(共120张PPT)
一、观察植物细胞的质壁分离与复原
1.活动原理
(1)细胞液浓度小于外界溶液浓度，细胞失水，质膜及其以内的部分收缩，又因为质膜及其以内的部分的收缩性比细胞壁大，所以出现质壁分离现象。
(2)细胞液浓度大于外界溶液浓度，细胞吸水，质膜及其以内部分恢复原状，所以出现质壁分离复原现象。
2.实验步骤
(1)步骤：
(2)质壁分离原因分析及现象
3.活动结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水；当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
质壁分离及复原的植物细胞的吸水能力变化情况
①当植物细胞处于质壁分离过程时，其吸水能力越来越大。
②当植物细胞处于质壁分离复原过程时，其吸水能力越来越小。
【典例1】回答下列与细胞有关的实验问题。按下面步骤进行质壁分离实验。
步骤一：在洁净的载玻片中央加一滴清水，取一片藓类小叶，盖上盖玻片。
步骤二：从盖玻片一侧滴入0.3 g／mL的蔗糖溶液，在盖玻片的另一侧用吸水纸吸引。这样重复几次，使盖玻片下面的藓类小叶浸润在0.3 g／mL的蔗糖溶液中。
步骤三：在显微镜下观察，结果如图所示。
(1)图中A、B处的颜色分别是________________________。
(2)如果上述实验步骤二中从盖玻片的一侧滴入的是加有伊红(植物细胞不吸收的红色染料)的0.3 g／mL的蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是_______________
_________________________________________________。
(3)如果将上述实验步骤二中浸润在0.3 g／mL的蔗糖溶液中的藓类小叶的装片，放在80 ℃条件下处理一段时间(装片中的藓类小叶保持在0.3 g／mL的蔗糖溶液中)。在显微镜下清晰地观察到细胞结构后，为更准确地判断A处颜色，对显微镜的操作方法是______________、______________。
【思路点拨】质壁分离时位于细胞膜和细胞壁之间的物质是引起质壁分离的物质。
【标准解答】(1)由于发生质壁分离，A处为蔗糖溶液，为无色。B处为细胞质，其内含叶绿体，显绿色。
(2)由于植物细胞不吸收该红色染料，因此，细胞膜和细胞壁之间的部位充满的是被红色染料染色的蔗糖溶液。故A处是红色，B处细胞质的颜色为绿色。
(3)要看得更清晰需要改变光圈大小或调节反光镜(电光源亮度)。
答案：(1)无色、绿色 (2)红色、绿色
(3)改变光圈大小 调节反光镜(电光源亮度)
【互动探究】(1)若植物细胞处于上题图中状态，你认为有几种可能的实验情况？
提示：三种可能。
第一种：质壁分离状态。
第二种：质壁分离复原状态。
第三种：原生质层内外两侧溶液浓度相等。
(2)若将蔗糖溶液换成0.3 g/mL的硝酸钾溶液，一段时间后会出现什么情况？
提示：会出现质壁分离复原现象。
【变式训练】以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞的质壁分离现象，下列叙述错误的是( )
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
【解析】选D。当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，液泡体积变小，细胞发生质壁分离，故A正确；质壁分离的速度与外界溶液浓度大小有关，外界溶液浓度越大，质壁分离所需时间越短，故B正确；质壁分离与复原是活细胞所具有的现象，细胞死亡后，原生质层失去选择透性，不再发生质壁分离及复原现象，故C正确；高浓度的NaCl溶液浓度大于细胞液浓度，可发生质壁分离现象，若细胞失水过多可导致细胞死亡，不再发生复原现象，故D错误。
二、物质出入细胞方式的比较
关于物质出入细胞方式的几点误区
①需要载体蛋白协助的跨膜运输不一定是主动转运，易化扩散也需要载体蛋白。
②物质进出细胞时消耗能量的不一定是主动转运，胞吞、胞吐也消耗能量。
③只有既需要载体蛋白，又需要能量的才是主动转运。
【典例2】(2010·广东高考)如图是植物从土壤中吸收某矿质离子示意图。据图判断，该离子跨膜进入根毛细胞的方式为
A.扩散(自由扩散) B.协助扩散(易化扩散)
C.主动运输(主动转运) D.被动运输(被动转运)
【思路点拨】题眼：是否消耗能量是区分被动转运与主动转运的最重要依据。
【标准解答】选C。本题考查物质跨膜运输的方式和学生识图的能力。从图中可以看出该物质的转运方向是低浓度→高浓度，且需要消耗ATP释放的能量和载体蛋白的协助，所以属于主动转运。
【规律方法】影响主动转运的因素
(1)内因：载体蛋白数量。
【变式训练】实验发现，葡萄糖进入红细胞时，如果使用药物限制蛋白质的活动，则葡萄糖的运输速率迅速下降，如果减少能量的供应，却对运输没有影响。由此推断，葡萄糖进入红细胞的方式是 ( )
A.胞吞 B.主动转运
C.易化扩散 D.逆浓度梯度运输
【解析】选C。当用药物限制蛋白质活动时，葡萄糖的运输速率迅速下降，说明葡萄糖的运输需要载体蛋白的协助，当减少能量的供应时，却对运输没有影响，说明葡萄糖进入红细胞不需要能量，综合考虑：葡萄糖进入红细胞的方式是易化扩散。
植物细胞质壁分离及复原的应用
1.判断细胞的死活
2.测定细胞液浓度范围
待测细胞+一系列浓度梯度的分离剂 细胞液浓度范围介于未发生质壁分离和刚刚发生质壁分离的外界溶液的浓度范围之间。
分别镜检
3.比较未知浓度的溶液浓度大小
同一植物的成熟细胞+未知浓度的溶液 刚刚发生质壁分离所需时间 比较所用时间长短 判断溶液浓度的大小(时间越短，未知溶液的浓度越大)。
镜检
4.比较不同植物细胞的细胞液浓度
不同植物细胞+同一浓度的分离剂 镜检刚发生质壁分离时所需时间比较 判断质壁分离速度(或细胞液浓度)。
镜检
5.鉴别不同种类的溶液(如KNO3和蔗糖溶液)
成熟植物细胞+不同种类溶液
质壁分离 溶质不能通过半透膜的溶液(如蔗糖)
质壁分离后又自动复原 溶质能通过半透膜的溶液
(如KNO3)
【典例】通过质壁分离和质壁分离复原实验，不能说明
A.植物细胞是活的
B.植物细胞是有液泡的
C.细胞膜的伸缩性大于细胞壁的伸缩性
D.细胞膜具有选择透性和流动性
【思路点拨】活的、成熟的具有大液泡的植物细胞是质壁分离及复原能发生的条件。
【标准解答】选D。植物细胞发生质壁分离和质壁分离复原时，水分子可以进入细胞，蔗糖分子则不能，说明细胞膜具有选择透性，但无法证明细胞膜的流动性。
【互动探究】(1)质壁分离与复原实验能发生的条件除B项外还有哪些？
提示：细胞是活的；有细胞壁和大液泡；细胞液浓度低于外界溶液浓度；细胞膜的伸缩性大于细胞壁。
(2)除A、B、C三项外，质壁分离和质壁分离复原实验还有哪些应用？
提示：可以比较未知浓度的溶液的浓度大小；鉴别不同种类的溶液；可以比较不同植物细胞的细胞液浓度；可以观察植物细胞的细胞膜。
【典例1】如图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液中质壁分离的百分率，图中曲线表明这些植物细胞
A.细胞液浓度＞蔗糖溶液浓度
B.细胞液浓度＜蔗糖溶液浓度
C.有不同浓度的细胞液
D.有不同的选择透性
【常见错误】错选B项。
【错因分析】错选的原因主要是：
没有充分理解题干信息。误把曲线理解为一个植物细胞逐渐发生质壁分离的过程，而曲线表示的是多种成熟植物细胞在不同浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离的情况。随着蔗糖浓度的增大，发生质壁分离的细胞数量逐渐增多，说明不同的植物细胞细胞液浓度不同。
【正确解答】选C。
【典例2】如图表示细胞膜的亚显微结构，其中a和b为两种物质的运输方式，下列对细胞膜结构和功能的叙述正确的是
A.不同物种的细胞中①②③的种类均不相同
B.移植器官往往难以存活与图中①有关
C.b物质的运输方式能体现细胞膜的选择透性，而a物质的运输方式不能体现细胞膜的选择透性
D.①②③构成流动性的膜，是实现细胞间信息交流的物质基础
【常见错误】错选C和D。
【错因分析】错选C项和D项的原因主要是：
【正确解答】选B。
1.新鲜黄瓜条在盐水中变软，这种情况属于哪种物质进出细胞的方式( )
A.渗透 B.胞吞 C.易化扩散 D.主动转运
【解析】选A。新鲜黄瓜条放在盐水中，由于细胞外溶液浓度高于细胞液的浓度，导致细胞失水，体积变小，黄瓜条变软。此过程的实质是水分子跨膜向外运输，属于渗透。
2.将新鲜的菠菜叶放置在清水中一段时间，其细胞会逐渐胀大，稍后不再胀大，说明此时( )
A.水分子不能进入细胞
B.细胞已基本死亡
C.出入细胞的水分子已达到平衡
D.水分的代谢停止
【解析】选C。新鲜的菠菜叶在清水中主要是渗透吸水，由于细胞壁的伸缩性有限，细胞吸水达到一定程度后就不再胀大。此时水分子的渗透作用达到平衡，即出入细胞的水分子已达到平衡。
3.将质壁分离的活细胞置于清水中，能正确表示该细胞吸水速率变化过程的是( )
【解析】选C。质壁分离的活细胞在清水中能发生质壁分离复原，在复原过程中，细胞会从外界吸水，随着细胞的吸水，细胞内的溶液浓度逐渐减小，与外界溶液之间的浓度差逐渐减小，所以吸水速率逐渐减小。
4.在观察植物细胞的质壁分离和复原的过程中，某同学在视野中看到活着的洋葱表皮细胞正处于如图状态，a、b表示两处溶液的浓度，由此推测( )
A.a＞b，细胞渗透吸水
B.a＝b，渗透系统保持动态平衡
C.a＜b，细胞渗透失水
D.上述三种情况都可能存在
【解析】选D。由图示可知，该细胞有可能正处于质壁分离状态继续分离，也有可能正处于质壁分离复原阶段，也有可能此时细胞内外溶液浓度相同，不再继续分离，也不再复原，所以a>b、a=b、a5.物质出入细胞的方式中，易化扩散区别于CO2等小分子出入细胞的是( )
A.由高浓度向低浓度扩散
B.由低浓度向高浓度扩散
C.需要载体蛋白
D.不需要载体蛋白
【解析】选C。易化扩散和CO2等小分子出入细胞的方式同属于被动转运，由高浓度向低浓度扩散，两者区别在于易化扩散需要载体蛋白协助。
6.物质的跨膜运输对细胞的生存和生长至关重要。如图为几种物质跨膜运输方式的示意图，请判断有关叙述中不正确的是( )
A．组成细胞膜的A、B两种物质通常不是静止的
B.丙物质跨膜运输方式中物质一般要从低浓度一侧向高浓度一侧运输
C.甲、乙、丙三种物质运输方式对于维持细胞正常生命活动均有重要意义
D.胆固醇以乙方式进入细胞
【解析】选D。A是组成细胞膜的脂双层，B是细胞膜上的载体蛋白，它们都是能运动的。丙物质的运输既需要载体蛋白也需要能量，因此是主动转运，一般情况下从低浓度一侧向高浓度一侧运输。胆固醇是小分子类的脂质，进入细胞不需要载体蛋白的协助。
7.如图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
(1)A代表________分子；B代表________；C代表________。
(2)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B________。
(3)在a～e五种过程中，代表被动转运的是________。
(4)可能代表氧气转运过程的是图中编号________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号________。
【解析】(1)细胞膜主要由蛋白质分子(A)和脂双层(B)构成，细胞膜表面还有链状的多糖分子(C)，多糖分子大多和蛋白质结合成为糖蛋白，有的也和脂质形成糖脂。
(2)动物细胞吸水膨胀时B厚度变小，说明脂双层和蛋白质分子均处于动态变化之中，这种现象证明脂双层具有一定的流动性。
(3)被动转运是指物质或离子从高浓度一侧运到低浓度一侧，穿膜无需能量供给，由图中可知a和e穿膜需能量供应，为主动转运，b、c、d不需能量供应，为被动转运。
(4)氧气转运是扩散(b)，不需能量也不需载体蛋白，葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动转运，既需载体蛋白又耗能，从细胞外向细胞内转运，所以是a。
答案：(1)蛋白质 脂双层 多糖
(2)具有一定的流动性
(3)b、c、d (4)b a
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.(2010·山东高考)如图中曲线a、b表示物质跨(穿)膜运输的两种方式，下列表述正确的是( )
A.脂溶性小分子物质不能通过方式a运输
B.与方式a有关的载体蛋白覆盖于细胞膜表面
C.方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有关
D.抑制细胞呼吸对方式a和b的转运速率均有影响
【解析】选C。本题考查物质跨膜运输的方式的分析与坐标曲线的综合。分析坐标曲线可以看出，a为扩散，b为易化扩散。脂溶性小分子物质通过扩散(即方式a)运输，因此A项错误；方式a与载体蛋白无关，只与被转运分子的浓度有关，因此B项错误；方式b的最大转运速率与载体蛋白的种类和数量有关，因此C项正确；抑制细胞呼吸，能量供应不足，导致主动转运受阻，而与扩散或易化扩散无关，因此D项错误。
2.新生儿小肠上皮细胞通过消耗ATP，可以直接吸收母乳中的免疫球蛋白和半乳糖。这两种物质分别被吸收到小肠上皮细胞的方式是( )
A.主动转运、主动转运 B.胞吞、主动转运
C.被动转运、易化扩散 D.胞吞、被动转运
【解析】选B。小肠上皮细胞通过消耗ATP的运输方式只有主动转运和胞吞两种。半乳糖是单糖，进入小肠上皮细胞的方式是主动转运。而免疫球蛋白是大分子蛋白质，细胞只能通过胞吞的方式进行吸收。
3.(2011·安溪高一检测)将一株呈现缺磷症状的植物，移栽到含有磷酸盐的完全营养液中，植物体对磷酸盐的相对吸收量与通气状况有关(如图)。图中X表示磷酸盐溶液中通入气态氮时，植物对磷酸盐的相对吸收量；Y表示磷酸盐溶液中通入空气时，植物对磷酸盐的相对吸收量。对上述吸收状况的最合理的解释是( )
A.氧气供应充足有利于磷酸盐转变为可吸收状态
B.气态氮供应充足不利于磷酸盐转变为可吸收状态
C.在一定范围内，氧气供应直接影响植物对磷酸盐的主动转运
D.在一定范围内，气态氮直接阻止植物对磷酸盐的主动转运
【解析】选C。植物对矿质离子的吸收是主动转运的过程，在此过程中需要消耗能量，氧气主要影响能量的供应。
4.甲、乙两种物质分别依赖扩散和易化扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变。则( )
A.甲运输被促进 B.乙运输被促进
C.甲运输被抑制 D.乙运输被抑制
【解析】选D。因为人工合成的膜结构没有蛋白质且其他条件不变，从而分析不影响通过扩散运输的甲物质，而通过易化扩散的乙物质的运输由于没有载体蛋白而被抑制，由此判断A、B、C错误，D正确。
5.某渗透装置如图所示，烧杯中盛有蒸馏水，图中猪膀胱膜允许单糖透过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液，一定时间后再加入蔗糖酶(能将蔗糖水解成单糖)。从理论上分析，该实验过程中最可能出现的现象是( )
A.漏斗中液面开始时先上升，加酶后即下降
B.漏斗中液面先上升，加酶后继续上升，然后开始下降
C.加酶前后，在烧杯中都可以检测出蔗糖
D.加酶后，可以在烧杯中检测出葡萄糖、果糖和蔗糖
【解析】选B。实验开始时，蔗糖不能透过半透膜，所以单位时间内通过半透膜渗透进入长颈漏斗中的水分子数比渗透出来的多，漏斗内液面上升，而加入酶后，将蔗糖分解成单糖，漏斗内溶液浓度变大，水分子进入漏斗，之后单糖从漏斗内扩散至烧杯，但速度较慢，故液面继续上升，一段时间后，随单糖分子的渗出，漏斗内溶液浓度小于烧杯内溶液浓度，水分子不能继续进入漏斗，而是随单糖分子的外渗而从漏斗中渗出，漏斗液面下降。
6.如图能够表示洋葱表皮细胞在质壁分离及其复原过程中液泡体积变化的是( )
【解析】选B。在质壁分离过程中，洋葱表皮细胞失水，液泡体积逐渐减小，当质壁分离复原时，液泡逐渐吸水而使体积增大。
7.如图表示细胞对大分子物质“胞吞”和“胞吐”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成
C.b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新
D.b与a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式
【解析】选D。胞吐是物质被一部分质膜包起来，然后这一部分质膜与整个质膜脱离，包裹着该物质将其运到细胞的内侧或外侧的过程。该过程以膜的流动性为基础完成，消耗能量，需要经细胞识别来完成。该过程同时导致膜成分更新，实现一些物质的摄取、分泌及排泄，但细胞排泄废物和摄取养分的基本的方式是主动转运。
8.已知鱼鳔是一种半透膜。若向鱼鳔内注入适量的20%蔗糖溶液、排出鱼鳔内的空气，扎紧开口，将其浸没在盛有10%蔗糖溶液的烧杯中，下列能正确表示烧杯内蔗糖溶液浓度随时间变化趋势的示意图是( )
【解析】选B。本题考查渗透系统。鱼鳔是一种半透膜，鱼鳔内侧的蔗糖溶液浓度高于外侧，所以会从烧杯中吸水使其体积增大，使烧杯内液体浓度升高，当鱼鳔内外渗透压相等时，水分进出达到平衡。
9.甲、乙两种物质在细胞内外的浓度情况如图所示。在进行跨膜运输时，下列说法正确的是( )
A.甲运出细胞一定有载体蛋白的参与
B.甲进入细胞一定需要能量
C.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
D.乙进入细胞一定不需要能量
【解析】选A。甲物质在细胞外浓度高，细胞内浓度低，所以甲物质运出细胞是从低浓度到高浓度，只有主动转运才能实现，既需要载体蛋白也需要能量；甲物质进入细胞是从高浓度到低浓度，不一定需要能量。乙物质在细胞内浓度高，细胞外浓度低，所以乙物质进入细胞时要通过主动转运的方式，一定需要能量和载体蛋白；而乙物质运出细胞时，是从高浓度到低浓度，所以不一定需要载体蛋白和能量。
0.新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如图曲线。下列叙述正确的是( )
A.AB段细胞吸水，细胞体积明显增大
B.B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C.BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复原来位置
D.此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收
【解析】选D。分析图中曲线可知，AB段细胞液浓度降低，说明菜叶细胞吸水，但由于细胞壁伸缩性较小，细胞体积不会明显增大；BC段细胞液浓度升高，说明水溶性有机农药被菜叶细胞吸收；B点时细胞液浓度最低，说明菜叶细胞内吸水程度达到最大，但细胞液浓度与外界溶液浓度并不相等。
11.(2011·温州九校联考)已知胰脏腺泡细胞合成的分泌蛋白能够准确、无误地被运输到细胞外，对于这一过程的叙述不合理的是( )
A.内质网上的核糖体合成分泌蛋白是该蛋白能被运输到细胞外的前提
B.内质网通过“出芽”的形式形成的含分泌蛋白的小泡会移动到高尔基体
C.在分泌蛋白的形成过程中有H2O的产生
D.腺泡细胞分泌蛋白的过程既需要细胞膜上的载体又需要消耗ATP
【解析】选D。分泌蛋白在核糖体上合成，经内质网的加工和高尔基体的运输后被运输出细胞，此过程需要消耗ATP，但不需要细胞膜上的载体。在蛋白质的合成过程中，氨基酸脱水缩合。
12.(2010·新课标全国卷)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪，下列四组材料应选择的一组是( )
A.水稻胚乳和花生子叶 B.天竺葵叶和水稻胚乳
C.紫色洋葱和花生子叶 D.天竺葵叶和紫色洋葱
【解析】选C。本题主要考查实验材料的选择。紫色洋葱的液泡呈紫色，有利于观察质壁分离现象；花生子叶富含脂肪和RNA，是观察RNA和脂肪的理想材料。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(18分)大多数物质进入细胞都要穿过细胞膜，不同物质穿过细胞膜的方式不同，下图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜内的三种不同情况。
据图回答下列问题：
(1)指出A、B、C所表示的物质运输方式，A是______，B是______，C是______。
(2)上述三种运输方式中，哪一种加入呼吸抑制剂(抑制细胞产生能量)后曲线会发生变化？为什么？_______________
______________________________。
(3)乙醇、CO2、氨基酸进入细胞的方式分别是______、______、______。
【解析】(1)A图物质运输速率只与物质浓度有关，是扩散方式；C图物质在细胞外浓度低于细胞内浓度时，细胞内浓度仍能随时间的推移而上升，说明这种物质是逆浓度梯度吸收的，是以主动转运方式进入细胞内的；B图为易化扩散方式。
(2)呼吸抑制剂会影响能量的释放，而主动转运需要能量，故加入呼吸抑制剂后，C曲线有变化。
(3)乙醇是一种脂溶性的物质，能以扩散的方式通过细胞膜。CO2进入细胞的方式也是扩散，氨基酸则以主动转运方式进入细胞。
答案：(1)扩散 易化扩散 主动转运
(2)主动转运(图C)。主动转运需要细胞呼吸提供的能量
(3)扩散 扩散 主动转运
【方法技巧】曲线坐标题的解题规律
凡坐标都离不开点和线，因此“识标、明点、描线、成面”是解决此类题目的一般方法和步骤。
(1)识标是基础。找出纵、横坐标之间的联系，是解答此类题目的基础。坐标上的曲线，实际上是“横坐标”对“纵坐标”的影响，只有搞清楚图像表示的意义，才能正确地理解题意，分析并解答问题。
(2)明点是关键。曲线的起点、转折点、终点、曲线与纵横坐标，以及其他曲线的交叉点等，它们隐含着某些限制条件或某些特殊的生物学含义。
(3)描线是根本。包括对坐标曲线形状、数值的正确描述。例如，曲线的走势怎样？曲线何时开始上升？何时趋向平缓？何时出现转折？引起转折的原因是什么？
(4)成面是手段。坐标曲线图中的曲线与坐标轴所围成的面积，往往表示特殊的含义。
【实验·探究】
14.(22分)(2010·浙江高考改造)为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
(要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求)
(1)实验思路
①用1.5%的NaCl溶液和蒸馏水，配制出质量分数为_______________________等具有浓度梯度的NaCl溶液。
②取6片载玻片，标记为1～6号，滴加适量且等量的_____________，再分别滴加等量的___________________。
③制成临时装片持续观察____________________________。
(2)下表是“不同浓度NaCl溶液下兔红细胞形态变化”记录表
分析上表,回答下列问题:
①上述六组临时装片中的细胞都发生了______作用。表明动物细胞也有一套渗透系统：___________________(填细胞结构名称)可看作一层半透膜；____________(填细胞结构名称)和外界溶液之间具有浓度差。
②第1组中细胞胀破的理由是____________________。第6组中细胞皱缩但不恢复正常形态的理由是：___________。
③第4组细胞形态未发生变化，由此可表明0.9%的NaCl溶液浓度与细胞内________浓度相等。
④第5组细胞形态先皱缩而后恢复，其恢复的理由是：细胞以_________________________方式吸收NaCl溶液中的离子，最终导致细胞渗透吸水。
【解析】实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以需要设置不同浓度梯度的NaCl溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓度与0.9%的NaCl溶液浓度相同，在浓度低于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会吸水膨胀，在浓度高于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会失水皱缩，且浓度差越大，现象越明显。在蒸馏水中，动物细胞会吸水过多而破裂。但在较高浓度的NaCl溶液中先渗透失水皱缩，一段时间后，形态又会恢复到原来形态，因为离子可以通过主动转运的方式透过细胞膜。
答案：(1)① 0.3%、0.6%、0.9%、1.2%
②红细胞稀释液滴在1～6号载玻片上 蒸馏水、0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液
③红细胞的形态变化，并做好记录
(2)①渗透 细胞膜(质膜) 细胞质
②在蒸馏水中渗透吸水太多 细胞失水过度而死亡
③细胞质 ④主动转运(共140张PPT)
一、细胞周期
1.前提条件：只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如根尖分生区细胞、茎形成层细胞、皮肤生发层细胞等。
2.时间：从上一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的整个过程。
3.两个阶段
(1)分裂间期在前，经历时间较长，占整个细胞周期的90%～95%，是分裂期的准备阶段。
(2)分裂期在后，经历时间较短，可划分为前期、中期、后期和末期四个连续的时期。
4.细胞周期的表示方法
(3)曲线图
(4)柱形图表示法
说明：B组的DNA相对含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中的DNA已经加倍，说明细胞处于分裂期。
①处于间期的细胞，核糖体和线粒体代谢旺盛。
②细胞周期必须是间期在前，分裂期在后，不能颠倒。如(2)直线图中b+c就不是一个细胞周期。
③间期和分裂期只是人为划分的，目的是方便研究，它们是一个连续的过程。
【典例1】(2010·江苏高考)细胞周期包括分裂间期(分为G1期、S期和G2期)和分裂期(M期)。如图标注了甲动物(体细胞染色体数为12)肠上皮细胞的细胞周期各阶段的时长及DNA含量。请回答下列问题：
(1)若用含放射性同位素的胸苷(DNA复制的原料之一)短期培养甲动物肠上皮细胞后，处于S期的细胞都会被标记。洗脱含放射性同位素的胸苷，换用无放射性的新鲜培养液培养，定期检测。预计最快约________h后会检测到被标记的M期细胞。
(2)从被标记的M期细胞开始出现到其所占M期细胞总数的比例达到最大值时，所经历的时间为_______期的时间，处于该期的一个细胞中染色体数目的变化情况是________。
(3)若向甲动物肠上皮细胞培养液中加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他时期的细胞不受影响。预计加入过量胸苷约________h后，细胞都将停留在S期。
(4)乙动物肠上皮细胞的细胞周期时长为24 h，M期时长为1.9 h。若要在显微镜下观察细胞有丝分裂过程中染色体形态的变化，选用_______(填“甲”或“乙”)动物肠上皮细胞更合适。
(5)在光学显微镜下观察，同处于分裂末期的动物肠上皮细胞与洋葱根尖细胞，形态上最主要的区别是____________
_________________________________________________。
【思路点拨】题眼： S期DNA复制，胸苷在S期起作用；有丝分裂染色体数目最终不变。
【标准解答】(1)据题意，从开始标记到检测到被标记的M期细胞最短需经过G2期(2.2 h)，最长需经过S期和G2期 (10.1 h)。
(2)据题意，被标记的M期细胞占M期细胞总数的比例达到最大值时是完成一次分裂，因而所经历的时间为M期的时间(1.8 h)，M期的一个细胞中染色体数目在前期和中期不变、后期加倍、末期恢复，即变化规律是12→24→12。
(3)加入过量胸苷，处于S期的细胞立刻被抑制，而处于其他
时期的细胞不受影响。此时处于G1期的细胞最长经过3.4 h
会停留在S期，而处于G2期细胞最长会经过2.2(G2)+1.8(M)+3.4(G1)=7.4 h，才会停留在S期。
(4)M期占有整个细胞周期的比例越大越适合作为观察细胞有
丝分裂的实验材料，甲细胞M期占 ,
乙细胞M期占 ， 故选用甲动物肠上皮细胞更合
适。
(5)动物细胞分裂末期，细胞的中部并不形成细胞板，而是细胞膜从细胞的中部向内凹陷，最后把细胞缢裂成两部分，每部分都含有一个细胞核。这样，一个细胞就分裂成了两个子细胞。高等植物细胞的胞质分裂是靠细胞板的形成。
答案：(1)2.2 (2)M 12→24→12 (3)7.4 (4)甲 (5)动物肠上皮细胞膜从细胞的中部向内凹陷，细胞缢裂；洋葱根尖细胞形成细胞板
【互动探究】(1)图中G1期、G2期的主要功能有哪些？
提示：G1期合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生；G2期合成有丝分裂所必需的一些蛋白质。
(2)图中M期分为哪几个时期？染色体加倍是在哪个时期？
提示：M期分为前期、中期、后期、末期四个时期，其中染色体加倍的时期是后期。
【变式训练】下列关于细胞周期的叙述，正确的是( )
A.皮肤表皮细胞产生后立即进入下一个细胞周期
B.机体内所有的细胞都处于细胞周期中
C.抑制DNA的复制，细胞将停留在分裂期
D.细胞分裂间期能为细胞分裂期提供物质基础
【解析】选D。本题考查细胞周期的概念及细胞周期中分裂间期与分裂期的关系。细胞周期指连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次分裂完成时为止。它包括分裂间期和分裂期，分裂间期是分裂期的物质准备阶段。皮肤表皮细胞是高度分化的细胞，不能分裂，没有细胞周期，分裂旺盛的细胞才有细胞周期。分裂间期进行DNA的复制，抑制DNA复制，细胞将停留在分裂间期。
二、动植物细胞有丝分裂各时期的特点
动植物细胞在分裂过程中的异同点
动植物细胞有丝分裂过程中DNA的平均分配是指核中的DNA平均分配，细胞质中存在的DNA的分配则是随机的。
【典例2】如图是具有四条染色体的生物细胞有丝分裂图，据图分析回答：
A图所处的细胞分裂时期是______，其特点为_______
_________________________________________________。
(2)上图中处于细胞分裂中期的是______，属于前期的是______，后者的判断理由是_______________________。
(3)一个细胞中，DNA分子数与染色体数相同的是图。F图与D图的不同之处主要是_____________________________。
(4)在分裂过程中，染色体发生的一系列形态变化和活动都是与_______相适应的。染色体的活动决定于________。
【思路点拨】题眼：前期染色体排列散乱；中期着丝粒整齐的排列；后期着丝粒分开。
【标准解答】本题主要考查细胞有丝分裂过程中各时期染色体形态、行为及数目的变化，因此把握各时期的特点是解题的关键。先根据图中染色体的变化特征确定各个时期：图A，着丝粒断裂，处于有丝分裂后期；图B，着丝粒排列在“赤道”上，处于有丝分裂中期；图C，染色体含染色单体且排列散乱，处于有丝分裂前期；图D，细胞中央出现细胞
板，处于有丝分裂末期。图E是动物细胞有丝分裂中期图，图F是动物细胞有丝分裂末期图。细胞中有染色单体的B、C、E三图，染色体数目与DNA数目之比为1∶2，另三图无染色单体，染色体数目与DNA数目相等。染色体加倍发生在后期。有丝分裂的主要变化是染色体的变化，而其行为由纺锤丝决定，由纺锤丝牵引平均分配到两个子细胞中去。
答案：(1)有丝分裂后期 着丝粒分离，染色单体分开并向两极移动
(2)B、E C 染色体散乱的分布，且含有染色单体
(3)A、D、F D图和F图的胞质分裂方式不同
(4)染色体及DNA平均分配到两个子细胞中 纺锤丝的牵引
【规律方法】分裂期特点记忆口诀
(1)两消两现色散乱(前):其中两消是指核仁和核膜消失，两现是指染色体和纺锤体出现；
(2)形定数晰赤道齐(中):形定数晰是指染色体形态数目清晰，着丝粒整齐地排列在“赤道”上；
(3)粒裂数加均两极(后):粒裂数加是指染色体着丝粒分裂，染色体数目加倍并向两极移动；
(4)两消两现重开始(末):两消两现是指染色体和纺锤体消失，核仁和核膜重现进入下一个细胞周期。
【变式训练】如图为细胞分裂的某一时期，下列有关此图的叙述中，不正确的是( )
A.细胞中的中心体⑨，与纺锤体的形成有关
B.④是一条染色体，包含两条染色单体①和③，两条染色单体由一个着丝粒②相连
C.细胞中有4条染色体，8条染色单体
D.在后期，细胞中有8条染色体，8条染色单体
【解析】选D。细胞分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，染色单体消失，该细胞在后期有染色体8条，染色单体0条。
三、有丝分裂过程中染色体和DNA变化规律
1.染色体、染色单体、DNA分子三者之间的关系
(1)图示
(2)染色体与着丝粒
染色体数目是根据着丝粒数目来计数的，有几个着丝粒就有几条染色体。
(3)染色体与DNA
无染色单体时，染色体∶DNA=1∶1；有染色单体存在时，染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2。
2.有丝分裂过程细胞核DNA、染色体、染色单体、每条染色体上DNA含量变化
(1)表格
(2)说明
①染色体与染色质
染色体和染色质是同一物质在不同细胞分裂时期的两种形态：
②染色体与染色单体
染色单体是指经过复制后仍连接在同一个着丝粒上的两条染色单体；当着丝粒分裂后，染色单体就分开成为独立的染色体。
(3)曲线
【典例3】如图是动物细胞有丝分裂不同时期染色体(a)数目、核DNA分子(b)数目的柱形统计图，下列叙述正确的是
A.①时期染色体还未复制，核DNA已完成了复制
B.③时期核膜、核仁重建，细胞中部出现细胞板
C.①→②表示着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变
D.②时期染色体数目和DNA数目相等，说明细胞分裂已经完成
【思路点拨】题眼：图①代表有丝分裂前期和中期；图②代表有丝分裂后期；图③代表末期或间期DNA复制前。
【标准解答】选C。图①可表示有丝分裂前期和中期，图②可表示有丝分裂后期，图③可表示DNA未复制前的间期和有丝分裂末期。前期和中期，DNA已复制，染色体也完成了复制，但并不加倍。动物细胞分裂过程中不形成细胞板。①→②表示由中期到后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，但核DNA分子数目不变。
【互动探究】(1)图①中染色体有什么特点？
提示：一条染色体包含着两条染色单体。
(2)图②中的染色体加倍的原因是什么？
提示：着丝粒分裂，导致染色单体分开，染色体数目加倍。
【规律方法】有丝分裂过程中有关量的变化时期
(1)DNA数目加倍→间期
(2)染色体数目加倍→后期
(3)染色单体形成→间期
(4)染色单体消失→后期
1.无丝分裂的过程
核延长→核缢裂→质缢裂→形成2个子细胞
2.无丝分裂的特点：存在遗传物质的复制，不出现纺锤丝和染色体。
3.实例：蛙的红细胞以无丝分裂的方式进行分裂。
①无丝分裂速度快，消耗能量少，所以经常出现在生命力旺盛、生长迅速的组织中。
②无丝分裂也进行核DNA的复制并平均分配到子细胞中，否则子代细胞不能保持亲代细胞的遗传性状。
【典例】下列关于无丝分裂的叙述，错误的是
A.低等生物细胞特有的分裂方式
B.也存在遗传物质的复制过程
C.分裂过程中不出现纺锤丝
D.分裂过程中不出现染色体的变化
【思路点拨】解答本题的关键是明确能进行无丝分裂的高等生物。
【标准解答】选A。无丝分裂过程中不出现纺锤丝和染色体的变化，但存在遗传物质的复制过程。无丝分裂并不是低等生物细胞特有的分裂方式，在高等生物体内也可存在，如蛙的红细胞的分裂。
【变式训练】下列有关无丝分裂的叙述正确的是( )
A.无丝分裂保证了遗传物质的平均分配
B.真核生物也能进行无丝分裂
C.植物根尖分生区细胞既能进行有丝分裂，也能进行无丝分裂
D.无丝分裂过程中染色体不复制
【解析】选B。无丝分裂不能保证遗传物质的平均分配；植物根尖分生区细胞进行有丝分裂，在整个无丝分裂过程中没有染色体的出现。
【典例1】细胞周期的最初阶段有一种起调节作用的“START”基因选择性表达，请在图中指出“START”基因起作用的时期
A.ab B.fg C.de D.gh
【常见错误】错选A项。
【错因分析】错选的原因主要有以下两个方面：
(1)没有充分挖掘题干中的信息。由“细胞周期的最初阶段”可确定“START”基因的作用是启动细胞周期，因此作用于细胞周期的G1期，而不是DNA复制时期。
(2)对“有丝分裂过程DNA数量变化曲线”的知识掌握不牢固，不能正确识别曲线各阶段所代表的时期，ab段只是间期中的S期，在此之前还有G1期，因此ab段并不是细胞周期的最初阶段。
【正确解答】选C。细胞周期中的ab段与ef段进行DNA复制，在这两个时期之前还有G1期，是细胞周期的最初阶段，是“START”基因起作用的阶段。
【典例2】如图为某生物细胞有丝分裂时染色体(a)数、染色单体(b)数和DNA分子(c)数的统计图。下列解释肯定不正确的是
A.①可以用于表示细胞分裂的前期
B.染色体螺旋化程度最高可在①时
C.间期用②表示最恰当
D.③可表示细胞分裂完成
【常见错误】错选B项。
【错因分析】错选B项的原因主要是：
(1)对有丝分裂各时期特点的识记不到位。有丝分裂的间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成，易错误地认为在间期染色体螺旋化程度最高，忽略了染色质转变为染色体(螺旋化)是有丝分裂前期的主要特征。
(2)忽略了选项中的关键信息。该选项中的关键信息是“可”，图①中染色体(a)数、染色单体(b)数和DNA(c)数的比值为1∶2∶2，可表示有丝分裂前期或中期，染色体螺旋化程度最高在有丝分裂的中期，因而可在①时。
【正确解答】选C。先判断图①②③可表示哪些时期，再根据各时期的特点逐项分析。图②与图①相比，染色体数加倍，染色单体数为零，可表示有丝分裂后期。图③与图②相比，染色体和DNA数恢复为正常值，可表示有丝分裂末期。
1.德国和丹麦研究人员发现，人体蛋白质化学组分中的醋酸根对人体细胞的分裂有很大的影响，在细胞分裂的过程中起着分子开关的作用。该醋酸根主要作用于细胞周期中间期DNA复制阶段。下列有关细胞周期的说法错误的是( )
A.连续分裂的细胞才有细胞周期
B.分裂间期分三个时期，其中S期主要完成有丝分裂所必需的蛋白质的合成
C.与间期相比，分裂期所占时间要短得多
D.在分裂期的后期染色体数目加倍
【解析】选B。细胞周期是指连续分裂的细胞从上一次分裂结束到下一次分裂结束这一段时间，包括分裂间期和分裂期两个部分，其中间期所占时间远超过分裂期。分裂间期共分三个阶段，其中S期主要完成DNA的复制，在分裂期的后期着丝粒分裂，染色体数目加倍。
2.图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；图乙中，按箭头方向，表示细胞周期。据图分析，不正确的是( )
A.图甲中b阶段可划分为4个时期
B.处于图甲a时期和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制
C.图乙中A→B→A表示一个细胞周期
D.处于图甲b时期的细胞，若着丝粒分裂，染色体数目加倍
【解析】选C。一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，其中间期在前，分裂期在后，不能颠倒。图甲中a时期和图乙中B→A时期都表示有丝分裂间期，进行DNA复制。着丝粒分裂，可以导致染色体数目加倍。
3.如图所示，图1表示某高等动物细胞有丝分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系，图2表示处于有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中正确的是( )
A.图1中DE段处于细胞分裂的末期，染色体平均分配到2个子细胞中
B.图2中细胞处于图1中的BC段
C.图2中细胞含8条染色单体、8个DNA分子
D.图1中AB段形成的原因是DNA分子复制
【解析】选D。首先注意图1中纵轴为每条染色体DNA含量，而不是核DNA含量。据此可知，AB段形成的原因是DNA分子的复制，BC段表示有丝分裂的前、中期，CD段的形成是由于着丝粒的分裂，DE段表示后、末期。图2是有丝分裂后期，无染色单体。DE段处于有丝分裂后期、末期，由于着丝粒的分裂导致每条染色体上DNA含量减半。图2处于图1的DE段。
4.细胞增殖过程中DNA含量会发生变化，通过测定一定数量细胞的DNA含量，可分析其细胞周期。根据细胞中DNA含量不同，将某种连续增殖的细胞分为三组，每组的细胞数如图。从图中所示结果分析其细胞周期，不正确的是( )
A.乙组细胞正在进行DNA复制
B.细胞分裂间期的时间比分裂期长
C.将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数减少
D.丙组中只有部分细胞的染色体数目加倍
【解析】选C。图中乙组细胞DNA的相对含量是2C～4C，说明细胞正在进行DNA复制；甲、乙组细胞数相对较多，说明分裂间期的时间比分裂期长；丙组细胞DNA相对含量为4C，说明这些细胞属于分裂期细胞，只有部分细胞处于细胞分裂的后期，故只有部分细胞的染色体数目加倍；将周期阻断在DNA复制前会导致甲组细胞数增多。
5.在有丝分裂过程中，观察到分裂中期的细胞中有12条染色体，那么该生物体细胞有丝分裂的后期染色体、DNA数目是多少？同时DNA分子复制、染色单体的形成及消失依次发生在( )
A.24、24间期、间期、后期
B.24、24间期、中期、后期
C.12、24间期、中期、后期
D.24、12间期、间期、后期
【解析】选A。处于中期的细胞中有12条染色体，在后期的时候着丝粒分裂，导致染色体加倍，此时DNA数目和染色体数目相等，都是24。DNA分子复制是在间期，染色单体的形成也是在间期，消失在后期。
6.现有三种生物细胞有丝分裂两个时期的6块装片，编成1～6号，已知1、3号为同种细胞，某同学观察结果如下表，则表示有丝分裂前期和末期的动物细胞装片依次是( )
A.1、2 B.2、4 C.4、5 D.5、2
【解析】选D。3细胞中部形成细胞板，因此为植物细胞。已知1、3号为同种细胞，所以1也为植物细胞。1和5的中心粒发出星射线，并且1和5不是同种生物，因此5为有丝分裂前期的动物细胞，2细胞膜向内明显凹陷，因此为有丝分裂末期的动物细胞。
7.如图所示为有丝分裂过程中某一时期的模式图,据图回答下列问题。
(1)此图为______细胞有丝分裂的中期，细胞内共有______条染色体，______条染色单体和______个DNA分子。
(2)此细胞的下一个时期内共有______条染色体，______个DNA分子。
(3)写出图中标号的结构名称。
①______，②______，③______。
(4)据图分析可知该生物体细胞中有______条染色体。在有丝分裂过程中，染色体加倍的原因是______________，染色体减半的原因是______________。
(5)试绘出与该图有关的染色体在有丝分裂过程中的变化曲线。
【解析】此图是染色体复制后的有丝分裂中期图，图中一条染色体上有两个DNA分子和两条染色单体，也可得出该生物体细胞中染色体数目与该图相同，是4条。后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍。
答案：(1)动物 4 8 8 (2)8 8
(3)中心体 染色(单)体 纺锤体(或纺锤丝)
(4)4 着丝粒分裂，染色单体变成染色体，染色体数目加倍 末期细胞分裂为二，每个子细胞获得一半染色体
(5)
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.动物细胞有丝分裂过程中，中心体的分开和倍增分别发生在( )
A．前期和后期 B．中期和末期
C．前期和间期 D．前期和中期
【解析】选C。中心体的复制和DNA的复制都是在间期进行的，在有丝分裂的前期，中心体分开后移向细胞的两极。
2.(2010·海南高考改造)有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是( )
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．细胞分裂过程中，细胞质中的遗传物质平均分配
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
【解析】选C。植物细胞有丝分裂末期会形成细胞板，动物细胞有丝分裂末期细胞膜内陷使细胞缢裂成两个子细胞，所以A错、C正确；在细胞分裂过程中核内的遗传物质平均分配，而细胞质中的遗传物质则随机分配，B错；两个中心粒复制形成两组中心粒发生在细胞分裂的间期，D错。
3.处于有丝分裂过程中的动物细胞，细胞内的染色体(a)、染色单体(b)、DNA分子(c)可表示为如图所示的数量关系，此时细胞内可能发生着( )
A.中心粒移向两极 B.着丝粒分裂
C.细胞板形成 D.DNA正在复制
【解析】选A。由图看出，染色体数∶染色单体数∶DNA分子数=1∶2∶2,说明该动物细胞已完成间期复制，处在有丝分裂的前期或中期。着丝粒分裂发生在后期，B项错；植物细胞才会形成细胞板，C项错；DNA复制发生在间期，D项错；中心粒移向细胞两极发生在前期，因此选A项。
4.银屑病的重要病理生理学变化是表皮细胞分裂加速，使表皮细胞代谢时间缩短，科学研究发现“多胺”是导致银屑病细胞分裂加速的物质，它能使细胞分裂所需的时间大大缩短，从而使细胞代谢时间缩短。据此你认为“多胺”主要影响的是( )
A.细胞分裂后期，加速姐妹染色单体分开速度
B.细胞分裂前期，加速染色体着丝粒向赤道板移动速度
C.细胞分裂末期，加速染色体向两极移动
D.细胞分裂间期，加速蛋白质和DNA的合成速度
【解析】选D。细胞分裂分为分裂期和分裂间期，其中分裂间期主要完成DNA和蛋白质的复制，分裂期主要完成的是染色体的平均分配，其中间期占整个细胞周期95%左右的时间。“多胺”使细胞分裂加速，使细胞分裂所需的时间大大缩短，应该主要缩短的是分裂间期的时间。
5.下列哪项是高等动物细胞和高等植物细胞有丝分裂的共同特征( )
A.有中心体的复制
B.有染色体的复制和平均分配
C.细胞板扩展分裂细胞质
D.细胞膜内陷缢裂细胞质
【解析】选B。动物细胞和低等植物细胞中有中心体的复制，植物细胞分裂中出现细胞板，动物细胞分裂末期细胞膜内陷。染色体的复制和平均分配是高等动、植物细胞有丝分裂的共同特征。
6.如图表示细胞有丝分裂过程中每条染色体上DNA含量变化曲线，下列有关叙述正确的是( )
A.该细胞在BC段中始终有染色单体存在
B.若是植物细胞，在BC时期会出现“赤道”，在CD时期会出现细胞板
C.若是人体细胞，则DE段细胞中的染色体数目只有46条
D.用电镜观察马蛔虫受精卵细胞，会发现中心体复制和移向细胞两极发生在AB段
【解析】选A。本题考查细胞分裂过程中曲线图的分析与判断。要注意纵坐标的含义是每条染色体上DNA含量。AB段是间期，BC段是前期、中期，CD段是后期开始，DE段是后、末期。因此该细胞在BC段中始终有染色单体存在；细胞板出现在DE段；DE段人体细胞染色体数为92→46；观察马蛔虫受精卵时，细胞已死亡，不会发生中心体复制等活动。
7.观察洋葱根尖细胞有丝分裂并制作装片。请分析下列操作中导致染色不深的步骤是( )
A.剪取洋葱根尖2 mm～3 mm，放入解离液中3 min～5 min
B.待根尖酥软后，将其放在龙胆紫溶液中染色
C.3 min～5 min后，取出根尖，放在载玻片上，加一滴清水，盖上盖玻片
D.在盖玻片上再加一片载玻片，用拇指按压
【解析】选B。对根尖解离完后还需要用清水漂洗后，才能用碱性染料染色，否则解离过程中用的HCl会与碱性染料发生反应，影响染色效果。
8.下列关于细胞周期的叙述，正确的是( )
A.间期只包括G1期和G2期
B.出现纺锤体的时期是S期
C.G1期和G2期均能合成蛋白质
D.M期发生DNA复制
【解析】选C。细胞分裂间期包括G1期、S期和G2期；在细胞分裂前期形成纺锤体；在S期进行DNA的复制，在G1期和G2期合成大量的蛋白质。
9.如图为某动物细胞有丝分裂过程中染色体的运动图像，图中的曲线A表示染色体的着丝粒与相应的极之间的平均距离，图中的曲线B可表示为( )
A.中心粒之间的距离
B.DNA含量
C.姐妹染色单体分开后的距离
D.纺锤丝的长度
【解析】选C。据图可知，在10分钟前，一直为零，在10分钟后距离突然上升，中心粒之间的距离和纺锤丝的长度均不符合。在有丝分裂后期，着丝粒分裂后姐妹染色单体分开并在纺锤丝的牵引下向细胞两极移动，距离不断增加。
10.在细胞有丝分裂的分裂期开始时，如果它的染色体数为N，DNA含量为Q，则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是( )
A.N和Q B.N/2和Q/2
C.N和Q/2 D.N/2和Q
【解析】选C。DNA复制加倍发生在分裂间期，有丝分裂的分裂期开始时可理解为此时为分裂前期，此时染色体已经复制完成，染色体数为N,DNA含量为Q；而染色体加倍发生在分裂期的后期，前期染色体数并没有加倍，因此，前期细胞内DNA含量是体细胞的两倍，染色体数与体细胞相同。经有丝分裂产生的子细胞DNA含量及染色体数皆与体细胞相同。
11.在低等植物细胞有丝分裂的分裂期，直接参与活动的细胞器有( )
A.高尔基体
B.核糖体、中心体和高尔基体
C.叶绿体和线粒体
D.中心体和高尔基体
【解析】选D。低等植物细胞中有中心体，其在分裂过程中与纺锤体的形成相关，高尔基体与末期植物细胞壁的形成有关。
【方法技巧】细胞分裂中细胞器的相关问题分析
(1)与细胞分裂有关的细胞器
①核糖体：分裂间期蛋白质合成的场所。
②中心体：动物细胞与低等植物细胞的中心体发出星射线，形成纺锤体。
③线粒体：为DNA、蛋白质的合成及纺锤丝(星射线)牵引染色体运动等提供能量。
(2)分裂过程中细胞器的分配
细胞分裂成两个子细胞时，不仅获得了成套染色体，也获得了细胞中的各种细胞器。子细胞获得的细胞器只能通过原有的细胞分裂增生，各种细胞器的增生都是在细胞分裂之前的间期发生的，细胞器在子细胞中的分配是不平均的。
12.(2011·长沙高一检测)如图为细胞周期中部分细胞核的变化示意图，此过程( )
A.发生在细胞分裂期的末期，核膜再度合成
B.发生在细胞周期的分裂间期，染色质复制
C.发生在细胞分裂期的前期，核膜逐渐解体
D.发生在细胞分裂期的中期，染色体螺旋变粗
【解析】选C。由图可知，此细胞中核膜逐渐解体，染色体形成，属于细胞分裂前期。
二、非选择题(共3小题，共40分)
13.(10分)如图是某植物细胞有丝分裂一个细胞周期中核内DNA及染色体相对数目(假设正常体细胞的染色体数为2N)的变化曲线。分析曲线并回答问题。
(1)实线ABCDEF表示______的数目变化，虚线abcd表示______的数目变化。
(2)表示有丝分裂后期的区段：实线应为______段，虚线应为______段。
(3)实线BE段DNA均为4N，请分析这期间染色体发生的变化：
①染色质______为染色体；
②着丝粒分裂，染色体______；
③染色体位置：散乱分布(BC)→__________→移向两极(DE)。
(4)从有丝分裂进程分析，此曲线有一个不科学的地方是_______________。
(5)分析DNA、染色体数目变化原因：
①DNA加倍原因_____________________________________，
DNA减半原因_______________________________________。
②染色体加倍原因__________________________________，
染色体减半原因____________________________________。
【解析】(1)间期染色体和DNA的复制，使核内DNA在间期由2N→4N，后期着丝粒分裂，使染色体由2N→4N，即DNA、染色体数目不同步加倍：DNA加倍开始于间期，染色体加倍开始于后期，或DNA曲线4N水平持续的时间长(前期→后期)，染色体曲线4N水平持续的时间短(仅后期)。
(2)实线BE为前、中、后期，很明显，DE段为后期。后期染色体的变化有两个方面：①着丝粒分裂使染色体数目加倍(bc),②染色体移向细胞两极(cd),所以虚线染色体曲线上后期应为bcd段，而不应简单地认为是cd段。
(3)BE段染色体的变化：①形态方面，染色质经高度螺旋形成染色体(BC段，前期)；②数目方面，由于着丝粒分裂，使染色体数目加倍(DE段，后期)；③位置方面，由散乱分布(BC)→在细胞中央处有规律排列(CD)→平均分配，分别移向两极(DE)。
(4)细胞周期中，间期持续的时间应远远长于分裂期持续的时间。
(5)DNA是分子，其加倍原因是DNA复制，减半原因是细胞质分裂，而染色体是结构，其加倍原因是着丝粒分裂，减半原因是细胞质分裂。
答案：(1)核内DNA 染色体 (2)DE bcd
(3)①高度螺旋
②数量加倍
③在细胞中央处有规律地排列(CD)
(4)间期持续的时间太短
(5)①间期DNA分子复制 末期细胞质分裂
②后期着丝粒分裂 末期细胞质分裂
14.(15分)如图一所示为某种生物体内细胞有丝分裂中的几个时期，图二是分裂各阶段细胞的核DNA和细胞质中某种RNA含量的变化曲线。试回答下列问题：
(1)这种生物是动物还是植物？______，写出一条判断的理由：__________________。
(2)将图一按照细胞分裂的正确顺序排列______。图中没有染色单体的细胞是______。
(3)图二曲线表明，细胞分裂过程中核糖体功能较为活跃的时期是______(填图中字母)。
(4)图二中c时期细胞核DNA、染色体、染色单体数目比例为______，这种比例将维持到细胞分裂的______才开始变化。
【解析】(1)由于图一细胞无细胞壁，且细胞分裂时未形成细胞板，而是通过缢裂产生子细胞，所以为动物细胞。
(2)图一中A为有丝分裂中期，B为间期，C为末期，D为后期，所以细胞分裂的顺序为B、A、D、C。
(3)图二中在细胞分裂间期a、c时期RNA都大量增加，说明这两个时期核糖体功能较为活跃。
(4)图二中c时期为DNA复制后期，染色体复制完成，每条染色体有两条染色单体，因此细胞核DNA、染色体、染色单体的数目比例为2∶1∶2，到分裂后期随着染色单体分开，这种比例变为2∶2∶0。
答案：(1)动物 没有细胞壁(细胞分裂时未形成细胞板，而是缢裂)
(2)B、A、D、C C、D
(3)a、c (4)2∶1∶2 后期
【实验·探究】
15.(15分)在细胞有丝分裂过程中，染色体的位置会不断发生运动变化，为了探究引起染色体运动的原因，进行如下实验：
a.实验假设：染色体的运动与纺锤丝有关。
b.实验材料、用具：长出了根和叶的洋葱、相差显微镜(能观察活体细胞的生长、运动、增殖情况及细微结构)、切片机(能够将生物组织切成很多很薄的切片)、一定浓度的秋水仙素溶液(抑制纺锤丝的形成)、清水、吸水纸、染色剂(其浓度不影响细胞活性)、滴管、载玻片、盖玻片、镊子。(提示：秋水仙素的作用速度非常快，可以起到立竿见影的效果，因此作用的即时效果可以在相差显微镜下看到)
(1)实验原理：____________________________________。
(2)方法步骤
①切取洋葱根尖2 mm～3 mm数根，平分成两组，分别编号为A和B，用切片机将每根洋葱的根尖纵切成薄片，染色，制成临时装片。
②A组：在盖玻片的一侧滴上少量一定浓度的秋水仙素溶液，另一侧用吸水纸吸引，使标本浸润在_________中；
B组：在盖玻片的一侧滴上______，另一侧用吸水纸吸引，使_________。
③___________________________________，并记录结果。
(3)预测实验结果及结论
【解析】本实验的原理：在正常细胞中，在有丝分裂的后期，着丝粒分裂，染色单体分开，在纺锤丝的牵引下，子染色体向细胞的两极移动，这一现象在相差显微镜下可以看到。秋水仙素能够作用于正在分裂的细胞，抑制纺锤丝的形成，因此用秋水仙素处理过的洋葱根尖细胞，不存在纺锤丝，在相差显微镜下看不到子染色体向细胞两极的移动。故
在实验操作时可利用秋水仙素和清水分别处理洋葱根尖细胞，在相差显微镜下通过观察染色体的运动情况来探究染色体运动与纺锤丝的关系。若在两种操作中染色体在分裂后期运动情况相同，则说明染色体运动与纺锤丝无关，若不相同，则说明染色体运动与纺锤丝有关。
答案：(1)对细胞染色后，可以通过相差显微镜观察到细胞中染色体的运动
(2)②秋水仙素溶液 等量清水 标本浸润在清水中
③在相差显微镜下观察染色体的运动
(3)①相应结论:染色体的运动与纺锤丝无关
②预测结果:B组的染色体在分裂后期向两极移动，A组的染色体在分裂后期不向两极移动(共108张PPT)
一、光合作用与细胞呼吸的关系
1.光合作用与细胞呼吸的比较
①有光的条件下，植物不仅进行光合作用，也进行细胞呼吸；在黑暗条件下只进行细胞呼吸。
②光合作用并不一定在叶绿体中进行，有些生物没有叶绿体也能进行光合作用，如蓝细菌。
③光合作用过程中释放的氧气全部来自于水的分解，需氧呼吸过程中氧气全部转化成水。
【典例1】图示生物体内发生的部分生理过程，分析并回答下列问题：
(1)过程①代表的是______，过程②代表的是_______。
(2)过程①的产物除了葡萄糖(C6H12O6)外还有______。过程②的反应物除了葡萄糖(C6H12O6)外还有_______。过程①和过程②可以同时发生在______细胞中。
(3)过程①中光能转变为_____________________________，
过程②中化学能转变为______________________________。
【思路点拨】解答本题需明确CO2和H2O合成C6H12O6，且需要光能，是光合作用。C6H12O6分解是细胞呼吸，其中C6H12O6分解成CO2和H2O是需氧呼吸。
【标准解答】本题考查的是光合作用和细胞呼吸的过程，过程①CO2和H2O合成C6H12O6条件是在叶绿体中，有光参与，因此是光合作用过程，过程②是葡萄糖的分解过程，属于细胞呼吸过程。光合作用的产物除了葡萄糖外还有氧气和水，细胞呼吸的反应物除了葡萄糖外还有水和氧气，在绿色植物的叶肉细胞中能同时进行光合作用和细胞呼吸，光合作用过程中光能被转化成化学能，细胞呼吸过程中葡萄糖中的化学能可以被转化成热能、光能以及储存在ATP中的化学能等。
答案：(1)光合作用 需氧呼吸
(2)水和氧气 水和氧气 叶肉
(3)化学能 热能、光能、储存在ATP中的化学能等
【互动探究】(1)过程②产生二氧化碳的场所和过程③产生二氧化碳的场所相同吗？
提示：过程②是需氧呼吸，二氧化碳是在线粒体中产生的，过程③是厌氧呼吸，二氧化碳的产生场所是在细胞溶胶中。
(2)绿色植物的根系若长期进行③过程，结果是什么？
提示：绿色植物的根系若长期进行厌氧呼吸会产生大量的乙醇，致使根系腐烂。
【变式训练】下列关于光合作用和细胞呼吸的叙述，错误的是( )
A.光反应为碳反应提供NADPH和ATP
B.光合作用和细胞呼吸过程都需酶的参与
C.光合作用和细胞呼吸的全部反应是可逆的
D.光合作用和细胞呼吸都有能量转化过程
【解析】选C。A项，光反应产生的NADPH和ATP是将碳反应中三碳分子还原成糖类的能源物质；B项，光合作用、细胞呼吸是一系列由酶催化的化学反应；C项，光合作用和细胞呼吸从物质上看是可逆的，实际是许多完全不同的化学反应；D项，光合作用是将光能变为化学能的反应，细胞呼吸是将化学能转变成ATP中的能量的化学反应。
二、光合色素的提取与分离实验分析
1.活动中操作注意事项及目的
2.实验结果的分析
经层析后在滤纸条上出现四条色素带。通过色素带的分布、宽窄程度、色素颜色可以分析出色素的种类、含量和溶解度大小。
3.色素的吸收光谱图像
色素可吸收、传递光能，少数处于特殊状态的叶绿素a可实现光合作用中光能→电能的转换。在色素的吸收光谱图像中，暗带出现在红光和蓝紫光区。这说明，色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光的吸收最少。
图示：
①画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直、齐，且干燥后重复画3～4次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
②选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
【典例2】下列有关“光合色素的提取和分离”实验的叙述正确的是
A．加入碳酸钙防止滤液挥发
B．用NaCl溶液提取叶片中的色素
C．用无水酒精或丙酮分离滤液中的色素
D．加入二氧化硅(石英砂)有利于充分研磨
【思路点拨】解答本题的关键是明确色素提取和分离过程中化学药品丙酮、二氧化硅、碳酸钙的作用。
【标准解答】选D。色素提取与分离中所用化学试剂或物质的作用：碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏，用无水乙醇提取绿叶中的色素，层析液用于分离绿叶中的色素，而不用无水酒精或丙酮。
【规律方法】“光合色素的提取与分离”实验的记忆方法
(1)对于色素带的色素名称的记忆可采用“姓名”记忆法：在滤纸条上从上到下(扩散速度从快到慢)的色素名称依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，可简单的记为“胡黄ab”。
(2)对于色素带颜色的记忆可采用“形容词”记忆法：在滤纸条上四条色素带从上到下的颜色依次为“橙黄色、黄色、蓝绿色、黄绿色”，可简单的记为“橙黄黄、蓝绿绿”。
【变式训练】提取绿叶中的色素时，加入95%的乙醇的目的是( )
A.防止色素破坏 B.溶解色素
C.使研磨充分 D.避免色素挥发
【解析】选B。提取绿叶中色素时，95%的乙醇可溶解绿叶中的色素，使色素被提取出来。
叶绿体的结构
在电子显微镜下，可以观察到叶绿体的结构
①并不是所有的植物细胞中都含有叶绿体，只有进行光合作用的组织和器官才含有叶绿体，如叶肉细胞。
②叶绿体不是进行光合作用的唯一场所；光合色素并不仅有叶绿素和类胡萝卜素，如蓝细菌无叶绿体，但其细胞内片层结构上存在藻蓝素，也能进行光合作用。
【典例】叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器，下列有关叶绿体结构及功能的叙述正确的是
A.绿色植物细胞中都含有叶绿体
B.叶绿体中的色素只吸收红光和蓝紫光进行光合作用
C.叶绿体中的类囊体膜极大的扩展了受光面积
D.叶绿体外膜上含有很多与光合作用有关的酶
【思路点拨】解答本题的关键是掌握叶绿体基本结构包括外膜、内膜、基粒、基质和它们的功能。
【标准解答】选C。A项，绿色植物能进行光合作用的细胞才含有叶绿体；B项，叶绿体中的色素主要吸收红光和蓝紫光，并非不吸收其他颜色的光，只是吸收量较少。D项，与光合作用有关的酶主要分布在内膜上。
【互动探究】(1)B项吸收红光和蓝紫光的色素主要是哪种？
提示：叶绿素。
(2)C项中的类囊体膜和光合膜有什么关系？
提示：组成类囊体的膜即为光合膜。
【典例】如图是在“光合色素的提取与分离”实验中得到的四条色素带，若将其置于暗室中，并用红光照射，色素带呈暗色的是
A.①② B.②③ C.③④ D.④②
【常见错误】错选A项。
【错因分析】错选的原因主要有以下两个方面：
(1)对题干关键词“色素带呈暗色”的原因不理解。色素带呈暗色是因为色素将光吸收，在4种色素中，只有叶绿素a和叶绿素b能吸收红光，因此③④呈暗色。
(2)对色素分离的结果掌握不牢固，混淆了滤纸条上四条色素带的种类，误认为①②是叶绿素a和叶绿素b。
【正确解答】选C。叶绿素a和叶绿素b吸收红光和蓝紫光，图中③是叶绿素a,④是叶绿素b。
1.自然界中的硝化细菌被归为化能自养型生物的主要依据是
( )
A.硝化细菌能利用氧化无机物产生的化学能将无机物合成为有机物
B.硝化细菌能将氨合成硝酸和亚硝酸
C.硝化细菌在合成硝酸和亚硝酸的过程中能产生二氧化碳
D.硝化细菌能利用氧化有机物时产生的无机物合成硝酸
【解析】选A。化能自养型生物是能利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物，硝化细菌能利用氨氧化成硝酸和亚硝酸时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成糖类。
2.如图表示细胞内两种重要的新陈代谢过程，下列叙述正确的是( )
A．甲过程只能发生在叶绿体中
B．乙过程只能发生在线粒体中
C．甲也可以表示化能合成作用
D．乙也可以表示乳酸菌的细胞呼吸
【解析】选C。蓝细菌没有叶绿体，也可以完成甲过程；乙过程是有机物氧化分解的过程，从图中可以看出乙过程是需氧呼吸的过程，需氧呼吸的第二、三阶段发生在线粒体中，第一阶段发生的细胞溶胶中；乳酸菌的细胞呼吸产生的是乳酸，没有水和气体的生成。
3.某校生物学习兴趣小组在玻璃温室里进行植物栽培实验，为此他们对室内空气中的CO2含量进行了24小时测定，并根据数据绘制了如图所示的曲线。请问图中表示光合速率等于呼吸速率的点是( )
A.a、b B.b、c C.a、c D.b、d
【解析】选B。ab段CO2浓度增加，说明呼吸速率大于光合速率；bc段CO2浓度减小，说明光合速率大于呼吸速率，b、c点为CO2浓度变化的转折点，此时光合速率=呼吸速率。
4．叶绿体是植物进行光合作用的细胞器，光能的吸收发生在叶绿体的( )
A.内膜上 B.基质上
C.类囊体膜上 D.各部位上
【解析】选C。类囊体膜上分布有色素，光反应中光能的吸收必需有色素的参与。
5.某同学在做提取叶绿体中色素的实验时，收集到的色素提取液为淡绿色。分析产生该结果的原因不可能是( )
A.研磨不充分，色素未能充分提取出来
B.95%乙醇的加入量太多，稀释了色素提取液
C.无水乙醇加得太少，色素未提取出来
D.未加CaCO3粉末，部分叶绿素分子已被破坏
【解析】选C。研磨可破坏叶绿体，释放色素；加CaCO3粉末可中和有机酸，防止叶绿素被破坏；酒精是有机溶剂，可溶解色素而将其提取，加多了提取液颜色浅，加少了颜色深。
6.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分为4块，置于不同的试管中，按下表进行实验，着色最浅的叶片所在的试管是 ( )
注：“+”表示具有该条件
A．① B．② C．③ D．④
【解析】选D。将叶片在黑暗中放置一段时间是进行饥饿处理，消耗掉有机物，然后用不同的光照射，进行光合作用，用碘液处理看有机物产生的多少，因为叶绿体中的色素几乎不吸收绿光，所以着色最浅叶片所在的试管是④号试管。
7.同位素标记法是研究物质来源、去路的一种方法，如分泌蛋白的合成与分泌的研究就是采用此法，据此回答下列有关植物代谢的问题：
(1)放射性同位素18O2充入一密封的容器内，容器封入一盆绿色植物(如图)，在有光照情况下分析18O元素的物质转移途径：_________。在无光照情况下，18O元素最终出现在_______物质中。
(2)上小题中，若有光条件下，用2H2O浇灌植物，它将进入_______(细胞器)参与新陈代谢。有关方程式为：_______
(不需体现2H的转移情况)。
【解析】本题考查光合作用和需氧呼吸发生的场所及化学方程式，可根据二者在物质上是可逆的，从而将二者的反应过程联系起来。
答案：(1)18O2→H218O→C18O2→C6H1218O6
C18O2、H218O
(2)线粒体和叶绿体
C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量；
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
酶
光能
叶绿体
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.据英国《新科学家杂志》报道，近期，最新海洋生物普查研究报告显示，海洋世界中又增添一种神秘新物种——微生物毯。它作为一层微生物结合体，有自己独特的微型结构。光合作用细菌和化学自养细菌生存在这一结构之中。下列关于这一结构中的光合细菌和化学自养细菌的说法错误的是
( )
A.光合细菌是能进行光合作用的微生物，含有叶绿体
B.微生物毯由于含有光合细菌和化学自养细菌而属于自养生物
C.光合细菌能利用光能将水和二氧化碳合成有机物
D.化学自养细菌能利用化学能将无机物合成有机物
【解析】选A。微生物毯作为一层微生物结合体，含有光合细菌和化学自养细菌，光合细菌能利用光能将二氧化碳和水合成有机物，但没有叶绿体。化学自养细菌能利用化学能将无机物合成有机物，因此微生物毯属于自养生物。
2.德国科学家首次在烟草叶绿体中发现了对蛋白质的构成起调控作用的基因开关，利用这种开关可以让植物在特定的生长和收获时打开或关闭叶绿体的功能。下列有关叶绿体的结构和功能的说法正确的是( )
A.叶绿体和线粒体一样是单层膜结构的细胞器
B.对于绿色植物来说，光合作用主要在叶绿体中进行
C.叶绿体中光合作用的酶只存在于基质中
D.组成类囊体的膜上含有与光合作用有关的色素
【解析】选D。叶绿体是双层膜结构的细胞器，光合作用的酶主要分布在基质和内膜中，光合作用的过程全部在叶绿体中进行，类囊体膜就是光合膜，上面分布有很多光合色素。
3.为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是
( )
A.光照、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
B.光照、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
C.黑暗、有空气、临时装片中无NaHCO3稀溶液
D.黑暗、无空气、临时装片中有NaHCO3稀溶液
【解析】选B。叶绿体必须在光照条件下，由NaHCO3稀溶液提供CO2和H2O作为原料，通过光合作用才能产生氧气。要通过观察好氧细菌在水绵周围分布集中、在其他部位分布稀少而证明叶绿体光合作用产生了氧气，临时装片必须隔绝空气，才能排除无关变量的干扰，形成对照。
4.如图，把叶绿体色素滤液放在自然光源和三棱镜之间，在三棱镜的另一侧观察，连续光谱中，变暗程度最小的主要区域是( )
A.B B.A C.C D.A和C
【解析】选A。叶绿体色素吸收可见太阳光用于光合作用。可见太阳光被三棱镜色散，可以分成红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等不同颜色。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光部分，而类胡萝卜素主要吸收蓝紫光部分，因此，A、C部分变暗；B区域为黄光、绿光部分，色素基本不吸收，故B区域变暗的程度小。
5.来自美国康奈尔大学Boyce Thompson植物研究所和德州大学生物学系的研究人员进一步研究了植物光合作用调节机制，发现两种光合作用关键蛋白：FHY3和FAR1能共同作用，调节光反应和碳反应。并将此研究成果公布在《Science》杂志上。下面对光反应和碳反应的叙述错误的是( )
A.光反应为碳反应提供NADPH和ATP
B.光反应和碳反应都是在类囊体膜上进行的
C.光反应和碳反应的进行都离不开酶的催化
D.碳反应和光反应是一个有机整体
【解析】选B。光反应和碳反应是光合作用的两个阶段，光反应是在类囊体薄膜上进行的，碳反应是在叶绿体基质中进行的，这两个反应阶段都是在酶的催化作用下完成的，两者是一个有机整体，其中光反应为碳反应提供NADPH和ATP。
6.在“光合色素的提取与分离”实验中，不让层析液没及滤液细线的原因是( )
A.滤纸上几种色素扩散不均匀而影响实验结果
B.滤纸上的滤液细线会变粗而使色素太分散
C.色素会溶解在烧杯内的层析液中而使实验失败
D.滤纸上的几种色素会混合起来不分散
【解析】选C。层析液是有机溶剂，可以溶解色素，若层析液没及滤液细线，色素会溶解在烧杯内而不能沿滤纸条向上移动，使实验失败。
7.下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述，正确的是( )
A．无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B．二氧化碳的固定过程发生在叶绿体中，葡萄糖分解成二氧化碳的过程发生在线粒体中
C．光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP中的能量
D．夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量
【解析】选D。无氧时细胞会进行厌氧呼吸，产生酒精对细胞有毒害作用，零下低温环境会使细胞中的水结冰，破坏水果的营养成分，达不到保鲜的目的。二氧化碳的固定过程发生在叶绿体中，葡萄糖分解发生在细胞质基质中，二氧化碳的生成在线粒体中；光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能、ATP中的化学能以及其他形式的能(如电能、光能等)；夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照(提高光合作用的强度)，夜晚适当降低温度(降低酶的活性，从而降低呼吸消耗)，有利于作物产量的提高。
8.如图所示某植物上的绿叶经锡箔覆盖处理后在阳光下照射24小时后，将其脱色并用碘液处理，结果锡箔覆盖的部分不呈蓝色，而不被锡箔覆盖的部分呈蓝色，本实验证明( )
(1)光合作用需要CO2
(2)光合作用需要光
(3)光合作用需要叶绿体
(4)光合作用放出氧
(5)光合作用制造淀粉
A.(1)(2) B.(3)(5)
C.(2)(5) D.(1)(3)
【解析】选C。锡箔不透光。锡箔覆盖后的叶片不能进行光合作用；不被锡箔覆盖的部分呈蓝色，说明光合作用必须有光，其产物是淀粉。
9.用纸层析法分离叶绿体中的色素，四种色素扩散速度最快和最慢的分别是( )
A.叶绿素a；胡萝卜素
B.叶绿素b；胡萝卜素
C.胡萝卜素；叶绿素a
D.胡萝卜素；叶绿素b
【解析】选D。纸层析法分离叶绿体中的色素时，四种色素在层析液中的溶解度不同，所以它们在滤纸条上的扩散速度也不同，扩散速度最快和最慢的分别是胡萝卜素和叶绿素b。
10.有关细胞呼吸方程式：
C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
光合作用方程式：
6CO2+12H2O C6H12O6+6H2O+6O2
分析正确的是( )
A.细胞呼吸是放能反应，光合作用是吸能反应
B.细胞呼吸和光合作用不是可逆反应，二者无联系
C.二者都能产生ATP，且产生的ATP实质作用相同
D.水是二者的共同产物，但水不是二者的共同反应物
光能
叶绿体
酶
【解析】选A。光合作用与细胞呼吸有密切联系，二者的产物互相为对方提供反应原料；细胞中的ATP实质都是一样的，但光合作用产生的ATP用于碳反应，细胞呼吸产生的ATP用于生命活动；水既是二者的反应物，也是二者的生成物。
11.(2011·嘉兴高二检测)研究表明，除草剂“敌草隆”能抑制杂草光合作用过程中氧的形成和二氧化碳的固定，在下列哪种条件下，除草剂的作用能发挥得比较明显( )
A.强光下 B.黑暗中
C.阴雨天 D.早晨和傍晚
【解析】选A。“敌草隆”能抑制氧的形成，光合作用光反应阶段产生氧，因此必须有光。“敌草隆”还能抑制二氧化碳的固定，即碳反应阶段。因此，在强光下效果发挥明显。
12.如图是新鲜绿叶的四种光合色素在滤纸上分离的情况，以下说法正确的是( )
A.色素乙在滤纸上的扩散速度最快
B.提取色素时加入乙醇是为了防止叶绿素分解
C.水稻在开花时节，叶片中色素含量是(甲+乙)＜(丙+丁)
D.四种色素都能溶解在层析液中，丁色素的溶解度最大
【解析】选D。从坐标图上可看出，丁色素扩散距离最远，即丁色素在层析液中的溶解度最大，扩散速度最快。在提取色素时，色素能够溶解在乙醇中。水稻在开花时节，叶片中叶绿素的含量远大于类胡萝卜素的含量。
二、非选择题(共3小题，共40分)
13.(12分)2010年上海世博会主题馆东西立面上种植面积达 5 000平方米的生态绿化墙是目前世界上最大的生态墙，生态墙中绿色植物的选择和介质的选择过程中凝聚了很多科技含量，不管在严寒还是酷暑都是常绿的。如图是生态墙中某种绿色植物的光合作用过程示意图，请据图回答下列问题。
(1)请填写图中字母所代表的物质：a.______，b.______，c.______，d.______，e.______，f.______，g.______。
(2)光反应和碳反应的场所分别是______和______。
(3)光反应需要的色素有______、______、______、______。
(4)从图中可以看出光反应和碳反应是不可分开的，光反应为碳反应提供______和______，碳反应为光反应提供_______________等。
【解析】光反应的场所为类囊体膜，碳反应的场所为叶绿体基质。在光反应中发生ATP的合成和水的光解，在碳反应中，外界原料CO2参与反应，有糖生成。光反应产生的NADPH和ATP为碳反应所利用。
答案：(1)H2O O2 ADP和Pi ATP NADPH CO2 糖类等有机物
(2)类囊体膜 叶绿体基质
(3)叶绿素a 叶绿素b 胡萝卜素 叶黄素
(4)NADPH ATP ADP和Pi
14.(12分)下列甲图曲线表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。乙图曲线a表示某些植物在20°C、CO2浓度为0.03％的环境中随着光照强度的变化光合作用强度的变化；在乙图B点时改变某种条件，结果发生了如图曲线b的变化。请分析回答：
(1)从甲图分析，植物光合作用强度大于呼吸强度的时间段为___________________。
(2)甲图A点叶肉细胞中产生ATP的场所是_______________。
(3)分析乙图在B点时可能改变的条件及判断理由。
①可能改变的条件是________；理由__________________。
②可能改变的条件是________；理由__________________。
(4)从甲图分析，你认为该植物有机物积累量最多的时间是 _________点。
【解析】甲图中，0～6点时，没有光照，因此，A点时植物只进行呼吸作用，产生ATP的场所是细胞溶胶和线粒体。从甲图曲线可以看出，在6～18点之间，大棚内的CO2浓度下降，说明光合作用强度大于呼吸作用强度。在18点时有机物积累量最多。在乙图中，B点光合强度突然增大，从影响光合作用的因素来分析：一是CO2浓度突然增大，光合速率加快，二是温度更加适宜，酶活性上升，光合强度上升。
答案：(1)6～18点之间 (2)细胞溶胶和线粒体
(3)①温度适当升高 在一定温度范围内，光合强度随温度升高而加强 ②CO2浓度适当增加 在一定CO2浓度范围内，光合强度随CO2浓度的增加而增强
(4)18
【实验·探究】
15.(16分)叶绿体中色素能够溶解在有机溶剂乙醇中，因此实验室中用95%的乙醇提取叶绿体中的色素。能否用丙酮作为溶剂替代无水乙醇呢？
请完善实验，探究丙酮是否可以作为提取叶绿体中色素的有机溶剂，并对实验中存在的问题进行分析。
(1)材料用具：新鲜的绿色叶片，干燥的定性滤纸，尼龙布，丙酮，95%的乙醇，层析液，二氧化硅，碳酸钙等。
(2)方法步骤：
①提取绿色叶片中的色素。
a.取两个研钵分别编号为1、2。
b.分别向两个研钵中加入_________________________。
c.向1号研钵中加入2 mL～3 mL 95%的乙醇，______，均进行充分研磨。
d.将研磨液过滤到试管中，并及时用棉塞塞紧试管口。
②制备滤纸条。
将干燥处理的定性滤纸剪成两个长10 cm，宽1 cm的长条，在距一端1 cm处用圆珠笔画线并剪去两角。
③点样。
分别用毛细吸管吸取少量滤液，分别在两条滤纸条上沿横线均匀地画滤液细线，紧接着重复画2～3次。
④分离叶绿体中的色素。
将层析液2 mL倒入两支编号为1、2的大试管中。然后，将滤纸条画有滤液细线的一端朝下，轻轻插入层析液中，并让层析液没及滤液细线。
(3)观察实验结果。
请在方格内绘出正确的实验结果，并注明色素种类及相应颜色。
(4)结果预测及分析：
(5)请纠正方法步骤中的错误。
纠正一：制备滤纸条时，应用_______________________；
纠正二：点样时___________________________________；
纠正三：分离叶绿体中色素时，一定不要让______没及____________。
【解析】本题考查实验设计能力及结果预测与分析能力。要探究丙酮是否可以作为溶剂替代95%的乙醇，就应设计实验以丙酮作溶剂提取叶绿体中的色素，并与以95%的乙醇作溶剂提取叶绿体中的色素的分离效果作比较。实验设计要遵循单一变量原则，即只有提取液不同，而其他都应相同。结果有三种可能情况，即a.与对照组基本一样；b.比对照组效果差；c.得不到分离的色素带。改错方面考查对实验注意问题的掌握。
答案：(2)①b.2 g剪碎的绿色叶片、少许二氧化硅和碳酸钙
c.向2号研钵中加入2 mL～3 mL 的丙酮
(3)
(4)①丙酮
②不如1号明显
③不能
(5)纠正一：铅笔画线并编号1、2
纠正二：应干燥后重复画滤液细线3～4次
纠正三：层析液 滤液细线
【方法技巧】实验试剂选取的依据及条件
(1)实验试剂的选取要依据实验原理，如叶绿体中色素的提取原理是色素能溶解于有机溶剂，故可用无水乙醇，也可用丙酮、乙醚或汽油等，又如生物组织中可溶性还原糖鉴定原理是还原糖可将Cu(OH)2还原成砖红色Cu2O,故可用新制的Cu(OH)2溶液，也可用本尼迪特试剂等。
(2)实验试剂的选取要注意实验条件，如探究温度对淀粉酶活性影响的实验中，可用碘液鉴定淀粉的存在而不宜用本尼迪特试剂鉴定可溶性还原糖的生成，因鉴定时需加热，而温度又影响酶的活性。(共118张PPT)
一、各种细胞器的比较及归纳
①能进行光合作用的细胞不一定都具有叶绿体，如蓝细菌。
②植物分生区的细胞并不是无液泡，而是体积小。
③细胞中细胞器的种类和数量与细胞的功能相适应，如代谢旺盛的细胞内线粒体含量较多。
【典例1】下列模式图表示几种细胞器，有关说法不正确的是
A.细胞器C、F都与蛋白质合成有关
B.细胞器B、F不含磷脂
C.绿色植物的细胞都含有C、E、F
D.A、D及植物细胞的液泡都是单层膜结构
【思路点拨】解答本题的关键是正确识别各种细胞器的形态和准确识记各种细胞器的功能。
【标准解答】选C。根据简图可知，C表示线粒体，可以为蛋白质的合成提供能量， F表示核糖体，是合成蛋白质的场所；中心体B与核糖体F都是无膜结构，不含磷脂；植物的绿色部位都含有线粒体C、叶绿体E及核糖体F，但根细胞中无叶绿体；高尔基体A、内质网D和液泡都是单层膜结构。
【规律方法】细胞器的其他分类方法
【变式训练】下列模式图表示几种细胞器，据图完成下列问题(只填字母)。
(1)在酶的参与下，为进行多种化学反应合成有机物创造有利条件的细胞器是________。
(2)与能量转换有关的细胞器是________。
(3)高等植物没有的细胞器是________。
(4)含有色素的细胞器是________。
(5)蛋白质合成后，与其加工和运输有关的细胞器有____。
【解析】由题图分析可知：A～E分别为高尔基体、中心体、线粒体、内质网、叶绿体。
(1)内质网为网状膜结构，为化学反应提供了条件。
(2)与能量转换有关的细胞器是叶绿体和线粒体。
(3)高等植物不含中心体，在低等的植物细胞和动物细胞中含有中心体。
(4)叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素。
(5)与蛋白质的加工和运输有关的细胞器有内质网、高尔基体和线粒体。
答案：(1)D (2)C、E (3)B (4)E
(5)A、C、D
二、细胞器之间的协调配合
1.功能上的联系(分泌蛋白的合成与分泌过程)
2.结构上的联系
3.过程分析
(1)细胞中各种细胞器的功能是各不相同的，但是某一项生命活动的完成，并不能只依靠一种细胞器，而是要依靠各种细胞器之间的密切合作、协调配合才能完成。
(2)细胞内的内质网膜、高尔基体膜、细胞膜之间是可以转化的，在结构上具有一定的连续性。
①游离的核糖体与附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质种类不同，前者合成的是结构蛋白，后者合成的是分泌蛋白。
②细胞器的膜可以相互转化的原因是各种膜的化学组成成分和结构基本相同。
【典例2】用35S标记一定量的氨基酸，并用来培养哺乳动物的乳腺细胞，测得核糖体、内质网、高尔基体上放射性强度的变化曲线，则下列分析不正确的是
A.图中的a、b、c三条曲线所指代的细胞器分别是核糖体、内质网、高尔基体
B.与乳腺分泌蛋白的合成和分泌密切相关的具膜细胞器是内质网、高尔基体和线粒体
C.乳腺分泌蛋白的合成过程不能体现膜在结构上的联系
D.35S在细胞各个结构间移动的先后顺序是核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜
【思路点拨】解答本题的关键思路是明确氨基酸在细胞内的移动过程：氨基酸→核糖体→内质网→高尔基体→质膜。
【标准解答】选C。本题考查分泌蛋白的合成、加工和运输过程。分泌蛋白首先在核糖体上合成，再依次经过内质网和高尔基体的加工，最后经质膜分泌到细胞外，在此过程中，由线粒体提供能量，因此选项A、B、D正确；分泌蛋白在内质网初步加工后，由内质网形成小泡，小泡与高尔基体膜融合，经高尔基体进一步加工后，再由高尔基体形成小泡，小泡与细胞膜融合，该过程说明不同细胞器的膜在一定程度上是可以相互转化的。
【互动探究】结合上题分泌蛋白的合成过程，在下图中画出内质网膜(A)、细胞膜(B)和高尔基体膜(C)的变化趋势。
提示:
【变式训练】根据细胞的功能推测，下列叙述中错误的是
( )
A.汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体
B.心肌细胞比唾液腺细胞具有更多的线粒体
C.胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体
D.生命活力旺盛的细胞比衰老细胞具有更多的线粒体
【解析】选A。本题考查细胞结构与功能的关系。汗腺细胞分泌汗液，汗液的成分主要是水、无机盐和尿素，没有蛋白质，而肠腺细胞能分泌大量的消化酶，所以肠腺细胞比汗腺细胞具有更多的核糖体；心肌细胞比唾液腺细胞代谢旺盛，因此含有的线粒体更多；胰腺细胞能合成大量的分泌物，故比心肌细胞有更多的高尔基体；生命活力旺盛的细胞代谢旺盛，所以比衰老细胞具有更多的线粒体。
三、观察叶绿体
1.实验原理
(1)叶绿体呈椭球形或球形，颜色为绿色，可以用高倍显微镜观察到。
(2)细胞质能流动，悬浮于细胞溶胶中的细胞器也会运动，因此观察细胞质的流动可以以叶绿体作标志。
2.实验目的
(1)观察叶绿体的形态和分布。
(2)观察细胞中的胞质环流现象。
3.材料处理(加速胞质环流的方法)
(1)将实验材料提前放在阳光或灯光下光照15 min～20 min。
(2)将实验材料放在25℃的温水中培养。
(3)采取切伤叶片的方法。
4.实验步骤培养：
5.实验注意事项
(1)取材：最好选取靠近叶脉部位的细胞进行观察，此处水分较多，容易观察到细胞质的流动。
(2)制作装片：临时装片中的叶片要随时保持有水状态，以免影响细胞的活性进而影响观察。
(3)观察：先在低倍物镜下找到目标，然后移至视野中央，再换成高倍物镜。
①取材时并不是叶绿体的含量越多越好，比较好的材料应该是叶绿体含量较少且体积较大。
②观察胞质环流时，是以叶绿体的流动作为参照的。
③叶绿体在细胞内的分布并不是均匀的。
【典例3】在电子显微镜下观察狗尾巴草幼根细胞，可观察到的结构如图中的
A.①②③④⑤ B.①③④
C.①③④⑤ D.①②③④
【思路点拨】解答本题需注意以下关键词：电子显微镜、狗尾巴草、幼根。
【标准解答】选B。①是线粒体，②是叶绿体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是中心体。狗尾巴草是高等植物，无中心体，其幼根内无叶绿体。
【误区警示】关于细胞器的几个“不一定”
(1)植物细胞不一定都有叶绿体，如植物根细胞。
(2)能进行光合作用的不一定有叶绿体，如蓝细菌。
(3)无叶绿体和大液泡的不一定是动物细胞，如根尖分生区细胞。
(4)进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体，如某些细菌。
(5)有中心体的不一定是动物细胞，如某些低等植物细胞。
【变式训练】关于观察叶绿体的形态和分布的实验中，下列说法正确的是( )
A.选用含叶绿体少而小的细胞来观察
B.活细胞中，细胞溶胶中的叶绿体是静止不动的
C.选用含叶绿体少而大的细胞来观察
D.在光学显微镜下可看到线粒体和叶绿体都由两层膜构成
【解析】选C。选材时应选用含叶绿体少而大的细胞，如菠菜叶稍带些叶肉的下表皮(叶绿体在叶的上表皮分布多，下表皮分布少)。在光学显微镜下不能观察到线粒体和叶绿体的两层膜，在电子显微镜下才可观察到。活细胞中，叶绿体会随着细胞质的流动而运动。
分离各种细胞器的方法
1.方法：差速离心法。
2.原理：不同的细胞器其密度不同，利用不同的转速就能将各种细胞器分离开。
3.过程
(1)将细胞膜破坏，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆。
(2)将匀浆放入离心管中，用离心机在不同的转速下进行离心。
(3)分离得到不同密度的细胞器。
【典例】用适当的方法将小白鼠的肝脏组织细胞磨碎，离心分离细胞的各种结构，其方法如图所示。
将所获得的沉淀物A、B、C和可溶性的物质D进行成分和功能的实验分析，总结如下表。
注：C中除RNA外还有蛋白质，且普遍存在于动植物细胞中，B中含少量C。
请根据表中各项数据分析回答问题。
(1)DNA含量最高，几乎全部来自________。
(2)与蛋白质合成有直接关系的细胞器是沉淀物中的［ ］_________。
(3)沉淀物B中主要含有的细胞器是________。
(4)可溶性物质D在细胞亚显微结构上属于________。
【思路点拨】审清图表是解答本题的关键，还需注意题干中隐藏的信息：动物细胞的组织。
【标准解答】分离细胞的各种结构所用的方法是差速离心法：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆，将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心，利用不同的离心速度所产生的不同离心力，就能将各种细胞器分离开。由图示及表格数据分析，DNA主要分布在沉淀物A中；B中有少量DNA和RNA，为线粒体；C由RNA和蛋白质组成，是核糖体；D为可溶性物质，应为细胞溶胶。
答案：(1)沉淀物A (2)［C］核糖体
(3)线粒体 (4)细胞溶胶
【互动探究】(1)沉淀物A的名称是什么？
提示：细胞核。
(2)沉淀物A、B、C中，密度最大的是哪个？
提示：沉淀物A。
【变式训练】把鼠肝细胞磨碎，然后放在离心管中高速旋转离心，分成 A、B、C、D四层，发现其中C层中含有呼吸酶，C层很可能的主要组成成分是( )
A.细胞壁 B.细胞膜 C.线粒体 D.叶绿体
【解析】选C。线粒体是进行细胞呼吸的主要场所，其中含有与细胞呼吸有关的酶；细胞磨碎之后，细胞膜结构被破坏；鼠细胞内不含叶绿体和细胞壁。
【典例】图1是两种高等生物细胞亚显微结构模式图。图2、图3和图4是图1中部分结构的放大，据图回答。(［ ］内填图中标号，_____上填适当内容的文字)
(1)图1中的结构1～13中不应该出现的是［ ］和［ ］；可能含有水溶性色素的是［ ］。
(2)图2、3、4所示在结构上的主要共同点是_________。图2、3所示结构的名称分别是________。若光合作用中氧气是在类囊体内产生，图3所示结构产生的气体从产生部位扩散到相邻细胞中被用于细胞呼吸，至少需要穿过________层膜。
(3)与植物细胞有丝分裂中细胞壁形成有关的细胞器是［ ］(填图1中标号)。
【常见错误】第(1)问“可能含有水溶性色素的”易误答为“［3］”或“［11］”；第(2)问“至少需要穿过膜的层数”易误答为“6层”；第(3)问容易错答“［2］中心体”或“［7］高尔基体”。
【错因分析】导致该题误答的原因是：
第(1)问忽略或不理解“水溶性色素”的关键信息。叶绿体和液泡都含有色素，但叶绿体中的色素溶于有机溶剂而不溶于水，而液泡中的色素能溶解于水，是水溶性色素。
第(2)问忽略或不理解关键信息“氧气是在类囊体内产生”，导致分析时没有考虑类囊体膜。
第(3)问对各种细胞器的分布和功能混淆或掌握不牢固，植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关。
【正确解答】(1)［3］ ［13］ ［8］
(2)都由双层膜包被 线粒体、叶绿体 7 (3)［9］
1.下列结构中都不具有膜结构的细胞器是( )
A.线粒体和中心体 B.核糖体和细胞壁
C.高尔基体和内质网 D.核糖体和中心体
【解析】选D。无膜包被的细胞器有中心体和核糖体，所以选D。细胞壁虽不含膜结构，但细胞壁不是细胞器。
2.(2010·海南高考)下列有关线粒体和叶绿体的叙述，错误的是( )
A.线粒体和叶绿体携带的遗传信息可以表达出来
B.线粒体和叶绿体为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同
C.线粒体内膜向内折叠形成嵴，叶绿体类囊体堆叠形成基粒
D.蓝藻(蓝细菌)没有叶绿体也能进行光合作用
【解析】选B。线粒体和叶绿体内均有DNA，其携带的遗传信息可以表达出来。因线粒体和叶绿体的功能不同，所以其内膜中的酶的种类不同。蓝藻(蓝细菌)为原核生物没有叶绿体，但有光合作用所需的酶和色素，可以进行光合作用。
3.观察某细胞的局部结构时，看到的细胞器包括中心体、线粒体和核糖体等。对此认识正确的是( )
A.该细胞是在高倍光学显微镜下观察的
B.此细胞不可能是原核细胞和植物细胞
C.该细胞可能具有其他的细胞器
D.因为有中心体，该细胞一定是动物细胞
【解析】选C。光学显微镜下无法看到中心体、核糖体等亚显微结构，A错；该细胞含有线粒体和中心体等细胞器，因此不可能是原核细胞，但有可能是低等植物细胞，B、D错；该细胞可能是低等植物细胞，也可能是动物细胞，因此可能含有其他的细胞器，C对。
4.(2011·福州高一检测)观察植物叶中叶绿体的实验中，下列操作不正确的是( )
A.制作临时装片时，要对细胞进行染色
B.先在低倍物镜下找到细胞，再用高倍物镜观察
C.随时保持临时装片为有水状态
D.若视野比较暗，可调节反光镜和增大光圈
【解析】选A。在观察叶绿体的实验中，主要目的是观察叶绿体的形态和分布及胞质环流现象，即观察的是活细胞的动态变化，需始终保持细胞的有水状态。在进行观察时，先在低倍物镜下找到目标，然后移至视野中央，再换高倍物镜，换成高倍物镜后视野会变暗，需调节反光镜或光圈。叶绿体本身有颜色，因此在制片时不需要染色。
5.如图为不同的真核细胞组合的示意图，据图回答下列问题:
(1)②是_______,目前被大家公认的结构模型为_______。
(2)如果用15N 标记的氨基酸培养该细胞，你认为最早测得放射性的细胞器是[ ]_______，它的组成成分是_______和_______。
(3)A细胞若为菠菜叶肉细胞，则缺少的细胞器为_______,B细胞若为人肝脏细胞，则缺少的细胞器为_______。
(4)蓝细菌与A、B细胞都有的细胞器是_______。
(5)图中由一层单位膜构成的结构有_______(填序号)。
(6)细胞色素C是动植物细胞普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在能量的生成过程中起着重要作用，细胞色素C的合成场所是[ ]_______。
【解析】分析图中各结构的名称。A为高等植物细胞，B为动物细胞。①为细胞壁，②为细胞膜，③为线粒体，④为内质网，⑤为核糖体，⑥为高尔基体，⑦为液泡，⑧为细胞溶胶。核糖体是合成蛋白质的场所，由蛋白质和RNA组成。细胞色素C是由氨基酸脱水缩合而成，而脱水缩合的场所是核糖体。
答案：(1)细胞膜 流动镶嵌模型
(2)［⑤］核糖体 蛋白质 RNA
(3)叶绿体 中心体
(4)核糖体
(5)②④⑥⑦
(6)［⑤］核糖体
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.下列有关细胞的结构与功能的说法正确的是( )
A.核糖体是噬菌体、细菌和酵母菌唯一共有的细胞器
B.细胞液就是细胞中的液体
C.内质网是细胞内有机物合成的“车间”
D.能进行光合作用的细胞不一定有叶绿体，没有线粒体的细胞无法进行需氧呼吸
【解析】选C。A错误，噬菌体是病毒，没有细胞结构；B错误，细胞液是液泡内的液体；C正确，内质网与蛋白质、多糖和脂质的合成有关；D错误，蓝细菌没有叶绿体但能进行光合作用，某些细菌，如硝化细菌等细胞中没有线粒体，但含有与需氧呼吸有关的酶，能进行需氧呼吸。
2.一分子CO2从叶肉细胞的线粒体基质中扩散出来，进入该细胞的叶绿体基质中，要穿越的膜层数是( )
A.5 B.7 C.6 D.4
【解析】选D。叶绿体、线粒体都是具有双层膜的细胞器。所以一分子CO2从线粒体基质进入该细胞的叶绿体基质中要穿越膜的层数为4层。
3.“碧云天，黄叶地，西风紧，北雁南飞”是著名的诗句，其中的“北雁南飞”是鸟类的迁徙现象。若北雁进行长途迁徙，则其体内消耗的能量主要来自( )
A.核糖体 B.线粒体
C.内质网 D.叶绿体
【解析】选B。核糖体是合成蛋白质的主要场所，内质网的主要功能是加工蛋白质、合成脂质等，这两个过程均需消耗能量。鸟类细胞中不含叶绿体。鸟类在迁徙过程中所需能量主要来自于呼吸作用，细胞呼吸和能量代谢的中心是线粒体。
4.植物细胞壁的形成与高尔基体有关，这说明高尔基体具有
( )
A.合成蛋白质的能力 B.合成脂肪的能力
C.合成多糖的能力 D.合成核酸的能力
【解析】选C。植物细胞壁的主要成分是纤维素，高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关，即能合成多糖。
【方法技巧】细胞器与细胞的功能相适应
(1)线粒体在代谢旺盛的需能部位数量多。
(2)叶绿体在植物叶的向光一侧分布较集中。
(3)在分泌功能强的腺体细胞中高尔基体的数量比一般细胞中多。
(4)蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体的数量多。
(5)高尔基体在植物细胞中主要与细胞壁的合成有关；而在动物细胞中则与细胞分泌物的形成有关，如分泌蛋白。
5.叶绿体、线粒体内共有的成分组合，正确的是( )
①蛋白质 ②核糖体 ③DNA
④RNA ⑤叶绿素
A.①②③④⑤ B.①②③④
C.①④⑤ D.①③④
【解析】选B。叶绿体和线粒体具有膜结构，组成膜的成分中有蛋白质。叶绿体是光合作用的场所，线粒体是细胞呼吸的场所，前者会产生葡萄糖。线粒体和叶绿体为半自主性细胞器，内含有少量DNA和RNA及核糖体，能合成自身需要的蛋白质。叶绿素只在叶绿体内有。
6.关于细胞器的界定，目前有两种意见，其中之一认为，细胞器是细胞内以膜和细胞质隔离的相对独立的结构。根据这种界定，下列哪种结构不能称为细胞器( )
A．细胞核 B．核糖体
C．内质网 D．高尔基体
【解析】选B。题干中细胞器的概念是有膜与细胞质隔离的相对独立的结构，而核糖体是无膜结构。
7.有些人因感染只打了一针庆大霉素或链霉素而导致听力丧失，出现这种现象的原因是患者本人的线粒体基因对此类抗生素敏感所致。下列有关线粒体的叙述正确的是( )
A.线粒体有2层磷脂分子结构，且内层向内折叠
B.线粒体内只含有与细胞呼吸相关的酶
C.线粒体内含有少量DNA，但无核糖体
D.线粒体异常会导致人体某些疾病的发生
【解析】选D。线粒体是双层膜结构由4层磷脂分子组成。线粒体是细胞呼吸和能量代谢的中心，含有与细胞呼吸相关的酶，另外，它还含有少量的DNA和核糖体，能合成自身需要的蛋白质，因此线粒体内的酶不仅仅是与细胞呼吸相关的。
8.(2011·金华高二检测)为研究酵母菌细胞蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加3H标记的亮氨酸后，连续观察相应的变化，不可能出现的结果是( )
A.细胞核内出现3H标记
B.最先出现3H标记的是高尔基体
C.培养一段时间后，质膜上出现3H标记
D.若内质网和高尔基体上出现3H标记，则最可能表示的是分泌蛋白的合成
【解析】选B。亮氨酸是合成蛋白质的原料，核糖体是合成蛋白质的场所，所以3H标记的亮氨酸不会最先出现在高尔基体；细胞核内有蛋白质成分，所以3H标记可能出现在细胞核内；若是合成分泌蛋白，则3H标记的轨迹是核糖体→内质网→高尔基体→质膜。
9.如图所示，图中功能多、联系广的细胞结构A是指( )
A.高尔基体膜 B.叶绿体膜
C.内质网膜 D.液泡膜
【解析】选C。内质网向内连接核膜，向外连接细胞膜，在需能旺盛的细胞中，还与线粒体膜相连，内质网膜与高尔基体膜间接相连。
10.如图表示某细胞在生长过程中细胞器的数目变化曲线，该细胞可能为( )
A.叶肉细胞 B.根冠细胞
C.叶表皮细胞 D.根尖分生区细胞
【解析】选D。图中核糖体数目增多意味着有蛋白质的合成，线粒体数目增多意味着消耗能量，液泡数目减少意味着体积增大，结合选项判断应该是根尖分生区细胞，因为此区细胞分裂旺盛，核糖体与线粒体活动旺盛，而且无大液泡。
11.下列有关细胞溶胶功能方面的叙述错误的是( )
A.细胞溶胶不包括各种细胞器
B.控制细胞质遗传的物质基础是线粒体、核糖体和叶绿体中的DNA
C.细胞溶胶是新陈代谢的主要场所
D.活细胞中细胞溶胶是不断流动的，有利于物质运输
【解析】选B。细胞质包括细胞溶胶和分布其中的众多细胞器。线粒体和叶绿体中含有DNA，是控制细胞质遗传的物质基础，核糖体中不含DNA，不控制细胞质遗传。细胞溶胶是新陈代谢的主要场所。活细胞的细胞溶胶是不断流动的。
12.关于下列细胞器的叙述正确的一组是( )
①线粒体 ②叶绿体 ③高尔基体
④核糖体 ⑤内质网 ⑥中心体
(1)上述所有细胞器都含蛋白质
(2)能复制的细胞器只有①②
(3)含单层膜的细胞器只有③⑤
(4)含RNA的细胞器只有①②
A.(1)(3) B.(1)(4)
C.(2)(3) D.(2)(4)
【解析】选A。能复制的细胞器除①②外，还有⑥会在分裂间期进行复制，以便于前期形成纺锤体。含单层膜的细胞器是③⑤,①②是双层膜，④⑥没有膜结构。含RNA的细胞器是①②④,蛋白质是生命活动的主要承担者，细胞的各部分(包括细胞器)均含蛋白质。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(20分)(2011·长沙高一检测)如图是某种细胞亚显微结构模式图。请据图回答下列问题：
(1)上图可能是下列哪种细胞( )
A.黑藻的叶肉细胞 B.硝化细菌
C.洋葱根尖分生区细胞 D.蓝藻(蓝细菌)
(2)该细胞内完成能量转换的结构有________。如果该细胞为高等植物根尖的分生区细胞，不具有图中的哪些标示部分？________。(填序号与名称，缺一不可)
(3)图中不具膜结构的细胞器是________(填序号和名称)。
(4)此细胞中可能含有色素的细胞器是________。
【解析】(1)该细胞含有叶绿体，选项B、C、D中都无叶绿体。
(2)线粒体和叶绿体与能量转换有关，根尖分生区细胞无叶绿体和液泡。
(3)⑨核糖体为无膜细胞器。
(4)叶绿体和液泡中含有色素。
答案：(1)A
(2)①叶绿体、②线粒体 ①叶绿体、③大液泡
(3)⑨核糖体
(4)①叶绿体、③液泡
【实验·探究】
14.(20分)已知某绿色植物叶绿体中含有叶绿素等色素，呈现绿色；其液泡中含有花青素，花青素在弱酸性条件下会呈现红色，中性条件下呈现绿色，在弱碱性条件下会呈现蓝色。根据条件回答下列问题。
实验目的：探究植物叶片的颜色是由叶绿体中的色素决定的还是由液泡中的色素决定的。
实验材料：植物的叶片、pH为5的醋酸、pH为9的氨水、蒸馏水、培养皿、量筒(醋酸和氨水不会破坏叶绿体的结构)
实验步骤：
(1)取三个培养皿，分别编号A、B、C。
(2)分别向三个培养皿中加入等量的蒸馏水、pH为5的醋酸和pH为9的氨水。
(3)取__________________________________________。
分别放入到三个培养皿中。
(4)一段时间后观察叶片的颜色。
预测结论：
【解析】本实验为探究性实验。根据题干中已知信息可推知，若植物叶片颜色是由叶绿体决定的，则叶片的颜色不会随着液泡中色素的变化而变化；若植物叶片颜色是由液泡中的色素决定的，植物的叶片颜色会随着pH的改变而发生变化，根据叶片颜色的变化可以得知影响植物叶片颜色的原因。
答案：实验步骤：(3)大小基本相同的三片该植物的绿色叶片
预测结论：(共106张PPT)
一、组成细胞的元素
1.种类：常见的主要有20多种。
2.主要元素：O、C、H、N等。
3.研究细胞组成元素的意义
(1)体现生物界与非生物界之间的统一性
①统一性是从组成生物体的化学元素的种类来分析的。
②组成生物体的化学元素在无机环境中都可以找到，没有一种是生物体所特有的，说明了生物界和非生物界具有统一性，揭示了生命起源于非生命物质。
(2)体现生物界与非生物界之间的差异性
①差异性是从组成生物体的各种化学元素的含量来分析的。
②组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别，说明了生物界和非生物界的差异性。
(3)统一性和差异性的图解
①不同生物体内所含的元素种类基本相同，但同种元素的含量相差较大。
②同一生物体内不同元素的含量也不相同。
【典例1】如图是组成人体细胞和地壳的主要元素含量图，下列说法正确的是
A.组成二者的主要元素相同
B.含量少于3%的元素仍属于组成细胞的主要元素
C.二者含量最多的元素都是氧，说明二者之间具有统一性
D.C、H、O、N四种元素在细胞中含量较高，而在地壳中的含量都很低
【思路点拨】解答本题的关键是注意以下两方面：
①对比分析两幅图中元素的含量和种类。
②注意图中的“其他元素”中所隐含的元素种类。
【标准解答】选B。据图分析，组成细胞和地壳的主要元素种类不同，前者主要是C、H、O、N、P、S等，后者主要是O、Si、Al、Fe等，有些元素含量虽然很低，但却有重要的功能，仍是组成细胞和地壳的主要元素。氧元素在细胞和地壳中的含量均是最高的，但不能说明二者之间具有统一性，二者之间的统一性是根据元素的种类来界定的，而不是含量。
【互动探究】(1)通过分析比较两幅图中元素的种类和含量，可以得出什么结论？
提示：生物界和非生物界既有统一性，又有差异性。
(2)从此表看，人体成分中没有铁的含量，是否可以表明人体内不含铁？并说明原因。
提示：不是，因为铁是构成血红蛋白的必要成分。表中没有列出是因为铁含量极少，在含量少于3%的其他元素里面。
【误区警示】本题易错选D。C、H、N元素在地壳中的含量较低，但氧元素的含量无论在细胞中还是地壳中，其含量都是最高的。
二、水在细胞中的含量特点及作用
1.含量特点：细胞中含量最多的无机化合物。
2.含量规律
(1)不同种类的生物体中水的含量差别较大，如水生生物>陆生生物。
(2)同一生物体的不同组织器官中的含水量不同，如血液>牙齿。
(3)同一生物体在不同生长发育期含水量差别较大,如幼儿期>成年期>老年期。
3.作用
①水在生物体内的含量是最多的，在细胞内的含量则不一定，如油脂细胞中含量最多的是油脂。
②水是无机物，不能为生物体的生命活动提供能量。
【典例2】在玉树“4·14”强烈地震中，在无水的情况下，有的被困者靠喝自己的尿液来维持生命，最终获救。下列有关水的说法不正确的是
A.水能为人体提供能量
B.体内营养物质的运输离不开水
C.人体内含量最多的化合物是水
D.水会影响人体的新陈代谢活动
【思路点拨】本题主要考查水的作用，解答本题的关键是明确水是无机化合物。
【标准解答】选A。水不一定是细胞内含量最多的化合物，但却是生物体内含量最多的化合物。水在生物体内作为溶剂，参与物质的运输，生物体内发生的许多变化都与水有关。水是无机化合物，不能为人体的生命活动提供能量。
【规律方法】有关水的含量的规律总结
(1)生物体内含量最多的化合物是水。
(2)细胞内含量最多的化合物不一定是水。细胞内含量最多的无机化合物是水。
(3)不同生物体、同种生物的不同组织和不同发育时期，细胞内水的含量不同。
【变式训练】在探索外星空间是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的一环。这是因为水在生命中的意义是( )
A.水可以降温
B.水在生物体内可以流动
C.生物体内水的含量最多
D.水是良好的溶剂，生物体的生化反应必须在水中进行
【解析】选D。本题考查水的生理功能。水在生物体内可作为良好的溶剂，是物质运输的主要介质，具有调节温度的作用。结合题干，在生物的生命活动中，一定有多种生化反应，而生化反应的进行，必须以水作为溶剂。
三、生物体内的无机盐
1.含量：很少，约占1%～1.5%。
2.存在形式及其功能
①无机盐虽然在细胞中的含量很低，但其作用非常重要，是不可缺少的。
②无机盐在细胞内的含量并非越多越好，过多也会影响生物体的生命活动，如Ca2+含量过多会导致肌无力。
【典例3】铁是血红蛋白的重要组成成分，血红蛋白是红细胞的主要成分。当人或哺乳动物体内含铁量降低时，红细胞运输氧的功能减弱。当含铁量过低时，人和动物则表现为贫血，同时会出现一系列的症状，如贫血的人面色苍白，容易疲劳，并有心慌气短、恶心、头痛、眩晕等症状。这一事实说明铁的作用为
A.细胞中某些化合物的重要组成成分
B.维持生物体的生命活动
C.维持细胞的正常生理活动
D.以上三项都是
【思路点拨】解答本题的关键是明确题干中当Fe含量减少时，对身体产生的影响。
【标准解答】选D。本题分析思路如下：
【误区警示】本题容易误选A项。铁的直接功能是某些复杂化合物的重要组成成分，其间接功能是维持细胞和生物体的正常生命活动。
【变式训练】以离子形式存在的无机盐的生理作用不包括( )
A.细胞结构物质之一 B.维持细胞的形态
C.维持细胞正常生理功能 D.调节细胞内的pH
【解析】选A。离子态的无机盐在细胞内可增大细胞的渗透压，有利于维持细胞的正常形态，在维持细胞正常生理功能和调节细胞的pH方面均起到一定作用，如HCO3-，可以通过调节pH来维持细胞正常的生理功能。
水在细胞中的存在形式、种类和应用
1.存在形式
(1)自由水：细胞中以游离的形式存在的水，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。
(2)结合水：细胞中与其他物质相结合的水，含量较稳定，不易散失，约占细胞内全部水分的4.5%。
2.二者关系：可以相互转化。
(1)转化实例
①血液凝固时，部分自由水转化为结合水。
②烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
(2)转化条件:一般情况下，二者发生转化与温度有关。升高温度，结合水转化为自由水，自由水含量增多；降低温度，自由水转化成结合水，自由水含量降低。
3.细胞中水的含量与细胞代谢的关系
细胞内自由水和结合水的含量与细胞的新陈代谢和抗逆性有关。一般情况下，自由水占含水量的百分比越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越差；反之，结合水的比例越大，代谢越缓慢，但抗逆性越强。
4.在生产实践中的应用
(1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。
(2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗逆性。
【典例】幼小植物体内自由水/结合水的比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水/结合水的比值不断减小时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。下面解释正确的是
(1)结合水是构成植物细胞结构的一部分
(2)结合水参与某些代谢反应
(3)自由水是各种代谢活动的介质
(4)自由水参与某些代谢反应
A.(1)(2) B.(2)(3) C.(3)(4) D.(1)(3)
【思路点拨】本题主要考查水的含量与细胞代谢和抗性的关系，解答本题需明确以下两点：
①不同形式水的含量与细胞代谢的关系。
②不同形式水的主要功能。
【标准解答】选C。自由水是良好的溶剂，营养物质和代谢废物在水中运输，自由水又参与一些代谢过程，因此自由水/结合水的比值增大时，代谢加快。(1)说法正确，但不是对题干问题的解释。
【规律方法】自由水与结合水关系总结
自由水的减少主要影响细胞的新陈代谢，而结合水的减少会对生物体的生命活动造成严重影响。其关系如下：
【变式训练】人体某些组织的含水量虽然近似，但形态却不相似，如心肌含水量约为79%而呈坚韧的状态，血液约含水82%则是川流不息的液态。对这种形态差异的正确解释是( )
A.心肌细胞内结合水较多
B.血液中结合水较多
C.心肌内全是结合水
D.血液中全是自由水
【解析】选A。本题考查的是对水分在细胞内的存在状态及生理作用的理解。水在细胞和生物体中以两种形式存在，一种是与细胞内的物质相结合，称为结合水，另一种是游离态存在，可以自由流动，称为自由水。本题中，心肌细胞内含有大量的水，但是多以结合水的状态存在，因此心肌呈坚韧状态，而血液中大量的水都是自由水，可以自由流动，因此血液可以川流不息。水在不同的组织细胞中以不同的状态存在，是生物组织结构与功能相适应的一个表现。
【典例1】农科院研究员在指导农民生产的过程中发现一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间试验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，试验结果如下表。从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是
A.K B.N
C.P D.S
【常见错误】错选C项。
【错因分析】错选C项的原因主要有以下两个方面：
(1)没有理解题干信息，不能将图表信息转换为文字信息。表中的戊组是对照组，甲、乙、丙、丁是实验组，通过对比可确定乙组产量最高，再比较乙组所含有的特有元素，即可得出答案。
(2)虽能准确判断乙组产量最高，但没有与甲、丙、丁比较，只看到“磷酸二氢钾”中含有P，便选出答案。
【正确解答】选A。分析表中数据可知，只有使用磷酸二氢钾的乙组产量最高，而乙与甲、丙、丁、戊相比，含有K，故可判断该农田缺少K。
【典例2】植物在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理变化，抗寒力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请据图推断以下有关说法正确的是
A.冬季来临，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因
B.结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的负相关
C.随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织中的含水量上升
D.随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
【常见错误】错选A项和B项。
【错因分析】错选的主要原因是：
【正确解答】选D。从图中可以看出，影响呼吸作用的外界因素主要是温度(横坐标的月份隐含的信息)，随着温度降低，呼吸作用减弱，有机物消耗减少，自由水含量减少。当然结合水与自由水含量的比值也影响呼吸作用，比值升高，呼吸速率减慢，植物抗寒性增强。
1.组成细胞的物质单位是( )
A.原子 B.元素 C.分子 D.离子
【解析】选C。分子既是组成细胞的物质单位，也是组成物质的单位。
2.下列有关水的叙述中错误的是( )
①水能参与运输营养物质和代谢废物
②生物体内化学反应离不开水
③水能缓和人体体温的变化
④水在人体的作用不发生变化
⑤不同生物体的含水量基本一致
A.①④⑤ B.④⑤
C.①②③④ D.①②③
【解析】选B。水在生物体内参与物质运输，缓和人体体温的变化，细胞内的许多变化需要水作为溶剂。水在不同状态时具有不同的作用，其功能是会发生变化的。水在生物体内的含量会因生物种类、年龄等因素的不同而不同。
3.(2011·萧山高二检测)下列关于组成生物体的化学元素的说法中，不正确的是( )
A.哺乳动物血液中钙含量过低时会出现抽搐
B.氧元素是活细胞中含量最多的元素
C.玉米和人体内所含有的元素种类大体相同
D.同一种元素在不同生物体中的含量相差不大
【解析】选D。不同生物体内所含元素种类大体相同，但其含量相差较大。在组成生物体的元素中，含量较多的是C、H、O、N，其中氧元素的含量在活细胞中是最高的。不同的元素在生物体中的功能不同，如钙在维持动物神经肌肉兴奋性方面具有重要作用，若含量过低就会导致抽搐。
4.关于构成细胞的元素的叙述错误的是( )
A.构成细胞的元素在非生物界中都存在
B.在人体细胞中含量最多的元素是O
C.元素可以组成各种化合物
D.构成细胞的主要元素有O、C、H、N四种
【解析】选D。细胞是由物质组成的，构成细胞的物质是由元素组成的，在非生物界中都能找到；人体细胞中含量最多的元素是氧元素，占65%；元素可以组成化合物进而组成细胞；构成细胞的主要元素有O、C、H、N等，但不只是这四种。
5.阅读下列两个材料，回答问题：
材料1：组成生物体的化学元素主要有20多种，其中有些含量较多，有些含量较少。下表表示玉米植株和人体内含量较多的化学元素的种类，以及各种元素的含量(占细胞干重的质量分数)。
材料2：在空气中，已知含量最高的是氮气(78%)，其次是氧气(21%)，再依次为二氧化碳、惰性气体等。在地壳中，化学元素排列前四位的依次是O(48．60%)、Si(26．30%)、Al(7．73%)、Fe(4．75%)。
请回答：
(1)人和玉米细胞中含量最多的四种化学元素是__________
______________。
(2)从表中还可以看出，组成生物体的化学元素的种类_____
______，但同一种元素在不同生物体中的含量以及在同一种
生物体内不同化学元素的含量________。
(3)通过上述材料可以看出，各种化学元素在生物体内和无
机自然界的含量相差很大，说明生物界与非生物界具有____
________。
【解析】从表中可知，人和玉米细胞中含量最多的四种化学元素是C、H、O、N。组成不同生物体的化学元素的种类基本相同，但含量相差较大。生物界与非生物界既有统一性，又有差异性。
答案：(1) C、H、O、N
(2)基本相同 相差很大
(3)差异性
6.分析下列事实，回答有关问题。
事实一：哺乳动物的血液中必须含有一定的钙盐，如果血液中钙盐的含量太低，动物就会出现抽搐；生物体内的无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞的渗透压和酸碱平衡非常重要。
事实二：Mg2+是叶绿素必需的成分；Fe2+是血红蛋白的必要成分；碳酸钙是动物和人体的骨骼和牙齿的重要成分。
(1)事实一说明无机盐____________________________。
(2)事实二说明无机盐____________________________。
【解析】无机盐在生物体内的存在形式有两种，一种是结合态的，其必要作用是某些复杂化合物的重要组成成分；另一种是离子态的，其作用主要是维持生物体的正常生命活动。
答案：(1)对维持生物体的生命活动有重要作用
(2)是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.下列关于组成生物体的化学元素的叙述中，正确的是( )
A.组成生物体的化学元素有90多种
B.不同生物体的各种化学元素含量是完全相同的
C.化学元素构成了化合物，多种多样的化合物构成了细胞
D.组成生物体的化学元素中，碳元素的含量最多
【解析】选C。本题考查组成生物体的化学元素的相关知识。地球上存在的天然元素有90多种，但构成细胞的元素只有20多种；不同生物体的组成元素种类大致相同，但含量相差很大；元素构成化合物，多种多样的化合物构成细胞；组成生物体的化学元素中，C是占细胞干重比例最高的元素，在细胞鲜重中，O的含量最高。
2.“大熊猫”和“大肠杆菌”在基本组成上的高度一致性表现在( )
A.组成它们的化学元素的种类基本一致
B.组成它们的化学元素的含量基本一致
C.组成它们的化合物的种类基本一致
D.组成它们的化合物的含量基本一致
【解析】选A。不同生物体的化学元素的种类基本相同，但含量相差较大。能够说明生物体间具有统一性的是组成它们的元素种类，而不是含量。
3.恐龙是一种已经灭绝的动物，请你推测一下，在组成恐龙的各种元素中，含量最多的四种元素是( )
A.C、O、Ca、K B.C、H、O、N
C. C、O、N、P D.C、H、O、P
【解析】选B。恐龙作为一种生物，体内的组成元素应与现存的生物体内的化学元素基本相同。在生物体内含量排在前四位的元素是C、H、O、N。
4.牛通过吃草获得化合物和元素。下列有关牛和草体内的各种化学元素的说法正确的是( )
A.种类差异很大，含量基本相同
B.种类和含量差异都很大
C.种类和含量都是大体相同的
D.种类基本相同，含量差异很大
【解析】选D。牛通过吃草获得化合物和元素，说明组成牛和草的元素种类基本相同。不同生物体内的元素组成基本相同，但含量相差很大。
5.下列关于生物体中水的含量的叙述中不正确的是( )
A.不同物种，含水量不同
B.同一物种、同一年龄段的不同个体，含水量不一定相同
C.同一个体的不同器官，含水量不同
D.同一器官的不同组织，含水量一定相同
【解析】选D。本题考查的是生物体内含水量的问题，属于理解水平。对于生物来说，不同物种，含水量是不同的，如水生生物体内的含水量大于陆生生物；但同种生物，相同年龄段的不同个体，其体内含水量是大致相同的，但对不同年龄段的不同个体来说，体内含水量是不同的，相差较大；同一个体的不同器官含水量不同；同一器官的不同组织含水量也是不同的。
6.上海世博园区内有102个直饮台均匀分布，热门场馆附近的每个直饮台每天供水8吨以上，游客人均饮水达1.5升。下列有关水的说法正确的是( )
A.水的主要作用是参与人体内新陈代谢
B.体内营养物质的运输离不开水
C.人体中含量最多的化合物不一定是水
D.人体所需水的唯一来源是饮水
【解析】选B。人体中含量最多的化合物是水，人体所需水的主要来源是饮水和食物中所含的水，还可以通过代谢产生水，所以饮水虽然可以有效补充体内的水分，但并不是体内水分的唯一来源。水的主要作用是作为生物化学反应的介质，可运输营养物质和代谢废物等。水在细胞内的含量并不一定都是最高的，如油脂细胞。
7.(2011·太原高一模拟)水在生物体的许多生化反应中充当
( )
A.溶剂 B.催化剂
C.还原剂 D.漂洗剂
【解析】选A。水是新陈代谢的介质，并可以作为反应的原料，还具有运输等功能。
8.英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行实验时发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。此实验说明钙和钾( )
A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
B.对维持生物体的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的形态有重要作用
D.为蛙心的持续跳动提供能量
【解析】选B。心脏持续跳动是一项重要的生命活动，而该实验中若灌注的溶液中没有钙和钾,会导致蛙心不能持续跳动，由此可见，钙和钾对维持生物体的生命活动具有重要作用。
9.“万丈高楼平地起，层层都是‘钙’起来”、“聪明伶俐，坚持补锌；补锌万事成，用心的妈妈会补‘锌’”，这两句广告语说的是下列哪种物质的作用( )
A.分子 B.化合物 C.无机盐 D.水
【解析】选C。钙和锌都属于无机盐，功能是维持生物体的正常生命活动。
10.(2011·丽水高二检测)在正常人的血浆中， 碳酸氢钠的含量约为碳酸含量的 20倍。当血浆中的碳酸氢钠含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中碳酸含量减少时，则会形成碱中毒。这个事实表明，无机盐的生理作用是( )
A.对维持细胞形态和功能有重要作用
B.对维持生物体内的生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞内的渗透压有重要作用
【解析】选C。本题通过无机盐与相关生命活动的叙述来考查细胞中无机盐的功能。只有充分弄清题目中所叙述生命的具体形式与无机盐功能之间的关系，才是做好此类题的关键，由题意可以看出这是无机盐离子调节细胞酸碱平衡的作用。
11.下列关于细胞中的无机盐的叙述，错误的是( )
A.细胞中无机盐主要以分子状态存在
B.有的无机盐可以与蛋白质结合
C.有的无机盐游离在水中维持细胞的渗透压和pH
D.Mg2+是合成叶绿素分子的原料
【解析】选A。细胞中无机盐主要以离子状态存在。Fe2+是血红蛋白的组成成分，Mg2+是叶绿素的组成成分。无机盐离子可以维持细胞的渗透压和pH。
12.研究表明缺硒可导致克山病。克山病是一种地方性心肌病，急重病人可发生猝死。营养学和流行病学界专家认为，成人每天硒的摄取量约在40 μg～100 μg就可满足人体需要。根据资料，下列解释不正确的是( )
A.硒是人体必需的化学元素
B.硒在人体的生长发育过程中的作用不可替代
C.硒的作用重大，只要有了硒，人体就能正常生长发育
D.硒是人体必需的微量元素
【解析】选C。本题考查无机盐离子的生理作用。由题干知：人体缺硒可导致疾病发生，说明硒是人体必需的化学元素，在人体的生长发育过程中的作用不可替代；而成人每天硒的摄取量约为40 μg～100 μg就可满足人体需要，说明硒是人体必需的微量元素。
二、非选择题(共3小题，共40分)
13.(7分)下面两表分别表示生物体含水量和人体组织、器官的含水量。
分析表中数据，回答下列问题：
(1)分析表一，组成生物体的化学元素中H、O元素比例高的原因是____________________________________________。
(2)从表一可知不同生物体中水的含量________，且水生生物含水量比陆生生物________。
(3)由表二可得知，同一个体的不同组织、器官中含水量_______，且组织器官的新陈代谢越旺盛，含水量______。
(4)牙齿和骨骼中含有丰富的______盐，哺乳动物血钙过低，易发生______现象。
【解析】(1)水由H、O组成，生物体中水的含量最高。
(2)表一表明不同生物体中含水量不同，与生活环境密切相关。
(3)表二数据表明了同一生物体中不同组织、器官的含水量不同，且含水量与细胞的新陈代谢有一定的关系，含水量越高，代谢越旺盛。
(4)牙齿和骨骼中含丰富的钙盐，若哺乳动物血钙过低，易发生抽搐现象。
答案：(1)生物体中水的含量最高 (2)不同 高
(3)不同 越高 (4)钙 抽搐
14.(12分)近几年来的电视广告中常有许多推广中老年人补铁、钙和锌等的保健品和药品的广告。说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体无机盐主要来自于食物。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。结合所学生物学知识，回答下列问题：
(1)无机盐在细胞内主要以______形式存在，有的是细胞的重要组成成分，如铁是合成______不可缺少的成分。
(2)人体中含钙最多的是( )
A.肌肉 B.骨组织
C.上皮组织 D.神经组织
(3)人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，这是因为身体中哪种盐含量太低( )
A.K+ B．Na+ C.Ca2+ D．Mg2+
(4)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内有哪些重要作用
________________________________________________。
【解析】本题考查无机盐在生物体内的存在形式与功能等。无机盐在细胞内主要以离子形式存在。Fe2+是血红蛋白的重要组分，是复杂化合物的组成成分；Ca2+可维持肌细胞正常的机能，离子态无机盐还可以维持细胞渗透压平衡及酸碱平衡，以维持细胞正常的生命活动。
答案：(1)离子 血红蛋白 (2)B (3)C
(4)有的无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，有的无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用
【实验·探究】
15.(21分)某同学欲探究镍是否是植物生命过程中必需的元素，设计实验过程如下：
材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐。
方法步骤：取生长状况一致的玉米幼苗，用符合实验要求的容器培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镍盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。
请回答：
(1)该同学的实验能否取得预期结果：_______________，
原因是__________________________________________
________________________________________________。
(2)该同学对本实验又进行了改进，请帮助完成实验步骤：
①将生长状况一致的玉米幼苗分成数量相同的两组。
②将一组玉米幼苗放在盛有缺镍的完全营养液的乙容器中，另一组玉米幼苗放在______________________________
________________________________________________。
③两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察并比较两组植物的生长发育情况。
(3)预期结果及结论
①若两组幼苗均生长正常，说明____________________。
②若甲组生长正常，乙组不能正常生长，说明________
________________________________________________。
【解析】该题考查了实验分析和实验设计能力。根据实验目的，要清晰确定单一变量，本实验的单一变量是营养液中镍元素的有无，其他条件应该保持相同，而且对该实验都是适宜的。该实验将玉米幼苗平均分为两组，分别放在完全营养液和缺镍的完全营养液中培养，观察实验结果，对结果进行分析。在第一次实验设计中，蒸馏水和用蒸馏水配制的镍盐溶液中，缺乏植物必需的其他元素，植物生长均不正常。
答案：(1)不能 蒸馏水和用蒸馏水配制的镍盐溶液均缺乏植物必需的矿质元素而使两组植物生长均不正常
(2)②等量的盛有完全营养液的甲容器中
(3)①镍不是玉米生长所需的必需元素
②镍是玉米生长所需的必需元素
【方法技巧】解答实验设计题的一般方法
(1)明确实验类型，确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果，探究性实验的结果和现象是未知的，应针对各种可能性分别加以考虑和分析。
(2)确定并设置实验变量。变量可从实验题目中获得启示并给予确定。
(3)遵循单一变量原则，其他条件要相同且适宜，保证实验的顺利进行。
(4)确定实验观察的对象或实验检测的指标。
(5)构思实验步骤，语言准确表达。表述实验步骤分三步：分组编号、实验处理、结果分析。
(6)记录实验现象，分析实验结果，得出实验结论。(共91张PPT)
一、糖的分类和功能
1.糖的分类
(1)按含单糖分子的数目划分
(2)按糖的分布划分
2.糖的几种主要功能
(1)糖类是生物体的主要能源物质,如葡萄糖。
(2)糖类与生物体的结构有关,如纤维素是植物细胞壁的主要成分。
(3)糖类是贮能物质,如植物的淀粉、动物肝脏和肌肉中的糖元。
①生物体的主要能源物质是糖类，而细胞中的主要能源物质则是葡萄糖。
②并不是所有的糖类分子中H∶O=2∶1；分子中H∶O=2∶1的物质也不一定都是糖类，如甲醛(CH2O)、乙酸(C2H4O2)和乳酸(C3H6O3)等。
③并非所有的糖类都能为人体提供能量，如纤维素。
【典例1】如图为人体内某项生理过程中所发生的化学反应的示意图。
如果甲代表二糖，则甲、乙和丙分别代表
A.蔗糖、葡萄糖、果糖
B．麦芽糖、葡萄糖、葡萄糖
C．蔗糖、葡萄糖、葡萄糖
D．麦芽糖、葡萄糖、果糖
【思路点拨】解答本题的关键是明确反应示意图中每个六边形代表一个单糖，水解后的两个单糖的种类相同。
【标准解答】选B。题中指出甲代表二糖，其水解产物乙和丙的分子结构完全相同，所以表示的是相同的单糖。而麦芽糖是由两分子葡萄糖脱水缩合而成的，蔗糖是由1分子的葡萄糖和1分子的果糖脱水缩合形成的，其水解形成的单糖的结构是不相同的。
【误区警示】本题易错选A项。主要是看到甲表示二糖，而未明确乙和丙两个单糖的种类相同。
【变式训练】下列糖类中属于二糖的是( )
A.蔗糖 B.纤维素 C.糖元 D.淀粉
【解析】选A。本题考查糖类的种类。蔗糖为二糖，糖元是动物特有的多糖，淀粉和纤维素是植物特有的多糖。
二、脂质的种类、分布及功能
1.脂质的种类、分布及功能
2.油脂作为贮能物质的原因
在油脂中H/O的比值比糖类等其他化合物的大，在被氧化分解时需要消耗的氧气多，故产生的能量也多。
①油脂虽然储存大量能量，但其氧化分解速度慢，能量的释放比较缓慢，不能满足机体快速供能的需要，所以油脂是主要的贮能物质，但不是生物体主要的能源物质。
②油脂不仅是细胞内良好的贮能物质，还是一种很好的绝热体，还具有缓冲和减压作用。
【典例2】下列关于脂质的叙述中，正确的是
A.磷脂是构成细胞内各种膜结构的重要成分
B.胆固醇在人体中的含量越多越好
C.脂质是细胞中的主要能源物质
D.脂质的组成元素是碳、氢、氧三种元素
【思路点拨】解答本题的关键是明确脂质中的油脂仅含有碳、氢、氧三种元素，其他脂质还含有其他元素，如氮、磷等。
【标准解答】选A。逐项分析如下：
【规律方法】与糖和脂质有关的能源物质的归类
(1)能源物质：糖和油脂均可以作为能源物质。
(2)贮能物质：糖和油脂均可以贮能。
(3)主要能源物质：糖类。
(4)主要贮能物质：油脂。植物中为油，动物中为脂。
【变式训练】鸽子体内既能储存能量又能减少热量散失的物质是( )
A.糖元 B.淀粉
C.油脂 D.纤维素
【解析】选C。糖元是贮存在肝脏和骨骼肌中的多糖，虽然其中也贮有能量，但没有减少热量散失的作用，淀粉和纤维素是植物体内的多糖。鸽子体内不存在淀粉和纤维素。油脂是生物体中主要的贮能物质，此外油脂还有减少热量散失、维持体温恒定的作用。
固醇的种类和作用
1.固醇种类:胆固醇、性激素、维生素D。
2.固醇作用
(1)胆固醇是构成细胞膜的重要成分，在人体内还可参与血液中脂质的运输，其在一定的条件下可转化成维生素D。胆固醇参与体内脂质的运输，但如果饮食中摄入过多胆固醇，会在血管壁上形成沉淀，造成血管堵塞，引起高血压、心脏病等症状。
(2)性激素能促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
(3)维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【典例】下列有关脂质的描述正确的是
A.维生素D不属于脂质
B.固醇是构成细胞膜的重要成分
C.激素的化学本质是固醇类
D.人体在补钙时，最好补充一定量的维生素D
【标准解答】选D。固醇属于脂质，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，构成细胞膜的主要脂质是胆固醇，而不是固醇，并不是所有的激素都是固醇类物质，如生长激素的化学本质为蛋白质。维生素D能有效地促进人体对钙和磷的吸收，所以补钙的同时，补充维生素D有利于钙的吸收。
【误区警示】(1)固醇和胆固醇虽然都是脂质，但其范围不同，胆固醇只是固醇中的一种。
(2)并不是所有激素的化学本质都为固醇类，有些激素的化学本质为蛋白质，如胰岛素。
【变式训练】在细胞内的脂质中，对生物体的正常代谢和生殖过程起调节作用的是( )
A．油脂 B.磷脂 C.固醇 D.维生素D
【解析】选C。油脂是生物体内主要的贮能物质；磷脂是构成生物膜的重要成分，固醇对维持生物体的正常代谢和生殖过程起调节作用，维生素D属于固醇。
【典例】科学家发现，一种叫“熊虫”的动物，能耐受零下271℃的冰冻数小时(这时它的代谢速率几乎可降至0)，此时，它们的体内会大量产生一种叫海藻糖的二糖。实验证明“该动物体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到低温造成的损伤”。
为了验证海藻糖对动物组织细胞具有上述保护作用，请分析并验证实验过程。
(1)实验材料：①海藻糖；②细胞培养液及其他相关材料；③适量哺乳动物细胞。
(2)操作过程
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组，向甲组细胞中添加_________，向乙组细胞中添加_________。
②_____________________________________________。
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论：
该实验结果会有________种可能性，实验结果是__________
___________________________。
【常见错误】第(2)问①未说明添加“等量”培养液；
第(2)问②易误答为在“低温下”培养；
第(3)问易误答为“2”种可能性。
【错因分析】导致该题误答的原因是：
第(2)问①没有充分理解对照实验的“等量”原则。在对照实验中，对照组和实验组除自变量不同外，其余条件都应相同。
第(2)问②没有充分运用题干关键信息。题干中说明“熊虫”能耐受“零下271℃”的冰冻，因此实验条件在零下271℃下进行，低温不等于零下271℃。
第(3)问不能正确区分“验证性实验”和“探究性实验”的实验结论的区别。验证性实验的结论是唯一的，即实验目的；而探究性实验的结论是不确定的，需要分多种情况分析。
【正确解答】(2)①一定量的含海藻糖的培养液 等量的无海藻糖的培养液 ②将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时 (3)1 甲组细胞均生活良好，乙组细胞均(或大部分)死亡
1.下列有关碳化合物的叙述，正确的是( )
A.含有碳的化合物都是有机物
B.糖是以碳链为骨架的化合物，而脂质不是
C.构成细胞的碳化合物以有机碳化合物为主
D.碳是生命系统的核心元素的原因是其在细胞中的含量最多
【解析】选C。逐项分析如下：
2.植物细胞和动物细胞中贮存能量的糖类依次是( )
A.纤维素和糖元 B.麦芽糖和葡萄糖
C.淀粉和糖元 D.葡萄糖和纤维素
【解析】选C。在植物细胞中贮存能量的物质是淀粉，在动物细胞中贮存能量的物质是糖元。纤维素是多糖，是细胞壁的组成成分。葡萄糖、麦芽糖都是能源物质，但不是贮能物质。
3.用水解法研究下列物质，水解产物不全是葡萄糖的是( )
A.淀粉 B.糖元 C.纤维素 D.蔗糖
【解析】选D。本题考查物质组成的基本单位。淀粉、糖元、纤维素都是多糖，水解后最终都生成葡萄糖；蔗糖是二糖，水解后生成葡萄糖和果糖。
4.下列关于脂质和糖类在化学组成上的区别，叙述错误的是
( )
A.C、H、O三种元素的比例不同
B.有些脂质含有N和P元素
C.脂质中O元素含量高
D.脂质中H元素含量高
【解析】选C。本题主要考查糖类和脂质的元素组成。脂质分子中氧原子的含量少于糖类。
5.下列有关表述正确的是( )
A.磷脂是所有细胞必不可少的脂质
B.所有细胞的组成成分都有纤维素
C.胆固醇可引发心脑血管疾病，故胆固醇对人体有害
D.细胞生命活动所需能量全部来自于糖
【解析】选A。磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分，所以磷脂是所有细胞必不可少的脂质。纤维素是植物细胞特有的组成成分。胆固醇是人体所必需的，但当其过多时会引发心脑血管疾病。糖是细胞生命活动所需能量的主要来源，但并不是唯一来源，部分脂质也可以氧化分解供能。
6.如图为细胞内两种有机物的组成，依据主要功能，分析回答：
(1)A是指_______；C在动物中是指_______，在植物中主要指_______。
(2)在以A作为结构单元的物质中，除了(1)中涉及的外，还有_______。
(3)D是指_______；它是由_______和_______形成的，除此之外，脂质还包括_______ 、_______和_______。
【解析】本题主要考查糖类和脂质的功能及结构单元。细胞中的能源物质是糖类，多糖在动物体中以糖元的形式存在，在植物中以淀粉和纤维素的形式存在，它们的结构单元均为葡萄糖，但纤维素是结构物质，不是能源物质。细胞中的贮能物质是脂质中的油脂，其结构单元为甘油和脂肪酸，脂质除油脂外，还包括磷脂、植物蜡、胆固醇等。
答案：(1)葡萄糖 糖元 淀粉 (2)纤维素
(3)油脂 甘油 脂肪酸 磷脂 植物蜡 胆固醇
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.下列关于“碳是所有生命系统中的核心元素”的说法，正确的是( )
A.碳元素在生物体内含量最多
B.所有的化合物都含碳
C.碳元素是细胞内最重要的元素
D.是由碳原子的结构决定的
【解析】选D。碳元素是组成生物体的主要成分之一，在细胞中具有重要作用，但不能说是最重要的，细胞中的主要元素的作用都很重要。碳元素也不是生物体内含量最多的，生物体内含量最多的元素是氧元素。“碳是所有生命系统中的核心元素”是由其特殊的结构决定的。
2.下列哪项是淀粉、纤维素和糖元的共同特征( )
A.都是细胞内贮存能量的主要物质
B.都含有C、H、O、N 四种元素
C.都能在植物体内找到
D.结构单元都是葡萄糖
【解析】选D。淀粉、纤维素、糖元都是糖类，其分子都是由 C 、 H 、 O 三种元素构成的。它们也都是由许多葡萄糖连接而成的，构成它们的结构单元都是葡萄糖分子。纤维素分布于细胞壁中，起支持作用，不储存能量，糖元是动物细胞特有的多糖。
3.下列是一些糖和它们的水解产物的配对，其中配对不正确的是( )
A.麦芽糖—葡萄糖 B.蔗糖—葡萄糖
C.纤维素—葡萄糖 D.淀粉—葡萄糖
【解析】选B。纤维素和淀粉均是植物体内的多糖，其结构单元为葡萄糖，麦芽糖是由两分子的葡萄糖组成的，蔗糖由1分子的葡萄糖和1分子的果糖组成，其水解产物不仅仅是葡萄糖，还有果糖。
4.下列是某生物体内糖类的某些变化：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元，与其相关的说法不正确的是( )
A.此生物一定是动物，因为能合成糖元
B.淀粉和糖元都属于多糖
C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖
D.麦芽糖为二糖，葡萄糖为单糖
【解析】选C。由题干知，该生物能将葡萄糖转化成糖元，从而判定其为动物。判断理由不是因为其能利用葡萄糖，而是体内含有糖元。因为植物也能利用葡萄糖。
5.在2010年广州亚运会的赛场上，运动员消耗的能量主要来自( )
A.油脂 B.磷脂
C.葡萄糖 D.胆固醇
【解析】选C。本题主要考查糖和脂质的功能。油脂是主要的贮能物质，但不是主要的能源物质；磷脂是构成细胞内各种膜的重要成分；葡萄糖是细胞中最重要的能源物质，主要为生物体的各项生命活动提供能量；胆固醇主要参与体内某些物质的调节。
6.下面有关脂质的生物学功能中，属于磷脂的生物学功能的是( )
①各种膜的重要成分
②储存能量的分子
③构成植物体表面的保护层
④细胞内主要的能源物质
A.①③ B.⑤ C.① D.②④
【解析】选C。磷脂的生物学功能主要是构成膜的成分；油脂的生物学功能是储存能量；构成植物体表面保护层的是植物蜡，它属于脂质而不是磷脂，存在于植物的果实、 叶片等表面；细胞内主要的能源物质是糖类。
7.油脂对于人体非常重要，但肥胖症被当今世界公认为是最大的隐形杀手，可引发多种并发症。在肥胖者的体内含量最多的化合物是( )
A．水 B．油脂 C．糖类 D．胆固醇
【解析】选A。解答本题容易受到题干信息“肥胖”的干扰。在生物体内含量最多的化合物是水，但是细胞内含量最多的化合物则不一定是水。
8.动物冬眠是对寒冷环境和食物资源减少的一种适应现象。科学家发现刺猬在进入冬眠阶段以前大量取食各种食物并开始储存油脂，体重可由150克增加到1 310克。从以上现象不能推测出( )
A.油脂是动物体内储存能量的物质
B.油脂有减少动物体热量散失的作用
C.油脂可由其他物质转变而来
D.油脂有缓冲外界压力的作用
【解析】选D。解答本题思路如下：
题干中没有信息表明油脂具有缓冲外界压力的作用。
9.(2011·舟山高二检测)“十点加餐”是指即使早餐吃得不错，到上午十点半左右有些学生也会感觉有些饥饿，为了“克服”这个困难，有的同学准备了巧克力作为补充，主要补充的是哪种物质( )
A.油脂 B.胆固醇 C.糖类 D.无机盐
【解析】选C。巧克力是含糖量很高的食品，糖类是主要的能源物质，给人体补充所需要的能量。油脂是贮能物质，但不能在短时间内快速供能；胆固醇的主要作用是调节脂质的运输；无机盐虽能维持生物体正常生命活动，但不能供能。
10.下列有关油脂的叙述中，揭示其化学组成上区别于糖类的主要特点是( )
A.只由 C、 H、 O三种元素组成
B.分子中 C、 H原子所占比例特别高
C.分子中O的数量比C、H多
D.具有贮能作用
【解析】选B。脂质主要由C、H、O 3种元素组成。油脂虽具有贮能的作用，但不属于化学组成上与糖类的区别，二者在化学组成上的主要区别是C、H、O三种元素的比例差异，糖类的C、H、O之比通常是1∶2∶1，而油脂分子中C、H所占比例比O高得多。
【方法技巧】不同脂质的元素组成
11.下列有关糖类的叙述中，错误的是( )
A.淀粉和纤维素都能水解并提供能量
B.葡萄糖是重要的能源物质
C.淀粉和糖元是生物体内的贮能物质
D.纤维素是植物细胞壁的主要成分
【解析】选A。本题着重考查多糖的种类、分布及生理作用。
12.在一般情况下，糖类、脂质占细胞鲜重的比例依次为：1%～1.5%、1%～2%；每克糖元、油脂氧化分解释放的能量依次是17 kJ、39 kJ。由此能得出的结论是( )
A．油脂是主要的能源物质
B．糖类是主要的能源物质
C．油脂是主要的贮能物质
D．二者都能氧化分解释放能量供生命活动利用
【解析】选D。从题目中分析可以得出二者均能氧化分解释放能量，但无法判断出主要的贮能物质和能源物质，因题目中缺少其他化合物的对照数据及氧化分解释放能量时所需要的时间的对照。
二、非选择题(共3小题，共40分)
13.(12分)青苹果果汁遇碘液显蓝色，如图为苹果成熟期各种有机物的变化曲线，据图回答：
(1)青苹果果汁遇碘液变蓝是因为其含有______，该物质普遍存在于______细胞中，其作用是__________；在动物细胞中与此功能相同的同类物质是______。
(2)由图可知，8月份有机酸减少的原因是__________，淀粉的最终水解产物是___________。
【解析】由图可知，在早期含淀粉较多，淀粉遇碘变蓝色，淀粉在植物细胞中的作用和糖元在动物细胞中的作用相同，是重要的贮能物质。8月份以后，有机酸和淀粉含量逐渐减少，果糖和葡萄糖的量逐渐增多，由此推断有机酸和淀粉转变成了果糖和葡萄糖等糖类物质。
答案：(1)淀粉 植物 植物体内重要的贮能物质
糖元
(2)有机酸逐渐转变成糖 葡萄糖
14.(14分)如图表示生物体内具有的三种化合物的结构简式，请据图回答问题：
(1)人体内不含有的化合物是［ ］________和［ ］_____
____，二者水解后共有的糖是________。
(2)生物体内含有的多糖物质有________，它们是由［ ］________的水解产物________组成的。
(3)动物体内的主要贮能物质是________,它是由两种基本结构单元________和________组成的，这二者可形成图中的［ ］________。
(4)在家禽、家畜育肥过程中需要饲喂大量的谷物等饲料，其原因是_________________________________________。
【解析】A为麦芽糖，由两分子葡萄糖缩合形成；B为蔗糖，由一分子葡萄糖和一分子果糖缩合形成；C为甘油三酯，由甘油和脂肪酸结合形成。生物体内的多糖有淀粉、糖元、纤维素，它们的基本组成单位都是葡萄糖。糖类物质在动物体内可以转化为油脂。
答案:(1)［A］麦芽糖 ［B］蔗糖 葡萄糖
(2)淀粉、糖元、纤维素 ［A］麦芽糖 葡萄糖
(3)油脂 甘油 脂肪酸 ［C］甘油三酯
(4)糖类物质在动物体内可以转化为油脂
【实验·探究】
15.(14分)已知某些糖类物质能给微生物(如酵母菌)提供能量，且微生物在代谢的过程中会产生CO2，某同学欲探究纤维素能否被微生物利用，下面是其设计的实验过程，请据此回答问题：
实验设计：探究纤维素能否被某些微生物利用。
材料用具：含葡萄糖的营养液甲、含纤维素的营养液乙、酵母菌、培养瓶、试管、石灰水等。
(1)方法步骤
①取等量的营养液甲和乙，分别倒入培养瓶中并编号A、B；
②向A组接种适宜数目的酵母菌，__________________；
③将两组酵母菌放在适宜且相同的环境中培养，观察__
_______________________________________________。
(2)实验预期
【解析】本题主要考查糖类的作用。糖在生物体内既是结构成分，也是贮能物质，还可以提供能量。糖在氧化分解的过程中除了释放能量之外，还会产生其他物质，如CO2、水等。本实验是利用酵母菌能否产生CO2来判断对有机物的利用情况，根据石灰水的浑浊程度判断酵母菌的代谢强度。石灰水越浑浊，说明酵母菌对物质的利用越充分。此外在设计该实验时要遵循等量原则。
答案：(1)②向B组接种等量的酵母菌
③石灰水是否会变浑浊
(2)①酵母菌既能利用葡萄糖，也能利用纤维素
②变浑浊 不变浑浊
③酵母菌不能利用葡萄糖，但能利用纤维素(共93张PPT)
一、ATP的结构及利用
1.ATP的结构
ATP是腺苷三磷酸的英文缩写，它是普遍存在于各种活细胞中的一种高能磷酸化合物。
(1)ATP的结构简式：A－P～P～P
结构简式中A代表腺苷，P代表磷酸基团，～代表一种特殊的化学键，称为高能磷酸键。
(2)高能磷酸键
①ATP分子中大量的化学能就贮存在高能磷酸键中；
②两个相邻磷酸基团之间的高能磷酸键比较不稳定；
③ATP分子的水解本质上就是ATP分子中高能磷酸键的水解，即高能磷酸键断裂后释放出大量的能量。
2.ATP的水解反应
ATP的水解：
细胞利用这种能量的方法是将ATP水解这一放能反应所释放的能量用于另一吸能反应，它用于细胞中的各种生命活动。
有关ATP分子结构的两点注意
①ATP分子中连接核糖和第一个磷酸基团之间的“—”代表的是普通磷酸键。
②书写ATP的结构简式时避免两种错误：“A-P-P～P”、“A～P～P～P”。
【典例1】如图表示ATP水解产生ADP的过程。请回答下面的问题：
(1)图中A表示________，P代表________，如果ATP脱去两个磷酸基团，可作为_________基本结构单位。
(2)图中①为________,其中蕴藏着________。
(3)图中②为____________过程，其作用是______________
__________________________________________________。
【思路点拨】解答本题的关键是ATP中磷酸基团之间
的化学键贮藏大量能量。
【标准解答】本题考查ATP的结构与功能。
(1)ATP分子结构简式为A-P～P～P，A代表的是腺苷，P代表
的是磷酸基团，ATP分子脱去两个磷酸基团后是RNA的基本结
构单位。
(2)～表示高能磷酸键，蕴藏着大量的化学能，可以被各项
生命活动利用。
(3)ATP水解后生成ADP、 和能量，为生命活动提供能量。
答案:(1)腺苷 磷酸基团 RNA
(2)高能磷酸键 大量的化学能
(3)高能磷酸键水解释放能量 为各项生命活动提供能量
【规律方法】判断高能磷酸键的方法
(1)从水解释放的能量看：高能磷酸键水解时释放的能量较多，如1 mol ATP水解时，释放的能量可达30.54kJ。
(2)从位置上看：在ATP分子中，高能磷酸键是磷酸和磷酸脱水形成的，因此它位于磷酸基团之间，所以三个磷酸基团只能形成两个高能磷酸键。
【变式训练】以下是对生物体ATP的有关叙述，其中正确的一项是( )
A.ATP水解形成ADP，其释放的能量用于各项生命活动
B.ATP与ADP是同一种物质的两种形态
C.ATP分子中的普通磷酸键不含有能量
D.ATP中的A代表的是腺嘌呤
【解析】选A。本题考查ATP结构及ATP的水解。生命活动需要消耗ATP水解时所产生的能量，A项对；ATP与ADP是两种物质，B项错；ATP分子中的普通磷酸键也含有能量，只是相对于高能磷酸键来说较少而已，C项错；ATP中的A代表的是腺苷，D项错。
二、ATP与ADP的循环
ATP—ADP循环图解
分析:
(1)ATP与ADP之间的相互转化处于动态平衡。
(2)ATP的水解与合成是两个不同的过程，水解反应释放能量，合成反应贮存能量。
(3)图中能量①来自细胞内的放能反应，能量②可用于吸能反应和其他生命活动，二者不等同。
(4)可用下述关系式表示ATP与ADP的关系：
(5)ATP与ADP转化中物质是可逆的，能量是不可逆的。
①不能因为ATP是细胞中直接供能物质而认为细胞中的ATP含量就很高。
②不能因为存在ATP-ADP的循环图解就认为ATP-ADP的循环是可逆的。
【典例2】如图为ATP与ADP相互转化示意图。有关此示意图的说法错误的是
A.图中存在能量的储存与释放
B.这一过程保证了生命活动的顺利进行
C.据图可知此过程物质是可逆的
D.据图可知此过程能量是可逆的
【思路点拨】解答本题的关键是明确转化示意图中的两部分能量是不同的。
【标准解答】选D。图中包括ATP的合成和水解两部分，其中ATP的合成所需的能量来自细胞内的放能反应，ATP的水解释放的能量则用于吸能反应。ATP与ADP相互转化保证了生命活动的正常进行。ATP与ADP相互转化中物质是可逆的，能量是不可逆的。
【互动探究】(1)图中能量Ⅰ主要来源有哪些？图中能量Ⅱ主要去路有哪些？
提示：光合作用、呼吸作用。用于吸能反应和其他生命活动。
(2)图中酶Ⅰ和酶Ⅱ是一种吗？
提示：不是，酶Ⅰ是合成酶，酶Ⅱ是水解酶。
【误区警示】本题易在C、D两项之间发生错选，ATP与ADP相互转化问题一定要关注能量的不可逆性，即能量的来源不同：
(1)ATP水解时释放的能量来自储存在高能磷酸键中的化学能；
(2)合成ATP所需的能量则主要来自有机物的氧化分解所释放的化学能，对于植物来说也可来自太阳能。
细胞中能源物质的总结
1.生物体的主要能源物质：糖类
2.生物体的贮能物质：油脂
3.生物体的能源物质：糖类、油脂和蛋白质
4.动物细胞内的贮能物质：糖元、油脂
5.植物细胞内的贮能物质：淀粉
6.生命活动的直接能源物质：ATP
7.最终的能量来源：光能
【典例】下列关于生物体能源物质的说法错误的是
A.ATP既能储存能量，又可作为生命活动的直接能源物质
B.植物细胞中的贮能物质是淀粉和纤维素
C.糖类、油脂和蛋白质是生物体内的能源物质
D.细胞内ATP与ADP相互转化的能量供应机制是生物界的共性
【思路点拨】解答本题的关键是区分能源物质，贮能物质和直接供能物质之间的关系。
【标准解答】选B。ATP作为生命活动的直接能源物质，其能量主要贮存在高能磷酸键中。纤维素是植物细胞结构组成成分，不作为细胞的贮能物质。糖类、油脂和蛋白质是生物体内的能源物质，在生命活动过程中可以氧化分解供能。
【变式训练】生物体进行各项生命活动所需的直接能源物质、主要能源物质和最终能量来源依次是( )
A太阳能、糖类、ATP
B.ATP、糖类、油脂
C.ATP、油脂、太阳能
D.ATP、糖类、太阳能
【解析】选D。生物体进行各项生命活动所需的直接能源物质是ATP。糖类是生物体进行各项生命活动的主要能源物质。太阳能是生物体进行各项生命活动的最终能量来源。油脂是生物体贮存能量的重要物质。
【误区警示】不能认为能源物质等同于直接供能物质，即使是能源物质在氧化分解的时候也有一定的顺序，如人体内首先分解供能的物质是糖类，其次是油脂，蛋白质一般情况下不分解供能。
【典例1】ATP是细胞中的能量通货，下列关于ATP的叙述中不正确的是
A.人在饥饿时，ATP可水解为1个腺苷和3个磷酸
B.ATP中的“A”与ATP彻底水解后生成的“A”表示不同物质
C.ATP中的能量可来自光能和化学能，也可转化为光能和化学能
D.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
【常见错误】错选B项。
【错因分析】错选的原因主要是：
对ATP的结构掌握不牢固。ATP中的“A”表示腺苷，但ATP彻底水解后的产物是磷酸、腺嘌呤和核糖，因此彻底水解后的“A”是腺嘌呤。
【正确解答】选A。ATP只有2个高能磷酸键，一般可水解产生1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸，不会产生3个磷酸；光合作用和细胞呼吸都产生ATP，ATP中的能量也能转化为光能和化学能。细胞质和细胞核都进行新陈代谢，因此都有ATP的分布。
【典例2】下列关于ATP的叙述，正确的是
A.ATP脱去2分子磷酸后，剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一
B.人长时间剧烈运动时骨骼肌细胞中生成ATP的量比安静时少
C.细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
D.长期不进食的病人，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡
【常见错误】错选B或D项。
【错因分析】错选的原因主要是：
【正确解答】选C。细胞进行分裂，伴随着有关生理活动的进行(如DNA复制、蛋白质的合成等)，需要ATP提供能量，ATP提供能量的方式是第二个高能磷酸键的断裂，形成ADP,释放能量；而ADP又与磷酸在有能量供应的条件下，形成ATP，从而实现ATP与ADP的相互转化，因此C项正确。
1.下列关于细胞中的吸能反应与放能反应的说法，不符合事实的是( )
A.吸能反应所需的能量一般来自于放能反应
B.ATP是细胞中放能反应和吸能反应的纽带
C.糖的氧化是细胞中最重要的吸能反应
D.光合作用是绿色植物细胞中最重要的吸能反应
【解析】选C。ATP是细胞中吸能反应与放能反应的纽带。糖的氧化是细胞中最重要的放能反应，光合作用是植物细胞中最重要的吸能反应，这个吸能反应所需的能量来自于太阳光。
2.体育健儿在赛场激烈角逐，消耗细胞中大量的ATP，ATP靠ATP—ADP循环维持，有关ATP 的叙述正确的是( )
A.活细胞中ATP与ADP之间的相互转化时刻发生并处于动态平衡中
B.ATP中存在一个不稳定的高能磷酸键
C.ATP-ADP循环说明二者的转化是可逆的
D.组成ATP的元素包括C、H、O、N
【解析】选A。细胞中的ATP含量较少，在活细胞中依靠ATP与ADP之间的相互转化而维持ATP与ADP数量上的动态平衡。ATP分子中存在2个高能磷酸键。ATP-ADP循环在能量上是不可逆的。组成ATP的元素包括C、H、O、N、P五种元素。
3.如图是生命活动的直接能源物质ATP的结构式，其中能作为RNA的基本单位的是( )
A.① B.② C.③ D.④
【解析】选B。图中①②③④分别表示腺苷、腺嘌呤核糖核苷酸、ADP和ATP，其中②腺嘌呤核糖核苷酸是组成RNA的基本单位之一。
4.ATP是生命活动直接利用的能源物质，其原因是( )
①腺苷很容易吸收和释放能量
②第二个磷酸基团很容易从ATP上脱离，也很容易结合成ATP
③远离“A”的磷酸基团很容易从ATP上脱离，使ATP转化成ADP
④ADP可以迅速与磷酸结合，使ADP转化成ATP
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
【解析】选C。ATP与ADP的转化迅速，能够满足各项生命活动的需要。其转化迅速的原因与ATP的第二个高能磷酸键密切相关，其迅速的脱离和重新形成对ATP的转化非常重要。
5.1个葡萄糖分子有氧呼吸释放能量为m，其中40%用于ADP转化为ATP，若1个高能磷酸键所含能量为n，则1个葡萄糖分子在有氧呼吸过程中产生ATP分子数为( )
A.2n/5m B.2m/5n C.n/5m D.m/5n
【解析】选B。1个葡萄糖分子在有氧呼吸过程中产生ATP分子数为m×40%÷n=2m/5n。
6.下列反应式表示ATP、ADP在不同酶作用下的相互转化，请根据要求回答问题：
(1)当反应式由左向右进行时________能量，能量用于_________________________________________________。
(2)当反应式由右向左进行时________能量，此过程中的能量因生物种类不同而有所不同，其中动物来自________，植物来自________和_________。
(3)当搬动一个重物时，肌肉细胞中的ATP反应向________进行。
【解析】反应式由左向右是ATP的水解，此时释放能量，用于各项生命活动。而反应式由右向左则是ATP的合成，此时贮存能量，此过程的能量来自于细胞呼吸，若是植物还可以来自光合作用。搬动重物时，肌肉细胞中的ATP反应向右进行。
答案：(1)释放 各项生命活动
(2)贮存 细胞呼吸 光合作用 细胞呼吸 (3)右
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.ATP中的A、T、P依次代表( )
A.胸腺嘧啶、腺嘌呤、磷酸基团
B.腺苷、三个、磷酸基团
C.胸腺嘧啶、三个、磷酸基团
D．腺苷、三个、腺嘌呤
【解析】选B。ATP的中文名称为腺苷三磷酸，其结构简式为A-P～P～P，其中A代表腺苷，T代表三个，P代表磷酸基团。
2.对“ ”，描述不正确的是
( )
A.该反应在活细胞中持续进行
B.该反应通常与吸能反应、放能反应相结合
C.该过程保证生命活动顺利进行
D.物质和能量是可逆的
【解析】选D。ATP—ADP循环是吸能反应与放能反应联系的纽带，由于ATP是“能量通货”，ATP—ADP循环在活细胞中持续进行，永不停止，保证为生命活动正常供能，循环中物质是可逆的，能量是不可逆的。
3.在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端P已带上放射性标记，该现象能够说明( )
①ATP中远离A的P容易脱离
②部分32P标记的ATP是重新合成的
③ATP是细胞内的直接能源物质
④该过程中ATP既有合成又有分解
A.①②③④ B.①②③ C.①②④ D.②③④
【解析】选C。 短期内分离出细胞的ATP，但部分末端P已带上放射性标记，说明有新的ATP形成，但含量不 大，说明ATP有分解，短期内既存在ATP的合成，也存在ATP的分解，其原因是ATP中远离A的P容易脱落和结合。本实验不能证明ATP是细胞中的直接能源物质。
4.ATP转化为 ADP可表示如下：式中X代表( )
A.H2O B.［H］ C.CO2 D.P
【解析】选D。ATP水解时形成一分子的磷酸、ADP，并释放能量。
5.在不同的生物体内，一定相同的是 ( )
A.一分子ATP中高能磷酸键的数目
B.ADP合成ATP时所需能量的来源
C.ADP转化成ATP的场所
D.ATP水解后能量的用途
【解析】选A。不同的生物体内，每分子的ATP中高能磷酸键的数目都是两个。ADP转化成ATP的场所和所需能量来源根据生物种类的不同而有所不同，如动物体内ATP合成的场所是细胞溶胶和线粒体，而植物体内还有叶绿体。ATP水解释放的能量在不同生物体内利用形式也不同。
6.下面关于ATP的叙述，错误的是( )
A.细胞质和细胞核中都有ATP的分布
B.ATP合成所需的能量由磷酸提供
C.ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸
D.正常细胞中ATP与ADP的比值在一定范围内变化
【解析】选B。ATP是细胞内的直接能源物质，细胞膜、细胞质和细胞核中都有ATP的分布。ATP分子是由一分子腺嘌呤、一分子核糖和三个磷酸基团组成的；一分子腺嘌呤、一分子核糖和一分子磷酸基团组成一个核苷酸，所以ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸。正常的细胞中ATP和ADP时刻进行着相互转化，所以ATP与ADP的比值在一定范围内变化。ATP合成时所需要的能量来自细胞呼吸中分解有机物所释放的能量和太阳光能。
7.关于ATP的叙述中，错误的是( )
A.ATP分子水解去掉两个磷酸基团后变成腺嘌呤核糖核苷酸
B.肺炎双球菌中的线粒体通过细胞呼吸产生ATP
C.ATP分子中储存着大量的活跃化学能，是一种高能磷酸化合物
D.小麦根尖成熟区细胞能产生ATP的细胞器是线粒体
【解析】选B。ATP分子中有三个磷酸基团，去掉两个后变成腺嘌呤核糖核苷酸；肺炎双球菌是原核生物，无线粒体；ATP中具有高能磷酸键，储存着大量的活跃化学能；小麦根尖细胞中无叶绿体，产生ATP的细胞器只有线粒体。故B项不正确。
8.(2011·绍兴高二检测)当你品尝美味佳肴时，你不得不感谢腺苷三磷酸(ATP)这种化学物质，最新研究显示，ATP这种传统上与细胞能量供应相关的物质在把食物的味道传递给大脑的过程中起到关键作用。下列关于ATP的叙述正确的是
( )
A.从材料中可以得出，ATP仅为生命活动提供能量
B.因ATP分子中含有3个高能磷酸键而储存大量能量
C.从材料中可以得出ATP也可作为信息传递分子
D.所有生物产生ATP的来源都是细胞呼吸
【解析】选C。ATP是直接供能物质，植物细胞产生ATP的方式有细胞呼吸和光合作用两种。ATP分子中只有2个高能磷酸键。从材料中可以得出ATP分子除为生命活动提供能量外，还能作为信息分子。
9.科学家从牛的胰脏中分离出一种由76个氨基酸组成的多肽Ub。研究发现Ub在细胞自我监测和去除某些蛋白质的机制中扮演着重要角色。如果某个蛋白质被贴上Ub标签，就会被运送到细胞内的特定部位进行水解(如图)，下列关于此过程的说法正确的是( )
A.去除某些蛋白质所利用的ATP来自细胞呼吸和光合作用
B.组成ATP与ADP的核糖是五碳糖
C.在细胞中因ATP与ADP之间相互转化是可逆的，从而保证了生命活动所需的能量供应
D.ATP分子中所储存的能量主要存在于腺苷中的核糖内
【解析】选B。题干中过程分解某些蛋白质所利用的ATP来自于细胞呼吸。组成ATP与ADP分子的核糖是五碳糖，ATP与ADP之间的相互转化是不可逆的。ATP分子中所储存的能量主要存在于高能磷酸键中。
10.将破碎的酵母菌细胞进行离心处理后，取其上清液进行成分分析时，发现某一化合物的元素组成与核酸相同，但其磷的含量比核酸高。将该物质加入到浸泡着不再收缩的肌肉的生理盐水中，肌肉又可发生收缩。试推测该物质是( )
A.葡萄糖 B.核苷酸 C.ATP D.磷酸
【解析】选C。ATP的元素组成为C、H、O、N、P，与核酸相同。核酸的基本组成单位核苷酸中只有一个磷酸，而ATP中有三个磷酸，故磷含量比核酸高，葡萄糖的元素组成中不含有N、P。
11.某同学在做蛙的腓肠肌—神经实验时发现：当刺激蛙肌肉不再收缩时，滴加几滴ATP溶液后，蛙肌肉能恢复收缩能力，接着滴加几滴葡萄糖溶液后，蛙肌肉仍能收缩，但次数减少。对该同学实验现象解释如下，其中正确的是( )
A.ATP和葡萄糖均能为肌肉收缩提供能量，是直接能源物质
B.ATP能为肌肉收缩提供能量，是直接能源物质而葡萄糖不是直接能源物质
C.滴加葡萄糖后，蛙肌肉仍能收缩，利用的是未消耗尽的ATP溶液提供的能量
D.此实验不能对葡萄糖的作用作出结论，应增加葡萄糖和ATP的滴加顺序颠倒的实验组进行对照
【解析】选D。细胞中的直接能源物质是ATP而不是葡萄糖。本实验不能得出葡萄糖是直接能源物质，也不能确定葡萄糖不是能源物质，对于滴加葡萄糖后，蛙肌肉仍能收缩，利用的是未消耗尽的ATP溶液提供的能量还是葡萄糖分解提供的能量，本实验也是不能确定的。
【方法技巧】探究性实验所遵循的单一变量原则
实验操作应遵循单一变量原则，上述实验的第二步操作没有遵循此原则，导致实验结论不确定，以本实验为例：接着滴几滴葡萄糖溶液后，蛙肌肉仍能收缩，但次数减少。此时导致蛙肌肉收缩的到底是未消耗尽的ATP溶液提供的能量，还是葡萄糖提供的能量是不能确定的。应改为滴加几滴ATP溶液后蛙肌肉能恢复收缩功能，刺激肌肉至不再收缩后再滴加葡萄糖溶液。这样就保证了单一变量。
12.ATP荧光仪是专门设计用于快速检测微生物数量的测试仪器。其工作原理是ATP的含量与活细胞的活性、种类和数量成一定的比例关系。ATP可以和荧光素相互作用而发出生物光，光的强度和微生物的数量成一定的比例关系。其反应式如下：
荧光素+ATP+O2 荧光素(被氧化的)+AMP+光
下列有关ATP及其ATP荧光仪工作原理的叙述，错误的是( )
荧光素酶
Mg2+
A.检测过程中ATP中的化学能转变成光能
B.荧光的强度反映出微生物的数量
C.ATP释放能量需要酶的参与
D.ATP是生物体内的主要能源物质
【解析】选D。由题中的反应方程式可知，检测过程中ATP中的化学能转变成光能。在此过程中ATP和O2将荧光素转化为氧化态的荧光素，并发光是在酶的催化作用下完成的。生物体内的主要能源物质是糖类而不是ATP。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(15分)1997年诺贝尔化学奖的一半授予了美国科学家保罗·博耶和英国科学家约翰·沃克，以表彰他们在研究腺苷三磷酸如何利用能量进行自身再生方面取得的成就。“腺苷三磷酸”简称“腺三磷”，又叫ATP，是腺嘌呤的衍生物，含有三个相连的磷酸基团，末端两个磷酸键分解时伴随有较大的能量变化，是生物体内能量转化的中心物质。回答下列问题：
(1)ATP的分子简式是_______________________________，
其中A代表_________，T代表________________________，
P代表____________。
(2)写出ADP和ATP相互转变的反应式：________________
_______________________。
(3)经测定，正常成年人在静止状态下24h将有40kg ATP发生转化，而细胞中ATP、ADP的总量仅为2mol/L～10mol/L，为满足能量需要，生物体解决这一矛盾的合理途径是 ______________________________________________。
【解析】(1)ATP分子的结构简式为A-P～P～P。其中A代表的是腺苷，T代表的是三个，P代表的是磷酸基团。“～”代表的是高能磷酸键。
(2)ADP和ATP相互转变的反应式为：
(3)细胞中的ATP含量很少，为满足生命活动的需要，ATP与ADP之间要不断地迅速转化。
答案：(1)A-P～P～P 腺苷 三个 磷酸基团
(2)
(3)ATP与ADP之间要不断地迅速转化
【实验·探究】
14.(25分)为探究ATP的生理作用，科学工作者做了如下实验：
步骤一：剪下长约1 cm、宽约0．5 cm的一小条新鲜的蛙腓肠肌，放在盛有质量浓度为0．65 g/dL的氯化钠溶液(浓度与蛙细胞外液的浓度相当)的培养血中。
步骤二：在载玻片的中央滴2滴质量浓度为0．65 g/dL的氯化钠溶液，用玻璃分针挑取该腓肠肌，放在载玻片上的氯化钠溶液中，并且使肌肉呈直线状。
步骤三：将载玻片放在坐标纸上，测量并记录肌肉的长度。用铜锌叉间歇刺激肌肉，直到肌肉疲劳不能收缩为止。
步骤四：向刚丧失收缩功能的肌肉上滴1滴某种溶液，用铜锌叉刺激肌肉2～3次，测量并记录其长度。测量结果，肌肉长度不变。
步骤五：用吸水纸吸去肌肉上的溶液，再向肌肉上滴1滴另一种溶液，用铜锌叉刺激肌肉2～3次，测量并记录其长度。测量结果，肌肉长度变短。
请分析回答：
(1)步骤二中，滴加氯化钠溶液的目的是______________
_____________________________。
(2)步骤三中，用铜锌叉间歇刺激肌肉，直到肌肉不能收缩为止，是为了____________________________________。
(3)步骤四、步骤五中所滴加的溶液，分别是ATP溶液和葡萄糖溶液中的哪一种？________________________________
__________________________________________________
__________________________________________________。
如果将步骤四和步骤五中使用的溶液对调，则会影响实验结果，因为__________________________________________。
(4)实验结论是_____________________________________
__________________________________________________。
【解析】(1)滴加0．65 g/dL的氯化钠溶液的目的是使肌肉保持正常的生理状态。
(2)用铜锌叉间歇刺激肌肉，直到肌肉不能收缩为止，是为了耗尽肌肉内的ATP，避免影响下次实验，保证单一变量。
(3)步骤四用葡萄糖溶液，步骤五用ATP溶液。若先使用ATP溶液则不能确定ATP是否消耗完毕。
(4)ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源(而葡萄糖不是肌肉收缩所需能量的直接来源)。
答案：(1)使肌肉保持正常的生理状态
(2)耗尽肌肉内的ATP
(3)步骤四用葡萄糖溶液，步骤五用ATP溶液
ATP未消耗完毕，不能确定哪种物质使疲劳肌肉恢复收缩能力(或不能确定哪种物质为肌肉收缩所需能量的直接来源)
(4)ATP能使疲劳肌肉恢复收缩能力(而葡萄糖不能使疲劳肌肉恢复收缩能力)或： ATP是肌肉收缩所需能量的直接来源(而葡萄糖不是肌肉收缩所需能量的直接来源)(共95张PPT)
一、细胞核的结构和功能
1.细胞核的结构
2.细胞核的功能
(1)细胞核是遗传信息库。细胞核是遗传物质(DNA)贮存和复制的主要场所，DNA携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。
(2)细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。
①并非所有的细胞都有细胞核。
②核被膜和核孔复合体都具有选择透性。
③在真核细胞内，代谢越旺盛的细胞内核孔复合体的数量越多；蛋白质合成旺盛的细胞内核仁的体积较大。
【典例1】(2011·黄冈高一检测)下列关于细胞核的叙述，正确的是
A.核仁是与核糖体形成有关的细胞器
B.核被膜的基本骨架是脂双层
C.核孔复合体是DNA等大分子物质进出细胞核的通道
D.核孔复合体是一切物质进出细胞核的通道
【思路点拨】解答本题需明确以下几个关键词：核仁、细胞器、核孔复合体、物质进出。
【标准解答】选B。核仁是细胞核中呈圆形或椭圆形的结构，与核糖体的形成有关，但不是细胞器。脂双层构成膜的基本骨架。核孔复合体是蛋白质、RNA等大分子物质进出细胞核的通道，一些小分子物质如水、无机盐等可以通过核被膜出入细胞核。在细胞核内，DNA与蛋白质结合成染色质，不会从核孔复合体中进出。
【误区警示】本题容易误选A和C，原因是注意了细胞核各结构的功能，而忽略了其细节。A选项中只注意了核仁的功能，而忽略了其不是细胞器，C选项中没有注意所述是DNA出入细胞而不是RNA。
【变式训练】以下关于细胞核的叙述正确的( )
A.核被膜为双层膜，外膜的外表面附着有很多核糖体
B.不同的细胞内，核仁的大小和数量都是一定的
C.细胞核内的液体叫细胞液
D.核孔复合体的数量与细胞的种类无关
【解析】选A。核被膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开，其外层与粗面内质网膜相连，粗面内质网和核外膜的表面均附着有核糖体。在不同的细胞中，核仁的大小和数量是不同的，一般地说在蛋白质合成旺盛的细胞中核仁体积较大；细胞核内的液体称为核基质，植物细胞液泡内的液体称为细胞液；核孔复合体的数量与细胞种类有关，一般情况下，代谢越旺盛的细胞内核孔复合体的数量越多。
二、动植物细胞结构的区别
1.动物细胞和植物细胞的统一性
(1)结构上：构成动物体和植物体的细胞有基本相同的结构体系，如质膜、核被膜、染色质、核仁、线粒体、高尔基体、内质网、核糖体等很多重要的细胞器与细胞结构。
(2)功能上：构成动植物细胞的这些结构不仅形态结构和成分相同，功能绝大多数也一样。
2.动物细胞和植物细胞的差异性
(1)植物细胞有一些特有的细胞结构与细胞器是动物细胞所没有的，如细胞壁、液泡、质体。
(2)动物细胞中含有中心体，而中心体在高等植物细胞中不存在，但在某些低等植物细胞中则含有。
①中心体不能作为鉴定动植物细胞的依据。
②并非所有的低等植物细胞都含有中心体。
③有叶绿体的一定是植物细胞(眼虫除外)，但无叶绿体的不一定是动物细胞。
【典例2】植物细胞与动物细胞的区别关键在于有无
①中心体 ②叶绿体 ③高尔基体 ④细胞壁
A.②④ B.①③ C.④ D.①④
【思路点拨】解答本题关键是准确分析一种特殊的细胞器：中心体。
【标准解答】选C。植物细胞有细胞壁，而动物细胞没有细胞壁；动物细胞和某些低等植物细胞中有中心体，高等植物细胞中没有中心体；动物细胞中没有叶绿体，植物的叶肉细胞等绿色部分的细胞中有叶绿体，但其他部位的细胞中大多没有叶绿体，因此，不能据此区别动、植物细胞；动植物细胞中都含有高尔基体。
【误区警示】本题容易误选A项或D项。题目中只是说植物细胞与动物细胞的区别，并不是所有植物细胞均含叶绿体，而有些低等植物细胞是含有中心体的。
【变式训练】下列关于细胞统一性的说法，错误的是( )
A.构成动植物的细胞不完全相同
B.构成动植物的细胞完全不相同
C.人和植物的细胞也具有相似性
D.细胞的相似性主要是因为它们都有细胞膜、细胞质、DNA、核糖体等结构或物质
【解析】选B。不同细胞既有相似之处，又有区别。相似之处是都有细胞膜、细胞质、DNA、核糖体等结构或物质，区别主要体现在细胞壁、细胞核等结构上。
三、原核细胞与真核细胞的区别
①原核细胞没有染色体，遗传物质DNA在拟核区。
②原核细胞与真核细胞具有某些相似的结构，如质膜、核糖体和DNA等。
【典例3】下列四组生物中，均具有核被膜的一组是
A.病毒和蘑菇 B.大肠杆菌和草履虫
C.蓝细菌和酵母菌 D.衣藻和变形虫
【思路点拨】解答本题思路如下：
①第一步：判断有无细胞结构。
②第二步：判断生物类型，属于原核生物还是真核生物。
【标准解答】选D。本题实际上是考查生物类型。A项病毒无细胞结构，B和C项中的大肠杆菌和蓝细菌属于原核生物，无核被膜包被的细胞核。
【互动探究】(1)B选项中的两种生物在结构上的本质区别是什么？
提示：有无核被膜包被的细胞核。
(2)C选项中生物的遗传物质在细胞内存在的形式是否相同？
提示：不同。蓝细菌为原核生物，其DNA以裸露的形式存在于拟核区，而酵母菌的DNA与蛋白质结合以染色体的形式存在于细胞核内。
原核生物常见的种类
1.细菌：在自然界分布最广、个体数量最多的有机体。有的具有特殊结构，如荚膜、鞭毛和菌毛等。
2.蓝细菌：又称蓝藻。蓝细菌没有叶绿体，但却可以进行光合作用，因其光合片层上含有与光合作用有关的色素。
3.放线菌：放线菌与人类的生产和生活关系极为密切，目前广泛应用的抗生素约70%是由各种放线菌所产生的。
4.支原体：又称霉形体，为目前发现的最小的没有细胞壁的最简单的原核生物。
5.立克次氏体：有细菌的全部结构特征，但只能在活细胞内生长。
6.衣原体：与细菌的区别就在于自己不能制造能量，是一类在真核细胞内专营寄生生活的原核生物。
【典例】下列所述生物的结构与其他三种明显不同的是
A.食用菌 B.放线菌
C.衣原体 D.支原体
【思路点拨】解答本题关键是正确判断出各种生物所属的生物类型。
【标准解答】选A。食用菌为真核生物，具有细胞壁、质膜、细胞质和细胞核等结构，而放线菌、衣原体和支原体均属于原核生物。
【规律方法】巧记原核生物的类型
根据外表特征，可把原核生物分为“三菌三体”。
(1)“三菌”：细菌、放线菌、蓝细菌。
(2)“三体”：支原体、立克次氏体和衣原体。
【变式训练】(2011·佛山高一检测)病毒和原核细胞的根本区别是( )
A.有无细胞壁 B.有无遗传物质
C.有无核被膜包被的细胞核 D.有无细胞结构
【解析】选D。解答本题需仔细审题，本题考查的是病毒与原核细胞的根本区别。前者无细胞结构，后者有细胞结构。有无核被膜包被的细胞核是原核细胞和真核细胞的根本区别。
【典例】为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下表：
(1)此实验可说明细胞核的什么功能？______________。
(2)有核部分在30天内仍有21%～35%的细胞死亡，其原因是①_____________________________________________；
②_____________________________________________。
(3)培养一天后的结果，是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强？为什么会出现这样的结果？_______________________________________________。
(4)细胞核的作用既然如此重要，那么你能对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？_____________。
【常见错误】第(1)问易误答为 “细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心”；第(2)问得不出正确答案，或不会作答；第(3)问易误答为 “能”。
【错因分析】导致该题误答的原因是：
第(1)问没有从表中信息分析得出答案，而是直接将细胞核的功能全部写出，反映了对知识理解不透彻，不能灵活运用。
第(2)问不能与其他知识链接。该题考查的内容不能从表中获取信息，只能根据已有的知识综合分析。
第(3)问没有全面分析题中信息，只是单独地根据第一天的结果就得出答案。只要再分析第2、3天的数据就会得出正确的答案。
【正确解答】(1)控制代谢 (2)①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡 ②部分细胞正常的衰老、凋亡 (3)不能。培养一天后的结果差异，应是统计误差，由于统计的样本不够大造成的 (4)红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定；或为红细胞含有的血红蛋白提供了必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输(其他合理答案亦可)
1.下列有关细胞核的叙述中，不正确的是( )
A.核被膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开
B.染色质主要由DNA和蛋白质组成
C.核仁与核糖体的形成有关
D.核孔复合体实现了细胞间的信息交流
【解析】选D。核孔复合体是核质之间大分子物质交换和信息交流的通道，而不是细胞间的信息交流通道。核被膜是双层膜，把核质分开。染色质的主要成分是蛋白质和DNA。核糖体的形成与核仁有关。
2.对染色质和染色体关系的叙述正确的是( )
A.同种物质在同一时期细胞中的两种形态
B.不同种物质在同一时期细胞中的两种形态
C.不同种物质在不同时期细胞中的两种形态
D.同种物质在不同时期细胞中的两种形态
【解析】选D。染色体和染色质成分相同，是细胞分裂不同时期形态各异的同一种物质。
3.一同学将图示乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是( )
【解析】选B。根据图示分析，甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中，因伞藻的伞形主要由细胞核控制，故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。
4.下列关于动植物细胞的亚显微结构叙述中完全正确的是
( )
A.动植物细胞都有的细胞器是细胞膜、细胞质、线粒体
B.中心体是动物细胞所特有的结构
C.洋葱的根尖细胞含有少量的叶绿体
D.动植物细胞共有的细胞器最大的是细胞核
【解析】选D。 细胞膜、细胞质不是细胞器；细胞核是真核细胞最大的细胞器；低等植物细胞中也有中心体；洋葱根尖细胞没有叶绿体。
5.(2011·深圳高一检测)据报道，江苏无锡市城区居民家中水质突然发生变化，并伴有难闻气味，无法正常饮用，据调查是由于太湖水富营养化较重等因素导致蓝细菌爆发。下列有关蓝细菌的叙述正确的是( )
A.蓝细菌含有叶绿体，能进行光合作用
B.蓝细菌体内产生能量的细胞器有线粒体
C.蓝细菌细胞内能进行脱水缩合的过程
D.蓝细菌没有膜结构
【解析】选C。蓝细菌为原核生物，无叶绿体、线粒体等细胞器，但有核糖体，在合成蛋白质的过程中会发生脱水缩合过程。蓝细菌没有细胞器膜，但有细胞膜，所以蓝细菌并不是没有膜结构。
6.原核细胞与真核细胞的最主要区别是( )
A.细胞直径大小不同
B.细胞膜的化学组成不同
C.有无核被膜、核仁等核结构
D.细胞器的种类及复杂程度不同
【解析】选C。原核生物与真核生物最主要的区别是是否有完整的细胞核，真核生物有完整的核结构，原核生物没有核被膜，核物质聚集在一起，称为拟核，DNA不与蛋白质结合形成染色体。
7.如图为细胞核结构模式图，据图回答：
(1)图中对核内物质起屏障作用的是［ ］______,它是由______层膜构成的，细胞质合成的组蛋白等蛋白质是通过其上的［ ］______进入细胞核的。
(2)细胞核中行使遗传功能的重要结构是［ ］______,遗传信息存在于其组分______上。
(3)结构［②］______的功能是____________________。
(4)简要指出原核细胞的拟核与图中细胞核在结构上存在的差异:_________________________________________。
【解析】本题考查细胞核的结构和功能。细胞核由核被膜(上有核孔复合体)、染色质、核仁等组成，染色质由DNA和蛋白质组成。原核细胞没有由核被膜包被的细胞核，只有拟核，DNA是裸露的。
答案：(1)［③］核被膜 两 ［④］核孔复合体(核孔)
(2)［①］染色质 DNA
(3)核仁 与核糖体的形成有关
(4)原核细胞的拟核无核被膜、核孔复合体、核仁、染色质等结构，其DNA是裸露的
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.(2011·泰安高一检测)如图所示为科学家将蝾螈受精卵横缢为两部分的示意图，其中一半为有细胞核部分，另一半为无细胞核部分，结果发现有细胞核的部分能正常发育成胚胎，而无细胞核的部分则停止了生长发育。你认为该实验最能说明( )
A.细胞质控制着细胞的代谢
B.细胞核控制着细胞的代谢
C.细胞质是细胞遗传的控制中心
D.细胞核与细胞的分裂、分化密切相关
【解析】选D。本题主要考查细胞核的功能。由题意知有细胞核时，细胞能正常分裂、分化，无细胞核时则停止生长发育，说明细胞核是细胞遗传的控制中心，与细胞的分裂、分化密切相关。
2.真核细胞单位面积的核孔复合体数目与细胞的类型和代谢水平有关。以下细胞中核孔复合体数目最少的是( )
A.胰腺细胞 B.肝细胞
C.肠腺细胞 D.口腔上皮细胞
【解析】选D。此题利用题目中的“核孔复合体数目与细胞的类型和代谢水平有关”的信息，间接考查了选项中各细胞的类型和代谢水平的差异。解答本题利用的知识：比较各细胞的代谢水平；代谢越旺盛，则核孔复合体的数目越多。胰腺细胞分泌胰液，肝细胞与糖代谢有关，肠腺细胞分泌消化液，这些细胞代谢旺盛；口腔上皮细胞为高度分化的细胞，代谢较弱，故口腔上皮细胞的核孔复合体数目最少。
3.下列结构中的DNA能形成染色体的是( )
A.叶绿体与线粒体中的DNA
B.受精卵细胞核内的DNA
C.细菌与蓝细菌体内的DNA
D.病毒体内的DNA或RNA
【解析】选B。染色体是细胞核内的染色质在细胞分裂过程中凝聚成的在光学显微镜下可以看到的结构，其组成成分是DNA和蛋白质。真核细胞质内的DNA、病毒和原核生物体内的DNA不能形成染色体。
4.如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述正确的是( )
A.①属于膜结构，把核内物质与细胞质分开
B.②是所有生物遗传物质的载体
C.③与蛋白质的合成以及中心体的形成有关
D.④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换
【解析】选A。①是核被膜，属于生物膜；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与核糖体的形成有关；④是核孔复合体，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
5.下列结构中均能让某些大分子物质直接通过的是( )
A.线粒体和叶绿体 B.细胞壁和核孔复合体
C.高尔基体和核糖体 D.内质网和液泡
【解析】选B。生物膜具有选择透性，一般离子和小分子物质可通过，大分子物质只能通过胞吞或胞吐方式进出细胞。核孔复合体是大分子物质进出细胞核的通道，细胞壁具全透性，大分子物质可通过。
6.如图是一个细胞的模式图。下列有关该细胞的叙述中，错误的是( )
A.能进行光合作用的细胞
B.是真核细胞
C.有核孔复合体的细胞
D.不是动物细胞
【解析】选A。该图示的细胞有细胞壁和液泡，所以不是动物细胞；有细胞核和线粒体等细胞器，是真核细胞，细胞核上有核孔复合体；因为没有叶绿体，所以不能进行光合作用。
7.下列关于细胞结构的说法中，正确的是( )
A.植物细胞中具有双层膜结构的细胞器是叶绿体、线粒体和细胞核
B.能进行有氧呼吸的细胞都含线粒体
C.原核细胞与真核细胞的主要区别是有无细胞壁
D.动物细胞与植物细胞的主要区别是有无中心体
【解析】选A。能进行有氧呼吸的细胞不一定有线粒体，如某些原核生物。真、原核细胞的主要区别是有无核被膜，动植物细胞的主要区别是有无细胞壁。
【方法技巧】动物细胞和植物细胞的判断方法
8.下列生物中，不具有叶绿素，但具有细胞壁的是( )
①烟草花叶病毒 ②大肠杆菌 ③小麦 ④蓝细菌
A.①③ B.①④ C.②③ D.②
【解析】选D。烟草花叶病毒是病毒，不具有细胞结构，不具有细胞壁；大肠杆菌属于原核生物，具有细胞壁但不具有叶绿素；小麦是高等植物，具有叶绿素和细胞壁；蓝细菌是原核生物，不具有叶绿体，但具有叶绿素，具有细胞壁。
9.核仁增大的情况一般会发生在下列哪类细胞中( )
A.原核细胞 B.需要能量较多的细胞
C.代谢快的细胞 D.蛋白质合成旺盛的细胞
【解析】选D。核仁具有与核糖体形成有关的功能，而核糖体是合成蛋白质的机器，蛋白质合成旺盛的细胞核仁增大。
10.下表是对4种不同生物的细胞进行研究的结果(“√”表示有，“×”表示无)，可能是水稻根尖细胞的是( )
【解析】选C。水稻属于高等植物，没有中心体，水稻根尖细胞无叶绿体。
11.如图为生物种类的概念图，对a、b、c所代表的生物分析正确的一项是( )
A.a—原核生物、b—细菌、c—流感病毒
B.a—真核生物、b—真菌、c—大肠杆菌
C.a—真核生物、b—植物、c—蓝细菌
D.a—原核生物、b—细菌、c—乳酸菌
【解析】选D。生物种类可分为具有细胞结构的生物，包括原核生物、真核生物和不具有细胞结构的生物，如病毒。原核生物主要是各种细菌，乳酸菌属于细菌。
12.(2011·杭州高二检测)下列三幅图各自代表病毒、细菌和酵母菌三种生物中的某一种，下列与之有关的叙述正确的是( )
A.①是酵母菌，②是细菌，③是病毒
B.①②③都有细胞壁结构
C.有染色体的是①，有核被膜的是②
D.①是真核生物，②③属于原核生物
【解析】选A。根据题干信息，结合图像可判断出①是酵母菌，②是细菌，③是病毒。①属于真菌，真菌具有细胞壁、染色体、细胞核等结构；②属于原核生物，虽然有细胞壁，但是无核被膜；③无细胞结构，既不属于原核生物，也不属于真核生物。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(20分)如图为真核细胞的部分结构示意图，请据图分析回答下列问题：
(1)细胞核是由［ ］________、［ ］________和［ ］
________等部分构成的。
(2)细胞中大分子物质进出细胞核的通道是［ ］_______。
(3)核被膜由________层膜组成，其________层膜与［ ］
_______膜相连，从而加强了________与________在生命活动过程中的联系。
(4)在________(填“原核”或“真核”)细胞中，使用____
_____显微镜可以看到此图所表示的结构。
【解析】识图分析可知图中①～⑤分别是内质网、核孔复合体、染色质、核仁和核被膜，其中③④⑤是细胞核的组成部分。其中内质网外连细胞膜，内连核被膜。
答案：(1)［③］染色质 ［④］核仁 ［⑤］核被膜
(2)［②］核孔复合体
(3)两 外 ［①］内质网 细胞核 细胞质
(4)真核 电子
【实验·探究】
14.(20分)蛙成熟未受精卵具有活跃的DNA合成能力，而脑组织则无这种能力从而不能分裂。科学家进行了如图所示的核移植实验，请分析回答下列问题。
(1)蛙成熟的未受精卵中DNA合成所需的酶是在细胞质中的_
_______上合成的，并通过________进入细胞核中；除此之外，细胞溶胶还为细胞核代谢提供所需的________等。
(2)脑细胞无核部分仍能够生活一段时间，但最终死亡的原因是___________________________________________。
(3)单独的细胞核不能生存的原因是_________________
________________________________________________。
(4)本实验证明了_________________________________
_______________________________________________。
【解析】该实验充分说明，核质是相互依存的统一整体，细胞是生命活动的基本单位，细胞只有保持结构的完整性，才能进行正常的新陈代谢。无核部分因失去细胞核的控制和调节作用而不能继续合成蛋白质和酶导致细胞很快死亡。单独的细胞核缺乏细胞质中营养物质和能量的供应，故不能正常生存。
答案：(1)核糖体 核孔复合体 原料、能量
(2)失去细胞核的控制，细胞质无法合成新的物质和能量
(3)无物质和能量的供应
(4)细胞质和细胞核是相互依存的统一整体(共142张PPT)
一、酶的概念及本质
1．酶的本质及生理功能
2.酶的本质的实验验证
①酶催化化学反应的原理是降低化学反应所需要的能量，化学反应前后，酶的理化性质是不变的。
②也可以通过水解酶的最终产物是氨基酸来证实酶是蛋白质；或通过核糖核酸酶来处理酶，根据酶被水解来判断酶是RNA。
【典例1】生态酶制剂是一种无毒、无污染、无残留的微生物制剂，它能提高饲料营养成分的利用率，使质量差的饲料和优质饲料具有同样的饲喂效果，从而提高饲料行业和养殖行业的经济效益。下列关于酶的说法错误的是
A.所有的酶都含有C、H、O、N四种元素
B.酶的基本组成单位可以是氨基酸或脱氧核糖核酸
C.酶在细胞代谢中起催化作用
D.绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
【思路点拨】本题的解题关键是明确酶的化学本质和功能。绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA；酶的功能只是催化反应的进行。
【标准解答】选B。解答本题可进行以下分析：A项，绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，蛋白质、RNA都含有C、H、O、N四种元素；B项，蛋白质和RNA的基本单位分别是氨基酸和核糖核苷酸；C项，酶在细胞代谢中起催化作用；D项，这是对酶化学本质的描述。
【误区警示】(1)绝大多数酶是蛋白质，不等于酶就是蛋白质，也不能说蛋白质是酶。
(2)酶起催化作用，但不一定在细胞内，在细胞外，酶也能起作用。如唾液淀粉酶就在细胞外起作用。
【变式训练】下列有关酶的叙述，正确的是( )
A.酶催化底物变成产物，酶同时转变为另一种物质
B.酶既可来自于食物，也可来自于体内物质的转化
C.能和双缩脲试剂反应的物质一定是酶
D.核糖体是合成酶的主要场所
【解析】选D。酶作为生物催化剂，同无机催化剂一样，反应前后本身不发生改变；酶是活细胞产生的，不可能来自食物和物质的转化；蛋白质能和双缩脲试剂反应，但不是所有的蛋白质都是酶；绝大多数的酶是蛋白质，产生蛋白质的主要场所是核糖体。
二、酶高效性和专一性的实验探究
1.高效性
(1)思路：酶和无机催化剂催化同一化学反应。
①实验组：底物+酶 检测底物分解速度(或产物形成速度)；
②对照组：底物+无机催化剂 底物分解速度(或产物形成速度)。
检测
检测
检测
检测
(2)变量分析
(3)实例：比较二氧化锰和过氧化氢酶的催化效率。
(4)结果及结论
催化剂可以加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
2.专一性
(1)思路：同一种酶催化不同化学反应(或不同酶催化同一化学反应)
(2)变量分析及处理原则
①自变量：不同底物或酶液(单一变量)；
②因变量：底物是否被分解或有无产物形成；
③无关变量：试剂的量、反应温度、pH等(平衡无关变量)。
(3)实例：淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用。
(4)结果及结论
淀粉酶只能催化淀粉的水解反应，不能催化蔗糖等的水解反应，说明酶具有专一性。
①酶只加快化学反应的速度，缩短达到平衡的时间，但不改变反应的平衡点。
②无关变量并不是不起作用的变量，如在淀粉酶催化淀粉的反应中，pH和温度都是无关变量，但是当pH过高或过低、温度过高或过低时都会影响反应结果。
【典例2】请用所给的实验材料和用具，设计实验来验证哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶的催化作用具有专一性。要求完成实验设计、补充实验步骤、预测实验结果、得出实验结论，并回答问题。
实验材料与用具：适宜浓度的蔗糖酶、唾液淀粉酶、蔗糖、淀粉4种溶液，本尼迪特试剂，试管，37 ℃恒温水浴锅，沸水浴锅。
(1)若“+”代表加入适量的溶液，“-”代表不加溶液，甲、乙等代表试管标号，请用这些符号完成下表实验设计。
(2)实验步骤：
①按照上表中的设计，取试管、加溶液；
②混匀，________恒温水浴一段时间；
③取出试管，分别加入适量的________，混匀，沸水浴一段时间；
④观察实验现象并________。
(3)结果预测：甲、乙两试管中出现红黄色沉淀，丙、丁两试管中____________________________________________。
(4)结论：_________________________________________。
(5)在上述实验中，如果仅将37 ℃恒温水浴锅的温度调到 10 ℃，而在其他条件不变的情况下重做上述实验，出现红黄色沉淀的试管中的颜色会比37 ℃时的浅，其原因是_____________________________________。
【思路点拨】本题为验证酶的专一性实验，解答该题应注意分析以下两点：
①专一性的含义是指一种酶只能催化一种或一类化学反应。
②设计对照实验时应遵循单一变量及等量原则。
【标准解答】本题以酶的专一性为题材，考查验证性实验的相关内容。
(1)在设计实验时一定要遵循对照和单一变量等实验原则。在验证蔗糖酶具有专一性时，应使蔗糖酶作用于蔗糖的装置作为实验组，作用于淀粉的装置作为对照组，这两组装置中，除蔗糖酶作用的物质不同外，其他条件均应相同，同理可推出验证淀粉酶具有专一性的装置中应加入的物质。
(2)在检测实验结果时，可用本尼迪特试剂，但一定要注意用沸水浴加热。
(3)蔗糖酶使蔗糖分解成葡萄糖和果糖，淀粉酶使淀粉分解成麦芽糖，葡萄糖、果糖、麦芽糖均为还原糖，与本尼迪特试剂在一定条件下反应出现红黄色沉淀。
(4)本题为验证性实验，实验结论只有一种，结论与验证的目的一致。
(5)酶活性受温度的影响，哺乳动物的蔗糖酶和淀粉酶在 37 ℃时比在10 ℃时活性高。
答案：(1)
(2)②37 ℃
③本尼迪特试剂
④记录实验结果
(3)不出现红黄色沉淀
(4)酶的催化作用具有专一性
(5)10 ℃低于酶的最适温度，酶活性低，水解产生的还原糖少
【规律方法】对照实验的一般程序
(1)取实验材料、用具，分组、编号、用具中加入实验物质。
(2)给予材料不同条件处理(或用具中加入不同物质，注意遵循单一变量原则)。
(3)观察记录实验结果。
(4)分析总结实验结论。
其中，(3)、(4)内容在探究实验和验证实验中是不同的。验证实验只有一种结果和结论，而探究实验则可有几种不同的结果和结论。
【变式训练】纺织工业上的褪浆工序常用两种方法。化学法：需用7 g/L～9 g/L的NaOH溶液,在70 ℃～80 ℃的条件下作用12小时，褪浆率仅为50%～60%；加酶法：用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只用5分钟，褪浆率达100%。这一事实说明( )
A.酶具有多样性 B.酶具有高效性
C.酶具有专一性 D.酶具有溶解性
【解析】选B。酶与无机催化剂NaOH相比褪浆率更高，所用时间更短，说明酶具有高效性。
三、影响酶催化作用的因素
影响酶促反应的因素常有酶的浓度、pH、温度、抑制剂、激活剂、底物浓度等，其变化规律有以下特点：
①不同的酶有不同的最适温度和最适pH，如胃蛋白酶的最适pH是1.9，胰蛋白酶的最适pH是8.0。
②过酸、过碱或温度过高，会使酶的空间结构遭到破坏，使酶永久失活，但并未涉及肽键的断裂。
【典例3】动物脑组织中含有丰富的谷氨酸脱羧酶，能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 mol γ-氨基丁酸和1 mol CO2。某科研小组从小鼠的脑中得到该酶后，在谷氨酸起始浓度为10 mmol·L-1、最适温度、最适pH的条件下，对该酶的催化反应过程进行研究，结果见图a和图b。
请根据以上实验结果，回答下列问题：
(1)在图a中画出反应过程中谷氨酸浓度随时间变化的曲线(请用“1”标注)。
(2)一开始时，将混合物中谷氨酸脱羧酶增加50%或降低反应温度10℃，请在图a中分别画出理想条件下CO2浓度随时间变化的曲线(请用“2”标注酶浓度增加后的变化曲线，用“3”标注温度降低后的变化曲线)，并分别说明原因。
(3)重金属离子能与谷氨酸脱羧酶按比例牢固结合，不可解离，迅速使酶失活。在反应物浓度过量的条件下，向反应物中加入一定量的重金属离子后，请在图b中画出酶催化反应速率随酶浓度变化的曲线(请用“4”标注)，并说明其原因。
【思路点拨】本题主要考查物质浓度、酶的活性、反应时间的密切关系。解答本题需明确以下两点：
①结合曲线推测图a和图b反应中物质变化情况；
②明确纵横坐标的含义，指出两图曲线所代表的含义。
【标准解答】(1)谷氨酸作为谷氨酸脱羧酶酶促反应的反应物，随时间的推移逐渐减少，根据反应物和生成物物质的量的关系(每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2)及CO2浓度变化曲线，可得到准确的谷氨酸浓度随时间变化的曲线。
(2)在反应物浓度一定，温度、pH适宜的情况下，酶促反应速率随酶浓度的增加而加快，温度降低时，酶活性降低，酶促反应速率下降，反应时间增加。
(3)在反应物充足的情况下，反应速率随酶浓度的增加而加快，但本题还需注意：加入一定量的重金属离子，重金属离子可与谷氨酸脱羧酶结合，使之迅速失活，只有当酶与全部重金属离子结合后，再增加酶量，酶促反应才开始进行。
答案：(1)见曲线1(每分解1 mmol谷氨酸则产生1 mmol CO2，根据CO2浓度变化曲线，可得到严格的谷氨酸浓度随时间变化的曲线)。
(2)当谷氨酸脱羧酶的浓度增加50%时，CO2浓度变化曲线见曲线2，其原因：酶量增加50%，酶催化反应速率相应提高，反应完成所需时间减少。
当温度降低10℃时，CO2浓度变化曲线见曲线3，其原因：温度降低，酶催化反应速率下降，但酶并不失活，反应完成所需时间增加。
(3)见曲线4(注：曲线4为一条不经过原点且与原曲线平行的直线，平移距离不限)。原因：一定量的重金属离子使一定量的酶失活，当加入的酶量使重金属离子完全与酶结合后，继续加入的酶开始表现酶活力，此时酶的催化反应速率与酶浓度变化的直线关系不变。
【互动探究】(1)图a中当反应时间为30 min时，曲线不再上升的原因是什么？
提示：反应物已完全分解，反应已达到平衡或停止状态。
(2)从图b可以看出酶浓度和反应速率之间有什么关系？
提示：在一定条件下酶促反应速率与酶浓度成正比。
【规律方法】曲线图表题的解题策略
(1)明确纵横坐标表示的变量，一般情况下横坐标表示的是自变量，纵坐标表示的是因变量，除此以外的都应该是无关变量。
(2)纵横坐标不同，所表示的意义不同。曲线表示的是纵坐标随横坐标的变化而变化。
(3)关注坐标曲线中的特殊点，如图a中的30 min时表示CO2生成量最大，且不再增加，即反应已达到平衡或停止状态。
探究pH对过氧化氢酶的影响
1.实验原理：过氧化氢在过氧化氢酶的作用下会分解为水和氧气；pH影响过氧化氢酶的活性，从而影响氧气的生成量，通过在相同时间内收集的气体量的多少可判断每一pH下过氧化氢酶活性的大小。
2.实验目的：通过实验了解pH对酶活性的影响。
3.材料用具：鲜肝匀浆、滤纸片、托盘、量筒、吸管、试管架、反应小室、3%的过氧化氢溶液、缓冲液、记号笔、镊子。
4.方法步骤
(1)托盘加水(水加至快满)。
(2)浸泡滤纸片：将大小相同的8片滤纸片放在培养皿里的鲜肝匀浆中(含有过氧化氢酶)浸泡1 min，然后用镊子夹起滤纸片，靠在培养皿壁上，使多余匀浆流尽。
(3)粘贴滤纸片：将2片有酶的滤纸片小心放入反应小室的一侧内壁上，使滤纸片粘在内壁上。
(4)加缓冲液：将反应小室稍立起，使贴有滤纸片的一侧在上面，小心加入pH为5.0的缓冲液2 mL，然后加3%的过氧化氢溶液2 mL，塞紧小室。
(5)量筒注水：在量筒中注满水，不能有气泡。
(6)安置反应小室，放好量筒：小心将反应小室平放在盘中水里，注意反应小室贴有滤纸片的内壁应放在上面，将量筒移至反应小室口上伸出的玻璃管上方。
(7)进行反应，并记录结果：将反应小室小心旋转180°，使过氧化氢溶液接触滤纸片，同时开始计时，分别在0.5 min和1 min 时读取量筒水平面刻度并作好记录。
(8)换不同的缓冲液，重复上述过程。
5.记录实验结果。
①肝脏和过氧化氢溶液必须保持新鲜。
②8片滤纸片相同和使多余匀浆流尽的目的是保证每片滤纸片上的过氧化氢酶的量相等。
【典例】要探究pH对酶活性的影响，应选择下表中进行实验的一组试管是
A.3和4 B.2和3 C.2和4 D.1和2
【思路点拨】本题主要考查pH对酶活性的影响，解答本题需明确以下两点：
①明确实验的单一变量是pH，排除无关变量温度等对实验的影响。
②明确对照实验原则，一般的对照实验只有一个自变量。
【标准解答】选B。本实验中pH是自变量，其他条件应保持一致。A中3和4对照，温度是实验变量；B中2和3对照，pH是变量；C中2和4对照，温度和pH均为变量；D中1和2对照，1中无胰蛋白酶，酶是变量。故应选2和3试管进行对照。
【变式训练】在pH为2.0的溶液中依次加入胃蛋白酶、淀粉、蛋清蛋白、唾液淀粉酶和适量的水混合放入一烧杯内，并保存在37℃的水浴锅内。一段时间后，烧杯内的物质是
( )
Ａ.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
C.麦芽糖、多肽、水
D.胃蛋白酶、淀粉、多肽、水
【解析】选D。pH为2.0时，只有胃蛋白酶有活性，它将蛋清蛋白和唾液淀粉酶水解为多肽。
【典例1】为了探究口腔的分泌液中是否有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。在37 ℃水浴中保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是
A.实验② B.实验①
C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能
【常见错误】错选C项。
【错因分析】错选的原因主要有以下两个方面：
(1)思维不严密，忽略了蛋白酶的化学成分也是蛋白质。由于酶在反应前后没有任何改变，因此无论分泌液中是否有蛋白酶，1、2中都会出现紫色反应，不能达到实验目的。
(2)没有充分理解题干信息，对实验操作流程和实验的因变量不明确。实验①的因变量是是否出现紫色反应，实验②的因变量是蛋白块是否消失。
【正确解答】选A 。
【典例2】如图表示人体内某种酶促反应速率受温度和pH的影响情况，下列解释不正确的是
A.在a点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
B.在b点，将酶的浓度增大一倍，反应速率不可能增大
C.在c点，将酶的浓度增大一倍，反应速率可能增大
D.该图不能反映唾液淀粉酶催化能力的变化特征
【常见错误】错选C项。
【错因分析】错选的原因主要是：
不能正确分析有关酶促反应的曲线图。看到图中c点化学反应速率已经达到最大，因此认为再增大酶浓度，不会提高反应速率，这种情况只发生在反应底物一定的条件下，但在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，还可以提高反应速率。
【正确解答】选B。此图可以反映温度和pH对酶促反应速率的影响，但是影响反应速率的因素不仅包括温度和pH，还有酶浓度等。在反应底物充足的条件下，增大酶浓度，可以提高反应速率，所以A、C两项正确，B项错误。题图显示，该酶的最适pH为2左右，因此这种酶可能是胃蛋白酶，而不会是唾液淀粉酶，D项正确。
1.下列关于酶的叙述中正确的一组是( )
①酶是活细胞产生的
②酶都有催化功能
③酶的本质是蛋白质，蛋白质都是酶
④酶具有专一性、高效性
⑤酶促反应与外界条件无关
⑥淀粉酶能促进淀粉水解
⑦酶只有在生物体内才起催化作用
A.①②③ B.①②④⑤
C.①②④⑥ D.①③⑦
【解析】选C。本题考查酶的产生、作用、本质及作用特点。酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质，少数是RNA,酶的催化效率极高且具专一性。酶的催化效率用酶活性表示，酶促反应效率(酶活性)受温度、pH等环境条件影响。所以③⑤项是错误的。另外，酶的作用是促进某物质发生化学反应，与反应是否在细胞内或生物体内无关，如口腔中消化酶的作用，故⑦项也是错误的。
2.德国科学家毕希纳发现：把酵母菌细胞磨碎并将得到的提取液加入到葡萄糖溶液中，糖液变成了酒。这一结果和糖液中含有活的酵母菌细胞是一样的。上述现象不能得出以下哪种结论( )
A.酵母菌细胞的提取液中含有某种能引起糖液变化的物质
B.该物质是酵母菌细胞产生的
C.该物质是蛋白质
D.该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用
【解析】选C。酵母菌细胞磨碎后，不再具有活性，但提取液加入到葡萄糖溶液后，糖液变成了酒，这说明提取液中含有某种能引起糖液变化的物质，该物质在酵母菌细胞死亡后仍可以发挥作用。至于该物质是否为蛋白质，并没有通过实验证实。
3.在测定胃蛋白酶活性时，将溶液pH由10降到2的过程中，胃蛋白酶的活性将( )
A.不断上升 B.没有变化
C.先升后降 D.先降后升
【解析】选B。胃蛋白酶的最适pH为2。当pH为10时，胃蛋白酶已变性失活，即使pH恢复到2，活性也不再升高，始终无活性。
4.(2011·龙岩高一检测)如图反映的是某种酶的催化反应速率与反应物浓度的关系。在一定的温度和pH条件下，a点以前和以后反应速率的限制因素是( )
A.酶的数量和反应物浓度
B.反应物浓度和酶的数量
C.反应物浓度和反应物浓度
D.酶的数量和酶的数量
【解析】选B。在a点以前，反应速率随反应物浓度的上升而上升，因此限制因素是反应物浓度。a点以后，在一定的温度和pH条件下，限制因素则可能是酶的数量，而不再是反应物浓度。
5.将刚采摘的甜玉米立即放入沸水中片刻，可保持其甜味。这是因为加热会( )
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.防止玉米粒发芽
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
【解析】选D。刚采摘的甜玉米内含有大量将可溶性糖转化为淀粉的酶，这些酶可将可溶性糖转化为淀粉使玉米失去甜味，可经沸水高温处理使酶失活来保持甜味。
6.水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质( )
A.在4 ℃条件下易变性 B.只含有C、H
C.也能催化淀粉合成 D.含有羧基
【解析】选D。能在常温下分解淀粉的是淀粉酶。酶在高温下才会变性失活，低温下只是活性减弱，A项不对；淀粉酶的化学本质是蛋白质，一定含有C、H、O、N，所以B项不对；酶具有专一性，淀粉酶不能催化淀粉合成。C项不对。蛋白质的基本组成单位为氨基酸，氨基酸含有羧基，D项对。
7.如图分别表示温度、pH与酶活性的关系曲线，分析并回答：
(1)曲线A表明_____________________________________。
若改变实验条件，从40℃→0℃，则曲线发生b→a的逆转；从80 ℃→40 ℃，结果将是_________________________，
其原因是_________________________________________
_________________________________________________。
(2)曲线B、C表明__________________________________。
试列举一例人体内符合曲线B的酶：__________________。
【解析】(1)曲线A表示了酶活性与温度的关系，b点代表最适温度。a～b表明随温度升高，酶活性增强，b～c表示随温度升高，酶活性降低甚至失活，80℃→40℃曲线将不再逆转。
(2)曲线B、C表示了不同酶对pH的要求不同，人体中胃蛋白酶符合曲线B。
答案：(1)酶的催化活性与温度有关 催化活性一直为0，不发生逆转 酶主要是蛋白质，高温下变性失活
(2)酶的催化活性与pH有关，不同的酶对pH的要求是不同的 胃蛋白酶
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂，其结果应该是( )
A.产生气泡 B.溶液呈蓝色
C.溶液呈紫色 D.产生红黄色沉淀
【解析】选C。过氧化氢酶的化学本质是蛋白质，在过氧化氢酶溶液中加入双缩脲试剂即可反应，溶液呈紫色。
2.在适宜的条件下，用含有过氧化氢酶的鲜猪肝研磨液催化过氧化氢分解，比用二氧化锰溶液催化过氧化氢分解的速度快得多，这说明与无机催化剂相比，酶具有的特性是( )
A．专一性 B．多样性
C．高效性 D．适应性
【解析】选C。酶的催化作用具有高效性是与无机催化剂相比较得出来的。在适宜条件下过氧化氢酶的催化效率远高于二氧化锰溶液，说明酶具有高效性。
3.科学家发现一种RNaseP酶由20%的蛋白质和80%的RNA组成。如果将这种酶中的蛋白质除去，并提高Mg2+的浓度，他们发现留下来的RNA仍具有与这种酶相同的催化活性，这一研究表明( )
A.酶是由RNA和蛋白质组成的
B.某些RNA具有催化作用
C.酶的化学本质是蛋白质
D.绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
【解析】选B。除去蛋白质后留下来的RNA仍具有与RNaseP酶相同的催化效果，说明真正发挥催化作用的是RNA。由题干信息得不出D项所述内容。
4.如图表示不同温度下酵母菌发酵时气体产生量与反应时间的关系。由图可知( )
①有多种酶参与
②最适pH是7
③最适温度是40 ℃
④50℃时酶逐渐失活
⑤0℃时酶逐渐失活
A.①③ B.②⑤ C.③④ D.④⑤
【解析】选C。坐标曲线图中的自变量为反应时间和温度，因变量为气体产生量(可反映酵母菌体内酶的活性)。图中没有体现出酶的种类和最适pH，①②错；在低温条件下，酶活性受抑制但并未失活，⑤错；在一定的反应时间内，40 ℃条件下气体产生量最多，说明其最适温度是40 ℃，③正确；在50 ℃条件下，随反应时间延长，气体产生量逐渐减少，说明在此条件下，更多的酶分子失去活性，④正确。
5.如图是人体某化学反应的图像，其中英文字母代表物质，数字表示反应前、中、后过程。图中代表酶的是( )
A.a B.b C.c D.d
【解析】选A。酶是生物催化剂，也具有无机催化剂的特征，在反应前后，其结构、质量、性质不发生变化。
6.如图中甲、乙、丙三图依次表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH的关系，下列有关分析中错误的是
( )
A.图甲说明反应物在一定浓度时，反应速率受反应液中酶浓度的限制
B.乙图中a点表示酶催化作用的最适温度
C.乙图中a点到b点表示超过酶催化作用最适温度时，温度再升高酶活性会急剧下降
D.丙图表示了胃蛋白酶催化反应的速率变化
【解析】选D。甲曲线中，反应物浓度超过一定范围时，反应速率不再增加，是受酶浓度的限制；乙曲线反映酶促反应速率与温度的关系。a点酶促反应速率最快，是酶催化作用的最适温度，超过a点后，由于酶变性失活，其活性急剧下降；丙曲线不能表示胃蛋白酶催化反应的速率变化，因为胃蛋白酶的最大催化速率应出现在pH为2左右，而不是pH为8时。
7.对酶专一性的研究实验中，下列实验方案正确的一组
是( )
【解析】选B。由于实验目的是验证酶的专一性，所以自变量应是酶与底物的配合类型，用相同的底物与不同的酶，或者是同一种酶与不同的底物均可；选项C中的酶均为蛋白质，与双缩脲试剂反应均呈紫色，所以无法区分。
8.人体内某种消化酶在体外适宜温度条件下，反应物浓度对酶促反应速率的影响如图所示。对于图中A、B、C三点，随着反应物浓度的增加，反应速率可能受酶自身某种因素影响的是( )
A.A点 B.A点和B点
C.B点和C点 D.C点
【解析】选C。由图中曲线可知，在A点时，随着反应物浓度的增大，反应速率加快，表明限制因素是反应物浓度，而B、C两点随着反应物浓度的增大，反应速率不再增加，表明反应物浓度不再是限制因素，可能是酶浓度或酶活性等酶自身某种因素成为主要限制因素。
9.(2011·宁波高二检测)现有3支洁净试管甲、乙、丙，先向试管内加入2 mL 可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作，然后分别用本尼迪特试剂检验。下列分析不正确的是
( )
A.甲试管与乙试管对照，说明酶具有专一性
B.甲试管与丙试管对照，说明酶的活性受温度的影响
C.实验结果是甲试管内出现红黄色沉淀
D.实验结果是乙试管与丙试管内出现红黄色沉淀
【解析】选D。唾液淀粉酶可将淀粉水解成麦芽糖，麦芽糖与本尼迪特试剂反应生成红黄色沉淀。甲、乙两试管可形成对照。乙组和丙组都不能产生还原糖，所以都不会出现红黄色沉淀。
10.(2011·杭州高二检测)能促使脂肪酶水解的酶是( )
A.脂肪水解酶 B.淀粉水解酶
C.蛋白质水解酶 D.DNA水解酶
【解析】选C。脂肪酶的化学本质是蛋白质，因此能催化蛋白质水解的酶是蛋白质水解酶。
11.为了认识酶作用的特性，以质量分数为20%的H2O2溶液为反应底物的一组实验结果如下表所示：
通过分析实验结果，从表中得不到实验依据的一项是( )
A.从催化条件看，酶需要一定的温度
B.从催化活性看，酶变性后就失活
C.从催化底物范围看，酶有专一性
D.从催化反应效率看，酶有高效性
【解析】选C。实验(1)、(2)、(3)相比较，可以看出酶具有高效性；从催化条件来看三者都在常温下；从(4)可以看出酶变性后不再具有催化作用；本题看不出酶的专一性。
12.如图表示pH、温度与反应物的剩余量的关系，据图判断下列分析中正确的是( )
A.该酶的最适pH为8
B.温度从0→M变化过程中，酶的活性逐渐降低
C.pH从6升高到8，酶的最适温度不变
D.pH从6升高到8，酶的活性先升高后降低
【解析】选C。从三条曲线可知：pH由6上升至8，反应物的剩余量越来越少，酶活性的变化趋势可能为持续增高，也可能为先升高后降低，其最适pH不一定正好是8，可能为7～8或8～9之间的某个数值。从横轴温度变化与反应物的剩余量来看，酶的最适温度为M，它与pH大小无关，且当温度从0→M变化过程中酶的活性逐渐增强。
二、非选择题(共3小题，共40分)
13.(8分)科学家发现将大肠杆菌中具有催化作用物质中的蛋白质除去后，留下的RNA仍具有催化作用，故称核酶，某实验小组为验证核酶的化学本质为RNA，设计如下实验，请完善实验过程。
(1)材料用具：核酶、核糖核酸酶、派洛宁染液、小试管、滴管等。
(2)实验步骤：
①取两支试管编号1、2，分别向其中加入1 mL的核酶。
②向1号试管中加入1 mL______，向2号试管中加入1 mL的核糖核酸酶，充分反应一段时间。
③再向两支试管中分别加入1 mL的______。
④实验现象：1号试管中出现______，2号试管不变色。
(3)实验结论：_____________________________________。
【解析】本实验所依据的原理是RNA会被核糖核酸酶水解，派洛宁染液会使RNA呈红色，而不与RNA水解产物反应。第②步，依据对照原则应向1号试管中加入1 mL的清水。第③步，向两支试管中均加入等量的派洛宁染液，结果1号试管出现红色，2号试管不变色。因此可以得出：核酶的化学本质是RNA。
答案：(2)②清水 ③派洛宁染液 ④红色
(3)核酶的化学本质是RNA
14.(16分)(2011·临沂高一检测)Ⅰ.在比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对实验的处理如下表所示(肝脏研磨液中含有过氧化氢酶)：
(1)在上表的实验处理中，研究了______和______两个自变量，在本实验中，3% H2O2加入量的多少等因素属于______变量。
(2)若试管1和试管2形成对照实验，则结果说明_________
__________________________________________________。
(3)和试管3相比，试管4中迅速产生大量气泡，其原因是____________，试管3的气泡产生总量________(填大于、等于或小于)试管4的气泡总量。
Ⅱ.有人在上述实验基础上，继续探究pH对生物催化剂的影响，准备5支含有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，向每支试管中各加一块1 cm3 正方体凝固蛋白质，试管均置于20 ℃温度条件下。各试管中蛋白块消失的时间记录于下表：
(1)蛋白块消失所用时间越短，说明酶的活性____________
__________________________。
(2)提供两个能在更短时间内完成实验的方法：
①________________________________________________；
②________________________________________________。
【解析】Ⅰ.(1)本实验中实验处理时反应物加入量相同，均为3%的H2O2，则3%的H2O2溶液量的多少属于无关变量。温度和加入的试剂则是自变量。
(2)试管1和试管2的区别在于温度不同，气泡产生量不同，两组对照可说明H2O2在高温(90 ℃)下分解。
(3)试管3和试管4均加入催化剂，但试管3加入的是无机催化剂(FeCl3)，其产生气泡速度不如试管4，说明酶的催化效率高于无机催化剂，但由于反应物量一致，所以气泡产生总量相等。
Ⅱ.(1)蛋白块消失所用时间越短，则说明酶活性越高。
(2)胃蛋白酶的最适温度为37 ℃左右。而本实验温度为 20 ℃，故适当提高温度能缩短反应时间。另一种提高反应效率，缩短反应时间的方法是增大蛋白块与酶的接触面积，蛋白块的体积越小，其与酶的接触面积越大，故可将蛋白块切成多个更小的块。
答案：Ⅰ.(1)温度 加入的试剂 无关
(2)高温(90 ℃)能使H2O2分解
(3)酶的催化效率大于无机催化剂 等于
Ⅱ.(1)越高
(2)①将此蛋白块分成几小块
②将温度升高到37 ℃左右
【方法技巧】对照实验的设置与变量的控制
对照实验是指除了一个因素外，其余因素都保持不变的实验。它一般要设置对照组和实验组，关于对照实验和变量的设置及作用如下表：
【实验·探究】
15.(16分)酶是生物催化剂，其催化效率受温度、酸碱度和激活剂等因素的影响，已知Na+对酶的催化效率无影响。为了验证氯离子是唾液淀粉酶的一种激活剂，三位同学进行了实验设计，下列是实验设计的基本思路。下列实验思路是否能达到实验目的？为什么？再写出你的设计思路。
(1)第一位同学：取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向两支试管中各加入1滴碘液，再向甲试管加入适量的物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸，向乙试管加入等量的自来水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。
__________________________________________________
_________________________________________________。
(2)第二位同学：取甲、乙两支试管，分别加入等量的淀粉糊，向两支试管中各加入1滴碘液，再向甲试管加入适量的物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸，向乙试管加入等量的蒸馏水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。
___________________________________________________
__________________________________________________。
(3)第三位同学：取甲、乙两支试管，向试管中分别加入等量的淀粉糊，向两支试管中各加入1滴碘液，再向甲试管加入适量的物质的量浓度为 0.01 mol·L-1的NaCl,向乙试管加入等量的自来水，然后同时向两支试管加入等量的稀释唾液，观察比较哪支试管里蓝色较快褪掉。
__________________________________________________
__________________________________________________。
(4)你的设计思路：
①取两支试管编号甲、乙，分别加入__________________。
②向两支试管中各加1滴碘—碘化钾溶液，再向甲试管中加入适量的_________，向乙试管中加等量的________，然后同时向两支试管加入_________。
③观察比较哪支试管里的颜色较快褪掉。
【解析】本题考查实验评价能力和实验设计能力。在(1)中，盐酸和自来水中均含有氯离子，且两试管溶液的pH不同，不能形成对照，所以不能达到实验目的。在(2)中，两试管中溶液的pH不同，所以不能达到实验目的。在(3)中，因为两试管中均含有氯离子，所以不能达到实验目的。在(4)中，实验设计的关键是正确确定自变量。分析推断出可以设置自变量为0.01 mol·L-1的NaCl溶液和等量的蒸馏水，实验结果的观察指标是两试管的蓝色褪掉的快慢。
答案：(1)不能；因为物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸和自来水中均含有氯离子，且两试管溶液的pH不同，不能形成对照
(2)不能；因为两试管中溶液的pH不同，不能形成对照
(3)不能；因为两试管中均含有氯离子，不能形成对照
(4)①等量的淀粉糊
②物质的量浓度为0.01 mol·L-1的NaCl溶液
蒸馏水
等量的稀释唾液(共128张PPT)
一、需氧呼吸的不同阶段比较
需氧呼吸不同阶段的图示
从图解中看出：需氧呼吸第三阶段共产生12个水分子，但需氧呼吸的第二阶段需消耗6个水分子。
①有线粒体的生物一定能进行需氧呼吸，但必须在有氧条件下，无线粒体的生物有的也能进行需氧呼吸。如蓝细菌。
②需氧呼吸的三个阶段连续进行，若中间有中断，后面的反应将无法进行下去。
【典例1】以下图解表示某绿色植物细胞内部分物质的代谢过程，相关叙述正确的是
A．图解中的①、②两物质依次是H2O和O2
B．图解中(一)、(二)两阶段产生［H］的场所都是线粒体
C．图解中(三)阶段产生的水中的氢最终都来自葡萄糖
D．1分子丙酮酸经过(二)、(三)两阶段可产生6分子水
【思路点拨】解答本题的关键是产物水中［H］的来源有2个：葡萄糖和第二阶段参与反应的水。
【标准解答】选A。在需氧呼吸的三个阶段中第一阶段的场所是细胞溶胶，因此第一阶段产生［H］的场所也是细胞溶胶。在第二阶段中水参与丙酮酸的氧化分解，在第三阶段氧气与［H］反应产生12个水分子。其中一半来自于葡萄糖，一半来自于第二阶段参与反应的6个水分子。因此，1分子丙酮酸经过(二)、(三)两阶段可产生12分子水。
【互动探究】(1)图中(二)的场所是什么？其物质变化情况是怎样的？
提示：线粒体基质。水+丙酮酸 二氧化碳+［H］。
(2)图中(三)的场所是什么？产物有哪些？
提示：线粒体内膜。产物为水。
【误区警示】在书写反应式时，“能量”两个字不能用ATP代替，因为反应式中的“能量”包含散失的热能和储存在ATP中的能量两部分。
二、需氧呼吸和厌氧呼吸的差异
①需氧呼吸三个阶段都产生ATP,厌氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
②有的生物可以同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸，如酵母菌在氧气浓度低时主要进行厌氧呼吸，浓度高时则只进行需氧呼吸。
③有的生物只有厌氧呼吸一种方式。
【典例2】按下表设计进行实验，分组后，在相同的适宜条件下培养8～10小时，并对实验结果进行分析。下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的乙醇产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
【思路点拨】解答本题的关键是表格中氧气的有无，细胞结构是否完整，有氧则进行需氧呼吸；无氧则进行厌氧呼吸。
【标准解答】选D。酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水，无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和乙醇。依题意，甲组、丙组进行厌氧呼吸，乙组、丁组进行需氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2；由于甲组细胞不完整，甲组的乙醇产量较丙组少；丁组能量转换率较丙组高；丁组的氧气消耗量大于乙组。
【规律方法】细胞呼吸的判断方法
(1)当无CO2释放和O2吸收时，细胞只进行产生乳酸的厌氧呼吸。
(2)当不消耗O2，但产生CO2时，细胞只进行产生乙醇的厌氧呼吸。
(3)当CO2释放量和O2吸收量相等时，细胞只进行需氧呼吸(CO2和O2的值不为零)。
(4)当释放CO2量大于O2吸收量时，细胞同时进行需氧呼吸和产生乙醇的厌氧呼吸。
【变式训练】在a、b、c、d条件下，测得某植物种子萌发时CO2和O2体积变化的相对值如表。若底物是葡萄糖，则下列叙述中正确的是( )
A.a条件下呼吸产物除CO2外还有乙醇和乳酸
B.b条件下需氧呼吸消耗葡萄糖比厌氧呼吸多
C.c条件下厌氧呼吸最弱
D.d条件下产生的CO2全部来自线粒体
【解析】选D。a条件下呼吸产物除CO2外还有乙醇；b条件下需氧呼吸和厌氧呼吸消耗的葡萄糖的比为1∶5；d条件下需氧呼吸吸收的O2与产生的CO2体积相等(7∶7)，此时细胞只进行需氧呼吸，厌氧呼吸最弱，且产生的CO2全部来自线粒体。
三、影响细胞呼吸的因素
1.影响细胞呼吸的内因：酶活性，它是由遗传物质决定的。
2.影响细胞呼吸的外界因素
影响细胞呼吸的外界因素有温度、氧气浓度、二氧化碳浓度、含水量等。
(1)温度：细胞呼吸是由酶催化的一系
列反应过程，因此细胞呼吸对温度的
变化很敏感，如图。
(2)氧气浓度：氧气促进需氧呼吸，抑制厌氧呼吸，在一定范围内呼吸强度随着氧气浓度升高而增大，如图。
(3)CO2:对需氧呼吸有抑制作用。
(4)水：在一定范围内，细胞呼吸强度随含水量的升高而加强，随含水量的减少而减弱，如图。
储存水果、蔬菜等需要低温、低氧(高氮、高CO2)及适宜的湿度等条件。
①低温以不破坏植物组织为宜，一般需零上低温；
②低氧并不是指越低越好，它是指总呼吸强度最弱时对应的氧浓度；
③适宜的湿度目的是保持水果、蔬菜的新鲜度，避免干燥导致水果、蔬菜失水而影响品质。而储存粮食时除了需要低温、低氧外，还需要干燥。
【典例3】如图为外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线,请据图分析并回答问题：
(1)从甲图中可知，细胞呼吸最旺盛时在点______，AB段说明随着温度升高，细胞呼吸强度______，温度主要通过影响______来影响呼吸强度。
(2)乙图中曲线Ⅰ是______呼吸类型，若曲线描述的是水稻根细胞的细胞呼吸，那么在DE段根细胞内积累的物质是______。曲线Ⅱ表示的生理过程所利用的有机物主要是______。
【思路点拨】解答本题的关键是：温度影响酶活性；O2对厌氧呼吸存在一定的抑制作用。
【标准解答】(1)从甲图可知，B点是曲线的最高点，此时细胞呼吸强度最高。在AB段，随温度升高细胞呼吸的相对速率逐渐增大，温度主要通过影响酶的活性来影响呼吸速率。
(2)乙图中，曲线Ⅰ随着氧气浓度的上升，细胞呼吸相对速率下降，说明曲线Ⅰ是厌氧呼吸，水稻根在DE段氧气浓度相对较低的情况下主要进行厌氧呼吸，产生乙醇。曲线Ⅱ是需氧呼吸，细胞呼吸过程中所利用的有机物主要是葡萄糖。
答案：(1)B 逐渐增强 酶的活性
(2)厌氧 乙醇 葡萄糖
【互动探究】(1)曲线Ⅱ在最高点后影响呼吸强度的外界因素是什么？
提示：温度。
(2)曲线Ⅱ在最高点前影响呼吸强度的外界因素是什么？
提示：氧气浓度。
【 变式训练】如图中曲线a表示水稻根需氧呼吸和厌氧呼吸所释放的CO2总量的变化，曲线b表示需氧呼吸释放的CO2量的变化，则表示厌氧呼吸释放的CO2量的变化的是图中的( )
【解析】选B。由曲线知横坐标表示O2浓度，随O2浓度升高，厌氧呼吸受到抑制，曲线是不断下降的，它也是题干a曲线前段下降的原因。
细胞呼吸原理的应用
醋酸菌是一种好氧细菌，在氧气充足的情况下能将乙醇氧化成醋酸。
【典例】(2009·广东高考)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的CO2浓度较高，有利于
A.降低呼吸强度 B.降低水分吸收
C.促进果实成熟 D.防止腐烂
【思路点拨】解答本题的关键是高浓度二氧化碳对细胞呼吸有抑制作用。
【标准解答】选A。贮藏种子和果蔬，主要是抑制细胞呼吸，减少有机物消耗，CO2是细胞呼吸的产物，产物浓度高，使反应速率下降，从而降低呼吸强度。
【误区警示】储存种子时要注意二氧化碳浓度只是细胞呼吸的影响因素之一，一般情况下需要同时控制温度和二氧化碳的量才能达到储存的目的。
【变式训练】下列与细胞呼吸原理的应用无关的是( )
A．晒干小麦种子以延长保存期限
B．对番茄植株进行摘心以增加产量
C．夜晚适当降低温室内的温度以提高产量
D．农村采用密闭的土窑储存水果蔬菜
【解析】选B。水分影响细胞呼吸，低水可以降低呼吸强度，延长保质期。适当降低温度可以降低细胞呼吸强度，增加有机物的积累，以提高产量。土窑中的二氧化碳浓度高，不利于细胞呼吸，能相对较长时间储存水果蔬菜。
【典例】不同种类的种子中储存的营养物质的种类不同。在科学研究中常用呼吸熵RQ(RQ=释放的二氧化碳体积/ 消耗的氧气体积)来表示生物的需氧呼吸的能源物质的不同。下面是测定发芽种子呼吸熵的两个装置图：
(1)装置一中的小试管中加入NaOH溶液的目的是_______。
(2)若发芽的种子已长出幼苗，进行该实验时，则应将装置放置在何种条件下进行？_____________________________
________________________；原因是___________________
________________。
(3)小琪同学来做这个实验，她将同一种正在发芽的种子等量分装入两个装置。假定其他操作步骤无误，她发现装置一中的着色液向左移动，而装置二中的着色液位置却不发生改变，则可推断该种子发芽过程所消耗的能源物质主要是_____________，发生的反应方程式为：_____________
________________________________。
(4)若发现装置一与装置二中的着色液均向左移动，则该种子发芽过程中所消耗的能源物质主要是___________，理由是____________________________。
【常见错误】(1)第(2)问易误答为“光照下”“进行光合作用”。
(2)第(4)问易误答为“葡萄糖”，或不能给出答案。
【错因分析】导致该题错答的原因是：
(1)对测定细胞呼吸熵的原理不理解。该实验把测定O2消耗及CO2的产生作为实验指标，需氧呼吸消耗O2，产生CO2，而光合作用消耗CO2，产生O2。因此光合作用的发生会干扰细胞呼吸气体量的变化。要测定呼吸熵应排除光合作用的影响。
(2)不能充分挖掘题干信息。装置一中需氧呼吸产生的CO2被NaOH溶液吸收，消耗O2导致着色液左移；装置二中没有NaOH溶液，着色液左移，说明消耗O2体积大于产生CO2体积，因此消耗的能源物质不可能仅是葡萄糖。油脂含氢量高于糖类，进行需氧呼吸时消耗O2体积大于产生CO2体积，着色液左移。
【正确解答】(1)吸收发芽种子呼吸释放的CO2
(2)黑暗条件 避免幼苗进行光合作用，干扰细胞呼吸气体量的变化
(3)葡萄糖(或糖类)
C6H12O6+6O2+6H2O 6CO2+12H2O+能量
(4)油脂 油脂中氢含量较高，吸收的O2体积大于释放的CO2体积
酶
1.下列关于需氧呼吸第二阶段过程的说法正确的是( )
A.丙酮酸分解时需要氧参与
B.需要水的参与
C.发生在线粒体内膜
D.产生大量的ATP
【解析】选B。需氧呼吸的第二阶段发生在线粒体基质中。在第二阶段，丙酮酸和水反应生成二氧化碳和［H］，释放少量的能量，这一阶段不需要氧的参与。
2．巴斯德发现，利用酵母菌酿酒时，若发酵容器内存在氧气，会导致乙醇产生停止，这就是所谓的巴斯德效应。直接决定巴斯德效应发生与否的反应及其场所是( )
A.乙醇+氧气→丙酮酸 细胞溶胶
B.丙酮酸+氧气→二氧化碳 线粒体基质
C.［H］+氧气→水 线粒体内膜
D.水→氧气+［H］ 线粒体内膜
【解析】选C。酵母菌在有氧条件下，进行需氧呼吸，此时氧气与［H］结合生成水，是在线粒体内膜上进行的。
3.生物体内有机物氧化分解的总过程中，完全在线粒体中进行的是( )
A.C6H12O6+6O2 6CO2+6H2O+能量
B.丙酮酸转化为乳酸
C.C6H12O6 2C2H5OH+2CO2+能量
D.丙酮酸和水反应生成CO2和［H］
酶
酶
【解析】选D。A项是需氧呼吸的全过程，发生在细胞溶胶和线粒体中。B项是厌氧呼吸第二阶段，发生在细胞溶胶中。C项是乙醇发酵，两阶段均发生在细胞溶胶中。D项是需氧呼吸第二阶段，发生在线粒体中。
4.如图表示化合物在生物体内的代谢转移过程，请分析回答(X为中间代谢产物)，下列叙述错误的是( )
A.马铃薯块茎细胞中，经④⑥过程转移时所释放出的能量较少，未释放的能量贮存在乳酸或乙醇中
B.若人体内实现③过程转移，则此过程主要发生在肌肉和肝细胞中
C.在植物体内③过程的产物为淀粉和纤维素
D.进行④⑤过程的场所是细胞溶胶和线粒体
【解析】选A。马铃薯块茎厌氧呼吸的产物是乳酸而不是乙醇；人体内糖元合成的主要场所是肝脏和肌肉；③过程是葡萄糖形成多糖的过程，在植物体内合成的多糖是淀粉和纤维素；细胞需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体。
5.雨水过多时，西瓜发生烂根现象的原因是( )
A.土壤中缺乏氧气，根进行厌氧呼吸产生乙醇，对根细胞有毒害作用
B.土壤中水分充足，微生物繁殖而引起烂根
C.土壤中有毒物质溶解到水中，使根遭到毒害
D.土壤因水涝温度低，使根受到低温损害
【解析】选A。雨水过多时，西瓜根部缺氧，根细胞厌氧呼吸产生乙醇，乙醇对细胞有毒害作用，导致根细胞死亡，发生烂根。
【解析】选A。雨水过多时，西瓜根部缺氧，根细胞厌氧呼吸产生乙醇，乙醇对细胞有毒害作用，导致根细胞死亡，发生烂根。
6.如图表示细胞呼吸过程中葡萄糖分解的两个途径。酶1、酶2和酶3依次分别存在于( )
A.线粒体、线粒体和细胞溶胶
B.线粒体、细胞溶胶和线粒体
C.细胞溶胶、线粒体和细胞溶胶
D.细胞溶胶、细胞溶胶和线粒体
【解析】选C。需氧呼吸和厌氧呼吸的共同场所是细胞溶胶，需氧呼吸第二、三阶段在线粒体中进行；需氧呼吸经过图中“酶1→酶2”过程，厌氧呼吸经过图中“酶1→酶3”过程。
7.将酵母菌研磨，离心分离后，得到上清液(含细胞溶胶)和沉淀物(含细胞器)。把等量的上清液、沉淀物和未经离心的匀浆分别放入甲、乙、丙3支试管中(如图所示)，分别进行以下四项独立的实验，请回答问题。
供选答案：
A.H2O+CO2 B.乙醇+CO2
C.丙酮酸 D.无反应
(1)实验一：向三支试管中分别滴加等量(1 mol)的葡萄糖溶液，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲______，乙______，丙______。
(2)实验二：向三支试管中分别滴加等量(2 mol)的丙酮酸，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲______，乙______，
丙______。
(3)实验三：在隔绝空气的条件下，重复实验一，甲、乙、丙中的终产物分别是：甲______，乙______，丙______。
(4)实验四：向三支试管中分别滴加等量的荧光素(萤火虫尾部提取的可以发光的物质)重复实验一和实验三，从理论上讲，发光最强的是实验______中的______试管。
【解析】该题考查需氧呼吸与厌氧呼吸发生的条件、场所以及呼吸过程中物质、能量的变化。
(1)实验一，葡萄糖在甲中首先完成细胞呼吸的第一阶段，产生丙酮酸，因有氧存在，发酵作用受抑制，不能产生乙醇和CO2。乙中由于没有使葡萄糖分解成丙酮酸的酶，而葡萄糖不能进入线粒体完成反应；丙中含有催化需氧呼吸和厌氧呼吸的各种酶且氧气充足，因而丙中的葡萄糖最终被分解为CO2和水。
(2)实验二，加入的丙酮酸，因有氧存在，发酵作用受抑制；在乙中丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解为CO2和水；在丙中的过程同乙。
(3)实验三，在无氧条件下重复实验一：在隔绝空气的条件下，甲经发酵作用产生乙醇、CO2；乙不能进行需氧呼吸，也不能进行厌氧呼吸；丙由原来的需氧呼吸改为厌氧呼吸。
(4)由于荧光素的发光是将化学能转变成光能，需消耗ATP。因而有机物分解放出的能量越多发光越强。需氧呼吸放出的能量远远高于厌氧呼吸。
答案:(1)C D A (2)D A A (3)B D B
(4)一 丙
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.将一只实验小鼠放在含有放射性18O2气体的容器内，18O2进入细胞后最先出现的放射性化合物是( )
A.丙酮酸 B.乳酸 C.二氧化碳 D.水
【解析】选D。18O2进入细胞后扩散到线粒体中，与［H］结合生成水，因此生成的水中最先出现放射性。
2.(2010·新课标全国卷改造)下列关于呼吸作用的叙述，正确的是( )
A．厌氧呼吸的终产物是丙酮酸
B．需氧呼吸产生的［H］在线粒体基质中与氧结合生成水
C．厌氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有［H］的积累
D．消耗等量的葡萄糖时，需氧呼吸比厌氧呼吸产生的二氧化碳多
【解析】选D。丙酮酸是需氧呼吸和厌氧呼吸第一阶段的共同产物，但不是终产物，［H］同样不是厌氧呼吸的终产物，厌氧呼吸过程中不会有［H］的积累；若都消耗1分子葡萄糖，需氧呼吸产生6分子二氧化碳，而厌氧呼吸在乙醇发酵的过程中只产生2分子二氧化碳，在乳酸发酵时则不产生二氧化碳。
3.在剧烈运动时，肌肉细胞暂时处于相对缺氧状态，葡萄糖的消耗量剧增，但产生的ATP增加不是很多，这是因为( )
A.大量能量以热能形式散失
B.大量能量在乙醇中未释放出来
C.大量能量在乳酸中未释放出来
D.大量能量随汗流失了
【解析】选C。剧烈运动时，肌肉细胞暂时处于相对缺氧状态，进行厌氧呼吸，葡萄糖被分解成乳酸，释放出较少能量，由于分解不彻底，大量能量仍在乳酸中未释放出来。
4.向正在进行需氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a、b、c、d四种抑制剂，下列说法正确的是( )
A．若a能抑制丙酮酸分解，则使丙酮酸的消耗增加
B．若b能抑制葡萄糖分解，则使丙酮酸增加
C．若c能抑制ATP形成，则使ADP的消耗增加
D．若d能抑制［H］氧化成水，则使O2的消耗减少
【解析】选D。抑制剂a抑制了丙酮酸的分解，则需氧呼吸的第二阶段和第三阶段就无法进行，第一阶段产生的丙酮酸就会积累，所以丙酮酸的积累量增加；抑制剂b抑制了葡萄糖的分解，整个需氧呼吸的过程就无法开始，丙酮酸的量不会增加；抑制剂c抑制了ATP的形成，ATP和ADP之间的相互转化便不能进行，ADP不能合成ATP，所以ADP的量会增加。抑制剂d能抑制［H］氧化成水，导致需氧呼吸的第三阶段不能进行，氧气消耗量减少。
5.如图表示某植物的非绿色器官在O2浓度为a、b、c、d时，测得的CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是
( )
A.O2浓度为a时，呼吸强度最弱
B.O2浓度为b时，厌氧呼吸消耗葡萄糖的量是需氧呼吸的5倍
C.O2浓度为c时，厌氧呼吸最弱
D.O2浓度为d时，需氧呼吸与厌氧呼吸强度相等
【解析】选B。O2浓度为a时，O2吸收量为零，只进行厌氧呼吸，产生大量CO2，呼吸强度最大；O2浓度为b时，需氧呼吸释放CO2=吸收O2=3，厌氧呼吸释放CO2为(8-3)，据反应式可知，需氧呼吸消耗葡萄糖为0.5，厌氧呼吸消耗葡萄糖为2.5；O2浓度为c时，需氧呼吸释放CO2为4，厌氧呼吸释放CO2为(6-4)，故厌氧呼吸不是最弱，最弱应为d中的零；O2浓度为d时，CO2释放量=O2吸收量，说明只进行需氧呼吸，厌氧呼吸不再进行。
6.现有一瓶装有酵母菌的葡萄糖溶液，吸进氧气的体积与放出二氧化碳的体积之比是3∶5，这是因为( )
A.有1/2的酵母菌在进行需氧呼吸
B.有2/3的酵母菌在进行需氧呼吸
C.有1/3的酵母菌在进行需氧呼吸
D.有1/4的酵母菌在进行需氧呼吸
【解析】选C。在需氧呼吸中产生二氧化碳的量和吸收氧气的量是相等的，所以在释放的5份二氧化碳中有三份来自需氧呼吸，有两份来自厌氧呼吸，在需氧呼吸中产生二氧化碳和消耗葡萄糖的比例为6∶1,在厌氧呼吸中产生二氧化碳与消耗葡萄糖的比例为2∶1，所以在产生二氧化碳比为3∶2的情况下，进行需氧呼吸和厌氧呼吸的比例为1∶2。
7.(2011·绍兴高二检测)如图表示的是某植物非绿色器官在不同氧浓度下CO2的释放量与O2吸收量的变化情况，下列说法错误的是( )
A.当O2浓度为b%以下时该器官需氧呼吸与厌氧呼吸共存(不包括0点)
B.Q点时细胞进行需氧呼吸
C.阴影部分的面积代表厌氧呼吸中CO2释放量
D.Q点以后，氧气吸收量和CO2释放量不同
【解析】选D。当氧气浓度为b%以下时，该器官有两种呼吸方式，即需氧呼吸与厌氧呼吸共存，Q点时，CO2释放量等于氧气吸收量，细胞只进行需氧呼吸；图中阴影部分面积表示的是厌氧呼吸中CO2的释放量。Q点以后，氧气吸收量与CO2释放量相同。
8.如图为酵母菌在葡萄糖溶液中进行细胞呼吸的装置，可根据有色液滴的移动判断细胞呼吸的方式，以下判断不正确的是( )
A.此实验的原理是根据产生气体与消耗气体的多少来判断细胞呼吸方式
B.若液滴不移动，只能说明酵母菌已死亡
C.若液滴向右移动，则能确定酵母菌进行厌氧呼吸，但无法确定其是否进行需氧呼吸
D.要确定酵母菌的呼吸类型需添加盛有死酵母菌的对照实验
【解析】选B。此题考查需氧呼吸消耗O2产生等量CO2及厌氧呼吸不消耗O2但产生CO2和乙醇的有关知识。可根据液滴移动来判断气体消耗与产生的体积的关系，来确定细胞呼吸类型，但需要添加盛有死酵母菌的一套装置作对照，以便排除气泡、大气压等环境因素引起液滴移动，还需添加盛有酵母菌但无氧条件下的对照组。若液滴不移动，说明酵母菌已死亡或仅进行需氧呼吸，故B错误。
【方法技巧】需氧呼吸与厌氧呼吸优势判断
以CO2吸收量和O2释放量为标准
①若 ，需氧呼吸与厌氧呼吸消耗葡萄糖速率相等；
②若 ，需氧呼吸消耗葡萄糖速率小于厌氧呼
吸；
③若 ，需氧呼吸消耗葡萄糖速率大于厌氧呼吸。
9.(2011·温州高二检测)在需氧呼吸过程中，Pi消耗最多的阶段是( )
A.葡萄糖转变为丙酮酸和［H］
B.丙酮酸与H2O结合
C.丙酮酸转变成CO2和［H］
D.［H］和氧结合生成水
【解析】选D。在需氧呼吸的整个过程中，第三阶段［H］和氧结合生成H2O的过程产生大量能量，此时转化成ATP的数量较多，因此，消耗的Pi也就多。
10.四支试管中分别含有不同化学物质和活性酵母菌制备物，在适宜条件下能产生二氧化碳的试管有( )
①葡萄糖+细胞膜已经破裂的细胞 ②葡萄糖+线粒体 ③丙酮酸+线粒体 ④葡萄糖+细胞溶胶
A.①② B.①③④ C.②③④ D.①④
【解析】选B。细胞膜已经破裂的细胞含有酵母菌全部细胞内容物，能和葡萄糖反应生成二氧化碳；葡萄糖不能进入线粒体，所以②试管不能产生二氧化碳；丙酮酸进入线粒体后，会继续分解生成二氧化碳；葡萄糖在细胞溶胶中能进行乙醇发酵产生二氧化碳。
11.西藏拉萨地区的空气中含氧量只有平原地区的40%～50%，长期生活在该地区，人体内获得能量的生理过程主要是( )
A.厌氧呼吸
B.需氧呼吸和厌氧呼吸
C.需氧呼吸
D.磷酸肌酸中能量的转移
【解析】选C。此题是对细胞呼吸意义的理解。细胞呼吸是机体最主要的能量代谢，人体以需氧呼吸为主。厌氧呼吸是在机体缺氧时的一种呼吸方式，厌氧呼吸产能少，且产生的乳酸对机体不利，在含氧少的西藏拉萨地区，人们通过机体调节，可获得较多的氧，进行需氧呼吸。
12.在干燥的大米和面粉中生活的“米虫”一生都不需要“饮水”，也吃不到含水量丰富的食物，可它们仍能正常生活。其原因是米虫( )
A.生命活动不需要水 B.从空气中吸收水
C.消化淀粉时产生水 D.利用代谢产生的水
【解析】选D。任何生命活动的进行都需要水的参与，所以A项错误；根据题干所给的条件，米虫生活在干燥的大米和面粉中，所以空气中不可能有水，则B项错误；淀粉的消化是在水解酶的作用下发生的水解反应，此过程是消耗水而不是产生水，则C项错误；细胞将有机物氧化分解时产生水，即代谢水，“米虫”体内的水来自代谢水。
二、非选择题(共4小题，共40分)
13.(8分)将等量的A、B两个品种的小麦种子，分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内，各加入适量(等量)的水。在25 ℃条件下，瓶内O2含量变化如图所示。请回答：
(1)在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子的________引起的，A种子比B种子的呼吸速率________，A、B种子释放CO2量的变化趋势是_____________________。
(2)在0～t1期间，广口瓶内的总气体量有少量增加，主要原因可能是__________________________________________。
【解析】(1)在t1～t2期间，瓶内O2含量的降低主要是由种子进行需氧呼吸引起的，A种子比B种子消耗氧气的速率快，所以A种子比B种子呼吸速率快。因为每消耗1 mol O2，就产生1 mol CO2，所以从图可以看出A、B种子释放CO2量的变化趋势都是先递增后递减。先递增的原因是种子不断吸水，呼吸速率不断升高，递减的原因是O2的减少。
(2)在0～t1期间，广口瓶内的总气体量有少量增加，主要原因可能是种子的厌氧呼吸产生了CO2。
答案:(1)需氧呼吸 快 先递增后递减
(2)种子的厌氧呼吸产生了CO2
14.(6分)生物体内葡萄糖分解代谢过程图解如下：
据上面的图解回答：
(1)反应①②③④中，可在人体细胞中进行的是________。
(2)粮食贮藏过程中，有时会发生粮堆湿度增大现象，这是因为_______________________________。
(3)在反应①②③④中必须在有氧条件下进行的是_______
___________________________。
【解析】人体细胞多数进行的是需氧呼吸，即将丙酮酸转入线粒体，最终彻底被分解为CO2和H2O，并释放大量能量；若在缺氧条件下如剧烈运动的肌细胞可代谢产生乳酸。多数高等植物在无氧条件下可进行厌氧呼吸产生乙醇和CO2。某些高等植物，如马铃薯块茎的细胞可进行厌氧呼吸产生乳酸。
答案：(1)①②④
(2)细胞需氧呼吸产生水
(3)②
15.(12分)某农科所在研究环境条件对种子寿命的影响时，通过一系列实验得出呼吸速率与CO2浓度、温度之间的关系曲线图，请据图回答：
(1)图A表示的是___________________________________；图B表示的是______________________________________
_________________________________________________。
(2)温度主要通过影响________来影响呼吸速率。
(3)在种子的储藏过程中，若储藏不当，会出现种子返潮现象，其原因是_____________________________________，
请写出引起该现象的反应方程式_____________________。
(4)图B中，曲线最高点为M点，说明此时呼吸速率最快，在此时你认为影响呼吸速率的因素主要是什么？
__________________________________________。(写2个)
【解析】(1)图A表示的是在一定范围内，种子的呼吸速率随着CO2浓度的上升而降低；图B表示的是在一定范围内，种子的呼吸速率随温度的升高而增加，超过一定温度后，开始减弱。
(2)在生物的各种生理活动中，温度都是通过影响酶的活性而影响生理活动的。
(3)种子返潮，说明有水的产生，细胞需氧呼吸产生水，说明此时可能氧气浓度过高。
(4)当曲线达到M点时，说明温度不再是影响呼吸速率的因素。其他所有影响呼吸速率的因素都可能是其影响因素，如水分、O2浓度。
答案：(1)在一定范围内，呼吸速率随CO2浓度升高而降低 呼吸速率在一定范围内随温度的升高而增强，超过一定范围则随温度的升高而降低
(2)酶的活性
(3)细胞需氧呼吸产生水
C6H12O6+6O2 6H2O+6CO2+能量
(4)含水量、CO2浓度、氧气浓度(任选两个即可)
酶
【实验·探究】
16.(14分)某课题小组的同学利用下列装置探究微生物的细胞呼吸方式。
(1)取甲、乙两套密闭装置设计实验，请补充下表有关内容：
(2)将甲、乙装置均置于28℃的恒温条件下，分别在不同的氧气浓度下进行实验(实验过程中微生物保持活性，前三组所用微生物种类相同，第四组所用的微生物为乳酸菌)， 60 min后读数，请补充下表有关内容。
【解析】(1)根据表中甲、乙瓶中加入的物质即可判断②与甲相同，①为能够吸收二氧化碳的物质，一般为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液，③代表消耗氧气量与产生二氧化碳量的差值；
(2)第一组甲液滴向左移动，说明氧气被消耗，乙液滴不移动，说明消耗的氧气和产生的二氧化碳量相等，由此得出只进行需氧呼吸；第二组甲液滴向左移动，说明氧气被消耗，乙液滴向右移动，说明消耗的氧气小于产生的二氧化碳，由此得出同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸；第三组甲液滴不移动，说明不消耗氧气，乙液滴向右移动说明产生了二氧化碳，由此得出只进行厌氧呼吸；第四组乳酸菌只进行厌氧呼吸，产生乳酸，因此甲液滴不移动，乙液滴不移动。
答案：(1)①适量的氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液
②一定浓度的葡萄糖溶液、微生物悬浮液各1 mL
③细胞呼吸时二氧化碳释放量与氧气消耗量之间的差值
(2)④只进行需氧呼吸 ⑤同时进行需氧呼吸和厌氧呼吸 ⑥只进行厌氧呼吸 ⑦不移动 ⑧不移动(共101张PPT)
一、细胞学说
1.细胞学说的建立过程
2.细胞学说的意义
(1)细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，说明不同的生物之间具有一定的亲缘关系，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
(2)细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞水平，极大地促进了生物学的研究进程。
3.细胞学说内容的拓展
(1)并非所有生物有机体都是由细胞构成的，如病毒。
(2)新细胞可以通过老细胞分裂产生，也可以通过老细胞的融合形成，即细胞来源于已经存在的细胞。
①显微镜的发现和使用是细胞学说建立的基础。
②细胞学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
【典例1】关于细胞学说的建立过程中,科学家与其观点不相符合的是
A.胡克通过对活细胞的观察发现并命名了细胞
B.施莱登提出了细胞是植物各种功能的基础
C.施万提出所有的动物都是由细胞组成的
D.菲尔肖指出所有的细胞都来自已存在的活细胞
【思路点拨】正确识记细胞学说的建立过程是解答本题的关键。
【标准解答】选A。胡克通过观察软木塞上切下的薄片，命名了细胞，但他看到的是植物死细胞的细胞壁，并没有看到活细胞；随着科学技术的进步，施莱登和施万分别借助于显微镜提出了植物和动物都是由细胞组成的观点；德国科学家菲尔肖在前人工作的基础上作出了所有的细胞都必定来自已存在的活细胞的论断。
【变式训练】下列关于细胞学说的叙述，错误的是( ) A.体现了生物界的统一性
B.说明生物之间存在一定的亲缘关系
C.并未说明细胞的来源
D.明确了细胞是生物的结构和功能的单位
【解析】选C。细胞学说的建立，揭示了细胞是生物的结构和功能的单位，一切动植物都是由细胞发育而来，这反映了生物之间的亲缘关系，体现了生物界的统一性。新细胞都是由已存在的细胞产生的。
二、细胞种类——原核细胞和真核细胞
1.二者的差异性
2.二者的统一性：原核细胞具有与真核细胞相似的细胞膜和细胞质。
①细菌是原核生物，真菌属于真核生物。
②并非所有的原核生物都有细胞壁，如支原体；真核细胞也并不一定都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物的筛管细胞等。
【典例2】下列有关原核生物与真核生物的叙述，正确的是
A.病毒为原核生物
B.真菌属于原核生物
C.原核生物的细胞无膜结构
D.二者的主要区别是有无由核膜包被的细胞核
【思路点拨】解答本题的关键是审清选项中的关键词：“病毒”、“真菌”、“无膜”。
【标准解答】选D。病毒没有细胞结构，既不属于原核生物，也不是真核生物。细菌为原核生物，真菌为真核生物。原核生物无核膜，但有细胞膜，所以有膜结构。由原核细胞构成的生物为原核生物，由真核细胞构成的生物为真核生物，二者最大的区别就是是否有由核膜包被的细胞核。
【规律方法】有关带“菌”生物的区分
(1)凡是“菌”字前面有“杆”、“球”、“螺旋”、“弧”等表示形状字样的为细菌，属于原核生物。例如，大肠杆菌、肺炎双球菌等，乳酸菌是个特例，它本属于杆菌，“杆”字省略。
(2)常见的真菌主要包括三类：酵母菌、霉菌、大型真菌。
【变式训练】下列结构中，均具有核膜的一组是( )
①病毒 ②蘑菇 ③大肠杆菌
④花粉 ⑤动物精子
A.①③④ B.②④⑤
C.①②③ D.②③④
【解析】选B。本题实际上考查的是原核细胞与真核细胞的判断。病毒无细胞结构，大肠杆菌属于细菌为原核生物。蘑菇为真菌，花粉属于植物细胞，动物精子为动物细胞。真菌、植物和动物细胞均属于真核细胞。
三、显微镜的结构和使用
1.光学显微镜的结构
2.显微镜的操作程序：取镜→安放→对光→压片→观察。
3.目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)放大倍数与长短的关系
①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1。
②目镜越长，放大倍数越小。
(2)显微镜放大倍数的含义
①显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。
②总的放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。
4.高倍镜与低倍镜的比较
5.显微镜的成像特点
(1)显微镜所成的像为倒立的虚像，所以物像移动的方向与载玻片移动的方向是相反的。
(2)在光源一定的情况下，放大倍数与视野亮度成反比。
6.显微镜视野中污点来源的判断：显微镜视野中污点有可能在目镜、物镜和装片上，但不会在反光镜上。判断方法为：分别转动目镜、物镜或移动装片，若污点随之移动，则污点就在此上面。
7.高倍镜的使用“四字诀”
找：先在低倍镜下“找”到物像，并调节至清晰。
移：将观察点“移”到视野中央。
转：“转”动转换器，换上高倍镜。
调：“调”节细准焦螺旋及光圈，使物像清晰。
①换成高倍镜前要将目标移至视野中央;换上高倍镜后只调节细准焦螺旋。
②换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大的光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。
③显微镜下移动玻片标本有同物像原则，即物像在哪则向哪移动玻片标本。
【典例3】显微镜目镜为10×，物镜为10×时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40×，则在视野中可观察到的分生组织细胞数为
A.2个 B.4个 C.8个 D.16个
【思路点拨】题眼：视野中被分生组织细胞所充满。
【标准解答】选B。显微镜放大倍数越大，看到的细胞数目越少。在原镜头组合中将材料的长和宽分别放大100倍，改换物镜后长和宽分别放大400倍，则整个视野是原来的1/16，所以能够看到的细胞数为4个。
【互动探究】若将“视野中被相连的64个分生组织细胞所充满”改为“视野中看到一行相连的64个细胞”，则答案应为哪一个？
提示：选D。因为只有一个方向的放大。
【规律方法】显微镜放大倍数与细胞数目的变化
(1)显微镜放大倍数与观察到细胞数目的关系
(2)细胞的排列与放大倍数的关系
①视野中细胞呈一行排布
视野中的细胞数目与放大倍数成反比。
举例：
②视野中细胞呈充满排布
视野中的细胞数目与放大倍数的平方成反比。
举例：
原核生物的主要代表
1.细菌
细菌主要由细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等部分构成，有的细菌还有荚膜、鞭毛、菌毛等特殊结构。细菌是所有生物中数量最多的一类。
2.蓝藻
蓝藻是原核生物，又叫蓝绿藻、 蓝细菌；大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。所有的蓝藻都含有一种特殊的蓝色色素，蓝藻就是因此得名。常见的蓝藻有念珠藻、发菜等。
3.放线菌
放线菌与人类的生产和生活关系极为密切，目前广泛应用的抗生素约70%是各种放线菌所产生。放线菌种类很多，其细胞中有拟核而无真正的细胞核，细胞壁含有胞壁酸与二氨基庚二酸，而不含几丁质和纤维素。
4.衣原体
衣原体是一种既不同于细菌也不同于病毒的一种微生物，属于原核生物，即细胞内没有由核膜包被的细胞核。它是一类在真核细胞内专营寄生生活的微生物。
【典例】用高倍镜观察下列四种生物，其细胞结构与其他三种有明显区别的是
A.衣藻 B.蓝藻
C.放线菌 D.念珠藻
【思路点拨】根据掌握的原核生物的类群，采用排除法。
【标准解答】选A。选项中衣藻属于低等植物，属于真核生物。念珠藻属于蓝藻的一种，为原核生物。放线菌细胞中具有拟核而无真正的细胞核，为原核生物。
【误区警示】带“藻”的生物不一定都是原核生物，藻类生物总体来讲分为两大类：一类是属于原核生物的藻类，如颤藻、螺旋藻、念珠藻等；另一类是属于真核生物的藻类，常见的有衣藻、团藻、小球藻等。
【变式训练】如图所示的细胞可能是( )
A.酵母细胞
B.原核细胞
C.动物细胞
D.植物细胞
【解析】选B。据图可知此细胞没有由核膜包被的细胞核，所以为原核细胞。选项A、C、D都为真核细胞。
1.下列关于细胞学说及其内容的叙述中错误的是( )
A.细胞学说揭示了生物体结构的多样性
B.细胞学说认为所有生物都是由一个细胞或多个细胞组成的
C.所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生的
D.细胞学说的建立者主要是德国科学家施莱登、施万和菲尔肖
【解析】选A。细胞学说的建立是很多科学家共同参与、共同努力的结果，主要是德国科学家施莱登、施万和菲尔肖。细胞学说揭示了细胞和生物体结构的统一性，没有揭示生物体结构的多样性。细胞学说的内容是所有的生物都是由一个或多个细胞组成的(限于当时技术水平，并没有发现病毒这种生物)；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。
2.用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是( )
A.将物镜对准通光孔
B.先用高倍镜，后用低倍镜观察
C.移动装片可确定污物在物镜上
D.使用高倍镜时，用粗准焦螺旋调节
【解析】选A。显微镜的使用要遵循一定的规则，先用低倍镜观察，后用高倍镜观察；使用高倍镜时只能使用细准焦螺旋调节；移动装片时若污物移动，说明污物在装片上，转动目镜时污物移动，说明污物在目镜上，若不在装片和目镜上，说明在物镜上。
3.使用显微镜观察微生物时，下列哪一组有因果关系( )
A.缩小光圈，视野变小 B.改用低倍镜，视野变大
C.改用高倍镜，视野变亮 D.放大光圈，视野变暗
【解析】选B。光圈的改变不影响视野的大小，但可以影响视野的亮度。较大光圈，通过的光线多，视野亮。换用高倍镜后，视野变小并且变暗。
4.据统计，一个新生婴儿的细胞数目约为2×1012，而成人的细胞数目约为2×1014，下列有关细胞的叙述错误的是( )
A.成人细胞与婴儿细胞在大小上无很大差异
B.个体大小与细胞大小关系不大
C.不同生物的细胞不同，最大的细胞是动物卵细胞
D.所有的细胞都必须在显微镜下才能看到
【解析】选D。不同种类的细胞大小差别很大，生物体的大小不取决于细胞的大小，而是由于数目的差异。并不是所有的细胞都需要用显微镜才能观察到，如鸵鸟卵细胞直径达十多厘米以上，可直接观察。
5.在电子显微镜下观察细菌的结构，无法看到的是( )
A.细胞壁 B.核膜
C.细胞膜 D.细胞质
【解析】选B。细菌为原核生物，原核生物有细胞壁、细胞膜、细胞质，但没有由核膜包被的细胞核。
6.(2011·佛山高一检测)细胞是绝大多数生物体结构和功能的基本单位，与此说法不符的是( )
A.生物体的生命活动是在细胞内或在细胞的参与下完成的
B.地球上最早出现的生命形式，是具有细胞形态的单细胞生物
C.除病毒以外的其他生物都是由细胞构成的
D.动植物细胞以及微生物细胞的结构、功能相同
【解析】选D。细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体的生命活动离不开细胞。单细胞生物是最早出现的生命形式。比细胞结构简单的病毒，其生命活动必须在活细胞内才能完成。不同生物的细胞在结构上具有相似性，但其结构、功能会因细胞种类的不同而有差异。
7.若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如图。
(1)已知一组镜头如图，目镜标有5×和10×，物镜标有10×和40×。
请从以上镜头中找出与图中c、d对应的组合：
c：________________；d：_________________。
(2)视野中最暗的物像是_______(填字母)，物像太暗则应调节_______和_______。
(3)选择组合②④，则所观察到的物像是实际物体的_______倍，这个放大倍数是指_______(填“长度”、“面积”、“体积”)。若视野中细胞为160个，则换上②③组合后，视野中细胞为_______个。
(4)在使用显微镜的过程中，调光和观察时操作者的两眼应
( )
A.左眼注视目镜，右眼闭着
B.右眼注视目镜，左眼闭着
C.左眼注视目镜，右眼睁着
D.右眼注视目镜，左眼睁着
【解析】(1)四个图中c的细胞体积放大倍数最大，而d的最小，可知应分别对应选项中目镜与物镜组合的乘积的最大值和最小值。(2)用显微镜观察物像时，放大倍数越大，所看到的物像视野越暗。(3)所观察到的物像的放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数，这个放大倍数是指物体的长度或宽度。物镜越长，放大倍数越大，目镜越短，放大倍数越大。(4)使用显微镜做观察实验时，实验者除了要观察放大的物像以外，往往还要记录有关情况或绘制观察到的图像。因写字、绘图一般用右手，所以，实验者为便于观察和同时绘图，应用左眼注视目镜，右眼睁着。
答案：(1)②③ ①④
(2)c 光圈 反光镜
(3)100 长度 10 (4)C
一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)
1.细胞学说的内容不包括( )
A.所有的生物都是由细胞组成的
B.细胞由细胞膜、细胞质和细胞核构成
C.所有的细胞必定是由已存在的活细胞产生
D.细胞是所有生物的结构和功能的单位
【解析】选B。细胞学说的内容：所有的生物都是由一个或多个细胞组成的;所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的;细胞是所有生物的结构和功能的单位。限于当时的技术水平,并没有认识到细胞的具体结构，也未发现病毒的存在。
2.细胞学说揭示了( )
A.植物细胞与动物细胞的区别
B.生物体结构的统一性
C.细胞为什么要产生新细胞
D.人们对细胞的认识是一个艰难曲折的过程
【解析】选B。细胞学说的内容为所有的生物都是由一个或多个细胞组成的；细胞是所有生物的结构和功能的单位；所有的细胞必定是由已存在的细胞产生的。即细胞学说内容揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
3.下列叙述正确的是( )
A.真菌有核膜，而细菌没有
B.真菌无核膜，而细菌有
C.真菌和细菌都没有核膜
D.真菌和细菌都有核膜
【解析】选A。真菌是真核生物，有由核膜包被的细胞核。细菌是原核生物，无核膜。
4.下表为病毒及不同细胞的大小。分析数据，表中原核细胞直径的大小范围是( )
A.0.02～0.2微米 B.0.1～2微米
C.1～2微米 D.0.1～数千微米
【解析】选B。分析数据，表中属于原核细胞的是支原体和细菌，可知原核细胞直径的大小范围应是0.1～2微米。
5.从细胞体积与表面积的关系分析，有利于细胞与外界进行物质交换的是( )
A. >1 B. <1
C. =1 D. >1
【解析】选A。 细胞体积越大，表面积越大，但相对表面积越小(相对表面积＝表面积/体积)，细胞与外界进行物质交换的效率就越低。
表面积
体积
表面积
体积
表面积
体积
表面积
体积
6.关于细胞大小及数目的说法正确的是( )
A.不同的细胞，大小差别不大
B.细胞的大小以纳米计
C.细胞的大小与生物体的大小呈正相关
D.神经细胞可长达1 m之多与其功能相适应
【解析】选D。不同的细胞大小差别很大，一般来说，动物卵细胞的体积＞动物体细胞的体积＞微生物细胞的体积；细胞的大小一般以微米计；细胞大小与生物体大小的相关性不大，生物体的大小与细胞数目有关；神经细胞比较长与其传导信息功能是相适应的。
7.下列各项均是有关显微镜操作的叙述，其中错误的操作是
( )
A.标本颜色较深，应选用凹面反光镜和大光圈
B.将位于视野内右上方的物像移向中央，应向右上方移动装片
C.若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头损坏装片
D.转换高倍物镜之前，应先将所要观察的图像移到视野正中央
【解析】选C。观察时应根据观察材料的特点选择视野的亮度，标本颜色深应将视野调亮，若标本颜色较浅则应将视野调暗以增加对比度，便于观察。物像在哪个方向就要向哪个方向移动装片。换用高倍物镜前，需先将要观察的物像移到视野中央，转换时，不必将镜筒上升。
8.(2011·济南高一检测)下面是五位学生在显微镜使用实验中的具体操作：
甲：用平面镜对着光源以增大视野亮度
乙：用显微镜观察切片时，两眼睁开，左眼观察，右手画图
丙：用纱布擦拭目镜
丁：使用高倍物镜已看到细胞，感觉有些模糊，于是试着调细准焦螺旋
戊：使用低倍物镜找不到细胞，于是立即换高倍物镜期望能快速找到细胞
上述操作正确的是( )
A.甲、乙 B.乙、丁 C.丁、戊 D.丙、戊
【解析】选B。本题考查显微镜的具体操作。反光镜的凹面镜对着光源视野亮度大；显微镜的镜头用擦镜纸擦拭；低倍物镜看到的视野范围大，寻找目标用低倍物镜，不用高倍物镜。
9.当用低倍物镜观察自制的装片时，如果发现视野中有一异物，移动装片，异物并不动，换用高倍物镜后，异物仍在。此异物可能在( )
A.反光镜上 B.装片上
C.物镜上 D.目镜上
【解析】选D。解此题时，首先应明确在视野中看到的异物只能来自装片、物镜或目镜，不可能来自反光镜。题干中明确指出，移动装片，异物并不动，换用高倍物镜后，异物仍在，这说明异物既不在装片上，也不在物镜上，只能在目镜上。
10.如图所示，1、2为物镜，3、4为目镜，5、6为观察时物镜与切片标本间的距离，哪种组合情况下，显微镜的放大倍数最大( )
A.1、3、5 B.2、4、6
C.2、3、5 D.2、4、5
【解析】选C。用显微镜观察物像时，从镜头的长度上可以判断放大倍数的大小，物镜镜头越长，目镜镜头越短，与切片标本间的距离越近，放大倍数越大，反之放大倍数就越小。
【方法技巧】显微镜放大倍数的判断
(1)根据长度判断：物镜(带螺纹)越长，放大倍数越大；目镜(无螺纹)越短，放大倍数越大。
(2)根据距离判断：物镜与所观察材料间的距离越大，放大倍数越小，反之放大倍数越大。
(3)根据数字判断：显微镜的放大倍数=目镜的放大倍数×物镜的放大倍数。
11.(2011·湖州高二检测)如图1是在使用目镜为10×，物镜也为10×的显微镜下观察蛙的皮肤上皮细胞时的视野，图2是更换物镜后的视野，则更换的物镜应为(放大倍数)( )
A.20× B.30×
C.40× D.160×
【解析】选C。显微镜放大的倍数是指长度或宽度的变化，图1视野中有8个细胞，放大后只看到中间的2个细胞，即放大了4倍，所以更换的物镜应为40×。
二、非选择题(共2小题，共45分)
12.(20分)如图表示显微镜下看到的人的口腔上皮细胞和洋葱表皮细胞。请据图分析回答下列问题：
(1)图甲是______细胞，图乙是______细胞。判断的理由是洋葱表皮细胞具有［ ］______，人的口腔上皮细胞则没有。
(2)这两种细胞在形态和功能上存在差异，但在结构上都具有［ ］______、［ ］______和［ ］______。
(3)由于这两种细胞都具有［ ］______，因而都属于真核细胞，由这类细胞构成的生物称为______生物。
【解析】图中甲有细胞壁和液泡，可判断为洋葱表皮细胞，乙则为人的口腔上皮细胞。二者共同的结构为细胞膜、细胞质和细胞核，体现了二者的统一性。甲、乙两图所示细胞均为真核细胞。
答案：(1)洋葱表皮 人的口腔上皮 ［4］细胞壁
(2)［1］细胞质 ［2］细胞核 ［3］细胞膜
(3)［2］细胞核 真核
【实验·探究】
13.(25分)探究细胞膜的化学成分。
某生物兴趣小组欲探究动物细胞膜的化学成分中是否含有糖类和蛋白质，设计如下实验。(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，滴加本尼迪特试剂，在80 ℃～100 ℃热水浴情况下会有红黄色沉淀生成。蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质，且二者单独实验时互不干扰。)
(1)将细胞粉碎后，用离心机分离得到动物细胞膜。
(2)将动物细胞膜分成两等份，编号为A、B。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加______试剂并加热 (80 ℃～100 ℃热水浴)；取B加______试剂，摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
【解析】本实验为探究实验，实验原理是根据细胞中的某些化合物能够与特定的试剂发生颜色反应。解答本题应注意题干中的信息。信息一是该实验只是探究是否有糖类和蛋白质，蛋白质会与双缩脲试剂反应呈现紫色，而糖类中只有还原糖会与本尼迪特试剂在80 ℃～100 ℃热水浴的情况下出现红黄色沉淀，因此鉴定糖类之前需先将糖类分解成还原糖，即用硫酸水解，然后用碱的目的是中和里面的硫酸。
答案：(3)本尼迪特 双缩脲
(4)(共102张PPT)
一、细胞分化的过程及特点
1.细胞分化的过程
2.特点
(1)持久性：细胞分化贯穿于生物体的整个生命进程中，在胚胎期达到最大限度。
(2)稳定性和不可逆性：一般地说，分化了的细胞将一直保持分化后的状态，直到死亡。
(3)普遍性：细胞分化在生物界中普遍存在，是生物个体发育的基础。
(4)不变性：分化后的细胞内的遗传物质并未发生变化。
细胞分化的实质与结果
①细胞分化的基础是细胞分裂。
②细胞分化的实质是由于基因选择性表达而形成不同种类的细胞。
③细胞分化的结果是形成形态、结构和功能都有很大差异的组织。
【典例1】美国加州大学洛杉矶分校科学家首次将人工多能干细胞诱导分化成活跃的运动神经细胞，这将有助于人体神经系统疾病的治疗研究。科学家还发现，从多能干细胞分化而来的运动神经细胞与人体胚胎干细胞分化而来的运动神经细胞，在功能和效率上看上去十分相似。下列关于细胞分化的说法错误的是
A.分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再恢复到原先的状态
B.细胞分化仅发生在胚胎发育时期
C.分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
D.一般不会出现细胞核遗传物质的改变
【思路点拨】解答本题的关键是细胞分化的基础是细胞分裂，不会发生遗传物质的改变，只是使细胞的形态、结构和生理功能发生变化。
【标准解答】选B。细胞分化具有不可逆性。细胞分化不会引起遗传物质的改变。细胞分化发生在生物个体发育的任何时期。
【误区警示】由于细胞分化是细胞的后代在遗传物质的控制下，在形态、结构和功能上发生差异的过程，所以往往误认为，细胞分化是随着遗传物质的改变而改变形态、结构和功能的。因此，此题易错选D。
【变式训练】动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对下图的相关叙述中，错误的是 ( )
A.a过程表示干细胞能自我更新
B.b、c过程表示干细胞具有分化能力
C.a、b、c过程中细胞的遗传信息表达情况不同
D.b过程形成的细胞直接形成器官，可供器官移植使用
【解析】选D。干细胞经a过程形成的细胞，形态上与它自身相同，该过程实现了干细胞的自我更新。干细胞经b、c两过程形成的细胞与干细胞形态不同，是细胞分化的结果，表明干细胞具有分化能力。经a、b、c三个过程形成的三种细胞内，RNA、蛋白质不同，这表明它们的遗传信息表达情况不同。b过程形成的细胞先形成组织，再由不同组织进一步形成器官。
二、细胞癌变特征及致癌因素
1.癌细胞产生的原因、结果及特点
(1)产生原因：受到致癌因素的作用。
(2)产生结果：引起内部结构功能的改变，具体来说是遗传物质发生变化即细胞发生突变，细胞不受机体的控制，进行连续分裂。
2.癌细胞的主要特征
(1)有无限增殖的能力。癌细胞在特定条件下可以无限增殖。
(2)无接触抑制：体外培养时正常细胞生长至彼此接触时即停止分裂，而癌细胞不因为相互接触而停止分裂。如图：
(3)能在体内转移：细胞膜表面的粘连蛋白减少→细胞间黏度下降→细胞容易移动(易扩散、转移)。
癌细胞的认识
①癌细胞不具备传染性，即癌细胞不能在个体间相互传染。
②细胞在癌变过程中遗传物质会发生改变(基因突变)，但是一旦形成癌细胞，由于其增殖方式是有丝分裂，所以一般不会再改变遗传物质。
【典例2】胶质细胞瘤(简称胶质瘤)是发生于中枢神经系统常见的肿瘤，有较高致死率，恶性胶质瘤病人的平均生存期为12个月。这类肿瘤细胞具有高度的增殖性、侵袭性和耐药性，给医学治疗带来极大困难。 下列关于胶质瘤的描述正确的是
A.胶质瘤病人体内的病变细胞遗传物质未发生变化
B.癌变是致癌因素引发的，患病几率与年龄无关
C.胶质瘤细胞的高度侵袭性是指这种瘤细胞容易转移
D.病毒感染不会引起细胞癌变
【思路点拨】无限增殖、易转移是癌细胞的主要特点。物理、化学和生物因素均会导致细胞癌变。
【标准解答】选C。癌变细胞的遗传物质发生改变，导致细胞不正常增殖。癌症发生几率与其生存环境、生活习惯、心理状态、年龄、机体免疫能力等均有密切关系。癌细胞因为细胞表面的粘连蛋白减少而容易发生转移。导致细胞癌变的因素之一是生物因素，病毒感染会导致细胞中遗传物质的变化，从而引起细胞异常分化，引发癌变。
【规律方法】肿瘤与癌的区别
根据肿瘤对人体危害程度的不同，可以分为良性肿瘤和恶性肿瘤。
(1)良性肿瘤：生长缓慢、不转移，逐渐增长时只对周围组织产生压迫。
(2)恶性肿瘤：生长迅速，易转移，可向周围扩散，破坏周围组织。
【变式训练】癌症是由癌细胞在体内恶性增殖形成恶性肿瘤及其相关症状的一种疾病，下列关于癌症的叙述，不正确的是( )
A.癌细胞是由于体内正常细胞不能正常完成细胞分化而形成的
B.由于肿瘤周围的淋巴组织中存在癌细胞，所以手术摘除肿瘤的患者有复发的可能
C.切除肿瘤后进行的放疗和化疗等措施，是为了杀死残留的癌细胞
D.从目前的报纸上看，有些治疗癌症的药效在百分之九十以上，因而，癌症的治疗并不困难
【解析】选D。本题考查癌症的有关知识。癌细胞是正常细胞受到致癌因素的作用，不能正常完成细胞分化而变成不受机体控制的连续分裂的恶性肿瘤细胞。癌细胞上的粘连蛋白减少，细胞彼此间的黏度减小，因此癌细胞易转移。治疗癌症常用放疗和化疗的方法，目的是杀死癌细胞。目前，人类还没有有效征服癌症，因此癌症的治疗非常困难。
三、细胞的全能性
1.细胞全能性的原因及条件
2.细胞全能性的大小
(1)植物细胞的全能性易于表达，而动物细胞的全能性虽受到极大限制，但动物细胞核的全能性仍可以表达。
(2)同一生物体内细胞全能性的高低为：受精卵>生殖细胞>体细胞。
(3)随着细胞分化程度的不断提高，细胞的全能性逐渐变小。
(4)与细胞的分裂能力呈正相关，即分裂能力越强，全能性越大。
3.应用：快速繁殖花卉和蔬菜、拯救珍稀濒危物种等。
①细胞全能性是植物组织培养的基础。
②早期胚胎细胞和干细胞都具有明显的全能性。
③细胞全能性的高低和分化程度之间一般呈负相关，即分化程度越低，全能性越高。
【典例3】美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜的韧皮部细胞进行培养，由单个细胞发育成完整的新植株，如图所示，请分析：
(1)科学家所用的技术称为_______。
(2)分离出来的胡萝卜根细胞成为细胞团是通过______分裂来完成的。
(3)细胞团中相同的细胞在发育成胚状体和植株的过程中，形态、结构和功能逐渐向不同方向变化，这种现象叫做________。
(4)该实验说明植物细胞具有______性。
(5)动物的体细胞_______(能/不能)表现全能性，其原因是_________。
【思路点拨】植物细胞具有全能性，动物细胞核具有全能性。
【标准解答】该题考查植物组织培养技术。高度分化的植物细胞首先通过脱分化回到未分化状态，形成具有全能性的愈伤组织(未分化的细胞团)，愈伤组织经再分化形成胚状体，胚状体继续发育形成幼苗，动物细胞的细胞核具有全能性，而不能说动物细胞具有全能性，原因是动物细胞受细胞内物质的限制其全能性不能得到表达。
答案:(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)细胞分化
(4)全能
(5)不能 受细胞内物质的限制
【互动探究】(1)在从胚状体形成试管苗的过程中要给予一定的光照，其目的是什么？
提示：植物在此过程中要进行光合作用合成有机物。
(2)为什么说动物细胞核具有全能性？
提示：动物细胞核中含有该物种的全套基因。
【规律方法】细胞的全能性
(1)细胞全能性的物质基础：细胞中含有本物种的全部遗传物质。
(2)植物细胞全能性可以通过植物组织培养来实现，动物细胞通过核移植来表现其细胞核的全能性。
【典例】下列植物细胞的全能性在提供了适宜条件的情况下，最易表达的是
A.枝条上的一个芽 B.柱头上的花粉
C.胚珠中的珠被细胞 D.根尖分生区细胞
【常见错误】错选A项和D项。
【错因分析】错选的原因主要是：
对细胞全能性大小的判断掌握不牢固，错误地认为芽和根尖分生区细胞具有分裂能力，细胞的全能性就大。细胞全能性大小顺序依次是受精卵﹥精子(卵细胞)﹥体细胞。
【正确解答】选B 。枝条上的一个芽、胚珠中的珠被细胞、根尖分生区细胞都属于体细胞，而柱头上的花粉(精子)属于生殖细胞，在适宜条件下，生殖细胞的全能性应该是大于体细胞的。
1.中科院院士表示“未来像逛超市一样选器官”将不再是一个梦想，因为通过人工诱导干细胞形成皮肤等组织和膀胱等器官在技术上已经实现。下面哪项是关于干细胞形成不同组织、器官的原因 ( )
A.干细胞形成组织和器官的原因是细胞分裂
B.干细胞形成组织和器官的原因是细胞分化
C.干细胞形成不同组织和器官的原因是基因选择性表达的结果
D.干细胞的分化是细胞分裂的结果
【解析】选C。干细胞可以分化成各种组织或器官的原因是基因选择性表达的结果。细胞分裂是分化的基础。
2.据《癌细胞》杂志报导，美国的研究人员称他们发现名为MTDH的基因在乳腺癌患者体内起关键作用，它的存在不仅使癌细胞扩散的几率增加，而且能抵抗化疗。下列有关癌细胞的说法错误的是 ( )
A.癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞增殖的速度太快
B.MTDH基因的作用可能是阻止细胞表面粘连蛋白的形成
C.细胞的异常分化可能导致细胞癌变
D.远离各种致癌因素可以降低细胞癌变的风险
【解析】选A。癌细胞易扩散的原因是由于癌细胞表面的粘连蛋白减少，而不是由于癌细胞增殖的速度太快。
3.骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植的骨髓中的造血干细胞可在患者体内 ( )
A.正常生长
B.增殖并分化成多种细胞
C.代替红细胞运输氧
D.杀死各种病原菌
【解析】选B。造血干细胞分化程度较低，具有较高的全能性，能增殖分化成多种细胞。
4.以下关于癌细胞与干细胞的比较正确的是( )
A.都能无限分裂
B.都能分化
C.都能使后代保持亲代细胞特点
D.遗传物质都已改变
【解析】选C。癌细胞能无限增殖，干细胞能分化；癌细胞分裂产生的仍是癌细胞，干细胞的分裂是有丝分裂，产生的子细胞中有一个仍是干细胞；与正常细胞相比，癌细胞遗传物质已改变。
5.有关细胞全能性的说法正确的是( )
①胡萝卜韧皮部细胞经培养形成了完整植株，证明植物细胞具有全能性
②将乳腺细胞核移植到去核卵细胞中培育而成的克隆羊“多莉”，证明动物细胞核具有全能性
③骨髓中的造血干细胞能分化出各种血细胞，证明造血干细胞具有全能性
④一个玉米的花粉经培养长成一株玉米植株
A.①④ B.①②③
C.①②④ D.①②③④
【解析】选C。细胞全能性是指已经分化的细胞仍然具有发育成完整个体的潜能，必须最终发育成个体才说明该细胞具有全能性，①②④都体现出了细胞的全能性，而③没有体现出细胞的全能性。
6.荷兰埃拉斯莫斯大学的杜克斯博士研究发现，腰部脂肪干细胞对治疗心脏病有帮助。他说，干细胞注射进心脏以后经过6个月，病人心脏接受带氧血液的能力会提高，心脏左心室送出的血液也会增加。下列有关干细胞的说法错误的是
( )
A.干细胞的不对称分裂是它的显著特征
B.现在一般人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类
C.干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化细胞
D.干细胞的核中含有很多套遗传物质，因此分裂分化能力强
【解析】选D。干细胞是一类可以分化成各种细胞的未分化细胞，根据来源，人们将干细胞分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。干细胞的一个显著特征是不对称分裂。动物和人的干细胞及体细胞中一般含两套遗传物质。
7.如图表示人体内各类血细胞生成的途径。a～f表示不同种类的细胞，①～⑥表示有关过程。据图回答问题：
(1)造血干细胞形成各种血细胞，需要经历细胞的______和_______过程。成熟的红细胞失去全能性的原因是_____________________________。
(2)除红细胞外，其他各类血细胞都有相同的______，但它们的______却不同，前者与有丝分裂有关，后者则与细胞分化有关。
(3)若e发生了不正常分化，它可能会形成________，其最主要的特点是_______。另外，该细胞能在体内转移，原因是________________________________。
【解析】造血干细胞属多能干细胞，可通过分裂、分化形成各种组织细胞，各细胞遗传物质是不变的，但形态、结构和功能却不同。但有例外，如红细胞成熟时，遗传物质(细胞核)丢失；另外，畸形分化后的细胞可能会成为癌细胞，癌细胞最重要的特征是无限增殖，癌细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞易转移。
答案(1)分裂 分化 没有细胞核
(2)遗传物质 形态、结构和功能
(3)癌细胞 无限增殖 细胞膜上的粘连蛋白减少
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.多细胞生物体由一个受精卵形成复杂的生物体，其中起着决定性作用的是 ( )
A.细胞分裂 B.细胞生长
C.细胞增殖 D.细胞分化
【解析】选D。生物体的生长、发育过程，主要表现在体积的增大和组织、器官、系统的成熟等方面，细胞增殖是细胞数目增多的过程，靠细胞分裂实现。而细胞分化是细胞在形态、结构和功能上产生差异。分化的细胞一般是不可逆的，如红细胞。因此只有在细胞增殖和细胞分化的共同作用下，才能完成生物体的正常生长和发育。但细胞分化在生物体的发育过程中起着决定性的作用。
2.日本科研人员宣布，培育出一种免疫细胞(HOZOT)，能进入癌细胞并从内部将它们杀死。这是一种与外部进攻癌细胞完全不同的机制，有望用于新的抗癌疗法中。以下关于癌细胞的说法中，不正确的是 ( )
A.癌细胞易侵袭机体周围正常组织，说明癌细胞易发生扩散和转移
B.癌细胞的分裂旺盛，蛋白质合成数量较多，核糖体数量增多
C.癌细胞与正常细胞相比，只是形态、结构发生改变，遗传物质并未变化
D.细胞周期变短，代谢旺盛
【解析】选C。癌细胞上的粘连蛋白数量减少，导致癌细胞易发生扩散和转移。癌细胞在一定条件下可以无限增殖，细胞分裂旺盛，周期变短，代谢旺盛。与正常细胞相比，癌细胞的形态、结构发生变化，细胞核中的遗传物质发生突变。
3.美国和日本的两个研究小组几乎同时宣布成功将人体皮肤细胞改造成了几乎可以和胚胎干细胞相媲美的多功能干细胞——“iPS细胞”，人类iPS细胞可以形成神经元等人体多种组织细胞。以下有关“iPS细胞”的说法中，正确的是
( )
A.“iPS细胞”分化为人体多种组织细胞的过程表现了细胞的全能性
B.“iPS细胞”有细胞周期，它分化形成的神经细胞没有细胞周期
C.“iPS细胞”既可分化形成神经元，也可用于制造心肌细胞，说明“iPS细胞”在分裂时很容易发生突变
D.“iPS细胞”只能分化成人体多种组织细胞是因为它不具有人体的完整基因
【解析】选B。A项，只能说明“iPS细胞”具有分化能力，而不能说明其具有全能性。B项，“iPS细胞”能分裂，有周期性，神经细胞不能分裂，无周期性。C项，“iPS细胞”分化过程中没有发生突变，是基因在不同细胞中表达不同；D项，“iPS细胞”来自于人体细胞，不能形成生物体，但具有人体细胞的完整基因。
4.胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是 ( )
A.各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B.与受精卵相比，胚胎干细胞的全能性要低
C.造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D.肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
【解析】选D。肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程体现了细胞的形态、结构和功能上出现的稳定性变化，而不是发育成具有各种组织器官的个体，并没有体现全能性。
5.对于白血病患者，目前较为成功的治疗方式主要是骨髓移植，其主要原理是利用正常人骨髓中的造血干细胞分裂、分化来产生正常的白细胞，从而使病人的生理机能恢复正常，在造血干细胞形成白细胞的过程中经过了哪两个过程 ( )
A.先细胞分裂，后细胞分化
B.先细胞分化，后细胞分裂
C.先细胞融合，后细胞分裂
D.先细胞融合，后细胞分化
【解析】选A。造血干细胞经分裂、分化形成正常的白细胞。细胞在分化的过程中先进行细胞分裂，后进行细胞分化。
6.吸烟是人体摄入化学致癌物质的主要途径，从香烟的烟雾中可分析出20多种化学致癌因素。有的细胞受到化学致癌因素的作用变成癌细胞。下列属于癌细胞主要特征的是( )
A.无限增殖，形态改变
B.表面粘连蛋白数量增多
C.细胞周期长，核糖体数量减少
D.癌细胞中的染色体和正常细胞一样
【解析】选A。癌细胞表面的粘连蛋白减少，与正常细胞相比，癌细胞周期相对较短，由于不停分裂，核糖体数量增多，同时由于无限增殖而导致染色体改变。
7.干细胞与细胞全能性的关系不正确的是 ( )
A.具有全能性的细胞也是干细胞
B.干细胞都具有全能性
C.受精卵具有全能性，也是干细胞
D.具有全能性的细胞可分化形成某些干细胞
【解析】选B。干细胞指可以分化形成各种细胞的未分化细胞，包括全能干细胞、多能干细胞等，如受精卵具全能性，也是全能干细胞；而多能干细胞则不具全能性；全能干细胞可分化形成多能干细胞。
【方法技巧】干细胞与细胞全能性辨析技巧
(1)“全能性”指细胞发育形成完整生物体的潜能。其标志是形成新的完整个体；干细胞则指可分化成各种细胞的未分化细胞，可以指形成完整个体的细胞，如全能干细胞，也可以指形成某一或某些组织或器官，而不形成完整个体的细胞。
(2)植物细胞具有全能性，但实现全能性的首要条件是离体。
(3)动物体细胞不具全能性，但其细胞核仍具全能性，可由体细胞核移植入去核卵细胞中实现全能性。
(4)干细胞是动物细胞特有的仍具分化能力的一类细胞，植物细胞无干细胞。
8.德国科学家哈拉尔德·楚儿·豪森因发现人乳头状瘤病毒(HPV)而获得诺贝尔奖，HPV是一种小型DNA病毒，它是导致宫颈癌的元凶。且豪森还发现了人乳头状瘤病毒引发宫颈癌的机理。下列有关人乳头状瘤病毒的叙述，正确的是 ( )
A.HPV导致宫颈癌是由于生物因素引起突变
B.宫颈癌细胞只有在体内才可以无限增殖
C.大剂量的抗生素可以杀死HPV病毒
D.了解HPV引发宫颈癌机理后，人类即可治疗所有的癌症
【解析】选A。宫颈癌细胞具有无限增殖的特性，在体外适宜的条件下也可以无限增殖。抗生素不能直接杀灭病毒。
9.日本研究人员发现，引起急性骨髓性白血病复发的罪魁——白血病干细胞会聚集在骨髓与骨的交界处，并且其细胞分裂周期处于静止状态，而抗癌的药物多是作用于细胞分裂周期的细胞，因而白血病干细胞就表现出了耐药性，下列关于白血病干细胞的说法错误的是( )
A.若激活白血病干细胞的细胞周期，白血病干细胞的耐药性将会丧失
B.白血病干细胞可能是由于正常干细胞畸形分化所产生的
C.白血病干细胞的分裂方式为无丝分裂
D.白血病干细胞具有不对称分裂的显著特点
【解析】选C。激活白血病干细胞的细胞周期，白血病干细胞便可进行快速分裂、分化，这样抗癌药物就能杀死它，其耐药性就会丧失。白血病干细胞是一种畸形分化的干细胞，具有与普通干细胞一致的特点：不对称分裂。
10.化疗是控制癌细胞生长的方法之一，药物可以杀死癌细胞，如图是典型的化疗过程，每3周给药一次(图中箭头所示)，图中记录了化疗过程中癌细胞和正常细胞的数量变化。下列叙述正确的是 ( )
A.药物只可以杀死癌细胞，对正常细胞不起作用
B.癌细胞的增殖方式是有丝分裂
C.在化疗的最初30d内，癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞，同时回升量也多于正常细胞
D.临床上可以通过不断加大药物的剂量或不断缩短给药周期，使癌细胞得到更有效的控制
【解析】选B。药物对正常细胞和癌细胞都有杀灭作用；在化疗的最初30d内，癌细胞数目的减少量明显多于正常细胞，但是同时回升量却少于正常细胞；加大药物的剂量或不断缩短给药周期，会导致正常细胞的大量死亡或不能及时恢复到正常数目。
11.在生物体内，细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织和器官，是因为( )
A.细胞丧失了全能性
B.基因的表达有选择性
C.不同的细胞内基因不完全相同
D.在个体发育的不同时期，细胞内的基因发生了变化
【解析】选B。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质，都有发育成为完整个体所必需的全部基因，因此每一个活细胞都有潜在的全能性。在生物体内细胞没有表现出全能性，而是分化为不同的组织器官，是基因选择性表达的结果。
12.在上海世博会上，荷兰馆展出该国的国花郁金香，鲜艳夺目，它是用名贵的郁金香品种的茎尖细胞人工培育而成的。这一培育技术反映了( )
A.细胞具有增殖的功能
B.细胞具有分化的功能
C.分化的细胞仍具有全能性
D.生物体具有顽强的生命力
【解析】选C。荷兰国花郁金香是由名贵的郁金香的茎尖细胞经人工培育而成的，在此过程中体现出高度分化的细胞具有全能性。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(20分)如图是克隆绵羊的培育程序，请据图分析回答：
(1)该实验操作时不选择完整的动物细胞而是将动物细胞核移植到去核卵细胞中形成重组细胞，重组细胞发育成子代“盼盼”和“灵灵”，说明重组细胞具有________，这样操作及全能性得以表达的原因是：
①动物细胞核具有全能性，但_______________________。
②_______________________可激发动物细胞核的全能性。
(2)“盼盼”和“灵灵”的产生是重组细胞经________和________的结果。“盼盼”和“灵灵”的性别及性状几乎完全相同，反映了__________________________________。
(3)目前，癌症严重威胁着人们的生命健康，如白血病。白血病最好的治疗措施是为患者进行骨髓移植，利用骨髓中的造血干细胞重新生成正常的血细胞。困难的是骨髓的来源很难找到，某同学认为可利用_________体内未癌变的______与去核________细胞形成重组细胞，诱导其发育至胚胎发育的合适阶段，取胚胎的________为病人做骨髓移植手术。
【解析】该题涉及了细胞的分裂、分化、癌变及干细胞、细胞的全能性问题，在个体发育中，细胞分裂和细胞分化起着重要作用。而动物细胞的全能性是由于受到细胞内物质的限制，需借用去核卵细胞的细胞质才能发挥。在胚胎发育过程中，存在着各种干细胞，可用于疾病的治疗。
答案：(1)全能性
①受到细胞内物质的限制
②去核卵细胞
(2)细胞分裂 细胞分化
细胞核是生物遗传性状的控制中心
(3)患者 体细胞细胞核 卵 造血干细胞
【实验·探究】
14.(20分)目前临床上癌症治疗的方法一般是手术切除肿瘤，为防止体内残留癌细胞，在手术后进行化疗，某生物兴趣小组的同学从资料上获知：二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，能作为一种癌症的化疗药物，因此他们设计实验进行了探究。
实验材料：肝部长有肿瘤的小鼠，二氯二乙胺溶液，蒸馏水，生理盐水，含有全部营养物质的细胞培养液，显微镜，血球计数板，试管，吸管等。
(1)其中某位同学实验操作如下：(请将实验内容补充完整)
①取洁净的培养皿一个，加入适量的培养液，从小鼠肝部切取肿瘤组织，剪碎，并用胰蛋白酶处理，使其分散开来，置于培养皿中培养。
②取洁净的试管5支，加入等量的培养液，编号1、2、3、4、5，并在1～4号试管中加入等量的不同浓度的二氯二乙胺溶液，5号试管中加入_______________________________。
③从培养皿中吸取等量的细胞培养液置于1～5号试管中，振荡后，在冰箱中培养一段时间。
④从静置的5支试管中吸取适量的培养液置于___________
________内，在显微镜下计数，记录数据。
(2)请你纠正上面这位同学操作上的错误：
①________________________________________________；
②“从静置的5支试管中吸取适量的培养液”应改为_____
_____________，从5支试管中吸取适量的培养液。
(3)另一位同学按照正确的方法进行实验，得到的结果如下：
①在该实验中，遵循了实验设计的______原则和_______
____________原则。
②根据实验结果，你能得出的结论是__________________
__________________________________________________。
【解析】(1)要探究二氯二乙胺是否可以作为癌症的化疗药物，可以设计对照实验探究，这里的二氯二乙胺是自变量，实验组要加入不同浓度的二氯二乙胺溶液，对照组要加入等量的生理盐水，因变量是肿瘤组织细胞数目的多少。实验材料可以利用题中①步骤已给的分散的肿瘤组织细胞，肿瘤组织细胞数目多少可以参照血液细胞计数的方法，利用血球计数板计数。
(2)实验中要注意实验条件要适合细胞的生长，这里不可以使用冰箱，冰箱温度太低，不是细胞生长的适宜温度，应使用适宜温度的恒温箱。另外，从试管中吸取细胞培养液时，要注意先振荡，使细胞分布均匀后，再吸取，这样能保证数据的准确性。
(3)对照实验的最基本原则是对照原则和单一变量原则。
答案：(1)②等量的生理盐水 ④血球计数板
(2)①在“冰箱中”应改为在“适宜温度下”或“恒温箱中”
②“振荡摇匀后”
(3)①对照 单一变量
②二氯二乙胺能抑制癌细胞的增殖，且在一定范围内，随二氯二乙胺溶液浓度的增大，抑制作用逐渐增强(共110张PPT)
一、质膜的选择透性和流动性
1.二者之间的区别
(1)选择透性：是质膜功能方面的特性，选择透性的原因有以下两点：
①脂双层特有的理化性质，据相似相溶原理，只允许水分子和一部分脂溶性的小分子通过，很多分子则不能通过；
②质膜上膜蛋白的种类和数量不同，决定了出入细胞的物质种类和数量不同。
(2)流动性：质膜结构方面的特性，流动性的原因：
①由于脂肪酸分子的尾部可以摇摆，使整个磷脂分子能发生侧向滑动。
②膜蛋白在质膜中也是可以移动的，但没有磷脂那样容易。
2.二者之间的联系
质膜的流动性是表现其选择透性的结构基础，质膜只有保持流动性，细胞才能完成各项生命活动，才能表现出选择透性。反之，如果细胞失去了选择透性，意味着细胞已经死亡，质膜也不再具有流动性。二者的关系可用下图表示：
①质膜的选择透性和流动性受温度等外界条件的影响。
②质膜的功能越丰富，膜蛋白的种类和数量就越多。
③细胞膜控制物质进出的作用是相对的，环境中一些有害物质有可能进入细胞，如病毒、细菌等。
【典例1】紫色水萝卜块根细胞的液泡中含有呈紫红色的花青素。将块根切成小块放入冷水中，水的颜色无明显变化。若进行加热，随着水温的升高，水的颜色逐渐变成紫红色，其原因是
A.细胞壁在加热的过程中受到破坏
B.水温升高，花青素的溶解度加大
C.加热使质膜失去了选择透性
D.花青素被分解成小分子物质
【思路点拨】解答本题的关键点是：①膜的选择透性受温度的影响；②温度会影响膜上蛋白质的功能。
【标准解答】选C。活细胞膜对物质的进出具有选择透性。细胞中的色素(如花青素)是细胞所需要的物质，活细胞不会把它排出，当加热时细胞通透性改变，细胞膜失去了选择透性，这样就导致细胞中的花青素进入水中。花青素是紫红色物质，若被分解成小分子的物质，其颜色会发生变化，加热后水中将不会呈现紫红色。
【规律方法】温度与质膜的选择透性的关系
(1)一般情况下，温度适当升高，膜的流动性增强，运输的速率会增加。
(2)温度过高时，会破坏膜的结构，使膜失去选择透性。
(3)温度降低，膜的流动性下降，其运输功能将下降或完全丧失。
【变式训练】细胞膜与其完成各种生理功能极为重要的结构特点是( )
A.磷脂排列成双分子层
B.两侧膜物质分子排列不对称
C.球蛋白分子覆盖或镶嵌于脂双层中
D.膜物质分子的运动使其具有流动性
【解析】选D。解答此题的关键是明确题干中的“结构特点”，细胞膜的结构特点是具有流动性。
二、质膜的组成成分及各成分的功能
1.质膜成分
2.质膜的基本骨架——脂双层
脂双层是亲脂性尾部相对，亲水性头部朝向两侧。如图：
①糖类也是质膜的组成成分之一，有的与蛋白质结合形成糖蛋白，有的与脂类结合成为糖脂。
②组成质膜的各成分所占的比例会由于细胞类型的不同而不同。
③蛋白质在膜中分布并不是均匀的。
【典例2】下列关于质膜组成成分的叙述，正确的是
A.蛋白质分子在膜中分布是均匀的，部分镶嵌或贯穿在脂双层中
B.质膜只由磷脂和蛋白质两种成分组成，且都能有限度地运动
C.不同细胞的质膜中化学元素种类基本相同
D.不同细胞的质膜中的蛋白质种类相同
【思路点拨】解答本题仔细分析选项中的关键词：“均匀”、“只由”、“不同”、“相同”。
【标准解答】选C。蛋白质分子在膜中分布是不均匀的，部分镶嵌或贯穿于脂双层中；质膜主要由脂质和蛋白质两种成分组成，还含有少量的糖类，因此组成质膜的化学元素主要有C、H、O、N、P，种类基本相同；不同细胞的质膜功能不同，是因为蛋白质种类和数量不同。
【误区警示】质膜的组成成分是脂质、蛋白质和少量的糖类，不要误认为质膜中的脂质全是磷脂，除磷脂之外还含有少量的胆固醇。
【变式训练】关于质膜的结构模型的叙述中错误的是
( )
A.质膜中最基本的部分是脂双层
B.流动镶嵌模型体现出质膜的流动性
C.脂双层就是指具有两层膜
D.质膜中的蛋白质也可以移动
【解析】选C。质膜的流动镶嵌模型中最基本的部分是脂双层，即由两层磷脂分子构成，该模型中磷脂和蛋白质分子都是可以运动的，因此质膜具有一定的流动性；脂双层不是指两层膜，而是指两层磷脂分子。
三、质膜的功能
1.边界作用
生物体的生命活动都是以细胞为基本单位进行的，一切细胞均由保持细胞系统完整的质膜保护着，没有质膜，细胞的生存是不可能的。
2.运输作用
质膜具有控制物质进出细胞的功能，质膜的控制作用具有普遍性和相对性，图解如下：
①②③表明质膜的控制作用具有普遍性；④表明质膜的控制作用具有相对性。
3.识别作用
细胞识别是细胞具有一种区分自己和异己的识别能力，其识别的基础是质膜表面的某些生物分子提供的识别信息。如器官移植时的免疫排斥反应，精子与卵细胞的识别和结合等。
4.其他功能：分泌、排泄、免疫、通讯等。
①通过质膜排出的物质不一定都是废物，如抗体、激素等。
②只有细胞保持活性，质膜的功能才能得以体现。
【典例3】性激素是一种固醇类物质 ，它可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这主要与细胞的哪项结构或功能有关
A.① B.② C.③ D.②③
【思路点拨】解答本题的关键是明确：①性激素是一种固醇类物质；②优先通过细胞膜。
【标准解答】选A。性激素是一种固醇类物质，与磷脂同属于脂质，根据相似相溶原理，性激素能优先通过细胞膜扩散到细胞内部，其原因是质膜的基本骨架是脂双层。
【误区警示】本题易误选B。错误地理解为物质进入细胞属于质膜的运输功能，而蛋白质体现质膜的功能，没有审清题干中给出的“性激素是一种固醇类物质，它可以优先通过细胞膜”的信息。
【互动探究】(1)题图中哪一种成分对行使质膜的功能起重要作用？其分布如何？
提示：②；镶嵌或贯穿在脂双层中，或覆盖在表面。
(2)该图中②③所处的环境中，哪一个为细胞生活的外部环境？判断的依据是什么？
提示：③；根据糖蛋白的分布，糖蛋白分布在质膜的外表面。
质膜在细胞通讯方面的类型
1．物质传递——有间隔的细胞
细胞分泌化学物质(如激素)→随着体液运输到靶细胞→化学物质与靶细胞膜上的受体结合→靶细胞接受信息产生特定的效应→完成信息传递。
2.接触传递——相邻细胞
相邻两个细胞的细胞膜接触，信息从一个细胞传递给另一个细胞，完成信息传递。如精子与卵细胞之间的识别和结合。
3.通道传递——植物细胞
相邻的两个细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道从一个细胞进入另一个细胞，从而完成信息的传递。如高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接，进行信息的交流。
【典例】细胞之间通过信息交流，保证细胞间功能的协调。关于图1、图2说法错误的是
A.图1和图2中，B细胞与乙细胞上受体的化学本质是糖蛋白
B.图2可以表示精子与卵细胞的识别
C.若A细胞为胰岛B细胞，则胰岛素通过血液循环会作用于机体的肝细胞
D.图2中的甲细胞的质膜上无糖蛋白
【思路点拨】解答本题应注意以下两点：
①细胞之间的通讯是直接接触还是间接传递。
②靶细胞膜上的受体的化学本质是糖蛋白。
【标准解答】选D。图1是通过血液运输化学物质间接交流，可以用来表示胰岛素在人体内的运输。细胞分泌的化学物质要作用于靶细胞，需与靶细胞膜上的受体结合，受体的化学本质是具有识别作用的糖蛋白。活细胞的质膜上均具有识别作用的糖蛋白。
【互动探究】(1)甲细胞的质膜上有②结构吗？
提示：有。
(2)接受信息的受体全部在质膜上吗？
提示：不一定。如性激素的受体在质膜内。
【变式训练】下面是人体某项生命活动调节过程的示意图。据图判断，下列说法中不正确的是( )
A.该图可以表示有间隔的细胞间的信息传递
B.细胞1是发出信息的细胞，细胞2为接受信息的细胞
C.若细胞1是胰岛B细胞，则细胞2只能表示肝细胞
D.细胞1的分泌物，可能是蛋白质类物质
【解析】选C。本题主要考查通过细胞间的信息交流之一
——通过体液的作用来完成的间接交流。通过图示，细胞1分泌某种物质，通过血液循环，作用于细胞2。如果细胞1是胰岛B细胞，分泌的激素是胰岛素，从胰岛素的作用来看，细胞2可能是肝细胞、肌细胞、正常的组织细胞等，即胰岛素促进血液中葡萄糖在肝细胞内合成肝糖元，在肌细胞内合成肌糖元，在组织细胞内氧化分解成二氧化碳和水等。细胞1的分泌物，可以是一些蛋白质类物质，如胰岛素、胰高血糖素、生长激素等；可以是一些氨基酸的衍生物，如甲状腺激素、肾上腺素等；也可以是一些脂质，如性激素等。
【典例1】如图表示各种膜的组成成分含量：
图示能说明的是
A.构成细胞膜的主要成分是蛋白质、油脂和糖类
B.膜中的油脂和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C.膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越多
D.蛋白质在进行细胞通讯中具有重要作用
【常见错误】错选A或D项。
【错因分析】错选的原因主要是：
【正确解答】选B。
【典例2】人体注射卡介苗后，经过一段时间，血液中就会出现抗结核杆菌的抗体。抗体的产生体现了细胞膜的哪一种功能
A.控制物质进出细胞
B.将细胞与外界环境分开
C.排泄功能
D.进行细胞通讯
【常见错误】错选A项。
【错因分析】错选的原因主要是：因受题干信息的干扰或陷入命题者的陷阱而错选。解答时常会受题干信息“血液中就会出现抗结核杆菌的抗体”的干扰，错认为本题是考查抗体的分泌，即细胞膜控制物质进出。而题干考查的却是“抗体的产生”。抗体是由卡介苗刺激免疫细胞,由免疫细胞产生的物质,抗体的产生体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
【正确解答】选D。
1.科学家在用电子显微镜清晰地观察到细胞膜之前，已经能够确定细胞膜的存在了。下列实验现象中，不能证明细胞膜存在的是( )
A.显微镜下观察到动物细胞具有明确的边界
B.将红细胞置于清水中，一段时间后发生溶血现象
C.向某细胞中注入伊红(一种大分子红色染料)后观察发现细胞外始终不呈红色
D.植物细胞有明显的固定的形态
【解析】选D。在用电子显微镜观察到细胞膜之前，在光学显微镜下能观察到动物细胞具有边界；B、C两选项都是根据细胞膜的功能来推断结构；D选项是细胞壁的功能，而不是细胞膜的功能。
2.科学家发现，当温度升高到一定程度时，细胞膜的面积增大而厚度变小，其决定因素是细胞膜的( )
A.结构特点，具有流动性
B.选择透性
C.专一性
D.具有运输物质的功能
【解析】选A。细胞膜在温度升高到一定程度时其表面积增大，是细胞膜的流动性导致的。选择透性是细胞膜的功能特性，不是其结构特点。
3.(2011·聊城高一检测)某科学家将一种细胞的最外层进行化学分析，得到糖类、脂质、蛋白质，由此可以判断该细胞是( )
A.蓝藻细胞 B.植物细胞
C.动物细胞 D.大肠杆菌
【解析】选C。植物细胞、真菌和原核细胞(支原体除外)的最外层为细胞壁，植物细胞壁的主要成分是纤维素，真菌的细胞壁由壳多糖组成，原核细胞细胞壁的成分以肽聚糖为主。动物细胞最外层的结构为细胞膜，其主要成分是蛋白质和脂质，此外还含有少量的糖类。
4.植物细胞具有一定的强度，这主要是由于植物细胞中存在着( )
A.细胞膜 B.叶绿体 C.细胞核 D.细胞壁
【解析】选D。本题考查细胞壁的结构和功能。植物细胞的细胞壁主要由纤维素构成，纤维素具有韧性和一定的强度，对植物细胞起支撑和保护作用。
5.如图为嗅觉受体细胞细胞膜的亚显微结构模式图，下列关于该图的各项描述，正确的是( )
A.①为蛋白质，③为多肽，其基本组成单位均为氨基酸
B.细胞膜具有流动性依赖于②能够流动和大多数①可以运动
C.细胞的识别、物质的跨膜运输等与图中的②有关
D.适当降低温度可使细胞膜的透性增加，有利于生命活动的进行
【解析】选B。从图中看出①表示蛋白质，②表示脂双层，③表示多糖(与蛋白质结合成糖蛋白)。A错误，①蛋白质的基本组成单位是氨基酸，③多糖的基本组成单位是单糖；B正确，细胞膜具有流动性依赖于磷脂分子和蛋白质分子的运动；C错误，细胞的识别与糖蛋白有关，物质的运输与载体蛋白有关；D错误，降低温度，使蛋白质的活性降低，细胞膜的流动性降低，不利于生命活动的进行。
6.如图表示细胞膜的亚显微结构。请据图回答：
(1)该质膜的结构特点是_________________________。
(2)下列有关图示结构的叙述，错误的是( )
A.适当提高温度，能使A和B的相对运动加快，透性增加，有利于生命活动的进行
B.A与多糖的复合物有识别作用
C.该结构的选择透性与B结构对极性分子的相对不透性有关，与A无关
D.甘油分子能迅速通过该结构，是由于甘油能溶于B结构中
(3)该结构的基本功能是________；与此相关的对生命活动至关重要的特性是________。
(4)不同膜的结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大的区别，是由于图中________(填字母)不同。
【解析】(1)质膜中磷脂分子和蛋白质分子是运动的，所以质膜有一定的流动性；又由于质膜中有胆固醇分子，胆固醇虽然是脂溶性，但没有长长的尾部，与磷脂分子不同。因此质膜又比较坚实。
(2)细胞膜的选择透性与A、B两种成分均有关。
(3)细胞膜的基本功能是保护并控制物质进出细胞。
(4)不同膜的功能不同是由于其所含蛋白质种类和数量不同。
答案：(1)既有一定的流动性，又比较坚实 (2)C
(3)保护和运输(或控制物质出入细胞) 选择透性
(4)A
7.依据下列材料，分析细胞膜的成分。
材料一：1895年，英国某细胞生理学家注意到脂溶性的化合物通过细胞膜的速度比水溶性化合物快。
材料二：1925年，两位荷兰科学家发现，红细胞的细胞膜所含的脂质若铺展成一个单分子层，其面积等于细胞表面积的两倍。
材料三：通过表面张力的实验发现，细胞的表面张力比水与油之间的表面张力要小得多。有人在脂肪与水的模型中加入极少量的蛋白质，结果表面张力就降低了很多。
材料四：取两种不同的海绵动物，使其细胞分散成单个的，然后掺和在一起混合培养，发现只有同种的细胞才结合。
(1)材料一说明___________________________________。
(2)材料二说明___________________________________。
(3)材料三说明___________________________________。
(4)材料四可作为________的典型例子。
【解析】根据“相似相溶原理”可知，细胞膜中含有脂质；“其面积等于细胞表面积的两倍”，意味着脂质分子在细胞膜上以双分子层的形式排列；表面张力的不同，说明细胞膜可能还含有蛋白质；“只有同种的细胞才结合”，说明细胞表面存在具有细胞识别功能的物质。
答案：(1)细胞膜中含有脂质
(2)脂质分子在细胞膜上以脂双层的形式排列
(3)细胞膜不是单纯由脂质构成的，还可能含有蛋白质
(4)细胞识别
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.细胞膜将细胞与周围环境分隔开，所起作用不正确的是
( )
A.保障了细胞内部环境的相对稳定
B.将生命物质与外界环境分隔开
C.使细胞成为相对独立的系统
D.细胞内物质不能流失到细胞外，细胞外物质不能进入细胞
【解析】选D。细胞膜将细胞与周围环境分隔开，使细胞成为一个相对独立的系统，保障了细胞内部环境的相对稳定，还能控制物质出入细胞。
2.(2011·中山高一检测)对某动物细胞的细胞膜进行荧光标记实验，如示意图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞的细胞膜上的蛋白质。②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。
上述实验不能说明的是( )
A.细胞膜具有流动性
B.荧光染料能与细胞膜组成成分结合
C.根据荧光恢复的速率可推算出物质运输的速率
D.根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率
【解析】选C。用激光束照射细胞膜上某一区域后，该区域荧光消失，一段时间后，荧光又重新出现，说明细胞膜是流动的，细胞膜流动性的实质是指构成膜成分的蛋白质和脂质的流动，因此根据荧光恢复速率可以推算出膜中蛋白质和脂质的流动速率，但无法得出物质运输的速率。被标记后，该细胞膜能发荧光，说明荧光染料能与细胞膜中的成分结合。
【方法技巧】体现质膜流动性的实例
(1)细胞融合；
(2)变形虫捕食和运动时伪足的形成；
(3)白细胞吞噬作用;
(4)受精时细胞的融合;
(5)红细胞通过狭窄毛细血管的变形;
(6)草履虫取食过程中食物泡的形成;
(7)温度改变时膜厚度的改变。
3.若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，下列能正确反映其分布的图是( )
【解析】选A。磷脂分子由亲水基团——磷酸基团和亲脂基团——脂肪酸共同组成。依据相似相溶原理，在水和空气的界面上，磷脂分子的头部应朝向有极性的水，尾部应朝向非极性的空气。
4.异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥作用。这主要是由于细胞膜具有识别作用，这种生理功能的结构基础是( )
A.细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
B.细胞膜的外表面有糖蛋白
C.细胞膜具有一定的流动性
D.细胞膜具有选择透性
【解析】选B。因为细胞膜上的糖蛋白具有细胞间的识别作用，当两个体间器官移植时，由于细胞的识别作用，会对移入的异体细胞产生排斥作用。
5.质膜的脂双层中，蛋白质分子分布在( )
A.内表面
B.两层之间
C.内表面与外表面
D.两层之间、内表面与外表面都有
【解析】选D。质膜流动镶嵌模型中最基本的部分是脂双层，蛋白质分子有一部分插在脂双层中，一部分露在脂双层外，还有的整个镶在脂双层表面。
6.组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子的排列有下述特点，其中描述细胞膜基本骨架的是( )
A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同
B.磷脂分子排列成双分子层
C.蛋白质分子附着和镶嵌于磷脂分子层中
D.蛋白质分子和磷脂分子具有一定的流动性
【解析】选B。组成质膜的成分有脂质、蛋白质、糖类。其中质膜的基本骨架是膜中的脂双层，蛋白质体现质膜的功能，糖类与蛋白质结合主要起识别作用。
7.磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部亲脂的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是( )
A.由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内
B.由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内
C.由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同
D.由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对
【解析】选A。磷脂分子包括头部和尾部，头部亲水、尾部亲脂。在本题中亲脂性的尾部自然向着油滴内。
8.(2011·潍坊高一检测)细胞膜能够完成各种重要的生理功能，其极为重要的结构特点是( )
A.磷脂排列成双分子层
B.蛋白质分子覆盖或镶嵌于磷脂双分子层中
C.两侧膜物质分子排列不对称
D.膜物质分子的运动使其具有流动性
【解析】选D。细胞膜的功能特点是具有选择透性，结构特点是具有流动性。
9.细胞膜在细胞的生命活动中具有重要作用。下列相关叙述不正确的是( )
A.糖蛋白在细胞间具有识别作用
B.细胞膜对膜两侧物质的进出具有选择透性
C.细胞膜内外两侧结合的蛋白质种类有差异
D.同一生物体的细胞膜中蛋白质的种类和数量相同
【解析】选D。本题考查了细胞膜的结构和功能特点。糖蛋白具有识别功能；细胞膜具有选择透性，对进出细胞膜的物质具有选择性；蛋白质是生命活动的体现者，细胞功能不同，其蛋白质的种类和数量也不同。
10.据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。
分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能( )
A.细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂
B.细胞膜可控制物质进出细胞
C.细胞膜具有信息交流的功能
D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
【解析】选C。细胞膜的功能有将细胞与周围环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流等。由题干信息知内皮素拮抗剂与细胞膜的受体结合，使内皮素无法被识别，体现的是细胞膜的识别功能。
11.(2011·绍兴高二检测)美、英研究人员相继宣布“去除排斥基因”的猪已经降生。人们有望利用这种猪大量“生产”适用于移植手术的器官。在此之前如果把猪器官移植给人体，人体的免疫系统能识别猪细胞上的X物质，从而发生强烈的排斥反应。 推测X物质所处的位置和化学成分分别是
( )
A.细胞膜 类脂
B.细胞膜 糖与蛋白质的复合物
C.细胞核 脱氧核糖核酸
D.细胞质 蛋白质
【解析】选B。此题综合考查对细胞膜的识别功能、细胞膜的结构、移植免疫的原理的理解。免疫识别依赖于细胞膜，即膜外侧的糖蛋白。
12.下列关于植物细胞壁的叙述中，错误的是( )
A.主要由纤维素组成
B.不具有选择透性
C.具有支撑和保护作用
D.与细菌、真菌的细胞壁组成成分一样
【解析】选D。植物细胞壁的成分主要是纤维素；细菌细胞壁的成分主要是肽聚糖；真菌细胞壁由壳多糖组成；植物细胞壁由纤维成层排列组成，允许水、离子和其他分子通过，无选择透性，具有保护和支撑作用。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(15分)如图表示质膜的流动镶嵌模型，请据图回答：
(1)图中B是_________。构成细胞膜结构的基础是［ ］__
_____________。
(2)与细胞膜的识别功能有关的结构是［ ］__________。
(3)巨噬细胞吞噬细菌的过程体现了细胞膜具有_______的特性。
(4)不同细胞的细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的哪些结构的不同？__________(填写标号)。
【解析】此题的目的在于考查对细胞膜结构的识图能力，以及知识的应用能力，必须掌握细胞膜的成分、结构特点。读图时要注意区分A和E，A代表的是多糖，E代表的是具有识别能力的糖蛋白；区别C和D标记的结构分别是磷脂分子和脂双层，掌握细胞膜的基本功能。
答案：(1)蛋白质 ［D］脂双层 (2)［E］糖蛋白
(3)流动性 (4)B、E
14.(25分)一系列实验证明细胞膜具有流动性。某生物兴趣小组欲通过实验来探究温度对细胞膜流动性是否有影响，进行了如下实验设计：
分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37 ℃下融合并培养，发现融合细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布所用时间为40 min。
(1)请分析实验的严谨性后进行补充。
分别用红色和绿色荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质两组，然后分别___________，观察并记录___________的时间。
(2)实验预测及分析：
该实验最可能的结论是：_________(填序号)。
(3)该实验除通过荧光物质分布均匀所用的时间比较来判断
结论外，还可用___________来判断。根据该方法预测，
40 min后在10 ℃下融合的细胞中荧光物质的分布情况是
______________。
【解析】(1)实验设计要运用对照思想，设置对照实验，控制单一变量，保证实验结果与结论的准确性。该实验要探究温度对膜流动性的影响，单一变量是不同温度，因此可设置低温、正常温度、高温三组实验来相互对照。
(2)探究实验结果预测是开放性的，应将所有可能的结果全部预测出来并得出相应结论。最可能的结论是适当提高温度，可加快细胞膜的流动。
(3)实验现象观察可以通过观察相同时间内红色、绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况，也可以比较两种荧光物质在细胞膜上分布均匀所用的时间来判断结果。
答案：(1)让两组细胞在10 ℃、40 ℃条件下融合并培养
融合的细胞膜上红色、绿色荧光物质分布均匀所用
(2)
①
(3)相同时间内荧光物质在细胞膜上的分布情况
分布不均匀(共80张PPT)
一、细胞衰老的特征
细胞衰老的特征及表现
①单细胞生物细胞衰老与个体衰老是同步的。
②多细胞生物的细胞衰老与个体衰老是不同步的，衰老个体中也存在没有衰老的细胞和新生的细胞。
但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。
【典例1】细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于哺乳动物衰老红细胞特征的是
①水分减少，细胞萎缩 ②新陈代谢的速度减慢
③某些酶的活性降低 ④呼吸速率上升
⑤色素积累增多 ⑥细胞的呼吸速率减慢
⑦细胞核体积增大 ⑧细胞膜的通透性改变
A.①②③④⑤⑥ B.①②③⑤⑥⑦⑧
C.①②③⑥⑧ D.①②③④⑤⑧
【思路点拨】哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核。
【标准解答】选C。衰老的细胞一般具有以下特征：Ⅰ.在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速率减慢；Ⅱ.衰老的细胞内，有些酶的活性降低；Ⅲ.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；Ⅳ.衰老的细胞内呼吸速率减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，颜色加深；Ⅴ.细胞膜通透性功能改变。根据上述特征可判断①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，由于哺乳动物衰老的红细胞没有细胞核，也不含有色素，因此，还应排除⑤⑦。
【误区警示】解答本题容易出现两个误区：第一，哺乳动物的成熟红细胞是没有细胞核的，这一点仅限于哺乳动物，如蛙的成熟红细胞就有细胞核。第二，哺乳动物的红细胞之所以是红色的，是因为红细胞中含有血红蛋白，不是由于含有色素。
【变式训练】大多数老年人头发变白的直接原因是头发基部细胞内( )
A.细胞膜的通透性改变
B.细胞核体积变大
C.呼吸速率加快
D.与黑色素合成相关的酶活性降低
【解析】选D。生物的基因控制性状，可通过控制酶的合成控制代谢进而控制性状，头发变白是因为黑色素无法形成，与黑色素合成相关的酶活性降低，致使老年人头发变白。
二、细胞衰老、凋亡与人体健康的关系
1.细胞衰老与人体健康的关系
2.细胞凋亡与人体健康
正常的细胞凋亡可以保证人体的正常发育和身体各个器官功能的正常发挥，而不正常的细胞凋亡会导致许多疾病的发生，如肿瘤的发生、自身免疫疾病等与细胞凋亡不足有关，而帕金森氏综合症、再生障碍性贫血等与细胞凋亡过盛有关。
①细胞的衰老和凋亡是正常的生命现象，细胞凋亡是维持生物体内细胞动态平衡的基本行为。
②细胞凋亡不仅发生在个体发育的胚胎时期，而且贯穿于整个生命过程的始终。
【典例2】下面为动物机体的细胞凋亡及清除示意图。据图分析，不正确的是
A.细胞凋亡能维持组织中细胞数目的相对平衡
B.人的早期胚胎有尾，上述流程可以描述人尾部细胞的凋亡过程
C.②过程中凋亡细胞被吞噬，表明细胞凋亡是细胞被动死亡的过程
D.凋亡相关基因是机体固有的，在动物生长发育过程中发挥重要作用
【思路点拨】细胞凋亡是基因控制的细胞主动结束生命的过程，是主动的。
【标准解答】选C。细胞凋亡与细胞增殖可以维持生物体细胞数目的相对平衡状态。②过程中凋亡细胞被吞噬，是细胞主动死亡的过程，C错；凋亡相关基因是机体本来就有的，只是在特定时期才会表达、发挥作用。
【互动探究】(1)图中膜受体的化学本质是什么？
提示：糖蛋白。
(2)巨噬细胞清除凋亡细胞的过程体现了细胞膜的什么特性？
提示：细胞膜的流动性。
【变式训练】细胞的分化、衰老和凋亡是普遍存在的生命现象。下列有关叙述正确的是( )
A.人体各种组织细胞的衰老是同步进行的
B.人的早期胚胎有尾，尾部细胞随着发育逐渐凋亡
C.细胞癌变是细胞高度分化的结果
D.皮肤上的“老年斑”是细胞凋亡的产物
【解析】选B。细胞会随着分裂次数的增多而衰老，可见人体各种组织细胞的衰老不是同步进行的；癌变是由于环境中的致癌因素使正常细胞突变导致的；皮肤上的“老年斑”是细胞内的脂褐素随细胞的衰老而逐渐积累的结果；人的早期胚胎有尾，尾部细胞会随着发育逐渐凋亡。
细胞凋亡与细胞坏死的区别
①细胞凋亡可以清除衰老细胞、无用的细胞、有害的细胞和发育不正常的细胞。
②凋亡的细胞无炎症反应，但坏死的细胞会引起机体的炎症反应。
【典例】下列有关细胞生理状态的叙述，正确的是
A.细胞坏死后，代谢停止；细胞癌变，则其代谢增强
B.癌变细胞的形态结构发生变化，细胞膜上的粘连蛋白增加
C.细胞分化既能使细胞数量增加，也能使细胞种类增加
D.衰老的生物体中，所有的细胞都处于衰老状态
【标准解答】选A。个体衰老是机体细胞普遍衰老的结果，但不能说衰老的生物体中，所有细胞都处于衰老状态，D项错误。癌细胞细胞膜上的粘连蛋白减少，细胞间的黏着性降低，易发生扩散和转移，B项错误。细胞分化不能使细胞数量增加，只能使细胞种类增加，C项错误。
【典例】下列有关细胞衰老、凋亡、坏死和癌变的说法中正确的是
A.细胞内酶活性增高是导致细胞趋向衰老的主要原因
B.细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切
C.细胞凋亡和坏死时释放的细胞内容物都会伤害周围细胞
D.各种致癌因子可改变正常细胞的遗传物质进而诱发癌变
【常见错误】错选B项。
【错因分析】错选B项的原因主要有两点：
(1)混淆了细胞凋亡与坏死。错误地认为极端的物理、化学等因素会引起细胞凋亡，因而细胞凋亡与极端的物理、化学等因素关系十分密切。忽略了细胞凋亡与坏死的区别，细胞凋亡是由死亡信号诱发的受调节的细胞死亡过程，是细胞生理性死亡的普遍形式。细胞坏死是因病理而产生的被动死亡，如物理性或化学性的损害因子及缺氧与营养不良等均导致细胞坏死。
(2)忽视了选项中的关键信息。本选项的关键信息是“极端”。极端的物理、化学等因素(比较强烈的有害刺激或细胞内环境的严重紊乱)，这极易导致细胞非正常死亡，也就是细胞坏死。
【正确解答】选D。
1.细胞衰老是一种正常的生命现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是( )
A.细胞内有些酶的活性降低
B.细胞内色素减少
C.细胞内水分减少
D.细胞内呼吸速率减慢
【解析】选B。衰老细胞的表现有：①酶活性降低,②呼吸速率变慢,③线粒体减少，体积变大,④细胞核体积变大,⑤细胞内水分减少,⑥细胞膜通透性改变,⑦细胞内色素增多，而不是细胞内色素减少。
2.动物细胞的细胞质中有一种与细胞衰老有关的复合体结构，其组成物质全部是由基因控制合成的，其中的一些物质是由线粒体DNA控制合成的，由这种复合体变化引起的细胞衰老( )
A.只受细胞核控制
B.只受细胞质控制
C.受细胞核和细胞质共同控制
D.不受细胞核和细胞质控制
【解析】选C。这种复合体结构是由细胞核DNA和线粒体DNA共同控制产生的，故其引起的细胞衰老是由细胞核和细胞质共同控制的。
3.研究表明，细胞的寿命与其分裂次数有关，分裂次数越多的细胞，表明其寿命越长，离体培养胎儿的纤维细胞可分裂50次，成人纤维细胞离体培养则分裂20次，说明细胞衰老的决定因素是( )
A.环境因素 B.自身因素 C.外界因素 D.营养因素
【解析】选B。上述对照实验对细胞的培养条件、处理等都是相同的，只是细胞的来源不同，所以分裂次数的多少与材料(细胞)本身有关，即细胞衰老的决定因素是细胞自身。
4.细胞防止自身无节制分裂导致生成癌细胞有两种方式——细胞凋亡和细胞衰老。德国研究人员近日宣布，他们在动物实验中发现，细胞凋亡和细胞衰老之间存在关联。这一发现可能对癌症治疗具有重要意义。下列有关衰老和凋亡的说法错误的是( )
A.可以采用引起细胞衰老和细胞凋亡的药物来治疗癌症
B.总体上看，衰老的个体内细胞普遍衰老
C.细胞正常的衰老和凋亡对人体都有积极意义
D.只要控制了细胞的衰老和凋亡就能克制癌症
【解析】选D。多细胞生物衰老个体体内细胞普遍衰老。凋亡是由基因控制的编程性细胞死亡，对人体有积极意义。控制细胞衰老和凋亡与能否克制癌症之间没有必然的联系。
5.下列有关细胞凋亡的说法，正确的是( )
①细胞凋亡受基因调控
②婴儿体内没有凋亡的细胞
③细胞凋亡是在不利环境因素影响下形成的
④感染病毒的细胞的清除也属于细胞凋亡
A.①③ B.②④ C.③④ D.①④
【解析】选D。细胞凋亡是由基因决定的正常性死亡，是细胞发育过程中的必然步骤，不同于病变或伤害导致的死亡。
6.科学家从正常生活状态的不同年龄阶段的三个小白鼠的体内分离出相同部位相同大小的骨骼肌三块，分别标号为A、B、C，然后测定这三块骨骼肌释放CO2的量，其比为1.3∶1.2∶1。据此分析：
(1)年龄最大的是________，其CO2的释放量不同，可能是细胞内________(细胞器)的功能减弱所致。
(2)三块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是_________，物质交换能力最差的是_________。
(3)三块骨骼肌内，代谢废物沉积最多的是________。
【解析】衰老的细胞内呼吸速率减慢，释放的CO2量减少，由此可以判定年龄最大的为C，由于细胞内需氧呼吸释放CO2的场所是线粒体，因此细胞内线粒体的功能有所下降。衰老的细胞内酶的活性降低，细胞膜的通透性改变，物质运输能力降低，细胞内色素的积累增多，阻碍了细胞内物质的交流和信息的传递，使细胞内积累的废物增多。由此可断定，三块骨骼肌细胞内，酶活性最强的是年龄最小的，物质交换能力最差的和代谢废物积累最多的都是年龄最大的。
答案:(1)C 线粒体 (2)A C (3)C
7.细胞一般都要经历分裂、分化、衰老、凋亡几个阶段，试对以下几种生物现象分类并写出理由：①老年人皮肤表面的“老年斑”，②壁虎的尾断裂后再长出，③蝌蚪尾的消失,④皮屑的产生,⑤造血干细胞产生红细胞,⑥头发变白。
(1)属于细胞分化的有______，原因是_________________
__________________________________________________。
(2)属于细胞衰老的有______，原因是_________________
__________________________________________________。
(3)属于细胞凋亡的有______，原因是_________________
_________________________________________________。
【解析】细胞分化是相同细胞的后代在形态、结构、功能上发生稳定性差异的现象，红细胞是由造血干细胞分化产生的；细胞衰老有各种表现,如酶活性降低等,头发变白便是酶活性降低、生成黑色素过少所致，而“老年斑”的形成则是由于细胞内的色素随细胞衰老而积累所导致的。细胞凋亡是一种编程性细胞死亡，是正常的生理现象。蝌蚪尾的消失，皮屑的产生都是细胞凋亡现象。壁虎的尾断裂后再长出为再生，通过细胞分裂和细胞分化而完成。
答案：(1)②⑤ 尾是器官，由不同组织构成；红细胞具有与其他细胞不同的形态、结构、功能
(2)①⑥ 细胞衰老，色素积累而产生；毛发细胞酶活性降低，合成黑色素减少
(3)③④ 编程性细胞死亡所致
一、选择题(共12小题，每小题5分，共60分)
1.IAPS是一种控制细胞凋亡的蛋白质，其作用原理是与细胞凋亡酶结合从而达到细胞凋亡的目的。IAPS的核心是RING区域，如果人为去掉该区域，则能有效地促进更多的细胞凋亡。下列相关说法中，错误的是( )
A.RING区域的功能最可能是抑制细胞凋亡
B.如果去掉癌细胞中的RING区域，则可以有效促进癌细胞的凋亡
C.IAPS的作用与细胞凋亡酶一样是促进细胞凋亡
D.细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡
【解析】选C。由题干“IAPS与细胞凋亡酶结合从而达到细胞凋亡的目的”知，IAPS不能单独促进细胞凋亡，只有和细胞凋亡酶结合才能促进细胞凋亡，故C项错误。
2.美国科学家因发现了位于染色体末端的端粒和端粒酶保护染色体的机理而获得了诺贝尔奖。端粒酶活性降低，染色体皱缩，会加快细胞衰老进程。这一机理的发现对于进一步了解人类细胞衰老的过程有重要意义。下列相关描述正确的是
( )
A.衰老细胞不再合成蛋白质
B.衰老细胞的细胞核体积增大
C.衰老细胞的线粒体变小，从而降低了细胞呼吸速率
D.单细胞生物体的细胞衰老与个体衰老是不同步的
【解析】选B。衰老细胞的细胞核体积增大，核膜内折，染色质固缩。衰老细胞的线粒体数量变少从而降低了细胞的呼吸速率。细胞在衰老过程中只是新陈代谢速率逐渐下降，因此在衰老过程中还是会出现蛋白质的合成。单细胞生物细胞衰老和个体衰老是同步的。
3.衰老与凋亡都是细胞生命历程中的重要阶段，那么二者关系如何( )
A.衰老的细胞可能要凋亡
B.凋亡的细胞必是已衰老的细胞
C.细胞衰老对生物体有利，细胞凋亡对生物体不利
D.细胞衰老对生物体不利，细胞凋亡对生物体有利
【解析】选A。细胞衰老和细胞凋亡都是受细胞自身控制的重要过程，细胞衰老有利于细胞更新，而细胞更新是通过细胞凋亡和细胞分裂实现的，所以，衰老的细胞将要凋亡，通过细胞凋亡还可以清除多余的细胞、癌细胞及被病原微生物侵染的细胞，故细胞衰老和凋亡对生物体都是有利的。
4.关于细胞衰老和凋亡的描述不正确的是( )
A.人体所有细胞都要经历衰老和凋亡
B.细胞正常的衰老和凋亡对人体都有积极意义
C.儿童早衰是细胞过早衰老引起的疾病
D.癌变是细胞凋亡不足引起的疾病
【解析】选A。A项，生物体细胞一般都要随生物体的衰老而衰老，但不一定要凋亡；B项，细胞的衰老和凋亡有利于细胞的更新等；C项，由于细胞过早的衰老，导致儿童整个机体的衰老；D项，癌细胞是不死的细胞，是细胞凋亡不足引起的。
5.凋亡素是人体内固有的天然蛋白，将凋亡素注入癌症患者体内，可使癌细胞凋亡，控制肿瘤；将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内，能加速尾部的消失。下列说法正确的是( )
A.凋亡素能激活细胞死亡基因，特异性杀死癌细胞
B.凋亡素能加快癌细胞的分裂和分化
C.蝌蚪尾部的自溶现象是细胞正常凋亡的具体体现
D.蝌蚪发育过程中凋亡素能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡
【解析】选C。由题意“将凋亡素注入癌症患者体内，可使癌细胞凋亡，控制肿瘤；将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内，能加速尾部的消失”可知，凋亡素不具有特异性；从“将凋亡素注入癌症患者体内，可使癌细胞凋亡，控制肿瘤”推断凋亡素能抑制癌细胞的分裂；蝌蚪在发育过程中，尾部的自溶现象(尾消失)为细胞凋亡提供了有力的直接证据；将凋亡素注入发育正常的蝌蚪体内，能加快蝌蚪尾部细胞的凋亡，加速尾部的消失，因此蝌蚪发育过程中凋亡素不能使其细胞的产生和凋亡始终保持动态平衡。
6.下列关于细胞衰老和凋亡的叙述正确的是( )
A.衰老的生物体中，细胞都处于衰老状态
B.细胞衰老不受遗传物质的控制
C.细胞凋亡是受细胞内遗传物质控制的
D.细胞死亡是细胞凋亡的同义词
【解析】选C。细胞衰老和细胞凋亡都是由遗传物质控制的。细胞凋亡是编程性细胞死亡，而细胞死亡可以是在种种不利因素的影响下，由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的死亡，所以细胞死亡和细胞凋亡并不是一回事。
7.莫斯科国立大学物理化学生物学研究所所长斯库拉乔夫院士和英国剑桥大学的遗传学家格雷教授研发出了一种“能量强大的抗氧化剂”。这个被命名为“斯库拉乔夫因子”的氧化剂据说可以真正阻止人的衰老。下列关于细胞衰老的特征和意义说法正确的是( )
A.衰老细胞内的酶活性降低，但线粒体的数量增加
B.衰老细胞的细胞核体积变小，核膜内折
C.衰老细胞的新陈代谢速率下降
D.若能使细胞内的物质氧化停止，细胞将不再衰老
【解析】选C。衰老细胞内的酶活性降低，线粒体的数量减少，细胞核体积变大，核膜内折，新陈代谢速率下降；若细胞内的物质氧化停止，细胞代谢就会停止，细胞会死亡。
8.阳光和煦的春天，花开花谢，其中花谢体现了细胞的什么生理过程( )
A.细胞的衰老 B.细胞的凋亡
C.细胞的增殖 D.细胞的癌变
【解析】选B。花谢是细胞凋亡的结果，是细胞自动结束生命的生理过程，衰老也是细胞的一种生理过程，但尚未死亡，不会造成花谢。
9.目前，科学家对一些“长寿村”的村民进行了一项关于长寿原因的调查，有关描述正确的是( )
A.人的长寿与人体细胞的寿命无关
B.细胞的衰老是一种正常现象，与环境无关
C.可以预见，最终的结论是长寿与环境有关
D.“长寿村”的人体内存在很少的衰老细胞
【解析】选C。多细胞生物体，细胞的衰老并不一定意味着个体的衰老，但个体的衰老说明大多数细胞都已衰老；“长寿村”人共同的长寿特点应该与他们共同的生活环境有关；“长寿村”的人寿命虽长，但体内细胞同样存在正常衰老及凋亡的细胞，这对生物体有积极意义。
10.下列各项叙述中，正确的是( )
①癌细胞是能连续分裂的细胞
②细胞突变可引起癌变
③生物体内的细胞衰老，意味着个体进入了衰老阶段
④细胞凋亡受到由遗传机制决定的程序性调控，也称编程性细胞死亡
⑤在成熟的生物体中，细胞的自然更新也是通过细胞凋亡完成的
A.①② B.①②③④
C.①②③④⑤ D.①②④⑤
【解析】选D。①癌细胞最重要的特点是无限增殖，连续分裂,②人体或动物体的癌细胞都是由正常细胞突变后而形成的,③个别细胞的衰老并不意味着个体的衰老，大多数细胞衰老，个体才表现衰老,④细胞凋亡由基因决定，是编程性细胞死亡,⑤细胞的自然更新是通过细胞凋亡和细胞分裂完成的。
11.如图为人体早期胚胎细胞所经历的生长发育阶段示意图，图中①～⑥为各个时期的细胞，a～c表示细胞所进行的生理过程，据图分析，下列说法正确的是( )
A.a过程表示细胞的生长，在此过程中细胞与外界环境的物质交换能力降低
B.③④均来源于早期胚胎细胞的有丝分裂，因此它们的遗传物质相同，基因表达的结果也将相同
C.若⑤⑥已失去分裂能力，其细胞核内的DNA含量一般不再发生变化
D.人在胚胎发育后期尾的消失是由于尾部细胞衰老坏死实现的
【解析】选C。由题图可知：a、b、c分别表示细胞的生长、增殖和分化过程。a过程表示的是细胞生长，在此过程中细胞与外界环境进行物质交换的能力增强；③④来自同一细胞的有丝分裂，其遗传物质相同，但它们的分化方向不同，因此基因表达的结果并不相同；若细胞不再分裂，则其核内DNA含量一般不再变化；人胚胎发育后期尾的消失是由于尾部细胞凋亡造成的。
12.检测某一植物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在( )
A.分化 B.分裂 C.衰老 D.癌变
【解析】选C。据题意可知：①有机物分解缓慢，说明细胞呼吸变慢；②酶的催化效率极低，则表明细胞已经衰老。
二、非选择题(共2小题，共40分)
13.(15分)如图为细胞重要的生命活动图解，请据图回答下列问题：
(1)A、B、C、D四个过程中，染色体动态变化主要发生在________________。
(2)细胞增殖的主要方式是_________。
(3)李白有诗云“君不见高堂明镜悲白发，朝如青丝暮成雪”。导致这种变化的主要原因是__________。
(4)细胞凋亡是由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控，所以也称为__________。当HIV(一种病毒)侵入机体的淋巴细胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞的大量死亡是否属于细胞凋亡？_________________________。
【解析】细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化过程主要发生在有丝分裂过程中。老年人头发变白是由于细胞内酪氨酸酶的活性降低，黑色素合成减少所致，这是典型的细胞衰老所致，HIV侵入机体的淋巴细胞后，会使细胞正常代谢功能受损，淋巴细胞的死亡是被动的，因此不属于细胞凋亡。
答案：(1)A (2)有丝分裂
(3)细胞衰老 (4)编程性细胞死亡 不属于
【实验·探究】
14.(25分)科学家为了探究影响细胞衰老的因素，进行了如下实验。
实验Ⅰ：分别在相同的条件下，体外培养胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果见下表：
实验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培养，结果如图所示:
实验Ⅲ：将年轻人的体细胞去核后与老年人细胞核融合；将老年人的体细胞去核后与年轻人细胞核融合，分别在体外培养，结果前者几乎不分裂，后者分裂旺盛。
实验Ⅳ：将老年男性体细胞和年轻女性体细胞混合培养，当老年男性体细胞停止分裂时，年轻女性体细胞依然分裂旺盛。
(1)每个实验可以得出的结论是：
实验Ⅰ：细胞分裂能力随生物体年龄增长而_______；
实验Ⅱ：细胞分裂次数与物种的特异性有关，一般来说，寿命越长的物种，细胞分裂次数_____；
实验Ⅲ：_____是决定细胞衰老的重要因素；
实验Ⅳ：细胞衰老速率与____________________有关。
(2)从以上实验可以得出影响细胞衰老的因素有_____等。
(3)欲使实验Ⅳ的设计更加严密，请写出改进方案：增加两个对照组，如第一组：同龄的男性细胞与女性细胞混合培养，然后观察实验结果，以探究_____对细胞分裂能力的影响。
第二组，女性或男性细胞分不同年龄一起混合培养，探究在同一性别下_____对细胞分裂能力的影响。
【解析】细胞分裂能力可能与年龄、物种的寿命、细胞核的年龄等有关，可根据对照实验的单一变量原则逐项分析。
答案：(1)减弱 越多 细胞核 生物体的年龄
(2)生物的物种、年龄和细胞核
(3)性别 年龄(共143张PPT)
一、 光反应与碳反应的比较
①在光反应、碳反应过程中，只有色素吸收光能的过程不需要酶。
②叶绿体中的ATP、NADPH是在类囊体膜上产生的，用于碳反应，因此它们的移动方向是从类囊体膜到叶绿体基质，而ADP和NADP+的移动方向则相反。
【典例1】(2010·重庆高考改造)如图为光能在叶绿体中转换的示意图，U、V、W、X、Y代表参与光能转换的物质。
下列选项，错误的是
A.U在光合作用中的作用是吸收和传递光能
B.V吸收光能后被激发，使H2O分解，产生电子流
C.W为CO2的还原剂
D.U至Y的能量转换在叶绿体类囊体膜上进行
【思路点拨】解答本题的关键是明确光反应、碳反应的场所分别是类囊体膜和叶绿体基质。
【标准解答】选D。本题考查光合作用的过程分析。其中U起的作用主要是吸收和传递光能，V是特殊状态的叶绿素a，作用是将水分子分解，从而产生氧气和H+，从而形成电子流，将光能转化为电能，W为二氧化碳的还原剂，在还原二氧化碳的过程中将能量储存在有机物中，成为稳定的化学能，由U至Y表示光合作用的全过程，其场所是叶绿体，包括叶绿体类囊体膜和叶绿体基质。
【互动探究】(1)图中U、V发生的场所是什么？CO2转化成Y发生的场所是什么？
提示：类囊体膜、叶绿体基质。
(2)Y具体是指哪些物质？
提示：三碳糖。
【规律方法】当外界条件骤变时，光反应和碳反应中物质变化情况
二、探究环境因素对光合作用的影响
1.活动原理
(1)空气中二氧化碳浓度、土壤中水分多少、光强度及温度的高低等，都是影响光合速率的外界因素。
(2)光合作用的强度可以通过测定一定时间内原料的消耗或产物生成的数量来定量表示。
2.实验流程(以光强度对光合作用影响为例)
(1)发现问题：不同光照下，植物光合速率不同。
(2)提出假设：光能是植物光合作用的能量来源，光照越强时，光合速率(如产O2量)越快。
(3)设计实验：①取三支洁净的试管，编号A、B、C。三支试管中各装入等量的NaHCO3溶液。
②A、B、C三支试管中放入等量且生长状况相同的小球藻。
③将A、B、C三支试管分别放在距100 W日光灯1米、10米、20米处，模拟强、中、弱三种光强度。
④用秒表观察记录10分钟内三支试管中产生的气泡数，填在下表中。
(4)预测结果及结论
①若a＞b＞c，则光照越强，光合速率越快；
②若a＜b＜c，则光照越强，光合速率越慢。
①本实验的自变量是同一光强度的灯泡距植物远近的不同，因变量是气泡个数。
②也可用类似的方法验证温度、二氧化碳浓度对光合作用的影响。
【典例2】某同学探究二氧化碳浓度与光合速率的关系，他取A、B、C、D四株都有5片叶的新鲜菠菜，用直径为1 cm 的打孔器取小叶圆片各10片，并设法抽去气体使之分别下沉于编号1～4的100 mL三角瓶中，置于适宜光照、温度相同条件下并记录结果。下列评价或修正不合理的是
A.实验材料本身如存在差异会影响实验结果
B.应将四组实验分别置于不同的光强度条件下
C.应调整各实验组间NaHCO3质量梯度，增加实验组
D.应将四组实验置于温度相同且适宜的条件下
【思路点拨】解答本题的关键是明确随着自来水中NaHCO3浓度的增加，光合作用越来越强，产生的氧气越来越多，上浮的叶圆片也越来越多。
【标准解答】选B。本题可具体分析如下：
【误区警示】不能认为溶液中的NaHCO3浓度越大，叶片上浮的速度越快，因为当水中的NaHCO3浓度达到一定程度时，即溶液中的CO2浓度达到饱和点时，光合作用的速率就不会随CO2的浓度增加而增加，此时影响光合作用的因素则不再是CO2的浓度。
【变式训练】取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装置内，并分别给予a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列叙述错误的是( )
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光强度为a时，光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光强度的关系
【解析】选B。光合作用的过程从整体上说，就是叶绿体利用光能，在有关酶的催化下将CO2和H2O合成(CH2O)并释放O2的过程。装置内增加的氧气，来源于水的光解；光强度为a时，O2的增加量很少，因细胞在进行光合作用的同时，也进行细胞呼吸，光合作用产生的氧被细胞呼吸利用；丙组处在最强的光照下，其水的光解加强，产生大量的ATP和NADPH，从而加快了碳反应的速率，使装置内的CO2含量降低；氧气增加量的多少能反映出光合强度的大小，因此该图反映了光合作用强度与光强度的关系。
三、影响光合速率的环境因素分析
①以光强度为单一影响因素时，达到C点以后限制光合作用的影响因素分为两方面：
a.内因：色素含量、酶的数量和最大活性；
b.外因：主要是二氧化碳浓度和温度。
②净光合速率是植物从环境中吸收二氧化碳的测量值，总光合速率是植物从环境中吸收二氧化碳的测量值加上细胞呼吸释放的二氧化碳量。
【典例3】(2010·安徽高考)为探究影响光合强度的因素，将同一品种玉米苗置于25 ℃条件下培养，实验结果如图所示。请回答：
(1)与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是___________，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是______。
(2)实验结果表明，在______的条件下施肥效果明显。除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取______措施能提高玉米的光能利用率。
【思路点拨】解答本题的关键是比较两条曲线，找到引起两条曲线变化的相同点：如D点与B点的相同点为施肥程度相同，含水量相同，找出不同点：如D点与B点的不同点为二氧化碳的吸收量、光强度。
【标准解答】本题考查环境因素对植物光合强度的影响。由图示可看出，在土壤含水量为20%～40%时，影响植物光合强度的因素主要有土壤含水量和光强度，当土壤含水量为40%～60%时，影响植物光合强度的因素主要有土壤含水量、光强度以及施肥程度。与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是光强度，因为土壤含水量和施肥程度都是相同的，只有光强度是变量。与D点相比，C点条件下限制玉米
CO2吸收量的主要因素是土壤含水量，因为光强度和施肥程度都是相同的，只有土壤含水量为变量。实验结果表明，在土壤含水量为40%～60%的条件下施肥效果明显，同时合理密植有利于植物均匀接受光照，提高植物的光能利用率。
答案：(1)光强度(或光强)土壤含水量
(2)土壤含水量40%～60%合理密植
【互动探究】(1)图中A点时测得的二氧化碳吸收量可以认为是真正光合速率吗？若不是，你认为与真正光合速率之间有什么关系？
提示：不可以，应是表观光合速率，它们之间的关系可总结为：表观光合速率+呼吸速率=真正光合速率。
(2)在其他条件适宜的情况下，若将图中光强改为二氧化碳浓度，你认为曲线会有怎样的变化？
提示：曲线基本与图中相似。
【变式训练】如图表示甲、乙两种植物的CO2吸收量或CO2释放量随着光强度的变化而变化的曲线图。下列叙述正确的是( )
A.甲、乙两植物的最大光合强度一样
B.如果在图中M点突然停止光照，短期内叶绿体中五碳分子的含量将会增加
C.当平均光强度在X和Y之间(每日光照12 h)，植物一昼夜中有机物积累量的变化是甲减少、乙增加
D.当光强度为Z时，光强不再限制乙植物的光合作用，而限制甲植物的光合作用
【解析】选C。本题考查光合作用与呼吸作用的综合运用。
植物最大光合强度等于最大的净光合作用量+呼吸量，图中
甲植物为10 mg·m-2·h-1、乙植物为7 mg·m-2·h-1;B 项
中M点突然停止光照，产生NADPH和ATP减少，三碳分子还原
受阻，五碳分子含量将减少；D项当光强度为Z时，CO2的吸
收量不再随光强度的增加而增加，说明此时光强度不再是光
合作用的限制因素。植物一昼夜中有机物积累量的变化等于
白天的净积累量-晚上的消耗量，据图分析，当平均光强度
在X和Y之间(每日光照12h)时，甲植物白天净积累量小于
24 mg·m-2，其晚上呼吸消耗量为24 mg·m-2，一昼夜中甲
植物的净积累量为负值；乙植物白天净积累量大于
12mg·m-2，其晚上呼吸消耗量为12 mg·m-2，一昼夜中乙植
物的净积累量为正值，故C正确。
光合作用与呼吸作用的联系
1.物质方面
(1)C:CO2 (CH2O) C3H4O3 CO2
(2)O：H2O O2 H2O
(3)H：H2O NADPH (三碳糖) NADP+
H2O
碳反应
呼吸Ⅱ
呼吸Ⅰ
光反应
呼吸Ⅲ
呼吸Ⅲ
光反应
碳反应
呼吸Ⅰ、Ⅱ
2.能量方面
光能 ATP (三碳糖)
热能
ATP→各项生命活动
光反应
碳反应
细胞呼吸
【典例】如图表示生物体部分代谢过程。下列有关分析正确的是(多选)
A.①和③过程中［H］的产生场所分别是叶绿体和线粒体
B.过程①、②、③、④、⑤都能产生ATP
C.②和④过程可发生在同一细胞中
D.③过程产生的ATP可用于其他生命活动
【思路点拨】解答本题的关键在于了解光合作用和呼吸作用的过程及两者之间物质的转化。
【标准解答】选C、D。图中①、②、③、④、⑤依次表示光反应、碳反应、需氧呼吸第一、二、三阶段。③过程的场所是细胞溶胶。过程②消耗ATP。
【误区警示】光合作用光反应阶段产生的ATP只能用于碳反应阶段，不会用于其他生命活动。
【变式训练】(2010·厦门模拟)在光合作用和需氧呼吸过程中，既有NADPH又有ATP产生的是( )
①光合作用的光反应阶段 ②光合作用的碳反应阶段
③需氧呼吸第一阶段 ④需氧呼吸第二阶段
⑤需氧呼吸第三阶段
A.①②③ B.①③④ C.②③⑤ D.②④⑤
【解析】选B。光合作用的光反应阶段产生NADPH和ATP，碳反应阶段消耗NADPH和ATP；需氧呼吸的第一、二阶段产生NADPH和ATP，第三阶段利用前两个阶段产生的NADPH与O2结合生成水，释放大量能量。
【典例1】下图表示光合作用和细胞呼吸过程中CO2和［H］的变化。有关叙述正确的是
A.过程①发生在叶绿体内的类囊体膜上，过程②发生在叶绿体基质中
B.过程③发生在细胞溶胶中，过程④发生在线粒体中
C.过程⑤⑥均需要NADPH和ATP提供还原剂和能量
D.①③过程产生的NADPH都将与氧结合产生水，过程⑧仅在线粒体中进行
【常见错误】错选B项和C项。
【错因分析】错选的主要原因是：
【正确解答】选A。③为需氧呼吸的第一、二阶段，发生在细胞溶胶和线粒体中；④为需氧呼吸的第三阶段，发生在线粒体中；⑤为CO2的固定，不需要ATP和NADPH提供能量；⑦为细胞呼吸的第一阶段；⑧为需氧呼吸的第二阶段(发生在线粒体中)或厌氧呼吸的第二阶段(发生在细胞溶胶中)；①过程中产生的NADPH是作为还原剂参与碳反应的。
【典例2】图甲表示光强度对光合作用强度的影响，图乙表示春季晴天某密闭大棚内一昼夜CO2浓度的变化。请据图回答问题：
(1)图甲中B点的生理状况与图乙中______时相同，此时细胞中产生的ATP的部位是______________________________。
(2)图乙中，植物开始进行光合作用的时间为________，植物的光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段为__________________________________________________。
(3)如图为探究光合速率的装置，实验开始时，针筒的读数是0.2 mL，水滴位置在X处，恒温30分钟后，将针筒容量调到0.6 mL处，水滴的位置恢复到X处。若以氧气释放量表示光合速率，则植物光合速率是________mL/h，该数值比实际光合速率低，原因是________。
【常见错误】第(1)问易误答为“0时和24时”，产生ATP的场所易漏掉“细胞溶胶”；
第(2)问易误答为“A点”，光合作用强度大于细胞呼吸强度的时间段易误答为“0～6”和“18～24”。
第(3)问光合速率易误答为“0.4 mL/h”。
【错因分析】导致该题错答的原因是：
第(1)问对曲线中各点表示的发生过程不理解。图甲中B点表示光补偿点，即光合速率与呼吸速率相等。图乙中B点和D点都表示光合作用消耗的CO2等于细胞呼吸释放的CO2，即光合速率等于呼吸速率。需氧呼吸的场所是细胞溶胶和线粒体。光合作用产生ATP的部位是类囊体膜。
第(2)问没有充分挖掘题干信息。图乙中横轴表示的是时间，在0时没有光照，不进行光合作用；在6时，光合速率等于呼吸速率，因此开始进行光合作用的时间应为6时之前。光合速率大于细胞呼吸速率时，CO2浓度下降，因此6时～18时光合速率大于呼吸速率。
第(3)问审题不细致，忽视了实验过程是30分钟，而题目考查的光合速率是“每小时释放O2量”来表示。植物的光合速率为(0.6-0.2)÷0.5=0.8(mL/h)。
【正确解答】(1)6：00和18：00 细胞溶胶、线粒体、类囊体膜(2)6:00之前 6:00～18:00
(3)0.8 植物同时进行细胞呼吸，消耗氧气
1.阿达·尤纳斯与乔治·费埃尔因在“核糖体蛋白合成，光合作用中的光反应”领域中获得突出成就，获颁沃尔夫化学奖。光反应是光合作用过程之一，其关键环节是( )
A.绝大多数的叶绿素a和全部叶绿素b具有吸收光能的作用
B.少数处于特殊状态的叶绿素a具有将光能转变成电能的作用
C.脱离叶绿素a的电子，最终传递给NADP+
D.失去电子的叶绿素a变为强氧化剂
【解析】选B。光合作用能将吸收的光能最终转化为有机物中稳定的化学能。如何将吸收的光能转化成细胞内叶绿体可以利用的能量是光合作用的关键。少数处于特殊状态的叶绿素a具有将光能转变成电能的能力，从而为叶绿体合成ATP、NADPH提供了可以利用的电能，碳反应有了ATP、NADPH的供应后才能正常的进行。
2.近年来科学家发现大气圈的臭氧层严重受损，造成紫外线增强。紫外线为高能量的光线，在生物体内易激发超氧化物的形成，致使脂质氧化而破坏其功能。据此前提，植物短暂地暴露在高紫外光条件下，其光合作用能力立即显现受抑制的原因主要是( )
A.光合酶受到破坏 B.类囊体膜受到破坏
C.碳反应受抑制 D.DNA受到破坏
【解析】选B。由题干信息可知，紫外线可致使脂质氧化而影响光合作用，故可推断高紫外光可破坏类囊体膜，影响光反应。
3.经研究发现，在光合作用的碳反应阶段二氧化碳会被吸收而转化成有机物。下列关于二氧化碳在碳反应中转化过程的说法错误的是( )
A.碳反应阶段产生的三碳酸是3—磷酸甘油酸，三碳糖实际上是三碳糖磷酸
B.RuBP固定二氧化碳后形成2分子的三碳酸
C.三碳酸和三碳糖的形成都需要光反应提供的ATP和NADPH
D.碳反应中每三个二氧化碳分子进行卡尔文循环后，可净生成一个三碳糖分子
【解析】选C。一个RuBP与一分子二氧化碳结合可生成2分子三碳酸，该过程不需要消耗ATP与NADPH；而三碳酸被还原成三碳糖的过程需要消耗ATP与NADPH，每三个二氧化碳分子进行卡尔文循环后，可净生成一个三碳糖分子。
4.下列关于自然界中光合作用的叙述中，不正确的是( )
A.光反应在叶绿体的类囊体膜上进行，碳反应在叶绿体的基质中进行
B.光反应需要光，不需要酶；碳反应不需要光，需要多种酶
C.光反应吸收光能合成ATP，碳反应将ATP中活跃的化学能储存在有机物中
D.光反应分解水生成并放出氧气，碳反应最终将二氧化碳还原成三碳糖
【解析】选B。光反应需要光，也需要酶。碳反应对光无严格限制，但需要酶。
5.有一种蓝色染色剂DCPIP(二氯酚靛酚)，被还原后成为白色，下列条件下能使DCPIP产生最大程度颜色变化的是( )
A.分离的叶绿体，置于黑暗中
B.分离的叶绿体，置于光下
C.叶绿体提取液，置于黑暗中
D.叶绿体基质提取液，置于光下
【解析】选B。在光合作用中产生的具有还原性的物质只有NADPH，而NADPH是在光反应中产生的，光反应的场所是叶绿体的类囊体膜，在叶绿体的基质内只能进行碳反应。因此，将叶绿体置于光下能够进行光反应，产生的NADPH具有还原性，能将DCPIP还原成白色。
6.如图表示的是在CO2浓度为1%和0.03%两种情况下，某农作物的光合强度与光强度之间的关系曲线图，据图分析，限制图中Q点的光合作用强度的因素是( )
①CO2浓度 ②光强度
A.① B.②
C.①② D.与①和②无关
【解析】选C。对照两条曲线，相同光强度下Q点光合作用强度的限制因素为CO2浓度，仅从CO2浓度为0.03%时的曲线分析，在Q点基础上增加光强度，光合作用强度仍能增加，因此，限制Q点光合作用强度的因素还有光强度。
7.如图是改变光照和CO2浓度后与光合作用有关的RuBP和三碳分子在细胞内的变化曲线。请回答：
(1)曲线a表示的化合物是________，在无光照时，其含量迅速下降的原因是：①_____________；②______________。
(2)曲线b表示的化合物是________。在CO2含量降低时，其含量迅速下降的原因是：①_________________________；②______________________。
(3)由此可见光强度和CO2浓度的变化均影响光合作用的速度，但前者主要影响光合作用的____________过程，后者主要影响___________________________过程。
【解析】此题考查影响光合作用的因素及光反应与碳反应的关系。光照直接影响光反应，光反应的产物ATP、NADPH的产量变化又会影响碳反应中的三碳分子还原为三碳糖的反应。CO2直接影响碳反应，影响三碳分子的产量及RuBP的消耗量。
答案：(1)RuBP 停止光照后，ATP、NADPH减少，三碳分子还原变慢，RuBP再生减少 RuBP继续与CO2反应，RuBP因消耗而减少
(2)三碳分子 CO2减少后，RuBP与CO2的反应变慢，三碳分子生成减少 三碳分子继续被还原成三碳糖，三碳分子因消耗而减少 (3)光反应 碳反应
8.下面甲、乙两图分别表示光强度和空气中CO2含量对某绿色植物光合作用的影响，S1、S2、S3的面积大小表示有关生理过程产生或消耗物质的数量。请据图回答：
(1)限制图乙曲线最终趋于平缓的外界因素主要是_______，
写出与G点高低有关的生理过程的反应式：_____________、_____________________。
(2)在图甲曲线中，可用________表示细胞呼吸消耗有机物的量，可用________表示光合作用产生有机物的量。(用S1、S2、S3表示)
【解析】本题考查光合作用与细胞呼吸的关系。
(1)图乙中，自变量为CO2含量，当光合作用趋于平稳时，其影响因素中的外界因素主要是温度和光强度，即若增加光强度或提高温度，G点还可上升；其内因有遗传决定的色素含量、酶的数量、五碳分子含量等。
(2)由于光合作用并不影响细胞呼吸的进行，因此S1+S3可表示细胞呼吸消耗有机物的量，S2+S3可表示光合作用制造有机物的量。
答案：(1)光强度、温度
6CO2+12H2O C6H12O6+6O2+6H2O
C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量
(2)S1+S3 S2+S3
光能
叶绿体
酶
一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)
1.下列有关光合作用过程的叙述不正确的是( )
A.光合作用可以分为光反应和碳反应两个阶段
B.在光反应过程中，水中的氢在光下将NADP+还原为NADPH
C.发生在叶绿体类囊体膜上的碳反应能将二氧化碳转变为糖
D.光反应的速率比碳反应快
【解析】选C。光合作用可以分为光反应与碳反应两个阶段；在光反应过程中，水中的氢在光下将NADP+还原为NADPH；与碳反应相比，光反应的速率极快；碳反应发生在叶绿体基质中，依靠酶的作用将二氧化碳转化为糖。
2.如图表示植物体内的某些代谢过程及物质变化。据图判断，下列叙述不正确的是( )
A.X代表光合作用中产生的三碳分子，Y物质可代表丙酮酸
B.①、④过程可以产生NADH，②过程需要消耗NADPH
C.①过程发生在细胞溶胶中，②过程发生在叶绿体基质中
D.②过程所需要的能量可由线粒体提供
【解析】选D。本题主要考查光合作用过程。①表示在细胞溶胶中，糖类分解产生丙酮酸(Y)和NADH；④表示丙酮酸分解产生CO2和NADH;③表示CO2固定,产生三碳分子(X)；②表示在叶绿体基质中，三碳分子还原成糖类，这一过程所消耗的能量来自光反应产生的ATP。
3.如图所示植物细胞内物质和能量的代谢过程，以下有关的描述不正确的是( )
A.在叶绿体中，过程①的发生需要水的参与
B.过程②发生在叶绿体的基质中
C.过程③中发生了活跃的化学能转变为稳定的化学能的过程
D.过程④保证了植物体的生命活动能及时得到能量供应
【解析】选C。本题考查能量的产生与利用情况。如图所示，①表示在叶绿体中进行水光解，产生ATP，则A项对；②表示在叶绿体的基质中进行碳反应，合成有机物，则B项对；③表示有机物氧化分解，合成ATP，发生的是稳定的化学能转变为活跃的化学能的过程，则C项错；④表示ATP水解释放能量的过程，故D项对。
4.在一次模拟光合作用实验时，浙江某中学生物小组将叶肉细胞匀浆置于一试管中，并提供光合作用的适宜条件，阳光下观察到试管中有气泡释放，以下是同学们给出的结论，其中正确的是( )
A.试管中肯定发生了光合作用光反应，但不能确定是否发生碳反应
B.既然有气泡释放，光反应与碳反应一定都发生了
C.既不能确定是否发生光反应，也不能确定是否发生碳反应
D.一定发生了光反应和细胞呼吸
【解析】选C。因为不能确定气泡成分，所以无法确定是发生了光反应还是发生了细胞呼吸，更无法确定碳反应发生与否。
5.科学家用含有14C的二氧化碳来追踪光合作用中的碳原子，这种碳原子的转移途径是( )
A.二氧化碳→叶绿素→ADP
B.二氧化碳→乙醇→糖类
C.二氧化碳→叶绿体→ATP
D.二氧化碳→三碳分子→糖类
【解析】选D。CO2先与RuBP反应生成三碳分子，三碳分子再被NADPH还原生成糖类，碳原子便从CO2转移至三碳分子，再转移到糖类。
6.将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，用CO2浓度测定仪测得了该玻璃罩内CO2浓度的变化情况，绘成如图的曲线，下列有关说法正确的是( )
①BC段较AB段CO2浓度增加减慢，是因为低温使植物呼吸作用减弱 ②CO2浓度下降从DE段开始说明植物开始进行光合作用 ③FG段CO2浓度下降不明显,是因为气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少 ④H点CO2浓度最低，说明此时植物对CO2的吸收最多，光合作用最强
A.①② B.③④ C.①③ D.②④
【解析】选C。本题通过CO2含量变化考查光合作用与细胞呼吸的关系。在一天中0～6时，植物只能进行呼吸作用，而不能进行光合作用，由于温度较低，植物呼吸作用较弱，故①对。在D点前，光合作用较弱，呼吸作用较强；DE段表示光合作用增强，消耗CO2增多，则②错。在12～16时，因气温较高，气孔关闭，叶片对CO2的吸收减少，则光合作用减弱，③对。18时左右，由于光照减弱，H点时虽然CO2浓度最低，但光合作用不会是一天中最强的时候，则④错。
7.把经过相同时间饥饿处理且长势相近的同种植物放在相同的透明玻璃钟罩内(密封)，玻璃钟罩内的烧杯中放有等量的不同物质，如图所示。探究光合作用是否需要CO2，以及探究CO2浓度对光合速率的影响的实验装置分别是( )
A.①②；③④ B.①③；①④
C.①④；②③ D.③④；①③
【解析】选A。正确确定单一变量是解答本题的关键。探究光合作用是否需要CO2，单一变量是有无CO2，所以可以用装置①(有CO2)和装置②(无CO2)进行实验。探究CO2浓度对光合速率的影响，单一变量是CO2浓度，所以可以用装置③(CO2浓度较低)和装置④(CO2浓度较高)进行实验。
8.从光合作用到需氧呼吸过程中，H2O中O的转移途径是( )
A.H2O→C6H12O6→CO2
B.H2O→C6H12O6→H2O
C.H2O→O2→CO2
D.H2O→O2→H2O
【解析】选D。在光合作用的光反应阶段，H2O会被裂解产生O2，在需氧呼吸过程中，O2会参与需氧呼吸的第三阶段，与［H］结合生成H2O。
9.碳反应中，RuBP能固定CO2，将CO2生成三碳酸分子，三碳酸分子进一步生成光合产物三碳糖，光合作用源源不断进行，需要大量RuBP，再生成一分子RuBP平均需几个三碳糖
( )
A.1 B.3 C.5 D.5/3
【解析】选D。碳反应中，每3个RuBP结合CO2后生成6个三碳酸分子，最终还原生成6个三碳糖，其中5个三碳糖用于再生RuBP，由于RuBP在细胞中总量是一定的，不会增加或减少(反应中)，所以5个三碳糖将会再生3个RuBP，再生一个RuBP需5/3个三碳糖。
10.(2011·杭州高二检测)如图表示绿色植物体内某些代谢过程中的物质变化，A、B、C分别表示不同的代谢过程，以下表述正确的是( )
A.B在叶绿体类囊体膜上进行
B.水参与C中的第二阶段的反应
C.A中产生的O2参与C的第二阶段
D.X代表的物质从叶绿体基质移向类囊体膜
【解析】选B。由图可知：A、B、C分别表示光反应(场所：类囊体膜)、碳反应(场所：叶绿体基质)和细胞呼吸(场所：细胞溶胶和线粒体)，故A错，光反应产生的O2参与细胞呼吸(C)的第三阶段；X是光反应产生的ATP，在叶绿体中，ATP由类囊体膜移向叶绿体基质。
11.已知某植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃和30℃。如图表示该植物在30 ℃时光合强度与光强度的关系。若将温度调节到25 ℃(原光强度和CO2浓度等不变)，从理论上分析图中相应点的移动分别是( )
A.a点上移，b点左移，m值增大
B.a点不移，b点左移，m值不变
C.a点上移，b点右移，m值下降
D.a点下移，b点不移，m值上升
【解析】选A。首先应明确题图中各点的生物学含义，a点代表细胞呼吸强度，b点代表该光强度下植物光合强度与细胞呼吸强度相等，m值代表最大表观光合强度。因为该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25 ℃、30 ℃，温度由30 ℃调节到25 ℃，细胞呼吸强度会降低，真正光合强度会提高。因此，a点上移，b点左移，m值增大。
【方法技巧】CO2(光)补偿点的移动规律
(1)若呼吸速率增加，CO2(光)补偿点应右移；
(2)若呼吸速率减小，CO2(光)补偿点应左移；
(3)若呼吸速率基本不变，条件的改变使光合速率下降时，CO2(光)补偿点应右移；条件的改变使光合速率增加时，CO2(光)补偿点应左移。
二、 非选择题(共4小题，共45分)
12.(8分)(2010·浙江高考)试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。请回答：
(1)图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养基中________和________更高。
(2)图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24 h内CO2浓度变化曲线。图中b～c段CO2浓度升高缓慢是因为__________，c～d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗__________。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率___________。
(3)根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、________和________可缩短试管苗的适应过程。
【解析】(1)观察甲图可知，在不加蔗糖的条件下对应的纵坐标即光合速率增加，对应的横坐标即光饱和点增加；(2)图乙中的b～c段为夜间，只进行呼吸，由于实验中温度适宜，所以CO2浓度升高缓慢的原因是CO2浓度过高抑制了细胞呼吸；c～d段开始接受光照，进行光合作用吸收CO2，导致CO2浓度急剧下降；若d点时打开培养瓶塞，大气中的CO2能够提高试管苗的光合速率；(3)由题知采用无糖培养基、适当提高CO2浓度和光(照)强度可以提高光合强度，以缩短试管苗的适应过程。
答案：(1)光合速率 光饱和点
(2)二氧化碳浓度过高使细胞呼吸减弱 进行光合作用吸收了二氧化碳 提高
(3)适当提高二氧化碳浓度 提高光(照)强度
13.(12分)如图为光反应、碳反应联系示意图，据图回答下列问题：
(1)填出图中字母所表示的物质：
A______，b______，c______，d______。
(2)光反应为碳反应提供了______和______。
(3)光合作用中的能量转变是：光能→____________
→_________________。
(4)若小麦在适宜条件下栽培，突然将d降至极低水平，则小麦叶片中的三碳分子含量会突然减少，其原因是______________；若降低d的同时，又停止光照，则不会出现上述现象，其原因_______________________________。
【解析】(1)图中a为O2，b为ATP，c为NADPH，d为CO2。
(2)光反应产生的NADPH和ATP供碳反应中三碳分子的还原所利用。
(3)在光合作用过程中的能量变化是光能转变成ATP中的化学能，再转变成有机物中的化学能，有机物主要是指糖类中的葡萄糖。
(4)第一小问的原因是缺少形成三碳分子的原料CO2；第二小问的原因是CO2减少，固定过程受阻，三碳分子合成减少，同时又由于光照停止，光反应产生的NADPH和ATP减少，使还原过程也受阻，这样三碳分子的含量就相对稳定。
答案：(1)O2 ATP NADPH CO2
(2)NADPH ATP
(3)ATP中的化学能 糖类(有机物)中的化学能
(4)缺乏形成三碳分子的原料
光反应受阻，缺乏NADPH和ATP还原三碳分子
14.(10分)如图表示绿色植物在水分充足的条件下，光合作用的强度与环境因素的关系。请仔细分析图中曲线，回答下列问题：
(1)从图中曲线可知影响光合作用的主要非生物因素是
________________________________________________。
(2)根据你对图中曲线的分析，你认为光合作用强度与温度之间的关系是____________________________________
________________________________________________。
(3)你认为在温度为40℃，光强度为c时，限制光合作用进行的内在因素是____________________________________，
外界因素可能是__________________________________。
(4)在光强度为b的条件下，温度为30℃时，限制光合作用的外界因素是________，如果大棚栽培蔬菜，在这种情况下采取什么措施有利于蔬菜的生长？___________________，原因是____________________________________________。
(5)在光强度为b、温度为20℃时，限制光合作用的内在因素是__________，如果大棚栽培蔬菜，此时采取什么措施有利于蔬菜的生长？_________________。原因是___________
__________________________________________________。
【解析】影响光合作用的因素很多，如水分、光强度、温度、CO2浓度等均对光合作用产生影响。根据题干部分的要求，已不考虑水对光合作用的影响。从图中曲线可以看出：
(1)图示中影响光合作用的主要非生物因素是光强度和温度。
(2)光合作用强度与温度的关系是：在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强。温度对光合作用过程中的光反应影响不大，但对碳反应的影响很大，主要是影响碳反应过程中的酶的活性。
(3)在光照充足，温度较低的条件下，光合作用的强度主要是受碳反应的限制，此时适当提高温度有利于植物的生长。光强度主要影响光合作用的光反应过程，对碳反应过程没有直接影响。在温度适宜、光强度较低的条件下，限制光合作用强度的主要是光反应，此时适当降低温度有利于植物的生长。如果光照条件和温度都适宜时，限制光合作用强度的主要因素是CO2的浓度、酶的数量和酶的最大活性。
答案：(1)光强度和温度
(2)在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强
(3)碳反应过程中酶的数量和酶的最大活性
CO2的浓度
(4)光强度 适当降低温度 降低呼吸消耗
(5)碳反应中酶的活性 适当提高温度
提高碳反应过程中酶的活性
【实验·探究】
15.(15分)某实验小组用小球藻进行实验，探究影响光合速率的因素。他们将一定量的小球藻浸入盛有适宜培养液的试管中，以白炽台灯作为光源。移动台灯改变光源与试管的距离；CO2浓度分别设置为0.03%和0.05%，根据实验结果绘制成曲线1、曲线2(如图)。请分析回答：
(1)比较C、D两点的光合速率，可见限制D点光合速率的主要因素是__________，EF段_________不再成为光合速率的主要限制因素，若C处突然关闭台灯，叶绿体中三碳分子的含量将如何变化？____________________________________。
(2)F点的含义是____________________________________。
(3)该小组又做了探究小球藻最适生长温度的预实验，实验结果见下表：
请根据预实验结果，设计进一步的探究实验：
材料用具：小球藻若干、大试管若干、含CO2缓冲液的培养液、水浴锅(控制温度)、量筒等。
该实验应控制好的两个主要无关变量是：
①_______________________________;
②_______________________________。
实验步骤：
第一步：__________________________________________
__________________________________________________。
第二步：分组控制温度，___________________________
___________________________(温度梯度差为1 ℃)。
第三步：光照6 h后测定氧气释放量。
【解析】(1)C、D两点的光强度相同，CO2浓度不同，故限制D点光合速率的主要因素是CO2浓度。EF段两条曲线重合，说明CO2浓度不再是光合作用的限制因素。突然关闭台灯，光反应停止，则三碳分子的含量将增加。
(2)F点O2释放量为零，表明光合速率等于细胞呼吸速率。
(3)该实验的自变量是温度，因变量是O2释放量，无关变量有光强度、小球藻的数量等。
答案：(1)CO2浓度 CO2浓度 增加
(2)该光强度(与光源相距105 cm)时，小球藻光合速率等于细胞呼吸速率
(3)①相同光照时间和距离(相同的光强度)
②小球藻的数量相同
实验步骤：
第一步：将等量的含CO2缓冲液的培养液装入试管，数量相同的小球藻浸入试管中，分别放入5个水浴锅中
第二步：用水浴锅依次控制好温度为38 ℃、39 ℃、 40 ℃、41 ℃、42 ℃(可以适当增加温度梯度)，编号1～5
