2023北京高三一模生物匯編

分子與細胞（綜合題）

一、綜合題

1.（2023.北京西城.統考一模）富營養化是多數淡水生態系統的主要水月

銅綠微囊藻是藍藻“水華”中的常見種類。為利用水生生物控制“水華”，⑥

制銅綠微囊藻數量增長的影響。

（1）氮可用于合成銅綠微囊藻細胞中的（寫出兩種）等生物大分子，

（2）在不同氮濃度的培養液（其他營養充足）中加入等量銅綠微囊藻（L

動物），置于適宜的光照、溫度等條件下培養，定期取樣測定銅綠微囊藻

論，利用大型港有效控制銅綠微囊藻增長的氮濃度范圍為0.5?4mg/L,

3Oo

(C-o0.5mg/L

-25O12

'.y0.5mg/LT

lD180-2mg/L

E2mg/LG

.20o

fS-o-4mg/L

O，-o-4mg/L06

LI8mg/L

X15o.8mg/LX

))4-o-16mg/L

概

速1

0o-o-16mg/L

深

蒯

?/2

5o

w星0

O

0369120369

時間（天）時間（天）

圖1圖2

（3）水生植物可以為動物提供繁殖和棲息場所。在（2）實驗方案的基礎上，每組再加入等量的金魚藻（沉

水植物）共同培養，得到銅綠微囊藻的生長曲線如圖2.由圖1、圖2可知，與大型潘-銅綠微囊藻共培養

相比，大型潘-金魚藻-銅綠微囊藻三者共培養?試分析出現該現象的原因。

（4）將上述研究成果應用于自然水體時，需要考慮食物網中更多物種間的相互作用。自然水體的“水華”防

治，可采取的措施有（）

A.適度捕撈以浮游動物為食的魚類B.適時投放以藍藻為食的魚類

C.投放適量的水生植物生態浮床D.投放適量的噬藻體（藍藻病毒）

2.（2023?北京西城?統考一模）學習以下材料，回答（1）~（4）題。

S6蛋白參與調控細胞周期

S6蛋白可以調控蛋白的乙酰化水平。在肝癌、乳腺癌等癌癥中S6的表達量明顯升高。

為研究S6過表達的影響，將S6-GFP融合基因（GFP為綠色熒光蛋白基因）轉入HeLa細胞系，挑選單個

細胞培養兩周，篩選出S6過表達細胞系。觀察發現，部分S6過表達細胞的染色體數目發生了變化。

在過表達S6的細胞中，檢測到CDH1水平明顯降低。為研究S6的作用機制，將野生型HeLa細胞破碎，

加入結合了抗S6抗體（對照組為無關抗體）的凝膠珠一起孵育，獲得吸附在凝膠珠上的蛋白，電泳檢

測，結果如圖1。在S6基因敲除細胞中，CDH1第135位賴氨酸乙酰化水平升高。構建CDH1第135位賴

氨酸突變為谷氨酰胺的細胞株（K135Q）,向K135Q細胞和野生型細胞轉入S6過表達載體，檢測外源性

S6（外源S6表達產物）和CDH1蛋白含量，結果如圖2。

野生型K135Q

對照組實驗組對照組過表達組對照組過表達組

圖2

CDH1是APC/C的一個亞基。APC/C是調控細胞周期的重要因子之一、APC/C是一種泛素連接酶，能夠

將泛素連接到底物上，從而使底物被識別并降解。

在S6過表達細胞中，五種APC/C重要底物的水平均明顯上調。這五種底物都是對細胞有絲分裂的調控起

關鍵作用的蛋白，其中某些蛋白水平上升，會引起細胞中心體復制異常，細胞的染色體穩定性遭到破壞。

染色體數目異常是很多癌癥的誘因，這為S6在多種癌癥中表達量升高提供了一種解釋，可能正是S6的表

達量升高導致了某些種類癌癥的發生和發展。

(1)人體細胞分裂時，中心粒在間期倍增。進入分裂期后，兩組中心粒之間的星射線形成了。

(2)在構建S6過表達細胞系時，可根據來挑選細胞進行培養。

⑶根據圖1、圖2,推測S6使CDH1蛋白含量下降的機制。

(4)根據文中信息，推測S6過表達導致細胞中染色體數目變異的機制。

3.(2023?北京西城?統考一模)CO?是制約水生植物光合作用的重要因素，研究揭示了衣藻濃縮CO?

(CCM)的機制。

(1)水中的HCCV(Ci)可以逆濃度梯度通過的方式進入衣藻細胞。"蛋白核''是真核藻類所特有的結

構，其內富含催化CO2固定的酶(Rubisco),推測蛋白核所處的細胞部位是。

(2)初步推測衣藻CCM與類囊體的兩種電子轉運蛋白P和F有關，因此構建了衣藻的P、F基因失活突變

體，檢測野生型和突變體的KuzCi(達到1/2最大凈光合速率所需Ci的濃度)，結果如圖I所示。

Kl/2Ci(HM)

100r□野生型

80.0P突變體

■F突變體

60'0P和F雙突變體

40-

20-

Ki/2Ci值越大說明衣藻CCM能力越。實驗結果表明。

(3)為進一步研究衣藻CCM的機制，向細胞質基質中注入Ci,檢測類囊體腔H+濃度變化和細胞質基質中

Ci的濃度變化，結果如圖2、圖3所示(實線為類囊體腔H+濃度變化，虛線為細胞質基質中Ci的濃度變

化。箭頭代表在該時刻向細胞質基質注射Ci。陰影表示無光照)。

淚囊體Ci轉運蛋白

3o

知

胃

3(安

W笑

我

郢3

送

逕O

.

，H

二

圖3

根據實驗結果推測衣藻CCM的機制，合理的是。

A.P和F在轉運電子的過程中降低了類囊體腔的pH

B.P和F在轉運電子的過程中增加了類囊體腔的pH

C.細胞質基質中的Ci通過轉運蛋白最終進入類囊體腔

D.細胞質基質中的Ci通過轉運蛋白最終進入蛋白核

E.類囊體腔中Ci與H+反應生成CO2,再進入蛋白核

F.蛋白核中Ci與H+反應生成CO2,Rubisco催化其固定

(4)舉例說明衣藻CCM研究的應用。

4.(2023?北京海淀?統考一模)自然界中的光強常在短時間內劇烈變化，影響植物的光合作用效率。科研

人員對擬南芥的葉綠體響應光強變化的機理進行了探究。

(1)類囊體膜上的蛋白復合物PSI催化水在光下分解，變化的光強會影響這一過程，從而影響光反應產生

,最終影響暗反應過程有機物的合成。

(2)PSII復合物的主要部分延伸到類囊體腔中，科研人員推測類囊體腔中的蛋白參與PSII的組裝。為此，

利用農桿菌轉化擬南芥，由于農桿菌的會隨機整合到擬南芥的核基因組中，因而可得到類囊體

腔內蛋白基因發生突變的突變體。

(3)科研人員在所得突變體中觀察到，B基因突變體無法編碼類囊體腔內的蛋白B,該突變體表現為缺乏

PSII復合物。科研人員進行實驗，處理及結果如圖。

c組*且

0520200520

一天中的時刻(時)

實驗結果

a組b組c組d組

B基因突變體+++++++++++

野生型++++++++++++++++++++

注:“+”數量多代表生長狀況好。

①據圖分析，本實驗的自變量是

②依據實驗結果推測，PSII復合物的功能是對變化光強的適應。

(4)進一步將b組植株的葉肉細胞置于電鏡下觀察，結果如圖。

基于本實驗結果推斷，B基因參與PSII復合物的組裝，PSH復合物幫助植物適應變化的光強。請對觀察結

果能否證實該推斷作出判斷，并闡明理由—。

5.(2023?北京海淀?一模)小膠質細胞是腦中的一種神經膠質細胞，具有吞噬功能。科研人員發現，它參

與遺忘過程，并對其作用機理進行了研究。

(1)將小鼠放到電籠中電刺激，進行三周后，當小鼠再進入籠子，就會靜止一段時間，說明建立了

反射。當不再進入電籠后，小鼠的該反射會隨時間推移慢慢消失。

(2)白喉毒素(DT)可與人細胞表面的特異性受體結合，造成細胞死亡。科研人員將DT受體基因和綠色熒

光蛋白基因融合，加上特定的啟動子導入小鼠受精卵，培育出轉基因小鼠，其小膠質細胞膜上會出現綠色

熒光。利用轉基因小鼠進行如下操作：

①按照(1)方法建立反射。

②將建立上述反射的轉基因小鼠等分為對照組和實驗組，實驗組每天注射,觀察到綠色熒光消

失，即說明獲得小膠質細胞被去除的小鼠；對照組每天注射等量的生理鹽水。

③觀察和記錄兩組小鼠靜止的時間占在電籠中總時間的百分比，結果如下圖，表明。

(3)記憶儲存在印跡神經元的突觸中。印跡神經元如果不常被激活，突觸連接就弱，容易遺忘；反之則形成

強記憶。為探究其機制，科研人員設計了如下實驗，驗證了“不激活的印跡神經元通過促進小膠質細胞的

活動來弱化突觸連接，實現遺忘”，請根據結果完善實驗設計(填+或-),并補充D組柱狀圖：

處理2處理3

實

注射能抑制注射能特異

驗35天后將小鼠放入電籠的測

實驗動物

處理1性清除小膠

分印跡神經元試結果

組激活的藥物質細胞的藥

CNO物PLX

A--

電刺激后，在藥物（他郡1001

后801

B莫昔芬）誘導下，能在電刺激小①—②—160」r—i

印跡神經元上表達化學鼠，注射

Ur40H?

C③_久④一1^1口

物質CNO受體的轉基因他莫昔芬

小鼠u???—i

D+4-ABCD

注：+表示注射，-表示不注射

（4）通過熒光標記，科研人員發現位于印跡神經元部位的小膠質細胞溶酶體中存在突觸特異性成分。綜合上

述研究成果，提出小膠質細胞參與遺忘過程的機理。

6.（2023?北京海淀?一模）2021年5月，我國科學家在《細胞》期刊上發表論文，揭示了一種全新的線粒

體質量控制機制，該機制與遷移體有關。請回答問題:

OoT組④

5oI

O1

正常線粒體損傷線粒體

圖1圖2圖3

（1）如圖1所示，遷移體是指由細胞形成的一些彈性纖維頂端生長出的小囊泡，這些囊泡膜的主要組成成分

是,某些細胞器或大分子物質可通過遷移體釋放到細胞外，大分子物質排出的方式是

（2）研究人員發現遷移體中存在線粒體，利用CCCP（誘導線粒體損傷的物質）處理細胞，對正常和損傷線

粒體進行觀察（圖2）,發現損傷線粒體的結構出現了等變化。統計同一細胞的細胞主體部分和

彈性纖維入口處損傷線粒體占全部線粒體的比率，結果如圖3。比較的結果推測損傷的線粒體可

以通過遷移體排出細胞外。研究人員認為由于遷移體的作用，維持了細胞內正常線粒體的比率，作出判斷

的依據是?

7.(2023?北京海淀?一模)內質網是蛋白質等大分子物質的合成、加工場所和運輸通道。

B*P,■錯誤折囊或未折盤蛋白

內質網腔

內質網膜

正確折直的蛋白A

活化的受體

核糖體

未剪接的剪接的HacImRNA

轉錄因子，BHacI

mRNA

HacI

伴侶蛋白基因—V細胞核HacI

/Btp基因

伴侶蛋白mRNA

圖1圖2

(1)內質網等細胞器膜與核膜、細胞膜等共同構成細胞的.,為多種酶提供附著位點。

(2)分泌蛋白的合成過程大致是：游離的核糖體中以.為原料開始多肽鏈的合成，當合成了一段肽鏈

后，這段肽鏈與核糖體一起轉移到粗面內質網上繼續合成，邊合成邊轉移到內質網腔內，再經過加工、折

疊，形成具有一定的蛋白質，內質網膜鼓出形成囊泡，再經過對蛋白顧做進一步加工修飾，

形成囊泡與細胞膜融合，將蛋臼質分泌到細胞外。

(3)研究發現，真核細胞部分錯誤折疊的蛋白質需在內質網中進行加工(如圖1所示)。錯誤折疊的蛋白質

也可運出內質網被降解(如圖2所示)。由圖1可知，結合激活內質網上的受體，轉錄因子通過

進入細胞核，調控伴侶蛋白的表達，錯誤折疊的蛋白質會通過與內質網中的伴侶蛋白結合而被“扣

留”在內質網中，直到正確折疊。

(4)肌肉細胞受到刺激后，內質網腔內的Ca?+釋放到中，使內質網膜內外Ca2+濃度發生變化。Ca?+與

相應蛋白結合后，導致肌肉收縮，這表明Ca2+能起到(填“物質運輸”、“能量轉換”或“信息傳遞”)

的作用。

(5)在病毒侵染等多種損傷因素的作用下，內質網腔內錯誤折疊或未折疊蛋白會聚集，引起上述圖2所示的

一系列應激過程：與錯誤折疊或未折疊蛋白結合，后者被運出內質網降解。內質網膜上的IREI蛋

白被激活，激活的IRE1蛋白催化HaclmRNA的剪接反應。剪接的mRNA翻譯成Hacl蛋白作為轉錄因子

增強Bip基因的表達，以恢復內質網的功能。

(6)當細胞內Ca2+濃度失衡或錯誤折疊、未折疊蛋白過多，無法恢復內質網正常功能時，引起細胞膜皺縮內

陷，形成凋亡小體，凋亡小體被臨近的吞噬細胞吞噬，在______內被消化分解。

8.(2023?北京海淀?一模)學習以下材料，回答(1)-(4)題

細胞間的“分子運輸車”——外泌體

人體的組成細胞數量巨大、種類多樣。細胞內部和細胞之間存在著復雜的信息交流，近年來，外泌體在細

胞通訊方面的作用引起廣泛關注。

外泌體是由細胞釋放的，直徑為50?150nm的囊泡結構，內部包含多種物質，如脂質、蛋白質、mRNA以

及非編碼RNA等，它廣泛存在于體液中，正常細胞和癌細胞都可以分泌，外泌體的形成過程主要包括質

膜內陷和細胞多囊體的形成，細胞內多囊體與細胞膜融合后，以囊泡形式釋放到細胞外，如圖1,而后，

以圖2所示的多種方式介導細胞間信息交流，好似一種“分子運輸車

過*介

傳遞信息

②智計性分f

與正韁胸結合

①直接與和編旭\

接觸*依內容物項考

研究表明，癌細胞分泌的外泌體數量遠多于正常細胞。它可調節腫瘤的內環境，以促進腫瘤的發生發展、

侵襲轉移和免疫逃逸等。因此，外泌體的內含物常作為生物標志物來診斷腫瘤的發生。人們可以利用電子

顯微鏡，抗原-抗體雜交等對外泌體中的物質進行鑒定。

外泌體可用于裝載藥物。傳統方法裝載效率低，嚴重限制了外泌體的應用。我國科學家發明新技術，讓待

裝載的藥物和外泌體一同通過直徑僅130nm的“納來管道'’通過該管道時，外泌體的生物膜受到機械擠壓力

和流體側向剪切力的“雙重作用”，會短暫出現“納米孔”(ENP),藥物通過ENP進入外泌體內；擠壓消失

后，外泌體的生物膜迅速恢復完整狀態，即可完成快速，無損傷的外泌體藥物裝載。ENP裝載藥物的效率

遠高于傳統裝載方法。外泌體在體內散為“滿天星”，希望合理的開發和利用能將其與藥物聚為“一團火”，

造福人類。

(1)細胞內多囊體具有雙層膜結構，動物細胞中里有雙層膜的結構還有。

(2)ENP的產生和恢復過程依賴生物膜具有性。

(3)癌細胞外泌體發揮的作用可能。

A.與癌細胞表面的受體結合，進行信息傳遞

B.調節癌細胞的內環境，促進癌細胞的分裂

C.在癌細胞間形成胞間連絲，實現物質交換

D.改變癌細胞表面抗原，使其逃過免疫監視

(4)文中介紹的ENP相關應用體現了“新技術研發”與生物學研究的關系是：。

9.(2023?北京海淀?一模)學習以下材料，回答(1)?(5)題。

囊泡運輸的分子機制

魯斯曼用拆分細胞囊泡組分的方法研究囊泡運輸。首先將酵母菌破碎，隨后分離囊泡，將這些囊泡在試管

中孵育，然后借助顯微鏡等技術檢測囊泡的變化，并最終鑒定出與囊泡運輸相關的分子。利用這套試管系

統，他們發現覆蓋在膜上的一個分子外被對囊泡運輸非常重要，囊泡在分子外被的作用下，從起始膜(內

質網膜或高爾基體膜)出芽分泌，然后失去它們的外被，和其他的膜融合。他們富集了大量的外被蛋白，

并分析了外被蛋白的組成，發現外被由7種蛋白組成，其中一種為GTP結合蛋白，這種GTP結合蛋白提

供了外被形成和出芽的基礎。GTP結合狀態下，GTP結合蛋白與膜接觸，和其他蛋白組成7種蛋白聚合

體，自然聚集成一個彎曲狀結構，最終將囊泡從膜上剪切下來。這個過程中，外被組裝提供了必要的機械

力,驅使出芽。綜上，囊泡形成需要［①］的參與。囊泡形成后，GTP轉換成GDP,GTP結合蛋白從膜上

脫落，外被也從膜上脫離。

魯斯曼應用試管系統純化了一種稱為NSF的物質，NSF對于囊泡和靶膜融合過程起重要作用。進一步的研

究，又發現了可溶性的NSF附著蛋白(SNAP)和SNAP受體(SNARE)。并且證明NSF和SNAP共同促

進活的酵母細胞中的囊泡融合。囊泡和靶膜都帶有SNAP受體蛋白，分別稱為囊泡相關SNARE(v-

SNARE)和靶膜SNARE(t-SNARE),轉運囊泡帶有v-SNARE,可識別位于轉運目的膜囊上的t-

SNARE,從而實現了轉運部位的特異性。這種配對機制解釋了特定的囊泡如何駐留在特定的靶膜上，最終

解決了融合過程中的專一性問題。

由此可見，囊泡運輸是細胞正確行使生理功能的必要機制。它是指蛋白質被選擇性地包裝成運輸囊泡，囊

泡從一個膜上剪切或出芽，而運輸到另一膜處再重新融合，多種類型的囊泡往返運輸這些“貨物”——蛋白

質到不同位置，最終實現蛋白質的［②］運輸。

(1)請將文中①、②的內容補充完整：①、②_____。

(2)囊泡膜的主要成分是,囊泡運輸過程需要消耗提供能量。

(3)囊泡運輸機制體現了生物膜的結構特點。

(4)結合文中信息，從分子水平簡述細胞內囊泡運輸的基本過程。

(5)研究表明，不管是酵母菌還是人類，都具有相似的細胞內囊泡運輸和融合機制，據此說明。

10.(2023?北京海淀?一模)胰島素是由胰島B細胞合成的。合成過程如下：游離核糖體最初合成的多肽，

主要是一段具有23個氨基酸殘基的信號序列，被位于細胞質基質中的信號識別顆粒(SRP)識別，此時蛋

白質合成暫時中止：SRP引導核糖體附著于內質網上，繼續蛋白質的合成(如圖1所示)。在內質網中產

生具有109個氨基酸殘基的前胰島素原，內質網腔中的信號肽酶切除其信號肽部分，產生胰島素原；胰島

素原隨內質網出芽產生的囊泡進入到高爾基體，并被其腔中的蛋白酶將其中間的一段(C肽)脫去，最終

生成由A、B鏈組成的具有51個氨基酸殘基的胰島素(如圖2所示)。

(1)胰島素的合成、運輸需要多種細胞結構協調配合：氨基酸通過細胞膜進入細胞；核糖體是“生產蛋白質

的機器”，分為游離核糖體和附著核糖體，兩者的化學組成（是/否）相同；囊泡包裹著蛋白質，沿

著______在細胞內定向運輸，囊泡膜具有一定的性，這是膜相互轉化的基礎，囊泡膜與細胞膜、

細胞器膜和核膜等共同構成細胞的,這些膜結構和功能上緊密聯系；（細胞器）為胰島素

合成、運輸提供能量；細胞核控制著細胞的生命活動。

（2）胰島素原具個氨基酸殘基，C肽具有個氨基酸殘基。

（3）分離出胰島B細胞中的各種物質或結構，并在體外進行如下實驗（"+”表示有，表示沒有），請預測

①②③④⑤實驗產物分別為（可選擇答案：信號肽、前胰島素原、胰島素原、胰島素等）。（注：mRNA可

以指導合成相關蛋白）

實驗mRNA核糖體SRP內質網高爾基體實驗產物

①++---

②+++--

③++++-

④+++-+

⑤+++++

11.（2023.北京海淀?一模）我國絨山羊所產的羊絨因品質優秀被譽為“軟黃金”而暢銷全球，但如今在絨

山羊育種過程中存在單純為提高羊絨產量盲目雜交，造成羊絨質量降低等問題，研究者就此開展了相關研

究。

（1）胸腺素04（邛4）是動物體內一種分布廣泛的多肽，在細胞的________上合成，通過影響組成細胞骨架

的纖維的組裝影響細胞的遷移和分化。

（2）研究表明，T04可促進動物毛發生長。研究者利用基因編輯技術將Tp4基因定點敲入絨山羊基因組中，

獲得新型絨山羊，操作過程如圖1。

引物2

邛4基因

普通郵1⑥?⑥

絨山羊1-------,??（§>、

DNA引物4引領邛4基因定點邛4基畝定點整合

整合的細胞的單克隆ffl胞系重構胚一*受體母羊

工細胞1704

圖1

20'

20

①以普通絨山羊體細胞基因組為，選擇圖1中的引物組合進行PCR擴增，篩選出T04

基因定點整合的細胞。

②圖1中的X為細胞，將獲得的重組細胞發育成的94個早期重構胚胎移植到母羊體內，成功獲

得一只T|34基因定點整合的羔羊1704o

③絨山羊的皮膚有兩種毛囊，初級毛囊(P)產粗毛，次級毛囊(S)產絨。絨細度是確定羊絨品質的重要

指標，研究者對1704的羊絨產量及品質進行檢測，檢測結果如圖2、圖3。

結果表明。

(3)圖1所示技術的成功率非常低，各個技術環節也有待進一步改進.若要快速、大量繁育T04基因定點整

合的絨山羊，還可以使用的現代生物技術有。

(4)圖4為細胞遷移、增殖和分化的主要信號通道。信號分子VEGF束縛于細胞外基質的凝膠結構中，

MMPs可通過降解細胞外基質釋放VEGF,TIMP3是MMPs的抑制劑。Tp4通過激活圖示的信號通路促進

絨山羊絨毛生長。據此推測，與對照組相比，T04基因定點整合絨山羊體內TIMP3、VEGF和P38三種物

質含量變化情況依次是o

12.(2023?北京海淀?一模)2013年諾貝爾生理醫學獎授予了發現細胞內部囊泡運輸調控機制的三位科學

家。甲圖表示細胞通過形成囊泡運輸物質的過程，乙圖是甲圖的局部放大。不同囊泡介導不同途徑的運

輸。圖中①~⑤表示不同的細胞結構，請分析回答以下問題(M內填數字)

細胞膜乙

(1)囊泡膜和細胞膜的主要成分一樣，都有o囊泡膜與細胞膜、細胞器膜和核膜等共同構成細胞的

(2)以細胞“貨物”分泌蛋白一胰島素為例：首先在某一種細胞器上合成了一段肽鏈后，這段肽鏈會與該細胞

器一起轉移到［③］____上繼續合成，如甲圖所示，包裹在囊泡(填X或Y)中離開，到達［」

并與之融合成為其一部分，其中的蛋白質再進一步加工、折疊。接下來，然后再由該細胞器膜形成包裹著

蛋白質的囊泡，轉運到細胞膜，最后經過乙圖所示過程，與細胞膜融合，分泌到細胞外。這些生命活動所

需的能量主要是由細胞器提供的。

(3)乙圖中的囊泡能精確地將細胞“貨物”(胰島素)運送到細胞膜，據圖推測其原因是囊泡膜上的蛋白A可

以和細胞膜上的特異性識別并結合，此過程體現了細胞膜具有和的功能。

(4)已知囊泡Y內“貨物”為水解酶，由此推測細胞器⑤是。

(5)人體能分泌胰島素的細胞與植物葉肉細胞相比，沒有、、等結構。

13.(2023?北京海淀?一模)閱讀下列材料，回答問題。

遷移小體的發現及其功能

細胞器是細胞質中具有特定形態和功能的微結構，這些結構相對獨立又緊密聯系。清華大學俞立教授課題

組在研究細胞遷移的過程中發現了一類新的細胞器，研究人員推測其在細胞遷移過程中具有確定路徑和方

向的作用，將其命名為遷移小體。

研究者以普通大鼠腎臟細胞為研究對象，發現這些細胞在遷移的過程中會將由其收縮纖維留在胞體后側。

在收縮纖維的橫截面處會有很多直徑約為3Hm的囊泡，即為遷移小體。最終，這些遷移小體會釋放到胞外

并被周圍細胞所吞噬。

遷移小體是如何產生的呢？課題組通過密度梯度離心的方法得到了細胞裂解物的不同組分，經分析篩選，

得到了遷移小體的特異性蛋白TSPAN4。進一步研究發現，TSPAN4蛋白和膽固醇對遷移小體的形成具有

關鍵作用，并提出了遷移小體形成的理論模型：細胞遷移導致TSPAN4蛋白及膽固醇在收縮絲的局部高度

富集，增加了富集區域膜的彎曲度，從而形成遷移小體結構。

遷移小體除了與細胞遷移有關，是否還參與了其它的生物學過程呢？研究人員發現，斑馬魚在胚胎發育的

某些階段會產生大量的遷移小體，并且在胚胎發育過程中呈現特定的時空分布。進一步研究發現，遷移小

體中存在大量的信號分子，包括趨化因子、細胞因子和生長因子等，這些信號分子會隨遷移小體的分布形

成局部區域信號中心，調節斑馬魚的器官發育。

(1)研究發現在細胞遷移過程中，胞體持續地向遷移小體中運輸胞內物質，為后續細胞的遷移提供路線

信息，表明遷移小體與細胞間的有關。

(2)分析上文內容，請寫出遷移小體的主要化學成分及功能。主要化學成分：功能：。

(3)惡性腫瘤的轉移往往是腫瘤治療失敗的主要原因，科學家推測腫瘤的轉移與遷移小體的產生有關。

根據上文中的研究成果，請你提出一種可能對抑制腫瘤轉移有利的治療思路。

14.(2023?北京朝陽?統考一模)癌細胞在發生與發展過程中存在代謝重編程而有別于正常細胞。研究者對

肝癌細胞的代謝進行研究。

(1)癌細胞主要進行呼吸產生乳酸，呼吸過程的中間產物可轉化為氨基酸、核甘酸等物質，進而合成

等生物大分子，為癌細胞增殖提供支持。癌細胞的代謝特點使其對葡萄糖的攝取量,同時周圍

血管發育畸形，從而導致酸性、低糖、低氧腫瘤微環境的出現。

(2)乳酸等非糖物質在肝細胞中可轉化為葡萄糖，PCK1是該過程的關鍵酶之一、研究者在低糖條件下研究

PCK1對肝癌細胞增殖的影響，結果如圖1。

PCK1敲除組甲組乙組

注：單個細胞增殖6代以上，其子代所組成的細胞群體

即為克隆;圖中每一個點為一個克隆。

圖1

圖1中，甲、乙組的細胞分別是。結果表明，PCK1可肝癌細胞增殖。

(3)蛋白質進行糖基化修飾可減少被降解，進而增強其穩定性。研究者檢測肝癌組織蛋白的糖基化修飾水

平，結果如圖2。

敲除組甲組乙組

糖基化

修飾蛋白

PCK1

內參

圖2

據圖2可知，o

細胞周期檢查點激酶(CHK2)作用于細胞分裂間期，其糖基化修飾水平在肝癌細胞中明顯提高。研究者

推測，肝癌細胞的增殖過程是PCK1依賴于CHK2,而不是CHK2依賴于PCK1。

研究者將肝癌細胞注射到小鼠肝包膜下構建原位成瘤模型，部分實驗處理及結果如圖3。

圖3

為證明推測，需補充的實驗處理：。

(4)細胞毒性T細胞可浸潤至腫瘤微環境中，其激活過程需要大量能量及呼吸作用的中間產物，酸性條件會

抑制其細胞活性。結合本研究，提出一條靶向細胞毒性T細胞或肝癌細胞代謝的抗腫瘤治療策略:

15.（2023?北京豐臺?統考一模）生姜既是一種重要的調味蔬菜，又具有較高的藥用價值。科研人員對生姜

的繁殖以及藥用價值開展了一系列研究。

（1）生姜通常采用無性繁殖的方式進行生產，但感染的病毒很容易在植株體內累積。生姜的莖尖分生區附近

無病毒，可作為組織培養的,經脫分化形成_______進一步培養可獲得脫毒苗進行大量種植。

（2）生姜塊莖可以提取生姜精油，為進一步研究生姜精油的藥用價值，科研人員進行了如下實驗。

實驗一：分別取0.1mL的表皮葡萄球菌（A）、金黃色葡萄球菌（B）、枯草芽抱桿菌（C）懸液，與20mL

熔化的培養基混勻。在培養基中制備4個直徑為8mm的小孔，向培養基的4個小孔中分別加入不同添加

物，添加情況及實驗結果如下表所示。

對不同菌種的抑菌圈直徑（mm）

組別（小孔編號）小孔添加物

ABC

1150HL純生姜精油13.413.313.9

2150nL吐溫溶液和純生姜精油（體積比1：1）15.815.615.6

3150HL緩沖液（空白對照）888

4150HL吐溫溶液和緩沖液（體積比1：1）888

①制備培養基時，除了添加必備的營養物質外，還需要滿足微生物對的需求。

②實驗結果表明。

實驗二：實驗研究發現生姜精油還有抗衰老的作用，向果蠅飼料中添加不同濃度的生姜精油后，測定衰老

相關基因的表達量，結果如下圖。由圖可推測這三種基因與細胞衰老的關系是

□SODI

相目TOR

對10-

■MTH

表

達I對照組

量II5mgzkg

5-III7.5mg'kg

IVlOnig/kg

0口月月目

IIIIUIVinum，iuniiv

（3）若要將生姜精油應用于相關產品的開發，除了安全性以外，還可以研究哪些問題：。

16.（2023?北京豐臺?統考一模）酵母菌的液泡中存在著多種水解酶，其中包括CPY（竣肽酶）和API（氨

肽酶I）。科研人員對CPY和API的運輸途徑進行了研究。

（l）CPY和API在細胞內的_____上合成，進入液泡后，能夠催化蛋白質的分解，使液泡具有了類似

（填細胞器名稱）的功能，進而調節細胞內的環境。

（2）已有研究表明，通過內質網-高爾基體途徑進入液泡的蛋白質，要經過在內質網中切除信號肽、在高爾

基體中糖基化（添加糖鏈）、進入液泡后再切除肽段，才能成熟。為判斷CPY和API進入液泡的途徑，科

研人員進行了下列實驗。

①實驗一：科研人員提取這兩種蛋白質，利用電泳技術檢測二者加工前后分子量的變化，結果如下圖1。B

組與A組相比，加入衣霉素2小時后，蛋白質分子量______；API成熟過程中（有/沒有）糖基化，

推斷API的加工過程可能與CPY不同。

期34匕23c

時間（分鐘）0'4。120'40'120'

電

泳

方

電

向

泳

電

方

泳

向

方

向

圖1兩種蛋白質在不同條件下加工成熟的情況圖2突變體sec兩種蛋白質的成熟情況

注：衣霉素能抑制蛋白質的糖基化

②實驗二：利用溫度敏感型酵母菌突變體sec（高溫下，內質網到高爾基體囊泡運輸受阻）進行實驗，在

高溫和常溫下檢測CPY和API是否加工成熟，實驗結果如下圖2所示。由電泳結果可以判斷，CPY和

API進入液泡的途徑分別是。

A.CPY和API都經過內質網-高爾基體途徑進入液泡

B.CPY和API都不經過內質網-高爾基體途徑進入液泡

C.CPY經過內質網-高爾基體途徑進入液泡，API不是

D.API經過內質網-高爾基體途徑進入液泡，CPY不是

（3）科研人員對API進入液泡的途徑提出了兩種假說：一是API的肽鏈一邊合成，一邊穿過液泡膜；二是

API在細胞質基質中被生物膜包裹形成小泡，而后進入液泡。科研人員在電子顯微鏡下觀察野生型和另一

種酵母菌突變體cvt（API蛋白質無法成熟），結果如下圖3。

圖3野生型（左）和突變體cvt（右）

注：液泡內的黑色顆粒是API的位置；箭頭所指為包裹著API的小泡。

①據觀察，API進入液泡的途徑符合假說。

②嘗試解釋野生型和突變體cvt液泡內API存在方式不同的原因______。

17.（2023?北京房山?統考一模）Rubisco酶（R酶）是植物光合作用時固定CCh的一種酶，科研人員試圖

改善其自然狀態下催化效率較低的問題。

（DR酶催化反應中CO2的固定，生成的C3在光反應產生的作用下，最終將CCh轉化為糖類等

有機物。

（2）科研人員發現某種自養型細菌的R酶有很強的催化活性，欲用其替代煙草自身的R酶，以增強CCh的

固定效率，研究情況如下。

①敲除煙草自身的R醐基因，將含有的DNA片段與載體連接，構建表達載體，導入煙草細胞后，通

過技術獲得轉基因煙草植株，并檢測CO?吸收速率如圖1所示。

野生型

〈

一;

20

15

轉基因煙草

-13105

1

好0

教

嬰

冬-5

￡■

分）60090012001500

胞間CO.濃度（Umlml1）

②地球表面平均大氣CO2濃度在40（HimolmoH左右，據圖1可知，與野生型相比，胞間CO?濃度低于

1500|imolmoH時，。科研人員證實，CC）2濃度低于1500timolmoH,轉基因植物中R醐的活性不是光

合作用的限制因素。

請在表橫線上填寫為此說法提供證據的檢測參數及結果。

檢測參數野生型轉基因煙草

R酶含量高低

———

葉綠素含量相近相近

氣孔導度相近相近

（3）實驗室檢測發現，轉基因煙草在CO2濃度大約為10000nmolmol」時催化活性明顯提高。請對上述科研結

果進行評價并闡述理由。

18.（2023?北京房山?統考一模）學習以下材料，回答（1）?（4）題。

線粒體在神經元軸突的運輸與錨定

細胞主要通過有氧呼吸產生ATP。盡管ATP很容易在細胞內擴散，但在極長的軸突中，ATP的擴散能力相

當有限。因此，對主要依賴線粒體來提供ATP的神經元而言，線粒體的遷移與錨定至關重要。

在神經元中，線粒體產生于細胞體，而神經末梢的生長、分支和突觸傳遞等生理過程，均消耗大量能量。

為了使ATP供應快速適應局部能量變化，軸突線粒體表現出復雜的運動模式：雙向運動、暫停和頻繁地改

變方向。這種運動行為是通過馬達蛋白（K和D）、錨蛋白（S）等蛋白質來實現的，這些蛋白質可以及時

協調響應神經元活動的變化及代謝和能量狀態的變化。

動作電位產生時，首先Ca?+進入神經元與M蛋白結合，破壞馬達蛋白（K）與線粒體的耦合，暫時阻止線

粒體的運動。接著，S通過抑制馬達蛋白中的ATP水解酶活性，使馬達蛋白因能量不足而穩定地錨定軸突

線粒體（圖1）。隨著突觸前神經元ATP大量消耗，ATP含量下降激活AMPK-PAK信號通路，促進MVI蛋

白和S將線粒體錨定在突觸前膜的細胞骨架上，從而維持突觸前膜中能量的供應（圖2）。

圖1突觸前膜產生動作電位圖2突觸前膜線粒體錨定

研究發現，大腦損傷、腦卒中等中樞神經系統急性損傷會直接破壞軸突線粒體的完整性，造成局部能量危

機使軸突再生變得更加困難。科學家希望通過軸突線粒體的運輸與錨定功能入手，提出新的治療思路。

（1）神經元是神經系統的基本單位，線粒體的物質和能量轉變發生在線粒體基質和，該生理過程

的意義是。

（2）圖2中出現ATP大量消耗的原因為。

（3）下列實驗結果支持線粒體運動與錨定模型的實驗結果有（）

A.小鼠中線粒體發生損傷后被溶酶體吞噬

B.小鼠中敲除S基因，則神經元的軸突中線粒體的