第3章 细胞的基本结构(单元自测·高效培优卷)生物人教版必修1
2026-08-07
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4份
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36页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版必修1 分子与细胞 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第3章 细胞的基本结构 |
| 类型 | 作业-单元卷 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 9.16 MB |
| 发布时间 | 2026-08-07 |
| 更新时间 | 2026-08-07 |
| 作者 | 诺哲曦 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-07 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59117766.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
2026-2027学年高中生物必修一第3章“细胞的基本功能”单元卷,以科技前沿、实验探究及医学情境整合细胞结构与功能知识,强化生命观念与科学思维,适配单元复习。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|单选15题30分、多选5题15分|细胞膜结构与功能、细胞器分工合作、物质运输等|以“脂质体载药”“相分离核仁液滴”等科技情境考查膜特性,结合“荧光漂白恢复实验”强化科学思维|
|非选择题|5题55分|分泌蛋白合成、核质关系、膜流动镶嵌模型等|以“黏蛋白肾病”“抗肿瘤药物研发”医学情境综合考查结构与功能观,融入实验设计与结果分析|
内容正文:
2026-2027学年高中生物必修一单元自测
第3章 细胞的基本结构·高效培优
(测试时间:75分钟 满分:100分)
参考答案
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
A
D
D
B
C
B
D
C
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
答案
B
B
D
B
A
ACD
BD
AC
AB
BCD
三、非选择题(55分)
21.(除特殊标注外,每空1分,14分)
(1) 核糖体 肽键、二硫键、氢键等
(2) 内质网 溶酶体 内质网和高尔基体
(3) 内质网 高尔基体
(4) 降低 MKD患者细胞中大量异常M蛋白从内质网向高尔基体的囊泡运输受阻,致使运往高尔基体的放射性蛋白质极少(2分)
(5)特异性识别错误折叠的M蛋白,并介导含有这些蛋白的囊泡靶向运输至溶酶体(2分)
22.(除特殊标注外,每空1分,8分)
(1)遗传信息库
(2) 选择透过性 细胞质基质和溶酶体(除特殊标注外,每空1分,8分) 缩短
(3)尾部
(4)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(2分)
23.(除特殊标注外,每空1分,9分)
(1) 磷脂双分子层 蛋白质
(2) 细胞膜中的蛋白质分子可以运动 流动性
(3) 组成不同细胞膜的物质种类相同 组成不同细胞膜的物质含量有差别
(4)S/2
(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有流动性,温度可以影响细胞膜的流动性(2分)
24.(每空2分,12分)
(1) ①⑤⑦ ①④⑥
(2) ⑮ 单层磷脂分子
(3)②
(4)保卫细胞中的液泡过小;脂肪细胞中缺少核糖体和线粒体
25.(每空2分,12分)
(1)构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输
(2) 2、1 胆固醇属于脂质,不溶于水,需与载脂蛋白结合形成脂蛋白(如LDL)才能在血液中运输
(3) 氨基酸、胆固醇 细胞质基质的pH高于(或不同于)溶酶体,泄漏到细胞质基质中的水解酶活性降低甚至失活
(4)B
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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2026-2027学年高中生物必修一单元自测
第3章 细胞的基本功能·高效培优
(测试时间:75分钟 满分:100分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.【模型建模情境・脂质体载药 细胞膜融合原理】单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列叙述正确的是( )
A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
B.在b处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
2.【前沿科研新情境・细胞相分离 核仁液滴结构】相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程,这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态,与周围基质形成界限。例如,核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离,从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关
B.核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障,只允许大分子通过
C.核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,核仁体积越小
D.通过相分离形成的结构并不稳定,在细胞内可发生可逆性的动态变化
3.【新型细胞囊泡情境・膜泡体亚显微结构综合辨析】研究发现,人体细胞会释放一种囊泡结构——膜泡体。它没有细胞核,但具有溶酶体、高尔基体、线粒体、细胞骨架等结构。膜泡体具有摄取其他小囊泡和释放内部囊泡的作用,其表面上的分子能与不同细胞表面的受体结合。下列关于膜泡体的说法错误的是( )
A.没有质膜,不能与其他细胞进行信息交流
B.没有核仁,含有的DNA不会与蛋白质结合形成染色体
C.核糖体合成的水解酶可将小囊泡中的大分子水解成小分子
D.高尔基体、线粒体和细胞骨架会参与内部囊泡的形成与释放
4.【极端生物新素材・元素与细胞结构】近日,科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应,根据上述材料进行预测,下列说法正确的是( )
A.GFAJ-1与新冠病毒最本质的区别是其没有以核膜为界限的细胞核
B.GFAJ-1是原核生物, 不含核糖体
C.砷元素可能存在于 GFAJ-1的细胞膜、染色质等结构中
D.GFAJ-1 可能发现于地球某些极端环境中
5.【植物生理情境・胞间连丝孔径调控 病毒侵染机制】烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是( )
A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间物质运输的作用
B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖以及4种含氮碱基
C.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
D.烟草花叶病毒p30运动蛋白结构异常可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力
6.【教材基础实验・高倍镜观察叶绿体与细胞质流动】如图是某同学在做“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中所观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质的流动也可用核糖体的运动作为标志
B.观察用的黑藻细胞应事先放在光照、室温的条件下培养
C.为了避免细胞吸水涨破,应在生理盐水中进行实验
D.观察叶绿体时,若选择菠菜叶作为材料,应撕取其上表皮并稍带些叶肉
7.【科学假说情境・内共生起源学说 线粒体叶绿体进化证据】内共生起源学说认为,线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌,叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。研究发现,线粒体和叶绿体都具有环状DNA以及与细菌相似的核糖体,且它们的分裂方式与细菌类似。最新研究还发现,线粒体基因组中许多基因已转移到细胞核基因组中,现存线粒体基因组仅保留少量编码氧化磷酸化相关蛋白的基因。下列相关叙述错误的是( )
A.线粒体和叶绿体的双层膜结构可作为内共生起源学说的证据之一
B.线粒体基因向细胞核转移减少了线粒体自身的遗传负担,有利于提高代谢效率
C.线粒体核糖体与细胞质核糖体的结构完全相同,均由rRNA和蛋白质组成
D.若内共生起源学说成立,则叶绿体的出现应晚于线粒体的起源
8.【果蝇新细胞器情境・PXo 多层膜小体 磷脂储存代谢】果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析错误的是( )
A.PXo小体膜的层数与果蝇消化道中磷酸盐含量呈正相关
B.PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
C.PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D.当食物中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
9.【线粒体基因特殊转运・核质基因协同编码线粒体蛋白】线粒体正常运转需要上千种蛋白质,其中大多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。最新研究发现,由线粒体中的CYTB基因编码的蛋白质C-187是在细胞质基质中的核糖体上先合成多肽链,再由信号序列引导其返回线粒体基质中进行加工。下列叙述正确的是( )
A.CYTB基因位于染色体上
B.合成C-187的mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质
C.C-187进入线粒体与信号序列的引导作用有关,与细胞骨架无关
D.线粒体蛋白和分泌蛋白的合成均起始于游离的核糖体
10.【经典荧光漂白恢复实验・细胞膜流动性定量分析】研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。下列分析不正确的是( )
A.细胞膜含有磷脂、蛋白质、糖类等物质,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记
B.漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果,体现了细胞膜的结构特性
C.若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短,说明胆固醇具有促进膜蛋白分子运动的作用
D.最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
11.【分泌蛋白精细调控・信号肽 - SRP 识别转运机制】唾液腺细胞合成唾液淀粉酶时,先合成的信号肽与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂停;待SRP与内质网上的SRP受体结合后,核糖体附着在内质网上,多肽链被送入内质网腔继续合成,最终完成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP与内质网上SRP受体结合体现了细胞间的信息交流
B.SRP受体缺陷的细胞也可以合成部分多肽链
C.可用放射性同位素15N或3H标记亮氨酸来研究唾液淀粉酶的分泌途径
D.唾液淀粉酶的合成、运输、分泌等过程都能体现生物膜的流动性
12.【科学史情境・细胞膜结构模型探究历程综合判断】科学探索永无止境,人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的有( )
①从某细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得面积恰为细胞表面积的两倍,则该细胞可能是鸡的成熟红细胞
②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜可能附有蛋白质
③罗伯特森利用电子显微镜提出了“亮—暗—亮”的三明治结构是一种静态模型
④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白
A.①② B.②④ C.②③④ D.①③
13.【显微技术创新・冰冻蚀刻电镜图 细胞膜不对称分布】冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列叙述错误的是( )
A.冰冻蚀刻技术处理后获得该图片需要利用电子显微镜进行观察
B.由图可知,蛋白质、糖类分子在细胞膜上的分布是不对称的
C.因为BS侧分布有糖蛋白,所以BS侧表示细胞膜外侧
D.同一个体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类相同
14.【概念图解综合・蛋白质两条分选途径】蛋白质分选存在两条途径。途径一是共翻译转运:共翻译转运过程与分泌蛋白的合成过程相似;途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运。下图为相关蛋白质的分选过程示意图,a~f表示细胞结构,①~⑧表示生理过程。下列说法正确的是( )
A.两条途径都需要游离的核糖体参与,细胞骨架的蛋白质分选途径属于途径一
B.经检测位于d、e、f中的蛋白质并不含信号序列,原因可能是加工过程中被切除
C.叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程,⑧过程的蛋白质可以自由进入结构d
D.细胞器e和f含有双层膜结构,结构d是细胞代谢和遗传的主要场所
15.【亚显微结构图・动物细胞核全套结构综合辨析】如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同样的物质,但形态不同
B.核孔实现了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出以及信息交流
C.核仁与核糖体的形成有关,氨基酸的脱水缩合形成蛋白质发生在核仁中
D.细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的中心
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
16.【双图表综合情境・分泌蛋白合成转运 + 膜面积变化曲线】下图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C物质形成的方式是脱水缩合
B.若G是合成D物质的原料,则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜
C.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
D.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白
17.【前沿膜模型・脂筏模型 病毒出胞机制补充流动镶嵌模型】脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域,经研究证明部分病毒(如流感病毒、HIV等包膜病毒)可在脂筏部位排出细胞,下列叙述正确的是( )
A.图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的蛋白质,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
B.脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加,如果去掉胆固醇,可能使脂筏被破坏
C.根据糖蛋白的位置可知A侧是细胞膜的内侧
D.部分病毒可以在脂筏区域利用脂筏的结构特点高效释放而不立即杀死细胞
18.【酵母菌突变体实验・分泌通路缺陷型突变体功能分析】图中的野生型是蛋白质分泌过程正常的酵母菌,甲、乙型突变体分别是某种细胞器异常而导致蛋白质分泌过程出现障碍的酵母菌。另有丙型突变体是由于细胞内供能不足导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍的酵母菌。下列相关叙述错误的是( )
A.甲型突变体中分泌蛋白会在高尔基体中大量积累
B.乙型突变体可能是高尔基体膜不能形成囊泡到细胞膜从而导致异常
C.丙型突变体细胞内分泌蛋白的合成速率不受影响,但其运输速率下降
D.丙型突变体可能是由于线粒体缺失导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍
19.【蛋白质降解新机制・泛素 - 蛋白酶体降解通路图示分析】泛素(Ub)是细胞质基质中一种小分子链状蛋白质,其11、29、48、63位氨基酸为赖氨酸(R基为一(CH2)4-NH2)。细胞中需降解的蛋白质被泛素结合后,最终被蛋白酶体识别并降解成短肽,过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.泛素分子中至少含5个氨基和1个羧基
B.泛素参与降解蛋白质的过程中有肽键的形成和断裂
C.蛋白酶体能合成蛋白酶,催化蛋白质的水解
D.泛素可直接降解内质网中错误折叠的蛋白质
20.【差速离心柱状图・细胞器有机物组分定量判断】用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定它们有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A.细胞器甲是线粒体,含有双层膜结构,内膜和外膜的蛋白质含量和种类相同
B.细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,不一定与分泌蛋白的合成和加工直接相关
C.细胞器丙与主动运输有关
D.大肠杆菌与此细胞都能共有的细胞器为丙
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(除特殊标注外,每空1分,14分)【医学遗传病情境・高考考新考向】黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常,最终使人患病。回答下列问题:
(1)人体细胞中M蛋白合成的场所是__________,M蛋白中可能含有的化学键有__________(答两种)。
(2)由图1、图2可知,异常M蛋白形成的场所是__________(填细胞器)。正常人细胞中产生的异常M蛋白会被含有T9受体的囊泡运输至__________(填细胞器)中降解,避免异常蛋白堆积。MKD患者细胞中错误折叠的M蛋白降解过程受阻,主要堆积在__________(填细胞器)之间,导致细胞功能异常而使人患病。
(3)M蛋白主要由浆细胞分泌,研究人员用3H标记的亮氨酸培养液培养正常人能合成M蛋白的细胞,不同细胞器的放射性强度与时间的关系如图3.图中曲线b、c表示的细胞器是________、________。
(4)若用3H标记的亮氨酸处理MKD患者能合成M蛋白的细胞,图3中曲线c的峰值将会________(“升高”或“降低”),原因是____________。(2分)
(5)结合图1、图2信息推测,T9受体在异常M蛋白降解过程中发挥的具体作用是____________。(2分)
22.(除特殊标注外,每空1分,8分)【抗肿瘤药物研发情境・开放性设问・新药研发思路设计】肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核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。请回答问题:
(1)细胞核是__________,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(2)据图分析,药物分子依赖于细胞膜的流动性及__________(细胞膜的功能特点)进入细胞,进入细胞的药物分子在__________(2分)中被降解。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。故可推测:为增强细胞核对药物的吸收效率及药效,需__________(填“缩短”或“延长”)药物分子在细胞质中的停留时间。
(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,设计了有关实验,操作与实验结果如下图所示。
研究者通过放射自显影技术检测,根据放射性出现的位置,发现亲核蛋白进入细胞核依赖于__________(填“头部”或“尾部”)。
(4)综合上述研究,请你设计一个提高该新型抗肿瘤药物作用效果的研发思路:_________________。(2分)
23.(除特殊标注外,每空1分,9分)【经典融合实验 + 数据表格・流动镶嵌模型证据综合探究】科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本支架的是____________,由于____________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了____________,由此能较好地解释细胞膜的结构特性——____________。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如表所示:
膜的类别
蛋白质%
脂质(主要是磷脂)%
糖类%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是____________,主要区别是____________。
(4)科学家将人成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为____________。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是____________。(2分)
24.(每空2分,12分)【手工模型实践情境 结构与功能观综合应用・模型不合理处分析】动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)比较两幅图,图1所示的保卫细胞特有的细胞结构是_______________(填序号)。含有核酸的细胞器有_______________(填序号)。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为_______________(填序号),该场所的结构特点是_______________(“单层磷脂分子”或“单层膜”)。
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是_________(填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
(4)请结合两位同学的模型平面图和所学知识,从细胞结构与功能的关系指出两位同学模型中的至少两处不合理之处,并写出理由_______________________________。
25.(每空2分,12分)【人体脂质代谢医学情境・图表机理 + 对照实验结果推理】人体既可从食物中获取胆固醇,也可自身细胞合成,共同维持胆固醇含量相对稳定。血液中的胆固醇与载脂蛋白等形成脂蛋白,其中包括低密度脂蛋白(LDL)。细胞吸收胆固醇的原理如图所示。回答下列问题。
(1)人体内胆固醇的作用有________________________________________________________________。
(2)LDL受体需要经过__________(填序号)的依次加工,最终转移至细胞膜上发挥功能,体现了生物膜系统在结构和功能上的联系。胆固醇属于脂质类物质,在血液中必须以LDL形式运输,原因是__________________________________________________________________________。
(3)携带胆固醇的LDL颗粒进入细胞后,在溶酶体的作用下分解释放______________________,在细胞内可以参与生物膜的构建。研究表明,溶酶体内的pH为5左右,若有少量的溶酶体内的水解酶泄漏也不会引起细胞损伤,请推测出现该现象的原因是_________________________________________________。
(4)家族性高胆固醇血症(FH)是一种常染色体遗传病,LDL受体基因突变,导致患者无法从食物中获取胆固醇。研究者以体外培养的人体细胞为材料,设计如下实验,请推测a、b、c、d的相关预期(血清是去除了使血液凝固的物质的血浆,血清中包含葡萄糖、胆固醇等物质),正确的是__________________。
培养基
正常细胞内胆固醇合成速度
FH患者细胞胆固醇合成速度
常规细胞培养条件
慢
快
去除培养液中血清成分
a.___________
b.___________
无血清培养基中加入LDL
c.___________
d.___________
A.快、快、快、快 B.快、快、慢、快
C.慢、快、慢、快 D.慢、慢、慢、快
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页
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2026-2027学年高中生物必修一单元自测
第3章 细胞的基本功能·高效培优
(测试时间:75分钟 满分:100分)
一、选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列叙述正确的是( )
A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
B.在b处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
【答案】C
【详解】磷脂分子具有亲水头部和疏水尾部,形成双层球形脂质体时,内外侧均为亲水头部朝向水溶液,因此内部a区域为亲水的水环境(a处嵌入水溶性药物),两层磷脂之间的b区域为疏水的尾部区域(b处嵌入脂溶性药物);且脂质体与细胞膜成分均以磷脂双分子层为基本支架,可通过膜融合将药物送入靶细胞,A、B、D错误,C正确。
2.相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程,这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态,与周围基质形成界限。例如,核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离,从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关
B.核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障,只允许大分子通过
C.核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,核仁体积越小
D.通过相分离形成的结构并不稳定,在细胞内可发生可逆性的动态变化
【答案】D
【详解】A、乳酸菌属于原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,不存在中心体,A错误;
B、核孔是具有选择性的运输通道,既允许部分大分子(如mRNA、核内所需的酶)通过,也允许部分小分子物质通过,并非只允许大分子通过,B错误;
C、核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,所需核糖体数量越多,核仁体积越大,C错误;
D、相分离是生物大分子通过弱相互作用形成的凝聚体,结构不稳定,可随细胞生理状态发生可逆的组装、解体,属于动态变化的结构,D正确。
3.研究发现,人体细胞会释放一种囊泡结构——膜泡体。它没有细胞核,但具有溶酶体、高尔基体、线粒体、细胞骨架等结构。膜泡体具有摄取其他小囊泡和释放内部囊泡的作用,其表面上的分子能与不同细胞表面的受体结合。下列关于膜泡体的说法错误的是( )
A.没有质膜,不能与其他细胞进行信息交流
B.没有核仁,含有的DNA不会与蛋白质结合形成染色体
C.核糖体合成的水解酶可将小囊泡中的大分子水解成小分子
D.高尔基体、线粒体和细胞骨架会参与内部囊泡的形成与释放
【答案】A
【详解】A、膜泡体是囊泡结构,具有生物膜(质膜),且题干明确其表面分子可与其他细胞表面受体结合,能够进行信息交流,A错误;
B、膜泡体没有细胞核,因此不含核仁;染色体是细胞核内的结构,膜泡体无细胞核,其含有的DNA(如线粒体内的DNA)不会与蛋白质结合形成染色体,B正确;
C、水解酶的本质是蛋白质,由核糖体合成,膜泡体含有溶酶体,溶酶体内的水解酶可将小囊泡中的大分子水解为小分子,C正确;
D、高尔基体参与囊泡的形成、加工与分泌,线粒体为囊泡的形成和释放提供能量,细胞骨架参与囊泡的运输过程,三者均参与内部囊泡的形成与释放,D正确。
4.近日,科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应,根据上述材料进行预测,下列说法正确的是( )
A.GFAJ-1与新冠病毒最本质的区别是其没有以核膜为界限的细胞核
B.GFAJ-1是原核生物, 不含核糖体
C.砷元素可能存在于 GFAJ-1的细胞膜、染色质等结构中
D.GFAJ-1 可能发现于地球某些极端环境中
【答案】D
【详解】A、GFAJ-1是细菌,属于具有细胞结构的原核生物,新冠病毒无细胞结构,二者最本质的区别是有无细胞结构,A错误;
B、GFAJ-1是原核生物,原核生物细胞内含有核糖体这一种细胞器,B错误;
C、染色质是真核细胞特有的结构,GFAJ-1为原核生物,不存在染色质,因此砷不可能存在于其染色质中,C错误;
D、该细菌可利用剧毒的砒霜中的砷替代磷完成生命活动,说明其能适应含砷量高的极端环境,因此可能发现于地球某些极端环境中,D正确。
5.烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是( )
A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间物质运输的作用
B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖以及4种含氮碱基
C.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
D.烟草花叶病毒p30运动蛋白结构异常可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力
【答案】D
【详解】A、胞间连丝是植物细胞特有的细胞间连接结构,动物细胞不存在胞间连丝,A错误;
B、烟草花叶病毒是RNA病毒,其核酸为RNA,组成成分包含磷酸、核糖和4种含氮碱基,不含脱氧核糖,B错误;
C、烟草叶肉组织发育过程中改变胞间连丝结构,调节的是可通过物质的相对分子质量范围(即允许运输的物质种类),而非物质运输的速率,C错误;
D、烟草花叶病毒需要依靠p30运动蛋白调节胞间连丝孔径,才能完成相邻细胞的侵染,若p30运动蛋白结构异常会导致功能异常,可能失去调节胞间连丝孔径的能力,进而失去侵染相邻细胞的能力,D正确。
6.如图是某同学在做“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中所观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质的流动也可用核糖体的运动作为标志
B.观察用的黑藻细胞应事先放在光照、室温的条件下培养
C.为了避免细胞吸水涨破,应在生理盐水中进行实验
D.观察叶绿体时,若选择菠菜叶作为材料,应撕取其上表皮并稍带些叶肉
【答案】B
【详解】A、核糖体属于亚显微结构,在光学显微镜下无法观察到,因此不能用核糖体的运动作为细胞质流动的观察标志,A错误;
B、事先将黑藻放在光照、室温条件下培养,能促进细胞代谢,加快细胞质流动速率,便于观察实验现象,B正确;
C、植物细胞具有细胞壁,不会因吸水涨破,该实验应使用清水制作装片,生理盐水会使植物细胞失水,影响实验结果,C错误;
D、观察菠菜叶的叶绿体时,应撕取稍带叶肉的下表皮,菠菜叶下表皮的叶肉细胞叶绿体体积大、数量少,更便于观察,上表皮叶肉细胞的叶绿体小而密集,不利于观察,D错误。
7.内共生起源学说认为,线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌,叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。研究发现,线粒体和叶绿体都具有环状DNA以及与细菌相似的核糖体,且它们的分裂方式与细菌类似。最新研究还发现,线粒体基因组中许多基因已转移到细胞核基因组中,现存线粒体基因组仅保留少量编码氧化磷酸化相关蛋白的基因。下列相关叙述错误的是( )
A.线粒体和叶绿体的双层膜结构可作为内共生起源学说的证据之一
B.线粒体基因向细胞核转移减少了线粒体自身的遗传负担,有利于提高代谢效率
C.线粒体核糖体与细胞质核糖体的结构完全相同,均由rRNA和蛋白质组成
D.若内共生起源学说成立,则叶绿体的出现应晚于线粒体的起源
【答案】C
【详解】A、内共生起源学说认为线粒体和叶绿体分别起源于被吞噬的好氧细菌和蓝细菌,被吞噬后形成双层膜结构(外层来自宿主细胞膜,内层来自细菌细胞膜),可作为证据,A正确;
B、线粒体基因向细胞核转移后,线粒体自身基因组变小,复制和表达负担减轻,有利于提高代谢效率,B正确;
C、线粒体核糖体与细菌核糖体类似,与细胞质核糖体结构不同,并非完全相同,C错误;
D、所有真核细胞都有线粒体(或其退化结构),但只有植物等部分真核细胞有叶绿体,说明先有线粒体的内共生,后有叶绿体的内共生,D正确。
8.果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析错误的是( )
A.PXo小体膜的层数与果蝇消化道中磷酸盐含量呈正相关
B.PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
C.PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D.当食物中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
【答案】B
【详解】A、当果蝇消化道中磷酸盐含量高时,细胞吸收的Pi充足,PXo小体将Pi转化为磷脂储存,膜层数增多;磷酸盐含量低时,PXo小体膜成分减少、层数降低,二者呈正相关,A正确;
B、PXo 蛋白是分布在 PXo 小体膜上的膜蛋白,其合成起始于游离核糖体,并非附着于内质网上的核糖体,后续才会转移至内质网进行加工,B错误;
C、PXo 小体能将 Pi 转化为磷脂进行储存,推测其膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶,C正确;
D、溶酶体含有多种水解酶,可降解细胞内的衰老、受损细胞器,当食物中磷酸盐不足时,PXo 小体的降解需要溶酶体参与,D正确。
9.线粒体正常运转需要上千种蛋白质,其中大多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。最新研究发现,由线粒体中的CYTB基因编码的蛋白质C-187是在细胞质基质中的核糖体上先合成多肽链,再由信号序列引导其返回线粒体基质中进行加工。下列叙述正确的是( )
A.CYTB基因位于染色体上
B.合成C-187的mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质
C.C-187进入线粒体与信号序列的引导作用有关,与细胞骨架无关
D.线粒体蛋白和分泌蛋白的合成均起始于游离的核糖体
【答案】D
【详解】A、CYTB基因是线粒体中的基因,线粒体中不存在染色体,染色体是细胞核内DNA与蛋白质结合形成的结构,A错误;
B、CYTB为线粒体基因,其转录过程发生在线粒体内部,合成C-187的mRNA不需要通过核孔从细胞核进入细胞质,B错误;
C、细胞骨架具有参与细胞内物质运输的功能,C-187在细胞质中向线粒体的转运过程依赖细胞骨架,C错误;
D、所有蛋白质的合成都起始于游离的核糖体,分泌蛋白在合成一段信号肽后才转移到附着在内质网的核糖体上继续合成,线粒体蛋白全程在游离核糖体合成,二者的合成都起始于游离核糖体,D正确。
10.研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。下列分析不正确的是( )
A.细胞膜含有磷脂、蛋白质、糖类等物质,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记
B.漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果,体现了细胞膜的结构特性
C.若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短,说明胆固醇具有促进膜蛋白分子运动的作用
D.最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
【答案】C
【详解】A、细胞膜的组成成分包括磷脂、蛋白质和少量糖类,荧光漂白恢复实验常通过标记膜蛋白来追踪膜分子的运动情况,A正确;
B、漂白区域荧光恢复是因为漂白区域外带有荧光的膜分子运动到该区域,体现了细胞膜具有一定流动性的结构特性,B正确;
C、去除胆固醇后荧光恢复时间缩短,说明膜蛋白运动速率加快,可推知胆固醇具有阻碍膜蛋白分子运动的作用,C错误;
D、最终恢复的荧光强度低于初始值,可能是荧光染料的荧光自主发生衰减,也可能是部分膜分子处于相对静止状态、未参与运动,D正确。
11.唾液腺细胞合成唾液淀粉酶时,先合成的信号肽与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂停;待SRP与内质网上的SRP受体结合后,核糖体附着在内质网上,多肽链被送入内质网腔继续合成,最终完成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP与内质网上SRP受体结合体现了细胞间的信息交流
B.SRP受体缺陷的细胞也可以合成部分多肽链
C.可用放射性同位素15N或3H标记亮氨酸来研究唾液淀粉酶的分泌途径
D.唾液淀粉酶的合成、运输、分泌等过程都能体现生物膜的流动性
【答案】B
【详解】A、SRP与内质网上SRP受体结合属于细胞内部的信息交流,没有体现细胞间的信息交流,A错误;
B、SRP受体缺陷时,SRP无法引导核糖体附着内质网,但细胞质中游离核糖体仍可合成未带信号肽的胞内蛋白或部分分泌蛋白肽链,B正确;
C、研究分泌蛋白的分泌途径需使用放射性同位素标记法,15N是稳定性同位素,不具有放射性,无法通过放射性追踪路径,研究分泌蛋白通常用3H标记的亮氨酸,C错误;
D、唾液淀粉酶是分泌蛋白,其合成场所为无膜结构的核糖体,合成过程不能体现生物膜的流动性,仅囊泡运输、胞吐分泌的过程可体现生物膜流动性,D错误。
12.科学探索永无止境,人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的有( )
①从某细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得面积恰为细胞表面积的两倍,则该细胞可能是鸡的成熟红细胞
②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜可能附有蛋白质
③罗伯特森利用电子显微镜提出了“亮—暗—亮”的三明治结构是一种静态模型
④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白
A.①② B.②④ C.②③④ D.①③
【答案】B
【详解】①鸡的红细胞有细胞核和细胞器膜,提取的脂质铺展面积应远大于细胞表面积的两倍。只有哺乳动物成熟红细胞(无核及细胞器)符合该描述,①错误;
②细胞表面张力低于油-水界面,推测细胞膜含有蛋白质(可降低表面张力),符合科学史实,②正确;
③罗伯特森通过电子显微镜观察到“暗-亮-暗”结构并提出静态三明治模型,③错误;
④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白,根据荧光染料的分布推测膜流动情况,④正确;
综上所述,①③错误,②④正确,ACD错误,B正确。
13.冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列叙述错误的是( )
A.冰冻蚀刻技术处理后获得该图片需要利用电子显微镜进行观察
B.由图可知,蛋白质、糖类分子在细胞膜上的分布是不对称的
C.因为BS侧分布有糖蛋白,所以BS侧表示细胞膜外侧
D.同一个体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类相同
【答案】D
【详解】A、细胞膜的精细结构属于亚显微结构,只有电子显微镜可以观察到,冰冻蚀刻技术观察的细胞膜断裂面结构也需要借助电子显微镜,A正确;
B、由图可知,蛋白质在磷脂双分子层中有镶、嵌、贯穿等多种分布形式,糖类仅分布在细胞膜的一侧,二者的分布都具有不对称性,B正确;
C、糖蛋白只分布在细胞膜的外侧,图中BS侧存在连有糖链的糖蛋白,因此BS侧为细胞膜外侧,C正确;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,同一个体的不同细胞功能不同,细胞膜上蛋白质的种类和数量存在差异,D错误。
14.蛋白质分选存在两条途径。途径一是共翻译转运:共翻译转运过程与分泌蛋白的合成过程相似;途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运。下图为相关蛋白质的分选过程示意图,a~f表示细胞结构,①~⑧表示生理过程。下列说法正确的是( )
A.两条途径都需要游离的核糖体参与,细胞骨架的蛋白质分选途径属于途径一
B.经检测位于d、e、f中的蛋白质并不含信号序列,原因可能是加工过程中被切除
C.叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程,⑧过程的蛋白质可以自由进入结构d
D.细胞器e和f含有双层膜结构,结构d是细胞代谢和遗传的主要场所
【答案】B
【详解】A、两条分选途径起始都需要核糖体,细胞骨架蛋白属于细胞质基质中的胞质可溶性蛋白,分选途径属于途径二(翻译后转运),A错误;
B、信号序列的作用是引导蛋白质完成转运,蛋白质进入目标结构后,信号序列会在加工过程中被切除,因此d、e、f中的成熟蛋白质不含信号序列,B正确;
C、叶绿体中的蛋白质一部分来自细胞质合成的⑦过程,一部分由叶绿体自身合成,前半句正确;但d细胞核的核孔对物质进出具有选择性,⑧过程的蛋白质不能自由进入细胞核,C错误;
D、e叶绿体、f线粒体确实都具有双层膜结构,但d细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,细胞代谢的主要场所是细胞质基质,D错误。
15.如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同样的物质,但形态不同
B.核孔实现了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出以及信息交流
C.核仁与核糖体的形成有关,氨基酸的脱水缩合形成蛋白质发生在核仁中
D.细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的中心
【答案】A
【详解】A、染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色质呈细丝状,存在于细胞分裂间期,细胞分裂期染色质会高度螺旋化变为圆柱状或杆状的染色体,二者是同一物质在细胞不同时期的两种存在形态,A正确;
B、核孔能实现细胞核与细胞质的物质交换和信息交流,但核孔具有选择透过性,蛋白质、RNA等大分子不能自由进出,且DNA无法通过核孔,B错误;
C、核仁与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关,但氨基酸脱水缩合合成蛋白质的过程发生在细胞质中的核糖体上,并不发生在核仁中,C错误;
D、细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的控制中心,细胞代谢的中心是细胞质基质,并非细胞核,D错误。
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
16.下图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C物质形成的方式是脱水缩合
B.若G是合成D物质的原料,则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜
C.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
D.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白
【答案】ACD
【详解】A、图甲中的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C蛋白质物质形成的方式是脱水缩合,A正确;
B、若G是合成D物质的原料,则G物质为氨基酸,所经过的结构依次是细胞膜→核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜,B错误;
C、由图示可知,①在胰岛素分泌前后表现为膜面积减少,因而为内质网,②的膜面积在胰岛素分泌前后膜面积不变,因而表示的是高尔基体膜,③发生的变化是膜面积变大,因而表示细胞膜,C正确;
D、图甲中的C物质没有分泌到细胞外,表示胞内蛋白,如呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白,D正确。
17.脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域,经研究证明部分病毒(如流感病毒、HIV等包膜病毒)可在脂筏部位排出细胞,下列叙述正确的是( )
A.图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的蛋白质,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
B.脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加,如果去掉胆固醇,可能使脂筏被破坏
C.根据糖蛋白的位置可知A侧是细胞膜的内侧
D.部分病毒可以在脂筏区域利用脂筏的结构特点高效释放而不立即杀死细胞
【答案】BD
【详解】A、跨膜蛋白的跨膜区段需要与磷脂双分子层内部的疏水尾部结合,因此该区段的氨基酸具有较强的疏水性,A错误;
B、脂筏区域富含排列更紧密的鞘磷脂和胆固醇,膜厚度高于非脂筏区域;题干说明胆固醇类似“胶水”,对鞘磷脂亲和力高,可维持脂筏结构,去掉胆固醇后脂筏会被破坏,B正确;
C、糖蛋白的糖链仅分布在细胞膜的外侧,图中A侧存在糖链,因此A侧是细胞膜的外侧,C错误;
D、题干说明部分包膜病毒可在脂筏部位排出细胞,这类病毒通过出芽方式释放时,会包裹部分细胞膜成分作为自身包膜,不会立刻裂解细胞,因此可高效释放且不立即杀死细胞,D正确。
18.图中的野生型是蛋白质分泌过程正常的酵母菌,甲、乙型突变体分别是某种细胞器异常而导致蛋白质分泌过程出现障碍的酵母菌。另有丙型突变体是由于细胞内供能不足导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍的酵母菌。下列相关叙述错误的是( )
A.甲型突变体中分泌蛋白会在高尔基体中大量积累
B.乙型突变体可能是高尔基体膜不能形成囊泡到细胞膜从而导致异常
C.丙型突变体细胞内分泌蛋白的合成速率不受影响,但其运输速率下降
D.丙型突变体可能是由于线粒体缺失导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍
【答案】AC
【详解】A、甲型突变体蛋白质进入内质网但不能形成囊泡,故在内质网中积累大量蛋白质,A错误;
B、乙型突变体的分泌蛋白大量积累在高尔基体中,推测异常原因是高尔基体膜不能形成囊泡将蛋白质运输到细胞膜,B正确;
C、分泌蛋白的合成过程(氨基酸脱水缩合等反应)也需要消耗能量,丙型突变体供能不足,分泌蛋白的合成速率也会下降,C错误;
D、线粒体是细胞有氧呼吸的主要场所,可为蛋白质合成和分泌过程提供能量,线粒体缺失会导致细胞供能不足,符合丙型突变体的特征,D正确。
19.泛素(Ub)是细胞质基质中一种小分子链状蛋白质,其11、29、48、63位氨基酸为赖氨酸(R基为一(CH2)4-NH2)。细胞中需降解的蛋白质被泛素结合后,最终被蛋白酶体识别并降解成短肽,过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.泛素分子中至少含5个氨基和1个羧基
B.泛素参与降解蛋白质的过程中有肽键的形成和断裂
C.蛋白酶体能合成蛋白酶,催化蛋白质的水解
D.泛素可直接降解内质网中错误折叠的蛋白质
【答案】AB
【详解】A、泛素为链状蛋白质,若为1条肽链,游离氨基数=肽链数+R基中氨基数=1+4=5个,游离羧基数至少为1个,因为要计算最少值,因而可把泛素作为一条链计算,A正确;
B、泛素结合到待降解蛋白质、泛素之间相互连接的过程中会发生脱水缩合形成肽键;待降解蛋白质被蛋白酶体切割为短肽、泛素被释放的过程中存在肽键的断裂,因此该过程既有肽键的形成也有肽键的断裂,B正确;
C、蛋白酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的合成场所是核糖体,蛋白酶体是识别并降解靶蛋白的结构,不具备合成蛋白酶的功能,C错误;
D、泛素仅起到标记待降解蛋白质的作用,蛋白质的降解由蛋白酶体完成;且泛素存在于细胞质基质中,无法直接进入内质网降解其中错误折叠的蛋白质,D错误。
20.用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定它们有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A.细胞器甲是线粒体,含有双层膜结构,内膜和外膜的蛋白质含量和种类相同
B.细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,不一定与分泌蛋白的合成和加工直接相关
C.细胞器丙与主动运输有关
D.大肠杆菌与此细胞都能共有的细胞器为丙
【答案】BCD
【详解】A、细胞器甲是线粒体,具有双层膜结构,其内膜是有氧呼吸第三阶段的场所,附着大量有氧呼吸相关酶,内膜的蛋白质含量和种类均高于外膜,二者并不相同,A错误;
B、脂质是生物膜的重要组成成分,细胞器乙含脂质说明其具有膜结构,若乙为溶酶体,则不直接参与分泌蛋白的合成和加工,因此不一定与分泌蛋白的合成和加工直接相关,B正确;
C、细胞器丙是核糖体,是蛋白质的合成场所,主动运输过程需要的载体蛋白本质为蛋白质,需在核糖体合成,因此丙与主动运输有关,C正确;
D、大肠杆菌是原核生物,细胞内仅含有核糖体一种细胞器,因此与该动物细胞共有的细胞器为丙(核糖体),D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常,最终使人患病。回答下列问题:
(1)人体细胞中M蛋白合成的场所是__________,M蛋白中可能含有的化学键有__________(答两种)。
(2)由图1、图2可知,异常M蛋白形成的场所是__________(填细胞器)。正常人细胞中产生的异常M蛋白会被含有T9受体的囊泡运输至__________(填细胞器)中降解,避免异常蛋白堆积。MKD患者细胞中错误折叠的M蛋白降解过程受阻,主要堆积在__________(填细胞器)之间,导致细胞功能异常而使人患病。
(3)M蛋白主要由浆细胞分泌,研究人员用3H标记的亮氨酸培养液培养正常人能合成M蛋白的细胞,不同细胞器的放射性强度与时间的关系如图3.图中曲线b、c表示的细胞器是________、________。
(4)若用3H标记的亮氨酸处理MKD患者能合成M蛋白的细胞,图3中曲线c的峰值将会________(“升高”或“降低”),原因是____________。
(5)结合图1、图2信息推测,T9受体在异常M蛋白降解过程中发挥的具体作用是____________。
【答案】(1) 核糖体 肽键、二硫键、氢键等
(2) 内质网 溶酶体 内质网和高尔基体
(3) 内质网 高尔基体
(4) 降低 MKD患者细胞中大量异常M蛋白从内质网向高尔基体的囊泡运输受阻,致使运往高尔基体的放射性蛋白质极少
(5)特异性识别错误折叠的M蛋白,并介导含有这些蛋白的囊泡靶向运输至溶酶体
【详解】(1)人体细胞中蛋白质合成的场所是核糖体,蛋白质中可能含有的化学键有肽键、二硫键、氢键等。
(2)内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,结合图1、图2可知,异常M蛋白形成的场所是内质网。正常人细胞中产生的异常M蛋白会被含有T9受体的囊泡运输至溶酶体中降解,MKD患者细胞中错误折叠的蛋白质降解过程受阻,主要堆积在内质网和高尔基体之间,导致细胞功能异常而使人患病。
(3)据题意可知,M蛋白为分泌蛋白,用3H标记的亮氨酸培养液培养正常人能合成M蛋白的细胞,放射性依次出现在核糖体、内质网、高尔基体中,因此b、c表示的细胞器是内质网、高尔基体。
(4)MKD患者细胞中大量异常M蛋白从内质网向高尔基体的囊泡运输受阻,致使运往高尔基体的放射性蛋白质极少,因此曲线c的峰值降低。
(5)在细胞内,异常M蛋白需要被运送到溶酶体中进行降解。T9受体可能位于高尔基体膜上,它能够特异性识别异常M蛋白,并将其包裹进囊泡中,定向运输到溶酶体。因此T9受体在异常M蛋白降解过程中发挥的具体作用是特异性识别错误折叠的M蛋白,并介导含有这些蛋白的囊泡靶向运输至溶酶体。
22.肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核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。请回答问题:
(1)细胞核是__________,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(2)据图分析,药物分子依赖于细胞膜的流动性及__________(细胞膜的功能特点)进入细胞,进入细胞的药物分子在__________中被降解。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。故可推测:为增强细胞核对药物的吸收效率及药效,需__________(填“缩短”或“延长”)药物分子在细胞质中的停留时间。
(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,设计了有关实验,操作与实验结果如下图所示。
研究者通过放射自显影技术检测,根据放射性出现的位置,发现亲核蛋白进入细胞核依赖于__________(填“头部”或“尾部”)。
(4)综合上述研究,请你设计一个提高该新型抗肿瘤药物作用效果的研发思路:_________________________。
【答案】(1)遗传信息库
(2) 选择透过性 细胞质基质和溶酶体 缩短
(3)尾部
(4)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
【详解】(1)细胞核是遗传信息库,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(2)图中,药物分子可以通过1以胞吞的形式进入细胞,药物分子依赖于细胞膜的流动性及选择透过性进入细胞,由图可知,一部分药物在溶酶体被降解,一部分在细胞质基质被降解,未降解的进入细胞核,积累后发挥作用。因此,药物分子在细胞质中停留时间越长,被降解的概率越大,细胞核对药物的吸收效率就越低,为增强细胞核对药物的吸收效率及药效,需缩短药物分子在细胞质中的停留时间。
(3)由放射自显影技术检测结果可知,含有尾部的亲核蛋白才可以进入细胞核内,故亲核蛋白进入细胞核依赖于尾部。
(4)可以将抗肿瘤药物与亲核蛋白的尾部结合,由亲核蛋白携带药物进入细胞核内。
23.科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本支架的是____________,由于____________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了____________,由此能较好地解释细胞膜的结构特性——____________。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如表所示:
膜的类别
蛋白质%
脂质(主要是磷脂)%
糖类%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是____________,主要区别是____________。
(4)科学家将人成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为____________。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是____________。
【答案】(1) 磷脂双分子层 蛋白质
(2) 细胞膜中的蛋白质分子可以运动 流动性
(3) 组成不同细胞膜的物质种类相同 组成不同细胞膜的物质含量有差别
(4)S/2
(5)构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有流动性,温度可以影响细胞膜的流动性
【详解】(1)由生物膜的流动镶嵌模型可知,磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架。由于蛋白质分子有的镶嵌在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层,因而蛋白质分子在生物膜上的分布是不均匀的,进而使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)荧光标记的人鼠细胞融合实验中,初始时人细胞膜蛋白(荧光标记)和鼠细胞膜蛋白(另一种荧光标记)分别集中,经37℃培养后荧光均匀分布。这一现象直接证明细胞膜中的蛋白质分子可以运动,蛋白质分子随细胞膜的动态变化发生了混合;而细胞膜的结构特性是流动性,细胞膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子均可运动,该实验是流动性的直接证据。
(3)分析表格数据:变形虫细胞膜、小鼠肝细胞膜、人红细胞膜均含有蛋白质、脂质(主要是磷脂)、糖类,因此组成不同细胞膜的物质种类相同;但三种膜中蛋白质、脂质、糖类的含量比例不同,如变形虫膜蛋白质占54%,小鼠肝细胞膜蛋白质占44%,脂质含量也存在差异,因此组成不同细胞膜的物质含量有差别。
(4)人成熟红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,当提取磷脂分子铺在水面形成单分子层时,磷脂单分子层的面积S是细胞膜磷脂双分子层面积的2倍,因为细胞膜中磷脂排列为两层。因此,细胞膜的表面积约为S/2。
(5)温度上升时,细胞膜的磷脂分子从“垂直排列于膜表面”变为“75%排列不整齐”,伴随膜厚度变小、表面积扩大、通透性提高。推测温度升高使磷脂分子的运动加剧,细胞膜的流动性增强,因为构成细胞膜的磷脂分子是可以运动的,细胞膜具有流动性,温度可以影响细胞膜的流动性。
24.动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)比较两幅图,图1所示的保卫细胞特有的细胞结构是_______________(填序号)。含有核酸的细胞器有_______________(填序号)。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为_______________(填序号),该场所的结构特点是_______________(“单层磷脂分子”或“单层膜”)。
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是_________(填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
(4)请结合两位同学的模型平面图和所学知识,从细胞结构与功能的关系指出两位同学模型中的至少两处不合理之处,并写出理由_______________________________。
【答案】(1) ①⑤⑦ ①④⑥
(2) ⑮ 单层磷脂分子
(3)②
(4)保卫细胞中的液泡过小;脂肪细胞中缺少核糖体和线粒体
【详解】(1)图1为植物细胞,图2为动物细胞,比较两幅图,图1所示的保卫细胞特有的细胞结构是①(叶绿体)⑤(液泡)⑦(细胞壁)。含有核酸的细胞器有④核糖体、⑥线粒体和①叶绿体,核糖体中有RNA,线粒体和叶绿体中有DNA和RNA。
(2)脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少,结合图2可知脂肪滴储存于⑮中。脂肪滴为脂溶性,因此与磷脂的亲脂性尾部结合,细胞质基质为水溶性,与磷脂的亲水性头部结合,因此⑮由单层磷脂分子组成。
(3)线粒体是“动力车间”,大部分能量都来源于线粒体,①皮肤表皮细胞、②心肌细胞、③成熟的红细胞 、④脂肪细胞中,心肌细胞对能量的需求量最大,故结合题干“研究表明硒对线粒体有稳定作用”,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是②心肌细胞。
(4)第一处不合理:图1保卫细胞内的液泡体积过小;题干说明保卫细胞是成熟植物细胞,成熟植物细胞含有占据细胞绝大部分体积的大液泡,依靠大液泡吸水、失水调节气孔开闭,模型中液泡尺寸不符合成熟植物细胞的结构特点,结构无法匹配其调节气孔的生理功能。 第二处不合理:图2动物脂肪细胞模型缺少核糖体与线粒体;脂肪细胞需要核糖体合成相关蛋白质,同时脂肪代谢分解供能依赖线粒体有氧呼吸,两种细胞器均为脂肪细胞完成生命活动必需的结构,模型缺失该两类细胞器,违背结构与功能相适应的规律。
25.人体既可从食物中获取胆固醇,也可自身细胞合成,共同维持胆固醇含量相对稳定。血液中的胆固醇与载脂蛋白等形成脂蛋白,其中包括低密度脂蛋白(LDL)。细胞吸收胆固醇的原理如图所示。回答下列问题。
(1)人体内胆固醇的作用有________________________________________________________________。
(2)LDL受体需要经过__________(填序号)的依次加工,最终转移至细胞膜上发挥功能,体现了生物膜系统在结构和功能上的联系。胆固醇属于脂质类物质,在血液中必须以LDL形式运输,原因是__________________________________________________________________________。
(3)携带胆固醇的LDL颗粒进入细胞后,在溶酶体的作用下分解释放______________________,在细胞内可以参与生物膜的构建。研究表明,溶酶体内的pH为5左右,若有少量的溶酶体内的水解酶泄漏也不会引起细胞损伤,请推测出现该现象的原因是_________________________________________________。
(4)家族性高胆固醇血症(FH)是一种常染色体遗传病,LDL受体基因突变,导致患者无法从食物中获取胆固醇。研究者以体外培养的人体细胞为材料,设计如下实验,请推测a、b、c、d的相关预期(血清是去除了使血液凝固的物质的血浆,血清中包含葡萄糖、胆固醇等物质),正确的是__________________。
培养基
正常细胞内胆固醇合成速度
FH患者细胞胆固醇合成速度
常规细胞培养条件
慢
快
去除培养液中血清成分
a.___________
b.___________
无血清培养基中加入LDL
c.___________
d.___________
A.快、快、快、快 B.快、快、慢、快
C.慢、快、慢、快 D.慢、慢、慢、快
【答案】(1)构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输
(2) 2、1 胆固醇属于脂质,不溶于水,需与载脂蛋白结合形成脂蛋白(如LDL)才能在血液中运输
(3) 氨基酸、胆固醇 细胞质基质的pH高于(或不同于)溶酶体,泄漏到细胞质基质中的水解酶活性降低甚至失活
(4)B
【详解】(1)人体内胆固醇的作用有构成细胞膜的重要成分,参与血液中脂质的运输。
(2)LDL受体是膜蛋白,其合成与加工过程为:先在核糖体合成,然后进入内质网(2)进行初步加工,再通过囊泡运输到高尔基体(1)进行进一步加工,最终转移至细胞膜上发挥功能。这一过程体现了生物膜系统在结构和功能上的联系。在血液中必须以LDL形式运输,原因是胆固醇属于脂质,不溶于水,需与载脂蛋白结合形成脂蛋白(如LDL),才能在水溶性的血液中运输。
(3)携带胆固醇的LDL颗粒进入细胞后,在细胞器溶酶体的作用下分解释放氨基酸和胆固醇(LDL的蛋白质部分被溶酶体中的水解酶分解为氨基酸)。 胆固醇在细胞内可以参与细胞膜(或生物膜)的构建。溶酶体内的pH为5左右,若有少量的溶酶体内的水解酶泄漏也不会引起细胞损伤,原因是细胞质基质的pH高于(或不同于)溶酶体,泄漏到细胞质基质中的水解酶活性降低甚至失活。
(4)常规条件下,正常细胞可从血清中获取胆固醇,自身合成速度慢,FH患者LDL受体缺陷,无法从血清获取胆固醇,需自身快速合成;去除血清成分后,正常细胞失去外源胆固醇来源,自身合成速度会加快,FH患者本就依赖自身合成,去除血清后其合成速度还是快;无血清培养基中加入LDL后,正常细胞可通过LDL受体吸收胆固醇,自身合成速度会减慢,FH患者因LDL受体缺陷,加入LDL也无法利用,仍依赖自身快速合成,B正确,ACD错误。
试卷第1页,共3页
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2026-2027学年高中生物必修一单元自测
第3章 细胞的基本功能·高效培优
(测试时间:75分钟 满分:100分)
1、 选择题:本题共15小题,每小题2分,共30分。在每小题给出的4个选项中,只有1项符合题目要求,答对得2分,答错得0分。
1.【模型建模情境・脂质体载药 细胞膜融合原理】单纯的磷脂分子在水中可以形成双层脂分子的球形脂质体(如图),它载入药物后可以将药物送入靶细胞内部,下列叙述正确的是( )
A.在a处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
B.在b处嵌入脂溶性药物,利用它的选择透性将药物送入细胞
C.在a处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
D.在b处嵌入水溶性药物,利用它与细胞膜融合的特点将药物送入细胞
2.【前沿科研新情境・细胞相分离 核仁液滴结构】相分离是指生物大分子通过弱相互作用在细胞内形成高浓度凝聚体的过程,这些凝聚体在细胞内呈现液态或胶态,与周围基质形成界限。例如,核仁就是一种高度依赖相关蛋白的相分离,从而形成具有内部层次结构的液滴。下列相关叙述正确的是( )
A.乳酸菌中的核糖体、中心体等无膜细胞器的形成可能与相分离有关
B.核孔相当于一种具有选择性的水凝胶状屏障,只允许大分子通过
C.核仁与核糖体的形成有关,代谢越旺盛的真核细胞,核仁体积越小
D.通过相分离形成的结构并不稳定,在细胞内可发生可逆性的动态变化
3.【新型细胞囊泡情境・膜泡体亚显微结构综合辨析】研究发现,人体细胞会释放一种囊泡结构——膜泡体。它没有细胞核,但具有溶酶体、高尔基体、线粒体、细胞骨架等结构。膜泡体具有摄取其他小囊泡和释放内部囊泡的作用,其表面上的分子能与不同细胞表面的受体结合。下列关于膜泡体的说法错误的是( )
A.没有质膜,不能与其他细胞进行信息交流
B.没有核仁,含有的DNA不会与蛋白质结合形成染色体
C.核糖体合成的水解酶可将小囊泡中的大分子水解成小分子
D.高尔基体、线粒体和细胞骨架会参与内部囊泡的形成与释放
4.【极端生物新素材・元素与细胞结构】近日,科学家发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应,根据上述材料进行预测,下列说法正确的是( )
A.GFAJ-1与新冠病毒最本质的区别是其没有以核膜为界限的细胞核
B.GFAJ-1是原核生物, 不含核糖体
C.砷元素可能存在于 GFAJ-1的细胞膜、染色质等结构中
D.GFAJ-1 可能发现于地球某些极端环境中
5.【植物生理情境・胞间连丝孔径调控 病毒侵染机制】烟草叶肉组织发育初期,胞间连丝呈管状结构,能允许相对分子质量达5万的蛋白质通过,而发育成熟后,胞间连丝呈分支状,只能允许相对分子质量小于400的物质通过。烟草花叶病毒依靠自身的p30运动蛋白,调节烟草细胞间胞间连丝的孔径,进而侵染相邻细胞并从一个细胞进入到另一个细胞。下列叙述正确的是( )
A.动植物细胞间的胞间连丝能起到细胞间物质运输的作用
B.烟草花叶病毒无细胞结构,其核酸中含磷酸、脱氧核糖以及4种含氮碱基
C.烟草叶肉组织在发育过程中,能通过改变胞间连丝的结构来调节运输物质的速率
D.烟草花叶病毒p30运动蛋白结构异常可能会失去侵染相邻烟草细胞的能力
6.【教材基础实验・高倍镜观察叶绿体与细胞质流动】如图是某同学在做“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”的实验中所观察到的图像,相关叙述正确的是( )
A.观察细胞质的流动也可用核糖体的运动作为标志
B.观察用的黑藻细胞应事先放在光照、室温的条件下培养
C.为了避免细胞吸水涨破,应在生理盐水中进行实验
D.观察叶绿体时,若选择菠菜叶作为材料,应撕取其上表皮并稍带些叶肉
7.【科学假说情境・内共生起源学说 线粒体叶绿体进化证据】内共生起源学说认为,线粒体起源于被原始真核细胞吞噬的好氧细菌,叶绿体起源于被吞噬的蓝细菌。研究发现,线粒体和叶绿体都具有环状DNA以及与细菌相似的核糖体,且它们的分裂方式与细菌类似。最新研究还发现,线粒体基因组中许多基因已转移到细胞核基因组中,现存线粒体基因组仅保留少量编码氧化磷酸化相关蛋白的基因。下列相关叙述错误的是( )
A.线粒体和叶绿体的双层膜结构可作为内共生起源学说的证据之一
B.线粒体基因向细胞核转移减少了线粒体自身的遗传负担,有利于提高代谢效率
C.线粒体核糖体与细胞质核糖体的结构完全相同,均由rRNA和蛋白质组成
D.若内共生起源学说成立,则叶绿体的出现应晚于线粒体的起源
8.【果蝇新细胞器情境・PXo 多层膜小体 磷脂储存代谢】果蝇的肠吸收细胞中有一种储存Pi的全新细胞器—PXo小体(一种具多层膜的椭圆形结构)。PXo蛋白分布在PXo小体膜上,可将Pi转运进入PXo小体后,再将Pi转化为膜的主要成分磷脂进行储存。当食物中磷酸盐不足时,PXo小体中的膜成分显著减少,最终PXo小体被降解,释放出磷酸盐供细胞使用。下列分析错误的是( )
A.PXo小体膜的层数与果蝇消化道中磷酸盐含量呈正相关
B.PXo蛋白的合成起始于附着于内质网上的核糖体
C.PXo小体的膜结构上可能含有催化磷酸盐转化为磷脂的酶
D.当食物中磷酸盐不足时,PXo小体的降解需要溶酶体的参与
9.【线粒体基因特殊转运・核质基因协同编码线粒体蛋白】线粒体正常运转需要上千种蛋白质,其中大多数由核基因编码,少数由线粒体自身基因编码。最新研究发现,由线粒体中的CYTB基因编码的蛋白质C-187是在细胞质基质中的核糖体上先合成多肽链,再由信号序列引导其返回线粒体基质中进行加工。下列叙述正确的是( )
A.CYTB基因位于染色体上
B.合成C-187的mRNA通过核孔从细胞核进入细胞质
C.C-187进入线粒体与信号序列的引导作用有关,与细胞骨架无关
D.线粒体蛋白和分泌蛋白的合成均起始于游离的核糖体
10.【经典荧光漂白恢复实验・细胞膜流动性定量分析】研究者用荧光染料对细胞膜上某些分子进行处理,并使细胞膜发出荧光。用高强度激光照射细胞膜的某区域,使其瞬间被“漂白”(即荧光消失),随后该漂白区域荧光逐渐恢复(图1)。通过检测该区域荧光强度随时间的变化,绘制得到荧光漂白恢复曲线(图2)。下列分析不正确的是( )
A.细胞膜含有磷脂、蛋白质、糖类等物质,实验中通常对膜蛋白进行荧光标记
B.漂白区域荧光强度恢复可能是被漂白区域内外分子相互运动的结果,体现了细胞膜的结构特性
C.若去除细胞膜中的胆固醇发现漂白区域荧光恢复时间缩短,说明胆固醇具有促进膜蛋白分子运动的作用
D.最终恢复的荧光强度比初始强度低,可能是荧光强度会自主下降或某些分子处于相对静止状态
11.【分泌蛋白精细调控・信号肽 - SRP 识别转运机制】唾液腺细胞合成唾液淀粉酶时,先合成的信号肽与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合,肽链合成暂停;待SRP与内质网上的SRP受体结合后,核糖体附着在内质网上,多肽链被送入内质网腔继续合成,最终完成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是( )
A.SRP与内质网上SRP受体结合体现了细胞间的信息交流
B.SRP受体缺陷的细胞也可以合成部分多肽链
C.可用放射性同位素15N或3H标记亮氨酸来研究唾液淀粉酶的分泌途径
D.唾液淀粉酶的合成、运输、分泌等过程都能体现生物膜的流动性
12.【科学史情境・细胞膜结构模型探究历程综合判断】科学探索永无止境,人们对细胞膜的化学成分和结构的认识经历了漫长的过程,下列有关叙述正确的有( )
①从某细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,测得面积恰为细胞表面积的两倍,则该细胞可能是鸡的成熟红细胞
②科学家通过发现细胞的表面张力低于油—水界面的表面张力,推测细胞膜可能附有蛋白质
③罗伯特森利用电子显微镜提出了“亮—暗—亮”的三明治结构是一种静态模型
④用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时,可用荧光染料标记膜蛋白
A.①② B.②④ C.②③④ D.①③
13.【显微技术创新・冰冻蚀刻电镜图 细胞膜不对称分布】冰冻蚀刻技术是将在超低温下冻结的组织或细胞骤然断开,依照组织或细胞的断裂面制成复模进行观察的技术。下图是正在进行冰冻蚀刻技术处理的细胞膜,下列叙述错误的是( )
A.冰冻蚀刻技术处理后获得该图片需要利用电子显微镜进行观察
B.由图可知,蛋白质、糖类分子在细胞膜上的分布是不对称的
C.因为BS侧分布有糖蛋白,所以BS侧表示细胞膜外侧
D.同一个体不同细胞的细胞膜上蛋白质的种类相同
14.【概念图解综合・蛋白质两条分选途径】蛋白质分选存在两条途径。途径一是共翻译转运:共翻译转运过程与分泌蛋白的合成过程相似;途径二是翻译后转运:在游离核糖体上完成肽链合成,然后转运。下图为相关蛋白质的分选过程示意图,a~f表示细胞结构,①~⑧表示生理过程。下列说法正确的是( )
A.两条途径都需要游离的核糖体参与,细胞骨架的蛋白质分选途径属于途径一
B.经检测位于d、e、f中的蛋白质并不含信号序列,原因可能是加工过程中被切除
C.叶绿体中的蛋白质不都来自⑦过程,⑧过程的蛋白质可以自由进入结构d
D.细胞器e和f含有双层膜结构,结构d是细胞代谢和遗传的主要场所
15.【亚显微结构图・动物细胞核全套结构综合辨析】如图为某种生物的细胞核及相关结构示意图,下列有关叙述正确的是( )
A.染色质主要由DNA和蛋白质组成,染色体与染色质是同样的物质,但形态不同
B.核孔实现了细胞核与细胞质间蛋白质、RNA等大分子自由进出以及信息交流
C.核仁与核糖体的形成有关,氨基酸的脱水缩合形成蛋白质发生在核仁中
D.细胞核是遗传信息库,是真核细胞遗传和代谢的中心
二、多项选择题:本题共5小题,每小题3分,共15分。在每小题给出的4个选项中,有2项或2项以上符合题目要求,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
16.【双图表综合情境・分泌蛋白合成转运 + 膜面积变化曲线】下图甲表示细胞内某种物质的合成和转运过程,图乙表示胰岛素合成和分泌过程中的细胞膜、内质网膜和高尔基体膜的面积变化。下列有关叙述正确的是( )
A.图甲的C物质是蛋白质,结构A是核糖体,C物质形成的方式是脱水缩合
B.若G是合成D物质的原料,则G物质所经过的结构依次是细胞膜→内质网→高尔基体→细胞膜
C.图乙中①②③分别表示内质网膜、高尔基体膜、细胞膜
D.属于图甲C类物质的是呼吸酶、线粒体膜的组成蛋白和血红蛋白
17.【前沿膜模型・脂筏模型 病毒出胞机制补充流动镶嵌模型】脂筏模型被认为是对细胞膜流动镶嵌模型的重要补充:脂筏是质膜上富含胆固醇和鞘磷脂的微结构域,其中的胆固醇就像胶水一样,对鞘磷脂亲和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白质(如某些跨膜蛋白质、酶等),形成一些特异蛋白聚集的区域,经研究证明部分病毒(如流感病毒、HIV等包膜病毒)可在脂筏部位排出细胞,下列叙述正确的是( )
A.图中脂筏跨膜蛋白可能代表运输物质的蛋白质,其跨膜区段的氨基酸具有较强的亲水性
B.脂筏区域较非脂筏区域膜的厚度增加,如果去掉胆固醇,可能使脂筏被破坏
C.根据糖蛋白的位置可知A侧是细胞膜的内侧
D.部分病毒可以在脂筏区域利用脂筏的结构特点高效释放而不立即杀死细胞
18.【酵母菌突变体实验・分泌通路缺陷型突变体功能分析】图中的野生型是蛋白质分泌过程正常的酵母菌,甲、乙型突变体分别是某种细胞器异常而导致蛋白质分泌过程出现障碍的酵母菌。另有丙型突变体是由于细胞内供能不足导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍的酵母菌。下列相关叙述错误的是( )
A.甲型突变体中分泌蛋白会在高尔基体中大量积累
B.乙型突变体可能是高尔基体膜不能形成囊泡到细胞膜从而导致异常
C.丙型突变体细胞内分泌蛋白的合成速率不受影响,但其运输速率下降
D.丙型突变体可能是由于线粒体缺失导致蛋白质合成和分泌过程出现障碍
19.【蛋白质降解新机制・泛素 - 蛋白酶体降解通路图示分析】泛素(Ub)是细胞质基质中一种小分子链状蛋白质,其11、29、48、63位氨基酸为赖氨酸(R基为一(CH2)4-NH2)。细胞中需降解的蛋白质被泛素结合后,最终被蛋白酶体识别并降解成短肽,过程如下图所示,下列说法正确的是( )
A.泛素分子中至少含5个氨基和1个羧基
B.泛素参与降解蛋白质的过程中有肽键的形成和断裂
C.蛋白酶体能合成蛋白酶,催化蛋白质的水解
D.泛素可直接降解内质网中错误折叠的蛋白质
20.【差速离心柱状图・细胞器有机物组分定量判断】用差速离心法分离出某动物细胞的三种细胞器,经测定它们有机物的含量如图所示。以下有关说法正确的是( )
A.细胞器甲是线粒体,含有双层膜结构,内膜和外膜的蛋白质含量和种类相同
B.细胞器乙含有蛋白质和脂质,说明其具有膜结构,不一定与分泌蛋白的合成和加工直接相关
C.细胞器丙与主动运输有关
D.大肠杆菌与此细胞都能共有的细胞器为丙
三、非选择题:本题共5小题,共55分。
21.(除特殊标注外,每空1分,14分)【医学遗传病情境・高考考新考向】黏蛋白肾病(MKD)是一种遗传病,患者细胞内M蛋白异常引起错误折叠蛋白堆积,导致细胞结构和功能异常,最终使人患病。回答下列问题:
(1)人体细胞中M蛋白合成的场所是__________,M蛋白中可能含有的化学键有__________(答两种)。
(2)由图1、图2可知,异常M蛋白形成的场所是__________(填细胞器)。正常人细胞中产生的异常M蛋白会被含有T9受体的囊泡运输至__________(填细胞器)中降解,避免异常蛋白堆积。MKD患者细胞中错误折叠的M蛋白降解过程受阻,主要堆积在__________(填细胞器)之间,导致细胞功能异常而使人患病。
(3)M蛋白主要由浆细胞分泌,研究人员用3H标记的亮氨酸培养液培养正常人能合成M蛋白的细胞,不同细胞器的放射性强度与时间的关系如图3.图中曲线b、c表示的细胞器是________、________。
(4)若用3H标记的亮氨酸处理MKD患者能合成M蛋白的细胞,图3中曲线c的峰值将会________(“升高”或“降低”),原因是____________。(2分)
(5)结合图1、图2信息推测,T9受体在异常M蛋白降解过程中发挥的具体作用是____________。(2分)
22.(除特殊标注外,每空1分,8分)【抗肿瘤药物研发情境・开放性设问・新药研发思路设计】肿瘤细胞的无限增殖和抗药性的产生与核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。请回答问题:
(1)细胞核是__________,是细胞遗传和代谢的控制中心。
(2)据图分析,药物分子依赖于细胞膜的流动性及__________(细胞膜的功能特点)进入细胞,进入细胞的药物分子在__________(2分)中被降解。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。故可推测:为增强细胞核对药物的吸收效率及药效,需__________(填“缩短”或“延长”)药物分子在细胞质中的停留时间。
(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,设计了有关实验,操作与实验结果如下图所示。
研究者通过放射自显影技术检测,根据放射性出现的位置,发现亲核蛋白进入细胞核依赖于__________(填“头部”或“尾部”)。
(4)综合上述研究,请你设计一个提高该新型抗肿瘤药物作用效果的研发思路:_________________。(2分)
23.(除特殊标注外,每空1分,9分)【经典融合实验 + 数据表格・流动镶嵌模型证据综合探究】科学家经过研究提出了生物膜的“流动镶嵌模型”。请分析回答下列问题:
(1)在“流动镶嵌模型”中,构成生物膜的基本支架的是____________,由于____________的分布使生物膜的结构表现出不对称性。
(2)用荧光抗体标记的人鼠细胞融合的实验过程及结果如图所示。此实验结果直接证明了____________,由此能较好地解释细胞膜的结构特性——____________。
(3)通过其他方法,测得多种细胞膜的化学成分,如表所示:
膜的类别
蛋白质%
脂质(主要是磷脂)%
糖类%
变形虫细胞膜
54
42
4
小鼠肝细胞膜
44
52
4
人红细胞膜
49
43
8
依据表中数据,分析构成不同细胞的细胞膜在化学组成上的共同点是____________,主要区别是____________。
(4)科学家将人成熟红细胞膜结构中的磷脂分子提取出来,铺在水面上,测得磷脂占有面积为S,那么该细胞膜的表面积约为____________。
(5)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面,当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象合理的解释是____________。(2分)
24.(每空2分,12分)【手工模型实践情境 结构与功能观综合应用・模型不合理处分析】动植物细胞模型可以直观地反映动植物细胞的特点,不同组织的细胞形态不同,细胞各结构的大小、数量等也各不相同。下图是两位同学为精心制作的细胞模型附上的平面图,序号代表细胞结构(并未包含细胞内所有的结构)。图1为植物叶片的保卫细胞及气孔结构(保卫细胞为成熟植物细胞,通过成熟大液泡吸水与失水调节气孔开闭),图2为动物脂肪细胞结构。请根据所学知识回答问题。
(1)比较两幅图,图1所示的保卫细胞特有的细胞结构是_______________(填序号)。含有核酸的细胞器有_______________(填序号)。
(2)某同学在对图2脂肪细胞的描述中写道“白色脂肪细胞90%的体积被脂肪滴占据,使细胞质在细胞边缘形成一个圆环,细胞核也被压缩,细胞器较少……”。请根据该同学的描述推测脂肪滴的储存场所为_______________(填序号),该场所的结构特点是_______________(“单层磷脂分子”或“单层膜”)。
(3)研究表明硒对线粒体有稳定作用,当人体缺硒时,下列细胞受影响最严重的是_________(填序号)。
①皮肤表皮细胞 ②心肌细胞 ③成熟的红细胞 ④脂肪细胞
(4)请结合两位同学的模型平面图和所学知识,从细胞结构与功能的关系指出两位同学模型中的至少两处不合理之处,并写出理由_______________________________。
25.(每空2分,12分)【人体脂质代谢医学情境・图表机理 + 对照实验结果推理】人体既可从食物中获取胆固醇,也可自身细胞合成,共同维持胆固醇含量相对稳定。血液中的胆固醇与载脂蛋白等形成脂蛋白,其中包括低密度脂蛋白(LDL)。细胞吸收胆固醇的原理如图所示。回答下列问题。
(1)人体内胆固醇的作用有________________________________________________________________。
(2)LDL受体需要经过__________(填序号)的依次加工,最终转移至细胞膜上发挥功能,体现了生物膜系统在结构和功能上的联系。胆固醇属于脂质类物质,在血液中必须以LDL形式运输,原因是__________________________________________________________________________。
(3)携带胆固醇的LDL颗粒进入细胞后,在溶酶体的作用下分解释放______________________,在细胞内可以参与生物膜的构建。研究表明,溶酶体内的pH为5左右,若有少量的溶酶体内的水解酶泄漏也不会引起细胞损伤,请推测出现该现象的原因是_________________________________________________。
(4)家族性高胆固醇血症(FH)是一种常染色体遗传病,LDL受体基因突变,导致患者无法从食物中获取胆固醇。研究者以体外培养的人体细胞为材料,设计如下实验,请推测a、b、c、d的相关预期(血清是去除了使血液凝固的物质的血浆,血清中包含葡萄糖、胆固醇等物质),正确的是__________________。
培养基
正常细胞内胆固醇合成速度
FH患者细胞胆固醇合成速度
常规细胞培养条件
慢
快
去除培养液中血清成分
a.___________
b.___________
无血清培养基中加入LDL
c.___________
d.___________
A.快、快、快、快 B.快、快、慢、快
C.慢、快、慢、快 D.慢、慢、慢、快
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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