专项一　关键能力三　模型建构-2025版世纪金榜二轮生物收官专项辅导与训练.docxVIP

关键能力三模型建构

能力解读

1.能力概述:在高考题中,涉及抽象的概念、复杂的调节信号通路以及大量的数据,此类题目需要通过对信息的提取,建立模型,然后根据模型解答相关题目,常见的模型有概念模型、物理模型及数学模型。

2.思维流程:

典例剖析

(2023·山东高考)溶酶体膜上的H+载体蛋白和Cl-/H+转运蛋白都能运输H+,溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,严重时可导致溶酶体破裂。下列说法错误的是()

A.H+进入溶酶体的方式属于主动运输

B.H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累

C.该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除

D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强

【思维流程】利用模型建构分析如下:

(1)提取并加工关键信息。溶酶体内H+浓度由H+载体蛋白维持,Cl-/H+转运蛋白在H+浓度梯度驱动下,运出H+的同时把Cl-逆浓度梯度运入溶酶体。

(2)构建模式图。

(3)通过模型解决问题。H+在细胞质中浓度低,溶酶体内浓度高,所以H+进入溶酶体的方式属于主动运输,A正确;Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,而Cl-转运受到H+浓度的影响,所以H+载体蛋白失活可引起溶酶体内的吞噬物积累,B正确;Cl-/H+转运蛋白缺失突变体的细胞中,因Cl-转运受阻导致溶酶体内的吞噬物积累,因此该突变体的细胞中损伤和衰老的细胞器无法得到及时清除,C正确;细胞质基质中的pH与溶酶体内不同,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶可能失活,D错误。

答案:D。

类题强化

1.“缺氧诱导因子”(HIF)由HIF-1α和ARNT两种蛋白质组成,HIF诱导产生的基因产物可促进促红细胞生成素的合成、血管增生,以适应低氧环境。ARNT基因不受氧调节且稳定表达。当氧气充足时,HIF-1α被降解;当氧气缺乏时,HIF-1α在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成HIF。下列叙述错误的是()

A.细胞合成HIF-1α和ARNT时均产生H2O

B.ARNT进入细胞核与O2进入细胞的方式相同

C.HIF感受氧气含量变化的关键因子是HIF-1α

D.人从平原进入高原,短期内细胞核中的HIF含量升高

【解析】选B。利用模型建构分析如下:

(1)提取并加工关键信息。HIF-1α和ARNT都是蛋白质,HIF可通过调节作用使机体适应低氧环境,ARNT基因不受氧调节,氧气充足时,HIF-1α被降解,氧气缺乏时,HIF-1α在细胞内积聚,并进入细胞核与ARNT形成HIF。

(2)构建模式图。

(3)通过模型解决问题。蛋白质由氨基酸脱水缩合形成,A正确;ARNT是大分子,需要通过核孔进入细胞核,O2是小分子气体,通过自由扩散进入细胞核,B错误;HIF-1α是HIF中感受氧气变化的关键因子,C正确;进入高原氧气减少,机体为了适应低氧环境,短期内HIF含量升高,D正确。

2.真核细胞的细胞周期受到环境因素及多种周期蛋白的调控。研究发现,芽殖酵母中的抑制因子Whi5可以记录环境信息并调控细胞周期起始,复杂的环境信息可定量转化为Whi5蛋白水平。SBF是一种促进细胞周期起始的关键转录因子,在G1期Whi5蛋白能结合并抑制SBF,Whi5失活标志着细胞周期的起始。下列说法错误的是()

A.酵母细胞的G1期可合成DNA聚合酶和解旋酶等

B.酵母细胞在G1期感受周围环境,由此决定细胞周期起始的时机

C.当酵母细胞缺少营养或处于不良环境时,Whi5蛋白水平会降低

D.研发Whi5蛋白合成促进剂,可为治疗癌症提供思路

【解析】选C。利用模型建构分析如下:

(1)提取并加工关键信息。Whi5可以记录环境信息并调控细胞周期起始,在G1期Whi5蛋白能结合并抑制SBF,Whi5失活标志着细胞周期的起始。

(2)构建模式图。

(3)通过模型解决问题。

细胞周期分为间期和分裂期,间期分G1、S、G2期,DNA复制发生在S期,所以在DNA复制之前要在G1期完成相关酶的合成,A正确;Whi5可以记录环境信息并调控细胞周期起始,在G1期Whi5蛋白能结合并抑制SBF,Whi5失活标志着细胞周期的起始,B正确;当酵母细胞缺少营养或处于不良环境时,细胞周期可能会变长,而Whi5标志着细胞周期的起始,故Whi5蛋白水平会升高,C错误;Whi5蛋白水平升高会使细胞周期变长,因此,研发Whi5蛋白合成促进剂,可为治疗癌症提供思路,D正确。

3.种群生理性调节学说认为,当种群数量上升时,种群内个体间的社群压力增大,个体处于紧张状态,加强了对中枢神经系统的刺激,主要影响垂体和肾上腺的功能。一方面生长激素分泌减少