浙科版（2019）生物必修一 第二章第六节　原核细胞内无成形的细胞核学案（含解析）

第六节　原核细胞内无成形的细胞核
　描述原核细胞与真核细胞的最大区别是原核细胞没有由核膜包被的细胞核。
　1.通过分析原核生物作为最早生命的原因,树立生命的物质观。
　2.通过归纳概括原核细胞与真核细胞结构差异,培养科学思维能力。
一、地球上最早出现的是原核细胞
1.在地球的生命进化历程中,原核细胞远比真核细胞出现得早。
2.原核细胞中的蓝细菌的作用至关重要,主要表现在以下几个方面:
(1)通过光合作用释放的氧气逐渐在大气圈积累,为真核生物的起源创造了条件。
(2)促进臭氧层的形成,阻挡了大量对生物有害的紫外线。
(3)使大气圈中的CO2含量下降,将碳元素转移至岩石圈中形成碳酸盐。
(4)降低了地球表面的平均温度,为陆生生物的出现创造了条件。
蓝细菌能进行光合作用的结构基础是什么
提示:细胞质中含有附着光合色素的光合膜。
二、原核细胞没有核膜包被的细胞核
1.原核细胞与真核细胞最显著的区别是原核细胞没有核膜包被的细胞核。
2.原核细胞的结构及特点
原核细胞内不存在由膜构成的各种结构复杂的细胞器,能不能作为独立的生命单位存在
提示:能。原核细胞虽然没有由膜构成的复杂的细胞器,但具有相应功能的膜结构,如细胞膜是原核细胞进行需氧呼吸的主要场所,又如蓝细菌等原核生物的细胞质含有附着光合色素的光合膜。
[自主学习检测]——教材基础熟记于心
1.原核细胞不具有细胞器,DNA主要存在于拟核区。(　×　)
提示:原核细胞只有核糖体这一类细胞器。
2.原核细胞一般具有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构。(　×　)
提示:原核细胞没有核膜包被的细胞核,原核细胞具有拟核。
3.蓝细菌进行光合作用释放的氧气逐渐在大气圈积累,为真核生物的起源创造了条件。(　√　)
4.蓝细菌内具有以核膜包被的细胞核且DNA分子呈环状。(　×　)
提示:蓝细菌是原核生物,没有以核膜包被的细胞核。
5.原核生物细胞内不含线粒体,不能进行需氧呼吸。(　×　)
提示:原核生物细胞内不含线粒体,但有的能进行需氧呼吸,其场所是细胞膜和细胞质基质。
6.真核生物的遗传物质是DNA,原核生物的遗传物质主要是DNA。(　×　)
提示:原核生物和真核生物的遗传物质都是DNA,没有主要次要之分。
7.没有细胞核的细胞一定是原核细胞。原生生物就是原核生物。(　×　)
提示:没有细胞核的细胞不一定就是原核细胞:如哺乳动物成熟的红细胞虽无细胞核,但属于真核细胞。原生生物不是原核生物,原生生物是低等的单细胞真核生物,如草履虫、变形虫等。
8.蓝细菌是一类古老的原核生物,没有成形的细胞核,没有叶绿体,但能进行光合作用,没有线粒体,但能进行细胞呼吸。(　√　)
任务一　对比分析原核细胞与真核
细胞的区别
[任务突破]
归纳总结真核细胞和原核细胞结构的异同
类别 原核细胞 真核细胞
不同点 细胞大小 相对较小 相对较大
细胞核 无核膜包被的细胞核,有拟核 有核膜包被的细胞核
细胞器 除核糖体外,无其他细胞器 有多种细胞器
细胞壁 多数有,但成分与植物细胞不同 植物细胞有,成分主要是纤维素和果胶等
染色质 无,只有DNA 有,主要由DNA和蛋白质构成
生物膜 系统 不具有 具有
相同点 都具有细胞膜、细胞质、核糖体,且遗传物质都是DNA
[迁移应用]
[典例1] (2022·浙江三校高一联考)下列关于原核细胞与真核细胞的叙述,错误的是(　B　)
A.两者最显著的区别是有无核膜包被的细胞核
B.乳酸菌和青霉菌细胞中都有染色体
C.大肠杆菌和水稻细胞的细胞壁组成成分不同
D.两者均可在核糖体上合成蛋白质
解析:原核细胞和真核细胞最大的区别是原核细胞无以核膜包被的细胞核;乳酸菌是原核细胞,细胞中没有染色体;青霉菌是真核细胞,细胞中有染色体;大肠杆菌的细胞壁成分与水稻细胞的细胞壁成分不同;原核细胞和真核细胞均具有核糖体,可在核糖体上合成蛋白质。
任务二　分析“内共生学说”的证据
[任务突破]
归纳总结“内共生学说”的证据
(1)叶绿体和线粒体都有其独特的DNA,可以自行复制,不完全受核DNA的控制。线粒体和叶绿体的DNA同细胞核的DNA有很大差别,但同细菌和蓝细菌的DNA却很相似。
(2)线粒体和叶绿体都有自己特殊的蛋白质合成系统,不完全受核的合成系统的控制。
(3)抗生素可以抑制细菌和蓝细菌的生长,也可以抑制真核生物中的线粒体和叶绿体的作用,这也说明线粒体与细菌、叶绿体与蓝细菌可能是同源的。
(4)线粒体、叶绿体的内、外膜有显著差异,内、外膜之间充满了液体。研究发现,它们内、外膜的化学成分是不同的,外膜与宿主的膜比较一致,特别是和内质网膜很相似;内膜则分别同细菌和蓝细菌的膜相似。
[迁移应用]
[典例2] “内共生学说”认为线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的需氧细菌和蓝细菌,它们最早被祖先厌氧真核生物吞噬后未被消化,而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器。下列表述最合理的是(　C　)
A.线粒体和叶绿体的膜都共有4层磷脂分子,不可以支持此学说
B.线粒体和叶绿体都含有核糖体,是完全独立自主的细胞器,可以支持此学说
C.线粒体和叶绿体都含有少量的DNA、RNA,可以支持此学说
D.祖先厌氧真核生物吞噬需氧细菌后使其溶解,解体后的物质再重新组装成线粒体
解析:线粒体和叶绿体都是双层膜结构,都共有4层磷脂分子,可能由祖先厌氧真核生物的细胞膜与原核细胞的细胞膜组成,因此可以支持此学说;线粒体和叶绿体都含有核糖体,是半自主性的细胞器;原核细胞含有DNA和RNA,线粒体和叶绿体都含有少量的DNA和RNA,可以支持此学说;“内共生学说”认为需氧细菌被祖先厌氧真核生物吞噬后未被消化,而是与宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器。
基础达标练
1.(2022·浙江三校高一联考)蓝细菌是地球上最早出现的一类生物,证据表明,蓝细菌在10多亿年的时间内逐步改造大气成分,为真核生物的起源创造了条件。下列叙述错误的是(　D　)
A.蓝细菌没有线粒体,仍然可以进行需氧呼吸
B.蓝细菌释放的氧气为真核生物的起源创造了条件
C.蓝细菌光合作用吸收CO2可能是地表平均温度下降的原因之一
D.蓝细菌不含膜包被的细胞器和细胞核,因此不能作为独立的生命单位存在
解析:蓝细菌没有线粒体,但含有与需氧呼吸有关的酶,仍可以进行需氧呼吸;蓝细菌通过光合作用释放了氧气,进而为真核生物的起源创造了条件;蓝细菌光合作用吸收CO2导致大气中二氧化碳浓度下降,可能是地表平均温度下降的原因之一;蓝细菌不存在有膜的细胞器和细胞核,但具有细胞结构,因此能作为独立的生命单位存在。
2.(2022·杭州高一期中)肺炎支原体是引起肺炎的常见病原体,下列可作为判断其是原核细胞的证据是(　D　)
A.有细胞膜 B.有DNA
C.没有内质网 D.有拟核
解析:原核细胞和真核细胞都有细胞膜,因此“有细胞膜”不能作为判断其是原核细胞的证据;原核细胞、真核细胞以及DNA病毒都有DNA,因此“有DNA”不能作为判断其是原核细胞的证据;原核细胞和病毒都没有内质网,因此“没有内质网”不能作为判断其是原核细胞的证据;真核细胞和病毒都没有拟核,只有原核细胞有拟核,因此“有拟核”可作为判断其是原核细胞的证据。
3.与蓝细菌相比,洋葱根尖细胞特有的结构是(　D　)
A.中心体 B.核糖体
C.叶绿体　 D.高尔基体
解析:洋葱为高等植物,不具有中心体;根尖细胞不具有叶绿体;核糖体是蓝细菌与植物共有的细胞器。
4.(2022·杭州高一期末)与真核细胞相比,原核细胞个体微小、没有复杂的膜系统。其没有的结构是(　C　)
A.细胞壁 B.细胞膜 C.叶绿体 D.核糖体
解析:除了支原体以外,其他原核生物都有细胞壁;真核和原核细胞的共同点是都有细胞膜、细胞质和核糖体,且都是以DNA作为遗传物质;与真核细胞相比,原核细胞个体微小、没有复杂的膜系统,且没有叶绿体,但有些原核生物如蓝细菌,由于有叶绿素和藻蓝素,仍然可以发生光合作用。
5.下列关于真核生物与原核生物的叙述,正确的是(　D　)
A.染色体是原核生物DNA的主要载体
B.真核生物的DNA全部储存在细胞核内
C.原核细胞都有由纤维素构成的细胞壁
D.蓝细菌的细胞质中存在附着光合色素的光合膜
解析:原核生物没有染色体;真核生物的DNA主要储存在细胞核内,此外在线粒体和叶绿体中也有少量的DNA;原核细胞并不都有细胞壁,如支原体没有细胞壁,且原核细胞的细胞壁的主要成分是肽聚糖;蓝细菌的细胞质中存在附着光合色素的光合膜,可进行光合作用。
6.(2022·嘉兴高一期末)下列关于细胞结构和功能的叙述,错误的是(　D　)
A.细胞是生物体结构与生命活动的基本单位
B.细胞都通过质膜将细胞与其生活环境分开
C.多细胞生物体内的不同种类的细胞功能各异
D.原核细胞和真核细胞都具有核膜包被的细胞核
解析:细胞是生物体结构和功能的基本单位,是进行生命活动的基本场所,是生命活动的基本单位;细胞都通过质膜将细胞与其生活环境分开,保证了细胞内部环境的相对稳定,具有保护作用;一个多细胞生物体内,存在形态、结构和生理功能上具有稳定性差异的细胞;原核细胞没有以核膜包被的细胞核,真核细胞具有核膜包被的细胞核。
7.(2022·金华十校高一期末)在研究某肺炎患者的病因时,在样本中观测到致病病原体的结构如图所示。该病原体最可能为(　D　)
A.真菌 B.病毒
C.寄生虫 D.原核生物
解析:真菌和寄生虫属于真核生物,含有细胞核;病毒没有细胞结构,且只有一种核酸;该细胞有细胞结构,但没有细胞核,属于原核生物的细胞。
8.下列细胞亚显微结构示意图,正确的是(　D　)
解析:细菌细胞中不含线粒体;蓝细菌细胞属于原核细胞,其细胞中不含叶绿体;水稻叶肉细胞属于高等植物细胞,不含中心体;动物细胞含有核糖体、线粒体和中心体等结构。
9.根据有无核膜包被的细胞核,可将细胞分为真核细胞和原核细胞,下列相关叙述正确的是(　C　)
A.所有原核细胞都没有细胞核,所有真核细胞都有细胞核
B.蓝细菌有细胞壁,且其化学成分与植物细胞的细胞壁相同
C.蓝细菌等原核生物的细胞质中没有具膜的细胞器
D.原核细胞缺乏线粒体,因此不能进行需氧呼吸
解析:原核细胞没有核膜包被的细胞核,个别真核细胞由于细胞分化也变成了无核的细胞,如哺乳动物成熟的红细胞;蓝细菌为原核细胞,其细胞壁的成分为肽聚糖,植物细胞细胞壁的主要成分为纤维素和果胶;蓝细菌等原核生物的细胞质中只有核糖体一类细胞器,没有具膜的细胞器;原核细胞没有线粒体,但有些细胞具有需氧呼吸的酶,也能进行需氧呼吸,如蓝细菌。
10.原核细胞在地球上出现最早,35亿年前就发现了原核细胞,真核细胞大约在10亿～8亿年前出现。下列有关说法正确的是(　A　)
A.原核细胞体积小,结构简单,代谢旺盛
B.内共生学说认为线粒体内膜起源于内质网膜
C.真核细胞的细胞核由核膜、染色质和核基质组成
D.蓝细菌的光合作用为真核细胞的出现创造了条件,其光合色素位于类囊体膜上
解析:原核细胞的体积小,结构简单,代谢旺盛;内共生学说认为线粒体起源于被原始真核生物吞噬的需氧细菌;真核细胞的细胞核由核膜、染色质、核仁、核基质等组成;蓝细菌为原核生物,没有叶绿体,其色素位于光合膜上。
11.如图四个方框代表乳酸菌、衣藻、蓝细菌和酵母菌,其中阴影部分表示它们都具有的某种结构或物质。阴影部分可能包含(　C　)
A.染色体 B.核膜
C.RNA D.糖原
解析:染色体是真核生物特有的结构,即只在衣藻和酵母菌中含有,在乳酸菌和蓝细菌中没有; 核膜是真核生物特有的结构,在乳酸菌和蓝细菌中没有; RNA是所有细胞生物都含有的核酸,图中的四种生物都含有RNA;糖原是动物细胞含有的多糖,图中的四种生物均不含有。
12.请据图分析完成下列问题。
(1)甲、乙、丙中属于原核细胞的是　　　　,它与真核细胞的主要区别是　 　　　　　　　　 。
(2)太阳光能通过图乙细胞中结构 [　]　　　　进行的光合作用后,才能进入生物体中。
(3)图丙细胞中合成蛋白质的场所是[　]　　　,图丙细胞中的[③]的功能是对来自内质网的蛋白质进行　　　　。
(4)如果图乙细胞是低等植物细胞,则图中还应该有的细胞器是
　　　 　。
(5)图乙细胞内具有双层膜结构的有[　]　　　、[　]　　　　和
　　　　三种。
(6)构成图乙中[1]的化学成分主要是　　　　。
解析:(1)甲、乙、丙中,甲细胞没有核膜包被的细胞核,属于原核细胞。
(2)图乙细胞中,太阳光能通过[4]叶绿体进行的光合作用后,才能进入生物体中。
(3)细胞内合成蛋白质的场所是[⑥]核糖体,蛋白质在核糖体上合成后到内质网进行初步加工,再运输到高尔基体进行加工、分类、包装和运输。
(4)与高等植物细胞相比,低等植物细胞还具有中心体。
(5)图乙细胞内具有双层膜结构的有叶绿体、线粒体和细胞核三种。
(6)图乙中的[1]是细胞膜,化学成分主要是脂质和蛋白质。
答案:(1) 甲　无核膜包被的细胞核(答案合理即可)　(2)4　叶绿体　(3)⑥　核糖体　加工、分类、包装和运输　(4)中心体　(5)4　叶绿体　11 线粒体　细胞核　(6)脂质和蛋白质
综合提升练
13.如表所示是某同学对蓝细菌和人体成熟红细胞比对情况,其中“●”表示有,而“○”表示无。根据所学知识,该表格中正误情况是(　A　)
项目 核膜 染色质(体) 光合色素 核糖体
蓝细菌 ○ ○ ● ○
人体成熟 红细胞 ○ ○ ○ ○
A.蓝细菌栏有1处错误,人体成熟红细胞栏有0处错误
B.蓝细菌栏有1处错误,人体成熟红细胞栏有1处错误
C.蓝细菌栏有2处错误,人体成熟红细胞栏有1处错误
D.蓝细菌栏有0处错误,人体成熟红细胞栏有0处错误
解析:蓝细菌属于原核生物,因此不含核膜和染色体,但是具有核糖体和光合色素,能够进行光合作用,因此蓝细菌栏有1处错误;哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和细胞器,因此不含核膜、染色体、核糖体以及光合色素,因此人体成熟红细胞栏有0处错误。
14.如图表示一些生物或细胞的结构图(其中丙为某种病毒),针对这些结构的叙述正确的是(　D　)
A.甲生物无结构①,所以该生物不可能进行需氧呼吸
B.根据细胞中是否含有结构③,可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群
C.用电子显微镜观察不能区分甲生物和乙生物是否为原核生物
D.若判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有结构②
解析:甲生物属于原核生物,①是线粒体,原核生物中的大肠杆菌等细胞中没有线粒体,但含有与需氧呼吸有关的酶,可以进行需氧呼吸;题图中的丙为病毒,病毒不具有细胞结构,因此其既不是真核生物也不是原核生物;用电子显微镜能够观察到细胞中有无成形的细胞核,据此能区分甲生物和乙生物是否为原核生物;结构②是叶绿体,是能够进行光合作用的植物细胞中特有的细胞器,植物的叶片表皮细胞、根细胞等不具有该结构,所以判断乙是否为植物细胞,并不能仅依据细胞中是否含有②叶绿体。
15.2017年9月2日,某地疾病控制及预防中心证实,过去两个月先后有两名两岁小孩患上一种新型“流感”。请回答相关问题。
(1)现在从患者体内已经分离出了细菌和病毒,并分别制成溶液,为了验证该“流感”是由细菌还是病毒引起的,进行了如下实验(已知该细菌或病毒也能使小鼠患该病):
实验材料:小鼠、注射器、从患者体内分离得到的细菌溶液和病毒溶液、蒸馏水、生理盐水、小鼠食物等。
实验步骤:
①取12只生长健壮且同等大小的小鼠,均分为3组,编号为甲、
乙、丙。
②向甲组小鼠注射适量细菌溶液;向乙组小鼠注射等量　　　　　　;向丙组小鼠注射等量　　　　　　,作为对照组。
③将3组小鼠放在相同且适宜条件下培养一段时间。
(2)结果分析:
①若甲组小鼠患该病,乙组和丙组小鼠不患该病,说明该病是由
　　　　　　　　引起。
②若　　　　　　　　　　　　　　　　,说明该病是由　　　　　　　　引起。
(3)若经证实,该“流感”是由病毒引起的,病毒作为生物的主要理由是　　　　　　　　。
解析:(1)据实验的对照原则和单一变量原则,需要设置生理盐水组作为对照组,实验组应分别注射病毒和细菌。同时还要保证三组的注射量适量且相等。因而需要向乙组小鼠注射(等量且)适量病毒溶液,向丙组小鼠注射(等量且)适量生理盐水。
(2)①乙、丙组小鼠不患病,可以排除病毒致病的假设,而甲组小鼠致病,则证明该病是由细菌引起的。②甲、丙组小鼠不患病,可以排除细菌致病的假设,而乙组小鼠致病,则证明该病是由病毒引起的。
(3)由于病毒可以增殖产生后代,所以病毒是生物。
答案:(1)②病毒溶液　生理盐水　(2)①细菌　②乙组小鼠患该病,而甲组、丙组小鼠不患该病　病毒 (3)能繁殖产生后代
第二章综合检测
一、选择题(每小题3分,共60分)
1.在电子显微镜下,蓝细菌(旧称蓝藻)和水稻细胞中都能被观察到的结构是(　B　)
A.细胞核 B.核糖体 C.叶绿体 D.中心体
解析:蓝细菌为原核生物,无以核膜为界限的细胞核,只有核糖体这一种细胞器;水稻为真核生物,其细胞不仅含有核糖体这一种细胞器,也有其他细胞器和成形的细胞核;在电子显微镜下,蓝细菌和水稻细胞中都能被观察到的结构,只有核糖体。
2.除病毒外,自然界的生命都是由细胞构成。细胞既有多样性又有统一性,各类细胞中没有巨大差异的是(　D　)
A.形态 B.体积
C.生活环境 D.基本结构
解析:不同生物的细胞,形态、大小、生活环境各不相同,但都具有细胞膜、细胞质等基本结构,具有结构上的统一性。
3.下列细胞器具有单层膜的是(　D　)
A.高尔基体、中心体 B.液泡、线粒体
C.叶绿体、线粒体 D.内质网、液泡
解析:线粒体、叶绿体具有双层膜结构,核糖体、中心体无膜结构,其他细胞器(内质网、高尔基体、溶酶体、液泡)具有单层膜结构。
4.伞藻结构可分为“帽”“柄”和“假根”3部分。科学家用地中海伞藻和细圆齿伞藻做嫁接实验,结果如图所示。下列相关叙述正确的是(　B　)
A.若将地中海伞藻的帽切去,无法长出同样的帽
B.新伞帽形态结构的建成与“假根”有关
C.伞藻细胞中的DNA全部位于“假根”部分
D.伞藻是海生的多细胞藻类且伞帽形态差异明显
解析:存在于伞藻假根中的细胞核决定形成的“伞帽”的形状,若将地中海伞藻的帽切去,会长出同样的帽;分析题图可知,新伞帽的形态与提供“假根”的伞藻的伞帽相同,说明新伞帽形态结构的建成与“假根”有关;伞藻为单细胞的真核生物,细胞核存在于假根中,因此伞藻细胞中的DNA主要位于“假根”部分;伞藻是单细胞藻类,而且伞帽形态差异明显。
5.下列不符合细胞学说描述的是(　C　)
A.提出一切动植物都是由细胞发育而来
B.提出新细胞都是由已存在的细胞产生
C.总结了原核细胞和真核细胞的异同点
D.提出细胞是一个相对独立的单位
解析:细胞学说没有涉及原核细胞和真核细胞。
6.有关细胞骨架的叙述,错误的是(　D　)
A.由蛋白质纤维组成
B.微丝参与胞质流动
C.线粒体沿微管移动
D.微管不能重排
解析:大部分微管是一种暂时性的结构,可以快速解体和重排。
7.以下关于染色质和染色体的叙述中错误的是(　C　)
A.染色质或染色体只存在于真核细胞中
B.染色质和染色体是同一物质在细胞不同时期的两种存在状态
C.染色体是丝状物,其高度螺旋化,缩短变粗成为染色质
D.染色体和染色质是容易被碱性染料染成深色的物质
解析:原核细胞无染色质和染色体;染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种存在状态;染色质是丝状物,其高度螺旋化,缩短变粗成为染色体;染色质和染色体容易被碱性染料染成深色。
8.如图所示,图中功能多、联系广的细胞结构甲、乙分别是指(　C　)
A.高尔基体膜、内质网膜
B.内质网膜、液泡膜
C.内质网膜、高尔基体膜
D.液泡膜、分泌小泡膜
解析: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,内质网膜形成囊泡,与高尔基体膜间接相连,则甲是内质网膜,乙是高尔基体膜。
9.下列对细胞大小、形态的叙述中,错误的是(　B　)
A.人类的卵细胞可用肉眼直接观察到
B.细胞体积越大,物质交换效率越高
C.神经细胞的长度可超过1 m
D.棉花细胞呈纤维状
解析:人类的卵细胞体积比较大,可用肉眼直接观察到;细胞体积越大,物质交换效率越低;神经细胞具有突起,它的长度可超过1 m;棉花细胞呈纤维状。
10.图甲所示的物质在图乙的哪些细胞器中含有(　D　)
A.abcde B.bcde C.acde D.abcd
解析:据图示可知,图甲为磷脂分子,为构成膜结构的主要成分,图乙中a为高尔基体,b为线粒体,c为内质网,d为叶绿体,均含有膜结构,而e为中心体,不含有膜结构,故不含有磷脂分子。
11.下图是真核细胞几种细胞器的结构示意图。下列叙述错误的是(　D　)
A.①是中心体,在细胞增殖中起重要作用
B.②中的A侧(附有核糖体)、B侧(无核糖体)功能有所不同
C.③表示高尔基体,具有对蛋白质进行加工、运输等功能
D.①②③均广泛存在于动植物细胞中
解析:①是中心体,与细胞的有丝分裂有关,即在细胞增殖中起重要作用;内质网的A侧和B侧一个为粗面内质网,一个为光面内质网,粗面内质网有核糖体附着,与蛋白质的合成、加工有关,光面内质网没有核糖体附着,与脂质合成有关;③表示高尔基体,能对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和运输;①中心体分布在动物细胞和低等植物细胞中,高等植物细胞没有中心体。
阅读下列材料,回答12、13小题。
地衣是生活在岩石、树干上的一种常见的生物,它其实是藻类和真菌共生的复合体。藻类通常是蓝藻(又称蓝细菌)中的念珠藻属和单细胞的绿藻。藻类含有光合色素,能进行光合作用,为真菌提供营养;真菌可以从外界吸收水分和无机盐,提供给藻类,两者互相依存,不能分离。
12.下列有关蓝藻、绿藻、真菌共性的叙述,正确的是(　D　)
A.都不具有细胞壁
B.都有成形的细胞核
C.都属于原生生物
D.遗传物质都是DNA
13.下列有关蓝藻、绿藻、真菌的叙述,不正确的是(　C　)
A.组成这三种生物细胞的形态、体积、功能各不相同,体现了细胞的多样性
B.组成这三种生物细胞的细胞膜结构相似,体现了细胞的统一性
C.组成这三种生物细胞的化合物完全相同,体现了细胞的统一性
D.组成这三种生物细胞的元素都有C、H、O、N,体现了细胞的统一性
解析:12.蓝藻、绿藻、真菌都具有细胞壁;蓝藻属于原核生物,没有成形的细胞核;绿藻、真菌都属于真核生物;蓝藻、绿藻、真菌都是细胞生物,遗传物质都是DNA。
13.组成蓝藻、绿藻、真菌等生物的细胞形态、体积、功能各不相同,体现了细胞的多样性;组成蓝藻、绿藻、真菌等生物的细胞的细胞膜结构相似,都是磷脂双分子层构成基本支架,体现了细胞的统一性;不同细胞的化合物的种类基本相同,含量差别较大;蓝藻、绿藻、真菌都含有核酸和蛋白质,细胞内都有C、H、O、N等元素,体现了细胞的统一性。
14.下列关于生物科学研究方法的叙述,错误的是(　D　)
A.采用差速离心法分离真核细胞中的各种细胞器
B.采用放射性同位素标记法研究分泌蛋白的合成和分泌
C.采用模型建构制作真核细胞的三维结构模型
D.采用红墨水可将活细胞染成红色
解析:由于不同的细胞器密度不同,因此常采用差速离心法来分离各种不同的细胞器;研究分泌蛋白的合成和分泌常利用放射性同位素标记法;制作真核细胞的三维结构模型采用的是物理模型法;死细胞的细胞膜失去选择透过性,用红墨水可将死细胞染成红色。
15.光学显微镜是生物学实验的重要观察工具,下列叙述错误的是(　 A　)
A.观察各种细胞实验中,可观察到细胞膜的流动镶嵌模型
B.观察黑藻叶绿体形态时,宜选择叶绿体数量较少的叶片
C.观察黑藻叶片时,可通过观察叶绿体的运动来了解胞质环流
D.观察花生子叶细胞中的油脂实验中,可观察到细胞中的脂肪颗粒
解析:细胞膜的流动镶嵌模型是人们根据现象对细胞膜的结构提出的假说,在实验中无法观察到;选择叶绿体数量较少的叶片,不容易重叠,容易观察叶绿体形态;由于叶绿体有颜色,可以作为参照物,所以可通过观察叶绿体的运动来了解胞质环流;观察花生子叶细胞中的油脂实验中,可使用苏丹Ⅲ染液进行染色,观察到细胞中的橙黄色脂肪颗粒。
16.如图是科学家普遍认可的细胞膜的流动镶嵌模型,下列叙述正确的是(　B　)
A.细胞膜功能的复杂性与①的种类无关
B.在有水的环境中,③可自发形成双层结构
C.②在细胞的内外两侧均有,起到信息传递作用
D.此图为电子显微镜下观察到的细胞膜亚显微结构
解析:图中①为膜蛋白,细胞膜功能的复杂性与蛋白质的种类和数量有关;③是磷脂分子,其具有亲水性的头部和疏水性的尾部,因此在有水的环境中可自发形成双层结构;②分布在细胞膜的外侧,起到信息传递作用;题图为细胞膜的结构模型,不属于亚显微结构。
17.细胞自噬是在一定条件下“吃掉”自身的结构和物质的过程,通过该过程,细胞内受损的蛋白质或衰老的细胞器等可以被降解并回收利用,以应对细胞自身的需求,其局部过程如图所示。下列叙述不正确的是(　B　)
A.自噬体也具有生物膜,该结构的生物膜最初来源于内质网
B.自噬体与溶酶体结合后,水解线粒体的酶由溶酶体合成
C.衰老线粒体在自噬溶酶体中水解后的部分产物可被细胞再利用
D.图中内质网和高尔基体通过囊泡发生联系体现了生物膜具有一定的流动性
解析:自噬体也具有生物膜,由题图可知,自噬体的生物膜最初来源于内质网;溶酶体中水解线粒体的酶由核糖体合成;衰老线粒体在自噬溶酶体中水解后的部分产物可被细胞再利用,还有部分产物排出细胞外;图中内质网和高尔基体通过囊泡发生联系体现了生物膜具有一定的流动性。
18.古生物学家推测:被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。下列有关说法不正确的是(　B　)
A.图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体、DNA、RNA
B.图中具有双层膜的细胞结构有细胞膜、线粒体、叶绿体
C.图中叶绿体的两层膜成分上有差异
D.被吞噬而未被消化的蓝细菌为原始真核生物提供了有机物
解析:题图中叶绿体来源于原核生物,故其内有核糖体、DNA、RNA;细胞膜是单层膜结构;图中叶绿体的两层膜来源不同,可推测其成分上有差异;被吞噬而未被消化的蓝细菌能进行光合作用,可为原始真核生物提供有机物。
19.教材活动“通过模拟实验探究膜的透过性”中,利用透析膜模拟细胞膜进行了相关的实验,在实验过程中(　D　)
A.葡萄糖和淀粉均不能通过透析袋
B.装有淀粉的透析袋不断以恒定的速率吸水膨胀
C.装有淀粉的透析袋外侧溶液中加入碘液,只有外侧溶液呈现蓝色
D.平衡后,两组装置各自透析袋内外两侧溶液的浓度并不都一致
解析:葡萄糖能够通过透析袋,而淀粉不能通过透析袋;装有淀粉的透析袋内的溶液浓度大于透析袋外的浓度,故会不断吸水,但随着水分吸收,透析袋内外浓度差逐渐减小,透析袋的吸水速度减慢,故装有淀粉的透析袋的吸水速率会不断降低;由于淀粉不能通过透析袋,故透析袋外侧溶液中不会有淀粉,即使加入碘液,也不会使外侧溶液呈现蓝色;淀粉无法通过透析袋,透析袋内外两侧溶液中的溶质微粒是不同的,故透析袋内外两侧溶液浓度不同,而装有葡萄糖溶液的装置达到平衡后透析袋内外侧浓度相同。
20.近年来,科学家在果蝇、细菌、酵母等细胞中都发现了一种新的丝状结构——细胞蛇。细胞蛇没有膜结构,通常是由合成核苷酸所需的多种代谢酶组成复合体。下列叙述正确的是(　C　)
A.细胞蛇的形态与核糖体相似
B.细胞蛇的结构与内质网相似
C.细胞蛇的功能与核苷酸代谢有关
D.细胞蛇的化学本质与染色体相同
解析:核糖体虽然无膜结构,但其不是由合成核苷酸所需的多种代谢酶组成的复合体;内质网有膜结构,与题干信息不符;由题干信息细胞蛇是“由合成核苷酸所需的多种代谢酶组成复合体”,可知细胞蛇的功能与核苷酸代谢有关;染色体的化学成分主要是DNA和蛋白质,细胞蛇只含蛋白质(酶)不含DNA。
二、非选择题(共40分)
21.(8分)唾液腺细胞中有两种细胞器参与唾液淀粉酶加工和运输。这两种细胞器模式图如下,它们均具有单层膜结构,细胞器甲上有核糖体附着,细胞器乙出芽产生囊泡,囊泡移向细胞膜并将内含物分泌到胞外。
回答下列问题。
(1)细胞器甲的名称是　　　 　　　,细胞器乙的名称是　　　　 　　　　。这两种细胞器膜的主要成分是蛋白质和　　　　　　。
(2)核糖体是合成　　　　　　的场所。唾液腺细胞内的核糖体除了附着在细胞器甲上,还可以存在于外层核膜、线粒体和　　　　　　。
(3)唾液淀粉酶的加工和运输过程中,细胞器甲出芽形成的　　　　　　向细胞器乙移动,并与细胞器乙融合。这体现了生物膜具有　　　　　　的结构特点,还体现了细胞器之间在结构和　　　　　上的联系。
解析:(1)细胞器甲为内质网,乙为高尔基体。生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂。
(2)核糖体是合成蛋白质的场所。唾液腺细胞内的核糖体除了附着在细胞器甲上,还可以存在于外层核膜、线粒体和细胞质基质。
(3)在蛋白质的加工和运输过程中,内质网出芽形成的囊泡移向高尔基体,并与其融合,这体现了生物膜具有一定的流动性,还体现了细胞器之间在结构和功能上的联系。
答案:(1)内质网　高尔基体　磷脂　(2)蛋白质
细胞溶胶(细胞质基质)　(3)囊泡　一定的流动性　功能
22.(10分)乙图表示某免疫细胞通过囊泡运输“货物”的过程。图中序号①～⑤表示不同的细胞结构,甲图和丙图是乙图的局部放大。回答下列问题([　]中填写图中序号)。
(1)甲图中,表示细胞膜外表面的是　　　　(填 “左侧”或“右侧”),图中④和⑤共有的化学物质是　　　　。
(2)乙图中囊泡X由[　]　　　　经“出芽”形成,到达[　]　　　　　　并与之融合成为其一部分。经检测,囊泡Y内“货物”含多种水解酶,由此推测结构③的功能是　 　　　　　　 　　。
(3)丙图中的囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外,据图推测其原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　,此过程体现了生物膜具有　　　　 的功能。
解析:(1)甲图是细胞膜的流动镶嵌模型,其中④是糖蛋白,糖蛋白位于细胞膜的外表面,所以表示细胞膜外表面的是左侧,图中④糖蛋白和⑤转运蛋白共有的化学物质是蛋白质。
(2)分析乙图,囊泡X由①内质网经“出芽”形成,与②高尔基体融合,囊泡Y内的物质为水解酶,因此结构③可能是溶酶体,其功能是进行细胞内消化,它能消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片。
(3)囊泡能精确地将细胞“货物”运送并分泌到细胞外是因为囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合,将物质分泌到细胞外体现了细胞膜具有控制物质进出细胞的功能。
答案:(1)左侧　蛋白质　(2)①　内质网　②　高尔基体　进行细胞内消化,它能消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片　(3)囊泡上的蛋白质A与细胞膜上的蛋白质B(特异性)结合　控制物质进出细胞
23.(10分)下图是某细胞的亚显微结构模式图,请据图回答。(括号内填写标号,横线上填文字)
(1)该图表示　　　　　　(填“动物”“高等植物”或“低等植物”)细胞的亚显微结构模式图。与图示相比,大肠杆菌最显著的区别是　　　　　　　　　　　　　　,而且大肠杆菌仅具有一种细胞器,其序号和名称是[　]　　　　　　。
(2)若该细胞是西瓜红色果肉细胞,图中不应出现的细胞器是[　]
　　　　　　　　,色素主要存在于[　]　　　　　　　　中。
(3)图中[　]　　　　　　　　和包括核膜在内的多种细胞器膜共同构成细胞的　　　　　　　　　　,使细胞在 　　　　　　　　　　上成为一个统一整体。
解析:分析题图,图示是高等植物细胞亚显微结构模式图,1是细胞膜、2是细胞壁、3是细胞质基质、4是叶绿体、5是高尔基体、6是核仁、7是染色质、8是核膜、9是核基质、10是核孔、11是线粒体、12是内质网、13是核糖体、14是液泡。
(1)分析图上结构可知该细胞具有细胞壁、大液泡、无中心体,因此是高等植物细胞。大肠杆菌是原核细胞,植物细胞是真核细胞,因此与该图相比大肠杆菌最显著的区别是无核膜包被的细胞核,原核细胞只有唯一的细胞器即13核糖体。
(2)若该细胞是西瓜红色果肉细胞,图中不应出现的细胞器是4 叶绿体;西瓜果肉的红色色素主要存在于14液泡中。
(3)1细胞膜、细胞器膜、核膜共同构成了细胞的生物膜系统。使细胞在结构与功能上成为一个统一整体。
答案:(1)高等植物　无核膜包被的细胞核　13 核糖体　(2)4　叶绿体　14　液泡　(3)1　细胞膜　生物膜系统　结构与功能
24.(12分)低温和高温会导致植物细胞受到伤害,为了探究高温和低温对小麦的伤害,请完成下列实验设计方案并回答相关问题。
(1)实验原理:当植物组织受到不良条件,如高温、低温等的影响时,常能伤害植物细胞的结构而使细胞膜的通透性增大,结果细胞内容物会有不同程度的外渗,使外部溶液的电导度增大,电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏,温度及各种杂质都会影响测量结果),膜的通透性变化愈大,表示受伤愈重,抗逆性愈弱。
(2)实验材料:小麦幼苗30株。
(3)仪器与药品:电导仪、冰水、水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸等。
(4)分析变量:
实验自变量是　　　　,因变量是　 　　　 　　　。
(5)实验步骤:
第一步:取小麦幼苗30株,去除残留胚乳,用　　　　　　　　　　　对小麦幼苗反复冲洗三次。
第二步:取三只小烧杯,分别加入20 mL蒸馏水,编号为1、2、3。
第三步:每10株置于1、2、3号小烧杯中。
第四步: 　 。
第五步:40分钟后取出,并去除小烧杯中的幼苗。
第六步: 　 。
(6)实验分析:
①实验的第一步的目的是 　 。
②空气中的CO2会溶解于蒸馏水中,从而给实验带来误差。为了矫正这种因素带来的误差,请利用现有材料对实验进行补充
　。
解析:(4)分析变量:由题意可知,该实验的目的是探究高温和低温对小麦的伤害,因此自变量是温度;分析实验原理可知,高温、低温等可以改变细胞膜的通透性,细胞内容物会有不同程度的外渗,使外部溶液的电导度增大,因此因变量是膜的通透性或外界溶液的电导度;实验用的幼苗的长势、数量、培养条件等都属于无关变量。
(5)实验步骤:根据实验的目的、自变量和实验材料设计实验步骤,自变量温度梯度应该适当且符合实际情况,实验步骤设计的过程中应遵循单因子变量的原则和对照原则,实验步骤具体见答案。
(6)实验分析:
①实验的第一步中要去除残留胚乳,并用蒸馏水冲洗的目的是防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果。
②空气中的CO2会溶解于蒸馏水中,从而给实验带来误差,为了矫正这种误差应设计不放小麦幼苗的空白对照。
答案:(4)温度　细胞膜的通透性(或外界溶液的电导度)
(5)蒸馏水　将烧杯1、2、3号置于不同的温度中(或将1号小烧杯置于冰水水浴中;2号小烧杯置于室温下;3号小烧杯置于45 ℃的恒温水浴中)　使小烧杯中的溶液恢复至室温,用电导仪测量溶液的电导度,并记录实验结果
(6)①防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果
②设计不放小麦幼苗的空白对照4号组(放死的小麦幼苗不给分,放小麦幼苗+NaOH等CO2吸收剂不给分),并置于室温中放置一段时间,其他条件相同