综合检测一(学考达标卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.下列有关生命系统的叙述错误的是( )
A.“细胞→组织→器官→系统→个体”是每一种生物都具有的生命系统结构层次
B.除病毒外,生物体都以细胞作为结构和功能的基本单位
C.在同一区域内,大熊猫、冷箭竹和其他生物一起共同形成了一个群落
D.施莱登和施旺运用了不完全归纳法
【解析】 并非所有的生物都具有“细胞→组织→器官→系统→个体”等生命系统结构层次,比如草履虫就是由细胞直接构成的个体,植物没有系统,A错误;除病毒外,生物体都以细胞作为结构和功能的基本单位,细胞是最基本的生命系统,B正确;在同一区域内,大熊猫、冷箭竹和其他生物是直接或间接联系的所有生物的集合,一起共同形成了一个群落,C正确;施莱登和施旺运用了不完全归纳法提出了细胞学说,D正确。故选A。
2.下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是( )
A.淀粉酶和过氧化氢酶 B.纤维素和脱氧核糖
C.胆固醇和叶绿素 D.核酸和核糖
【解析】 淀粉酶和过氧化氢酶的化学本质都是蛋白质,其组成元素有C、H、O、N等;纤维素和脱氧核糖的化学本质都是糖类,其组成元素只有C、H、O;胆固醇的组成元素为C、H、O,叶绿素的组成元素中还含有Mg;核酸的组成元素为C、H、O、N、P,核糖的组成元素为C、H、O。故选B。
3.下列关于细胞中的糖类和脂质的叙述,错误的是( )
A.植物细胞中常见的多糖是淀粉和纤维素
B.脂肪和糖原是动物细胞中的储能物质
C.维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
D.糖类和脂肪之间可相互转化,其转化程度无明显差异
【解析】 植物细胞中常见的多糖是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖是糖原,A正确;脂肪和糖原是动物细胞中的储能物质,B正确;维生素D属于脂质中的固醇,维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,C正确;糖类和脂肪之间的转化程度有明显差异,糖类可以大量转化为脂肪,但脂肪不能大量转化为糖类,D错误。故选D。
4.抑郁症患者大脑中X细胞合成的成纤维细胞生长因子9(FGF9,一种分泌蛋白)含量远高于正常人。下列有关FGF9的叙述错误的是( )
A.合成过程中需消耗能量
B.合成过程中伴随着水的生成
C.合成过程中有NH3产生
D.合成过程中伴随着肽键的形成
【解析】 蛋白质的合成属于大分子的形成,其合成过程中不会有NH3产生,C错误。故选C。
5.对生物体的遗传性、变异性和蛋白质的生物合成具有重要作用的物质是( )
A.氨基酸 B.葡萄糖
C.核酸 D.核苷酸
【解析】 核酸是生物遗传信息的携带者,控制生物性状,而蛋白质是生命活动的主要承担者。故选C。
6.下列相关叙述正确的是( )
①植物细胞系统的边界是细胞膜 ②细胞内的核糖体的形成都与核仁有关 ③拍摄洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片就是建构了细胞的物理模型 ④细胞膜在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换、信息交流的过程中起决定性作用
A.①④ B.②④
C.①③ D.②③
【解析】 细胞膜具有选择透过性,故植物细胞系统的边界是细胞膜,①正确;原核细胞内无核仁,原核细胞内的核糖体的形成与核仁无关,②错误;洋葱鳞片叶表皮细胞的显微照片属于实物,不属于物理模型,③错误;细胞膜在控制物质进出细胞、进行细胞之间的信息交流和能量转换等方面具有重要作用,④正确。故选A。
7.下列关于溶酶体的叙述中,错误的是( )
A.是细胞的消化车间,含有多种水解酶
B.能分解衰老、损伤的细胞器
C.被溶酶体分解后的产物都排出细胞外
D.能吞噬并杀死侵入细胞的病菌
【解析】 溶酶体是细胞的消化车间、酶仓库,含有多种水解酶,A正确;溶酶体内的水解酶能分解衰老、损伤的细胞器,B正确;被溶酶体分解后的产物有的留在细胞内被利用,还有的排出细胞外,C错误;溶酶体能吞噬并杀死侵入细胞的病菌,D正确。故选C。
8.“某些病毒、病菌能侵入细胞,使生物体患病”,这一事实说明( )
A.细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能
B.细胞膜不能将细胞与外界环境分隔开
C.细胞膜对物质进出的控制作用是相对的
D.细胞膜是进行细胞间信息交流的结构基础
【解析】 细胞膜将细胞与外界环境隔开,保证细胞内部环境的相对稳定,细胞膜能阻止病菌和病毒侵入细胞,但“某些病毒、病菌能侵入细胞,使生物体患病”,说明细胞膜控制物质进出细胞的作用具有相对性。故选C。
9.“人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊,囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”,分别用A、B、C表示,它们的蔗糖溶液浓度分别是10%、20%和30%,其中A、B细胞的外面套一金属网笼,C细胞的外面没有套金属网笼,如下图。把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液浓度为15%的玻璃槽中,经过一段时间后,三个“细胞”的变化分别是( )
A.A变大、B稍微变小、C不变
B.A变小、B稍微变大、C不变
C.A变小、B稍微变大、C变大
D.A变大、B稍微变小、C变大
【解析】 由题意可知,“人造细胞”的囊属于半透膜,“A人造细胞”的蔗糖溶液浓度是10%,放在15%的蔗糖溶液的水槽中,水分子会从A内运输到水槽,A的体积变小;“B人造细胞”内蔗糖溶液的浓度是20%,放在15%的蔗糖溶液的水槽中,水分子会从水槽运输到B内,由于B外面有金属笼,因此B的体积略微增大;“C人造细胞”内蔗糖溶液的浓度是30%,放在15%的蔗糖溶液的水槽中,水分子会从水槽运输到C内,由于C外面无金属笼,因此,C的体积增大。故选C。
10.下列物质进出细胞的方式与其他几种都不相同的是( )
A.葡萄糖分子 B.水分子
C.氧气分子 D.二氧化碳分子
【解析】 葡萄糖分子进入红细胞是协助扩散,进入小肠上皮细胞是主动运输,水分子、氧气分子、二氧化碳分子进出细胞都可以通过自由扩散,综上所述A符合题意,故选A。
11.下列关于酶的叙述,正确的是( )
A.由活细胞合成,只在细胞内发挥作用
B.参与代谢,并为生化反应提供活化能
C.酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸
D.酶促反应的最适条件也是保存酶的最适环境
【解析】 一般来说,酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,只要环境条件适宜,酶可以在细胞外甚至是体外发挥作用,A错误;细胞代谢离不开酶,但酶只能降低化学反应的活化能,不能提供活化能,B错误;绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA,因此酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸,C正确;酶促反应的最适条件并不是保存酶的最适环境,一般需要将酶放在低温条件下保存,D错误。故选C。
12.电鳗是鱼类中放电能力最强的生物,引起电鳗产生生物电的直接能源物质是( )
A.ATP B.糖原
C.油脂 D.脂肪
【解析】 ATP是生命活动所需能量的直接能源物质,因此电鳗产生生物电的能量直接来自ATP的水解。即A正确,B、C、D错误。故选A。
13.下列有关人的心肌细胞有氧呼吸和无氧呼吸的比较,正确的是( )
A.有氧呼吸和无氧呼吸都可以产生CO2
B.有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生[H]
C.有氧呼吸逐步释放能量,无氧呼吸瞬间释放能量
D.有氧呼吸能产生ATP,无氧呼吸不能产生ATP
【解析】 人的心肌细胞有氧呼吸产生水和CO2,无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,A错误;有氧呼吸第一阶段和第二阶段产生[H],无氧呼吸的第一阶段也产生[H],B正确;有氧呼吸和无氧呼吸都是在温和的条件下逐步释放能量的,C错误;有氧呼吸和无氧呼吸都释放能量,都有ATP产生,D错误。故选B。
14.下列关于细胞呼吸在实际生活中的相关应用说法正确的是( )
A.利用乳酸杆菌发酵生产酒精需要密闭发酵罐让乳酸杆菌进行无氧呼吸
B.长时间剧烈运动导致肌肉细胞进行无氧呼吸产生的酒精对细胞有伤害
C.破伤风杆菌进行有氧呼吸,受伤后的伤口要及时清理、敷药
D.农田定时排水和松土均是为了使植物根进行有氧呼吸而提供更多能量
【解析】 乳酸杆菌无氧呼吸的产物是乳酸而不是酒精,A错误;人长时间剧烈运动导致肌肉细胞进行无氧呼吸产生的是乳酸而不是酒精,B错误;破伤风杆菌进行无氧呼吸,所以受伤后的伤口浅层需要消毒和包裹纱布,抑制其无氧呼吸,C错误;农田定时排水和松土,均是为了使植物根进行有氧呼吸而提供更多能量,以防植物根细胞因缺氧而进行无氧呼吸产生酒精对根的毒害作用,D正确。故选D。
15.下列关于叶绿体和光合作用的描述中,正确的是( )
A.叶绿体的类囊体膜上含有光合作用所需的各种色素
B.细胞中没有叶绿体就不能进行光合作用
C.叶绿体中的ATP主要是由光合作用合成的糖经有氧呼吸产生的
D.光合作用强烈时,暗反应过程直接将3个CO2分子合成一个三碳化合物
【解析】 叶绿体是光合作用的场所,光合作用所需的各种色素分布在叶绿体的类囊体膜上,A正确;细胞中没有叶绿体也可能进行光合作用,如蓝藻(蓝细菌)含有叶绿素和藻蓝素,可进行光合作用,B错误;光照下,叶绿体中的色素分子吸收的光能,其用途之一是,在有关酶的催化作用下,促成ADP与Pi发生化学反应,形成ATP,C错误;光合作用强烈时,在暗反应过程,1个CO2分子在有关酶的催化下,与1个五碳化合物结合生成两分子的三碳化合物,D错误。故选A。
16.在大棚栽培蔬菜过程中,不能提高光合作用强度的措施是( )
A.适当降低夜间温度 B.适时通风透气
C.适时增施有机肥 D.适当提高光照强度
【解析】 光合作用在白天有光时才能进行,适当降低夜间温度,不能提高光合作用强度,A符合题意;适时通风透气,能增大二氧化碳浓度,促进光合作用暗反应,B不符合题意;适时增施有机肥,有机肥被分解时产生二氧化碳,促进光合作用;有机肥被分解时还产生含N、P的无机盐,促进光合作用,C不符合题意;适当提高光照强度能提高光反应,促进光合作用,D不符合题意。故选A。
17.下列与细胞周期有关的叙述,正确的是( )
A.在植物细胞的细胞周期中纺锤丝出现在分裂间期
B.细胞在分裂间期完成DNA复制
C.肝细胞的细胞周期中染色体存在的时间比染色质的长
D.不同生物的细胞大小和数目不同,但细胞周期长短相同
【解析】 纺锤丝出现在有丝分裂前期,A错误;细胞在分裂间期完成DNA的复制,B正确;染色体存在于分裂期,分裂间期时间长,分裂期所占的时间远小于分裂间期,染色质存在于分裂间期,C错误;不同生物和同一生物不同组织细胞的细胞周期长短一般都不相同,D错误。故选B。
18.在细胞有丝分裂过程中,以下各组之间的数量关系一定不相等的是( )
A.染色体数目与着丝粒数目
B.染色体数目与染色单体数目
C.核DNA分子数目与染色单体数目
D.染色体数目与核DNA分子数目
【解析】 一条染色体有一个着丝粒,因此染色体数目一直等于着丝粒数目,A不符合题意;根据分析,染色体数与染色单体数任何时期均不等,B符合题意;核DNA分子数目与染色单体数目在前期和中期相等,C不符合题意;染色体数目与核DNA分子数目在间期的G1期、后期和末期相等,D不符合题意。故选B。
19.如图表示某动物两种细胞的形成过程,下列描述正确的是( )
A.a过程表示细胞分化
B.b过程表示细胞分裂
C.上皮细胞和骨骼肌细胞的遗传物质不相同
D.c过程产生的新细胞染色体数目减半
【解析】 a过程细胞体积逐渐增大,是细胞的生长,A错误;b过程细胞分裂使细胞数目增多,B正确;细胞分化产生了不同的细胞群。细胞分化指细胞在形态、结构、功能上发生差异性的变化,遗传物质没有发生变化。因此,上皮细胞和骨骼肌细胞的遗传物质相同,C错误;细胞分裂过程中,染色体的变化最明显。染色体的数量在细胞分裂后期时已经加倍,在细胞分裂过程中,染色体分成形态和数目相同的两份,分别进入两个新细胞中。也就是说,两个新细胞的染色体形态和数目相同,新细胞与原细胞的染色体形态和数目也相同,c过程表示细胞分化,新细胞染色体数目不变,D错误。故选B。
20.下列关于细胞的生命历程的叙述,错误的是( )
A.细胞增殖是生物体生长、发育、繁殖、遗传的基础
B.核糖体蛋白基因表达的细胞已发生了分化
C.某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
D.老年人骨折后愈合得慢,与成骨细胞的衰老有关
【解析】 细胞的增殖是细胞一个重要的生命历程,也是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础,A正确;细胞分化本质上是基因的选择性表达,具有特异性,而核糖体是几乎所有细胞都具有的细胞器,故核糖体蛋白基因表达的细胞不一定发生了分化,B错误;某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的,细胞凋亡是细胞自动结束生命的过程,对于机体是有利的,C正确;成骨细胞能进行分裂、分化,与骨骼的愈合有关,老年人骨折后愈合慢,与成骨细胞的衰老有关,D正确。故选B。
二、非选择题(共5小题,共60分)
21.(12分)早餐是一日三餐中最重要的一餐,健康合理的早餐搭配有利于保持身体的健康,让人精力充沛。一份常见的中式早餐配餐如下:猪肉包子、杂粮粥、多种蔬菜、豆浆、煮鸡蛋。
请回答下列问题:
(1)该早餐中富含植物淀粉并可为上午的生命活动提供能量的食物是_猪肉包子、杂粮粥__。
(2)分析发现该早餐中富含有K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等必需元素,其中属于微量元素的是_Zn、Fe__;叶绿素中含有镁元素这一事实说明无机盐的作用_构成细胞内必不可少的化合物的重要组成成分__。
(3)从化学元素组成上看,脂肪和糖类中各元素含量的不同点是_脂肪中氧的含量低,碳、氢的含量高__。
(4)中式卷饼也是常见的快餐型早餐,通常在面饼上抹点甜面酱,夹几片肉片,再放些葱,黄瓜、生菜等蔬菜,将饼卷起食用;一份卷饼中至少包括了三种多糖,它们分别是_糖原、纤维素和淀粉__。
(5)某同学将肥肉制成临时装片,滴加_苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)__染液,并用体积分数 50%酒精 溶液洗去浮色,最后在显微镜下观察,会看到脂肪细胞中被染成_橘黄(或红)__色的脂肪颗粒。
【解析】 (1)结合题干信息可知,该早餐中富含植物淀粉的食物是猪肉包子、杂粮粥,可以为一上午的生命活动提供能量。(2)该早餐中富含有K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素,其中属于微量元素的是Zn、Fe。叶绿素中含有Mg,这一事实说明无机盐的生理作用是构成细胞内必不可少的化合物的重要组成成分。(3)从化学元素组成上看,脂肪与糖类的不同点是脂肪中氧的含量低,碳、氢的含量高。(4)肉片里面含有糖原,属于多糖;生菜中含有纤维素,属于多糖;面饼中含有淀粉,属于多糖;因此,一份卷饼中至少包括了三种多糖,它们分别是糖原、纤维素和淀粉。(5)肥肉中含有脂肪较多,检验脂肪滴用苏丹Ⅲ染液,并用体积分数为50%酒精溶液洗去浮色,最后在显微镜下观察,会看到脂肪细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒(或用苏丹Ⅳ染色,显微镜下观察到红色脂肪颗粒)。
22.(11分)甲图表示细胞核结构模式图,亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。乙图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验,结合两图回答问题:
(1)核膜由_4__层磷脂分子组成,主要成分还有_蛋白质__,同其他生物膜相同的功能特性是_选择透过__性,代谢旺盛的细胞,核膜上_核孔__的数目多,它们的作用是_实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流__。从乙图可知亲核蛋白进入细胞核是由其_尾部__决定并需要消耗能量。
(2)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,这些功能与结构_①__(填数字)有关,结构②的作用是_与某种RNA的合成和核糖体的形成有关__。
【解析】 (1)核膜有两层生物膜,每层生物膜由两层磷脂分子构成,因此核膜共有4层磷脂分子。生物膜主要由磷脂和蛋白质组成。生物膜是选择透过性膜。代谢旺盛的细胞,核膜上的核孔数目较多,利于实现细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。亲核蛋白的放射性头部没有进入细胞核,放射性尾部全部进入细胞核,可见亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。(2)①染色质由DNA和蛋白质组成,是遗传物质的主要载体。结构②是核仁,与某种RNA的合成和核糖体的形成有关。
23.(10分)如图所示,图甲为由磷脂分子合成的人工膜的结构示意图,图乙为人的成熟红细胞膜的结构示意图及葡萄糖和乳酸的跨膜运输情况,图丙中A侧为1 mol/L的葡萄糖溶液,B侧为1 mol/L的乳酸溶液,请据图回答以下问题:
(1)成熟植物细胞中的_原生质层__相当于图丙中的半透膜。
(2)图乙中,葡萄糖和乳酸跨膜运输的共同点是都需要_转运蛋白__。将图乙所示细胞置于蒸馏水中,由于_细胞质的浓度大于外界溶液浓度__,该细胞会吸水涨破,溢出细胞外的主要物质应该是_血红蛋白__。
(3)如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面_等于__(填“高于”“低于”或“等于”)B侧液面;如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质①,再作为图丙的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面_低于__(填“高于”“低于”或“等于”)B侧液面。
(4)图甲所示人工膜两侧的离子存在浓度差,但离子不能通过该膜。在人工膜中加入少量缬氨霉素,K+即可从高浓度一侧通过该膜到达低浓度一侧,其他离子不能通过,则K+通过该膜的方式是_协助扩散__。
【解析】 (1)成熟植物细胞中的原生质层相当于图丙中的半透膜,其包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质。(2)由图乙可知,葡萄糖进入细胞的方式为协助扩散,乳酸排出细胞的方式为主动运输,二者都需要转运蛋白的协助;图乙所示细胞为人的成熟红细胞,将其置于蒸馏水中,由于细胞质的浓度大于外界溶液浓度,该细胞会吸水涨破,溢出细胞外的主要物质是血红蛋白。(3)在单位体积的1 mol/L的葡萄糖溶液和1 mol/L的乳酸溶液中,溶质分子数相等,水分子数也相等,葡萄糖分子和乳酸分子都不能通过以磷脂双分子层构成的半透膜,因此如果用图甲所示人工膜作为图丙中的半透膜,则液面不再变化时,A侧液面等于B侧液面。图乙中的蛋白质①是运输葡萄糖的转运蛋白,如果在图甲所示人工膜上加上图乙中的蛋白质①,再作为图丙的半透膜,A侧葡萄糖分子可通过膜进入B侧,使B侧溶液浓度增大,则液面不再变化时,A侧溶液浓度下降,B侧溶液浓度上升,从A侧进入B侧的水分子数多于从B侧进入A侧的水分子数,A侧液面将低于B侧液面。(4)由题意可知,人工脂质双层膜中不具有转运蛋白,若在人工膜中加入少量缬氨霉素,K+可以从高浓度一侧到低浓度一侧,K+运输方式属于协助扩散,该过程中缬氨霉素作为运输K+的转运蛋白。
24.(12分)茶叶细胞中存在多种酚类物质,酚氧化酶能使无色的酚类物质氧化成褐色。实验小组分别在25 ℃和35 ℃条件下,测定了酚氧化酶在不同的pH条件下催化酚类物质氧化所需要的时间,结果如图所示。回答下列问题:
(1)该实验的自变量是_温度、pH__。
(2)若酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则曲线①是在_25_℃__(填温度)下测定的结果。
(3)两种温度条件下,酚氧化酶的最适pH是否相同?_相同__,判断的依据是_两条曲线最低点对应的pH相同__。在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明_过酸、过碱都能使酶失去活性__。
(4)绿茶加工过程中,要进行高温炒制才能形成绿叶、“绿汤”的品质特点,你认为这一过程的原理是_高温使酚氧化酶失去活性__。
【解析】 (1)该实验的自变量是温度和pH,因变量是酚类物质氧化所需要的时间。(2)酚类物质氧化所需要的时间越短,酶活性越强,故曲线②对应的温度条件下酶活性较强。若酚氧化酶催化的最适温度为35 ℃,则曲线②对应的温度是35 ℃,曲线①对应的温度是25 ℃。(3)由图可知,两曲线的最低点对应的pH均为6,故两种温度(25 ℃和35 ℃)条件下酚氧化酶的最适pH相同。在pH为1和13的条件下,实验结束后观察到溶液的颜色为无色,说明酶变性失活。(4)绿茶加工过程中高温炒制利用的是高温使酶变性失活的原理。
25.(15分)细胞的一生通常要经历生长、分裂、分化、衰老和凋亡过程。回答下列与细胞生命历程有关的问题:
(1)蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,在其分裂过程中没有出现_纺锤丝__和_染色体__的变化。
(2)细胞不能无限长大,是因为随着细胞体积增加,其_表面积/体积(或相对表面积)__就越小,物质运输的效率就越低,从而不能满足细胞代谢的需要。
(3)细胞分化是_个体发育__的基础;就一个个体来说,神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同,但形态、结构和功能却不同,这是因为_不同细胞的遗传信息表达情况不同(基因的选择性表达)__。
(4)李白有诗云:“君不见高堂明镜悲白发,朝如青丝暮成雪。”导致这种变化的原因是_细胞内酪氨酸酶活性降低,黑色素合成减少__。解释细胞衰老原因的“端粒学说”中的端粒,化学成分主要是_DNA和蛋白质__。
(5)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这种细胞的死亡过程称为_细胞坏死__;而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为_细胞凋亡__,是由_基因__决定的细胞自动结束生命的过程。
【解析】 (1)蛙的红细胞通过无丝分裂增殖,在其分裂过程中没有出现纺锤丝和染色体的变化,但存在DNA的复制。(2)细胞不能无限长大,是因为随着细胞体积增加,其相对表面积,即表面积/体积就越小,物质运输的效率就越低,从而不能满足细胞代谢的需要。(3)细胞分化增加细胞种类,是个体发育的基础,使多细胞生物体中的细胞趋向于专门化,就一个个体来说,神经细胞与心肌细胞的遗传信息相同,但形态、结构和功能却不同,这是因为不同细胞的遗传信息表达情况不同,即基因的选择性表达。(4)白发出现的原因是细胞内酪氨酸酶活性降低,酪氨酸不能转化成黑色素,黑色素合成减少。端粒是真核生物染色体末端由许多简单重复序列和相关蛋白组成的复合结构,故端粒化学成分主要是DNA和蛋白质。(5)酗酒及长期服用某些药物会使肝脏受损,导致肝脏细胞的代谢活动中断,引起细胞死亡,这种细胞的死亡过程称为细胞坏死;而被新冠病毒感染的细胞被机体清除的死亡过程称为细胞凋亡。细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)综合检测二(选考达标卷)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题(共20小题,每小题2分,共40分,在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求)
1.淡水水域中氮、磷等元素含量过高会导致富营养化,从而引起蓝细菌、绿藻等浮游生物爆发性增殖,该现象称为水华。下列说法正确的是( )
A.氮、磷元素在细胞中含量较多,环境中缺乏也不影响细胞的正常生命活动
B.绿藻可利用叶绿素和藻蓝素进行光合作用
C.与绿藻相比,蓝细菌的主要特征是没有以核膜为界限的细胞核
D.水华发生后,浮游生物光合作用旺盛,有利于水体中其他生物的生存
【解析】 氮、磷元素是细胞中的大量元素,在细胞中含量较多,环境中缺乏会导致细胞中氮和磷减少,进而影响细胞的正常生命活动,A错误;叶绿素和藻蓝素存于蓝细菌中,绿藻没有藻蓝素,B错误;与绿藻这一真核生物相比,蓝细菌是原核生物,主要特征是没有以核膜为界限的细胞核,C正确;水华发生后,浮游生物光合作用旺盛,大量增殖,覆盖水面,遮挡阳光,导致水体缺氧,不利于水体中其他生物的生存,D错误。故选C。
2.人和肉食类动物很难消化纤维素,草食类动物借助某些微生物才能分解利用纤维素,如牛的瘤胃中栖息着细菌、真菌和原生动物等微生物,其中,细菌和真菌能分泌降解纤维素的纤维素酶,真菌是分解纤维素的先锋微生物,细菌是分解纤维素的优势微生物,原生动物的作用则是调节真菌和细菌的种类和数量。下列相关叙述正确的是( )
A.从生命系统层次的角度分析,牛瘤胃的结构层次包括细胞、组织、器官
B.细菌属于原核生物,真菌、草履虫等原生动物都属于真核生物
C.所有细菌、真菌和原生动物都属于异养型生物
D.细菌、真菌分泌的纤维素酶都在核糖体上合成、再经内质网和高尔基体加工
【解析】 从生命系统层次的角度分析,牛瘤胃属于器官,器官由组织构成,组织由细胞构成,所以牛瘤胃的结构层次包括细胞、组织、器官,A正确;真菌不是原生动物,B错误;细菌中如硝化细菌属于自养型生物,C错误;细菌是原核生物,没有内质网和高尔基体,D错误。故选A。
3.流感病毒结构自外而内可分为包膜、基质蛋白以及核心三部分。其中包膜来源于宿主的细胞膜,成熟的流感病毒从宿主细胞出芽,将宿主的细胞包裹在自己身上后脱离细胞。血凝素是包膜中一种非常重要的糖蛋白,可以与宿主细胞膜上的受体相结合,协助包膜与宿主细胞膜相融合。下列说法错误的是( )
A.流感病毒包膜的基本支架是磷脂双分子层
B.流感病毒血凝素与宿主细胞膜上的受体相结合,实现了细胞间的信息交流
C.血凝素的合成、加工和运输所需能量主要来自宿主细胞的线粒体
D.成熟的流感病毒从宿主细胞出芽的过程体现了细胞膜的流动性
【解析】 流感病毒血凝素与宿主细胞膜上的受体相结合,实现了病毒和宿主细胞间的信息交流,但病毒没有细胞结构,不能实现细胞间的信息交流,B错误。故选B。
4.绿色植物蓖麻分泌的蓖麻毒素是一种分泌蛋白,它能使真核生物的核糖体失去活性。细胞通过高尔基体以囊泡的形式运输蓖麻毒素至液泡,在液泡中加工成成熟的蓖麻毒素,再分泌至细胞外。下列叙述错误的是( )
A.蓖麻毒素的合成过程不需要游离的核糖体
B.蓖麻毒素经内质网加工后运输到高尔基体
C.蓖麻毒素在液泡中成熟可以防止其毒害自身核糖体
D.蓖麻毒素的分泌过程体现了生物膜在功能上紧密联系
【解析】 细胞内蛋白质的合成过程都起始于游离核糖体,A错误;真核细胞内分泌蛋白经内质网加工后运到高尔基体进行加工、分类和包装,B正确;液泡膜将液泡内的环境与细胞质基质分隔开,避免了蓖麻毒素对自身核糖体的毒害,C正确;分泌蛋白的分泌过程需要内质网、囊泡、高尔基体、细胞膜等生物膜的分工合作,体现了生物膜在结构和功能上的紧密联系,D正确。故选A。
5.如图表示相关物质进出细胞的方式,下列说法错误的是( )
A.同一物质进出同一细胞的运输方式可能不同
B.葡萄糖进入红细胞的方式与水分子跨膜运输的主要方式一致
C.葡萄糖进入小肠上皮细胞所需能量直接来自ATP的水解
D.小肠上皮细胞内外Na+浓度差的维持依赖主动运输
【解析】 葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输,出小肠上皮细胞是协助扩散,A正确;葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散,水分子跨膜运输的主要方式是协助扩散,B正确;葡萄糖进入小肠上皮细胞所需的能量直接来自Na+浓度差造成的电化学势能,并非直接来自ATP的水解,C错误;小肠上皮细胞维持内外Na+浓度差是依靠主动运输实现的,D正确。故选C。
6.对如图所示的生物学实验的叙述,正确的是( )
A.若图1表示将显微镜镜头由a转换成b,则视野中观察到的细胞数目增多
B.若图2是显微镜下洋葱根尖某视野的图像,则向右移动装片能观察清楚c细胞的特点
C.若图3是在显微镜下观察细胞质流动,发现细胞质的流动方向是逆时针,则实际细胞质的流动方向是顺时针
D.若图3是观察植物细胞的吸水与失水实验,则始终用低倍显微镜观察
【解析】 若图1表示将显微镜镜头由a转换成b,b物镜放大倍数更大,则视野中观察到的细胞数目减少,细胞变大,A错误;若图2是显微镜下洋葱根尖某视野中的细胞图像,c细胞位于视野的左方,若要放大观察,需要先将c细胞移至视野中央,则需要向左移动装片,B错误;若图3是在显微镜下观察细胞质流动,发现细胞质的流动方向是逆时针,则实际细胞质的流动方向也是逆时针,因为显微镜下观察到的物像与实物的关系是上下、左右均颠倒,C错误;若图3是观察植物细胞的吸水与失水实验,则该实验需要始终在低倍显微镜下观察,D正确。故选D。
7.最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因,内皮素拮抗剂进入皮肤,可与细胞膜上的黑色素受体结合,使内皮素失去作用,这为美容研究带来了福音。上述材料能够说明( )
A.功能越复杂的细胞膜,蛋白质的数量越多
B.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞
C.细胞膜具有信息交流的功能
D.细胞膜的组成成分主要是为磷脂和蛋白质
【解析】 根据题干信息“内皮素拮抗剂进入皮肤,可与细胞膜上的黑色素受体结合,使内皮素失去作用”可知内皮素只有与细胞膜上的受体结合后才能发挥作用,细胞膜上的受体识别并与相应的信号分子结合来完成信息传递的过程,属于细胞间的信息交流功能。故选C。
8.如图为细胞亚显微结构示意图,下列有关说法中不正确的是( )
A.此图可用来表示低等植物细胞的亚显微结构
B.若此图表示洋葱根尖分生区细胞,应去掉的结构为5、9
C.图中含有胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸的结构有3、5、6
D.若此图表示动物的性腺细胞,则不应有的结构为1、2、5
【解析】 图示细胞含有中心体和细胞壁,属于低等植物细胞,A正确;洋葱是高等植物,其细胞中没有9(中心体),同时根尖分生区细胞没有5(叶绿体)和2(大液泡),B错误;胸腺嘧啶脱氧核苷酸是组成DNA的原料之一,图中含有DNA的结构有3(细胞核)、5(叶绿体)和6(线粒体),C正确;动物的性腺细胞不含1(细胞壁)、2(大液泡)、5(叶绿体),D正确。故选B。
9.在细胞中dATP(d表示脱氧)是DNA生物合成的原料之一,可用α、β和γ表示dATP或ATP上三个磷酸基团所处的位置(A—Pα~Pβ~Pγ或dA—Pα~Pβ~Pγ)。下列叙述错误的是( )
A.dATP和ATP中“γ”位的磷酸基团具有较高的转移势能
B.一分子dATP由三分子磷酸基团、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成
C.ATP是细胞生命活动的直接能源物质,在细胞中储存有大量的ATP
D.“α”位上含有32P的dATP可用于对DNA分子进行32P标记
【解析】 dATP和ATP中远离腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能,A正确;dATP和ATP相比,不同之处是dATP中的五碳糖为脱氧核糖,其余与ATP相同,B正确;细胞中ATP的含量较少,依赖ATP与ADP之间的快速转化来满足细胞对ATP的大量需求,C错误;dATP做合成DNA的原料时,脱掉后边两个磷酸基团,保留“α”位的磷酸基团,因此用32P标记DNA时,需要“α”位上含有32P,D正确。故选C。
10.在甲发酵罐中酵母菌进行有氧呼吸消耗了5 mol的葡萄糖,在乙发酵罐中酵母菌进行无氧呼吸消耗了20 mol的葡萄糖,在它们体内所形成的ATP以及所产生的二氧化碳比例分别是( )
A.4∶1和3∶1 B.4∶1和3∶4
C.3∶1和4∶3 D.3∶1和3∶1
【解析】 酵母菌进行有氧呼吸消耗了5 mol的葡萄糖,能产生30 mol二氧化碳,1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以释放出2 870 kJ的能量,可使977.28 kJ左右的能量储存在ATP中,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,则1 mol葡萄糖彻底氧化分解可以产生32 mol ATP,共产生ATP=32×5=160(mol);酵母菌进行无氧呼吸消耗了20 mol的葡萄糖,能产生40 mol二氧化碳,1 mol葡萄糖在进行无氧呼吸后,只释放出196.65 kJ的能量,其中只有61.08 kJ的能量储存在ATP中,说明无氧呼吸消耗1 mol葡萄糖能产生2 mol ATP,所以酵母菌无氧呼吸产生的ATP=20×2=40(mol),所以在它们体内所形成的ATP的比例为160∶40=4∶1,二氧化碳的比例为30∶40=3∶4,故选B。
11.二十世纪六十年代米切尔(P.Mitchell)的化学渗透假说提出:光反应中ATP的合成是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的(如图甲所示)。1963年,贾格道夫通过巧妙实验为ATP合成的化学渗透机制提供了早期证据(如图乙所示)。下列相关叙述错误的是( )
A.图甲中类囊体内侧的H+通过协助扩散方式运至类囊体外侧
B.图乙中第三步的缓冲液pH=8是为了类囊体膜内外形成H+浓度差
C.图乙中第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi
D.图乙中第四步在黑暗中进行操作的目的是避免光照产生O2
【解析】 类囊体中的H+通过H+通道运至类囊体外侧,借助离子通道从高浓度到低浓度的运输属于协助扩散,A正确;经过第一步和第二步,类囊体内外的pH为4,第三步将类囊体置于pH为8的缓冲介质中,就会出现类囊体膜内pH为4,类囊体膜外pH为8,从而在类囊体膜内外形成H+浓度差,B正确;在有关酶的催化作用下,由H+提供的电势能可以提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP,故第四步加入锥形瓶中的物质X应该是ADP和Pi,C正确;第四步在黑暗中进行的目的是避免光照对ATP的合成产生影响,排除光照的作用,用以证明实验中产生的ATP是由叶绿体类囊体内外H+浓度差引起的,并非为了避免光照产生O2,D错误。故选D。
12.如图表示植物某个叶肉细胞代谢的过程,下列有关说法正确的是( )
A.④⑤⑥⑦⑧⑨表示的反应过程中,每个阶段都释放能量,且都有一部分能量转移并储存于ATP中
B.卡尔文用同位素示踪法证明了过程②释放的氧气来自水
C.若将植物突然停止光照,短时间内过程③的中间产物C3含量增加
D.过程③所需还原剂可由过程⑧供给
【解析】 过程⑤⑥是无氧呼吸的第二阶段,此过程没有能量的释放,A错误;鲁宾和卡门用同位素示踪法标记氧元素证明了过程②释放的氧气来自水,B错误;过程③所需还原剂来自光反应,过程⑧有氧呼吸第二阶段产生的还原剂不能用于光合作用,D错误。故选C。
13.细胞分裂过程中,当某一阶段出现异常时,细胞会通过调控排除故障,或中断细胞周期处于静息状态。如缺少某种氨基酸时,细胞会终止分裂间期蛋白质的合成,变成静息状态,补充营养后,则重新启动合成。下列有关细胞有丝分裂的说法,错误的是( )
A.细胞进入静息状态可以避免物质和能量的浪费
B.进入分裂期,中心粒倍增,并在移向细胞两极过程中发出星射线,形成纺锤体
C.蛋白质合成中断后,重新启动的过程受基因调控
D.观察细胞分裂时,应选择分裂期相对较长的细胞
【解析】 中心粒倍增发生在分裂间期,而不是分裂期,B错误。故选B。
14.真核细胞的细胞自噬过程:自噬起始一部分内质网膜“出芽”形成双层膜结构的隔离膜→隔离膜包裹胞内物质(如损伤的线粒体)形成自噬体→自噬体与溶酶体融合→自噬溶酶体→自噬溶酶体的裂解→营养物质和残余体。下列说法错误的是( )
A.自噬体与溶酶体融合的过程,反映了不同生物膜的组成成分和结构很相似
B.营养缺乏时,细胞可以通过自噬获得生存所需要的物质
C.细胞可以通过自噬清除受损或衰老的细胞器
D.大肠杆菌等微生物也可通过上述过程维持细胞内部环境的稳定
【解析】 自噬体与溶酶体融合的过程,说明生物膜具有流动性,也说明生物膜组成成分和结构基本相同,A正确;细胞自噬是指在应对生存压力(如营养缺乏)时,真核细胞通过降解自身非必需成分,获得生存所需的物质,B正确;溶酶体内含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,C正确;细胞自噬发生在真核细胞中,而大肠杆菌属于原核生物,不能发生细胞自噬,D错误。故选D。
15.有研究表明,低卡路里饮食会缓解灵长类动物和小鼠衰老的进程,因为低卡路里饮食能使得小鼠衰老的干细胞恢复到和年轻干细胞功能相似的状态,从而延缓衰老。下列关于人体中细胞衰老的叙述,错误的是( )
A.衰老细胞的细胞核体积减小,核膜内折,染色质收缩、染色加深
B.衰老个体内的干细胞分裂的速率可能会变缓
C.细胞的衰老和个体衰老不同步,但衰老个体中的细胞普遍衰老
D.衰老细胞的细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低
【解析】 衰老细胞的细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩、染色加深,A错误。故选A。
16.核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。下列有关核酸的说法,错误的是( )
A.哺乳动物的遗传物质由四种核苷酸组成,主要存在于细胞核中
B.DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序储存着大量的遗传信息
C.支原体的遗传物质彻底水解后会得到5种小分子物质
D.细胞中的DNA和RNA都以碳链为骨架
【解析】 哺乳动物都是真核生物,真核生物的遗传物质是DNA,DNA的基本组成单位为脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸),根据其中所含碱基不同分为4种核苷酸,DNA除存在于细胞核中,线粒体中也有少量DNA,A正确;DNA分子中脱氧核苷酸的排列顺序代表遗传信息,构成DNA的脱氧核苷酸只有4种,但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序极其多样,可储存大量遗传信息,B正确;支原体为原核生物,其遗传物质为DNA,DNA彻底水解后得到磷酸、脱氧核糖、四种含氮碱基,一共6种小分子物质,C错误;DNA和RNA等有机大分子都是以碳链为骨架的生物大分子,D正确。故选C。
17.高血压治疗药物硝苯地平属于二氢吡啶类钙通道阻滞剂,可以抑制血管平滑肌和心肌细胞的跨膜Ca2+内流,能引起冠状动脉、肾小动脉等全身血管的扩张,产生降压作用。据此判断,下列说法正确的是( )
A.硝苯地平抑制了Ca2+主动运输进入平滑肌和心肌细胞
B.“钙通道”是选择性通过Ca2+的通道,其他分子或离子不能通过
C.Ca2+与“钙通道”结合后被转运进细胞内
D.膜内外Ca2+浓度梯度的大小不会影响Ca2+运输的速率
【解析】 由于Ca2+内流进入心肌细胞和平滑肌细胞,借助钙通道蛋白,故硝苯地平抑制的是Ca2+通过协助扩散进入平滑肌和心肌细胞,A错误;通道蛋白和载体蛋白都具有专一性,“钙通道”是选择性通过Ca2+的通道,其他分子或离子不能通过,B正确;Ca2+不需要与“钙通道”结合,就被转运进细胞内,C错误;由于Ca2+内流是被动运输,故膜内外Ca2+浓度梯度的大小会影响Ca2+运输的速率,D错误。故选B。
18.将某绿色植物放在密闭容器中,在黑暗和不同光照条件下,容器中氧气量的变化如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~5 min产生ATP的场所只有线粒体
B.A点给予光照,短时间内叶绿体中C3的消耗量将减少
C.0~15 min内光合作用产生的氧气总量为6×10-7 mol
D.B点对应的光照强度为光饱和点,光合速率达到最大值
【解析】 在0~5 min之间,容器处于黑暗条件下,此时植物只进行细胞呼吸,产生ATP的场所有细胞质基质和线粒体,A错误;A点给予光照,植物开始进行光反应,光照后光反应产生的ATP和NADPH用于还原C3,因此C3在短时间内消耗量增加,B错误;据图可知,0~5 min之间,绿色植物叶片在黑暗中只进行细胞呼吸,所以细胞呼吸每分钟消耗氧气量=(5-4)×10-7÷5=0.2×10-7(mol/min);5~15 min之间,绿色植物的净光合速率=(8-4)×10-7÷10=0.4×10-7(mol/min),绿色植物只在5~15 min时进行光合作用,故0~15 min绿色植物光合作用氧气产生总量=(0.4×10-7+0.2×10-7)×10=6×10-7(mol),C正确;B点时,植物光合作用和细胞呼吸同时进行,光合作用产生的氧气正好被细胞呼吸消耗掉,即细胞呼吸速率等于光合速率,B点对应的光照强度不是光饱和点,D错误。故选C。
19.美国纽约伦斯勒的神经干细胞研究所的研究人员发现“人视网膜色素上皮组织也存在神经干细胞”。关于下图的叙述,不正确的是( )
A.a过程中只有部分基因得到表达
B.b过程中核酸的种类和含量会发生变化
C.c过程形成富含脂肪的细胞时核DNA含量减少
D.f过程所形成的子细胞中具有细胞周期
【解析】 据题图分析可知,a过程中部分基因得到了表达,形成了具有特定形态、结构和功能的细胞,A正确;b过程中细胞中部分特定的基因得到了表达形成神经细胞,RNA(核酸)的种类和含量会发生改变,B正确;c过程形成富含脂肪的细胞时,遗传物质不改变,故核DNA含量不变,C错误;f过程是细胞通过有丝分裂增殖的过程,其所形成的部分子细胞中仍进行有丝分裂,具有细胞周期,D正确。故选C。
20.如图为细胞周期示意图,下列叙述错误的是( )
A.抑制DNA的合成,细胞最终将停留在5时期
B.动植物细胞有丝分裂过程的主要差异在1和4时期
C.观察染色体形态的最佳时期是2
D.染色单体消失的时期是4
【解析】 DNA在5时期加倍(DNA复制),抑制DNA的合成,细胞最终将停留在5时期,A正确;动植物细胞有丝分裂过程的主要差异在1时期(前期,纺锤体的形成方式不同)和4时期(末期,细胞质一分为二的方式不同),B正确;有丝分裂中期,染色体形态稳定数目清晰,观察染色体形态的最佳时期是2(有丝分裂中期),C正确;染色单体消失的时期为3(有丝分裂后期),着丝粒分裂,染色单体分开形成两条染色体,D错误。故选D。
二、非选择题(共5小题,共60分)
21.(12分)下图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图回答下列问题。
(1)图甲中的三种物质都是由许多单糖连接而成的,其中属于动物细胞中的物质是_糖原__,其基本单位是_葡萄糖__。这三种物质中,纤维素是_植物细胞壁__的重要成分。
(2)若图乙所示化合物为RNA,其基本组成单位是_核糖核苷酸__,可用图中字母_b__表示,各基本单位之间是通过_②__(填“①”“②”或“③”)连接起来的。
(3)图丙所示化合物的名称是_四肽__,是由_3__种氨基酸经脱水缩合过程形成的,该化合物中有_2__个羧基。图中表示肽键的序号是_③⑤⑦__。
【解析】 (1)图甲中的淀粉、糖原、纤维素的基本组成单位都是葡萄糖,因此三种物质都是由许多葡萄糖连接而成的,其中糖原是动物细胞中储能物质,纤维素不提供能量,是植物细胞壁的组成成分。(2)若图乙所示化合物为RNA,其基本组成单位是核糖核苷酸,每个核糖核苷酸是由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基形成的,即核糖核苷酸可用图中字母b表示,各基本单位之间是通过②磷酸二酯键连接起来的。(3)图丙所示化合物含有3个肽键(③⑤⑦),是由4个氨基酸经脱水缩合形成的,称为四肽,但其中有两个氨基酸的R基团相同,因此共有3种氨基酸;该化合物中有2个羧基(分布位于②和⑨中)。
22.(12分)下图为某生物细胞结构示意图,请据图回答:
(1)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶细胞,则色素主要存在于[ 14 ]_液泡__。将该细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,将会发生_质壁分离__。
(2)如果这是昆虫的飞翔肌细胞,那么该细胞中的[ 11 ]_线粒体__较多,因为该细胞的生理活动需要的能量多。
(3)该细胞中有,而高等动物细胞没有的细胞器是[ 4 ]_叶绿体__和[ 14 ]_液泡__。该细胞没有而动物细胞有,且与细胞分裂有关的细胞器是_中心体__。
(4)蛋白质是在[ 13 ]_核糖体__处合成。
(5)在图示细胞中,含有遗传物质的细胞器有_4、11__(填序号)。
(6)9_染色质__是细胞核内行使遗传功能的重要结构。
【解析】 (1)若该细胞是紫色洋葱鳞片叶细胞,则色素主要存在于14液泡。将该细胞置于0.3 g/mL的蔗糖溶液中,细胞液浓度小于外界溶液,将会发生质壁分离。(2)如果这是昆虫的飞翔肌细胞,那么该细胞中的11线粒体较多,因为该细胞的生理活动需要的能量多。(3)该细胞中有,而高等动物细胞没有的细胞器是4叶绿体和14液泡。该细胞没有而动物细胞有,且与细胞分裂有关的细胞器是中心体。(4)13核糖体是蛋白质的合成场所。(5)该细胞的遗传物质是DNA,含有DNA的细胞器有4叶绿体和11线粒体。(6)9染色质,主要由DNA和蛋白质构成是细胞核内行使遗传功能的重要结构。
23.(12分)囊性纤维化发生的一种主要原因是患者肺部支气管上皮细胞表面转运氯离子的CFTR蛋白的功能发生异常,导致患者支气管中黏液增多,造成细菌感染。如图表示正常人和囊性纤维化患者的氯离子跨膜运输示意图,据图回答下列问题:
(1)图中所示H2O的运输方式为 自由扩散 ,H2O还可以通过 协助扩散 方式进出细胞,两种方式的共同点是 都是顺浓度梯度运输、不消耗细胞内化学反应释放的能量 (答出2点)。
(2)正常情况下,支气管上皮细胞在转运氯离子时,氯离子首先与CFTR蛋白结合,在细胞内化学反应释放的能量推动下,CFTR蛋白的 空间结构(自身构象) 发生变化,从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。
(3)支气管上皮细胞运输氯离子的方式为 主动运输 ,该运输方式普遍存在于动植物和微生物细胞中,对保证细胞和个体生命活动的需要具有重要意义,主要体现在 细胞可通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和有害物质 。
【解析】 (1)图中所示H2O的运输方式为自由扩散,H2O还可以通过协助扩散方式进出细胞,两种方式的共同点是都是顺浓度梯度运输、不消耗细胞内化学反应释放的能量。(2)正常情况下,支气管上皮细胞在转运氯离子时,氯离子首先与CFTR蛋白结合,在细胞内化学反应释放的能量推动下,CFTR蛋白的空间结构(自身构象)发生变化,从而将它所结合的氯离子转运到膜的另一侧。(3)支气管上皮细胞运输氯离子消耗ATP,方式为主动运输。该运输方式普遍存在于动植物和微生物细胞中,对保证细胞和个体生命活动的需要具有重要意义,主要体现在细胞可通过主动运输来选择吸收所需要的物质,排出代谢废物和有害物质。
24.(12分)根据光合作用中CO2的固定方式不同,可将植物分为C3植物和C4植物等类型。C4植物的CO2补偿点比C3植物的低。CO2补偿点通常是指环境CO2浓度降低导致光合速率与呼吸速率相等时的环境CO2浓度。农作物中也有C3植物和C4植物类型,夏季晴朗的一天,甲乙两种农作物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。回答下列问题。
(1)卡尔文循环中CO2的固定产物是_C3化合物__(填“C3化合物”或“C5化合物”),该产物的一部分接受光反应提供的_ATP和NADPH__在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。
(2)从两种植物CO2补偿点的角度分析,农作物_甲__(填“甲”或“乙”)可代表C4植物,依据是_C4植物比C3植物能利用较低浓度的CO2__。
(3)图中农作物乙在10-12时左右的光合作用强度明显减弱的原因是_该时段光合作用强度下降是因为部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降从而导致光合作用强度下降__。
(4)在温室大棚农业生产中,为了提高农作物乙的产量,请你提出一些措施_可以利用温室大棚控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温等__增加CO2浓度(至少两点)从而提高农作物乙的产量。
【解析】 (1)卡尔文循环中CO2的固定是指CO2与C5反应生成C3的过程,C3接受光反应的[H]和ATP后在有关酶的作用下经一系列反应转化为糖类。(2)由图可知,由于中午时气孔关闭,导致二氧化碳不能正常进入叶肉细胞参与光合作用,而甲能正常进行光合作用,说明其为C4植物,因为其能利用较低浓度的二氧化碳进行光合作用。(3)农作物乙在中午10-12时,由于部分气孔关闭,二氧化碳吸收量减少,暗反应速率下降,从而导致光合作用强度下降。(4)在大棚中,可以利用控制光照强度、温度的方式,如补光、遮阴、生炉子、喷淋降温、增加二氧化碳浓度等措施提高光合速率、降低呼吸速率,以达到提高农作物乙的产量的目的。
25.(12分)某细胞研究所对小鼠肠上皮细胞进行体外培养,测定细胞周期中各阶段的时间(S期进行DNA复制,G1、G2进行相关蛋白质的合成),结果如下表所示,请回答下列问题:
分裂时期 分裂间期 分裂期(M) 合计
G1 S G2
时长/h 3.4 7.9 2.2 1.8 15.3
(1)在电镜下观察处于M期的细胞,可见细胞_中心粒的周围__发出_星射线__,形成纺锤体。
(2)用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养小鼠肠上皮细胞后,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细胞,定期检测。预计最快约_2.2__h后会检测到被标记的M期细胞,再经过4 h被标记的M期细胞数占M期细胞总数的 100% (填百分数)。
(3)若向培养液中加入过量胸苷,处于S期的细胞立刻被抑制,而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约_7.4__h后,细胞都将停留在S期。
(4)蛙肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h,M期时长为3.9 h。若要用作“观察有丝分裂”实验的材料,选用_蛙__的肠上皮细胞更合适。
【解析】 (1)动物细胞有丝分裂过程中,两组中心粒的周围发出星射线,两组中心粒之间的星射线形成纺锤体。(2)有丝分裂周期中,S期与M期之间隔着G2期,因而最快检测到被标记的M期细胞的时间就是G2期经历的时间(2.2 h)。M期为1.8 h,故再经过4 h被标记的M期细胞数占M期细胞总数的100%。(3)加入过量胸苷后,只有处于S期的细胞被抑制;刚结束S期的细胞,经过G2、M、G1期再次到达S期后受到抑制,经历的时间为2.2+1.8+3.4=7.4(h)。其他各期细胞达到S期的时间均短于该时间,故加入胸苷7.4 h后细胞都将停留在S期。(4)若选“观察有丝分裂”实验的材料时,应选分裂期相对时长较大的细胞。小鼠肠上皮细胞分裂期占细胞周期的比例为1.8÷15.3×100%≈11.8%;蛙肠上皮细胞分裂期占细胞周期的比例为3.9÷24×100%=16.25%。观察染色体形态变化主要是观察分裂期的细胞,而分裂期细胞数目与其所占细胞周期的时间的比例呈正相关,因此选蛙肠上皮细胞作为观察材料更合适。
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