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03 蛋白质、核酸
1．（2023·广东·模拟预测）Fyn 蛋白对于机体学习和记忆非常重要。研究结果表明Fyn
蛋白会在封闭和开放的构象之间交替进行，而在开放状态下其具有一定的酶类活性和
聚集特性，为了让学习和记忆发生，Fyn 蛋白需要形成动态集群。下列相关叙述错误
的是（ ）
A．Fyn 蛋白的空间结构改变可能不会失活
B．睡眠期间Fyn 蛋白几乎是封闭的构象
C．推测Fyn 蛋白可能在突触位置发挥作用
D．Fyn 蛋白基因突变会导致学习能力下降
2．（2023·江苏南通·统考三模）环孢菌素A 是一种从真菌培养液中分离出的由11 个氨
基酸组成的天然环肽，是临床上常用的免疫抑制药物。相关叙述正确的是（ ）
A．环孢菌素A 与几丁质、ATP 共有的元素组成为C、H、O、N
B．环孢菌素A 在核糖体上合成，结构中含10 个肽键
C．高温失效的环孢菌素A 仍可用双缩脲试剂鉴定显蓝色
D．环孢菌素A 可用于艾滋病等免疫缺陷疾病的治疗
3．（2023·河北·校联考三模）向光素是一种自磷酸化蛋白激酶，在蓝光刺激下，发生
自磷酸化。激活的向光素调节生长素运输载体的定位，进而引起生长素的侧向运动，
最终使得植物器官不对称生长。下列叙述错误的是（ ）
A．向光素具有信息传递和催化功能
B．向光素的自磷酸化属于吸能反应
C．生长素的侧向运输与向光素的去磷酸化有关
D．向光素受到蓝光刺激后经信息传递最终影响特定基因表达
4．（2023·山东济南·山东省济南市莱芜第一中学校考模拟预测）泛素是一类真核细胞
内广泛存在的小分子蛋白质，它可以与目标蛋白中赖氨酸的ε 氨基结合，对目标蛋白
形成多聚泛素化标记，然后引导其进入蛋白酶体（含有大量水解酶）。当必需氨基酸
匮乏时，肝细胞中E3 泛素连接酶Ubr1 会失活，不能催化脂滴保护蛋白Plin2 的多聚泛
素化降解。下列叙述错误的是（ ）
A．泛素化标记的蛋白质水解会产生小的多肽或氨基酸
B．泛素与目标蛋白赖氨酸的ε 氨基结合可能由E3 泛素连接酶催化完成
C．Ubr1 可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活
答案和解析在卷尾
1
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D．对肝细胞Plin2 中赖氨酸的ε 氨基进行保护会减轻脂肪肝
5．（2023·山东烟台·统考二模）内质网中的结合蛋白（BiP）可与进入内质网的未折叠
蛋白的疏水氨基酸残基结合，促进它们重新折叠与装配，完成装配的蛋白质与BiP 分
离后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网中过多时，与BiP 结合的内质网Ⅱ型跨膜
蛋白（ATF6）转移到高尔基体被激活，并通过细胞核的调控，恢复内质网中的蛋白质
稳态。下列叙述错误的是（ ）
A．未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢
B．未折叠蛋白重新折叠与装配时需形成新的氢键或二硫键
C．激活后的ATF6 可降低内质网中未折叠蛋白的含量
D．与BiP 分离后的蛋白质都具有正常的生物活性
6．（2023·湖南株洲·校联考模拟预测）热休克蛋白是一类热应激蛋白质。剧烈运动会
引起骨骼肌细胞内部发生各种生理生化反应，并对骨骼肌细胞造成损伤，而机体产生
的热休克蛋白可以有效减少剧烈运动时骨骼肌细胞损伤的数量。下列有关叙述正确的
是（ ）
A．热休克蛋白的元素组成与糖类相同
B．氨基酸脱水缩合形成热休克蛋白时不消耗能量
C．热休克蛋白置于高温下一段时间后，不能再与双缩脲试剂发生紫色反应
D．热休克蛋白含量可作为运动时的检测指标．防止运动过度
7．（2023·四川绵阳·四川省绵阳南山中学校考模拟预测）基因在转录形成mRNA 时，
有时会形成难以分离的DNA-RNA 杂交区段，会形成三链核酸结构，称为R 环，这种
结构会影响DNA 复制、转录和基因的稳定性。以下说法错误的是（ ）
A．DNA-RNA 杂交区段最多可存在8 种核苷酸
B．DNA-RNA 杂交区段的形成是RNA 聚合酶作用的结果
C．推测R 环结构中可能有较多的G-C 碱基对
D．转录的起点是起始密码子，终点是终止密码子
8．（2023·湖南株洲·校联考模拟预测）氮元素是植物生长发育必不可少的营养元素。
NRT1.1 是硝酸盐转运蛋白，它会根据外界环境的硝酸盐浓度，通过位点的磷酸化和去
磷酸化在高亲和力状态和低亲和力状态之间切换，来完成对NO3
-的吸收，从而使细胞
积累NO3
-，相关转运机制如图所示。下列叙述不正确的是（ ）
2
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A．蛋白质和核酸都含有氮元素
B．NRT1.1 属于通道蛋白
C．NRT1.1 并不是特异性运输NO3
-
D．当土壤溶液中NO3
-浓度太大时会发生“烧苗”
9．（2023·浙江·模拟预测）细胞色素c 是线粒体内膜上参与电子传递的重要蛋白质，
也能诱导细胞凋亡。某科研小组对此进行了研究：将少量细胞色素c 注入细胞质基质
后，提取细胞内DNA 并进行电泳，结果如下图所示，下列叙述错误的是（ ）
注：1-5 组分别为注入细胞色素c 后0、1、2、3、4 小时；6 为空白对照；7 为标准
DNA
A．本实验自变量是在细胞质基质注入细胞色素c 及注射后的时间
B．细胞凋亡时，在凋亡小体内的DNA 会被降解成核苷酸
C．细胞凋亡时，细胞内的DNA 会被降解
D．线粒体内膜上的细胞色素c 转移到细胞质基质中可能诱发细胞凋亡
10．（2023·四川·校联考模拟预测）多聚腺苷化（polyA）是指特定的蛋白质对前体
mRNA 的内在“polyA 信号”进行识别，并在其下游切割和添加一长串腺嘌呤核苷酸
的过程，只有经过加工后带有polyA 的产物才是具有功能的mRNA。下列叙述错误的
是（ ）
A．切割和添加核苷酸时存在磷酸二酯键的断裂和形成
B．polyA 过程中添加的核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸
C．以未经加工的前体mRNA 为模板可合成更长的肽链
3
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D．蛋白质合成时需要tRNA 结合特定氨基酸进行转运
11．（2023·河南·二模）在植物体内，酸性磷酸酶（一种水解酶）主要累积在液泡中。
在磷饥饿条件下，液泡中的酸性磷酸酶可作用于细胞内不同的有机磷化合物，将水解
得到的磷酸基团供植物细胞重新利用。进一步研究发现酸性磷酸酶水解产生的Pi 可以
抑制大多数酸性磷酸酶的活性。下列分析正确的是（ ）
A．液泡为单层膜的细胞器，其主要成分是水解酶
B．酸性磷酸酶可水解RNA、蛋白质等有机物
C．酸性磷酸酶的水解反应存在负反馈调节
D．植物细胞中的液泡可以调节细胞外的环境
12．（2023·辽宁辽阳·统考二模）感染烟草花叶病毒（TMV）的烟草叶片会发生超敏
反应。在发生超敏反应时，细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑，该病
斑只特异性地在TMV 入侵的部位形成。以下分析错误的是（ ）
A．TMV 在烟草细胞中复制增殖时需要烟草细胞提供原料、能量等
B．TMV 入侵，使烟草细胞发生超敏反应，有利于烟草植株的生存
C．TMV 入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的
D．TMV 和烟草细胞的遗传物质彻底水解的产物完全相同
二、综合题
13．（2020·安徽·校联考模拟预测）下图表示组成细胞的元素和化合物之间的关系，图
中的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同的化学元素，Ⅳ代表某种化合物。请回答：
（1）Ⅳ代表的化合物是______________。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别代表_________、_________、
_________，这三种元素中，_________（填“有”或“没有”）生命的核心元素。
（2）血红蛋白由4 条肽链、574 个氨基酸组成，则人血红蛋白至少含有氧原子_______
个。如果两种生物的血红蛋白结构有差异，那么这种差异不可能是由氨基酸的
4
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_________（填“连接方式”或“排列顺序”）不同造成的。
（3）填充下表。
比较项目
生命活动的主要承担者
遗传信息的携带者
基本组成单位（单
体）
氨基酸
_________
①
决定单体种类的基团
_________
②
含氮碱基
相邻单体间的化学键
_________
③
磷酸二酯键
上述化学键所连基团
氨基与羧基
_________
④
14．（2023·天津滨海新·统考模拟预测）老年人感染新冠后往往病情更严重，死亡率也
更高。为了探究老年群体感染新冠后的免疫治疗方案，科学家开展了系列研究。
(1)环境中的病毒大部分被人体的第一道防线阻挡，少部分进入体液，被树突状细胞
（DC）摄取、处理、呈递，DC 迁移到淋巴结，将_____传递给辅助性T 细胞，并进一
步激活B 细胞，产生体液免疫。被病毒感染的细胞激活_____细胞，最终裂解靶细胞。
(2)病毒表面的蛋白通过识别人的ACE2 受体侵染肺泡细胞，新冠病毒对小鼠的感染率
极低，原因是小鼠与人的ACE2 受体_____不同，新冠病毒无法识别。为了建立新冠肺
炎模型小鼠，研究人员将人的ACE2 基因转入到小鼠体内，再用病毒感染小鼠并记录
存活小鼠数量。图1 结果显示，与年轻小鼠相比，老年小鼠感染新冠后的存活率_____。
(3)进一步研究发现，感染后老年小鼠比年轻小鼠淋巴结中的DC 少，科学家提出两种
假设：
假设一：老年小鼠淋巴结中DC 增殖能力弱于年轻小鼠
假设二：老年小鼠外周血中的DC 迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠
研究者用荧光分子CFSE 标记DC 细胞膜后，将其分别注射到年轻和老年小鼠静脉，用
流式细胞仪检测淋巴结中不同荧光强度的DC 细胞数量，结果如图2。
5
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①被标记的DC 进入体内后，随着细胞分裂，新形成的DC 细胞膜的荧光强度_____。
②结果不支持假设一，支持假设二、依据是：与年轻小鼠比，老年小鼠和年轻小鼠不
同荧光强度的DC 细胞所占的比例_____，但年轻小鼠淋巴结中_____。
(4)已有研究发现信号分子PGD 含量随着年龄增加逐渐增加，且与DC 数量降低有关。
敲除PGD 基因的老年小鼠感染新冠后死亡率显著低于对照小鼠。据此科学家设计研发
_____PGD 与受体结合的新型药物，用于治疗老年群体的新冠感染。相比于针对新冠
病毒表面抗原的单克隆抗体药物，该新型药物的突出优点是，不会因为_____而降低老
年小鼠的免疫能力。
15．（2023·上海黄浦·统考一模）糖尿病的治疗是现代医学仍未很好解决的难题。研究
人员通过多种实验试图找到治疗或减轻糖尿病患者症状的方法。
方法一：研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，制备成口服胰
岛素。图1 所示分别为内源胰岛素、皮下注射胰岛素以及口服胰岛素的循环途径，图
中箭头代表血液流经方向。
(1)健康人体内，胰岛分泌的胰岛素有约80%为肝所利用，而皮下注射胰岛素有时会引
发“低血糖”或是“肥胖”，可能的原因是皮下注射相比内源胰岛素 。
A．各组织细胞对糖的利用减弱
B．肝糖原合成增强
C．脂肪细胞对葡萄糖的摄取增加
D．肝细胞内糖大量转化为脂肪
6
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(2)结合图1 判断，表中与U 各结构特点对应的“设计意图说明”正确的有
_____________。（填写编号）
U 的结构
（补充说明）
设计意图说明
内部多孔
（胰岛素可嵌于孔内）
①提高胰岛素的装载量
孔的直径为2.6nm
（胃蛋白酶直径约6nm）
②避免胃蛋白酶水解胰岛
素
表面可附着铁转蛋
白
（小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受
体）
③便于细胞识别并吸收
耐酸且稳定
（在血浆中可分解）
④消除毒性或副作用
(3)U 能够逃避细胞内的一种膜状细胞器，来避免所装载物被分解。U 能够逃避的细胞
器是 。
A．高尔基体
B．内质网
C．溶酶体
D．液泡
方法二：研究人员人工设计了HEK-β 细胞（图2），在其细胞膜上添加了葡萄糖转运
蛋白和钙离子通道蛋白，当血液中葡萄糖偏高时，能引起胰岛素分泌增加，从而维持
血糖稳定。
(4)HEK-β 细胞膜上的葡萄糖转运蛋白和钙离子通道蛋白功能不同的原因是 。
A．氨基酸的空间结构不同
B．肽链的空间结构不同
C．肽键的空间结构不同
D．蛋白质的空间结构不同
(5)据图分析，胞外钙离子进入HEK-β 细胞的方式是 。钙离子进入后，HEK-β 细胞产
生兴奋，其细胞膜两侧电荷分布变为 。
A．
B．
C．
D．
(6)人体中与胰岛素有拮抗作用的是 。
A．抗利尿激素
B．胰高血糖素
7
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C．肾上腺素
D．维生素
(7)HEK-β 细胞通过实时感知血糖浓度变化产生所需的胰岛素。请结合图2 信息和已有
的知识，描述该细胞有助于精准治疗糖尿病的降糖机制_____________。
方法三：移植来自人类多能干细胞诱导形成的胰岛细胞是一种潜在的糖尿病治疗方法。
(8)多能干细胞诱导形成胰岛细胞的生物学原理是_____________。
(9)为了判断人工诱导的胰岛细胞是否可用于移植，需要观测或检测细胞的形态结构、
胞吐能力、在不同葡萄糖浓度下的生理反应以及部分基因的表达情况。结合已有知识
说明检测这些指标的必要性：_____________。
8
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参考答案：
1．D
【分析】蛋白质结构的多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链盘曲
折叠形成的空间结构有关。蛋白质结构多样性决定了蛋白质的功能多样性。学习和记忆涉
及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短时记忆可能与神经元之间即时的信
息交流有关 ，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长时记忆可能与突触形态
及功能的改变以及新突触的建立有关。基因突变特点：普遍性、随机性、不定向性、低频
性。
【详解】A、由题干可知Fyn 蛋白会在封闭和开放的构象之间交替进行，可推知构象改变
会导致其功能改变，但是没有失去活性，A 正确；
B、睡眠期间学习、记忆等功能减弱，Fyn 蛋白几乎是封闭状态，B 正确；
C、Fyn 蛋白对于机体学习和记忆非常重要，记忆的产生与神经元之间的信息交流有关，长
时记忆与突触形态改变以及新突触建立有关，所以推测Fyn 蛋白可能在突触位置发挥作用，
C 正确；
D、基因突变不定向，Fyn 蛋白基因突变可能会导致学习能力下降，也可能不会改变甚至有
可能提升学习能力，D 错误。
故选D。
2．A
【分析】环孢菌素A 是一种天然环肽，其元素组成为C、H、O、N，由11 个氨基酸组成，
故其在核糖体上合成，结构中含有11 个肽键。
【详解】A、环孢菌素A 是一种天然环肽，几丁质是由N-乙酰葡萄糖胺聚合而成的，故环
孢菌素A 与几丁质、ATP 共有的元素组成为C、H、O、N，A 正确；
B、环孢菌素A 是的化学本质是环状多肽，由11 个氨基酸组成，故其在核糖体上合成，结
构中含有11 个肽键，B 错误；
C、高温失效的环孢菌素A 中的肽键没有被破坏，仍可用双缩脲试剂鉴定显紫色，C 错误；
D、环孢菌素A 是临床上常用的免疫抑制药物，而艾滋病则是一种免疫缺陷病，故不能将
环孢菌素A 用于艾滋病等免疫缺陷疾病的治疗，D 错误。
故选A。
3．C
【分析】许多吸能反应与ATP 水解反应相联系，由ATP 水解提供能量；许多放能反应与
ATP 合成相联系，释放的能量储存在ATP 中，用来为吸能反应直接供能。
1
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【详解】A、向光素是感受蓝光的受体蛋白质，能够进行信息传递，同时催化ATP 水解，
A 正确；
B、向光素的自磷酸化需要消耗能量，伴随着ATP 水解，属于吸能反应，B 正确；
C、依题意，生长素的侧向运输与向光素的自磷酸化有关，是磷酸化而不是去磷酸化，C 错
误；
D、向光素被蓝光激活后，结构发生变化，信号经过转导，传递到细胞核内，影响特定基
因的转录，翻译出特定蛋白质而表现出生物学效应，D 正确。
故选C。
4．D
【分析】结合题干可知：蛋白质泛素化的结果是使得被标记的蛋白质被蛋白酶分解为较小
的多肽、氨基酸；必需氨基酸匮乏，Ubr1 会失活，只有结合必需氨基酸才能起作用，故
Ubr1 可能是必需氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活。
【详解】A、蛋白质泛素化的结果是使得被标记的蛋白质被蛋白酶分解为较小的多肽、氨
基酸以及可以重复使用的泛素，A 正确；
B、结合题干“泛素可以与目标蛋白中赖氨酸的ε 氨基结合，对目标蛋白形成多聚泛素化标
记”、“当必需氨基酸匮乏时，肝细胞中E3 泛素连接酶Ubr1 会失活，不能催化脂滴保护
蛋白Plin2 的多聚泛素化降解”推测泛素与目标蛋白赖氨酸的ε 氨基结合可能由E3 泛素连
接酶催化完成 ，B 正确；
C、必需氨基酸匮乏，Ubr1 会失活，只有结合必需氨基酸才能起作用，故Ubr1 可能是必需
氨基酸受体，能与必需氨基酸结合并被激活，C 正确；
D、对肝细胞Plin2 中赖氨酸的ε 氨基进行保护，导致其无法被泛素标记，Plin2 蛋白只有降
解之后其中的脂肪才能利用，如果不能降解就会抑制脂肪的分解，从而造成肝脏脂肪的堆
积，D 错误。
故选D。
5．D
【分析】内质网是动植物细胞的一种单层膜形成的网状结构，是 膜面积最大的细胞器，是
细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
【详解】A、分析题意可知，正常情况下，内质网中未折叠蛋白质可在BIP 作用下重新折
叠与装配，此后与BiP 分离进入高尔基体，未折叠蛋白在内质网中积累过多，说明正常蛋
白质的合成受阻，因而会影响细胞的正常代谢，A 正确；
B、蛋白质空间结构的形成涉及二硫键和肽键的形成过程，据此可推测，未折叠蛋白重新
2
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折叠与装配时涉及肽链间的化学键形成，如氢键、二硫键等，B 正确；
C、未折叠蛋白在内质网中过多时，与BiP 结合的内质网Ⅱ型跨膜蛋白（ATF6）转移到高
尔基体被激活，并通过细胞核的调控，恢复内质网中的蛋白质稳态，据此可知，激活后的
ATF6 可降低内质网中未折叠蛋白的含量，C 正确；
D、与BiP 分离后的蛋白质不一定都具有正常的生物活性，如分泌蛋白需要进入高尔基体
继续加工或修饰，形成具有正常生物活性的蛋白质，D 错误。
故选D。
6．D
【分析】组成生物体蛋白质的氨基酸的结构通式中至少含有一个氨基和一个羧基连在同一
个碳原子上，另外连在碳原子上的有一个氢原子和一个R 基。
【详解】A、蛋白质的基本组成单位为氨基酸，由氨基酸结构通式可知，蛋白质含有C、
H、O、N 四种元素以及R 基中的元素（如S），而糖类一般只含C、H、O 三种元素，A
错误；
B、氨基酸脱水缩合属于合成反应，需要ATP 水解供能，B 错误；
C、双缩脲试剂检测蛋白质的实质是碱性环境中的 Cu2+与含有肽键的结构“—CO—NH—”
作用，生成紫色络合物，高温可使蛋白质变性，但主要是破坏蛋白质的空间结构，肽键仍
然存在，所以热休克蛋白置于高温下一段时间后，仍能与双缩脲试剂发生紫色反应，C 错
误；
D、由题意可推知，剧烈运动时机体热休克蛋白含量会增加以减少骨骼肌细胞损伤的数量，
因此可以通过检测蛋白质含量来判断运动强度，防止运动过度，D 正确。
故选D。
7．D
【分析】双链DNA 分子严格遵循碱基互补配对原则，即A 一定与T 配对，G 一定与C 配
对，碱基对之间以氢键相连，A-T 碱基对间有2 个氢键，G-C 碱基对间有3 个氢键。
【详解】A、DNA-RNA 杂交区段最多存在8 种核苷酸，四种脱氧核苷酸+四种核糖核苷酸，
A 正确；
B、RNA 聚合酶可识别DNA 信息模板链上的启动子，催化DNA 转录形成RNA，因此
DNA-RNA 杂交区段的形成是RNA 聚合酶作用的结果，B 正确；
C、A-T 碱基对间有2 个氢键，G-C 碱基对间有3 个氢键，氢键含量多则难以分离，故推测
R 环结构中可能有较多的G-C 碱基对，C 正确；
D、翻译的起点是起始密码子，翻译的终点是终止密码子，D 错误。
3
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故选D。
8．B
【分析】分子物质跨膜运输的方式包括：自由扩散、协助扩散、主动运输。自由扩散高浓
度到低浓度，不需要载体，不需要能量；协助扩散是从高浓度到低浓度，不需要能量，需
要载体；主动运输从高浓度到低浓度，需要载体，需要能量。大分子或颗粒物质进出细胞
的方式是胞吞和胞吐，不需要载体，消耗能量。
【详解】A、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，氨基酸中含有氨基，核酸的基本组成单位
是核苷酸，核苷酸中含有含氮碱基，因此，蛋白质和核酸都含有氮元素，A 正确；
B、由题图可知，NO3
-的吸收必须消耗H+顺浓度梯度运输释放的电化学势能，故NO3
-借助
NRT1.1 进入根细胞的方式为主动运输，NRT1.1 为载体蛋白，B 错误；
C、NRT1.1 在运输NO3
-的同时，还转运了H+，并非特异性运输，C 正确；
D、当土壤溶液浓度过高，大于植物根细胞细胞液浓度时，植物根细胞不能吸水，反而会
失水，导致植物因失水而萎蔫，造成“烧苗”现象，D 正确。
故选B。
9．B
【分析】细胞凋亡：由基因所决定的细胞自动结束生命的过程。细胞凋亡有利于多细胞生
物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰。
【详解】A、1-5 组分别为注入细胞色素c 后0、1、2、3、4 小时，6 为空白对照，1-5 组注
入细胞色素、6 不注入，其自变量是是否注入细胞色素c，1-5 组分别为注入细胞色素c 后
0、1、2、3、4 小时，自变量是注射后的时间，A 正确；
B、分析题图可知，随着时间的延长，细胞凋亡时，DNA 降解产生的最终产物大多数为
400-600bp 左右的片段，B 错误；
C、分析题图可知，随时间细胞凋亡发生，细胞内的DNA 被逐步降解为小片段，C 正确；
D、根据将少量细胞色素c 注入细胞质基质后，提取细胞内DNA 并进行电泳的结果可知，
线粒体内膜上的细胞色素c 转移到细胞质基质中可能诱发细胞凋亡，D 正确。
故选B。
10．C
【分析】1.转录是在细胞核内，以DNA 一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成
RNA 的过程；转录的过程按照碱基互补配对原则，使游离的核糖核苷酸上的碱基与DNA
模板链上的碱基互补配对，并同时催化核糖核苷酸之间的磷酸二酯键的形成，最终聚合成
相应的RNA 分子。
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2.翻译是在核糖体中以mRNA 为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA 为转运工具，以
细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。
3.tRNA 的结构、特点和功能：（1）结构：单链，存在局部双链结构，含有氢键；（2）种
类：61 种（3 种终止密码子没有对应的tRNA）；（3）特点：专一性，即一种tRNA 只能
携带一种氨基酸，但一种氨基酸可由一种或几种特定的tRNA 来转运；（4）作用：识别密
码子并转运相应的氨基酸。
【详解】A、RNA 分子中核糖核苷酸之间形成的化学键是磷酸二酯键，因此切割和添加核
苷酸时存在磷酸二酯键的断裂和形成，A 正确；
B、RNA 分子的基本单位是核糖核苷酸，polyA 过程中添加的核苷酸为腺嘌呤核糖核苷酸，
B 正确；
C、未经加工的前体mRNA 不具有功能，可能无法作为模板进行翻译得到多肽链，C 错误；
D、蛋白质合成时需要原料氨基酸，tRNA 识别密码子并转运相应的氨基酸，蛋白质合成时
需要tRNA 结合特定氨基酸进行转运，D 正确。
故选C。
11．C
【分析】液泡主要存在于成熟植物细胞中，液泡内有细胞液，化学成分包括有机酸、生物
碱、糖类、蛋白质、无机盐、色素等，有维持细胞形态、储存养料、调节细胞渗透吸水的
作用。
【详解】A、液泡是由单层膜与其内的细胞液组成的细胞器，液泡膜上具有多种转运蛋白，
细胞液中含有色素、糖类、无机盐和多种水解酶等物质，A 错误；
B、酶具有专一性，酸性磷酸酶可作用于细胞内不同的有机磷化合物，而蛋白质中不含有
磷酸，故不能被酸性磷酸酶水解，B 错误；
C、分析题意，在磷饥饿条件下，液泡中的酸性磷酸酶可作用于细胞内不同的有机磷化合
物，将水解得到的磷酸基团供植物细胞重新利用，而酸性磷酸酶水解产生的Pi 可以抑制大
多数酸性磷酸酶的活性，该过程属于负反馈调节，C 正确；
D、植物细胞中的液泡可以调节细胞内的环境，D 错误。
故选C。
12．D
【分析】烟草花叶病毒，是一种单链RNA 病毒，专门感染植物，尤其是烟草及其他茄科植
物。
【详解】A、TMV 没有细胞结构，TMV 在烟草细胞中复制增殖时需要烟草细胞提供原料、
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能量等，A 正确；
B、发生超敏反应时，细胞的程序性死亡可使感染区域及其周围形成病斑，阻止TMV 进一
步的入侵，B 正确；
C、TMV 入侵使烟草细胞发生超敏反应而导致细胞死亡是由基因控制的细胞凋亡，C 正确；
D、TMV 的遗传物质是RNA、彻底水解产物是核糖、磷酸和碱基A、U、G、C；烟草的遗
传物质是DNA，彻底水解产物是脱氧核糖、磷酸和碱基A、T、G、C，二者的遗传物质不
完全相同，D 错误。
故选D。
13． 脂肪 P N Fe 没有 578 连接方式 核苷酸
侧链R 基 肽键 磷酸基和糖基
【分析】分析题图：题图表示构成细胞的元素、化合物之间的关系，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ代表不同
的化学元素，Ⅳ代表某种化合物。化合物Ⅳ由C、H、O 构成且是生命活动能量的提供者又
不是糖类，则化合物Ⅳ应为脂肪；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别为P、N、Fe。
【详解】（1）脂肪由C、H、O 构成，储存的能量可用于生命活动。核酸是遗传信息的携
带者，由C、H、O、N、P 构成；蛋白质是生命活动的主要承担者，含C、H、O、N 等元
素；血红素还含有Fe；C 是生命的核心元素。
（2）574 个氨基酸形成含4 条肽链的人血红蛋白时，发生570 次脱水缩合，这会减少570
个氧原子，则人血红蛋白至少含氧原子574×2-570=578 个；所有蛋白结构都是由氨基酸通
过脱水缩合这种连接方式形成的。
（3）核酸的基本组成单位是核苷酸；决定氨基酸种类的基团是侧链R 基；相邻氨基酸之间
是通过肽键连接起来的；核苷酸长链中，相邻核苷酸的五碳糖和磷酸基团相互连接。
14．(1) 抗原 细胞毒性T 细胞
(2) 空间结构 较低
(3) 降低 相同 不同荧光强度的DC 细胞数量均大于老年小鼠
(4) 抑制 DC 细胞的数量
【分析】抗原呈递细胞包括树突状细胞、B 细胞、巨噬细胞，其作用是可以对抗原进行摄
取和加工处理，然后将抗原信息暴露在细胞表面，以便呈递给其他细胞。体液免疫中抗原
呈递细胞将抗原处理后呈递在细胞表面，传递给辅助性T 细胞；细胞毒性T 细胞使靶细胞
裂解，抗体与病原体结合，可以抑制病原体的增殖或对人体细胞的黏附，进一步形成沉淀
等，进而被其他免疫细胞（如巨噬细胞）吞噬消化。
【详解】（1）树突状细胞（DC）属于抗原呈递细胞，它能摄取、处理、呈递抗原信息至
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辅助性T 细胞，并进一步激活B 细胞，产生体液免疫。
被病毒感染的宿主细胞（靶细胞）膜表面的某些分子发生变化，细胞毒性T 细胞识别变化
的信号，导致其被激活，最终裂解靶细胞。
（2）由题干可知，病毒表面的蛋白通过识别人的ACE2 受体侵染肺泡细胞，但是新冠病毒
不能识别小鼠的ACE2 受体，ACE2 受体是蛋白质，蛋白质的活性和功能与其空间结构息
息相关，因此由于人和小鼠的ACE2 受体空间结构不同，导致新冠病毒对人和小鼠的感染
率不同。
分析题图可知，虚线代表年轻小鼠的存活率，实线代表老年小鼠的存活率，随着时间推移，
年轻小鼠的存活率没有变化，老年小鼠感染新冠后的存活率逐渐降低直至为0。
（3）荧光分子CFSE 标记DC 细胞膜，根据有丝分裂的过程可知，随着有丝分裂的进行，
每个细胞膜的放射性强度会降低。据图可知，老年小鼠与年轻小鼠相比，不同放射性强度
的细胞所占的比例是相同的，说明与分裂无关，细胞的增殖能力是相同的，假说一错误；
但是同一荧光强度下，老年小鼠的放射性细胞数量比年轻小鼠的细胞数量均低，是因为老
年小鼠外周血中的DC 迁移至淋巴结的能力弱于年轻小鼠，假说二正确。
（4）信号分子PGD 含量随着年龄增加逐渐增加，且与DC 数量降低有关。敲除PGD 基因
的老年小鼠感染新冠后死亡率显著低于对照小鼠，说明PGD 的减少能增强小鼠的免疫能力，
因此研发抑制PGD 与受体结合的新型药物，可用于治疗老年群体的新冠感染。
由上面分析可知，相对于年轻小鼠，老年小鼠淋巴节中DC 细胞数量减少，信号分子PGD
含量逐渐增多，导致老年小鼠免疫能力降低，由于该新型药物抑制PGD 与受体结合，即使
老年小鼠体内DC 细胞数量降低，也不会引起高浓度PGD 发挥作用，也就不会导致老年小
鼠的免疫能力降低。
15．(1)C
(2)①②③
(3)C
(4)BD
(5)C
(6)BC
(7)当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β 细胞的葡萄糖增加，引起钙离
子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰岛素基因的表达，
产生所需的胰岛素降糖
(8)细胞分化或基因的选择性表达。
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(9)通过形态结构和部分基因表达情况的检测，来确定是否成功分化为胰岛细胞，通过检测
细胞胞吐能力来衡量该细胞分泌胰岛素的能力，通过检测该细胞在不同葡萄糖浓度下的生
理反应来衡量分化后的细胞的是否能对糖刺激做出相应反应以参与血糖调节，因此检测相
关指标是必要的。
【分析】1.与血糖调节相关的激素主要是胰岛素和胰高血糖素，其中胰岛素的作用是机体
内唯一降低血糖的激素，胰岛素能促进全身组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而
降低血糖浓度。胰高血糖素能促进肝糖原分解，并促进一些非糖物质转化为葡萄糖，从而
使血糖水平升高。
2.人和动物体的生命活动除了受神经系统的调节外，还存在着另一种调节方式——由内分
泌器官（或细胞）分泌的化学物质进行调节，这就是激素调节。
3.蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的空间
结构不同，根本原因是基因中的碱基对的排列顺序不同；蛋白质结构多样性决定功能多样
性。
【详解】（1）皮下有大量脂肪细胞，相比内源胰岛素，皮下注射胰岛素会使脂肪细胞对葡
萄糖的摄取增加，从而引发“低血糖”或是“肥胖”，即C 正确。
故选C。
（2）研究者用一种金属有机骨架纳米载体（简称U）装载胰岛素，胰岛素可嵌于孔内，内
部多孔提高胰岛素的装载量；孔的直径比胃蛋白酶直径小，可以避免胃蛋白酶水解胰岛素；
小肠上皮细胞表面多转铁蛋白受体，便于细胞识别并吸收；胰岛素口服被吸收后通过血液
运输，在血浆中分解会大大降低其作用。
故选①②③。
（3）U 能够逃避细胞内的一种膜状细胞器，来避免所装载物被分解，溶酶体是细胞中的消
化车间，据此可推测，U 能够逃避的细胞器是溶酶体，即C 正确 。
故选C。
（4）A、氨基酸没有空间结构，蛋白质结构的不同不会因为氨基酸的空间结构导致，A 错
误；
B、蛋白质结构多样性决定功能多样性，蛋白质结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸
的种类、数目、排列顺序及肽链的空间结构不同，B 正确；
C、肽键没有空间结构，蛋白质结构的不同于肽键无关，C 错误；
D、根据结构与功能相适应的原理推测，HEK-β 细胞膜上的葡萄糖转运蛋白和钙离子通道
蛋白功能不同的原因是其空间结构不同，D 正确。
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故选BD
（5）据图可知，胞外钙离子进入HEK-β 细胞是顺浓度梯度进行的，且需要通道蛋白，因
此其转运方式是 协助扩散。钙离子进入后，HEK-β 细胞产生兴奋，其细胞膜两侧电荷分
布变表现为外负内正，即C 正确。
故选 C 。
（6）胰岛素能促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存，从而使血糖下降，而胰高血糖
素和肾上腺素能促进肝糖原分解和非糖物质转化，进而是血糖水平上升，可见与胰岛素有
拮抗作用的是胰高血糖素和肾上腺素，即BC 正确。
故选BC。
（7）由图可知，当血液中葡萄糖偏高时，通过葡萄糖转运蛋白进入HEK-β 细胞的葡萄糖
增加，引起钙离子通道打开，钙离子大量内流，活化钙调蛋白，激活NFAT，进而诱导胰
岛素基因的表达，产生的胰岛素增多，胰岛素发挥降糖作用，有助于精准治疗糖尿病。
（8）多能干细胞是一类具有自我更新、自我复制能力的多潜能细胞。多能干细具有分化出
多种细胞组织的潜能，但失去了发育成完整个体的能力，发育潜能受到一定的限制。多能
干细胞诱导形成胰岛细胞体现了基因的选择性表达。
（9）通过形态结构和部分基因表达情况的检测，来确定是否成功分化为胰岛细胞，通过检
测细胞胞吐能力来衡量该细胞分泌胰岛素的能力，通过检测该细胞在不同葡萄糖浓度下的
生理反应来衡量分化后的细胞的是否能对糖刺激做出相应反应以参与血糖调节，因此检测
相关指标是必要的。
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