【精品解析】山东省威海市2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题

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名称 【精品解析】山东省威海市2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题
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资源类型 试卷
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科目 生物学
更新时间 2025-09-09 13:50:13

文档简介

山东省威海市2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025高一上·威海期末)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描绘了初夏荷塘的生动景致。下列说法错误的是(  )
A.与蜻蜓相比,组成荷花的生命系统结构层次中缺少系统
B.池塘中的荷花、蜻蜓等所有生物构成群落
C.塘泥中的微生物都是原核生物
D.荷花和蜻蜓均依赖各种分化细胞的密切合作共同完成复杂生命活动
【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、植物(荷花)的生命系统结构层次为:细胞→组织→器官→个体;动物(蜻蜓)的生命系统结构层次为:细胞→组织→器官→系统→个体。 所以与蜻蜓相比,组成荷花的生命系统结构层次中缺少系统,A正确;
B、群落是指在一定时间内一定空间上分布的各物种的种群集合,包括动物、植物、微生物等各个物种的种群。 池塘中的荷花、蜻蜓等所有生物构成了该池塘中的生物群落,B正确;
C、微生物包括细菌、真菌、病毒等。 其中细菌是原核生物,但真菌(如酵母菌等)是真核生物,病毒没有细胞结构,既不是原核生物也不是真核生物。 所以池塘中的微生物不都是原核生物,C错误;
D、荷花和蜻蜓都属于多细胞生物。 多细胞生物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,D正确。
故选C。
【分析】生命系统的结构层次
①细胞:细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统,它是多种生物体结构和功能的基本单位。
②组织:由形态相似,结构功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。
③器官:由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构。
④系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定的次序组合在一起形成的整体。
⑤个体:由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的单个生物。
⑥种群:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成的一个整体。
⑦群落:在一定的空间范围内,不同种群相互作用形成的更大的整体。
⑧生态系统:在一定的空间范围内,群落与无机环境相互作用形成的更大的整体。
⑨生物圈:地球上所有的生态系统相互关联构成的更大的整体,是最大的生态系统。
2.(2025高一上·威海期末)蔬菜经烘干脱水后可延长保质期,但若烘干温度控制不当则易被烤焦。下列说法错误的是(  )
A.新鲜蔬菜细胞中含量最多的元素是O
B.烘干蔬菜细胞中含量最多的有机物是蛋白质
C.蔬菜烘干过程中失去的是自由水
D.蔬菜烤焦后余下的物质是无机盐
【答案】C
【知识点】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;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、新鲜蔬菜细胞中含量最多的化合物是水,水的组成元素是H和O,而O的原子质量大于H的原子质量很多,因此新鲜蔬菜细胞中含量最多的元素是O,A正确;
B、烘干蔬菜细胞中含量最多的有机物是蛋白质,因为蛋白质是生命活动的主要承担者,B正确;
C、蔬菜烘干过程中失去的是结合水,作为组成细胞的重要组成成分,结合水的失去会导致细胞生命活动不能正常进行,C错误;
D、蔬菜烤焦后余下的物质是无机盐,因为无机盐不能燃烧,因而被留下来,D正确。
故选C。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
3.(2025高一上·威海期末)指甲在一定程度上能够反映人体的健康状况,缺Fe会导致指甲变平或凹陷;S是构成指甲角质蛋白中胱氨酸的组成元素,其含量高低可反映指甲坚硬程度和发生疾病的可能性。下列说法正确的是(  )
A.Fe元素属于组成人体细胞的大量元素
B.胱氨酸属于组成细胞的必需氨基酸
C.S位于胱氨酸的R基上
D.组成氨基酸的各个氨基和羧基均连接在同一个碳原子上
【答案】C
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;氨基酸的种类;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Fe元素属于组成人体细胞的微量元素,A错误;
B、胱氨酸可以在体内合成,属于组成细胞的非必需氨基酸,B错误;
C、根据氨基酸结构通式可知,各种氨基酸的共有部分为C2H4O2N,氨基酸的不同因为R基的不同而不同,因此,S位于胱氨酸的R基上,C正确;
D、组成生物体的氨基酸结构中至少含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,但不是其中所有的氨基和羧基,D错误。
故选C。
【分析】1、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
2、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
3、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
4、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
4.(2025高一上·威海期末)SARS病毒和肺炎支原体均能引起肺炎,两者均可经飞沫传播。下列说法错误的是(  )
A.SARS病毒无细胞结构
B.SARS病毒的遗传信息储存在RNA中
C.肺炎支原体的拟核区域具有环状的DNA
D.肺炎支原体中由A和T组成的核苷酸有4种
【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;病毒
【解析】【解答】A、SARS病毒属于病毒,无细胞结构,A正确;
B、SARS病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息储存在RNA中,B正确;
C、肺炎支原体属于原核生物,其拟核区域具有环状的DNA,C正确;
D、肺炎支原体的遗传物质是DNA,其中A和T组成的核苷酸只有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸),D错误。
故选D。
【分析】1、病毒不具有细胞结构,只能在活细胞中正常生长增殖。
2、细胞是生命系统结构层次的最基本单位。
3、细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
5.(2025高一上·威海期末)水和无机盐是细胞的重要组成成分。下列说法错误的是(  )
A.带正电荷或负电荷的分子(或离子)均易与水结合使自由水成为细胞内良好的溶剂
B.细胞内结合水主要通过与脂肪、蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
C.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
D.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低体现了无机盐离子对于生命活动的重要性
【答案】B
【知识点】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
【解析】【解答】A、水分子有极性,带正电荷或负电荷的分子或离子均易与水结合,使自由水成为细胞内良好的溶剂,A正确;
B、细胞内结合水主要是通过与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在,脂肪是疏水性物质,一般不与水结合,B错误;
C、细胞中大多数无机盐是以离子的形式存在,比如钠离子、钾离子等,C正确;
D、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,这很好地体现了无机盐离子对于维持生命活动的重要性,D正确。
故选B。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
6.(2025高一上·威海期末)科研人员依据细胞膜磷脂分子的排列方式,在体外成功构建出如下图所示的脂质体,将其作为运载体能将药物输送至目标细胞发挥作用。下列说法正确的是(  )
A.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层
B.水分子可通过自由扩散或协助扩散进出脂质体
C.能在水中结晶的药物应被包裹在两层磷脂分子之间
D.药物需借助脂质体的选择透过性方可进入目标细胞
【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;被动运输
【解析】【解答】A、磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部构成,在水中疏水的尾部相互靠近自发地形成双分子层,A正确;
B、脂质体由磷脂分子组成,没有蛋白质,水分子可通过自由扩散进出脂质体,B错误;
C、能在水中结晶的药物通常被包裹在脂质体的内部水相中,而不是两层磷脂分子之间。C错误;
D、药物可通过胞吞或细胞膜融合的方式进入目标细胞,D错误。
故选A。
【分析】流动镶嵌模型认为,细胞膜是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,其中磷脂双分子层是膜的基本骨架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
7.(2025高一上·威海期末)细胞器的形态、结构不同,在功能上既有分工又有合作。下列说法正确的是(  )
A.将植物细胞放入清水后采取差速离心法即可分离得到各种不同的细胞器
B.植物根细胞中具有双层膜的细胞器是叶绿体和线粒体
C.中心体分布在低等动物和植物细胞中
D.溶酶体功能受损会导致细胞中衰老和损伤细胞器的堆积
【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、分离各种细胞器常用的方法是差速离心法,但前提是先破坏细胞膜等结构,使细胞中的细胞器释放到溶液中,再进行离心操作。将植物细胞放入清水中,植物细胞会吸水,但不会使细胞器释放出来,所以不能直接用差速离心法分离得到各种细胞器,A错误;
B、植物根细胞中没有叶绿体,具有双层膜的细胞器只有线粒体,B错误;
C、中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中,并不是所有的植物细胞都有中心体,C错误;
D、酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器。若溶酶体功能受损,无法正常分解衰老和损伤的细胞器,就会导致细胞中衰老和损伤细胞器的堆积,D正确。
故选D。
【分析】分离细胞器的方法——差速离心法
(1)概念:主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
(2)过程:
①将细胞膜破坏,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②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。具体操作: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。
8.(2025高一上·威海期末)人体肠道内寄生的痢疾内变形虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。下列说法错误的是(  )
A.痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶
B.痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要膜上蛋白质的协助
C.进入痢疾内变形虫体内的肠壁组织细胞在细胞质基质中被降解
D.抑制痢疾内变形虫的细胞呼吸可缓解阿米巴痢疾
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、蛋白分解酶属于分泌蛋白,大分子物质分泌到细胞外的方式是胞吐,所以痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,A正确;
B、胞吞作用是细胞摄取大分子物质的过程,需要细胞膜上蛋白质的识别等协助,所以痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要膜上蛋白质的协助,B正确;
C、进入痢疾内变形虫体内的肠壁组织细胞会被溶酶体中的水解酶降解,而不是在细胞质基质中被降解,因为细胞质基质中没有能降解这些细胞的酶类,C错误;
D、抑制痢疾内变形虫的细胞呼吸,会使其能量供应不足,影响其生命活动,包括“吃掉”肠壁组织细胞等过程,从而可缓解阿米巴痢疾,D正确。
故选C。
【分析】1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷,形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。
2、胞吐:细胞需要外排的大分子先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。
3、胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,不需要转运蛋白的参与,但需要消耗能量。
4、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
9.(2025高一上·威海期末)探究酶特性的相关实验中,材料和检测试剂的合理选择及实验步骤的规范设计等均会影响实验结果。下列说法正确的是(  )
A.探究温度对酶活性影响的实验可用H2O2作实验材料
B.探究淀粉酶的专一性时,可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解
C.探究pH对酶活性影响时,可将蛋白液和胰蛋白酶混合后再置于不同pH条件下
D.验证酶的高效性可向H2O2溶液中分别滴加等量的煮沸与未煮沸的肝脏研磨液
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】A、H2O2在加热条件下会自行分解,所以探究温度对酶活性影响的实验不能用H2O2作实验材料,A错误;
B、淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖,淀粉酶不能催化蔗糖水解,蔗糖是非还原糖。斐林试剂可用于检测还原糖,在水浴加热条件下,还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。因此,探究淀粉酶的专一性时,可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解,B正确;
C、探究pH对酶活性影响时,应先将蛋白液和胰蛋白酶分别置于不同pH条件下处理一段时间,然后再混合,这样才能准确探究不同pH对酶活性的影响。若先混合再置于不同pH条件下,在调节pH之前酶已经开始发挥作用,会干扰实验结果,C错误;
D、验证酶的高效性是通过比较酶与无机催化剂的催化效率来实现的,而煮沸的肝脏研磨液中,因高温使过氧化氢酶失活,失去催化作用,无法与未煮沸的肝脏研磨液形成有效对比来验证酶的高效性,D错误。
故选B。
【分析】一、各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
二、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。
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。
10.(2025高一上·威海期末)关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验,下列说法错误的是(  )
A.利用气泵让空气持续通过酵母菌培养液以提供有氧条件
B.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的产物
C.酵母菌的培养时间应适当延长以耗尽葡萄糖,防止其干扰颜色反应
D.两组实验均需取酵母菌滤液滴加酸性重铬酸钾溶液进行酒精检测
【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、空气中含有CO2会影响实验结果检测,通入的空气要用NaOH 处理,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C、葡萄糖也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应,故应将酵母菌的培养时间适当延长,以耗尽葡萄糖来防止其在酒精检测时的颜色干扰,C正确;
D、两组实验均需取酵母菌滤液滴加酸性重铬酸钾溶液进行酒精检测,目的是检测有氧和无氧条件下产物是否相同,D正确。
故选A。
【分析】1、二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。酒精可使酸性重铬酸钾变成灰绿色。
2、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
11.(2025高一上·威海期末)ATP荧光检测法是利用荧光素测定ATP含量的方法,具体机理如下图所示,ATP以腺苷酰基形式转移出腺苷酸给荧光素,形成荧光素酰腺苷酸,激活的荧光素酰腺苷酸在荧光素酶的催化下与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光,测出荧光强度即可定量分析出ATP的含量。利用上述方法可测量某样品中微生物与其他生物残余的多少,从而确定样品的卫生状况。下列说法错误的是(  )
A.荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应
B.形成氧化荧光素的过程中发生了化学能到光能的转化
C.微生物生命活动需要的能量都直接来源于ATP
D.荧光越强表明样品中的微生物含量越高
【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、从图中可以看到,ATP以腺苷酰基形式转移出腺甘酸给荧光素,形成荧光素酰腺苷酸,同时产生了Pi(磷酸),这符合ATP水解的特点,即ATP水解会产生ADP和Pi并释放能量,这里是ATP水解产生腺甘酸等,所以荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应,A正确;
B、形成氧化荧光素的过程中,在荧光素酶的催化下,荧光素酰腺苷酸与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光,这一过程中化学物质发生反应,将化学能转化为了光能,才产生了荧光,B正确;
C、虽然ATP是细胞生命活动的直接能源物质,但在微生物中,除了ATP外,还有其他一些高能化合物也可以为生命活动直接提供能量,比如GTP(三磷酸鸟苷)等,并不是微生物生命活动需要的能量都仅仅直接来源于ATP,C错误;
D、因为ATP荧光检测法是通过检测ATP含量来确定样品中微生物与其他生物残余的多少,而ATP主要来自于生物体内,微生物含量越高,通常产生的ATP就越多,根据上述机理,产生的荧光就会越强,D正确。
故选C。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
12.(2025高一上·威海期末)下图表示某种细胞器的结构,其中①~③代表该细胞器的三个部位。下列说法正确的是(  )
A.该细胞器只产生ATP,不消耗ATP
B.①处蛋白质的种类和数量多于②处
C.葡萄糖中的大部分能量在②处转移到ATP中
D.消耗O2、产生CO2的场所分别是②、③
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、该细胞器既可以通过有氧呼吸的第二阶段和第三阶段产生ATP,也可以消耗ATP,例如线粒体是半自主细胞器,含有核糖体,合成某些蛋白质的时候需要消耗ATP,A错误;
B、②是线粒体内膜,该处蛋白质的种类和数量多于①处,B错误;
C、葡萄糖中的大部分能量以热能的形式散失,C错误;
D、有氧呼吸的第三阶段消耗O2,第二阶段产生CO2,场所分别是②、③,D正确。
故选D。
【分析】1、线粒体是半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,可以自己合成部分蛋白质,同时也受细胞核的控制,由于受精卵中细胞质几乎来源于卵细胞,所以线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,而表现出母系遗传的特点。
2、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
13.(2025高一上·威海期末)细胞的衰老和死亡是正常生命历程的必然阶段。下列说法错误的是(  )
A.衰老细胞的细胞核体积增大,染色质收缩
B.当自由基攻击DNA时可能会引起雪崩式反应,导致细胞衰老加剧
C.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞衰老的特征有膜通透性改变,物质运输功能降低;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深等,A正确;
B、当自由基攻击细胞膜上的磷脂时,也会产生自由基,从而引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,B错误;
C、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程就叫细胞凋亡,C正确;
D、被病原体感染的细胞的清除,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,都是基因决定的细胞自动结束生命的过程,D正确。
故选B。
【分析】1、对于多细胞生物来说,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,对于单细胞来说,细胞衰老即个体衰老。细胞衰老是细胞正常的生命历程,是基因选择性表达的结果。
2、细胞衰老的主要特征有:①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
3、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利;细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
14.(2025高一上·威海期末)下图为显微镜下观察到的有丝分裂图像,1~3为不同时期的细胞。下列说法正确的是(  )
A.细胞1中着丝粒在纺锤丝的牵引下发生分裂
B.在显微镜下持续观察细胞2可看到整个分裂过程中细胞内发生的规律性变化
C.细胞3染色体的着丝粒排列在细胞板上
D.细胞1和细胞3相比,染色体数目不同而核DNA数目相同
【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果,A错误;
B、细胞2已经死亡,持续观察细胞2看不到细胞发生变化,B错误;
C、细胞3染色体的着丝粒排列在赤道板上,C错误;
D、细胞1处于后期,细胞3处于中期,染色体数目不同,核DNA数目相同,D正确。
故选D。
【分析】植物细胞有丝分裂过程
有丝分裂前的准备,间期:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板。
后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体形态和数目也相同。
末期:当这两套染色体分别达到细胞的两极后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩散,形成新的细胞壁。
15.(2025高一上·威海期末)实验室中常使用洋葱根尖细胞制作装片,用以观察细胞有丝分裂的过程。下列说法错误的是(  )
A.剪取洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液中可将组织中的细胞相互分离开来
B.使用甲紫溶液可将染色体染成深色
C.制片之前通过漂洗可洗去染料便于显微镜下观察
D.视野中找到的分生区细胞应呈正方形且排列紧密
【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、将剪取的洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液(解离液)中,盐酸能溶解细胞间的果胶,酒精能固定细胞形态,二者共同作用可使组织中的细胞相互分离开来,A正确;
B、甲紫溶液(又称龙胆紫溶液)属于碱性染料,在有丝分裂实验中,它可以将染色体染成深色,便于在显微镜下观察染色体的形态、数目和分布等情况,B正确;
C、漂洗的作用是洗去解离液,防止解离过度,同时也便于染色,C错误;
D、洋葱根尖分生区细胞具有很强的分裂能力,其细胞特点是呈正方形、排列紧密,在观察有丝分裂装片时,可根据这些特点在视野中找到分生区细胞,D正确。
故选C。
【分析】1、观察植物根尖细胞有丝分裂制片流程
①解离:用解离液使组织中的细胞相互分离开来;
②漂洗:洗去解离液,防止解离过度;
③染色:用甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色;
④制片:用镊子将处理过的根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖将根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开来,有利于观察。
2、染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态,都由DNA和蛋白质组成,细胞分裂间期时是染色质丝的状态,细胞有丝分裂前期、中期、后期和末期时是染色体的状态,二者都可以被醋酸洋红染成红色或甲紫溶液染成紫色。
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2025高一上·威海期末)下图表示细胞中某类化合物的组成及分布情况。下列说法正确的是(  )
A.化学元素A是指C、H、O、N、P
B.细胞内的小分子B有4种
C.单体C2彻底水解可得到6种小分子化合物
D.植物细胞的叶绿体和线粒体中也分布着D和E
【答案】A,C,D
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、D和E分别是DNA和RNA,组成元素都是C、H、O、N、P,A正确;
B、B是核苷酸,细胞中的B共8种,B错误;
C、单体C1是脱氧核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、4种碱基:A、T、C、G,单体C2是核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、核糖、4种碱基:A、U、C、G,C正确;
D、叶绿体和线粒体都是半自主细胞器,含有DNA和RNA,D正确。
故选ACD。
【分析】1、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
2、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
3、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
17.(2025高一上·威海期末)为探究植物细胞的吸水和失水,研究小组取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片,将细胞浸润在2mol/L的乙二醇溶液中,观察到如下图所示的质壁分离现象。下列说法正确的是(  )
A.质壁分离是指细胞质和细胞壁分离的现象
B.使用高倍显微镜方可观察到如图所示图像
C.随着质壁分离的进行,紫色加深,细胞的吸水能力增强
D.随着实验的进行,还可观察到质壁分离复原的现象
【答案】C,D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、质壁分离是指原生质层和细胞壁分离的现象,A错误;
B、图中所示的质壁分离现象在低倍显微镜下即可观察到,B错误;
C、在质壁分离过程中,细胞失水,细胞液浓度增大,紫色加深。由于细胞液浓度增大,与外界溶液的浓度差变大,细胞的吸水能力增强,C正确;
D、二醇是脂溶性物质,可以通过自由扩散的方式进入细胞。随着实验的进行,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会吸水,从而发生质壁分离复原现象,D正确。
故选CD。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、正在发生质壁分离,此时液泡中细胞液的浓度逐渐上升,植物细胞吸水能力逐渐升高,也可能表示质壁分离的复原,此时液泡中细胞液浓度逐渐降低,植物细胞吸水能力逐渐降低。
18.(2025高一上·威海期末)酶抑制剂能降低酶的催化效率,不同抑制剂降低酶活性的原理不同。下图1表示脂肪酶;图2表示两种不同的脂肪酶抑制剂的作用原理;图3为科研人员探究脂肪酶抑制剂X对酶活性影响的实验结果。下列说法错误的是(  )
A.脂肪酶能降低反应的活化能
B.脂肪浓度在该实验中属于无关变量
C.a点酶促反应速率的限制因素最可能是酶浓度
D.脂肪酶抑制剂X通过原理—发挥抑制作用
【答案】B,D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、脂肪酶作为催化剂,其是通过降低反应的活化能来实现的,A正确;
B、该实验的目的是研究脂肪浓度对酶促反应速率的影响,因此该实验的自变量是脂肪浓度的变化,B错误;
C、a点酶促反应速率达到最大,此时限制因素不再是脂肪浓度,而最可能是酶浓度,C正确;
D、脂肪酶抑制剂X对钙该反应速率的抑制可通过提高脂肪浓度来缓解,因而其抑制作用发挥的原理属于竞争性抑制,与图中的原理二相同,D错误。
故选BD。
【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。
19.(2025高一上·威海期末)如图为某植物在不同温度下(其它条件相同且最适)CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是(  )
A.该植物光合作用最适温度为25℃
B.P点时突然停止光照,短时间内叶肉细胞中C3的含量降低
C.35℃时光合速率小于呼吸速率
D.30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等
【答案】A,B,C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、图示植物在最适温度条件下,净光合作用最大,但总光合速率=净光合速率+呼吸速率,此时该野生型小麦在25℃时的总光合速率为2.25+3.75=6,小于30℃时的总光合速率6.5,A错误;
B、若突然降低光照,则光反应产生的NADPH和ATP减少,降低暗反应三碳的固定,故P点时若突然降低光照,短时间内C3的消耗速率降低,而二氧化碳固定速率基本不变,因而C3含量上升,B错误;
C、35℃时净光合速率大于0,因此光合速率大于呼吸速率,C错误;
D、总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由图中数据可知,30℃和35℃下单位时间内该植物总光合速率均为3.5+3=6.5,因而此时制造有机物的量相等,D正确。
故选ABC。
【分析】1、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
2、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
20.(2025高一上·威海期末)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.造血干细胞与幼红细胞都具有全能性
B.网织红细胞和成熟红细胞基因的执行情况不同
C.成熟红细胞衰老时核膜内折
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能或分化为其他各种细胞。 动物细胞全能性受限制,造血干细胞和幼红细胞不具有发育成完整个体的潜能,不具有全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞中基因的执行情况不同。 网织红细胞中还含有细胞器,而成熟红细胞没有细胞器,二者的结构和功能存在差异,说明它们在发育过程中基因的执行情况不同,即发生了细胞分化,B正确;
C、细胞衰老的特征之一是细胞体积变小,核膜内折,但哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,也就不存在核膜内折这一现象,C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,即没有基因, 既然没有基因,就不存在基因表达的情况,D错误。
故选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,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞衰老的主要特征有:①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
3、动物细胞本身不具有全能性,而细胞核具有全能性,之所以将细胞核导入去核的卵母细胞中,能够激发细胞核全能性是由于卵细胞的细胞质有激发细胞核全能性表达的物质。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2025高一上·威海期末)螃蟹是深受人们喜爱的餐桌美食,可食用部分主要包括蟹肉、蟹黄和蟹膏,其中蟹肉中的蛋白质含量高达18.9%,蟹黄和蟹膏中的脂质含量较高,具有独特的风味和口感。
(1)蟹壳具有保护支撑作用主要是因为其含有   ,该物质的基本组成元素有   ;该物质还可用于废水处理,其原理是   。
(2)检测蟹肉中的蛋白质含量时所用试剂是   。蟹肉中的优质蛋白被人体摄入后在消化酶作用下充分水解,   (填化学键名称)断开,形成氨基酸后才能被吸收利用。
(3)为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成   ,从而促进   。
(4)血蓝蛋白决定了螃蟹血液的颜色,其功能与血红蛋白类似,未与氧结合时呈无色或白色;与氧结合时呈蓝色,另外血蓝蛋白还是病毒抑制物,由此推知血蓝蛋白具有   功能。研究发现,低氧条件下哺乳动物血红蛋白含量增加以满足生命活动对氧气的需求,由此推测低氧条件也能导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,请设计实验探究该推测是否成立,简要写出实验思路:   。
【答案】(1)几丁质;C、H、O、(N);几丁质能与废水中的重金属离子有效结合
(2)双缩脲试剂;肽键
(3)性激素;生殖器官的发育和生殖细胞的形成
(4)运输、免疫;将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件,一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,组成元素为C、H、O、N,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蟹壳具有保护支撑作用主要是因为含有几丁质。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。
(2)蛋白质与双缩脲试剂反生反应生成紫色。蛋白质中的肽键在消化酶的作用下断开,形成氨基酸后被人体吸收。
(3)胆固醇是合成性激素的原料。为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成性激素,从而促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
(4)血蓝蛋白与血红蛋白类似,可以与氧结合,说明血蓝蛋白具有运输作用,血蓝蛋白是病毒抑制物,说明血蓝蛋白具有免疫作用。
本实验的实验目的是探究低氧条件是否导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,自变量是氧气浓度的高低,因变量是血蓝蛋白的含量,实验思路是将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件),一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
【分析】1、脂质的类别及其功能
(1)脂肪:脂肪是细胞内良好的储能物质;是一种很好的绝缘体,起到保温的作用;分布在内脏器官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,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:固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,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官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。
2、各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
(1)几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,组成元素为C、H、O、N,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蟹壳具有保护支撑作用主要是因为含有几丁质。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。
(2)蛋白质与双缩脲试剂反生反应生成紫色。蛋白质中的肽键在消化酶的作用下断开,形成氨基酸后被人体吸收。
(3)胆固醇是合成性激素的原料。为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成性激素,从而促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
(4)血蓝蛋白与血红蛋白类似,可以与氧结合,说明血蓝蛋白具有运输作用,血蓝蛋白是病毒抑制物,说明血蓝蛋白具有免疫作用。
本实验的实验目的是探究低氧条件是否导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,自变量是氧气浓度的高低,因变量是血蓝蛋白的含量,实验思路是将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件),一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
22.(2025高一上·威海期末)甲状腺激素是由甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种含碘的氨基酸衍生物,其合成及分泌过程涉及多种细胞器及物质的参与,部分过程如下图所示,其中X代表某种细胞器,①和②分别代表协助碘离子和酪氨酸进入细胞内的某类物质,已知甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。
(1)碘离子在碘泵(图中①)的协助下进入甲状腺滤泡上皮细胞时   (填“需要”或“不需要”)消耗能量,判断依据是   ,该运输过程中碘泵   (填“发生”或“不发生”)自身构象的改变。
(2)酪氨酸进入甲状腺滤泡上皮细胞内,与其他氨基酸之间通过   (填具体结合方式)合成甲状腺球蛋白。若用18O标记酪氨酸的某个基团后发现合成甲状腺球蛋白的过程中产生了H218O,则被18O标记的酪氨酸分子上的基团是   。
(3)参与甲状腺球蛋白合成、运输和分泌过程的生物膜系统包括   。细胞骨架在甲状腺球蛋白的运输过程中发挥重要作用,除此之外,其还与   等生命活动密切相关。(答出2点)。
(4)碘化甲状腺球蛋白分解释放出甲状腺激素的过程需依赖于细胞器X中含有的多种水解酶,推测细胞器X应为   。甲状腺滤泡上皮细胞分泌的甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,上述过程体现了细胞膜具有   功能。
【答案】(1)需要;甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~2 5倍,碘离子由低浓度向高浓度跨膜运输进入细胞内,该运输方式属于主动运输,需要消耗能量;发生
(2)脱水缩合;羧基(-COOH)
(3)细胞膜、(核膜)、内质网膜、线粒体膜、高尔基体膜;细胞运动、分裂、分化以及能量转化、信息传递
(4)溶酶体;进行细胞间的信息交流
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;主动运输
【解析】【解答】(1)因为甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 20~25 倍,碘离子是逆浓度梯度进入细胞的,逆浓度梯度运输属于主动运输,主动运输需要消耗能量。碘泵作为协助碘离子进入细胞的载体蛋白,在运输过程中会与碘离子结合,其自身构象会发生改变来实现运输功能。
(2)氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,进而构成蛋白质,甲状腺球蛋白是蛋白质,所以酪氨酸等氨基酸之间通过脱水缩合合成甲状腺球蛋白。在脱水缩合过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基发生反应,脱去一分子水形成肽键,若用18O标记后发现合成甲状腺球蛋白过程产生了 H218O ,则标记的是羧基中的氧原子。
(3)核糖体合成甲状腺球蛋白,内质网对其进行加工,高尔基体进行进一步修饰和运输,线粒体提供能量,所以参与的生物膜系统包括内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外涉及细胞膜)。 细胞骨架除了在甲状腺球蛋白运输中发挥作用,还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(4)因为溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,甲状腺球蛋白释放出甲状腺激素的过程依赖多种水解酶,所以细胞器 X 是溶酶体。甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,这体现了细胞膜能通过化学信号进行细胞间信息交流的功能。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
2、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
3、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
4、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
5、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。
(1)因为甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 20~25 倍,碘离子是逆浓度梯度进入细胞的,逆浓度梯度运输属于主动运输,主动运输需要消耗能量。碘泵作为协助碘离子进入细胞的载体蛋白,在运输过程中会与碘离子结合,其自身构象会发生改变来实现运输功能。
(2)氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,进而构成蛋白质,甲状腺球蛋白是蛋白质,所以酪氨酸等氨基酸之间通过脱水缩合合成甲状腺球蛋白。在脱水缩合过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基发生反应,脱去一分子水形成肽键,若用18O标记后发现合成甲状腺球蛋白过程产生了 H218O ,则标记的是羧基中的氧原子。
(3)核糖体合成甲状腺球蛋白,内质网对其进行加工,高尔基体进行进一步修饰和运输,线粒体提供能量,所以参与的生物膜系统包括内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外涉及细胞膜)。 细胞骨架除了在甲状腺球蛋白运输中发挥作用,还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(4)因为溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,甲状腺球蛋白释放出甲状腺激素的过程依赖多种水解酶,所以细胞器 X 是溶酶体。甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,这体现了细胞膜能通过化学信号进行细胞间信息交流的功能。
23.(2025高一上·威海期末)光合作用原理的发现离不开多位科学家孜孜不倦的探索。
(1)1937年,植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液(其中有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气。该实验说明离体叶绿体在适当条件下可以发生   。该实验   (填“能”或“不能”)说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水,原因是   。实验中铁盐相当于光反应中的   (填物质)。
(2)1941年,科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源。其两组实验的处理分别是   。某研究小组给植物提供C18O2,一段时间后测量发现,该植物释放的氧气中含有18O。请推测出现该现象最可能的原因是   。
(3)1946年,科学家卡尔文供给小球藻持续的光照和14CO2.在光照处理30s后,发现小球藻细胞内含有14C的产物是C3、C5和葡萄糖;在光照处理5s后,14C出现在C5和葡萄糖中:在光照处理0.5s后,小球藻细胞中含有14C的产物只有C3.由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是   。光照充足时,提高CO2浓度会使植物光合作用速率加快,研究小组将CO2浓度提高至两倍时,其他条件不变,发现光合作用速率并未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是   (答出2点)。
【答案】(1)水的光解;不能;该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移;氧化型辅酶II(NADP+)
(2)一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2;C18O2中的18O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中
(3)CO2→C3→C5、葡萄糖;ATP和NADPH的供应限制、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】(1)在离体叶绿体的悬浮液(有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气,这表明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解。因为水的光解会产生氧气等产物,该实验有氧气释放,所以可得出此结论。 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到元素的转移。虽然有氧气产生,但不确定氧气中的氧元素具体来源,有可能叶绿体中其他物质参与反应对氧元素来源判断造成干扰,且没有直接证据证明氧元素全部来自水。在光合作用中,水光解产生的氢会被氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)接受形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH ),所以这里填氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) 。
(2)用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源,一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2。通过这样的设置,对比两组实验中18O去向,就可以探究氧气中氧元素的来源。 该植物释放的氧气中有18O,最可能的原因是C18O2中的8O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中。即二氧化碳参与暗反应等过程,其中的氧元素转移到了水,水再参与光反应产生含18O的氧气。
(3)根据不同光照处理时间下含 4C的产物情况,在光照处理30s后,含14C的产物有C3、C5和葡萄糖;光照处理5s后,14C出现在C3和葡萄糖中;光照处理0.5s后,含14C的产物只有C3,由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是CO2→C3→C5、葡萄糖 。即二氧化碳先固定形成三碳化合物,三碳化合物再经过一系列反应形成五碳化合物和葡萄糖等。 光照充足时,提高CO2浓度,光合速率未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是ATP和NADPH的供应限制(光反应产生的ATP和NADPH有限,不能满足因二氧化碳浓度升高而增加的暗反应需求)、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高(酶活性限制了反应速率)、C5的再生速率不足(影响二氧化碳的固定)、有机物在叶绿体中积累较多等(产物积累可能会反馈抑制光合作用) 。
【分析】1、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
2、根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
3、光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
(1)在离体叶绿体的悬浮液(有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气,这表明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解。因为水的光解会产生氧气等产物,该实验有氧气释放,所以可得出此结论。 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到元素的转移。虽然有氧气产生,但不确定氧气中的氧元素具体来源,有可能叶绿体中其他物质参与反应对氧元素来源判断造成干扰,且没有直接证据证明氧元素全部来自水。在光合作用中,水光解产生的氢会被氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)接受形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH ),所以这里填氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) 。
(2)用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源,一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2。通过这样的设置,对比两组实验中18O去向,就可以探究氧气中氧元素的来源。 该植物释放的氧气中有18O,最可能的原因是C18O2中的8O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中。即二氧化碳参与暗反应等过程,其中的氧元素转移到了水,水再参与光反应产生含18O的氧气。
(3)根据不同光照处理时间下含 4C的产物情况,在光照处理30s后,含14C的产物有C3、C5和葡萄糖;光照处理5s后,14C出现在C3和葡萄糖中;光照处理0.5s后,含14C的产物只有C3,由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是CO2→C3→C5、葡萄糖 。即二氧化碳先固定形成三碳化合物,三碳化合物再经过一系列反应形成五碳化合物和葡萄糖等。 光照充足时,提高CO2浓度,光合速率未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是ATP和NADPH的供应限制(光反应产生的ATP和NADPH有限,不能满足因二氧化碳浓度升高而增加的暗反应需求)、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高(酶活性限制了反应速率)、C5的再生速率不足(影响二氧化碳的固定)、有机物在叶绿体中积累较多等(产物积累可能会反馈抑制光合作用) 。
24.(2025高一上·威海期末)黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量,某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验,其中白瓶完全透光,黑瓶完全不透光,结果如下图所示。
(1)影响浮游植物生产量的环境因素包括   。该实验的自变量是   。黑瓶在该实验中的作用是   。
(2)a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为   mg/L;该条件下,白瓶中的浮游植物   (填“能”或“不能”)生长,原因是   ;此时浮游植物叶肉细胞中产生ATP的场所有   。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量的原因是   ;此时浮游植物24小时的净生产量(用O2释放量表示)为   mg/L。
【答案】(1)光照强度、温度、CO2浓度;光照的有无和强弱;用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量
(2)7;不能;a光照强度下,白瓶中溶解氧的变化为0,说明瓶中浮游植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0,因此该条件下瓶中浮游植物不能生长;细胞质基质、线粒体、叶绿体
(3)浮游植物光合作用产生的氧气量多于呼吸作用消耗的氧气量,浮游植物释放氧气,溶氧量增加;2
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)影响浮游植物生产量的外界环境因素包括光照强度、温度、CO2浓度。白瓶是透光瓶,可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,并且该实验还设置了a和b两种光照强度,因此本实验的自变量是:光照的有无和强弱。黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,因此用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量。
(2)黑瓶中生物只进行呼吸作用,所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度,消耗的氧气为10-3=7mg。a光照下,瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10,说明净光合作用等于0,因此a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为0+7=7mg/L。该条件下,白瓶中的浮游植物不能生长,植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0。此时叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量,说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下,光合速率大于呼吸速率,有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
2、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)影响浮游植物生产量的外界环境因素包括光照强度、温度、CO2浓度。白瓶是透光瓶,可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,并且该实验还设置了a和b两种光照强度,因此本实验的自变量是:光照的有无和强弱。黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,因此用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量。
(2)黑瓶中生物只进行呼吸作用,所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度,消耗的氧气为10-3=7mg。a光照下,瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10,说明净光合作用等于0,因此a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为0+7=7mg/L。该条件下,白瓶中的浮游植物不能生长,植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0。此时叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量,说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下,光合速率大于呼吸速率,有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L。
25.(2025高一上·威海期末)将某动物细胞(2n=16)放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样后进行放射自显影,在显微镜下观察,实验现象及结果分析如下表所示。
取样时间(h) 实验现象及结果分析
1 部分细胞的细胞核开始被标记
3 部分被标记细胞开始进入分裂期
5 部分被标记细胞的着丝粒开始分裂
6 部分被标记细胞分裂成两个子细胞
13 部分被标记细胞第二次进入分裂期
。 被标记细胞的比例在减少
100 被标记细胞的数目在减少
(1)该动物细胞为分裂期做物质准备的时间为   h,该时期细胞内发生的物质变化是   。
(2)3h时判断细胞进入分裂期的依据是   ,此时细胞中有   条染色体。该部分细胞在4h时染色体:染色单体:核DNA=   。
(3)6h时被标记细胞分裂成两个子细胞的方式是   ,该方式与植物细胞不同的结构基础是该细胞无   。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是   。它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及   起着关键的作用。
【答案】(1)7;DNA的复制
(2)核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体;16;16:32:32
(3)细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分;细胞壁
(4)细胞凋亡;抵御外界各种因素干扰
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)取样时间为6h时,部分被标记细胞分裂成两个子细胞,取样时间为13h时,部分被标记细胞第二次进入分裂期,中间为分裂间期,持续7h,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)取样时间为3h时,核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体,可以据此判断细胞进入分裂期,此时细胞中有染色体16条。该部分细胞在4h时处于有丝分裂中期,染色体:染色单体:核DNA=16:32:32。
(3)此细胞为动物细胞,6h时细胞进入末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,细胞分裂成两个细胞。植物细胞是在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁;动物细胞没有细胞壁,分裂方式不一样。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是发生了细胞凋亡,是细胞自动结束生命的过程,对于它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素干扰起着关键作用。
【分析】植物细胞有丝分裂过程
有丝分裂前的准备,间期:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板。
后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体形态和数目也相同。
末期:当这两套染色体分别达到细胞的两极后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩散,形成新的细胞壁。
(1)取样时间为6h时,部分被标记细胞分裂成两个子细胞,取样时间为13h时,部分被标记细胞第二次进入分裂期,中间为分裂间期,持续7h,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)取样时间为3h时,核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体,可以据此判断细胞进入分裂期,此时细胞中有染色体16条。该部分细胞在4h时处于有丝分裂中期,染色体:染色单体:核DNA=16:32:32。
(3)此细胞为动物细胞,6h时细胞进入末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,细胞分裂成两个细胞。植物细胞是在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁;动物细胞没有细胞壁,分裂方式不一样。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是发生了细胞凋亡,是细胞自动结束生命的过程,对于它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素干扰起着关键作用。
1 / 1山东省威海市2024-2025学年高一上学期期末考试生物试题
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2025高一上·威海期末)“小荷才露尖尖角,早有蜻蜓立上头”描绘了初夏荷塘的生动景致。下列说法错误的是(  )
A.与蜻蜓相比,组成荷花的生命系统结构层次中缺少系统
B.池塘中的荷花、蜻蜓等所有生物构成群落
C.塘泥中的微生物都是原核生物
D.荷花和蜻蜓均依赖各种分化细胞的密切合作共同完成复杂生命活动
2.(2025高一上·威海期末)蔬菜经烘干脱水后可延长保质期,但若烘干温度控制不当则易被烤焦。下列说法错误的是(  )
A.新鲜蔬菜细胞中含量最多的元素是O
B.烘干蔬菜细胞中含量最多的有机物是蛋白质
C.蔬菜烘干过程中失去的是自由水
D.蔬菜烤焦后余下的物质是无机盐
3.(2025高一上·威海期末)指甲在一定程度上能够反映人体的健康状况,缺Fe会导致指甲变平或凹陷;S是构成指甲角质蛋白中胱氨酸的组成元素,其含量高低可反映指甲坚硬程度和发生疾病的可能性。下列说法正确的是(  )
A.Fe元素属于组成人体细胞的大量元素
B.胱氨酸属于组成细胞的必需氨基酸
C.S位于胱氨酸的R基上
D.组成氨基酸的各个氨基和羧基均连接在同一个碳原子上
4.(2025高一上·威海期末)SARS病毒和肺炎支原体均能引起肺炎,两者均可经飞沫传播。下列说法错误的是(  )
A.SARS病毒无细胞结构
B.SARS病毒的遗传信息储存在RNA中
C.肺炎支原体的拟核区域具有环状的DNA
D.肺炎支原体中由A和T组成的核苷酸有4种
5.(2025高一上·威海期末)水和无机盐是细胞的重要组成成分。下列说法错误的是(  )
A.带正电荷或负电荷的分子(或离子)均易与水结合使自由水成为细胞内良好的溶剂
B.细胞内结合水主要通过与脂肪、蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
C.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
D.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低体现了无机盐离子对于生命活动的重要性
6.(2025高一上·威海期末)科研人员依据细胞膜磷脂分子的排列方式,在体外成功构建出如下图所示的脂质体,将其作为运载体能将药物输送至目标细胞发挥作用。下列说法正确的是(  )
A.磷脂分子在水中能自发地形成双分子层
B.水分子可通过自由扩散或协助扩散进出脂质体
C.能在水中结晶的药物应被包裹在两层磷脂分子之间
D.药物需借助脂质体的选择透过性方可进入目标细胞
7.(2025高一上·威海期末)细胞器的形态、结构不同,在功能上既有分工又有合作。下列说法正确的是(  )
A.将植物细胞放入清水后采取差速离心法即可分离得到各种不同的细胞器
B.植物根细胞中具有双层膜的细胞器是叶绿体和线粒体
C.中心体分布在低等动物和植物细胞中
D.溶酶体功能受损会导致细胞中衰老和损伤细胞器的堆积
8.(2025高一上·威海期末)人体肠道内寄生的痢疾内变形虫能分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,引发阿米巴痢疾。下列说法错误的是(  )
A.痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶
B.痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要膜上蛋白质的协助
C.进入痢疾内变形虫体内的肠壁组织细胞在细胞质基质中被降解
D.抑制痢疾内变形虫的细胞呼吸可缓解阿米巴痢疾
9.(2025高一上·威海期末)探究酶特性的相关实验中,材料和检测试剂的合理选择及实验步骤的规范设计等均会影响实验结果。下列说法正确的是(  )
A.探究温度对酶活性影响的实验可用H2O2作实验材料
B.探究淀粉酶的专一性时,可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解
C.探究pH对酶活性影响时,可将蛋白液和胰蛋白酶混合后再置于不同pH条件下
D.验证酶的高效性可向H2O2溶液中分别滴加等量的煮沸与未煮沸的肝脏研磨液
10.(2025高一上·威海期末)关于“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的实验,下列说法错误的是(  )
A.利用气泵让空气持续通过酵母菌培养液以提供有氧条件
B.酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸均能产生使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的产物
C.酵母菌的培养时间应适当延长以耗尽葡萄糖,防止其干扰颜色反应
D.两组实验均需取酵母菌滤液滴加酸性重铬酸钾溶液进行酒精检测
11.(2025高一上·威海期末)ATP荧光检测法是利用荧光素测定ATP含量的方法,具体机理如下图所示,ATP以腺苷酰基形式转移出腺苷酸给荧光素,形成荧光素酰腺苷酸,激活的荧光素酰腺苷酸在荧光素酶的催化下与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光,测出荧光强度即可定量分析出ATP的含量。利用上述方法可测量某样品中微生物与其他生物残余的多少,从而确定样品的卫生状况。下列说法错误的是(  )
A.荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应
B.形成氧化荧光素的过程中发生了化学能到光能的转化
C.微生物生命活动需要的能量都直接来源于ATP
D.荧光越强表明样品中的微生物含量越高
12.(2025高一上·威海期末)下图表示某种细胞器的结构,其中①~③代表该细胞器的三个部位。下列说法正确的是(  )
A.该细胞器只产生ATP,不消耗ATP
B.①处蛋白质的种类和数量多于②处
C.葡萄糖中的大部分能量在②处转移到ATP中
D.消耗O2、产生CO2的场所分别是②、③
13.(2025高一上·威海期末)细胞的衰老和死亡是正常生命历程的必然阶段。下列说法错误的是(  )
A.衰老细胞的细胞核体积增大,染色质收缩
B.当自由基攻击DNA时可能会引起雪崩式反应,导致细胞衰老加剧
C.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
D.某些被病原体感染细胞的清除是通过细胞凋亡完成的
14.(2025高一上·威海期末)下图为显微镜下观察到的有丝分裂图像,1~3为不同时期的细胞。下列说法正确的是(  )
A.细胞1中着丝粒在纺锤丝的牵引下发生分裂
B.在显微镜下持续观察细胞2可看到整个分裂过程中细胞内发生的规律性变化
C.细胞3染色体的着丝粒排列在细胞板上
D.细胞1和细胞3相比,染色体数目不同而核DNA数目相同
15.(2025高一上·威海期末)实验室中常使用洋葱根尖细胞制作装片,用以观察细胞有丝分裂的过程。下列说法错误的是(  )
A.剪取洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液中可将组织中的细胞相互分离开来
B.使用甲紫溶液可将染色体染成深色
C.制片之前通过漂洗可洗去染料便于显微镜下观察
D.视野中找到的分生区细胞应呈正方形且排列紧密
二、选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题有一个或多个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16.(2025高一上·威海期末)下图表示细胞中某类化合物的组成及分布情况。下列说法正确的是(  )
A.化学元素A是指C、H、O、N、P
B.细胞内的小分子B有4种
C.单体C2彻底水解可得到6种小分子化合物
D.植物细胞的叶绿体和线粒体中也分布着D和E
17.(2025高一上·威海期末)为探究植物细胞的吸水和失水,研究小组取紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成临时装片,将细胞浸润在2mol/L的乙二醇溶液中,观察到如下图所示的质壁分离现象。下列说法正确的是(  )
A.质壁分离是指细胞质和细胞壁分离的现象
B.使用高倍显微镜方可观察到如图所示图像
C.随着质壁分离的进行,紫色加深,细胞的吸水能力增强
D.随着实验的进行,还可观察到质壁分离复原的现象
18.(2025高一上·威海期末)酶抑制剂能降低酶的催化效率,不同抑制剂降低酶活性的原理不同。下图1表示脂肪酶;图2表示两种不同的脂肪酶抑制剂的作用原理;图3为科研人员探究脂肪酶抑制剂X对酶活性影响的实验结果。下列说法错误的是(  )
A.脂肪酶能降低反应的活化能
B.脂肪浓度在该实验中属于无关变量
C.a点酶促反应速率的限制因素最可能是酶浓度
D.脂肪酶抑制剂X通过原理—发挥抑制作用
19.(2025高一上·威海期末)如图为某植物在不同温度下(其它条件相同且最适)CO2的吸收速率或释放速率的变化曲线。下列说法错误的是(  )
A.该植物光合作用最适温度为25℃
B.P点时突然停止光照,短时间内叶肉细胞中C3的含量降低
C.35℃时光合速率小于呼吸速率
D.30℃和35℃下单位时间内该植物光合作用制造有机物的量相等
20.(2025高一上·威海期末)哺乳动物红细胞的部分生命历程如下图所示,下列说法正确的是(  )
A.造血干细胞与幼红细胞都具有全能性
B.网织红细胞和成熟红细胞基因的执行情况不同
C.成熟红细胞衰老时核膜内折
D.成熟红细胞衰老后控制其凋亡的基因开始表达
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(2025高一上·威海期末)螃蟹是深受人们喜爱的餐桌美食,可食用部分主要包括蟹肉、蟹黄和蟹膏,其中蟹肉中的蛋白质含量高达18.9%,蟹黄和蟹膏中的脂质含量较高,具有独特的风味和口感。
(1)蟹壳具有保护支撑作用主要是因为其含有   ,该物质的基本组成元素有   ;该物质还可用于废水处理,其原理是   。
(2)检测蟹肉中的蛋白质含量时所用试剂是   。蟹肉中的优质蛋白被人体摄入后在消化酶作用下充分水解,   (填化学键名称)断开,形成氨基酸后才能被吸收利用。
(3)为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成   ,从而促进   。
(4)血蓝蛋白决定了螃蟹血液的颜色,其功能与血红蛋白类似,未与氧结合时呈无色或白色;与氧结合时呈蓝色,另外血蓝蛋白还是病毒抑制物,由此推知血蓝蛋白具有   功能。研究发现,低氧条件下哺乳动物血红蛋白含量增加以满足生命活动对氧气的需求,由此推测低氧条件也能导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,请设计实验探究该推测是否成立,简要写出实验思路:   。
22.(2025高一上·威海期末)甲状腺激素是由甲状腺滤泡上皮细胞分泌的一种含碘的氨基酸衍生物,其合成及分泌过程涉及多种细胞器及物质的参与,部分过程如下图所示,其中X代表某种细胞器,①和②分别代表协助碘离子和酪氨酸进入细胞内的某类物质,已知甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~25倍。
(1)碘离子在碘泵(图中①)的协助下进入甲状腺滤泡上皮细胞时   (填“需要”或“不需要”)消耗能量,判断依据是   ,该运输过程中碘泵   (填“发生”或“不发生”)自身构象的改变。
(2)酪氨酸进入甲状腺滤泡上皮细胞内,与其他氨基酸之间通过   (填具体结合方式)合成甲状腺球蛋白。若用18O标记酪氨酸的某个基团后发现合成甲状腺球蛋白的过程中产生了H218O,则被18O标记的酪氨酸分子上的基团是   。
(3)参与甲状腺球蛋白合成、运输和分泌过程的生物膜系统包括   。细胞骨架在甲状腺球蛋白的运输过程中发挥重要作用,除此之外,其还与   等生命活动密切相关。(答出2点)。
(4)碘化甲状腺球蛋白分解释放出甲状腺激素的过程需依赖于细胞器X中含有的多种水解酶,推测细胞器X应为   。甲状腺滤泡上皮细胞分泌的甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,上述过程体现了细胞膜具有   功能。
23.(2025高一上·威海期末)光合作用原理的发现离不开多位科学家孜孜不倦的探索。
(1)1937年,植物学家希尔发现,在离体叶绿体的悬浮液(其中有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气。该实验说明离体叶绿体在适当条件下可以发生   。该实验   (填“能”或“不能”)说明植物光合作用产生的氧气中的氧元素全部都来自水,原因是   。实验中铁盐相当于光反应中的   (填物质)。
(2)1941年,科学家鲁宾和卡门用同位素示踪的方法研究光合作用中氧气的来源。其两组实验的处理分别是   。某研究小组给植物提供C18O2,一段时间后测量发现,该植物释放的氧气中含有18O。请推测出现该现象最可能的原因是   。
(3)1946年,科学家卡尔文供给小球藻持续的光照和14CO2.在光照处理30s后,发现小球藻细胞内含有14C的产物是C3、C5和葡萄糖;在光照处理5s后,14C出现在C5和葡萄糖中:在光照处理0.5s后,小球藻细胞中含有14C的产物只有C3.由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是   。光照充足时,提高CO2浓度会使植物光合作用速率加快,研究小组将CO2浓度提高至两倍时,其他条件不变,发现光合作用速率并未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是   (答出2点)。
24.(2025高一上·威海期末)黑白瓶法常用于研究浮游植物的生产量,某研究小组将等量的浮游植物置于若干个装满清水的黑白瓶中进行实验,其中白瓶完全透光,黑瓶完全不透光,结果如下图所示。
(1)影响浮游植物生产量的环境因素包括   。该实验的自变量是   。黑瓶在该实验中的作用是   。
(2)a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为   mg/L;该条件下,白瓶中的浮游植物   (填“能”或“不能”)生长,原因是   ;此时浮游植物叶肉细胞中产生ATP的场所有   。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量的原因是   ;此时浮游植物24小时的净生产量(用O2释放量表示)为   mg/L。
25.(2025高一上·威海期末)将某动物细胞(2n=16)放在含3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养基中培养一段时间后,再移至普通培养基中培养,不同时间取样后进行放射自显影,在显微镜下观察,实验现象及结果分析如下表所示。
取样时间(h) 实验现象及结果分析
1 部分细胞的细胞核开始被标记
3 部分被标记细胞开始进入分裂期
5 部分被标记细胞的着丝粒开始分裂
6 部分被标记细胞分裂成两个子细胞
13 部分被标记细胞第二次进入分裂期
。 被标记细胞的比例在减少
100 被标记细胞的数目在减少
(1)该动物细胞为分裂期做物质准备的时间为   h,该时期细胞内发生的物质变化是   。
(2)3h时判断细胞进入分裂期的依据是   ,此时细胞中有   条染色体。该部分细胞在4h时染色体:染色单体:核DNA=   。
(3)6h时被标记细胞分裂成两个子细胞的方式是   ,该方式与植物细胞不同的结构基础是该细胞无   。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是   。它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及   起着关键的作用。
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;群落的概念及组成
【解析】【解答】A、植物(荷花)的生命系统结构层次为:细胞→组织→器官→个体;动物(蜻蜓)的生命系统结构层次为:细胞→组织→器官→系统→个体。 所以与蜻蜓相比,组成荷花的生命系统结构层次中缺少系统,A正确;
B、群落是指在一定时间内一定空间上分布的各物种的种群集合,包括动物、植物、微生物等各个物种的种群。 池塘中的荷花、蜻蜓等所有生物构成了该池塘中的生物群落,B正确;
C、微生物包括细菌、真菌、病毒等。 其中细菌是原核生物,但真菌(如酵母菌等)是真核生物,病毒没有细胞结构,既不是原核生物也不是真核生物。 所以池塘中的微生物不都是原核生物,C错误;
D、荷花和蜻蜓都属于多细胞生物。 多细胞生物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,D正确。
故选C。
【分析】生命系统的结构层次
①细胞:细胞是一个由各种组分相互配合而组成的复杂的系统,它是多种生物体结构和功能的基本单位。
②组织:由形态相似,结构功能相同的细胞联合在一起形成的细胞群。
③器官:由不同的组织按照一定的次序结合在一起构成的行使一定功能的结构。
④系统:能够共同完成一种或几种生理功能的多个器官,按照一定的次序组合在一起形成的整体。
⑤个体:由各种器官或系统协调配合共同完成复杂的生命活动的单个生物。
⑥种群:在一定的空间范围内,同种生物的所有个体形成的一个整体。
⑦群落:在一定的空间范围内,不同种群相互作用形成的更大的整体。
⑧生态系统:在一定的空间范围内,群落与无机环境相互作用形成的更大的整体。
⑨生物圈:地球上所有的生态系统相互关联构成的更大的整体,是最大的生态系统。
2.【答案】C
【知识点】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;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、新鲜蔬菜细胞中含量最多的化合物是水,水的组成元素是H和O,而O的原子质量大于H的原子质量很多,因此新鲜蔬菜细胞中含量最多的元素是O,A正确;
B、烘干蔬菜细胞中含量最多的有机物是蛋白质,因为蛋白质是生命活动的主要承担者,B正确;
C、蔬菜烘干过程中失去的是结合水,作为组成细胞的重要组成成分,结合水的失去会导致细胞生命活动不能正常进行,C错误;
D、蔬菜烤焦后余下的物质是无机盐,因为无机盐不能燃烧,因而被留下来,D正确。
故选C。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
3.【答案】C
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;氨基酸的种类;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、Fe元素属于组成人体细胞的微量元素,A错误;
B、胱氨酸可以在体内合成,属于组成细胞的非必需氨基酸,B错误;
C、根据氨基酸结构通式可知,各种氨基酸的共有部分为C2H4O2N,氨基酸的不同因为R基的不同而不同,因此,S位于胱氨酸的R基上,C正确;
D、组成生物体的氨基酸结构中至少含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,但不是其中所有的氨基和羧基,D错误。
故选C。
【分析】1、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
2、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
3、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
4、细胞中含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
4.【答案】D
【知识点】核酸的基本组成单位;病毒
【解析】【解答】A、SARS病毒属于病毒,无细胞结构,A正确;
B、SARS病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息储存在RNA中,B正确;
C、肺炎支原体属于原核生物,其拟核区域具有环状的DNA,C正确;
D、肺炎支原体的遗传物质是DNA,其中A和T组成的核苷酸只有2种(腺嘌呤脱氧核苷酸和胸腺嘧啶脱氧核苷酸),D错误。
故选D。
【分析】1、病毒不具有细胞结构,只能在活细胞中正常生长增殖。
2、细胞是生命系统结构层次的最基本单位。
3、细胞生物的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;非细胞生物中DNA病毒的遗传物质是DNA,遗传信息为DNA中特定的脱氧核苷酸序列;而RNA病毒遗传物质是RNA,遗传信息为RNA中特定的核糖核苷酸序列。
5.【答案】B
【知识点】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
【解析】【解答】A、水分子有极性,带正电荷或负电荷的分子或离子均易与水结合,使自由水成为细胞内良好的溶剂,A正确;
B、细胞内结合水主要是通过与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在,脂肪是疏水性物质,一般不与水结合,B错误;
C、细胞中大多数无机盐是以离子的形式存在,比如钠离子、钾离子等,C正确;
D、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,这很好地体现了无机盐离子对于维持生命活动的重要性,D正确。
故选B。
【分析】1、水的功能
水分为自由水和结合水,自由水是细胞内良好的溶剂,许多物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要自由水的参与;多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以自由水为基础的液体环境中;自由水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞,同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物运送到排泄器官,或者直接排出体外。结合水是细胞结构的重要组成部分。
2、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,在生物体内是必不可少的,如镁是构成叶绿素的元素,铁是构成血红素的元素,磷是组成细胞膜,细胞核的重要成分;生物体的某些无机盐离子必须保持一定的量,这对维持细胞的酸碱平衡也非常重要。
6.【答案】A
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;被动运输
【解析】【解答】A、磷脂分子由亲水的头部和疏水的尾部构成,在水中疏水的尾部相互靠近自发地形成双分子层,A正确;
B、脂质体由磷脂分子组成,没有蛋白质,水分子可通过自由扩散进出脂质体,B错误;
C、能在水中结晶的药物通常被包裹在脂质体的内部水相中,而不是两层磷脂分子之间。C错误;
D、药物可通过胞吞或细胞膜融合的方式进入目标细胞,D错误。
故选A。
【分析】流动镶嵌模型认为,细胞膜是由磷脂分子和蛋白质分子构成的,其中磷脂双分子层是膜的基本骨架,其内部是磷脂分子的疏水端,水溶性分子或离子不能自由通过,因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中,有的镶嵌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,有的贯穿于整个磷脂双分子层。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
7.【答案】D
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、分离各种细胞器常用的方法是差速离心法,但前提是先破坏细胞膜等结构,使细胞中的细胞器释放到溶液中,再进行离心操作。将植物细胞放入清水中,植物细胞会吸水,但不会使细胞器释放出来,所以不能直接用差速离心法分离得到各种细胞器,A错误;
B、植物根细胞中没有叶绿体,具有双层膜的细胞器只有线粒体,B错误;
C、中心体分布在动物细胞和某些低等植物细胞中,并不是所有的植物细胞都有中心体,C错误;
D、酶体内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器。若溶酶体功能受损,无法正常分解衰老和损伤的细胞器,就会导致细胞中衰老和损伤细胞器的堆积,D正确。
故选D。
【分析】分离细胞器的方法——差速离心法
(1)概念:主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
(2)过程:
①将细胞膜破坏,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
②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。具体操作: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。
8.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;胞吞、胞吐的过程和意义
【解析】【解答】A、蛋白分解酶属于分泌蛋白,大分子物质分泌到细胞外的方式是胞吐,所以痢疾内变形虫通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,A正确;
B、胞吞作用是细胞摄取大分子物质的过程,需要细胞膜上蛋白质的识别等协助,所以痢疾内变形虫通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞的过程需要膜上蛋白质的协助,B正确;
C、进入痢疾内变形虫体内的肠壁组织细胞会被溶酶体中的水解酶降解,而不是在细胞质基质中被降解,因为细胞质基质中没有能降解这些细胞的酶类,C错误;
D、抑制痢疾内变形虫的细胞呼吸,会使其能量供应不足,影响其生命活动,包括“吃掉”肠壁组织细胞等过程,从而可缓解阿米巴痢疾,D正确。
故选C。
【分析】1、胞吞:当细胞摄取大分子时,首先大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷,形成小囊,包围着大分子,然后小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡进入细胞内部,这种现象叫作胞吞。
2、胞吐:细胞需要外排的大分子先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫作胞吐。
3、胞吞和胞吐体现了细胞膜的流动性,不需要转运蛋白的参与,但需要消耗能量。
4、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
9.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素;酶的相关综合
【解析】【解答】A、H2O2在加热条件下会自行分解,所以探究温度对酶活性影响的实验不能用H2O2作实验材料,A错误;
B、淀粉酶能催化淀粉水解为还原糖,淀粉酶不能催化蔗糖水解,蔗糖是非还原糖。斐林试剂可用于检测还原糖,在水浴加热条件下,还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。因此,探究淀粉酶的专一性时,可用斐林试剂检验淀粉、蔗糖是否水解,B正确;
C、探究pH对酶活性影响时,应先将蛋白液和胰蛋白酶分别置于不同pH条件下处理一段时间,然后再混合,这样才能准确探究不同pH对酶活性的影响。若先混合再置于不同pH条件下,在调节pH之前酶已经开始发挥作用,会干扰实验结果,C错误;
D、验证酶的高效性是通过比较酶与无机催化剂的催化效率来实现的,而煮沸的肝脏研磨液中,因高温使过氧化氢酶失活,失去催化作用,无法与未煮沸的肝脏研磨液形成有效对比来验证酶的高效性,D错误。
故选B。
【分析】一、各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
二、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。
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。
10.【答案】A
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、空气中含有CO2会影响实验结果检测,通入的空气要用NaOH 处理,A错误;
B、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄,或使澄清石灰水变浑浊,B正确;
C、葡萄糖也会与酸性重铬酸钾发生颜色反应,故应将酵母菌的培养时间适当延长,以耗尽葡萄糖来防止其在酒精检测时的颜色干扰,C正确;
D、两组实验均需取酵母菌滤液滴加酸性重铬酸钾溶液进行酒精检测,目的是检测有氧和无氧条件下产物是否相同,D正确。
故选A。
【分析】1、二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊,也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。酒精可使酸性重铬酸钾变成灰绿色。
2、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
11.【答案】C
【知识点】ATP与ADP相互转化的过程;ATP的相关综合
【解析】【解答】A、从图中可以看到,ATP以腺苷酰基形式转移出腺甘酸给荧光素,形成荧光素酰腺苷酸,同时产生了Pi(磷酸),这符合ATP水解的特点,即ATP水解会产生ADP和Pi并释放能量,这里是ATP水解产生腺甘酸等,所以荧光素形成荧光素酰腺苷酸的过程伴随着ATP的水解反应,A正确;
B、形成氧化荧光素的过程中,在荧光素酶的催化下,荧光素酰腺苷酸与O2反应形成氧化荧光素并发出荧光,这一过程中化学物质发生反应,将化学能转化为了光能,才产生了荧光,B正确;
C、虽然ATP是细胞生命活动的直接能源物质,但在微生物中,除了ATP外,还有其他一些高能化合物也可以为生命活动直接提供能量,比如GTP(三磷酸鸟苷)等,并不是微生物生命活动需要的能量都仅仅直接来源于ATP,C错误;
D、因为ATP荧光检测法是通过检测ATP含量来确定样品中微生物与其他生物残余的多少,而ATP主要来自于生物体内,微生物含量越高,通常产生的ATP就越多,根据上述机理,产生的荧光就会越强,D正确。
故选C。
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写,ATP分子的结构可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖结合而成,P代表磷酸基团,~代表一种特殊的化学键;细胞有氧呼吸以及无氧呼吸均会产生ATP。
2、细胞内的放能反应一般与ATP的合成相联系,吸能反应一般与ATP的水解相联系。对细胞的正常生活来说,ATP与ADP的这种相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的。
12.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、该细胞器既可以通过有氧呼吸的第二阶段和第三阶段产生ATP,也可以消耗ATP,例如线粒体是半自主细胞器,含有核糖体,合成某些蛋白质的时候需要消耗ATP,A错误;
B、②是线粒体内膜,该处蛋白质的种类和数量多于①处,B错误;
C、葡萄糖中的大部分能量以热能的形式散失,C错误;
D、有氧呼吸的第三阶段消耗O2,第二阶段产生CO2,场所分别是②、③,D正确。
故选D。
【分析】1、线粒体是半自主性细胞器,含有DNA和核糖体,可以自己合成部分蛋白质,同时也受细胞核的控制,由于受精卵中细胞质几乎来源于卵细胞,所以线粒体中基因的遗传不遵循孟德尔遗传规律,而表现出母系遗传的特点。
2、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
13.【答案】B
【知识点】衰老细胞的主要特征;细胞的凋亡
【解析】【解答】A、细胞衰老的特征有膜通透性改变,物质运输功能降低;细胞核体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深等,A正确;
B、当自由基攻击细胞膜上的磷脂时,也会产生自由基,从而引发雪崩式的反应,对生物膜损伤比较大,B错误;
C、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程就叫细胞凋亡,C正确;
D、被病原体感染的细胞的清除,细胞的自然更新是通过细胞凋亡完成的,都是基因决定的细胞自动结束生命的过程,D正确。
故选B。
【分析】1、对于多细胞生物来说,个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,对于单细胞来说,细胞衰老即个体衰老。细胞衰老是细胞正常的生命历程,是基因选择性表达的结果。
2、细胞衰老的主要特征有:①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递
3、由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡对生物体的生长发育有利;细胞坏死是指在种种不利因素影响下,如极端的物理、化学因素或严重的病理性刺激的情况下,由细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
14.【答案】D
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、着丝粒分裂不是纺锤丝牵引的结果,A错误;
B、细胞2已经死亡,持续观察细胞2看不到细胞发生变化,B错误;
C、细胞3染色体的着丝粒排列在赤道板上,C错误;
D、细胞1处于后期,细胞3处于中期,染色体数目不同,核DNA数目相同,D正确。
故选D。
【分析】植物细胞有丝分裂过程
有丝分裂前的准备,间期:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板。
后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体形态和数目也相同。
末期:当这两套染色体分别达到细胞的两极后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩散,形成新的细胞壁。
15.【答案】C
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、将剪取的洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液(解离液)中,盐酸能溶解细胞间的果胶,酒精能固定细胞形态,二者共同作用可使组织中的细胞相互分离开来,A正确;
B、甲紫溶液(又称龙胆紫溶液)属于碱性染料,在有丝分裂实验中,它可以将染色体染成深色,便于在显微镜下观察染色体的形态、数目和分布等情况,B正确;
C、漂洗的作用是洗去解离液,防止解离过度,同时也便于染色,C错误;
D、洋葱根尖分生区细胞具有很强的分裂能力,其细胞特点是呈正方形、排列紧密,在观察有丝分裂装片时,可根据这些特点在视野中找到分生区细胞,D正确。
故选C。
【分析】1、观察植物根尖细胞有丝分裂制片流程
①解离:用解离液使组织中的细胞相互分离开来;
②漂洗:洗去解离液,防止解离过度;
③染色:用甲紫溶液或醋酸洋红液能使染色体着色;
④制片:用镊子将处理过的根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子尖将根尖弄碎,盖上盖玻片。然后,用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开来,有利于观察。
2、染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种状态,都由DNA和蛋白质组成,细胞分裂间期时是染色质丝的状态,细胞有丝分裂前期、中期、后期和末期时是染色体的状态,二者都可以被醋酸洋红染成红色或甲紫溶液染成紫色。
16.【答案】A,C,D
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、D和E分别是DNA和RNA,组成元素都是C、H、O、N、P,A正确;
B、B是核苷酸,细胞中的B共8种,B错误;
C、单体C1是脱氧核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、脱氧核糖、4种碱基:A、T、C、G,单体C2是核糖核苷酸,彻底水解产物为磷酸、核糖、4种碱基:A、U、C、G,C正确;
D、叶绿体和线粒体都是半自主细胞器,含有DNA和RNA,D正确。
故选ACD。
【分析】1、DNA由脱氧核苷酸组成,一个脱氧核苷酸含有磷酸、脱氧核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、T四种;RNA由核糖核苷酸组成,一个核糖核苷酸含有磷酸、核糖和一个含氮碱基,碱基包括A、G、C、U四种。
DNA和RNA都有C、H、O、N、P元素。
2、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
3、线粒体含有双层膜结构,内膜上含有大量与有氧呼吸有关的酶,线粒体内膜折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为大量与有氧呼吸有关的酶提供附着位点,线粒体基质内含有少量的DNA和RNA,以及大量与有氧呼吸有关的酶。
17.【答案】C,D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、质壁分离是指原生质层和细胞壁分离的现象,A错误;
B、图中所示的质壁分离现象在低倍显微镜下即可观察到,B错误;
C、在质壁分离过程中,细胞失水,细胞液浓度增大,紫色加深。由于细胞液浓度增大,与外界溶液的浓度差变大,细胞的吸水能力增强,C正确;
D、二醇是脂溶性物质,可以通过自由扩散的方式进入细胞。随着实验的进行,细胞液浓度逐渐升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会吸水,从而发生质壁分离复原现象,D正确。
故选CD。
【分析】1、植物细胞质壁分离及复原实验的原理
①内因:成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜;原生质层比细胞壁的伸缩性大。
②外因:细胞液和外界溶液存在浓度差,细胞能渗透吸水或失水。
2、正在发生质壁分离,此时液泡中细胞液的浓度逐渐上升,植物细胞吸水能力逐渐升高,也可能表示质壁分离的复原,此时液泡中细胞液浓度逐渐降低,植物细胞吸水能力逐渐降低。
18.【答案】B,D
【知识点】酶促反应的原理;探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、脂肪酶作为催化剂,其是通过降低反应的活化能来实现的,A正确;
B、该实验的目的是研究脂肪浓度对酶促反应速率的影响,因此该实验的自变量是脂肪浓度的变化,B错误;
C、a点酶促反应速率达到最大,此时限制因素不再是脂肪浓度,而最可能是酶浓度,C正确;
D、脂肪酶抑制剂X对钙该反应速率的抑制可通过提高脂肪浓度来缓解,因而其抑制作用发挥的原理属于竞争性抑制,与图中的原理二相同,D错误。
故选BD。
【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。
19.【答案】A,B,C
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;环境变化对光合作用中物质含量的影响
【解析】【解答】A、图示植物在最适温度条件下,净光合作用最大,但总光合速率=净光合速率+呼吸速率,此时该野生型小麦在25℃时的总光合速率为2.25+3.75=6,小于30℃时的总光合速率6.5,A错误;
B、若突然降低光照,则光反应产生的NADPH和ATP减少,降低暗反应三碳的固定,故P点时若突然降低光照,短时间内C3的消耗速率降低,而二氧化碳固定速率基本不变,因而C3含量上升,B错误;
C、35℃时净光合速率大于0,因此光合速率大于呼吸速率,C错误;
D、总光合速率=净光合速率+呼吸速率,由图中数据可知,30℃和35℃下单位时间内该植物总光合速率均为3.5+3=6.5,因而此时制造有机物的量相等,D正确。
故选ABC。
【分析】1、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
2、植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,主要进行水的光解产生氧气、电子和H+,以及NADPH和ATP的合成;暗反应在叶绿体基质中进行,主要是发生二氧化碳的固定和三碳化合物的还原,最终产生有机物供植物利用。
影响植物光合速率的因素有:光照强度、温度、二氧化碳浓度等。
20.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义;动物细胞的全能性及应用;衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、细胞全能性是指已经分化的细胞,仍然具有发育成完整个体的潜能或分化为其他各种细胞。 动物细胞全能性受限制,造血干细胞和幼红细胞不具有发育成完整个体的潜能,不具有全能性,A错误;
B、细胞分化的实质是基因的选择性表达,不同细胞中基因的执行情况不同。 网织红细胞中还含有细胞器,而成熟红细胞没有细胞器,二者的结构和功能存在差异,说明它们在发育过程中基因的执行情况不同,即发生了细胞分化,B正确;
C、细胞衰老的特征之一是细胞体积变小,核膜内折,但哺乳动物成熟红细胞没有细胞核,也就不存在核膜内折这一现象,C错误;
D、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,即没有基因, 既然没有基因,就不存在基因表达的情况,D错误。
故选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,在整个过程中,染色体数目没有变化,其本质是基因的选择性表达。
2、细胞衰老的主要特征有:①细胞膜通透性改变,使物质运输功能降低;②细胞内的水分减少,细胞萎缩,体积变小;③细胞核的体积增大,核膜内折,染色质收缩,染色加深;④细胞内多种酶的活性降低,呼吸速率减慢,新陈代谢速率减慢;⑤细胞内的色素逐渐积累,妨碍细胞内物质的交流和传递。
3、动物细胞本身不具有全能性,而细胞核具有全能性,之所以将细胞核导入去核的卵母细胞中,能够激发细胞核全能性是由于卵细胞的细胞质有激发细胞核全能性表达的物质。
21.【答案】(1)几丁质;C、H、O、(N);几丁质能与废水中的重金属离子有效结合
(2)双缩脲试剂;肽键
(3)性激素;生殖器官的发育和生殖细胞的形成
(4)运输、免疫;将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件,一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能;检测蛋白质的实验;糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】(1)几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,组成元素为C、H、O、N,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蟹壳具有保护支撑作用主要是因为含有几丁质。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。
(2)蛋白质与双缩脲试剂反生反应生成紫色。蛋白质中的肽键在消化酶的作用下断开,形成氨基酸后被人体吸收。
(3)胆固醇是合成性激素的原料。为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成性激素,从而促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
(4)血蓝蛋白与血红蛋白类似,可以与氧结合,说明血蓝蛋白具有运输作用,血蓝蛋白是病毒抑制物,说明血蓝蛋白具有免疫作用。
本实验的实验目的是探究低氧条件是否导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,自变量是氧气浓度的高低,因变量是血蓝蛋白的含量,实验思路是将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件),一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
【分析】1、脂质的类别及其功能
(1)脂肪:脂肪是细胞内良好的储能物质;是一种很好的绝缘体,起到保温的作用;分布在内脏器官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,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:固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等。胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,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官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。
2、各类物质的检测方法
1、含有两个肽键及以上的多肽或蛋白质可与双缩脲产生紫色反应;
2、还原糖可与斐林试剂在50~65℃温水条件下反应产生砖红色沉淀。常见的还原糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、乳糖和半乳糖等;
3、脂肪会被苏丹III染液染成橘黄色;
4、淀粉可与碘液发生蓝色反应;
5、RNA会被吡罗红染成红色;
6、DNA和二苯胺试剂在水浴条件下会出现蓝色反应,DNA与甲基绿结合发生绿色反应。
(1)几丁质是一种多糖,又称为壳多糖,组成元素为C、H、O、N,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。蟹壳具有保护支撑作用主要是因为含有几丁质。几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理。
(2)蛋白质与双缩脲试剂反生反应生成紫色。蛋白质中的肽键在消化酶的作用下断开,形成氨基酸后被人体吸收。
(3)胆固醇是合成性激素的原料。为使母蟹富含更多蟹黄,商家常在螃蟹卵巢快速发育期采取一定方法确保其摄入的胆固醇能够迅速转运至卵巢,用于合成性激素,从而促进生殖器官的发育以及生殖细胞的形成。
(4)血蓝蛋白与血红蛋白类似,可以与氧结合,说明血蓝蛋白具有运输作用,血蓝蛋白是病毒抑制物,说明血蓝蛋白具有免疫作用。
本实验的实验目的是探究低氧条件是否导致螃蟹血蓝蛋白含量增加,自变量是氧气浓度的高低,因变量是血蓝蛋白的含量,实验思路是将生理状况相同的螃蟹均分两组,一组给予正常氧浓度,一组低氧条件),一段时间后,测定两组螃蟹血蓝蛋白的含量。
22.【答案】(1)需要;甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高20~2 5倍,碘离子由低浓度向高浓度跨膜运输进入细胞内,该运输方式属于主动运输,需要消耗能量;发生
(2)脱水缩合;羧基(-COOH)
(3)细胞膜、(核膜)、内质网膜、线粒体膜、高尔基体膜;细胞运动、分裂、分化以及能量转化、信息传递
(4)溶酶体;进行细胞间的信息交流
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;细胞膜的功能;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;主动运输
【解析】【解答】(1)因为甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 20~25 倍,碘离子是逆浓度梯度进入细胞的,逆浓度梯度运输属于主动运输,主动运输需要消耗能量。碘泵作为协助碘离子进入细胞的载体蛋白,在运输过程中会与碘离子结合,其自身构象会发生改变来实现运输功能。
(2)氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,进而构成蛋白质,甲状腺球蛋白是蛋白质,所以酪氨酸等氨基酸之间通过脱水缩合合成甲状腺球蛋白。在脱水缩合过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基发生反应,脱去一分子水形成肽键,若用18O标记后发现合成甲状腺球蛋白过程产生了 H218O ,则标记的是羧基中的氧原子。
(3)核糖体合成甲状腺球蛋白,内质网对其进行加工,高尔基体进行进一步修饰和运输,线粒体提供能量,所以参与的生物膜系统包括内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外涉及细胞膜)。 细胞骨架除了在甲状腺球蛋白运输中发挥作用,还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(4)因为溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,甲状腺球蛋白释放出甲状腺激素的过程依赖多种水解酶,所以细胞器 X 是溶酶体。甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,这体现了细胞膜能通过化学信号进行细胞间信息交流的功能。
【分析】1、分泌蛋白的合成过程
首先,在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多钛链的合成。当合成了一段肽链后这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程,并且边合成边转移到内质网腔内,再经过加工、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡,包裹着蛋白质离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡转运到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中,需要消耗能量。这些能量主要来自线粒体。
2、多肽链是由氨基酸脱水缩合形成的,脱出的一分子水中的H来自于氨基酸的氨基和羧基,O来自于羧基。
3、一条多肽链,至少含有一个氨基和一个羧基,分别位于多肽链的N端和C端,此外,氨基酸的R基上也存在氨基和羧基。
4、由几个氨基酸组成的肽链结构就叫几肽,若肽链由n个氨基酸组成,则链状肽链中有n-1个肽键,环肽中有n个肽键。
5、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。
(1)因为甲状腺滤泡上皮细胞内碘浓度比血液中的高 20~25 倍,碘离子是逆浓度梯度进入细胞的,逆浓度梯度运输属于主动运输,主动运输需要消耗能量。碘泵作为协助碘离子进入细胞的载体蛋白,在运输过程中会与碘离子结合,其自身构象会发生改变来实现运输功能。
(2)氨基酸通过脱水缩合的方式形成多肽链,进而构成蛋白质,甲状腺球蛋白是蛋白质,所以酪氨酸等氨基酸之间通过脱水缩合合成甲状腺球蛋白。在脱水缩合过程中,一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基发生反应,脱去一分子水形成肽键,若用18O标记后发现合成甲状腺球蛋白过程产生了 H218O ,则标记的是羧基中的氧原子。
(3)核糖体合成甲状腺球蛋白,内质网对其进行加工,高尔基体进行进一步修饰和运输,线粒体提供能量,所以参与的生物膜系统包括内质网、高尔基体、线粒体、细胞膜(分泌蛋白通过胞吐分泌到细胞外涉及细胞膜)。 细胞骨架除了在甲状腺球蛋白运输中发挥作用,还与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转换、信息传递等生命活动密切相关。
(4)因为溶酶体中含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,也能吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌等,甲状腺球蛋白释放出甲状腺激素的过程依赖多种水解酶,所以细胞器 X 是溶酶体。甲状腺激素随血液到达全身各处,与靶细胞细胞膜表面的受体结合,促进细胞代谢,这体现了细胞膜能通过化学信号进行细胞间信息交流的功能。
23.【答案】(1)水的光解;不能;该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到氧元素的转移;氧化型辅酶II(NADP+)
(2)一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2;C18O2中的18O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中
(3)CO2→C3→C5、葡萄糖;ATP和NADPH的供应限制、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高、C5的再生速率不足、有机物在叶绿体中积累较多等
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】(1)在离体叶绿体的悬浮液(有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气,这表明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解。因为水的光解会产生氧气等产物,该实验有氧气释放,所以可得出此结论。 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到元素的转移。虽然有氧气产生,但不确定氧气中的氧元素具体来源,有可能叶绿体中其他物质参与反应对氧元素来源判断造成干扰,且没有直接证据证明氧元素全部来自水。在光合作用中,水光解产生的氢会被氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)接受形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH ),所以这里填氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) 。
(2)用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源,一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2。通过这样的设置,对比两组实验中18O去向,就可以探究氧气中氧元素的来源。 该植物释放的氧气中有18O,最可能的原因是C18O2中的8O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中。即二氧化碳参与暗反应等过程,其中的氧元素转移到了水,水再参与光反应产生含18O的氧气。
(3)根据不同光照处理时间下含 4C的产物情况,在光照处理30s后,含14C的产物有C3、C5和葡萄糖;光照处理5s后,14C出现在C3和葡萄糖中;光照处理0.5s后,含14C的产物只有C3,由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是CO2→C3→C5、葡萄糖 。即二氧化碳先固定形成三碳化合物,三碳化合物再经过一系列反应形成五碳化合物和葡萄糖等。 光照充足时,提高CO2浓度,光合速率未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是ATP和NADPH的供应限制(光反应产生的ATP和NADPH有限,不能满足因二氧化碳浓度升高而增加的暗反应需求)、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高(酶活性限制了反应速率)、C5的再生速率不足(影响二氧化碳的固定)、有机物在叶绿体中积累较多等(产物积累可能会反馈抑制光合作用) 。
【分析】1、叶绿体含有双层膜结构,其内部含有基粒,是由囊状结构的类囊体堆叠而成(增大膜面积),含与光合作用(光反应)有关的色素和酶,此外,叶绿体基质中含少量DNA、RNA以及与光合作用(暗反应)有关的酶,总之,叶绿体是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。
2、根据是否需要光能,将光合作用的过程分为需要光能的光反应阶段和不需要光能的暗反应阶段(现在也称为碳反应)。
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
3、光合作用完整过程
(1)光反应阶段光合作用第一个阶段的化学反应,必须有光才能进行,这个阶段叫作光反应阶段。光反应阶段是在类囊体的薄膜上进行的。
在光反应阶段,叶绿体中光合色素吸收的光能,有以下两方面用途。一是将水分解为氧和H+,氧直接以氧分子的形式释放出去,H+与氧化型辅酶Ⅱ(NADP)结合,形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH)。NADPH作为活泼的还原剂,参与暗反应阶段的化学反应,同时也储存部分能量供暗反应阶段利用;二是在有关酶的催化作用下,提供能量促使ADP与Pi反应形成ATP。这样,光能就转化为储存在ATP中的化学能。这些ATP将参与第二个阶段合成有机物的化学反应。
(2)暗反应阶段:光合作用第二个阶段中的化学反应,有没有光都能进行,这个阶段叫作暗反应阶段。暗反应阶段的化学反应是在叶绿体的基质中进行的。在这一阶段,CO2被利用,经过一系列的反应后生成糖类。
(1)在离体叶绿体的悬浮液(有H2O,没有CO2)中加入铁盐或其他氧化剂,置于光照下可以释放出氧气,这表明离体叶绿体在适当条件下可以发生水的光解。因为水的光解会产生氧气等产物,该实验有氧气释放,所以可得出此结论。 该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也没有直接观察到元素的转移。虽然有氧气产生,但不确定氧气中的氧元素具体来源,有可能叶绿体中其他物质参与反应对氧元素来源判断造成干扰,且没有直接证据证明氧元素全部来自水。在光合作用中,水光解产生的氢会被氧化型辅酶Ⅱ(NADP+)接受形成还原型辅酶Ⅱ(NADPH ),所以这里填氧化型辅酶Ⅱ(NADP+) 。
(2)用同位素示踪法研究光合作用中氧气的来源,一组给植物提供H2O和C18O2,另一组给同种植物提供H218O和CO2。通过这样的设置,对比两组实验中18O去向,就可以探究氧气中氧元素的来源。 该植物释放的氧气中有18O,最可能的原因是C18O2中的8O有部分转移到光合作用产物H2O中,H218O又作为原料参与了光合作用,将18O转移到光反应产物氧气中。即二氧化碳参与暗反应等过程,其中的氧元素转移到了水,水再参与光反应产生含18O的氧气。
(3)根据不同光照处理时间下含 4C的产物情况,在光照处理30s后,含14C的产物有C3、C5和葡萄糖;光照处理5s后,14C出现在C3和葡萄糖中;光照处理0.5s后,含14C的产物只有C3,由此可以确定CO2转变为糖类的过程中物质转化的顺序是CO2→C3→C5、葡萄糖 。即二氧化碳先固定形成三碳化合物,三碳化合物再经过一系列反应形成五碳化合物和葡萄糖等。 光照充足时,提高CO2浓度,光合速率未增至两倍,此时限制光合作用速率增加的内部因素可能是ATP和NADPH的供应限制(光反应产生的ATP和NADPH有限,不能满足因二氧化碳浓度升高而增加的暗反应需求)、固定CO2的酶、还原C3的酶活性不够高(酶活性限制了反应速率)、C5的再生速率不足(影响二氧化碳的固定)、有机物在叶绿体中积累较多等(产物积累可能会反馈抑制光合作用) 。
24.【答案】(1)光照强度、温度、CO2浓度;光照的有无和强弱;用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量
(2)7;不能;a光照强度下,白瓶中溶解氧的变化为0,说明瓶中浮游植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0,因此该条件下瓶中浮游植物不能生长;细胞质基质、线粒体、叶绿体
(3)浮游植物光合作用产生的氧气量多于呼吸作用消耗的氧气量,浮游植物释放氧气,溶氧量增加;2
【知识点】影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系
【解析】【解答】(1)影响浮游植物生产量的外界环境因素包括光照强度、温度、CO2浓度。白瓶是透光瓶,可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,并且该实验还设置了a和b两种光照强度,因此本实验的自变量是:光照的有无和强弱。黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,因此用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量。
(2)黑瓶中生物只进行呼吸作用,所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度,消耗的氧气为10-3=7mg。a光照下,瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10,说明净光合作用等于0,因此a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为0+7=7mg/L。该条件下,白瓶中的浮游植物不能生长,植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0。此时叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量,说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下,光合速率大于呼吸速率,有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L。
【分析】1、细胞呼吸分为有氧呼吸和无氧呼吸。有氧呼吸分为三个阶段,其中第一阶段在细胞质基质中进行,第二阶段在线粒体基质中进行,第三阶段在线粒体内膜上进行;无氧呼吸分为两种类型,即乳酸发酵和酒精发酵,无论哪种类型的无氧呼吸,都分为两个阶段,第一阶段和第二阶段都在细胞质基质中进行。高等植物光合作用分为光反应和暗反应,光反应在类囊体薄膜上进行,发生水的光解和ATP、NADPH的合成,而暗反应在叶绿体基质中进行,发生二氧化碳的固定和有机物的合成。
2、植物细胞呼吸会受到温度、pH等的影响,而光合作用会受到光照强度、二氧化碳浓度、温度、pH等的影响;植物的呼吸速率可以用单位时间内二氧化碳的生成量或氧气的吸收量或有机物的消耗量来表示,净光合速率可以用单位时间内氧气的释放量或二氧化碳的吸收量或有机物的积累量来表示,真光合速率可以用单位时间内二氧化碳的固定量或氧气的产生量或有机物的合成量来表示。三者的关系是真光合速率=呼吸速率+净光合速率。
(1)影响浮游植物生产量的外界环境因素包括光照强度、温度、CO2浓度。白瓶是透光瓶,可进行光合作用和呼吸作用,黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,并且该实验还设置了a和b两种光照强度,因此本实验的自变量是:光照的有无和强弱。黑瓶是不透光瓶只能进行呼吸作用,因此用于测量浮游植物24小时呼吸消耗的氧气量。
(2)黑瓶中生物只进行呼吸作用,所以瓶中呼吸消耗氧气量代表了湖水中所有生物的呼吸强度,消耗的氧气为10-3=7mg。a光照下,瓶中生物24小时后溶解氧的含量还是为10,说明净光合作用等于0,因此a光照强度下,白瓶中浮游植物24小时光合作用产生的O2量为0+7=7mg/L。该条件下,白瓶中的浮游植物不能生长,植物的净光合速率为0,有机物的积累量为0。此时叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用,因此产生ATP的场所是细胞质基质、线粒体、叶绿体。
(3)b光照强度下,白瓶中溶氧量高于原初溶氧量,说明瓶中的植物进行光合作用和呼吸作用的情况下,光合速率大于呼吸速率,有氧气的释放。24小时白瓶中氧气的增加量即为氧气的释放量=12-10=2mg/L。
25.【答案】(1)7;DNA的复制
(2)核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体;16;16:32:32
(3)细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分;细胞壁
(4)细胞凋亡;抵御外界各种因素干扰
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;动、植物细胞有丝分裂的异同点;细胞的凋亡
【解析】【解答】(1)取样时间为6h时,部分被标记细胞分裂成两个子细胞,取样时间为13h时,部分被标记细胞第二次进入分裂期,中间为分裂间期,持续7h,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)取样时间为3h时,核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体,可以据此判断细胞进入分裂期,此时细胞中有染色体16条。该部分细胞在4h时处于有丝分裂中期,染色体:染色单体:核DNA=16:32:32。
(3)此细胞为动物细胞,6h时细胞进入末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,细胞分裂成两个细胞。植物细胞是在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁;动物细胞没有细胞壁,分裂方式不一样。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是发生了细胞凋亡,是细胞自动结束生命的过程,对于它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素干扰起着关键作用。
【分析】植物细胞有丝分裂过程
有丝分裂前的准备,间期:分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA 分子的复制和有关蛋白质的合成,同时细胞有适度的生长。分裂间期结束后,开始进行有丝分裂。
前期:染色质丝螺旋缠绕,缩短变粗,成为染色体。每条染色体包括两条并列的姐妹染色单体,这两条染色单体由一个共同的着丝粒连接着。核仁逐渐解体,核膜逐渐消失。从细胞的两极发出纺锤丝,形成一个梭形的纺锤体。
中期:每条染色体的着丝粒两侧,都有纺锤丝附着在上面,纺锤丝牵引着染色体运动,使每条染色体的着丝粒排列在细胞中央的一个平面上。这个平面与纺锤体的中轴相垂直,类似于地球上赤道的位置,称为赤道板。
后期:每个着丝粒分裂成两个,姐妹染色单体分开,成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞的两极移动,结果是细胞的两极各有一套染色体。这两套染色体的形态和数目完全相同,每一套染色体与分裂前亲代细胞中的染色体形态和数目也相同。
末期:当这两套染色体分别达到细胞的两极后,每条染色体逐渐变成细长而盘曲的染色质丝。同时,纺锤丝逐渐消失,出现了新的核膜和核仁,形成两个新的细胞核。这时候,在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩散,形成新的细胞壁。
(1)取样时间为6h时,部分被标记细胞分裂成两个子细胞,取样时间为13h时,部分被标记细胞第二次进入分裂期,中间为分裂间期,持续7h,主要完成DNA的复制和有关蛋白质的合成。
(2)取样时间为3h时,核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体,可以据此判断细胞进入分裂期,此时细胞中有染色体16条。该部分细胞在4h时处于有丝分裂中期,染色体:染色单体:核DNA=16:32:32。
(3)此细胞为动物细胞,6h时细胞进入末期,细胞膜从细胞的中部向内凹陷,将细胞缢裂成两部分,细胞分裂成两个细胞。植物细胞是在赤道板的位置出现一个细胞板,细胞板逐渐扩展,形成新的细胞壁;动物细胞没有细胞壁,分裂方式不一样。
(4)100h时被标记细胞数目减少的原因最可能是发生了细胞凋亡,是细胞自动结束生命的过程,对于它对于该动物完成正常生长发育、维持内部环境的稳定以及抵御外界各种因素干扰起着关键作用。
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