2024年人教版高考生物一轮复习：细胞器之间的协调配合

复习材料

第8课时细胞器之间的协调配合

举例说明细胞各部分结构之间相互联系、协调一致，共同执行细胞的各

课标要求

项生命活动。

1.细胞器之间的协2022•河北-T22022•广东-T92021•山东-T1

考情分析调配合2021・海南-T22020•山东-T1

2.生物膜系统2023・海南-T32021•湖北-T12020•全国I-T29

考点一分泌蛋白的合成和运输

阴J断正误】

18

(1)鲁宾和卡门用放射性同位素0分别标记H2O和C02进行光合作用实验,证明光合作用释

放的氧气来自水(X)

提示18。是稳定同位素，不具有放射性。

⑵分泌蛋白的合成与分泌过程中经过的细胞结构有：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、

细胞膜(X)

提示线粒体起着供能作用，分泌蛋白的合成与分泌过程未经过线粒体。

(3)与分泌蛋白的合成与分泌有关的膜结构：核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜和线粒体(X)

提示核糖体无膜结构。

(4)分泌蛋白的合成与分泌过程中，依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体、细胞膜

(X)

提示细胞膜不是细胞器。

一、构建概念模型

根据教材P51“分泌蛋白的合成和运输”的实验结果，用箭头和文字画出分泌蛋白合成、运输、

分泌途径示意图，并用关键词(教材P52)描述各细胞结构在此过程中的作用。

提示如图所示

二、从生命的信息观重新审视概念模型

1.核糖体与内质网的联系

胰岛素是由胰岛B细胞合成的。为探究SRP、DP和内质网在胰岛素合成过程中的作用，某

科研团队分离出胰岛B细胞中的相关物质或结构，在适宜条件下进行体外实验。已知游离核

糖体最初合成的一段氨基酸序列作为信号序列，被位于细胞质基质中的SRP识别并引导核糖

体附着于内质网上，DP(SRP的受体)是存在于内质网膜上的蛋白质。

复习材料

实验胰岛素

SRPDP内质网产物

组别mRNA

含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号

1+———

肽)

2++一一含有约70个氨基酸残基的肽链(含信号肽)

含105个氨基酸残基的前胰岛素原(含信号

3+++—

肽)

信号肽切除，多肽链进入内质网，生成含86

4++++

个氨基酸残基的胰岛素原

注：“十”和“一”分别表示“存在”和“不存在”。

请根据实验结果回答以下问题：

(l)SRP有什么功能？DP有什么功能？

提示SRP识别并结合信号肽。DP与SRP识别并结合，从而将核糖体固定在内质网上。

(2)在完整的细胞中，信号肽在哪里被切除？

提示进入内质网后被酶切除。

(3)“游离型”核糖体和“附着型”核糖体是两种不同的核糖体吗？

提示不是。游离核糖体是由SRP引导附着于内质网上的。

2.内质网与高尔基体的联系

I.(2021•山东，1改编)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质运回内质

网并释放。RS受体与RS的结合能力随pH的升高而减弱。请判断下列说法是否正确。

(1)胰岛素和抗体不属于该类蛋白(V)

⑵该类蛋白质运回内质网的过程消耗ATP(J)

⑶高尔基体内RS受体所在区域的pH比内质网的pH高(X)

(4)RS功能的缺失可能会使高尔基体内该类蛋白质的含量增加(J)

11.(2020•山东，1改编)经内质网加工的蛋白质进入高尔基体后，S酶会在其中的某些蛋白质

上形成M6P标志。具有该标志的蛋白质能被高尔基体膜上的M6P受体识别，经高尔基体膜

包裹形成囊泡，在囊泡逐渐转化为溶酶体的过程中，带有M6P标志的蛋白质转化为溶酶体酶;

不能发生此识别过程的蛋白质经囊泡运往细胞膜。下列说法错误的是()

A.M6P标志的形成过程体现了S酶的专一性

B.附着在内质网上的核糖体参与溶酶体酶的合成

C.S酶功能丧失的细胞中，衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累

D.M6P受体基因缺陷的细胞中，带有M6P标志的蛋白质会聚集在高尔基体内

答案D

复习材料

解析S酶仅在某些蛋白质上形成M6P标志，体现了S酶的专一性，A正确；据题干信息可

知，溶酶体酶是经内质网加工后再进入高尔基体转化而来的，由此推测附着在内质网上的核

糖体参与溶酶体酶的合成，B正确；S酶功能丧失，影响溶酶体酶的合成，从而影响衰老和

损伤的细胞器的分解，则衰老和损伤的细胞器会在细胞内积累，C正确；若M6P受体基因缺

陷，则不能发生识别过程，带有M6P标志的蛋白质会经囊泡运往细胞膜，D错误。

【拓展资料扃尔基体与溶酶体的联系

细胞内各种蛋白质的合成和转运途径如图：蛋白质在高尔基体中完成加工、分类和包装后，

主要有三个去路：通过囊泡分泌到细胞外、成为膜蛋白和包裹在囊泡中形成溶酶体。

三、分析各种膜面积的变化

1.人体进食后，血液中的葡萄糖含量升高。葡萄糖可作为信号分子作用于胰岛细胞，促进胰

岛素的分泌，据此判断胰岛素的分泌会导致高尔基体膜面积发生什么改变？

提示胰岛素的合成和分泌过程中存在内质网形成的囊泡与高尔基体融合，也存在高尔基体形

成的囊泡与高尔基体脱离的过程，因此高尔基体的膜面积基本不变。

2.如图所示，胰岛细胞不断有囊泡融合到细胞膜上，细胞膜的面积暂时会增加，但总体上仍

能保持相对稳定，请据图尝试做出解释。

提示该细胞细胞膜与内质网膜直接相连，细胞膜可以转化为内质网膜。

考向一细胞器之间的协调配合

1.（2024・连云港高三模拟）研究人员发现了溶酶体修复的核心机制。在此过程中，内质网和受

损溶酶体之间强力互作，激活胆固醇等物质转运至溶酶体起到修复作用。下列说法错误的是

0

A.溶酶体几乎存在于所有动植物细胞，在其细胞自噬中发挥重要作用

B.维持溶酶体的完整性及其水解能力有助于延缓衰老并推迟老年病的发生

C.溶酶体和内质网间可能存在信息交流，推动了受损修复时二者间的强力互作

D.溶酶体和内质网均由单层膜包被，前者含有较高的胆固醇，促进了膜结构的稳定

答案A

解析溶酶体主要存在于动物细胞中，其在细胞自噬中发挥重要作用，A错误。

2.（2024•福建宁德第一中学高三质检）在分泌蛋白的合成过程中，游离核糖体最初合成的信号

肽借助内质网上的SRP受体，将新生肽引导至内质网继续蛋白质的合成。当错误折叠蛋白在

内质网聚集时，BiP—PERK复合物发生解离，形成游离的BiP与PERK蛋白。BiP可以将错

误折叠的蛋白质重新正确折叠并运出。PERK被磷酸化激酶催化发生磷酸化，一方面抑制多

肽链进入内质网，另一方面促进BiP表达量增加。下列说法正确的是0

A.与分泌蛋白的合成、加工及分泌有关的结构都属于生物膜系统

B.SRP受体合成缺陷的细胞中，分泌蛋白会在内质网腔中聚集

C.当PERK以游离状态存在时，内质网不能产生包裹蛋白质的囊泡

复习材料

D.提高磷酸化激酶活性可促进异常蛋白积累的内质网恢复正常

答案D

解析生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等，与分泌蛋白的合成、加工及分泌有关的结

构不都属于生物膜系统，A错误；SRP受体合成缺陷的细胞中，新生肽无法被引导至内质网

继续蛋白质的合成，因此不会在内质网腔中聚集，B错误；游离的PERK促进BiP表达量增

加，BiP可以将错误折叠的蛋白质重新正确折叠并运出，此过程内质网会形成囊泡，C错误;

提高磷酸化激酶活性会促进PERK发生磷酸化，进而促进BiP将错误折叠的蛋白质重新正确

折叠并运出，使异常蛋白积累的内质网恢复正常，D正确。

考点二细胞的生物膜系统

阴J断正误】

(1)生物膜系统指生物体内的所有膜结构，所以口腔黏膜、胃黏膜等也属于生物膜系统(X)

提示生物膜系统指的是细胞中的膜结构而非物体内的膜结构。

(2)细胞膜、内质网、中心体都属于生物膜系统(X)

提示内质网膜、细胞膜属于生物膜系统，中心体无膜结构，不属于生物膜系统。

(3)原核细胞的生物膜系统由细胞膜和核膜组成，病毒无生物膜系统(X)

提示原核细胞只有细胞膜，没有核膜及各种细胞器膜，因而不具备生物膜系统。

考向二生物膜系统及其功能

3.(2023•海南，3)不同细胞的几种生物膜主要成分的相对含量见表。

生物膜

膜、红细胞神经鞘细高尔基内质线粒体

质膜胞质膜体膜网膜内膜

要成分

蛋白质(％)4918646278

脂质(％)4379262822

糖类(％)831010少

下列有关叙述错误的是0

A.蛋白质和脂质是生物膜不可或缺的成分，二者的运动构成膜的流动性

B.高尔基体和内质网之间的信息交流与二者膜上的糖类有关

C.哺乳动物红细胞的质膜与高尔基体膜之间具有膜融合现象

D.表内所列的生物膜中，线粒体内膜的功能最复杂，神经鞘细胞质膜的功能最简单

答案C

解析生物膜主要是由脂质和蛋白质构成的，磷脂双分子层是膜的基本支架，膜具有流动性，

主要表现为磷脂分子可以侧向自由移动，膜中的蛋白质大多也能运动，A正确；哺乳动物成

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熟的红细胞无细胞器，C错误；功能越复杂的生物膜，蛋白质的种类和数量越多，由表格内

容可知，线粒体内膜的蛋白质含量最高，其功能最复杂，神经鞘细胞质膜的蛋白质含量最少，

其功能最简单，D正确。

4.（2021・湖北，1）在真核细胞中，由细胞膜、核膜以及各种细胞器膜等共同构成生物膜系统。

下列叙述错误的是（）

A.葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在线粒体外膜

B.细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白

C.溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解

D.叶绿体的类囊体膜上分布着光合色素和蛋白质

答案A

解析葡萄糖的有氧呼吸过程中，水的生成发生在有氧呼吸第三阶段，场所是线粒体内膜，A

错误；真核细胞的细胞膜上参与主动运输的ATP酶是一种跨膜蛋白，该类蛋白发挥作用时可

催化ATP水解，为主动运输提供能量，B正确；溶酶体内有多种水解酶，能分解衰老、损伤

的细胞器，溶酶体膜蛋白高度糖基化可保护自身不被酶水解，C正确；叶绿体的类囊体膜是

光反应的场所，其上分布着光合色素和蛋白质（酶等），有利于光反应的进行，D正确。

1.（必修1P3分泌蛋白是指在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质。下列物质中属

于该类蛋白的是②⑤。

①呼吸酶②胰岛素③血红蛋白④线粒体膜的组成蛋白⑤抗体⑥性激素

2.请用箭头和文字的形式，构建分泌蛋白合成、运输和分泌过程中依次经过的结构：核糖体

一内质网一高尔基体一细胞膜,在此过程中消耗的能量主要来自线粒体。

3.（必修1P51）研究分泌蛋白的合成、运输的方法是同位素标记法。常用的具有放射性的同位

素：1久、32p、3H、呸_等；不具有放射性的稳定同位素：弧、180等。

4.图甲表示分泌蛋白合成及分泌过程中膜面积的变化；图乙表示放射性颗粒在不同结构出现

的先后顺序；图丙表示不同细胞器中放射性强度的变化。据图分析，图甲中A、B、C三条

曲线所指代的膜结构分别是内质网膜、细胞膜、高尔基体膜;图乙中1、2所指代的细胞器是

内质网、高尔基体;图丙中a、b、c所代表的细胞器分别为核糖体、内质网、高尔基体。

5.（必修1P⑹生物膜系统是由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成。

6.（必修IP52）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行

物质运输、能量转化和信息传递的过程中起着决定性作用O

7.2013年诺贝尔生理学或医学奖授予了三位科学家，因为他们解开了调控运输物在正确时

间投递到细胞中正确位置的分子原理，也就是细胞通过囊泡精确地释放被运输的物质。图甲

表示细胞通过形成囊泡运输物质的过程，图乙是图甲的局部放大。不同囊泡介导不同途径的

运输。

（1）研究表明，图甲中的Y囊泡内的“货物”为多种水解酶，这些酶会储存在结构⑤中，推断

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结构⑤是溶酶体,由内质网、高尔基体加工的蛋白质不一定是分泌蛋白，如溶酶体中的水解

酶、细胞膜上的蛋白质。

（2）图乙中的囊泡能够精确地将细胞“货物”运送到相应位置并分泌到细胞外，据图推测可能

的原因是囊泡上的蛋白质A和细胞膜上的蛋白质B特异性结合,此过程体现了生物膜具有值

息交流的功能。

课时精练

1.（2021•海南，2）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0

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

答案C

解析生物膜系统包含细胞膜、核膜和细胞器膜等结构，而不仅仅是细胞器膜，C错误。

2.如图表示几种蛋白质的合成过程，其中①〜③表示细胞器，④为囊泡的形成过程。下列叙

述错误的是（）

A.①是合成肽链的场所，在真核细胞中①的合成与核仁有关

B.②是多肽链进行加工的场所，在蛋白质的运输过程中②的膜面积会发生变化

C.③是物质运输的枢纽，其加工后的物质在囊泡中的位置存在差异

D.图中囊泡可来源于②或③，其包裹的成熟的蛋白质可在细胞外发挥作用

答案D

解析图中囊泡只来源于③，D错误。

3.（2022•广东，9）酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程，某突变酵母菌菌

株的分泌蛋白最终积累在高尔基体中。此外，还可能检测到分泌蛋白的场所是0

A.线粒体、囊泡B.内质网、细胞外

C.线粒体、细胞质基质D.内质网、囊泡

答案D

解析线粒体为分泌蛋白的合成、加工、运输提供能量，分泌蛋白不会进入线粒体，A、C不

符合题意；根据题意可知，分泌蛋白在高尔基体中积累，不会分泌到细胞外，B不符合题意;

内质网中初步加工的分泌蛋白以囊泡的形式转移到高尔基体，故在内质网、囊泡中可能会检

测到分泌蛋白，D符合题意。

4.（2024•重庆江北区高三联考）错误折叠的蛋白质对细胞有毒害作用。科学家发现，在酵母细

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胞的细胞核和液泡的交界处存在一个由核膜和液泡膜连接而成的“垃圾场”，细胞内错误折叠

的蛋白质会被囊泡包裹转移到“垃圾场”，进而被转移到液泡内部进行降解。下列分析错误的

是()

A.酵母细胞内蛋白质的折叠可能发生在内质网和高尔基体上

B.错误折叠的蛋白质不能与双缩版试剂发生紫色反应

C.液泡内部可能含有水解酶，因而能降解错误折叠的蛋白质

D.错误折叠的蛋白质被降解后的产物可能会被细胞重新利用

答案B

解析错误折叠的蛋白质仍含有肽键，能够与双缩曝试剂发生紫色反应，B错误。

5.如图表示细胞中溶酶体(b)的发生过程和“消化”功能。下列叙述正确的是()

A.图中所示的膜结构共同构成了该细胞的生物膜系统

B.溶酶体中含有的多种水解酶由细胞器a合成和加工

C.f中线粒体被消化不利于维持细胞内部环境的稳定

D.b的发生过程和f的形成过程均离不开膜的流动性

答案D

解析图中的膜结构是一些细胞器膜，细胞的生物膜系统除了细胞器膜外，还包括细胞膜和核

膜等结构，A错误；水解酶的合成是在核糖体上进行的，在细胞器a高尔基体中进行再加工,

B错误；f中线粒体被溶酶体中的水解酶消化清除，有利于维持细胞内部环境的稳定，因为此

时的线粒体是衰老的或损伤的细胞器，C错误。

6.(2024•重庆长寿区高三期中)生物膜系统在结构和功能上联系紧密。COPI、COPII是两种

包被膜泡，可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输，过程如图所示。膜泡和囊泡的运输均依赖

于细胞骨架。下列说法正确的是0

A.抑制细胞骨架的形成将影响溶酶体的正常功能

B.COPII增多，COPI减少，可导致乙的膜面积逐渐减少

C.图中溶酶体膜与细菌细胞膜的融合体现了生物膜的流动性

D.使用3H标记该细胞的亮氨酸，细胞外检测到的放射性全部来自分泌蛋白

答案A

解析甲、乙分别为粗面内质网、高尔基体。膜泡与囊泡的运输均依赖于细胞骨架，抑制细胞

骨架的形成，将影响溶酶体的功能，A正确；COPH增多，COPI减少，可能导致高尔基体

膜面积增大，B错误；由题图分析可知，溶酶体膜与内吞的细胞膜融合，而不与细菌细胞膜

融合，该过程体现了生物膜的流动性，C错误；使用3H标记该细胞的亮氨酸，放射性可能存

在于溶酶体酶，消化吞入的细菌后被排出体外，不属于分泌蛋白，D错误。

7.下列关于生物膜系统的叙述，正确的是()

A.生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜、视网膜等体内各种膜

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B.各种生物膜的组成成分和结构完全一致，在结构和功能上有一定的联系

C.生物膜系统保证了细胞生命活动高效、有序地进行

D.没有生物膜系统的生物无法独立进行各种代谢活动

答案C

解析生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜、核膜等结构，不包括视网膜，A错误；各种生物膜

的组成成分和结构大体相同，也存在差别，如动物细胞膜有胆固醇，植物细胞膜没有，B错

误；原核生物不具有生物膜系统，但可以独立进行各种代谢活动，D错误。

8.（2024・湖北宜昌一中高三模拟）分泌蛋白新生肽链的信号肽序列（位于肽链的N端，其末端

常称为碱性氨基末端）合成后，可被信号识别颗粒所识别，引起蛋白质合成暂停或减缓；待核

糖体及其上的新生肽链转移至内质网上，蛋白质合成又重新恢复。随后，已合成的肽链在信

号肽引导下，穿过内质网膜进入内质网腔继续加工，其中信号肽序列将在信号肽酶的作用下

被切除（如图）。下列相关叙述错误的是（）

A.胰岛素、抗体的形成需要经过该过程

B.高尔基体膜内侧与内质网相连，外侧与细胞膜相连，属于细胞的生物膜系统

C.根据信号肽能引导肽链穿过内质网膜可推测其上分布有重要的疏水序列

D.分泌蛋白新生肽链的合成始于游离核糖体，说明附着型与游离型核糖体在结构和功能上

并无本质差异

答案B

解析高尔基体膜是独立的，内部片层的膜也互不相连；内质网膜向内连接核膜，向外连接细

胞膜，B错误。

9.存在于高尔基体膜上的GM130蛋白具有维持高尔基体结构稳定和捕获来自内质网的囊泡

的功能。下列有关叙述错误的是0

A.高尔基体是单层膜细胞器，其周围的囊泡可以来自内质网和自身产生

B.若GM130蛋白结构异常，则会影响高尔基体对蛋白质的合成、加工和发送

C.若GM130蛋白结构异常，则会影响来自内质网的囊泡与高尔基体膜融合

D.若GM130蛋白出现在线粒体外膜上，则内质网产生的囊泡很可能会与线粒体外膜融合

答案B

解析高尔基体是由单层膜构成的囊状结构；内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质到达高尔

基体，高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工后形成包裹着蛋白质的囊泡，将其运送到细胞

外，因此高尔基体周围的囊泡可来自内质网和自身产生，A正确；蛋白质的合成场所在核糖

体，B错误；GM130蛋白具有捕获来自内质网的囊泡的功能，故其结构异常会导致高尔基体

膜无法与来自内质网的囊泡融合，C正确；若GM130蛋白在线粒体外膜上出现，则内质网

产生的囊泡很可能会被线粒体外膜上的GM130蛋白捕获，即囊泡运送到线粒体，与线粒体

外膜融合，D正确。

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10.最新研究表明，内质网膜与线粒体膜、高尔基体膜等之间存在紧密连接的结构，称为膜

接触位点(MCS),如图所示。MCS能够接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，以

此调控细胞的代谢。下列说法正确的是()

A.MCS中既有受体蛋白，又存在转运蛋白

B.MCS加强了细胞之间的信息交流

C.内质网与核糖体和中心体之间也存在MCS

D.内质网和高尔基体进行信息交流必须经过MCS

答案A

解析MCS作用机理是接收信息并为脂质、Ca2+等物质提供运输的位点，因此MCS中既有受

体蛋白，又存在转运蛋白，A正确；MCS加强了具膜细胞器之间的信息交流，B错误；核糖

体和中心体没有膜结构，内质网和他们之间不存在MCS,C错误；内质网和高尔基体之间还

可以通过囊泡进行信息交流，D错误。

11.(2024・常州前黄高级中学高三模拟)FtsZ蛋白是一种广泛存在于细菌细胞质中的骨架蛋白，

与哺乳动物细胞中的微管蛋白类似。在细菌二分裂过程中，FtsZ蛋白先招募其他15种分裂

蛋白形成分裂蛋白复合物，再促进细菌完成二分裂。下列说法错误的是0

A.FtsZ蛋白的合成不需要内质网、高尔基体的加工

B.FtsZ蛋白与其他15种分裂蛋白都以碳链为骨架

C.研发细菌FtsZ蛋白的抑制剂时，应考虑其对哺乳动物微管蛋白的影响

D.亲代细菌二分裂过程中染色质和DNA经复制后可均分到子代细菌

答案D

解析细菌不含有染色质，D错误。

12.内质网中的结合蛋白(BiP)可与进入内质网的未折叠蛋白的疏水氨基酸残基结合，促进它

们重新折叠与装配，完成装配的蛋白质与BiP分离后进入高尔基体。当未折叠蛋白在内质网

中过多时，与BiP结合的内质网H型跨膜蛋白(ATF6)转移到高尔基体被激活，并通过细胞核

的调控，恢复内质网中的蛋白质稳态。下列叙述错误的是()

A.未折叠蛋白在内质网中积累过多会影响细胞的正常代谢

B.未折叠蛋白重新折叠与装配时需形成新的氢键或二硫键

C.激活后的ATF6可降低内质网中未折叠蛋白的含量

D.与BiP分离后的蛋白质都具有正常的生物活性

答案D

解析与BiP分离后的蛋白质不一定都具有正常的生物活性，如分泌蛋白需要进入高尔基体继

续加工或修饰，形成具有正常生物活性的蛋白质，D错误。

13.(2024•黄冈高三调研)酵母菌sec系列基因的突变会影响分泌蛋白的分泌过程。研究者发

现：sec/2基因突变体细胞中内质网特别大；sec”基因突变体细胞有大量的囊泡积累在内质

复习材料

网与高尔基体间；sec/基因突变体中由高尔基体形成的囊泡在细胞质中大量积累，下列说法

不正确的是()

A.酵母菌将分泌蛋白分泌到细胞膜外需要膜上蛋白质的参与

B.可通过检测突变体细胞中分泌蛋白的分布场所推理分