精品解析：福建省泉州第五中学等校2026-2027学年高三上学期8月开学考试生物试题

保密★启用前 生物学试题 2026.8 （在此卷上答题无效） 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（本题共15小题，其中1～10小题，每题2分；11～15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的） 1. 葡萄糖、脂肪酸和氨基酸是人体通过饮食摄取的三大营养物质。葡萄糖和脂肪酸可为肿瘤细胞供能；某些氨基酸可引起相关蛋白质的降解，它既能抑制肿瘤的生长，又能提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。下列叙述错误的是（ ） A. 葡萄糖可作为细胞呼吸的底物，为合成ATP提供能量 B. 脂肪酸与甘油可形成细胞内良好的储能物质——脂肪 C. 氨基酸通过干扰肽键形成进而提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性 D. 临床进行化疗时搭配高蛋白饮食，可增强癌症的治疗效果 2. 细胞焦亡是不同于细胞凋亡的一种细胞死亡方式，常由病原体感染诱发。在该过程中，细胞破裂会释放包含炎症因子在内的细胞内容物，进而引发强烈的炎症反应。下列说法错误的是（ ） A. 细胞凋亡受到严格的遗传机制调控，属于程序性细胞死亡 B. 炎症因子可能是焦亡细胞释放的一种引起炎症的化学信号 C. 细胞焦亡是机体为应对营养缺乏而产生的一种裂解对策 D. 适当抑制细胞焦亡的强度，有助于减轻过度炎症反应对组织造成的损伤 3. RNase H是一种常见的能够水解RNA的酶。该酶对底物具有极强的专一性，只能特异性识别并降解DNA-RNA杂合链中的RNA链。下列推理合理的是（ ） A. RNase H的化学本质是RNA，其单体为脱氧核苷酸 B. RNase H催化RNA降解的过程需要消耗水分子 C. RNase H能为核苷酸之间磷酸二酯键的断裂提供能量 D. RNase H具有高效性的原因是只水解DNA-RNA双链中的RNA 4. 20世纪初，科研人员以鸽子胸肌匀浆为实验材料开展研究，推理出了有氧呼吸过程中的某些具体步骤。下表中为其中一些实验处理及实验结果。 组别 氧气条件 加入的物质 观察到的生成物/现象 ① 有氧气 少量柠檬酸 体系耗氧率大幅增加 ② 有氧气 少量柠檬酸、亚砷酸盐 α-酮戊二酸堆积 ③ 无氧气 草酰乙酸 大量柠檬酸被合成 下列叙述错误的是（ ） A. 将鸽子胸肌制备成匀浆，有利于底物与相关酶接触 B. 推测亚砷酸盐可能阻断α-酮戊二酸转化为其他物质的反应 C. 细胞呼吸可能存在既消耗柠檬酸又生成柠檬酸的循环 D. 可推测草酰乙酸转化为柠檬酸的过程需要消耗大量ATP 5. 气孔导度反映气孔开放程度。Ball-Berry模型指出：气孔导度与净光合速率、空气湿润度呈正相关，与叶面CO2浓度呈负相关。下列说法错误的是（ ） A. 净光合速率越高，代表植物单位时间内积累的有机物越多 B. 空气湿润度越高，植物气孔导度相对越大，有利于CO2的吸收 C. 同一光照强度下，提高CO2浓度会导致气孔导度增大，以利于吸收更多CO2 D. Ball-Berry模型体现了植物在提高光合速率和减少水分散失之间的动态权衡 6. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的切割DNA分子的工具。下列关于限制酶的说法错误的是（ ） A. 能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 B. 在识别序列中心轴线处切开时，产生平末端 C. 可识别并切割细菌自身DNA上的对应识别序列 D. 不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端 7. 在细胞周期内，DNA的载体可在未缠结的染色质和缠结的染色体两种形态间发生规律性转换。大多数缠结会在有丝分裂后期或末期去除，剩余缠结在G1期（分裂间期中DNA复制前的时期）早期完成去除，缠结的去除过程依赖Topo II蛋白。若抑制该蛋白活性，则会阻止姐妹染色单体的分离。下列推理错误的是（ ） A. 染色体形态的周期性转换，保障了染色体复制后能均等分配至子细胞 B. 细胞周期是一个连续的过程，分裂过程中染色体行为变化可能存在重叠 C. Topo II蛋白活性在有丝分裂后期或末期达到最高，G1期后逐渐下降 D. 抑制Topo II蛋白活性将得到染色体数量加倍的细胞 8. 初始T细胞（Tn）受抗原刺激后，可分化为有活性的T细胞（Tef）；若受抗原持续刺激，Tn会分化成为耗竭前体T细胞（Tp）。Tp具有干细胞潜能，可以分化为Tef细胞，也可以分化为功能严重丧失的耗竭终末期T细胞（Tex）。下列叙述错误的是（ ） A. Tn分化为Tef的过程中，同时也会分化出记忆T细胞 B. Tp应表现出细胞核体积增大、酶活性下降等衰老特征 C. Tp可分化成Tef或Tex，有利于维持机体的免疫稳态 D. 上述细胞类型之间转换的本质是基因的选择性表达 9. 原位杂交技术能利用荧光标记的DNA探针，直接在组织或细胞内与其中特定的DNA或RNA序列结合，以此检测目的核酸的分布和相对含量。研究人员借助该技术发现：阿尔茨海默病患病小鼠的大脑中会产生大量的RNA片段，该片段在线粒体内异常累积。下列叙述错误的是（ ） A. 原位杂交技术是基于碱基互补配对原则研发的一种技术 B. 该技术需先将DNA或RNA从细胞中提取出来后，再与探针进行杂交 C. 患病小鼠脑细胞经探针检测后荧光强度高，且荧光主要集中在线粒体中 D. 向患病小鼠大脑内注射与该RNA互补的反义核酸，可缓解症状 10. 将外源基因导入叶绿体DNA有两种方法，传统方法是通过构建重组质粒，利用质粒与叶绿体DNA之间发生同源重组，从而将外源基因整合到叶绿体DNA中；新方法是直接将线性外源DNA导入叶绿体，通过同源重组整合到叶绿体DNA中。两种技术路径如下图所示。 下列叙述错误的是（ ） A. 导入叶绿体DNA中的外源基因不会因为花粉飘散产生基因污染 B. 新方法中可使用限制酶和DNA连接酶等工具获取线性DNA C. 传统方法和新方法均须使用农杆菌转化法将外源DNA导入细胞中 D. 转化后，可使用PCR技术检测外源基因是否成功导入到叶绿体DNA中 11. 大肠杆菌中存在如图1所示的代谢路径，菌种1可利用葡萄糖经该路径合成可降解塑料的多聚体P3。为提高P3中乳酸单体比例进而增强塑料韧性，科研人员对菌种1进行改造，敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因，获得菌种2。两种菌株生产P3的结果如图2所示。 下列说法错误的是（ ） A. 有氧呼吸第三阶段酶的缺失有利于积累NADH，提高ldhA酶的底物浓度 B. 敲除dld基因的目的是防止乳酸转化为丙酮酸，从而增加乳酸的积累量 C. 菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的 D. 菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是乳酸生产量增加 12. 多种细菌可依靠鞭毛完成主动运动。细菌运动时，鞭毛旋转会带动细菌周边液体产生流动，以实现物质由菌落周围向内部运输。研究人员在细菌菌落旁滴加荧光标记的小球（图中左上角的大白斑），观察不同时间段荧光在菌落周围的分布情况。结果显示：荧光最前端仅沿逆时针方向发生移动（图中三角形为对应时刻荧光最前端的位置）。 下列叙述错误的是（ ） A. 细菌依靠鞭毛进行运动，需依赖ATP供能 B. 拟核中不存在DNA—蛋白质复合物 C. 细菌在菌落周围形成了有序的、环绕的逆时针“运动环” D. 具有鞭毛的细菌可通过上述方式实现对物质的长距离输运 13. 溶酶体膜上V-ATP质子泵水解ATP的同时将细胞质基质中的H+逆浓度转运进溶酶体，以维持腔内酸性环境；转运蛋白ST依靠H+回流的势能，将胞质内待降解的大分子底物运入溶酶体进行水解。下列说法错误的是（ ） A. V-ATP质子泵兼具载体运输功能与酶的催化功能 B. 质子泵转运H+时，自身空间结构发生可逆改变 C. ST转运H+和底物时，两种物质跨膜运输方向一致 D. 抑制细胞有氧呼吸，会影响ST介导的协同转运过程 14. 研究人员用NTP1和NTP16这两种质粒同时转化大肠杆菌，所得结果如下图所示。 下列叙述错误的是（ ） A. 转化前用Ca2+处理大肠杆菌，可使外源质粒易于进入细胞内 B. 当DNA量在1.0～10时，用于转化的大肠杆菌中大约有1/500可接受外源质粒 C. 随着DNA浓度升高，获得外源质粒的大肠杆菌数量逐渐增多，最终趋于稳定 D. 在成功接受外源质粒的大肠杆菌中，同时导入两种质粒的比例大约占10% 15. 磷酸钙共沉淀法是一种将外源DNA导入动物细胞的方法。磷酸钙可以与DNA结合形成共沉淀物，沉淀物会吸附在细胞表面；当细胞发生胞吞时，该沉淀物也会随之一起被细胞摄取，从而使DNA进入靶细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 显微注射法中膜孔的修复和磷酸钙共沉淀法均体现了细胞膜的流动性 B. 共沉淀物中的DNA作为信号分子触发细胞发生胞吞作用 C. 包裹沉淀物的囊泡若与溶酶体融合，可能会导致细胞转化失败 D. 与显微注射法相比，磷酸钙共沉淀法具有操作简单，不破坏细胞等优势 二、非选择题（本题共5小题，共60分） 16. 线粒体是ATP的主要合成场所，细胞核的生命活动需要消耗大量ATP。细胞核代谢所需的ATP需通过核孔由细胞质输入，科研人员为探究线粒体通过核孔向细胞核输送ATP的机制，进行下列实验。回答下列问题 （1）线粒体是具有_______层膜结构的细胞器。核孔的功能是_______。 （2）核孔上有多种蛋白质，R蛋白就是其中一种。研究人员利用敲除R基因的细胞进行实验，用以探究R蛋白在细胞核获取ATP过程中的作用，结果如下图所示。1组所采用的细胞是_______，对其使用呼吸抑制剂处理的目的是_______。对比2、3组结果可知_______。 （3）科研人员用不同的荧光分子对细胞进行标记，蓝色荧光标记核DNA，红色荧光标记线粒体，绿色荧光标记R蛋白，然后观察处于分裂间期细胞的荧光，根据观察结果得出了“线粒体表面存在可与R蛋白结合的物质”的结论，请从荧光间的分布关系上写出支持该结论的实验现象：细胞的蓝色区域边缘有多处绿色荧光，_______。 （4）综合上述实验结果，可推测R蛋白的功能及意义分别是_______。 17. 类囊体膜是光反应的场所，其膜上分布着光系统I（PSI）和II（PSII）。研究光系统的结构及其在类囊体膜上的空间分布，有利于阐明光反应高效进行及动态调节的分子机制。回答下列问题： （1）PSII是由多种蛋白质和光合色素组成的复合物，光合色素的作用是_______。在PSII上发生水的分解，分解过程中水分子失去的电子，经类囊体膜上的多种蛋白质复合物最终传递给电子受体_______。光反应产物NADPH会参与暗反应，其在暗反应中的具体作用是_______。 （2）LHCII是分布于类囊体上的捕光蛋白复合物，可作为“光捕获天线”环绕在PSII周围。弱光下PSII与LHCII结合增多，强光下LHCII从PSII周围脱离。从结构与功能相适应的角度解释： ①弱光下实现“高效捕光”的原理是_______； ②强光下实现“安全保护”的原理是_______。 （3）科研人员借助电子显微镜对类囊体结构进行观察，发现PSII可两两结合形成二聚体，共鉴定出三种聚合形式，如图所示。若两个PSII位于一层类囊体膜上并相互结合，则为SS型；若两个PSII分布在一个类囊体的相邻两层膜上，在____里相结合形成二聚体，则为TL型；若两个PSII分布在相邻两个类囊体膜，面向____相结合形成二聚体，则为TS型。结合图示，简述TL、TS两种二聚体与基粒结构的关联是____。 18. 纺锤体正常地形成与解聚是有丝分裂顺利进行的必要条件。回答下列问题： （1）研究人员采用荧光标记技术标记细胞染色体，每间隔5分钟对活细胞进行持续显微拍摄，记录某细胞一个细胞周期的动态变化，部分结果如图所示。细胞核的解体发生在____时间范围内。图中第____min的细胞内染色体数目最多，此时细胞内____（填“有”或“没有”）姐妹染色单体。 （2）动物细胞有丝分裂过程中，能够发出星射线形成纺锤体的细胞器是____。极间微管是纺锤体的一部分，是从两极发出、不与着丝粒连接的微管蛋白。当极间微管解聚的时候，可限制纺锤体的长度，利于染色体向赤道板移动，促进细胞进入有丝分裂的____期。若极间微管无法正常解聚，可推测该时期纺锤体两极之间的距离将会变____，并且染色体无法正常排列在赤道板，导致分裂后期染色体无法均匀分离。 （3）有假说认为：上述微管蛋白解聚的过程需要M蛋白的参与，且M蛋白磷酸化后才能发挥生物活性。请完善下列表格中的实验设计以验证该假说。2～4组选择的细胞是____（填字母，从a～c中选择），3、4组的处理是____（填字母，从d～f中选择），观测指标是____。 组别 细胞 处理 观测指标 1 正常细胞 不做处理 2 不做处理 3 4 a．正常细胞 b．M基因敲除细胞 c．激酶（可催化蛋白的磷酸化）基因敲除细胞 d．不做处理 e．转入表达M基因的质粒 f．转入表达突变M基因的质粒，表达的M蛋白缺乏磷酸化的位点 19. 光敏色素（phy）是植物感知红光和远红光的受体，需结合生色团（PCB）方能发挥作用。phy存在两种可相互转化的构象：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr吸收红光后转变为Pfr，Pfr吸收远红光后转变为Pr，机理如图1所示。现已证实多种蛋白能与phy相互作用，但具体与phy的哪种构象互作尚不明确。 （1）红光和远红光作为____，可调控光敏色素的构象类型，进而引起生命活动的变化。 （2）酵母双杂交技术可用于探究蛋白之间的相互作用。研究人员构建分别含有编码phy-BD和X-AD融合基因的重组质粒，并将其导入酵母菌中，用红光和远红光照射转化成功的酵母菌，当phy与待测蛋白X发生相互作用时，BD与AD足够相互靠近，能激活报告基因的表达。 ①利用该体系筛选与phy相互作用的蛋白时，为让phy发挥作用，需在酵母菌培养基中添加____。 ②核糖体从mRNA的5′端开始翻译出蛋白质的氨基端。由于phy的氨基端必须游离，才能形成Pr或Pfr构象。故在向含有“启动子-BD-终止子”元件的质粒中添加phy编码基因时，应将后者加入到的位置是____，理由是____。 （3）研究人员用上述方法探究了phy与PIF3、FHL两种蛋白的相互作用，报告基因的表达水平如图2所示。 ①由图可知，PIF3与phy的____（填“Pfr”“Pr”或“Pfr和Pr”）形式结合；FHL与phy的____（填“Pfr”“Pr”或“Pfr和Pr”）形式结合。 ②图2结果能否证明上述两种蛋白与phy的结合随光波长变化而动态变化？如若可以，说明原因；如若不可以，请设计实验探究其动态可逆变化____。 ③综合上述实验结果，推测phy发挥生物活性的构象是____，判断依据是____。 20. 视网膜新生血管病变的发病机制与氧化应激、异常血管生成密切相关。目前临床主要采用向玻璃体腔内反复注射药物，该方式属于侵入性操作，伴随眼内感染和出血等风险。纳米酶因具备类似天然酶的催化活性，有潜力可清除活性氧物质（ROS），将其转变为氧气（O2），改善眼内局部微环境，进而抑制异常新生血管生成，研究人员欲据此开发新的治疗方法。 （1）天然酶的本质是_______，通过_______实现催化效果。 （2）研究人员以三氯化钌（RuCl3）为钌元素来源，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为高分子模板稳定剂，得到钌聚合物纳米颗粒PolyRu，其中钌作为其催化核心，如图1（a）所示。并对PolyRu的催化效率进行检测，结果如图2所示。可用_______作为图2纵坐标，以反映PolyRu催化效率的高低。结合图2中的实验数据，请判断将PolyRu称作“纳米酶”是否妥当并说明理由。_______。 （3）由于PolyRu为疏水性，在水中易聚团、沉淀，所以研究人员用被修饰过的磷脂分子将PolyRu包裹，形成含有双层磷脂分子的脂质体（FR-PolyRu），如图1（b）所示。 ①用修饰过的磷脂分子而非普通磷脂分子构建脂质体的原因可能是_______。 ②脂质体具有与细胞膜类似的结构。相比传统方法，FR-PolyRu在临床使用中具有_______的优势（答出两点即可）。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 保密★启用前 生物学试题 2026.8 （在此卷上答题无效） 本试卷共8页，考试时间75分钟，总分100分。 注意事项： 1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。 2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3．考试结束后，将答题卡交回。 一、选择题（本题共15小题，其中1～10小题，每题2分；11～15小题，每题4分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的） 1. 葡萄糖、脂肪酸和氨基酸是人体通过饮食摄取的三大营养物质。葡萄糖和脂肪酸可为肿瘤细胞供能；某些氨基酸可引起相关蛋白质的降解，它既能抑制肿瘤的生长，又能提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性。下列叙述错误的是（ ） A. 葡萄糖可作为细胞呼吸的底物，为合成ATP提供能量 B. 脂肪酸与甘油可形成细胞内良好的储能物质——脂肪 C. 氨基酸通过干扰肽键形成进而提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性 D. 临床进行化疗时搭配高蛋白饮食，可增强癌症的治疗效果 【答案】C 【解析】 【详解】A、葡萄糖是细胞呼吸最常用的底物，细胞呼吸分解葡萄糖释放的能量，有少部分可用于合成ATP，A正确； B、脂肪由一分子甘油和三分子脂肪酸组成，是细胞内良好的储能物质，B正确； C、题干明确说明氨基酸的作用是引起相关蛋白质的降解，而干扰肽键形成是抑制蛋白质合成的过程，和蛋白质降解不是同一生理过程，C错误； D、高蛋白饮食经消化后会产生多种氨基酸，根据题干信息，部分氨基酸可抑制肿瘤生长、提高肿瘤细胞对化疗药物的敏感性，因此搭配高蛋白饮食可增强癌症治疗效果，D正确。 2. 细胞焦亡是不同于细胞凋亡的一种细胞死亡方式，常由病原体感染诱发。在该过程中，细胞破裂会释放包含炎症因子在内的细胞内容物，进而引发强烈的炎症反应。下列说法错误的是（ ） A. 细胞凋亡受到严格的遗传机制调控，属于程序性细胞死亡 B. 炎症因子可能是焦亡细胞释放的一种引起炎症的化学信号 C. 细胞焦亡是机体为应对营养缺乏而产生的一种裂解对策 D. 适当抑制细胞焦亡的强度，有助于减轻过度炎症反应对组织造成的损伤 【答案】C 【解析】 【详解】A、细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，受到严格的遗传机制调控，属于程序性细胞死亡，A正确； B、题干明确说明细胞焦亡释放的包含炎症因子在内的细胞内容物会引发炎症反应，因此炎症因子是可引起炎症的化学信号分子，B正确； C、题干指出细胞焦亡常由病原体感染诱发，并非机体应对营养缺乏的裂解对策，C错误； D、细胞焦亡会引发强烈的炎症反应，过度炎症会对正常组织造成损伤，因此适当抑制细胞焦亡的强度，有助于减轻相关损伤，D正确。 3. RNase H是一种常见的能够水解RNA的酶。该酶对底物具有极强的专一性，只能特异性识别并降解DNA-RNA杂合链中的RNA链。下列推理合理的是（ ） A. RNase H的化学本质是RNA，其单体为脱氧核苷酸 B. RNase H催化RNA降解的过程需要消耗水分子 C. RNase H能为核苷酸之间磷酸二酯键的断裂提供能量 D. RNase H具有高效性的原因是只水解DNA-RNA双链中的RNA 【答案】B 【解析】 【详解】A、绝大多数酶的化学本质是蛋白质，少数为RNA，且RNA的单体是核糖核苷酸，A错误； B、RNA降解属于水解反应，断裂磷酸二酯键的过程需要消耗水分子，B正确； C、酶的作用机理是降低化学反应的活化能，不能为反应提供能量，C错误； D、酶具有高效性的原因是与无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著；RNase H只水解DNA-RNA杂合链中的RNA是酶专一性的体现，与高效性无关，D错误。 4. 20世纪初，科研人员以鸽子胸肌匀浆为实验材料开展研究，推理出了有氧呼吸过程中的某些具体步骤。下表中为其中一些实验处理及实验结果。 组别 氧气条件 加入的物质 观察到的生成物/现象 ① 有氧气 少量柠檬酸 体系耗氧率大幅增加 ② 有氧气 少量柠檬酸、亚砷酸盐 α-酮戊二酸堆积 ③ 无氧气 草酰乙酸 大量柠檬酸被合成 下列叙述错误的是（ ） A. 将鸽子胸肌制备成匀浆，有利于底物与相关酶接触 B. 推测亚砷酸盐可能阻断α-酮戊二酸转化为其他物质的反应 C. 细胞呼吸可能存在既消耗柠檬酸又生成柠檬酸的循环 D. 可推测草酰乙酸转化为柠檬酸的过程需要消耗大量ATP 【答案】D 【解析】 【详解】A、将鸽子胸肌制备成匀浆后，细胞结构被破坏，胞内的酶被充分释放，能够增大底物与相关酶的接触面积，有利于反应的进行，A正确； B、组别②加入亚砷酸盐后出现α-酮戊二酸堆积的现象，说明正常代谢中α-酮戊二酸会进一步转化为其他物质，可推测亚砷酸盐阻断了该转化过程，B正确； C、组别①仅加入少量柠檬酸就使体系耗氧率大幅增加，说明柠檬酸不会被一次性消耗殆尽，可推测细胞呼吸存在既消耗柠檬酸又生成柠檬酸的循环（即三羧酸循环），C正确； D、组别③为无氧气条件，此时细胞仅能通过无氧呼吸产生少量ATP，但仍可大量合成柠檬酸，说明草酰乙酸转化为柠檬酸的过程不需要消耗大量ATP，D错误。 5. 气孔导度反映气孔开放程度。Ball-Berry模型指出：气孔导度与净光合速率、空气湿润度呈正相关，与叶面CO2浓度呈负相关。下列说法错误的是（ ） A. 净光合速率越高，代表植物单位时间内积累的有机物越多 B. 空气湿润度越高，植物气孔导度相对越大，有利于CO2的吸收 C. 同一光照强度下，提高CO2浓度会导致气孔导度增大，以利于吸收更多CO2 D. Ball-Berry模型体现了植物在提高光合速率和减少水分散失之间的动态权衡 【答案】C 【解析】 【详解】A、净光合速率是总光合速率减去呼吸速率的差值，净光合速率越高，代表植物单位时间内光合作用制造的有机物扣除呼吸消耗的有机物后，积累的有机物量越多，A正确； B、根据题干信息，气孔导度与空气湿润度呈正相关，空气湿润度越高，气孔导度越大，气孔开放程度越高，越有利于CO₂通过气孔进入叶肉细胞，B正确； C、题干明确说明气孔导度与叶面CO₂浓度呈负相关，同一光照强度下提高CO₂浓度，会导致气孔导度减小，而非增大，C错误； D、气孔导度较大时，CO₂吸收充足有利于提升光合速率，但同时蒸腾作用散失的水分也更多；该模型中气孔导度受净光合速率、空气湿润度、CO₂浓度共同调控，体现了植物在提升光合效率和减少水分散失之间的动态权衡，D正确。 6. 限制酶主要是从原核生物中分离纯化出来的切割DNA分子的工具。下列关于限制酶的说法错误的是（ ） A. 能够识别双链DNA分子的特定核苷酸序列 B. 在识别序列中心轴线处切开时，产生平末端 C. 可识别并切割细菌自身DNA上的对应识别序列 D. 不同的限制酶切割可能产生相同的黏性末端 【答案】C 【解析】 【详解】A、限制酶的功能特点是能够特异性识别双链DNA分子的特定核苷酸序列，并在特定位点切割DNA分子，A正确； B、限制酶切割DNA的两种方式中，若在识别序列的中心轴线处切开，就会产生平末端，若在中心轴线两侧切开则产生黏性末端，B正确； C、原核生物自身的DNA要么不存在对应限制酶的识别序列，要么识别序列已被甲基化修饰，限制酶无法切割自身DNA的对应序列，避免破坏自身遗传物质，C错误； D、不同限制酶的识别序列可能存在差异，但切割后可产生相同的黏性末端（如同尾酶），D正确。 7. 在细胞周期内，DNA的载体可在未缠结的染色质和缠结的染色体两种形态间发生规律性转换。大多数缠结会在有丝分裂后期或末期去除，剩余缠结在G1期（分裂间期中DNA复制前的时期）早期完成去除，缠结的去除过程依赖Topo II蛋白。若抑制该蛋白活性，则会阻止姐妹染色单体的分离。下列推理错误的是（ ） A. 染色体形态的周期性转换，保障了染色体复制后能均等分配至子细胞 B. 细胞周期是一个连续的过程，分裂过程中染色体行为变化可能存在重叠 C. Topo II蛋白活性在有丝分裂后期或末期达到最高，G1期后逐渐下降 D. 抑制Topo II蛋白活性将得到染色体数量加倍的细胞 【答案】D 【解析】 【详解】A、间期染色质呈松散状态，便于DNA复制等过程进行，分裂期染色体高度螺旋化，便于染色体的移动和平均分配，该形态周期性转换可保障复制后的染色体均等分配至子细胞，A正确； B、由题干可知，染色体缠结的去除过程跨越有丝分裂后期、末期和G₁期早期，说明细胞周期是连续的过程，分裂过程中染色体行为变化可能存在重叠，B正确； C、大多数缠结在有丝分裂后期或末期去除，剩余缠结在G₁期早期完成去除，说明Topo II蛋白活性在有丝分裂后期或末期达到最高，G1期后逐渐下降，C正确； D、抑制Topo II蛋白活性会阻止姐妹染色单体分离，染色体数量不会加倍，D错误。 8. 初始T细胞（Tn）受抗原刺激后，可分化为有活性的T细胞（Tef）；若受抗原持续刺激，Tn会分化成为耗竭前体T细胞（Tp）。Tp具有干细胞潜能，可以分化为Tef细胞，也可以分化为功能严重丧失的耗竭终末期T细胞（Tex）。下列叙述错误的是（ ） A. Tn分化为Tef的过程中，同时也会分化出记忆T细胞 B. Tp应表现出细胞核体积增大、酶活性下降等衰老特征 C. Tp可分化成Tef或Tex，有利于维持机体的免疫稳态 D. 上述细胞类型之间转换的本质是基因的选择性表达 【答案】B 【解析】 【详解】A、初始T细胞受抗原刺激后，分化为效应T细胞的同时会产生记忆T细胞，用于二次免疫快速应答，A正确； B、Tp具有干细胞潜能，可分化为Tef和Tex，说明其代谢旺盛、分化能力强，不会出现酶活性下降、细胞核体积增大等衰老特征，B错误； C、Tp分化为有免疫活性的Tef可清除抗原，抗原持续刺激时分化为功能丧失的Tex可避免免疫过度损伤机体，有利于维持免疫稳态，C正确； D、题干中不同T细胞的遗传物质一致，细胞类型的转换属于细胞分化，本质是基因的选择性表达，D正确。 9. 原位杂交技术能利用荧光标记的DNA探针，直接在组织或细胞内与其中特定的DNA或RNA序列结合，以此检测目的核酸的分布和相对含量。研究人员借助该技术发现：阿尔茨海默病患病小鼠的大脑中会产生大量的RNA片段，该片段在线粒体内异常累积。下列叙述错误的是（ ） A. 原位杂交技术是基于碱基互补配对原则研发的一种技术 B. 该技术需先将DNA或RNA从细胞中提取出来后，再与探针进行杂交 C. 患病小鼠脑细胞经探针检测后荧光强度高，且荧光主要集中在线粒体中 D. 向患病小鼠大脑内注射与该RNA互补的反义核酸，可缓解症状 【答案】B 【解析】 【详解】A、DNA探针为单链核酸，其与目标DNA或RNA结合遵循碱基互补配对原则，因此原位杂交技术基于碱基互补配对原则研发，A正确； B、题干明确说明该技术可“直接在组织或细胞内与其中特定的DNA或RNA序列结合”，无需将核酸从细胞中提取，B错误； C、患病小鼠脑细胞的线粒体内有大量该异常RNA累积，荧光标记的探针可特异性结合该RNA，因此检测后荧光强度高，且荧光主要集中在线粒体中，C正确； D、与该异常RNA互补的反义核酸可与该RNA结合，抑制其发挥异常作用，因此可缓解患病小鼠的症状，D正确。 10. 将外源基因导入叶绿体DNA有两种方法，传统方法是通过构建重组质粒，利用质粒与叶绿体DNA之间发生同源重组，从而将外源基因整合到叶绿体DNA中；新方法是直接将线性外源DNA导入叶绿体，通过同源重组整合到叶绿体DNA中。两种技术路径如下图所示。 下列叙述错误的是（ ） A. 导入叶绿体DNA中的外源基因不会因为花粉飘散产生基因污染 B. 新方法中可使用限制酶和DNA连接酶等工具获取线性DNA C. 传统方法和新方法均须使用农杆菌转化法将外源DNA导入细胞中 D. 转化后，可使用PCR技术检测外源基因是否成功导入到叶绿体DNA中 【答案】C 【解析】 【详解】A、叶绿体基因属于细胞质基因，花粉几乎不携带细胞质，因此导入叶绿体DNA的外源基因不会随花粉飘散产生基因污染，A正确； B、可通过限制酶切割获得目的DNA片段，若需拼接不同DNA片段可使用DNA连接酶，因此新方法可使用限制酶和DNA连接酶获取线性DNA，B正确； C、将外源DNA导入植物细胞的方法包括农杆菌转化法、基因枪法、花粉管通道法等，并非必须使用农杆菌转化法，且农杆菌转化法通常将目的基因整合到核DNA上，本实验目的是将基因导入叶绿体，C错误； D、PCR技术可特异性扩增目的基因，因此可通过PCR技术检测外源基因是否成功导入叶绿体DNA中，D正确。 11. 大肠杆菌中存在如图1所示的代谢路径，菌种1可利用葡萄糖经该路径合成可降解塑料的多聚体P3。为提高P3中乳酸单体比例进而增强塑料韧性，科研人员对菌种1进行改造，敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因，获得菌种2。两种菌株生产P3的结果如图2所示。 下列说法错误的是（ ） A. 有氧呼吸第三阶段酶的缺失有利于积累NADH，提高ldhA酶的底物浓度 B. 敲除dld基因的目的是防止乳酸转化为丙酮酸，从而增加乳酸的积累量 C. 菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的 D. 菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是乳酸生产量增加 【答案】D 【解析】 【详解】A、有氧呼吸第三阶段的反应需要消耗NADH，该阶段酶缺失后NADH消耗减少、含量上升，而NADH是ldhA酶的反应底物之一，因此可提高ldhA酶的底物浓度，A正确； B、据图1可知dld酶催化D-乳酸转化为丙酮酸，敲除dld基因后无法合成dld酶，可阻断乳酸转化为丙酮酸的路径，从而增加乳酸的积累量，B正确； C、菌种2敲除了有氧呼吸第三阶段相关酶基因，无法进行有氧呼吸第三阶段，且图2显示，菌种2产生的乳酸大幅度提高，说明菌种2以无氧呼吸为主，故菌种2细胞所消耗的ATP主要是葡萄糖转化为丙酮酸的过程产生的，C正确； D、菌种2中P3乳酸单体比例提高的根本原因是遗传物质发生改变（敲除了dld酶及有氧呼吸第三阶段的相关酶基因），乳酸生产量增加是直接原因，D错误。 12. 多种细菌可依靠鞭毛完成主动运动。细菌运动时，鞭毛旋转会带动细菌周边液体产生流动，以实现物质由菌落周围向内部运输。研究人员在细菌菌落旁滴加荧光标记的小球（图中左上角的大白斑），观察不同时间段荧光在菌落周围的分布情况。结果显示：荧光最前端仅沿逆时针方向发生移动（图中三角形为对应时刻荧光最前端的位置）。 下列叙述错误的是（ ） A. 细菌依靠鞭毛进行运动，需依赖ATP供能 B. 拟核中不存在DNA—蛋白质复合物 C. 细菌在菌落周围形成了有序的、环绕的逆时针“运动环” D. 具有鞭毛的细菌可通过上述方式实现对物质的长距离输运 【答案】B 【解析】 【详解】A、细菌依靠鞭毛进行的主动运动属于耗能过程，需要依赖ATP供能，A正确； B、细菌为原核生物，拟核中的DNA进行复制、转录等生理过程时，会与本质为蛋白质的DNA聚合酶、RNA聚合酶等结合，形成DNA—蛋白质复合物，因此拟核中存在该类复合物，B错误； C、根据实验结果，荧光最前端仅沿逆时针方向移动，说明细菌在菌落周围形成了有序的、环绕的逆时针“运动环”，C正确； D、题干表明细菌鞭毛旋转可带动周边液体流动，实现物质由菌落周围向内部运输，结合荧光标记小球可随时间长距离移动的结果，说明具有鞭毛的细菌可通过该方式实现物质的长距离输运，D正确。 13. 溶酶体膜上V-ATP质子泵水解ATP的同时将细胞质基质中的H+逆浓度转运进溶酶体，以维持腔内酸性环境；转运蛋白ST依靠H+回流的势能，将胞质内待降解的大分子底物运入溶酶体进行水解。下列说法错误的是（ ） A. V-ATP质子泵兼具载体运输功能与酶的催化功能 B. 质子泵转运H+时，自身空间结构发生可逆改变 C. ST转运H+和底物时，两种物质跨膜运输方向一致 D. 抑制细胞有氧呼吸，会影响ST介导的协同转运过程 【答案】C 【解析】 【详解】A、V-ATP质子泵可以水解ATP，具有酶的催化功能，同时可作为载体转运，具有载体运输功能，A正确； B、质子泵属于载体蛋白，转运时会与结合，自身空间结构发生可逆改变，转运完成后恢复原有结构，B正确； C、回流是顺浓度从溶酶体运输到细胞质基质，而ST转运的大分子底物是从细胞质基质运输到溶酶体，两种物质跨膜运输方向相反，C错误； D、抑制细胞有氧呼吸会导致ATP生成减少，V-ATP质子泵逆浓度转运进溶酶体的过程缺乏能量供应，无法维持溶酶体内外浓度差，回流的势能不足，进而影响ST介导的协同转运过程，D正确。 14. 研究人员用NTP1和NTP16这两种质粒同时转化大肠杆菌，所得结果如下图所示。 下列叙述错误的是（ ） A. 转化前用Ca2+处理大肠杆菌，可使外源质粒易于进入细胞内 B. 当DNA量在1.0～10时，用于转化的大肠杆菌中大约有1/500可接受外源质粒 C. 随着DNA浓度升高，获得外源质粒的大肠杆菌数量逐渐增多，最终趋于稳定 D. 在成功接受外源质粒的大肠杆菌中，同时导入两种质粒的比例大约占10% 【答案】D 【解析】 【详解】A、转化前用Ca2+处理大肠杆菌，可使大肠杆菌处于感受态，更容易吸收外源质粒，A正确； B、由图可知，DNA量在1.0~10μg时，单独一种质粒的转化效率约为，同时转入两种质粒的效率约为，因此接受任意一种外源质粒的总比例约为，B正确； C、两条曲线均表现为随质粒DNA浓度升高，存活细菌占被转化细菌的比例先上升后趋于平缓，说明获得外源质粒的大肠杆菌数量先逐渐增多，最终趋于稳定，C正确； D、同时用两种抗生素筛选的存活比例约为，成功接受外源质粒的总比例约为，二者比值约为5%，D错误。 15. 磷酸钙共沉淀法是一种将外源DNA导入动物细胞的方法。磷酸钙可以与DNA结合形成共沉淀物，沉淀物会吸附在细胞表面；当细胞发生胞吞时，该沉淀物也会随之一起被细胞摄取，从而使DNA进入靶细胞。下列叙述错误的是（ ） A. 显微注射法中膜孔的修复和磷酸钙共沉淀法均体现了细胞膜的流动性 B. 共沉淀物中的DNA作为信号分子触发细胞发生胞吞作用 C. 包裹沉淀物的囊泡若与溶酶体融合，可能会导致细胞转化失败 D. 与显微注射法相比，磷酸钙共沉淀法具有操作简单，不破坏细胞等优势 【答案】B 【解析】 【详解】A、显微注射后细胞膜上针孔的修复依赖细胞膜的流动性，磷酸钙共沉淀法通过胞吞作用摄入沉淀物，胞吞过程也体现了细胞膜的流动性，A正确； B、由题干信息可知，共沉淀物是先吸附在细胞表面，细胞发生正常胞吞时顺带将其摄入，并非DNA作为信号分子触发了胞吞过程，B错误； C、溶酶体中含有多种核酸水解酶，若包裹沉淀物的囊泡与溶酶体融合，外源DNA会被水解失活，进而导致细胞转化失败，C正确； D、显微注射法需要使用精密的显微操作设备，且穿刺会损伤细胞结构，磷酸钙共沉淀法仅需将共沉淀物与靶细胞共培养即可，具有操作简单、不破坏细胞的优势，D正确。 二、非选择题（本题共5小题，共60分） 16. 线粒体是ATP的主要合成场所，细胞核的生命活动需要消耗大量ATP。细胞核代谢所需的ATP需通过核孔由细胞质输入，科研人员为探究线粒体通过核孔向细胞核输送ATP的机制，进行下列实验。回答下列问题 （1）线粒体是具有_______层膜结构的细胞器。核孔的功能是_______。 （2）核孔上有多种蛋白质，R蛋白就是其中一种。研究人员利用敲除R基因的细胞进行实验，用以探究R蛋白在细胞核获取ATP过程中的作用，结果如下图所示。1组所采用的细胞是_______，对其使用呼吸抑制剂处理的目的是_______。对比2、3组结果可知_______。 （3）科研人员用不同的荧光分子对细胞进行标记，蓝色荧光标记核DNA，红色荧光标记线粒体，绿色荧光标记R蛋白，然后观察处于分裂间期细胞的荧光，根据观察结果得出了“线粒体表面存在可与R蛋白结合的物质”的结论，请从荧光间的分布关系上写出支持该结论的实验现象：细胞的蓝色区域边缘有多处绿色荧光，_______。 （4）综合上述实验结果，可推测R蛋白的功能及意义分别是_______。 【答案】（1） ①. 双 ②. 实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 （2） ①. 正常细胞 ②. 抑制线粒体产生ATP（抑制线粒体的有氧呼吸产生ATP），作为细胞核内没有ATP的对照 ③. 细胞核内ATP的获取需部分依赖R蛋白 （3）红色荧光区域边缘与蓝色荧光区域边缘接触的地方为绿色荧光或红色荧光可以与绿色荧光接触 （4）功能：R蛋白可以与线粒体结合，促进线粒体中的ATP进入细胞核 意义：可提高ATP的运输速率，提高（或维持/保证）为细胞核供能的效率 【解析】 【小问1详解】 线粒体是典型的双层膜细胞器；核孔是细胞核与细胞质间的选择性通道，其功能是完成核质间的物质交换与信息交流。 【小问2详解】 本实验设置1组作为空白对照，用呼吸抑制剂处理正常细胞，抑制线粒体产生ATP（抑制线粒体的有氧呼吸产生ATP），作为细胞核内没有ATP的对照，证明检测到的核内ATP确实来自细胞呼吸合成；对比2组正常细胞和3组R基因敲除细胞的核内ATP含量，敲除R蛋白后核内ATP明显降低，说明细胞核内ATP的获取需部分依赖R蛋白。 【小问3详解】 蓝色区域是核DNA所在的细胞核区域，绿色荧光标记核孔上的R蛋白，若R蛋白能和线粒体表面的物质结合，那么核边缘的绿色R蛋白位点，会和红色荧光标记的线粒体位置重叠，直接证明二者存在结合关系。 【小问4详解】 综合所有实验可推导：R蛋白作为核孔上的蛋白，可以与线粒体结合，提高线粒体中的ATP进入细胞核的运输速率，提高（或维持/保证）为细胞核供能的效率。 17. 类囊体膜是光反应的场所，其膜上分布着光系统I（PSI）和II（PSII）。研究光系统的结构及其在类囊体膜上的空间分布，有利于阐明光反应高效进行及动态调节的分子机制。回答下列问题： （1）PSII是由多种蛋白质和光合色素组成的复合物，光合色素的作用是_______。在PSII上发生水的分解，分解过程中水分子失去的电子，经类囊体膜上的多种蛋白质复合物最终传递给电子受体_______。光反应产物NADPH会参与暗反应，其在暗反应中的具体作用是_______。 （2）LHCII是分布于类囊体上的捕光蛋白复合物，可作为“光捕获天线”环绕在PSII周围。弱光下PSII与LHCII结合增多，强光下LHCII从PSII周围脱离。从结构与功能相适应的角度解释： ①弱光下实现“高效捕光”的原理是_______； ②强光下实现“安全保护”的原理是_______。 （3）科研人员借助电子显微镜对类囊体结构进行观察，发现PSII可两两结合形成二聚体，共鉴定出三种聚合形式，如图所示。若两个PSII位于一层类囊体膜上并相互结合，则为SS型；若两个PSII分布在一个类囊体的相邻两层膜上，在____里相结合形成二聚体，则为TL型；若两个PSII分布在相邻两个类囊体膜，面向____相结合形成二聚体，则为TS型。结合图示，简述TL、TS两种二聚体与基粒结构的关联是____。 【答案】（1） ①. 吸收、传递和转化光能 ②. NADP+ ③. 为C3的还原提供能量（供能），是C3还原反应的还原剂（供氢） （2） ①. 弱光下：LHCII与PSII结合增多，天线规模增大，提高了捕获光能的效率，保障光反应顺利进行 ②. 强光下：LHCII从PSII周围脱离，天线规模减小，减少了过剩光能的吸收，避免类囊体膜结构损伤 （3） ①. 类囊体腔 ②. （叶绿体）基质 ③. TL、TS有利于类囊体堆叠成基粒 【解析】 【小问1详解】 光合色素的作用是吸收、传递光能，少数特殊状态的叶绿素a还能转化光能。在光合作用的光反应阶段，PSⅡ和PSⅠ共同受光的激发，H2O裂解释放的电子（e-）可与NADP+和H+结合形成NADPH，因此电子受体是NADP⁺（氧化型辅酶Ⅱ） 。形成的NADPH为C3的还原提供能量（供能），是C3还原反应的还原剂（供氢）。 【小问2详解】 ① 根据题干信息分析可知弱光下PSII与LHCII结合增多，可捕获更多的光能，提升对弱光的利用效率，保证光反应正常进行，实现了“高效捕光”。  ② 根据题干信息分析可知强光下LHCII从PSII周围脱离，减少PSII对光能的捕获量，避免吸收过多强光损伤光合系统，实现对光系统的“安全保护”。 【小问3详解】 据图分析可知：同一个类囊体的相邻两层膜，相对的内侧空间是类囊体腔，因此两个PSII朝向腔内结合形成TL型；相邻两个类囊体膜的相对侧是类囊体外侧的叶绿体基质，PSII朝向基质侧结合形成TS型；TL与TS两种二聚体都利于类囊体堆叠成基粒。 18. 纺锤体正常地形成与解聚是有丝分裂顺利进行的必要条件。回答下列问题： （1）研究人员采用荧光标记技术标记细胞染色体，每间隔5分钟对活细胞进行持续显微拍摄，记录某细胞一个细胞周期的动态变化，部分结果如图所示。细胞核的解体发生在____时间范围内。图中第____min的细胞内染色体数目最多，此时细胞内____（填“有”或“没有”）姐妹染色单体。 （2）动物细胞有丝分裂过程中，能够发出星射线形成纺锤体的细胞器是____。极间微管是纺锤体的一部分，是从两极发出、不与着丝粒连接的微管蛋白。当极间微管解聚的时候，可限制纺锤体的长度，利于染色体向赤道板移动，促进细胞进入有丝分裂的____期。若极间微管无法正常解聚，可推测该时期纺锤体两极之间的距离将会变____，并且染色体无法正常排列在赤道板，导致分裂后期染色体无法均匀分离。 （3）有假说认为：上述微管蛋白解聚的过程需要M蛋白的参与，且M蛋白磷酸化后才能发挥生物活性。请完善下列表格中的实验设计以验证该假说。2～4组选择的细胞是____（填字母，从a～c中选择），3、4组的处理是____（填字母，从d～f中选择），观测指标是____。 组别 细胞 处理 观测指标 1 正常细胞 不做处理 2 不做处理 3 4 a．正常细胞 b．M基因敲除细胞 c．激酶（可催化蛋白的磷酸化）基因敲除细胞 d．不做处理 e．转入表达M基因的质粒 f．转入表达突变M基因的质粒，表达的M蛋白缺乏磷酸化的位点 【答案】（1） ①. 0～5 min ②. 50 ③. 没有 （2） ①. 中心体 ②. 中 ③. 大 （3） ①. b ②. ef（没有顺序要求） ③. 中期时纺锤体两极的距离、后期染色体是否均匀分离 【解析】 【小问1详解】  0 min时细胞仍有完整细胞核结构，5 min时细胞核已开始解体、染色体显现，因此细胞核解体发生在0~5 min范围内。有丝分裂后期着丝粒分裂，染色体数目加倍达到峰值，对应图中50 min的细胞状态；此时姐妹染色单体已经分离，因此细胞内没有姐妹染色单体。 【小问2详解】 动物细胞中，中心体是纺锤体星射线的发出细胞器。极间微管解聚可促进染色体向赤道板移动，推动细胞进入有丝分裂中期。若极间微管无法正常解聚，微管会持续延伸，导致纺锤体两极的距离变大。 【小问3详解】 实验目的验证两个结论：①M蛋白参与微管解聚；②M蛋白必须磷酸化才有活性。因此2~4组选择M基因敲除细胞（b）：第2组敲除M基因不做处理，作为缺失M蛋白的空白对照；第3组转入正常M基因的质粒（e），回补M蛋白；第4组转入无法磷酸化的突变M基因的质粒（f），验证磷酸化的必要性。最终通过观测中期时纺锤体两极的距离、后期染色体是否均匀分离，完成假说验证。 19. 光敏色素（phy）是植物感知红光和远红光的受体，需结合生色团（PCB）方能发挥作用。phy存在两种可相互转化的构象：红光吸收型（Pr）和远红光吸收型（Pfr）。Pr吸收红光后转变为Pfr，Pfr吸收远红光后转变为Pr，机理如图1所示。现已证实多种蛋白能与phy相互作用，但具体与phy的哪种构象互作尚不明确。 （1）红光和远红光作为____，可调控光敏色素的构象类型，进而引起生命活动的变化。 （2）酵母双杂交技术可用于探究蛋白之间的相互作用。研究人员构建分别含有编码phy-BD和X-AD融合基因的重组质粒，并将其导入酵母菌中，用红光和远红光照射转化成功的酵母菌，当phy与待测蛋白X发生相互作用时，BD与AD足够相互靠近，能激活报告基因的表达。 ①利用该体系筛选与phy相互作用的蛋白时，为让phy发挥作用，需在酵母菌培养基中添加____。 ②核糖体从mRNA的5′端开始翻译出蛋白质的氨基端。由于phy的氨基端必须游离，才能形成Pr或Pfr构象。故在向含有“启动子-BD-终止子”元件的质粒中添加phy编码基因时，应将后者加入到的位置是____，理由是____。 （3）研究人员用上述方法探究了phy与PIF3、FHL两种蛋白的相互作用，报告基因的表达水平如图2所示。 ①由图可知，PIF3与phy的____（填“Pfr”“Pr”或“Pfr和Pr”）形式结合；FHL与phy的____（填“Pfr”“Pr”或“Pfr和Pr”）形式结合。 ②图2结果能否证明上述两种蛋白与phy的结合随光波长变化而动态变化？如若可以，说明原因；如若不可以，请设计实验探究其动态可逆变化____。 ③综合上述实验结果，推测phy发挥生物活性的构象是____，判断依据是____。 【答案】（1）信号（信息） （2） ①. PCB ②. 启动子和BD之间 ③. 翻译从mRNA的5'端开始，先翻译出phy的氨基端，再翻译BD的肽段，保证phy的氨基端游离，才能形成有功能的Pr或Pfr构象 （3） ①. Pfr和Pr ②. Pfr ③. 不可以；将相同浓度的酵母菌随机均分成A、B、C、D四组，A组照射红光，B组照射红光后再照射远红光，C组只照射远红光，D组照射远红光后再照射红光，分别检测各组（四组）报告基因的表达量 ④. Pfr ⑤. 红光下phy大量转化为Pfr，该条件下两种互作蛋白均能和phy结合，远红光下phy主要为Pr，仅PIF3有少量结合、FHL几乎不结合，说明介导光敏色素信号转导、发挥生物活性的功能构象是Pfr 【解析】 【小问1详解】 红光、远红光是外界环境信号（信息），被光敏色素（受体）感知，改变光敏色素构象，进而调控植物生命活动。光本身不提供能量用于代谢，在这里作为信息信号。 【小问2详解】 题干明确表示光敏色素需结合生色团PCB方能发挥作用，因此培养基必须添加PCB。转录：RNA 聚合酶结合启动子，从启动子下游开始转录，生成mRNA，mRNA5' 端最先合成；翻译：核糖体读取mRNA从5'→3'，多肽链氨基端（N端）最先合成。题干已说明phy的氨基端必须游离，才能形成Pr或Pfr构象。所以phy编码基因要放在启动子与BD之间：翻译后顺序：氨基端‑phy‑BD‑羧基端，phy氨基端裸露。如果phy放在BD‑终止子之间，则翻译顺序氨基端‑BD‑phy‑羧基端，phy氨基端被BD封闭，丧失构象变化能力。 【小问3详解】 ①PIF3组，远红光（Pr条件）报告基因有明显表达；红光（Pfr条件）表达更高。说明无论phy是Pr还是Pfr，均可与PIF3结合。FHL组，远红光（Pr）报告基因几乎不表达；红光（Pfr）下报告基因高表达，说明FHL只和Pfr结合。②原图实验只是不同组别分别施加红光、远红光，是静态两组对比，没有做光照转换处理，无法证明同一个细胞改变光照后结合作用会发生动态可逆改变。需要设置光照顺序切换的组别，观察报告基因表达量是否随光转换而改变。③光敏色素发挥作用需要和下游功能蛋白互作，红光诱导生成的Pfr是两种蛋白主要结合的构象，符合其作为活性构象的特征。 20. 视网膜新生血管病变的发病机制与氧化应激、异常血管生成密切相关。目前临床主要采用向玻璃体腔内反复注射药物，该方式属于侵入性操作，伴随眼内感染和出血等风险。纳米酶因具备类似天然酶的催化活性，有潜力可清除活性氧物质（ROS），将其转变为氧气（O2），改善眼内局部微环境，进而抑制异常新生血管生成，研究人员欲据此开发新的治疗方法。 （1）天然酶的本质是_______，通过_______实现催化效果。 （2）研究人员以三氯化钌（RuCl3）为钌元素来源，聚乙烯吡咯烷酮（PVP）作为高分子模板稳定剂，得到钌聚合物纳米颗粒PolyRu，其中钌作为其催化核心，如图1（a）所示。并对PolyRu的催化效率进行检测，结果如图2所示。可用_______作为图2纵坐标，以反映PolyRu催化效率的高低。结合图2中的实验数据，请判断将PolyRu称作“纳米酶”是否妥当并说明理由。_______。 （3）由于PolyRu为疏水性，在水中易聚团、沉淀，所以研究人员用被修饰过的磷脂分子将PolyRu包裹，形成含有双层磷脂分子的脂质体（FR-PolyRu），如图1（b）所示。 ①用修饰过的磷脂分子而非普通磷脂分子构建脂质体的原因可能是_______。 ②脂质体具有与细胞膜类似的结构。相比传统方法，FR-PolyRu在临床使用中具有_______的优势（答出两点即可）。 【答案】（1） ①. 蛋白质或RNA ②. （显著）降低反应活化能 （2） ①. O2生成量 ②. 不妥当；酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，PolyRu是人工合成的无机纳米颗粒，并非活细胞产生的有机物；虽然图2显示 PolyRu 可以催化反应产生O2​，具备催化活性，但不符合酶的定义，因此称它为“纳米酶”不妥当 （3） ①. 答案一：“普通双层磷脂分子形成的脂质体内也为水溶性，PolyRu为疏水性，PolyRu无法稳定存在”；或“普通双层磷脂分子形成的脂质体内外均为水溶性，PolyRu为疏水性，PolyRu无法稳定存在” 答案二：“可通过修饰增加其亲脂性，使其更容易穿过细胞膜的脂质双层”、或“通过修饰增强血管靶向”或“增强细胞摄取”等角度 ②. 易穿透细胞进入眼中发病处，无侵入性（或“眼内感染和出血等风险较小”） 【解析】 【小问1详解】 天然酶的化学本质：绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；酶发挥催化作用的机理：不提供能量，显著降低化学反应的活化能。 【小问2详解】 题干说明PolyRu可以把活性氧ROS转变为O2​，催化效率越高，生成氧气越多，所以纵坐标用O2​生成量反映催化效率。图2中PolyRu组氧气生成量远高于对照组，证明该纳米颗粒确实有催化活性；但是酶必须是活细胞产生的有机物，PolyRu是人工合成无机物，不满足酶的概念，所以称作纳米酶不妥。 【小问3详解】 ①题干信息指出PolyRu具有疏水性，在水中容易聚团、沉淀。普通磷脂构建的脂质体，囊泡内部是水溶性水环境，疏水性的PolyRu无法稳定保存在普通脂质体中，容易析出聚团，达不到包裹载药的效果，因此不能直接用普通磷脂。对磷脂分子进行修饰，一方面可以适配疏水性的PolyRu，实现稳定包裹；另一方面修饰可以改变脂质体性质：提高亲脂性，利于和细胞膜磷脂双层相融，促进跨膜；还可赋予靶向能力，让药物富集在病变部位，提高细胞摄取效率。②题干说明传统治疗手段需要向玻璃体腔反复注射，属于侵入性操作，存在眼内感染、出血风险。FR‑PolyRu为磷脂组装的脂质体，结构与细胞膜相似，更容易穿透细胞，到达眼部发病位置发挥作用；不需要反复做眼内注射，属于非侵入式给药，大幅降低感染与出血的风险。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $