二、学科核心素养专训
学科核心素养专训(一) 生命观念——结构与功能观
1．(2024·江苏南京一模)叶绿素a(C55H72O5N4Mg)头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列相关叙述正确的是( )
A．叶绿素a的尾部主要嵌在叶绿体的内膜中
B．镁元素在植物体内主要以叶绿素a等化合物的形式存在
C．常用无水乙醇作层析液分离出绿叶中的叶绿素a
D．叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度
2．(2024·山东日照期中)蛋白质糖基化是在糖基转移酶的作用下，糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应的过程。真核细胞中该过程起始于内质网，结束于高尔基体。经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )
A．多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰
B．糖基化会影响蛋白质的结构，但不会影响其功能
C．溶酶体膜内侧的蛋白质糖基化修饰程度可能较高
D．内质网的功能障碍可能会影响细胞间的识别作用
3．(2024·湖北重点中学联考)线粒体－内质网结构偶联(MAMs)是一个新发现的重要结构，该结构存在于线粒体外膜和内质网膜某些区域，通过蛋白质相互“连接”，但未发生膜融合。MAMs能使线粒体和内质网在功能上联系起来，下列有关叙述错误的是( )
A．线粒体产生的CO2若从MAMs部位逸出，需要通过四层磷脂分子层
B．MAMs结构的发现，说明内质网膜和线粒体膜之间可能可以相互转化
C．通过蛋白质相互“连接”的地方可能是内质网与线粒体信息传递的通道
D．推测线粒体中一些物质的合成可能需要内质网的参与
4．(2024·湖北名校联考)细胞器是细胞质内具有一定形态和功能的微小结构，它们分工合作，共同完成细胞的生命活动。下列相关叙述正确的是( )
A．要把各种细胞器分离出来进行研究，应该用密度梯度离心的方法
B．中心体是高等动物细胞特有的细胞器，它与有丝分裂密切相关
C．分泌蛋白的合成首先是在游离核糖体上进行的
D．线粒体、叶绿体、溶酶体是具有双层膜的细胞器
5．(2024·广东广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是( )
A．细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B．某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输
C．以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应的受体浓度的制约
D．解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进出细胞核
6．(2024·陕西西安模拟)结构与功能相适应是生物学的基本观点，下列关于蛋白质的结构、功能、分布、合成的有关叙述，错误的是( )
A．高温煮沸会破坏蛋白质的空间构象，使其容易被蛋白酶水解
B．蛋白质的特定功能与碳链骨架有关，并且还与功能基团有关
C．DNA聚合酶由细胞中的核糖体合成，在内环境中发挥作用
D．氨基酸形成特定的蛋白质的过程中，需要形成肽键和氢键
7．细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法中，错误的是( )
A．细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老
B．精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
D．细胞膜的蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能
8．(2024·福建福州三模)细胞是生物体结构与功能的基本单位，其结构和功能高度统一。下列叙述不正确的是( )
A．胰岛B细胞比皮肤的表皮细胞具有更发达的粗面内质网
B．体积较大的卵细胞比精子更有利于和周围环境进行物质交换
C．肌肉细胞上的神经肌肉接头部位分布着大量的神经递质受体
D．根尖成熟区表皮细胞向外突出形成根毛，有利于吸收水和无机盐
9．(2024·四川成都二模)水是生物体进行正常生命活动的重要物质。如图为水分子进入细胞的两种方式，下列叙述错误的是( )
A．水分子通过图中两种方式进入细胞均不消耗能量
B．水分子进出细胞的速率不受外界环境影响
C．同等条件下水分子通过细胞膜的速率高于通过人工脂双层膜的速率
D．肾小管的重吸收作用与水通道的结构和功能密切相关
10．(2024·浙江金华模拟)三叶青具有药用价值，其主要活性成分为黄酮类物质，不仅表现出各种生理和药理活性，还可以保护植物免受紫外线的伤害。为探究短时间中波紫外线(UV-B)辐射对抗氧化能力及光合作用的影响机制，开展以下实验。将三叶青苗经UV-B持续辐射12天，每2天测定相关数据，实验结果记录如下表。
UV-B持续 辐射天数/d 0 2 4 6 8 10 12
CAT酶活性 [mgH2O2/ (gFW·min)] 0．066 0．063 0．047 0．031 0．025 0．033 0．035
酚类 (mmol/g) 48．46 30．10 28．07 23．27 25．38 26．24 26．88
光合速率 (g/min) 4．066 3．28 3．180 2．196 2．112 2．45 2．651
(1)三叶青________(填“能”或“不能”)利用中波紫外线进行光合作用，判断依据是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)UV-B辐射会诱导叶绿体形成ROS(活性氧，尤其是H2O2)，而ROS会通过脂质氧化而破坏膜功能，三叶青经过UV-B辐射，其光合作用速率________(填“上升”“下降”或“不确定”)，其原因主要是________________受到破坏，影响光合作用的______________阶段，该阶段主要的物质变化是________(填序号)。
①ADP＋Pi→ATP ②NADP＋＋H＋＋e－→NADPH ③ATP→ADP＋Pi ④NADPH→NADP＋＋H＋＋e－ ⑤H2O→O2＋H＋＋e－ ⑥CO2＋五碳糖→三碳化合物→三碳糖和五碳糖
(3)植物通过体内的CAT酶和酚类物质清除ROS来保护光合作用结构。
①在该实验中，光合速率与CAT酶活性变化呈________相关。UV-B持续辐射幼苗叶片的第10天光合速率明显高于第8天，推测UV-B持续辐射抑制CAT酶活性，第10天酚类物质提高了________，降低了________，减少UV-B对细胞的损伤。
②自然条件下，UV-B持续辐射处理的子代中一个个体的CAT酶活性比对照组高，根本原因是____________。上述结果表明，UV-B辐射可用于改良作物品质。
(4)高盐和干旱等不良环境下可导致植物细胞中ROS含量________，原因是ROS促进细胞自噬，分解产生的物质能________，从而减少细胞对环境的依赖。
1 / 1二、学科核心素养专训
学科核心素养专训(一) 生命观念——结构与功能观
1．(2024·江苏南京一模)叶绿素a(C55H72O5N4Mg)头部和尾部分别具有亲水性和亲脂性。下列相关叙述正确的是( )
A．叶绿素a的尾部主要嵌在叶绿体的内膜中
B．镁元素在植物体内主要以叶绿素a等化合物的形式存在
C．常用无水乙醇作层析液分离出绿叶中的叶绿素a
D．叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度
D [叶绿素a的尾部具有亲脂性，而生物膜的基本支架由磷脂双分子层构成，故叶绿素a的尾部可能嵌在类囊体薄膜中，A错误；镁元素在细胞中主要以离子的形式存在，B错误；叶绿素a易溶于有机溶剂，所以可用无水乙醇提取，而不是用无水乙醇作为层析液，C错误；叶绿素a呈蓝绿色，合成时需要光照和适宜温度，D正确。]
2．(2024·山东日照期中)蛋白质糖基化是在糖基转移酶的作用下，糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应的过程。真核细胞中该过程起始于内质网，结束于高尔基体。经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性。下列叙述错误的是( )
A．多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰
B．糖基化会影响蛋白质的结构，但不会影响其功能
C．溶酶体膜内侧的蛋白质糖基化修饰程度可能较高
D．内质网的功能障碍可能会影响细胞间的识别作用
B [根据题意可知，蛋白质糖基化是糖与多肽链中特定氨基酸的侧链基团发生反应，所以多肽链中氨基酸的种类和数目会影响糖基化修饰，A正确；结构与功能相适应，经糖基化形成的糖蛋白对蛋白酶具有较强的抗性，说明蛋白质的结构发生变化也会影响其功能，B错误；溶酶体内含有较多的水解酶，但是溶酶体自身的膜蛋白却不会被水解酶水解，推测可能与蛋白质糖基化修饰程度较高有关，C正确；蛋白质糖基化过程起始于内质网，所以内质网的功能障碍会影响蛋白质糖基化，从而影响细胞间的识别作用，D正确。]
3．(2024·湖北重点中学联考)线粒体－内质网结构偶联(MAMs)是一个新发现的重要结构，该结构存在于线粒体外膜和内质网膜某些区域，通过蛋白质相互“连接”，但未发生膜融合。MAMs能使线粒体和内质网在功能上联系起来，下列有关叙述错误的是( )
A．线粒体产生的CO2若从MAMs部位逸出，需要通过四层磷脂分子层
B．MAMs结构的发现，说明内质网膜和线粒体膜之间可能可以相互转化
C．通过蛋白质相互“连接”的地方可能是内质网与线粒体信息传递的通道
D．推测线粒体中一些物质的合成可能需要内质网的参与
A [线粒体外膜和内质网膜某些区域，通过蛋白质相互“连接”，但未发生膜融合。CO2在线粒体基质产生，若从MAMs部位逸出，需要通过线粒体的内膜和外膜、内质网膜，需要通过6层磷脂分子层，A错误；MAMs结构的发现，说明内质网膜和线粒体膜之间是可以建立联系的，那膜之间就有可能相互发生转化，B正确；根据“MAMs能使线粒体和内质网在功能上联系起来”可推测，内质网与线粒体可能通过蛋白质相互“连接”的地方进行信息传递，使它们功能上相互联系，C正确；MAMs能使线粒体和内质网在功能上联系起来，由结构决定功能的观点推测，线粒体中一些物质的合成可能需要内质网的参与，D正确。]
4．(2024·湖北名校联考)细胞器是细胞质内具有一定形态和功能的微小结构，它们分工合作，共同完成细胞的生命活动。下列相关叙述正确的是( )
A．要把各种细胞器分离出来进行研究，应该用密度梯度离心的方法
B．中心体是高等动物细胞特有的细胞器，它与有丝分裂密切相关
C．分泌蛋白的合成首先是在游离核糖体上进行的
D．线粒体、叶绿体、溶酶体是具有双层膜的细胞器
C [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，要把各种细胞器分离出来进行研究，应该用差速离心的方法，A错误；中心体分布于动物和低等植物，故中心体与有丝分裂密切相关，但不是高等动物细胞特有的细胞器，B错误；分泌蛋白的合成过程大致为在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内， 再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质，故分泌蛋白的合成首先是在游离核糖体上进行的，C正确；线粒体、叶绿体是具有双层膜的细胞器，但溶酶体是单层膜，D错误。]
5．(2024·广东广州一模)核孔复合体镶嵌在内外核膜融合形成的核孔上。下图为核孔复合体参与的三种物质运输方式，其中只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量。下列叙述错误的是( )
A．细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性
B．某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体可看作是被动运输
C．以丙方式进入细胞核的物质的运输速度，会受相应的受体浓度的制约
D．解旋酶、RNA聚合酶和染色质等均可经核孔复合体进出细胞核
D [核孔可实现细胞核和细胞质之间的信息交换和物质交流，细胞核对通过核孔复合体进出的物质具有一定的选择性，A正确； 分析题意可知，只有丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，即某些分子以甲或乙的方式进出核孔复合体是不需要能量的，或需要蛋白质协助如乙，故可看作是被动运输，B正确；丙方式需要消耗细胞代谢提供的能量，方式可视作主动运输，主动运输的运输速度受相应的受体浓度的制约，C正确；染色质的主要成分是DNA和蛋白质，DNA无法通过核孔进出，D错误。]
6．(2024·陕西西安模拟)结构与功能相适应是生物学的基本观点，下列关于蛋白质的结构、功能、分布、合成的有关叙述，错误的是( )
A．高温煮沸会破坏蛋白质的空间构象，使其容易被蛋白酶水解
B．蛋白质的特定功能与碳链骨架有关，并且还与功能基团有关
C．DNA聚合酶由细胞中的核糖体合成，在内环境中发挥作用
D．氨基酸形成特定的蛋白质的过程中，需要形成肽键和氢键
C [高温煮沸会破坏蛋白质的空间构象，使蛋白质的空间结构变得伸展、松散，容易被蛋白酶水解，A正确；蛋白质的特定功能是由其结构决定的，蛋白质以碳链为骨架，蛋白质的结构与功能基团有关，如参与二硫键形成的—SH，B正确；DNA聚合酶由细胞中的核糖体合成，参与DNA复制过程，在细胞中发挥作用，C错误；氨基酸形成特定的蛋白质的过程中，首先氨基酸通过脱水缩合形成多肽，连接两个氨基酸分子的键叫肽键，由于肽链上不同氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能盘曲、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子，D正确。]
7．细胞膜的各项功能是由其成分和结构决定的。下列关于细胞膜的结构和功能的说法中，错误的是( )
A．细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老
B．精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能
C．细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，具有屏障作用
D．细胞膜的蛋白质的种类和数量决定了细胞膜的功能
D [细胞各种氧化反应易产生自由基，攻击细胞膜的磷脂分子等，导致细胞衰老，A正确；受精时精子和卵细胞的识别体现了细胞膜具有信息交流的功能，B正确；细胞膜的基本支架是磷脂双分子层，磷脂双分子层参与控制物质进出细胞，具有屏障作用，C正确；依据“结构与功能观”可知细胞膜的功能是由它的成分和结构决定的，细胞膜的功能不仅仅与蛋白质的种类及数目有关，D错误。]
8．(2024·福建福州三模)细胞是生物体结构与功能的基本单位，其结构和功能高度统一。下列叙述不正确的是( )
A．胰岛B细胞比皮肤的表皮细胞具有更发达的粗面内质网
B．体积较大的卵细胞比精子更有利于和周围环境进行物质交换
C．肌肉细胞上的神经肌肉接头部位分布着大量的神经递质受体
D．根尖成熟区表皮细胞向外突出形成根毛，有利于吸收水和无机盐
B [粗面内质网与分泌蛋白的合成和加工有关，胰岛素属于分泌蛋白，因此合成、分泌胰岛素的胰岛B细胞比皮肤的表皮细胞具有更多的粗面内质网，A正确；体积较大的卵细胞的相对表面积小，不利于和周围环境进行物质交换，体积较大可储存更多的营养物质，为胚胎早期发育提供养料，B错误；神经肌肉接头部位存在着突触结构，因此突触后膜即肌肉细胞的细胞膜上有很多神经递质的受体，C正确；根尖成熟区表皮细胞的一部分向外突出形成根毛，增大了表面积，有利于吸收水分和无机盐，D正确。]
9．(2024·四川成都二模)水是生物体进行正常生命活动的重要物质。如图为水分子进入细胞的两种方式，下列叙述错误的是( )
A．水分子通过图中两种方式进入细胞均不消耗能量
B．水分子进出细胞的速率不受外界环境影响
C．同等条件下水分子通过细胞膜的速率高于通过人工脂双层膜的速率
D．肾小管的重吸收作用与水通道的结构和功能密切相关
B [由图可知，水分子可以通过细胞膜的磷脂双分子层以自由扩散的方式进入细胞，也能以协助扩散的方式通过细胞膜上的通道蛋白进入细胞，均不消耗能量，A正确；水分子进出细胞速率受细胞膜两侧溶液浓度差、温度等外界环境影响，B错误；水分子既能通过自由扩散、又能通过协助扩散的方式通过细胞膜，但只能通过自由扩散的方式通过人工脂双层，故同等条件下水分子通过细胞膜速率高于人工脂双层，C正确；水通道与人体体液渗透压平衡的维持密切相关，例如，肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用，都与水通道的结构和功能有直接关系，D正确。]
10．(2024·浙江金华模拟)三叶青具有药用价值，其主要活性成分为黄酮类物质，不仅表现出各种生理和药理活性，还可以保护植物免受紫外线的伤害。为探究短时间中波紫外线(UV-B)辐射对抗氧化能力及光合作用的影响机制，开展以下实验。将三叶青苗经UV-B持续辐射12天，每2天测定相关数据，实验结果记录如下表。
UV-B持续 辐射天数/d 0 2 4 6 8 10 12
CAT酶活性 [mgH2O2/ (gFW·min)] 0.066 0.063 0.047 0.031 0.025 0.033 0.035
酚类 (mmol/g) 48.46 30.10 28.07 23.27 25.38 26.24 26.88
光合速率 (g/min) 4.066 3.28 3.180 2.196 2.112 2.45 2.651
(1)三叶青________(填“能”或“不能”)利用中波紫外线进行光合作用，判断依据是_________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)UV-B辐射会诱导叶绿体形成ROS(活性氧，尤其是H2O2)，而ROS会通过脂质氧化而破坏膜功能，三叶青经过UV-B辐射，其光合作用速率________(填“上升”“下降”或“不确定”)，其原因主要是________________受到破坏，影响光合作用的______________阶段，该阶段主要的物质变化是________(填序号)。
①ADP＋Pi→ATP ②NADP＋＋H＋＋e－→NADPH ③ATP→ADP＋Pi ④NADPH→NADP＋＋H＋＋e－ ⑤H2O→O2＋H＋＋e－ ⑥CO2＋五碳糖→三碳化合物→三碳糖和五碳糖
(3)植物通过体内的CAT酶和酚类物质清除ROS来保护光合作用结构。
①在该实验中，光合速率与CAT酶活性变化呈________相关。UV-B持续辐射幼苗叶片的第10天光合速率明显高于第8天，推测UV-B持续辐射抑制CAT酶活性，第10天酚类物质提高了__________，降低了________，减少UV-B对细胞的损伤。
②自然条件下，UV-B持续辐射处理的子代中一个个体的CAT酶活性比对照组高，根本原因是____________。上述结果表明，UV-B辐射可用于改良作物品质。
(4)高盐和干旱等不良环境下可导致植物细胞中ROS含量________，原因是ROS促进细胞自噬，分解产生的物质能________，从而减少细胞对环境的依赖。
[解析] (1)中波紫外线不属于可见光，光合色素只能吸收可见光，所以三叶青不能利用中波紫外线进行光合作用。
(2)三叶青经过UV-B辐射后，叶绿体的类囊体的膜受到破坏，影响光合作用的光反应阶段，所以三叶青经过UV-B辐射，其光合作用速率下降。光反应阶段可产生NADPH、ATP及发生水的光解，所以物质变化为①ADP＋Pi→ATP、②NADP＋＋H＋＋e－→NADPH、⑤H2O→O2＋H＋＋e－。
(3)①据表中数据可知，随着CAT酶活性的下降，光合速率下降，所以在该实验中，光合速率与CAT酶活性变化呈正相关。UV-B持续辐射幼苗叶片的第10天光合速率明显高于第8天，推测UV-B持续辐射抑制CAT酶活性，第10天酚类物质提高了CAT酶活性，降低了ROS，减少UV-B对细胞的损伤。
②自然条件下，UV-B持续辐射处理的子代中一个个体的CAT酶活性比对照组高的原因是UV-B处理下，CAT酶有关的基因发生了突变。
(4)高盐和干旱等不良环境下，植物的光合作用下降，为植物生命活动提供的能量下降，则植物细胞中ROS含量上升，从而促进细胞自噬，分解产生的物质能为细胞生命活动提供营养，从而减少细胞对环境的依赖。
[答案] (1)不能 中波紫外线不属于可见光，光合色素只能吸收可见光 (2)下降 类囊体的膜 光反应 ①②⑤ (3)①正 CAT酶活性 ROS ②UV-B处理下，CAT酶有关的基因发生了突变 (4)上升 为细胞生命活动提供营养
(教师用书独具)
(2024·陕西西安模拟)科研人员通过制备脂质体，将治疗癌症的药物A和C定向运输到癌细胞处，起到杀伤癌细胞的功能。脂质体结构如图所示。下列叙述正确的是( )
A．药物A是脂溶性的，药物C是水溶性的
B．抗体的作用是与癌细胞结合并使其裂解
C．脂质体在结构上具有选择透过性的特点
D．脂质体与细胞膜的基本支架都是磷脂双分子层
D [磷脂分子的头部具有亲水性，尾部具有疏水性，脂质体既可以用于运载脂溶性药物，也可以用于运载水溶性药物，图中药物A位于脂质体内部，接近磷脂分子的头部，为水溶性药物，药物C位于磷脂双分子层中，接近磷脂分子的尾部，为脂溶性药物，A错误；脂质体表面交联抗体，抗体可以和癌细胞表面的抗原特异性结合，起到能靶向给药治疗疾病的作用，而不是使癌细胞裂解，B错误；脂质体在结构上具有一定流动性的特点，C错误；脂质体的“膜”结构与细胞膜均以磷脂双分子层(脂双层)作为基本支架，D正确。]
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