2020-2024年五年高考1年模擬生物真題分類匯編(北京專用) 專題02 物質(zhì)運(yùn)輸、酶和ATP(解析版)_第1頁(yè)
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2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題02物質(zhì)運(yùn)輸、酶和ATP五年考情考情分析物質(zhì)運(yùn)輸2023年北京卷第13題2023年北京卷第17題2023年北京卷第21題2022年北京卷第12題2022年北京卷第14題2022年北京卷第16題2021年北京卷第1題2021年北京卷第19題2020年北京卷第1題2020年北京卷第4題以跨膜運(yùn)輸為情境,主要考查了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、膜蛋白的功能、植物細(xì)胞的吸水和失水等基礎(chǔ)知識(shí)以及閱讀理解能力1、(2023·北京·高考真題)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是()A.用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B.向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無(wú)菌環(huán)境C.在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D.對(duì)外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過(guò)程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中,由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),液泡逐漸縮小,原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開來(lái),即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí),外界溶液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中,液泡逐漸變大,整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài),即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原?!驹斘觥緼、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡,用高濃度蔗糖溶液處理,細(xì)胞會(huì)失水,成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離,A正確;B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無(wú)氧環(huán)境,不能創(chuàng)造無(wú)菌環(huán)境,B錯(cuò)誤;C、在用樣方法調(diào)查種群密度時(shí),應(yīng)該做到隨機(jī)取樣,而不是在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度,C錯(cuò)誤;D、對(duì)外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物,但不能杜絕接種過(guò)程中的微生物污染,D錯(cuò)誤。故選A。2、(2023·北京·高考真題)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與細(xì)胞膜的靜息電位密切相關(guān)??茖W(xué)家以哺乳動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞為材料,研究了靜息電位形成的機(jī)制。(1)骨骼肌細(xì)胞膜的主要成分是,膜的基本支架是。(2)假設(shè)初始狀態(tài)下,膜兩側(cè)正負(fù)電荷均相等,且膜內(nèi)K+濃度高于膜外。在靜息電位形成過(guò)程中,當(dāng)膜僅對(duì)K+具有通透性時(shí),K+順濃度梯度向膜外流動(dòng),膜外正電荷和膜內(nèi)負(fù)電荷數(shù)量逐步增加,對(duì)K+進(jìn)一步外流起阻礙作用,最終K+跨膜流動(dòng)達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的跨膜靜電場(chǎng),此時(shí)膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)是。K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度只能通過(guò)公式“K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度(mV)”計(jì)算得出。(3)骨骼肌細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得膜的靜息電位為-90mV,膜內(nèi)、外K+濃度依次為155mmoL/L和4mmoL/L(),此時(shí)沒(méi)有K+跨膜凈流動(dòng)。①靜息狀態(tài)下,K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度為mV,與靜息電位實(shí)測(cè)值接近,推測(cè)K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。②為證明①中的推測(cè),研究者梯度增加細(xì)胞外K+濃度并測(cè)量靜息電位。如果所測(cè)靜息電位的值,則可驗(yàn)證此假設(shè)?!敬鸢浮?1)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)磷脂雙分子層(2)外正內(nèi)負(fù)(3)-95.4梯度減小〖祥解〗1、靜息電位產(chǎn)生的原因:細(xì)胞處于安靜狀態(tài)下,存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差稱為靜息電位,表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正。原因是細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性增大,K+外流,表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。2、動(dòng)作電位產(chǎn)生的原因:細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增大,Na+內(nèi)流,表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)?!驹斘觥浚?)肌細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì),細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。(2)靜息狀態(tài)下,膜僅對(duì)K+具有通透性時(shí),K+順濃度梯度向膜外流動(dòng),膜外正電荷和膜內(nèi)負(fù)電荷數(shù)量逐步增加,對(duì)K+進(jìn)一步外流起阻礙作用,最終K+跨膜流動(dòng)達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的跨膜靜電場(chǎng),此時(shí)膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)是外正內(nèi)負(fù)。(3)①靜息狀態(tài)下,K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度為-95.4mV,與靜息電位實(shí)測(cè)值接近,推測(cè)K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。②梯度增加細(xì)胞外K+濃度,此時(shí)鉀離子外流梯度減小,如果所測(cè)靜息電位的值梯度減小,則可驗(yàn)證K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。3、(2023·北京·高考真題)變胖過(guò)程中,胰島B細(xì)胞會(huì)增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)??茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法,研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來(lái)源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物,能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中,摻入DNA的EdU和BrdU均能與互補(bǔ)配對(duì),并可以被分別檢測(cè)。未摻入的EdU和BrdU短時(shí)間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時(shí)加入EdU,隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU,再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞,檢測(cè)雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從點(diǎn)到點(diǎn)。

(3)為研究變胖過(guò)程中B細(xì)胞的增殖,需使用一批同時(shí)變胖的小鼠。為此,本實(shí)驗(yàn)使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠,即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除,形成小鼠IK??茖W(xué)家利用以下實(shí)驗(yàn)材料制備小鼠IK:①純合小鼠Lx:小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x,導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失;③Er基因:編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì),與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定;④口服藥T:小分子化合物,可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請(qǐng)完善制備小鼠IK的技術(shù)路線:→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同,但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t2)的三倍以上。據(jù)此,科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK,t2時(shí)間后換用BrdU飼喂,再過(guò)t2時(shí)間后檢測(cè)B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明,變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂,與之相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)是?!敬鸢浮?1)A/腺嘌呤(2)QR(3)將Ce酶基因和Er基因連接飼喂口服藥T(4)大多數(shù)B細(xì)胞沒(méi)有被BrdU標(biāo)記〖祥解〗DNA分子的復(fù)制時(shí)間:有絲分裂和減數(shù)分裂間期;條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);過(guò)程:邊解旋邊復(fù)制;結(jié)果:一條DNA復(fù)制出兩條DNA;特點(diǎn):半保留復(fù)制?!驹斘觥浚?)分析題意可知,EdU和BrdU都是胸腺嘧啶(T)類似物,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可知,摻入DNA的EdU和BrdU均能與A(腺嘌呤)互補(bǔ)配對(duì),并可以被分別檢測(cè)。(2)DNA分子復(fù)制時(shí)會(huì)發(fā)生模板鏈與子鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì),據(jù)題可知,將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時(shí)加入EdU,則EdU會(huì)與A結(jié)合,導(dǎo)致子鏈出現(xiàn)放射性,隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU,則BrdU也會(huì)與A結(jié)合,使放射性增強(qiáng),最終實(shí)現(xiàn)雙標(biāo)記,隨復(fù)制完成達(dá)到峰值,故結(jié)合題圖可知,圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從Q點(diǎn)到R點(diǎn)。(3)分析題意,要制備IK小鼠,需要用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠,而飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除,結(jié)合所給實(shí)驗(yàn)材料及藥物可知,制備小鼠IK的技術(shù)路線為:將Ce酶基因和Er基因連接(Ce酶可作用于x,導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失)→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→飼喂口服藥T(誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核)→獲得小鼠IK。(4)據(jù)題可知,變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ),由于但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t2)的三倍以上,若先用EdU飼喂小鼠IK,各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同,t2時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)細(xì)胞周期,所有的細(xì)胞應(yīng)都含有EdU標(biāo)記,實(shí)驗(yàn)假設(shè)是變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂,即來(lái)源于途徑I,該過(guò)程已經(jīng)復(fù)制的B細(xì)胞直接分裂,不會(huì)再有DNA復(fù)制過(guò)程,故t2時(shí)間后用BrdU飼喂則不起作用,即大多數(shù)B細(xì)胞沒(méi)有被BrdU標(biāo)記。4、(2022·北京·高考真題)實(shí)驗(yàn)操作順序直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表中實(shí)驗(yàn)操作順序有誤的是()選項(xiàng)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作步驟A檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)向待測(cè)樣液中先加雙縮脲試劑A液,再加B液B觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)先用低倍鏡找到特定區(qū)域的黑藻葉肉細(xì)胞,再換高倍鏡觀察C探究溫度對(duì)酶活性的影響室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混勻后,在設(shè)定溫度下保溫D觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂將解離后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色A.A B.B C.C D.D【答案】C〖祥解〗蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)。【詳析】A、在鑒定蛋白質(zhì)時(shí)要先加2ml雙縮脲試劑A液,再向試管中加入3-4滴雙縮脲試劑B,A正確;B、在觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先用低倍鏡找到黑藻葉肉細(xì)胞,然后再換用高倍鏡觀察,B正確;C、探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),應(yīng)將淀粉溶液與淀粉酶溶液分別在設(shè)定溫度下保溫一段時(shí)間,待淀粉溶液與淀粉酶溶液都達(dá)到設(shè)定溫度后再混合,C錯(cuò)誤;D、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂時(shí),將解離后的根尖用清水漂洗除去解離液后,再用堿性染料甲紫溶液染色,D正確。故選C。5、(2022·北京·高考真題)有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生少量超氧化物,超氧化物積累會(huì)氧化生物分子引發(fā)細(xì)胞損傷。將生理指標(biāo)接近的青年志愿者按吸煙與否分為兩組,在相同條件下進(jìn)行體力消耗測(cè)試,受試者血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量如下圖。基于此結(jié)果,下列說(shuō)法正確的是()A.超氧化物主要在血漿中產(chǎn)生B.煙草中的尼古丁導(dǎo)致超氧化物含量增加C.與不吸煙者比,蛋白質(zhì)能為吸煙者提供更多能量D.本實(shí)驗(yàn)為“吸煙有害健康”提供了證據(jù)【答案】D〖祥解〗題意分析,本實(shí)驗(yàn)的目的是探究吸煙與否對(duì)血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,吸煙組血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量高于不吸煙者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的積累會(huì)引發(fā)細(xì)胞損傷,可見吸煙有害健康?!驹斘觥緼、有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生少量超氧化物,而有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,可見超氧化物主要在活細(xì)胞中產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;B、實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說(shuō)明吸煙可能導(dǎo)致超氧化物含量增加,但不能證明是尼古丁的作用,B錯(cuò)誤;C、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,在細(xì)胞中一般不作為能源物質(zhì)提供能量,C錯(cuò)誤;D、據(jù)柱形圖可知,吸煙組血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量高于不吸煙者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的積累會(huì)引發(fā)細(xì)胞損傷,因此,本實(shí)驗(yàn)為“吸煙有害健康”提供了證據(jù),D正確。故選D。6、(2022·北京·高考真題)芽殖酵母屬于單細(xì)胞真核生物。為尋找調(diào)控蛋白分泌的相關(guān)基因,科學(xué)家以酸性磷酸酶(P酶)為指標(biāo),篩選酵母蛋白分泌突變株并進(jìn)行了研究。(1)酵母細(xì)胞中合成的分泌蛋白一般通過(guò)作用分泌到細(xì)胞膜外。(2)用化學(xué)誘變劑處理,在酵母中篩選出蛋白分泌異常的突變株(sec1)。無(wú)磷酸鹽培養(yǎng)液可促進(jìn)酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。將酵母置于無(wú)磷酸鹽培養(yǎng)液中,對(duì)sec1和野生型的胞外P酶檢測(cè)結(jié)果如下圖。據(jù)圖可知,24℃時(shí)sec1和野生型胞外P酶隨時(shí)間而增加。轉(zhuǎn)入37℃后,sec1胞外P酶呈現(xiàn)的趨勢(shì),表現(xiàn)出分泌缺陷表型,表明sec1是一種溫度敏感型突變株。(3)37℃培養(yǎng)1h后電鏡觀察發(fā)現(xiàn),與野生型相比,sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細(xì)胞質(zhì)中大量積累。由此推測(cè)野生型Sec1基因的功能是促進(jìn)的融合。(4)由37℃轉(zhuǎn)回24℃并加入蛋白合成抑制劑后,sec1胞外P酶重新增加。對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的合理解釋是。(5)現(xiàn)已得到許多溫度敏感型的蛋白分泌突變株。若要進(jìn)一步確定某突變株的突變基因在37℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段,可作為鑒定指標(biāo)的是:突變體______________。A.蛋白分泌受阻,在細(xì)胞內(nèi)積累B.與蛋白分泌相關(guān)的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)、數(shù)量發(fā)生改變C.細(xì)胞分裂停止,逐漸死亡【答案】(1)胞吐(2)先上升后下降(3)分泌泡與細(xì)胞膜(4)積累在分泌泡中的P酶分泌到細(xì)胞外(5)B〖祥解〗1、大分子、顆粒性物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞前袒虬?。分泌蛋白是大分子物質(zhì),分泌到細(xì)胞膜外的方式是胞吐。2、分析題圖可知,24℃時(shí)sec1和野生型胞外P酶活性隨時(shí)間增加而增強(qiáng),轉(zhuǎn)入37℃后,sec1胞外P酶從18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1。【詳析】(1)大分子、顆粒性物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞前袒虬?,分泌蛋白屬于大分子,分泌蛋白一般通過(guò)胞吐作用分泌到細(xì)胞膜外。(2)據(jù)圖可知,24℃時(shí)sec1和野生型胞外P酶活性隨時(shí)間增加而增強(qiáng),轉(zhuǎn)入37℃后,sec1胞外P酶從18U.mg-1上升至20U.mg-1,再下降至10U.mg-1,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)。(3)分泌泡最終由囊泡經(jīng)細(xì)胞膜分泌到細(xì)胞外,但在37℃培養(yǎng)1h后sec1中的分泌泡卻在細(xì)胞質(zhì)中大量積累,突變株(sec1)在37℃的情況下,分泌泡與細(xì)胞膜不能融合,故由此推測(cè)Sec1基因的功能是促進(jìn)分泌泡與細(xì)胞膜的融合。(4)37℃培養(yǎng)1h后sec1中由高爾基體形成的分泌泡在細(xì)胞質(zhì)中大量積累,sec1是一種溫度敏感型突變株,由37℃轉(zhuǎn)回24℃并加入蛋白合成抑制劑后,此時(shí)不能形成新的蛋白質(zhì),但sec1胞外P酶卻重新增加,最合理解釋是積累在分泌泡中的P酶分泌到細(xì)胞外。(5)若要進(jìn)一步確定某突變株的突變基因在37℃條件下影響蛋白分泌的哪一階段,可檢測(cè)突變體中與蛋白分泌相關(guān)的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)、數(shù)量是否發(fā)生改變,哪一階段與蛋白分泌相關(guān)的胞內(nèi)結(jié)構(gòu)的形態(tài)、數(shù)量發(fā)生改變,即影響蛋白分泌的哪一階段,B正確。故選B。7、(2021·北京·高考真題)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”,關(guān)于ATP的敘述錯(cuò)誤的是()A.含有C、H、O、N、P B.必須在有氧條件下合成C.胞內(nèi)合成需要酶的催化 D.可直接為細(xì)胞提供能量【答案】B〖祥解〗A代表腺苷,P代表磷酸基團(tuán),ATP中有1個(gè)腺苷,3個(gè)磷酸基團(tuán),2個(gè)高能磷酸鍵,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為A-P~P~P?!驹斘觥緼、ATP中含有腺嘌呤、核糖與磷酸基團(tuán),故元素組成為C、H、O、N、P,A正確;B、在無(wú)氧條件下,無(wú)氧呼吸過(guò)程中也能合成ATP,B錯(cuò)誤;C、ATP合成過(guò)程中需要ATP合成酶的催化,C正確;D、ATP是生物體的直接能源物質(zhì),可直接為細(xì)胞提供能量,D正確。故選B。8、(2021·北京·高考真題)學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。光合產(chǎn)物如何進(jìn)入葉脈中的篩管高等植物體內(nèi)的維管束負(fù)責(zé)物質(zhì)的長(zhǎng)距離運(yùn)輸,其中的韌皮部包括韌皮薄壁細(xì)胞、篩管及其伴胞等。篩管是光合產(chǎn)物的運(yùn)輸通道。光合產(chǎn)物以蔗糖的形式從葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)移動(dòng)到鄰近的小葉脈,進(jìn)入其中的篩管-伴胞復(fù)合體(SE-CC),再逐步匯入主葉脈運(yùn)輸?shù)街参矬w其他部位。蔗糖進(jìn)入SE-CC有甲、乙兩種方式。在甲方式中,葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過(guò)不同細(xì)胞間的胞間連絲即可進(jìn)入SE-CC。胞間連絲是相鄰細(xì)胞間穿過(guò)細(xì)胞壁的細(xì)胞質(zhì)通道。在乙方式中,蔗糖自葉肉細(xì)胞至SE-CC的運(yùn)輸(圖1)可以分為3個(gè)階段:①葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過(guò)胞間連絲運(yùn)輸?shù)巾g皮薄壁細(xì)胞;②韌皮薄壁細(xì)胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)到SE-CC附近的細(xì)胞外空間(包括細(xì)胞壁)中;③蔗糖從細(xì)胞外空間進(jìn)入SE-CC中,如圖2所示。SE-CC的質(zhì)膜上有“蔗糖-H+共運(yùn)輸載體”(SU載體),SU載體與H+泵相伴存在。胞內(nèi)H+通過(guò)H+泵運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間,在此形成較高的H+濃度,SU載體將H+和蔗糖同向轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。采用乙方式的植物,篩管中的蔗糖濃度遠(yuǎn)高于葉肉細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn),葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響,呈動(dòng)態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高,葉片中SU載體減少,反之則增加。研究SU載體含量的動(dòng)態(tài)變化及調(diào)控機(jī)制,對(duì)于了解光合產(chǎn)物在植物體內(nèi)的分配規(guī)律,進(jìn)一步提高作物產(chǎn)量具有重要意義。(1)在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細(xì)胞運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間的方式屬于。由H+泵形成的有助于將蔗糖從細(xì)胞外空間轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。(2)與乙方式比,甲方式中蔗糖運(yùn)輸?shù)絊E-CC的過(guò)程都是通過(guò)這一結(jié)構(gòu)完成的。(3)下列實(shí)驗(yàn)結(jié)果支持某種植物存在乙運(yùn)輸方式的有。A.葉片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出現(xiàn)在SE-CC附近的細(xì)胞外空間中B.用蔗糖跨膜運(yùn)輸抑制劑處理葉片,蔗糖進(jìn)入SE-CC的速率降低C.將不能通過(guò)細(xì)胞膜的熒光物質(zhì)注射到葉肉細(xì)胞,SE-CC中出現(xiàn)熒光D.與野生型相比,SU功能缺陷突變體的葉肉細(xì)胞中積累更多的蔗糖和淀粉(4)除了具有為生物合成提供原料、為生命活動(dòng)供能等作用之外,本文還介紹了蔗糖能調(diào)節(jié)SU載體的含量,體現(xiàn)了蔗糖的功能?!敬鸢浮?1)協(xié)助擴(kuò)散/易化擴(kuò)散(跨膜)H+濃度差(2)胞間連絲(3)ABD(4)信息傳遞〖祥解〗分析題意可知,光合產(chǎn)物進(jìn)入篩管的方式主要有兩種:甲方式是通過(guò)胞間連絲的形式進(jìn)行;乙方式共分為三個(gè)階段,采用乙方式的植物,篩管中的蔗糖濃度遠(yuǎn)高于葉肉細(xì)胞。結(jié)合物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)分析作答?!驹斘觥浚?)結(jié)合題意分析,在乙方式中,蔗糖經(jīng)W載體由韌皮薄壁細(xì)胞運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外過(guò)程中,運(yùn)輸需要載體蛋白,且由題意“韌皮薄壁細(xì)胞中的蔗糖由膜上的單向載體W順濃度梯度轉(zhuǎn)運(yùn)”可知運(yùn)輸方向?yàn)轫槤舛忍荻?,故方式為協(xié)助擴(kuò)散/易化擴(kuò)散;“胞內(nèi)HT通過(guò)H+泵運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞外空間,在此形成較高的H+濃度”,故由H+泵形成的跨膜H+濃度差有助于將蔗糖從細(xì)胞外空間轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中。(2)結(jié)合題意可知,乙方式的跨膜運(yùn)輸需要濃度差和載體蛋白等協(xié)助,與其相比,甲方式“葉肉細(xì)胞中的蔗糖通過(guò)不同細(xì)胞間的胞間連絲即可進(jìn)入SE-CC”,即甲方式中蔗糖運(yùn)輸?shù)絊E-CC的過(guò)程都是通過(guò)胞間連絲這一結(jié)構(gòu)完成的。(3)A、葉片吸收14CO2后,放射性蔗糖很快出現(xiàn)在SE-CC附近的細(xì)胞外空間中,說(shuō)明物質(zhì)是蔗糖自葉肉細(xì)胞至SE-CC的運(yùn)輸?shù)?,符合乙運(yùn)輸方式,A正確;B、用蔗糖跨膜運(yùn)輸抑制劑處理葉片,蔗糖進(jìn)入SE-CC的速率降低,說(shuō)明物質(zhì)運(yùn)輸方式需要載體蛋白協(xié)助,符合乙中的②過(guò)程,B正確;C、將不能通過(guò)細(xì)胞膜的熒光物質(zhì)注射到葉肉細(xì)胞,SE-CC中出現(xiàn)熒光,推測(cè)葉肉細(xì)胞中的蔗糖可能通過(guò)不同細(xì)胞間的胞間連絲進(jìn)入SE-CC,即可能是甲方式,C錯(cuò)誤;D、與野生型相比,SU功能缺陷突變體的葉肉細(xì)胞中積累更多的蔗糖和淀粉,說(shuō)明SU是將葉肉細(xì)胞中的蔗糖轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)SE-CC中的重要載體,符合乙方式中的③過(guò)程,D正確。故選ABD。(4)結(jié)合題意"葉片中SU載體含量受晝夜節(jié)律、蔗糖濃度等因素的影響,呈動(dòng)態(tài)變化。隨著蔗糖濃度的提高,葉片中SU載體減少,反之則增加"可知,蔗糖能調(diào)節(jié)SU載體的含量,即蔗糖可以調(diào)節(jié)一些生命活動(dòng),體現(xiàn)了蔗糖的信息傳遞功能?!尽狐c(diǎn)石成金』】本題主要考查物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?,要求考生識(shí)記常見物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞胶吞攸c(diǎn),能結(jié)合題干信息分析作答。9、(2020·北京·高考真題)在口腔上皮細(xì)胞中,大量合成ATP的細(xì)胞器是(

)A.溶酶體 B.線粒體 C.內(nèi)質(zhì)網(wǎng) D.高爾基體【答案】B〖祥解〗口腔上皮細(xì)胞屬于動(dòng)物細(xì)胞,其中的線粒體能進(jìn)行有氧呼吸作用的二三階段。【詳析】A、溶酶體的作用是分解衰老損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒和病菌,A錯(cuò)誤;B、線粒體中可進(jìn)行有氧呼吸作用的二三階段,釋放大量能量,合成大量ATP,B正確;C、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是蛋白質(zhì)的加工車間和脂質(zhì)的合成車間,C錯(cuò)誤;D、高爾基體加工、分類和包裝由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)送來(lái)的蛋白質(zhì),D錯(cuò)誤。故選B。10、(2020·北京·高考真題)用新鮮制備的含過(guò)氧化氫酶的馬鈴薯懸液進(jìn)行分解H2O2的實(shí)驗(yàn),兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。第1組曲線是在pH=7.0、20℃條件下,向5mL1%的H2O2溶液中加入0.5mL酶懸液的結(jié)果。與第1組相比,第2組實(shí)驗(yàn)只做了一個(gè)改變。第2組實(shí)驗(yàn)提高了(

)A.懸液中酶的濃度 B.H2O2溶液的濃度C.反應(yīng)體系的溫度 D.反應(yīng)體系的pH【答案】B〖祥解〗影響酶活性的因素主要是溫度和pH,在最適溫度(pH)前,隨著溫度(pH)的升高,酶活性增強(qiáng);到達(dá)最適溫度(pH)時(shí),酶活性最強(qiáng);超過(guò)最適溫度(pH)后,隨著溫度(pH)的升高,酶活性降低。另外低溫酶不會(huì)變性失活,但高溫、pH過(guò)高或過(guò)低都會(huì)使酶變性失活。由圖可知,第2組比第1組生成的氧氣的總量高?!驹斘觥緼、提高酶的濃度能夠提高速率,不能提高氧氣的量,A錯(cuò)誤;B、提高H2O2溶液的濃度,就是提高底物濃度,產(chǎn)物的量增加,B正確;C、適度的提高溫度可以加快反應(yīng)速率,不能提高產(chǎn)物的量,C錯(cuò)誤;D、改變反應(yīng)體系的pH,可以改變反應(yīng)速率,不能提高產(chǎn)物的量,D錯(cuò)誤。故選B。一、單選題1.(2024·北京東城·二模)如圖表示H+和蔗糖進(jìn)出植物細(xì)胞的方式。據(jù)圖分析,下列實(shí)驗(yàn)處理中,可使蔗糖進(jìn)入細(xì)胞速率加快的是(

A.降低細(xì)胞外蔗糖濃度B.降低細(xì)胞質(zhì)H+濃度C.降低ATP合成酶活性D.降低膜上協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量【答案】B〖祥解〗小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞桨ǎ鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸。自由擴(kuò)散高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量;協(xié)助擴(kuò)散是從高濃度到低濃度,不需要能量,需要載體;主動(dòng)運(yùn)輸從高濃度到低濃度,需要載體,需要能量。大分子或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐,不需要載體,消耗能量?!驹斘觥緼B、據(jù)圖可知,H+通過(guò)質(zhì)子泵運(yùn)出細(xì)胞需要消耗ATP,說(shuō)明是逆濃度梯度進(jìn)行的,即H+分布是細(xì)胞外濃度高于細(xì)胞內(nèi),而蔗糖的跨膜運(yùn)輸方式是借助H+濃度勢(shì)能實(shí)現(xiàn)的,故降低細(xì)胞質(zhì)H+濃度能夠加大勢(shì)能,從而使蔗糖進(jìn)入細(xì)胞速率加快,而降低細(xì)胞外蔗糖濃度不利于蔗糖運(yùn)輸,A錯(cuò)誤,B正確;C、降低ATP合成酶活性會(huì)影響,H+跨膜運(yùn)輸進(jìn)而影響蔗糖運(yùn)輸,C錯(cuò)誤;D、蔗糖跨膜運(yùn)輸需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,降低膜上協(xié)同轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白數(shù)量會(huì)導(dǎo)致蔗糖運(yùn)輸減慢,D錯(cuò)誤。故選B。2.(2024·北京昌平·二模)在活性氧的脅迫條件下,蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48參與葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)降解的具體過(guò)程如下圖,相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

A.葉綠體基質(zhì)及類囊體膜上都含有蛋白質(zhì)B.受損傷蛋白質(zhì)通過(guò)自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質(zhì)的肽鍵斷裂D.CDC48相關(guān)基因缺失突變導(dǎo)致受損傷蛋白積累【答案】B〖祥解〗葉綠體由雙層膜包被,內(nèi)部有許多基粒。每個(gè)基粒都由一個(gè)個(gè)圓餅狀的囊狀結(jié)構(gòu)堆疊而成,這些囊狀結(jié)構(gòu)稱為類囊體。吸收光能的4種色素就分布在類囊體的薄膜上。基粒與基粒之間充滿了基質(zhì)。每個(gè)基粒都含有兩個(gè)以上的類囊體,多的可達(dá)100個(gè)以上。葉綠體內(nèi)有如此眾多的基粒和類囊體,極大地?cái)U(kuò)展了受光面積?!驹斘觥緼、葉綠體基質(zhì)發(fā)生光合作用暗反應(yīng)過(guò)程,類囊體膜上發(fā)生光合作用光反應(yīng)過(guò)程,都有相應(yīng)功能蛋白起作用。結(jié)合圖示可知,葉綠體基質(zhì)及類囊體膜上都含有蛋白質(zhì),A正確;BC、據(jù)圖可知,受損傷蛋白質(zhì)經(jīng)蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48作用后,再被蛋白酶體降解,可知,受損蛋白質(zhì)是以大分子的形式從葉綠體進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),大分子物質(zhì)不能以自由擴(kuò)散的方式通過(guò)膜結(jié)構(gòu),B錯(cuò)誤;C、在蛋白酶體參與下,受損傷蛋白質(zhì)被降解,故受損傷蛋白質(zhì)的肽鍵斷裂,C正確;D、依題意,蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48參與葉綠體內(nèi)蛋白質(zhì)降解,結(jié)合圖示,若CDC48相關(guān)基因缺失,則細(xì)胞中蛋白質(zhì)復(fù)合體CDC48缺失,導(dǎo)致受損傷蛋白積累,D正確。故選B。3.(2024·北京昌平·二模)藍(lán)細(xì)菌的光合作用過(guò)程需要較高濃度CO2,而空氣中的CO2濃度一般較低,藍(lán)細(xì)菌具有CO2濃縮機(jī)制如下圖所示。研究還發(fā)現(xiàn),R酶能催化O2與C5結(jié)合形成C3和C2,O2和CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合R酶同一位點(diǎn)。相關(guān)敘述正確的是(

)A.CO2以協(xié)助擴(kuò)散方式通過(guò)光合片層膜B.R酶可抑制CO2固定,減少有機(jī)物積累C.濃縮機(jī)制可提高CO2與R酶的結(jié)合率D.轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因后光合速率減小【答案】C〖祥解〗1、光合作用是指綠色植物通過(guò)葉綠體,利用光能,將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成儲(chǔ)存著能量的有機(jī)物,并且釋放出氧氣的過(guò)程。2、光合作用包括光反應(yīng)階段和暗反應(yīng)階段。(1)光反應(yīng)階段在葉綠體類囊體薄膜上進(jìn)行,此過(guò)程必須有光、色素、光合作用有關(guān)的酶。具體反應(yīng)步驟:①水的光解,水在光下分解成氧氣和NADPH。②ATP的合成,ADP與Pi接受光能形成ATP。(2)暗反應(yīng)在葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行,有光或無(wú)光均可進(jìn)行,反應(yīng)步驟:①CO2的固定,CO2與C5結(jié)合生成兩個(gè)C3。②C3的還原,C3在NADPH、酶、ATP等作用下,生成C5和有機(jī)物?!驹斘觥緼、依題意,圖示為藍(lán)細(xì)菌的CO2濃縮機(jī)制,據(jù)圖可知,CO2進(jìn)入光合片層膜要依賴CO2轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,同時(shí)消耗能量。因此,CO2以主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆绞酵ㄟ^(guò)光合片層膜,A錯(cuò)誤;B、依題意,O2和CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合R酶同一位點(diǎn),CO2濃縮機(jī)制可提高R酶周圍CO2濃度。因此,當(dāng)R酶周圍CO2濃度高時(shí),CO2與R酶的結(jié)合率高,促進(jìn)CO2固定,提高光合作用速率;當(dāng)R酶周圍O2濃度高時(shí),O2與R酶的結(jié)合率高,抑制CO2固定,降低光合作用速率,B錯(cuò)誤;C、依題意,O2和CO2競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合R酶同一位點(diǎn),濃縮機(jī)制可提高R酶周圍CO2濃度,提高CO2與R酶的結(jié)合率,C正確;D、轉(zhuǎn)入HCO3?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白基因后,膜上HCO3?轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白量增加,為暗反應(yīng)提供的CO2增加,暗反應(yīng)速率增加,促使光反應(yīng)速率增加,從而使光合速率增加,D錯(cuò)誤。故選C。4.(2024·北京海淀·二模)研究發(fā)現(xiàn)果蠅復(fù)眼的一種感光細(xì)胞同時(shí)釋放組胺和乙酰膽堿兩種神經(jīng)遞質(zhì),其中組胺與精細(xì)的運(yùn)動(dòng)視覺(jué)信號(hào)傳遞有關(guān),乙酰膽堿則通過(guò)作用于傘形神經(jīng)元來(lái)調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律,其形成的突觸結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理如下圖。據(jù)此分析不正確的是()

A.傘形神經(jīng)元、視神經(jīng)元膜上的受體與不同的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,可引發(fā)不同的生理效應(yīng)B.兩種神經(jīng)遞質(zhì)均以胞吐形式通過(guò)突觸前膜釋放C.兩種神經(jīng)遞質(zhì)均只與突觸后膜上的受體結(jié)合D.感光細(xì)胞通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持突觸間隙適宜的組胺濃度【答案】C〖祥解〗興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)形式是電信號(hào),在神經(jīng)元之間是化學(xué)信號(hào),興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是單方向的,興奮在突觸之間單向傳遞的原因是神經(jīng)遞質(zhì)只能由突觸前膜釋放作用于突觸后膜?!驹斘觥緼、根據(jù)題意可知,組胺與精細(xì)的運(yùn)動(dòng)視覺(jué)信號(hào)傳遞有關(guān),乙酰膽堿則通過(guò)作用于傘形神經(jīng)元來(lái)調(diào)節(jié)晝夜節(jié)律,則傘形神經(jīng)元、視神經(jīng)元膜上的受體與不同的神經(jīng)遞質(zhì)結(jié)合,可引發(fā)不同的生理效應(yīng),A正確;B、據(jù)圖分析可知,神經(jīng)遞質(zhì)以胞吐形式通過(guò)突觸前膜釋放到突觸間隙,B正確;C、據(jù)圖分析可知,組胺可以與突觸后膜和突觸前膜上的受體結(jié)合,乙酰膽堿可以與突觸后膜上的受體結(jié)合,C錯(cuò)誤;D、據(jù)圖分析可知,感光細(xì)胞釋放的組胺,作用于后膜上的視神經(jīng)元上的受體,又通過(guò)作用于前膜上的受體來(lái)抑制感光細(xì)胞釋放組胺,說(shuō)明感光細(xì)胞通過(guò)負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持突觸間隙適宜的組胺濃度,D正確。故選C。5.(2024·北京豐臺(tái)·二模)正常細(xì)胞表面有PD-L1.腫瘤細(xì)胞可以通過(guò)過(guò)量表達(dá)PD-L1來(lái)逃避免疫系統(tǒng)的“追殺”。膽固醇分子可以直接與細(xì)胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域(CRAC1和CRAC2)結(jié)合,形成如圖所示的類似“三明治”樣結(jié)構(gòu)。下列敘述正確的是()A.膽固醇通過(guò)胞吞作用進(jìn)入細(xì)胞膜形成“三明治”樣結(jié)構(gòu)B.若CRAC1和CRAC2發(fā)生突變時(shí),PD-L1降解加劇C.使用降低膽固醇的藥物有助于穩(wěn)定細(xì)胞表面的PD-L1D.細(xì)胞膜上的膽固醇有助于腫瘤細(xì)胞逃避免疫防御【答案】B〖祥解〗免疫系統(tǒng)的基本功能:①免疫防御:機(jī)體排除外來(lái)抗原性異物的一種免疫防護(hù)作用。這是免疫系統(tǒng)最基本的功能。該功能正常時(shí),機(jī)體能抵抗病原體的入侵;異常時(shí),免疫反應(yīng)過(guò)強(qiáng)、過(guò)弱或缺失,可能會(huì)導(dǎo)致組織損傷或易被病原體感染等問(wèn)題。②免疫自穩(wěn):指機(jī)體清除衰老或損傷的細(xì)胞,進(jìn)行自身調(diào)節(jié),維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的功能。正常情況下,免疫系統(tǒng)對(duì)自身的抗原物質(zhì)不產(chǎn)生免疫反應(yīng);若該功能異常,則容易發(fā)生自身免疫病。③免疫監(jiān)視:指機(jī)體識(shí)別和清除突變的細(xì)胞,防止腫瘤的發(fā)生。機(jī)體內(nèi)的細(xì)胞因物理、化學(xué)或病毒等致癌因素的作用而發(fā)生癌變,這是體內(nèi)最危險(xiǎn)的“敵人”。機(jī)體免疫功能正常時(shí),可識(shí)別這些突變的腫瘤細(xì)胞,然后調(diào)動(dòng)一切免疫因素將其消除;若此功能低下或失調(diào),機(jī)體會(huì)有腫瘤發(fā)生或持續(xù)的病毒感染?!驹斘觥緼、膽固醇為小分子脂溶性物質(zhì),通過(guò)自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞膜形成“三明治”樣結(jié)構(gòu),A錯(cuò)誤;B、膽固醇分子可以直接與細(xì)胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域(CRAC1和CRAC2)結(jié)合,由圖可知,若CRAC1和CRAC2發(fā)生突變時(shí),PD-L1降解加劇,B正確;C、膽固醇分子可以直接與細(xì)胞膜上PD-L1跨膜區(qū)域結(jié)合,使用降低膽固醇的藥物,不利于穩(wěn)定細(xì)胞表面的PD-L1,C錯(cuò)誤;D、免疫監(jiān)視是指機(jī)體識(shí)別和清除突變的細(xì)胞,防止腫瘤的發(fā)生,細(xì)胞膜上的膽固醇有助于腫瘤細(xì)胞逃避免疫監(jiān)視,D錯(cuò)誤。故選B。6.(2024·北京順義·一模)研究人員利用K+的放射性類似物銣(16Rb+)替換K+,研究K+的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)。選取高鹽環(huán)境中生長(zhǎng)的玉米根,在NEM(可選擇性抑制參與K+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)蛋白)溶液中分別處理10s和30s,然后洗去未反應(yīng)的NEM,最后浸入到16Rb+溶液中,檢測(cè)16Rb+進(jìn)入根細(xì)胞的凈流量,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖。依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,下列敘述不合理的是()A.K+可通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入玉米根細(xì)胞B.K+可通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入玉米根細(xì)胞C.根細(xì)胞膜上只存在一種K+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白D.處理10s運(yùn)輸K+離子的蛋白沒(méi)被完全抑制【答案】C〖祥解〗小分子物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞桨ǎ鹤杂蓴U(kuò)散、協(xié)助擴(kuò)散、主動(dòng)運(yùn)輸。自由擴(kuò)散高濃度到低濃度,不需要載體,不需要能量;協(xié)助擴(kuò)散是從高濃度到低濃度,不需要能量,需要載體;主動(dòng)運(yùn)輸從高濃度到低濃度,需要載體,需要能量。大分子或顆粒物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式是胞吞和胞吐,不需要載體,消耗能量?!驹斘觥緼B、分析題意,NEM可選擇性抑制參與K+主動(dòng)運(yùn)輸?shù)霓D(zhuǎn)運(yùn)蛋白,結(jié)合圖示可知,與對(duì)照組相比,用NEM處理后K+進(jìn)入根細(xì)胞的凈流量降低,說(shuō)明K+主動(dòng)運(yùn)輸過(guò)程受影響,但并未降為0,說(shuō)明K+還可通過(guò)協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入玉米根細(xì)胞,AB正確;C、根細(xì)胞膜上至少存在K+主動(dòng)運(yùn)輸和協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞的兩種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,C錯(cuò)誤;D、據(jù)圖可知,處理10s運(yùn)輸K+離子的速率不為0,說(shuō)明運(yùn)輸K+離子的蛋白沒(méi)被完全抑制,D正確。故選C。7.(2024·北京門頭溝·一模)幾丁質(zhì)是昆蟲外骨骼和真菌細(xì)胞壁的重要成分。中國(guó)科學(xué)家首次解析了幾丁質(zhì)合成酶的結(jié)構(gòu)并闡明了幾丁質(zhì)合成的過(guò)程,模式圖如下。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A.高溫會(huì)破壞幾丁質(zhì)合成酶的空間結(jié)構(gòu) B.幾丁質(zhì)是由多個(gè)單糖構(gòu)成的多糖物質(zhì)C.細(xì)胞核是真菌合成幾丁質(zhì)的控制中心 D.細(xì)胞通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸將幾丁質(zhì)運(yùn)到胞外【答案】D〖祥解〗幾丁質(zhì)是一種多糖,又稱殼多糖,廣泛存在于甲殼類動(dòng)物和昆蟲的外骨骼、真菌的細(xì)胞壁中。分析題圖可知,幾丁質(zhì)合成的過(guò)程主要有三個(gè)階段,第一個(gè)階段,幾丁質(zhì)合成酶將細(xì)胞中的單糖轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上用于合成幾丁質(zhì)糖鏈。第二階段,新生成的幾丁質(zhì)糖鏈通過(guò)細(xì)胞膜上的轉(zhuǎn)運(yùn)通道釋放到細(xì)胞外。第三階段,釋放的幾丁質(zhì)鏈自發(fā)組裝形成幾丁質(zhì)。【詳析】A、幾丁質(zhì)合成酶的本質(zhì)為蛋白質(zhì),高溫會(huì)破壞幾丁質(zhì)合成酶的空間結(jié)構(gòu),A正確;B、幾丁質(zhì)是由多個(gè)單糖構(gòu)成的多糖物質(zhì),廣泛存在于甲殼類動(dòng)物和昆蟲的外骨骼、真菌的細(xì)胞壁中,B正確;C、細(xì)胞核是遺傳物質(zhì)儲(chǔ)存的主要場(chǎng)所,是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,因此細(xì)胞核是真菌合成幾丁質(zhì)的控制中心,C正確;D、據(jù)圖可知,幾丁質(zhì)的合成是在細(xì)胞膜上進(jìn)行的,因此幾丁質(zhì)運(yùn)到胞外的過(guò)程沒(méi)有跨膜運(yùn)輸,而主動(dòng)運(yùn)輸是一種跨膜運(yùn)輸方式,D錯(cuò)誤。故選D。8.(23-24高三上·北京昌平·期末)下圖為ATP合成酶功能示意圖,相關(guān)敘述不正確的是(

)A.ATP合成酶在核糖體上合成B.ATP合成酶發(fā)揮功能不依賴生物膜C.ATP合成酶具有催化和運(yùn)輸?shù)淖饔肈.合成ATP的過(guò)程伴隨著能量的轉(zhuǎn)化【答案】B〖祥解〗1、酶是由活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),少數(shù)酶是RNA。2、酶的特性:專一性、高效性、作用條件溫和。3、酶促反應(yīng)原理:酶能降低化學(xué)反應(yīng)所需的活化能。【詳析】A、ATP合成酶的化學(xué)本質(zhì)為蛋白質(zhì),合成場(chǎng)所是核糖體,A正確;B、ATP合成酶發(fā)揮功能依賴生物膜,ATP合成酶是一種跨膜蛋白,具有運(yùn)輸氫離子的作用,此外還具有催化功能,氫離子順濃度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生電化學(xué)勢(shì)能,促進(jìn)合成ATP,這些都離不開生物膜,B錯(cuò)誤;C、ATP合成酶是一種跨膜蛋白,具有運(yùn)輸氫離子的作用,此外還具有催化功能,催化ADP和Pi生成ATP,C正確;D、氫離子順濃度轉(zhuǎn)運(yùn)產(chǎn)生電化學(xué)勢(shì)能,促進(jìn)合成ATP,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能,D正確。故選B。9.(23-24高三上·北京西城·期末)如圖為動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)某些物質(zhì)運(yùn)輸方式模式圖,下列說(shuō)法正確的是()A.方式1所示轉(zhuǎn)運(yùn)不具有特異性B.溶酶體內(nèi)pH高于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)C.方式3轉(zhuǎn)運(yùn)溶質(zhì)屬于主動(dòng)運(yùn)輸D.三種運(yùn)輸方式體現(xiàn)膜的流動(dòng)性【答案】C〖祥解〗自由擴(kuò)散的方向是從高濃度向低濃度,不需轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,不消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量;協(xié)助擴(kuò)散的方向是從高濃度向低濃度,需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,不需要消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量;主動(dòng)運(yùn)輸?shù)姆较蚴菑牡蜐舛认蚋邼舛?,需要轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白協(xié)助,消耗細(xì)胞產(chǎn)生的能量。【詳析】A、方式1所示轉(zhuǎn)運(yùn)為需要載體蛋白的主動(dòng)運(yùn)輸,具有特異性,A錯(cuò)誤;B、圖中H+進(jìn)入溶酶體需要消耗能量,屬于主動(dòng)運(yùn)輸,從低濃度到高濃度,因此推測(cè)溶酶體內(nèi)H+濃度高,即溶酶體內(nèi)pH低于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì),B錯(cuò)誤;C、Na+進(jìn)入細(xì)胞是高濃度到低濃度,濃度差勢(shì)能為溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞提供能量,因此溶質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞的方式是間接消耗ATP的主動(dòng)運(yùn)輸,C正確;D、三種運(yùn)輸方式體現(xiàn)膜的選擇透過(guò)性,D錯(cuò)誤。故選C。10.(2024·北京海淀·二模)為檢測(cè)黑曲霉蛋白酶的熱穩(wěn)定性,科研人員在不同溫度下分別處理酶液10、60及90min,測(cè)定酶活力,結(jié)果如下圖。下列關(guān)于該酶的敘述不正確的是()

A.溫度升高可改變其空間結(jié)構(gòu)B.若長(zhǎng)期保存應(yīng)置于60℃C.可將蛋白質(zhì)水解為氨基酸或多肽D.置于70℃下60min后完全失活【答案】B〖祥解〗題圖分析:該實(shí)驗(yàn)中自變量為溫度和酶處理的時(shí)間,因變量為酶活力,高溫下保溫時(shí)間越長(zhǎng),酶的活性下降越快?!驹斘觥緼、黑曲霉蛋白酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),溫度升高可改變其空間結(jié)構(gòu),進(jìn)而導(dǎo)致酶活性下降,A正確;B、若長(zhǎng)期保存酶制劑,應(yīng)在低溫、適宜pH條件下保存,B錯(cuò)誤;C、根據(jù)酶的專一性可推測(cè),黑曲霉蛋白酶在適宜條件下可將蛋白質(zhì)水解為氨基酸或多肽,C正確;D、結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,該酶置于70℃下60min后完全失活,D正確。故選B。11.(2024·北京朝陽(yáng)·二模)丙酮酸激酶(PK)可參與下圖所示的生化反應(yīng)。人體紅細(xì)胞中缺乏PK會(huì)引起Na+積累,造成溶血,導(dǎo)致丙酮酸激酶缺乏癥(PKD)。以下推測(cè)合理的是(

)A.該反應(yīng)發(fā)生在紅細(xì)胞的線粒體中B.該反應(yīng)與細(xì)胞內(nèi)的吸能反應(yīng)相聯(lián)系C.Na+積累會(huì)引起紅細(xì)胞滲透壓升高D.使用PK抑制劑能夠有效治療PKD【答案】C〖祥解〗人體成熟的紅細(xì)胞中缺乏線粒體,不能通過(guò)有氧呼吸合成ATP,但是可以通過(guò)無(wú)氧呼吸合成ATP。【詳析】A、人體成熟的紅細(xì)胞中沒(méi)有線粒體,A錯(cuò)誤;B、許多吸能反應(yīng)與ATP水解的反應(yīng)相聯(lián)系,由ATP水解提供能量;許多放能反應(yīng)與ATP的合成相聯(lián)系,釋放的能量?jī)?chǔ)存在ATP中,B錯(cuò)誤;C、Na+積累,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)離子的濃度增加,會(huì)引起紅細(xì)胞滲透壓升高,C正確;D、人體紅細(xì)胞中缺乏PK會(huì)引起PKD,使用PK抑制劑不能治療PKD,D錯(cuò)誤。故選C。12.(2024·北京海淀·一模)新生無(wú)毛哺乳動(dòng)物體內(nèi)存在一種含有大量線粒體的褐色脂肪組織,褐色脂肪細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜含有蛋白質(zhì)U。蛋白質(zhì)U不影響組織細(xì)胞對(duì)氧氣的利用,但能抑制呼吸過(guò)程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP。據(jù)此推測(cè)當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)(

)A.葡萄糖不能氧化分解B.只在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行無(wú)氧呼吸C.細(xì)胞中會(huì)積累大量的ATPD.可大量產(chǎn)熱,維持體溫【答案】D〖祥解〗有氧呼吸的全過(guò)程,可以分為三個(gè)階段:第一個(gè)階段,一個(gè)分子的葡萄糖分解成兩個(gè)分子的丙酮酸,在分解的過(guò)程中產(chǎn)生少量的[H],同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行的;第二個(gè)階段,丙酮酸經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),分解成二氧化碳和[H],同時(shí)釋放出少量的能量。這個(gè)階段是在線粒體中進(jìn)行的;第三個(gè)階段,前兩個(gè)階段產(chǎn)生的[H],經(jīng)過(guò)一系列的反應(yīng),與氧結(jié)合而形成水,同時(shí)釋放出大量的能量?!驹斘觥緼、由題意可知,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)抑制呼吸過(guò)程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP,但葡萄糖在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中被氧化分解,釋放一定的能量,A錯(cuò)誤;B、有氧呼吸的第一階段的反應(yīng)也是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中發(fā)生的,B錯(cuò)誤;C、當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí)抑制呼吸過(guò)程中ADP轉(zhuǎn)化為ATP,細(xì)胞中不會(huì)積累大量的ATP,實(shí)際上細(xì)胞中ATP的含量很少,C錯(cuò)誤;D、當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)U發(fā)揮作用時(shí),線粒體內(nèi)膜上ATP的合成速率下降,代謝反應(yīng)釋放的能量轉(zhuǎn)化為熱能的比例增加,維持體溫,D正確。故選D。13.(2024·北京朝陽(yáng)·一模)科研人員將某種濱藜分為兩組,A組置于晝夜溫度為23℃/18℃的環(huán)境中,該溫度與其原生長(zhǎng)區(qū)溫度一致,B組置于晝夜溫度為43℃/30℃的環(huán)境中。生長(zhǎng)一段時(shí)間后,測(cè)定兩組濱藜在不同溫度下的光合速率,結(jié)果如圖。相關(guān)敘述不合理的是()A.圖中數(shù)據(jù)顯示相同溫度條件下A組濱藜的有機(jī)物積累速率均高于B組B.溫度過(guò)高會(huì)通過(guò)提高酶的活性和氣孔開放程度等機(jī)制使光合速率下降C.B組濱藜的最適溫度高于A組說(shuō)明濱藜對(duì)高溫環(huán)境有一定的適應(yīng)能力D.推測(cè)將原生長(zhǎng)區(qū)的濱藜引種到炎熱地區(qū)后可能會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢等現(xiàn)象【答案】B〖祥解〗1、凈光合速率是植物綠色組織在光照條件下測(cè)得的值,單位時(shí)間內(nèi)一定量葉面積CO2的吸收量或O2的釋放量。凈光合速率可用單位時(shí)間內(nèi)O2的釋放量、有機(jī)物的積累量、CO2的吸收量來(lái)表示。2、真正(總)光合速率=凈光合速率+呼吸速率?!驹斘觥緼、圖中數(shù)據(jù)顯示相同溫度條件下A組濱藜的有機(jī)物積累速率(圖像中縱坐標(biāo)為CO2吸收速率,繁反應(yīng)的是凈光合速率,也可用有機(jī)物積累速率表示)均高于B組,A正確;B、溫度過(guò)高會(huì)通過(guò)降低酶的活性和氣孔開放程度等機(jī)制使光合速率下降,B錯(cuò)誤;C、從圖中曲線可知B組濱藜的最適溫度高于A組,而A組置于晝夜溫度為23℃/18℃的環(huán)境中,該溫度與其原生長(zhǎng)區(qū)溫度一致,B組置于晝夜溫度為43℃/30℃的環(huán)境中,故說(shuō)明濱藜對(duì)高溫環(huán)境有一定的適應(yīng)能力,C正確;D、B組濱藜處理溫度高于A組,其凈光合速率低于A組,推測(cè)將原生長(zhǎng)區(qū)的濱藜引種到炎熱地區(qū)后可能會(huì)出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢等現(xiàn)象,D正確。故選B。14.(2024·北京西城·一模)大量納米材料如金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒等已被證明能夠像天然酶一樣發(fā)揮作用,稱為納米酶。下列關(guān)于納米酶和天然酶的說(shuō)法正確的是(

)A.均為生物大分子 B.都能降低化學(xué)反應(yīng)活化能C.均由核糖體合成 D.都只能在生物體內(nèi)發(fā)揮作用【答案】B〖祥解〗酶:概念:是由活細(xì)胞產(chǎn)生的一類具有生物催化作用的有機(jī)物;化學(xué)本質(zhì):大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA;作用機(jī)理:能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能;特性:高效性、專一性、需要溫和的條件?!驹斘觥緼、由題意可知,納米酶包括大量納米材料如金屬納米顆粒、金屬氧化物納米顆粒等,不都是生物大分子,A錯(cuò)誤;B、納米酶像天然酶一樣發(fā)揮作用,都能降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,B正確;C、絕大部分天然酶是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,不都是在核糖體中合成的,C錯(cuò)誤;D、酶可以在體內(nèi)發(fā)揮作用,也可以在體外發(fā)揮作用,D錯(cuò)誤。故選B。15.(2024·北京石景山·一模)過(guò)氧化物酶體是一種含多種酶的細(xì)胞器,其中過(guò)氧化氫酶是其標(biāo)志酶,可分解細(xì)胞代謝產(chǎn)生的過(guò)氧化氫。下圖表示過(guò)氧化物酶體產(chǎn)生的一種途徑。下列敘述不正確的是()

A.過(guò)氧化物酶體具有單層膜結(jié)構(gòu)B.過(guò)氧化物酶體的形成與生物膜的流動(dòng)性有關(guān)C.基質(zhì)蛋白與膜蛋白具有不同的空間結(jié)構(gòu)D.過(guò)氧化氫酶是探究酶最適溫度的理想實(shí)驗(yàn)材料【答案】D〖祥解〗根據(jù)題干信息分析可知,過(guò)氧化物酶體是一種細(xì)胞器,廣泛存在于于真核細(xì)胞中;過(guò)氧化物酶體可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽生成,從細(xì)胞質(zhì)溶液中攝取特異蛋白質(zhì)及脂質(zhì)促進(jìn)過(guò)氧化物酶體生長(zhǎng);過(guò)氧化物酶體也可分裂形成多個(gè)過(guò)氧化物酶體?!驹斘觥緼、過(guò)氧化物酶體可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽生成,為單層膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器,A正確;B、過(guò)氧化物酶體可由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)出芽生成,這過(guò)程與細(xì)胞膜的流動(dòng)性有關(guān),B正確;C、基質(zhì)蛋白與膜蛋白具有不同的空間結(jié)構(gòu)及生物學(xué)功能,C正確;D、過(guò)氧化氫受熱易分解,則不適宜用過(guò)氧化氫酶作為探究酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)材料,D錯(cuò)誤。故選D。二、非選擇題16.(2024·北京密云·模擬預(yù)測(cè))酶的抑制劑能降低酶的活性,不同的抑制劑對(duì)酶活性的影響不同。某科研小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究?jī)煞N抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖1。不同的抑制劑抑制酶活性原理如圖2所示。(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是,實(shí)驗(yàn)中無(wú)關(guān)變量保持相同且適宜,該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有。(2)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程:將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組等分為若干份→在①中加入一定量的蒸餾水,②③中分別加入→在一定條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合→定時(shí)取樣檢測(cè)各反應(yīng)中,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪圖。(3)據(jù)圖1分析,隨著底物濃度升高,(填抑制劑類型)的抑制作用逐漸減小。抑制劑降低酶促反應(yīng)速率的原因是。(4)結(jié)合圖1和圖2分析抑制劑Ⅰ屬于性抑制劑?!敬鸢浮?1)抑制劑種類和底物濃度溫度、pH、酶濃度、抑制劑量等(2)等量的抑制劑Ⅰ、Ⅱ產(chǎn)物增加量(3)抑制劑Ⅰ在抑制劑作用下,酶的活性降低(4)非競(jìng)爭(zhēng)〖祥解〗圖1表示兩種抑制劑對(duì)某消化酶酶促反應(yīng)速率的影響,該實(shí)驗(yàn)的自變量是抑制劑種類和底物濃度,因變量是酶促反應(yīng)速率,無(wú)關(guān)變量是溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量等。與①無(wú)抑制劑相比,②抑制劑Ⅰ、Ⅱ降低化學(xué)反應(yīng)活化能的能力下降,酶的活性(催化效率)降低?!驹斘觥浚?)由圖1可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè),分別是抑制劑種類和底物濃度。該實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量有溫度、pH、酶濃度、抑制劑的使用量、反應(yīng)時(shí)間等。(2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循對(duì)照原則和單一變量原則,無(wú)關(guān)變量相同且適宜。該實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)過(guò)程是:將某消化酶溶液等分為①②③三組,將每組分為若干等份;在①中加入一定量的一定量的蒸餾水,②中加入等量的抑制劑Ⅰ,③中加入等量的抑制劑Ⅱ;在相同且適宜條件下將三組消化酶溶液均與等量的不同濃度的底物混合;定時(shí)取樣檢測(cè)各反應(yīng)中底物的量或產(chǎn)物的量,計(jì)算出底物的減少量或產(chǎn)物的增加量,記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果并繪圖。(3)由圖1可知,隨著底物濃度的升高,曲線②的酶促反應(yīng)速率逐漸與曲線①無(wú)抑制劑時(shí)相同,即抑制劑I的作用逐漸減小甚至消失。在抑制劑作用下,酶的活性降低,降低化學(xué)反應(yīng)的活化能的能力下降,催化速率下降。(4)圖1中抑制劑Ⅰ可以降低化學(xué)反應(yīng)速率,但是隨著底物的濃度的增加,化學(xué)反應(yīng)速率會(huì)增加,最終和沒(méi)有抑制劑的相等,再分析圖2說(shuō)明抑制劑Ⅰ和底物都可以和酶結(jié)合,抑制劑Ⅰ不與底物結(jié)合同一位點(diǎn),屬于非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑。17.(2024·北京通州·模擬預(yù)測(cè))為探究水稻分蘗(分枝)的分子機(jī)制,科研人員開展了一系列研究。(1)水稻細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素與受體結(jié)合,植株的分蘗等生命活動(dòng)。(2)水稻細(xì)胞中的單糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白0sSTP15影響著光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和分配,進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量?,F(xiàn)獲得0sSTP15功能缺失突變體水稻,統(tǒng)計(jì)生長(zhǎng)及產(chǎn)量,結(jié)果如圖1。推測(cè)0sSTP15蛋白的功能是。(3)為研究0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運(yùn)方向,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:①把相同濃度的無(wú)標(biāo)記葡萄糖、果糖和甘露糖分別與13C-葡萄糖混合、進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)性轉(zhuǎn)運(yùn)檢測(cè)、0sSTP15蛋白的轉(zhuǎn)運(yùn)結(jié)果如圖2、由此推測(cè)0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)六碳糖親和力由大到小為。②為驗(yàn)證0sSTP15為外排葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,請(qǐng)從下列選項(xiàng)中選取所需材料與試劑、實(shí)驗(yàn)組方案為。a.野生水稻原生質(zhì)體b.非洲爪蟾卵母細(xì)胞(無(wú)其他膜蛋白)c.轉(zhuǎn)0sSTP15基因水稻原生質(zhì)體d.轉(zhuǎn)0sSTP15因非洲爪蟾卵母細(xì)胞e.細(xì)胞內(nèi)外添加等量無(wú)標(biāo)記葡萄糖f.細(xì)胞內(nèi)外添加等量13C-葡萄糖與結(jié)論相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)是。(4)與野生型相比,0sSTP15突變體中細(xì)胞分裂素含量顯著升高,請(qǐng)推測(cè)0sSTP15蛋白對(duì)水稻產(chǎn)量影響的分子通路。【答案】(1)調(diào)控(或促進(jìn))(2)抑制水稻分蘗,導(dǎo)致水稻減產(chǎn)(3)葡萄糖>甘露糖>果糖df(或cf)細(xì)胞內(nèi)的13C-葡萄糖含量實(shí)驗(yàn)組低于對(duì)照組,細(xì)胞外的實(shí)驗(yàn)組高于對(duì)照組(4)0sSTP15蛋白促進(jìn)葡萄糖外排,胞內(nèi)葡萄糖含量降低,抑制細(xì)胞分裂素合成,水稻分蘗減少,產(chǎn)量降低〖祥解〗分析圖1可知,0sSTP15功能缺失突變體水稻的分蘗數(shù)更多,籽粒產(chǎn)量更高;分析圖2可知0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運(yùn)方向與對(duì)照組相比葡萄糖組減少最多,甘露糖組次之,果糖組變化量最少?!驹斘觥浚?)植物激素是信息分子,水稻細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素與受體結(jié)合,調(diào)控植株的分蘗等生命活動(dòng)。(2)由題意可知,水稻細(xì)胞中的單糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白0sSTP15影響著光合產(chǎn)物的運(yùn)輸和分配,進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量,分析圖1可知,0sSTP15功能缺失突變體水稻的分蘗數(shù)更多,籽粒產(chǎn)量更高,因此單糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白0sSTP15的功能是抑制水稻分蘗,導(dǎo)致水稻減產(chǎn)。(3)分析圖2可知0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)光合產(chǎn)物的種類及轉(zhuǎn)運(yùn)方向與對(duì)照組相比葡萄糖組減少最多,甘露糖組次之,果糖組變化量最少。因此由此推測(cè)0sSTP15蛋白轉(zhuǎn)運(yùn)六碳糖親和力由大到小為葡萄糖>甘露糖>果糖;為驗(yàn)證0sSTP15為外排葡萄糖的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,應(yīng)選擇轉(zhuǎn)0sSTP15基因水稻原生質(zhì)體或轉(zhuǎn)0sSTP15因非洲爪蟾卵母細(xì)胞作為實(shí)驗(yàn)組,并且細(xì)胞內(nèi)外添加等量13C-葡萄糖。(4)結(jié)合上述題意可知,與野生型相比,0sSTP15突變體中細(xì)胞分裂素含量顯著升高,水稻細(xì)胞產(chǎn)生的細(xì)胞分裂素與受體結(jié)合,又可以調(diào)控植株的分蘗等生命活動(dòng)。推測(cè)0sSTP15蛋白促進(jìn)葡萄糖外排,胞內(nèi)葡萄糖含量降低,抑制細(xì)胞分裂素合成,水稻分蘗減少,產(chǎn)量降低。18.(2024·北京朝陽(yáng)·二模)細(xì)胞體積的調(diào)節(jié)有些細(xì)胞的體積可自身進(jìn)行調(diào)節(jié)。這些細(xì)胞的吸水和失水不僅僅只涉及水分的流入和流出,還主要涉及到細(xì)胞內(nèi)外的Na+、K+、H+、Cl-、HCO3-五種無(wú)機(jī)鹽離子流入流出的調(diào)節(jié)過(guò)程(溶液中HCO3-增加會(huì)升高溶液pH,而H+反之)。細(xì)胞急性膨脹后,通過(guò)調(diào)節(jié)使細(xì)胞體積收縮稱為調(diào)節(jié)性體積減?。≧VD)。將細(xì)胞置于低滲溶液中,加入酪氨酸激酶抑制劑后細(xì)胞體積的變化如圖1。研究發(fā)現(xiàn)酪氨酸激酶活性提高后可激活Cl-、K+通道,RVD過(guò)程中Cl-、K+流出均增加,Cl-流出量是K+的兩倍多,但此時(shí)細(xì)胞膜電位沒(méi)有發(fā)生改變。細(xì)胞急性收縮后,通過(guò)調(diào)節(jié)使細(xì)胞體積膨脹稱為調(diào)節(jié)性體積增加(RVI),RVI期間細(xì)胞有離子出入,細(xì)胞膜電位沒(méi)有發(fā)生變化。NKCC是將Na+、K+、Cl-以1:1:2的比例共轉(zhuǎn)運(yùn)進(jìn)細(xì)胞的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。將細(xì)胞置于高滲溶液中,并用NKCC抑制劑處理,細(xì)胞體積的變化如圖2。RVI期間激活Cl-/HCO3-交換轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(兩種離子1:1反向運(yùn)輸,HCO3-運(yùn)出細(xì)胞),測(cè)定在不同蛋處理?xiàng)l件下,胞外pH的變化(圖3),DIDS是Cl-/HCO3-交換轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抑制劑。RVI期間引發(fā)離子出入的原因涉及細(xì)胞中多種酶活性的改變及細(xì)胞骨架的更新。細(xì)胞通過(guò)調(diào)節(jié),維持體積的相對(duì)穩(wěn)定。細(xì)胞增殖、細(xì)胞凋亡、細(xì)胞運(yùn)動(dòng)等也與細(xì)胞調(diào)節(jié)性的體積改變有關(guān),如分裂間期細(xì)胞體積的增加。

(1)圖1實(shí)驗(yàn)開始時(shí)細(xì)胞吸水體積增加的原因是。(2)圖1結(jié)果說(shuō)明RVD過(guò)程中有的參與。依據(jù)材料中劃線部分推測(cè):在此過(guò)程中有其他(填“陽(yáng)”或“陰”)離子的流出,導(dǎo)致膜電位不發(fā)生變化。(3)RVI期間,存在運(yùn)出細(xì)胞的陽(yáng)離子、此陽(yáng)離子與Na+利用其他膜蛋白反向共轉(zhuǎn)運(yùn)。根據(jù)圖3結(jié)果可推知此離子是,理由是。(4)綜合以上信息,請(qǐng)?jiān)诖痤}卡的圖中標(biāo)出參與RVI過(guò)程的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白(用僵表示)及其運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì),并用箭頭標(biāo)明運(yùn)輸方向。(5)請(qǐng)概括當(dāng)外界溶液濃度改變后,細(xì)胞體積維持基本穩(wěn)定的機(jī)制?!敬鸢浮?1)細(xì)胞內(nèi)滲透壓高于細(xì)胞外滲透壓(2)酪氨酸激酶陽(yáng)(3)H+與高滲溶液處理相比,高滲溶液+DIDS處理,抑制HCO3-運(yùn)出細(xì)胞,胞外pH降低,可知胞外H+濃度提高,表明與Na+反向共轉(zhuǎn)運(yùn)的離子是H+(4)

(5)外界滲透壓改變后,細(xì)胞通過(guò)體積改變誘發(fā)細(xì)胞代謝改變,進(jìn)而誘發(fā)離子出入細(xì)胞,細(xì)胞吸水或失水,進(jìn)而使細(xì)胞體積趨近于原體積〖祥解〗細(xì)胞的吸水和失水的原因與細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓有關(guān)?!驹斘觥浚?)細(xì)胞吸水體積增加的原因是細(xì)胞內(nèi)的滲透壓大于(高于)細(xì)胞外滲透壓。(2)依據(jù)圖1所示,在低滲環(huán)境下,加入酪氨酸激酶抑制劑后,細(xì)胞體積的相對(duì)明顯增大,說(shuō)明RVD過(guò)程中有酪氨酸激酶的參與。依據(jù)劃線信息,RVD過(guò)程中Cl-、K+流出均增加,但Cl-流出量是K+的兩倍多,細(xì)胞膜電位沒(méi)有發(fā)生改變,可以推測(cè)出,在此過(guò)程中,還有其他陽(yáng)離子的流出,才能保證膜電位不發(fā)生變化。(3)依據(jù)圖3可知,與高滲溶液處理相比,高滲溶液+DIDS處理,由于DIDS是Cl-/HCO3-交換轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的抑制劑,所以DIDS抑制HCO3-運(yùn)出細(xì)胞,胞外pH降低,可知胞外H+濃度提高,而依據(jù)題干,RVI期間,存在運(yùn)出細(xì)胞的陽(yáng)離子,與Na+利用其他膜蛋白反向共轉(zhuǎn)運(yùn),表明與Na+反向共轉(zhuǎn)運(yùn)的陽(yáng)離子是H+。(4)依據(jù)題干信息的已知條件,可知判斷出參與RVI過(guò)程的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白及其運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì),具體如圖:

(5)根據(jù)題干信息,RVI期間引發(fā)離子出入的原因除了與滲透壓有關(guān)外,還涉及細(xì)胞中多種酶活性的改變及細(xì)胞骨架的更新,說(shuō)明當(dāng)外界溶液濃度改變后,細(xì)胞體積維持基本穩(wěn)定的機(jī)制為:外界滲透壓改變后,細(xì)胞通過(guò)體積改變誘發(fā)細(xì)胞代謝改變,進(jìn)而誘發(fā)離子出入細(xì)胞,細(xì)胞吸水或失水,進(jìn)而使細(xì)胞體積趨近于原體積。19.(2024·北京東城·一模)研究生長(zhǎng)素的作用機(jī)制對(duì)認(rèn)識(shí)植物生長(zhǎng)發(fā)育有重要意義。(1)生長(zhǎng)素作為一種植物產(chǎn)生的信息物質(zhì),與特異性結(jié)合后引發(fā)細(xì)胞內(nèi)一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程,影響特定基因的表達(dá),表現(xiàn)出生物學(xué)效應(yīng)。(2)生長(zhǎng)素具有“酸生長(zhǎng)”調(diào)節(jié)機(jī)制,即生長(zhǎng)素低濃度時(shí)引起原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);高濃度時(shí)引起原生質(zhì)體外pH升高,抑制根生長(zhǎng)。如圖1所示,細(xì)胞膜上的P1結(jié)合生長(zhǎng)素后激活H+-ATP酶,產(chǎn)生根生長(zhǎng)的效應(yīng)。(3)位于細(xì)胞質(zhì)中的F1和細(xì)胞核中的T1均能與生長(zhǎng)素結(jié)合(如圖1)。分別對(duì)野生型擬南芥、F1缺失突變體、T1缺失突變體施加高濃度生長(zhǎng)素,統(tǒng)計(jì)根生長(zhǎng)增長(zhǎng)率(施加生長(zhǎng)素組根長(zhǎng)增長(zhǎng)量/未施加生長(zhǎng)素組根長(zhǎng)增長(zhǎng)量),結(jié)果如圖2。據(jù)圖判斷F1和T1均參與生長(zhǎng)素抑制根生長(zhǎng)的過(guò)程,依據(jù)是。實(shí)驗(yàn)結(jié)果還顯示F1和T1參與的生長(zhǎng)素響應(yīng)過(guò)程有快慢差異,根據(jù)圖1推測(cè)存在差異的原因是。(4)綜上所述,完善生長(zhǎng)素的“酸生長(zhǎng)”調(diào)控機(jī)制的流程圖。(5)請(qǐng)分析生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的過(guò)程中有多種受體參與的意義。【答案】(1)受體(2)促進(jìn)(3)1h后兩種突變體的根生長(zhǎng)增長(zhǎng)率均高于野生型T1位于細(xì)胞核,與生長(zhǎng)素結(jié)合后促進(jìn)基因表達(dá)才能進(jìn)一步調(diào)控生長(zhǎng),過(guò)程較慢;F1位于細(xì)胞質(zhì),與生長(zhǎng)素結(jié)合后不需要改變基因表達(dá)即能調(diào)控生長(zhǎng)(4)(5)不同受體參與的調(diào)控過(guò)程有快有慢,實(shí)現(xiàn)快速和長(zhǎng)效調(diào)節(jié);不同受體引起的效應(yīng)不同,有促進(jìn)有抑制,實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)〖祥解〗分析圖1可知,細(xì)胞膜上的P1結(jié)合生長(zhǎng)素后激活H+-ATP酶,促進(jìn)H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);F1位于細(xì)胞質(zhì),與生長(zhǎng)素結(jié)合后激活H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);T1位于細(xì)胞核,與生長(zhǎng)素結(jié)合后促進(jìn)基因表達(dá),激活H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng)?!驹斘觥浚?)生長(zhǎng)素首先與細(xì)胞內(nèi)的生長(zhǎng)素受體特異性結(jié)合,引發(fā)細(xì)胞內(nèi)發(fā)生一系列信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程,進(jìn)而誘導(dǎo)特定基因的表達(dá),從而產(chǎn)生效應(yīng)。(2)如圖1所示,細(xì)胞膜上的P1結(jié)合生長(zhǎng)素后激活H+-ATP酶,促進(jìn)H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng)。(3)分析圖2,1h后兩種突變體的根生長(zhǎng)增長(zhǎng)率均高于野生型,由此可知,F(xiàn)1和T1均參與生長(zhǎng)素抑制根生長(zhǎng)的過(guò)程。因?yàn)門1位于細(xì)胞核,與生長(zhǎng)素結(jié)合后促進(jìn)基因表達(dá)才能進(jìn)一步調(diào)控生長(zhǎng),過(guò)程較慢;F1位于細(xì)胞質(zhì),與生長(zhǎng)素結(jié)合后不需要改變基因表達(dá)即能調(diào)控生長(zhǎng),故F1和T1參與的生長(zhǎng)素響應(yīng)過(guò)程有快慢差異。(4)分析圖1可知,細(xì)胞膜上的P1結(jié)合生長(zhǎng)素后激活H+-ATP酶,促進(jìn)H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);F1位于細(xì)胞質(zhì),與生長(zhǎng)素結(jié)合后激活H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);T1位于細(xì)胞核,與生長(zhǎng)素結(jié)合后促進(jìn)基因表達(dá),激活H+轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將H+運(yùn)出細(xì)胞,導(dǎo)致原生質(zhì)體外(細(xì)胞膜外)pH降低,促進(jìn)根生長(zhǎng);綜上所述,生長(zhǎng)素的“酸生長(zhǎng)”調(diào)控機(jī)制的流程圖為

。(5)生長(zhǎng)素調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)的過(guò)程中有多種受體參與,不同受體參與的調(diào)控過(guò)程有快有慢,實(shí)現(xiàn)快速和長(zhǎng)效調(diào)節(jié);不同受體引起的效應(yīng)不同,有促進(jìn)有抑制,實(shí)現(xiàn)精細(xì)調(diào)節(jié)。專題02物質(zhì)運(yùn)輸、酶和ATP五年考情考情分析物質(zhì)運(yùn)輸2023年北京卷第13題2023年北京卷第17題2023年北京卷第21題2022年北京卷第12題2022年北京卷第14題2022年北京卷第16題2021年北京卷第1題2021年北京卷第19題2020年北京卷第1題2020年北京卷第4題以跨膜運(yùn)輸為情境,主要考查了物質(zhì)跨膜運(yùn)輸、膜蛋白的功能、植物細(xì)胞的吸水和失水等基礎(chǔ)知識(shí)以及閱讀理解能力1、(2023·北京·高考真題)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)成所述目標(biāo)的是()A.用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離B.向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無(wú)菌環(huán)境C.在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度D.對(duì)外植體進(jìn)行消毒以杜絕接種過(guò)程中的微生物污染【答案】A〖祥解〗成熟的植物細(xì)胞有一大液泡。當(dāng)細(xì)胞液的濃度小于外界溶液的濃度時(shí),細(xì)胞液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到外界溶液中,由于原生質(zhì)層比細(xì)胞壁的伸縮性大,當(dāng)細(xì)胞不斷失水時(shí),液泡逐漸縮小,原生質(zhì)層就會(huì)與細(xì)胞壁逐漸分離開來(lái),即發(fā)生了質(zhì)壁分離。當(dāng)細(xì)胞液的濃度大于外界溶液的濃度時(shí),外界溶液中的水分就透過(guò)原生質(zhì)層進(jìn)入到細(xì)胞液中,液泡逐漸變大,整個(gè)原生質(zhì)層就會(huì)慢慢地恢復(fù)成原來(lái)的狀態(tài),即發(fā)生了質(zhì)壁分離復(fù)原?!驹斘觥緼、成熟的植物細(xì)胞有中央大液泡,用高濃度蔗糖溶液處理,細(xì)胞會(huì)失水,成熟植物細(xì)胞能發(fā)生質(zhì)壁分離,因此用高濃度蔗糖溶液處理成熟植物細(xì)胞觀察質(zhì)壁分離,A正確;B、向泡菜壇蓋邊沿的水槽中注滿水形成內(nèi)部無(wú)氧環(huán)境,不能創(chuàng)造無(wú)菌環(huán)境,B錯(cuò)誤;C、在用樣方法調(diào)查種群密度時(shí),應(yīng)該做到隨機(jī)取樣,而不是在目標(biāo)個(gè)體集中分布的區(qū)域劃定樣方調(diào)查種群密度,C錯(cuò)誤;D、對(duì)外植體進(jìn)行消毒可以減少外植體攜帶的微生物,但不能杜絕接種過(guò)程中的微生物污染,D錯(cuò)誤。故選A。2、(2023·北京·高考真題)細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性與細(xì)胞膜的靜息電位密切相關(guān)。科學(xué)家以哺乳動(dòng)物骨骼肌細(xì)胞為材料,研究了靜息電位形成的機(jī)制。(1)骨骼肌細(xì)胞膜的主要成分是,膜的基本支架是。(2)假設(shè)初始狀態(tài)下,膜兩側(cè)正負(fù)電荷均相等,且膜內(nèi)K+濃度高于膜外。在靜息電位形成過(guò)程中,當(dāng)膜僅對(duì)K+具有通透性時(shí),K+順濃度梯度向膜外流動(dòng),膜外正電荷和膜內(nèi)負(fù)電荷數(shù)量逐步增加,對(duì)K+進(jìn)一步外流起阻礙作用,最終K+跨膜流動(dòng)達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的跨膜靜電場(chǎng),此時(shí)膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)是。K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度只能通過(guò)公式“K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度(mV)”計(jì)算得出。(3)骨骼肌細(xì)胞處于靜息狀態(tài)時(shí),實(shí)驗(yàn)測(cè)得膜的靜息電位為-90mV,膜內(nèi)、外K+濃度依次為155mmoL/L和4mmoL/L(),此時(shí)沒(méi)有K+跨膜凈流動(dòng)。①靜息狀態(tài)下,K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度為mV,與靜息電位實(shí)測(cè)值接近,推測(cè)K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。②為證明①中的推測(cè),研究者梯度增加細(xì)胞外K+濃度并測(cè)量靜息電位。如果所測(cè)靜息電位的值,則可驗(yàn)證此假設(shè)?!敬鸢浮?1)蛋白質(zhì)和脂質(zhì)磷脂雙分子層(2)外正內(nèi)負(fù)(3)-95.4梯度減小〖祥解〗1、靜息電位產(chǎn)生的原因:細(xì)胞處于安靜狀態(tài)下,存在于細(xì)胞膜兩側(cè)的電位差稱為靜息電位,表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正。原因是細(xì)胞膜對(duì)K+的通透性增大,K+外流,表現(xiàn)為外正內(nèi)負(fù)。2、動(dòng)作電位產(chǎn)生的原因:細(xì)胞膜對(duì)Na+的通透性增大,Na+內(nèi)流,表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù)?!驹斘觥浚?)肌細(xì)胞膜的主要成分是蛋白質(zhì)和脂質(zhì),細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層。(2)靜息狀態(tài)下,膜僅對(duì)K+具有通透性時(shí),K+順濃度梯度向膜外流動(dòng),膜外正電荷和膜內(nèi)負(fù)電荷數(shù)量逐步增加,對(duì)K+進(jìn)一步外流起阻礙作用,最終K+跨膜流動(dòng)達(dá)到平衡,形成穩(wěn)定的跨膜靜電場(chǎng),此時(shí)膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)是外正內(nèi)負(fù)。(3)①靜息狀態(tài)下,K+靜電場(chǎng)強(qiáng)度為-95.4mV,與靜息電位實(shí)測(cè)值接近,推測(cè)K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。②梯度增加細(xì)胞外K+濃度,此時(shí)鉀離子外流梯度減小,如果所測(cè)靜息電位的值梯度減小,則可驗(yàn)證K+外流形成的靜電場(chǎng)可能是構(gòu)成靜息電位的主要因素。3、(2023·北京·高考真題)變胖過(guò)程中,胰島B細(xì)胞會(huì)增加。增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ)??茖W(xué)家采用胸腺嘧啶類似物標(biāo)記的方法,研究了L基因缺失導(dǎo)致肥胖的模型小鼠IK中新增B細(xì)胞的來(lái)源。(1)EdU和BrdU都是胸腺嘧啶類似物,能很快進(jìn)入細(xì)胞并摻入正在復(fù)制的DNA中,摻入DNA的EdU和BrdU均能與互補(bǔ)配對(duì),并可以被分別檢測(cè)。未摻入的EdU和BrdU短時(shí)間內(nèi)即被降解。(2)將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時(shí)加入EdU,隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU,再培養(yǎng)十幾分鐘后收集該組孔內(nèi)全部細(xì)胞,檢測(cè)雙標(biāo)記細(xì)胞占EdU標(biāo)記細(xì)胞的百分比(如圖)。圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從點(diǎn)到點(diǎn)。

(3)為研究變胖過(guò)程中B細(xì)胞的增殖,需使用一批同時(shí)變胖的小鼠。為此,本實(shí)驗(yàn)使用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠,即飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除,形成小鼠IK。科學(xué)家利用以下實(shí)驗(yàn)材料制備小鼠IK:①純合小鼠Lx:小鼠L基因兩側(cè)已插入特異DNA序列(x),但L的功能正常;②Ce酶基因:源自噬菌體,其編碼的酶進(jìn)入細(xì)胞核后作用于x,導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失;③Er基因:編碼的Er蛋白位于細(xì)胞質(zhì),與Er蛋白相連的物質(zhì)的定位由Er蛋白決定;④口服藥T:小分子化合物,可誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核。請(qǐng)完善制備小鼠IK的技術(shù)路線:→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→→獲得小鼠IK。(4)各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同,但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t2)的三倍以上。據(jù)此,科學(xué)家先用EdU飼喂小鼠IK,t2時(shí)間后換用BrdU飼喂,再過(guò)t2時(shí)間后檢測(cè)B細(xì)胞被標(biāo)記的情況。研究表明,變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂,與之相應(yīng)的檢測(cè)結(jié)果應(yīng)是。【答案】(1)A/腺嘌呤(2)QR(3)將Ce酶基因和Er基因連接飼喂口服藥T(4)大多數(shù)B細(xì)胞沒(méi)有被BrdU標(biāo)記〖祥解〗DNA分子的復(fù)制時(shí)間:有絲分裂和減數(shù)分裂間期;條件:模板(DNA的雙鏈)、能量(ATP水解提供)、酶(解旋酶和DNA聚合酶等)、原料(游離的脫氧核苷酸);過(guò)程:邊解旋邊復(fù)制;結(jié)果:一條DNA復(fù)制出兩條DNA;特點(diǎn):半保留復(fù)制?!驹斘觥浚?)分析題意可知,EdU和BrdU都是胸腺嘧啶(T)類似物,根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)的原則可知,摻入DNA的EdU和BrdU均能與A(腺嘌呤)互補(bǔ)配對(duì),并可以被分別檢測(cè)。(2)DNA分子復(fù)制時(shí)會(huì)發(fā)生模板鏈與子鏈的堿基互補(bǔ)配對(duì),據(jù)題可知,將處于細(xì)胞周期不同階段的細(xì)胞混合培養(yǎng)于多孔培養(yǎng)板中,各孔同時(shí)加入EdU,則EdU會(huì)與A結(jié)合,導(dǎo)致子鏈出現(xiàn)放射性,隨后每隔一定時(shí)間向一組培養(yǎng)孔加入BrdU,則BrdU也會(huì)與A結(jié)合,使放射性增強(qiáng),最終實(shí)現(xiàn)雙標(biāo)記,隨復(fù)制完成達(dá)到峰值,故結(jié)合題圖可知,圖中反映DNA復(fù)制所需時(shí)長(zhǎng)的是從Q點(diǎn)到R點(diǎn)。(3)分析題意,要制備IK小鼠,需要用誘導(dǎo)型基因敲除小鼠,而飼喂誘導(dǎo)物后小鼠的L基因才會(huì)被敲除,結(jié)合所給實(shí)驗(yàn)材料及藥物可知,制備小鼠IK的技術(shù)路線為:將Ce酶基因和Er基因連接(Ce酶可作用于x,導(dǎo)致兩個(gè)x間的DNA片段丟失)→連接到表達(dá)載體→轉(zhuǎn)入小鼠Lx→篩選目標(biāo)小鼠→飼喂口服藥T(誘導(dǎo)Er蛋白進(jìn)入細(xì)胞核)→獲得小鼠IK。(4)據(jù)題可知,變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞可能源于自身分裂(途徑I),也可能來(lái)自胰島中干細(xì)胞的增殖、分化(途徑Ⅱ),由于但途徑I的細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t1)是途徑Ⅱ細(xì)胞周期時(shí)長(zhǎng)(t2)的三倍以上,若先用EdU飼喂小鼠IK,各種細(xì)胞DNA復(fù)制所需時(shí)間基本相同,t2時(shí)間已經(jīng)經(jīng)過(guò)一個(gè)細(xì)胞周期,所有的細(xì)胞應(yīng)都含有EdU標(biāo)記,實(shí)驗(yàn)假設(shè)是變胖過(guò)程中增加的B細(xì)胞大多數(shù)來(lái)源于自身分裂,即來(lái)源于途徑I,該過(guò)程已經(jīng)復(fù)制的B細(xì)胞直接分裂,不會(huì)再有DNA復(fù)制過(guò)程,故t2時(shí)間后用BrdU飼喂則不起作用,即大多數(shù)B細(xì)胞沒(méi)有被BrdU標(biāo)記。4、(2022·北京·高考真題)實(shí)驗(yàn)操作順序直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。表中實(shí)驗(yàn)操作順序有誤的是()選項(xiàng)高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容操作步驟A檢測(cè)生物組織中的蛋白質(zhì)向待測(cè)樣液中先加雙縮脲試劑A液,再加B液B觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)先用低倍鏡找到特定區(qū)域的黑藻葉肉細(xì)胞,再換高倍鏡觀察C探究溫度對(duì)酶活性的影響室溫下將淀粉溶液與淀粉酶溶液混勻后,在設(shè)定溫度下保溫D觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂將解離后的根尖用清水漂洗后,再用甲紫溶液染色A.A B.B C.C D.D【答案】C〖祥解〗蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)?!驹斘觥緼、在鑒定蛋白質(zhì)時(shí)要先加2ml雙縮脲試劑A液,再向試管中加入3-4滴雙縮脲試劑B,A正確;B、在觀察細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該先用低倍鏡找到黑藻葉肉細(xì)胞,然后再換用高倍鏡觀察,B正確;C、探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),應(yīng)將淀粉溶液與淀粉酶溶液分別在設(shè)定溫度下保溫一段時(shí)間,待淀粉溶液與淀粉酶溶液都達(dá)到設(shè)定溫度后再混合,C錯(cuò)誤;D、觀察根尖分生區(qū)組織細(xì)胞的有絲分裂時(shí),將解離后的根尖用清水漂洗除去解離液后,再用堿性染料甲紫溶液染色,D正確。故選C。5、(2022·北京·高考真題)有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生少量超氧化物,超氧化物積累會(huì)氧化生物分子引發(fā)細(xì)胞損傷。將生理指標(biāo)接近的青年志愿者按吸煙與否分為兩組,在相同條件下進(jìn)行體力消耗測(cè)試,受試者血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量如下圖?;诖私Y(jié)果,下列說(shuō)法正確的是()A.超氧化物主要在血漿中產(chǎn)生B.煙草中的尼古丁導(dǎo)致超氧化物含量增加C.與不吸煙者比,蛋白質(zhì)能為吸煙者提供更多能量D.本實(shí)驗(yàn)為“吸煙有害健康”提供了證據(jù)【答案】D〖祥解〗題意分析,本實(shí)驗(yàn)的目的是探究吸煙與否對(duì)血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,吸煙組血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量高于不吸煙者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的積累會(huì)引發(fā)細(xì)胞損傷,可見吸煙有害健康。【詳析】A、有氧呼吸會(huì)產(chǎn)生少量超氧化物,而有氧呼吸的場(chǎng)所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體,可見超氧化物主要在活細(xì)胞中產(chǎn)生,A錯(cuò)誤;B、實(shí)驗(yàn)結(jié)果可說(shuō)明吸煙可能導(dǎo)致超氧化物含量增加,但不能證明是尼古丁的作用,B錯(cuò)誤;C、蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,在細(xì)胞中一般不作為能源物質(zhì)提供能量,C錯(cuò)誤;D、據(jù)柱形圖可知,吸煙組血漿中蛋白質(zhì)被超氧化物氧化生成的產(chǎn)物量高于不吸煙者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的積累會(huì)引發(fā)細(xì)胞損傷,因此,本實(shí)驗(yàn)為“吸煙有害健康”提供了證據(jù),D正確。故選D。6、(2022·北京·高考真題)芽殖酵母屬于單細(xì)胞真核生物。為尋找調(diào)控蛋白分泌的相關(guān)基因,科學(xué)家以酸性磷酸酶(P酶)為指標(biāo),篩選酵母蛋白分泌突變株并進(jìn)行了研究。(1)酵母細(xì)胞中合成的分泌蛋白一般通過(guò)作用分泌到細(xì)胞膜外。(2)用化學(xué)誘變劑處理,在酵母中篩選出

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