2024届高考生物三轮复习:2019年版新教材新增易考知识点(必修一、二)(共74张PPT)

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2024届高考生物三轮复习:2019年版新教材新增易考知识点(必修一、二)(共74张PPT)

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(共74张PPT)
2019年版新教材新增易考知识点
高中生物
(必修一、必修二)
新增知识点1、细胞学说的意义
(必修一P4)细胞学说揭示了动物和植物的统一性,从而阐明了生物界的统一性。
细胞学说使人们认识到植物和动物有着共同的结构基础,……
细胞学说中关于细胞是生命活动基本单位的观点,……
细胞学说中细胞分裂产生新细胞的结论,不仅解释了个体发育,也为后来生物进化论的确立埋下了伏笔。新细胞由老细胞产生,老细胞由更老的细胞产生,……
1.(2011·江苏高考)细胞学说建立于19世纪,是自然科学史上的一座丰碑。它揭示了( )
A.生物体结构的统一性 B.细胞的多样性
C.植物细胞与动物细胞的区别 D.细胞分化的根本原因
解析:A、细胞学说指出动植物细胞都是由细胞组成,说明了动物和植物的统一性,A正确;B、细胞学说揭示了细胞的统一性,没有涉及多样性,B错误;C、细胞学说内容中没有涉及植物细胞与动物细胞的区别,C错误;D、细胞学说没有说明细胞分化的根本原因是基因的选择性表达,D错误。
A
新增知识点2、归纳法
(必修一P5)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的就是归纳法。归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。科学研究中经常运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,不过,也需要注意存在例外的可能。
2.(2023·辽宁高考)如科学家根据对部分植物细胞观察的结果,得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列叙述错误的是( )
A.早期的细胞研究主要运用了观察法
B.上述结论的得出运用了归纳法
C.运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立
D.利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化
解析:A、细胞研究需要使用显微镜、放大镜、等工具,一般使用显微镜;观察早期的细胞研究主要运用了观察法,A正确;B、根据部分植物细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的是不完全归纳法,B正确;C、原核细胞没有成形的细胞核,C错误;D、同位素标记法可以示踪物质的运行和变化规律,故可利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化,D正确。
C
新增知识点3、水的特性
(必修一P20~21)水是细胞内良好的溶剂,许多种物质能够在水中溶解;细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞,必须浸润在以水为基础的液体环境中。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。
水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水。细胞中自由水和结合水所起的作用是有差异的:自由水是细胞内良好的溶剂;结合水是细胞结构的重要组成部分,……
3.(2021·河北高考)(1)植物细胞中自由水的生理作用包括___________________
___等(写出两点即可)。补充水分可以促进玉米根系对氮的__________,提高植株氮供应水平。
解析:①. 细胞内良好的溶剂,能够参与生化反应,能为细胞提供液体环境,还能运送营养物质和代谢废物 ②. 主动吸收
4.(2022·湖北高考)水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任,下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.水是酶促反应的环境 B.参与血液中缓冲体系的形成
C.可作为维生素D等物质的溶剂 D.可作为反应物参与生物氧化过程
C
解析:A、自由水是化学反应的介质,故水是酶促反应的环境,A正确;B、血液中的缓冲对是由离子组成的,离子溶解在水中才能形成缓冲体系,B正确;C、维生素D属于脂质,脂质通常都不溶于水,C错误;D、自由水能参与化学反应,故水可作为反应物参与生物氧化过程,D正确。
新增知识点4、几丁质的分布及应用
(必修一P25)几丁质也是一种多糖,又称为壳多糖,广泛存在于甲壳类动物和昆虫的外骨骼中。几丁质及其衍生物在医药、化工等方面有广泛的用途。例如,几丁质能与溶液中的重金属离子有效结合,因此可用于废水处理;可以用于制作食品的包装纸和食品添加剂;可以用于制作人造皮肤;等等。
5.(2023·重庆高考)几丁质是昆虫外骨骼和真菌细胞壁的重要成分。中国科学家首次解析了几丁质合成酶的结构,进一步阐明了几丁质合成的过程,该研究结果在农业生产上具有重要意义。下列叙述错误的是( )
A.细胞核是真菌合成几丁质的控制中心
B.几丁质是由多个单体构成的多糖物质
C.细胞通过跨膜运输将几丁质运到胞外
D.几丁质合成酶抑制剂可用于防治病虫害
解析:A、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心,真菌合成几丁质属于细胞代谢,A正确;B、N-乙酰葡萄糖氨是几丁质的单体,几丁质是由多个这样的单体脱水缩合而成的多糖,B正确;C、据图分析可知,因为几丁质的合成是在细胞膜上进行的,所以几丁质运到胞外的过程没有跨膜运输,C错误;D、几丁质合成酶抑制剂可以抑制该酶的活性,打断生物合成几丁质的过程,从而让缺乏几丁质的害虫、真菌死亡,故可用于防止病虫害,D正确。
C
新增知识点5、脂肪、磷脂的组成
(必修一P26)脂肪是由三分子脂肪酸与一分子甘油发生反应而形成的酯,即三酰甘油(又称甘油三酯)。其中甘油的分子比较简单,而脂肪酸的种类和分子长短却不相同。脂肪酸可以是饱和的,也可以是不饱和的。植物脂肪大多含有不饱和脂肪酸,在室温时呈液态,如日常炒菜用的食用油(花生油、豆油和菜籽油等);大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态。
6.(2024·抚州期末)苏轼诗“小饼如嚼月,中有酥和饴”中,“饴”是麦芽糖,“酥”是酥油(脂肪)。下列相关叙述正确的有几项( )
①“饴”和“酥”化学元素组成相同
②大多数动物脂肪含有不饱和脂肪酸,室温时呈固态
③脂质存在于所有细胞中,其是组成细胞的重要有机化合物
④质量相同的麦芽糖和酥油相比较,酥油被彻底氧化分解耗氧更多
⑤鉴定“饴”是否为还原糖,可将其溶解后滴加斐林试剂并水浴加热处理
⑥人体细胞吸收麦芽糖后可以合成多糖,也可以转变成脂肪和某些氨基酸
A.三项 B.四项 C.五项 D.六项
解析:①“饴”和“酥”化学元素组成相同都是C、H、O,①正确;②大多数动物脂肪含有饱和脂肪酸,室温时呈固态,②错误;③脂质存在于所有细胞中,如磷脂是组成细胞膜的重要有机化合物,③正确;④质量相同的麦芽糖和酥油相比较,酥油含氢多,含氧少,酥油被彻底氧化分解耗氧更多,产生能量多,④正确;⑤可用斐林试剂并水浴加热处理鉴定“饴”是否为还原糖,⑤正确;⑥人麦芽糖是二糖不能直接吸收,需要水解为葡萄糖被吸收,吸收的葡萄糖可以合成多糖,也可以转变成脂肪和某些氨基酸,⑥错误。综上所述,①③④⑤,共四项正确,B符合题意。
B
新增知识点6、糖类、脂肪和蛋白质的转化
(必修一P27)细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。血液中的葡萄糖除供细胞利用外,多余的部分可以合成糖原储存起来;如果葡萄糖还有富余,就可以转变成脂肪和某些氨基酸。但是糖类和脂肪之间的转化程度是有明显差异的。糖类在供应充足的情况下,可以大量转化为脂肪;而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍,引起供能不足时,才会分解供能,而且不能大量转化为糖类。糖类和脂肪等非糖物质的转化是受胰岛素、胰高血糖素等激素调节的。
7. (2022·新乡期末)如图是食物被人体消化吸收后,通过一系列代谢为人体提供营养的示意图。下列相关叙述错误的是( )
A.人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖
B.人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异
C.人成熟的红细胞能完成图中“ ”内的全部过程
D.细胞呼吸能为人体提供能量,也是物质代谢的枢纽
解析:人小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,需要载体和能量,A正确;人体内脂肪和糖类之间的转化程度有明显的差异,糖类可以大量转化成脂肪,脂肪不能大量转化成糖类,B正确;人成熟的红细胞没有线粒体,不能进行有氧呼吸形成二氧化碳和水,C错误;细胞呼吸能为人体提供能量,也是物质代谢的枢纽,形成的中间产物能转化成其他物质,D正确。
C
新增知识点7、氨基酸形成血红蛋白的过程
(必修一P30~31)血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质,含4条多肽链,它的空间结构如图2-12所示。
8.(2023·潍坊阶段)血红蛋白是红细胞内运输氧的特殊蛋白质,由珠蛋白和血红素组成。珠蛋白有4条肽链,分为两类,一类是由141个氨基酸组成的α链,另一类是非α链,包括β、δ、γ三种,各有146个氨基酸。下列说法正确的是( )
A.形成血红蛋白的过程共脱去285 分子水
B.与血红蛋白合成有关的细胞器有线粒体和核糖体
C.适宜的外界条件有利于哺乳动物成熟红细胞合成血红蛋白
D.三种非α链不同的直接原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同
解析:A、血红蛋白中的珠蛋白有4条肽链,且4条肽链分为两类,由于血红蛋白是一种由574个氨基酸组成的蛋白质,所以血红蛋白中珠蛋白由两条α链和两条非α链构成,形成血红蛋白的过程共脱去水分子数=氨基酸数-肽链数=574-4=570个,A错误;B、核糖体是“生产蛋白质的机器”,在哺乳动物的红细胞未成熟时,红细胞可以在核糖体上合成血红蛋白,该过程还需要线粒体供能,B正确;C、哺乳动物成熟红细胞没有细胞核以及众多的细胞器,无法再合成血红蛋白,C错误;D、三种非α链都有146个氨基酸构成,所以三种非α链不同的直接原因不包括氨基酸的数目不同,D错误。
B
新增知识点7、蛋白质变性的概念
(必修一P32)蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏,从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。例如,鸡蛋、肉类经煮熟后蛋白质变性就不能恢复原来状态。原因是高温使蛋白质分子的空间结构变得伸展、松散,容易被蛋白酶水解,因此吃熟鸡蛋、熟肉容易消化。又如,经过加热、加酸、加酒精等引起细菌和病毒的蛋白质变性,可以达到消毒、灭菌的目的。
9.(2023·湖北高考)球状蛋白分子空间结构为外圆中空,氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后,会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是( )
A.蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B.球状蛋白多数可溶于水,不溶于乙醇
C.加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D.变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
解析:A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏,天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的,而变性后次级键被破坏,A错误;B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧,而非极性基团分布在内侧,说明外侧主要是极性基团,可溶于水,酒精可以使蛋白质变性,蛋白质一般难溶于乙醇,B正确;C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变,该空间结构改变不可逆,不能恢复原有的结构和性质,C正确;D、变性后空间结构改变,导致一系列理化性质变化,生物活性丧失,D正确。
A
10.(2023·海南高考)科学家将编码天然蜘蛛丝蛋白的基因导入家蚕,使其表达出一种特殊的复合纤维蛋白,该复合纤维蛋白的韧性优于天然蚕丝蛋白。下列有关该复合纤维蛋白的叙述,正确的是( )
A.该蛋白的基本组成单位与天然蜘蛛丝蛋白的不同
B.该蛋白的肽链由氨基酸通过肽键连接而成
C.该蛋白彻底水解的产物可与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应
D.高温可改变该蛋白的化学组成,从而改变其韧性
解析:A、该蛋白的基本组成单位是氨基酸,与天然蜘蛛丝蛋白的基本单位相同,A错误;B、氨基酸是组成蛋白质的基本单位,该蛋白的肽链由氨基酸经过脱水缩合反应通过肽键连接而成,B正确;C、该蛋白彻底水解的产物为氨基酸,不能与双缩脲试剂发生作用产生紫色反应,C错误;D、高温可改变该蛋白的空间结构,从而改变其韧性,但不会改变其化学组成,D错误。
B
新增知识点8、明确提出细胞膜成分中还含有少量胆固醇及磷脂双分子层和蛋白质的作用
(必修一P43)对细胞膜成分的研究发现,细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成的。此外,还有少量的糖类。其中脂质约占细胞膜总质量的50%,蛋白质约占40%,糖类占2%~10%。在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量的胆固醇。蛋白质在细胞膜行使功能方面起着重要的作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类与数量就越多。
11.(2017·浙江高考)下列关于质膜的叙述,错误的是( )
A.脂双层两层中的磷脂分子含量不同
B.细胞之间的识别主要取决于磷脂分子
C.膜中磷脂和蛋白质分子是不断运动的
D.蓝细菌进行需氧呼吸的主要场所位于质膜
解析:A、由于蛋白质的不对称性,脂双层中的两层磷脂分子含量不同,A正确;B、细胞之间的识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白,B错误;C、膜中磷脂和大多数蛋白质分子是不断运动的,C正确;D、蓝细菌是原核生物,没有线粒体,需氧呼吸酶主要位于质膜,D正确。
B
12.(2022·河北高考)下列关于质膜的叙述,错误的是( )
A.脂双层两层中的磷脂分子含量不同
B.细胞之间的识别主要取决于磷脂分子
C.膜中磷脂和蛋白质分子是不断运动的
D.蓝细菌进行需氧呼吸的主要场所位于质膜
解析:A、由于蛋白质的不对称性,脂双层中的两层磷脂分子含量不同,A正确;B、细胞之间的识别主要取决于细胞膜上的糖蛋白,B错误;C、膜中磷脂和大多数蛋白质分子是不断运动的,C正确;D、蓝细菌是原核生物,没有线粒体,需氧呼吸酶主要位于质膜,D正确。
C
新增知识点9、差速离心法的原理和过程
(必修一P47)分离细胞器的方法——差速离心法
差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。起始的离心速率较低,让较大的颗粒沉降到管底,小的颗粒仍然悬浮在上清液中。收集沉淀,改用较高的离心速率离心上清液,将较小的颗粒沉降,以此类推,达到分离不同大小颗粒的目的。
13.(2023·福州期末)以下有关科学史中科学家研究思想、方法及其对应成果的叙述中,正确的是( )
A.孟德尔利用演绎推理的方法为遗传规律的假说提供间接证据
B.温特以燕麦胚芽鞘为实验材料,证明了生长素的化学本质是吲哚乙酸
C.罗伯特森在电镜下观察到细胞膜亮-暗-亮三层结构,提出细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构构成
D.梅塞尔森和斯塔尔用放射性同位素标记法和差速离心法,证明DNA半保留复制
解析:A、孟德尔利用演绎推理的方法为遗传规律的假说(形成生殖细胞时,成对的遗传因子彼此分离,不同对的遗传因子可以自由组合)提供间接证据(并未真正观察到遗传因子的存在),A正确;B、温特只是证明了胚芽鞘的尖端产生了某种物质,这种物质从尖端运输到下部,并且能促使其下面某些部分生长,把它命名为生长素,吲哚乙酸是荷兰科学(郭葛)从植物中分离出来的,又取名为生长素,B错误;C 、罗伯特森通过电镜观察指出所有的生物膜都是暗一亮一暗的三层结构,并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质一脂质一蛋白质三层结构构成,C错误;D、梅塞尔森、斯塔尔探究DNA复制方式的实验用的同位素为15N,15N为稳定的同位素,没有放射性,D错误。
A
新增知识点10、同位素标记法的定义和应用
(必修一P51)同位素标记法
在同一元素中,质子数相同、中子数不同的原子为同位素,如16O与18O,12C与14C。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。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。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。
14.(2020·江苏高考)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中,下列科学研究未采用同位素标记法的是( )
A.卡尔文(M.Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B.赫尔希(A.D.Hershey)等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森(M.Meselson)等证明DNA进行半保留复制
D.温特(F.W.Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
解析:A、卡尔文用同位素标记法探明了CO2中的碳在光合作用中转化途径,A错误;B、利用T2噬菌体侵染大肠杆菌实验中用了同位素标记法,B错误;C、证明DNA的半保留复制的实验中用了同位素标记法,C错误;D、温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质的实验中未采用同位素标记法,D正确。
D
新增知识点11、渗透作用概念及方向
(必修一P62)水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散,称为渗透作用。如果半透膜两侧存在浓度差,渗透的方向就是水分子从水的相对含量高的一侧向相对含量低的一侧渗透。
15.(2022·湖北高考)哺乳动物成熟红细胞的细胞膜含有丰富的水通道蛋白,硝酸银(AgNO3)可使水通道蛋白失去活性。下列叙述错误的是( )
A.经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会膨胀
B.经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中不会变小
C.未经AgNO3处理的红细胞在低渗蔗糖溶液中会迅速膨胀
D.未经AgNO3处理的红细胞在高渗蔗糖溶液中会迅速变小
解析:AB、经AgNO3处理的红细胞,水通道蛋白失去活性,但水可以通过自由扩散的形式进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会失水变小,A正确,B错误;CD、未经AgNO3处理的红细胞,水可通过水通道蛋白快速进出细胞,也可通过自由扩散进出细胞,故其在低渗蔗糖溶液中会迅速吸水膨胀,在高渗蔗糖溶液中会迅速失水变小,CD正确。
B
(必修一P66~67)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
新增知识点12 、转运蛋白、载体蛋白和通道蛋白
16.(2022·泉州模拟)物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。小分子物质跨膜运输主要有3种途径:自由扩散、协助扩散和主动运输。如图是各种物质跨膜运输方式的特点的模式图。据图分析相关叙述错误的是( )
A.自由扩散和协助扩散都是顺浓度梯度进行跨膜转运,也都不需要细胞提供能量
B.自由扩散不需要转运蛋白协助,而协助扩散需要转运蛋白的协助
C.主动运输过程中溶质逆浓度梯度进行跨膜转运,都需要线粒体提供能量
D.载体蛋白既能够参与协助扩散,又能够参与主动运输,而通道蛋白只能参与协助扩散
C
解析:据图可知,自由扩散和协助运输都是顺浓度梯度进行跨膜转运,都不需要细胞提供能量,运输动力来自被运输物质的浓度差,A正确;自由扩散不需要转运蛋白参与,协助扩散需要,B正确;主动运输过程中溶质逆浓度梯度运输,所需能量不只来自线粒体,还可来自细胞质基质,C错误;主动运输需要载体蛋白参与,协助扩散需要转运蛋白的参与,转运蛋白包括载体蛋白和通道蛋白,说明载体蛋白能够参与协助扩散和主动运输,通道蛋白只能参与被动运输,D正确。
17.(2022·山东一模)腺苷酸转运蛋白(ANT)位于线粒体内膜上,其表面有ATP和ADP的结合位点。在正常状态下,ANT作为一个反向转运载体把ADP转运到线粒体基质,把ATP从线粒体基质中运出。而在肿瘤细胞中,ANT转运ADP和ATP的方向相反。研究发现苍术苷可降低ANT与ADP的亲和力。下列分析错误的是( )
A.ANT在转运ATP和ADP时空间结构会发生改变
B.肿瘤患者体内细胞质基质和线粒体中合成的ATP均可通过ANT转运
C.与正常细胞相比,肿瘤细胞的有氧呼吸受到抑制
D.苍术苷不会对细胞有氧呼吸第二阶段造成影响
D
解析:ANT是转运蛋白,当它与ATP或ADP结合时,其空间结构会发生改变,A正确;肿瘤患者体内正常细胞中的ANT可以将ATP从线粒体基质中运出到细胞质基质,而肿瘤细胞中ANT转运的方向相反,即由细胞质基质到线粒体基质,B正确;肿瘤细胞中,ANT能够将线粒体基质中的ADP运往线粒体内膜上,使有氧呼吸的第二阶段受到抑制,C正确;苍术苷降低了ANT与ADP的亲合力,使正常细胞的有氧呼吸的第二阶段所需要的ADP的量不足,进而影响有氧呼吸的第二阶段,D错误。
(必修一P71~72)当细胞摄取大分子时,首先是大分子与膜上的蛋白质结合,从而引起这部分细胞膜内陷形成小囊,包围着大分子。然后,小囊从细胞膜上分离下来,形成囊泡,进入细胞内部,这种现象叫胞吞。细胞需要外排的大分子,先在细胞内形成囊泡,囊泡移动到细胞膜处,与细胞膜融合,将大分子排出细胞,这种现象叫胞吐。在物质的跨膜运输过程中,胞吞、胞吐是普遍存在的现象,它们也需要消耗细胞呼吸所释放的能量。
除一些不带电荷的小分子可以自由扩散的方式进出细胞外,离子和较小的有机分子(如葡萄糖和氨基酸等)的跨膜运输必须借助于转运蛋白,这又一次体现了蛋白质是生命活动的承担者。一种转运蛋白往往只适合转运特定的物质,因此,细胞膜上转运蛋白的种类和数量,或转运蛋白空间结构的变化,对许多物质的跨膜运输起着决定性的作用,这也是细胞膜具有选择透过性的结构基础。像蛋白质这样的生物大分子,通过胞吞或胞吐进出细胞,其过程也需要膜上蛋白质的参与,更离不开膜上磷脂双分子层的流动性。
新增知识点13 、胞吞、胞吐的实例
18.(2022·重庆高考)如图为小肠上皮细胞吸收和释放铜离子的过程。下列关于该过程中铜离子的叙述,错误的是( )
A.进入细胞需要能量
B.转运具有方向性
C.进出细胞的方式相同
D.运输需要不同的载体
解析:A、由图示可知,铜离子进入细胞是由低浓度向高浓度运输,需要载体,消耗能量,A正确;B、铜离子转运具有方向性,B正确;C、铜离子进入细胞是主动运输,运出细胞是先通过协助扩散进入高尔基体,然后由高尔基体膜包裹通过胞吐运出细胞,C错误;D、由图示可知进入细胞需要膜蛋白1协助,运出细胞需要膜蛋白2协助,D正确。
C
19.(2023·高考全国卷)物质输入和输出细胞都需要经过细胞膜。下列有关人体内物质跨膜运输的叙述,正确的是( )
A.乙醇是有机物,不能通过自由扩散方式跨膜进入细胞
B.血浆中的K+进入红细胞时需要载体蛋白并消耗ATP
C.抗体在浆细胞内合成时消耗能量,其分泌过程不耗能
D.葡萄糖可通过主动运输但不能通过协助扩散进入细胞
解析:A、乙醇是有机物,与细胞膜中磷脂相似相溶,可以通过扩散方式进入细胞,A错误B、血浆中K+量低,红细胞内K+含量高,逆浓度梯度为主动运输,需要消耗ATP并需要载体蛋白,B正确;C、抗体为分泌蛋白,分泌过程为胞吐,需要消耗能量,C错误;D、葡萄糖进入小肠上皮细胞等为主动运输,进入哺乳动物成熟的红细胞为协助扩散,D错误。
B
20.(2023·辽宁高考)血脑屏障的生物膜体系在控制物质运输方式上与细胞膜类似。下表中相关物质不可能存在的运输方式是( )
A.A B.B C.C D.D
解析:A、神经生长因子蛋白是生物大分子,通过胞吞胞吐通过生物膜细胞,与生物膜的流动性有关,A正确;B、葡萄糖进入哺乳动物成熟红细胞的方式为协助扩散,故血脑屏障生物膜体系可能为协助扩散,B正确;C、谷氨酸跨膜运输需要载体蛋白的协助,不能为自由扩散,当谷氨酸作为神经递质出细胞时为胞吐,也不是自由扩散,C错误;D、钙离子通过生物膜需要载体蛋白,方式可能为主动运输,D正确。
C
21.(2024·浙江高考)婴儿的肠道上皮细胞可以吸收母乳中的免疫球蛋白,此过程不涉及( )
A.消耗 ATP B.受体蛋白识别 C.载体蛋白协助 D.细胞膜流动性
解析:AD、免疫球蛋白化学本质是蛋白质,是有机大分子物质,吸收方式为胞吞,需要消耗ATP,胞吞体现了细胞膜具有一定的流动性的结构特点,AD正确;BC、免疫球蛋白是有机大分子物质,细胞吸收该物质,需要受体蛋白的识别,不需要载体蛋白的协助,B正确,C错误。
C
(必修一P86)……~代表一种特殊的化学键。由于两个相邻的磷酸基团都带负电荷而相互排斥等原因,使得这种化学键不稳定,末端磷酸基团有一种离开ATP而与其他分子结合的趋势,也就是具有较高的转移势能。当ATP在酶的作用下水解时,脱离下来的末端磷酸基团挟能量与其他分子结合,从而使后者发生变化。可见ATP水解的过程就是释放能量的过程,1 mol ATP水解释放的能量高达30.54 kJ,所以说ATP是一种高能磷酸化合物。
新增知识点14 、“~”特殊化学键不稳定的原因
22.(2021·海南高考)研究人员将32P标记的磷酸注入活的离体肝细胞,1~2min后迅速分离得到细胞内的ATP。结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。下列有关叙述正确的是( )
A.该实验表明,细胞内全部ADP都转化成ATP
B.32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性
C.32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率相等
D.ATP与ADP相互转化速度快,且转化主要发生在细胞核内
解析:A、根据题意可知:该实验不能说明细胞内全部ADP都转化成ATP,A错误;B、根据题干信息“结果发现ATP的末端磷酸基团被32P标记,并测得ATP与注入的32P标记磷酸的放射性强度几乎一致。”说明:32P标记的ATP水解产生的腺苷没有放射性,B正确;C、根据题干信息“放射性几乎只出现在ATP的末端磷酸基团”可知,32P在ATP的3个磷酸基团中出现的概率不同,C错误;D、该实验不能说明转化主要发生在细胞核内,D错误。
B
23.(2022·浙江高考)下列关于腺苷三磷酸分子的叙述,正确的是( )
A.由1个脱氧核糖、1个腺嘌呤和3个磷酸基团组成
B.分子中与磷酸基团相连接的化学键称为高能磷酸键
C.在水解酶的作用下不断地合成和水解
D.是细胞中吸能反应和放能反应的纽带
解析:A、1分子的ATP是由1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子磷酸基团组成,A错误;B、ATP分子的结构式可以简写成A—P~P~P,磷酸基团与磷酸基团相连接的化学键是一种特殊的化学键,B错误;C、ATP在水解酶的作用下水解,在合成酶的作用下ADP和磷酸吸收能量合成ATP,C错误;D、吸能反应一般与ATP的分解相联系,放能反应一般与ATP的合成相联系,故吸能反应和放能反应之间的纽带就是ATP,D正确。
D
(必修一P88)磷酸化就是通过磷酸转移酶在底物上加上一个磷酸基团,通常和ATP水解相偶联。ATP水解释放的磷酸基团使蛋白质等分子磷酸化,这些分子被磷酸化后,空间结构发生变化,活性也被改变,因而可以参与各种化学反应。去磷酸化是上一个反应的逆反应。磷酸化和去磷酸化可给予或去除某种酶或蛋白质的功能,在生物代谢调控过程中有重要作用。
新增知识点15 、载体蛋白磷酸化和去磷酸化
24.(2023·芜湖二模)某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下,可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化,参与细胞信号传递,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.作为能量“货币”的ATP能参与细胞信号传递
B.蛋白质磷酸化和去磷酸化反应都受温度的影响
C.这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,不会影响细胞信号传递
D.这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
解析:A、根据题干信息:进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用,而ATP为其提供了磷酸基团和能量,从而参与细胞信号传递,A正确;B、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性,进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应,B正确;C、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失,将会使该位点无法磷酸化,进而影响细胞信号的传递,C错误;D、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构,进而来实现细胞信号的传递,体现出蛋白质结构与功能相适应的观点,D正确。
C
25.(2024·绵阳开学)蛋白质分子的磷酸化和去磷酸化与其活性的关系如下图所示。下列叙述正确的是( )
A.蛋白质的磷酸化和去磷酸化需要
不同的酶进行催化
B.蛋白质磷酸化属于放能反应,与ATP的水解相联系
C.蛋白质去磷酸化后与双缩脲试剂不再发生颜色变化
D.ATP中的A由腺嘌呤和脱氧核糖构成
解析:A、蛋白质的磷酸化需要蛋白激酶的催化,蛋白质的去磷酸化需要蛋白磷酸酶的催化,A正确;B、蛋白质磷酸化的过程中,ATP转化成了ADP,说明蛋白质磷酸化属于吸能反应,与ATP的水解相联系,B错误;C、无论蛋白质是否磷酸化,都含有肽键,均可以与双缩脲试剂反应,出现紫色,C错误;D、ATP中的A是腺苷,由腺嘌呤和核糖构成,D错误。
A
26.(2024·河北模拟)(1)Ca2+载体蛋白的磷酸化与ATP相关,请描述在Ca2+运输过程中该载体蛋白的磷酸化过程。
解析:当膜内侧Ca2+与其相应位点结合时载体蛋白的酶活性被激活,水解ATP分子末端磷酸基团与载体蛋白结合,并伴有能量的转移,载体蛋白磷酸化后其结构变化,使Ca2+结合位点转向膜外侧,将Ca2+释放到膜外。
27.(2021·益阳模拟)一般认为生物膜上存在一些能携带离子通过膜的载体分子,载体分子对一定的离子有专一的结合部位,能选择性地携带某种离子通过膜,载体的活化需要ATP,其转运离子的情况如图。下列相关叙述错误的是( )
A.据图分析可知载体分子与酶都具有专一性
B.温度通过影响呼吸酶的活性来影响植物根系
对矿质元素的吸收
C.磷酸激酶与ATP水解有关,磷酸酯酶与ATP合成有关
D.失活的载体在膜中磷酸激酶和ATP的作用下又可使其磷酸化,而再度活化
C
解析:题干信息“载体分子对一定的离子有专一的结合部位”,说明载体分子有专一性,一种酶只能催化一种或者一类化学反应,也有专一性,A正确;土壤温度可以通过影响呼吸酶的活性影响呼吸作用从而影响植物对矿质元素的吸收,B正确;据图分析可知,磷酸激酶是在ATP和底物之间起催化作用,将一个磷酸基团转移到载体上;磷酸酯酶通过催化磷酸酯键水解使载体去磷酸化,C错误;图示未活化的载体,在磷酸激酶的催化下,可获得ATP转移的磷酸基团,而再度活化,D正确。
(必修一P91)3.检测酒精的产生……由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。
新增知识点16、葡萄糖也能与酸性重铬酸钾发生颜色反应
28.(2023·河北高考)下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可能逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
解析:A、由于雄性配子的数量多于雌配子的数量,所以性状分离模拟实验中代表雌、雄生殖器官的2个小桶中彩球总数可以不同,A错误;B、多基因遗传病在人群中发病率较高,且易受环境影响,调查人群中的遗传病时,最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病,更容易推断其遗传方式,B正确;C、利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,在抗生素的选择作用下,大肠杆菌的抗药性逐渐增强,平板上抑菌圈可能逐渐变小,C正确;D、酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因此酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化,所以用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖,D正确。
A
新增知识点17 、希尔实验和阿尔农实验
(必修一P102)1937年, 英 国 植 物 学 家 希 尔(R. Hill)发现……离体叶绿体在适当条件下发生水的光解、产生氧气的化学反应称作希尔反应。
1954年,美国科学家阿尔农(D. Arnon)发现,在光照下,叶绿体可合成ATP。1957年,他发现这一过程总是与水的光解相伴随。
【课外补充】光反应微观过程
(1)光反应包括光能吸收、电子传递、光合磷酸化等三个主要步骤。在光反应过程中,来自太阳的光能将水光解产生电子,释放氧气,从而将光能转变成电能。然后电子通过叶绿体类囊体膜中的电子传递链进行传递,并将H+质子从叶绿体基质传递到类囊体腔,建立电化学质子梯度,用于ATP的合成。光反应的最后一步是高能电子被NADP+接受,使其被还原成NADPH。
29.(2022·湖北模拟)在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),光照条件下可以释放出O2,该反应称为希尔反应。结合所学知识,分析下列说法正确的是( )
A.只提供水、光合色素和酶,在适宜光照等条件下也可能产生O2
B.希尔反应可以证明水的光解产生的O2全部来自水
C.希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似
D.希尔反应说明有机物的最终合成和水的光解无关
C
解析:根据题意可知,在离体叶绿体的悬浮液中加入铁盐或其他氧化剂(悬浮液中有H2O,没有CO2),光照条件下可以释放出O2,因此只提供水、光合色素和酶,在适宜光照等条件下不能产生O2,A错误;希尔反应的结果仅说明了离体的叶绿体在适当的条件下可以发生水的光解,产生氧气,该实验没有排除叶绿体中其他物质的干扰,也并没有直接观察到氧元素的转移,因此不能说明所产生的氧气中的氧元素全部来自水,B错误;希尔反应悬浮液中铁盐的作用与NADP+的作用相似,能与水光解产生的H+反应,C正确;希尔反应说明水的光解和糖的合成不是同一个化学反应,若要证明有机物的最终合成和水的光解无关,还需要对照实验,D错误。
(必修一P125)……随着年龄的增长,细胞继续分裂的次数会逐渐减少,这说明细胞会随着分裂次数的增多而衰老。……
细胞核是细胞生命活动的控制中心,随着细胞分裂次数的增多,或者细胞进入衰老状态,细胞核中的遗传物质会出现收缩状态,细胞中一些酶的活性会下降,从而影响细胞的生活。
细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,正常的细胞衰老有利于机体更好地实现自我更新。……
新增知识点18、年龄因素与细胞衰老的关系
30.(2020·海南高考)下列关于细胞生命历程的叙述,正确的是( )
A.细胞分裂和分化均可增加细胞数量
B.细胞分化只发生在胚胎时期
C.细胞衰老时,细胞膜的选择透过性功能提高
D.细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解
解析:A、细胞分裂可增加细胞数量,细胞分化可增加细胞种类但不增加细胞数目,A错误;B、细胞分化发生在个体发育的各个时期,是生物个体发育的基础,B错误;C、细胞衰老时,细胞膜的通透性改变,使物质运输的功能下降,C错误;D、细胞凋亡过程中既有新蛋白质的合成,又有蛋白质的水解,如清除被病原体感染的细胞时,需要合成凋亡相关的酶也需要水解被感染细胞中的各种蛋白质,D正确。
D
31.(2022·浙江高考)下列关于细胞衰老和凋亡的叙述,正确的是( )
A.细胞凋亡是受基因调控的
B.细胞凋亡仅发生于胚胎发育过程中
C.人体各组织细胞的衰老总是同步的
D.细胞的呼吸速率随细胞衰老而不断增大
解析:A、细胞凋亡是由基因决定的细胞编程性死亡的过程,A正确;B、细胞凋亡贯穿于整个生命历程,B错误;C、人体生长发育的不同时期均有细胞的衰老,C错误;D、细胞衰老时呼吸速率减慢,新陈代谢减慢,D错误。
A
(必修一P126)通俗地说,细胞自噬就是细胞吃掉自身的结构和物质。在一定条件下,细胞会将受损或功能退化的细胞结构等,通过溶酶体降解后再利用,这就是细胞自噬。①处于营养缺乏条件下的细胞,通过细胞自噬可以获得维持生存所需的物质和能量;②在细胞受到损伤、微生物入侵或细胞衰老时,通过细胞自噬,可以清除受损或衰老的细胞器,以及感染的微生物和毒素,从而维持细胞内部环境的稳定。有些激烈的细胞自噬,可能诱导细胞凋亡。研究表明,人类许多疾病的发生,可能与细胞自噬发生障碍有关,因此,细胞自噬机制的研究对许多疾病的防治有重要意义。
新增知识点19、细胞自噬与细胞凋亡
32.(2022·济南模拟)酵母菌液泡的功能类似于动物细胞的溶酶体,可进行细胞内“消化”。API蛋白是一种存在于酵母菌液泡中的蛋白质,前体API蛋白进入液泡后才能形成成熟蛋白。已知前体API蛋白通过生物膜包被的小泡进入液泡的途径分为饥饿和营养充足两种情况(如图),图中自噬小体膜的分解需要液泡内的相关蛋白酶。下列分析错误的是( )
A.可以利用放射性同位素3H标记构成API蛋白的
特有氨基酸研究API蛋白转移的途径
B.利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,
不能得到成熟的API蛋白
C.自噬小泡的膜与液泡膜的融合体现了生物膜的功能特性
D.无论是饥饿情况下还是营养充足情况下,液泡中都可以检测到成熟的API蛋白
解析:氨基酸是合成蛋白质的原料,利用放射性同位素3H标记API蛋白的特有氨基酸,可研究API蛋白转移的途径,A正确;由于大肠杆菌是原核生物,没有液泡,而前体API蛋白必须在液泡内才能成熟,因此利用基因工程将酵母菌API蛋白基因导入大肠杆菌,不能得到成熟的API蛋白,B正确;自噬小泡的膜和Cvt小泡的膜与液泡膜的融合均体现了生物膜的流动性,即生物膜的结构特点,生物膜的功能特性是指选择透过性,C错误;API蛋白是通过生物膜包被的小泡进入液泡的,在饥饿条件下,即营养不足时较大的双层膜包被的自噬小泡携带着API蛋白及细胞质中其他物质与液泡膜融合,而营养充足时酵母菌中会形成体积较小的Cvt小泡,该小泡仅特异性地携带API与液泡膜融合,这两种情况下均可在液泡中检测到成熟的API蛋白,D正确。
C
(必修二P46)自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
在对照实验中,控制自变量可以采用“加法原理”或“减法原理”。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”。例如,在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中,与对照组相比,实验组分别作加温、滴加FeCl3 溶液、滴加肝脏研磨液的处理,就利用了“加法原理”。与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。例如,在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”。
新增知识点20、自变量控制中的“加法原理”和“减法原理”
33.(2024·广东二模)下列科学史实验中,属于应用“加法原理”的是( )
A.绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,荧光均匀分布
B.用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气的类型
C.在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,只长R型细菌
D.将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长
解析:A、为了观察方便。绿色荧光标记的小鼠细胞和红色荧光标记的人细胞融合后,由于细胞膜具有流动性,因而荧光均匀分布,该实验不设计加法原理和减法原理,A错误;B、用18O分别标记H218O和C18O2,供小球藻进行光合作用,比较释放氧气的类型,该实验为对比实验,为了检测实验结果采用了同位素标记法,不涉及加法和减法原理,B错误;C、在混有R型细菌和S型细菌提取物的培养基中加入DNA酶,使得S细菌的提取物中的DNA被分解,因而实验结果表现为平板上只长R型细菌,该实验运用了减法原理,不符合题意,C错误;D、将接触过胚芽鞘尖端的琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧,胚芽鞘弯曲生长,该实验中在琼脂块中添加了胚芽鞘尖端产生的物质,因而探究了胚芽鞘尖端产生的物质的影响,运用了加法原理,D正确。
D
34.(2024·天津模拟)下列生物实验探究与运用的科学方法不相符的是( )
A.A B.B C.C D.D
解析:AC、减法原理 (是指与常态相比,人为去除某种影响因素),达尔文探究植物向光性的原因和肺炎链球菌的体外转化实验,在每个实验组均分别特异性地去除了一种因素或物质,即使用了减法原理,AC正确;B、科学家利用不同颜色的荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子,进行小鼠细胞和人细胞融合的实验,探究细胞膜的流动性,B错误;D、孟德尔验证分离定律和自由组合定律、摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验,都采用了“假说一演绎法”,D正确。
B
(必修二P67~68)tRNA 的 种 类 很 多,但 是,每种tRNA只能识别并转运一种氨基酸。tRNA比mRNA小得多,分子结构也很特别:RNA链经过折叠,看上去像三叶草的叶形,其一端是携带氨基酸的部位,另一端有3个相邻的碱基(图 4-6)。每个 tRNA 的这 3 个碱基可以与mRNA上的密码子互补配对,叫作反密码子。
新增知识点21、mRNA和tRNA的3′端和5′端
35.(2023·浙江高考)核糖体是蛋白质合成的场所。某细菌进行蛋白质合成时,多个核糖体串联在一条mRNA上形成念珠状结构——多聚核糖体(如图所示)。多聚核糖体上合成同种肽链的每个核糖体都从mRNA同一位置开始翻译,移动至相同的位置结束翻译。多聚核糖体所包含的核糖体数量由mRNA的长度决定。下列叙述正确的是( )
A.图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的3'端向5'端移动
B.该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对
C.图中5个核糖体同时结合到mRNA上开始翻译,同时结束翻译
D.若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目不会发生变化
解析:A、图示翻译过程中,各核糖体从mRNA的5'端向3'端移动,A错误;B、该过程中,mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子互补配对,tRNA通过识别mRNA上的密码子携带相应氨基酸进入核糖体,B正确;C、图中5个核糖体结合到mRNA上开始翻译,从识别到起始密码子开始进行翻译,识别到终止密码子结束翻译,并非是同时开始同时结束,C错误;D、若将细菌的某基因截短,相应的多聚核糖体上所串联的核糖体数目可能会减少,D错误。
B
36.(2024·浙江期中)有研究表明,亮氨酰-tRNA合成酶缺失或表达降低会导致两种肿瘤抑制蛋白——EMP3和GGT5减少,从而促进乳腺癌的发生。下图为亮氨酰-tRNA合成酶催化亮氨酸与其tRNA 结合的示意图。已知转运亮氨酸的tRNA上的反密码子可以是AAU、AAC、GAA、GAG、GAU或GAC。下列叙述错误的是( )
A.亮氨酰-tRNA合成酶催化位点结构改变会影响其正常功能
B.tRNA的3'端与氨基酸结合, 翻译时mRNA从3'端向 5’端
被认读
C.翻译EMP3和GGT5蛋白的mRNA中可能富含UUG、CUA等
D.亮氨酰-tRNA合成酶表达降低可能是相关基因发生了甲基化
解析:A、结构决定功能,亮氨酰-tRNA 合成酶催化位点结构改变会影响其正常功能,A正确;B、tRNA的3′端(羟基端)是与氨基酸的结合部位,翻译时核糖体在mRNA上的移动方向为5'→3',即翻译时mRNA 从5'端向 3'端被认读,B错误;C、转运亮氨酸的tRNA上的反密码子可以是AAC、GAU,根据碱基互补配对原则可知,UUG、CUA均为亮氨酸的密码子,亮氨酰-tRNA合成酶缺失或表达降低,会导致亮氨酰-tRNA合成减少,从而导致会导致两种肿瘤抑制蛋白——EMP3和GGT5减少,由此推测,翻译EMP3和GGT5蛋白的mRNA 中可能富含UUG、CUA等,C正确;D、亮氨酰-tRNA基因发生了甲基化,抑制了该基因的表达,从而导致亮氨酰-tRNA 合成酶表达降低,D正确。
B
(必修二P73~74)表观遗传是生物体基因的碱基序列保持不变,但基因表达和表型发生可遗传变化的现象。
DNA甲基化,构成染色体的组蛋白发生甲基化、乙酰化等修饰都会导致表观遗传现象。
【课外补充】遗传印记
遗传印记(基因组印记)是因亲本来源不同而导致等位基因表达差异的遗传现象,DNA甲基化是遗传印记的重要方式。
新增知识点22、表观遗传与遗传印记
37.(2024·浙江高考)某种蜜蜂的蜂王和工蜂具有相同的基因组。雌性工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,若喂食蜂王浆,也能发育成为蜂王。利用分子生物学技术降低 DNA 甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王。下列推测正确的是( )
A.花蜜花粉可降低幼虫发育过程中DNA的甲基化
B.蜂王DNA的甲基化程度高于工蜂
C.蜂王浆可以提高蜜蜂DNA的甲基化程度
D.DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件
解析:A、降低 DNA 甲基化酶的表达后, 即使一直喂食花蜜花粉,雌性工蜂幼虫也会发育成蜂王,说明甲基化不利于其发育成蜂王,而工蜂幼虫主要食物是花蜜和花粉,不会发育成蜂王,因此花蜜花粉可增强幼虫发育过程中DNA的甲基化,A错误;B、甲基化不利于其发育成蜂王,故蜂王DNA的甲基化程度低于工蜂,B错误;C、蜂王浆可以降低蜜蜂DNA的甲基化程度,使其发育成蜂王,C错误;D、甲基化不利于发育成蜂王,因此DNA的低甲基化是蜂王发育的重要条件,D正确。
D
38.(2022·辽宁一模)表观遗传中生物表型的改变可能是通过DNA甲基化、RNA干扰等多种机制来实现的。某基因在启动子上存在富含双核苷酸“C—G”的区域,其中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成 5 甲基胞嘧啶,仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对,甲基化会抑制基因的表达。5 氮杂胞苷(AZA)常用于DNA甲基化引起的疾病的临床治疗。下列叙述错误的是( )
A.在胰岛B细胞中,呼吸酶基因、胰岛素基因处于非甲基化的状态
B.AZA用于临床治疗的机制可能是它能使与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度
C.甲基化的DNA分子仍能完成复制过程,且合成的子代DNA碱基序列保持不变
D.启动子区域甲基化程度较高导致基因不表达的原因可能是其与DNA聚合酶的结合受阻
解析:由题意可知,表观遗传中生物表型的改变可能是通过DNA甲基化、RNA干扰等多种机制来实现的,可以推测通过DNA甲基化、RNA干扰会影响相关基因的表达进而影响生物体性状,在胰岛B细胞中,呼吸酶基因、胰岛素基因都是要正常表达的,因此处于非甲基化的状态,A正确;AZA常用于临床上治疗DNA甲基化引起的疾病,由于甲基化离不开甲基化酶,由此可推知AZA可能的作用机制之一是AZA在DNA复制过程中掺入DNA分子,导致与DNA结合的甲基化酶活性降低,从而降低DNA的甲基化程度,B正确;由题干可知,富含双核苷酸“C—G”区域中的胞嘧啶在发生甲基化后转变成5 甲基胞嘧啶,仍能在DNA复制过程中与鸟嘌呤互补配对,甲基化会抑制基因的表达,因此不影响DNA的复制过程,合成的子代DNA碱基序列保持不变,C正确;启动子区域甲基化程度较高导致基因不表达的原因可能是其与RNA聚合酶的结合受阻,与DNA聚合酶无关,D错误。
D
(必修二P82)人和动物细胞中的DNA上本来就存在与癌变相关的基因:原癌基因和抑癌基因。一般来说,原癌基因表达的蛋白质是细胞正常的生长和增殖所必需的,这类基因一旦突变或过量表达而导致相应蛋白质活性过强,就可能引起细胞癌变。相反,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或者促进细胞凋亡,这类基因一旦突变而导致相应蛋白质活性减弱或失去活性,也可能引起细胞癌变。癌细胞与正常细胞相比,具有以下特征:能够无限增殖,形态结构发生显著变化,细胞膜上的糖蛋白等物质减少,细胞之间的黏着性显著降低,容易在体内分散和转移,等等。
【课外补充】癌症的免疫疗法
研究发现,活化的T细胞表面的PD-1(程序性死亡受体1)与正常细胞表面的PD L-1(程序性死亡配体1)一旦结合,T细胞即可“认清”对方,不触发免疫反应。肿瘤细胞可通过过量表达PD-L1来逃避免疫系统的“追杀”。 免疫疗法也有一定的局限性,过度阻断PD-1/PD-L1信号通路,可能会引起过强的免疫反应等。近几年的高考试题和模拟试题围绕这一问题,结合免疫的相关知识进行考查。
新增知识点23 、细胞的癌变及癌症的免疫疗法
39.(2023·广东高考)中外科学家经多年合作研究,发现circDNMT1(一种RNA分子)通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,为解决乳腺癌这一威胁全球女性健康的重大问题提供了新思路。下列叙述错误的是( )
A.p53基因突变可能引起细胞癌变
B.p53蛋白能够调控细胞的生长和增殖
C.circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变慢
D.circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究
解析:A、p53基因是抑癌基因,这类基因突变可能引起细胞癌变,A正确;B、p53基因是抑癌基因,抑癌基因表达的蛋白质能抑制细胞的生长和增殖,或促进细胞凋亡,B正确;C、依据题意,circDNMT1通过与抑癌基因p53表达的蛋白结合诱发乳腺癌,则circDNMT1高表达会使乳腺癌细胞增殖变快,C错误;D、circDNMT1的基因编辑可用于乳腺癌的基础研究,D正确。
C
40.(2021·湖北高考) T细胞的受体蛋白PD-1(程序死亡蛋白 1)信号途径有调控T细胞的增殖、活化和细胞免疫等功能。肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1结合引起的一种作用如图所示。下列叙述错误的是 ( )
A.PD-L1抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用
B.PD-L1蛋白可使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫
C.PD-L1与PD -1的结合增强T细胞的肿瘤杀伤功能
D.若敲除肿瘤细胞PD-L1基因,可降低该细胞的免疫逃逸
解析:PD-L1抗体和PD-1抗体能分别与肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白和T细胞的受体PD-1结合,但它们结合在一起时,肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白与T细胞的受体PD-1就不能结合,T细胞可以对肿瘤细胞起免疫作用,因此PD-L1抗体和PD-1抗体具有肿瘤免疫治疗作用,A正确;肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白可以与T细胞的受体PD-1结合,导致T细胞不能产生干扰素,使肿瘤细胞逃脱T细胞的细胞免疫,B正确;PD-L1与PD-1的结合,导致T细胞不能产生干扰素,因此PD-L1与PD-1的结合会降低T细胞的肿瘤杀伤功能,C错误;若敲除肿瘤细胞PD-L1基因,肿瘤细胞膜上的PD-L1蛋白减少或消失,导致肿瘤细胞不能与T细胞的受体PD-1结合,T细胞能正常产生干扰素,而干扰素对肿瘤细胞起免疫作用,杀伤肿瘤细胞,故可降低该细胞的免疫逃逸,D正确。
C
(必修二P94~95)基因检测是指通过检测人体细胞中的DNA序列,以了解人体的基因状况。人的血液、唾液、精液、毛发或人体组织等,都可以用来进行基因检测。
……基因检测也存在争议,人们担心由于缺陷基因的检出,
在就业、保险等方面受到不平等的待遇。……
基因治疗是指用正常基因取代或修补患者细胞中有缺陷的基因,从而达到治疗疾病的目的。……
新增知识点24、基因检测
41.(2020·山东高考)人体内一些正常或异常细胞脱落破碎后,其DNA会以游离的形式存在于血液中,称为cfDNA;胚胎在发育过程中也会有细胞脱落破碎,其DNA进入孕妇血液中,称为cffDNA。近几年,结合DNA测序技术,cfDNA和cffDNA在临床上得到了广泛应用。下列说法错误的是( )
A.可通过检测cfDNA中的相关基因进行癌症的筛查
B.提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液可用于治疗遗传病
C.孕妇血液中的cffDNA可能来自于脱落后破碎的胎盘细胞
D.孕妇血液中的cffDNA可以用于某些遗传病的产前诊断
解析:A、癌症产生的原因是原癌基因和抑癌基因发生突变,故可以通过检测cfDNA中相关基因来进行癌症的筛查,A正确;B、提取cfDNA进行基因修改后直接输回血液,该基因并不能正常表达,不可用于治疗遗传病,B错误;C、孕妇血液中的cffDNA,可能来自胚胎细胞或母体胎盘细胞脱落后破碎形成,C正确;D、提取孕妇血液中的cffDNA,因其含有胎儿的遗传物质,故可通过DNA测序技术检测其是否含有某种致病基因,用于某些遗传病的产前诊断,D正确。
B
42.(2022·广东高考)遗传病监测和预防对提高我国人口素质有重要意义。一对表型正常的夫妇,生育了一个表现型正常的女儿和一个患镰状细胞贫血症的儿子(致病基因位于11号染色体上,由单对碱基突变引起)。为了解后代的发病风险,该家庭成员自愿进行了相应的基因检测(如图)。下列叙述错误的是( )
A.女儿和父母基因检测结果相同的概率是2/3
B.若父母生育第三孩,此孩携带该致病基因的概率是3/4
C.女儿将该致病基因传递给下一代的概率是1/2
D.该家庭的基因检测信息应受到保护,避免基因歧视
解析:A、该病受常染色体隐性致病基因控制,假设相关基因用A、a表示。分析题图可知,父母的基因型为杂合子Aa,女儿的基因型可能为显性纯合子AA或杂合子Aa,为杂合子的概率是2/3,A正确;B、若父母生育第三孩,此孩子携带致病基因的基因型为杂合子Aa或隐性纯合子aa,概率为1/4+2/4=3/4,B正确;C、女儿的基因型为1/3AA、2/3 Aa,将该基因传递给下一代的概率是1/3,C错误;D、该家庭的基因检测信息属于隐私,应受到保护,D正确。
C
(必修二P100~104)……化石是研究生物进化最直接、最重要的证据。
比较解剖学证据 研究比较脊椎动物的器官、系统的形态和结构,……
胚胎学证据 胚胎学是指研究动植物胚胎的形成和发育过程的学科。……
细胞和分子水平的证据 ……从细胞和分子水平看,当今生物有许多共同的特征,比如都有能进行代谢、生长和增殖的细胞,细胞有共同的物质基础和结构基础等,……不同生物的DNA和蛋白质等生物大分子的共同点,提示人们当今生物有着共同的原始祖先,其差异的大小则揭示了当今生物种类亲缘关系的远近,以及它们在进化史上出现的顺序。
新增知识点25、生物有共同祖先的证据
43.(2023·河北高考)大量证据表明,地球上所有细胞生命具有共同祖先。下列可推断出此观点的证据是( )
A.蝙蝠和蜻蜓都有适应飞翔的器官
B.猫的前肢和鲸的鳍都有相似的骨骼结构
C.人和鱼的胚胎发育早期都有鳃裂
D.真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA
解析:A、蝙蝠和蜻蜓的飞翔器官属于同功器官,只能说明其生活方式相似,不能推断所有细胞生命有共同祖先,A错误;B、猫前肢和鲸鳍具有相似的骨骼结构,属于同源器官,表明其亲缘关系较近,但并不能推断所有细胞生命有共同祖先,B错误;C、鱼和人的胚胎发育早期都具有鳃裂的胚胎学证据,支持人和鱼具有共同祖先的观点,但不能推断所有细胞生命具有共同祖先,C错误;D、如果推断所有细胞生命具有共同祖先,只能依据其均具有的共同特征,例如其遗传物质均为DNA,D正确。
D
44.(2023·浙江高考)不同物种体内会存在相同功能的蛋白质,编码该类蛋白质的DNA序列以大致恒定的速率发生变异。猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比对结果如下表,表中数据表示DNA序列比对碱基相同的百分率。下列叙述错误的是( )
A.表中数据为生物进化提供了分子水平的证据
B.猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩
C.人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先
D.黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系远
解析:A、表中数据研究的是DNA中碱基的排列顺序,属于生物进化方面的分子水平证据,A正确;B、表中数据显示,猩猩与人类同种蛋白质相关的DNA片段中碱基序列的相同度低于大猩猩和黑猩猩,因而推测,猩猩出现的时间早于大猩猩、黑猩猩,B正确;C、表中结果显示的是猩猩、大猩猩、黑猩猩和人体内编码某种蛋白质的同源DNA序列比,该结果说明人类、黑猩猩、大猩猩和猩猩具有共同的祖先,C正确;D、表中数据显示黑猩猩和大猩猩同种蛋白质相关DNA片段的相似度高于黑猩猩与猩猩,因而说明黑猩猩和大猩猩的亲缘关系比黑猩猩与猩猩的亲缘关系近,D错误。
D
45.(2024·浙江高考)痕迹器官是生物体上已经失去用处,但仍然存在的一些器官。鲸和海牛的后肢已经退化,但体内仍保留着后肢骨痕迹;食草动物的盲肠发达,人类的盲肠已经极度退化,完全失去了消化功能。据此分析,下列叙述错误的是( )
A.后肢退化痕迹的保留说明鲸和海牛起源于陆地动物
B.人类的盲肠退化与进化过程中生活习性的改变有关
C.具有痕迹器官的生物是从具有这些器官的生物进化而来的
D.蚯蚓没有后肢的痕迹器官,所以和四足动物没有共同祖先
解析:A、陆地动物具有灵活的后肢,鲸和海牛后肢退化痕迹的保留,说明了其可能起源于陆生动物,A正确;B、人类的盲肠退化可能是由于生活习性的改变,不需要盲肠的消化而使其退化,B正确;C、具有痕迹器官的生物说明这些器官在这些生物中存在过,也说明该生物是从具有这些器官的生物进化而来的,C正确;D、蚯蚓没有后肢的痕迹器官,也可能有其他痕迹器官和四足动物类似,也可能和四足动物类似的痕迹器官在进化中消失,所以蚯蚓没有后肢的痕迹器官,不能说明和四足动物没有共同祖先,D错误。
D
(必修二P115)一般情况下,一定浓度的抗生素会杀死细菌,但变异的细菌可能产生耐药性。在实验室连续培养细菌时,如果向培养基中添加抗生素,耐药菌有可能存活下来。
……
6.从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中培养,然后重复步骤2~5。如此重复几代,记录每一代培养物抑菌圈的直径。
……
新增知识点26、抗生素对细菌的选择作用的探究实践活动
46.(2024·衡中一模)下列有关生物学实验的叙述,错误的是( )
A.摩尔根用假说演绎法证明了基因位于染色体上
B.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
C.低温诱导染色体数目变化的实验中,根尖经卡诺氏液固定后需用蒸馏水冲洗后继续实验
D.探究抗生素对细菌的选择作用中,需从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到灭菌的液体培养基中扩大培养后继续实验
解析:A、摩尔根利用假说-演绎法,通过果蝇的红眼和白眼这一相对性状的杂交实验证明了控制果蝇眼色的基因位于X染色体上,证明了基因在染色体上,A正确;B、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术(用15N标记DNA),证明了DNA复制方式是半保留复制,B正确;C、低温诱导植物细胞染色体数目变化实验中,用卡诺氏液固定根尖细胞的形态后,再用体积分数为95%的酒精冲洗2次后才能制作临时装片,以免影响后续实验现象的观察,C错误;D、探究抗生素对细菌的选择作用实验中,在抑菌圈边缘生长繁殖的细菌可能是耐药菌,故可从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,接种到已灭菌的液体培养基中扩大培养后,再继续进行实验,D正确。
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