第03讲 蛋白质和核酸（专项训练）（1图3核心8易错+3层精练）（广东专用） 2027年高考生物一轮复习讲练测

**基本信息** 以考情定向为引领，通过“核心梳理-易错突破-分层专练”三阶体系构建细胞物质的生命观念与科学思维，突出方法提炼与情境应用的系统性。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |五年考情|3类考情分析|考情定位法：聚焦高频考点与命题情境|新课标要求→考题统计→备考策略的逻辑递进| |四大核心|4个核心+速记口诀|概念网络法：元素→无机物→糖类→脂质的层级关联|物质组成-结构-功能的生命观念构建| |六大易错|6个易错点+对比表|易错辨析法：鲜重/干重元素排序等易混点对比|核心知识与常见误区的靶向突破| |分层专练|3层题组+16题|情境迁移法：农业/健康/科研情境题训练|基础概念→重难情境→真题压轴的能力进阶|

第03讲 蛋白质和核酸 第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 蛋白质——生命活动的主要承担者 核心02 核酸——遗传信息的携带者 核心03 细胞中的生物大分子 第三部分 八大易错·逐点击破 易错01 氨基酸与必需氨基酸 易错02 蛋白质变性、盐析、水解区分 易错03 蛋白质相关计算题 易错04 蛋白质结构与功能误区 易错05 DNA、RNA 结构与区分 易错06 不同生物核酸、遗传物质 易错07 核酸水解易错 易错08 DNA 与蛋白质复合体 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子 2. 说出细胞主要由C 、H 、O 、N 、P 、S 等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子 3. 阐明蛋白质通常由20 种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成 4. 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 2024・广东・核酸的种类及分布【深海新情境・原核细胞结构与代谢】 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考对 “蛋白质和核酸” 持续高频考查，多以单项选择题命题（遵循试卷分值：1～12 每题 2 分、13～16 每题 4 分）；蛋白质相关计算、核酸辨析除单独出选择外，常结合病毒、原核生物情境嵌入大题设问，为本模块必考内容，2024 年广东卷依托深海原核生物新情境考查核酸种类与分布。 2.考查要点：核心考点聚焦①氨基酸结构通式、氨基酸脱水缩合与蛋白质相关计算；②蛋白质结构多样性的成因、结构与功能的对应关系；③DNA 与 RNA 的五碳糖、碱基、结构、分布差异；④核苷酸分类、核酸的功能；广东卷命题突出结合特殊生物（病毒、深海极端环境原核生物）辨析两类大分子的元素组成、结构与遗传功能。 3.命题情境：试题常以深海极端微生物、新型病毒研发、医用蛋白药物、酶制剂生产为命题素材，立足生命观念的结构与功能观，从分子水平分析氨基酸→多肽→蛋白质、核苷酸→核酸的结构层级和功能联系。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：氨基酸通式、肽键、脱水缩合、蛋白质空间结构、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、DNA、RNA。 2.构建知识网络：以「元素→基本单位→单体聚合→大分子→生理功能」为主线，分别梳理：氨基酸→多肽→蛋白质；核苷酸→核酸两条逻辑链，对比归纳 DNA与RNA在组成、结构、分布、功能上的异同表格。 3.联系实际应用：结合新冠病毒（RNA病毒）、噬菌体（DNA病毒）区分核酸类型；结合酶、抗体、胰岛素实例理解蛋白质多样性与功能；依托靶向药物、蛋白变性（高温、酒精消毒）联系蛋白质空间结构变化。 4.强化题型方法 概念辨析题：区分易混点：脱氧核糖/核糖、脱氧核苷酸/核糖核苷酸、肽链空间结构/氨基酸排列顺序、变性与水解。 计算题：熟练掌握脱水数、肽键数、氨基羧基数、蛋白质相对分子质量四类常规计算公式。 情境应用题：依托病毒、极端环境微生物，快速判断生物体内核酸种类、遗传物质类型。 5.紧扣命题趋势：紧扣前沿生物技术、新发病毒、深海极端生物科研热点，侧重陌生生物情境下蛋白质与核酸组成、功能的辨析，贴合广东高考科研新情境出题风格。 一图串联 核心梳理 核心01 蛋白质——生命活动的主要承担者 1.蛋白质的结构层次 （1）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 （2）蛋白质结构的多样性的原因 ①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 ②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 ③氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。 ④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同。 （3）明辨蛋白质的盐析、变性和水解 ①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 ②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 ③水解：在蛋白酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 2.蛋白质的功能 ①构成细胞和生物体的结构物质：如肌肉、头发中的角蛋白、肌纤维蛋白，是构成细胞和生物体结构的重要成分。 ②催化作用：绝大多数酶的本质是蛋白质，可催化细胞内的各类生化反应（注：少数酶为 RNA）。 ③运输功能：如血红蛋白，可运输氧气，部分载体蛋白可参与物质的跨膜运输。 ④免疫功能：如抗体，可帮助机体抵御抗原的侵害，发挥免疫防御作用。 ⑤信息传递与调节作用：如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素，可调节机体的生命活动。 速记口诀 狗催运面条 核心02 核酸——遗传信息的携带者 1.核酸的结构层次 2.核酸的功能 3.核酸的分布 生物类群 核酸分布特点 真核细胞 DNA：主要分布在细胞核，少量分布在线粒体、叶绿体中 RNA：主要分布在细胞质，少量分布在细胞核中 原核细胞 DNA 主要位于拟核中 部分原核细胞的细胞质中存在小型环状DNA分子（质粒） 病毒 无细胞结构 一种病毒仅含有一种核酸（DNA 或 RNA） 4.DNA分子的特性 ①多样性： 构成 DNA 分子的脱氧核苷酸虽然只有 4 种，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是极其多样的，所以 DNA 分子具有多样性。（补充说明：DNA 多样性没有种类和空间结构的多样性，注意与蛋白质多样性的原因进行区别。） ②特异性 每个 DNA 分子的 4 种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 核心03 细胞中的生物大分子 1.生物大分子以碳链为骨架（脂肪不属于生物大分子） 生物大分子 (多聚体) 基本单位 (单体) 多糖 单糖 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸 易错01 氨基酸与必需氨基酸 1.人体8种必需氨基酸（自身不能合成）、13种非必需，记反是高频错点； 2.氨基酸通式：一个氨基、一个羧基连在同一C上，R 基决定氨基酸种类； 3.脱水缩合H来自氨基+羧基，O只来自羧基（羧脱氢氧氨脱氢）。 易错02 蛋白质变性、盐析、水解区分 1.盐析（加盐析出）：仅溶解度改变，空间结构、肽键完好，可逆； 2.变性（高温/强酸强碱/重金属）：破坏空间结构，肽键不断裂，不可逆，仍可与双缩脲显色； 3.水解（蛋白酶催化）：肽键断裂，生成短肽/氨基酸。 →关键：熟鸡蛋不能复原=空间结构永久破坏。 易错03 蛋白质相关计算题 1.链状：肽键数 = 脱水数 = 氨基酸数−肽链数； 2.环状多肽：肽键数 = 脱水数 = 氨基酸数（无游离首尾）； 3.游离氨基/羧基 = 肽链数 + R基上氨基/羧基； 4.二硫键 (−S−S−)：每形成1个，分子量再减2。 易错04 蛋白质结构与功能误区 1.核糖体只合成多肽，需内质网、高尔基体加工才成为成熟蛋白质； 2.蛋白质结构多样的直接原因：氨基酸种类、数目、排序+肽链空间折叠； 根本原因：DNA多样性； 3.血红蛋白含Fe2+不含Mg2+；蛋白质一般不作为储能物质。 易错05 DNA、RNA 结构与区分 1.五碳糖：脱氧核糖→DNA，核糖→RNA； 2.碱基：T专属 DNA、U专属 RNA； 3.分布：真核DNA主要细胞核，少量线粒体、叶绿体；RNA主要细胞质；原核DNA集中拟核。 易错06 不同生物核酸、遗传物质 1.细胞生物（动植物、细菌）：同时含 DNA+RNA，遗传物质只有 DNA；5 种碱基、8 种核苷酸； 2.病毒：只含一种核酸（DNA 或 RNA），核酸 = 遗传物质；4 种碱基、4 种核苷酸。 易错07 核酸水解易错 初步水解：核苷酸；彻底水解：磷酸 + 五碳糖 + 四种含氮碱基。 易错08 DNA 与蛋白质复合体 1.看到 “高温断裂肽键、变性不能双缩脲显色” 直接判错； 2.病毒遗传物质：DNA 病毒遗传 DNA，RNA 病毒遗传 RNA；细胞生物遗传物质全为 DNA。 一年模拟·基础题 亮点预览：结合核纤层蛋白磷酸化/去磷酸化，串联蛋白质特性与细胞周期概念（T2）；结合蛋白质工程、荧光蛋白创设科研情境，考查肽链结构变化规律（T5）；以基因工程诱导表达系统、细胞信号通路为背景，融合核酸、蛋白质、基因工程综合大题（T14）。 一、单选题 1．【概念辨析・细胞有机物元素与结构功能】（2026·江苏·一模）下列关于细胞中有机化合物的叙述，错误的是（    ） A．蛋白质、DNA和RNA均可在内部形成氢键 B．蛋白质、核酸和淀粉都是由单体连接成的多聚体 C．蛋白质、核酸和胆固醇都含有C、H、O、N、P元素 D．蛋白质和核酸结构的多样性决定其功能的多样性 2．【图表情境・蛋白质功能与细胞周期】（2026·山东潍坊·一模）核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络。细胞分裂过程中，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜的崩解，去磷酸化会引起核膜的重新聚合。下列说法错误的是（　　） A．高温、强酸、强碱等不良条件会引起核纤层蛋白结构的改变 B．核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关 C．核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化过程伴随着功能的改变 D．连续分裂的细胞中，两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一个细胞周期 3．【概念辨析・蛋白质结构与功能】（2026・江苏南通・一模）某种驱动蛋白是由两条肽链组成的多聚体（含975个氨基酸），能驱动囊泡沿着细胞内的微管轨道“行走”。有关该驱动蛋白的叙述正确的是（　　） A．驱动囊泡“行走”的过程需要消耗能量 B．化学元素组成是C、H、O C．至少含有973个氨基和973个羧基 D．两条肽链通过肽键相连 4．【结构功能观・细胞结构与功能相适应】（2025・辽宁沈阳・一模）“结构与功能观”是指生物的结构与功能之间存在高度的统一性，两者相互适应。下列有关叙述错误的是（　　） A．蛋白质种类繁多，有利于承担多种多样的生命活动 B．线粒体的嵴增大了丙酮酸脱氢酶的附着面积，有利于进行有氧呼吸 C．传出神经末梢膨大形成突触小体，有利于神经递质分泌到突触间隙中 D．骆驼刺具有发达的根系，有利于在荒漠中获取水分 5．【科研情境・蛋白质工程与肽链结构】（2025・湖南长沙・一模）科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白（GFP）的氨基酸序列，成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定，非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是（    ） A．改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化 B．荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同 C．若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸，肽键数目会增加1个 D．改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸 6．【概念辨析・氨基酸与蛋白质计算】（2025・北京西城・一模）哺乳动物的血红蛋白含4条肽链，由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血（SCA）。下列叙述错误的是（    ） A．一个血红蛋白含有574个肽键 B．氨基酸的分子结构通式为   C．氨基酸替换使蛋白空间结构改变 D．SCA患者血红蛋白携氧功能异常 7．【生活情境・有机物代谢与无机盐功能】（2025・黑龙江哈尔滨・一模）节食减肥有很多危害，如引起骨质疏松、内分泌失调、情绪低落等，长期节食还会因脂肪代谢缓慢在肝脏中堆积形成脂肪肝。下列叙述错误的是（　　）。 A．过度节食可能使蛋白质摄入不足，对细胞的增殖和更新影响较大 B．钾离子有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用 C．体内糖代谢障碍引起供能不足时脂肪可大量转化成糖类 D．情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫系统功能下降 8．【健康情境・病毒结构与增殖特点】（2025・辽宁沈阳・一模）2025年初甲型流感再次席卷而来，流行株以H1N1病毒为主。奥司他韦是治疗甲流的首选药物。下列叙述正确的是（　　） A．可用营养物质齐全的培养基培养H1N1病毒 B．蛋白质、H1N1病毒和细菌均不属于生命系统的结构层次 C．奥司他韦可通过抑制细胞壁合成来抑制H1N1病毒增殖以减轻症状 D．H1N1病毒的核酸初步水解后产物为4种核糖核苷酸 9．【细胞结构・植物细胞细胞器功能判断】（2025・辽宁沈阳・一模）下图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述正确的是（    ）    A．核酸主要分布在细胞核中 B．分泌蛋白的加工和分泌过程中，结构③的膜面积基本不变 C．分裂旺盛的细胞中，若破坏结构⑤，会导致双核细胞的出现 D．结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能，但只有⑦依赖受体 10．【实验探究・病毒遗传物质鉴定实验】（2025・河北石家庄・一模）科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（    ） A．检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B．用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 C．用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 D．分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 11．【概念辨析・病毒与真菌遗传物质】（2025・广东・一模）条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒，该病毒寄生在小麦条锈菌（专性寄生真菌）中。对PsV5 的研究为更好地认识和防治小麦条锈病提供了新思路。下列相关叙述正确的是（    ） A．条锈菌病毒PsV5 和小麦条锈菌的遗传物质元素组成相同 B．条锈菌病毒PsV5 的基因通常是具有遗传效应的DNA 片段 C．感染PsV5 病毒的小麦条锈菌会将病毒 RNA 遗传给子代 D．PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活，都没有独立代谢能力 二、多选题 12．【多选・转基因植株物质与酶特性分析】（2025・山东济南・一模）研究人员将基因 M 和基因 P 转入苜蓿细胞中并培育获得转基因苜蓿。转基因苜蓿植株中可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD 等多种酶活性、光合速率均高于野生型植株，抗低温的能力也显著增强。下列叙述错误的是（    ） A．基因 P 和基因 M 彻底水解的产物不相同 B．可溶性蛋白中都含有 21 种不同的氨基酸 C．SOD 活性升高一定是其空间结构发生了改变 D．可溶性糖含量增加可使细胞的吸水能力增强 13．【多选・试剂原理・双缩脲试剂显色机制】（2025・辽宁沈阳・一模）双缩脲（NH2-CO-NH-CO-NH2）是由2分子尿素（NH2-CO-NH2）发生缩合反应产生，它可以用双缩脲试剂检测，其产生过程及显色反应如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．尿素缩合形成双缩脲后，在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物 B．二肽也能与双缩脲试剂发生紫色反应，游离氨基酸不能 C．能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质 D．蛋白质变性后，不会再与双缩脲试剂发生显色反应 三、解答题 14．【综合应用・核酸蛋白质与基因工程调控】（2024・江苏南京・一模）TRE元件是一种特定的DNA序列，由多个四环素操纵子（tetO）串联组成。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，含有DNA结合域，能够特异性地识别并结合TRE序列。在没有四环素的情况下，TetR与TRE结合，抑制基因表达；在四环素存在时，TetR与之结合，释放TRE，允许基因表达。通过基因工程手段，TetR可以被改造成不同的形式，如tTA和rtTA。回答下列问题： (1)TRE、TetR的基本组成单位分别是_____、_____。 (2)四环素（Tet）诱导表达系统是一种基于大肠杆菌的Tet抗性所建立的用于诱导基因表达的调控系统，分为抑制型系统（Tet-off）和激活型系统（Tet-on）。 ①结合下图分析，tTA、rtTA与TRE结合后对Tet抗性基因表达的影响是：_____、_____（从“促进”“抑制”中选填）。四环素与tTA、rtTA结合后_____（从“可以”“不可以”中选填）改变其构象。若要使Tet抗性基因在非调控状态处于表达状态，应选择的诱导表达系统是_____。    ②tTA：通过将TetR与单纯疱疹病毒的VP16（病毒粒子蛋白16）的C端结构域融合而成的。rtTA：通过改变几个对四环素依赖抑制有重要作用的氨基酸残基，从而导致了一种反Tet阻遏物（rTetR）的产生，再将rTetR与VP16融合得到rtTA．推测产生tTA和rtTA的变异类型分别是_____、_____。 (3)下图所示为科研人员预期的转基因成功的小鼠（gL）体内细胞—细胞接触的信号通路：将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为_____，完成细胞间的信息交流。操作时需获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有_____，构建表达载体时需要用到的工具酶有_____。将构建好的表达载体导入小鼠的_____中，同样方法获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起_____，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。    两年重难·情境题 设题创新：依托内质网钙调控蛋白，结合反馈调节、病理模型创设图表类新情境（T2）；以神经元特有结构为背景，融合蛋白质合成、神经递质、蛋白质变性等考点（T7）；结合光合光呼吸与基因工程改造，代谢路径分析类综合大题（T13）；依托四环素基因调控系统、细胞信号通路，融合分子生物学与基因工程综合设问（T14）。 一、单选题 1．【概念辨析・膜蛋白结构与功能】（2025・江苏南通・二模）GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是（    ） A．GLUT4的组成元素只含C、H、O B．一个GLUT4分子含有509个肽键 C．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸 D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少 2．【图表情境・跨膜蛋白与离子调节】（2025・山东潍坊・一模）TMCO1是内质网跨膜蛋白，内质网中Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平，TMCO1随之解聚失活。TMCO1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆患者的主要病理特征。下列说法错误的是（    ） A．高浓度Ca2+促进TMCO1的肽链盘曲、折叠形成Ca2+通道 B．TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节 C．Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程不需要消耗能量 D．内质网中Ca2+浓度过高导致模型小鼠出现痴呆症状 3．【概念辨析・微量元素与氨基酸功能】（2025・湖北武汉・一模）人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是（    ） A．硒是组成人体细胞的大量元素 B．硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基 C．硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸 D．硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老 4．【概念辨析・细胞元素与化合物综合】（2025・江苏・一模）下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．铁元素进入人体参与构成血红蛋白的某些氨基酸 B．纤维素和几丁质属于多糖，都是细胞内的能源物质 C．大肠杆菌的拟核中存在 DNA-蛋白质复合物 D．蛋白质、甘油三酯等生物大分子及其单体均以碳链为骨架 5．【生活情境・糖类无机盐与膳食健康】（2026・广东广州・一模）2025年，国家卫健委宣布正式启动“体重管理年”三年行动计划，倡导健康饮食、科学运动，旨在降低肥胖率，提升全民健康素养。下列叙述错误的是（　　） A．“无糖饼干”不含糖类，可以放心食用以控制体重 B．运动后适量补充淡盐水有利于维持机体渗透压平衡 C．摄入的蛋白质能增加饱腹感，并可为肌肉生长提供原料 D．膳食纤维很难被人体消化吸收，但对维持肠道健康有益 6．【概念辨析・蛋白质修饰与细胞周期】（2026·山东潍坊·一模）核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络。细胞分裂过程中，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜的崩解，去磷酸化会引起核膜的重新聚合。下列说法错误的是（　　） A．高温、强酸、强碱等不良条件会引起核纤层蛋白结构的改变 B．核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关 C．核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化过程伴随着功能的改变 D．连续分裂的细胞中，两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一个细胞周期 7．【细胞结构・神经元结构与蛋白质特性】（2025·山东青岛·一模）尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（　　） A．尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中 B．尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态 C．推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能 D．经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 8．【概念辨析・驱动蛋白结构与功能】（2026·江苏南通·一模）某种驱动蛋白是由两条肽链组成的多聚体（含975个氨基酸），能驱动囊泡沿着细胞内的微管轨道“行走”。有关该驱动蛋白的叙述正确的是（　　） A．驱动囊泡“行走”的过程需要消耗能量 B．化学元素组成是C、H、O C．至少含有973个氨基和973个羧基 D．两条肽链通过肽键相连 9．【神经调节・氨基酸与神经递质】（2024·江苏南京·一模）甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸，可作为一种抑制性神经递质。下列相关叙述错误的是（    ） A．甘氨酸的元素组成只有C、H、O、N B．甘氨酸分子中氨基和羧基各只有一个 C．甘氨酸的运输方式可能有主动运输、胞吐等 D．甘氨酸作用于突触后膜，不会引起突触后膜发生电位变化 10．【实验探究・病毒遗传物质鉴定】（2026·广东广州·一模）对于新发现的某种病毒，需要确认其核酸是DNA还是RNA。下列方法不可行的是（　　） A．检测该病毒核酸的碱基组成 B．DNA酶处理病毒核酸后检测其感染活性 C．标记宿主细胞的尿嘧啶，检测子代病毒放射性 D．病毒核酸与二苯胺试剂混合，立即观察是否变蓝色 11．【进化情境・核酸结构与生物进化】（2025·北京东城·一模）在酵母菌、植物和昆虫等不同生物类群中，rDNA（编码核糖体RNA的基因）的碱基序列大部分是相同的。下列相关叙述错误的是（　　） A．rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成 B．rDNA和核糖体RNA均以核糖核苷酸为基本组成单位 C．酵母菌、植物和昆虫均具有由核糖体RNA和蛋白质组成的核糖体 D．这一事实可为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供证据 12．【综合判断・动物细胞与遗传物质】（2025·广东·一模）如图所示标志的核心形象是鲸。下列关于鲸的叙述，正确的是（    ） A．生命活动的基本单位是蛋白质 B．遗传物质是DNA和RNA C．细胞核具有全能性 D．大脑具有语言功能 二、解答题 13．【综合探究・光合作用与基因工程应用】（2025·北京海淀·一模）科研人员以作物甲为材料，探索利用生物工程技术提高光合效率的途径。 (1)图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的示意图。 图1中，叶绿体中R酶既催化CO2固定，也在某些条件下，催化C3和O2反应生成1分子C3和1分子2-P-乙醇酸，后者生成具有一定毒性的乙醇酸。乙醇酸可通过叶绿体外代谢途径Ⅰ合成丝氨酸，后者是组成_______________的基本单位。 (2)利用转基因技术将某种藻类编码乙醇酸脱氢酶（A酶）的基因、某种细菌编码天冬氨酸醛缩酶（B1酶）的基因、天冬氨酸脱氢酶（B2酶）的基因、乙醛酸-谷氨酸转氨酶（C酶）的基因和乙醛酸-天冬氨酸转氨酶（D酶）的基因转入作物甲，与原有的途径I相连，在叶绿体中分别建立了两个乙醇酸代谢旁支途径，即图2中的代谢途径Ⅱ和途径Ⅲ。 ①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶_______________，降低叶绿体基质中该物质的含量，避免在叶绿体积累；同时还能减少_______________，提高光合效率。 ②构建作物甲中乙醇酸代谢旁支途径的技术流程是： 流程一：鉴定乙醇酸代谢旁支的相关酶基因→分别构建相关酶基因和荧光蛋白 基因融合的表达载体→分别导入叶肉细胞→检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光。 流程二：将含有相关酶基因的表达载体共同导入叶肉细胞→分别建立相应的乙醇 酸代谢旁支途径。 流程一的目的是确定_________________；流程二的检测指标是叶肉细胞中相关酶的表达量及_______________的含量变化。 (3)在叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁支途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，请阐述理由__________。 14．【综合应用・核酸蛋白质与基因表达调控】（2024·江苏南京·一模）TRE元件是一种特定的DNA序列，由多个四环素操纵子（tetO）串联组成。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，含有DNA结合域，能够特异性地识别并结合TRE序列。在没有四环素的情况下，TetR与TRE结合，抑制基因表达；在四环素存在时，TetR与之结合，释放TRE，允许基因表达。通过基因工程手段，TetR可以被改造成不同的形式，如tTA和rtTA。回答下列问题： (1)TRE、TetR的基本组成单位分别是_____、_____。 (2)四环素（Tet）诱导表达系统是一种基于大肠杆菌的Tet抗性所建立的用于诱导基因表达的调控系统，分为抑制型系统（Tet-off）和激活型系统（Tet-on）。 ①结合下图分析，tTA、rtTA与TRE结合后对Tet抗性基因表达的影响是：_____、_____（从“促进”“抑制”中选填）。四环素与tTA、rtTA结合后_____（从“可以”“不可以”中选填）改变其构象。若要使Tet抗性基因在非调控状态处于表达状态，应选择的诱导表达系统是_____。    ②tTA：通过将TetR与单纯疱疹病毒的VP16（病毒粒子蛋白16）的C端结构域融合而成的。rtTA：通过改变几个对四环素依赖抑制有重要作用的氨基酸残基，从而导致了一种反Tet阻遏物（rTetR）的产生，再将rTetR与VP16融合得到rtTA．推测产生tTA和rtTA的变异类型分别是_____、_____。 (3)下图所示为科研人员预期的转基因成功的小鼠（gL）体内细胞—细胞接触的信号通路：将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为_____，完成细胞间的信息交流。操作时需获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有_____，构建表达载体时需要用到的工具酶有_____。将构建好的表达载体导入小鼠的_____中，同样方法获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起_____，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。    三年真题·压轴题 设题创新：结合肠道多细胞协作、神经调节、信号分子传递创设综合情境，跨模块考查内环境、物质运输、信息传递（T9）；以光信号调控植物生长、光合作用结合实验探究为载体，融合分子调控、生理过程、实验设计，综合性与探究性突出（T10）。 一、单选题 1．（2025·天津·高考真题）无机电解质在水溶液中能够电离成自由移动的离子，在动物体内可（    ） A．分解产生能量 B．维持酸碱平衡 C．缩合形成多肽 D．携带遗传信息 2．（2025·贵州·高考真题）2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是（　　） A．糖类可在体内转化为脂肪，长期糖摄入超标可能导致肥胖 B．食物中搭配奶制品和大豆制品等，可补充人体的必需氨基酸 C．纤维素难以被人体消化吸收，科学减重期间应减少膳食纤维的摄入 D．无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用，大量出汗需适量补充水和无机盐 3．（2025·浙江·高考真题）下列参与细胞生命活动的物质中，由氨基酸组成的是（　　） A．胶原蛋白 B．纤维素 C．RNA D．DNA 4．（2025·西藏新疆·高考真题）蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是（    ） A．二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构 B．改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能 C．用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性 D．利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质 5．（2025·重庆·高考真题）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 6．（2025·四川·高考真题）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 7．（2025·江苏·高考真题）关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是（    ） A．三者组成元素都有C、H、O、N B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分 C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质 D．磷脂和淀粉都是生物大分子 8．（2025·河北·高考真题）下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是（    ） A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体 C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构 9．（2024·广东·高考真题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA 二、解答题 9.（2025·上海·高考真题）肠壁中存在细胞X、神经元、平滑肌细胞等多种细胞。 运动锻炼引起的机械压力和肠道菌群产生的单链RNA作用于肠壁中各种细胞，导致平滑肌收缩。下图表示部分过程，图中P1、P2、5-HT、Ach均是细胞合成的化学物质。 （1）据图，下列属于肠壁中神经元所处内环境的是___________。(多选) A．5-HT B．P2 C．5-HT受体 D．Ach （2）据图推测，对于细胞X，P1从功能上来说可能是___________。(编号选填) ①抗原    ②激素    ③受体    ④离子通道 （3）下列属于P1、P2的不同之处是，两者___________。(多选) A．相应的DNA序列不同 B．相应的mRNA序列不同 C．在细胞间的分布不同 D．在细胞中的合成场所不同 （4）上图显示，机械压力可刺激细胞X引起平滑肌收缩，该过程包括：①P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元；②神经元产生的神经冲动传导到突触小体；③突触前膜释放Ach引起平滑肌收缩。 在机械压力引起平滑肌收缩时，用时最短的是___________。(编号选填) （5）结合上图，比较神经元释放Ach、细胞X释放5-HT的过程，两者的不同点有___________。(单选) A．接受的化学信号 B．接受的机械压力信号 C．Ca2+是否内流 D．Ach与5-HT释放的方式 （6）归纳上图中所示的细胞接受与传递信息的特点，下列中符合的有___________。(编号选填) ①同一类型细胞可接受不同信息     ②对不同信息的传递过程可以相同 ③不同类型细胞可接受不同信息     ④对同种信息的传递过程一定相同 ⑤不同类型细胞不能接受同种信息 10.（2025·上海·高考真题）I.人类对光如何影响植物的探索从未止步。目前有研究表明，光受体X是植物细胞中一种接受光信号的蛋白质。有人将自然光下植物L幼苗的不同细胞对光响应的部分过程与效应总结为图1。 （1）光可通过光受体X引起细胞内相关过程，是因为受体X接受光信号后___________。(单选) A．组成元素减少 B．肽键增加 C．氨基酸序列改变 D．构象改变 （2）仅据图1，自然光对同一株植物L幼苗叶与茎的细胞伸长影响分别是___________。(单选) A．加强、加强 B．加强、减弱 C．减弱、加强 D．减弱、减弱 （3）在适宜自然光照射下，植物L幼苗茎细胞中的蔗糖含量上升。结合图1，可对其机制进行推测，形成图2，从下列编号中选择，并完成推理。 1________；2________；3________；4________。 ①高能化合物合成加快    ②水的光解增强    ③碳反应减弱 ④RNA-Y含量增加    ⑤RNA-Y含量减少    ⑥能量消耗减少 ⑦生长素含量上升    ⑧光合色素含量下降 II.在适宜的红蓝(3∶1)复合光下，植物L生长效果优于自然光下。在红蓝(3∶1)复合光下增加远红光可促进L植株地上部分发育。以“最适合植物L生长的光质条件是什么”为目标进行探究，完善以下实验方案。 （4）以下针对该实验的实验条件设置，更符合探究目标的是___________。(单选) A．以红蓝(3∶1)复合光为基础，增加不同比例远红光 B．以自然光为基础，增加不同比例远红光 C．以蓝光为基础，增加不同比例远红光 D．以红光为基础，增加不同比例远红光 （5）据探究目标，除水、土壤、空气等因素外，各实验组间还需保持一致的是___________。(多选) A．光照强度 B．添加外源生长素的浓度梯度 C．光照时长 D．植物生长的环境温度 欲进一步探究在最适光质条件下，幼苗叶的细胞受光调控的两条路径之间是否存在相互作用。 （6）下列适合作为该探究假设的是：最适光质条件___________。(单选) A．可同时增加光受体X活性与叶绿素含量 B．对叶绿素含量的影响大于对光受体X活性的影响 C．通过影响叶绿素a含量影响RNA-Y的含量 D．通过影响生长素含量影响其他植物激素的含量 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 蛋白质和核酸 一年模拟·基础题 一、单选题 1．C 2．D 3．A 4．B 5．C 6．A 7．C 8．D 9．C 10．D 11．A 二、多选题 12．ABC 13．AC 三、解答题 14．(1) 脱氧核苷酸 氨基酸 (2) 促进 促进 可以 抑制型系统 （Tet-off） 基因重组 基因重组和基因突变 (3) 受体 心肌细胞中特异性表达基因的启动子 限制酶和DNA连接酶 受精卵 受体被切断，tTA被释放 两年重难·情境题 一、单选题 1．C 2．A 3．B 4．C 5．A 6．D 7．A 8．A 9．D 10．D 11．B 12．C 二、解答题 13．(1)蛋白质 (2) 催化乙醇酸转化 碳丢失(或“碳以 CO2的形式逸散”） 相关酶均定位于叶肉细胞的叶绿体处 乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸 (3)途径Ⅱ还能固定更多的氮 14．(1) 脱氧核苷酸 氨基酸 (2) 促进 促进 可以 抑制型系统 （Tet-off） 基因重组 基因重组和基因突变 (3) 受体 心肌细胞中特异性表达基因的启动子 限制酶和DNA连接酶 受精卵 受体被切断，tTA被释放 三年真题·压轴题 一、单选题 1．B 2．C 3．A 4．A 5．A 6．C 7．B 8．B 9．D 二、解答题 9.（1）AD （2）③④ （3）ABC （4）② （5）A （6） ①②③ 10.（1）D （2）B （3） ② ① ⑤ ⑥ （4）A （5）ACD （6）C 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $ 第03讲 蛋白质和核酸 第一部分 五年考情·精准定向 广东考情概览 高频考点情境 高效备考策略 第二部分 三大核心·主干速记 一图串联·核心梳理·速记口诀 核心01 蛋白质——生命活动的主要承担者 核心02 核酸——遗传信息的携带者 核心03 细胞中的生物大分子 第三部分 八大易错·逐点击破 易错01 氨基酸与必需氨基酸 易错02 蛋白质变性、盐析、水解区分 易错03 蛋白质相关计算题 易错04 蛋白质结构与功能误区 易错05 DNA、RNA 结构与区分 易错06 不同生物核酸、遗传物质 易错07 核酸水解易错 易错08 DNA 与蛋白质复合体 第四部分 分层专练·靶向攻关 一年模拟·基础题（全国视野，单选） 两年重难·情境题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 三年真题·压轴题（侧重广东，辐射全国，单选+非选择题） 广东考情概览 新课标要求 考题统计 1. 细胞由多种多样的分子组成，包括水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质和核酸等，其中蛋白质和核酸是两类最重要的生物大分子 2. 说出细胞主要由C 、H 、O 、N 、P 、S 等元素构成，它们以碳链为骨架形成复杂的生物大分子 3. 阐明蛋白质通常由20 种氨基酸分子组成，它的功能取决于氨基酸序列及其形成的空间结构，细胞的功能主要由蛋白质完成 4. 概述核酸由核苷酸聚合而成，是储存与传递遗传信息的生物大分子 2024・广东・核酸的种类及分布【深海新情境・原核细胞结构与代谢】 高频考点情境 1.考查频次：近 5 年广东高考对 “蛋白质和核酸” 持续高频考查，多以单项选择题命题（遵循试卷分值：1～12 每题 2 分、13～16 每题 4 分）；蛋白质相关计算、核酸辨析除单独出选择外，常结合病毒、原核生物情境嵌入大题设问，为本模块必考内容，2024 年广东卷依托深海原核生物新情境考查核酸种类与分布。 2.考查要点：核心考点聚焦①氨基酸结构通式、氨基酸脱水缩合与蛋白质相关计算；②蛋白质结构多样性的成因、结构与功能的对应关系；③DNA 与 RNA 的五碳糖、碱基、结构、分布差异；④核苷酸分类、核酸的功能；广东卷命题突出结合特殊生物（病毒、深海极端环境原核生物）辨析两类大分子的元素组成、结构与遗传功能。 3.命题情境：试题常以深海极端微生物、新型病毒研发、医用蛋白药物、酶制剂生产为命题素材，立足生命观念的结构与功能观，从分子水平分析氨基酸→多肽→蛋白质、核苷酸→核酸的结构层级和功能联系。 高效备考策略 1.抓牢核心概念：必背：氨基酸通式、肽键、脱水缩合、蛋白质空间结构、脱氧核苷酸、核糖核苷酸、DNA、RNA。 2.构建知识网络：以「元素→基本单位→单体聚合→大分子→生理功能」为主线，分别梳理：氨基酸→多肽→蛋白质；核苷酸→核酸两条逻辑链，对比归纳 DNA与RNA在组成、结构、分布、功能上的异同表格。 3.联系实际应用：结合新冠病毒（RNA病毒）、噬菌体（DNA病毒）区分核酸类型；结合酶、抗体、胰岛素实例理解蛋白质多样性与功能；依托靶向药物、蛋白变性（高温、酒精消毒）联系蛋白质空间结构变化。 4.强化题型方法 概念辨析题：区分易混点：脱氧核糖/核糖、脱氧核苷酸/核糖核苷酸、肽链空间结构/氨基酸排列顺序、变性与水解。 计算题：熟练掌握脱水数、肽键数、氨基羧基数、蛋白质相对分子质量四类常规计算公式。 情境应用题：依托病毒、极端环境微生物，快速判断生物体内核酸种类、遗传物质类型。 5.紧扣命题趋势：紧扣前沿生物技术、新发病毒、深海极端生物科研热点，侧重陌生生物情境下蛋白质与核酸组成、功能的辨析，贴合广东高考科研新情境出题风格。 一图串联 核心梳理 核心01 蛋白质——生命活动的主要承担者 1.蛋白质的结构层次 （1）组成蛋白质的基本单位——氨基酸 （2）蛋白质结构的多样性的原因 ①氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。 ②氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。 ③氨基酸的排列顺序不同，构成的肽链不同。 ④肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同，构成的蛋白质不同。 （3）明辨蛋白质的盐析、变性和水解 ①盐析：是由溶解度的变化引起的，蛋白质的空间结构没有发生变化。 ②变性：是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化，肽链变得松散，丧失了生物活性，但是肽键一般不断裂。 ③水解：在蛋白酶等作用下，肽键断裂，蛋白质分解为短肽和氨基酸。水解和脱水缩合的过程相反。 2.蛋白质的功能 ①构成细胞和生物体的结构物质：如肌肉、头发中的角蛋白、肌纤维蛋白，是构成细胞和生物体结构的重要成分。 ②催化作用：绝大多数酶的本质是蛋白质，可催化细胞内的各类生化反应（注：少数酶为 RNA）。 ③运输功能：如血红蛋白，可运输氧气，部分载体蛋白可参与物质的跨膜运输。 ④免疫功能：如抗体，可帮助机体抵御抗原的侵害，发挥免疫防御作用。 ⑤信息传递与调节作用：如胰岛素、生长激素等蛋白质类激素，可调节机体的生命活动。 速记口诀 狗催运面条 核心02 核酸——遗传信息的携带者 1.核酸的结构层次 2.核酸的功能 3.核酸的分布 生物类群 核酸分布特点 真核细胞 DNA：主要分布在细胞核，少量分布在线粒体、叶绿体中 RNA：主要分布在细胞质，少量分布在细胞核中 原核细胞 DNA 主要位于拟核中 部分原核细胞的细胞质中存在小型环状DNA分子（质粒） 病毒 无细胞结构 一种病毒仅含有一种核酸（DNA 或 RNA） 4.DNA分子的特性 ①多样性： 构成 DNA 分子的脱氧核苷酸虽然只有 4 种，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是极其多样的，所以 DNA 分子具有多样性。（补充说明：DNA 多样性没有种类和空间结构的多样性，注意与蛋白质多样性的原因进行区别。） ②特异性 每个 DNA 分子的 4 种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表了特定的遗传信息。 核心03 细胞中的生物大分子 1.生物大分子以碳链为骨架（脂肪不属于生物大分子） 生物大分子 (多聚体) 基本单位 (单体) 多糖 单糖 蛋白质 氨基酸 核酸 核苷酸 易错01 氨基酸与必需氨基酸 1.人体8种必需氨基酸（自身不能合成）、13种非必需，记反是高频错点； 2.氨基酸通式：一个氨基、一个羧基连在同一C上，R 基决定氨基酸种类； 3.脱水缩合H来自氨基+羧基，O只来自羧基（羧脱氢氧氨脱氢）。 易错02 蛋白质变性、盐析、水解区分 1.盐析（加盐析出）：仅溶解度改变，空间结构、肽键完好，可逆； 2.变性（高温/强酸强碱/重金属）：破坏空间结构，肽键不断裂，不可逆，仍可与双缩脲显色； 3.水解（蛋白酶催化）：肽键断裂，生成短肽/氨基酸。 →关键：熟鸡蛋不能复原=空间结构永久破坏。 易错03 蛋白质相关计算题 1.链状：肽键数 = 脱水数 = 氨基酸数−肽链数； 2.环状多肽：肽键数 = 脱水数 = 氨基酸数（无游离首尾）； 3.游离氨基/羧基 = 肽链数 + R基上氨基/羧基； 4.二硫键 (−S−S−)：每形成1个，分子量再减2。 易错04 蛋白质结构与功能误区 1.核糖体只合成多肽，需内质网、高尔基体加工才成为成熟蛋白质； 2.蛋白质结构多样的直接原因：氨基酸种类、数目、排序+肽链空间折叠； 根本原因：DNA多样性； 3.血红蛋白含Fe2+不含Mg2+；蛋白质一般不作为储能物质。 易错05 DNA、RNA 结构与区分 1.五碳糖：脱氧核糖→DNA，核糖→RNA； 2.碱基：T专属 DNA、U专属 RNA； 3.分布：真核DNA主要细胞核，少量线粒体、叶绿体；RNA主要细胞质；原核DNA集中拟核。 易错06 不同生物核酸、遗传物质 1.细胞生物（动植物、细菌）：同时含 DNA+RNA，遗传物质只有 DNA；5 种碱基、8 种核苷酸； 2.病毒：只含一种核酸（DNA 或 RNA），核酸 = 遗传物质；4 种碱基、4 种核苷酸。 易错07 核酸水解易错 初步水解：核苷酸；彻底水解：磷酸 + 五碳糖 + 四种含氮碱基。 易错08 DNA 与蛋白质复合体 1.看到 “高温断裂肽键、变性不能双缩脲显色” 直接判错； 2.病毒遗传物质：DNA 病毒遗传 DNA，RNA 病毒遗传 RNA；细胞生物遗传物质全为 DNA。 一年模拟·基础题 亮点预览：结合核纤层蛋白磷酸化/去磷酸化，串联蛋白质特性与细胞周期概念（T2）；结合蛋白质工程、荧光蛋白创设科研情境，考查肽链结构变化规律（T5）；以基因工程诱导表达系统、细胞信号通路为背景，融合核酸、蛋白质、基因工程综合大题（T14）。 一、单选题 1．【概念辨析・细胞有机物元素与结构功能】（2026·江苏·一模）下列关于细胞中有机化合物的叙述，错误的是（    ） A．蛋白质、DNA和RNA均可在内部形成氢键 B．蛋白质、核酸和淀粉都是由单体连接成的多聚体 C．蛋白质、核酸和胆固醇都含有C、H、O、N、P元素 D．蛋白质和核酸结构的多样性决定其功能的多样性 【答案】C 【详解】A、蛋白质、DNA和RNA空间结构的形成均依赖分子结构内部形成的氢键，A正确； B、淀粉是由葡萄糖聚合而成的多聚体，蛋白质是由氨基酸聚合而成的多聚体，而核酸是由核苷酸组成的，均是由单体连接成的多聚体，B正确； C、蛋白质含有的元素是C、H、O、N等，核酸的组成元素是C、H、O、N、P；胆固醇的组成元素是C、H、O，C错误； D、根据结构与功能相适应的原理可知，蛋白质和核酸结构的多样性决定其功能的多样性，D正确。 2．【图表情境・蛋白质功能与细胞周期】（2026·山东潍坊·一模）核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络。细胞分裂过程中，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜的崩解，去磷酸化会引起核膜的重新聚合。下列说法错误的是（　　） A．高温、强酸、强碱等不良条件会引起核纤层蛋白结构的改变 B．核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关 C．核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化过程伴随着功能的改变 D．连续分裂的细胞中，两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一个细胞周期 【答案】D 【详解】A、高温、强酸、强碱等条件会导致蛋白质空间结构破坏（变性），核纤层蛋白作为蛋白质，其结构也会因此改变，A正确； B、核纤层蛋白的合成需经翻译过程，该过程中需要在核糖体上以mRNA为模板，tRNA运输氨基酸合成多肽链，而核糖体由rRNA和蛋白质组成，核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关，B正确； C、题意显示，磷酸化导致核膜崩解，去磷酸化促进核膜重建，说明磷酸化（添加磷酸基团）和去磷酸化（去除磷酸基团）可改变蛋白质构象，从而影响其功能。C正确； D、核纤层蛋白磷酸化发生于有丝分裂前期，所以两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一次分裂的前期到下一次分裂的前期，但细胞周期的概念是从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，D错误。 故选D。 3．【概念辨析・蛋白质结构与功能】（2026・江苏南通・一模）某种驱动蛋白是由两条肽链组成的多聚体（含975个氨基酸），能驱动囊泡沿着细胞内的微管轨道“行走”。有关该驱动蛋白的叙述正确的是（　　） A．驱动囊泡“行走”的过程需要消耗能量 B．化学元素组成是C、H、O C．至少含有973个氨基和973个羧基 D．两条肽链通过肽键相连 【答案】A 【详解】A、驱动蛋白驱动囊泡沿微管“行走”需ATP供能，A正确； B、蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N（可能含S等），驱动蛋白作为蛋白质，必然含N元素，B错误； C、该蛋白含两条肽链，每条肽链至少含1个氨基和1个羧基（位于末端），R基中可能含更多，因此至少含2个氨基和2个羧基，C错误； D、两条肽链间通过二硫键、氢键等连接，肽键仅存在于单条肽链的氨基酸之间，D错误。 故选A。 4．【结构功能观・细胞结构与功能相适应】（2025・辽宁沈阳・一模）“结构与功能观”是指生物的结构与功能之间存在高度的统一性，两者相互适应。下列有关叙述错误的是（　　） A．蛋白质种类繁多，有利于承担多种多样的生命活动 B．线粒体的嵴增大了丙酮酸脱氢酶的附着面积，有利于进行有氧呼吸 C．传出神经末梢膨大形成突触小体，有利于神经递质分泌到突触间隙中 D．骆驼刺具有发达的根系，有利于在荒漠中获取水分 【答案】B 【详解】A、蛋白质结构多样性决定了功能的多样性，多种蛋白质可执行催化、运输、调节等生命活动，A正确； B、线粒体的嵴属于内膜结构，其作用是增大膜面积，为与有氧呼吸第三阶段相关的酶（如ATP合成酶）提供附着位点，而丙酮酸脱氢酶参与的是有氧呼吸第二阶段（丙酮酸分解），该过程在线粒体基质中进行，与嵴无关，B错误； C、突触小体是轴突末梢膨大形成的结构，内含突触小泡，其膨大形态有利于神经递质的储存和释放，C正确； D、骆驼刺发达的根系可深入土壤吸收更多水分，是对干旱荒漠环境的适应，D正确。 故选B。 5．【科研情境・蛋白质工程与肽链结构】（2025・湖南长沙・一模）科学家通过蛋白质工程改造绿色荧光蛋白（GFP）的氨基酸序列，成功开发出能发出不同颜色的荧光蛋白。荧光蛋白的荧光颜色主要由其核心生色团决定，非生色团区域的改变一般不改变光谱特性。下列叙述中正确的是（    ） A．改变GFP的氨基酸种类或数目必然会导致荧光颜色发生变化 B．荧光蛋白的荧光颜色差异的直接原因是控制其合成的基因碱基序列不同 C．若在GFP氨基酸序列的中间插入一个氨基酸，肽键数目会增加1个 D．改造GFP的过程需破坏氨基酸之间的肽键以替换特定氨基酸 【答案】C 【详解】A、改变氨基酸种类或数目若发生在非生色团区域，可能不会影响荧光颜色，A错误； B、荧光颜色差异的直接原因是荧光蛋白结构不同，而基因碱基序列不同是根本原因，B错误； C、插入一个氨基酸会增加1个肽键，原肽链有n个氨基酸时含n-1个肽键，插入后变为n+1个氨基酸，肽键数为n，增加1个，C正确； D、蛋白质工程通过修改基因指导新蛋白质合成，而非直接破坏肽键，D错误。 故选C。 6．【概念辨析・氨基酸与蛋白质计算】（2025・北京西城・一模）哺乳动物的血红蛋白含4条肽链，由574个氨基酸组成。β链上谷氨酸被缬氨酸取代会使人患镰状细胞贫血（SCA）。下列叙述错误的是（    ） A．一个血红蛋白含有574个肽键 B．氨基酸的分子结构通式为   C．氨基酸替换使蛋白空间结构改变 D．SCA患者血红蛋白携氧功能异常 【答案】A 【分析】构成蛋白质的基本单位是氨基酸，每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同。 【详解】A、一个血红蛋白分子中含有的肽键＝574−4＝570，A错误； B、氨基酸的分子结构通式特点是每种氨基酸分子至少都含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢和一个R基，氨基酸的不同在于R基的不同，B正确; C、氨基酸是构成蛋白质的基本单位，氨基酸的替换可导致蛋白质空间结构改变，C正确； D、SCA患者血红蛋白异常，其携氧功能也会异常，D正确。 故选A。 7．【生活情境・有机物代谢与无机盐功能】（2025・黑龙江哈尔滨・一模）节食减肥有很多危害，如引起骨质疏松、内分泌失调、情绪低落等，长期节食还会因脂肪代谢缓慢在肝脏中堆积形成脂肪肝。下列叙述错误的是（　　）。 A．过度节食可能使蛋白质摄入不足，对细胞的增殖和更新影响较大 B．钾离子有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用 C．体内糖代谢障碍引起供能不足时脂肪可大量转化成糖类 D．情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫系统功能下降 【答案】C 【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度，其中血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关；在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-；血浆pH能维持相对稳定的原因是血浆中存在缓冲物质。 【详解】A、过度节食可能使蛋白质摄入不足，蛋白质是构成生物膜的主要成分，因此对细胞的增殖和更新影响较大，A正确； B、钾是人体不可缺少的大量元素之一，具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋的作用，血钾过低会影响神经、肌肉的兴奋性，B正确； C、脂肪不能大量转化为糖类，C错误； D、情绪低落可能使作用于免疫细胞的神经递质释放量减少，导致免疫力下降，D正确。 故选C。 8．【健康情境・病毒结构与增殖特点】（2025・辽宁沈阳・一模）2025年初甲型流感再次席卷而来，流行株以H1N1病毒为主。奥司他韦是治疗甲流的首选药物。下列叙述正确的是（　　） A．可用营养物质齐全的培养基培养H1N1病毒 B．蛋白质、H1N1病毒和细菌均不属于生命系统的结构层次 C．奥司他韦可通过抑制细胞壁合成来抑制H1N1病毒增殖以减轻症状 D．H1N1病毒的核酸初步水解后产物为4种核糖核苷酸 【答案】D 【详解】A、H1N1病毒不能独立代谢，必须依赖宿主细胞增殖，普通培养基无法培养病毒，A错误； B、蛋白质和病毒不属于生命系统的结构层次，但细菌属于生命系统的个体层次，B错误； C、H1N1病毒无细胞壁，奥司他韦通过抑制神经氨酸酶活性阻止病毒释放，而非抑制细胞壁合成，C错误； D、H1N1病毒的核酸为RNA，初步水解产物为4种核糖核苷酸（腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶、尿嘧啶对应的核糖核苷酸），D正确。 故选D。 9．【细胞结构・植物细胞细胞器功能判断】（2025・辽宁沈阳・一模）下图表示某高等植物细胞部分结构。下列叙述正确的是（    ）    A．核酸主要分布在细胞核中 B．分泌蛋白的加工和分泌过程中，结构③的膜面积基本不变 C．分裂旺盛的细胞中，若破坏结构⑤，会导致双核细胞的出现 D．结构②⑦均有物质运输、信息交流的功能，但只有⑦依赖受体 【答案】C 【详解】A、核酸包括DNA和RNA，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，A错误； B、分泌蛋白的加工和分泌过程中，结构③所示的内质网的膜面积减小，结构⑤所示的高尔基体的膜面积先增加后减小，前后基本不变，B错误； C、结构⑤是高尔基体，与植物细胞壁的形成有关。在分裂旺盛的植物细胞中，若破坏结构⑤，会导致细胞不能完成分裂，因此会出现双核细胞，C正确； D、结构②为核孔，⑦为细胞膜，二者均有物质运输、信息交流的功能，核孔完成功能依赖于特定的受体，细胞膜完成功能并不完全依赖受体，受体只是在特定功能中发挥重要作用，D错误。 故选C。 10．【实验探究・病毒遗传物质鉴定实验】（2025・河北石家庄・一模）科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是（    ） A．检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类 B．用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性 C．用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定 D．分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性 【答案】D 【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体，在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用，其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸（脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成）和四种核糖核苷酸（核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成）。 【详解】A、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖，组成RNA的五碳糖是核糖，组成元素都是C、H、O，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，A错误； B、15N没有放射性，且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N，所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA，B错误； C、双缩脲试剂鉴定的蛋白质，DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定，C错误； D、用RNA酶处理核酸后，如果仍具有侵染活性，则说明病毒的遗传物质是DNA，否则则说明其遗传物质是RNA，所以该方法可以用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA，D正确。 故选D。 11．【概念辨析・病毒与真菌遗传物质】（2025・广东・一模）条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒，该病毒寄生在小麦条锈菌（专性寄生真菌）中。对PsV5 的研究为更好地认识和防治小麦条锈病提供了新思路。下列相关叙述正确的是（    ） A．条锈菌病毒PsV5 和小麦条锈菌的遗传物质元素组成相同 B．条锈菌病毒PsV5 的基因通常是具有遗传效应的DNA 片段 C．感染PsV5 病毒的小麦条锈菌会将病毒 RNA 遗传给子代 D．PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活，都没有独立代谢能力 【答案】A 【分析】病毒没有细胞结构，一般都含有的结构为内部的核酸和外部的蛋白质外壳，组成蛋白质的核酸为DNA或RNA，因而病毒的种类有DNA病毒和RNA病毒。 【详解】A、条锈菌病毒PsV5是我国新发现的一种单链RNA 病毒，其遗传物质是RNA，小麦条锈菌的遗传物质是DNA，但DNA和RNA的元素组成相同，A正确； B、条锈菌病毒PsV5 的遗传物质是RNA，因此，该病毒的基因是具有遗传效应的RNA 片段，B错误； C、感染PsV5 病毒的小麦条锈菌不会将病毒 RNA 遗传给子代，C错误； D、PsV5 病毒和小麦条锈菌都营寄生生活，但小麦条锈菌具有独立代谢能力，因为具有细胞结构的小麦条锈菌具有完整的酶系，D错误。 故选A。 二、多选题 12．【多选・转基因植株物质与酶特性分析】（2025・山东济南・一模）研究人员将基因 M 和基因 P 转入苜蓿细胞中并培育获得转基因苜蓿。转基因苜蓿植株中可溶性糖和可溶性蛋白含量、SOD 等多种酶活性、光合速率均高于野生型植株，抗低温的能力也显著增强。下列叙述错误的是（    ） A．基因 P 和基因 M 彻底水解的产物不相同 B．可溶性蛋白中都含有 21 种不同的氨基酸 C．SOD 活性升高一定是其空间结构发生了改变 D．可溶性糖含量增加可使细胞的吸水能力增强 【答案】ABC 【详解】A、基因P和M均为DNA片段，彻底水解产物均为脱氧核糖、磷酸及A、T、C、G四种碱基，产物相同，A错误； B、蛋白质的结构具有多样性，并不是每种蛋白质均含有21种氨基酸，可溶性蛋白不一定含有 21 种不同的氨基酸，B错误； C、SOD活性升高可能是酶数量增加导致，不一定是空间结构改变，C错误； D、可溶性糖含量增加会提高细胞液浓度，增强细胞渗透吸水能力，D正确。 故选ABC。 13．【多选・试剂原理・双缩脲试剂显色机制】（2025・辽宁沈阳・一模）双缩脲（NH2-CO-NH-CO-NH2）是由2分子尿素（NH2-CO-NH2）发生缩合反应产生，它可以用双缩脲试剂检测，其产生过程及显色反应如下图所示。下列说法正确的是（　　） A．尿素缩合形成双缩脲后，在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物 B．二肽也能与双缩脲试剂发生紫色反应，游离氨基酸不能 C．能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质 D．蛋白质变性后，不会再与双缩脲试剂发生显色反应 【答案】AC 【详解】A、尿素脱水缩合形成双缩脲后含有2个肽键，在碱性条件下与Cu2+生成紫色络合物，A正确； B、双缩脲试剂检测的是含有两个或两个以上肽键的化合物，二肽只含有一个肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，游离氨基酸也不能，B错误； C、凡是分子中含有两个及以上肽键的化合物，如二肽以上的多肽、双缩脲等，都能与双缩脲试剂发生反应，因此能够与双缩脲试剂发生显色反应的物质不一定是蛋白质，C正确； D、蛋白质变性后，空间结构没有发生改变，肽键依然存在，能与双缩脲试剂发生显色反应，D错误。 故选AC。 三、解答题 14．【综合应用・核酸蛋白质与基因工程调控】（2024・江苏南京・一模）TRE元件是一种特定的DNA序列，由多个四环素操纵子（tetO）串联组成。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，含有DNA结合域，能够特异性地识别并结合TRE序列。在没有四环素的情况下，TetR与TRE结合，抑制基因表达；在四环素存在时，TetR与之结合，释放TRE，允许基因表达。通过基因工程手段，TetR可以被改造成不同的形式，如tTA和rtTA。回答下列问题： (1)TRE、TetR的基本组成单位分别是_____、_____。 (2)四环素（Tet）诱导表达系统是一种基于大肠杆菌的Tet抗性所建立的用于诱导基因表达的调控系统，分为抑制型系统（Tet-off）和激活型系统（Tet-on）。 ①结合下图分析，tTA、rtTA与TRE结合后对Tet抗性基因表达的影响是：_____、_____（从“促进”“抑制”中选填）。四环素与tTA、rtTA结合后_____（从“可以”“不可以”中选填）改变其构象。若要使Tet抗性基因在非调控状态处于表达状态，应选择的诱导表达系统是_____。    ②tTA：通过将TetR与单纯疱疹病毒的VP16（病毒粒子蛋白16）的C端结构域融合而成的。rtTA：通过改变几个对四环素依赖抑制有重要作用的氨基酸残基，从而导致了一种反Tet阻遏物（rTetR）的产生，再将rTetR与VP16融合得到rtTA．推测产生tTA和rtTA的变异类型分别是_____、_____。 (3)下图所示为科研人员预期的转基因成功的小鼠（gL）体内细胞—细胞接触的信号通路：将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为_____，完成细胞间的信息交流。操作时需获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有_____，构建表达载体时需要用到的工具酶有_____。将构建好的表达载体导入小鼠的_____中，同样方法获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起_____，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。    【答案】(1) 脱氧核苷酸 氨基酸 (2) 促进 促进 可以 抑制型系统 （Tet-off） 基因重组 基因重组和基因突变 (3) 受体 心肌细胞中特异性表达基因的启动子 限制酶和DNA连接酶 受精卵 受体被切断，tTA被释放 【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。 2、实现这一精确的操作过程至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的“分子手术刀”、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。 3、基因表达载体是载体的一种，应包含目的基因、标记基因、启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子。 【详解】（1）TRE元件是一种特定的DNA序列，基本组成单位是脱氧核苷酸。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，基本组成单位是氨基酸。 （2）①由图可知，tTA在没有四环素存在时，能够结合到 TRE 上，促进Tet抗性基因的表达。 rtTA在存在四环素时能够结合到 TRE 上，进而也促进Tet抗性基因的表达。 tTA与四环素结合后会导致tTA失去与TRE的结合能力，从而抑制Tet抗性基因的表达。 因此，可以说四环素与tTA结合后改变其构象，使其不能再促进基因表达。 rtTA与四环素结合后，rtTA能够结合TRE，进而促进Tet抗性基因的表达。不同于tTA，rtTA在存在四环素时才能促进Tet抗性基因的表达。因此，四环素与rtTA结合后会改变rtTA的构象，使其能够与TRE结合。如果希望Tet抗性基因在非调控状态（即不添加四环素的情况下）处于表达状态，应该选择抑制型系统（Tet-off），因为在该系统中，tTA在没有四环素的情况下能够结合TRE，促进基因表达。 ②tTA 的变异类型：属于基因工程中的基因重组，TetR 与 VP16 基因的重组，表达产生 tTA， rtTA 的变异类型：基因突变：TetR 的四环素结合部位发生了几个关键氨基酸突变，对应基因序列改变，改变了其功能。基因工程中的基因重组：rTetR 与 VP16 基因的重组，表达产 rtTA。 （3）依题意，GFP与αGFP-N-tTA融合蛋白结合，完成细胞间的信息交流，GFP为信息分子，则αGFP-N-tTA融合蛋白为受体。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。因此，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有心肌细胞中特异表达基因的启动子。动物细胞不能体现细胞的全能性，要获得小鼠个体，只能由受精卵发育而成。因此，基因表达载体应导入小鼠的受精卵中。由图示可知GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，αGFP-N-tTA融合蛋白作为受体被切断，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。 两年重难·情境题 设题创新：依托内质网钙调控蛋白，结合反馈调节、病理模型创设图表类新情境（T2）；以神经元特有结构为背景，融合蛋白质合成、神经递质、蛋白质变性等考点（T7）；结合光合光呼吸与基因工程改造，代谢路径分析类综合大题（T13）；依托四环素基因调控系统、细胞信号通路，融合分子生物学与基因工程综合设问（T14）。 一、单选题 1．【概念辨析・膜蛋白结构与功能】（2025・江苏南通・二模）GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，它是由509个氨基酸组成的一条多肽链，其数量受胰岛素调节。相关叙述正确的是（    ） A．GLUT4的组成元素只含C、H、O B．一个GLUT4分子含有509个肽键 C．GLUT4的跨膜区域含有多个疏水性氨基酸 D．胰岛素分泌增加时，膜上GLUT4的数量会减少 【答案】C 【分析】蛋白质相关的计算规律： (1)蛋白质中游离氨基或羧基数目的计算：①至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数；②游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。 (2)蛋白质相对分子质量、氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系：①肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数；②蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18(不考虑形成二硫键)。 【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，有的还含有S等元素。GLUT4是一种蛋白质，因此其组成元素除了C、H、O外，还含有N等元素，A错误； B、肽键数=氨基酸数−肽链数。已知GLUT4是由509个氨基酸组成的一条多肽链，那么它含有的肽键数为509−1=508个，而不是509个，B错误； C、GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，磷脂分子的尾部是疏水的脂肪酸链。为了使GLUT4能够稳定地镶嵌在细胞膜中，其跨膜区域含有多个疏水性氨基酸，这些疏水性氨基酸可以与磷脂分子的疏水尾部相互作用，从而维持GLUT4在膜上的稳定性，C正确； D、胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖。GLUT4是细胞膜上的一种葡萄糖转运体，胰岛素能促进GLUT4从细胞内囊泡转移到细胞膜上，从而增加细胞膜上GLUT4的数量，加快细胞对葡萄糖的摄取，D错误。 故选C。 2．【图表情境・跨膜蛋白与离子调节】（2025・山东潍坊・一模）TMCO1是内质网跨膜蛋白，内质网中Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复到正常水平，TMCO1随之解聚失活。TMCO1基因敲除的小鼠能够模拟痴呆患者的主要病理特征。下列说法错误的是（    ） A．高浓度Ca2+促进TMCO1的肽链盘曲、折叠形成Ca2+通道 B．TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节 C．Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程不需要消耗能量 D．内质网中Ca2+浓度过高导致模型小鼠出现痴呆症状 【答案】A 【分析】内质网钙离子通道是细胞应对内质网钙超载的保护机制，该通道依赖的TMCO1是内质网跨膜蛋白，则TMCO1基因缺陷的细胞可能会出现内质网中钙离子浓度异常。 【详解】A、当内质网中Ca2+浓度过高时，TMCO1四聚化形成钙离子通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复至正常水平，说明Ca2+浓度过高时会促进四个TMCO1聚集形成Ca2+通道，A错误； B、当内质网中Ca2+浓度过高时，四个TMCO1聚集形成钙离子通道，使内质网中的Ca2+浓度恢复至正常水平，TMCO1解聚失活，说明TMCO1调节内质网中Ca2+浓度的机制属于负反馈调节，B正确； C、Ca2+由内质网转运到细胞质基质的过程是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，C正确； D、TMCO1四聚化形成钙离子通道，可使过高的Ca2+进入细胞质，TMCO1基因敲除的小鼠能模拟痴呆患者的主要病理特征，说明小鼠出现痴呆症状可能与其内质网中Ca2+浓度过高有关，D正确。 故选A。 3．【概念辨析・微量元素与氨基酸功能】（2025・湖北武汉・一模）人体自身合成的硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶,该酶能减少细胞内自由基的产生和积累。下列叙述正确的是（    ） A．硒是组成人体细胞的大量元素 B．硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基 C．硒代半胱氨酸是人体的必需氨基酸 D．硒参与抗氧化反应可加速细胞衰老 【答案】B 【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类： （1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。 （2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【详解】A、硒是组成人体的微量元素，A错误； B、硒代半胱氨酸中的硒元素位于R基，B正确； C、硒代半胱氨酸是人体能够自己合成的氨基酸，所以属于非必需氨基酸，C错误； D、硒代半胱氨酸可参与合成谷胱甘肽过氧化物酶，该酶能减少细胞内自由基的产生和积累，所以可以减缓细胞衰老，D错误。 故选B。 4．【概念辨析・细胞元素与化合物综合】（2025・江苏・一模）下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是（　　） A．铁元素进入人体参与构成血红蛋白的某些氨基酸 B．纤维素和几丁质属于多糖，都是细胞内的能源物质 C．大肠杆菌的拟核中存在 DNA-蛋白质复合物 D．蛋白质、甘油三酯等生物大分子及其单体均以碳链为骨架 【答案】C 【分析】组成细胞的化合物分为有机物和无机物。有机物包括糖类、脂质、蛋白质和核酸；无机物包括水和无机盐。 【详解】A、铁元素进入人体参与构成血红蛋白，但并不是其氨基酸的一部分，A错误； B、纤维素不是能源物质，B错误； C、大肠杆菌的拟核中DNA会与多种酶结合形成 DNA-蛋白质复合物，C正确； D、甘油三酯不是生物大分子，D错误。 故选C。 5．【生活情境・糖类无机盐与膳食健康】（2026・广东广州・一模）2025年，国家卫健委宣布正式启动“体重管理年”三年行动计划，倡导健康饮食、科学运动，旨在降低肥胖率，提升全民健康素养。下列叙述错误的是（　　） A．“无糖饼干”不含糖类，可以放心食用以控制体重 B．运动后适量补充淡盐水有利于维持机体渗透压平衡 C．摄入的蛋白质能增加饱腹感，并可为肌肉生长提供原料 D．膳食纤维很难被人体消化吸收，但对维持肠道健康有益 【答案】A 【详解】A、无糖饼干只是未额外添加蔗糖，其制作原料小麦粉的主要成分为淀粉，淀粉属于多糖，大量食用仍会摄入过多糖类，多余的糖类可转化为脂肪，不利于控制体重，A错误； B、运动后人体会随汗液排出大量水和无机盐，补充淡盐水可补充流失的水和无机盐，有利于维持机体细胞外液渗透压平衡，B正确； C、蛋白质的消化代谢周期更长，可增加饱腹感，且蛋白质是生命活动的主要承担者，是构成肌肉等结构的重要原料，摄入的蛋白质可为肌肉生长提供原料，C正确； D、人体缺乏分解膳食纤维的酶，因此膳食纤维很难被人体消化吸收，但膳食纤维可促进肠道蠕动，减少有害物质在肠道的滞留时间，对维持肠道健康有益，D正确。 6．【概念辨析・蛋白质修饰与细胞周期】（2026·山东潍坊·一模）核纤层是位于核膜内侧的纤维状蛋白网络。细胞分裂过程中，核纤层蛋白磷酸化会引起核膜的崩解，去磷酸化会引起核膜的重新聚合。下列说法错误的是（　　） A．高温、强酸、强碱等不良条件会引起核纤层蛋白结构的改变 B．核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关 C．核纤层蛋白的磷酸化与去磷酸化过程伴随着功能的改变 D．连续分裂的细胞中，两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一个细胞周期 【答案】D 【详解】A、高温、强酸、强碱等条件会导致蛋白质空间结构破坏（变性），核纤层蛋白作为蛋白质，其结构也会因此改变，A正确； B、核纤层蛋白的合成需经翻译过程，该过程中需要在核糖体上以mRNA为模板，tRNA运输氨基酸合成多肽链，而核糖体由rRNA和蛋白质组成，核纤层蛋白的合成过程与tRNA、mRNA、rRNA有关，B正确； C、题意显示，磷酸化导致核膜崩解，去磷酸化促进核膜重建，说明磷酸化（添加磷酸基团）和去磷酸化（去除磷酸基团）可改变蛋白质构象，从而影响其功能。C正确； D、核纤层蛋白磷酸化发生于有丝分裂前期，所以两次核纤层蛋白磷酸化之间的过程即为一次分裂的前期到下一次分裂的前期，但细胞周期的概念是从上一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止，D错误。 故选D。 7．【细胞结构・神经元结构与蛋白质特性】（2025·山东青岛·一模）尼氏体和神经原纤维是神经元的特征性结构，尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等蛋白质纤维构成。当神经元损伤时能引起尼氏体减少乃至消失，在损伤得到恢复后，尼氏体的数量可以恢复。下列说法错误的是（　　） A．尼氏体的主要功能是合成蛋白质，神经递质均在尼氏体合成后储存在突触小泡中 B．尼氏体数量与神经元的功能有关，可通过尼氏体数量来判断神经元的功能状态 C．推测神经原纤维能构成神经元的细胞骨架，具有参与细胞内物质运输的功能 D．经高温处理的神经丝蛋白空间结构发生改变后，仍能与双缩脲试剂产生紫色反应 【答案】A 【详解】A、尼氏体由粗面内质网和游离核糖体构成，主要功能是合成蛋白质。但并非所有神经递质均在尼氏体合成，如乙酰胆碱等小分子神经递质在细胞质基质中合成。此外，神经递质合成后需经高尔基体加工才储存于突触小泡，并非直接由尼氏体储存，A错误； B、题干指出神经元损伤时尼氏体减少，恢复后数量可复原，说明尼氏体数量与神经元功能状态直接相关，可通过其数量变化判断神经元功能状态，B正确； C、神经原纤维由微管蛋白、神经丝蛋白等纤维构成，微管是细胞骨架的主要成分，具有支撑细胞和参与细胞内物质运输的功能（如轴浆运输）。据此推测神经原纤维构成神经元骨架并参与物质运输合理，C正确； D、双缩脲试剂检测的是蛋白质中的肽键结构。高温处理使神经丝蛋白空间结构改变（变性），但肽键未被破坏，故仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，D正确。 故选A。 8．【概念辨析・驱动蛋白结构与功能】（2026·江苏南通·一模）某种驱动蛋白是由两条肽链组成的多聚体（含975个氨基酸），能驱动囊泡沿着细胞内的微管轨道“行走”。有关该驱动蛋白的叙述正确的是（　　） A．驱动囊泡“行走”的过程需要消耗能量 B．化学元素组成是C、H、O C．至少含有973个氨基和973个羧基 D．两条肽链通过肽键相连 【答案】A 【详解】A、驱动蛋白驱动囊泡沿微管“行走”需ATP供能，A正确； B、蛋白质的基本元素组成为C、H、O、N（可能含S等），驱动蛋白作为蛋白质，必然含N元素，B错误； C、该蛋白含两条肽链，每条肽链至少含1个氨基和1个羧基（位于末端），R基中可能含更多，因此至少含2个氨基和2个羧基，C错误； D、两条肽链间通过二硫键、氢键等连接，肽键仅存在于单条肽链的氨基酸之间，D错误。 故选A。 9．【神经调节・氨基酸与神经递质】（2024·江苏南京·一模）甘氨酸是一种结构最简单的氨基酸，可作为一种抑制性神经递质。下列相关叙述错误的是（    ） A．甘氨酸的元素组成只有C、H、O、N B．甘氨酸分子中氨基和羧基各只有一个 C．甘氨酸的运输方式可能有主动运输、胞吐等 D．甘氨酸作用于突触后膜，不会引起突触后膜发生电位变化 【答案】D 【分析】1、甘氨酸是一种抑制性神经递质，可以与突触后膜上的受体相结合，不能引起突触后神经元产生兴奋。 2、突触是由突触前膜，突触间隙和突触后膜构成的，突触小体含有突触小泡，内含神经递质，神经递质有兴奋性和抑制性两种，受到刺激以后神经递质由突触小泡运输到突触前膜与其融合，递质以胞吐的方式排放到突触间隙，作用于突触后膜，引起突触后膜的兴奋或抑制。 【详解】A、甘氨酸结构是最简单的氨基酸，组成元素只含有C、H、O、N四种元素，A正确； B、甘氨酸的R基是—H，其分子结构中只有一个氨基和一个羧基，B正确； C、甘氨酸作为氨基酸，可通过主动运输被肠上皮细胞吸收，而 作为神经递质，存在于突触小泡内，当兴奋传导到突触小体时，可以通过胞吐的方式释放到突触间隙，C正确； D、甘氨酸是一种抑制性递质，可以与突触后膜上的受体相结合，增大细胞膜对Cl-的通透性，使突触后膜发生电位变化，后一个神经元产生抑制，D错误。 故选D。 10．【实验探究・病毒遗传物质鉴定】（2026·广东广州·一模）对于新发现的某种病毒，需要确认其核酸是DNA还是RNA。下列方法不可行的是（　　） A．检测该病毒核酸的碱基组成 B．DNA酶处理病毒核酸后检测其感染活性 C．标记宿主细胞的尿嘧啶，检测子代病毒放射性 D．病毒核酸与二苯胺试剂混合，立即观察是否变蓝色 【答案】D 【详解】A、DNA特有碱基为胸腺嘧啶（T），RNA特有碱基为尿嘧啶（U），检测核酸的碱基种类可区分DNA和RNA，方法可行，A不符合题意； B、酶具有专一性，DNA酶只能催化DNA水解，若处理后病毒失去感染活性说明其核酸为DNA，仍有活性则为RNA，方法可行，B不符合题意； C、尿嘧啶是RNA特有的成分，病毒增殖时核酸合成的原料来自宿主细胞，若标记宿主细胞的尿嘧啶后子代病毒出现放射性，说明病毒核酸为RNA，无放射性则为DNA，方法可行，C不符合题意； D、二苯胺试剂与DNA反应呈现蓝色需要沸水浴加热的条件，立即观察无法得到正确结果，该方法不可行，D符合题意。 11．【进化情境・核酸结构与生物进化】（2025·北京东城·一模）在酵母菌、植物和昆虫等不同生物类群中，rDNA（编码核糖体RNA的基因）的碱基序列大部分是相同的。下列相关叙述错误的是（　　） A．rDNA和核糖体RNA均由元素C、H、O、N、P组成 B．rDNA和核糖体RNA均以核糖核苷酸为基本组成单位 C．酵母菌、植物和昆虫均具有由核糖体RNA和蛋白质组成的核糖体 D．这一事实可为“这些不同生物类群具有共同祖先”的观点提供证据 【答案】B 【分析】rDNA（编码核糖体RNA的基因）在不同生物中高度保守，其序列相似性支持生物进化中的共同祖先理论。rDNA和核糖体RNA的化学组成及核糖体的结构在不同生物中具有一致性。 【详解】A、DNA和RNA均含有这五种元素C、H、O、N、P，A正确； B、rDNA以脱氧核糖核苷酸为单位，核糖体RNA以核糖核苷酸为单位，B错误； C、核糖体是普遍存在的细胞器，其组成相同，均为RNA和蛋白质，C正确； D、根据题意，酵母菌、植物和昆虫等不同生物类群中，rDNA（编码核糖体RNA的基因）的碱基序列大部分是相同的，说明生物可能由共同祖先进化而来，rDNA序列的高度保守性支持共同祖先理论，D正确。 故选B。 12．【综合判断・动物细胞与遗传物质】（2025·广东·一模）如图所示标志的核心形象是鲸。下列关于鲸的叙述，正确的是（    ） A．生命活动的基本单位是蛋白质 B．遗传物质是DNA和RNA C．细胞核具有全能性 D．大脑具有语言功能 【答案】C 【分析】生命活动最基本单位是细胞，依次是组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统、生物圈。 【详解】A、生命活动的基本单位是细胞，A错误； B、鲸的遗传物质是DNA，B错误； C、动物细胞的细胞核具有全能性，C正确； D、语言是人脑特有的功能，D错误。 故选C。 二、解答题 13．【综合探究・光合作用与基因工程应用】（2025·北京海淀·一模）科研人员以作物甲为材料，探索利用生物工程技术提高光合效率的途径。 (1)图1是作物甲叶肉细胞中部分碳代谢过程的示意图。 图1中，叶绿体中R酶既催化CO2固定，也在某些条件下，催化C3和O2反应生成1分子C3和1分子2-P-乙醇酸，后者生成具有一定毒性的乙醇酸。乙醇酸可通过叶绿体外代谢途径Ⅰ合成丝氨酸，后者是组成_______________的基本单位。 (2)利用转基因技术将某种藻类编码乙醇酸脱氢酶（A酶）的基因、某种细菌编码天冬氨酸醛缩酶（B1酶）的基因、天冬氨酸脱氢酶（B2酶）的基因、乙醛酸-谷氨酸转氨酶（C酶）的基因和乙醛酸-天冬氨酸转氨酶（D酶）的基因转入作物甲，与原有的途径I相连，在叶绿体中分别建立了两个乙醇酸代谢旁支途径，即图2中的代谢途径Ⅱ和途径Ⅲ。 ①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，能够实现的目的是：利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶_______________，降低叶绿体基质中该物质的含量，避免在叶绿体积累；同时还能减少_______________，提高光合效率。 ②构建作物甲中乙醇酸代谢旁支途径的技术流程是： 流程一：鉴定乙醇酸代谢旁支的相关酶基因→分别构建相关酶基因和荧光蛋白 基因融合的表达载体→分别导入叶肉细胞→检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光。 流程二：将含有相关酶基因的表达载体共同导入叶肉细胞→分别建立相应的乙醇 酸代谢旁支途径。 流程一的目的是确定_________________；流程二的检测指标是叶肉细胞中相关酶的表达量及_______________的含量变化。 (3)在叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁支途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，请阐述理由__________。 【答案】(1)蛋白质 (2) 催化乙醇酸转化 碳丢失(或“碳以 CO2的形式逸散”） 相关酶均定位于叶肉细胞的叶绿体处 乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸 (3)途径Ⅱ还能固定更多的氮 【分析】根据题意和图示可知，如图1叶绿体中所示的环形反应的生理过程为卡尔文循环，该循环过程中发生的反应为：在光合作用中R酶催化C5与CO2 形成2分子3-磷酸甘油酸，3-磷酸甘油酸转化成C3，然后C3接受来自光反应产生的NADPH的还原剂氢以及酶的催化作用下形成有机物和C5。除外在某些条件下，R酶还可以催化C5和O2反应生成1分子C3和1分子 2-磷酸乙醇酸，后者在酶的催化作用下转换为乙醇酸后通过膜上的载体（T）离开叶绿体。再经过代谢途径Ⅰ最终将2分子乙醇酸转换为1分子甘油酸，并释放1分子 CO2。 【详解】（1）蛋白质是由氨基酸脱水缩合形成的，丝氨酸是构成蛋白质的基本单位之一。 （2）①将编码上述4种酶的基因转入作物甲，目的是利用途径Ⅱ或途径Ⅲ，通过A酶等相关酶的作用，将乙醇酸转化为其他物质，从而降低叶绿体基质中乙醇酸的含量，避免其在叶绿体积累。因为乙醇酸具有一定毒性，其积累会对光合作用产生不利影响，降低乙醇酸含量同时还能减少碳的丢失，进而提高光合效率。 ②过程一的目的是确定相关酶基因是否成功导入叶肉细胞并且定位是否正确，即确定相关酶基因是否导入叶绿体（通过检测表达载体的荧光与叶绿体的荧光是否重合等判断）。过程二的检测目标是叶肉细胞中相关酶的表达量以及乙醇酸等代谢产物如乙醛酸、甘氨酸和丝氨酸的含量变化，以了解新构建的乙醇酸代谢旁交途径是否正常发挥作用以及对代谢产物含量的影响。 （3）由图可知，叶绿体中新构建的两条乙醇酸代谢旁交途径中，途径Ⅱ优于途径Ⅲ，因为途径Ⅱ还能固定更多的氮。 14．【综合应用・核酸蛋白质与基因表达调控】（2024·江苏南京·一模）TRE元件是一种特定的DNA序列，由多个四环素操纵子（tetO）串联组成。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，含有DNA结合域，能够特异性地识别并结合TRE序列。在没有四环素的情况下，TetR与TRE结合，抑制基因表达；在四环素存在时，TetR与之结合，释放TRE，允许基因表达。通过基因工程手段，TetR可以被改造成不同的形式，如tTA和rtTA。回答下列问题： (1)TRE、TetR的基本组成单位分别是_____、_____。 (2)四环素（Tet）诱导表达系统是一种基于大肠杆菌的Tet抗性所建立的用于诱导基因表达的调控系统，分为抑制型系统（Tet-off）和激活型系统（Tet-on）。 ①结合下图分析，tTA、rtTA与TRE结合后对Tet抗性基因表达的影响是：_____、_____（从“促进”“抑制”中选填）。四环素与tTA、rtTA结合后_____（从“可以”“不可以”中选填）改变其构象。若要使Tet抗性基因在非调控状态处于表达状态，应选择的诱导表达系统是_____。    ②tTA：通过将TetR与单纯疱疹病毒的VP16（病毒粒子蛋白16）的C端结构域融合而成的。rtTA：通过改变几个对四环素依赖抑制有重要作用的氨基酸残基，从而导致了一种反Tet阻遏物（rTetR）的产生，再将rTetR与VP16融合得到rtTA．推测产生tTA和rtTA的变异类型分别是_____、_____。 (3)下图所示为科研人员预期的转基因成功的小鼠（gL）体内细胞—细胞接触的信号通路：将绿色荧光蛋白（GFP）设计为信号分子，αGFP-N-tTA融合蛋白为_____，完成细胞间的信息交流。操作时需获得以心肌细胞作为信号发送细胞的转基因小鼠，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有_____，构建表达载体时需要用到的工具酶有_____。将构建好的表达载体导入小鼠的_____中，同样方法获得内皮细胞特异性表达αGFP-N-tTA的转基因小鼠。将上述两种转基因小鼠杂交，经筛选获得gL小鼠。在gL小鼠中，科研人员使用LacZ基因作为报告基因。当内皮细胞与心肌细胞接触时，由于GFP和aGFP-N-tTA结合，引起_____，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。    【答案】(1) 脱氧核苷酸 氨基酸 (2) 促进 促进 可以 抑制型系统 （Tet-off） 基因重组 基因重组和基因突变 (3) 受体 心肌细胞中特异性表达基因的启动子 限制酶和DNA连接酶 受精卵 受体被切断，tTA被释放 【分析】1、基因工程是指按照人们的愿望，通过转基因等技术，赋予生物新的遗传特性，创造出更符合人们需要的新的生物类型和生物产品。从技术操作层面看，由于基因工程是在DNA分子水平上进行设计和施工的，因此又叫作重组DNA技术。 2、实现这一精确的操作过程至少需要三种“分子工具”，即准确切割DNA分子的“分子手术刀”、将DNA片段再连接起来的“分子缝合针”和将体外重组好的DNA分子导入受体细胞的“分子运输车”。 3、基因表达载体是载体的一种，应包含目的基因、标记基因、启动子、终止子等。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA，最终表达出人类需要的蛋白质。有时为了满足应用需要，会在载体中人工构建诱导型启动子。 【详解】（1）TRE元件是一种特定的DNA序列，基本组成单位是脱氧核苷酸。TetR（四环素阻遏蛋白）是大肠杆菌中的一种蛋白质，基本组成单位是氨基酸。 （2）①由图可知，tTA在没有四环素存在时，能够结合到 TRE 上，促进Tet抗性基因的表达。 rtTA在存在四环素时能够结合到 TRE 上，进而也促进Tet抗性基因的表达。 tTA与四环素结合后会导致tTA失去与TRE的结合能力，从而抑制Tet抗性基因的表达。 因此，可以说四环素与tTA结合后改变其构象，使其不能再促进基因表达。 rtTA与四环素结合后，rtTA能够结合TRE，进而促进Tet抗性基因的表达。不同于tTA，rtTA在存在四环素时才能促进Tet抗性基因的表达。因此，四环素与rtTA结合后会改变rtTA的构象，使其能够与TRE结合。如果希望Tet抗性基因在非调控状态（即不添加四环素的情况下）处于表达状态，应该选择抑制型系统（Tet-off），因为在该系统中，tTA在没有四环素的情况下能够结合TRE，促进基因表达。 ②tTA 的变异类型：属于基因工程中的基因重组，TetR 与 VP16 基因的重组，表达产生 tTA， rtTA 的变异类型：基因突变：TetR 的四环素结合部位发生了几个关键氨基酸突变，对应基因序列改变，改变了其功能。基因工程中的基因重组：rTetR 与 VP16 基因的重组，表达产 rtTA。 （3）依题意，GFP与αGFP-N-tTA融合蛋白结合，完成细胞间的信息交流，GFP为信息分子，则αGFP-N-tTA融合蛋白为受体。启动子是一段有特殊序列结构的DNA片段，位于基因的上游，紧挨转录的起始位点，它是RNA聚合酶识别和结合的部位，有了它才能驱动基因转录出mRNA。因此，为保证在心肌细胞中特异性表达GFP，表达载体中应含有心肌细胞中特异表达基因的启动子。动物细胞不能体现细胞的全能性，要获得小鼠个体，只能由受精卵发育而成。因此，基因表达载体应导入小鼠的受精卵中。由图示可知GFP和αGFP-N-tTA结合后，αGFP-N-tTA融合蛋白位于的信号接收细胞获得信息，αGFP-N-tTA融合蛋白作为受体被切断，使tTA被释放，进入细胞核与tetO结合，启动LacZ基因表达，使正在与心肌细胞接触的内皮细胞呈蓝色。 三年真题·压轴题 设题创新：结合肠道多细胞协作、神经调节、信号分子传递创设综合情境，跨模块考查内环境、物质运输、信息传递（T9）；以光信号调控植物生长、光合作用结合实验探究为载体，融合分子调控、生理过程、实验设计，综合性与探究性突出（T10）。 一、单选题 1．（2025·天津·高考真题）无机电解质在水溶液中能够电离成自由移动的离子，在动物体内可（    ） A．分解产生能量 B．维持酸碱平衡 C．缩合形成多肽 D．携带遗传信息 【答案】B 【详解】A、无机电解质一般不能分解产生能量，能为动物体提供能量的主要是糖类、脂肪等有机物，A错误； B、无机电解质中的一些离子，如HCO3-、HPO42-等，在动物体内可以参与酸碱平衡的调节，维持机体的酸碱平衡，B正确； C、缩合形成多肽的是氨基酸，氨基酸属于有机物，不是无机电解质，C错误； D、携带遗传信息的是核酸（DNA、RNA），核酸属于有机物，不是无机电解质，D错误。 故选B。 2．（2025·贵州·高考真题）2025年我国将健康体重管理行动纳入健康中国行动。科学管理体重需注意合理膳食、适量运动等。下列叙述错误的是（　　） A．糖类可在体内转化为脂肪，长期糖摄入超标可能导致肥胖 B．食物中搭配奶制品和大豆制品等，可补充人体的必需氨基酸 C．纤维素难以被人体消化吸收，科学减重期间应减少膳食纤维的摄入 D．无机盐对维持人体细胞渗透压有重要作用，大量出汗需适量补充水和无机盐 【答案】C 【详解】A、糖类在人体内可转化为脂肪储存，长期过量摄入糖会导致脂肪堆积，引发肥胖，A正确； B、奶制品和大豆制品分别含动物蛋白和植物蛋白，搭配食用可提供全部必需氨基酸（如大豆中的赖氨酸补充谷物蛋白的不足），B正确； C、纤维素虽无法被人体消化，但能促进肠道蠕动，增加饱腹感，减少热量摄入，科学减重期间应适当摄入而非减少，C错误； D、无机盐（如Na+、K+）维持细胞渗透压，大量出汗导致水分和无机盐流失，需及时补充以维持内环境稳态，D正确。 故选C。 3．（2025·浙江·高考真题）下列参与细胞生命活动的物质中，由氨基酸组成的是（　　） A．胶原蛋白 B．纤维素 C．RNA D．DNA 【答案】A 【分析】蛋白质的组成单位是氨基酸，纤维素的基本单位是葡萄糖，核酸的基本单位是核苷酸。 【详解】A、胶原蛋白属于蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，A正确； B、纤维素属于多糖，由葡萄糖连接而成，B错误； C、RNA属于核酸，由核糖核苷酸组成，C错误； D、DNA属于核酸，由脱氧核糖核苷酸组成，D错误； 故选A。 4．（2025·西藏新疆·高考真题）蛋白质是结构和功能多样的生物大分子。下列叙述错误的是（    ） A．二硫键的断裂不会改变蛋白质的空间结构 B．改变蛋白质的空间结构可能会影响其功能 C．用乙醇等有机溶剂处理可使蛋白质发生变性 D．利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质 【答案】A 【分析】蛋白质的空间结构易受外界条件影响，空间结构破坏可导致蛋白质失去生物活性，二硫键很容易被还原而断裂，断裂后可以再次氧化重新形成二硫键。 【详解】A、二硫键是连接不同半胱氨酸残基的化学键，属于蛋白质一级结构的一部分。若二硫键断裂，会破坏蛋白质的空间结构，导致其功能丧失，A错误； B、蛋白质的功能依赖其特定的空间结构，若空间结构改变（如高温、强酸强碱导致的变性），其功能通常也会受到影响，B正确； C、乙醇等有机溶剂可破坏蛋白质分子中的氢键，导致其空间结构改变而变性，C正确； D、蛋白质工程是指以蛋白质分子的结构规律及其与生物功能的关系作为基础，通过改造或合成基因，来改造现有蛋白质，或合成一种新的蛋白质，因此利用蛋白质工程可获得氨基酸序列改变的蛋白质，D正确。 故选A。 5．（2025·重庆·高考真题）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。 6．（2025·四川·高考真题）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 【分析】氨基酸的结构特点：每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳上。这个碳上还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示。各种氨基酸之间的区别在于R基的不同。 【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。 7．（2025·江苏·高考真题）关于蛋白质、磷脂和淀粉，下列叙述正确的是（    ） A．三者组成元素都有C、H、O、N B．蛋白质和磷脂是构成生物膜的主要成分 C．蛋白质和淀粉都是细胞内的主要储能物质 D．磷脂和淀粉都是生物大分子 【答案】B 【详解】蛋白质的基本单位是氨基酸，磷脂属于脂质，淀粉属于多糖。 【分析】A、蛋白质的组成元素为C、H、O、N（可能含S），磷脂含C、H、O、P，淀粉仅含C、H、O，淀粉不含N元素，A错误； B、生物膜的主要成分是磷脂（构成基本支架）和蛋白质（承担膜功能），B正确； C、植物的储能物质为淀粉和脂肪，动物的储能物质为糖原和脂肪，蛋白质不是主要储能物质，C错误； D、淀粉是多糖，属于生物大分子；磷脂由甘油、脂肪酸和磷酸组成，属于小分子，D错误； 故选B。 8．（2025·河北·高考真题）下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是（    ） A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体 C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键 D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构 【答案】B 【详解】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖，动物细胞中常见的二糖是乳糖。植物细胞中常见的多糖是纤维素和淀粉，动物细胞中常见的多糖是糖原。淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质。 【分析】A、纤维素属于糖类，元素组成是C、H、O，淀粉酶是蛋白质，元素组成主要是C、H、O、N，核酸的元素组成是C、H、O、N、P，它们都有C、H、O，A正确； B、糖原是多糖，由葡萄糖单体连接成多聚体，蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体，但脂肪不是多聚体，它是由甘油和脂肪酸组成的，B错误； C、多肽链中的某些区域可以形成氢键，如α螺旋结构，核酸单链如tRNA，可在链内形成氢键，形成特定的空间结构，C正确； D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分，蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分，D正确。 故选B。 9．（2024·广东·高考真题）2019年，我国科考队在太平洋马里亚纳海沟采集到一种蓝细菌，其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用。在该结构中，下列物质存在的可能性最小的是（　　） A．ATP B．NADP+ C．NADH D．DNA 【答案】D 【分析】蓝细菌属于原核生物，含有藻蓝素和叶绿素，能进行光合作用。 【详解】由题干信息可知，采集到的蓝细菌其细胞内存在由两层膜组成的片层结构，此结构可进行光合作用与呼吸作用，进行光合作用时，光反应阶段可以将ADP和Pi转化为ATP，NADP+和H+转化为NADPH，用于暗反应，有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都可以生成NADH，而DNA存在于蓝细菌的拟核中，D正确，ABC错误。 故选D。 二、解答题 9.（2025·上海·高考真题）肠壁中存在细胞X、神经元、平滑肌细胞等多种细胞。 运动锻炼引起的机械压力和肠道菌群产生的单链RNA作用于肠壁中各种细胞，导致平滑肌收缩。下图表示部分过程，图中P1、P2、5-HT、Ach均是细胞合成的化学物质。 （1）据图，下列属于肠壁中神经元所处内环境的是___________。(多选) A．5-HT B．P2 C．5-HT受体 D．Ach （2）据图推测，对于细胞X，P1从功能上来说可能是___________。(编号选填) ①抗原    ②激素    ③受体    ④离子通道 （3）下列属于P1、P2的不同之处是，两者___________。(多选) A．相应的DNA序列不同 B．相应的mRNA序列不同 C．在细胞间的分布不同 D．在细胞中的合成场所不同 （4）上图显示，机械压力可刺激细胞X引起平滑肌收缩，该过程包括：①P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元；②神经元产生的神经冲动传导到突触小体；③突触前膜释放Ach引起平滑肌收缩。 在机械压力引起平滑肌收缩时，用时最短的是___________。(编号选填) （5）结合上图，比较神经元释放Ach、细胞X释放5-HT的过程，两者的不同点有___________。(单选) A．接受的化学信号 B．接受的机械压力信号 C．Ca2+是否内流 D．Ach与5-HT释放的方式 （6）归纳上图中所示的细胞接受与传递信息的特点，下列中符合的有___________。(编号选填) ①同一类型细胞可接受不同信息     ②对不同信息的传递过程可以相同 ③不同类型细胞可接受不同信息     ④对同种信息的传递过程一定相同 ⑤不同类型细胞不能接受同种信息 【答案】（1）AD （2）③④ （3）ABC （4）② （5）A （6） ①②③ 【解析】（1）A、5-HT是细胞X分泌的信号分子，通过体液运输作用于其他细胞，属于肠壁中神经元所处内环境，A正确； B、P2是细胞X上的受体，位于细胞膜上，不属于内环境成分，B错误； C、5-HT受体是神经元细胞膜上的蛋白质，位于细胞膜上，不属于内环境成分，C错误； D、Ach是神经元释放的神经递质，存在于组织液中，属于肠壁中神经元所处内环境，D正确。 （2）抗原是能引起免疫反应的物质，从图中无法得出P1是抗原，①错误；激素是由内分泌腺或内分泌细胞分泌的化学物质，图中未体现P1是激素相关功能，②错误；由图可知，P1可以识别并结合单链RNA，所以P1可能是受体，③正确；图中显示有Ca2+通过P1进入细胞X，所以P1可能是离子通道，④正确。 （3）A、P1、P2是不同的蛋白质，由不同的基因控制合成，相应的DNA序列不同，A正确； B、因为DNA序列不同，所以转录形成的相应mRNA序列也不同，B正确； C、从图中可以看出P1、P2在细胞间的分布不同，P1分布在细胞X表面，P2分布在细胞X和神经元表面，C正确； D、蛋白质都是在核糖体上合成的，P1、P2在细胞中的合成场所相同，D错误。 （4） P2接受信号后引起5-HT释放，扩散到神经元，需要经历胞吐释放和扩散的过程，耗时较长，①不符合题意；神经元产生的神经冲动沿神经纤维传导，电信号的传导速度极快，用时最短，②符合题意；突触前膜释放Ach并作用于平滑肌，需要经历胞吐和扩散的过程，耗时较长，③不符合题意。 （5）A、神经元释放Ach接受的化学信号是5-HT和运动锻炼引起的机械压力，细胞X释放5-HT接受的化学信号是肠道菌群产生的单链RNA和运动锻炼引起的机械压力，二者接受的化学信号不同，但均有机械压力信号，A正确，B错误； C、从图中可以看出，细胞X和神经元都能接受机械压力，受体相同，而细胞X接受机械压力刺激，会引起Ca2+内流，所以神经元接受机械压力也会引起Ca2+内流，C错误； D、Ach与5-HT释放的方式均为胞吐，D错误。 （6）细胞X可以接受机械压力和单链RNA两种不同信息，体现同一类型细胞可接受不同信息，①正确；细胞X接受机械压力和单链RNA后，都通过Ca2+内流→释放5-HT的过程传递信息，体现对不同信息的传递过程可以相同，②正确；细胞X接受机械压力和单链RNA，神经元接受5-HT，平滑肌细胞接受Ach，体现不同类型细胞可接受不同信息，③正确；细胞X和神经元都能接受机械压力，但产生的物质不同，作用的结果也不同，所以对同种信息的传递过程不一定相同，但不同类型细胞能接受同种信息，④错误，⑤错误。 10.（2025·上海·高考真题）I.人类对光如何影响植物的探索从未止步。目前有研究表明，光受体X是植物细胞中一种接受光信号的蛋白质。有人将自然光下植物L幼苗的不同细胞对光响应的部分过程与效应总结为图1。 （1）光可通过光受体X引起细胞内相关过程，是因为受体X接受光信号后___________。(单选) A．组成元素减少 B．肽键增加 C．氨基酸序列改变 D．构象改变 （2）仅据图1，自然光对同一株植物L幼苗叶与茎的细胞伸长影响分别是___________。(单选) A．加强、加强 B．加强、减弱 C．减弱、加强 D．减弱、减弱 （3）在适宜自然光照射下，植物L幼苗茎细胞中的蔗糖含量上升。结合图1，可对其机制进行推测，形成图2，从下列编号中选择，并完成推理。 1________；2________；3________；4________。 ①高能化合物合成加快    ②水的光解增强    ③碳反应减弱 ④RNA-Y含量增加    ⑤RNA-Y含量减少    ⑥能量消耗减少 ⑦生长素含量上升    ⑧光合色素含量下降 II.在适宜的红蓝(3∶1)复合光下，植物L生长效果优于自然光下。在红蓝(3∶1)复合光下增加远红光可促进L植株地上部分发育。以“最适合植物L生长的光质条件是什么”为目标进行探究，完善以下实验方案。 （4）以下针对该实验的实验条件设置，更符合探究目标的是___________。(单选) A．以红蓝(3∶1)复合光为基础，增加不同比例远红光 B．以自然光为基础，增加不同比例远红光 C．以蓝光为基础，增加不同比例远红光 D．以红光为基础，增加不同比例远红光 （5）据探究目标，除水、土壤、空气等因素外，各实验组间还需保持一致的是___________。(多选) A．光照强度 B．添加外源生长素的浓度梯度 C．光照时长 D．植物生长的环境温度 欲进一步探究在最适光质条件下，幼苗叶的细胞受光调控的两条路径之间是否存在相互作用。 （6）下列适合作为该探究假设的是：最适光质条件___________。(单选) A．可同时增加光受体X活性与叶绿素含量 B．对叶绿素含量的影响大于对光受体X活性的影响 C．通过影响叶绿素a含量影响RNA-Y的含量 D．通过影响生长素含量影响其他植物激素的含量 【答案】（1）D （2）B （3） ② ① ⑤ ⑥ （4）A （5）ACD （6）C 【解析】（1）光受体X是蛋白质，接受光信号后传递信息的机制是空间构象（结构）发生改变，其组成元素、氨基酸序列、肽键数目均不会改变，故选D。 （2）分析题图，叶细胞：自然光激活光受体X，X抑制生长素，生长素抑制促进细胞伸长的RNA-Y，因此生长素减少后RNA-Y增多，叶细胞伸长加强；茎细胞：自然光激活光受体X，X抑制生长素，生长素促进促进细胞伸长的RNA-Y，因此生长素减少后RNA-Y减少，茎细胞伸长减弱。故选B。 （3）结合图1和题干“茎细胞蔗糖含量上升”推理：叶肉细胞途径：自然光增强光合作用，先发生②水的光解增强，随后①高能化合物（ATP、NADPH）合成加快，暗反应生成更多有机物，合成更多蔗糖转运到茎；茎细胞途径：光受体X接受信号后，抑制生长素，生长素含量降低，生长素可促进RNA-Y合成，最终⑤RNA-Y含量减少，RNA-Y促进细胞伸长，因此细胞伸长减弱，⑥能量消耗减少，茎细胞自身消耗蔗糖减少，蔗糖积累。 故顺序为②、①、⑤、⑥。 （4）根据题干信息：已证实红蓝(3∶1)复合光生长效果优于自然光，且在此基础上增加远红光可促进发育；探究最适光质，需要以现有最优条件（红蓝3∶1复合光）为基础，设置不同比例远红光组筛选最优条件，故选A。 （5）实验中无关变量需要保持一致：本实验自变量是光质（远红光比例），光照强度、光照时长、环境温度都是无关变量，需要保持一致；本实验不涉及外源生长素处理，不需要设置生长素浓度梯度，故选ACD。 （6）题干要求探究“叶细胞两条光调控路径之间是否存在相互作用”，叶细胞的两条路径分别是：叶绿素a参与的光合路径、光受体X调控生长的路径：A、B仅描述对两个因素的影响，没有体现两条路径的相互作用；C指出“叶绿素含量（第一条路径的组分）影响RNA-Y的含量（第二条路径的产物）”，属于两条路径之间的相互作用，符合探究要求；D讨论对其他植物激素的影响，和两条路径的相互作用无关。 故选C。 20 / 21 学科网（北京）股份有限公司 $