第05讲 细胞膜和细胞核（培优专练）（高考真题+强化训练+限时模拟）（全国通用）2027年高考生物一轮复习高效培优系列

**基本信息** 以“结构-功能-实验验证”为主线，通过真题情境化解析、进阶多维度探究、拔高综合模拟，构建“方法提炼-知识迁移-素养提升”的三阶训练体系，突出生命观念与科学思维的融合。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |真题·命题感知|3题（海南/天津/广东高考题）|物质特性判定法、试剂原理直判法、时间线梳理法|从细胞膜成分/功能到细胞核调控，构建“结构决定功能”的生命观念| |进阶·强化演练|10情境探究+10图表分析|概念辨析法、模型特点匹配法、实验结果反推法|结合科学前沿/医学健康情境，强化“现象-机制-应用”的科学思维链| |拔高·限时模拟|15选择+5非选择|实验设计变量控制法、图表信息转化法|整合膜系统与细胞核协同作用，提升复杂问题解决的探究实践能力|

第05讲 细胞膜和细胞核（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 26 真题·命题感知 1．（2025·海南·高考真题）叶片遭受虫害时，植物细胞产生并释放的一类脂溶性小分子有机物茉莉素可作为信号分子诱导植物启动防御机制，如诱导表皮毛形成，以增强抗虫性。下列有关叙述正确的是（    ） A．茉莉素通过主动运输进入细胞 B．细胞产生的茉莉素传递给邻近细胞，体现了细胞间的信息交流 C．茉莉素可直接催化表皮毛细胞壁的纤维素合成 D．茉莉素诱导植物启动防御机制与细胞核的功能无关 命题情境 本题以植物抗虫的生命调节为真实生产与生物现象情境，结合植物信号分子茉莉素的作用，考查物质跨膜运输、细胞间信息交流、激素 / 信号分子功能、细胞核功能等知识点。贴合高考联系植物生理、生命调节的命题趋势，以生活化的植物防虫现象切入，聚焦细胞物质运输与信息传递。 考点解读 核心考点：物质跨膜运输方式、细胞间信息交流、信号分子的作用特点、细胞核的功能、酶与信号分子的区别。 茉莉素是脂溶性小分子，根据相似相溶原理，跨膜方式为自由扩散，并非主动运输； 细胞分泌信号分子作用于邻近细胞，是典型的细胞间信息交流方式； 茉莉素属于信号分子（植物激素类），只起调节作用，无催化功能，催化作用由酶完成； 细胞分化、形态建成（表皮毛形成）受核内遗传物质调控，该防御过程离不开细胞核的控制。 解题方法 物质特性判定法：抓住题干 “脂溶性小分子”，直接判断运输方式为自由扩散，排除 A； 功能区分法：明确信号分子只调节、酶才催化，区分两类物质功能，排除 C； 结构功能关联法：表皮毛形成涉及基因表达，离不开细胞核，排除 D； 基础结论记忆法：细胞分泌化学物质作用于相邻细胞，属于细胞间信息交流，确定 B 正确。 2．（2025·天津·高考真题）关于细胞膜组成与功能的探究，推论正确的是（    ） A．细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色，表明细胞膜含有糖类 B．同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜，表明细胞膜含有胆固醇 C．细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开，表明细胞膜具有信息传递功能 D．植物细胞能发生质壁分离和复原，表明细胞膜具有选择透过性 命题情境 本题围绕细胞膜成分、结构、功能的经典探究实验创设情境，依托物质鉴定、物质跨膜、荧光标记、质壁分离等经典生物实验，考查实验现象与实验结论的逻辑对应关系，属于高考高频的实验分析类题型，侧重考查科学探究与逻辑推理能力。 考点解读 核心考点：细胞膜的成分、物质鉴定原理、细胞膜的结构特点与功能特点、质壁分离的原理。 双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，和糖类无关，A 错误； 固醇类物质能穿过细胞膜，依据相似相溶，仅能说明细胞膜含脂质，不能直接证明有胆固醇，B 错误； 荧光标记蛋白分散，证明细胞膜具有一定的流动性（结构特点），并非信息传递功能，C 错误； 质壁分离及复原的前提是原生质层（细胞膜 + 液泡膜 + 两层膜间细胞质）具有选择透过性，D 正确。 综上，正确答案为D。 解题方法 试剂原理直判法：牢记双缩脲试剂检测蛋白质，快速排除 A； 逻辑推理分析法：区分 “能穿过脂质膜” 和 “膜含胆固醇” 的逻辑差异，排除 B； 概念辨析法：区分细胞膜结构特点（流动性）和功能特点（选择透过性）、不同功能对应的实验现象，排除 C； 经典实验结论记忆法：熟记质壁分离实验可证明细胞膜（原生质层）具有选择透过性，确定 D 正确。 3．（2025·广东·高考真题）罗伯特森（J．D．Robertson）提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（    ） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 命题情境 本题以生物膜结构的探索历程为情境，围绕经典科学家的实验与模型构建命题，梳理细胞膜结构研究的历史脉络，考查科学史相关知识点，是高考生物中侧重科学思维、科学探究的常规考法。 考点解读 核心考点：细胞膜结构探索历程、罗伯特森 “蛋白质 - 脂质 - 蛋白质” 静态模型的实验依据、细胞膜流动性的探究实验。 罗伯特森模型的建立依据：化学分析证实膜含磷脂、胆固醇等脂质；表面张力实验推测膜含蛋白质；电镜观察到暗 - 亮 - 暗三层结构（暗层为蛋白质，亮层为脂质），A、B、C 均为该模型的提出基础； 细胞融合荧光标记实验，证明细胞膜具有流动性，该实验出现时间晚于罗伯特森模型，且直接推翻了其静态刚性模型，不属于该模型的提出依据，D 符合题意。 综上，正确答案为D。 解题方法 时间线梳理法：梳理生物膜探索历程的先后顺序，明确细胞融合实验晚于罗伯特森模型，直接锁定答案 D； 模型特点匹配法：罗伯特森模型是静态模型，而流动性是动态特征，二者相互矛盾，因此流动性相关实验不可能是其立论基础； 知识点归纳法：熟记罗伯特森三层结构模型的三大实验依据，逐一排除 A、B、C。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【科学前沿】2025年9月，科学家利用AI以噬菌体为模板设计的病毒成功问世，该病毒展现出精准靶向特定大肠杆菌的“追杀”能力。下列叙述正确的是（　　） A．该AI病毒可以不依赖宿主细胞独立繁殖 B．该病毒靶向特定大肠杆菌体现了细胞间的信息识别 C．该病毒与大肠杆菌共有的物质是核酸和蛋白质 D．抗生素与该病毒应对耐药性大肠杆菌的机理相同 【答案】C 【详解】A、病毒没有细胞结构，不能独立进行生命活动，必须依赖宿主活细胞才能完成繁殖过程，A错误； B、细胞间信息识别的前提是参与双方都具有细胞结构，该病毒无细胞结构，因此其靶向大肠杆菌的过程不属于细胞间的信息识别，B错误； C、病毒的基本组成为核酸和蛋白质外壳，大肠杆菌是原核生物，细胞内同时含有核酸和蛋白质，二者共有的物质是核酸和蛋白质，C正确； D、抗生素通常通过抑制细菌细胞壁合成、干扰细菌蛋白质合成或代谢等途径起到杀菌作用，该病毒是通过侵染大肠杆菌，在宿主细胞内增殖后裂解大肠杆菌实现杀菌，二者机理不同，D错误。 2．【医学健康】心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是心梗治疗的“双刃剑”，参雄益心汤多糖（SXYXP）在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明，SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放，并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平，从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡，其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是（    ） A．外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架 B．用外泌体将药物送到特定的病变细胞，体现了细胞膜的信息交流功能 C．SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI D．肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性 【答案】D 【详解】A、外泌体中的生物大分子包括蛋白质、核酸等，其单体分别为氨基酸、核苷酸，所有生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架，A正确； B、外泌体需要和特定病变细胞通过膜上的信号分子与受体识别结合才能递送药物，细胞间的识别过程体现了细胞膜的信息交流功能，B正确； C、根据题干信息，SXYXP可增强肠细胞外泌体释放，提高外泌体中miRNA-21水平，最终提高MIRI患者心肌细胞存活率，因此推测SXYXP可能通过该途径预防MIRI，C正确； D、肠细胞释放外泌体的方式是胞吐，该过程依赖细胞膜的融合，体现了细胞膜的流动性，D错误。 3．【肠道微生态情境】研究发现，乳酸菌产生的细菌素能裂解大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌，释放出细菌内部的DNA、脂多糖等“隐藏抗原”。“隐藏抗原”被树突状细胞吞噬识别后，促使树突状细胞产生β干扰素，从而抑制肠道炎症。下列叙述正确的是（　　） A．细菌素的合成需要经过内质网和高尔基体的加工与运输 B．乳酸菌和树突状细胞的细胞膜上都含有能参与信息交流的蛋白质 C．金黄色葡萄球菌因不具有细胞壁，故易被乳酸菌的细菌素抑制 D．乳酸菌分泌的细菌素是激活树突状细胞使之产生β干扰素的直接信号分子 【答案】B 【详解】A、乳酸菌是原核生物，细胞内仅含有核糖体一种细胞器，无内质网和高尔基体，因此细菌素的合成不需要经过内质网和高尔基体的加工运输，A错误； B、细胞间的信息交流大多依赖细胞膜上的蛋白质（如受体蛋白），乳酸菌（原核细胞）和树突状细胞（真核细胞）的细胞膜上都存在参与信息交流的蛋白质，B正确； C、金黄色葡萄球菌属于细菌，是原核生物，细胞含有肽聚糖组成的细胞壁，C错误； D、由题干可知，细菌素的作用是裂解其他细菌释放“隐藏抗原”，直接被树突状细胞识别、促使其产生β干扰素的信号分子是“隐藏抗原”，不是细菌素，D错误。 故选B。 4．【经典实验情境】用荧光物质标记的抗体能与膜蛋白结合，随着时间的延长，已均匀分布在细胞表面的荧光物质会重新排布，聚集在细胞表面某些部位（成斑现象），或聚集在细胞的一端（成帽现象）。下列叙述不正确的是（　　） A．以膜蛋白为抗原进行抗体的制备 B．利用抗原抗体反应对膜蛋白定位 C．该实验可证实膜蛋白具有流动性 D．温度对成斑现象所需时间无影响 【答案】D 【分析】1、抗体和抗原的结合是特异性的，一种抗体只能与一种抗原结合。 2、细胞膜上的磷脂分子和蛋白质分子都能够流动，这是细胞膜具有流动性的基础。 【详解】A、一种抗体只能与一种抗原结合，所以制备能与膜蛋白结合的抗体需以膜蛋白为抗原，A正确； B、利用抗体和抗原结合的特异性，可对膜蛋白定位，B正确； C、荧光标记物前后的位置变化说明膜蛋白具有流动性，C正确； D、温度影响膜蛋白的流动，影响成斑时间，D错误。 故选D。 5．【基础学术情境】某荧光染料可以特异性标记磷脂分子，科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析，正确的是（　　） A．溶酶体不能被标记，因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构 B．核糖体不能被标记，因其主要由rRNA和蛋白质构成 C．脂肪细胞不能被标记，因脂肪与磷脂分子结构不同 D．染色体不能被标记，因其高度螺旋化导致空间结构改变 【答案】B 【详解】A、溶酶体有单层生物膜，膜含磷脂，可以被染料标记；内部水解酶在膜内侧，不破坏自身膜磷脂，A错误； B、核糖体无生物膜，组成为rRNA + 蛋白质，不含磷脂，无法被磷脂荧光染料标记，B正确； C、脂肪细胞有细胞膜（磷脂）、内质网、线粒体等具膜细胞器，含大量磷脂，能被标记；细胞内脂肪是脂质，但细胞膜磷脂仍可被标记，C错误； D、染色体成分为DNA和蛋白质，无磷脂，不能被标记的原因是不含磷脂，不是高度螺旋化，D错误。 6．【科学前沿】为使DNA分子能跨膜运输进入人工细胞（由脂质体构成）内部，研究者将DNA与表面活性剂CTAB结合形成DNA-CTAB复合物，并溶解于油滴中。油滴进入脂质体后，再通过内部环境的变化使复合物解离，释放出DNA．下列有关叙述错误的是（　　） A．构成人工细胞膜的主要成分是磷脂分子 B．“DNA-CTAB复合物”进入人工细胞需要消耗能量 C．DNA进入脂质体后，其碱基排列顺序不会发生改变 D．CTAB的作用是与DNA结合，改变DNA的溶解性 【答案】B 【详解】A、人工细胞由脂质体构成，脂质体以磷脂双分子层为基本支架，主要成分是磷脂分子，A正确； B、DNA-CTAB复合物溶解于脂溶性的油滴中，磷脂双分子层也属于脂质类结构，油滴可通过相似相溶的方式自由扩散进入脂质体，该过程不需要消耗能量，B错误； C、DNA与CTAB结合、解离的过程仅为物理性的结合分离，不会改变DNA的碱基排列顺序，C正确； D、DNA本身为亲水性物质，无法直接溶于油滴，CTAB与DNA结合后可改变DNA的溶解性，使其能溶解在油滴中实现跨膜运输，D正确。 7．【科学前沿】研究发现某些蓝细菌的细胞膜会向内折叠形成“类内膜结构”，该结构上分布着光合色素与ATP合成酶，能分隔不同代谢反应，避免酶促反应的相互干扰。下列叙述错误的是（　　） A．蓝细菌“类内膜结构”的形成需要依赖细胞膜的流动性 B．“类内膜结构”产生的ATP可以为光合作用的暗反应供能 C．光合色素和酶都分布在“类内膜结构”的两层磷脂分子中间 D．分隔不同代谢反应的功能与真核细胞中的多种细胞器膜类似 【答案】C 【详解】A、细胞膜向内折叠形成类内膜结构的过程，依赖于细胞膜具有一定的流动性的结构特点，A正确； B、类内膜结构上分布有光合色素，是蓝细菌光反应的场所，光反应产生的ATP可用于光合作用暗反应中C3的还原，B正确； C、生物膜以磷脂双分子层为基本支架，膜上的蛋白质（如光合相关的酶）可镶在膜表面，也可部分或全部嵌入磷脂双分子层，也可贯穿于磷脂双分子层中，光合色素不分布于两层磷脂分子中间，而是嵌入或结合在膜表面，C错误； D、真核细胞的细胞器膜可将细胞分隔为不同的区室，使不同代谢反应互不干扰，与类内膜分隔不同代谢反应的功能类似，D正确。 8．【古今文化】“春来江水绿如蓝”现象与绿藻、蓝细菌等在江河中大量繁殖有关。常见的藻类还有伞藻、小球藻、水绵（一种绿藻）和黑藻等。下列有关藻类的叙述错误的是（    ） A．“藻”都能通过细胞分裂增殖，且都有生物膜系统 B．伞藻的细胞核移植实验证明了细胞核控制着伞帽的形态 C．黑藻叶片具有中央大液泡，叶绿体大而清晰，有助于观察细胞质流动 D．水绵具有带状叶绿体，黑暗条件下用极细光束和好氧菌能定位氧气产生部位 【答案】A 【分析】1、水绵细胞的最外面是细胞壁，紧贴细胞壁的是细胞膜，中央是细胞核，细胞质中有很多大而明亮的液泡，绿色的是水绵带状的叶绿体； 2、小球藻是一种单细胞绿藻，含有叶绿体，能进行光合作用，因此，是探究光合作用过程的良好材料； 3、蓝藻为原核生物，细胞中不含叶绿体。衣藻、黑藻是真核生物，叶片中含有叶绿体。 【详解】A、蓝藻又名蓝细菌，是原核细胞，不具有生物膜系统，A错误； B、伞藻的嫁接实验能说明控制伞帽的遗传物质存在于“假根”中，伞藻的细胞核移植实验证明了细胞核控制着伞帽的形态，B正确； C、黑藻叶肉细胞内叶绿体大而清晰，液泡无色，可用来观察叶绿体和细胞质流动，C正确； D、水绵细长带状的叶绿体螺旋状分布在细胞中，黑暗条件下用极细光束和好氧菌能定位氧气产生部位，D正确。 故选A。 9．【绿色能源与环境治理】小球藻光合产氢是一种绿色环保的制氢方式，其机理如图1所示。氢酶是其中的关键酶，遇氧易失活。研究表明，亚铁离子（Fe2+）可诱导小球藻形成细胞聚集体，通过聚集体内部形成厌氧微环境实现持续产氢，如图2所示。请回答下列问题： (1)图1所示膜结构的基本支架是_____；NADPH参与卡尔文循环中_____阶段。 (2)自然状态下小球藻产氢效率低，原因可能是：白天光照条件下，_____；夜晚黑暗条件下，_____。Fe2+诱导小球藻聚集后，聚集体内部形成厌氧微环境的原因有_____。 (3)小球藻可用于处理氨氮废水。为研究处理氨氮废水后小球藻聚集体的产氢效果，研究人员用_____的培养基模拟废水培养小球藻，然后添加Fe2+诱导其聚集产氢，测定培养基中剩余含量、小球藻叶绿素含量和产氢量，如图3所示。分析曲线可知：与低浓度处理相比，高浓度条件下，小球藻去除效果和产氢量分别_____，产氢量变化的原因可能是_____。 (4)以下措施可能提高小球藻光合产氢效果的有_____（填字母）。 a、延长光照时间提高小球藻光合效率  b、定点突变改造氢酶分子结构 c、基因工程构建小球藻耗氧酶体系  d、将小球藻和厌氧细菌共同培养 【答案】(1) 磷脂双分子层 C3的还原 (2) 水光解产生的氧气使氢酶失活   光反应无法进行，无大量H+和e-生成 Fe2+被氧化消耗氧气；聚集体内部光照不足产氧量下降；细胞呼吸仍在进行 (3) 不同浓度 更差、更低 叶绿素含量低 (4)bc 【详解】（1）图1为叶绿体类囊体薄膜，属于生物膜，生物膜的基本支架是磷脂双分子层，NADPH在卡尔文循环中作为还原剂，同时提供能量，参与卡尔文循环中C3的还原过程。 （2）氢酶遇氧易失活，白天光照下光反应水的光解产生O2，使氢酶失活。氢酶产氢依赖光反应产生的电子、H⁺和ATP，黑暗条件下光反应无法进行，无大量H+和e-生成，产氢缺乏原料。聚集体内部细胞呼吸仍在进行消耗O2；Fe²⁺被氧化为Fe(OH)₃的过程消耗O2；聚集体内部光照不足产氧量下降均会使内部形成厌氧微环境。 （3）实验目的是研究不同浓度氨氮废水的影响，需用不同浓度的培养基模拟废水培养小球藻。由图分析可知，高浓度组剩余NH₄⁺更多，说明与低浓度处理相比，高浓度条件下，小球藻去除效果更差、产氢量更低。高浓度NH₄⁺使小球藻叶绿素含量降低，光反应减弱，产生的ATP和NADPH减少，氢酶产氢的原料不足，进而产氢量下降。 （4）a、延长光照时间可增加光反应总时长，光反应水的光解产生O2，使氢酶失活，不能提高产氢效果，a错误； b、定点突变改造氢酶结构，可提高其耐氧性，避免被O₂失活，延长产氢时间、提高效率，b正确； c、构建耗氧酶体系可主动消耗细胞内O₂，降低局部氧浓度，保护氢酶活性，c正确； d、严格厌氧细菌无法进行有氧呼吸，不能消耗O₂，反而会被小球藻产生的O₂抑制生长，无法形成厌氧环境，还可能竞争营养，d错误。 10．【运动医学与健康】运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。 (1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的______作用。 (2)在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以________为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。 (3)对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。 由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是________。 (4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是______。 (5)为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果________。 组别 材料 处理 预期结果 1 2 3 … … 材料：Ⅰ.肌细胞  Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞 处理：a.不处理  b.激光损伤肌节  c.注入Cdc42抑制剂  d.局部激活Cdc42 【答案】(1)控制 (2)分裂和分化 (3)运动后5小时出现Hsp27，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域 (4)更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白 (5) 组别 材料 处理 预期结果 1 Ⅱ a 钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移 2 Ⅱ b 钙报告基因表达量明显高于第1组，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位 3 Ⅱ ad 钙报告基因表达量低，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位 4 Ⅱ bc 钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移 【分析】1.细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。 2.细胞核内染色体上的基因进行表达产生蛋白质，影响细胞内很多的代谢活动。基因的表达包括转录和翻译两个过程，其中转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，该过程主要在细胞核中进行。 3.干细胞存在于早期胚胎、骨髓和脐带血等多种组织和器官中，包括胚胎干细胞和成体干细胞等，有着自我更新能力及分化潜能，干细胞分为全能干细胞(如胚胎干细胞)、多能干细胞(如造血干细胞)和专能干细胞(如骨髓瘤细胞)，干细胞通过分离和分化，形成成特定的细胞或组织。 【详解】（1）细胞核是遗传信息库，是细胞遗传与代谢的调控中心。骨骼肌细胞含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的控制作用。 （2）肌肉干细胞是一种专能干细胞，具备分裂和分化的能力，成为肌细胞，可融合并发育为骨骼肌细胞。 （3）据图箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核，根据图2，运动后5小时出现Hsp27（肌节损伤的标记物），根据图3，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域，可推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关。 （4）肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与，蛋白质是基因表达的产物，基因的表达包括转录和翻译两个过程，在真核细胞内分布发生在细胞核和细胞质中。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是为更快进行转录，更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白。 （5）根据实验目的：为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，两种材料中选择表达钙报告基因的肌细胞比肌细胞更好达成实验目的，为了形成对照实验的自变量1是有无处理肌细胞形成肌肉损伤，自变量2是Ca2+-Cdc42信号通路有无激活，可通过注入Cdc42抑制剂 和局部激活Cdc42来控制，因变量是有无肌细胞核迁移。 第一组要用到材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，不处理，钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移，这一组作为对照； 第二组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，钙报告基因表达量明显高于第1组，出现有肌细胞核迁移，说明肌细胞核迁移与Ca2+的关系有关； 第三组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，没有激光损伤肌节，但是局部激活Cdc42，钙报告基因表达量低，出现有肌细胞核迁移， 第四组用材料Ⅱ表达钙报告基因的肌细胞，激光损伤肌节，注入Cdc42抑制剂，钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移。 图表分析类 1．【细胞的基本结构】科学研究中提出的观点需要充足的证据支持，下列事实能支持相应观点的是（    ） 选项 事实 观点 A 将伞形帽伞藻的柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，初次长出的帽形介于二者之间 融合遗传：双亲的遗传物质在子代体内混合，子代表现出介于双亲之间的性状 B 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体检测到放射性 RNA可作为遗传物质 C 刺激支配A心脏的副交感神经后，从营养液中取液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢 神经元与心肌细胞之间通过化学信号传递信息 D 家兔注射过“久置的狂犬病兔神经组织匀浆”，再注射狂犬病兔新鲜的神经组织匀浆，不会发病 机体能识别和清除突变的细胞 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、伞藻的细胞核位于假根中，是遗传的控制中心，嫁接后初次长出的帽形介于二者之间，是因为移植的柄中残留原有伞藻的mRNA等物质，并非遗传物质融合，且后续再生的帽形与提供假根的菊花形帽伞藻一致，无法支持融合遗传观点，A错误； B、T2噬菌体的遗传物质是DNA，³²P标记的是噬菌体的DNA，该实验可证明DNA是T2噬菌体的遗传物质，B错误； C、刺激支配A心脏的副交感神经后，神经元释放的神经递质进入营养液，将该营养液注入B心脏的营养液后B心跳减慢，可说明神经元与心肌细胞之间通过化学信号（神经递质）传递信息，C正确； D、久置的狂犬病兔神经组织匀浆中病毒已灭活，可作为抗原刺激家兔产生特异性免疫，生成抗体和记忆细胞，再次注射新鲜匀浆时病原体被快速清除，体现的是免疫防御功能，而识别清除突变细胞属于免疫监视功能，该事实无法支持对应观点，D错误。 2．【细胞核的功能】1955年拉斯特等人用变形虫进行了相关实验，实验过程如下表所示。下列分析正确的是（    ） 分组 处理 结果 甲组 用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养变形虫 发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成 乙组 在未标记的尿嘧啶核苷培养液中培养变形虫 变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA 丙组 接着将甲组变形虫的细胞核移植到乙组变形虫去除细胞核的细胞质中 大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中 A．该实验说明尿嘧啶核苷参与形成的RNA可首先在细胞核内合成的 B．乙组实验说明培养液中的尿嘧啶核苷若未标记则无法合成RNA C．丙组实验表明DNA中的遗传信息可转移至RNA，指导蛋白质合成 D．丙组中RNA可以从细胞核移至细胞核外，并继续在核外合成RNA 【答案】A 【分析】科学家通过追踪示踪元素标记的化合物，可以弄清化学反应的详细过程。这种科学研究方法叫做同位素标记法。 【详解】A、甲组发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成，可以说明该实验尿嘧啶核苷参与形成的RNA可首先在细胞核内合成的，A正确； B、乙组实验培养液中的尿嘧啶核苷也能合成RNA，只是因未标记而未被检测到，B错误； C、丙组验无法说明DNA中的遗传信息可转移至RNA，指导蛋白质合成，C错误； D、丙组中RNA可以从细胞核移至细胞核外，但在核外能否继续合成RNA无法得知，D错误。 故选A。 3．【细胞核的结构】为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核 B．正常温度和热胁迫条件融合蛋白均发绿色荧光 C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜 D．核仁可能具有修复或降解错误折叠蛋白的功能 【答案】C 【分析】据图分析，热胁迫导致L错误折叠，热胁迫后恢复正常温度的核仁已进行修复或降解。 【详解】A、融合蛋白质在核糖体上经脱水缩合形成，核孔是蛋白质等大分子进出的通道，A正确； B、G是能发出绿色荧光的热稳定的部分，在正常温度和热胁迫条件融合蛋白均发绿色荧光，B正确； C、据图可知，虚线所示位置为核膜，C错误； D、据图分析，热胁迫导致L错误折叠，热胁迫后恢复正常温度的核仁已进行修复或降解，D正确。 故选C。 4．【细胞膜与细胞衰老】动物细胞能量不足是组织衰老和退行性疾病发生、发展的关键原因，而ATP和[H]就是细胞再生修复不可或缺的能量“货币”和物质“货币”。我国科学家首次实现了将植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，过程如图。相关叙述中错误的是（    ） A．衰老细胞中的酶活性降低，代谢速率减慢，ATP与ADP转换速率降低 B．图中类囊体产生的[H]为NADPH，可直接参与线粒体中的呼吸作用 C．类囊体的转入需要借助其他细胞膜，与膜上蛋白有关 D．适当提高温度可以加速类囊体进入靶细胞 【答案】B 【分析】1、光合作用的过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应的场所为类囊体薄膜，包括水的光解生成还原氢和氧气，以及ATP、NADPH的合成；暗反应的场所为叶绿体基质，包括二氧化碳的固定和三碳化合物的还原两个过程。 2、细胞衰老的特点可概括为：一小，一大，一多，三少，一小是体积减小，一大是细胞核体积增大，一多是色素增多，三低是酶的活性降低，物质运输功能降低和新陈代谢速率降低。 【详解】A、衰老细胞的特征之一是酶活性降低，代谢速率减慢，进而导致ATP与ADP转换速率降低，A正确； B、光合作用中的[H]为NADPH，呼吸作用中的[H]为NADH，二者不同，故类囊体产生的[H]不可直接参与线粒体中的呼吸作用，B错误； C、由图可知，类囊体的转入需要借助其他细胞膜的包裹，膜融合的过程中涉及受体的识别，所以与膜上蛋白质有关，C正确； D、膜融合的过程利用的是细胞膜的流动性，适当提高温度，可加速类囊体进入靶细胞，D正确。 故选B。 5．【细胞膜的结构与功能】研究发现，大多数细菌以AHL作为信号分子来协调细菌的群体行为。当细菌浓度达到菌群特定的“响应阈值”时，AHL会加快释放并在环境中累积；当AHL 浓度达到阈值时，才会与胞内的受体蛋白特异性结合，同步启动特定功能，其作用机制如图所示，下列相关说法正确的是（　　） A．AHL与受体蛋白结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．培养基加入AHL水解酶，能促进致病因子的释放 C．受体LuxR基因缺陷，AHL能积累，致病性未增强 D．菌群密度极低时，将AHL注入细菌也能持续触发该群体响应 【答案】C 【详解】A、细胞间信息交流的是细胞与细胞之间的信号传递，AHL与胞内受体结合，属于细胞内信号传导，并非细胞间的信息交流，A错误； B、AHL水解酶会分解环境中的AHL，使AHL浓度无法达到“阈值”，无法与胞内受体结合启动致病因子释放，因此是抑制致病因子释放，B错误； C、受体LuxR基因缺陷，会导致受体蛋白无法合成，即使AHL积累，也无法与受体结合启动致病功能，致病性未增强，C正确； D、菌群密度极低时，即使将AHL注入细菌，由于细菌数量少，AHL浓度也难以达到阈值，不能持续触发该群体响应，D错误。 故选C。 6．【膜蛋白】果糖、葡萄糖、脂肪的过度摄入可能导致脂肪在肝脏中积累，诱发脂肪肝等代谢性疾病。如图是葡萄糖、果糖在肝细胞中的部分代谢过程，其中IRS为一种胞内蛋白，KHK为一种酶，GLUT2、GLUT4、GLUT8为膜转运蛋白。下列有关GLUT2、GLUT8的分析，正确的是（    ） A．葡萄糖可以通过不同的转运蛋白进入细胞，说明转运蛋白无特异性 B．脂肪酸的积累使肝细胞对胰岛素的敏感性增强 C．GLUT2和GLUT8的功能存在差异，可能是其结构不同导致的 D．GLUT2、GLUT4、GLUT8能转运物质，体现了细胞膜具有一定的流动性 【答案】C 【详解】A、葡萄糖可通过不同转运蛋白（GLUT2、GLUT4）进入细胞，是因为这些转运蛋白都能识别葡萄糖，并非无特异性，A错误； B、脂肪酸的积累会抑制IRS的功能，从而降低肝细胞对胰岛素的敏感性，B错误； C、结构决定功能，GLUT2和GLUT8的功能存在差异，可能是其结构不同导致的，C正确； D、GLUT2、GLUT4、GLUT8能转运物质，体现了细胞膜具有选择透过性，而非流动性，D错误。 故选C。 7．【细胞膜的结构与功能】合成生物学通过构建人工基因回路，实现对目标基因的精准调控。科研人员设计了可响应硝酸盐和硫代硫酸盐的基因调控系统，其核心机制如图1所示，其中Pcon为组成型启动子，可持续启动基因表达；Pyear启动子仅可被磷酸化的NarL激活；PphsA启动子仅被磷酸化的ThsR激活。该系统最终通过叠氮绿色荧光蛋白（sfgfp）的表达量反映调控效果，实验检测结果如图2所示（颜色越浅，荧光越强）。 回答下列问题： (1)分析图1，硝酸盐结合NarX后，NarX通过_____过程将磷酸基团传递给NarL，使NarL激活并结合Pyear启动子。该过程体现了细胞膜具有_____的功能。 (2)在合成生物学基因回路设计中，常利用逻辑门实现对多信号的精准调控，其中“与门”是指目的基因的表达必须同时依赖所有输入信号的激活，任一信号缺失均无法产生输出。“或门”是指目的基因的表达只需任一输入信号激活即可。该基因调控模块的核心逻辑为“_____”。图2为荧光检测的结果，根据图2可知该基因调控系统不仅可以检测环境中是否存在硝酸盐和硫代硫酸盐，还可以根据荧光强度检测两种物质的_____，图2中“☆”处的荧光强度很低，原因是_____。 (3)科研人员将ts基因（温度敏感型致死基因，仅在温度≥45℃时表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解死亡）置于Pcon启动子下游，与sfgfp基因一同导入工程菌。该设计的生物意义是_____；若工程菌传代后出现质粒丢失，导致45℃下无法裂解死亡的现象，试提出提条解决该问题的方案：_____。 (4)科研人员发现，该回路存在“背景泄漏”，即无信号时仍有极低荧光，且响应速度较慢，信号强度弱。为解决该问题，科研人员将Pyear启动子替换为更强的Pyear启动子突变体，试从泄漏率、响应速度、信号强度三个方面评价该改造方案对该基因调控系统的影响：_____。 【答案】(1) 磷酸化（或磷酸基团转移) 信息交流 (2) 与门 浓度大小 缺少硝酸盐信号，Pyear启动子无法被激活，不能合成ThsR,导致PphsA启 动子也无法被激活，sfgfp基因无法表达 (3) 防止工程菌扩散到环境中造成生物安全风险 将ts基因整合到工程菌拟核DNA上 (4)响应速度更快，信号强度增强，但泄漏率升高 【详解】（1）硝酸盐结合NarX后，NarX作为跨膜感应蛋白，通过磷酸化（磷酸基团转移）过程将磷酸基团传递给NarL，使NarL激活并结合Pyear启动子。该过程中，硝酸盐作为胞外信号，通过细胞膜上的 NarX蛋白传递到胞内，调控基因表达，体现了细胞膜进行细胞间信息交流（信号转导）的功能。 （2）根据题干，“与门”是必须同时依赖所有输入信号的激活，任一信号缺失均无法产生输出；“或门”是只需任一输入信号激活即可。结合图1机制：只有同时存在硝酸盐（激活NarX→NarL磷酸化→Pyear启动子激活→表达thsR）和硫代硫酸盐（激活ThsS→磷酸化ThsR），才能激活 PphsA启动子，驱动sfgfp表达。因此该调控模块的核心逻辑为与门（必须两个信号同时存在，才能产生sfgfp荧光输出）。荧光强度随硝酸盐、硫代硫酸盐浓度升高而增强（颜色越浅，荧光越强），说明可通过荧光强度检测两种物质的浓度（含量）。“☆”处（对应硝酸盐浓度为0，硫代硫酸盐浓度为1000μmol/L）几乎无荧光的原因：硝酸盐信号缺失，NarX无法被激活→NarL无法被磷酸化，进而无法激活Pyear启动子→thsR基因无法表达→无ThsR蛋白，即使硫代硫酸盐存在，也无法磷酸化ThsR→PphsA启动子无法激活→sfgfp基因无法表达，因此无荧光。 （3）ts基因是温度敏感型致死基因，仅在温度≥45℃时表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解死亡。将其与sfgfp基因一同导入工程菌，可在工程菌意外扩散到环境（如实验室外、自然环境）时，通过升温（≥45℃）诱导其裂解死亡，防止工程菌逃逸造成的生物安全风险（如基因污染、生态入侵），实现生物防控。解决质粒丢失问题：质粒是独立于拟核DNA的环状DNA，传代中易丢失；而拟核DNA可稳定遗传，因此方案为将ts基因整合到工程菌的拟核DNA上，即使质粒丢失，ts基因仍随拟核DNA稳定存在，在温度≥45℃时可正常表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解。 （4）原系统存在“背景泄漏”（无信号时仍有极低荧光），说明Pyear启动子存在本底表达（无激活时仍有少量转录）。将其替换为更强的Pyear启动子突变体，本底转录水平会升高，因此无信号时的背景荧光增强，泄漏率升高。更强的启动子具有更高的转录活性，在信号激活后，可更快启动thsR基因的转录，进而更快激活 PphsA启动子驱动sfgfp表达，因此响应速度加快。启动子活性增强，激活后thsR的表达量显著提高，进而PphsA启动子的激活效率提升，sfgfp的表达量大幅增加，因此信号强度增强。 8．【细胞膜与细胞核】糖尿病肾病（DN）是糖尿病最为常见的微血管并发症之一，DN众多病理进程均有YAP蛋白的参与，YAP蛋白可直接调控结缔组织生长因子（CTGF）等细胞因子的表达。 (1)部分DN患者体内胰岛素分泌不足，胰岛素是由________细胞分泌的，其细胞膜表面存在________，可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌，这体现细胞膜具有________的功能。 (2)科学家利用免疫印记技术（一种蛋白质电泳检测技术），借助YAP抗体、p-YAP抗体、CTGF抗体对正常小鼠和DN模型鼠肾小球内相应三种蛋白的表达水平进行检测，结果如图所示。    免疫印记技术的原理是_______，图示结果表明：糖尿病肾病的发生，与________有关。 (3)肾皮质中WT1蛋白表达水平下降是DN的另一个重要特征。中药益肾化湿颗粒（YSHS）对DN有一定的疗效，科学家推测YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤，利用下列实验材料及试剂设计实验验证该推测。 实验材料及试剂：正常小鼠、DN模型鼠、YSHS、生理盐水等 ①写出实验思路：_______； ②预期结果：________。 【答案】(1) 胰岛B 特异性受体 进行信息交流 (2) 抗原和抗体的特异性结合 （肾小球内）CTGF、YAP蛋白表达量增加，YAP蛋白磷酸化水平升高 (3) 将DN模型鼠随机均分甲乙组，甲组灌胃适量YSHS溶液，乙组灌胃等量生理盐水，另对正常小鼠（丙组）灌胃等量生理盐水，一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WTI蛋白表达水平并记录 甲组YAP蛋白量低于乙组，接近丙组，而WT1蛋白量高于乙组，接近丙组 【分析】1、当血糖浓度上升时，葡萄糖感受器接受刺激产生兴奋，通过下丘脑血糖调节中枢，最终由传出神经末梢释放神经递质，与胰岛B细胞膜上相应的受体结合，引起胰岛素分泌增多。 2、抗原与抗体的结合具有特异性，故可用抗原-抗体杂交法检测蛋白表达情况，并将其作为抗原进行后续的免疫原性研究。 【详解】（1）与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，胰岛素是由胰岛B细胞细胞分泌的，其细胞膜表面存在特异性受体，可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌，这体现细胞膜具有进行信息交流的功能。 （2）免疫印记技术的原理是抗原和抗体的特异性结合，图示结果表明：糖尿病肾病的发生，与（肾小球内）CTGF、YAP蛋白表达量增加，YAP蛋白磷酸化水平升高有关。 （3）若要验证YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤，可以将DN模型鼠随机均分甲乙组，甲组灌胃适量YSHS溶液，乙组灌胃等量生理盐水，另对正常小鼠（丙组）灌胃等量生理盐水，一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WTI蛋白表达水平并记录，预期结果可能是甲组YAP蛋白量低于乙组，接近丙组，而WT1蛋白量高于乙组，接近丙组。 9．【细胞膜与细胞核】机体受到某种病毒侵染后，除发烧、咳嗽等症状外，还会出现嗅觉、味觉丧失的现象。气味分子进入鼻腔后，刺激嗅神经元产生兴奋，兴奋经传递最终到达嗅觉和味觉中枢，从而产生嗅觉和味觉，此过程的部分结构示意图如图1所示。图2为嗅觉神经元产生兴奋的分子机制图解。回答下列问题： (1)在气味分子的刺激下，嗅神经细胞膜上的Na+通道打开，Na+_______（填“内”或“外”）流，这种跨膜运输方式属于_______。图2过程体现了细胞膜_______的功能。 (2)在气味分子刺激下，机体产生嗅觉和味觉的过程_______（填“属于”或“不属于”）反射，原因是_______。 (3)特异性免疫在抵抗该种病毒侵染的过程中发挥着重要的作用。该过程中B细胞的激活需要两个信号，分别是_______、_______，该过程还需要_______的促进作用。 【答案】(1) 内 协助扩散 控制物质进出细胞、实现细胞间信息交流 (2) 不属于 未经过完整的反射弧 (3) 抗原（或该种病毒）与B细胞直接接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 细胞因子 【分析】神经调节的基本方式是反射，其结构基础是反射弧，由感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器五部分构成。反射的过程：一定的刺激按一定的感受器所感受，感受器发生了兴奋；兴奋以神经冲动的方式经过传入神经传向中枢；通过中枢的分析与综合活动，中枢产生兴奋；中枢的兴奋又经一定的传出神经到达效应器，使效应器发生相应的活动。 【详解】（1）在气味分子的刺激下，嗅觉神经元细胞膜上的Na+通道打开，Na+内流，由于细胞外的Na+浓度显著高于细胞内的Na+浓度，故这种跨膜运输方式属于协助扩散。图2过程体现了细胞膜控制物质进出和信息交流的功能。 （2）在气味分子刺激下，机体产生嗅觉和味觉的过程不属于反射，原因是未经过完整的反射弧。 （3）特异性免疫过程中B细胞的激活需要两个信号，分别是抗原与B细胞直接接触，辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，还需要辅助性T细胞产生的细胞因子的促进作用。 10．【细胞膜与细胞核】人体及时排出过多的尿酸可以有效防止痛风，下图1表示肾小管上皮细胞部分尿酸转运途径，箭头方向代表转运方向。 (1)细胞膜上具有多种尿酸转运蛋白体现了细胞膜具有_______的功能。 (2)临床研究发现，男性痛风发生的概率显著高于女性，研究人员据此推测：雌激素主要影响肾脏转运并同时影响尿酸生成而导致上述现象。大范围调查中，雌激素含量高的女性，血液中尿酸含量_______，该结果支持上述推测。 (3)为验证上述推测，研究人员进行了以下实验： ①取若干正常小鼠，等分为甲、乙两组，若干实验模型鼠（肾脏细胞无尿酸转运蛋白），等分为丙、丁两组。 ②甲组和丙组注射适量一定浓度的雌激素，乙组和丁组注射________。 ③一段时间后，测定四组小鼠_______（填“血液”或“尿液”或“血液和尿液”）中的尿酸浓度。 ④若_______，则说明上述推测正确。 (4)为进一步阐明上述现象的分子机制，研究人员使用不同浓度雌二醇（一种雌激素）处理人肾小管上皮细胞，得到图2所示结果。 综合分析图1和2，男性痛风患病概率显著高于女性是因为________，造成男性血液中尿酸浓度高于女性，其发病风险更高。 【答案】(1)控制物质进出细胞 (2)更低 (3) 等量生理盐水 血液和尿液 甲组尿液中的尿酸浓度高于乙组，丙组血液中的尿酸浓度低于丁组 (4)ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性，经两种蛋白转运至尿液（答“分泌”或“排出”等也可）的尿酸少；GLUT9蛋白表达水平高于女性，经该蛋白从尿液转运至血液（答“重吸收”也可）的尿酸多 【分析】分泌蛋白最初是在核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质。内质网可以“出芽”，也就是鼓出由膜形成的囊泡，包裹着要运输的蛋白质，离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分，高尔基体还能对蛋白质做进一步的加工，然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。 【详解】（1）细胞膜上具有多种尿酸转运蛋白体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。 （2）痛风在男性中患病概率显著高于女性，结合题干人体及时排出血液中过多的尿酸可以有效防止痛风的发生，可以分析出女性的血液中尿酸含量应该低于男性，进而推测雌激素的作用应该是降低血液中尿酸含量，因此雌激素含量高的女性，血液中的尿酸含量更低。 （3）对上述推测进行拆解后，可以得到两个假设：①雌激素能降低机体尿酸生成量；②雌激素能加强肾脏将尿酸转运至尿液的过程。从给出的实验材料，实验模型鼠可以排除肾脏尿酸转运的影响而单独证明雌激素对尿酸生成的影响，测定其血液中尿酸含量即可证明；而正常小鼠可以通过测定其尿液中的尿酸含量反映肾脏尿酸转运作用的强弱，因此若检测到丙组血液中的尿酸浓度低于丁组，甲组尿液中的尿酸浓度高于乙组，可以分别说明上述两个假设成立。 （4）结合图1（尿酸转运蛋白功能）和图2（雌二醇对转运蛋白的影响），尿酸转运蛋白中，ABCG2负责将尿酸从血管排出进入尿液，GLUT9负责将尿酸从管腔摄入细胞（减少尿酸排泄），NPT4负责将尿酸从细胞排到管腔（促进尿酸排泄）。图2显示雌二醇浓度升高时，ABCG2和NPT4的mRNA表达量升高，GLUT9的mRNA表达量降低。故男性痛风患病概率显著高于女性的原因：男性雌激素水平低于女性，一方面，ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性，经两种蛋白转运至尿液的尿酸少；另一方面，GLUT9蛋白表达水平高于女性，经该蛋白从尿液转运至血液的尿酸多。二者综合使得男性血液中尿酸含量高于女性，引起痛风的概率更高。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．如图是细胞局部结构示意图，下列叙述正确的是 A．①是糖脂，具有保护和润滑的作用 B．②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用 C．③可以是细胞器膜、核膜的主要成分 D．④由纤维素组成，能保持细胞内部结构有序性 【答案】C 【详解】A、图示为细胞膜的流动镶嵌模型，①是糖蛋白，具有识别和信息交流的作用，A错误； B、②是膜蛋白，具有运输、信息传递、免疫等作用，磷脂双分子层是构成膜的基本支架，B错误； C、③是磷脂分子，是细胞器膜、核膜等各种生物膜的主要成分，C正确； D、④由蛋白质组成，能保持细胞内部结构有序性，D错误。 故选C。 【点睛】生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质分子以不同程度地镶嵌在磷脂双分子层中，生物膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特点是具有选择透过性；生物膜功能的复杂程度取决于膜蛋白的种类及数量，尤其需要注意常考的四种“膜蛋白”： (1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)的受体膜蛋白——糖蛋白。 (2)膜载体蛋白：是用于协助扩散和主动运输的载体蛋白。 (3)具催化作用的酶：如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关的酶，此外，细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解，用于主动运输等)。 (4)识别蛋白：是用于细胞与细胞间相互识别的糖蛋白(如精卵间的识别，免疫细胞对抗原的特异性识别等)。 2．有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①~④。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合预测现象：（　　） a．失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动 b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡 c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，但结果还是死亡 d．除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛 推测理由： ①核能抑制细胞的过度分裂 ②没有核的细胞也具备分裂的能力 ③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸 ④许多生物结构都有再生能力，核也能再生 A．a～④ B．b～③ C．c～② D．d～① 【答案】B 【分析】本题是考查细胞核的功能，细胞核的功能是是遗传的信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心；然后分析预测的现象和推理。 【详解】A、失去核的变形虫，能暂时伸出伪足，细胞核不会再生，细胞会死亡，预期的现象错误，细胞核不能再生，推理错误，A错误； B、失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天内将死亡，原因是如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸，细胞最终死亡，预期现象推理都正确，B正确； C、失去细胞核的变形虫不进行细胞分裂，没有核的细胞不具备分裂的能力，预期的现象和推理都错误，C错误； D、除去细胞核以后细胞质短时间内可以持续其生命活动，但细胞不能进行分裂，没有细胞核细胞不能进行分裂，预期现象推理都错误，D错误。 故选B。 3．在人体中，胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL）进入血液，然后被运送到全身各处细胞。已知细胞摄取LDL有两种途径：一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新回到细胞膜上；二是LDL随机被胞吞（不需要与受体结合）。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是（    ）    A．血液中的胆固醇通过自由扩散方式被细胞吸收 B．当胞外LDL浓度大于35μg/mL时，正常细胞的LDL摄取速率改变 C．高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL D．破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率会受影响 【答案】D 【分析】由图可知：当LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞斜率明显下降，且随LDL浓度增加，正常细胞与患者细胞的LDL摄取速率呈平行，即两者的差值不变。 【详解】A、胆固醇属于脂质中的固醇，根据相似相溶的原则，血液中的胆固醇通过自由扩散方式被细胞吸收，A正确； B、由图可知，当胞外LDL浓度超过35μg/ml时，正常细胞的LDL摄取速率斜率明显下降，B正确； C、分析曲线可知，患者细胞吸收LDL速率呈上升趋势，且在实验浓度范围内不存在饱和点，故推断该物质的运输与细胞膜上的受体无关，即LDL被随机内吞入细胞（不需要与受体结合），即方式二，C正确； D、由C选项可知，患者细胞吸收LDL不需要与受体结合，故破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率不会受影响，D错误。 故选D。 4．在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网一高尔基体（ ER-Golgi）途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，称为非经典分泌途径（如下图）。下列相关叙述不正确的是（    ） A．在生物体中，蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节 B．经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性 C．所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径 D．非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充 【答案】C 【分析】非经典分泌途径有四种： 1、通过分泌型溶酶体； 2、直接跨膜； 3、通过外来体的释放； 4、通过质膜释放。 【详解】A、细胞间信息交流可以通过蛋白质与靶细胞上特异性受体实现，所以蛋白质分泌是重要环节，A正确； B、经典蛋白质分泌需要通过囊泡来实现，体现细胞膜的流动性，B正确； C、非经典分泌是经典分泌的补充，不是所有细胞都具有，C错误； D、非经典分泌是一种不同于经典分泌的方式，是经典分泌的必要和有益补充，D正确。 故选C。 【点睛】本题考查课本的经典分泌和题中所给非经典分泌，要注意课本知识和外来信息的综和，找出它们的交叉点。 5．脂筏是细胞膜上由胆固醇(能限制磷脂分子运动)、磷脂等富集形成的微结构域(如图所示局部特化区域)，常聚集特定功能蛋白，参与信号传递等过程。下列关于脂筏及细胞膜结构的叙述，正确的是（    ） A．脂筏中胆固醇含量高，会显著增强细胞膜的流动性 B．糖链仅分布在细胞膜的外侧，体现了膜结构的不对称性 C．脂筏的存在说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是均匀的 D．脂筏中膜蛋白的种类和数量不会影响细胞膜的功能复杂程度 【答案】B 【详解】A、题干明确指出胆固醇能限制磷脂分子运动，因此脂筏中胆固醇含量高，会降低细胞膜的流动性，而非增强，A错误； B、糖链（糖被）仅分布在细胞膜的外侧，参与细胞识别等功能，这体现了细胞膜结构的不对称性，B正确； C、脂筏是细胞膜上由胆固醇、磷脂等富集形成的微结构域，且常聚集特定功能蛋白，这说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是不均匀的，C错误； D、细胞膜的功能复杂程度与膜蛋白的种类和数量密切相关，脂筏中膜蛋白的种类和数量会影响细胞膜的功能，D错误。 故选B。 6．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能（　　） A．细胞膜具有信息交流的功能 B．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂 C．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 【答案】A 【分析】细胞膜的功能：将细胞与外界环境分开；控制物质进出细胞；进行细胞间的信息交流。 【详解】A、内皮素拮抗剂与黑色素细胞膜上的受体结合，使内皮素失去作用，体现了细胞膜的信息交流功能，A正确； B、细胞膜功能的复杂程度，取决于其中蛋白质的含量和种类，蛋白质的含量和种类越多，细胞膜的功能越复杂，B错误； C、细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质，但这不属于细胞膜的功能，C错误； D、细胞膜能控制物质进出细胞，这种功能是相对的，细胞内的代谢废物和产生的激素、抗体等要排出细胞，细胞外的营养物质及一些病毒、病菌也会进入细胞，D错误。 故选A。 7．核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重要结构，施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是（　　） A．附着NPC的核膜为双层膜结构，且外层核膜与内质网膜相连 B．哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱 C．非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流 D．NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用 【答案】A 【详解】A、题意显示，核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重要结构，且核膜为双层膜结构，外层核膜可以与内质网膜直接相连，膜上还可附着核糖体，A正确； B、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核，不存在核膜结构，因此完全不含NPC，B错误； C、NPC是细胞核与细胞质之间物质交换的通道，除大分子物质外，部分小分子也可通过核孔运输，并非只能进行大分子物质的交流，C错误； D、NPC对物质进出具有选择性，蛋白质、RNA等大分子进出细胞核需要经过核孔的识别筛选，并非无选择作用，D错误。 8．低密度脂蛋白（LDL）是一种转运胆固醇进入全身组织的脂蛋白颗粒，LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险。下图为LDL结构示意图，相关分析正确的是（　　） A．LDL中只含有C、H、O、N四种元素 B．血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病 C．反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量，导致血脂代谢异常 D．将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积是LDL球面积的两倍 【答案】C 【分析】脂肪是脂质的一种。脂质存在于所有细胞中，是组成细胞和生物体的重要有机化合物。与糖类相似，组成脂质的化学元素主要是C、H、O,有些脂质还含有P和N。与糖类不同的是，脂质分子中氧的含量远远低于糖类，而氢的含量更高。常见的脂质有脂肪、磷脂和固醇等，它们的分子结构差异很大，通常都不溶于水，而溶于脂溶性有机溶剂，如丙酮、氯仿、乙醚等。 【详解】A、低密度脂蛋白(LDL)是富含胆固醇的脂蛋白，是含有蛋白质、胆固醇和磷脂的复合体，组成元素主要是C、H、O、N、P，A错误； B、LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险，只是增加患病的可能性，B错误； C、反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量，导致血脂代谢异常，引起血脂升高，C正确； D、据图可知，LDL膜是单层结构，将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积与LDL球面积差不多，D错误。 故选C。 9．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（    ） A．①是拟核，是环状的DNA存在的场所 B．②核仁，与核糖体及rRNA的形成有关 C．核孔对物质的运输不具有选择性 D．核膜由两层磷脂分子组成，RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核 【答案】B 【分析】题图分析：①表示染色质，染色质主要是由DNA和蛋白质组成的，在分裂间期呈染色质状态，进入分裂期前期，染色质缩短变粗成为染色体，分裂末期染色体解螺旋成为染色质；②表示核仁，与某种RNA（rRNA）的合成以及核糖体的形成有关；③表示核孔，核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流。 【详解】A、分析图形可知①是染色质，主要由DNA和蛋白质组成，不是拟核，A错误； B、②是核仁，与核糖体及rRNA的形成有关，B正确； C、③是核孔，允许某些大分子物质进出，但不允许DNA进出，因此核孔对物质的运输具有选择性，C错误； D、核膜是由两层膜，4层磷酸分子组成的，D错误。 故选B。 10．对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即有出现了斑点。 上述实验不能说明的是 A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 【答案】C 【详解】该过程说明细胞膜具有流动性、荧光染料能与细胞膜组成成分结合，根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率，但不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该过程中没有发生物质跨膜运输。所以C不正确。 11．伞藻是一种大型的单细胞绿藻，其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分，其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同，为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学设计了如下实验流程，下列相关叙述错误的是（    ） A．选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物，易操作 B．该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定” C．该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论 D．该实验设置了对照实验 【答案】C 【分析】细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构，是细胞遗传与代谢的调控中心，是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一(极少数真核细胞无细胞核，如哺乳动物的成熟的红细胞，高等植物成熟的筛管细胞等)。 【详解】A、选择伞藻的原因是伞藻是大型单细胞生物，易操作，且性状容易区分，A正确； B、为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学作出的假设可以是“伞藻的粗形由细胞核决定”，B正确； C、实验设计只能得出伞藻帽形与假根有关，并不能得出一定与细胞核有关，要得到题中结论，还需增加细胞核移植实验，C错误； D、本实验两组均为实验组，互为对照，D正确。 故选C。 12．某同学绘制了动物细胞膜结构模式图，如图1所示，并研究了胆固醇对人工脂质膜微粘度（与膜流动性呈负相关）的影响，如图2所示。下列说法错误的是（    ） A．磷脂分子尾部疏水，细胞膜中磷脂尾部相对排列形成疏水区 B．细胞膜不同部位的功能不同，这与蛋白质分布不均匀有关 C．胆固醇分子能增加低温时膜的流动性及高温时膜的稳定性 D．细胞膜中的蛋白质都有疏水区，故蛋白质均嵌在细胞膜中 【答案】D 【详解】A、磷脂分子的尾部（脂肪酸链）具有疏水性，细胞膜中磷脂分子尾尾相对排列，会形成疏水区，A正确； B、细胞膜的功能主要由蛋白质承担，且蛋白质在细胞膜上的分布（如镶、嵌、贯穿）是不均匀的，这直接导致细胞膜不同部位的功能存在差异，B正确； C、结合图2，低温时，含胆固醇的人工膜“微粘度”低于不含胆固醇的人工膜（微粘度与膜流动性负相关，说明含胆固醇的膜流动性更高），高温时，含胆固醇的人工膜“微粘度”下降更慢（说明胆固醇能增强高温时膜的稳定性），因此，胆固醇能增加低温时膜的流动性、增强高温时膜的稳定性，C正确； D、细胞膜中的蛋白质并非都有疏水区（例如，部分“镶”在细胞膜表面的蛋白质），且蛋白质在细胞膜中的分布是“镶、嵌、贯穿”，并非“均嵌在细胞膜中”，D错误。 故选D。 13．科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体，内部包裹了抗癌药物阿霉素，表面修饰了抗体片段(scFv)，能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是（　　） A．脂质体和细胞膜有相似的结构，均以磷脂双分子层为基本支架 B．脂质体与肺癌细胞膜融合的过程，依赖于生物膜的选择透过性 C．EGFR与脂质体表面的scFv的结合体现了蛋白质的信息传递功能 D．与传统给药方式相比，靶向脂质体可减少阿霉素对正常细胞的损伤 【答案】B 【详解】A、脂质体由磷脂构成，和细胞膜的结构相似，二者均以磷脂双分子层作为基本支架，A正确； B、脂质体与肺癌细胞膜融合的过程依赖于生物膜的结构特点——流动性，选择透过性是生物膜控制物质进出的功能特点，与膜融合过程无关，B错误； C、EGFR是肺癌细胞膜上的受体蛋白，可与脂质体表面的scFv特异性结合完成信息识别，体现了蛋白质的信息传递功能，C正确； D、靶向脂质体能特异性识别肺癌细胞，仅向肺癌细胞运输药物，因此与传统给药方式相比，可减少阿霉素对正常细胞的损伤，D正确。 14．研究表明，将细胞加热到43℃，荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存，保护细胞免受损伤，条件适宜时，这些蛋白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析错误的是（    ） A．荧光素酶与伴侣蛋白结合后需通过核孔进入细胞核 B．伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤 C．核仁能够将发生错误折叠的蛋白质重新合成和加工 D．核仁既能参与组装核糖体，又能对蛋白质进行修复 【答案】C 【分析】依据题干信息“错误折叠的蛋白质与伴侣蛋白结合进入核仁，以防止细胞免受损伤”可知，伴侣蛋白对细胞的保护具有重要作用，据此答题。 【详解】A、荧光素酶与伴侣蛋白结合属于生物大分子，是通过核孔进入细胞核，A正确； B、伴侣蛋白与错误折叠蛋白质结合进入核仁，可保护细胞免受损伤，B正确； C、蛋白质重新合成和加工的场所是内质网，C错误； D、核仁与某种RNA形成及核糖体的形成有关，核仁既能参与组装核糖体，又能对蛋白质进行修复，D正确。 故选C。 15．我国科研团队研发的“线粒体靶向修复技术”可特异性递送修复酶至受损线粒体，该技术在神经退行性疾病治疗中展现出潜力。下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是（　　） A．线粒体能为修复酶的合成提供能量，其内膜折叠形成嵴以扩大酶附着面积 B．溶酶体可清除受损线粒体，避免其释放有害物质影响细胞稳态 C．细胞骨架由蛋白质纤维构成，能为线粒体的定向运输提供轨道支撑 D．细胞核是遗传信息库，其内部合成的mRNA和修复酶直接参与修复过程 【答案】D 【详解】A、修复酶本质为蛋白质，其合成过程需要消耗能量，线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所，可产生ATP为该过程供能；线粒体内膜向内折叠形成嵴可扩大膜面积，为多种酶提供附着位点，A正确； B、溶酶体内含多种水解酶，能够分解衰老、损伤的细胞器，因此可清除受损线粒体，避免其释放的有害物质破坏细胞稳态，B正确； C、细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构，可参与细胞内物质运输、细胞器移动等生命活动，能为线粒体的定向运输提供轨道支撑，C正确； D、mRNA可在细胞核内合成，但修复酶本质为蛋白质，其合成场所是细胞质中的核糖体，不能在细胞核内部合成；且mRNA的作用是作为翻译的模板指导修复酶合成，不会直接参与线粒体修复过程，D错误。 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共12分）下图是桃树细胞的某结构示意图，数字表示有关结构，回答下列有关问题： （1）结构①由_________层磷脂分子组成，与其磷脂分子层数相同的生物膜有_____（2分）。可将结构①与细胞膜联系在一起使细胞成为一个统一整体的细胞器是__________。 （2）图示结构内部行使遗传功能的是[   ]__________，它也是__________的主要载体，在_____过程呈现周期性变化。 （3）科学研究发现，Cd2＋对桃树叶片细胞的结构②有毒害作用，而当溶液中Ca2＋、Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著缓解Cd2＋的毒害。为验证Ca2＋可缓解Cd2＋对桃树叶片细胞结构②的毒害作用，请简要写出实验思路并预期结果。 实验思路：_______________________________________________（3分）。 预期结果：_______________________________________________（2分）。 【答案】 （1） 4 线粒体膜、叶绿体膜 内质网 （2） ③染色质 DNA 有丝分裂 （3） 取新鲜的同一棵桃树相同部位的叶片若干，随机均分成3组，编号为甲、乙、丙。甲组放置在清水中，乙组培养在含有一定浓度的Cd2＋溶液中，丙组培养在含有一定浓度的Cd2＋和Ca2＋混合溶液中，一段时间后观察三组叶片中结构②的变化 与甲组相比，丙组的结构②破坏程度比乙组小 【分析】据图分析可知，该图为细胞核的结构模式图，①为核膜，②为核仁，③为染色质，④为核孔。 【详解】（1）图示结构具有两层生物膜，具有④核孔，为细胞核的结构图解，叶绿体和线粒体也具有两层生物膜。内质网外连细胞膜，内连细胞核膜，使细胞成为一个统一整体。 （2）细胞核的结构包括核膜、核孔、核仁、染色质，其中染色质行使遗传功能；染色质主要由DNA和蛋白质组成，真核生物的DNA主要位于染色质上，因此染色质是DNA的主要载体。核仁和核膜在有丝分裂过程规律地消失和重现，呈周期性变化。 （3）本实验的自变量是有无Ca2＋，因变量是桃树叶片细胞的核仁破坏情况，实验设计要遵循单一变量原则和对照原则，故思路为取新鲜的同一棵桃树相同部位的叶片若干，随机均分成3组，编号为甲、乙、丙。甲组放置在清水中，乙组培养在含有一定浓度的Cd2＋溶液中，丙组培养在含有一定浓度的Cd2＋和Ca2＋混合溶液中，一段时间后观察三组叶片中结构②的变化，结果为与甲组相比，丙组的结构②破坏程度比乙组小。 【点睛】核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流；核仁的功能是合成某种RNA以及与核糖体的形成有关。 17．（除标注外，每空2，共13分。）图1是典型的细胞核及其周围部分结构示意图；图2为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验示意图．请据图回答相关问题： （1）图1中1和5在结构上的区别是_____。在细胞增殖的过程中，会消失重建的结构有_____（填图1中序号）。结构3的存在表明细胞核具有的功能_____。． （2）通常把在细胞质内合成，然后运输到核内发挥功能作用的一类蛋白质称为亲核蛋白，下列属于亲核蛋白的有_____。 A．解旋酶  B．组成结构3的化学成分  C．DNA聚合酶　D．RNA水解酶 （3）下列对图2所示实验的分析正确的有_____。 A．核孔是具有选择性的细胞核与细胞质间交换通道 B．亲核蛋白进入细胞核由头部决定 C．蛋白质分子在细胞核和细胞质间运输与信号的识别有关 D．亲核蛋白以胞吞的形式进入细胞核 （4）利用特定的化学试剂可以检测组成生物膜的化学成分．实验室提供现制并已稀释好的细胞核核膜样液和其他相关的实验仪器和试剂，请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分．（描述不超过50字）_____（3分）。 【答案】 （1） 结构1是单层膜，结构5是双层膜 4、5 储存遗传物质的场所 （2） AC （3） AC （4） 在试管内加入2ml细胞核核膜样液，然后加入2毫升双缩脲试剂（先加入2ml5%NaOH溶液，震荡后再滴2﹣3滴1%CuSO4溶液），摇匀，观察到溶液颜色变紫色 【分析】据图分析：1表示内质网，2表示核孔，3表示染色质，4表示核仁，5表示核膜。细胞核包括核膜(将细胞核内物质与细胞质分开)、染色质（DNA和蛋白质)、核仁(与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关)、核孔(核膜上的核孔的功能是实现核质之间频繁的物质交换和信息交流)。 【详解】（1）图1中结构1是内质网，5是核膜，故其区别为1是单层膜，结构5是双层膜，在细胞增殖的过程中，会消失重建的结构有核仁和核膜，即图中的4、5，结构3为染色体，含有遗传物质DNA，它存在表明细胞核具有的功能储存遗传物质的场所。 （2）A．解旋酶为蛋白质，在核糖体合成，用于DNA复制，到细胞核起作用，A正确；   B．组成结构3的化学成分为蛋白质和DNA，DNA在细胞核内合成，B错误；   C．DNA聚合酶为蛋白质，在核糖体合成，用于DNA复制，到细胞核起作用，C正确； D．RNA水解酶用于水解RNA，在细胞质中起作用，D错误。 故选AC。 （3）根据题意和图示分析可知：尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核，而单独的头部不能进入细胞核，因此可知亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。 A、核孔是具有选择性的细胞核与细胞质间交换通道，如DNA不能通过，A正确； B、据分析可知，亲核蛋白进入细胞核由尾部决定，B错误； C、蛋白质分子在细胞核和细胞质间运输与信号的识别有关，C正确； D、亲核蛋白通过核孔进入细胞核，D错误。 故选AC。 （4）蛋白质中加入双缩脲试剂，震荡均匀，会观察到出现紫色的现象，所以可应用双缩脲试剂可检测蛋白质。 【点睛】本题旨在考查学生对细胞核的结构和功能的理解和掌握，并学会分析实验现象进行推理、获取结论。 18．（每空1分，共6分）为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用变形虫做了如下实验： ①将正常生活而没有分裂的变形虫（单细胞动物）随机分为三组，每组有若干变形虫。A组：用含标记的尿嘧啶核苷酸食物饲喂变形虫；B组：将变形虫的细胞核去掉；C组：不作处理。 ②用放射自显影技术检测到A组每只变形虫的细胞核中出现放射性后，将细胞核移植到B、C两组的变形虫细胞内。 ③一段时间后检测B、C两组的放射性，结果如图所示。 请回答下列问题： (1)研究发现，A组每只变形虫的细胞核中出现大分子X物质，且具有放射性，X物质最可能是__________（填中文名称），每组设置多只变形虫的目的是__________。 (2)下列关于该实验的叙述，最合理的是__________。 A．实验结果B组细胞质比C组细胞质放射性强的原因是细胞核大 B．放射性元素标记的核苷酸会进入细胞核，标记上所有的核酸分子 C．C组细胞质具有放射性的原因是细胞膜吸收了含标记的尿嘧啶核苷酸 D．X物质可能在细胞核被合成，原料有放射性，从而核有放射性 (3)据上图填写完整下列表格（B组检测内容为B组细胞质、C组内容为C组自身细胞核和C组细胞质的检测结果，以及依据检测结果而得出的实验结论）。 组别 检测结果 结论 B 细胞质中出现放射性 ①__________ C ②自身细胞核中__________ ③细胞质中__________ X物质不能从细胞质进入细胞核 【答案】(1) 核糖核酸 减少实验误差，排除偶然性 (2)D (3) X物质（RNA/放射性物质）能从细胞核进入细胞质 不出现放射性 出现放射性 【分析】核酸根据五碳糖不同分为DNA和RNA，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸；DNA中特有的碱基是胸腺嘧啶，RNA中特有的碱基是尿嘧啶。用含32P标记的尿嘧啶核苷酸食物饲喂变形虫，可使变形虫的RNA被标记。 【详解】（1）尿嘧啶核苷酸是合成RNA的原料，大分子X物质具有放射性，最可能是RNA即核糖核酸；每组设置多只变形虫的目的是减少实验误差，排除偶然性。 （2）A、实验结果B组细胞质比C组细胞质放射性强的原因是B组细胞核具有放射性，C组细胞会受到非放射性细胞核的影响，A错误； B、放射性元素标记的核苷酸会进入细胞核，标记上新合成的核糖核酸分子，B错误； C、C组细胞质具有放射性的原因是32P标记的尿嘧啶核苷酸作为原料合成RNA，RNA通过核孔进入细胞质，使其具有放射性，C错误； D、大分子X物质具有放射性，是RNA，RNA在细胞核被合成，合成原料有放射性，从而核有放射性，D正确。 故选D。 （3）经检测B组细胞质中出现放射性，可得出结论，B组具有放射性的X物质从细胞核进入细胞质，使B组细胞质出现放射性；经检测C组发现C组自身细胞核中不出现放射性，C组细胞质中出现放射性，可得出结论，X物质不能从细胞质进入细胞核。 【点睛】本题考查RNA的基本单位和RNA的分布，以及细胞核和细胞质之间的物质交流，意在考查学生分析问题和解决问题的能力，属于中档题。 19．（每空2分，共14分）肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生均与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖，逆转肿瘤细胞的耐药性。该药物分子进入细胞核的过程如下图1所示。回答下列问题： （1）在真核细胞中，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，原因是__________。 （2）分析图1可知，药物分子进入细胞后，被降解的途径有两种，一种是在__________中被直接降解，另一种是在溶酶体中被降解，溶酶体能降解该药物分子的原因是__________。未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核，积累后发挥作用。由此可以推测，该药物分子 在细胞质中停留时间越__________（填“长”或“短”），其抗肿瘤的效果就越好。 （3）科研人员发现亲核蛋白可以运输至细胞核内，为研究其运输机理，有人设计了有关实验，实验过程与实验结果如图2所示。实验处理完成后，研究者检测了各组的__________，结果表明__________。 （4）综合上述研究，请你提出一种提高该新型抗肿瘤药物作用效果的设计思路____________________。 【答案】 （1） 细胞代谢和遗传是由DNA中的遗传信息决定的，DNA主要存在于细胞核中 （2） 细胞质基质 溶酶体中含有水解该药物的酶 短 （3） 放射性出现的位置 亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部 （4） 将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部结合，促进药物分子快速进入细胞核 【分析】观察题图1，药物分子可直接穿过细胞膜进入到细胞质基质，在细胞质基质中的药物分子有部分会被分解；药物分子与细胞膜表面受体结合，以胞吞方式进入细胞，部分与溶酶体结合后被降解，部分在细胞质基质中释放出来，未被降解的部分药物分子通过核孔进入到细胞核中，作用于核DNA，发挥效应。 分析亲核蛋白运输机理实验图示2可知：对亲核蛋白头部和尾部分别进行同位素标记，并对亲核蛋白进行有限的水解，并然后利用显微注射技术将相关物质注入到爪蟾卵母细胞的细胞质中，利用放射性自显影检测技术检测放射性，观察是否进入细胞核中，发现尾部以及含有尾部的亲核蛋白整体都可以进入细胞核，而单独的头部不能进入细胞核，因此可知亲核蛋白能否进入细胞核由尾部决定。 【详解】（1）在真核细胞中，细胞代谢和遗传是由DNA中的遗传信息决定的，DNA主要存在于细胞核中，所以细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。 （2）分析图1可知，药物分子依赖于细胞膜的流动性和选择透过性等结构与功能特点进入细胞，一种是在细胞质基质被直接降解，另一种是在溶酶体中被降解，溶酶体能降解该药物分子的原因是溶酶体中含有水解该药物的酶。未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核，积累后发挥作用。由此可以推测，该药物分子 在细胞质中停留时间越短，其抗肿瘤的效果就越好。 （3）观察机理图2可知,实验处理后,研究者检测了各组的放射性出现的位置，结果表明亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部。 （4）综合上述研究，由于亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部，因此可将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部组合，促进药物分子快速入核。 【点睛】本题考查细胞核结构和功能的相关知识，意在考查学生的从题干中获取获取信息的能量，根据在细胞核中发现被标记的完整亲核蛋白和亲核蛋白尾部”，说明亲核蛋白进入细胞核由尾部决定，难度不大。解答本题的关键是能够正确的通过比较图示概括药物作用的机理。 20．（除标注外，每空1分，共10分）科学家分别用红色绿色荧光染料标记人和小鼠细胞的细胞膜表面的蛋白质，使两种细胞分别发出红色和绿色荧光，现用某种方法促使两个细胞相融合，在37℃下保温45分钟，两种颜色的荧光在融合后的细胞上呈现均匀分布，如图一所示。 （1）细胞膜的主要成分是________________。细胞膜结构的探索过程，反映了________________这一科学方法的作用。 （2）若将细胞膜上的蛋白质提取出来并进行高温加热后，蛋白质的________________发生改变，若此时加入________________试剂，出现的颜色应为________________。 （3）细胞膜不是静止不动的，主要表现为_________________________________。 （4）在0℃下培养45分钟，发现融合细胞表面荧光仍为一半红色、一半绿色，如何解释这一现象？________________________________________________________________（2分）。 （5）图二是由磷脂分子构成的脂质体，它可以将药物运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，脂溶性的药物应包裹在________________处（填序号），原因是________________________________________。 【答案】 （1）脂质（磷脂）和蛋白质 提出假说 （2） 空间结构 双缩脲试剂 紫色 （3）构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动 （4） 温度影响细胞膜的流动性，环境温度降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢；细胞膜的流动性只有在适宜条件下才能体现 （5） ② 两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能稳定地包裹在里面 【分析】1、生物膜的流动镶嵌模型（1）蛋白质在脂双层中的分布是不对称和不均匀的。（2）膜结构具有流动性。细胞膜具有一定的流动性的原因：膜结构中的蛋白质分子和脂质分子是可以运动的。细胞膜流动性的表现：变形虫的变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐及载体对相应物质的转运等。细胞膜流动性影响因素：主要受温度影响，适当温度范围内，随外界温度升高，膜的流动性增强，但温度超过一定范围，则导致膜的破坏。（3）膜的功能是由蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用实现的。 2、细胞膜的成分：脂质、蛋白质和少量的糖类。 【详解】（1）细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，脂质中磷脂最丰富，另外还有少量的糖类。细胞膜结构的探索过程，反映了提出假说这一科学方法的作用。 （2）将细胞膜上的蛋白质提取出来并进行高温加热后，高温改变蛋白质的空间结构，但是不破坏肽键，仍然能与双缩脲试剂反应生成紫色。 （3）细胞膜具有一定的流动性的原因是构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动。 （4）若将融合细胞置于0℃下培养45分钟，发现融合细胞依然一半发绿色荧光，另一半发红色荧光，这说明温度影响细胞膜的流动性，环境温度降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢；细胞膜的流动性只有在适宜条件下才能体现。 （5）由于磷脂分子中脂肪酸“尾”部是疏水的，磷酸“头”部是亲水的，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能稳定地包裹在里面，即②处。 【点睛】本题考查细胞膜的结构和功能，要求考生识记相关知识，意在考查考生理解所学知识并能从题目所给的图形中获取有效信息的能力。熟记相关知识并能结合细胞膜的相关知识并分析作答是解题关键。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 细胞膜和细胞核（一轮培优练） 目 录 真题·命题感知 1 进阶·强化演练（含情景探究、图表分析类） 3 拔高·限时模拟（75分钟 100分） 15 真题·命题感知 1．（2025·海南·高考真题）叶片遭受虫害时，植物细胞产生并释放的一类脂溶性小分子有机物茉莉素可作为信号分子诱导植物启动防御机制，如诱导表皮毛形成，以增强抗虫性。下列有关叙述正确的是（    ） A．茉莉素通过主动运输进入细胞 B．细胞产生的茉莉素传递给邻近细胞，体现了细胞间的信息交流 C．茉莉素可直接催化表皮毛细胞壁的纤维素合成 D．茉莉素诱导植物启动防御机制与细胞核的功能无关 命题情境 本题以植物抗虫的生命调节为真实生产与生物现象情境，结合植物信号分子茉莉素的作用，考查物质跨膜运输、细胞间信息交流、激素 / 信号分子功能、细胞核功能等知识点。贴合高考联系植物生理、生命调节的命题趋势，以生活化的植物防虫现象切入，聚焦细胞物质运输与信息传递。 考点解读 核心考点：物质跨膜运输方式、细胞间信息交流、信号分子的作用特点、细胞核的功能、酶与信号分子的区别。 茉莉素是脂溶性小分子，根据相似相溶原理，跨膜方式为自由扩散，并非主动运输； 细胞分泌信号分子作用于邻近细胞，是典型的细胞间信息交流方式； 茉莉素属于信号分子（植物激素类），只起调节作用，无催化功能，催化作用由酶完成； 细胞分化、形态建成（表皮毛形成）受核内遗传物质调控，该防御过程离不开细胞核的控制。 解题方法 物质特性判定法：抓住题干 “脂溶性小分子”，直接判断运输方式为自由扩散，排除 A； 功能区分法：明确信号分子只调节、酶才催化，区分两类物质功能，排除 C； 结构功能关联法：表皮毛形成涉及基因表达，离不开细胞核，排除 D； 基础结论记忆法：细胞分泌化学物质作用于相邻细胞，属于细胞间信息交流，确定 B 正确。 2．（2025·天津·高考真题）关于细胞膜组成与功能的探究，推论正确的是（    ） A．细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色，表明细胞膜含有糖类 B．同位素标记的固醇类物质可以穿过细胞膜，表明细胞膜含有胆固醇 C．细胞膜上聚集的荧光标记蛋白能均匀分散开，表明细胞膜具有信息传递功能 D．植物细胞能发生质壁分离和复原，表明细胞膜具有选择透过性 命题情境 本题围绕细胞膜成分、结构、功能的经典探究实验创设情境，依托物质鉴定、物质跨膜、荧光标记、质壁分离等经典生物实验，考查实验现象与实验结论的逻辑对应关系，属于高考高频的实验分析类题型，侧重考查科学探究与逻辑推理能力。 考点解读 核心考点：细胞膜的成分、物质鉴定原理、细胞膜的结构特点与功能特点、质壁分离的原理。 双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，和糖类无关，A 错误； 固醇类物质能穿过细胞膜，依据相似相溶，仅能说明细胞膜含脂质，不能直接证明有胆固醇，B 错误； 荧光标记蛋白分散，证明细胞膜具有一定的流动性（结构特点），并非信息传递功能，C 错误； 质壁分离及复原的前提是原生质层（细胞膜 + 液泡膜 + 两层膜间细胞质）具有选择透过性，D 正确。 综上，正确答案为D。 解题方法 试剂原理直判法：牢记双缩脲试剂检测蛋白质，快速排除 A； 逻辑推理分析法：区分 “能穿过脂质膜” 和 “膜含胆固醇” 的逻辑差异，排除 B； 概念辨析法：区分细胞膜结构特点（流动性）和功能特点（选择透过性）、不同功能对应的实验现象，排除 C； 经典实验结论记忆法：熟记质壁分离实验可证明细胞膜（原生质层）具有选择透过性，确定 D 正确。 3．（2025·广东·高考真题）罗伯特森（J．D．Robertson）提出了“蛋白质—脂质—蛋白质”的细胞膜结构模型。下列不属于该模型提出的基础的是（    ） A．化学分析表明细胞膜中含有磷脂和胆固醇 B．据表面张力研究推测细胞膜中含有蛋白质 C．电镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构 D．细胞融合实验结果表明细胞膜具有流动性 命题情境 本题以生物膜结构的探索历程为情境，围绕经典科学家的实验与模型构建命题，梳理细胞膜结构研究的历史脉络，考查科学史相关知识点，是高考生物中侧重科学思维、科学探究的常规考法。 考点解读 核心考点：细胞膜结构探索历程、罗伯特森 “蛋白质 - 脂质 - 蛋白质” 静态模型的实验依据、细胞膜流动性的探究实验。 罗伯特森模型的建立依据：化学分析证实膜含磷脂、胆固醇等脂质；表面张力实验推测膜含蛋白质；电镜观察到暗 - 亮 - 暗三层结构（暗层为蛋白质，亮层为脂质），A、B、C 均为该模型的提出基础； 细胞融合荧光标记实验，证明细胞膜具有流动性，该实验出现时间晚于罗伯特森模型，且直接推翻了其静态刚性模型，不属于该模型的提出依据，D 符合题意。 综上，正确答案为D。 解题方法 时间线梳理法：梳理生物膜探索历程的先后顺序，明确细胞融合实验晚于罗伯特森模型，直接锁定答案 D； 模型特点匹配法：罗伯特森模型是静态模型，而流动性是动态特征，二者相互矛盾，因此流动性相关实验不可能是其立论基础； 知识点归纳法：熟记罗伯特森三层结构模型的三大实验依据，逐一排除 A、B、C。 进阶·强化演练 情境探究类 1．【科学前沿】2025年9月，科学家利用AI以噬菌体为模板设计的病毒成功问世，该病毒展现出精准靶向特定大肠杆菌的“追杀”能力。下列叙述正确的是（　　） A．该AI病毒可以不依赖宿主细胞独立繁殖 B．该病毒靶向特定大肠杆菌体现了细胞间的信息识别 C．该病毒与大肠杆菌共有的物质是核酸和蛋白质 D．抗生素与该病毒应对耐药性大肠杆菌的机理相同 2．【医学健康】心肌缺血再灌注损伤（MIRI）是心梗治疗的“双刃剑”，参雄益心汤多糖（SXYXP）在临床上显示出良好的心脏保护作用。研究表明，SXYXP处理组显著增强了肠细胞来源的外泌体的释放，并提高了这些外泌体中miRNA-21的水平，从而提高MIRI患者的心肌细胞存活率。外泌体是多种细胞分泌的纳米级囊泡，其内部包裹蛋白质、脂质、核酸等多种分子。下列说法错误的是（    ） A．外泌体中的生物大分子及其单体均以碳链为基本骨架 B．用外泌体将药物送到特定的病变细胞，体现了细胞膜的信息交流功能 C．SXYXP可能通过肠细胞分泌的外泌体中的miRNA-21来预防MIRI D．肠细胞来源的外泌体释放的过程体现了细胞膜的选择透过性 3．【肠道微生态情境】研究发现，乳酸菌产生的细菌素能裂解大肠杆菌和金黄色葡萄球菌等细菌，释放出细菌内部的DNA、脂多糖等“隐藏抗原”。“隐藏抗原”被树突状细胞吞噬识别后，促使树突状细胞产生β干扰素，从而抑制肠道炎症。下列叙述正确的是（　　） A．细菌素的合成需要经过内质网和高尔基体的加工与运输 B．乳酸菌和树突状细胞的细胞膜上都含有能参与信息交流的蛋白质 C．金黄色葡萄球菌因不具有细胞壁，故易被乳酸菌的细菌素抑制 D．乳酸菌分泌的细菌素是激活树突状细胞使之产生β干扰素的直接信号分子 4．【经典实验情境】用荧光物质标记的抗体能与膜蛋白结合，随着时间的延长，已均匀分布在细胞表面的荧光物质会重新排布，聚集在细胞表面某些部位（成斑现象），或聚集在细胞的一端（成帽现象）。下列叙述不正确的是（　　） A．以膜蛋白为抗原进行抗体的制备 B．利用抗原抗体反应对膜蛋白定位 C．该实验可证实膜蛋白具有流动性 D．温度对成斑现象所需时间无影响 5．【基础学术情境】某荧光染料可以特异性标记磷脂分子，科研人员用该染料处理小鼠组织切片。下列关于各结构能否被标记及其原因的分析，正确的是（　　） A．溶酶体不能被标记，因其内部的酸性水解酶破坏了磷脂结构 B．核糖体不能被标记，因其主要由rRNA和蛋白质构成 C．脂肪细胞不能被标记，因脂肪与磷脂分子结构不同 D．染色体不能被标记，因其高度螺旋化导致空间结构改变 6．【科学前沿】为使DNA分子能跨膜运输进入人工细胞（由脂质体构成）内部，研究者将DNA与表面活性剂CTAB结合形成DNA-CTAB复合物，并溶解于油滴中。油滴进入脂质体后，再通过内部环境的变化使复合物解离，释放出DNA．下列有关叙述错误的是（　　） A．构成人工细胞膜的主要成分是磷脂分子 B．“DNA-CTAB复合物”进入人工细胞需要消耗能量 C．DNA进入脂质体后，其碱基排列顺序不会发生改变 D．CTAB的作用是与DNA结合，改变DNA的溶解性 7．【科学前沿】研究发现某些蓝细菌的细胞膜会向内折叠形成“类内膜结构”，该结构上分布着光合色素与ATP合成酶，能分隔不同代谢反应，避免酶促反应的相互干扰。下列叙述错误的是（　　） A．蓝细菌“类内膜结构”的形成需要依赖细胞膜的流动性 B．“类内膜结构”产生的ATP可以为光合作用的暗反应供能 C．光合色素和酶都分布在“类内膜结构”的两层磷脂分子中间 D．分隔不同代谢反应的功能与真核细胞中的多种细胞器膜类似 8．【古今文化】“春来江水绿如蓝”现象与绿藻、蓝细菌等在江河中大量繁殖有关。常见的藻类还有伞藻、小球藻、水绵（一种绿藻）和黑藻等。下列有关藻类的叙述错误的是（    ） A．“藻”都能通过细胞分裂增殖，且都有生物膜系统 B．伞藻的细胞核移植实验证明了细胞核控制着伞帽的形态 C．黑藻叶片具有中央大液泡，叶绿体大而清晰，有助于观察细胞质流动 D．水绵具有带状叶绿体，黑暗条件下用极细光束和好氧菌能定位氧气产生部位 9．【绿色能源与环境治理】小球藻光合产氢是一种绿色环保的制氢方式，其机理如图1所示。氢酶是其中的关键酶，遇氧易失活。研究表明，亚铁离子（Fe2+）可诱导小球藻形成细胞聚集体，通过聚集体内部形成厌氧微环境实现持续产氢，如图2所示。请回答下列问题： (1)图1所示膜结构的基本支架是_____；NADPH参与卡尔文循环中_____阶段。 (2)自然状态下小球藻产氢效率低，原因可能是：白天光照条件下，_____；夜晚黑暗条件下，_____。Fe2+诱导小球藻聚集后，聚集体内部形成厌氧微环境的原因有_____。 (3)小球藻可用于处理氨氮废水。为研究处理氨氮废水后小球藻聚集体的产氢效果，研究人员用_____的培养基模拟废水培养小球藻，然后添加Fe2+诱导其聚集产氢，测定培养基中剩余含量、小球藻叶绿素含量和产氢量，如图3所示。分析曲线可知：与低浓度处理相比，高浓度条件下，小球藻去除效果和产氢量分别_____，产氢量变化的原因可能是_____。 (4)以下措施可能提高小球藻光合产氢效果的有_____（填字母）。 a、延长光照时间提高小球藻光合效率  b、定点突变改造氢酶分子结构 c、基因工程构建小球藻耗氧酶体系  d、将小球藻和厌氧细菌共同培养 10．【运动医学与健康】运动后肌肉的损伤修复对于机体恢复正常的运动能力十分重要，最新研究发现了依赖于肌肉干细胞的肌肉损伤修复机制。 (1)骨骼肌细胞呈细长的圆柱状，细胞内往往含有多个细胞核，以实现对骨骼肌细胞的______作用。 (2)在成人骨骼肌中，肌肉干细胞一般处于静止状态。在运动损伤后，肌肉干细胞可以________为成肌细胞，成肌细胞融合并发育为骨骼肌细胞。 (3)对成年小鼠进行偏心运动，并对肌细胞进行Hsp27（肌节损伤的标记物）染色，结果如下图（箭头所指部位为损伤的肌节，其他发光的结构为细胞核）。 由实验结果推测，肌细胞的损伤修复与细胞核迁移有关，依据是________。 (4)肌细胞的损伤修复需要多种蛋白质参与。在肌细胞损伤修复中，细胞核迁移的作用可能是______。 (5)为验证肌肉损伤通过激活Ca2+-Cdc42信号通路（已知Ca2+促进Cdc42表达）引起肌细胞核迁移，请选择实验材料和处理，设计实验方案并预期实验结果________。 组别 材料 处理 预期结果 1 2 3 … … 材料：Ⅰ.肌细胞  Ⅱ.表达钙报告基因的肌细胞 处理：a.不处理  b.激光损伤肌节  c.注入Cdc42抑制剂  d.局部激活Cdc42 图表分析类 1．【细胞的基本结构】科学研究中提出的观点需要充足的证据支持，下列事实能支持相应观点的是（    ） 选项 事实 观点 A 将伞形帽伞藻的柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，初次长出的帽形介于二者之间 融合遗传：双亲的遗传物质在子代体内混合，子代表现出介于双亲之间的性状 B 用32P标记的T2噬菌体侵染未被标记的大肠杆菌，子代噬菌体检测到放射性 RNA可作为遗传物质 C 刺激支配A心脏的副交感神经后，从营养液中取液体注入B心脏的营养液中，B心脏跳动也减慢 神经元与心肌细胞之间通过化学信号传递信息 D 家兔注射过“久置的狂犬病兔神经组织匀浆”，再注射狂犬病兔新鲜的神经组织匀浆，不会发病 机体能识别和清除突变的细胞 A．A B．B C．C D．D 2．【细胞核的功能】1955年拉斯特等人用变形虫进行了相关实验，实验过程如下表所示。下列分析正确的是（    ） 分组 处理 结果 甲组 用同位素标记的尿嘧啶核苷培养液来培养变形虫 发现标记的RNA分子首先在细胞核中合成 乙组 在未标记的尿嘧啶核苷培养液中培养变形虫 变形虫的细胞核和细胞质中均未发现有标记的RNA 丙组 接着将甲组变形虫的细胞核移植到乙组变形虫去除细胞核的细胞质中 大部分标记的RNA相继从细胞核中移入细胞质中 A．该实验说明尿嘧啶核苷参与形成的RNA可首先在细胞核内合成的 B．乙组实验说明培养液中的尿嘧啶核苷若未标记则无法合成RNA C．丙组实验表明DNA中的遗传信息可转移至RNA，指导蛋白质合成 D．丙组中RNA可以从细胞核移至细胞核外，并继续在核外合成RNA 3．【细胞核的结构】为探究细胞降解或修复细胞核中错误折叠蛋白的机制。研究者在细胞中表达了一个融合蛋白L-G，该蛋白分布在细胞核中，其中L是受热胁迫易错误折叠的部分，G是能发出绿色荧光的热稳定的部分。观察其在不同条件下的分布情况，结果如图所示。下列说法错误的是（    ） A．融合蛋白在细胞质合成后通过核孔进入细胞核 B．正常温度和热胁迫条件融合蛋白均发绿色荧光 C．图中虚线所示位置为该细胞的细胞膜 D．核仁可能具有修复或降解错误折叠蛋白的功能 4．【细胞膜与细胞衰老】动物细胞能量不足是组织衰老和退行性疾病发生、发展的关键原因，而ATP和[H]就是细胞再生修复不可或缺的能量“货币”和物质“货币”。我国科学家首次实现了将植物的类囊体跨物种递送到动物体衰老病变的细胞内，过程如图。相关叙述中错误的是（    ） A．衰老细胞中的酶活性降低，代谢速率减慢，ATP与ADP转换速率降低 B．图中类囊体产生的[H]为NADPH，可直接参与线粒体中的呼吸作用 C．类囊体的转入需要借助其他细胞膜，与膜上蛋白有关 D．适当提高温度可以加速类囊体进入靶细胞 5．【细胞膜的结构与功能】研究发现，大多数细菌以AHL作为信号分子来协调细菌的群体行为。当细菌浓度达到菌群特定的“响应阈值”时，AHL会加快释放并在环境中累积；当AHL 浓度达到阈值时，才会与胞内的受体蛋白特异性结合，同步启动特定功能，其作用机制如图所示，下列相关说法正确的是（　　） A．AHL与受体蛋白结合，体现了细胞膜的信息交流功能 B．培养基加入AHL水解酶，能促进致病因子的释放 C．受体LuxR基因缺陷，AHL能积累，致病性未增强 D．菌群密度极低时，将AHL注入细菌也能持续触发该群体响应 6．【膜蛋白】果糖、葡萄糖、脂肪的过度摄入可能导致脂肪在肝脏中积累，诱发脂肪肝等代谢性疾病。如图是葡萄糖、果糖在肝细胞中的部分代谢过程，其中IRS为一种胞内蛋白，KHK为一种酶，GLUT2、GLUT4、GLUT8为膜转运蛋白。下列有关GLUT2、GLUT8的分析，正确的是（    ） A．葡萄糖可以通过不同的转运蛋白进入细胞，说明转运蛋白无特异性 B．脂肪酸的积累使肝细胞对胰岛素的敏感性增强 C．GLUT2和GLUT8的功能存在差异，可能是其结构不同导致的 D．GLUT2、GLUT4、GLUT8能转运物质，体现了细胞膜具有一定的流动性 7．【细胞膜的结构与功能】合成生物学通过构建人工基因回路，实现对目标基因的精准调控。科研人员设计了可响应硝酸盐和硫代硫酸盐的基因调控系统，其核心机制如图1所示，其中Pcon为组成型启动子，可持续启动基因表达；Pyear启动子仅可被磷酸化的NarL激活；PphsA启动子仅被磷酸化的ThsR激活。该系统最终通过叠氮绿色荧光蛋白（sfgfp）的表达量反映调控效果，实验检测结果如图2所示（颜色越浅，荧光越强）。 回答下列问题： (1)分析图1，硝酸盐结合NarX后，NarX通过_____过程将磷酸基团传递给NarL，使NarL激活并结合Pyear启动子。该过程体现了细胞膜具有_____的功能。 (2)在合成生物学基因回路设计中，常利用逻辑门实现对多信号的精准调控，其中“与门”是指目的基因的表达必须同时依赖所有输入信号的激活，任一信号缺失均无法产生输出。“或门”是指目的基因的表达只需任一输入信号激活即可。该基因调控模块的核心逻辑为“_____”。图2为荧光检测的结果，根据图2可知该基因调控系统不仅可以检测环境中是否存在硝酸盐和硫代硫酸盐，还可以根据荧光强度检测两种物质的_____，图2中“☆”处的荧光强度很低，原因是_____。 (3)科研人员将ts基因（温度敏感型致死基因，仅在温度≥45℃时表达毒性蛋白，诱导工程菌裂解死亡）置于Pcon启动子下游，与sfgfp基因一同导入工程菌。该设计的生物意义是_____；若工程菌传代后出现质粒丢失，导致45℃下无法裂解死亡的现象，试提出提条解决该问题的方案：_____。 (4)科研人员发现，该回路存在“背景泄漏”，即无信号时仍有极低荧光，且响应速度较慢，信号强度弱。为解决该问题，科研人员将Pyear启动子替换为更强的Pyear启动子突变体，试从泄漏率、响应速度、信号强度三个方面评价该改造方案对该基因调控系统的影响：_____。 8．【细胞膜与细胞核】糖尿病肾病（DN）是糖尿病最为常见的微血管并发症之一，DN众多病理进程均有YAP蛋白的参与，YAP蛋白可直接调控结缔组织生长因子（CTGF）等细胞因子的表达。 (1)部分DN患者体内胰岛素分泌不足，胰岛素是由________细胞分泌的，其细胞膜表面存在________，可感知血糖浓度变化引起胰岛素的分泌，这体现细胞膜具有________的功能。 (2)科学家利用免疫印记技术（一种蛋白质电泳检测技术），借助YAP抗体、p-YAP抗体、CTGF抗体对正常小鼠和DN模型鼠肾小球内相应三种蛋白的表达水平进行检测，结果如图所示。    免疫印记技术的原理是_______，图示结果表明：糖尿病肾病的发生，与________有关。 (3)肾皮质中WT1蛋白表达水平下降是DN的另一个重要特征。中药益肾化湿颗粒（YSHS）对DN有一定的疗效，科学家推测YSHS可以通过调节DN小鼠肾组织中YAP蛋白、WT1蛋白表达水平进而减轻肾脏损伤，利用下列实验材料及试剂设计实验验证该推测。 实验材料及试剂：正常小鼠、DN模型鼠、YSHS、生理盐水等 ①写出实验思路：_______； ②预期结果：________。 9．【细胞膜与细胞核】机体受到某种病毒侵染后，除发烧、咳嗽等症状外，还会出现嗅觉、味觉丧失的现象。气味分子进入鼻腔后，刺激嗅神经元产生兴奋，兴奋经传递最终到达嗅觉和味觉中枢，从而产生嗅觉和味觉，此过程的部分结构示意图如图1所示。图2为嗅觉神经元产生兴奋的分子机制图解。回答下列问题： (1)在气味分子的刺激下，嗅神经细胞膜上的Na+通道打开，Na+_______（填“内”或“外”）流，这种跨膜运输方式属于_______。图2过程体现了细胞膜_______的功能。 (2)在气味分子刺激下，机体产生嗅觉和味觉的过程_______（填“属于”或“不属于”）反射，原因是_______。 (3)特异性免疫在抵抗该种病毒侵染的过程中发挥着重要的作用。该过程中B细胞的激活需要两个信号，分别是_______、_______，该过程还需要_______的促进作用。 10．【细胞膜与细胞核】人体及时排出过多的尿酸可以有效防止痛风，下图1表示肾小管上皮细胞部分尿酸转运途径，箭头方向代表转运方向。 (1)细胞膜上具有多种尿酸转运蛋白体现了细胞膜具有_______的功能。 (2)临床研究发现，男性痛风发生的概率显著高于女性，研究人员据此推测：雌激素主要影响肾脏转运并同时影响尿酸生成而导致上述现象。大范围调查中，雌激素含量高的女性，血液中尿酸含量_______，该结果支持上述推测。 (3)为验证上述推测，研究人员进行了以下实验： ①取若干正常小鼠，等分为甲、乙两组，若干实验模型鼠（肾脏细胞无尿酸转运蛋白），等分为丙、丁两组。 ②甲组和丙组注射适量一定浓度的雌激素，乙组和丁组注射________。 ③一段时间后，测定四组小鼠_______（填“血液”或“尿液”或“血液和尿液”）中的尿酸浓度。 ④若_______，则说明上述推测正确。 (4)为进一步阐明上述现象的分子机制，研究人员使用不同浓度雌二醇（一种雌激素）处理人肾小管上皮细胞，得到图2所示结果。 综合分析图1和2，男性痛风患病概率显著高于女性是因为________，造成男性血液中尿酸浓度高于女性，其发病风险更高。 拔高·限时模拟 一、选择题：本题共15小题，每小题3分，共45分。 1．如图是细胞局部结构示意图，下列叙述正确的是 A．①是糖脂，具有保护和润滑的作用 B．②具有运输、信息传递、免疫和构成膜基本支架的作用 C．③可以是细胞器膜、核膜的主要成分 D．④由纤维素组成，能保持细胞内部结构有序性 2．有人把变形虫的核取出，观察无核变形虫短期的一系列生理变化特点后，预测出a～d四个现象，并提出相应的推测理由①~④。请选出预测现象和推测理由均正确的一个组合预测现象：（　　） a．失去核的变形虫，虽然停止伸出伪足，但几天后核将再生，能正常活动 b．失去核的变形虫，细胞质功能逐渐衰退，几天后将死亡 c．失去核的变形虫，虽将会反复进行数次分裂，但结果还是死亡 d．除去核以后，细胞质活动反而暂时提高，因此细胞分裂将更加旺盛 推测理由： ①核能抑制细胞的过度分裂 ②没有核的细胞也具备分裂的能力 ③如果没有核，就不能制造出合成众多蛋白质所必需的核酸 ④许多生物结构都有再生能力，核也能再生 A．a～④ B．b～③ C．c～② D．d～① 3．在人体中，胆固醇可与载脂蛋白结合成低密度脂蛋白（LDL）进入血液，然后被运送到全身各处细胞。已知细胞摄取LDL有两种途径：一是LDL与细胞膜上的特异性受体结合后被胞吞，之后受体重新回到细胞膜上；二是LDL随机被胞吞（不需要与受体结合）。如图为体外培养的正常细胞和高胆固醇血症患者的细胞对LDL的摄取速率示意图。下列说法错误的是（    ）    A．血液中的胆固醇通过自由扩散方式被细胞吸收 B．当胞外LDL浓度大于35μg/mL时，正常细胞的LDL摄取速率改变 C．高胆固醇血症患者可能通过途径二吸收LDL D．破坏LDL受体后，高胆固醇血症患者摄取LDL的相对速率会受影响 4．在生物体中，细胞间的信息传递是细胞生长、增殖、分化、凋亡等生命活动正常进行的条件之一，而蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节。多数分泌蛋白含有信号肽序列，通过内质网一高尔基体（ ER-Golgi）途径分泌到细胞外，被称为经典分泌途径；但研究表明，真核生物中少数分泌蛋白并不依赖ER-Golgi途径，称为非经典分泌途径（如下图）。下列相关叙述不正确的是（    ） A．在生物体中，蛋白分泌是实现某些细胞间信息传递途径的重要环节 B．经典的蛋白分泌途径伴随着生物膜的转化，体现了膜的流动性 C．所有细胞都具备如图所示的4种非经典分泌途径 D．非经典分泌途径的存在对经典分泌途径是一种必要和有益的补充 5．脂筏是细胞膜上由胆固醇(能限制磷脂分子运动)、磷脂等富集形成的微结构域(如图所示局部特化区域)，常聚集特定功能蛋白，参与信号传递等过程。下列关于脂筏及细胞膜结构的叙述，正确的是（    ） A．脂筏中胆固醇含量高，会显著增强细胞膜的流动性 B．糖链仅分布在细胞膜的外侧，体现了膜结构的不对称性 C．脂筏的存在说明细胞膜中磷脂和蛋白质的分布是均匀的 D．脂筏中膜蛋白的种类和数量不会影响细胞膜的功能复杂程度 6．据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能（　　） A．细胞膜具有信息交流的功能 B．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂 C．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质 D．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞 7．核孔复合物（NPC）结构是细胞核的重要结构，施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构，取得了突破性进展，通过电镜观察到NPC“附着”并稳定融合在细胞核膜高度弯曲的部分。下列叙述正确的是（　　） A．附着NPC的核膜为双层膜结构，且外层核膜与内质网膜相连 B．哺乳动物成熟红细胞中的NPC数量较少，因此代谢较弱 C．非洲爪蟾NPC使得细胞核和细胞质间只能进行大分子物质的交流 D．NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子物质的进出无选择作用 8．低密度脂蛋白（LDL）是一种转运胆固醇进入全身组织的脂蛋白颗粒，LDL水平升高会增加冠状动脉硬化心脏病的危险。下图为LDL结构示意图，相关分析正确的是（　　） A．LDL中只含有C、H、O、N四种元素 B．血液中LDL含量偏高就会诱发冠状动脉硬化心脏病 C．反式脂肪酸会升高低密度脂蛋白含量，导致血脂代谢异常 D．将LDL膜平铺于空气—水界面时其表面积是LDL球面积的两倍 9．如图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是（    ） A．①是拟核，是环状的DNA存在的场所 B．②核仁，与核糖体及rRNA的形成有关 C．核孔对物质的运输不具有选择性 D．核膜由两层磷脂分子组成，RNA等生物大分子可以穿过核膜进出细胞核 10．对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：①用某种荧光材料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭（消失）。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即有出现了斑点。 上述实验不能说明的是 A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 11．伞藻是一种大型的单细胞绿藻，其结构可分为伞帽、伞柄和假根三部分，其细胞核位于伞柄基部的假根中。某同学观察到不同种类的伞藻帽形结构不同，为研究伞藻帽形是否由其细胞核决定，该同学设计了如下实验流程，下列相关叙述错误的是（    ） A．选择伞藻的原因之一是伞藻是大型单细胞生物，易操作 B．该同学作出的假设可以是“伞藻的帽形由细胞核决定” C．该实验设计能得出“伞藻的帽形由细胞核决定”的结论 D．该实验设置了对照实验 12．某同学绘制了动物细胞膜结构模式图，如图1所示，并研究了胆固醇对人工脂质膜微粘度（与膜流动性呈负相关）的影响，如图2所示。下列说法错误的是（    ） A．磷脂分子尾部疏水，细胞膜中磷脂尾部相对排列形成疏水区 B．细胞膜不同部位的功能不同，这与蛋白质分布不均匀有关 C．胆固醇分子能增加低温时膜的流动性及高温时膜的稳定性 D．细胞膜中的蛋白质都有疏水区，故蛋白质均嵌在细胞膜中 13．科研人员构建了靶向肺癌细胞的脂质体，内部包裹了抗癌药物阿霉素，表面修饰了抗体片段(scFv)，能与肺癌细胞膜表面特异性受体(EGFR)结合。下列叙述错误的是（　　） A．脂质体和细胞膜有相似的结构，均以磷脂双分子层为基本支架 B．脂质体与肺癌细胞膜融合的过程，依赖于生物膜的选择透过性 C．EGFR与脂质体表面的scFv的结合体现了蛋白质的信息传递功能 D．与传统给药方式相比，靶向脂质体可减少阿霉素对正常细胞的损伤 14．研究表明，将细胞加热到43℃，荧光素酶会错误折叠并与伴侣蛋白结合进入核仁暂时储存，保护细胞免受损伤，条件适宜时，这些蛋白质被重新折叠并从核仁中释放。下列分析错误的是（    ） A．荧光素酶与伴侣蛋白结合后需通过核孔进入细胞核 B．伴侣蛋白能防止因蛋白质错误折叠导致的细胞损伤 C．核仁能够将发生错误折叠的蛋白质重新合成和加工 D．核仁既能参与组装核糖体，又能对蛋白质进行修复 15．我国科研团队研发的“线粒体靶向修复技术”可特异性递送修复酶至受损线粒体，该技术在神经退行性疾病治疗中展现出潜力。下列关于细胞结构与功能的叙述，错误的是（　　） A．线粒体能为修复酶的合成提供能量，其内膜折叠形成嵴以扩大酶附着面积 B．溶酶体可清除受损线粒体，避免其释放有害物质影响细胞稳态 C．细胞骨架由蛋白质纤维构成，能为线粒体的定向运输提供轨道支撑 D．细胞核是遗传信息库，其内部合成的mRNA和修复酶直接参与修复过程 二、非选择题：本题共5题，共55分。 16．（除标注外，每空1分，共12分）下图是桃树细胞的某结构示意图，数字表示有关结构，回答下列有关问题： （1）结构①由_________层磷脂分子组成，与其磷脂分子层数相同的生物膜有_____（2分）。可将结构①与细胞膜联系在一起使细胞成为一个统一整体的细胞器是__________。 （2）图示结构内部行使遗传功能的是[   ]__________，它也是__________的主要载体，在_____过程呈现周期性变化。 （3）科学研究发现，Cd2＋对桃树叶片细胞的结构②有毒害作用，而当溶液中Ca2＋、Cd2＋同时存在时，Ca2＋可显著缓解Cd2＋的毒害。为验证Ca2＋可缓解Cd2＋对桃树叶片细胞结构②的毒害作用，请简要写出实验思路并预期结果。 实验思路：_______________________________________________（3分）。 预期结果：_______________________________________________（2分）。 17．（除标注外，每空2，共13分。）图1是典型的细胞核及其周围部分结构示意图；图2为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验示意图．请据图回答相关问题： （1）图1中1和5在结构上的区别是_____。在细胞增殖的过程中，会消失重建的结构有_____（填图1中序号）。结构3的存在表明细胞核具有的功能_____。． （2）通常把在细胞质内合成，然后运输到核内发挥功能作用的一类蛋白质称为亲核蛋白，下列属于亲核蛋白的有_____。 A．解旋酶  B．组成结构3的化学成分  C．DNA聚合酶　D．RNA水解酶 （3）下列对图2所示实验的分析正确的有_____。 A．核孔是具有选择性的细胞核与细胞质间交换通道 B．亲核蛋白进入细胞核由头部决定 C．蛋白质分子在细胞核和细胞质间运输与信号的识别有关 D．亲核蛋白以胞吞的形式进入细胞核 （4）利用特定的化学试剂可以检测组成生物膜的化学成分．实验室提供现制并已稀释好的细胞核核膜样液和其他相关的实验仪器和试剂，请你设计一个实验验证细胞核核膜中含有蛋白质成分．（描述不超过50字）_____（3分）。 18．（每空1分，共6分）为研究细胞核与细胞质之间的物质交流，科学家利用变形虫做了如下实验： ①将正常生活而没有分裂的变形虫（单细胞动物）随机分为三组，每组有若干变形虫。A组：用含标记的尿嘧啶核苷酸食物饲喂变形虫；B组：将变形虫的细胞核去掉；C组：不作处理。 ②用放射自显影技术检测到A组每只变形虫的细胞核中出现放射性后，将细胞核移植到B、C两组的变形虫细胞内。 ③一段时间后检测B、C两组的放射性，结果如图所示。 请回答下列问题： (1)研究发现，A组每只变形虫的细胞核中出现大分子X物质，且具有放射性，X物质最可能是__________（填中文名称），每组设置多只变形虫的目的是__________。 (2)下列关于该实验的叙述，最合理的是__________。 A．实验结果B组细胞质比C组细胞质放射性强的原因是细胞核大 B．放射性元素标记的核苷酸会进入细胞核，标记上所有的核酸分子 C．C组细胞质具有放射性的原因是细胞膜吸收了含标记的尿嘧啶核苷酸 D．X物质可能在细胞核被合成，原料有放射性，从而核有放射性 (3)据上图填写完整下列表格（B组检测内容为B组细胞质、C组内容为C组自身细胞核和C组细胞质的检测结果，以及依据检测结果而得出的实验结论）。 组别 检测结果 结论 B 细胞质中出现放射性 ①__________ C ②自身细胞核中__________ ③细胞质中__________ X物质不能从细胞质进入细胞核 19．（每空2分，共14分）肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生均与核DNA有关。某种新型的抗肿瘤药物可通过作用于核DNA抑制肿瘤细胞的恶性增殖，逆转肿瘤细胞的耐药性。该药物分子进入细胞核的过程如下图1所示。回答下列问题： （1）在真核细胞中，细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，原因是__________。 （2）分析图1可知，药物分子进入细胞后，被降解的途径有两种，一种是在__________中被直接降解，另一种是在溶酶体中被降解，溶酶体能降解该药物分子的原因是__________。未被降解的药物分子通过核孔进入细胞核，积累后发挥作用。由此可以推测，该药物分子 在细胞质中停留时间越__________（填“长”或“短”），其抗肿瘤的效果就越好。 （3）科研人员发现亲核蛋白可以运输至细胞核内，为研究其运输机理，有人设计了有关实验，实验过程与实验结果如图2所示。实验处理完成后，研究者检测了各组的__________，结果表明__________。 （4）综合上述研究，请你提出一种提高该新型抗肿瘤药物作用效果的设计思路____________________。 20．（除标注外，每空1分，共10分）科学家分别用红色绿色荧光染料标记人和小鼠细胞的细胞膜表面的蛋白质，使两种细胞分别发出红色和绿色荧光，现用某种方法促使两个细胞相融合，在37℃下保温45分钟，两种颜色的荧光在融合后的细胞上呈现均匀分布，如图一所示。 （1）细胞膜的主要成分是________________。细胞膜结构的探索过程，反映了________________这一科学方法的作用。 （2）若将细胞膜上的蛋白质提取出来并进行高温加热后，蛋白质的________________发生改变，若此时加入________________试剂，出现的颜色应为________________。 （3）细胞膜不是静止不动的，主要表现为_________________________________。 （4）在0℃下培养45分钟，发现融合细胞表面荧光仍为一半红色、一半绿色，如何解释这一现象？________________________________________________________________（2分）。 （5）图二是由磷脂分子构成的脂质体，它可以将药物运送到特定的细胞发挥作用。在脂质体中，脂溶性的药物应包裹在________________处（填序号），原因是________________________________________。 第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第05讲 细胞膜和细胞核（一轮培优练）参考答案 真题·命题感知 题号 1 2 3 答案 B D D 进阶·强化演练 情境探究类 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 C D B D B B C A 9.(1) 磷脂双分子层 C3的还原 (2) 水光解产生的氧气使氢酶失活   光反应无法进行，无大量H+和e-生成 Fe2+被氧化消耗氧气；聚集体内部光照不足产氧量下降；细胞呼吸仍在进行 (3) 不同浓度 更差、更低 叶绿素含量低 (4)bc 10.(1)控制 (2)分裂和分化 (3)运动后5小时出现Hsp27，运动后24小时Hsp27减少且细胞核聚集在损伤区域 (4)更快地为损伤部位提供足够的mRNA，以便于合成修复所需蛋白 (5) 组别 材料 处理 预期结果 1 Ⅱ a 钙报告基因表达量低，未出现肌细胞核迁移 2 Ⅱ b 钙报告基因表达量明显高于第1组，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位 3 Ⅱ ad 钙报告基因表达量低，肌细胞核迁移逐渐聚集在损伤部位 4 Ⅱ bc 钙报告基因表达量明显高于第1组，未出现肌细胞核迁移 图表分析类 题号 1 2 3 4 5 6 答案 C A C B C C 7.(1) 磷酸化（或磷酸基团转移) 信息交流 (2) 与门 浓度大小 缺少硝酸盐信号，Pyear启动子无法被激活，不能合成ThsR,导致PphsA启 动子也无法被激活，sfgfp基因无法表达 (3) 防止工程菌扩散到环境中造成生物安全风险 将ts基因整合到工程菌拟核DNA上 (4)响应速度更快，信号强度增强，但泄漏率升高 8.(1) 胰岛B 特异性受体 进行信息交流 (2) 抗原和抗体的特异性结合 （肾小球内）CTGF、YAP蛋白表达量增加，YAP蛋白磷酸化水平升高 (3) 将DN模型鼠随机均分甲乙组，甲组灌胃适量YSHS溶液，乙组灌胃等量生理盐水，另对正常小鼠（丙组）灌胃等量生理盐水，一段时间后测定三组小鼠YAP蛋白和WTI蛋白表达水平并记录 甲组YAP蛋白量低于乙组，接近丙组，而WT1蛋白量高于乙组，接近丙组 9.(1) 内 协助扩散 控制物质进出细胞、实现细胞间信息交流 (2) 不属于 未经过完整的反射弧 (3) 抗原（或该种病毒）与B细胞直接接触 辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合 细胞因子 10.(1)控制物质进出细胞 (2)更低 (3) 等量生理盐水 血液和尿液 甲组尿液中的尿酸浓度高于乙组，丙组血液中的尿酸浓度低于丁组 (4)ABCG2和NPT4蛋白表达低于女性，经两种蛋白转运至尿液（答“分泌”或“排出”等也可）的尿酸少；GLUT9蛋白表达水平高于女性，经该蛋白从尿液转运至血液（答“重吸收”也可）的尿酸多 拔高·限时模拟 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B D C B A A C B C 题号 11 12 13 14 15 答案 C D B C D 16．（除标注外，每空1分，共12分） （1） 4 线粒体膜、叶绿体膜 内质网 （2） ③染色质 DNA 有丝分裂 （3） 取新鲜的同一棵桃树相同部位的叶片若干，随机均分成3组，编号为甲、乙、丙。甲组放置在清水中，乙组培养在含有一定浓度的Cd2＋溶液中，丙组培养在含有一定浓度的Cd2＋和Ca2＋混合溶液中，一段时间后观察三组叶片中结构②的变化 与甲组相比，丙组的结构②破坏程度比乙组小 17．（除标注外，每空2，共13分） （1） 结构1是单层膜，结构5是双层膜 4、5 储存遗传物质的场所 （2） AC （3） AC （4） 在试管内加入2ml细胞核核膜样液，然后加入2毫升双缩脲试剂（先加入2ml5%NaOH溶液，震荡后再滴2﹣3滴1%CuSO4溶液），摇匀，观察到溶液颜色变紫色 18．（每空1分，共6分） (1) 核糖核酸 减少实验误差，排除偶然性 (2)D (3) X物质（RNA/放射性物质）能从细胞核进入细胞质 不出现放射性 出现放射性 19．（每空2分，共14分） （1） 细胞代谢和遗传是由DNA中的遗传信息决定的，DNA主要存在于细胞核中 （2） 细胞质基质 溶酶体中含有水解该药物的酶 短 （3） 放射性出现的位置 亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部 （4） 将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部结合，促进药物分子快速进入细胞核 20．（除标注外，每空1分，共10分） （1）脂质（磷脂）和蛋白质 提出假说 （2） 空间结构 双缩脲试剂 紫色 （3）构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动 （4） 温度影响细胞膜的流动性，环境温度降低，膜上蛋白质分子的运动速率减慢；细胞膜的流动性只有在适宜条件下才能体现（2分） （5） ② 两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能稳定地包裹在里面 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $