2022-2023学年河南省南阳市六校高一上学期第二次联考生物试题(解析版)
展开2022年秋期六校第二次联考
高一年级生物试题
一、选择题
1. 专家预测今年冬天全球仍然面临着新冠疫情和流感疫情叠加流行的风险,下列有关病原体及疾病预防的叙述错误的是( )
A. 病毒没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质构成
B. 病毒个体微小,结构简单,一般在电子显微镜下才能观察到
C. 因为病毒营寄生生活,所以环境温度、湿度等对其存活时间影响不大
D. 新冠病毒是RNA病毒,易变异,奥密克戎就是其新变异株
【答案】C
【解析】
【分析】病毒:是一种个体微小结构简单,一般只含一种核酸(DNA或RNA)和蛋白质组成的,必须在活细胞内寄生并以复制方式增殖的非细胞结构生物。
【详解】A、病毒是一种个体微小结构简单,没有细胞结构,一般由核酸和蛋白质构成,A正确;
B、病毒是一种个体微小结构简单,病毒个体微小,结构简单,一般在电子显微镜下才能观察到,B正确;
C、因为病毒营寄生生活,所以环境温度、湿度等对其存活时间有影响,C错误;
D、新冠病毒是RNA病毒,呈单链结构,结构不稳定,因此易变异,奥密克戎就是其新变异株,D正确。
故选C。
2. 光学显微镜是利用光学原理,把人眼所不能分辨的微小物体放大成像,以供人们提取微细信息的光学仪器。下列相关叙述错误的是( )
A. 可在低倍显微镜下观察植物细胞的吸水和失水过程
B. 由低倍物镜换用高倍物镜前应先提升镜筒,以免镜头破坏玻片标本
C. 显微镜的总放大倍数等于物镜放大倍数和目镜放大倍数的乘积
D. 显微镜下看到一草履虫沿顺时针方向进行圆周运动,它的实际运动方向还是顺时针
【答案】B
【解析】
【分析】1、显微镜的放大倍数是目镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数。
2、显微镜视野下看到的是倒立的虚像,上下颠倒,左右相反。
【详解】A、植物细胞的吸水和失水过程需要观察中央液泡的大小和原生质层的位置,使用低倍显微镜观察即可,A正确;
B、换用高倍物镜前不能提升镜筒,只能转动转换器,换上高倍镜,B错误;
C、在显微镜的结构中,对物体起放大作用的是目镜与物镜,显微镜的放大倍数是目镜的放大倍数乘以物镜的放大倍数,如目镜是5×,物镜是10×,那么看到的物像放大倍数为5×10=50倍,C正确;
D、根据题意可知,视野中草履虫在沿顺时针方向运动,由于在显微镜视野下看到的是倒立的虚像,上下颠倒,左右相反,也就是旋转180度,因此它实际的运动方向依然为顺时针, D正确。
3. 下列关于原核细胞、真核细胞的叙述中正确的是( )
A. 原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质,它们都以DNA作为遗传物质
B. 细菌的细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质,虽然没有核膜包被的细胞核,但是都有染色体和环状DNA
C. 蓝细菌细胞内含有藻蓝素和叶绿体,是能进行光合作用的自养生物
D. 支原体肺炎是一种常见的传染病,其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞真核生物
【答案】A
【解析】
【分析】1、原核细胞:没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色质;没有复杂的细胞器(只有核糖体一种细胞器);只能进行二分裂生殖,属于无性生殖;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。2、真核生物:有被核膜包被的成形的细胞核,有核膜、核仁和染色质;有复杂的细胞器(包括线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体等);含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质,都有核糖体,它们都以DNA作为遗传物质,体现了原核细胞和真核细胞的统一性,A正确;
B、细菌没有染色体,位于拟核区有裸露的环状DNA,B错误;
C、蓝细菌是原核生物,没有叶绿体,细胞内有藻蓝素和叶绿素,是能进行光合作用的自养型生物,C错误;
D、支原体是单细胞原核生物,D错误。
故选A。
4. 生命系统存在着从细胞到生物圈各个不同的结构层次。下列相关叙述错误的是( )
A. 酵母菌可以看作是基本的生命系统
B. 生态系统中存在着非生命的物质和成分,不属于生命系统
C. 自然界从生物体到生物圈,可以看作各个层次的生命系统
D. 细胞是生命活动的基本单位,各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的
【答案】B
【解析】
【分析】生命系统的结构层次:(1))生命系统的结构层次由小到大依次是细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈。(2)地球上最基本的生命系统是细胞。分子、原子、化合物不属于生命系统。(3)生命系统各层次之间层层相依,又各自有特定的组成、结构和功能。(4)生命系统包括生态系统,所以应包括其中的无机环境。
【详解】A、酵母菌是单细胞生物,一个酵母菌既可以是一个细胞,也可以是一个个体,因此酵母菌可以看作是基本的生命系统,A正确;
B、生态系统属于生命层次的范畴,它包括群落和无机环境,所以其中的非生命的物质和成分属于生命系统,B错误;
C、在自然界,个体、种群、群落、生态系统、生物圈,都可以看作生命系统层次,C正确;
D、细胞是基本的生命系统,是生命活动的基本单位,则各层次生命系统的形成、维持和运转都是以细胞为基础的,D正确。
故选B。
5. 研究组成细胞的分子,实际上就是在探寻生命的物质基础,帮助我们建立科学的生命观。下列关于细胞中元素和化合物的叙述错误的是( )
A. 细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素
B. 细胞中各种元素的相对含量与无机自然界的大不相同
C. 微量元素在生物体内含量虽然很少,却是维持正常生命活动不可缺少的,这可通过缺镁时叶片变黄这一实例得到证实
D. 组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在
【答案】C
【解析】
【分析】大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,其中C、H、O、N为基本元素,C为最基本元素,O是含量最多的元素。微量元素包括Zn、Fe、B、Cu、Mo、Mn等。生物界与非生物界的统一性与差异性:统一性:构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,没有一种是生物所特有的。差异性:组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大。
【详解】A、细胞中元素在自然环境中都能找到,不存在无机自然界中没有的特殊元素,体现了生物界与非生物界元素的统一性,A正确;
B、构成生物体的元素在无机自然界都可以找到,但组成生物体的元素在生物体体内和无机自然界中的含量相差很大,B正确;
C、镁是大量元素,C错误;
D、组成细胞的元素大多以化合物形式存在,如C、H、O、N、P可以参与构成细胞内重要的有机化合物,部分以离子的形式存在,D正确。
故选C。
6. 阐明生命现象的规律,必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。下列关于生物大分子的叙述正确的是( )
A. 生物大分子是由许多单体连接成的多聚体,构成DNA的单体是核糖核苷酸
B. 正是由于碳原子在组成生物大分子中的含量最多,所以科学家才说“碳是生命的核心元素”
C. 以碳链为骨架的多糖、蛋白质、核酸、脂质等生物大分子,构成细胞生命大厦的基本框架
D. 构成淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖分子
【答案】D
【解析】
【分析】化合物的元素组成:
(1)蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成,有些还含有P、S;
(2)核酸的组成元素为C、H、O、N、P;
(3)脂质的组成元素有C、H、O,有些还含有 N、P;
(4)糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】A、构成DNA的单体是脱氧核苷酸,A错误;
B、正是由于碳原子在组成生物大分子中的重要作用,所以科学家才说“碳是生命的核心元素”,B错误;
C、脂质不是生物大分子,C错误;
D、构成淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖分子,D正确。
故选D。
7. 下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述错误的是( )
A. 梨和苹果组织样液都能作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B. 变性的蛋白质与双缩脲试剂反应不会产生紫色反应
C. 脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了洗去浮色
D. 脂肪的检测需要用光学显微镜才能看到细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒
【答案】B
【解析】
【分析】某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应。糖类中的还原糖,如葡萄糖,与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。因此,可以根据有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应,检测生物组织中糖类、脂肪或蛋白质的存在。
【详解】A、常用梨、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料,因为二者的还原糖含量高,并且本身组织细胞颜色浅,不会影响实验结果的观察,A正确;
B、蛋白质失活改变蛋白质的空间结构,肽键并未断裂,可以与双缩脲试剂反应呈紫色,B错误;
C、染料溶于有机溶剂,不溶于水,故染色后要用体积分数为50%的酒精洗去浮色,C正确;
D、脂肪颗粒主要存在细胞中,因此脂肪的鉴定实验中需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒,D正确。
故选B。
8. 植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此,对Mn2+的作用,正确的推测是( )
A. 对维持细胞的形态有重要作用 B. 对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
C. 对调节细胞的渗透压有重要作用 D. Mn2+是硝酸还原酶的活化剂
【答案】D
【解析】
【分析】无机盐主要以离子形式存在,有的无机盐是某些复杂化合物的组成成分;许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有的无机盐对于维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】根据题意可知,植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶,缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。可见Mn2+可能是硝酸还原酶的激活剂。
综上所述,D正确,ABC错误。
故选D。
9. 人体摄入的淀粉会发生如下变化:淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原。下列有关说法错误的是( )
A. 人体摄入的淀粉,必须经过消化分解成葡萄糖,才能被细胞吸收利用
B. 多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1
C. 淀粉和糖原都是人体细胞的储能物质
D. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
【答案】C
【解析】
【分析】糖类分为单糖、二糖和多糖,二糖包括麦芽糖、蔗糖、乳糖,麦芽糖是由2分子葡萄糖形成的,蔗糖是由1分子葡萄糖和1分子果糖形成的,乳糖是由1分子葡萄糖和1分子半乳糖形成的;多糖包括淀粉、纤维素和糖原,淀粉是植物细胞的储能物质,糖原是动物细胞的储能物质,纤维素是植物细胞壁的组成成分。
【详解】A、人体摄入的淀粉为大分子物质,必须经过消化分解成小分子的葡萄糖,才能被细胞吸收利用 ,A正确;
B、糖类被称为“碳水化合物”,所以糖类分子中氢原子和氧原子之比是2:1,多糖分子中也如此,B正确;
C、淀粉是植物细胞内储能的物质,C错误;
D、生物体内的糖类分为单糖、二糖和多糖,生物体内的糖类绝大多数是以多糖的形式存在,D正确。
故选C。
10. 生物学与日常生活息息相关。下列叙述错误的是( )
A. 输液时,常用质量分数为0.9%的NaCl溶液溶解药物
B. 维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
C. 经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的
D. 人体所必需的氨基酸称为必需氨基酸,经常食用奶制品、肉类、蛋类等,人体一般就不会缺乏必需氨基酸
【答案】D
【解析】
【分析】1、维生素D本质是脂质中的固醇,能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
2、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。例如,鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如,经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
【详解】A、质量分数为0.9%的NaCl溶液与人体细胞内渗透压大致相等,所以输液时,常用质量分数为0.9%的NaCl溶液溶解药物,A正确;
B、维生素D本质是脂质中的固醇,能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,B正确;
C、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,经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的,C正确;
D、细胞本身不能合成的氨基酸,必须从外界环境中获取的氨基酸称为必需氨基酸,D错误。
故选D。
11. 下图表示某蛋白质的结构,其中“-S-S-”表示连接两条相邻肽链的二硫键(二硫键是由2个“-SH”连接而成的)。若该蛋白质由m个氨基酸构成,则形成该蛋白质分子的过程中,生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )
A. m个、18 m
B. (m-4)个、18(m-4)
C. (m-3)个、18(m-3)+4
D (m-2)个、18(m-2)+4
【答案】D
【解析】
【分析】脱水缩合:氨基酸经脱水缩合形成蛋白质。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分别脱下—OH和—H结合形成H2O,同时形成一个肽键。蛋白质的分子量=na-18(n-m),其中n表示氨基酸数目,a表示氨基酸平均分子质量,m表示肽链数。
【详解】ABCD、题图可知,该蛋白质由m个氨基酸形成3条肽链,其中一条是环状肽链,由2个二硫键将3条肽链连接。对于环状肽链来说,失水数等于氨基酸数,所以脱去的水分子数是(m-2)个;2个二硫键脱去的氢原子是4个,因此该蛋白质形成过程中减少的相对分子质量是18(m-2)+4,ABC错误,D正确。
故选D。
12. 如图是生物体内四种有机物的组成与功能关系图,下列叙述正确的是( )
A. 细胞膜的基本支架是由G构成的
B. 新型冠状病毒体内的物质H由五种核苷酸组成
C. 在合成含有三条链的G过程中,共产生200个水分子,则C的数目为203个
D. F可以大量转化为糖
【答案】C
【解析】
【分析】细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。给家畜、家禽提供富含糖类的饲料,使它们肥育,就是因为糖类在它们体内转变成了脂肪。而食物中的脂肪被消化吸收后,可以在皮下结缔组织等处以脂肪组织的形式储存起来。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。例如,糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。
【详解】A、由图可知,G是生命活动的主要承担者,表示蛋白质,而细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,A错误;
B、新型冠状病毒属于RNA病毒,只含有RNA一种核酸,所以体内的物质H由四种核苷酸组成,B错误;
C、由图可知,G是生命活动的主要承担者,表示蛋白质,C为蛋白质的基本组成单位氨基酸,所以在合成含有三条链的G过程中,共产生200个水分子,则C的数目为200+3=203个,C正确;
D、F是主要储能物质,表示脂肪,脂肪不能大量转化为糖,D错误。
故选C。
13. 林逋(宋)的《山园小梅·其一》中写道:“疏影横斜水清浅,暗香浮动月黄昏”,古诗中梅花的花瓣细胞中的核酸,含有的碱基种类是( )
A. 1种 B. 4种 C. 5种 D. 8种
【答案】C
【解析】
【分析】核酸包括DNA和RNA,DNA基本组成单位是脱氧核苷酸,脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、T、C、G。DNA主要分布在细胞核中。RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖,一分子含氮碱基组成,四种碱基分别是A、U、C、G。RNA主要分布在细胞质中。
【详解】梅花属于真核生物,花瓣细胞中含有DNA和RNA两种核酸,因此细胞中有5种(A、T、C、G、U)碱基,ABD错误,C正确。
故选C。
14. 如图所示,下列叙述不正确的是( )
A. 化合物b由C、H、O、N、P五种元素构成
B. a属于不能水解的糖,是构成生物体的重要成分
C. 若a是核糖,则人体内由b组成的核酸主要分布在细胞质中
D. 若a为脱氧核糖,则大豆根尖细胞中由b组成的核酸主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量
【答案】D
【解析】
【分析】分析题图:题图是核苷酸的结构模式图,其中a是五碳糖,b是核苷酸,m是含氮碱基。
【详解】A、化合物b是核苷酸,组成核苷酸的元素有 C、H、O、N、P五种,A正确;
B、a五碳糖,包括核糖和脱氧核糖,核糖和脱氧核糖均属于单糖,单糖是不能水解的糖,核糖和脱氧核糖是构成生物体的重要成分,B正确;
C、若a为核糖,则b是核糖核苷酸,由核糖核苷酸组成的核酸是RNA,真核细胞的RNA主要分布在细胞质中,C正确;
D、大豆根尖细胞不含叶绿体,D错误。
故选D。
15. 蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后,即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应。该现象能很好地说明细胞膜( )
A. 主要由脂质和蛋白质组成 B. 可将细胞与外界环境分隔开
C. 控制物质出入细胞作用是相对的 D. 进行细胞间的信息交流
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞膜的功能:将细胞与外界环境分开;控制物质进出细胞;进行细胞间的信息交流。
2、细胞间信息交流方式一般分为三种:细胞间直接接触(如精卵结合)、化学物质的传递(如激素的调节)和高等植物细胞的胞间连丝。
【详解】根据题意中“蝴蝶将一株油菜的花粉带到另一株油菜花的柱头上后,即可发生花粉萌发、花粉管伸长、释放精子、精卵融合等一系列生理反应;若将一株油菜的花粉带到一朵桃花的柱头上则不会发生这一系列反应”,说明细胞膜能进行细胞间的信息传递,即细胞直接接触传递信息。
故选D。
【点睛】
16. 生物膜系统在细胞的生命活动中作用极为重要。下列有关生物膜系统的叙述,正确的是( )
A. 生物膜是对生物体内所有膜结构的统称
B. 细胞内囊泡运输的交通枢纽是高尔基体
C. 罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的亮—暗—亮的三层结构,大胆提出生物膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
D. 用丙酮从鸡的红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子的面积恰为红细胞表面积的两倍
【答案】B
【解析】
【分析】1、1925年,两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质,在空气—水的界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
2、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。
【详解】A、生物膜是对细胞内所有膜结构的统称,A错误;
B、在细胞内,许多由膜构成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙地运输着“货物”,而高尔基体在其中起着重要的交通枢纽作用,B正确;
C、罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,大胆提出生物膜是由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,C错误;
D、鸡的红细胞中含有核膜和各种细胞器膜,因此用丙酮从人红细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得单分子的面积恰为红细胞表面积的两倍,D错误。
故选B。
17. 作为系统的边界,细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述正确的是( )
A. 细胞膜的选择透过性保证了对细胞有害的物质都不能进入细胞
B. 不同类型细胞的膜蛋白种类一定不同
C. 系统的边界不一定位于系统的最外层
D. 分泌蛋白分泌到细胞外的过程体现了细胞膜具有选择透过性
【答案】C
【解析】
【分析】1、细胞膜的主要成分是脂质(约占)50%和蛋白质(约占40%),此外还有少量的糖类(占2%~10%)。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。
2、细胞膜的功能是作为细胞的边界将细胞与周围的环境分开,维持细胞内部环境的稳定,细胞膜具有控制物质进出的功能,细胞膜具有进行细胞间信息传递的功能。
3、细胞间的信息交流主要有三种方式:(1)通过化学物质来传递信息;(2)通过细胞膜直接接触传递信息;(3)通过细胞通道来传递信息,如高等植物细胞之间通过胞间连丝。
【详解】A、对细胞有害的物质不容易进入细胞,A错误;
B、不同类型细胞的膜蛋白种类可能相同,也可能不同,B错误;
C、系统的边界为细胞膜,不一定位于系统的最外层,如植物细胞最外层为细胞壁,C正确;
D、分泌蛋白分泌到细胞外的过程体现了细胞膜具有一定的流动性,D错误。
故选C。
18. 下列关于各类细胞中叶绿体的叙述,正确的是( )
A. 制作藓类叶片的临时装片时可以观察叶绿体形态、分布并对其计数
B. 撕取紫色的洋葱鳞片叶内表皮制成装片,可观察到叶绿体
C. 把水稻、苹果等植物的叶肉细胞放在光学显微镜下观察,可以看到叶绿体的内膜和外膜
D. 制作黑藻叶片临时装片观察细胞质的流动,往往可以叶绿体为参照物
【答案】D
【解析】
【分析】活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
【详解】A、制作藓类叶片的临时装片时可以观察叶绿体形态、分布,不能计数,A错误;
B、紫色的洋葱鳞片叶内表皮无叶绿体,B错误;
C、光学显微镜看不到叶绿体的内膜和外膜,电子显微镜才能看到叶绿体的内膜和外膜,C错误;
D、制作黑藻叶片临时装片观察细胞质的流动,可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志,D正确。
故选D。
19. 细胞核的结构和功能有密切的联系,下列相关表述正确的是( )
A. 人体成熟红细胞中核孔数目很少,因此红细胞代谢较弱
B. 细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的中心
C. 通过碱性染料染色,在光学显微镜下可看到高等植物成熟的筛管细胞的细胞核
D. 细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关
【答案】D
【解析】
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心:
(1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所,DNA携带遗传信息,并通过复制由亲代传给子代,保证了遗传信息的连续性;
(2)细胞核控制着物质合成、能量转换和信息交流,使生物体能够进行正常的细胞代谢。DNA可以控制蛋白质的合成,从而决定生物的性状。
【详解】A、哺乳动物成熟红细胞无细胞核,所以人体成熟红细胞中没有核孔,A错误;
B、细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,B错误;
C、高等植物成熟的筛管细胞没有细胞核,所以通过碱性染料染色,在光学显微镜下不能看到高等植物成熟的筛管细胞的细胞核,C错误;
D、细胞核中的染色质主要是由DNA和蛋白质组成的,DNA携带遗传信息,因此细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关,D正确。
故选D。
20. 科学家用菊花形帽和伞形帽两种伞藻做了嫁接实验(如图所示),最终在伞藻的假根上,又长出了新的伞帽。下列有关说法错误的是( )
A. 该实验说明伞藻的形态建成与假根有关
B. 该实验说明了细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的
C. 欲证明细胞核的功能,需进一步设计对照实验
D. 菊花形帽伞藻的假根上新长出的伞帽是菊花形
【答案】B
【解析】
【分析】1、分析题图:将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上,形成菊花形帽伞藻;将菊花形帽伞藻的伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上,形成伞形帽的伞藻。2、细胞核是遗传的信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心。
【详解】AC、该实验说明伞藻的形态建成与假根有关,但由于假根中除了有细胞核外,还有其他结构,因此若要证明伞藻的形态结构取决于细胞核,还应设置伞藻核移植实验,A、C正确;
B、细胞核和细胞质是相互依存、不可分割的,但本实验不能得出,应设计只有细胞核和只有细胞质的部分来证明,B错误;
D、伞藻的嫁接实验能得出的结论是伞帽的形态受假根控制,故据此推测菊花形帽伞藻的假根上新长出的伞帽是菊花形,D正确。
故选B。
21. 模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。下列关于模型的叙述,正确的是( )
A. DNA的双螺旋结构模型是数学模型,它形象而概括地反映了DNA分子结构的共同特征
B. 拍摄的黑藻叶绿体的照片就是建构了物理模型
C. 制作的真核细胞三维结构模型是物理模型
D. 在设计并制作细胞模型时,模型的美观与否应该是第一位的,其次才是科学性
【答案】C
【解析】
【分析】人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。
①物理模型:以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如:DNA双螺旋结构模型,细胞膜的流动镶嵌模型。
②概念模型:指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如:对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。
③数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如:酶活性受温度(pH值)影响示意图,不同细胞的细胞周期持续时间等。
【详解】A、DNA双螺旋结构模型属于物理模型,形象而概括地反映了DNA分子结构的特征,A错误;
B、拍摄的黑藻叶绿体的照片是实物,不属于模型,B错误;
C、物理模型是以实物或图片形式直观表达认识对象的特征,如制作的真核细胞三维结构模型是物理模型,C正确;
D、在设计并制作细胞模型时,科学性应该是第一位的,其次才是模型的美观与否,D错误。
故选C。
22. 如图为浸在质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液中的紫色洋葱鳞片叶表皮细胞,下列有关说法不正确的是( )
A. 该细胞处于质壁分离状态,图中的③呈现紫色
B. 图中的①具有全透性,②③④构成的原生质层可以看作一层半透膜
C. 短时间内将该细胞置于清水中,可以使细胞恢复实验前的形态
D. 如果该细胞长时间处于图示状态,可能会失去活性
【答案】A
【解析】
【分析】成熟的植物细胞由于中央液泡占据了细胞的大部分空间,将细胞质挤成一薄层,所以细胞内的液体环境主要指的是液泡里面的细胞液。细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层。
【详解】A、分析图可知,该细胞可能处于正在失水状态,也可能处于正在吸水状态,还可能处于平衡状态,A错误;
B、图中的①表示细胞壁具有全透性,细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质称为原生质层,所以②③④构成的原生质层可以看作一层半透膜,B正确;
C、分析图可知,该细胞可能处于质壁分离状态,短时间内将该细胞置于清水中,细胞会吸水,可以使细胞恢复实验前的形态,C正确;
D、如果该细胞长时间处于图示状态,可能会使细胞因为失水而失去活性,D正确。
故选A。
23. 将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮制成两组相同的临时装片,分别浸润在甲、乙两种溶液中,测得液泡直径的变化情况如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A. 乙种溶液的浓度小于甲种溶液的浓度 B. 2~6min乙溶液中细胞的吸水能力逐渐增大
C. 甲溶液中的溶质分子在2min后开始进入细胞 D. 乙溶液中细胞体积变化量比液泡体积变化量小
【答案】C
【解析】
【分析】分析题图曲线可知,处于乙溶液中的洋葱表皮细胞,液泡的直径逐渐减小,说明细胞通过渗透作用失水,植物细胞发生质壁分离,乙溶液的浓度大于细胞液浓度;处于甲溶液中的洋葱表皮细胞的液泡直径先减小,然后增加,说明细胞处于甲溶液中先发生质壁分离,然后又发生质壁分离复原,该过程中细胞先失水,然后又吸水。
【详解】A、分析题图可知,在2分钟之前,处于甲溶液中的洋葱表皮细胞液泡的直径减小的速度更快,因此甲溶液浓度大,A正确;
B、2~6min乙溶液中细胞的液泡体积逐渐减小,细胞失水,说明其吸水能力逐渐增大,B正确;
C、甲溶液中2min后细胞已经开始吸收水分了,说明在这之前溶质分子已经开始进入细胞了,C错误;
D、植物细胞细胞壁的伸缩性小,原生质层的伸缩性大,因此细胞体积的变化量小于液泡体积的变化量,D正确。
故选C。
24. 将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,发生的变化是( )
A. 细胞吸水直至涨破 B. 液泡的颜色逐渐变浅
C. 原生质层逐渐增厚 D. 细胞体积明显增大
【答案】B
【解析】
【分析】质壁分离及复原的原理:把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中,当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时,细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中,使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大,当细胞不断失水时,原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来,也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时,外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中,发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态,使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有细胞壁,不会吸水涨破,A错误;
B、将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,细胞吸水,细胞液的浓度变小,液泡的颜色逐渐变浅,B正确;
C、将发生质壁分离的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞置于清水中,细胞吸水,原生质层舒张,逐渐变薄,C错误;
D、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有细胞壁,质壁分离复原时细胞的体积变化不大,D错误。
故选B。
25. 在人体肠道内寄生的一种变形虫——痢疾内变形虫,能通过胞吐作用分泌蛋白分解酶,溶解人的肠壁组织,通过胞吞作用“吃掉”肠壁组织细胞,并引发阿米巴痢疾。下列有关胞吞、胞吐的叙述正确的是( )
A. 物质在运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,并且需要消耗能量
B. 通过胞吞、胞吐方式转运的物质都是大分子物质
C. 人体细胞摄取养分的基本方式与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式相同
D. “吃掉”肠壁组织细胞时,不需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合
【答案】A
【解析】
【分析】当细胞摄取大分子时,首先是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,这种现象叫胞吞。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,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
【详解】A、大部分细胞都能够摄入和排出特定的大分子物质,在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量,A正确;
B、通过胞吞、胞吐方式转运的物质一般是大分子物质,也存在小分子物质,如某些神经递质,B错误:
C、人体细胞摄取养分的基本方式是被动运输和主动运输,与痢疾内变形虫“吃掉”肠壁组织细胞的方式(胞吞)不相同,C错误:
D、“吃掉”肠壁组织细胞时,属于胞吞方式,需要肠壁组织细胞与变形虫膜上的蛋白质结合,D错误。
故选A。
26. 主动运输消耗的能量可来自ATP或离子电化学梯度等。如图为Na+、葡萄糖进出小肠上皮细胞的示意图。下列分析错误的是( )
A. Na+从小肠上皮细胞进入组织液是需耗能的主动运输
B. 葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞不需要消耗能量
C. 葡萄糖从肠腔进人小肠上皮细胞与Na+从肠腔进入小肠上皮细胞相伴随
D. Na+从肠腔到小肠上皮细胞以及葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液均为被动运输
【答案】B
【解析】
【分析】离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【详解】A、Na+从小肠上皮细胞进入组织液,是低浓度运输到高浓度,需要载体和ATP,属于主动运输,A正确;
B、葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,是由低浓度向高浓度一侧运输,为主动运输,需要消耗能量,B错误;
C、由图可知,葡萄糖和Na+从肠腔进入小肠上皮细胞共用同一载体,且由图中信息可知葡萄糖从肠腔逆浓度梯度进入小肠上皮细胞需要消耗能量,是由Na+从肠腔顺浓度梯度到小肠上皮细胞产生的电化学势能提供,所以二者的运输相伴随,C正确;
D、Na+从肠腔到小肠上皮细胞是顺浓度梯度运输,需要载体蛋白,不需细胞提供能量;葡萄糖从小肠上皮细胞到组织液,是高浓度运输到低浓度,需要载体,不需要细胞提供能量,二者均为被动运输,D正确。
故选B。
27. 物质跨膜运输的方式与物质的特点和细胞膜的结构有关。下列关于物质跨膜运输的表述正确的是( )
A. 细胞膜和液泡膜都相当于半透膜
B. 水分子进出细胞,是通过自由扩散的方式进行的
C. 载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是一样的
D. 主动运输使膜内外物质浓度趋于一致,维持了细胞的正常代谢
【答案】A
【解析】
【分析】载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变,通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
【详解】A、细胞膜和液泡膜都相当于渗透装置中的半透膜,A正确;
B、水分子进出细胞,是通过自由扩散和协助扩散进行的,B错误;
C、载体蛋白和通道蛋白在转运分子和离子时,其作用机制是不一样的,载体蛋白分子构象会发生变化,而通道蛋白构象不发生变化,C错误;
D、主动运输使膜内外物质浓度差加大,D错误。
故选A。
28. 能够促使唾液淀粉酶水解的酶是( )
A. 淀粉酶 B. 蛋白酶 C. 脂肪酶 D. 麦芽糖酶
【答案】B
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,具有高效性、专一性和作用条件较温和的特性。
【详解】酶具有专一性,一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行。本题中唾液淀粉酶本质是蛋白质,使其水解的酶应为蛋白酶,ACD错误,B正确。
故选B。
【点睛】
29. 以下关于酶和ATP的叙述不正确的是( )
A. ATP的合成与分解都需要酶的催化 B. ATP和有些酶的化学元素组成相同
C. 许多放能反应与ATP水解相联系 D. 细胞质和细胞核中都有ATP的分布
【答案】C
【解析】
【分析】ATP是腺苷三磷酸,由腺苷和三个磷酸组成,一分子ATP含有两个特殊的化学键,储存着大量能量,断裂后可以释放能量,为生命活动提供能量;呼吸作用、植物的光合作用等生命活动可以产生ATP。
细胞内化学反应可以分成吸能反应和放能反应两大类。前者是需要吸收能量的,如蛋白质的合成等;后者是释放能量的,如葡萄糖的氧化分解等。许多吸能反应与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;许多放能反应与ATP的合成相联系,释放的能量储存在ATP中,用来为吸能反应直接供能。能量通过ATP分子在吸能反应和放能反应之间流通。因此,可以形象地把ATP比喻成细胞内流通的能量“货币”。
【详解】A、ATP的合成需要ATP合成酶催化,ATP的水解需要ATP水解酶催化,A正确;
B、少数酶的化学本质是RNA,其元素组成与ATP相同,都是由C、H、O、N、P组成,B正确;
C、细胞内一些放能反应,如细胞呼吸,分解有机物释放能量,部分储存在ATP中,所以放能反应往往伴随着ATP的合成,C错误;
D、细胞质中细胞质基质、线粒体和叶绿体内可以产生ATP,细胞核中的生命活动需要消耗ATP,所以细胞质和细胞核中都有ATP分布,D正确。
故选C。
30. ATP是细胞的能量“通货”,下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是( )
A. ATP是生命活动的直接能源物质,图1中的A代表腺苷
B. 图2中进行①过程时,图1中的c键断裂并释放能量
C. 图2中的①②若表示某种物质,则①②能降低化学反应的活化能
D. 对于绿色植物来说,图2中的②过程所需要的能量既可以来自光能,也可以来自呼吸作用所释放的能量
【答案】A
【解析】
【分析】1、ATP是腺苷三磷酸的英文名称缩写。ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表特殊化学键,ATP分子中大量的能量就储存在特殊的化学键中。ATP可以水解,这实际上是指ATP分子中特殊的化学键水解。ATP是细胞内的一种高能磷酸化合物。
2、ATP和ADP相互转化的能量供应机制普遍存在,体现了生物界的统一性。正常生活的细胞中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。
【详解】A、图1中的A代表腺嘌呤,腺苷是腺嘌呤和核糖结合形成的结构,A错误;
B、图2中反应向右进行时,图1中的远离腺苷的特殊化学键(c键)断裂并释放能量,B正确;
C、图2中的①②可分别表示ATP水解酶和ATP合成酶,酶催化化学反应的原理是降低化学反应所需活化能,C正确;
D、对于绿色植物来说,光合作用过程中,色素吸收的光能可传递、储存在ATP中,呼吸作用分解有机物释放的能量也有部分储存在ATP中,D正确。
故选A。
二、非选择题
31. 某种脑啡肽具有镇痛作用,它的基本单位是氨基酸。下面是其结构式,据此回答下列问题:
(1)脑啡肽是________肽,含有________种氨基酸,各种氨基酸之间的区别在于________的不同。
(2)该脑啡肽的形成过程叫做________。该过程脱下了________分子水,相对分子质量减少了________。
(3)该脑啡肽中含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。
(4)如果上图中的氨基酸顺序发生了改变,它还会具有脑啡肽的功能吗?为什么?________。
【答案】(1) ①. 五 ②. 4##四 ③. R基
(2) ①. 脱水缩合 ②. 4##四 ③. 72
(3) ①. 1##一 ②. 1##一
(4)不会,因为氨基酸的排列顺序决定了脑啡肽的功能,如果氨基酸排列顺序变了,新的物质就不具有脑啡肽的功能了
【解析】
【分析】1、氨基酸分子互相结合的方式是:一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接,同时脱去一分子的水,这种结合方式叫做脱水缩合。由两个氨基酸分子缩合而成的化合物,叫做二肽。
2、蛋白质结构多样性的直接原因:构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽盘曲折叠形成的方式以及其形成的空间结构有关。
【小问1详解】
分析图可知,图中脑啡肽是由5个氨基酸脱水缩合而成,所以脑啡肽是五肽,R基不同,氨基酸不同,所以脑啡肽含有4种氨基酸。
【小问2详解】
该脑啡肽的形成过程叫做脱水缩合。该过程是由5个氨基酸形成的一条肽链,所以该过程脱下了5-1=4分子水,相对分子质量减少了4×18=72。
【小问3详解】
分析图可知,图中脑啡肽首尾各含一个游离的氨基和一个游离的羧基,R基中含有0个游离的氨基和羧基,所以该脑啡肽中含有1个游离的氨基和1个游离的羧基。
【小问4详解】
蛋白质的功能与组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序和多肽盘曲折叠形成的方式以及其形成的空间结构有关,所以当图中氨基酸顺序发生了改变,它不会具有脑啡肽的功能。
32. 据图回答下列问题:
(1)图1表示________(填“动物”或“植物”)细胞________(填“显微”或“亚显微”)模式图;图2表示分泌蛋白合成、加工和分泌的过程,a、b、c分别表示细胞器________、________、________。
(2)图1中,各种生物膜的结构和化学成分相似,但功能差别较大的主要原因是________。
(3)下列物质是由图2所示过程形成的有________。
A. 消化酶 B. 血红蛋白 C. 呼吸氧化酶 D. 胰岛素
(4)为了研究图2所示生理过程,一般可采用的实验方法是________。
(5)分离细胞中细胞器的常用方法是________。
(6)细胞器并非漂浮于细胞质中的,这是由于细胞质中有支持它们的________,这种结构是由________组成的网架结构。
(7)溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,它的主要功能是________。
【答案】(1) ①. 动物 ②. 亚显微 ③. 核糖体 ④. 内质网 ⑤. 高尔基体
(2)膜上蛋白质的种类和数量不同 (3)AD
(4)同位素示踪法(同位素标记法)
(5)差速离心法 (6) ①. 细胞骨架 ②. 蛋白质纤维
(7)分解衰老、损伤细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌
【解析】
【分析】分析图1:结构①为线粒体;结构②为细胞膜;结构③为内质网;结构④为染色质;结构⑤为中心体;结构⑥为高尔基体;结构⑦为核仁;结构⑧为核糖体。分析图2:图2为分泌蛋白的合成与分泌过程,其中物质X是蛋白质的基本单位—氨基酸,a为核糖体,b为内质网,c为高尔基体。
【小问1详解】
图1细胞中看到核糖体、中心体、高尔基体等结构,即动物细胞的亚显微结构,需要借助电子显微镜才能观察到。分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,因此图2中a是核糖体,b是内质网,c是高尔基体。
【小问2详解】
各种生物膜的化学成分相似,都主要是蛋白质和脂质。蛋白质是生命活动的承担者,因此生物膜的功能差别较大的原因是膜上蛋白质的种类和数量不同。
【小问3详解】
图2是分泌蛋白合成与分泌的过程,在供选的4种物质中,消化酶、胰岛素都属于分泌蛋白;呼吸氧化酶、血红蛋白属于胞内蛋白,AD正确。
故选AD。
【小问4详解】
同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。为了研究图2分泌蛋白的合成与分泌过程可采用同位素示踪法(同位素标记法)。
【小问5详解】
分离细胞中细胞器的常用方法是差速离心法。差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。
【小问6详解】
细胞质中的细胞器并非是漂浮于细胞质中的,细胞质中有着支持它们的结构——细胞骨架。细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【小问7详解】
溶酶体主要分布在动物细胞中,是细胞的“消化车间”,内部含有多种水解酶,能分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。
33. 下图表示的是一个动物细胞内外不同离子的相对浓度。据图回答问题。
(1)通过主动运输进入细胞的离子是________,你作出判断的依据是________。
(2)通过主动运输排出细胞的离子是________。
(3)细胞膜上________,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
(4)二色补血草是一种泌盐植物,其将吸收的盐分分泌到茎叶的表面,后被雨水冲刷掉,防止过多的盐分在体内积累。现欲判断二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输,请设计实验加以探究。
①实验步骤:
a.取________,放入一定浓度的含有K+的溶液中;
b.甲组给予正常的呼吸条件,乙组________;
c.一段时间后,测定________。
②实验结论:
a.若________,说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输。
b.若________,说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
【答案】(1) ①. K+、Mg2+ ②. 这两种离子的浓度细胞内大于细胞外,细胞若要吸收这两种离子必须逆浓度梯度进行
(2)Na+、CI- (3)转运蛋白的种类和数量
(4) ①. 取生长发育状况相同的二色补血草多株,均分为甲、乙两组 ②. 抑制细胞呼吸(或抑制有氧呼吸) ③. 溶液中剩余K+的含量(或两组植株对K+的吸收速率) ④. 两组溶液中剩余K+的含量基本相同(或两组植株对K+的吸收速率相同) ⑤. 甲组溶液中剩余K+的含量小于乙组(或乙组植株对K+的吸收速率明显小于甲组)
【解析】
【分析】离子和一些小分子有机物如葡萄糖、氨基酸等,不能自由地通过细胞膜。镶嵌在膜上的一些特殊的蛋白质,能够协助这些物质顺浓度梯度跨膜运输,这些蛋白质称为转运蛋白。这种借助膜上的转运蛋白进出细胞的物质扩散方式,叫作协助扩散,也叫易化扩散。物质逆浓度梯度进行跨膜运输,需要载体蛋白的协助,同时还需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种方式叫作主动运输。
【小问1详解】
据柱状图可知细胞内的K+、Mg2+高于细胞外,K+、Mg2+是逆浓度梯度进入细胞内,故细胞吸收K+、Mg2+是主动运输。
【小问2详解】
Na+、Cl-细胞外的浓度高于细胞内,Na+、Cl-是逆浓度梯度排出细胞,故细胞排出Na+、Cl-是主动运输。
【小问3详解】
一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白的空间结构对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。
【小问4详解】
根据实验目的是要探究二色补血草的根部吸收无机盐离子是主动运输还是被动运输,而主动运输和被动运输的区别为是否需要消耗能量,而能量主要来自细胞呼吸。因此实验的自变量是是否有能量提供,因此需要设计实验抑制细胞呼吸,因变量是无机盐离子的转运速率,实验步骤如下:
①取生长发育相同的二色补血草幼苗随机均分为甲、乙两组,放入适宜浓度的含有K+的溶液中。
②甲组给予正常的呼吸条件,乙组抑制细胞呼吸,其他条件相同且适宜。
③一段时间后,测定两组植株根系对K+的吸收速率。
预测结果并分析:若两组植株对K+的吸收速率相同,说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输;若两组植株对K+的吸收速率表现为甲组明显大于乙组,则说明二色补血草从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输。
34. 有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响:准备5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于25℃室温下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表。回答下列问题:
酶溶液的pH
1
2
3
4
5
蛋白块消失的时间(min)
13
9
11
45
60
(1)酶的化学本质是________。
(2)除自变量以外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作_____。
(3)请根据表中数据,在坐标图中画出pH与酶活性的关系曲线。
___
(4)提供两种使实验能在更短时间内完成的方法:________。
(5)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应补充怎样的对照实验?________。
【答案】(1)蛋白质或RNA(或有机物,绝大多数是蛋白质)
(2)无关变量 (3)
(4)适当提高温度以增加酶的催化活性;提高酶的浓度
(5)将胃蛋白酶溶液加热,使酶失去活性后再加入试管(或将胃蛋白酶溶液改为“等量清水”或“等量蒸馏水”等)
【解析】
【分析】酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物,大多数是蛋白质,少数是RNA;酶的催化具有高效性(酶的催化效率远远高于无机催化剂)、专一性(一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行)、需要适宜的温度和pH值(在最适条件下,酶的催化活性是最高的,低温可以抑制酶的活性,随着温度升高,酶的活性可以逐渐恢复,高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变,使酶永久性的失活)。
小问1详解】
酶的化学本质是有机物,绝大多数是蛋白质,少数的是RNA。
【小问2详解】
除自变量以外,实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素,叫作无关变量,实验中对无关变量的处理是相同且适宜。
【小问3详解】
酶催化作用的发挥需要适宜的温度和pH,温度过高、过酸、过碱均可以使酶的空间结构发生改变,且表现为永久失活,结合图中数据可知,相关酶在pH=2条件下酶活性达到最大,因此可绘图如下:
【小问4详解】
蛋白块消失的时间越短对应酶的活性越大。酶的活性除了受pH影响之外,还受温度的影响,也与酶和反应物的接触面积大小有关,因此为了快速完成实验可采用的方法有:
方法一、酶的催化需要适宜的温度,在一定范围内适当的升高温度,可以加速反应的进行,所以可以将温度由25℃提高至大约37℃左右,提高酶的活性;
方法二、适当提高酶的浓度,可以提高酶促反应速度;
方法三、将原有的1cm3正方体蛋白块切成碎小块可以增加蛋白质与酶的接触面积,加速反应的进行。
【小问5详解】
实验组与对照组要排除酶之外的其他因素的作用,则对照组除不加入酶或先使酶失活之外,其余条件都应相同。所以补充的对照实验为将胃蛋白酶溶液加热,使酶失去活性后再加入各试管(或“将胃蛋白酶溶液改为“等量清水”或“等量蒸馏水”等)。
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