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第四节 细胞的生活
水
1.细胞中的物质
(1)无机物:分子比较小,一般不含碳,例如______、______和__________等,这类物质叫__________,一般不能燃烧。
(2)有机物:分子比较大,一般含碳,例如________、________、________和__________等,这类物质是__________,一般能燃烧。
无机盐
氧
无机物
糖类
脂质
蛋白质
核酸
有机物
2.细胞各部分的功能
(1)细胞膜:控制________进出。
(2)叶绿体:植物细胞具有的能量转换器。可将________转变成__________,并储存在__________中。
(3)线粒体:动植物细胞共有的能量转换器。可以分解细胞中的__________,将储存在其中的__________释放出来,供细胞利用。
(4)细胞核:控制着生物的________和________,是细胞的________________。
物质
光能
化学能
有机物
有机物
化学能
发育
遗传
控制中心
3.探究克隆羊多莉的培育过程
(1)培育过程:见下图
图2-1-4-1
卵细胞
细胞核
(2)过程解读:将A羊__________的细胞核抽出,再取出B羊乳腺细胞的__________,将其注入A羊的__________中,经过分裂形成胚胎,再移入母羊C_______内继续发育。一段时间后,小羊多莉诞生。
(3)现象:小羊多莉与__________几乎一模一样。
(4)结论:__________控制着生物的发育和遗传。
(5)原因:细胞核中有遗传物质_______,其上有指导生物发育的__________。
4. 综述
细胞的生活是_______ 、_______和_____________的统一。
卵细胞
子宫
供核母羊
细胞核
DNA
遗传信息
物质
能量
信息变化
D
细胞中有以下几种物质,其中属于无机物的一组是( )
①蛋白质 ②糖类 ③水 ④脂质 ⑤氧 ⑥核酸 ⑦无机盐
A.①③⑤⑦ B.②③④⑥
C.①⑥⑦ D.③⑤⑦
【解析】 细胞中的物质可以分为两大类:一类是分子比较小的,一般不含碳,如水、无机盐、氧等,这类物质是无机物;另一类是分子比较大的,一般含碳,如糖类、脂质、蛋白质和核酸,这类物质是有机物。故选D。
【点悟】要能够区分细胞中的有机物和无机物。
D
[2018·邵阳]细胞内不同的结构具有不同的功能,下列结构与功能匹配错误的是( )
A.细胞膜——控制物质进出细胞
B.叶绿体——将光能转变成化学能
C.线粒体——分解有机物,释放能量
D.细胞核——保护细胞内部结构
【解析】 细胞膜具有保护细胞内部结构、控制物质进出的作用,让有用的物质进入细胞,把其他物质挡在细胞外面,同时,还能把细胞内产生的废物排到细胞外,A正确;叶绿体是细胞进行光合作用的场所,使光能转变成化学能,B正确;线粒体是呼吸作用的场所,将有机物中储存的化学能释放出来供细胞利用,C正确;细胞核一般位于细胞的中央,里面有遗传物质,是细胞的控制中心,D不正确。故选D。
【点悟】 要熟记细胞的结构及其功能。
细胞膜
【变式题】 [2018·德阳]细胞的生活需要水和其他多种营养物质,这些物质进入细胞,都要经过细胞的“边界”——__________。
【解析】 细胞的生活需要水和其他多种营养物质,这些物质进入细胞,都要经过细胞的边界——细胞膜。细胞膜将细胞的内部与外部环境分隔开来,使细胞拥有一个比较稳定的内部环境。
B
细胞中的能量转换器是( )
A.细胞质和细胞膜 B.线粒体和叶绿体
C.细胞膜和叶绿体 D.线粒体和细胞壁
【解析】 细胞中的能量转换器有叶绿体和线粒体。叶绿体中的叶绿素能吸收光能,将光能转变为化学能,储存在它所制造的有机物中;线粒体能将细胞中的有机物在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用。动物细胞内不含能够进行光合作用的叶绿体,只有线粒体。绿色植物的细胞内含有两种能量转换器:叶绿体和线粒体。故选B。
下列关于能量的叙述中,错误的是( )
A.在食物中的能量属于化学能
B.所有的生物都能将光能转化为化学能
C.叶绿体将光能转化为化学能
D.线粒体内的有机物氧化分解,释放出能量
B
【解析】叶绿体能够将光能转化成化学能,并将化学能储存在有机物中;线粒体能够将有机物中的化学能释放出来,为细胞的生活提供动力;光合作用并不是所有生物都能进行的。故选B。
[2018·海南]克隆羊“多莉”长相与提供细胞核的母羊相像,这一实例说明了细胞核( )
A.能合成有机物
B.控制着生物的遗传
C.能控制物质进出
D.可将光能转变成化学能
【解析】 在细胞的结构内,细胞核内含有遗传物质,能传递遗传信息。克隆羊“多莉”的长相与供核母羊一模一样,这是因为细胞核控制着生物的遗传,B正确。故选B。
B
1.[2018·通辽]生物的生活离不开物质和能量,细胞也是如此。下列叙述错误的是( )
A.水、氧气、葡萄糖、蔗糖等都是由分子组成的
B.细胞中的物质可以分为两大类:一类为无机物,另一类为有机物
C.细胞膜能够控制物质的进出
D.叶绿体和线粒体是所有植物细胞中的能量转换器
D
一、选择题
【解析】水、氧气、葡萄糖、蔗糖等都是由分子组成的,A正确;细胞中的物质可以分为两大类:一类为无机物,另一类为有机物,B正确;细胞膜能够控制物质的进出,C正确;并不是所有的植物细胞都有叶绿体,植物细胞的绿色部分有叶绿体,而非绿色部位如根细胞没有叶绿体,D错误。故选D。
D
2.[2018·荆门]如图2-1-4-2为动植物细胞结构模式图,对其结构和功能的叙述正确的是( )
A.图甲结构①的功能是控制物质出入
细胞,有害物质不能进入
B.图乙细胞放在清水中时间久了会涨破
C.甲、乙所代表的细胞都有细胞生活所
需的能量转换器——叶绿体和线粒体
D.“炎炎盛夏,西瓜甘甜解渴”,主要与图乙中的结构②有关
图2-1-4-2
【解析】图甲中的①是细胞膜,可以控制物质进出细胞,有用物质不能渗出细胞,有害物质不能轻易进入细胞,A说法片面;图乙为植物细胞,具有细胞壁,对细胞具有支持和保护作用,将植物细胞放入清水中不会涨破,B错误;动物细胞中只具有线粒体,不具有叶绿体,植物细胞中一般具有线粒体和叶绿体,C错误;西瓜甘甜解渴是因为细胞的液泡中含有大量的水分并溶解了一些甜味的物质,图乙中②为液泡,D正确。故选D。
D
3.下列说法中正确的是( )
A.细胞中的物质都是自己制造的
B.细胞中的物质分为有机物和无机盐两大类
C.细胞中的有机物包括糖类、脂质、氧、核酸
D.细胞的生活需要物质和能量
【解析】细胞的生活需要物质和能量,细胞中的物质可以分为两大类:一类是分子比较小的,一般不含碳,如水、无机盐、氧等,这类物质是无机物;一类是分子比较大的,一般含碳,如糖类、脂质、蛋白质和核酸,这类物质是有机物。细胞中的物质并不都是自己制造的,如植物细胞需要的无机盐从外界吸收,有机物通过光合作用自己制造。故选D。
B
4.[2018·广元]在细胞的哪种结构中,有机物通过复杂的变化并将储存的化学能释放出来( )
A.细胞膜 B.线粒体
C.细胞质 D.细胞核
【解析】线粒体是广泛存在于动物细胞和植物细胞中的细胞器,是细胞呼吸产生能量的主要场所。因此,线粒体被称为能量转换器和细胞内能量供应的“动力工厂”。线粒体能将细胞中的有机物在氧的参与下分解为二氧化碳和水,同时将有机物中的化学能释放出来,供细胞利用。叶绿体为植物细胞所特有的。故选B。
B
5.[2018·岳阳]关于细胞膜功能的叙述,不恰当的是( )
A.保障细胞相对独立
B.使细胞与外界环境彻底隔开
C.控制物质进出
D.使细胞内部相对稳定
【解析】细胞膜是细胞的边界,将细胞与外界环境分隔开,保障细胞相对独立,维持内部环境的相对稳定,具有保护作用,但不能使细胞与外界环境彻底隔开。故选B。
B
6.[2018·娄底]红豆杉被誉为植物中的“大熊猫”,是我国一级保护植物,可用于提取抗癌药物紫杉醇。红豆杉细胞内指导紫杉醇形成的控制中心是( )
A.液泡 B.细胞核
C.细胞质 D.细胞壁
【解析】植物细胞包括细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、液泡等结构,其中细胞核是遗传信息库,是代谢和遗传的中心,因此红豆杉细胞内指导紫杉醇形成的控制中心是细胞核,B正确。故选B。
C
7.如果将细胞比作汽车,相当于发动机的结构是( )
A.叶绿体 B.液泡
C.线粒体 D.有机物
【解析】 线粒体可以使细胞中的一些有机物经过复杂的变化,将其中储存的化学能释放出来。故选C。
C
8.[2018·武汉]2017年11月27日,世界上首只体细胞克隆猴在我国诞生。用同一只成年猴的体细胞克隆出几乎一模一样的小猴子,这是因为
( )
A.它们的生活条件相同
B.它们的毛色和花纹相同
C.它们的遗传物质相同
D.它们的细胞结构相同
【解析】生物的性状是由基因决定的,也会受环境的影响,小猴子的遗传物质来自成年猴的体细胞,因此,其遗传物质和成年猴子的完全相同,因此,小猴子与成年猴的性状几乎一模一样。故选C。
A
9.克隆又称“体细胞的无性繁殖”。如图2-1-4-3是克隆羊多莉的身世示意图,请问多莉的外貌最像谁( )
A.供核母羊B
B.供卵细胞母羊A
C.代孕母羊C
D.都不像
图2-1-4-3
【解析】 克隆羊多莉有三个母亲:一个为它提供了细胞核,一个为它提供了去核的卵细胞,另一个为它提供了胚胎发育所需的子宫,但多莉羊的相貌却最像提供细胞核的母羊。因为遗传物质主要在细胞核中,因此,多莉的外貌与提供细胞核的母羊B最像。
10.[2018·南通]如图是某植物叶肉细胞结构模式图,据图回答:(在[ ]内填标号)
二、非选择题
图2-1-4-4
(1)具有保护细胞内部,且能控制物质进出细胞的结构是[____]__________。细胞的遗传物质主要存在于[____]__________中。
(2)叶片之所以呈绿色,是由于细胞中含有结构⑤,结构⑤是__________。
(3)与动物细胞相比,叶绿体、[____]__________和[____]__________是该细胞所特有的。
② 细胞膜
③ 细胞核
叶绿体
① 细胞壁
④ 液泡
【解析】 (1)一般地说,细胞膜具有保护作用和控制物质进出的作用,能够让有用的物质进入细胞,把其他物质挡在细胞外面,同时,还能把细胞内产生的废物排到细胞外。近似球形的是细胞核,细胞核是遗传信息库,细胞核内含遗传物质DNA,DNA上有指导生物发育的信息,控制着生物的发育和遗传。
(2)叶绿体是植物进行光合作用的场所,能将太阳能转化为化学能,是细胞内的能量转化器;叶片之所以呈绿色,是由于细胞中含叶绿体。
(3)与动物细胞相比,植物细胞除了和动物细胞一样含有细胞膜、细胞质、细胞核和线粒体以外,一般还具有细胞壁、叶绿体和液泡。叶绿体是绿色植物进行光合作用制造有机物的场所。
11.学习了“细胞的生活”一节后,王明同学对细胞膜的功能产生了浓厚的兴趣,他想通过实验探究活细胞的细胞膜具有控制物质进出的作用,请你帮助他共同完成探究实验:
实验材料:1 000毫升大烧杯、清水、铁架台、酒精灯、石棉网、红色苋菜等。
实验步骤:
(1)提出问题:活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能吗?
(2)作出假设:___________________________________________________。
活细胞的细胞膜具有(或不具有)控制物质进出的功能
(3)设计实验方案:
①取__________的大烧杯,编号为甲、乙;
②在甲、乙两烧杯中加入_______的清水,并把甲烧杯放到铁架台上,用__________加热,直到沸腾,乙烧杯_____________,留作对照;
③把_____________的红色苋菜叶片分别放入甲、乙两烧杯中;
④观察并记录烧杯中___________________。
两个相同
等量
酒精灯
不做处理
等量相同
水的颜色变化
(4)实验现象:甲烧杯中的水____________;乙烧杯中的水____________。
(5)原因分析:甲烧杯中的苋菜叶细胞的细胞膜被____________;乙烧杯中苋菜叶细胞的细胞膜________________。
(6)实验结论:_____________________________________________。
变成红色
不变色
沸水破坏
完好无损
活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能
【解析】本题考查探究实验的设计及分析。探究实验设计的关键是设计对照实验,确保单一变量。(2)由提出的问题可作出的假设是活细胞的细胞膜具有(或不具有)控制物质进出的功能。(3)本实验的变量是细胞膜的死活,为保证变量唯一,除这一条件不同外,其他条件都必须相同。因此,应该取两个相同的大烧杯,各加入等量的清水,用酒精灯把甲烧杯中的水加热煮沸,以便破坏放入其中的苋菜叶细胞的细胞膜,乙烧杯不做处理,用于对照。把等量相同的苋菜叶片分别放入甲、乙两烧杯中,观察水的颜色变化。(4)实验现象是甲烧杯中的水变成红色,乙烧杯中的水不变色。(5)由于甲烧杯中的沸水破坏了苋菜叶细胞的细胞膜,细胞内的红色物质流出细胞,把水染成红色;乙烧杯中苋菜叶细胞的细胞膜完好无损,红色物质不能流出细胞,水不变色。(6)分析上述现象可得出结论:活细胞的细胞膜具有控制物质进出的功能。
1.根据所学知识,你能说出DNA亲子鉴定的原理是什么吗?
【答案】 鉴定亲子关系目前用得最多的是DNA分子鉴定。因为DNA分子上有指导生物发育的全部信息。人的血液、毛发、唾液、口腔细胞等都可以用于亲子鉴定,十分方便。
2.某生物兴趣小组同学在对轻度污染的水域进行检测时发现,蒲草细胞内某种有毒物质含量远远低于其周围污水中该物质含量,想一想,这与细胞的什么结构有关呢?
【答案】 细胞膜能将细胞内部与外部的环境分隔开来,使细胞拥有一个比较稳定的内部环境。细胞膜能够让细胞生活所需要的物质进入细胞,而把有害或不需要的物质挡在细胞外面,同时,还能把细胞内产生的废物排到细胞外。所以,蒲草细胞内某种有毒物质含量远远低于其周围污水中该物质含量是因为细胞膜的作用。
3.动物在睡觉的时候需要能量吗?
【答案】 生物时时刻刻都需要消耗能量,以维持正常的生命活动。动物在睡觉的时候心跳、呼吸、维持体温以及细胞的正常生命活动都需要消耗能量。
4.小麦种子内储存的化学能来自太阳能,刚刚收获的小麦种子堆积贮存久了会发热,你知道和细胞的哪些结构有关吗?
【答案】 植物细胞中的叶绿体能进行光合作用,把细胞内的二氧化碳和水合成有机物,并产生氧气。线粒体能进行呼吸作用,是细胞内的“动力工厂”、“发动机”。因此,小麦种子内储存的化学能来自太阳能,刚刚收获的小麦种子堆积贮存久了会发热,与细胞中的叶绿体和线粒体有关。
1996年诞生的动物明星“多莉”出世之
后,享尽了“羊间”荣华富贵。1998年和1999年是多莉
最幸福的两年,它不仅继续享受作为首只克隆羊应享有的超级待遇,还与一只名叫戴维的威尔士山羊“喜结良缘”,于1998年4月13日凌晨4时生下一只体重2.7千克的雌性小羊羔,取名“邦妮”。1999年,多莉一家又迎来了3个可爱的羊宝宝。那时,已经是4个孩子母亲的多莉显得富态而慈祥。幸福生活刚刚开始,糟糕的消息便传来:罗斯林研究所的科学家1999年宣布,他们发现多莉体内细胞开始显露老年动物所特有的征候而病魔缠身。
克隆羊多莉的前世今生
2003年2月14日,经兽医诊断,多莉患有严重的进行性肺病。所谓“进行性”疾病是指病情不断发展恶化,生命危在旦夕。鉴于这种情况,研究所决定为多莉实施“安乐死”。他们实在不忍眼睁睁地看着多莉“郁郁而终”,希望这只曾经享受过生命的快乐、并且为全世界带来过无数惊喜的可爱的小绵羊,平静安详地离去。
世界上第一只成年体细胞克隆羊多莉的“英年早逝”,可谓一石击起千层浪,克隆技术对人类来说是一把“双刃剑”。一方面,它能给人类带来许多益处。另一方面,它将对生物多样性提出挑战,而生物多样性是自然进化的结果,也是进化的动力;有性繁殖是形成生物多样性的重要基础,“克隆动物”则会导致生物品系减少,个体生存能力下降;更让人不寒而栗的是,克隆技术一旦被滥用于克隆人类自身,将不可避免地失去控制,带来空前的生态混乱,并引发一系列严重的伦理道德冲突。