内容正文:
猜押01 细胞的结构和功能
猜押考点
3年真题
考情分析
押题依据
细胞的结构和功能
2024年广东T9,
2022年广东T8,2022年广东T9,
2022年广东T7
2024年新高考生物新结构体系下,试题围绕细胞结构与功能的基础知识、结构与功能的关系、实验设计与结果分析等进行设问。本模块的考试题中,自主命题省市的命题更加注重对生命观念、科学思维、关键能力的综合考查。考命题主要有以下几种立意:一是基础知识的识记与理解,考查考生对各类化学分子结构和功能的掌握情况;二是知识的综合应用,要求考生能结合具体情境分析这些分子的生物学功能及其在生命活动中的作用;三是实验和探究能力,通过相关情境考查考生设计实验、处理数据和分析实验结果的能力。
细胞的组成及各成分的功能一直是高频考点,内容包括细胞膜、细胞质、细胞核及细胞器的结构和功能。这部分内容的考查主要以教材知识的识记为主,情境较为简单,大多为考生所熟悉的生活、学习和实践情境。在考查这些重要概念的同时,也考查了考生对结构与功能观、物质与能量观的理解。这类题目可在提取情境信息的基础上,通过建构模型的方式进行解答,常以选择题形式进行考查。
题型1 真原核细胞的异同
1.(2025·广东广州·一模)水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物。研究表明,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤。下列叙述错误的是( )
A.水熊虫细胞内具有核糖体和以核膜为界限的细胞核
B.要了解Dsup对DNA的保护可通过观察染色体的形状来实现
C.Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复
D.研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动
2.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,斑点钝口螈(一种穴居两栖类动物)的细胞具有绿藻(遍布于钝口螈体细胞及胚胎细胞内部,细胞内的绿藻周围通常会环绕着一些线粒体),首次发现了脊椎动物细胞也能进行光合作用,被称为“太阳能脊椎动物”。成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,它们产的卵在水中孵化。有关叙述错误的是( )
A.绿藻与钝口螈细胞共生,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势
B.推测钝口螈胚胎细胞中绿藻很有可能是在生殖过程中从母体的输卵管中获得
C.钝口螈胚胎细胞内绿藻的周围环绕的线粒体主要是为这些绿藻提供充足的能量
D.该研究有助于理解生态系统中物种间的相互作用对生物多样性形成的影响
3.(2025·广东佛山·二模)白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践,他们利用昆虫胚胎显微注射技术,成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系,并经过一系列流程,筛选出了“绝育雄蚊”(感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊),通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播(已持续多年)。有关叙述错误的是( )
A.白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同,主要区别是前者具有细胞核
B.“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代,可以降低种群的出生率
C.可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊”
D.“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库
4.(2025·广东佛山·二模)豆科植物通常具有根瘤,其内部生活着大量的根瘤菌。有关叙述正确的是( )
A.根瘤菌主要为豆科植物提供生长所需的氨基酸
B.豆科植物与根瘤菌之间的关系属于原始合作
C.根瘤菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸和硝酸
D.豆科植物的细胞和根瘤菌的细胞都具有细胞壁
5.(2025·广东茂名·一模)科研团队发现,在缺氮环境下,蓝细菌能以黄化休眠体长期存活。若敲除蓝细菌D酶某亚基,其丧失弱红光下的休眠复苏能力。下列推论错误的是( )
A.缺氮会导致蓝细菌叶绿素降解进而休眠
B.休眠体中结合水与自由水的比例会下降
C.弱红光通过影响D酶来促进叶绿素的合成
D.蓝细菌可能在氮循环中发挥重要作用
6.(2025·广东肇庆·二模)卡介苗是我国新生儿免疫接种的“第一针”,接种后会在上臂留下一个圆形的终身疤痕,主要预防结核分枝杆菌引起的疾病。下列有关结核分枝杆菌的叙述,正确的是( )
A.细胞壁的组成成分是纤维素和果胶
B.遗传物质彻底水解会得到5种碱基
C.ATP合成的唯一场所是细胞质基质
D.增殖过程会出现染色质高度螺旋化
题型2 细胞膜的结构模型与探索历程
1.(2025·广东广州·一模)科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
2.(2025·广东湛江·一模)下列关于科学技术或方法与科研成果之间促进关系的叙述,错误的是( )
A.水生栖热菌中分离的TaqDNA聚合酶推动了PCR技术的应用
B.科学家通过人鼠细胞融合探究细胞膜的流动性时,采用了荧光标记技术
C.电子显微镜的出现使罗伯特森看到了细胞膜亮—暗—亮的“三明治”结构
D.运用假说—演绎法,摩尔根证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
3.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物膜结构与功能的叙述正确的是( )
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
4.(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
5.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
6.(2025·广东珠海·一模)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是( )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说 B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能 D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
题型3 细胞器的结构和功能(着重考察线粒体、叶绿体的结构与功能)
1.(2025·广东广州·一模)线粒体可通过融合、分裂及自噬来修复线粒体,满足细胞的能量需求。线粒体融合与分裂的动态平衡过程称为线粒体动力学(如图所示)。在糖尿病状态下,线粒体动力学失衡引发线粒体变小和片段化、活性氧自由基堆积等,最终导致糖尿病肾病的发生、发展。下列叙述错误的是( )
A.糖尿病患者细胞内线粒体变小和片段化可能与能量供应不足有关
B.线粒体内活性氧自由基堆积,可能会促进线粒体DNA发生突变
C.Opal、Mfnl和Mfn2含量下降不利于受损线粒体的融合和修复
D.可开发提高Drpl表达量的药物改善线粒体功能,延缓糖尿病肾病的发展
2.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物膜结构与功能的叙述正确的是( )
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
3.(2025·广东汕头·一模)酸雨频发严重影响绿色植物的生命活动。某同学欲探究酸性溶液对黑藻细胞质流动的影响,下列叙述正确的是( )
A.供观察的黑藻应先在黑暗条件下培养
B.制作临时装片时需先切取黑藻成薄片
C.需将黑藻染色后再置于高倍镜下观察
D.叶绿体绕胞内一周的时间可作因变量
4.(2025·广东汕头·一模)KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化,并沿着细胞骨架定向运动,随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的“货物”。KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS)。下列分析错误的是( )
A.KIF5A蛋白的形成需高尔基体的加工
B.KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构
C.KIF5A蛋白与细胞骨架存在相互识别
D.ALS可能是由细胞内物质堆积引起的
5.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,斑点钝口螈(一种穴居两栖类动物)的细胞具有绿藻(遍布于钝口螈体细胞及胚胎细胞内部,细胞内的绿藻周围通常会环绕着一些线粒体),首次发现了脊椎动物细胞也能进行光合作用,被称为“太阳能脊椎动物”。成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,它们产的卵在水中孵化。有关叙述错误的是( )
A.绿藻与钝口螈细胞共生,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势
B.推测钝口螈胚胎细胞中绿藻很有可能是在生殖过程中从母体的输卵管中获得
C.钝口螈胚胎细胞内绿藻的周围环绕的线粒体主要是为这些绿藻提供充足的能量
D.该研究有助于理解生态系统中物种间的相互作用对生物多样性形成的影响
6.(2025·广东茂名·一模)心脏肌钙蛋白是心脏肌肉收缩的调节蛋白,在心血管疾病的诊断中起着关键作用。下列选项中不支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的是( )
A.心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因
B.心脏肌钙蛋白在心肌细胞中合成
C.心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白
D.血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关
7.(2025·广东肇庆·二模)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递外源性抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述错误的是( )
A.APC和③的膜上都存在识别抗原的蛋白质结构
B.③将抗原水解为小分子肽,其中包含抗原肽段
C.MHCⅡ类分子是分泌蛋白,经②④加工后与抗原肽段结合
D.图中T细胞是细胞毒性T细胞,特异性免疫存在该过程
8.(2025·广东肇庆·二模)朊病毒侵入牛体内后,可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPc的空间结构发生改变,成为蛋白PrPSc,实现朊病毒的增殖,最终引起疯牛病。某小组设计实验如下,结果证实了朊病毒是不含核酸且具有感染性的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.操作①②提取的朊病毒中分别含有35S、32P
B.搅拌后离心的目的是使牛脑部组织细胞裂解释放朊病毒
C.甲试管上清液和沉淀物的实验现象一定与乙试管不同
D.子代蛋白PrPSc的形成场所是牛脑部组织细胞中的核糖体
9.(2025·广东惠州·三模)2024年4月,科研人员在惠州市惠东县西枝江流域发现一种马口鱼新种——“广东马口鱼”。下列说法错误的是( )
A.该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡
B.该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果
C.该鱼细胞中通过折叠扩大膜面积的结构有核糖体、内质网等
D.与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据
10.(2025·广东珠海·一模)线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时,细胞内会出现两种结构不同的线粒体(见图),分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是( )
A.线粒体a参与制造细胞的结构部件 B.线粒体b含有较多的ATP合成酶
C.两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物 D.两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境
11.(2025·广东肇庆·二模)光通过光合作用过程和光形态的建成来影响绿色植物的生长发育。当光照过强时,叶肉细胞一方面通过调整叶绿体的姿态,减小受光面积;另一方面在叶黄素总量保持不变的情况下,通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z转化,将吸收的过剩光能以热能的形式散失,避免叶绿体的损伤。
回答下列问题:
(1)光在植物的生长发育中的作用是 ;能够吸收红光的色素主要包括 。
(2)当光照过强时,叶肉细胞中的叶绿体沿 (填细胞结构)运动,该结构可调整并锚定叶绿体的姿态,减小受光面积。
(3)图1为科研人员在夏季白天对某植物光合作用相关指标的测量结果,Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。
①12—14时,叶肉细胞的热能增多导致叶片的温度升高,热能除了来自光辐射外,还来自 ,叶绿体中叶黄素种类和含量的变化是 。
②16—18时,Pn降低的主要原因是 ,Fv/Fm的值升高可能是 (填“叶黄素A”“叶黄素V”或“叶黄素Z”)增多导致的。
(4)黑暗环境中形成的黄化植物移至光照环境时会出现去黄化现象,其细胞机制如图2(Phy蛋白、SPA1、COP1和HY5都是调节因子)。与黑暗环境相比,Phy蛋白在光照环境下会发生 ,经 进入细胞核,该蛋白的作用是 ,启动去黄化过程,维持绿色植物的生长发育。
题型4 细胞核的结构和功能
1.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
2.(2025·广东梅州·一模)实证在科学研究中具有重要作用。下列有关叙述错误的是( )
A.结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常为证明胰岛素由胰岛分泌提供了实证
B.伞藻的核移植实验为DNA是主要遗传物质提供了实证
C.富兰克林的DNA衍射图谱为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实证
D.恩格尔曼的水绵实验为证明叶绿体是植物进行光合作用的场所提供了实证
3.(2025·广东珠海·一模)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是( )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说 B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能 D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
4.(2025·广东惠州·三模)由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。
(1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7(是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白)并将其注射进水稻叶肉细胞,最终通过 (结构)潜入水稻细胞核,识别并激活水稻糖转运蛋白(SWEET14)基因表达,挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外,供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。
(2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件,能够“诱捕”并结合AvrXa7,从而调动水稻细胞的免疫反应,将病原菌迅速隔离杀灭,因此Xa7基因 (选用“可以/不可以”作答)看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 [选用“糖转运蛋白(SWEET14)/Xa7”作答]基因发生突变,也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。
(3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究,提取抗病水稻的DNA,利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是: ;PCR扩增中有一个低温(55℃/58℃、1min)过程,该过程称之为 ,目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。
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猜押01 细胞的结构和功能
猜押考点
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考情分析
押题依据
细胞的结构和功能
2024年广东T9,
2022年广东T8,2022年广东T9,
2022年广东T7
2024年新高考生物新结构体系下,试题围绕细胞结构与功能的基础知识、结构与功能的关系、实验设计与结果分析等进行设问。本模块的考试题中,自主命题省市的命题更加注重对生命观念、科学思维、关键能力的综合考查。考命题主要有以下几种立意:一是基础知识的识记与理解,考查考生对各类化学分子结构和功能的掌握情况;二是知识的综合应用,要求考生能结合具体情境分析这些分子的生物学功能及其在生命活动中的作用;三是实验和探究能力,通过相关情境考查考生设计实验、处理数据和分析实验结果的能力。
细胞的组成及各成分的功能一直是高频考点,内容包括细胞膜、细胞质、细胞核及细胞器的结构和功能。这部分内容的考查主要以教材知识的识记为主,情境较为简单,大多为考生所熟悉的生活、学习和实践情境。在考查这些重要概念的同时,也考查了考生对结构与功能观、物质与能量观的理解。这类题目可在提取情境信息的基础上,通过建构模型的方式进行解答,常以选择题形式进行考查。
题型1 真原核细胞的异同
1.(2025·广东广州·一模)水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物。研究表明,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤。下列叙述错误的是( )
A.水熊虫细胞内具有核糖体和以核膜为界限的细胞核
B.要了解Dsup对DNA的保护可通过观察染色体的形状来实现
C.Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复
D.研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动
【答案】B
【分析】1、由原核细胞构成的生物叫原核生物,由真核细胞构成的生物叫真核生物;原核细胞与真核细胞相比,最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核,没有核膜、核仁和染色体,原核细胞只有核糖体一种细胞器,但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构,也含有核酸和蛋白质等物质。
2、常考的真核生物有绿藻、衣藻、真菌(如酵母菌、霉菌、蘑菇)、原生动物(如草履虫、变形虫)及动、植物等;常考的原核生物有蓝细菌、细菌(如乳酸菌、硝化细菌、大肠杆菌等)、支原体、放线菌等;此外,病毒没有细胞结构,既不是真核生物也不是原核生物。
【详解】A、水熊虫是一种能够耐受高温、强辐射等极端物理条件的小型无脊椎动物,为真核生物,其细胞中具有核糖体和以核膜为界限的细胞核,A正确;
B、题意显示,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可与染色体的核小体特异性结合,促进受损DNA分子的修复,但并未改变染色体的数目和结构,因而不能通过显微镜观察染色体来了解Dsup对DNA的保护,B错误;
C、题意显示,水熊虫合成的损伤抑制蛋白(Dsup)可促进受损DNA分子的修复,从而减少极端物理条件对核DNA损伤,据此推测,Dsup使水熊虫对强辐射等具有耐受性的原因是促进受损DNA的修复,C正确;
D、研究水熊虫能够耐受极端物理条件的机制有助于人类开展太空探索活动,因为太空中存在极端物理条件下的辐射,因此通过研究水熊虫的抗辐射机制找到防护措施非常重要,D正确。
故选B。
2.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,斑点钝口螈(一种穴居两栖类动物)的细胞具有绿藻(遍布于钝口螈体细胞及胚胎细胞内部,细胞内的绿藻周围通常会环绕着一些线粒体),首次发现了脊椎动物细胞也能进行光合作用,被称为“太阳能脊椎动物”。成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,它们产的卵在水中孵化。有关叙述错误的是( )
A.绿藻与钝口螈细胞共生,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势
B.推测钝口螈胚胎细胞中绿藻很有可能是在生殖过程中从母体的输卵管中获得
C.钝口螈胚胎细胞内绿藻的周围环绕的线粒体主要是为这些绿藻提供充足的能量
D.该研究有助于理解生态系统中物种间的相互作用对生物多样性形成的影响
【答案】C
【分析】斑点钝口螈与绿藻的共生关系是一种独特的生物学现象,绿藻通过光合作用为钝口螈细胞提供能量,而钝口螈为绿藻提供生存环境。这种共生关系可能通过母体输卵管传递给胚胎细胞,使得胚胎细胞在能量利用上具有独特优势。线粒体是细胞的能量工厂,主要为细胞自身提供能量,而非为绿藻提供能量。这一研究有助于理解物种间相互作用对生物多样性形成的影响。
【详解】A、绿藻与钝口螈细胞共生,通过光合作用为钝口螈提供能量,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势,A正确;
B、根据题意,成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,因此钝口螈胚胎细胞中的绿藻很可能是在生殖过程中通过母体输卵管传递的,B正确;
C、线粒体主要为胚胎细胞自身提供能量,而非为绿藻提供能量,C错误;
D、该研究揭示了物种间共生关系的独特机制,有助于理解生态系统中物种间相互作用对生物多样性形成的影响,D正确。
故选C。
3.(2025·广东佛山·二模)白纹伊蚊的成虫雌蚊是登革热的重要媒介。广东的科研团队将“以蚊治蚊”的防治手段成功应用于实践,他们利用昆虫胚胎显微注射技术,成功创建了携带新型沃尔巴克氏菌的白纹伊蚊人工转染品系,并经过一系列流程,筛选出了“绝育雄蚊”(感染了沃尔巴克氏菌的雄性白纹伊蚊),通过在某地区每周投放30万-50万只“绝育雄蚊”来防控登革热传播(已持续多年)。有关叙述错误的是( )
A.白纹伊蚊的细胞和沃尔巴克氏菌的细胞结构不同,主要区别是前者具有细胞核
B.“绝育雄蚊”能与野生雌蚊交配但不能产生后代,可以降低种群的出生率
C.可用PCR技术扩增白纹伊蚊性别决定基因检测某个体是否为“绝育雄蚊”
D.“绝育雄蚊”感染的沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库
【答案】C
【分析】“以蚊治蚊”是一种生物防治技术,通过释放携带沃尔巴克氏菌的“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配,降低种群出生率,从而控制登革热传播。白纹伊蚊是真核生物,具有细胞核,而沃尔巴克氏菌是原核生物,无细胞核。PCR技术可用于检测性别决定基因,但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”。沃尔巴克氏菌的基因不属于白纹伊蚊种群的基因库,因为它是外源微生物。
【详解】A、白纹伊蚊是真核生物,具有细胞核,而沃尔巴克氏菌是原核生物,无细胞核,A正确;
B、“绝育雄蚊”与野生雌蚊交配后,由于沃尔巴克氏菌的作用,无法产生后代,从而降低种群出生率,B正确;
C、PCR技术可用于扩增性别决定基因以确定蚊子性别,但不能直接判断是否为“绝育雄蚊”,C错误;
D、沃尔巴克氏菌的基因是外源基因,不属于白纹伊蚊种群的基因库,D正确。
故选C。
4.(2025·广东佛山·二模)豆科植物通常具有根瘤,其内部生活着大量的根瘤菌。有关叙述正确的是( )
A.根瘤菌主要为豆科植物提供生长所需的氨基酸
B.豆科植物与根瘤菌之间的关系属于原始合作
C.根瘤菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸和硝酸
D.豆科植物的细胞和根瘤菌的细胞都具有细胞壁
【答案】D
【分析】1、共生:细菌和真菌与动物或植物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利,一旦分开,二者都要受到很大的影响,甚至不能生活而死亡,这种现象叫共生。在豆科植物的根瘤中,有能够固氮的根瘤菌与豆科植物共生,根瘤菌有固氮作用,能将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为根瘤菌提供有机物,二者互惠互利,共同生活。2、生物固氮是指指固氮微生物将大气中的氮气还原成氨的过程,生物固氮在自然界氮循环中起重要作用,以及在农业中的应用。3、固氮微生物分为两种:共生固
【详解】A、根瘤菌主要为豆科植物提供生长所需的氮元素,A错误;
B、根瘤菌能为大豆植株提供氮,大豆则可以为根瘤菌提供有机营养,二者互相依存,彼此有利,属于互利共生关系,B错误;
C、硝化细菌能将土壤中的氨氧化成亚硝酸和硝酸,而根瘤菌不能,C错误;
D、豆科植物的细胞和根瘤菌的细胞都具有细胞壁,但两者的主要成分不同,其中豆科植物细胞的细胞壁主要是纤维素和果胶,根瘤菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,D正确。
故选D。
5.(2025·广东茂名·一模)科研团队发现,在缺氮环境下,蓝细菌能以黄化休眠体长期存活。若敲除蓝细菌D酶某亚基,其丧失弱红光下的休眠复苏能力。下列推论错误的是( )
A.缺氮会导致蓝细菌叶绿素降解进而休眠
B.休眠体中结合水与自由水的比例会下降
C.弱红光通过影响D酶来促进叶绿素的合成
D.蓝细菌可能在氮循环中发挥重要作用
【答案】B
【分析】休眠的种子中结合水的含量升高,自由水的含量降低,休眠体中结合水与自由水的比例会上升。
【详解】A、叶绿素的合成需要N元素,所以缺氮会导致蓝细菌叶绿素降解进而休眠,A正确;
B、休眠体中结合水与自由水的比例会上升,B错误;
C、在缺氮环境下,蓝细菌能以黄化休眠体长期存活,敲除蓝细菌D酶某亚基,其丧失弱红光下的休眠复苏能力,所以弱红光通过影响D酶来促进叶绿素的合成,C正确;
D、蓝细菌是生产者,在氮循环中发挥重要作用,D正确。
故选B。
6.(2025·广东肇庆·二模)卡介苗是我国新生儿免疫接种的“第一针”,接种后会在上臂留下一个圆形的终身疤痕,主要预防结核分枝杆菌引起的疾病。下列有关结核分枝杆菌的叙述,正确的是( )
A.细胞壁的组成成分是纤维素和果胶
B.遗传物质彻底水解会得到5种碱基
C.ATP合成的唯一场所是细胞质基质
D.增殖过程会出现染色质高度螺旋化
【答案】C
【分析】原核细胞与真核细胞的主要区别在于:有无以核膜为界限的细胞核。
【详解】A、植物细胞细胞壁的组成成分是纤维素和果胶,结核分枝杆菌属于原核生物,其细胞壁的组成成分(肽聚糖)与植物细胞不同,A错误;
B、原核生物的遗传物质是DNA,彻底水解后只会得到A、T、C、G4种碱基,B错误;
C、原核生物没有线粒体,驱动细胞生命活动的直接能源物质——ATP是在细胞质基质中合成的,C正确;
D、原核生物没有染色质,D错误。
故选C。
题型2 细胞膜的结构模型与探索历程
1.(2025·广东广州·一模)科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,正确的是( )
A.运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的差异性
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了“提出假说”的科学方法
C.希尔的实验采用了同位素示踪法证明离体叶绿体在适当条件下发生水的光解
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
【答案】B
【分析】1、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,包括完全归纳法和不完全归纳法。
2、同位素标记法:同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。用示踪元素标记的化合物,其化学性质不变。科学家通过追踪示踪元素标记的化合物,可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。同位素标记法也叫同位素示踪法.
【详解】A、运用不完全归纳法建立的细胞学说揭示了动植物的统一性,A错误;
B、细胞膜结构模型的探索过程中,都是前辈科学家根据现象提出推测,后辈科学家利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、希尔实验通过离体叶绿体在无CO2条件下的水光解产生氧气,未使用同位素示踪法;同位素示踪法由卡尔文用于研究暗反应过程的方法,C错误;
D、艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“减法原理”,D错误。
故选B。
2.(2025·广东湛江·一模)下列关于科学技术或方法与科研成果之间促进关系的叙述,错误的是( )
A.水生栖热菌中分离的TaqDNA聚合酶推动了PCR技术的应用
B.科学家通过人鼠细胞融合探究细胞膜的流动性时,采用了荧光标记技术
C.电子显微镜的出现使罗伯特森看到了细胞膜亮—暗—亮的“三明治”结构
D.运用假说—演绎法,摩尔根证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上
【答案】C
【分析】1、1959年,罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗-亮-暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成,电镜下看到的中间的亮层是脂质分子,两边的暗层是蛋白质分子,他把生物膜描述为静态的统一结构。
2、荧光标记法是指将荧光染料(荧光基团或荧光素)选择性地共价结合或物理吸附在所要研究分子(蛋白质、多肽等)的某个基团上,利用其荧光特性来提供被研究对象的信息。
【详解】A、PCR技术的关键在于热稳定的DNA聚合酶的应用,而TaqDNA聚合酶就是典型的代表,A正确;
B、1970年,科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,然后诱导小鼠细胞和人细胞融合最终观察到红绿荧光均匀分布,此过程采用的是荧光标记技术,B正确;
C、罗伯特森利用电子显微镜看到了细胞膜暗—亮—暗的三层结构,然后提出了“三明治”结构模型,C错误;
D、摩尔根运用假说—演绎法,证明了控制果蝇白眼的基因在X染色体上,D正确。
故选C。
3.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物膜结构与功能的叙述正确的是( )
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
【答案】A
【分析】细胞的生物膜系统是由细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成的。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】A、内质网是细胞中膜面积最大的细胞器,有利于进行细胞中的物质运输,A正确;
B、物质的跨膜运输需要磷脂分子、膜蛋白的参与,温度会影响细胞膜的流动性,也会影响选择透过性,B错误;
C、对于真核细胞,分泌蛋白合成后往往需要内质网和高尔基体等生物膜系统的加工,部分胞内蛋白如溶酶体中的水解酶及膜蛋白也需要生物膜系统的加工,C错误;
D、生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等结构组成的,因此囊泡、类囊体的膜属于生物膜,D错误。
故选A。
4.(2025·广东汕头·一模)科学发现离不开科学方法的推动,下列叙述错误的是( )
A.荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索
B.对比实验的应用推动了T2噬菌体遗传物质的证明
C.半保留复制假说的提出推动了DNA结构模型的构建
D.把种群当一个整体进行研究推动了对能量流动的认识
【答案】C
【分析】生物学研究方法:观察法、实验法(实验技术:同位素标记法、荧光标记法、染色观察法)、模型法、调查法、假说-演绎法、类比推理法、离心法(差速离心、密度梯度离心)。
【详解】A、荧光标记法的使用推动了对细胞膜结构的探索,如利用荧光标记人、鼠细胞膜上的蛋白质进行人、鼠细胞融合实验证明了细胞膜的流动性,A正确;
B、T2噬菌体侵染细菌实验应用了同位素标记法,该实验的设计中没有使用专门的对照组,运用了对比实验的原理,B正确;
C、半保留复制假说的提出推动了DNA复制过程的探究,C错误;
D、将一个营养级中的所有种群进行研究推动了对能量流动的认识,D正确。
故选C。
5.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
【答案】C
【分析】1、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。2、放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验。
【详解】A、“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有流动性,A错误;
B、赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用稳定性同位素标记法和密度梯度离心技术证明了DNA进行半保留复制,C正确;
D、罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,但它属于实物,不属于模型,D错误。
故选C。
6.(2025·广东珠海·一模)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是( )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说 B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能 D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
【答案】C
【分析】减法原理,在实验变量控制中,是指排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定,适应于探求已知结果其确切的原因。
【详解】A、根据大量化石等多种证据提出自然选择学说没有去除某种因素, 不属于减法原则的控制自变量,A错误;
B、根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说运用的是归纳法而非减法原理,B错误;
C、蝾螈受精卵横缢实验用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,其中无核的组别运用了减法原理的控制自变量,C正确;
D、人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性所用方法是荧光标记法,D错误。
故选C。
题型3 细胞器的结构和功能(着重考察线粒体、叶绿体的结构与功能)
1.(2025·广东广州·一模)线粒体可通过融合、分裂及自噬来修复线粒体,满足细胞的能量需求。线粒体融合与分裂的动态平衡过程称为线粒体动力学(如图所示)。在糖尿病状态下,线粒体动力学失衡引发线粒体变小和片段化、活性氧自由基堆积等,最终导致糖尿病肾病的发生、发展。下列叙述错误的是( )
A.糖尿病患者细胞内线粒体变小和片段化可能与能量供应不足有关
B.线粒体内活性氧自由基堆积,可能会促进线粒体DNA发生突变
C.Opal、Mfnl和Mfn2含量下降不利于受损线粒体的融合和修复
D.可开发提高Drpl表达量的药物改善线粒体功能,延缓糖尿病肾病的发展
【答案】D
【分析】分析题文描述和图可知:Opal、Mfnl和Mfn2有助于线粒体的融合,Drpl有助于线粒体的分裂,线粒体融合与分裂的动态平衡过程称为线粒体动力学。线粒体动力学失衡引发线粒体变小和片段化、活性氧自由基堆积等,最终导致糖尿病肾病的发生、发展。
【详解】A、线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是为细胞提供能量的细胞器,糖尿病患者细胞内线粒体变小和片段化可能与能量供应不足有关,A正确;
B、自由基会攻击DNA,可能引起基因突变,线粒体内活性氧自由基堆积,可能会促进线粒体DNA发生突变,B正确;
C、由图可知:Opal、Mfnl和Mfn2参与线粒体的融合,Opal、Mfnl和Mfn2含量下降不利于受损线粒体的融合和修复,C正确;
D、由题意和图可知:Drpl有助于线粒体分裂,开发提高Drpl表达量的药物可使线粒体分裂增强,导致线粒体动力学失衡,加速糖尿病肾病的发展,D错误。
故选D。
2.(2025·广东湛江·一模)下列关于生物膜结构与功能的叙述正确的是( )
A.内质网巨大的膜结构有利于进行细胞中的物质运输
B.温度会影响细胞膜的流动性,但不会影响其选择透过性
C.只有分泌蛋白才需要生物膜系统的加工
D.囊泡膜、类囊体薄膜不属于生物膜
【答案】A
【分析】细胞的生物膜系统是由细胞中的细胞器膜、细胞膜和核膜等结构共同构成的。这些生物膜的组成成分和结构很相似,在结构和功能上紧密联系,进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】A、内质网是细胞中膜面积最大的细胞器,有利于进行细胞中的物质运输,A正确;
B、物质的跨膜运输需要磷脂分子、膜蛋白的参与,温度会影响细胞膜的流动性,也会影响选择透过性,B错误;
C、对于真核细胞,分泌蛋白合成后往往需要内质网和高尔基体等生物膜系统的加工,部分胞内蛋白如溶酶体中的水解酶及膜蛋白也需要生物膜系统的加工,C错误;
D、生物膜系统是由细胞膜、各种细胞器膜和核膜等结构组成的,因此囊泡、类囊体的膜属于生物膜,D错误。
故选A。
3.(2025·广东汕头·一模)酸雨频发严重影响绿色植物的生命活动。某同学欲探究酸性溶液对黑藻细胞质流动的影响,下列叙述正确的是( )
A.供观察的黑藻应先在黑暗条件下培养
B.制作临时装片时需先切取黑藻成薄片
C.需将黑藻染色后再置于高倍镜下观察
D.叶绿体绕胞内一周的时间可作因变量
【答案】D
【分析】观察叶绿体时选用藓类的叶、黑藻的叶,其原因是叶子薄而小,叶绿体清楚,可取整个小叶直接制片,所以作为实验的首选材料。若用菠菜叶作实验材料,要取菠菜叶的下表皮并稍带些叶肉,因为表皮细胞不含叶绿体。本实验的目的是,在高倍显微镜下观察叶绿体的形态和分布;以叶绿体的运动作为标志,观察细胞质的流动。
【详解】A、供观察的黑藻若先在黑暗条件下培养,会导致黑藻的代谢减缓,细胞质流动也会变慢,不利于观察细胞质流动情况,应该将黑藻放在光照充足、温度适宜的条件下培养,使细胞质流动明显,便于观察,A错误;
B、黑藻叶片是单层细胞,制作临时装片时不需要切取成薄片,直接选取一片幼嫩的小叶制成临时装片即可,B错误;
C、黑藻细胞中的叶绿体本身有颜色,可作为观察细胞质流动的标志物,不需要染色就可以在高倍镜下观察到细胞质的流动,C错误;
D、该实验的自变量是酸性溶液的有无及酸性强弱,因变量是细胞质流动的情况,叶绿体绕胞内一周的时间可以反映细胞质流动的速度,可作为因变量,D正确。
故选D。
4.(2025·广东汕头·一模)KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化,并沿着细胞骨架定向运动,随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的“货物”。KIF5A基因突变会导致肌萎缩侧索硬化(ALS)。下列分析错误的是( )
A.KIF5A蛋白的形成需高尔基体的加工
B.KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构
C.KIF5A蛋白与细胞骨架存在相互识别
D.ALS可能是由细胞内物质堆积引起的
【答案】A
【分析】1、分泌蛋白是指在细胞内合成后,分泌到细胞外起作用的蛋白质。例如:唾液淀粉酶,胃蛋白酶,消化酶,抗体和一部分激素。分泌蛋白在核糖体上合成后,进入内质网腔,还要经过一些加工,如折叠、组装等,然后,由内质网腔膨大、出芽形成具膜的小泡,包裹着蛋白质转移到高尔基体,把蛋白质输送到高尔基体腔内,做进一步的加工。接着,高尔基体边缘突起形成小泡,把蛋白质包裹在小泡里,运输到细胞膜,小泡与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外。
2、胞内蛋白,是由细胞质内游离的核糖体合成,不经过内质网、高尔基体的加工和细胞膜的胞吐,只在细胞内部产生影响的蛋白质。
3、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,维持着细胞的形态,锚定并支撑着许多细胞器,与细胞运动、分裂、分化以及物质运输、能量转化、信息传递等生命活动密切相关。
【详解】A、据“KIF5A蛋白催化ATP水解后发生磷酸化,并沿着细胞骨架定向运动,随后向细胞外分泌KIF5A蛋白所携带的囊泡中的货物”可知KIF5A蛋白分布于细胞内或细胞表面,不是分泌蛋白,而是胞内蛋白,KIF5A蛋白的形成需要核糖体和线粒体的参与,不需要高尔基体的加工,A错误;
B、KIF5A蛋白磷酸化会改变其空间结构,从而让它沿着细胞骨架定向运动,B正确;
C、KIF5A蛋白能沿着细胞骨架定向运动,所以它与细胞骨架存在相互识别,C正确;
D、KIF5A基因突变可能导致囊泡中的“货物”无法及时分泌出去,从而导致细胞内物质堆积,所以,ALS可能是由细胞内物质堆积引起的,D正确。
故选A。
5.(2025·广东佛山·二模)科学研究发现,斑点钝口螈(一种穴居两栖类动物)的细胞具有绿藻(遍布于钝口螈体细胞及胚胎细胞内部,细胞内的绿藻周围通常会环绕着一些线粒体),首次发现了脊椎动物细胞也能进行光合作用,被称为“太阳能脊椎动物”。成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,它们产的卵在水中孵化。有关叙述错误的是( )
A.绿藻与钝口螈细胞共生,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势
B.推测钝口螈胚胎细胞中绿藻很有可能是在生殖过程中从母体的输卵管中获得
C.钝口螈胚胎细胞内绿藻的周围环绕的线粒体主要是为这些绿藻提供充足的能量
D.该研究有助于理解生态系统中物种间的相互作用对生物多样性形成的影响
【答案】C
【分析】斑点钝口螈与绿藻的共生关系是一种独特的生物学现象,绿藻通过光合作用为钝口螈细胞提供能量,而钝口螈为绿藻提供生存环境。这种共生关系可能通过母体输卵管传递给胚胎细胞,使得胚胎细胞在能量利用上具有独特优势。线粒体是细胞的能量工厂,主要为细胞自身提供能量,而非为绿藻提供能量。这一研究有助于理解物种间相互作用对生物多样性形成的影响。
【详解】A、绿藻与钝口螈细胞共生,通过光合作用为钝口螈提供能量,使得钝口螈的胚胎细胞在能量利用上具有独特优势,A正确;
B、根据题意,成年雌性斑点钝口螈输卵管内亦有绿藻,因此钝口螈胚胎细胞中的绿藻很可能是在生殖过程中通过母体输卵管传递的,B正确;
C、线粒体主要为胚胎细胞自身提供能量,而非为绿藻提供能量,C错误;
D、该研究揭示了物种间共生关系的独特机制,有助于理解生态系统中物种间相互作用对生物多样性形成的影响,D正确。
故选C。
6.(2025·广东茂名·一模)心脏肌钙蛋白是心脏肌肉收缩的调节蛋白,在心血管疾病的诊断中起着关键作用。下列选项中不支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的是( )
A.心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因
B.心脏肌钙蛋白在心肌细胞中合成
C.心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白
D.血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关
【答案】A
【分析】细胞在分化的过程中,遗传物质不发生改变,但是基因会发生选择性表达。
【详解】A、人体的细胞中都含有指导心脏肌钙蛋白合成的基因,心肌细胞中存在指导心脏肌钙蛋白合成的基因不是支持心脏肌钙蛋白作为检测指标的理由,A错误;
B、指导心脏肌钙蛋白合成的基因只在心肌细胞中表达,可以作为检测指标,B正确;
C、心肌细胞受损时会释放出心脏肌钙蛋白,可以将心脏肌钙蛋白作为检测的指标,C正确;
D、血液中心脏肌钙蛋白含量与心肌受损程度呈正相关,血液中心脏肌钙蛋白含量越高,心肌受损程度越严重,D正确。
故选A。
7.(2025·广东肇庆·二模)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递外源性抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述错误的是( )
A.APC和③的膜上都存在识别抗原的蛋白质结构
B.③将抗原水解为小分子肽,其中包含抗原肽段
C.MHCⅡ类分子是分泌蛋白,经②④加工后与抗原肽段结合
D.图中T细胞是细胞毒性T细胞,特异性免疫存在该过程
【答案】D
【分析】1、分泌蛋白的合成与分泌过程:附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,整个过程还需要线粒体提供能量;
2、由图可知,抗原呈递细胞通过胞吞作用摄取抗原。辅助性T细胞不能直接识别外源性抗原,无摄取、加工和处理抗原的能力。
【详解】A、由图可知,抗原是先由抗原呈递细胞吞噬形成①吞噬小泡,再由③溶酶体直接加工处理的,故APC与③的膜上都存在识别抗原的蛋白质结构,A正确;
B、由图可知,在溶酶体(③)内水解酶的作用下,外源性抗原(包括抗原肽段)可以降解为很多的小分子肽,B正确;
C、MHCⅡ类分子作为分泌蛋白,其合成、加工过程有核糖体、②内质网和④高尔基体的参与,然后与抗原肽段结合,C正确;
D、图中T细胞是辅助性T细胞,特异性免疫过程中,存在该过程,D错误。
故选D。
8.(2025·广东肇庆·二模)朊病毒侵入牛体内后,可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPc的空间结构发生改变,成为蛋白PrPSc,实现朊病毒的增殖,最终引起疯牛病。某小组设计实验如下,结果证实了朊病毒是不含核酸且具有感染性的蛋白质。下列叙述正确的是( )
A.操作①②提取的朊病毒中分别含有35S、32P
B.搅拌后离心的目的是使牛脑部组织细胞裂解释放朊病毒
C.甲试管上清液和沉淀物的实验现象一定与乙试管不同
D.子代蛋白PrPSc的形成场所是牛脑部组织细胞中的核糖体
【答案】C
【分析】根据题干信息分析,已知朊病毒(PrPsc)是一类仅由蛋白质构成的具感染性的因子,说明该病毒的体内只有蛋白质一种化合物,不含核酸,其遗传物质应该是蛋白质;该病毒侵入牛体后,可以诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPc的空间结构发生改变成为PrPsc,实现朊病毒的增殖,说明朊病毒的增殖过程不涉及到基因的转录和翻译过程。
【详解】A、由于朊病毒的元素组成是C、H、N、O、S,故32P不会出现在朊病毒中,A错误;
B、搅拌后离心的目的是使牛脑部组织细胞与吸附在细胞表面的朊病毒分离,B错误;
C、甲试管上清液和沉淀物中可能都含有放射性,乙试管上清液和沉淀物中都没有放射性,C正确;
D、朊病毒诱导牛脑部组织细胞中的蛋白PrPc的空间结构发生改变,成为蛋白PrPSc,实现朊病毒的增殖,所以子代朊病毒的蛋白PrPSc是利用现有的蛋白质进行空间结构改变形成的,因此形成场所不是核糖体,D错误。
故选C。
9.(2025·广东惠州·三模)2024年4月,科研人员在惠州市惠东县西枝江流域发现一种马口鱼新种——“广东马口鱼”。下列说法错误的是( )
A.该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡
B.该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果
C.该鱼细胞中通过折叠扩大膜面积的结构有核糖体、内质网等
D.与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据
【答案】C
【分析】判断是否存在生殖隔离的标准是看其在自然条件下能否相互交配并产生可育后代。
【详解】A、西枝江流域属于淡水区域,该鱼不能在海水中养殖,否则其细胞会因渗透失水而导致死亡,A正确;
B、环境不同,导致自然选择的方向不同,该新物种的形成是微小变异经过长期的自然选择积累的结果,B正确;
C、核糖体是没有膜的细胞器,C错误;
D、生殖隔离是新物种形成的标志,故与其它马口鱼存在生殖隔离是确定其为新物种的重要依据,D正确。
故选C。
10.(2025·广东珠海·一模)线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件。研究发现在资源有限时,细胞内会出现两种结构不同的线粒体(见图),分别独立完成以上两种功能。下列说法错误的是( )
A.线粒体a参与制造细胞的结构部件 B.线粒体b含有较多的ATP合成酶
C.两种线粒体都可以彻底氧化分解有机物 D.两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境
【答案】C
【分析】线粒体:真核细胞主要细胞器(动植物都有),机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状,具有双膜结构,内膜向内突起形成“嵴”,内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶,是有氧呼吸第二、三阶段的场所,生命体95%的能量来自线粒体,又叫“动力工厂”。
【详解】ABC、分析题意可知,线粒体不仅能为细胞提供能量,也能参与制造细胞的结构部件,结合图示可知,线粒体b内膜箱内折叠成嵴,是有氧呼吸的主要场所,含有较多的ATP合成酶,能够合成ATP,而线粒体a结构相对简单,可能参与制造细胞的结构部件,不能将有机物彻底氧化分解,AB正确,C错误;
D、生物的结构决定功能,且与环境相适应,据此推测两种线粒体的形成有利于细胞应对压力环境,D正确。
故选C。
11.(2025·广东肇庆·二模)光通过光合作用过程和光形态的建成来影响绿色植物的生长发育。当光照过强时,叶肉细胞一方面通过调整叶绿体的姿态,减小受光面积;另一方面在叶黄素总量保持不变的情况下,通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z转化,将吸收的过剩光能以热能的形式散失,避免叶绿体的损伤。
回答下列问题:
(1)光在植物的生长发育中的作用是 ;能够吸收红光的色素主要包括 。
(2)当光照过强时,叶肉细胞中的叶绿体沿 (填细胞结构)运动,该结构可调整并锚定叶绿体的姿态,减小受光面积。
(3)图1为科研人员在夏季白天对某植物光合作用相关指标的测量结果,Pn表示净光合速率,Fv/Fm表示光合色素对光能的转化效率。
①12—14时,叶肉细胞的热能增多导致叶片的温度升高,热能除了来自光辐射外,还来自 ,叶绿体中叶黄素种类和含量的变化是 。
②16—18时,Pn降低的主要原因是 ,Fv/Fm的值升高可能是 (填“叶黄素A”“叶黄素V”或“叶黄素Z”)增多导致的。
(4)黑暗环境中形成的黄化植物移至光照环境时会出现去黄化现象,其细胞机制如图2(Phy蛋白、SPA1、COP1和HY5都是调节因子)。与黑暗环境相比,Phy蛋白在光照环境下会发生 ,经 进入细胞核,该蛋白的作用是 ,启动去黄化过程,维持绿色植物的生长发育。
【答案】(1) 提供能量,作为光信号 叶绿素和光敏色素
(2)细胞骨架
(3) 叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸释放的热能 叶黄素Z增多,叶黄素V减少,总量不变 光照强度降低 叶黄素V
(4) 空间结构的改变 核孔 与SPA1、COP1结合,阻止二者对HY5的降解
【分析】光合作用包括光反应和暗反应两个阶段。光反应发生场所在叶绿体的类囊体薄膜上,色素吸收、传递和转换光能,并将一部分光能用于水的光解生成NADPH和氧气,另一部分光能用于合成ATP;暗反应发生场所是叶绿体基质中,首先发生二氧化碳的固定,即二氧化碳和五碳化合物结合形成两分子的三碳化合物,三碳化合物利用光反应产生的NADPH和ATP被还原。
【详解】(1)综合题意与教材内容可知,光在植物的生长发育中有2个作用:①提供能量,②作为光信号调节生长发育。能够吸收红光的色素有叶绿素和光敏色素,叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,光敏色素主要吸收红光和远红光。
(2)在细胞中,维持细胞形态和锚定并支撑细胞器的细胞结构是细胞骨架,细胞骨架还与细胞运动,物质运输等生命活动有关,所以当光照过强时,叶肉细胞中的叶绿体沿细胞骨架运动,叶绿体姿态的调整和锚定也与细胞骨架有关。
(3)①叶肉细胞在光照过强时,除了进行正常的细胞呼吸,还可以通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化,将吸收的过剩光能以热能的形式散失,所以热能的来源还有叶黄素转化吸收的过剩光能过程和细胞呼吸;由图1可知,12—14时,(A+Z)/(V+A+Z)的值升高,结合题意,叶肉细胞在叶黄素总量保持不变的情况下,还会通过叶黄素A促进叶黄素V向叶黄素Z发生转化,所以叶肉细胞中叶黄素Z增多,叶黄素V减少,但叶黄素的总量不变。
②16—18时,光照强度降低,所以Pn降低。Fv/Fm的值升高的主要原因可能是光合色素对光的利用率升高,由题意可知,叶黄素Z增多且叶黄素V减少时,光能以热能的形式散失加快,所以推测叶黄素V增多可使光能更多地用于光合作用。
(4)由图2可知,Phy蛋白在不同环境条件下的空间结构不同,所以可得出在光照环境下Phy蛋白的空间结构会发生改变,改变后,作为大分子的Phy蛋白经核孔进入细胞核,与SPA1、COP1结合,阻止二者对HY5的降解,进而让HY5启动转录,启动去黄化过程,维持绿色植物的生长发育。
题型4 细胞核的结构和功能
1.(2025·广东佛山·二模)生物学是一门以实验为基础的自然科学,生物学的研究离不开科学方法的运用。有关叙述正确的是( )
A.“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有选择透过性
B.赫尔希和蔡斯用35S和32P同时标记的噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森和斯塔尔利用同位素标记法和离心技术证明了DNA进行半保留复制
D.罗伯特森拍摄的细胞膜电镜照片能直观地表达认识对象的特征,属于物理模型
【答案】C
【分析】1、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。2、放射性同位素标记法:放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验、验证DNA半保留复制的实验。
【详解】A、“人鼠细胞融合实验”应用了荧光标记法,能够证明细胞膜具有流动性,A错误;
B、赫尔希和蔡斯分别用35S和32P标记的噬菌体去侵染未标记的大肠杆菌,证明了DNA是遗传物质,B错误;
C、梅塞尔森和斯塔尔利用稳定性同位素标记法和密度梯度离心技术证明了DNA进行半保留复制,C正确;
D、罗伯特森拍摄的细胞膜的电镜照片,能直观地表达认识对象的特征,但它属于实物,不属于模型,D错误。
故选C。
2.(2025·广东梅州·一模)实证在科学研究中具有重要作用。下列有关叙述错误的是( )
A.结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常为证明胰岛素由胰岛分泌提供了实证
B.伞藻的核移植实验为DNA是主要遗传物质提供了实证
C.富兰克林的DNA衍射图谱为DNA双螺旋结构模型的构建提供了实证
D.恩格尔曼的水绵实验为证明叶绿体是植物进行光合作用的场所提供了实证
【答案】B
【分析】1、萨顿运用类比推理法提出了基因在染色体上,摩尔根用假说—演绎法论证了基因位于染色体上,孟德尔运用假说-演绎法发现了遗传学的第一和第二定律;
2、在证明DNA是遗传物质的实验中,格里菲思利用了肺炎双球菌的体内转化实验,证明了S型细菌中含有某种转化因子;艾弗里在证明DNA是遗传物质的过程中,将S型细菌的各种成分分离开,分别于R型细菌混合,单独的、直接的观察各种成分的作用;郝尔希和蔡斯在证明DNA是遗传物质的过程中,利用了放射性同位素标记法进行了噬菌体侵染细菌的实验。
【详解】A、结扎胰腺导管使胰腺萎缩但胰岛正常,从中获得的提取物起到了降血糖的作用,因而为证明胰岛素由胰岛分泌提供实证,A正确;
B、伞藻的核移植实验说明了细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,不能为DNA是主要遗传物质提供证据,B错误;
C、威尔金斯和富兰克林为DNA双螺旋结构模型的构建提供了DNA衍射图谱,沃森和克里克依据他们提供的DNA衍射图谱及有关数据,推算出DNA分子呈螺旋结构,C正确;
D、恩格尔曼采用水绵、好氧细菌和极细光束进行对照实验,发现光合作用的场所是叶绿体,产物之一为氧气,D正确。
故选B。
3.(2025·广东珠海·一模)下列研究成果应用“减法原理”控制自变量的是( )
A.根据大量化石等多种证据提出自然选择学说 B.根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说
C.蝾螈受精卵横缢实验证明细胞核功能 D.人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性
【答案】C
【分析】减法原理,在实验变量控制中,是指排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定,适应于探求已知结果其确切的原因。
【详解】A、根据大量化石等多种证据提出自然选择学说没有去除某种因素, 不属于减法原则的控制自变量,A错误;
B、根据大量动植物细胞的观察结果提出细胞学说运用的是归纳法而非减法原理,B错误;
C、蝾螈受精卵横缢实验用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半,其中无核的组别运用了减法原理的控制自变量,C正确;
D、人鼠细胞融合实验证明细胞膜流动性所用方法是荧光标记法,D错误。
故选C。
4.(2025·广东惠州·三模)由稻黄单胞菌引起的水稻白叶枯病是水稻生产上的三大病害之一。
(1)稻黄单胞菌能合成AvrXa7(是一类普遍存在于细菌中的分泌蛋白)并将其注射进水稻叶肉细胞,最终通过 (结构)潜入水稻细胞核,识别并激活水稻糖转运蛋白(SWEET14)基因表达,挟持糖转运蛋白源源不断地将糖类物质通过 方式从水稻细胞泵出胞外,供给病原菌生长和增殖。稻黄单胞菌与水稻的种间关系为 。
(2)水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件,能够“诱捕”并结合AvrXa7,从而调动水稻细胞的免疫反应,将病原菌迅速隔离杀灭,因此Xa7基因 (选用“可以/不可以”作答)看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。此外如果水稻的 [选用“糖转运蛋白(SWEET14)/Xa7”作答]基因发生突变,也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。
(3)广东某研究团队欲对此基因进行深度研究,提取抗病水稻的DNA,利用特定的双引物对Xa7基因进行PCR扩增。引物长度不能过短原因是: ;PCR扩增中有一个低温(55℃/58℃、1min)过程,该过程称之为 ,目的是 。PCR产物一般通过琼脂糖凝胶电泳来鉴定,在凝胶中DNA分子的迁移速率与 等有关。
【答案】(1) 核孔 主动运输 寄生
(2) 可以 糖转运蛋白(SWEET14)
(3) 影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列 退火或复性 使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接 DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度
【分析】基因工程技术的基本步骤:(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。(4)目的基因的检测与鉴定。
【详解】(1)AvrXa7蛋白质属于大分子,通过核孔进入细胞核,水稻糖转运蛋白可以将糖类物质泵出细胞外,可知水稻糖转运蛋白运输糖类物质的方式是主动运输。稻黄单胞菌寄生在水稻叶,故两者的种间关系是寄生。
(2)通过“水稻的Xa7基因的启动子区携带一个调控元件,能够“诱捕”并结合AvrXa7,从而调动水稻细胞的免疫反应,将病原菌迅速隔离杀灭”可知,Xa7基因可以看作是水稻的一种抗白叶枯病基因。
水稻糖转运蛋白(SWEET14)源源不断地将糖类物质通过主动运输从水稻细胞泵出胞外,供给病原菌生长和增殖,故糖转运蛋白(SWEET14)基因发生突变,也会导致稻黄单胞菌的侵染失败。
(3)引物长度不能过短原因是:影响扩增的特异性或扩增到其它DNA序列;PCR扩增中有一个低温(55℃/58℃、1min)过程,该过程称之为退火或复性,目的是使两条引物分别与Xa7基因两条模板链互补配对连接。电泳过程中,DNA在凝胶中的迁移速率与DNA分子的大小和构象、凝胶的浓度等有关。
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