2023届高考生物二轮复习考前热点主题融会贯通训练(四)生命大舞台的“演员”——蛋白质作业含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习考前热点主题融会贯通训练(四)生命大舞台的“演员”——蛋白质作业含答案，共11页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

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一、选择题
1．下列关于人体中蛋白质功能的叙述，错误的是( )
A．浆细胞产生的抗体可结合相应的病毒抗原
B．肌细胞中的某些蛋白质参与肌肉收缩的过程
C．蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输
D．细胞核中某些蛋白质是染色体的重要组成成分
解析：选C 浆细胞产生的抗体能与相应的抗原(如病毒抗原)发生特异性结合；肌细胞中的肌动蛋白和肌球蛋白等参与肌肉收缩的过程；Fe2＋参与构成血红蛋白，血红蛋白具有运输O2的功能；细胞核中染色体的主要组成成分是蛋白质和DNA。
2．有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是( )
A．蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B．数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C．将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D．氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析：选C 蛋白质的功能主要取决于氨基酸的数目、种类、排列顺序，以及肽链折叠、盘曲形成的空间结构，A正确；数量相同的5种氨基酸有多种组合方式且能形成长度不同的多肽链，B正确；在质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)中，抗体将保持其生物活性，C错误；氨基酸序列相同的多肽链可由不同的折叠方式形成不同的空间结构，D正确。
3．下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是( )
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
解析：选B 蛋白质除含有C、H、O、N外，有的蛋白质还含有S；核酸的组成元素为C、H、O、N、P，A项错误。核酸的合成需要多种酶的参与，绝大多数酶的化学本质是蛋白质，B项正确。蛋白质的分解通常需要蛋白酶的参与，不需要核酸的直接参与，C项错误。高温会破坏蛋白质和核酸的空间结构，使蛋白质和核酸发生变性，但一般不会破坏蛋白质中的肽键，核酸分子中无肽键，D项错误。
4．蛋白质的结构多种多样，在细胞中承担的功能也是多种多样的。下列叙述错误的是( )
A．蛋白质结构的多样性是遗传(基因)多样性的表现形式
B．蛋白质所含的肽链可形成复杂多样的空间结构
C．与氨基酸结合，转运氨基酸至核糖体合成肽链
D．与病原体结合，抑制病原体对人体细胞的黏附
解析：选C 基因指导蛋白质的合成，蛋白质结构的多样性是遗传(基因)多样性的表现形式，A正确；蛋白质的层次结构中多肽可以盘曲折叠形成空间结构复杂多样的蛋白质，B正确；转运氨基酸的载体是tRNA，不是蛋白质，C错误；与病原体结合的物质是抗体，其化学本质是蛋白质，抗体与病原体特异性结合之后，可以抑制病原体对人体细胞的黏附，D正确。
5．蛋白质组指某个时刻，某个组织、器官或个体中所有蛋白质的集合。下列相关叙述错误的是( )
A．蛋白质组中不同蛋白质的基本组成单位都是氨基酸
B．各种蛋白质的合成过程都需要核糖体和线粒体参与
C．高尔基体膜上蛋白质的更新将导致蛋白质组的改变
D．人体不同组织、器官的基因组相同而蛋白质组不同
解析：选B 氨基酸是组成蛋白质的基本单位，蛋白质组中不同蛋白质的基本组成单位都是氨基酸，A正确；核糖体是合成蛋白质的场所，且蛋白质合成需要消耗能量，因此各种蛋白质的合成过程都需要核糖体的参与并需要消耗能量，但是不一定需要线粒体供能，B错误；蛋白质组指某个时刻，某个组织、器官或个体中所有蛋白质的集合，因此高尔基体膜上蛋白质的更新将导致蛋白质组的改变，C正确；人体不同组织、器官的基因组应该是相同的，而由于基因的选择性表达，它们的蛋白质组应该是不同的，D正确。
6．利用某细菌特有的膜蛋白作为抗原制造出来的抗体能特异性治疗该细菌感染引起的疾病。下列说法错误的是( )
A．膜蛋白和抗体的化学元素组成相同
B．高温、重金属可能使抗体失去免疫功能
C．膜蛋白和抗体的合成过程中，使用同一套遗传密码
D．膜蛋白和抗体水解后得到的氨基酸的种类完全不同
解析：选D 膜蛋白和抗体的化学本质都是蛋白质，组成元素都是C、H、O、N，A正确；高温、重金属会改变蛋白质的空间结构，从而影响其功能，B正确；几乎所有生物合成蛋白质的过程中都使用同一套遗传密码，C正确；组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，不同的蛋白质水解后得到的氨基酸种类通常会有一定程度的相同，D错误。
7．层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是( )
A. B．
C．
D.
解析：选D 糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。
8．某种核糖体失活蛋白(RIP)由A、B两条肽链组成。RIP作用于靶细胞时，B链与细胞膜上特定的受体E结合后引导A链进入细胞，A链与核糖体结合后催化rRNA水解。已知细胞癌变后膜上的受体E数量会减少。下列说法正确的是( )
A．RIP的A、B链主要依赖肽键相连接
B．RIP可以用于抑制肿瘤细胞的增殖
C．RIP通过影响基因表达延缓细胞衰老
D．RIP作用后B链结构不变表明B链具有酶的作用
解析：选B 蛋白质中的氨基酸之间依靠肽键相连，但连接肽链的化学键一般不是肽键，A错误；癌细胞的增殖过程中需要核糖体合成相关蛋白质，而RIP的A链与核糖体结合后催化rRNA水解，导致核糖体的结构被破坏，因此其可以用于抑制肿瘤细胞的增殖，B正确；RIP可催化rRNA水解，而rRNA是核糖体的重要成分，核糖体是翻译的场所，因此该蛋白可影响基因表达，但不能延缓细胞衰老，C错误；RIP作用后B链结构不变不能表明B链具有酶的作用，D错误。
9．关于动物生命活动调节中膜蛋白的叙述，错误的是( )
解析：选B 突触后膜上有与神经递质结合的特异性受体，受体可以特异性地结合相应的神经递质，使下一个神经元兴奋或抑制，A正确；靶细胞上含有能和相应激素特异性结合的受体，当激素与受体结合后，引起细胞代谢发生变化，B错误；光合作用的光反应过程中，会发生光能转变为ATP中活跃的化学能，即需要ATP的合成，因此类囊体薄膜上含有ATP合成酶，C正确；细胞癌变后，细胞膜上会产生相应的癌胚抗原，引起机体的特异性免疫反应，进而清除癌变的细胞，D正确。
10．哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如下图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是( )
A．两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B．氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中氢全部来自氨基
C．肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D．两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
解析：选D 分析题中激素的结构简式可知，激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环；氨基酸脱水缩合形成的水分子中的氢，分别来自一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基；肽链中游离氨基的数目与构成肽链的氨基酸R基上的氨基数目有关；分析题中激素的结构简式可知，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故这两种激素生理功能不同是由这2个氨基酸种类不同导致的。
11．蛋白质合成后，它的第一个氨基酸会被氨基肽酶水解除去，然后由氨酰-tRNA蛋白转移酶把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，若该信号氨基酸为丝氨酸、苏氨酸等八种必需氨基酸之一时，该蛋白质可长时间发挥作用；若为其他氨基酸，则该蛋白质不久后会被多个泛素(一种小分子蛋白)结合，进而进入呈筒状的蛋白酶复合体中被水解。下列说法错误的是( )
A．信号氨基酸可决定蛋白质的寿命
B．泛素可能起到了对待水解蛋白的标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体
C．筒状蛋白酶复合体中的水解产物可被细胞重新利用
D．多肽链与氨基酸脱水缩合只发生在肽链的羧基和氨基酸的氨基之间
解析：选D 由题意可知，信号氨基酸的种类可决定蛋白质发挥作用的长短，改变信号氨基酸的种类可以延长蛋白质的寿命，因此信号氨基酸可决定蛋白质的寿命，A正确；若信号氨基酸为其他氨基酸，不久后会被多个泛素结合，进而进入蛋白酶复合体中被水解，故泛素可能起到了标记作用，有利于其进入蛋白酶复合体，B正确；筒状蛋白酶复合体中的水解产物是氨基酸，可被细胞重新利用，C正确；由题意可知，氨酰-tRNA蛋白转移酶可把一个信号氨基酸加到多肽链的氨基端，这时多肽链与氨基酸脱水缩合发生在肽链的氨基和氨基酸的羧基之间，D错误。
12．当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时，无活性BiP-PERK复合物发生解离，形成游离的BiP蛋白与PERK蛋白。BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出。PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多肽链进入内质网，另一方面促进BiP表达量增加。下列说法错误的是( )
A．当BiP-PERK复合物存在时，多肽链进入内质网折叠和加工
B．当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡
C．提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常
D．磷酸化的PERK抑制多肽链进入内质网属于反馈调节
解析：选B 由题意可知，当BiP-PERK复合物存在时，说明细胞中没有错误折叠蛋白在内质网聚集，则多肽链进入内质网折叠和加工，A正确；当PERK以游离状态存在时，BiP表达量增加，BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出，蛋白质被运出需要内质网形成囊泡，说明当PERK以游离状态存在时，内质网能产生包裹蛋白质的囊泡，B错误；由题意可知，提高磷酸化激酶活性可促进PERK发生磷酸化，从而促进BiP表达量增加，BiP可以识别错误折叠的蛋白质，促进它们重新正确折叠并运出，即提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常，C正确；当细胞中错误折叠蛋白在内质网聚集时，即内质网中的多肽链较多时，PERK解离后被磷酸化激酶催化发生磷酸化，抑制多肽链进入内质网，这属于反馈调节，D正确。
13．乳酸脱氢酶是由两种肽链以任意比例组合形成的四聚体(四条肽链)，因此在结构上有多个类型。该类酶广泛存在于人体组织中，不同组织中的类型和含量差异明显。乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD＋。下列说法错误的是( )
A．乳酸脱氢酶的四聚体肽链的组合比例类型最多有5种
B．骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量
C．丙酮酸在乳酸脱氢酶的催化下转化成乳酸的同时无法生成少量ATP
D．不同结构的乳酸脱氢酶能催化同一种反应，说明该酶没有专一性
解析：选D 乳酸脱氢酶的四聚体肽链可以以任意比例组合，其比例可以为0∶4、1∶3、2∶2、3∶1、4∶0，共有5种，A正确；由题意可知：乳酸脱氢酶能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD＋，则其参与无氧呼吸第二阶段，而骨骼肌细胞无氧呼吸强度高于正常血浆中的细胞，故骨骼肌细胞内乳酸脱氢酶的含量明显高于正常血浆中的含量，B正确；乳酸脱氢酶能催化丙酮酸分解，即参与无氧呼吸第二阶段，而无氧呼吸第二阶段无能量释放，不能生成ATP，C正确；酶的专一性是指一种酶能催化一种或一类化学反应，不同结构的乳酸脱氢酶各自均能催化丙酮酸和NADH生成乳酸和NAD＋这一种反应，能说明酶具有专一性，D错误。
14．Arf家族蛋白参与蛋白质的囊泡运输，它们有两种状态，结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态。GTP和ATP的结构和性质相似，仅是碱基A被G替代。活跃状态的Arf蛋白参与货物蛋白的招募和分选，保证货物蛋白进入特定囊泡等待运输。下列相关叙述和推测错误的是( )
A．GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成
B．Arf由不活跃状态转化为活跃状态可以释放能量
C．两种状态Arf蛋白的相互转化需要相应酶的催化
D．运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体
解析：选B GTP中G表示鸟苷，P表示磷酸基团，则GTP是由鸟嘌呤、核糖和3个磷酸基团结合而成，A正确；Arf结合GDP的不活跃状态和结合GTP的活跃状态，则Arf由不活跃状态转化为活跃状态需要储存能量，B错误；两种状态Arf蛋白的相互转化，需要相应酶的催化，C正确；根据细胞内生物膜系统可知，运输货物蛋白的囊泡可能来自内质网或高尔基体，D正确。
15．我国科学家发现在体外实验条件下某两种蛋白质可以形成含铁的杆状多聚体，这种多聚体能识别外界磁场并自动顺应磁场方向排列。编码这两种蛋白质的基因，在家鸽的视网膜中共同表达。下列有关叙述错误的是( )
A．家鸽识别外界磁场属于生态系统的物理信息传递方式
B．若编码上述蛋白的基因突变可能会影响家鸽的飞行行为
C．两种蛋白质的合成过程需要三类RNA共同参与
D．编码上述两种蛋白质的基因是控制相对性状的等位基因
解析：选D 通过物理过程传递的是物理信息，家鸽识别外界磁场属于生态系统的物理信息传递方式，A正确；若编码题述蛋白的基因突变，可能导致表达的蛋白质结构发生变化，形成含铁的杆状多聚体结构发生变化，从而导致其识别外界磁场功能异常，影响家鸽的飞行行为，B正确；蛋白质的合成过程需要mRNA(作为翻译的模板)、rRNA(组成核糖体的成分之一)和tRNA(转运氨基酸)三类RNA共同参与，C正确；等位基因是指位于一对同源染色体相同位置上控制同一性状不同形态的基因，编码题述两种蛋白质的基因并不是控制着相对性状，因此不属于等位基因，D错误。
16．有研究表明，亨廷顿舞蹈症属于常染色体显性遗传病，正常基因中碱基CAG为11～34个重复序列，致病基因则为40个以上。患者大脑中致病基因表达的Htt蛋白异常，会导致患者出现典型的舞蹈样不自主运动精神功能障碍甚至痴呆。下列有关分析错误的是( )
A．致病基因中CAG重复序列越高，染色体重复片段越多
B．该种变异减数分裂和有丝分裂过程中均可发生
C．进行遗传咨询可降低亨廷顿舞蹈症的发病率
D．该病表明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状
解析：选A 亨廷顿舞蹈症的发病机理是基因中碱基的增添，属于基因突变，并不是致病基因中CAG重复序列越高，染色体重复片段越多，染色体片段重复属于染色体结构变异，A错误；基因突变具有随机性，在减数分裂前的间期和有丝分裂的间期过程中均可发生，B正确；亨廷顿舞蹈症属于常染色体显性遗传病，进行遗传咨询可降低遗传病的发病率，C正确；致病基因表达的Htt蛋白异常导致患者行为异常，说明基因可通过控制蛋白质的结构直接控制生物体的性状，D正确。
17．细胞分裂过程中姐妹染色单体的分离与黏连蛋白解聚有关。分离酶能使黏连蛋白解聚。securin蛋白可与分离酶结合并充当假底物而阻断其活性。进入有丝分裂后期时，后期促进复合体(APX)被激活，该复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶。APX不能独立工作，需要Cdc20(一种辅助因子)协助。下列说法正确的是( )
A．securin蛋白和黏连蛋白都能与分离酶结合，说明该酶不具有专一性
B．秋水仙素与黏连蛋白的作用机理相似
C．APX被激活，对黏连蛋白解聚有一定的抑制作用
D．若Cdc20含量减少，会导致细胞内的染色体数目难以加倍
解析：选D 黏连蛋白和securin蛋白都能与分离酶结合，说明它们有和分离酶相同的结合位点而不是不具有专一性，A错误；秋水仙素能抑制纺锤体的形成，而黏连蛋白解聚与姐妹染色单体分离有关，二者作用机理不同，B错误；根据题意可知，细胞有丝分裂后期促进复合体(APX)被激活，此复合体能特异性选择并引导securin蛋白降解，激活分离酶，进而使黏连蛋白解聚，可见APX被激活，对黏连蛋白解聚有一定的促进作用，C错误；若Cdc20含量减少，APX作用减弱，黏连蛋白解聚功能减弱，有些姐妹染色单体不能分离，会导致细胞内的染色体数目难以加倍，D正确。
18．在某种昆虫雄性个体的细胞中，MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化，使X染色体结构变得更加松散，同时促使RNA聚合酶“富集”，引起雄性个体X染色体上基因的表达水平提高。根据上述信息能得出的结论是( )
A．MSL复合蛋白促进了常染色体上基因的表达
B．MSL复合蛋白降低了X染色体螺旋化的程度
C．RNA聚合酶“富集”表现为多个RNA聚合酶与核糖体结合
D．蛋白质乙酰化改变了基因的碱基序列
解析：选B 已知MSL复合蛋白可特异性导致X染色体上的蛋白质乙酰化，使X染色体结构变得更加松散，同时促使RNA聚合酶“富集”，因此MSL复合蛋白促进了X染色体上基因的表达，降低了X染色体螺旋化的程度，A错误，B正确；RNA聚合酶催化转录过程，其产物是RNA，核糖体是翻译的场所，因此RNA聚合酶与DNA结合，不是与核糖体结合，C错误；基因通常是具有遗传效应的DNA片段，蛋白质乙酰化不会改变基因的碱基序列，D错误。
19．内质网具有严格的质量控制系统，只有正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体。未完成折叠或错误折叠的蛋白质会在内质网中积累，当超过内质网质量控制能力的限度时，会造成内质网的损伤，从而引起UPR(未折叠蛋白质应答反应)，UPR能够在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤。下列描述不属于UPR的是( )
A．增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠
B．降低内质网膜的流动性，减少囊泡的形成
C．激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质
D．影响细胞中相关核酸的功能，减少分泌蛋白的合成
解析：选B 增加折叠酶的数量，促进蛋白质完成折叠会使未完成折叠的蛋白质减少，不会在内质网中积累，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR；由题干信息可知，正确折叠的蛋白质才会经囊泡运往高尔基体，减少囊泡的形成会使正确折叠的蛋白质在内质网中积累，增加内质网的负担，不属于UPR；激活相关的蛋白质降解系统，水解错误折叠的蛋白质，在一定程度上减轻、缓解内质网的负担和损伤，属于UPR；影响细胞中相关核酸的功能，蛋白质的合成也随之减少，减轻、缓解了内质网的负担，属于UPR。
20．丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染导致的一种肝病，是一种传染病，患者会出现肝水肿和转氨酶升高等表现。临床治疗需要注意水、电解质的平衡，以维持内环境的稳态，同时还需关注转氨酶、血氧饱和度等生化指标的变化。下列叙述不正确的是( )
A．血氧饱和度正常，能够避免体内细胞进行过量的无氧呼吸产生乳酸危害健康
B．正常人转氨酶的参考值是0～40 U/L，说明人体内环境稳态是在一定范围内保持相对稳定状态
C．病毒寄生肝细胞中后，会利用肝细胞的原料在自己的核糖体上合成相关蛋白质
D．肝脏是蛋白质代谢的主要场所，出现病变，机体会因为蛋白质合成量不足而出现组织水肿
解析：选C 人体细胞无氧呼吸产生乳酸，A正确；内环境稳态不是固定不变的，而是一种动态平衡，正常人转氨酶的参考值是0～40 U/L，说明人体内环境稳态是在一定范围内保持相对稳定状态，B正确；病毒是非细胞生物，没有核糖体，只能利用宿主细胞的核糖体来合成自身所需蛋白质，C错误；肝脏是蛋白质代谢的主要场所，出现病变，机体会因为蛋白质合成量不足，使得血浆蛋白含量减少，导致血浆渗透压降低，组织液渗透压相对升高，组织液回流减弱，组织间隙液体增加，进而出现组织水肿，D正确。
二、非选择题
21．蛋白质是生命活动的主要承担者，在哺乳动物细胞中一般可检测出1万～2万种蛋白质。除线粒体和叶绿体中能合成少量蛋白质外，绝大多数蛋白质都在细胞质中开始合成，之后主要通过如图1所示的①～③途径转运到细胞的特定部位。图2为蛋白质进入线粒体的示意图，据图回答下列问题。
(1)构成蛋白质的基本单位是________，该单位物质的不同由________决定。
(2)某人身体不适，全身浮肿，去医院做尿液检查时，化验师做了如下操作：
①取稀释尿液2 mL
②加0.1 g/mL的NaOH溶液2 mL，摇匀
③加0.01 g/mL的CuSO4溶液4滴，摇匀
④观察结果有紫色出现，该人可能患__________(填“糖尿病”或“肾小球肾炎”)。
(3)图1中③产生的可能是某种分泌蛋白，该分泌蛋白可能是______________________________(举出两种)。
(4)由图2可知，蛋白质运入线粒体是由位于膜上的____________________转运的，进入到线粒体基质中的蛋白质能够参与到不同的代谢中。蛋白质运入叶绿体、内质网的方式都与图2类似，综合图1、2分析，不同蛋白质能够进入到不同细胞器的原因是__________________________不同，分别被不同细胞器膜上的受体蛋白特异性识别。
解析：(1)构成蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的不同在于R基不同。(2)观察结果有紫色出现，说明该人的尿液中含有蛋白质，据此推断该人可能患肾小球肾炎而出现蛋白尿。(3)图1中③产生的可能是某种分泌蛋白，分泌蛋白是在细胞内合成，分泌到细胞外发挥作用的蛋白质，消化酶、抗体、淋巴因子、蛋白质类激素等均属于分泌蛋白。(4)由图2可知，蛋白质运入线粒体是由位于膜上的蛋白转运体转运的，进入到线粒体基质中的蛋白质能够参与到不同的代谢中。蛋白质运入叶绿体、内质网的方式都与图2类似，综合图1、2分析，不同蛋白质能够进入到不同细胞器的原因是前体蛋白质所携带的信号序列不同，能分别被不同细胞器膜上的受体蛋白特异性识别。
答案：(1)氨基酸 R基 (2)肾小球肾炎 (3)消化酶、抗体、淋巴因子、蛋白类激素(写出其中2个即可) (4)蛋白转运体 前体蛋白质所携带的信号序列
22．神经细胞的活动有两个重要的指标：第一个是细胞膜电位的变化，第二个是细胞内钙离子浓度变化。科研人员希望通过光来检测和控制神经细胞的活动。
(1)膜电位变化是神经细胞活动最基本的信号，当膜电位变化时，细胞膜上镶嵌的许多蛋白质分子都会改变形状，这类随膜电位改变形状的蛋白分子叫电压敏感蛋白。科研人员将电压敏感蛋白A的基因与绿色荧光蛋白(GFP)基因连接，构建融合基因。将融合基因用以构建基因表达载体。通过________法导入小鼠受精卵细胞中，培养可得转基因小鼠。转入融合基因的小鼠神经细胞受到刺激时发生兴奋，此时膜电位发生的变化是______________________。膜电位的变化会引起蛋白A的形状改变，从而引起GFP的__________改变，发光特性也随之改变(如图)，从而可以观察到膜电位变化。
(2)膜电位为静息电位时，神经细胞膜上的Ca2＋通道处于关闭状态，当兴奋沿轴突传递到末梢的______________时，细胞膜上的Ca2＋通道打开，Ca2＋进入细胞与钙调蛋白结合，使钙调蛋白结构发生改变，进而引起__________向突触前膜的定向移动，释放__________。
(3)若希望通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2＋含量的变化，可通过构建____________________________的融合基因，转入小鼠的________细胞，观察并比较小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化。
解析：(1)常用显微注射法将目的基因导入小鼠受精卵细胞中。神经细胞受到刺激发生兴奋时，膜电位由外正内负变为外负内正。据图可知，膜电位变化引起蛋白A的形状改变，进而引起GFP的空间结构改变，导致其发光特性也随之改变，从而可以观察到膜电位变化。(2)当兴奋沿轴突传递到轴突末端的突触小体时，细胞膜上的Ca2＋通道打开，Ca2＋进入细胞与钙调蛋白结合，使钙调蛋白结构发生改变，进而引起突触小泡向突触前膜的定向移动，与突触前膜融合后通过胞吐的方式释放神经递质。(3)若想通过绿色荧光来观察神经细胞内Ca2＋含量的变化，可构建钙调蛋白基因与荧光蛋白基因的融合基因，通过显微注射法转入小鼠受精卵细胞，并使其表达，观察并比较小鼠神经细胞兴奋前后细胞内荧光强度的变化。
答案：(1)显微注射 由外正内负变为外负内正 空间结构 (2)突触小体 突触小泡 神经递质 (3)钙调蛋白基因与荧光蛋白基因 受精卵
23．MMP-9是一种明胶酶，能促进肿瘤细胞的浸润、转移。科研人员通过人工合成与MMP-9基因互补的双链RNA，利用脂质体转入低分化胃腺癌细胞中，干扰细胞中MMP-9基因的表达，从而达到一定的疗效，部分图示如下。请据图回答下列问题：
(1)过程①需要的酶是__________，需要的原料是______________。
(2)过程②表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，该过程________(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
(3)根据图示推测沉默复合体中的蛋白质具有的作用可能是______________________。
(4)过程③表示__________________________，从而干扰了基因表达的__________过程，最终使得细胞中MMP-9的含量减少。
(5)上述技术具有广泛的应用前景，如用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的________，据此通过人工合成__________，注入被乙肝病毒感染的细胞，可抑制乙肝病毒的繁殖。
解析：(1)过程①是转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；转录的产物是RNA，原料是核糖核苷酸。(2)过程②表示转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质，核孔是一种选择透过性结构，该过程需要消耗能量。(3)据图可知，沉默复合体中的人造双链RNA会变为单链RNA，故推测沉默复合体中的蛋白质具有的作用可能是使人造双链RNA解旋。(4)据图可知，过程③表示单链RNA与mRNA互补配对；因mRNA是翻译的模板，故两者互补配对后会干扰基因表达的翻译过程。(5)用于乙型肝炎的治疗时，可以先分析乙肝病毒基因中的碱基序列，据此可以通过人工合成双链RNA，注入被乙肝病毒感染的细胞，抑制乙肝病毒增殖。
答案：(1)RNA聚合酶 核糖核苷酸 (2)需要 (3)使人造双链RNA解旋 (4)单链RNA与mRNA互补配对 翻译 (5)碱基序列 双链RNA
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜，识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜，识别并结合激素
载体
C
位于类囊体薄膜，催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜，引起特异性免疫
抗原