北京市丰台区2024-2025学年高一上学期期末生物试题
一、本部分共30题,1~20小题每小题2分,21~30小题每小题1分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2025高一上·丰台期末)大肠杆菌和酵母菌共有的细胞结构是( )
A.高尔基体 B.溶酶体 C.细胞膜 D.内质网
【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】大肠杆菌和酵母菌分别为原核生物、真核生物,二者共有的结构有细胞膜、细胞质、核糖体,而高尔基体、溶酶体和内质网是真核细胞特有的,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有成形的细胞核。原核生物和真核生物最显著的区别就是有无以核膜为界限的细胞核,凡是由细胞组成的生物,其遗传物质都是DNA。
2.(2025高一上·丰台期末)细胞学说是现代生物学的基础理论之一,具有极为重要的地位。下列有关细胞学说叙述正确的是( )
A.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
B.细胞学说揭示了动植物细胞的统一性和多样性
C.细胞学说认为细胞能独立完成各项生命活动
D.施莱登和施旺建立细胞学说运用了不完全归纳法
【答案】D
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说的内容不包括细胞分为原核细胞和真核细胞,A错误;
B、细胞学说没有揭示动植物之间的多样性,B错误;
C、细胞学说认为细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,没有认为细胞能独立完成各项生命活动,C错误;
D、施莱登和施旺建立细胞学说运用了不完全归纳法,进而通过科学观察和归纳总结出了细胞学说,D正确。
故选D。
【分析】细胞学说的基本内容
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
3.(2025高一上·丰台期末)下图表示生命系统中的部分结构层次。下列相关叙述正确的是( )
A.绿色植物和熊猫具有的生命系统结构层次不完全相同
B.生命系统的结构层次中都不包含空气、水分等无机环境
C.组成戊的细胞与甲细胞之间具有差异性,不具有统一性
D.图中结构对应的层次从简单到复杂依次为甲、乙、丁、丙、戊
【答案】A
【知识点】生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、熊猫属于动物,而绿色植物属于植物,二者具有的生命系统结构层次不完全相同,绿色植物的结构层次中没有系统层次,A正确;
B、生命系统的结构层次中的生态系统是由群落和空气、水分等无机环境组成的,B错误;
C、组成戊的细胞是动物细胞,组成甲的细胞是植物细胞,两者都有细胞膜、细胞质等,所以两者有统一性,C错误;
D、图中的甲~戊分别是细胞、组织、器官、系统和个体,因此图中结构对应的层次按从小到大依次为甲、乙、丙、丁、戊,D错误。
故选A。
【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
4.(2025高一上·丰台期末)近日,我国研究人员发现新物种连山角螬(两栖类)和虹彩马口鱼,更新了我国生物物种“家底”。下列关于两个新物种叙述错误的是( )
A.细胞中既含有大量元素,也含有微量元素
B.活细胞中O、C、H、N四种元素的含量最多
C.与人体细胞所含元素含量大致相同但种类差异很大
D.细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质
【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,但均含有大量元素和微量元素,A正确;
B、活细胞中O、C、H、N四种元素的含最最多,这4种元素为基本元素,B正确;
C、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,C错误;
D、细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机物是蛋白质,D正确。
故选C。
【分析】1、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。
2、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,但均含有大量元素和微量元素。
3、细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机物是蛋白质
5.(2025高一上·丰台期末)下图表示生物学概念模型,下列叙述错误的是( )
A.若①为固醇,则②③④可表示胆固醇、性激素、维生素D
B.若①为糖类和脂肪共有的元素,则②③④可表示C、H、O
C.若①为人体内储能物质,则②③④可表示脂肪、淀粉、糖原
D.若①为动植物共有的糖类,则②③④可表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;脂质的元素组成
【解析】【解答】A、固醇包括胆固醇、性激素、维生素D,若①为固醇,则②③④可表示胆固醇、性激素、维生素D,A正确;
B、糖类的组成元素主要是C、H、O,脂肪的组成元素是碳氢氧C、H、O,若①为糖类和脂肪共有的元素,则②③④可表示C、H、O,B正确;
C、常见的储能物质有脂肪、淀粉、糖原,淀粉是植物特有的储能物质,糖原是动物特有的储能物质,淀粉不属于人体的储能物质,C错误;
D、糖类有单糖、二糖和多糖,若①为动植物共有的糖类,则②③④可表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖,D正确。
故选C。
【分析】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。
6.(2025高一上·丰台期末)粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维,科学家称其为“第七营养素”。下列叙述正确的是( )
A.纤维素是细胞骨架的重要组成成分,有利于维持细胞的形态
B.植物细胞壁的主要成分之一是纤维素,纤维素可溶于水
C.膳食纤维难以被人体消化吸收但可以促进胃肠的蠕动
D.纤维素的单体是葡萄糖,其组成元素是C、H、O、N
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、蛋白质是细胞骨架的重要组成成分,A错误;
B、植物细胞壁的主要成分之一是纤维素,纤维素不溶于水,B错误;
C、食物中的纤维素不能被人体消化,但是它能促进胃肠的蠕动和排空,可减少有害物质在胃肠中滞留的时间,C正确;
D、纤维素的单体是葡萄糖,其组成元素是C、H、O,D错误。
故选C。
【分析】1、植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,细菌的细胞壁主要成分是肽聚糖,真菌的细胞壁主要成分是几丁质。
2、常见单糖包括:葡萄糖、脱氧核糖、核糖、半乳糖、果糖等;常见的二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖等;常见的多糖包括糖原、淀粉和纤维素等。
3、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
7.(2025高一上·丰台期末)下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法,正确的是( )
A.氨基酸的种类、数目和空间结构决定了蛋白质结构的多样性
B.温度过高或温度过低都会导致蛋白质空间结构和肽键遭到破坏
C.若某化合物含有C、H、O、N等元素,即可推断此物质为蛋白质
D.有些蛋白质具有免疫功能,如抗体;有些具有调节功能,如胰岛素
【答案】D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质在生命活动中的主要功能;蛋白质变性的主要因素;蛋白质的元素组成
【解析】【解答】A、构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构决定了蛋白质结构、种类和功能的多样性,氨基酸不具有空间结构特异性,A错误;
B、蛋白质在高温、过酸和过碱等条件下会引起空间结构改变,从而失去生物活性,而此过程中蛋白质中的肽键稳定、没有断裂,B错误;
C、核酸和磷脂等物质均含有C、H、O、N等元素,故含有C、H、O、N等元素的物质不一定是蛋白质,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,具有多种功能,有些具有免疫功能,如抗体,有些蛋白质具有调节功能,如胰岛素等蛋白质激素,D正确。
故选D。
【分析】1、蛋白质多样性的原因:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构千差万别。
2、蛋白质的盐析过程可逆,空间结构不变,肽键不变;蛋白质的变性过程不可逆,空间结构改变,肽键不变;蛋白质的水解过程不可逆,空间结构和肽键都改变。
3、蛋白质的功能
①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,例如肌肉、头发、羽毛,蛛丝的成分主要是蛋白质;
②细胞中的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质;
③有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素;
④有些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白,能运输氧气;
⑤有些蛋白质有免疫功能,人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
8.(2025高一上·丰台期末)miRNA是一类具有调控功能的小分子RNA,长约20~25个核苷酸。下列关于miRNA叙述正确的是( )
A.基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B.含有A、T、C、G四种碱基
C.是以碳链为基本骨架的有机物
D.彻底水解可以得到四种产物
【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、miRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,A错误;
B、构成RNA的碱基有4种,分别是A、G、C、U,B错误;
C、核酸是大分子有机物,是以碳链为基本骨架,C正确;
D、miRNA彻底水解可以得到六种产物,磷酸、核糖、4种含氮碱基,D错误。
故选C。
【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、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,由磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基三部分组成,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,由磷酸基团、核糖和含氮碱基三部分组成。
9.(2025高一上·丰台期末)下列关于细胞结构或功能的叙述,错误的是( )
A.原核细胞无线粒体不能进行有氧呼吸
B.高尔基体、线粒体和叶绿体都有膜结构
C.液泡内含有糖类、无机盐、色素等物质
D.动物细胞的中心体与细胞有丝分裂有关
【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;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、原核细胞无线粒体,但一些原核细胞含有与有氧呼吸有关的酶,也可能进行有氧呼吸,如硝化细菌,A错误;
B、高尔基体是单层膜的细胞器,线粒体和叶绿体是双层膜的细胞器,即高尔基体、线粒体和叶绿体都有膜结构,B正确;
C、液泡主要存在于植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,C正确;
D、中心体分布于动物和低等植物细胞中,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,D正确。
故选A。
【分析】1、细胞核、线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,中心体和核糖体都不具有膜结构,其它细胞器如内质网、高尔基体等都是单层膜结构。
2、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有成形的细胞核。原核生物和真核生物最显著的区别就是有无以核膜为界限的细胞核,凡是由细胞组成的生物,其遗传物质都是DNA。植物细胞和动物细胞都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构,以及线粒体、核糖体等细胞器,但与动物细胞相比,植物细胞中特有的细胞器包括叶绿体、液泡等,此外,植物细胞还有细胞壁,而动物细胞没有。
10.(2025高一上·丰台期末)下列有关生物膜系统的叙述正确的是( )
A.叶绿体内膜上附着大量参与光反应的酶
B.生物膜系统是生物体内各种含膜的结构
C.组成细胞的生物膜化学组成和基本结构完全相同
D.模拟生物膜的选择透过性可淡化海水
【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性;细胞的生物膜系统;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体类囊体膜上附着大量参与光反应的酶,A错误;
B、生物膜系统是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜,共同组成细胞的生物膜系统,B错误;
C、生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,C错误;
D、细胞膜可以让水分子自由透过,细胞要选择吸收的离子、小分子也可以透过,而其他离子、小分子和大分子则不能透过。因此,通过模拟生物膜的选择透过性进行海水淡化,D正确。
故选D。
【分析】1、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
11.(2025高一上·丰台期末)下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A.①表示核膜,由2层磷脂分子组成
B.①与内质网相连,其上附着有核糖体
C.①在有丝分裂时会发生周期性解体和重建
D.②可实现核质之间的物质交换和信息交流
【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①表示核膜,核膜由两层膜构成,一层膜含有2层磷脂分子,所以核膜由4层磷脂分子组成,A错误;
B、①表示核膜,①可以与内质网直接相连,细胞核的外膜上附着有核糖体,B正确;
C、①表示核膜,在有丝分裂前期会解体,有丝分裂末期重建,所以核膜在有丝分裂时会发生周期性解体和重建,C正确;
D、②是核孔,可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,D正确。
故选A。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
12.(2025高一上·丰台期末)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如下图所示。30min后,会发现( )
A.透析袋胀大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,即水会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,A正确;
B、淀粉是大分子不能穿过半透膜,不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变,B错误;
C、由于水分子不断进入到透析袋内,而其中的淀粉不能进入到清水中,因此,透析袋会涨大,C错误;
D、由于透析袋内的淀粉分子吸引水分子,其内液体浓度减小,D错误。
故选A。
【分析】1、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
2、渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压越高,反之越低。
13.(2025高一上·丰台期末)下列有关豌豆叶肉细胞说法正确的是( )
A.其遗传物质是DNA和RNA
B.其光反应转化的光能全部储存在ATP中
C.产生ATP的场所只有叶绿体
D.含有无氧呼吸和有氧呼吸相关酶的基因
【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、细胞生物的细胞中含有DNA和RNA两种核酸分子,但其遗传物质只是DNA,A错误;
B、其光反应转化的光能只是一部分储存在ATP中,不是全部,B错误;
C、产生ATP的场所有叶绿体和线粒体,还有细胞质基质,C错误;
D、豌豆叶肉细胞可以进行无氧呼吸,也可以进行有氧呼吸,这些反应受到相应的酶的催化,酶是基因表达而来,所以含有无氧呼吸和有氧呼吸相关酶的基因,D正确。
故选D。
【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、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。
14.(2025高一上·丰台期末)结合细胞呼吸原理分析,下列措施不正确的是( )
A.包扎伤口选用透气的创可贴
B.花盆中的土壤需要经常松土
C.真空包装食品以延长保质期
D.低温、低氧、干燥环境储藏果蔬
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、用透气的创可贴包扎伤口构成有氧环境,从而抑制厌氧型细菌如破伤风杆菌的繁殖,A正确;
B、花盆中的土壤需要经常松土,有利于根部细胞进行有氧呼吸,释放能量,促进对无机盐的吸收,同时可避免无氧呼吸产生酒精而烂根,B正确;
C、真空包装可隔绝空气,使袋内缺乏氧气,降低细胞呼吸强度,减少对有机物的消耗,以延长食品保质期,C正确;
D、果蔬需要保持水分才能保持新鲜,因此需在低温、低氧、适宜湿度环境储藏果蔬,D错误。
故选D。
【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。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
15.(2025高一上·丰台期末)高中生物学实验中,下列操作能达成所述目标的是( )
A.向菠菜叶片中加入层析液,可提取并分离其光合色素
B.可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖
C.用高浓度蔗糖溶液处理洋葱外表皮细胞观察质壁分离及复原
D.将酶与底物混合后于不同温度下保温探究温度对酶活性的影响
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素;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、向菠菜叶片中加入层析液,可分离绿叶中的光合色素,但不能提取色素,提取色素通常用有机溶剂无水乙醇,A错误;
B、发芽小麦提取液中含有麦芽糖等还原糖,且颜色接近无色,因此可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖,B正确;
C、用高浓度蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,细胞会失水发生质壁分离,不会自动复原,C错误;
D、将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温,不能排除室温对酶活性的影响,应该先保温再混合,D错误。
故选B。
【分析】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。
16.(2025高一上·丰台期末)下列有关细胞增殖的叙述错误的是( )
A.在有丝分裂后期,染色体数目加倍
B.分裂中期染色体着丝粒排列在赤道板上
C.在细胞周期中每条染色体都有姐妹染色单体
D.染色体数目加倍和DNA分子数目加倍发生在不同时期
【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为两条染色体,染色体的数目加倍,A正确;
B、有丝分裂中期,纺锤丝牵引着染色体运动,染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上,B正确;
C、在细胞周期中并不是每条染色体都有姐妹染色单体,如有丝分裂的后期和末期,不存在染色单体,C错误;
D、染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,DNA分子数目加倍发生在间期,两者发生在不同时期,D正确。
故选C。
【分析】1、细胞增殖方式分为有丝分裂和无丝分裂,有丝分裂结束后形成的子细胞染色体数目与母细胞一致,无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体变化,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、对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
17.(2025高一上·丰台期末)观察植物细胞有丝分裂的实验,下列说法正确的是( )
A.解离的目的是使得组织中的细胞破裂
B.黑藻叶片不适宜用于观察有丝分裂实验
C.显微镜视野中处于分裂期的细胞数目较多
D.在显微镜视野下可以看到细胞的连续分裂
【答案】B
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的目的是使得组织中的细胞相互分离开来,A错误;
B、黑藻叶片已经高度分化,不再分裂,因此不适宜用于观察有丝分裂实验,B正确;
C、由于分裂间期时间长,因此显微镜视野中处于分裂间期的细胞数目较多,C错误;
D、经过解离步骤后细胞已经死亡,因此不能观察到细胞连续分裂的过程,D错误。
故选B。
【分析】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。
18.(2025高一上·丰台期末)下图为某生物(2n=2)细胞分裂模式图,下列分析错误的是( )
A.图中显示的是动物细胞的有丝分裂
B.乙细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
C.丙细胞出现细胞板实现胞质分裂
D.甲细胞中核DNA分子数是染色体数目的2倍
【答案】C
【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
【解析】【解答】A、图中细胞无细胞壁,有中心体,细胞分裂方式是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最终将细胞缢裂成两部分,所以图中显示的是动物细胞的有丝分裂,A正确;
B、乙细胞为有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,B正确;
C、细胞板是植物细胞中出现的,图中是动物细胞的有丝分裂,不会出现细胞板,C错误;
D、甲细胞为有丝分裂中期,1条染色体中含有2个染色单体、2个DNA分子,所以甲细胞中核DNA分子数是染色体数目的2倍,D正确。
故选C。
【分析】1、动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程基本相同,不同的特点主要有:①动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增成为两组,进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极,在这两组中心粒的周围发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体;②动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后形成两个子细胞。
2、对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
19.(2025高一上·丰台期末)下列有关细胞分化的叙述正确的是( )
A.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
B.细胞分化导致细胞的功能趋向于专门化
C.细胞分化过程体现动物细胞核的全能性
D.细胞分化过程中细胞的遗传物质发生改变
【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、高等动物细胞的分化发生在在胚胎时期达到最大限度,A错误;
B、细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高细胞代谢的效率,B正确;
C、细胞分化是在个体发育中,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,没有体现动物细胞核的全能性,C错误;
D、细胞分化过程中遗传物质没有发生改变,D错误;
故选B。
【分析】1、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。
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,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。
20.(2025高一上·丰台期末)下列关于细胞衰老的叙述正确的是( )
A.衰老细胞内的色素积累较少
B.端粒受损不可能导致细胞衰老
C.细胞的形态、结构、功能不会发生改变
D.细胞皱缩,水分减少,物质运输功能降低
【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、衰老细胞内的色素积累较多,出现“老年斑”,A错误;
B、根据端粒学说可知,端粒DNA序列受损导致细胞衰老,B错误;
C、细胞衰老后,其细胞的形态、结构、功能都会发生改变,如细胞体积变小,代谢减慢等,C错误;
D、衰老细胞皱缩,细胞体积减小,水分减少,细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、端粒学说认为,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常。
21.(2025高一上·丰台期末)研究人员将标记的磷酸注入离体肝细胞,1~2分钟后迅速分离得到细胞内的ATP,结果发现ATP末端磷酸基团被标记,并测得ATP总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A.若延长在细胞中的时间,腺苷中也可能会有放射性
B.上述实验中的ATP合成过程均发生在肝细胞的线粒体
C.分析可知在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP总量没有明显变化是因为ATP与ADP转化速率很快
【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的,不含磷酸,故若延长在细胞中的时间,腺苷中不会有放射性,A错误;
B、有氧呼吸可以产生ATP,上述实验中的ATP合成过程发生在肝细胞的线粒体和细胞质基质中,B错误;
C、据题意可知,ATP末端磷酸基团被32P标记,故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,更容易出现在远离“A”的那个磷酸中,C错误;
D、对细胞的正常生活来说.ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,故ATP总量没有明显变化是因为ATP与ADP转化速率很快,D正确。
故选D。
【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。
3、细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
22.(2025高一上·丰台期末)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.产生ATP最多的过程和最少的过程分别是③和①
B.图中物质c为[H],有氧呼吸的三个阶段都能产生
C.经过①②葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失了
D.图中物质b为,过程③和④都在线粒体中进行
【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、细胞呼吸过程中,产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段,对应图中③;无氧呼吸第二阶段不产生ATP,是细胞呼吸中产生ATP最少的过程,对应图中②,A错误;
B、物质c为[H],在有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生,在有氧呼吸第三阶段被消耗,B错误;
C、①②过程为无氧呼吸过程,经过①②葡萄糖中的能量大部分仍储存在未完全分解的有机物中,C错误;
D、图中物质b有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段都可以产生,为,过程③为有氧呼吸第三阶段、过程④为有氧呼吸第二阶段,③和④都在线粒体中进行,D正确。
故选D。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
23.(2025高一上·丰台期末)胆固醇在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)运输,LDL进入细胞的过程如下图所示。胞内体中的酸性环境是LDL受体顺利返回细胞膜的必要条件。下列有关叙述错误的是( )
A.LDL进入细胞的方式是胞吐,该方式依赖于细胞膜的流动性
B.跨膜进入胞内体受阻可能会导致血液中的低密度脂蛋白增多
C.胞内体上的LDL受体最终返回细胞膜,有利于受体的循环利用
D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可参与血液中脂质的运输
【答案】A
【知识点】细胞膜的结构特点;胞吞、胞吐的过程和意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、分析图可知,LDL进入细胞的方式是胞吞,该方式依赖于细胞膜的流动性,A错误;
B、由题意“胞内体中的酸性环境是LDL受体顺利返回细胞膜的必要条件”可知,跨膜进入胞内体受阻会使细胞膜上LDL受体减少,造成血液中的低密度脂蛋白增多,B正确;
C、胞内体上的LDL受体最终返回细胞膜,有利于受体的循环利用,提高了运输效率,C正确;
D、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,D正确。
故选A。
【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。
24.(2025高一上·丰台期末)研究人员在适宜光强和黑暗条件下分别测定发菜放氧和耗氧速率随温度的变化,绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.发菜生长的最适温度是25℃左右
B.30℃时净光合速率是150μmol/(mg·h)
C.35℃时光合作用速率等于呼吸作用速率
D.在放氧和耗氧的过程中都有ATP的产生
【答案】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
【解析】【解答】A、发菜的生长状况取决于净光合速率,根据图示信息,发菜在25℃左右放氧速率最大,即发菜生长的最适温度是25℃左右,A正确;
B、30℃时发菜的放氧速率是150μmol/(mg·h),放氧速率表示净光合速率,所以30℃时净光合速率是150μmol/(mg·h),B正确;
C、35℃时两曲线相交,由于放氧速率表示净光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,所以该温度下净光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;
D、放氧速率表示净光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,细胞呼吸和光合作用过程均有ATP的产生,D正确。
故选C。
【分析】1、环境因素会影响植物的光合作用,如光照会影响光反应,进而影响净光合速率;二氧化碳浓度会影响暗反应,进而影响净光合速率;温度会影响光合作用有关酶活性,进而影响净光合速率等。
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。
25.(2025高一上·丰台期末)某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶,收集产生的氧气,每隔30秒进行一次测定,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能
B.氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低
C.适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量
D.低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏
【答案】C
【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、过氧化氢酶降低过氧化氢分解所需的活化能,催化过氧化氢分解,A错误;
B、氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于底物含量不足,B错误;
C、酶催化化学反应只改变反应速率,不改变反应程度,反应产生的氧气总量由底物决定,适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量,C正确;
D、低温条件不改变酶的空间结构,但会抑制酶的活性。因此,低温条件下氧气产生速率低是由于酶的活性被抑制,D错误。
故选C。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
26.(2025高一上·丰台期末)自动酿酒综合征是指胃肠道系统中的真菌或细菌通过内源性发酵产生乙醇的一种病症。下列相关叙述错误的是( )
A.人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2
B.酒精发酵的过程,产生的[H]最终只能被还原为乙醇
C.过多摄入糖类等高碳水化合物的饮食结构会加重病情
D.患者呼出的气体可使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色
【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体胃肠细胞厌(或无)氧呼吸的产物是乳酸,A错误;
B、酒精发酵的实质是厌(或无)氧呼吸,最终的产物是酒精和CO2,只有酒精中有H元素,因此产生的[H]只能被还原成乙醇,B正确;
C、高碳水化合物饮食导致摄入的糖类增多,加强了内源性发酵的过程,进而加重病情,C正确;
D、患者肠道微生物无氧呼吸产生乙醇,可进入口气,遇酸性重铬酸钾溶液与乙醇发生反应后由橙色变成灰绿色,D正确。
故选A。
【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。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
27.(2025高一上·丰台期末)绿叶海天牛会将摄取的藻类中的叶绿体长期储存在自身细胞中并加以利用,余生便无需进食。下列推测错误的是( )
A.绿叶海天牛体内含有来自于藻类的DNA
B.不含叶绿体的绿叶海天牛细胞无法合成ATP
C.绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜
D.藻类叶绿体进行光合作用为绿叶海天牛提供有机物
【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;光合作用的过程和意义;细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】A、叶绿体中含有少量DNA,绿叶海天牛会摄取藻类中的叶绿体,长期储存在自身细胞中并加以利用,所以绿叶海天牛体内含有来自藻类的叶绿体DNA,A正确;
B、不含叶绿体的绿叶海天牛细胞虽不能进行光合作用产生ATP,但仍可以通过呼吸作用产生ATP,B错误;
C、细胞的边界都是细胞膜,所以绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜,C正确;
D、绿叶海天牛将摄取的藻类中的叶绿体长期储存在自身细胞中,在有光条件下,藻类叶绿体可以进行光合作用,为绿叶海天牛的生长提供有机物,D正确。
故选B。
【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、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。
28.(2025高一上·丰台期末)神经干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。下列有关神经干细胞分化的叙述正确的是( )
A.神经干细胞具有多向分化潜能的根本原因是基因选择性表达
B.由神经干细胞分化形成的大脑新神经元其全能性升高
C.神经干细胞是高度分化的细胞,通常具有较强的分裂能力
D.分化过程中DNA和蛋白质的结构均会发生稳定性的改变
【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞具有多向分化潜能的根本原因是细胞中基因的选择性表达,神经干细胞具有多向分化潜能也是因为基因选择性表达,A正确;
B、 由神经干细胞分化形成的大脑新神经元,其分化程度升高,全能性降低,B 错误;
C、神经干细胞不是高度分化的细胞,具有较强的分裂和分化能力,高度分化的细胞通常失去分裂能力,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,DNA一般不会变化,蛋白质的种类和数量会发生改变,D错误。
故选A。
【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、动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞,叫作干细胞。但并不是所有干细胞都要发生分化,一部分干细胞发生分化,还有一部分干细胞保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
干细胞根据其全能性水平,分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
29.(2025高一上·丰台期末)研究人员利用不同浓度的秋水仙素溶液(抑制纺锤体形成)处理蚕豆和玉米根尖,实验结果如下表。相关叙述错误的是( )
秋水仙素质量分数(%) 蚕豆染色体数目变异率(%) 玉米染色体数目变异率(%)
0.01 3.32 2.34
0.05 4.66 3.60
0.10 6.50 4.64
0.15 9.22 5.52
0.20 10.37 5.77
A.变异率随秋水仙素浓度增大而增大
B.秋水仙素处理导致染色体数目加倍
C.蚕豆比玉米对秋水仙素的反应更敏感
D.秋水仙素作用于有丝分裂的间期
【答案】D
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】AC、据图表实验结果可知:蚕豆和玉米根尖细胞染色体变异率均随秋水仙素浓度增大而增大,且相同秋水仙素浓度下,蚕豆细胞变异率更高,即蚕豆对秋水仙素反应更敏感,AC正确;
B、秋水仙素通过抑制纺锤体的形成使细胞染色体数目加倍,B正确;
D、秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,作用于有丝分裂的前期,D错误。
故选D。
【分析】在多倍体育种中,常用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,最终培养得到多倍体,秋水仙素的作用机理是能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
30.(2025高一上·丰台期末)下表实验操作顺序正确的是( )
选项 实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的还原糖 向待测样液中先加溶液,再加溶液
B 观察细胞质流动 用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C 探究pH对酶活性的影响 将过氧化氢溶液与肝脏研磨液混匀后,再在不同pH下反应一定时间
D 观察根尖分生区细胞有丝分裂 将解离后的根尖用甲紫溶液染色,再用清水漂洗
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测还原糖使用的检测试剂是斐林试剂。斐林试剂中甲液为溶液,乙液为溶液,使用时甲、乙两液应等量混匀后再使用,A错误;
B、观察细胞质流动时可以使用黑藻叶肉细胞,先在低倍镜下找到特定区域的黑藻叶肉细胞后,再换高倍镜观察,B正确;
C、可以使用过氧化氢和过氧化氢酶来探究pH对酶活性的影响。肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,在操作时应先设置一系列不同的pH梯度,将过氧化氢溶液和肝脏研磨液分别调至设定pH后再混合,并在设定的pH下反应一定时间,C错误;
D、观察根尖分生区细胞有丝分裂的实验中,制作载玻片的操作步骤为解离→漂洗→染色→制片,解离后的根尖先用清水漂洗后才能用甲紫溶液染色,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、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。
二、本部分共7题,共50分。
31.(2025高一上·丰台期末)如图所示为溶酶体在细胞自体吞噬和异体吞噬过程的示意图,①~⑤表示细胞结构。回答下列问题。
(1)溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,该膜主要由 和 构成。
(2)据图分析,初级溶酶体是由[③] 产生的,其具有“消化”作用是因为内部含有多种酸性水解酶,图中参与这些酶形成的细胞器有 (填序号)。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④,说明溶酶体具有 的功能;异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上的 。
(4)溶酶体内的pH约为5,细胞质基质的pH约为7.2。一般情况下,溶酶体内少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会损伤细胞结构,原因可能是 。
【答案】(1)磷脂;蛋白质
(2)高尔基体;⑤②③④
(3)分解衰老、损伤的细胞器;糖蛋白
(4)细胞质基质中较高的pH使水解酶的活性降低或失活
【知识点】细胞膜的成分;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;酶的特性
【解析】【解答】(1)溶酶体膜属于生物膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)图中的初级溶酶体直接来自于[③]高尔基体;溶酶体内部含有多种酸性水解酶,其化学本质为蛋白质(该蛋白质的合成与分泌蛋白类似),图中参与蛋白质合成的结构有⑤核糖体,②内质网,③高尔基体,并且有④线粒体供能,即⑤②③④。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④衰老、损伤的线粒体,说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能;糖蛋白具有识别功能,异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上糖蛋白。
(4)由于溶酶体内的pH为酸性,而细胞质基质的pH为中性,二者pH不同,导致溶酶体中的酶活性降低或失活,少量泄露到细胞质基质中同样不会引起该细胞损伤。
【分析】1、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
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。
2、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
3、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
(1)溶酶体膜属于生物膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)图中的初级溶酶体直接来自于[③]高尔基体;溶酶体内部含有多种酸性水解酶,其化学本质为蛋白质(该蛋白质的合成与分泌蛋白类似),图中参与蛋白质合成的结构有⑤核糖体,②内质网,③高尔基体,并且有④线粒体供能,即⑤②③④。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④衰老、损伤的线粒体,说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能;糖蛋白具有识别功能,异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上糖蛋白。
(4)由于溶酶体内的pH为酸性,而细胞质基质的pH为中性,二者pH不同,导致溶酶体中的酶活性降低或失活,少量泄露到细胞质基质中同样不会引起该细胞损伤。
32.(2025高一上·丰台期末)血红蛋白(HbA)由4条肽链构成,其中α、β链各2条。一般情况下氧合血红蛋白(HbA与氧分子结合而成)为红色,脱氧血红蛋白(没有携带氧的HbA)为紫红色或蓝紫色。图1是HbA的四级结构示意图,图2是β链一端的氨基酸序列。回答下列问题:
(1)HbA的一级结构指肽链上 的排列顺序。
(2)若组成HbA的两条β链完全相同,根据图1和图2判断一条β肽链和一个HbA分子至少含有 和 个游离的氨基。
(3)强酸能破坏蛋白质的 ,使蛋白质变性。
(4)双缩脲试剂和蛋白质的紫色反应与暴露肽键的数目呈正相关。为验证盐酸能使蛋白质变性,可选用 (填“HbA”或“牛奶”)为材料,并用双缩脲试剂检测,预测实验结果是与对照组相比,实验组样液的紫色程度 ,原因是 。
【答案】(1)氨基酸
(2)2;6
(3)空间结构
(4)牛奶;更深;盐酸使蛋白质空间结构改变,暴露出更多的肽键
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】(1)氨基酸是蛋白质的基本单位,一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。
(2)图2表示β肽链一端的氨基酸序列,该段肽链中的R基含有1个氨基,因此一条β肽链至少含有的氨基数目为2个;若两条β肽链完全相同,一个血红蛋白分子含有2条β链和2条α链,则至少含有的氨基数目为4+2=6个。
(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,强酸能破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性。
(4)由于HbA为紫红色或蓝紫色,影响实验结果的观察,所以用牛奶为材料验证盐酸能使蛋白质变性;实验过程中用盐酸处理实验组,盐酸处理过的牛奶,因蛋白质变性,空间结构被破坏,双缩脲试剂更易与暴露出的肽键结合形成紫色络合物,因而实验组颜色更深。
【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、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。但其一级结构未被破坏,即肽键没有断裂。特点是:不可逆的,蛋白质结构和功能不可恢复。
引起蛋白质变性的因素有加热、加酸、加酒精等。
5、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,双缩脲试剂能与含有两个及两个以上肽键的多肽链或蛋白质发生紫色反应。
(1)氨基酸是蛋白质的基本单位,一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。
(2)图2表示β肽链一端的氨基酸序列,该段肽链中的R基含有1个氨基,因此一条β肽链至少含有的氨基数目为2个;若两条β肽链完全相同,一个血红蛋白分子含有2条β链和2条α链,则至少含有的氨基数目为4+2=6个。
(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,强酸能破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性。
(4)由于HbA为紫红色或蓝紫色,影响实验结果的观察,所以用牛奶为材料验证盐酸能使蛋白质变性;实验过程中用盐酸处理实验组,盐酸处理过的牛奶,因蛋白质变性,空间结构被破坏,双缩脲试剂更易与暴露出的肽键结合形成紫色络合物,因而实验组颜色更深。
33.(2025高一上·丰台期末)柑橘一般采用嫁接的方式进行繁殖,其中砧木是果树生长的基础(图1),为探究缺铁胁迫对柑橘砧木幼苗的影响,科研人员进行了系列研究。
(1)铁元素主要以 形式被植物根细胞从土壤中通过 方式逆浓度吸收。
(2)为探究缺铁对枳壳和枳橙两种砧木的影响,将上述砧木幼苗放在缺铁(-Fe)和正常铁(+Fe)培养液中培养。选取各植株顶端完全展开、成熟的第3~4片叶,提取并计算总叶绿素的含量,结果如图2,推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大,依据是 。
(3)为进一步探究缺铁的影响,观察上述材料的叶绿体超微结构,结果如图3。a、b为不同条件下砧木幼苗类囊体片层的亚显微结构典型照片,推测 是枳橙缺铁胁迫下的照片,理由是 。
(4)培养3个月后,检测不同材料的蔗糖和淀粉含量,结果如下所示,缺铁条件下 的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
砧木 处理 蔗糖 淀粉
枳壳 -Fe 0.27 1.12
+Fe 1.49 1.80
枳橙 -Fe 4.87 1.51
+Fe 2.88 2.12
(5)综合以上研究,缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低的因素可能是 。(写出两点)
【答案】(1)离子;主动运输
(2)枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳
(3)a;与b相比a的类囊体的膜结构受损,自噬体增多、增大(细胞自噬增强)
(4)枳橙蔗糖
(5)总叶绿素含量降低、类囊体膜结构受损、光合作用生成的糖转运障碍
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;主动运输;细胞自噬
【解析】【解答】(1)主动运输一般是逆浓度梯度运输,铁元素主要以离子的形式被植物根细胞从土壤中通过主动运输方式逆浓度吸收。
(2)分析图2可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳,因此推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大。
(3)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。分析图3可知,与b相比a组的自噬体增多、增大,说明a组类囊体的膜结构受损,因此推测a是枳橙缺铁胁迫下的照片。
(4)分析表格可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙中蔗糖增加量最大,即缺铁条件下枳橙蔗糖的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
(5)由(2)可知,缺铁使枳橙总叶绿素含量下降,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(3)可知,缺铁使枳橙类囊体的膜结构受损,类囊体的膜是光反应的场所,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(4)可知,缺铁使枳橙光合作用生成的糖转运障碍,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
3、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”。
(1)主动运输一般是逆浓度梯度运输,铁元素主要以离子的形式被植物根细胞从土壤中通过主动运输方式逆浓度吸收。
(2)分析图2可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳,因此推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大。
(3)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。分析图3可知,与b相比a组的自噬体增多、增大,说明a组类囊体的膜结构受损,因此推测a是枳橙缺铁胁迫下的照片。
(4)分析表格可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙中蔗糖增加量最大,即缺铁条件下枳橙蔗糖的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
(5)由(2)可知,缺铁使枳橙总叶绿素含量下降,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(3)可知,缺铁使枳橙类囊体的膜结构受损,类囊体的膜是光反应的场所,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(4)可知,缺铁使枳橙光合作用生成的糖转运障碍,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低。
34.(2025高一上·丰台期末)玉米丝黑穗病是由黍轴黑粉菌侵染导致,随着玉米连年种植,该病逐年加重。为缓解此病,现选用5种药物进行实验。玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比。
(1)病原菌的菌丝破坏了细胞的 ,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)质壁分离法可以直接判断出抗病性,从而为田间发病率提供一定的依据。科研人员进行了图1所示研究,测定了在不同 条件下未发生质壁分离细胞的比例,根据结果选定药物4和5进行下一步实验的原因是 。
(3)科研人员进一步在玉米个体水平进行了实验,结果如下表。综合分析, 处理应当成为首选,理由是 。
不同药物处理防治玉米丝黑穗病的效果
稀释比例 药物种类 平均发病率(%) 防效率(%)
1:40 4 3.37 79.99
5 2.30 86.36
对照 16.86 —
1:50 4 5.93 64.85
5 2.26 86.60
对照 16.86 —
1:60 4 2.34 86.12
5 3.41 79.77
对照 16.86 —
【答案】(1)原生质层
(2)药物种类和稀释比例;在各种稀释比例下,药物4和5处理的细胞未发生质壁分离的比例相对较低
(3)1:50稀释比例的药物5;平均发病率最低,防效率最高
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,这种现象叫质壁分离,因此病原菌的菌丝破坏了细胞的原生质层,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)分析图1可知,科研人员测定了在不同种类的药物以及药物的稀释比例条件下未发生质壁分离细胞的比例。由题意“玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比”可知,在各种稀释比例下,药物4和5作用下,细胞未发生质壁分离细胞的比例较低。
(3)分析表格可知,药物5,在1:50的稀释比例下,玉米的平均发病率最低,防效率最高,因此1:50稀释比例的药物5处理应当成为首选。
【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、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
(1)由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,这种现象叫质壁分离,因此病原菌的菌丝破坏了细胞的原生质层,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)分析图1可知,科研人员测定了在不同种类的药物以及药物的稀释比例条件下未发生质壁分离细胞的比例。由题意“玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比”可知,在各种稀释比例下,药物4和5作用下,细胞未发生质壁分离细胞的比例较低。
(3)分析表格可知,药物5,在1:50的稀释比例下,玉米的平均发病率最低,防效率最高,因此1:50稀释比例的药物5处理应当成为首选。
35.(2025高一上·丰台期末)图1为线粒体的结构示意图,图2为线粒体中部分膜结构及其上发生的反应。
(1)图2表示图1中的 结构,图中发生的过程将由M侧顺浓度梯度转运到N侧,并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由浓度差提供。
(2)为验证上述结论,科研人员提取蛋白P嵌到人工脂质体囊泡(囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,如图3所示)上,将嵌有蛋白P的人工脂质体进行下表实验操作,有ATP生成的是 组。在形成ATP时,蛋白P的作用是 。
组别 实验前处理 实验操作及检测
1组 置于pH为4的缓冲液一段时间,使人工脂质体膜内外pH都为4 转移至pH=4的缓冲液、添加ADP和Pi 放置一段时间后,检测ATP的生成情况
2组 转移至pH 8的缓冲液、添加ADP和Pi
(3)研究发现肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强(会导致呼吸链复合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等)。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肿瘤细胞糖代谢的调控,科研人员用肿瘤细胞进行了相关实验,结果如下表。
指标 组别 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 呼吸链复合体的活性
甲组:常规培养 4.2 1.0 0.90
乙组:营养缺乏 5.6 1.4 2.39
丙组:营养缺乏+抑制磷酸化 3.1 0.8 1.22
注:DRP1是一种参与调控线粒体形态和功能的蛋白质
磷酸化是指DRP1第637位点丝氨酸磷酸化
据表分析:①推测营养缺乏和磷酸化对线粒体融合的作用分别是 和 。
②根据实验结果,完善肿瘤细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径,对应字母排列顺序是 。
营养缺乏→□→□→□产能效率提高→适应营养缺乏环境
a.线粒体融合增强
b.磷酸化增强
c.细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加
d.线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加
【答案】(1)线粒体内膜
(2)2;作为的转运蛋白和合成ATP的酶(或:运输H+和合成ATP)
(3)促进;促进;badc
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,只有第三阶段在生物膜上进行,故图2表示图1中的线粒体内膜。
(2)根据实验,具有H+浓度差才能形成ATP,嵌有蛋白质P的人工脂质体置于pH为4的缓冲溶液一段时间后,人工脂质体内pH为4,一份转移至pH为8的缓冲溶液中,脂质体内外侧存在H+浓度差,且囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,囊泡H+将从内侧通过蛋白质Р顺浓度流向外侧,同时合成ATP,因此2组中能合成ATP,而1组因为没有H+浓度差,不能合成ATP;在形成ATP时,蛋白质Р同时作为H+载体和合成ATP的酶起作用。
(3)①根据表格信息可知,乙组与甲组相比,细胞耗氧速率、线粒体ATP产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加,表明营养缺乏会促进线粒体融合;丙组与乙组相比,丙组抑制DRP1S637磷酸化后,上述指标都下降,而乙组并未抑制DRP1S637磷酸化,表明抑制DRP1S637磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。
②肝癌细胞在营养缺乏条件下,线粒体融合增强,因此首先DRP1S637磷酸化增强(b),促进线粒体融合(a),线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加(d),细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加(c),乳酸脱氢酶含量降低,无氧呼吸速率下降,胞外乳酸水平减少,细胞的产能效率提高,从而适应营养缺乏的环境,所以对应字母排列顺序是badc。
【分析】1、细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、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。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。
(1)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,只有第三阶段在生物膜上进行,故图2表示图1中的线粒体内膜。
(2)根据实验,具有H+浓度差才能形成ATP,嵌有蛋白质P的人工脂质体置于pH为4的缓冲溶液一段时间后,人工脂质体内pH为4,一份转移至pH为8的缓冲溶液中,脂质体内外侧存在H+浓度差,且囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,囊泡H+将从内侧通过蛋白质Р顺浓度流向外侧,同时合成ATP,因此2组中能合成ATP,而1组因为没有H+浓度差,不能合成ATP;在形成ATP时,蛋白质Р同时作为H+载体和合成ATP的酶起作用。
(3)①根据表格信息可知,乙组与甲组相比,细胞耗氧速率、线粒体ATP产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加,表明营养缺乏会促进线粒体融合;丙组与乙组相比,丙组抑制DRP1S637磷酸化后,上述指标都下降,而乙组并未抑制DRP1S637磷酸化,表明抑制DRP1S637磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。
②肝癌细胞在营养缺乏条件下,线粒体融合增强,因此首先DRP1S637磷酸化增强(b),促进线粒体融合(a),线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加(d),细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加(c),乳酸脱氢酶含量降低,无氧呼吸速率下降,胞外乳酸水平减少,细胞的产能效率提高,从而适应营养缺乏的环境,所以对应字母排列顺序是badc。
36.(2025高一上·丰台期末)黄瓜在同一土地上连续种植后,会出现品质下降、产量降低、病虫害加重等连作障碍问题。为研究黄瓜根系分泌的自毒物质(如肉桂酸)与连作障碍之间的关系,科研人员进行了系列实验。研究发现黄瓜自毒物质通过抑制细胞的增殖影响黄瓜胚根的生长。
(1)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指 的细胞,从一次分裂完成时开始,到 为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M),如图1所示。
(2)2C为黄瓜体细胞DNA含量。黄瓜胚根根尖组织里存在2C、4C和8C三种DNA含量的细胞。DNA复制发生在图1的 期,推测DNA含量为 的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。科研人员用不同浓度的肉桂酸处理黄瓜胚根,三天后测量细胞内的含量,结果如图2。已知植株衰老会导致细胞核内复制水平提高。增加会导致细胞死亡。从而导致植株早衰。根据以上信息在答题卡上完善流程图 。
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。科研人员推测外源添加蔗糖可以缓解该现象,请在答题卡上将实验组和预期实验结果补充完整 。
【答案】(1)连续分裂;下一次分裂完成时
(2)S;8C
(3)
(4)实验组:在肉桂酸处理中外加适量蔗糖;预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平
【知识点】细胞周期;DNA分子的复制;细胞的增殖综合
【解析】【解答】(1)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M)。
(2)在细胞周期中,DNA复制发生在S期(合成期),这一时期细胞的DNA会加倍。正常情况下,黄瓜体细胞的DNA含量在细胞周期的开始和结束阶段会是2C,中间阶段复制后为4C,含有8C DNA的细胞是DNA发生2次复制后的结果(第一个细胞周期没有及时完成分裂,进入下一个细胞周期完成DNA复制的结果),推测8C的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。如图2所示,黄瓜胚根细胞内的H2O2含量随着肉桂酸浓度的增加而增加,从而推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧H2O2含量的增加有关。H2O2即细胞内活性氧增加会导致细胞死亡增多,进而导致植株早衰,细胞衰老导致细胞核内复制水平提高,有丝分裂进程受阻,导致胚根生长抑制。流程图如下:
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。为了验证外源添加蔗糖可以缓解该现象,其实验的自变量为是否添加蔗糖,因变量为黄瓜的呼吸速率。故实验的对照组为用肉桂酸处理黄瓜细胞,培养一段时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。实验组为在肉桂酸处理中外加适量蔗糖,培养相同时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平。
【分析】1、细胞周期是一系列驱动细胞分裂增殖并产生两个新子细胞的事件。真核生物中典型的细胞周期由以下阶段组成:G1、S、G2和M期。G1、S和G2统称为间期。分裂期(M期)又分为前期、前中期、中期、后期和末期5个亚期。M期完成后,细胞分裂,留下两个子细胞,细胞周期又进入下一次循环。细胞周期进程的每个阶段都依赖于前一个细胞周期阶段的正确完成。另外,细胞也可以退出细胞周期进入G0期,即一种静止状态。细胞周期检查点主要有三个: G1/S检查点(也称为限制点)、G2/M DNA损伤检查点和纺锤体组装检查点。整个细胞周期典型持续时间约24小时,G1期、S期、G2期和M期分别持续约11、10、2和1小时1。
2、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)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M)。
(2)在细胞周期中,DNA复制发生在S期(合成期),这一时期细胞的DNA会加倍。正常情况下,黄瓜体细胞的DNA含量在细胞周期的开始和结束阶段会是2C,中间阶段复制后为4C,含有8C DNA的细胞是DNA发生2次复制后的结果(第一个细胞周期没有及时完成分裂,进入下一个细胞周期完成DNA复制的结果),推测8c的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。如图2所示,黄瓜胚根细胞内的H2O2含量随着肉桂酸浓度的增加而增加,从而推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧H2O2含量的增加有关。H2O2即细胞内活性氧增加会导致细胞死亡增多,进而导致植株早衰,细胞衰老导致细胞核内复制水平提高,有丝分裂进程受阻,导致胚根生长抑制。流程图如下:
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。为了验证外源添加蔗糖可以缓解该现象,其实验的自变量为是否添加蔗糖,因变量为黄瓜的呼吸速率。故实验的对照组为用肉桂酸处理黄瓜细胞,培养一段时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。实验组为在肉桂酸处理中外加适量蔗糖,培养相同时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平。
37.(2025高一上·丰台期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
癌细胞的“釜底抽薪”
癌症已成为严重威胁人类健康的重大疾病,这与癌细胞的狡猾息息相关。免疫细胞是执行免疫功能的细胞,其中T细胞能够识别并杀死某些类型的癌细胞和被病毒感染的细胞。研究发现,T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。癌细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”:当T细胞上的PD-1识别出癌细胞表达的PD-L1后,就会误以为这些癌细胞是自己人,并“高抬贵手”放它们一马。基于此,科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效杀死癌细胞。
但上述疗法只对一小部分患者有效,癌细胞远比我们想象的狡猾,它们可能同时使用多种策略来逃避免疫系统的追捕。癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖。相比之下,人体内的正常细胞则非常依赖线粒体供能,而癌细胞似乎不仅知道这一点,还以此发现了打倒T细胞的方式。
某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体。
为了验证上述猜想,科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养。一段时间后观察实验现象,结果证明癌细胞确实利用纳米管道“偷”走了T细胞的线粒体。
当T细胞到达肿瘤周围时,肿瘤微环境中的多种分子,就会开始抑制T细胞的活性。随着T细胞被“偷家”,它们失去战斗能力,从此一蹶不振走向衰竭。这就解释了目前免疫疗法的局限性。
(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,在 (场所)中将葡萄糖转化为 ,此特性使癌细胞对葡萄糖的需求 正常细胞。
(2)癌细胞用于“釜底抽薪”的纳米管道类似于高等植物细胞间的 。
(3)推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是 。若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验: 。(写出思路即可)
(4)下列科学事实与用PD-1抗体治疗癌症的原理不同的是___________。
A.叶肉细胞中可与结合后进行光呼吸降低光合效率
B.单宁酸可以与淀粉酶的活性位点结合,抑制淀粉的消化
C.CO进入血液循环与红细胞的血红蛋白结合造成CO中毒
D.ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生磷酸化
【答案】(1)细胞质基质;乳酸;高于
(2)胞间连丝
(3)在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光;用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光
(4)D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸;此特性使癌细胞对葡萄糖的需求会大于正常细胞,因为题干提到癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖,利用葡萄糖会更多。
(2)某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体,说明长的纳米管道可以进行信息交流,类似于高等植物细胞间的胞间连丝,胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道。
(3)科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养,推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光,绿色荧光就代表线粒体的存在;若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验,也就是要形成对照实验,可以用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光,如果不出现,则证明线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,不能逆向运输。
(4)科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,阻止癌细胞的“逃避”策略,从而使T细胞能有效杀死癌细胞,体现受体与信息分子结合,信息分子能发挥作用的生命现象,ABC都能体现信息分子与相关受体或者物质结合能发挥作用的生命现象,D选项ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生磷酸化,磷酸基团不是信息分子,故选D。
【分析】1、癌症的发生不是单一基因突变的结果,而是一个多次突变积累的复杂过程。原癌基因和抑癌基因是人体细胞中正常存在的基因,一般情况下,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸;此特性使癌细胞对葡萄糖的需求会大于正常细胞,因为题干提到癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖,利用葡萄糖会更多。
(2)某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体,说明长的纳米管道可以进行信息交流,类似于高等植物细胞间的胞间连丝,胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道。
(3)科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养,推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光,绿色荧光就代表线粒体的存在;若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验,也就是要形成对照实验,可以用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光,如果不出现,则证明线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,不能逆向运输。
(4)科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,阻止癌细胞的“逃避”策略,从而使T细胞能有效杀死癌细胞,体现受体与信息分子结合,信息分子能发挥作用的生命现象,ABC都能体现信息分子与相关受体或者物质结合能发挥作用的生命现象,D选项ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生北京市丰台区2024-2025学年高一上学期期末生物试题
一、本部分共30题,1~20小题每小题2分,21~30小题每小题1分。在每题列出的四个选项中,选出最符合题目要求的一项。
1.(2025高一上·丰台期末)大肠杆菌和酵母菌共有的细胞结构是( )
A.高尔基体 B.溶酶体 C.细胞膜 D.内质网
2.(2025高一上·丰台期末)细胞学说是现代生物学的基础理论之一,具有极为重要的地位。下列有关细胞学说叙述正确的是( )
A.细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
B.细胞学说揭示了动植物细胞的统一性和多样性
C.细胞学说认为细胞能独立完成各项生命活动
D.施莱登和施旺建立细胞学说运用了不完全归纳法
3.(2025高一上·丰台期末)下图表示生命系统中的部分结构层次。下列相关叙述正确的是( )
A.绿色植物和熊猫具有的生命系统结构层次不完全相同
B.生命系统的结构层次中都不包含空气、水分等无机环境
C.组成戊的细胞与甲细胞之间具有差异性,不具有统一性
D.图中结构对应的层次从简单到复杂依次为甲、乙、丁、丙、戊
4.(2025高一上·丰台期末)近日,我国研究人员发现新物种连山角螬(两栖类)和虹彩马口鱼,更新了我国生物物种“家底”。下列关于两个新物种叙述错误的是( )
A.细胞中既含有大量元素,也含有微量元素
B.活细胞中O、C、H、N四种元素的含量最多
C.与人体细胞所含元素含量大致相同但种类差异很大
D.细胞中含量最高的化合物和有机物分别是水和蛋白质
5.(2025高一上·丰台期末)下图表示生物学概念模型,下列叙述错误的是( )
A.若①为固醇,则②③④可表示胆固醇、性激素、维生素D
B.若①为糖类和脂肪共有的元素,则②③④可表示C、H、O
C.若①为人体内储能物质,则②③④可表示脂肪、淀粉、糖原
D.若①为动植物共有的糖类,则②③④可表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖
6.(2025高一上·丰台期末)粗粮、蔬菜、水果等食物中含有的纤维素又叫膳食纤维,科学家称其为“第七营养素”。下列叙述正确的是( )
A.纤维素是细胞骨架的重要组成成分,有利于维持细胞的形态
B.植物细胞壁的主要成分之一是纤维素,纤维素可溶于水
C.膳食纤维难以被人体消化吸收但可以促进胃肠的蠕动
D.纤维素的单体是葡萄糖,其组成元素是C、H、O、N
7.(2025高一上·丰台期末)下列有关蛋白质结构、功能多样性的说法,正确的是( )
A.氨基酸的种类、数目和空间结构决定了蛋白质结构的多样性
B.温度过高或温度过低都会导致蛋白质空间结构和肽键遭到破坏
C.若某化合物含有C、H、O、N等元素,即可推断此物质为蛋白质
D.有些蛋白质具有免疫功能,如抗体;有些具有调节功能,如胰岛素
8.(2025高一上·丰台期末)miRNA是一类具有调控功能的小分子RNA,长约20~25个核苷酸。下列关于miRNA叙述正确的是( )
A.基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
B.含有A、T、C、G四种碱基
C.是以碳链为基本骨架的有机物
D.彻底水解可以得到四种产物
9.(2025高一上·丰台期末)下列关于细胞结构或功能的叙述,错误的是( )
A.原核细胞无线粒体不能进行有氧呼吸
B.高尔基体、线粒体和叶绿体都有膜结构
C.液泡内含有糖类、无机盐、色素等物质
D.动物细胞的中心体与细胞有丝分裂有关
10.(2025高一上·丰台期末)下列有关生物膜系统的叙述正确的是( )
A.叶绿体内膜上附着大量参与光反应的酶
B.生物膜系统是生物体内各种含膜的结构
C.组成细胞的生物膜化学组成和基本结构完全相同
D.模拟生物膜的选择透过性可淡化海水
11.(2025高一上·丰台期末)下图为核膜的电镜照片,相关叙述错误的是( )
A.①表示核膜,由2层磷脂分子组成
B.①与内质网相连,其上附着有核糖体
C.①在有丝分裂时会发生周期性解体和重建
D.②可实现核质之间的物质交换和信息交流
12.(2025高一上·丰台期末)透析袋通常是由半透膜制成的袋状容器。现将3%的淀粉溶液装入透析袋,再放于清水中,实验装置如下图所示。30min后,会发现( )
A.透析袋胀大 B.试管内液体浓度减小
C.透析袋缩小 D.试管内液体浓度增大
13.(2025高一上·丰台期末)下列有关豌豆叶肉细胞说法正确的是( )
A.其遗传物质是DNA和RNA
B.其光反应转化的光能全部储存在ATP中
C.产生ATP的场所只有叶绿体
D.含有无氧呼吸和有氧呼吸相关酶的基因
14.(2025高一上·丰台期末)结合细胞呼吸原理分析,下列措施不正确的是( )
A.包扎伤口选用透气的创可贴
B.花盆中的土壤需要经常松土
C.真空包装食品以延长保质期
D.低温、低氧、干燥环境储藏果蔬
15.(2025高一上·丰台期末)高中生物学实验中,下列操作能达成所述目标的是( )
A.向菠菜叶片中加入层析液,可提取并分离其光合色素
B.可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖
C.用高浓度蔗糖溶液处理洋葱外表皮细胞观察质壁分离及复原
D.将酶与底物混合后于不同温度下保温探究温度对酶活性的影响
16.(2025高一上·丰台期末)下列有关细胞增殖的叙述错误的是( )
A.在有丝分裂后期,染色体数目加倍
B.分裂中期染色体着丝粒排列在赤道板上
C.在细胞周期中每条染色体都有姐妹染色单体
D.染色体数目加倍和DNA分子数目加倍发生在不同时期
17.(2025高一上·丰台期末)观察植物细胞有丝分裂的实验,下列说法正确的是( )
A.解离的目的是使得组织中的细胞破裂
B.黑藻叶片不适宜用于观察有丝分裂实验
C.显微镜视野中处于分裂期的细胞数目较多
D.在显微镜视野下可以看到细胞的连续分裂
18.(2025高一上·丰台期末)下图为某生物(2n=2)细胞分裂模式图,下列分析错误的是( )
A.图中显示的是动物细胞的有丝分裂
B.乙细胞中着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
C.丙细胞出现细胞板实现胞质分裂
D.甲细胞中核DNA分子数是染色体数目的2倍
19.(2025高一上·丰台期末)下列有关细胞分化的叙述正确的是( )
A.细胞分化只发生在胚胎发育阶段
B.细胞分化导致细胞的功能趋向于专门化
C.细胞分化过程体现动物细胞核的全能性
D.细胞分化过程中细胞的遗传物质发生改变
20.(2025高一上·丰台期末)下列关于细胞衰老的叙述正确的是( )
A.衰老细胞内的色素积累较少
B.端粒受损不可能导致细胞衰老
C.细胞的形态、结构、功能不会发生改变
D.细胞皱缩,水分减少,物质运输功能降低
21.(2025高一上·丰台期末)研究人员将标记的磷酸注入离体肝细胞,1~2分钟后迅速分离得到细胞内的ATP,结果发现ATP末端磷酸基团被标记,并测得ATP总含量与注入前几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A.若延长在细胞中的时间,腺苷中也可能会有放射性
B.上述实验中的ATP合成过程均发生在肝细胞的线粒体
C.分析可知在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP总量没有明显变化是因为ATP与ADP转化速率很快
22.(2025高一上·丰台期末)下图表示萌发的小麦种子中可能发生的相关生理过程,a~e表示物质,①~④表示过程。下列有关叙述正确的是( )
A.产生ATP最多的过程和最少的过程分别是③和①
B.图中物质c为[H],有氧呼吸的三个阶段都能产生
C.经过①②葡萄糖中的能量大部分以热能形式散失了
D.图中物质b为,过程③和④都在线粒体中进行
23.(2025高一上·丰台期末)胆固醇在血液中通过与磷脂和蛋白质结合形成低密度脂蛋白(LDL)运输,LDL进入细胞的过程如下图所示。胞内体中的酸性环境是LDL受体顺利返回细胞膜的必要条件。下列有关叙述错误的是( )
A.LDL进入细胞的方式是胞吐,该方式依赖于细胞膜的流动性
B.跨膜进入胞内体受阻可能会导致血液中的低密度脂蛋白增多
C.胞内体上的LDL受体最终返回细胞膜,有利于受体的循环利用
D.胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,可参与血液中脂质的运输
24.(2025高一上·丰台期末)研究人员在适宜光强和黑暗条件下分别测定发菜放氧和耗氧速率随温度的变化,绘制曲线如图所示。下列叙述错误的是( )
A.发菜生长的最适温度是25℃左右
B.30℃时净光合速率是150μmol/(mg·h)
C.35℃时光合作用速率等于呼吸作用速率
D.在放氧和耗氧的过程中都有ATP的产生
25.(2025高一上·丰台期末)某研究小组在过氧化氢溶液中加入一定量的过氧化氢酶,收集产生的氧气,每隔30秒进行一次测定,结果如图。下列叙述合理的是( )
A.过氧化氢酶为过氧化氢的分解提供了所需的活化能
B.氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于酶的活性降低
C.适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量
D.低温条件下氧气产生速率低是由于酶的空间结构被破坏
26.(2025高一上·丰台期末)自动酿酒综合征是指胃肠道系统中的真菌或细菌通过内源性发酵产生乙醇的一种病症。下列相关叙述错误的是( )
A.人体的胃肠等黏膜上皮细胞无氧呼吸产生酒精和CO2
B.酒精发酵的过程,产生的[H]最终只能被还原为乙醇
C.过多摄入糖类等高碳水化合物的饮食结构会加重病情
D.患者呼出的气体可使酸性的重铬酸钾溶液变成灰绿色
27.(2025高一上·丰台期末)绿叶海天牛会将摄取的藻类中的叶绿体长期储存在自身细胞中并加以利用,余生便无需进食。下列推测错误的是( )
A.绿叶海天牛体内含有来自于藻类的DNA
B.不含叶绿体的绿叶海天牛细胞无法合成ATP
C.绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜
D.藻类叶绿体进行光合作用为绿叶海天牛提供有机物
28.(2025高一上·丰台期末)神经干细胞是一种具有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。下列有关神经干细胞分化的叙述正确的是( )
A.神经干细胞具有多向分化潜能的根本原因是基因选择性表达
B.由神经干细胞分化形成的大脑新神经元其全能性升高
C.神经干细胞是高度分化的细胞,通常具有较强的分裂能力
D.分化过程中DNA和蛋白质的结构均会发生稳定性的改变
29.(2025高一上·丰台期末)研究人员利用不同浓度的秋水仙素溶液(抑制纺锤体形成)处理蚕豆和玉米根尖,实验结果如下表。相关叙述错误的是( )
秋水仙素质量分数(%) 蚕豆染色体数目变异率(%) 玉米染色体数目变异率(%)
0.01 3.32 2.34
0.05 4.66 3.60
0.10 6.50 4.64
0.15 9.22 5.52
0.20 10.37 5.77
A.变异率随秋水仙素浓度增大而增大
B.秋水仙素处理导致染色体数目加倍
C.蚕豆比玉米对秋水仙素的反应更敏感
D.秋水仙素作用于有丝分裂的间期
30.(2025高一上·丰台期末)下表实验操作顺序正确的是( )
选项 实验内容 操作步骤
A 检测生物组织中的还原糖 向待测样液中先加溶液,再加溶液
B 观察细胞质流动 用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞,再换高倍镜观察
C 探究pH对酶活性的影响 将过氧化氢溶液与肝脏研磨液混匀后,再在不同pH下反应一定时间
D 观察根尖分生区细胞有丝分裂 将解离后的根尖用甲紫溶液染色,再用清水漂洗
A.A B.B C.C D.D
二、本部分共7题,共50分。
31.(2025高一上·丰台期末)如图所示为溶酶体在细胞自体吞噬和异体吞噬过程的示意图,①~⑤表示细胞结构。回答下列问题。
(1)溶酶体是细胞内具有单层膜结构的细胞器,该膜主要由 和 构成。
(2)据图分析,初级溶酶体是由[③] 产生的,其具有“消化”作用是因为内部含有多种酸性水解酶,图中参与这些酶形成的细胞器有 (填序号)。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④,说明溶酶体具有 的功能;异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上的 。
(4)溶酶体内的pH约为5,细胞质基质的pH约为7.2。一般情况下,溶酶体内少量的水解酶泄漏到细胞质基质中不会损伤细胞结构,原因可能是 。
32.(2025高一上·丰台期末)血红蛋白(HbA)由4条肽链构成,其中α、β链各2条。一般情况下氧合血红蛋白(HbA与氧分子结合而成)为红色,脱氧血红蛋白(没有携带氧的HbA)为紫红色或蓝紫色。图1是HbA的四级结构示意图,图2是β链一端的氨基酸序列。回答下列问题:
(1)HbA的一级结构指肽链上 的排列顺序。
(2)若组成HbA的两条β链完全相同,根据图1和图2判断一条β肽链和一个HbA分子至少含有 和 个游离的氨基。
(3)强酸能破坏蛋白质的 ,使蛋白质变性。
(4)双缩脲试剂和蛋白质的紫色反应与暴露肽键的数目呈正相关。为验证盐酸能使蛋白质变性,可选用 (填“HbA”或“牛奶”)为材料,并用双缩脲试剂检测,预测实验结果是与对照组相比,实验组样液的紫色程度 ,原因是 。
33.(2025高一上·丰台期末)柑橘一般采用嫁接的方式进行繁殖,其中砧木是果树生长的基础(图1),为探究缺铁胁迫对柑橘砧木幼苗的影响,科研人员进行了系列研究。
(1)铁元素主要以 形式被植物根细胞从土壤中通过 方式逆浓度吸收。
(2)为探究缺铁对枳壳和枳橙两种砧木的影响,将上述砧木幼苗放在缺铁(-Fe)和正常铁(+Fe)培养液中培养。选取各植株顶端完全展开、成熟的第3~4片叶,提取并计算总叶绿素的含量,结果如图2,推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大,依据是 。
(3)为进一步探究缺铁的影响,观察上述材料的叶绿体超微结构,结果如图3。a、b为不同条件下砧木幼苗类囊体片层的亚显微结构典型照片,推测 是枳橙缺铁胁迫下的照片,理由是 。
(4)培养3个月后,检测不同材料的蔗糖和淀粉含量,结果如下所示,缺铁条件下 的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
砧木 处理 蔗糖 淀粉
枳壳 -Fe 0.27 1.12
+Fe 1.49 1.80
枳橙 -Fe 4.87 1.51
+Fe 2.88 2.12
(5)综合以上研究,缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低的因素可能是 。(写出两点)
34.(2025高一上·丰台期末)玉米丝黑穗病是由黍轴黑粉菌侵染导致,随着玉米连年种植,该病逐年加重。为缓解此病,现选用5种药物进行实验。玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比。
(1)病原菌的菌丝破坏了细胞的 ,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)质壁分离法可以直接判断出抗病性,从而为田间发病率提供一定的依据。科研人员进行了图1所示研究,测定了在不同 条件下未发生质壁分离细胞的比例,根据结果选定药物4和5进行下一步实验的原因是 。
(3)科研人员进一步在玉米个体水平进行了实验,结果如下表。综合分析, 处理应当成为首选,理由是 。
不同药物处理防治玉米丝黑穗病的效果
稀释比例 药物种类 平均发病率(%) 防效率(%)
1:40 4 3.37 79.99
5 2.30 86.36
对照 16.86 —
1:50 4 5.93 64.85
5 2.26 86.60
对照 16.86 —
1:60 4 2.34 86.12
5 3.41 79.77
对照 16.86 —
35.(2025高一上·丰台期末)图1为线粒体的结构示意图,图2为线粒体中部分膜结构及其上发生的反应。
(1)图2表示图1中的 结构,图中发生的过程将由M侧顺浓度梯度转运到N侧,并驱动ATP合成,ATP合成的直接驱动力由浓度差提供。
(2)为验证上述结论,科研人员提取蛋白P嵌到人工脂质体囊泡(囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,如图3所示)上,将嵌有蛋白P的人工脂质体进行下表实验操作,有ATP生成的是 组。在形成ATP时,蛋白P的作用是 。
组别 实验前处理 实验操作及检测
1组 置于pH为4的缓冲液一段时间,使人工脂质体膜内外pH都为4 转移至pH=4的缓冲液、添加ADP和Pi 放置一段时间后,检测ATP的生成情况
2组 转移至pH 8的缓冲液、添加ADP和Pi
(3)研究发现肿瘤中心区域细胞中线粒体融合增强(会导致呼吸链复合体的活性增强、细胞耗氧速率增加等)。为研究在营养缺乏时线粒体融合对肿瘤细胞糖代谢的调控,科研人员用肿瘤细胞进行了相关实验,结果如下表。
指标 组别 细胞耗氧速率 线粒体ATP产生量 呼吸链复合体的活性
甲组:常规培养 4.2 1.0 0.90
乙组:营养缺乏 5.6 1.4 2.39
丙组:营养缺乏+抑制磷酸化 3.1 0.8 1.22
注:DRP1是一种参与调控线粒体形态和功能的蛋白质
磷酸化是指DRP1第637位点丝氨酸磷酸化
据表分析:①推测营养缺乏和磷酸化对线粒体融合的作用分别是 和 。
②根据实验结果,完善肿瘤细胞在营养缺乏条件下的代谢调控途径,对应字母排列顺序是 。
营养缺乏→□→□→□产能效率提高→适应营养缺乏环境
a.线粒体融合增强
b.磷酸化增强
c.细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加
d.线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加
36.(2025高一上·丰台期末)黄瓜在同一土地上连续种植后,会出现品质下降、产量降低、病虫害加重等连作障碍问题。为研究黄瓜根系分泌的自毒物质(如肉桂酸)与连作障碍之间的关系,科研人员进行了系列实验。研究发现黄瓜自毒物质通过抑制细胞的增殖影响黄瓜胚根的生长。
(1)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指 的细胞,从一次分裂完成时开始,到 为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M),如图1所示。
(2)2C为黄瓜体细胞DNA含量。黄瓜胚根根尖组织里存在2C、4C和8C三种DNA含量的细胞。DNA复制发生在图1的 期,推测DNA含量为 的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。科研人员用不同浓度的肉桂酸处理黄瓜胚根,三天后测量细胞内的含量,结果如图2。已知植株衰老会导致细胞核内复制水平提高。增加会导致细胞死亡。从而导致植株早衰。根据以上信息在答题卡上完善流程图 。
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。科研人员推测外源添加蔗糖可以缓解该现象,请在答题卡上将实验组和预期实验结果补充完整 。
37.(2025高一上·丰台期末)学习以下材料,回答(1)~(5)题。
癌细胞的“釜底抽薪”
癌症已成为严重威胁人类健康的重大疾病,这与癌细胞的狡猾息息相关。免疫细胞是执行免疫功能的细胞,其中T细胞能够识别并杀死某些类型的癌细胞和被病毒感染的细胞。研究发现,T细胞表面的PD-1与正常细胞表面的PD-L1一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。癌细胞可以通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”:当T细胞上的PD-1识别出癌细胞表达的PD-L1后,就会误以为这些癌细胞是自己人,并“高抬贵手”放它们一马。基于此,科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,从而使T细胞能有效杀死癌细胞。
但上述疗法只对一小部分患者有效,癌细胞远比我们想象的狡猾,它们可能同时使用多种策略来逃避免疫系统的追捕。癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖。相比之下,人体内的正常细胞则非常依赖线粒体供能,而癌细胞似乎不仅知道这一点,还以此发现了打倒T细胞的方式。
某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体。
为了验证上述猜想,科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养。一段时间后观察实验现象,结果证明癌细胞确实利用纳米管道“偷”走了T细胞的线粒体。
当T细胞到达肿瘤周围时,肿瘤微环境中的多种分子,就会开始抑制T细胞的活性。随着T细胞被“偷家”,它们失去战斗能力,从此一蹶不振走向衰竭。这就解释了目前免疫疗法的局限性。
(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,在 (场所)中将葡萄糖转化为 ,此特性使癌细胞对葡萄糖的需求 正常细胞。
(2)癌细胞用于“釜底抽薪”的纳米管道类似于高等植物细胞间的 。
(3)推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是 。若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验: 。(写出思路即可)
(4)下列科学事实与用PD-1抗体治疗癌症的原理不同的是___________。
A.叶肉细胞中可与结合后进行光呼吸降低光合效率
B.单宁酸可以与淀粉酶的活性位点结合,抑制淀粉的消化
C.CO进入血液循环与红细胞的血红蛋白结合造成CO中毒
D.ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生磷酸化
答案解析部分
1.【答案】C
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】大肠杆菌和酵母菌分别为原核生物、真核生物,二者共有的结构有细胞膜、细胞质、核糖体,而高尔基体、溶酶体和内质网是真核细胞特有的,C正确,ABD错误。
故选C。
【分析】除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有成形的细胞核。原核生物和真核生物最显著的区别就是有无以核膜为界限的细胞核,凡是由细胞组成的生物,其遗传物质都是DNA。
2.【答案】D
【知识点】细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、细胞学说的内容不包括细胞分为原核细胞和真核细胞,A错误;
B、细胞学说没有揭示动植物之间的多样性,B错误;
C、细胞学说认为细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用,没有认为细胞能独立完成各项生命活动,C错误;
D、施莱登和施旺建立细胞学说运用了不完全归纳法,进而通过科学观察和归纳总结出了细胞学说,D正确。
故选D。
【分析】细胞学说的基本内容
①细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;
②细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体生命起作用;
③新细胞是由老细胞分裂产生的。
意义:揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性;揭示了生物之间存在一定的亲缘关系。
3.【答案】A
【知识点】生命系统的结构层次
【解析】【解答】A、熊猫属于动物,而绿色植物属于植物,二者具有的生命系统结构层次不完全相同,绿色植物的结构层次中没有系统层次,A正确;
B、生命系统的结构层次中的生态系统是由群落和空气、水分等无机环境组成的,B错误;
C、组成戊的细胞是动物细胞,组成甲的细胞是植物细胞,两者都有细胞膜、细胞质等,所以两者有统一性,C错误;
D、图中的甲~戊分别是细胞、组织、器官、系统和个体,因此图中结构对应的层次按从小到大依次为甲、乙、丙、丁、戊,D错误。
故选A。
【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
4.【答案】C
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,但均含有大量元素和微量元素,A正确;
B、活细胞中O、C、H、N四种元素的含最最多,这4种元素为基本元素,B正确;
C、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,C错误;
D、细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机物是蛋白质,D正确。
故选C。
【分析】1、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。
2、不同细胞中的元素种类大致相同,含量差异较大,但均含有大量元素和微量元素。
3、细胞中含量最高的化合物是水,含量最高的有机物是蛋白质
5.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能;脂质的元素组成
【解析】【解答】A、固醇包括胆固醇、性激素、维生素D,若①为固醇,则②③④可表示胆固醇、性激素、维生素D,A正确;
B、糖类的组成元素主要是C、H、O,脂肪的组成元素是碳氢氧C、H、O,若①为糖类和脂肪共有的元素,则②③④可表示C、H、O,B正确;
C、常见的储能物质有脂肪、淀粉、糖原,淀粉是植物特有的储能物质,糖原是动物特有的储能物质,淀粉不属于人体的储能物质,C错误;
D、糖类有单糖、二糖和多糖,若①为动植物共有的糖类,则②③④可表示核糖、脱氧核糖、葡萄糖,D正确。
故选C。
【分析】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。
6.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;细胞骨架
【解析】【解答】A、蛋白质是细胞骨架的重要组成成分,A错误;
B、植物细胞壁的主要成分之一是纤维素,纤维素不溶于水,B错误;
C、食物中的纤维素不能被人体消化,但是它能促进胃肠的蠕动和排空,可减少有害物质在胃肠中滞留的时间,C正确;
D、纤维素的单体是葡萄糖,其组成元素是C、H、O,D错误。
故选C。
【分析】1、植物细胞的细胞壁主要成分是纤维素和果胶,细菌的细胞壁主要成分是肽聚糖,真菌的细胞壁主要成分是几丁质。
2、常见单糖包括:葡萄糖、脱氧核糖、核糖、半乳糖、果糖等;常见的二糖包括麦芽糖、蔗糖和乳糖等;常见的多糖包括糖原、淀粉和纤维素等。
3、糖类含有的元素包括C、H、O,其中几丁质中还含有N;蛋白质含有的元素包括C、H、O、N,少部分还含有S;脂肪含有的元素包括C、H、O;核酸含有C、H、O、N、P。
7.【答案】D
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质在生命活动中的主要功能;蛋白质变性的主要因素;蛋白质的元素组成
【解析】【解答】A、构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构决定了蛋白质结构、种类和功能的多样性,氨基酸不具有空间结构特异性,A错误;
B、蛋白质在高温、过酸和过碱等条件下会引起空间结构改变,从而失去生物活性,而此过程中蛋白质中的肽键稳定、没有断裂,B错误;
C、核酸和磷脂等物质均含有C、H、O、N等元素,故含有C、H、O、N等元素的物质不一定是蛋白质,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,具有多种功能,有些具有免疫功能,如抗体,有些蛋白质具有调节功能,如胰岛素等蛋白质激素,D正确。
故选D。
【分析】1、蛋白质多样性的原因:氨基酸的种类、数目、排列顺序不同,肽链的盘曲折叠方式及形成的空间结构千差万别。
2、蛋白质的盐析过程可逆,空间结构不变,肽键不变;蛋白质的变性过程不可逆,空间结构改变,肽键不变;蛋白质的水解过程不可逆,空间结构和肽键都改变。
3、蛋白质的功能
①许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质,称为结构蛋白,例如肌肉、头发、羽毛,蛛丝的成分主要是蛋白质;
②细胞中的化学反应离不开酶的催化,绝大多数酶都是蛋白质;
③有些蛋白质能够调节机体的生命活动,如胰岛素;
④有些蛋白质具有运输功能,如血红蛋白,能运输氧气;
⑤有些蛋白质有免疫功能,人体内的抗体是蛋白质,可以帮助人体抵御病菌和病毒等抗原的侵害。
8.【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、miRNA的基本组成单位是核糖核苷酸,A错误;
B、构成RNA的碱基有4种,分别是A、G、C、U,B错误;
C、核酸是大分子有机物,是以碳链为基本骨架,C正确;
D、miRNA彻底水解可以得到六种产物,磷酸、核糖、4种含氮碱基,D错误。
故选C。
【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、DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,由磷酸基团、脱氧核糖和含氮碱基三部分组成,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,由磷酸基团、核糖和含氮碱基三部分组成。
9.【答案】A
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;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、原核细胞无线粒体,但一些原核细胞含有与有氧呼吸有关的酶,也可能进行有氧呼吸,如硝化细菌,A错误;
B、高尔基体是单层膜的细胞器,线粒体和叶绿体是双层膜的细胞器,即高尔基体、线粒体和叶绿体都有膜结构,B正确;
C、液泡主要存在于植物细胞中,内有细胞液,含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质,C正确;
D、中心体分布于动物和低等植物细胞中,由两个相互垂直排列的中心粒及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,D正确。
故选A。
【分析】1、细胞核、线粒体和叶绿体都具有双层膜结构,中心体和核糖体都不具有膜结构,其它细胞器如内质网、高尔基体等都是单层膜结构。
2、除了高等植物成熟的筛管细胞和哺乳动物成熟红细胞等极少数细胞外,真核细胞都有成形的细胞核。原核生物和真核生物最显著的区别就是有无以核膜为界限的细胞核,凡是由细胞组成的生物,其遗传物质都是DNA。植物细胞和动物细胞都有细胞核、细胞质、细胞膜等结构,以及线粒体、核糖体等细胞器,但与动物细胞相比,植物细胞中特有的细胞器包括叶绿体、液泡等,此外,植物细胞还有细胞壁,而动物细胞没有。
10.【答案】D
【知识点】生物膜的功能特性;细胞的生物膜系统;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、叶绿体类囊体膜上附着大量参与光反应的酶,A错误;
B、生物膜系统是指细胞膜、核膜和各种细胞器膜,共同组成细胞的生物膜系统,B错误;
C、生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,C错误;
D、细胞膜可以让水分子自由透过,细胞要选择吸收的离子、小分子也可以透过,而其他离子、小分子和大分子则不能透过。因此,通过模拟生物膜的选择透过性进行海水淡化,D正确。
故选D。
【分析】1、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
2、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
11.【答案】A
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;细胞核的结构
【解析】【解答】A、①表示核膜,核膜由两层膜构成,一层膜含有2层磷脂分子,所以核膜由4层磷脂分子组成,A错误;
B、①表示核膜,①可以与内质网直接相连,细胞核的外膜上附着有核糖体,B正确;
C、①表示核膜,在有丝分裂前期会解体,有丝分裂末期重建,所以核膜在有丝分裂时会发生周期性解体和重建,C正确;
D、②是核孔,可实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,D正确。
故选A。
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。 细胞核能够控制细胞的代谢和遗传,是与细胞核的结构分不开的,其结构和对应的功能是:
1、核膜:双层膜,把核内物质与细胞质分开,小分子物质可通过核膜进出细胞核,核膜具有选择透过性;
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关;
3、染色质:主要由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体;
4、核孔:实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔对进出细胞核的物质具有选择性,一般大分子物质如RNA和蛋白质等通过核孔进出细胞核,但DNA不能通过核孔自由进出细胞核。
12.【答案】A
【知识点】渗透作用
【解析】【解答】A、透析袋是由半透膜制成的袋状容器,并且在半透膜的两侧有浓度差,所以水分子从低浓度流向高浓度,即水会进入透析袋内,导致袋内水分增多,透析袋胀大,A正确;
B、淀粉是大分子不能穿过半透膜,不会从袋内出来,所以试管内依然是清水,浓度不变,B错误;
C、由于水分子不断进入到透析袋内,而其中的淀粉不能进入到清水中,因此,透析袋会涨大,C错误;
D、由于透析袋内的淀粉分子吸引水分子,其内液体浓度减小,D错误。
故选A。
【分析】1、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
2、渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压越高,反之越低。
13.【答案】D
【知识点】光合作用的过程和意义;有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;叶绿体的结构和功能
【解析】【解答】A、细胞生物的细胞中含有DNA和RNA两种核酸分子,但其遗传物质只是DNA,A错误;
B、其光反应转化的光能只是一部分储存在ATP中,不是全部,B错误;
C、产生ATP的场所有叶绿体和线粒体,还有细胞质基质,C错误;
D、豌豆叶肉细胞可以进行无氧呼吸,也可以进行有氧呼吸,这些反应受到相应的酶的催化,酶是基因表达而来,所以含有无氧呼吸和有氧呼吸相关酶的基因,D正确。
故选D。
【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、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。
14.【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用
【解析】【解答】A、用透气的创可贴包扎伤口构成有氧环境,从而抑制厌氧型细菌如破伤风杆菌的繁殖,A正确;
B、花盆中的土壤需要经常松土,有利于根部细胞进行有氧呼吸,释放能量,促进对无机盐的吸收,同时可避免无氧呼吸产生酒精而烂根,B正确;
C、真空包装可隔绝空气,使袋内缺乏氧气,降低细胞呼吸强度,减少对有机物的消耗,以延长食品保质期,C正确;
D、果蔬需要保持水分才能保持新鲜,因此需在低温、低氧、适宜湿度环境储藏果蔬,D错误。
故选D。
【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。
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
3、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
15.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素;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、向菠菜叶片中加入层析液,可分离绿叶中的光合色素,但不能提取色素,提取色素通常用有机溶剂无水乙醇,A错误;
B、发芽小麦提取液中含有麦芽糖等还原糖,且颜色接近无色,因此可用斐林试剂检测发芽小麦提取液中是否含有还原糖,B正确;
C、用高浓度蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,细胞会失水发生质壁分离,不会自动复原,C错误;
D、将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温,不能排除室温对酶活性的影响,应该先保温再混合,D错误。
故选B。
【分析】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。
16.【答案】C
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、在有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色单体分开成为两条染色体,染色体的数目加倍,A正确;
B、有丝分裂中期,纺锤丝牵引着染色体运动,染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板上,B正确;
C、在细胞周期中并不是每条染色体都有姐妹染色单体,如有丝分裂的后期和末期,不存在染色单体,C错误;
D、染色体数目加倍发生在有丝分裂后期,DNA分子数目加倍发生在间期,两者发生在不同时期,D正确。
故选C。
【分析】1、细胞增殖方式分为有丝分裂和无丝分裂,有丝分裂结束后形成的子细胞染色体数目与母细胞一致,无丝分裂没有出现纺锤丝和染色体变化,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、对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
17.【答案】B
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的目的是使得组织中的细胞相互分离开来,A错误;
B、黑藻叶片已经高度分化,不再分裂,因此不适宜用于观察有丝分裂实验,B正确;
C、由于分裂间期时间长,因此显微镜视野中处于分裂间期的细胞数目较多,C错误;
D、经过解离步骤后细胞已经死亡,因此不能观察到细胞连续分裂的过程,D错误。
故选B。
【分析】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。
18.【答案】C
【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
【解析】【解答】A、图中细胞无细胞壁,有中心体,细胞分裂方式是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最终将细胞缢裂成两部分,所以图中显示的是动物细胞的有丝分裂,A正确;
B、乙细胞为有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,染色体数目加倍,B正确;
C、细胞板是植物细胞中出现的,图中是动物细胞的有丝分裂,不会出现细胞板,C错误;
D、甲细胞为有丝分裂中期,1条染色体中含有2个染色单体、2个DNA分子,所以甲细胞中核DNA分子数是染色体数目的2倍,D正确。
故选C。
【分析】1、动物细胞和植物细胞的有丝分裂过程基本相同,不同的特点主要有:①动物细胞有由一对中心粒构成的中心体,中心粒在间期倍增成为两组,进入分裂期后,两组中心粒分别移向细胞两极,在这两组中心粒的周围发出大量放射状的星射线,两组中心粒之间的星射线形成了纺锤体;②动物细胞有丝分裂末期不形成细胞板,而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷,最后形成两个子细胞。
2、对于真核生物来说,有丝分裂是其进行细胞分裂的主要方式。一个细胞在有丝分裂之前都要进行物质准备,即分裂间期,物质准备结束后进入分裂期,分裂期包括前期、中期、后期和末期。分裂结束后形成的子细胞又可以进入分裂间期。
19.【答案】B
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、高等动物细胞的分化发生在在胚胎时期达到最大限度,A错误;
B、细胞分化使细胞趋向专门化,有利于提高细胞代谢的效率,B正确;
C、细胞分化是在个体发育中,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,没有体现动物细胞核的全能性,C错误;
D、细胞分化过程中遗传物质没有发生改变,D错误;
故选B。
【分析】1、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。
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,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。
20.【答案】D
【知识点】衰老细胞的主要特征
【解析】【解答】A、衰老细胞内的色素积累较多,出现“老年斑”,A错误;
B、根据端粒学说可知,端粒DNA序列受损导致细胞衰老,B错误;
C、细胞衰老后,其细胞的形态、结构、功能都会发生改变,如细胞体积变小,代谢减慢等,C错误;
D、衰老细胞皱缩,细胞体积减小,水分减少,细胞膜通透性改变,物质运输功能降低,D正确。
故选D。
【分析】1、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。
2、端粒学说认为,每条染色体的两端都有一段特殊序列的DNA-蛋白质复合体,称为端粒。端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,端粒内侧正常基因的DNA序列会受到损伤,细胞活动渐趋异常。
21.【答案】D
【知识点】ATP的化学组成和特点;ATP与ADP相互转化的过程;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成的,不含磷酸,故若延长在细胞中的时间,腺苷中不会有放射性,A错误;
B、有氧呼吸可以产生ATP,上述实验中的ATP合成过程发生在肝细胞的线粒体和细胞质基质中,B错误;
C、据题意可知,ATP末端磷酸基团被32P标记,故32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不相等,更容易出现在远离“A”的那个磷酸中,C错误;
D、对细胞的正常生活来说.ATP与ADP的相互转化,是时刻不停地发生并且处于动态平衡之中的,故ATP总量没有明显变化是因为ATP与ADP转化速率很快,D正确。
故选D。
【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。
3、细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
22.【答案】D
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】A、细胞呼吸过程中,产生ATP最多的过程是有氧呼吸第三阶段,对应图中③;无氧呼吸第二阶段不产生ATP,是细胞呼吸中产生ATP最少的过程,对应图中②,A错误;
B、物质c为[H],在有氧呼吸第一阶段、第二阶段产生,在有氧呼吸第三阶段被消耗,B错误;
C、①②过程为无氧呼吸过程,经过①②葡萄糖中的能量大部分仍储存在未完全分解的有机物中,C错误;
D、图中物质b有氧呼吸第二阶段和无氧呼吸第二阶段都可以产生,为,过程③为有氧呼吸第三阶段、过程④为有氧呼吸第二阶段,③和④都在线粒体中进行,D正确。
故选D。
【分析】1、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
23.【答案】A
【知识点】细胞膜的结构特点;胞吞、胞吐的过程和意义;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、分析图可知,LDL进入细胞的方式是胞吞,该方式依赖于细胞膜的流动性,A错误;
B、由题意“胞内体中的酸性环境是LDL受体顺利返回细胞膜的必要条件”可知,跨膜进入胞内体受阻会使细胞膜上LDL受体减少,造成血液中的低密度脂蛋白增多,B正确;
C、胞内体上的LDL受体最终返回细胞膜,有利于受体的循环利用,提高了运输效率,C正确;
D、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,D正确。
故选A。
【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。
24.【答案】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
【解析】【解答】A、发菜的生长状况取决于净光合速率,根据图示信息,发菜在25℃左右放氧速率最大,即发菜生长的最适温度是25℃左右,A正确;
B、30℃时发菜的放氧速率是150μmol/(mg·h),放氧速率表示净光合速率,所以30℃时净光合速率是150μmol/(mg·h),B正确;
C、35℃时两曲线相交,由于放氧速率表示净光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,所以该温度下净光合作用速率等于呼吸作用速率,C错误;
D、放氧速率表示净光合速率,耗氧速率表示呼吸速率,细胞呼吸和光合作用过程均有ATP的产生,D正确。
故选C。
【分析】1、环境因素会影响植物的光合作用,如光照会影响光反应,进而影响净光合速率;二氧化碳浓度会影响暗反应,进而影响净光合速率;温度会影响光合作用有关酶活性,进而影响净光合速率等。
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。
25.【答案】C
【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、过氧化氢酶降低过氧化氢分解所需的活化能,催化过氧化氢分解,A错误;
B、氧气产生速率随时间变化逐渐减慢是由于底物含量不足,B错误;
C、酶催化化学反应只改变反应速率,不改变反应程度,反应产生的氧气总量由底物决定,适当增加酶的初始加入量不会改变产生的氧气总量,C正确;
D、低温条件不改变酶的空间结构,但会抑制酶的活性。因此,低温条件下氧气产生速率低是由于酶的活性被抑制,D错误。
故选C。
【分析】1、酶的作用机理:酶具有催化作用,是因为它能降低化学反应的活化能,从而加快反应速率,缩短反应达到平衡的时间,但不改变反应的平衡点。
2、酶的特性:酶具有高效性、专一性和作用条件温和性。
3、酶的活性是指酶催化特定化学反应的能力,大小可以用在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率来表示。一般情况下,酶催化的反应速率越高,酶的活性越高,反应速率越低,酶的活性越低。酶催化的反应速率可用单位时间内底物的减少量或产物的增加量来表示。
26.【答案】A
【知识点】无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、人体胃肠细胞厌(或无)氧呼吸的产物是乳酸,A错误;
B、酒精发酵的实质是厌(或无)氧呼吸,最终的产物是酒精和CO2,只有酒精中有H元素,因此产生的[H]只能被还原成乙醇,B正确;
C、高碳水化合物饮食导致摄入的糖类增多,加强了内源性发酵的过程,进而加重病情,C正确;
D、患者肠道微生物无氧呼吸产生乙醇,可进入口气,遇酸性重铬酸钾溶液与乙醇发生反应后由橙色变成灰绿色,D正确。
故选A。
【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。
2、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
27.【答案】B
【知识点】细胞膜的功能;光合作用的过程和意义;细胞呼吸的概念、方式与意义
【解析】【解答】A、叶绿体中含有少量DNA,绿叶海天牛会摄取藻类中的叶绿体,长期储存在自身细胞中并加以利用,所以绿叶海天牛体内含有来自藻类的叶绿体DNA,A正确;
B、不含叶绿体的绿叶海天牛细胞虽不能进行光合作用产生ATP,但仍可以通过呼吸作用产生ATP,B错误;
C、细胞的边界都是细胞膜,所以绿叶海天牛和绿藻的细胞边界都是细胞膜,C正确;
D、绿叶海天牛将摄取的藻类中的叶绿体长期储存在自身细胞中,在有光条件下,藻类叶绿体可以进行光合作用,为绿叶海天牛的生长提供有机物,D正确。
故选B。
【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、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。
28.【答案】A
【知识点】细胞分化及其意义
【解析】【解答】A、细胞具有多向分化潜能的根本原因是细胞中基因的选择性表达,神经干细胞具有多向分化潜能也是因为基因选择性表达,A正确;
B、 由神经干细胞分化形成的大脑新神经元,其分化程度升高,全能性降低,B 错误;
C、神经干细胞不是高度分化的细胞,具有较强的分裂和分化能力,高度分化的细胞通常失去分裂能力,C错误;
D、细胞分化的实质是基因的选择性表达,DNA一般不会变化,蛋白质的种类和数量会发生改变,D错误。
故选A。
【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、动物和人体内少数具有分裂和分化能力的细胞,叫作干细胞。但并不是所有干细胞都要发生分化,一部分干细胞发生分化,还有一部分干细胞保持分裂能力,用于干细胞的自我更新。
干细胞根据其全能性水平,分为全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
29.【答案】D
【知识点】染色体数目的变异
【解析】【解答】AC、据图表实验结果可知:蚕豆和玉米根尖细胞染色体变异率均随秋水仙素浓度增大而增大,且相同秋水仙素浓度下,蚕豆细胞变异率更高,即蚕豆对秋水仙素反应更敏感,AC正确;
B、秋水仙素通过抑制纺锤体的形成使细胞染色体数目加倍,B正确;
D、秋水仙素可以抑制纺锤体的形成,作用于有丝分裂的前期,D错误。
故选D。
【分析】在多倍体育种中,常用低温或秋水仙素处理萌发的种子或幼苗,最终培养得到多倍体,秋水仙素的作用机理是能够抑制细胞有丝分裂过程中纺锤体的形成,导致染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍。
30.【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验;探究影响酶活性的因素;观察细胞的有丝分裂;观察叶绿体、线粒体、细胞质流动实验
【解析】【解答】A、检测还原糖使用的检测试剂是斐林试剂。斐林试剂中甲液为溶液,乙液为溶液,使用时甲、乙两液应等量混匀后再使用,A错误;
B、观察细胞质流动时可以使用黑藻叶肉细胞,先在低倍镜下找到特定区域的黑藻叶肉细胞后,再换高倍镜观察,B正确;
C、可以使用过氧化氢和过氧化氢酶来探究pH对酶活性的影响。肝脏研磨液中含有过氧化氢酶,在操作时应先设置一系列不同的pH梯度,将过氧化氢溶液和肝脏研磨液分别调至设定pH后再混合,并在设定的pH下反应一定时间,C错误;
D、观察根尖分生区细胞有丝分裂的实验中,制作载玻片的操作步骤为解离→漂洗→染色→制片,解离后的根尖先用清水漂洗后才能用甲紫溶液染色,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、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。
31.【答案】(1)磷脂;蛋白质
(2)高尔基体;⑤②③④
(3)分解衰老、损伤的细胞器;糖蛋白
(4)细胞质基质中较高的pH使水解酶的活性降低或失活
【知识点】细胞膜的成分;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;酶的特性
【解析】【解答】(1)溶酶体膜属于生物膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)图中的初级溶酶体直接来自于[③]高尔基体;溶酶体内部含有多种酸性水解酶,其化学本质为蛋白质(该蛋白质的合成与分泌蛋白类似),图中参与蛋白质合成的结构有⑤核糖体,②内质网,③高尔基体,并且有④线粒体供能,即⑤②③④。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④衰老、损伤的线粒体,说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能;糖蛋白具有识别功能,异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上糖蛋白。
(4)由于溶酶体内的pH为酸性,而细胞质基质的pH为中性,二者pH不同,导致溶酶体中的酶活性降低或失活,少量泄露到细胞质基质中同样不会引起该细胞损伤。
【分析】1、酶是活细胞产生的,具有催化作用的有机物,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA。
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。
2、在细胞中,许多细胞器都有膜,如内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等,这些细胞器膜和细胞膜、核膜等结构,共同构成细胞的生物膜系统。
3、生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。首先细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境,同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用;第二,许多重要的化学反应需要酶的参与,广阔的膜面积为多种酶提供了附着位点;第三,细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开,如同一个个小的区室,这样使得细胞内能够同时进行多种化学反应而不会互相干扰,保证了细胞生命活动高效有序的进行。
(1)溶酶体膜属于生物膜,其主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)图中的初级溶酶体直接来自于[③]高尔基体;溶酶体内部含有多种酸性水解酶,其化学本质为蛋白质(该蛋白质的合成与分泌蛋白类似),图中参与蛋白质合成的结构有⑤核糖体,②内质网,③高尔基体,并且有④线粒体供能,即⑤②③④。
(3)在细胞自体吞噬过程中,自体吞噬泡可以降解④衰老、损伤的线粒体,说明溶酶体具有分解衰老、损伤的细胞器的功能;糖蛋白具有识别功能,异体吞噬过程中,细胞能识别病原体主要依赖细胞膜上糖蛋白。
(4)由于溶酶体内的pH为酸性,而细胞质基质的pH为中性,二者pH不同,导致溶酶体中的酶活性降低或失活,少量泄露到细胞质基质中同样不会引起该细胞损伤。
32.【答案】(1)氨基酸
(2)2;6
(3)空间结构
(4)牛奶;更深;盐酸使蛋白质空间结构改变,暴露出更多的肽键
【知识点】氨基酸的分子结构特点和通式;蛋白质变性的主要因素;检测蛋白质的实验
【解析】【解答】(1)氨基酸是蛋白质的基本单位,一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。
(2)图2表示β肽链一端的氨基酸序列,该段肽链中的R基含有1个氨基,因此一条β肽链至少含有的氨基数目为2个;若两条β肽链完全相同,一个血红蛋白分子含有2条β链和2条α链,则至少含有的氨基数目为4+2=6个。
(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,强酸能破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性。
(4)由于HbA为紫红色或蓝紫色,影响实验结果的观察,所以用牛奶为材料验证盐酸能使蛋白质变性;实验过程中用盐酸处理实验组,盐酸处理过的牛奶,因蛋白质变性,空间结构被破坏,双缩脲试剂更易与暴露出的肽键结合形成紫色络合物,因而实验组颜色更深。
【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、蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。但其一级结构未被破坏,即肽键没有断裂。特点是:不可逆的,蛋白质结构和功能不可恢复。
引起蛋白质变性的因素有加热、加酸、加酒精等。
5、蛋白质的基本组成单位是氨基酸,双缩脲试剂能与含有两个及两个以上肽键的多肽链或蛋白质发生紫色反应。
(1)氨基酸是蛋白质的基本单位,一级结构是指蛋白质肽链中氨基酸的排列顺序。
(2)图2表示β肽链一端的氨基酸序列,该段肽链中的R基含有1个氨基,因此一条β肽链至少含有的氨基数目为2个;若两条β肽链完全相同,一个血红蛋白分子含有2条β链和2条α链,则至少含有的氨基数目为4+2=6个。
(3)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象,强酸能破坏蛋白质的空间结构,使蛋白质变性。
(4)由于HbA为紫红色或蓝紫色,影响实验结果的观察,所以用牛奶为材料验证盐酸能使蛋白质变性;实验过程中用盐酸处理实验组,盐酸处理过的牛奶,因蛋白质变性,空间结构被破坏,双缩脲试剂更易与暴露出的肽键结合形成紫色络合物,因而实验组颜色更深。
33.【答案】(1)离子;主动运输
(2)枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳
(3)a;与b相比a的类囊体的膜结构受损,自噬体增多、增大(细胞自噬增强)
(4)枳橙蔗糖
(5)总叶绿素含量降低、类囊体膜结构受损、光合作用生成的糖转运障碍
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;主动运输;细胞自噬
【解析】【解答】(1)主动运输一般是逆浓度梯度运输,铁元素主要以离子的形式被植物根细胞从土壤中通过主动运输方式逆浓度吸收。
(2)分析图2可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳,因此推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大。
(3)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。分析图3可知,与b相比a组的自噬体增多、增大,说明a组类囊体的膜结构受损,因此推测a是枳橙缺铁胁迫下的照片。
(4)分析表格可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙中蔗糖增加量最大,即缺铁条件下枳橙蔗糖的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
(5)由(2)可知,缺铁使枳橙总叶绿素含量下降,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(3)可知,缺铁使枳橙类囊体的膜结构受损,类囊体的膜是光反应的场所,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(4)可知,缺铁使枳橙光合作用生成的糖转运障碍,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低。
【分析】1、物质跨膜运输的方式主要有三种:
自由扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,也不需要转运蛋白;
协助扩散:物质从高浓度向低浓度转运,不需要消耗能量,但需要转运蛋白;
主动运输:物质从低浓度向高浓度转运,需要消耗能量和转运蛋白。
2、在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;在细胞受到损伤,微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定,有些激烈的细胞自噬可能诱导细胞凋亡。
3、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”。
(1)主动运输一般是逆浓度梯度运输,铁元素主要以离子的形式被植物根细胞从土壤中通过主动运输方式逆浓度吸收。
(2)分析图2可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙总叶绿素含量下降程度大于枳壳,因此推测缺铁对枳橙叶片光合色素的影响较大。
(3)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。分析图3可知,与b相比a组的自噬体增多、增大,说明a组类囊体的膜结构受损,因此推测a是枳橙缺铁胁迫下的照片。
(4)分析表格可知,与正常铁(+Fe)相比,缺铁(-Fe)组枳橙中蔗糖增加量最大,即缺铁条件下枳橙蔗糖的含量明显上升,可能的原因是光合作用产物运输受阻。
(5)由(2)可知,缺铁使枳橙总叶绿素含量下降,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(3)可知,缺铁使枳橙类囊体的膜结构受损,类囊体的膜是光反应的场所,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低;由(4)可知,缺铁使枳橙光合作用生成的糖转运障碍,因此缺铁胁迫导致枳橙砧木幼苗光合作用明显降低。
34.【答案】(1)原生质层
(2)药物种类和稀释比例;在各种稀释比例下,药物4和5处理的细胞未发生质壁分离的比例相对较低
(3)1:50稀释比例的药物5;平均发病率最低,防效率最高
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】(1)由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,这种现象叫质壁分离,因此病原菌的菌丝破坏了细胞的原生质层,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)分析图1可知,科研人员测定了在不同种类的药物以及药物的稀释比例条件下未发生质壁分离细胞的比例。由题意“玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比”可知,在各种稀释比例下,药物4和5作用下,细胞未发生质壁分离细胞的比例较低。
(3)分析表格可知,药物5,在1:50的稀释比例下,玉米的平均发病率最低,防效率最高,因此1:50稀释比例的药物5处理应当成为首选。
【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、水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
渗透作用的两个条件:有半透膜;半透膜两侧存在浓度差。
(1)由于原生质层比细胞壁的伸缩性大,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,这种现象叫质壁分离,因此病原菌的菌丝破坏了细胞的原生质层,使之丧失了半透膜的性质,导致被菌丝侵入的表皮细胞不能发生质壁分离。
(2)分析图1可知,科研人员测定了在不同种类的药物以及药物的稀释比例条件下未发生质壁分离细胞的比例。由题意“玉米发病率与在高渗溶液中丧失质壁分离能力的细胞百分率呈正比”可知,在各种稀释比例下,药物4和5作用下,细胞未发生质壁分离细胞的比例较低。
(3)分析表格可知,药物5,在1:50的稀释比例下,玉米的平均发病率最低,防效率最高,因此1:50稀释比例的药物5处理应当成为首选。
35.【答案】(1)线粒体内膜
(2)2;作为的转运蛋白和合成ATP的酶(或:运输H+和合成ATP)
(3)促进;促进;badc
【知识点】ATP的作用与意义;有氧呼吸的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,只有第三阶段在生物膜上进行,故图2表示图1中的线粒体内膜。
(2)根据实验,具有H+浓度差才能形成ATP,嵌有蛋白质P的人工脂质体置于pH为4的缓冲溶液一段时间后,人工脂质体内pH为4,一份转移至pH为8的缓冲溶液中,脂质体内外侧存在H+浓度差,且囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,囊泡H+将从内侧通过蛋白质Р顺浓度流向外侧,同时合成ATP,因此2组中能合成ATP,而1组因为没有H+浓度差,不能合成ATP;在形成ATP时,蛋白质Р同时作为H+载体和合成ATP的酶起作用。
(3)①根据表格信息可知,乙组与甲组相比,细胞耗氧速率、线粒体ATP产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加,表明营养缺乏会促进线粒体融合;丙组与乙组相比,丙组抑制DRP1S637磷酸化后,上述指标都下降,而乙组并未抑制DRP1S637磷酸化,表明抑制DRP1S637磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。
②肝癌细胞在营养缺乏条件下,线粒体融合增强,因此首先DRP1S637磷酸化增强(b),促进线粒体融合(a),线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加(d),细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加(c),乳酸脱氢酶含量降低,无氧呼吸速率下降,胞外乳酸水平减少,细胞的产能效率提高,从而适应营养缺乏的环境,所以对应字母排列顺序是badc。
【分析】1、细胞有氧呼吸是指细胞在氧的参与下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,生成大量ATP的过程。光合作用是指绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、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。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。
(1)有氧呼吸的第一、二、三阶段的场所依次是细胞质基质、线粒体基质和线粒体内膜,只有第三阶段在生物膜上进行,故图2表示图1中的线粒体内膜。
(2)根据实验,具有H+浓度差才能形成ATP,嵌有蛋白质P的人工脂质体置于pH为4的缓冲溶液一段时间后,人工脂质体内pH为4,一份转移至pH为8的缓冲溶液中,脂质体内外侧存在H+浓度差,且囊泡内侧相当于线粒体内外膜的膜间腔,囊泡H+将从内侧通过蛋白质Р顺浓度流向外侧,同时合成ATP,因此2组中能合成ATP,而1组因为没有H+浓度差,不能合成ATP;在形成ATP时,蛋白质Р同时作为H+载体和合成ATP的酶起作用。
(3)①根据表格信息可知,乙组与甲组相比,细胞耗氧速率、线粒体ATP产生量、线粒体嵴密度和呼吸链复合体的活性均增加,表明营养缺乏会促进线粒体融合;丙组与乙组相比,丙组抑制DRP1S637磷酸化后,上述指标都下降,而乙组并未抑制DRP1S637磷酸化,表明抑制DRP1S637磷酸化会抑制线粒体融合。因此DRP1S637磷酸化能促进线粒体融合。
②肝癌细胞在营养缺乏条件下,线粒体融合增强,因此首先DRP1S637磷酸化增强(b),促进线粒体融合(a),线粒体嵴密度增加、呼吸链复合体的活性增加(d),细胞耗氧速率增加、线粒体ATP产生量增加(c),乳酸脱氢酶含量降低,无氧呼吸速率下降,胞外乳酸水平减少,细胞的产能效率提高,从而适应营养缺乏的环境,所以对应字母排列顺序是badc。
36.【答案】(1)连续分裂;下一次分裂完成时
(2)S;8C
(3)
(4)实验组:在肉桂酸处理中外加适量蔗糖;预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平
【知识点】细胞周期;DNA分子的复制;细胞的增殖综合
【解析】【解答】(1)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M)。
(2)在细胞周期中,DNA复制发生在S期(合成期),这一时期细胞的DNA会加倍。正常情况下,黄瓜体细胞的DNA含量在细胞周期的开始和结束阶段会是2C,中间阶段复制后为4C,含有8C DNA的细胞是DNA发生2次复制后的结果(第一个细胞周期没有及时完成分裂,进入下一个细胞周期完成DNA复制的结果),推测8C的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。如图2所示,黄瓜胚根细胞内的H2O2含量随着肉桂酸浓度的增加而增加,从而推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧H2O2含量的增加有关。H2O2即细胞内活性氧增加会导致细胞死亡增多,进而导致植株早衰,细胞衰老导致细胞核内复制水平提高,有丝分裂进程受阻,导致胚根生长抑制。流程图如下:
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。为了验证外源添加蔗糖可以缓解该现象,其实验的自变量为是否添加蔗糖,因变量为黄瓜的呼吸速率。故实验的对照组为用肉桂酸处理黄瓜细胞,培养一段时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。实验组为在肉桂酸处理中外加适量蔗糖,培养相同时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平。
【分析】1、细胞周期是一系列驱动细胞分裂增殖并产生两个新子细胞的事件。真核生物中典型的细胞周期由以下阶段组成:G1、S、G2和M期。G1、S和G2统称为间期。分裂期(M期)又分为前期、前中期、中期、后期和末期5个亚期。M期完成后,细胞分裂,留下两个子细胞,细胞周期又进入下一次循环。细胞周期进程的每个阶段都依赖于前一个细胞周期阶段的正确完成。另外,细胞也可以退出细胞周期进入G0期,即一种静止状态。细胞周期检查点主要有三个: G1/S检查点(也称为限制点)、G2/M DNA损伤检查点和纺锤体组装检查点。整个细胞周期典型持续时间约24小时,G1期、S期、G2期和M期分别持续约11、10、2和1小时1。
2、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)在细胞增殖过程中,一个细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂为止,包括分裂间期(、S、)和分裂期(M)。
(2)在细胞周期中,DNA复制发生在S期(合成期),这一时期细胞的DNA会加倍。正常情况下,黄瓜体细胞的DNA含量在细胞周期的开始和结束阶段会是2C,中间阶段复制后为4C,含有8C DNA的细胞是DNA发生2次复制后的结果(第一个细胞周期没有及时完成分裂,进入下一个细胞周期完成DNA复制的结果),推测8c的细胞的出现表明黄瓜根尖细胞分裂进程受到了阻碍。
(3)细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧(如)含量有关。如图2所示,黄瓜胚根细胞内的H2O2含量随着肉桂酸浓度的增加而增加,从而推测黄瓜根尖细胞分裂进程受阻现象与细胞内活性氧H2O2含量的增加有关。H2O2即细胞内活性氧增加会导致细胞死亡增多,进而导致植株早衰,细胞衰老导致细胞核内复制水平提高,有丝分裂进程受阻,导致胚根生长抑制。流程图如下:
(4)研究发现,肉桂酸处理后黄瓜细胞内可溶性糖含量降低,造成呼吸作用底物不足,导致呼吸速率显著降低。为了验证外源添加蔗糖可以缓解该现象,其实验的自变量为是否添加蔗糖,因变量为黄瓜的呼吸速率。故实验的对照组为用肉桂酸处理黄瓜细胞,培养一段时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。实验组为在肉桂酸处理中外加适量蔗糖,培养相同时间后,测量黄瓜细胞的呼吸速率。预期实验结果:黄瓜的呼吸速率得到缓解或恢复正常水平。
37.【答案】(1)细胞质基质;乳酸;高于
(2)胞间连丝
(3)在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光;用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光
(4)D
【知识点】无氧呼吸的过程和意义;癌细胞的主要特征;免疫学的应用
【解析】【解答】(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸;此特性使癌细胞对葡萄糖的需求会大于正常细胞,因为题干提到癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖,利用葡萄糖会更多。
(2)某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体,说明长的纳米管道可以进行信息交流,类似于高等植物细胞间的胞间连丝,胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道。
(3)科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养,推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光,绿色荧光就代表线粒体的存在;若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验,也就是要形成对照实验,可以用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光,如果不出现,则证明线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,不能逆向运输。
(4)科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,阻止癌细胞的“逃避”策略,从而使T细胞能有效杀死癌细胞,体现受体与信息分子结合,信息分子能发挥作用的生命现象,ABC都能体现信息分子与相关受体或者物质结合能发挥作用的生命现象,D选项ATP水解产生的磷酸基团与载体蛋白结合使其发生磷酸化,磷酸基团不是信息分子,故选D。
【分析】1、癌症的发生不是单一基因突变的结果,而是一个多次突变积累的复杂过程。原癌基因和抑癌基因是人体细胞中正常存在的基因,一般情况下,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变,相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。
癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖;形态结构发生显著变化;细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
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。
3、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解形成两分子丙酮酸、NADH并释放少量能量,第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应产生二氧化碳、NADH并释放少量能量,第三阶段发生在线粒体内膜,将第一、二阶段产生的NADH和氧气反应生成水并大量能量。
4、无氧呼吸中分为酒精发酵和乳酸发酵,发生场所均为细胞质基质,二者第一阶段反应和有氧呼吸第一阶段相同,即葡萄糖分解形成2分子丙酮酸和NADH,并释放少量能量,而酒精发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生酒精和二氧化碳,乳酸发酵第二阶段丙酮酸和NADH反应产生乳酸,其中植物细胞无氧呼吸一般属于酒精发酵,动物细胞无氧呼吸属于乳酸发酵。
(1)多数癌细胞即使在氧气充足的条件下也会优先进行无氧呼吸,无氧呼吸的场所是细胞质基质;人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸;此特性使癌细胞对葡萄糖的需求会大于正常细胞,因为题干提到癌细胞可以进行有氧糖酵解(在有氧条件下进行无氧呼吸)实现癌细胞快速增殖,利用葡萄糖会更多。
(2)某研究团队分别将小鼠和人的乳腺癌细胞与T细胞一起培养,用电镜观察癌细胞和T细胞之间的互动。发现癌细胞的体表会伸出多个“大手”,即长的纳米管道,以连接T细胞(图1)。这个举动充满敌意,它们可能会通过管道,偷走T细胞的线粒体,说明长的纳米管道可以进行信息交流,类似于高等植物细胞间的胞间连丝,胞间连丝是植物细胞间物质运输和信息传递的通道。
(3)科研人员使用绿色荧光标记了T细胞中的线粒体,并将其与乳腺癌细胞共同培养,推测文中证明癌细胞利用纳米管道“偷”走T细胞线粒体的实验现象是在癌细胞和纳米管道中均发现绿色荧光,绿色荧光就代表线粒体的存在;若要证实线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,在此基础上需补充实验,也就是要形成对照实验,可以用红色荧光(非绿色荧光)标记癌细胞的线粒体,观察T细胞中是否出现红色荧光,如果不出现,则证明线粒体只能通过纳米管道从T细胞向癌细胞单向运输,不能逆向运输。
(4)科学家使用PD-1抗体(可与PD-1结合)来阻断这一信号通路,阻止癌细胞的“逃避”策略,从而使T细胞能有效杀死癌细胞,体现受体与信