种细胞器,有利于运输氧气,D正确。
故答案为:B。
【分析】各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
8.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、草履虫是真核细胞,含有多种膜性细胞器和核膜,不容易制备到纯净的细胞膜,且草履虫能按照生命活动需要排出水,不容易吸水涨破,A错误;
B、当质壁分离复原后,细胞液的浓度不一定等于外界溶液浓度,可能高于外界溶液浓度, B错误;
C、主动运输可逆浓度梯度进行,使细胞内外物质浓度差进一步加大,C错误;
D、温度会影响细胞膜上分子的运动,所以会影响所有物质跨膜运输,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、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
9.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、生物膜和人工膜对CO2和甘油的通透性相同,说明生物膜运输CO2和甘油的方式为自由扩散,A不符合题意;
B、人工膜对不同离子的通透性相同,说明离子通过人工膜时不需要载体协助,不属于主动运输,B符合题意;
C、由图示可知,生物膜对Na+、 Cl 的通透性不同,说明生物膜对Na+、Cl-的通透具有选择性,C不符合题意;
D、生物膜对H2O的通透性要大于人工膜,说明生物膜上存在着协助H2O通过的通道蛋白,H2O可以自由扩散和协助扩散通过生物膜,D不符合题意。
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
10.【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】根据题意,VLDL是脂肪与蛋白质复合物,是大分子物质,所以通过胞吐的方式排出,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】1、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
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
11.【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP是细胞生命活动的能量“货币”,有生命活动发生的场所几乎都有ATP的分布,细胞质和细胞核都有ATP的分布,A正确;
B、ATP中的A是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,RNA中的A只是腺嘌呤,B错误;
C、一分子葡萄糖经氧化分解后,其能量转化为热能和ATP中活跃的化学能(可形成多个ATP),所以一分子ATP所含的能量比一分子葡萄糖所含的能量少,C错误;
D、代谢旺盛的细胞中储存少量ATP,但转化比较迅速,D错误。
故答案为:A。
【分析】ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)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】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、给水稻提供 H218O,则可在叶肉细胞中通过水的光解产生 18O2,通过有氧呼吸第二阶段的过程产生C18O2 ,A正确;
B、亮氨酸的组成元素是C、H、O、N,所以32P无法标记亮氨酸,B错误;
C、根据光合作用暗反应过程可知,给水稻提供14CO2 ,则14C 的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O) ,C正确;
D、水稻可以利用二氧化碳通过光合作用合成糖类有机物,水稻根细胞在缺氧状态下,可以无氧呼吸分解糖类有机物产生酒精,因此给水稻提供14CO2 ,则一段时间后其根细胞在缺氧状态下有可能出现14C2H5OH ,D正确。
故答案为:B。
【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、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。
13.【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①和②过程均有能量放出,小部分用于ATP的合成,大部分以热能的形式散失,A错误;
B、分析题意可知,①表示有氧呼吸的第一阶段,发生于细胞质基质,②表示有氧呼吸的第二阶段,发生于线粒体基质,B正确;
C、人体内酶的活性受体温影响,环境温度从10℃升到37℃,人的体温保持相对稳定,人体内呼吸作用相关酶的活性保持稳定,C正确;
D、人体只有有氧呼吸才会产生CO2,其产生场所是线粒体,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
14.【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、胃蛋白酶适宜的pH为2,探究胃蛋白酶的最适温度,其它无关变量应适宜且一致,因此实验中应将各组的pH设为2,A错误;
B、胃蛋白酶是蛋白质,蛋白块也是蛋白质,无论蛋白块是否水解,胃蛋白酶都会与双缩脲试剂呈紫色,B错误;
C、实验中的三个温度的组别相互对照,均为实验组,C正确;
D、各组结果相同,不能说明胃蛋白酶的最适温度为35~39℃,应比较不同温度下蛋白块消失的时间,时间少的说明酶活性高,温度更适宜,D错误。
故答案为:C。
【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)。
15.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化引起细胞种类增加,细胞增殖会使细胞数目增加,细胞中的遗传物质也未改变,A正确;
B、细胞分化后的状态可以发生改变,如分化所得的造血干细胞还可分化成血细胞,B错误;
C、只有在红细胞内才能表达血红蛋白基因,因此,若某种细胞内有血红蛋白合成,则意味着该细胞已经进行了细胞分化,C正确;
D、受精卵是个体发育的起点,全能性最高,因而分裂和分化能力最强,自然条件下能经过细胞分裂、分化发育形成完整个体,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
16.【答案】B
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、端粒学说和自由基学说是解释细胞衰老的主要学说,即端粒受损或自由基积累都可能导致细胞衰老,A正确;
B、动物细胞有丝分裂中心粒的倍增发生在间期,B错误;
C、细胞分化后细胞的形态结构和功能发生了稳定性差异,细胞衰老后细胞的形态、结构和功能也发生了改变,C正确;
D、在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过细胞凋亡完成的, D正确。
故答案为:B。
【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、细胞衰老的机制:
(1)自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
(2)端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一解。随着细胞分裂次数的增加,解短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“解“短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
3、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。
4、动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同为:前期纺锤体的形成原因不同,动物是中心体发出星射线构成纺锤体、植物细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体;末期细胞质分成两部分的方式不同:植物有丝分裂末期形成细胞板将细胞分成两部分;动物细胞末期是膜缢裂将细胞质分成两部分。
17.【答案】(1)细胞内良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境
(2)葡萄糖
(3)蛋白质;细胞内化合物重要组成成分
(4)磷脂;构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)水在人体细胞中的存在形式有两种,分别是自由水和结合水,其中自由水的生理作用有细胞内良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境。
(2)淀粉是植物体内的多糖,构成淀粉的基本单位是葡萄糖。
(3)牛奶中含量最多的化合物是水,最多的有机物是蛋白质。有些无机盐并不是以离子形式存在的,比如碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是细胞内化合物的重要组成成分。
(4)在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,脂质中的磷脂含量丰富,其作用是构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分。
【分析】1、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数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:细胞的组成成分。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)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。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖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。
4、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。(1)脂肪是最常见的脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温作用,分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官;(2)磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分;(3)固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输,性激素能促进人和动物生殖器言的发育以及生殖细胞的形成,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
18.【答案】(1)差速离心法;核糖体
(2)内质网膜与液泡膜的结构相似,基本支架都是磷脂双分子层;内质网膜与液泡膜都具有一定的流动性
(3)营养物质缺乏时,细胞可通过增强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存;被细胞再利用、排出细胞外
(4)细胞内的pH大于溶酶体内的pH,进入细胞质基质的溶酶体酶活性较低
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞自噬
【解析】【解答】(1)分离细胞器的方法是差速离心法。液泡中水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体。
(2)由于内质网膜与液泡膜的结构相似,基本支架都是磷脂双分子层,且内质网膜与液泡膜都具有一定的流动性,所以内质网形成的吞噬泡能与液泡融合。
(3)营养物质缺乏条件下,拟南芥细胞自噬作用增强,说明细胞可通过自噬作用为自身提供营养物质,其生物学意义是营养物质缺乏时,细胞可通过增强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存。由此可推测吞噬泡中包裹的物质在液泡被降解后产生的物质对细胞有用的会被细胞重新利用,废物会被排出到细胞外。
(4)有“动物细胞中,也存在细胞的自噬作用,该作用与溶酶体中的酸性水解酶密切相关”可知,溶酶体中是酸性环境,而细胞质基质的pH大于溶酶体内的pH,所以进入细胞质基质的溶酶体酶活性会降低。
【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。
3、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,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。
4、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。
19.【答案】(1)协助扩散;A
(2)使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少,细胞经H+泵主动运输到胞外的H+量减少,膜内外H+浓度梯度降低,胞外H+顺浓度经转运蛋白C流入胞内的量减少,其驱动Na+经转运蛋白C外流的Na+量减少(或ATP抑制剂导致ATP含量减少,Na+转运到细胞外需要消耗能量)
(3)抑制;促进;降低
(4)增施钙肥(增加土壤外Ca2+浓度;通过灌溉稀释土壤盐浓度)
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)据图2分析,植物A与植物B中,植物A更容易受到外界NaCl的影响,随着NaCl浓度的上升,植物A的生长率急剧下降,说明植物A是不耐盐的柑橘。
(2) 若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少,细胞经H+泵主动运输到胞外的H+量减少,膜内外H+浓度梯度降低,胞外H+顺浓度经转运蛋白C流入胞内的量减少,其驱动Na+经转运蛋白C外流的Na+量减少(或ATP抑制剂导致ATP含量减少,Na+转运到细胞外需要消耗能量)
(3)据图1分析,在高盐胁迫下,根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能,如胞外Ca2+直接抑制转运蛋白A,从而使经转运蛋白A进入胞内的Na+量减少;胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞内,胞内Ca2+促进转运蛋白C将Na+排到胞外,从而降低细胞内Na+浓度。
(4)根据图中Ca2+调控植物抗盐胁迫的机制,农业上促进盐化土壤中耐盐植物增产可采取适当增施钙肥(或增加细胞外Ca2+浓度或通过灌溉稀释土壤浓度)等措施。
【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
20.【答案】(1)防止叶绿素降解(保护叶绿素);光合色素可溶解在无水乙醇中
(2)提供CO2;光合作用产氧量与呼吸作用耗氧量相等
(3)暗反应
(4)提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较叶绿素色素带的宽度(比较35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中色素含量)
【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;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)提取光合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)。由于光合色素能溶解在乙醇中,因此长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。
(2)题图1中NaHCO3分解可产生CO2,因此在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2。题图2中15~20min曲线的斜率几乎不变,说明反应液中O2浓度不变,果肉没有O2放出,即果肉光合产氧量与呼吸耗氧量相等,光合速率等于呼吸速率。
(3)据题图3可知,M和N点时均为35%遮阳,N点的净光合速率比M点低,主要是因为N点光照过强、温度过高,部分气孔关闭,CO2吸收减少,CO2是暗反应的原料,因此导致暗反应明显减慢。
(4)35%遮阳能增加净光合速率,推测原因为:适当遮光可能导致叶绿素含量增加,可以设计实验验证推测是否正确,相关实验思路是:提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较叶绿素色素带的宽度。
【分析】1、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)。
2、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。
21.【答案】(1)③;漂洗;基因的选择性表达
(2)8;8
(3)染色体完成复制后精确地平均分配到两个子细胞中
(4)1
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂;细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)图1中①表示根毛区或者成熟区,②表示伸长区,③表示分生区,其中根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密,细胞分裂旺盛,因此是观察细胞有丝分裂的实验材料;观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。甲图中洋葱根尖的①和③区域细胞形态结构不同,是细胞分化的结果,根本原因是基因的选择性表达。
(2)图2细胞含有同源染色体,每条染色体的着丝粒处于细胞中央的赤道板上,表示有丝分裂的中期,此时细胞中含有4条染色体,每条染色体上含有2条染色单体,2个核DNA分子,即图2所示细胞中含8条姐妹染色单体,含8个核DNA分子。
(3)有丝分裂过程中,染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中,因此经有丝分裂产生的子细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。
(4)题目中所求为“最快”,则被标记的DNA分子只有到达S期的最后并即将进入G2期,所以要经过9-8=1小时就可以在M期观测到被标记的M期细胞。
【分析】1、观察植物根尖细胞有丝分裂的实验
(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。
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。
3、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。
4、有丝分裂的意义是在亲子代细胞间保持遗传性状的稳定性,而减数分裂和受精作用能在亲代和子代的个体间保持遗传性状的稳定性。
1 / 1广西壮族自治区玉林市2023-2024学年高一上学期1月期末考试生物学试题
一、选择题:本题共16小题,每小题3分,共48分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2023高一上·玉林月考)随地吐痰会带来严重的卫生问题,危害非常大。有呼吸道传染性疾病的感染者痰液中含有大量的病原体,如SARS病毒、流行性感冒病毒、结核杆菌、肺炎支原体等。玉林市倡议市民:崇德守礼,争做文明行为的践行者,把公德装在心中,不随地吐痰。下列关于痰液中病原体的说法正确的是( )
A.SARS病毒可在人工配制的培养液中大量繁殖
B.流行性感冒病毒无细胞器,含有DNA和RNA
C.结核杆菌和肺炎支原体都有细胞膜、细胞质和拟核
D.四种生物的遗传物质中含有的碱基类型完全相同
【答案】C
【知识点】DNA与RNA的异同;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、病毒只有寄生在活细胞内才能繁殖,不能在人工配制的培养液中大量繁殖,A错误;
B、流行性感冒病毒无细胞结构,不具有细胞器,只含一种核酸RNA,B错误;
C、结核杆菌和肺炎支原体均属于原核生物,其中支原体没有细胞壁,结核杆菌有细胞壁,二者都有细胞膜、细胞质和拟核,C正确;
D、流行性感冒病毒和SARS病毒的遗传物质是RNA,含有的碱基类型是A、U、C、G,结核杆菌和肺炎支原体的遗传物质都是DNA,含有的碱基类型是A、T、C、G,D错误。
故答案为:C。
【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、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
3、DNA和RNA的比较:
英文缩写
基本组成单位
五碳糖
含氮碱基
存在场所
结构
DNA
脱氧核糖核苷酸
脱氧核糖
A、C、G、T
主要在细胞核中,在叶绿体和线粒体中有少量存在 一般是双链结构
RNA 核糖核苷酸
核糖
A、C、G、U 主要存在细胞质中
一般是单链结构
2.(2023高一上·玉林月考)青蒿素是从黄花蒿茎叶中提取的无色针状晶体,可用有机溶剂(如无水乙醇)进行提取,其抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可攻击疟原虫(单细胞、寄生性的原生动物)的生物膜结构。以下说法错误的是( )
A.一株黄花蒿的结构层次是:细胞→组织→器官→系统→植物体
B.黄花蒿细胞和疟原虫细胞都含有容易被甲紫溶液染成深色的染色质
C.青蒿素活化产生的自由基可以破坏疟原虫细胞的完整性
D.青蒿素可能属于脂溶性物质
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞衰老的原因探究;生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、黄花蒿属于植物,植物没有系统,因此一株黄花蒿的结构层次应为:细胞→组织→器官→植物体,A错误;
B、黄花蒿细胞和疟原虫细胞都属于真核细胞,都含有容易被甲紫溶液染成深色的染色质,B正确;
C、根据题干中“青蒿素抗疟机理主要在于其活化产生的自由基可与疟原蛋白结合,作用于疟原虫的膜结构,使其生物膜系统遭到破坏”可知,青蒿素可以裂解疟原虫,破坏疟原虫细胞的完整性,C正确;
D、根据题干中“可用有机溶剂(如无水乙醇)进行提取”可知,青蒿素可能属于脂溶性物质,D正确。
故答案为:A。
【分析】1、生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。
2、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
3、自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
3.(2023高一上·玉林月考)用驴皮熬成的阿胶已有两千多年的应用历史,与人参、鹿茸一起被誉为“中药三宝”。其滋补作用体现为:加快新陈代谢,促进组织细胞再生和增强免疫力。下列说法正确的是( )
A.阿胶中对人体有益的微量元素可能有Zn、Fe、Ca、Mn等
B.食用阿胶能减少人体对糖类的摄入,因为阿胶中含丰富的纤维素
C.食用阿胶能补充某些特定的核酸,可增强基因的修复能力
D.用驴皮熬成的阿胶为人体提供的主要营养物质之一可能是必需氨基酸
【答案】D
【知识点】氨基酸的种类;糖类的种类及其分布和功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Ca是大量元素不是微量元素,A错误;
B、纤维素是植物细胞特有的多糖,驴皮熬成的阿胶不含纤维素,B错误;
C、人体细胞不会直接利用外来核酸,核酸被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用,细胞内的基因修复有复杂的机制,补充核酸不会增强基因修复能力,C错误;
D、阿胶的主要成分是蛋白质,为人体提供的主要营养物质之一,可能是人体不能合成的必需氨基酸,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、组成细胞的元素从含量的角度分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、S、P、K、Ca、Mg等,其中C、H、O、N这四种元素的含量最多,是细胞的基本元素;微量元素Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu含量少,但是对于生物体的生长发育具有重要作用。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖,葡萄糖是重要的单糖,是细胞的主要能源物质;二糖包括蔗糖、麦芽糖、乳糖,多糖包括淀粉、纤维素、糖原,蔗糖、麦芽糖、淀粉、纤维素是植物细胞特有的糖类,乳糖、糖原是动物细胞特有的糖类。
3、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。
4.(2023高一上·玉林月考)紫色洋葱是生物实验的好材料,其植株的地上部分是绿色的管状叶,地下部分是鳞片叶和不定根。下列有关实验中,叙述正确的是( )
A.用紫色鳞片叶外表皮制作临时装片,在高倍镜下才能观察到细胞的质壁分离
B.用无水乙醇提取紫色鳞片叶外表皮中的色素,可探究叶绿体中色素的种类
C.小明用高倍显微镜观察到洋葱外表皮细胞并拍下照片,该照片不属于物理模型
D.阳光下取管状叶捣碎,滴加碘液观察是否变蓝色来判断绿叶在光下是否产生淀粉
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、用紫色鳞片叶外表皮细胞制作临时装片,在低倍镜下就能观察到细胞的质壁分离,A错误;
B、紫色鳞片外表皮细胞中没有叶绿体,不能提取到叶绿体中的色素,应选用紫色洋葱管状叶,B错误;
C、物理模型是以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,小明同学所拍照片属于实物,不属于物理模型,C正确;
D、洋葱的管状叶,呈现绿色,含有色素,可用于提取和分离叶绿体中的色素,若在阳光下将管状叶片捣碎,会毁坏叶片中所含的色素,应用管状叶进行半遮光处理,对曝光部分滴加碘溶液,检测是否生成淀粉,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、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。
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)。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。
3、模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征。
4、淀粉遇碘液变蓝。
5.(2023高一上·玉林月考)新冠肺炎疫情爆发后,我国科学家迅速对新冠病毒进行核酸测序并不断深入研究病毒的致病机理。研究发现新冠病毒的蛋白质外壳外存在一层病毒包膜,该包膜主要来源于病毒最后所在宿主的细胞膜。病毒包膜上存在很多糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE结合,从而使病毒识别并侵入其宿主细胞。下列说法错误的是( )
A.病毒包膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型
B.病毒与人体细胞结合的过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流
C.新冠病毒进入细胞的过程体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能有一定的局限性
D.受体蛋白ACE2的作用体现了细胞膜表面的糖蛋白有识别功能
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、病毒包膜主要来源于宿主细胞膜,故病毒外包膜的主要成分为磷脂和蛋白质,其结构特征符合流动镶嵌模型,A正确;
B、病毒没有细胞结构,病毒与宿主细胞的结合过程不能体现细胞膜可以进行细胞间的信息交流,B错误;
C、细胞膜能控制物质进出细胞,但新冠病毒能进入细胞致病,体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能具有一定的局限性,C正确;
D、受体蛋白ACE2是糖蛋白,病毒通过与受体蛋白 ACE2结合而后进入宿主细胞的过程能体现细胞膜表面糖蛋白的识别功能,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、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。
2、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;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。
6.(2023高一上·玉林月考)下图为细胞的生物膜系统概念图,A—G为结构名称,F、G、B的生物膜可发生转化,转化关系如图所示。相关描述正确的是( )
A.不具有A结构的生物也有生物膜系统
B.结构F、G、B依次是高尔基体、内质网、细胞膜
C.若动物细胞内结构D出现异常后被E分解,则E应为溶酶体
D.结构F参与合成的物质有胰蛋白酶、抗体、性激素、DNA等
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、A是核膜,不具有A结构的细胞是原核细胞,原核细胞无细胞器膜和核膜,只有细胞膜,故不具有生物膜系统,A错误;
B、依据分泌蛋白的形成过程可知,结构F、G、B依次是内质网、高尔基体、细胞膜,B错误;
C、若动物细胞内结构D出现异常后可被E分解,则结构E应为溶酶体,溶酶体中含有多种水解酶,能够分解衰老、损伤的细胞器,C正确;
D、结构F是内质网,可参与分泌蛋白的加工和脂质的合成,故能够参与合成胰蛋白酶、抗体、白细胞介素、性激素,但不参与合成DNA,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、细胞膜、细胞器膜和核膜共同构成了细胞的生物膜系统。
2、各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
7.(2023高一上·玉林月考)“结构与功能相适应”是生物学基本观点,下列相关叙述错误的是( )
A.蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体的数量明显增加
B.细菌因缺乏线粒体,导致其不能进行有氧呼吸
C.叶绿体内类囊体膜使膜面积增大,有利于充分吸收光能
D.哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核,有利于运输氧气
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法
【解析】【解答】A、核糖体是蛋白质合成的场所,蛋白质合成旺盛的细胞中,核糖体的数量明显增加,A正确;
B、好氧细菌没有线粒体,但是也能进行有氧呼吸,因为细胞内含有与有氧呼吸有关的酶, B错误;
C、叶绿体内类囊体膜上附着了许多光合色素,膜面积增大,有利于充分吸收光能,C正确;
D、哺乳动物成熟的红细胞内没有细胞核和多种细胞器,有利于运输氧气,D正确。
故答案为:B。
【分析】各种细胞器的结构、功能
细胞器 分布 形态结构 功 能
线粒体 动植物细胞 双层膜结构 有氧呼吸的主要场所
细胞的“动力车间”
叶绿体 植物叶肉细胞 双层膜结构 植物细胞进行光合作用的场所;植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”.
内质网 动植物细胞 单层膜形成的网状结构 细胞内蛋白质的合成和加工,以及脂质合成的“车间”
高尔
基体 动植物细胞 单层膜构成的囊状结构 对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”(动物细胞高尔基体与分泌有关;植物则参与细胞壁形成)
核糖体 动植物细胞 无膜结构,有的附着在内质网上,有的游离在细胞质中 合成蛋白质的场所
“生产蛋白质的机器”
溶酶体 动植物细胞 单层膜形成的泡状结构 “消化车间”,内含多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并且杀死侵入细胞的病毒和细菌.
液泡 成熟植物细胞 单层膜形成的泡状结构;内含细胞液(有机酸、糖类、无机盐、色素和蛋白质等) 调节植物细胞内的环境,充盈的液泡使植物细胞保持坚挺
中心体 动物或某些低等植物细胞 无膜结构;由两个互相垂直的中心粒及其周围物质组成 与细胞的有丝分裂有关
8.(2023高一上·玉林月考)下列有关细胞物质输入和输出的说法,正确的是( )
A.可利用草履虫吸水涨破的原理制备纯净的细胞膜
B.当质壁分离复原后,细胞液的浓度等于外界溶液浓度
C.主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢
D.温度会影响被动运输,也因影响细胞代谢而影响主动运输
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;质壁分离和复原
【解析】【解答】A、草履虫是真核细胞,含有多种膜性细胞器和核膜,不容易制备到纯净的细胞膜,且草履虫能按照生命活动需要排出水,不容易吸水涨破,A错误;
B、当质壁分离复原后,细胞液的浓度不一定等于外界溶液浓度,可能高于外界溶液浓度, B错误;
C、主动运输可逆浓度梯度进行,使细胞内外物质浓度差进一步加大,C错误;
D、温度会影响细胞膜上分子的运动,所以会影响所有物质跨膜运输,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、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。
2、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
9.(2023高一上·玉林月考)生物膜和人工膜(无蛋白质的脂双层膜)对多种物质的通透性如图所示。据此不能得出的推论是( )
A.CO2和甘油可以以自由扩散的方式通过生物膜
B.离子以主动运输的方式通过人工膜
C.生物膜对Na 、Cl 的通透具有选择性
D.生物膜上存在着协助H2O通过的通道蛋白
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】A、生物膜和人工膜对CO2和甘油的通透性相同,说明生物膜运输CO2和甘油的方式为自由扩散,A不符合题意;
B、人工膜对不同离子的通透性相同,说明离子通过人工膜时不需要载体协助,不属于主动运输,B符合题意;
C、由图示可知,生物膜对Na+、 Cl 的通透性不同,说明生物膜对Na+、Cl-的通透具有选择性,C不符合题意;
D、生物膜对H2O的通透性要大于人工膜,说明生物膜上存在着协助H2O通过的通道蛋白,H2O可以自由扩散和协助扩散通过生物膜,D不符合题意。
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
10.(2023高一上·玉林月考)人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以 VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌到细胞外。VLDL排出细胞的方式最可能为( )
A.胞吞 B.协助扩散 C.主动运输 D.胞吐
【答案】D
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】根据题意,VLDL是脂肪与蛋白质复合物,是大分子物质,所以通过胞吐的方式排出,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】1、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
2、大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
11.(2023高一上·玉林月考)ATP是细胞生命活动的能量“货币”,下列叙述正确的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.ATP中的“A”与RNA中的碱基A含义相同
C.一分子ATP所含的能量比一分子葡萄糖所含的能量多
D.代谢旺盛的细胞中储存大量ATP,以满足细胞对能量的需求
【答案】A
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、ATP是细胞生命活动的能量“货币”,有生命活动发生的场所几乎都有ATP的分布,细胞质和细胞核都有ATP的分布,A正确;
B、ATP中的A是腺苷,包括腺嘌呤和核糖,RNA中的A只是腺嘌呤,B错误;
C、一分子葡萄糖经氧化分解后,其能量转化为热能和ATP中活跃的化学能(可形成多个ATP),所以一分子ATP所含的能量比一分子葡萄糖所含的能量少,C错误;
D、代谢旺盛的细胞中储存少量ATP,但转化比较迅速,D错误。
故答案为:A。
【分析】ATP结构:ATP(腺苷三磷酸)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.(2023高一上·玉林月考)下列是几种同位素标记实验,有关叙述错误的是( )
A.给水稻提供H218O,则可在叶肉细胞中发现18O2和C18O2
B.用32P标记亮氨酸,探究分泌蛋白在细胞中的合成、运输和分泌途径
C.给水稻提供14CO2,则14C的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O)
D.给水稻提供14CO2,则一段时间后其根细胞在缺氧状态下有可能出现14C2H5OH
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;光合作用的过程和意义;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、给水稻提供 H218O,则可在叶肉细胞中通过水的光解产生 18O2,通过有氧呼吸第二阶段的过程产生C18O2 ,A正确;
B、亮氨酸的组成元素是C、H、O、N,所以32P无法标记亮氨酸,B错误;
C、根据光合作用暗反应过程可知,给水稻提供14CO2 ,则14C 的转移途径大致是:14CO2→14C3→(14CH2O) ,C正确;
D、水稻可以利用二氧化碳通过光合作用合成糖类有机物,水稻根细胞在缺氧状态下,可以无氧呼吸分解糖类有机物产生酒精,因此给水稻提供14CO2 ,则一段时间后其根细胞在缺氧状态下有可能出现14C2H5OH ,D正确。
故答案为:B。
【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、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。
13.(2023高一上·玉林月考)如图为人体细胞有氧呼吸的部分示意图,下列有关叙述错误的是( )
葡萄糖丙酮酸二氧化碳
A.①和②过程均有能量放出,大部分用于ATP的合成
B.①和②过程的场所分别在细胞质基质和线粒体基质
C.环境温度从10℃升到37℃,人体内①②相关酶的活性基本不变
D.运动员剧烈运动时,②产生的CO2全部来自线粒体
【答案】A
【知识点】有氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、①和②过程均有能量放出,小部分用于ATP的合成,大部分以热能的形式散失,A错误;
B、分析题意可知,①表示有氧呼吸的第一阶段,发生于细胞质基质,②表示有氧呼吸的第二阶段,发生于线粒体基质,B正确;
C、人体内酶的活性受体温影响,环境温度从10℃升到37℃,人的体温保持相对稳定,人体内呼吸作用相关酶的活性保持稳定,C正确;
D、人体只有有氧呼吸才会产生CO2,其产生场所是线粒体,D正确。
故答案为:A。
【分析】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。
14.(2023高一上·玉林月考)为探究胃蛋白酶的最适温度,某同学做了以下实验。下列叙述正确的是( )
试管 水浴温度 底物和试剂 1小时后蛋白块体积
1 35℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
2 37℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
3 39℃ 1cm3蛋白块+4mL胃蛋白酶溶液 消失
A.实验中应将各组的pH设为7
B.反应结束可使用双缩脲试剂检测实验结果
C.该实验中三个温度的组别都为实验组形成相互对照
D.各组结果相同说明胃蛋白酶的最适温度为35~39℃
【答案】C
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、胃蛋白酶适宜的pH为2,探究胃蛋白酶的最适温度,其它无关变量应适宜且一致,因此实验中应将各组的pH设为2,A错误;
B、胃蛋白酶是蛋白质,蛋白块也是蛋白质,无论蛋白块是否水解,胃蛋白酶都会与双缩脲试剂呈紫色,B错误;
C、实验中的三个温度的组别相互对照,均为实验组,C正确;
D、各组结果相同,不能说明胃蛋白酶的最适温度为35~39℃,应比较不同温度下蛋白块消失的时间,时间少的说明酶活性高,温度更适宜,D错误。
故答案为:C。
【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)。
15.(2023高一上·玉林月考)空军军医大学口腔医院金岩教授率领的科研团队,从患者脱落乳牙中获取牙髓干细胞,经过体外培养,将形成的干细胞聚合体植入患者所需的牙髓腔里,这些干细胞经过细胞分化使得牙齿神经、血管再生,完全恢复牙齿原有的功能。下列与细胞分化相关叙述错误的是( )
A.细胞分化过程中,细胞的数目、细胞中的遗传物质未改变
B.分化后的细胞一直保持分化后的状态,直至死亡均不能再改变
C.若某种细胞内有血红蛋白合成,则该细胞已经进行了细胞分化
D.受精卵是人类生命的起点,分裂和分化能力最强,全能性最高
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞分化引起细胞种类增加,细胞增殖会使细胞数目增加,细胞中的遗传物质也未改变,A正确;
B、细胞分化后的状态可以发生改变,如分化所得的造血干细胞还可分化成血细胞,B错误;
C、只有在红细胞内才能表达血红蛋白基因,因此,若某种细胞内有血红蛋白合成,则意味着该细胞已经进行了细胞分化,C正确;
D、受精卵是个体发育的起点,全能性最高,因而分裂和分化能力最强,自然条件下能经过细胞分裂、分化发育形成完整个体,D正确。
故答案为:B。
【分析】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。
16.(2023高一上·玉林月考)一位科学家曾说过:“生命,是一个不停运转也是一个不断损耗的过程,从诞生的那一刻起,就逐渐长大成熟,这也就意味着他在走向另一个极端:衰老和死亡。”下列有关细胞生命历程的说法不正确的是( )
A.端粒受损或自由基积累都可能导致细胞衰老
B.动物细胞有丝分裂中心粒的倍增发生在分裂前期
C.细胞分化和衰老的共同表现是都有细胞形态、结构和功能上的变化
D.细胞自然更新和被病原体感染的细胞的清除都能够由细胞凋亡完成
【答案】B
【知识点】动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞分化及其意义;细胞的凋亡;细胞衰老的原因探究
【解析】【解答】A、端粒学说和自由基学说是解释细胞衰老的主要学说,即端粒受损或自由基积累都可能导致细胞衰老,A正确;
B、动物细胞有丝分裂中心粒的倍增发生在间期,B错误;
C、细胞分化后细胞的形态结构和功能发生了稳定性差异,细胞衰老后细胞的形态、结构和功能也发生了改变,C正确;
D、在成熟的生物体中,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,都是通过细胞凋亡完成的, D正确。
故答案为:B。
【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、细胞衰老的机制:
(1)自由基学说:生物体的衰老过程是机体的组织细胞不断产生的自由基积累结果,自由基可以引起DNA损伤从而导致突变,诱发肿瘤形成。自由基是正常代谢的中间产物,其反应能力很强,可使细胞中的多种物质发生氧化,损害生物膜。还能够使蛋白质、核酸等大分子交联,影响其正常功能。
(2)端粒学说:每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一解。随着细胞分裂次数的增加,解短的部分会逐渐向内延伸。在端粒DNA序列被“解“短后,端粒内侧的正常基因的DNA序列就会受到损伤,结果使细胞活动渐趋异常。
3、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。
4、动物细胞的有丝分裂过程与植物细胞明显不同为:前期纺锤体的形成原因不同,动物是中心体发出星射线构成纺锤体、植物细胞两极发出纺锤丝构成纺锤体;末期细胞质分成两部分的方式不同:植物有丝分裂末期形成细胞板将细胞分成两部分;动物细胞末期是膜缢裂将细胞质分成两部分。
二、非选择题:本题共5小题,共52分。
17.(2023高一上·玉林月考)近年来,洪水、地震等自然灾害频发,导致群众被困,生命安全受到威胁。为了救出被困人员,需要迅速打通生命通道,向被困人员输送水和营养液等营养物质,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。回答下列有关问题:
(1)水在人体细胞中的存在形式有两种,其中自由水的生理作用有 (答出1点即可)。
(2)用于制作面包的强筋小麦种子中的淀粉含量丰富。淀粉是最常见的多糖,能够为机体提供能量,构成淀粉的基本单位是 。
(3)被输送的牛奶中含量最多的有机物是 ;牛奶中还添加了钙,铁等元素,其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是 。
(4)为了维持身体健康,每天还需要摄入一定量的脂质。在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中, (填脂质中的一种)含量丰富,该脂质的作用是 。
【答案】(1)细胞内良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境
(2)葡萄糖
(3)蛋白质;细胞内化合物重要组成成分
(4)磷脂;构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;水在细胞中的存在形式和作用;无机盐的主要存在形式和作用;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】(1)水在人体细胞中的存在形式有两种,分别是自由水和结合水,其中自由水的生理作用有细胞内良好的溶剂、参与许多化学反应、运输营养物质和代谢废物、为细胞提供液体环境。
(2)淀粉是植物体内的多糖,构成淀粉的基本单位是葡萄糖。
(3)牛奶中含量最多的化合物是水,最多的有机物是蛋白质。有些无机盐并不是以离子形式存在的,比如碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成部分,铁是血红蛋白的主要成分,这说明无机盐的生理作用是细胞内化合物的重要组成成分。
(4)在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中,脂质中的磷脂含量丰富,其作用是构成细胞膜、多种细胞器膜的重要成分。
【分析】1、水的功能:(1)自由水:①细胞内的良好溶剂;②细胞内许多生化反应需要水的参与;③多细胞生物体的绝大多数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:细胞的组成成分。
2、无机盐主要以离子的形式存在,其功能:(1)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。(2)维持细胞的生命活动,如血液钙含量低会抽搐。(3)维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
3、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,多糖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。
4、常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇。(1)脂肪是最常见的脂质,是细胞内良好的储能物质,还是一种良好的绝热体,起保温作用,分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用,可以保护内脏器官;(2)磷脂是构成细胞膜的重要成分,也是构成多种细胞器膜的重要成分;(3)固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,胆固醇是构成细胞膜的重要成分、在人体内还参与血液中脂质的运输,性激素能促进人和动物生殖器言的发育以及生殖细胞的形成,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
18.(2023高一上·玉林月考)液泡参与植物细胞的自噬作用,作用途径为:内质网衍生的吞噬泡包裹自身损伤的蛋白质或细胞器,并将其运送到液泡降解。研究发现,拟南芥中ATG1/ATG13蛋白激酶复合体为自噬作用的核心组分,在吞噬泡转运到液泡的过程中发挥重要的作用。回答下列问题:
(1)为研究液泡的功能,可通过 (方法)分离细胞中的各种细胞器,从而得到液泡。液泡中含有水解酶,合成水解酶的场所是 。
(2)内质网形成的吞噬泡能与液泡融合,从膜的结构角度分析,原因是 (答出2点即可)。
(3)营养物质缺乏条件下,拟南芥细胞自噬作用增强,其生物学意义是 。推测吞噬泡中包裹的物质在液泡被降解后的去向可能有 。
(4)在动物细胞中,也存在细胞的自噬作用,该作用与溶酶体中的酸性水解酶密切相关。研究表明,溶酶体内是一个相对独立的空间,若有少量溶酶体酶进入细胞质基质也不会引起细胞损伤,推测出现该现象的原因是 。
【答案】(1)差速离心法;核糖体
(2)内质网膜与液泡膜的结构相似,基本支架都是磷脂双分子层;内质网膜与液泡膜都具有一定的流动性
(3)营养物质缺乏时,细胞可通过增强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存;被细胞再利用、排出细胞外
(4)细胞内的pH大于溶酶体内的pH,进入细胞质基质的溶酶体酶活性较低
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的结构特点;其它细胞器及分离方法;细胞自噬
【解析】【解答】(1)分离细胞器的方法是差速离心法。液泡中水解酶的本质是蛋白质,合成场所是核糖体。
(2)由于内质网膜与液泡膜的结构相似,基本支架都是磷脂双分子层,且内质网膜与液泡膜都具有一定的流动性,所以内质网形成的吞噬泡能与液泡融合。
(3)营养物质缺乏条件下,拟南芥细胞自噬作用增强,说明细胞可通过自噬作用为自身提供营养物质,其生物学意义是营养物质缺乏时,细胞可通过增强自噬作用降解非必需物质以维持基本生存。由此可推测吞噬泡中包裹的物质在液泡被降解后产生的物质对细胞有用的会被细胞重新利用,废物会被排出到细胞外。
(4)有“动物细胞中,也存在细胞的自噬作用,该作用与溶酶体中的酸性水解酶密切相关”可知,溶酶体中是酸性环境,而细胞质基质的pH大于溶酶体内的pH,所以进入细胞质基质的溶酶体酶活性会降低。
【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。
3、细胞膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,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。
4、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。
19.(2023高一上·玉林月考)高盐环境下粮食作物会大量减产。在盐化土壤中,大量Na+顺浓度梯度迅速流入细胞,形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca2+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图1。为研究植物的耐盐机理,科研人员将耐盐植物滨藜和不耐盐植物柑橘分别置于不同浓度NaCl溶液中培养,一段时间后测定并计算生长率,结果如图2。请回答问题:
注:H+泵可将胞内H+排到胞外,形成膜内外H+浓度梯度。膜外H+顺浓度梯度经转运蛋白C流入胞内的同时,可驱动转运蛋白C将Na+排到胞外。
(1)在盐胁迫下,Na+进入细胞的运输方式是 。据图2分析,植物A与植物B中,植物 是柑橘。
(2)若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因 。
(3)据图1分析,在高盐胁迫下,根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能,如胞外Ca2+ (选填“抑制”、“促进”)转运蛋白A,胞内Ca2+ (选填“抑制”、“促进”)转运蛋白C,从而 细胞内Na+浓度。
(4)根据植物抗盐胁迫的机制,农业生产上促进盐化土壤中耐盐作物增产的措施有
(答出一点即可)。
【答案】(1)协助扩散;A
(2)使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少,细胞经H+泵主动运输到胞外的H+量减少,膜内外H+浓度梯度降低,胞外H+顺浓度经转运蛋白C流入胞内的量减少,其驱动Na+经转运蛋白C外流的Na+量减少(或ATP抑制剂导致ATP含量减少,Na+转运到细胞外需要消耗能量)
(3)抑制;促进;降低
(4)增施钙肥(增加土壤外Ca2+浓度;通过灌溉稀释土壤盐浓度)
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】(1)据图2分析,植物A与植物B中,植物A更容易受到外界NaCl的影响,随着NaCl浓度的上升,植物A的生长率急剧下降,说明植物A是不耐盐的柑橘。
(2) 若使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,其原因使用ATP抑制剂处理导致ATP合成量减少,细胞经H+泵主动运输到胞外的H+量减少,膜内外H+浓度梯度降低,胞外H+顺浓度经转运蛋白C流入胞内的量减少,其驱动Na+经转运蛋白C外流的Na+量减少(或ATP抑制剂导致ATP含量减少,Na+转运到细胞外需要消耗能量)
(3)据图1分析,在高盐胁迫下,根细胞会借助Ca2+调节相关离子转运蛋白的功能,如胞外Ca2+直接抑制转运蛋白A,从而使经转运蛋白A进入胞内的Na+量减少;胞外Ca2+促进转运蛋白B将Ca2+转运入细胞内,胞内Ca2+促进转运蛋白C将Na+排到胞外,从而降低细胞内Na+浓度。
(4)根据图中Ca2+调控植物抗盐胁迫的机制,农业上促进盐化土壤中耐盐植物增产可采取适当增施钙肥(或增加细胞外Ca2+浓度或通过灌溉稀释土壤浓度)等措施。
【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
20.(2023高一上·玉林月考)科研人员对猕猴桃果肉的光合色素、光合放氧特性进行了一系列研究。图1为光合放氧测定装置示意图,图2为适宜光照条件下果肉随时间变化的光合作用放出的氧气总量曲线,图3为科研人员在某山区研究夏季遮阳对该种猕猴桃光合速率影响的结果。请回答下列问题:
(1)取果肉薄片放入含乙醇的试管,并加入适量CaCO3,加入CaCO3目的是 。长时间浸泡在无水乙醇中的绿色果肉薄片会变成白色,原因是 。
(2)图1在反应室中加入NaHCO3的主要作用是 。图2中不同时间段曲线的斜率代表光合放氧的速率,对15~20 min 曲线的斜率几乎不变的合理解释是 。
(3)图3中N点的光合速率比M点低,主要原因是N点光照过强、温度过高,导致气孔关闭,二氧化碳吸收减少直接导致光合作用过程的 (选填“光反应”或“暗反应”)速率降低。
(4)由图3曲线可知,35%遮阳能增加净光合速率,推测原因为:适当遮光可能导致叶绿素含量增加,请设计实验验证推测是否正确,写出实验思路: 。
【答案】(1)防止叶绿素降解(保护叶绿素);光合色素可溶解在无水乙醇中
(2)提供CO2;光合作用产氧量与呼吸作用耗氧量相等
(3)暗反应
(4)提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较叶绿素色素带的宽度(比较35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中色素含量)
【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;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)提取光合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)。由于光合色素能溶解在乙醇中,因此长时间浸泡在乙醇中的果肉薄片会变成白色。
(2)题图1中NaHCO3分解可产生CO2,因此在反应室中加入NaHCO3的主要作用是提供CO2。题图2中15~20min曲线的斜率几乎不变,说明反应液中O2浓度不变,果肉没有O2放出,即果肉光合产氧量与呼吸耗氧量相等,光合速率等于呼吸速率。
(3)据题图3可知,M和N点时均为35%遮阳,N点的净光合速率比M点低,主要是因为N点光照过强、温度过高,部分气孔关闭,CO2吸收减少,CO2是暗反应的原料,因此导致暗反应明显减慢。
(4)35%遮阳能增加净光合速率,推测原因为:适当遮光可能导致叶绿素含量增加,可以设计实验验证推测是否正确,相关实验思路是:提取并分离35%遮阳和不遮阳条件下的猕猴桃绿叶中的色素,比较叶绿素色素带的宽度。
【分析】1、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)。
2、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。
21.(2023高一上·玉林月考)下列图1表示洋葱根尖的结构示意图,图2为某生物体细胞有丝分裂示意图,图3表示在一个细胞周期(G1、S、G2组成分裂间期,其中S期为DNA合成时期;M为分裂期)中的细胞核内DNA含量的变化曲线。回答下列问题:
(1) 在图1洋葱根尖不同区域细胞中,选择 (填“①”“②”或“③”)区域的细胞作为观察细胞有丝分裂的实验材料,制作临时装片的操作步骤是解离→ → 染色→制片。甲图中洋葱根尖的①和③区域细胞形态结构不同,根本原因是 。
(2)图2所示细胞中含 条姐妹染色单体,含 个核DNA分子。
(3)经有丝分裂产生的子细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体,其原因是
。
(4)图3中,若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制消耗的原料之一)短期培养此细胞后,处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷,换用无放射性的新鲜培养液培养,定期检测。预计最快约 h后会检测到被标记的M期细胞。
【答案】(1)③;漂洗;基因的选择性表达
(2)8;8
(3)染色体完成复制后精确地平均分配到两个子细胞中
(4)1
【知识点】细胞有丝分裂不同时期的特点;有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂;细胞分化及其意义
【解析】【解答】(1)图1中①表示根毛区或者成熟区,②表示伸长区,③表示分生区,其中根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密,细胞分裂旺盛,因此是观察细胞有丝分裂的实验材料;观察细胞有丝分裂实验的步骤:解离(解离液由盐酸和酒精组成,目的是使细胞分散开来)、漂洗(洗去解离液,防止解离过度,便于染色)、染色(用碱性染料)、制片(该过程中压片是为了将根尖细胞压成薄层,使之不相互重叠影响观察)和观察(先低倍镜观察,后高倍镜观察)。甲图中洋葱根尖的①和③区域细胞形态结构不同,是细胞分化的结果,根本原因是基因的选择性表达。
(2)图2细胞含有同源染色体,每条染色体的着丝粒处于细胞中央的赤道板上,表示有丝分裂的中期,此时细胞中含有4条染色体,每条染色体上含有2条染色单体,2个核DNA分子,即图2所示细胞中含8条姐妹染色单体,含8个核DNA分子。
(3)有丝分裂过程中,染色体完成复制后平均分配到两个子细胞中,因此经有丝分裂产生的子细胞具有与亲代细胞相同数目、相同形态的染色体。
(4)题目中所求为“最快”,则被标记的DNA分子只有到达S期的最后并即将进入G2期,所以要经过9-8=1小时就可以在M期观测到被标记的M期细胞。
【分析】1、观察植物根尖细胞有丝分裂的实验
(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。
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。
3、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。
4、有丝分裂的意义是在亲子代细胞间保持遗传性状的稳定性,而减数分裂和受精作用能在亲代和子代的个体间保持遗传性状的稳定性。
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