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核心考点 DAY 02
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《细胞的代谢》(跨膜运输\呼吸与光合)专题
01.水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散，称为 渗透作用
。
其产生条件：① 半透膜 ；② 浓度差 。
02.原生质层包括 细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的
物质 ， 可把它看做一层 半透膜 。
其伸缩性 大 。
03.对于水分子来说，细胞壁是 全透性 的，即水分子可
以自
由地通过细胞壁，细胞壁的作
用主要是 保护和支持细胞 ，伸缩性比较 小 。
04.当细胞液浓度 小于 外界溶液浓度时，细胞失水，由
于原生质层的伸缩性 大于 细胞壁，
当细胞不断失水时，植物细胞就发生 质壁分离 现象，此时若将细胞放入清水中，细胞液
浓度 大于 外界溶液，细胞吸水，发生 质壁分离复原 现象。
05.观察质壁分离实验采用 成熟 的植物细胞为材料，如紫色洋葱鳞片叶的 外表皮细胞 。
实验时 可以 （“可以”、“不可以”）选择紫色洋葱内表皮细胞，外界溶液用 色素 溶液；实验
时 可以 （“可以”、“不可以”）选择黑藻的叶肉细胞，观察的参照物是 叶绿体
该实验观察中始终使用的是 低 倍镜，采用的对照形式为 自身前后对照 。
06.小分子、离子的跨膜运输方式
方式
方向
(?浓度→?浓度)
载体
(需要/不需要)
能量
(消耗/不消耗)
举例
被
动
运
输
自由扩散
高→低
不需要
不消耗
H2O、O2、CO2、甘油、脂肪
酸、乙醇、苯、尿素
协助扩散
高→低
需要
不消耗
H2O（主要）、 葡萄糖进入
红细胞 静息电位：K + 外流
动作电位：Na
+ 内流
主动运输
低→高
需要
消耗
小肠吸 葡萄糖 、 氨基
酸 、 无机盐离子等
07.大分子、颗粒性物质的跨膜运输方式 【体现了膜的 流动性 性（结构特点）】
(1)胞吞： 消耗 (消耗/不消耗)能量，如变形虫摄食。 如突触前膜释放 神经递质 （小分子）
(2)胞吐： 消耗 (消耗/不消耗)能量，如 抗体、蛋白质类激素
等分泌蛋白的分泌。
08.RNA 和蛋白质等大分子物质通过 核孔 进出细胞核，而不是通过 核膜 。
09.胞吞形成的囊泡，在细胞内可以被 溶酶体 降解。
10.Na+、K+等无机盐离子一般以 主动运输 的方式进出细胞，但也可通过 协助扩散 进出细胞。
11.同一种物质进出不同细胞的运输方式可能不同 ， 如红细胞吸收葡萄糖的方式是 协助扩散 ，小肠
上皮细胞吸收葡萄糖的方式可以是 主动运输或协助扩散 。
12.物质通过协助扩散进出细胞时需要借助膜上的 转运 蛋白，可以分为 载体 蛋白和 通道 蛋白两种
类型；主动运输需要 载体 蛋白的协助。
13.载体蛋白的特性：
①特异性：一种载体蛋白通常只与 一种或一类 离子或分子结合，不同细胞膜上载体蛋白的种类 不
同 。
② 饱和性：当细胞膜上的载体蛋白全部参与物质运输后， 细胞运输该物质的速率达最大值。
14.通道道白和载体蛋白在运输物质过程中 发生 （“发生”、“不发生”）空间结构的改变。载体蛋
白介导 协助扩散 或 主动 运输，每次转运时自身构像都 改变 （“改变”、“不改变”）。通道
蛋白只介导 协助扩散 运输，分子或离子通过通道蛋白时 不需要 （“需要”、“不需要”）与通道
蛋白结合（在这个时段，空间结构不变）。
15.小肠上皮细胞细胞：对葡萄糖的吸收，由下图可知，小肠上皮细胞通过SGLT1 、GLUT2 转运葡萄糖
分别属于什么运输方式？ 主动运输，协助扩散 。
16.酶的特性：① 高效性 ：同无机催化剂相比，酶降低活化能的作用更显著，因而催化效率
更高。② 专一性 ：一种酶只能催化一种或一类化学反应。能催化淀粉水解的酶是 淀粉酶，
能催化植物细胞壁水解的酶是 纤维素酶 和 果胶酶 。③作用条件较温和：酶需要适宜的
温度 和 pH
。
17.酶在反应过程中结构 改变 （改变/不变），反应前后结构 不变 （改变/不变），化学性质
不变 （改变/不变），不提供 （提供/不提供）能量，自身 不会 （会/不会）被消耗。
18. 单位时间内底物的消耗量或产物的生成量
称为酶活性。
19.过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶发生 失活 。在 0 ℃左右时，酶
的活性很低，但酶的 空间结构 稳定，在适宜的温度下酶的活性可以升高。因此，酶制剂适宜在 低
温 下保存。
20.①用不同底物、同种酶来探究酶的专一性时，若是用淀粉酶和淀粉、蔗糖(两种底物)，则应用 斐
林试剂 作为检测试剂，不能选用 碘液 作为检测试剂。（因为： 碘液 只能检测淀粉是否被水解，
而蔗糖分子无论是否被水解都不会使 碘液 变色）
②若选择淀粉和淀粉酶来探究温度对酶活性的影响，检测底物被分解的试剂宜选用 碘液
（碘液 /
斐林试剂），不能选用 斐林试剂 （碘液 / 斐林试剂）的原因是： 斐林试剂 （碘液 / 斐林试
剂）鉴定时需要水浴加热，而该实验中需严格控制温度
21.建议①：H2O2探究 pH
对酶活性的影响。建议②：淀粉酶探究 温度 度对酶活性的影响。
22.细胞中每时每刻都进行着许多化学反应，统称为 细胞代谢 ，它是细胞生命活动的基础，
其进行的主要场所是 细胞质基质 。
23.加热能促进 H2O2 分解是因为提供了 能量 ，Fe3＋ 、过氧化氢酶能促进 H2O2 分解是因为 降低了化
学反应的活化能 。
24.活化能：分子从 常态 转变为 容易发生化学反应的活跃状态
所需要的能量。
25.酶是 活细胞 产生的具有 催化 作用的有机物。绝大多数酶的化学本质是 蛋白质 ， 少数是
RNA 。
26.酶的合成场所主要在 核糖体 ，还有细胞核、线粒体、叶绿体。酶的作用场所是 细胞内 、
细胞外 、 生物体外 。
27.生物生命活动的能量最终来源是 太阳能 ，生物体生命活动的主要能源物质是 糖类 ，
直接能源物质是 ATP
。
28.ATP 的中文名称是 腺苷三磷酸 。ATP 的结构简式是 A —
P ～
P ～
P ，其中 A 代表 腺苷，
由一分子 腺嘌呤 和一分子 核糖 组成，P 代表 磷酸基团 ，～代表一种特殊的化学键。
29.对于动物、人、真菌和大多数细菌来说，产生 ATP 的生理过程是 呼吸作用 ；对于绿色
植物来说，产生 ATP 的生理过程是 光合作用和呼吸作用 。
30.ATP 在细胞中含量少，转化迅速，含量处于 动态平衡 。
31.细胞内的吸能反应一般与 ATP 的 水解 相联系，由其提供能量；放能反应一般与 ATP
的 合成 相联系，释放的能量储存在 ATP
中。
32.ATP 的组成元素是 CHONP
， 生物体中具有相同组成元素的物质还有 DNA
、
RNA
、
磷脂 等。
33.ATP 去掉 1 个磷酸基团后简称 ADP
；ATP 去掉 2 个磷
酸基团后简称 AMP
，其中文名称为 一磷酸腺苷或腺嘌呤
核糖核苷酸 ，是组成 RNA
的基本单位之一。
34.ATP 与 ADP 的相互转化反应式 不属于 (属于/不属于)
可逆反应，其中 物质 可逆，能量不可逆，酶 不同 (相
同/不同)，场所 不同 (相同/不同)。
酶
酶
酶
35.能源相关知识归纳
（1）细胞生命活动的主要能源物质： 糖类
（2）细胞生命活动的直接能源物质： ATP
（3）细胞内良好的储能物质： 脂肪
（4）植物体内的储能物质： 淀粉、脂肪 ；植物体内特有的储能物质： 淀粉
（5）动物体内的储能物质： 糖原、脂肪 ；动物体内特有的储能物质： 糖原
36.检测 CO2：CO2可使澄清石灰水变 浑浊 ，或使溴麝香草酚蓝溶液由 蓝 变 绿 再变 黄 。
可根据石灰水的 浑浊程度 或溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短 来判断CO2的多少。
37.检测酒精： 橙 色的重铬酸钾溶液在 酸 条件下与乙醇反应变成 灰绿 色。检测酒精时将酵母菌培
养时间适当延长，因为： 葡萄糖也能和酸性重铬酸钾反应发生颜色变化 。
38.有氧呼吸
（1）线粒体是真核生物进行有氧呼吸的主要场
所，能否说生物没有线粒体就无法进行有氧呼吸(
不能 )
（2）线粒体能直接利用葡萄糖进行氧化分解( ×
)
（3）在线粒体内膜利用的【H】只来自于丙酮酸水
解( × )
（4）有氧呼吸中只产生水不消耗水( × )
（5）有氧呼吸三个阶段均产生ATP，第二阶段产生
的ATP 最多( × )
（6）有氧呼吸过程等同于有机物在体外燃烧( ×
)
（7）人体骨骼肌细胞在缺氧条件下，细胞呼吸产
生的CO2体积多于吸收的O2的体积( × )
（8）细胞在供糖不足时，无氧呼吸可将脂肪氧化
为乳酸或酒精 ( × )
线粒体内膜对H+高度不通透，因此，内膜外的
H+不能扩散进入线粒体基质中，只能通过蛋白质Ⅴ
流入线粒体基质，蛋白质Ⅴ是ATP 合酶，利用
H+内流的能量，利用ADP 和Pi 合成ATP。
O 2 是高能电子的最终受体。
（9）写出有氧呼吸的总反应式：C 6 H 12 O 6 + 6H
2 O
+6O
2
6CO
2 +12H
2 O + 能量
写出无氧呼吸的总反应式：
①乳酸菌、玉米胚、马铃薯块茎、高等动物：
C 6 H 12 O 6
2C
3 H 6 O 3 + 少量能量
②酵母菌、多数高等植物：C 6 H 12 O 6
2CO
2 +C
2 H 5 OH
+ 少量能量
注：不同生物无氧呼吸的产物不同，是因为 酶的种类 不同。无氧呼吸产生的[H]实
质是 NADH
（还原型辅酶
I ）
39.无氧呼吸的两个阶段都在 细胞质基质 中进行。无氧呼吸 第一 阶段与有氧呼吸完全相同，都产生
了共同的中间产物 丙酮酸 ；第二阶段，丙酮酸在不同酶的催化下生成 乳酸 或 酒精和
CO
2 。
40.无氧呼吸在 第一 阶段释放出 少量 (大量/少量)能量，合成 少量 (大量/少量)ATP，葡萄糖分子
中的大部分能量则存留在 酒精 或 乳酸 中。
41.细胞呼吸；指 有机物 在细胞内经过一系列的氧化分解，生成 CO
2 或其他产物， 释放能量
并生成
ATP
的过程。
42.O2对呼吸作用的影响
（1）原理
A.O2是有氧呼吸所必需的，且O2对无氧呼吸过程有 抑
制 作
用。
B.O2浓度低时， 无氧 呼吸占优势。
C.随着O2浓度增大， 无氧 呼吸逐渐被抑制， 有氧 呼吸不断
加强。
D.当O2浓度达到一定值后，随着O2浓度增大，有氧呼吸不再加
强（受 呼吸酶数量 等因素的影响）。
（2）应用
A.选用透气的消毒纱布包扎伤口，抑制 破伤风芽孢杆菌 等厌氧细菌的无氧呼吸。
B.作物栽培中及时松土，保证根细胞的正常呼吸。
C.提倡慢跑，防止肌细胞无氧呼吸产生 大量乳酸 。
D.稻田定期排水，抑制无氧呼吸产生 酒精 ，防止 酒精 中毒，烂根死亡
43.连线：
①中耕松土(通气) 促进根的呼吸，有利于无机盐的吸收
②零上低温、低氧、高CO2、一定湿度 储存水果、蔬菜
③零上低温、低氧、高CO2、干燥 储存种子(粮食)
④大棚作物，夜间降温 降低呼吸速率，减少有机物的氧化分解
⑤稻田定期排水 长期水淹，无氧呼吸产生酒精使根部腐烂
(2020·全国Ⅰ，30 节选)中耕是指作物生长期中，在植株之间去除杂草并进行松土的一项栽培措施，
该栽培措施对作物的作用有 减少杂草与植物对水分、矿质元素和光的竞争；增加土壤氧气含量，促进
根系细胞的呼吸 (答出2 点即可)。
44.色素的提取：绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂 无水乙醇 中。
45.色素的分离：不同色素在 层析液 中的溶解度不同， 溶解度高 的随层析液在滤纸上扩
散的快，反之则慢，这样色素就会随着 层析液 在滤纸上的扩散而分离开。
分离方法： 纸层析法 。
46.色素提取实验中，①无水乙醇作用： 溶解、提取色素 ；②层析液作用： 分离色素 ；
③ SiO2 作用 ： 破坏细胞结构，使叶片研磨更充分 ； ④ CaCO3 作用： 防止研磨中叶绿素被破坏
。
47.叶绿素主要吸收 蓝紫光和红 光，类胡萝卜素主要吸收 蓝紫 光。
48.色素的功能是 吸收 、 传递 、 转化 光能（三个空） / 捕获 光能 （一个空）
49.光合作用的场所是 叶绿体 。 叶绿体增大膜面积的方式是类囊体堆叠形成 基粒 。
50.绿叶中的光合色素有 4 种，可归为两大类： 叶绿素 （含量约占 3/4)和 类胡萝卜素
（含量约占 1/4)。
51.色素分离的滤纸条上观察到 4 条色素带，
自上而下依次是 胡萝卜素 （ 橙黄 色）、 叶黄素 （ 黄 色）、
叶绿素
a （ 蓝绿 色）和 叶绿素
b （ 黄绿 色）。
可知 胡萝卜素 的溶解度最高， 叶绿素
b 的溶解度最低；
叶绿素
a 的含量最多，胡萝卜素 的含量最少。
52.叶绿素分子中含有 Mg
元素；叶绿素的合成需要 光照 条件，黑暗中植物幼苗会长成
黄化苗；低温会破坏 叶绿素 分子，而 类胡萝卜素 分子稳定，因此秋冬季多数绿色植物
叶片变黄。
53.判断：
（1）可以用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇做光合色素的提取剂。（ √ ）
（2）“提取和分离叶绿体色素”实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量。（ × ）
（3）分离色素时需充分层析30min 后，方可取出滤纸条观察色素带。（ × ）
（4）光能的吸收发生在类囊体膜上，光能的直接转化发生在叶绿体基质中。（ × ）
（5）光反应需要光，不需要酶，暗反应不需要光，需要多种酶。（ × ）
（6）绿叶中色素的提取过程中，常使用单层尼龙布过滤而不可使用脱脂棉。（ √ ）
（7）植物根部细胞不含叶绿体，利用这类细胞不可能培育出含叶绿体的植株。（ × ）
（8）光照下，叶肉细胞中的ATP 均源于光能的直接转化。（ × ）
54.光合作用总反应式： CO
2 + H 2 O
(CH
2 O)
+ O 2
55.根据下图回答。①阶段Ⅰ是 光反应 阶段，在叶绿体的 类囊体薄膜（基粒）上进行；阶段Ⅱ是 暗
反应 阶段，在 叶绿体基质 中进行。
②A 是 H 2 O ，B 是 O 2 ，C 是 NADPH
，D 是 ATP
，E 是 CO
2 ，F 是 C 3 ，G
是 (CH
2 O)
。NADPH 的中文名称是 还原型辅酶
II
。
③ 能量转换 ： a.光反应 ： 光能→ATP
和
NADPH
中活跃的化学能
。
b. 暗反应 ： ATP
和
NADPH
中活跃的化学能
→ 有机物中稳定的化学能 。
c. 光合作用 ： 光能 → ATP
和
NADPH
中活跃的化学能
→ 有机物中稳定的化学能 。
56.光反应为暗反应提供 ATP
和
NADPH
，暗反应为光反应提供 ADP
、
Pi
、
NADP
+ 。
57.恩格尔曼实验证明了 叶绿体能吸收光能用于光合作用放氧 。希尔根据实验推测光合作用中O2的产
生来自于 H 2 O 。
58.鲁宾和卡门的实验方法是： 同位素示踪法
。
59.根据右图关于光反应阶段，回答下列问
题：
①电子的最初供体： H 2 O ；
②电子的最终受体： NADP
+ ；
③光系统I 和光系统II 的功能： 吸收、传
递、转
化
光能 ；
④合成ATP 的能量直接来源于： H + 的电化学
势能
（梯度） ；
⑤H+从叶绿体基质进入类囊体腔的方式：
主动运
输 ；
⑥H+从类囊体腔进入叶绿体基质的方式： 协助扩散 。
⑦叶绿体基质与类囊体质子浓度差得以维持的原因：类囊体腔内水的光解产生
H + ; 通过主动运输将
H + 从叶绿体基质运入类囊体腔；叶绿体基质中
NADPH
的合成消耗
H+
。
⑧强光下，由于光反应产生的NADPH 多于 (填“多于”或“少于”)暗反应消耗的量，导致光反应的
NADP+
供应不足，电子积累较多，O2易结合多余电子形成O，发生光抑制。
60.根据右图卡尔文循环和产物输出过程，回答下列问题：
①卡尔文循环的场所是： 叶绿体基质 ，
②淀粉的合成场所： 叶绿体基质 ，
蔗糖合成场所： 细胞质基质 。
③NADPH 在暗反应中的作用： 作为还原剂并提供
能量 。
④磷酸丙糖的去路有： 在生成
C5
；在叶绿体基质
合成淀粉、氨基酸；转运至细胞质基质合成蔗糖
。
⑤与葡萄糖相比，以蔗糖作为光合产物进行长距运输的好处是： 蔗糖是非还原糖，具有很高的稳定
性；蔗糖由
1 分子葡萄糖和
1 分子果糖组成，对碳的运载量相对较大
；
61.生理指标的表示
①呼吸速率：用黑暗环境中，单位时间内 CO
2 释放
量、O 2 吸收
量或有机物 消耗量 表示。
②净光合速率：用光照下，单位时间内 CO
2 释放
量、O 2 吸收
量或有机物 积累 量表示。
③总（真正）光合速率：用单位时间内 CO
2 固定、消耗
量、O2 产生 量或有机物 合成 量表示。
④三者关系： 总光合 ＝ 净光合 ＋ 呼吸 。
注意 : 光照培养阶段，密闭装置中CO2浓度变化量应为光合作用强度与呼吸作用强度间的“差
值”，切不可仅答成“光合作用消耗”导致装置中CO2浓度下降。
62.阴生植物的光补偿点和光饱和点都较低，农业生产上一般间作。原因是：
（
1 ）两种植物的根系深浅搭配，合理的利用了不同层次土壤内水分和养分。
（
2 ）两种植物高矮结合，充分利用了不同层次的阳光。
（与选择性必修2P25，群落的垂直结构联系，选择性必修2P32，立体农业联系）
63.延长光合作用时间，通过轮作或套作。
轮作：在同一块田地上，按预定的种植计划，轮换种植不同的作物。
连作：在同一块地上长期连年种植一种作物。
套作：同一块田地上，在前季作物的生育后期，在其株行间播种或移栽后季作物的种植方式。
原因是：
（
1 ）不同作物吸收土壤中的营养元素的种类、数量及比例各不相同，根系深浅与吸收水肥的能力也各
不相同，轮作还可以均衡利用土壤中的矿质元素。
（
2 ）每种作物都有一些专门为害的病虫杂草，轮作能够改变原有的食物链，防止病虫害；抑制杂草生
长，减轻草害。
64.阴生植物的光饱和点和光补偿点都比阳生植物低，原因是：阴生植物的 茎细长，叶薄，细胞壁
薄，机械组织不发达，但叶绿体颗粒大、呈深绿色，因此这类植物适应在弱光条件下生存 。选择性
必修2P34
65.生产者常使用有机肥（有机肥），是因为：有机肥被微生物分解可产生 CO
2 和 无机盐 ，
以增大 CO
2 浓度，同时微生物分解有机物释放热能，有利于土壤保温。
7. 将目的基因导入受体细胞
转化是指目的基因进入受体细胞内，并且在受体细胞内维持 稳定 和 表达 的过程。实质是 基因重组
(变异类型)
导入至植物细
胞
花粉管通道
法
方法1：用微量注射器将含目的基因的DNA 溶液直接注入
子房中
方法2：在植物受粉后的一定时间内，剪去柱头，将DNA
溶液滴加在花柱切面上，使目的基因借助花粉管通道进
入胚囊。
农杆菌转化
法
1. 农杆菌特点：易感染 单子叶 叶植物和 裸子 植物，
对大多数 叶植物没有感染能力（人工添加 酚类
化合物可以解决）。
2. 原理：农杆菌细胞内含Ti 质粒，当它侵染植物细胞
后，能将Ti 质粒上的 T-DNA
转移到被侵染的细胞，并且
将其整合到该细胞的 染色体
DNA
上。
3. 过程：
①农杆菌转化法中的两次拼接和两次导入：第一次拼接
是
将 目的基因 拼接到 Ti
质粒的
T − DNA
上，第二次拼接
（非人工操作）是指插入目的基因的T−DNA 拼接到受体
细胞的染色体DNA 上；//第一次导入是导入 农杆菌 ，
第二次导入（非人工操作）是将含目的基因的T−DNA 导
入 受体细胞 。
②导入的目的基因可能存在于细胞质中（具体位置是 线
粒体 、 叶绿体
），也可能整合到染色体DNA 上。存在
于染色体DNA 上的目的基因有可能通过 花粉 传播进入
杂草或其他作物中，造成“基因污染”。
③T-DNA 上也要有标记基因，筛选导入成功的受体细胞。
④植物的受体细胞是 受精卵 或 体细胞 。
导入至动物细
胞
显微注射
法
1. 受体细胞 受精卵 。
过程：构建基因表达载体并提纯→利用显微注射法将基
因表达载体注入动物的受精卵中→ 早期胚胎培养 → 胚
胎移植（移植到同期发情的母畜子宫内）→获得具有新
性状的动物（也叫 生物反应器 ）
膀胱生物反应器：利用转基因的动物的尿液来获得目的
蛋白，一般采用工程化膀胱上皮细胞生产特定的蛋白并
分泌进入尿液；膀胱生物反应器具有一定的优点：如尿
液产量大、收集方便；膀胱生物反应器 （无/有）
周期和性别的限制, 在任何时期, 雌雄动物均可通过尿
液收集目的蛋白；从尿中提取蛋白更容易, 因为尿液中
含有的蛋白种类及其他杂质相对较少易于纯化。
导入至微生物
细胞
Ca
2+ 处理
法
（感受态细
胞法）
1. 常用菌: 大肠杆菌 。
微生物作为受体细胞的原因是 繁殖快、多为单细胞、遗
传物质相对少 。
2. 过程：Ca2+处理细胞→ 感受态细胞 →表达载体与感受
态细胞混合→感受态细胞吸收DNA
8. 目的基因的检测与鉴定
类型
检测内容
方法
分子 水平
检测
受体细胞的染
色体DNA 上是
否插入了 目
的基因 ;
目的基因是否
转录出 mRNA
。
分子杂交 、分子杂交等技术。
1. PCR 技术检测
（1）受体细胞的染色体DNA 上是否插入了目的基因：
例如：检测棉花的染色体DNA 上是否插入了Bt 基因或检测
Bt 基因。
提取棉花细胞 染色体
DNA
→Bt 基因的特异性引物进行
PCR 扩增→对扩增产物进行检测（如：琼脂糖凝胶电泳检
测）
（2）PCR 技术检测受体细胞的目的基因是否转录出了
mRNA。
方法：提取转基因生物的 总
mRNA
，在 逆转录 酶作用下
合成 cDNA
，再用与目的基因特异性结合的引物进行PCR
扩增，检测是否有扩增产物。
2. 分子杂交技术
探针：是一种带有放射性同位素、荧光染料或其他化学物
质标记的 （单/双）链核酸序列，可以是DNA 或
RNA，用来检测样品中的特定核酸序列。探针能够通过分
子杂交的方式与目标序列结合，从而实现对目标序列的检
测。
受体细胞的目
的基因是否翻
译成 蛋白质
1. 方法： 抗原
- 抗体杂交
2. 原理： 抗体与抗原的结合具有特异性
3. 过程：从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体与提
取的蛋白质进行抗原-抗体杂交，若出现杂交带，则说明目
的基因已成功翻译。
变性→复性
延伸
延伸
个体 生物
学水平的鉴
定
鉴定生物是否
具有该蛋白质
赋予的某种特
性以及具有该
特性的程度
（活性鉴定）
①抗虫：做抗虫接种实验（饲喂害虫），观察 （害
虫/植物体）的生存状况。
②抗病：做病原体接种实验，观察 （病原体/植物
体）的生存状况。
③抗盐：将转基因植物移栽到 含有较高盐的土壤中 ，观
察其生长状况。
④抗寒：将转基因植物移栽到 低温（寒冷） 环境中，观
察其生长状况。
（2025·黑吉辽蒙·节选）香树脂醇具有抗炎等功效，从植物中提取难度大、产率低。通
过在酵母菌中表达外源香树脂醇合酶基因N，可高效生产香树脂醇。回答下列问题。
(4)进一步检测转基因酵母菌发酵得到的 香树脂醇 含量并进行比较，可以选出最优的香
树脂醇合酶基因的改造方案。
（2025·山东·节选）种子休眠是抵御穗发芽的一种机制。通过对Ti 质粒的改造，利用
农杆菌转化法将Ti 质粒上的T-DNA 随机整合到小麦基因组中，筛选到2 个种子休眠相关
基因的插入失活纯合突变体。与野生型相比，突变体种子的萌发率降低。小麦基因组序列
信息已知。
（3）通过农杆菌转化法将构建的含有野生型基因的表达载体转入突变植株，如果检测到
野生型基因， （填“能”或“不能”）确定该植株的表型为野生型。
【解析】突变植株成功导入野生型基因，但野生型基因未必可以正常表达，因此不能确定
该植株的表型为野生型。
9.蛋白质工程
（1）为什么要通过基因改造或基因合成来完成蛋白质工程，而不是直接对蛋白质进行改造？
①蛋白质的高级结构十分复杂，直接改造难度大。
②蛋白质是由基因编码的，改造了基因，可以间接改造蛋白质。
③基因可以遗传，蛋白质无法遗传。
（2）定义：是以 蛋白质分子的结构规律与生物功能的关系 作为基础，通过 基因改造或合成基因 对
现有的蛋白质进行改造，或制造一种 新的蛋白质 ，以满足人类的生产和生活需要。
（3）蛋白质工程和基因工程的比较
基因工程
蛋白质工程
操作环
境
生物体外
生物 （体内/体外）
操作核
心
基因
基因
操作起
点
目的基因
蛋白质预期功能
基本过
程
目的基因的筛选与获取→基因
表达载体的构建→将目的基因
导入受体细胞→目的基因的检
测与鉴定
预期蛋白质的功能→设计预期蛋白质结构→
推测应有氨基酸序列→找到并改变对应的脱
氧核苷酸序列→获得所需要的蛋白质
结果
生产自然界已存在的蛋白质
改造天然蛋白质或创造出自然界
（不存在/存在）的蛋白质
联系
蛋白质工程最终还是要回到基因工程上来，因为蛋白质的合成由基因控制，所
以说蛋白质工程是在基因工程的基础上延伸出来的第 二 代基因工程
（2025·河南·节选）卡拉胶是一类源于海洋红藻的大分子多糖，可被某些细菌降解为具有多种应用
前景的卡拉胶寡糖。某研究小组拟筛选
具有高活
性卡拉胶酶（CG）的菌种用于生产卡拉
胶寡糖。
回答下列问题：
（3）已知空间上邻近的两个半胱氨酸易
形成二硫
键，从而提升蛋白质的耐热性。为提高
CG 的耐热
性，研究人员分析了五个氨基酸位点的
空间距离
和保守度（保守度值越大表明该位点对
酶的功能
越关键），如图2 所示。根据分析结
果，选择
第 位的氨基酸替换成半胱氨酸最
合适，原
因是
。
【答案】(4) 44 该位点的氨基酸空间上离半胱氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，
替换后对酶功能的影响较小
【详解】（4）据图可知，虚线长度代表氨基酸间的空间距离，由于第44 位点的氨基酸空间上离半胱
氨酸更近，容易形成二硫键，而且保守度低，替换后对酶功能的影响较小，因此选择第44 位的氨基酸
替换成半胱氨酸最合适。
