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山东省泰安市泰山外国语学校复读部2024-2025学年高三上学期8月测试生物试题（原卷版+解析版）
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一、单选题（共10题，2分/题，共20分）
1. 下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是()
A. 物质 a 上含有决定氨基酸的密码子
B. 组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种
C. 过程①的产物中有些具有生物催化作用
D. 过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成
【答案】A
【解析】
【详解】据图分析可知，物质a为基因、物质b为mRNA、物质c为tRNA、物质d为具有催化作用的RNA（即酶）。决定氨基酸的密码子位于mRNA上，A项错误；基因是DNA上有遗传效应的片段，其基本单位是四种脱氧核苷酸，RNA（包括b、c、d）的基本组成单位是四种核糖核苷酸，B项正确；过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程，少数酶的化学本质是RNA，具有生物催化作用，C项正确；过程②表示翻译，其场所是核糖体，在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链，D项正确。
【点睛】
解答本题的关键是依据图中呈现的信息，准确识别a、b、c、d所示物质的名称，正确推断①②所示生理过程，据此与所学知识有效地结合起来，进行图文转换，实现对知识的整合和迁移。
2. SREBP前体由S蛋白协助从内质网转运到高尔基体，经酶切后产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 胆固醇不溶于水，在人体内参与血液中脂质的运输
B. SREBP前体常以囊泡形式从内质网转运到高尔基体加工
C. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录
D. 白桦醋醇能抑制胆固醇合成并降低血液中胆固醇含量
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，mRNA可作为翻译的模板，在核糖体上合成蛋白质。
【详解】A、胆固醇属于脂质中的固醇，不溶于水，胆固醇构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A正确；
B、内质网和高尔基体并不直接相连，SREBP前体常以囊泡形式从内质网转运到高尔基体加工，B正确；
C、由题干“SREBP前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达”，SREBP前体经酶切后产生可调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程的结构域，而不是S蛋白，C错误；
D、白桦醋醇通过抑制S蛋白活性，从而减少SREBP经酶切产生具有转录调节活性的结构域，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，即抑制胆固醇合成，从而降低血液胆固醇含量，D正确。
故选C。
3. 尿糖试纸是用来检测尿糖情况的专用试纸，试纸将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶以及显色剂固定在纸条上，根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色物质的原理，测定尿液中葡萄糖的相对含量。下列叙述正确的是（ ）
A. 该尿糖试纸检测原理与斐林试剂检测还原糖的原理相同
B. 显色剂变色的原因是H2O2将无色化合物氧化为有色化合物
C. 尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶分解后会影响测量的准确性
D. 使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应
【答案】D
【解析】
【分析】根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，将上述两种酶和无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸。
【详解】A、该尿糖试纸的检测原理是根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，与斐林试剂检测还原糖的原理不相同，A错误；
B、显色剂变色的原因是原子氧将无色化合物氧化为有色化合物，B错误；
C、尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶形成葡萄糖酸和过氧化氢，再进行下一步的反应，不影响测量结果，C错误；
D、糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应，D正确。
故选D。
4. 2023年1月，西湖大学施一公团队在阿尔茨海默病领域取得重大原创发现——找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”，为人类对付阿尔茨海默病带来一线曙光。科学家利用基因测序技术发现，APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因。APOE基因主要负责编码APOE蛋白。APOE蛋白在人群中有APOE2、APOE3和APOE4等3种亚型。研究发现，APOE2的携带者，不易患阿尔茨海默病；而APOE4的携带者，患病风险成倍增加。因此，找到APOE4的受体，可能是破解阿尔茨海默病的关键，施一公团队找到了阿尔兹海默症最强风险因子APOE4受体。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 施一公团队从分子水平找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”
B. APOE4的携带者，患病风险成倍增加，可能与细胞膜上的受体蛋白有关
C. APOE蛋白存在不同的亚型只与肽链的空间结构有关
D. 这一发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】A、施一公团队发现阿尔茨海默症最强风险因子APOE4受体，是破解阿尔茨海默病的关键，找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”，A正确；
B、科学家利用基因测序技术发现，APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因，施一公团队找到了阿尔茨海默症最强风险因子APOE4受体，APOE4的携带者，患病风险成倍增加，可能与细胞膜上的受体蛋白APOE4受体有关，B正确；
C、蛋白质分子的种类与组成它的氨基酸种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关，C错误；
D、在阿尔茨海默病领域取得重大原创发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义，D正确。
故选C。
5. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽，最终会得到49个氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程。
3、分析题图：题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况，其中内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，经内切酶处理该多肽后，形成1-16、18-30、33-49三个片段，说明第17、31和32号为苯丙氨酸。
【详解】A、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸（C9H11NO2），这需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，A错误；
B、由以上分析知，短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32位苯丙氨酸（C9H11NO2）3个，此过程共需要断裂5个肽键（分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31位和32号、32位和33号）、消耗5个水分子，每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子，所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个，B正确；
C、题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况，其中内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，经内切酶处理该多肽后，形成1-16、18-30、33-49三个片段，说明第17、31和32号为苯丙氨酸，C正确；
D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键，若该四十九肽用蛋白外切酶处理，可得到49个氨基酸，D正确。
故选A。
6. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP）。研究发现，SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是（ ）
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中，抗体会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体DP结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。
【详解】A、分析题意，微粒体上有核糖体结合，其核糖体上最初合成多肽链含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP），且两者结合能引导多肽链进入内质网，据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分，A错误；
B、基因是有遗传效应的核酸片段，信号肽（SP）是由控制“信号肽”（SP）合成的脱氧核苷酸序列合成的，所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，如配子或减数第二次分裂的细胞等，B错误；
C、SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，不会合成SP，因此不会进入内质网中，C错误；
D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”，说明在内质网腔内“信号肽”被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物（酶），D正确。
故选D。
7. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B. “分子伴侣”介导加工的环状八肽化合物中至少含有8个氧原子和8个氮原子
C. 蛋白质空间结构一旦发生改变，则一定不可逆转
D. “分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响，使蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变，即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、酵母菌是真核生物，“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网，A正确；
B、每一个氨基酸至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），环状八肽化合物由 8 个氨基酸脱去8个水形成，其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16，至少的氮原子数为 8×1=8，8分子水（H2O）包含的氧原子数 8，氮原子数为 0，则环链八肽化合物至少有氧原子 8×2－8=8，氮原子 8×1=8，B正确；
C、由题干信息可知，分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，C错误；
D、“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中，即蛋白质的空间结构形成，其过程中可能涉及二硫键、氢键的形成，D正确。
故选C。
【点睛】
8. 叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的。叶绿素a的分子结构如图所示，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列分析错误的是（ ）
A. 叶绿素a分子与催化其合成的酶共有的元素是CHON
B. 叶绿素a的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物
C. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
D. 叶片变黄一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的
【答案】D
【解析】
【分析】1、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，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、M等。
2、无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还对维持渗透压和酸碱平衡具有重要作用。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，其化学元素组成都含有CHON，如图叶绿素a分子也含有CHON元素，A正确；
B、如图叶绿素a中含有Mg，Mg属于无机盐，B正确；
C、叶绿素a的尾部具有亲脂性，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部有利于固定在类囊体膜上，C正确；
D、叶片变黄不一定是叶绿素合成减少，也有可能是温度下降，胡萝卜素合成增加导致，还有可能是叶绿素降解加快或叶黄素等类胡萝卜素合成增加等原因，D错误。
故选D。
9. 下列说法正确的有（ ）项
①在电镜下观察颤藻细胞，可以看到其细胞核的主要结构由核膜、核仁和染色体组成
②线粒体是有氧呼吸的主要场所，在其中生成的产物有丙酮酸、[H]、CO2和水
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
④矿工容易患硅肺的原因是肺泡细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶
⑤细胞膜上糖蛋白减少导致细胞癌变，癌细胞容易扩散和转移
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中，通常选取洋葱鳞片叶内表皮细胞制成临时装片
⑦洋葱根尖细胞中能合成水的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体
A. 一B. 二C. 三D. 四
【答案】A
【解析】
【分析】原核生物与真核生物的主要区别在于有无核膜包被的细胞核。
有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
癌细胞特点：无限增殖；糖蛋白减少，易分散转移；形态结构发生改变。
【详解】①颤藻属于原核细胞，无成形的细胞核，①错误；
②丙酮酸的产生场所是细胞质基质，②错误；
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，还可以促进染色体中蛋白质与DNA的分离，③正确；
④矿工容易患硅肺的原因是吞噬细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶，④错误；
⑤细胞癌变导致糖蛋白减少，⑤错误；
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中，通常选取洋葱鳞片叶外表皮细胞（含紫色大液泡）制成临时装片，⑥错误；
⑦洋葱根尖细胞无叶绿体，⑦错误。
综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
【点睛】
10. 荧光漂白恢复（FPR）技术是使用荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联，检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率。FPR技术的原理是：利用高能激光束照射细胞的某一特定区域，使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭，这一区域称光漂白区。一段时间后，光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率
B. FPR技术只能用于检测活体细胞膜蛋白的动态变化
C. 图中曲线上升是由周围非漂白区的荧光分子迁移所致
D. 在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭，一段时间后检测发现该区域荧光强度逐渐恢复，由此判断细胞膜上的荧光发生了移动，说明细胞膜具有流动性。
【详解】A、荧光的恢复速度可以反映荧光标记分子的运动速率，A正确；
B、荧光漂白恢复技术（FPR）是使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素，绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率，B错误；
C、 图中曲线的上升是由于膜上的脂质在运动，非漂白区的荧光分子迁移，才使原本淬灭的区域恢复荧光，C正确；
D、适当范围内升高温度，加快细胞膜上分子的移动速率，进而缩短荧光恢复时间，D正确。
故选B。
二、多选题（共3小题，4分/题，共12分）
11. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取a,b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种蛋白样品，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响
C. 生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图可知，图1中细胞内样品蛋白含量a和c随样品蛋白浓度增大而增加，b含量无明显变化；图2中细胞活力随样品蛋白a浓度增大而降低直至失活，样品蛋白b和c处理组无明显变化。
【详解】A、蛋白质的加工主要在内质网中进行的，所以动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中，A正确；
B、根据图1可知，细胞内样品蛋白含量b基本不变，说明糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响，B正确；
C、图2中，a组细胞活力降低，b组细胞活力基本不变，则生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的，C正确；
D、a和c都含有糖链，根据实验和图2可知，a能正常发挥抑制X细胞活力作用，但蛋白质空间结构被破坏的c不能，说明a抑制X细胞活力主要是由蛋白b的空间结构决定的，D错误。
故选ABC
12. 膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示，V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是（ ）
A. 如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B. 细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C. 据图分析，囊泡与靶膜之间的识别这一过程不具有特异性
D. 用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意知，GTP具有与ATP相似的生理功能，ATP是细胞生命活动的直接能源物质，因此GTP能为囊泡识别、融合过程提供能量，GTP水解形成GDP；由题图可知，囊泡上的信息分子与靶膜上的受体特异性识别，将囊泡内的物质运输到特定的部位，体现了生物膜的信息传递功能，囊泡与靶膜融合依赖于生物膜的流动性结构特点。
【详解】A、如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞，A错误；
B、膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移，可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别，B错误；
C、据图分析，囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡与靶膜之间的识别这一过程具有特异性，C错误；
D、用同位素标记法，3H标记亮氨酸，可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程，D正确。
故选ABC。
13. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与，正常情况下线粒体进行中区分裂，当线粒体出现损伤时，顶端Ca2+和活性氧自由基（ROS）增加，线粒体进行外围分裂，产生大小不等的线粒体，小的子线粒体不包含复制性DNA（mtDNA），继而发生线粒体自噬。下列叙述错误的是（ ）
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体，在高倍镜下观察其分裂情况
B. 正常情况下中区分裂可增加线粒体数量，外围分裂会减少线粒体数量
C. 线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
D. 线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与，利于物质重复利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒，与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。
【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法，在高倍镜下可以看到线粒体的形态，A错误；
B、中区分裂可增加线粒体的数量，外围分裂可产生大小两个线粒体，小的线粒体发生自噬，大的线粒体仍然存在，不改变线粒体的数量，B错误；
C、据图分析可知，可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生线粒体外围分裂，C正确；
D、线粒体自噬需溶酶体参与，但其中的酶是在核糖体上合成的，D错误。
故选ABD。
三、非选择题（共3小题，除特殊标注外，2分/题，共48分）
14. 科学家研究发现，”熊虫”是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力，当环境恶化时，熊虫会把身体蜷缩起来，一动不动。这时它们会自行脱掉体内99％的水分，身体萎缩成正常情况下的一半，处于一种隐生（假死）状态，此时会展现出惊人的耐力，以此来“扛”过各种极端环境。出于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零，甚至能耐受-273℃冰冻数小时，直到环境改善为止。据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖，回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为“熊虫”具有产生大量海藻糖而耐受低温是由于______结果。
（2）“熊虫”具有产生大量海藻糖的根本原因是“熊虫” ______________。
（3）海藻糖是由______________元素组成的，若要探究它是否为还原糖，应选取的试剂为______________,在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，能否说明海藻糖为非还原糖，为什么？______________。
（4）有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性，请将其补充完整。
Ι．为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料应具有______________的特点。
Ⅱ．操作过程：①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）；②______________； ③______________；④观察甲、乙两组细胞生活状况，写出预期结果及结论结果：________________________；结论：________________________。
【答案】 ①. 长期自然选择 ②. 具有合成海藻糖的基因 ③. C、 H 、O ④. 斐林试剂 ⑤. 不能，因为没有水浴加热 ⑥. 自身不含也不能合成海藻糖 ⑦. 甲加海藻糖乙不加海藻糖 ⑧. 甲、乙两组均控制 ⑨. -273℃冰冻数小时 ⑩. 若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立，若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立
【解析】
【分析】本题是对“二糖海藻糖对组织细胞避免因低温而造成的损伤的作用”的探究性实验，分析题干明确实验的目的和原理，分析出实验的自变量、因变量和无关变量，按照实验设计的单一变量原则和对照原则，完善实验步骤、预期实验结果并获取结论。
【详解】（1）根据题意分析，“熊虫”的动物体含有大量海藻糖（一种二糖），海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤，因此“熊虫”能耐受零下273℃的冰冻数小时，这是长期自然选择的结果。
（2）“熊虫”体内含有控制合成海藻糖的基因，所以“熊虫”能够产生大量的海藻糖。
（3）海藻糖是一种二糖，其组成元素为C、H、O；鉴定还原糖常用的试剂是斐林试剂，该试剂鉴定时需要水浴加热，因此若在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，并不能否说明海藻糖为非还原糖。
（4）Ι．该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖，因变量是低温条件下细胞的活性，因此为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响，选用的作为实验材料的细胞应该不含也不能合成海藻糖。
Ⅱ．按照实验设计的单一变量原则和对照原则，实验步骤如下：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组、乙组为对照组）；
②向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液；
③将甲、乙两组细胞均控制在零下273℃的条件下冰冻数小时；
④观察并记录两组细胞的生活状况。
可能的结果及结论是：若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用；若甲、乙两组细胞都死亡，说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而造成的损伤。
【点睛】本题涉及到的知识点是海藻糖的作用、现代生物进化理论内容，根据题干信息分析出实验目的、原理、自变量和因变量是解题的突破口，对于现代生物进化理论内容的理解、实验设计的单一变量原则和对照原则的理解应用及预期实验结果并获取结论是本题考查的重点。
15. p21活化蛋白激酶（PAK）是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白家族，参与多种信号通路的传导。PAK4是PAK家族中最有代表性的成员，通过磷酸化下游底物蛋白，进而调控细胞骨架重组、细胞增殖和细胞周期进展等。PAK4能够促进细胞生长以保护细胞免受某些凋亡诱导的刺激，在多种类型的癌症如前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和肺癌中均存在mRNA或蛋白质水平上调，且与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关。请回答下列问题：
（1）下游底物蛋白的磷酸化是通过增加____________基团，导致其____________发生改变，活性改变。
（2）高度保守的蛋白质往往对于生物的生命活动至关重要，导致其高度保守的根本原因是____________。
（3）由图可知，PAK4数量与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关，可能是两种原因：一是PAK4通过____________促进基因表达形成ZEB1蛋白，从而____________，导致内皮细胞解离易转移；二是PAK4可抑制____________的作用，进而导致____________，使得肿瘤细胞不易被清除而不断增殖。
【答案】（1） ①. 磷酸 ②. 空间结构
（2）高度保守的蛋白质在进化过程中经历了长期的自然选择
（3） ①. 磷酸化ZEB1的启动子区域的转录因子 ②. 上调ZEB1的表达水平 ③. 黏附分子 ④. T细胞黏附降低
【解析】
【分析】据题文分析，PAK4的活性可以通过磷酸化来调节。当PAK4被激活时，它可以磷酸化下游的底物蛋白，从而调控细胞的生长和凋亡。因此，抑制PAK4的活性可能成为一种有效的癌症治疗策略。
【小问1详解】
下游底物蛋白的磷酸化是通过增加磷酸基团，导致其空间结构发生改变，活性改变。这是因为磷酸化可以改变蛋白质的构象，从而改变其功能和活性。
【小问2详解】
高度保守的蛋白质往往对于生物的生命活动至关重要，导致其高度保守的根本原因是它们在进化过程中经历了长期的自然选择。这些蛋白质对生物体具有重要的生命功能，因此被保留下来，并在进化过程中保持高度的保守性。
【小问3详解】
由图可知，PAK4数量与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关，可能是两种原因：一是PAK4通过磷酸化ZEB1的启动子区域的转录因子促进基因表达形成ZEB1蛋白，从而上调ZEB1的表达水平，导致内皮细胞解离易转移；二是PAK4可抑制黏附分子的作用，进而导致T细胞黏附降低，使得肿瘤细胞不易被清除而不断增殖。
16. 科研人员对新冠病毒侵染细胞、完成增殖、出细胞的过程有了进一步发现，下图为此过程的示意图，请据图回答下列问题。
（1）新冠病毒棘突蛋白首先识别并与受体ACE2结合，棘突蛋白的基本单位是______，在宿主细胞膜上T蛋白的作用下，病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合。该过程体现了细胞膜的______（特点）
（2）细胞膜上受体ACE2的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用______法，与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有______。
（3）“神药”二甲双胍可以降血糖，最新研究表明还有抗肿瘤效应（抑制肿瘤细胞的生长），它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图所示。请据图回答有关问题：
①细胞核的核膜由______层磷脂分子构成。
②据图分析，二甲双胍通过抑制______的功能，进而直接影响了______的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果。
③据图分析，受体ACE2的运输______（填“是”或“否”）可能受二甲双胍的影响，原因是______。
【答案】（1） ①. 氨基酸 ②. 流动性
（2） ①. 同位素标记法 ②. 内质网和高尔基体
（3） ①. 4 ②. 线粒体 ③. 无活型和激活型RagC ④. 是 ⑤. 受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应
【解析】
【分析】1、在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S 等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
2、细胞膜的组成成分：主要是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，动物细胞膜中的脂质还有胆固醇；细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多。细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开； （2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的信息交流。
【小问1详解】
蛋白质是生物大分子，基本组成单位是氨基酸，故棘突蛋白的基本单位是氨基酸。病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合，该过程体现了细胞膜的流动性。
【小问2详解】
探究受体ACE2合成和运输的途径中可采用同位素标记法，与其合成加工运输过程相关细胞器有核糖体、内质网和高尔基体、线粒体，其中直接相关的具膜细胞器是内质网和高尔基体。
【小问3详解】
①细胞核具有双层膜，磷脂双分子层是膜的基本支架，故细胞核的核膜由4层磷脂分子构成；
②分析题图可知，二甲双胍直接作用于线粒体，通过抑制线粒体的功能，影响能量的供应，进而影响无活型和激活型RagC进出核孔，最终达到抑制细胞生长的效果；
③受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应，因此受体ACE2的运输受二甲双胍的影响。
一、单选题（共10题，2分/题，共20分）
1. 下图表示真核细胞内基因表达过程中相关物质间的关系。下列叙述错误的是()
A. 物质 a 上含有决定氨基酸的密码子
B. 组成物质 a、b、c、d 的基本单位共有 8 种
C. 过程①的产物中有些具有生物催化作用
D. 过程②的场所是核糖体，该过程中有水生成
【答案】A
【解析】
【详解】据图分析可知，物质a为基因、物质b为mRNA、物质c为tRNA、物质d为具有催化作用的RNA（即酶）。决定氨基酸的密码子位于mRNA上，A项错误；基因是DNA上有遗传效应的片段，其基本单位是四种脱氧核苷酸，RNA（包括b、c、d）的基本组成单位是四种核糖核苷酸，B项正确；过程①是以DNA为模板生成RNA的转录过程，少数酶的化学本质是RNA，具有生物催化作用，C项正确；过程②表示翻译，其场所是核糖体，在该过程中会发生氨基酸脱水缩合生成水和肽链，D项正确。
【点睛】
解答本题的关键是依据图中呈现的信息，准确识别a、b、c、d所示物质的名称，正确推断①②所示生理过程，据此与所学知识有效地结合起来，进行图文转换，实现对知识的整合和迁移。
2. SREBP前体由S蛋白协助从内质网转运到高尔基体，经酶切后产生具有转录调节活性的结构域，随后转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达。白桦醋醇能特异性结合S蛋白并抑制其活化。下列相关叙述错误的是（ ）
A. 胆固醇不溶于水，在人体内参与血液中脂质的运输
B. SREBP前体常以囊泡形式从内质网转运到高尔基体加工
C. S蛋白可以调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录
D. 白桦醋醇能抑制胆固醇合成并降低血液中胆固醇含量
【答案】C
【解析】
【分析】1、蛋白质的结构多样性与氨基酸的数目、种类、排列顺序，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构有关。
2、转录是以DNA的一条链为模板合成RNA的过程，mRNA可作为翻译的模板，在核糖体上合成蛋白质。
【详解】A、胆固醇属于脂质中的固醇，不溶于水，胆固醇构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，A正确；
B、内质网和高尔基体并不直接相连，SREBP前体常以囊泡形式从内质网转运到高尔基体加工，B正确；
C、由题干“SREBP前体在高尔基体中经酶切后，产生具有转录调节活性的N端结构域，随后转运到细胞核，激活下游胆固醇合成途径相关基因的表达”，SREBP前体经酶切后产生可调节胆固醇合成酶基因在细胞核内的转录过程的结构域，而不是S蛋白，C错误；
D、白桦醋醇通过抑制S蛋白活性，从而减少SREBP经酶切产生具有转录调节活性的结构域，使胆固醇合成途径相关的基因不能表达，即抑制胆固醇合成，从而降低血液胆固醇含量，D正确。
故选C。
3. 尿糖试纸是用来检测尿糖情况的专用试纸，试纸将葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶以及显色剂固定在纸条上，根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色物质的原理，测定尿液中葡萄糖的相对含量。下列叙述正确的是（ ）
A. 该尿糖试纸检测原理与斐林试剂检测还原糖的原理相同
B. 显色剂变色的原因是H2O2将无色化合物氧化为有色化合物
C. 尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶分解后会影响测量的准确性
D. 使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应
【答案】D
【解析】
【分析】根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，将上述两种酶和无色化合物固定在纸条上，制成测试尿糖含量的酶试纸。
【详解】A、该尿糖试纸的检测原理是根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，与斐林试剂检测还原糖的原理不相同，A错误；
B、显色剂变色的原因是原子氧将无色化合物氧化为有色化合物，B错误；
C、尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶形成葡萄糖酸和过氧化氢，再进行下一步的反应，不影响测量结果，C错误；
D、糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应，D正确。
故选D。
4. 2023年1月，西湖大学施一公团队在阿尔茨海默病领域取得重大原创发现——找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”，为人类对付阿尔茨海默病带来一线曙光。科学家利用基因测序技术发现，APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因。APOE基因主要负责编码APOE蛋白。APOE蛋白在人群中有APOE2、APOE3和APOE4等3种亚型。研究发现，APOE2的携带者，不易患阿尔茨海默病；而APOE4的携带者，患病风险成倍增加。因此，找到APOE4的受体，可能是破解阿尔茨海默病的关键，施一公团队找到了阿尔兹海默症最强风险因子APOE4受体。下列相关叙述不正确的是（ ）
A. 施一公团队从分子水平找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”
B. APOE4的携带者，患病风险成倍增加，可能与细胞膜上的受体蛋白有关
C. APOE蛋白存在不同的亚型只与肽链的空间结构有关
D. 这一发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。
【详解】A、施一公团队发现阿尔茨海默症最强风险因子APOE4受体，是破解阿尔茨海默病的关键，找到了可能触发阿尔茨海默病记忆衰退的“机关”，A正确；
B、科学家利用基因测序技术发现，APOE4是阿尔茨海默病最大的风险基因，施一公团队找到了阿尔茨海默症最强风险因子APOE4受体，APOE4的携带者，患病风险成倍增加，可能与细胞膜上的受体蛋白APOE4受体有关，B正确；
C、蛋白质分子的种类与组成它的氨基酸种类、数目、排列顺序以及蛋白质的空间结构有关，C错误；
D、在阿尔茨海默病领域取得重大原创发现对理解阿尔茨海默病的发病机制和开展针对性的药物设计具有重要意义，D正确。
故选C。
5. 蛋白水解酶分内切酶和外切酶2种，外切酶专门作用于肽链末端的肽键，内切酶则作用于肽链内部特定区域。若某蛋白内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，某四十九肽经该内切酶作用后的情况如下图，下列叙述错误的是（ ）
A. 形成短肽A、B、C共消耗2分子水
B. 短肽A、B、C比四十九肽的氧原子数少1个
C. 该四十九肽苯丙氨酸存在于第17、31、32号位上
D. 若用蛋白外切酶处理该多肽，最终会得到49个氨基酸
【答案】A
【解析】
【分析】1、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。
2、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH ）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程。
3、分析题图：题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况，其中内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，经内切酶处理该多肽后，形成1-16、18-30、33-49三个片段，说明第17、31和32号为苯丙氨酸。
【详解】A、短肽A、B、C的形成过程中共去掉3个苯丙氨酸（C9H11NO2），这需要断裂5个肽键，消耗5个水分子，A错误；
B、由以上分析知，短肽A、B、C的形成过程中共去掉第17、31和32位苯丙氨酸（C9H11NO2）3个，此过程共需要断裂5个肽键（分别位于16和17号、17和18号、30和31号、31位和32号、32位和33号）、消耗5个水分子，每个苯丙氨酸含有2个氧原子、每个水分子含有1个氧原子，所以短肽A、B、C比该四十九肽的氧原子数少2×3-5=1个，B正确；
C、题图是某四十九肽经内切酶和外切酶作用后的情况，其中内切酶作用于苯丙氨酸（C9H11NO2）两侧的肽键，经内切酶处理该多肽后，形成1-16、18-30、33-49三个片段，说明第17、31和32号为苯丙氨酸，C正确；
D、外切酶专门作用于肽链末端的肽键，若该四十九肽用蛋白外切酶处理，可得到49个氨基酸，D正确。
故选A。
6. 科学家用离心技术分离得到了有核糖体结合的微粒体，即膜结合核糖体，其核糖体上最初合成的多肽链含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP）。研究发现，SRP与SP结合是引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工的前提，经囊泡包裹离开内质网的蛋白质均不含SP，此时的蛋白质一般无活性。下列相关推测正确的是（ ）
A. 微粒体中的膜是高尔基体膜结构的一部分
B. 细胞中每个基因都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列
C. SP合成缺陷的浆细胞中，抗体会在内质网腔中聚集
D. 内质网腔中含有能够在特定位点催化肽键水解的酶
【答案】D
【解析】
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体合成，形成一段多肽链后，信号识别颗粒（SRP）识别信号，再与内质网上信号识别受体DP结合，将核糖体-新生肽引导至内质网，SRP脱离，信号引导肽链进入内质网，形成折叠的蛋白质，随后，核糖体脱落。
【详解】A、分析题意，微粒体上有核糖体结合，其核糖体上最初合成多肽链含有信号肽（SP）以及信号识别颗粒（SRP），且两者结合能引导多肽链进入内质网，据此推测微粒体中的膜是内质网膜结构的一部分，A错误；
B、基因是有遗传效应的核酸片段，信号肽（SP）是由控制“信号肽”（SP）合成的脱氧核苷酸序列合成的，所以分泌蛋白基因中有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，细胞中每个基因不一定都有控制SP合成的脱氧核苷酸序列，如配子或减数第二次分裂的细胞等，B错误；
C、SRP与SP结合可引导新合成的多肽链进入内质网腔进行加工，SP合成缺陷的细胞中，不会合成SP，因此不会进入内质网中，C错误；
D、经囊泡包裹离开内质网的蛋白质上均不含“信号肽”，说明在内质网腔内“信号肽”被切除，进而说明内质网腔内含有能在特定位点催化肽键水解的有机物（酶），D正确。
故选D。
7. 研究发现一类称做“分子伴侣”的蛋白质可识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并通过改变自身空间结构与多肽的某些部位相结合，从而帮助这些多肽折叠、组装或转运，其本身不参与组成最终产物并可循环发挥作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 酵母菌内“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网
B. “分子伴侣”介导加工的环状八肽化合物中至少含有8个氧原子和8个氮原子
C. 蛋白质空间结构一旦发生改变，则一定不可逆转
D. “分子伴侣”折叠蛋白质的过程中可能涉及氢键的形成
【答案】C
【解析】
【分析】蛋白质变性是指天然蛋白质因受物理、化学因素的影响，使蛋白质分子的构象发生了异常变化，从而导致生物活性的丧失以及物理、化学性质的异常变化。蛋白质变性不涉及蛋白质一级结构的改变，即由氨基酸构成的肽链并不发生改变。
【详解】A、酵母菌是真核生物，“分子伴侣”发挥作用的场所可能在内质网，A正确；
B、每一个氨基酸至少含有一个氨基（-NH2）和一个羧基（-COOH），环状八肽化合物由 8 个氨基酸脱去8个水形成，其中 8 个氨基酸中至少的氧原子数为 8×2=16，至少的氮原子数为 8×1=8，8分子水（H2O）包含的氧原子数 8，氮原子数为 0，则环链八肽化合物至少有氧原子 8×2－8=8，氮原子 8×1=8，B正确；
C、由题干信息可知，分子伴侣在发挥作用时会改变自身空间结构，并可循环发挥作用，因此可以判断“分子伴侣”的空间结构的改变是可以逆转的，C错误；
D、“分子伴侣”折叠蛋白质的过程中，即蛋白质的空间结构形成，其过程中可能涉及二硫键、氢键的形成，D正确。
故选C。
【点睛】
8. 叶绿素是由谷氨酸分子经过一系列酶的催化作用，在光照条件下合成的。叶绿素a的分子结构如图所示，其头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列分析错误的是（ ）
A. 叶绿素a分子与催化其合成的酶共有的元素是CHON
B. 叶绿素a的元素组成说明无机盐能构成复杂的化合物
C. 尾部对于叶绿素a分子在类囊体膜上的固定起重要作用
D. 叶片变黄一定是光照不足导致叶绿素合成减少造成的
【答案】D
【解析】
【分析】1、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，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、M等。
2、无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分；许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有的无机盐还对维持渗透压和酸碱平衡具有重要作用。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，其化学元素组成都含有CHON，如图叶绿素a分子也含有CHON元素，A正确；
B、如图叶绿素a中含有Mg，Mg属于无机盐，B正确；
C、叶绿素a的尾部具有亲脂性，而生物膜的基本骨架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部有利于固定在类囊体膜上，C正确；
D、叶片变黄不一定是叶绿素合成减少，也有可能是温度下降，胡萝卜素合成增加导致，还有可能是叶绿素降解加快或叶黄素等类胡萝卜素合成增加等原因，D错误。
故选D。
9. 下列说法正确的有（ ）项
①在电镜下观察颤藻细胞，可以看到其细胞核的主要结构由核膜、核仁和染色体组成
②线粒体是有氧呼吸的主要场所，在其中生成的产物有丙酮酸、[H]、CO2和水
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
④矿工容易患硅肺的原因是肺泡细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶
⑤细胞膜上糖蛋白减少导致细胞癌变，癌细胞容易扩散和转移
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中，通常选取洋葱鳞片叶内表皮细胞制成临时装片
⑦洋葱根尖细胞中能合成水的细胞器有线粒体、叶绿体和核糖体
A. 一B. 二C. 三D. 四
【答案】A
【解析】
【分析】原核生物与真核生物的主要区别在于有无核膜包被的细胞核。
有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。
癌细胞特点：无限增殖；糖蛋白减少，易分散转移；形态结构发生改变。
【详解】①颤藻属于原核细胞，无成形的细胞核，①错误；
②丙酮酸的产生场所是细胞质基质，②错误；
③在“观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，还可以促进染色体中蛋白质与DNA的分离，③正确；
④矿工容易患硅肺的原因是吞噬细胞的溶酶体内缺少分解硅尘的酶，④错误；
⑤细胞癌变导致糖蛋白减少，⑤错误；
⑥观察植物细胞质壁分离的实验中，通常选取洋葱鳞片叶外表皮细胞（含紫色大液泡）制成临时装片，⑥错误；
⑦洋葱根尖细胞无叶绿体，⑦错误。
综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
【点睛】
10. 荧光漂白恢复（FPR）技术是使用荧光分子，如荧光素、绿色荧光蛋白等与相应分子偶联，检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率。FPR技术的原理是：利用高能激光束照射细胞的某一特定区域，使该区域内标记的荧光分子发生不可逆的淬灭，这一区域称光漂白区。一段时间后，光漂白区荧光强度的变化如图所示。下列说法错误的是（ ）
A. 荧光恢复的速度可反映荧光标记分子的运动速率
B. FPR技术只能用于检测活体细胞膜蛋白的动态变化
C. 图中曲线上升是由周围非漂白区的荧光分子迁移所致
D. 在适当范围内提高温度可以缩短光漂白区荧光恢复的时间
【答案】B
【解析】
【分析】分析题意可知，高能量的激光束照射使特定区域的荧光发生不可逆的淬灭，一段时间后检测发现该区域荧光强度逐渐恢复，由此判断细胞膜上的荧光发生了移动，说明细胞膜具有流动性。
【详解】A、荧光的恢复速度可以反映荧光标记分子的运动速率，A正确；
B、荧光漂白恢复技术（FPR）是使用亲脂性或亲水性的荧光分子，如荧光素，绿色荧光蛋白等与蛋白或脂质耦联，用于检测所标记分子在活体细胞表面或细胞内部的运动及其迁移速率，B错误；
C、 图中曲线的上升是由于膜上的脂质在运动，非漂白区的荧光分子迁移，才使原本淬灭的区域恢复荧光，C正确；
D、适当范围内升高温度，加快细胞膜上分子的移动速率，进而缩短荧光恢复时间，D正确。
故选B。
二、多选题（共3小题，4分/题，共12分）
11. 已知生物毒素a是由蛋白质b经过糖链修饰的糖蛋白，通过胞吞进入细胞，专一性地抑制人核糖体的功能。为研究a的结构与功能的关系，某小组取a,b和c（由a经高温加热处理获得，糖链不变）三种蛋白样品，分别加入三组等量的某种癌细胞（X）培养物中，适当培养后，检测X细胞内样品蛋白的含量和X细胞活力（初始细胞活力为100%），结果如图所示。下列相关分析合理的是（ ）
A. 动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中
B. 根据图1可知，糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响
C. 生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的
D. 生物毒素a能显著抑制X细胞的活力，主要依赖糖链和蛋白质b
【答案】ABC
【解析】
【分析】分析题图可知，图1中细胞内样品蛋白含量a和c随样品蛋白浓度增大而增加，b含量无明显变化；图2中细胞活力随样品蛋白a浓度增大而降低直至失活，样品蛋白b和c处理组无明显变化。
【详解】A、蛋白质的加工主要在内质网中进行的，所以动物细胞中，蛋白质的糖链修饰可能发生在内质网中，A正确；
B、根据图1可知，细胞内样品蛋白含量b基本不变，说明糖蛋白进入细胞几乎不受蛋白质b变性的影响，B正确；
C、图2中，a组细胞活力降低，b组细胞活力基本不变，则生物毒素a组细胞的蛋白质合成量少于蛋白质b组细胞的，C正确；
D、a和c都含有糖链，根据实验和图2可知，a能正常发挥抑制X细胞活力作用，但蛋白质空间结构被破坏的c不能，说明a抑制X细胞活力主要是由蛋白b的空间结构决定的，D错误。
故选ABC
12. 膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移。囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡膜与靶膜的识别原理及融合过程如图所示，V-SNARE和T-SNARE分别是囊泡膜和靶膜上的蛋白质。以下分析错误的是（ ）
A. 如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞和胞吐
B. 细胞器之间的膜流不需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与
C. 据图分析，囊泡与靶膜之间的识别这一过程不具有特异性
D. 用3H标记亮氨酸可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程
【答案】ABC
【解析】
【分析】由题意知，GTP具有与ATP相似的生理功能，ATP是细胞生命活动的直接能源物质，因此GTP能为囊泡识别、融合过程提供能量，GTP水解形成GDP；由题图可知，囊泡上的信息分子与靶膜上的受体特异性识别，将囊泡内的物质运输到特定的部位，体现了生物膜的信息传递功能，囊泡与靶膜融合依赖于生物膜的流动性结构特点。
【详解】A、如果膜流的起点是细胞膜，与之对应的物质运输方式是胞吞，A错误；
B、膜流是指由于囊泡运输，生物膜在各个膜性细胞器及质膜之间的常态性转移，可知细胞器之间的膜流也需要V-SNARE和T-SNARE蛋白参与识别，B错误；
C、据图分析，囊泡可以将“货物”准确运输到目的地并被靶膜识别，囊泡与靶膜之间的识别这一过程具有特异性，C错误；
D、用同位素标记法，3H标记亮氨酸，可探究某分泌蛋白通过膜流运输的过程，D正确。
故选ABC。
13. 最新研究表明线粒体有两种分裂方式：中区分裂和外围分裂（图1和图2），两种分裂方式都需要DRP1蛋白的参与，正常情况下线粒体进行中区分裂，当线粒体出现损伤时，顶端Ca2+和活性氧自由基（ROS）增加，线粒体进行外围分裂，产生大小不等的线粒体，小的子线粒体不包含复制性DNA（mtDNA），继而发生线粒体自噬。下列叙述错误的是（ ）
A. 可利用密度梯度离心法分离出线粒体，在高倍镜下观察其分裂情况
B. 正常情况下中区分裂可增加线粒体数量，外围分裂会减少线粒体数量
C. 线粒体外围分裂可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生
D. 线粒体自噬过程需溶酶体合成的多种水解酶的参与，利于物质重复利用
【答案】ABD
【解析】
【分析】1、线粒体：真核细胞主要细胞器（动植物都有），机能旺盛的含量多。呈粒状、棒状，具有双膜结构，内膜向内突起形成“嵴内膜和基质中有与有氧呼吸有关的酶，是有氧呼吸第二、三阶段的场所，生命体95%的能量来自线粒体，又叫“动力工厂”。含少量的DNA、RNA。
2、溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老损伤的细胞器和吞噬杀死侵入细胞的细菌或病毒，与细胞自噬密切相关的细胞器是溶酶体。
【详解】A、分离细胞器的方法是差速离心法，在高倍镜下可以看到线粒体的形态，A错误；
B、中区分裂可增加线粒体的数量，外围分裂可产生大小两个线粒体，小的线粒体发生自噬，大的线粒体仍然存在，不改变线粒体的数量，B错误；
C、据图分析可知，可能由高Ca2+、高ROS导致DRP1蛋白在线粒体上的位置不同而发生线粒体外围分裂，C正确；
D、线粒体自噬需溶酶体参与，但其中的酶是在核糖体上合成的，D错误。
故选ABD。
三、非选择题（共3小题，除特殊标注外，2分/题，共48分）
14. 科学家研究发现，”熊虫”是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力，当环境恶化时，熊虫会把身体蜷缩起来，一动不动。这时它们会自行脱掉体内99％的水分，身体萎缩成正常情况下的一半，处于一种隐生（假死）状态，此时会展现出惊人的耐力，以此来“扛”过各种极端环境。出于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零，甚至能耐受-273℃冰冻数小时，直到环境改善为止。据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖，回答下列问题：
（1）现代生物进化理论认为“熊虫”具有产生大量海藻糖而耐受低温是由于______结果。
（2）“熊虫”具有产生大量海藻糖的根本原因是“熊虫” ______________。
（3）海藻糖是由______________元素组成的，若要探究它是否为还原糖，应选取的试剂为______________,在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，能否说明海藻糖为非还原糖，为什么？______________。
（4）有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性，请将其补充完整。
Ι．为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料应具有______________的特点。
Ⅱ．操作过程：①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）；②______________； ③______________；④观察甲、乙两组细胞生活状况，写出预期结果及结论结果：________________________；结论：________________________。
【答案】 ①. 长期自然选择 ②. 具有合成海藻糖的基因 ③. C、 H 、O ④. 斐林试剂 ⑤. 不能，因为没有水浴加热 ⑥. 自身不含也不能合成海藻糖 ⑦. 甲加海藻糖乙不加海藻糖 ⑧. 甲、乙两组均控制 ⑨. -273℃冰冻数小时 ⑩. 若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立，若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立
【解析】
【分析】本题是对“二糖海藻糖对组织细胞避免因低温而造成的损伤的作用”的探究性实验，分析题干明确实验的目的和原理，分析出实验的自变量、因变量和无关变量，按照实验设计的单一变量原则和对照原则，完善实验步骤、预期实验结果并获取结论。
【详解】（1）根据题意分析，“熊虫”的动物体含有大量海藻糖（一种二糖），海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤，因此“熊虫”能耐受零下273℃的冰冻数小时，这是长期自然选择的结果。
（2）“熊虫”体内含有控制合成海藻糖的基因，所以“熊虫”能够产生大量的海藻糖。
（3）海藻糖是一种二糖，其组成元素为C、H、O；鉴定还原糖常用的试剂是斐林试剂，该试剂鉴定时需要水浴加热，因此若在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，并不能否说明海藻糖为非还原糖。
（4）Ι．该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖，因变量是低温条件下细胞的活性，因此为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响，选用的作为实验材料的细胞应该不含也不能合成海藻糖。
Ⅱ．按照实验设计的单一变量原则和对照原则，实验步骤如下：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组、乙组为对照组）；
②向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液；
③将甲、乙两组细胞均控制在零下273℃的条件下冰冻数小时；
④观察并记录两组细胞的生活状况。
可能的结果及结论是：若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用；若甲、乙两组细胞都死亡，说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而造成的损伤。
【点睛】本题涉及到的知识点是海藻糖的作用、现代生物进化理论内容，根据题干信息分析出实验目的、原理、自变量和因变量是解题的突破口，对于现代生物进化理论内容的理解、实验设计的单一变量原则和对照原则的理解应用及预期实验结果并获取结论是本题考查的重点。
15. p21活化蛋白激酶（PAK）是一类高度保守的丝氨酸/苏氨酸蛋白家族，参与多种信号通路的传导。PAK4是PAK家族中最有代表性的成员，通过磷酸化下游底物蛋白，进而调控细胞骨架重组、细胞增殖和细胞周期进展等。PAK4能够促进细胞生长以保护细胞免受某些凋亡诱导的刺激，在多种类型的癌症如前列腺癌、卵巢癌、胰腺癌、乳腺癌和肺癌中均存在mRNA或蛋白质水平上调，且与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关。请回答下列问题：
（1）下游底物蛋白的磷酸化是通过增加____________基团，导致其____________发生改变，活性改变。
（2）高度保守的蛋白质往往对于生物的生命活动至关重要，导致其高度保守的根本原因是____________。
（3）由图可知，PAK4数量与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关，可能是两种原因：一是PAK4通过____________促进基因表达形成ZEB1蛋白，从而____________，导致内皮细胞解离易转移；二是PAK4可抑制____________的作用，进而导致____________，使得肿瘤细胞不易被清除而不断增殖。
【答案】（1） ①. 磷酸 ②. 空间结构
（2）高度保守的蛋白质在进化过程中经历了长期的自然选择
（3） ①. 磷酸化ZEB1的启动子区域的转录因子 ②. 上调ZEB1的表达水平 ③. 黏附分子 ④. T细胞黏附降低
【解析】
【分析】据题文分析，PAK4的活性可以通过磷酸化来调节。当PAK4被激活时，它可以磷酸化下游的底物蛋白，从而调控细胞的生长和凋亡。因此，抑制PAK4的活性可能成为一种有效的癌症治疗策略。
【小问1详解】
下游底物蛋白的磷酸化是通过增加磷酸基团，导致其空间结构发生改变，活性改变。这是因为磷酸化可以改变蛋白质的构象，从而改变其功能和活性。
【小问2详解】
高度保守的蛋白质往往对于生物的生命活动至关重要，导致其高度保守的根本原因是它们在进化过程中经历了长期的自然选择。这些蛋白质对生物体具有重要的生命功能，因此被保留下来，并在进化过程中保持高度的保守性。
【小问3详解】
由图可知，PAK4数量与肿瘤细胞的增殖和侵袭转移呈正相关，可能是两种原因：一是PAK4通过磷酸化ZEB1的启动子区域的转录因子促进基因表达形成ZEB1蛋白，从而上调ZEB1的表达水平，导致内皮细胞解离易转移；二是PAK4可抑制黏附分子的作用，进而导致T细胞黏附降低，使得肿瘤细胞不易被清除而不断增殖。
16. 科研人员对新冠病毒侵染细胞、完成增殖、出细胞的过程有了进一步发现，下图为此过程的示意图，请据图回答下列问题。
（1）新冠病毒棘突蛋白首先识别并与受体ACE2结合，棘突蛋白的基本单位是______，在宿主细胞膜上T蛋白的作用下，病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合。该过程体现了细胞膜的______（特点）
（2）细胞膜上受体ACE2的合成与分泌蛋白的合成过程很相似。在探究其合成和运输的途径中可采用______法，与其合成加工运输过程直接相关具膜细胞器有______。
（3）“神药”二甲双胍可以降血糖，最新研究表明还有抗肿瘤效应（抑制肿瘤细胞的生长），它可以通过抑制某种细胞器的功能而抑制细胞的生长，其作用机理如图所示。请据图回答有关问题：
①细胞核的核膜由______层磷脂分子构成。
②据图分析，二甲双胍通过抑制______的功能，进而直接影响了______的跨核孔运输，最终达到抑制细胞生长的效果。
③据图分析，受体ACE2的运输______（填“是”或“否”）可能受二甲双胍的影响，原因是______。
【答案】（1） ①. 氨基酸 ②. 流动性
（2） ①. 同位素标记法 ②. 内质网和高尔基体
（3） ①. 4 ②. 线粒体 ③. 无活型和激活型RagC ④. 是 ⑤. 受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应
【解析】
【分析】1、在同一元素中，质子数相同、中子数不同的原子为同位素。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S 等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
2、细胞膜的组成成分：主要是蛋白质和脂质，其次还有少量糖类，脂质中主要是磷脂，动物细胞膜中的脂质还有胆固醇；细胞膜的功能复杂程度与细胞膜的蛋白质的种类和数量有关，功能越复杂，膜蛋白的种类和数量越多。细胞膜的功能：（1）将细胞与外界环境分隔开； （2）控制物质进出细胞；（3）进行细胞间的信息交流。
【小问1详解】
蛋白质是生物大分子，基本组成单位是氨基酸，故棘突蛋白的基本单位是氨基酸。病毒的包膜与宿主细胞的细胞膜发生融合，该过程体现了细胞膜的流动性。
【小问2详解】
探究受体ACE2合成和运输的途径中可采用同位素标记法，与其合成加工运输过程相关细胞器有核糖体、内质网和高尔基体、线粒体，其中直接相关的具膜细胞器是内质网和高尔基体。
【小问3详解】
①细胞核具有双层膜，磷脂双分子层是膜的基本支架，故细胞核的核膜由4层磷脂分子构成；
②分析题图可知，二甲双胍直接作用于线粒体，通过抑制线粒体的功能，影响能量的供应，进而影响无活型和激活型RagC进出核孔，最终达到抑制细胞生长的效果；
③受体ACE2的运输需要消耗能量，而二甲双胍抑制线粒体的功能，进而影响能量的供应，因此受体ACE2的运输受二甲双胍的影响。
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