精品解析：河南郑州外国语学校2025-2026学年高二下期期中试卷 生物

郑州外国语学校2025—2026学年高二下期期中试卷 生物 （75分钟 100分） 一、选择题（每小题2.5分，20小题，共50分） 1. 细胞学说的建立经历了漫长的探究过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 施莱登和施旺是细胞学说的建立者，运用不完全归纳法概括了其主要内容 B. 细胞学说认为生物由细胞及细胞产物构成，较好地阐明了生物体结构的统一性 C. 细胞学说的建立经历了器官、组织、细胞、分子水平的认知过程 D. 魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞通过有丝分裂产生的” 2. 显微镜是人类最伟大的发明之一，它把一个全新的世界展现在人类的视野里。在一些科学研究中，使用光学显微镜就能达到实验要求，下列有关光学显微镜的应用的说法，正确的是 A. 观察动物细胞中发生的染色体结构变异 B. 观察洋葱根尖细胞内的染色体、核仁及双层核膜 C. 观察细胞膜所具有的“暗一亮一暗”三层结构 D. 观察口腔上皮细胞中的核DNA分子 3. 如图是常见的几种单细胞生物，其中眼点内含光敏色素，能够感受光线的强弱和方向。下列叙述正确的是（　　） A. 在生命系统中，一只眼虫只属于细胞层次 B. 大肠杆菌和衣藻均有细胞壁、细胞膜和细胞质，遗传物质是环状DNA分子 C. 将变形虫切成两半，有核的一半仍能生长和分裂，体现细胞核是细胞代谢的中心 D. 光敏色素主要吸收红光和远红光，可协助眼虫完成趋光运动 4. 实验操作顺序、操作是否规范将影响实验结果。以下生物学实验操作中，不符合规范操作要求的是（ ） A. 鉴定稀释蛋清液中的蛋白质时，加NaOH溶液振荡后再加CuSO4溶液 B. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时，滴加1～2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色 C. 探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物在室温下混合后再在不同温度下保温 D. 提取绿叶中的光合色素时，依据色素溶解于有机溶剂可选择无水乙醇为提取液 5. 定西粉条是一种传统食品，是以马铃薯为主要原料加工而成的。粉条的制作工艺包括选材、粉碎、过滤、淀粉糊化、粉条成型和烘干等步骤，传统手工制作的粉条色泽透亮、光滑、有淡淡的马铃薯香味，干品易折断、耐保存，泡发后柔韧爽滑。下列叙述正确的是（　　） A. 粉碎前的马铃薯细胞中含量最丰富的化合物是淀粉，淀粉的组成元素是C、H、O B. 淀粉是以碳链为基本骨架的大分子物质，其与脂肪均是人体细胞中重要的储能物质 C. 若使用斐林试剂鉴定马铃薯粉条中的淀粉含量，则可以通过观察砖红色沉淀的多少来判断 D. 人体摄入马铃薯粉条后，其中的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用 6. 长期以来，人们认为细胞骨架仅为真核生物所特有的结构，但近年来的研究发现它也存在于细菌等原核生物中。人们已经在细菌中发现的FtsZ、MreB和CreS依次与真核细胞骨架蛋白中的微管蛋白、肌动蛋白丝及中间丝类似。下列叙述正确的是（ ） A. FtsZ蛋白的功能由构成其氨基酸的种类、数目和排列顺序决定 B. MreB蛋白的合成离不开核糖体、内质网和高尔基体 C. FtsZ、MreB和CreS构成的细胞骨架与细菌的有丝分裂和分化有关 D. 研发针对细菌的MreB蛋白抑制剂时，应考虑其对肌动蛋白丝的抑制作用 7. 利用计算机模拟蛋白质的三维结构，如利用同一批的300个氨基酸分别构建以下三种结构： ①为环肽，其中两个不相邻的氨基酸的侧链基团之间形成肽键； ②为两条肽链，其中有两个氨基酸的侧链基团之间形成肽键； ③为两条肽链，且两条肽链之间形成一个二硫键（—S—S—）。下列说法错误的是（ ） A. ①比②多2个肽键 B. ③至少含有的游离氨基数和游离羧基数分别为2，2 C. 300个氨基酸在形成③时，相对分子质量减少5366 D. 300个氨基酸可分为多种，划分的依据是R基不同 8. 四川火锅以麻、辣、鲜、香著称，火锅的食材从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品，几乎无所不包。下列叙述正确的是（ ） A. 火锅红油中的植物脂肪富含饱和脂肪酸，熔点较高，在室温时呈液态 B. 脑花中含量丰富的磷脂是构成细胞膜、核膜和核糖体、线粒体等细胞器膜的成分 C. 涮牛肉时高温破坏蛋白质的空间结构，肽键、二硫键等断裂，空间结构变得松散 D. 糖类和脂质在细胞中是可以相互转化的，但是转化程度不同 9. E-选择素是血管内皮细胞质膜的一种跨膜糖蛋白，其分子结构分为胞外区、跨膜区和胞质区。白细胞通过相应受体与E-选择素结合后可进一步穿过血管壁。下列相关叙述错误的是（ ） A. E-选择素与细胞间的信息交流有关 B. 游离核糖体参与了E-选择素的合成 C. 组成E-选择素的糖类位于其胞外区 D. 跨膜区和胞内区的氨基酸残基具有亲水性 10. 为研究胰蛋白酶原（一种分泌蛋白）的合成和转运途径，科研人员向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，不同时间间隔检测放射性的位置。下列相关表述正确的是（　　） A. 用同位素15N标记的氨基酸进行实验也可以达到目的 B. 胰蛋白酶原合成过程中核糖体在细胞中位置不会发生转移 C. 胰蛋白酶原合成所需的mRNA只能来自细胞核，不会来自线粒体 D. 胰蛋白酶原以胞吐形式排出细胞时，需要细胞膜上的转运蛋白的协助 11. 最新研究表明，内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构，称为膜接触位点（MCS），如下图所示。MCS能够接收信息并为脂质Ca2+等物质提供运输的位点，以此调控细胞的代谢。下列说法正确的是（ ） A. MCS中既有受体蛋白，又存在转运蛋白 B. MCS加强了细胞之间的信息交流 C. 内质网与核糖体和中心体之间也存在MCS D. 内质网和高尔基体进行信息交流必须经过MCS 12. 某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的是（ ） A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 13. 水势是指单位体积水的自由能，水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响)，溶液水势的计算公式为：水势=渗透势+静水压，渗透势反映溶质对水势的影响，溶质浓度越高，渗透势越低(纯水水势定义为零)，施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中，其发生的变化如右图所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大，水势相对更高，使细胞发生吸水 B. 萎蔫细胞在吸水时水势不断变小，而蔗糖溶液的水势几乎没有变化 C. 细胞吸水使原生质体膨胀，拉伸的细胞壁对细胞产生静水压，提高细胞水势 D. 平衡状态时，蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等，故二者的水势也不相等 14. 活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法中正确的是（ ） A. 图a中①②⑥共同组成原生质层 B. 图b中细胞此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 C. 在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强 D. 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡 15. 细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（ ） A. 若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B. 图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C. 低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D. 除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 16. 磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸（）基团，磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）对许多反应起着生物“开/关”作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述错误的是（ ） A. ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能 B. 蛋白质等分子被磷酸化后空间结构及活性会发生改变 C. 主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移 D. 丙酮酸反应生成乳酸的过程中不再发生ADP的磷酸化 17. 肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白在粗肌丝内，其头部有一个结合ATP的位点（见下图）。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点，肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，随后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述错误的是（ ） A. ATP与肌球蛋白结合后发生水解，推测肌球蛋白具有催化ATP水解的特性 B. ADP再脱去一个磷酸分子获得的产物可用于合成RNA C. 不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与 D. ATP驱动肌肉运动，实现“化学能→机械能”转换 18. 如图所示，pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用，下列相关说法正确的是（ ） A. 一离开活细胞，该酶就会失去催化能力 B. 若适当升高温度，pH为3时对应的酶活性一定会升高 C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降 D. 该实验结果证明酶具有高效性 19. 有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生的关键酶，/NADH的值高时促进此酶活性，/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是（ ） A. 人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B. 有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生，释放出少量能量 C. 有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 D. 若有氧呼吸第三阶段速率降低，则/NADH的值降低，丙酮酸分解速率加快 20. 某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置（实验中微生物均有活性，酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖，瓶内充满空气，不考虑外界环境的变化）。下列叙述错误的是（　　） A. 乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率 B. 若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位，则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1：3 C. 如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动 D. 如果外界环境在变化，可能甲、乙的液滴都向左移 二、非选择题（4小题，共50分） 21. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，但成熟精子中的线粒体数量约为57个，明显低于精细胞中线粒体数量90个。2023年11月，我国科学家首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，并命名为“线粒体囊”。生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，信赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，触发的精细胞释放线粒体囊。请回答下列问题： （1）作为发育信号的蛋白酶从合成到分泌到细胞外，经过的细胞器依次为核糖体、______。 （2）线粒体数量可能和精子的运动能力与可育性有关，秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少，你认为______（填“是”或“不是”）主要通过细胞自噬完成的，理由是______。 （3）细胞骨架是由______组成的网架结构，精细胞释放线粒体的过程中，说明细胞骨架的作用是______。 （4）有人认为精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中，提出此假说的依据是______。 22. Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如图。请回答下列问题： （1）Piezo通道开放后，Ca2+能通过该通道，除机械刺激对Piezo通道的调节外，影响Ca2+运输速率的因素还有_________（答出两点）。 （2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是________（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会________（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 （3）红细胞随血液流动时，会受血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活________。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_______。 ②非洲是疟疾横行的地方，疟原虫寄生在红细胞中。请依据上述原理，写出治疗疟疾的思路________。 23. Fe₃O₄纳米酶是一类具有类酶催化活性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料。 Fe3 O4纳米酶具有催化 H2 O2分解的能力，可用于环境中除草剂草甘膦(GLY)浓度的定量测定。研究人员对纳米酶的功能特性展开研究，结果如图所示，图中“△DO”表示加入 H2 O2 5min后反应体系中溶氧量的变化。 （1）活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是___________________，相比于天然酶，Fe3 O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是：_____________(答出一点即可)。 （2）图甲为探究_________________的实验结果。图乙为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用影响的实验结果，以添加草甘膦的△DO(GLY)与不添加草甘膦的△DO(0)的比值为纵坐标，GLY 浓度为横坐标，绘制标准曲线如图乙。由此图可知GLY_________(填“促进”“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO(GLY)/△DO(0)的比值为0.3，则该土壤样品的草甘膦浓度约为_________________。 （3）当常温且pH=7时，反应体系中不同能量的H2 O2分子数量呈正态分布，其分布规律如图中“钟”形实线所示，阴影部分表示底物分子能量达到活化能，可以发生反应。若反应体系原本没有酶，则加入纳米酶之后的活化能可以用___________表示(选填序号“①”“②”“③”)；若反应体系原本没有酶，则加热之后的活化能可以用_____________(选填序号“①” “②” “③”)表示。 24. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白（HBsAg）基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌（在缺失组氨酸的培养基中无法生存）中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌。请回答下列问题： （1）已知HBsAg基因的a链的部分序列为5′-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGAT-GAGCGCGTAGAT-3′。某同学设计了如下的4种引物，引物M、N对应的序列分别为________、________（填选项）。 A．5′-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3′ B．5′-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3′ C．5′-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3′ D．5′-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3′ （2）科研人员构建HBsAg基因表达载体时，应选用________酶对质粒进行酶切处理，并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。 （3）将重组载体导入大肠杆菌时，应在________的培养基上进行筛选。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是________。 （4）转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇，目的是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 郑州外国语学校2025—2026学年高二下期期中试卷 生物 （75分钟 100分） 一、选择题（每小题2.5分，20小题，共50分） 1. 细胞学说的建立经历了漫长的探究过程。下列有关叙述正确的是（　　） A. 施莱登和施旺是细胞学说的建立者，运用不完全归纳法概括了其主要内容 B. 细胞学说认为生物由细胞及细胞产物构成，较好地阐明了生物体结构的统一性 C. 细胞学说的建立经历了器官、组织、细胞、分子水平的认知过程 D. 魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞通过有丝分裂产生的” 【答案】A 【解析】 【分析】细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性，内容包括：（1）细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；（2）细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用；（3）新细胞由老细胞经过分裂产生。 【详解】A、施莱登和施旺是细胞学说的建立者，在建立学说过程中都运用不完全归纳法概括，A正确； B、细胞学说认为动植物由细胞及细胞产物构成，B错误； C、细胞学说的建立经历了器官、组织、细胞水平的认知过程，未到达分子水平，C错误； D、魏尔肖总结出“新细胞是由老细胞通过分裂产生的” ，未提到有丝分裂，D错误。 故选A。 2. 显微镜是人类最伟大的发明之一，它把一个全新的世界展现在人类的视野里。在一些科学研究中，使用光学显微镜就能达到实验要求，下列有关光学显微镜的应用的说法，正确的是 A. 观察动物细胞中发生的染色体结构变异 B. 观察洋葱根尖细胞内的染色体、核仁及双层核膜 C. 观察细胞膜所具有的“暗一亮一暗”三层结构 D. 观察口腔上皮细胞中的核DNA分子 【答案】A 【解析】 【详解】A、染色体可以被碱性染料染成颜色，因此染色体结构变异能在光学显微镜下观察到，A正确； B、核仁以及双层核膜属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误； C、细胞膜的结构属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，C错误； D、核DNA分子在光学显微镜下观察不到，D错误。 3. 如图是常见的几种单细胞生物，其中眼点内含光敏色素，能够感受光线的强弱和方向。下列叙述正确的是（　　） A. 在生命系统中，一只眼虫只属于细胞层次 B. 大肠杆菌和衣藻均有细胞壁、细胞膜和细胞质，遗传物质是环状DNA分子 C. 将变形虫切成两半，有核的一半仍能生长和分裂，体现细胞核是细胞代谢的中心 D. 光敏色素主要吸收红光和远红光，可协助眼虫完成趋光运动 【答案】D 【解析】 【详解】A、眼虫是单细胞生物，一只眼虫既属于细胞也属于个体，A错误； B、衣藻是真核生物，其遗传物质是线性DNA分子，B错误； C、有核的一半还能生长和分裂，体现细胞核是细胞代谢的控制中心，C错误； D、光敏色素化学本质是蛋白质，属于信息分子，其主要吸收红光和远红光，可协助眼虫完成趋光运动，D正确。 故选D。 4. 实验操作顺序、操作是否规范将影响实验结果。以下生物学实验操作中，不符合规范操作要求的是（ ） A. 鉴定稀释蛋清液中的蛋白质时，加NaOH溶液振荡后再加CuSO4溶液 B. 用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时，滴加1～2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色 C. 探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物在室温下混合后再在不同温度下保温 D. 提取绿叶中的光合色素时，依据色素溶解于有机溶剂可选择无水乙醇为提取液 【答案】C 【解析】 【详解】A、鉴定蛋白质使用双缩脲试剂，需先加NaOH溶液营造碱性环境，振荡后再加CuSO4溶液，该操作符合规范，A不符合题意； B、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色后需滴加1~2滴50%的酒精洗去多余的浮色，避免影响观察，该操作符合规范，B不符合题意； C、探究温度对酶活性的影响时，若先将酶与底物在室温下混合，混合后达到预设温度前酶就已经催化底物发生反应，会干扰实验结果，正确操作是将酶和底物分别置于预设温度保温后再混合，该操作不符合规范，C符合题意； D、绿叶中的光合色素为脂溶性色素，易溶于有机溶剂，因此可选择无水乙醇作为色素提取液，该操作符合规范，D不符合题意。 5. 定西粉条是一种传统食品，是以马铃薯为主要原料加工而成的。粉条的制作工艺包括选材、粉碎、过滤、淀粉糊化、粉条成型和烘干等步骤，传统手工制作的粉条色泽透亮、光滑、有淡淡的马铃薯香味，干品易折断、耐保存，泡发后柔韧爽滑。下列叙述正确的是（　　） A. 粉碎前的马铃薯细胞中含量最丰富的化合物是淀粉，淀粉的组成元素是C、H、O B. 淀粉是以碳链为基本骨架的大分子物质，其与脂肪均是人体细胞中重要的储能物质 C. 若使用斐林试剂鉴定马铃薯粉条中的淀粉含量，则可以通过观察砖红色沉淀的多少来判断 D. 人体摄入马铃薯粉条后，其中的淀粉必须经过消化分解成葡萄糖，才能被细胞吸收利用 【答案】D 【解析】 【详解】A、活细胞中含量最丰富的化合物是水，而淀粉是马铃薯细胞中储存的有机物，但其含量并非最高，A错误； B、淀粉以碳链为基本骨架，属于植物细胞的储能物质，脂肪是动植物共有的储能物质，但人体细胞的储能物质是糖原而非淀粉，B错误； C、斐林试剂用于鉴定还原糖，需在沸水浴条件下与还原糖反应生成砖红色沉淀，而淀粉需用碘液鉴定（显蓝色），C错误； D、淀粉是大分子多糖，必须经消化酶分解为葡萄糖后才能被小肠上皮细胞通过主动运输吸收，D正确。 故选D。 6. 长期以来，人们认为细胞骨架仅为真核生物所特有的结构，但近年来的研究发现它也存在于细菌等原核生物中。人们已经在细菌中发现的FtsZ、MreB和CreS依次与真核细胞骨架蛋白中的微管蛋白、肌动蛋白丝及中间丝类似。下列叙述正确的是（ ） A. FtsZ蛋白的功能由构成其氨基酸的种类、数目和排列顺序决定 B. MreB蛋白的合成离不开核糖体、内质网和高尔基体 C. FtsZ、MreB和CreS构成的细胞骨架与细菌的有丝分裂和分化有关 D. 研发针对细菌的MreB蛋白抑制剂时，应考虑其对肌动蛋白丝的抑制作用 【答案】D 【解析】 【详解】A、FtsZ蛋白的功能由其空间结构和氨基酸的种类、数目和排列顺序共同决定，A错误； B、MreB是细菌内合成的蛋白质，细菌属于原核生物，细胞内仅有核糖体一种细胞器，没有内质网和高尔基体，B错误； C、细菌为原核生物，有丝分裂是真核细胞的分裂方式，细菌的细胞分裂方式是二分裂，细菌细胞没有细胞分化，C错误； D、由题干信息可知，细菌的MreB与真核细胞的肌动蛋白丝结构和功能类似，若研发的MreB蛋白抑制剂同时抑制肌动蛋白丝的功能，会影响真核细胞的正常生理活动，因此需要考虑其对肌动蛋白丝的抑制作用，D正确。 7. 利用计算机模拟蛋白质的三维结构，如利用同一批的300个氨基酸分别构建以下三种结构： ①为环肽，其中两个不相邻的氨基酸的侧链基团之间形成肽键； ②为两条肽链，其中有两个氨基酸的侧链基团之间形成肽键； ③为两条肽链，且两条肽链之间形成一个二硫键（—S—S—）。下列说法错误的是（ ） A. ①比②多2个肽键 B. ③至少含有的游离氨基数和游离羧基数分别为2，2 C. 300个氨基酸在形成③时，相对分子质量减少5366 D. 300个氨基酸可分为多种，划分的依据是R基不同 【答案】B 【解析】 【分析】脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接，同时脱出一分子水。脱水缩合过程中的相关计算：（1）脱去的水分子数=形成的肽键个数=氨基酸个数-肽链条数；（2）蛋白质分子至少含有的氨基数或羧基数，应该看肽链的条数，有几条肽链，则至少含有几个氨基或几个羧基；（3）蛋白质分子量=氨基酸分子量×氨基酸个数-水的个数×18。 【详解】A、300个氨基酸构建形成的①肽键数为300+1=301，②肽键数为300-2+1=299，①比②多2个肽键，A正确； B、根据①、②可知，至少有1个氨基酸的R基中存在1个羧基，一个氨基酸的R基中存在1个氨基，除了R基以外，一条肽链至少含有1个氨基和1个羧基，③含有两条肽链，因此至少含有的游离氨基数和游离羧基数分别为3，3，B错误； C、300个氨基酸在形成③时，减少的质量包括脱去水的质量以及形成二硫键时脱去氢的质量，即相对分子质量减少了18×（300-2）+2=5366，C正确； D、氨基酸的不同取决于R基的不同，因此300个氨基酸可分为多种，划分的依据是R基不同，D正确。 故选B。 8. 四川火锅以麻、辣、鲜、香著称，火锅的食材从常见的肉类、海鲜到各种蔬菜、豆制品，几乎无所不包。下列叙述正确的是（ ） A. 火锅红油中的植物脂肪富含饱和脂肪酸，熔点较高，在室温时呈液态 B. 脑花中含量丰富的磷脂是构成细胞膜、核膜和核糖体、线粒体等细胞器膜的成分 C. 涮牛肉时高温破坏蛋白质的空间结构，肽键、二硫键等断裂，空间结构变得松散 D. 糖类和脂质在细胞中是可以相互转化的，但是转化程度不同 【答案】D 【解析】 【详解】A、植物脂肪大多富含不饱和脂肪酸，熔点较低，室温下通常呈液态，动物脂肪才富含饱和脂肪酸、熔点较高室温呈固态，A错误； B、核糖体是无膜结构的细胞器，不含磷脂成分，磷脂是细胞膜、核膜、线粒体膜等具膜结构的重要成分，B错误； C、高温会破坏蛋白质的空间结构使蛋白质变性，空间结构变得松散，该过程中二硫键可能断裂，但肽键不会断裂，肽键断裂需要蛋白酶、肽酶的催化水解，C错误； D、糖类和脂质在细胞中可以相互转化，但转化程度有差异：糖类供应充足时可大量转化为脂肪，而脂肪很难大量转化为糖类，D正确。 9. E-选择素是血管内皮细胞质膜的一种跨膜糖蛋白，其分子结构分为胞外区、跨膜区和胞质区。白细胞通过相应受体与E-选择素结合后可进一步穿过血管壁。下列相关叙述错误的是（ ） A. E-选择素与细胞间的信息交流有关 B. 游离核糖体参与了E-选择素的合成 C. 组成E-选择素的糖类位于其胞外区 D. 跨膜区和胞内区的氨基酸残基具有亲水性 【答案】D 【解析】 【详解】A、E-选择素作为糖蛋白，通过糖链与白细胞受体特异性结合，介导细胞识别和信息交流，A正确； B、E-选择素为跨膜糖蛋白，需经内质网和高尔基体加工修饰，其合成起始于游离核糖体，B正确； C、糖蛋白的糖基化修饰发生于内质网和高尔基体，糖链最终暴露于胞外区，参与细胞识别，C正确； D、跨膜区氨基酸残基需为疏水性以嵌入磷脂双分子层，胞质区（胞内区）氨基酸残基多为亲水性，D错误。 故选D。 10. 为研究胰蛋白酶原（一种分泌蛋白）的合成和转运途径，科研人员向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，不同时间间隔检测放射性的位置。下列相关表述正确的是（　　） A. 用同位素15N标记的氨基酸进行实验也可以达到目的 B. 胰蛋白酶原合成过程中核糖体在细胞中位置不会发生转移 C. 胰蛋白酶原合成所需的mRNA只能来自细胞核，不会来自线粒体 D. 胰蛋白酶原以胞吐形式排出细胞时，需要细胞膜上的转运蛋白的协助 【答案】C 【解析】 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程：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。 【详解】A、15N属于稳定同位素不具有放射性，A错误； B、分泌蛋白合成时首先在游离的核糖体上开始多肽链的合成，随后肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续合成，B错误； C、豚鼠控制胰蛋白酶原合成的基因位于染色体DNA上，线粒体基因转录的mRNA留在线粒体内进行翻译，C正确； D、分泌蛋白以胞吞形式排出细胞时，需要细胞膜上蛋白质的协助，但不是转运蛋白，D错误。 故选C。 11. 最新研究表明，内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构，称为膜接触位点（MCS），如下图所示。MCS能够接收信息并为脂质Ca2+等物质提供运输的位点，以此调控细胞的代谢。下列说法正确的是（ ） A. MCS中既有受体蛋白，又存在转运蛋白 B. MCS加强了细胞之间的信息交流 C. 内质网与核糖体和中心体之间也存在MCS D. 内质网和高尔基体进行信息交流必须经过MCS 【答案】A 【解析】 【分析】1.内质网是细胞内范围最广的细胞器，向内与核膜相连，向外与质膜相连。 2.膜蛋白具有信息交流.物质运输的功能等。 3.内质网产生的囊泡运输给高尔基体，高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分拣、运输。 【详解】A、MCS作用机理是接受信息并为脂质Ca2+等物质提供运输的位点，因此MCS中既有受体蛋白，又存在转运蛋白，A 正确； B、内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构，称为膜接触位点，MCS加强了具膜细胞器之间的信息交流，B错误； C、MCS称为膜接触位点，而核糖体和中心体没有膜结构，C错误； D、内质网和高尔基体之间还可以通过囊泡交流，D错误。 故选A。 12. 某兴趣小组利用图1装置，分别使用等体积2.5mol/L葡萄糖溶液和1.2mol/L蔗糖溶液，室温下观察渗透现象。图2是两种溶液在垂直管中，一段时间内溶液高度变化，下列说法正确的是（ ） A. X表示葡萄糖溶液在垂直管中的高度变化 B. t1—t3由X液面快速上升推测水分子不会从漏斗进入烧杯 C. t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖 D. t5后两种溶液在垂直管中液面高度将不变 【答案】C 【解析】 【详解】A、葡萄糖分子能通过玻璃纸，蔗糖分子不能通过。开始时葡萄糖溶液和蔗糖溶液的浓度分别为2.5mol/L和1.2mol/L，由于葡萄糖能透过玻璃纸，最终会使两侧葡萄糖浓度相等，而蔗糖不能透过，所以开始时葡萄糖溶液一侧浓度高，水分子进入多，但随着葡萄糖透过玻璃纸，其液面会下降。蔗糖溶液一侧由于蔗糖不能透过，水分子持续进入，液面持续上升。所以X表示蔗糖溶液在垂直管中的高度变化，A错误； B、t1—t3时X液面快速上升，这只能说明单位时间内从烧杯进入漏斗的水分子数量多于从漏斗进入烧杯的水分子数量，并不是水分子不会从漏斗进入烧杯，B错误； C、因为葡萄糖能通过玻璃纸进入烧杯，葡萄糖是还原糖，所以在t2—t5取Y对应烧杯中液体能检测到还原糖，C正确； D、由于葡萄糖能通过玻璃纸，最终两侧葡萄糖浓度会相等，但蔗糖不能通过玻璃纸，所以垂直管中液面高度不会不变，D错误。 故选C。 13. 水势是指单位体积水的自由能，水可以自发从高水势区域流向低水势区域。在研究细胞水平的水分转运时(忽略重力影响)，溶液水势的计算公式为：水势=渗透势+静水压，渗透势反映溶质对水势的影响，溶质浓度越高，渗透势越低(纯水水势定义为零)，施加压力可增大静水压以提高水势(标准大气压下敞口烧杯中溶液的静水压为零)。若将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中，其发生的变化如右图所示。下列有关说法正确的是（　　） A. 初始时蔗糖溶液的浓度比细胞液中大，水势相对更高，使细胞发生吸水 B. 萎蔫细胞在吸水时水势不断变小，而蔗糖溶液的水势几乎没有变化 C. 细胞吸水使原生质体膨胀，拉伸的细胞壁对细胞产生静水压，提高细胞水势 D. 平衡状态时，蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等，故二者的水势也不相等 【答案】C 【解析】 【详解】A、将一个萎蔫的植物细胞置于0.1mol/L的蔗糖溶液中，由于蔗糖溶液浓度比细胞液浓度低，蔗糖溶液的水势相对更高，所以细胞吸水，A错误； B、萎蔫细胞在吸水时，此时蔗糖溶液由于不断失水，浓度增加，水势降低，B错误； C、细胞吸水使原生质体膨胀，对细胞壁产生压力，而拉伸的细胞壁产生静水压会抵消部分渗透压，提高细胞水势，C正确； D、平衡状态时，蔗糖溶液与细胞液的浓度并不相等，二者渗透压不等，但由于细胞壁会产生静水压，二者水势相等，D错误。 故选C。 14. 活的成熟植物细胞在较高浓度的外界溶液中，会发生质壁分离现象。如图a是发生质壁分离的植物细胞，图b是显微镜下观察到的某一时刻的图像。下列说法中正确的是（ ） A. 图a中①②⑥共同组成原生质层 B. 图b中细胞此时细胞液浓度小于外界溶液浓度 C. 在发生质壁分离过程中，细胞的吸水能力会逐渐增强 D. 将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则表示细胞已死亡 【答案】C 【解析】 【分析】分析题图：图a中的①是细胞壁，②是细胞膜，③是细胞核，④是液泡膜，⑤是细胞质，⑥是细胞发生质壁分离后，在细胞壁与细胞膜之间充满的外界溶液，⑦是细胞液。图b细胞处于质壁分离状态。 【详解】A、原生质层包括②细胞膜、④液泡膜以及二者之间的细胞质⑤，A错误； B、图b细胞处于质壁分离状态，可能继续发生分离，也可能正在复原，也可能处于平衡状态，故此时细胞液浓度不一定小于外界溶液浓度，B错误； C、在发生质壁分离过程中，细胞失水，细胞液的浓度逐渐增加，细胞的吸水能力会逐渐增强，C正确； D、由于K+和NO3-可以进入细胞，因此将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中，一段时间后用显微镜观察发现该细胞未发生质壁分离，则可能是细胞先发生了质壁分离随后又发生了复原，因此不一定是由于外界溶液浓度过高导致细胞死亡，D错误。 故选C。 15. 细胞是一个开放的系统，每时每刻都与环境进行着物质交换。图1中①～⑤表示物质进出细胞方式，甲～戊表示不同的物质或细胞结构，图2为蔗糖分子进入某植物细胞的过程示意图。下列相关说法错误的是（ ） A. 若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子 B. 图2中H+出细胞的方式为主动运输，蔗糖进细胞的方式为协助扩散 C. 低温处理法对左图中物质进出细胞方式都有影响，细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响 D. 除一些不带电荷的小分子可以左图中①方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白 【答案】B 【解析】 【分析】题图分析：图中①~⑤分别表示自由扩散、协助扩散、协助扩散、主动运输、胞吞（胞吐）。 【详解】A、若图1中戊为药物的运载体，则药物A属于水溶性分子，因为磷脂分子的头部具有亲水性，A正确； B、图2中H＋出细胞的方式为主动运输，因为有能量和转运蛋白的参与，蔗糖进细胞的方式为主动运输，能量来自H＋的浓度差，B错误； C、低温处理法会影响膜的流动性，进而对左图中物质进出细胞方式都有影响，④⑤的运输方式都需要细胞呼吸提供能量，所以细胞呼吸抑制法则对④⑤方式有影响，C正确； D、除一些不带电荷的小分子可以左图中甲方式进出细胞外，离子的跨膜运输须借助于膜蛋白，D正确。 故选B。 16. 磷酸化是指在蛋白质或其他分子上加入一个磷酸（）基团，磷酸基团的添加或除去（去磷酸化）对许多反应起着生物“开/关”作用，能使某些蛋白质活化或失活。下列叙述错误的是（ ） A. ATP中最靠近腺苷的磷酸基团具有较高的转移势能 B. 蛋白质等分子被磷酸化后空间结构及活性会发生改变 C. 主动运输时，载体蛋白磷酸化的过程中会发生能量的转移 D. 丙酮酸反应生成乳酸的过程中不再发生ADP的磷酸化 【答案】A 【解析】 【详解】A、ATP的结构可简写为A-P~P~P，其中远离腺苷的高能磷酸键对应的磷酸基团具有较高的转移势能，最靠近腺苷的磷酸基团转移势能低，A错误； B、题干明确说明磷酸化能使某些蛋白质活化或失活，证明蛋白质被磷酸化后空间结构发生改变，活性也随之改变，B正确； C、主动运输时，ATP水解释放的磷酸基团结合到载体蛋白上使其磷酸化，该过程将ATP中的能量转移到载体蛋白上，伴随能量转移，C正确； D、丙酮酸生成乳酸是无氧呼吸第二阶段，该阶段不释放能量，无ATP合成，因此不会发生ADP磷酸化生成ATP的过程，D正确。 17. 肌肉收缩是粗肌丝和细肌丝之间的相对滑动导致的。肌球蛋白在粗肌丝内，其头部有一个结合ATP的位点（见下图）。细肌丝中存在肌球蛋白的结合位点，肌球蛋白与细肌丝结合并引起细肌丝滑动，随后肌球蛋白又回到原来的状态。下列叙述错误的是（ ） A. ATP与肌球蛋白结合后发生水解，推测肌球蛋白具有催化ATP水解的特性 B. ADP再脱去一个磷酸分子获得的产物可用于合成RNA C. 不同条件下肌肉收缩都需要线粒体的参与 D. ATP驱动肌肉运动，实现“化学能→机械能”转换 【答案】C 【解析】 【详解】A、由图可知，ATP与肌球蛋白结合后水解为ADP和Pi，说明肌球蛋白具有催化ATP水解的酶的特性，A正确； B、ADP脱去一个磷酸分子得到腺嘌呤核糖核苷酸（AMP），是RNA的基本组成单位之一，可用于合成RNA，B正确； C、肌肉收缩需要的ATP可来自无氧呼吸，无氧呼吸的场所是细胞质基质，不需要线粒体参与，C错误； D、ATP中储存的活跃化学能通过驱动肌肉收缩转化为机械能，实现了“化学能→机械能”的能量转换，D正确。 18. 如图所示，pH会影响马铃薯细胞壁中果胶酶的催化作用，下列相关说法正确的是（ ） A. 一离开活细胞，该酶就会失去催化能力 B. 若适当升高温度，pH为3时对应的酶活性一定会升高 C. 1%的醋酸浓度(pH为2.8)会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降 D. 该实验结果证明酶具有高效性 【答案】C 【解析】 【详解】A、只要条件适宜，酶离开活细胞后仍能保持催化能力，A错误; B、本题没有说明酶的最适温度，由图可知，pH为3时，酶活性较低，可能部分酶已经变性失活，此时若适当升高温度，酶活性不一定会升高，B错误; C、从图中可以看出，pH为2.8时果胶酶活性较低，在贮藏后期，马铃薯片硬度下降主要是因为果胶酶分解果胶，使细胞壁结构被破坏，而1%的醋酸浓度(pH为2.8)下果胶酶活性低，对果胶的分解作用弱，所以会延缓贮藏后期马铃薯片硬度的下降，C正确; D、酶的高效性是指酶与无机催化剂相比，能显著降低化学反应的活化能，催化效率更高，而该实验只是探究了pH对马铃薯细胞壁果胶酶活性的影响，没有将酶与无机催化剂对化学反应的影响进行对比，无法证明酶具有高效性，D错误。 故选C。 19. 有氧呼吸过程中丙酮酸脱氢酶是催化丙酮酸分解产生的关键酶，/NADH的值高时促进此酶活性，/NADH的值低时抑制此酶活性；ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，丙酮酸浓度高时会降低此酶的磷酸化程度。下列叙述正确的是（ ） A. 人体细胞内丙酮酸脱氢酶催化丙酮酸分解只发生在细胞质基质中 B. 有氧呼吸过程中，丙酮酸被NADH还原后产生，释放出少量能量 C. 有氧呼吸过程中，ATP浓度对丙酮酸脱氢酶活性的调控属于负反馈调节 D. 若有氧呼吸第三阶段速率降低，则/NADH的值降低，丙酮酸分解速率加快 【答案】C 【解析】 【分析】有氧呼吸分为三个阶段：第一阶段在细胞质基质中进行，葡萄糖经酶催化生成丙酮酸、[H]，释放少量能量；第二阶段在线粒体基质中进行，丙酮酸和水经酶催化生成二氧化碳、[H]，释放少量能量；第三阶段在线粒体内膜上进行，[H]和氧气经酶催化生成水，释放大量能量。 【详解】A、在人体细胞有氧呼吸第二阶段，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生CO2，该阶段发生在线粒体基质中，A错误； B、有氧呼吸过程中，丙酮酸和水彻底分解生成CO2和NADH，并释放出少量能量，B错误； C、有氧呼吸过程中，丙酮酸脱氢酶可以催化丙酮酸分解产生ATP，ATP浓度高时此酶被磷酸化而失活，进而使产生的ATP减少，这属于负反馈调节，C正确； D、若有氧呼吸第三阶段速率降低，NADH被消耗速率减慢，则NAD+/NADH的值降低，会抑制丙酮酸脱氢酶活性，从而降低丙酮酸的分解速率，D错误。 故选C。 20. 某研究小组为了探究酵母菌的细胞呼吸方式，设计了如图的实验装置（实验中微生物均有活性，酵母菌的能量只来自培养液中的葡萄糖，瓶内充满空气，不考虑外界环境的变化）。下列叙述错误的是（　　） A. 乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌产生CO2的速率 B. 若甲、乙装置的液滴分别向左、右移动距离为3个单位，则甲装置有氧呼吸和乙装置无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1：3 C. 如果把酵母菌换成乳酸菌，其他条件均与此装置相同，则有色液滴不移动 D. 如果外界环境在变化，可能甲、乙的液滴都向左移 【答案】A 【解析】 【详解】A、乙装置有氧呼吸消耗的O2和产生的CO2相等，无氧呼吸不消耗O2只产生CO2，故单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率，A错误； B、甲装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌消耗O2的速率，乙装置单位时间内有色液滴移动的距离代表了酵母菌无氧呼吸产生CO2的速率，故酵母菌有氧呼吸消耗葡萄糖0.5单位，无氧呼吸消耗葡萄糖1.5单位，甲装置有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖比值为1∶3，B正确； C、乳酸菌只进行无氧呼吸产生乳酸，故不消耗O2也不产生CO2，甲、乙装置液滴都不移动，C正确； D、如果外界温度降低，气体热胀冷缩，乙装置酵母菌无氧呼吸产生CO2比温度下降减小的体积少时，液滴也向左移，D正确。 故选A。 二、非选择题（4小题，共50分） 21. 秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，但成熟精子中的线粒体数量约为57个，明显低于精细胞中线粒体数量90个。2023年11月，我国科学家首次鉴定到一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，并命名为“线粒体囊”。生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，信赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，触发的精细胞释放线粒体囊。请回答下列问题： （1）作为发育信号的蛋白酶从合成到分泌到细胞外，经过的细胞器依次为核糖体、______。 （2）线粒体数量可能和精子的运动能力与可育性有关，秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少，你认为______（填“是”或“不是”）主要通过细胞自噬完成的，理由是______。 （3）细胞骨架是由______组成的网架结构，精细胞释放线粒体的过程中，说明细胞骨架的作用是______。 （4）有人认为精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中，提出此假说的依据是______。 【答案】（1）内质网、高尔基体 （2） ①. 不是 ②. 细胞自噬需要溶酶体参与，而秀丽隐杆线虫的精细胞中无溶酶体 （3） ①. 蛋白质纤维 ②. 参与细胞内物质的定向运输##锚定并支撑着细胞器 （4）线粒体含有DNA 【解析】 【分析】分析题文描述和题图：生殖腺内的蛋白酶可以作为发育信号，依赖SPE-12和SPE-8等酶的作用，使精细胞质膜鼓出，将细胞内健康线粒体包裹其中，形成“线粒体囊”。 【小问1详解】 发育信号的蛋白酶在细胞内合成，运输至细胞外发挥作用，属于分泌蛋白，分泌蛋白首先在核糖体内由氨基酸经过脱水缩合形成多肽链，在运输至内质网和高尔基体加工，所以该酶合成过程中，经过的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。 【小问2详解】 在一定条件下，细胞会将受损或功能退化的细胞结构等，通过溶酶体降解后再利用，这就是细胞自噬。秀丽隐杆线虫的精细胞不含溶酶体，这说明秀丽隐杆线虫的成熟精子中线粒体数量较精细胞明显减少不是通过细胞自噬完成的。 【小问3详解】 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的，精细胞释放线粒体，而线粒体是细胞器，所以说明细胞骨架的作用是参与细胞内物质的定向运输（或锚定并支撑着细胞器）。 【小问4详解】 “线粒体囊”是一种能特异性包裹线粒体的细胞外囊泡，而有人提出精细胞释放“线粒体囊”的机制可能实现精细胞的遗传物质转移到其他细胞中，则该遗传物质转移至了线粒体囊中，同时在线粒体含有DNA，可以作为该假说的证据。 22. Piezo通道是机械刺激（如压力、重力、流体剪切力等）激活的阳离子（如Ca2+，Na+等）通道，该通道具有碗状结构，广泛存在于各种类型的细胞中。细胞膜上Piezo通道的作用机理如图。请回答下列问题： （1）Piezo通道开放后，Ca2+能通过该通道，除机械刺激对Piezo通道的调节外，影响Ca2+运输速率的因素还有_________（答出两点）。 （2）“膜张力模型”认为施加在磷脂双分子层上的力产生膜张力，Piezo通道的碗状结构使得它可以对膜张力的变化作出开放的响应，通道开放会使其周边的膜变弯曲，弯曲能放大Piezo通道对膜张力变化的敏感性。该模型中膜张力对激活Piezo通道的调节是________（填“正”或“负”）反馈，膜蛋白的存在会________（填“升高”或“降低”）细胞的膜张力。 （3）红细胞随血液流动时，会受血浆渗透压变化带来的细胞膜张力变化。遗传性干瘪红细胞增多症患者的红细胞形态干瘪，易破裂。研究发现该病是基因突变造成Piezo通道功能增强所致。请结合上图回答： ①Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活________。从物质跨膜运输的角度分析遗传性干瘪红细胞增多症患者红细胞形态干瘪的原因可能是_______。 ②非洲是疟疾横行的地方，疟原虫寄生在红细胞中。请依据上述原理，写出治疗疟疾的思路________。 【答案】（1）Ca2+浓度（差）、（Piezo）通道蛋白的数量、温度 （2） ①. 正 ②. 降低 （3） ①. K+通道 ②. Piezo通道功能增强激活K+通道，使K+大量外流，红细胞渗透压降低，细胞失水变得干瘪 ③. 增强Piezo通道功能/增加Piezo通道蛋白的数量/激活K+通道 【解析】 【小问1详解】 Piezo通道开放后，Ca2+通过协助扩散通过该通道进入细胞，Ca2+能通过Piezo通道是因为Ca2+与该通道的直径和形状相适配，大小和电荷相适宜。影响该过程的因素主要有外界的机械刺激，Ca2+浓度和Piezo通道蛋白的数量、温度等。 【小问2详解】 膜张力激活Piezo通道开放，通道开放后膜弯曲会放大通道对膜张力的敏感性，进一步促进通道激活，结果加强了初始效应，属于正反馈；通道开放后膜弯曲会释放膜张力，因此膜蛋白（Piezo）的存在会降低细胞的膜张力。 【小问3详解】 ①由图可知，Piezo通道被激活后，进入红细胞的Ca2+可激活K+通道，进而使K+大量外流，细胞渗透压降低，细胞失水表现出干瘪形态。 ②疟原虫寄生在红细胞中，干瘪的红细胞易破裂有助于治疗疟疾，基于此，可通过增强Piezo通道功能或增加Piezo通道蛋白的数量或激活K+通道，使生活在非洲地区的人们红细胞形态干瘪。 23. Fe₃O₄纳米酶是一类具有类酶催化活性的四氧化三铁(Fe₃O₄)纳米材料。 Fe3 O4纳米酶具有催化 H2 O2分解的能力，可用于环境中除草剂草甘膦(GLY)浓度的定量测定。研究人员对纳米酶的功能特性展开研究，结果如图所示，图中“△DO”表示加入 H2 O2 5min后反应体系中溶氧量的变化。 （1）活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是___________________，相比于天然酶，Fe3 O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是：_____________(答出一点即可)。 （2）图甲为探究_________________的实验结果。图乙为探究草甘膦(GLY)对纳米酶作用影响的实验结果，以添加草甘膦的△DO(GLY)与不添加草甘膦的△DO(0)的比值为纵坐标，GLY 浓度为横坐标，绘制标准曲线如图乙。由此图可知GLY_________(填“促进”“抑制”或“不影响”)纳米酶的作用。使用该实验体系测得某土壤样品△DO(GLY)/△DO(0)的比值为0.3，则该土壤样品的草甘膦浓度约为_________________。 （3）当常温且pH=7时，反应体系中不同能量的H2 O2分子数量呈正态分布，其分布规律如图中“钟”形实线所示，阴影部分表示底物分子能量达到活化能，可以发生反应。若反应体系原本没有酶，则加入纳米酶之后的活化能可以用___________表示(选填序号“①”“②”“③”)；若反应体系原本没有酶，则加热之后的活化能可以用_____________(选填序号“①” “②” “③”)表示。 【答案】（1） ①. 蛋白质或RNA ②. 具有更好的稳定性；能在较宽的温度、pH 范围内保持催化活性 （2） ①. pH对纳米酶活性的影响 ②. 抑制 ③. 5μmol/L （3） ①. ① ②. ② 【解析】 【分析】酶：（1）概念：酶是活细胞（来源）所产生的具有催化作用（作用机理：降低化学反应活化能，提高化学反应速率）的有机物。（2）本质：大多数酶的化学本质是蛋白质，也有少数是RNA。（3）特性：高效性、专一性、酶需要较温和的作用条件 。 【小问1详解】 活细胞产生的具有催化作用的天然酶的化学本质是蛋白质或RNA，相比于天然酶，Fe3O4纳米酶这种无机催化剂具有的优越性是：具有更好的稳定性；能在较宽的温度、pH 范围内保持催化活性。 【小问2详解】 图甲中自变量为pH，因变量为溶液的溶氧量（△DO），因此图甲为探究纳米酶在不同pH下的活性（pH对纳米酶活性的影响）。随着除草剂草甘膦（GLY）的浓度增大，添加草甘膦的△DO(△DO(GLY) ) 与不添加草甘膦的△DO(△DO(0) ) 的比值减小，说明草甘膦对纳米酶活性具有抑制作用。分析图乙中数据可知，△DO(GLY)/△DO(0)比值为0.3时，草甘膦浓度约为5μmol/L。 【小问3详解】 若反应体系原本没有酶，加入纳米酶之后的活化能进一步降低，应比实线所示的活化能能量更低，不能用②表示，可以用①表示。若反应体系原本没有酶，加热之后的活化能可以用②表示。 24. 某种能以甲醇为唯一碳源的酵母菌可作为生产抗原蛋白的工程菌。研究人员以图1所示质粒为载体，构建含乙型肝炎病毒表面抗原蛋白（HBsAg）基因的重组质粒，将重组质粒导入组氨酸缺陷型大肠杆菌（在缺失组氨酸的培养基中无法生存）中进行扩增，再经酶切后导入酵母菌。请回答下列问题： （1）已知HBsAg基因的a链的部分序列为5′-CGCTACTCATTGCTGCG……CGGAT-GAGCGCGTAGAT-3′。某同学设计了如下的4种引物，引物M、N对应的序列分别为________、________（填选项）。 A．5′-GGATCCATCTACGCGCTCATCCG-3′ B．5′-CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG-3′ C．5′-CGCAGCAATGAGTAGCGGGGCCC-3′ D．5′-CGGATGAGCGCGTAGATGGATCC-3′ （2）科研人员构建HBsAg基因表达载体时，应选用________酶对质粒进行酶切处理，并使用E.coliDNA连接酶将扩增后的HBsAg基因正确插入图1所示质粒。 （3）将重组载体导入大肠杆菌时，应在________的培养基上进行筛选。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是________。 （4）转化的酵母菌在培养基上培养时，需向其中加入甲醇，目的是_______。 【答案】（1） ①. B ②. A （2）Xma Ⅰ和Bcl Ⅰ （3） ①. 缺失组氨酸且添加氨苄青霉素 ②. 大量扩增目的基因（HBsAg基因） （4）提供碳源，启动甲醇代谢相关的基因表达，从而启动目的基因的表达 【解析】 【小问1详解】 在PCR技术获取HBsAg基因时，引物是与模板链的3'端结合，因此，引物A结合的单链是b链。在PCR扩增过程中应在5'端添加相应的酶切位点。利用PCR扩增目的基因时，需要与模板的3'端（b链的左边）结合，并遵循碱基互补配对原则，同时在引物的5'端添加限制酶酶切位点。根据给出的序列和PCR引物的设计原则，可以判断引物M与b链的3’端结合互补配对，引物M的前六个碱基是在引物M的5’端加上了限制酶Xma Ⅰ的识别序列CCCGGG，即5′−CCCGGGCGCTACTCATTGCTGCG−3′，B正确；而引物N与a链的3’端结合互补配对，引物N的前六个碱基是在引物N的5’端加上了限制酶BamH Ⅰ的识别序列GGATCC，即5′−GGATCCATCTACGCGCTCATCCG−3′，A正确，即引物M、N对应的序列分别为B、A。 【小问2详解】 在构建重组DNA分子时，质粒用Xma Ⅰ酶切，与目的基因用Xma Ⅰ酶切获得的黏性末端一侧相连；质粒用Bcl Ⅰ酶切获得的黏性末端和目的基因用BamH Ⅰ酶切获得的黏性末端相连，以防止目的基因、载体自身环化或目的基因反向连接，因此科研人员利用限制酶Xma Ⅰ、Bcl Ⅰ和E.coliDNA连接酶将HBsAg基因正确插入图1所示质粒。 【小问3详解】 重组质粒上具有HIS4基因，可以催化组氨酸的合成，并且还有氨苄青霉素抗性基因，将重组载体导入大肠杆菌时，应在不含组氨酸且添加氨苄青霉素的培养基上进行筛选。将重组质粒导入大肠杆菌的目的是大量扩增目的基因（HBsAg基因），以便后续进行相关研究或应用。 【小问4详解】 将大肠杆菌中获取的HBsAg基因导入毕赤酵母后，转化的酵母菌在培养基上培养一段时间后，需要向其中加入甲醇。加入甲醇的作用有两点：一是提供碳源，促进酵母菌的生长和代谢；二是启动甲醇代谢相关的基因表达，从而启动目的基因的表达。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $