【精品解析】广东省部分学校2025-2026学年高一上学期9月月考生物试题

资源下载
  1. 二一教育资源

【精品解析】广东省部分学校2025-2026学年高一上学期9月月考生物试题

资源简介

广东省部分学校2025-2026学年高一上学期9月月考生物试题
1.(2025高一上·广东月考)细胞学说揭示了生物界的统一性,现代生物学的发展在分子水平上为其提供了新的证据。下列说法中不可作为证据的是(  )
A.生命活动需要酶的催化 B.生物以ATP作为能量“货币”
C.生物体共用一套密码子 D.脂肪和糖类都蕴含大量能量
2.(2025高一上·广东月考)如图所示,甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是(  )
A.普通光学显微镜放大倍数实质是放大细胞面积的倍数
B.把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用③,同时为了避免压碎载玻片应先提升镜筒
C.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D.若使物像放大倍数最大,甲图中的组合一般是②③⑤
3.(2025高一上·广东月考)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述不正确的是(  )
A.若Ⅳ代表蛋白质,Ⅶ代表糖类和核酸,则Ⅵ代表脂质
B.细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ
C.人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关
D.Ⅰ中共有的化学元素是C、H、O、N
4.(2025高一上·广东月考)我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是(  )
A.大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B.大熊猫的成熟红细胞和发菜在结构上最主要的区别是有成形的细胞核
C.竹茎、竹笋都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D.竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
5.(2025高一上·广东月考)下图为“探究植物细胞的吸水和失水”实验观察到的某一状态图。下列有关叙述错误的是(  )
A.①中含有线粒体等细胞器
B.此时,②中液体的渗透压高于外界溶液的渗透压
C.该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作材料
D.若滴加清水,该细胞不一定发生质壁分离复原现象
6.(2025高一上·广东月考)细胞膜上的转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两类,共同承担着细胞膜的物质运输功能。下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是(  )
A.Na+经通道蛋白进入神经细胞的过程需要消耗ATP
B.人体细胞所需的水有些可以通过通道蛋白进入细胞
C.细胞膜上的通道蛋白的数量对所通过的离子运输速率无影响
D.大分子物质进入吞噬细胞与细胞膜的结构有关而与成分无关
7.(2025高一上·广东月考)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(  )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
8.(2025高一上·广东月考)海豚和鲨鱼大小的不同主要取决于(  )
A.构成生物体的细胞的数量 B.构成生物体的细胞的质量
C.构成生物体的细胞的种类 D.构成生物体的细胞的大小
9.(2025高一上·广东月考)物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同。下图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜的三种不同情况。A、B、C表示的物质跨膜运输方式分别是
A.主动运输、易化扩散、自由扩散
B.自由扩散、协助扩散、主动运输
C.自由扩散、简单扩散、易化扩散
D.自由扩散、协助扩散、被动运输
10.(2025高一上·广东月考)研究表明,2019-nCoV新型冠状病毒表面的棘突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体——血管紧张素转换酶II(ACE2),并与之结合形成稳定的复合物,再通过膜融合进入宿主细胞。下列有关分析错误的是(  )
A.S蛋白在核糖体上合成
B.新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA,基本组成单位是核糖、磷酸和4种含氮碱基
C.新型冠状病毒通过和细胞膜上的结合位点ACE2结合入侵细胞,这说明细胞膜控制物质进出的功能是相对的
D.新型冠状病毒没有细胞结构,只能寄生于活细胞中,说明生命活动离不开细胞
11.(2025高一上·广东月考)生物大分子的结构很复杂,是大部分生命物质的组成材料,有些是生物体维持正常代谢功能所不可缺少的。如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图分析下列说法正确的是(  )
A.图甲三种物质中功能上与另外两种截然不同的是糖原
B.图乙所示化合物的基本组成单位是脱氧核苷酸,可用图中字母b表示
C.图丙所示化合物是由3种氨基酸脱水缩合形成的四肽,该化合物中有2个羧基
D.甲、乙、丙三类化合物都可以作为能源物质为生命活动供能
12.(2025高一上·广东月考)1972年,辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型如图所示,①②③表示其中的物质。下列有关细胞膜的成分、结构和功能叙述错误的是(  )
A.①为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本支架
B.②为糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,与细胞表面的识别有关
C.③为蛋白质,细胞膜进行细胞间的信息交流都依赖于膜上的蛋白质
D.细胞膜具有一定的流动性,对于细胞完成物质运输、生长,分裂等功能具有重要作用
13.(2025高一上·广东月考)囊泡是细胞中单层膜包裹的膜性结构,主要承担细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输,下列分析错误的是(  )
A.若某基因突变导致内质网出芽形成的囊泡大量积累,则该基因表达的产物能促进囊泡与高尔基体融合
B.细胞的膜结构通过囊泡的联系构成生物膜系统,囊泡只运输分泌蛋白
C.若供体膜是高尔基体,受体膜是内质网,此囊泡可能具有将错误加工的蛋白质回收的功能
D.囊泡上的特定蛋白与受体膜上的受体结合后,囊泡才能与受体膜融合,说明膜融合过程具有特异性
14.(2025高一上·广东月考)用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法不正确的是(  )
试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ++++ ++ +
乙 ++ ++++ ++
丙 + ++ ++++
A.乙种子中主要含蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
15.(2025高一上·广东月考)北宋著名文人苏东坡留有“小饼如嚼月,中有酥和饴”的诗句,小饼即月饼;饴,就是麦芽糖;酥,就是酥油,是从牛奶或羊奶中提炼出的脂肪,两者相拌,相当于现在的馅,以此诗句称赞月饼的美味。下列关于麦芽糖和脂肪的叙述,错误的是(  )
A.麦芽糖是植物细胞特有的二糖,可出现在动物的消化道中
B.麦芽糖和脂肪含有的元素种类相同,但元素的比例不同
C.脂肪是细胞内良好的储能物质,同时还能保护内脏器官等
D.麦芽糖和脂肪彻底氧化分解后的产物均可作为细胞的能源物质
16.(2025高一上·广东月考)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
17.(2025高一上·广东月考)黄河三角洲自然保护区是中国最完整、最广阔、最丰富的湿地生态系统,柽红柳绿,芦花飞舞,物种资源极为丰富,是全球最大的东方白鹳繁殖地。以下是湿地中常见的几种单细胞生物,结合生物学知识回答以下问题:
(1)在生命系统的结构层次中,该自然保护区属于   层次,保护区内所有的东方白鹳属于   层次。
(2)图中属于原核细胞的是   ,其能进行光合作用的原因是细胞内含有   。
(3)图中细胞中都有的细胞结构是   (至少写出2个),这体现了细胞的   。
(4)图中与绿色开花植物细胞的结构最相似的生物是   。脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是   。
18.(2025高一上·广东月考)科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本骨架的是   ,由于   的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的   ,由此能较好地解释细胞膜结构上的   性。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:
膜的类别 蛋白质/% 脂质(主要是磷脂)/% 糖类/%
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
依据表数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是   ,主要区别是   。
(4)科学家将哺乳动物细胞中膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为   。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是   。
19.(2025高一上·广东月考)烟农1212是我国最新培育的高产优质小麦新品种,2020年该品种小麦年亩产量又创造了历史最高,达到了亩产1681斤,连续三年刷新我国小麦单产最高纪录。烟农1212含有极其丰富的营养成分。回答下列问题。
(1)为鉴定发芽的烟农1212麦粒是否含有还原糖,将发芽的麦粒制成匀浆,同时配制斐林试剂,斐林试剂配制和使用的要求是   ,斐林试剂与还原糖需要在   改条件下才能发生反应,形成砖红色沉淀。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以用胚芽切片来鉴定脂肪,鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是   染液,过程中使用50%酒精的作用是   。
(3)将面粉加入适量水、少许食盐,搅匀上劲,形成面团,稍后用清水反复搓洗,把面团中的淀粉和其他杂质全部洗掉,剩下的即是面筋。面筋是否是蛋白质?某同学做了如下鉴定实验。向面筋先后滴加质量分数为   (填试剂名称及浓度)溶液,观察面筋发生的 颜色变化。
(4)某同学提出烟农1212种子的蛋白质含量高于大豆种子,请用所学的方法设计实验加以探究。
材料用品:新鲜的烟农1212种子,新鲜的大豆子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒等。
方法步骤:
①将等量大豆和小麦种子分别进行研磨,制备组织样液。
②取甲、乙两支试管,向甲中加入大豆组织样液2mL,乙中加入等量的烟农1212组织样液2mL.
③向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入   并摇匀。
④观察   。
预期结果和结论:   。
20.(2025高一上·广东月考)科学家用水培法培养甜瓜幼苗,每天K+和Mg2+初始状态均为 500mg/L,定时测定培养液中K+和Mg2+的剩余量,如图所示。请分析回答:
(1)Mg2+是植物生存所必需的,因为   ,最终会影响有机物的合成。
(2)该实验的自变量有   。甜瓜对Mg2+的吸收量   对K+的吸收量,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率差异最可能与   有关。
(3)实验说明,通常情况下,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率在   期最大,因此要注意   施肥。
(4)锌是植物必需的元素之一,缺锌会导致植物出现相应的锌元素缺乏症。现欲设计实验验证植物体中锌的作用不能被镍所代替。
①材料准备:足量正常黄瓜幼苗、完全培养液、缺锌的完全培养液、蒸馏水、含锌溶液和含镍 溶液等,可根据需要选择或补充实验材料。(注:黄瓜的完全培养液中不含有镍,且本实验浓度 范围内的镍对植物无毒副作用)。
②实验思路:   。
③预期结果:   。
21.(2025高一上·广东月考)人们一直认为水分子是通过自由扩散方式进行跨膜运输的,但有科学家却发现细胞膜上还有专门供水分子进出的通道。回答下列问题。
(1)细胞膜的基本支架是   ,细胞膜的主要组成元素是   。若要证明细胞膜上的水通道的化学本质是蛋白质,通常选用   试剂。
(2)研究发现,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输,这种水分子跨膜运输的方式是下图中的   。
(3)人的成熟红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与水通道蛋白有关。某学习小组对此展开探究,将人的成熟红细胞均分为A、B两组,对A组用等量的生理盐水处理,B组细胞进行特殊处理,使其   ,然后将A、B两组制成装片,在盖玻片一侧滴加   ,另一侧用吸水纸吸引,显微镜下   。
①若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,A组细胞破裂数目   B组。(填“大于”或“小于”或“等于”)
②若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞吸水的方式有   种。
③若观察细胞细胞的形态变化如下图所示
根据上图可说明成熟红细胞吸水是通过   。
22.(2025高一上·广东月考)2021年5月,我国科学家在《细胞》期刊上发表论文,揭示了一种全新的线粒体质量控制机制,该机制与迁移体有关。请回答问题:
(1)如图1所示,迁移体是指由细胞形成的一些弹性纤维顶端生长出的小囊泡,这些囊泡膜的主要组成成分是   ,某些细胞器或大分子物质可通过迁移体释放到细胞外,大分子物质排出的方式是   。
(2)研究人员发现迁移体中存在线粒体,利用CCCP(诱导线粒体损伤的物质)处理细胞,对正常和损伤线粒体进行观察(图2),发现损伤线粒体的结构出现了   等变化。统计同一细胞的细胞主体部分和弹性纤维入口处损伤线粒体占全部线粒体的比率,结果如图3。比较   的结果推测损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞外。研究人员认为由于迁移体的作用,维持了细胞内正常线粒体的比率,作出判断的依据是   。
答案解析部分
1.【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;酶促反应的原理;ATP的作用与意义;遗传信息的翻译;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、所有生物的生命活动都需要酶的催化,且酶的化学本质(多数为蛋白质,少数为RNA)及催化原理具有共性,体现了生物界在分子水平的统一性,可作为证据,A不符合题意;
B、ATP是所有细胞生物的直接能源物质,“ATP与ADP相互转化”的能量供应机制在不同生物细胞内高度一致,是生物界统一性的重要分子证据,B不符合题意;
C、几乎所有生物(包括原核生物、真核生物)共用一套遗传密码子(即mRNA上的碱基序列与氨基酸的对应关系相同),说明生物在分子遗传层面具有共同起源,体现统一性,可作为证据,C不符合题意;
D、脂肪和糖类蕴含大量能量,仅说明二者是生物体内常见的储能物质,但不同生物的储能物质选择存在差异(如植物以淀粉为主,动物以糖原和脂肪为主),且“蕴含能量”是物质的共性特征,并非生物界特有的、体现统一性的分子机制,不可作为证据,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞学说揭示的生物界统一性,在分子水平的核心证据需满足“所有或绝大多数生物共有的、具有共性的分子机制或物质”:
(1)能量代谢层面:所有生物均以ATP作为直接能源物质,依赖“ATP-ADP”转化供能;
(2)催化系统层面:所有生物的生命活动均需酶催化,酶的作用原理具有共性;
(3)遗传信息层面:几乎所有生物共用一套遗传密码子,遗传信息的传递(DNA→RNA→蛋白质)路径高度一致。
2.【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A、普通光学显微镜的放大倍数实质是放大细胞的长度或宽度,而非面积,A不符合题意;
B、把视野从乙(低倍镜图像)转为丙(高倍镜图像)时,应选用放大倍数更大的物镜③(物镜越长放大倍数越大),但换用高倍镜时无需提升镜筒,直接转动转换器即可,避免压碎载玻片的关键是换高倍镜前物镜与载玻片的距离已调至合适范围,B不符合题意;
C、从乙转为丙的正确调节顺序为:移动标本(将目标物像移至视野中央)→转动转换器(换用高倍镜)→调节光圈(增大视野亮度)→转动细准焦螺旋(使物像清晰),选项中“移动标本”顺序错误,C不符合题意;
D、目镜越短放大倍数越高(②为短目镜,放大倍数大于①),物镜越长放大倍数越高(③为长物镜,放大倍数大于④),且放大倍数越高,物镜与载玻片的距离越近(⑤距离小于⑥),因此使物像放大倍数最大的组合是②③⑤,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数,换用高倍镜时需先将目标物像移至视野中央(利用物像与玻片移动方向相反的原理),再转动转换器换高倍镜,最后调节光圈和细准焦螺旋(禁止使用粗准焦螺旋,避免压碎载玻片或损坏镜头)。
3.【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、图中Ⅰ为无机化合物(水和无机盐),Ⅱ为有机化合物。有机化合物中,含量从高到低通常为蛋白质(Ⅳ)、脂质(Ⅵ)、糖类和核酸(Ⅶ)。若Ⅳ是蛋白质、Ⅶ是糖类和核酸,则中间含量的Ⅵ必然代表脂质,A不符合题意;
B、细胞干重中,水分含量大幅减少,蛋白质成为含量最多的化合物。图中Ⅳ在有机化合物中占比最高,对应蛋白质,因此细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ,B不符合题意;
C、人体血浆渗透压包括胶体渗透压和晶体渗透压。胶体渗透压主要由蛋白质(Ⅳ)维持,晶体渗透压主要由无机盐(Ⅴ,如Na+、Cl-)维持,因此血浆渗透压大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关,C不符合题意;
D、Ⅰ代表无机化合物,包含水(Ⅲ)和无机盐(Ⅴ)。水的组成元素是H、O,无机盐的组成元素多为金属离子和酸根离子(如NaCl含Na、Cl),二者共有的化学元素只有H、O,并非C、H、O、N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)无机化合物(Ⅰ):包括水(含量最多的化合物)和无机盐,共有的元素是H、O。
(2)有机化合物(Ⅱ):按含量排序为蛋白质(细胞干重中最多)、脂质、糖类和核酸,其中蛋白质是生命活动的主要承担者。
(3)蛋白质(Ⅳ):维持血浆胶体渗透压,是细胞干重的主要成分。
(4)无机盐(Ⅴ):维持血浆晶体渗透压,参与调节细胞代谢。
4.【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、大熊猫是多细胞动物,需要依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A正确;
B、大熊猫成熟的红细胞没有细胞核,发菜属于原核生物,也没有成形的细胞核,B错误;
C、竹茎、竹笋都属于植物的器官,植物没有系统这一生命系统层次,C正确;
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成”,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞是生物体结构和功能的基本单位,病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动,多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。
2、原核生物:细胞壁主要成分是肽聚糖,只有核糖体一种细胞器,分裂方式为二分裂,无核膜和核仁。
3、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
4、细胞学说:
(1)建立者:施莱登、施旺。
(2)内容:①一切动植物都由细胞和细胞产物构成。②细胞是生物体结构和功能的基本单位。③新细胞是由老细胞分裂产生的。
(3)意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性;使生物学研究进入细胞水平;不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下伏笔。
5.【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、图中①为细胞质基质,植物细胞的细胞质基质中分布有线粒体、核糖体等细胞器,叶肉细胞的细胞质基质中还会有叶绿体,A不符合题意;
B、仅从图中细胞的质壁分离状态,无法判断其具体的动态过程。若细胞处于质壁分离平衡状态,②(液泡)中液体的渗透压等于外界溶液的渗透压;若处于质壁分离进行中,②中液体的渗透压小于外界溶液的渗透压;若处于质壁分离复原过程中,②中液体的渗透压大于外界溶液的渗透压。因此不能确定②中液体渗透压一定高于外界溶液,B符合题意;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡,在高浓度外界溶液中能清晰观察到质壁分离现象,且无需额外染色,是“探究植物细胞吸水和失水”实验的常用材料,C不符合题意;
D、图中细胞处于质壁分离状态,若之前因外界溶液浓度过高、失水时间过长已死亡,细胞膜会失去选择透过性,此时滴加清水也无法发生质壁分离复原;若细胞仍保持活性,则可复原。因此该细胞不一定发生复原,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“探究植物细胞吸水和失水”实验中,实验材料优先选择含大液泡且液泡有颜色的细胞,比如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,这类细胞的质壁分离及复原现象肉眼可见,便于观察。判断细胞所处的动态过程时,不能仅依靠细胞形态,需结合液泡大小、原生质层与细胞壁的距离变化,核心是通过渗透压大小判断水分子流动方向——当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压时,水分子进入细胞,可能发生质壁分离复原;当细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时,水分子流出细胞,可能发生质壁分离;当二者渗透压相等时,细胞处于平衡状态。此外,细胞发生质壁分离复原的前提是细胞保持活性,若细胞因过度失水死亡,即使外界环境改变,也无法实现复原。
6.【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;物质进出细胞的方式的综合;被动运输
【解析】【解答】A、Na+经通道蛋白进入神经细胞的过程,是顺浓度梯度进行的,且需要通道蛋白协助但不消耗ATP,属于协助扩散,并非主动运输,A不符合题意;
B、人体细胞吸收水分有两种方式,一种是直接穿过磷脂双分子层的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散,因此有些水可以通过通道蛋白进入细胞,B符合题意;
C、通道蛋白的数量会影响离子运输速率,在一定范围内,通道蛋白数量越多,单位时间内通过的离子数量越多,运输速率越快,C不符合题意;
D、大分子物质进入吞噬细胞依赖胞吞作用,一方面需要细胞膜具有流动性(与结构有关),另一方面需要细胞膜表面的蛋白质识别大分子(与成分有关),并非与成分无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞膜上的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,二者均参与被动运输(协助扩散),不消耗ATP,运输方向均为顺浓度梯度。其中通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白,水通道蛋白可协助水分子快速进入细胞,离子通道蛋白的数量会影响离子的运输速率。大分子物质通过胞吞进入细胞时,既依赖细胞膜的流动性(结构特性),也依赖细胞膜表面蛋白质的识别作用(成分特性)。
7.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但红细胞无细胞壁结构,故不会发生质壁分离,A不符合题意;在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡,而不是没有水分子进出细胞,B不符合题意;在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞会吸水甚至导致涨破,C符合题意;渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当细胞液浓度与外界浓度达到平衡时,水分子的扩散不会停止。由于分子是在不断进行无规则运动的,所以即使细胞膜内外浓度达到平衡状态后,水分子依旧会不断进出细胞,保持一个动态平衡的状态。
8.【答案】A
【知识点】细胞不能无限长大的原因
【解析】【解答】A、多细胞生物的生长主要依赖细胞数量的增加,而非单个细胞体积的增大。由于细胞相对表面积(表面积/体积)的限制,细胞不能无限长大(体积过大时,物质运输效率会降低),因此海豚和鲨鱼大小的差异主要取决于构成它们的细胞数量,A符合题意;
B、“细胞的质量”通常指细胞内物质的总含量,同类细胞的质量差异较小,且单个细胞质量的微小差异无法直接导致海豚与鲨鱼体型的显著不同,B不符合题意;
C、细胞种类主要决定生物体的结构功能(如神经细胞、肌肉细胞的功能差异),海豚和鲨鱼作为同类别的水生脊椎动物,细胞种类差异不大,不会成为体型差异的主要原因,C不符合题意;
D、不同生物的同类细胞大小相近(如动物的体细胞直径多在10-100微米),细胞大小受生理限制相对固定,无法通过细胞大小的差异解释海豚与鲨鱼的体型区别,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】多细胞生物体的体型大小由细胞数量决定,而非细胞大小或质量。这是因为细胞生长存在“相对表面积限制”:细胞体积越大,相对表面积越小,物质(如营养、氧气)在细胞内的运输效率越低,无法满足细胞代谢需求,因此细胞不能无限长大。同类生物的细胞大小和种类差异较小,对整体体型影响有限,而细胞数量的多少直接决定了生物体的整体规模。
9.【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A曲线中,物质跨膜运输速率与细胞膜外物质浓度呈正比,随外界浓度升高,运输速率持续增加,无浓度饱和点。这符合自由扩散的特点——不需要载体蛋白和能量,仅顺浓度梯度运输,速率完全由浓度差决定,因此A为自由扩散。B曲线中,初期运输速率随外界浓度升高而加快,但达到一定浓度后,速率不再增加,出现浓度饱和点。这是因为协助扩散需要载体蛋白协助,当外界浓度足够高时,载体蛋白全部被利用(达到饱和),速率不再提升,因此B为协助扩散。C曲线中,物质可从细胞膜外低浓度一侧向细胞内高浓度一侧运输(逆浓度梯度),这是主动运输的核心特征——需要载体蛋白和能量,能逆浓度梯度运输,因此C为主动运输,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输方式的判断可通过“浓度梯度”“载体需求”“能量需求”和“速率曲线特征”综合区分:自由扩散顺浓度梯度、无载体和能量需求,速率与浓度成正比;协助扩散顺浓度梯度、需载体但无能量需求,速率有浓度饱和点;主动运输可逆浓度梯度、需载体和能量,速率不受浓度梯度限制(受载体和能量影响)。三种方式中,自由扩散和协助扩散属于被动运输,均不消耗能量,仅主动运输为耗能过程。
10.【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞膜的功能;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、S蛋白属于蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体。新型冠状病毒无细胞结构,需利用宿主细胞的核糖体合成自身的S蛋白,A不符合题意;
B、新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸(由核糖、磷酸和1种含氮碱基组成),而非“核糖、磷酸和4种含氮碱基”,后者是RNA的组成成分,并非基本单位,B符合题意;
C、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,但新型冠状病毒可通过与细胞膜上的ACE2受体结合入侵细胞,说明这种控制功能并非绝对的,而是相对的,C不符合题意;
D、新型冠状病毒无细胞结构,无法独立进行代谢、繁殖等生命活动,必须寄生在活细胞内才能完成生命活动,这直接体现了“生命活动离不开细胞”的观点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】新型冠状病毒作为RNA病毒,无细胞结构,其生命活动依赖宿主细胞:需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质(如S蛋白),以自身单链RNA为模板,借助宿主细胞的物质和能量进行复制。病毒入侵细胞的过程(如与ACE2受体结合),说明细胞膜控制物质进出的功能具有相对性;而病毒必须寄生在活细胞内才能存活,进一步证明生命活动离不开细胞。此外,需明确核酸的基本组成单位是核苷酸(如RNA的基本单位是核糖核苷酸),而非其组成成分(核糖、磷酸、碱基)。
11.【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、图甲中的三种物质均为多糖,分别是淀粉、纤维素和糖原。其中淀粉和糖原的功能是储存能量(淀粉是植物细胞储能物质,糖原是动物细胞储能物质),而纤维素是植物细胞壁的组成成分,不具备储能功能。因此功能上与另外两种截然不同的是纤维素,而非糖原,A不符合题意;
B、图乙所示化合物为核酸片段,其基本组成单位是核苷酸(包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸),不能直接确定为脱氧核苷酸(若为RNA片段,则基本单位是核糖核苷酸)。图中字母b代表一分子核苷酸,是核酸的基本单位,但不能限定为脱氧核苷酸,B不符合题意;
C、图丙所示化合物含有3个肽键,由4个氨基酸脱水缩合形成,属于四肽。通过观察4个氨基酸的R基可知,R基种类仅3种(存在相同R基);羧基分布在肽链一端和一个R基上,共2个羧基,C符合题意;
D、甲类多糖中,淀粉和糖原可作为能源物质供能,但纤维素不能(仅起结构作用);丙类化合物为蛋白质,可氧化分解供能;乙类化合物为核酸(DNA或RNA),是生物的遗传物质,不具备为生命活动供能的功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物大分子(多糖、核酸、蛋白质)的结构决定功能:多糖中,淀粉和糖原是储能物质,纤维素是植物细胞壁的结构成分;核酸的基本单位是核苷酸,功能是储存和传递遗传信息,不能供能;蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,其功能多样(催化、运输、供能等),肽链中羧基数量=肽链数+R基中羧基数量。
12.【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、图中①为磷脂双分子层,其内部是疏水的尾部,外部是亲水的头部,这种结构使其能稳定地构成细胞膜的基本支架,支撑着膜上的蛋白质等其他物质,A不符合题意;
B、②为糖蛋白,由蛋白质和糖类结合形成,仅分布在细胞膜的外侧。它的主要功能是参与细胞表面的识别,比如精卵结合、免疫细胞识别抗原等过程,B不符合题意;
C、③为蛋白质,虽然细胞膜上的蛋白质(如糖蛋白)是细胞间信息交流的重要物质,但细胞间信息交流并非都依赖膜上蛋白质。例如高等植物细胞之间可通过胞间连丝传递信息,胞间连丝是穿过细胞壁的通道,无需依赖细胞膜表面的蛋白质,C符合题意;
D、细胞膜具有一定的流动性,这一特性使得细胞膜能够变形,从而完成物质运输(如胞吞、胞吐)、细胞生长(膜面积扩大)、细胞分裂(膜的缢缩或形成细胞板)等功能,对细胞正常生命活动至关重要,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型中,磷脂双分子层是基本支架,具有流动性;蛋白质分子或镶嵌、或贯穿、或覆盖在磷脂双分子层上,其种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度;糖蛋白仅分布在细胞膜外侧,与识别相关。细胞间信息交流有多种方式,除了依赖膜上蛋白质的接触传递,还存在通过胞间连丝等不依赖膜蛋白的方式。细胞膜的流动性是其完成多种生理功能的基础,保证了细胞与外界环境的物质交换和信息传递。
13.【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、内质网出芽形成的囊泡若大量积累,说明囊泡无法正常与高尔基体融合。若该现象由基因突变导致,推测突变基因表达的产物原本可促进囊泡与高尔基体的融合,突变后该功能丧失,才导致囊泡堆积,A不符合题意;
B、囊泡的运输功能并非仅针对分泌蛋白,还可运输细胞内的多种物质,比如从高尔基体运往内质网的错误加工蛋白质、运往溶酶体的水解酶等。同时,生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜构成,囊泡是连接不同膜结构的“桥梁”,但不能说囊泡只运输分泌蛋白,B符合题意;
C、正常分泌蛋白的运输方向是“内质网→高尔基体→细胞膜”,若供体膜是高尔基体、受体膜是内质网,运输方向相反,推测此囊泡可能承担“回收”功能,将高尔基体中错误加工的蛋白质送回内质网重新处理,C不符合题意;
D、囊泡需通过自身特定蛋白与受体膜上的受体结合才能融合,这种“特定蛋白-受体”的识别机制,说明膜融合过程具有特异性,并非任意膜结构都能随意融合,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】囊泡是细胞内膜性结构间物质运输的关键“载体”,其运输具有方向性和特异性:方向性体现在可连接内质网、高尔基体、细胞膜等不同膜结构,如“内质网→高尔基体”运输分泌蛋白前体,“高尔基体→内质网”回收错误蛋白;特异性依赖囊泡与受体膜上的“蛋白-受体”识别。生物膜系统通过囊泡的间接联系及膜的直接联系(如内质网与细胞膜、核膜相连)形成整体,囊泡的运输对象不仅包括分泌蛋白,还涵盖水解酶、回收蛋白等多种物质,为细胞内物质代谢和功能协调提供保障。
14.【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、乙种子中,用苏丹Ⅲ染液进行染色时,颜色反应最深,说明乙种子中主要含脂肪,A错误;
B、碘液用于检测淀粉,其颜色反应为蓝色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,其颜色反应为橘黄色;双缩脲试剂用于检测蛋白质,其颜色反应为紫色,B正确;
C、在鉴定种子是否含有脂肪时,要用到光学显微镜进行观察,C正确;
D、这三种试剂使用均不需要水浴加热,只有用斐林试剂鉴定还原性糖时,需要水浴加热,D正确。
故答案为:A。
【分析】 蛋白质的鉴定:选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A→摇匀→加双缩脲试剂B摇匀→观察颜色
实验原理:蛋白质分子中的肽键和双缩脲分子的化学键相似,都能在碱性溶液中和Cu2+发生颜色反应,形成紫色或紫红色的络合物。
还原糖的鉴定:选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色
实验原理:糖类中的可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖等),与新配制的斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
脂肪的鉴定:选材→制片→加苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色→漂洗→镜检
实验原理:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
15.【答案】D
【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、麦芽糖是植物细胞特有的二糖,由两分子葡萄糖脱水缩合形成,植物细胞中淀粉等多糖可水解产生麦芽糖;动物消化道内含有淀粉酶,能将摄入的植物性淀粉分解为麦芽糖,因此麦芽糖可出现在动物消化道中,A不符合题意;
B、麦芽糖(糖类)和脂肪的组成元素均为C、H、O,但元素比例不同,脂肪中C、H比例更高,O比例更低,这也是脂肪氧化分解时释放能量更多的原因,B不符合题意;
C、脂肪是细胞内良好的储能物质,其体积小、能量密度高;同时脂肪具有缓冲、减压的作用,可保护内脏器官免受外力冲击,C不符合题意;
D、麦芽糖和脂肪彻底氧化分解的终产物是二氧化碳和水,二氧化碳是代谢废物,需排出体外,水虽为细胞必需物质,但不能作为细胞的能源物质,细胞的能源物质主要是糖类、脂肪、ATP等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】糖类和脂肪均由C、H、O组成,但元素比例不同导致能量释放效率差异;麦芽糖作为植物特有的二糖,可通过消化作用出现在动物消化道中;脂肪的储能功能和保护作用是其核心生理意义;彻底氧化分解的终产物为二氧化碳和水,二者均不能作为能源物质,需区分“氧化分解过程中释放的能量”与“终产物”的不同。
16.【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲组NaCl处理后原生质体表面积增加,说明细胞吸水,未发生质壁分离,原因是细胞内溶液浓度>外界NaCl溶液浓度(0.3 mol/L),但细胞内溶液浓度高并非仅由NaCl决定,还可能含葡萄糖等其他物质,不能得出“细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L”的结论,A错误;
B、乙、丙组NaCl处理后原生质体表面积略有下降,说明细胞失水发生质壁分离;处理解除后(换回葡萄糖基本培养基),外界溶液浓度低于细胞内浓度,细胞吸水,原生质体表面积恢复,即发生质壁分离复原,B正确;
C、该菌正常生长时,细胞体积增大,会导致原生质体表面积增加;细胞吸水时,原生质体因吸水膨胀,表面积也会增加,C正确;
D、65℃水浴可使细菌灭活,细胞死亡后原生质层失去选择透过性,成为全透性结构,再用NaCl溶液处理时,细胞不会发生吸水或失水,原生质体表面积无变化,D正确。
故答案为:A。
【分析】渗透作用中,细胞吸水或失水取决于细胞内溶液与外界溶液的浓度差,原生质体表面积的变化直接反映细胞的吸水失水状态。活细胞的原生质层具有选择透过性,是渗透作用发生的关键;死细胞原生质层失去选择透过性,无法发生渗透作用。细菌的生长和吸水都会导致原生质体表面积增加,前者是细胞体积增大的结果,后者是渗透吸水导致原生质体膨胀的结果。
17.【答案】(1)生态系统;种群
(2)蓝细菌;叶绿素和藻蓝素
(3)细胞膜、细胞质、核糖体;统一性
(4)衣藻;无细胞结构
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;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】(1)在生命系统的结构层次中,生态系统是由一定区域内的所有生物(群落)及其生活的无机环境共同构成的整体。黄河三角洲自然保护区包含了湿地中的所有生物(如东方白鹳、柽柳、单细胞生物等)和无机环境(如土壤、水、空气等),因此属于生态系统层次。种群是指一定区域内同种生物的全部个体。保护区内所有的东方白鹳属于同一物种,且生活在同一区域,因此属于种群层次。
(2)原核细胞与真核细胞的核心区别是有无以核膜为界限的细胞核。湿地中常见的单细胞生物里,蓝细菌没有核膜包被的细胞核,属于原核细胞,其他如衣藻、草履虫等均为真核细胞,因此属于原核细胞的是蓝细菌。蓝细菌没有叶绿体,但细胞内含有能吸收光能的叶绿素和藻蓝素,这两种色素可以捕捉光能,并利用光能将二氧化碳和水合成有机物,从而进行光合作用。
(3)无论是原核细胞(如蓝细菌)还是真核细胞(如衣藻、草履虫),都具备一些基本的细胞结构。其中,细胞膜、细胞质、核糖体是两类细胞共有的结构:细胞膜包裹细胞内容物,控制物质进出;细胞质是细胞代谢的主要场所;核糖体是合成蛋白质的场所。不同类型的细胞(原核、真核)具有相同的基本结构,这体现了细胞的统一性,说明细胞有着共同的起源和进化基础。
(4)绿色开花植物细胞属于真核细胞,具有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,部分细胞还含有叶绿体(能进行光合作用)。图中的衣藻同样是真核单细胞生物,含有细胞壁、叶绿体,能进行光合作用,与绿色开花植物细胞的结构最相似,因此与绿色开花植物细胞结构最相似的生物是衣藻。脊髓灰质炎病毒不属于细胞生物,与蓝细菌、衣藻等单细胞生物相比,其最典型的区别是无细胞结构——病毒仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质(DNA或RNA)组成,无法独立完成生命活动,必须寄生在活细胞内才能繁殖。
【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,其中生态系统需包含生物群落和无机环境,种群需满足“同种生物+同一区域”的条件。原核细胞与真核细胞的主要区别是有无核膜包被的细胞核,二者的共性结构体现了细胞统一性;蓝细菌因含叶绿素和藻蓝素可进行光合作用,无需叶绿体。病毒无细胞结构,依赖活细胞生存,与细胞生物有本质区别;衣藻因含叶绿体、细胞壁,与绿色开花植物细胞结构最相似。
(1)该自然保护区包括所有的生物及无机环境,在生命系统的结构层次中,该自然保护区属于生态系统;保护区内所有的东方白鹳是一定区域同种生物的全部个体,属于种群层次。
(2)原核细胞无以核膜为界限的细胞核,图中属于原核细胞的是蓝细菌;此类细胞由于含有叶绿素和藻蓝素,故可进行光合作用。
(3)图中细胞有原核细胞和真核细胞,都有的细胞结构是细胞膜、细胞质核糖体,这体现了细胞的统一性。
(4)图中衣藻含有叶绿体、细胞壁,与绿色开花植物细胞的结构最相似;脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是脊髓灰质炎病毒没有细胞结构。
18.【答案】磷脂双分子层;蛋白质;蛋白质分子可以运动;流动;组成不同细胞膜的物质种类相同;组成不同细胞膜的物质含量有差别;;构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有一定的流动性
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)在“流动镶嵌模型”中,磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,其亲水头部朝向膜的两侧,疏水尾部相对排列在膜内部,形成稳定的膜结构基础。生物膜的结构不对称性主要由蛋白质的分布决定:蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入层中,有的贯穿整个磷脂双分子层,且不同位置的蛋白质功能不同,导致膜的两侧结构和功能存在差异。
(2)人—鼠细胞融合实验中,用荧光抗体标记两种细胞的细胞膜蛋白,一段时间后两种荧光均匀分布在融合细胞表面。此结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动。蛋白质分子的运动性是细胞膜结构具有流动性的重要依据,也能解释细胞膜为何能完成物质运输、细胞融合等依赖膜变形的生理过程。
(3)分析表格中不同细胞膜的化学成分数据,可得出两点结论:第一点是组成不同细胞膜的物质种类相同,均包含蛋白质、脂质(主要是磷脂)和糖类三种成分,体现了细胞膜成分的统一性。第二点是三种成分的含量存在差别,例如变形虫细胞膜中蛋白质占比54%,而小鼠肝细胞膜中蛋白质占比44%,说明不同细胞的细胞膜功能差异与其成分含量相关(功能越复杂的细胞膜,蛋白质含量通常越高)。
(4)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,即细胞膜中的磷脂分子以两层排列。若提取的磷脂分子铺在水面上形成单层,面积为S,则构成细胞膜时磷脂分子会折叠为双层,因此细胞膜的表面积约为S/2。
(5)温度上升时,细胞膜中磷脂分子从垂直排列变为部分不整齐,膜厚度变小、表面积扩大,且通透性提高。合理解释是:构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有一定的流动性。温度升高会增强磷脂分子的运动能力,打破原有整齐排列,使膜结构更松散,进而改变膜的物理特性和功能(如通透性)。
【分析】生物膜的流动镶嵌模型中,磷脂双分子层是基本支架,蛋白质的不对称分布决定膜结构和功能的不对称性。细胞膜的流动性是其重要结构特性,可通过人—鼠细胞融合实验证明,且受温度影响(温度升高增强流动性)。不同细胞膜的化学成分种类相同但含量不同,与其功能复杂度相适应;磷脂双分子层的结构特点决定了细胞膜表面积与单层磷脂面积的比例为1:2。
19.【答案】(1)现配现用,先混合再使用;水浴加热
(2)苏丹Ⅲ;洗去浮色
(3)0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4
(4)4滴双缩脲试剂B;液溶液颜色变化并比较紫色的深浅;若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】(1)鉴定还原糖需使用斐林试剂,其配制和使用有严格要求:斐林试剂需现配现用,先混合再使用,因为斐林试剂中的Cu(OH)2易沉淀,现配可保证活性,混合后才能形成有效反应成分。斐林试剂与还原糖(如葡萄糖、麦芽糖)反应时,需要在水浴加热条件下进行,加热能促进反应进行,最终形成砖红色沉淀,以此判断还原糖是否存在。
(2)鉴定脂肪时,常用苏丹Ⅲ染液,它能与脂肪结合形成橘黄色颗粒,便于肉眼观察;若用苏丹Ⅳ染液,则会呈现红色。实验中使用50%酒精的作用是洗去浮色:苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,而不溶于水,用酒精冲洗可去除载玻片上残留的染液,避免浮色干扰观察,使脂肪颗粒的颜色更清晰。
(3)面筋的主要成分是蛋白质,鉴定蛋白质需用双缩脲试剂,该试剂由A液(0.1g/mL的NaOH溶液)和B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)组成。操作时需先后滴加:先加A液创造碱性环境,再加B液,Cu2+在碱性条件下与蛋白质中的肽键反应形成紫色络合物。因此,需向面筋先后滴加0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4溶液,观察是否出现紫色。
(4)本实验的核心是通过双缩脲试剂反应的颜色深浅,比较烟农1212与大豆种子的蛋白质含量(颜色越深,蛋白质含量越高),实验步骤和结果分析如下:
③双缩脲试剂B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)过量会掩盖紫色,因此需向两支试管中分别加入4滴双缩脲试剂B液并摇匀。
④观察的关键是两支试管溶液的颜色变化,并比较紫色的深浅,以此判断蛋白质含量差异。
预期结果和结论:若甲试管(大豆组织样液)紫色较深,说明大豆种子蛋白质含量高;若乙试管(烟农1212组织样液)紫色较深,说明烟农1212种子蛋白质含量高。
【分析】生物组织中有机物的鉴定需依据特定试剂与物质的反应特性:还原糖用斐林试剂(水浴加热,砖红色沉淀),脂肪用苏丹Ⅲ/Ⅳ染液(橘黄/红色,需洗去浮色),蛋白质用双缩脲试剂(先加A液后加B液,紫色反应)。实验设计需遵循单一变量原则(如样液量相同),通过颜色深浅可比较物质含量,颜色越深,对应物质含量越高。
(1)还原糖的鉴定试剂为斐林试剂,斐林试剂的使用要求是现配现用、等量混合后使用,斐林试剂与还原糖需要在水浴加热的条件下才能发生反应,最终形成砖红色沉淀,水浴加热的目的是使试管均匀受热。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以苏丹Ⅲ染液进行染色,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,在鉴定过程中可用50%酒精洗去浮色,这是利用苏丹Ⅲ能够溶解到酒精中的原理设计的。
(3)面筋的主要成分为蛋白质。鉴定蛋白质使用的试剂为双缩脲试剂,其使用方法为:先向面筋中加入双缩脲试剂A液,即0.1g/mL的NaOH溶液1毫升,混匀后再滴加3~4滴双缩脲试剂B液,即0.01g/mL的CuSO4溶液,此时面筋表现为紫色,则说明面筋中含有蛋白质。
(4)本实验的目的是探究烟农1212种子的蛋白质含量是否高于大豆种子,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质并通过颜色的深浅来判断蛋白质含量的高低。据此实验步骤如下:
③结合双缩脲试剂的使用方法可知:
向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入4滴双缩脲试剂B并摇匀。
④观察两试管中溶液颜色变化并比较紫色的深浅。因为颜色的深浅代表了蛋白质含量的高低,因此实验结果和结论为:
若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高。                         。
20.【答案】(1)缺Mg2+时,叶绿素无法合成,进而导致光合作用减弱
(2)离子种类和甜瓜生长发育时期;小于;细胞膜上的K+和Mg2+载体数量
(3)坐果期的前;适时适量
(4)实验思路:将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,相同且适宜条件下分别用等量完全培养液、缺锌的完全培养液培养。一段时间后A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症。将B均分为B1、B2两组,分别补充等量含锌溶液、含镍溶液,相同且适宜条件下培养一段时间后,观察各组幼苗生长状况;预期结果:只有B1组锌元素缺乏症减轻或消失
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】(1)Mg2+是植物必需的矿质元素,因为它是叶绿素的重要组成成分。当植物缺Mg2+时,叶绿素无法合成,会导致叶片发黄,光合作用的光反应阶段受阻,进而使光合作用减弱,最终影响有机物的合成,因此Mg2+对植物生存至关重要。
(2)实验中测定了不同生长时期(如苗期、开花期、坐果期)培养液中K+和Mg2+的剩余量,因此自变量是离子种类和甜瓜生长发育时期。初始时K+和Mg2+浓度相同,相同时间后培养液中Mg2+的剩余量多于K+,说明甜瓜对Mg2+的吸收量小于对K+的吸收量。植物对离子的吸收是主动运输,需要载体蛋白和能量。两种离子吸收速率的差异,最可能与细胞膜上K+和Mg2+载体的数量有关——载体数量越多,对应离子的吸收速率越快。
(3)从曲线趋势看,在坐果期的前期,培养液中K+和Mg2+的剩余量下降最快,说明此时甜瓜对两种离子的吸收速率最大,对矿质元素的需求旺盛。因此种植甜瓜时,要注意在该时期适时适量施肥,以满足植株生长需求,避免因缺素影响产量。
(4)实验目的是验证“锌的作用不能被镍代替”,需设置对照实验,通过观察幼苗是否出现缺锌症状及补充元素后的恢复情况判断,具体设计如下:
实验思路:①将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,在相同且适宜条件下,A组用等量完全培养液培养,B组用等量缺锌的完全培养液培养;
②一段时间后,观察到A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症;
③将B组幼苗均分为B1、B2两组,B1组补充等量含锌溶液,B2组补充等量含镍溶液,继续在相同条件下培养,观察各组幼苗生长状况。
预期结果:只有B1组(补充锌)的幼苗缺锌症状减轻或消失,B2组(补充镍)仍保持缺锌症状,证明镍不能代替锌的作用。
【分析】植物对矿质离子的吸收为主动运输,受载体蛋白种类和数量、能量供应的影响,因此不同离子的吸收速率存在差异,且吸收速率会随生长时期变化(需求旺盛期吸收快)。验证某元素为必需元素或其作用不可替代时,需通过“缺素培养→出现症状→补充该元素→症状缓解”的对照实验设计,排除其他元素的干扰,明确该元素的特有作用。
(1)由于缺Mg2+时,叶绿素无法合成,进而导致光合作用减弱,最终会影响有机物的合成,所以Mg2+是植物生存所必需的。
(2)据图分析可知:该实验的自变量有离子种类和甜瓜生长发育时期,因变量为测定培养液中K+和Mg2+的剩余量。培养液中K+的剩余量小于Mg2+的剩余量,可推断出甜瓜对Mg2+的吸收量小于对K+的吸收量,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率差异最可能与细胞膜上的K+和Mg2+载体数量有关,说明细胞对离子的吸收具有选择性。
(3)实验曲线说明,通常情况下,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率在坐果期的前期期最大,因此要注意适时适量施肥。
(4)该实验为验证性实验,实验的自变量是培养液中是否含锌元素,因变量是黄瓜幼苗生长发育状况,设计实验时,利用完全培养液作为对照,设置缺锌的培养液为实验组,其他培养条件都相同,通过比较黄瓜幼苗的生长发育状况。
实验思路:将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,相同且适宜条件下分别用等量完全培养液、缺锌的完全培养液培养。一段时间后A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症。将B均分为B1、B2两组,分别补充等量含锌溶液、含镍溶液,相同且适宜条件下培养一段时间后,观察各组幼苗生长状况。
预期结果:只有B1组锌元素缺乏症减轻或消失。
21.【答案】(1)A/磷脂双分子层;C、H、O、N、P;双缩脲
(2)③
(3)不含水通道蛋白;清水;观察细胞形态并统计在相同时间内两组细胞发生破裂的数目;等于;两;水通道蛋白
【知识点】检测蛋白质的实验;细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,它构成膜的基本骨架,支撑着膜上的蛋白质(如通道蛋白)。细胞膜主要由磷脂(含C、H、O、N、P)和蛋白质(含C、H、O、N)组成,因此主要组成元素是C、H、O、N、P。水通道蛋白的化学本质是蛋白质,鉴定蛋白质常用双缩脲试剂,二者在碱性条件下会反应形成紫色络合物,以此可证明水通道蛋白的本质。
(2)水通道蛋白帮助水分子从低渗溶液(水分子浓度高)向高渗溶液(水分子浓度低)运输,该过程顺浓度梯度,需通道蛋白协助但不消耗能量,属于协助扩散。结合常见运输方式图示(假设③为“顺浓度梯度+通道蛋白”的协助扩散),这种运输方式对应图中的③。
(3)实验目的是探究红细胞吸水是否与水通道蛋白有关,所以设置对照组A(含正常水通道蛋白)和实验组B,要让B组不含水通道蛋白,以此来对比有无水通道蛋白时红细胞的吸水情况。为了使红细胞吸水,需要在盖玻片一侧滴加清水,因为清水浓度低于红细胞内液浓度,能促使红细胞吸水。实验的观测指标是细胞的形态变化以及破裂情况,所以要在显微镜下观察细胞形态并统计在相同时间内两组细胞发生破裂的数目。
①若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,那么有无水通道蛋白不影响,A组和B组细胞破裂数目相等。②若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞既可以通过磷脂双分子层吸水,也可以通过水通道蛋白吸水,即吸水的方式有两种。
③从图中可以看到,A组(含水通道蛋白)细胞破裂更快,B组(不含水通道蛋白)细胞变化慢,说明成熟红细胞吸水是通过水通道蛋白。
【分析】水分子跨膜运输有两种方式:自由扩散(直接穿过磷脂双分子层,速率慢)和协助扩散(通过水通道蛋白,速率快)。探究水通道蛋白功能时,需遵循对照原则,控制水通道蛋白的有无作为自变量,通过细胞吸水破裂情况判断其作用。细胞膜的基本支架、组成元素及蛋白质鉴定试剂,是理解膜结构与功能的基础。
(1)细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成,因而细胞膜的组成元素是C、H、O、N、P,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;通道蛋白的本质是蛋白质,鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂。
(2)如图所示,借助通道蛋白顺浓度梯度转运且不消耗能量的运输方式只有③。
(3)A组生理盐水处理,相当于空白对照,B组进行的特殊处理就应该是去除水通道蛋白,这样两组红细胞的自变量就是有无水通道蛋白了,然后在相同条件下,在装片一侧滴加清水,另一侧吸水纸吸引,显微镜下观察两组装片的膨胀速率来得出结论。
①、若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,即有无水通道蛋白对水分子的渗透没有影响,则A组细胞破裂数目等于B组。
②、若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞不止一种吸水方式,还有协助扩散,共2种。
③、A组和B组的区别就是水通道蛋白的有无,在清水处理相同时间后,A组细胞明显涨破,B组细胞没有发生明显的形态变化,说明成熟红细胞吸水是通过水通道蛋白进行的。
22.【答案】(1)脂质、蛋白质;胞吐
(2)嵴的数量减少甚至消失;①和③(②和④);组④损伤线粒体的比例大于组③,组①和组②损伤线粒体的比例无明显差异
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)迁移体的囊泡膜属于生物膜,生物膜的主要组成成分是脂质(磷脂为主)和蛋白质;大分子物质通过囊泡排出细胞的方式为胞吐,该过程依赖生物膜的流动性,需要消耗能量。
(2)线粒体的内膜向内折叠形成嵴,是有氧呼吸第三阶段的场所,由图2可知,损伤线粒体的结构变化主要是嵴的数量减少、缩短甚至消失。实验的自变量为是否用CCCP处理(诱导线粒体损伤)和观察部位(细胞主体、弹性纤维入口处),要推测损伤线粒体通过迁移体排出,需对比“是否用CCCP处理”在“弹性纤维入口处”的损伤线粒体比率,即①(对照组-细胞主体)和③(CCCP处理组-弹性纤维入口处)、②(对照组-弹性纤维入口处)和④(CCCP处理组-弹性纤维入口处)的结果,若CCCP处理组弹性纤维入口处损伤线粒体比率更高,说明损伤线粒体向迁移体聚集并排出。维持细胞内正常线粒体比率的判断依据是:组④(CCCP处理-弹性纤维入口处)损伤线粒体比例大于组③(对照组-弹性纤维入口处),说明损伤线粒体被转运至弹性纤维入口处准备排出;而组①(对照组-细胞主体)和组②(CCCP处理-细胞主体)损伤线粒体比例无明显差异,说明细胞内损伤线粒体未积累,即通过迁移体排出维持了细胞内正常线粒体的比率。
【分析】生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,胞吐是依赖囊泡的大分子运输方式;线粒体嵴的数量与功能密切相关,损伤后嵴会发生形态变化;实验分析需遵循单一变量原则,通过对比不同处理组和观察部位的损伤线粒体比率,推断迁移体对损伤线粒体的排出作用,进而理解其维持细胞内线粒体正常功能的意义。
(1)囊泡膜属于生物膜,生物膜主要由脂质、蛋白质组成,胞吐是生物大分子物质排出细胞的方式。
(2)线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加,由图2可知,对正常和损伤线粒体进行观察,发现损伤线粒体的结构出现了嵴缩短、减少,甚至消失等变化。CCCP可以诱导线粒体损伤,用CCCP处理细胞后,会出现线粒体损伤的比率增加,通过①和③(②和④)组对比,发现CCCP组在弹性纤维入口处受损线粒体的比率大于对照组,说明损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞外。组④损伤线粒体的比例大于组③,组①和组②损伤线粒体的比例无明显差异,推测由于迁移体的作用,可以将细胞内受损的线粒体通过迁移体排出细胞外,从而维持了细胞内正常线粒体的比率。
1 / 1广东省部分学校2025-2026学年高一上学期9月月考生物试题
1.(2025高一上·广东月考)细胞学说揭示了生物界的统一性,现代生物学的发展在分子水平上为其提供了新的证据。下列说法中不可作为证据的是(  )
A.生命活动需要酶的催化 B.生物以ATP作为能量“货币”
C.生物体共用一套密码子 D.脂肪和糖类都蕴含大量能量
【答案】D
【知识点】糖类的种类及其分布和功能;酶促反应的原理;ATP的作用与意义;遗传信息的翻译;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、所有生物的生命活动都需要酶的催化,且酶的化学本质(多数为蛋白质,少数为RNA)及催化原理具有共性,体现了生物界在分子水平的统一性,可作为证据,A不符合题意;
B、ATP是所有细胞生物的直接能源物质,“ATP与ADP相互转化”的能量供应机制在不同生物细胞内高度一致,是生物界统一性的重要分子证据,B不符合题意;
C、几乎所有生物(包括原核生物、真核生物)共用一套遗传密码子(即mRNA上的碱基序列与氨基酸的对应关系相同),说明生物在分子遗传层面具有共同起源,体现统一性,可作为证据,C不符合题意;
D、脂肪和糖类蕴含大量能量,仅说明二者是生物体内常见的储能物质,但不同生物的储能物质选择存在差异(如植物以淀粉为主,动物以糖原和脂肪为主),且“蕴含能量”是物质的共性特征,并非生物界特有的、体现统一性的分子机制,不可作为证据,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】细胞学说揭示的生物界统一性,在分子水平的核心证据需满足“所有或绝大多数生物共有的、具有共性的分子机制或物质”:
(1)能量代谢层面:所有生物均以ATP作为直接能源物质,依赖“ATP-ADP”转化供能;
(2)催化系统层面:所有生物的生命活动均需酶催化,酶的作用原理具有共性;
(3)遗传信息层面:几乎所有生物共用一套遗传密码子,遗传信息的传递(DNA→RNA→蛋白质)路径高度一致。
2.(2025高一上·广东月考)如图所示,甲图中①②表示目镜,③④表示物镜,⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离,乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是(  )
A.普通光学显微镜放大倍数实质是放大细胞面积的倍数
B.把视野里的标本从图中的乙转为丙时,应选用③,同时为了避免压碎载玻片应先提升镜筒
C.从图中的乙转为丙,正确调节顺序:转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D.若使物像放大倍数最大,甲图中的组合一般是②③⑤
【答案】D
【知识点】显微镜
【解析】【解答】A、普通光学显微镜的放大倍数实质是放大细胞的长度或宽度,而非面积,A不符合题意;
B、把视野从乙(低倍镜图像)转为丙(高倍镜图像)时,应选用放大倍数更大的物镜③(物镜越长放大倍数越大),但换用高倍镜时无需提升镜筒,直接转动转换器即可,避免压碎载玻片的关键是换高倍镜前物镜与载玻片的距离已调至合适范围,B不符合题意;
C、从乙转为丙的正确调节顺序为:移动标本(将目标物像移至视野中央)→转动转换器(换用高倍镜)→调节光圈(增大视野亮度)→转动细准焦螺旋(使物像清晰),选项中“移动标本”顺序错误,C不符合题意;
D、目镜越短放大倍数越高(②为短目镜,放大倍数大于①),物镜越长放大倍数越高(③为长物镜,放大倍数大于④),且放大倍数越高,物镜与载玻片的距离越近(⑤距离小于⑥),因此使物像放大倍数最大的组合是②③⑤,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】显微镜放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数,换用高倍镜时需先将目标物像移至视野中央(利用物像与玻片移动方向相反的原理),再转动转换器换高倍镜,最后调节光圈和细准焦螺旋(禁止使用粗准焦螺旋,避免压碎载玻片或损坏镜头)。
3.(2025高一上·广东月考)生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物,图中序号代表不同的化合物,面积不同代表含量不同,其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述不正确的是(  )
A.若Ⅳ代表蛋白质,Ⅶ代表糖类和核酸,则Ⅵ代表脂质
B.细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ
C.人体血浆渗透压的大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关
D.Ⅰ中共有的化学元素是C、H、O、N
【答案】D
【知识点】组成细胞的元素和化合物
【解析】【解答】A、图中Ⅰ为无机化合物(水和无机盐),Ⅱ为有机化合物。有机化合物中,含量从高到低通常为蛋白质(Ⅳ)、脂质(Ⅵ)、糖类和核酸(Ⅶ)。若Ⅳ是蛋白质、Ⅶ是糖类和核酸,则中间含量的Ⅵ必然代表脂质,A不符合题意;
B、细胞干重中,水分含量大幅减少,蛋白质成为含量最多的化合物。图中Ⅳ在有机化合物中占比最高,对应蛋白质,因此细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ,B不符合题意;
C、人体血浆渗透压包括胶体渗透压和晶体渗透压。胶体渗透压主要由蛋白质(Ⅳ)维持,晶体渗透压主要由无机盐(Ⅴ,如Na+、Cl-)维持,因此血浆渗透压大小主要与Ⅳ和Ⅴ的含量有关,C不符合题意;
D、Ⅰ代表无机化合物,包含水(Ⅲ)和无机盐(Ⅴ)。水的组成元素是H、O,无机盐的组成元素多为金属离子和酸根离子(如NaCl含Na、Cl),二者共有的化学元素只有H、O,并非C、H、O、N,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】(1)无机化合物(Ⅰ):包括水(含量最多的化合物)和无机盐,共有的元素是H、O。
(2)有机化合物(Ⅱ):按含量排序为蛋白质(细胞干重中最多)、脂质、糖类和核酸,其中蛋白质是生命活动的主要承担者。
(3)蛋白质(Ⅳ):维持血浆胶体渗透压,是细胞干重的主要成分。
(4)无机盐(Ⅴ):维持血浆晶体渗透压,参与调节细胞代谢。
4.(2025高一上·广东月考)我国的“国宝”大熊猫栖息于长江上游海拔2400~3500的高山竹林中,喜食竹子尤喜嫩茎、竹笋,偶尔食肉。下列有关叙述错误的是(  )
A.大熊猫生命活动的正常进行离不开体内各种细胞的密切合作
B.大熊猫的成熟红细胞和发菜在结构上最主要的区别是有成形的细胞核
C.竹茎、竹笋都属于植物的器官,竹子没有系统这一生命系统层次
D.竹林内所有动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
【答案】B
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;细胞是生物体的结构和功能单位;生命系统的结构层次;细胞学说的建立、内容和发展
【解析】【解答】A、大熊猫是多细胞动物,需要依赖各种分化的细胞密切合作,共同完成一系列复杂的生命活动,A正确;
B、大熊猫成熟的红细胞没有细胞核,发菜属于原核生物,也没有成形的细胞核,B错误;
C、竹茎、竹笋都属于植物的器官,植物没有系统这一生命系统层次,C正确;
D、细胞学说指出“一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成”,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、细胞是生物体结构和功能的基本单位,病毒没有细胞结构,不能独立生活,必须寄生在细胞中进行生活。生命活动离不开细胞是指单细胞生物每个细胞能完成各种生命活动,多细胞生物通过各种分化细胞协调完成各种复杂的生命活动。
2、原核生物:细胞壁主要成分是肽聚糖,只有核糖体一种细胞器,分裂方式为二分裂,无核膜和核仁。
3、生命系统的结构层次:细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。 并非所有生物都具有个体层次以下的各个结构层次,如植物没有系统这一层次;单细胞生物没有组织、器官、系统这三个层次。病毒,无细胞结构,不属于任何生命系统层次。
4、细胞学说:
(1)建立者:施莱登、施旺。
(2)内容:①一切动植物都由细胞和细胞产物构成。②细胞是生物体结构和功能的基本单位。③新细胞是由老细胞分裂产生的。
(3)意义:通过对动植物细胞的研究,揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性;使生物学研究进入细胞水平;不仅解释了个体发育,也为生物进化论的确立埋下伏笔。
5.(2025高一上·广东月考)下图为“探究植物细胞的吸水和失水”实验观察到的某一状态图。下列有关叙述错误的是(  )
A.①中含有线粒体等细胞器
B.此时,②中液体的渗透压高于外界溶液的渗透压
C.该实验常用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作材料
D.若滴加清水,该细胞不一定发生质壁分离复原现象
【答案】B
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、图中①为细胞质基质,植物细胞的细胞质基质中分布有线粒体、核糖体等细胞器,叶肉细胞的细胞质基质中还会有叶绿体,A不符合题意;
B、仅从图中细胞的质壁分离状态,无法判断其具体的动态过程。若细胞处于质壁分离平衡状态,②(液泡)中液体的渗透压等于外界溶液的渗透压;若处于质壁分离进行中,②中液体的渗透压小于外界溶液的渗透压;若处于质壁分离复原过程中,②中液体的渗透压大于外界溶液的渗透压。因此不能确定②中液体渗透压一定高于外界溶液,B符合题意;
C、紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色大液泡,在高浓度外界溶液中能清晰观察到质壁分离现象,且无需额外染色,是“探究植物细胞吸水和失水”实验的常用材料,C不符合题意;
D、图中细胞处于质壁分离状态,若之前因外界溶液浓度过高、失水时间过长已死亡,细胞膜会失去选择透过性,此时滴加清水也无法发生质壁分离复原;若细胞仍保持活性,则可复原。因此该细胞不一定发生复原,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】“探究植物细胞吸水和失水”实验中,实验材料优先选择含大液泡且液泡有颜色的细胞,比如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,这类细胞的质壁分离及复原现象肉眼可见,便于观察。判断细胞所处的动态过程时,不能仅依靠细胞形态,需结合液泡大小、原生质层与细胞壁的距离变化,核心是通过渗透压大小判断水分子流动方向——当细胞液渗透压大于外界溶液渗透压时,水分子进入细胞,可能发生质壁分离复原;当细胞液渗透压小于外界溶液渗透压时,水分子流出细胞,可能发生质壁分离;当二者渗透压相等时,细胞处于平衡状态。此外,细胞发生质壁分离复原的前提是细胞保持活性,若细胞因过度失水死亡,即使外界环境改变,也无法实现复原。
6.(2025高一上·广东月考)细胞膜上的转运蛋白可分为载体蛋白和通道蛋白两类,共同承担着细胞膜的物质运输功能。下列关于物质跨膜运输的叙述正确的是(  )
A.Na+经通道蛋白进入神经细胞的过程需要消耗ATP
B.人体细胞所需的水有些可以通过通道蛋白进入细胞
C.细胞膜上的通道蛋白的数量对所通过的离子运输速率无影响
D.大分子物质进入吞噬细胞与细胞膜的结构有关而与成分无关
【答案】B
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;物质进出细胞的方式的综合;被动运输
【解析】【解答】A、Na+经通道蛋白进入神经细胞的过程,是顺浓度梯度进行的,且需要通道蛋白协助但不消耗ATP,属于协助扩散,并非主动运输,A不符合题意;
B、人体细胞吸收水分有两种方式,一种是直接穿过磷脂双分子层的自由扩散,另一种是通过水通道蛋白的协助扩散,因此有些水可以通过通道蛋白进入细胞,B符合题意;
C、通道蛋白的数量会影响离子运输速率,在一定范围内,通道蛋白数量越多,单位时间内通过的离子数量越多,运输速率越快,C不符合题意;
D、大分子物质进入吞噬细胞依赖胞吞作用,一方面需要细胞膜具有流动性(与结构有关),另一方面需要细胞膜表面的蛋白质识别大分子(与成分有关),并非与成分无关,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】细胞膜上的转运蛋白分为载体蛋白和通道蛋白,二者均参与被动运输(协助扩散),不消耗ATP,运输方向均为顺浓度梯度。其中通道蛋白包括水通道蛋白和离子通道蛋白,水通道蛋白可协助水分子快速进入细胞,离子通道蛋白的数量会影响离子的运输速率。大分子物质通过胞吞进入细胞时,既依赖细胞膜的流动性(结构特性),也依赖细胞膜表面蛋白质的识别作用(成分特性)。
7.(2025高一上·广东月考)哺乳动物细胞在0.9%NaCl溶液中仍能保持其正常形态。将兔红细胞置于不同浓度NaCl溶液中,一段时间后制作临时装片,用显微镜观察并比较其形态变化。下列叙述正确的是(  )
A.在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩并发生质壁分离
B.在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于此时没有水分子进出细胞
C.在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用吸水膨胀甚至有的破裂
D.渗透作用是指水分子从溶液浓度较高处向溶液浓度较低处进行的扩散
【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较
【解析】【解答】在高于0.9%NaCl溶液中,红细胞因渗透作用失水皱缩,但红细胞无细胞壁结构,故不会发生质壁分离,A不符合题意;在0.9%NaCl溶液中,红细胞形态未变是由于水分子进出细胞膜达到动态平衡,而不是没有水分子进出细胞,B不符合题意;在低于0.9%NaCl溶液中,红细胞会吸水甚至导致涨破,C符合题意;渗透是指水分子或其它溶剂分子从低浓度的溶液通过半透膜进入高浓度溶液中的扩散,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】当细胞液浓度与外界浓度达到平衡时,水分子的扩散不会停止。由于分子是在不断进行无规则运动的,所以即使细胞膜内外浓度达到平衡状态后,水分子依旧会不断进出细胞,保持一个动态平衡的状态。
8.(2025高一上·广东月考)海豚和鲨鱼大小的不同主要取决于(  )
A.构成生物体的细胞的数量 B.构成生物体的细胞的质量
C.构成生物体的细胞的种类 D.构成生物体的细胞的大小
【答案】A
【知识点】细胞不能无限长大的原因
【解析】【解答】A、多细胞生物的生长主要依赖细胞数量的增加,而非单个细胞体积的增大。由于细胞相对表面积(表面积/体积)的限制,细胞不能无限长大(体积过大时,物质运输效率会降低),因此海豚和鲨鱼大小的差异主要取决于构成它们的细胞数量,A符合题意;
B、“细胞的质量”通常指细胞内物质的总含量,同类细胞的质量差异较小,且单个细胞质量的微小差异无法直接导致海豚与鲨鱼体型的显著不同,B不符合题意;
C、细胞种类主要决定生物体的结构功能(如神经细胞、肌肉细胞的功能差异),海豚和鲨鱼作为同类别的水生脊椎动物,细胞种类差异不大,不会成为体型差异的主要原因,C不符合题意;
D、不同生物的同类细胞大小相近(如动物的体细胞直径多在10-100微米),细胞大小受生理限制相对固定,无法通过细胞大小的差异解释海豚与鲨鱼的体型区别,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】多细胞生物体的体型大小由细胞数量决定,而非细胞大小或质量。这是因为细胞生长存在“相对表面积限制”:细胞体积越大,相对表面积越小,物质(如营养、氧气)在细胞内的运输效率越低,无法满足细胞代谢需求,因此细胞不能无限长大。同类生物的细胞大小和种类差异较小,对整体体型影响有限,而细胞数量的多少直接决定了生物体的整体规模。
9.(2025高一上·广东月考)物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同物质穿过细胞膜的方式不同。下图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜的三种不同情况。A、B、C表示的物质跨膜运输方式分别是
A.主动运输、易化扩散、自由扩散
B.自由扩散、协助扩散、主动运输
C.自由扩散、简单扩散、易化扩散
D.自由扩散、协助扩散、被动运输
【答案】B
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;被动运输;主动运输
【解析】【解答】A曲线中,物质跨膜运输速率与细胞膜外物质浓度呈正比,随外界浓度升高,运输速率持续增加,无浓度饱和点。这符合自由扩散的特点——不需要载体蛋白和能量,仅顺浓度梯度运输,速率完全由浓度差决定,因此A为自由扩散。B曲线中,初期运输速率随外界浓度升高而加快,但达到一定浓度后,速率不再增加,出现浓度饱和点。这是因为协助扩散需要载体蛋白协助,当外界浓度足够高时,载体蛋白全部被利用(达到饱和),速率不再提升,因此B为协助扩散。C曲线中,物质可从细胞膜外低浓度一侧向细胞内高浓度一侧运输(逆浓度梯度),这是主动运输的核心特征——需要载体蛋白和能量,能逆浓度梯度运输,因此C为主动运输,ACD不符合题意,B符合题意。
故答案为:B。
【分析】物质跨膜运输方式的判断可通过“浓度梯度”“载体需求”“能量需求”和“速率曲线特征”综合区分:自由扩散顺浓度梯度、无载体和能量需求,速率与浓度成正比;协助扩散顺浓度梯度、需载体但无能量需求,速率有浓度饱和点;主动运输可逆浓度梯度、需载体和能量,速率不受浓度梯度限制(受载体和能量影响)。三种方式中,自由扩散和协助扩散属于被动运输,均不消耗能量,仅主动运输为耗能过程。
10.(2025高一上·广东月考)研究表明,2019-nCoV新型冠状病毒表面的棘突蛋白(S蛋白)能识别靶细胞膜上特定受体——血管紧张素转换酶II(ACE2),并与之结合形成稳定的复合物,再通过膜融合进入宿主细胞。下列有关分析错误的是(  )
A.S蛋白在核糖体上合成
B.新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA,基本组成单位是核糖、磷酸和4种含氮碱基
C.新型冠状病毒通过和细胞膜上的结合位点ACE2结合入侵细胞,这说明细胞膜控制物质进出的功能是相对的
D.新型冠状病毒没有细胞结构,只能寄生于活细胞中,说明生命活动离不开细胞
【答案】B
【知识点】核酸的基本组成单位;细胞膜的功能;细胞是生物体的结构和功能单位;病毒
【解析】【解答】A、S蛋白属于蛋白质,而蛋白质的合成场所是核糖体。新型冠状病毒无细胞结构,需利用宿主细胞的核糖体合成自身的S蛋白,A不符合题意;
B、新型冠状病毒的遗传物质是单链RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸(由核糖、磷酸和1种含氮碱基组成),而非“核糖、磷酸和4种含氮碱基”,后者是RNA的组成成分,并非基本单位,B符合题意;
C、细胞膜具有控制物质进出细胞的功能,但新型冠状病毒可通过与细胞膜上的ACE2受体结合入侵细胞,说明这种控制功能并非绝对的,而是相对的,C不符合题意;
D、新型冠状病毒无细胞结构,无法独立进行代谢、繁殖等生命活动,必须寄生在活细胞内才能完成生命活动,这直接体现了“生命活动离不开细胞”的观点,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】新型冠状病毒作为RNA病毒,无细胞结构,其生命活动依赖宿主细胞:需利用宿主细胞的核糖体合成自身蛋白质(如S蛋白),以自身单链RNA为模板,借助宿主细胞的物质和能量进行复制。病毒入侵细胞的过程(如与ACE2受体结合),说明细胞膜控制物质进出的功能具有相对性;而病毒必须寄生在活细胞内才能存活,进一步证明生命活动离不开细胞。此外,需明确核酸的基本组成单位是核苷酸(如RNA的基本单位是核糖核苷酸),而非其组成成分(核糖、磷酸、碱基)。
11.(2025高一上·广东月考)生物大分子的结构很复杂,是大部分生命物质的组成材料,有些是生物体维持正常代谢功能所不可缺少的。如图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图,据图分析下列说法正确的是(  )
A.图甲三种物质中功能上与另外两种截然不同的是糖原
B.图乙所示化合物的基本组成单位是脱氧核苷酸,可用图中字母b表示
C.图丙所示化合物是由3种氨基酸脱水缩合形成的四肽,该化合物中有2个羧基
D.甲、乙、丙三类化合物都可以作为能源物质为生命活动供能
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合;核酸的基本组成单位;糖类的种类及其分布和功能
【解析】【解答】A、图甲中的三种物质均为多糖,分别是淀粉、纤维素和糖原。其中淀粉和糖原的功能是储存能量(淀粉是植物细胞储能物质,糖原是动物细胞储能物质),而纤维素是植物细胞壁的组成成分,不具备储能功能。因此功能上与另外两种截然不同的是纤维素,而非糖原,A不符合题意;
B、图乙所示化合物为核酸片段,其基本组成单位是核苷酸(包括脱氧核苷酸和核糖核苷酸),不能直接确定为脱氧核苷酸(若为RNA片段,则基本单位是核糖核苷酸)。图中字母b代表一分子核苷酸,是核酸的基本单位,但不能限定为脱氧核苷酸,B不符合题意;
C、图丙所示化合物含有3个肽键,由4个氨基酸脱水缩合形成,属于四肽。通过观察4个氨基酸的R基可知,R基种类仅3种(存在相同R基);羧基分布在肽链一端和一个R基上,共2个羧基,C符合题意;
D、甲类多糖中,淀粉和糖原可作为能源物质供能,但纤维素不能(仅起结构作用);丙类化合物为蛋白质,可氧化分解供能;乙类化合物为核酸(DNA或RNA),是生物的遗传物质,不具备为生命活动供能的功能,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】生物大分子(多糖、核酸、蛋白质)的结构决定功能:多糖中,淀粉和糖原是储能物质,纤维素是植物细胞壁的结构成分;核酸的基本单位是核苷酸,功能是储存和传递遗传信息,不能供能;蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,其功能多样(催化、运输、供能等),肽链中羧基数量=肽链数+R基中羧基数量。
12.(2025高一上·广东月考)1972年,辛格和尼科尔森提出了细胞膜的流动镶嵌模型如图所示,①②③表示其中的物质。下列有关细胞膜的成分、结构和功能叙述错误的是(  )
A.①为磷脂双分子层,构成细胞膜的基本支架
B.②为糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,与细胞表面的识别有关
C.③为蛋白质,细胞膜进行细胞间的信息交流都依赖于膜上的蛋白质
D.细胞膜具有一定的流动性,对于细胞完成物质运输、生长,分裂等功能具有重要作用
【答案】C
【知识点】细胞膜的成分;细胞膜的功能;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】A、图中①为磷脂双分子层,其内部是疏水的尾部,外部是亲水的头部,这种结构使其能稳定地构成细胞膜的基本支架,支撑着膜上的蛋白质等其他物质,A不符合题意;
B、②为糖蛋白,由蛋白质和糖类结合形成,仅分布在细胞膜的外侧。它的主要功能是参与细胞表面的识别,比如精卵结合、免疫细胞识别抗原等过程,B不符合题意;
C、③为蛋白质,虽然细胞膜上的蛋白质(如糖蛋白)是细胞间信息交流的重要物质,但细胞间信息交流并非都依赖膜上蛋白质。例如高等植物细胞之间可通过胞间连丝传递信息,胞间连丝是穿过细胞壁的通道,无需依赖细胞膜表面的蛋白质,C符合题意;
D、细胞膜具有一定的流动性,这一特性使得细胞膜能够变形,从而完成物质运输(如胞吞、胞吐)、细胞生长(膜面积扩大)、细胞分裂(膜的缢缩或形成细胞板)等功能,对细胞正常生命活动至关重要,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】细胞膜的流动镶嵌模型中,磷脂双分子层是基本支架,具有流动性;蛋白质分子或镶嵌、或贯穿、或覆盖在磷脂双分子层上,其种类和数量决定细胞膜功能的复杂程度;糖蛋白仅分布在细胞膜外侧,与识别相关。细胞间信息交流有多种方式,除了依赖膜上蛋白质的接触传递,还存在通过胞间连丝等不依赖膜蛋白的方式。细胞膜的流动性是其完成多种生理功能的基础,保证了细胞与外界环境的物质交换和信息传递。
13.(2025高一上·广东月考)囊泡是细胞中单层膜包裹的膜性结构,主要承担细胞内不同膜性细胞器之间的物质运输,下列分析错误的是(  )
A.若某基因突变导致内质网出芽形成的囊泡大量积累,则该基因表达的产物能促进囊泡与高尔基体融合
B.细胞的膜结构通过囊泡的联系构成生物膜系统,囊泡只运输分泌蛋白
C.若供体膜是高尔基体,受体膜是内质网,此囊泡可能具有将错误加工的蛋白质回收的功能
D.囊泡上的特定蛋白与受体膜上的受体结合后,囊泡才能与受体膜融合,说明膜融合过程具有特异性
【答案】B
【知识点】细胞器之间的协调配合;细胞的生物膜系统
【解析】【解答】A、内质网出芽形成的囊泡若大量积累,说明囊泡无法正常与高尔基体融合。若该现象由基因突变导致,推测突变基因表达的产物原本可促进囊泡与高尔基体的融合,突变后该功能丧失,才导致囊泡堆积,A不符合题意;
B、囊泡的运输功能并非仅针对分泌蛋白,还可运输细胞内的多种物质,比如从高尔基体运往内质网的错误加工蛋白质、运往溶酶体的水解酶等。同时,生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜构成,囊泡是连接不同膜结构的“桥梁”,但不能说囊泡只运输分泌蛋白,B符合题意;
C、正常分泌蛋白的运输方向是“内质网→高尔基体→细胞膜”,若供体膜是高尔基体、受体膜是内质网,运输方向相反,推测此囊泡可能承担“回收”功能,将高尔基体中错误加工的蛋白质送回内质网重新处理,C不符合题意;
D、囊泡需通过自身特定蛋白与受体膜上的受体结合才能融合,这种“特定蛋白-受体”的识别机制,说明膜融合过程具有特异性,并非任意膜结构都能随意融合,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】囊泡是细胞内膜性结构间物质运输的关键“载体”,其运输具有方向性和特异性:方向性体现在可连接内质网、高尔基体、细胞膜等不同膜结构,如“内质网→高尔基体”运输分泌蛋白前体,“高尔基体→内质网”回收错误蛋白;特异性依赖囊泡与受体膜上的“蛋白-受体”识别。生物膜系统通过囊泡的间接联系及膜的直接联系(如内质网与细胞膜、核膜相连)形成整体,囊泡的运输对象不仅包括分泌蛋白,还涵盖水解酶、回收蛋白等多种物质,为细胞内物质代谢和功能协调提供保障。
14.(2025高一上·广东月考)用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应如下表,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,下列有关说法不正确的是(  )
试剂种类 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ++++ ++ +
乙 ++ ++++ ++
丙 + ++ ++++
A.乙种子中主要含蛋白质
B.碘液、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂与相应物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色、紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂的使用均不需要水浴加热
【答案】A
【知识点】检测蛋白质的实验
【解析】【解答】A、乙种子中,用苏丹Ⅲ染液进行染色时,颜色反应最深,说明乙种子中主要含脂肪,A错误;
B、碘液用于检测淀粉,其颜色反应为蓝色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,其颜色反应为橘黄色;双缩脲试剂用于检测蛋白质,其颜色反应为紫色,B正确;
C、在鉴定种子是否含有脂肪时,要用到光学显微镜进行观察,C正确;
D、这三种试剂使用均不需要水浴加热,只有用斐林试剂鉴定还原性糖时,需要水浴加热,D正确。
故答案为:A。
【分析】 蛋白质的鉴定:选材→制备组织样液→加双缩脲试剂A→摇匀→加双缩脲试剂B摇匀→观察颜色
实验原理:蛋白质分子中的肽键和双缩脲分子的化学键相似,都能在碱性溶液中和Cu2+发生颜色反应,形成紫色或紫红色的络合物。
还原糖的鉴定:选材→制备组织样液→加斐林试剂→水浴加热→显色
实验原理:糖类中的可溶性还原糖(如葡萄糖、果糖等),与新配制的斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀。
脂肪的鉴定:选材→制片→加苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色→漂洗→镜检
实验原理:脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)。
15.(2025高一上·广东月考)北宋著名文人苏东坡留有“小饼如嚼月,中有酥和饴”的诗句,小饼即月饼;饴,就是麦芽糖;酥,就是酥油,是从牛奶或羊奶中提炼出的脂肪,两者相拌,相当于现在的馅,以此诗句称赞月饼的美味。下列关于麦芽糖和脂肪的叙述,错误的是(  )
A.麦芽糖是植物细胞特有的二糖,可出现在动物的消化道中
B.麦芽糖和脂肪含有的元素种类相同,但元素的比例不同
C.脂肪是细胞内良好的储能物质,同时还能保护内脏器官等
D.麦芽糖和脂肪彻底氧化分解后的产物均可作为细胞的能源物质
【答案】D
【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、麦芽糖是植物细胞特有的二糖,由两分子葡萄糖脱水缩合形成,植物细胞中淀粉等多糖可水解产生麦芽糖;动物消化道内含有淀粉酶,能将摄入的植物性淀粉分解为麦芽糖,因此麦芽糖可出现在动物消化道中,A不符合题意;
B、麦芽糖(糖类)和脂肪的组成元素均为C、H、O,但元素比例不同,脂肪中C、H比例更高,O比例更低,这也是脂肪氧化分解时释放能量更多的原因,B不符合题意;
C、脂肪是细胞内良好的储能物质,其体积小、能量密度高;同时脂肪具有缓冲、减压的作用,可保护内脏器官免受外力冲击,C不符合题意;
D、麦芽糖和脂肪彻底氧化分解的终产物是二氧化碳和水,二氧化碳是代谢废物,需排出体外,水虽为细胞必需物质,但不能作为细胞的能源物质,细胞的能源物质主要是糖类、脂肪、ATP等,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】糖类和脂肪均由C、H、O组成,但元素比例不同导致能量释放效率差异;麦芽糖作为植物特有的二糖,可通过消化作用出现在动物消化道中;脂肪的储能功能和保护作用是其核心生理意义;彻底氧化分解的终产物为二氧化碳和水,二者均不能作为能源物质,需区分“氧化分解过程中释放的能量”与“终产物”的不同。
16.(2025高一上·广东月考)原生质体(细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌,其原生质体表面积的测定结果如图所示。下列叙述错误的是(  )
A.甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离,表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B.乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离,处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C.该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D.若将该菌先65℃水浴灭活后,再用 NaCl溶液处理,原生质体表面积无变化
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、甲组NaCl处理后原生质体表面积增加,说明细胞吸水,未发生质壁分离,原因是细胞内溶液浓度>外界NaCl溶液浓度(0.3 mol/L),但细胞内溶液浓度高并非仅由NaCl决定,还可能含葡萄糖等其他物质,不能得出“细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L”的结论,A错误;
B、乙、丙组NaCl处理后原生质体表面积略有下降,说明细胞失水发生质壁分离;处理解除后(换回葡萄糖基本培养基),外界溶液浓度低于细胞内浓度,细胞吸水,原生质体表面积恢复,即发生质壁分离复原,B正确;
C、该菌正常生长时,细胞体积增大,会导致原生质体表面积增加;细胞吸水时,原生质体因吸水膨胀,表面积也会增加,C正确;
D、65℃水浴可使细菌灭活,细胞死亡后原生质层失去选择透过性,成为全透性结构,再用NaCl溶液处理时,细胞不会发生吸水或失水,原生质体表面积无变化,D正确。
故答案为:A。
【分析】渗透作用中,细胞吸水或失水取决于细胞内溶液与外界溶液的浓度差,原生质体表面积的变化直接反映细胞的吸水失水状态。活细胞的原生质层具有选择透过性,是渗透作用发生的关键;死细胞原生质层失去选择透过性,无法发生渗透作用。细菌的生长和吸水都会导致原生质体表面积增加,前者是细胞体积增大的结果,后者是渗透吸水导致原生质体膨胀的结果。
17.(2025高一上·广东月考)黄河三角洲自然保护区是中国最完整、最广阔、最丰富的湿地生态系统,柽红柳绿,芦花飞舞,物种资源极为丰富,是全球最大的东方白鹳繁殖地。以下是湿地中常见的几种单细胞生物,结合生物学知识回答以下问题:
(1)在生命系统的结构层次中,该自然保护区属于   层次,保护区内所有的东方白鹳属于   层次。
(2)图中属于原核细胞的是   ,其能进行光合作用的原因是细胞内含有   。
(3)图中细胞中都有的细胞结构是   (至少写出2个),这体现了细胞的   。
(4)图中与绿色开花植物细胞的结构最相似的生物是   。脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是   。
【答案】(1)生态系统;种群
(2)蓝细菌;叶绿素和藻蓝素
(3)细胞膜、细胞质、核糖体;统一性
(4)衣藻;无细胞结构
【知识点】原核细胞和真核细胞的形态和结构的异同;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】(1)在生命系统的结构层次中,生态系统是由一定区域内的所有生物(群落)及其生活的无机环境共同构成的整体。黄河三角洲自然保护区包含了湿地中的所有生物(如东方白鹳、柽柳、单细胞生物等)和无机环境(如土壤、水、空气等),因此属于生态系统层次。种群是指一定区域内同种生物的全部个体。保护区内所有的东方白鹳属于同一物种,且生活在同一区域,因此属于种群层次。
(2)原核细胞与真核细胞的核心区别是有无以核膜为界限的细胞核。湿地中常见的单细胞生物里,蓝细菌没有核膜包被的细胞核,属于原核细胞,其他如衣藻、草履虫等均为真核细胞,因此属于原核细胞的是蓝细菌。蓝细菌没有叶绿体,但细胞内含有能吸收光能的叶绿素和藻蓝素,这两种色素可以捕捉光能,并利用光能将二氧化碳和水合成有机物,从而进行光合作用。
(3)无论是原核细胞(如蓝细菌)还是真核细胞(如衣藻、草履虫),都具备一些基本的细胞结构。其中,细胞膜、细胞质、核糖体是两类细胞共有的结构:细胞膜包裹细胞内容物,控制物质进出;细胞质是细胞代谢的主要场所;核糖体是合成蛋白质的场所。不同类型的细胞(原核、真核)具有相同的基本结构,这体现了细胞的统一性,说明细胞有着共同的起源和进化基础。
(4)绿色开花植物细胞属于真核细胞,具有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核,部分细胞还含有叶绿体(能进行光合作用)。图中的衣藻同样是真核单细胞生物,含有细胞壁、叶绿体,能进行光合作用,与绿色开花植物细胞的结构最相似,因此与绿色开花植物细胞结构最相似的生物是衣藻。脊髓灰质炎病毒不属于细胞生物,与蓝细菌、衣藻等单细胞生物相比,其最典型的区别是无细胞结构——病毒仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质(DNA或RNA)组成,无法独立完成生命活动,必须寄生在活细胞内才能繁殖。
【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,其中生态系统需包含生物群落和无机环境,种群需满足“同种生物+同一区域”的条件。原核细胞与真核细胞的主要区别是有无核膜包被的细胞核,二者的共性结构体现了细胞统一性;蓝细菌因含叶绿素和藻蓝素可进行光合作用,无需叶绿体。病毒无细胞结构,依赖活细胞生存,与细胞生物有本质区别;衣藻因含叶绿体、细胞壁,与绿色开花植物细胞结构最相似。
(1)该自然保护区包括所有的生物及无机环境,在生命系统的结构层次中,该自然保护区属于生态系统;保护区内所有的东方白鹳是一定区域同种生物的全部个体,属于种群层次。
(2)原核细胞无以核膜为界限的细胞核,图中属于原核细胞的是蓝细菌;此类细胞由于含有叶绿素和藻蓝素,故可进行光合作用。
(3)图中细胞有原核细胞和真核细胞,都有的细胞结构是细胞膜、细胞质核糖体,这体现了细胞的统一性。
(4)图中衣藻含有叶绿体、细胞壁,与绿色开花植物细胞的结构最相似;脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是脊髓灰质炎病毒没有细胞结构。
18.(2025高一上·广东月考)科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜基本骨架的是   ,由于   的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人—鼠细胞融合的实验过程及结果如下图所示。此实验结果直接证明了细胞膜中的   ,由此能较好地解释细胞膜结构上的   性。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如下表:
膜的类别 蛋白质/% 脂质(主要是磷脂)/% 糖类/%
变形虫细胞膜 54 42 4
小鼠肝细胞膜 44 52 4
人红细胞膜 49 43 8
依据表数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是   ,主要区别是   。
(4)科学家将哺乳动物细胞中膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为   。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是   。
【答案】磷脂双分子层;蛋白质;蛋白质分子可以运动;流动;组成不同细胞膜的物质种类相同;组成不同细胞膜的物质含量有差别;;构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有一定的流动性
【知识点】细胞膜的结构特点;细胞膜的流动镶嵌模型
【解析】【解答】(1)在“流动镶嵌模型”中,磷脂双分子层是构成生物膜的基本骨架,其亲水头部朝向膜的两侧,疏水尾部相对排列在膜内部,形成稳定的膜结构基础。生物膜的结构不对称性主要由蛋白质的分布决定:蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入层中,有的贯穿整个磷脂双分子层,且不同位置的蛋白质功能不同,导致膜的两侧结构和功能存在差异。
(2)人—鼠细胞融合实验中,用荧光抗体标记两种细胞的细胞膜蛋白,一段时间后两种荧光均匀分布在融合细胞表面。此结果直接证明了细胞膜中的蛋白质分子可以运动。蛋白质分子的运动性是细胞膜结构具有流动性的重要依据,也能解释细胞膜为何能完成物质运输、细胞融合等依赖膜变形的生理过程。
(3)分析表格中不同细胞膜的化学成分数据,可得出两点结论:第一点是组成不同细胞膜的物质种类相同,均包含蛋白质、脂质(主要是磷脂)和糖类三种成分,体现了细胞膜成分的统一性。第二点是三种成分的含量存在差别,例如变形虫细胞膜中蛋白质占比54%,而小鼠肝细胞膜中蛋白质占比44%,说明不同细胞的细胞膜功能差异与其成分含量相关(功能越复杂的细胞膜,蛋白质含量通常越高)。
(4)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,即细胞膜中的磷脂分子以两层排列。若提取的磷脂分子铺在水面上形成单层,面积为S,则构成细胞膜时磷脂分子会折叠为双层,因此细胞膜的表面积约为S/2。
(5)温度上升时,细胞膜中磷脂分子从垂直排列变为部分不整齐,膜厚度变小、表面积扩大,且通透性提高。合理解释是:构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有一定的流动性。温度升高会增强磷脂分子的运动能力,打破原有整齐排列,使膜结构更松散,进而改变膜的物理特性和功能(如通透性)。
【分析】生物膜的流动镶嵌模型中,磷脂双分子层是基本支架,蛋白质的不对称分布决定膜结构和功能的不对称性。细胞膜的流动性是其重要结构特性,可通过人—鼠细胞融合实验证明,且受温度影响(温度升高增强流动性)。不同细胞膜的化学成分种类相同但含量不同,与其功能复杂度相适应;磷脂双分子层的结构特点决定了细胞膜表面积与单层磷脂面积的比例为1:2。
19.(2025高一上·广东月考)烟农1212是我国最新培育的高产优质小麦新品种,2020年该品种小麦年亩产量又创造了历史最高,达到了亩产1681斤,连续三年刷新我国小麦单产最高纪录。烟农1212含有极其丰富的营养成分。回答下列问题。
(1)为鉴定发芽的烟农1212麦粒是否含有还原糖,将发芽的麦粒制成匀浆,同时配制斐林试剂,斐林试剂配制和使用的要求是   ,斐林试剂与还原糖需要在   改条件下才能发生反应,形成砖红色沉淀。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以用胚芽切片来鉴定脂肪,鉴定过程中能将脂肪染成橘黄色的是   染液,过程中使用50%酒精的作用是   。
(3)将面粉加入适量水、少许食盐,搅匀上劲,形成面团,稍后用清水反复搓洗,把面团中的淀粉和其他杂质全部洗掉,剩下的即是面筋。面筋是否是蛋白质?某同学做了如下鉴定实验。向面筋先后滴加质量分数为   (填试剂名称及浓度)溶液,观察面筋发生的 颜色变化。
(4)某同学提出烟农1212种子的蛋白质含量高于大豆种子,请用所学的方法设计实验加以探究。
材料用品:新鲜的烟农1212种子,新鲜的大豆子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒等。
方法步骤:
①将等量大豆和小麦种子分别进行研磨,制备组织样液。
②取甲、乙两支试管,向甲中加入大豆组织样液2mL,乙中加入等量的烟农1212组织样液2mL.
③向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入   并摇匀。
④观察   。
预期结果和结论:   。
【答案】(1)现配现用,先混合再使用;水浴加热
(2)苏丹Ⅲ;洗去浮色
(3)0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4
(4)4滴双缩脲试剂B;液溶液颜色变化并比较紫色的深浅;若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高
【知识点】检测蛋白质的实验;检测还原糖的实验;检测脂肪的实验
【解析】【解答】(1)鉴定还原糖需使用斐林试剂,其配制和使用有严格要求:斐林试剂需现配现用,先混合再使用,因为斐林试剂中的Cu(OH)2易沉淀,现配可保证活性,混合后才能形成有效反应成分。斐林试剂与还原糖(如葡萄糖、麦芽糖)反应时,需要在水浴加热条件下进行,加热能促进反应进行,最终形成砖红色沉淀,以此判断还原糖是否存在。
(2)鉴定脂肪时,常用苏丹Ⅲ染液,它能与脂肪结合形成橘黄色颗粒,便于肉眼观察;若用苏丹Ⅳ染液,则会呈现红色。实验中使用50%酒精的作用是洗去浮色:苏丹Ⅲ染液易溶于酒精,而不溶于水,用酒精冲洗可去除载玻片上残留的染液,避免浮色干扰观察,使脂肪颗粒的颜色更清晰。
(3)面筋的主要成分是蛋白质,鉴定蛋白质需用双缩脲试剂,该试剂由A液(0.1g/mL的NaOH溶液)和B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)组成。操作时需先后滴加:先加A液创造碱性环境,再加B液,Cu2+在碱性条件下与蛋白质中的肽键反应形成紫色络合物。因此,需向面筋先后滴加0.1g/mL的NaOH溶液和0.01g/mL的CuSO4溶液,观察是否出现紫色。
(4)本实验的核心是通过双缩脲试剂反应的颜色深浅,比较烟农1212与大豆种子的蛋白质含量(颜色越深,蛋白质含量越高),实验步骤和结果分析如下:
③双缩脲试剂B液(0.01g/mL的CuSO4溶液)过量会掩盖紫色,因此需向两支试管中分别加入4滴双缩脲试剂B液并摇匀。
④观察的关键是两支试管溶液的颜色变化,并比较紫色的深浅,以此判断蛋白质含量差异。
预期结果和结论:若甲试管(大豆组织样液)紫色较深,说明大豆种子蛋白质含量高;若乙试管(烟农1212组织样液)紫色较深,说明烟农1212种子蛋白质含量高。
【分析】生物组织中有机物的鉴定需依据特定试剂与物质的反应特性:还原糖用斐林试剂(水浴加热,砖红色沉淀),脂肪用苏丹Ⅲ/Ⅳ染液(橘黄/红色,需洗去浮色),蛋白质用双缩脲试剂(先加A液后加B液,紫色反应)。实验设计需遵循单一变量原则(如样液量相同),通过颜色深浅可比较物质含量,颜色越深,对应物质含量越高。
(1)还原糖的鉴定试剂为斐林试剂,斐林试剂的使用要求是现配现用、等量混合后使用,斐林试剂与还原糖需要在水浴加热的条件下才能发生反应,最终形成砖红色沉淀,水浴加热的目的是使试管均匀受热。
(2)经鉴定,烟农1212的胚芽比其他部位含有更多的脂肪,可以苏丹Ⅲ染液进行染色,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,在鉴定过程中可用50%酒精洗去浮色,这是利用苏丹Ⅲ能够溶解到酒精中的原理设计的。
(3)面筋的主要成分为蛋白质。鉴定蛋白质使用的试剂为双缩脲试剂,其使用方法为:先向面筋中加入双缩脲试剂A液,即0.1g/mL的NaOH溶液1毫升,混匀后再滴加3~4滴双缩脲试剂B液,即0.01g/mL的CuSO4溶液,此时面筋表现为紫色,则说明面筋中含有蛋白质。
(4)本实验的目的是探究烟农1212种子的蛋白质含量是否高于大豆种子,可以用双缩脲试剂鉴定蛋白质并通过颜色的深浅来判断蛋白质含量的高低。据此实验步骤如下:
③结合双缩脲试剂的使用方法可知:
向甲、乙两支试管中分别加入1mL双缩脲试剂A液,摇匀,再分别加入4滴双缩脲试剂B并摇匀。
④观察两试管中溶液颜色变化并比较紫色的深浅。因为颜色的深浅代表了蛋白质含量的高低,因此实验结果和结论为:
若甲试管紫色较深,则大豆种子中蛋白质含量高,若乙试管紫色较深,则烟农1212中的蛋白质含量高。                         。
20.(2025高一上·广东月考)科学家用水培法培养甜瓜幼苗,每天K+和Mg2+初始状态均为 500mg/L,定时测定培养液中K+和Mg2+的剩余量,如图所示。请分析回答:
(1)Mg2+是植物生存所必需的,因为   ,最终会影响有机物的合成。
(2)该实验的自变量有   。甜瓜对Mg2+的吸收量   对K+的吸收量,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率差异最可能与   有关。
(3)实验说明,通常情况下,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率在   期最大,因此要注意   施肥。
(4)锌是植物必需的元素之一,缺锌会导致植物出现相应的锌元素缺乏症。现欲设计实验验证植物体中锌的作用不能被镍所代替。
①材料准备:足量正常黄瓜幼苗、完全培养液、缺锌的完全培养液、蒸馏水、含锌溶液和含镍 溶液等,可根据需要选择或补充实验材料。(注:黄瓜的完全培养液中不含有镍,且本实验浓度 范围内的镍对植物无毒副作用)。
②实验思路:   。
③预期结果:   。
【答案】(1)缺Mg2+时,叶绿素无法合成,进而导致光合作用减弱
(2)离子种类和甜瓜生长发育时期;小于;细胞膜上的K+和Mg2+载体数量
(3)坐果期的前;适时适量
(4)实验思路:将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,相同且适宜条件下分别用等量完全培养液、缺锌的完全培养液培养。一段时间后A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症。将B均分为B1、B2两组,分别补充等量含锌溶液、含镍溶液,相同且适宜条件下培养一段时间后,观察各组幼苗生长状况;预期结果:只有B1组锌元素缺乏症减轻或消失
【知识点】无机盐的主要存在形式和作用
【解析】【解答】(1)Mg2+是植物必需的矿质元素,因为它是叶绿素的重要组成成分。当植物缺Mg2+时,叶绿素无法合成,会导致叶片发黄,光合作用的光反应阶段受阻,进而使光合作用减弱,最终影响有机物的合成,因此Mg2+对植物生存至关重要。
(2)实验中测定了不同生长时期(如苗期、开花期、坐果期)培养液中K+和Mg2+的剩余量,因此自变量是离子种类和甜瓜生长发育时期。初始时K+和Mg2+浓度相同,相同时间后培养液中Mg2+的剩余量多于K+,说明甜瓜对Mg2+的吸收量小于对K+的吸收量。植物对离子的吸收是主动运输,需要载体蛋白和能量。两种离子吸收速率的差异,最可能与细胞膜上K+和Mg2+载体的数量有关——载体数量越多,对应离子的吸收速率越快。
(3)从曲线趋势看,在坐果期的前期,培养液中K+和Mg2+的剩余量下降最快,说明此时甜瓜对两种离子的吸收速率最大,对矿质元素的需求旺盛。因此种植甜瓜时,要注意在该时期适时适量施肥,以满足植株生长需求,避免因缺素影响产量。
(4)实验目的是验证“锌的作用不能被镍代替”,需设置对照实验,通过观察幼苗是否出现缺锌症状及补充元素后的恢复情况判断,具体设计如下:
实验思路:①将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,在相同且适宜条件下,A组用等量完全培养液培养,B组用等量缺锌的完全培养液培养;
②一段时间后,观察到A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症;
③将B组幼苗均分为B1、B2两组,B1组补充等量含锌溶液,B2组补充等量含镍溶液,继续在相同条件下培养,观察各组幼苗生长状况。
预期结果:只有B1组(补充锌)的幼苗缺锌症状减轻或消失,B2组(补充镍)仍保持缺锌症状,证明镍不能代替锌的作用。
【分析】植物对矿质离子的吸收为主动运输,受载体蛋白种类和数量、能量供应的影响,因此不同离子的吸收速率存在差异,且吸收速率会随生长时期变化(需求旺盛期吸收快)。验证某元素为必需元素或其作用不可替代时,需通过“缺素培养→出现症状→补充该元素→症状缓解”的对照实验设计,排除其他元素的干扰,明确该元素的特有作用。
(1)由于缺Mg2+时,叶绿素无法合成,进而导致光合作用减弱,最终会影响有机物的合成,所以Mg2+是植物生存所必需的。
(2)据图分析可知:该实验的自变量有离子种类和甜瓜生长发育时期,因变量为测定培养液中K+和Mg2+的剩余量。培养液中K+的剩余量小于Mg2+的剩余量,可推断出甜瓜对Mg2+的吸收量小于对K+的吸收量,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率差异最可能与细胞膜上的K+和Mg2+载体数量有关,说明细胞对离子的吸收具有选择性。
(3)实验曲线说明,通常情况下,甜瓜对K+和Mg2+的吸收速率在坐果期的前期期最大,因此要注意适时适量施肥。
(4)该实验为验证性实验,实验的自变量是培养液中是否含锌元素,因变量是黄瓜幼苗生长发育状况,设计实验时,利用完全培养液作为对照,设置缺锌的培养液为实验组,其他培养条件都相同,通过比较黄瓜幼苗的生长发育状况。
实验思路:将足量正常黄瓜幼苗均分为A、B两组,相同且适宜条件下分别用等量完全培养液、缺锌的完全培养液培养。一段时间后A组正常生长,B组出现锌元素缺乏症。将B均分为B1、B2两组,分别补充等量含锌溶液、含镍溶液,相同且适宜条件下培养一段时间后,观察各组幼苗生长状况。
预期结果:只有B1组锌元素缺乏症减轻或消失。
21.(2025高一上·广东月考)人们一直认为水分子是通过自由扩散方式进行跨膜运输的,但有科学家却发现细胞膜上还有专门供水分子进出的通道。回答下列问题。
(1)细胞膜的基本支架是   ,细胞膜的主要组成元素是   。若要证明细胞膜上的水通道的化学本质是蛋白质,通常选用   试剂。
(2)研究发现,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输,这种水分子跨膜运输的方式是下图中的   。
(3)人的成熟红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与水通道蛋白有关。某学习小组对此展开探究,将人的成熟红细胞均分为A、B两组,对A组用等量的生理盐水处理,B组细胞进行特殊处理,使其   ,然后将A、B两组制成装片,在盖玻片一侧滴加   ,另一侧用吸水纸吸引,显微镜下   。
①若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,A组细胞破裂数目   B组。(填“大于”或“小于”或“等于”)
②若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞吸水的方式有   种。
③若观察细胞细胞的形态变化如下图所示
根据上图可说明成熟红细胞吸水是通过   。
【答案】(1)A/磷脂双分子层;C、H、O、N、P;双缩脲
(2)③
(3)不含水通道蛋白;清水;观察细胞形态并统计在相同时间内两组细胞发生破裂的数目;等于;两;水通道蛋白
【知识点】检测蛋白质的实验;细胞膜的成分;细胞膜的流动镶嵌模型;物质进出细胞的方式的综合
【解析】【解答】(1)细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,它构成膜的基本骨架,支撑着膜上的蛋白质(如通道蛋白)。细胞膜主要由磷脂(含C、H、O、N、P)和蛋白质(含C、H、O、N)组成,因此主要组成元素是C、H、O、N、P。水通道蛋白的化学本质是蛋白质,鉴定蛋白质常用双缩脲试剂,二者在碱性条件下会反应形成紫色络合物,以此可证明水通道蛋白的本质。
(2)水通道蛋白帮助水分子从低渗溶液(水分子浓度高)向高渗溶液(水分子浓度低)运输,该过程顺浓度梯度,需通道蛋白协助但不消耗能量,属于协助扩散。结合常见运输方式图示(假设③为“顺浓度梯度+通道蛋白”的协助扩散),这种运输方式对应图中的③。
(3)实验目的是探究红细胞吸水是否与水通道蛋白有关,所以设置对照组A(含正常水通道蛋白)和实验组B,要让B组不含水通道蛋白,以此来对比有无水通道蛋白时红细胞的吸水情况。为了使红细胞吸水,需要在盖玻片一侧滴加清水,因为清水浓度低于红细胞内液浓度,能促使红细胞吸水。实验的观测指标是细胞的形态变化以及破裂情况,所以要在显微镜下观察细胞形态并统计在相同时间内两组细胞发生破裂的数目。
①若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,那么有无水通道蛋白不影响,A组和B组细胞破裂数目相等。②若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞既可以通过磷脂双分子层吸水,也可以通过水通道蛋白吸水,即吸水的方式有两种。
③从图中可以看到,A组(含水通道蛋白)细胞破裂更快,B组(不含水通道蛋白)细胞变化慢,说明成熟红细胞吸水是通过水通道蛋白。
【分析】水分子跨膜运输有两种方式:自由扩散(直接穿过磷脂双分子层,速率慢)和协助扩散(通过水通道蛋白,速率快)。探究水通道蛋白功能时,需遵循对照原则,控制水通道蛋白的有无作为自变量,通过细胞吸水破裂情况判断其作用。细胞膜的基本支架、组成元素及蛋白质鉴定试剂,是理解膜结构与功能的基础。
(1)细胞膜主要由磷脂和蛋白质构成,因而细胞膜的组成元素是C、H、O、N、P,细胞膜的基本支架是磷脂双分子层;通道蛋白的本质是蛋白质,鉴定蛋白质的试剂是双缩脲试剂。
(2)如图所示,借助通道蛋白顺浓度梯度转运且不消耗能量的运输方式只有③。
(3)A组生理盐水处理,相当于空白对照,B组进行的特殊处理就应该是去除水通道蛋白,这样两组红细胞的自变量就是有无水通道蛋白了,然后在相同条件下,在装片一侧滴加清水,另一侧吸水纸吸引,显微镜下观察两组装片的膨胀速率来得出结论。
①、若红细胞只能通过磷脂双分子层吸水,即有无水通道蛋白对水分子的渗透没有影响,则A组细胞破裂数目等于B组。
②、若两组细胞均有破裂但B组细胞破裂数目低于A组,说明红细胞不止一种吸水方式,还有协助扩散,共2种。
③、A组和B组的区别就是水通道蛋白的有无,在清水处理相同时间后,A组细胞明显涨破,B组细胞没有发生明显的形态变化,说明成熟红细胞吸水是通过水通道蛋白进行的。
22.(2025高一上·广东月考)2021年5月,我国科学家在《细胞》期刊上发表论文,揭示了一种全新的线粒体质量控制机制,该机制与迁移体有关。请回答问题:
(1)如图1所示,迁移体是指由细胞形成的一些弹性纤维顶端生长出的小囊泡,这些囊泡膜的主要组成成分是   ,某些细胞器或大分子物质可通过迁移体释放到细胞外,大分子物质排出的方式是   。
(2)研究人员发现迁移体中存在线粒体,利用CCCP(诱导线粒体损伤的物质)处理细胞,对正常和损伤线粒体进行观察(图2),发现损伤线粒体的结构出现了   等变化。统计同一细胞的细胞主体部分和弹性纤维入口处损伤线粒体占全部线粒体的比率,结果如图3。比较   的结果推测损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞外。研究人员认为由于迁移体的作用,维持了细胞内正常线粒体的比率,作出判断的依据是   。
【答案】(1)脂质、蛋白质;胞吐
(2)嵴的数量减少甚至消失;①和③(②和④);组④损伤线粒体的比例大于组③,组①和组②损伤线粒体的比例无明显差异
【知识点】胞吞、胞吐的过程和意义;线粒体的结构和功能
【解析】【解答】(1)迁移体的囊泡膜属于生物膜,生物膜的主要组成成分是脂质(磷脂为主)和蛋白质;大分子物质通过囊泡排出细胞的方式为胞吐,该过程依赖生物膜的流动性,需要消耗能量。
(2)线粒体的内膜向内折叠形成嵴,是有氧呼吸第三阶段的场所,由图2可知,损伤线粒体的结构变化主要是嵴的数量减少、缩短甚至消失。实验的自变量为是否用CCCP处理(诱导线粒体损伤)和观察部位(细胞主体、弹性纤维入口处),要推测损伤线粒体通过迁移体排出,需对比“是否用CCCP处理”在“弹性纤维入口处”的损伤线粒体比率,即①(对照组-细胞主体)和③(CCCP处理组-弹性纤维入口处)、②(对照组-弹性纤维入口处)和④(CCCP处理组-弹性纤维入口处)的结果,若CCCP处理组弹性纤维入口处损伤线粒体比率更高,说明损伤线粒体向迁移体聚集并排出。维持细胞内正常线粒体比率的判断依据是:组④(CCCP处理-弹性纤维入口处)损伤线粒体比例大于组③(对照组-弹性纤维入口处),说明损伤线粒体被转运至弹性纤维入口处准备排出;而组①(对照组-细胞主体)和组②(CCCP处理-细胞主体)损伤线粒体比例无明显差异,说明细胞内损伤线粒体未积累,即通过迁移体排出维持了细胞内正常线粒体的比率。
【分析】生物膜的主要成分是脂质和蛋白质,胞吐是依赖囊泡的大分子运输方式;线粒体嵴的数量与功能密切相关,损伤后嵴会发生形态变化;实验分析需遵循单一变量原则,通过对比不同处理组和观察部位的损伤线粒体比率,推断迁移体对损伤线粒体的排出作用,进而理解其维持细胞内线粒体正常功能的意义。
(1)囊泡膜属于生物膜,生物膜主要由脂质、蛋白质组成,胞吐是生物大分子物质排出细胞的方式。
(2)线粒体具有内、外两层膜,内膜的某些部位向内腔折叠形成嵴,嵴使内膜的表面积大大增加,由图2可知,对正常和损伤线粒体进行观察,发现损伤线粒体的结构出现了嵴缩短、减少,甚至消失等变化。CCCP可以诱导线粒体损伤,用CCCP处理细胞后,会出现线粒体损伤的比率增加,通过①和③(②和④)组对比,发现CCCP组在弹性纤维入口处受损线粒体的比率大于对照组,说明损伤的线粒体可以通过迁移体排出细胞外。组④损伤线粒体的比例大于组③,组①和组②损伤线粒体的比例无明显差异,推测由于迁移体的作用,可以将细胞内受损的线粒体通过迁移体排出细胞外,从而维持了细胞内正常线粒体的比率。
1 / 1

展开更多......

收起↑

资源列表