内容正文:
热考主题•真题集训(一) 结构与功能观
命题分析:结构与功能观是生物学基本的生命观念之一,生物体在分子、细胞、个体和群体等各个层次都表现出结构与功能相适应。高考试题多围绕各种细胞器的结构、分泌蛋白的合成和运输过程等考查细胞的结构与功能,试题多以选择题为主。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
一、选择题
1.(2024·浙江6月选考)细胞是生物体结构和生命活动的基本单位,也是一个开放的系统。下列叙述正确的是( )
A.细胞可与周围环境交换物质,但不交换能量
B.细胞可与周围环境交换能量,但不交换物质
C.细胞可与周围环境交换物质,也可交换能量
D.细胞不与周围环境交换能量,也不交换物质
解析:细胞是一个开放的系统,可以与周围环境进行物质和能量的交换,C正确。
√
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
2.(2024·全国甲卷)细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是 ( )
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:病毒没有细胞结构,不属于单细胞生物,A错误;某些原核生物虽然没有线粒体,但细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,故能进行有氧呼吸,如硝化细菌,B错误;哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同,如配子中的染色体数目为体细胞的一半,C正确;小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生,D错误。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
3.(2022·海南高考)脊髓灰质炎病毒已被科学家人工合成。该人工合成病毒能够引发小鼠脊髓灰质炎,但其毒性比天然病毒小得多。下列有关叙述正确的是 ( )
A.该人工合成病毒的结构和功能与天然病毒的完全相同
B.该人工合成病毒和原核细胞都有细胞膜,无细胞核
C.该人工合成病毒和真核细胞都能进行细胞呼吸
D.该人工合成病毒、大肠杆菌和酵母菌都含有遗传物质
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:人工合成的脊髓灰质炎病毒的毒性比天然病毒小得多,据此可推测二者在结构和功能上存在差异,A错误;病毒不具有细胞结构,不能进行细胞呼吸,只能在活细胞中增殖,但与其他生物一样,具有遗传物质,B、C错误,D正确。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
4.(2024·江西高考)溶酶体膜稳定性下降,可导致溶酶体中酶类物质外溢,引起机体异常,如类风湿关节炎等。下列有关溶酶体的说法,错误的是 ( )
A.溶酶体的稳定性依赖其双层膜结构
B.溶酶体中的蛋白酶在核糖体中合成
C.从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶
D.从溶酶体外溢后,大多数酶的活性会降低
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:溶酶体是单层膜结构的细胞器,不具有双层膜结构,A错误;溶酶体内的蛋白酶的本质是蛋白质,在核糖体中合成,B正确;溶酶体中含有多种水解酶,因此,从溶酶体外溢出的酶主要是水解酶,C正确;溶酶体内的pH比细胞质基质低,从溶酶体外溢后,由于pH不适宜,大多数酶的活性会降低,D正确。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
5.(2023·湖南高考)关于细胞结构与功能,下列叙述错误的是 ( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与核糖体的形成有关
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.内质网是一种膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:细胞骨架与细胞运动、分裂和分化等生命活动密切相关,故细胞骨架被破坏会影响到这些生命活动的正常进行,A正确;核仁含有DNA、RNA和蛋白质等组分,与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,B正确;有氧呼吸生成CO2的场所是线粒体基质,C错误;内质网是由膜围成的管状、泡状或扁平囊状结构连接形成一个连续的内腔相通的膜性管道系统,是蛋白质的合成、加工场所和运输通道,D正确。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
6.(2024·甘肃高考)某研究团队发现,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解。关于细胞自噬,下列叙述错误的是 ( )
A.饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量
B.当细胞长时间处在饥饿状态时,过度活跃的细胞自噬可能会引起细胞凋亡
C.溶酶体内合成的多种水解酶参与了细胞自噬过程
D.细胞自噬是细胞受环境因素刺激后的应激性反应
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:由题干信息可知,小鼠在禁食一定时间后,细胞自噬相关蛋白被募集到脂质小滴上形成自噬体,随后与溶酶体融合形成自噬溶酶体,最终脂质小滴在溶酶体内被降解,所以在饥饿状态下自噬参与了细胞内的脂质代谢,使细胞获得所需的物质和能量,来维持细胞基本的生命活动,A正确;细胞长时间处在饥饿状态时,细胞自噬会过度活跃,可能会引起细胞凋亡,B正确;溶酶体内水解酶的化学本质是蛋白质,其在核糖体中合成,在溶酶体内发挥作用,参与了细胞自噬过程,C错误;细胞自噬是细胞受外部环境刺激后表现出的应激性与适应性反应,以维持细胞内部环境的稳定,D正确。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
7.(2023·江苏高考)植物细胞及其部分结构如图所示。下列相关叙述错误的是 ( )
A.主要由DNA和蛋白质组成的①只存在于细胞核中
B.核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似
C.③的主要成分是多糖,也含有多种蛋白质
D.植物细胞必须具备①②和③才能存活
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:图中①表示染色质,主要由DNA和蛋白质组成,只存在于细胞核中,A正确;图中②表示磷脂双分子层,核膜及各种细胞器膜都是以磷脂双分子层为基本支架的,所以核膜及各种细胞器膜的基本结构都与②相似,B正确;图中③表示细胞壁,植物细胞壁的主要成分是多糖(如纤维素),细胞壁参与维持细胞的形态,植物细胞壁还含有多种蛋白质,C正确;高等植物成熟的筛管细胞无细胞核,但也能存活,D错误。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
8.(2024·山东高考)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成,并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下,蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合,引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性,导致蛋白P空间结构改变,使其不被受体识别。下列说法正确的是 ( )
A.蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网
B.蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性
C.提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为碱性
D.病原菌侵染使蛋白P不被受体识别,不能体现受体识别的专一性
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:核糖体不具有膜结构,不能形成囊泡,A错误;蛋白P被排出细胞的过程是胞吐,胞吐过程存在生物膜的融合过程,依赖细胞膜的流动性,B正确;由题意可知,提取蛋白P过程中为保持其生物活性,所用缓冲体系应为酸性,C错误;被病原菌侵染后,蛋白P不能被受体识别是因为其空间结构发生了改变,体现了受体识别的专一性,D错误。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
9.(2024·湖北高考)人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是 ( )
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
√
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:分解者属于生态系统结构中的组成成分之一,物质循环属于生态系统的功能之一,热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快,体现了“结构与功能相适应”的观念,A不符合题意;抗体的化学本质是蛋白质,高温处理后蛋白质结构发生改变,失去与抗原结合的能力,体现了“结构与功能相适应”的观念,B不符合题意;硝化细菌没有中心体,但能通过二分裂的方式进行细胞分裂,与“结构与功能相适应”的观念不相符合,C符合题意;草履虫具有纤毛结构,有利于其运动,体现了“结构与功能相适应”的观念,D不符合题意。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
10.(2024·黑吉辽高考)如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是 ( )
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
9
√
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:抗原呈递细胞(APC)摄取抗原的方式为胞吞,此过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白有关,A错误;由题图可知,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,B错误;抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的间接联系,C错误;高尔基体加工后的MHC Ⅱ类分子由囊泡包裹与包含抗原肽段的囊泡融合,抗原肽段与MHC Ⅱ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面,D正确。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
二、非选择题(除特别注明外,每空1分)
11.(8分)(2022·北京高考)芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因,科学家以酸性磷酸酶(P酶)为指标,筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______作用分泌到细胞膜外。
解析:大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐,分泌蛋白属于大分子,分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
9
胞吐
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
(2)用化学诱变剂处理,在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株(sec1)。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌,分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中,对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如右图。据图可知,24 ℃时sec1和
野生型胞外P酶随时间而增加。
转入37 ℃后,sec1胞外P酶呈现
_____________的趋势,表现出分
泌缺陷表型,表明sec1是一种温度
敏感型突变株。
9
先上升后下降
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:据图可知,24 ℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强,转入37 ℃后,sec1胞外P酶从18 U·mg-1上升至20 U·mg-1,再下降至10 U·mg-1,呈现先上升后下降的趋势。
9
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
(3)37 ℃培养1 h后电镜观察发现,与野生型相比,sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进________________(2分)的融合。
解析:分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外,但在37 ℃培养1 h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累,突变株(sec1)在37 ℃的情况下,分泌泡与细胞膜不能融合,故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
9
分泌泡与细胞膜
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
(4)由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是________________________________(2分)。
解析:37 ℃培养1 h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累,sec1是一种温度敏感型突变株,由37 ℃转回24 ℃并加入蛋白合成抑制剂后,此时不能形成新的蛋白质,但sec1胞外P酶却重新增加,最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
9
积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可作为鉴定指标的是突变体____(2分)。
A.蛋白分泌受阻,在细胞内积累
B.与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C.细胞分裂停止,逐渐死亡
9
B
1
5
6
7
8
10
11
2
3
4
解析:若要进一步确定某突变株的突变基因在37 ℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段,可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变,哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变,即影响蛋白分泌的哪一阶段,B正确。
9
$$