1.詹森在生物科学领域的研究中带来了新突破,这是因为他( )
A.制造了第一台显微镜
B.第一个发现了细胞
C.第一个提出了细胞的概念
D.创立了细胞学说
解析:选A。詹森把两块凸透镜安装在一个适当长度的长管两端,制造了世界上第一台显微镜,为后来的生物科学研究做出了巨大贡献。
2.根据细胞学说的内容,所有的细胞来源于( )
A.无机物 B.有机物
C.先前存在的细胞 D.培养皿培养
解析:选C。细胞学说的内容之一为:细胞只能由细胞分裂而来,故所有的细胞来源于先前存在的细胞。
3.下列属于原核生物界的是( )
A.池塘中的变形虫 B.牙垢中的细菌
C.鲑鱼的红细胞 D.公牛体内的精子
解析:选B。变形虫属于原生生物界;细菌属于原核生物界;鲑鱼和公牛均属于动物界,其体内细胞属于真核细胞。
4.下列哪一项不属于“细胞学说”的主要内容( )
A.所有的生物都是由细胞构成的
B.所有植物和动物都是由细胞构成的
C.细胞是生物体结构和功能的基本单位
D.细胞只能由细胞分裂而来
解析:选A。细胞学说是德国科学家施莱登和施旺分别于1838年和1839年发表的研究成果。这个学说告诉人们所有的植物和动物都是由细胞构成的。所有的生物并不是都有细胞结构,例如病毒就没有细胞结构。细胞是一个相对独立的单位,细胞是生物体结构和功能的基本单位。新细胞可以从老细胞中产生,即是说细胞只能由细胞分裂而来。
5.下列有关细胞发现过程的叙述,不正确的是( )
A.詹森制造的显微镜可以观察到小昆虫的具体结构
B.罗伯特·胡克所观察到的小空洞不是真正的细胞
C.列文虎克观察到了鲑鱼的红细胞
D.现代显微镜的分辨率都在1 μm以内
解析:选A。詹森制造的显微镜可以观察一些小昆虫的整体形态,但观察不到其具体结构。
6.(2012·德州高一检测)显微镜的发明和制作技术的不断完善和改进,使人们对生物体的认识进入了微观领域,从而开启了研究生命本质的大门。1604年,荷兰人詹森制成了世界上第一台能放大10~30倍的显微镜,用来观察一些小昆虫;1665年,英国科学家罗伯特·胡克制造出了放大40~140倍的显微镜,并首次观察到了木栓薄片中的细胞结构;1674年,列文虎克制造出了放大300倍的显微镜,观察到了原生生物、细菌、红细胞及精子等。
(1)詹森首先制成了显微镜,但没有发现细胞结构,其原因主要是______________________,你认为他的贡献是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)罗伯特·胡克尽管首次发现了细胞,但他发现的“细胞”都是________细胞,他的主要贡献是提出了___________________________________________________________。
(3)列文虎克发明的显微镜由于具有__________________的特点,因而他所发现的细胞种类和数量多,而且这些细胞都属于________细胞。
(4)随着人们对细胞的认识和研究的不断深入,在19世纪30年代,德国的植物学家________和动物学家________共同创立了________学说,该学说的主要内容包括三点:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
解析:詹森发明了显微镜,但由于只放大10~30倍,因此没能观察到细胞结构。后来,罗伯特·胡克用较大倍数的显微镜发现并命名了细胞,列文虎克用更大倍数的显微镜观察到了原生生物、细菌等活细胞。随着科学技术的进步,德国的施莱登和施旺通过观察动植物细胞,提出了细胞学说,揭示了生物体结构的统一性。
答案:(1)放大倍数太低,不能观察到细胞 开辟了通过显微镜观察生物体细微结构的新思路
(2)死 细胞的概念
(3)放大倍数高 活
(4)施莱登 施旺 细胞 所有的动物和植物都是由细胞构成的 细胞是生物体结构和功能的基本单位 细胞只能由细胞分裂而来
一、选择题
1.对细胞进行命名的是( )
A.詹森 B.罗伯特·胡克
C.列文虎克 D.施莱登
解析:选B。罗伯特·胡克在观察木栓结构时,发现木栓薄片是由一个个形状像蜂巢式的小空洞组成的,就把观察到的小空洞命名为“cell”——细胞,他是第一个对细胞进行命名的科学家。
2.以单细胞的形式存在的生物是( )
A.原核生物、原生生物
B.原核生物、原生生物和一部分真菌
C.原核生物、绝大多数原生生物和一部分真菌
D.原核生物、绝大多数原生生物
解析:选C。原核生物界,原生生物界的绝大多数生物和真菌界的一部分生物以单细胞的形式存在。
3.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。细胞学说认为细胞是生物体结构和功能的基本单位,因此细胞学说揭示了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。
4.膝跳反射的完成说明多细胞生物完成复杂的生命活动依赖于( )
A.单个细胞活动 B.人体各系统配合
C.神经细胞独立活动 D.各种分化的细胞密切配合
解析:选D。膝跳反射是在各种分化的神经细胞、肌肉细胞等密切配合下完成的,不是一个或一种细胞独立完成的,但也不是人体各系统都参与。
5.在细胞学说的创立过程中,有很多科学家作出了贡献,下面的说法不符合事实的是( )
A.詹森制造的显微镜第一次使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微世界
B.胡克第一次观察到了活细胞并为之命名
C.列文虎克首次观察到了材料丰富的真正的活细胞
D.施莱登和施旺提出了著名的细胞学说
解析:选B。英国物理学家罗伯特·胡克在显微镜下观察到的木栓薄片上的小空洞,只是死的植物细胞的细胞壁,不是活细胞,故B项不正确。
6.(2012·惠州实验中学高一月考)如果把细胞搅碎,细胞将死亡,病毒不具有细胞结构,如果把病毒搅碎,病毒也将失去活性。这说明( )
A.细胞和病毒失活是因为破坏了它们的化学成分
B.细胞和病毒被搅碎后都失活,可见两者的特点是一致的
C.单细胞生物和病毒对环境的适应性很差
D.细胞和病毒都有严整的结构
解析:选D。病毒虽然无细胞结构,但它由蛋白质衣壳与核酸构成,病毒必须保持其结构完整性才能表现出生命现象。病毒与细胞一样均有严整的结构。
7.下列叙述不符合生物学事实的是( )
A.动物、植物、微生物等绝大多数生物都是由细胞构成的
B.罗伯特·胡克制造的显微镜比詹森制造的显微镜放大倍数要高
C.荷兰生物学家列文虎克观察到的人和动物的精子是真正意义上的活细胞
D.罗伯特·胡克和列文虎克的发现开创了细胞研究的新领域,能清楚地观察到细胞的内部结构,并且陆续地观察了一些不同类型的细胞
解析:选D。罗伯特·胡克制造的显微镜的放大倍数达到了40~140倍,列文虎克制造的显微镜的放大倍数达300倍,陆续地观察了一些不同类型的细胞,但不能清楚地观察到细胞的内部结构。
8.下列生物属于多细胞生物的是( )
A.原核生物、原生生物、真菌
B.动物、植物、细菌
C.原核生物、原生生物、部分真菌
D.动物、植物、大型真菌
解析:选D。原核生物、原生生物的绝大多数和真菌的一部分属于单细胞生物,而植物界、动物界及大型真菌属于多细胞生物。
9.生命活动都离不开细胞,试分析做出此结论的理由是( )
①细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
②病毒虽然是生物,但必须依靠活细胞才能生活
③单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动
④多细胞生物必须依赖各种分化的细胞共同合作才能完成复杂的生命活动
A.①②③ B.②③④
C.①③④ D.①②③④
解析:选B。细胞是生命活动的基本单位,一切生命活动都必须依赖于活细胞,但并非所有的生物都具有细胞结构,如病毒。
10.(2012·聊城高一检测)无论是草履虫等单细胞生物,还是动物等结构复杂的多细胞生物,在它们的个体繁殖和发育过程中,都离不开的基本生命活动是( )
A.受精作用 B.各种组织细胞分化
C.细胞分裂 D.组织和器官的形成
解析:选C。对于单细胞生物而言,整个生物体就是一个细胞,因此,单细胞生物是没有各种组织和器官的。只有进行有性生殖的生物才能进行受精作用。
11.关于细胞学说的建立过程,下列说法错误的是( )
A.罗伯特·胡克通过对活细胞的观察发现并命名了细胞
B.列文虎克观察到了单细胞生物细菌
C.施莱登提出了细胞是植物各种功能的基础的观点
D.施旺提出所有的动物体都是由细胞构成的
解析:选A。罗伯特·胡克通过观察木栓薄片,发现并命名了细胞,但他看到的是植物死细胞的细胞壁,并没有看到活细胞。随着显微镜技术和切片技术的进步,施莱登和施旺通过观察分别提出了植物体和动物体都是由细胞构成的观点。
12.(2012·扬州中学高一检测)有关病毒的起源及与细胞的关系,目前最能被接受的是:生物大分子→细胞→病毒。下列观点能支持病毒的起源是在细胞产生之后的是( )
A.所有病毒都是寄生的,病毒离开细胞不能进行新陈代谢
B.有些病毒的核酸与哺乳动物细胞核酸的部分序列十分相似
C.病毒的化学组成简单,只有核酸和蛋白质两类分子
D.病毒是目前发现的最简单的生物
解析:选A。生物进化的结果(或方向)一般为繁化或简化(特化)。从病毒与细胞的关系看,若病毒出现于细胞之前,则应具备独立生存(增殖)能力,而不可能是专性寄生。核酸结构的相似也只是说明两者存在着亲缘关系。据此分析可知,能支持相应观点的只能是选项A。
二、非选择题
13.根据右图的显微结构回答问题。
(1)草履虫、绿眼虫和变形虫都是由________细胞构成的________生物,由此也可以说明细胞是生物体___________________________________________________________。
(2)草履虫、绿眼虫和变形虫都可以通过细胞分裂的方式直接进行________,由此也可以说明生物的生命活动____________。
解析:草履虫、绿眼虫和变形虫都是由一个细胞构成的单细胞生物,细胞就能承担全部生命活动,这也说明了细胞是生物体结构和功能的基本单位;它们通过细胞分裂的方式产生的子细胞即为个体,说明生物的生命活动离不开细胞。
答案:(1)一个 单细胞 结构和功能的基本单位
(2)繁殖 离不开细胞
14.把下列生物归类(请填写字母):
(1)原核生物界:_______________________________________________________;
(2)原生生物界:________________________________________________________;
(3)真菌界:____________________________________________________________;
(4)植物界:_______________________________________________________________;
(5)动物界:_______________________________________________________________。
解析:变形虫、草履虫、绿眼虫、衣藻是单细胞原生生物,属于原生生物界,大肠杆菌是细菌的一种,属于原核生物界,根霉是霉菌的一种,属于真菌界。
答案:(1)H (2)A、B、C、D
(3)G (4)F (5)E
15.(创新探究题)细胞学说中提到:细胞是生物体结构和功能的基本单位。生物五界分类系统之外的生物是病毒,那么病毒这一无细胞结构的生物,其功能的完成是否可以脱离细胞呢?试设计实验进行探究。
(1)实验思路:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)实验结果预测及结论:
①含细胞的培养瓶和不含细胞的培养瓶中病毒数目相同,
________________________________________________________________________。
②含细胞的培养瓶中有病毒,不含细胞的培养瓶中无病毒,
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________,
说明细胞不利于病毒的生命活动。
解析:欲探究细胞是不是一切生物体结构和功能的基本单位,可通过培养病毒,观察病毒的生命活动是否可脱离细胞来判断。
答案:(1)分别将病毒放在含细胞和不含细胞的培养瓶中培养,一段时间后观察病毒的存活情况
(2)①说明细胞与病毒的生命活动无关
②说明病毒的生命活动离不开细胞
③不含细胞的培养瓶中有病毒,含细胞的培养瓶中无病毒
1.关于细胞的多样性的举证不属实的是( )
A.鸵鸟的卵细胞直径达5 cm,是最大的细胞
B.动物的神经细胞可伸出长达1 m的神经纤维
C.独立生活的支原体直径约100 nm
D.专营寄生生活的病毒需借助于电镜才能看到
解析:选D。病毒无细胞结构,作为细胞多样性的举证不属实。
2.普通光学显微镜和电子显微镜所观察到的细胞结构分别称为( )
A.显微结构、亚显微结构
B.光学显微结构、电子显微结构
C.亚显微结构、分子结构
D.宏观结构、微观结构
解析:选A。普通光学显微镜下观察到的细胞结构为显微结构,电子显微镜下观察到的细胞结构为亚显微结构。
3.普通光学显微镜和电子显微镜所利用的透射源分别称为( )
A.可见光、电磁波 B.可见光、电子流
C.电磁波、可见光 D.电子流、可见光
解析:选B。普通光学显微镜利用的透射源为可见光,电子显微镜利用的透射源为电子流。
4.以下说法中,不正确的是( )
A.同一生物体不同部位的细胞形态、大小完全相同
B.同一生物体不同部位的细胞形态、大小千差万别
C.不同生物体的细胞形态、大小有差别
D.细胞的形态、大小与其功能相适应
解析:选A。不同生物及同一生物体中不同部位的细胞形态、大小不同,细胞的形态与功能的统一是细胞的一个重要特征。
5.(2012·泰安高一检测)将低倍镜换用高倍镜后,一个视野内的( )
A.细胞数目增多,体积变大,视野变暗
B.细胞数目减少,体积变小,视野变亮
C.细胞数目增多,体积变小,视野变亮
D.细胞数目减少,体积变大,视野变暗
解析:选D。高倍镜放大的倍数大,但视野小,通过的光少,故看到的细胞数目减少,体积变大,视野变暗。
6.根据对显微镜使用和观察的相关知识,回答下列问题:
(1)使用显微镜时,发现视野较暗,则可以通过调节______或________调亮视野。
(2)使用高倍镜前必须先用________观察,待观察清晰后,将观察物像移到__________。千万注意换高倍镜时不能将____升高。
(3)调焦时,在镜筒上升或下降时要使用________准焦螺旋;换上高倍镜后调整视野清晰度时要使用________准焦螺旋。
(4)通过观察发现:不同种类的细胞,形状和大小等特点不尽相同的同时,也看到细胞都有相似的基本结构,如________________________,这反映了细胞结构的________性。
解析:通过调节反光镜和遮光器,可调亮视野。使用高倍镜时,必须将在低倍镜下观察到的像移至视野中央,因为在高倍镜下观察到的视野范围小。换上高倍镜后,镜头与载玻片距离较小,应调节细准焦螺旋使物像清晰。不同的细胞都有细胞膜,细胞质和细胞核,这体现了细胞结构的统一性。
答案:(1)反光镜 遮光器
(2)低倍镜 视野中央 镜筒
(3)粗 细
(4)细胞膜、细胞质和细胞核 统一
一、选择题
1.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。调节光圈可改变视野的亮暗,但不能改变视野的大小,缩小光圈,视野变暗。改用低倍镜,视野变大,改用高倍镜,视野变暗。
2.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.不同生物的细胞大小有区别
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,如鸵鸟卵细胞直径可达五厘米,可直接观察。
3.下列有关显微镜的使用操作与目的不相符的是( )
A.转动转换器——换用不同放大倍数的物镜
B.调节细准焦螺旋——调节视野中物像的清晰度
C.调节光圈——调节视野的大小
D.调节反光镜——调节视野的明暗
解析:选C。调节光圈,可调节视野亮暗,不能调节视野大小。
4.显微镜目镜为10×,物镜为10×,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×后,则在视野中可检测到的分生组织细胞为( )
A.2个 B.4个
C.8个 D.16个
解析:选B。显微镜放大倍数越大,看到的细胞数目越少。在原组合中将材料的长和宽分别放大100倍,改换物镜后长和宽放大400倍,则整个视野中观察范围是原来的1/16,所以能够看到的细胞数为4个。
5.用显微镜观察洋葱根尖的装片时,为了使视野内看到的细胞数目最多,应选用的目镜和物镜组合是( )
A.目镜5× 物镜10× B.目镜10× 物镜15×
C.目镜5× 物镜40× D.目镜10× 物镜40×
解析:选A。显微镜的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积,放大倍数越大,视野范围越小,观察到的细胞数目越少,反之,放大倍数越小,视野范围越大,观察到的细胞数目越多。
6.大部分动植物体是不透明的,不能直接在显微镜下观察,一般要经过特殊处理,如将标本做成很薄的切片。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下观察,这主要是因为它们( )
A.是单个或单层细胞 B.都带有特殊的颜色
C.是无色透明的 D.是活的细胞
解析:选A。酵母菌、水绵、洋葱表皮为单个或单层细胞,可在显微镜下直接观察。
7.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原则,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,二者都不是,说明污物在物镜上。
8.用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时,下列目镜和物镜的组合中,视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是( )
①目镜10× ②物镜10× ③目镜16× ④物镜40×
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
解析:选D。放大倍数越大,视野内目镜测微尺每小格代表的实际长度越小。
9.用显微镜镜检人血涂片时,发现视野内有一清晰的淋巴细胞,如图所示。为进一步放大该细胞,首先应将其移至视野正中央,则装片的移动方向应是( )
A.向右上方 B.向左上方
C.向右下方 D.向左下方
解析:选A。显微镜中所成的像与实物是倒置的,题中淋巴细胞在视野右上方,实际是在装片的左下方,所以要向右上方移动装片,才可使物像移至视野中央。可以说,物像在视野中向哪儿偏,就将装片向哪儿移。
10.①②③④⑤是有关显微镜的几个操作步骤。如图所示是在显微镜下观察到的几何图形,要将图1转化成图2,所列A、B、C、D四种操作顺序中,正确的应是( )
①转动粗准焦螺旋 ②转动细准焦螺旋 ③调节光圈 ④转动转换器 ⑤移动玻片
A.①③④⑤ B.④③②⑤
C.⑤④③② D.①④⑤③
解析:选C。由题目获得的信息有:①图2所示图形在图1中位于视野右上方;②要将图2所示图形移至视野中央并放大。解答本题的关键是熟练掌握高倍镜的使用方法。
11.(2012·泗县双语中学月考)下表为病毒、细胞及其它结构的大小,根据表中数据,分析原核细胞直径的大小范围( )
项目
最小的病毒
支原体细胞
细菌细胞
动植物细胞
原生动物细胞
直径(微米)
0.02
0.1~0.2
1~2
20~30
数百~数千
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。表中支原体和细菌属于原核生物,最小为0.1微米,最大为2微米,因此原核细胞直径大小范围为0.1~2微米。
12.(2012·菏泽一中高一月考)观察细胞中染色体行为并计数时,使用光学显微镜的正确方法是( )
A.低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,换用高倍镜并增加进光量,调焦观察
B.低倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,转用高倍镜并减少进光量,调焦观察
C.低倍镜对焦,换用高倍镜,将观察目标移至视野中央,减少进光量,调焦观察
D.高倍镜对焦,将观察目标移至视野中央,增加进光量,调焦观察
解析:选A。观察顺序先用低倍镜找目标并移至视野中央,然后才换上高倍镜观察,由低倍镜换成高倍镜后,视野中的细胞数目减少,形态变大,但视野变暗,因此要通过把平面镜换成凹面镜或增大光圈来增加进光量。
二、非选择题
13.如图所示为有代表性的几种生物的细胞大小。已知属于细菌类的支原体是最小的细胞,直径只有100 nm。鸟类的卵细胞最大,是肉眼可见的细胞。棉花纤维和麻纤维都是单个细胞。棉花纤维可长达3~4 cm,麻纤维可长达10 cm。成熟西瓜瓤和番茄果实内有亮晶晶的小粒果肉,用放大镜可以看到,它们是圆粒状的细胞。请探究:
(1)细胞的大小与功能是如何相适应的?举例说明。____________________________
________________________________________________________________________。
(2)一般说来,生物体积的增大,不是因为细胞体积增大,而是由于细胞数目的增多。参天大树和丛生灌木在细胞的大小上并无显著差别;鲸的细胞也不一定比蚂蚁的细胞大。这有何生物学意义?说说你的看法。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:细胞的大小是和其功能相适应的。细胞越大,其相对表面积越小,越不利于物质的交换。
答案:(1)细胞的大小和细胞的功能是相适应的。例如,神经细胞的细胞体直径不过0.01 mm,但从细胞体伸出的神经纤维可长达1 m以上,这和神经细胞的传导功能相适应。鸟卵之所以大,是由于细胞质中含有大量的营养物质。鸟类是卵生的,卵细胞中积存大量营养物质才能满足胚胎发育的需要
(2)细胞靠表面接受外界信息,与外界交换物质。相对表面积太小或太大,这些任务就难以完成
14.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,结果得如图。
(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
15.(创新探究题)某生物兴趣小组进行研究性学习活动,在一次活动中,他们从学校附近的池塘中取了一杯水带回实验室,准备检验水中是否有生物存在。
(1)这个过程一般常用的仪器有_______________________________________________。
(2)实验步骤:
①吸取水滴,_________________________________________________________;
②_______________________________________________________________________观察。
(3)你认为水中存在生物的依据是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
解析:池塘中的原生生物是我们肉眼看不见的,需要借助光学显微镜进行观察,因此需要将其制成装片。生物具有区别于非生物的基本特征,如具有细胞结构、能运动等,可依据这些特征来确定水中是否有生物存在。
答案:(1)显微镜、镊子、滴管、盖玻片、载玻片等 (2)①制作临时装片 ②将装片置于光学显微镜下 (3)①具有细胞结构 ②能够自由运动
1.沙漠中的仙人掌和海洋中的鲸,组成它们的化学元素( )
A.完全相同 B.含量无差别
C.大体相同 D.毫无联系
解析:选C。组成不同生物细胞内的化学元素种类大体相同,含量差别较大。
2.大量元素和微量元素的划分依据是各种元素( )
A.在生物体中所起的作用
B.在生物体中的含量
C.在元素周期表中的位置
D.在自然界中的含量
解析:选B。根据元素在细胞中的含量,将元素分为大量元素、微量元素和半微量元素。
3.(2012·泗水一中高一检测)人们经常食用的牛、羊、猪等肉类和白菜、土豆等蔬菜,经消化吸收后,其中的成分大多被转化为人体自身的一部分,其根本原因是( )
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.在不同生物的细胞内,组成它们的化学元素和化合物种类大体相同
C.组成生物体细胞的基本元素是碳
D.不同生物的细胞内,组成它们的化学元素的含量大体相同
解析:选B。不同生物细胞内的元素和化合物种类大体相同,但其含量不同。
4.碳元素是组成生物体的最基本元素,这是因为碳元素在生物体中( )
A.所含的能量最多 B.最容易被吸收利用
C.所起的作用最大 D.是构成有机物的骨架
解析:选D。碳元素在细胞干重中含量最多,生物体中的有机物都是由C、H、O原子通过共价键连接成的碳架作为分子的基本骨架。
5.(2012·惠州实验中学月考)广告语“聪明的妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性,研究发现生物体内有七十多种酶的活性与Zn2+有关,这说明无机盐( )
A.对维持酸碱平衡有重要作用
B.对维持细胞形态有重要作用
C.对维持生物体的生命活动有重要作用
D.对调节细胞内溶液的浓度有重要作用
解析:选C。新陈代谢需要酶的催化,有七十多种酶的活性与Zn2+有关,所以说明无机盐有维持生物体生命活动的重要作用。
6.地球上非生命物质是由百余种元素组成的,生物体内常见的元素约有20多种,试问:
(1)构成生物体的元素与天然元素的关系是___________________________________
________________________________________________________________________。
(2)生物体内的元素与天然元素的关系说明___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)细胞内的各种化学元素主要以________形式存在,它们相互结合以细胞膜、________、________等具体结构形式共同构建细胞。
(4)生物体内常见的有机化合物有__________、________、________和______,它们在结构上的共同点是以________作为基本骨架,这些有机化合物有机地组合在一起,发生________时就会表现出生命现象。
解析:生物体内的元素在无机自然界都可以找到,但元素的含量不同,这说明生物界与非生物界具有统一性和差异性。细胞中的化学元素除少数以游离状态存在外,绝大多数以化合物的形式存在。细胞中的化合物有机地结合在一起,构成了细胞内生命活动的物质基础。
答案:(1)生物体内的元素没有一种是生物体所特有的,都能在无机自然界中找到,但含量不同
(2)生物界与非生物界具有统一性和差异性
(3)化合物 细胞质 细胞核
(4)糖类 脂质 蛋白质 核酸 碳架 相互作用
一、选择题
1.在组成水草的各种化学元素中,占细胞干重最多的元素和化合物分别是( )
A.H、水 B.C、蛋白质
C.N、蛋白质 D.O、水
解析:选B。在水草的细胞干重中,含量最多的元素为C,含量最多的化合物为蛋白质。
2.某品牌维生素片中含Ca、Fe、Zn、Se等元素,其中属于组成生物体大量元素的是( )
A.Ca B.Fe
C.Zn D.Se
解析:选A。在上述四种元素中,Ca属于大量元素,Fe属于半微量元素,Zn、Se属于微量元素。
3.下列关于细胞中化合物的叙述,错误的是( )
A.组成生物体的化合物是生命活动的物质基础
B.水是细胞中含量最多的化合物
C.构成细胞的任何一种化合物都能在无机自然界找到
D.构成细胞的任何一种化合物都不能单独完成某一项生命活动
解析:选C。构成细胞的有机化合物都有碳架结构,这是生物界特殊性的表现。这些化合物有机地组合在一起,发生相互作用就会表现出生命现象,这些大分子分开后是没有生命的。
4.下列关于组成生物体的化学元素的叙述,错误的是( )
A.在不同的生物体内,组成它们的化学元素的种类大体相同
B.在同一种生物体内,各种化学元素的含量相同
C.组成生物体的化学元素依其含量可分为大量元素、微量元素和半微量元素
D.在组成生物体的大量元素中,碳是组成有机化合物的基本元素
解析:选B。生物体生活在各种环境中,始终不断地与外界环境进行着物质交换,有选择地吸收营养物质来满足自身的需要。生物的种类不同,组成它们细胞的化学元素种类却是大体相同的,但各种元素的含量是不同的,由此可分为大量元素、微量元素和半微量元素。碳是组成有机化合物的基本元素。所有组成生物体细胞的化学元素在无机自然界中都可找到,细胞中不存在特有的元素。
5.在活细胞的组成成分中,含量最多的两种化合物所共有的元素是( )
A.C、H、O B.H、O
C.C、H D.C、H、O、N
解析:选B。此题主要考查构成细胞的主要化合物及化合物的元素组成。构成细胞的化合物中含量最多的是水,其次是蛋白质,两者共有的元素有H和O。
6.(2012·长葛高一检测)原产热带非洲地区的光棍树,树形奇特,无刺无叶,其茎干中的白色乳汁可以制取石油。光棍树细胞中含量最多的有机化合物是( )
A.水 B.脂质
C.蛋白质 D.糖类
解析:选C。生物细胞中含量最多的化合物是水分,占细胞的85%~90%。构成生物细胞的有机物中,含量最多的是蛋白质,占细胞的7%~10%,其次是脂质。
7.红豆杉有着“植物大熊猫”和“世界上最长寿树种”的美称。其体内含量最多的化学元素和最基本的化学元素分别是( )
A.C和O B.C和H
C.O和C D.H和O
解析:选C。活细胞内水的含量最多,故细胞内含量最多的化学元素为O。细胞内的有机物都是由C、H、O原子通过共价键连接成的碳架作为分子的基本骨架,C是细胞内最基本的化学元素。
8.在美国电影《侏罗纪公园》中,霸王龙被描述成侏罗纪最凶猛的食肉动物,它生活在1.6亿年前的侏罗纪。下列关于其体内的化学元素与人体内的化学元素的说法中,最可能不正确的是( )
A.含量相同 B.种类不同
C.具有统一性 D.具有差异性
解析:选A。组成不同生物细胞的化学元素种类大体相同,体现了生物界的统一性。在不同生物细胞内,化学元素的含量不同,体现了生物界的差异性。
9.生物大分子在生物体内的生命活动中具有重要作用。碳原子本身的化学性质,使它能够通过化学键连接成链或环,从而生成各种生物大分子。可以说地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的。以上事实可以说明( )
A.C元素可以组成各种化合物
B.C元素是生物体内最基本的元素
C.C元素是各种大分子中含量最多的元素
D.C元素比其他元素重要
解析:选B。细胞内的有机物都是以碳架为基本骨架,C元素是生物体内最基本的元素。
10.从根本上说,生物体都是由非生物界中的化学元素构成的,生物界和非生物界是统一的。生物界和非生物界的差异性表现在( )
A.构成生物体的化学元素具有特异功能
B.生物体中有个别的化学元素在非生物界中没有
C.组成生物体的化学元素在生物体内和在无机自然界中的元素种类相差很大
D.组成生物体的化学元素在生物体内和在无机自然界中的元素含量相差很大
解析:选D。组成生物体的化学元素与无机自然界中的元素含量相差较大,这体现了生物界与非生物界的差异性。
11.(2012·丽水中学高一检测)如图表示人体细胞中四种主要元素占细胞鲜重的百分比,其中表示碳元素的是( )
A.甲 B.乙
C.丙 D.丁
解析:选B。细胞鲜重中水含量最多,氧元素最多,其次是C、H、N、P、S元素。
12.(2012·中山纪念中学高一检测)科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时,培养液中添加了多种必需化学元素,其配方如下:
离子
K+
Na+
Mg2+
Ca2+
NO
H2PO
SO
Zn2+
培养液浓度(g/L)
1
1
0.25
1
2
1
0.25
1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是( )
A.Ca2+ B.SO
C.Zn2+ D.H2PO
解析:选C。四个选项中,Ca、S、P是构成细胞的大量元素,细胞中需要的较多,Zn是构成细胞的微量元素,细胞中需要的较少。
二、非选择题
13.在探索生命奥秘的过程中,科学家发现人体细胞中的大量元素有C、H、O、N、P、S、Ca、K、Na、Mg10种,它们全位于元素周期表中前20号元素之内,其他微量元素如Zn、Cu、Mn、Mo、I、Se等也大多位于第四周期。
(1)占细胞总量97%的六种元素分别是______________,其中________是基本元素,含量最多的元素是________。
(2)当缺乏Zn、Se等微量元素时,会引起人体免疫力下降,从而导致患病率和死亡率增加。这一事实说明了生物体内的化学元素不仅能够组成多种多样的化合物,而且还能够________________________________________________________________________。
解析:(1)构成细胞的元素中,C、H、O、N、P、S为主要元素,占细胞总量的97%,其中基本元素为C、H、O、N,含量最多的元素为O。(2)虽然微量元素在细胞内含量少,但对于维持生物体的生命活动不可缺少。
答案:(1)C、H、O、N、P、S C、H、O、N O
(2)影响生物体的生命活动
14.下表是人体与蜱虫的元素组成比较,请据表回答有关问题:
元素
人体
蜱虫
鲜重(%)
干重(%)
鲜重(%)
干重(%)
氧
65
14.62
69
20
碳
18
55.99
15
50
氢
10
7.46
11
10
氮
3
9.33
3
10
磷
1.4
3.11
1.2
4.0
硫
0.3
0.78
0.3
1.0
其他
<3
<9
0.5
5.0
(1)组成生物体的这些元素,没有一种是无机自然界所没有的,这说明___________________。
(2)从各种元素的含量可以看出:________的含量在干重中所占的比例明显比在鲜重中所占的比例低。
(3)从表中可以看到碳在鲜重中所占的比例明显比在干重中所占的比例________。
解析:组成生物体的元素在无机自然界都可以找到,这体现了生物界与非生物界具有统一性。由表格知,氧的含量在鲜重中所占比例明显比干重中所占比例高,而碳的含量在干重时所占比例较高。
答案:(1)生物界与非生物界具有统一性
(2)氧 (3)低
15.(创新探究题)华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测哪个正确。
材料用具:三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状,根据全素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较,判断小叶病的病因。
方法步骤:
(1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和______培养液,分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
(2)________________________________________________________________________。
(3)放在适宜的条件下培养一段时间,_____________________________________。
(4)结果预测和分析:
①________缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而C缸没有,则说明
________________________________________________________________________。
③若________________________________________________________________________,
则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
④若________________________________________________________________________,
则说明苹果小叶病既与缺镁有关,又与缺锌有关。
⑤若________________________________________________________________________,
则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。
解析:实验的自变量是Zn、Mg的有无,因变量是植物的生长状况。对照组应用全素培养液培养,实验组分别用缺锌培养液和缺镁培养液培养,根据植物的生长状况予以判断小叶病与镁和锌的关系。
答案:(1)缺镁
(2)将三株长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中
(3)观察苹果幼苗的生长发育状况
(4)①A ②苹果小叶病是由缺锌引起的
③C缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有
④B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病
⑤B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病
1.用高倍镜观察酵母菌和大肠杆菌,可以用来鉴别两者差异的主要结构是( )
A.细胞壁 B.细胞膜
C.细胞质 D.核膜
解析:选D。酵母菌为真核生物,大肠杆菌为原核生物,二者最主要的区别是前者有核膜,后者无核膜,二者均有细胞壁、细胞膜和细胞质。
2.(2012·单县一中高一检测)某单细胞生物,体内不具有叶绿体但有叶绿素,它最可能是( )
A.真核生物 B.异养生物
C.无核膜的生物 D.有线粒体的生物
解析:选C。该生物为单细胞生物,其体内不含叶绿体而含叶绿素,说明该生物是原核生物。原核细胞同真核细胞相比,其最显著的特点是无核膜包被的细胞核。
3.下列属于原核生物的一组是( )
A.酵母菌和大肠杆菌 B.病毒和蓝藻
C.痢疾杆菌和衣藻 D.链球菌和乳酸菌
解析:选D。四个选项中,酵母菌、衣藻为真核生物;大肠杆菌、蓝藻、痢疾杆菌、链球菌、乳酸菌为原核生物;病毒无细胞结构,即不属于真核生物,也不属于原核生物。
4.下列关于大肠杆菌和蓝藻的叙述,正确的是( )
A.都有细胞膜,但蓝藻无细胞壁
B.都有DNA
C.都有核膜
D.都有核糖体,但大肠杆菌无叶绿体
解析:选B。大肠杆菌和蓝藻均有细胞膜、细胞壁、DNA、核糖体,二者均无核膜、叶绿体。
5.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—蓝藻
D.a—原核生物、b—细菌、c—乳酸菌
解析:选D。流感病毒无细胞结构,不属于细菌;大肠杆菌属于细菌,为原核生物;蓝藻属于原核生物,A、B、C错误。
6.如图为某生物的细胞结构模式图,据图回答:
(1)该细胞为________(填“真核”或“原核”)细胞,判断的理由是____________
______________________。
(2)与细胞的遗传和代谢关系十分密切的物质是遗传物质,该物质位于的区域叫做________。该细胞与植物细胞相比,所共有的结构包括________、________、________和核糖体等。
(3)该细胞为________细胞的模示图,这类生物的绝大多数种类是营________或________的异养生物。
解析:上图为细菌细胞的模式图,细菌属于原核生物。原核生物无核膜包被的细胞核,其遗传物质集中的区域为拟核。细菌和植物细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质和核糖体。多数细菌为营腐生或寄生生活的异养生物。
答案:(1)原核 无核膜包被的细胞核
(2)拟核 细胞壁 细胞膜 细胞质
(3)细菌 腐生 寄生
一、选择题
1.下列四组生物中细胞结构最相似的是( )
A.变形虫、水绵、香菇
B.烟草、草履虫、大肠杆菌
C.小麦、番茄、大豆
D.酵母菌、灵芝、豌豆
解析:选C。根据细胞结构的不同特点,可以把细胞分为原核细胞和真核细胞,动物细胞和植物细胞等类型。变形虫和草履虫为单细胞动物,其细胞结构相似;香菇、酵母菌、灵芝为真菌;水绵属低等植物;大肠杆菌为细菌,属原核生物;小麦、番茄、大豆、烟草及豌豆均为高等植物。
2.(2012·枣庄高一检测)夏季,人们饮食不洁易引起腹泻,其病原微生物主要是痢疾杆菌。下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是( )
A.细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器
B.细胞中具有拟核,核内有染色质
C.构成细胞壁的物质中不含纤维素,但含有由糖类和多肽结合而成的化合物
D.痢疾杆菌属于原核生物,没有细胞膜
解析:选C。痢疾杆菌属于原核生物,其细胞中没有线粒体等复杂的细胞器,但有核糖体;没有由膜包被的细胞核,具有拟核,拟核中的DNA上无蛋白质,不构成染色质;细胞壁中不含纤维素,含肽聚糖(糖类和多肽结合成的化合物);具有细胞膜。
3.(2012·兰州一中高一考试)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。图示细胞中仅有一种细胞器——核糖体,DNA呈丝状散布于细胞质中,由此可知,此细胞最可能是原核细胞,原核细胞一般有细胞壁,但有的也没有,例如支原体就是一种没有细胞壁的原核生物。
4.下列叙述错误的是( )
A.酵母菌有核膜,而固氮菌没有
B.酵母菌有细胞膜,而固氮菌没有
C.黑藻细胞有线粒体,而蓝藻细胞没有
D.黑藻细胞有内质网,而蓝藻细胞没有
解析:选B。原核细胞、真核细胞均有细胞结构,它们都有细胞膜、细胞质、DNA等,题中酵母菌、黑藻为真核细胞,固氮菌、蓝藻为原核细胞。
5.每年1月的最后一个星期日,是“世界防治麻风病日”。麻风病是由麻风杆菌引起的一种慢性接触性传染病。主要侵犯皮肤、黏膜和周围神经,也可侵犯人体深部组织和器官。下列生物与麻风杆菌结构相似的是( )
A.黑藻 B.草履虫
C.蓝藻 D.艾滋病病毒
解析:选C。麻风杆菌为细菌,属原核生物,黑藻、草履虫为真核生物,蓝藻为原核生物。艾滋病病毒无细胞结构,既不属于真核生物也不属于原核生物。
6.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蓝藻
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,不具有叶绿素但具有细胞壁;小麦是高等植物,具有叶绿素和细胞壁;蓝藻是原核生物,不具有叶绿体,但具有叶绿素,具有细胞壁。
7.下列关于原核生物和真核生物的比较中,不正确的一项是( )
选项
真核生物
原核生物
A
具有细胞核
具有拟核
B
遗传信息量大
遗传信息量小
C
有各种复杂的细胞器
细胞器只有核糖体
D
都对人类有利
都对人类有害
解析:选D。原核生物与真核生物既有对人类有利的,也有对人类有害的。
8.下列说法错误的是( )
A.原核生物比真核生物出现得早
B.原核生物的细胞内无膜性结构的细胞器
C.真核生物包括除病毒以外的所有生物
D.原核生物形体微小,结构简单,但繁殖迅速,分布广泛
解析:选C。生物的分类一般为真核生物、原核生物、非细胞生物(病毒),原核生物不属于真核生物,C错误。
9.在利用引流法制作酵母菌临时装片过程中,下列做法正确的是( )
A.在盖玻片上滴一滴酵母菌液,盖上载玻片,用吸水纸吸去多余液体
B.在酵母菌液中滴一滴碘液,盖上盖玻片,用吸水纸吸去多余液体
C.在盖玻片一侧滴一滴碘液,从盖玻片的另一侧用吸水纸吸去多余液体
D.将酵母菌和碘液混匀,滴在载玻片中央,用吸水纸吸去多余液体
解析:选C。制作酵母菌临时装片时,在载玻片中央滴一滴酵母菌液,盖上盖玻片,在盖玻片一侧滴一滴碘液,在另一侧用吸水纸吸引。
10.(2012·武汉二中高一检测)蓝藻和水绵这两种生物都是藻类,都能进行光合作用,有关二者的叙述,错误的是( )
A.都具有叶绿体 B.都具有细胞壁
C.都具有核糖体 D.都具有细胞膜
解析:选A。蓝藻为原核生物,水绵为真核生物,二者虽然都能进行光合作用,但是前者仅具藻蓝素和叶绿素,无叶绿体,而后者有叶绿体。二者结构上都具有细胞壁、细胞膜和核糖体。
11.如图所示的四个方框依次代表大肠杆菌、黑藻、酵母菌、蓝藻,其中阴影部分可表示它们都具有的某种物质或结构。下列哪项属于这种物质或结构( )
A.线粒体 B.核糖体
C.染色体 D.细胞核
解析:选B。大肠杆菌、蓝藻是原核生物,黑藻、酵母菌是真核生物。原核生物细胞中无细胞核;DNA是游离的,无染色体;细胞器只有核糖体。而真核细胞有细胞核、染色体及线粒体、核糖体等多种细胞器。
12.美国研究人员发现了一种罕见细菌,这种细菌内有许多集光绿色体,每个集光绿色体含有大量叶绿素。正是这些叶绿素使得细菌能够在菌苔上同其他生物争夺阳光,维持生存。这种细菌是人们迄今发现的第一种含有集光绿色体的喜氧微生物。下列有关该菌的叙述,正确的是( )
A.该菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B.该菌是好氧细菌,其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C.该菌为原核生物
D.该菌是自养型,其光合作用的场所是叶绿体
解析:选C。细菌为原核生物,无成型的细胞核,仅有核糖体一种细胞器。该菌含有叶绿素,可进行光合作用。
二、非选择题
13.如图是几种常见的单细胞生物,请回答相关问题。
(1)图中________具有核膜,因此属于________生物。
(2)图中④的绝大多数种类是营腐生或寄生的________型生物,而图中的________是自养型生物。
(3)图①~⑤中的各种生物细胞的统一性体现在都具有
________________________________________________________________________。
(4)各种细胞结构上的差异性体现了细胞的________。
(5)如果在显微镜下看到的衣藻结构如图中①所示,实际鞭毛位置应该在________(填“上侧”或“下侧”)。
解析:据图分析,图①~⑤依次是衣藻、草履虫、变形虫、细菌和蓝藻,其中①②③是真核生物,具核膜,而④⑤是原核生物,无核膜。④的绝大多数种类是营腐生或寄生的异养生物,①和⑤均可以进行光合作用,是自养型生物。图中各细胞均具有细胞膜、细胞质(核糖体)和DNA,体现了细胞的统一性,而各细胞结构上的差异性体现了细胞的多样性。显微镜下的物像与实物呈倒置关系。
答案:(1)①②③ 真核
(2)异养 ①和⑤
(3)细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA
(4)多样性 (5)下侧
14.某学生在电子显微镜下观察甲、乙、丙三种生物材料,其中有菠菜叶细胞、大肠杆菌和鼠的肝脏细胞。发现它们细胞内有四种结构,分别为a、b、c、d,它们具有下列特征:a、b、c均有双层膜,其中a的膜上有小孔,而b、c没有小孔;d为网状管道系统,其单层膜与核膜相连。
根据观察结果整理如下表,请判断出三种生物材料的名称并回答下列问题:
细胞结构
a
b
c
d
材料甲
-
-
-
-
材料乙
+
+
+
+
材料丙
+
+
-
+
注:+表示存在,-表示不存在
(1)三种生物材料的名称分别是:
甲是________;乙是________;丙是________。
(2)生物甲不具有上述细胞结构,这说明它是一种______生物。此类生物应当具有的细胞器是________。
(3)写出四种结构的名称:
a________、b________、c________、d________。
解析:细胞内具有双层膜的结构有线粒体、叶绿体和细胞核,但只有细胞核的核膜上有核孔,因此可以确定a是细胞核,b、c为线粒体或叶绿体。d为网状管道系统,其单层膜与核膜相连,是内质网。材料甲没有细胞核,故是大肠杆菌;材料乙具备这四种结构,应是植物细胞:菠菜叶细胞;材料丙则是鼠的肝脏细胞。同时,b、c也非常容易区分,鼠的肝脏细胞中无叶绿体,故b、c分别为线粒体和叶绿体。
答案:(1)大肠杆菌 菠菜叶细胞 鼠的肝脏细胞
(2)原核 核糖体
(3)细胞核 线粒体 叶绿体 内质网
15.(创新探究题)幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。右图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是______(填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为了探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,该菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖”的原因的最可能假设是_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
B.设置对照:_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
c.接种幽门螺杆菌:_______________________________________________________。
D.培养观察:_______________________________________________________________。
B.实验结果:___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)幽门螺杆菌是原核生物,没有以核膜为界限的细胞核,而酵母菌是真核生物。
(2)实验设计要遵循对照原则和单一变量原则。根据题干信息可确定,实验的单一变量是是否接种过W菌。
答案:(1)1、2、3、5 没有以核膜为界限的细胞核
(2)①W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质
②A.b.在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不接种W菌,相同条件下培养一段时间后,除去甲培养基上的W菌
c.在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌
D.在相同的适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌
B.甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖
1.下列哪项不是细胞质基质的成分( )
A.脂质、糖类 B.多种酶
C.氨基酸、核苷酸 D.多种细胞器
解析:选D。细胞质包括细胞质基质和细胞器两种结构。细胞器不是细胞质基质的成分。
2.下列细胞中,同时含有叶绿体和中心体的是( )
A.心肌细胞 B.团藻细胞
C.叶肉细胞 D.根毛细胞
解析:选B。动物细胞和低等植物细胞具有中心体,高等植物细胞不具有此细胞器,高等动物细胞中不含叶绿体。故四个选项中,同时含叶绿体和中心体的为团藻细胞。
3.下列有关观察叶绿体和线粒体实验的叙述,错误的是( )
A.在高倍显微镜下,叶绿体和线粒体的内部结构清晰可见
B.观察叶绿体时,应保证临时装片中的叶片保持有水状态
C.詹纳斯绿B染液可将线粒体染成蓝绿色
D.高倍显微镜下叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球形或球形
解析:选A。在高倍显微镜下,可以观察到叶绿体和线粒体的形态和分布,但无法观察到两种细胞器的内部结构。
4.人的红细胞和玉米根尖分生区细胞的相同之处是( )
A.都有大液泡 B.都没有细胞核
C.都有细胞壁 D.都没有叶绿体
解析:选D。人的红细胞是动物细胞,玉米的根尖分生区细胞是植物细胞。人的红细胞没有大液泡、细胞壁、叶绿体,并且成熟的红细胞无细胞核;玉米根尖分生区细胞有细胞壁,无叶绿体,大液泡。
5.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)在不同生物中功能不同的细胞器是________。
(2)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________________________________________________________________________。
(3)与能量转换有关的细胞器是_____________________________________________。
(4)高等植物没有的细胞器是__________________________________________________。
(5)含有色素的细胞器是___________________________________________________。
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)高尔基体在动植物细胞中功能不同。植物细胞中,高尔基体与细胞壁的形成有关;动物细胞中,高尔基体与分泌蛋白的合成和运输有关。
(2)内质网为网状膜结构,为化学反应提供了条件。
(3)与能量转换有关的细胞器是叶绿体和线粒体。
(4)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。
(5)叶绿体中含有叶绿素和其他色素。
答案:(1)A (2)D (3)C、E (4)B (5)E
一、选择题
1.下列哪种材料不能直接放在载玻片上观察叶绿体( )
A.藓类的叶片
B.黄杨叶横切片
C.菠菜叶下表皮的少数叶肉细胞
D.种子植物的叶片
解析:选D。种子植物的叶片较厚,不能直接放在载玻片上观察叶绿体,可做成切片后再观察。
2.(2012·蚌埠高一检测)下列各组细胞器中,均只含单层膜结构的一组是( )
A.线粒体和叶绿体 B.内质网和高尔基体
C.中心体和溶酶体 D.液泡和核糖体
解析:选B。根据是否含有膜结构及具有生物膜的层数,可将细胞器分为三类:①无膜细胞器有核糖体和中心体;②具单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、液泡和溶酶体;③具双层膜的细胞器有线粒体和叶绿体。
3.(2012·严州中学高一检测)下列细胞中,线粒体数量最多的是( )
A.洋葱表皮细胞
B.人的口腔上皮细胞
C.人的成熟红细胞
D.甲状腺机能亢进病人的肝细胞
解析:选D。一般来说,动物细胞中的线粒体含量比植物细胞多一些,新陈代谢旺盛的细胞比一般细胞多一些。如心肌细胞比腹肌细胞含线粒体多。人的成熟红细胞的细胞核和细胞器都已退化,既无核也无线粒体。人的口腔上皮细胞和甲状腺机能亢进病人的肝细胞中都含有线粒体,但后者新陈代谢异常旺盛,所以含线粒体数量应最多。
4.植物细胞能够保持坚挺主要与下列哪种细胞器有关( )
A.核糖体 B.溶酶体
C.液泡 D.线粒体
解析:选C。植物细胞内具有液泡,内含细胞液,充盈的液泡可以使植物细胞保持坚挺。
5.下列有关细胞膜系统的叙述,正确的是( )
A.细胞膜系统广阔的膜面积为多种化学反应所需的酶提供附着位点
B.各种细胞器均有膜
C.细胞膜系统由细胞器膜和细胞膜组成
D.各种细胞器膜之间毫无联系
解析:选A。核糖体、中心体不具有膜结构;细胞膜系统由细胞膜、核膜及各种细胞器膜组成;细胞的各种结构既相互联系又相对独立,有些细胞器膜之间具有一定的联系。
6.下列关于溶酶体的说法,错误的是( )
A.溶酶体是动植物细胞都具有的细胞器
B.溶酶体内的水解酶是在核糖体上合成的
C.正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
D.刚宰杀的鸡放置一段时间味道更鲜美,原因是溶酶体释放的水解酶使一些大分子物质分解
解析:选C。溶酶体普遍存在于动植物细胞中,水解酶属于蛋白质,因此是在核糖体上合成的。溶酶体含有多种水解酶,正常生理状态下能分解衰老、损伤的细胞器。动物被宰杀后细胞逐渐死亡,溶酶体破裂释放水解酶,如蛋白酶,可以使肉里的蛋白质在一定程度水解产生多肽和氨基酸,使得肉味更鲜美。
7.下列在“观察鸡肝细胞中的线粒体”的探究活动中,正确的一项操作是( )
A.切取小块新鲜鸡肝,用清水洗净
B.将鸡肝浸没在詹纳斯绿B染液中
C.染色后再用林格氏液浸没,并剪碎
D.制成细胞装片后,放在高倍镜下观察
解析:选C。洗新鲜鸡肝应用林格氏液,而不是清水;染色时肝组织一半浸入染液,一半暴露于染液外,而不是完全浸没,制成装片后,先放在低倍镜下观察,再放在高倍镜下观察。
8.被比作植物细胞“能量转化车间”的细胞器是( )
A.中心体 B.核糖体
C.叶绿体 D.线粒体
解析:选C。叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,可以将无机物转化为有机物,将光能转化为化学能储存。所以被比作植物细胞的“能量转化车间”。
9.观察某细胞的局部结构时,看到的细胞器有中心体、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,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。
10.下列关于细胞的说法正确的一组是( )
①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞
②含中心体的细胞必定为动物细胞
③同一动物体不同组织细胞中线粒体含量不同
④植物细胞必定含叶绿体
⑤能进行光能自养的生物不一定是绿色植物
A.①③ B.①④
C.③⑤ D.②⑤
解析:选C。细菌也有细胞壁,低等植物细胞也含有中心体,植物根细胞不含叶绿体,故①②④说法错误。
11.以下有关原生质的说法正确的是( )
A.构成原生质的化合物都各有重要功能,并且都能独立行使功能
B.构成原生质的化合物单独不能行使功能,必须按照一定的方式组合起来,才能完成它们的功能
C.一个植物细胞可以看成一小团原生质
D.原生质包括细胞膜、细胞器和细胞核
解析:选B。构成原生质的化合物,必须按照一定的方式组合起来,才能完成它们的功能;除去细胞壁的植物细胞可以看成一小团原生质;原生质包括细胞膜、细胞质和细胞核。
12.(2012·东阳中学第一次月考)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。内质网向内连接外层核膜,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。
二、非选择题
13.图1是两种高等生物细胞亚显微结构模式图。图2和图3是图1中部分结构的放大,据图回答。([ ]内填图中标号,________上填文字)
(1)图中的结构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所示结构的名称分别是________,二者在结构上的主要共同点是
________________________________________________________________________。
(3)与植物细胞细胞壁形成有关的细胞器是[ ]
________________________________________________________________________。
解析: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。图2为线粒体,图3为叶绿体,二者都具有双层膜。植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关。
答案:(1)3 13 8
(2)线粒体、叶绿体 都具有双层膜
(3)9 高尔基体
14.如图为细胞的亚显微结构图,请据图回答。
(1)此图表示________细胞的模式图。判断的依据是此细胞中有[6]________,而无____________、__________、________。
(2)[4]________是细胞内蛋白质加工,以及脂质合成的“车间”。
(3)[7]________是合成蛋白质的场所。
(4)图中[1]细胞膜的化学成分主要是______________,具有的功能有________________,________________,________________。
(5)图中[8]为________,在其中也进行着多种化学反应,为细胞代谢提供________、________、________等物质和条件,为细胞器的生命活动提供所需要的物质以及一定的周围环境。
(6)[2]________主要对来自[4]的蛋白质进行加工、分类和包装。
解析:本题要求根据图辨认细胞的亚显微结构的名称和功能,是一道综合考查识图、识记的分析说明题。应联系动植物细胞的异同点,对各种细胞器在细胞内的位置、形态、构造以及特定的生理功能进行填注。着重考查对细胞器的功能、形态的理解。细胞质基质内进行着许多化学反应,为细胞代谢提供能量、核苷酸、氨基酸等物质和条件。
答案:(1)动物 中心体 细胞壁 液泡 叶绿体
(2)内质网 (3)核糖体
(4)脂质和蛋白质 将细胞和外界环境分隔开 控制物质进出细胞 进行细胞间的信息交流
(5)细胞质基质 能量 核苷酸 氨基酸
(6)高尔基体
15.(创新探究题)观察液泡,并进行花色素苷变色实验。实验原理:植物体内的色素主要有两类,一类是不溶于水而溶于有机溶剂的质体色素,如叶绿素、类胡萝卜素;另一类是溶于水的液泡色素。存在于紫色洋葱鳞片叶表皮细胞液泡中的花色素苷是液泡色素的一种。花色素苷的颜色变化受pH影响,可作为一种pH指示剂。这类化合物通常在中性偏酸(pH=6)的条件下呈紫色,酸性条件下呈红色,碱性条件下呈蓝色。
实验材料器具:表皮呈紫色的洋葱、偏酸性蒸馏水(pH=6)、1 mol/L乙酸(pH=2.4)、1 mol/L硼酸(pH=5.2)、氨水(弱碱性);显微镜、载玻片、盖玻片、镊子和吸水纸。
实验步骤(如图所示):
分析与讨论:
(1)列表比较在第⑤步中加入不同试剂的颜色变化。
滴入溶液
观察到的颜色
偏酸性蒸馏水(pH=6)
乙酸(pH=2.4)
硼酸(pH=5.2)
氨水(弱碱性)
(2)已知喇叭花中也有花色素苷,根据上面的现象分析白天随着太阳的升起,光照时间的延长,可以看到红色喇叭花的花瓣逐渐变成紫色,原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)决定植物叶片显绿色的色素存在于细胞的________(填细胞器)中。花色素苷存在于________中,这种在不同酸碱性环境中显示出不同颜色的物质与常用的酸碱指示剂________相似。
解析:植物体的绿色由叶绿体中的叶绿素决定,花瓣、果实的颜色一般由花色素苷决定,花色素苷类似于化学中的酸碱指示剂——石蕊,在酸性、偏中性、碱性环境中分别显红色、紫色和蓝色。晚上细胞呼吸产生大量CO2,扩散进入细胞液后形成H2CO3,因此早晨细胞液呈酸性,表现为红色;随太阳升起,光合作用增强,CO2被大量利用,使细胞液酸性降低趋于中性,表现为紫色。可见植物花瓣颜色变化与细胞内的一系列化学反应密切相关。
答案:(1)
滴入溶液
观察到的颜色
紫色
红色
红色
蓝色
(2)光照加强,植物光合作用消耗大量CO2,细胞液的pH升高
(3)叶绿体 液泡 石蕊
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分)
1.“小小细胞多奥妙,前人探索付辛劳!”下列关于细胞学说的叙述,不正确的是( )
A.揭示了动植物细胞的多样性
B.建立者主要是施莱登和施旺
C.一切动植物都是由细胞发育而来
D.是多位科学家在探索中开拓、继承、修正和发展而建立的
解析:选A。细胞学说揭示了细胞的统一性。
2.下列有关细胞的叙述中,错误的是( )
A.根据细胞结构,可把细胞分为原核细胞和真核细胞
B.一个细胞就是一个有机的统一体
C.生物体都是由细胞构成的
D.细胞是生物体结构和功能的基本单位
解析:选C。病毒也属生物,但无细胞结构。
3.细胞质基质是细胞结构的重要组成部分,下列关于细胞质基质的叙述,错误的是( )
A.呈透明的胶质状态
B.其中进行着多种化学反应
C.由水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等组成
D.在活细胞内呈静止状态
解析:选D。细胞质基质在活细胞内是可以流动的,而不是静止状态。
4.最能表明一个细胞具有特殊功能的是( )
A.细胞核的大小 B.细胞器的种类和数量
C.细胞膜的结构 D.细胞的大小
解析:选B。不同细胞所含细胞器的种类和数量不同。
5.用电子显微镜观察月季的根毛细胞,下列结构中均不能观察到的是( )
A.液泡和中心体 B.高尔基体和核糖体
C.叶绿体和中心体 D.液泡和内质网
解析:选C。月季为高等植物,不含中心体,根毛细胞中无叶绿体。
6.下列哪一组细胞器是高等动物细胞和高等植物细胞所共有的( )
A.高尔基体、线粒体、叶绿体 B.线粒体、内质网、核糖体
C.内质网、中心体、线粒体 D.内质网、核糖体、液泡
解析:选B。高等动植物细胞共有的细胞器有线粒体、内质网、核糖体、高尔基体等,植物细胞特有的是叶绿体、液泡,动物细胞具有而高等植物细胞没有的细胞器是中心体。
7.下列说法错误的是( )
A.真核生物比原核生物结构复杂,因此更能适应环境
B.草酸铵结晶紫染液是碱性染料,能将核酸染色
C.真核生物包括了自然界中各种类型的植物、真菌、动物以及人类等
D.小麦细胞具有叶绿体,而蓝藻没有
解析:选A。能否适应环境与生物的结构复杂程度无直接关系。
8.观察植物细胞装片时,在低倍镜下视野明亮,物像清晰,但换成高倍镜后,物像不见了。导致该现象的可能原因是( )
A.没有调节反光镜
B.没有移动装片使物像在视野的中央
C.没有调节粗准焦螺旋
D.没有调节细准焦螺旋
解析:选B。利用低倍镜观察时,若物像不在视野中央,则换上高倍镜后,由于视野变小,很可能观察不到物像。若没有调节反光镜,只会影响视野的亮度;换上高倍镜后,不需要调节粗准焦螺旋;若没有调节细准焦螺旋,则会影响物像的清晰度,不至于使物像消失。
9.每年夏季,一些江河湖泊由于污染物的排放而致使某些藻类植物大量繁殖、泛滥成灾,如果要鉴别这些藻类中的蓝藻和绿藻,主要观察什么结构( )
A.细胞壁 B.细胞膜
C.细胞质 D.核膜
解析:选D。蓝藻属于原核生物,没有由膜包围的细胞核,而绿藻是真核生物,具有核膜。两者在细胞结构上也具有相似点,即都有细胞壁、细胞膜、细胞质及DNA分子等。
10.下列有关线粒体的叙述中,错误的是( )
A.线粒体是由内、外两层膜构成的
B.线粒体是呼吸和能量代谢的中心
C.线粒体普遍存在于原核、真核细胞中
D.线粒体中含有少量的DNA和核糖体
解析:选C。原核细胞中无线粒体,线粒体中含有少量DNA和核糖体。
11.如果科学家寻找其他星球上可能存在的生命体,他们会把研究重点放在含有下面哪种元素上( )
A.氮 B.镁
C.碳 D.钠
解析:选C。碳是生物体中最基本的元素,生物体中的有机物都是以碳链为骨架。
12.下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴定实验,①~③依次是( )
待检物质
蛋白质
脂肪
①
试剂
双缩脲试剂
②
班氏试剂
颜色反应
③
红色
砖红色
A.葡萄糖、苏丹Ⅲ、紫色
B.蔗糖、苏丹Ⅳ、紫红色
C.还原性糖、苏丹Ⅳ、蓝紫色
D.果糖、苏丹Ⅳ、紫色
解析:选D。还原性糖与班氏试剂反应有砖红色沉淀生成,果糖、葡萄糖为还原性糖,蔗糖为非还原性糖。脂肪与苏丹Ⅳ反应呈红色,与苏丹Ⅲ反应呈橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。
13.下列最能体现生物体的生命活动具有共同的物质基础的是( )
A.C、H、O三种元素在生物体内含量高
B.组成生物体的化学元素,没有一种是生物界所特有的
C.组成生物体的化学元素,在生物体内和无机自然界中含量差别很大
D.组成生物体的化学元素和化合物种类是大体相同的
解析:选D。地球上生物种类众多,在个体大小、形态结构和生理功能等方面都不同,但组成所有生物体的化学元素和化合物种类是大体相同的,即生物体的生命活动都具有共同的物质基础。前三项都只叙述了化学元素,而化学元素需要进一步组成化合物才能参与各项生命活动。
14.发菜细胞群体呈黑蓝色,状如发丝(属于蓝藻);生菜是一种绿色植物,两者因分别与“发财”和“生财”谐音而备受百姓青睐。下列属于发菜和生菜的相同点的是( )
A.是真核生物 B.含有叶绿体
C.是自养生物 D.有核膜
解析:选C。发菜是蓝藻的一种,属于原核生物,生菜属于真核生物。发菜不具有叶绿体和核膜,但是具有藻蓝素和叶绿素,能进行光合作用,所以发菜和生菜都是自养生物。
15.真核细胞和原核细胞的统一性表现在( )
A.真核细胞和原核细胞都具有细胞壁
B.真核细胞和原核细胞都具有细胞核
C.真核细胞和原核细胞都具有相似的细胞膜、细胞质和遗传物质
D.真核细胞和原核细胞都具有液泡
解析:C。真核细胞和原核细胞都具有相似的细胞膜、细胞质和遗传物质。原核细胞无成形的细胞核,无液泡。真核细胞中也并非所有细胞均有液泡。
16.下列关于显微镜操作的方法中,正确的是( )
①对光时,阳光照在反光镜上,视野越亮越好
②进行低倍镜与高倍镜的转换时,扳动物镜转动较省力
③使用完毕后,要用干布拭去载物台上的水和脏物
④装箱之前,应下降镜筒,使物镜插入通光孔中
⑤取、放显微镜时,要左手托镜座,右手握镜臂,并且要轻拿、轻放
A.①②③ B.①②④
C.③⑤ D.②③④
解析:选C。此题考查学生的实验基本技能。对光时,光线适宜观察即可;进行低倍物镜与高倍物镜的转换时,要转动转换器,而不是直接用手扳物镜;装箱前应将物镜偏到两旁,而不是插入通光孔中。
17.如图表示最可能是哪一类生物或细胞的模式图( )
A.哺乳动物精子 B.蘑菇
C.病毒 D.细菌
解析:选D。此细胞中有拟核结构,应为原核细胞。A、B项细胞为真核细胞,细菌为原核生物,病毒为非细胞结构生物。
18.关于双缩脲试剂A和B及使用方法的叙述,正确的是( )
A.试剂A和B分别是浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液,二者混合后立即使用
B.试剂A和B分别是浓度0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液,使用时,先加A液,再加B液
C.试剂A和B分别是浓度为0.05 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液,使用时先加A液,再加B液
D.试剂A和B分别是浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液,二者混合后立即使用
解析:选B。双缩脲试剂A是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液,试剂B是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液,而且使用时先加入A液造成碱性环境,然后加入双缩脲试剂B,在碱性环境中Cu2+可与蛋白质形成紫色络合物。
19.假如你在研究中发现一种新的单细胞生物,并决定其分类,下列何种特性与你的决定无关( )
①核膜的有无 ②核糖体的有无 ③细胞壁的有无
④细胞颜色的有无
A.①③ B.②④
C.①④ D.②③
解析:选B。人们对细胞进行分类时可依据是否具核膜划分原核细胞与真核细胞,依据是否具有细胞壁划分植物细胞与动物细胞。由于所有细胞均含核糖体,故不可将核糖体作为细胞分类依据,此外“颜色”也不可作为分类依据,因为许多细胞都可能具一定颜色。
20.某同学在高倍显微镜下连续观察菠菜叶肉细胞、番茄果肉细胞、洋葱鳞片叶外表皮细胞和根尖分生区细胞,对比大肠杆菌的结构图,他得出以下四点不同,你认为其中对于细胞分类最重要的是( )
A.大肠杆菌无叶绿体
B.大肠杆菌细胞结构简单
C.大肠杆菌没有核膜包被的细胞核
D.大肠杆菌细胞体积小
解析:选C。大肠杆菌为原核生物,原核生物与真核生物最根本的区别是无核膜包被的细胞核。
21.嫩肉粉的主要作用是利用蛋白酶(一种具有催化作用的蛋白质)对肉中蛋白质进行部分水解,使肉类制品口感达到嫩而不韧、味美鲜香的效果。据《食品添加剂手册》介绍,肉类嫩化剂配方为2%木瓜蛋白酶、15%葡萄糖、2%味精及食盐等。某课外活动兴趣小组要对市场上售卖的一种嫩肉粉设计实验进行检测,检测其中是否含有蛋白质,你认为应该选择的材料和试剂是( )
A.淀粉溶液、苏丹Ⅲ染液
B.清水、斐林试剂
C.蛋清溶液、双缩脲试剂
D.清水、双缩脲试剂
解析:选C。蛋清中富含蛋白质,蛋白质与双缩脲试剂呈紫色反应。
22.下列关于真核生物和原核生物的表述,正确的是( )
A.真核生物是指动物、植物等高等生物,细菌、病毒和真菌都属于原核生物
B.真核生物是指由真核细胞构成的生物,原核生物是指由原核细胞构成的生物
C.人体的血小板、成熟的红细胞无细胞核,所以这两种细胞属于原核细胞
D.真核生物的个体,都是肉眼可见的,原核生物的个体都很小,必须借助显微镜才能观察到
解析:选B。A项中,病毒无细胞结构,既不属于原核生物,也不属于真核生物;真菌属于真核生物。C项中,血小板和成熟的红细胞无细胞核,但它们均为特化的真核细胞。D项中,一般真核细胞较原核细胞更大一些,但是它们直径一般为20~30 μm,单细胞的真核生物用肉眼也不能看清,还需要借助显微镜进行观察。
23.
2012年3月24日是第17个世界防治结核病日,我国的宣传主题是“你我共同参与,消除结核危害”。已知结核杆菌为原核生物,侵入人体后能够在细胞内快速繁殖。下列关于结核杆菌的描述正确的是 ( )
A.像蓝藻一样,结核杆菌是自养生物
B.其生命活动所需要能量主要由线粒体提供
C.该菌感染机体后能快速增殖,表明其可抵抗溶酶体的消化降解
D.该菌的蛋白质在核糖体合成、内质网加工后由高尔基体运输到相应部位
解析:选C。结核杆菌营寄生生活,是异养生物,也是原核生物,除了核糖体外,没有线粒体等其他细胞器。该菌感染后,在宿主细胞内进行增殖,能增殖的结核杆菌不能被溶酶体消化降解。
24.近年来纳米科技发展进步神速,极精微的各式显微镜,如共轭焦锂射显微镜、定量扫描电子显微镜的发明,使细胞的微细胞结构被观察的更为清楚。下列有关普通光学显微镜的有关叙述错误的是( )
A.对于目镜,放大倍数越大,镜头越短
B.用10倍物镜观察水绵玻片时,玻片与物镜的距离为0.5 cm,若改用30倍物镜观察时,则玻片与物镜的距离应调整为1.5 cm左右
C.当用低倍镜看清楚物像后,转换成高倍镜后却看不到或看不清物像,其原因可能是被观察的物体未处于视野中央
D.若视野中有一异物,移动装片和转动物镜后异物不动,则异物应位于目镜上
解析:选B。本题考查显微镜的使用。目镜的放大倍数与镜头长短成反比。物镜放大倍数越大,镜头与玻片间距离越小。被观察物像若位于视野一侧,则转换成高倍镜后,物像可能移出视野。异物可能位于物镜、目镜和装片中,若位于物镜上,转动物镜,异物可动;若位于装片上,装片移动,异物随之移动,现移动装片和转动物镜,异物均不动,则异物应位于目镜上。
25.在下列四支试管中分别加入一些物质,甲试管:经高温煮沸冷却后的豆浆;乙试管:人体必需的8种氨基酸溶液;丙试管:蛋清;丁试管:人血液中的红细胞和蒸馏水。则上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后,有紫色反应的是( )
A.甲、丙、丁 B.乙、丙、丁
C.甲、乙、丙 D.甲、丁
解析:选A。与双缩脲试剂反应呈紫色的实际为肽键。甲试管豆浆中富有蛋白质,丙试管蛋清中也富含蛋白质,丁试管红细胞中含较多的血红蛋白,红细胞浸入清水中会涨破,使血红蛋白流出。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
26.(10分)如图是人体细胞鲜重的主要元素含量,据图回答下列问题:
(1)构成细胞的基本元素有_________________________________________________。
(2)组成生物体的最基本元素占细胞鲜重的__________________________________。
(3)O在细胞鲜重中占的比例最大,但却不是基本元素的原因是_____________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)O、H、N三种元素在细胞鲜重中所占比例是______,而这3种元素在组成岩石圈的化学成分中,质量分数还不到1%,这个事实说明了________。
解析:C、H、O、N是组成细胞的基本元素,C是细胞中最基本的元素。在细胞干重中,C元素含量最高,在细胞鲜重中O元素含量最高。O、H、N三种元素在细胞中所占比例与在岩石圈中相差较大,这体现了生物界与非生物界的差异性。
答案:(1)C、H、O、N (2)18%
(3)O虽然占65%,但细胞鲜重中含量占85%~90%的是H2O,H2O中O的质量分数很高,若去掉H2O,在干重中C占比例最大,所以C是最基本元素而O不是
(4)78% 生物界与非生物界具有差异性
27.(12分)如图为动、植物细胞亚显微结构示意图,据图回答:
(1)植物细胞特有的结构是[ ]________、[ ]________和________。
(2)与能量转换有关的细胞器为[ ]________和[ ]________。
(3)与动物细胞有丝分裂有关的细胞器是[ ]________。
(4)增大细胞内的膜面积,为细胞内各种化学反应的正常进行提供有利条件,并被称为“有机物合成的车间”的细胞器是[ ]________。
(5)在低等植物细胞中存在,而在高等植物细胞中不存在的细胞器是[ ]________。
(6)在动物和植物细胞中都存在,但在动物和植物细胞中执行不同功能的细胞器是[ ]________。
解析:与动物细胞相比,植物细胞特有的结构是细胞壁、叶绿体、液泡。中心体与细胞的有丝分裂有关,中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中。线粒体、叶绿体与能量的转换有关。内质网与蛋白质、脂质、糖类的合成有关,被称为“有机物合成的车间”。高尔基体在植物细胞中与细胞壁的形成有关,在动物细胞中与分泌物的形成有关。
答案:(1)1 细胞壁 4 叶绿体 液泡
(2)3 线粒体 4 叶绿体
(3)5 中心体
(4)9 内质网
(5)5 中心体
(6)6 高尔基体
28.(12分)细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是新陈代谢的主要场所。图中的A、B、C、D是4种不同类型的细胞,请分析回答:
(1)上图中属于原核细胞的是________,属于植物细胞的是________,属于动物细胞的是________。
(2)图A细胞与图B细胞相比,在细胞器方面的区别是___________________________。
(3)图C细胞与图A细胞在结构方面的最大区别是____________________________,它们共同含有的细胞器是________。
(4)图示4种细胞中,能进行光合作用的是________。
解析:图中A为植物细胞,B为动物细胞,C、D为原核细胞,其中C为细菌,D为蓝藻。A、B细胞相比,A特有叶绿体、液泡,B特有中心体。原核细胞与真核细胞相比,二者最大的差别在于原核细胞无核膜包被的细胞核,但两者均有核糖体这一种细胞器。植物细胞具有叶绿体,可进行光合作用,蓝藻虽无叶绿体,但有可进行光合作用的片层结构。
答案:(1)C、D A B
(2)图A细胞具有叶绿体和液泡,无中心体
(3)图C细胞没有由核膜包被的细胞核 核糖体
(4)A、D
29.(16分)原核生物中的细菌具有细胞壁,为了探究其化学成分是否含有糖类和蛋白质,某课题小组首先上网查阅了有关资料,得知:糖类加硫酸水解后用碱中和,再加班氏试剂沸水加热,有砖红色沉淀生成;蛋白质与双缩脲试剂作用,生成紫色物质;二者单独检验时不相互干扰。于是课题小组设计了如下实验,请你补充完善。
(1)将细菌细胞粉碎后,用高速离心机分离得到细菌细胞壁。
(2)________________________________________________________________________。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和,再加班氏试剂并沸水加热;取B加入________摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
(5)预测实验现象并写出相应的结论:
现象
结论
细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质
细菌细胞壁中含有蛋白质而不含有糖类
解析:还原性糖在适宜条件下可与班氏试剂反应呈砖红色沉淀,蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。由于本实验为探究性实验,所以实验现象与实验结论不唯一,但要确保实验结论与实验现象的对应性。
答案:(2)将细菌细胞壁分为两等份,编号为A、B
(3)双缩脲试剂
现象
结论
若A出现砖红色沉淀,B出现紫色物质
若A出现砖红色沉淀,B不出现紫色物质
细菌细胞壁中含有糖类而不含有蛋白质
若A不出现砖红色沉淀,B出现紫色物质
若A不出现砖红色沉淀,B不出现紫色物质
细菌细胞壁中不含有糖类和蛋白质
1.(2012·邵阳高一检测)被大多数学者接受的细胞膜的结构模型是( )
A.双螺旋模型
B.流动镶嵌模型
C.脂质—脂质模型
D.蛋白质—脂质—蛋白质模型
解析:选B。双螺旋模型不是细胞膜的结构模型。人们对细胞膜结构的认识经历了由脂质和蛋白质组成→蛋白质—脂质—蛋白质静态模型→流动镶嵌模型,其中流动镶嵌模型被大多数学者接受。
2.细胞膜上一般不含( )
A.胆固醇 B.磷脂
C.血红蛋白 D.糖蛋白
解析:选C。该题主要考查了细胞膜的成分,其主要成分是脂质和蛋白质。脂质中磷脂含量最丰富,此外还含有胆固醇。细胞膜还含有少量的糖类,糖类与蛋白质结合形成糖蛋白;血红蛋白位于红细胞内,与氧气的运输有关,不属于细胞膜的成分。
3.下列图中能正确表示细胞膜结构的是( )
解析:选C。细胞膜的基本支架是磷脂双分子层,磷脂分子亲水性的头部排在外侧,疏水性的尾部排在内侧,细胞膜的外表面有蛋白质与多糖构成的糖被。
4.细胞膜上与细胞的识别、免疫、信息传递有着密切关系的化学物质是( )
A.磷脂 B.脂肪
C.核酸 D.蛋白质
解析:选D。细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成,其中蛋白质的种类很多,有的是运输物质的载体,有的是识别作用的糖蛋白,有的是接受信号的受体,有的是具有特异性的抗体,所以蛋白质与细胞识别、免疫、信息传递有着密切关系。
5.在下列几组化学元素中,构成细胞膜所必需的基本元素是( )
A.C、H、O B.C、H、O、P
C.C、H、O、N D.C、H、O、N、P
解析:选D。细胞膜主要是由脂质和蛋白质组成,组成蛋白质的元素中有C、H、O、N等元素,而磷脂中含有P元素。
6.下图表示细胞某一部分的亚显微结构,据图回答问题:
(1)这个简图表示____________的亚显微结构。
(2)图中的化学成分:
1.______________,2.______________,3.____________,4.____________。
(3)这种结构的主要特点是__________________。
(4)可见生物膜中的2、3成分在1上的排布方式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)组成该细胞结构的化学元素有________________,合成图中2、3成分的细胞器有____________。
(6)决定细胞识别作用的成分是图中的____________。
解析:图为细胞膜的流动镶嵌模型,其中1为磷脂分子,2、3为蛋白质分子,4为糖蛋白。蛋白质的合成在核糖体内进行。蛋白质分子和磷脂分子都不是静止的,从而使细胞膜具有一定的流动性。
答案:(1)细胞膜 (2)磷脂分子 蛋白质分子 蛋白质分子 糖蛋白
(3)具有一定的流动性 (4)镶嵌、覆盖、贯穿 (5)C、H、O、N、P 核糖体
(6)4
一、选择题
1.动物细胞和植物叶肉细胞的功能差异较大,其主要原因是构成细胞膜的成分中( )
A.脂质不同 B.磷脂不同
C.蛋白质不同 D.水不同
解析:选C。蛋白质在细胞膜行使功能中起重要作用。膜上蛋白质不同,膜的功能不同。
2.多细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调依赖于( )
A.细胞间的物质和能量交换 B.细胞间的信息交流
C.细胞间的物质交换 D.A和B两项
解析:选D。多细胞生物体内实现各个细胞间的功能协调,不但依赖于细胞间的信息交流,还必须依赖于细胞间的物质和能量的交换,否则细胞无法正常生存。
3.(2012·温州市楠江中学月考)异体器官移植手术很难成功,最大的障碍就是异体细胞间的排斥,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.细胞膜具有选择透性
C.细胞膜具有一定的流动性
D.细胞膜的外面有糖蛋白
解析:选D。细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用,这与异体器官移植手术很难成功有很大关系。
4.某科学家将一种细胞的最外层进行化学分析,得到糖类、磷脂、蛋白质,由此可以判断该细胞是( )
A.蓝藻细胞 B.月季细胞
C.肌肉细胞 D.大肠杆菌细胞
解析:选C。糖类、磷脂、蛋白质是细胞膜的组成成分。蓝藻细胞和大肠杆菌细胞都属于原核细胞,它们的最外层是由肽聚糖构成的细胞壁;月季细胞属植物细胞,其最外层主要是由纤维素和果胶构成的细胞壁;肌肉细胞为动物细胞,其最外层为细胞膜,细胞膜主要由蛋白质和脂质组成,还有少量糖类,脂质中主要为磷脂。
5.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性,下列实例中不能反映该特点的是( )
A.吞噬细胞吞噬病菌
B.核糖体中合成的蛋白质进入细胞核
C.变形虫能伸出伪足
D.精子和卵细胞经受精作用形成受精卵
解析:选B。细胞之间的融合、吞噬细胞吞噬病菌和变形虫伸出伪足都与细胞膜的流动性有关,核糖体中合成的蛋白质进入细胞核,与细胞膜的结构无关。
6.人注射狂犬病疫苗后,经过免疫细胞的识别等过程,血液中会出现抗狂犬病的抗体,抗体的产生体现了细胞膜( )
A.控制物质进出细胞的功能
B.将细胞与外界环境分隔开的功能
C.排泄功能
D.进行细胞间信息的接收与传递功能
解析:选D。免疫细胞膜上有糖蛋白,糖蛋白具有识别功能,这体现了细胞膜可进行细胞间信息的接收与传递功能。
7.细胞膜具屏障的作用不包括( )
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.使细胞内物质不能流失到细胞外,细胞外物质不能进入细胞内
解析:选D。细胞膜具屏障作用,使细胞成为相对独立的系统,保障了细胞内部环境的相对稳定,细胞膜还能控制物质进出细胞,细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞内,细胞不需要的或者对细胞有害的物质不容易进入细胞内。
8.(2012·济钢中学高一月考)下列叙述正确的是( )
A.细胞膜只是由脂质和蛋白质分子组成
B.细胞膜的各种成分中脂质的含量最多
C.在组成细胞膜的脂质中,脂肪最丰富
D.功能越简单的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多
解析:选B。A错,细胞膜除了主要成分脂质和蛋白质分子以外,还有少量的糖类。C错,在组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,此外还有少量固醇。D错,功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。B正确,细胞膜的各种成分中脂质约占细胞总量的50%,蛋白质约占40%,糖类约占2%~10%,因此脂质最多。
9.实验表明,正常情况下维生素D可以优先通过细胞膜进入到细胞内部,这是因为( )
A.细胞膜上含有蛋白质分子
B.细胞内维生素D的浓度过低
C.细胞膜的基本支架是磷脂双分子层
D.细胞膜上维生素D的载体较多
解析:选C。维生素D属于脂质,细胞膜中的磷脂分子也属于脂质,故根据化学上“相似相溶”的原理,维生素D可以优先通过细胞膜。
10.在处理污水时,人们设计出一种膜结构,有选择地将重金属离子阻挡在膜的一侧,以降低重金属离子对水的污染。这是试图模拟细胞膜的( )
A.屏障功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.细胞膜的流动性
解析:选B。细胞膜可控制物质的进出,阻止外来物质对细胞的干扰和破坏。
11.如图是辛格等科学家在1972年提出的关于生物膜分子结构的流动镶嵌模型。下列相关叙述错误的是( )
A.图中a与细胞识别有关,细胞的识别是信息传递的过程
B.图中c分子具有亲水的磷酸头部和疏水的脂肪酸尾部
C.图中d的分布状态有两种:镶在表面或贯穿于整个磷脂双分子层
D.b构成膜的基本支架,具有对称性
解析:选C。图中a为糖蛋白,与细胞的识别有关,b为磷脂双分子层,构成膜的基本支架,c是磷脂分子,有亲水的头部和疏水的尾部,d为蛋白质,在膜上呈不对称分布,有的镶在膜表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的贯穿于整个磷脂双分子层。
12.葡萄糖经小肠黏膜上皮进入毛细血管,需通过的磷脂分子层数是( )
A.4层 B.6层
C.8层 D.10层
解析:选C。葡萄糖经小肠黏膜上皮进入毛细血管需经过两层细胞:小肠黏膜上皮细胞和毛细血管壁上皮细胞,4层细胞膜,每层细胞膜由两层磷脂分子层构成,故共穿过8层磷脂分子层。
二、非选择题
13.根据图解回答下面的问题:
(1)图中反映的是细胞膜________的功能。
(2)图中甲表示的是________________的细胞,乙表示的是________细胞。
(3)图中1表示______________,2表示______________细胞膜上的________,其化学本质是________。
(4)一般认为细胞识别的分子基础是受体。受体主要指细胞膜中的________,它对细胞外信号分子的结合有特异性。
解析:本题图解表示相邻两个细胞通过接触进行信息交流,甲是发出信号的细胞,1是由甲产生的信号分子,乙表示接受信号的细胞,即称为靶细胞,2是信号识别受体,其化学本质是蛋白质。
答案:(1)信息交流 (2)发出信号 靶 (3)与膜结合的信号分子 靶 受体 蛋白质(通常为糖蛋白或脂蛋白)
(4)蛋白质
14.用不同荧光染料标记的抗体,分别与小鼠和人细胞膜上的一种抗原相结合,使它们分别产生绿色和红色荧光。将这两种细胞融合成一个细胞时,开始时一半成绿色,另一半成红色,但在37 ℃水浴中保温40 min后,融合细胞上两种颜色的荧光点呈均匀分布,如图所示,请据图回答问题。
(1)这个实验说明了细胞膜具有________性,这种特点是由于
________________________________________________________________________。
(2)细胞在完成上述生理活动中还需要________(细胞器)为其提供能量。
(3)细胞外的物质不能随便进入细胞,细胞内的物质也不能随便从内部出去,这体现了细胞膜的________作用。尽管如此,有机磷农药仍然可以迅速进入细胞内使人体中毒,其原因是________________________________________________________________________。
解析:人、鼠细胞融合实验说明细胞膜具有流动性,这是由组成细胞膜的分子具有流动性决定的。细胞进行生理活动的所需能量主要由线粒体提供。细胞膜的屏障作用,使细胞内、外的物质不能随意出入。
答案:(1)一定的流动 组成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 (2)线粒体 (3)屏障 有机磷农药属于脂溶性物质,容易透过细胞膜
15.(创新探究题)请你设计一个实验验证细胞膜中含有蛋白质。
(1)实验课题:________________________________________________________________。
(2)实验目的:利用化学试剂检测细胞膜中的蛋白质成分。
(3)实验原理:_____________________________________________________________。
(4)实验材料:细胞膜样液、稀释的蛋清、洁净试管、滴管、双缩脲试剂等。
(5)实验步骤:
第一步:取洁净的试管两支,编号为甲、乙。
第二步:向甲试管中滴加2 mL的细胞膜样液,向乙试管中加
________________________________________________________________________。
第三步:向甲、乙两试管中各
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)实验现象:
甲试管中颜色____________________________________________________________。
乙试管中颜色____________________________________________________________。
(7)实验结论:____________________________________________________________。
解析:蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。若细胞膜中含有蛋白质,则细胞膜与双缩脲试剂反应呈紫色。乙试管加蛋清,是为了进行对照。本实验为验证性实验,则实验现象与实验结论是唯一的。
答案:(1)验证细胞膜中含有蛋白质成分
(3)蛋白质与双缩脲试剂反应产生紫色物质
(5)第二步:2 mL稀释的蛋清
第三步:滴加双缩脲试剂A 2 mL,振荡摇匀,再加入双缩脲试剂B 3~4滴,振荡摇匀,观察颜色变化
(6)变为紫色 变为紫色
(7)细胞膜中含有蛋白质成分
1.(2012·广东北江中学高一检测)Mg2+跨过细胞膜一般不会发生的跨膜形式是( )
A.单纯扩散
B.协助扩散
C.主动运输
D.需要载体蛋白协助的转运
解析:选A。Mg2+跨过细胞膜需要载体蛋白的协助,单纯扩散方式不需要载体。
2.人体组织细胞从组织液中吸收甘油的量主要取决于( )
A.组织液中甘油的浓度
B.细胞膜上的载体数量
C.细胞中ATP(直接能源物质)的数量
D.细胞膜上的某种载体数量
解析:选A。甘油进入组织细胞的方式是单纯扩散,其吸收量主要取决于组织液中甘油的浓度,与能量和载体无关。
3.水是生命之源,生命活动离不开水。水在生物体内的主要作用是( )
A.参与新陈代谢 B.提供营养物质
C.细胞内的良好的溶质 D储存能量
解析:选A。水是生命之源,生命活动离不开水。水在生物体内的主要作用有:细胞内的良好溶剂,运输营养物质和代谢废物,各种代谢反应的介质等。生物体内储存能量的物质主要是脂肪,而不是水。
4.下列哪一种物质的运输方式与其他三种不同( )
A.根细胞吸收矿质离子
B.红细胞吸收K+,排出Na+
C.小肠对Ca2+的吸收
D.细菌进入细胞
解析:选D。细菌进入细胞是通过内吞作用,A、B、C三项物质的运输方式为主动运输。
5.(2012·无锡高一检测)神经细胞间可以通过一种特殊的介质来传递信息,含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞之外,这属于( )
A.主动运输 B.协助扩散
C.外排 D.内吞
解析:选C。含有传递分子的囊泡与神经细胞的细胞膜融合之后再打开,将传递分子释放到神经细胞之外属外排方式。
6.如图是物质进出细胞的三种方式的模式图(黑点代表物质分子),据图回答:
(1)图甲表示________________,图乙表示____________,图丙表示____________________。
(2)物质进出细胞需要消耗能量的是[ ]
________________________________________________________________________,
O2从肺泡扩散到血液中的方式是[ ]
________________________________________________________________________,
物质进出细胞需要载体而不消耗能量的方式是[ ]____________。
(3)与甲方式相比,丙方式的主要特点是需要借助________,该物质是在细胞内的________上合成的,与丙相比,乙方式的不同之处是需要________,主要来自于________(细胞器)。
(4)加入呼吸抑制剂,________方式将会受到影响。
解析:图甲是从高浓度向低浓度进行运输,不需要载体,所以是单纯扩散;图乙是从低浓度向高浓度进行运输,需要载体和能量,所以是主动运输;图丙是从高浓度向低浓度进行运输,需要载体,不需要能量,所以是协助扩散。主动运输所需的载体在核糖体上合成,所需的能量主要来自于线粒体。
答案:(1)单纯扩散 主动运输 协助扩散 (2)乙 主动运输 甲 单纯扩散 丙 协助扩散 (3)载体 核糖体
消耗能量 线粒体 (4)乙
一、选择题
1.(2012·深圳外国语学校高一测试)下列是物质进入细胞的四种方式图解,水稻细胞吸收K+的方式是( )
解析:选C。水稻细胞吸收K+的方式为主动运输,需要载体和能量。
2.萌发的种子,细胞内代谢活动旺盛;干燥的种子,细胞内代谢缓慢,这说明( )
A.水是细胞内代谢活动的产物
B.自由水是细胞内代谢活动的必要物质
C.水是细胞内的主要成分
D.以上三项都正确
解析:选B。自由水的含量与细胞代谢速率密切相关。
3.(2011·高考新课标全国卷)将人的红细胞放入4 ℃蒸馏水中,一段时间后红细胞破裂,主要原因是( )
A.红细胞膜具有水溶性
B.红细胞的液泡体积增大
C.蒸馏水大量进入红细胞
D.低温时红细胞膜流动性增大
解析:选C。红细胞膜属于生物膜,生物膜的主要成分是蛋白质和脂质,故红细胞膜不具有水溶性,A项错误;与成熟的植物细胞不同,红细胞没有液泡,B项错误;由于外界溶液的浓度小于细胞质的浓度,红细胞在4 ℃的蒸馏水中将因吸水过多而涨破,C项正确;低温时红细胞膜的流动性应是降低,D项错误。
4.如图表示一种物质的穿膜运输方式,下列叙述中正确的是( )
A.该膜中载体也能运输蔗糖
B.碘以该方式进入海带细胞
C.该方式不会出现饱和现象
D.该方式发生在被运输物质从高浓度到低浓度时
解析:选D。从图中得出,该过程需要载体协助,不需要能量,属于被动运输中的协助扩散,只能进行顺密度梯度运输,D项正确。载体蛋白具有特异性,因此载体蛋白只能运输一种或一类化合物,A项错;碘进出细胞的方式为主动运输,B项错;细胞膜上载体蛋白的数量是有限的,所以协助扩散和主动运输过程均存在一个最大运输速率,C项错。
5.如图表示物质跨膜转运的一种方式。据图分析正确的是( )
A.这种转运方式可逆密度梯度进行
B.乙醇分子是以这种方式进入细胞的
C.细胞产生的能量增加会提高物质的转运速率
D.载体蛋白质转运过程中形状会发生改变
解析:选D。图示物质跨膜转运的方式为协助扩散,该转运方式的特点为:从高密度到低密度,需要载体蛋白,不消耗能量。由图知,载体蛋白在物质转运过程中形状发生了改变。
6.如图是胡萝卜在含氧量不同的情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO的曲线图。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是( )
A.载体数量、能量
B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度
D.能量、离子浓度
解析:选B。胡萝卜对K+和NO的吸收方式都是主动运输,主动运输需要载体和能量,A、B两点对应的氧浓度不同,A点高于B点,A点的能量多,吸收NO多,可见能量是影响因素;B点与C点是同一氧浓度,而B点高于C点,说明能量供应相同条件下,NO吸收多,可见运输K+和运输NO的载体数量不同。
7.如图为几种生物器官的含水量比较,有关说法不正确的是( )
A.大麦种子和花生种子含水量低是因为它们所含亲水性物质较少
B.代谢旺盛的组织、器官含水量较高
C.生物的含水量因生物种类的不同而有所差别
D.不同生物含水量不同与其生存环境有关
解析:选A。生物的含水量因生物种类的不同而有所差别,大麦种子和花生种子含水量低主要是自由水含量低,大麦种子中淀粉含量较高,花生种子中脂肪含量较高。
8.关于概念图的分析正确的是( )
A.①和②所示的过程都需要消耗细胞内释放的能量
B.只有①所示的过程能逆密度梯度运输物质
C.大分子只有通过①所示的过程才能进入细胞
D.蜜饯腌制时蔗糖进入细胞与过程①和②有关
解析:选B。图中①代表主动运输,②表示协助扩散,②过程需要载体,不消耗能量;主动运输能逆密度梯度运输物质;大分子物质以内吞或外排的方式通过膜;蜜饯腌制时细胞已经死亡,细胞膜的选择透过性消失。
9.右图所示是细胞对大分子物质内吞和外排的过程。下列叙述错误的是( )
A.a与b均要以膜的流动性为基础才可能发生
B.a、b都需要有细胞内部供能才能完成
C.b表示细胞分泌的同时导致膜成分的更新
D.a与b分别是细胞摄取养分和排泄废物的基本方式
解析:选D。内吞和外排是大分子物质与颗粒性物质出入细胞的主要方式,与穿膜运输一样都是以膜的流动性为基础,要有细胞内部供能才能完成。内吞和外排不是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式。
10.运用“人工膜技术”制作的携有特定抗体的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到患有癌症的实验鼠血液中一段时间后,检测到药物首先进入了某种癌细胞内。据此推测,药物进入细胞的方式最可能是( )
A.药物分子透过微球体与细胞膜的单纯扩散
B.抗体与靶细胞识别后诱发膜融合或内吞
C.药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输
D.抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染
解析:选B。携有特定抗体的磷脂微球体药物进入细胞的方式为内吞,此过程消耗能量。
11.如图为某种物质通过细胞膜的示意图,从图中能得出( )
A.图中的S代表载体,M代表离子
B.膜外一定是低密度,膜内一定是高密度
C.这种物质的穿膜运输方式一定是主动运输,因为有M和能量的参与
D.图中M的这种移动方式是错误的,它应是固定不变的
解析:选C。图中的M是存在于细胞膜上的,所以它应为载体,S代表的是被运输的物质,由于S的运输既需要能量又需要载体,所以一定为主动运输,M为载体,其运动的特性是作为载体的必要条件。
12.(2011·高考新课标全国卷)撕取紫色洋葱外表皮,分为两份,假定两份外表皮细胞的大小、数目和重量状态一致,一份在完全营养液中浸泡一段时间,浸泡后的外表皮称为甲组;另一份在蒸馏水中浸泡相同的时间,浸泡后的外表皮称为乙组。然后,两组外表皮都用浓度为0.3 g/mL蔗糖溶液处理,一段时间后表皮细胞中的水分不再减少。此时甲、乙两组细胞水分渗出量的大小,以及水分运出细胞的方式是( )
A.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,主动运输
B.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的高,主动运输
C.甲组细胞的水分渗出量比乙组细胞的低,被动运输
D.甲组细胞的水分渗出量与乙组细胞的相等,被动运输
解析:选C。在完全营养液中浸泡后的洋葱外表皮细胞,其细胞液的浓度保持正常;在蒸馏水中浸泡过相同时间的洋葱外表皮细胞,其细胞液浓度降低。此时,甲、乙两组细胞分别用质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液处理,都会因外界溶液浓度大于细胞液的浓度而失去水分,但因甲组细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差少于乙组细胞液浓度与外界溶液浓度的浓度差,故甲组细胞失去水分的量少于乙组,故A、B、D项错误。水分通过细胞膜的方式为单纯扩散,属于顺浓度梯度的被动运输。
二、非选择题
13.物质进入细胞都要穿过细胞膜,不同的物质穿过细胞膜的方式不同,A、B、C图表示在一定范围内细胞膜外物质进入细胞膜的三种不同情况。
回答下列问题:
(1)据图指出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:主动运输可以逆密度梯度进行运输,消耗细胞代谢释放的能量;而被动运输的运输动力是物质的浓度差。
答案:(1)单纯扩散 协助扩散 主动运输
(2)C;主动运输需要消耗细胞代谢释放的能量
(3)单纯扩散 单纯扩散 主动运输
14.植物在冬季来临之前,随着气温的逐渐下降,体内会发生一系列适应低温的生理变化,抗逆性加强,请据图回答问题:
(1)植物含水量下降的原因是____________________________________________。
(2)结合水含量上升,自由水含量下降,利于抗寒的原因是_______________________。
(3)呼吸减弱,利于抗寒的原因是________消耗减少,而使细胞内________浓度增加,能够降低细胞液结冰点。
解析:解答本题需借助对曲线图的观察和分析。冬季来临之前,气温下降,蒸腾作用减弱,吸水减少,导致自由水含量减少,结冰点降低,有利于降低对植物的伤害。同时呼吸减弱,消耗有机物减少,使细胞内可溶性糖浓度增加,也会导致结冰点降低。
答案:(1)温度下降,蒸腾作用下降,吸水较少
(2)结合水不易结冰
(3)有机物 可溶性糖
15.(创新探究题)细胞膜是选择透过性膜。利用以下实验材料和用具,可用来验证细胞膜的选择透过性功能。请完成实验步骤,并预测实验结果。
(1)实验材料和用具
新鲜的红色月季花瓣、烧杯、玻璃铅笔、质量分数为15%的盐酸、清水、量筒。
(2)方法步骤
①选两只大小相同的烧杯,分别用玻璃铅笔标上A、B。
②________________________________________________________________________。
③选等量的红色月季花瓣,分别放入A、B两只烧杯中。经过相同时间后观察并记录实验结果。
(3)实验结果:_______________________________________________________。
(4)请解释盐酸溶液中出现实验结果的原因:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题主要验证细胞膜的选择透过性,本题所利用的原理是活细胞的细胞膜对物质进出细胞有选择透过性,细胞死亡后选择透过性消失。在完成该实验时要注意遵循单一变量原则和对照原则。
中学阶段对照实验设计的步骤一般有四步:
第一步:分组编号。即选两只大小相同的烧杯,分别用玻璃铅笔标上A、B。(步骤①)
第二步:设置对照实验。向A、B两烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水,再分别向两烧杯中加入等量的红色月季花瓣。(步骤②③)
第三步:观察并记录实验结果,注意要设置观察标准,即相同时间后观察花瓣、水的颜色变化。(步骤④)
第四步:实验结论。结合实验原理,依据实验现象,得出实验结论。本实验的现象应为清水中花瓣仍为红色,水无色;盐酸中花瓣褪色,溶液变红。
在分析盐酸溶液中出现实验结果的原因时可从盐酸对细胞膜选择透过性的影响角度进行分析。
答案:(2)②在A、B两只烧杯中分别加入等量的15%的盐酸和清水
(3)清水中花瓣仍为红色,水无色;盐酸中花瓣褪色,溶液变红
(4)在酸性环境中,细胞膜和液泡膜失去选择透过性,液泡中的大分子色素进入盐酸中
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分)
1.人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是( )
A.蛋白质和糖类 B.糖类和脂质
C.脂质和核酸 D.蛋白质和脂质
解析:选D。不管是何种细胞的细胞膜,其主要成分均为蛋白质和脂质。
2.下列哪组物质可以不需要载体协助就能通过细胞膜进入细胞( )
A.甘油、脂肪酸、苯、K+
B.葡萄糖、K+、氨基酸
C.甘油、乙醇、维生素A
D.胆固醇、H2O、氨基酸、Na+
解析:选C。单纯扩散是不需要载体协助的,而协助扩散和主动运输都需要载体蛋白的协助。题目选项所给的物质中,甘油、脂肪酸、苯、乙醇、维生素A、胆固醇、H2O都可以通过单纯扩散的方式通过细胞膜进入细胞,不需要载体的协助。
3.将紫色水萝卜的块根切成小块放入清水中,水的颜色无明显变化,若进行加温,随着水温的增高,水的颜色逐渐变红,其原因是( )
A.细胞壁在加温中受到破坏
B.水温增高,花青素的溶解度加大
C.加温使生物膜失去了选择透过性
D.加温使水中的化学物质发生了反应
解析:选C。花青素存在于液泡内,正常情况下不穿过生物膜,因为生物膜具有选择透过性,加温可使生物膜失去选择透过性。
4.下列各项中,不属于细胞膜的功能是( )
A.控制某些分子和离子出入细胞
B.细胞识别、细胞与环境之间物质交换
C.使细胞具有相对稳定的内环境
D.控制合成细胞内所需要的各种物质
解析:选D。控制合成细胞内所需要的各种物质的是遗传物质,而不是细胞膜。
5.2012年2月14日,云南网专稿:连续三年干旱,云南再次喊渴,水成了当地最渴求的物质。下列关于水的说法,不正确的是( )
A.水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水
B.水是生命之源,一切生命活动都离不开水
C.细胞衰老时,自由水与结合水比值会降低
D.一般而言,抗干旱的植物,体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要高
解析:选D。水是活细胞内含量最高的化合物,A项正确;生物体内的各种生化反应都必须在以水为基础的环境中进行,离开水一切生命活动都将不能进行,B项正确;与幼嫩细胞相比,衰老细胞内自由水的含量下降,则自由水与结合水比值会降低,C项正确;细胞内结合水含量上升时,会增强其抗旱、抗寒等抗性,因而抗干旱植物体内自由水与结合水的比值与一般植物相比要低,D项错误。
6.下列关于物质穿膜运输的叙述,错误的是( )
A.植物细胞积累K+需消耗能量
B.细胞对离子的吸收具有选择性
C.海水中的海藻细胞可通过积累溶质防止质壁分离
D.液泡中积累大量离子,故液泡膜不具有选择透过性
解析:选D。植物细胞对K+等的吸收方式是主动运输,需消耗能量;海水中的海藻细胞通过积累溶质而提高细胞液的浓度,可防止发生质壁分离;液泡中积累大量离子说明液泡膜具有选择透过性。
7.关于细胞间信息交流的叙述,不正确的是( )
A.信号分子和靶细胞的识别与结合具有专一性
B.与不同激素分子结合的受体是不同的
C.与胰岛素和甲状腺激素结合的受体可能相同,也可能不同
D.细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关
解析:选C。细胞间的信息交流,大多与细胞膜的结构和功能有关;信号分子与靶细胞的识别与结合具有专一性;与不同激素分子结合的受体不可能相同,也具有专一性。
8.下列现象中属于渗透作用的是( )
A.水分子通过细胞壁 B.葡萄糖分子通过细胞膜
C.K+通过原生质层 D.水分子通过原生质层
解析:选D。渗透作用是指水分子(或其他溶剂分子)通过半透膜的扩散。
9.下列有关膜的叙述,错误的是( )
A.线粒体膜和叶绿体膜中的蛋白质分子是不同的
B.细胞膜中的大多数蛋白质分子和磷脂分子不是静止的
C.细胞膜的选择透过性只与蛋白质的性质有关
D.细胞膜的结构特性是功能特性的物质基础
解析:选C。线粒体膜与叶绿体膜的功能不同,因此其上蛋白质的种类和数量不同。细胞膜各种组分在一定范围内运动,导致细胞膜具有一定的流动性,细胞膜的流动性是选择透过性的基础。细胞膜的选择透过性不仅与蛋白质分子有关,也与脂质分子有关。
10.下图表示将小白鼠细胞和人体细胞融合成杂交细胞的过程,图中的小球和小三角表示各自膜表面的蛋白质,该实验证明了细胞膜( )
A.具有一定的流动性 B.具有选择透过性
C.基本骨架是蛋白质分子 D.由蛋白质和磷脂组成
解析:选A。
11.将酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后,更容易运输到患病部位的细胞中,这是因为( )
A.生物膜具有选择透性,能够允许对细胞有益的物质进入
B.磷脂双分子层是生物膜的基本骨架,且具有流动性
C.生物膜上的糖蛋白起识别作用
D.生物膜具有选择透过性,不允许大分子物质通过
解析:选B。酶、抗体、核酸等生物大分子或小分子药物用磷脂制成的微球体包裹后进入细胞的方式为内吞,内吞体现了细胞膜的流动性。
12.据报道,一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上分子识别功能的物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸的生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去的物质很可能含有( )
A.磷脂和蛋白质 B.糖类和蛋白质
C.胆固醇和糖类 D.胆固醇和蛋白质
解析:选B。生物体的结构决定了其功能,生物膜的化学组成中与识别作用相关的是糖蛋白,磷脂和胆固醇的作用是使膜结构既具有一定的流动性又具有一定的韧性。
13.扩散作用实验装置如图,甲、乙两管的口径相同,半透膜只允许葡萄糖分子通过,淀粉分子无法通过,当达到扩散平衡时,下列有关甲、乙两管溶液的叙述正确的是( )
A.甲管中水位高度低于乙管
B.甲管中的葡萄糖浓度低于乙管
C.甲管中的淀粉浓度高于乙管
D.两管的葡萄糖浓度皆为8%,淀粉皆为4%
解析:选C。因为半透膜只允许葡萄糖分子通过,两侧的葡萄糖通过扩散作用达到平衡,而淀粉不能通过半透膜,甲管中的淀粉浓度高于乙管。水分通过渗透作用,使甲管中水位高度高于乙管。
14.磷脂是组成细胞膜的重要成分,这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油,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。磷脂分子的头部亲水,尾部疏水,因此头部向外,尾部包被着油滴。
15.取细胞膜上糖蛋白成分相同的两种海绵动物,将其细胞都分散成单个后混合培养,发现这两种细胞能够结合在一起;但将细胞膜上糖蛋白成分不相同的两种海绵动物的细胞分散后,混合培养,会发现这两种细胞不能结合在一起。这一实验现象说明细胞膜上的糖蛋白与( )
A.细胞间的相互识别有关
B.细胞间的免疫作用有关
C.细胞的分泌作用有关
D.细胞间物质交流有关
解析:选A。糖蛋白与细胞间的相互识别有关。
16.如图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图,有关叙述不正确的是( )
A.具有①的一侧为细胞膜的外侧
B.细胞膜表面①的含量较其他生物膜要多
C.组成细胞膜的基本骨架是②
D.细胞膜的选择透过性与③的种类和数量有关
解析:选C。图示中①为糖蛋白,分布在细胞膜的外侧,具有识别等功能,故依据糖蛋白的分布可判断细胞膜的内外侧;同时,细胞膜为细胞的边界、糖蛋白的含量较其他生物膜高。图示中②为磷脂分子,构成细胞膜的基本骨架应为磷脂双分子层,不是磷脂分子。图示中③为蛋白质分子,其种类和含量与细胞膜的选择透过性有关。
17.将哺乳动物的红细胞分别浸入a、b、c三个装有不同浓度溶液的烧杯内,一段时间后,a中红细胞吸水胀破、b中红细胞失水皱缩、c中红细胞维持正常形态,则a、b、c溶液浓度大小关系的比较正确的是( )
A.a>b>c B.a>c>b
C.a<b<c D.a<c<b
解析:选D。在高于细胞液浓度的溶液中红细胞失水皱缩,在低于细胞液浓度的溶液中红细胞吸水膨胀,在等渗溶液中因水分子进出达到平衡,红细胞维持正常形态。
18.右图中曲线a、b表示物质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的最大运输速率与载体蛋白数量有关
D.减少能量供应对方式a和b的运输速率均有影响
解析:选C。分析题中坐标曲线图可知:方式a只与被运输分子的浓度有关,因此方式a表示单纯扩散,脂溶性小分子以单纯扩散方式进行运输;物质的运输方式a不需要载体蛋白,物质的运输方式b除了与被运输分子的密度有关外,还受到载体蛋白数量的限制,方式b可能为协助扩散或者是主动运输,它的最大运输速率要受到载体蛋白数量的限制;减少能量供应可能对方式b造成影响,而对方式a无影响。
19.如图一渗透作用装置,半透膜小袋内充满0.3 g/mL的蔗糖溶液。用不同表面积的半透膜小袋实验,开始一段时间,玻璃管内液面高度变化的相关曲线最可能是(横坐标表示表面积)( )
解析:选B。横坐标表示半透膜的面积,即用一组不同表面积的透析袋做相同的实验。相同时间后,观察并记录玻璃管内液面高度变化情况。当半透膜内、外因浓度差产生的渗透压=玻璃管内、外因浓度差产生的压力时,液面不再上升,即达到平衡。半透膜的表面积越大,说明两点:①透析袋的体积越大,内容物(0.3 g/mL的蔗糖溶液)越多,则吸收的水分越多;②单位时间内进出的水分子数目越多。可见,无论从吸水量上还是吸水速率上,半透膜表面积与吸水多少呈正相关。
20.下列有关质壁分离及复原实验的实验材料及外界溶液的叙述中,正确的是( )
①实验材料必须是成熟的植物活组织细胞 ②细胞液必须有颜色 ③细胞液最好有颜色 ④外界溶液必须对细胞无毒害作用 ⑤外界溶液浓度适中,不能过高或过低 ⑥外界溶液的浓度无特殊要求,任何浓度均可
A.①③,④⑤ B.①②,④⑤
C.①③,④⑥ D.①②,④⑥
解析:选A。只有保持细胞生活状态,才能保证原生质层具有选择透过性,使细胞失水而发生质壁分离,吸水复原。选用细胞液有颜色的植物细胞是方便观察;外界溶液如果对细胞有毒害作用,可能会损伤或杀死细胞,使其失去选择透过性,外界溶液浓度要求适中,不能过高或过低。
21.下图表示多种植物成熟细胞在不同浓度的蔗糖溶液内质壁分离的百分率,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.有不同的选择透过性
解析:选C。据图可知,不同细胞的细胞液浓度不同,在不同浓度的溶液中发生质壁分离的百分比不同。
22.实验表明,对离体的蛙的心肌细胞施用某种毒素,心肌细胞对K+、C6H12O6的吸收量却不受影响,但对Ca2+吸收量却明显减少。试分析,这种毒素可能的作用机理是( )
A.改变了心肌细胞膜的结构,使膜的流动性加快,对物质的吸收加快
B.抑制了心肌细胞膜上Ca2+载体蛋白的活动,使细胞吸收Ca2+的速率减慢
C.使主动运输提供的能量减少
D.改变了心肌细胞两侧的Ca2+浓度,使细胞主动吸收Ca2+的速率降低
解析:选B。心肌细胞吸收K+、C6H12O6、Ca2+是主动运输的过程,主动运输的条件是需要载体蛋白和能量,该毒素处理后,不影响K+、C6H12O6的吸收量,说明该毒素不是通过减少能量来抑制主动运输的;从载体蛋白专一性考虑,该毒素能选择性抑制Ca2+载体蛋白的活动,从而抑制心肌细胞对Ca2+的吸收,而其它离子或分子的运输并不受影响。
23.细胞膜对物质进出细胞的控制主要体现在哪些方面( )
①细胞需要的营养物质可以从外界进入细胞
②细胞产生的代谢废物可以排出细胞
③细胞内核酸等重要成分不会流出细胞
④环境中一切有害的物质都不能通过细胞膜进入细胞
A.①②③ B.①②④
C.②③④ D.①③④
解析:选A。细胞膜的控制作用是相对的,环境中的有害物质也可能通过细胞膜进入细胞,如重金属离子、病毒、细菌。
24.从下图可获取的信息中不正确的是( )
A.甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运,不消耗能量也不需载体协助,所以此图是指物质通过细胞膜时的单纯扩散过程
B.可以预测,甲图中随着物质浓度的降低,单纯扩散的速度会越来越快
C.甲图中箭头表示物质浓度细胞外高于细胞内时物质的转运方向
D.乙图表示物质的运输速度与物质浓度成正比关系,说明单纯扩散过程只受物质浓度的影响
解析:选B。由于甲图中表示物质由高浓度运向低浓度,不需要能量和载体,所以应为单纯扩散,它只与物质浓度有关;乙图表示的也为单纯扩散,但随着细胞膜两侧浓度差的减小,物质扩散的速度会变慢。
25.如图1所示的甲、乙、丙三个渗透装置中,三个漏斗颈的内径相等,漏斗内盛有浓度相同的蔗糖溶液,且漏斗内液面高度相同,漏斗口均封以半透膜,置于同一个水槽的清水中。三个渗透装置的半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积不同,如下表所示。图2中曲线1、2、3表示漏斗液面高度随时间的变化情况。则曲线1、2、3与甲、乙、丙三个装置的对应关系是( )
装置编号
甲
乙
丙
半透膜面积
S
S/2
S
蔗糖溶液体积
T
T
2T
A.1—丙;2—甲;3—乙 B.1—乙;2—甲;3—丙
C.1—甲;2—乙;3—丙 D.1—丙;2—乙;3—甲
解析:选A。漏斗内蔗糖溶液的浓度相同,漏斗颈的内径相等,则漏斗液面高度的变化与半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积有关,半透膜的面积和所盛蔗糖溶液的体积越大,漏斗液面高度变化就越大。由此可推测A正确。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
26.(12分)如图1是物质出入细胞的示意图,图2中曲线甲、乙分别代表物质进出细胞的两种方式。
(1)①曲线甲代表________,曲线乙中Q点对应时刻细胞不再吸收物质,此时限制物质进出细胞的因素是______________________。
②已知某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可知,该细胞能主动地________(吸收/排出)物质X,可用图1中的________(a、b、c……)表示。
③细胞膜中水通道、离子通道是普遍存在的。若肾集合管管壁细胞受刺激后发生兴奋时,水通道开放,大量水被肾集合管管壁细胞重吸收,则代表此过程中水的流动可用________(a、b、c……)表示。
(2)若图1代表某生物的细胞膜,该细胞能够分泌胰岛素,则该过程被称为________,其依赖于细胞膜的________的结构特点。
解析:(1)图2中的曲线甲表明吸收物质的数量与细胞内外溶液浓度差成正比,没有饱和现象,说明细胞吸收该物质的方式属于扩散。分析曲线乙可知,在细胞内浓度高于细胞外浓度之后,仍能吸收该物质,可见细胞能够逆浓度梯度吸收该物质,并且在Q点出现饱和现象,此时细胞供能不足,说明细胞吸收该物质的方式为主动运输。某海洋生物的细胞中物质X、物质Y浓度分别为0.60和0.14,而海水中物质X、物质Y浓度分别为0.29和0.38(浓度单位均为mol/L),由此可推知该细胞能主动地吸收物质X,可用图1中a表示。需注意的是a、c两过程均为主动运输,但是a为膜外物质向膜内的运输(吸收),e为膜内物质向膜外运输(排出)。细胞的内、外侧可依据糖蛋白的位置来判定,糖蛋白位于细胞膜外侧。(2)胰岛素为大分子物质,只能通过外排作用分泌到细胞外,该过程依赖于细胞膜的流动性。
答案:(1)①单纯扩散 能量供应 ②吸收 a ③c
(2)外排 流动性
27.(12分)撕取万年青的叶表皮,剪成大小相等的小块,分别浸入不同浓度的硝酸钾溶液中。经过一段时间后,用显微镜观察到的实验结果如下表:
KNO3溶液
(mol/L)
A
B
C
D
E
F
0.11
0.12
0.125
0.13
0.14
0.50
质壁分
离程度
-
-
初始
分离
分离
显著
分离
显著
分离
质壁分离
复原状况
-
-
自动
复原
自动
复原
诱发
复原
不能
复原
(1)万年青叶表皮细胞的细胞液浓度约为_____________________________________。
(2)用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是______________________________
________________________________________________________________________。
(3)C和D处理均发生质壁分离的自动复原,你对这种现象作出合理解释________________
________________________________________________________________________。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离,不能再诱发其复原,其主要原因是
______________________________________________________。
解析:(1)根据渗透作用的原理,当外界溶液浓度大于细胞液浓度时植物细胞失水,当外界溶液浓度小于细胞液浓度时植物细胞吸水,所以细胞液浓度介于不发生质壁分离和初始分离之间,即介于0.12~0.125之间。
(2)要使细胞发生质壁分离,必须要有大液泡的活细胞存在,并且硝酸钾溶液浓度要大于细胞液浓度。
(3)植物细胞发生自动复原的原因是K+和NO被细胞吸收而使细胞液浓度增大,随着吸收数量的增多,到一定时候细胞液浓度就会大于硝酸钾溶液浓度,此时会发生质壁分离的复原。
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发质壁分离后,由于细胞过度失水而死亡,细胞的原生质层失去了选择性,所以不能发生质壁分离复原。
答案:(1)介于0.12~0.125之间 (2)硝酸钾溶液大于万年青叶表皮细胞的细胞液浓度 (3)K+和NO被细胞选择吸收逐步进入液泡 (4)细胞过度失水而死亡
28.(12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40 min后,融合细胞的细胞膜上的红色和绿色荧光物质均匀相间分布。
(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,然后分别__________________,观察并记录__________________的时间。
(2)实验预测及分析:
时间
不同温度
荧光物质分布均匀所用的时间
10 ℃
若大于40 min
若____40 min
若____40 min
37 ℃
40 min
40 ℃
若小于40 min
若____40 min
若____40 min
结论
①______
________
②______
________
③升高温度,
细胞膜流动
性减弱
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,10 ℃下融合的细胞其膜上荧光物质的分布情况是
________________________________________________________________________。
解析:(1)实验设计要遵循对照原则,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 融合细胞的细胞膜上红色、绿色荧光物质分布均匀所用
(2)
等于
小于
等于
大于
①升高温度,细胞膜流动性增强
②温度变化对细胞膜的流动性无影响
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
29.(14分)互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,对水淹的生态环境有很强适应能力,曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题,设计了如下实验:
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组,分别每天以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h进行水淹处理。
③在处理50 d后,采集整株植株并测定自由水与结合水含量,计算自由水与结合水的比值,如曲线甲所示。
分析实验过程及实验结果,回答以下问题:
(1)在该实验中,________是自变量,自由水与结合水的含量是因变量。
(2)为了能最大程度地模拟互花米草水淹的生态环境,在进行水淹处理时,实验用水应为________水,来源于________________________。
(3)自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知,互花米草在水淹时间为________h/d的环境下,抗逆性最强;在水淹时间为________h/d的环境下,代谢活动最旺盛。
(4)该实验小组同时测定K+吸收速率与水淹时间的关系,如曲线乙所示。由图可知,互花米草吸收K+的方式是_______________________________________________________。
解析:(1)由实验目的可确定该实验的自变量是水淹时间,因变量是自由水与结合水的含量。
(2)为确保实验结果的可靠性,该实验应选用取自互花米草采样地点的海水。
(3)由甲曲线可知,水淹3天,自由水/结合水的比值最低,互花米草的抗逆性最强。而在没有水淹时,自由水/结合水比值最高,代谢最旺盛。
(4)由曲线乙可知,随水淹时间延长,K+吸收速率逐渐下降,结合(4)的分析,可知吸收K+的方式为主动运输。
答案:(1)水淹时间 (2)海 互花米草采样地点
(3)3 0
(4)主动运输
1.ATP中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的中文名称为三磷酸腺苷,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.大肠杆菌、甘蔗、噬菌体、酵母菌都具有的糖类是( )
A.纤维素 B.淀粉
C.糖元 D.脱氧核糖
解析:选D。纤维素和淀粉是植物中特有的糖类,糖元是动物细胞中特有的糖类,上述四种生物中都含有DNA,DNA的组成中含有脱氧核糖。
3.脂质在细胞中具有独特的生物学功能,下面有关脂质的生物学功能中,与胆固醇有关的是( )
A.生物膜的主要成分
B.构成生物体表面的保护层
C.具有保温作用
D.血液中含量过多可引发心脑血管疾病
解析:选D。胆固醇是构成生物膜的重要成分,但不是主要成分。胆固醇在血液中含量过多,会在血管壁上形成沉积,造成血管堵塞,危及生命。
4.(2012·执信中学高一检测)下列关于ATP的叙述,与事实不符的是( )
A.合成ATP所需的能量由磷酸提供
B.细胞核中也有ATP分布
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A。合成ATP的能量来自于光合作用中的光能或者是来自于细胞呼吸中的化学能;只要有需要ATP的场所均有ATP分布;ATP可以是由腺嘌呤核糖核苷酸和两个磷酸分子组成;ATP与ADP的含量在一定范围内变化。
5.ATP之所以能作为能量的直接来源是因为( )
A.ATP在细胞内含量很多
B.ATP中的高能磷酸键很稳定
C.ATP是生物体内唯一可以释放能量的化合物
D.ATP中的高能磷酸键储存的能量多且很不稳定
解析:选D。ATP中远离腺苷的高能磷酸键易断裂,断裂后储存在这个高能磷酸键中的能量就释放出来,供生命活动直接利用。
6.(2012·扬州高级中学高一质检)美国的保罗·博耶和英国的约翰·沃克曾因研究ATP如何利用能量进行自身更新方面取得的成就而获得诺贝尔奖。ATP是腺嘌呤核苷的衍生物,下图是ATP的分子结构,请据图回答:
(1)ATP的分子简式为
________________________________________________________________________。
(2)图中虚线部分的名称是
________________________________________________________________________。
(3)写出ATP与ADP相互转变的反应式:__________________________。该反应进行的场所是____________。
(4)在绿色植物和动物体内,ATP合成所需能量的来源分别是____________________和____________。
(5)在生物体内,ATP水解释放的能量的去向是:______________________________。
解析:ATP的分子简式为A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团。ATP与ADP在细胞内可相互转变,ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动,合成ATP的能量来源主要来自呼吸作用,对于植物细胞还可来自光合作用。
答案:(1)A-P~P~P (2)腺苷
(3)ATPADP+Pi(或磷酸)+能量 细胞内
(4)光合作用和呼吸作用 呼吸作用 (5)直接用于各项生命活动
一、选择题
1.关于ATP的化学组成的说法中,正确的是( )
A.ATP的结构简式为A—P~P~P
B.ATP中的A表示腺嘌呤
C.含有三个高能磷酸键
D.A代表腺苷,含有腺嘌呤和脱氧核糖
解析:选A。1分子腺嘌呤、1分子核糖和3分子的磷酸组成1分子ATP,其中含有两个高能磷酸键,A代表腺苷,由腺嘌呤和核糖组成。
2.(2012·浙江台州一中高一检测)科学家研究发现,向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液,肌肉不收缩;向同一条肌肉上滴ATP溶液,肌肉很快就发生明显的收缩。这说明( )
A.葡萄糖是能源物质 B.ATP是能源物质
C.葡萄糖是直接能源物质 D.ATP是直接能源物质
解析:选D。ATP是直接能源物质,葡萄糖是主要的能源物质,葡萄糖需转化为ATP才能供能。
3.30个腺苷和60个磷酸基团最多能组成多少个ATP( )
A.30个 B.60个
C.10个 D.20个
解析:选D。每一个ATP分子中含有一个腺苷,三个磷酸基团。
4.下列有关ATP的叙述,其中不正确的是( )
A.ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”表示的不是同一物质
B.ATP中的能量可以来源于光能和化学能,也可以转化为光能和化学能
C.ATP与ADP的组成元素相同,都只含有C、H、O、N、P五种元素
D.ATP释放能量往往与某些放能反应相关联
解析:选D。ATP中的“A”是指腺苷,而DNA、RNA中的碱基“A”表示腺嘌呤;ATP中的能量可以来源于化学能和光能,例如细胞呼吸和光合作用,也可转化为光能和化学能;ATP与ADP均由C、H、O、N、P五种元素组成;ATP的分解释放的能量往往提供给其他的吸能反应。
5.东北虎主要分布于我国长白山、小兴安岭等地;华南虎主要分布于我国长江流域以南地区。请根据所学知识判断,东北虎为了与其生存环境相适应,与华南虎相比,下列哪种物质含量所占比例明显较高( )
A.脂肪 B.糖元
C.蛋白质 D.核酸
解析:选A。脂肪具有保温作用,长白山、小兴安岭相对较冷,在其生活的东北虎脂肪比例相对于生活在长江流域以南的华南虎较高。
6.下列关于ATP的叙述,正确的是( )
A.ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是构成DNA分子的基本单位之一
B.绿色植物只在叶绿体中产生ATP
C.大脑在思考问题时,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
解析:选C。ATP脱去2分子磷酸的剩余部分是腺嘌呤核糖核苷酸,是RNA的基本组成单位之一;绿色植物可通过光合作用和细胞呼吸产生ATP;大脑思考问题需消耗能量。
7.某生物体内能发生如下反应:淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元,则下面的说法中不正确的是( )
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.糖类在生物体内的主要作用是提供能量
解析:选C。在此生物体内有糖元合成,故该生物一定是动物,因为糖元是动物体内特有的糖类。不仅动物能利用葡萄糖,其他生物如植物、微生物等也可利用葡萄糖。
8.(2012·合肥一中高一检测)下图是淀粉、纤维素和糖元的示意图,它们的共同点是( )
A.都是细胞内储存能量的主要物质
B.都含有C、H、O、N四种元素
C.基本组成单位都是五碳糖
D.基本组成单位都是六碳糖
解析:选D。淀粉、纤维素和糖元均为多糖,其基本组成单位都是葡萄糖,葡萄糖只含有C、H、O三种元素,细胞内储存能量的主要物质为脂肪。
9.一定没有五碳糖参与组成的结构或物质是( )
A.DNA水解酶 B.核糖体
C.DNA D.线粒体
解析:选A。DNA水解酶的本质为蛋白质,没有五碳糖参与。DNA、RNA中都含有核糖,核糖体中含有RNA,线粒体中含有少量的DNA和RNA。
10.(2012·江苏盐城中学高一检测)下列有关ATP的叙述正确的是( )
A.一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸基、一分子核糖和一分子腺嘌呤
B.ATP能溶于水,制成的药剂只能注射不能口服
C.细胞内ATP的含量是处于动态平衡中,对于构成生物体内部稳定的供能环境具有重要意义
D.叶肉细胞内形成ATP的场所只有叶绿体和线粒体
解析:选C。一分子ATP彻底水解后得到三分子磷酸、一分子核糖和一分子腺嘌呤。ATP是小分子物质,可以口服,并被肠道吸收。叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线粒体和细胞质基质。
11.某广告称某种牌号的八宝粥(含桂圆、红豆、糯米等),不加糖,比加糖还甜,最适合糖尿病病人食用。你认为下列关于糖尿病病人能否食用此八宝粥的判断不正确的是( )
A.糖尿病病人应少吃含糖的食品,该八宝粥未加糖,可以放心食用
B.这个广告有误导糖尿病病人消费的嫌疑
C.不加糖不等于没有糖,糖尿病病人食用应慎重
D.不能听从厂商或广告商的宣传,应询问医生
解析:选A。桂圆、红豆、糯米中含有淀粉,淀粉在人体内将转化为糖类,糖尿病病人不宜多吃。
12.下列关于ATP的表述,正确的是( )
A.ATP包括一分子的腺嘌呤和三个磷酸基
B.ATP和葡萄糖都是生命活动的直接能源
C.因为生命不能缺少能量,所以ATP可以在细胞内大量储存
D.某些疾病可以利用ATP药物进行辅助治疗
解析:选D。ATP包括一分子的腺嘌呤,一分子核糖和三个磷酸基;ATP是生命活动的直接能源,葡萄糖需转化成ATP后才能供能;ATP在细胞内含量很少,但ATP与ADP时刻进行转化,以维持生命活动的需要。
二、非选择题
13.如图是有关ADP转化成ATP时所需能量的主要来源示意图,据图完成下列问题:
(1)1分子ATP中含有______个高能磷酸键。
(2)图中的a、b分别代表________、________。
(3)c指________。
(4)在动物肌细胞中,进行②反应时,能量来自___________________________________
________________________________________________________________________。
(5)①②反应进行时所需要的酶一样吗?为什么?
________________________________________________________________________。
(6)进行①反应时能量用于________,进行②反应时能量用于________,由此可见能量是________(“可逆的”或“不可逆的”),物质是____________(“可逆的”或“不可逆的”)。
解析:(1)ATP的结构简式为A-P~P~P,故1分子ATP中含有2个高能磷酸键。
(2)合成ATP时的能量来源,绿色植物来自于光合作用和细胞呼吸的生理过程,动物和人则来自于进行细胞呼吸时有机物的氧化分解。
(3)ATP水解释放的能量用于细胞的各项生命活动。
(4)②反应为ATP的水解反应,释放的能量来自于储存在ATP中的远离A的那个高能磷酸键中的化学能。
(5)由于酶具有专一性,对于不同的反应,所需酶的种类也不同。
(6)①反应为ATP的合成反应,其能量储存在ATP中。
②反应为ATP的水解反应,释放的能量用于生物体的各项生命活动。在ATP与ADP的相互转化中,物质是可逆的,但能量不可逆。
答案:(1)2 (2)细胞呼吸 光合作用 (3)生命活动 (4)储存在ATP中的远离A的那个高能磷酸键中的化学能 (5)不一样,因为①和②是两个不同的反应,而酶具有专一性 (6)合成ATP 各项生命活动 不可逆的 可逆的
14.下表是动植物体内常见的糖类物质,据表回答下列问题:
类别
主要糖类举例
单糖
葡萄糖(C6H12O6)、核糖(C5H10O5)、脱氧核糖(C5H10O4)、果糖、半乳糖等
二糖
蔗糖、麦芽糖、乳糖等,它们的分子式都是C12H22O11
多糖
淀粉、纤维素、糖元等,它们的分子式都是(C6H10O5)n
(1)表中的糖类只存在于植物体内的单糖是________,二糖是__________________,多糖是________________________________________________________________________。
(2)表中的糖类只存在动物体内的单糖是________,二糖是________,多糖是________。
(3)表中的糖类在动植物体内都存在的糖是
______________________________________________________________________。
解析:植物体内特有的单糖是果糖,特有的二糖是蔗糖和麦芽糖,特有的多糖是淀粉和纤维素。动物细胞内特有的单糖是半乳糖,特有的二糖是乳糖,特有的多糖是肝糖元和肌糖元。动植物细胞内共有的糖有葡萄糖、核糖、脱氧核糖。
答案:(1)果糖 蔗糖和麦芽糖 淀粉和纤维素
(2)半乳糖 乳糖 糖元 (3)葡萄糖、核糖和脱氧核糖
15.(创新探究题)如图为生物体的新陈代谢与ATP关系的示意图,请回答:
(1)海洋中的电鳗有放电现象,其电能是由图中的____________过程释放的能量转变而来的。
(2)某人感冒发烧,其体温上升所需要的能量是由图中____________过程释放出来的。
(3)用图中的数字依次表示光能转变为骨骼肌收缩所需能量的过程:
________________________________________________________________________。
(4)医药商店出售的ATP注射液可治心肌炎。若人体静脉滴注这种药物,ATP到达心肌细胞内最少要通过细胞膜有( )
A.1层 B.2层
C.3层 D.4层
(5)经测定,正常成年人静止状态下24 h将有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的总量仅为2~10 mmol/L,为满足能量需要,生物体内解决这一矛盾的合理途径是
________________________________________________________________________。
解析:(1)图中①表示ATP的合成过程,②为无机物转化为有机物的过程,③为有机物的分解过程,此过程释放的能量主要以热能的形式散失,维持体温,另一部分储存在ATP中,以供生命活动利用,但储存量很少,为满足机体的需要,细胞内时刻进行着ATP与ADP的相互转化。④为ATP的分解过程。血管壁是由单层细胞构成的,静脉滴注ATP注射液,ATP到达心肌细胞需穿过血管壁单层细胞两层细胞膜和心肌细胞一层细胞膜,共三层细胞膜。
答案:(1)④ (2)③ (3)①②③④
(4)C (5)ATP与ADP之间进行相互转化
1.光合作用光反应产生的物质有( )
A.C6H12O6、NADPH、ATP
B.NADPH、CO2、ATP
C.NADPH、O2、ATP
D.C6H12O6、CO2、H2O
解析:选C。光反应中水的光解可以产生氧气,同时产生NADPH,而且能将光能转换成活跃的化学能,储存在ATP中。
2.光合作用包括光反应和暗反应两个阶段,下列属于暗反应所必需的物质是( )
A.H2O、CO2、ADP
B.CO2、NADPH、ATP
C.H2O、CO2、ATP
D.NADPH、H2O、ADP
解析:选B。光合作用暗反应过程包括二氧化碳的固定(CO2+C5―→2C3)和C3的还原2C3―→(CH2O)+C5,还原需要NADPH作为还原剂和酶的催化,并消耗能量(ATP分解)。所以选B。H2O和ADP都是参与光反应的。
3.(2011·高考海南卷)红枫是一种木本观赏植物,在生长季节叶片呈红色。下列关于该植物的叙述,正确的是( )
A.红枫叶片不含叶绿素
B.红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C.红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D.液泡中色素吸收的光能用于光合作用
解析:选C。红枫叶片含叶绿体,叶绿体中的色素(包括叶绿素)吸收光能用于光合作用;叶片红色是花青素的作用。
4.在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是( )
A.O2浓度过低 B.O2浓度过高
C.CO2浓度过低 D.CO2浓度过高
解析:选C。在晴天中午,玉米叶片的气孔关闭,CO2不能进入,光合速率下降。
5.下列关于光合作用的叙述中,正确的是( )
A.光反应只能在白天进行,而暗反应在昼夜不停地进行
B.光反应需要光,不需要酶,暗反应不需要光,需要多种酶
C.光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,暗反应在叶绿体的基质中进行
D.光反应分解水生成O2,暗反应消耗O2生成水
解析:选C。光反应在有光的条件下进行,而在无光的条件下,不能产生NADPH和ATP,影响了暗反应中C3的还原;光反应需要光也需要酶,暗反应不需要光但需要酶;光反应在叶绿体的类囊体膜上进行,暗反应在叶绿体的基质中进行;光反应分解水生成O2,暗反应中产生的水的氧来自于CO2,但暗反应不消耗O2。
6.(2012·山西大同一中高一检测)甲图表示光合作用部分过程的图解,乙图表示改变光照后,与光合作用有关的C5和C3在细胞内的变化曲线,请据图回答问题。
(1)甲图中A表示的物质是________,它是由________产生的,其作用主要是
________________________________________________________________________。
(2)甲图中ATP形成所需的能量最终来自于________。若用放射性同位素标记14CO2,则14C最终进入的物质是________________________。
(3)乙图中曲线a表示的化合物是________,在无光照时,其含量迅速上升的原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)曲线b表示的化合物是________,在无光照时,其含量下降的原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)光反应为暗反应提供的物质是NADPH和ATP,由此可确定A是NADPH,NADPH是由H2O光解后经一系列过程产生的,其作用主要是用于C3的还原。
(2)光反应中,光能转化为活跃的化学能储存于ATP中,14CO2的同化途径为14CO2―→14C3―→(14CH2O)。
(3)题干中已明确a、b表示C3和C5的含量变化,光照停止后,光反应停止,NADPH和ATP含量下降,C3的还原减弱直至停止,而CO2的固定仍在进行,因此C3含量相对升高,C5含量相对下降,即a表示C3,b表示C5。
答案:(1)NADPH 水在光下分解 用于C3的还原
(2)光能 (CH2O)
(3)C3 CO2与C5结合生成C3,而C3不能被还原
(4)C5 C5与CO2结合生成C3,而C3不能被还原为C5
1.光合作用可分为光反应和暗反应两个阶段,下列叙述正确的是( )
A.光反应不需要酶,暗反应需要多种酶
B.光反应消耗水,暗反应消耗ATP
C.光反应固定和还原CO2
D.光反应储存能量,暗反应释放能量
解析:选B。考查对光合作用过程的理解,光反应和暗反应都需要酶;CO2的固定和还原都发生在暗反应;光反应是吸收、传递和转化光能,暗反应是把活跃的化学能转变成稳定的化学能储存起来。
2.(2011·高考浙江卷)下列有关叶绿体及光合作用的叙述,正确的是( )
A.破坏叶绿体外膜后,O2不能产生
B.植物生长过程中,叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比,植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应
解析:选D。光合作用光反应的场所是叶绿体内类囊体薄膜,破坏叶绿体外膜不会影响光反应的进行,仍然会有O2产生,A项错误。植物叶片在衰老过程中,部分色素(如叶绿素)遭到破坏,各种色素的比例发生改变:叶绿素含量相对减少,叶黄素和类胡萝卜素含量相对增多,B项错误。与夏季相比,冬季温度较低,低温直接影响光合作用所需酶的活性,温度是影响光合速率的主要原因,C项错误。暗反应的场所是叶绿体基质,暗反应所需条件为ATP、NADPH、CO2,所以在离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后,可完成暗反应,D项正确。
3.某植物上的绿叶经阳光照射24 h后,经脱色并用碘液处理,结果有锡箔覆盖的部位不呈蓝色,而不被锡箔覆盖的部位呈蓝色。本实验证明( )
①光合作用需要CO2 ②光合作用需要光
③光合作用需要叶绿素 ④光合作用放出O2
⑤光合作用制造淀粉
A.①② B.③⑤
C.②⑤ D.③④
解析:选C。绿叶上包裹的锡箔不能透过光线,而光照24小时,叶片祼露的部分进行光合作用,脱色后用碘处理变蓝说明有淀粉生成,应选⑤。有锡箔覆盖的位置,因为无光,不能进行光合作用,未产生淀粉,用碘处理不变蓝,说明光合作用需要光,没有光就不能进行光合作用,应选②。
4.在叶绿体中,ATP和ADP的运动方向是 ( )
A.ATP与ADP同时由类囊体膜向叶绿体基质运动
B.ATP与ADP同时由叶绿体的基质向类囊体膜运动
C.ATP由类囊体膜向叶绿体的基质运动,ADP的运动方向则正好相反
D.ADP由类囊体膜向叶绿体的基质运动,ATP则向相反方向运动
解析:选C。ATP和ADP由类囊体膜至叶绿体基质之间的运输方向相反,ATP由类囊体膜向叶绿体的基质运动,ADP的运输方向正好相反。
5.(2012·长沙雅礼中学高一调研)下列哪些是与光合作用的光反应有关( )
A.①③⑤ B.①③
C.②④ D.③⑤
解析:选B。光反应中主要进行ATP的合成和水的光解,水光解产生O2和NADPH,有机物的合成是在暗反应中。
6.叶绿体是植物进行光合作用的场所。下列关于叶绿体结构与功能的叙述,正确的是( )
A.叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内
B.H2O在光下分解为质子H+和O2的过程发生在基质中
C.CO2的固定过程发生在类囊体薄膜上
D.光合作用的产物——淀粉是在叶绿体基质中合成的
解析:选D。本题主要考查光合作用的场所及叶绿体结构的相关知识。叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上;H2O在光下分解为质子H+和O2的过程也是发生在类囊体薄膜上;CO2的固定过程发生在叶绿体基质中,同时在叶绿体基质中还完成C3的还原,即生成淀粉的过程。
7.光照增强,光合作用增强。但在光照最强的夏季中午,光合作用不继续增强,反而下降。主要原因是( )
A.夏季光照太强,叶绿素分解
B.由于气孔关闭,暗反应过程中三碳化合物产生得太少
C.夏季气温太高,酶活性降低
D.水分蒸腾散失太多,光反应产生的ATP和NADPH少
解析:选B。夏季中午,光照太强,造成叶片失水,气孔关闭,CO2不能进入细胞,暗反应生成的三碳化合物减少,光合作用速率下降。
8.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。水绵中的叶绿体通过光合作用释放氧气,光合作用需要光照和CO2,NaHCO3稀溶液可提供CO2;装片中不能有空气,否则好氧细菌均匀分布,无法根据好氧细菌的聚集状况来确定叶绿体是否有放氧功能。
9.下图是利用小球藻进行光合作用时的实验示意图,图中A物质和B物质的相对分子质量之比为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.8∶9 D.9∶8
解析:选C。本题考查光合作用中原子的对应关系。A、B均为光合作用产生的O2,O2中的O原子来自原料水,A中均为16O,A的分子量为32,B中均为18O,B的分子量为36。
10.如图表示的是在CO2浓度为1%和0.03%两种情况下,某农作物的光合作用强度与光照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光照强度
A.① B.②
C.①② D.与①和②无关
解析:选C。对照两条曲线,相同光照强度下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点基础上增加光照强度,光合作用强度仍能增强,因此,限制Q点光合作用强度的因素还有光照强度。
11.(2011·高考江苏卷)某种铁线莲的根茎可作中药,有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果,相关叙述正确的是( )
遮光比
例(%)
叶绿素
a/b
叶绿素
含量(mg/g)
净光合速率
(μmol·m-2·s-1)
植株干重(g)
0
4.8
2.1
8.0
7.5
10
5.3
2.3
9.6
9.9
30
5.2
2.4
8.9
9.2
50
4.4
2.6
5.2
7.2
70
4.1
2.9
2.7
4.8
90
3.3
3.0
0
3.2
A.适当的遮光处理,可提高其干重
B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C.叶绿素a/b不可作为其利用弱光能力的判断指标
D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用
解析:选A。由表格数据可知,植物干重随遮光比例的增加而先增加后减少,说明适当遮光可以提高其干重,A项正确。叶绿素含量随遮光比例的增加而逐渐增加,净光合速率先增加后减少,两者不呈正相关,B项错误。叶绿素a/b变化与植物净光合速率和植物干重变化一致,因此可作为植物利用弱光能力的判断指标,C项错误。净光合速率=真光合速率-呼吸速率,遮光90%时,植物净光合速率为0,则说明光合速率和呼吸速率相等,D项错误。
12.图甲表示某种植物光合作用强度受光照强度影响的变化曲线,图乙表示该植物在两种光照强度条件下,光合作用强度受CO2浓度影响的变化曲线,据图分析正确的是( )
A.曲线①表示光照强度为n时的光合作用强度变化
B.a点与c点相比较,c点时叶肉细胞中C3的含量高
C.b点与c点相比较,b点叶肉细胞中C5的含量低
D.影响c点光合作用强度的因素只有CO2浓度
解析:选B。由于n点对应的光照强度较m点的光照强度低,所以②对应n点的光照强度,①对应m点的光照强度;a点与c点相比较两者在同一光照强度下产生的ATP和NADPH一样多,还原C3的能力是相同的,但由于c点的二氧化碳浓度高,生成的C3多,所以c点的C3含量高;在二氧化碳浓度相同的条件下同等消耗C5形成C3,但由于b点的光照强,产生的ATP和NADPH多,还原C3生成的C5多,所以b点的C5含量应该较高;影响c点光合作用强度的因素有二氧化碳浓度和光照强度。
二、非选择题
13.如图是光合作用过程实验图解。请分析实验结果:
(1)装置C中产生含碳有机物是由于在装置A中结构[ ]________上进行了________反应。为在结构[ ]________中进行的________反应提供了________。
(2)装置B中不能产生含14C的有机物,主要是结构[①]中缺少______________________和________。
(3)此实验说明________是进行光合作用完整的结构单位。
(4)适当增强________,增加________,以及适当提高温度可提高________,从而提高含碳有机物的产量,并能产生较多的________。
解析:(1)光合作用分光反应和暗反应两个阶段,光反应在类囊体膜上进行,暗反应在叶绿体基质中进行,光反应为暗反应提供ATP和NADPH,暗反应在ATP、NADPH作用下产生有机物。
(2)装置B中缺少叶绿体基质,不能为暗反应提供酶和固定CO2的五碳化合物,故无有机物生成。
(3)从3个试管产物分析知,光反应和暗反应彼此联系,不能分割,叶绿体是进行光合作用的完整结构单位。
(4)从影响光合作用速率的因素分析,适当增强光照、CO2浓度及升高温度可加快光合作用速率,增加光合作用产物(有机物和O2)的产生量。
答案:(1)① 类囊体膜 光 ② 叶绿体基质 暗 NADPH、ATP (2)固定CO2的五碳化合物 有关酶 (3)叶绿体 (4)光照 CO2浓度 光合作用速率 O2
14.(2012·合肥一中高一检测)下列是有关光合作用的图示,请回答:
(1)写出图甲中下列物质的名称:
A________;C________。
(2)从图甲可知:光合作用包括D和E两个阶段,E是________,在叶绿体的________进行,该阶段需要D阶段提供的物质是________和________。
(3)叶绿体的色素分布在________中(用图中字母回答),可用________法分离。
(4)影响绿色植物光合作用的外界因素有光照强度、CO2浓度、温度等。
①若图乙中的x代表光照强度,光照强度影响光合作用强度主要是影响________阶段(用图甲的字母回答)。
②若图乙中的x代表温度,其主要通过影响________来影响光合作用强度。
③光合作用强度在图丙的a点时达到最大值,请画出CO2浓度继续增加时曲线的变化趋势。
解析:图中A是O2,B是ATP、C是C3,D是光反应,E是暗反应,F是基粒。叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上,可用纸层析分离绿叶中的色素。光照主要影响光合作用的光反应阶段,温度主要影响酶的活性。
答案:(1)O2 三碳化合物(或C3)
(2)暗反应 基质中 NADPH ATP(或B)
(3)F 纸层析
(4)①D ②酶的活性 ③如右图
15.(创新探究题)如图所示的是测定金鱼藻光合作用的实验装置。表中数据是在适宜(恒定)温度条件下,改变光源与烧杯距离测得的金鱼藻放出的气泡数,结果如下表所示。请仔细分析后回答问题。
光源与烧杯间的距离(cm)
10
15
20
25
30
35
40
45
气泡数(个/min)
18
15
10
8
6
4
2
0
(1)从图和表中可得出的结论是
________________________________________________________________________。
(2)若将光源与烧杯间的距离固定在15 cm,温度适宜,光照较长时间后发现产生的气泡逐渐减少。产生这一现象的原因是__________________,导致________________消耗减少,从而抑制了光反应。
(3)据表中数据估计,呈现如图所示关系时,光源与烧杯间的距离为________cm。
(4)金鱼藻细胞内合成蛋白质所需要的直接能源物质,其产生部位是
________________________________________________________________________。
解析:(1)气泡数的多少表示光合作用速率快慢。光源与烧杯间的距离表示光照强度大小。由表中数据可以看出,光合作用速率随光照强度的变化而变化。
(2)O2是光反应的产物,O2减少说明光反应减弱,由题干可判断CO2减少,引起暗反应减弱,从而导致光反应减弱。
(3)图中表示光合作用产生O2量与细胞呼吸消耗O2量相等,即产生气泡数为零。
(4)光合作用产生的ATP用于暗反应,蛋白质合成所需能量由细胞呼吸提供。
答案:(1)光合作用速率随光照强度的变化而变化(其他正确答案也可)
(2)溶液中CO2减少 NADPH和ATP
(3)45 (4)细胞质基质和线粒体
1.下列关于酶的论述,正确的是( )
①对底物有严格的选择性
②酶在体内不能更新
③温度越高酶的活性越大
④酶制剂通常在低温下保存
⑤酶能降低化学反应所需要的能量
⑥酶只能在细胞内发挥催化作用
⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
A.①④⑤⑦ B.②④⑤⑦
C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
解析:选A。②绝大多数酶是蛋白质,在体内不能贮存,所以要不断更新;③温度过高会使酶失活;⑥酶可在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
2.(2012·温州市楠江中学高一检测)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.在低温条件下容易发生变性
B.只含有C、H、O
C.也能催化蔗糖分解
D.含有羧基
解析:选D。细胞内合成的该物质为淀粉酶,其酶的本质为蛋白质。蛋白质含有羧基,必含C、H、O、N元素,酶具有专一性,淀粉酶不能催化蔗糖的分解。酶在低温下活性低,但并未变性。
3.图中能正确表示人体胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是( )
解析:选C。人体胰蛋白酶的最适温度为37 ℃左右,在低于37 ℃时,其催化活性随温度升高而逐渐增加,本题易错选B项,原因是只关注了曲线走势,没有注意到与横坐标的对应。
4.β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖,但不能催化麦芽糖分解为葡萄糖。这表明β-半乳糖苷酶的催化作用具有( )
A.高效性 B.专一性
C.稳定性 D.多样性
解析:选B。β-半乳糖苷酶能催化乳糖生成半乳糖和葡萄糖,但不能催化麦芽糖的分解,符合酶的专一性,即一种酶只能催化一种或一类化学反应。酶的多样性是根据细胞中的生化反应多样而来的。
5.(2012·黄冈中学高一质检)把酶放在0 ℃和100 ℃的温度条件下处理后,酶活性很低。下列说法正确的( )
A.经过0 ℃处理的酶的活性能够恢复
B.经过100 ℃处理的酶的活性能够恢复
C.经过0 ℃处理的酶的空间结构遭破坏
D.经过100 ℃处理的酶被水解成了氨基酸
解析:选A。酶在低温下活性降低,空间结构没被破坏,适当升高温度,酶活性升高。酶在高温下空间结构遭破坏,失去活性,即使恢复至最适温度,酶活性也不会恢复。
6.酶在酶促反应中能催化特定的底物反应,与酶的活性中心有关。酶的活性中心往往与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系,当酶与底物结合时,启动化学反应的发生。据图回答问题。
(1)图示的过程能说明酶具有________的特点。
(2)图中的①是酶的________,它往往与底物分子在____________上有特殊的匹配关系。
(3)下列符合图示反应类型的有________。
A.氨基酸a+氨基酸b→二肽+H2O
B.麦芽糖+H2O→葡萄糖
C.CO2+H2O→(CH2O)+O2
D.H2O2→H2O+O2
(4)若该酶是人的胃蛋白酶,在下列坐标中画出当pH值从2.0升高到10.0时酶活性随之变化的曲线。
解析:酶的催化作用具有专一性,因为酶的活性中心具有一定的空间结构,酶的活性中心与底物分子在空间结构上具有特殊的匹配关系。
图中所示是一种分解反应,过氧化氢的分解符合此反应类型。胃蛋白酶的pH值在2.0左右,当pH值在10.0时,胃蛋白酶将变性失活。
答案:(1)专一性 (2)活性中心 空间结构 (3)D
(4)
一、选择题
1.下列关于酶的叙述中正确的一项是( )
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.①③⑥
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活性的一类特殊蛋白质,绝大多数酶是蛋白质,少数是RNA,酶的催化效率极高且具特异性。酶的催化效率用酶活性表示,酶促反应速率(酶活性)受温度、pH等环境条件影响。所以③、⑤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。正确选项为①②④⑥。
2.(2011·高考海南卷)关于酶的叙述,正确的是( )
A.酶提供了反应过程所必需的能量
B.酶活性的变化与酶所处环境的改变无关
C.酶结构的改变可导致其活性部分或全部丧失
D.酶分子在催化反应完成后立即被降解成氨基酸
解析:选C。酶能降低化学反应所需要的能量;酶本身是活细胞产生的具有催化作用的有机物,多数酶是蛋白质,催化反应结束后,酶本身不发生变化;酶的活性与温度、pH有关,高温、pH过高或过低都会影响酶分子的结构,使酶活性降低甚至失活。
3.如图所示为探究“酶的特性”实验,属于该实验自变量的是( )
A.催化剂不同
B.环境温度不同
C.试管的大小
D.试管中的过氧化氢溶液的量
解析:选A。在对照实验中,一般设置对照组和实验组,这两组的实验条件除了自变量之外,其余因素都相同。在本题图表示的实验中,自变量是催化剂不同,一个试管是无机催化剂,一个试管是酶。
4.(2012·山东省实验中学高一质检)下图为4种不同的酶(分别以a、b、c、d表示)在不同温度下酶活性变化的曲线。在37 ℃时酶活性最高的是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:选D。酶的催化能力受温度的影响,温度过高或过低,都会影响酶的活性。每种酶都有一个最适温度,在一定的温度范围内(在到达最适温度前),酶活性随温度的升高而增强,超过最适温度若温度继续升高,酶的活性反而下降,甚至会引起酶蛋白的变性而失活。本题所示酶活性变化曲线显示在37 ℃,唯有曲线d酶活性最高。
5.探究温度对酶活性影响最合理的实验步骤是( )
①取3支试管编号,各注入2 mL淀粉液;另取3支试管编号,各注入1 mL新鲜的淀粉酶溶液 ②将淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉液试管中,维持各自的温度5 min ③向各试管滴一滴碘液 ④将6支试管分成三组,每组各有一份淀粉液和一份淀粉酶溶液,分别放在60 ℃的热水、沸水和冰水中 ⑤观察实验现象
A.①→②→④→③→⑤ B.①→③→②→④→⑤
C.①→③→④→②→⑤ D.①→④→②→③→⑤
解析:选D。为保证溶液混合前后温度相同,反应一开始便按照预设温度进行,应将淀粉和淀粉酶分别置于同一温度下加热,然后再混合。
6.(2012·金华一中高一检测)在小型圆底烧瓶内盛等量的H2O2,并向瓶中迅速加入等量的下列图示中的物质,烧瓶口紧包着一个小气球,使烧瓶沉于烧杯底部的同一位置。下列装置中,沉入底部的烧瓶最先浮起的是( )
解析:选C。新鲜的肝脏研磨液中含有较多的过氧化氢酶,过氧化氢酶在37 ℃时活性较高,酶的催化效率比无机催化剂的高。
7.将乳清蛋白、淀粉、胃蛋白酶、唾液淀粉酶和适量的水混合装入一容器内,调整pH至2.0,在37 ℃条件下保温5 min后,容器中的剩余物质为( )
A.淀粉、胃蛋白酶、多肽、水
B.唾液淀粉酶、淀粉、胃蛋白酶、水
C.唾液淀粉酶、胃蛋白酶、多肽、水
D.唾液淀粉酶、麦芽糖、胃蛋白酶、多肽、水
解析:选A。酶的催化作用具有专一性,即本题中胃蛋白酶只能催化蛋白质的水解,唾液淀粉酶只能催化淀粉的水解;同时酶的催化作用还需要适宜的温度及pH。本题中容器内的pH为2.0,仅胃蛋白酶具有活性,而唾液淀粉酶的最适pH为6.8。因此,在pH为2.0的条件下唾液淀粉酶已经失活,不能将淀粉水解为麦芽糖。本题中两种酶的化学本质都是蛋白质。其中唾液淀粉酶会被胃蛋白酶水解成多肽,因此,剩余物中没有唾液淀粉酶。
8.在下图所示的酶促反应模式图中,属于酶的是( )
A.a B.b
C.c D.d
解析:选A。酶在反应前后性质、数量均不发生变化,故图中A为酶。
9.(2011·高考新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理,酶活性与处理时间的关系如右图所示。下列分析错误的是( )
A.甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B. 甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C.乙酶的化学本质为蛋白质
D.乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
解析:选B。酶具有专一性,蛋白酶能催化蛋白质降解。在蛋白酶的作用下,甲酶没有变化,因此甲酶能够抗该种蛋白酶降解,故甲酶的化学本质不是蛋白质,有可能是具有催化功能的RNA。故A项正确、B项错误;因为用该种蛋白酶处理后,乙酶活性逐渐降低,所以乙酶的化学本质是蛋白质,C项正确;在蛋白酶的作用下,蛋白质的空间结构受到破坏,进而使蛋白质的分子结构发生改变,D项正确。
10.如图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是( )
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1时高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2时低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
解析:选B。本题考查温度对酶活性的影响,同时还考查对图形的分析能力。从图中可以看出,当反应温度由t1调到最适温度时,酶活性逐渐上升,故B正确。当反应温度由t2调到最适宜温度时,酶活性也上升,故A错误。当温度超过最适温度后,随温度升高酶逐渐失活,当温度达到一定程度后,高温使酶变性,空间结构被破坏,但低温时酶分子结构没有被破坏,只是活性降低,故D项错误。一般来说,保存酶制剂是在0~4 ℃,即低温保存。
11.将1亳升5%的胃液倒入装有10毫升蛋白质胶体的试管内,置于25 ℃的温水中水浴,研究其对蛋白质的消化情况。下列各方法中能提高酶活性的是( )
A.把实验温度提高到37 ℃
B.在试管内再加入1毫升5%胃液溶液
C.将pH由3调节为7
D.在试管内加入1毫升唾液
解析:选A。胃液中含有胃蛋白酶能水解蛋白质,人体酶反应的最适温度为37 ℃,故A项正确。
12.猪笼草是一种食虫植物,为了验证猪笼草分泌液中含有蛋白酶,某学生设计了两组实验,如图所示。在35 ℃水浴中保温一段时间后,1、2中加入适量的双缩脲试剂,3、4中不加任何试剂,下列实验能达到目的的是( )
A.实验① B.实验②
C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能
解析:选B。实验②中,可通过观察蛋白块大小的变化,证明分泌液中含蛋白酶。实验①中加入双缩脲试剂,因蛋白酶本身也是蛋白质,可与双缩脲试剂反应,无法确定实验现象。
二、非选择题
13.下面的三个图是某研究小组围绕探究H2O2分解条件而获得的实验结果。
试回答下列有关问题:
(1)图一、二、三所代表的实验中,实验自变量依次为________________、________、________。
(2)根据图一可以得出的实验结论是_________________________________________。
(3)图二曲线bc段产生的最可能原因是__________________________________。
(4)根据你的理解,图三曲线纵坐标最可能代表_________________________________。
解析:本题考查了与酶相关的曲线分析。
(1)图一中两条曲线中一组加入过氧化氢酶,另一组加入Fe3+,所以自变量为催化剂的种类,图二、三中只有一条曲线,则横坐标即为自变量。
(2)图一中两条曲线对比,加过氧化氢酶的反应速率快,而并未改变平衡点,说明酶具有高效性。
(3)图二中bc段反应速率不再变化,而H2O2是过量的,因此酶数量(浓度)是限制因素。
(4)图三中横坐标为温度,而曲线表示的含义与酶活性的曲线刚好相反,所以应表示反应物剩余的多少。
答案:(1)催化剂种类 H2O2浓度 温度
(2)酶的催化作用具有高效性
(3)反应受过氧化氢酶数量(浓度)的限制
(4)溶液中H2O2的剩余量
14.(2012·广州六中高一检测)某研究小组在探究“影响酶活性的条件”的实验时,提出“过氧化氢酶的活性是否受pH影响”的问题,并设计了如下的实验操作步骤:
①向甲、乙试管内各加入2 mL新配制的体积分数为3%的过氧化氢溶液;
②向甲试管内加入1 mL质量分数为5%的盐酸;
③向乙试管内加入1 mL质量分数为5%的氢氧化钠溶液;
④向甲、乙试管内各加入2滴新鲜的质量分数为20%的猪肝研磨液;
⑤观察试管中发生的变化。
请根据该小组设计的实验操作步骤,回答下列问题:
(1)请设计一个表格,以便于实验时的操作和记录。
(2)可观测的指标是____________________________________________________。
(3)上述实验缺少对照,请补充一个实验作为对照组
________________________________________________________________________。
(4)在完成改进方案后,预期的实验结果是________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查了pH对酶活性的影响及对照实验的分析。现解析如下:
在记录实验结果时要进行分组,记录下不同情况的结果,这是列表时的重要依据。
答案:(1)(其他合理设计也可以)
操作步骤
试管编号
甲
乙
①加入过氧化氢溶液
2 mL
2 mL
②加入盐酸
1 mL
③加入氢氧化钠溶液
1 mL
④加入猪肝研磨液
2滴
2滴
⑤观察、记录现象
(2)试管中产生的气泡数量
(3)增加丙试管,加入1 mL蒸馏水取代在第二、三步中加入的盐酸和氢氧化钠溶液,其他步骤相同
(4)甲、乙两试管中产生的气泡数量较少,丙试管中产生大量的气泡
15.(创新探究题)在生物化学反应中,当底物与酶的活性位点形成互补结构时,可催化底物发生变化,如图甲Ⅰ所示。酶的抑制剂是与酶结合并降低酶活性的分子。竞争性抑制剂与底物竞争酶的活性位点,非竞争性抑制剂和酶活性位点以外的其他位点结合,从而抑制酶的活性,如图甲Ⅱ、Ⅲ所示。图乙示意发生竞争性抑制和非竞争性抑制时,底物浓度与起始反应速率的变化曲线图。请据图回答下列问题:
(1)当底物与酶活性位点具有互补的结构时,酶才能与底物结合,这说明酶的催化作用具有________。
(2)青霉素的化学结构与细菌合成细胞壁的底物相似,故能抑制细胞合成细胞壁相关的酶活性,其原因是__________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)根据图乙分析,随着底物浓度升高,抑制效力变得越来越小的是________抑制剂,原因是________________________________________________________________________。
(4)唾液淀粉酶在最适温度条件下的底物浓度与反应速率的变化如图丙。若将温度提高5 ℃,请在图丙中给出相应变化曲线。
解析:根据图甲可知,酶的催化作用的专一性体现了底物与酶活性位点具有互补的结构,这种互补的结构还表现在青霉素或细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点的结合上。图乙表明,底物浓度越大,竞争性抑制的效力越来越小。图丙曲线是在最适温度下的底物浓度与反应速率的关系,温度提高5 ℃时,相同底物浓度的条件下反应速率均会降低。
答案:(1)专一性 (2)青霉素能与这些酶的活性位点结合(或酶活性位点被封闭),使细菌合成细胞壁的底物与酶活性位点结合机会下降 (3)竞争性 底物浓度越高,底物与酶活性位点结合机会越大,竞争性抑制剂与酶活性位点结合机会越小 (4)见下图
1.下列不是有氧呼吸第一阶段产物的是( )
A.水 B.氢
C.丙酮酸 D.ATP
解析:选A。本题考查有氧呼吸。有氧呼吸第一阶段是C6H12O6转变为丙酮酸,脱去氢,生成ATP,而水是第三阶段生成的。故正确答案为A。
2.在细胞呼吸过程中,分解水和合成水分别发生在( )
A.第一阶段和第二阶段
B.第二阶段和第三阶段
C.第三阶段和第一阶段
D.第三阶段和第二阶段
解析:选B。考查细胞呼吸的过程。在细胞呼吸过程中,分解水发生在有氧呼吸的第二阶段,而合成水是在第三阶段。
3.蔬菜和水果长时间储藏、保鲜所需要的条件应为( )
A.低温、干燥、低氧 B.低温、湿度适中、低氧
C.高温、干燥、高氧 D.高温、湿度适中、高氧
解析:选B。蔬菜和水果不断地进行细胞呼吸,消耗含有的有机物,要想保证有机物尽量少被消耗,需要降低细胞呼吸。温度能影响酶的活性,所以低温、低氧能够降低细胞呼吸,而保鲜则需要适宜的湿度,不同的蔬菜、水果需要的湿度不同。故正确答案为B。
4.在细胞呼吸中,有CO2放出时,可判断此过程( )
A.一定是无氧呼吸 B.一定是有氧呼吸
C.一定不是酒精发酵 D.一定不是乳酸发酵
解析:选D。有氧呼吸和无氧呼吸产生酒精的过程都有CO2的释放,故A、B、C全错,只有乳酸发酵不产生CO2。故正确答案为D。
5.下列关于呼吸作用的叙述,正确的是( )
A.无氧呼吸的终产物是丙酮酸
B.有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水
C.无氧呼吸不需要O2的参与,该过程最终有[H]的积累
D.质量相同时,脂肪比糖元有氧氧化释放的能量多
解析:选D。丙酮酸是呼吸作用的中间产物,无氧呼吸的终产物为酒精和二氧化碳或乳酸,A选项错误;有氧呼吸产生的[H]是在线粒体的内膜上与氧结合生成水的,B选项错误;无氧呼吸不需要O2的参与,该过程中并无[H]的积累,C选项错误;脂肪分子中O的含量远远少于糖元,而H的含量多于糖元,所以相同质量的脂肪和糖元,脂肪有氧氧化分解时所需要的O2多,放出的能量也多。
6.下图为细胞呼吸过程,其中a、b表示物质,①~④表示主要步骤,请回答下列问题:
(1)图中a、b表示的物质分别是________、________。
(2)图中②、③过程中都有CO2产生,其场所分别是__________、________。
(3)过程①除产生能量外,还产生________;在①~④过程中释放能量最多的是________。
(4)②和④过程一般不会同时发生在同一生物体内,其原因是
________________________________________________________________________。
解析:图中a和b分别表示丙酮酸、乳酸。②、③过程分别发生在细胞质基质和线粒体(基质)中。在过程①中除产生能量外,还可以产生[H],在①~④过程中,有氧呼吸的第三阶段③释放的能量最多。不同生物体细胞中,由于酶的种类不同,无氧呼吸的产物不同。
答案:(1)丙酮酸 乳酸 (2)细胞质基质 线粒体
(3)[H] ③ (4)不同生物体内酶的种类不同
一、选择题
1.在有氧呼吸过程中,进入细胞中的氧将( )
A.与还原氢结合生成水,产生少量能量
B.与碳结合形成二氧化碳
C.在线粒体中和细胞质基质中被消耗
D.与还原氢结合生成水,产生大量能量
解析:选D。在有氧呼吸的第三阶段,氧气参与反应,与还原氢结合生成水,产生大量能量。
2.下列过程存在无氧呼吸的是( )
A.植物叶片在光下放出O2
B.动物细胞内的糖分解为H2O和CO2
C.酵母菌细胞不产酒精的呼吸过程
D.苹果贮藏期间果肉积累酒精
解析:选D。
3.(2011·高考海南卷)关于细胞呼吸的叙述,正确的是( )
A.种子风干脱水后呼吸强度增强
B.土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D.小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
解析:选B。种子风干脱水后自由水含量降低,细胞代谢缓慢,细胞呼吸强度减弱;土壤淹水后,植物根系缺氧导致根系细胞进行无氧呼吸;破伤风杆菌能够侵入人体深部的组织细胞,进行无氧呼吸并大量繁殖,有氧条件能抑制破伤风杆菌的繁殖;小麦种子萌发过程中,自由水含量上升,代谢加快,有氧呼吸加强。
4.用含18O的葡萄糖跟踪有氧呼吸过程中的氧原子,18O的转移途径是( )
A.葡萄糖→丙酮酸→水 B.葡萄糖→丙酮酸→氧气
C.葡萄糖→氧气→水 D.葡萄糖→丙酮酸→CO2
解析:选D。葡萄糖的有氧呼吸过程可分为三个阶段:第一阶段是葡萄糖在无氧参与的情况下分解成丙酮酸,同时产生少量的[H]和少量的ATP;第二阶段是丙酮酸分解成CO2和[H],同时产生少量的ATP;第三阶段是第一阶段和第二阶段产生的[H],在线粒体中和氧结合,生成水,同时产生了大量的ATP。从C6H12O6氧化分解产生H2O和CO2的全过程可以看出,葡萄糖中18O的转移途径是葡萄糖→丙酮酸→CO2。故选D。
5.如图所示为呼吸作用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、线粒体和细胞质基质
B.线粒体、细胞质基质和线粒体
C.细胞质基质、线粒体和细胞质基质
D.细胞质基质、细胞质基质和线粒体
解析:选C。呼吸作用的第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸的过程,在细胞质基质中发生,是有氧呼吸与无氧呼吸共有的阶段;第二、三阶段,丙酮酸进入线粒体,被进一步彻底氧化分解成二氧化碳和水,是有氧呼吸特有的过程。丙酮酸也可以在细胞质基质中被分解为乳酸。所以,酶2在线粒体中,而酶1和酶3在细胞质基质中。故选C。
6.可降解的聚乳酸“玉米塑料”的生产原料是乳酸,乳酸可来自于( )
A.玉米的有氧呼吸 B.酵母菌的有氧呼吸
C.乳酸菌的无氧呼吸 D.酵母菌的无氧呼吸
解析:选C。乳酸是无氧呼吸的产物,酵母菌无氧呼吸的产物是酒精、CO2和少部分能量,不产生乳酸。
7.(2011·高考山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如右图)。下列分析错误的是( )
A.滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果
B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降
D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中
解析:选D。酵母菌无氧呼吸的产物是酒精和CO2,气泡内的气体是CO2,A项正确;加水可以防止酵母菌与空气的接触,制造无氧环境,B项正确;若将水换成冷水,会降低酵母菌体内呼吸酶的活性,反应速率降低,气泡释放速率下降,C项正确;被分解的葡萄糖中的能量有三个去向:一部分转移至ATP,一部分以热能形式释放,其余的存留在酒精中,D项错误。
8.如图为线粒体的结构示意图,其中不可能发生的反应是( )
A.②处消耗水
B.①处产生ATP
C.②处产生二碳化合物
D.③处发生[H]与O2的结合反应
解析:选B。本题考查线粒体的结构与细胞的有氧呼吸过程,意在考查考生对细胞呼吸过程的理解。图示中①为线粒体外膜和内膜间的空隙,②为线粒体基质,③为线粒体的内膜。线粒体中产生ATP的部位是线粒体基质和内膜。
9.(2012·沈阳二中高一检测)在有氧呼吸的下列反应阶段中,不在线粒体中进行的只有( )
A.[H]传递给O2生成水
B.C6H12O6分解为丙酮酸和[H]
C.丙酮酸分解为CO2和[H]
D.ADP与磷酸反应生成ATP
解析:选B。在有氧呼吸的三个阶段中,第一阶段是由C6H12O6分解为丙酮酸和[H]的过程,是在细胞质基质中进行的,而A、C、D过程是在线粒体中进行的。
10.机体在一定时间内,呼吸作用产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值,常被用来判断呼吸分解有机物的种类。根据脂肪彻底氧化分解反应式计算,此比值应是( )
A.小于1 B.等于1.0
C.大于1 D.不能确定
解析:选A。葡萄糖彻底氧化分解产生的CO2摩尔数与消耗的O2摩尔数的比值为1,脂肪比葡萄糖含O的比例较低,故彻底氧化分解需消耗更多的O2。
11.下列关于有氧呼吸的叙述正确的是( )
A.线粒体是有氧呼吸的主要场所,没有线粒体的细胞只能进行无氧呼吸
B.第一阶段是葡萄糖分解成丙酮酸,产生大量的[H]和ATP
C.第二阶段是丙酮酸分解成CO2和H2O,产生少量的[H]和ATP
D.第三阶段是[H]和氧结合产生H2O,同时生成大量的ATP
解析:选D。原核生物的细胞无线粒体,但有的细胞内含有与有氧呼吸有关的酶,仍可进行有氧呼吸,如硝化细菌。有氧呼吸的第一阶段葡萄糖分解成丙酮酸,产生的[H]和ATP是少量的。有氧呼吸的第二阶段有水的参与但无水的生成。
12.(2012·北京师大实验中学高一质检)根据不同成分的植物种子在萌发时需氧量不同,下列种子在种植时埋土最浅的是( )
A.花生 B.玉米
C.小麦 D.水稻
解析:选A。本题以呼吸作用知识为核心命题点,考查了不同植物种子成分及其呼吸过程等知识。种子萌发时要通过呼吸作用分解有机物释放能量,在三大有机物中脂肪分解需氧气最多,而花生、玉米、小麦、水稻的种子中,花生所含的脂肪最多,种植时埋土浅有利于通气。
二、非选择题
13.下图是不完整的呼吸作用示意图,请据图解答下列问题:
(1)填出图中方格中的物质名称________。
(2)从图中选择有关的字母,填在题的横线上。
①有氧呼吸的途径是________。
②其中产生能量最多的是________阶段。
③产生氢的阶段是________。
④氧气参与________阶段的反应。
(3)①A与B阶段的反应属________,反应式为_________________________________
________________________________________________________________________。
②A与E阶段的反应属________,反应式为___________________________________
________________________________________________________________________。
③有氧呼吸的反应式为_________________________________________________。
④前两种呼吸过程在细胞中进行的部位是___________________________________。
解析:本题是对有氧呼吸和无氧呼吸进行的综合考查。有氧呼吸的产物是CO2和H2O,无氧呼吸的产物是酒精、CO2或者是乳酸,二者反应的第一阶段完全相同。根据题中提供的产物,不难区分有氧呼吸和无氧呼吸。
答案:(1)丙酮酸
(2)①A,C,D ②D ③A,C ④D
(3)①乳酸发酵 C6H12O62C3H6O3+能量
②酒精发酵 C6H12O62C2H5OH+2CO2+能量
③C6H12O6+6O2+6H2ObCO2+12H2O+能量
④细胞质基质
14.如图是外界条件对植物细胞呼吸速率的影响曲线图。请据图分析并回答下列问题:
(1)从甲图可知细胞呼吸最旺盛时在________点,AB段说明随温度的升高,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Ⅰ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在F点以后影响呼吸强度的外界因素主要是________,F点以前影响呼吸强度的外界因素主要是_________________________。
解析:(1)从甲图可知,曲线最高点即细胞呼吸最旺盛时所对应的B点,在AB段,随温度的上升细胞呼吸的相对速率逐渐增强,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,细胞呼吸的相对速率下降,说明曲线Ⅰ是无氧呼吸。水稻根细胞在DE段氧气浓度相对较低的情况下主要进行无氧呼吸,产生酒精。曲线Ⅱ是有氧呼吸曲线,F点是在该氧气浓度下曲线最高点,因此在F点以后氧气浓度不再是限制细胞呼吸强度的因素,此时限制细胞呼吸强度的最可能因素是温度,而F点以前限制因素则是氧气浓度。
答案:(1)B 上升 酶活性
(2)无氧 酒精 温度 氧气浓度
15.(创新探究题)图中的实验装置用于测量大麦种子的呼吸速率。实验开始时,用夹子夹紧橡皮管并使图中U形管内两侧有色液体均处于“0”标志位。在25 ℃条件下两套装置都静置1 h,实验结果如图所示。
(1)装置中加入NaOH溶液的目的是________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)装置A中有色液体的变化量表示_________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置B中对大麦种子进行灭菌处理的目的是_________________________________
________________________________________________________________________;
装置B中有色液体的变化可能是__________________造成的,设置B装置的目的是______________。
(4)根据图中的实验数据,请计算大麦种子在25 ℃条件下的呼吸速率(用每克种子在单位时间内O2的吸收速率表示,单位为mm3g-1h-1)______________。
(5)如果把实验材料大麦种子改为大麦的叶片,要测量大麦叶片在25 ℃条件下的呼吸速率,上述装置应该如何改进?___________________________________________;
请写出在氧气充足的条件下大麦种子进行呼吸作用的反应方程式:
________________________________________________________________________。
解析:装置A中为活大麦种子,活大麦种子进行呼吸作用,装置B中为死大麦种子,死大麦种子不进行呼吸作用,二者为对照实验。装置中的NaOH溶液用于吸收呼吸作用产生的二氧化碳,装置A右侧有色液体的变化用于测定大麦种子呼吸作用的消耗氧的体积,装置B右侧有色液体的变化是外界因素引起的。在测定大麦种子呼吸作用消耗氧的体积时要考虑装置B右侧有色液体的变化。
答案:(1)吸收呼吸作用产生的二氧化碳 (2)大麦种子呼吸作用消耗氧的体积 (3)防止细菌呼吸作用产生或吸收的气体影响实验结果 由于环境温度上升而引起的气体膨胀 对照(排除由物理因素引起的气体热膨胀对实验结果的干扰) (4)B内气体体积增加20 mm3,A内气体减少60 mm3,故A内实际吸收O2为80 mm3,O2吸收速率=80 mm3/10 g=8 mm3g-1h-1
(5)将装置进行遮光处理 C6H12O6+6H2O+6O212H2O+6CO2+能量
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分)
1.在水深200 m的深海处,光线极少,能见度极低。有一种电鳗有特殊的适应性,能通过自身发出高达5000 V的生物电,击昏敌人,获得食物,保护自己。电鳗发出生物电的能量直接来于( )
A.葡萄糖彻底分解 B.氨基酸彻底分解
C.丙酮酸彻底分解 D.三磷酸腺苷的分解
解析:选D。三磷酸腺苷是直接的供能物质,其他的能源物质需转化成三磷酸腺苷才能供能。
2.有氧呼吸过程中释放的二氧化碳的氧( )
A.全部来自氧气 B.全部来自水
C.全部来自葡萄糖 D.来自葡萄糖和水
解析:选D。有氧呼吸的第二阶段释放二氧化碳,二氧化碳中的氧来自水和葡萄糖分解成的丙酮酸。
3.下列关于酶的论述错误的是( )
A.有些酶是核酸
B.在0~37 ℃范围内,唾液淀粉酶的活性会随着温度的升高而提高
C.酶的数量因参与化学反应而减少
D.任何活细胞内都有酶的存在
解析:选C。酶是一种催化剂,催化剂不会因化学反应的进行而数量减少。
4.在河北省“红心鸭蛋”事件中,部分的蛋鸭养殖户加入“红药”(主要成分是苏丹Ⅳ)的饲料喂蛋鸭而得到“红心鸭蛋”,被染成红色的是蛋黄中的( )
A.脂肪 B.蛋白质
C.ATP D.葡萄糖
解析:选A。苏丹Ⅳ是检测脂肪存在的一种物质,二者反应呈红色。
5.为了认识酶的特性,做了以体积分数为3.5%的过氧化氢溶液为反应底物的一组实验,观察结果如下表所示:
步骤
方法
观察结果
1
常温下自然分解
氧气泡少而小
2
常温下加入铁离子
氧气泡稍多而小
3
常温下加入新鲜
肝脏提取液
氧气泡极多而大
4
加入煮沸后冷却的新鲜肝脏提取液
同自然分解一样
5
加入在NaOH溶液中浸泡过的新鲜肝脏提取液
同自然分解一样
在下列有关结论的描述中,没有实验依据的是( )
A.高温和过碱会破坏酶的分子结构
B.低温对酶的活性的影响尚不能判断
C.酶具有专一性
D.酶具有高效性
解析:选C。由于实验过程中只有一种反应物和一种酶即过氧化氢酶,没有对照组,所以不能得出酶具有专一性的特点;实验组4和5分别是高温和过碱的环境,酶的结构被破坏;表格中没有设置低温对照组,所以不能判断低温对反应的影响;由第3组和1、2组的对照可知酶具有高效性。
6.某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析(从上至下),与正常叶片相比,实验结果是( )
A.光吸收差异显著,色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著,色素带缺第2条
C.光吸收差异显著,色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著,色素带缺第3条
解析:选B。水稻的叶黄素缺失,则对蓝紫光的吸收减少,对红光的吸收无明显差异,A、C项错误。色素层析条带从上至下依次是类胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,叶黄素缺失则色素层析条带从上至下缺第2条,故B项正确、D项错误。
7.食品罐头的铁盖上印有“若安全钮鼓起,压有响声,请勿购买”的提示文字,铁盖上安全钮鼓起的原因可能是( )
A.好氧型细菌呼吸产生CO2和H2O
B.乳酸菌呼吸产生CO2和C3H6O3
C.微生物呼吸产生CO2和C2H5OH
D.硝化细菌呼吸产生CO2和H2O
解析:选C。未开启的食品罐头内缺氧,若内有微生物应进行无氧呼吸,乳酸发酵中不产生CO2,安全钮鼓起是酒精发酵产生的CO2引起的。
8.一头猪饱食过一餐后饿它五天,在这五天的不同时间里,作为体内主要的能源物质会有所不同。 这五天的时间里,作为主要的能源物质依次是( )
A.脂肪、糖类和蛋白质 B.糖类、脂肪和蛋白质
C.蛋白质、脂肪和糖类 D.糖类、蛋白质和脂肪
解析:选B。正常情况下,糖类是主要的能源物质,脂肪是良好的储能物质,脂肪、糖类和蛋白质的供能顺序为糖类、脂肪和蛋白质。
9.2012年第十三届夏季奥林匹克运动会在伦敦举行。奥运会有些项目被称为有氧运动,如马拉松长跑;有些运动被称为无氧运动,如百米赛跑,两者最大的区别在于( )
A.运动前是否需要吸氧
B.运动过程中是否需要氧气
C.运动后是否需要吸氧
D.产生能量的主要方式不同
解析:选D。长跑主要靠有氧呼吸供给能量,短跑主要靠无氧呼吸供给能量,两者产生能量的主要方式不同。
10.下列关于人体细胞中ATP的叙述,正确的是( )
A.ADP转变为ATP的过程是一个释放能量的过程
B.ATP的水解是指ATP分子中高能磷酸键的水解
C.ATP分子中的A是指腺苷,包含磷酸和腺嘌呤
D.ATP分子中只有高能磷酸键中含有能量
解析:选B。ADP转变成ATP需要能量;ATP分子中的A指腺苷,腺苷包括腺嘌呤和核糖;ATP中不仅高能磷酸键中含有能量,其他普通化学键中也含有能量。
11.下图表示植物细胞内的物质转化过程,下列分析错误的是( )
A.在生物膜上发生的生理过程是a、c、d三个过程
B.b、d过程有ATP的产生
C.在光照充足,条件适宜的情况下,a强于b,c强于d
D.人体细胞内具有的过程是b、d两个过程
解析:选A。a、c代表光合作用的某过程,b、d代表呼吸作用的某过程。a过程在叶绿体基质中进行,b过程在细胞质基质和线粒体基质中进行,c过程在类囊体膜上进行,d过程在线粒体内膜上进行。b过程产生少量ATP,d过程产生大量ATP。光照充足时,植物的光合作用速率大于细胞呼吸速率,a强于b,c强于d。人体细胞内不进行光合作用,不会具有a、c过程。
12.右图表示某植物叶肉细胞在进行光合作用和呼吸作用时CO2的变化,对该图的描述,正确的是( )
A.该细胞只进行呼吸作用
B.呼吸速率大于光合速率
C.光合速率大于呼吸速率
D.该细胞只进行光合作用
解析:选C。该图显示,叶绿体进行光合作用需要的CO2,除了线粒体提供外,还要从外界吸收,因此,该细胞的光合速率大于呼吸速率。
13.多数野生植物体内含有某些毒素,以阻止动物的食用。有一位研究者发现,如果将毒素注入到植物根细胞内,则该毒素对自身也有毒;进一步研究表明,这种毒素受热以后失活。根据上述内容,可能性最小的推测有( )
A.毒素贮存在叶绿体内
B.植物细胞含有毒素时,该毒素还没有生物活性
C.毒素贮存在线粒体中
D.毒素可能是一种酶
解析:选C。植物根细胞内含有线粒体,但不含有叶绿体,将毒素注入到植物根细胞内对自身也有毒,则毒素贮存在线粒体的可能性较小。毒素受热以后失活,与酶的性质相似。
14.向正在进行有氧呼吸的细胞悬浮液中分别加入a、b、c、d 4种抑制剂,下列说法正确的是( )
A.若a能抑制丙酮酸分解,则使丙酮酸的消耗减少
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的消耗增加
解析:选A。抑制丙酮酸分解时,丙酮酸的消耗减少,含量增加;丙酮酸是由葡萄糖分解产生的,若葡萄糖分解受抑制,则丙酮酸的形成减少;ATP与ADP能相互转化,ATP的形成减少,则ADP的含量增加,消耗减少;[H]和氧气结合生成水,如果[H]的生成受到抑制,则会使氧气不能与[H]结合或结合少,故氧气消耗减少。
15.研究发现,某些植物在秋冬受低温袭击时,呼吸速率先升高后降低;持续的冷害使根生长迟缓,吸收能力下降,但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列推断不合理的是( )
A.冷害初期细胞呼吸增强,放出的热量有利于抵御寒冷
B.低温持续使淀粉合成酶活性减弱,影响可溶性糖合成淀粉
C.低温使细胞内结合水含量降低,自由水含量增加,以适应低温环境
D.低温使根细胞细胞呼吸减弱,限制根细胞吸收矿质营养,导致吸收能力下降
解析:选C。低温使细胞内自由水含量降低,结合水含量增加,以适应低温环境。
16.用特异性的酶处理某一生物的最外面部分,发现降解的产物主要是葡萄糖,进一步分离该细胞的某种细胞器进行分析,发现其含有RNA,据此推测,这种细胞器不可能完成的生化反应是(反应都在相关酶的催化下进行)( )
A.6CO2+12H2OC6H12O6+6H2O+6O2
B.C6H12O6+6H2O+6O2―→6CO2+12H2O+能量
C.C3H4O3(丙酮酸)+H2O―→CO2+[H]+能量
D.丙氨酸+甘氨酸―→丙甘二肽+H2O
解析:选B。由题干分析可知,该种细胞器可能为线粒体、叶绿体或核糖体,B项反应进行的场所为细胞质基质和线粒体。
17.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.提取色素时加入碳酸钙是为了防止滤液挥发
B.水稻在收获时节,叶片中色素量的变化是(甲+乙)<(丙+丁)
C.四种色素都溶解在层析液中,乙色素的溶解度是最大
D.四种色素中,丙和丁主要吸收红光
解析:选B。图中甲为叶绿素b、乙为叶绿素a、丙为叶黄素、丁为胡萝卜素。提取色素时加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏;随着水稻收获时节的临近,叶绿素逐渐被分解;四种色素都能溶解在层析液中,丁色素的溶解度最大;丙和丁主要吸收蓝紫光。
18.下图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物)变化,有关叙述不正确的是( )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率关系
B.图②虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物量变化的示意曲线
C.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
D.图③不能表示在反应开始后的一段时间内反应速率与时间的关系
解析:选D。酶量增加一倍时,在底物浓度相同的情况下反应速率加快,但是整个反应中,生成物的总量不变,因此图①、图②正确。在其他条件一定的情况下,反应开始时,底物浓度高,反应速率快,随着底物浓度的降低,反应速率逐渐减慢;因此图③能表示在反应开始后的一段时间内反应速度与时间的关系。
19.把小球藻培养液放在明亮处一段时间后,向其中滴加酚红pH指示剂(遇碱变红),培养液变为红色;若将此培养液分为两份,一份放在暗处,一份放在明处,结果放在明处的仍为红色,而在暗处的又恢复为原色。其原因是( )
A.光合作用消耗了CO2 B.光合作用产生了氧
C.光合作用产生了CO2 D.光合作用消耗了氧
解析:选A。绿色植物进行光合作用时,利用CO2作为原料,所以把小球藻培养液放在明亮处一段时间后,培养液中的CO2减少使得碱性增强,培养液变为红色;在暗处的小球藻进行呼吸作用产生CO2,使得培养液中的酸性增强,所以培养液又恢复为原色。
20.右图表示细胞中某条生化反应链,图中E1~E5代表不同的酶,A~E代表不同的化合物。据图判断下列叙述中正确的是( )
A.若E1催化的反应被抑制,则A的消耗速度加快
B.若E5催化的反应被抑制,则B积累到较高水平
C.若E3的催化速度比E4快,则D的产量比E多
D.若E1的催化速度比E5快,则B的产量比A多
解析:选C。若E1催化的反应被抑制,则A的消耗速度减慢;若E5催化的反应被抑制,则B的消耗速度减慢,但B因E2的影响,其积累不会达到较高水平;若E3的催化速度比E4快,则C→D的速度比C→E快,D的产量比E多;若E1的催化速度比E5快,则A的消耗小于积累,A的数量减少,而B因E2的影响,数量不一定增加。
21.如图表示人体内氧元素随化合物代谢转移过程,下列分析合理的是( )
A.①过程发生在核糖体中,水中的H只来自于-NH2
B.在缺氧的情况下,③过程中不会发生脱氢反应
C.M物质是丙酮酸,④过程不会发生在线粒体中
D.在氧气充足的情况下,②③过程发生于线粒体中
解析:选C。①过程发生在核糖体中,水中的H来自于-NH2和—COOH;在缺氧的情况下,③过程中可发生脱氢反应;M物质是丙酮酸,④过程发生在细胞质中,不会发生在线粒体中;在氧气充足的情况下,②③过程发生在线粒体和细胞质基质中。
22.如图表示不同距离的跑步过程中,有氧呼吸和无氧呼吸供能的百分比。正确的说法是( )
A.跑步距离越长,无氧呼吸供能所占比例越大
B.1500米跑时,有氧呼吸与无氧呼吸消耗的葡萄糖量相等
C.100米跑时,所需ATP主要由有氧呼吸产生
D.马拉松跑时,肌肉细胞呼吸释放的CO2与吸收的O2之比约为1∶1
解析:选D。坐标系中横坐标表示的是有氧呼吸,纵坐标表示的是无氧呼吸,当跑100米时接近100%的能量来自于无氧呼吸;当跑马拉松时接近100%的能量来自于有氧呼吸,有氧呼吸中释放CO2和吸收O2的量是相等的。所以跑步距离越长无氧呼吸供能所占比例越小。1500米跑时,有氧呼吸供能和无氧呼吸供能相等,但由于有氧呼吸对葡萄糖中能量利用率为×100%≈40%,而无氧呼吸对葡萄糖中能量利用率为×100%≈2%。因此,若二者供应相同能量,无氧呼吸消耗葡萄糖应是有氧呼吸消耗葡萄糖的20倍。
23.某同学研究甲湖泊中x深度生物光合作用和有氧呼吸。具体操作如下:取三个相同的透明玻璃瓶a、b、c,将a先包以黑胶布,再包以铅箔。用a、b、c三瓶从待测水体深度取水,测定瓶中水内氧含量。将a瓶、b瓶密封再沉入待测水体深度,经24小时取出,测两瓶氧含量,结果如图所示。则24小时待测深度水体中生物光合作用和需氧呼吸的情况是( )
A.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是v mol/瓶
B.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是k mol/瓶
C.24小时待测深度水体中生物有氧呼吸消耗的氧气量是(k-v) mol/瓶
D.24小时待测深度水体中生物光合作用产生的氧气量是(k-v) mol/瓶
解析:选D。分析a、b、c三瓶,a瓶中生物只进行有氧呼吸,b瓶中生物即进行光合作用又进行有氧呼吸,c瓶未进行处理为对照瓶,由a、c瓶可得出24小时待测浓度水体中氧气量是k-w+(w-v)=(k-v) mol/瓶。
24.探究酵母菌细胞呼吸实验中,对3个保温瓶的处理情况分别是:A瓶注入煮沸后冷却的葡萄糖溶液,B、C两瓶注入未经煮沸的同样浓度的葡萄糖溶液;然后,向A、B两瓶加入等量的酵母菌培养液,C瓶加等量蒸馏水,并向A瓶注入液体石蜡覆盖满液体表面,最后用蓬松的棉花塞住瓶口。下列有关叙述不正确的是( )
A.C保温瓶的作用是作为对照
B.24小时后温度最高的是B瓶
C.A瓶中酵母菌不能存活
D.煮沸的作用包括灭菌和去除氧气
解析:选C。A瓶中的葡萄糖溶液经煮沸后除去其中的杂菌和氧气,加入酵母菌培养液注入液体石蜡,其中的酵母菌进行无氧呼吸,酵母菌能存活,故C项错误,D项正确。B瓶中可能存在杂菌,加上酵母菌进行的有氧呼吸和无氧呼吸,24小时后温度最高,B项正确。
25.将生长状况相同的轮藻分成4等份,在不同的温度下分别暗处理1 h,再光照1 h(光照强度相同),测其重量的变化,得到如下数据。由此得出的结论错误的是( )
组别
一
二
三
四
温度(℃)
27
28
29
30
暗处理后的重量变化(mg)
-1
-2
-3
-1
光照后与暗处理前的重量变化(mg)
+3
+3
+3
+1
A.轮藻催化呼吸作用的酶的最适温度约为29 ℃
B.第三组轮藻产生的氧气量最多
C.第四组轮藻光合作用制造的有机物总量为2 mg
D.四个组中的轮藻光合作用强度都大于呼吸作用强度
解析:选C。暗处理时,轮藻只进行呼吸作用,光照时轮藻既进行光合作用又进行呼吸作用。分析四组实验,29 ℃时暗处理后的重量减少最多,故此时呼吸作用最强。再结合光照后与暗处理前的重量变化可判断29 ℃时光合作用最强,产生的氧气量最多。第四组轮藻1小时呼吸消耗的有机物量为1 mg,光照后与暗处理前的重量变化增加1 mg,则光合作用制造的有机物总量为3 mg。由于四个组中光照后与暗处理前的重量变化均增加,故光合作用强度都大于呼吸作用强度。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
26.(12分)在活细胞中,下列循环过程永不停止地进行着,请运用所学的知识,分析完成ATP和ADP循环中的有关问题:
(1)ATP作为生物体生命活动的________物质,其分子结构简式为______________,在②过程中,是由于__________________键断裂而释放出能量。
(2)在绿色植物体内与①相应的生理活动是在细胞内的________、________和________中进行的。
(3)A1和A2具有________作用,在图中它们的作用分别是促进___________________。
(4)在呼吸作用中,应该进行________过程,能量来自_________________________________
________________________________________________________________________。
解析:ATP是生命活动的直接能源物质,ATP水解时远离A的那个高能磷酸键断裂。ATP的水解和合成分别是由水解酶和合成酶催化。
答案:(1)直接能源 A—P~P~P 远离A的高能磷酸
(2)细胞质基质 线粒体 叶绿体
(3)催化 ATP的合成和水解
(4)① 糖类等有机物分解释放的能量
27.(12分)如图表示某种植物的非绿色器官在不同的氧浓度下O2吸收量和CO2生成量的变化,请据图回答:
(1)图中曲线QR区段CO2生成量急剧减少的主要原因是________________________。
(2)________点的生物学含义是无氧呼吸消失点,由纵轴、CO2生成量和O2吸收量共同围成的面积所代表的生物学含义是_________________________________________。
(3)若图中的AB段与BC段的距离等长,此时有氧呼吸消耗的葡萄糖量是无氧呼吸的________倍。
(4)在长途运输新鲜蔬菜时,常常向塑料袋中充入氮气,目的是____________________。
你认为氧浓度应调节到________点的对应浓度,更有利于蔬菜的运输。
解析:(1)随着O2浓度的增加无氧呼吸受到了较大的抑制,而有氧呼吸提高不明显,所以导致二氧化碳的释放量降低。
(2)当氧气的吸收量和二氧化碳的释放量相等时,证明只进行有氧呼吸,所以P点是无氧呼吸消失的点;二氧化碳的总释放量减去有氧呼吸释放量,所得到的就是无氧呼吸二氧化碳的释放量。
(3)AB表示无氧呼吸二氧化碳的释放量,BC表示有氧呼吸二氧化碳的释放量,无氧呼吸1 mol葡萄糖产生2 mol CO2,有氧呼吸1 mol葡萄糖产生6 molCO2,因此两者相等时,无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸消耗葡萄糖的3倍。
(4)充入氮气会降低蔬菜的细胞呼吸,当CO2的释放量最小时,也就是总的细胞呼吸最小时是最佳点,此时有氧呼吸的强度较低,同时又抑制了无氧呼吸,蔬菜中的有机物消耗最少。
答案:(1)氧气浓度增加,无氧呼吸受到抑制 (2)P 氧气浓度逐渐增大的过程中,无氧呼吸生成的CO2的总量
(3)1/3 (4)降低氧气浓度,减少有机物的消耗 R
28.(12分)新收获的稻米煮的饭香气诱人,但是不法商贩将陈稻米抛光增白、上油后以假乱真,欺骗消费者。新稻米过氧化氢酶活性明显高于陈稻米。植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢(H2O2)存在时,能把某些酚类化合物如愈创木酚氧化成红褐色物质,简单表示为:
愈创木酚红褐色物质
其颜色的深浅与酶活性呈正相关。请你帮助食品卫生质量检测人员设计完成一个检测稻米是否是新稻米的简易实验。
(1)实验目的:__________________________________________________________。
(2)实验原理:新稻米的过氧化氢酶活性明显高于陈稻米,
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验材料、试剂和用具:新稻米、待测稻米(数量足够)。1%愈创木酚,1%过氧化氢(H2O2),具塞试管,培养皿,移液管,观察颜色的放大镜等。
(4)实验步骤:
①______________:具体做法是取两支试管,编号A、B;在A中放入5 g新稻米,在B中放入________________________。再用移液管向两试管内加入_________________________,浸没大米,振荡并静置一段时间后,弃掉多余液体。
②将浸有1%的愈创木酚稻米分别倒入两个与试管有相同编号的培养皿中,摊开,再分别加入等量的________。
③________________________________________________________________________。
(5)预期实验结果及结论:
①若B培养皿中的稻米(待测稻米)与A相同呈红色,则说明待测稻米是新稻米;
②________________________________________________________________________。
解析:新稻米过氧化氢酶活性明显高于陈稻米。将新稻米和待测稻米均浸有1%愈创木酚溶液中,滴加H2O2后,新稻米会呈红褐色,若待测稻米呈红褐色,则说明是新稻米,若待测稻米颜色很浅或几乎无色,说明是陈稻米。本实验的目的是检测稻米是否为新稻米,为探究性实验,其步骤一般设置为:第一步:分组处理实验材料,此时所遵循的是等量原则,即设两组实验:取两支试管,编号A、B,分别放入新稻米和待测稻米5 g,再各滴加等量的1%的愈创木酚溶液,静置相同时间。第二步:实验对照,将试管内的稻米倒入与之有相同编号的培养皿中,用H2O2相同处理。
第三步:观察比较颜色变化。
答案:(1)检测稻米是否为新稻米
(2)稻米内过氧化氢酶在有H2O2存在时可将愈创木酚氧化为红褐色物质,颜色的深浅与酶活性呈正相关
(4)①让稻米事先浸在1%愈创木酚溶液中 5 g等量待测稻米 1%的愈创木酚溶液
②H2O2
③一段时间后用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化
(5)②若B培养皿中的稻米(待测稻米)颜色与A相比很浅或几乎无色,说明待测稻米不是新稻米
29.(14分)某同学利用下列装置研究CO2含量以及光照强度对某种植物绿叶光合作用的综合影响,实验过程用同种、状况相同的若干新鲜叶片在室温25 ℃下进行,通过缓冲液调节密闭小室空间CO2浓度的相对恒定。对相应装置准确测量的结果如下表。
组别
实验条件
液滴移动
(mL/h)
光强(lx)
CO2(%)
1
800
0.03
右移6.0
2
1000
0.3
右移9.0
3
1000
0.5
右移11.2
4
1500
0.05
右移11.2
5
1500
0.03
右移9.0
请分析回答:
(1)第3组装置中液滴右移的生理原因是_____________________________________
________________________________________________________________________。
第3、4两组的结果相同,限制4组装置光合作用的非生物因素主要是______________。
(2)某同学认为本实验不能令人信服地说明光强度和CO2浓度的相互作用使光合作用进一步增强。又增设了一组实验,则该组的条件组合是_______________________________。
(3)若利用该装置研究叶片有氧呼吸强度与时间的关系,其方法是______________,预期观测到的变化趋势_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)由题干分析知,当光合作用速率大于呼吸作用速率时,液滴右移,光合作用速率小于呼吸作用速率时,液滴左移。对比第3、4组实验,光照不同、CO2浓度相同,液滴移动位置相同,则限制第4组装置光合作用的非生物因素主要是CO2浓度。
(2)应使实验有说服力,应确保每种条件有对照实验。
(3)要研究叶片有氧呼吸强度与时间的关系,应保证叶片不进行光合作用,可在黑暗条件下进行。随着实验的进行,氧气逐渐消耗殆尽。
答案:(1)光合作用释放的氧气大于呼吸作用消耗的氧气 二氧化碳浓度
(2)光强度为800lx、二氧化碳为0.05%
(3)黑暗中进行 随着时间的推移,液滴向左移动的速度越来越慢,直至静止
1.在下列物质中,找出构成生物体蛋白质的氨基酸,若这些氨基酸脱水缩合,所形成的物质应是( )
①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH
A.二肽 B.三肽
C.四肽 D.蛋白质
解析:选A。根据构成生物体蛋白质的氨基酸分子至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上,可看出题中①和③不是构成生物体蛋白质的氨基酸,②和④是构成生物体蛋白质的氨基酸,这2个氨基酸脱水缩合所形成的物质应是二肽。
2.下列有关氨基酸的描述正确的是( )
A.氨基酸是构成蛋白质的基本单位
B.每种氨基酸必须具有一个氨基和一个羧基
C.人体内的氨基酸必须从食物中获取
D.每个氨基酸分子至少含有一个肽键
解析:选A。氨基酸是构成蛋白质的基本单位,约有20种,其中有8种是人体细胞不能合成的,必须从外界环境中获取。每种氨基酸至少具有一个氨基和一个羧基,且都有一个氨基和一个羧基连结在同一个碳原子上。氨基酸分子内不含肽键,只有氨基酸脱水缩合后才会产生肽键。
3.下列关于蛋白质功能的举例合理的是 ( )
A.催化作用——抗体
B.运输作用——唾液淀粉酶
C.调节作用——胰岛素
D.免疫作用——血红蛋白
解析:选C。蛋白质是生命活动的主要承担者,抗体起免疫作用,可以消灭抗原;唾液淀粉酶可以催化淀粉水解;胰岛素可以调节血糖浓度;血红蛋白可以运输氧气。
4.(2012·深圳外国语学校高一质检)由丙氨酸、甘氨酸、亮氨酸组成的三肽有( )
A.6种 B.5种
C.4种 D.3种
解析:选A。氨基酸的排列顺序不同,组成的多肽不同。由三种氨基酸构成的多肽共有六种。
5.(2012·罗定中学高一周测)艾滋病研究者发现,1%~2%的HIV感染者并不发病,其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法——防御素”的小分子蛋白质,以下对“阿尔法——防御素”的推测中不正确的是( )
A.一定含有C、H、O、N四种元素
B.一定含有20种氨基酸
C.高温能够破坏其结构
D.人工合成后可以用于防治艾滋病
解析:选B。“阿尔法——防御素”为小分子蛋白质,一定含有C、H、O、N四种元素,高温可破坏其结构。构成蛋白质的氨基酸约为20种,但并非每一种蛋白质均含有20种氨基酸。
6.根据下列化合物的结构分析回答。
(1)该化合物中,①表示________,⑦表示________。
(2)该化合物由________个氨基酸失去________个水分子而形成,这种反应叫做________。
(3)该化合物中的氨基酸种类不同,是由________决定的,其序号是________。
(4)该化合物名称为________,含________个肽键,序号是________。
(5)该化合物水解后形成氨基酸,写出最右端氨基酸的分子结构简式________,其含有________个氨基,________个羧基。
解析:本题为识图作答题,主要考查有关蛋白质分子结构的基础知识。多肽是由许多氨基酸分子脱水缩合而成的。每个氨基酸至少含有一个氨基(—NH2)和一个羧基(—COOH),并连结在同一个碳原子上。组成蛋白质的氨基酸约有20种,不同的氨基酸分子具有不同的R基。一个氨基酸分子的氨基和另一个氨基酸分子(R基不参与)的羧基脱去一分子水,通过肽键(—NH—CO—)而连结成的化合物,叫做二肽。本题所示的是由4个氨基酸分子脱去3分子水而形成的化合物,称为四肽。
答案:(1)氨基 羧基
(2)4 3 脱水缩合
(3)R基 ②④⑧⑨
(4)四肽 3 ③⑤⑥
一、选择题
1.(2012·温州市楠江中学高一检测)氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键,下列关于肽键的叙述,不正确的是( )
A.肽键可以表示为—CO—NH—
B.蛋白质中肽键数与缩合脱水数相同
C.肽键维持蛋白质的空间结构
D.蛋白质水解时会破坏肽键
解析:选C。肽键是—NH2和—COOH脱去一分子水形成的,A 、B、D正确,肽键并不能维持蛋白质的空间结构。
2.下列关于蛋白质和氨基酸的叙述,正确的是( )
A.蛋白质均具有催化作用
B.高等动物能合成生命活动所需的20种氨基酸
C.细胞中氨基酸种类和数目相同的蛋白质是同一种蛋白质
D.所有蛋白质都含有C、H、O、N四种元素
解析:选D。有的蛋白质具有催化作用,如酶,但并非所有蛋白质均有催化作用;高等动物体内只能合成非必需氨基酸,不能合成必需氨基酸;细胞中构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构都相同才可称为是同一种蛋白质;所有蛋白质都由氨基酸组成,都含有C、H、O、N四种元素。
3.在同一草场中,牛和羊吃同样的草料,但牛肉和羊肉的味道不同,其原因不可能的是( )
A.组成肽键的化学元素不同
B.组成蛋白质的氨基酸种类和数量不同
C.氨基酸排列顺序不同
D.蛋白质的空间结构不同
解析:选A。蛋白质的多样性由组成蛋白质的氨基酸种类和数量、排列顺序和肽键空间结构来决定,而组成肽键的化学元素是相同的,为C、H、O、N。
4.用18O标记的氨基酸脱水缩合生成蛋白质,同时有HO产生,那么水中的18O来自氨基酸的( )
A.—COOH B.—NH2
C.—R D.—COOH和—NH2
解析:选A。两个氨基酸脱水缩合时,一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连结,同时脱去一分子水,水分子中的—OH来自羧基,—H来自氨基,即水分子中的O来自于羧基。
5.下列能正确表示蛋白质分子由简到繁的结构层次的一组是( )
①氨基酸 ②C、H、O、N等元素 ③氨基酸分子脱水缩合 ④多肽 ⑤形成一定的空间结构
A.①②③④⑤ B.②①④③⑤
C.②①③⑤④ D.②①③④⑤
解析:选D。元素以原子的形式构成氨基酸分子,氨基酸通过脱水缩合形成多肽链,多肽再通过盘曲、折叠,形成具有一定空间结构的蛋白质分子,这是蛋白质结构的不同组成层次。但这种结构层次并不代表体内蛋白质就是从原子开始构成的,体内蛋白质是利用体内合成或转化来的氨基酸以及从体外吸收来的氨基酸为原料形成多肽,再经过盘曲、折叠形成的。
6.两种氨基酸(如下列结构式)它们在形成二肽化合物时,最可能缩合的基团是( )
A.①③ B.②⑥
C.②④ D.③④
解析:选C。本题考查氨基酸之间的脱水缩合反应。脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时失去一分子的水。
7.下列有关蛋白质结构的叙述中,正确的是( )
A.催产素和血管舒张素均为九肽,但它们的功能差异很大,完全取决于构成两者的氨基酸种类
B.由三个不同种类的氨基酸构成的三肽最多有27种
C.鸡蛋煮熟后,蛋白质变性失活,但并未引起蛋白质分子中肽键的断裂
D.肽键中元素组成的不同也是影响蛋白质结构多样性的原因
解析:选C。构成催产素和血管舒张素的氨基酸数目相同,但构成两者的氨基酸种类及排列顺序的差异,最终造成了两者功能的差异;由三个不同种类的氨基酸构成的三肽共有3×2×1=6种;蛋白质的变性过程中不发生肽键的断裂,主要是空间结构的改变;蛋白质中肽键的元素组成是相同的。
8.下面是三个氨基酸分子的结构简式,由这三个氨基酸分子按脱水缩合的方式所形成的化合物中,含有氨基、羧基和肽键的数目依次是( )
A.1,1,2 B.1,1,3
C.1,2,2 D.2,2,2
解析:选C。解答本题需要明确以下关系:①肽链中,肽键数=氨基酸数-肽链数;②多肽中氨基数=肽链数+R基中氨基数;③多肽中羧基数=肽链数+R基中羧基数。根据题干信息可知,只有第二个氨基酸的R基中含有1个羧基,所以由题干中的三个氨基酸形成的三肽中,有1个氨基、2个羧基、2个肽键。
9.某蛋白质由m条肽链、n个氨基酸组成,理论上该蛋白质至少含有氧原子( )
A.(n-m)个 B.(n-2m)个
C.(n+m)个 D.(n+2m)个
解析:选C。n个氨基酸中至少含有2n个氧原子,n个氨基酸形成m条肽链,脱去的水分子数为(n-m)个,即脱去的氧原子数为(n-m)个,故理论上该蛋白质至少含有氧原子数为2n-(n-m)=(n+m)个。
10.如图表示有关蛋白质分子的简要概念图,下列对图示分析正确的是( )
A.A中肯定含有S
B.多肽中B的数目等于C的数目
C.①过程都是经过脱水缩合完成的
D.蛋白质结构和功能的多样性是由于氨基酸种类多造成的
解析:选C。根据蛋白质的结构层次可知,A表示构成氨基酸的元素,有C、H、O、N等,可能含有S,但不是一定有S。B表示氨基酸,C表示氨基酸分子脱水缩合形成的肽键,对于环状肽而言,B的数目等于C的数目,而对于链状肽,B的数目-肽链数目=C的数目。①表示氨基酸分子脱水缩合形成多肽的过程。生物体中组成蛋白质的氨基酸种类约有20种,但氨基酸的数目成百上千,排列次序千变万化,多肽链的空间结构千差万别,导致蛋白质的结构和功能多种多样。
11.(2012·东阳中学高一检测)胰岛素由51个氨基酸组成,如果用肽酶将其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽,则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是( )
A.4、49、49 B.9、42、42
C.9、42、8 D.9、49、49
解析:选C。胰岛素分子所含氨基酸的数目为51,被分解成9个片段后,氨基的数目至少是9,肽键的数目为42,水解时参与的水分子数目为8。
12.由m个氨基酸构成的一个蛋白质分子,含n条肽链,其中z条是环状多肽。该蛋白质分子中含有的肽键数为( )
A.m-z+n B.m-n-z
C.m-n+z D.m+z+n
解析:选C。设z条环状多肽由a个氨基酸构成,则z条环状多肽中含有的肽键数为a,链状多肽中含有的肽键数为(m-a)-(n-z),故该蛋白质分子中含有的肽键数为(m-a)-(n-z)+a=m-n+z。
二、非选择题
13.如图所示的几种符号代表不同种类的氨基酸,请据图完成有关问题。
(1)它们结构的差别在于________的不同。
(2)7种氨基酸通过________的方式形成一条肽链,此过程可形成________个肽键,得到________个水分子,相对分子质量减少了________。
(3)如果上述肽链原长度不变,改变其中的______________________,就可改变该肽链的性质。
(4)若两个蛋白质分子均由两条(2)中的肽链构成,那么这两个蛋白质分子的功能是否一定相同?__________,原因是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本题考查对蛋白质的合成场所、化学组成、结构和功能等知识的综合理解和应用能力。题目以不同的符号代表不同种类的氨基酸,将蛋白质结构这一抽象的知识形象化、直观化。构成天然蛋白质的20种氨基酸均为α-氨基酸,它们有共同的结构通式,其中R基的不同是决定氨基酸种类的唯一因素。氨基酸分子通过脱水缩合形成肽链,相邻两个氨基酸缩合后通过肽键相连接并失去一个水分子,因此减少的相对分子质量为失去的水分子的相对分子质量之和。肽链中氨基酸的种类、数目、排列顺序的不同决定了蛋白质结构的不同,而不同的蛋白质分子的空间结构也各不相同,蛋白质分子结构的复杂性决定了其功能的多样性。
答案:(1)R基 (2)脱水缩合 6 6 108 (3)氨基酸的排列顺序 (4)不一定相同 因为分别由相同的两条肽链经盘曲折叠可形成空间结构不同的两个蛋白质分子
14.如图为一个由一条肽链组成的蛋白质分子,其中A~F分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成,其中B、D、F的R基中分别含有1个氨基(—NH2)、1个羧基(—COOH)和1个甲基(—CH3),据图回答下列问题:
(1)此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为________、________。
(2)这个蛋白质分子经水解酶分解,分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂,则形成________个多肽分子,水解中需要________个水分子。
(3)若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a,则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为________。
解析:分析题意可知,此蛋白质分子由1条多肽链组成,含有n个氨基酸分子,氨基酸的平均相对分子质量为a,且氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基。
(1)1条多肽链中至少含有1个羧基和1个氨基,分别位于多肽链的两端,又已知氨基酸B、D的R基中分别含有1个氨基、1个羧基,故此蛋白质分子至少含有2个氨基和2个羧基。
(2)此蛋白质分子分别在A~F六处水解,可形成7个多肽分子,每一处水解需要1个水分子,故需要6个水分子。
(3)水解后形成的多肽分子的相对分子质量包含两部分,一是原蛋白质分子的相对分子质量,即为na-(n-1)·18;二是水解过程中消耗的水的相对分子质量。即为6×18=108。故所有水解后的多肽分子的相对分子质量为n·a-18n+126。
答案:(1)2 2 (2)7 6
(3)n·a-18n+126
15.(创新探究题)健康人的尿中含有极微量的蛋白质,若尿液中蛋白质总量过高,则称为蛋白尿。除了肾脏疾病和涉及肾脏的其他疾病会引起蛋白尿外,健康人在剧烈运动后也会出现暂时性蛋白尿。临床上常用双缩脲法定性和定量检测尿中的蛋白质。请完成下面的实验,探究你在某次剧烈运动后是否出现了蛋白尿。
(1)材料用具:试管、量筒、剧烈运动前后的尿液、双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1 g/mLNaOH溶液)、双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01 g/mLCuSO4溶液)。
(2)实验原理:_________________________________________________________。
(3)实验步骤
①取两支试管,分别编号为A、B。
②A中加入运动前自己的尿液2mL,B中加入剧烈运动后自己的尿液2 mL。
③先向A、B两支试管中分别加入_________________________________________,
再向两支试管中分别加入_________________________________________________。
④对比观察两支试管中溶液的颜色变化。
(4)预测结果及相应结论
预测结果
相应结论
若A、B两支试管中溶液均为浅蓝色
剧烈运动后,尿液中出现了蛋白质
解析:本题主要探究人在剧烈运动后是否出现蛋白尿。本题所利用的原理是教材中有关蛋白质的鉴定,即蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈紫色。探究性实验中要注意遵守单一变量原则和对照原则。
中学阶段对照实验设计的步骤一般有四步:第一步:分组编号,即取两支试管,分别编号为A、B(步骤①);
第二步:设置对照实验,即向两支试管中分别加入运动前和运动后的尿液,再加入双缩脲试剂(步骤②③);第三步:观察并记录实验结果,注意要设置观察标准,即观察两支试管中溶液的颜色变化(步骤④)。完善实验中的步骤时,注意双缩脲试剂的操作步骤,即先滴加2 mL双缩脲试剂A液,摇匀后,再滴加4滴双缩脲试剂B液,并摇匀;第四步:实验结论,结合实验原理,依据实验现象,得出实验结论。本实验的预测结果中第一种预测的结论是在无蛋白质存在的条件下,NaOH和CuSO4反应生成的Cu(OH)2,颜色呈现浅蓝色,第二种预测的结论是有蛋白尿的出现,故结果应为运动前的尿液加入双缩脲试剂,颜色呈现浅蓝色,运动后的尿液加入双缩脲试剂,颜色呈现紫色,原因为Cu(OH)2和蛋白质发生反应生成紫色化合物。
答案:(2)蛋白质和双缩脲试剂发生反应呈紫色
(3)③2 mL双缩脲试剂A液,并摇匀 4滴双缩脲试剂B液,并摇匀
(4)预测结果及相应结论
预测结果
相应结论
剧烈运动后,尿液中无蛋白质出现
若A试管中溶液为浅蓝色,B试管中溶液为紫色
1.能对新生肽链进行修饰的部位不包括( )
A.内质网 B.高尔基体
C.细胞质基质 D.线粒体
解析:选D。内质网、高尔基体是对分泌蛋白进行修饰的部位,细胞质基质是对胞内蛋白进行修饰的部位。
2.人进食后,下列哪一项在胰腺细胞中不会出现( )
A.线粒体产生的能量增多
B.内质网和高尔基体的联系加强
C.细胞核中的DNA复制加快
D.核糖体的功能增强
解析:选C。人进食后,胰腺分泌胰液,胰液中有多种消化酶,因此胰腺细胞中核糖体功能增强,内质网和高尔基体联系加强,以合成消化酶,在合成消化酶的过程中需线粒体提供能量。
3.下列不属于蛋白质加工过程的是( )
A.在凝血酶的作用下使纤维蛋白原变为纤维蛋白的过程
B.在H+的作用下使胃蛋白酶原变为胃蛋白酶的过程
C.新生多肽链之间或内部形成二硫键的过程
D.唾液淀粉酶在胃蛋白酶的作用下形成多肽的过程
解析:选D。唾液淀粉酶在胃蛋白酶的作用下形成多肽,是蛋白质的分解过程,不属于蛋白质加工过程。
4.在新生多肽链到成熟蛋白质的构成中,发挥作用的细胞器主要有 ( )
A.内质网和高尔基体
B.线粒体和高尔基体
C.内质网和溶酶体
D.溶酶体和中心体
解析:选A。在分泌蛋白的形成过程中,新生多肽链在内质网内进行初步的修饰加工后被运送到高尔基体,再经高尔基体进一步加工修饰成为成熟的蛋白质。
5.蛋白质合成后,决定它们的去向和最终定位的是( )
A.组成蛋白质的氨基酸的数目
B.组成蛋白质的氨基酸的种类
C.组成蛋白质的氨基酸的序列中的分选信号
D.蛋白质的结构
解析:选C。蛋白质合成后,一般在其氨基酸序列中含有分选信号,决定它们的去向和最终定位。
6.在一定时间内使用某种动物细胞吸收放射性同位素标记的氨基酸,经检查发现放射性同位素依次先后出现在图中[2]、[1]、[3]、[4]、[5]、[6]、[7]部位。请据图回答下面的问题。
(1)图中[1]、[4]、[6]分别代表的结构是________、________、________。
(2)图中[7]是________,是由[2]________合成的,请举[7]的一个具体实例,如________。
(3)[1]的功能是_________________________________________________________。
[3]、[5]都叫________,分别由图中的______和________形成。
(4)[4]的功能是__________________________________________________________。
(5)[7]的合成、加工、运输过程所需大量能量由[ ]______供给。
解析:根据放射性物质出现的先后顺序及各种结构在细胞中的位置和形态结构特点,可以判断名称如下:[1]是内质网,[2]是核糖体,[3]是内质网形成的膜泡,[4]是高尔基体,[5]是高尔基体形成的膜泡,[6]是细胞膜,[7]是分泌蛋白。内质网对核糖体上合成的蛋白质进行加工,高尔基体对蛋白质进行进一步加工、分类和包装。线粒体为各项生命活动提供能量。
答案:(1)内质网 高尔基体 细胞膜
(2)分泌蛋白 核糖体 抗体(或胰岛素等)
(3)进行蛋白质的加工和运输 膜泡 内质网膜 高尔基体膜
(4)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装
(5)8 线粒体
一、选择题
1.下列物质中全是分泌蛋白的一组是( )
A.唾液淀粉酶和细胞呼吸酶
B.胰岛素和性激素
C.抗体和胰蛋白酶
D.血红蛋白和血浆蛋白
解析:选C。分泌蛋白是一类在细胞内合成,分泌到细胞外起作用的蛋白质,主要包括消化酶、抗体和一部分激素,选项中的细胞呼吸酶、血红蛋白是存在于细胞内部的蛋白质,不属于分泌蛋白;性激素属于固醇类,不是蛋白质。
2.细胞内蛋白质的分选和运输机制不包括( )
A.核糖体的存在部位不同
B.内质网腔的通向不同
C.高尔基体分泌不同的小泡
D.不同细胞器对蛋白质的识别
解析:选D。核糖体在细胞中的存在部位不同,影响了蛋白质的去向。B、C项所述为蛋白质的运输机制所包含的内容。不同细胞器对蛋白质的识别与蛋白质的分选和运输机制无关。
3.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,细胞膜上出现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中;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→细胞膜。
4.牛奶中含有乳球蛋白和酪蛋白等物质,在奶牛的乳腺细胞中与上述物质的合成和分泌有密切关系的细胞结构是( )
A.核糖体、线粒体、中心体、染色体和细胞膜
B.线粒体、内质网、高尔基体、核膜和细胞膜
C.核糖体、线粒体、叶绿体、高尔基体和细胞膜
D.核糖体、线粒体、内质网、高尔基体和细胞膜
解析:选D。乳球蛋白和酪蛋白合成的场所是核糖体,蛋白质合成后,再经内质网这一大分子物质的运输通道,送至高尔基体加工形成分泌物储存到膜泡中,然后分泌到细胞外。在一系列合成、运输、加工和分泌过程中,需要线粒体供给能量。
5.(2011·高考四川卷改编)下列有关生物膜结构和功能的描述,不正确的是( )
A.生物膜的结构决定其功能
B.合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达
C.分泌蛋白的修饰加工由内质网和高尔基体共同完成
D.生物膜之间可通过具膜小泡的转移实现膜成分的更新
解析:选B。生物膜的结构与功能相统一,结构决定功能,A项正确。分泌蛋白在粗面内质网上的核糖体中合成后,进入内质网腔,经过初加工,如折叠、组装、加上糖基团等,才能成为较成熟的蛋白质;然后由内质网腔膨大并形成具膜小泡,小泡包裹蛋白质转移至高尔基体进一步加工;高尔基体边缘“出芽”形成小泡,蛋白质包裹在小泡中运输到细胞膜,然后与细胞膜融合,把蛋白质释放到细胞外,因此细胞膜、内质网膜和高尔基体膜之间可通过具膜小泡的转移实现成分的更新,选项C、D均正确。内质网还具有参与脂质的合成等功能,因此,合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般较发达,B项错误。
6.细胞内有三种膜是可以互相转变的,这三种膜是( )
A.细胞核膜、高尔基体膜、线粒体膜
B.细胞膜、高尔基体膜、内质网膜
C.高尔基体膜、内质网膜、中心体膜
D.内质网膜、高尔基体膜、核糖体膜
解析:选B。内质网膜与高尔基体膜不直接相连,以小泡的形式进行膜成分的更新,高尔基体膜与细胞膜之间的相互转变,与内质网膜、高尔基体膜之间的转化形式相同。
7.关于蛋白质的分选和运输,下列说法不正确的是( )
A.蛋白质合成后,一般在其氨基酸序列中含有分选信号
B.游离的核糖体合成的蛋白质中无分选信号
C.核糖体在细胞中的存在部位不同,也影响蛋白质的去向
D.蛋白质只有被准确地运输到相应的部位才能执行特定的功能
解析:选B。无论是附着在内质网上的核糖体还是游离的核糖体上合成的蛋白质,一般其氨基酸序列中均含分选信号,决定着蛋白质的去向和定位,而核糖体在细胞中的存在部位不同,也影响蛋白质的去向。
8.用含有3H标记的亮氨酸,培养胰腺腺泡细胞时,发现细胞内放射性物质的量迅速增加,放射性物质不会在以下哪类细胞器内大量出现( )
A.内质网 B.核糖体
C.高尔基体 D.线粒体
解析:选D。胰腺腺泡具很强的分泌功能,它分泌的蛋白质包括胰岛素和消化酶等。分泌蛋白合成时,3H标记的亮氨酸依次出现在核糖体、内质网、高尔基体,线粒体虽然为分泌蛋白的合成和分泌提供能量,但是不会出现放射性物质。
9.下列关于细胞“内膜系统”的有关叙述中,不正确的是( )
A.内膜系统包括细胞内的所有膜结构
B.内膜系统在结构和功能上是连续统一的
C.内膜系统与细胞内物质的合成、加工、运输、分泌等有关
D.内膜系统中的各种膜结构通过出芽和融合方式交流
解析:选A。内膜系统指在功能上连续统一的细胞内膜结构,不是细胞内所有膜结构的统称,不包括细胞膜。
10.下列关于蛋白质的修饰的叙述,不正确的是( )
A.蛋白质在加工与修饰前,已具有一定的活性
B.内质网、高尔基体和细胞质基质均能对新生肽链进行加工修饰
C.蛋白质的修饰主要是指为新生肽链添加上糖链、甲基或者羟基并对其剪切和折叠等
D.蛋白质的修饰对维持和调节蛋白质的活性,进而成为有功能的蛋白质有着重要意义
解析:选A。蛋白质经加工修饰成为成熟的蛋白质后,才具有一定的活性,A错误。
11.(2012·徐州高一检测)如图为雄性哺乳动物的胰岛细胞在进行某项活动前后,几种生物膜面积的变化图,在此变化过程中最可能合成( )
A.呼吸酶 B.一种特定分泌蛋白
C.血红蛋白 D.性激素
解析:选B。由图可知,①是细胞膜,②是内质网,③是高尔基体,因此合成的是分泌蛋白。
12.胰蛋白酶是胰脏腺泡细胞合成的分泌蛋白,它能被准确、无误地运输到细胞外,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,而不会移至核膜
C.分泌蛋白经高尔基体进一步加工形成分泌小泡,分泌小泡再将包装的分泌蛋白运输到细胞膜
D.腺泡细胞将蛋白分泌出细胞的过程不需要消耗能量
解析:选D。腺泡细胞将蛋白分泌出细胞是通过胞吐的方式实现的,分泌蛋白首先在核糖体上合成,然后经内质网和高尔基体加工,最后分泌到细胞外,这一过程需要消耗能量。
二、非选择题
13.如图表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程,请据图回答有关问题:
(1)在胰腺细胞内部,酶蛋白的合成场所是[ ]______,对酶蛋白进行加工和包装的场所是[ ]________。
(2)将酶蛋白运输到加工场所的细胞器是[ ]________。
(3)除分泌小泡外,参与酶原颗粒分泌过程的结构还有[ ]________。
(4)酶原颗粒的合成、运输、加工和分泌都需要能量,与能量产生极为密切的细胞器是[ ]________。
解析:此题考查动物细胞的结构和细胞器的功能。在细胞中蛋白质的合成场所是核糖体,核糖体在细胞中有两种存在形式,一是游离在细胞质基质中,二是附着在内质网上。细胞中合成并分泌到细胞外面的蛋白质(包括酶),是通过附着在内质网上的核糖体合成的,需要经过内质网的初步加工、运输和高尔基体的进一步加工,最后经细胞膜才能分泌出去。合成酶的过程需要能量,与提供能量有关的细胞器是线粒体。
答案:(1)1 核糖体 3 高尔基体
(2)2 内质网
(3)4 细胞膜
(4)5 线粒体
14.从某腺体的细胞中提取出附着核糖体的内质网,放入含有放射性元素标记的氨基酸的培养液中,培养液中含有核糖体和内质网完成其功能所需的物质和条件。快速连续取样,并分离核糖体和内质网。测定标记的氨基酸出现在核糖体和内质网中的情况,结果如图所示,请据图回答问题:
(1)放射性氨基酸首先在核糖体上大量积累,最可能的解释是____________________
________________________________________________________________________。
(2)放射性氨基酸在核糖体上大量积累之后,在内质网上也出现,且数量不断增多,最可能的解释是______________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)如果该腺体是胰腺,则与其分泌物合成及分泌有关的细胞器还有__________和________,它们的功能分别是______________________________、________________。
解析:由图知,该腺体细胞合成的物质为分泌蛋白,在分泌蛋白的形成过程中,氨基酸首先在附着内质网的核糖体上合成多肽链,经内质网的初步加工修饰后运输到高尔基体,经高尔基体的进一步加工修饰成为成熟的蛋白质。分泌蛋白的合成需要线粒体提供能量。
答案:(1)核糖体是合成蛋白质的场所
(2)蛋白质进入内质网中,靠内质网运输到其他部位
(3)高尔基体 线粒体 高尔基体对蛋白质进一步修饰加工,并通过膜泡运输到细胞膜 线粒体提供能量
15.(创新探究题)甲图为细胞内质网结构局部放大模式图,乙图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。请回答相关问题:
(1)分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的,而不是在游离的核糖体中合成的,为什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)乙图中①②③④均代表细胞的某种结构,它们依次是________、________、________和________。
解析:分泌蛋白的合成需要内质网、高尔基体的加工修饰。在内质网上进行的是初加工,在高尔基体上进行的是进一步加工。内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜均不直接相连,以膜泡的形式间接相连。故①为内质网,②为高尔基体,③为膜泡。
答案:(1)分泌蛋白的合成和加工不能仅靠核糖体完成(其他表述合理即可)
(2)内质网 高尔基体 膜泡 线粒体
1.将甲基绿—派洛宁染液在蟾蜍血涂片上滴两滴,DNA和RNA分别呈现的颜色是( )
A.红色 红色 B.绿色 红色
C.绿色 绿色 D.红色 绿色
解析:选B。甲基绿使DNA呈现绿色,派洛宁使RNA呈现红色。
2.下列有关真核生物DNA的叙述,错误的是( )
A.主要存在于细胞核内
B.基本单位是脱氧核糖核苷酸
C.含有A、T、G、C 4种碱基
D.不是真核生物的遗传物质
解析:选D。真核生物具细胞结构,DNA是所有具细胞结构生物的遗传物质。
3.菠菜的根尖分生区细胞内,DNA存在于( )
A.细胞核 B.细胞质
C.细胞核、线粒体 D.细胞核、线粒体和叶绿体
解析:选C。真核细胞内的DNA主要分布在细胞核中,也有少量分布在叶绿体和线粒体中。根尖分生区细胞内无叶绿体,所以DNA只分布在细胞核和线粒体内。
4.(2012·福建龙岩中学高一检测)下列核苷酸中,在RNA结构中不可能具有的是( )
解析:选C。碱基T只参与DNA的合成,在RNA中没有。U只参与RNA的合成,在DNA中没有。
5.下列关于核酸的叙述中不正确的是( )
A.核酸是一切生物的遗传物质
B.核酸的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸
C.不同生物所具有的DNA和RNA有差异
D.DNA主要分布在细胞核中
解析:选B。核酸是一切生物的遗传物质,其基本组成单位为核苷酸,其中DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中,不同生物的核酸有差异。
6.如图表示生物体内与某种物质有关的内容,请分析回答:
(1)A包括________________________等元素。
(2)B的名称叫________,1分子的B是由____________、________、________组成的,其连接方式是(用图示表示)。
(3)C的作用是_____________________________________________________________。
(4)可利用__________________对细胞进行染色,在显微镜下观察D、E的分布,物质D被________染成________色,物质E被________染成________色。
解析:根据框架图由后往前推,D为DNA,E为RNA,C为核酸,B为核苷酸,A为C、H、O、N、P,甲基绿使DNA呈现绿色,派洛宁使RNA呈现红色。
答案:(1)C、H、O、N、P (2)核苷酸 磷酸 五碳糖 含氮碱基 见右图
(3)携带遗传信息,在遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用 (4)甲基绿、派洛宁染色剂 甲基绿 绿 派洛宁 红
一、选择题
1.(2012·深圳高中高一检测)下列哪项不属于DNA和RNA的区别( )
A.组成二者的五碳糖不同
B.组成二者的碱基不完全相同
C.在细胞中,DNA主要存在于细胞核中,RNA主要存在于细胞质中
D.生物以DNA作为遗传物质,而RNA不属于遗传物质
解析:选D。DNA和RNA的区别主要体现在以下几个方面:①基本组成单位不同,DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,五碳糖是脱氧核糖,碱基是A、T、C、G,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,其中五碳糖是核糖,碱基组成为A、U、C、G。②真核细胞中DNA和RNA存在的部位不同,DNA主要在细胞核中,RNA主要在细胞质中。
2.玉米根尖细胞所含的核酸中,含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数是( )
A.8 B.7
C.5 D.4
解析:选B。玉米属于真核生物,其根尖细胞内所含有的核酸既有DNA又有RNA。根据核酸的组成我们知道:组成DNA的是含有A、T、G、C的4种脱氧核苷酸,组成RNA的是含有A、U、G、C的4种核糖核苷酸。 由于题目中没有提到U,所以含有碱基A、G、C、T的核苷酸种类数共有8-1=7种,事实上,玉米根尖细胞的核苷酸种类数是8。
3.含有2000个碱基的DNA分子片段彻底水解后得到的物质种类数最多为( )
A.1种 B.5种
C.6种 D.8种
解析:选C。彻底水解后的物质不是DNA的基本组成单位脱氧核糖核苷酸,而是核苷酸继续水解形成的脱氧核糖、磷酸和4种不同的碱基,因此得到的产物有6种。
4.(2012·合肥一中高一检测)在下列表示腺嘌呤脱氧核糖核苷酸结构的简图中,正确的是( )
解析:选D。腺嘌呤脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子腺嘌呤组成,腺嘌呤连接在1号碳上,磷酸连接在5号碳上。
5.(2012·唐山一中高一检测)一只棕色的猛犸是动画片《冰川时代2》的主角。但科学家对猛犸的毛色提出质疑,科学家从4.3万年前的猛犸骨骼中提取到某物质,发现猛犸可能是一身金毛,该物质最可能是( )
A.氨基酸 B.蛋白质
C.DNA D.葡萄糖
答案:C
6.如图表示生物体内核苷酸的模式图,下列说法正确的是( )
A.DNA和RNA的不同点只在b方面
B.DNA和RNA中的a表示含义不同
C.DNA中特有的c为T
D.人体内的c有4种,b有2种
解析:选C。图中a为磷酸,b为五碳糖,c为碱基。DNA和RNA在核苷酸上的不同是五碳糖不同,碱基不完全相同(DNA特有T,RNA特有U),区别既在b方面,也在c方面,但磷酸是相同的;人体内的c有5种,b有2种。
7.在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,通过染色、观察等步骤一次性显示DNA和RNA在细胞中的分布情况,需用的染色剂是( )
A.仅有派洛宁
B.先用甲基绿,后用派洛宁
C.甲基绿、派洛宁混合染色剂
D.仅有甲基绿
解析:选C。通过教材可知:甲基绿和派洛宁在使用时要混合,利用混合染色剂将细胞染色。甲基绿和派洛宁两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,甲基绿使DNA呈现绿色,派洛宁使RNA呈现红色。
8.(2012·天门高一检测)水稻叶肉细胞中的DNA主要分布在细胞核中,RNA主要分布在细胞质中。若将水稻的遗传物质彻底水解后,可以得到( )
A.一种五碳糖 B.五种含氮碱基
C.四种核苷酸 D.八种核苷酸
解析:选A。水稻的遗传物质是DNA,DNA彻底水解后的产物是磷酸、脱氧核糖和4种含氮碱基。
9.在实验室培养蛙的受精卵时,在培养液中加入一种3H的小分子化合物。一段时间后,用放射自显影技术检测发现放射性物质集中于蛙胚细胞的细胞核和线粒体中。你认为被3H标记的化合物可能是( )
A.DNA B.RNA
C.胞嘧啶脱氧核苷酸 D.尿嘧啶核苷酸
解析:选C。胞嘧啶脱氧核糖核苷酸是合成DNA的原料,由于放射性物质集中于蛙胚细胞的细胞核和线粒体中,说明被标记物应为合成DNA的原料;因是小分子物质,故可排除A、B项;尿嘧啶核苷酸参与构成RNA,而RNA主要分布在细胞质中。
10.有关下列概念图的叙述,正确的是( )
++―→―→
A.①表示的碱基有5种
B.②表示的是核糖
C.④表示脱氧核糖核苷酸
D.④表示核糖核苷酸
解析:选C。图中①是A、G、C、T 4种碱基;②是脱氧核糖;④表示脱氧核糖核苷酸。
11.甲基绿使DNA呈现绿色,派洛宁使RNA呈现红色。利用含有这两种物质的混合染色剂对真核细胞进行染色,用显微镜观察可以发现( )
A.红色主要位于细胞核中,绿色主要位于细胞质中
B.只有细胞质被染成绿色
C.只有细胞核被染成红色
D.绿色主要位于细胞核中,红色主要位于细胞质中
解析:选D。细胞中DNA主要分布在细胞核中,少量分布在线粒体和叶绿体中;RNA主要分布在细胞质中。甲基绿能使DNA呈现绿色,派洛宁能使RNA呈现红色,因此绿色部分主要集中在细胞核内,红色部分主要集中在细胞质中。
12.(2012·佛山一中高一月考)科学家将人体细胞中控制合成胰岛素的一段DNA提取出来,转移到大肠杆菌细胞内的DNA分子上,结果该大肠杆菌合成出了人的胰岛素。其原因是( )
A.DNA中贮存着遗传信息
B.细菌能将DNA转变成蛋白质
C.DNA能使细菌转变成人体细胞
D.DNA的分子结构具有稳定性
解析:选A。核酸是细胞内携带遗传信息的物质,在蛋白质的合成中起着重要作用。
二、非选择题
13.如图是某核苷酸链示意图,据图回答问题:
(1)1、2、3的名称分别是________、________、________。
(2)4、5分别代表____________、____________。
(3)此结构中特有的碱基名称是________。
(4)通常由________条图示的核苷酸链构成一个________分子,真核细胞中分布在________、________和________中。
解析:由图中含碱基T可判断,图中的核苷酸链为脱氧核糖核苷酸链。脱氧核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子碱基组成。脱氧核糖核苷酸的碱基共有4种,其中碱基T是特有的。DNA由2条脱氧核糖核苷酸链构成,主要分布在细胞核中,线粒体、叶绿体中也有少量分布。
答案:(1)磷酸 脱氧核糖 胞嘧啶 (2)胞嘧啶脱氧核糖核苷酸 一条脱氧核糖核苷酸链 (3)胸腺嘧啶(T) (4)2 DNA 细胞核 线粒体 叶绿体
14.图中的①代表磷酸基团,②代表五碳糖,③代表含氮碱基。请据图回答:
(1)若③是胞嘧啶,当②是________时,该图代表核糖核苷酸;当②是________时,该图代表脱氧核糖核苷酸。
(2)若③是尿嘧啶,则②是________,若③是胸腺嘧啶,则②是________。
(3)若②是核糖,则③有________种;若②是脱氧核糖,则③有________种。
(4)若该图所示的物质只存在于SARS病毒中,则②一定是________,而③可以是________、________、________、________。
解析:(1)核糖核苷酸和脱氧核糖核苷酸的主要区别在于五碳糖的不同,核糖核苷酸是由磷酸、核糖和含N碱基(A、G、C、U)组成,脱氧核糖核苷酸是由磷酸、脱氧核糖和含N碱基(A、G、C、T)组成。(2)尿嘧啶U为核糖核苷酸所特有的碱基,胸腺嘧啶T为脱氧核苷酸所特有的碱基。(3)若②是核糖,则图表示核糖核苷酸,若②是脱氧核糖,则表示脱氧核苷酸,组成它们的碱基各有4种。(4)SARS病毒是RNA病毒,其体内只含有RNA这一种核酸,则图中表示核糖核苷酸,②是核糖,③可能是A、G、C或U。
答案:(1)核糖 脱氧核糖
(2)核糖 脱氧核糖
(3)4 4
(4)核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤 胞嘧啶 尿嘧啶
15.(创新探究题)2011年12月31日,深圳一感染高致病性禽流感患者因医治无效死亡,2012年1月1日晚9时,深圳市疾控中心通报确定患者感染毒株属2.3.2.1亚系的高致病性禽流感病毒。该病毒只含有一种核酸,现欲探究高致病性禽流感病毒的核酸是DNA还是RNA。
材料用具:显微注射器,高致病性禽流感病毒的核酸提取液,活鸡胚,DNA水解酶,RNA水解酶。
(1)选用活鸡胚的理由是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)选用DNA水解酶的理由是_______________________________________________
________________________________________________________________________。
实验步骤:
(1)________________________________________________________________________。
(2)取等量的活鸡胚分成A、B、C三组,用显微注射技术向A组注射高致病性禽流感病毒的核酸提取液,再分别向B、C两组活鸡胚中注射有关物质。
(3)分别从培养后的活鸡胚中抽取出样品,检测是否产生高致病性禽流感病毒。
预测实验结果及分析:
(1)A组样品检测中含有高致病性禽流感病毒。
(2)给B组活鸡胚注射的物质是___________________________________________,
若样品检测无高致病性禽流感病毒产生,则________是遗传物质。
(3)给C组活鸡胚注射的物质是____________________________________________,
若样品检测无高致病性禽流感病毒产生,则________是遗传物质。
解析:(1)病毒专营活细胞内寄生生活,离开了活细胞不能单独生存。
(2)用核酸水解酶处理核酸提取液,会使核酸分解而不能再复制,就不会在活鸡胚细胞内产生高致病性禽流感病毒。
(3)设计该实验步骤的关键是确定单一变量,设计好对照实验,具体思路可见下表:
分组
注射物质
现象预测
相关判断
A组
核酸
提取液
出现病毒
核酸是遗传物质
B组
核酸提取液+DNA水解酶
无病毒出现
DNA是遗传物质
有病毒出现
RNA是遗传物质
C组
核酸提取液+RNA水解酶
无病毒出现
RNA是遗传物质
有病毒出现
DNA是遗传物质
答案:材料用具:
(1)病毒只能寄生在活细胞中,用活鸡胚做实验材料比用其他活的鸟类成体或胚胎更方便、更经济
(2)如果高致病性禽流感病毒的核酸提取液中含有DNA,用DNA水解酶处理核酸提取液,会使DNA分解而不能再复制,就不会在活鸡胚细胞内产生高致病性禽流感病毒
实验步骤:
(1)把高致病性禽流感病毒核酸提取液分成相同的三组,分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理其中两组核酸提取液
预测实验结果及分析:
(2)核酸提取液+DNA水解酶 DNA
(3)核酸提取液+RNA水解酶 RNA
1.以下细胞中不含有细胞核的是( )
A.叶肉细胞
B.口腔上皮细胞
C.骨骼肌细胞
D.哺乳动物成熟的红细胞
解析:选D。真核细胞中除高等植物韧皮部成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞等少数种类的细胞外,都含有细胞核。
2.下列哪部分不是细胞核的结构部分( )
A.核膜 B.核孔
C.染色质 D.液泡
解析:选D。液泡是细胞器中的一种,属于细胞质中的结构。
3.染色质的主要成分是( )
A.蛋白质和酶 B.蛋白质和磷脂
C.蛋白质和DNA D.蛋白质和RNA
解析:选C。染色质主要是由DNA和蛋白质组成的一串念珠状的复合体。
4.下列有关细胞核的叙述中,错误的是( )
A.是细胞新陈代谢的主要场所
B.是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心
C.是遗传物质储存和复制的场所
D.具有双层膜结构
解析:选A。细胞核是细胞中最重要的部分,是细胞的“大脑”,外层包裹着核膜。核膜具有双层膜结构并有核孔。是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心,是遗传物质储存和复制的场所。而细胞中新陈代谢的主要场所是细胞质基质。
5.如图所示,科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接,将甲的伞柄嫁接到乙的假根上,长出了伞帽。下列有关评价合理的是( )
A.该实验证明了细胞核是遗传的控制中心
B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心
C.欲证明细胞核的功能,需同时进行对照实验
D.第一次长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同
解析:选C。关于伞藻的嫁接实验,最终目的是证明细胞核是遗传和代谢的控制中心,但在本题中,由于缺乏对照实验,因而无法确定是假根(细胞核)控制还是伞柄(细胞质)控制,为了能够得出实验结论,还应进行对比实验,以增强实验说服力。如进行甲的假根与乙的伞柄的组合,观察伞帽的性状。
6.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)细胞核行使遗传功能的重要结构是[ ]________,遗传信息存在于其组分的________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:图中①为染色质,②为核仁,③为核膜,④为核孔。染色质中的DNA是携带遗传信息的物质。核仁与核糖体的形成有关。核膜为双层膜,其上有核孔。原核细胞的拟核内无核膜、核仁、染色质等结构,其DNA分子是裸露的。
答案:(1)③ 核膜 两 ④ 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膜、核孔、核仁、染色质等结构,其DNA分子是裸露的。
一、选择题
1.人成熟的红细胞和精子的寿命都很短,这一事实体现了( )
A.环境因素的影响 B.功能对寿命的影响
C.遗传因素的影响 D.核、质的相互依存关系
解析:选D。人成熟的红细胞无细胞核,精子几乎没有细胞质,两者寿命都较短,体现了核、质的相互依存关系。
2.下列细胞中,核仁较小的是( )
A.胰腺细胞 B.肿瘤细胞
C.神经细胞 D.胚胎细胞
解析:选C。核仁与某些RNA的合成有关,凡是蛋白质合成旺盛的细胞,核仁都比较大。神经细胞寿命长,细胞内物质更换较慢,蛋白质合成少,因而核仁较小。
3.细胞核控制合成的RNA进入细胞质以及细胞质中合成的酶等蛋白质分子进入细胞核的通道是( )
A.核膜 B.核孔
C.膜泡 D.内质网
解析:选B。RNA和蛋白质等大分子物质都是通过核孔进出细胞核的。
4.下列关于染色体的叙述中,不正确的是
A.染色体是细胞核中容易被碱性染料染成深色的物质
B.严格地说,只有在细胞分裂时才出现染色体
C.蓝藻细胞在进行细胞分裂时也能形成染色体
D.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
解析:选C。蓝藻为原核生物,原核生物细胞内无染色体。
5.科学家将棕鼠体细胞的核物质注入去核的黑鼠卵细胞内,激活以后,移入白鼠的子宫,白鼠产下一只克隆鼠,这只克隆鼠的体色是( )
A.黑 B.棕
C.白 D.灰
解析:选B。克隆鼠的体色由细胞核决定。
6.以下关于细胞核的叙述正确的是( )
A.核膜为双层膜,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.细胞核内的液体叫做细胞液
D.核孔是包括DNA在内的高分子物质任意通过的通道
解析:选A。在不同的细胞内,核仁的大小和数量是不同的,经研究发现,在蛋白质合成旺盛的细胞(如植物的分生组织细胞和肿瘤细胞等)中核仁数目较多,体积较大;而在一些蛋白质合成不活跃的细胞(如精细胞、肌细胞等)中,核仁很小或根本没有(因为核仁与核糖体形成有关)。细胞核上的核孔虽是某些大分子的运输通道,但并不是任意通过的通道,并且细胞核内的DNA分子一般只在核内储存或复制,并不进入细胞质。核膜由双层膜构成,外膜的外表面附着有许多核糖体。
7.下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A.所有的真核细胞都含有细胞核
B.一个细胞只能有一个细胞核
C.细胞核的大小因物种的不同而不同
D.低等植物的细胞核比高等植物大
解析:选C。高等植物韧皮部成熟的筛管和哺乳动物成熟的红细胞等极少数真核细胞无细胞核。一般一个细胞只有一个细胞核,但有些特殊的细胞可同时含有多个细胞核。低等植物的细胞核比高等植物的小。
8.变形虫在细胞核被移除之后仍能消化已吞噬的食物,但不能摄取食物,也不能对外界刺激发生反应,电镜下观察到退化的高尔基体等细胞器。由此可以说明( )
A.细胞核是遗传信息库
B.细胞核是遗传的控制中心
C.细胞核是细胞生命活动的控制中心
D.细胞核是细胞代谢的主要场所
解析:选C。这是科学家验证细胞核功能的典型实验,无细胞核的变形虫不能摄取食物,也不能对外界刺激发生反应,而这些是其最基本的生命活动,高尔基体等细胞器的形成也受到细胞核的控制,由此说明细胞核是细胞生命活动的控制中心。
9.以下关于核膜的叙述不正确的是( )
A.由内外两层膜组成,其上具许多核孔
B.核膜将细胞质与核内物质分开,形成两大结构和功能区域
C.核膜对细胞内的所有物质起保护作用
D.核膜能保护细胞核内的DNA分子免受机械损伤
解析:选C。核膜对细胞核内的物质起保护作用,而不是对细胞内的所有物质起保护作用。
10.(2012·杭州高一检测)据报道,英国科学家从人的皮肤细胞中提取出细胞核,植入剔除了细胞核的牛卵细胞中,从而培育出人兽混合胚胎。从遗传学角度来看,这种混合胚胎中有99.9%的遗传物质来自人,只有0.1%来自牛。你认为这0.1%的遗传物质最可能存在于牛卵细胞的( )
A.细胞核 B.线粒体
C.叶绿体 D.核糖体
解析:选B。混合细胞的细胞核来自于人,细胞质来自于牛。线粒体和叶绿体中含有少量的DNA和RNA,牛细胞中无叶绿体。
11.蛋白质是生命活动的体现者,大量事实表明,在蛋白质合成旺盛的细胞中,往往有较多或较大的核仁,核糖体的数量也很多。根据这一事实可以推断 ( )
A.细胞中蛋白质主要在核仁中合成
B.核仁可能与组成核糖体的必需物质的合成有关
C.无核仁的细胞往往不能合成蛋白质
D.DNA主要存在于核仁中
解析:选B。核仁的主要功能是组装核糖体亚单位,核糖体的主要成分为RNA和蛋白质。
12.汉麦林(Hammerlin)的实验如图所示,将单细胞的地中海杯状藻先在近核处切断(a),再在近杯处切断(e),此中间的茎(b)置于海水中可再生一杯(c),但将此杯切掉后,不能再生第二个杯(d);(e)处不能再生出其他部分;(a)处可以再生一完整个体(f),将其切断后的(g)处,还可再生一完整个体。这个实验可以说明( )
A.决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息来自细胞质
B.决定杯状藻的藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞质
C.杯状藻藻杯的形态发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同作用的结果
D.(b)能再生一杯是因为(b)中含有与藻杯产生有关的物质
解析:选D。茎(b)中含有细胞质,但不能再生第二杯(d),而且顶部(e)不能再生出其余部分,说明决定藻杯形态发生的遗传信息不可能来自于细胞质。茎(b)中无细胞核,最终不能再生第二杯(d),而(a)处可以再生一完整的个体,可推测决定藻杯形态发生的遗传信息可能来自于细胞核。由题目所做实验不能确定杯状藻藻杯的形态发生是细胞核和细胞质共同作用的结果。茎(b)可再生一杯,说明地中海杯状藻中间茎内有与藻杯产生有关的物质。
二、非选择题
13.如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答:(在[ ]中填标号,________上填相应名称)
(1)只有在________细胞中,使用________显微镜才可以看到此图所表示的结构。
(2)[3]________主要由蛋白质以及________组成,前者通过[ ]________进入细胞核内。
(3)图中可见[1]__________和[ ]________连通,[ ]________是大分子物质进出细胞核的通道,从而加强了________和________在生命系统中的联系。
解析:图中1为内质网,2为核孔,3为染色质,4为核仁,5为核膜。核孔是大分子物质进出细胞核的通道,染色质的主要成分为DNA和蛋白质。图中内质网与核膜相通,使细胞核与细胞质联系紧密。
答案:(1)真核 电子
(2)染色质 DNA 2 核孔
(3)内质网 5 核膜 2 核孔 细胞质 细胞核
14.图为伞藻的两个实验示意图。
(1)图1实验的大体过程是:①将种甲伞藻的部分______嫁接到种乙伞藻的__________上;②将种乙伞藻的部分________嫁接到种甲伞藻的________上。
(2)图1实验结果是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________。
(3)图2实验的大体过程是:①将F的伞帽和________去掉;
②将E的细胞核取出,并移植到________中。
(4)图2实验的结果是_____________________________________________________。
(5)两实验的结果主要说明________________________________________________。
解析:做此题关键是弄清楚这两种伞藻都是由一个细胞构成的,细胞核都是在足的部位,而其他部位(柄、帽)由细胞质和细胞膜构成。由实验看出,相互嫁接或核移植后伞藻的性状与细胞核原来所在伞藻的性状相同,而与其他部位无关。
答案:(1)柄 带核的假根 柄 带核的假根
(2)①种甲柄上长出种乙菊花形帽
②种乙柄上长出种甲伞形帽
(3)①细胞核 ②F
(4)培养移植核后的F得G
(5)帽形状由细胞核内遗传物质控制
15.(创新探究题)以动物受精卵为实验材料进行以下实验,请分析相关问题并予以回答:
实验处理
实验结果
⊙受精卵
①·(去质留核)
A:
②?(去核留质)
B:
③
C:
(1)预测三种情况下细胞的代谢情况(用“能生活”或“不能生活”回答):
A________;B________;C________。
(2)哪一个实验能说明细胞质对细胞核的重要性?试举例说明原因。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请描述细胞核对细胞质的重要作用:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:单独的细胞核、细胞质都不能生活。细胞质能为细胞核提供ATP、蛋白质、酶、核苷酸等物质;在细胞核内DNA转录形成信使RNA,信使RNA在细胞质核糖体上指导合成各种蛋白质。细胞质和细胞核是相互依存的关系。
答案:(1)不能生活 不能生活 能生活
(2)①③组实验能说明细胞质对细胞核的重要性。细胞质能为细胞核提供ATP、蛋白质、酶、核苷酸等物质
(3)细胞核对细胞质的重要作用主要体现在核内DNA转录形成信使RNA,信使RNA在细胞质核糖体上指导合成各种蛋白质
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分)
1.细胞能够正常地完成各项生命活动的前提条件是( )
A.细胞具有细胞壁 B.线粒体保持完整性
C.细胞核内有遗传物质 D.细胞保持完整性
解析:选D。细胞只有保持完整性,才能完成各项生命活动。
2.细胞内储存遗传信息的物质是( )
A.DNA B.脂肪
C.蛋白质 D.氨基酸
解析:选A。凡是有细胞结构的生物,不管是原核生物还是真核生物,其遗传物质都是DNA,因而细胞内储存遗传信息的物质是DNA。
3.下列关于肽键的描述,正确的是( )
A.在缩合过程中所形成的肽键数一定等于所失去的水分子数
B.肽键可以表示为CO—NH或NH—CO
C.几条肽链在形成蛋白质的过程中也通过肽键连接起来
D.在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多一个肽键
解析:选A。肽键可表示为—CO—NH—或—NH—CO—;一条链中两个相邻氨基酸是通过肽键连接而成,多肽链之间的连接是通过其他化学键连接,如二硫键;在链状肽中一个十肽分子比一个八肽分子多2个肽键。
4.狼体内有A种蛋白质,20种氨基酸;兔体内有B种蛋白质,20种氨基酸。狼捕食兔后狼体内的一个细胞中含有的蛋白质种类和氨基酸种类最可能是( )
A.A+B、40 B.A、20
C.>A、20 D.<A、20
解析:选D。狼体内有A种蛋白质,是全部基因表达的结果,但狼体内的一个细胞内只有部分基因表达。因此,蛋白质种类少于A种,但氨基酸可能有20种。
5.2011年12月24日,国家质检总局检出蒙牛乳业(眉山)有限公司生产的一批产品中黄曲霉素M,超标140%,黄曲霉素是毒性极强的致癌物质,有关研究发现,它能引起细胞中的核糖体不断从内质网上脱落下来,这一结果直接导致( )
A.核仁被破坏
B.染色体被破坏
C.细胞膜被破坏
D.蛋白质的合成受到影响
解析:选D。核糖体是蛋白质合成的场所,核糖体从内质网上脱落下来将直接影响蛋白质的合成。
6.同为组成生物蛋白质的氨基酸,酪氨酸几乎不溶于水,精氨酸易溶于水,这种差异的产生,取决于( )
A.两者R基团组成的不同
B.两者的结构完全不同
C.酪氨酸的氨基多
D.精氨酸的羧基多
解析:选A。氨基酸结构的差异在于R基团的不同。
7.营养专家认为菠菜中铁的含量较高,缺铁性贫血患者多食用菠菜,对疾病的治疗有一定的疗效。你认为缺铁影响合成的化合物的名称及最终决定菠菜含铁较高的化合物分别是( )
A.血浆蛋白、核酸 B.血红蛋白、核酸
C.血浆蛋白、载体 D.血红蛋白、载体
解析:选B。Fe是构成血红蛋白的必需元素,血红蛋白的合成受核酸的控制。
8.信使RNA在细胞核中合成,它从细胞核中出来与核糖体结合的过程中,通过的膜有( )
A.0层 B.1层
C.2层 D.3层
解析:选A。信使RNA是大分子物质,在细胞核内合成后,不能通过核膜进入细胞质,而是通过核孔进入细胞质与核糖体结合,从而控制蛋白质的合成,因此信使RNA出细胞核时没有经过膜结构。
9.若两种蛋白质分子所含氨基酸的种类和数目都相同,则( )
A.其肽链中氨基酸的排列次序以及肽链盘曲折叠的方式一定相同
B.其肽链中氨基酸的排列次序一定相同,肽链盘曲折叠的方式可能不同
C.其肽链中氨基酸的排列次序可能不同,肽链盘曲折叠的方式一定相同
D.其肽链中氨基酸的排列次序及肽链盘曲折叠的方式可能均不同
解析:选D。氨基酸的种类、数目、排列顺序及肽链的盘曲折叠方式都可导致蛋白质的不同。
10.某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成,下列关于该蛋白质说法正确的是( )
A.形成该蛋白质时产生了N个水分子
B.该蛋白质中至少含有N个肽键
C.该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D.合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
解析:选C。形成该蛋白质时产生的水分子数与形成的肽键数相同,为(N-3)个。构成蛋白质的氨基酸共约20种,合成该蛋白质的氨基酸最多有20种。
11.对染色质和染色体的叙述错误的是( )
A.染色质是细胞核内易被碱性染料染成深色的物质
B.染色质和染色体的主要成分是DNA和蛋白质
C.染色质和染色体的形态结构完全相同
D.染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中
解析:选C。染色质容易被碱性染料染成深色,染色体与染色质是同一种物质在不同时期的两种形式,染色质或染色体只存在于真核细胞的细胞核中,原核细胞中无。
12.有一种蛋白质是由四条肽链构成的,共含有200个氨基酸。若每个氨基酸的相对分子质量平均为120,则该蛋白质的相对分子质量约是( )
A.12000 B.12800
C.20472 D.24000
解析:选C。蛋白质的相对分子质量为构成该蛋白质的氨基酸的分子质量之和减去脱去水的分子质量之和,即200×120-18×(200-4)=20472。
13.下列关于蛋白质的说法中正确的是( )
A.蛋白质的多样性与氨基酸的种类、数目、排序等有关
B.四个氨基酸脱水缩合产生三个肽键,形成三肽
C.生物体中组成蛋白质的氨基酸约有上百种
D.氨基酸种类、数目、排列顺序均相同的蛋白质其功能也一定相同
解析:A。四个氨基酸脱水缩合产生的多肽为四肽,生物体中组成蛋白质的氨基酸约20种,蛋白质的功能不仅与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关,还与肽链的盘曲、折叠方式有关。
14.下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A.真核细胞的核膜上有大量的酶,有利于多种化学反应的顺利进行
B.在光学显微镜下可以看到细菌的染色体
C.真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D.原核细胞的拟核除没有核膜外,其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
解析:A。细菌为原核生物,无染色体;正常情况下,DNA不通过核孔进入细胞质;原核细胞的拟核无核膜、核仁、染色体,DNA分子裸露存在。
15.关于动物细胞内蛋白质合成与去向的叙述,正确的是( )
A.所有蛋白质的合成都需要能量
B.合成的蛋白质都运到细胞外
C.合成的蛋白质都不能进入细胞核内
D.合成的蛋白质都用于细胞膜蛋白的更新
解析:选A。蛋白质合成后,由氨基酸序列的分选信号决定其去向,有的运到细胞外,有的进入细胞核内,有的用于细胞膜蛋白的更新等等。
16.某种蛋白质分子由A、B、C三条肽链构成,其中,A链有32个氨基酸,B链有45个氨基酸,C链有53个氨基酸,这个蛋白质分子中肽键的数目是( )
A.126个 B.127个
C.128个 D.129个
解析:选B。该蛋白质分子中肽键的数目为(32+45+53)-3=127个。
17.不同生物含有的核酸种类不同。真核生物同时含有DNA和RNA,病毒体内含有DNA或RNA,下列各种生物中关于碱基、核苷酸种类的描述正确的是( )
A
B
C
D
口腔上皮细胞
洋葱叶肉细胞
脊髓灰质炎病毒
豌豆根毛细胞
碱基
5种
5种
4种
8种
核苷酸
5种
8种
8种
8种
解析:选B。真核生物细胞内既有DNA又有RNA,其碱基为5种,核苷酸为8种。病毒体内含有DNA或RNA,其碱基为4种,核苷酸为4种。
18.肽链在进一步形成蛋白质时往往需要进行加工,在加工时常常要切去一部分氨基酸,再构成蛋白质。现有一条含100个氨基酸的肽链,其中含游离的氨基14个;加工时共切去氨基酸16个,则加工后多肽链所含的游离氨基至少还有( )
A.0个 B.1个
C.2个 D.14个
解析:选B。一条肽链含有游离的氨基14个,说明该多肽链的R基上含有13个游离的氨基。若加工时切去的16个氨基酸中包括含13个游离氨基的氨基酸,则此时该多肽链中所含游离的氨基最少,为1个(位于肽链的一端)。
19.某多肽分子结构如图所示,下列关于该多肽的叙述正确的是( )
A.该多肽水解后可产生5种氨基酸
B.该多肽属于六肽化合物,含有4个肽键
C.该多肽合成时是由5个氨基酸脱去4个水分子缩合而成的
D.该多肽有两个羧基和一个氨基
解析:选C。该多肽水解后可产生5个氨基酸,这5个氨基酸有4种类型,该多肽为五肽。由图知,该多肽有一个羧基和一个氨基。
20.关于细胞核的叙述中,不正确的是( )
A.细胞核由核膜、染色质、核仁、核液等组成
B.核膜具双层膜,结构上不连续
C.核仁参与核糖体的形成
D.核孔是一切物质进出细胞核的通道
解析:选D。核孔是大分子物质进出细胞核的通道。
21.下列多肽在人体消化道中水解时,不可能产生的氨基酸是( )
解析:选B。多肽是氨基酸脱水缩合而成的,上述多肽水解后产生的氨基酸除A、C、D项氨基酸外,还有H2N—CH2—COOH。
22.下列关于核酸的知识表示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
解析:选D。核酸有2种,DNA和RNA,DNA中的五碳糖为脱氧核糖,RNA中的五碳糖为核糖。核酸的元素组成为C、H、O、N、P。
23.某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个,现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如图),下列有关该过程的叙述中错误的是( )
A.肽键数目减少8个
B.碳原子减少12个
C.氨基和羧基分别增加3个
D.氧原子数目减少1个
解析:选A。三十九肽中应有39个氨基酸,38个肽键,由去掉其中的丙氨酸得到的4条多肽链分析可知,丙氨酸在三十九肽中分别位于第8个、18个、27个、39个氨基酸位置,因此知道形成的4条肽链应有39-4=35个氨基酸,所以肽键为35-4=31个。故肽键数目减少7个,氨基和羧基分别增加3个,去掉一个丙氨酸,减少3个碳原子,所以共减少碳原子12个;又因为去掉中间一个丙氨酸,减少一个氧原子,但吸水又增加一个氧原子,所以氧原子在8、18、27号相当于没有变,在39号氨基酸的位置失去2个氧原子,加1个氧原子(相当于失去1个氧原子),所以,氧原子数目减少1个。
24.科学家用含3H标记的亮氨酸培养液培养豚鼠的胰腺腺泡细胞,下表为在腺泡细胞几种结构中最早检测到放射性的时间表。下列叙述中正确的是( )
细胞结构
附着有核糖体的内质网
高尔基体
靠近细胞膜的膜泡
时间/min
3
17
117
A.形成分泌蛋白的多肽最早在内质网上合成
B.高尔基体膜向内与内质网膜相连,向外与细胞膜相连
C.高尔基体具有转运分泌蛋白的作用
D.靠近细胞膜的膜泡可由核糖体形成
解析:选C。根据放射性物质出现的时间顺序可以推断分泌蛋白的多肽最早在核糖体上合成,然后经过内质网和高尔基体的加工。高尔基体膜并不直接和内质网膜、细胞膜相连,而是通过膜泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构,不能形成膜泡。
25.有一条多肽链,分子式为CxHyOpNqS,将它彻底水解后,只得到下列四种氨基酸:
分析推算可知,水解得到的氨基酸个数为( )
A.q-1 B.q+1
C.p-1 D.p+1
解析:选C。设氨基酸的个数为m,根据氧原子数进行分析2m-(m-1)=p则m=p-1。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
26.(12分)下面是某物质的结构简式:
(1)在结构简式中,方框①表示的是______,该物质中共有______个①所示的基团。方框③表示的是________,该物质中共有________个③所示的基团。
(2)方框②表示的是________,它是由________________________而形成的。
(3)该物质是由________个共________种氨基酸脱水缩合形成的,所以叫________。结构简式中的________是各氨基酸的R基。
(4)已知构成该分子的氨基酸的相对分子质量之和为477,那么该物质的相对分子质量是________。
解析:结构简式中①为氨基,②为肽键,③为羧基,④、⑤、⑥、⑦为R基团。肽键是由一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合而成。肽键的数目与脱去的水分子的数目相等,为3个。该物质的相对分子质量为477-18×3=423。
答案:(1)氨基 2 羧基 2
(2)肽键 一个氨基酸的氨基和另一个氨基酸的羧基脱水缩合
(3)4 4 四肽 ④⑤⑥⑦ (4)423
27.(10分)请仔细观察分析图示后回答下列问题:
(1)该图表示的物质名称为________,是构成________的基本单位。根据碱基的不同,该物质分为________种,若碱基为A,则此基本单位的全称是_________________________。
(2)若把图中虚线框内的氧去掉,则其名称应为________________,是构成________的基本单位。该物质所含碱基的名称分别是__________________________。若碱基为A,则此基本单位的全称是____________。
解析:此题主要考查核苷酸的组成和种类。构成RNA的核糖核苷酸分子中含有的五碳糖为核糖,碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和尿嘧啶(U)四种,相应的核糖核苷酸就有四种。构成DNA的脱氧核糖核苷酸分子中含有的五碳糖为脱氧核糖,碱基有腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胞嘧啶(C)和胸腺嘧啶(T),相应的脱氧核糖核苷酸也有四种。
答案:(1)核糖核苷酸 RNA 四 腺嘌呤核糖核苷酸
(2)脱氧核糖核苷酸 DNA 鸟嘌呤、腺嘌呤、胞嘧啶、胸腺嘧啶 腺嘌呤脱氧核糖核苷酸
28.(12分)一条多肽链的分子式为C22H34O13N6,其水解后共产生了下列三种氨基酸:
(1)C22H34O13N6的化学名称是________,它的基本组成单位的结构特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)该肽水解可产生__________个氨基酸,其中谷氨酸有________个,共需要消耗________个水分子。
(3)在一个C22H34O13N6分子中,存在________个游离的氨基。
(4)如果该多肽的肽链长度不变,组成它的氨基酸的种类和数目均不变,改变其中的________________________,就可以改变其性质。
解析:分析水解后产生的氨基酸的特点,每个氨基酸都只有一个氨基,根据N原子数,可知,该多肽由6个氨基酸缩合而成,为六肽。三种氨基酸中只有谷氨酸中含2个羧基,根据O原子数可推出谷氨酸有3个。多肽的性质与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关。
答案:(1)六肽 都至少含有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连结在同一个碳原子上
(2)6 3 5
(3)1 (4)氨基酸的排列次序
29.(16分)设计一个简单的实验方案,验证组成染色体的成分有DNA和蛋白质。
(1)实验原理:蛋白质遇双缩脲试剂发生紫色反应,DNA与甲基绿染色剂混合呈现绿色。
(2)材料用具:染色体提取液、稀释的蛋清水溶液、DNA提取液等(其他材料用具自选)。
(3)实验步骤
①取洁净的试管4支,分别编号为1、2、3、4。
②取1、2号试管,分别加入等量的染色体提取液和______________________,取3、4号试管,分别加入等量__________和__________。
③在1、2号试管中滴加等量的________;在3、4号试管中滴加等量的________。
④对比观察1号和2号,3号和4号试管中的颜色变化。
(4)实验结果:1号和2号试管________,证明染色体中含有蛋白质成分;3号和4号试管________,证明___________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:本实验遵循生物实验中常用的对照原则和单一变量原则,1、2号试管对照,变量是含蛋白质的物质,通过颜色对比来验证染色体中含有蛋白质成分;3、4号试管对照,变量是含DNA的物质,通过颜色对比来验证染色体中含有DNA成分。
第一步:分组编号:取4支试管,编号为1、2、3、4。
第二步:设置对照实验:因需鉴定两种成分,故应设置两个对照实验组,即向1、2号试管中分别加入等量的染色体提取液和稀释的蛋清水溶液,用于鉴定蛋白质存在;向3、4号试管中分别加入等量的染色体提取液和DNA提取液,用于鉴定DNA的存在。
第三步:实验条件处理:依据实验原理,向1、2号试管中加入双缩脲试剂;向3、4号试管中加入甲基绿染色剂。
第四步:观察对比。分别对比1和2,3和4的颜色变化。依据实验原理,结合实验现象,分析实验结论。
答案:(3)②稀释的蛋清水溶液 染色体提取液 DNA提取液
③双缩脲试剂 甲基绿染色剂
(4)都呈现紫色 都呈现绿色 染色体中含有DNA成分
1.如图为有丝分裂的细胞周期示意图,下列说法正确的是( )
A.A→B表示细胞分裂周期的分裂期
B.B→A表示细胞分裂周期的间期
C.A→A表示一个完整的细胞周期
D.B→B表示一个完整的细胞周期
解析:选C。在一个细胞周期中,间期是染色体复制、为分裂做准备的时期,时间远远长于分裂期,所以图中由A到B为间期,B到A为分裂期。从概念上分析,一个细胞周期从一次细胞分裂完成开始,到下一次细胞分裂完成为止。A点是一次分裂终点,经间期(A→B),分裂期(B→A),又终止在A点。
2.下列是关于细胞分裂过程中细胞内变化的叙述,能正确表示一个细胞周期内分裂过程的顺序是( )
①两个相同DNA分子完全分开 ②出现放射状排列的细丝 ③中心粒发生倍增 ④着丝粒排列在一个平面上
A.②→③→①→④ B.②→④→③→①
C.③→②→④→① D.②→③→④→①
解析:选C。有丝分裂间期进行DNA的复制和有关蛋白质的合成以及中心体的复制;出现放射状排列的细丝是中心粒发出星射线,形成纺锤体,发生在前期;着丝粒排列在赤道板上发生在有丝分裂中期;两个DNA分子完全分开发生在后期,此时期着丝粒一分为二,姐妹染色单体分开。
3.有丝分裂过程的中期,发生的主要变化是( )
A.核仁消失
B.染色体着丝粒排列在赤道板上
C.染色质凝缩成染色体
D.连接姐妹染色单体的着丝粒分裂
解析:选B。有丝分裂中期最主要的特点是每条染色体的着丝粒排列在赤道板上,也可以说染色体排列在赤道板上。核仁消失、染色质凝缩成染色体发生在前期,着丝粒分裂发生在后期。
4.(2012·长沙雅礼中学高一月考)在兔子的皮肤细胞核中,DNA质量为4×10-12 g,那么在有丝分裂后期时,其骨髓细胞核中DNA质量为( )
A.4×10-12 g B.8×10-12 g
C.1.6×10-11 g D.3.2×10-11 g
解析:选B。在有丝分裂间期,DNA复制加倍,在末期分布到两个细胞核中。
5.要观察植物细胞的细胞板结构,所选择的细胞应处于有丝分裂的( )
A.前期 B.中期
C.后期 D.末期
解析:选D。细胞板是植物细胞有丝分裂过程中的末期形成的一种过渡结构,将来是两个子细胞的分界线,形成细胞壁。故应该在末期时观察。但由于部分同学对细胞板与赤道板的概念没有区分清楚,认为在细胞有丝分裂中期时赤道板的图像最清楚,所以就错选了B项。
6.下图是植物细胞和动物细胞有丝分裂模式图,但排列混乱,请据图完成下列问题:
(1)请将动物细胞、植物细胞有丝分裂的顺序按号码各排成一组:植物细胞:____________________________;动物细胞:__________________。
(2)指出图中a~e各指什么结构:
a.______;b.______;c.______;d.______;e.______。
(3)以上细胞所代表的动植物的体细胞中各有几条染色体:植物______;动物______。
解析:识别有丝分裂各期图像,应掌握各时期的主要特征:①间期主要特征是核膜完整,核质均匀,核仁清楚;②前期主要特征是细胞核中出现染色体,同时核膜、核仁逐渐解体、消失;③中期主要特征是染色体的着丝粒规则地排列在细胞中央的赤道板上;④后期主要变化是着丝粒分裂,染色单体分离,同时纺锤丝收缩,牵引两套染色体移向两极;⑤末期的主要特征是染色体恢复成染色质状态,同时出现新的核膜、核仁,形成两个新的细胞核。
答案:(1)6→2→11→3→5→10 9→8→4→1→7→12
(2)纺锤丝 染色体 核仁 细胞板 中心体
(3)6条 6条
一、选择题
1.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。此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,从一次分裂结束开始到下一次分裂结束为止的过程。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。
2.细胞的无丝分裂之所以叫无丝分裂,主要原因是( )
A.细胞分裂过程比较简单
B.分裂中无纺锤丝和染色体的出现
C.分裂中细胞核先延长缢裂
D.分裂中整个细胞缢裂为两部分
解析:选B。无丝分裂是相对于有丝分裂而命名的,有丝分裂是由于分裂过程中出现纺锤丝和染色体,所以叫有丝分裂。而无丝分裂是由于分裂过程中不出现纺锤丝和染色体,所以叫无丝分裂。
3.在细胞有丝分裂间期,下列哪一组细胞器与染色体复制有关( )
A.中心体、线粒体 B.核糖体、线粒体
C.中心体、高尔基体 D.线粒体、高尔基体
解析:选B。中心体与染色体复制无关。染色体的主要成分是DNA和蛋白质,在复制过程中需要核糖体提供合成有关的蛋白质和酶。在DNA复制及蛋白质合成过程中所需的能量由线粒体提供。
4.下面的a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图,有关描述正确的是( )
A.a图表示植物细胞有丝分裂中期
B.b图表示人红细胞分裂的某个阶段
C.c图表示细胞分裂过程,甲→甲是一个细胞周期
D.d图细胞中含有8条染色单体
解析:选D。图a中出现细胞板,表明植物细胞处于有丝分裂末期;图b为无丝分裂,而人的红细胞只能由造血干细胞分裂形成,而不能由红细胞自身分裂产生;图c,据图知乙至乙是一个细胞周期;图d根据“着丝粒排中央”的特点,判定为有丝分裂中期,染色单体数为8条。
5.下列对菠菜根的分生区细胞分裂过程的叙述中,正确的是( )
A.在DNA复制的时期,DNA和染色体的数目增加一倍
B.在核膜和核仁逐渐消失的时期,中心体发出星射线形成纺锤体
C.在染色体形态固定、数目清晰的时期,着丝粒排列整齐
D.在染色体逐渐解开螺旋的时期,细胞中央出现由很薄的细胞壁构成的赤道板
解析:选C。DNA复制的结果是DNA含量增加一倍,并没有导致染色体数目加倍,只是每条染色体有两条染色单体。菠菜是高等植物细胞,所以无中心体。赤道板不是一个结构,仅是一个位置概念,在染色体解旋的时期,在赤道板位置上形成细胞板。细胞分裂中期,着丝粒整齐排列在赤道板上,此时染色体形态固定数目清晰。
6.下列各项中,能看到完整细胞核的是( )
A.正在分裂的细菌
B.洋葱根尖细胞有丝分裂的后期
C.人的成熟红细胞
D.蛙红细胞分裂过程中
解析:选D。细菌是原核细胞,无成形的细胞核;人的成熟红细胞没有细胞核;洋葱根尖细胞有丝分裂后期,细胞中无核膜、核仁,也不会观察到完整的细胞核。只有蛙的红细胞,其分裂方式为无丝分裂,分裂过程中细胞核先伸长,中间凹陷成哑铃形,然后缢裂,胞质再缢裂,整个过程中始终能看到完整的细胞核。
7.(2012·南京外国语学校调研)有关姐妹染色单体的叙述,不正确的是( )
A.姐妹染色单体在前期复制形成
B.姐妹染色单体分开后形成两条染色体
C.两条姐妹染色单体分开后进入了两极,后进入两个细胞
D.姐妹染色单体在着丝粒处相连
解析:选A。姐妹染色单体在间期复制形成,形成后在着丝粒处相连,在前期螺旋化缩短变粗可观察到,在后期着丝粒断裂,姐妹染色单体分开后就成为两条染色体,进入了两极,后进入两个细胞。
8.如图表示一个植物细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中染色体变化的顺序是( )
A.①④⑤③② B.②③①④⑤
C.①⑤④③② D.⑤④③②①
解析:选C。细胞分裂间期染色体呈现染色质状态,故应首先选①,排除了B、D两项。在细胞有丝分裂的前期和中期,每条染色体都包含两条染色单体,但是,在细胞分裂的中期,每个染色体的着丝粒的两侧都有纺锤丝附着在上面,因此⑤表示分裂前期,④表示的是有丝分裂的中期,分裂后期的变化特点是每个染色体着丝粒一分为二并在纺锤丝的牵引下向细胞的两极移动,因此,③表示有丝分裂的后期,②表示有丝分裂的末期。
9.下表为某同学观察到的4块装片中细胞有丝分裂结果,能表示动物细胞有丝分裂前期与末期的装片依次是( )
编号
观察结果
1
中心粒发出星射线,染色体散乱排列
2
细胞中部凹陷
3
细胞中部形成了细胞板
4
细胞两极发出纺锤丝,染色体散乱排列
A.1、3号 B.4、2号
C.1、2号 D.4、3号
解析:选C。解答本题的关键是理解动物细胞丝分裂过程各个时期的特点;编号3、4分别表示的是植物细胞有丝分裂后期与前期的特点。
10.要鉴别一个正在进行有丝分裂的细胞是植物细胞还是动物细胞,可行的方法是检查它的( )
A.DNA的自我复制方式
B.是否有细胞膜
C.细胞质分成两部分的方式
D.是否有中心体参与
解析:选C。DNA自我复制和蛋白质合成是动植物细胞有丝分裂共有的过程。D项认识不够全面,因为在一些低等植物细胞里,也存在着中心体和星射线。所以最可靠的是根据有丝分裂过程中是否形成细胞板,将细胞质分割为二作为鉴别依据。动植物细胞均有细胞膜。
11.(2012·哈尔滨高一检测)下图中的甲、乙、丙表示动物细胞有丝分裂中的三个阶段,a是染色体数,b是染色单体数,c是DNA分子数,a、b、c的数量关系正确的是( )
A.甲、乙 B.甲、丙
C.乙、丙 D.甲、乙、丙
解析:选B。在有丝分裂过程中,前期和中期每条染色体上有两条染色单体,每条染色体上有两个DNA分子,其数目关系为:染色体∶染色单体∶DNA=1∶2∶2,符合图甲所示;后期和末期,每条染色体上含有一个DNA分子,其数目关系为:染色体∶染色单体∶DNA=1∶0∶1,符合图丙所示。
12.某科学家用含32P的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞,测得一个细胞中放射性含量变化如图所示,下列判断不正确的是( )
A.CF不能表示一个细胞周期,但可用它计算一个细胞周期的时间
B.AB可表示DNA散乱分布于纺锤体中央
C.在细胞质中不可能检测到放射性
D.着丝粒分裂出现在BC和EF段
解析:选C。解答本题应先根据一个细胞内放射性变化情况判断细胞周期及其各个时期,再逐项分析。AD或DG表示一个完整的细胞周期,CF从时间上等同于一个细胞周期持续的时间,但不能表示一个细胞周期,故A项正确;AB段,放射性增大至最大,表示DNA散乱分布于纺锤体中央过程,故B项正确;线粒体中含有DNA,因此在细胞质中也能检测到放射性,故C项错误;BC段和EF段中放射性不变化,说明DNA含量未变,可表示前期、中期和后期,故D项正确。
二、非选择题
13.如图表示某植物细胞在一个有丝分裂的细胞周期中DNA含量的变化,据图分析回答:( )
(1)a~b表示______期,与它对应的分裂图像是______。
(2)b~c表示________期,依次对应于分裂图___________________________________。
(3)d~e表示______期,它对应的分裂图像是______,该时期参与活动的细胞器为
________________________________________________________________________。
(4)e以后表示________期。
(5)从一个细胞周期中DNA含量的变化规律分析,有丝分裂的重要特征是
________________________________________________________________________。
解析:有丝分裂过程中,DNA在间期复制加倍,在末期平均分配到两个细胞核中。坐标图中,a~b段为DNA的复制期,d~e段DNA已平均分配到两个细胞核中。图中①中期,②为前期,③为间期,④为末期,⑤为后期。有丝分裂保证了亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数保持不变。
答案:(1)分裂间 ③ (2)前、中、后 ②、①、⑤
(3)末 ④ 高尔基体和线粒体
(4)下一个细胞周期(或间)
(5)亲、子代细胞核内DNA含量和染色体数保持不变
14.(2012·广东惠州高一检测)如图表示有丝分裂细胞周期中,细胞内染色体数目和核内DNA相对含量的动态变化(表示细胞各个时期的距离和所需时间不成比例)
(1)bc段细胞的主要变化是_______________________________________________。
(2)cd段表示细胞分裂的三个时期是________________________________________。
(3)通过de段后,细胞中的染色体数、染色单体数和DNA数的比是
________________________________________________________________________。
解析:注意DNA含量变化曲线与染色体变化曲线的区别。曲线重叠表示两者数值相等,而平行则表示每条染色体中含有2条姐妹染色单体,每条染色单体都含有1个DNA分子。bc段表示DNA复制,1条染色体包括2条姐妹染色单体,ef段表示一个细胞分裂成两个细胞时染色体数目和DNA含量的变化。
答案:(1)完成DNA分子的复制
(2)前期、中期、后期 (3)1∶0∶1
15.(创新探究题)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
预测结果
相应结论
①A、B两组染色体在分裂后期都向两极移动
②
染色体的运动与
纺锤丝有关
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组染色体在分裂后期不向两极移动
1.癌细胞容易转移,这是因为( )
A.细胞膜具有流动性
B.癌细胞为球形
C.癌细胞膜上糖蛋白等物质减少
D.癌细胞体积较小
解析:选C。正常细胞膜表面有许多糖蛋白,使细胞有一定的黏着性。细胞一旦癌变,糖蛋白减少,黏着性降低,所以细胞易分散转移。
2.某偏僻山村,癌症患者明显高于其他地区,则有关判断不准确的是( )
A.该地患病率高可能与该地饮食有关
B.患者癌细胞中遗传物质已改变
C.癌细胞分裂产生的仍是癌细胞
D.该地患病率高的原因无法排除传染问题
解析:选D。癌症不属于传染病,某地癌症患者集中,可能与该地的饮食及环境有关。
3.下列关于原癌基因和抑癌基因的叙述正确的是( )
A.普遍存在于人和动物的染色体上
B.仅存在于健康人的染色体上
C.仅存在于被致癌病毒感染但尚未发病者的染色体上
D.仅存在于癌症患者的染色体上
解析:选A。原癌基因和抑癌基因普遍存在于人和动物细胞中,整个生物体体细胞都是由一个受精卵经过有丝分裂而来,遗传物质都相同,都存在原癌基因和抑癌基因。
4.如图是四种人体细胞的培养结果,图中所示细胞最可能是癌细胞的是( )
解析:选D。癌细胞能无限增殖且没有接触抑制现象,而正常细胞在分裂时若相互接触便会相互抑制,停止分裂。故在动物细胞培养过程中,要定期用胰蛋白酶将长满瓶壁的细胞脱落下来,稀释后再分瓶培养。
5.下列关于癌细胞的叙述,错误的是( )
A.癌细胞具有无限增殖的能力
B.细胞癌变可以由病毒感染引发
C.原癌基因只存在于癌细胞中
D.癌细胞的转移与细胞间黏着性降低有关
解析:选C。细胞癌变是细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而造成的。在细胞中存在原癌基因和抑癌基因。
6.回答下列有关癌细胞的知识:
(1)从生物学角度看癌细胞是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)目前认识到的致癌因子可归纳成________、__________、______三大类。
(3)细胞癌变与细胞分裂、分化的关系是__________________________________________。
(4)癌变发生机理已被证实为由于________被激活,正常的细胞发生________而引起的。
(5)要防止正常细胞发生癌变,主要从两方面做起,一是尽量避免______________;二是注意增强体质,保持________健康,养成良好的________。
解析:癌细胞在适宜条件下可无限增殖,癌细胞只分裂不分化。癌症发生的机理是原癌基因被激活,要预防癌症的发生应养成良好的生活习惯,增强体质。
答案:(1)不能正常地完成细胞分化而变成不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞 (2)物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 (3)癌细胞只分裂不分化 (4)原癌基因 转化 (5)接触致癌因子 身心 生活习惯
一、选择题
1.下列有关癌细胞的叙述正确的是( )
A.与正常细胞相比,癌细胞中的遗传物质发生了变化
B.癌细胞膜上糖蛋白多,易分散
C.癌细胞分裂速度快,无分裂间期
D.只有病毒能诱发细胞癌变
解析:选A。癌细胞细胞膜上的糖蛋白含量减少,所以易分散,癌细胞分裂速度快,需要蛋白质较多,其分裂方式为有丝分裂,存在分裂间期,能诱发癌变的因素有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。
2.癌细胞与正常细胞相比,可能增加数量最多的是( )
A.中心体 B.内质网
C.核糖体 D.高尔基体
解析:选C。癌细胞与正常细胞相比,进行旺盛的细胞分裂,需合成大量的蛋白质,核糖体的数量显著增加。
3.人体中的某一体细胞,如果连续分裂60次以上还在继续分裂,此细胞很可能是发生了( )
A.分化能力增强 B.全能性增强
C.衰老 D.癌变
解析:选D。人体正常细胞一般连续分裂50~60次后就不能再进行分裂了,而某一细胞连续分裂60次以上还在继续分裂,则此细胞很可能是发生了癌变,因为癌变后的细胞才可以连续分裂、无限增殖。
4.(2012·山西沂州一中高一检测)下列细胞中,可能已发生癌变的是( )
A.细胞膜上糖蛋白减少的细胞
B.细胞核增大的细胞
C.自由水含量减少的细胞
D.被细菌侵染的细胞
解析:选A。可根据癌细胞的特点加以选择,癌细胞的主要特点是:(1)连续进行分裂,恶性增殖;(2)癌细胞的形态发生了改变,一般呈球形;(3)癌细胞的表面发生了变化,主要表现为丧失糖蛋白,黏着性下降,导致癌细胞容易随血液转移扩散。
5.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质的形成
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糖蛋白减少,细胞间的黏着性降低。
6.质监局查获豆腐加工店使用非食用原料碱性橙Ⅱ浸染豆腐皮,碱性橙Ⅱ是一种偶氮类碱性染料,俗名“王金黄”,为致癌物,过量摄取、吸入以及皮肤接触该物质均会造成急性和慢性的中毒伤害。若用药物抑制癌细胞,关键是抑制( )
A.染色体的形成 B.高尔基体的形成
C.线粒体的形成 D.溶酶体的形成
解析:选A。正常细胞在致癌因子的作用下细胞内原癌基因和抑癌基因发生突变,导致正常细胞的生长和分裂失控,成为不受机体控制,连续进行分裂的恶性增殖,若用药物抑制癌细胞增殖过程中染色体的形成,就会抑制癌细胞的增殖。
7.(2012·新乡一中高一检测)下列关于原癌基因的说法中,不正确的是( )
A.细胞中不正常的基因
B.和抑癌基因共同调控细胞周期
C.原癌基因突变可能导致细胞癌变
D.可被某些致癌因子影响导致突变的正常基因
解析:选A。原癌基因是细胞中的正常基因,它对细胞增殖和分化起着重要的调控作用,由于受某些致癌因子影响使原癌基因突变,就可能导致细胞癌变。
8.科研人员研究发现一种名为RHOGD12的基因,该基因有助于避免癌细胞扩散,携带此基因的癌细胞会失去转移能力。该基因的作用最可能是( )
A.当这种基因添加到癌细胞后,在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白
B.在癌细胞中表达并产生一种蛋白质,由此使癌细胞迅速分化为其他组织、器官
C.该基因在癌细胞内表达后使癌细胞迅速死亡
D.该基因在癌细胞内表达后使癌细胞的DNA复制受阻,停止细胞分裂
解析:选A。癌细胞容易转移的原因是由于细胞膜上的糖蛋白减少,该基因有助于避免癌细胞扩散,故该基因的作用最可能是在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白。
9.在不断增长的癌组织中,癌细胞( )
A.通过无丝分裂不断增殖 B.都有染色单体
C.都在合成蛋白质 D.DNA量都相等
解析:选C。癌细胞的增殖方式是有丝分裂,在有丝分裂的过程中,在间期形成染色单体,在前、中期存在染色单体,后期因着丝粒的分裂而使姐妹染色单体分开成为2条子染色体,因此不是每个时期都有染色单体。同样在间期因DNA的复制,而使DNA加倍,在末期因染色体平均分配至子细胞中而使DNA恢复正常,因此各时期的DNA的量是不一定相等的。每个细胞时刻都在进行蛋白质的合成,一是为细胞分裂作准备,二是为细胞代谢提供所需酶,三是为细胞提供组成材料。
10.医学界早已知道,与正常细胞相比,肿瘤细胞需要吸收更多的葡萄糖才能维持其生长。美国一项最新研究发现,如果限制体内谷氨酰胺的含量,就可以使肿瘤细胞无法正常吸收葡萄糖,从而抑制它的生长。与此相关叙述不正确的是( )
A.减少葡萄糖的摄入可使癌细胞膜上的糖蛋白含量低于正常体细胞
B.糖类是包括癌细胞在内的所有细胞的主要能源物质
C.切断肿瘤细胞的“糖路”,可达到“饿死”肿瘤细胞的目的
D.谷氨酰胺可能是用于合成癌细胞吸收葡萄糖的载体蛋白
解析:选A。肿瘤细胞代谢快,需要更多的葡萄糖提供能量,葡萄糖进入肿瘤细胞的方式为主动运输,需要载体蛋白的协助。
11.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相同的机制,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。癌细胞与正常细胞相比,不仅形态结构发生了改变,其遗传物质也发生了变化。
12.化疗是控制癌细胞生长的方法之一,药物可以杀死癌细胞,下图给出的是一个典型的化疗过程,每3周给药一次(图中箭头所示),图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。以下说法错误的是( )
A.癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织(如器官的上皮组织)
B.癌细胞与正常细胞相比不受密度制约因素的限制而能不断分裂和生长,无正常细胞的接触抑制现象
C.据图可知最初给药后两类细胞数量都明显减少,然后又回升,而每次给药后癌细胞回升少于正常细胞
D.据图可知为了使癌细胞得到更有效的控制,可以在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期而不会引起较强的负作用
解析:选D。若在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期,将对人的正常细胞造成很大伤害。
二、非选择题
13.(2012·深圳市宝安中学高一质检)美国哈佛医学院的科学家在《新科学家》杂志刊登的文章报道了发现癌细胞增殖的部分机制这项研究成果。报道说,癌细胞中的葡萄糖主要用来生产脂肪和脱氧核糖核酸等新的细胞成分,从而造成细胞恶性增殖。此外,又有科学家通过对前列腺癌细胞系的研究发现,绿茶中的多酚酶能促进多酚的合成,多酚可减少BCL-XⅠ蛋白的合成,而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用,从而表明绿茶有抗癌的作用。根据以上资料回答下列问题:
(1)导致原癌基因和抑癌基因发生突变的外界因素有____________、____________、____________。
(2)与正常细胞相比,癌细胞中明显增多的细胞器是(答两项)
________________________________________________________________________。
(3)早期的癌症可通过切除的方法进行治疗,但是中、晚期则不能,因为癌细胞已扩散到其他组织中去了,癌细胞容易扩散是由于
________________________________________________________________________。
(4)癌细胞还具有无限增殖的特征。若开始培养时取一滴培养液观察有100个细胞,经24 h培养后,取一滴稀释100倍后再取一滴(三次的“一滴”等量)观察,发现有16个癌细胞,此肿瘤细胞的细胞周期约为______h。
(5)绿茶含有多酚酶具有抗癌作用的原理是有助于___________________________________。
解析:与正常细胞相比,癌细胞代谢旺盛,蛋白质合成多,线粒体、核糖体等细胞器含量多。稀释100倍后发现有16个细胞,说明总数为1600个,是原来的16倍,2n=16,n=4,故周期为24/4=6。
答案:(1)物理致癌因子 化学致癌因子 病毒致癌因子 (2)线粒体、核糖体 (3)癌细胞表面的糖蛋白减少,使细胞间的黏着性降低 (4)6 (5)癌细胞的凋亡
14.癌细胞通常是由正常细胞的基因发生突变后形成的。癌细胞的特性包括细胞的无休止和无序的分裂,并有侵袭性(向周围组织浸润)和转移性。在过去的几十年中出现了多种治疗癌症的方法,主要包括手术治疗、放射治疗、化学治疗、激素治疗、基因治疗和免疫治疗等。
请回答下列一组有关癌症及其治疗的问题。
(1)通常能够引起基因突变的因素可能有________。(填写序号)
A.紫外线 B.甘油 C.肝炎病毒 D.煤焦油及其衍生物苯 E.葡萄糖 F.尼古丁 G.丙酮酸 H.核辐射
(2)由上述因素引起细胞癌变的根本原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)化学治疗时采用的烷化剂,如二氯甲二乙胺能够与DNA分子发生反应,从而阻止参与DNA分子复制的酶与DNA的相互作用。此类药品作用于癌细胞周期的________期。化学治疗还可以采用其他药物,如5-氟尿嘧啶,它的结构与尿嘧啶非常相似,可以干扰DNA复制以及____________的合成。
解析:(1)引起细胞癌变的因素有物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子。紫外线及核辐射属于物理致癌因子,煤焦油及其衍生物苯、尼古丁属于化学致癌因子,肝炎病毒属于病毒致癌因子。
(2)致癌因子引起细胞中原癌基因和抑癌基因发生突变是引起细胞癌变的根本原因。
(3)DNA分子复制发生在细胞分裂的间期,5-氟尿嘧啶与尿嘧啶相似。尿嘧啶是RNA特有的碱基,主要是干扰RNA和蛋白质合成。
答案:(1)A、C、D、F、H
(2)诱发原癌基因和抑癌基因发生突变
(3)分裂间 RNA和蛋白质
15.(创新探究题)某医院病理室为确诊一患者的肿瘤是良性还是恶性,切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题:
(1)培养之前,肿瘤组织必须先用____________________等处理成单个细胞。
(2)若开始培养时取一滴培养液观察有100个肿瘤细胞,经24 h培养后,取一滴稀释100倍后再取一滴(设三次的“一滴”等量)观察,发现有64个肿瘤细胞,此肿瘤的细胞周期约为______h。
(3)某科研单位研制出一种新型治癌药物X,但不知对此类肿瘤是否有疗效,请你设计一个方案加以验证。完成实验步骤:
①取两只培养瓶,编号1号、2号,两瓶中装入等量的培养液;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
预期实验结果并得出相应结论:____________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:动物细胞间含有很多胶原蛋白,故将肿瘤组织处理成单个细胞需用胰蛋白酶或胶原蛋白酶进行处理。设计实验时,应遵循单一变量原则和对照原则,对照时一组加入蒸馏水,一组加入新型治癌药物X。预期实验结果并得出相应结论时,应注意二者的对应性。
答案:(1)胰蛋白酶或胶原蛋白酶 (2)4
(3)②1号培养瓶加入一定量的药物X,2号培养瓶加入等量的蒸馏水
③充分振荡摇匀后放入CO2培养箱相同且适宜条件下培养
④一段时间后取出观察、记录细胞生长情况
预期实验结果并得出相应结论:若1号培养瓶细胞停止生长、2号培养瓶细胞继续生长,则药物X对此类肿瘤有疗效;若1号、2号培养瓶细胞生长情况相似,则药物X对此类肿瘤无疗效
1.(2012·山东省实验中学调研)具有分化能力的细胞是( )
A.心肌细胞 B.肝细胞
C.肠上皮细胞 D.皮肤生发层细胞
解析:选D。心肌细胞、肝细胞、肠上皮细胞都是高度分化的细胞,不具有分化能力。
2.对于细胞全能性的理解正确的是( )
A.具有全能性的细胞必须具有细胞核
B.动物神经细胞没有全能性
C.在个体发育的不同时期,由于细胞内基因发生变化导致细胞不能表现出全能性
D.脱离了植株的芽,一定能表现出全能性
解析:选A。全能性是指发育成完整个体的潜能,原因是细胞中含有全套的遗传物质。没有细胞核的细胞就没有全套的遗传物质,所以不具有全能性;动物神经细胞有全套的遗传物质,所以具有全能性,只是不容易体现;在生物体内由于细胞分化而不能表现细胞的全能性;脱离了植株的芽,需要在适宜的条件下才能表现出全能性。
3.细胞分化是生物界普遍存在的一种现象,下列说法不正确的是 ( )
A.分化发生在生物体的整个生命进程中
B.分化是基因在特定的时间和空间条件下选择性表达的结果
C.离体的体细胞会表现出全能性
D.分化过程中遗传物质发生了改变
解析:选D。细胞分化是在个体发育中,相同细胞的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,其遗传物质并未改变;细胞分化的实质是基因选择性表达的结果;体细胞实现全能性的首要条件就是离体,所以离体的体细胞会表现出全能性。
4.组织培养和克隆技术应用的原理是( )
A.所有细胞都具有分化的能力
B.所有细胞都具有分裂的能力
C.所有细胞的细胞核都具有全能性
D.所有的细胞都具有全能性
解析:选C。绝大多数分化的细胞会永久地失去分裂的能力,因为细胞的分化一般是稳定的、不可逆的。细胞的全能性与细胞分化程度有关,分化明显的动物细胞会失去全能性,但是细胞分化过程中遗传物质并没有遭到破坏,细胞核内仍然具有该物种的全套遗传物质,只是细胞存在的环境使某些遗传信息得不到表达。当细胞核处于适当的环境中时,如将细胞核移入去核的卵细胞中后,细胞核的全能性就会得到表现——重新发育成一个功能健全的新个体。因此所有细胞的细胞核都具有全能性。组织培养和克隆技术都是利用这一原理。
5.(2012·湖北考感高中高一检测)下列有关干细胞和细胞全能性的表述,正确的是( )
A.植物的成熟体细胞比动物的成熟体细胞更容易实现全能性
B.科学家们已经证实动物的成熟体细胞具有全能性
C.干细胞就是体外培养条件下容易实现全能性的细胞
D.在生物体内,细胞并没有表现出全能性的原因是细胞核遗传物质改变
解析:选A。由于目前科学家们用细胞核移植的办法证明了动物细胞中细胞核的全能性,而整个细胞的全能性还没有办法实现,所以植物成熟细胞的全能性要比动物细胞全能性更易表达,干细胞是保持有持续分裂、分化能力的细胞,由于生物体内的细胞发生了基因选择性表达而不能体现全能性。
6.如图是高等生物个体发育过程中发生的细胞变化,请仔细观察,回答问题:
(1)图示的高等生物个体发育是从________开始的。
(2)由①到②,细胞的体积增大、数目增多,细胞经历了________和________的过程。
(3)由②到③,由于细胞__________,细胞的____________、________和________发生了稳定性的差异,细胞的这种变化是基因在机体发育过程中____________的结果。
(4)若此过程发生在人体中,则由4种细胞构成组织,如小肠中具有吸收作用的________、组成真皮的______、具有收缩特性的________________和调节人体各种生命活动的________。
解析:高等动物个体发育的起点为受精卵,受精卵经分裂、分化形成不同的组织、器官,细胞分化的实质为基因的选择性表达。细胞分裂使细胞的数目增多,细胞分化使细胞的形态、结构、功能发生稳定性差异。
答案:(1)受精卵 (2)生长 分裂
(3)分化 形态 结构 功能 选择性表达
(4)上皮组织 结缔组织 肌肉组织 神经组织
一、选择题
1.(2012·余杭中学高一检测)下图所示的细胞类型转换过程称为( )
A.细胞融合 B.细胞生长
C.细胞分裂 D.细胞分化
解析:选D。全能干细胞具有较强的分裂、分化能力,成熟的红细胞是高度分化的细胞,红细胞与全能干细胞相比,形态差异较大,故上述细胞的转换过程称为细胞分化。
2.取高度分化的月季的叶肉细胞,经离体组织培养出月季幼苗,说明植物细胞( )
A.具有全能性
B.细胞分化后恢复原状态
C.细胞生长
D.细胞增殖
解析:选A。叶肉细胞培养成一个月季幼苗,即一个个体,充分体现了已高度分化的植物细胞仍具有全能性。
3.下列人体细胞中分化程度最低的是( )
A.胚胎干细胞 B.造血干细胞
C.胰腺细胞 D.肌肉细胞
解析:选A。本题考查的知识点为细胞分化。细胞全能性最高、分化程度最低的是受精卵,随着个体的发育,细胞分化程度越来越高。故正确答案为A。
4.据“朝闻天下”报道,目前英国科学家已成功将人体皮肤细胞改造成成熟精子。下列与之有关的叙述不正确的是( )
A.人体皮肤细胞和精子都是高度分化的细胞
B.该实验已经证明动物细胞具有全能性
C.如果该实验属实,可以给不育患者带来福音
D.成熟精子的染色体数目是人体皮肤细胞的一半
解析:选B。目前还没有实验能证明高度分化的动物细胞具有全能性。
5.(2011·高考北京卷)下列生命过程中,没有发生细胞分化的是( )
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩上长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
解析:选C。细胞分化是指在个体发育中,由一个或一种细胞增殖产生的后代,在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。断尾壁虎长出新尾巴既有细胞分裂过程,又有细胞分化过程,故A不符题意。砍伐后的树桩上长出新枝条也既有细胞分裂过程,又有细胞分化过程,故B不符题意。蝌蚪尾巴消失的过程是细胞死亡的过程,没有发生细胞分化,故C符合题意。造血干细胞是由全能干细胞分化成的多能干细胞,故D不符题意。
6.正常人体内的造血干细胞分裂产生各种血细胞,在体外某些因素的诱导下,却可以分化为神经细胞和肝细胞。其根本原因是这些造血干细胞( )
A.有旺盛的分裂能力
B.还没有分化
C.能合成神经细胞或肝细胞需要的蛋白质
D.具有与受精卵相同的全套遗传基因
解析:选D。细胞之所以具有多种分化潜能,其根本原因是它们都含有发育成完整个体所需的全套遗传基因,当不同的基因被激活时,将得到不同的表达产物,使细胞呈现不同的形态、结构和功能。
7.(2012·执信中学高一检测)通过特定方法,科学家将小鼠和人已分化的体细胞成功地转变成了胚胎干细胞。有关分化的体细胞和类胚胎干细胞的描述,正确的是( )
A.分化的体细胞丢失了某些基因
B.类胚胎干细胞能够分化成多种细胞
C.二者功能有差异,但形态没有差异
D.二者基因组成相同,且表达的基因相同
解析:选B。细胞分化是基因的选择性表达,合成的蛋白质不同,细胞的形态和功能有差异,但遗传物质基因没有变化。
8.下列哪种细胞的全能性最容易表达出来( )
A.青蛙的上皮细胞 B.胡萝卜的韧皮部细胞
C.大白鼠的肝脏细胞 D.人皮肤生发层细胞
解析:选B。植物细胞具有全能性,动物细胞的细胞核具有全能性,因此植物细胞的全能性更容易表现;青蛙的上皮细胞、大白鼠的肝脏细胞、人皮肤生发层细胞均为动物细胞,胡萝卜的韧皮部细胞为植物细胞。
9.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。下列有关叙述正确的是( )
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。干细胞形成不同的组织、器官是基因选择性表达的结果。
10.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的骨髓中的造血干细胞来产生正常的白细胞,从而使病人的生理机能恢复正常,则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。由造血干细胞形成白细胞的过程,包括细胞数目的增加和种类的增加,造血干细胞先分裂产生新细胞,然后,子细胞分化成白细胞。
11.美国华盛顿大学的一个研究小组首次提取了人类肝脏干细胞。这种干细胞表现出分化多能性,并在动物模型实验中成功地修复了实验鼠的部分肝脏组织。科学家认为,它拥有治疗多种肝病的潜力。下列说法正确的是( )
A.肝脏干细胞可分化出人体所有细胞
B.肝脏干细胞的细胞核具有发育成个体的潜能性
C.肝脏干细胞能够分泌胆汁
D.肝脏干细胞可治疗肝炎
解析:选B。肝脏干细胞分化出的细胞为肝脏细胞,胆汁是肝脏细胞分泌的。肝炎是由肝炎病毒引起的。
12.(2011·高考安徽卷)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞,以替代损伤的胰岛B细胞,达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是( )
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同,基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同,基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失,分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响,分化是由基因决定的
解析:选B。骨髓干细胞和胰岛样细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂而形成的体细胞。在有丝分裂过程中,遗传物质精确复制后平均分配到子细胞中,故骨髓干细胞和胰岛样细胞基因组成相同。机体不同细胞是细胞分化的结果,细胞分化的实质是基因的选择性表达,表达的产物存在差异,故A项错误,B项正确。骨髓干细胞是分化程度较低的干细胞,其能分化成为胰岛样细胞是基因选择性表达的结果,而不是基因丢失的结果,C项错误。细胞分化是遗传物质和外界环境条件共同作用的结果,D项错误。
二、非选择题
13.美国科学家将分离得到的成熟胡萝卜根的韧皮部细胞进行培养,由单个细胞发育成完整的新植株。分析回答:
(1)所用的技术是______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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、结构和生理功能逐渐向不同的方向发生了变化,这种现象叫做细胞的____________________。
(4)本实验说明高度分化的植物细胞仍有发育成完整植株的能力,即具有
________________________________________________________________________。
(5)大量的科学实验证明,高度分化的动物细胞,它的________仍然保持着________性,这是因为它含有保持本物种遗传特性所需要的全套
________________________________________________________________________。
解析:本题图示从单个细胞培养形成一个完整植株,采用的是植物组织培养技术。单个细胞经过细胞分裂、分化发育成完整植株,从而体现了植物细胞的全能性。单个细胞发育成细胞团的过程是以有丝分裂的方式进行的。动物细胞的全能性受限制,但动物体细胞的细胞核仍具有全能性。
答案:(1)植物组织培养 (2)有丝 (3)分化 (4)全能性 (5)细胞核 全能 遗传物质
14.如图表示人体内各类血细胞生成的途径:
(1)造血干细胞形成各种血细胞,需要经历细胞的________和________过程。成熟红细胞失去全能性的原因是________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)各类血细胞均来自于造血干细胞,但它们的功能各不相同。根本原因是
______________________________。
解析:同一种干细胞形成各种不同类型细胞,需要经过细胞分裂和分化的过程,细胞分化的实质是基因的选择性表达。
答案:(1)增殖(分裂) 分化 没有细胞核 (2)基因的选择性表达
15.(创新探究题)无论是克隆羊多利还是非洲爪蟾的实验过程中,科学家采用的都是去核的卵细胞作为体细胞核的载体。有同学认为这是因为卵细胞中存在某种能促使体细胞核重新恢复分化及分裂能力的物质。某实验小组据此现象设计实验以探究卵细胞中是否存在能使体细胞核重新恢复分裂及分化能力的物质。
(1)实验步骤:
①取4只安康羊,编号为A、B、C、D,其中C、D羊均为雌性,且生活力相似。
②从A羊体内取出一定量的乳腺细胞核,分别移植到B羊的去核卵细胞中和
________________________________________________________________________。
③将重组的卵细胞移植到C羊________中,将_________________________________
________________移植到D羊子宫中。
④一段时间后,看C羊和D羊是否生育小羊。
(2)预期结果:C羊能生育小羊,D羊________。
解析:本题主要考查卵细胞在动物体细胞克隆过程中的生理作用。解答此题时需注意等量原则的应用。如安康羊的生活力,即健康状况均一致。本实验设计两组对照实验,通过对比得出结论。从A羊体内取出一定量的乳腺细胞核,分别移到B羊去核卵细胞中组成重组细胞和B羊的去核乳腺细胞组成重组细胞。把这两种重组细胞移植到生活力状况相同的C羊和D羊子宫中,观察哪一种重组细胞可使其受孕并产下小羊。
答案:(1)②B羊去核乳腺细胞中 ③子宫 由A羊乳腺细胞核和B羊去核乳腺细胞组成的重细胞
(2)不能生育小羊
1.细胞的衰老是( )
A.正常的生命现象 B.特殊分化的结果
C.正常分化的结果 D.癌变的结果
解析:选A。衰老对每一个生命个体来说都是不可抗拒的,是一种正常的生命现象。
2.衰老细胞与正常细胞相比( )
A.内质网排列紧密而有序
B.内质网数量有所减少
C.线粒体数量增加
D.细胞膜流动性加强
解析:选B。衰老细胞的内质网排列无序化,解体,总量有所减少;线粒体数量减少,细胞膜流动性下降。
3.在一般情况下,一个物种体细胞的细胞分裂次数是( )
A.可以无限分裂 B.相对固定
C.受环境影响 D.无法确定
解析:选B。一般情况下,物种体细胞的分裂次数是相对固定的。
4.人们为延缓衰老,正确的饮食习惯是( )
A.多食脂肪含量高的食品
B.过量摄入蛋白质高的食品
C.多吃食盐
D.不沾烟酒、多吃水果、蔬菜、谷类食物
解析:选D。延缓衰老的饮食习惯为:少吃脂肪含量高的食物、不过量摄入蛋白质,每天的食盐用量不超过6 g、不沾烟酒、多吃水果、蔬菜、谷类食物等。
5.人体内成熟的红细胞衰老具有下列哪些特征( )
①水分减少,细胞萎缩 ②新陈代谢的速率减慢 ③某些酶活性降低 ④呼吸速率上升 ⑤染色质收缩、染色加深 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.①②③④⑤⑦⑧ B.①②③⑤⑥⑦⑧
C.①②③⑥⑧ D.①②③④⑤⑧
解析:选C。本题考查细胞的衰老特征,解答本题时首先要明确细胞衰老的共有特征和人的成熟的红细胞的结构。衰老的细胞具有以下特征:(1)细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小,新陈代谢的速率减慢。(2)有些酶的活性降低。(3)细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累。(4)呼吸速率减慢,细胞核体积增大,染色质固缩、染色加深。(5)细胞膜通透性改变。根据上述特征判断:①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征,但由于人的成熟的红细胞没有细胞核,没有细胞器,所以不含染色体,因此还应除去⑤⑦。
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的能量,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)三块骨骼肌的细胞内,酶活性最强的是________,物质交换能力最差的是________。
(3)三块骨骼肌的细胞内,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,由于细胞内有氧呼吸释放CO2的场所是线粒体,因此其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。由此可判定,三块骨骼肌的细胞内,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
一、选择题
1.下列细胞中寿命比较长的是( )
A.根冠细胞 B.根尖分生区细胞
C.根尖成熟区细胞 D.根尖伸长区细胞
解析:选B。根尖分生区细胞不断产生新细胞,相对于根尖其他细胞,寿命较长。
2.检测某一动物细胞,发现其细胞核体积增大、染色体固缩、线粒体变大且数目减少。该细胞正在( )
A.增殖 B.分化
C.癌变 D.衰老
解析:选D。衰老细胞的细胞核体积增大、染色体固缩、线粒体变大且数目减少。
3.下列关于癌细胞和衰老细胞特征的描述,正确的是( )
A.衰老细胞的形态结构发生显著变化
B.癌细胞内的呼吸速率减慢,细胞核体积增大
C.癌细胞能无限增殖,细胞内水分减小
D.衰老细胞萎缩,多种酶的活性降低
解析:选D。衰老的细胞形态结构发生了一定的变化,但并不是非常的显著,同时新陈代谢速度降低,酶的活性也降低;癌细胞的代谢活跃,所以呼吸速率相对增加,自由水的含量及水分的总量也是在增加的。
4.下列哪项不是衰老细胞和正常细胞的显著差异( )
A.停止分裂 B.代谢速率缓慢
C.色素积累 D.染色质固缩,染色加深
解析:选A。衰老细胞和正常细胞都可以是不能再进行分裂的细胞,如已高度分化的细胞不具备分裂能力。
5.中国广西巴马被认定为世界长寿乡之首,目前,科学家对该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,但个体的衰老说明体内大多数细胞都已衰老;“长寿村”的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。
6.老年人行动迟缓、运动减退、容易生病的原因是( )
A.肌细胞和胸腺细胞萎缩导致的
B.肌细胞和胸腺细胞癌变导致的
C.神经细胞和淋巴细胞死亡导致的
D.物质和能量的摄入量减少导致的
解析:选A。肌细胞是一类功能细胞,肌细胞衰老,其能量代谢降低,造成机体的肌肉萎缩,运动功能减退,行动迟缓。胸腺细胞的衰老,引起胸腺萎缩并造成T淋巴细胞的生成能力下降,个体免疫力下降,容易引发多种疾病。
7.以下对于细胞衰老的理解,错误的是( )
A.细胞衰老是细胞生命过程中的一个阶段
B.细胞衰老是细胞生理活动和功能的可逆的衰退过程
C.体内细胞均处于不同程度的衰老过程中
D.体内各组织细胞衰老的速度有快有慢
解析:选B。细胞衰老是细胞生命活动过程中的一个阶段,是生理活动和功能不可逆的衰退过程。
8.下列对于细胞衰老的说法错误的是( )
A.对草履虫来说,细胞的衰老就是个体的衰老
B.从总体上看,多细胞生物衰老的过程,也就是组成个体的细胞普遍衰老的过程
C.多细胞生物体内的细胞,总有一部分处于衰老或走向死亡状态的细胞
D.在衰老的生物体内,没有细胞增殖
解析:选D。细胞衰老和个体衰老不是一回事,从总体上看,多细胞生物衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程,但是,多细胞生物细胞的衰老并不代表个体的衰老,在衰老的个体中,仍然存在细胞增殖,产生新的细胞;同样新生个体中,也存在衰老的细胞。
9.(2012·厦门一中高一检测)下列有关细胞衰老的叙述错误的是( )
A.在衰老的细胞内水分减少,细胞萎缩,体积变小
B.衰老的细胞新陈代谢减慢
C.衰老细胞的形态、结构和功能都发生了变化
D.衰老细胞的细胞膜通透性功能改变,物质运输功能增强
解析:选D。衰老细胞的细胞膜通透性增大,物质运输功能降低。
10.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。基因主要存在于细胞核内,线粒体中也有少量基因,题干中组成复合体结构的物质一部分由细胞核内基因控制,一部分由线粒体中基因控制。
11.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.衰老细胞内的细胞核体积变小,核膜内折
C.衰老细胞的新陈代谢速度降低
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,线粒体数量减少,细胞核体积变大,新陈代谢速度降低。细胞衰老是人体内发生的正常生命现象,不仅仅与物质氧化相关,细胞衰老的机理有待进一步研究。
12.美国三位科学家曾因“发现端粒(染色体上的一种结构)和端粒酶是如何保护染色体的”而获得诺贝尔奖。他们的研究成果显示,端粒变短,细胞就老化;如果端粒酶活性很高,端粒的长度就能得到保持,细胞的老化就被延缓。下列有关叙述正确的是( )
A.细胞衰老与染色体无关
B.端粒变短时,细胞染色质收缩,代谢减慢
C.端粒变短时,酶活性升高,代谢加快
D.端粒酶活性高时,细胞可以无限增殖
解析:选B。由题意可知,细胞衰老与染色体上的端粒及端粒酶密切相关。端粒变短时,细胞衰老,表现为染色质收缩、细胞内酶活性降低、代谢减慢等特征。细胞无限增殖是癌细胞的特征之一。
二、非选择题
13.人们都渴望健康长寿,这使得人们对细胞和生物体衰老的研究格外感兴趣,下列是一组科学家在该领域所做的一些研究。根据这些研究成果,你能从中得到关于细胞衰老的哪些认识?
(1)有人用小鼠做皮肤移植实验,发现同一位置的皮肤细胞移植到年轻小鼠身上后,其细胞周期比移植到老年鼠身上的细胞周期短。
________________________________________________________________________。
(2)1982年Hirokawa等人将老年鼠进行强辐射处理,破坏其免疫干细胞,然后移植年轻鼠的骨髓和新生小鼠的胸腺,结果发现老年受体鼠的细胞免疫功能得到恢复。
________________________________________________________________________。
(3)1990年,Harley等人通过实验发现,人体成纤维细胞在培养过程中,随着细胞的不断分裂,细胞中的染色体上的TRFS长度不断变短,而在不分裂的细胞中,TRFS长度不变短。
________________________________________________________________________。
解析:上述三个实验或事实都可以用对照实验的分析方法找出对照实验中的变量差异,而这一变量差异就是导致实验结果不同的原因。(1)变量为移植环境。(2)变量为移植对象。(3)变量为细胞的分裂程度。
答案:(1)生物体内的环境因素能够影响细胞的衰老
(2)生物体的衰老是由细胞衰老引起的
(3)细胞的衰老过程受到细胞内遗传物质的影响
14.科学家为了进一步探究细胞衰老的影响因素,进行了如下实验。
实验一: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:
细胞来源
胎儿
中年人
老年人
增殖代数
50
20
2~4
实验二:分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外进行培养,结果见下图。
实验三:将老年男性细胞和年轻女性细胞混合培养,当老年男性细胞停止分裂时,年轻女性细胞依然旺盛分裂。
实验四:将年轻人体细胞去核后与老年人的完整细胞融合,另将老年人体细胞去核后与年轻人的完整细胞融合,分别在体外培养,结果前者不分裂,衰老;后者能够旺盛分裂。
分析以上实验,回答下列问题。
(1)实验可以得出怎样的结论?
实验一:_______________________________________________________________________;
实验二:_______________________________________________________________________;
实验三:_______________________________________________________________________;
实验四:_______________________________________________________________________。
(2)影响细胞衰老的内在因素有哪些?
________________________________________________________________________。
(3)实验三的设计是否严密?怎样改进?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)实验一的自变量是生物体的年龄不同,因变量是增殖代数不同。结论:细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱。实验二的自变量是生物体的种类不同,因变量是寿命与分裂次数不同。结论是生物体的种类不同,寿命与分裂次数有差异,一般规律是寿命越长,最高分裂次数越高。实验四的自变量是老年人的细胞核与年轻人的细胞核,因变量是有年轻人细胞核的细胞旺盛分裂。说明细胞核决定细胞衰老。(2)由四组实验说明影响细胞衰老的内在因素有生物的物种、年龄、性别、细胞核等。(3)实验三缺乏性别、年龄是否对细胞衰老有影响的对照。
答案:(1)实验一:细胞增殖能力或寿命随着生物体年龄的增大而减弱 实验二:生物体的种类不同,寿命与最高分裂次数有差异,一般规律是寿命越长的物种,体细胞最高分裂次数越高 实验三:细胞的衰老速度与年龄和性别有关 实验四:细胞核是决定细胞衰老的重要因素。
(2)生物的物种、年龄、性别、细胞核的变化等。
(3)实验三的设计不严密,应该增加两个对照组,具体设计如下:第一组:同年龄的男性细胞和女性细胞混合培养,探究性别对细胞分裂能力有什么影响。第二组:同性别的男性和女性细胞分不同的年龄一起混合培养,探究在同一条件下年龄对细胞分裂能力的影响。
15.(创新探究题)有关植物衰老的机理,目前有两种相对立而又有关联的解释,一种是“营养竞争说”,即植物体由于开花结果夺取营养器官的养料使茎、叶衰老;另一种是认为“植物的衰老是由外界环境条件的变化引起的”,这其中比较一致的看法是光照不足会引起细胞中蛋白质和叶绿素等物质减少而导致茎、叶衰老。有人利用有关的材料进行了实验探究:
选取20株健壮、生长状况相同的同种开花前的盆栽大豆,平均分成四组,编号为甲、乙、丙、丁,下表是有关探究的做法、结果。请据此回答有关问题。
光照或遮光
保留花蕾或
摘除花蕾
现象或
结果
甲
正常光照
摘除花蕾
乙
正常光照
保留花蕾
丙
遮光
摘除花蕾
丁
遮光
保留花蕾
(注:①除题中讲明的条件外,其他培养条件均相同且适宜;②衰老以叶片变黄作为指标。)
(1)若四组大豆的平均衰老时间分别记作a、b、c、d,则判断其衰老的标准应是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)若实验结果为a=b>c=d,则说明
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________;
若开花结果争夺养料和光照不足都能引起植株衰老,则可能的结果是
________________________________________________________________________。
(3)植物衰老从细胞结构的角度上看表现在
______________________________________________等(举一例)。
解析:分析表格,甲、乙两组对比可分析植物细胞衰老是否由开花结果争夺养料引起的,乙、丁对比可得出植物细胞衰老是否与光照不足有关。本题为探究性实验,实验结果不唯一,在得出结果时,应注意与实验现象相对应。
答案:(1)原来正常的叶全部变黄所需的时间(或相同时间内变黄的叶片的数量)
(2)植株衰老是由光照不足引起的,与开花结果争夺养料无关 a>d,且b、c介于a、d之间
(3)细胞核体积增大,核膜内折,染色体固缩
1.关于细胞凋亡的叙述,不正确的是( )
A.细胞凋亡是一个被动的过程
B.细胞凋亡由遗传机制决定
C.细胞凋亡具有积极防御功能
D.细胞凋亡能确保机体正常生长发育
解析:选A。细胞凋亡是由基因控制的,是一个主动的过程,某些细胞的凋亡具有积极的生物学意义。
2.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.细胞的坏死 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;细胞坏死是在不利因素的影响下的死亡现象;细胞的癌变只发生在人和高等动物细胞内。
3.关于细胞凋亡过程的叙述,错误的是( )
A.凋亡开始时,细胞皱缩,细胞膜破裂
B.凋亡小体包含染色体片段和细胞器
C.凋亡小体是细胞膜内折形成的泡状和芽状突起
D.凋亡细胞最终被周围细胞吞噬消化
解析:选A。凋亡开始时,细胞皱缩,但细胞膜依然完整。
4.关于细胞凋亡与细胞坏死,下列说法正确的是( )
A.细胞凋亡是由细胞内的遗传物质控制的
B.细胞死亡是细胞凋亡的一种方式
C.细胞坏死受到严格的由遗传机制决定的程序性调控
D.细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的
解析:选A。细胞凋亡和细胞坏死都属于细胞死亡。细胞凋亡是由遗传物质控制的,细胞坏死是由外界不利因素引起的。细胞的自然更新、被病原体感染的细胞的清除是通过细胞坏死完成的。
5.临床治疗帕金森氏综合症的可行方法是( )
A.运用神经生长因子进行药物治疗
B.放射疗法
C.化学疗法
D.激素治疗
解析:选A。帕金森氏综合症是细胞凋亡过盛引起的,运用神经生长因子延缓神经细胞凋亡,可治疗帕金森氏综合症。
6.细胞到了一定时期就会像树叶那样自然死亡,但是这种死亡是细胞的一种生理性、主动性的“自杀行为”,而非病理性死亡,所以叫细胞凋亡或编程性细胞死亡。
(1)细胞凋亡是有机体内发生的正常生理变化。对一个有机体来说,某些细胞的编程性死亡的积极意义是:有利于____________________,维持____________,抵御
________________________________________________________________________。
(2)人在胚胎初期是有尾的,但在胚胎发育成熟时尾消失了,从细胞水平看这是________的结果。该过程也可称为__________。人类中也出现一些返祖现象,如毛孩,从细胞水平上分析是由于__________过程受阻。
解析:细胞凋亡是机体内发生的正常生理变化,具有积极的生物学意义,可清除多余、无用、衰老、有害的细胞,维持了内部环境的稳定,有利于生物体完成正常发育。胚胎发育成熟时尾的消失是细胞凋亡的结果。
答案:(1)多细胞生物体完成正常发育 内部环境的稳定 外界各种因素的干扰
(2)细胞凋亡 编程性细胞死亡 细胞凋亡
一、选择题
1.凋亡小体的形成与细胞的哪一结构的变化无关( )
A.核膜、核仁消失 B.染色体断裂
C.细胞器聚集 D.细胞膜内折
解析:选A。凋亡小体形成时,核膜破裂,染色体断裂为大小不等的片断,与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围。
2.下列关于动物细胞编程性死亡的叙述,正确的是( )
A.细胞癌变属于细胞编程性死亡
B.细胞编程性死亡属于正常生理过程
C.细胞编程性死亡属于细胞分化过程
D.细胞编程性死亡与基因表达无关
解析:选B。细胞编程性死亡是由基因决定的细胞自动结束生命的正常死亡过程。而细胞癌变不属于细胞编程性死亡。
3.在细胞凋亡中起重要作用的细胞器是( )
A.液泡 B.染色体
C.高尔基体 D.溶酶体
解析:选D。细胞凋亡过程由相应机制控制溶酶体中水解酶释放,分解细胞内结构、物质,使细胞裂解死亡。
4.(2012·郑州一中高一检测)下列有关细胞凋亡的叙述中,正确的是( )
A.细胞凋亡是因为环境因素的突然变化所导致的细胞死亡
B.细胞死亡也可以称为细胞凋亡
C.细胞凋亡是细胞自行结束生命的过程,由严格的遗传机制决定
D.细胞凋亡对机体可能造成伤害
解析:选C。细胞凋亡是由基因所决定的细胞自行结束生命的过程。受到严格的遗传机制决定的程序性调控。细胞凋亡对于多细胞生物完成正常发育,维持内部环境的稳定,以及抵御外界各种因素的干扰都起着非常关键的作用。
5.下列说法不正确的是( )
A.细胞凋亡会导致个体死亡
B.正常细胞编程性死亡对生物体是有益的
C.人体每天都有衰老和凋亡的细胞
D.每一正常细胞都要经过发生、生长、衰老和凋亡的过程
解析:选A。细胞凋亡是由基因控制的自动结束生命的过程,不会导致个体死亡。
6.下列对细胞凋亡的叙述和理解不正确的是( )
A.蝌蚪在变态期,尾部细胞将发生凋亡,从而使其能转变成正常的成体蛙
B.细胞的凋亡有助于清除体内衰老的细胞
C.细胞凋亡是由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应
D.细胞凋亡的特征是分散地,逐个地从正常组织中死亡和消失,机体无炎症反应
解析:选C。由致病因子引发的急性损伤,引起细胞破裂,导致炎症反应的是细胞坏死,而不是细胞凋亡。
7.细胞凋亡是基因所决定的细胞自动结束生命的过程,也称为编程性细胞死亡,其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( )
A.与凋亡有关的基因是机体固有的,在个体生长发育过程中发挥重要作用
B.图示该过程只发生在胚胎发育过程中
C.吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体有关
D.细胞凋亡过程与基因的选择性表达有关
解析:选B。细胞凋亡发生在生物体的整个生命进程中,B项错误。
8.运用DNA电泳分析技术发现,凋亡细胞的DNA被切割成有规律的小片段,电泳图呈梯状条带,正常细胞的DNA未降解,电泳图表现为大分子片段,坏死细胞的DNA是随机断裂,电泳图呈现出连续分布的弥散条带。下列说法错误的是( )
A.细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程
B.细胞坏死是细胞正常代谢受损或中断引起的损伤和死亡
C.凋亡细胞中可以发现与细胞凋亡有关的酶
D.细胞凋亡过程失控可以延长生物体的寿命
解析:选D。正常的细胞凋亡可以保证生物体的正常发育和各个身体器官功能的正常发挥,利于延长生物体的寿命。
9.(2012·中山纪念中学高一检测)下列不属于细胞凋亡的是( )
A.皮肤上的细胞每天都会有大量细胞死亡脱落
B.骨折时造成的细胞死亡
C.蝌蚪变态发育过程中尾部的消失
D.人的红细胞在经历120天左右寿命后死亡
解析:选B。细胞凋亡可以清除多余无用的细胞、完成正常使命的衰老细胞、体内有害细胞和被病原体感染的细胞等。皮肤的表皮细胞和人体120天后的红细胞属于完成正常使命的衰老细胞,蝌蚪的尾部细胞属于多余无用的细胞,这些细胞的清除都属于细胞凋亡。骨折时造成的细胞死亡属于在不利因素影响下,由于细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。
10.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。
11.(2012·株洲一中高一检测)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抑制细胞凋亡的目的。IAPs的核心结构是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.细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡
B.如果去掉癌细胞中IAPs的核心结构RING区域,则不能有效促进癌细胞凋亡
C.IAPs的合成受基因的控制
D.RING区域的功能最可能是抑制细胞凋亡
解析:选B。IAPs是一种蛋白质,是基因表达的结果,人为去掉RING区域,则能有效地促进更多的细胞凋亡,所以RING区域的作用最可能是抑制细胞凋亡。
12.诺贝尔生理或医学奖获得者英国科学家约翰·苏尔斯顿,发现了存在于高等生物细胞中nuc-1基因,它编码的蛋白质能使DNA降解(nuc-1基因被称为细胞“死亡基因”)。下列有关叙述中不正确的是( )
A.生物发育过程中,细胞的产生和死亡始终保持动态平衡
B.如能激活细胞死亡基因,则可特异性杀死癌细胞
C.蝌蚪尾的自溶现象是编程性细胞死亡的具体表现
D.细胞中遗传信息表达受阻是细胞死亡的具体表现
解析:选A。细胞的产生和死亡在整个生长发育过程中并非都是动态平衡的。从早期到成熟,细胞的产生速度大于死亡速度,这样才能使细胞总量不断增加,生物才能成长发育,而生物体晚期的细胞逐渐失去分裂分化能力,使得其产生速度下降甚至终止,此时则死亡速度大于产生速度,因而导致生物体衰亡。若能特异性激活癌细胞的死亡基因,可促进癌细胞死亡;蝌蚪尾的消失是编程性细胞死亡的结果;衰老细胞核中染色体固缩,基因表达停止,导致细胞死亡。
二、非选择题
13.如图是胎儿手的发育过程图,请据图回答下列相关问题:
(1)胎儿手的发育过程,既有细胞的______和______,又有细胞的______,而后两者是______选择性表达的结果。
(2)在此过程中编程性细胞死亡的意义是______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由此说明机体的发育受_______________________________________________。
(4)人并非所有的细胞中都有调控编程性细胞死亡的基因,请举一例:
________________________________________________________________________。
解析:胎儿的手在发育过程中,既有细胞的分裂、分化,又有细胞的凋亡。细胞凋亡是基因控制的,有利于生物体的正常发育。哺乳动物成熟的红细胞无细胞核,该类细胞中无调控细胞凋亡的基因。
答案:(1)分裂 分化 凋亡 基因
(2)有助于机体正常发育的完成
(3)遗传物质的严格控制
(4)人的成熟红细胞
14.利用生物学知识简要解释下列生物学现象:
(1)将蝌蚪的眼睛移植到其尾部,眼睛没有随尾部的消失而消失。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)五角枫和悬铃木等植物的叶片在发育过程中形成了五个角。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)人体受到艾滋病病毒感染后,T淋巴细胞减少,免疫能力下降。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:细胞凋亡是细胞按照发育程序进行的一种自杀性死亡过程,死亡命令早已“编写”在组织发育的时间表中。细胞凋亡是各自独立进行的,不影响周围的组织细胞,是基因控制的。细胞坏死是受到外界因素(如病毒)的干扰而引起的细胞死亡。
答案:(1)细胞的凋亡不会影响到其周围组织细胞,而是各自独立进行的
(2)叶片中的边缘分生组织在特定部位发生了细胞凋亡
(3)艾滋病病毒侵染T淋巴细胞,促使了T淋巴细胞的坏死
15.(创新探究题)诺贝尔生理学或医学奖由英国科学家布雷内、苏尔斯顿和美国科学家霍维茨共享。他们利用线虫作为研究对象揭示了器官发育和编程性细胞死亡是怎样受基因调控的。所谓编程性细胞死亡是一种主动的由基因决定的细胞自我破坏的过程,而不同于外界刺激导致的细胞损伤和死亡。现在我们还知道,有关调控线虫细胞死亡的绝大多数基因在人体中也能找到。
根据材料回答下列问题:
(1)下列有关编程性细胞死亡的说法正确的是( )
A.细胞编程性死亡的直接原因是细胞具有相关基因
B.细胞发生编程性死亡的内因是致癌因子激活了相关基因
C.细胞发生编程性死亡是发育中的一种正常现象
D.细胞编程性死亡与细胞坏死等同
(2)人的神经系统在发育过程中,约有50%的细胞发生编程性死亡。你认为人的表皮细胞中具有调控细胞编程性死亡的基因吗?为什么?
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(3)科学家的相关研究对于我们人类有何意义?谈谈你的想法。
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解析:细胞凋亡是一种正常的生理现象,是受基因控制的,而细胞坏死则是由外界因素引起的细胞非正常死亡。可以将这种理论用于癌症的治疗,也可以用于延缓细胞的衰老。
答案:(1)C (2)有;表皮细胞和神经细胞都是由受精卵经有丝分裂、分化而产生的,含有的遗传物质是相同的
(3)细胞编程性死亡的研究对于人类早日控制、治疗癌症有很大意义。再者,可以根据细胞编程性死亡的原理来延缓脑细胞的衰老、死亡,用于治疗老年性痴呆症
(时间:90分钟,满分:100分)
一、选择题(本题共25小题,每小题2分,共50分)
1.有人做过这样的实验,体外培养的人体某种细胞,最多分裂50次左右就停止分裂了,并且丧失了正常的功能。这说明细胞会随着分裂次数的增多而( )
A.衰老 B.分化
C.凋亡 D.癌变
解析:选A。细胞衰老是细胞的正常生命历程之一,随着细胞的逐渐衰老,细胞的分裂能力逐渐降低。
2.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。衰老的生物体中,也存在新生的细胞;细胞衰老是细胞的正常生命历程之一,仍受遗传物质的控制;细胞凋亡属于细胞死亡的一种。
3.青蛙的红细胞和人的红细胞都来自造血干细胞的有丝分裂。它们进行细胞分裂的情况为( )
A.都进行有丝分裂
B.都进行无丝分裂
C.都不能继续分裂
D.前者无丝分裂,后者不分裂
解析:选D。此题易错选B或C,认为红细胞都能进行无丝分裂,或认为都是已高度分化的细胞,不能继续分裂。
4.连续观察洋葱根尖细胞中处于有丝分裂中期的细胞,很长时间都看不到细胞内的染色体向细胞两极移动的变化,原因是( )
A.观察时间有限 B.细胞分裂速度慢
C.细胞已被杀死 D.观察的根尖部位不对
解析:选C。在解离的过程中,细胞已被杀死,观察不到染色体在细胞周期中的连续变化。
5.一个男人的皮肤生发层细胞在有丝分裂后期含有DNA数目和染色体种类依次是( )
A.46,24 B.92,24
C.>92,23 D.>92,24
解析:选D。人体细胞有丝分裂后期着丝粒分裂,核DNA数目为92,细胞中还存在细胞质DNA,因此DNA总数大于92,男性体细胞中染色体种类为24种,包括22种常染色体和2种性染色体。
6.蝌蚪变态成青蛙时尾部消失,其原因最可能是( )
A.尾部细胞坏死的结果
B.尾部细胞发生基因突变
C.尾部细胞程序性死亡
D.尾部细胞脱分化、再分化
解析:选C。蝌蚪尾部消失是发育过程中细胞编程性死亡的结果。
7.关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,正确的是( )
A.细胞分化导致基因选择性表达,细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低,细胞核体积减小
C.细胞凋亡受基因控制,不利于个体生长发育
D.细胞癌变导致细胞黏着性降低,易分散转移
解析:选D。基因的选择性表达导致细胞分化,细胞的种类增加,A项错误;衰老的细胞中大多数酶活性降低,细胞核体积增大,细胞的体积变小,B项错误;细胞凋亡是由基因控制的程序性死亡,是细胞的正常生命现象,对机体是有积极意义的,C项错误;因癌细胞膜表面的糖蛋白减少,细胞之间的黏着性降低,癌细胞容易分散转移,D项正确。
8.关于人体衰老细胞和癌细胞的叙述,正确的是( )
A.癌细胞与衰老细胞都有基因表达
B.癌变和衰老都是细胞的正常生命现象
C.癌细胞和衰老细胞都会正常凋亡
D.衰老细胞和癌细胞都能正常分化
解析:选A。癌变是细胞的异常生命现象;癌细胞在适宜条件下具无限增殖的特点,不会正常凋亡;癌细胞不能正常分化。
9.中国科学家在人类细胞衰老机理上取得的原创性贡献是( )
A.初步阐明了P16基因是人类细胞衰老遗传控制程序的主要环节
B.发现了细胞衰老的特征
C.提示了细胞衰老与人类健康的关系
D.阐明了细胞衰老与个体衰老的关系
解析:选A。中国科学家经过多年研究,已经初步阐明了P16基因是人类细胞衰老遗传控制程序的主要环节,找到了P16基因在衰老过程中过度表达的原因,揭示了人类细胞衰老之谜。这是中国科学家在人类细胞衰老机理上取得的原创性贡献。
10.如图为有丝分裂过程中,染色体与DNA关系图像,下列有关叙述正确的是( )
A.若该细胞为高等动物细胞,中心粒的复制和移向细胞两极均发生在BC段
B.BC段细胞中始终存在染色单体
C.CD段发生在有丝分裂的中期
D.DE段每条染色体上含有2条姐妹染色单体
解析:选B。BC段表示每条染色体含有2个DNA分子,即含有两条染色单体。中心粒复制发生在有丝分裂间期,即图中AB段,移向细胞两极发生在有丝分裂前期。CD段每条染色体上的DNA含量减半,说明此时着丝粒分裂,姐妹染色单体分开,此过程发生在有丝分裂后期。DE段每条染色体上含有一个DNA分子,不存在姐妹染色单体。
11.下列关于细胞生命历程中的细胞增殖、分化、衰老和癌变的叙述,正确的是( )
A.多细胞生物的细胞衰老和机体的衰老总是同步进行的
B.衰老细胞有变小的趋势,如细胞体积变小、核变小、酶活性下降、呼吸功能下降等
C.单纯增殖的细胞在结构功能上保持不变,单纯分化的细胞在数量上保持不变
D.癌症是由致癌因子引发相关基因发生突变所致,与年龄无关,且不会传染
解析:选C。多细胞生物的衰老是细胞普遍衰老的过程,二者并不总是同步进行的;衰老细胞的体积变小,酶活性、呼吸功能下降,但核体积变大;癌症的发生并不是单一基因突变的结果,易患癌症的多为老年人。
12.细胞分裂是细胞增加自身数目的方式,有丝分裂各期有着严格的因果关系,为探究纺锤丝在细胞分裂中的作用,实验处理及实验分析如下,其中不正确的是( )
A.应选择抑制纺锤体形成或破坏纺锤体的物质处理细胞
B.抑制纺锤体形成或破坏纺锤体的物质在分裂期发挥作用,应合理选择处理时间
C.最好选择分裂旺盛期的细胞,因为分裂期细胞较多,利于观察
D.实验细胞处理一段时间后方可制片观察
解析:选B。细胞有丝分裂中,纺锤丝周期性地出现和消失,它一直出现在前期、中期和后期,末期逐渐消失,若要探究其作用,需用抑制纺锤体形成或破坏纺锤体的物质(如秋水仙素,能抑制纺锤体形成,但又不影响细胞的其他生命活动)处理细胞观察其变化,由于细胞分裂是不同步的(每一时刻处于各期的细胞均有),所以不用选择处理时间,只选择分裂旺盛的细胞(如根尖细胞)并处理一段时间(长于一个周期)即可。
13.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。衰老细胞内仍有蛋白质的合成;衰老细胞的线粒体数量减少,体积膨大甚至外膜破坏,酶活性降低,细胞呼吸速率降低;单细胞生物体的细胞衰老等同于个体衰老。
14.溶酶体的功能是消化细胞从外界吞入的颗粒和细胞自身产生的碎渣,有时溶酶体膜会破裂使整个细胞自溶,下列哪种现象可能与这种细胞自溶有关( )
A.破碎的线粒体被吸收
B.人体胚胎发育过程中尾部的消失过程
C.白细胞能消灭入侵的微生物
D.细胞内失效的酶被清除
解析:选B。题干中的细胞自溶与细胞凋亡有关,人体胚胎发育过程中尾部的消失属于细胞凋亡的实例。
15.鼻咽癌是种族差异非常明显的一种恶性肿瘤,南方几省,特别是珠三角地区鼻咽癌发病率极高,下列有关鼻咽癌的相关叙述错误的是( )
A.鼻咽癌细胞膜表面的粘连蛋白数量减少
B.诱发鼻咽癌的因子主要是物理致癌因子和化学致癌因子
C.鼻咽癌细胞的无限增殖导致细胞周期变长
D.健康的生活方式可以降低癌症的发病率
解析:选C。癌细胞在适宜条件下可无限增殖,细胞周期变短。
16.下表所列为不同细胞的细胞周期持续时间(h)。据表分析可以得出的结论是( )
细胞
分裂间期
分裂期
细胞周期
十二指肠细胞
13.5
1.8
15.3
肿瘤细胞
18.0
0.5
18.5
成纤维细胞
19.3
0.7
20.0
A.分裂期和细胞周期均最短的是肿瘤细胞
B.分裂期占细胞周期比例最小的是十二指肠细胞
C.不同种类细胞的细胞周期持续时间不同
D.不同种类细胞的分裂都是同步进行的
解析:选C。细胞周期包括细胞分裂间期和细胞分裂期,表中提供的信息可以得出不同种类细胞的细胞周期持续时间不同,其他选项均与表中内容不符。
17.美国斯坦福大学医学院首次成功地在组织培养皿中将人体正常细胞转变成癌细胞。该研究成果提供了观察细胞如何分裂和侵入周围组织的全新途径,有助于更好地认识癌症在人体内的行为,同时有望在无需动物实验的情况下进行快速和廉价的抗癌药物测试。下列有关癌细胞的说法不正确的是( )
A.引发细胞癌变的因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子
B.癌细胞不停地增殖,因此参与分裂的蛋白质合成旺盛
C.癌细胞以无丝分裂的方式进行增殖,大大提高了增殖的速度
D.与正常细胞相比癌细胞的遗传物质发生了变化
解析:选C。癌细胞的增殖方式为有丝分裂,在适宜条件可无限增殖,无接触抑制现象。
18.下列有关细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述,错误的有( )
①个体发育过程中细胞的衰老对于生物体都是有害的 ②正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖 ③由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的 ④癌细胞容易在体内转移,与其细胞膜上糖蛋白等物质减少无关 ⑤人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果 ⑥原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因 ⑦低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞坏死
A.1种 B.2种
C.3种 D.4种
解析:选C。个体发育过程中,细胞的衰老有些对机体是有利的,如红细胞的衰老及凋亡,有些是不利的,个体衰老过程中细胞衰老加速机体衰老;由造血干细胞分化成红细胞的过程是不可逆的;由于癌细胞膜上糖蛋白等物质减少,细胞黏着性降低,癌细胞容易在体内转移。
19.某学生检查了洋葱根尖1000个有丝分裂分裂期的细胞,其中692个处于前期,105个处于中期,35个处于后期,168个处于末期。据此可判断洋葱根尖的有丝分裂( )
A.进行比较旺盛
B.细胞周期中分裂期比分裂间期要短
C.分裂中的前期持续时间最短
D.分裂各时期的相对持续时间是前期>末期>中期>后期
解析:选D。观察洋葱根尖的分裂期细胞时,细胞已被杀死,某时期下看到的细胞数目越多,该时期持续的时间越长。
20.如图表示人体内一些生命活动,下列有关说法正确的是( )
A.进行①过程的细胞不一定具有细胞周期
B.②过程导致细胞中的遗传物质发生改变
C.③过程总是与机体的衰老同步进行
D.④过程是由于抑癌基因突变成原癌基因
解析:选A。进行有丝分裂的细胞具有细胞周期,而进行减数分裂的细胞不具有细胞周期,过程②是基因选择性表达的结果,遗传物质并没有发生改变;③过程与机体的衰老是不同步的,④过程是抑癌基因和原癌基因共同突变的结果。
21.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和分裂完成的
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。
22.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
解析: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。
23.如图为人体某细胞所经历的生长发育各个阶段示意图,图中①~⑦为不同的细胞,a~c表示细胞所进行的生理过程。据图分析,下列叙述正确的是( )
A.与①相比,②③④的分裂增殖能力加强,分化能力减弱
B.⑤⑥⑦的核基因相同,细胞内的蛋白质种类和数量也相同
C.②③④细胞的形成过程中产生了细胞板
D.进入c过程的细胞,酶活性降低,代谢减慢继而出现凋亡
解析:选D。与①相比,②③④的分裂能力降低,分化能力增强;⑤⑥⑦都是由①细胞经过有丝分裂得到的,所以它们的细胞核基因是完全相同的,但由于发生了基因的选择性表达,它们的细胞结构和功能发生了定向的变化,故细胞内蛋白质种类和数量不同;②③④都是动物细胞,所以不会出现细胞板;进入c过程的细胞是衰老的细胞,它们的酶活性降低,代谢减慢进而编程性死亡。
24.动物和人体内具有分裂和分化能力的细胞称为干细胞。对右图的相关叙述中,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组成器官,可供器官移植使用
解析:选D。细胞分化形成不同的细胞和组织,不同组织组成器官,而不是细胞直接组成器官。
25.在细胞发育过程中,竞争是一个关键的机制:生长快的细胞活了下来,生长缓慢的细胞则会死亡,因此只有“最合适”的细胞才能造就最终的器官与组织。而导致生长缓慢的细胞死亡的原因一种被称为fweLose的细胞凋亡因子,正因为这种因子的存在才使生物的生长发育过程能顺利进行。下列关于细胞凋亡的叙述正确的是( )
A.细胞凋亡与细胞分裂、分化一样,是机体正常发育的基础
B.细胞凋亡与细胞癌变一样,其遗传物质都发生改变
C.细胞凋亡是外界环境突变引起的一种机体自身保护反应
D.fweLose凋亡因子能使细胞凋亡,因此肯定可以治疗癌症
解析:选A。细胞凋亡与细胞分裂、分化一样,是机体正常发育的基础,但是不改变遗传物质。细胞凋亡是基因控制的编程性细胞死亡,不是由外界因素引起的。fweLose凋亡因子能使细胞凋亡,不一定能够治疗癌症。
二、非选择题(本题共4小题,共50分)
26.(12分)如图表示发生在植物体内的一项细胞生理活动,请据图分析回答问题:
(1)①→②、①→④的过程叫做________。通过该过程形成________________________。
(2)①→③的过程叫做________。该过程的方式一般是________。
(3)③→⑤的过程叫做________。该过程不能无限进行下去,其原因是受到____________和____________等因素的制约。
(4)组成②、③、④的细胞在__________、__________、________上是不同的,因此它们属于不同的________。
解析:(1)由①生成的②④是形态结构不同的细胞,说明细胞发生了分化。
(2)①→③增加了细胞的数目,说明发生了细胞分裂。
(3)由③→⑤过程细胞数目没有增加,但细胞的体积增大了,说明发生了细胞的生长,但由于细胞核的控制,细胞不会无限增大。
答案:(1)细胞分化 不同组织和器官
(2)细胞分裂 有丝分裂
(3)细胞的生长 细胞相对表面积 细胞核所能控制范围
(4)形态 结构 生理功能 组织
27.(12分)如图是细胞重大生命活动的图示,请根据图回答下列问题:
(1)如图表示的是________生物细胞重大生命活动图示。
(2)细胞识别是细胞信号传导的前提,它是通过________实现的,细胞识别的物质基础是该结构上有________。
(3)A、B、C、D中,染色体结构动态变化主要发生在______,基因表达的过程则发生在________。
(4)图中细胞增殖的主要方式是________。
解析:本题以细胞生命活动为主线,考查了细胞的分裂、分化及衰老的原因,细胞的识别、基因的表达等相关知识,是一道考查基础知识的学科内综合题。图示中出现染色体结构的动态变化,因此可确定此图表示的是真核细胞的生命活动。细胞与细胞之间的识别是靠糖蛋白实现的,糖蛋白存在于细胞膜上。染色体的动态变化在细胞分裂过程中和细胞衰老中出现,而基因的选择性表达发生在生物体的整个生命进程中。
答案:(1)真核 (2)细胞膜 糖蛋白 (3)A、C A、B、C (4)有丝分裂
28.(12分)如图所示,图1是细胞有丝分裂示意图,图2是细胞有丝分裂过程中一个细胞内的染色体数目变化曲线图,图3表示在低倍显微镜视野中看到的洋葱根尖细胞,请据图回答下列问题:
(1)图1中的A图表示的是________细胞进行有丝分裂的________期。此时细胞中有DNA分子________个,染色单体________条。
(2)图1中B图表示的有丝分裂过程相当于图2中曲线的哪一段?________。该生物的体细胞中有染色体________条。
(3)用胰蛋白酶处理染色体后,剩余的细丝状结构是________________________。
(4)图3中属于分生区细胞的是________(填图中字母)。若换上高倍物镜,使分生区细胞移至视野中央,应将装片向________方移动。
(5)在观察植物细胞有丝分裂实验中,要将实验材料(洋葱根尖)进行染色,染色主要是让细胞内的________染上颜色(紫色或红色),便于观察清楚。龙胆紫溶液和醋酸洋红液都是________性染料。
(6)观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,剪取2~3 mm根尖,立即放入解离液中解离,其目的是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:图A中含有中心体,无细胞壁,为动物细胞有丝分裂中期;图B表示植物细胞有丝分裂后期;根尖分生区细胞呈正方形,排列紧密。
答案:(1)动物 中 12 12
(2)a~b 6 (3)DNA (4)B 右(偏上)
(5)染色质或染色体 碱
(6)使组织细胞相互分离开来
29.(14分)近期统计数据显示,癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请根据提供的材料回答问题:
(1)体外分别培养某癌细胞和正常体细胞,图中代表癌细胞生长曲线的是________。在体内,癌细胞可能侵袭周围正常组织,说明癌细胞具有____________________的特性。
(2)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关,请完成下面的探究实验:
细胞类型
增殖代数
端粒酶活性
正常体细胞
50~60
无
癌细胞
无限
有
实验目的:探究端粒酶与细胞癌变的关系。
实验材料:癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培养液等。
实验步骤:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
结果预测及分析:_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请根据上述内容,提出一种治疗癌症的新思路:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析:(1)癌细胞具有无限增殖和易扩散的特点,由题中图示可知a曲线代表的细胞增殖代数增多,因此a曲线为癌细胞的增殖曲线。由于癌细胞易扩散,因此它可能侵袭周围正常组织。(2)进行实验验证某结论的正确性时,必须要有相关的对照。要探究端粒酶与细胞癌变的关系,就应将癌细胞分为两组,其中一组加端粒酶抑制剂,另一组不加,相同条件下进行培养,记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)来确定端粒酶的作用。(3)对癌症的治疗,也就是抑制癌细胞的增殖或杀死癌细胞的过程。
答案:(1)a 扩(分)散转移
(2)①将癌细胞分成A、B两组
②A组加入端粒酶抑制剂,B组不加,相同条件下进行培养
③记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)
结果预测及分析:A组比B组增殖代数减少,说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关[或A组仍然无限增殖,说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关]
(3)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)