第一板塊-習(xí)題講評課(一)-新情境類題目的思維建模訓(xùn)練

習(xí)題講評課(一)新情境類題目的思維建模訓(xùn)練一、從素養(yǎng)立意角度選材——“為什么考”的命題立意需深度洞察命題立意(一)聚焦生命科學(xué)史，激勵獻(xiàn)身科學(xué)精神

[典例]

(2021·青島質(zhì)檢)如圖為Simons在流動鑲嵌模型基礎(chǔ)上提出的脂筏模型，脂筏是一種相對穩(wěn)定、分子排列較緊密、流動性較低的結(jié)構(gòu)，其面積可能占膜表面積的一半以上。下列有關(guān)敘述錯誤的是

(

)A．在該脂筏模式圖中，B側(cè)代表細(xì)胞膜的外表面B．脂筏模型表明脂質(zhì)在膜上的分布是不均勻的C．C代表膜蛋白，其跨膜區(qū)段的氨基酸具有較強的親水性D．據(jù)圖可知脂筏在細(xì)胞間的信息交流過程中發(fā)揮重要作用[抽絲剝繭·思維建模][解析]

在該脂筏模式圖中，B側(cè)含有糖蛋白，代表細(xì)胞膜的外表面，A正確；脂筏模型表明脂質(zhì)在膜上的分布是不均勻的，B正確；跨膜區(qū)段的氨基酸位于磷脂分子尾部附近，因此具有疏水性，C錯誤；據(jù)圖可知脂筏在細(xì)胞間的信息交流過程中發(fā)揮重要作用，D正確。[答案]

C[針對訓(xùn)練](2021·邯鄲三模，多選)研究發(fā)現(xiàn)，線粒體的外膜含40%的脂質(zhì)和60%的蛋白質(zhì)，具有孔蛋白構(gòu)成的親水通道，允許相對分子質(zhì)量為5kD以下的分子通過。如圖為馬鈴薯塊莖細(xì)胞內(nèi)電子傳遞過程中部分物質(zhì)跨膜轉(zhuǎn)運的過程。下列相關(guān)分析正確的是(

)A．線粒體內(nèi)膜與外膜相比較，蛋白質(zhì)的種類更多、含量更豐富，原因是線粒體內(nèi)膜上附著有多種呼吸酶并且有特殊的轉(zhuǎn)運蛋白B．過程②所示膜蛋白既有催化功能，也有運輸功能C．丙酮酸的相對分子質(zhì)量為90D，則過程③、過程④丙酮酸跨膜運輸?shù)姆绞骄鶠樽杂蓴U散D．線粒體具有雙層膜，與其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)分隔開，保障了呼吸作用的高效進(jìn)行解析：線粒體內(nèi)膜是細(xì)胞有氧呼吸第三階段的場所，線粒體內(nèi)膜與外膜相比較，蛋白質(zhì)的種類更多、含量更豐富，原因是線粒體內(nèi)膜上附著有多種呼吸酶并且有特殊的轉(zhuǎn)運蛋白，A正確；過程②所示的膜蛋白是ATP合成酶，催化ATP合成，同時過程②所示的膜蛋白轉(zhuǎn)運H＋，因此過程②所示的膜蛋白既有催化功能，也有運輸功能，B正確；過程④丙酮酸跨膜運輸需要線粒體膜兩側(cè)H＋濃度差提供能量，因此過程④丙酮酸跨膜運輸方式為主動運輸，C錯誤；線粒體具有雙層膜，與其他細(xì)胞結(jié)構(gòu)分隔開，這樣就使得線粒體進(jìn)行呼吸作用而不會與細(xì)胞內(nèi)其他化學(xué)反應(yīng)相互干擾，保障了呼吸作用的高效進(jìn)行，D正確。

答案：ABD

命題立意(二)引入大學(xué)教材，選拔有潛質(zhì)學(xué)子[典例]具膜小泡的H＋ATPase的活性將建立起一個內(nèi)部的pmf(質(zhì)子動力勢)，這個質(zhì)子動力勢將會驅(qū)動放射性底物的吸收(如圖甲中45Ca2＋的吸收)，圖乙表示小泡中Ca2＋的濃度的影響因素(注：－ATP：缺乏ATP；＋ATP：含有ATP)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是

(

)A．加入Ca2＋通道，Ca2＋將順濃度從小泡中漏出B．Ca2＋只積累在小泡內(nèi)，而不是結(jié)合在小泡膜上C．降低細(xì)胞內(nèi)O2濃度，會直接抑制小泡對Ca2＋的吸收D．FCCP可能是消除質(zhì)子梯度的化合物[抽絲剝繭·思維建模]本題引入大學(xué)教材

“質(zhì)子動力勢”的內(nèi)容。解答本題的關(guān)鍵是結(jié)合題干中的模式圖理解“質(zhì)子動力勢”概念，并以此判斷圖中所示的物質(zhì)運輸方式；再運用對照實驗的思想分析曲線圖，得出曲線圖表述的準(zhǔn)確信息。(1)由圖甲獲取的信息①H＋ATPase具有催化ATP水解和運輸H＋的功能，膜小泡內(nèi)H＋濃度高，具有較高的質(zhì)子動力勢。②膜小泡內(nèi)H＋順濃度梯度運出的過程，質(zhì)子動力勢為45Ca2＋的吸收提供能量。③45Ca2＋、H＋進(jìn)入膜小泡是主動運輸，H＋運出膜小泡是協(xié)助擴散。(2)由圖乙獲取的信息①曲線①③的單一變量是ATP，缺乏ATP會影響膜小泡吸收45Ca2＋，結(jié)合圖甲可知，缺乏ATP會影響膜小泡中H＋的質(zhì)子動力勢。②曲線①②的單一變量是是否加FCCP，可推測FCCP可能消除了質(zhì)子梯度。③曲線①自身前后對照可說明加入Ca2＋通道，Ca2＋將順濃度從小泡中運出。[解析]據(jù)圖分析可知，加入Ca2＋通道，Ca2＋將順濃度梯度從小泡中以協(xié)助擴散方式運出，A正確；由圖示分析可知，H＋的動力勢可驅(qū)動45Ca2＋的吸收，Ca2＋通過主動運輸積累在小泡內(nèi)，B正確；小泡對Ca2＋的吸收利用的是H＋建立的動力勢，因此降低細(xì)胞內(nèi)O2濃度，不會直接抑制小泡對Ca2＋的吸收，C錯誤；添加Ca2＋通道后，在＋ATP條件下，小泡中的Ca2＋含量急劇下降，而在＋ATP和FCCP條件下，小泡中的Ca2＋含量不變，說明FCCP可能是消除質(zhì)子梯度的化合物，D正確。[答案]

C[針對訓(xùn)練](2021·常德模擬)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)脫落酸(存在ABAH和ABA－兩種形式)于不同光照情況下在葉綠體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移情況如圖所示，下列敘述正確的是(

)A．細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中ABAH含量增加有利于植物生長B．與黑暗條件相比，光照下葉綠體內(nèi)ABA－含量更高C．黑暗條件下有利于H＋進(jìn)入類囊體從而促進(jìn)ABAH進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)D．葉綠體基質(zhì)較低的pH值有利于CO2進(jìn)入葉綠體解析：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中ABAH含量增加導(dǎo)致葉綠體基質(zhì)中的ABAH積累，光合作用受阻，不利于植物生長，A錯誤；光照環(huán)境下，可促進(jìn)葉綠體基質(zhì)中的H＋進(jìn)入類囊體中，促進(jìn)ABAH進(jìn)入葉綠體基質(zhì)進(jìn)而被分解為ABA－，光照下葉綠體內(nèi)ABA－含量更高，B正確；黑暗條件下有利于H＋離開類囊體，C錯誤；在光照條件下，葉綠體基質(zhì)內(nèi)pH為7.5，黑暗條件下，葉綠體基質(zhì)的pH為6.5，葉綠體進(jìn)行光合作用需在光照條件下，吸收CO2釋放O2，因此相對較高的pH有利于CO2進(jìn)入葉綠體，D錯誤。答案：B

命題立意(三)透視生命機理，服務(wù)健康生活

[典例]

耐力性運動一般指機體每次進(jìn)行30min以上的低、中等強度的有氧運動，如游泳、慢跑、騎行等。研究表明，耐力性運動能使線粒體數(shù)量發(fā)生適應(yīng)性改變，是預(yù)防冠心病和肥胖的關(guān)鍵因素；缺氧會導(dǎo)致肌纖維線粒體碎片化，ATP合成量減少約50%，而Drp1是保證線粒體正常分裂的重要蛋白。如圖表示相關(guān)測量數(shù)據(jù)。下列相關(guān)敘述正確的是

(

)A．葡萄糖徹底氧化分解為二氧化碳和水是在線粒體內(nèi)膜上完成的B．耐力性運動訓(xùn)練的時間與肌纖維中線粒體的數(shù)量成正比C．Drp1分子磷酸化降低導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)損傷，使ATP合成大量減少D．堅持進(jìn)行耐力性運動，有助于提高肌纖維的功能[抽絲剝繭·思維建模]干擾信息(1)耐力性運動一般指機體每次進(jìn)行30min以上的低、中等強度的有氧運動，如游泳、慢跑、騎行等(2)耐力性運動是預(yù)防冠心病和肥胖的關(guān)鍵因素顯性信息(1)耐力性運動與線粒體數(shù)量變化的關(guān)系(2)Drp1是保證線粒體正常分裂的重要蛋白隱性信息由柱狀圖可以得出Drp1分子磷酸化增強會導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)損傷的隱含信息[解析]葡萄糖在徹底分解為二氧化碳和水的過程中，需要先在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中分解為丙酮酸，而丙酮酸徹底氧化分解為二氧化碳是在線粒體基質(zhì)中完成的，產(chǎn)生水是在線粒體內(nèi)膜上完成的，A錯誤；據(jù)圖分析可知，5周內(nèi)耐力性運動訓(xùn)練的時間與肌纖維中線粒體的數(shù)量成正比，超過5周繼續(xù)耐力訓(xùn)練，線粒體的數(shù)量并不會繼續(xù)增加，B錯誤；線粒體內(nèi)膜可以合成大量的ATP，Drp1分子磷酸化增強導(dǎo)致線粒體結(jié)構(gòu)損傷，使ATP合成大量減少，C錯誤；堅持每周3～5次進(jìn)行至少30min的耐力運動，有助于提高肌纖維中線粒體的功能，進(jìn)而提高肌纖維的功能，D正確。[答案]

D[針對訓(xùn)練](2021·新泰模擬)酶的應(yīng)用在生產(chǎn)生活中廣泛存在，現(xiàn)在許多科學(xué)家致力于從遺傳基因角度“改造”酶使其發(fā)揮更大的效應(yīng)，酶定向進(jìn)化技術(shù)就是成果之一，通過人為創(chuàng)造特殊條件模擬自然進(jìn)化的過程，在體外使其基因發(fā)生大量變異，并定向篩選獲得具有特定性質(zhì)或功能的突變酶分子。下列敘述錯誤的是

(

)A．基因突變是酶定向進(jìn)化的根本來源B．酶的定向進(jìn)化技術(shù)的運用大大縮短了酶的進(jìn)化歷程C．在酶的定向進(jìn)化過程中，所獲得的突變酶分子的基因序列往往是已知的D．酶的定向進(jìn)化技術(shù)通過人工選擇使酶分子朝著人們期望的特定目標(biāo)進(jìn)化解析：突變和基因重組為生物進(jìn)化提供原材料，則基因突變?yōu)槊傅亩ㄏ蜻M(jìn)化提供了原材料，A正確；由于是定向篩選獲得具有特定性質(zhì)或功能的突變酶分子，所以酶的定向進(jìn)化技術(shù)可以使酶朝著人們需要的方向進(jìn)化，縮短了酶的進(jìn)化歷程，B、D正確；由于密碼子的簡并性，在酶的定向進(jìn)化過程中，獲得的突變酶所對應(yīng)的基因序列不是已知的，C錯誤。答案：C

二、從教學(xué)導(dǎo)向角度選材——新教材隱含的命題導(dǎo)向不可不察[典例]

(2021·濟南模擬)一般認(rèn)為生物膜上存在一些能攜帶離子通過膜的載體分子，載體分子對一定的離子有專一的結(jié)合部位，能選擇性的攜帶某種離子通過膜，載體的活化需要ATP，其轉(zhuǎn)運離子的情況如圖。下列相關(guān)敘述錯誤的是

(

)A．據(jù)圖分析可知載體分子與酶都具有專一性B．溫度通過影響呼吸酶的活性來影響植物根系對礦質(zhì)元素的吸收C．磷酸激酶與ATP水解有關(guān)，磷酸酯酶與ATP合成有關(guān)D．失活的載體在膜中磷酸激酶和ATP的作用下又可使其磷酸化，而再度活化[溯源新教材]本題源于新教材P88ATP為主動運輸供能過程。老教材對ATP是如何為主動運輸供給能量沒有詳盡的闡釋，新教材通過構(gòu)建模型，從原理上闡釋了主動運輸過程中載體蛋白磷酸化和載體蛋白構(gòu)象改變的過程。充分體現(xiàn)了新高考模型構(gòu)建的科學(xué)思維。本題通過構(gòu)建模型，考查了載體蛋白和酶具有專一性的結(jié)構(gòu)與功能觀，同時也考查了物質(zhì)與能量觀。[解析]根據(jù)題干信息“載體分子對一定的離子有專一的結(jié)合部位”，說明載體分子有專一性，一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng)，說明酶也有專一性，A正確。土壤溫度可以通過影響有氧呼吸酶的活性影響呼吸作用從而影響植物對礦質(zhì)元素的吸收，B正確。據(jù)圖分析可知，磷酸激酶的作用是在ATP和底物之間起催化作用，將一個磷酸基團轉(zhuǎn)移到載體上；磷酸酯酶是通過催化磷酸酯鍵水解使載體去磷酸化的酶，C錯誤。圖示未活化的載體，在磷酸激酶的催化下，可獲得ATP轉(zhuǎn)移的磷酸基團，進(jìn)而再度活化，D正確。[答案]

C[新教材導(dǎo)向訓(xùn)練]1．(新教材必修1P53課后習(xí)題改編)溶酶體在細(xì)胞生命活動中起著關(guān)鍵作用，異常的溶酶體pH變化與癌癥、炎癥等疾病密切相關(guān)。準(zhǔn)確測定細(xì)胞內(nèi)溶酶體含量的動態(tài)變化具有醫(yī)學(xué)價值。BODIPY熒光染料對pH不敏感，具有良好的光學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性。以BODIPY為母體結(jié)構(gòu)，以哌嗪環(huán)為溶酶體定位基團，可以設(shè)計成溶酶體熒光探針。該探針在中性和堿性環(huán)境下熒光較弱，與H＋結(jié)合后，熒光強度急劇升高。下列有關(guān)說法錯誤的是

(

)A．溶酶體內(nèi)的水解酶不會分解自身膜上的蛋白質(zhì)與其膜蛋白的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)B．溶酶體熒光探針對pH不敏感，可以與溶酶體內(nèi)的水解酶結(jié)合使熒光強度

升高C．癌細(xì)胞內(nèi)溶酶體的含量與正常細(xì)胞不同，可用溶酶體熒光探針定位癌細(xì)胞位置D．直接參與溶酶體內(nèi)水解酶的合成、加工和運輸?shù)募?xì)胞器有核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體解析：溶酶體內(nèi)的水解酶不分解自身的膜結(jié)構(gòu)，可能與溶酶體膜上的特殊結(jié)構(gòu)有關(guān)，A正確；根據(jù)題干信息可知，探針在中性和堿性環(huán)境下熒光較弱，與H＋結(jié)合后，熒光強度急劇升高，B錯誤；根據(jù)題干信息“異常的溶酶體pH變化與癌癥、炎癥等疾病密切相關(guān)”，可知癌細(xì)胞內(nèi)溶酶體含量與正常細(xì)胞不同，可用溶酶體熒光探針定位癌細(xì)胞位置，C正確；溶酶體中的水解酶與分泌蛋白的合成、運輸和分泌相似，相關(guān)細(xì)胞器涉及核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，D正確。答案：B

2．(新教材必修1P108課后習(xí)題改編)CO2濃度的增加會對植物的光合作用速率產(chǎn)生影響。研究人員以大豆、甘薯、花生、水稻、棉花作為實驗材料，分別進(jìn)行三種不同的實驗處理，甲組提供大氣CO2濃度375(μmol·mol－1)，乙組提供CO2濃度倍增環(huán)境750(μmol·mol－1)，丙組先在CO2濃度倍增的環(huán)境中培養(yǎng)60d，測定前一周恢復(fù)為大氣CO2濃度。整個生長過程保證充足的水分供應(yīng)，選擇晴天上午測定各組的光合作用速率。實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析錯誤的是

(

)A．隨著CO2濃度的增加，與作物的光合作用速率始終成正相關(guān)B．在CO2濃度倍增時，光合作用速率并未倍增，此時限制光合作用速率增加的因素可能是固定CO2的酶的活性不夠高、有機物在葉綠體中積累較多等C．丙組的光合作用速率比甲組低，可能是因為作物長期處于高濃度的CO2環(huán)境中而降低了固定CO2的酶的活性D．該實驗自變量是CO2濃度和作物的種類，因變量是光合作用速率解析：由分析可知，只有在一定范圍內(nèi)CO2濃度增加，才與作物的光合作用速率成正相關(guān)，A錯誤；固定CO2的酶的活性不夠高，則固定CO2的量就少，光合作用速率低，且光合作用過程中的生成物積累過多會抑制反應(yīng)的進(jìn)行，故限制光合作用速率增加的因素可能是固定CO2的酶的活性不夠高、有機物在葉綠體中積累較多等，B正確；由圖可知，丙組的光合作用速率比甲組低，推測可能是作物長期處于高濃度的CO2環(huán)境中而降低了固定CO2的酶的活性，C正確；該實驗自變量是CO2濃度和作物的種類，因變量是光合作用速率，D正確。

答案：A

1．某種H＋ATPase是一種位于膜上的載體蛋白，具有ATP水解酶活性，能夠利用水解ATP釋放的能量逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋。①將某植物氣孔的保衛(wèi)細(xì)胞懸浮在一定pH的溶液中(假設(shè)細(xì)胞內(nèi)的pH高于細(xì)胞外)，置于暗中一段時間后，溶液的pH不變。②再將含有保衛(wèi)細(xì)胞的該溶液分成兩組，一組照射藍(lán)光后溶液的pH明顯降低；另一組先在溶液中加入H＋ATPase的抑制劑(抑制ATP水解)，再用藍(lán)光照射，溶液的pH不變。根據(jù)上述實驗結(jié)果，下列推測不合理的是

(

)A．H＋ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外B．藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H＋逆濃度梯度跨膜運輸C．H＋ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量可由藍(lán)光直接提供D．溶液中的H＋不能通過自由擴散的方式透過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞解析：分析題干信息可知，H＋ATPase位于保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上，由于細(xì)胞內(nèi)pH高于細(xì)胞外，用藍(lán)光照射后溶液pH降低，說明溶液H＋含量增多，即藍(lán)光能夠引起細(xì)胞內(nèi)的H＋轉(zhuǎn)運到細(xì)胞外，A正確；藍(lán)光通過保衛(wèi)細(xì)胞質(zhì)膜上的H＋ATPase發(fā)揮作用導(dǎo)致H＋逆濃度梯度跨膜運輸，B正確；根據(jù)題干信息可知，H＋ATPase逆濃度梯度跨膜轉(zhuǎn)運H＋所需的能量由ATP水解提供，C錯誤；溶液中的H＋不能通過自由擴散進(jìn)入保衛(wèi)細(xì)胞，D正確。答案：C

2．(2021·衡水模擬)為了探究CO2對葉綠體代謝和光合作用的影響，研究人員將番茄植株置于CO2濃度分別為400μL·L－1和1000μL·L－1的培養(yǎng)室中，生長一段時間后，測定葉綠體中光合色素含量、淀粉合成量和植株高度等指標(biāo)，結(jié)果如表所示，下列敘述正確的是

(

)CO2濃度/(μL·L－1)葉綠素a/(μg·m－2)葉綠素b/(μg·m－2)淀粉合成量/(μg·m－2)植株高度/cm40043.511.940.726.8100035.29.450.541.4A．高濃度CO2增強了葉綠體的光吸收能力B．據(jù)此推測，日光溫室中補充適量CO2能夠有效提高農(nóng)作物的有機物合成量C．高濃度CO2降低了色素的含量及葉綠素a/b的比值D．高濃度CO2對于葉綠體基質(zhì)中進(jìn)行的卡爾文循環(huán)具有抑制作用解析：根據(jù)題表分析可知，高濃度的CO2導(dǎo)致葉綠素a和葉綠素b的含量降低，從而降低了葉綠體的光能吸收能力，A錯誤；依據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，增加CO2的濃度，會使淀粉(有機物)合成量增加，據(jù)此推測，在日光溫室中補充適量CO2可以有效提高農(nóng)作物的有機物合成量，B正確；高濃度CO2雖然降低了光合色素的含量，但增大了葉綠素a/b的比值，C錯誤；CO2是暗反應(yīng)(卡爾文循環(huán))的底物，高濃度的CO2會促進(jìn)卡爾文循環(huán)，D錯誤。答案：B

3．(2021·東莞模擬)在對弱光照條件下菊花葉片光合作用減弱的機理分析中發(fā)現(xiàn)，其他條件不變時，菊花葉片最大凈光合速率隨著光照減弱以及弱光照射時間的延長呈下降趨勢，光補償點(特定條件下，光合速率等于呼吸速率時的光照強度)逐漸升高，光飽和點(特定條件下，光合速率達(dá)到最大值時的最低光照強度)逐漸降低。氣孔對于光照強度減弱的響應(yīng)較為靈敏，隨著弱光照射時間的延長，氣孔開度減小，從而使空氣中CO2分子擴散進(jìn)入葉肉細(xì)胞和溶解于液體中的概率減小。同時，菊花葉片內(nèi)部通過氣孔經(jīng)蒸騰作用擴散到大氣中的水分也相應(yīng)減少。下列相關(guān)敘述錯誤的是