猜押专题01 细胞的基础和细胞代谢-2025年高考生物冲刺抢押秘籍（上海专用）

猜押专题01 细胞的基础和细胞代谢 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞的基础、细胞代谢部分 2024年第四题 2024年第四题考察的是植物生理的调节。本题背景为水稻对高温的响应的分析。知识点包括：光合作用的过程和原理等。需要注重辨别图文信息类型，要求考生考试时，迁移课本所学知识完成新材料的分析,体现了一定的新意。本题还涉及到了植物生命活动的探究实验，通过其他方法来改造小麦提升其抗寒性。 大部分同学实验探究能力较薄弱。对教材实验的原理、方法、步骤、结果理解不到位，常常因背实验而张冠李戴或犯常识性错误。课堂实验教学没有做真实验，学生的动手操作、动脑思考能力差，学生的探索求知欲低，对实验结果的分析与语言表达能力欠缺，思维品质极度匮乏。教材实验原理、方法不能迁移应用，叙述、创设实验思路的能力极弱， 一．解答题（共5小题） 1．海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。海水稻有吸收盐分改良土壤的作用。如图是海水稻根细胞耐盐碱性相关的生理过程示意图。 （1）据图分析，海水稻根细胞吸收水的方式是 　 　 （编号选填），其特点是 　 　 （写出1点）。 ①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 （2）据图分析，Na+进、出海水稻根细胞的方式 　 　 （相同/不相同），理由是 　 　 。 （3）物质能选择性透过细胞膜的物质基础是 　 　 。 （4）据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因 　 　 。 A.海水稻可以将Na+排出细胞 B.细胞外的Na+进入细胞 C.海水稻可以将Na+运入液泡 D.细胞外的H2O可以进入细胞 （5）海水稻分泌抗菌蛋白的方式是 　 　 ，　 　 （需要/不需要）消耗能量。 研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究，分别测得不同浓度NaCl培养液条件下，水稻根尖细胞所含内容物的相关数据，结果如图所示： （6）若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是 　 　 ，后者主要是 　 　 。 （7）科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻（IR29）和海水稻的不同品种（FL478、JX99和Pokkali）进行盐胁迫，测定可溶性糖的含量，结果如图所示。 盐敏感水稻和海水稻不同品种经不同质量分数的NaCl溶液胁迫后的可溶性糖含量 据图可知，最不适合种植在盐碱地的水稻品种是 　 　 ，判定依据是 　 　 。 与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。 （8）现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液，若要验证该结论，可设计如下实验进行验证（简单写出实验思路即可）。 实验思路：　 　 ； 实验结果：　 　 。 【解答】解：（1）从图中看出，水可以通过细胞膜直接进入细胞，这是自由扩散，同时还可以通过细胞膜上的通道蛋白进入细胞，这是协助扩散。 故选：①②。 二者都属于被动运输，从高浓度向低浓度扩散，不消耗能量。 （2）Na+进入细胞是从高浓度向低浓度扩散，属于协助扩散，而Na+出细胞的方式是主动运输。二者不同。 （3）由于细胞膜上有载体蛋白，特异性的运输物质，所以物质能选择性透过细胞膜。 （4）A、海水稻将Na+排出细胞可以减少Na+对细胞的伤害，所以海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性，A符合题意； B、细胞外的Na+进入细胞会对细胞造成伤害，不是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因，B不符合题意； C、海水稻可以将Na+运入液泡，可以降低细胞质基质中Na+浓度，是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因，C符合题意； D、细胞外的H2O可以进入细胞不是海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因，D不符合题意。 故选：AC。 （5）海水稻分泌抗菌蛋白的方式是胞吐作用，需要消耗能量。 （6）分析图可知，当NaCl溶液浓度低于150mmol/L时（低盐胁迫），随着NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内无机盐的浓度逐渐增加；当NaCl溶液浓度高于150mmol/L时（高盐胁迫），随着NaCl溶液浓度的升高，根尖细胞内可溶性糖浓度大幅度增加，可见该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同，前者主要是逐步提高细胞内无机盐的相对浓度，后者主要是大幅度提高细胞内可溶性糖浓度。 （7）分析题图，在不同浓度的NaCl浓度下，FL478细胞中可溶性糖含量最低，所以最不适合种植在盐碱地。 （8）根据实验目的，可知变量为水稻品种（海水稻、普通水稻），故可将海水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞置于该浓度的蔗糖溶液，进行质壁分离实验，观察对比两种细胞发生质壁分离的时间及程度，由于海水稻细胞液浓度较高，所以海水稻根成熟区细胞发生质壁分离的时间较长，同时程度较小。 故答案为： （1）①②；高浓度向低浓度扩散，不消耗能量 （2）不相同；Na+进入细胞属于协助扩散，而Na+出细胞的方式是主动运输 （3）载体蛋白 （4）AC （5）胞吐；需要 （6）提高细胞内无机盐的相对浓度；大幅度提高细胞内可溶性糖浓度 （7）1FL478；FL478细胞中可溶性糖含量最低 （8） 将海水稻根的成熟区细胞和普通水稻根的成熟区细胞置于该浓度的蔗糖溶液，进行质壁分离实验，观察对比两种细胞发生质壁分离的时间及程度；海水稻根成熟区细胞发生质壁分离的时间较长，同时程度较小 2．光呼吸是植物的绿色部分在光照条件下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产。研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径）如图1中虚线框内所示。 （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合　 　 ，抑制了光合作用中的　 　 阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在　 　 酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）卡尔文循环过程中发生的物质或能量转变是　 　 。 A．光能→电能→ATP、NADPH B．ATP、NADPH→糖类 C．糖类→ATP→电子传递链→ATP D．乙酰辅酶A→NADH→ATP （3）在光照条件下图1所在细胞产生CO2的途经有　 　 。（编号选填） ①线粒体中甘氨酸分解 ②细胞呼吸过程 ③叶绿体中丙酮酸分解 （4）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中编号所示存在两处错误，请指出错误编号并改正　 　 。 （5）在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是　 　 。（编号选填） ①RNA合成 ②蛋白质合成 ④染色质螺旋化为染色体 ⑤着丝粒分裂 ③同源染色体分离 研究人员测定了一天中早8点至晚18点时间段转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（如图）。 （6）外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受　 　 等因素的影响。（编号选填） ①温度 ②CO2浓度 ③气孔导度 （7）据图推测13时转基因水稻　 　 。 A．内源G酶表达量显著升高 B．乙醛酸转变为甘氨酸增多 C．消耗氧气增多 D．光呼吸增强 （8）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→　 　 →　 　 →　 　 水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A．光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加 B．光合产物可以及时运输到籽粒 C．G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 【解答】解：（1）据图1分析，CO2与R酶结合后进行光合作用的暗反应阶段，同时O2也能够和R酶结合生成2﹣PG，所以光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合R酶，从而抑制了光合作用中暗反应的进行。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在G酶的参与下与氧气结合生成过氧化氢和乙醛酸。 （2）A、在光合作用的光反应中，光能转变成活跃的化学能储存在ATP中，这个过程当中存在电子的转移，所以能量转换为光能→电能→ATP、NADPH，A错误； B、在光合作用的暗反应中（卡尔文循环过程中）会发生ATP、NADPH中储存的能量转移到糖类中的过程，B正确； C、植物细胞中会发生细胞呼吸，细胞呼吸的能量转换为NADH作为电子供体，释放电子进入传递链后其本身被氧化为NAD+（氧化型辅酶Ⅰ），同时，高能电子沿着长链传送，能量逐级卸载，最终被O2所接受，两者发生反应生成水。最后能量变为热能以及ATP中活跃的化学能，C错误； D、植物细胞中会发生细胞呼吸，细胞呼吸过程丙酮酸进入线粒体基质后，与辅酶A结合生成乙酰辅酶A，随后进入柠檬酸循环。在循环过程中，乙酰辅酶A被逐步氧化，最终生成二氧化碳和水，同时生成NADH，并释放出能量，释放出的能量一部分用于合成ATP，D错误。 故选：B。 （3）①分析图1可知，在线粒体中甘氨酸分解会产生CO2；②细胞呼吸过程会产生CO2；③分析图1可知，叶绿体中丙酮酸分解会产生CO2；即在光照条件下，图1所在细胞产生CO2的途经有①②③。 （4）将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞获得转基因水稻，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。由此说明，R酶与CO2的亲和力更高，从而更有利于进行暗反应。而图2只有A酶一种，要想提高细胞内的CO2浓度，则必须要有G酶，通过G酶可以将乙醇酸转变为乙醛酸，后者需要M酶的催化生成苹果酸，苹果酸进一步转化为丙酮酸，丙酮酸产生CO2用于暗反应。如果只有A酶一种，只能清除体内H2O2，并不能增加CO2浓度。也就是说需要将A酶改为“G酶、M酶、A酶”，如果GMA途径发挥作用，那么细胞内的CO2浓度升高，所以细胞内的CO2/O2↑而不是CO2/O2↓，所以需要将CO2/O2↓改为CO2/O2↑。 （5）叶肉细胞是已经高度分化的细胞，不能再进行分裂（即不会发生染色质螺旋化为染色体、着丝粒分裂和同源染色体分离），但可以进行转录（合成RNA）和翻译（合成蛋白质），即在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是①②。 （6）影响光合作用的因素主要有光照强度、温度、CO2浓度和气孔导度等，据此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能与③气孔导度、②CO2浓度、①温度等因素有关。 （7）据图可知，13时，总G酶和外源G酶的表达量差值最大，说明内源G酶表达量显著升高，推测此时转基因水稻乙醛酸转变为甘氨酸增多、消耗氧气增多、光呼吸增强，ABCD正确。 故选：ABCD。 （8）本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率，合理解释为：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→外源G酶基因表达除光强外，还可能受气孔导度、CO2浓度、温度等因素的影响，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加→光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加→光合产物可以及时运输到籽粒→水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率，故是C→A→B。 故答案为： （1）R酶 碳反应（暗反应） G （2）B （3）①②③ （4）③“A酶”改为“G酶”（“A酶”改为“G酶、M酶、A酶”）；⑤“CO2/O2↓”改为“CO2/O 2↑” （5）①② （6）①②③ （7）ABCD （8）CAB 3．金银花不仅是一味重要的中药材，而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究，结果如图1所示；图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图。光系统Ⅰ（P680）和光系统Ⅱ（P700）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 （1）图1中15时黄花金银花与京红久金银花的CO2固定速率 　 　 （①相同/②不同/③不一定相同），15～17时内红花金银花叶肉细胞产生ATP的场所有 　 　 。 （2）图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，为缓解“光合午休”现象，宜采取的措施是 　 　 。 A.适当遮阴 B.补充CO2 C.增加光照 D.升高温度 （3）图2中最终的电子供体是 　 　 （①O2②H2O③NADP+④NADPH）。叶肉细胞中C3的还原过程发生在图2的 　 　 （A/B）侧。 （4）跨膜的H+浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。请结合图2信息分析跨膜的H+浓度差是如何形成的？　 　 。 【解答】解：（1）图1中15时，测得的黄花与京红久金银花净光合速率相同，但二者的呼吸速率未知，而光合作用固定CO2的速率＝净光合速率+呼吸速率，所以二者的光合作用固定CO2的速率不一定相同，即③。15～17时内红花金银花净光合速率大于0，说明此时光合速率大于呼吸速率，此时叶肉细胞产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体和叶绿体。 （2）图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，光合午休现象的出现是由于光照太强、温度太高导致的气孔大量关闭的现象，进而导致二氧化碳的吸收量减少而表现为光合速率下降，即出现“光合午休”现象，因此，为了缓解光合午休现象需要采取的措施“适当遮阴”，遮阴后可以使蒸腾作用减弱，气孔开放，二氧化碳吸收增多，因而光合速率提高。 故选：A。 （3）结合图2信息可知，光合作用中最终的电子供体是由水提供的，最终的电子受体是NADP+。叶肉细胞中C3的还原过程是暗反应过程的重要阶段，发生在叶绿体基质中，即图2的A侧，因为该部位存在ATP和NADPH，二者在C3还原过程中被消耗。 （4）图中显示，光照的驱动可以促使水分解产生H+；电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内；同时还在形成NADPH的过程中消耗叶绿体基质中部分H+，造成膜内外的H+产生了浓度差，跨膜的H+浓度差推动ATP合成酶合成ATP。 故答案为： （1）不一定相同 细胞质基质、线粒体和叶绿体 （2）A （3）②；A （4）光照的驱动既促使水分解产生H+；又伴随着电子的传递通过PQ将叶绿体基质中的H+转运至类囊体膜内 4．（一）黑藻是一种经常在水族箱中使用的单子叶沉水植物，研究发现低浓度CO2会诱导其光合途径由C3型（固定CO2最初产物是C3）向C4型（固定CO2最初产物是C4）转变。图1所示为黑藻光合作用过程中碳的固定和转移途径，其中PEPC是磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，请分析回答下列问题： （1）下列反应可能与光合色素有关的是 　 　 。（多选） A.光能的捕获与转换 B.水的光解 C.储能化合物的消耗 D.ATP的合成 （2）提取黑藻中色素所用的试剂及对色素进行分离的方法分别是 　 　 。 A.清水、高速离心法 B.无水乙醇、纸层析法 C.75%乙醇、分光光度计法 D.苏丹Ⅳ溶液、密度梯度离心法 （3）根据题干和图示信息分析，黑藻细胞中固定CO2的场所有 　 　 、　 　 。 （4）据图分析，低浓度CO2条件下，用14CO2培养黑藻，14C的主要转移途径是 　 　 。 A.CO2→PEPC→草酰乙酸→苹果酸→C3→（CH2O） B.CO2→草酰乙酸→苹果酸→丙酮酸→C3→（CH2O） C.CO2→PEPC→草酰乙酸→CO2→C3→（CH2O） D.CO2→草酰乙酸→苹果酸→CO2→C3→（CH2O） （5）图中C3的还原需要的能量是由哪一反应过程提供，这一反应的场所是 　 　 。 A.光反应类囊体 B.糖酵解细胞质基质 C.无氧呼吸细胞质基质 D.三羧酸循环线粒体基质 （二）为了探究低浓度CO2诱导黑藻光合途径改变的机理，研究人员将实验组黑藻在密闭玻璃缸中培养20天，同时设置对照组（向培养液加入适量的NaHCO3），20天后，测定PEPC的酶活力，并提取RNA采用RT﹣PCR扩增PEPC基因后进行电冰，结果如图2所示。 注：RT﹣PCR是经逆转录酶的作用从RNA合成cDNA（与RNA互补的DNA链），再以cDNA为模板，扩增合成大量目的基因片段的过程。本实验中的电泳技术是指使DNA分子（一般带负电）在电场中因移动速度不同而分离的技术。 （1）实验组密闭培养的目的是 　 　 。 （2）据实验结果分析，黑藻能利用低浓度CO2的机理是 　 　 。 （三）黑藻叶片小而薄，叶肉细胞内有大而呈绿色的叶绿体，可作为观察细胞质环流的标志物。细胞质环流速率可以在一定程度上反映出细胞代谢的程度。某实验小组利用黑藻的叶肉细胞，探究了光照强度对黑藻细胞质环流速率的影响，实验结果如表所示。 测量指标\实验条件 2000lx 40001x 6000lx 光照前 光照后 光照前 光照后 光照前 光照后 S/μm 10.23 17.01 8.49 20.97 9.09 15.18 T/S 3 3 3 3 3 3 V/（μm•s﹣1） 3.41 5.67 2.83 6.99 3.03 5.06 注：S表示环流路程，T表示环流时间，V表示环流速率，V＝S/T （1）根据实验分析，下列说法错误的是 　 　 。 A.除光照强度外，各组温度以及溶液的pH应保持相同且适宜 B.可用蚕豆根尖成熟区细胞代替黑藻叶肉细胞观察细胞质环流 C.若在显微镜下环流方向为顺时针，则实际环流方向也为顺时针 D.根据结果可知，光照强度过强或过弱都会使黑藻细胞代谢减弱 【解答】解：（一）（1）光合色素位于叶绿体的类囊体膜上，可以捕获并转换光能，还可以利用光能将水分解为氧和H+（水的光解），在有关酶的催化作用下，提供能量促使ADP和Pi反应形成ATP，ABD正确。 故选：ABD。 （2）色素溶解于有机溶剂，故可用无水乙醇提取色素；不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的，随层析液在滤纸条上扩散速度快，反之则慢，故可用纸层析法分离色素，B正确。 故选：B。 （3）由图可知：在低浓度CO2条件下，黑藻细胞中在细胞质基质中可将CO2固定为草酰乙酸；在高浓度CO2条件下，黑藻细胞中在叶绿体基质中将CO2固定为三碳化合物（C3）。 （4）由图可知：低浓度CO2条件下，用14CO2培养黑藻，14C的主要转移途径是CO2→草酰乙酸→苹果酸→CO2→C3→（CH2O），PEPC是磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，14C不会转移至酶中，D正确。 故选：D。 （5）图中C3的还原发生在叶绿体基质中，C3的还原需要的能量来自光反应产生的ATP和NADPH，而光反应发生在叶绿体的类囊体膜上，A正确。 故选：A。 （二）（1）该实验的自变量为CO2浓度的不同，因变量是酶活力及PEPC的RNA含量，实验组密闭培养的目的是营造低浓度CO2环境，排除环境中CO2对自变量的影响。 （2）实验结果显示：实验组的PEPC基因转录的RNA含量及其酶活力均高于对照组，说明黑藻能利用低浓度CO2的机制是：低CO2条件诱导PEPC基因表达，导致PEPC酶活力增高，引起固定CO2的能力增强。 （三）（1）A、实验的自变量是光照强度，因此，除光照强度外，其他的无关变量如各组温度以及溶液的pH应保持相同且适宜，A正确； B、不能用蚕豆根尖成熟区细胞代替黑藻叶肉细胞观察细胞质环流，因为根尖成熟区细胞含水量小，细胞质环流不明显，且光照对根尖成熟区的代谢应该无影响，B错误； C、因为显微镜细胞看到的目标与实际标本的关系是上、下、左、右均颠倒的，据此可推测，若在显微镜下环流方向为顺时针，则实际环流方向也为顺时针，C正确； D、根据结果可知，4000lx条件下胞质环流的速度较快，其他的高于和低于该光照强度均表现为胞质环流速率下降，据此可推测光照强度过强或过弱都会使黑藻细胞代谢减弱，但就实验结果也可看出光照能使细胞代谢加快，D正确。 故选：B。 故答案为： （一）（1）ABD （2）B （3）细胞质基质 叶绿体基质 （4）D （5）A （二）（1）营造低浓度CO2环境 （2）低浓度CO2诱导黑藻增大了PEPC基因的表达量，同时提高了PEPC的酶活力，固定CO2能力增强 （三）（1）B 5．先天性葡萄糖—半乳糖吸收不良症（CGGM）是一种单基因遗传病。患者小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，严重患者容易腹泻。健康人小肠上皮细胞运输单糖等物质的部分机理如图1所示，其中SGLT、GLUT2、GLUT5和Na+/K+ATP酶分别表示质膜上的转运蛋白。 （1）物质进出小肠上皮细胞的方式不同。据图1比较，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的运输方式最相似的是 　 　 。（编号选填） ①Na+进小肠上皮细胞 ②K+进小肠上皮细胞 ③Na+出小肠上皮细胞 ④葡萄糖出小肠上皮细胞 （2）小明腹泻就医，医生对其进行各项检验，结果如表所示。据图1及已学知识推测，表中各指标异常的可能原因，并用数字编号选填。 样本 检验项目 检验结果 正常参考范围 推测指标异常的原因 血液 口服葡萄糖后30～180min血糖变化情况 血糖升高值＜1.1mmol/L 血糖升高值＞1.1mmol/L ①　 　 粪便 粪便pH ＜5.0 6.9﹣7.2 ②　 　 ①小肠上皮细胞吸收Na+减少 ②肠道微生物无氧呼吸产生乳酸 ③消化道双糖或多糖水解酶活性降低 （3）进一步检测发现，小明是CGGM患者。据相关信息及已学知识推测，其患病的原因可能是 　 　 。 A.Na+与葡萄糖或半乳糖竞争SGLT蛋白 B.SGLT蛋白与肠上皮细胞质膜结合异常 C.SGLT蛋白结构改变导致运输功能异常 D.SGLT基因甲基化导致SGLT蛋白减少 （4）对小明及其表型正常父母22号染色体上的SGLT基因进行检测，相关基因编码链的部分序列如图2所示。据此判断，CGGM的遗传方式及变异类型分别是 　 　 、　 　 。 （5）在不考虑变异的情况下，小明父母再生一个患CGGM男孩的概率是 　 　 。 （6）遗传咨询发现，小明祖父和外祖母都是白化病（常染色体隐性遗传病）患者。若小明父母欲生育二胎，则下列细胞形成的生殖细胞参与受精后，可导致胎儿同时患有白化病（A/a表示白化病基因）和CGGM（B/b表示SGLT基因）的组合是 　 　 。（编号选填） （7）研究发现，CGGM有多种致病类型。若小明的妹妹因SGLT蛋白的甘氨酸（密码子：5′﹣GGG﹣3′）被精氨酸（密码子：5′﹣AGG﹣3′）替换而引发CGGM，据此推测，小明妹妹SGLT突变基因转录过程中的模板链为5′　 　 3′。 【解答】解：（1）①Na+进小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，为协助扩散，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式﹣﹣主动运输不同，①错误； ②K+进小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式﹣﹣主动运输相同，②正确； ③Na+出小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的，为主动运输，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式﹣﹣主动运输相同，③正确； ④葡萄糖出小肠上皮细胞是顺浓度梯度进行的，为协助扩散，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的方式﹣﹣主动运输不同，④错误。 故选：②③。 （2）①小肠上皮细胞吸收Na+减少，则为葡萄糖进入小肠上皮细胞提供的梯度势能减少，因而会导致补充的葡萄糖无法被吸收，对应表中①的原因； ②肠道微生物无氧呼吸产生乳酸，会导致肠道内酸性增强，因此pH下降，对应表中②的原因； ③消化道双糖或多糖水解酶活性降低，导致消化道内单糖浓度下降，也会引起血糖水平低于正常值，对应表中①的原因。 （3）A、Na+与葡萄糖或半乳糖竞争SGLT蛋白不会引起小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，因为钠离子本身就会与SGLT蛋白结合，A错误； B、SGLT蛋白与肠上皮细胞质膜结合异常则会导致小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，进而患病，B正确； C、SGLT蛋白结构改变导致运输功能异常则会导致小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，进而患病，C正确； D、SGLT基因甲基化会导致SGLT蛋白减少，会影响单糖转运速率，但不会引起小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，D错误。 故选：BC。 （4）根据图示可知，小明的相关基因来自父亲和母亲，且双亲均表现正常，因而可确定，该病为常染色体隐性遗传病，且父亲体内的致病基因是由于碱基的缺失导致的，母亲体内的相关致病基因是由于碱基的替换引起的，因此该病的相关基因的变异类型为基因突变。 （5）结合4题可知，小明的父母均为携带者，若相关基因用A/a表示，则小明父母的基因型可表示为Aa，因此在不考虑变异的情况下，小明父母再生一个患CGGM男孩的概率是。 （6）若胎儿同时患有白化病和CGGM，则其基因型可表示为aabb，是由基因型为ab的精子和卵细胞受精产生的，因此，结合图示可知，细胞①④产生的配子结合可产生两病均患的孩子。 故选：①④。 （7）小明妹妹含有的SGLT突变基因引起的密码子的变化为：5′﹣GGG﹣3变成了5′﹣AGG﹣3′，根据碱基互补配对原则可推测，相应的模板链的变化是5′﹣CCC﹣3′变成了3′﹣TCC﹣5′，即小明妹妹SGLT突变基因转录过程中的模板链为5′﹣CCT﹣3’。 （1）②③ （2）①③；② （3）BC （4）常染色体隐性 基因突变 （5） （6）①④ （7）﹣CCT﹣ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 猜押专题01 细胞的基础和细胞代谢 猜押考点 3年真题 考情分析 押题依据 细胞的基础、细胞代谢部分 2024年第四题 2024年第四题考察的是植物生理的调节。本题背景为水稻对高温的响应的分析。知识点包括：光合作用的过程和原理等。需要注重辨别图文信息类型，要求考生考试时，迁移课本所学知识完成新材料的分析,体现了一定的新意。本题还涉及到了植物生命活动的探究实验，通过其他方法来改造小麦提升其抗寒性。 大部分同学实验探究能力较薄弱。对教材实验的原理、方法、步骤、结果理解不到位，常常因背实验而张冠李戴或犯常识性错误。课堂实验教学没有做真实验，学生的动手操作、动脑思考能力差，学生的探索求知欲低，对实验结果的分析与语言表达能力欠缺，思维品质极度匮乏。教材实验原理、方法不能迁移应用，叙述、创设实验思路的能力极弱， 一．解答题（共5小题） 1．海水稻是耐盐碱水稻的俗称，可以在海滨滩涂、内陆盐碱地种植生产。海水稻有吸收盐分改良土壤的作用。如图是海水稻根细胞耐盐碱性相关的生理过程示意图。 （1）据图分析，海水稻根细胞吸收水的方式是 　 　 （编号选填），其特点是 　 　 （写出1点）。 ①自由扩散 ②协助扩散 ③主动运输 ④胞吞 （2）据图分析，Na+进、出海水稻根细胞的方式 　 　 （相同/不相同），理由是 　 　 。 （3）物质能选择性透过细胞膜的物质基础是 　 　 。 （4）据图分析海水稻对土壤盐碱化有一定耐受性的原因 　 　 。 A.海水稻可以将Na+排出细胞 B.细胞外的Na+进入细胞 C.海水稻可以将Na+运入液泡 D.细胞外的H2O可以进入细胞 （5）海水稻分泌抗菌蛋白的方式是 　 　 ，　 　 （需要/不需要）消耗能量。 研究人员对海水稻的抗盐机理及其对植物生长的影响进行了进一步研究，分别测得不同浓度NaCl培养液条件下，水稻根尖细胞所含内容物的相关数据，结果如图所示： （6）若以NaCl溶液浓度150mmol/L为界分为低盐和高盐胁迫，据图可知，随着NaCl溶液浓度的升高，该海水稻根尖细胞适应低盐和高盐胁迫的调节机制不同：前者主要是 　 　 ，后者主要是 　 　 。 （7）科研人员利用不同浓度的NaCl溶液对盐敏感水稻（IR29）和海水稻的不同品种（FL478、JX99和Pokkali）进行盐胁迫，测定可溶性糖的含量，结果如图所示。 盐敏感水稻和海水稻不同品种经不同质量分数的NaCl溶液胁迫后的可溶性糖含量 据图可知，最不适合种植在盐碱地的水稻品种是 　 　 ，判定依据是 　 　 。 与普通水稻相比，海水稻能在盐碱地生长良好，原因可能是海水稻根细胞的细胞液浓度比普通水稻高。 （8）现有配制好的一定浓度的蔗糖溶液，若要验证该结论，可设计如下实验进行验证（简单写出实验思路即可）。 实验思路：　 　 ； 实验结果：　 　 。 2．光呼吸是植物的绿色部分在光照条件下消耗氧气并释放CO2的过程，会导致光合作用减弱、作物减产。研究人员为获得光诱导型高产水稻，在其叶绿体内构建一条光呼吸支路（GMA途径）如图1中虚线框内所示。 （1）图1所示光呼吸过程中，O2与CO2竞争结合　 　 ，抑制了光合作用中的　 　 阶段。同时乙醇酸从叶绿体进入过氧化物酶体在　 　 酶的参与下进行代谢，造成碳流失进而导致水稻减产。 （2）卡尔文循环过程中发生的物质或能量转变是　 　 。 A．光能→电能→ATP、NADPH B．ATP、NADPH→糖类 C．糖类→ATP→电子传递链→ATP D．乙酰辅酶A→NADH→ATP （3）在光照条件下图1所在细胞产生CO2的途经有　 　 。（编号选填） ①线粒体中甘氨酸分解 ②细胞呼吸过程 ③叶绿体中丙酮酸分解 （4）研究人员将外源G酶、A酶和M酶的基因导入水稻细胞，使其在光诱导下表达，并在叶绿体中发挥作用。检测发现，转基因水稻的净光合速率、植株干重等方面均高于对照组。可利用图2所示模型解释其原因，但图中编号所示存在两处错误，请指出错误编号并改正　 　 。 （5）在转基因水稻的叶肉细胞中会发生的是　 　 。（编号选填） ①RNA合成 ②蛋白质合成 ④染色质螺旋化为染色体 ⑤着丝粒分裂 ③同源染色体分离 研究人员测定了一天中早8点至晚18点时间段转基因水稻叶片中外源G酶基因的表达量，以及G酶总表达量随时间的变化情况（如图）。 （6）外源G酶基因表达量与PFD（代表光合有效光辐射强度）大致呈正相关，仅在14时明显下降，由此推测外源G酶基因表达除光强外，还可能受　 　 等因素的影响。（编号选填） ①温度 ②CO2浓度 ③气孔导度 （7）据图推测13时转基因水稻　 　 。 A．内源G酶表达量显著升高 B．乙醛酸转变为甘氨酸增多 C．消耗氧气增多 D．光呼吸增强 （8）茎中光合产物的堆积会降低水稻结实率而减产，而本研究中GMA途径的改造并未降低水稻的结实率。结合上述研究将以下说法排序成合理解释：尽管GMA途径促进叶片产生较多光合产物→　 　 →　 　 →　 　 水稻茎中有机物不至于过度堆积而保证结实率。 A．光呼吸增强使得光合产物未爆发式增加 B．光合产物可以及时运输到籽粒 C．G酶表达量的动态变化，使中午进入GMA途径的乙醇酸未显著增加 3．金银花不仅是一味重要的中药材，而且具有很高的观赏价值。为提高金银花产量，某实验小组对三种金银花净光合速率的日变化进行了研究，结果如图1所示；图2表示其叶肉细胞中光合作用部分过程示意图。光系统Ⅰ（P680）和光系统Ⅱ（P700）是由蛋白质和光合色素组成的复合体。 （1）图1中15时黄花金银花与京红久金银花的CO2固定速率 　 　 （①相同/②不同/③不一定相同），15～17时内红花金银花叶肉细胞产生ATP的场所有 　 　 。 （2）图1三个品种金银花在12时左右均出现“光合午休”现象，为缓解“光合午休”现象，宜采取的措施是 　 　 。 A.适当遮阴 B.补充CO2 C.增加光照 D.升高温度 （3）图2中最终的电子供体是 　 　 （①O2②H2O③NADP+④NADPH）。叶肉细胞中C3的还原过程发生在图2的 　 　 （A/B）侧。 （4）跨膜的H+浓度差在光合作用中的作用是为光反应中ATP的合成过程提供能量。请结合图2信息分析跨膜的H+浓度差是如何形成的？　 　 。 4．（一）黑藻是一种经常在水族箱中使用的单子叶沉水植物，研究发现低浓度CO2会诱导其光合途径由C3型（固定CO2最初产物是C3）向C4型（固定CO2最初产物是C4）转变。图1所示为黑藻光合作用过程中碳的固定和转移途径，其中PEPC是磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶，请分析回答下列问题： （1）下列反应可能与光合色素有关的是 　 　 。（多选） A.光能的捕获与转换 B.水的光解 C.储能化合物的消耗 D.ATP的合成 （2）提取黑藻中色素所用的试剂及对色素进行分离的方法分别是 　 　 。 A.清水、高速离心法 B.无水乙醇、纸层析法 C.75%乙醇、分光光度计法 D.苏丹Ⅳ溶液、密度梯度离心法 （3）根据题干和图示信息分析，黑藻细胞中固定CO2的场所有 　 　 、　 　 。 （4）据图分析，低浓度CO2条件下，用14CO2培养黑藻，14C的主要转移途径是 　 　 。 A.CO2→PEPC→草酰乙酸→苹果酸→C3→（CH2O） B.CO2→草酰乙酸→苹果酸→丙酮酸→C3→（CH2O） C.CO2→PEPC→草酰乙酸→CO2→C3→（CH2O） D.CO2→草酰乙酸→苹果酸→CO2→C3→（CH2O） （5）图中C3的还原需要的能量是由哪一反应过程提供，这一反应的场所是 　 　 。 A.光反应类囊体 B.糖酵解细胞质基质 C.无氧呼吸细胞质基质 D.三羧酸循环线粒体基质 （二）为了探究低浓度CO2诱导黑藻光合途径改变的机理，研究人员将实验组黑藻在密闭玻璃缸中培养20天，同时设置对照组（向培养液加入适量的NaHCO3），20天后，测定PEPC的酶活力，并提取RNA采用RT﹣PCR扩增PEPC基因后进行电冰，结果如图2所示。 注：RT﹣PCR是经逆转录酶的作用从RNA合成cDNA（与RNA互补的DNA链），再以cDNA为模板，扩增合成大量目的基因片段的过程。本实验中的电泳技术是指使DNA分子（一般带负电）在电场中因移动速度不同而分离的技术。 （1）实验组密闭培养的目的是 　 　 。 （2）据实验结果分析，黑藻能利用低浓度CO2的机理是 　 　 。 （三）黑藻叶片小而薄，叶肉细胞内有大而呈绿色的叶绿体，可作为观察细胞质环流的标志物。细胞质环流速率可以在一定程度上反映出细胞代谢的程度。某实验小组利用黑藻的叶肉细胞，探究了光照强度对黑藻细胞质环流速率的影响，实验结果如表所示。 测量指标\实验条件 2000lx 40001x 6000lx 光照前 光照后 光照前 光照后 光照前 光照后 S/μm 10.23 17.01 8.49 20.97 9.09 15.18 T/S 3 3 3 3 3 3 V/（μm•s﹣1） 3.41 5.67 2.83 6.99 3.03 5.06 注：S表示环流路程，T表示环流时间，V表示环流速率，V＝S/T （1）根据实验分析，下列说法错误的是 　 　 。 A.除光照强度外，各组温度以及溶液的pH应保持相同且适宜 B.可用蚕豆根尖成熟区细胞代替黑藻叶肉细胞观察细胞质环流 C.若在显微镜下环流方向为顺时针，则实际环流方向也为顺时针 D.根据结果可知，光照强度过强或过弱都会使黑藻细胞代谢减弱 5．先天性葡萄糖—半乳糖吸收不良症（CGGM）是一种单基因遗传病。患者小肠上皮细胞转运葡萄糖及半乳糖障碍，严重患者容易腹泻。健康人小肠上皮细胞运输单糖等物质的部分机理如图1所示，其中SGLT、GLUT2、GLUT5和Na+/K+ATP酶分别表示质膜上的转运蛋白。 （1）物质进出小肠上皮细胞的方式不同。据图1比较，与葡萄糖进入小肠上皮细胞的运输方式最相似的是 　 　 。（编号选填） ①Na+进小肠上皮细胞 ②K+进小肠上皮细胞 ③Na+出小肠上皮细胞 ④葡萄糖出小肠上皮细胞 （2）小明腹泻就医，医生对其进行各项检验，结果如表所示。据图1及已学知识推测，表中各指标异常的可能原因，并用数字编号选填。 样本 检验项目 检验结果 正常参考范围 推测指标异常的原因 血液 口服葡萄糖后30～180min血糖变化情况 血糖升高值＜1.1mmol/L 血糖升高值＞1.1mmol/L ①　 　 粪便 粪便pH ＜5.0 6.9﹣7.2 ②　 　 ①小肠上皮细胞吸收Na+减少 ②肠道微生物无氧呼吸产生乳酸 ③消化道双糖或多糖水解酶活性降低 （3）进一步检测发现，小明是CGGM患者。据相关信息及已学知识推测，其患病的原因可能是 　 　 。 A.Na+与葡萄糖或半乳糖竞争SGLT蛋白 B.SGLT蛋白与肠上皮细胞质膜结合异常 C.SGLT蛋白结构改变导致运输功能异常 D.SGLT基因甲基化导致SGLT蛋白减少 （4）对小明及其表型正常父母22号染色体上的SGLT基因进行检测，相关基因编码链的部分序列如图2所示。据此判断，CGGM的遗传方式及变异类型分别是 　 　 、　 　 。 （5）在不考虑变异的情况下，小明父母再生一个患CGGM男孩的概率是 　 　 。 （6）遗传咨询发现，小明祖父和外祖母都是白化病（常染色体隐性遗传病）患者。若小明父母欲生育二胎，则下列细胞形成的生殖细胞参与受精后，可导致胎儿同时患有白化病（A/a表示白化病基因）和CGGM（B/b表示SGLT基因）的组合是 　 　 。（编号选填） （7）研究发现，CGGM有多种致病类型。若小明的妹妹因SGLT蛋白的甘氨酸（密码子：5′﹣GGG﹣3′）被精氨酸（密码子：5′﹣AGG﹣3′）替换而引发CGGM，据此推测，小明妹妹SGLT突变基因转录过程中的模板链为5′　 　 3′。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 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