2024-2025学年高一上学期期中模拟考试生物（北京专用，第1_4章）试卷（Word版附解析）

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注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。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．回答第Ⅰ卷时，选出每小题答案后，用2B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。写在本试卷上无效。
3．回答第Ⅱ卷时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．测试范围：人教版2019必修1第1~4章。
5．难度系数：0.7
6．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共15个小题，每小题2分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1．细胞学说是自然科学史上的一座丰碑。下列说法不正确的是（ ）
A．显微镜的发明促进了细胞学说的发展
B．细胞学说揭示了动植物的多样性
C．魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”
D．细胞学说标志生物学的研究进入细胞水平
【答案】B
【分析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出，细胞学说的内容有：
1、细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所组成。
2、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
3、新细胞可以从老细胞中产生。英国科学家虎克是细胞的发现者并且是命名者；魏尔肖提出“一切细胞来自细胞”，认为细胞通过分裂产生新细胞，为细胞学说作了重要补充。
【详解】A、光学显微镜的发明和使用为细胞学说的建立提供了技术支持，A正确；
B、细胞学说揭示了生物体结构的统一性，没有揭示多样性，B错误；
C、魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，是对细胞学说的补充，C正确；
D、细胞学说的建立使生物学的研究由器官、组织水平进入细胞水平，D正确。
故选B。
2．关于下列a、b、c、d四种生物的叙述，不正确的是（ ）
A．a和d不具有以核膜为界限的细胞核B．a和b都能进行光合作用
C．a、b、c、d都能独立繁殖和代谢D．a属于原核生物，c属于真核生物
【答案】C
【分析】分析图示，a表示蓝细菌，b表示水绵，c表示酵母菌，d表示噬菌体。病毒无细胞结构，只有蛋白质外壳与遗传物质核酸，原核生物没有成形的细胞核，细胞器只有核糖体，没有其他复杂的细胞器，真核细胞有成形的细胞核，并且含有多种细胞器。
【详解】A、蓝细菌属于原核生物，噬菌体属于病毒，原核生物不具有核膜包被的细胞核，病毒没有细胞结构，A正确；
B、蓝细菌含有与光合作用有关的色素，水绵含有带状叶绿体，两者都可以进行光合作用，B正确；
C、四种都属于生物，都可以生长繁殖，但是病毒不可以独立繁殖和代谢，只可以寄生在活细胞内才可以，C错误；
D、蓝细菌属于原核生物，c酵母菌属于单细胞针具，属于真核生物，D正确。
故选C。
3．有人分别取兔和牛的一小块组织，并测定了两种组织细胞的元素组成，发现兔和牛组织细胞的化学元素组成很相似，其中含量最多的四种元素是（ ）
A．C、H、O、NB． C、O、P、SC．C、H、P、KD．C、O、P、Na
【答案】A
【分析】组成生物的元素有20多种，其中含量最多的元素是O、C、H、N。
【详解】兔和牛组织细胞中含量最多的元素是O、C、H、N，A正确。
故选A。
4．水和无机盐是细胞的重要组成成分，下列表述正确的是（ ）
A．细胞内自由水和结合水都是良好的溶剂
B．同一植株老叶细胞比幼叶细胞自由水含量高
C．哺乳动物血液中Na+含量太高，会出现抽搐等症状
D．细胞中的无机盐离子对维持细胞内酸碱平衡十分重要
【答案】D
【分析】水在细胞中以两种形式存在：
（1）一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。
（2）细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫作自由水。自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基确的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。
【详解】A、自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，结合水是细胞结构的重要组成成分，A错误；
B、同一植株老叶细胞比幼叶细胞自由水含量低，B错误；
C、哺乳动物血液中 Ca2+ 含量太低，会出现抽搐等症状， Ca2+ 含量太高，会出现肌无力，C错误；
D、细胞中的无机盐离子对维持细胞内酸碱平衡十分重要，如碳酸氢根离子等，D正确。
故选D。
5．下列关于动植物糖类、脂肪的分类与比较，正确的是（ ）
A． B．
C． D．
【答案】A
【分析】根据能否水解及水解情况，可将糖类分成单糖、二糖和多糖。
【详解】A、动物细胞特有的糖有糖原和乳糖，植物细胞特有的糖有麦芽糖、淀粉、纤维素、蔗糖、果糖，动植物细胞共有的糖有核糖、脱氧核糖、葡萄糖，A正确；
B、葡萄糖、果糖是单糖，蔗糖是非还原糖，B错误；
C、脂质包括脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，C错误；
D、固醇属于脂质，不属于糖类，D错误。
故选A。
6．如图为某多肽的结构简式，据图分析下列说法正确的是（ ）
A．该多肽中含1个游离的氨基、2个游离的羧基
B．该多肽由4种氨基酸脱水缩合而成，含有4个肽键
C．形成该多肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基
D．高温、低温、X射线、强酸等均会破坏蛋白质的空间结构，使其变性
【答案】B
【分析】分析题图：题图是某多肽的结构简式，该化合物分子中具有四个肽键，是由五个氨基酸脱水缩合而成的五肽化合物，构成该化合物的5个氨基酸的R基依次是-CH2-C6H4OH、-H、-H、-CH2-C6H5、-CH2-CH（CH3）2。
【详解】A、从图中看出，该多肽中含1个游离的氨基、1个游离的羧基，A错误；
B、由于有2个氨基酸的R基相同，所以图中多肽由4种氨基酸脱水缩合而成，肽键数=氨基酸数-肽链数=5-1=4，B正确；
C、形成该多肽时，脱去的水中的氧来自羧基，氢来自氨基和羧基，C错误；
D、低温不会引起蛋白质空间结构改变，使其变性，D错误。
故选B。
7．下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是（ ）

A．A 中肯定含有 S
B．多肽中B 的数目等于C 的数目
C．①过程同时生成水
D．蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因
【答案】C
【分析】据图分析，A是组成蛋白质的基本元素，为C、H、O、N等；B是氨基酸，是蛋白质的基本单位；C是肽键。
【详解】A、S是蛋白质的特征元素，但不是所有的蛋白质都含有S，A错误；
B、链状肽链中，多肽中B（氨基酸）的数目不等于C（肽键）的数目，肽键数=氨基酸数-肽链数，B错误；
C、①为氨基酸脱水缩合过程，氨基酸经脱水缩合形成多肽的过程中会有水的生成，C正确；
D、生物多样性的直接原因是蛋白质结构和功能的多样性，遗传物质的多样性是生物多样性的根本原因，D错误。
故选C。
8．如图为某同学制作的含有两个碱基对的DNA片段（“O”代表磷酸基团）模式图，下列为几位同学对此图的评价，其中正确的是（ ）

A．甲说：物质组成和结构上完全正确
B．乙说：只有一种错误，就是U应改为T
C．丙说：有三种错误，其中核糖应改为脱氧核糖
D．丁说：如果说他画的是RNA双链则该图是正确的
【答案】C
【分析】DNA的结构：①由两条、反向平行的脱氧核苷酸链盘旋成双螺旋结构；②脱氧核糖和磷酸交替连接排列在外侧构成基本骨架， 两条核苷酸单链内侧互补的碱基对之间的氢键连接；③碱基配对有一定规律：一一对应关系A＝T；G≡ C（碱基互补配对原则）。
【详解】ABC、该DNA片段中，有三处错误：①DNA单链 上的脱氧核苷酸的连接方式不对，应该是磷酸和五碳糖交替连接； ②DNA的五碳糖不是核糖，应该是脱氧核糖；③碱基不对，与A配对的应该是碱基T，不是碱基U，AB错误，C正确；
D、即使画的是RNA双链结构，也应该是一个核糖核苷酸的磷酸基团与另一个核糖核苷酸的核糖之间进行脱水聚合形成磷酸二酯键，也应是核糖和磷酸交替链接，题图也是有错误的，D错误。
故选C。
9．下图为细胞膜的亚显微结构模式图，相关叙述不正确的是（ ）
A．b构成细胞膜的基本骨架
B．c和大多数d都可以运动
C．d的种类数量越多膜的功能越复杂
D．所有细胞间的信息交流都与a有关
【答案】D
【分析】流动镶嵌模型认为，细胞膜主要是由磷脂分子和蛋白质分子构成的。磷脂双分子层是膜的基本支架，其内部是磷脂分子的疏水端，水溶性分子或离子不能自由通过，因此具有屏障作用。蛋白质分子以不同方式镶嵌在磷脂双分子层中：有的镶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。这些蛋白质分子在物质运输等方面具有重要作用。
细胞膜的外表面还有糖类分子，它和蛋白质分子结合形成糖蛋白，或与脂质结合形成糖脂，这些糖类分子叫作糖被。糖被在细胞生命活动中具有重要的功能。例如，糖被与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系
【详解】A、a是糖蛋白，b是磷脂双分子层，c是磷脂分子，d是蛋白质。由于磷脂双分子层是膜的基本支架，A正确；
B、细胞膜不是静止不动的，而是具有流动性，主要表现为构成膜的磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，B正确；
C、d是蛋白质，功能越复杂的细胞膜，蛋白质的种类与数量就越多，C正确；
D、细胞间的信息交流不都与糖蛋白有关，比如植物细胞之间通过胞间连丝进行信息交流，D错误。
故选D。
10．USP30蛋白是去泛素化酶家族中的一员，主要定位在线粒体外膜。研究人员发现，与野生型小鼠相比，Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变(如下图)。
下列推测不合理的是（ ）
A．上图是在电子显微镜下观察到的图像
B．USP30蛋白参与了线粒体结构的调控
C．野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积
D．Usp30基因敲除对有氧呼吸过程影响最大的阶段是第一阶段
【答案】D
【分析】1、线粒体：线粒体是真核生物生命活动所需能量的主要产生场所，被称为”细胞的动力车间”;
2、有氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质，第二阶段发生在线粒体基质，第三阶段发生在线粒体内膜。
【详解】 A、如图能看到线粒体的内、外膜，是在电子显微镜下观察到的图像，A正确；
B、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变，可见USP30蛋白参与了线粒体结构的调控，B正确；
C、野生型小鼠线粒体内膜折叠形成嵴增加了相关酶的附着面积，C正确；
D、Usp30基因敲除小鼠线粒体的数量减少，结构发生改变，应该对小鼠有氧呼吸的第二、三阶段影响较大，D错误。
故选D。
11．下图为细胞中某些结构的示意图。下列叙述不正确的是（ ）
A．结构甲是合成蛋白质的重要场所
B．结构乙是光合作用的场所
C．结构丙是有氧呼吸的主要场所
D．结构丁的①是鉴别细胞内外侧的依据
【答案】A
【分析】该图为细胞中某些结构的示意图，甲表示高尔基体，乙表示叶绿体，丙表示线粒体，丁表示细胞膜的流动镶嵌模型，①表示糖蛋白，②表示蛋白质，③表示磷脂双分子层。
【详解】A、甲表示高尔基体，核糖体才是合成蛋白质的场所，A错误；
B、乙表示叶绿体，叶绿体是进行光合作用的场所，B正确；
C、丙表示线粒体，线粒体是有氧呼吸的主要场所，C正确；
D、丁表示细胞膜的流动镶嵌模型，①糖蛋白位于细胞膜外侧，可作为鉴别细胞内外侧的依据，D正确。
故选A。
12．大分子物质与核输入受体结合后，通过核孔中的中央栓蛋白进入细胞核内，过程如图。相关叙述错误的是（ ）

A．核孔实现了细胞与细胞间的信息交流
B．核孔控制物质进出具有一定的选择性
C．核膜是双层膜，由四层磷脂分子组成
D．核输入受体可通过核孔返回细胞质中
【答案】A
【分析】由图可知，大分子物质可与核输入受体结合，通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核，从而实现定向转运。
【详解】A、核孔实现了细胞核与细胞质间的物质交换和信息交流，A错误；
B、由图可知，大分子物质可与核输入受体结合，通过核孔中的中央栓蛋白大分子物质入核，故核孔控制物质的进出具有一定的选择性，B正确；
C、核膜属于生物膜，一层膜由一个磷脂双分子层组成，核膜是双层膜，故由四层磷脂分子组成，C正确；
D、由图可知，核输入受体完成物质入核后，其又通过核孔返回细胞质，可避免物质和能量的浪费，D正确。
故选A。
13．某同学用30%的蔗糖溶液和清水进行植物细胞质壁分离和复原实验，在显微镜视野中看到活的黑藻叶肉细胞正处于如图所示状态。以下说法正确的是（ ）
A．图中a、b两处细胞结构分别为细胞质基质和液泡
B．图中所示现象的发生与细胞壁伸缩性小于原生质层有关
C．若该细胞处于清水中，则a处浓度大于b处浓度
D．若该细胞处于30%的蔗糖溶液中，则a处浓度在逐渐升高
【答案】B
【分析】1.在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中，质壁分离的前后可以对照，质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以形成对照，符合科学探究实验的对照原则；在逐渐发生质壁分离的过程中，细胞液的浓度增加，细胞液的渗透压升高，细胞的吸水能力逐渐增强。
2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。
【详解】A、据图可知，图中a、b两处细胞结构分别为细胞壁和细胞膜之间的空间、液泡，A错误；
B、图示所示现象是细胞壁和原生质层分离，该现象发生的内因是原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性，B正确；
C、若该细胞处于清水中，将发生质壁分离的逐渐复原，则则a处浓度小于b处浓度，C错误；
D、若该细胞处于30%的蔗糖溶液中，则细胞继续失水，则a处的浓度逐渐下降，D错误。
故选B。
14．下图为植物光合作用同化物蔗糖在不同细胞间运输、转化过程的示意图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．蔗糖的水解有利于蔗糖顺浓度梯度运输
B．单糖一定是逆浓度梯度转运至薄壁细胞
C．ATP生成抑制剂会直接抑制图中蔗糖的运输
D．蔗糖可通过单糖转运载体转运至薄壁细胞
【答案】A
【分析】题图分析：图中伴胞细胞中蔗糖通过胞间连丝顺浓度梯度运进筛管细胞；而蔗糖要运进薄壁细胞需要将蔗糖水解成单糖并通过转运载体才能运输，并且也是顺浓度梯度进行运输。
【详解】A、蔗糖在筛管细胞中被蔗糖水解酶水解，从而使筛管细胞中的蔗糖浓度小于伴胞，伴胞中的蔗糖就可以从胞间连丝顺浓度梯度流入筛管中，A正确；
B、蔗糖在筛管细胞中降解为单糖，所以筛管细胞中的单糖浓度大于薄壁细胞，所以单糖顺浓度梯度转运至薄壁细胞，B错误；
C、蔗糖是顺浓度梯度通过胞间连丝进入筛管的，该过程不需要消耗能量，所以ATP生成抑制剂不会直接抑制题中蔗糖的运输，C错误；
D、结合图示可知，蔗糖水解产生的单糖通过单糖转运载体转运至薄壁细胞，D错误。
故选A。
15．正常生物体细胞中溶酶体H+、Cl-跨膜转运机制如图所示，其中Cl-进入溶酶体需借助于相同转运蛋白上H+顺浓度梯度运输产生的势能。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是（ ）

A．通过H+载体蛋白将H+运入溶酶体的方式为主动运输
B．使用ATP合成抑制剂可引起溶酶体内的吞噬物积累
C．突变体细胞中损伤和衰老的细胞器无法及时清除
D．溶酶体破裂后释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
【答案】D
【分析】1. 被动运输：简单来说就是小分子物质从高浓度运输到低浓度，是最简单的跨膜运输方式，不需能量。被动运输又分为两种方式：自由扩散：不需要载体蛋白协助，如：氧气，二氧化碳，脂肪，协助扩散：需要载体蛋白协助，如:氨基酸，核苷酸等。
2.主动运输：小分子物质从低浓度运输到高浓度，如：矿物质离子，葡萄糖进出除红细胞外的其他细胞需要能量和载体蛋白。
3.胞吞胞吐：大分子物质的跨膜运输，需能量。
【详解】A、Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下，运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体，说明H+浓度为溶酶体内较高，因此H+进入溶酶体为逆浓度运输，方式属于主动运输，A正确；
B、溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持，若使用ATP合成抑制剂，ATP合成减少，H+进入溶酶体减少，溶酶体内pH改变导致溶酶体酶活性降低，进而导致溶酶体内的吞噬物积累，B正确；
C、Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中，因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累，该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除，C正确；
D、细胞质基质中的pH与溶酶体内不同，溶酶体破裂后，释放到细胞质基质中的水解酶可能失活，D错误。
故选D。
二、非选择题 ：本部分共6题，共计70分。
16．下面是几种生物的基本结构单位，请据图回答：
(1)组成细胞的化合物中，以上生物都具有的物质是 和 。
(2)图中属于原核细胞的是 （填字母），此类细胞的DNA主要存在于 。
(3)图中不能称为一个生命系统是 （填字母），它在结构上不同于其他图示的显著特点是没有细胞结构，它必须依赖 才能生活。从生命系统的结构层次来看，D 对应的结构层次是 。
(4)图中细胞都具有 、细胞质（含核糖体）和遗传物质DNA，这体现了不同种类细胞之间的 。
(5)由于蓝细菌细胞内含有 和 ，能进行光合作用，因而属于自养生物，图中 （填字母）也能够进行光合作用。
【答案】(1) 核酸 蛋白质
(2) CD 拟核
(3) E 活细胞 细胞和个体
(4) 细胞膜 统一性
(5) 藻蓝素 叶绿素 A
【分析】分析题图可知，A表示植物细胞，B表示动物细胞，C表示细菌，D表示蓝细菌，E表示病毒。
【详解】（1）组成细胞的化合物中，以上生物都具有的物质是核酸（遗传信息的载体）和蛋白质。
（2）AB是真核生物，CD是原核生物，E是病毒，原核生物中DNA主要存在于拟核中。
（3）最基本的生命系统是细胞，E是病毒 ，不能称为一个生命系统，它在结构与其他图示不同的是没有细胞结构，必须依赖于活细胞（宿主细胞）才能生活。从生命系统的结构层次来看，D 表示蓝细菌，是单细胞生物，所以对应的结构层次是细胞和个体。
（4）细胞都有核糖体、细胞膜、细胞质和DNA，这体现了不同种类细胞之间的统一性。
（5）图D所示的是蓝细菌，它是原核生物，没有叶绿体，但是有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。A有细胞壁，是植物细胞，有叶绿体，也能进行光合作用。
17．胶原蛋白是动物体中的一种结构蛋白，广泛分布于人体的皮肤、骨骼和血管壁等组织器官，可保护皮肤黏膜、增加组织弹性和韧性。研究人员提取了一种主要含图1中三种氨基酸的胶原蛋白用来制作手术缝合线。
(1)据图1氨基酸分子式可知，组成这种胶原蛋白的主要化学元素是 。
(2)这三种氨基酸分子通过 反应，形成一条包含“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链，此肽链所含游离的氨基（一）个数至少为 个，连接相邻氨基酸的化学键是 键。
(3)上述三条同样的肽链螺旋缠绕在一起形成三螺旋结构（图2所示），称为原胶原蛋白。其中，甘氨酸的R基为 ，具有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基被修饰而具有较强的亲水性。由此推测，机体内原胶原蛋白的结构俯视示意图为图3中的 （填选项前字母），原胶原蛋白可进一步聚合，形成胶原蛋白。
(4)作为手术缝合线的胶原蛋白能被人体组织吸收，此过程发生的化学反应变化是 。
(5)缺乏维生素C会导致赖氨酸和脯氨酸的R基无法发生亲水性修饰，造成胶原蛋白易被降解。结合题目信息及生活常识，推测人体缺乏维生素C易引发的疾病，并提出预防措施 。
【答案】(1)C、H、O、N
(2) 脱水缩合 201 肽
(3) -H C
(4)胶原蛋白被水解为可以被人体吸收的氨基酸
(5)平衡膳食，适量补充维生素
【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、氨基酸在核糖体中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；连接两个氨基酸的化学键是肽键。
3、蛋白质结构多样性与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有关。
【详解】（1） 图1中氨基酸的组成元素有C、H、O、N，所以组成胶原蛋白的主要元素是C、H、O、N。
（2）氨基酸经过脱水缩合形成多肽，“-甘-赖-脯-”序列重复200次的肽链共含有3×200=600个氨基酸，构成该多肽中只有赖氨酸的R基含有氨基，构成该多肽有200个赖氨酸，所以R基上有200个氨基，所以构成该肽链所含游离的氨基数至少有201个。连接氨基酸的化学键是肽键。
（3）甘氨酸的R基是-H；根据甘氨酸的R基有较强的疏水性，赖氨酸和脯氨酸的R基具有较强的亲水性，则构成的胶原蛋白中赖氨酸和脯氨酸位于外侧，甘氨酸位于内侧。
对应的图C。
（4） 手术缝合线的本质是蛋白质，胶原蛋白被分解为可以被人体吸收的氨基酸，所以手术缝合线能被人体组织吸收。
（5）维生素C是制造胶原蛋白的小能手，缺乏维生素C会导致胶原蛋白易降解，长期以往，容易引发坏血病，干皮症等，因此在平常的饮食中要注意平衡膳食，适量补充维生素。
18．为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在 25℃、黑暗、无菌、湿润的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如图所示：
(1)在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是 。总糖含量变化是下降，蛋白质含量的变化是 ，由此可推测糖类和蛋白质的关系是 。
(2)在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理。判断实验步骤中画线部分是否正确，并更正错误之处，写出实验结果。
①实验原理：蛋白质与 试剂反应呈 色，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
②实验步骤：
Ⅰ：将三份等量大豆种子分别萌发 1、5、9 天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。
Ⅱ：取 3 支试管，编号 1、2、3，分别加入等量的萌发 1、5、9 天的蛋白质制备液。
Ⅲ：（a）在上述试管中各加入等量的双缩脲试剂A 液和B 液按比例配制的混合液，振荡均匀后，
（b）在沸水浴中加热观察颜色变化。
a：
b：
③实验结果预期：1、2、3 号试管中颜色依次加深
【答案】(1) 先增加后保持不变 上升 糖类可以转化为蛋白质
(2) 双缩脲 紫 应先加入双缩脲试剂A液，混合均匀后再加入双缩脲试剂B液 不加热直接观察
【分析】分析图中曲线可看出：可溶性糖先上升，后保持相对稳定；蛋白质与总糖含量的变化是相反的关系，即总糖量下降，而蛋白质的量上升，说明了糖可以转化成蛋白质。
【详解】（1）分析图中曲线可看出：可溶性糖先上升，后保持相对稳定。总糖量下降，蛋白质的量上升，可推测糖可以转化成蛋白质。
（2）①实验原理：蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应，可利用颜色深浅判断蛋白质含量。
②双缩脲试剂的使用方法是先加双缩脲试剂A液（0.1 g/mL氢氧化钠溶液）振荡均匀，再滴加双缩脲试剂B液（质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液）。双缩脲试剂与蛋白质反应不需要进行水浴加热，可以直接观察颜色变化。
③根据曲线可知萌发9天种子中蛋白质含量最多，颜色最深，其次是5天，萌发1天种子中蛋白质含量最少，颜色最浅，所以1、2、3号试管中紫色依次加深。
19．学习以下材料，回答以下问题。
溶酶体快速修复机制
溶酶体是细胞的“消化车间”，内含多种水解酶。研究发现溶酶体还具有参与细胞免疫、清除受损细胞组分等功能。溶酶体损伤是许多疾病的标志，尤其像阿尔茨海默病等神经退行性疾病。为此，科研人员对溶酶体修复机制进行了探索。
溶酶体膜通透化（LMP）是溶酶体损伤的重要标志，严重的LMP会引发溶酶体自噬。研究者利用生物素标记，通过蛋白质组学方法筛选溶酶体受损后膜表面特异性富集的蛋白质，来研究与溶酶体损伤修复相关的蛋白，并弄清了溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径如图1.一般情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。
研究表明PITT途径的关键酶缺失，会导致严重的神经退行性疾病和早衰，该途径的发现为我们研究与溶酶体功能障碍相关的衰老和疾病提供了新思路。
(1)真核细胞中的膜结构共同构成了 。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有 的结构特点。
(2)为筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，将生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，再用物质L引发溶酶体损伤，实验组处理如图2.对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为 （选填选项前的字母）。选择实验组含量显著 对照组的蛋白质作为候选蛋白。
a、+生物素 b、+L c、不处理
(3)研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况，根据文中信息判断下列说法正确的是（ ）
A．观察正常细胞时，通常显微镜下看不到红绿荧光叠加现象
B．观察用物质L处理的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象
C．观察PI4K2A激酶缺失的细胞时，显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象
D．观察用物质L处理的PI4K2A激酶缺失的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象
(4)根据本文信息，完善溶酶体修复的PITT途径 。
【答案】(1) 生物膜系统 一定的流动性
(2) c、a 高于
(3)ABC
(4)PI4P↑→招募ORP→ PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体
【分析】1、溶酶体：（1）内含有多种水解酶。（2）作用：通过自噬作用能分解衰老、损伤的细胞器，吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。（3）溶酶体的内部为酸性环境，与细胞质基质（pH≈7.2）显著不同。
2、生物膜系统；细胞膜、细胞器膜和核膜等结构，共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协调与配合。
【详解】（1）真核细胞中的细胞膜、细胞器膜和核膜等膜结构共同构成了生物膜系统。当溶酶体受损时，内质网将其包裹，体现了内质网膜具有一定的流动性的结构特点。
（2）根据题意，该实验的目的是筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白，因此实验的自变量是溶酶体是否损伤，根据图2可知，实验组的处理为生物素连接酶T靶向连接在溶酶体表面，步骤Ⅰ用物质L引发溶酶体损伤，步骤Ⅱ用生物素处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质；因此对照组的步骤Ⅰ不用物质L处理，使溶酶体保持正常，步骤Ⅱ同样用生物素处理（无关变量保持相同），处理后一段时间收集用生物素标记的蛋白质，对照组与实验组结果进行比较，选择实验组含量显著高于对照组的蛋白质作为候选蛋白，从而筛选与溶酶体损伤修复相关的蛋白。综上所述，对照组步骤Ⅰ和步骤Ⅱ的处理分别为c、a。
（3）A、根据资料中的信息可知，一般的情况下，内质网和溶酶体几乎不接触，而当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。研究人员利用红色荧光标记溶酶体，利用绿色荧光标记内质网，通过显微镜观察溶酶体与内质网的作用情况。由于一组为正常细胞不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，内质网和溶酶体几乎不接触，因此通常显微镜下看不到红绿荧光叠加现象，A正确；
B、另一组正常细胞用物质L处理，因此溶酶体被损伤，当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，因此观察用物质L处理的细胞时，显微镜下能看到红绿荧光叠加现象，B正确；
C、敲除PI4K2A基因的细胞，但是该组不用物质L处理，因此溶酶体保持正常，故该情况下内质网和溶酶体几乎不接触，因此显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象，C正确；
D、敲除PI4K2A基因的细胞，并用物质L处理，那么溶酶体受到损伤，但是由于敲除PI4K2A基因，缺乏PI4K2A激酶，不能在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P，不能招募ORP，因此内质网和溶酶体几乎不接触，因此显微镜下不能看到红绿荧光叠加现象，D错误。
故选ABC。
（4）根据资料信息可知，溶酶体损伤的快速修复机制，即PITT途径为：当溶酶体发生膜损伤时，外溢的Ca2+迅速招募PI4K2A激酶，从而在受损的溶酶体膜上产生较高水平的PI4P。而PI4P招募ORP使内质网广泛包裹受损溶酶体，并介导PS转移进溶酶体。与此同时，PI4P还可以招募OSBP，将胆固醇转运到受损溶酶体。胆固醇含量升高可以提高溶酶体膜的稳定性。而PS的积累会激活ATG2将大量脂质运送到溶酶体，修复溶酶体膜。综上所述，溶酶体修复的PITT途径为：PI4K2A激酶→膜上PI4P↑→招募ORP→PS进入溶酶体→激活ATG2→将大量脂质输送到溶酶体、同时膜上PI4P↑→招募OSBP→将胆固醇转运到受损的溶酶体。
20．图1为人的红细胞膜中磷脂的分布情况。图2为一种人红细胞表面抗原结构示意图，该抗原是一种特定的糖蛋白，数字表示氨基酸序号。
(1)人体成熟红细胞适于研究细胞膜结构的原因是 。
(2)与糖蛋白的元素组成相比，磷脂特有的元素为 。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂（SM）和磷脂酰胆碱（PC）多分布在膜的 侧，而磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰丝氨酸（PS）则相反。磷脂分子可以侧向自由移动，与细胞膜的结构具有一定的 有关。
(3)红细胞膜的基本骨架是 ，图2所示抗原的存在位置是 于整个基本支架。该抗原含有 个肽键，连接到蛋白质分子上的寡糖链的分布特点是 。
(4)生物正交化学反应获得2022年诺贝尔化学奖，该反应是指三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起，对活细胞生命活动没有干扰和毒害。已知细胞表面的寡糖链可进行叠氮修饰，科学家借助该原理成功地实现用荧光基团标记来“点亮细胞”的目标，请写出操作思路 。
【答案】(1)人体成熟红细胞没有细胞核和众多的细胞器；
(2) P 外 流动性
(3) 磷脂双分子层 贯穿 130 只分布在细胞膜外侧
(4)将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间的连接即可用荧光基团标记细胞
【分析】生物膜的流动镶嵌模型：磷脂双分子层构成生物膜的基本支架，具有流动性，蛋白质分子以覆盖、镶嵌、贯穿三种方式排布，磷脂分子和大多数蛋白质分子都能够运动。
【详解】（1）在制备细胞膜的实验中选择哺乳动物成熟的红细胞作实验材料的原因：①动物细胞没有细胞壁，省去了去除细胞壁的麻烦，而且无细胞壁的支持、保护，细胞易吸水涨破；②哺乳动物和人的成熟的红细胞没有细胞核和具有膜结构的细胞器，易用离心分离法得到不掺杂细胞内膜系统的纯净的细胞膜。
（2）糖蛋白由糖和蛋白质组成，糖类元素为C、H、O，蛋白质元素为C、H、O、N，磷脂元素为C、H、O、N、P，所以磷脂特有的元素为P。据图1可知，人红细胞膜上的鞘磷脂（SM）和磷脂酰胆碱（PC）多分布在膜的外侧。磷脂分子可以侧向自由移动以及大多数蛋白质可以运动使细胞膜具有一定的流动性。
（3） 红细胞膜的基本支架是磷脂双分子层。图2所示抗原贯穿于整个基本支架。该抗原有1条肽链，131个氨基酸，所以有130个肽键。由图可知，连接到蛋白质分子上的寡糖链只分布在细胞膜外侧。
（4）三个氮相连的叠氮化合物与含有碳碳三键的环辛炔之间无需催化剂催化，即可快速连接在一起。据此可以将细胞表面的寡糖链进行叠氮修饰，将荧光基团与含有碳碳三键的环辛炔连接，利用叠氮化合物与环辛炔之间连接即可用荧光基团标记细胞。
21．肾脏是机体重要的排泄器官。肾小管上皮细胞膜上具有多种转运蛋白（如葡萄糖转运蛋白GLUT和钠-葡萄糖协同转运蛋白SGLT等），下图为肾小管上皮细胞重吸收葡萄糖的示意图。请回答问题：
(1)据图可知，GLUT2运输葡萄糖的方式是 。该方式下影响葡萄糖转运速率的因素有 等。
(2)钠钾泵不断运输钠离子，使肾小管上皮细胞内处于 （低/高）钠状态，该过程消耗能量。
(3)钠钾泵持续工作，维持SGLT2两侧的钠离子浓度差，有利于SGLT2将肾小管中葡萄糖 （顺/逆）浓度梯度转运进入肾小管上皮细胞，这种运输方式属于 。
(4)SGLT2抑制剂可用于治疗糖尿病。下表为多组病人服用药物一年的血糖水平对比（单位：mml/L），试解释该类药物作用机理 。
【答案】(1) 协助扩散 细胞膜两侧的浓度差、GLUT2数量
(2)低
(3) 逆 主动运输
(4)SGLT2抑制肾脏/肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收，使过量的葡萄糖随尿液排出，从而降低血糖
【分析】由图可知，SGLT2可 以协同转运葡萄糖和Na+, Na+ 顺浓度梯度进入细胞，属于协助扩散，葡萄糖逆浓度梯度进入细胞，属于主动运输，所需的能量来自于Na+顺浓度梯度产生的势能; Na+排出细胞是从低浓度向高浓度运输的主动运输，需要ATP水解供能，葡萄糖排出肾小管上皮细胞是顺浓度的协助扩散。
【详解】（1）分析图可知：GLUT2运输葡萄糖顺浓度梯度，不消耗能量，需要载体蛋白，所以是协助扩散。影响协助扩散的因素有细胞膜两侧的浓度差、载体蛋白GLUT2数量。
（2）钠钾泵不断运输钠离子，使细胞内钠离子浓度降低，维持肾小管上皮细胞内低/钠状态。
（3）分析图可知：钠钾泵持续工作，维持SGLT2两侧的钠离子浓度差，需要消耗ATP，所以是主动运输，有利于SGLT2将肾小管中葡萄糖逆浓度梯度转运进入肾小管上皮细胞。
（4）分析表格可知：使用SGLT2抑制剂可降低血糖，结合图分析，可能是因为SGLT2抑制剂抑制SGLT2转运蛋白活性，从而抑制肾小管上皮细胞对原尿中葡萄糖的重吸收，使过量的葡萄糖随尿液排出，从而降低血糖，达到治疗糖尿病效果。
空腹血糖平均值
A组
B组
C组
D组
治疗前
7.83
8.04
7.53
8.28
治疗后
6.40
6.37
6.43
7.29