【精品解析】江苏省镇江市2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题

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江苏省镇江市2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题
1.(2025高一上·镇江期末)杜鹃花是镇江市市花,其活细胞中含量最多的化合物是(  )
A.水 B.蛋白质 C.核酸 D.淀粉
2.(2025高一上·镇江期末)蓝细菌和衣藻都是自养型生物,组成两种生物的细胞最主要的差异是(  )
A.有无DNA B.有无核糖体 C.有无细胞膜 D.有无核膜
3.(2025高一上·镇江期末)下列关于生命系统的结构层次的叙述,错误的是(  )
A.生物大分子有生物活性,属于生命系统的最基本层次
B.冠状病毒没有细胞结构,但其生命活动离不开活细胞
C.引起肺炎的支原体既属于细胞层次又属于个体层次
D.一个淡水湖泊中所有的念珠蓝细菌属于种群层次
4.(2025高一上·镇江期末)显微镜是生物学实验中常用的仪器。下图中①—④表示光学显微镜的一组镜头,⑤⑥是选用不同镜头组合看到的蚕豆叶表皮视野,相关叙述错误的是(  )
A.①和②是光学显微镜的目镜,③和④是物镜
B.选用镜头②③组合,视野中观察到的细胞数目少
C.从⑤切换到⑥,需先调粗准焦螺旋后调细准焦螺旋
D.从⑤切换到⑥后视野变暗,可调大光圈增大进光量
5.(2025高一上·镇江期末)下列关于小麦细胞中水分子的叙述,错误的是(  )
A.水分子是极性分子,是小麦细胞内的良好溶剂
B.小麦种子中的结合水是细胞结构的重要组成部分
C.冬季小麦自由水快速下降以抵抗水结冰造成的损害
D.干旱时小麦细胞中的自由水/结合水的比值通常增大
6.(2025高一上·镇江期末)生物的生长发育离不开无机盐,有关叙述错误的是(  )
A.细胞中大多数无机盐以化合物形式存在
B.人体血液中含有一定量的 Ca2+,Ca2+过低会出现抽搐现象
C.Mg 是构成叶绿素的元素,缺 Mg 会导致叶片发黄
D.Fe 是构成血红素的元素,缺 Fe 会导致贫血
7.(2025高一上·镇江期末)下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是(  )
A.淀粉可直接被人体细胞吸收利用
B.几丁质和糖原都是人体内的储能物质
C.维生素 D 能有效促进肠道对钙和磷的吸收
D.胆固醇是构成动植物细胞膜的主要成分
8.(2025高一上·镇江期末)下图是细胞内部分膜结构的示意图,其中表示线粒体膜的是(  )
A. B.
C. D.
9.(2025高一上·镇江期末)2024 年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们发现了一种具有调控作用的 RNA——microRNA。下列关于 microRNA 的叙述错误的是(  )
A.microRNA 以碳链为基本骨架
B.microRNA 的基本单位是核糖核苷酸
C.microRNA 与大多数 RNA 一样为双链结构
D.microRNA 彻底水解可得到 6 种产物
10.(2025高一上·镇江期末)关于细胞膜成分和结构的探索历程,下列叙述错误的是(  )
A.科学家利用化学分析法得知,组成细胞膜的脂质以磷脂为主
B.丹尼利等人通过对细胞膜表面张力的研究,推测细胞膜上可能还附有蛋白质
C.罗伯特森提出的静态结构模型,无法解释变形虫的变形运动等现象
D.荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验结果,表明细胞膜具有选择透过性
11.(2025高一上·镇江期末)下图为细胞膜的结构模型示意图,①—④代表相关结构或物质,下列叙述错误的是(  )
A.功能越复杂的细胞膜,①的种类和数量越多
B.精子和卵细胞之间的信息交流与结构②的功能有关
C.结构③是细胞膜的基本支架,其内部是亲水的
D.结构④为细胞骨架,具有维持细胞形态等多种功能
12.(2025高一上·镇江期末)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列蛋白质与其功能对应错误的是(  )
A.生长激素——调节功能 B.甲流抗体——免疫功能
C.肌肉蛋白——结构蛋白 D.血红蛋白——催化功能
13.(2025高一上·镇江期末)下图表示某植物细胞亚显微结构模式图,A—C表示细胞结构,相关叙述正确的是(  )
A.结构A是植物细胞的边界,对细胞起支持与保护作用
B.结构B参与糖原的合成,还参与植物细胞壁的形成
C.结构C是一个膜性管道系统,表面可能附着核糖体
D.此图可表示水稻叶肉细胞的亚显微结构模式图
14.(2025高一上·镇江期末)下图表示细胞核及周围物质的部分结构示意图,①—④代表相关结构,下列叙述错误的是(  )
A.结构①与该细胞核糖体的形成有关
B.结构②主要由DNA和蛋白质组成
C.结构③把核内物质与细胞质分开
D.结构④是大分子物质自由进出的通道
15.(2025高一上·镇江期末)下列关于细胞的物质输入和输出的说法,错误的是(  )
A.甘油和CO2进出细胞的方式相同
B.温度不会对自由扩散的速率造成影响
C.葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散
D.胞吞需要细胞膜上的蛋白质参与
16.(2025高一上·镇江期末)撕取洋葱鳞片叶外表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后放在显微镜下观察并绘制细胞结构示意图,图中①—③代表不同结构,相关叙述正确的是(  )
A.图中所示细胞结构①②③合称原生质层
B.②处的液体和细胞液无明显的差异
C.质壁分离过程中,④处的颜色不断变浅
D.此状态可说明原生质层和细胞壁的伸缩性不同
17.(2025高一上·镇江期末)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列关于实验中颜色变化的叙述正确的是(  )
A.梨汁加入斐林试剂并水浴加热后,出现砖红色沉淀
B.花生子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,可见红色脂肪颗粒
C.稀释的蛋清液加入双缩脲试剂后,溶液变蓝
D.酒精中加入溴麝香草酚蓝溶液后,出现灰绿色
18.(2025高一上·镇江期末)下图表示某类酶作用的模型,相关叙述正确的是(  )
A.甲是活细胞产生的具有调节作用的有机物
B.甲反应前后的数量及结构都会发生改变
C.该模型体现了甲具有高效性及专一性
D.酶的作用原理是显著降低化学反应的活化能
19.(2025高一上·镇江期末)如图表示胃蛋白酶在最适温度和pH条件下,酶促反应速率与反应物浓度的关系,据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.A点时,向反应混合物中加入少量反应物,反应速率上升
B.A点时,反应系统pH调至7,反应速率上升
C.B点时,向反应混合物中加入少量相应的酶,反应速率上升
D.B点时,反应系统温度提高5℃,反应速率下降
20.(2025高一上·镇江期末)下图为ATP分子结构示意图,①③表示基团,②④表示化学键,相关叙述错误的是(  )
A.①为腺嘌呤,即ATP中的“A”
B.②为特殊的化学键,其断裂往往与细胞中的吸能反应相联系
C.③为磷酸基团,其脱离后可使蛋白质等分子磷酸化
D.④为特殊的化学键,其断裂后形成的化合物之一是组成RNA的基本单位
21.(2025高一上·镇江期末)下列关于光合作用探究历程的叙述错误的是(  )
A.希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发现有氧气释放
B.鲁宾和卡门用同位素标记法,证明了光合作用释放的氧气来自水
C.阿尔农发现在光照下叶绿体可以合成ATP,且这一过程总是与水的合成相伴随
D.恩格尔曼使用水绵和需氧细菌做实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
22.(2025高一上·镇江期末)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是(  )
A.在色素的提取过程中需向研钵中加入少量二氧化硅,目的是防止叶绿素被破坏
B.在滤纸条上划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次,可使最后形成的色素带更清晰
C.叶绿素a在层析液中溶解度最大,分离后在滤纸条上形成的色素带最宽
D.若滤纸条上未见明显的色素带,可能是分离时层析液没过了滤液细线
23.(2025高一上·镇江期末)有关细胞呼吸和光合作用原理在农业生产中的应用,下列叙述错误的是(  )
A.温室大棚种植蔬菜,阴雨天应适当补充光源
B.增施农家肥可提高大棚内CO2浓度,有利于农作物的光合作用
C.经常疏松土壤,可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养
D.新鲜蔬菜、水果应在低温、低氧、干燥的环境保存
24.(2025高一上·镇江期末)如图表示动物体一个细胞周期中不同时期的染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,有关说法正确的是(  )
A.a→b→c→d→e→a表示一个细胞周期
B.bc段:核DNA复制,染色质(体)数目不变
C.cd段:核DNA和染色体数量比为1:2
D.ea段:细胞膜凹陷缢裂,细胞一分为二
25.(2025高一上·镇江期末)下列关于教材“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是(  )
A.若解离时间不充分,显微观察视野中的细胞会重叠
B.应在高倍镜下先找到间期的细胞观察染色体的行为
C.持续观察能看到两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程
D.高倍镜下根尖细胞有丝分裂末期的赤道板清晰可见
26.(2025高一上·镇江期末)下列关于教材中涉及的科学方法的叙述,正确的有(  )
A.探索细胞膜结构模型的过程,运用了提出假说的科学方法
B.将细胞破碎后,利用差速离心法分离不同大小的细胞器
C.用15N标记亮氨酸,利用其放射性探究胰岛素的合成和运输
D.用超轻黏土制作真核细胞三维结构模型,属于构建物理模型
27.(2025高一上·镇江期末)下图是动物细胞内分泌蛋白质的合成、加工及转运的部分过程示意图,①—④代表细胞器,相关叙述错误的有(  )
A.①表示高尔基体,③表示内质网
B.①②③④均参与构成生物膜系统
C.图中合成的分泌蛋白可能是性激素
D.该过程可体现细胞膜具有一定的流动性
28.(2025高一上·镇江期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入三支试管中,并在有氧条件下,按照表格所示加入对应的物质,相关叙述正确的有(  )
试管① 试管② 试管③
上清液(只含有酵母菌细胞质基质) 沉淀物(只含有酵母菌细胞器) 未离心处理过的酵母菌培养液
等量、等浓度的葡萄糖溶液
A.试管①中可以产生丙酮酸
B.试管②中可以产生少量能量
C.试管③中可以产生CO2和H2O
D.无氧条件下,三支试管均能产生酒精
29.(2025高一上·镇江期末)糖炒板栗是冬季深受人们喜爱的一种炒货,板栗含淀粉、蛋白质和脂肪等多种营养物质。图1表示板栗生物体内某些有机物及元素组成,其中X表示元素,A、B、C代表不同的生物大分子,a、b、c代表其基本组成单位。图2是磷脂分子构成的脂质体,它可以把药物运送到特定的细胞发挥作用,D、E代表的是两种不同性质的药物。请回答以下问题:
(1)图1中X代表   元素,若B是组成板栗细胞壁的主要成分,则b表示   。
(2)图1中a通过   (填结合方式)形成A,A结构和功能具有多样性的原因有   (填序号)不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
①a的种类 ②a的数目 ③a的连接方式 ④a的排列顺序
(3)板栗壳中的黄酮具有重要的药用价值,实验室常利用有机溶剂乙醇、丙酮对黄酮进行溶解并提取。请结合题干中有关脂质体的信息及图2分析:黄酮最可能是包裹在脂质体   (选填“D”或“E”)处。
(4)图3是某种核苷酸分子结构示意图,据图分析该核苷酸是图1中生物大分子   (填字母)的基本组成单位之一,板栗细胞中的生物大分子C含有   种碱基。图4是由两个环五十肽相连而成的蛋白质分子结构简图,两个环肽之间形成了1个 —S—S—(由—SH和HS—缩合而成)和2个-NH-CO-,若a的平均相对分子质量为m,则该蛋白质分子的相对分子质量为   。
30.(2025高一上·镇江期末)在盐胁迫下,大量的Na+进入植物根部细胞,使细胞内的酶失活,影响细胞的生命活动。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的过程示意图。图中SOS1、NHX、HKT1和H+—ATP泵均是膜上的转运蛋白,其中SOS1、NHX上进行的是一种特殊的运输方式——“协同转运”,Na+逆浓度梯度跨膜运输的直接动力是膜两侧H+浓度差所产生的电化学势能。请回答以下问题:
(1)大多数植物很难在盐碱地上生长,主要原因是土壤溶液浓度   (填“大于”或“小于”)植物根细胞的细胞液浓度,导致植物难以从土壤中获取充足的水分。碱蓬根细胞除通过   方式吸水以外,还可以通过膜上的水通道蛋白进行吸水,这两种运输方式的共同特点是   (写出1点即可)。
(2)高盐环境下,Na+可顺浓度梯度大量进入碱蓬根细胞,是因为根细胞膜上有   ,这体现了细胞膜的   (填序号)功能。
①将细胞与外界环境分隔开;②控制物质进出细胞;③进行细胞间的信息交流。
(3)碱蓬根细胞细胞质基质的pH值高于细胞液和细胞膜外,这种差异主要靠细胞膜和液泡膜上的H+—ATP泵转运H+来维持,据图分析,碱蓬根细胞进行这一过程的作用是   ,H+—ATP泵在每次转运H+的过程中,   (填“会”或“不会”)发生构象改变,其运输过程中消耗的ATP由细胞中   过程产生。
(4)Na+以   方式进入碱蓬根细胞的液泡。碱蓬根细胞将Na+运入液泡,对碱蓬适应高盐环境有什么意义:   。(答两点)
31.(2025高一上·镇江期末)镇江句容市是“中国草莓第一乡”,其种植的草莓品种繁多、味道可口,深受人们的喜爱。下图1是草莓叶肉细胞内发生的某生理过程示意图,图中PSI和PSII为光系统I和II,能吸收和转化光能。图2是细胞内与能量转换有关的部分生理过程示意图,其中A~D代表相关生理过程,a~e代表相关物质。请回答以下问题:
(1)图1所示的生物膜是叶绿体的   膜,该膜上能吸收和转化光能的结构PSⅠ、PSⅡ是由蛋白质和   构成的复合体,经过图1所示的生理过程,光能转化为   中的活跃化学能。
(2)图2中的过程   (填大写字母)可表示图1所示的生理过程,图2中C过程的反应场所为   ,c所代表的物质是   ,图2中能产生ATP的生理过程有   (填大写字母)。
(3)科研人员研究了草莓大棚内不同环境条件对草莓植株光合作用速率的影响,实验结果如坐标图所示。
据坐标图分析,影响BD段光合速率的环境因素主要是   。已知C、D两点的CO2吸收速率相等,若植株在C、D两点固定CO2的速率分别为v1、v2,则二者的大小关系是   (选填v1>v2,v1=v2,v132.(2025高一上·镇江期末)研究人员以大蒜(2n=16)为实验材料开展相关实验,请回答下列问题:
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取大蒜根尖   区细胞为实验材料,实验装片的制作流程为:取材、解离、   、染色、制片。染色环节,常选用   作为染色剂。
(2)下面是研究人员在实验过程中观察到的各时期的细胞图像。其中,观察染色体形态和数目最佳时期是   (填图中序号)。细胞④中染色体数目为   条,此时期染色体典型的行为特征是   。图中一定有姐妹染色单体的细胞有   (填图中序号)。
(3)镉(Cd)是一种有毒的重金属污染物,对植物细胞有丝分裂有显著影响。氧化石墨烯(GO)常作为微量营养素载体应用于农业生产。研究人员以大蒜根尖为实验材料,探究氧化石墨烯(GO)和镉离子(Cd2+)对其有丝分裂影响,共设置如下表所示的4组实验,实验观察并统计了不同的处理方式下洋葱根尖有丝分裂指数,结果如下表。
(注:有丝分裂指数是指一个细胞群体中正在进行有丝分裂的细胞百分数)
组别 空白对照组 实验组
不同的处理 清水 50μmol/L的Cd2+溶液 10mg/L GO溶液 50μmol/LCd2+和10mg/L GO混合溶液
有丝分裂指数 1.01% 0.65% 2.18% 0.74%
对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期的持续时间分析,这一现象说明什么?   。分析实验所得数据,研究人员能得出什么结论:   。
答案解析部分
1.【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】在活细胞中,不同化合物的含量存在显著差异。从整体组成来看,水是含量最丰富的化合物,这是因为水在细胞中承担着多种关键功能:它是细胞内良好的溶剂,能溶解多种物质,为生化反应提供场所;同时参与细胞内的许多化学反应,如物质的运输、代谢废物的排出等,还能维持细胞的形态和结构稳定。对于杜鹃花的活细胞而言,其生理活动与其他活细胞一致,同样依赖水的这些功能。蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物,在细胞结构、催化反应、信息传递等方面发挥重要作用,但含量低于水;核酸(包括DNA和RNA)是遗传信息的携带者,淀粉是植物细胞中的储能物质,二者在活细胞中的含量均远低于水和蛋白质。因此,杜鹃花活细胞中含量最多的化合物是水,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质,等等。
2.【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、无论是原核细胞(蓝细菌)还是真核细胞(衣藻),都含有DNA(作为遗传物质),A不符合题意;
B、核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器(原核细胞唯一的细胞器就是核糖体),二者都能通过核糖体合成蛋白质,B不符合题意;
C、细胞膜是所有细胞的基本结构,起到分隔细胞内外、控制物质进出的作用,蓝细菌和衣藻均有细胞膜,C不符合题意;
D、原核细胞(蓝细菌)的遗传物质集中在拟核区域,没有核膜将其与细胞质分隔;真核细胞(衣藻)的遗传物质存在于细胞核中,有核膜包被形成完整细胞核,这是原核细胞与真核细胞最主要的结构差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】蓝细菌属于原核生物,衣藻属于真核生物(绿藻门,单细胞真核藻类),二者虽都是自养型生物(蓝细菌通过光合片层进行光合作用,衣藻通过叶绿体光合),但细胞结构的核心差异在于“有无以核膜为界限的细胞核”。
3.【答案】A
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、生物大分子(如蛋白质、核酸)虽有生物活性,但无法独立完成生命活动(如代谢、繁殖),必须依赖细胞才能发挥作用,因此不属于生命系统的任何层次,而生命系统的最基本层次是细胞,A符合题意;
B、冠状病毒无细胞结构,仅由蛋白质外壳和内部核酸组成,不能独立进行代谢和繁殖,必须侵入活细胞(如人体呼吸道细胞),利用宿主细胞的物质和能量完成生命活动,其生命活动离不开活细胞,B不符合题意;
C、支原体是单细胞原核生物,一个支原体细胞就是一个完整的个体,既能独立完成代谢、繁殖等生命活动,因此既属于细胞层次,又属于个体层次,C不符合题意;
D、种群是指同一区域内同种生物的所有个体,念珠蓝细菌是一类单细胞原核生物(属于同种生物范畴),淡水湖泊中所有的念珠蓝细菌符合“同一区域、同种生物、所有个体”的种群定义,属于种群层次,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生命系统的结构层次从微观到宏观依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈,其中细胞是生命系统的最基本层次,只有具备完整细胞结构(或依赖活细胞)的生物才能参与生命系统的层次划分。
4.【答案】C
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A、目镜无螺纹,物镜有螺纹,因此图中①②为目镜,③④为物镜,A不符合题意;
B、目镜的放大倍数与镜筒长度呈负相关,镜筒越短,放大倍数越大,所以②的放大倍数大于①;物镜的放大倍数与镜筒长度呈正相关,镜筒越长,放大倍数越大,所以③的放大倍数大于④。显微镜总放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数,放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少,选用②(高倍目镜)和③(高倍物镜)组合时,总放大倍数最大,视野中观察到的细胞数目少,B不符合题意;
C、从⑤切换到⑥,视野中细胞体积变大、数量减少,说明是从低倍镜转换到高倍镜。低倍镜换高倍镜的正确操作步骤是:先移动装片将目标移到视野中央,再转动转换器换上高倍物镜,最后只能调节细准焦螺旋使物像清晰——粗准焦螺旋调节幅度大,若在高倍镜下使用,容易压坏玻片或使物像偏离视野,不能用于高倍镜下的调焦,C符合题意;
D、高倍镜的镜头通光量比低倍镜少,从低倍镜(⑤)切换到高倍镜(⑥)后,视野会变暗,此时可通过调大光圈或使用凹面反光镜来增大进光量,改善视野亮度,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】显微镜是生物学研究中观察微观结构(如细胞、微生物、组织切片等)的核心仪器,其核心原理是通过光学系统(或电子系统)将微小物体放大,使肉眼无法直接观察的结构清晰可见。
5.【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水分子的极性使其成为小麦细胞内多种物质的良好溶剂,符合水分子特性,A不符合题意;
B、小麦种子中的结合水与细胞内物质结合,作为细胞结构的一部分,维持种子结构稳定,B不符合题意;
C、冬季小麦自由水快速下降,可降低细胞液凝固点,避免结冰破坏细胞结构,增强抗寒能力,符合自由水与抗逆性的关系,C不符合题意;
D、干旱时小麦细胞为适应缺水环境,会减少自由水、相对增加结合水,自由水/结合水比值应减小(而非增大)以增强抗旱性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】水分子是极性分子,能与其他极性物质结合,是细胞内良好溶剂,还可参与物质运输;水在细胞内分为结合水和自由水,结合水与细胞内物质紧密结合,是细胞结构的重要组成部分,维持结构稳定;自由水可自由流动,是代谢反应介质、参与代谢并运输物质,且自由水与结合水的比值影响细胞功能——比值越高代谢越旺盛、抗逆性越弱,比值越低代谢越慢、抗逆性越强。
6.【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、细胞中大多数无机盐以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+等,仅少数以化合物形式存在如叶绿素中的Mg2+虽结合在化合物中,但整体仍以离子态参与构成,A符合题意;
B、人体血液中Ca2+含量需维持在一定范围,若Ca2+过低,会导致神经肌肉兴奋性异常升高,出现抽搐现象;Ca2+过高则可能导致肌无力,B不符合题意;
C、Mg是叶绿素的核心组成元素,缺Mg时叶绿素无法正常合成,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素(黄色)的颜色凸显,导致叶片发黄,影响光合作用,C不符合题意;
D、Fe是血红素(血红蛋白的重要组成部分)的必需元素,缺Fe会导致血红素合成受阻,血红蛋白含量减少,红细胞运输氧气的能力下降,进而引发缺铁性贫血,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞中的无机盐大多以离子形式存在(少数以化合物形式,如骨骼中的CaCO3),其功能包括:作为某些复杂化合物的组成成分(如Mg参与叶绿素合成、Fe参与血红素合成);维持细胞和生物体的生命活动(如血液中Ca2+浓度影响神经肌肉兴奋性);调节细胞渗透压和酸碱平衡。
7.【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、淀粉是植物多糖,分子量大,不能直接被人体细胞吸收,需在消化道中被淀粉酶等分解为葡萄糖(单糖)后,才能通过小肠上皮细胞吸收进入血液,A不符合题意;
B、糖原是人体内的储能物质(分为肝糖原和肌糖原,分别储存于肝脏和肌肉中),但几丁质主要存在于虾、蟹等甲壳类动物的外壳以及真菌的细胞壁中,并非人体的储能物质,B不符合题意;
C、维生素D属于固醇类脂质,其主要功能是有效促进肠道黏膜细胞对钙和磷的吸收,维持血钙和血磷平衡,对骨骼发育至关重要,C符合题意;
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,能维持细胞膜的流动性;而植物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,不含胆固醇,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】糖类分为单糖(可直接吸收,如葡萄糖)、二糖(需水解为单糖吸收)、多糖(如淀粉、糖原、几丁质,需分解为单糖利用),其中糖原是动物储能物质,淀粉是植物储能物质,几丁质多存在于甲壳类和真菌中;脂质包括脂肪(储能)、磷脂(构成细胞膜)、固醇(如胆固醇、维生素D,胆固醇是动物细胞膜成分,维生素D促进钙磷吸收)。
8.【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、该膜结构为双层,但无内膜折叠形成嵴的特征,不符合线粒体膜结构,A不符合题意;
B、此膜结构为双层,且内膜向内折叠形成了嵴,与线粒体膜(双层膜,内膜有嵴)的结构特点一致,B符合题意;
C、膜结构上有核孔,这是核膜的特征(核膜为双层,且上有核孔供物质进出),并非线粒体膜,C不符合题意;
D、该膜为单层,而线粒体是双层膜结构,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】线粒体具有双层膜结构,且内膜向内腔折叠形成嵴,嵴的存在可增大内膜面积,为有氧呼吸相关酶提供更多附着位点。
9.【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、microRNA属于RNA,其基本单位核糖核苷酸的五碳糖(核糖)以碳链为骨架,因此整个microRNA分子以碳链为基本骨架,A不符合题意;
B、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,microRNA作为RNA的一种,自然也以核糖核苷酸为基本单位,B不符合题意;
C、大多数RNA为单链结构,microRNA自身通常是单链,仅在发挥调控作用时可能与靶RNA(如mRNA)结合形成局部双链,并非自身为双链结构,C符合题意;
D、microRNA彻底水解时,核糖核苷酸会分解为磷酸、核糖,以及4种含氮碱基(A、U、C、G),共6种产物,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】RNA(核糖核酸)以碳链为基本骨架,基本组成单位是核糖核苷酸(含核糖、磷酸、4种含氮碱基A/U/C/G);大多数RNA(如mRNA、tRNA、rRNA)为单链结构,仅少数RNA(如某些病毒RNA)或RNA与其他核酸结合时形成局部双链;RNA彻底水解可得到磷酸、核糖、4种碱基,共6种产物。
10.【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、科学家通过化学分析(如提取细胞膜成分并鉴定)发现,细胞膜中的脂质约占50%,且以磷脂为主,磷脂构成细胞膜的基本支架,A不符合题意;
B、丹尼利等人对比细胞膜与油-水界面的表面张力,发现细胞膜表面张力更低,推测细胞膜上可能附着了蛋白质(蛋白质可降低表面张力),为后续确认细胞膜含蛋白质提供了依据,B不符合题意;
C、罗伯特森提出的“蛋白质-脂质-蛋白质”静态三层结构模型,认为细胞膜是固定不变的,但变形虫的变形运动、细胞融合等现象依赖细胞膜的运动,静态模型无法解释这些现象,推动了流动镶嵌模型的提出,C不符合题意;
D、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验中,两种细胞的荧光逐渐混合,表明细胞膜上的蛋白质分子可以运动,证明细胞膜具有流动性(结构特性);而选择透过性是细胞膜允许特定物质跨膜的功能特性,与该实验结果无关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞膜成分探索中,化学分析确定脂质(以磷脂为主)是主要成分,表面张力研究推测含蛋白质;结构探索经历从静态模型(罗伯特森)到流动镶嵌模型的发展,关键实验(如荧光标记细胞融合)证明细胞膜具有流动性,而非选择透过性(选择透过性是功能特性,体现物质跨膜运输的选择性)。
11.【答案】C
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞骨架
【解析】【解答】A、①是蛋白质,细胞膜的功能(如物质运输、信息传递、催化等)主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,A不符合题意;
B、②是糖蛋白,具有识别功能,精子和卵细胞之间通过糖蛋白的识别进行信息交流,从而实现结合,B不符合题意;
C、结构③是磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,磷脂分子头部亲水、尾部疏水,因此磷脂双分子层内部(尾部相对的区域)是疏水的,而非亲水,C符合题意;
D、结构④为细胞骨架(由蛋白质纤维构成),能维持细胞形态,还参与细胞的运动、分裂、分化等多种生命活动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜主要由磷脂双分子层(基本支架,内部疏水、外部亲水)、蛋白质(功能越复杂,种类和数量越多)、糖蛋白(参与细胞识别、信息交流)构成;细胞骨架(由蛋白质纤维组成)可维持细胞形态、参与细胞运动等。
12.【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素,能调节人体生长发育(如促进骨骼、肌肉生长),对应调节功能,A不符合题意;
B、甲流抗体是浆细胞产生的蛋白质,能特异性识别并结合甲流病毒(抗原),帮助机体清除病原体,体现免疫功能,B不符合题意;
C、肌肉蛋白(如肌动蛋白、肌球蛋白)是构成肌肉组织的重要成分,起到支撑和构建细胞结构的作用,属于结构蛋白,C不符合题意;
D、血红蛋白存在于红细胞中,其功能是结合并运输氧气(从肺部运输到全身组织细胞),对应运输功能;具有催化功能的蛋白质是酶,而非血红蛋白,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】蛋白质功能多样,主要包括调节(如激素,调节生理活动)、免疫(如抗体,抵御病原体)、结构(如肌肉蛋白、胶原蛋白,构成细胞或组织结构)、运输(如血红蛋白,运输物质)、催化(如酶,加速化学反应)等,不同蛋白质的结构决定其特定功能。
13.【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;动、植物细胞的亚显微结构;细胞壁
【解析】【解答】A、结构A是细胞壁,能对细胞起支持与保护作用,但植物细胞的边界是细胞膜(控制物质进出,具有选择透过性),细胞壁不具备边界功能,A不符合题意;
B、糖原是动物细胞特有的多糖,植物细胞中不存在糖原;且图中结构B若为高尔基体(参与细胞壁形成),也不参与糖原合成,B不符合题意;
C、结构C是内质网,它是由膜连接而成的管状、囊状结构,形成连续的膜性管道系统;其中粗面内质网的表面附着核糖体,参与蛋白质合成,C符合题意;
D、图中细胞含有中心体(低等植物细胞和动物细胞的结构),而水稻是高等植物,其叶肉细胞不含中心体,因此该图不能表示水稻叶肉细胞的亚显微结构,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】植物细胞(需区分高等/低等,低等植物含中心体)的关键结构功能:细胞壁(支持保护,非细胞边界,边界是细胞膜)、内质网(膜性管道系统,分粗面<附核糖体>和光面,参与物质合成运输)、中心体(低等植物和动物有,高等植物无)、糖原(动物特有多糖,植物储能多糖是淀粉)。
14.【答案】D
【知识点】细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、结构①是核仁,核仁能参与某种RNA(rRNA)的合成,而rRNA是核糖体的重要组成成分,因此核仁与该细胞核糖体的形成有关,A不符合题意;
B、结构②是染色质,染色质的主要成分是DNA和蛋白质,在细胞分裂时会螺旋化形成染色体,是细胞遗传物质的主要载体,B不符合题意;
C、结构③是核膜(双层膜结构),其核心功能是将细胞核内的物质(如染色质、核仁)与细胞质分隔开,维持细胞核内相对稳定的环境,C不符合题意;
D、结构④是核孔,虽然它能允许大分子物质(如mRNA从核内出到细胞质,蛋白质从细胞质进核内)通过,但具有严格的选择透过性,并非“自由进出”(如DNA不能通过核孔出细胞核),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞核由核仁、染色质、核膜、核孔组成,各结构功能不同:核仁与核糖体形成有关;染色质主要由DNA和蛋白质构成,是遗传物质的载体;核膜为双层膜,将核内物质与细胞质分隔;核孔是大分子物质(如RNA、蛋白质)进出细胞核的通道,但具有选择透过性,并非自由进出。
15.【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、甘油(脂质小分子)和CO2(气体分子)均顺浓度梯度进出细胞,不需要载体蛋白和能量,都通过自由扩散方式,A不符合题意;
B、自由扩散的速率与分子运动速率、膜流动性相关,温度会影响磷脂分子和水分子的运动速率,进而改变膜流动性,最终影响自由扩散速率(如温度升高,分子运动加快,自由扩散速率提高),B符合题意;
C、葡萄糖进入红细胞时,顺浓度梯度进行,需借助细胞膜上的载体蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,C不符合题意;
D、胞吞过程中,细胞膜上的蛋白质需先识别待运输的大分子物质,再引发细胞膜内陷形成囊泡,因此需要膜蛋白参与,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞物质进出方式包括自由扩散(顺浓度、无载体/能量,如甘油、CO2)、协助扩散(顺浓度、需载体、无能量,如葡萄糖进红细胞)、主动运输(逆浓度、需载体/能量)及胞吞胞吐(大分子运输,需膜蛋白识别和膜流动性);温度通过影响膜流动性、分子运动速率,可改变自由扩散等方式的速率。
16.【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成,图中①是细胞壁、②是细胞壁与细胞膜间的外界溶液、③是细胞膜,三者不构成原生质层,A不符合题意;
B、细胞壁具有全透性,②处液体为外界蔗糖溶液;细胞膜具有选择透过性,细胞液(液泡内液体)成分与蔗糖溶液差异显著(如含糖类、无机盐等,无蔗糖),B不符合题意;
C、质壁分离时细胞液失水,液泡(④)体积缩小,细胞液浓度升高,颜色不断变深(而非变浅),C不符合题意;
D、此细胞处于质壁分离状态,本质是原生质层伸缩性大于细胞壁,失水时原生质层收缩更明显,导致与细胞壁分离,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质壁分离的核心是原生质层(细胞膜+液泡膜+两层膜间细胞质)与细胞壁的伸缩性差异(原生质层伸缩性大,细胞壁伸缩性小),当细胞处于高浓度溶液(如0.3g/mL蔗糖溶液)时,细胞液失水,原生质层收缩幅度大于细胞壁,导致两者分离;过程中液泡变小、颜色加深,细胞壁与细胞膜间充满外界溶液(全透性,成分与外界溶液一致)。
17.【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;探究酵母菌的呼吸方式;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、梨汁富含还原糖(如葡萄糖、果糖),斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下会发生反应,生成砖红色沉淀,符合实验颜色变化规律,A符合题意;
B、苏丹Ⅲ染液的特性是将脂肪染成橘黄色,而非红色(红色是苏丹Ⅳ染液染脂肪的结果),花生子叶切片用苏丹Ⅲ染色后应观察到橘黄色脂肪颗粒,B不符合题意;
C、稀释的蛋清液富含蛋白质,双缩脲试剂与蛋白质反应会呈现紫色,而非蓝色,蓝色是双缩脲试剂本身的颜色,未反应时的颜色,C不符合题意;
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2(颜色变化为蓝→绿→黄),检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液(反应后呈灰绿色),两者试剂与检测物质对应错误,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不同物质与特定试剂反应会呈现特征颜色,常用检测原理包括:还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂在水浴加热下生成砖红色沉淀;脂肪与苏丹Ⅲ染液呈橘黄色、与苏丹Ⅳ染液呈红色;蛋白质与双缩脲试剂呈紫色;CO2与溴麝香草酚蓝溶液反应颜色由蓝变绿再变黄,酒精与酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色。
18.【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、图中甲在反应前后不变,应为酶,酶的功能是催化(加快反应),而非调节,调节功能多由激素承担,A不符合题意;
B、酶作为催化剂,在化学反应前后自身的数量和结构不会发生改变,仅能加快反应速率,B不符合题意;
C、该模型中,甲(酶)仅与特定结构的乙(底物)结合,体现了酶的专一性;但模型未对比酶与无机催化剂的催化效率,无法体现高效性,C不符合题意;
D、酶的作用原理是通过降低化学反应所需的活化能,让更多反应物分子达到反应所需能量状态,从而显著加快反应速率,这是酶催化作用的核心机制,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物(多数为蛋白质,少数为RNA),反应前后数量和结构不变;具有专一性(一种酶催化一种或一类底物)、高效性(比无机催化剂催化效率高)等特性,作用原理是显著降低化学反应的活化能,加快反应速率。
19.【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、A点时,酶促反应速率随反应物浓度增加而上升,说明此时限制因素是反应物浓度。向混合物中加入少量反应物,底物量增加,反应速率会上升,A不符合题意;
B、胃蛋白酶的最适pH约为1.5(强酸性环境),题干明确实验在“最适pH”下进行。若将A点反应系统pH调至7(中性),胃蛋白酶会因pH偏离最适值而变性失活,反应速率会显著下降,而非上升,B符合题意;
C、B点时,反应物浓度已足够高,速率不再随反应物浓度增加而变化,说明限制因素是酶浓度。此时加入少量相应的酶,酶量增加,反应速率会上升,C不符合题意;
D、实验在“最适温度”下进行,B点时若温度提高5℃,会偏离最适温度,酶活性下降,反应速率随之下降,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶促反应速率受反应物浓度、酶浓度、温度、pH影响:在最适温度和pH下,低反应物浓度时(如A点),速率随反应物浓度增加而上升(限制因素是反应物浓度);反应物浓度足够高时(如B点),速率不再上升(限制因素是酶浓度);偏离最适温度或pH,酶活性会下降(高温使酶变性,过酸/过碱也会导致酶失活),进而降低反应速率。
20.【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、①为腺嘌呤,而ATP中的“A”代表腺苷(由腺嘌呤和核糖共同组成),并非单独的腺嘌呤,A符合题意;
B、②是ATP中的特殊化学键,其断裂会释放能量,这些能量可用于细胞中的吸能反应(如主动运输、蛋白质合成),实现能量的转移利用,B不符合题意;
C、③为磷酸基团,ATP水解时磷酸基团脱离,可通过磷酸化作用结合到蛋白质等分子上,改变这些分子的空间结构和活性(如酶的激活),C不符合题意;
D、④为特殊化学键,其断裂后若ATP水解生成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),AMP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】ATP(三磷酸腺苷)结构可概括为“腺苷+三个磷酸基团”,腺苷由腺嘌呤和核糖组成(ATP中的“A”指腺苷,非单独腺嘌呤);分子中含两个特殊化学键(②④),断裂时释放能量,用于驱动吸能反应;磷酸基团脱离后可使蛋白质等分子磷酸化(改变其活性),特殊化学键断裂还可生成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一)。
21.【答案】C
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、希尔实验中,制取离体叶绿体悬液并加入铁盐(作为电子受体),光照后观察到氧气释放,说明光反应可在脱离细胞其他结构的情况下进行,A不符合题意;
B、鲁宾和卡门采用同位素标记法,一组用18O标记水(H218O)、另一组用18O标记二氧化碳(C18O2),结果只有标记水的组释放的氧气含 8O,证明光合作用释放的氧气来自水,B不符合题意;
C、阿尔农的实验发现,光照下叶绿体可合成ATP,且这一过程总是与水的分解(光解,产生氧气、[H])相伴随,而非“水的合成”,水的合成是有氧呼吸第三阶段的过程,C符合题意;
D、恩格尔曼将水绵(叶绿体呈螺旋带状,便于观察)与需氧细菌混合,用极细光束照射水绵,发现细菌只向叶绿体被光束照射的部位聚集,证明叶绿体能吸收光能并用于光合作用释放氧气,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光合作用探究历程中,多个经典实验通过不同方法揭示核心机制:希尔实验证明离体叶绿体光照下可释放氧气(无需碳反应);鲁宾和卡门用同位素标记法(标记水和二氧化碳中的氧)证实氧气来自水;恩格尔曼用水绵和需氧细菌证明叶绿体是光合作用放氧场所且能吸收光能;阿尔农发现叶绿体光照下合成ATP,且该过程与水的分解(光解)伴随,而非水的合成。
22.【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、实验中向研钵加入的试剂功能不同:二氧化硅的作用是使研磨更充分(破坏细胞结构,释放色素);而防止叶绿素被破坏的是碳酸钙(中和研磨中产生的酸性物质,保护叶绿素结构),该选项混淆了两种试剂的作用,A不符合题意;
B、划滤液细线时,需待前一次划出的滤液细线完全干燥后,再重复划线2~3次。若未干燥就重复划线,会导致滤液细线变粗、色素重叠,反而使最终的色素带模糊,无法清晰分离,B不符合题意;
C、色素分离的原理是“溶解度越高,在层析液中扩散速度越快”:溶解度最大的是胡萝卜素(扩散最快,位于滤纸条最上端);叶绿素a因在绿叶中含量最高,所以分离后形成的色素带最宽,但其溶解度低于类胡萝卜素,该选项混淆了“溶解度”与“含量”对色素带的影响,C不符合题意;
D、若分离时层析液没过滤液细线,滤纸上的色素会直接溶解到层析液中,无法随层析液向上扩散,最终滤纸条上就不会出现明显的色素带,这是实验中常见的异常现象及原因,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】“绿叶中色素的提取和分离”实验中,二氧化硅助研磨、碳酸钙护色素;滤液细线需干燥后重复划,保证色素量充足;色素分离依赖溶解度差异(胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b);层析液没过滤液细线会导致色素溶解,无色素带出现。
23.【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、阴雨天光照强度不足,光反应产生的ATP和[H]减少,限制光合作用暗反应。适当补充光源可增强光反应,提高光合速率,有利于蔬菜生长,A不符合题意;
B、农家肥中含有机物,经土壤微生物分解后会释放CO2,提高大棚内CO2浓度,为光合作用暗反应中CO2的固定提供更多原料,从而提升光合效率,B不符合题意;
C、经常疏松土壤可打破土壤板结,增加土壤透气性,提高根细胞周围的氧气浓度,促进根细胞有氧呼吸产生更多ATP,为根主动吸收矿质营养(需消耗能量)提供充足能量,C不符合题意;
D、新鲜蔬菜、水果保存需低温(降低酶活性,减缓呼吸消耗)、低氧(抑制有氧呼吸,减少有机物消耗),但需保持适宜湿度——干燥环境会导致果蔬细胞失水,失去新鲜度(如蔬菜萎蔫、水果皱缩),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】农业生产中,光合作用应用需围绕“提升光、CO2等原料利用效率”(如补光、增施农家肥供CO2);细胞呼吸应用需平衡“储能(果蔬保存)”与“供能(根系吸收)”——果蔬保存需低温、低氧(降低呼吸消耗)且适宜湿度(防失水),根系吸收矿质需疏松土壤增氧(促进有氧呼吸供能)。
24.【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞周期的起点是分裂间期(染色质松散,对应图中b点,此时DNA尚未复制或处于复制前),终点是下一次分裂间期开始前,故完整细胞周期应为b→c→d→e→a→b,而非a→b→c→d→e→a,A不符合题意;
B、bc段为分裂间期,主要进行核DNA复制,此时DNA数目加倍,但染色质(体)数目不变(染色体数目以着丝粒数量为准,复制后仍为一个着丝粒连接两条姐妹染色单体),B符合题意;
C、cd段染色体高度螺旋化,且含姐妹染色单体(一条染色体含两条DNA),故核DNA和染色体数量比为2:1,而非1:2,C不符合题意;
D、ea段染色体解螺旋为染色质,且着丝粒已分裂(姐妹染色单体分离),对应分裂后期向末期过渡阶段;而细胞膜凹陷缢裂,细胞一分为二是分裂末期的特征,发生在ea段之后(接近b点),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞周期包括分裂间期(DNA复制、染色质松散)和分裂期(染色体螺旋化、分离),染色体(质)变化规律为:松散染色质(间期,DNA复制)→螺旋化染色体(前期)→着丝粒分裂(后期,染色体数目加倍)→解螺旋为染色质(末期);一个完整细胞周期需从分裂间期开始,且各阶段核DNA与染色体数量关系不同(含姐妹染色单体时,核DNA:染色体=2:1;无姐妹染色单体时,二者比例为1:1)。
25.【答案】A
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的核心作用是用盐酸和酒精混合液破坏细胞间的连接物质,使细胞相互分离开。若解离时间不充分,细胞间连接未完全断裂,制片时细胞会相互重叠,导致视野中细胞堆叠、难以观察,A符合题意;
B、显微镜观察需先在低倍镜下找到根尖分生区细胞(特征为排列紧密、呈正方形),再换高倍镜观察具体分裂时期;且间期细胞的染色体呈染色质状态,无明显“染色体行为”,直接用高倍镜寻找细胞难度大,B不符合题意;
C、解离步骤中,盐酸和酒精已将细胞杀死,细胞的分裂过程被固定在某一时期,无法持续观察到动态变化,如两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程,C不符合题意;
D、赤道板是有丝分裂中期染色体排列的虚拟平面,并非真实存在的结构,因此显微镜下不可见;有丝分裂末期可观察到细胞板(真实结构)逐渐扩展形成细胞壁,但赤道板无法观察到,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该实验需通过解离(使细胞分离、杀死细胞)、漂洗(洗去解离液防解离过度)、染色(染色体着色)、制片(压片使细胞分散)四个步骤处理材料;显微镜观察需遵循“低倍镜找分生区(细胞呈正方形、排列紧密)→高倍镜观时期”的顺序,且因细胞已解离死亡,无法观察到分裂的动态过程,同时需区分真实结构(如细胞板)与虚拟概念(如赤道板)。
26.【答案】B,D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;真核细胞的三维结构模型
【解析】【解答】A、探索细胞膜结构模型(如流动镶嵌模型)的过程,是通过观察、实验证据构建出实物或图画形式的模型,属于构建物理模型,而非提出假说,假说更侧重对现象的推测性解释,尚未形成具体模型,A不符合题意;
B、将细胞破碎后,利用差速离心法,通过逐渐提高离心速度,可依次分离出不同大小的细胞器,如低速离心分离细胞核,中速分离线粒体、叶绿体,高速分离核糖体等,B符合题意;
C、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过检测放射性来追踪胰岛素的合成和运输过程;研究分泌蛋白(如胰岛素)的合成运输,常用具有放射性的3H标记亮氨酸,C不符合题意;
D、用超轻黏土制作真核细胞三维结构模型,是以实物形式直观呈现细胞的结构,符合物理模型(以实物或图画形式表达认识对象的特征)的定义,属于构建物理模型,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】生物学研究中,不同科学方法有特定应用场景:提出假说用于解释未知现象(如遗传规律的推导),构建模型分为物理模型(实物/图画呈现结构,如细胞模型)、概念模型等;差速离心法通过梯度离心速度分离不同大小的细胞器;同位素标记法中,需区分放射性同位素(如3H、32P,可追踪)与稳定同位素(如 5N,无放射性,不能追踪)。
27.【答案】A,B,C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、根据分泌蛋白转运顺序,①应是内质网(负责初步加工并形成囊泡),③应是高尔基体(接收内质网囊泡并进一步加工),A符合题意;
B、①内质网、③高尔基体、④线粒体均有膜结构,参与构成生物膜系统;但②是核糖体,无膜结构,不参与生物膜系统组成,B符合题意;
C、性激素的化学本质是脂质(固醇类),而图中合成的是分泌蛋白(本质为蛋白质),二者化学本质不同,C符合题意;
D、分泌蛋白最终通过胞吐释放,过程中高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合,体现了细胞膜具有一定的流动性,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】分泌蛋白合成转运路径为:核糖体(合成多肽)→内质网(初步加工、形成囊泡)→高尔基体(进一步加工、分类包装)→细胞膜(胞吐释放),全程需线粒体供能;生物膜系统包括细胞膜、核膜及具膜细胞器膜(无膜结构的细胞器不参与);分泌蛋白本质为蛋白质,脂质类物质(如性激素)不属于分泌蛋白,胞吐过程依赖膜融合,体现细胞膜流动性。
28.【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、试管①含细胞质基质,加入葡萄糖后,可进行有氧呼吸第一阶段(或无氧呼吸第一阶段,二者第一阶段相同),葡萄糖在相关酶催化下分解为丙酮酸,A符合题意;
B、试管②仅含细胞器(主要是线粒体),线粒体不能直接利用葡萄糖,需先在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸才能进入线粒体反应;因试管②无细胞质基质,无法完成葡萄糖到丙酮酸的过程,不能产生能量,B不符合题意;
C、试管③是完整酵母菌培养液,有氧条件下酵母菌可进行完整有氧呼吸,葡萄糖经三阶段反应最终分解为CO2和H2O,C符合题意;
D、无氧条件下,试管①(含细胞质基质)可进行无氧呼吸产生酒精;试管③(完整细胞)也可进行无氧呼吸产生酒精;但试管②(仅含线粒体)无法分解葡萄糖,不能进行无氧呼吸,无酒精产生,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】酵母菌有氧呼吸分三阶段:第一阶段在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸(产少量能量);第二阶段在线粒体基质,丙酮酸分解为CO2和[H](产少量能量);第三阶段在线粒体内膜,[H]与O2结合生成H2O(产大量能量)。无氧呼吸全程在细胞质基质,葡萄糖分解为酒精和CO2(产少量能量)。不同场所(细胞质基质/线粒体)含有的酶不同,决定其能完成的反应阶段不同。
29.【答案】(1)P;葡萄糖
(2)脱水缩合;①②④
(3)D
(4)C1;5;100m-1838
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;细胞中的元素和化合物综合;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】(1)图1中,生物大分子C可分布在细胞核或细胞质,结合元素组成可判断C为核酸,核酸的组成元素包括C、H、O、N、P,因此X代表P元素。板栗属于植物,其细胞壁的主要成分是纤维素,纤维素是多糖,多糖的基本组成单位是葡萄糖,故b表示葡萄糖。
(2)图1中A为蛋白质,其基本组成单位a是氨基酸。氨基酸通过脱水缩合的方式连接形成蛋白质,即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水,形成肽键。蛋白质结构和功能的多样性与氨基酸的种类不同、氨基酸的数目不同、氨基酸的排列顺序不同,以及肽链的盘曲折叠方式和空间结构不同有关;而氨基酸的连接方式都是脱水缩合形成肽键,是固定的,不属于多样性的原因,因此答案为①②④。
(3)磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部的结构,图2中E处位于磷脂头部之间,是亲水环境,D处位于磷脂尾部之间,是疏水环境。题干提到黄酮可溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,说明黄酮是脂溶性物质,更易溶于疏水环境,因此黄酮最可能包裹在脂质体的D处。
(4)图3的核苷酸中含碱基胸腺嘧啶,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,因此该核苷酸是脱氧核苷酸,对应图1中生物大分子C1的基本组成单位。板栗细胞同时含有DNA和RNA,DNA含碱基A、T、C、G,RNA含碱基A、U、C、G,共5种碱基。两个环五十肽共含100个氨基酸,氨基酸总相对分子质量为100m。环肽形成时脱去的水分子数等于氨基酸数,两个环肽共脱水100分子,质量减少1800;形成1个-S-S-会脱去2个H,质量减少2;形成2个-NH-CO-会脱去2分子水,质量减少36。因此该蛋白质分子的相对分子质量为100m-(1800+2+36)=100m-1838。
【分析】(1)糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
(2)脂质主要由C、H、O三种元素组成,其中氢原子较糖类多,而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等,通常不溶于水,而溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
(3)蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
(4)核酸是细胞中最重要的生物大分子之一,含有C、H、O、N、P五种元素,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。它们的基本组成单位都是核苷酸,但脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸),核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸。
(1)观察图1,生物大分子C主要分布在细胞核或细胞质中,说明C为核酸,组成核酸的元素有C、H、O、N、P,所以X代表P元素,板栗细胞壁的主要成分是纤维素,纤维素是多糖,其基本组成单位b是葡萄糖。
(2)图1中a是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质A,蛋白质结构和功能具有多样性的原因有:①氨基酸的种类不同、②氨基酸的数目不同、④氨基酸的排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,而氨基酸的连接方式都是通过肽键相连,是相同的,不是多样性的原因,③错误,①②④正确。
故选①②④。
(3)磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,图2中D处于磷脂的尾部,是疏水的环境,E处于磷脂的头部,是亲水的环境,黄酮能溶于有机溶剂乙醇、丙酮,说明黄酮是脂溶性的物质,所以黄酮最可能包裹在脂质体的D处。
(4)图3中的核苷酸含有胸腺嘧啶T,是脱氧核苷酸,是图1中生物大分子C1(DNA)的基本组成单位之一。板栗细胞中的生物大分子C核酸(DNA和RNA)含有 A、T、C、G、U,5 种碱基。图4是由两个环五十肽相连而成的蛋白质分子,两个环肽之间形成了1个-S-S-(由-SH和HS-缩合而成)和2个-NH-CO- ,一个环五十肽形成时脱去50分子水,两个环五十肽形成时脱去100分子水,形成-S-S-脱去2个H, 形成2个-NH-CO-时脱去2分子水,所以该蛋白质分子的相对分子质量为100m-18×100-2-18×2=100m-1838。
30.【答案】(1)大于;自由扩散;顺浓度梯度运输(或不消耗能量)
(2)运输Na+的载体蛋白;②
(3)形成膜两侧H+浓度差,为Na+逆浓度梯度跨膜运输提供直接动力(电化学势能);会;细胞呼吸
(4)主动运输(协同转运);降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+使细胞内的酶失活,维持细胞的正常生命活动;提高液泡内的渗透压,增强细胞的吸水能力,适应高盐环境。
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)盐碱地土壤溶液中因含大量盐分,浓度大于植物根细胞的细胞液浓度,导致植物根细胞失水,难以获取充足水分,故大多数植物无法在盐碱地生长。碱蓬根细胞吸水有两种方式,一是自由扩散,二是通过水通道蛋白的协助扩散,这两种方式的共同特点是顺浓度梯度运输,且都不消耗能量。
(2)高盐环境下,Na+顺浓度梯度进入碱蓬根细胞,该过程需要载体蛋白协助,说明根细胞膜上有运输Na+的载体蛋白。这一过程体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能,对应序号②;将细胞与外界分隔开是细胞膜的基本功能,与物质运输无关,细胞间信息交流涉及信号分子等,此处也不涉及,故排除①③。
(3)碱蓬根细胞膜和液泡膜上的H+—ATP泵通过主动运输将H+转运到细胞膜外和液泡内,维持细胞质基质pH高于细胞液和细胞膜外,形成膜两侧H+浓度差。根据题干,该浓度差产生的电化学势能是Na+逆浓度梯度跨膜运输的直接动力。H+—ATP泵属于载体蛋白,载体蛋白在转运物质时会发生构象改变,以实现物质的结合与释放。细胞中ATP主要通过细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)产生,为H+—ATP泵的运输过程供能。
(4)Na+进入液泡时逆浓度梯度,且依赖膜两侧H+浓度差产生的电化学势能,属于主动运输(题干明确为“协同转运”,本质是主动运输的一种)。将Na+运入液泡对碱蓬适应高盐环境的意义主要有两点:一是降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+导致细胞内酶失活,保障细胞正常生命活动;二是提高液泡内渗透压,使细胞液浓度升高,增强细胞吸水能力,减少高盐环境下的失水,帮助碱蓬适应逆境。
【分析】(1)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
(2)生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
(3)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。
(1)当土壤溶液浓度大于植物根细胞的细胞液浓度时,植物细胞会失水,导致植物难以从土壤中获取充足的水分,所以大多数植物很难在盐碱地上生长。碱蓬根细胞除通过自由扩散方式吸水以外,还可以通过膜上的水通道蛋白进行吸水,这两种运输方式都是顺浓度梯度运输,且不消耗能量。
(2)高盐环境下,Na+可顺浓度梯度大量进入碱蓬根细胞,是因为根细胞膜上有运输Na+的载体蛋白,这体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能(②)。
(3)据图分析,碱蓬根细胞通过细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+,维持细胞质基质的pH值高于细胞液和细胞膜外,这样可以形成膜两侧H+浓度差,为Na+逆浓度梯度跨膜运输提供直接动力(电化学势能),H+-ATP泵是载体蛋白,在每次转运H+的过程中会发生构象改变,其运输过程中消耗的ATP由细胞呼吸过程产生。
(4)由题意可知,Na+逆浓度梯度进入碱蓬根细胞的液泡,且其直接动力是膜两侧H+浓度差所产生的电化学势能,所以Na+以主动运输(协同转运)方式进入碱蓬根细胞的液泡。碱蓬根细胞将Na+运入液泡,一方面可以降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+使细胞内的酶失活,从而维持细胞的正常生命活动;另一方面可以提高液泡内的渗透压,增强细胞的吸水能力,适应高盐环境。
31.【答案】(1)类囊体;光合色素;ATP 和 NADPH
(2)A;线粒体;CO2;A、C、D
(3)光照强度和温度;v1<v2;植株固定CO2的速率(总光合速率)= 净光合速率 +CO2的呼吸速率,C 点温度低,呼吸作用速率小
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1)图1展示的是光能吸收、转化及水分解产生氧气的过程,属于光合作用的光反应阶段,光反应的场所是叶绿体的类囊体膜。光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是光反应的关键结构,由蛋白质和光合色素(如叶绿素、类胡萝卜素)构成,光合色素负责吸收光能并传递给蛋白质复合体进行转化。该过程中,光能最终转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,为后续暗反应提供能量和还原剂。
(2)图2中,A过程依赖光能进行,且能产生用于暗反应的物质,对应图1的光反应过程。C过程是有氧呼吸的第二、三阶段,第二阶段在线粒体基质进行,第三阶段在线粒体内膜进行,故反应场所为线粒体。有氧呼吸第二阶段中,丙酮酸与水反应生成CO2,因此c代表的物质是CO2。图2中,A(光反应)可通过光能合成ATP,C(有氧呼吸第二、三阶段)和D(有氧呼吸第一阶段)可通过有机物分解产生ATP,而B(暗反应)消耗ATP,故能产生ATP的生理过程为A、C、D。
(3)坐标图中,BD段随着光照强度升高,光合速率明显上升,且同一光照强度下不同温度(如17℃、22℃)的光合速率存在差异,说明影响BD段光合速率的主要环境因素是光照强度和温度。植株固定CO2的速率是总光合速率,总光合速率=净光合速率(CO2吸收速率)+呼吸速率(CO2释放速率)。C、D两点净光合速率相等,但C点温度(17℃)低于D点(22℃),温度较低时呼吸酶活性低,呼吸速率更小,因此C点的总光合速率(v1)小于D点的总光合速率(v2),即v1<v2。
【分析】(1)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(2)细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
(1)图 1 中进行的是光反应过程,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,能吸收和转化光能的结构 PSI、PSII 是由蛋白质和光合色素构成的复合体。光反应过程中,光能转化为 ATP 和 NADPH 中的活跃化学能。
(2)图 1 是光反应过程,图 2 中 A 过程表示光反应。图 2 中 C 过程是有氧呼吸第二、三阶段,其反应场所为线粒体。有氧呼吸第二、三阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和水,所以 c 代表的物质是CO2,a代表的物质是H2O参与光反应,图 2 中 A(光反应)、C(有氧呼吸第二、三阶段)、D(有氧呼吸第一阶段)都能产生 ATP。
(3)在 BD 段,随着光照强度的增加,光合速率不断增加,且不同温度下光合速率不同,所以影响 BD 段光合速率的环境因素主要是光照强度和温度。植株固定CO2的速率(总光合速率)= 净光合速率 +CO2的呼吸速率。C、D 两点CO2吸收速率(净光合速率)相等,但D 点温度为22 C,呼吸作用速率大于 C 点(17 C时的呼吸作用速率),所以v1<v2。
32.【答案】(1)分生;漂洗;甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2)③;32;着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动;;②③
(3)细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长;Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂时,需选取根尖分生区细胞,因为该区域细胞分裂旺盛,呈正方形、排列紧密。实验装片的制作流程为取材后,先解离(使细胞分离),再进行漂洗(洗去解离液,防止解离过度影响后续染色),接着染色,最后制片。染色时常用甲紫溶液或醋酸洋红液,这类碱性染料能使染色体着色,便于观察。
(2)有丝分裂中期的细胞中,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,对应图中的③。大蒜体细胞染色体数为2n=16,细胞④处于有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立染色体,染色体数目加倍,为32条,其典型行为特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,在纺锤丝牵引下分别向细胞两极移动。有姐妹染色单体的时期为有丝分裂前期和中期,图中②为前期(染色体散乱分布,含姐妹染色单体)、③为中期(含姐妹染色单体),故一定有姐妹染色单体的细胞是②③。
(3)对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期持续时间来看,这说明细胞周期中分裂期所占时间极短,大部分时间处于分裂间期,因此处于分裂期的细胞比例低。分析实验数据:与空白对照组(清水组)相比,50μmol/L的Cd2+溶液组有丝分裂指数降低,说明Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂;10mg/L的GO溶液组有丝分裂指数升高,说明GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂;而Cd2+和GO混合溶液组的有丝分裂指数(0.74%)高于单独Cd2+组(0.65%),说明GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
【分析】有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取分生区细胞,因为分生区细胞分裂旺盛。实验装片制作流程中,解离后是漂洗,目的是洗去解离液,防止解离过度。染色环节常选用甲紫溶液(或醋酸洋红液)作为染色剂,因为染色体容易被碱性染料染成深色。
(2)观察染色体形态和数目最佳时期是有丝分裂中期,图中③为有丝分裂中期。大蒜体细胞染色体数2n=16,细胞④为有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,为32条。此时期染色体典型行为特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动。有丝分裂前期和中期一定有姐妹染色单体,图中②为有丝分裂前期,③为有丝分裂中期,所以一定有姐妹染色单体的细胞有②③。
(3)对照组有丝分裂指数仅为1.01%,说明细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长。分析实验数据,与对照组相比,50μmol/L的Cd2+溶液处理组有丝分裂指数降低,说明Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂;10mg/L的GO溶液处理组有丝分裂指数升高,说明GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂;50μmol/LCd2+和10mg/LGO混合溶液处理组有丝分裂指数比50μmol/L的Cd2+溶液处理组高,说明GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
1 / 1江苏省镇江市2024-2025学年高一上学期1月期末生物试题
1.(2025高一上·镇江期末)杜鹃花是镇江市市花,其活细胞中含量最多的化合物是(  )
A.水 B.蛋白质 C.核酸 D.淀粉
【答案】A
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用;组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】在活细胞中,不同化合物的含量存在显著差异。从整体组成来看,水是含量最丰富的化合物,这是因为水在细胞中承担着多种关键功能:它是细胞内良好的溶剂,能溶解多种物质,为生化反应提供场所;同时参与细胞内的许多化学反应,如物质的运输、代谢废物的排出等,还能维持细胞的形态和结构稳定。对于杜鹃花的活细胞而言,其生理活动与其他活细胞一致,同样依赖水的这些功能。蛋白质是细胞中含量最多的有机化合物,在细胞结构、催化反应、信息传递等方面发挥重要作用,但含量低于水;核酸(包括DNA和RNA)是遗传信息的携带者,淀粉是植物细胞中的储能物质,二者在活细胞中的含量均远低于水和蛋白质。因此,杜鹃花活细胞中含量最多的化合物是水,BCD不符合题意,A符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在,如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质,等等。
2.(2025高一上·镇江期末)蓝细菌和衣藻都是自养型生物,组成两种生物的细胞最主要的差异是(  )
A.有无DNA B.有无核糖体 C.有无细胞膜 D.有无核膜
【答案】D
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同
【解析】【解答】A、无论是原核细胞(蓝细菌)还是真核细胞(衣藻),都含有DNA(作为遗传物质),A不符合题意;
B、核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器(原核细胞唯一的细胞器就是核糖体),二者都能通过核糖体合成蛋白质,B不符合题意;
C、细胞膜是所有细胞的基本结构,起到分隔细胞内外、控制物质进出的作用,蓝细菌和衣藻均有细胞膜,C不符合题意;
D、原核细胞(蓝细菌)的遗传物质集中在拟核区域,没有核膜将其与细胞质分隔;真核细胞(衣藻)的遗传物质存在于细胞核中,有核膜包被形成完整细胞核,这是原核细胞与真核细胞最主要的结构差异,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】蓝细菌属于原核生物,衣藻属于真核生物(绿藻门,单细胞真核藻类),二者虽都是自养型生物(蓝细菌通过光合片层进行光合作用,衣藻通过叶绿体光合),但细胞结构的核心差异在于“有无以核膜为界限的细胞核”。
3.(2025高一上·镇江期末)下列关于生命系统的结构层次的叙述,错误的是(  )
A.生物大分子有生物活性,属于生命系统的最基本层次
B.冠状病毒没有细胞结构,但其生命活动离不开活细胞
C.引起肺炎的支原体既属于细胞层次又属于个体层次
D.一个淡水湖泊中所有的念珠蓝细菌属于种群层次
【答案】A
【知识点】细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;病毒
【解析】【解答】A、生物大分子(如蛋白质、核酸)虽有生物活性,但无法独立完成生命活动(如代谢、繁殖),必须依赖细胞才能发挥作用,因此不属于生命系统的任何层次,而生命系统的最基本层次是细胞,A符合题意;
B、冠状病毒无细胞结构,仅由蛋白质外壳和内部核酸组成,不能独立进行代谢和繁殖,必须侵入活细胞(如人体呼吸道细胞),利用宿主细胞的物质和能量完成生命活动,其生命活动离不开活细胞,B不符合题意;
C、支原体是单细胞原核生物,一个支原体细胞就是一个完整的个体,既能独立完成代谢、繁殖等生命活动,因此既属于细胞层次,又属于个体层次,C不符合题意;
D、种群是指同一区域内同种生物的所有个体,念珠蓝细菌是一类单细胞原核生物(属于同种生物范畴),淡水湖泊中所有的念珠蓝细菌符合“同一区域、同种生物、所有个体”的种群定义,属于种群层次,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】生命系统的结构层次从微观到宏观依次为:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈,其中细胞是生命系统的最基本层次,只有具备完整细胞结构(或依赖活细胞)的生物才能参与生命系统的层次划分。
4.(2025高一上·镇江期末)显微镜是生物学实验中常用的仪器。下图中①—④表示光学显微镜的一组镜头,⑤⑥是选用不同镜头组合看到的蚕豆叶表皮视野,相关叙述错误的是(  )
A.①和②是光学显微镜的目镜,③和④是物镜
B.选用镜头②③组合,视野中观察到的细胞数目少
C.从⑤切换到⑥,需先调粗准焦螺旋后调细准焦螺旋
D.从⑤切换到⑥后视野变暗,可调大光圈增大进光量
【答案】C
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A、目镜无螺纹,物镜有螺纹,因此图中①②为目镜,③④为物镜,A不符合题意;
B、目镜的放大倍数与镜筒长度呈负相关,镜筒越短,放大倍数越大,所以②的放大倍数大于①;物镜的放大倍数与镜筒长度呈正相关,镜筒越长,放大倍数越大,所以③的放大倍数大于④。显微镜总放大倍数等于目镜放大倍数乘以物镜放大倍数,放大倍数越大,视野中观察到的细胞数目越少,选用②(高倍目镜)和③(高倍物镜)组合时,总放大倍数最大,视野中观察到的细胞数目少,B不符合题意;
C、从⑤切换到⑥,视野中细胞体积变大、数量减少,说明是从低倍镜转换到高倍镜。低倍镜换高倍镜的正确操作步骤是:先移动装片将目标移到视野中央,再转动转换器换上高倍物镜,最后只能调节细准焦螺旋使物像清晰——粗准焦螺旋调节幅度大,若在高倍镜下使用,容易压坏玻片或使物像偏离视野,不能用于高倍镜下的调焦,C符合题意;
D、高倍镜的镜头通光量比低倍镜少,从低倍镜(⑤)切换到高倍镜(⑥)后,视野会变暗,此时可通过调大光圈或使用凹面反光镜来增大进光量,改善视野亮度,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】显微镜是生物学研究中观察微观结构(如细胞、微生物、组织切片等)的核心仪器,其核心原理是通过光学系统(或电子系统)将微小物体放大,使肉眼无法直接观察的结构清晰可见。
5.(2025高一上·镇江期末)下列关于小麦细胞中水分子的叙述,错误的是(  )
A.水分子是极性分子,是小麦细胞内的良好溶剂
B.小麦种子中的结合水是细胞结构的重要组成部分
C.冬季小麦自由水快速下降以抵抗水结冰造成的损害
D.干旱时小麦细胞中的自由水/结合水的比值通常增大
【答案】D
【知识点】水在细胞中的存在形式和作用
【解析】【解答】A、水分子的极性使其成为小麦细胞内多种物质的良好溶剂,符合水分子特性,A不符合题意;
B、小麦种子中的结合水与细胞内物质结合,作为细胞结构的一部分,维持种子结构稳定,B不符合题意;
C、冬季小麦自由水快速下降,可降低细胞液凝固点,避免结冰破坏细胞结构,增强抗寒能力,符合自由水与抗逆性的关系,C不符合题意;
D、干旱时小麦细胞为适应缺水环境,会减少自由水、相对增加结合水,自由水/结合水比值应减小(而非增大)以增强抗旱性,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】水分子是极性分子,能与其他极性物质结合,是细胞内良好溶剂,还可参与物质运输;水在细胞内分为结合水和自由水,结合水与细胞内物质紧密结合,是细胞结构的重要组成部分,维持结构稳定;自由水可自由流动,是代谢反应介质、参与代谢并运输物质,且自由水与结合水的比值影响细胞功能——比值越高代谢越旺盛、抗逆性越弱,比值越低代谢越慢、抗逆性越强。
6.(2025高一上·镇江期末)生物的生长发育离不开无机盐,有关叙述错误的是(  )
A.细胞中大多数无机盐以化合物形式存在
B.人体血液中含有一定量的 Ca2+,Ca2+过低会出现抽搐现象
C.Mg 是构成叶绿素的元素,缺 Mg 会导致叶片发黄
D.Fe 是构成血红素的元素,缺 Fe 会导致贫血
【答案】A
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】A、细胞中大多数无机盐以离子形式存在,如Na+、K+、Ca2+等,仅少数以化合物形式存在如叶绿素中的Mg2+虽结合在化合物中,但整体仍以离子态参与构成,A符合题意;
B、人体血液中Ca2+含量需维持在一定范围,若Ca2+过低,会导致神经肌肉兴奋性异常升高,出现抽搐现象;Ca2+过高则可能导致肌无力,B不符合题意;
C、Mg是叶绿素的核心组成元素,缺Mg时叶绿素无法正常合成,叶片中叶绿素含量减少,类胡萝卜素(黄色)的颜色凸显,导致叶片发黄,影响光合作用,C不符合题意;
D、Fe是血红素(血红蛋白的重要组成部分)的必需元素,缺Fe会导致血红素合成受阻,血红蛋白含量减少,红细胞运输氧气的能力下降,进而引发缺铁性贫血,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】细胞中的无机盐大多以离子形式存在(少数以化合物形式,如骨骼中的CaCO3),其功能包括:作为某些复杂化合物的组成成分(如Mg参与叶绿素合成、Fe参与血红素合成);维持细胞和生物体的生命活动(如血液中Ca2+浓度影响神经肌肉兴奋性);调节细胞渗透压和酸碱平衡。
7.(2025高一上·镇江期末)下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是(  )
A.淀粉可直接被人体细胞吸收利用
B.几丁质和糖原都是人体内的储能物质
C.维生素 D 能有效促进肠道对钙和磷的吸收
D.胆固醇是构成动植物细胞膜的主要成分
【答案】C
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、淀粉是植物多糖,分子量大,不能直接被人体细胞吸收,需在消化道中被淀粉酶等分解为葡萄糖(单糖)后,才能通过小肠上皮细胞吸收进入血液,A不符合题意;
B、糖原是人体内的储能物质(分为肝糖原和肌糖原,分别储存于肝脏和肌肉中),但几丁质主要存在于虾、蟹等甲壳类动物的外壳以及真菌的细胞壁中,并非人体的储能物质,B不符合题意;
C、维生素D属于固醇类脂质,其主要功能是有效促进肠道黏膜细胞对钙和磷的吸收,维持血钙和血磷平衡,对骨骼发育至关重要,C符合题意;
D、胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,能维持细胞膜的流动性;而植物细胞膜的主要成分是磷脂和蛋白质,不含胆固醇,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】糖类分为单糖(可直接吸收,如葡萄糖)、二糖(需水解为单糖吸收)、多糖(如淀粉、糖原、几丁质,需分解为单糖利用),其中糖原是动物储能物质,淀粉是植物储能物质,几丁质多存在于甲壳类和真菌中;脂质包括脂肪(储能)、磷脂(构成细胞膜)、固醇(如胆固醇、维生素D,胆固醇是动物细胞膜成分,维生素D促进钙磷吸收)。
8.(2025高一上·镇江期末)下图是细胞内部分膜结构的示意图,其中表示线粒体膜的是(  )
A. B.
C. D.
【答案】B
【知识点】其它细胞器及分离方法;线粒体的结构和功能;细胞核的结构
【解析】【解答】A、该膜结构为双层,但无内膜折叠形成嵴的特征,不符合线粒体膜结构,A不符合题意;
B、此膜结构为双层,且内膜向内折叠形成了嵴,与线粒体膜(双层膜,内膜有嵴)的结构特点一致,B符合题意;
C、膜结构上有核孔,这是核膜的特征(核膜为双层,且上有核孔供物质进出),并非线粒体膜,C不符合题意;
D、该膜为单层,而线粒体是双层膜结构,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】线粒体具有双层膜结构,且内膜向内腔折叠形成嵴,嵴的存在可增大内膜面积,为有氧呼吸相关酶提供更多附着位点。
9.(2025高一上·镇江期末)2024 年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫昆,以表彰他们发现了一种具有调控作用的 RNA——microRNA。下列关于 microRNA 的叙述错误的是(  )
A.microRNA 以碳链为基本骨架
B.microRNA 的基本单位是核糖核苷酸
C.microRNA 与大多数 RNA 一样为双链结构
D.microRNA 彻底水解可得到 6 种产物
【答案】C
【知识点】核酸的基本组成单位;核酸的种类及主要存在的部位;生物大分子以碳链为骨架
【解析】【解答】A、microRNA属于RNA,其基本单位核糖核苷酸的五碳糖(核糖)以碳链为骨架,因此整个microRNA分子以碳链为基本骨架,A不符合题意;
B、RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,microRNA作为RNA的一种,自然也以核糖核苷酸为基本单位,B不符合题意;
C、大多数RNA为单链结构,microRNA自身通常是单链,仅在发挥调控作用时可能与靶RNA(如mRNA)结合形成局部双链,并非自身为双链结构,C符合题意;
D、microRNA彻底水解时,核糖核苷酸会分解为磷酸、核糖,以及4种含氮碱基(A、U、C、G),共6种产物,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】RNA(核糖核酸)以碳链为基本骨架,基本组成单位是核糖核苷酸(含核糖、磷酸、4种含氮碱基A/U/C/G);大多数RNA(如mRNA、tRNA、rRNA)为单链结构,仅少数RNA(如某些病毒RNA)或RNA与其他核酸结合时形成局部双链;RNA彻底水解可得到磷酸、核糖、4种碱基,共6种产物。
10.(2025高一上·镇江期末)关于细胞膜成分和结构的探索历程,下列叙述错误的是(  )
A.科学家利用化学分析法得知,组成细胞膜的脂质以磷脂为主
B.丹尼利等人通过对细胞膜表面张力的研究,推测细胞膜上可能还附有蛋白质
C.罗伯特森提出的静态结构模型,无法解释变形虫的变形运动等现象
D.荧光标记的小鼠细胞和人细胞的融合实验结果,表明细胞膜具有选择透过性
【答案】D
【知识点】生物膜的探索历程
【解析】【解答】A、科学家通过化学分析(如提取细胞膜成分并鉴定)发现,细胞膜中的脂质约占50%,且以磷脂为主,磷脂构成细胞膜的基本支架,A不符合题意;
B、丹尼利等人对比细胞膜与油-水界面的表面张力,发现细胞膜表面张力更低,推测细胞膜上可能附着了蛋白质(蛋白质可降低表面张力),为后续确认细胞膜含蛋白质提供了依据,B不符合题意;
C、罗伯特森提出的“蛋白质-脂质-蛋白质”静态三层结构模型,认为细胞膜是固定不变的,但变形虫的变形运动、细胞融合等现象依赖细胞膜的运动,静态模型无法解释这些现象,推动了流动镶嵌模型的提出,C不符合题意;
D、荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验中,两种细胞的荧光逐渐混合,表明细胞膜上的蛋白质分子可以运动,证明细胞膜具有流动性(结构特性);而选择透过性是细胞膜允许特定物质跨膜的功能特性,与该实验结果无关,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞膜成分探索中,化学分析确定脂质(以磷脂为主)是主要成分,表面张力研究推测含蛋白质;结构探索经历从静态模型(罗伯特森)到流动镶嵌模型的发展,关键实验(如荧光标记细胞融合)证明细胞膜具有流动性,而非选择透过性(选择透过性是功能特性,体现物质跨膜运输的选择性)。
11.(2025高一上·镇江期末)下图为细胞膜的结构模型示意图,①—④代表相关结构或物质,下列叙述错误的是(  )
A.功能越复杂的细胞膜,①的种类和数量越多
B.精子和卵细胞之间的信息交流与结构②的功能有关
C.结构③是细胞膜的基本支架,其内部是亲水的
D.结构④为细胞骨架,具有维持细胞形态等多种功能
【答案】C
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;细胞骨架
【解析】【解答】A、①是蛋白质,细胞膜的功能(如物质运输、信息传递、催化等)主要由蛋白质承担,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多,A不符合题意;
B、②是糖蛋白,具有识别功能,精子和卵细胞之间通过糖蛋白的识别进行信息交流,从而实现结合,B不符合题意;
C、结构③是磷脂双分子层,是细胞膜的基本支架,磷脂分子头部亲水、尾部疏水,因此磷脂双分子层内部(尾部相对的区域)是疏水的,而非亲水,C符合题意;
D、结构④为细胞骨架(由蛋白质纤维构成),能维持细胞形态,还参与细胞的运动、分裂、分化等多种生命活动,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜主要由磷脂双分子层(基本支架,内部疏水、外部亲水)、蛋白质(功能越复杂,种类和数量越多)、糖蛋白(参与细胞识别、信息交流)构成;细胞骨架(由蛋白质纤维组成)可维持细胞形态、参与细胞运动等。
12.(2025高一上·镇江期末)蛋白质是生命活动的主要承担者,下列蛋白质与其功能对应错误的是(  )
A.生长激素——调节功能 B.甲流抗体——免疫功能
C.肌肉蛋白——结构蛋白 D.血红蛋白——催化功能
【答案】D
【知识点】蛋白质在生命活动中的主要功能
【解析】【解答】A、生长激素是由垂体分泌的蛋白质类激素,能调节人体生长发育(如促进骨骼、肌肉生长),对应调节功能,A不符合题意;
B、甲流抗体是浆细胞产生的蛋白质,能特异性识别并结合甲流病毒(抗原),帮助机体清除病原体,体现免疫功能,B不符合题意;
C、肌肉蛋白(如肌动蛋白、肌球蛋白)是构成肌肉组织的重要成分,起到支撑和构建细胞结构的作用,属于结构蛋白,C不符合题意;
D、血红蛋白存在于红细胞中,其功能是结合并运输氧气(从肺部运输到全身组织细胞),对应运输功能;具有催化功能的蛋白质是酶,而非血红蛋白,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】蛋白质功能多样,主要包括调节(如激素,调节生理活动)、免疫(如抗体,抵御病原体)、结构(如肌肉蛋白、胶原蛋白,构成细胞或组织结构)、运输(如血红蛋白,运输物质)、催化(如酶,加速化学反应)等,不同蛋白质的结构决定其特定功能。
13.(2025高一上·镇江期末)下图表示某植物细胞亚显微结构模式图,A—C表示细胞结构,相关叙述正确的是(  )
A.结构A是植物细胞的边界,对细胞起支持与保护作用
B.结构B参与糖原的合成,还参与植物细胞壁的形成
C.结构C是一个膜性管道系统,表面可能附着核糖体
D.此图可表示水稻叶肉细胞的亚显微结构模式图
【答案】C
【知识点】其它细胞器及分离方法;动、植物细胞的亚显微结构;细胞壁
【解析】【解答】A、结构A是细胞壁,能对细胞起支持与保护作用,但植物细胞的边界是细胞膜(控制物质进出,具有选择透过性),细胞壁不具备边界功能,A不符合题意;
B、糖原是动物细胞特有的多糖,植物细胞中不存在糖原;且图中结构B若为高尔基体(参与细胞壁形成),也不参与糖原合成,B不符合题意;
C、结构C是内质网,它是由膜连接而成的管状、囊状结构,形成连续的膜性管道系统;其中粗面内质网的表面附着核糖体,参与蛋白质合成,C符合题意;
D、图中细胞含有中心体(低等植物细胞和动物细胞的结构),而水稻是高等植物,其叶肉细胞不含中心体,因此该图不能表示水稻叶肉细胞的亚显微结构,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】植物细胞(需区分高等/低等,低等植物含中心体)的关键结构功能:细胞壁(支持保护,非细胞边界,边界是细胞膜)、内质网(膜性管道系统,分粗面<附核糖体>和光面,参与物质合成运输)、中心体(低等植物和动物有,高等植物无)、糖原(动物特有多糖,植物储能多糖是淀粉)。
14.(2025高一上·镇江期末)下图表示细胞核及周围物质的部分结构示意图,①—④代表相关结构,下列叙述错误的是(  )
A.结构①与该细胞核糖体的形成有关
B.结构②主要由DNA和蛋白质组成
C.结构③把核内物质与细胞质分开
D.结构④是大分子物质自由进出的通道
【答案】D
【知识点】细胞核的结构和功能综合
【解析】【解答】A、结构①是核仁,核仁能参与某种RNA(rRNA)的合成,而rRNA是核糖体的重要组成成分,因此核仁与该细胞核糖体的形成有关,A不符合题意;
B、结构②是染色质,染色质的主要成分是DNA和蛋白质,在细胞分裂时会螺旋化形成染色体,是细胞遗传物质的主要载体,B不符合题意;
C、结构③是核膜(双层膜结构),其核心功能是将细胞核内的物质(如染色质、核仁)与细胞质分隔开,维持细胞核内相对稳定的环境,C不符合题意;
D、结构④是核孔,虽然它能允许大分子物质(如mRNA从核内出到细胞质,蛋白质从细胞质进核内)通过,但具有严格的选择透过性,并非“自由进出”(如DNA不能通过核孔出细胞核),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞核由核仁、染色质、核膜、核孔组成,各结构功能不同:核仁与核糖体形成有关;染色质主要由DNA和蛋白质构成,是遗传物质的载体;核膜为双层膜,将核内物质与细胞质分隔;核孔是大分子物质(如RNA、蛋白质)进出细胞核的通道,但具有选择透过性,并非自由进出。
15.(2025高一上·镇江期末)下列关于细胞的物质输入和输出的说法,错误的是(  )
A.甘油和CO2进出细胞的方式相同
B.温度不会对自由扩散的速率造成影响
C.葡萄糖进入红细胞的方式是协助扩散
D.胞吞需要细胞膜上的蛋白质参与
【答案】B
【知识点】物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】A、甘油(脂质小分子)和CO2(气体分子)均顺浓度梯度进出细胞,不需要载体蛋白和能量,都通过自由扩散方式,A不符合题意;
B、自由扩散的速率与分子运动速率、膜流动性相关,温度会影响磷脂分子和水分子的运动速率,进而改变膜流动性,最终影响自由扩散速率(如温度升高,分子运动加快,自由扩散速率提高),B符合题意;
C、葡萄糖进入红细胞时,顺浓度梯度进行,需借助细胞膜上的载体蛋白,不消耗能量,属于协助扩散,C不符合题意;
D、胞吞过程中,细胞膜上的蛋白质需先识别待运输的大分子物质,再引发细胞膜内陷形成囊泡,因此需要膜蛋白参与,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞物质进出方式包括自由扩散(顺浓度、无载体/能量,如甘油、CO2)、协助扩散(顺浓度、需载体、无能量,如葡萄糖进红细胞)、主动运输(逆浓度、需载体/能量)及胞吞胞吐(大分子运输,需膜蛋白识别和膜流动性);温度通过影响膜流动性、分子运动速率,可改变自由扩散等方式的速率。
16.(2025高一上·镇江期末)撕取洋葱鳞片叶外表皮置于0.3g/mL的蔗糖溶液中,一段时间后放在显微镜下观察并绘制细胞结构示意图,图中①—③代表不同结构,相关叙述正确的是(  )
A.图中所示细胞结构①②③合称原生质层
B.②处的液体和细胞液无明显的差异
C.质壁分离过程中,④处的颜色不断变浅
D.此状态可说明原生质层和细胞壁的伸缩性不同
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、原生质层由细胞膜、液泡膜及两层膜之间的细胞质组成,图中①是细胞壁、②是细胞壁与细胞膜间的外界溶液、③是细胞膜,三者不构成原生质层,A不符合题意;
B、细胞壁具有全透性,②处液体为外界蔗糖溶液;细胞膜具有选择透过性,细胞液(液泡内液体)成分与蔗糖溶液差异显著(如含糖类、无机盐等,无蔗糖),B不符合题意;
C、质壁分离时细胞液失水,液泡(④)体积缩小,细胞液浓度升高,颜色不断变深(而非变浅),C不符合题意;
D、此细胞处于质壁分离状态,本质是原生质层伸缩性大于细胞壁,失水时原生质层收缩更明显,导致与细胞壁分离,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】质壁分离的核心是原生质层(细胞膜+液泡膜+两层膜间细胞质)与细胞壁的伸缩性差异(原生质层伸缩性大,细胞壁伸缩性小),当细胞处于高浓度溶液(如0.3g/mL蔗糖溶液)时,细胞液失水,原生质层收缩幅度大于细胞壁,导致两者分离;过程中液泡变小、颜色加深,细胞壁与细胞膜间充满外界溶液(全透性,成分与外界溶液一致)。
17.(2025高一上·镇江期末)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列关于实验中颜色变化的叙述正确的是(  )
A.梨汁加入斐林试剂并水浴加热后,出现砖红色沉淀
B.花生子叶切片用苏丹Ⅲ染液染色后,可见红色脂肪颗粒
C.稀释的蛋清液加入双缩脲试剂后,溶液变蓝
D.酒精中加入溴麝香草酚蓝溶液后,出现灰绿色
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;探究酵母菌的呼吸方式;检测脂肪的实验
【解析】【解答】A、梨汁富含还原糖(如葡萄糖、果糖),斐林试剂与还原糖在水浴加热条件下会发生反应,生成砖红色沉淀,符合实验颜色变化规律,A符合题意;
B、苏丹Ⅲ染液的特性是将脂肪染成橘黄色,而非红色(红色是苏丹Ⅳ染液染脂肪的结果),花生子叶切片用苏丹Ⅲ染色后应观察到橘黄色脂肪颗粒,B不符合题意;
C、稀释的蛋清液富含蛋白质,双缩脲试剂与蛋白质反应会呈现紫色,而非蓝色,蓝色是双缩脲试剂本身的颜色,未反应时的颜色,C不符合题意;
D、溴麝香草酚蓝溶液用于检测CO2(颜色变化为蓝→绿→黄),检测酒精需用酸性重铬酸钾溶液(反应后呈灰绿色),两者试剂与检测物质对应错误,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】不同物质与特定试剂反应会呈现特征颜色,常用检测原理包括:还原糖(如葡萄糖、果糖)与斐林试剂在水浴加热下生成砖红色沉淀;脂肪与苏丹Ⅲ染液呈橘黄色、与苏丹Ⅳ染液呈红色;蛋白质与双缩脲试剂呈紫色;CO2与溴麝香草酚蓝溶液反应颜色由蓝变绿再变黄,酒精与酸性重铬酸钾溶液呈灰绿色。
18.(2025高一上·镇江期末)下图表示某类酶作用的模型,相关叙述正确的是(  )
A.甲是活细胞产生的具有调节作用的有机物
B.甲反应前后的数量及结构都会发生改变
C.该模型体现了甲具有高效性及专一性
D.酶的作用原理是显著降低化学反应的活化能
【答案】D
【知识点】酶促反应的原理;酶的特性
【解析】【解答】A、图中甲在反应前后不变,应为酶,酶的功能是催化(加快反应),而非调节,调节功能多由激素承担,A不符合题意;
B、酶作为催化剂,在化学反应前后自身的数量和结构不会发生改变,仅能加快反应速率,B不符合题意;
C、该模型中,甲(酶)仅与特定结构的乙(底物)结合,体现了酶的专一性;但模型未对比酶与无机催化剂的催化效率,无法体现高效性,C不符合题意;
D、酶的作用原理是通过降低化学反应所需的活化能,让更多反应物分子达到反应所需能量状态,从而显著加快反应速率,这是酶催化作用的核心机制,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物(多数为蛋白质,少数为RNA),反应前后数量和结构不变;具有专一性(一种酶催化一种或一类底物)、高效性(比无机催化剂催化效率高)等特性,作用原理是显著降低化学反应的活化能,加快反应速率。
19.(2025高一上·镇江期末)如图表示胃蛋白酶在最适温度和pH条件下,酶促反应速率与反应物浓度的关系,据图分析,下列叙述错误的是(  )
A.A点时,向反应混合物中加入少量反应物,反应速率上升
B.A点时,反应系统pH调至7,反应速率上升
C.B点时,向反应混合物中加入少量相应的酶,反应速率上升
D.B点时,反应系统温度提高5℃,反应速率下降
【答案】B
【知识点】探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、A点时,酶促反应速率随反应物浓度增加而上升,说明此时限制因素是反应物浓度。向混合物中加入少量反应物,底物量增加,反应速率会上升,A不符合题意;
B、胃蛋白酶的最适pH约为1.5(强酸性环境),题干明确实验在“最适pH”下进行。若将A点反应系统pH调至7(中性),胃蛋白酶会因pH偏离最适值而变性失活,反应速率会显著下降,而非上升,B符合题意;
C、B点时,反应物浓度已足够高,速率不再随反应物浓度增加而变化,说明限制因素是酶浓度。此时加入少量相应的酶,酶量增加,反应速率会上升,C不符合题意;
D、实验在“最适温度”下进行,B点时若温度提高5℃,会偏离最适温度,酶活性下降,反应速率随之下降,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】酶促反应速率受反应物浓度、酶浓度、温度、pH影响:在最适温度和pH下,低反应物浓度时(如A点),速率随反应物浓度增加而上升(限制因素是反应物浓度);反应物浓度足够高时(如B点),速率不再上升(限制因素是酶浓度);偏离最适温度或pH,酶活性会下降(高温使酶变性,过酸/过碱也会导致酶失活),进而降低反应速率。
20.(2025高一上·镇江期末)下图为ATP分子结构示意图,①③表示基团,②④表示化学键,相关叙述错误的是(  )
A.①为腺嘌呤,即ATP中的“A”
B.②为特殊的化学键,其断裂往往与细胞中的吸能反应相联系
C.③为磷酸基团,其脱离后可使蛋白质等分子磷酸化
D.④为特殊的化学键,其断裂后形成的化合物之一是组成RNA的基本单位
【答案】A
【知识点】核酸的基本组成单位;ATP的化学组成和特点;ATP的作用与意义
【解析】【解答】A、①为腺嘌呤,而ATP中的“A”代表腺苷(由腺嘌呤和核糖共同组成),并非单独的腺嘌呤,A符合题意;
B、②是ATP中的特殊化学键,其断裂会释放能量,这些能量可用于细胞中的吸能反应(如主动运输、蛋白质合成),实现能量的转移利用,B不符合题意;
C、③为磷酸基团,ATP水解时磷酸基团脱离,可通过磷酸化作用结合到蛋白质等分子上,改变这些分子的空间结构和活性(如酶的激活),C不符合题意;
D、④为特殊化学键,其断裂后若ATP水解生成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸),AMP由一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸组成,是构成RNA的基本单位之一,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】ATP(三磷酸腺苷)结构可概括为“腺苷+三个磷酸基团”,腺苷由腺嘌呤和核糖组成(ATP中的“A”指腺苷,非单独腺嘌呤);分子中含两个特殊化学键(②④),断裂时释放能量,用于驱动吸能反应;磷酸基团脱离后可使蛋白质等分子磷酸化(改变其活性),特殊化学键断裂还可生成AMP(腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本单位之一)。
21.(2025高一上·镇江期末)下列关于光合作用探究历程的叙述错误的是(  )
A.希尔制取离体叶绿体悬液并加入铁盐,光照后发现有氧气释放
B.鲁宾和卡门用同位素标记法,证明了光合作用释放的氧气来自水
C.阿尔农发现在光照下叶绿体可以合成ATP,且这一过程总是与水的合成相伴随
D.恩格尔曼使用水绵和需氧细菌做实验,证明了叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧
【答案】C
【知识点】光合作用的发现史
【解析】【解答】A、希尔实验中,制取离体叶绿体悬液并加入铁盐(作为电子受体),光照后观察到氧气释放,说明光反应可在脱离细胞其他结构的情况下进行,A不符合题意;
B、鲁宾和卡门采用同位素标记法,一组用18O标记水(H218O)、另一组用18O标记二氧化碳(C18O2),结果只有标记水的组释放的氧气含 8O,证明光合作用释放的氧气来自水,B不符合题意;
C、阿尔农的实验发现,光照下叶绿体可合成ATP,且这一过程总是与水的分解(光解,产生氧气、[H])相伴随,而非“水的合成”,水的合成是有氧呼吸第三阶段的过程,C符合题意;
D、恩格尔曼将水绵(叶绿体呈螺旋带状,便于观察)与需氧细菌混合,用极细光束照射水绵,发现细菌只向叶绿体被光束照射的部位聚集,证明叶绿体能吸收光能并用于光合作用释放氧气,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】光合作用探究历程中,多个经典实验通过不同方法揭示核心机制:希尔实验证明离体叶绿体光照下可释放氧气(无需碳反应);鲁宾和卡门用同位素标记法(标记水和二氧化碳中的氧)证实氧气来自水;恩格尔曼用水绵和需氧细菌证明叶绿体是光合作用放氧场所且能吸收光能;阿尔农发现叶绿体光照下合成ATP,且该过程与水的分解(光解)伴随,而非水的合成。
22.(2025高一上·镇江期末)下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述正确的是(  )
A.在色素的提取过程中需向研钵中加入少量二氧化硅,目的是防止叶绿素被破坏
B.在滤纸条上划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次,可使最后形成的色素带更清晰
C.叶绿素a在层析液中溶解度最大,分离后在滤纸条上形成的色素带最宽
D.若滤纸条上未见明显的色素带,可能是分离时层析液没过了滤液细线
【答案】D
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验
【解析】【解答】A、实验中向研钵加入的试剂功能不同:二氧化硅的作用是使研磨更充分(破坏细胞结构,释放色素);而防止叶绿素被破坏的是碳酸钙(中和研磨中产生的酸性物质,保护叶绿素结构),该选项混淆了两种试剂的作用,A不符合题意;
B、划滤液细线时,需待前一次划出的滤液细线完全干燥后,再重复划线2~3次。若未干燥就重复划线,会导致滤液细线变粗、色素重叠,反而使最终的色素带模糊,无法清晰分离,B不符合题意;
C、色素分离的原理是“溶解度越高,在层析液中扩散速度越快”:溶解度最大的是胡萝卜素(扩散最快,位于滤纸条最上端);叶绿素a因在绿叶中含量最高,所以分离后形成的色素带最宽,但其溶解度低于类胡萝卜素,该选项混淆了“溶解度”与“含量”对色素带的影响,C不符合题意;
D、若分离时层析液没过滤液细线,滤纸上的色素会直接溶解到层析液中,无法随层析液向上扩散,最终滤纸条上就不会出现明显的色素带,这是实验中常见的异常现象及原因,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】“绿叶中色素的提取和分离”实验中,二氧化硅助研磨、碳酸钙护色素;滤液细线需干燥后重复划,保证色素量充足;色素分离依赖溶解度差异(胡萝卜素>叶黄素>叶绿素a>叶绿素b);层析液没过滤液细线会导致色素溶解,无色素带出现。
23.(2025高一上·镇江期末)有关细胞呼吸和光合作用原理在农业生产中的应用,下列叙述错误的是(  )
A.温室大棚种植蔬菜,阴雨天应适当补充光源
B.增施农家肥可提高大棚内CO2浓度,有利于农作物的光合作用
C.经常疏松土壤,可以促进植物充分利用土壤中的矿质营养
D.新鲜蔬菜、水果应在低温、低氧、干燥的环境保存
【答案】D
【知识点】细胞呼吸原理的应用;光合作用原理的应用
【解析】【解答】A、阴雨天光照强度不足,光反应产生的ATP和[H]减少,限制光合作用暗反应。适当补充光源可增强光反应,提高光合速率,有利于蔬菜生长,A不符合题意;
B、农家肥中含有机物,经土壤微生物分解后会释放CO2,提高大棚内CO2浓度,为光合作用暗反应中CO2的固定提供更多原料,从而提升光合效率,B不符合题意;
C、经常疏松土壤可打破土壤板结,增加土壤透气性,提高根细胞周围的氧气浓度,促进根细胞有氧呼吸产生更多ATP,为根主动吸收矿质营养(需消耗能量)提供充足能量,C不符合题意;
D、新鲜蔬菜、水果保存需低温(降低酶活性,减缓呼吸消耗)、低氧(抑制有氧呼吸,减少有机物消耗),但需保持适宜湿度——干燥环境会导致果蔬细胞失水,失去新鲜度(如蔬菜萎蔫、水果皱缩),D符合题意。
故答案为:D。
【分析】农业生产中,光合作用应用需围绕“提升光、CO2等原料利用效率”(如补光、增施农家肥供CO2);细胞呼吸应用需平衡“储能(果蔬保存)”与“供能(根系吸收)”——果蔬保存需低温、低氧(降低呼吸消耗)且适宜湿度(防失水),根系吸收矿质需疏松土壤增氧(促进有氧呼吸供能)。
24.(2025高一上·镇江期末)如图表示动物体一个细胞周期中不同时期的染色体(质)出现的螺旋化和解螺旋的周期性变化,有关说法正确的是(  )
A.a→b→c→d→e→a表示一个细胞周期
B.bc段:核DNA复制,染色质(体)数目不变
C.cd段:核DNA和染色体数量比为1:2
D.ea段:细胞膜凹陷缢裂,细胞一分为二
【答案】B
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义
【解析】【解答】A、细胞周期的起点是分裂间期(染色质松散,对应图中b点,此时DNA尚未复制或处于复制前),终点是下一次分裂间期开始前,故完整细胞周期应为b→c→d→e→a→b,而非a→b→c→d→e→a,A不符合题意;
B、bc段为分裂间期,主要进行核DNA复制,此时DNA数目加倍,但染色质(体)数目不变(染色体数目以着丝粒数量为准,复制后仍为一个着丝粒连接两条姐妹染色单体),B符合题意;
C、cd段染色体高度螺旋化,且含姐妹染色单体(一条染色体含两条DNA),故核DNA和染色体数量比为2:1,而非1:2,C不符合题意;
D、ea段染色体解螺旋为染色质,且着丝粒已分裂(姐妹染色单体分离),对应分裂后期向末期过渡阶段;而细胞膜凹陷缢裂,细胞一分为二是分裂末期的特征,发生在ea段之后(接近b点),D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞周期包括分裂间期(DNA复制、染色质松散)和分裂期(染色体螺旋化、分离),染色体(质)变化规律为:松散染色质(间期,DNA复制)→螺旋化染色体(前期)→着丝粒分裂(后期,染色体数目加倍)→解螺旋为染色质(末期);一个完整细胞周期需从分裂间期开始,且各阶段核DNA与染色体数量关系不同(含姐妹染色单体时,核DNA:染色体=2:1;无姐妹染色单体时,二者比例为1:1)。
25.(2025高一上·镇江期末)下列关于教材“观察植物根尖细胞有丝分裂”实验的叙述,正确的是(  )
A.若解离时间不充分,显微观察视野中的细胞会重叠
B.应在高倍镜下先找到间期的细胞观察染色体的行为
C.持续观察能看到两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程
D.高倍镜下根尖细胞有丝分裂末期的赤道板清晰可见
【答案】A
【知识点】观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、解离的核心作用是用盐酸和酒精混合液破坏细胞间的连接物质,使细胞相互分离开。若解离时间不充分,细胞间连接未完全断裂,制片时细胞会相互重叠,导致视野中细胞堆叠、难以观察,A符合题意;
B、显微镜观察需先在低倍镜下找到根尖分生区细胞(特征为排列紧密、呈正方形),再换高倍镜观察具体分裂时期;且间期细胞的染色体呈染色质状态,无明显“染色体行为”,直接用高倍镜寻找细胞难度大,B不符合题意;
C、解离步骤中,盐酸和酒精已将细胞杀死,细胞的分裂过程被固定在某一时期,无法持续观察到动态变化,如两极发出纺锤丝构成纺锤体的过程,C不符合题意;
D、赤道板是有丝分裂中期染色体排列的虚拟平面,并非真实存在的结构,因此显微镜下不可见;有丝分裂末期可观察到细胞板(真实结构)逐渐扩展形成细胞壁,但赤道板无法观察到,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】该实验需通过解离(使细胞分离、杀死细胞)、漂洗(洗去解离液防解离过度)、染色(染色体着色)、制片(压片使细胞分散)四个步骤处理材料;显微镜观察需遵循“低倍镜找分生区(细胞呈正方形、排列紧密)→高倍镜观时期”的顺序,且因细胞已解离死亡,无法观察到分裂的动态过程,同时需区分真实结构(如细胞板)与虚拟概念(如赤道板)。
26.(2025高一上·镇江期末)下列关于教材中涉及的科学方法的叙述,正确的有(  )
A.探索细胞膜结构模型的过程,运用了提出假说的科学方法
B.将细胞破碎后,利用差速离心法分离不同大小的细胞器
C.用15N标记亮氨酸,利用其放射性探究胰岛素的合成和运输
D.用超轻黏土制作真核细胞三维结构模型,属于构建物理模型
【答案】B,D
【知识点】细胞膜的流动镶嵌模型;其它细胞器及分离方法;细胞器之间的协调配合;真核细胞的三维结构模型
【解析】【解答】A、探索细胞膜结构模型(如流动镶嵌模型)的过程,是通过观察、实验证据构建出实物或图画形式的模型,属于构建物理模型,而非提出假说,假说更侧重对现象的推测性解释,尚未形成具体模型,A不符合题意;
B、将细胞破碎后,利用差速离心法,通过逐渐提高离心速度,可依次分离出不同大小的细胞器,如低速离心分离细胞核,中速分离线粒体、叶绿体,高速分离核糖体等,B符合题意;
C、15N是稳定同位素,不具有放射性,无法通过检测放射性来追踪胰岛素的合成和运输过程;研究分泌蛋白(如胰岛素)的合成运输,常用具有放射性的3H标记亮氨酸,C不符合题意;
D、用超轻黏土制作真核细胞三维结构模型,是以实物形式直观呈现细胞的结构,符合物理模型(以实物或图画形式表达认识对象的特征)的定义,属于构建物理模型,D符合题意。
故答案为:BD。
【分析】生物学研究中,不同科学方法有特定应用场景:提出假说用于解释未知现象(如遗传规律的推导),构建模型分为物理模型(实物/图画呈现结构,如细胞模型)、概念模型等;差速离心法通过梯度离心速度分离不同大小的细胞器;同位素标记法中,需区分放射性同位素(如3H、32P,可追踪)与稳定同位素(如 5N,无放射性,不能追踪)。
27.(2025高一上·镇江期末)下图是动物细胞内分泌蛋白质的合成、加工及转运的部分过程示意图,①—④代表细胞器,相关叙述错误的有(  )
A.①表示高尔基体,③表示内质网
B.①②③④均参与构成生物膜系统
C.图中合成的分泌蛋白可能是性激素
D.该过程可体现细胞膜具有一定的流动性
【答案】A,B,C
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、根据分泌蛋白转运顺序,①应是内质网(负责初步加工并形成囊泡),③应是高尔基体(接收内质网囊泡并进一步加工),A符合题意;
B、①内质网、③高尔基体、④线粒体均有膜结构,参与构成生物膜系统;但②是核糖体,无膜结构,不参与生物膜系统组成,B符合题意;
C、性激素的化学本质是脂质(固醇类),而图中合成的是分泌蛋白(本质为蛋白质),二者化学本质不同,C符合题意;
D、分泌蛋白最终通过胞吐释放,过程中高尔基体形成的囊泡与细胞膜融合,体现了细胞膜具有一定的流动性,D不符合题意。
故答案为:ABC。
【分析】分泌蛋白合成转运路径为:核糖体(合成多肽)→内质网(初步加工、形成囊泡)→高尔基体(进一步加工、分类包装)→细胞膜(胞吐释放),全程需线粒体供能;生物膜系统包括细胞膜、核膜及具膜细胞器膜(无膜结构的细胞器不参与);分泌蛋白本质为蛋白质,脂质类物质(如性激素)不属于分泌蛋白,胞吐过程依赖膜融合,体现细胞膜流动性。
28.(2025高一上·镇江期末)将酵母菌培养液进行离心处理。把沉淀的酵母菌破碎后,再次离心处理为只含有酵母菌细胞质基质的上清液和只含有酵母菌细胞器的沉淀物两部分,与未离心处理过的酵母菌培养液分别放入三支试管中,并在有氧条件下,按照表格所示加入对应的物质,相关叙述正确的有(  )
试管① 试管② 试管③
上清液(只含有酵母菌细胞质基质) 沉淀物(只含有酵母菌细胞器) 未离心处理过的酵母菌培养液
等量、等浓度的葡萄糖溶液
A.试管①中可以产生丙酮酸
B.试管②中可以产生少量能量
C.试管③中可以产生CO2和H2O
D.无氧条件下,三支试管均能产生酒精
【答案】A,C
【知识点】有氧呼吸的过程和意义;无氧呼吸的过程和意义
【解析】【解答】A、试管①含细胞质基质,加入葡萄糖后,可进行有氧呼吸第一阶段(或无氧呼吸第一阶段,二者第一阶段相同),葡萄糖在相关酶催化下分解为丙酮酸,A符合题意;
B、试管②仅含细胞器(主要是线粒体),线粒体不能直接利用葡萄糖,需先在细胞质基质中将葡萄糖分解为丙酮酸才能进入线粒体反应;因试管②无细胞质基质,无法完成葡萄糖到丙酮酸的过程,不能产生能量,B不符合题意;
C、试管③是完整酵母菌培养液,有氧条件下酵母菌可进行完整有氧呼吸,葡萄糖经三阶段反应最终分解为CO2和H2O,C符合题意;
D、无氧条件下,试管①(含细胞质基质)可进行无氧呼吸产生酒精;试管③(完整细胞)也可进行无氧呼吸产生酒精;但试管②(仅含线粒体)无法分解葡萄糖,不能进行无氧呼吸,无酒精产生,D不符合题意。
故答案为:AC。
【分析】酵母菌有氧呼吸分三阶段:第一阶段在细胞质基质,葡萄糖分解为丙酮酸(产少量能量);第二阶段在线粒体基质,丙酮酸分解为CO2和[H](产少量能量);第三阶段在线粒体内膜,[H]与O2结合生成H2O(产大量能量)。无氧呼吸全程在细胞质基质,葡萄糖分解为酒精和CO2(产少量能量)。不同场所(细胞质基质/线粒体)含有的酶不同,决定其能完成的反应阶段不同。
29.(2025高一上·镇江期末)糖炒板栗是冬季深受人们喜爱的一种炒货,板栗含淀粉、蛋白质和脂肪等多种营养物质。图1表示板栗生物体内某些有机物及元素组成,其中X表示元素,A、B、C代表不同的生物大分子,a、b、c代表其基本组成单位。图2是磷脂分子构成的脂质体,它可以把药物运送到特定的细胞发挥作用,D、E代表的是两种不同性质的药物。请回答以下问题:
(1)图1中X代表   元素,若B是组成板栗细胞壁的主要成分,则b表示   。
(2)图1中a通过   (填结合方式)形成A,A结构和功能具有多样性的原因有   (填序号)不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
①a的种类 ②a的数目 ③a的连接方式 ④a的排列顺序
(3)板栗壳中的黄酮具有重要的药用价值,实验室常利用有机溶剂乙醇、丙酮对黄酮进行溶解并提取。请结合题干中有关脂质体的信息及图2分析:黄酮最可能是包裹在脂质体   (选填“D”或“E”)处。
(4)图3是某种核苷酸分子结构示意图,据图分析该核苷酸是图1中生物大分子   (填字母)的基本组成单位之一,板栗细胞中的生物大分子C含有   种碱基。图4是由两个环五十肽相连而成的蛋白质分子结构简图,两个环肽之间形成了1个 —S—S—(由—SH和HS—缩合而成)和2个-NH-CO-,若a的平均相对分子质量为m,则该蛋白质分子的相对分子质量为   。
【答案】(1)P;葡萄糖
(2)脱水缩合;①②④
(3)D
(4)C1;5;100m-1838
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因;蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;细胞中的元素和化合物综合;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】(1)图1中,生物大分子C可分布在细胞核或细胞质,结合元素组成可判断C为核酸,核酸的组成元素包括C、H、O、N、P,因此X代表P元素。板栗属于植物,其细胞壁的主要成分是纤维素,纤维素是多糖,多糖的基本组成单位是葡萄糖,故b表示葡萄糖。
(2)图1中A为蛋白质,其基本组成单位a是氨基酸。氨基酸通过脱水缩合的方式连接形成蛋白质,即一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基脱去一分子水,形成肽键。蛋白质结构和功能的多样性与氨基酸的种类不同、氨基酸的数目不同、氨基酸的排列顺序不同,以及肽链的盘曲折叠方式和空间结构不同有关;而氨基酸的连接方式都是脱水缩合形成肽键,是固定的,不属于多样性的原因,因此答案为①②④。
(3)磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部的结构,图2中E处位于磷脂头部之间,是亲水环境,D处位于磷脂尾部之间,是疏水环境。题干提到黄酮可溶于乙醇、丙酮等有机溶剂,说明黄酮是脂溶性物质,更易溶于疏水环境,因此黄酮最可能包裹在脂质体的D处。
(4)图3的核苷酸中含碱基胸腺嘧啶,胸腺嘧啶是DNA特有的碱基,因此该核苷酸是脱氧核苷酸,对应图1中生物大分子C1的基本组成单位。板栗细胞同时含有DNA和RNA,DNA含碱基A、T、C、G,RNA含碱基A、U、C、G,共5种碱基。两个环五十肽共含100个氨基酸,氨基酸总相对分子质量为100m。环肽形成时脱去的水分子数等于氨基酸数,两个环肽共脱水100分子,质量减少1800;形成1个-S-S-会脱去2个H,质量减少2;形成2个-NH-CO-会脱去2分子水,质量减少36。因此该蛋白质分子的相对分子质量为100m-(1800+2+36)=100m-1838。
【分析】(1)糖类是细胞的主要能源物质,也是细胞结构的重要组成成分。糖类大致可以分为单糖、二糖和多糖等。
(2)脂质主要由C、H、O三种元素组成,其中氢原子较糖类多,而氧原子较糖类少。有些脂质还含有N和P等元素。常见的脂质有油脂、磷脂和固醇等,通常不溶于水,而溶于有机溶剂,如丙酮、乙醚、四氯化碳等。
(3)蛋白质是生命活动的主要承担者,其基本组成单位是氨基酸。20种左右的氨基酸在形成肽链时排列顺序千变万化,肽链通过盘曲、折叠形成的空间结构千差万别,这样就形成了结构和功能极其多样的蛋白质。蛋白质是细胞的基本组成成分,具有参与组成细胞结构、催化、运输、信息传递、免疫等重要功能。可以说,细胞的各项生命活动都离不开蛋白质。
(4)核酸是细胞中最重要的生物大分子之一,含有C、H、O、N、P五种元素,分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA)两类。它们的基本组成单位都是核苷酸,但脱氧核糖核酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸(简称脱氧核苷酸),核糖核酸的基本组成单位是核糖核苷酸。
(1)观察图1,生物大分子C主要分布在细胞核或细胞质中,说明C为核酸,组成核酸的元素有C、H、O、N、P,所以X代表P元素,板栗细胞壁的主要成分是纤维素,纤维素是多糖,其基本组成单位b是葡萄糖。
(2)图1中a是氨基酸,氨基酸通过脱水缩合的方式形成蛋白质A,蛋白质结构和功能具有多样性的原因有:①氨基酸的种类不同、②氨基酸的数目不同、④氨基酸的排列顺序不同,以及肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别,而氨基酸的连接方式都是通过肽键相连,是相同的,不是多样性的原因,③错误,①②④正确。
故选①②④。
(3)磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部,图2中D处于磷脂的尾部,是疏水的环境,E处于磷脂的头部,是亲水的环境,黄酮能溶于有机溶剂乙醇、丙酮,说明黄酮是脂溶性的物质,所以黄酮最可能包裹在脂质体的D处。
(4)图3中的核苷酸含有胸腺嘧啶T,是脱氧核苷酸,是图1中生物大分子C1(DNA)的基本组成单位之一。板栗细胞中的生物大分子C核酸(DNA和RNA)含有 A、T、C、G、U,5 种碱基。图4是由两个环五十肽相连而成的蛋白质分子,两个环肽之间形成了1个-S-S-(由-SH和HS-缩合而成)和2个-NH-CO- ,一个环五十肽形成时脱去50分子水,两个环五十肽形成时脱去100分子水,形成-S-S-脱去2个H, 形成2个-NH-CO-时脱去2分子水,所以该蛋白质分子的相对分子质量为100m-18×100-2-18×2=100m-1838。
30.(2025高一上·镇江期末)在盐胁迫下,大量的Na+进入植物根部细胞,使细胞内的酶失活,影响细胞的生命活动。碱蓬等耐盐植物能够在盐胁迫逆境中正常生长,如图是碱蓬根细胞参与抵抗盐胁迫有关的过程示意图。图中SOS1、NHX、HKT1和H+—ATP泵均是膜上的转运蛋白,其中SOS1、NHX上进行的是一种特殊的运输方式——“协同转运”,Na+逆浓度梯度跨膜运输的直接动力是膜两侧H+浓度差所产生的电化学势能。请回答以下问题:
(1)大多数植物很难在盐碱地上生长,主要原因是土壤溶液浓度   (填“大于”或“小于”)植物根细胞的细胞液浓度,导致植物难以从土壤中获取充足的水分。碱蓬根细胞除通过   方式吸水以外,还可以通过膜上的水通道蛋白进行吸水,这两种运输方式的共同特点是   (写出1点即可)。
(2)高盐环境下,Na+可顺浓度梯度大量进入碱蓬根细胞,是因为根细胞膜上有   ,这体现了细胞膜的   (填序号)功能。
①将细胞与外界环境分隔开;②控制物质进出细胞;③进行细胞间的信息交流。
(3)碱蓬根细胞细胞质基质的pH值高于细胞液和细胞膜外,这种差异主要靠细胞膜和液泡膜上的H+—ATP泵转运H+来维持,据图分析,碱蓬根细胞进行这一过程的作用是   ,H+—ATP泵在每次转运H+的过程中,   (填“会”或“不会”)发生构象改变,其运输过程中消耗的ATP由细胞中   过程产生。
(4)Na+以   方式进入碱蓬根细胞的液泡。碱蓬根细胞将Na+运入液泡,对碱蓬适应高盐环境有什么意义:   。(答两点)
【答案】(1)大于;自由扩散;顺浓度梯度运输(或不消耗能量)
(2)运输Na+的载体蛋白;②
(3)形成膜两侧H+浓度差,为Na+逆浓度梯度跨膜运输提供直接动力(电化学势能);会;细胞呼吸
(4)主动运输(协同转运);降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+使细胞内的酶失活,维持细胞的正常生命活动;提高液泡内的渗透压,增强细胞的吸水能力,适应高盐环境。
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;被动运输;主动运输
【解析】【解答】(1)盐碱地土壤溶液中因含大量盐分,浓度大于植物根细胞的细胞液浓度,导致植物根细胞失水,难以获取充足水分,故大多数植物无法在盐碱地生长。碱蓬根细胞吸水有两种方式,一是自由扩散,二是通过水通道蛋白的协助扩散,这两种方式的共同特点是顺浓度梯度运输,且都不消耗能量。
(2)高盐环境下,Na+顺浓度梯度进入碱蓬根细胞,该过程需要载体蛋白协助,说明根细胞膜上有运输Na+的载体蛋白。这一过程体现了细胞膜能控制物质进出细胞的功能,对应序号②;将细胞与外界分隔开是细胞膜的基本功能,与物质运输无关,细胞间信息交流涉及信号分子等,此处也不涉及,故排除①③。
(3)碱蓬根细胞膜和液泡膜上的H+—ATP泵通过主动运输将H+转运到细胞膜外和液泡内,维持细胞质基质pH高于细胞液和细胞膜外,形成膜两侧H+浓度差。根据题干,该浓度差产生的电化学势能是Na+逆浓度梯度跨膜运输的直接动力。H+—ATP泵属于载体蛋白,载体蛋白在转运物质时会发生构象改变,以实现物质的结合与释放。细胞中ATP主要通过细胞呼吸(有氧呼吸和无氧呼吸)产生,为H+—ATP泵的运输过程供能。
(4)Na+进入液泡时逆浓度梯度,且依赖膜两侧H+浓度差产生的电化学势能,属于主动运输(题干明确为“协同转运”,本质是主动运输的一种)。将Na+运入液泡对碱蓬适应高盐环境的意义主要有两点:一是降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+导致细胞内酶失活,保障细胞正常生命活动;二是提高液泡内渗透压,使细胞液浓度升高,增强细胞吸水能力,减少高盐环境下的失水,帮助碱蓬适应逆境。
【分析】(1)物质以扩散方式进出细胞,不需要消耗细胞内化学反应所释放的能量,这种物质跨膜运输方式称为被动运输。被动运输分为自由扩散和协助扩散两类。
(2)生成ATP的途径主要有两条:一条是植物体内含有叶绿体的细胞,在光合作用的光反应阶段生成ATP;另一条是所有活细胞都能通过细胞呼吸生成ATP。
(3)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。
(1)当土壤溶液浓度大于植物根细胞的细胞液浓度时,植物细胞会失水,导致植物难以从土壤中获取充足的水分,所以大多数植物很难在盐碱地上生长。碱蓬根细胞除通过自由扩散方式吸水以外,还可以通过膜上的水通道蛋白进行吸水,这两种运输方式都是顺浓度梯度运输,且不消耗能量。
(2)高盐环境下,Na+可顺浓度梯度大量进入碱蓬根细胞,是因为根细胞膜上有运输Na+的载体蛋白,这体现了细胞膜控制物质进出细胞的功能(②)。
(3)据图分析,碱蓬根细胞通过细胞膜和液泡膜上的H+-ATP泵转运H+,维持细胞质基质的pH值高于细胞液和细胞膜外,这样可以形成膜两侧H+浓度差,为Na+逆浓度梯度跨膜运输提供直接动力(电化学势能),H+-ATP泵是载体蛋白,在每次转运H+的过程中会发生构象改变,其运输过程中消耗的ATP由细胞呼吸过程产生。
(4)由题意可知,Na+逆浓度梯度进入碱蓬根细胞的液泡,且其直接动力是膜两侧H+浓度差所产生的电化学势能,所以Na+以主动运输(协同转运)方式进入碱蓬根细胞的液泡。碱蓬根细胞将Na+运入液泡,一方面可以降低细胞质基质中Na+浓度,避免Na+使细胞内的酶失活,从而维持细胞的正常生命活动;另一方面可以提高液泡内的渗透压,增强细胞的吸水能力,适应高盐环境。
31.(2025高一上·镇江期末)镇江句容市是“中国草莓第一乡”,其种植的草莓品种繁多、味道可口,深受人们的喜爱。下图1是草莓叶肉细胞内发生的某生理过程示意图,图中PSI和PSII为光系统I和II,能吸收和转化光能。图2是细胞内与能量转换有关的部分生理过程示意图,其中A~D代表相关生理过程,a~e代表相关物质。请回答以下问题:
(1)图1所示的生物膜是叶绿体的   膜,该膜上能吸收和转化光能的结构PSⅠ、PSⅡ是由蛋白质和   构成的复合体,经过图1所示的生理过程,光能转化为   中的活跃化学能。
(2)图2中的过程   (填大写字母)可表示图1所示的生理过程,图2中C过程的反应场所为   ,c所代表的物质是   ,图2中能产生ATP的生理过程有   (填大写字母)。
(3)科研人员研究了草莓大棚内不同环境条件对草莓植株光合作用速率的影响,实验结果如坐标图所示。
据坐标图分析,影响BD段光合速率的环境因素主要是   。已知C、D两点的CO2吸收速率相等,若植株在C、D两点固定CO2的速率分别为v1、v2,则二者的大小关系是   (选填v1>v2,v1=v2,v1【答案】(1)类囊体;光合色素;ATP 和 NADPH
(2)A;线粒体;CO2;A、C、D
(3)光照强度和温度;v1<v2;植株固定CO2的速率(总光合速率)= 净光合速率 +CO2的呼吸速率,C 点温度低,呼吸作用速率小
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用;影响光合作用的环境因素;光合作用和呼吸作用的区别与联系;光合作用综合
【解析】【解答】(1)图1展示的是光能吸收、转化及水分解产生氧气的过程,属于光合作用的光反应阶段,光反应的场所是叶绿体的类囊体膜。光系统Ⅰ(PSⅠ)和光系统Ⅱ(PSⅡ)是光反应的关键结构,由蛋白质和光合色素(如叶绿素、类胡萝卜素)构成,光合色素负责吸收光能并传递给蛋白质复合体进行转化。该过程中,光能最终转化为ATP和NADPH中的活跃化学能,为后续暗反应提供能量和还原剂。
(2)图2中,A过程依赖光能进行,且能产生用于暗反应的物质,对应图1的光反应过程。C过程是有氧呼吸的第二、三阶段,第二阶段在线粒体基质进行,第三阶段在线粒体内膜进行,故反应场所为线粒体。有氧呼吸第二阶段中,丙酮酸与水反应生成CO2,因此c代表的物质是CO2。图2中,A(光反应)可通过光能合成ATP,C(有氧呼吸第二、三阶段)和D(有氧呼吸第一阶段)可通过有机物分解产生ATP,而B(暗反应)消耗ATP,故能产生ATP的生理过程为A、C、D。
(3)坐标图中,BD段随着光照强度升高,光合速率明显上升,且同一光照强度下不同温度(如17℃、22℃)的光合速率存在差异,说明影响BD段光合速率的主要环境因素是光照强度和温度。植株固定CO2的速率是总光合速率,总光合速率=净光合速率(CO2吸收速率)+呼吸速率(CO2释放速率)。C、D两点净光合速率相等,但C点温度(17℃)低于D点(22℃),温度较低时呼吸酶活性低,呼吸速率更小,因此C点的总光合速率(v1)小于D点的总光合速率(v2),即v1<v2。
【分析】(1)光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中,叶绿体通过类囊体膜上的色素系统从太阳光中捕获能量,裂解水,生成高能化合物ATP和NADPH,同时释放氧气;NADPH和ATP携带能量参与叶绿体基质中的碳反应(卡尔文循环),最终将二氧化碳合成为糖分子,并将能量储存到糖分子中。
(2)细胞呼吸包括有氧呼吸和无氧呼吸两种类型。这两种类型的共同点是:在酶的催化作用下,分解有机物,释放能量。但是,前者需要氧和线粒体的参与,有机物彻底氧化,释放的能量比后者多。细胞呼吸是细胞中物质代谢的枢纽,糖类、脂质和蛋白质的合成或分解都可以通过细胞呼吸联系起来。
(1)图 1 中进行的是光反应过程,光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜,能吸收和转化光能的结构 PSI、PSII 是由蛋白质和光合色素构成的复合体。光反应过程中,光能转化为 ATP 和 NADPH 中的活跃化学能。
(2)图 1 是光反应过程,图 2 中 A 过程表示光反应。图 2 中 C 过程是有氧呼吸第二、三阶段,其反应场所为线粒体。有氧呼吸第二、三阶段是丙酮酸和水反应生成二氧化碳和水,所以 c 代表的物质是CO2,a代表的物质是H2O参与光反应,图 2 中 A(光反应)、C(有氧呼吸第二、三阶段)、D(有氧呼吸第一阶段)都能产生 ATP。
(3)在 BD 段,随着光照强度的增加,光合速率不断增加,且不同温度下光合速率不同,所以影响 BD 段光合速率的环境因素主要是光照强度和温度。植株固定CO2的速率(总光合速率)= 净光合速率 +CO2的呼吸速率。C、D 两点CO2吸收速率(净光合速率)相等,但D 点温度为22 C,呼吸作用速率大于 C 点(17 C时的呼吸作用速率),所以v1<v2。
32.(2025高一上·镇江期末)研究人员以大蒜(2n=16)为实验材料开展相关实验,请回答下列问题:
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取大蒜根尖   区细胞为实验材料,实验装片的制作流程为:取材、解离、   、染色、制片。染色环节,常选用   作为染色剂。
(2)下面是研究人员在实验过程中观察到的各时期的细胞图像。其中,观察染色体形态和数目最佳时期是   (填图中序号)。细胞④中染色体数目为   条,此时期染色体典型的行为特征是   。图中一定有姐妹染色单体的细胞有   (填图中序号)。
(3)镉(Cd)是一种有毒的重金属污染物,对植物细胞有丝分裂有显著影响。氧化石墨烯(GO)常作为微量营养素载体应用于农业生产。研究人员以大蒜根尖为实验材料,探究氧化石墨烯(GO)和镉离子(Cd2+)对其有丝分裂影响,共设置如下表所示的4组实验,实验观察并统计了不同的处理方式下洋葱根尖有丝分裂指数,结果如下表。
(注:有丝分裂指数是指一个细胞群体中正在进行有丝分裂的细胞百分数)
组别 空白对照组 实验组
不同的处理 清水 50μmol/L的Cd2+溶液 10mg/L GO溶液 50μmol/LCd2+和10mg/L GO混合溶液
有丝分裂指数 1.01% 0.65% 2.18% 0.74%
对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期的持续时间分析,这一现象说明什么?   。分析实验所得数据,研究人员能得出什么结论:   。
【答案】(1)分生;漂洗;甲紫溶液(或醋酸洋红液)
(2)③;32;着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动;;②③
(3)细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长;Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂,GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
【知识点】有丝分裂的过程、变化规律及其意义;观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂时,需选取根尖分生区细胞,因为该区域细胞分裂旺盛,呈正方形、排列紧密。实验装片的制作流程为取材后,先解离(使细胞分离),再进行漂洗(洗去解离液,防止解离过度影响后续染色),接着染色,最后制片。染色时常用甲紫溶液或醋酸洋红液,这类碱性染料能使染色体着色,便于观察。
(2)有丝分裂中期的细胞中,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,对应图中的③。大蒜体细胞染色体数为2n=16,细胞④处于有丝分裂后期,此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为独立染色体,染色体数目加倍,为32条,其典型行为特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,在纺锤丝牵引下分别向细胞两极移动。有姐妹染色单体的时期为有丝分裂前期和中期,图中②为前期(染色体散乱分布,含姐妹染色单体)、③为中期(含姐妹染色单体),故一定有姐妹染色单体的细胞是②③。
(3)对照组有丝分裂指数仅为1.01%,从细胞周期持续时间来看,这说明细胞周期中分裂期所占时间极短,大部分时间处于分裂间期,因此处于分裂期的细胞比例低。分析实验数据:与空白对照组(清水组)相比,50μmol/L的Cd2+溶液组有丝分裂指数降低,说明Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂;10mg/L的GO溶液组有丝分裂指数升高,说明GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂;而Cd2+和GO混合溶液组的有丝分裂指数(0.74%)高于单独Cd2+组(0.65%),说明GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
【分析】有丝分裂可以分为前期、中期、后期和末期。有丝分裂最重要的变化是,在纺锤体作用下将亲代细胞复制的染色体平均分配到两个子细胞中,从而保持了细胞在遗传上的稳定性。
(1)观察大蒜根尖细胞有丝分裂,应选取分生区细胞,因为分生区细胞分裂旺盛。实验装片制作流程中,解离后是漂洗,目的是洗去解离液,防止解离过度。染色环节常选用甲紫溶液(或醋酸洋红液)作为染色剂,因为染色体容易被碱性染料染成深色。
(2)观察染色体形态和数目最佳时期是有丝分裂中期,图中③为有丝分裂中期。大蒜体细胞染色体数2n=16,细胞④为有丝分裂后期,着丝粒分裂,染色体数目加倍,为32条。此时期染色体典型行为特征是着丝粒分裂,姐妹染色单体分开成为两条染色体,由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动。有丝分裂前期和中期一定有姐妹染色单体,图中②为有丝分裂前期,③为有丝分裂中期,所以一定有姐妹染色单体的细胞有②③。
(3)对照组有丝分裂指数仅为1.01%,说明细胞周期中分裂期所占时间较短,分裂间期所占时间较长。分析实验数据,与对照组相比,50μmol/L的Cd2+溶液处理组有丝分裂指数降低,说明Cd2+能抑制大蒜根尖细胞的有丝分裂;10mg/L的GO溶液处理组有丝分裂指数升高,说明GO能促进大蒜根尖细胞的有丝分裂;50μmol/LCd2+和10mg/LGO混合溶液处理组有丝分裂指数比50μmol/L的Cd2+溶液处理组高,说明GO能缓解Cd2+对大蒜根尖细胞有丝分裂的抑制作用。
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