2023届高考生物一轮复习细胞的基本结构和物质运输单元测试含答案
展开专题强化训练(一) 细胞的基本结构和物质运输
(分值:100分)
一、单项选择题: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.(2022·全国甲卷)钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
解析 B 细胞中有以无机离子形式存在的钙,也有以化合物形式存在的钙(如CaCO3),A正确;人体内的Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层,需要载体协助,B错误;维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收,故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收,C正确;哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,Ca2+的含量过低,会使神经肌肉兴奋性增强,从而使肌肉出现抽搐等症状,D正确。
2.(2022·江苏联考)细胞含有多种多样的分子,下列相关叙述错误的是( )
A.水既可以是化学反应的底物,也可以是化学反应的产物
B.葡萄糖既可以作为能源物质,也可以参与构建细胞
C.氨基酸是水溶性小分子,只能在转运蛋白协助下进出细胞
D.与RNA分子相比,DNA分子的稳定性要高得多
解析 C 水既可以是化学反应的底物,也可以是化学反应的产物,例如:有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应产生二氧化碳和还原氢,释放少量能量,有氧呼吸的第三阶段是氧气与还原氢反应产生水,释放大量能量,A正确;葡萄糖既是重要的能源物质,也参与其他物质的构成,如葡萄糖是纤维素的基本单位,纤维素构成细胞壁,B正确;氨基酸、离子等小分子物质进出细胞一般是主动运输或协助扩散,需要载体蛋白的协助,但有些氨基酸不需要,例如有些氨基酸可以作为神经递质,以胞吐作用排出细胞,C错误;DNA是双螺旋结构相对稳定,而RNA是单链,容易产生变异,故与RNA分子相比,DNA分子的稳定性要高得多,D正确。
3.(2022·安徽江南十校一模)核酸和蛋白质在生物体的生命活动中承担着重要功能。下列相关叙述正确的是( )
A.真核细胞中DNA分布在细胞核中,RNA分布在细胞质中
B.生物体内的核酸彻底水解后得到的产物共有6种小分子
C.线粒体中的某些蛋白质是由线粒体DNA控制合成的
D.细胞中核酸是遗传信息的携带者,蛋白质是生命活动的承担者
解析 C 真核细胞中DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中,A错误;细胞生物体内的核酸包括DNA和RNA,它们彻底水解后得到的产物共有5种碱基、2种五碳糖和1种磷酸,共8种小分子,B错误;线粒体是半自主性细胞器,含有DNA、RNA、核糖体等,其中的某些蛋白质是由自身DNA控制合成的,C正确;细胞中核酸是遗传信息的携带者,蛋白质为主要的结构物质,是生命活动的主要承担者,D错误。
4.(2022·福建联考)下列关于生物膜蛋白的叙述,错误的是( )
A.小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白的参与
B.促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合
C.叶绿体外膜上的蛋白质可以吸收光能和催化光反应
D.癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低
解析 C 精子与卵细胞的融合过程需要经过细胞膜之间的直接接触完成信息传递之后才能进行,而细胞膜上的糖蛋白具有识别作用,据此推测小鼠精子和卵细胞之间的识别需要膜蛋白的参与,A正确;激素传递信息的过程需要通过激素与靶细胞膜上的受体完成特异性结合之后才能实现,即促甲状腺激素只与甲状腺细胞膜上的受体蛋白结合,而不能与其他细胞表面的受体结合,这也能说明受体蛋白具有特异性,B正确;叶绿体外膜上的蛋白质不能吸收光能和催化光反应,叶绿体中能吸收光能的色素存在于类囊体薄膜上,催化光反应的酶也存在于类囊体膜上,C错误;癌细胞膜上的糖蛋白减少导致癌细胞之间黏着性降低,进而易于扩散和转移,D正确。
5.(2022·济宁一模)蛋白质分泌是实现某些细胞间信息交流的重要环节。在真核细胞中,大多数分泌蛋白需要在最初合成的信号肽序列引导下进入内质网中,通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外;少数分泌蛋白通过如图所示的4种途径分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.分泌蛋白的信号肽序列在粗面内质网上合成
B.图中分泌蛋白的合成都与游离的核糖体有关
C.蛋白质分泌有3种途径依赖于质膜的流动性
D.蛋白质分泌后均通过调节细胞代谢发挥作用
解析 B 分泌蛋白的信号肽序列在核糖体上合成,A错误;图中分泌蛋白的合成都与游离的核糖体有关,大多数分泌蛋白需要在游离核糖体合成的最初信号肽序列引导下进入内质网中,进一步合成和加工,B正确;图示①③④途径和通过内质网—高尔基体途径分泌到细胞外的过程均依赖于质膜的流动性,因此蛋白质分泌有4种途径依赖于质膜的流动性,C错误;蛋白质分泌后不一定通过调节细胞代谢发挥作用,如分泌的消化酶为催化作用,D错误。
6.(2022·德州一模)内质网—高尔基体中间体(ERGIC)是脊椎动物细胞中在内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构。ERGIC产生的囊泡可与溶酶体融合完成细胞自噬;含脂膜结构的病毒如新冠病毒在ERGIC中组装,最后通过囊泡运输至细胞膜释放。下列分析错误的是( )
A.构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网
B.ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控
C.ERGIC能够清除受损或衰老的细胞器
D.特异性抑制ERGIC的功能可以有效治疗新冠肺炎
解析 C 因为膜具有一定的流动性,且ERGIC是内质网和高尔基体之间存在的一种具膜结构,因此构成ERGIC的膜结构可来自粗面内质网,A正确;细胞内的一切生命活动都受信号分子的精细调控,因此ERGIC的功能受细胞内信号分子的精细调控,B正确;ERGIC不能清除受损或衰老的细胞器,ERGIC需要与溶酶体结合,由溶酶体发挥清除受损或衰老的细胞器的作用,C错误;新冠病毒在ERGIC中组装,若特异性抑制ERGIC的功能,则新冠病毒无法组装,可以有效治疗新冠肺炎,D正确。
7.细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,如图是细胞核的结构简图,下列关于细胞核的叙述错误的是( )
A.结构①在细胞的不同时期存在不同的形态
B.结构②与核糖体及某种RNA的形成有关
C.结构③仅是大分子物质进出细胞核的通道
D.蛋白质和RNA通过核孔的运输需要消耗能量
解析 C 结构①在分裂间期是染色质的形态,到分裂期高度螺旋化为染色体,A正确;结构②是核仁,核仁与核糖体及某种RNA的形成有关,B正确;结构③是核孔,据图所示部分小分子物质也可通过核孔进出细胞核,C错误;蛋白质和RNA通过核孔的运输由ATP水解供能,D正确。
8.(2022·河南重点学校4月联考)细胞膜上和细胞内存在许多运输物质的通道或结构。下列相关叙述正确的是( )
A.核孔是DNA聚合酶、RNA等物质进出细胞核的通道
B.线粒体内膜上具有运输葡萄糖和丙酮酸的通道或结构
C.细胞膜上的离子通道在运输离子时需要消耗大量能量
D.细胞膜上的水通道蛋白会顺溶液浓度梯度运输水分子
解析 A 核孔是蛋白质(如DNA聚合酶)、RNA等物质进出细胞核的通道,A正确;线粒体内膜上有运输丙酮酸的通道或结构,但没有运输葡萄糖的通道或结构,故葡萄糖不能进入线粒体,B错误;细胞膜上的离子通道运输离子时并不需要消耗能量,如钠离子的顺浓度梯度运输无需耗能,C错误;水通道蛋白将水分子从溶液浓度低的一侧运输到溶液浓度高的一侧,属于被动运输,D错误。
9.(2022·衡水中学二联)膜脂是生物膜的基本组成成分,主要包括磷脂、鞘脂和固醇三种基本类型。下列相关叙述正确的是( )
A.膜脂在细胞间的信息传递中起重要作用
B.胆固醇在动物细胞膜中的含量高于磷脂
C.膜脂主要是由细胞中的高尔基体合成的
D.磷脂分子不具有疏水性,容易形成脂双层
解析 A 细胞膜上的脂质有的能与多糖结合形成糖脂,糖脂在细胞间的信息传递中起重要作用,A正确;磷脂构成生物膜的基本支架,在细胞膜中的含量高于胆固醇,B错误;内质网是脂质的合成车间,C错误;磷脂分子有亲水的头部和疏水的尾部,可以形成脂双层,D错误。
10.(2022·枣庄三模)细胞的各种膜结构间相互联系和转移的现象称为膜流,下列关于膜流叙述正确的是( )
A.膜流可参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运
B.膜流的方向只能是内质网→高尔基体→细胞膜
C.只有具有分泌或胞吞功能的细胞,才有膜流现象
D.高尔基体→细胞膜的膜流,会使细胞膜面积一直增加
解析 A 膜流由于是各种细胞结构通过膜结构相互联系转化,可以将物质通过具膜小泡运输,参与细胞不同结构间或细胞内外的物质转运,A正确;胞吐膜流的方向是内质网→高尔基体→细胞膜,而胞吞膜流的方向则相反,还可以与溶酶体联系,或者细胞膜到各种细胞器膜,B错误;细胞内的生物膜有相同的结构,不具分泌或吞噬能力的细胞也可以实现生物膜之间的转化,产生膜流,C错误;高尔基体→细胞膜的膜流,会使细胞膜面积增加,但细胞膜具有流动性,同时和内质网直接相连,所以细胞膜面积不会一直增大,D错误。
11.(2022·滨州二模)当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时,无活性BiPPERK复合物发生解离,形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,一方面抑制多肽链进入内质网,另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的是( )
A.当BiPPERK复合物存在时,多肽链进入内质网折叠和加工
B.当PERK以游离状态存在时,内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D.磷酸化的PERK抑制多肽链进入内质网属于反馈调节
解析 B 由题可知,当BiP-PERK复合物存在时,说明细胞中没有错误折叠蛋白在内质网聚集,则多肽链进入内质网折叠和加工,A正确;由题可知,当PERK以游离状态存在时,BiP表达量增加,BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出,蛋白质被运出需要内质网形成囊泡,说明当PERK以游离状态存在时,内质网能产生包裹蛋白质的囊泡,B错误;由题意可知,提高磷酸化激酶活性可促进PERK发生磷酸化,从而促进BiP表达量增加,BiP可以识别错误折叠的蛋白质,促进它们重新正确折叠并运出,即提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常,C正确;当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时,即内质网中的多肽链较多时,PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化,形成磷酸化的PERK,抑制多肽链进入内质网,这属于反馈调节,D正确。
12.血管紧张素是由肝脏分泌的前体物质血管紧张素原(一种血清球蛋白)经水解形成的一种多肽类激素。血管紧张素能引起血管收缩,升高血压,用于各种原因的虚脱、休克所引起的低血压症。下列关于血管紧张素的叙述正确的是( )
A.肝脏分泌的血管紧张素原需经内质网和高尔基体加工
B.血管紧张素的形成过程伴随着肽键的合成
C.双缩脲试剂不能与血管紧张素发生紫色反应
D.低血压症患者可通过口服血管紧张素提升血压
解析 A 血管紧张素原属于分泌蛋白需内质网、高尔基体加工,A正确;血管紧张素原水解为血管紧张素,伴随着肽键断裂,B错误;血管紧张素是多肽类激素,可以与双缩脲试剂发生紫色反应,C错误;血管紧张素是多肽类激素,口服会被消化分解而丧失活性,D错误。
13.(2022·菏泽一模)动物细胞分裂时,中心体进行复制,结果每个子代中心粒与原中心粒成为一组新的中心体行使功能。中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛,并影响其运动能力,在超微结构的水平上,调节着细胞的运动。下列叙述正确的是( )
A.中心体在分裂期复制,每组中心体的两个中心粒分别来自亲代和子代
B.白细胞变形穿过血管壁吞噬抗原的运动与溶酶体有关,与中心体无关
C.气管上皮细胞中心体异常易患慢性支气管炎,与纤毛运动能力过强有关
D.动物细胞如果中心体功能发生障碍,细胞将不能进行正常有丝分裂
解析 D 中心体在分裂间期复制,A错误;白细胞分解病原体的过程与溶酶体有关,中心粒能使细胞产生纤毛和鞭毛,并影响其运动能力,故白细胞的运动与中心体有关,B错误;中心体异常会造成纤毛运动能力过弱,会使气管的病原体不易被清除,从而易患慢性支气管炎,C错误;在有丝分裂前期,中心体从其周围发出微管形成星射线,星射线形成纺锤体,纺锤体微管和动力微管在细胞分裂时牵引染色体到细胞两极,使每一子代细胞都具有完整的染色体,因此动物细胞如果中心体功能发生障碍,细胞将不能进行正常有丝分裂,D正确。
14.(2022·丰台二模)法布莱病患者由于溶酶体中缺少α半乳糖苷酶,使得糖脂无法被分解而聚集在溶酶体中。研究者构建了哺乳动物细胞株,用来生产α半乳糖苷酶药用蛋白,使患者的症状得以改善。下列相关说法不正确的是( )
A.α半乳糖苷酶是在细胞的溶酶体内合成的
B.药用蛋白的产生与高尔基体的加工、分类和包装有关
C.药用蛋白通过胞吞方式进入细胞并与溶酶体融合
D.法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行
解析 A α半乳糖苷酶的化学本质是蛋白质,其合成场所是核糖体,A错误;药用蛋白属于分泌蛋白,由分析可知,其产生与高尔基体的加工、分类和包装有关,B正确;药用蛋白是蛋白质,属于大分子物质,通过胞吞方式进入细胞,并与溶酶体融合,C正确;法布莱病是由于患者细胞中的溶酶体中缺少α半乳糖苷酶,无法分解糖脂而导致的,故法布莱病的诊断可通过酶活性测定或测代谢产物来进行,D正确。
15.物质出入细胞的方式有多种,其中主动运输需要消耗能量(ATP或其他形式供能),被动运输不需要消耗能量。如图为某植物细胞的物质运输情况:利用①把细胞内的H+运出,导致细胞外H+浓度较高;②能够依靠H+浓度差把H+和蔗糖分子运入细胞。下列叙述正确的是( )
A.该植物细胞在一定浓度的蔗糖溶液中可能会出现质壁分离和自动复原现象
B.图中H+和蔗糖利用②顺浓度梯度进入细胞,运输方式是协助扩散
C.温度和氧气浓度对该植物细胞吸收蔗糖分子基本无影响
D.①和②的功能不同,化学本质也不同
解析 A 分析图示可知,该植物细胞可以吸收外界溶液中的蔗糖分子,使细胞内的渗透压升高,吸收水分,故其在一定浓度的蔗糖溶液中可能会出现质壁分离和自动复原现象,A正确;由图可知蔗糖依靠H+浓度差逆浓度梯度进入细胞,属于主动运输,B错误;图中H+由细胞内运往细胞外的方式为主动运输,需要ATP提供能量,温度和氧气浓度会影响细胞呼吸提供能量,从而影响细胞内外的H+浓度差,进而影响蔗糖的吸收,C错误;①和②的化学本质都是蛋白质,D错误。
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。
16.下列关于实验现象与结果的分析,错误的是( )
A.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后,发生质壁分离说明细胞有活性
D.PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生
解析 BD 脂肪被苏丹Ⅲ染液染色呈橘黄色,A正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,即使有还原糖存在,没有水浴加热也观察不到砖红色沉淀,B错误;质壁分离实验可以鉴别细胞的死活,C正确;在PCR反应体系中有DNA模板,即使PCR扩增目的DNA片段失败,产物中加入二苯胺试剂并加热,也可以出现蓝色现象,D错误。
17.(2022·衡水中学二联)一个蛋白质分子与其他蛋白质(或其他物质)结合后,其空间结构发生改变,使它适应于生命活动的需要,这一类变化称为别构效应。如血红蛋白四个亚基中,第1个亚基结合O2后引起血红蛋白分子的构象变化,促使其他亚基与O2结合更加容易。下列有关叙述正确的是( )
A.血红蛋白发生别构效应时需要消耗线粒体产生的ATP
B.别构效应会使酶的活性增强,使其降低活化能的效率更显著
C.有些载体蛋白在跨膜转运某些分子或离子时会发生别构效应
D.若DNA也能发生别构效应,则可能会影响细胞内基因的表达
解析 CD 血红蛋白存在于红细胞中,细胞中没有线粒体,而且血红蛋白发生别构效应时不需要消耗细胞中的ATP,A错误;别构效应使酶的空间结构发生改变,可能会使酶的活性降低,B错误;载体蛋白在跨膜转运某些分子或离子时,需要与运输的物质结合,其空间结构可能会发生改变,从而发生别构效应,C正确;若DNA发生别构效应,导致其空间结构发生改变,会影响基因的转录,从而影响翻译过程,因此若DNA也能发生别构效应,则可能会影响细胞内基因的表达(转录和翻译),D正确。
18.(2022·菏泽一模)我国首次实现从CO到蛋白质的合成,并形成万吨级工业产能。具体是以钢厂尾气中的CO为碳源、以氨水为氮源,经优化的乙醇梭菌(芽孢杆菌科)厌氧发酵工艺,22秒就可转化出乙醇和乙醇梭菌蛋白,该蛋白的类别划分与饲料行业常用的酵母蛋白一致。下列叙述错误的是( )
A.CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同
B.向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸,可追踪其蛋白的合成与运输途径
C.乙醇梭菌产生的蛋白质可能需要内质网与高尔基体加工
D.煮熟饲料中的蛋白质因空间结构和肽键被破坏,更易被动物消化吸收
解析 BCD CuSO4在检测蛋白质时是与肽键反应,而在还原糖检测时是与氢氧化钠形成氢氧化铜,因此CuSO4在检测饲料中蛋白质与检测生物组织还原糖的实验中作用不同,A正确;氨基酸脱水缩合时,羧基会与氨基脱去一分子水形成肽键,而水中的氢来自氨基和羧基,因此形成的蛋白质不一定有3H标记,故不能向乙醇梭菌注射被3H标记羧基端的亮氨酸来追踪其蛋白的合成与运输途径,B错误;乙醇梭菌为原核生物,没有内质网与高尔基体,C错误;煮熟饲料中的蛋白质空间结构会改变,但肽键不会断裂,D错误。
19.(2022·江苏联考)Ca2+参与神经冲动的传递、肌肉细胞的收缩等多种生理过程,血液中Ca2+浓度稳态的维持具有重要意义。下图为维生素D促进血液中Ca2+浓度升高的示意图,TRPV5、TRPV6为Ca2+通道转运蛋白,PMCA为Ca2+载体转运蛋白。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分别可以促进Ca2+的吸收和重吸收
B.血液中Ca2+浓度的升高,可以促进Ca2+的吸收和重吸收
C.维生素D在小肠和肾小管上皮细胞中调控的基因不同,但都能促进血液中Ca2+浓度升高
D.TRPV6和PMCA分布在细胞的腔面膜和底面膜,是因为小肠上皮细胞膜没有流动性
解析 AC TRPV5、TRPV6为Ca2+通道转运蛋白,其运输方式为协助扩散,不需要消耗能量,增加通道蛋白的数量可促进对物质的运输,故细胞膜上TRPV6和TRPV5的增加分别可以促进Ca2+的吸收和重吸收,A正确;分析题干可知:钙离子运输需要TRPV5、TRPV6 Ca2+通道转运蛋白或PMCA Ca2+载体转运蛋白协助,血液中Ca2+浓度升高时,还受这些蛋白种类及数量的限制,故血液中Ca2+浓度的升高,不一定能促进Ca2+的吸收和重吸收,B错误;图中维生素D在小肠上皮细胞中与受体VDR结合后,作用于细胞膜上的TRPV6载体促进血液中Ca2+进入细胞;在肾小管上皮细胞中与受体VDR结合后,作用于细胞膜上的TRPV5载体进而促进血液中Ca2+进入细胞,推测两者可能调控的基因不同,但两者都能促进血液中Ca2+浓度升高,C正确;TRPV6和PMCA分布在细胞的腔面膜和底面膜,是因为它们发挥作用的部位不相同,小肠上皮细胞膜具有流动性,D错误。
20.研究发现,细胞能够将完整的囊泡直接分泌至细胞外,这种囊泡称为细胞外囊泡(EV),如图所示。EV能够与靶细胞发生融合,将其中的蛋白质、mRNA等生物大分子释放到靶细胞内。下列有关EV的叙述正确的是( )
A.EV的内部环境相对稳定
B.EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中
C.细胞间可通过EV进行信息交流
D.突触小泡属于一种EV
解析 ABC EV是完整的囊泡,且其内部含有蛋白质、mRNA等生物大分子,说明其内部环境相对稳定,A正确;EV能够与靶细胞发生融合,在融合过程中,EV膜上的脂质可掺入至靶细胞膜的脂质中,B正确;细胞间可通过EV进行信息交流,C正确;突触小泡只在突触小体内,突触小泡的膜与突触前膜融合后将神经递质释放到突触间隙,并不是将完整的突触小泡分泌至突触间隙,因此突触小泡不属于EV,D错误。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(11分)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。如图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答下列问题:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是________(填序号);二者的最主要区别在于幽门螺杆菌________________________。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时,意外地发现了某种细菌,而且这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌,研究发现,这种细菌为幽门螺杆菌。他们根据这一现象,提出了关于慢性胃炎病因的假设。该假设最可能是________________________________________________________________________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是__________________________________________________________。
②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上______________,相同条件下培养一段时间后,对甲培养基进行的操作为________________。
c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在______________条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:________培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,不能正常繁殖,而________培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受抑制,正常繁殖。
解析 (1)幽门螺杆菌为原核生物,图中1~5分别为细胞壁、细胞膜、核糖体、拟核和细胞质(基质),酵母菌是真核生物,原核细胞与真核细胞最主要的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。(2)已知这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而正常的胃窦黏膜则没有这种细菌,这说明慢性胃炎可能与这种细菌有密切关系,且研究发现,这种细菌为幽门螺杆菌,因此可作出的假设是慢性胃炎可能与幽门螺杆菌有关。(3)①根据题干信息可知,W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖,且除去W菌后再接种幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖,则可以作出W菌可能产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质的假设。②为验证上述作出的假设,可以设置对照实验,本实验的自变量为是否接种W菌,根据对照实验的单一变量原则,在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不接种W菌,相同条件下培养一段时间后,除去甲培养基上的W菌。然后在甲、乙两个培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌,在相同且适宜条件下培养。若假设成立,甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖。
答案 (1)1、2、3、5 没有以核膜为界限的细胞核
(2)慢性胃炎可能与幽门螺杆菌有关 (3)①W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质 ②不接种W菌 除去W菌 相同且适宜 甲 乙
22.(11分)细胞自噬是指细胞利用溶酶体选择性清除自身受损、衰老的细胞器,或降解过剩的生物大分子,供细胞回收利用的正常生命过程。回答下列问题:
(1)真核细胞中,构成蛋白质的多肽链错误折叠,可能成为细胞自噬的对象,这种蛋白质的错误折叠过程可能发生在__________(填细胞器)中。通常,细胞中具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和__________结构。
(2)自噬过程主要依赖于溶酶体内水解酶的作用,水解酶的最适pH约为5,若少量溶酶体破裂,水解酶溢出一般不会损伤细胞结构,其原因是____________________________ _____________________________________________________。
(3)研究发现,细胞内的介导分子可结合过剩的蛋白质进入溶酶体,而过剩的蛋白质不与介导分子结合很难进入溶酶体,该现象说明介导分子与溶酶体膜受体蛋白之间存在________________。哺乳动物在冬眠时细胞内介导分子明显增多,从细胞内物质利用的角度分析,合理的解释是_____________________________________________________________。
解析 (1)真核细胞中,内质网可以对核糖体上合成的蛋白质进行初步加工,构成蛋白质的多肽链错误折叠可能发生在内质网中。细胞中具有正常生物学功能的蛋白质需要有正确的氨基酸序列和空间结构。(2)若少量溶酶体破裂,水解酶溢出,由于pH改变,水解酶活性降低,因此一般不会损伤细胞结构。(3)过剩的蛋白质需要与介导分子结合才能进入溶酶体,说明介导分子与溶酶体膜受体蛋白之间存在特异性识别。冬眠的哺乳动物不再进食,需要介导分子引导过剩的生物大分子自噬,为细胞生命活动提供营养物质,故哺乳动物在冬眠时细胞内介导分子明显增多。
答案 (1)内质网 空间 (2)pH改变,水解酶活性降低 (3)特异性识别(或识别) 冬眠动物不再进食,需要介导分子引导过剩的生物大分子自噬,为细胞生命活动提供营养物质(或游离的小分子物质)
23.(11分)(2021·安徽黄山二模)如图为小肠上皮细胞的结构模式图,请仔细分析图像,回答相关问题:
(1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是________,据图可知,小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白________。
(2)假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,要经过的细胞结构路径为________(请用序号和箭头表示)。
(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体进入新生儿细胞的方式是________,推测该抗体没有被蛋白酶水解的原因是___________________________________________。
(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,这个过程中没有ATP提供能量,请推测葡萄糖可以逆浓度进入小肠上皮细胞的原因为_______________________________________________________。
解析 (1)小肠上皮细胞细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,据图可知,膜蛋白A可运输钠离子、葡萄糖,膜蛋白D可催化二糖水解成单糖,膜蛋白C为受体,故小肠上皮细胞膜上具有催化功能的蛋白质是膜蛋白D。(2)分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,假如这是一种分泌细胞,那么合成并分泌蛋白质时,依次经过的细胞结构是①核糖体→③内质网→②高尔基体→④细胞膜。(3)新生儿能通过膜蛋白吸收母乳中的抗体,抗体属于分泌蛋白,大分子物质,故抗体进入新生儿细胞的方式是胞吞,由于该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点或蛋白酶不能特异性结合该抗体,故推测该抗体不会被蛋白酶水解。(4)膜蛋白A是一种同向转运蛋白,顺浓度梯度转运Na+进入细胞的同时,将葡萄糖逆浓度梯度转运进细胞中,Na+进入细胞的跨膜运输方式为协助扩散,葡萄糖逆浓度排出细胞的跨膜运输方式为主动运输,但这个过程中没有ATP提供能量,推测葡萄糖可以逆浓度进入小肠上皮细胞的原因为Na+顺浓度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度运输提供了动力。
答案 (1)磷脂双分子层 D (2)①→③→②→④
(3)胞吞 该抗体表面没有蛋白酶的酶切位点(或蛋白酶不能特异性结合该抗体)
(4)Na+顺浓度进入细胞的势能为葡萄糖逆浓度运输提供了动力
24.(11分)我国是传统农业大国,有一句农谚叫“有收无收在于水,收多收少在于肥”,结合所学知识,回答下列有关水肥管理的问题。
(1)在正常生理情况下,植物根细胞的渗透压________(填“高于”“低于”或“等于”)土壤;向土壤中施加过多可溶性氮肥时,会出现烧苗现象,其原因是______________________ __________________________________________________。
(2)研究发现,缺水时,植物的一些水解酶活性会增强,这会________(填“增强”“减弱”或“不影响”)植物的抗旱性,其原因是________。
(3)为了增加农作物的产量,我国农民在长期实践过程中,发现施用农家肥是一个很好的方法,试分析其原因:__________________________________________________________。
解析 (1)水分子的渗透是从低渗环境向高渗环境进行的。正常生理情况下,植物根从土壤中吸收水分,所以根细胞的渗透压应该高于土壤。向土壤中施加过多可溶性氮肥时,土壤渗透压升高,导致植株渗透失水,而发生烧苗的现象。(2)外界缺水时,会导致植物细胞吸水困难,为了度过逆境,植物细胞会通过一定的途径来提高自己的吸水能力,水解酶可以将植物体内的某些大分子物质水解为可溶性小分子物质,进而提高植物的渗透压,增强了植物的吸水能力和抗旱性,能够帮助植物度过干旱。(3)施用农家肥可以增加农作物的产量的原因:农家肥中含有机物,这些物质在微生物的分解作用下,会释放出二氧化碳,同时生成一些无机盐,这两种物质对植物的光合作用都有促进作用;与此同时,由于分解者在分解有机物时会产生气体,可以使得土壤疏松,有助于植物根系的有氧呼吸。
答案 (1)高于 过多的氮肥溶于土壤中,使土壤渗透压高于根细胞渗透压,植物细胞失水
(2)增强 水解酶将植物体内的部分大分子物质水解成可溶性小分子物质,提高了植物细胞液的浓度,增强了植物的吸水能力和抗旱性
(3)农家肥中的有机物被分解时放出CO2,对植物的光合作用有促进效果;有机物分解后会产生部分无机盐,可促进植物生长;微生物分解有机物时,会使得土壤疏松,有助于植物根系的有氧呼吸
25.(11分)(2022·河北十校联考)植物根尖成熟区(有中央大液泡)的主要功能是吸收水分和矿质元素离子。如图表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态。请回答下列问题:
(1)图中根表皮细胞此时所处的生理状态是________,判断依据为________________ ________________________________________________________。
(2)有人认为细胞处于质壁分离状态时,虽不能吸收水分,但仍能吸收矿质离子。现提供紫色洋葱、显微镜、质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液、物质的量浓度为1 mol/L的醋酸溶液三种药品(以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大),请你选择一种药品及其他必要的仪器用具,设计一个简单的实验对以上观点进行验证。
实验步骤:
①取一片干净的载玻片,在中央加入1滴_______________________________________;
②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察。
预期实验现象:细胞先出现________,后慢慢____________________________________。
解析 (1)由于图中原生质层已与细胞壁分离,表明该细胞已失水,发生质壁分离。(2)①取一片干净的载玻片,在中央加入1滴物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液;②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察。预期实验现象:将植物细胞置于适宜的硝酸钾溶液中,细胞先发生质壁分离,后又自动复原,原因是细胞主动地选择吸收K+、NO,提高了细胞液的浓度,致使细胞又吸收水分。
答案 (1)细胞失水/出现质壁分离 细胞壁与原生质层分离
(2)①物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液 ②质壁分离 自动复原
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