2022-2023学年福建省龙岩市高一上学期期末教学质量检查生物试题含解析
展开福建省龙岩市2022-2023学年高一上学期期末教学质量检查生物试题
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.幽门螺旋杆菌是一类寄生于人体胃幽门门处的病原体,通过电子显微镜观察其细胞结构,可以确定幽门螺旋杆菌是原核生物。做出该判断的主要依据是幽门螺旋杆菌( )
A.含有DNA分子
B.含有核糖体
C.没有核膜
D.没有线粒体
【答案】C
【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,不遵循孟德尔的遗传定律;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);能进行有丝分裂、无丝分裂和减数分裂;含有细胞膜、细胞质,遗传物质是DNA。
【详解】A、幽门螺杆菌有DNA,真核细胞也有DNA,因此这不是原核细胞和真核细胞在结构上的区别,A错误;
B、幽门螺杆菌有核糖体,真核细胞也有核糖体,因此这不是原核细胞和真核细胞在结构上的区别,B错误;
C、幽门螺杆菌是细菌,为原核生物,由原核细胞构成的,原核细胞和真核细胞最主要的区别是原核细胞无核膜包被的细胞核,C正确;
D、幽门螺杆菌没有线粒体,真核细胞一般有线粒体(少数真核细胞也没有线粒体),但这不是原核细胞和真核细胞在结构上最主要的区别,D错误。
故选C。
2.小麦种子中含有丰富的水分和无机盐,下 列说法正确的是( )
A.小麦种子细胞中富含Fe、Mg、Ca、Zn等微量元素
B.小麦种子细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
C.晒干的小麦种子细胞内不含有水分,有利于种子长时间储存
D.小麦种子萌发时吸收大量的水分,自由水含量升高,代谢速率加快
【答案】D
【分析】生物体内的大量元素是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元索是Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo等,虽然微量元素含量很少,但是对于细胞也是必不可少。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。细胞中自由水/结合水比值越大,表明细胞中自由水含量越多,代谢强度细胞代谢越旺盛;反之,细胞代谢越缓慢。
【详解】A、Mg、Ca属于大量元素,Fe、Zn属于微量元素,A错误;
B、小麦种子细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,B错误;
C、晒干的小麦种子细胞内仍然含有水分,且主要是结合水,这样有利于种子长时间储存,C错误;
D、小麦种子萌发时吸收大量的水分,自由水含量升高,细胞中自由水/结合水的比值升高,代谢速率加快,D正确。
故选D。
3.玉米根尖分生区细胞中由A、T、C、G四种碱基构成的核苷酸种类、新冠病毒中由A、U、C、G四种碱基构成的核苷酸种类分别是( )
A.4、4 B.8、4 C.7、7 D.7、4
【答案】D
【分析】细胞生物中,即含有DNA又含有RNA,含有5种碱基,8种核苷酸;病毒中只含有DNA或RNA,故含有4种碱基,4种核苷酸。
【详解】在玉米根尖分生区细胞中既含有DNA,又含有RNA,由于碱基A、G、C在DNA和RNA中都含有,既可以构成脱氧核苷酸,又可以构成核糖核苷酸,均可构成2种核苷酸,而T只存在于DNA中,只能构成一种脱氧核苷酸,故由碱基A、G、C、T可以构成7种核苷酸;在新冠病毒中,只含有RNA,故由A、G、U、C四种碱基构成的核苷酸为核糖核苷酸,共有4种,ABC错误,D正确。
故选D。
4.如图为人体内两种重要化合物A和B的化学组成关系,下列相关叙述中正确的是( )
A.a的种类约有21种,b的种类有8种
B.大分子物质A、B都以碳链为骨架
C.大分子物质A与斐林试剂反应呈紫色
D.物质B一般呈双链,只分布在细胞核中
【答案】B
【分析】分析题图:染色体的主要成分是蛋白质和DNA,其中蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N,DNA的组成元素是C、H、O、N、P,因此A为蛋白质,a为氨基酸,B为DNA,b为脱氧核苷酸。
【详解】A、a为氨基酸,组成蛋白质的氨基酸约有21种,因R基的不同而不同;b为脱氧核苷酸,有4种,A错误;
B、组成染色的主要成分A蛋白质和BDNA都是生物大分子,都以碳链为骨架,B正确;
C、A是蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,C错误;
D、B是DNA,一般呈双链,真核生物的DNA主要分布在细胞核中,D错误。
故选B。
5.生产和生活中常常应用到细胞呼吸原理,下列叙述不正确的是( )
A.用透气“创可贴”包扎伤口,促进伤口细胞的有氧呼吸以利于伤口愈合
B.酿酒前期通入空气,是为了促进酵母菌的有氧呼吸以利于大量增殖
C.中耕松土是为了促进根细胞的有氧呼吸以利于矿质元素的吸收
D.被锈钉扎伤,伤口较深易引起厌氧型破伤风杆菌大量繁殖
【答案】A
【分析】细胞呼吸原理的应用:
(1)种植农作物时,疏松土壤能促进根细胞有氧呼吸,有利于根细胞对矿质元素的主动吸收。
(2)皮肤破损较深或被锈钉扎伤后,破伤风芽孢杆菌容易大量繁殖。
【详解】A、用透气“创可贴”包扎伤口,可抑制厌氧微生物的繁殖,A错误;
B、酿酒前期通入空气,可促进酵母菌的有氧呼吸,产生大量能量用于增殖,B正确;
C、根细胞吸收矿质元素是通过主动运输的方式,中耕松土可增加土壤中的氧气,可促进根细胞的有氧呼吸产生大量能量,以利于矿质元素的吸收,C正确;
D、被锈钉扎伤,伤口较深,伤口中氧气含量低,易引起厌氧型破伤风杆菌大量繁殖,D正确。
故选A。
6.质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是( )
A.施肥过多引起的“烧苗”现象与植物根细胞发生质壁分离有关
B.质壁分离复原过程中,细胞液泡体积变大而吸水能力逐渐降低
C.渗透的方向是水分子从水的相对含量高的--侧向相对含量低的一侧渗透
D.液泡体积相同的细胞分别置于0.3g/mL的KNO3、蔗糖溶液中,它们的体积始终相等
【答案】D
【分析】质壁分离的原因分析:1、外因:外界溶液浓度大于细胞液浓度;2、内因:原生质层相当于一层半透膜,细胞壁的伸缩性小于原生质层;3、表现:液泡由大变小,细胞液颜色由浅变深,发生质壁分离,进而说明原生质层具有选择透过性。
【详解】A、施肥过多土壤浓度增大,植物根细胞失水而发生质壁分离,进而引起“烧苗”现象,A正确;
B、质壁分离复原过程中,细胞吸水导致液泡体积变大,细胞液渗透压降低,吸水能力逐渐降低,B正确;
C、渗透作用指的是溶剂分子透过半透膜的扩散作用,对于水分子来说,渗透的方向是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透,C正确;
D、在0.3g/mL的KNO3溶液中植物细胞质壁分离后可自动复原,在蔗糖溶液中只发生质壁分离不能自动复原,液泡体积不会始终相等,D错误。
故选D。
7.寨卡病毒可通过蚊媒传播使人患病,对寨卡病毒的说法正确的是( )
A.体积比细胞还小,是最简单的生命系统
B.没有细胞结构,只能寄生在活细胞中
C.能引发疾病,在含有机物的培养液中就能生存
D.具有核酸和蛋白质,能通过分裂增殖产生后代
【答案】B
【分析】病毒是非细胞生物,只能寄生在活细胞中进行生命活动。病毒依据宿主细胞的种类可分为植物病毒、动物病毒和噬菌体;根据遗传物质来分,分为DNA病毒和RNA病毒;病毒由核酸和蛋白质组成。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不属于生命系统,A错误;
B、病毒是非细胞生物,体积比细胞还小,没有独立的代谢功能,只能寄生在活细胞中进行生命活动,B正确;
C、病毒只能寄生在活细胞中进行生命活动,不能在有机物培养基中进行繁殖,C错误;
D、病毒具有核酸和蛋白质,以自我复制的方式进行繁殖,D错误。
故选B。
8.下图为真核生物有氧呼吸过程示意图,下列叙述错误的是( )
A.①~②阶段与无氧呼吸第-阶段完全相同
B.②~ CO2阶段不可能发生在无氧呼吸过程中
C.③为O2,③~ H2O阶段在线粒体内膜中进行
D.④⑤⑥为ATP,可直接用于各项生命活动
【答案】D
【分析】图中①是葡萄糖,②是丙酮酸,③是氧气,④⑤⑥代表的是能量。
【详解】A、①~②阶段是葡萄糖分解成丙酮酸的过程,与无氧呼吸第一阶段完全相同,A正确;
B、②~ CO2阶段是有氧呼吸第二阶段,不可能发生在无氧呼吸过程中,B正确;
C、③为O2,③~ H2O阶段是有氧呼吸第三阶段,在线粒体内膜中进行,C正确;
D、④⑤⑥为能量,包括ATP和热能,D错误。
故选D。
9.下列描述符合生物学结构与功能观的是( )
A.核孔的特殊结构有利于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流
B.核膜具有双层膜,把核内物质与细胞质分开,有利于将核酸留在细胞核内
C.线粒体中的“嵴” 增大了丙酮酸氧化酶附着的面积,有利于有氧呼吸的进行
D.DNA能储存巨大遗传信息与脱氧核苷酸的排序及DNA的空间结构多样性有关
【答案】A
【分析】细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质(DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。
【详解】A、核孔是蛋白质和RNA大分子物质进出细胞核的通道,核孔具有选择性,如DNA不能通过核孔,核孔的特殊结构有利于实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,A正确;
B、核膜具有双层膜,具有选择性,把核内物质(主要是小分子物质和离子)与细胞质分开,核酸中的DNA留在细胞核内与核孔有关,B错误;
C、线粒体中的“嵴” 增大了酶附着的面积,有利于有氧呼吸的进行,但丙酮酸氧化酶参与有氧呼吸第二阶段,在线粒体基质中进行,不在“嵴” (线粒体内膜)上进行,C错误;
D、DNA能储存巨大遗传信息与脱氧核苷酸的排序有关,DNA分子的空间结构都是双螺旋结构,没有多样性,D错误。
故选A。
10.细胞衰老和凋亡是人体内发生的正常生命现象,下图表示细胞衰老和凋亡的大致过程。下列有关叙述正确的是( )
A.图示过程不会发生在胚胎发育过程中
B.皱缩细胞为衰老细胞,细胞内酶活性均下降
C.凋亡小体在吞噬细胞中的水解与溶酶体有关
D.图示可表示细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡
【答案】C
【分析】细胞凋亡是由基因决定的细胞编程序死亡的过程。细胞凋亡是生物体正常的生命历程,对生物体是有利的,而且细胞凋亡贯穿于整个生命历程。细胞凋亡是生物体正常发育的基础、能维持组织细胞数日的相对稳定、是机体的一种自我保护机制。在成熟的生物体内,细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除,是通过细胞凋亡完成的。
【详解】A、细胞凋亡发生在个体发育的整个过程中, A 错误;
B、衰老细胞中并非所有酶活性降低,B错误;
C 、吞噬细胞吞噬凋亡小体被吞噬细胞内的溶酶体酶水解, C 正确;
D、图示可表示衰老和被病原体感染的细胞的清除,不能表示细胞正常代谢活动受损引起的细胞死亡,D错误。
故选C。
11.下列探究酵母菌细胞呼吸方式的实验操作中,正确的是( )
A.将空气直接通入酵母菌培养液,形成有氧环境
B.将酵母菌培养液表面加一些菜油,形成无氧环境
C.观察澄清石灰水是否变浑浊检测CO2产生量多少
D.无氧条件下应先检测酒精,再检测CO2产生情况
【答案】B
【分析】酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产物有水和二氧化碳并且产生大量能量,在无氧条件下进行无氧呼吸,产物有酒精和二氧化碳,并释放少量能量。
【详解】A、若将空气直接通入酵母菌培养液,空气中的CO2会干扰实验结果,所以在通入酵母菌培养液之前,应该通入NaOH溶液将CO2吸收完,A错误;
B、将酵母菌培养液表面加一些菜油,菜油可以隔绝空气,形成无氧环境,B正确;
C、观察澄清石灰水变浑浊的程度,检测CO2产生量多少,C错误;
D、无氧条件下应先检测CO2产生情况,再检测酒精,若先检查酒精,无氧呼吸产生的CO2可能扩散进入空气中,会影响CO2的检测,D错误。
故选B。
12.真核细胞有丝分裂过程中核膜会解体和重构,据下图推测该细胞最可能处于有丝分裂的( )
A.前期 B.中期 C.后期 D.末期
【答案】D
【分析】有丝分裂特点:
前期:核膜、核仁消失,染色体、纺锤体出现,染色体散乱分布。
中期:染色体的着丝粒排列在赤道板上。
后期:着丝粒分裂,姐妹染色单体分离,分别移向细胞两极。
末期:核膜、核仁重现,染色体、纺锤体消失,细胞一分为二。
【详解】图示细胞中无染色单体,说明该时期的细胞处于有丝分裂末期,此时核膜形成,染色体消失,而纺锤体已经消失,D正确。
故选D。
13.科学家研究发现,细胞中基因有些表达,有些不表达。在不同类型的细胞中,表达的基因大致分为两类:一类是管家基因,即在所有细胞中都表达的基因,其产物是维持细胞基本代谢所必需的;另一类是奢侈基因,即只在某类细胞中特异性表达的基因。下列有关叙述错误的是( )
A.同一个体不同细胞含有的奢侈基因不同
B.呼吸酶、ATP水解酶相关基因为管家基因
C.细胞分化的本质是奢侈基因的选择性表达
D.已分化的细胞,一般不能转化为其他类型细胞
【答案】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。细胞分化的实质:基因的选择性表达。
2、细胞的全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能。
【详解】A、同一个体多种体细胞之间的管家基因和奢侈基因都相同,只是奢侈基因发生选择性表达,A错误;
B、呼吸酶每个细胞都应该有,ATP水解酶每个细胞都有,所以相关基因是管家基因,B正确;
C、奢侈基因每个细胞都有,但只在特定细胞中表达,故细胞分化的本质是奢侈基因的选择性表达,C正确;
D、细胞分化通常是不可逆的,即已分化的细胞,一般不能转化为其他类型细胞,D正确。
故选A。
14.参与Ca2+主动运输的载体是一种具有ATP水解酶活性的蛋白质,它在运输Ca2+时离不开ATP的水解。下列有关该Ca2+载体的叙述错误的是( )
A.激活ATP水解酶活性需Ca2+与其相应位点结合
B.Ca2+载体 协助的物质跨膜运输属于放能反应
C.Ca2+载体磷酸化会导致其空间结构发生改变
D.温度变化会改变Ca2+载体运输Ca2+的速率
【答案】B
【分析】1、主动运输的条件:需要载体蛋白、消耗能量。方向:逆浓度梯度。
2、过酸、过碱或温度过高,会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活。
3、细胞内的化学反应有些是需要吸收能量的,有些是释放能量的。吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,由ATP水解提供能量;放能反应一般与ATP合成相联系,释放的能量储存在ATP中。
【详解】A、根据题干信息“参与Ca2+主动运输的载体是一种具有ATP水解酶活性的蛋白质”可知:激活ATP水解酶活性需要Ca2+载体,Ca2+与其相应位点结合以后,Ca2+载体才开始转运Ca2+,从而激活ATP水解酶活性,A正确;
B、根据题干信息“Ca2+主动运输的载体在运输Ca2+时离不开ATP的水解”可知:吸能反应一般与ATP水解的反应相联系,所以Ca2+载体协助的物质跨膜运输属于吸能反应,B错误;
C、Ca2+载体磷酸化会导致其空间结构发生改变,活性也被改变,C正确;
D、温度变化会影响酶活性,从而对能量供应产生影响,最终影响Ca2+主动运输速率,D正确。
故选B。
15.ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基不同,分别是A、G、C、U。下图是ATP的分子结构式,x ~ γ表示磷酸基团(Pi)的位置。下列叙述正确的是( )
A.四种高能磷酸化合物的组成元素都是C、H、O、N、P
B.a、β、γ三个磷酸基团脱离时挟带的转移势能相同
C.人体剧烈运动时,脱离的γ磷酸基团在细胞中大量储存
D.只含a磷酸基团的四种高能磷酸化合物是DNA的组成单位
【答案】A
【分析】ATP的结构简式是A-P~P~P,其中A代表腺苷,T是三的意思,P代表磷酸基团。据此分析作答。
【详解】A、分析题意可知,ATP、GTP、CTP和UTP是细胞内四种高能磷酸化合物,它们的结构只是碱基的不同,故四种高能磷酸化合物的组成元素都是C、H、O、N、P,A正确;
B、ATP水解为ADP,此过程中由于位于ATP分子中远离腺苷的特殊的化学键键断裂而释放大量能量,故ATP中的三个磷酸基团不具有相同的转移势能,B错误;
C、人体剧烈运动时,脱离的γ磷酸基团会与ADP结合生成ATP,即ADP与ATP的转化处于动态平衡中,磷酸基团不会大量储存,C错误;
D、只含a磷酸基团的四种高能磷酸化合物是核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位,D错误。
故选A。
16.许多科学家在光合作用过程的探究中做出了重要贡献,下列有关叙述正确的是( )
A.恩格尔曼利用水绵和需氧细菌,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放出O2
B.希尔发现离体叶绿体加入氧化剂在光照下可释放出O2,探明了光合作用中氧气的来源
C.鲁宾和卡门用16O和18O分别标记H2O和CO2,证明了光合作用产生的O2全部都来自水
D.卡尔文用放射性同位素示踪法,探明了CO2中碳的转移途径为CO2→C3、C5→糖类
【答案】A
【分析】光合作用发现历程:(1)普利斯特利通过实验证明植物能净化空气;(2)梅耶根据能量转换与守恒定律明确指出植物进行光合作用时光能转换为化学能;(3)萨克斯通过实验证明光合作用的产物除了氧气外还有淀粉;(4)恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体;(5)鲁宾和卡门采用同位素标记法进行实验证明光合作用释放的O2来自水;(6)卡尔文采用同位素标记法探明了CO2的固定过程中碳元素的转移途径。
【详解】A、恩格尔曼的实验通过观察需氧细菌在水绵表面的分布,直接证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧,A正确;
B、希尔反应是将离体叶绿体置于悬浮液中完成的,悬浮液中有水,没有合成糖类的另一种必需原料CO2,因此实验说明水的光解并非与糖的合成相关联,B错误;
C、鲁宾和卡门利用同位素示踪的方法,用18O分别标记两组实验中的H2O和CO2,证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O,C正确;
D、根据光合作用暗反应过程中的物质变化可知,卡尔文用14CO2研究发现了光合作用中碳原子的转移途径为CO2→C3→(CH2O),D错误。
故选A。
17.下图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下,单位时间内O2吸收量和CO2释放量的变化,图中AB段与BC段相等。下列叙述正确的是( )
A.QR段该器官有氧呼吸被抑制,导致CO2释放量减少
B.C时该器官葡萄糖消耗量有氧呼吸与无氧呼吸相等
C.D时该器官有氧呼吸强度最弱,消耗的有机物最少
D.P时该器官无氧呼吸停止,只在线粒体内产生CO2
【答案】D
【分析】细胞有氧呼吸的产物是二氧化碳和水,在有氧呼吸过程中产生的二氧化碳与氧气相等,无氧呼吸过程产生二氧化碳和酒精,无氧呼吸过程不消耗氧气,只释放二氧化碳,因此当细胞只释放二氧化碳不吸收氧气时,细胞只进行无氧呼吸,若二氧化碳释放量大于氧气的消耗量时细胞既进行有氧呼吸也进行无氧呼吸,当二氧化碳释放量与氧气吸收量相等时,细胞只进行有氧呼吸。
【详解】A、QR段该器官无氧呼吸被抑制,导致CO2释放量减少,A错误;
B、C时该器官有氧呼吸释放的CO2与无氧呼吸释放的CO2相等,结合需氧呼吸和无氧呼吸总反应式可知,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的3倍,B错误;
C、D时该器官释放的CO2最少,总体呼吸作用最弱,消耗的有机物最少,C错误;
D、P时氧气的吸收量和CO2的释放量相等,该器官只进行有氧呼吸,有氧呼吸产生CO2的场所在线粒体基质,D正确。
故选D。
18.下表列出了教材中部分实验的材料、实验条件和观察内容,有关这些实验的说法正确的是( )
组别
材料
实验条件
观察内容
甲
紫色洋葱鳞片叶外表皮
0.3/mL蔗糖溶液、清水
质壁分离及复原
乙
洋葱根尖
盐酸、酒精、甲紫溶液等
植物细胞有丝分裂
丙
菠菜叶
无水乙醇、层析液等
滤纸条上的色素带
丁
淀粉溶液、淀粉酶溶液
NaOH、HCl、碘液等
淀粉溶液的颜色变化
A.上述各实验中,不需要使用显微镜的是丙组,细胞需要保持活性的是甲组
B.上述各实验中, 需要用到酒精(乙醇)的为乙组和丙组,但是作用各不相同
C.乙组实验中用甲紫溶液使染色体着色,丙组实验中用层析液提取和分离色素
D.丁组只需要设置一组装置,pH值从14开始逐渐降低,依次测定淀粉酶的活性
【答案】B
【分析】甲组为观察植物细胞的质壁分离及复原,需要细胞保持活性,并使用显微镜观察;乙组为观察植物细胞有丝分裂,需使用盐酸和酒精制备而成的解离液处理洋葱根尖,使分生区的细胞相互分离开来,用甲紫溶液使染色体着色,以便于显微镜下的观察;丙组为绿叶中色素的提取和分离实验,使用层析液分离色素,而用无水乙醇来提取绿叶中的色素;丁组为探究pH对淀粉酶活性的影响,由于在酸性条件下淀粉会发生水解,故一般在“探究pH对酶活性的影响”时不使用淀粉和淀粉酶,可使用过氧化氢和过氧化氢酶进行探究实验。
【详解】A、上述各实验中,不需要使用显微镜的是丙组(绿叶中色素的提取和分离实验)和丁组(探究pH对淀粉酶活性的影响);细胞需要保持活性的是甲组(观察植物细胞的质壁分离及复原),乙组(观察植物细胞有丝分裂)需使用盐酸和酒精制备而成的解离液处理细胞,细胞已死亡,A错误;
B、乙组(观察植物细胞有丝分裂)需使用盐酸和酒精等体积配制而成的解离液处理洋葱根尖,使分生区的细胞相互分离开来;丙组(绿叶中色素的提取和分离实验)需要使用无水乙醇来提取绿叶中的色素,故需要用到酒精(乙醇)的为乙组和丙组,但是作用各不相同,B正确;
C、乙组实验中用甲紫溶液使染色体着色,以便于显微镜下的观察;丙组实验中用层析液分离色素,而用无水乙醇来提取绿叶中的色素,C错误;
D、丁组实验的目的为“探究pH对淀粉酶活性的影响”,酶的活性会受到pH的影响,故应在每一个pH条件下均设置一组装置,使pH值从14开始逐渐降低,依次测定淀粉酶的活性;但由于在酸性条件下淀粉会发生水解,故一般在“探究pH对酶活性的影响”时不使用淀粉和淀粉酶,可使用过氧化氢和过氧化氢酶进行探究实验,D错误。
故选B。
19.下图表示在最适温度条件下,H2O2分解产生的氧气量随时间的变化情况,若该酶促反应过程中改变某一初始条件,以下改变及结果正确的是( )
A.若增加H2O2量,则e点上移,d点右移
B.若增加酶含量,则e点上移,d点左移
C.若适当升高温度,则e点不移,d点左移
D.若适当降低pH,则e点下移,d点右移
【答案】A
【分析】根据题意“下图表示在最适温度条件下,H2O2分解产生的氧气量随时间的变化情况”可知,若升高或降低温度,都会使酶活性下降,H2O2分解产生O2的反应速率减慢,导致达到反应终点所需的时间增加,即d点右移;e点代表产生O2的最大量,与反应底物的量(浓度)有关。
【详解】A、该反应的底物是H2O2,若增加反应底物H2O2的量,则产生O2的最大量增加—e点上移,达到反应终点所需的时间增加—d点右移,A正确;
B、若增加酶含量,则H2O2分解产生O2的反应速率加快,达到反应终点所需的时间减少—d点左移,但由于反应底物的量不变,故e点不移,B错误;
C、根据题意“下图表示在最适温度条件下,H2O2分解产生的氧气量随时间的变化情况”可知,若适当升高温度,酶活性下降,H2O2分解产生O2的反应速率减慢,达到反应终点所需的时间增加—d点右移;但由于反应底物的量不变,则e点不移,C错误;
D、由于该酶的最适pH未知,故若适当降低pH,则d点可能右移,也可能左移;由于反应底物的量不变,故产生O2的最大量e点不移,D错误。
故选A。
20.下图为小麦叶绿体中电子和质子(H+)在类囊体膜上的光合电子传递体上的传递过程,P680和P700分别是最大吸收波长为680nm和700nm的反应中心色素,每个反应中心色素大约由200个叶绿素分子和60个类胡萝卜素分子组成。下 列说法错误的是( )
A.反应中心色素主要吸收红光和蓝紫光用于光反应
B.H+通过协助扩散方式从类囊体腔运输到叶绿体基质中
C.电子传递过程中把光能全部转化为ATP中活跃的化学能
D.叶片大部分气孔关闭后电子和H+的传递速率会减慢
【答案】C
【分析】根据题干分析,该生物膜为类囊体薄膜,P680和P700分布在叶绿体的类囊体薄膜上,绿叶中的色素包括叶绿素和胡萝卜素,可用于吸收、传递、转化光能,光合作用包括光反应和碳反应,光反应中H2O分解为O2和H+、e-,同时光反应还产生了NADPH和ATP,用于碳反应C3的还原过程。
【详解】A、由题干可知,每个反应中心色素大约由200个叶绿素分子和60个类胡萝卜素分子组成,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,用于光反应,A正确;
B、据图分析,光照条件下,水光解产生的H+留在类囊体腔,再加上H+从类囊体腔外运输至腔内,使类囊体腔内H+浓度高于基质,故H+从类囊体腔运输到叶绿体基质中的运输方式为协助扩散,B正确;
C、电子传递过程中把光能转化为ATP和NADPH中活跃的化学能,C错误;
D、叶片大部分气孔关闭后,CO2供应不足,碳反应速率下降,光反应产物ATP和NADPH的需求量减少,产生的原料ADP+Pi以及NADP+减少,光反应速率下降,故电子和H+的传递速率会减慢,D正确。
故选C。
二、综合题
21.牛奶是最古老的天然饮料之一,被誉为“白色血液”。 牛奶的主要成份有水、脂肪、磷脂、蛋白质、糖类、无机盐,而且钙磷比例非常适当,利于钙的吸收,是人体钙的最佳来源。请回答下列问题。
(1)下图是牛奶中某种蛋白质的部分结构简图。图中由_____种氨基酸分子通过____方式形成该化合物,形成图示部分化合物的过程中,相对分子质量减少了_______。
(2)牛奶中含量丰富的二糖是_____,经消化吸收后能为细胞生命活动提供______。
(3)牛奶是人体钙的最佳来源,若人体血钙含量太低则会出现抽搐等症状,这说明无机盐具有_______功能。
(4)脂肪是细胞内良好的_______物质,若向牛奶样液中加入____染液, 溶液呈_____色,则说明牛奶中含有脂肪。
【答案】(1) 3 脱水缩合 36
(2) 乳糖 能量/能源物质
(3)维持(细胞和)生物体的生命活动
(4) 储能 苏丹Ⅲ 橘黄
【分析】有机物的鉴定方法:(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变化为砖红色(沉淀)。(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄。(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】(1)据图可知,图中组成蛋白质的氨基酸的R基分别是-CH3、-H、-CH3-OH,各不相同,故是由3种氨基酸组成的,方式是脱水缩合;形成该化合物的过程中,脱去了两分子水,则相对分子质量减少了18×2=36。
(2)牛奶中含量丰富的二糖是乳糖,乳糖是由半乳糖和葡萄糖组成的,其中经消化吸收后能为细胞生命活动提供能量(或能源物质)。
(3)若人体血钙含量太低则会出现抽搐等症状,这说明无机盐具有维持(细胞和)生物体的生命活动的功能。
(4)脂肪是细胞内良好的储能物质,若向牛奶样液中加入苏丹Ⅲ染液, 溶液呈橘黄色,则说明牛奶中含有脂肪。
22.下图1为生物膜的结构模型及物质跨膜运输示意图, A、B表示组成膜的成分,①~④表示运输方式。图2为科研人员将人的红细胞分别置于蒸馏水和几种等渗溶液中,测定红细胞溶血(红细胞破裂)所需的时间。请据图回答下列问题。
(1)若图1表示细胞膜的结构模型,则其基本支架是____(填字母);细胞膜功能的复杂程度与其______有关。
(2)图2中的氯化铵以离子的形式进入细胞,其中氯离子进入细胞需要消耗能量,其运输方式为图1中的______(填序号),而蒸馏水进入细胞的方式为图1中______(填序号)。据图2分析甘油和乙醇进入红细胞的速度大小关系为______。
(3)氯化铵的相对分子质量要小于甘油、乙醇,但红细胞在氯化铵溶液中的溶血时间却明显长于这两种溶液,这说明_____(填“脂溶性”或“水溶性”)分子更容易通过细胞膜。图2中氯化铵溶液是红细胞的等渗溶液,但红细胞还会发生溶血,原因是______。
【答案】(1) A 蛋白质(或B)的种类和数量
(2) ④ ①② 乙醇>甘油
(3) 脂溶性 红细胞会吸收氯化铵,使细胞内的溶液浓度增大,渗透压上升,细胞大量吸水,最终导致细胞溶血
【分析】图1中A、B分别表示磷脂双分子层、蛋白质,①-④依次表示自由扩散、协助扩散(通过通道蛋白)、协助扩散(通过载体蛋白)、主动运输。
图2实验的自变量是不同的等渗溶液,因变量是红细胞的溶血时间,图中处于蒸馏水中的红细胞最先出现溶血,处于氯化铵中的红细胞最后出现溶血。
【详解】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,即图1中的A。细胞膜功能的复杂程度与膜上的蛋白质B种类和数量有关,功能越复杂,蛋白质种类和数量越多。
(2)由题意可知,氯离子进入细胞需要消耗能量,其运输方式为主动运输,即图1中④;蒸馏水进入细胞的方式为自由扩散或通过水通道蛋白的协助扩散,即图1中的①②;根据图2中甘油和乙醇使红细胞产生溶血的时间可知,乙醇使红细胞溶血时间更短,说明乙醇较甘油进入更快。
(3)红细胞在氯化铵(水溶性)溶液中的溶血时间却明显长于甘油、乙醇(脂溶性),说明氯化铵进入细胞较慢,即脂溶性分子更易通过细胞膜进入细胞。由于红细胞会吸收氯化铵,使细胞内的溶液浓度增大,渗透压上升,细胞大量吸水,所以会导致细胞溶血。
23.溶菌酶是一-类有抗菌作用的蛋白质,动物不同部位细胞分泌的溶菌酶结构存在一定差异。请回答下列问题。
(1)下图为动物细胞的结构示意图,胃溶菌酶在_____(填序号)合成后,经_____(填序号)加工,形成一定的空间结构,再依赖细胞膜的_____性,通过_____方式分泌到细胞外。
(2)研究人员比较了胃溶菌酶和肾溶菌酶的氨基酸组成,结果如下表。
氨基酸数目及位置
氨基酸数目
Arg数目
Glu50
Asp75
Asn87
胃溶菌酶
130
3
+
+
+
肾溶菌酶
130
8
-
-
-
注:Arg- 精氨酸、Glu- 谷氨酸、Asp一天冬氨酸、Asn- -天冬酰胺,氨基酸后的数字表示其在肽链的位置,“+”表示是有此氨基酸、“-”表示无此氨基酸。
①溶菌酶分子中连接相邻氨基酸的化学键是_______。
②胃溶菌酶与肾溶菌酶功能存在差异,由表中数据分析,可能的原因有_______、氨基酸排序不同以及形成的蛋白质空间结构不同。
③胃溶菌酶和肾溶菌酶的氨基酸序列大部分相同,有观点认为,它们在进化上有着共同的起源。上述研究为这一观点提供了______(填“分子”或“器官”)水平的证据。
【答案】(1) ⑥ ①③ 流动 胞吐
(2) 肽键 两者的精氨酸数目不同;第50、75、87位的氨基酸种类不同 分子
【分析】据图分析图示为高等动物细胞示意图,其中①表示内质网,②表示细胞膜,③表示高尔基体,④表示细胞质基质,⑤表示囊泡,⑥表示核糖体;由表格分析可知,胃溶菌酶和肾溶菌酶的化学本质都是蛋白质,且组成它们的氨基酸总数和种类相同,但是两者的精氨酸数目不同,且50、75、87位的氨基酸种类不同。
【详解】(1)分泌蛋白的合成与分泌过程: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,整个过程还需要线粒体提供能量,胃溶菌酶是分泌蛋白,是在图中的⑥核糖体中合成的,先后经过①内质网、③高尔基体的加工,形成一定的空间结构,再通过胞吐的方式分泌到细胞外,胞吐利用了细胞膜的流动性。
(2)①溶菌酶等蛋白质分子是由氨基酸脱水缩合形成的,连接两个氨基酸之间的化学键为肽键。
②蛋白质的结构决定了蛋白质的功能,两者酶的功能不同是由于两者的结构不同,而表格显示两者结构不同的原因是两者的精氨酸数目不同,且第50、75、87位的氨基酸种类不同,同时两者的空间结构也应该是不同的。
③胃溶菌酶和肾溶菌酶的氨基酸序列大部分相同,说明它们在进化上可能有着共同的起源,上述研究为这一观点提供了分子水平的证据。
24.下图1是某植物(2n=6)的组织切片有丝分裂的模式图,图2是该植物进行细胞分裂时每条染色体上DNA数目的变化曲线图。请回答下列问题。
(1)图1中按细胞有丝分裂的过程排序,细胞a、b、c、d的顺序是______(用字母和箭头表示)。通过有丝分裂可以将染色体上的DNA精确地平均分配到两个子细胞中,因而在细胞的亲代和子代之间保持了遗传的______。
(2)图2中AC段细胞主要进行的物质准备是_______,该段活动旺盛的细胞器主要有_____;CD段对应图1中的细胞有_____。
(3)图2中DE段的细胞中核DNA数为_____个,染色单体数目的变化是______,导致该数目变化的原因是______。
【答案】(1) b→a→d→c 稳定性
(2) DNA复制和有关蛋白质的合成 核糖体、线粒体 a、b
(3) 12 12(条)→0(条) 着丝粒分裂,姐妹染色单体分开
【分析】图1中a-d依次表示有丝分裂中期、前期、末期、后期。
图2中AC段细胞主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,CD表示有丝分裂前期、中期,DE表示有丝分裂后期,EF表示有丝分裂末期。
【详解】(1)图1中a着丝点整齐排列在赤道板上,为有丝分裂中期,b出现染色体,且散乱排布在细胞中,为有丝分裂前期,c重新出现核膜、出现细胞板,为有丝分裂末期,d着丝粒分裂,染色体均分到细胞两级,为有丝分裂后期,所以其正常排序为b→a→d→c。有丝分裂通过复制后将染色体均分到两个子细胞中,保证了亲子代间遗传的稳定性。
(2)图2中AC段细胞主要进行DNA复制和有关蛋白质的合成,由于要合成蛋白质,该时期代谢旺盛的细胞器主要由核糖体(合成蛋白质的场所),线粒体(提供能量),CD段可表示有丝分裂前期和中期,对应图1中的ab。
(3)图2中DE段表示有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,细胞中核DNA数是体细胞的二倍,为6×2=12个,着丝粒分裂前有12条染色单体,着丝粒分裂后无染色单体,即其变化为12(条)→0(条)。
25.为探究CO2浓度对植物光合速率的影响,研究人员以大豆、水稻、棉花作为实验材料,分别进行三种不同实验处理,甲组提供大气CO2浓度(375μmol·mol-),乙组提供CO2浓度为倍增环境( 750umol·mol-),丙组先在CO2浓度倍增的环境中培养60d,测定前一周恢复为大气CO2浓度,其他条件适宜。选择晴天上午测定各组的光合速率,结果如下图所示。回答下列问题。
(1)该实验的自变量是______ 。除CO2浓度外,还有_______( 写出两种)等也是影响该实验光合速率的环境因素。
(2)CO2浓度主要影响光合作用的______阶段,该过程发生在叶绿体______中。CO2浓度适当增大时,作物吸收的光能也增多,原因是______。
(3)丙组光合速率比甲组低,原因可能是作物长期处于高浓度CO2环境,降低了RuBP羧化酶(固定CO2的酶)的活性。现有研究人员利用大豆RuBP羧化酶、NaHCO3溶液(适宜条件下可提供一定浓度的CO2)、蒸馏水、一定浓度的C5溶液,欲探究大豆RuBP羧化酶最适宜的CO2浓度范围,请完善下列实验设计思路:
配制______的NaHCO3溶液,在不同NaHCO3溶液中,先加入_______,一段时间后各组再分别加入________,几分钟后检测各组溶液中C3的含量________即为大豆RuBP羧化酶最适宜的CO2浓度范围。
(4)CO2浓度倍增时光合速率并未倍增,此时限制光合速率增加的内部因素可能是_____ (写出一种即可)。从该研究结果可推测,大气CO2浓度增加后,作物光合速率虽然提高了,但产量可能会降低,从净光合速率角度分析,原因可能是温室效应会_________,因此,世界主要国家之间有必要签署碳减排协议。(注:净光合速率是指总光合速率与呼吸速率的差值)
【答案】(1) CO2浓度和作物种类 温度、光照强度、水、矿质元素等
(2) 暗反应 基质 CO2浓度增大,C3合成量增多,C3还原所需的NADPH和ATP也增多,促使光能吸收增多
(3) 一系列浓度梯度 (等量的)大豆的RuBP羧化酶 (等量的)一定浓度的C5溶液 C3含量最多的一组相邻的两组NaHCO3溶液浓度
(4) 色素含量有限、酶的数量有限、酶活性不够高、NADPH和ATP供应限制等 使大气温度上升,导致呼吸速率增大的幅度大于光合速率增大的幅度
【分析】据图分析:增加CO2浓度可加快光合速率,长期处于高CO2浓度的环境中,光合速率下降,可能是影响了酶的活性或色素的含量。
【详解】(1)据图可知,该实验的自变量是CO2浓度和作物种类,影响该实验光合速率的环境因素还有温度、光照强度、水、矿质元素等。
(2)CO2浓度主要通过影响光合作用的暗反应阶段,来影响光合速率,暗反应阶段场所在叶绿体的基质中。当CO2浓度增大时,C3合成量增多,C3还原所需的NADPH和ATP也增多,促使作物光能吸收增多。
(3)探究大豆RuBP羧化酶最适宜的CO2浓度范围时,设置几个组,配制一系列浓度梯度的NaHCO3溶液,在不同NaHCO3溶液中,先加入等量的大豆的RuBP羧化酶,一段时间后各组再分别加入等量的一定浓度的C5溶液,几分钟后检测各组溶液中C3的含量,C3含量最多的一组相邻的两组NaHCO3溶液浓度即为大豆RuBP羧化酶最适宜的CO2浓度范围。
(4)如果CO2浓度倍增但时光合速率并未倍增,此时限制光合速率增加的内部因素可能是色素含量有限、酶的数量有限、酶活性不够高、NADPH和ATP供应限制等;如果大气CO2浓度增加后,作物光合速率虽然提高了,但产量可能会降低,可能是温室效应会使大气温度上升,从而导致呼吸速率增大的幅度大于光合速率增大的幅度。
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