增分微专题❶　盘点与细胞组成和结构相关的二个热考点讲义-2026-2027学年高中生物二轮复习

增分微专题❶盘点与细胞组成和结构相关的二个热考点热考点一“同位素标记法”和“荧光标记法”的应用(一)“同位素标记法”的应用[真题示例]例1(2025·北京卷)1958年，Meselson和Stahl通过15N标记DNA的实验，证明了DNA的半保留复制。关于这一经典实验的叙述正确的是()A．因为15N有放射性，所以能够区分DNA的母链和子链B．得到的DNA带的位置有三个，证明了DNA的半保留复制C．将DNA变成单链后再进行离心也能得到相同的实验结果D．选择大肠杆菌作为实验材料是因为它有环状质粒DNA[题后拓展]同位素标记法1．同位素及其分类质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素，如16O与18O，12C与14C。同位素的物理性质可能有差异，但组成的化合物化学性质相同。用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向，就是同位素标记法，也叫同位素示踪法。同位素分为稳定同位素(如，18O、15N、13C)和放射性同位素(如，3H、14C、32P、35S、125I等)两类。稳定同位素几乎测不到放射性，因此不能用放射性来检测，实际操作中多使用质量变化的方法来检测，通过质谱仪、气相层析仪、核磁共振等质量分析仪器的测定来示踪。2．同位素应用(1)利用C、H、P、S元素同位素的放射性：生物学中常用放射性同位素标记某一前体物质，然后使用放射自显影技术确定与追踪这些物质在细胞的中转路径及分布情况。采用放射性标记化合物的示踪检测技术具有灵敏度高、干扰少、方法简便、准确性好等优点，在研究物质分布、揭示反应机制、阐明迁移过程、微量物质分析、生物活性测定、医学临床诊断等方面扮演着重要的角色，已广泛地应用在工业、农业、医学及科学研究的各个领域。(2)利用O、N元素同位素的密度：稳定同位素一般只用于测量分子质量或密度梯度离心技术来区分不同的原子或者分子。质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。质谱仪最重要的应用是分离同位素并测定它们的相对原子质量及相对丰度。15N、14N的应用，先用15N来标记大肠杆菌的脱氧核苷酸，再用含14NH4Cl的培养液培养大肠杆菌，然后利用密度梯度离心法来记录离心后试管中DNA的位置，从而可以确定DNA的复制方式。氯化铯密度梯度离心是一种常用的分离技术。氯化铯在离心分离时，盐离子被拉向离心管底部，同时溶液中存在的扩散作用使Cs＋与Cl－分散在整个溶液中。CsCl经过离心后，溶液达到一个平衡状态，扩散和沉淀的两种相对力量保持平衡，形成一个连续的CsCl浓度梯度。溶液的密度在离心管底部最大，顶部最小。如果DNA分子溶解在CsCl中，它们会逐渐集中在一条狭窄的带上，则DNA分子的密度恰好与那条带对应的CsCl密度相等。若用同位素标记DNA分子，则使DNA的密度不同，然后利用DNA能吸收紫外线的特点，用光源照射则在照相底板上就出现了DNA的不同位置。[反馈即练]1．(浙江卷)用同位素示踪法检测小鼠杂交瘤细胞是否处于细胞周期的S期，放射性同位素最适合标记在()A．胞嘧啶B．胸腺嘧啶C．腺嘌呤D．鸟嘌呤2．(天津卷)用3H标记胸腺嘧啶后合成脱氧核苷酸，注入真核细胞，可用于研究()A．DNA复制的场所B．mRNA与核糖体的结合C．分泌蛋白的运输D．细胞膜脂质的流动(二)“荧光标记法”的应用[真题示例]例2(2025·广东卷，节选)大肠杆菌是重要工业菌株之一，其培养过程可分为快速生长期和生长稳定期两个阶段。为了通过调节蛋白质合成与降解速率来动态调控代谢途径关键酶的蛋白量，使细胞适配不同阶段的生产需求，研究者设计了两种质粒，并以稳定性好的红色荧光蛋白mKate2为模式蛋白，测试质粒功能。回答下列问题：(1)研究者首先构建质粒①(图甲)用于在细胞内表达C-末端带SsrA短肽的mKate2，将质粒导入感受态细胞后，在添加抗生素的选择培养基上培养。根据培养基上菌落的生长状况，结合PCR及________检测，筛选获得重组菌株W1。(2)将W1在适宜条件下进行摇瓶培养，定时取样检测培养液中细胞密度，方法有______________________________________________(答一种)。接种前需检测液体培养基的荧光强度，其作用是________________________________________________。培养结果(图乙)表明，进入生长稳定期后荧光强度快速下降，原因是________________________________________________________________________。[解题心得][题后拓展]荧光标记法1．荧光蛋白的种类①绿色荧光蛋白(GFP)常用的是来源于发光水母的一种功能独特的蛋白质，在蓝光或近紫外光照射下可发绿色荧光。②红色荧光蛋白来源于珊瑚虫，是一种与绿色荧光蛋白同源的荧光蛋白，在紫外光的照射下可发红色荧光。2．教材中的应用荧光标记法是利用荧光蛋白或荧光染料作为特定的标志物对研究对象进行分析标记的分析方法。如研究细胞分裂与端粒的关系等。[反馈即练]1．(2025·广东卷)Solexa测序是一种将PCR与荧光检测相结合的高通量测序技术。为了确保该PCR过程中，DNA聚合酶催化一个脱氧核苷酸单位完成聚合反应后，DNA链不继续延伸，应保护底物中脱氧核糖结构上的()A．1′-碱基B．2′-氢C．3′-羟基D．5′-磷酸基团2．绿色荧光蛋白是一种能发光的蛋白质，类似于示踪元素，可以标识生物体内蛋白质的位置，它照亮了人们以前看不到的世界。下列有关绿色荧光蛋白的叙述，正确的是()A．合成荧光蛋白至少需要21种氨基酸B．荧光蛋白质可作为标签蛋白，用于研究癌细胞的转移C．荧光蛋白必须在加热条件下，遇双缩脲试剂才呈紫色D．高温能破坏蛋白质的肽键，使荧光蛋白失去发荧光的特性热考点二蛋白质的分选与囊泡运输(一)蛋白质的分选[真题示例]例1(2025·陕晋青宁卷)高温胁迫导致植物细胞中错误折叠或未折叠蛋白质在内质网中异常积累，使细胞合成更多的参与蛋白质折叠的分子伴侣蛋白，以恢复内质网中正常的蛋白质合成与加工，此过程称为“未折叠蛋白质应答反应(UPR)”。下列叙述正确的是()A．错误折叠或未折叠蛋白质被转运至高尔基体降解B．合成新的分子伴侣所需能量全部由线粒体提供C．UPR过程需要细胞核、核糖体和内质网的协作D．阻碍UPR可增强植物对高温胁迫的耐受性例2(2024·浙江1月卷)浆细胞合成抗体分子时，先合成的一段肽链(信号肽)与细胞质中的信号识别颗粒(SRP)结合，肽链合成暂时停止。待SRP与内质网上SRP受体结合后，核糖体附着到内质网膜上，将已合成的多肽链经SRP受体内的通道送入内质网腔，继续翻译直至完成整个多肽链的合成并分泌到细胞外。下列叙述正确的是()A．SRP与信号肽的识别与结合具有特异性B．SRP受体缺陷的细胞无法合成多肽链C．核糖体和内质网之间通过囊泡转移多肽链D．生长激素和性激素均通过此途径合成并分泌[题后拓展]1．图解蛋白质的合成与分选图中左侧可见，分泌蛋白的合成和运输过程离不开由膜构成的囊泡的穿梭往来，而高尔基体(细胞器)在其中起着交通枢纽的作用。各种膜的融合体现了膜的流动性，细胞器的这种协调配合也体现了细胞在结构和功能上的连续性。2．蛋白质合成过程中细胞器的识别(1)核糖体与内质网之间的识别(信号肽假说)信号肽假说认为，经典的蛋白分泌可通过内质网—高尔基体途径进行。核糖体—新生肽被引导至内质网后(如图所示)，继续合成肽链，结束后其信号肽被切除，核糖体脱落；肽链在内质网腔内加工后被转运到高尔基体，最后经细胞膜分泌到细胞外。(2)内质网和高尔基体之间的识别(二)囊泡运输[真题示例]例3(浙江6月卷)囊泡运输是细胞内重要的运输方式。没有囊泡运输的精确运行，细胞将陷入混乱状态。下列叙述正确的是()A．囊泡的运输依赖于细胞骨架B．囊泡可来自核糖体、内质网等细胞器C．囊泡与细胞膜的融合依赖于膜的选择透过性D．囊泡将细胞内所有结构形成统一的整体[题后拓展]1．受体介导的囊泡运输囊泡运输是一种高度有组织的定向运输，各类囊泡之所以能够被准确地运到靶细胞器或靶细胞，主要是因为靶细胞器或靶细胞具有特殊的膜标志蛋白，囊泡通过与特殊的膜标志蛋白相互识别，进行囊泡运输。2．与囊泡运输有关的问题归纳[反馈即练]1．高尔基体膜上的RS受体特异性识别并结合含有短肽序列RS的蛋白质，以出芽的形式形成囊泡，通过囊泡运输的方式将错误转运到高尔基体的该类蛋白运回内质网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH升高而减弱。下列说法错误的是()A．消化酶和抗体不属于该类蛋白B．该类蛋白运回内质网的过程消耗ATPC．高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高D．RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白的含量增加2．(海南卷)分泌蛋白在细胞内合成与加工后，经囊泡运输到细胞外起作用。下列有关叙述错误的是()A．核糖体上合成的肽链经内质网和高尔基体加工形成分泌蛋白B．囊泡在运输分泌蛋白的过程中会发生膜成分的交换C．参与分泌蛋白合成与加工的细胞器的膜共同构成了生物膜系统D．合成的分泌蛋白通过胞吐排出细胞3．(2024·山东卷)某植物的蛋白P由其前体加工修饰后形成，并通过胞吐被排出细胞。在胞外酸性环境下，蛋白P被分生区细胞膜上的受体识别并结合，引起分生区细胞分裂。病原菌侵染使胞外环境成为碱性，导致蛋白P空间结构改变，使其不被受体识别。下列说法正确的是()A．蛋白P前体通过囊泡从核糖体转移至内质网B．蛋白P被排出细胞的过程依赖细胞膜的流动性C．提取蛋白P过程中为保持其生物活性，所用缓冲体系应为碱性D．病原菌侵染使蛋