内容正文:
专题01 细胞的结构和功能
五类热门情境创新练
情境命题一 传统文化类
1.(2025·云南·模拟预测)“土生万物由来远,地载群伦自古尊”。敬畏土地、春种秋收是中国农耕文明的文化传承,土地能孕育大豆、高粱以回报辛勤耕耘的人们。下列有关叙述错误的是( )
A.大豆、高粱等一切农作物都是由细胞构成的 B.组成细胞的化学元素在土壤中也都存在
C.土壤中的Mg是植物合成叶绿素的必需元素 D.根瘤菌可固氮,所以种植大豆不用再施肥
2.(2025·广西南宁·一模)武鸣艾馍作为南宁市非物质文化遗产代表项目,是以新鲜艾草为原料制作的特色壮乡美食,其碧绿色泽源自艾草叶中丰富的叶绿素。下列关于艾草叶肉细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.合成叶绿素的细胞器是核糖体
B.色素不完全储存在液泡中
C.无细胞骨架但有细胞壁支撑
D.生物膜系统是指所有细胞器膜
情境命题二 生命健康类
3.(2025·福建·高考真题)登革热等蚊媒病毒传染病威胁人类健康。蚊子叮咬蚊媒病毒感染者后,病毒会转移至蚊唾液腺,当蚊子再次叮咬时会发生传染。下列叙述错误的是( )
A.蚊子和人都是登革热病毒的宿主
B.利用不育雄蚊防治蚊虫属于生物防治
C.喷施不易分解的灭蚊杀虫剂易引起生物富集
D.为预防登革热灭绝蚊子不影响生物多样性价值
4.(2025·贵州·高考真题)结肠癌是一种消化道恶性肿瘤,临床上常用药物5-氟尿嘧啶(抑制DNA合成)治疗。研究发现,结肠癌患者肠道内多种细菌数量发生显著变化,部分细菌产生具有致癌的毒素,与肿瘤发生密切相关。下列叙述错误的是( )
A.肠道内细菌分泌毒素的过程需高尔基体和溶酶体参与
B.人体结肠癌的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关
C.取可疑癌变组织进行镜检观察细胞的形态可初步诊断
D.利用5-氟尿嘧啶治疗结肠癌可将癌细胞阻断在分裂间期
5.(2025·四川资阳·一模)“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式,它是指一段时间内不摄取谷类食物,仅以水、果汁等为食,以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为,“辟谷”期间,细胞自噬活动会加强,其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定
C.在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径
D.泛素与自噬受体的结合具有特异性,泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱
6.(2024·福建·高考真题)幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是( )
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
7.(2024·甘肃·高考真题)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是( )
A.低氧刺激可以增加人体内EPO的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
8.(2025·湖北武汉·模拟预测)《中国食物与营养发展纲要(2025—2030年)》提出:到2030年,我国人均每日膳食纤维摄入量应增加到25~30克。膳食纤维具有控制体重、降低糖尿病风险等多重益处,被称为“第七大营养素”,纤维素是膳食纤维的一种类型。下列叙述正确的是( )
A.纤维素由C、H、O、N四种元素组成
B.可以利用斐林试剂检测纤维素的存在
C.纤维素是植物细胞细胞壁的组成成分
D.纤维素能为人体提供所需营养和能量
9.(2025·陕西商洛·三模)安德森病是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常。食物中的脂肪和胆固醇被小肠上皮细胞摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出细胞,进入血液。乳糜微粒是一种由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成的较大颗粒,主要用于外源脂肪的运输。如图是脂肪被小肠上皮细胞摄取后进行加工运输的路径示意图,请分析回答下列问题:
(1)图中粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表__________。
(2)图中的乳糜微粒由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成,其中的脂肪和蛋白质可分别用__________(填字母)进行鉴定。
a.斐林试剂 b.双缩脲试剂 c.苏丹Ⅲ染液 d.醋酸洋红
(3)据图分析,位于乳糜微粒表面的蛋白质包括上图中的______________________________。
(4)轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒。LP和DP可以进入光面内质网(SER),并能在其中融合,形成更大的前乳糜微粒颗粒,该过程依赖的结构特点是________________________________________。
(5)经过研究,发现安德森病的发病机理是患者的DNA序列发生了改变,导致Sarl蛋白功能异常,Sarl蛋白主要负责从内质网上产生并分泌出囊泡。根据资料和所学知识,推测安德森病患者血液中乳糜微粒含量__________(填“偏高”或“偏低”),请阐述其机理:________________________________________。
情境命题三 科研研究类
10.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是( )
A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
11.(2024·重庆·高考真题)心脏受损的病人,成纤维细胞异常表达FAP蛋白,使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP-CAR蛋白(识别FAP)的mRNA,用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达,再由囊泡运输到T细胞膜上,作用于受损的成纤维细胞,以减轻症状。以下说法错误的( )
A.mRNA放置于脂质体双层分子之间
B.T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成
C.T细胞的高尔基体参与FAP-CAR的修饰和转运
D.脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体,可靶向运输
12.(2025·四川雅安·模拟预测)2025年9月世界首个AI设计的病毒(单链DNA病毒)诞生,该病毒能感染并杀死耐药性细菌。该技术展示了AI在设计用于治疗细菌感染方面的潜力。下列有关病毒的叙述,错误的是( )
A.该病毒能特异性侵染细菌,与细菌表面所含糖蛋白有关
B.病毒用作基因工程的载体时对宿主细胞通常具有致病性
C.病毒的蛋白质外壳是在宿主细胞的核糖体上由自身遗传物质指导合成的
D.该病毒相较于双链DNA病毒,更易发生基因突变,可能导致其治疗效果不稳定
13.(2025·河南信阳·一模)2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的单细胞真核生物——贝氏布拉藻,其内部存在“特殊氨工厂”硝基体这一细胞器,可以固定空气中的氮气。研究发现“硝基体”曾经是某种固氮细菌,在藻类内部转化而成。“硝基体”中大约有一半蛋白质编码依赖宿主基因组。下列相关叙述正确的是( )
A.贝氏布拉藻固定的氮元素在细胞内可以参与合成核糖和蛋白质
B.贝氏布拉藻细胞的遗传物质是DNA和RNA,共含有5种碱基
C.硝基体可以在没有氮源但其他成分适宜的培养基中独立存活
D.细胞呼吸可为硝基体合成蛋白质、固氮等生命活动提供能量
14.(2025·四川雅安·二模)2025年1月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命,揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能,拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测,错误的是( )
A.深渊生物生活在黑暗环境中,不能进行光合作用,因此不能合成有机物
B.深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA
C.深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于低温环境中维持细胞膜流动性
D.深渊生物中蛋白质可能通过增加分子结构稳定性以适应高压环境
15.(2024·福建·高考真题)脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径,科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后,分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养,用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体,分析荧光重合程度,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员__________为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是______________________________;在无机盐缓冲液培养的细胞中,脂肪酸的转运路径是________________________。
(3)实验结果发现,在一定时间内,无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,理由是________________________________________。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于____________________中培养;实验组的小鼠成纤维细胞置于____________________中培养。一段时间后,观察并比较两组____________________。
②预期结果:______________________________。
(4)在营养匮乏状态下,有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因是_____________________________(答出1点)。
试卷第1页,共3页
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专题01 细胞的结构和功能
五类热门情境创新练
情境命题一 传统文化类
1.(2025·云南·模拟预测)“土生万物由来远,地载群伦自古尊”。敬畏土地、春种秋收是中国农耕文明的文化传承,土地能孕育大豆、高粱以回报辛勤耕耘的人们。下列有关叙述错误的是( )
A.大豆、高粱等一切农作物都是由细胞构成的 B.组成细胞的化学元素在土壤中也都存在
C.土壤中的Mg是植物合成叶绿素的必需元素 D.根瘤菌可固氮,所以种植大豆不用再施肥
【答案】D
【详解】A、细胞学说指出,所有动植物都由细胞构成,大豆、高粱作为高等植物,均由细胞构成,细胞是生物体结构与功能的基本单位,A正确;
B、植物细胞中的化学元素,如C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等,都可以从土壤中吸收,土壤是植物获取矿质元素的重要来源,B正确;
C、叶绿素的分子结构中包含镁元素,Mg是叶绿素合成的必需元素,缺乏Mg会导致植物叶片发黄,C正确;
D、根瘤菌可以与豆科植物共生,将空气中的氮气转化为植物可吸收的含氮化合物,但植物生长还需要其他矿质元素(如磷、钾等),仅靠固氮并不能满足植物全部的营养需求,因此仍需施肥,D错误。
故选D。
2.(2025·广西南宁·一模)武鸣艾馍作为南宁市非物质文化遗产代表项目,是以新鲜艾草为原料制作的特色壮乡美食,其碧绿色泽源自艾草叶中丰富的叶绿素。下列关于艾草叶肉细胞结构与功能的叙述,正确的是( )
A.合成叶绿素的细胞器是核糖体
B.色素不完全储存在液泡中
C.无细胞骨架但有细胞壁支撑
D.生物膜系统是指所有细胞器膜
【答案】B
【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所,但叶绿素本身并非蛋白质,合成叶绿素的细胞器不是核糖体,A错误;
B、艾草叶肉细胞的色素存在于液泡和叶绿体中,B正确;
C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构,存在于所有真核细胞中,叶肉细胞作为真核细胞具有细胞骨架,C错误;
D、生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜等,而非仅指所有细胞器膜,D错误。
故选B。
情境命题二 生命健康类
3.(2025·福建·高考真题)登革热等蚊媒病毒传染病威胁人类健康。蚊子叮咬蚊媒病毒感染者后,病毒会转移至蚊唾液腺,当蚊子再次叮咬时会发生传染。下列叙述错误的是( )
A.蚊子和人都是登革热病毒的宿主
B.利用不育雄蚊防治蚊虫属于生物防治
C.喷施不易分解的灭蚊杀虫剂易引起生物富集
D.为预防登革热灭绝蚊子不影响生物多样性价值
【答案】D
【分析】1、病毒的结构非常简单,没有细胞结构,仅由蛋白质外壳和内部的遗传物质组成,不能独立生存,只有寄生在活细胞里才能进行生命活动。一旦离开就会变成结晶体。
2、预防传染病的措施有控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。
【详解】A、登革热病毒可在人体内增殖,并在蚊子体内复制,故蚊子和人均为宿主,A正确;
B、不育雄蚊通过干扰繁殖控制种群,属于生物防治中的遗传防治,B正确;
C、不易分解的杀虫剂会通过食物链在生物体内积累,导致生物富集,C正确;
D、灭绝蚊子可能破坏生态平衡,影响生物多样性的间接价值(如生态功能),D错误。
故选D。
4.(2025·贵州·高考真题)结肠癌是一种消化道恶性肿瘤,临床上常用药物5-氟尿嘧啶(抑制DNA合成)治疗。研究发现,结肠癌患者肠道内多种细菌数量发生显著变化,部分细菌产生具有致癌的毒素,与肿瘤发生密切相关。下列叙述错误的是( )
A.肠道内细菌分泌毒素的过程需高尔基体和溶酶体参与
B.人体结肠癌的发生与原癌基因和抑癌基因的突变有关
C.取可疑癌变组织进行镜检观察细胞的形态可初步诊断
D.利用5-氟尿嘧啶治疗结肠癌可将癌细胞阻断在分裂间期
【答案】A
【详解】A、肠道内的细菌属于原核生物,其细胞结构中不含高尔基体和溶酶体,分泌毒素的过程依赖细胞膜和细胞质基质中的相关酶,无需高尔基体和溶酶体参与,A错误;
B、结肠癌的发生是原癌基因(调控细胞周期)和抑癌基因(阻止细胞异常增殖)发生突变导致的,B正确;
C、癌细胞的形态结构会发生显著改变(如细胞变圆、核增大等),通过显微镜观察可疑组织的细胞形态可初步判断是否癌变,C正确;
D、5-氟尿嘧啶通过抑制DNA合成阻止癌细胞增殖,而DNA复制发生在分裂间期(S期),因此该药物可将癌细胞阻断在分裂间期,D正确。
故选A。
5.(2025·四川资阳·一模)“辟谷”是道家学者崇尚的一种养生方式,它是指一段时间内不摄取谷类食物,仅以水、果汁等为食,以增强身体健康或减脂为目的。现代医学认为,“辟谷”期间,细胞自噬活动会加强,其原理如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体作为“消化车间”可为细胞自噬过程提供水解酶
B.细胞自噬“吃掉”细胞器不利于维持细胞内部环境的稳定
C.在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径
D.泛素与自噬受体的结合具有特异性,泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱
【答案】B
【详解】A、细胞自噬过程中依赖于溶酶体中的水解酶,A正确;
B、细胞自噬可以分解衰老,损伤的细胞器,有利于维持细胞内部环境的稳定,B错误;
C、在营养缺乏条件下,细胞自噬可作为机体获得物质和能量的一种途径,满足细胞对物质和能量的需求,C正确;
D、据图可知,泛素与自噬体受体结合后引起细胞自噬,剧烈的自噬会引起细胞的凋亡,所以泛素缺乏可能会使细胞凋亡减弱,D正确。
故选B。
6.(2024·福建·高考真题)幽门螺杆菌是一种定植在胃黏膜上皮细胞表面的细菌,可导致胃溃疡甚至胃癌的发生。下列叙述正确的是( )
A.幽门螺杆菌通过减数分裂进行繁殖
B.幽门螺杆菌导致的胃癌可遗传给后代
C.抗病毒药物无法治疗幽门螺杆菌感染
D.临床检测幽门螺杆菌前应口服抗生素以杀死杂菌
【答案】C
【分析】幽门螺旋杆菌为原核生物,没有细胞核,只有核糖体一种细胞器,以DNA为遗传物质,产生的脲酶催化分解尿素为NH3和CO2。
【详解】A、幽门螺杆菌是细菌,细菌通过二分裂的方式进行繁殖,而不是减数分裂,减数分裂是有性生殖生物在产生生殖细胞时进行的特殊分裂方式,A错误;
B、幽门螺杆菌导致的胃癌是由于细菌感染引起的疾病,不是遗传病,不会遗传给后代,B错误;
C、幽门螺杆菌是细菌,抗病毒药物是用于治疗病毒感染的,对细菌感染无效,C正确;
D、临床检测幽门螺杆菌前口服抗生素会杀死幽门螺杆菌,影响检测结果,D错误。
故选C。
7.(2024·甘肃·高考真题)高原大气中氧含量较低,长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力。此过程主要与一种激素——促红细胞生成素(EPO)有关,该激素是一种糖蛋白。下列叙述错误的是( )
A.低氧刺激可以增加人体内EPO的生成,进而增强造血功能
B.EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达并促进红细胞成熟
C.EPO是构成红细胞膜的重要成分,能增强膜对氧的通透性
D.EPO能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导
【答案】C
【分析】激素调节是指由内分泌器官(或细胞)分泌的化学物质进行的调节。不同激素的化学本质组成不同,但它们的作用方式却有一些共同的特点:(1)微量和高效;(2)通过体液运输;(3)作用于靶器官和靶细胞。激素一经靶细胞接受并起作用后就被灭活了。激素只能对生命活动进行调节,不参与生命活动。
【详解】A、分析题意,人体缺氧时,EPO生成增加,并使血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力,A正确;
B、长期居住在低海拔地区的人进入高原后,血液中的红细胞数量和血红蛋白浓度会显著升高,从而提高血液的携氧能力,据此推测,该过程中EPO能提高靶细胞血红蛋白基因的表达,使血红蛋白增多,并促进红细胞成熟,使红细胞数目增加,B正确;
C、EPO是一种激素,激素不参与构成细胞膜,C错误;
D、EPO是一种激素,其作为信号分子能与造血细胞膜上的特异性受体结合并启动信号转导,进而引发靶细胞生理活动改变,D正确。
故选C。
8.(2025·湖北武汉·模拟预测)《中国食物与营养发展纲要(2025—2030年)》提出:到2030年,我国人均每日膳食纤维摄入量应增加到25~30克。膳食纤维具有控制体重、降低糖尿病风险等多重益处,被称为“第七大营养素”,纤维素是膳食纤维的一种类型。下列叙述正确的是( )
A.纤维素由C、H、O、N四种元素组成
B.可以利用斐林试剂检测纤维素的存在
C.纤维素是植物细胞细胞壁的组成成分
D.纤维素能为人体提供所需营养和能量
【答案】C
【详解】A、纤维素属于多糖,其组成元素为C、H、O,不含N元素,A错误;
B、斐林试剂用于检测可溶性还原糖,而纤维素为非还原糖且不溶于水,使用斐林试剂无法检测,B错误;
C、植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶,C正确;
D、人体缺乏分解纤维素的酶,无法将其水解为葡萄糖,故不能提供营养和能量,D错误。
故选C。
9.(2025·陕西商洛·三模)安德森病是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常。食物中的脂肪和胆固醇被小肠上皮细胞摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出细胞,进入血液。乳糜微粒是一种由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成的较大颗粒,主要用于外源脂肪的运输。如图是脂肪被小肠上皮细胞摄取后进行加工运输的路径示意图,请分析回答下列问题:
(1)图中粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表__________。
(2)图中的乳糜微粒由脂肪、胆固醇、磷脂和蛋白质构成,其中的脂肪和蛋白质可分别用__________(填字母)进行鉴定。
a.斐林试剂 b.双缩脲试剂 c.苏丹Ⅲ染液 d.醋酸洋红
(3)据图分析,位于乳糜微粒表面的蛋白质包括上图中的______________________________。
(4)轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒。LP和DP可以进入光面内质网(SER),并能在其中融合,形成更大的前乳糜微粒颗粒,该过程依赖的结构特点是________________________________________。
(5)经过研究,发现安德森病的发病机理是患者的DNA序列发生了改变,导致Sarl蛋白功能异常,Sarl蛋白主要负责从内质网上产生并分泌出囊泡。根据资料和所学知识,推测安德森病患者血液中乳糜微粒含量__________(填“偏高”或“偏低”),请阐述其机理:________________________________________。
【答案】(1)核糖体
(2)cb
(3)apoB48、oAIV、apQAI
(4)DP、LP 以及内质网的膜都有(一定)的流动性
(5) 偏低 由于 Sar1 蛋白功能异常,导致内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出,进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,从而引起血液脂质水平异常
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇,固醇包括胆固醇、性激素和维生素D,与糖类相比,脂肪分子中的氢含量多,氧含量少,氧化分解时产生的能量多,因此是良好的储能物质,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分,也参与脂质在血液中的运输。
【详解】(1)粗面内质网(RER)外侧的黑色圆点①代表核糖体,由RNA和蛋白质组成,其功能是合成蛋白质,即核糖体是合成蛋白质的场所。
(2)脂肪用苏丹Ⅲ染液检测,蛋白质用双缩脲试剂检测,cb正确,ad错误。
故选cb。
(3)由图可知,位于乳糜微粒表面的蛋白质包括上图中的apoB48、oAⅣ、apQAⅠ。
(4)磷脂分子头部亲水,尾部疏水,轻质颗粒LP是由脂肪和磷脂形成的运输颗粒,致密颗粒DP是由胆固醇和磷脂形成的运输颗粒,而胆固醇和脂肪都是脂质,LP和DP的外部是水,所以在二者中,磷脂分子是头部向外,尾部朝内形成单层结构,二者能融合说明其结构具有流动性。
(5)由题意可知,食物中的脂肪和胆固醇在小肠中被消化摄取后,需要以乳糜微粒的形式运出小肠上皮细胞,进入血液进行运输,乳糜微粒滞留病,也称为安德森病,是一种遗传性脂质吸收不良综合征,其特征是血液脂质水平异常,据此并结合图示推测安德森病患者血液中乳糜微粒含量偏低。原因是安德森病患者血液脂质水平异常的机理是由于Sar1蛋白功能异常,导致内质网上产生并分泌囊泡的过程受阻,乳糜微粒无法正常从小肠上皮细胞中运出、进入血液进行运输,导致脂质在小肠上皮细胞中积累,血液中乳糜微粒含量偏低,进而引起血液脂质水平异常。
情境命题三 科研研究类
10.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累,使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白,以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工,此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是( )
A.错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解
B.合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供
C.UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作
D.阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性
【答案】C
【分析】内质网能有效地增加细胞内的膜面积,其外连细胞膜,内连核膜,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。蛋白质的合成、加工通常需要核糖体、内质网和高尔基体、线粒体的共同参与。
【详解】A、错误折叠或未折叠蛋白质的降解需要蛋白质水解酶的参与,对于植物细胞而言,液泡具有类似动物溶酶体的功能,可以对这些蛋白进行降解,A错误;
B、合成分子伴侣所需的能量由细胞质基质和线粒体共同提供(ATP来自细胞呼吸),而非全部由线粒体提供,B错误;
C、UPR过程中,分子伴侣蛋白的合成需细胞核控制基因表达(转录)、核糖体合成蛋白质、内质网进行加工,三者协作完成,C正确;
D、阻碍UPR会导致内质网功能无法恢复,加剧高温胁迫对细胞的损伤,降低耐受性,D错误。
故选C。
11.(2024·重庆·高考真题)心脏受损的病人,成纤维细胞异常表达FAP蛋白,使心脏纤维化。科研人员设计编码FAP-CAR蛋白(识别FAP)的mRNA,用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达,再由囊泡运输到T细胞膜上,作用于受损的成纤维细胞,以减轻症状。以下说法错误的( )
A.mRNA放置于脂质体双层分子之间
B.T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成
C.T细胞的高尔基体参与FAP-CAR的修饰和转运
D.脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体,可靶向运输
【答案】A
【分析】分泌蛋白质合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→高尔基体进行再加工→细胞膜(胞吐)→细胞外。
【详解】A、脂质体双层分子中磷脂分子亲水头部在外,而疏水的尾部在内,而mRNA是亲水的大分子物质,所以mRNA放置于脂质体内部,A错误;
B、FAP-CAR蛋白的mRNA用脂质体携带靶向运输到某种T细胞中表达,细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,所以T细胞的核基因影响FAP-CAR的合成,B正确;
C、FAP-CAR由囊泡运输到T细胞膜上,其合成过程类似于分泌蛋白,需要高尔基体参与其修饰和转运,C正确;
D、根据抗原和抗体特异性结合的特点,脂质体携带mRNA可以靶向运输到某种T细胞,所以脂质体有能识别T细胞表面抗原的抗体,可靶向运输,D正确。
故选A。
12.(2025·四川雅安·模拟预测)2025年9月世界首个AI设计的病毒(单链DNA病毒)诞生,该病毒能感染并杀死耐药性细菌。该技术展示了AI在设计用于治疗细菌感染方面的潜力。下列有关病毒的叙述,错误的是( )
A.该病毒能特异性侵染细菌,与细菌表面所含糖蛋白有关
B.病毒用作基因工程的载体时对宿主细胞通常具有致病性
C.病毒的蛋白质外壳是在宿主细胞的核糖体上由自身遗传物质指导合成的
D.该病毒相较于双链DNA病毒,更易发生基因突变,可能导致其治疗效果不稳定
【答案】B
【详解】A、糖蛋白具有识别能力,该病毒能感染并杀死耐药性细菌,应该与细菌表面所含糖蛋白有关,A正确;
B、病毒作为基因工程载体时需经人工改造,通常去除致病性基因,保留感染能力,因此对宿主细胞无致病性,B错误;
C、病毒蛋白质外壳由自身遗传物质(DNA或RNA)提供模板,利用宿主核糖体合成,C正确;
D、单链DNA结构不稳定,复制时更易发生碱基配对错误,突变率高于双链DNA病毒,可能导致治疗效果波动,D正确。
故选B。
13.(2025·河南信阳·一模)2024年4月,科学家发现了第一种能固氮的单细胞真核生物——贝氏布拉藻,其内部存在“特殊氨工厂”硝基体这一细胞器,可以固定空气中的氮气。研究发现“硝基体”曾经是某种固氮细菌,在藻类内部转化而成。“硝基体”中大约有一半蛋白质编码依赖宿主基因组。下列相关叙述正确的是( )
A.贝氏布拉藻固定的氮元素在细胞内可以参与合成核糖和蛋白质
B.贝氏布拉藻细胞的遗传物质是DNA和RNA,共含有5种碱基
C.硝基体可以在没有氮源但其他成分适宜的培养基中独立存活
D.细胞呼吸可为硝基体合成蛋白质、固氮等生命活动提供能量
【答案】D
【详解】A、核糖由C、H、O组成,不含氮元素;蛋白质含氮元素,即贝氏布拉藻固定的氮参与合成蛋白质,但不参与核糖的合成,A错误;
B、贝氏布拉藻为真核生物,遗传物质是DNA,含A、T、C、G 4种碱基,B错误;
C、硝基体作为细胞器,依赖宿主基因组编码部分蛋白质,无法独立完成代谢,C错误;
D、硝基体固氮和蛋白质合成需能量,宿主细胞呼吸产生的ATP可通过细胞质基质运输至硝基体供能,D正确。
故选D。
14.(2025·四川雅安·二模)2025年1月,国际顶尖学术期刊《Cell》重磅发布了我国科学家主导的科研成果,研究聚焦深渊中的原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)。该成果是人类首次系统性地研究深渊生命,揭示了深渊生态系统的生命适应策略与资源潜能,拓展了人类对极端环境下生命过程的认知。下列关于深渊生命的推测,错误的是( )
A.深渊生物生活在黑暗环境中,不能进行光合作用,因此不能合成有机物
B.深渊中的原核微生物、无脊椎动物和脊椎动物的遗传物质都是DNA
C.深渊生物细胞内不饱和脂肪酸的积累有利于低温环境中维持细胞膜流动性
D.深渊生物中蛋白质可能通过增加分子结构稳定性以适应高压环境
【答案】A
【详解】A、虽然深潜生物生活在黑暗环境中不能进行光合作用,但细胞内可以通过其他途径合成有机物。 比如细胞呼吸的过程中会产生一些中间产物,这些中间产物可以作为合成其他有机物的原料,细胞还可以从周围环境中摄取一些小分子物质来合成自身需要的有机物等,A错误;
B、原核微生物、无脊椎动物(钩虾)和脊椎动物(鱼类)均为细胞生物,其遗传物质均为DNA,B正确;
C、在低温环境下,不饱和脂肪酸的存在有利于维持细胞膜的流动性。 因为不饱和脂肪酸具有双键,会使分子链发生弯曲,不易排列紧密,从而使细胞膜在低温下也能保持一定的流动性,这对于深潜生物适应低温环境是很重要的,C正确;
D、深潜环境具有高压的特点,深潜生物中的蛋白质通过增加分子结构稳定性,可以更好地抵抗高压对其结构和功能的影响,以适应高压环境,D正确。
故选A。
15.(2024·福建·高考真题)脂肪酸和甘油合成脂肪存储于脂滴中。糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸为机体供能。为研究脂肪酸供能的转运路径,科研人员让小鼠成纤维细胞摄入红色荧光标记的外源脂肪酸后,分别置于细胞培养液和无机盐缓冲液中培养,用绿色荧光、蓝色荧光分别标记细胞的脂滴和线粒体,分析荧光重合程度,结果如图所示。
回答下列问题:
(1)用无机盐缓冲液培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,动员__________为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是______________________________;在无机盐缓冲液培养的细胞中,脂肪酸的转运路径是________________________。
(3)实验结果发现,在一定时间内,无机盐缓冲液培养的细胞中脂滴的数量增加。推测脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,理由是________________________________________。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,完善实验思路并写出支持推测的预期结果。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于____________________中培养;实验组的小鼠成纤维细胞置于____________________中培养。一段时间后,观察并比较两组____________________。
②预期结果:______________________________。
(4)在营养匮乏状态下,有些细胞的细胞质基质中会出现游离脂肪酸的过量堆积,导致脂毒性的发生。从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因是_____________________________(答出1点)。
【答案】(1)脂肪
(2) 红色荧光与绿色荧光重合程度高 从脂滴转运到线粒体
(3) 在营养匮乏时,溶酶体可降解受损或功能退化的细胞结构释放脂肪酸 不含有3-MA的无机盐缓冲液 含有3-MA的无机盐缓冲液 细胞中脂滴的数量 实验组细胞中脂滴的数量少于对照组
(4)脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体)
【详解】(1)在无机盐缓冲液中培养的目的是使细胞处于营养匮乏状态,此时细胞需要动员自身储存的物质来供能。因为糖类代谢异常时,脂肪可分解为脂肪酸供能,所以这里动员的是脂肪为细胞供能。
(2)据图分析,标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,依据是在0h时就有红绿荧光重合,这表明标记的脂肪酸能被细胞吸收并存储于脂滴中,因为绿色荧光标记脂滴,红色荧光标记外源脂肪酸,两者重合说明脂肪酸进入了脂滴。在无机盐缓冲液培养的细胞中,从图中可以看出红蓝荧光重合度随时间增加,红绿荧光重合度随时间降低,所以脂肪酸的转运路径是从脂滴转运到线粒体。
(3)溶酶体参与细胞自噬,可分解细胞内的受损或功能退化的细胞结构,若脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么在无机盐缓冲液培养下,营养匮乏时,细胞自噬过程中溶酶体分解细胞内受损或功能退化的细胞结构产生脂肪酸,从而使脂滴数量增加。欲为该推测提供实验证据,利用小鼠成纤维细胞和3-MA(一种自噬抑制剂)为材料设计实验,实验的自变量是是否添加3-MA,因变量是细胞中脂滴的数量。
①实验思路:对照组的小鼠成纤维细胞置于不含有3-MA的无机盐缓冲液中培养,实验组的小鼠成纤维细胞置于含有3-MA的无机盐缓冲液中培养。一段时间后,观察并比较两组脂滴的数量。
②预期结果:实验组细胞中脂滴的数量少于对照组。因为如果脂滴中的脂肪酸来源与溶酶体参与的细胞自噬有关,那么抑制自噬后,脂滴数量就不会增加或者增加很少。
(4)从脂肪酸转运路径的角度推测,细胞出现脂毒性的原因可能是脂肪酸无法及时转运到脂滴(或脂肪酸无法及时转运到线粒体),导致细胞质基质中游离脂肪酸不能及时被转运到线粒体供能而过量堆积,从而发生脂毒性。
试卷第1页,共3页
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