全国中学生生物学联赛试题解析.docx

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全国中学生生物学联赛试题解析

2019年全国中学生生物学联赛试题

一、细胞生物学、生物化学、微生物学、生物信息学、生物技术

1.以下植物细胞中无膜结构、具有单层膜结构以及具有双层膜结构的细胞器的描述，正确的是（）

A.纺锤体、液泡和高尔基体、叶绿体B.核糖体、叶绿体、线粒体

C.核糖体、内质网和高尔基体、叶绿体D.纺锤体、内质网和液泡、线粒体

【答案】C

【分析】无膜结构细胞器：

核糖体和中心体；单层膜结构细胞器：

内质网、高尔基体、溶酶体、液泡；双层膜结构细胞器：

线粒体、叶绿体。

【详解】A、纺锤体不属于细胞器，液泡和高尔基体是单层膜结构细胞器，A错误；B、核糖体是无膜结构细胞器，叶绿体和线粒体是双层膜结构细胞器，B错误；C、核糖体是无膜结构细胞器，内质网和高尔基体是单层膜结构细胞器，叶绿体是双层膜结构细胞器，C正确；D、纺锤体不属于细胞器，内质网和液泡是单层膜结构细胞器，线粒体是双层膜细胞器，D错误。

2.构成生物体的细胞大小差异很大，大部分细胞直径10-100微米，一般肉眼看不到，必须借助显微镜才能进行观察。

但有些细胞则特别大，肉眼可见。

下面哪些细胞需要用显微镜才能观察到：

（）

A.鸟类卵细胞B.棉花纤维C.苎麻茎的韧皮纤维细胞D.人的精细胞

【答案】D

【分析】绝大多数细胞形体微小，不能直接用肉眼观察，必须借助显微镜才能进行观察，但有些细胞则特别大，肉眼可见。

【详解】鸟类卵细胞体积较大、棉花纤维和苎麻茎的韧皮纤维细胞较长用肉眼就可以看见，人体的精细胞体积小需要用显微镜才能看到，D正确。

3.褪黑素是人体分泌的一种重要激素，与昼夜节律密切相关。

对其化学特性的分析发现：

褪黑素是色氨酸的一种衍生物，其内分泌细胞的所在部位是：

（）

A.下丘脑B.垂体C.松果体D.胰岛

【答案】C

【分析】褪黑素是由脑松果体分泌的激素之一。

褪黑素合成后，储存在松果体内，交感神经兴奋支配松果体细胞释放褪黑素。

褪黑素的分泌具有明显的昼夜节律，白天分泌受抑制，晚上分泌活跃。

【详解】结合分析可知，褪黑色是由松果体分泌的一类激素，具有明显的昼夜节律。

C符合题意。

4.下列关于体外细胞培养的叙述，正确的是（）

A.除神经细胞外，其它所有细胞可以长期无限制传代培养B.淋巴细胞可以长期传代培养，并可用来生产单克隆抗体

C.诱导多能干细胞（IPS）可以体外长时间培养D.只有在培养过程中发生恶化的细胞才可以无限培养

【答案】C

【分析】原代培养：

从机体取出后立即培养的细胞为原代细胞，初次培养称为原代细胞培养。

传代培养：

将原代细胞从培养瓶中取出，配制成细胞悬浮液，分装到两个或两个以上的培养瓶中继续培养，称为传代培养。

细胞株：

原代培养细胞传至10代左右就不容易传下去，细胞生长停滞，大部分细胞衰老死亡，少数细胞能存活传到40～50代，这部分细胞称为细胞株。

细胞系：

细胞株传到50代左右不能再继续传代，部分细胞遗传物质改变，具有癌变细胞的特点，可以在培养条件下无限制的传代下去，这部分细胞称为细胞系。

【详解】A、正常细胞培养的世代数有限，不可能长期无限制传代培养，A错误；B、淋巴细胞不可以长期传代培养，B错误；C、诱导多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞，可以体外长时间培养，C正确；D、胚胎干细胞在体外培养时也具有无限增殖特性，D错误。

5.不能通过非共价作用与G蛋白偶联受体直接结合的分子是（）

A.肾上腺素等信号分子B.细胞膜上的磷脂分子C.cAMPD.G蛋白

【答案】C

【分析】G蛋白是指能与鸟苷二磷酸结合，具有GTP水解酶活性的一类信号传导蛋白。

G蛋白参与的信号转导途径在动植物体中是一种非常保守的跨膜信号转导机制。

当细胞转导胞外信号时，首先由不同类型的G蛋白偶联受体（GPCRs）接受细胞外各种配基（胞外第一信使）。

然后受体被活化，进一步激活质膜内侧的异三聚体G蛋白，后者再去激活其下游的各种效应器，产生细胞内的第二信使。

从而将信号逐级传递下去，调节生物体的生长发育过程。

【详解】A、肾上腺素等信号分子与G蛋白偶联受体通过共价作用结合，激活G蛋白传导信号，A不符合题意；B、G蛋白偶联受体穿插在细胞膜上的磷脂分子中，二者通过共价作用构成细胞膜，B不符合题意；

C、G蛋白偶联受体存在于细胞膜上，能与细胞膜外的信息分子结合激活G蛋白，将信息传导到细胞内，激活腺苷酸环化酶，利用ATP生成cAMP，C符合题意；D、G蛋白与G蛋白偶联受体之间通过共价作用相结合的，D不符合题意。

6.离子通道是离子跨细胞膜运输的重要通道。

离子通过开放的离子通道的方式是（）

A.自由扩散B.由跨膜的电化学势梯度所驱动

C.通过消耗ATP的能量来驱动D.由跨膜的糖蛋白浓度梯度所驱动

【答案】B

【分析】1、像离子这样的带电粒子，除受浓度梯度的作用外，还要受电力的驱动，这两种力合称电化学势。

2、生物膜离子通道是各种无机离子跨膜被动运输的通路。

生物膜对无机离子的跨膜运输有被动运输（顺离子浓度梯度）和主动运输（逆离子浓度梯度）两种方式。

被动运输的通路称离子通道，主动运输的离子载体称为离子泵。

生物膜对离子的通透性与多种生命活动过程密切相关。

例如，感受器电位的发生，神经兴奋与传导和中枢神经系统的调控功能，心脏搏动，平滑肌蠕动，骨骼肌收缩，激素分泌，光合作用和氧化磷酸化过程中跨膜质子梯度的形成等。

【详解】A、离子通道由细胞产生的特殊蛋白质构成，它们聚集起来并镶嵌在细胞膜上，中间形成水分子占据的孔隙，这些孔隙就是水溶性物质快速进出细胞的通道，故离子通过开放的离子通道的方式需要借助通道蛋白，不属于自由扩散，A错误；BCD、电化学势是指像离子这样的带电粒子，受浓度梯度和电力的共同驱动，离子通道是被动运输的通路，故离子通过开放的离子通道顺浓度运输的方式不需要消耗ATP的能量来驱动，是由跨膜的电化学势梯度所驱动完成的，B正确，CD错误。

7.布雷非德菌素A（BrefeldinA）是一种目前研究得较为透彻的药物，可以阻碍细胞的分泌途径以及囊泡循环转运的过程。

用这种药物处理细胞时，细胞内有哪类结构不会在短期内发生变化：

（）

A.溶酶体B.液泡C.细胞核D.质膜

【答案】C

【分析】布雷非德菌素A，是一种大环内酯类抗生素，由布雷正青霉菌等真菌细胞产生。

布雷非德菌素A能阻碍细胞的分泌途径以及囊泡循环转运的过程。

所以涉及囊泡形成的细胞器会受到影响。

【详解】A、溶酶体是由高尔基体断裂产生，布雷非德菌素A能影响该过程，A错误；B、液泡是由一些小的囊泡融合形成的，布雷非德菌素A能阻碍细胞的分泌途径以及囊泡循环转运的过程。

所以液泡的形成会受影响，B错误；C、布雷非德菌素A能阻碍细胞的分泌途径以及囊泡循环转运的过程，所以涉及形成囊泡的细胞器会受到影响，核膜不会形成囊泡，所以短时间内细胞核不会发生变化，C正确；D、高尔基体形成的囊泡可转化形成质膜，故用该药物处理可影响质膜的变化，D错误。

8.真核细胞及其细胞器在用超声波处理破裂以后，经离心得到可溶性的和不溶性的部分。

蛋白质X被发现在不溶性部分，将这不溶性部分再用0．5mol/LNaCl处理以后再进行离心，发现蛋白质X出现在可溶性部分之中。

你认为蛋白质X最有可能是一种：

（）

A.细胞质膜的内在膜蛋白B.细胞器膜的内在膜蛋白C.外在膜蛋白

D.可溶性的细胞质基质蛋白E.可溶性的核蛋白

【答案】C

【分析】1、分析题意，蛋白质X在不溶于细胞质溶液，用0．5mol/LNaCl处理以后，溶液浓度发生变化，又发生了溶解。

故推出初始细胞质溶液浓度较高，蛋白质X溶解度低，加入0．5mol/LNaCl处理以后，细胞质溶液浓度降低，蛋白质X溶解度增大。

2、在高浓度的中性盐溶液中，由于盐离子亲水性比蛋白质强，与蛋白质胶粒争夺与水结合，破坏了蛋白质的水化层。

在高浓度的中性盐溶液中，由于蛋白质和盐离子对溶液中水分子都有吸引力，产生与水化合现象，但它们之间有竞争作用，当大量中性盐加入时，使得盐解离产生的离子争夺了溶液中大部分自由水，从而破坏蛋白质的水化作用，引起蛋白质溶解度降低，故从溶液中沉淀出来。

【详解】A、B、细胞质膜的内在膜蛋白和细胞器膜的内在膜蛋白，二者都分布于膜内，膜的主要成分是磷脂，磷脂不溶于水且溶解度不受盐浓度影响，所以内在膜蛋白会随膜出现在不溶性部分，A、B不符合题意。

C、外在膜蛋白最可能是由于溶解度低，初次离心分布在不溶性部分，在用0．5mol/LNaCl处理以后，溶液浓度发生变化，使得外在膜蛋白溶解度增加，外在膜蛋白溶于溶液中，再次离心则出现在可溶性部分，C正确；D、E、可溶性的细胞质基质蛋白和可溶性的核蛋白，在细胞中是溶于细胞质溶液的，初次离心会出现在可溶性部分，D、E不符合题意。

9.植物细胞壁是机物细胞特们的一种结构，也是人类社会生活中非常重要的可再生资源，目前对细胞壁组分以及细胞壁合成机制的研究表明：

（）

A.细胞壁的主要成分们纤维素、半纤维素、果胶以及木质素等

B.纤维素是在质膜上由纤维素合成酶合成C.半纤维素和果胶在高尔基体上合成

D.在制备植物原生质体时需要用到纤维素酶裂解细胞壁，因为纤维素在细胞壁中的含量最高

【答案】ABC

【分析】细胞壁是植物细胞特有的结构，其主要成分是纤维素和果胶，有支持和保护作用。

【详解】A、植物细胞壁的主要成分有纤维素、半纤维素、果胶以及木质素等，A正确；B、物质的合成需要酶的催化，纤维素合成酶位于细胞质膜上面，B正确；C、植物细胞壁中高尔基体与细胞壁的形成有关，其中半纤维素和果胶都在高尔基体上合成，C正确；D、在制备植物原生质体时需要用到纤维素酶裂解细胞壁，因为纤维素比半纤维素和果胶难于水解，D错误。

10.细胞自噬是真核细胞对细胞内成分进行降解和周转的重要过程。

日本科学家大隅良典因发现细胞自噬的机制获得2016诺贝尔生理学或医学奖。

在细胞自噬过程中，细胞组分的降解发生在（）

A.溶酶体B.内质网C.高尔基体D.自噬体

【答案】A

【分析】细胞自噬与细胞凋亡、细胞衰老一样，是十分重要的生物学现象，参与生物的发育、生长等多种过程。

细胞自噬的异常导致癌细胞的出现。

【详解】细胞自噬是真核生物中进化保守的对细胞内物质进行周转的重要过程。

该过程中一些损坏的蛋白或细胞器被双层膜的结构（粗面内质网的无核糖体附着区脱落的双层膜）包裹后，形成直径约400~900纳米大小的自噬小泡，送入溶酶体（动物）或液泡（植物和酵母）中，在一系列水解酶的作用下，进行降解并得以循环利用，故在细胞自噬过程中，细胞组分的降解发生在溶酶体中，A正确，BCD错误。

11.下列关于酶活性部位特点的描述，错误的是（）

A.活性部位在整个酶分子中只占很小的一部分B.活性部位具有三维立体结构

C.活性部位具有与底物完全互补的结构D.活性部位对酶的整体构象具有依赖性

【答案】C

【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物。

酶的特性：

高效性、专一性、作用条件温和。

【详解】A、酶的活性部位是它结合底物和将底物转化的区域，通常是酶分子相当小的一部分，A正确；B、酶的活性部位具有三维立体结构，B正确；C、活性部位具有与底物相对互补的结构，可发生诱导契合，C错误；D、活性部位对酶的整体构象具有依赖性，D正确；

12.DNA和蛋白质变性后，他们之间的一个区别是变性蛋白质：

（）

A.一级结构被破坏B.氢键被破坏C.理化性质不变D.复性较难

【答案】D

【分析】1、DNA变性是破坏碱基堆积力和氢键的相互作用，实质是DNA双螺旋区的氢键的断裂，不涉及共价键的断裂，由双链变为单链，DNA变性需要达到一定温度，而降温到退火温度后会复性。

2、蛋白质变性是在某些物理和化学因素作用下，其一级结构不变,高级结构改变，从而改变或者失去生物活性的现象。