第一单元 细胞的概述及其组成分子（综合训练）（北京专用）2026年高考生物一轮复习讲练测

第一单元 细胞的概述及其组成分子 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，1-15小题为单项基础题，每题2分 1．马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品，富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖 B．淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色 C．淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收 D．食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加 2．化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是（　　） A．植物缺镁导致叶绿素合成减少 B．哺乳动物缺钙会出现抽搐症状 C．人体缺铁导致镰状细胞贫血症 D．人体缺碘甲状腺激素合成减少 3．真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 4．耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 5．糖原、胰岛素、胰岛素基因的共性包括（    ） A．均含有C、H、O、N B．合成均需模板和酶 C．均属于生物大分子 D．具有相同的空间结构 6．胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（    ） A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面 B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性 D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 7．某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．靶向序列引导蛋白质定位到线粒体 B．前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质 C．活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同 D．该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码 8．在活性氧的胁迫条件下，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图，相关叙述错误的是（    ） A．叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质 B．受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质 C．在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质的肽键断裂 D．CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累 9．以下实验过程中不需要加热处理的是（    ） A．使用斐林试剂鉴定还原糖 B．使用双缩脲试剂鉴定蛋白质 C．使用二苯胺试剂鉴定DNA D．使用PCR技术获取目的基因 10．细胞内的马达蛋白与特定的囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，实现囊泡的定向转运。其机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．马达蛋白和ATP共有的元素有C、H、O、N B．合成马达蛋白的场所是核糖体 C．马达蛋白空间结构的改变需要ATP供能 D．浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体分泌 11．16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是（　　） A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．通过转运氨基酸参与翻译 D．可为研究生物进化提供证据 12．胱氨酸是一种二硫化物，在细胞内能够被NADH还原成半胱氨酸。SLC7A1是一类胱氨酸转运蛋白，在癌细胞表面异常增多。若胱氨酸在细胞内的含量过高，会导致细胞死亡，即双硫死亡（如图所示）。下列与之相关的说法中不正确的是（    ） A．半胱氨酸是非必需氨基酸，SLC7A1是正常细胞获得胱氨酸的途径之一 B．双硫死亡是癌细胞生命历程中的必经阶段 C．抑制NADH的合成或可成为治疗癌症的新方法 D．二硫化物积累将导致细胞骨架结构被破坏 13．哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，其转换过程如下图所示，GTP是指鸟苷三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输。下列相关表述正确的是（　　） A．该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B．Rab8蛋白的合成在核糖体上，活性态与非活性态的相互转换，表明其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C．该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化 D．该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用，从而转变成“活性”状态，参与囊泡的运输 14．能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 15．非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已成为慢性肝病的主要病因，其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关。研究发现，线粒体通过膜接触位点与多种细胞器相互作用，部分过程如下图所示。已知溶酶体能分解脂质，下列叙述错误的是（    ） A．由脂质的特性可以推测，脂滴的膜由磷脂单分子层组成 B．促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD C．线粒体与内质网相互作用可能与脂质代谢有关 D．脂滴从内质网的分离体现了生物膜的结构特性 二、非选择题题，共5小题，共70分 16．铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。 (1)无机盐在细胞中大多数以 形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。 综合图1、图2结果，推测 。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在 条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 (4)ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果 。 (5)最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能 ，才能得出此结论。 17．学习以下材料，回答（1）~（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 (1)褐飞虱唾液中的 酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为 进而吸收。 (2)水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为 （选填选项前字母）。 a．促进      b．抑制  c．上升   d．下降      e．阻塞  f．畅通 (3)根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是 。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 (4)从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制 。 (5)虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但在水稻育种中单一应用此机制可能有失效的风险。请结合文中信息，推测存在这种风险的原因 。 18．高脂饮食和静坐少动是非酒精性脂肪性肝炎发生和发展的重要原因。PAF是一种强效炎症介质，在肝脏炎症的进展中发挥着重要作用，过量的PAF会进一步引发炎症相关慢性疾病的发生，因此PAF的合成、分布和降解都应受到严格控制。 (1)为研究运动和高脂饮食对大鼠肝脏PAF含量的影响，研究人员将同等生理状态的雄性大鼠随机均分为以下四组进行实验。 组别 实验处理 A 标准膳食喂养，不进行运动干预 B 标准膳食喂养，进行中等强度的运动干预 C 高脂饮食喂养，不进行运动干预 D ？ 其中D组的处理方式为 。 (2)实验进行16周后，测量大鼠肝组织中PAF含量，由图a可进一步推测高脂饮食诱导肝损伤的可能机制为 。 (3)为探究PAF含量变化的机制，研究人员测定了运动和高脂饮食对PAF关键代谢酶的影响。提取出有关的酶可依据其分子大小及带电性质，常先通过 的方法进行快速检测后，再进行定量检测，结果如图b，据此推测运动对高脂饮食大鼠肝脏PAF含量的调节机制为 。 (4)根据以上信息，为非酒精性脂肪性肝炎患者提出可行的健康生活建议 。 19．浮梁红茶（又称“浮红”）因其形美、色艳、香郁、味醇的特点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序，将揉捻后的茶叶置于特定环境，茶叶中的多酚氧化酶（PPO）能催化无色的多酚类物质氧化为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温等因素对PPO活性的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是 。制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是 ，防止酶促褐变。但是红茶则是要经过 （“高温杀青”或“低温揉捻”）过程后，持续发酵一段时间来产生红色，这样操作的原因是 。 (2)据图可知，温度越高，PPO维持活性的时间越 。PPO粗提取液应在低温下临时保存的原因是 。 (3)冻梨是梨经过反复冷冻、解冻后形成的，该过程中冻梨表皮发生褐变呈褐色，其褐变机理如图1所示（PPO为多酚氧化酶）。细胞中的 （填“自由水”或“结合水”）结冰后体积变大，涨破了起保护作用的 （填细胞结构），因此解冻后的冻梨口感细腻。 (4)研究小组还用pH为6.8的磷酸盐缓冲液配制成不同浓度的三种待测抑制剂溶液，研究其对PPO酶活性的影响，结果如图丁所示。据图分析， 处理方式对酶活性的抑制效果最佳。根据以上资料，请提出其他可以使冻梨表皮不发生褐变的措施 （至少两点）。 20．硝酸盐是植物主要的氮肥形式，植物能感知硝酸盐并快速诱导基因表达，调控生长发育。为了研究植物如何感知硝酸盐，科学家进行了相关研究。 (1)植物吸收氮元素后可以用于合成 等组成生物大分子的单体。 (2)细胞膜上的C蛋白一直被认为能够感受和转运硝酸盐。在以硝酸盐为唯一氮源的培养基上，同时培养野生型、C基因缺失突变体和N基因缺失突变体拟南芥，结果如下图。研究者认为N蛋白更可能是硝酸盐的受体，而C蛋白不是，作出此判断的依据是 。 (3)进一步实验结果表明，N蛋白可以直接结合硝酸盐，之后会引起N蛋白 的改变，使N蛋白两端相互靠近，从而激活其转录调节功能，通过 进入细胞核内调节相关基因表达。 (4)利用N蛋白与硝酸盐结合的特点，研究者通过基因工程将黄色荧光蛋白基因切成两半分别连接到N基因的两端，转入野生型拟南芥，试图构建一个结合硝酸盐后可以发出荧光的硝酸盐感受器。 ①请以拟南芥为材料设计实验检测该感受器是否构建成功。 ②在实际生产中，为提高作物产量经常过量使用氮肥，因此会对生态环境造成破坏。请从可持续发展角度分析该硝酸盐感受器的应用价值。 21．中东呼吸综合征冠状病毒可引起人体严重的呼吸系统症状，甚至造成死亡。科研人员为研制针对该病毒的特异性治疗药物进行了系列研究。 (1)该病毒主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体D结合来感染宿主细胞。如图1所示，S1与受体D结合后导致S1和S2分离，S2的顶端插入到宿主细胞膜上，通过S2蛋白的 改变从而将两个膜拉近，发生膜融合过程。病毒进入宿主细胞后，利用宿主细胞内的 等为原料合成大分子物质组装成新的病毒，扩散并侵染健康细胞。 (2)R是该病毒的S1上与受体D结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验，研究它们与R的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示，结果如图3。在实验过程中将 作为抗原固定，分别将 加入反应体系，然后加入酶标记的抗体（能与待检抗体结合，携带的酶可使底物反应显色），其后加入底物显色，检测相应的吸光值（颜色越深吸光值越高）。 该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是 。实验结果表明 。 (3)研究发现该病毒在感染宿主细胞后，有一种更快速的传播方式。当被感染细胞表面的病毒囊膜蛋白与健康细胞表面的受体D结合后，膜发生融合实现病毒的转移。为了探究三种抗体能否抑制病毒在被感染细胞和健康细胞之间的传播，科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应实验处理，完成实验方案。（注：鼠受体D与人受体D存在序列和结构上的差异） 组别 实验处理 实验结果 实验组 抗体甲 表达病毒囊膜蛋白的细胞 ① 无细胞融合 抗体乙 部分细胞融合 抗体丙 部分细胞融合 对照组1 不加抗体 ② 表达鼠受体D的细胞 无细胞融合 对照组2 抗体丁 表达病毒囊膜蛋白的细胞 ③ 部分细胞融合 对照组3 ④ 表达病毒囊膜蛋白的细胞 表达人受体D的细胞 部分细胞融合 实验结果说明，三种抗体中，甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播，乙和丙效果不明显。 (4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与R结合的区域，实验结果表明，甲与乙结合R上不同的区域，甲与丙结合R的区域部分重叠。综合以上系列研究结果，研究人员推测将 两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行哪些方面的研究？ （写出一个方面即可） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一单元 细胞的概述及其组成分子 时间：90分钟 分值：100分 一、选择题，1-15小题为单项基础题，每题2分 1．马铃薯是世界第四大主粮作物。甘肃“定西马铃薯”是中国国家地理标志产品，富含淀粉等营养物质。下列叙述正确的是（　　） A．淀粉是含有C、H、O、N等元素的一类多糖 B．淀粉水解液中加入斐林试剂立刻呈现砖红色 C．淀粉水解为葡萄糖和果糖后可以被人体吸收 D．食用过多淀粉类食物可使人体脂肪含量增加 【答案】D 【详解】A、淀粉作为多糖，其组成元素只有C、H、O，并不含N元素，A错误； B、淀粉水解液中含有葡萄糖，葡萄糖是还原糖，但使用斐林试剂检测还原糖时，需要水浴加热才能出现砖红色沉淀，不是立刻呈现砖红色，B错误； C、淀粉水解的最终产物是葡萄糖，而不是葡萄糖和果糖，葡萄糖可以被人体吸收，C错误； D、淀粉在人体内可以转化为葡萄糖，当人体摄入过多的淀粉类食物，葡萄糖会在体内进一步转化为脂肪等物质储存起来，从而使人体脂肪含量增加，D正确。 故选D。 2．化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是（　　） A．植物缺镁导致叶绿素合成减少 B．哺乳动物缺钙会出现抽搐症状 C．人体缺铁导致镰状细胞贫血症 D．人体缺碘甲状腺激素合成减少 【答案】C 【详解】 A 、 镁是叶绿素的组成元素，植物缺镁会导致叶绿素合成减少，A 正确； B 、 哺乳动物血液中钙离子含量过低会出现抽搐症状，这体现了钙对维持肌肉正常功能的重要性，B 正确； C 、 人体缺铁会导致缺铁性贫血，而镰状细胞贫血症是由于基因突变导致血红蛋白结构异常引起的，并非缺铁所致，C 错误； D 、 碘是合成甲状腺激素的原料，人体缺碘会使甲状腺激素合成减少，D 正确。 故选C。 3．真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的主要区别是（    ） A．基本组成元素不同 B．单体连接方式不同 C．肽链空间结构不同 D．合成加工场所不同 【答案】C 【详解】A、蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的基本元素是C、H、O、N，真核细胞的核孔含有多种蛋白质，这些蛋白质的基本组成元素相同，A错误； B、单体连接方式相同，均是氨基酸之间脱水缩合形成肽键连接，B错误； C、不同的蛋白质功能不同，功能与结构相适应，因此这些蛋白质的肽链盘曲折叠形成的空间结构不同，C正确； D、真核生物核孔蛋白质均属于胞内蛋白，合成加工场所相同，均在细胞质，D错误。 故选C。 4．耐寒黄花苜蓿的基因M编码的蛋白M属于水通道蛋白家族，将基因M转入烟草植株可提高其耐寒能力。下列叙述错误的是（　　） A．细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力 B．低温时，水分子通过与蛋白M结合转运到细胞外 C．蛋白M增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向 D．水通道蛋白介导的跨膜运输不是水进出细胞的唯一方式 【答案】B 【详解】A、结合水是与细胞内的其他物质相结合的水，是细胞结构的重要组成成分，细胞内的结合水占比增加可提升植物的耐寒能力，A正确； B、水分子通过细胞膜上的通道蛋白进行跨膜运输时，不与通道蛋白相结合，B错误； C、蛋白M是细胞膜上的水分子通道蛋白，增加了水的运输能力，但不改变水的运输方向，水的运输方向为水的顺浓度梯度，C正确； D、水进出细胞的方式有水通道蛋白介导的协助扩散和自由扩散，D正确。 故选B。 5．糖原、胰岛素、胰岛素基因的共性包括（    ） A．均含有C、H、O、N B．合成均需模板和酶 C．均属于生物大分子 D．具有相同的空间结构 【答案】C 【详解】A、糖原只含C、H、O，不含N；胰岛素和胰岛素基因含C、H、O、N，A错误； B、糖原合成需要酶，但不需要模板；胰岛素合成需要模板和酶；胰岛素基因合成需要模板和酶。因此，并非三者均需模板，B错误； C、糖原属于多糖类生物大分子，胰岛素属于蛋白质类生物大分子，胰岛素基因属于核酸类生物大分子，C正确； D、糖原为分支链状结构，胰岛素为球状蛋白质结构，胰岛素基因为双螺旋结构，三者空间结构不同，D错误。 故选C。 6．胆固醇等脂质被单层磷脂包裹形成球形复合物，通过血液运输到细胞并被胞吞，形成的囊泡与溶酶体融合后，释放胆固醇。以下相关推测合理的是（    ） A．磷脂分子尾部疏水，因而尾部位于复合物表面 B．球形复合物被胞吞的过程，需要高尔基体直接参与 C．胞吞形成的囊泡与溶酶体融合，依赖于膜的流动性 D．胆固醇通过胞吞进入细胞，因而属于生物大分子 【答案】C 【详解】A、磷脂分子头部亲水，尾部疏水，所以头部位于复合物表面，A错误； B、球形复合物被胞吞的过程中不需要高尔基体直接参与，直接由细胞膜形成囊泡，然后与溶酶体融合后，释放胆固醇，B错误； C、胞吞形成的囊泡（单层膜）能与溶酶体融合，依赖于膜具有一定的流动性，C正确； D、胆固醇属于固醇类物质，是小分子物质，D错误。 故选C。 7．某蛋白质从细胞质基质进入线粒体基质的基本步骤如下图所示。下列叙述正确的是（    ） A．靶向序列引导蛋白质定位到线粒体 B．前体蛋白通过胞吞进入线粒体基质 C．活化蛋白与前体蛋白氨基酸数目相同 D．该蛋白由核基因和线粒体基因共同编码 【答案】A 【详解】A、由图可知，前体蛋白包含一段靶向序列，靶向序列与位于线粒体外膜上的受体结合后，引导该前体蛋白通过某种通道进入线粒体内，A正确； B、由图可知，前体蛋白通过贯穿线粒体内膜和外膜的某种通道进入线粒体内，不是胞吞方式，B错误； C、由图可知，该前体蛋白进入线粒体后，在蛋白酶的催化作用下分解为靶向序列和活化蛋白，因此活化蛋白的氨基酸数目少于前体蛋白，C错误； D、根据题干可知，该蛋白质由细胞质基质进入线粒体基质，说明其是在细胞质中的核糖体上合成的，因此是由核基因编码的，D错误。 故选A。 8．在活性氧的胁迫条件下，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图，相关叙述错误的是（    ） A．叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质 B．受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质 C．在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质的肽键断裂 D．CDC48相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累 【答案】B 【详解】A、叶绿体基质发生光合作用暗反应过程，类囊体膜上发生光合作用光反应过程，都有相应功能蛋白起作用。结合图示可知，叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质，A正确； BC、据图可知，受损伤蛋白质经蛋白质复合体CDC48作用后，再被蛋白酶体降解，可知，受损蛋白质是以大分子的形式从叶绿体进入细胞质基质，大分子物质不能以自由扩散的方式通过膜结构，B错误； C、在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质被降解，故受损伤蛋白质的肽键断裂，C正确； D、依题意，蛋白质复合体CDC48参与叶绿体内蛋白质降解，结合图示，若CDC48相关基因缺失，则细胞中蛋白质复合体CDC48缺失，导致受损伤蛋白积累，D正确。 故选B。 9．以下实验过程中不需要加热处理的是（    ） A．使用斐林试剂鉴定还原糖 B．使用双缩脲试剂鉴定蛋白质 C．使用二苯胺试剂鉴定DNA D．使用PCR技术获取目的基因 【答案】B 【详解】A、使用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，A错误； B、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质不需要加热，B正确； C、使用二苯胺试剂鉴定DNA需要水浴加热，C错误； D、使用PCR技术获取目的基因需要加热使DNA发生热变性从而解开双链结构，D错误。 故选B。 10．细胞内的马达蛋白与特定的囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，实现囊泡的定向转运。其机理如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．马达蛋白和ATP共有的元素有C、H、O、N B．合成马达蛋白的场所是核糖体 C．马达蛋白空间结构的改变需要ATP供能 D．浆细胞中马达蛋白功能异常不影响抗体分泌 【答案】D 【详解】A、“马达蛋白”的组成元素主要是C、H、O、N，ATP的组成元素是C、H、O、N、P，显然二者共有的元素有C、H、O、N，A正确； B、蛋白质的合成场所是核糖体，因此马达蛋白的合成场所也应该是核糖体，B正确； C、细胞内的马达蛋白与囊泡结合，沿细胞骨架定向移动，在该过程中需要水解ATP供能，结合图中马达蛋白的改变可推测，ATP水解可引起马达蛋白空间结构改变，C正确； D、抗体属于分泌蛋白，由浆细胞合成并分泌，其分泌过程中需要囊泡的运输，据此可推测，若浆细胞中马达蛋白功能异常将会影响抗体分泌，D错误。 故选D。 11．16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，在物种间有较大差异。以下关于16SrRNA的说法错误的是（　　） A．含有A、G、U、C四种碱基 B．是核糖体的重要组成部分 C．通过转运氨基酸参与翻译 D．可为研究生物进化提供证据 【答案】C 【详解】A、16SrRNA含有A、G、U、C四种碱基，A正确； B、依据题干信息，16SrRNA是原核生物核糖体RNA的一种，所以16SrRNA是核糖体的重要组成部分，B正确； C、16SrRNA是核糖体的重要组成部分，所以其参与翻译过程，但是不能转运氨基酸，C错误； D、16SrRNA在物种间有较大差异，所以可为研究生物进化提供证据，D正确。 故选C。 12．胱氨酸是一种二硫化物，在细胞内能够被NADH还原成半胱氨酸。SLC7A1是一类胱氨酸转运蛋白，在癌细胞表面异常增多。若胱氨酸在细胞内的含量过高，会导致细胞死亡，即双硫死亡（如图所示）。下列与之相关的说法中不正确的是（    ） A．半胱氨酸是非必需氨基酸，SLC7A1是正常细胞获得胱氨酸的途径之一 B．双硫死亡是癌细胞生命历程中的必经阶段 C．抑制NADH的合成或可成为治疗癌症的新方法 D．二硫化物积累将导致细胞骨架结构被破坏 【答案】B 【详解】A、半胱氨酸是非必需氨基酸，根据题干信息“SLC7A1是一类胱氨酸转运蛋白”，所以正常细胞可以通过SLC7A1获得胱氨酸，A正确； B、癌细胞SLC7A1异常增多，可以转运更多的胱氨酸，但胱氨酸可以转变为半胱氨酸，从而避免双硫死亡，所以不是癌细胞生命历程中的必经阶段，B错误； C、胱氨酸能够被NADH还原为半胱氨酸，如果抑制NADH的合成，将导致胱氨酸在细胞内积累，从而导致细胞死亡，或可成为治疗癌症的新方法，C正确； D、从图中可以看出，二硫化物积累导致细胞骨架结构破坏，D正确。 故选B。 13．哺乳动物体内的某种Rab8蛋白由207个氨基酸组成，可分为“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，其转换过程如下图所示，GTP是指鸟苷三磷酸。该种“活性”Rab8与EHBP1蛋白部分结构发生相互作用，进而使其与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输。下列相关表述正确的是（　　） A．该种Rab8蛋白中最多有一个游离的氨基和一个游离的羧基 B．Rab8蛋白的合成在核糖体上，活性态与非活性态的相互转换，表明其空间结构的改变不一定会导致蛋白质变性 C．该种Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，接受GTP提供的磷酸使蛋白质结构磷酸化 D．该种Rab8蛋白通过与肌动蛋白部分结构相互作用，从而转变成“活性”状态，参与囊泡的运输 【答案】B 【详解】A、由题意可知，Rab8蛋白由207个氨基酸组成，至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，A错误； B、Rab8蛋白存在“活性”与“非活性”两种状态，这两种状态在一定的条件下可以相互转换，说明其空间结构的改变不会导致蛋白质变性，B正确； C、由图示可知，Rab8蛋白从“非活性”状态转化到“活性”状态时，GDP接受GTP提供的磷酸和能量形成GTP，然后GTP使Rab8蛋白质结构磷酸化，C错误； D、Rab8与EHBP1蛋白部分结构首先发生相互作用，进而使其再与肌动蛋白相互作用，参与囊泡运输，D错误。 故选B。 14．能量胶是马拉松运动员常用的胶状补给品，可快速供能。下表是某能量胶的营养成分表。据表分析，下列叙述正确的是（    ） 项目 每100g 能量 850KJ 蛋白质 0g 脂肪 0g 碳水化合物 50g 核糖 450mg 钠钾氯等 235mg A．核糖是ATP的组成成分，补充核糖有助于合成ATP B．推测表中的碳水化合物主要是淀粉 C．比赛过程中大量出汗，少量补充能量胶即可维持水盐平衡 D．能量胶不含脂肪和蛋白质是因为它们不能为机体提供能量 【答案】A 【详解】A、ATP由腺苷（腺嘌呤+核糖）和三个磷酸基团组成，核糖是ATP的组成成分，“补充核糖”可为腺苷的合成提供原料，间接支持ATP生成，故补充核糖有助于合成ATP，A正确； B、碳水化合物若为淀粉（多糖），需分解为葡萄糖才能快速供能，但能量胶需“快速供能”，推测其碳水化合物应为单糖（如葡萄糖）或二糖（如麦芽糖），而非淀粉，B错误； C、大量出汗会导致水和电解质大量流失，能量胶中钠钾氯仅235mg/100g，少量补充不足以完全维持水盐平衡，需额外补充水和电解质，C错误； D、脂肪和蛋白质均可供能，但脂肪供能慢，蛋白质主要参与结构构建，能量胶不含二者是因快速供能需优先利用碳水化合物，D错误。 故选A。 15．非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）已成为慢性肝病的主要病因，其发病机理与肝细胞中的线粒体功能障碍、脂滴异常增多等密切相关。研究发现，线粒体通过膜接触位点与多种细胞器相互作用，部分过程如下图所示。已知溶酶体能分解脂质，下列叙述错误的是（    ） A．由脂质的特性可以推测，脂滴的膜由磷脂单分子层组成 B．促进肝细胞内脂滴与溶酶体融合会诱发NAFLD C．线粒体与内质网相互作用可能与脂质代谢有关 D．脂滴从内质网的分离体现了生物膜的结构特性 【答案】B 【详解】A、由于磷脂分子具有亲水性的头部和疏水性的尾部，细胞中的磷脂双分子层是由于两层磷脂分子的亲水头部向外，疏水尾部向内排列形成的。而脂滴内部为疏水性的脂质，所以脂滴的膜由磷脂单分子层组成（磷脂分子的疏水尾部朝向脂滴内部，亲水头部朝向细胞质基质），A正确； B、NAFLD与脂滴异常增多有关，溶酶体能分解脂质，抑制肝细胞内脂滴与溶酶体融合可能会诱发NAFLD，B错误； C、从图中可以看到内质网生成脂质，线粒体为脂质代谢提供 ATP，二者相互作用，在脂质代谢中发挥重要作用，C正确； D、脂滴由磷脂分子包裹脂质组成，磷脂分子为细胞膜的成分，脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性，D正确。 故选B。 二、非选择题题，共5小题，共70分 16．铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。 (1)无机盐在细胞中大多数以 形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增强。 (2)为研究ALR1与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。 综合图1、图2结果，推测 。 (3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1和MATE为有机酸盐外排转运蛋白，在 条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 (4)ALMT1和MATE的表达由转录调控因子STOP1控制。检测各组植株中STOP1的mRNA和蛋白含量，由此推测ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3中画出有铝条件下各组的实验结果 。 (5)最终确定ALR1是铝离子受体。除本题中提到的ALR1调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1能 ，才能得出此结论。 【答案】(1) 离子 自然选择 (2)ALR1可特异性提高植物的抗铝性 (3)有铝、无铝 (4) (5)与铝离子特异性结合 【详解】（1）无机盐在细胞中大多数以离子形式存在。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。 （2）由图1可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1过表达突变体的根长相对值降低最小，其次是野生型，最次是ALR1缺失突变体，由图2可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野生型和ALR1缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1可特异性提高植物的抗铝性，对其他金属离子的抗性不强。 （3）据题意可知，可在无铝和有铝条件下分别检测野生型、ALR1缺失突变体和ALR1过表达突变体植株根部细胞中ALMT1和MATE对应基因的表达情况，可推知这两种蛋白参与ALR1介导的抗铝性。 （4）ALR1仅通过抑制STOP1蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1基因可以正常表达，三者STOP1mRNA相对含量几乎不变，ALR1缺失突变体因ALR1的抑制作用减弱，STOP1蛋白水解较多，其相对含量较低，ALR1过表达突变体的STOP1蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所示：    （5）若ALR1是铝离子受体，则其发挥作用的前提是二者特异性结合。 17．学习以下材料，回答（1）~（5）题。 水稻抗褐飞虱研究——虫高一尺稻高一丈 水稻是我国重要的粮食作物。褐飞虱是专食水稻的害虫，它将针管状的口器刺入水稻，可直达韧皮部的筛管吸食汁液（图1）。取食过程中褐飞虱分泌唾液，唾液中降解细胞壁的酶类使得口针更容易穿刺，此外，唾液中的α-淀粉酶和麦芽糖酶可以促进淀粉水解。 B蛋白是褐飞虱唾液中的一种蛋白质，随褐飞虱取食进入水稻体内，可抑制易感水稻的基础防御反应。水稻也有相应机制来抵抗褐飞虱。抗虫水稻中存在N基因，其编码免疫应答受体N蛋白。N蛋白可识别并能与B蛋白结合形成复合体进入细胞核，从而调控下游基因的表达，引发防御反应。例如，通过调节胼胝质合成酶基因与筛管中胼胝质水解酶基因的表达，控制筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成，从而抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液。 研究发现利用转基因技术在抗虫水稻中持续高表达B蛋白可提高转基因水稻的抗虫性，但植株矮小，产量低。自然界中，抗虫水稻可及时清除B蛋白以避免过度的抗虫反应。B蛋白进入水稻细胞被N蛋白识别后，除激活抗虫信号通路之外，也激活了细胞自噬。细胞自噬是一种依赖溶酶体和液泡的蛋白质降解途径。B蛋白可与细胞自噬受体结合，且N蛋白促进二者的结合，自噬受体可与自噬体结合，最终将B蛋白拖入液泡并将其降解。由于B蛋白-N蛋白-自噬受体三者互作激活细胞自噬，降解B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平。当褐飞虱取食终止时，水稻细胞中已无残留的B蛋白，故可快速恢复正常生长发育。 目前水稻育种中已获得应用的抗褐飞虱基因非常少，因此发掘和利用水稻中多种不同抗性机制的基因，将它们聚合利用，是形成抗褐飞虱的长效机制。 (1)褐飞虱唾液中的 酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为 进而吸收。 (2)水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达（如下图），是对抗褐飞虱的有效策略。 褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为 （选填选项前字母）。 a．促进      b．抑制  c．上升   d．下降      e．阻塞  f．畅通 (3)根据文中信息，下列关于B蛋白在植物体内作用的叙述，正确的是 。 a．将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性 b．水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，利于植株生长 c．B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应相同 d．抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白 (4)从稳态与平衡的角度，分析抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间平衡的机制 。 (5)虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但在水稻育种中单一应用此机制可能有失效的风险。请结合文中信息，推测存在这种风险的原因 。 【答案】(1) 纤维素酶和果胶 葡萄糖 (2)abce (3)ad (4)褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；过量B蛋白引发细胞自噬，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育 (5)褐飞虱群体中部分个体B基因突变，产生对水稻防御机制的抗性，经抗虫水稻的选择后，突变B基因频率上升，使水稻对褐飞虱的防御失效 【详解】（1）植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶，褐飞虱唾液中的纤维素酶和果胶酶可以水解植物细胞壁，便于口针穿刺植物组织，同时分泌的α-淀粉酶和麦芽糖酶将淀粉分解为葡萄糖这一单糖进而吸收。 （2）筛板上筛孔（图2）边缘胼胝质的合成有利于抵御褐飞虱吸食筛管中的汁液，而水稻N蛋白调节胼胝质合成酶与胼胝质水解酶的表达，是对抗褐飞虱的有效策略，分析题图可知，褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为促进（胼胝质合成酶合成增多）、抑制（胼胝质水解酶合成减少）均有利于胼胝质含量上升，筛管运输受阻，从而达到对抗褐飞虱，减少其对筛管中汁液的吸食，故褐飞虱取食水稻汁液时I~IV应分别为abce。 （3）a、根据题文信息可知：将B基因转入抗虫水稻并持续表达，可提高转基因水稻抗虫性，a正确； b、水稻细胞中长期存在B蛋白可激发防御反应，但是B蛋白持续存在会导致植株矮小，产量低，不利于植株生长，b错误； c、B蛋白在易感与抗虫水稻中引发的效应不相同，前者可抑制易感水稻的基础防御反应，后者引发防御反应，c错误； d、抗褐飞虱水稻通过细胞自噬途径来清除B蛋白，水稻细胞内B蛋白的量被严格控制在适当的水平，d正确。 故选ad。 （4）综合题文信息可知，褐飞虱取食水稻时，B蛋白与N蛋白结合，调控胼胝质合成酶与水解酶等下游基因表达，引发防御反应；过量B蛋白引发细胞自噬，及时清除B蛋白，水稻恢复正常生长发育，从而使得抗虫水稻精细调控进入体内的B蛋白以实现抗虫反应与生长发育之间的平衡。 （5）虽然水稻通过N蛋白可以对抗褐飞虱的侵害，但是褐飞虱群体中部分个体B基因突变，产生对水稻防御机制的抗性，经抗虫水稻的选择后，突变B基因频率上升，使水稻对褐飞虱的防御失效 。 18．高脂饮食和静坐少动是非酒精性脂肪性肝炎发生和发展的重要原因。PAF是一种强效炎症介质，在肝脏炎症的进展中发挥着重要作用，过量的PAF会进一步引发炎症相关慢性疾病的发生，因此PAF的合成、分布和降解都应受到严格控制。 (1)为研究运动和高脂饮食对大鼠肝脏PAF含量的影响，研究人员将同等生理状态的雄性大鼠随机均分为以下四组进行实验。 组别 实验处理 A 标准膳食喂养，不进行运动干预 B 标准膳食喂养，进行中等强度的运动干预 C 高脂饮食喂养，不进行运动干预 D ？ 其中D组的处理方式为 。 (2)实验进行16周后，测量大鼠肝组织中PAF含量，由图a可进一步推测高脂饮食诱导肝损伤的可能机制为 。 (3)为探究PAF含量变化的机制，研究人员测定了运动和高脂饮食对PAF关键代谢酶的影响。提取出有关的酶可依据其分子大小及带电性质，常先通过 的方法进行快速检测后，再进行定量检测，结果如图b，据此推测运动对高脂饮食大鼠肝脏PAF含量的调节机制为 。 (4)根据以上信息，为非酒精性脂肪性肝炎患者提出可行的健康生活建议 。 【答案】(1)高脂饮食喂养，进行中等强度的运动干预 (2)高脂饮食诱导大鼠肝脏PAF含量上升，进而引发肝脏炎症，导致肝脏损伤 (3) 电泳 运动通过促进PAF水解酶合成，抑制PAF合成酶的合成，降低高脂饮食诱导大鼠肝脏中PAF含量的增加量 (4)合理控制脂肪饮食，适量运动 【详解】（1）本实验目的为研究运动和高脂饮食对大鼠肝脏PAF含量的影响，自变量为是否运动和是否高脂饮食，分析四组处理可知，D组的处理方式为高脂饮食喂养，进行中等强度的运动干预。 （2）实验进行16周后，测量大鼠肝组织中PAF含量，由图a可知，与A组相比，C组大鼠肝组织中PAF含量，明显增多，可进一步推测高脂饮食诱导肝损伤的可能机制为高脂饮食诱导大鼠肝脏PAF含量上升，进而引发肝脏炎症，导致肝脏损伤。 （3）高脂饮食诱导大鼠肝脏PAF含量上升，可能是PAF水解酶含量减少或合成酶含量增加，研究人员测定了运动和高脂饮食对PAF关键代谢酶的影响。提取出有关的酶可依据其分子大小及带电性质，常先通过电泳的方法进行快速检测后，再进行定量检测，结果如图b，由图可知，与D组相比，C组大鼠肝组织中AF水解酶表达量减少，PAF合成酶表达量明显增多，据此推测运动对高脂饮食大鼠肝脏PAF含量的调节机制为运动通过促进PAF水解酶合成，抑制PAF合成酶的合成，降低高脂饮食诱导大鼠肝脏中PAF含量的增加量。 （4）根据以上信息，非酒精性脂肪性肝炎患者合理控制脂肪饮食的同时，进行适量运动。 19．浮梁红茶（又称“浮红”）因其形美、色艳、香郁、味醇的特点享誉海内外。发酵是浮红制作的关键工序，将揉捻后的茶叶置于特定环境，茶叶中的多酚氧化酶（PPO）能催化无色的多酚类物质氧化为褐色醌类物质。科研人员探究了pH、高温等因素对PPO活性的影响，结果如图所示。回答下列问题： (1)PPO催化无色物质生成褐色物质的机理是 。制作绿茶时，在揉捻之前需经过焙火杀青，其目的是 ，防止酶促褐变。但是红茶则是要经过 （“高温杀青”或“低温揉捻”）过程后，持续发酵一段时间来产生红色，这样操作的原因是 。 (2)据图可知，温度越高，PPO维持活性的时间越 。PPO粗提取液应在低温下临时保存的原因是 。 (3)冻梨是梨经过反复冷冻、解冻后形成的，该过程中冻梨表皮发生褐变呈褐色，其褐变机理如图1所示（PPO为多酚氧化酶）。细胞中的 （填“自由水”或“结合水”）结冰后体积变大，涨破了起保护作用的 （填细胞结构），因此解冻后的冻梨口感细腻。 (4)研究小组还用pH为6.8的磷酸盐缓冲液配制成不同浓度的三种待测抑制剂溶液，研究其对PPO酶活性的影响，结果如图丁所示。据图分析， 处理方式对酶活性的抑制效果最佳。根据以上资料，请提出其他可以使冻梨表皮不发生褐变的措施 （至少两点）。 【答案】(1) 降低化学反应的活化能 高温杀青可使PPO失活 低温揉捻 低温揉捻不会使PPO失活，有利于多酚类物质氧化为褐色物质 (2) 短 低温可抑制PPO的活性，防止其变性失活 (3) 自由水 细胞膜 (4) 0.10%的维生素C 将冻梨低温保存、加入适量维生素C等抑制剂 【详解】（1）PPO 作为酶，催化无色物质生成褐色物质的机理是降低化学反应的活化能。制作绿茶要避免酶促褐变，需破坏 PPO 活性，高温杀青可使 PPO 空间结构破坏而失活，故揉捻前用焙火杀青；但是红茶则是要经过低温揉捻过程后，持续发酵一段时间来产生红色，这样操作的原因是低温揉捻不会使PPO失活，有利于多酚类物质氧化为褐色物质。 （2）由图乙可知，温度越高，PPO 活性维持时间越短，因为高温加速酶失活 。低温可抑制PPO的活性，防止其变性失活，故PPO粗提取液应在低温下临时保存。 （3）该过程中，细胞内自由水结冰后，其体积变大，涨破了起保护作用的细胞膜结构。 （4）由图丁可知，0.10%维生素C处理时，PPO 活性抑制效果最显著（活性最低）。结合前面知识，要使茶菜类不变色，需抑制 PPO 活性。冷藏可降低酶活性；加入维生素C等抑制剂能抑制 PPO；控制pH（如利用图甲中 PPO 活性低的pH条件）也可减少褐变。 20．硝酸盐是植物主要的氮肥形式，植物能感知硝酸盐并快速诱导基因表达，调控生长发育。为了研究植物如何感知硝酸盐，科学家进行了相关研究。 (1)植物吸收氮元素后可以用于合成 等组成生物大分子的单体。 (2)细胞膜上的C蛋白一直被认为能够感受和转运硝酸盐。在以硝酸盐为唯一氮源的培养基上，同时培养野生型、C基因缺失突变体和N基因缺失突变体拟南芥，结果如下图。研究者认为N蛋白更可能是硝酸盐的受体，而C蛋白不是，作出此判断的依据是 。 (3)进一步实验结果表明，N蛋白可以直接结合硝酸盐，之后会引起N蛋白 的改变，使N蛋白两端相互靠近，从而激活其转录调节功能，通过 进入细胞核内调节相关基因表达。 (4)利用N蛋白与硝酸盐结合的特点，研究者通过基因工程将黄色荧光蛋白基因切成两半分别连接到N基因的两端，转入野生型拟南芥，试图构建一个结合硝酸盐后可以发出荧光的硝酸盐感受器。 ①请以拟南芥为材料设计实验检测该感受器是否构建成功。 ②在实际生产中，为提高作物产量经常过量使用氮肥，因此会对生态环境造成破坏。请从可持续发展角度分析该硝酸盐感受器的应用价值。 【答案】(1)氨基酸、核苷酸 (2)相对于野生型，C基因缺失突变体生长发育情况（鲜重）变化不大，而N基因缺失突变体生长（鲜重）明显受到抑制（降低） (3) 空间结构 核孔 (4) 分别对野生型拟南芥和转基因拟南芥施加硝酸盐，检测是否发出黄色荧光；若野生型拟南芥不发黄色荧光，转基因拟南芥发出黄色荧光说明构建成功 可以实时监测植物体内硝酸盐的浓度，从而降低对氮肥的依赖，以免过度施肥造成环境污染和浪费以及影响植物生长 【详解】（1）含有氮元素的生物大分子有蛋白质和核酸，它们的单体分别是氨基酸和核苷酸； （2）C基因缺失突变体缺乏C蛋白拟南芥，N基因缺失突变体拟南芥缺乏蛋白；由图分析可知，纵坐标为鲜重，鲜重中含量最高的化合物为蛋白质，鲜重的高低体现了拟南芥吸收氮元素的多少；相比于野生型，缺乏C蛋白的突变体氮元素吸收减少得不多，缺乏N蛋白的突变体显著降低了氮元素的吸收，因此N蛋白更可能是硝酸盐的受体，而C蛋白不是； （3）N蛋白要激活其功能，需要改变空间结构，再通过核孔（大分子进出细胞核通过核孔）进入细胞核行使功能； （4）该感受器结合硝酸盐后可以发出荧光，要检测该感受器是否构建成功，分别对野生型拟南芥（对照组）和转基因拟南芥施加硝酸盐，检测是否发出黄色荧光；若野生型拟南芥不发黄色荧光，转基因拟南芥发出黄色荧光说明构建成功； 要避免过量使用氮肥，需要获得植物体内硝酸盐浓度并实时监控，硝酸盐不足时再施氮肥，过量使用氮肥。 21．中东呼吸综合征冠状病毒可引起人体严重的呼吸系统症状，甚至造成死亡。科研人员为研制针对该病毒的特异性治疗药物进行了系列研究。 (1)该病毒主要通过其表面囊膜的S蛋白与宿主细胞膜受体D结合来感染宿主细胞。如图1所示，S1与受体D结合后导致S1和S2分离，S2的顶端插入到宿主细胞膜上，通过S2蛋白的 改变从而将两个膜拉近，发生膜融合过程。病毒进入宿主细胞后，利用宿主细胞内的 等为原料合成大分子物质组装成新的病毒，扩散并侵染健康细胞。 (2)R是该病毒的S1上与受体D结合的部分。科研人员用从康复者体内筛选出的三种抗体甲、乙、丙进行实验，研究它们与R的特异性结合能力。另用抗体丁作为对照抗体。实验流程如图2所示，结果如图3。在实验过程中将 作为抗原固定，分别将 加入反应体系，然后加入酶标记的抗体（能与待检抗体结合，携带的酶可使底物反应显色），其后加入底物显色，检测相应的吸光值（颜色越深吸光值越高）。 该实验中抗体丁可以作为对照抗体的理由是 。实验结果表明 。 (3)研究发现该病毒在感染宿主细胞后，有一种更快速的传播方式。当被感染细胞表面的病毒囊膜蛋白与健康细胞表面的受体D结合后，膜发生融合实现病毒的转移。为了探究三种抗体能否抑制病毒在被感染细胞和健康细胞之间的传播，科研人员展开研究。请在下表中的空白处填写相应实验处理，完成实验方案。（注：鼠受体D与人受体D存在序列和结构上的差异） 组别 实验处理 实验结果 实验组 抗体甲 表达病毒囊膜蛋白的细胞 ① 无细胞融合 抗体乙 部分细胞融合 抗体丙 部分细胞融合 对照组1 不加抗体 ② 表达鼠受体D的细胞 无细胞融合 对照组2 抗体丁 表达病毒囊膜蛋白的细胞 ③ 部分细胞融合 对照组3 ④ 表达病毒囊膜蛋白的细胞 表达人受体D的细胞 部分细胞融合 实验结果说明，三种抗体中，甲可以阻断病毒通过细胞融合的途径进行传播，乙和丙效果不明显。 (4)科研人员进一步利用多种方法深入研究了三种抗体与R结合的区域，实验结果表明，甲与乙结合R上不同的区域，甲与丙结合R的区域部分重叠。综合以上系列研究结果，研究人员推测将 两种抗体联合使用会具有更强的抗病毒能力。如果希望用联合抗体治疗中东呼吸综合征患者，还需要进行哪些方面的研究？ （写出一个方面即可） 【答案】 空间结构 核苷酸、氨基酸 R 不同浓度的甲、乙、丙和丁 抗体丁不与R结合 不同浓度下甲、乙和丙均与R特异性结合，甲和乙的结合能力强于丙 表达人D受体的细胞 表达病毒囊膜蛋白的细胞 表达人D受体的细胞 不加抗体 甲与乙 制备甲与乙联合抗体的方法；比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果；对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗，检测治疗效果；评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用 【详解】（1）由图1看出，S2与S1分离，其顶端插入到宿主细胞膜上后，S2的形态结构发生改变（即空间结构改变），从而将两个膜拉近，便于膜的融合。病毒进入宿主细胞后，利用宿主细胞内的核苷酸、氨基酸等为原料合成核酸、蛋白质等大分子，进一步组装成新的病毒。 （2）由题干分析，该实验的目的是研究甲、乙、丙三种抗体与R的特异性结合能力，故将R作为抗原固定，再分别加入不同浓度的甲、乙、丙和丁抗体（丁抗体不与R结合，作为对照），然后再加入酶标记的抗体，以便进行检测。分析图3结果可知，与丁抗体和空白组相比，不同浓度下甲、乙、丙抗体均与R特异性结合，且甲、乙抗体与R的结合能力强于丙抗体。 （3）结合题干和图表分析，该实验的目的是探究三种抗体能否抑制病毒在被感染细胞和健康细胞之间的传播，自变量为抗体种类和受体D种类，因变量为细胞融合情况。故②作为无关变量应与其他组一致，即表达病毒囊膜蛋白的细胞；实验组与对照组2和3相比，自变量为抗体种类不同，实验组3为空白对照，故④为不加抗体；①、③为无关变量应与实验组3一致，即表达人D受体的细胞。 （4）由题干信息可知，甲与乙结合R上不同的区域，甲与丙结合R的区域部分重叠，故选用甲、乙两种抗体联合使用，抗病毒能力更强。若要使用联合抗体，需进一步研究制备甲与乙联合抗体的方法；比较单一抗体与甲乙联合抗体的抗MERS-CoV效果；对感染MERS-CoV的动物使用甲乙联合抗体治疗，检测治疗效果；评估甲乙联合抗体对动物体主要组织器官和正常细胞是否具有副作用等方面。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$