江苏省连云港市赣榆区2023-2024学年高一上学期期中学业质量检测生物试题(解析版)
展开一、单项选择题:共14题,每题2分,共28分。每题只有一个选项最符合题意。
1. 同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律。下列各组物质均能用15N标记的是( )
A. 核糖核酸、氨基酸B. 脂肪、蔗糖C. 乳糖、抗体D. 胆固醇、淀粉
【答案】A
【解析】
【分析】糖类的组成元素一般是C、H、O;脂质的组成元素主要为C、H、O,有些脂质含有N、P;蛋白质的组成元素主要为C、H、O、N;核酸的组成元素主要为C、H、O、N、P。
【详解】A、核糖核酸由C、H、O、N、P组成,氨基酸由C、H、O、N组成,均含有N元素,可以用15N标记,A正确;
B、脂肪和蔗糖的组成元素只有C、H、O,不能用15N标记,B、错误;
C、乳糖是二糖,组成元素为C、H、O,不能用15N标记,C错误;
D、胆固醇和淀粉都只含有C、H、O,不可以用15N标记,D错误。
故选A。
2. 下列关于水和无机盐的叙述错误的是( )
A. 水分子之间以氢键相连
B. 水作为良好的溶剂,能溶解和运输物质
C. 细胞中的无机盐含量虽少,但具有重要的生理功能,与生命活动密切相关
D. 饮料中含有的水和无机盐可补充机体剧烈运动散失的水分和能量
【答案】D
【解析】
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水,结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水是良好的溶剂,是许多化学反应的介质,自由水还参与许多化学反应,自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用;自由水与结合水不是一成不变的,可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低。
【详解】A、每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起,A正确;
B、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂,能溶解和运输物质,B正确;
C、细胞中的无机盐含量虽少,但具有重要的生理功能,如构成复杂化合物,维持渗透压等,与生命活动更多优质支援请 嘉 威鑫 MXSJ663 密切相关,C正确;
D、水和无机盐都不能提供能量,D错误。
故选D。
3. 奶茶是中学生喜爱的饮品,通常含有淀粉、脂肪、乳化剂、甜味剂、咖啡因等成分。下列相关叙述错误的是( )
A. 脂质一般不溶于水
B. 奶茶可为人体细胞提供一定的能量
C. 脂质分子中氢的含量远低于糖类,而氧的含量更高
D. 长期大量饮用奶茶可能导致体内脂肪囤积,影响身体健康
【答案】C
【解析】
【分析】奶茶中还含有高浓度果糖、淀粉、乳化剂、甜味剂、咖啡因等化学成分,机体摄入大量糖后会转化为脂肪,同时长期高糖刺激,可能会导致糖尿病。
【详解】A、脂质一般不溶于水,A正确;
B、奶茶中含有高浓度果糖、淀粉等物质,饮用奶茶后,可产生饱腹感,经过消化和吸收后可为人体细胞提供一定的能量,B正确;
C、脂质分子中氢的含量高于糖类,C错误;
D、糖类可大量转化为脂肪,长期饮用奶茶等高糖饮品不仅会导致体内脂肪过度囤积,还大大提高了患糖尿病的风险,D正确。
故选C。
4. 某种角蛋白由2条肽链组成,是头发的主要成分。如图表示烫发过程中这种角蛋白分子发生的变化。下列相关叙述正确的是( )
A. 这种角蛋白至少含有四个游离的羧基
B. 烫发过程中角蛋白中的肽键没有断裂
C. 角蛋白的活性取决于它的空间结构,与氨基酸序列无关
D. 氨基酸脱水缩合形成肽链时,形成H2O中的H只来自氨基
【答案】B
【解析】
【分析】氨基酸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(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程。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、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】A、角蛋白由两条肽链构成,故至少含有两个游离的氨基和羧基,A错误;
B、烫发过程中蛋白质空间结构被破坏,二硫键断裂,氨基酸的排列顺序没有改变,肽键没有断裂,B正确;
C、角蛋白的活性既取决于它的空间结构,也与氨基酸序列有关,C错误;
D、氨基酸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(-COOH )和另一个氨基酸分子的氨基(-NH2)相连接,同时脱出一分子水的过程,形成H2O中的H来自氨基和羧基,D错误。
故选B。
5. 动画片《冰川时代2》的主角是一只棕色的猛犸。科学家从4.3万年前的猛犸骨骼中提取到某种物质,推测猛犸可能是一身金毛。该物质最可能是( )
A. 葡萄糖B. 纤维素C. 脂质D. DNA
【答案】D
【解析】
【分析】DNA分子能够储存足够量的遗传信息,进传信息蕴藏在4种碱基的排列顺序之中,碱基排列顺序的千变万化,构成了DNA分子的多样性,而碱基的特定的排列顺序,又构成了每一个DNA分子的特异性:DNA分子的多样性和特异性是生物体多样性和特异性的物质基础。DNA分子上分布着多个基因,基因是有遗传效应的DNA片段。
【详解】ABCD、蛋白质是生物性状表达者,但其容易变性,因而不能保存万年之久,脂质和葡萄糖不具有种的特异性,而DNA在结构上具有稳定性和特异性,是绝大多数生物的遗传物质,且在控制蛋白质的生物合成中有重要作用,据此可推测,科学家从4.3万年前的猛犸骨骼中提取到某物质,推测猛犸可能是一身金毛,科学家提取的物质应该是该生物的遗传物质--DNA,D正确、ABC错误。
故选D。
6. 实验是生物学课程的重要内容。下列与图示中实验相关的叙述错误的是( )
A. ①中镜头b与a相比,放大倍数更大
B. 由低倍镜换为高倍镜后观察到的细胞个数减少
C. 将②中的细胞c移至视野中央,需将装片向右移动
D. 显微镜制作技术的进步对细胞学说的创建具有重要作用
【答案】C
【解析】
【分析】在显微镜的使用中过程中,显微镜低倍物镜下观察到的物像清晰,换上高倍物镜后物像模糊,在显微镜的部件中,可以调出更清晰的物像的是细准焦螺旋,所以此时可以转动细准焦螺旋调出更清晰的物像,换用高倍镜后一定不要调节粗准焦螺旋,防止压碎玻片标本。
【详解】A、①中a和b有螺纹为物镜,物镜越长放大倍数越大,A正确;
B、由低倍镜换为高倍镜后,放大倍数更大,观察到的细胞个数减少,B正确;
C、由于显微镜下成的是倒立的虚像,看到的目标在视野中偏向哪个方向,就应该向相同的方向移动装片,故要想用高倍镜观察②中的细胞c,需要将装片向左移动,C错误;
D、显微镜制作技术的进步对细胞学说的创建具有重要作用,D正确。
故选C。
7. 肺炎是呼吸系统常见的感染性疾病,可由支原体(原核细胞)或病毒等引起。下列相关叙述正确的是( )
A. 支原体和病毒都不具有细胞核
B. 病毒与支原体都能独立的进行生命活动
C. 支原体比病毒具有更复杂的生物膜系统
D. 青霉素可通过抑制细胞壁的形成治疗支原体引起的肺炎
【答案】A
【解析】
【分析】病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,只有蛋白质外壳和内部的遗传物质构成,不能独立的生活和繁殖,只有寄生在其他生物的活细胞内才能生活和繁殖,一旦离开了活细胞,病毒就无法进行生命活动。
【详解】A、新冠病毒由蛋白质与核酸构成,支原体为原核生物,都不具有细胞核,A正确;
B、病毒必需寄生在活细胞内才能进行生命活动,B错误;
C、支原体为原核生物,没有生物膜系统,C错误;
D、支原体无细胞壁,因此抑制细胞壁合成的药物对支原体肺炎和病毒性肺炎均无效,D错误。
故选A。
8. 某些细胞迁移离开初始位置时,会从细胞脱落形成一个由包膜包裹着很多小囊泡的结构,这种结构被命名为迁移体。其他细胞经过该位置时,迁移体会与其融合。下列相关叙述错误的是( )
A. 迁移体的形成离不开细胞质膜的选择透过性
B. 迁移体包膜的主要成分是磷脂和蛋白质
C. 磷脂双分子层构成了迁移体包膜的基本支架
D. 迁移体可能参与细胞间的物质传递和信息交流
【答案】A
【解析】
【分析】流动镶嵌模型的基本内容:(1)磷脂双分子层构成膜的基本支架,具有流动性。(2)蛋白质分子镶嵌或贯穿磷脂双分子层,大多数蛋白质分子可以运动。(3)细胞膜上的一些蛋白和糖类结合形成糖蛋白,叫做糖被,糖蛋白具有润滑、保护和细胞表面的识别作用。细胞膜表面还含有糖类和脂质分子结合成的糖脂。
【详解】A、迁移体是从细胞上脱落,细胞膜包裹着小囊泡,细胞膜会发生形态的改变,迁移体的形成离不开细胞膜的流动性,A错误;
B、迁移体从细胞脱落,其包膜就是细胞膜,主要成分是磷脂和蛋白质,B正确;
C、迁移体的包膜是细胞膜,磷脂双分子层构成了迁移体包膜的基本支架,C正确;
D、其他细胞经过该位置时,迁移体会与其融合,迁移体可能参与细胞间的物质传递和信息交流,D正确。
故选A。
9. 下列与细胞核相关的叙述错误的是( )
A. 核膜含有4层磷脂分子
B. 染色质主要由DNA和蛋白质组成
C. 细胞核是细胞代谢和遗传的调控中心
D. 蛋白质、DNA等可以自由通过核孔进出细胞核
【答案】D
【解析】
【分析】1、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)。2、生物膜系统主要包括细胞膜、核膜及细胞器膜。
【详解】A、核膜为双层膜结构,由4层磷脂分子组成,是生物膜系统的组成部分,A正确;
B、染色质和染色体是同一物质在不同时期的两种形态,都主要由DNA和蛋白质组成,B正确;
C、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,C正确。
D、核孔实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,核孔具有选择性,大分子物质如RNA和蛋白质等能通过进出细胞核,但DNA不会通过核孔出细胞核,D错误。
故选D。
10. GLUT4是协助骨骼肌细胞摄取葡萄糖的转运蛋白,转运葡萄糖的过程不需要细胞代谢供能,胰岛素(成分是蛋白质)可使骨骼肌细胞膜上的GLUT4数量增加。下列相关叙述错误的是( )
A. 胰岛素分泌到细胞外需要代谢供能B. 葡萄糖通过主动运输进入骨骼肌细胞
C. 胰岛素可促进葡萄糖进入骨骼肌细胞D. 推测胰岛素可促进GLUT4分子的合成
【答案】B
【解析】
【分析】胰岛素是唯一能降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖类物质;抑制肝糖原的分解和非糖类物质转化。
【详解】A、胰岛素属于分泌蛋白,属于大分子,需要通过胞吐方式运输出去,该过程需要代谢供能,A正确;
B、GLUT4是协助骨骼肌细胞摄取葡萄糖的转运蛋白,转运葡萄糖的过程不需要细胞代谢供能,据此可推测,葡萄糖通过协助扩散进入骨骼肌细胞,B错误;
CD、结合题意可知,胰岛素可使骨骼肌细胞膜上的GLUT4数量增加,据此可推测胰岛素可促进GLUT4分子的合成,而GLUT4是协助骨骼肌细胞摄取葡萄糖的转运蛋白,故胰岛素可促进葡萄糖进入骨骼肌细胞,CD正确。
故选B。
11. 如图表示某类酶作用的模型,该模型可用来解释酶的( )
A. 高效性B. 专一性C. 不稳定性D. 作用条件温和特性
【答案】B
【解析】
【分析】分析题图:B物质是A物质的作用下分解为C和D两种物质,而A本身在反应前后不发生改变,说明物质A为酶,且属于水解酶。B和A的结构在一定程度上互补,体现了酶的专一性。
【详解】ABCD、B物质是A物质作用下分解为C和D两种物质,而A本身在反应前后不发生改变,说明物质A为酶,且属于水解酶。B和A的结构在一定程度上互补,体现了酶的专一性,B正确,ACD错误。
故选B。
12. 如图表示ATP分子结构示意图,①②④表示物质或基团,③⑤表示化学键,下列相关叙述正确的是( )
A. 图中①表示腺苷B. 图中②表示脱氧核糖
C. ATP分子供能与③的断裂有关D. ATP能降低化学反应的活化能
【答案】C
【解析】
【分析】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,~代表一种特殊的化学键,特殊化学键断裂时,大量的能量会释放出来。
【详解】AB、腺苷是由腺嘌呤和核糖组成,图中①为腺嘌呤,②为核糖,AB错误;
C、③⑤表示特殊的化学键,ATP分子中远离腺苷的那个特殊化学键很容易水解,断裂后释放出大量的能量,故ATP分子供能与③的断裂有关,C正确;
D、ATP能为生命活动提供能量,酶能降低化学反应的活化能,而ATP不能降低化学反应的活化能,D错误。
故选C。
13. 正确选择实验材料和方法是得出科学结论的前提。下列有关实验材料或方法的选择错误的是( )
A. 细胞器的分离——荧光标记法
B. 研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法
C. 检测生物组织中的还原糖——苹果组织
D. 利用纸板和泡沫塑料等制作的细胞模型——物理模型
【答案】A
【解析】
【分析】同位素可用于追踪物质的运行和变化规律,借助同位素原子研究有机反应历程。通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。探究分泌蛋白的合成和分泌过程就可以用放射性同位素标记法。
【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法,可利用不同的离心速度将不同大小的细胞器分离,A错误;
B、利用放射性同位素标记氨基酸,可研究分泌蛋白的合成分泌过程,B正确;
C、苹果中含有丰富的还原糖,且颜色较浅,可用于检测还原糖,C正确;
D、实物或图画形式直观的表达认识对象的特征是物理模型,利用纸板和泡沫塑料等制作的细胞模型是利用了实物表达认识对象的特征,属于物理模型,D正确。
故选A。
14. 显色反应是物质鉴定中常用的方法。下列物质与其鉴定试剂对应正确的一组是( )
A. 淀粉——碘液B. 蛋白质——斐林试剂
C. 脂肪——双缩脲试剂D. 还原糖——苏丹III染液
【答案】A
【解析】
【分析】生物大分子的检测方法:蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应;淀粉遇碘液变蓝;还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀;脂肪需要使用苏丹Ⅲ染色,使用酒精洗去浮色以后在显微镜下观察,可以看到橘黄色的脂肪颗粒。
【详解】A、淀粉的鉴定用碘液,现象是蓝色,A正确;
B、蛋白质与双缩脲试剂产生紫色反应,B错误;
C、脂肪需用苏丹Ⅲ染色,可看到橘黄色的脂肪颗粒,C错误;
D、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀,D错误。
故选A。
二、多项选择题:共4题,每题3分,共12分。每题有不止一个选项符合题意。每题全选对者得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分。
15. 如图是几种生物的结构模式图。下列相关叙述错误的有( )
A. 丙无细胞结构,可能属于病毒
B. 甲和乙无核膜包围的细胞核,属于原核生物
C. 四种生物都有细胞壁、细胞质膜、细胞质、核糖体
D. 丁的遗传物质是DNA,甲、乙、丙的遗传物质是RNA
【答案】CD
【解析】
【分析】由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
【详解】A、图中丙没有细胞结构,只有蛋白质和核酸,最有可能属于病毒,A正确;
B、甲和乙都没有被核膜包被的成形的细胞核,属于原核生物,B正确;
C、丙病毒没有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体,C错误;
D、甲、乙、丙的遗传物质是DNA,丙的遗传物质是核酸,图中没有说明是哪一种核酸,不能确定是否为RNA,D错误。
故选CD。
16. 科研工作者发现细胞质膜上有一种新型生物分子——糖RNA,并揭示了其在人类自身免疫性疾病中发挥的作用。下列相关叙述正确的有( )
A. RNA由C、H、O、N、P五种元素组成B. 细胞中RNA通常为单链结构
C. RNA的基本单位是脱氧核苷酸D. 糖RNA可能与细胞间信息交流有关
【答案】ABD
【解析】
【分析】RNA的基本单位是核糖核苷酸,DNA的基本单位是脱氧核苷酸。
【详解】A、RNA由C、H、O、N、P五种元素组成,A正确;
B、细胞中RNA通常为单链结构,也有双链RNA,B正确;
C、RNA的基本单位是核糖核苷酸,C错误;
D、细胞质膜上的糖RNA可能与细胞间信息交流有关,D正确。
故选ABD。
17. 结构与功能相适应是生物学的生命观念之一。下列相关叙述正确的有( )
A. 脂质合成旺盛的细胞中内质网发达
B. 蓝细菌没有叶绿体,不能进行光合作用
C. 成熟植物细胞能够渗透吸水是因为具有细胞壁
D. 核酸分子中核苷酸排列顺序多种多样,利于其储存大量遗传信息
【答案】AD
【解析】
【分析】蛋白质是生命活动的主要承担者;核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,细胞生物的遗传物质为DNA。
【详解】A、光面内质网与脂质的合成有关,A正确;
B、蓝细菌没有叶绿体,但是含有藻蓝素和叶绿素,可以进行光合作用,B错误;
C、渗透作用发生需要两个条件,一是半透膜,二是浓度差,成熟植物细胞能够渗透吸水是因为原生质层具有选择透过性,相当于半透膜,C错误;
D、核酸分子中核苷酸的排列顺序多种多样,导致核酸的总类多样,有利于核酸储存遗传信息,D正确。
故选AD。
18. 媒体上各种各样的广告令人眼花缭乱。下列广告词不符合生物学观点的有( )
A. 某蛋白粉广告:该蛋白粉可作为细胞主要的能源物质
B. 某饮料广告:运动后饮用该饮料,有助于维持体内无机盐平衡
C. 某面粉广告:该面粉由红薯磨制而成,糖尿病人可大量食用
D. 某保健品广告:该鱼油胶囊中含有人体的21种必需氨基酸
【答案】ACD
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:(1)细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的必要成分;Mg2+是叶绿素的必要成分。(2)维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐。(3)维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、细胞主要的能源物质是糖类,A错误;
B、该运动饮料中含有无机盐,运动过程丢失部分无机盐,运动后饮用该饮料,可以维持体内无机盐平衡,B正确;
C、红薯中含有较多的淀粉,淀粉在人体内会被水解为葡萄糖,不适合糖尿病人大量食用,C错误;
D、必需氨基酸是体内不能合成的氨基酸,人体必需氨基酸有8种,婴儿有9种,D错误。
故选ACD。
三、非选择题:共5题,共60分。除特别说明外,每空1分。
19. 如图表示某种概念模型图。请回答下列问题:
(1)若乙为Fe,则甲可以表示________(“微量”或“大量”)元素。
(2)若甲表示单糖,乙为果糖,丙为葡萄糖,则乙、丙缩合后形成的物质是________。若甲表示多糖,丁是植物体内的重要储能物质,则丁为________,其水解终产物是________。
(3)若甲是DNA的基本组成单位,则甲的名称是________,其中丙为含氮碱基,与RNA相比,DNA中特有的丙是________(名称)。
(4)若乙、丙、丁分别表示组成1条肽链的3个不同氨基酸,则它们之间的区别主要是________不同,它们之间相互连接的化学键是________。乙、丙、丁脱水缩合形成甲过程脱去________分子水。由乙、丙、丁组成的化合物甲称为________。
(5)若乙为液泡膜,丙为细胞质膜,丁为乙、丙之间的细胞质,则由乙、丙、丁等结构组成的甲称为________,甲________(“具有”或“不具有”)选择透过性。
【答案】(1)微量 (2) ①. 蔗糖 ②. 淀粉 ③. 葡萄糖
(3) ① 脱氧核苷酸 ②. 胸腺嘧啶
(4) ① R基 ②. 肽键 ③. 2 ④. 三肽(多肽)
(5) ①. 原生质层 ②. 具有
【解析】
【分析】细胞中的元素根据含量多少可分为大量元素和微量元素,大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、M、Cu等。
【小问1详解】
Fe、Zn和I都是微量元素,故甲可以表示微量元素。
【小问2详解】
蔗糖是果糖和葡萄糖脱水缩合形成的二糖,故若乙为果糖,丙为葡萄糖,则它们缩合失去1分子水后形成的物质是蔗糖;淀粉是葡萄糖脱水缩合形成的多糖,是植物体内的重要储能物质,其水解终产物葡萄糖。
【小问3详解】
DNA的基本组成单位甲的名称是脱氧核苷酸,其中丙为含氮碱基,与RNA相比,DNA中特有的丙(含氮碱基
)是T(胸腺嘧啶)。
【小问4详解】
不同氨基酸的区别是R基的不同,3个氨基酸脱水缩合脱去2分子水后形成的甲是三肽。
【小问5详解】
若乙为液泡膜,丙为细胞质膜,丁为乙、丙之间的细胞质,则由乙、丙、丁等结构组成的甲称为原生质层。原生质层具有选择透过性。
【点睛】本题考查了元素、糖类、核酸、蛋白质、原生质层等相关知识,意在考查考生的析图能力和识记能力,难度适中。
20. 溶菌酶是一类有抗菌作用的蛋白质,生物体不同部位细胞分泌的溶菌酶结构存在一定差异。如图为能分泌溶菌酶的某种细胞结构示意图。请回答下列问题:
(1)图示为________(“动物”或“植物”)细胞,判断的依据是________。
(2)溶菌酶在________合成后,经________(填序号)加工,进而以________方式分泌到细胞外,此过程还需要________(细胞器)提供能量。
(3)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。
注:Arg—精氨酸、Glu—谷氨酸、Asp—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,“+”表示含有此氨基酸、“一”表示不含有此氨基酸
①溶菌酶分子基本组成单位的结构通式可表示为________。
②胃溶菌酶与肾溶菌酶功能存在差异,由表中数据分析,原因可能有________。
【答案】20. ①. 动物 ②. 没有细胞壁、叶绿体、大液泡等结构
21. ①. 核糖体 ②. ①③ ③. 胞吐 ④. 线粒体
22. ①. ②. 两者的精氨酸数目不同,第50、75、87位的氨基酸种类不同,氨基酸排列顺序不同,蛋白质空间结构不同
【解析】
【分析】分析图示,表示动物细胞的结构示意图,图中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。
【小问1详解】
图示细胞没有细胞壁、叶绿体、大液泡等结构,属于动物细胞。
【小问2详解】
溶菌酶属于分泌蛋白,在⑥核糖体合成后,经①内质网和③高尔基体加工,形成一定的空间结构,进而以胞吐的形式分泌到细胞外,此过程需要线粒体提供能量。
【小问3详解】
构成蛋白质的氨基酸都至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和羧基连在同一个C原子 上,故结构通式为 。蛋白质的结构多样性决定蛋白质功能具有多样性,而蛋白质结构多样性的原因包括氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链盘曲折叠形成的空间结构不同。此题中胃溶菌酶与肾溶菌酶功能存在差异,由表中数据分析,原因是两者的精氨酸数目不同;第50、75、87位的氨基酸种类不同。
21. 某生物兴趣小组开展了生物膜结构及功能的相关研究,图1表示生物膜的结构模型及物质运输示意图,其中A、B、C表示物质或结构,a~d表示运输方式,M侧为膜外侧。请回答下列问题:
(1)若图1表示白细胞的细胞质膜,膜中蛋白质的分布方式是________在B中,其吞噬病毒的过程体现细胞质膜________的结构特点。
(2)若图l表示人体成熟红细胞质膜,则葡萄糖进入红细胞的方式为________。常用哺乳动物成熟红细胞作为研究膜组成的材料,原因是________。
(3)若图1表示人体小肠上皮细胞的细胞质膜,则其吸收葡萄糖的方式为________(填字母),此方式是________(“顺”或“逆”)浓度梯度进行的。
(4)该小组为研究不同物质跨膜运输的特点,配制了一定初始浓度含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培养液并均分为两组,将水稻和番茄分别放在两组培养液中,在相同且适宜的条件下培养一段时间后,测得培养液中3种离子的浓度变化如图2所示。请据图回答问题:
①水稻培养液中Ca2+浓度高于初始浓度,其原因是水稻吸收________的速率大于吸收Ca2+的速率。根据图2中水稻和番茄对SiO44—的吸收情况,初步得出结论:不同植物对________的吸收速率不同。
②番茄对培养液中不同物质的吸收速率不同主要与图1中物质________(“A’’或“B”)有关。
③一段时间后,植物部分叶片发黄,有同学推测可能是培养液中缺乏Mg2+,为验证该同学的观点,请简要写出实验设计思路________。
【答案】(1) ①. 镶、嵌、贯穿 ②. (一定的)流动性
(2) ①. 协助扩散##c ②. 无核膜和众多的细胞器膜、无细胞壁易吸水破裂
(3) ①. a ②. 逆
(4) ①. 水 ②. 同种离子 ③. A ④. 向该溶液中加入一定量的Mg2+,继续培养数天后,观察植物叶片生长情况
【解析】
【分析】根据题意和图形2分析可知:将水稻和番茄分别放在含Mg2+、Ca2+和SiO44-的培养液中培养,一段时间后,番茄培养液中的Mg2+和Ca2+浓度下降,水稻培养液中的Mg2+和Ca2+浓度增高。SiO44-的情况刚好相反,水稻吸收大量的SiO44-,而番茄几乎不吸收SiO44-。
【小问1详解】
若图1表示白细胞的细胞质膜,膜中蛋白质的镶、嵌、贯穿在B(磷脂双分子层)中,其吞噬病毒的过程体现细胞质膜具有一定的流动性的结构特点。
【小问2详解】
若图l表示人体成熟红细胞质膜,则葡萄糖进入红细胞的方式为协助扩散(c)。常用哺乳动物成熟红细胞作为研究膜组成的材料,原因是无核膜和众多的细胞器膜、无细胞壁易吸水破裂。
【小问3详解】
若图1表示人体小肠上皮细胞的细胞质膜,则其吸收葡萄糖的方式为a(主动运输),此方式是逆浓度梯度进行的。
【小问4详解】
①水稻培养液中Ca2+浓度高于初始浓度,原因是水稻吸收水的速率大于吸收Ca2+的速率。根据图2中水稻和番茄对SiO44-的吸收情况,说明不同植物对同种离子的吸收速率不同。
②番茄对培养液中不同物质的方式是主动运输,吸收速率的不同主要与图1中物质A(载体蛋白)有关。
③验证植物部分叶片发黄的原因是缺乏Mg2+,实验设计思路向该溶液中加入一定量的Mg2+,继续培养数天后,观察植物叶片生长情况。
【点睛】本题考查生物膜的成分和结构、主动运输的原理和意义、无机盐的主要存在形式和作用的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点把握知识间的内在联系、分析柱形图以及解决问题的能力。
22. 黑藻是多年生沉水草本植物,叶片小而薄,叶绿体大,是生物实验的理想材料。请回答下列问题:
(1)若用黑藻叶为材料观察细胞质流动,不需要染色的原因是可用________的运动作为标志。若该标志在视野中沿顺时针方向流动,则其实际流动方向是________。
(2)若观察DNA和RNA在细胞中的分布,可利用________(染料)染色处理黑藻叶肉细胞,发现DNA主要分布在________中。
(3)下图表示利用黑藻进行“观察植物细胞质壁分离现象”的实验步骤和观察结果。
a.步骤①观察了细胞的原始状态,其目的是________。若步骤②滴加的是适宜浓度的KNO3溶液,一段时间后观察到不同于滴加蔗糖溶液的现象是________。
b.步骤③需在________(“高”或“低”)倍镜下观察。细胞发生质壁分离的结构基础是________。
c.图中B处溶液是________,观察到A处的颜色是________。
d.质壁分离及复原实验在中学生物学中应用广泛,请举例说明其应用________(举两例)。
【答案】22. ①. 叶绿体 ②. 顺时针
23. ①. 甲基绿—派洛宁##甲基绿—吡罗红 ②. 细胞核
24. ①. 与后续实验现象进行对照##作为对照组 ②. 质壁分离后自动复原 ③. 低 ④. 原生质层伸缩性大于细胞壁的伸缩性 ⑤. 外界溶液##蔗糖溶液 ⑥. 绿色 ⑦. 判断成熟植物细胞的死活;测定细胞液浓度范围;鉴别不同种类的溶液;比较不同植物细胞液浓度大小
【解析】
【分析】质壁分离和复原实验的拓展应用:判断细胞死活、测定细胞液的浓度、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小、鉴别不同种类的浓度。
【小问1详解】
用黑藻为材料观察细胞质流动时,通常以叶绿体的运动作为标志,由于叶绿体为绿色,易于观察,因此不需要染色;显微镜下呈导向、上下颠倒、左右颠倒,如果该标志在视野中沿液泡顺时针方向流动,则细胞质实际流动方向也是顺时针。
【小问2详解】
观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,原理是甲基绿和吡罗红对DNA、RNA的亲和力不同,使用甲基绿—吡罗红(派洛宁)混合染色剂将细胞染色,DNA主要分布在细胞核中,所以细胞核呈现绿色。
【小问3详解】
a、该实验中需通过步骤①观察细胞的原始状态,此时细胞未发生质壁分离,目的是作为对照,以便与后面质壁分离现象进行对照。步骤②采用引流法,具体操作过程是在盖玻片的一侧滴入蔗糖溶液,另一侧用吸水纸吸引,并重复几次,使蔗糖溶液不断渗入装片中,使细胞发生质壁分离;若改成适宜浓度的KNO3溶液,经过一段时间后,可观察到质壁分离自动复原现象。
b、步骤③需在低倍显微镜下观察,质壁分离的原因:外因是外界溶液浓度大于细胞液浓度;内因是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;发生质壁分离的结构基础是细胞壁的伸缩性小于原生质层。
c、B处时细胞壁和原生质层之间的空隙,由于细胞壁为全透性,因此B处充满的是外界溶液(蔗糖溶液);A处是细胞质,细胞质中含有叶绿体,因此A处的颜色为绿色。
d、质壁分离和复原实验的拓展应用:判断细胞死活、测定细胞液的浓度、比较不同植物细胞的细胞液浓度大小、鉴别不同种类的浓度。
23. 消化酶的研究为鲍鱼的快速健康养殖提供参考。研究人员从鲍鱼的肠道和肝胰脏中获取淀粉酶进行相关实验,结果如图1、图2所示。请回答下列问题:
(1)图1中实验的自变量是________,因变量是________。在30℃至40℃范围内,________中淀粉酶活性较高。
(2)由图2可知淀粉酶的最适pH值在________左右,pH为2时,淀粉酶活性低的原因是________。实验中的“淀粉酶活性”可以用________为指标进行测量。
(3)图3为肠道中淀粉酶在35℃时催化的反应物浓度随时间变化的曲线,请在图3上画出同等条件下肝胰脏中淀粉酶催化的反应曲线________。
(4)图2中实验设计的pH梯度________(“适合”或“不适合”)直接用于“pH对胃蛋白酶活性影响”的实验研究。研究人员发现在相同条件下纤维素酶的活性较高,这可能与鲍鱼喜食富含________的藻类有关。
【答案】23. ①. 温度和酶的来源 ②. 淀粉酶的活性 ③. 肠道
24. ①. 7.2 ②. pH过低破坏酶的空间结构 ③. 单位时间内淀粉的分解量或分解产物的生成量
25. 26. ①. 不适合 ②. 纤维素
【解析】
【分析】据图分析:图1,在实验温度范围内,肠道中淀粉酶活性高于肝胰脏中的淀粉酶活性,二者的最适温度相近;图2,在实验pH范围内,肠道中淀粉酶的活性高于肝胰脏中的淀粉酶活性,二者的最适pH相近。
【小问1详解】
分析图1的实验结果可知,实验目的是探究温度对肠道和肝胰脏中淀粉酶活性的影响,自变量是温度和酶的来源,因变量是淀粉酶的活性。在30℃至40℃范围内,肠道中淀粉酶的活性高于肝胰脏中淀粉酶活性。
【小问2详解】
据图2可知,曲线最高点淀粉酶活性最大,故淀粉酶的最适pH值是7.2左右;淀粉酶是蛋白质,pH为2时,pH过低破坏酶的空间结构使酶的活性降低。酶活性是指酶催化一定化学反应的能力,曲线中的“淀粉酶活性”可以用单位时间内淀粉的分解量或分解产物的生成量为指标进行测量。
【小问3详解】
35℃时,肠道淀粉酶活性高于肝胰脏淀粉酶活性,与肠道相比,肝胰脏中淀粉酶催化等量反应物完全分解所需时间更长。反应曲线如下:
【小问4详解】
胃蛋白酶的最适pH大约是2左右,实验设计的pH梯度下胃蛋白酶几乎无活性,不适合直接用于“pH对胃蛋白酶活性影响”的实验研究。纤维素酶的活性高,说明鲍鱼喜食富含纤维素的藻类,需要大量分解纤维素。酶名称
氨基酸数目
Arg数目
Glu50
Asp75
Asn87
胃溶菌酶
130
3
+
+
+
肾溶菌酶
130
8
-
-
-
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