山东省青岛市四区县2022-2023学年高二下学期期末生物试题(解析版)
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高二生物试题
2023.07
本试卷分第I卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共100分,考试时间90分钟
注意事项
1. 答卷前,考生务必用2B 铅笔和0.5毫米黑色签字笔(中性笔)将姓名、准考证号、考试科目、试卷类型填涂在答题卡规定的位置上。
2. 第I卷每小题选出答案后,用2B 铅笔把答题卡上对应的答案标号涂黑;如需改动用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。
3. 第Ⅱ卷必须用0.5毫米黑色签字笔(中性笔)作答,答案写在答题卡的相应位置上。
第I 卷(共45分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 多粘菌素是一类多肽类抗生素,由多粘芽孢杆菌产生。此类抗生素具有表面活性,能使绿脓杆菌等细菌细胞膜通透性增加,细胞内的磷酸盐、核苷酸等成分外漏,导致细菌死亡。下列说法错误的是( )
A. 多粘菌素与核苷酸、叶绿素共有的组成元素是C、H、O、N
B. 多粘芽孢杆菌的细胞中含有5种碱基,8种核苷酸
C. 多粘菌素高温失效后仍可与双缩脲试剂发生反应
D. 正常情况下,绿脓杆菌的细胞膜有选择透过性,只允许水分子和离子通过
【答案】D
【解析】
【分析】1、DNA分子的特异性:每个特定的DNA分子中具有特定的碱基排列顺序,而特定的排列顺序代表着遗传信息,所以每个特定的DNA分子中都贮存着特定的遗传信息,这种特定的碱基排列顺序就决定了DNA分子的特异性。
2、原核生物和真核生物都含有DNA和RNA两种核酸。
3、蛋白质+双缩脲试剂→紫色反应。
【详解】A、多粘菌素是一类多肽类抗生素,组成元素至少有C、H、O、N,叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,所以二者共有的组成元素是C、H、O、N,A正确;
B、多粘芽孢杆菌细胞中有2种核酸(DNA和RNA),所以含有5种碱基(A、T、C、G、U),8种核苷酸(四种核糖核苷酸和四种脱氧核苷酸),B正确;
C、多粘菌素高温失效后,肽键没有断裂,仍可与双缩脲试剂发生反应生成紫色,C正确;
D、绿脓杆菌的细胞膜有选择透过性,除了水、离子可以通过细胞,还有营养物质和代谢废物也可以通过细胞,D错误。
故选D。
2. 基因R 与脂肪代谢有关,可在肝脏细胞中周期性地开启和关闭, R 基因表达产物可促进脂肪合成基因关闭。为研究影响R 基因表达的其他因素,研究者将生长状况一致的小鼠随机平均分为四组,分别进行如下处理,10周后进行相关检测,结果如表。下列说法正确的是( )
处理方式 | 安静、低脂饮食 | 安静、高脂饮食 | 低强度持续运动、高脂饮食 | 高强度间歇运动、高脂饮食 |
R蛋白相对含量 | 1.2 | 0.3 | 0.6 | 2.0 |
A. R 基因关闭时脂肪的合成增加,小鼠患脂肪肝的风险增大
B. R 基因的表达和脂肪的合成场所都是内质网上的核糖体
C. 高强度间歇运动和高脂饮食是减肥的最佳途径
D. 本实验不遵循单一变量原则,不能说明任何问题
【答案】A
【解析】
【分析】当R基因开启时,将使小鼠肝脏脂肪的合成基因关闭,从而抑制脂肪的合成,不同含量脂肪饮食和不同活动量情况下,R蛋白相对表达数值,且高强度间歇运动高脂饮食>安静低脂饮食>低强度高脂饮食>安静高脂饮食,数值越高抑制脂肪合成作用越强。
【详解】A、R 基因表达产物可促进脂肪合成基因关闭,因此R 基因关闭时脂肪的合成增加,小鼠患脂肪肝的风险增大,A正确;
B、R 基因的表达场所有细胞核和核糖体,脂肪的合成场所在(光面)内质网,B错误;
C、比较安静、低脂饮食和安静、高脂饮食组,可以发现,高脂饮食会抑制R蛋白的产生,因此高强度间歇运动和高脂饮食不一定是减肥的最佳途径,C错误;
D、本实验遵循了单一变量原则,安静、低脂饮食和安静、高脂饮食的变量是饮食方式;安静、高脂饮食和高强度间歇运动、高脂饮食变量以及低强度持续运动、高脂饮食的变量是运动强度,D错误。
故选A。
3. 细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,下列说法正确的是( )
A. 在光学显微镜下能观察到细胞核的核膜、核孔和核仁等结构
B. 癌变细胞的核孔数量多于正常细胞,与其核基因转录较频繁有关
C. 脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D. 细胞核内生命活动所需的能量由细胞核自主提供
【答案】B
【解析】
【分析】细胞核的结构:
1、核膜:(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关。在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
【详解】A、核孔和核膜是亚显微结构,光学显微镜下不能看见核膜和核孔,A错误;
B、癌细胞可以进行无限分裂,细胞代谢强,所以癌变细胞的核孔数量多于正常细胞,与其核基因转录较频繁有关 ,B正确;
C、脱氧核糖核酸是遗传物质,不会从核孔进入细胞质,C错误;
D、细胞核内生命活动的能量由细胞呼吸提供,细胞呼吸的场所在细胞质基质或者线粒体,D错误。
故选B。
4. 脂滴 (LD) 是一种新型细胞器,主要储存脂肪等脂质。哺乳动物的LD 还具有蛋白质介导的抗菌能力:在响应侵入机体的LPS 时,多种宿主防御蛋白会在LD 上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭。 LPS 是细菌的脂多糖,能抑制LD 内脂质在线粒体内的降解。下列说法正确的是( )
A. LD可能是由单层磷脂分子包裹而成,磷脂分子的头部朝内
B. LD具有储存脂质、容纳蛋白质、产生脂多糖和抗菌等功能
C. LD上合成的防御蛋白可作为信号分子,能抑制LD内脂质的代谢
D. LD 发挥抗菌功能离不开蛋白质、脂质和糖类等物质
【答案】D
【解析】
【分析】组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N,细胞中常见的脂质有:(1)脂肪:是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的,作用:①细胞内良好的储能物质;②保温、缓冲和减压作用。(2)磷脂:构成膜(细胞膜、核膜、细胞器膜)结构的重要成分。(3)固醇:维持新陈代谢和生殖起重要调节作用,分为胆固醇、性激素、维生素D等。①胆固醇:构成动物细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。②性激素:促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素D:促进肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、脂滴(LD)主要储存脂肪等脂质,脂质不溶于水,则脂滴可能是由单侧磷脂分子包裹而成的细胞器,磷脂的头部亲水,尾部疏水,尾部朝内有利于储存脂肪,A错误;
B、LD主要储存脂肪等脂质,看不出储存蛋白质的功能,B错误;
C、在响应侵入机体的LPS 时,多种宿主防御蛋白会在LD 上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭,说明防御蛋白可作为信号分子,来抑制LPS 的作用,从而避免LPS抑制LD 内脂质在线粒体内的降解,C错误;
D、根据题干信息“哺乳动物的LD 还具有蛋白质介导的抗菌能力:在响应侵入机体的LPS 时,多种宿主防御蛋白会在LD 上组装成复杂的簇,以应对细菌的侵袭。 LPS 是细菌的脂多糖,能抑制LD 内脂质在线粒体内的降解”,因此发挥抗菌功能离不开蛋白质、脂质和糖类等物质,D正确。
故选D。
5. 研究发现,分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号肽(SP),当它露出核糖体后,在信号识别颗粒 (SRP) 的引导下与内质网膜上的受体接触,翻 译暂停。 SP 与 SRP 的结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提。经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含 SP。下列说法正确的是( )
A. 信号肽的合成和切除均是在内质网上的核糖体中完成的
B. 用3H标记亮氨酸的羧基可追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程
C. 信号识别颗粒与信号肽序列的结合会加快肽链的延伸速度
D. 控制分泌蛋白合成基因中存在编码 SP 的脱氧核苷酸序列
【答案】D
【解析】
【分析】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,整个过程所需的能量主要由线粒体提供。
【详解】A、信号肽的合成在核糖体,切除在内质网,A错误;
B、在合成肽链过程中,羧基会脱去羟基(含有H)生成水,所以不能用3H标记羧基来追踪上述分泌蛋白的合成和运输过程,B错误;
C、根据题干信息“始序列为信号肽(SP),当它露出核糖体后,在信号识别颗粒(SRP)的引导下与内质网膜上的受体接触,翻译暂停,因此可以推测信号识别颗粒与信号肽序列的结合会减慢快肽链的延伸速度,C错误;
D、分泌蛋白的合成起始于游离的核糖体,合成的初始序列为信号肽(SP),因此控制分泌蛋白合成的基因中存在编码SP的脱氧核苷酸序列,D正确。
故选D。
6. 肿瘤细胞大量表达GLUT1、Ldha、Pdk1、Met4等基因,使癌细胞在有氧条件下 也以无氧呼吸为主,称为瓦氏效应,主要过程如图。下列说法正确的是( )
A. 三羧酸循环发生在线粒体内膜产生CO₂的同时产生[H]
B. 消耗等量的葡萄糖时,癌细胞呼吸作用产生的[H]多于正常细胞
C. 抑制Pdk1 基因的表达能减弱癌细胞的瓦氏效应
D. GLUT1、Ldha、Met4基因的大量表达均不利于无氧呼吸的进行
【答案】C
【解析】
【分析】1、 无氧呼吸分为两个阶段:第一阶段:葡萄糖分解成丙酮酸和[H],并释放少量能量;第二阶段丙酮酸在不同酶的作用下转化成乳酸或酒精和二氧化碳,不释放能量。整个过程都发生在细胞质基质。
2、 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。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】A、据图可知,丙酮酸三羧酸循环过程中可产生二氧化碳,该过程的场所是线粒体基质而非线粒体内膜,A错误;
B、癌细胞进行无氧呼吸,葡萄糖不能彻底氧化分解,而正常细胞中的葡萄糖可以彻底氧化分解,所以消耗等量的葡萄糖时,癌细胞呼吸产生的[H]比正常细胞少,B错误;
C、Pdk1会抑制丙酮酸分解进入三羧酸循环的过程,使有氧呼吸无法进行,故Pdk1基因的大量表达是癌细胞产生瓦氏效应的主要原因,抑制Pdk1 基因的表达能减弱癌细胞的瓦氏效应,C正确;
D、由图可知,GLUT1位于细胞膜上,运载葡萄糖进入组织细胞,Ldha使丙酮酸分解为乳酸,Mct4将组织细胞产生的乳酸运输到细胞外,故GLUT1、Ldha、Mct4基因的大量表达有利于无氧呼吸的进行,D错误。
故选C。
7. 某同学在“探究植物细胞的吸水与失水”的实验过程中,得到图1所示的图像。将形状、大小相同的萝卜条A 和萝卜条 B 均分成5组,记录初始质量数据,然后分别放在不同浓度的蔗糖溶液(甲~戊)中,达到平衡后,取出称重、记录并取平均值,结果如图2所示。下列说法正确的是( )
A. 图1发生的原因之一是细胞原生质层的伸缩性小于细胞壁
B. 图1中的细胞,此时细胞液浓度小于外界溶液浓度
C. 图2中,甲~戊蔗糖溶液浓度最大的是乙
D. 达到平衡状态后,丁组中萝卜条A 的细胞液浓度小于萝卜条 B 的细胞液浓度
【答案】C
【解析】
【分析】根据柱形图分析,实验后与实验前长度之比>1,说明萝卜条吸水,细胞液浓度降低;实验后与实验前长度之比<1,说明萝卜条失水,细胞液浓度增加;实验后与实验前长度之比=1,说明萝卜条吸水和失水处于动态平衡。观察萝卜条A的体积变化,长度越小,说明外界溶液浓度越大,则甲~戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙<戊<甲<丁<乙。
【详解】A、图1发生的原因之一是细胞原生质层的伸缩性大于细胞壁,A错误;
B、图1中的细胞发生质壁分离,但具体的过程未知,可能是正在发生质壁分离,也可能正在发生质壁分离复原或已经达到最大分离状态,故此时细胞液浓度小于、等于或大于外界溶液浓度外界溶液浓度,B错误;
C、据柱形图可知,萝卜条的长度越小,说明外界溶液浓度越大,则甲~戊五种蔗糖溶液浓度的大小关系是丙<戊<甲<丁<乙,即甲~戊蔗糖溶液浓度最大的是乙,C正确;
D、达到平衡状态后,丁组中萝卜条A的细胞液浓度大于萝卜条B的细胞液浓度,判断的依据:平衡后萝卜条A比萝卜条B丢失的水分少,而外界溶液初始浓度相同,平衡后萝卜条A的外界溶液浓度要比萝卜条B大,由于平衡后细胞液与外界溶液基本相等,所以萝卜条A细胞液浓度比萝卜条B大,D错误。
故选C。
8. 蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列说法正确的是( )
A. 伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解作为构建 DNA 分子的单体
B. 蛋白质被磷酸化激活的过程中,周围环境中会积累ADP 和磷酸分子
C. 蛋白磷酸酶为蛋白质的去磷酸化过程提供化学反应的活化能
D. 在蛋白激酶的作用下 Ca²+载体蛋白的空间结构发生变化, Ca²+逆浓度梯度进入细胞
【答案】D
【解析】
【分析】磷酸化是指蛋白质在蛋白激酶的作用下,其氨基酸的羟基被磷酸基团取代,变成有活性有功能的蛋白质;去磷酸化是指磷酸化的蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去掉磷酸基团,复原成羟基,失去活性的过程。
【详解】A、伴随蛋白质磷酸化形成的ADP可进一步水解形成腺嘌呤核糖核苷酸,是构建RNA分子的单体,A错误;
B、蛋白质被磷酸化激活的过程中,ATP水解产生的磷酸分子转移到蛋白质上,变成有活性的蛋白质,ADP 和ATP转化迅速,ADP不会积累,B错误;
C、酶通过降低化学反应的活化能提高化学反应速率,而不是为化学反应提供能量,C错误;
D、Ca2+逆浓度梯度进入细胞需要能量和载体蛋白,因此需要蛋白激酶作用使ATP水解供能,同时无活性载体蛋白质变成有活性载体蛋白质,空间结构发生变化,D正确。
故选D。
9. 兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究其细胞呼吸(如图)。下列说法正确的是( )
A. 开始培养时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B. 实验中可通过增加甲瓶的酵母菌数量提高乙醇最大产量
C. 通过乙瓶溶液颜色是否变化可判断酵母菌的呼吸方式
D. 可根据溴麝香草酚蓝变色的时间长短检测酵母菌 CO₂ 的产生情况
【答案】D
【解析】
【分析】探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中:(1)检测CO2的产生:使澄清石灰水变浑浊,或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)检测酒精的产生:橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与酒精发生反应,变成灰绿色。
【详解】A、用重铬酸钾检测酒精时,应该待实验结束后从甲瓶取出部分液体进行鉴定,A错误;
B、乙醇的最大产量与容器中的葡萄糖量有关,与酵母菌数量无关,B错误;
C、酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸,都会产生CO2,乙瓶颜色都会发生变化,因此不能判断,C错误;
D、有氧呼吸产生的CO2多于无氧呼吸,CO2通入溴麝香草酚蓝水溶液中,颜色变化为蓝→绿→黄,可以根据溴麝香草酚蓝变色的时间长短检测酵母菌 CO2的产生情况,D正确。
故选D。
10. 牛奶中富含蛋白质胶体,新鲜生姜根茎榨碎后,其中的一种凝乳酶能够水解胶体颗粒外层的亲水性蛋白质,使其他蛋白质暴露出来,与某些盐离子相互作用,形成网状的凝胶体,导致牛奶凝固。下列说法正确的是( )
A. 生姜根、茎中凝乳酶的合成部位是细胞质基质
B. 凝乳酶属于外分泌蛋白,只能在细胞外发挥作用
C. 牛奶的温度过高时与姜末混合后不易凝固,过低影响较小
D. 可通过检测不同pH 下牛奶凝固的时间探究凝乳酶的最适 pH
【答案】D
【解析】
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物,其中大部分是蛋白质、少量是RNA。
【详解】A、凝乳酶是蛋白质,合成部位是核糖体,A错误;
B、新鲜生姜根茎榨碎后,其中的一种凝乳酶能够水解胶体颗粒外层的亲水性蛋白质,说明凝乳酶是胞内酶,在细胞内和细胞外都能发挥作用,B错误;
C、牛奶温度过高或过低都能影响酶的活性,使反应减慢,不易凝固,C错误;
D、根据不同pH下牛奶凝固的时间探究凝乳酶的最适pH,凝固时间短,说明反应快,对应的pH更适宜,D正确。
故选D。
11. 如图为两种细胞代谢过程的示意图,转运到神经元的乳酸过多会导致其损伤,大量自由基不仅会对细胞造成直接损伤,而且促进细胞衰老。下列说法错误的是( )
A. 乳酸产生于细胞质基质,可作为神经元的能源物质
B. 抑制 Rheb 蛋白活性和抑 MTC 均可降低神经元损伤
C. 自由基累积会使蛋白质活性下降,导致细胞衰老
D. 正常情况下,线粒体内膜上.[H]的氧化与ATP 合成相关
【答案】B
【解析】
【分析】分析图形:图中胶质细胞中的葡萄糖分解成丙酮酸后一方面在Rheb蛋白的作用下,促进丙酮酸进入线粒体氧化分解供能,另一方面,丙酮酸转变成乳酸,乳酸经MCT运输进入神经元,进入线粒体分解产生自由基和ATP。
【详解】A、乳酸是无氧呼吸的产物,产生场所在细胞质基质,从图中可以看出,乳酸可以进入神经元的线粒体,分解后的能量合成了ATP,因此可作为神经元的能源物质,A正确;
B、抑制 Rheb 蛋白活性,导致丙酮酸不能在胶质细胞分解,因此转变为乳酸进入神经元分解,产生自由基,从而促进神经元损伤,B错误;
C、自由基累积会使蛋白质活性下降,导致细胞衰老,C正确;
D、正常情况下,线粒体内膜上[H]和氧气反应生成水,同时释放大量的能量,合成ATP,D正确。
故选B。
12. 如图是光合作用过程示意图(字母代表物质),PSBS 是一种类囊体膜蛋白,能感应类囊体腔内H+的浓度而被激活,激活的PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,最终将过量的光能转换成热能释放,防止强光对植物细胞造成损伤。下列说法错误的是( )
A. 图中的A、C、G 分别是O2、ATP、CO2
B. 叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D 后生成NADPH
C. 强光照会激活膜蛋白PSBS,促进水的光解过程,进而影响ATP 的合成
D. 当光反应产物积累时,会产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降
【答案】C
【解析】
【分析】图中的水的光解发生在叶绿体的类囊体腔中,A是氧气,B是ADP,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是碳水化合物,G是二氧化碳。
【详解】A、图中是光合作用的过程,A是氧气,B是ADP,C是ATP,D是NADP+,E是NADPH,F是碳水化合物,G是二氧化碳,A正确;
B、叶绿素分子中被光激发的电子,经传递到达D(NADP+)同时结合H+合成NADPH,B正确;
C、激活的PSBS 抑制电子在类囊体膜上的传递,从而抑制水的光解,C错误;
D、由题意可知,当光反应产物积累时,最终将光能转变为热能,防止强光对植物细胞造成损伤,因此产生反馈抑制,叶片转化光能的能力下降,D正确。
故选C。
13. 洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约为12小时。如图表示洋葱根尖细胞有丝分裂时细胞核的裂解和重建。下列说法错误的是( )
A. ① 时期的细胞,含染色体16条,核DNA 分子32个
B. ③ 过程需要中心体、高尔基体、核糖体的参与
C. 经过该过程,两个子细胞中的 DNA 总含量可能不同
D. 中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度
【答案】B
【解析】
【分析】据图分析,①细胞处于前期,②处于中期,③处于末期,④处于间期,据此分析作答。
【详解】A、分析题意,①核膜和核仁解体,细胞处于有丝分离前期,且洋葱根尖细胞染色体数为8对=16条,前期时染色体数目不变,但核DNA分子加倍,故有染色体16条,核DNA 分子32个,A正确;
B、③处于末期,此时细胞中赤道板的位置出现细胞板,需要高尔基体(与细胞壁形成有关),植物细胞中没有中心体,B错误;
C、经过该过程,两个子细胞中的核DNA数量相同,但细胞质中的DNA可能不同,即经过该过程,两个子细胞中的 DNA 总含量可能不同,C正确;
D、中期染色体的着丝粒排列在赤道板上,此时染色体缩短到最小程度,此时染色体形态稳定,数目清晰,是观察染色体形态和数目的最佳时期,D正确。
故选B。
14. 羊草属禾本科植物,根据叶色可分为灰绿型和黄绿型两种。在夏季晴朗日子的不同时间对两种羊草的净光合速率进行测定,结果如下图。下列分析错误的是( )
A. 8~18时灰绿型羊草CO₂ 的固定速率始终高于黄绿型羊草
B. 要比较两种羊草叶片中叶绿素含量,可用95%乙醇加适量无水碳酸钠提取色素
C. 10~12 时两种羊草净光合速率下降可能与光照强度、 CO₂的吸收量有关
D. 14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高主要是气孔导度逐渐增大所致
【答案】A
【解析】
【分析】分析图示可知,在图示8-18时内,灰绿型的羊草净光合速率都大于黄绿型羊草。
【详解】A、据图可知,图示纵坐标是净光合速率,8~18时灰绿型羊草的净光合速率大于黄绿型净光合速率,但由于呼吸速率未知,故两者的CO₂ 的固定速率不能比较,A错误;
B、色素易溶于有机溶剂,要比较两种羊草叶片中叶绿素含量,可用95%乙醇加适量无水碳酸钠提取色素,B正确;
C、10~12时两种羊草净光合速率下降可能是正午温度过高,蒸腾作用过强,导致植物的气孔关闭,影响了CO2的吸收,进而影响了暗反应过程,C正确;
D、14~16时两种羊草净光合速率逐渐升高是由于光照减弱,气孔打开,CO2进入增加所致,D正确。
故选A。
15. 红细胞凋亡是一个程序性死亡的过程。磷脂酰丝氨酸 (PS) 是细胞膜中磷脂成分之一,通常位于细胞膜内侧,当细胞内ATP 不足、 Ca²+浓度升高时, PS外翻,引起衰老红细胞被吞噬细胞清除。另外细胞内 Ca²+浓度升高还会激活水解酶的活性,使附着在膜上的部分血红蛋白脱落,红细胞皱缩。下列说法错误的是( )
A. 衰老的红细胞体积变小、多种酶活性降低
B. 哺乳动物成熟红细胞相关凋亡蛋白基因一定是在细胞核消失前进行了转录
C. 构成细胞膜的主要成分为PS和蛋白质,吞噬细胞膜的表面可能有与外翻 PS结合的受体
D. 胞质中Ca²+浓度升高在红细胞凋亡过程中起重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】细胞凋亡:由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡有利于多细胞生物体完成正常发育,维持内部环境的稳定,抵御外界各种因素的干扰。细胞凋亡与细胞坏死的区别:细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程,是一种程序性死亡。如:细胞的自动更新、被病原体感染细胞的清除,属于正常的生命现象,对生物体有利;细胞坏死是由外界环境因素引起的,属于不正常的细胞死亡,对生物体有害。
【详解】A、红细胞凋亡时使附着在膜上的部分血红蛋白脱落,红细胞皱缩,所以衰老的红细胞体积变小,同时细胞衰老时多种酶活性降低 ,A正确;
B、哺乳动物成熟红细胞凋亡是由凋亡基因控制的,哺乳动物成熟红细胞的相关凋亡蛋白基因一定是在细胞核消失前进行了转录 ,B正确;
C、构成细胞膜的主要成分为磷脂和蛋白质,C错误;
D、细胞内 Ca²+浓度升高还会激活水解酶的活性,使附着在膜上的部分血红蛋白脱落,红细胞皱缩,胞质中Ca²+浓度升高在红细胞凋亡过程中起重要作用 ,D正确。
故选C。
二 、不定项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。每小题给出的四个选项中,可能只有一个选项正确,可能有多个选项正确,全部选对的得3分,选对但不全的得1分,有选错的得0分。
16. 蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,然后由氨酰-tRNA 蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A. 信号氨基酸由mRNA的第一个密码子控制合成,可决定蛋白质的寿命
B. 泛素可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用
C. 筒状蛋白酶复合体中的水解产物均以代谢废物的形式排出细胞外
D. 多肽链与信号氨基酸的脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
【答案】ACD
【解析】
【分析】氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链,而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,脱去一分子水后形成肽键将两个氨基酸连接起来的过程。
【详解】A、mRNA上的三个相邻碱基称为一个密码子,可编码氨基酸的合成,分析题意可知,蛋白质合成后,第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去,故mRNA的第一个密码子不能决定氨基酸寿命,A错误;
B、分析题意可知,若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种氨基酸之一时,该蛋白质可长时间发挥作用;若为其他氨基酸,不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合,故泛素可能起到了标记作用,可能是一种信号分子,起到蛋白质死亡标签的作用,B正确;
C、筒状蛋白酶复合体中的水解产物若为对细胞有利的物质,则会被细胞重新利用,如蛋白质经水解后的产物是氨基酸,C错误;
D、结合题意可知,多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间以及R基中的氨基和羧基之间,D错误。
故选ACD。
17. 在盐化土壤中,大量Na+迅速流入细胞形成胁迫,影响植物正常生长。耐盐植物可通过Ca²+介导的离子跨膜运输,减少Na+在细胞内的积累,从而提高抗盐胁迫的能力,其主要机制如图。下列说法错误的是( )
A. 在盐胁迫下, Na+进出细胞的运输方式相同
B. 加入H+泵抑制剂, Na+的排出量会明显减少
C. 在高盐胁迫下,胞外和胞内Ca²+对 Na+转运蛋白的作用不同,但最终效应相同
D. 转运蛋白A、B、C 在转运离子时均需改变自身结构,但转运蛋白C 不具特异性
【答案】AD
【解析】
【分析】题图分析:钠离子通过转运蛋白A运入细胞,而钙离子可抑制该过程,钙离子能通过转运蛋白B运入细胞,胞内钙离子增多会促进钠离子通过转运蛋白C运出细胞。
【详解】A、据图可知,在盐胁迫下,Na+出细胞需要借助转运蛋白C的协助,该过程需要H+提供的势能,运输方式是主动运输,A错误;
B、据图可知,H+运出细胞需要ATP,说明H+在细胞内的浓度低于细胞外,使用ATP抑制剂处理细胞,会影响H+在细胞内外的分布情况,而Na+的排出需要H+提供势能,故使用ATP抑制剂处理细胞,Na+的排出量会明显减少,B正确;
C、题图显示,在高盐胁迫下,胞外Ca2+抑制转运蛋白A,胞内Ca2+促进转运蛋白C,C正确;
D、转运蛋白A、B、C 在转运离子时均需改变自身结构,转运蛋白C能同时转运H+和Na+,而不能转运其它离子,说明其仍有特异性,D错误。
故选AD。
18. 在线粒体的呼吸链中,还原型辅酶脱去氢并释放电子传到分子氧生成H₂O 的过程中, 伴有H+经蛋白复合体从内膜基质侧跨膜泵至内外膜之间的膜间腔,以维持一个强大的H+浓度梯度, H+经线粒体的ATP 合成酶促进ATP 合成。另外还会发生质子漏过程 (H+不通过ATP 合成酶而直接回到基质),该过程中能量全部以热能的形式释放。下列说法正确的是( )
A. 线粒体产生 ATP 的量与内膜两侧的H+浓度差在一定程度上呈正相关
B. 氧化型辅酶 I 转化成还原型辅酶I 是在线粒体基质和线粒体内膜上进行的
C. 质子漏的发生导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,生成的ATP 减少
D. 有氧呼吸产生能量大部分储存在ATP, 无氧呼吸则大部分以热能形式散失
【答案】AC
【解析】
【分析】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。有氧呼吸第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸和[H],合成少量ATP;第二阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和[H],合成少量ATP;第三阶段是氧气和[H]反应生成水,合成大量ATP。
【详解】AC、分析题意可知, H+经线粒体的ATP 合成酶促进ATP 合成,据此推测线粒体产生 ATP 的量与内膜两侧的H+浓度差在一定程度上呈正相关,质子漏的发生导致线粒体内外膜间隙中H+浓度降低,浓度差减少,生成的ATP 减少,AC正确;
B、线粒体内膜上发生[H]与氧气的结合过程,不发生氧化型辅酶 I 转化成还原型辅酶I 的过程,B错误;
D、有氧呼吸产生的能量大部分储存在ATP, ,无氧呼吸过程中葡萄糖中的能量大部分存留在乳酸或酒精中,释放出的能量大部分也以热能散失,D错误。
故选AC。
19. 夏季晴朗的一天,研究人员测定了某植物树冠顶层、中层和底层叶片的净光合速率,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A. 与 a 层相比, b 层和c 层叶片的叶绿素含量低,呼吸作用强度大
B. a 层叶片在14:00部分气孔关闭,三碳化合物的合成受到影响
C. 适当修剪过密的枝叶能够提高b 层和 c 层叶片的净光合速率
D. 一天中b 层叶片有机物积累量达到最大的时刻是10:00
【答案】AD
【解析】
【分析】据图分析:该实验的自变量是不同时间的光照强度和不同位置的叶片,因变量是净光合速率。顶层叶片受到的光照最强,净光合速率最大,底层叶片受到的光照强度最低,净光合速率最小。
【详解】A、根据叶片的位置及受光程度可推测,树冠顶层叶片受到的光照最强,净光合速率最大,底层叶片受到的光照强度最低,净光合速率最小,则曲线a、b和c分别代表顶层、中层和下层叶片,b、c层叶绿素含量比a层高,呼吸作用强度低,A错误;
B、a层在14:00由于温度过高,导致气孔关闭,从而吸收的CO2减少,因此三碳化合物的合成受到影响,B正确;
C、适当修剪过密的枝叶减少a层对bc层的遮挡,提高b 层和 c 层叶片的净光合速率,C正确;
D、 只要净光合作用速率大于0,就有有机物积累,所以积累量最大的时刻是在18:00,D错误。
故选AD。
20. APC/C是一个由11-13个亚单位蛋白组成的大型复合物,能促进有丝分裂进入后期;后期抑制因子 (Pds1) 作为姐妹染色单体间的胶黏物,使姐妹染色单体粘在一起不分开。下列说法错误的是( )
A. APC/C可能通过降解后期抑制因子,促进姐妹染色单体分离
B. 对细胞进行同步化处理,有助于研究APC/C 发挥作用的时期
C. 敲除控制APC/C合成的基因,会阻碍细胞周期顺利完成
D. 连续分裂的细胞中APC/C 的含量呈周期性变化,S 期含量最高
【答案】D
【解析】
【分析】有丝分裂不同时期的特点:(1)间期:进行DNA的复制和有关蛋白质的合成;(2)前期:核膜、核仁逐渐解体消失,出现纺锤体和染色体;(3)中期:染色体形态固定、数目清晰;(4)后期:着丝点分裂,姐妹染色单体分开成为染色体,并均匀地移向两极;(5)末期:核膜、核仁重建、纺锤体和染色体消失。
【详解】A、抑制因子 (Pds1) 作为姐妹染色单体间的胶黏物,使姐妹染色单体粘在一起不分开,有丝分裂后期,着丝粒分开,姐妹染色单体分开,而APC/C能促进有丝分裂进入后期,因此可推测APC/C可能通过降解后期抑制因子,促进姐妹染色单体分离,A正确;
B、对细胞进行同步化处理,使所有的细胞同时进入某一个时期,可以研究APC/C 发挥作用的时期,B正确;
C、敲除控制APC/C合成的基因,则后期抑制因子不能被分解,姐妹染色单体不分离,因此细胞周期不会顺利完成,C正确;
D、APC/C能促进有丝分裂进入后期,因此在后期含量最高,D错误。
故选D。
第II卷 ( 共 5 5 分 )
三、 非选择题:本部分5道小题,共55分。
21. 溶酶体内含多种水解酶,有溶解或消化的功能。M6P 分选途径是形成溶酶体的重要途径之一,具有M6P 标志的蛋白质能被M6P受体识别,进而包裹形成溶酶体。细胞中溶酶体的形成过程如下图所示。
(1)高尔基体的顺面区 (cis膜囊)和反面区 (TGN) 在蛋白质的合成分泌过程中发挥不同的作用,其中对蛋白质进行分选的是 ___________。
(2)具有M6P 标志的溶酶体酶前体能被M6P 受体识别,M6P 标志过程是_______, cis膜囊中没有被 M6P 标志的蛋白质去向是___________ 。
(3)TGN上的M6P 受体蛋白能够识别溶酶体酶前体的 M6P 信号并与之结合,体现了生物膜具有___________的功能;错误运往细胞外的溶酶体酶能通过_________,这是溶酶体形成的另一条途径。
(4)溶酶体酶前体糖链的合成起始于__________M6P 标志的形成在___________中。
(5)内质网的生命活动异常会引发一系列保护机制—— 内质网应激,从而保障内质 网的稳态。发生内质网应激时未折叠多肽链进入胞质,随后激活蛋白酶体系;同时内质 网的一部分靶向至溶酶体引发自噬。请推测诱发内质网应激的原因:_________________.
【答案】(1)反面区(TGN)
(2) ①. 溶酶体酶前体被磷酸化 ②. 以胞吐的方式排出细胞
(3) ①. 信息交流 ②. M6P受体介导的胞吞作用回收到前溶酶体中
(4) ①. 内质网 ②. 高尔基体
(5)内质网中蛋白质折叠缓慢,导致未折叠的蛋白质在内质网聚集(细胞内蛋白质合成过快以至于超过蛋白折叠能力)
【解析】
【分析】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,整个过程还需要线粒体提供能量。
【小问1详解】
从图中可以看出,在高尔基体的TGN面将蛋白质发送到细胞膜、形成溶酶体等,所以对蛋白质进行分选的是反面区。
【小问2详解】
由于具有M6P 标志的蛋白质能被M6P受体识别,进而包裹形成溶酶体,从图中看出,内质网中的溶酶体前体被磷酸化后最终形成了溶酶体,这是M6P标志的过程;在cis中没有被标志的蛋白质以胞吐的形式释放至细胞外。
【小问3详解】
具有M6P 标志的蛋白质能被M6P受体识别,体现了生物膜具有信息交流的功能;错误运往细胞外的溶酶体酶和细胞膜上的M6P受体结合,形成胞内体,重新形成溶酶体,所以溶酶体形成的另一条途径是M6P受体介导的胞吞作用回收到前溶酶体中。
【小问4详解】
溶酶体酶前体糖链的合成起始于内质网,而M6P 标志的形成在高尔基体中。
【小问5详解】
根据题干信息“发生内质网应激时未折叠多肽链进入胞质,随后激活蛋白酶体系”,这是内质网的保护机制,因此推测诱发内质网应激的原因是内质网中蛋白质折叠缓慢,导致未折叠的蛋白质在内质网聚集或细胞内蛋白质合成过快以至于超过蛋白折叠能力。
22. 叶酸是某些细菌合成 DNA 所必需的物质,对氨基苯甲酸是合成叶酸的原料。磺胺类药物抑菌的原理是:磺胺类药物的化学结构与对氨基苯甲酸相似,可与其竞争性结合细胞中的二氢叶酸合成酶(作用机理如图),通过抑制该酶的活性抑制细菌体内叶酸的合成,使DNA 的复制受阻,从而影响细菌的生长繁殖。
(1)与无机催化剂相比,酶的催化活性更高,其原因是酶____________的作用更显著。
(2)若要加强磺胺类药物在人体的抑菌作用,在服用时需适当加大剂量以保持血液中药物的高浓度,其依据是__________________。
(3)假定该叶酸合成酶的最适pH 为7.1,某同学在pH 为6.4条件下测定该酶的 活性后立即将pH 升高到某一数值,发现酶的活性并没有改变,对出现升高 pH 酶活性不变的现象,请做出合理的解释_________.
(4)为验证磺胺类药物具有杀菌作用且杀菌效果与对氨基苯甲酸的浓度密切相关, 可将实验组与对照组均配置___________的对氨基苯甲酸培养液培养大肠杆菌,实验组加入磺胺类药物,对照组不加。预测实验结果,________组的叶酸合成速率首先达到最 高;在一定浓度范围之内,随对氨基苯甲酸浓度的增加,磺胺类药物的杀菌效果_______(填"增强"或"减弱").
【答案】(1)降低反应活化能
(2)磺胺类药物与底物竞争叶酸合成酶的活性部位,其浓度越大对酶的竞争性作用越强,对细菌增殖的抑制作用更强
(3)该酶的最适pH为7.1,在高于和低于最适pH时,各有一个pH值对应相同的酶活性
(4) ①. 一系列浓度梯度 ②. 对照组 ③. 减弱
【解析】
【分析】由于对氨基苯甲酸和磺胺竞争酶的活性中心,所以一定范围内,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,酶促反应速率升高,超过一定范围后,随着对氨基苯甲酸浓度的增加,酶促反应速率不再增加。
【小问1详解】
与无机催化剂相比,酶降低活化能的作用更显著,因而催化效率更高。
【小问2详解】
从图中可以看出,磺胺类药物和对氨基苯甲酸((底物)竞争叶酸合成酶的活性部位,其浓度越大对酶的竞争性作用越强,对细菌增殖的抑制作用更强,所以在服用时需适当加大剂量以保持血液中药物的高浓度。
【小问3详解】
由于该酶的最适pH为7.1,在高于和低于最适pH时,各有一个pH值对应相同的酶活性,因此在pH为6.4和高于7.1时,测定的酶的活性相等。
【小问4详解】
实验目的是验证磺胺类药物具有杀菌作用且杀菌效果与对氨基苯甲酸的浓度密切相关,实验的自变量是对氨基苯甲酸的浓度,所以实验组与对照组均配置一系列浓度梯度的对氨基苯甲酸培养液培养大肠杆菌,实验组加入磺胺类药物,对照组不加。
预测结果:由于对氨基苯甲酸和磺胺竞争酶的活性中心,对照组没有加对氨基苯磺酸,叶酸合成速率首先达到最高,而在一定浓度范围之内,随对氨基苯甲酸浓度的增加,磺胺类药物的杀菌效果减弱。
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