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高考冲刺小卷1-组成细胞的分子知识点专项练习解析版
一、单选题
1．颜色反应可以用来检测生物分子。下列说法不正确的是（ ）
A．向豆浆中先加入双缩脲试剂A 液，后加入B 液，混匀后即可检测氨基酸
B．将斐林试剂甲液、乙液混合后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖
C．将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉
D．从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定
【答案】A
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红
色沉淀。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）
淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、双缩脲试剂可用于检测蛋白质而非氨基酸，使用时向豆浆中先加入双缩脲试剂A 液，摇匀后
加入B 液，A 错误；
B、斐林试剂可用于检测还原糖，将斐林试剂甲液、乙液混合后，加入梨汁中，水浴加热可检测还原糖，B
正确；
C、碘液与淀粉反应呈蓝色，将火腿肠研磨后加入碘液，可用于检测火腿肠是否含有淀粉，C 正确；
D、从菜花研磨液中提取的DNA，可用二苯胺试剂沸水浴加热鉴定，两者反应呈蓝色，D 正确。
故选A。
2．下列实验直接使用到无水乙醇的是（ ）
A．绿叶中色素的提取
B．菊花的组织培养
C．生物组织中脂肪的检测和观察
D．还原糖的鉴定
【答案】A
【分析】植物的组织培养是根据
植物细胞
具有全能性这个理论，近几十年来发展起来的一项
无性繁殖
的新技术。植物的组织培养广义又叫离体培养，指从植物体分离出符合需要的组织、器
官或细胞，原生质体等，通过无菌操作，在无菌条件下接种在含有各种营养物质及植物激素的培养基上进
行培养以获得再生的完整植株或生产具有经济价值的其他产品的技术。狭义是指用植物各部分组织，如形
成层、薄壁组织、叶肉组织、胚乳等进行培养获得再生植株，也指在培养过程中从各器官上产生愈伤组织
的培养，愈伤组织再经过再分化形成再生植物。
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【详解】A、绿叶中色素的提取用到无水乙醇，光合色素能溶解于无水乙醇，A 正确；
B、菊花的组织培养操作过程中使用70%酒精对外植体和双手进行消毒，但没有直接使用酒精进行组织培
养，B 错误；
C、生物组织中脂肪的检测和观察用50%酒精进行去浮色，C 错误；
D、还原糖的鉴定没有用到酒精，D 错误。
故选A。
3．下列关于物质鉴定的实验设计，合理的是（ ）
A．在水浴条件下用斐林试剂检测西瓜汁的含糖量
B．脂肪组织经过染色后，需用酒精溶液洗去浮色
C．用澄清的石灰水检验酵母菌是否进行无氧呼吸
D．粗提取DNA 后，加入二苯胺在显微镜下观察
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，产生砖红
色沉淀。（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色。（4）
淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、用斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，但西瓜汁本身呈红色，会对实验结果造成干扰，A 错
误；
B、脂肪组织经过苏丹III 染色后，需用酒精溶液洗去浮色，B 正确；
C、酵母菌无论有氧呼吸还是无氧呼吸均可产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，故不能用澄清的石灰水
检验酵母菌是否进行无氧呼吸，C 错误；
D、粗提取DNA 后，加入二苯胺需要用沸水浴加热后进行鉴定，D 错误。
故选B。
4．为探究DNA 甲基化与动脉粥样硬化（As）的关系，研究者给予大耳兔高脂饮食以制备As 模型组，提
取脾脏DNA 进行水解并检测其甲基化水平，实验结果如下表。相关叙述错误的是（ ）
组别
DNA 甲基化水平（%）
对照
组
3.706
模型
组
2.259
A．DNA 甲基化不影响DNA 碱基对的排列顺序
B．检测DNA 水解产物有无U 以排除RNA 影响
2
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C．高脂饮食引起的As 与基因表达水平改变无关
D．As 模型组大耳兔的DNA 甲基化可能会遗传
【答案】C
【分析】表观遗传是指DNA 序列不发生变化，但基因的表达却发生了可遗传的改变，即基因型未发生变
化而表现型却发生了改变，如DNA 的甲基化，甲基化的基因不能与RNA 聚合酶结合，故无法进行转录产
生mRNA，也就无法进行翻译，最终无法合成相应蛋白，从而抑制了基因的表达。
【详解】A、DNA 甲基化是表观遗传的一种，表观遗传不影响DNA 碱基对的排列顺序，A 正确；
B、U（尿嘧啶）是RNA 特有的碱基，检测DNA 水解产物有无U 以排除RNA 影响，B 正确；
C、分析题意，模型组是高脂饮食组，而对照组是正常组别，据表可知，模型组的DNA 甲基化水平较低，
说明高脂饮食引起的As 与基因表达水平有关，C 错误；
D、DNA 甲基化是表观遗传的一种，表观遗传属于可遗传变异，As 模型组大耳兔的DNA 甲基化可能会遗
传，D 正确。
故选C。
5．在活性氧的胁迫条件下，蛋白质复合体CDC48 参与叶绿体内蛋白质降解的具体过程如下图，相关叙述
错误的是（ ）
A．叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质
B．受损伤蛋白质通过自由扩散进入细胞质基质
C．在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质的肽键断裂
D．CDC48 相关基因缺失突变导致受损伤蛋白积累
【答案】B
3
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【分析】叶绿体由双层膜包被，内部有许多基粒。每个基粒都由一个个圆饼状的囊状结构堆叠而成，这些
囊状结构称为类囊体。吸收光能的4 种色素就分布在类囊体的薄膜上。基粒与基粒之间充满了基质。 每个
基粒都含有两个以上的类囊体，多的可达100 个以上。叶绿体内有如此众多的基粒和类囊体，极大地扩展
了受光面积。
【详解】A、叶绿体基质发生光合作用暗反应过程，类囊体膜上发生光合作用光反应过程，都有相应功能
蛋白起作用。结合图示可知，叶绿体基质及类囊体膜上都含有蛋白质，A 正确；
BC、据图可知，受损伤蛋白质经蛋白质复合体CDC48 作用后，再被蛋白酶体降解，可知，受损蛋白质是
以大分子的形式从叶绿体进入细胞质基质，大分子物质不能以自由扩散的方式通过膜结构，B 错误；
C、在蛋白酶体参与下，受损伤蛋白质被降解，故受损伤蛋白质的肽键断裂，C 正确；
D、依题意，蛋白质复合体CDC48 参与叶绿体内蛋白质降解，结合图示，若CDC48 相关基因缺失，则细
胞中蛋白质复合体CDC48 缺失，导致受损伤蛋白积累，D 正确。
故选B。
6．以下实验过程中不需要加热处理的是（ ）
A．使用斐林试剂鉴定还原糖
B．使用双缩脲试剂鉴定蛋白质
C．使用二苯胺试剂鉴定DNA
D．使用PCR 技术获取目的基因
【答案】B
【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜
色变化为砖红色（沉淀）．斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，
而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）．（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应．（3）脂肪可用苏丹Ⅲ染
液鉴定，呈橘黄色。
【详解】A、使用斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，A 错误；
B、使用双缩脲试剂鉴定蛋白质不需要加热，B 正确；
C、使用二苯胺试剂鉴定DNA 需要水浴加热，C 错误；
D、使用PCR 技术获取目的基因需要加热使DNA 发生热变性从而解开双链结构，D 错误。
故选B。
7．乙醇是高中生物学实验的常用试剂。相关叙述错误的是（ ）
A．用无水乙醇分离光合色素
B．用预冷的95%的乙醇析出DNA
C．用70%的乙醇对外植体进行消毒
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D．用50%的乙醇洗去苏丹Ⅲ染液浮色
【答案】A
【分析】酒精是生物实验常用试剂之一，如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色；观
察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离；
绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素；果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的
酒精进行消毒；DNA 的粗提取和鉴定中可以体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA 等。
【详解】A、光合色素易溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇提取色素，分离色素需要使用层析液，A 错误；
B、DNA 不溶于体积分数为95%的冷酒精，用预冷的95%的乙醇析出DNA，B 正确；
C、植物组织培养时，可用70%的酒精溶液对外植体消毒，C 正确；
D、鉴定脂肪时，需用体积分数为50%的酒精溶液洗去苏丹Ⅲ染液浮色，D 正确。
故选A。
8．支原体是目前发现的最小最简单的细胞，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的
DNA，制造出基因组完全由人工设计的细胞。下列关于人工细胞的说法错误的是（ ）
A．导入的DNA 基本单位是脱氧核苷酸
B．通过核孔实现细胞质和细胞核交流
C．细胞膜以磷脂双分子层为基本支架
D．可以作为理解生命运作规律的模型
【答案】B
【分析】1、支原体属于原核细胞，细胞中无核膜包被的细胞核，无细胞壁，是最小、最简单的细胞。细
胞质中只有核糖体一种细胞器，拟核中有一个大型环状的DNA 分子，细胞膜与真核细胞的细胞膜组成和
结构相似。
2、核酸包括DNA 和RNA，二者的组成单位都是核苷酸，其中DNA 是由4 种脱氧核苷酸连接而成的，
RNA 是由核糖核苷酸连接而成。
【详解】A、构成DNA 的基本单位是4 种脱氧核苷酸，A 正确；
B、支原体为原核生物，原核细胞不具有核膜，因此没有核孔的存在，B 错误；
C、支原体的细胞膜与真核细胞的细胞膜相似，因此主要成分是蛋白质和脂质，细胞膜的结构以磷脂双分
子层为基本支架，C 正确；
D、根据题意，科学家将支原体中原有的遗传物质摧毁，导入人工合成的DNA，制造出基因组完全由人工
设计的细胞，细胞是基本的生命系统，故可以作为理解生命运作规律的模型，D 正确。
故选B。
二、非选择题
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9．镁（Mg）是影响光合作用的重要元素，科研人员进行了相关研究。
(1)镁是构成 的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括 。
(2)为探究镁对水稻光合作用的影响。将正常培养38 天的水稻分别转移到无镁培养液（-Mg2+）和正常培养
液（+Mg2+）中培养15 天，对光合作用指标进行连续跟踪检测，测定光合色素含量相对值、Vc max（最大
羧化速率，碳固定指标）和An（净光合速率），结果如图1。推测前10 天An 变化不明显的原因是 ；
10 天后，An 显著下降的原因是 。
(3)为进一步探究镁对水稻光合作用的影响，研究者将正常培养38 天的水稻在缺镁和正常培养液中培养12
天后，每3h 检测一次Vcmax 的变化，持续跟踪48h，结果如图2。实验结果表明 ，从而影响光
合作用。为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有 （至少答出两个）。
(4)已知叶绿体中镁含量存在与Vc max 相似的变化，且与叶绿体镁转运蛋白MGT3 相关。为验证缺镁处理
能够动态抑制MGT3 基因的表达，设计实验如下表。请补全表中的检测指标 和图3 中的实验结果。
组别
实验材料
实验处理
检测指标
对照
组
缺镁培养的水稻植株
缺镁培养液
持续48h 检测水稻叶片中的
实验
组
正常培养液
(5)研究发现，RUBP 羧化酶的活性依赖于Mg2+，根据上述研究内容解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制
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。
【答案】(1) 叶绿素 类胡萝卜素
(2) 植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行 缺镁导致暗反应的碳固定速率下降
(3) Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响 ATP、NADPH、光反应速率、电子
传递速率、氧气含量等光反应阶段指标
(4) MGT3 基因的相对表达量
(5)缺Mg2+抑制MGT3 基因的表达，MGT3 蛋白含量降低使叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP 羧化酶的
活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
【分析】光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段，光反应阶段在叶绿体类囊体的薄膜上进行的，首先
是水在光下分解成氧气和H+，H+与氧化型辅酶Ⅱ（NADP+）结合形成还原性辅酶Ⅱ（NADPH），在有关
酶的催化作用下促使ADP 与Pi 反应生成ATP；暗反应是在叶绿体基质中进行的，二氧化碳与C5结合生成
C3，即二氧化碳的固定。随后在有关酶的作用下，C3接受ATP 和NADPH 释放的能量，并且被NADHP 还
原。随后，一些C3经过一系列的反应形成糖类，另一部分C3经过一系列化学变化又形成C5。
【详解】（1）镁是构成叶绿素（包括叶绿素a 和叶绿素b）的重要成分，水稻细胞内的光合色素还包括类
胡萝卜素（包括叶黄素和胡萝卜素）。
（2）据图1 分析，15 天内，两种培养液中水稻的光合色素含量相对值无明显变化，且两条曲线无明显差
异，说明缺镁对光合色素的含量无影响；而缺镁培养液中的水稻Vc max（最大羧化速率，碳固定指标）和
An（净光合速率）从10 天后开始明显降低且低于正常培养液中的水稻，推测前10 天An 变化不明显的原
因是植物可以利用体内原有的Mg2+，维持光合作用的正常进行；10 天后，An 显著下降的原因是缺镁导致
暗反应的碳固定速率下降。
（3）分析图2 可知，在黑暗条件下的水稻在缺镁和正常培养液中的Vc max 相差不大，而在光照条件下，
缺镁水稻的Vc max 明显低于正常水稻，这表明Mg2+主要促进白天的碳固定，对夜间的碳固定无明显影响。
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为了验证缺镁前期对光反应的影响，还需要检测的指标有ATP、NADPH、光反应速率、电子传递速率、氧
气含量等光反应阶段指标。
（4）由于缺镁处理能够动态抑制MGT3 基因的表达，因此实验的检测指标为MGT3 基因的相对表达量。
与对照组相比，实验组的镁含量更高，因此实验组的镁转运蛋白MGT3 含量应高于对照组。实验结果如图
所示：
（5）据题意，RUBP 羧化酶的活性依赖于Mg2+，RUBP 羧化酶是催化光合作用暗反应的酶，再根据上述研
究内容可解释短期缺镁影响水稻光合作用的机制：缺Mg2+抑制MGT3 基因的表达，MGT3 蛋白含量降低使
叶绿体中Mg2+含量下降，导致RUBP 羧化酶的活性降低，从而抑制光合作用暗反应，降低水稻光合作用。
10．铝毒害会限制植物生长，对农业和生态安全造成威胁。对植物如何感知铝进而启动抗铝响应开展研究。
(1)无机盐在细胞中大多数以 形式存在，对细胞和生物体的生命活动有重要作用。有些无机
盐对细胞有毒害，具有抗性的植物有更多的机会产生后代，经过长期的 ，后代抗性不断增
强。
(2)为研究ALR1 与植物抗铝性的关系，研究者利用拟南芥进行实验，测量根长并计算相对值，根长相对值
=有金属离子处理的根长/无金属离子处理的根长×100%，结果如图1、图2。
综合图1、图2 结果，推测 。
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(3)植物根分泌的有机酸阴离子能结合并限制铝离子进入根，这是植物抗铝性的核心作用。ALMT1 和
MATE 为有机酸盐外排转运蛋白，在 条件下分别检测野生型、ALR1 缺失突变体和ALR1 过
表达突变体植株根部细胞中相应基因的表达情况，结果表明这两种蛋白参与ALR1 介导的抗铝性。
(4)ALMT1 和MATE 的表达由转录调控因子STOP1 控制。检测各组植株中STOP1 的mRNA 和蛋白含量，
由此推测ALR1 仅通过抑制STOP1 蛋白水解调控植物的抗铝性。请在图3 中画出有铝条件下各组的实验结
果 。
(5)最终确定ALR1 是铝离子受体。除本题中提到的ALR1 调控植物抗铝性的信号通路外，还需证明ALR1
能 ，才能得出此结论。
【答案】(1) 离子 自然选择
(2)ALR1 可特异性提高植物的抗铝性
(3)有铝、无铝
(4)
(5)与铝离子特异性结合
【分析】由图1 可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1 过表达突变体的根长相对值降低最小，
其次是野生型，最次是ALR1 缺失突变体，由图2 可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致
野生型和ALR1 缺失突变体根长相对值减小相差不大。
【详解】（1）无机盐在细胞中大多数以离子形式存在。在长期的自然选择过程中，生物与环境协同进化，
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不断发展，所以植物对无机盐的毒害作用抗性会不断增强。
（2）由图1 可知，较无铝处理而言，在有铝处理情况下，ALR1 过表达突变体的根长相对值降低最小，其
次是野生型，最次是ALR1 缺失突变体，由图2 可知，较无金属离子处理而言，铜等金属离子处理导致野
生型和ALR1 缺失突变体根长相对值减小相差不大，结合上述结果可得，ALR1 可特异性提高植物的抗铝
性，对其他金属离子的抗性不强。
（3）据题意可知，可在无铝和有铝条件下分别检测野生型、ALR1 缺失突变体和ALR1 过表达突变体植株
根部细胞中ALMT1 和MATE 对应基因的表达情况，可推知这两种蛋白参与ALR1 介导的抗铝性。
（4）ALR1 仅通过抑制STOP1 蛋白水解调控植物的抗铝性，说明STOP1 基因可以正常表达，三者
STOP1mRNA 相对含量几乎不变，ALR1 缺失突变体因ALR1 的抑制作用减弱，STOP1 蛋白水解较多，其
相对含量较低，ALR1 过表达突变体的STOP1 蛋白水解明显受到抑制，其相对含量较高。其结果如下图所
示：
（5）若ALR1 是铝离子受体，则其发挥作用的前提是二者特异性结合。
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