高中生物全一册学案中图版必修1

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真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 1 第一章 细胞概述第一节 人类对细胞的认识 1．识记细胞学说的主要内容及意义。(重点) 2．概述生物的分界，举例说明细胞和有机体的关系。(难点) 细 胞 的 发 现 和 细 胞 学 说 的 创 立 1．细胞的发现 詹森：发明显微镜→观察到小昆虫的整体形态 ↓ 罗伯特·胡克：观察木栓结构→发现并命名细胞 ↓ 列文虎克：观察到原生生物、细菌、红细胞、精子 2．细胞学说 (1)创立者：徳国植物学家施莱登和动物学家施旺。 (2)主要内容 ①所有的动物和植物都是由细胞构成的。 ②细胞是生物体结构和功能的基本单位。 ③细胞只能由细胞分裂而来。 (3)意义：在细胞这个结构基础上统一了复杂的生物界。 [合作探讨] 探讨1：我们从细胞学说的建立过程中有何领悟？ 提示：(1)科学发现是很多科学家共同参与、共同努力的结果。 (2)科学发现的过程离不开技术的支持。 (3)科学发现需要理性思维和实验相结合。 (4)细胞学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 2 探讨2：19 世纪建立的细胞学说，它的内容是否阐明了所有生物都以细胞为基本单位？ 提示：不是，它阐明的是动植物都以细胞为单位。 探讨3：细胞学说主要是阐明了细胞的多样性还是生物界的统一性？ 提示：细胞学说主要阐述了生物界的统一性。 [思维升华] 1．詹森发明了显微镜，但并没有观察到细胞，却为细胞的发现奠定了基础。 2．罗伯特·胡克观察到的“小空洞”并不是真正的细胞，而是死细胞的细胞壁。 3．列文虎克观察到的是真正的细胞。 4．细胞学说建立的意义 (1)细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到生物之间具有共同的结构基础。 (2)细胞学说揭示了生物之间存在着一定的亲缘关系。 5．生命活动离不开细胞 (1)病毒的生命活动离不开细胞： 病毒营寄生生活，只有在活细胞内才具有生命现象。 (2)单细胞生物： 单细胞生物的一个细胞就是一个完整的个体，单个细胞就能完成各种生命活动，如运动、摄食、繁殖、对刺激作出反应等。 (3)多细胞生物： 多细胞生物是由许多细胞构成的，其生命开始于一个细胞——受精卵，经过细胞分裂和分化，最后发育成成熟个体；它们依 赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。 1．下列不属于细胞学说观点的是( ) 【导学号：60150000】 A．一切动物和植物都是由细胞构成的 B．细胞只能由细胞分裂而来 C．细胞有其自己的生命 D．细胞对于生物整体的生命不起作用 【解析】 细胞是生物体结构和功能的基本单位，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。 【答案】 D 2．细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位，这个学说的科学价值主要是( ) A．告诉人们所有的生物均由细胞构成 B．证明了生物彼此间存在着亲缘关系 C．说明了动植物细胞是一样的 D．使人们对生物体的认识进入分子水平 【解析】 首先要做到的是准确记忆、深刻理解细胞学说的内容，在此基础上还要学会分析和推论。如 A 项中的“所有的生 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 3 物”不等同于“所有的动物和植物”，“均由细胞组成”不等同于“动植物细胞一样”；几乎所有的生物都具有细胞这一共同的 结构基础，根据这一共性的存在，我们可以推断，这些生物之间存在着亲缘关系。 【答案】 B 细 胞 和 有 机 体 1．生物的五界 原核生物界 原生生物界 真菌界 植物界 动物界 注：病毒属于特殊的一类生物，没有细胞结构。 2．细胞是有机体(除病毒外)结构和功能的基本单位，生物的生殖、发育和遗传等生命现象都以细胞为基础。 3．认识细胞和有机体的关系(连线) ①单细胞生物 a．藓类、鸟类、蘑菇 ②多细胞生物 b．艾滋病病毒、流感病毒 ③非细胞生物 c．细菌、绿眼虫、衣藻、酵母菌 【提示】 ①—c ②—a ③—b [合作探讨] 探讨1：病毒能独立生活吗？ 提示：不能。病毒专营细胞内寄生，只有在寄主内才具有生命活动。 探讨2：病毒属于原核生物界还是原生生物界？ 提示：病毒没有细胞结构，既不属于原核生物，也不属于原生生物。病毒不属于五界中的任一界，可单独归为病毒界。 探讨3：名称含“菌”或“藻”字的生物一定是原核生物吗？ 提示：名称含“菌”或“藻”字的生物不一定是原核生物，如酵母菌属于真菌；衣藻属于原生生物。 探讨4：我们日常所吃的蘑菇和木耳属于植物吗？ 提示：不属于。它们属于真菌。 [思维升华] 生物的五界及代表生物 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 4 五 界 单细胞生物 原核生物界：细菌、蓝藻等 原生生物界（大部分）：原生动物、单 细胞藻类等 真菌界（一部分）：酵母菌、部分霉 菌等 多细胞生物 植物界：藓类、蕨类、各种树木花卉 动物界：腔肠动物、环节动物、昆虫 类、鸟类、哺乳类等 大型真菌：蘑菇等 1．病毒和朊病毒都没有细胞结构，它们必须在活细胞中才能繁殖，这说明( ) 【导学号：60150001】 A．病毒和朊病毒不是生物 B．细胞是生命活动的基本单位 C．没有细胞结构就没有生命 D．细胞是一切生物的结构单位 【解析】 病毒和朊病毒都是具有生命的生物，但二者都不具细胞结构，必须寄生在活细胞内才能完成其生命活动，说明生 命活动的基本单位是细胞。 【答案】 B 2．微生物的种类繁多，下列微生物中属于原核生物的是( ) ①霉菌 ②酵母菌 ③蓝藻 ④大肠杆菌 ⑤乳酸杆菌 A．①②③ B．②③④ C．③④⑤ D．①④⑤ 【解析】 蓝藻、大肠杆菌、乳酸杆菌都没有细胞核，都属于原核生物；霉菌、酵母菌都有真正的细胞核，都属于真核生物。 【答案】 C 1．下列关于细胞发现的叙述，正确的是( ) A．詹森制造了世界上第一台显微镜，但与细胞的发现无直接关系 B．第一个发现活细胞的人是罗伯特·胡克 C．罗伯特·胡克制造的显微镜已经能观察到细胞的所有细微结构 D．列文虎克制造的显微镜已经能观察到细胞的所有细微结构 【解析】 细胞的发现与显微镜的发展是密不可分的。真正观察到活细胞的是荷兰生物学家列文虎克，他用自己制作的放大 倍数达 300 倍的显微镜观察到了池塘中的原生动物、蛙肠内的动物、人和哺乳动物的精子，后又在鲑鱼的血液中看到了红细胞， 在牙垢中看到了细菌，但是并没有看到细胞内的所有结构。只有通过电子显微镜才能看到亚显微结构。 【答案】 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 5 2．下列关于细胞学说及其建立的叙述错误的是( ) A．细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的 B．细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的 C．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞 D．细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性 【解析】 细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺提出的。其主要内容是：细胞是一个有机体，一切动物和植物都由细 胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的 生命起作用；新细胞可以从老细胞中产生。细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。细胞分为真核细胞和原核细胞 不是细胞学说的内容。原核细胞是在细胞学说创立之后才发现的。 【答案】 C 3．下列关于细胞学说的说法正确的是( ) 【导学号：60150003】 ①细胞是由化学元素组成的 ②一切生物都是由细胞构成的 ③新细胞的产生只能是来自原来存在的细胞 ④细胞是一切动植物的基本单位 A．①② B．②③ C．②④ D．③④ 【解析】 细胞学说指出一切动物和植物都是由细胞构成的，细胞是一切动植物的基本单位，但是并非是指所有生物；新细 胞的产生是原来细胞分裂的结果，不会自然发生。 【答案】 D 4．引起下列疾病的生物中，在结构上与其他三种有明显差异的是( ) A．艾滋病 B．乙型肝炎 C．非典 D．肺结核 【解析】 引发题中疾病的生物依次为：艾滋病病毒、乙肝病毒、SARS 病毒、结核杆菌。可以看出前三者都是病毒，只有结 核杆菌是细菌。 【答案】 D 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.罗伯特·胡克发现并命名了细胞，德国科学家施莱登、施旺创立了细胞学说。 2.细胞学说主要内容：①所有的动物和植物都是由细胞构成的；②细胞是生物体结构和 功能的基本单位；③细胞只能由细胞分裂而来。 3.生物可分为原核生物界、原生生物界、真菌界、植物界和动物界。 4.细胞是有机体(除病毒外)结构和功能的基本单位。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 6 学业分层测评(一) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．下列叙述不符合生物学事实的是( ) 【导学号：60150004】 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·胡克和列文虎克清楚地观察到了细胞的内部结构 【解析】 受显微镜放大倍数的制约，罗伯特·胡克和列文虎克并未清楚地观察到细胞的内部结构。 【答案】 D 2．细胞学说揭示了( ) A．植物细胞与动物细胞的区别 B．生物体结构的统一性 C．细胞为什么能产生新细胞 D．人类认识细胞是一个曲折的过程 【答案】 B 3．下列各项中，都具有细胞结构的是( ) 【导学号：60150005】 A．细菌和 SARS 病毒 B．SARS 病毒和 AIDS 病毒 C．发育三周的人胚胎和草履虫 D．乌龟和烟草花叶病毒 【解析】 病毒不具有细胞结构。 【答案】 C 4．下列四组生物中，都属于原生生物的一组是( ) A．噬菌体和根霉 B．细菌和草履虫 C．蓝藻和酵母菌 D．衣藻和变形虫 【解析】 本题考查病毒、原核生物和原生生物常见种类的区别。病毒是非细胞结构生物，分植物病毒、动物病毒和细菌病 毒(如噬菌体)。原核生物是由原核细胞构成的，主要类群有细菌和蓝藻等。原生生物是原生动物、单细胞藻类和黏菌。衣藻、酵 母菌、根霉、草履虫、变形虫都是原生生物。A项中的噬菌体为病毒类，B项中的细菌和 C 项中的蓝藻为原核生物，可排除。 【答案】 D 5．蘑菇、草履虫、艾滋病病毒、大肠杆菌依次属于( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 7 【导学号：60150006】 A．植物、动物、病毒、原生生物 B．植物、原生生物、真菌、原核生物 C．真菌、原生动物、病毒、原核生物 D．真菌、原核生物、病毒、原生生物 【解析】 蘑菇属于真菌，草履虫属于原生动物，艾滋病病毒属于病毒，大肠杆菌属于原核生物。 【答案】 C 6．细胞是绝大多数生物体的结构和功能的基本单位，与此说法不符的是( ) A．生物体的生命活动是在细胞内或在细胞的参与下完成的 B．地球上最早出现的生命形式是具有细胞形态的单细胞生物 C．除病毒以外的其他生物都是由细胞构成的 D．动植物细胞以及微生物细胞的结构、功能完全相同 【解析】 动植物细胞以及微生物细胞的结构、功能不完全相同。 【答案】 D 7．下列关于细胞与生命活动关系的叙述错误的是( ) 【导学号：60150007】 A．草履虫的生命活动离不开细胞 B．病毒的生命活动可以离开细胞 C．细胞内的生物大分子没有生命 D．单细胞生物的一个细胞就能完成各种生命活动 【解析】 草履虫这类单细胞生物一个细胞就能完成各种生命活动，其生命活动离不开细胞；病毒没有细胞结构，必须寄生 在活细胞中才能生存；细胞中的分子属于构成细胞的物质，没有生命。 【答案】 B 8．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】 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 都为单细胞动物，其细胞结构相似；香菇、酵母菌、灵芝都为真菌；水绵属于低等植物；大肠杆菌为细菌，属于原核生物；小麦、 番茄、大豆、烟草及豌豆均为高等植物，细胞结构最相似。 【答案】 C 9．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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 8 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。 【导学号：60150008】 (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，提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道路 (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 [能力提升] 10．(2016·济南高一检测)王华同学对生物体的组成很感兴趣，上网查询生物体是怎样组成的，结果显示绝大多数生物(除 病毒外)都是由细胞构成的，而且细胞的基本结构也相同，这说明( ) ①生物界与非生物界具有统一性 ②生物界具有统一性 ③各生物之间有一定的亲缘关系 ④细胞是生物体的结构单位 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④ 【解析】 绝大多数生物具有细胞这一共同结构，说明生物体的基本结构单位是细胞，生物通过细胞而联系，说明生物之间 具有亲缘关系。 【答案】 B 11．由 A 型流感病毒中的 H7N9 亚型引起的禽流感是一种高致病性禽类传染病，其发病率和死亡率都很高。下列关于禽流感 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 9 病毒的说法正确的是( ) 【导学号：60150009】 A．虽然能引发传染病，但是其没有细胞结构，因此它不是生物 B．能引发传染病，必须寄生在活细胞内 C．在人工配制的富含有机物的培养基上就可以培养 D．通过细胞分裂进行繁衍后代 【解析】 病毒虽然没有细胞结构，但其可在寄主细胞内繁殖，属于生物，所以 A 错误；病毒必须利用寄主细胞提供的原料、 能量和物质合成场所，才能进行增殖等活动。病毒一旦离开活细胞，不能进行生命活动，所以 B 正确；病毒专门营寄生生活，只 有利用活细胞才可培养，所以 C 错误；病毒通过增殖来繁衍后代，而不是细胞分裂，所以 D 错误。 【答案】 B 12．恩格斯曾经把“能量守恒和转化定律、细胞学说、自然选择学说”并称为 19 世纪自然科学的三大发现。其中细胞学说 创立的重要意义在于( ) ①将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来 ②证明了生物之间存在着亲缘关系 ③为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础 ④证明了生物界和非生物界之间存在着统 一性和差异性 A．①②③④ B．①②③ C．①② D．③④ 【解析】 细胞学说归纳说明了动植物在结构上的统一性，没有说明生物界与非生物界之间的统一性和差异性。 【答案】 B 13．(2016·济宁高一检测)H5N1 型禽流感是一种在家禽与家禽之间传播的严重传染病。从发现到现在已有十几个国家发现了 禽流感病毒。为了阻止禽流感的继续蔓延，已经捕杀了几十亿只家禽，造成很大的经济损失。更严重的是，它能够传染人，严重 时会使人死亡。所以人们现在正致力于禽流感疫苗的研制，但收获甚微。试分析： 【导学号：60150010】 (1)禽流感病毒结构非常简单，它们仅由________和________构成。 (2)禽流感病毒没有细胞结构，它是如何生活和繁殖的？_______________________________________________。 (3) 根 据 禽 流 感 病 毒 的 生 活 和 繁 殖 ， 如 何 理 解 生 物 体 生 命 活 动 的 基 本 单 位 是 细 胞 ？ __________________________________________________________ _________________________________________________________。 【解析】 病毒仅由核酸(DNA 或 RNA)和蛋白质构成，它营活细胞内的寄生生活。 【答案】 (1)核酸 蛋白质外壳 (2)禽流感病毒无细胞结构，只能寄生在宿主活细胞内才能复制增殖。 (3)自然界中的生物，只有病毒等极少数生物无细胞结构，但病毒的生命活动离不开细胞，所以对生物体而言，细胞是生命 活动的基本单位。 14．草履虫是单细胞生物，能独立完成自身所需要的一切生命活动。请完善下面探究草履虫对刺激反应的实验方案。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 10 (1)提出问题：草履虫能否对外界刺激作出反应？ (2)作出假设：草履虫对外界刺激________作出反应，能________有利刺激，________ 有害刺激。 (3)实验观察：准备草履虫培养液，放大镜，显微镜，3支滴管，镊子，4片载玻片，清水，肉汁，小盐粒。实验设计如下表： 载玻片 1 号 续表 载玻片 2号 3号 4号 ① 把 每 个 载 玻 片 中 的 两 个 液 滴 连 起 来 ， 一 段 时 间 后 ， 观 察 草 履 虫 的 变 化 ， 发 现 _______________________________________________。 ②用镊子取少许小盐粒，放入 3 号载玻片左侧液滴中，发现草履虫向__________________运动。 ③用滴管取肉汁滴入 4 号载玻片右侧液滴中，发现草履虫向__________________运动。 ④由此得出结论：_______________________________________________。 【解析】 草履虫是单细胞生物，它的一切生命活动(包括对外界的刺激作出反应)，都是由一个细胞来完成的。其对外界刺 激作出的反应称为应激性，即逃避有害刺激，趋向有利刺激。 【答案】 (2)能 趋向 躲避 (3)①均无明显变化 ②右侧液滴 ③右侧液滴 ④草履虫能躲避有害刺激，趋向有利刺激 第二节 细胞的形态和功能 1．使用高倍显微镜观察多种多样的细胞，比较细胞的形状和大小。(重点) 2．理解细胞的形态和功能的统一。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 11 细 胞 的 形 状 、 大 小 及 其 形 态 与 功 能 的 统 一 1．细胞的形状和大小 (1)形状 ①单细胞生物 草履虫形如鞋底 衣藻呈卵形且带有长鞭毛 ②多细胞生物 圆形 椭圆形 方形 扁形 梭形 多角形 (2)大小 ①已知世界上最大的细胞是鸵鸟卵细胞，最小的细胞是支原体。 ②一般来说，动植物细胞的体积要大于微生物细胞，高等动物的卵细胞 大于体细胞。 2．细胞的形态与功能的统一 细胞的形态与其功能适应(连线) ①肌肉细胞 a．长突起 Ⅰ.有利于气体交换 ②红细胞 b圆盘状 Ⅱ.提高冲动传递效率 ③神经细胞 c．长条形或长梭形 Ⅲ.收缩功能 ④木纤维细胞 d．半月形 Ⅳ.支持作用 ⑤保卫细胞 e．梭形 Ⅵ.利于呼吸和蒸腾 【提示】 ①－c－Ⅲ ②－b－Ⅰ ③－a－Ⅱ ④－e－Ⅳ ⑤－d－Ⅵ [合作探讨] 探讨1：为什么高等动物的卵细胞大于一般的体细胞？ 提示：卵细胞是一类特殊的细胞，它含有许多供胚胎发育利用的营养物质——卵黄，从而使细胞体积增大了许多倍。 探讨2：举例说明细胞的形态与功能是统一的？ 提示：红细胞为圆盘状，有利于 O2和 CO2气体的交换，神经细胞伸出去的突起可达 1 m 以上，大大提高了冲动传递的效率。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 12 [思维升华] 1．多种多样的细胞 (1)对单细胞生物来说 ①不同生物的细胞形态不同，如草履虫呈鞋底状，蓝藻呈球形，衣藻呈卵形且带有长鞭毛。 ②同一生物不同时期的细胞形态不同，如变形虫静止时近球形，运动时伸出伪足。 (2)对多细胞生物来说 ①不同生物的细胞形态不同，如植物细胞多呈长方形，团藻细胞呈球形。 ②同一生物不同组织的细胞形态不同，如肌细胞呈长梭形，神经细胞多突起。 2．形态与功能相适应 尽管细胞的形态是多种多样的，但每种细胞的形态总是与其本身的功能相统一。例如，在多细胞有机体中，不同组织的细胞 形态与功能相统一，是多细胞有机体的一个重要特征，分化程度越高，表现越明显。 1．以下说法不正确的是( ) 【导学号：60150011】 A．同一生物体不同部位的细胞的形态、大小完全相同 B．同一生物体不同部位的细胞的形态、大小千差万别 C．不同生物体的细胞的形态、大小有所差别 D．细胞大小、形态与其功能相适应 【解析】 细胞的大小、形态与其功能相适应，同一生物体不同部位的细胞的大小、形态有一定差别，不会完全相同。 【答案】 A 2．下图为某人体内几种类型的细胞模式图。下列相关叙述中，不正确的是( ) A．细胞形态的多样性是与其功能的多样性相适应的 B．不同形态的细胞结合在一起，共同完成人体的生命活动 C．b、c、d 细胞在结构上具有统一性，a 不具有 D．这些细胞在功能上是各不相同的 【解析】 细胞的形态可能千差万别，但其基本结构却是相同的，a～d 细胞的基本结构也相同。 【答案】 C 细 胞 的 观 察 工 具 —— 显 微 镜 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 13 1．分辨率 (1)人眼：100 μm 以上。 (2)光学显微镜：高达 0.2 μm。 2．光学显微镜的组成及光源 (1)组成 聚光器 物镜 目镜 (2)光源：可见光。 3．显微结构与亚显微结构 (1)显微结构：光学显微镜下观察到的细胞结构。 (2)亚显微结构：电镜下观察到的细胞结构。 [合作探讨] 探讨1：下面是目镜和物镜模式图，说出放大倍数与镜头长短的关系。 提示：①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近。 ②目镜越长，放大倍数越小。 探讨2：为什么要先用低倍镜观察清楚后，把要放大观察的物像移至视野的中央，再换高倍物镜观察？ 提示：低倍镜下视野范围大，而高倍镜下视野范围小。如果直接用高倍镜观察，往往由于观察的物像不在视野范围内而找不 到。因此，需要先用低倍镜观察清楚，并把要放大的物像移至视野中央，再换高倍镜观察。 探讨3：从低倍镜换成高倍镜后视野发生了哪些变化？请列表比较。 提示： 项目 视野范围 视野亮度 细胞数目 细胞大小 低倍镜 大 亮 多 小 高倍镜 小 暗 少 大 探讨4：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)。为进一步放大该细胞，首先应将其移至视野正 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 14 中央，应怎样移动装片？ 提示：向右上方移动装片。 [思维升华] 1．使用显微镜的操作步骤 (1)低倍镜：取镜⇒安放⇒对光⇒安放玻片⇒调焦⇒观察 (2)高倍镜：在低倍镜下找准目标 ⇓ 移动装片，使目标位于视野中央 ⇓ 转动转换器，换用高倍镜 ⇓ 调焦(转动细准焦螺旋；视野暗，可调反光镜或光圈) 高倍镜的使用“四字诀”——“找”、“移”、“转”、“调” 2．显微镜的成像特点 显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积的放大倍数。 3．放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的关系 (1)视野中细胞呈一行排布： 放大后视野中的细胞数目与放大倍数成反比 举例： (2)视野中细胞呈充满排布： 放大后视野中的细胞数目与放大倍数的平方成反比举例： 4．视野中异物位置的判断 视野中异物的位置一般有三种可能：载玻片的标本上、目镜上、物镜上。判断方法如下： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 15 移动装片 污染物移动——在装片上 污染物不动——转动目镜 污染物移动——在目镜上 污染物不动——在物镜上 1．用光学显微镜观察装片时，下列操作正确的是( ) 【导学号：60150012】 A．将物镜对准通光孔 B．先用高倍镜观察，后用低倍镜观察 C．移动装片可确定污物是否在物镜上 D．使用高倍镜时，用粗准焦螺旋调节 【解析】 用显微镜观察物像时，应先用低倍镜，再用高倍镜；使用高倍镜时，用细准焦螺旋调节；移动装片可确定污物是 否在装片上。 【答案】 A 2．以下①、②、③、④、⑤是使用光学显微镜的几个步骤。如图为显微镜观察过程中的两个视野，其中某细胞为主要观察 对象，由视野 A 到视野 B 操作的正确顺序是( ) 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．①→②→③→④ B．③→②→① C．⑤→④→③→② D．③→④→①→② 【解析】 具体分析如下： 【答案】 C 1．细胞具有多样性，下面对细胞形态结构和功能关系的理解有偏差的是( ) 【导学号：60150013】 A．卵细胞富含营养、体积大与早期胚胎发育相适应 B．精子具有鞘尾与其运动功能相适应 C．神经元有长的突起与其传导功能相适应 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 16 D．红细胞无细胞核与其能再生的功能相适应 【解析】 细胞多样性表现在细胞种类不同、细胞结构和功能的差异性、细胞大小以及细胞与其功能相适应的特点上，A、B、 C三项的理解都是正确的，而 D 项中红细胞无细胞核是与运输氧的功能相适应的。 【答案】 D 2．下列关于细胞形态与功能的叙述中，错误的是( ) A．肌肉细胞呈长条形或长梭形，有利于收缩和舒张，产生运动 B．人的红细胞呈两面凹的圆盘状，增大了细胞膜面积，有利于气体交换 C．神经细胞的突起呈纤维状，有利于提高神经冲动的传递效率 D．动物细胞的卵细胞较大，有利于与外界进行物质的交换 【答案】 D 3．用高倍显微镜观察细胞时，正确的操作顺序应是( ) 【导学号：60150014】 ①把装片放在载物台上，使标本位于通光孔的中央 ②眼睛从侧面注视物镜，转动粗准焦螺旋使镜筒下降至离标本 0.5 cm 处 ③转动转换器，使低倍物镜对准通光孔 ④调节反光镜，左眼注视目镜，使视野明亮 ⑤用左眼注视目镜，同时转动粗准焦螺旋使镜筒上升，直到看见物像 ⑥转动转换器，使高倍物镜对准通光孔 ⑦调节细准焦螺旋，直到物像清晰 ⑧将要观察的物像移动到视野中央 A．①③②④⑤⑦③⑥ B．③④①②⑤⑧⑥⑦ C．④③①⑦②⑥⑤⑧ D．①②③④⑦⑥⑤⑧ 【解析】 要求对显微镜使用的基本操作要熟练掌握。显微镜的正确使用方法为：首先转动转换器，使低倍物镜对准通光孔 再调节反光镜，左眼注视目镜，使视野明亮；然后把装片放在载物台上，使标本位于通光孔的中央，接着眼睛从侧面注视物镜， 转动粗准焦螺旋使镜筒下降至离标本 0.5 cm 处；再用左眼注视目镜，同时转动粗准焦螺旋使镜筒上升，直到看见物像；再用细 准焦螺旋调节，使视野中的物像清晰；将要观察的物像移动到视野中央；转动转换器，使高倍物镜对准通光孔；转动细准焦螺旋， 直至物像清晰。 【答案】 B 4．若用同一显微镜观察同一标本四次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果如下图。试问其中视野最亮的是( ) 【解析】 物镜放大倍数越大，视野越暗。D 图所示视野中的细胞最小，故其视野最亮。 【答案】 D 5．下图是显微镜下观察到的几何图形，①～⑥是有关显微镜的几个操作步骤。要将视野中的物像从图甲转为图乙，正确的 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 17 操作顺序是( ) 【导学号：60150015】 甲 乙 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向右上方移动装片 ⑥向左下方移动装片 A．①③④⑤ B．⑥④③⑤ C．⑤④③② D．⑥④⑤③ 【解析】 从图甲转为图乙，视野中几何图形数目减少，物像变大，说明放大倍数增大，是转动转换器使用高倍镜的结果。 使用高倍镜前，需先在低倍镜下找到物像，并向右上方移动装片，将观察目标移到视野中央，然后转动转换器换上高倍镜，调节 光圈和细准焦螺旋，使物像清晰。 【答案】 C 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.细胞的形态结构与其本身的功能相统一。 2.动植物细胞的体积大于微生物细胞，高等动物的卵细胞大于体细胞。 3.光学显微镜主要由聚光器、物镜和目镜组成。 4.电子显微镜下观察到的细胞结构称亚显微结构。 学业分层测评(二) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．下列关于细胞统一性的说法，错误的是( ) A．构成动植物的细胞不完全相同 B．构成动植物的细胞完全不相同 C．人和细菌的细胞也存在着相似性 D．不同细胞的相似性主要是它们都有细胞膜、细胞质、细胞核 【解析】 动物细胞和植物细胞共有的结构有：细胞膜、细胞质、细胞核等结构。 【答案】 B 2．细胞形态和功能的统一是有机体细胞的一个重要特征。下列体现此特征最突出的是( ) 【导学号：60150016】 A．胚胎干细胞 B．造血干细胞 C．神经干细胞 D．神经细胞 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 18 3．成人身体约有 1014个细胞，这些细胞大约有 200 多种不同的类型，根据分化程度的不同，又可分为 600 多种，但是都有 基本相同的结构，这说明( ) A．人体细胞既有多样性，又有统一性 B．细胞的结构和功能基本相同 C．200 多种不同的类型就是 200 多种不同的组织 D．人体细胞的基本结构与草履虫相同 【答案】 A 4．使用显微镜时，将低倍物镜转成高倍物镜后，发现视野中物像模糊，此时应该进行的操作一般是( ) 【导学号：60150017】 A．将平面反光镜换成凹面反光镜 B．使用细准焦螺旋调节焦距 C．使用粗准焦螺旋调节焦距 D．移动临时装片选择另外视野 【解析】 将低倍镜转换成高倍镜后，出现物像模糊，此时应该使用细准焦螺旋调节焦距；反光镜是用来调节视野亮度的； 移动装片，只是看到不同范围内的物像；高倍镜镜头与装片之间的距离小，所以一定不能使用粗准焦螺旋调节。 【答案】 B 5．用显微镜的 1 个目镜分别与 4个不同倍数的物镜组合来观察血细胞涂片。当成像清晰时，每个物镜与载玻片的距离如图 所示。如果载玻片位置不变，用哪一物镜时在一个视野中看到的细胞数最少( ) A B C D 【解析】 物镜的放大倍数越大，镜头越长，离装片的距离越近，看到的细胞数目越少。 【答案】 A 6．用低倍镜观察某装片时，如果发现视野中有一异物，移动装片，异物不动，转动物镜后，异物也不动。这说明异物可能 在( ) 【导学号：60150018】 A．目镜上 B．物镜上 C．装片上 D．反光镜上 【解析】 移动装片异物不动，说明异物不在装片上，转动物镜后异物不动，说明异物也不在物镜上，反光镜上的异物可以 降低光照强度，不会出现在视野中。 【答案】 A 7．(2016·大同高一检测)下列关于高倍镜使用的描述，错误的是( ) A．先在低倍镜下看清楚物像，再转至高倍镜 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 19 B．高倍镜缩小了观察的视野，放大了倍数 C．先用粗准焦螺旋调节，再用细准焦螺旋调节 D．把视野调亮，图像才清晰 【解析】 在低倍镜下观察清楚物像后再转动转换器调至高倍镜；高倍镜下视野范围较小，放大倍数大；高倍镜下只能调节 细准焦螺旋；高倍镜视野较暗，通常需要调亮视野。 【答案】 C 8．黎明在使用显微镜观察植物细胞装片时，看到的情况如下图所示，他可能进行的操作不包括( ) 【导学号：60150019】 A．调大光圈 B．转动转换器 C．移动装片 D．转动粗准焦螺旋 【解析】 由图可知黎明看到的细胞变大了，应该换用了高倍镜，那么可能的操作应有移动装片，转动转换器和调节光圈。 换用高倍镜后一定不能再转动粗准焦螺旋。 【答案】 D 9．(2016·曲阜一中测试)如图为普通光学显微镜的结构示意图，请据图完成下列问题。 (1)请写出图中序号所指的显微镜结构名称： ①________；②________；③________；④________； ⑤________；⑥________；⑦________；⑧________； ⑨________；⑩________。 (2)在用显微镜观察现成玻片时，发现视野中物像偏左上方，则要把装片向________移动，直到物像在视野的正中央。 (3)在用显微镜观察蚕豆叶表皮的临时装片时，物镜为 40×、目镜为 10×，则放大倍数为________，这里的放大倍数是指 ________(填“长度或宽度”、“面积”)。 【解析】 显微镜是高中生物实验中最为重要、最常用的一种实验仪器。显微镜的各部分构造、操作步骤以及操作注意点都 必须要求熟练掌握。由于在显微镜中看到的物像是上下、左右都颠倒的像，所以在视野中物像偏哪边，载玻片就往哪边移；通常 所说的放大倍数是指长度或宽度。 【答案】 (1)①目镜 ②镜筒 ③物镜 ④载物台 ⑤聚光器 ⑥反光镜 ⑦粗准焦螺旋 ⑧细准焦螺旋 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 20 ⑨镜臂 ⑩镜座 (2)左上方 (3)400 倍 长度或宽度 [能力提升] 10．(2016·九江高一检测)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( ) 【导学号：60150020】 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】 视野内目镜测微尺每小格代表的实际长度越小，放大倍数越大，③④组合放大倍数最大。 【答案】 D 11．某学生在显微镜下观察落花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊。这是 由于( ) A．反光镜未调节好 B．标本切得厚薄不均 C．细准焦螺旋未调节好 D．显微镜物镜损坏 【解析】 在观察落花生子叶切片时，当转动细准焦螺旋时，有一部分看得清楚，说明显微镜的使用方法正确，但另一部分 细胞模糊，只可能是由于标本切片时厚薄不均造成的。 【答案】 B 12．下图为黑藻细胞的细胞质环流示意图，视野中的叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针，则实际上，黑藻 细胞中叶绿体的位置和细胞质环流的方向分别是( ) 【导学号：60150021】 A．叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为顺时针 B．叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为逆时针 C．叶绿体位于液泡的右方，细胞质环流的方向为逆时针 D．叶绿体位于液泡的左方，细胞质环流的方向为顺时针 【答案】 B 13．显微镜是生物学科中最为重要的观察工具之一，下面是关于显微镜使用过程中的几个问题： (1)在低倍镜下寻找到需观察的细胞后，若要进一步放大观察，则操作的主要程序为： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 21 ①把______________移到___________________________。 ②_______________________________________________。 ③_______________________________________________ 至物像清晰。 (2)图 1 是在使用目镜为 10×，物镜也为 10×的显微镜下观察蛙的皮肤上皮细胞时的视野，图 2 是更换物镜后的视野，则更 换的物镜应为______________(放大倍数)。 (3)细胞内的细胞质并不是静止的，而是在不断地流动着，其方式多数呈环形流动。若在显微镜下观察到一个细胞的细胞质 沿逆时针方向流动，则实际的流动方向应为______________。 【解析】 (1)高倍显微镜的使用操作步骤为三大步，即先将要放大观察的物像移至视野中央，再换上高倍物镜，最后调细 准焦螺旋。 (2)图 1 中蛙的上皮细胞放大为图 2 所示时，由图可知放大为原来的 4倍，则更换的物镜的放大倍数为 10×4＝40 倍。 (3)显微镜的成像特点是左右相反、上下颠倒的虚像，即物像与实物是倒置的，可判断细胞质流动方向为逆时针。 【答案】 (1)①要放大观察的物像 视野中央 ②转动转换器换上高倍物镜 ③调节细准焦螺旋 (2)40× (3)逆时针 14．如下图所示，甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙图和丙图分别表示不同物镜 下观察到的图像。请据图回答下列问题。 【导学号：60150022】 (1)观察物像丙时应选用甲图中________(填图中序号)组合。 (2)若丙图观察到的细胞是位于乙图右上方的细胞，从图中的乙转为丙时，应向________移动装片。 (3)若乙图是在①④组合(放大倍数为 100 倍)下观察到的气孔数目(假定气孔数目正好充满整个视野)，若转换为②③组合(放 大倍数为 200 倍)，观察到的气孔数目理论上讲是________个。 【解析】 (1)目镜越长，放大倍数越小，反之，则放大倍数越大。物镜越长，放大倍数越大，物像清晰时距装片距离越近。 故观察物像丙时应选用甲图中②③⑤组合。 (2)由于显微镜下观察到的物像是倒像，所以位于乙图右上方的细胞实际上位于左下方，若将其移至视野中央，应向右上方 移动装片。 (3)因假定气孔数目正好充满整个视野，故可按照看到的气孔数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算。在显徽镜放大 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 22 倍数为 100 倍时看到 8 个气孔，当放大倍数为 200 倍时看到的气孔数目为 8÷( 200 100 ) 2 ＝2(个)。 【答案】 (1)②③⑤ (2)右上方 (3)2 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 23 第二章 细胞的构成 第一节 细胞的化学组成 1．简述组成细胞的大量元素和微量元素。 2．尝试检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质。(重难点) 构 成 细 胞 的 化 学 元 素 和 化 合 物 1．构成细胞的化学元素 (1)种类 主要有 20 多种。 (2)元素的分类 ①大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等。 ②微量元素：Mn、Zn、Cu、B、Mo、Ni 等。 ③半微量元素：Fe。 (3)生物界与非生物界的统一性 构成细胞的化学元素都是无机自然界中常见的元素，说明了生物界和非生物界具有统一性。 2．构成细胞的化合物 (1)细胞中化学元素的存在状态 少数：游离状态 多数：化合物 (2)种类 化合物 无机物 水 无机盐 有机物 糖类 脂质 蛋白质 核酸 (3)含量 活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 24 (4)碳架 糖类、脂质、蛋白质、核酸都含有由 C、H、O 原子通过共价键连接成的碳架结构。 (5)意义 细胞中的化合物构成了细胞内生命活动的物质基础。 [合作探讨] 探讨1：为什么组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到？而组成细胞的元素含量与无机自然界又大不相同？ 提示：组成细胞的元素是生物体有选择地从无机自然环境中吸收的。 探讨2：大量元素和微量元素划分的依据是什么？微量元素是否可有可无？请举例说明。 提示：划分依据是其在生物细胞中含量的多少。微量元素不可缺少，否则机体就会出现异常，如 Fe 是人体血红蛋白的重要 组成元素，缺 Fe 会患缺铁性贫血。 探讨3：为什么占人体细胞鲜重最多的元素是 O，而占干重最多的是 C? 提示：在鲜重情况下，组成细胞最多的化合物是 H2O，而干重情况下所含的成分主要是有机物。 探讨4：下图为细胞中的化合物及其含量图 图中无机物有哪些？有机物有哪些？区分依据是什么？ 提示：无机物有水和无机盐，有机物有蛋白质、脂质、糖类、RNA、DNA 等。无机物不具有碳架，有机物具有碳架结构。 [思维升华] 1．组成细胞的元素种类和含量 (1)大量元素和微量元素划分的依据是在生物细胞中的含量，而不是生理作用。 (2)生物体内含有的元素不一定是生物所必需的元素，如 Pb。 (3)主要元素占人体细胞鲜重比例是 O＞C＞H＞N＞P＞S，而占人体细胞干重比例是 C＞O＞N＞H＞P＞S。 2．元素的统一性和差异性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 25 1．(2016·长沙高一检测)牛通过吃草获得化合物和元素，那么，牛和草体内的各种化学元素( ) A．种类差异很大，含量大体相同 B．种类和含量差异都很大 C．种类和含量都是大体相同的 D．种类大体相同，含量差异很大 【解析】 不同生物体的细胞内元素种类大体相同，含量相差较大。 【答案】 D 2．下列哪项实例能够证明微量元素是生命活动所必需的( ) 【导学号：60150023】 A．Mg 2＋ 是叶绿素的组成成分 B．油菜缺少 B时只开花不结果 C．哺乳动物血液中 Ca 2＋ 含量太低，会抽搐 D．缺 P 会影响 ATP 的合成 【解析】 A、B、C、D都能证明元素是生命活动所必需的，但只有 B项中 B(硼元素)是微量元素，P、Mg、Ca 是大量元素。 【答案】 B 3．右图表示细胞中几种化合物的含量，以下按图中①②③④顺序排列相对应的是( ) A．水、蛋白质、糖类、脂质 B．蛋白质、糖类、脂质、水 C．水、蛋白质、脂质、糖类 D．蛋白质、水、脂质、糖类 【解析】 组成生物体的化合物分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐，有机物包括糖类、 脂质、蛋白质和核酸。在细胞鲜重中水的含量最多，其次是蛋白质，最少的是糖类和核酸。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 26 检测生物组织中的还原性糖、脂肪和蛋白质(实验) 1．实验原理 (1)还原性糖（葡萄糖、果糖、麦芽糖）＋班氏试剂 ――→ 沸水加热 砖红色沉淀 (2)脂肪＋苏丹Ⅲ染液―→橘黄色 (3)蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色 2．实验步骤 (1)还原性糖的检测和观察： 选材 含还原性糖量较高、白色或近于白色的植物组织 制备组织样液 (制浆→一层纱布过滤→取液) 显色反应 结论 组织样液中含有还原性糖 (2)脂肪的检测和观察： 取材 植物油(食用油) 检测 结论 植物油中含有脂肪 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 27 (3)蛋白质的检测和观察： 选材与制备 蛋白质悬液 显色反应 结论 蛋白质悬液中含有蛋白质 [合作探讨] 探讨1：在检测还原性糖时，在选材方面有什么要求？为什么？ 提示：应选用白色或近于白色且还原性糖含量高的材料，如梨、苹果等。因为有颜色的材料会干扰实验结果的颜色变化。 探讨2：用双缩脲试剂检测蛋白质时，CuSO4的用量一定要少，为什么？ 提示：Cu2＋呈蓝色，为避免因过量使用而遮盖实验结果的颜色。 探讨3：双缩脲试剂先用试剂 A，再滴加试剂 B，请分析原因。 提示：检测蛋白质需要在碱性环境下反应，先滴加试剂 A的目的是制造碱性环境，Cu2＋在碱性环境中与相邻的肽键发生反应。 探讨4：蔗糖溶液中加入班氏试剂后呈现什么颜色？ 提示：蔗糖属于非还原性糖，不与班氏试剂发生反应。观察到的现象不是无色，而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。 [思维升华] 1．检测蛋白质的原理是肽键在碱性环境中与 Cu 2＋ 反应生成紫色络合物，所以加入双缩脲试剂 A液的目的是制造碱性环境。 2．还原性糖的检测需要在沸水加热约 1～2 min，而蛋白质的鉴定不需要加热。 3．在检测蛋白质的实验中，若用鸡蛋清作实验材料，必须稀释，以免实验后粘住试管，不易洗刷。 1．对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是( ) 【导学号：60150024】 待测物质 检测试剂 预期显色结果 ① 葡萄糖 苏丹Ⅲ 砖红色 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 28 ② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色 ③ 淀粉 班氏试剂 砖红色 ④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色 A.①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【解析】 葡萄糖与班氏试剂发生作用生成砖红色沉淀。班氏试剂是鉴定还原性糖的，淀粉不属于还原性糖，鉴定淀粉可用 碘液。脂肪可用苏丹Ⅲ染液检测，呈现橘黄色。蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应。 【答案】 D 2．有人通过实验测得甲、乙、丙三种植物某器官中三大类有机化合物的含量如图所示，据此回答下列问题： (1)用教材所介绍的检测方式，能得出上述结果吗？试说明理由。 _______________________________________________ _______________________________________________。 (2)能否用班氏试剂和双缩脲试剂分别检测成熟西红柿中是否含有还原性糖和蛋白质？试说明理由。 _______________________________________________ _______________________________________________。 (3)如果图中结果是从花生种子、小麦种子、大豆种子中检测得到的，最有可能为大豆种子的是________。 【答案】 (1)不能。因为教材所介绍的检测方法只是定性检测，不能定量检测 (2)不能。因为成熟西红柿一般都是红色的，该颜色会干扰砖红色沉淀和紫色反应，使实验结果无说服力 (3)乙 1．下列选项中，全部属于组成细胞的大量元素的是( ) 【导学号：60150025】 A．P、N、Mn、K B．N、S、Ca、P C．Fe、S、P、N D．Fe、Mn、B、Mo 【解析】 细胞中的元素根据含量的不同分为大量元素和微量元素，其中大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故 B 正确。 【答案】 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 29 2．原产热带非洲地区的光棍树，树形奇特，无刺无叶，它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】 细胞内含量最多的有机物是蛋白质，由此判定 C 正确。 【答案】 C 3．(2016·石家庄高一期中)下列哪组试剂在使用过程中必须加热( ) 【导学号：60150026】 A．班氏试剂鉴定还原性糖 B．苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪 C．双缩脲试剂鉴定蛋白质 D．碘液鉴定淀粉 【解析】 班氏试剂鉴定还原性糖时必须加热，故 A正确。苏丹Ⅲ鉴定脂肪不需要加热，需要用显微镜观察，故 B错误。双 缩脲试剂鉴定蛋白质，不需要水浴加热，故 C 错误。碘液鉴定淀粉也不需要加热，故 D 错误。 【答案】 A 4．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类 8.5%，每 100 克含维生素 A 5 毫克、维生素 C 9.3 毫克、钙(Ca)45 毫克、磷(P)50 毫克、铁(Fe)8 毫克，以及 18 种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还 是可溶性还原性糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。 (1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原性糖。 (2)实验原理：淀粉可用________来检测，可溶性还原性糖可用________试剂来检测。 (3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。 (4)实验步骤： Ⅰ.鉴定可溶性还原性糖： ①制备洋葱组织样液，取样液 2 mL 注入试管； ②_______________________________________________ _______________________________________________； ③观察颜色变化。 Ⅱ.鉴定淀粉： ①制备洋葱组织样液，取样液 2 mL 注入试管； ②_______________________________________________； ③观察颜色变化。 (5)预期实验结果与结论： 现象 结论 ①若步骤Ⅰ出现 _________， 说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原性糖又有淀粉 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 30 步骤Ⅱ___________________ ②若步骤Ⅰ______________， 步骤Ⅱ___________________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原性糖而没有淀粉 ③若_____________________ _________________________ 说明洋葱鳞茎中所含糖类________ 【解析】 本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原性糖。向洋葱组织样液中加入碘 液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入班氏试剂，沸水浴加热 1～2 min 后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原性糖。预 期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原性糖和淀粉；②只含有可溶性还原性糖；③只含有淀粉。 【答案】 (2)碘液 班氏 (4)Ⅰ.②加入新制的班氏试剂 4～5 滴混匀，沸水浴加热 1～2 min Ⅱ.②加入 2 滴碘液 (5)① 砖红色沉淀 蓝色 ②出现砖红色沉淀 不出现蓝色 ③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色 没有还原性糖只有淀粉 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.组成细胞的大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg 等，微量元素有 Mn、 Zn、Cu、B、Mo、Ni 等，半微量元素有 Fe 等。 2.组成细胞的化合物中占鲜重最多的是水，占干重最多的是蛋白质。 3.还原性糖与班氏试剂在沸水加热条件下生成砖红色沉淀。 4.脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 5.蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。 学业分层测评(三) (建议用时：45 分钟) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 31 [学业达标] 1．人体内的微量元素的含量甚微，但是对人体的健康却起着重要作用。下列各组元素全部是微量元素的是( ) A．I、K、O、S B．B、Mo、Fe、Zn、Cu C．N、H、O、P、C D．Fe、Ca、 Cu、Mg、C 【解析】 观察比较可知，选项 A 中有 O、S、K 三种大量元素；选项 B中全部都是微量元素；选项 C 中全部为大量元素；选 项 D 中有 C、Mg、Ca 三种大量元素。 【答案】 B 2．(2016·南通高一期中)如寻找其他星球上可能存在的生命体系，应把研究的重点放在含有下面哪种元素的分子上( ) 【导学号：60150027】 A．碳 B．铁 C．钾 D．氧 【解析】 大量元素中 C、H、O、N 为基本元素，C 为最基本元素，因为碳链是构成生物大分子的基本骨架，故如寻找其他星 球上可能存在的生命体系，应把研究的重点放在 C 元素上。 【答案】 A 3．下列有关组成细胞化学元素的叙述，正确的是( ) A．组成细胞最基本的元素是氮 B．活细胞内含量最高的元素是氧 C．Mg、Zn、Ca 等大量元素是生物体必不可少的 D．微量元素对于生物体来说可有可无 【解析】 组成细胞最基本的元素是碳，A 错误；活细胞内含量最高的元素是氧，B 正确；Zn 属于微量元素，C 错误；尽管 生物体内微量元素的含量较低，但有不可替代的作用，D错误。 【答案】 B 4．胡杨是生活在西北干旱地区的植物，水母是生活在水中的动物，这两种生物的细胞中含量最多的化合物分别是( ) 【导学号：60150028】 A．蛋白质 水 B．水 蛋白质 C．蛋白质 蛋白质 D．水 水 【解析】 活细胞中含量最多的化合物，即鲜重中含量最多的化合物是水。 【答案】 D 5．在还原性糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料依次是( ) ①甘蔗的茎 ②油菜籽 ③花生种子 ④梨 ⑤甜菜的块根 ⑥豆浆 A．④②⑥ B．⑤②⑥ C．④③⑥ D．①②⑥ 【解析】 还原性糖的检测，要求实验材料含有还原性糖且是浅色或白色；脂肪、蛋白质的检测，要求实验材料含有丰富的 脂肪或蛋白质。因此，最佳的一组实验材料是④梨、③花生种子和⑥豆浆。甘蔗的茎和甜菜的块根含有丰富的蔗糖，不是还原性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 32 糖，不能做实验材料。 【答案】 C 6．关于“生物体内的化学元素”，下列结果中正确的是( ) 【导学号：60150029】 A．组成生物体的化学元素的种类和含量大体相同 B．生物体内的化学元素在非生物界都可以找到，说明生物界和非生物界具有统一性 C．生物体内的 C 元素是最基本的元素，含量总是最多的 D．微量元素在生物体内含量很少，缺少时对人体影响不大 【解析】 在自然界中，组成生物体的化学元素种类大致相同，含量差别很大。而且组成生物体的元素在非生物界都能找到， 说明生物界与非生物界具有统一性。组成生物体的化学元素中，碳元素是最基本元素，但是含量不一定最多。微量元素虽然少， 但是不可缺少。 【答案】 B 7．(2016·济南高一检测)细胞成分中，含量最多的两种化合物所共有的元素是( ) A．C、H、O B．C、H C．H、O D．C、H、O、N 【解析】 活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质，水和蛋白质都含有 H、O。 【答案】 C 8．如图 1是细胞中化合物含量的扇形图，图 2是细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是( ) 图 1 图 2 A．若图 1表示细胞鲜重，则 A、B 化合物依次是 H2O、蛋白质 B．若图 2表示组成人体细胞鲜重条件下的元素含量，则 a、b、c依次是 O、C、H C．地壳与细胞干重条件下含量最多的元素都是 a，由此说明生物界与非生物界具有统一性 D．若图 1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则 A化合物为蛋白质 【解析】 细胞中含量最多的化合物是水，其次是蛋白质，故 A 正确；鲜重条件下细胞中含量最多的元素是 O，其次是 C、H、 N，故 B 正确；地壳中含量最多的元素是 O，细胞干重条件下含量最多的元素是 C，故 C 错误；细胞干重中，含量最多的有机物是 蛋白质，故 D 正确。 【答案】 C 9．若以鸡蛋蛋白液为材料进行蛋白质鉴定实验，发现蛋白液与双缩脲试剂发生反应后会粘固在试管壁上。下列关于这一现 象形成原因的描述中，正确的是 ( ) 【导学号：60150030】 A．鸡蛋蛋白液稀释不够，搅拌不均匀 B．只添加了双缩脲试剂 A，未添加双缩脲试剂 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 33 C．鸡蛋蛋白液不是合适的实验材料 D．蛋白液与双缩脲试剂的反应时间不够长 【解析】 鸡蛋蛋白液很黏稠，用于鉴定蛋白质的材料时需稀释，否则会粘附在试管上，难以清洗。 【答案】 A 10．根据相关实验，回答下列问题： (1)检测成熟苹果果肉中存在还原性糖，所用的试剂是____________，该试剂与细胞内还原性糖发生作用，形成____________ 沉淀，因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中____________的含量。 (2)检测黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂 A 液摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂 B 液摇匀。其中双 缩脲试剂 B 液的量只有 3～4滴，而不能过量，为什么？ _______________________________________________ _______________________________________________。 【答案】 (1)班氏试剂 砖红色 葡萄糖 (2)过量的双缩脲试剂 B液会与双缩脲试剂 A 液反应，使溶液呈蓝色，而掩盖生成的紫色，干扰实验现象的观察 [能力提升] 11．油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是( ) 【导学号：60150031】 选项 取样时间 检测试剂 检测结果 A 第 10 天 班氏试剂 不显色 B 第 20 天 双缩脲试剂 不显色 C 第 30 天 苏丹Ⅲ试剂 橘黄色 D 第 40 天 碘液 蓝色 【解析】 A项，分析曲线可知，油菜种子在成熟过程中，可溶性糖和淀粉不断转化为脂肪储存起来。第 10 天时仍然存在较 多的可溶性糖，可溶性糖中的还原性糖与班氏试剂在水浴加热条件下会出现砖红色沉淀。B项，蛋白质是生物体生命活动的体现 者，在整个种子成熟过程中都能检测到蛋白质的存在。C 项，在第 30 天时，脂肪含量较高，脂肪与苏丹Ⅲ试剂发生反应呈现橘黄 色。D项，在第 40 天时，淀粉已经消耗殆尽，用碘液检测不会发生显色反应。 【答案】 C 12．在治疗创伤的中药方剂中，雄性羚羊角或犀牛角的用量极少，但是缺少这味药，疗效将大大下降甚至无效。已知动物的 角主要是由死亡细胞的角化(变性)蛋白质组成的，则羚羊角等的有效成分最可能是( ) A．特殊活性蛋白质 B．DNA 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 34 C．微量元素类 D．大量元素类 【解析】 结合题意分析，动物角主要由变性的蛋白质组成，而且在中药方剂中用量极少，可以得出羚羊角等的有效成分最 可能是提供了一些微量元素，正确选项为 C。A 项，即使有特殊活性蛋白质，在中药的煎制及服用后也会被破坏，起不到任何作 用；B项和 D 项肯定是不正确的。 【答案】 C 13．下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。 【导学号：60150032】 O Si C N H 地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76 细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0 请据表回答下列问题： (1) 组 成 细 胞 的 化 学 元 素 在 地 壳 中 都 普 遍 存 在 ， 没 有 一 种 化 学 元 素 是 细 胞 特 有 的 ， 这 一 事 实 说 明 ____________________________。 (2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明______________________。 (3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O 含量最多，请据下表分析，其原因是： 化合物 水 无机盐 蛋白质(C、H、O、N 等) 脂质(C、H、O，有的含 N、P) 糖类(C、H、O)和核酸(C、H、O、 N、P) 质量分数(%) 85～90 1～1.5 7～10 1～2 1～1.5 ①_______________________________________________； ②_______________________________________________。 【解析】 通过分析第一个表可知，生物界与非生物界既有统一性，又有差异性。由第二个表可知，水在化合物中含量最多， 占 85%～90%，且有机物中都含有 C、H、O，所以，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多。 【答案】 (1)生物界与非生物界具有统一性 (2)生物界与非生物界具有差异性 (3)①构成细胞的化合物中含量最多的是水，占 85%～90% ②构成细胞的有机物都含有 C、H、O 三种元素 14．某小组对大豆种子萌发过程中蛋白质含量变化进行了研究(如下图)，请填充实验原理；判断实验步骤中画线部分是否正 确，并更正错误之处；写出实验结果。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 35 (1)实验原理：蛋白质______________________，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。 (2)实验步骤： ①将三份等量大豆种子分别萌发 1、5、9 天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液。 ②取 3 支试管，编号 1、2、3，分别加入等量的萌发 1、5、9天的蛋白质制备液。 ③在上述试管中各加入 等量的双缩脲试剂 A 和 B（按比例配制）的混合液 a ，振荡均匀后， 在沸水浴中加热观察颜色变化 b 。 a：_______________________________________________。 b：_______________________________________________。 (3)实验结果：_______________________________________________。 【解析】 (1)蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应，紫色越深说明蛋白质含量越多。(2)双缩脲试剂 A液和 B液不能同时 加入，因为先加 NaOH 溶液(A 液)可以为 Cu 2＋ (B 液)与蛋白质反应提供一个碱性环境。若 A、B 液同时加入，会导致 Cu 2＋ 变成 Cu(OH)2 沉淀而失效。(3)结合图中曲线可以看出，随着萌发天数的增加，蛋白质含量增多。 【答案】 (1)可与双缩脲试剂作用产生紫色反应 (2)a 错。更正：双缩脲试剂 A 液 1 mL 摇匀后，再加入双缩脲试剂 B 液 4 滴 b错。更正：不加热或直接观察 (3)1、2、3 号试管中颜色依次加深 第二节 细胞的基本结构 1．掌握细胞器的基本形态结构与主要功能(重难点)。 2．制作临时装片，使用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体(重点) 细 胞 的 结 构 组 成 及 细 胞 器 的 结 构 与 功 能 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 36 1．细胞的结构组成 (1)细胞的结构 细胞膜 细胞质 细胞器 细胞质基质 细胞核 细胞壁：植物细胞具有 (2)原生质体 活的动物细胞及除去细胞壁的植物细胞的统称。 (3)原生质 活细胞内的全部生命物质称为原生质，它又分化为细胞膜、细胞质和细胞核。 2．细胞器的结构与功能 (1)双层膜结构： ① 名称：线粒体 分布：动植物细胞中 功能：细胞进行有氧呼吸的主要场所， 被称为细胞的“动力车间” ② 名称：叶绿体 分布：植物细胞中 功能：绿色植物细胞进行光合作用的 场所，被称为“养料制造车间”和 “能量转化车间” (2)单层膜结构： ① 名称：内质网 分布：动植物细胞中 功能：与细胞内蛋白质、脂质和糖类的合成有 关，也是蛋白质等物质的运输通道 ② 名称：高尔基体 分布：动植物细胞中 功能： 植物细胞中与细胞壁的形成有关 动植物细胞中与细胞分泌物的形成有关 ③ 名称：溶酶体 分布：动植物细胞中 功能：含有多种酸性水解酶， 执行细胞内消化作用 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 37 ④ 名称：液泡 分布：主要存在于植物细 胞中，内含的液体叫细胞液 功能：内含的物质可以形成一定的浓度， 与细胞的吸水有关 (3)无膜结构： ① 名称：中心体 分布：动物和某些低等植物细胞中 结构：由两个互相垂直排列的 中心粒组成 功能：与细胞分裂过程中纺锤体的形成有关 ② 名称：核糖体 分布：动植物细胞，有的附着在 内质网及核膜的外表面， 有的游离分布在细胞质中， 功能：合成蛋白质的场所 [合作探讨] 探讨1：绿色植物所有的细胞中都有叶绿体吗？举例说明。 提示：不一定。如根细胞。 探讨2：没有叶绿体的细胞是否一定不能进行光合作用？没有线粒体的细胞是否一定不能进行有氧呼吸？请举例说明。 提示：蓝藻没有叶绿体，但能进行光合作用。一些好氧性细菌没有线粒体，但能进行有氧呼吸。 探讨3：心肌细胞和腹肌细胞中含线粒体多的是哪一种细胞？说明理由。 提示：心肌细胞中含线粒体多，因为心肌细胞不停地收缩，消耗的能量多。 [思维升华] 1．各种细胞器的归类总结 (1)分布特点： ①高等动植物细胞共有的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体、溶酶体。 ②动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：中心体。 ③高等植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡。 (2)组成特点： ①含有核酸的细胞器：线粒体、叶绿体、核糖体。 ②含有 DNA 的细胞器：线粒体、叶绿体。 ③含有色素的细胞器：叶绿体、液泡。 (3)功能特点： ①与能量转换有关的细胞器：叶绿体和线粒体。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 38 ②动植物细胞都有，但功能不同的细胞器：高尔基体。 ③增大细胞内膜面积的细胞器：内质网、线粒体、叶绿体。 2．细胞器与生物种类的关系 (1)没有叶绿体的细胞不一定就是动物细胞，如植物根尖细胞就不含叶绿体。 (2)没有大液泡的细胞也不一定就是动物细胞，如植物根尖分生区细胞就没有大液泡。 (3)有中心体的细胞不一定就是动物细胞，如某些低等植物细胞就含有中心体。 (4)叶绿体是光合作用的场所，但光合作用不一定都在叶绿体中进行，如蓝藻细胞没有叶绿体，也能进行光合作用。 (5)某些原核细胞虽无线粒体，但仍可进行有氧呼吸。 1．下列有关叶绿体和线粒体的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150033】 A．两者都具有能量转换的功能 B．含有叶绿体的细胞一定含有线粒体 C．两者均为双层膜结构，其内膜中酶的种类相同 D．两者都含有少量的 DNA 和 RNA 【解析】 叶绿体与线粒体相同之处：①具有双层膜结构；②都含有少量的 DNA 和 RNA；③都具有能量转换功能。但二者在 细胞中的分布上有差异，线粒体普遍存在于动植物细胞中，而叶绿体一般只分布于植物的叶肉细胞中；二者所含有的酶种类是不 同的。 【答案】 C 2．松树和松鼠细胞中均有，且含核酸的细胞器是( ) ①细胞核 ②线粒体 ③叶绿体 ④核糖体 A．①② B．②③ C．①③ D．②④ 【解析】 细胞核不属于细胞器；叶绿体只存在于绿色植物细胞中，线粒体、核糖体是高等动物和植物细胞中都存在且都含 有核酸的细胞器。 【答案】 D 3．下列关于细胞器的说法正确的是( ) 【导学号：60150034】 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能进行光合作用的生物不一定是绿色植物 A．①③ B．①④ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 39 C．③⑤ D．②⑤ 【解析】 原核细胞也含有细胞壁。低等植物细胞中也含有中心体。由于不同细胞代谢强度不同，因此即使是同一种生物， 不同细胞中的线粒体含量也不同。植物的叶肉细胞含有叶绿体。蓝藻能进行光合作用，但它不属于植物。 【答案】 C 观察细胞的基本结构(实验) 1．实验原理 (1) 分 布 形 态 叶绿体 主要分布于叶肉细胞中，呈绿色、扁 平的椭球形或球形 线粒体 普遍分布于动植物细胞中，呈短棒状、 圆球状、线形、哑铃形等 (2)染色 叶绿体：呈绿色，无需染色 线粒体：能被詹纳斯绿 B 染液染成蓝绿色 2．实验流程 (1)观察叶绿体 制作临时装片 载玻片中央滴一滴清水 ↓ 黑藻或藓类小叶放入水滴中 ↓ 盖上盖玻片 观察：先用低倍镜观察，再用高倍镜观察 (2)观察线粒体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 40 制作 临时 装片 取新鲜鸡肝，用林格氏液洗净 ↓ 小培养皿中滴加几滴詹纳斯绿 B 染液 ↓ 将肝组织移入染液，染色 20 min ↓ 吸去染液，用林格氏液浸没肝组织，用 眼科剪将肝组织着色部分剪碎 ↓ 吸取细胞悬液，滴一滴在载玻片上，盖上 盖玻片 观察：高倍镜下可见被染成蓝绿色的线粒体，细胞质接近无色 [合作探讨] 探讨1：请思考观察线粒体能否选用植物细胞作实验材料，并说明理由。 提示：不能。因为植物细胞中绿色的叶绿体与被詹纳斯绿 B 染液染成蓝绿色的线粒体相近，会影响对线粒体的观察。 探讨2：在光学显微镜下能看到线粒体和叶绿体的双层膜吗？ 提示：不能，高倍光学显微镜下只能观察到叶绿体和线粒体的形态和分布，不能观察到它的双层膜结构，双层膜结构只有在 电子显微镜下才能观察到。 [思维升华] 注意事项 1．临时装片应随时保持有水状态，以免影响细胞的活性。 2．詹纳斯绿 B染液只能用于活细胞染色，因此肝组织应一半浸入染液，一半暴露于染液外，保证肝细胞处于生活状态。 3．因为线粒体本身无色，所以只有用染色剂进行染色后，才能观察其形态和分布。詹纳斯绿 B 染液有轻微毒性，如果染色 过久，线粒体结构会被破坏，出现空泡。 1．下列关于“观察细胞的基本结构”的实验，说法正确的是( ) 【导学号：60150035】 A．藓类叶片装片要始终保持有水的状态，目的是使液泡胀大 B．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色 C．高倍镜下观察可以看到线粒体有两层膜 D．为加快实验速度，可直接用高倍镜观察并绘图 【解析】 藓类叶片装片要始终保持有水状态的根本原因是使植物细胞不失水，保持生活状态，有利于观察叶绿体的形态、 分布以及叶绿体的运动状态。詹纳斯绿 B染液是专一性的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈蓝绿色而细胞质无色。光学显微 镜下不能看到线粒体的两层膜。显微镜的正确操作步骤是先用低倍镜观察再用高倍镜观察。 【答案】 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 41 2．(2016·历城区高一检测)请根据用显微镜观察叶绿体的实验回答下列问题： (1)选用黑藻或藓类为实验材料，是因为其叶片_________________________ 而且________，可以直接在显微镜下观察到_______________________________________________。 高倍镜下可观察到叶绿体呈____________形，分布在__________中。 (2)如果先用高倍镜观察，可能会出现什么情况？ _______________________________________________。 【解析】 (1)选用黑藻(藓类)的小叶作为观察叶绿体的实验材料是实验成功的关键。黑藻或藓类的叶化薄而透明，可以直 接在显微镜下观察到叶绿体。高倍镜下可观察到叶绿体呈扁平的椭球形或球形，分布在细胞质基质中。 (2)用显微镜观察叶绿体时，应先用低倍镜找到观察对象，并将其移到视野中央后再换高倍镜，否则可能会找不到观察对象， 甚至会弄坏、弄脏镜头。 【答案】 (1)薄 透明 叶绿体 扁平的椭球形或球 细胞质基质 (2)可能找不到观察对象；还可能会出现高倍镜镜头压碎玻片、损坏镜头等现象 1．下列是对四种细胞器结构特征的部分描述，属于细胞显微结构的是( ) 【导学号：60150036】 A．线粒体的棒状结构 B．叶绿体的双层膜结构 C．两个中心粒的相互垂直结构 D．高尔基体的单层膜结构 【解析】 所谓显微结构是指在普通光学显微镜下看到的细胞结构，亚显微结构则是在电子显微镜下看到的细胞结构。B、C、 D三项都是只有在电子显微镜下才能看到的细胞结构，只有 A项所描述的才是光学显微镜下看到的显微结构。 【答案】 A 2．玉米叶肉细胞和蝗虫的体细胞中都具有的结构是( ) ①细胞壁 ②细胞膜 ③线粒体 ④叶绿体 ⑤中心体 ⑥核糖体 ⑦内质网 A．①②⑥⑦ B．②④⑤⑦ C．②③⑥⑦ D．①③⑤⑥ 【解析】 玉米是高等绿色植物，叶肉细胞内含有细胞壁、细胞膜、线粒体、叶绿体、核糖体、内质网；而蝗虫是高等动物， 细胞中有细胞膜、线粒体、中心体、核糖体、内质网。所以二者都具有的结构是细胞膜、线粒体、核糖体、内质网。 【答案】 C 3．下列关于“用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体”的实验说法不正确的是( ) 【导学号：60150037】 A．詹纳斯绿 B染液是一种活细胞染料，几乎不损伤细胞 B．选用含叶绿体少而大的细胞来观察 C．高倍镜下，可看到叶绿体内部有许多基粒 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 42 D．藓类叶片可直接放在载玻片上观察叶绿体 【解析】 詹纳斯绿 B 染液是活细胞染料，可将线粒体染成蓝绿色，而细胞质则几乎无色。藓类叶片很薄，可直接用于制作 临时装片。叶绿体少而大的细胞容易观察清楚。叶绿体的基粒在电子显微镜下才能看到。 【答案】 C 4．识图作答(题中[ ]填写图内指示结构的数字)。 (1)上图是细胞的亚显微结构模式图，该细胞是________细胞，作出此判断的依据是此细胞具有[ ]__________、 [ ]________、[ ]________。 (2)细胞进行生命活动所需要的能量主要由[ ]________供给，该结构的主要功能是进行________。 (3)动物细胞也含有图中的细胞器是____________(填标号)，在洋葱根尖分生区细胞中含有的细胞器是____________(填标 号)。 (4)若该细胞是西瓜的红色果肉细胞，则色素主要存在于[ ]________中。 (5)如果该细胞是低等植物细胞，则图中还应该有的细胞器是________。如果该细胞为根尖分生区细胞，应没有________(填 序号)。 (6)图中细胞内具有双层膜的细胞器有[ ]___________、[ ]________。 (7)此细胞是不是观察线粒体的理想材料？_________________________， 原因是_______________________________________________。 【解析】 观察细胞结构图可见[1]细胞壁、[4]叶绿体、[6]液泡，这是植物细胞所特有的结构，据此可判定该细胞是植物 细胞。线粒体是有氧呼吸的主要场所，即主要功能是进行有氧呼吸，线粒体提供生命活动所需能量的 95%。动物细胞除了不具有 叶绿体和大液泡外，其他细胞器都含有。根尖分生区细胞无液泡和叶绿体。西瓜红色果肉细胞色素主要存在于[6]液泡中。低等 植物细胞具有中心体，根尖分生区细胞无[6]液泡和[4]叶绿体。[3]线粒体和[4]叶绿体具双层膜。该细胞含有叶绿体，绿色会影 响对线粒体的观察。 【答案】 (1)植物 1 细胞壁 4 叶绿体 6 液泡 (2)3 线粒体 有氧呼吸 (3)2、3、7、9 2、3、7、9 (4)6 液泡 (5)中心体 4、6 (6)4 叶绿体 3 线粒体 (7)不是 含有叶绿体，绿色会影响对线粒体的观察 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 43 1.线粒体和叶绿体是双层膜结构的细胞器；核糖体和中心体没有膜结构；内质网、高尔基 体、液泡和溶酶体是单层膜结构的细胞器。 2.内质网是蛋白质的加工及脂质合成的“车间”及运输通道，与核膜、细胞膜相连。 3.高尔基体对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装。 4.核糖体是蛋白质的合成场所，中心体与动物和低等植物细胞有丝分裂有关。 5.细胞膜在组成和结构上相似，在结构和功能上紧密联系。 学业分层测评(四) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞，正确的结论是( ) 【导学号：60150038】 A．叶绿体在细胞内是固定不动的 B．叶绿体在细胞内是均匀分布的 C．叶绿体的存在是叶片呈绿色的原因 D．叶肉细胞含有叶绿体，不含线粒体 【解析】 活细胞内细胞质是流动的，叶绿体在细胞质内，所以叶绿体不是固定不动的，叶绿体在细胞内的分布受光的影响， 是不均匀的。黑藻是真核生物，细胞中有线粒体等细胞器。因为叶绿体中含有叶绿素等色素，所以叶绿体的存在是叶片呈绿色的 原因。 【答案】 C 2．粉红色康乃馨传说是圣母玛利亚看到耶稣受难时流下伤心的泪水，眼泪掉下的地方就长出康乃馨，因此粉红色康乃馨成 了不朽的母爱的象征。决定康乃馨叶片呈绿色，花呈粉红色的物质分别分布在( ) A．细胞核和溶酶体 B．叶绿体和细胞质基质 C．叶绿体和液泡 D．叶绿体和线粒体 【解析】 植物的叶片呈现绿色的原因是叶绿体中含有较多的叶绿素，花的颜色由液泡中的花青素决定。 【答案】 C 3．下列细胞器中，不含膜结构的一组是( ) 【导学号：60150039】 A．线粒体和叶绿体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 44 B．内质网和高尔基体 C．中心体和核糖体 D．液泡和溶酶体 【解析】 中心体和核糖体是没有膜结构的细胞器，线粒体、叶绿体是具有双层膜的细胞器，内质网、高尔基体、溶酶体和 液泡都是具有单层膜的细胞器。 【答案】 C 4．下列关于线粒体和叶绿体共同点的描述错误的是( ) A．都是双层膜结构的细胞器 B．基质中都含有 DNA C．所含酶的功能都相同 D．基质中都含有 RNA 【解析】 这两种细胞器都有内外膜结构，都含有 DNA 和 RNA，但所含酶不同，线粒体中酶与有氧呼吸有关，叶绿体中酶与 光合作用有关。故 C 项错误。 【答案】 C 5．在白细胞内能将被吞噬的病菌杀死和消化分解的结构是( ) 【导学号：60150040】 A．核糖体 B．溶酶体 C．中心体 D．线粒体 【解析】 溶酶体内含有多种水解酶，能将蛋白质、核酸、多糖等物质分解。因此，溶酶体能将白细胞吞噬的病菌杀死并消 化分解 。 【答案】 B 6．下列有关液泡的叙述中，不正确的一项是( ) A．单层膜围成的泡状结构 B．内部的水溶液称为液溶液 C．细胞的水盐库 D．与植物细胞渗透吸水有关 【解析】 液泡中的液体称为细胞液。 【答案】 B 7．高等动植物细胞中都有的细胞器是( ) 【导学号：60150041】 A．线粒体、核糖体、高尔基体、中心体 B．内质网、线粒体、高尔基体、核糖体 C．液泡、中心体、高尔基体、内质网 D．液泡、内质网、高尔基体、核糖体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 45 【解析】 高等植物细胞中没有中心体，液泡存在于成熟的植物细胞中，高等动物细胞中没有。 【答案】 B 8．如图所示的结构在狗尾草幼茎皮层细胞中能观察到的是( ) ① ② ③ ④ ⑤ A．①②③④⑤ B．①②③④ C．①③④⑤ D．①②③⑤ 【解析】 由图可知，①是线粒体，②是叶绿体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是中心体，狗尾草幼茎皮层细胞呈绿色， 是高等植物，所以无中心体，B 选项正确。 【答案】 B 9．根据细胞器的功能推测，下列叙述错误的是( ) 【导学号：60150042】 A．汗腺细胞比肠腺细胞具有更多的核糖体 B．心肌细胞比骨骼肌细胞具有更多的线粒体 C．胰腺细胞比心肌细胞具有更多的高尔基体 D．生命活动旺盛的细胞比衰老的细胞具有更多的线粒体 【解析】 核糖体是蛋白质的合成场所，蛋白质合成旺盛的细胞中，核糖体数量多。肠腺细胞需合成多种消化酶，而汗腺细 胞分泌物中无蛋白质，所以汗腺细胞中核糖体数量比肠腺细胞少。代谢旺盛的细胞中含线粒体多，心肌细胞的代谢强度高于骨骼 肌细胞，因此心肌细胞中含有更多的线粒体。高尔基体与细胞分泌物的形成有关，胰腺细胞具有较强的分泌功能，因此高尔基体 的数量比心肌细胞多。生命活动旺盛的细胞代谢强度高于衰老的细胞，因此生命活动旺盛的细胞比衰老的细胞具有更多的线粒体。 【答案】 A 10．如图是动植物细胞二合一的亚显微结构模式图，据图回答有关问题。 (1)若某细胞含有 A、B 两图中各种细胞器，则为________细胞。 (2)提供细胞能量的“动力车间”为[ ]________。植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”是[ ]________。 (3)对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”是结构[ ]________。 (4)细胞内表面积最大的膜结构是[ ]________。 (5)如果 B图为大蒜根细胞，则应该没有[ ]________。 (6)与动物细胞有丝分裂有关的结构是[ ]____________。 (7)在两种细胞中功能不完全相同的是[ ]__________。 (8)A、B 两种细胞的区别在于_________________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 46 【答案】 (1)低等植物 (2)9 线粒体 4 叶绿体 (3)5 高尔基体 (4)8 内质网 (5)4 叶绿体 (6)13 中心体 (7)5 高尔基体 (8)A 细胞没有细胞壁、叶绿体和中央大液泡 [能力提升] 11．关于下列结构说法不正确的是( ) 【导学号：60150043】 A．①的结构与植物细胞壁的形成有关 B．⑤与细胞内的蛋白质合成有关 C．③结构增大了细胞内的膜面积 D．五种结构广泛地存在于各种细胞内 【解析】 本题中①是高尔基体，在植物中与细胞壁的形成有关；②是线粒体；③是内质网，能很大程度增大细胞内的膜面 积；④是叶绿体；⑤是核糖体，是蛋白质的合成场所；在原核细胞中只含有一种细胞器即核糖体。 【答案】 D 12．下图中①～④表示某细胞的部分细胞器。下列有关叙述正确的是( ) A．该图一定是高倍光学显微镜下看到的结构 B．此细胞可能是植物细胞，也可能是动物细胞 C．结构①是有氧呼吸的主要场所，是植物细胞所特有的 D．结构①～④中都含有大量磷脂 【解析】 高倍光学显微镜下看不到题图所示的细胞器、细胞核等亚显微结构；此细胞中含有中心体，则可能是低等植物细 胞，也可能是动物细胞；结构①是线粒体，动物细胞中也具有线粒体；结构②、④分别是中心体、核糖体，无膜结构。 【答案】 B 13．识图作答([]填写图内指示结构的数字，横线填写名称。) 【导学号：60150044】 图甲 图乙 (1)图乙是________细胞的亚显微结构模式图。理由是：有[ ]________、[ ]________和[ ]________。 (2)图甲、乙细胞进行生命活动所需要的能量主要由________供给，该结构的主要功能是进行________。 (3)图甲中 4 的名称是______________，其功能是______________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 47 (4)图乙细胞中含有色素的细胞器是[ ]________和[ ]________。 【解析】 (1)从图乙中可以看出，该细胞中有叶绿体和细胞壁及大液泡，这是一个高等植物细胞的结构模式图。(2)细胞生 命活动的能量主要由线粒体提供，线粒体是有氧呼吸的主要场所。(3)图甲中 4 的名称是中心体，其作用与细胞有丝分裂中纺锤 体的形成有关。(4)叶绿体中含有叶绿素等色素，液泡中含有花青素等。 【答案】 (1)高等植物 1 细胞壁 9 大液泡 3 叶绿体 (2)线粒体 有氧呼吸 (3)中心体 与细胞有丝分裂中纺锤 体的形成有关 (4)3 叶绿体 9 液泡 14．在适宜的条件下，磨碎绿色植物的叶肉细胞，放入离心管中并依次按如图处理，根据 P1、P2、P3、P4中所含成分回答下 列问题： (1)由图可知从细胞中分离各种细胞器的方法是先将细胞破坏，再用________的方法获得各种细胞器结构。 (2)图中 DNA 含量最多的是________，合成蛋白质的结构存在于________________________(填写 S1～S4、P1～P4)。 (3)P2中的细胞器与下图的图________相对应。 (4)若要在高倍镜下观察 P3的棒状结构，一般需要利用________进行染色处理。 【解析】 (1)分离细胞器时需要先破坏细胞，再用差速离心的方法获得各种细胞器结构。 (2)由于核物质含 DNA 量最多，由图分析知应是 P1，合成蛋白质的结构是核糖体，存在于 S1、S2、S3和 P4中。 (3)P2中的细胞器应是叶绿体，与图②相对应。 (4)P3的棒状结构为线粒体，一般需要利用詹纳斯绿 B 染液进行染色处理。 【答案】 (1)差速离心 (2)P1 S1、S2、S3和 P4中 (3)② (4)詹纳斯绿 B 染液 第三节 真核细胞与原核细胞 1．认识大肠杆菌和酵母菌在形态结构上的区别。(重点) 2．掌握原核细胞和真核细胞的主要特征。(难点) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 48 原核细胞与真核细胞 1．原核细胞与真核细胞的概念和特征 项目 原核细胞 真核细胞 概念 不含由膜包被的细胞核的细胞 含有由膜包被的细胞核的细胞 特征 结构 简单 复杂 细胞核和细胞器 无核膜和以膜为基础的细胞器 具有典型细胞核和膜性细胞器 遗传物质 集中在拟核 主要分布在细胞核 2.原核生物：由原核细胞组成的生物，包括细菌、蓝藻以及支原体等。 3．真核生物：由真核细胞组成的生物，包括自然界中各种类型的植物、真菌、动物以及人类等。 [合作探讨] 观察下图 A 和 B，分析回答相关问题 探讨1：上图 A和 B分别属于什么细胞？ 提示：图 A 属于原核细胞，图 B 属于真核细胞。 探讨2：将细胞分为原核细胞和真核细胞的依据是什么？ 提示：有无以核膜为界限的细胞核。 探讨3：现有 11 种生物：①大肠杆菌、②酵母菌、③肺炎双球菌、④支原体、⑤红藻、⑥蓝藻、⑦褐藻、⑧草履虫、⑨衣藻、 ⑩团藻、⑪变形虫。属于原核生物的有哪些？属于真核生物的有哪些？ 提示：属于原核生物的有①③④⑥，属于真核生物的有②⑤⑦⑧⑨⑩⑪。 探讨4：原核细胞与真核细胞在结构上和物质上的统一性体现在哪些方面？ 提示：原核细胞和真核细胞都具有细胞膜，细胞质和细胞器——核糖体；细胞内都含有 DNA 和 RNA 等。 [思维升华] 1．原核细胞与真核细胞的比较 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 49 比较项目 原核细胞 真核细胞 本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的真正的细胞核 大小 较小 较大 细胞壁 一般都有 植物细胞、真菌细胞有，动物细胞无 细胞质 有核糖体，无其他细胞器 有核糖体、叶绿体、线粒体等 细胞核 拟核，无核膜，该区域有一环状 DNA，无染色体 有核膜，有染色体 实例 细菌、蓝藻等 动植物、真菌等 2.细胞结构统一性和差异性的图解 1．对下列生物分类错误的是( ) 【导学号：60150045】 ①颤藻 ②酵母菌 ③变形虫 ④小球藻 ⑤水绵 ⑥HIV ⑦大肠杆菌 ⑧甲型 H7N9 流感病毒 ⑨肺炎双球菌 A．无核糖体的生物是⑥⑧ B．具核膜的生物只有③④⑤ C．①⑦⑨有核糖体但无染色体 D．①④⑤是自养型生物 【解析】 选项 分析 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 50 A 项正确 原核生物和真核生物都具有核糖体，病毒无核糖体，⑥、⑧为病毒 B项错误 真核生物有核膜，②、③、④、⑤都是真核生物 C项正确 原核生物有核糖体，但无染色体，①、⑦、⑨为原核生物 D项正确 蓝藻和植物为自养生物，①是蓝藻，④、⑤是植物 【答案】 B 2．图中 1代表 H7N9，2 代表乳酸菌、3 代表酵母菌、4代表原生动物，那么能正确反映真核、原核生物关系的图形是( ) 【解析】 H7N9 属于病毒，乳酸菌属于原核生物，酵母菌、原生动物属于真核生物。据此推知能正确反映真核、原核生物关 系的图形是 D 项。 【答案】 D 观察大肠杆菌和酵母菌(实验) 1．实验原理 (1)用草酸铵结晶紫染液对大肠杆菌染色。 (2)用碘液对酵母菌染色。 2．实验流程 (1)大肠杆菌涂片制作及观察 涂片：在洁净的载玻片中央滴一小滴无菌水，用在酒精灯上灼烧过 的接种环从菌面上挑取少量菌体与水混合涂成均匀薄层 干燥：自然干燥 固定：标本向上，在微火上通过 3～4次，进行固定 染色：滴加草酸铵结晶紫染液 1～2 滴，染色 1 min 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 51 冲洗：斜置载玻片，用水轻轻冲去染液，至流水变清 吸干：用吸水纸轻轻吸去载玻片上的水分，干燥 镜检：先用低倍镜找到目的物，再用高倍镜进行观察 绘图： (2)酵母菌临时装片的制作及观察 制片：在载玻片中央滴一滴酵母菌培养液，盖上盖玻片 染色：在盖玻片一侧滴一滴碘液，在另一侧用吸水纸吸引 观察：先用低倍镜找到目的物，再用高倍镜进行观察 绘图： [合作探讨] 探讨1：观察大肠杆菌和酵母菌时需要对细胞染色，所用的染色剂分别是什么？ 提示：草酸铵结晶紫染液和碘液。 探讨2：制作大肠杆菌涂片时，一定要盖上盖玻片后再镜检吗？ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 52 提示：由于大肠杆菌很小，镜检时镜头距材料很近，故不能用盖玻片。 [思维升华] 注意事项 (1)观察大肠杆菌 ①先固定后染色。涂片干燥后，经加热细菌会紧密地粘附在载玻片上，染色后清洗，染液被洗去，菌体不会被冲掉，便于观 察。 ②避免实验中大肠杆菌直接接触人体，使人受到感染。 (2)观察酵母菌 ①滴加碘液不宜太多，以免污染载物台。 ②视野中染成蓝色的为淀粉粒，染色黄亮的为酵母菌。 1．在使用高倍镜观察酵母菌和大肠杆菌时( ) 【导学号：60150046】 A．都可以观察到细胞壁、细胞核 B．都可以观察到核糖体 C．若发现视野上方较暗下方较亮，应调节反光镜 D．在换用高倍镜之后，只能用粗准焦螺旋调焦 【答案】 C 2．某位科学家用活细胞做了许多张连续切片，他画出了一个综合图(如下图)，有理由认为这个图最可能是( ) A．病毒 B．原核细胞 C．动物细胞 D．植物细胞 【解析】 此图画的是细胞结构，所以排除了病毒，病毒没有细胞结构；这个图中的细胞有核膜，则排除了原核生物，原核 生物没有真正的核膜；况且这个细胞有细胞壁、液泡，这是植物细胞的特征，但某些低等动物细胞中也有液泡，然而动物细胞一 定没有细胞壁，所以排除了动物细胞。 【答案】 D 1．没有成形细胞核的生物和没有细胞结构的生物分别是( ) 【导学号：60150047】 A．大肠杆菌与蓝藻 B．大肠杆菌与病毒 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 53 C．大肠杆菌与酵母菌 D．酵母菌与病毒 【解析】 大肠杆菌属于原核生物，没有以核膜为界限的细胞核；病毒是没有细胞结构的生物；酵母菌是单细胞的真核生物。 【答案】 B 2．绿藻和蓝藻都是藻类，都能进行光合作用，但它们在细胞结构上存在的根本区别主要是( ) A．是否有 DNA B．是否有核膜 C．是否有细胞膜 D．是否有核糖体 【解析】 绿藻是真核生物，蓝藻是原核生物，真核细胞与原核细胞的根本区别在于是否有以核膜为界限的细胞核。 【答案】 B 3．蓝藻与酵母菌的相同之处是( ) 【导学号：60150048】 A．都有拟核 B．均能进行有氧呼吸 C．都有线粒体 D．均能进行光合作用 【解析】 蓝藻属于原核生物，细胞内无核膜包围的细胞核，只有拟核；无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，能进行有 氧呼吸；无叶绿体，但含有叶绿素等光合色素，能进行光合作用。酵母菌是真核生物，细胞内有由核膜包围的细胞核；有线粒体， 能进行有氧呼吸；无光合色素，不能进行光合作用。 【答案】 B 4．下图所示的细胞可能是( ) A．酵母菌 B．原核细胞 C．动物细胞 D．植物细胞 【解析】 由题图知该细胞无成形的细胞核，属于原核细胞。 【答案】 B 5．研究人员对分别取自 3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验，获得的结果如下表： 核膜 光合作用(能否) 核糖体 细胞壁 甲 √ √ √ √ 乙 √ × √ × 丙 × √ √ √ 注：表中“√”表示“有”，“×”表示“无”。 (1)甲、乙、丙 3 种细胞最可能取自哪类生物？ 甲________；乙________；丙________。(填编号) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 54 A．洋葱 B．兔子 C．蘑菇 D．蓝藻 (2) 大 肠 杆 菌 的 细 胞 结 构 ( 左 图 ) 和 洋 葱 表 皮 细 胞 结 构 ( 右 图 ) 在 光 学 显 微 镜 下 比 较 ， 最 主 要 的 区 别 是 _______________________________________________ _________________________________________，这说明细胞的________性。 【解析】 洋葱是植物，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，能进行光合作用；兔子是动物，其细胞含有核膜、核糖体，不 能进行光合作用；蘑菇是真菌，其细胞含有细胞壁、核膜、核糖体，不能进行光合作用；蓝藻是原核生物，其细胞含有细胞壁、 核糖体，能进行光合作用，但无核膜。大肠杆菌是细菌，其细胞含有细胞壁、核糖体，无核膜，在有无核膜这一方面与植物细胞 相比充分显示细胞间的差异性。 【答案】 (1)①A B D (2)大肠杆菌无以核膜为界限的细胞核，洋葱表皮细胞有以核膜为界限的细胞核 差异 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.真核细胞与原核细胞的主要区别是是否具有核膜包被的细胞核。 2.细胞的共性是都具有细胞膜、细胞质、核糖体、DNA 和 RNA。 3.真核细胞具有各种膜性细胞器及细胞核。 4.原核细胞具有无膜包被的拟核。 学业分层测评(五) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．用高倍显微镜观察酵母菌和乳酸菌，可以用来鉴别两者差异的主要结构是( ) 【导学号：60150049】 A．细胞壁 B．细胞膜 C．细胞质 D．核膜 【解析】 乳酸菌属于原核生物，没有核膜包被的典型的细胞核，而酵母菌属于真核生物，有核膜。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 55 2．细菌、支原体、动物肝细胞和植物叶肉细胞等共同具有的结构是( ) A．内质网 B．核糖体 C．细胞核 D．线粒体 【解析】 细菌和支原体为原核生物，后者为真核生物。它们共有的细胞器为核糖体。 【答案】 B 3．对于原核细胞与真核细胞，下列说法正确的是( ) 【导学号：60150050】 A．原核细胞没有细胞核，真核细胞都有细胞核 B．原核细胞与真核细胞都有染色体 C．原核细胞与真核细胞的遗传物质都是 DNA D．原核细胞与真核细胞都有细胞壁、细胞膜、细胞质 【解析】 原核细胞没有成形的细胞核，真核细胞并非都有细胞核，如哺乳动物成熟的红细胞、高等植物成熟的筛管细胞， A项错误；只有真核细胞才有染色体，原核细胞只有拟核 DNA，B 项错误；凡是有细胞结构的生物，其遗传物质都是 DNA，C 项正 确；真核细胞中的真菌、植物等细胞有细胞壁，但动物细胞没有细胞壁，D项错误。 【答案】 C 4．下列不符合原核生物特征的是( ) A．没有由膜包围的细胞核 B．无细胞结构，无细胞膜 C．自养或异养 D．仅有核糖体一种细胞器 【答案】 B 5．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( ) 【导学号：60150051】 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】 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。 【答案】 C 6．下列微生物中属于原核生物的一组是( ) A．酵母菌、金黄色葡萄球菌 B．青霉菌、黄曲霉菌 C．噬菌体、大肠杆菌 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 56 D．乳酸菌、谷氨酸棒状杆菌 【解析】 原核生物包括所有的细菌、蓝藻和放线菌。选项中的金黄色葡萄球菌、乳酸菌、谷氨酸棒状杆菌、大肠杆菌都属 于细菌，都是原核生物；而青霉菌、黄曲霉菌、酵母菌虽然也带有“菌”字，但它们不是细菌，而属于真菌，是真核生物；噬菌 体属于一种寄生在细菌体内的病毒，它既不属于真核生物，也不属于原核生物。 【答案】 D 7．下列有关原核细胞的描述，错误的是( ) 【导学号：60150052】 A．没有核膜，遗传物质集中的区域称为拟核 B．DNA 为裸露的环状分子，具有双螺旋结构 C．蓝藻有细胞壁，但其化学成分与植物细胞壁的不同 D．蓝藻是自养生物，因为其叶绿体可进行光合作用 【解析】 原核细胞无核膜包围的细胞核，遗传物质为环状 DNA 分子，A、B项正确；蓝藻为原核生物，原核细胞的细胞壁与 植物细胞的细胞壁成分不同，C 项正确；蓝藻细胞中无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，故属于自养生物，D 项错误。 【答案】 D 8．某单细胞生物，体内不具叶绿体但有叶绿素，它最可能是( ) A．真核生物 B．异养生物 C．原核生物 D．有线粒体的生物 【解析】 单细胞生物，体内不具叶绿体但有叶绿素，最可能是蓝藻，蓝藻是原核生物。 【答案】 C 9．所有的原核细胞都具有( ) 【导学号：60150053】 A．核糖体和线粒体 B．细胞膜和叶绿体 C．内质网和中心体 D．细胞膜和核糖体 【解析】 原核细胞的细胞质内没有线粒体、叶绿体、内质网、中心体等复杂的细胞器，但是有分散的核糖体；一般原核细 胞的表面有一层坚固的细胞壁，细胞壁内有一层细胞膜，包围着细胞质。 【答案】 D 10．请据图回答下列问题。 (1) 甲 、 乙 两 图 中 属 于 原 核 细 胞 的 是 ________ ， 属 于 真 核 细 胞 的 是 ________ 。 判 断 的 主 要 依 据 为 __________________________________________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 57 ____________________________________________。 (2)甲、乙两细胞的统一性表现在_________________________________ _______________________________________________。 (3) 甲 、 乙 两 细 胞 的 差 异 性 表 现 在 甲 无 ________ 、 ________ 而 乙 有 ； 甲 只 有 _______________________________________________ 而乙还有其他细胞器。 【解析】 图甲是原核细胞，图乙是真核细胞，它们的最大差别在于原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，它们的统一性表 现在都有细胞膜、细胞质、核糖体和 DNA 分子。 【答案】 (1)甲 乙 甲无以核膜为界限的细胞核而乙有 (2)都有细胞膜、细胞质、核糖体和 DNA 分子 (3)核膜 染色体 核糖体 [能力提升] 11．下图方框依次代表细菌、草履虫、玉米、蓝藻，阴影部分表示它们都具有的某种物质或结构。下列属于这种物质或结构 的是( ) 【导学号：60150054】 A．核糖体 B．核膜 C．线粒体 D．染色体 【解析】 本题考查真核细胞与原核细胞的结构。真核细胞与原核细胞共有的结构是细胞膜、核糖体、细胞质等。 【答案】 A 12．对于下列各结构在生物体细胞中的叙述，不正确的是( ) ①叶绿体 ②细胞核 ③核膜 ④核糖体 ⑤细胞壁 ⑥拟核 A．菠菜和蓝藻体内都含有①③④⑤ B．①～⑤在绿藻体内都含有 C．除①②③外其他都在乳酸菌的体内存在 D．大肠杆菌和蓝藻共有的是④⑤⑥ 【解析】 蓝藻不含有①叶绿体和③核膜。 【答案】 A 13．研究人员对取自五种不同生物的部分生物细胞(甲、乙、丙、丁、戊)进行分析、观察等实验，获得的结果如下表(表中 “√”表示有，“×”表示无)。 五种不同生物的部分生活细胞结构分析 核膜 叶绿素 叶绿体 细胞膜 细胞质 细胞壁 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 58 甲 √ √ √ √ √ √ 乙 √ × × √ √ √ 丙 √ × × √ √ × 丁 × √ × √ √ √ 戊 × × × √ √ √ 请据表作答：甲、乙、丙、丁、戊五种细胞中 (1)________最可能取自高等植物，判断的依据是______________________ _______________________________________________。 (2)________最可能取自动物，判断的依据是__________________________ _______________________________________________。 (3)________最可能是原核细胞，判断的依据是_________________________ _______________________________________________。 【解析】 此题为图表题，解答此类题目时，要按一定顺序利用图表信息获取相应结论。 对甲、乙分析：有核膜和细胞壁可推知为植物细胞，甲含叶绿素和叶绿体可推知为叶片部位的植物细胞，乙不含叶绿素和叶 绿体可推知为非绿色部位的植物细胞。 对丙的分析：有核膜而无细胞壁，可推知为动物细胞。 对丁、戊的分析：无核膜可推知为原核细胞，丁含叶绿素可推知为蓝藻类含色素细胞，戊不含叶绿素有可能为大肠杆菌类不 含色素细胞。 【答案】 (1)甲、乙 甲、乙细胞有核膜和细胞壁可推知为植物细胞 (2)丙 有核膜却无细胞壁可推知为动物细胞 (3)丁、戊 无核膜可推知为原核细胞 14．一学校生物兴趣小组在课外进行了“池塘中的微小生物”的探究活动，在显微镜的视野中，他们发现了如图所示的几种 生物： 【导学号：60150055】 甲 乙 丙 丁 (1)甲细胞与丁细胞的本质在于甲具有__________________。 (2)具有细胞壁的生物有________________。 (3)图丁细胞中①是________，②是________。 (4)乙细胞与丁细胞相比，二者都具有______、______、________、________等。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 59 (5)在视野中，一同学发现丁逐渐汇聚到丙的周围，其原因可能是____________。 (6)在显微镜下看到的细胞结构如图丁所示，实际的鞭毛位置应该在________(填“左侧”或“右侧”)。 【解析】 (1)甲为衣藻，为真核生物。丁为细菌，为原核生物。二者的本质区别在于甲具有以核膜为界限的细胞核。(2)具 有细胞壁的生物有甲(衣藻)、丙(水绵)及丁(细菌)。(3)图丁细胞中①是核糖体，②是拟核。(4)乙细胞与丁细胞相比，二者都具 有细胞质、细胞膜、核糖体、DNA。(5)一同学发现细菌逐渐汇聚到丙的周围，其原因可能是水绵进行光合作用产生了氧气，因为 该类细菌呼吸需要氧气，而水绵属于藻类植物能进行光合作用产生氧气。(6)在显微镜下看到的是生物的倒像，因此实际的鞭毛 位置应该在左侧。 【答案】 (1)以核膜为界限的细胞核 (2)甲、丙、丁 (3)核糖体 拟核 (4)细胞质 细胞膜 核糖体 DNA (5)丙进行 光合作用产生了氧气 (6)左侧 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 60 微专题突破 细胞与细胞器 1．原核、真核细胞及动、植物细胞的辨别 2．细胞器的分布特点 (1)动、植物细胞共有的细胞器：线粒体、核糖体、内质网、高尔基体。 高尔基体在动、植物细胞中功能不同。动物细胞中高尔基体是细胞分泌物的最后加工和包装的场所。在分泌旺盛的细胞(如 唾液腺细胞、胰腺细胞等)中，高尔基体特别发达，数目也特别多。植物细胞中的高尔基体与细胞壁的形成有关。 (2)植物细胞特有的细胞器：叶绿体、液泡。一般认为叶绿体是植物细胞特有的细胞器。 (3)动物细胞和低等植物细胞特有的细胞器：中心体。 在动物细胞和低等植物细胞(如衣藻、团藻等藻类植物)中存在着中心体。 (4)分布最广泛的细胞器：核糖体。 核糖体在动物细胞和植物细胞、原核细胞，甚至在叶绿体和线粒体中都有分布。 1．如图是根据细胞器的相似或不同点进行分类的，下列选项中不是此图分类依据的是( ) 【导学号：60150056】 A．有无膜结构 B．单层膜还是双层膜 C．是否含有色素 D．是否普遍存在于动植物细胞中 【解析】 根据膜层数，单层膜的为高尔基体、液泡，双层膜的为线粒体、叶绿体；根据是否含有色素，有色素的是叶绿体、 液泡，无色素分布的是线粒体和高尔基体；根据在动、植物细胞中的分布，植物细胞特有的是叶绿体和液泡；上述细胞器均有膜 包被，故不能根据有无膜结构作为分类依据。 【答案】 A 2．下列关于细胞器的叙述中，正确的一组是( ) (1)线粒体 (2)叶绿体 (3)高尔基体 (4)核糖体 (5)内质网 (6)中心体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 61 ①上述所有细胞器都含有蛋白质 ②上述所有细胞器都含有膜 ③含单层膜的细胞器只有(3)(5) ④植物细胞都含叶绿体 A．①③ B．①④ C．②③ D．②④ 【解析】 核糖体、中心体没有膜；植物的根细胞不含叶绿体。 【答案】 A 3．南宋词人李清照用“绿肥红瘦”来形容海棠花的叶片和花，成为不朽名句。请问此处与“绿”、“红”相关的色素分别位 于植物细胞的( ) 【导学号：60150057】 A．叶绿体和细胞质 B．叶绿体和线粒体 C．叶绿体和细胞液 D．细胞核和细胞质 【解析】 植物体叶片的绿色来自叶绿素，叶绿素存在于叶绿体中，花鲜艳的颜色来自液泡中的色素。 【答案】 C 4．(2016·延安高一检测)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】 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。 【答案】 B 5．下列是自然界中一些生物细胞的模式图，可代表的生物依次是( ) 【导学号：60150058】 A．动物细胞、高等植物细胞、单细胞藻类 B．高等植物细胞、动物细胞、单细胞藻类 C．动物细胞、单细胞藻类、高等植物细胞 D．单细胞藻类、动物细胞、高等植物细胞 【解析】 由左至右，第一个细胞有中心体、无细胞壁，是动物细胞；第二个细胞有细胞壁、叶绿体、大液泡，是高等植物 细胞；第三个细胞有细胞壁，又有中心体，为低等植物细胞，如单细胞藻类。 【答案】 A 6．在家兔细胞和小麦细胞中都可找到的细胞器是( ) A．核糖体和线粒体 B．线粒体和叶绿体 C．内质网和中心体 D．叶绿体和高尔基体 【解析】 家兔细胞中没有叶绿体，小麦细胞中没有中心体。 【答案】 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 62 7．如图是细胞的亚显微结构图。请据图回答下列问题： 【导学号：60150059】 (1) 图 A 属 于 ________( 填 “ 植 物 ” 或 “ 动 物 ”) 细 胞 ， 判 断 的 主 要 依 据 是 __________________________________________________________。 (2)图 A 中⑥所指的是_______，它是细胞合成_______的场所。 (3)图 B 中⑤是______，它是细胞进行______的主要场所。 (4)图 B 中有三种细胞器未标上编号，请你用⑥、⑦、⑧分别给予标注，并写出它们的名称：[⑥]_________、[⑦]________、 [⑧]________。 【解析】 该题考查了动、植物细胞的区别以及细胞各部分的结构和功能。解答该题时关键是认清各部分的名称，然后再去 考虑其功能。 【答案】 (1)动物 无细胞壁、叶绿体和液泡，有中心体 (2)核糖体 蛋白质 (3)线粒体 有氧呼吸 (4)标号如图所示： 叶绿体 内质网 液泡 单元综合测评(一) (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(12×6＝72 分) 1．下列哪项不是细胞学说的主要内容( ) 【导学号：60150060】 A．一切动植物都由细胞及细胞产物构成 B．细胞是生物体相对独立的单位 C．细胞可以产生细胞 D．细胞分为细胞质、细胞核和细胞膜三大部分 【解析】 细胞学说的内容主要包括 3 个方面：①一切动植物都由细胞和细胞产物所构成；②细胞是一个相对独立的单位； ③新细胞可以从老细胞中产生。此学说并没有说明细胞的具体结构。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 63 【答案】 D 2．医院确认糖尿病可用的方法及结果是( ) A．加入班氏试剂，出现砖红色 B．加入磺—碘化钾溶液，出现蓝色 C．加入苏丹Ⅲ染液，出现橘黄色 D．加入班氏试剂，加热，出现砖红色 【解析】 糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，所以可用班氏试剂加热验证。 【答案】 D 3．用高倍镜观察叶绿体时，下列叙述正确的是( ) 【导学号：60150061】 A．因为藓类的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接用高倍镜观察 B．在低倍镜下找到叶肉细胞，即可换高倍物镜观察 C．换高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰 D．为了使高倍物镜下的视野亮一些，可使用大光圈或凹面反光镜 【解析】 材料无论大小，都必须先使用低倍物镜找到比较满意的部位，将其移到视野的中央后再换高倍物镜，这时，物镜 与玻片距离很近，只能使用细准焦螺旋调焦。所以 A、B、C 都不符合要求。 【答案】 D 4．小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖。小麦种子萌发的最适温度为 30 ℃左右(此时产生淀粉酶的速度最快)。 取适量小麦种子在 20 ℃和 30 ℃培养箱中培养 4 天后，作如下处理。 在 3 支试管中加入等量班氏试剂并加热至 50 ℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是( ) A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C．甲、乙都呈砖红色，丙呈无色 D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 【解析】 由“小麦种子萌发的最适温度为 30 ℃左右”可知，在 30 ℃培养箱中萌发的种子产生的淀粉酶多于在 20 ℃条件 下萌发的种子产生的淀粉酶，因此乙试管中淀粉水解后产生的麦芽糖、葡萄糖等还原糖比甲试管中多，所以甲的颜色较乙浅。丙 中没有发生反应，呈现班氏试剂溶液的颜色，即 Cu 2＋ 的颜色，答案选 D。 【答案】 D 5．假如你发现了一种新的单细胞生物，要鉴定该生物的类型，则以下哪些特征与你的鉴定有关( ) 【导学号：60150062】 ①核膜的有无 ②核糖体的有无 ③细胞壁的有无 ④膜上磷脂的有无 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 64 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ 【解析】 核糖体和磷脂是所有细胞都有的，不可以作为鉴定细胞生物类型的依据。核膜的有无是真核细胞与原核细胞的主 要区别，细胞壁的有无是动物细胞与植物细胞及原核细胞的区别之一。 【答案】 A 6．下图是真核细胞的亚显微结构的模式图，相关叙述不正确的是( ) A．甲细胞为高等植物细胞，乙细胞为动物细胞 B．甲细胞中具有双层膜的细胞器有⑥⑦⑨ C．甲图中的③和乙图中的⑥属于同一种细胞器 D．甲图中的⑪和乙图中的②都属于无膜细胞器 【解析】 甲细胞中有细胞壁且含有液泡和叶绿体，而无中心体，所以为高等植物细胞；乙细胞无细胞壁且含有多种细胞器， 所以为动物细胞，A 项正确。甲中的⑥⑦⑨分别是线粒体、叶绿体和核膜，其中核膜不属于细胞器，故 B 项错误。甲图中的③和 乙图中的⑥都是高尔基体，C项正确。甲图中的⑪和乙图中的②分别是核糖体和中心体，它们都是无膜细胞器，D 项正确。 【答案】 B 7．在观察藓类的叶肉细胞和人口腔上皮细胞实验中，看到共有的细胞器是( ) 【导学号：60150063】 A．叶绿体、线粒体和中心体 B．线粒体、内质网 C．叶绿体、线粒体和高尔基体 D．线粒体、液泡 【解析】 人口腔上皮细胞作为动物细胞无叶绿体、液泡，故选 B。 【答案】 B 8．下表是关于各种细胞器的结构和功能的比较，其中正确的是( ) 选项 细胞器 结构或部位 功能 A 高尔基体 一层膜 动力车间 B 叶绿体 存在于所有植物细胞中 养料制造车间 C 核糖体 一层膜 生产蛋白质的机器 D 溶酶体 存在于动植物细胞中 消化车间 【解析】 高尔基体是由一层膜构成的，它是蛋白质加工、分类、包装和发送的车间；叶绿体主要存在于叶肉细胞中，而根 细胞中不存在叶绿体；核糖体没有膜结构，它是合成蛋白质的细胞器；溶酶体中含有多种水解酶，它普遍存在于动植物细胞中， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 65 各种酶起到消化的作用。 【答案】 D 9．春天，用显微镜观察植物地下根毛细胞，下列结构中均不能观察到的是( ) 【导学号：60150064】 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】 植物地下根毛细胞不含叶绿体，高等植物细胞没有中心体。 【答案】 C 10．用 14 C 标记的葡萄糖培养去掉细胞壁的植物细胞，3 小时后用放射自显影技术观察，在该植物细胞内 14 C 最多的结构最可 能是( ) A．核糖体 B．高尔基体 C．内质网 D．细胞核 【解析】 高尔基体与植物细胞壁的形成有关。 【答案】 B 11．下列细胞中，同时含有叶绿体、线粒体和中心体的是( ) 【导学号：60150065】 ①心肌细胞 ②黑藻叶片细胞 ③叶肉细胞 ④根尖分生区细胞 ⑤根毛细胞 ⑥团藻细胞 A．①④ B．③⑤ C．② D．⑥ 【解析】 叶绿体主要存在于绿色植物的叶肉细胞中，中心体存在于动物细胞和低等植物细胞中。①是动物细胞，不含有叶 绿体；②③是高等植物细胞，不含有中心体；④⑤不含有叶绿体和中心体。只有⑥是低等植物，叶绿体、线粒体和中心体都含有。 【答案】 D 12.右图所示的三个圆圈 1、2、3 分别表示有细胞壁、核糖体、中心体的细胞，那么阴影部分表示的细胞可能是( ) A．乳酸菌 B．衣藻 C．肝细胞 D．棉花叶肉细胞 【解析】 只有低等植物细胞才同时具有细胞壁、核糖体、中心体。 【答案】 B 二、非选择题(28 分) 13．(14 分)如图是动植物细胞亚显微结构模式图。请据图分析： 【导学号：60150066】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 66 (1)比较该图 A、B 两部分，高等动物细胞内不含有的细胞器有________(填标号)。若 B 是衣藻细胞，其细胞质中的细胞器除 图中所示外，还应有________。若 B 是蓝藻细胞，其细胞质中的细胞器则只有____________。 (2)若 A 是昆虫的肌细胞，则该细胞中的细胞器[ ]________较多，因为该细胞的生理活动需要________多。 (3)若 B 是紫色洋葱鳞片叶细胞的一部分，则色素主要存在于[ ]________。如果是植物的根毛细胞，则图中不应有的结构 是[ ]________。 (4)若在高倍显微镜下观察⑥需用________染液着色，用 B 作观察⑥的实验材料是否可以？________，原因 ________________________________________ _______________________________________________ _______________________________________________。 【答案】 (1)⑨⑩ 中心体 核糖体 (2)⑥ 线粒体 能量 (3)⑨ 液泡 ⑩ 叶绿体 (4)詹纳斯绿 B 不可以 叶绿体的绿色影响了被詹纳斯绿 B染成蓝绿色的线粒体的观察 14．(14 分)现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶溶液各一瓶，可用双缩脲试剂、班氏试剂和淀粉溶液将它们鉴定出 来。请回答下列问题。 (1)用一种试剂将上述 4 种溶液区分为两组，这种试剂是________，其中发生显色反应的一组是________和________溶液， 不发生显色反应的一组是________和________溶液。 (2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液，理由是_____________ _______________________________________________。 (3)试设计实验，区分发生显色反应的一组溶液。 实验步骤： ①将发生显色反应的两种待测溶液分别编号为甲、乙，再取两支洁净试管编号 1、2； ②_______________________________________________； ③_______________________________________________； ④_______________________________________________ _______________________________________________； ⑤观察记录 1、2 号试管内溶液的颜色变化。 预测结果及结论：_______________________________________________ _______________________________________________。 【解析】 稀蛋清、淀粉酶是蛋白质，葡萄糖是还原性糖，淀粉是非还原性糖。可先用双缩脲试剂将溶液分为两组，一组蛋 白质(稀蛋清、淀粉酶)，一组非蛋白质(葡萄糖、淀粉)。再用班氏试剂将非蛋白质分开，加热后，葡萄糖溶液显砖红色，淀粉溶 液不显色。淀粉酶可将淀粉分解成具有还原能力的葡萄糖，而稀蛋清不可以，依据此，加班氏试剂，加热，根据是否出现砖红色 沉淀，可将淀粉酶和稀蛋清分开。 【答案】 (1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 67 (2)班氏 葡萄糖是还原性糖，淀粉不是还原性糖 (3)②在 1、2 号试管中各加入 2 mL 淀粉溶液 ③取等量且适量的甲、乙待测液分别加入 1，2号试管中，振荡摇匀 ④在 1、2号试管中各加入 1 mL 临时配制的班氏试剂，振荡摇匀，沸水浴 2 min 预测结果及结论：出现砖红色沉淀的试管所对应的待测液为淀粉酶溶液，另一待测液则为稀蛋清 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 68 第一章 细胞中的蛋白质 第一节 蛋白质的结构与功能 1．理解氨基酸的基本结构及构成肽链的过程。(重点) 2．解释蛋白质分子结构多样性和功能多样性的原因。(重点) 3．氨基酸形成蛋白质过程中的相关计算。(难点) 蛋白质的基本单位 1．蛋白质的含量 蛋白质是细胞内含量最多的有机物，占细胞干重的 50%以上，是细胞的重要组成成分。 2．蛋白质的基本单位——氨基酸 结构 结构通式 结构特点 ①每种氨基酸分子中至少含有一个羧基(—COOH)和一个氨基。 ②都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。 ③各种氨基酸的区别在于 R 基的不同 化学组成 主要化学元素：C、H、O、N 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 69 种类 组成动植物蛋白质的氨基酸约 20 种 [合作探讨] 探讨1：若组成蛋白质的氨基酸中不止一个氨基或羧基，多出的氨基或羧基可能在什么位置？ 提示：在 R 基上。 探讨2：试判断下列有机酸中，哪些是组成生物体内蛋白质的氨基酸？并说出判断理由。 ① 判断：________；理由：_______________________________________。 ② 判断：________；理由：_________________________________________。 提示：①是 具有一个氨基和一个羧基，且连接在同一个碳原子上 ②否 虽然具有氨基和羧基，但没有连接在同一个碳原 子上 探讨3：判断构成蛋白质的氨基酸的依据有哪些？ 提示：构成蛋白质的氨基酸必须具备两个条件； ①至少含有一个氨基和一个羧基； ②都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。 探讨4：谷氨酸的 R基为－C3H5O2，在一个谷氨酸中，碳和氧的原子数分别是多少？ 提示：碳和氧的原子数分别是 5 和 4。 [思维升华] 1．氨基酸的组成元素 基本组成元素是 C、H、O、N，有的含有 S等元素。 2．氨基酸的结构通式 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 70 3．氨基酸的分类 组成蛋白质的氨基酸根据能否在人体内合成，分为必需氨基酸和非必需氨基酸。 (1)必需氨基酸：人体细胞中不能合成，必须从食物中获取，共 8种。 (2)非必需氨基酸：既可以从食物中获得，又可以在人体内由其他化合物转化而来，共 12 种。 1．已知一种氨基酸的 R基是—CH2—OH，在这种氨基酸分子中，含有 C、H、O 的原子数分别是( ) A．3、4、7 B．3、7、3 C．7、1、4 D．4、3、7 【解析】 每个氨基酸分子至少要有一个—NH2，一个—COOH，和一个—H，连在同一个碳原子上。故含有 C、H、O 的原子数 是 3、7、3，故选 B。 【答案】 B 2．下列分子中，与构成生物体的蛋白质的氨基酸分子式不相符的是( ) 【导学号：60150067】 A． B．H2N—CH2—CH2—COOH C． D． 【解析】 构成生物体的蛋白质的氨基酸的结构式中至少含有一氨基、一羧基且连在同一碳原子上，由此判断 B项不符合要 求。 【答案】 B 蛋白质的结构与功能 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 71 1．蛋白质的结构 (1)蛋白质的结构层次 (2)脱水缩合的过程 (3)蛋白质多样性的原因 ①氨基 酸方面 氨基酸的种类不同 每种氨基酸的数目成百上千 不同种类氨基酸的排列次序变化多端 ②肽链方面：肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。 2．蛋白质的功能(连线) ①催化功能 a抗体 ②运输功能 b血红蛋白 ③调节功能 c胰岛素 ④免疫功能 d唾液淀粉酶 ⑤运动功能 e激素与受体的识别 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 72 ⑥信息传递功能 f肌动蛋白 【提示】 ①—d ②—b ③—c ④—a ⑤—f ⑥—e [合作探讨] 下面为氨基酸缩合反应示意图，请据图分析回答： 探讨1：氨基酸脱水缩合过程中参与“脱水”的结构是哪部分？ 提示：相邻氨基酸中一个氨基酸的—COOH(羧基)提供的“—OH”与另一个氨基酸的—NH2(氨基)提供的“—H”结合产生水。 探讨2：试在上图多肽中用虚线框标出所含肽键。形成 1个肽键同时脱掉 1分子 H2O，H2O 中的 H 和 O 来源相同吗？为什么？ 提示： 不完全相同。H来源于氨基和羧基，O只来源于羧基。 探讨3：该多肽中至少含有几个氨基和几个羧基？它们分布于肽链的什么位置？ 提示：至少含有一个氨基和一个羧基。分别分布于肽链的两端。 探讨4：当参与上述过程的氨基酸数 n为 2或 3时，脱去水分子数和肽键数分别为多少？ 提示：氨基酸数为 2 时，脱去水分子数和肽键数分别为 1、1。氨基酸数为 3 时，脱去水分子和肽键数分别为 2、2。 探讨5：朊病毒蛋白(PrP)有两种：一种是 PrP c ，一种是 PrP sc 。PrP sc 是由 PrP c 转变形成的，它们的比较如下表所示： 朊病毒 蛋白 项目 PrP c PrP sc 空间结构 螺旋为主 折叠为主 溶解度 高 低 致病性 不致病 致病 上述两种蛋白质表现出不同性质的直接原因是什么？ 提示：蛋白质的空间结构不同。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 73 [思维升华] 1．氨基酸形成蛋白质的相关数量计算规律 假设氨基酸的平均相对分子质量为 a，由 n个氨基酸分别形成 1 条肽链或 m条肽链： 形成肽链数 形成 肽键数 脱去水 分子数 氨基数目 羧基数目 1 n－1 n－1 至少 1 个 至少 1 个 m n－m n－m 至少 m 个 至少 m 个 2.蛋白质中氨基和羧基的数量计算方法 (1)当 R 基中不存在氨基和羧基时，每一条肽链中含有一个氨基和一个羧基。 (2)当 R 基中存在氨基和羧基时，由于 R基不参与脱水缩合，所以每一条肽链中含有的氨基数或羧基数就是 1＋R 基中的氨基 数或羧基数。 3．蛋白质结构多样性与功能多样性的关系 结构多样性――→ 原因 ①氨基酸的种类不同 ②氨基酸的数目不同 ③氨基酸的排列顺序不同 ④肽链的数目和空间结构不同 功能多样性――→ 表现 结构蛋白：构成细胞和生物体 功能蛋白：催化、运输、免疫、调节 1．形成蛋白质结构的层次从小到大依次是( ) 【导学号：60150068】 ①氨基酸 ②C、H、O、N 等元素 ③氨基酸脱水缩合 ④一条或几条多肽链连接在一起 ⑤多肽 ⑥蛋白质 A．②→①→③→④→⑤→⑥ B．②→①→③→⑤→④→⑥ C．②→①→⑥→⑤→③→④ D．①→②→③→④→⑤→⑥ 【解析】 蛋白质的基本组成单位为氨基酸，而氨基酸是由 C、H、O、N 等元素等组成的。多个氨基酸经过脱水缩合形成多 肽链，蛋白质由一条或几条多肽链经盘曲折叠而形成。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 74 【答案】 B 2．免疫球蛋白 IgG 的结构如图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该 IgG 由 m 个氨基酸构成，则该 IgG 含有的肽键数是( ) A．m 个 B．(m＋1)个 C．(m＋2)个 D．(m－4)个 【解析】 由图可以看出免疫球蛋白 IgG 共有 4条多肽链，又知其由 m 个氨基酸构成，所以含有的肽键数＝氨基酸数－肽链 条数＝(m－4)个。 【答案】 D 1．关于生物体内组成蛋白质的氨基酸的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150069】 A．分子量最大的氨基酸是甘氨酸 B．有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C．氨基酸分子之间通过缩合形成肽键 D．不同氨基酸之间的差异是由 R基引起的 【解析】 甘氨酸是分子量最小的氨基酸，A 错误；氨基酸分为必需氨基酸和非必需氨基酸，必需氨基酸只能从食物中获取， 人体内不能合成，B正确；氨基酸分子通过缩合形成肽键，C正确； R基的不同决定了氨基酸之间的差异，D 正确。 【答案】 A 2．在同一草场，牛和羊吃同样的草料，但牛肉和羊肉的味道却不同，这是因为( ) A．同种植物对不同生物的影响不同 B．牛和羊的消化能力不同 C．牛和羊的蛋白质结构存在差异 D．牛和羊的亲缘关系比较远 【解析】 不同生物体由于遗传物质的差异，合成的蛋白质结构就有所差异。牛肉和羊肉的主要成分为蛋白质，虽然食物来 源基本相同，但蛋白质经消化后形成的氨基酸，在不同生物体内合成的蛋白质结构不同。 【答案】 C 3．蛋白质是细胞内最重要的生命物质之一，具有多样性和特异性，其结构与功能是相适应的。下列蛋白质类物质与其功能 对应不正确的是( ) 【导学号：60150070】 A．胰岛素与调节 B．抗体与免疫 C．淀粉酶与运输 D．血红蛋白与运输 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 75 【解析】 生物体内蛋白质功能很多。例如，起调节作用的激素，如胰岛素；起免疫作用的抗体；起催化作用的酶，如淀粉 酶；起运输作用的血红蛋白等。 【答案】 C 4．根据下图所示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，其编号是________。 (4)该化合物称为________，含________个肽键，编号是________。 (5)该化合物含有________个游离的氨基和________个游离的羧基。 【解析】 图中①是氨基；⑦是羧基；③、⑤、⑥表示肽键；②、④、⑨、⑧是 R基。该化合物为四肽，是由 4个氨基酸脱 去 3 个水分子形成的。氨基酸种类不同，是由 R 基决定的，而该化合物含有游离的氨基(羧基)数等于肽链数与 R 基中氨基(羧基) 数之和。 【答案】 (1)氨基 羧基 (2)4 3 缩合 (3)R 基 ②④⑧⑨ (4)四肽 3 ③⑤⑥ (5)2 2 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.氨基酸是组成蛋白质的基本单位。 2.每种氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基 和一个羧基连在同一个碳原子上。 3.蛋白质多样性的原因是：组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排 列顺序不同，及肽链形成的空间结构不同。 4.蛋白质是组成细胞和生物体的重要物质，具有催化、运输、调节 和免疫等功能。 学业分层测评(六) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．谷氨酸的 R基为—CH2CH2COOH，则谷氨酸的分子式是( ) 【导学号：60150071】 A．C5H9O4N B．C4H9O4N 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 76 C．C5H8O4N D．C4H9O5N 【解析】 由题意可知，谷氨酸的 R 基为—CH2CH2COOH，将谷氨酸的 R 基代入氨基酸的结构通式中，整理可得谷氨酸的分子 式是：C5H9O4N。 【答案】 A 2．关于生物体内氨基酸的叙述正确的是( ) A．氨基酸是蛋白质分子的基本单位，由氨基和羧基组成 B．组成蛋白质的氨基酸共有的结构是 C．每个氨基酸分子都只含有 C、H、O、N 四种元素 D．组成人体的氨基酸都能在人体内合成 【解析】 组成蛋白质的氨基酸的结构通式为 CHRH2NCOOH，由此可知 A 项错误，B 项正确。氨基酸分子中含有 C、H、O、N 四种共有元素，有些氨基酸还会有 S、P、Fe 等，C项错误；必需氨基酸不能在人体内合成，D 项错误。 【答案】 B 3．蚕丝被贴身暖和、轻盈透气，是“健康绿色睡眠”的首选。下列关于组成“蚕丝”主要成分的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150072】 A．它的基本组成单位的通式为—CO—NH— B．它的形成过程中没有水产生 C．蚕丝的基本组成单位是氨基酸 D．它一定含有的化学元素是 C、H、O、N、P、Fe 【解析】 蚕丝的主要成分是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质是通过氨基酸的缩合形成的，蚕丝蛋白中不一定 含有 P、Fe 元素。 【答案】 C 4．如图为一条肽链的分子结构简式，下列有关分析不正确的是( ) A．这条肽链中的肽键数是 2个 B．构成肽链的氨基酸数目是 2 个 C．合成蛋白质的生理过程称缩合 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 77 D．在合成该肽链时形成 2 个水分子 【解析】 根据图示结构可知，该肽链中含有肽键(—NH—CO—)两个，说明该多肽是由三个氨基酸缩合形成的，在此过程中 形成了 2 分子水。 【答案】 B 5．(2016·重庆一中高一月考)在下列物质中，找出构成生物体蛋白质的氨基酸，由它们所形成的物质应是( ) 【导学号：60150073】 ①NH2—CH2—CH2OH ②NH2—CH2—COOH ③ ④ A．二肽 B．三肽 C．四肽 D．蛋白质 【解析】 组成生物体蛋白质的氨基酸具有以下特点：每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和 一个羧基连在同一个 C 原子上，根据氨基酸结构通式的特点可知，②④是组成生物体蛋白质的氨基酸，形成的化合物是二肽，故 A正确。 【答案】 A 6．蛋白质含量检测通常不是直接测定蛋白质含量，而是通过测定氮含量来推算蛋白质含量。一般来说，每 100 克蛋白质平 均含氮 16 克，这些氮主要存在于蛋白质的( ) A．—CO—NH— B．游离的氨基 C．游离的羧基 D．R基 【解析】 蛋白质中的氮存在于肽键和游离的氨基中，主要存在于肽键中。 【答案】 A 7．生长激素和胰岛素都是人体内对生命活动起着重要调节作用的激素，但是功能不同，与此无关的是( ) 【导学号：60150074】 A．氨基酸的数目、种类和排列顺序 B．构成蛋白质的多肽链的数目 C．构成蛋白质的多肽链的空间结构 D．氨基酸至少含有一个氨基和一个羧基 【解析】 蛋白质功能不同的原因在于结构不同，结构多样性的原因是组成蛋白质的氨基酸的种类、数目和排列顺序及多肽 链的数目和空间结构不同。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 78 【答案】 D 8．(2016·德州高一检测)蛋白质是生命活动的主要承担者，其功能的发挥并非依靠单个蛋白质独立起作用，蛋白质相互作 用才是执行功能的主要途径。这种相互作用现象说明( ) A．蛋白质性质稳定 B．蛋白质空间结构复杂 C．蛋白质具有免疫功能 D．蛋白质具有信息传递功能 【解析】 多种蛋白质通过相互作用而发挥功能，说明蛋白质分子有信息传递功能。 【答案】 D 9．下列有关蛋白质作用的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150075】 ①催化与调节 ②运动 ③运输物质 ④储存遗传信息 ⑤免疫 ⑥主要的能源物质 ⑦信息传递 ⑧构成生物体和细胞 的主要物质 A．①②③④⑤⑥⑦⑧ B．①②③⑤⑦⑧ C．①②③⑤⑥⑦ D．②③⑤⑥⑦⑧ 【解析】 蛋白质不能储存遗传信息，也不是主要的能源物质。 【答案】 B 10．图甲是某物质的结构通式，据图回答问题： 甲 乙 (1)此类物质通称为________，它是构成________的基本单位。 (2)生物体中此类物质约有________种，决定其种类的是通式中的________。若此物质中含有两个氨基，另外一个的位置应 在________。 (3)牛胰岛素是由 51 个此类物质组成的两条多肽链，共有________个肽键，两条肽链至少含有________个氨基和________个 羧基，可分别表示为__________和________。 (4)当它与另一个同类分子结合时的方式称为________。形成的化学键叫________，可表示为________，反应后的产物是 ________。 (5)某物质的 R基若为—CH2—CO—CH3时，请在上面的图乙方框中写出此物质的结构简式。 【解析】 生物界中的氨基酸约有 20 种，决定氨基酸种类的是其通式中的 R 基。构成蛋白质的氨基酸至少有一个氨基和一 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 79 个羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸之间缩合形成肽键，所以，两个氨基酸缩合后的产物是二肽和水。若某蛋白质由一条肽链 构成，其脱去的水分子数和肽键数为(n—1)个。牛胰岛素由两条肽链构成，其脱去的水分子数和形成的肽键数为 n－2＝51－2＝ 49(个)。每条肽链的两端分别各含有一个氨基和一个羧基，所以若每个氨基酸的 R 基上不含有氨基或羧基，两条肽链至少就含有 2个氨基和 2 个羧基。如果 R基为—CH2—CO—CH3，则可将通式中的 R基换成—CH2—CO—CH3即可。 【答案】 (1)氨基酸 蛋白质 (2)20 R 基 R 基上 (3)49 2 2 —NH2 —COOH (4)缩合 肽键 —NH—CO— 二肽 和水 (5) [能力提升] 11．如下图所示，当含有下列结构片段的蛋白质在胃肠道中水解时，不可能产生的氨基酸是( ) 【导学号：60150076】 A．CHNH2CH3COOH B．CSHNH2CH3COOH C．CHNH2HS—CH2COOH D．CHHNH2COOH 【解析】 读图知，若此蛋白质片段发生水解时，肽键从最左边及①处断裂，则产生如 A 项的氨基酸；若肽键从③处及最右 端断裂，则产生如 C 项的氨基酸；若肽键从①、②处断裂，则产生如 D 项的氨基酸。 【答案】 B 12．(2016·临沂市高一月考)已知 20 种氨基酸的平均相对分子质量是 a，现有某蛋白质分子由 n 条多肽链组成，相对分子质 量为 b，求此蛋白质分子中的肽键数( ) A. b－18n a－18 B. b－an a－18 C. b－18n a－18 －1 D. b－m a 【解析】 据题意分析可知，设蛋白质分子中肽键数为 x，则据公式得出：(n＋x)×a－18x＝b，得出 x＝ b－an a－18 ，故正确选 项为 B 项。 【答案】 B 13．我国中科院上海生化所于 1982 年 5 月合成一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下面 是它的结构简式。 【导学号：60150077】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 80 据此回答： (1) 脑 啡 肽 的 化 学 本 质 是 一 种 ________ ， 它 的 基 本 组 成 单 位 的 结 构 特 点 是 _______________________________________________。 (2) 如 果 脑 啡 肽 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。 (3)脑啡肽只有皮下注射才有效，而不能口服，主要原因是_______________________________________________。 (4)若将脑啡肽完全水解，需要水分子________个，水解后的产物有________种。 (5)脑啡肽可用________试剂鉴定，呈现________色，其原因是该化合物中所含有的________与该试剂发生了颜色反应。 【解析】 (1)从图中分析，脑啡肽由 5个氨基酸组成，故其化学本质为五肽。构成多肽的基本单位是氨基酸。(2)多肽的结 构与构成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关。(3)消化道中的肽酶能将多肽分解为氨基酸。(4)由图可知，脑啡肽分子结 构中包含 4 个肽键(—CO—NH—)，故水解时需要 4 分子水。水解得到的 5 个氨基酸，其中有两个是相同的(H2N—CH2—COOH)，故 水解后的产物有 4 种。(5)多肽中有肽键，与双缩脲试剂反应产生紫色络合物。 【答案】 (1)五肽 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接在同一个碳原子上 (2)氨基酸的排列顺序 (3)如口服此药物，在消化道内药物被消化液分解，失去药效 (4)4 4 (5)双缩脲 紫 肽键 14．用氨基酸自动分析仪测定几种多肽化合物和蛋白质的氨基酸数目如下表所示： 化 合物 多肽化合物 蛋白质 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧ ⑨ ⑩ 催产素 牛加压素 血管舒缓素 平滑肌舒张 素 猪促黑色素 细胞激素 人促黑色素 细胞激素 牛胰岛素 人胰岛素 免疫球蛋白 IgG 人血红蛋白 氨基酸数目 9 9 9 10 13 22 223 51 660 574 (1) 表 中 ①②③ 的 氨 基 酸 数 目 虽 相 同 ， 但 其 生 理 作 用 彼 此 不 同 ， 这 是 因 为 它 们 的 ________________________________________________________不同。 (2) 表 中 ③ 与 ④ 、 ⑤ 与 ⑥ 的 功 能 虽 相 似 ， 但 各 自 具 有 专 一 性 。 它 们 之 间 的 差 异 主 要 取 决 于 _______________________________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 81 (3)在未知平滑肌舒张素的情况下，推知这种肽类化合物至少有________个氨基和________个羧基，这些氨基和羧基位于肽 类化合物的哪一位置？_______________________________________________。 (4)⑧是由 51 个氨基酸组成的两条多肽链，共有________个肽键。 (5)⑧的生理功能说明蛋白质具有________作用；⑨的生理功能说明蛋白质具有________作用；⑩的生理功能说明蛋白质具 有________作用；⑩有 4 条肽链，在 574 个氨基酸分子缩合过程中生成________个水分子。 (6)这些实例说明蛋白质的分子结构具有________，这种结构特点决定了________________。 【解析】 (1)虽然①②③的氨基酸数目相同，但其种类和排列顺序未必相同，因此形成的多肽结构不同，生理功能各异。 (2)结构的特异性决定了功能的专一性，就③与④、⑤与⑥而言，均为肽类物质，其结构的差异是由于氨基酸的种类、数量、排 列顺序不同导致的。(3)从氨基酸缩合生成多肽的过程可知，肽链为开链式结构，其两端各游离着一个氨基和一个羧基。(4)由 51 个氨基酸缩合形成两条肽链时共形成 49 个肽键。(5)⑧为激素，可说明蛋白质具有调节作用；⑨为抗体，说明蛋白质具有免疫功 能；⑩为血红蛋白，可运输 O2，说明蛋白质具有运输功能；⑩由 574 个氨基酸形成 4 条肽链时共脱去水分子 570(个)。(6)不同的 蛋白质其结构不同，所具有的功能也各不相同。 【答案】 (1)氨基酸种类和排列顺序 (2)氨基酸的种类、数量、排列顺序不同 (3)1 1 肽链两端 (4)49 (5)调节 免疫 运输 570 (6)多样性 蛋白质分子具有多种功能 第二节 蛋白质的合成与运输 理解蛋白质的合成、加工、分选和运输过程。(重点) 蛋白质的合成 1．合成场所——核糖体 分布 存在于真核细胞和原核细胞中，另外，叶绿体和线粒体中也存在 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 82 组成 由核糖核酸和蛋白质组成 结构 由大亚基和小亚基组成。不进行蛋白质合成时，大、小亚基是单独存在的；在蛋白质合成过程中，大、小亚基结合在一起， 共同完成蛋白质的合成 2.分泌蛋白的形成 观察分泌蛋白的形成过程，完成下面的问题： (1)图中⑥表示分泌蛋白。 (2)写出分泌蛋白依次经过的细胞器：内质网上的核糖体、内质网和高尔基体。 (3)你认为除上述细胞器外，还需要线粒体(细胞器)参与，其作用是为分泌蛋白的合成、加工和运输供能。 (4)写出图中②③的作用：②对新生肽链进行加工，形成有一定空间结构的蛋白质，③对蛋白质做进一步加工。 (5)追踪分泌蛋白的行踪，所用的科学方法是同位素示踪法，标记的元素是 3 H。 [合作探讨] 探讨1：分泌蛋白的形成过程中，经过了哪些膜结构？ 提示：内质网、高尔基体、细胞膜。 探讨2：为什么分泌蛋白合成旺盛的细胞中附着有核糖体的内质网比较发达？ 提示：分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，需要在附着有核糖体的内质网上进行加工和运输。 探讨3：分泌蛋白从合成到分泌至细胞外共穿过多少层生物膜？ 提示：分泌蛋白在细胞内的运输过程中，小泡的形成和融合时分泌蛋白没有穿过膜结构，所以共穿过 0 层膜。 探讨4：在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜、高尔基体膜、细胞膜膜面积发生怎样的变化？试用曲线表示膜面积的变 化。 提示： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 83 [思维升华] 1．分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌过程 2．过程分析 (1)相关的细胞器及结构： 参与的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体、线粒体。 经过的细胞器：核糖体、内质网、高尔基体。 经过的膜结构：内质网膜、高尔基体膜、细胞膜。 (2)上述过程中各种细胞器的功能是各不相同的，但某一项生命活动的完成，并不是只靠一种细胞器，而是依靠各种细胞器 之间的密切合作、协调配合才能完成。 1．将 3H 标记的谷氨酸注入某动物胰腺的腺泡细胞后，细胞中合成物质 X并将其分泌到细胞外的过程如下图所示，其中的①、 ②及物质 X 分别是( ) 【导学号：60150078】 核糖体―→①―→②――→ 物质 X 细胞质――→ 物质 X 细胞外 A．内质网、高尔基体、胰岛素 B．内质网、线粒体、胰高血糖素 C．高尔基体、中心体、胰蛋白酶 D．内质网、高尔基体、呼吸酶 【解析】 分泌蛋白的合成、运输过程依次经历核糖体、内质网、高尔基体三种细胞器，胰腺的腺泡细胞生成的胰岛素、胰 高血糖素都属于分泌蛋白。 【答案】 A 2．科学家用含 3 H 标记的亮氨酸的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( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 84 细胞结构 附有核糖体的内质网 高尔基体 靠近细胞 膜的小泡时间(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．靠近细胞膜的小泡可由核糖体形成 【解析】 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，而是通过小泡间接相连。核糖体本身不具有膜结构，不能形成小泡。 【答案】 C 蛋白质的分选和运输 1. 蛋白质 的分选 决定因素：氨基酸序列中的分选信号 影响因素：核糖体在细胞中的存在部位 2.蛋白质的运输 (1)概念：指通过连续的内膜系统运送蛋白质到达其最终目的地的过程。 (2)运输途径： ①分泌蛋白的运输： 内质网上的核糖体：氨基酸经缩合形成肽链 内质网腔：初步加工，形成有一定空间结构的蛋白质 高尔基体：进一步加工、分选 细胞膜：将蛋白质分泌到细胞外 ②胞内蛋白(部分)的运输： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 85 游离的核糖体(合成) 不同的细胞器，如线粒体蛋白和叶绿体蛋白。 [合作探讨] 下面为蛋白质分选、运输示意图，请据图分析回答： 探讨1：分析下列蛋白质中属于分泌蛋白的有哪些。 ①血红蛋白 ②抗体 ③消化酶 ④构成细胞膜的蛋白质 提示：上述蛋白质中属于分泌蛋白的有②和③。分泌蛋白是在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的。①血红蛋白是在细胞 内发挥作用的。④构成细胞膜的蛋白质位于细胞膜上，与分泌蛋白不符。 探讨2：将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的结构是什么？它跟分泌蛋白从高尔基体运到细胞膜的结构在来源上相同吗？ 提示：小泡。它们的来源不同。将分泌蛋白从内质网运到高尔基体的小泡是由内质网“出芽”形成的，将分泌蛋白由高尔基 体运到细胞膜的小泡是由高尔基体形成的。 [思维升华] 1．研究分泌蛋白形成过程的方法是同位素示踪法。若用甲图表示放射性物质在不同时间内不同细胞器上的放射强度，则 a、 b、c分别代表的是核糖体、内质网、高尔基体。 甲 2．分泌蛋白在分泌过程中各种膜面积变化 【解读】 图甲和图乙分别以直方图和曲线图形式表示在分泌蛋白加工、运输过程中，内质网膜面积减小，高尔基体膜面积 基本不变，细胞膜面积相对增大。 3．“三看”分泌蛋白的形成 细胞器分工合作的典例是分泌蛋白的形成，解题时，可从三个方面进行分析： 一看标记氨基酸出现的先后顺序：核糖体→内质网→小泡→高尔基体→小泡→细胞膜(→胞外)。 二看膜面积变化的结果：内质网膜面积缩小，细胞膜膜面积增大，高尔基体膜面积先增后减，最终保持基本不变。 三看与分泌蛋白形成有关的细胞器：核糖体(蛋白质的装配机器)、内质网(加工车间)、高尔基体(包装)和线粒体(提供能量)。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 86 1．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】 无论是在内质网的核糖体上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 质的去向和最终定位，而核糖体在细胞中的存在部位不同，也影响蛋白质的去向。 【答案】 B 2．为了研究酵母菌细胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加 3 H 标记的亮氨酸后，测得与合成和分泌乳蛋白相关的 一些细胞器上放射性强度的变化曲线如下图中甲，有关的生物膜面积变化如图乙，其相关结构关系如图丙，则下列有关说法不正 确的是( ) 【导学号：60150079】 A．图丙中首先可观察到 3 H 标记的细胞器是③ B．能在图丙中④上观察到 3 H 标记表明可能有分泌蛋白合成 C．图甲中 c 曲线所指的细胞结构是高尔基体 D．图乙中 d 曲线表示的细胞结构是内质网 【解析】 分泌蛋白的形成过程：核糖体→内质网→高尔基体→细胞膜→膜外。图甲中曲线 a、b、c 代表的依次为核糖体、 内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质网的膜面积减少，细胞膜的膜面积增多，高尔基体的膜面积前后基本 不变(先增加后减少)，因此曲线 d、e、f代表的分别是内质网、细胞膜和高尔基体。首先出现放射性的细胞器应是蛋白质的合成 场所②核糖体。 【答案】 A 真核细胞的内膜系统 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 87 1．组成：核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡等。 2．特点：(1)各种生物膜的组成成分和结构很相似。 (2)各种内膜之间可以通过出芽和融合的方式进行交流，在结构和功能上紧密联系，进一步体现了细胞内各种结构之间的协 调配合。 3．线粒体、叶绿体虽然具有膜结构，但不参加细胞内膜结构的交流，因此不包括在内膜系统中。 [合作探讨] 如图表示分泌蛋白的合成、加工和运输过程，①②③表示细胞器，a、b、c表示某些过程。据图探讨相关问题： 探讨 1Ｋ：①②③分别是什么细胞器？ 提示：①②③分别是内质网、高尔基体和线粒体。 探讨2：a、b、c 分别表示什么过程？ 提示：a 表示缩合过程，b、c 表示蛋白质的加工及运输过程 探讨3：原核细胞具有内膜系统吗？ 提示：原核细胞除细胞膜外无其他膜结构，因此没有内膜系统。 [思维升华] 生物膜的种类、结构和功能联系 (1) 生物膜 的种类 细胞膜：单层膜，细胞的外界膜 核膜：双层膜，具核孔，细胞核的外界膜 细胞器膜 双层膜结构：叶绿体、线粒体 单层膜结构：内质网、高尔基 体、液泡等 (2)结构联系(具有一定的连续性) (3)功能联系(分工、合作)：分泌蛋白的合成、运输、加工与分泌过程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 88 1．下列有关生物膜的叙述中，不正确的是( ) 【导学号：60150080】 A．膜的组成成分可以从内质网膜转移到高尔基体膜，再转移到细胞膜 B．各种生物膜的化学组成和结构相似 C．生物膜之间都可以通过小泡进行转化 D．生物膜既各司其职，又相互协作，共同完成细胞的生理功能 【解析】 生物膜的主要成分和基本结构相似，可以通过小泡转化，故 A、B正确。叶绿体、线粒体的膜结构不能通过小泡 与其他膜转化，故 C 错误。各种生物膜都具有一定功能，又相互联系，故 D 正确。 【答案】 C 2．生物膜与细胞代谢和细胞通讯密切相关。下列有关说法错误的是( ) A．细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白和糖脂等 B．细胞之间的信息交流均依赖于细胞膜上的特异性受体 C．溶酶体和高尔基体在行使功能时可能伴随膜组分的更新 D．内质网的膜上附着有多种酶，性腺细胞内质网丰富 【解析】 组成细胞膜的成分有磷脂、蛋白质、糖蛋白、糖脂和胆固醇等物质。细胞之间的信息交流方式多种多样：有的细 胞分泌化学物质，通过化学物质与靶细胞膜表面受体结合传递信息；有的两个相邻细胞的细胞膜直接接触传递信息；也有的两个 细胞之间形成通道，携带信息的物质通过通道进入另一个细胞，从而实现信息传递。溶酶体和高尔基体在行使功能时伴随着膜的 融合，所以存在膜组分的更新。内质网是脂质合成的车间，性腺细胞主要合成和分泌性激素(固醇类激素)，故性腺细胞内质网丰 富。 【答案】 B 1．下列物质不属于分泌蛋白的是( ) 【导学号：60150081】 A．唾液淀粉酶 B．胰岛素 C．抗体 D．血红蛋白 【解析】 血红蛋白是红细胞内的蛋白质，不属于分泌蛋白；分泌蛋白是在细胞内合成，运输到细胞外发挥作用的蛋白质， A、B、C 三项都属于分泌蛋白。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 89 【答案】 D 2．在动物细胞中，一些蛋白合成后被分泌到细胞外起作用，如胰岛 B 细胞分泌胰岛素到血液中降低血糖浓度，这些蛋白被 统称为分泌蛋白。下面与分泌蛋白合成和运输无关的细胞器是( ) A．核糖体 B．中心体 C．高尔基体 D．内质网 【解析】 与分泌蛋白合成、运输、加工、分泌相关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体、线粒体；中心体与细胞分裂过 程中纺锤体的形成有关，与分泌蛋白的合成没有关系。 【答案】 B 3．连接沟通细胞膜、高尔基体膜、核膜，使三者相互联系构成有机整体的结构是( ) 【导学号：60150082】 A．中心体 B．线粒体 C．内质网 D．高尔基体 【解析】 内质网向内与核膜相连，向外与细胞膜相连，内质网膜与高尔基体膜之间通过囊泡相互转化。 【答案】 C 4．下列有关生物膜结构和功能的描述，不正确的是( ) A．细胞膜与内质网膜直接相连 B．合成固醇类激素的分泌细胞的内质网一般不发达 C．分泌蛋白的修饰和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】 内质网是脂质合成的场所，所以合成固醇类激素的分泌细胞内质网应该比较发达。分泌蛋白的修饰和加工是由内 质网和高尔基体共同完成。生物膜之间可通过具膜小泡的转移进行相互转化。 【答案】 B 5．如图表示用含 3 H 标记的氨基酸培养液培养某细胞过程中蛋白质的合成和分泌示意图，则该细胞中出现 3 H 的部位依次为 ( ) 【导学号：60150083】 A．②→③→④→⑤ B．①→②→③→④ C．①→②→④→⑤ D．①→③→④→⑤ 【解析】 由图示信息可知，①是核膜，②是核糖体，③是内质网，④是高尔基体，⑤是细胞膜。分泌蛋白是在内质网上的 核糖体内形成的，在内质网中初步加工和运输，在高尔基体内进一步加工、分类、包装，形成囊泡运输到细胞膜，再分泌到细胞 外。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 90 【答案】 A 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.抗体、消化酶和蛋白质类激素都是分泌蛋白。 2.与分泌蛋白合成、加工、分选和运输有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔 基体和线粒体。 3.按分选结果分类，蛋白质可分为膜蛋白、分泌蛋白和细胞内蛋白。 4.细胞的内膜系统包括核膜、内质网、高尔基体、溶酶体、微体以及一些小泡 等在功能上连续统一的细胞内膜结构；不包括线粒体和叶绿体。 学业分层测评(七) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．下列物质在核糖体上合成的是( ) 【导学号：60150084】 ①性激素 ②胰岛素 ③淀粉 ④淀粉酶 ⑤纤维素 A．①② B．②③ C．②④ D．②⑤ 【解析】 在核糖体上合成的是蛋白质。 【答案】 C 2．用含有 3 H 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】 线粒体只是提供能量。 【答案】 D 3．糖蛋白主要存在于细胞膜上，如果将细胞培养在含药品 X 的培养基中，发现细胞无法合成糖蛋白的糖侧链，则此药品可 能作用于糖蛋白合成及运输过程中的哪一种细胞器上( ) 【导学号：60150085】 A．核糖体 B．线粒体 D．内质网 D．溶酶体 【解析】 糖蛋白的糖侧链是在内质网中合成的。 【答案】 C 4．下列结构中不具有生物膜的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 91 A．细胞膜 B．核膜 C．溶酶体的膜 D．中心体 【答案】 D 5．细胞内不同膜结构之间互相转化，以“小泡”方式进行的是( ) 【导学号：60150086】 ①核膜和内质网膜 ②高尔基体膜和细胞膜 ③内质网膜和高尔基体膜 ④细胞膜和线粒体膜 A．②③ B．②④ C．③④ D．①② 【解析】 细胞内的膜结构之间可直接或间接相互联系。内质网膜可以直接与细胞膜和核膜相连；有的细胞内细胞膜可以和 线粒体膜直接相连；内质网通过形成小泡与高尔基体膜相连；高尔基体通过形成小泡再与细胞膜相连。 【答案】 A 6．下列关于一种细胞器的部分生物膜转移到另一种细胞器的说法中，合理的是( ) A．随着细胞质的流动达到特定部位 B．从高尔基体直接到内质网 C．从高尔基体直接连到细胞膜 D．通过形成具膜的小泡而转移 【解析】 分泌蛋白合成过程中，内质网与高尔基体、高尔基体与细胞膜之间通过形成具膜小泡的形式而转移。 【答案】 D 7．高尔基体具有极性，靠近细胞核的一面称为形成面，接近细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面，膜的厚度和化 学成分逐渐发生改变。下列叙述正确的是( ) 【导学号：60150087】 A．形成面更似核膜，成熟面更似内质网膜 B．形成面更似内质网膜，成熟面更似细胞膜 C．形成面更似核膜，成熟面更似细胞膜 D．形成面更似内质网膜，成熟面更似核膜 【解析】 高尔基体具有对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装及发送的作用。在分泌蛋白的合成、分泌过程中，内 质网通过出芽形式形成小泡，运输到高尔基体的形成面，通过膜融合将未成熟的蛋白质送入到高尔基体内，经过高尔基体的进一 步加工、分类后，在其成熟面以出芽的形式形成成熟的蛋白质，被包裹在小泡内，运输到细胞膜，再分泌到细胞外。 【答案】 B 8．下面是某细胞在进行某生命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．血红蛋白 B．性激素 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 92 C．呼吸酶 D．抗体 【解析】 分泌蛋白合成过程中从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构，内质网可以“出 芽”，形成的小泡包裹着运输的蛋白质与高尔基体融合，成为高尔基体的一部分，高尔基体对其进行进一步修饰和加工，然后形 成包裹着蛋白质的小泡，移动到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌出去，因此在此过程中，细胞膜的膜面积增大，内质网的 膜面积减小，高尔基体的膜面积基本不变。 【答案】 D 9．如图中 a和 b表示两种细胞器，下列叙述正确的是( ) 【导学号：60150088】 A．两种细胞器在动植物细胞中的功能相同 B．b内可进行蛋白质的合成 C．将肝细胞置于含有 3 H 标记的亮氨酸的培养基中培养，放射性先出现在 b中后出现在 a中 D．a与合成多糖有关，b 与合成脂质无关 【解析】 a 是高尔基体，b 是光面内质网，二者在结构上有相似之处，但功能不同，A 错误；a 合成多糖，b 是糖类和脂质 的合成“车间”，蛋白质合成场所是核糖体，B、D 错误；分泌蛋白先在内质网中进行初加工，再通过小泡运输到高尔基体中进行 进一步加工和修饰，然后通过小泡运输到细胞膜分泌至细胞外，C正确。 【答案】 C 10．在一定时间内使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，请举出[7]的一个具体实例如________。 (3)[1]的功能是________________________。[3]、[5]都称为________，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。 (6)由此可以看出，细胞内的生物膜在________和________上有一定的连续性。 【解析】 (1)由图示结构可知，[1]是内质网，[4]为高尔基体，[6]为细胞膜。(2)图中的[7]为分泌蛋白，是在内质网上的 核糖体内合成的，如胰岛素、胃蛋白酶、胰高血糖素等。(3)内质网在细胞中具有对蛋白质合成、加工和运输作用，图中[3]、[5] 都是小泡，分别由内质网、高尔基体通过出芽的形式形成。(4)图中[4]是高尔基体，在分泌蛋白的合成分泌过程中，对来自内质 网的蛋白质进行加工、分类和包装。(5)在分泌蛋白质合成分泌过程中，所需能量主要来自线粒体。(6)由分泌蛋白的合成、运输、 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 93 分泌过程可看出，细胞内的生物膜在结构和功能上有一定的连续性。 【答案】 (1)内质网 高尔基体 细胞膜 (2)分泌蛋白 核糖体 胃蛋白酶(或抗体、胰岛素等) (3)对蛋白质进行合成、加工和运输 小泡 内质网 高尔基体 (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 (6)结构 功能 [能力提升] 11．已知分泌蛋白的新生肽链上有一段可以引导其进入内质网的特殊序列(图中 P 肽段)。若 P 肽段功能缺失，则该蛋白( ) 【导学号：60150089】 A．无法继续合成 B．可以进入高尔基体 C．可以被加工成熟 D．无法被分泌到细胞外 【解析】 分泌蛋白是在核糖体上合成肽链，在内质网内初步加工形成较成熟的蛋白质，在高尔基体内进一步加工形成成熟 蛋白质。P 肽段功能缺失，核糖体上合成的肽链不能导入内质网，也就不能进入高尔基体加工为成熟的蛋白质，无法分泌到细胞 外。P肽段功能缺失并不影响核糖体合成蛋白质的功能。 【答案】 D 12．为了研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和分泌，研究人员在其培养基中添加 3H 标记的亮氨酸后，测得与蛋白质合成 和分泌相关的一些细胞器上放射性强度的变化曲线如图甲，有关的生物膜面积变化如图乙，图丙为豚鼠胰腺腺泡细胞结构图，下 列有关说法不正确的是( ) A．图甲中 c 曲线所指的细胞结构是高尔基体 B．图乙中 d 曲线表示的细胞结构是内质网 C．图丙中首先可观察到 3 H 标记的细胞器是⑥ D．能在图丙中④上观察到 3H 标记表明可能有分泌蛋白合成 【解析】 氨基酸首先在核糖体上被利用，然后进入内质网中进行初步加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，再到高尔基 体中进一步加工为成熟的蛋白质。故图甲中 a、b、c 依次是核糖体、内质网和高尔基体。在分泌蛋白的合成与分泌过程中，内质 网的膜面积减少、细胞膜的膜面积增加，高尔基体的膜面积前后基本不变(先增加后减少)。图丙中首先可观察到 3 H 标记的细胞器 是⑦核糖体。④为高尔基体，④上观察到 3H 标记，表明可能有分泌蛋白合成。 【答案】 C 13．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。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： 【导学号：60150090】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 94 (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)放射性氨基酸继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，则与其分泌物合成与分泌有关的细胞器还有________和________，它们的功能分别是 ___________________________、 __________________。 【解析】 核糖体是合成蛋白质的场所，所以在图中出现了核糖体上放射性氨基酸的含量迅速增加；接着内质网上又出现了 放射性氨基酸，并且数量不断增多，通过综合分析得出，是蛋白质(或多肽)进入了内质网的结果。蛋白质在内质网加工后，还需 要通过高尔基体进行修饰加工，并通过小泡运输到细胞膜。这些过程需要的能量均来自线粒体。 【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，依靠内质网加工、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，并通过小泡运输到细胞膜 线粒体提供能量 14．溶酶体是动物细胞中一种由膜构成的细胞器。溶酶体是一种动态结构，它不仅在不同类型细胞中形态大小不同，而且在 同一类细胞的不同发育阶段也不相同。下图为溶酶体的生成及其作用的过程。据图回答： 溶酶体在细胞异体吞噬和自体吞噬中的形成和功能 (1)溶酶体是由________(细胞器)断裂产生的，内部含有________。 (2)溶酶体是细胞的________，其消化底物的来源有：一是自体________的细胞器；二是侵入细胞的____________。 (3)生物膜是在原有膜的基础上，不断由新的脂质或蛋白质插入而逐渐增长的。磷脂是在________中合成的，可通过两种途 径运送到各种膜结构中。第一种途径是通过磷脂转运蛋白。第二种方式是通过出芽和膜融合。由于细胞的内吞和外排作用以及小 泡运输，使________和________处于动态平衡状态。 (4)溶酶体的生成及其作用的过程，说明这些生物膜的________很相似，在________上紧密联系，进一步体现了细胞内各种 结构之间的密切配合。 【解析】 (1)溶酶体含有多种水解酶，溶酶体中的水解酶是在内质网上的核糖体上合成多肽链，在内质网中加工，进一步 在高尔基体中形成的。(2)吞入细胞的病菌、病毒和衰老、损伤的细胞器都会被溶酶体消化。(3)内质网是脂质的合成“车间”。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 95 内吞和外排作用及小泡运输，使细胞膜和胞内膜处于动态平衡。(4)各种生物膜成分和结构相似，并且结构和功能紧密联系。 【答案】 (1)高尔基体 水解酶 (2)消化车间 衰老、损伤 病毒或病菌 (3)内质网 细胞膜 胞内的膜 (4)组成成分 和结构 结构和功能 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 96 第二章 细胞中的核酸 第一节 核酸的结构和功能 1．简述 DNA 和 RNA 在细胞中的分布。(重点) 2．掌握 DNA 和 RNA 的结构和功能。(重点) 3．理解 DNA 和 RNA 组成和结构上的区别。(难点) 核酸的种类和分布 1．种类 核糖核酸，简称 RNA 脱氧核糖核酸，简称 DNA 2．观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 (1)实验原理 ①甲基绿＋DNA→显示绿色。 ②派洛宁＋RNA→显示红色。 (2)实验步骤 制血涂片并干燥 固定：体积分数为 70%的酒精溶液，固定 10 min 染色：甲基绿—派洛宁染液，染色 15 min 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 97 冲洗：蒸馏水冲洗血涂片 1 s～2 s 目的：去除多余染料 速浸：体积分数为 95%的酒精溶液反复速浸 10～20 s，进一步脱水固定晾干 观察：比较染成绿色和红色的部位，得出 DNA 和 RNA 的分布规律 (3)实验现象及结论 现 象 结 论 绿色明显、集中在细胞中央 DNA 主要分布于细胞核中 绿色周围的红色范围较广 RNA 广泛分 布于细胞质中 [合作探讨] 探讨1：能用人的红细胞做该实验的材料吗？ 提示：不能，因为成熟的红细胞无细胞核。 探讨2：实验材料可用洋葱鳞片叶内表皮细胞，能用洋葱鳞片叶的外表皮细胞或叶肉细胞吗？ 提示：不能，洋葱鳞片叶的外表皮细胞有紫色大液泡影响观察。叶肉细胞有绿色叶绿体，影响观察。 探讨3：“DNA 只分布在细胞核中，RNA 只分布在细胞质中。”这种说法对吗？原核细胞的 DNA 分布在什么部位？ 提示：这种说法不对。真核细胞：DNA 主要分布在细胞核中，RNA 大部分存在于细胞质中；原核细胞的 DNA 主要在拟核区域。 [思维升华] 注意事项 (1)两种碱性染料不是单独使用，而是混合使用，利用对物质的亲和力不同分别进行染色。 (2)选取植物细胞作实验材料时，应选择颜色浅的细胞，以防止深颜色对颜色反应的干扰。 1．观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布，所运用的原理是( ) 【导学号：60150091】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 98 A．单独利用甲基绿对细胞染色，可显示 DNA 在细胞中的分布，从而推知 RNA 的分布 B．单独利用派洛宁对细胞染色，可显示 RNA 在细胞中的分布，从而推知 DNA 的分布 C．利用甲基绿和派洛宁混合染色剂对细胞染色，同时显示 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 D．在细胞核、细胞质内可以分别提取到 DNA 和 RNA，由此说明 DNA 和 RNA 在细胞中的分布 【解析】 用甲基绿—派洛宁染液对细胞染色，甲基绿与 DNA 结合，显示绿色；派洛宁与 RNA 结合，显示红色。 【答案】 C 2．对“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( ) A．观察“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中的操作步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干 B．在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上 C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中 D．核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中 【解析】 在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验中，A 选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为 1～2 s，然 后再速浸。所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与 DNA 结合使之显示绿色，结果发现 DNA 主要分布在细胞核中，也有少量 DNA 分布在线粒体或叶绿体中。核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。 【答案】 D 核酸的结构和功能 核酸单链 1．组成核酸的基本单位——核苷酸。 2．若上图表示的是 DNA 的单链，则 (1)写出 a、b、c 的名称：a：磷酸；b：脱氧核糖；c：碱基 (2)d 的名称：脱氧核糖核苷酸。 3．若上图表示的是 RNA 链，则 (1)写出 a、b、c 的名称：a：磷酸；b：核糖；c：碱基。 (2)d 的名称：核糖核苷酸。 4．核酸的构成 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 99 一分子磷酸 一分子五碳糖 一分子含氮碱基 核苷酸 脱氧核糖核苷酸→DNA 核糖核苷酸→RNA 核酸 5．核酸的功能 (1)生物(朊病毒除外)的遗传物质。 (2)对生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成有重要作用。 [合作探讨] 探讨1：根据核苷酸的组成，分析构成核酸的化学元素有哪些？ 提示：C、H、O、N、P。 探讨2：构成 DNA 和 RNA 的碱基共有几种？构成 DNA 和 RNA 的核苷酸共有几种？ 提示：碱基共有 5 种，核苷酸共有 8 种。 探讨3：核酸初步水解的产物是什么？彻底水解的产物又是什么？ 提示：初步水解产物是核苷酸；彻底水解产物是碱基、五碳糖、磷酸。 探讨4：生物的遗传物质都是 DNA 吗？ 提示：绝大多数生物的遗传物质是 DNA，少数病毒的遗传物质是 RNA。 [思维升华] 1．核酸分子的结构层次 2．RNA 与 DNA 的结构模式图 3．DNA 与 RNA 的比较 项目 DNA RNA 中文名 脱氧核糖核酸 核糖核酸 元素组成 C、H、O、N、P 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 100 基本单位 脱氧核苷酸 核糖核苷酸 组成 成分 五碳糖 脱氧核糖 核糖 碱基 A(腺嘌呤)、G(鸟嘌呤)、C(胞嘧啶) T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶) 磷酸 磷酸 一般结构 两条脱氧核苷酸链 一条核糖核苷酸链 染色剂 甲基绿 派洛宁 存在部位 主要在细胞核 主要在细胞质 4.结构特点 核酸分子的多样性和特异性 (1)构成核酸(DNA 或 RNA)的核苷酸的数目成千上万，其排列顺序千变万化，因此，决定了核酸(DNA 或 RNA)分子具有多样性。 (2)每个核酸(DNA 或 RNA)中核苷酸(脱氧核苷酸或核糖核苷酸)的种类、数目和排列顺序是特定的，决定了每一个核酸(DNA 或 RNA)分子具有特异性。 1．如下图所示，由 1分子磷酸、1 分子含氮碱基 m 和 1 分子化合物 a 构成了化合物 b，则下列叙述正确的是( ) A．若 m 为腺嘌呤，则 b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸 B．若 a 为核糖，则 b 为 DNA 的基本组成单位 C．若 m 为尿嘧啶，则 DNA 中肯定不含 b 这种化合物 D．若由 b构成的核酸能被派洛宁染成红色，则 b 为脱氧核苷酸 【解析】 由题意可知，a为五碳糖、b为核苷酸，根据所含五碳糖的不同，核苷酸可分为两种：脱氧核苷酸和核糖核苷酸。 其中，脱氧核苷酸是组成 DNA 的基本单位，其特有的成分是脱氧核糖和胸腺嘧啶；核糖核苷酸是组成 RNA 的基本单位，其特有的 成分是核糖和尿嘧啶。 【答案】 C 2．请仔细观察分析图后回答下列问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 101 (1)该图表示的物质名称为________，是构成________的基本单位，则碱基有________种，包括________。 (2)若图中碱基为腺嘌呤，该物质生物学名称为________________。 (3)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，在人体细胞中有________种。 (4)若要观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布，可选用________和________两种染色剂。 【答案】 (1)核糖核苷酸 RNA 4 A、G、C、U (2)腺嘌呤核糖核苷酸 (3)脱氧核苷酸 DNA 4 (4)甲基绿 派洛宁 1．洋葱鳞片叶表皮细胞、蓝藻细胞的 DNA 主要分布于( ) 【导学号：60150092】 A．细胞核中 B．前者为细胞核中，后者为拟核中 C．细胞质中 D．前者为细胞核中，后者为细胞质中 【解析】 洋葱为真核生物，其 DNA 主要分布于细胞核中。蓝藻为原核生物，其 DNA 主要分布于拟核中。 【答案】 B 2．组成 DNA 的基本成分是( ) ①核糖 ②脱氧核糖 ③磷酸 ④腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶 ⑤胸腺嘧啶 ⑥尿嘧啶 A．①③④⑤ B．①②④⑥ C．②③④⑤ D．②③④⑥ 【解析】 DNA 由脱氧核苷酸组成，一分子的脱氧核苷酸由一分子的磷酸，一分子的脱氧核糖和一分子含氮碱基组成，含氮 碱基包括腺嘌呤、鸟嘌呤、胞嘧啶和胸腺嘧啶 4 种，故选 C。 【答案】 C 3．对“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验和核酸的描述中，下列叙述正确的是( ) A．观察“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中的操作 步骤：制血涂片并干燥→酒精固定→染液染色→酒精速浸→晾干 B．在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验中，需将两滴派洛宁和甲基绿先后滴在载玻片上 C．与甲基绿发生结合的核酸分子只分布在细胞核中 D．核酸携带的遗传信息蕴含于核苷酸的排列次序中 【解析】 在“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”的实验中，A 选项中应在染色后用蒸馏水冲洗掉多余染液，时间为 1～2 s，然 后再速浸。所用的染色剂是甲基绿—派洛宁混合染液，即混合后才能使用，其中甲基绿易与 DNA 结合使之显示绿色，结果发现 DNA 主要分布在细胞核中，也有少量 DNA 分布在线粒体或叶绿体中。核酸所携带的遗传信息是由核苷酸的排列次序表现的。 【答案】 D 4．如图是核酸片段图示，据图回答下列有关问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 102 (1)DNA 大多是由________条________链构成，RNA 通常是由________条________链构成。 (2) 若 图 中 为 脱 氧 核 苷 酸 链 ， 则 从 碱 基 组 成 上 看 ， 还 应 有 的 碱 基 是 ________ ； 图 中 ① 是 ________ ， ② 是 _____________________________________________， ③是________，④是________。 (3)若图中为核糖核苷酸链，则从碱基组成上看，还应有的碱基是________。图中②是________，④是________。 (4)核酸分子的多样性由________________________决定，蛋白质分子的多样性由________________________决定。 【答案】 (1)两 脱氧核苷酸 一 核糖核苷酸 (2)T 磷酸 脱氧核糖 腺嘌呤 鸟嘌呤脱氧核苷酸 (3)U 核糖 鸟嘌呤核糖核苷酸 (4)核苷酸的种类、数目和排列顺 序 氨基酸的种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质 合成中具有重要作用。 2.真核细胞的 DNA 主要分布于细胞核中，少量分布于线粒体和叶绿体 中，RNA 主要分布于细胞质中。 3.核酸的基本单位是核苷酸，一分子核苷酸由一分子含氮碱基，一分 子五碳糖和一分子磷酸组成。 4.组成 DNA 的五碳糖是脱氧核糖，特有的碱基是胸腺嘧啶。 5.组成 RNA 的五碳糖是核糖，特有碱基是尿嘧啶。 学业分层测评(八) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．于 2013 年 3 月底在上海和安徽两地率先发现的 H7N9 型禽流感病毒，其遗传物质是 RNA，组成该病毒的元素主要有( ) 【导学号：60150094】 A．C、H、O、P B．C、H、O、N、P C．C、H、O、S D．C、H、O、K 【解析】 该病毒的化学成分是 RNA 和蛋白质，故组成该病毒的元素主要有 C、H、O、N、P。 【答案】 B 2．在下列所示的核苷酸中，DNA 不可能具有的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 103 A B C D 【解析】 组成 DNA 的基本单位是脱氧核苷酸，有四种，分别是腺嘌呤脱氧核苷酸、鸟嘌呤脱氧核苷酸、胸腺嘧啶脱氧核苷 酸和胞嘧啶脱氧核苷酸，没有尿嘧啶核糖核苷酸。 【答案】 B 3．有关下列概念图的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150095】 ① ＋ ②糖 ＋ ③磷酸 ―→ ④（ ） ―→ ⑤DNA A．①表示的碱基有 5 种 B．②表示的是核糖 C．④表示脱氧核苷酸 D．④表示核糖核苷酸 【解析】 因图中⑤为 DNA，故图中①是 A、G、C、T 4 种碱基；②是脱氧核糖；④表示脱氧核苷酸。 【答案】 C 4．经过实验测得衣藻 DNA 在细胞中分布如下：84%在染色体上，14%在叶绿体中，1%在线粒体中，1%游离在细胞质中。这些 数据主要说明( ) A．衣藻的遗传物质主要是 DNA B．衣藻 DNA 的主要载体是染色体 C．衣藻细胞质中无 DNA D．衣藻染色体由 DNA、蛋白质和少量 RNA 组成 【解析】 衣藻的遗传物质只有 DNA，题干数据表明衣藻细胞内几个含有 DNA 的场所及其含量，可见染色体上含有的 DNA 最多，说明染色体是 DNA 的主要载体。 【答案】 B 5．下列叙述中，哪项不是核酸的生理功能( ) 【导学号：60150096】 A．是细胞内携带遗传信息的物质 B．是生物的遗传物质 C．是生物体进行生命活动的主要承担者 D．对生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成有极其重要的作用 【解析】 核酸通过控制蛋白质的生物合成来决定生物体的性状。当核酸的结构发生改变，其控制合成的蛋白质结构也就发 生改变。一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。 【答案】 C 6．下列关于核酸的叙述中，正确的是( ) A．DNA 和 RNA 中的五碳糖相同 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 104 B．组成 DNA 和 RNA 的元素都是 C、H、O、N、P C．T2噬菌体的遗传信息贮存在 RNA 中 D．洋葱根尖细胞中的 DNA 和 RNA 都主要分布在细胞核中 【解析】 DNA 和 RNA 的成分区别有五碳糖和碱基两个方面：DNA 具有的是脱氧核糖和 A、T、G、C四种碱基，而 RNA 具有的 是核糖和 A、G、C、U 四种碱基。两种核酸的组成元素是一样的，都由 C、H、O、N、P 元素组成。T2噬菌体的核酸只有 DNA，所以 其遗传信息储存在 DNA 中。根尖细胞的 DNA 主要分布在细胞核中，而 RNA 主要分布在细胞质中。 【答案】 B 7．下列有关 DNA 和 RNA 的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150097】 A．从分布上，真核细胞中的 DNA 全部存在于细胞核中，RNA 全部存在于细胞质中 B．从化学组成上，DNA 与 RNA 的碱基完全不同 C．从结构上，DNA 通常由两条链构成，RNA 通常由一条链构成 D．鉴定 DNA 用派洛宁染色剂，鉴定 RNA 用甲基绿染色剂 【解析】 真核生物的 DNA 主要存在于细胞核中，RNA 主要存在于细胞质中；组成 DNA 与 RNA 的碱基有 3 种是相同的，有 1 种是不同的；鉴定 DNA 用甲基绿染色剂，鉴定 RNA 用派洛宁染色剂。 【答案】 C 8．核酸是细胞内携带遗传信息的物质，以下关于 DNA 与 RNA 特点的比较，叙述正确的是( ) 【导学号：60150098】 A．在细胞内存在的主要部位相同 B．构成的五碳糖不同 C．核苷酸之间的连接方式不同 D．构成的碱基相同 【解析】 DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中，A 错误；组成 DNA 的五碳糖是脱氧核糖，组成 RNA 的五碳糖 是核糖，B正确；核苷酸之间都是通过磷酸二酯键连接的，C 错误；构成 DNA 的碱基有 A、T、G、C，构成 RNA 的碱基有 A、U、G、 C，D错误。 【答案】 B 9．用派洛宁甲基绿混合染液对人口腔上皮细胞进行染色，结果发现细胞核呈绿色，细胞质呈红色。下列解释中正确的是( ) A．甲基绿、派洛宁两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力相同 B．细胞核由 DNA 构成，细胞质由 RNA 构成 C．真核细胞中，DNA 不分布在细胞质中，RNA 不分布在细胞核中 D．该实验的结果反映了 DNA 和 RNA 在真核细胞中的分布状态 【解析】 甲基绿对 DNA 的亲和力强，派洛宁对 RNA 的亲和力强。DNA 主要分布于人口腔上皮细胞的细胞核中，RNA 主要分 布于细胞质中。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 105 10．下面左图是某生物细胞中 DNA 的一条链的局部模式图，右图为同一种生物同一细胞中一段 RNA 的局部结构模式图，据图 分析并回答有关问题。 (1)请用文字写出下列数字代表的名称。 3．________；4.________；6.________。 (2)7 的组成中含有________个磷酸分子。 (3)若 2 为 U，则 5的名称为____________。 (4)1 的组成元素有______________。 (5)鉴定细胞中核酸分布时，用到的染色剂为____________。 【解析】 (1)读图知 3为鸟嘌呤，4为核糖，6 为磷酸。 (2)7 为 DNA 的一条单链，其组成中含有 4个磷酸分子。 (3)U 的名称为尿嘧啶，因此 5 的名称为尿嘧啶核糖核苷酸。 (4)1 为含氮碱基，因此其构成元素为 C、H、O、N。 (5)鉴定细胞中核酸分布时，用到的染色剂为甲基绿—派洛宁。 【答案】 (1)鸟嘌呤 核糖 磷酸 (2)4 (3)尿嘧啶核糖核苷酸 (4)C、H、O、N (5)甲基绿—派洛宁 [能力提升] 11．噬菌体、烟草、烟草花叶病毒的核酸中各具有碱基和核苷酸的种类依次分别为( ) 【导学号：60150099】 A．4、8、4 和 4、8、4 B．4、5、4 和 4、5、4 C．4、5、4 和 4、8、4 D．4、8、4 和 4、5、4 【解析】 构成噬菌体和烟草花叶病毒的核酸各只有 1 种，即 DNA 或 RNA，组成 DNA 或 RNA 的碱基各 4 种，组成 DNA 或 RNA 的基本单位核苷酸也各有 4种。烟草为高等植物，构成它的核酸包括 DNA 和 RNA 两类。DNA 和 RNA 各含有的 4 种碱基中，A、C、G 三种相同，RNA 特有碱基 U，DNA 中特有碱基 T，因此，构成 DNA 和 RNA 的碱基实际上就共有 5 种。而构成 DNA 和 RNA 的核苷酸虽 有 3 种碱基相同，但由于组成的五碳糖不同，DNA 中的核苷酸是由脱氧核糖组成的四种脱氧核苷酸，RNA 中的核苷酸是由核糖组 成的 4 种核糖核苷酸。因此，DNA 和 RNA 中的核苷酸共有 8 种。 【答案】 C 12．下图所示为 DNA 分子的一条核苷酸链模式图，其中连接正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 106 【解析】 在脱氧核苷酸长链中，磷酸和脱氧核糖交替连接。 【答案】 C 13．下图字母表示生物体内的某种物质，请分析回答： (1)A 包括________元素。 (2)B 的名称叫________，一分子的 B是由________、________、________组成的。 (3)C 的作用是_______________________________________________。 (4)可利用________________对细胞进行染色，在显微镜下观察到 D、E 在细胞中的分布，物质 D 被________染成________色， 物质 E 被________染成_______________________________________________色。 【解析】 核酸的元素组成是 C、H、O、N、P，基本单位是核苷酸，一分子核苷酸是由一分子磷酸、一分子五碳糖和一分子 含氮碱基组成。核酸是遗传信息的携带者。DNA 能被甲基绿染成绿色，RNA 能被派洛宁染成红色。 【答案】 (1)C、H、O、N、P (2)核苷酸 一分子五碳糖 一分子磷酸 一分子含氮碱基 (3)遗传信息的携带者；对生物 的遗传、变异和蛋白质的生物合成具有重要作用 (4)甲基绿和派洛宁混合染色剂 甲基绿 绿 派洛宁 红 14．下图中图甲所示的分子结构式为某种核苷酸，已知分子结构式左上角的基团为碱基——腺嘌呤；图乙是某核苷酸链示意 图，据图回答下列问题： 【导学号：60150100】 (1)图甲中核苷酸的名称是________。 (2)图甲中核苷酸是构成哪一种核酸的原料_______________________。 (3)请在图甲中圈出去掉哪一个氧原子便可成为人体遗传物质的基本原料。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 107 (4)DNA 初步水解的产物是________，彻底水解的产物是____________。豌豆的叶肉细胞中，含有的碱基是________，那么由 A、G、C、U 4 种碱基参与构成的核苷酸共有________种，其中核糖核苷酸有________种。 (5)图乙中 1、2、3的名称分别是________、________、________。 (6)图乙中 4、5 分别代表________、________。 (7)图乙中特有的碱基名称是________。 (8) 通 常 由 ________ 条 图 乙 所 示 的 核 苷 酸 链 构 成 一 个 ________ 分 子 ， 分 布 在 真 核 细 胞 的 ________ 、 _______________________________________________ 和________中。 【答案】 (1)腺嘌呤核糖核苷酸 (2)RNA(核糖核酸) (3)提示：去掉与 2 号碳相连的氧原子 (4)脱氧核苷酸 脱氧核糖、 磷酸、碱基 A、G、C、T、U 7 4 (5)脱氧核糖 胞嘧啶 磷酸 (6)胞嘧啶脱氧核苷酸 一条脱氧核苷酸链的片段 (7)胸腺 嘧啶(T) (8)2 DNA 细胞核 线粒体 叶绿体 第二节 核酸与细胞核 1．掌握细胞核的结构和功能。(重点) 2．理解细胞核功能的探究实验。(难点) 细胞核的功能 1．探究实验 (1)伞藻嫁接实验：新生伞帽形状与原假根所属物种的伞帽完全一致，说明生物体形态结构建成主要由细胞核控制。 (2)变形虫切割培养实验：说明细胞生命活动的控制中心是细胞核。 2．功能 (1)遗传物质储存和复制的场所。 (2)是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，在细胞的生命活动中起着决定性的作用。 [合作探讨] 下图甲为地中海伞藻与圆齿伞藻的嫁接实验示意图，图乙为变形虫切割培养示意图，请据图分析回答。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 108 图甲 图乙 探讨1：图甲实验说明生物体形态结构的构成，主要与细胞核还是细胞质有关？ 提示：图甲实验说明生物体形态结构的构成，主要与细胞核有关。 探讨2：分析图乙实验可以得出什么结论？ 提示：细胞核是细胞生命活动的控制中心。 [思维升华] 1．细胞核功能的实验探究 实验内容 实验方法及结果 得出结论 伞藻嫁接 伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 109 将变形虫 切成两半 变形虫的分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制的 2.对细胞核的功能理解 (1)细胞核是遗传物质储存和复制的场所。DNA 携带遗传信息，并通过复制由亲代传给子代，保证了遗传信息的连续性。 (2)细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心。细胞核通过控制酶和蛋白质的合成，进而控制细胞代谢和生物性状。 1．下图所示为科学家进行的蝾螈受精卵横缢实验。你认为该图最能说明( ) 【导学号：60150101】 A．细胞质控制着细胞的性状 B．细胞核控制着细胞的性状 C．细胞质与细胞分裂、分化密切相关 D．细胞核与细胞分裂、分化密切相关 【解析】 蝾螈受精卵横缢为两部分，无核部分与有核部分相互对照，后来无核部分挤进细胞核后与之前自身前后对照，均 说明细胞核控制着细胞的分裂和分化。 【答案】 D 2．有人利用真核单细胞生物 a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是( ) A．控制 c性状发生的遗传信息来自细胞核 B．控制 c性状发生的遗传信息来自细胞质 C．c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的 D．细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生 【解析】 由题中实验可知，a细胞的细胞核放入经人工处理后去核的 b 细胞，培养一段时间后形成的 c 细胞表现出 a细胞 的性状。将 b 细胞经人工处理后得到的细胞培养一段时间，表现出 b 细胞的性状，显然细胞核决定性状，即控制 c性状发生的遗 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 110 传信息来自细胞核，与细胞质无关。本实验中的观察目标是细胞，并不能代表生物体的一切性状。 【答案】 A 细胞核的结构 1．分布 除了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种类的细胞外，真核细胞都有细胞核。 2．数量 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。 3．大小：因物种不同而不同 4．结构 5．染色质与染色体 (1)依据下表提示，完善对染色质和染色体的比较 项目 染色质 染色体 不同点 形态 细丝状 光学显微镜下看到呈棒状或杆状 相同点 成分 主要是 DNA 和蛋白质 特性 易被碱性染料染成深色 功能 遗传物质的主要载体 关系 同样的物质在细胞不同时期的两种存在状态 (2)相互转化 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 111 [合作探讨] 探讨1：细菌、蓝藻等原核细胞有没有核膜？ 提示：没有。 探讨2：核孔是不是一个真实的孔？大分子物质(蛋白质和 RNA)也能通过核孔进出细胞核，是否说明核孔不具有选择性？举例 说明。 提示：核孔不是一个真实的孔，而是一个蛋白质复合体。核孔具有选择性，例如细胞核内的 DNA 就不能通过核孔进入细胞质。 探讨3：代谢越旺盛的细胞，蛋白质合成和核质之间物质交换越频繁。请总结核孔数量、核仁大小与细胞代谢程度的关系？ 提示：代谢旺盛的细胞中，核仁较大，核孔数量多。 [思维升华] 细胞核的主要结构与功能分析 (1)核膜： ①结构 a.双层膜，外膜上附着核糖体 b.不连续，其上有核孔 ②功能 a.屏障作用，把核内物质与细胞质分开 b.控制物质进出细胞核 (2)核仁： ①核仁与某种 RNA 的合成及核糖体的形成有关。 ②蛋白质合成旺盛的细胞中，核仁较大。 温馨提醒 1．核膜上有核孔，但并不是所有大分子都能随意进出细胞核，核孔上的亲核蛋白对物质进出细胞核具有选择性。 2．大分子物质是通过核孔进出细胞核的，所以穿过的膜的层数为 0层。 1．下图为细胞核结构模式图，下列有关叙述正确的是( ) 【导学号：60150102】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 112 A．①是由 DNA 和蛋白质组成的环状结构 B．②是产生核糖体、RNA 和蛋白质的场所 C．蛋白质、DNA 等生物大分子可以穿过核孔进出细胞核 D．核孔对物质的运输具有选择性 【解析】 图中①是染色质，是由蛋白质和 DNA 组成的丝状结构，选项 A 错误；②是核仁，与某种 RNA 的合成及核糖体的形 成有关，选项 B 错误；③是核孔，蛋白质和 RNA 可通过核孔，但 DNA 不能通过核孔进出细胞核，选项 C错误；核孔也具有选择透 过性，选项 D 正确。 【答案】 D 2．大量事实表明，在蛋白质合成旺盛的细胞中，常有较大的核仁。这有力支持下列哪一科学结论( ) A．细胞中的蛋白质主要是由核仁合成的 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．蛋白质的合成与核仁无关 【解析】 题干中信息说明核仁可能与核糖体的合成有关，B 项正确。细胞中的蛋白质是在核糖体上合成的，故 A 项错误； 无核仁的细胞，如原核细胞也能合成蛋白质，故 C 项错误；蛋白质的合成与核仁有关，D项错误。 【答案】 B 1．细胞核中行使遗传功能的重要结构是( ) A．核膜 B．核仁 C．染色质 D．核孔 【答案】 C 2．下图为某细胞结构的电镜照片，与图中箭头所指“小点”结构形成有关的是( ) 【导学号：60150103】 A．核仁 B．中心体 C．叶绿体 D．溶酶体 【解析】 从图中可以看出，图中箭头所指“小点”为核糖体，而核仁与 rRNA 的合成及核糖体的形成有关。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 113 【答案】 A 3．一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是( ) 【解析】 细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，因此将甲伞藻的细胞核移到去核的乙伞藻中，长出的伞部 与甲相同，故 B 正确。 【答案】 B 4．下面为典型细胞核及其周围部分结构示意图。请据图回答： 【导学号：60150104】 (1)只有在________细胞中，使用电子显微镜才可以看到此图所表示的结构。 (2)在细胞有丝分裂过程中，[ ]________高度螺旋化，成为________。 (3)由图中可见[1]________和[ ]________连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。 (4)图中[2]的功能是_______________________________________。 [3]主要是由________和________组成的；核糖体的合成与图中[ ]________有关。 【解析】 细胞核的有无是真核细胞与原核细胞的根本区别，只有在真核细胞中才能观察到细胞核。细胞核主要由核膜、核 仁、染色质三部分构成。核膜把细胞核和细胞质分开，并控制细胞核与细胞质间的物质交换。核膜上有核孔，是 RNA 和蛋白质的 通道。染色质是由 DNA 和蛋白质构成的，是遗传物质的主要载体，染色质螺旋变粗形成染色体。核仁与核糖体的形成有关。 【答案】 (1)真核 (2)3 染色质 染色体 (3)内质网 5 核膜 (4)实现核质之间频繁的物质交换和信息交流 DNA 蛋白质 4 核仁 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 114 1.核膜是双层膜，核孔是大分子物质进出的通道。 2.染色质和染色体是同样的物质在不同时期的两种存在形态。 3.核仁与某种 RNA 的合成及核糖体的形成有关。 4.细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。 学业分层测评(九) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．细胞核与细胞质之间的大分子物质交换的通道是( ) 【导学号：60150105】 A．核膜 B．胞间连丝 C．核孔 D．核仁 【解析】 核孔是细胞核与细胞质之间进行大分子物质交换的通道。 【答案】 C 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】 核仁与某些 RNA 的合成以及核糖体的形成有关，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。 【答案】 C 3.下图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫(图中 a.纤毛；b.大核；c.根部)，将之切成①②③三截，能再生成喇叭虫的是 ( ) 【导学号：60150106】 A．① B．② C．③ D．①、②或③ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 115 【解析】 因为细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，所以，只有含细胞核的部分才能再生成喇叭虫。 【答案】 B 4．下列关于细胞核的叙述错误的是( ) A．细胞核的核膜是双层膜，把核内物质与细胞质分开 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况 C．核孔实现了细胞间的信息交流 D．核仁与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 【解析】 核孔实现了细胞核与细胞质之间的信息交流，而细胞间的信息交流是通过细胞膜实现的。 【答案】 C 5．下列有关细胞核结构的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150107】 A．代谢旺盛的细胞核内 DNA 的数量上升 B．细胞核的核膜对物质具有选择透过性，而核孔可以允许任意物质通过 C．不同细胞中核仁的大小和数量是一样的 D．细胞核内行使遗传功能的重要结构是染色体 【解析】 代谢旺盛的细胞中蛋白质的含量较高，因此细胞内核糖体较多，核孔数目较多，核仁体积较大，但 DNA 的数量是 一定的。细胞核的核膜、核孔对物质的进出均具有选择透过性。细胞核是遗传与代谢的控制中心，其行使者是 DNA，而 DNA 是染 色体的主要成分之一 【答案】 D 6．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】 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具有核孔。细胞核 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。 【答案】 A 7．关于染色质和染色体关系的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150108】 A．不同细胞分裂时期的不同物质 B．不同细胞分裂时期的同一物质 C．同一细胞分裂时期的同一物质 D．同一细胞分裂时期的不同物质 【解析】 染色质和染色体的组成相同，都是由 DNA 和蛋白质组成的。它们的形态不同，在间期是丝状的染色质状态，在分 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 116 裂期是具有一定结构的染色体，因此，它们是同一物质在细胞不同分裂时期的两种形态。 【答案】 B 8．如图是细胞核的结构模式图，下列关于各结构及功能的叙述错误的是( ) A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开 B．②是遗传物质的主要载体 C．③与蛋白质的合成及核糖体的形成有关 D．④有利于某种 RNA 从细胞核进入细胞质，实现核质之间的信息交流 【解析】 ③为核仁，与某种 RNA 的合成及核糖体的形成有关。 【答案】 C 9．科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，其新陈代谢减弱，运动停止。当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。 这说明了细胞核是( ) 【导学号：60150109】 A．细胞代谢的主要场所 B．遗传物质的储存和复制场所 C．细胞遗传特性的控制中心 D．细胞生命活动的控制中心 【解析】 根据题意去核后变形虫代谢减弱，运动停止，植入核后又恢复，可知细胞核是细胞生命活动的控制中心。 【答案】 D 10．下图 1 为细胞核结构模式图，图 2 为大肠杆菌细胞结构图。据图回答问题： 图 1 图 2 (1)图 1 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)图 2 中⑤为________。其组成成分为________。 (5)简述图 2 中的⑤与图 1 中细胞核在结构上存在的差异：___________________________________________________。 【解析】 由图可知，①为染色质，②为核仁，③为核膜，④为核孔，⑤为拟核。染色质上携带有遗传物质 DNA，DNA 上携 带遗传信息。核膜为细胞核与细胞质的分界，使细胞核内维持一个相对稳定的内部环境。核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 117 通道，某些大分子物质通过核孔进出细胞核。原核细胞结构简单，无真正的细胞核，只有拟核，DNA 分子裸露存在，因此无核膜、 核孔、核仁、染色质等结构。 【答案】 (1)③ 核膜 两 ④ 核孔 (2)① 染色质 DNA (3)核仁 与某种 RNA 的合成以及核糖体的形成有关 (4)拟核 DNA (5)原核细胞的拟核无图 1 中的核膜、核孔、核仁、染色质等结构，其 DNA 是裸露的 [能力提升] 11．如图是细胞核模型图，①～⑤表示细胞核的各种结构，⑥和⑦是两种细胞器。下列说法错误的是( ) 【导学号：60150110】 A．②③是生物膜的一部分 B．⑦的形成与结构⑤有关 C．⑥可以与②直接相连 D．分泌蛋白的运输、加工离不开⑥和⑦ 【解析】 图中②和③分别表示核膜的外膜和内膜，属于生物膜的一部分。⑤是核仁，与核糖体(⑦)的形成有关。由图可 知，内质网(⑥)与②直接相连。分泌蛋白由附着在内质网上的核糖体合成，经内质网、高尔基体运输和加工后，分泌到细胞外。 【答案】 D 12．下图表示某生物细胞核的结构组成，下列有关叙述错误的是( ) A．从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连 B．图示中有中心体，说明该生物为低等植物或动物 C．核孔是大分子物质进出细胞核的通道，不具有选择性，但核膜有选择透过性 D．在核仁中合成的 RNA 是组成核糖体的重要成分 【解析】 从图中可以看出，内质网膜和核膜直接相连，A 正确；有中心体，说明该生物为低等植物或动物，B 正确；核孔 是大分子物质进出细胞核的通道，也具有选择透过性，如 DNA 不能从核孔出来，C错误；核仁中能够合成 rRNA，它是组成核糖体 的重要成分，D正确。 【答案】 C 13．用一根玻璃针，将一个变形虫切成两半，有核的一半能继续生活，无核的一半很快死亡；如果将一个变形虫的核取出， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 118 无核部分能短期生存，但不能繁殖后代，单独的细胞核则无法生存；如果在去核后的第三天，向无核部分植入一个细胞核，这个 变形虫则能正常生活(如下图所示)。根据上述实验回答问题： 【导学号：60150111】 (1)正常细胞中细胞核与细胞质的关系是____________________________。 (2)无核部分最终死亡的原因是_________________________________。 (3)去核的部分细胞质，可以生活一段时间，其原因是 _______________________________________________。 (4)如果在去核后的第三天，向无核部分植入一个细胞核，这个变形虫则能正常生活，该实验与(2)进行对比可以说明 ________________________________。 【解析】 该实验充分说明，细胞核与细胞质是相互依存的统一整体，细胞是生命活动的基本单位，细胞只有保持结构的完 整性，才能进行正常的新陈代谢。无核部分虽失去细胞核的控制和调节作用，但已合成的蛋白质等物质仍可发挥作用，因此去核 的细胞质仅可存活一段时间。单独的细胞核缺乏细胞质中营养物质和能量的供应，故不能正常生存。 【答案】 (1)相互依存的统一整体 (2)失去了细胞核的控制和调节作用 (3)已合成的蛋白质等物质仍可发挥作用 (4)细 胞只有保持结构的完整性才能完成各项生命活动 14．下图为两种单细胞伞藻的幼体相互嫁接的实验示意图。 (1)上述实验的大体过程是：①将甲种伞藻的部分________嫁接到乙种伞藻的________上；②将乙种伞藻的部分________嫁 接到甲种伞藻的_____________________________________上。 (2)该实验的结果是：①_______________________________________ _______________________________________________； ②_______________________________________________。 (3)实验结果说明_______________________________________________ _______________________________________________。 【解析】 首先应据图分析嫁接过程及结果。①为将甲种伞藻的部分伞柄中段嫁接到乙种伞藻的带核假根段上；②为将乙种 伞藻的部分伞柄中段嫁接到甲种伞藻的带核假根段上。结果①嫁接后长出乙种伞盖，②嫁接后长出甲种伞盖。综合①②嫁接结果 不难看出，伞盖的形状受细胞核内遗传物质的控制。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 119 【答案】 (1)伞柄中段 带核的假根段 伞柄中段 带核的假根段 (2)甲种伞柄中段长出乙种伞盖 乙种伞柄中段长出甲 种伞盖 (3)伞盖形状由细胞核内遗传物质控制 微专题突破 细胞中的蛋白质与核酸 1．氨基酸形成蛋白质的相关数量关系总结 (1)链状肽中各原子数的计算： ①碳原子数＝氨基酸的分子数×2＋R基上的碳原子数。 ②氢原子数＝各氨基酸中氢原子的总数－脱去的水分子数×2＋二硫键数×2。 ③氧原子数＝各氨基酸中氧原子的总数－脱去的水分子数。 ④氮原子数＝肽链数＋肽键数＋R基上的氮原子数＝各氨基酸中氮原子的总数。 ⑤由于 R 基上的碳原子数不好确定，且氢原子数较多，因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口，计算氨基酸的分子式或 氨基酸个数最为简便。 (2)环状肽中肽键数的计算 环状多肽主链中无氨基和羧基，环状肽中氨基或羧基数目取决于构成环状肽的氨基酸 R基中的氨基和羧基的数目，如下图所 示。(Aa 表示氨基酸) 由图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。 2．蛋白质与核酸的比较 类别 蛋白质 核酸 组成元素 C、H、O、N 等 C、H、O、N、P 组成单位 氨基酸 DNA：脱氧核糖核苷酸 RNA：核糖核苷酸 分子结构 氨基酸→多肽链→一定的空间结构→蛋白质分子 DNA：规则的双螺旋结构 RNA：一般是单链 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 120 分子结构的多样性 组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同以及蛋 白质的空间结构的不同，使蛋白质具有多样性 组成 DNA 或 RNA 的 4 种核苷酸的数量、序列和比例不同， 使 DNA 或 RNA 呈现多样性 形成的 场所 所有蛋白质的合成场所都是核糖体 DNA 主要在细胞核中 RNA 在细胞质中 功能 生命活动的主要承担者 生命活动和生物性状的控制者 1．某蛋白质由 m条肽链、n 个氨基酸组成，则该蛋白质至少含有氧原子的个数是( ) 【导学号：60150112】 A．n－m B．n＋m C．n－2m D．n＋2m 【解析】 肽键中含有一个氧原子，肽链一端的羧基中含有 2 个氧原子，每条肽链的氧原子数是氨基酸数＋1，因此 n 个氨 基酸组成的 m 条肽链至少含有氧原子的个数为 n＋m。 【答案】 B 2．如图是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键“—S—S—”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(—SH ＋—SH→—S—S—＋2H)。则( ) A．该蛋白质至少含有 n－2 个氧原子 B．合成该蛋白质时生成 n－2 个水分子 C．该蛋白质至少含有 n＋2 个羧基 D．该蛋白质水解产物增加 2n－4个氢原子 【解析】 题图所示的蛋白质由三条多肽链组成，其中包括一条环状肽。由结构分析可知，该蛋白质含有 n－2 个肽键，故 合成该蛋白质时生成 n－2个水分子，B 项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有 1 个羧基，故该蛋白质至少含有 2个羧基，C 项 错误。每个肽键中含 1个氧原子，每个羧基含有 2 个氧原子，故该蛋白质至少含有 n－2＋2×2＝n＋2(个)氧原子，A项错误。该 蛋白质水解时需加入 n－2 分子水，破坏二硫键需要 4 个氢，故该蛋白质水解产物增加 2×(n－2)＋4＝2n(个)氢原子，D 项错误。 【答案】 B 3．某五十肽中有丙氨酸(R 基为—CH3)2 个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基 酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述错误的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 121 【导学号：60150113】 A．肽键数目减少 4个 B．氨基和羧基分别增加 4 个 C．氢原子数目增加 8 个 D．氧原子数目增加 2 个 【解析】 根据图示，该五十肽是条多肽链，含有 50－1＝49 个肽键。如果将其中的 2个丙氨酸去掉后，就形成三条多肽链， 则肽键数为 48－3＝45，因此肽键减少了 4个，A 正确；一条肽链变成三条肽链，氨基和羧基分别增加 2 个，而两个丙氨酸含有 2 个氨基和 2个羧基，故氨基和羧基分别增加 4 个，B 正确；由于减少了 4 个肽键，相当于多增加了 4 个水分子，因此氢原子数目 增加了 8 个，氧原子数目增加了 4 个，C 正确，D 错误。 【答案】 D 4．生物体的生命活动都有共同的物质基础，图示中 a、b为有机小分子物质，甲、乙、丙代表有机大分子物质。已知核糖体 是由 RNA 和蛋白质构成的。则相关叙述正确的是( ) A．在人体细胞内，a 共有 5种 B．b在细胞核中经缩合反应合成丙 C．区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同 D．在某人的神经细胞和肝细胞中，甲一般不同，丙一般相同 【解析】 根据题干中的信息可推断 a 是核苷酸、b是氨基酸、甲是 DNA、乙是 RNA、丙是蛋白质。在人体细胞中核苷酸有 8 种，蛋白质的合成是在细胞质中的核糖体上完成的。同一个体不同细胞中，DNA 相同，蛋白质不同。故 A、B、D 错误。DNA 的五 碳糖是脱氧核糖，RNA 的五碳糖是核糖。故 C 正确。 【答案】 C 5．右图所示为核苷酸的结构模式图。下列关于核苷酸及核酸的叙述中，错误的是( ) 【导学号：60150114】 A．核苷酸的种类可以根据图中的②和③进行判断 B．彻底水解 DNA，可以得到一种①、一种②和四种③ C．在人的口腔上皮细胞中，含有两种②和四种③ D．如果某种核酸中含有 T，则主要分布在细胞核中 【解析】 图中①、②、③分别是磷酸、五碳糖和碱基。根据五碳糖的种类和碱基的种类可判断核苷酸的种类：如果含有脱 氧核糖或 T，则为 DNA 的基本组成单位——脱氧核苷酸；如果含有核糖或 U，则为 RNA 的基本组成单位——核糖核苷酸，A项正确。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 122 DNA 的彻底水解产物是脱氧核苷酸的三种组成成分：磷酸、脱氧核糖和碱基(A、G、C、T)，B项正确。在人的口腔上皮细胞中同 时含有 DNA 和 RNA，故其内五碳糖有两种——脱氧核糖和核糖，碱基有五种——A、G、C、T、U，C 项错误。如果某种核酸含有 T， 则该核酸为 DNA，DNA 主要分布在细胞核中，D项正确。 【答案】 C 6．玉米根细胞中的 DNA 分布在下列哪些结构中( ) ①细胞核 ②叶绿体 ③线粒体 ④细胞质基质 A．①② B．①③ C．①②③ D．①②③④ 【解析】 绿色植物属于真核生物，细胞中的 DNA 主要分布在细胞核中，少量分布于细胞质中的叶绿体、线粒体中，但玉米 的根细胞中不含叶绿体。 【答案】 B 7．(2016·长清高一期末)有多肽结构，如下所示： 若以上述肽链合成蛋白质(不通过肽键)，则其中有： (1)氨基酸________个，氨基酸________种，氨基________个，羧基________个，肽键________个，R 基________种。4 条肽 链连接成蛋白质时，失去水分子________个。 (2)若此多肽中氨基酸的平均相对分子质量为 128，则这样的 4 条肽链形成的化合物的相对分子质量为 _________________________________________。 (肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计) (3)对上述肽链作怎样的变动，即可改变蛋白质的性质？ _______________________________________________ _______________________________________________。 【解析】 该题涉及氨基酸的结构、缩合、蛋白质的结构等知识点。肽链相互连接时发生的化学反应忽略不计，所求蛋白质 的相对分子质量应为氨基酸的相对分子质量之和减去缩合过程中脱去的水分子的相对分子质量。肽链与肽链相连接形成蛋白质 时，一般可通过其他的化学键(如二硫键等)，不会再形成肽键。对肽链而言，若其中氨基酸的种类和数目已经确定，也可通过改 变肽链中氨基酸的排列顺序，来改变蛋白质的结构。此题主要考查学生对蛋白质结构多样性的理解。 【答案】 (1)4 3 1 2 3 3 0 (2)1 832 (3)改变氨基酸的排列顺序 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 123 单元综合测评(二) (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(12×6＝72 分) 1．下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150115】 A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能 C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序缩合 D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式缩合 【解析】 本题考查蛋白质分子结构与功能的相关知识。不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同；组成蛋白质的氨基酸可有 不同的排序，但缩合的方式只有一种；结构不同的蛋白质可能具有相似的功能。 【答案】 D 2．唾液中的酶蛋白和肌肉中的肌动蛋白的结构不同的原因是( ) A．所含的氨基酸种类不同 B．所含的氨基酸数目不同 C．所含的氨基酸的排列顺序不同 D．所含的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构都不同 【解析】 蛋白质结构的不同是由所含的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构不同造成的。 【答案】 D 3．胰岛素由α、β两条链组成，共含 51 个氨基酸。下列叙述中，不正确的是( ) 【导学号：60150116】 A．氨基酸缩合产生水，其中的氢全部来自于氨基 B．胰岛素能与双缩脲试剂发生紫色反应 C．胰岛素能降低血糖体现了蛋白质具有信息传递的功能 D．一个胰岛素分子全部水解为氨基酸，需要消耗 49 个水分子 【解析】 氨基酸缩合产生的水来自于一个氨基酸的羧基中的羟基和另一个氨基酸中的氨基中的氢，其所形成的肽键能与双 缩脲试剂发生紫色反应；胰岛素能与细胞膜上的受体结合促进细胞对血糖的利用从而降低血糖浓度，体现了蛋白质具有信息传递 的功能；一个胰岛素分子由α、β两条链组成，共含 51 个氨基酸，因此全部水解需消耗 51－2＝49 个水分子。 【答案】 A 4．“分子伴侣”是一类在细胞中能识别正在合成的多肽或部分折叠的多肽，并与多肽的一定部位相结合，帮助这些多肽转 运、折叠或组装，但其本身不参与最终产物形成的蛋白质。推测“分子伴侣”主要存在于( ) A．核糖体 B．内质网 C．高尔基体 D．溶酶体 【解析】 本题考查细胞器的功能。肽链的组装、折叠、转运主要在内质网中进行，高尔基体则是对蛋白质进一步加工、分 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 124 类和包装。 【答案】 B 5．如图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是( ) 【导学号：60150117】 A．分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的 B．图中①②③分别表示内质网、高尔基体和小泡 C．④代表的结构在乳酸菌中也有 D．图中表示的过程表明细胞内的各种膜在功能上既有明确的分工，又有紧密的联系 【解析】 图中过程表示了分泌蛋白的形成，它是由核糖体、内质网、高尔基体和线粒体共同完成的，说明了膜在功能上既 有明确的分工，又紧密协作；图中的结构①②③④分别表示的是内质网、高尔基体、小泡、线粒体，④线粒体在原核生物中是不 存在的。 【答案】 C 6．为了研究酵母菌胞内蛋白质的合成，研究人员在其培养基中添加 3 H 标记的亮氨酸后，观察相应变化。可能出现的结果有 ( ) A．细胞核内不出现 3 H 标记 B．内质网是首先观察到 3 H 标记的细胞器 C．培养一段时间后，细胞膜上能观察到 3 H 标记 D．若能在高尔基体上观察到 3 H 标记，表示可能有呼吸酶的合成 【解析】 胞内蛋白质可能进入细胞核，与 DNA 组成染色体(质)；另外，细胞核内的活动也需要蛋白质类酶等，所以在细胞 核内可以出现 3H 标记。核糖体是首先观察到 3H 标记的细胞器；分泌蛋白最初是在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链 进入内质网进行加工，以小泡的形式达到高尔基体，进一步地修饰加工，再以小泡的形式与细胞膜融合，通过外排作用的形式将 蛋白质分泌到细胞外。所以依照题目的信息，培养一段时间后，细胞膜上能观察到 3H 标记。 【答案】 C 7．在人体细胞中，由 A、G、U三种碱基可构成多少种核苷酸( ) 【导学号：60150118】 A．3种 B．4种 C．5种 D．6种 【解析】 人体细胞中含有 DNA 和 RNA 两种核酸，故 A 构成 2 种核苷酸，G构成 2 种核苷酸，U 构成 1种核苷酸。 【答案】 C 8．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( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 125 A 口腔上皮细胞 B 洋葱叶肉细胞 C脊髓灰质炎病毒 D豌豆根毛细胞 碱基 5种 5种 5 种 8种 核苷酸 5种 8种 8 种 8种 【解析】 由题知口腔上皮细胞、洋葱叶肉细胞、豌豆根毛细胞都属于真核细胞，它们同时含有 DNA 和 RNA，而脊髓灰质炎 病毒只有一种核酸。组成 DNA 的碱基有 4种：A、G、C、T，组成 RNA 的碱基有 4 种：A、G、C、U，所以共有碱基 5 种；核苷酸是 组成 DNA 或 RNA 的单体，DNA 的单体有 4 种脱氧核糖核苷酸(碱基：A、G、C、T)，RNA 的单体有 4 种核糖核苷酸(碱基：A、C、G、 U)，由于 DNA 和 RNA 含有不同的五碳糖，因而同时含 DNA、RNA 的生物，碱基虽然有 5 种，但核苷酸却有 8种。 【答案】 B 9．下列有关“DNA 和 RNA 在细胞中的分布”实验的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150119】 A．体积分数为 70%的酒精溶液的作用是固定细胞，并增加细胞膜的通透性，便于染色 B．将血涂片浸入体积分数为 95%的酒精溶液后，应立即取出，以防止材料脱色 C．甲基绿—派洛宁染液使 DNA 和 RNA 分别显示绿色和红色，使用时应现配 D．与甲基绿发生结合的核酸分子主要分布在细胞质中 【解析】 本题主要考查 DNA 和 RNA 在细胞中的分布实验，与甲基绿结合的核酸是 DNA，主要分布在细胞核中，而与派洛宁 结合的核酸是 RNA，主要分布在细胞质中。 【答案】 D 10．下列有关细胞核的叙述，正确的是( ) A．核膜不与细胞内的其他膜相连 B．核仁与细胞核内蛋白质的合成有关 C．DNA 通过核孔进入到细胞质控制细胞的代谢 D．细胞周期中染色体和染色质发生周期性变化 【解析】 本题考查细胞核的结构和功能。核膜与内质网膜是相连的。核仁与 rRNA 和核糖体的形成有关，细胞核中的蛋白 质是在细胞质中的核糖体上合成的。细胞核中的 DNA 不能进入到细胞质中。 【答案】 D 11．下图是 DNA 和 RNA 组成的结构示意图，有关说法正确的是( ) 【导学号：60150120】 A．甲型 H7N9 流感病毒有 5 种碱基和 8 种核苷酸 B．主要存在于硝化细菌的拟核中的核酸由 5 种碱基构成 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 126 C．病毒中也有上述两种核酸 D．DNA 彻底水解得到的产物中有脱氧核糖，而没有核糖 【解析】 选项 分析 A项错误 甲型 H7N9 流感病毒是 RNA 病毒，含有 A、G、C、U4 种碱基和 4 种核苷酸 B项错误 主要存在于硝化细菌拟核中的核酸为 DNA，含有 A、G、C、T4 种碱基 C项错误 病毒只有一种核酸，是 DNA 或 RNA D 项正确 DNA 中含有的五碳糖为脱氧核糖，不是核糖 【答案】 D 12．如图，科学家对单细胞伞藻进行幼体嫁接，将甲种伞藻的伞柄嫁接到乙种伞藻的假根上，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．长出的伞帽受甲的伞柄控制 【解析】 细胞核是细胞遗传特性和代谢活动的控制中心，但要通过实验证明细胞核决定伞帽的特征，需要同时进行对照 实验，以增强实验的说服力；因假根中除细胞核外还有其他物质或结构，故该实验不能证明细胞核是遗传特性或代谢活动的控制 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 127 中心，故 A、B 错；因性状的表达除受细胞核中的遗传物质控制外，还受细胞质中遗传物质及原有的遗传物质控制合成的物质和 外界环境因素的影响，故 D 错。 【答案】 C 二、非选择题(28 分) 13．(14 分)作为一个生命系统，细胞内部的各种结构及其功能既相对独立又彼此联系。实验中用被 3H 标记的氨基酸来培养 某哺乳动物的乳腺细胞，测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线(如图甲所示)，以及在此过程中高尔基体膜、 细胞膜、内质网的膜面积的变化曲线(如图乙所示)。请结合图示回答下列问题： 【导学号：60150121】 甲 乙 (1)图甲中的 a、 b、 c 曲线所代表的细胞器依次是 ________________。高尔基体在此过程中所起的作用是 _______________________________________。 (2)图乙中的 d、e、f 曲线所代表的生物膜依次是 _______________________________________________。 (3) 导 致 f 曲 线 先 增 加 后 减 少 的 原 因 是 _______________________________________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________________________________ _____________。 【解析】 分泌蛋白的运输和分泌过程中直接参与的膜结构有内质网、高尔基体和细胞膜(线粒体只提供能量)。根据分泌蛋 白的运输及分泌过程中先后通过的结构来判断坐标曲线中各条曲线所对应的细胞结构即可得出答案。 【答案】 (1)核糖体、内质网、高尔基体 对来自内质网的蛋白质做进一步的修饰加工，然后形成包裹着蛋白质的小泡 (2)内质网膜、细胞膜、高尔基体膜 (3)内质网以小泡的形式将蛋白质运送到高尔基体，小泡与高尔基体膜融合，导致高尔基体膜面积增加；被高尔基体进一步 修饰加工的蛋白质，再以小泡的形式从高尔基体运送到细胞膜，导致高尔基体膜面积减少 14．(14 分)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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 128 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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 129 第一章 细胞的物质交换 第一节 细胞膜的结构与功能 1．简述细胞膜的结构及其特点。(重点) 2．掌握细胞膜的功能。(难点) 细胞膜结构的认识过程 1．1895 年，欧瓦顿发现脂溶性物质比非脂溶性物质容易透过细胞膜进入细胞中。 2．1917 年，朗姆瓦：将磷脂溶于苯和水中，当苯挥发完以后，磷脂分子分布散乱，经过推挤，磷脂分子在水中 排列成了单层，而且其磷酸基团的极性头部都浸入水中。右图为一个磷脂分子的结构示意图。 3．1925 年，荷兰科学家高特和格伦德：把红细胞的细胞膜中的磷脂抽提出来，在水面上铺成单分子层，结果发 现磷脂分子排成单层后的面积恰好等于红细胞表面积的两倍。 4．1972 年，辛格：提出了细胞膜的流动镶嵌模型。 [合作探讨] 探讨1：科学家发现脂质类的物质易出入细胞膜而其他小分子物质则比较困难，分析这种现象，你推测最可能的结论是什么？ 提示：根据相似相溶原理，最可能的结论是细胞膜是由脂质类的物质组成的。 探讨2：磷脂分子排成单层的面积是红细胞表面积的两倍，这说明了什么？ 提示：说明红细胞的细胞膜是由两层磷脂分子构成的。 探讨3：结合磷脂分子的结构特点，试以示意图的形式画出多个磷脂分子在水—空气界面的排布状态和在细胞膜上的排布状 态，并分析其原因。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 130 提示： 分析：(1)水—空气界面：因为磷脂分子的“头部”亲水，“尾部”疏水，所以在水—空气界面上磷脂分子“头部”向下与水 面接触，“尾部”则朝向空气一面。 (2)细胞膜上：因细胞膜内外均为水环境，依据磷脂分子“头部”亲水，“尾部”疏水的特点，故呈现如上图所示状态。 [思维升华] 1．人鼠细胞融合实验分析 (3)结论：细胞膜上的蛋白质是运动的，膜具有一定的流动性 2．温度、膜流动性与细胞生命活动的关系 (1)温度高时，膜流动性大，有利于生命活动的进行，但温度过高，膜的流动性过大，甚至破坏了膜的结构，反而不利于生 命活动的正常进行。 (2)温度低时，膜的流动性下降，膜的运输功能下降或完全丧失。 1．科学家在实验中发现，脂溶性物质能够优先通过细胞膜，并且细胞膜会被溶解脂质的溶剂溶解，也会被蛋白酶分解，这 些事实说明了组成细胞膜的物质中有( ) 【导学号：60150122】 A．糖类和脂质 B．糖类和蛋白质 C．蛋白质和脂质 D．蛋白质和核酸 【解析】 根据“相似相溶”原理以及酶具有专一性的特性，可以得知细胞膜中含有脂质和蛋白质。 【答案】 C 2．下列关于生物膜结构探索历程的说法中，不正确的是( ) A．最初通过对现象的推理分析得出细胞膜是由脂质组成的 B．三层结构模型认为生物膜为静态的结构 C．流动镶嵌模型认为构成生物膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是可以运动的 D．三层结构模型和流动镶嵌模型都认为蛋白质分子在膜中的分布是不均匀的 【解析】 三层结构模型认为生物膜结构由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成，认为蛋白质是均匀的、固定的。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 131 流动镶嵌模型的基本内容 1．细胞膜的结构模型——流动镶嵌模型 (1)成分：细胞膜主要由脂质和蛋白质组成。脂质是细胞膜中的基本成分，构成细胞膜的脂质主要为磷脂分子，它包括亲 水性的头部和疏水性的尾部。 (2)基本骨架：磷脂分子以疏水尾部相对，亲水头部朝向两侧，构成了磷脂双分子层，以此作为细胞膜的基本骨架。 (3)蛋白质：覆盖、镶嵌或贯穿于磷脂双分子层中。有的蛋白质分子还与糖结合成糖蛋白。它们是细胞膜功能的主要执行者， 有的作为载体负责细胞内外的物质运输，有的和信号分子结合进行信号转导。 2．细胞膜的结构特点 构成细胞膜的磷脂和蛋白质分子大多数是可以运动的，即细胞膜具有一定的流动性。 [合作探讨] 下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，请据图回答相关问题。 探讨1：构成生物膜的主要成分是什么？分析其元素组成。 提示：生物膜的主要成分是脂质和蛋白质。元素组成是 C、H、O、N、P 等。 探讨2：细胞膜上只含磷脂、蛋白质和糖类吗？试举例说明。 提示：不是。动物细胞膜上还含有胆固醇。 探讨3：从成分上分析，不同的生物膜功能不同的主要原因是什么？ 提示：蛋白质不同。不同的生物膜其功能一般不同，蛋白质是生命活动的主要承担者，所以不同生物膜上的蛋白质的种类和 数量也不同。功能越复杂的膜结构，所含有的蛋白质的种类和数量越多。 探讨4：由图示看出，膜两侧是否对称？ 提示：不对称。糖蛋白、糖脂只分布在细胞膜的外表面，膜两侧的分子性质和结构不同，这说明细胞膜具有不对称性。 探讨5：仔细分析膜结构，如何判断细胞膜的内外侧？ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 132 提示：糖蛋白、糖脂具有识别作用，分布于细胞膜的外表面，所以糖蛋白、糖脂所在的一侧即为细胞膜外侧。 探讨6：生物膜的结构特点是具有一定的流动性，请从分子组成上分析具有流动性的原因。 提示：由于脂质是可以运动的，大多数蛋白质分子也是可以运动的，所以它们组成的生物膜具有一定的流动性。 [思维升华] 1．生物膜的流动镶嵌模型 (1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。 (2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。 (3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。 2．生物膜的结构特点——具有一定的流动性 (1)结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。 (2)实例证明：质壁分离与复原、变形虫运动、内吞和外排、白细胞的吞噬作用等。 (3)膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性加快。 1．下列最能正确表示细胞膜的结构的是( ) 【导学号：60150123】 A B C D 【解析】 细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，头部是亲水的，朝向细胞内外。蛋白质覆盖、镶嵌或贯穿其中，细胞膜外侧 有识别作用的糖蛋白。A、B图磷脂分子头部排列错，无糖蛋白，故 A、B 错。D图细胞膜内外都有糖蛋白，故 D错。 【答案】 C 2．下图为细胞膜的流动镶嵌模型示意图，有关叙述错误的是( ) A．a 指磷脂分子的尾部，具有疏水性 B．c指磷脂分子的头部，具有亲水性 C．糖蛋白在细胞膜的内外侧均有分布 D．细胞膜的选择透过性与 b的种类和数量有关 【解析】 磷脂是由甘油、脂肪酸和磷酸组成的，其“头”部(c)是亲水端，“尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞的边界， 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 133 在细胞膜的外侧分布着具有识别作用的糖蛋白，而在细胞膜的内侧没有糖蛋白分布。细胞膜具有选择透过性，这与细胞膜上 b的 种类和数量有关。 【答案】 C 细胞膜的功能 1．细胞膜具有屏障作用 保护细胞不受外来物质的干扰和有害物质的侵袭。 2．控制细胞与外界物质交换 3．负责信息的接收与传递 细胞膜表面的糖蛋白具有识别作用。 [合作探讨] 探讨1：生长在水底淤泥中的莲藕“出淤泥而不染”。莲藕“出淤泥而不染”的事例说明细胞膜具有什么功能？这种功能的 具体体现是什么？ 提示：控制物质进出细胞的功能。主要体现在对营养物质的吸收及有害废物的排出，防止病菌、病毒的侵入等方面。 探讨2：植物传粉后，同种和不同种的花粉都会落到雌蕊的柱头上，同种的花粉能萌发，异种的花粉不能萌发。雌蕊和花粉 是通过什么相识别的？这体现了该结构的什么功能？ 提示：通过细胞膜相识别，体现了细胞膜具有信息接收和传递功能。 探讨3：实验室中用红墨水染色的方法就能知道种子的死活，你能解释它的原理吗？ 提示：种子活细胞膜具有控制物质进出细胞的功能，所以活种子不会被染色，而死种子细胞的细胞膜失去这个功能而被染成 红色。 [思维升华] 1．细胞膜的功能图解 2．细胞间信息交流的三种方式 (1)一些细胞如分泌细胞分泌一些物质如激素，通过血液的传递运送到作用部位的细胞(靶细胞)，被靶细胞的细胞膜上的受 体(成分为糖蛋白)识别，引起靶细胞的生理反应(图示如下)。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 134 内分泌细胞 ――→ 产生 激素 ――→ 体液 运输 靶细胞 (2)相邻两个细胞的细胞膜直接接触，通过糖蛋白识别，将信息从一细胞传递给另一细胞(图示如下)。 (3)植物细胞间的识别主要是通过植物细胞间的胞间连丝来实现的(图示如下)。 1．在洋葱鳞片叶的表皮细胞内，液泡中含有紫色的花青素。将鳞片叶的表皮撕成若干小方块放入清水中，水的颜色无明显 变化。若进行加温，随着水温的升高，观察到水的颜色会逐渐变为紫色。其主要原因是( ) 【导学号：60150124】 A．细胞壁在加温中受到破坏 B．水温升高，花青素的溶解度加大 C．加温使细胞膜和液泡膜失去了控制物质进出的作用 D．加温使水中的化学物质发生了反应 【解析】 由题意知水的颜色变为紫色，说明液泡中的色素由液泡流出后经细胞膜进入水中，即由于水温升高，导致细胞膜 和液泡膜失去了控制物质进出的作用。 【答案】 C 2．(2016·威海高一检测)下列不是细胞间信息交流方式的是( ) A．胰岛细胞形成的胰岛素通过血液运输作用于组织细胞 B．细胞膜将细胞与周围环境分隔开 C．精子和卵细胞相互接触完成受精作用 D．高等植物细胞之间通过胞间连丝相互连接 【解析】 本题是对细胞间信息交流方式的考查。信息交流的形式：激素――→ 体液 运输 靶细胞(体液传递，间接交流)，A项正确。细 胞 细胞(直接接触)，C 项正确。细胞 细胞(通道沟通交流)，D项正确。 【答案】 B 1．以下关于细胞膜结构的叙述中，不正确的是( ) 【导学号：60150125】 A．膜两侧物质分子的排列是不对称的 B．组成膜的物质分子的运动使膜具有一定的流动性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 135 C．磷脂具有保护、润滑、识别和信息传递的作用 D．磷脂排列成双分子层 【解析】 细胞膜上的糖蛋白具有保护、润滑、识别和信息传递的作用，磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架。 【答案】 C 2．下列不符合生物膜的流动镶嵌模型的说法是( ) A．磷脂双分子层是轻油般的流体，具有流动性 B．每个磷脂分子的疏水端都向内 C．嵌入磷脂双分子层的蛋白质分子大多能运动 D．生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子之间没有联系，所以才具有流动性 【解析】 生物膜中的磷脂分子和蛋白质分子大都能运动，这使整个生物膜具有流动性。生物膜是一个整体，它上面的各种 分子相互作用、密切联系才维持了生物膜的整体性。 【答案】 D 3．关于细胞膜流动性的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150126】 A．因为磷脂分子有头和尾，磷脂分子利用尾部摆动在细胞膜上运动，使细胞膜具有流动性 B．因为蛋白质分子无尾，不能运动，所以它与细胞膜的流动性无关 C．细胞膜的流动性是指蛋白质载体的翻转运动，与磷脂分子无关 D．细胞膜流动性与磷脂分子和蛋白质分子都有关 【解析】 磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，这个骨架不是静止的，具有流动性。构成细胞膜的蛋白质分子大多数也是 可以运动的。 【答案】 D 4．如图表示细胞膜的亚显微结构模式图，请据图回答： (1)图中[B]________的基本组成单位是________。构成细胞膜基本骨架的结构是[ ]________。 (2)与细胞膜的识别功能有关的结构是[ ]______。 (3) 吞 噬 细 胞 吞 噬 细 菌 的 过 程 体 现 了 细 胞 膜 具 有 ________ 性 。 这 是 因 为 _______________________________________________。 (4)不同细胞细胞膜的生理功能不同，主要取决于细胞膜上的什么结构？________(填写标号)。 (5)细胞膜的外侧是________(选填“M”或“N”)侧，判断的依据是_______________________________________________。 (6)细胞膜的这种结构模型被称为________。 【答案】 (1)蛋白质 氨基酸 D 磷脂双分子层 (2)E 糖蛋白 (3)流动 组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子都不是 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 136 静止不动的，而是可以运动的 (4)B (5)M M 侧有多糖与蛋白质结合形成的糖蛋白，糖蛋白位于细胞膜外侧 (6)流动镶嵌模型 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.细胞膜的主要成分是脂类和蛋白质。 2.细胞膜的功能主要由蛋白质负责。 3.细胞膜的结构特点是细胞膜具有一定的流动性。 4.细胞膜的功能是：(1)屏障作用；(2)控制物质交换；(3)信息的接 收和传递。 学业分层测评(十) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．性激素是一种固醇类物质，它可以优先通过细胞膜扩散到细胞内部，这主要与细胞膜的哪项结构有关( ) 【导学号：60150127】 A．① B．② C．③ D．②③ 【解析】 性激素属于脂质，而脂质优先通过细胞膜，与细胞膜的成分中含有磷脂分子有关，由图可知，①为磷脂双分子层。 【答案】 A 2．细胞膜是细胞的边界，下列过程不能体现细胞膜具有流动性的是( ) A．由一个细胞分裂为两个细胞 B．动物细胞膜上的糖蛋白的识别过程 C．植物细胞出现质壁分离 D．高尔基体产生小泡与细胞膜融合 【解析】 由于膜具有流动性，细胞才能分裂为两个细胞，原生质层才能收缩出现质壁分离、小泡膜才能与细胞膜融合。 【答案】 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 137 3．下列有关生物膜的叙述正确的是( ) 【导学号：60150128】 A．人体淋巴细胞细胞膜的主要成分是多糖与脂质 B．细胞膜具有一定的流动性，是选择透过性的基础 C．流动镶嵌模型认为：生物膜是蛋白质—脂质—蛋白质三层结构 D．细胞完成分化后，其细胞膜的通透性稳定不变 【解析】 淋巴细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质，含糖类较多，A 项错误；C项描述的是三层结构模型；细胞完成分化后， 在细胞生命历程的不同时期，细胞膜的通透性会发生变化。 【答案】 B 4．科学家通过实验发现：将分散的小鼠组织细胞和人组织细胞进行混合培养，同种细胞之间会出现“识别”现象，最终导 致小鼠组织细胞粘连在一起，人组织细胞粘连在一起，对此现象合理的解释是( ) A．两种细胞膜所含的主要成分不一样 B．两种细胞膜的结构不一样 C．两种细胞膜上糖蛋白的种类不一样 D．两种细胞所需要的营养物质不一样 【解析】 由题干信息同种细胞之间会出现“识别”且发生融合，可推测小鼠组织细胞和人组织细胞的细胞膜的糖蛋白种类 不一样，糖蛋白具有识别作用。 【答案】 C 5．生物膜上的蛋白质通常与多糖结合成糖蛋白。在细胞的生命活动中，糖蛋白在细胞的识别以及细胞内外的信息传导中具 有重要的功能。下列生物膜结构中，糖蛋白含量最多的可能是( ) 【导学号：60150129】 A．高尔基体膜 B．线粒体膜 C．细胞膜 D．内质网膜 【解析】 糖蛋白具有识别作用，主要用于对外来物质的识别，而细胞膜是系统的边界，是将细胞与外界隔开的屏障，因此 细胞膜上的糖蛋白含量最多。 【答案】 C 6．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】 细胞膜主要由脂质(磷脂最丰富)、蛋白质和少量的糖组成，胆固醇也是构成动物细胞膜的重要成分，血红蛋白是 红细胞的重要成分。 【答案】 C 7．细胞膜对物质进出的控制作用主要体现在哪些方面( ) 【导学号：60150130】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 138 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细胞内核酸等重要的成分不会流出 细胞 ④环境中一切有害物质都不能通过细胞膜进入细胞 A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④ 【解析】 细胞膜控制物质进出细胞的作用是相对的，环境中的有害物质也可能进入细胞，如重金属离子、病毒、病菌等。 【答案】 A 8．肝细胞和甲状腺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】 决定细胞膜功能复杂程度的是蛋白质的种类和含量，不同细胞膜功能差别较大，就是由蛋白质的种类和含量不同 引起的。 【答案】 C 9．下图是辛格在 1972 年提出的关于生物膜分子结构的流动镶嵌模型，下列叙述错误的是( ) 【导学号：60150131】 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构成膜的基本骨架，其分布是不对称的 【解析】 a 是糖蛋白，与细胞识别有关，A正确；c是磷脂分子，头部具有亲水性，尾部具有疏水性，B 正确；d 是蛋白质， 在细胞膜上分布有 3 种状态，镶在表面或贯穿于整个磷脂双分子层，或者嵌插在磷脂双分子层中，C 错误。b 是磷脂双分子层， 是组成细胞膜的基本骨架，其分布是不对称的，D 正确。 【答案】 C 10．下图表示细胞膜的亚显微结构，请据图回答下列问题： (1)细胞膜的基本骨架是[ ]____________。 (2)该结构的基本功能是____________。 (3)细胞识别、物质的跨膜运输等与图中__________(选填图中字母)有关。 (4)叶绿体和线粒体等细胞结构中均有此结构，但执行的具体功能有很大区别，具体原因是图中____________(填图中字母) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 139 不同所致。 (5)有人发现，在一定温度条件下，细胞膜中的脂质分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时，细胞膜的脂质分 子 有 75% 排 列 不 整 齐 。 细 胞 膜 厚 度 变 小 ， 而 膜 表 面 积 扩 大 。 对 于 膜 的 上 述 变 化 ， 合 理 的 解 释 是 _______________________________________________。 【解析】 磷脂双分子层构成了细胞膜的基本骨架；细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，有利于细胞生命活动的正常进 行；细胞膜除了具有保护细胞内部结构的功能以外，还有控制物质出入细胞的功能。不同的膜结构其蛋白质不同，它们执行的具 体功能就有很大的区别；构成细胞膜的脂质分子和蛋白质分子大都可以运动，影响脂质运动的因素有多种，温度是其中的重要因 素，在一定范围内升高温度，能增强脂质的流动性。 【答案】 (1)B 磷脂双分子层 (2)保护和运输(控制物质的出入)功能 (3)A (4)A (5)细胞膜具有流动性 [能力提升] 11．下图为嗅觉受体细胞膜的亚显微结构模式图，下列对该图有关内容的描述错误的是( ) 【导学号：60150132】 A．①②③共同为细胞的生命活动提供相对稳定的内部环境 B．①和②构成糖蛋白，可作为气味分子的受体并完成信息的传递 C．③为磷脂双分子层，为细胞膜的基本骨架 D．①为多肽，其基本组成单位是氨基酸 【解析】 读图可知，①为糖链，②为蛋白质，③为磷脂分子，①糖链由多糖构成，其组成单位为单糖。 【答案】 D 12．对某动物细胞进行荧光标记实验，如图所示，其基本过程：①用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。 ②用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。③停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又 出现了斑点。上述实验不能说明的是( ) A．细胞膜具有流动性 B．荧光染料能与细胞膜组成成分结合 C．根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率 D．根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率 【解析】 该过程说明细胞膜具有流动性，荧光染料能与细胞膜组成成分结合，根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或 脂质的流动速率，但不能根据荧光恢复的速率推算出物质跨膜运输的速率，因为该过程中没有发生物质跨膜运输。所以 C不正确。 【答案】 C 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 140 13．(2016·贵阳高一检测)脂质体是根据磷脂分子可以在水中形成稳定的脂质双层膜的原理而制备的人工膜。单层脂质分子 铺展在水面上时，极性端(亲水端)与非极性端(疏水端)排列不同，搅拌后可形成双层脂质分子的球形脂质体(如图所示)。 【导学号：60150133】 (1) 将 脂 质 体 置 于 清 水 中 ， 一 段 时 间 后 发 现 ， 脂 质 体 的 形 态 、 体 积 没 有 变 化 ， 这 一 事 实 说 明 ________________________________________________。 (2)根据细胞膜的基本骨架是____________可以推测，水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上的________ 成分有关。美国科学家阿格雷试图从人的红细胞、肾小管管壁细胞的细胞膜上寻找这种物质，他以这两种细胞作为实验材料的依 据最可能是______________________________________。 【解析】 将脂质体置于清水中一段时间，其形态、体积无变化，说明其结构具有相对稳定性。水分子可以通过细胞膜，但 根据脂质体在水中具有相对稳定结构的特点推测，水分子可以通过膜但不穿过磷脂双分子层，而是另有其他途径，根据膜的成分 推测，只能是蛋白质分子。若此种推测正确，那么吸水能力越强的细胞，其膜上这种蛋白质分子应该越多。所以，为寻找这种蛋 白质分子，选择实验材料时要注意选择吸水能力较强的细胞，同时要选择可以获得纯净的膜结构的细胞作为实验材料。 【答案】 (1)脂质体在结构上具有一定的稳定性 (2)磷脂双分子层 蛋白质 成熟的红细胞除细胞膜外无其他的膜结构，便于获得纯净的细胞膜；而肾小管管壁细胞对水分 子的重吸收能力强 14．用不同的荧光染料标记的抗体，分别与人细胞和小鼠细胞的细胞膜上的一种抗原物质结合，使两类细胞分别产生绿色和 红色荧光。当这两种细胞融合成一个细胞时，开始一半呈绿色，一半呈红色。但在 37 ℃下保温 40 min 后，两种颜色的荧光点就 呈均匀分布(如图)。据图回答下面的问题： (1)人和小鼠细胞膜表面的抗原属于构成膜结构的____________物质。 (2)融合细胞表面两类荧光染料最终均匀分布，原因是____________，这表明细胞膜的结构特点是具有____________。 (3)如果该融合实验在 20 ℃条件下进行，则两种表面抗原均匀分布的时间将大大延长，这说明________________。若在 0 ℃ 下 培 养 40 min ， 则 发 现 细 胞 仍 然 保 持 一 半 发 红 色 荧 光 ， 另 一 半 发 绿 色 荧 光 。 对 这 一 现 象 的 合 理 解 释 是 _______________________________________________。 【解析】 细胞膜的主要成分是蛋白质分子和磷脂分子，能与荧光染料标记的抗体结合的应是膜上的蛋白质分子，即题中所 谓的“抗原”物质。人细胞和小鼠细胞融合成一个细胞后，开始时因温度和时间的关系，不同膜上的荧光性表现在相对集中的区 域，其物质的流动性暂时未得到体现。将融合细胞置于 37 ℃下保温 40 min 后，温度适宜，膜上的分子因流动而发生重新排列， 表现出荧光点均匀分布的现象，若温度降低，膜流动性减弱，两种荧光染料混合的时间大大延长甚至不能混合。 【答案】 (1)蛋白质 (2)构成膜结构的磷脂分子和蛋白质分子大都可以运动 一定的流动性 (3)随环境温度的降低，膜 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 141 上蛋白质分子的运动速率减慢 细胞膜的流动性特点只有在适宜的条件下才能体现 第二节 细胞膜的物质运输功能 1．简述物质运输的几种形式。(重点) 2．分析植物质壁分离和质壁分离复原实验。(难点) 3．理解物质穿膜运输和膜泡运输。(难点) 穿膜运输与膜泡运输 1．穿膜运输 (1) 被 动 运 输 单纯扩散 运输方向：分子密度高→分子密度低 实例：水分子、脂溶性小分子 协助扩散 运输方向：分子密度高→分子密度低 条件：需载体 实例：血浆中的葡萄糖进入红细胞 (2)主动运输 ①基本条件 细胞膜上相应载体的协助 消耗细胞代谢产生的能量 ②实例：无机盐离子通过细胞膜。 (3)细胞膜的功能特点：选择透过性。 2．膜泡运输 (1)被运输的物质：大分子和颗粒物质。 (2)运输方式 图 1 图 2 ①图 1 所示运输方式：内吞。 a．过程： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 142 大分子和颗粒物质 ――→ 与细胞膜 结合 细胞膜内陷→形成小囊泡 ――→ 脱离 细胞膜 进入细胞中。 b．主要类型：吞噬作用和胞饮作用。 ②图 2 所示运输方式：外排。 过程：大分子分泌物等形成囊泡→与细胞膜融合→释放到细胞外。 [合作探讨] 探讨1：试从物质运输动力角度分析，为什么单纯扩散和协助扩散被称为被动运输？ 提示：单纯扩散和协助扩散的物质运输动力都是物质浓度差，即都是顺浓度梯度进行的，不需要消耗能量，所以统称为被动 运输。 探讨2：主动运输需要的能量主要通过细胞进行有氧呼吸提供。植物生长需从土壤中吸收大量无机盐。请解释在农业生产中 为什么要给作物松土？ 提示：松土增加土壤 O2含量，促进有氧呼吸，有利于植物主动吸收各种无机盐离子。 探讨3：从主动运输的条件角度分析，与主动运输有直接关系的细胞器有哪些？ 提示：能量——线粒体；载体蛋白——核糖体。 探讨4：内吞和外排是否需要消耗能量？是否需要载体蛋白协助？与膜的流动性是否有关？ 提示：需要能量，不需要载体蛋白，与膜的流动性有关。 [思维升华] 1．物质穿膜运输方式——膜的选择透过性 物质穿膜运输的方式 被动运输 主动运输 单纯扩散 协助扩散 物质运输方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 是否需要载体 不需要 需要 需要 是否消耗能量 不消耗 不消耗 消耗 ATP 图例 举例 O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯等 红细胞吸收葡萄糖 小肠上皮细胞吸收葡萄糖、氨基酸、无机盐 等 2.判断物质运输方式的方法 (1)据分子大小判断： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 143 (2)根据运输方向判断：逆浓度梯度的穿膜运输方式是主动运输。 3．影响物质穿膜运输的因素 (1)物质浓度(在一定的浓度范围内)： 单纯扩散 协助扩散或主动运输 (2)氧气浓度： 单纯扩散或协助扩散 主动运输 1．如图甲、乙表示小肠绒毛上皮细胞中的细胞膜对不同物质的转运(每种物质转运的方向由箭头标明，黑点的数量代表每种 物质的浓度)，下列叙述正确的是( ) 【导学号：60150134】 甲 乙 A．a物质可能是氧气，b 物质可能是葡萄糖 B．a物质可能是水，b 物质可能是甘油 C．a物质可能是胆固醇，b 物质可能是氧气 D．a物质可能是葡萄糖，b 物质可能是氨基酸 【解析】 甲图物质运输从高浓度到低浓度，且没有载体，所以是单纯扩散，可能是氧气、水、胆固醇、甘油等。乙图物质 从低浓度到高浓度，消耗能量，该过程是主动运输，如葡萄糖进入组织细胞。故选 A。 【答案】 A 2．下图表示在一定范围内细胞膜外某物质浓度变化与该物质进入细胞膜内速率的关系，据图分析，下列说法正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 144 A．该物质进入细胞的方式是单纯扩散 B．该物质通过膜时必须与载体蛋白结合 C．该物质可能是水或甘油 D．该物质只能从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动 【解析】 由图可知，该物质穿膜速率刚开始时与膜外该物质浓度成正比，说明是顺着浓度梯度运输的。最后穿膜速率达到 饱和，说明该物质运输还与膜上载体的数量有关。水和甘油通过单纯扩散进出细胞。 【答案】 B 3．细胞吸收物质的方式之一是内吞，具体过程是：当物质吸附在细胞膜上时，细胞膜内陷，形成小囊泡，囊泡在移动的过 程中在细胞内溶解消失，把物质留在细胞质内。以下对内吞的理解正确的是( ) 【导学号：60150135】 A．体现了细胞膜的功能特性是选择透过性 B．这个过程不需要消耗能量 C．该过程用于吸收小分子物质 D．体现了细胞膜的结构特点是具有一定的流动性 【解析】 由题意知，该物质进入细胞时，并非通过细胞膜；其原理是以细胞膜的流动性为生理基础；膜分子的运动亦需要 消耗能量。内吞主要是细胞吸收大分子物质的方式，体现了细胞膜具有一定的流动性。 【答案】 D 渗透作用 1．渗透作用 结构基础：渗透系统 发生条件 具有半透膜 半透膜两侧的两个溶液体系 具有浓度差 2．半透膜 (1)过滤膜 ①特性：物理性。 ②物质分子能否通过的影响因素：分子的直径。 (2)选择透过性膜 ①特性：生物性。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 145 ②物质分子能否通过的影响因素：生命活动的需要与否。 [合作探讨] 观察下面的渗透作用装置，探讨相关问题： 探讨1：漏斗内液面升高的原因是什么？ 提示：单位体积的清水中水分子数大于蔗糖溶液中的水分子数。单位时间内由清水进入蔗糖溶液的水分子多于由蔗糖溶液进 入清水的水分子。 探讨2：漏斗内的液面会一直上升吗？为什么？ 提示：不会，随着漏斗内液面的上升，漏斗内液面与烧杯内液面差产生的静水压会增大，由于静水压的作用，漏斗内的水分 子向烧杯扩散的速度会加快，当水分子由蔗糖溶液向清水扩散的速度与由清水向蔗糖溶液扩散的速度相等时，扩散达到平衡状态， 漏斗内的液面不再上升。 探讨3：渗透装置中，当漏斗内溶液不再上升时，半透膜两侧的溶液浓度相同吗？ 提示：不同。渗透作用达到平衡时，水分子通过半透膜的双向扩散速率相等，漏斗内蔗糖溶液的浓度仍高于烧杯中清水的浓 度。 探讨4：如果用纱布代替玻璃纸，漏斗液面还会升高吗？ 提示：不会，因为纱布是全透性的，水分子和蔗糖溶液都能通过。 探讨5：如果烧杯内不是清水，而是同浓度的蔗糖溶液，漏斗液面还会升高吗？ 提示：液面不会升高，因为半透膜两侧溶液没有浓度差。 探讨6：根据以上的探讨，思考发生渗透作用需要具备哪些条件？ 提示：半透膜和浓度差。 [思维升华] 1．对渗透现象的分析 (1)图示 ① ② (2)原理分析 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 146 (3)上述装置图②中漏斗液面上升到一定程度后，不再升高的原理分析 分析上图②可知：Δh 产生的压强与水和蔗糖溶液产生的渗透压差达到平衡，使半透膜两侧水分子的交换率相等时，液面不 再升高。 2．动、植物细胞均符合发生渗透作用的条件 细胞种类 具备条件 动物细胞 成熟植 物细胞 半透膜 细胞膜 原生质层 浓度差 细胞质与外界溶液 细胞液与外界溶液 1．如图为两个大小相同的萝卜，分别在上面挖一个大小相同的洞，并在洞内各插入一支口径与洞口相同的玻璃管，甲玻 璃管内注入 3 mL 清水。乙玻璃管内注入 3 mL 浓盐水，一段时间后，两玻璃管中液面变动情况是( ) A．甲中升高，乙中降低 B．甲中降低，乙中先升高后降低 C．甲、乙中均降低 D．甲、乙中均升高 【解析】 依据细胞渗透作用原理，甲管下部细胞吸水，使液面下降；乙管下部细胞失水，使液 面升高。细胞可以吸收钠离子和氯离子，发生质壁分离复原，细胞吸水，液面又下降，B正确。 【答案】 B 2．某同学在缺少实验仪器的情况下，做了这样一个实验，将生鸡蛋大头的蛋壳去掉，保留壳膜完 好，将小头打破，让蛋清和蛋黄流出，如图所示。然后，在蛋内灌上清水，把它放在 0.3 g/mL 的蔗糖溶液中，并且用铅笔在鸡 蛋壳上标上最初的吃水线，半小时后，他发现鸡蛋上浮。原吃水线高出水面。请分析： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 147 【导学号：60150136】 (1)鸡蛋壳上浮的原因是_________________________________________。 (2)如果里面是蔗糖溶液，外面是清水，蛋壳将会________________________。 (3)典型的渗透装置必须：①具有________；②在其两侧的溶液具有__________________________。 【解析】 (1)鸡蛋壳能沉在水中是因为其中盛有清水，但由于底部同 0.3 g/mL 蔗糖溶液相接触，壳膜相当于半透膜，清水 透过壳膜从壳中渗入蔗糖溶液中，故壳内水减少，重量减轻。(2)若里面是蔗糖溶液，外面是清水，水会通过壳膜渗入壳中，导 致重量增大，下沉。 (3)典型的渗透装置必须具备两个条件，一是具有半透膜，二是半透膜两侧具有浓度差。 【答案】 (1)因壳内清水通过壳膜渗透进入蔗糖溶液，壳内水减少，重量减轻 (2)下沉 (3)半透膜 浓度差 水在细胞中的含量、存在形式及作用 1．含量 水在细胞中含量最高。 2．存在形式 自由水：与细胞的代谢有关 结合水：与细胞的抗逆性有关 3．作用 (1)细胞内良好的溶剂，各种代谢反应的介质。 (2)构成细胞的结构成分。 [合作探讨] 探讨1：在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。想一想这是为什么？ 提示：生命活动离不开水。生命活动是通过生物化学反应完成的，生物化学反应在水环境中进行。 探讨2：农民晾晒刚收获的鲜种子，种子失去大量水分，该水分在种子细胞中主要以哪种形式存在？ 提示：主要以自由水形式存在。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 148 探讨3：将少量干燥种子放入干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中以哪种形 式存在？如果用上述烘烤后的种子播种，种子能否萌发？ 提示：以结合水形式存在。如果将烘烤后的种子播种下去，种子不能萌发，因为结合水是细胞内的结构物质，失掉结合水， 细胞结构被破坏，细胞死亡，导致种子失去活性。 探讨4：粮食收获以后，为什么要晒干后储存？播种前为什么要浸种？ 提示：粮食晒干后，细胞内的自由水含量降低，代谢强度降低，利于粮食的长期储存；播种前浸种可以使细胞内自由水含量 增加，使代谢强度增加，从而促进种子萌发。 [思维升华] 1．自由水与结合水相互转化的原因 (1)水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以比较弱的化学键——氢键相结合。 (2)温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。 2．水与代谢的关系 (1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间。 (2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 1．下列有关水的说法错误的是( ) 【导学号：60150137】 A．自由水在人体内是良好溶剂 B．水能与蛋白质结合 C．人体内废物的排出需要水 D．代谢旺盛时，结合水与自由水的比值升高 【解析】 自由水的作用有：是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物，参与化学反应(新陈代谢)，代谢旺盛时，自 由水与结合水的比值升高。能与蛋白质结合的水为结合水。 【答案】 D 2．水是生命之源，是一切生命活动的基础。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．冬眠的青蛙体内结合水与自由水的比值升高 C．植物越冬时，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比一般植物要高 【解析】 细胞内自由水的含量越高，代谢强度越大，但生物的抗性会越弱。冬眠的青蛙，代谢强度降低，结合水的比例会 升高；温度降低时，细胞中酶活性降低，使细胞代谢降低。自由水向结合水转化，使自由水比例降低，抗旱植物的细胞内，自由 水比例较低。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 149 【答案】 D 质壁分离和质壁分离复原的实验 1．实验原理 (1)成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。 (2)当细胞大量失水时，原生质层与细胞壁分离。 2．实验步骤 撕取表皮：用刀片在紫色较深处划一方框，在其边角处用镊子挑起表皮， 并用镊子夹住一边撕取表皮 制片：在洁净的载玻片中央滴一滴清水，将撕下的表皮在水滴上展开， 盖上盖玻片 绘图： 滴加蔗糖溶液 吸水纸吸引 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 150 镜检：高倍镜观察 a.中央液泡逐渐变小，紫色加深 b.原生质层与细胞壁逐渐分离 绘图： 清水 吸水纸 吸引 [合作探讨] 探讨1：为什么要用紫色洋葱外表皮作为实验材料？ 提示：紫色洋葱外表皮细胞的细胞液中有花青素，使液泡中的细胞液呈紫色，有利于观察。 探讨2：实验中共涉及三次显微镜观察，其中第一次观察的目的是什么？ 提示：观察正常洋葱鳞片叶表皮细胞的状态，以便与处理后的状态形成对照。 探讨3：细胞质壁分离过程中，细胞液的浓度和细胞的吸水能力有什么变化？质壁分离复原过程中，两者又有什么变化？ 提示：质壁分离过程中，随着质壁分离程度增大，细胞液的浓度增大，植物细胞吸水能力增强；质壁分离复原过程中，随着 质壁分离复原的进行，细胞液的浓度变小，植物细胞吸水能力减弱。 探讨4：发生质壁分离的洋葱表皮细胞的原生质层与细胞壁之间是何物质？ 提示：因为细胞壁是全透性的，所以洋葱表皮细胞原生质层与细胞壁之间是蔗糖溶液。 探讨5：本实验选用 0.3 g/mL 的蔗糖溶液作试剂，若浓度过高或过低对实验有何影响？ 提示：选用 0.3 g/mL 的蔗糖溶液作试剂，既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞。若浓度过高，质壁分离速度过快，细胞 会因失水过多而死亡，不能再进行质壁分离复原；若浓度过低，不能引起质壁分离或质壁分离速度太慢。 探讨6：若用合适浓度的 KNO3溶液进行实验，结果发现细胞质壁分离后，没有滴加清水，出现了自动质壁分离复原现象。请 分析原因是什么？ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 151 提示：开始外界溶液浓度较大，细胞发生质壁分离；细胞主动吸收 K＋和 NO － 3 后，随着细胞液浓度增大，质壁分离又会自动 复原。 探讨7：根尖分生区细胞会不会出现质壁分离？ 提示：不会，因为它无大液泡。 [思维升华] 1．质壁分离的原因及表现分析 (1) (2)表现 宏观上：植物由坚挺→萎蔫 微观上：质壁分离 液泡（大→小） 细胞液颜色（浅→深） 原生质层与细胞壁分离 2．实验注意的问题 (1)实验成功的关键之一是实验材料的选择。要选取成熟的、液泡带有一定颜色的植物组织进行实验，便于观察实验现象。 (2)滴加蔗糖溶液或清水时，应在载物台上操作。 (3)选用的蔗糖溶液浓度要适宜。过低，不足以引起质壁分离或质壁分离所需时间过长；过高，可能造成植物细胞失水过多、 过快而死亡。 (4)当以可吸收的物质作溶质时(如甘油、尿素、KNO3、乙二醇等)，可出现质壁分离及自动复原现象。 3．质壁分离实验的拓展应用 (1)判断细胞的生活情况：只有活的植物细胞才能发生质壁分离。 (2)防腐杀菌：在高浓度的溶液中，细菌等微生物将因失水过多而死亡，从而有效防止了食品腐烂变质。 (3)比较不同植物细胞的细胞液浓度 不同植 物细胞 ＋ 同一浓度的 蔗糖溶液 ――→ 镜检 发生质壁分离 所需时间越短，细胞液浓度越小，反之细胞液浓度越大。 (4)测定细胞液浓度范围 待测细胞 ＋ 一系列浓度梯 度的蔗糖溶液 ――→ 镜检 细胞液浓度 介于未发生质壁分离和刚发生质壁分离的蔗糖溶液浓度之间。 1．紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 152 【导学号：60150138】 【解析】 解此题的关键是观察图中细胞核的位置及液泡颜色深浅。紫色洋葱表皮细胞色素分布在液泡中，细胞质无色；洋 葱表皮细胞的细胞核在细胞质中，不在液泡内；发生质壁分离的细胞，液泡紫色变深，故 C 正确。 【答案】 C 2．将三种洋葱鳞片叶表皮细胞放在相同浓度的蔗糖溶液中，一段时间后制成临时装片放在显微镜下观察到下图不同状态的 细胞图像。这 3 个细胞原来细胞液浓度的高低关系是( ) A．乙>甲>丙 B．甲<乙<丙 C．丙<乙<甲 D．甲＝乙＝丙 【解析】 丙细胞失水最多，细胞液的浓度最小；乙细胞只有少量失水，细胞液的浓度较小；甲没有失水，细胞液的浓度最 大。 【答案】 C 3．为探究植物 A 能否移植到甲地生长，某生物研究性学习小组通过实验测定了植物 A 细胞液的浓度，实验结果如下表。为 保证植物 A 移植后能正常生存，则甲地土壤溶液的浓度应( ) 【导学号：60150139】 浓度(mol/L) 0.15 0.2 0.25 0.3 质壁分离状态 不分离 刚分离 显著分离 显著分离 A.≤0.15 mol/L B．≤0.2 mol/L C．≥0.2 mol/L D．≥0.3 mol/L 【解析】 当植物细胞液的浓度小于周围土壤溶液的浓度时，细胞会失水发生质壁分离，植物将不能正常生存。由表中信息 可知，该植物细胞液的浓度介于 0.15 mol/L 和 0.2 mol/L 之间。因此，为保证植物移植后能正常生存，甲地土壤溶液的浓度应 ≤0.15 mol/L。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 153 【答案】 A 1．实验证明，饭后肠腔中葡萄糖浓度高于血糖浓度时，葡萄糖可以顺浓度梯度被吸收；当肠腔中葡萄糖浓度下降至显著低 于血糖浓度时，葡萄糖仍能被迅速吸收。小肠绒毛上皮细胞主要以哪种方式吸收葡萄糖( ) A．单纯扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．内吞 【解析】 能从低浓度一侧运向高浓度一侧的方式，只有主动运输。 【答案】 C 2．下列现象属于渗透作用的是( ) 【导学号：60150140】 ①水分子通过植物细胞的细胞壁 ②水分子或其他溶剂分子通过细胞膜 ③蔗糖分子通过细胞壁 ④水分子或其他溶剂分子通过液泡膜 ⑤水分子或其他溶剂分子通过原生质层 A．①②③ B．③④⑤ C．②④⑤ D．①③⑤ 【解析】 水分子或其他溶剂分子通过半透膜的扩散叫渗透作用。 【答案】 C 3．下面是关于细胞中水的含量的叙述，其中不正确的是( ) A．水是人体细胞中含量最多的化合物 B．生命活动旺盛的植物细胞含水量较高 C．抗冻的植物细胞内自由水含量一般较高 D．老年人细胞中含水量比婴幼儿要少 【解析】 自由水含量相对越高，细胞代谢越旺盛，而结合水含量相对越高，抗冻能力越强；老年人细胞中含水量比婴幼儿 少。 【答案】 C 4．如图为物质出入细胞的四种方式示意图，请据图回答下列问题。 【导学号：60150141】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 154 (1)图中 A表示的运输方式为________，B 表示的运输方式为________，C 表示的运输方式为________，D 表示的运输方式为 ________。 (2)K＋、O2和葡萄糖三种物质中，通过 B 方式进入红细胞的是________。 (3)与 A 方式相比，B 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。 (4)胰岛 B细胞分泌胰岛素是通过________方式进行的，该种运输方式体现出细胞膜具有________的特点。 (5)若在细胞中注入某种呼吸抑制剂(影响细胞产能)，________方式将会受到较大影响。 【解析】 本题考查物质进出细胞的四种方式：单纯扩散、协助扩散、主动运输和外排。单纯扩散受膜两侧物质浓度差的影 响，浓度差越大，物质进出细胞的速度就越快；而协助扩散和主动运输都受到细胞膜上载体蛋白数量的限制；主动运输和外排又 受到能量的限制。 【答案】 (1)单纯扩散 协助扩散 主动运输 外排 (2)葡萄糖 (3)载体蛋白 核糖体 (4)D(或外排) 流动性 (5)C、 D(或主动运输和内吐) 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 155 1.渗透作用发生的两个条件：一是半透膜，二是浓度差。 2.原生质层包括细胞膜和液泡膜以及两层膜之间的细胞质。 3.植物细胞发生质壁分离的原因：(1)外界溶液浓度大于细胞液浓 度；(2)原生质层的伸缩性大于细胞壁。 4.只有活的成熟植物细胞才可发生质壁分离，动物细胞和根尖分生 区细胞不发生质壁分离。 5.单纯扩散既不需要载体，也不需要能量，水、气体及脂溶性物质 以单纯扩散方式运输。 6.协助扩散需要载体，但不需要能量，实例是红细胞吸收葡萄糖。 7.主动运输既需要能量，又需要载体，无机盐离子主要以主动运输 方式出入细胞。 学业分层测评(十一) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．在物质进出细胞的方式中，单纯扩散区别于协助扩散的是( ) 【导学号：60150142】 A．由高浓度向低浓度扩散 B．需要载体蛋白 C．由低浓度向高浓度扩散 D．不需要载体蛋白 【解析】 单纯扩散与协助扩散的相同之处是物质顺浓度梯度(高浓度→低浓度)穿膜运输，同时均不消耗能量；不同之处表 现在单纯扩散不需要载体蛋白，而协助扩散需要载体蛋白。 【答案】 D 2．有一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，但却不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层膜。这种物质出入细胞膜的方 式是( ) A．单纯扩散 B．协助扩散 C．主动运输 D．内吞和外排 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 156 【解析】 一种物质只能顺浓度梯度进出细胞，可能是单纯扩散和协助扩散。不能顺浓度梯度进出无蛋白质的磷脂双分子层 膜，排除单纯扩散。 【答案】 B 3．下图为某种离子穿膜运输的示意图，由此做出的判断正确的是( ) 【导学号：60150143】 甲 乙 丙 A．图中离子穿膜的正确顺序是乙→丙→甲 B．离子穿膜有随机性并消耗 ATP 中的能量 C．磷脂的运动使离子穿膜的通道自动开闭 D．图示的离子穿膜方式为单纯扩散 【解析】 细胞内的物质先与开口朝内的载体蛋白结合，然后在能量的驱动下，载体蛋白开口朝外，将物质释放出去；细胞 膜具有选择透过性；磷脂的运动不能使离子穿膜的通道自动开闭；图示的离子穿膜方式既需要载体又需要能量，为主动运输。 【答案】 A 4．某哺乳动物神经细胞内外的 K ＋ 和 Na ＋ 浓度见下表。下列肯定属于主动运输的是( ) 细胞内浓度(mmol·L－1) 细胞外浓度(mmol·L－1) K ＋ 140.0 3.0 Na ＋ 18.0 145.0 ①K＋进入细胞 ②K＋排出细胞 ③Na＋进入细胞 ④Na＋排出细胞 A．①③ B．②③ C．①④ D．②④ 【解析】 根据表格可知，神经细胞外 Na ＋ 浓度较高，细胞内 K ＋ 浓度较高，K ＋ 排出细胞和 Na ＋ 进入细胞均属于被动运输；K ＋ 进入细胞和 Na＋排出细胞，运输方向由低浓度到高浓度，运输方式均为主动运输。 【答案】 C 5．如图中的渗透装置，开始时的液面高度为 H1，停止上升时的高度为 H2，若每次停止上升后都将玻璃管中高出烧杯液面的 部分用胶头滴管吸出，则 H1、H2液面间的高度差与吸出蔗糖溶液的次数间的关系是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 157 【导学号：60150144】 【解析】 由于蔗糖溶液的单位体积中水分子的数量要少于清水中单位体积内水分子的数量，所以导致蔗糖溶液中的液面上 升，当用吸管吸走了蔗糖溶液从而使蔗糖分子数量减少，造成蔗糖溶液浓度下降，则蔗糖溶液和清水之间浓度差逐渐变小，H1、 H2段产生的压强差，即 H1、H2液面间的高度差随着吸出蔗糖溶液次数的增加而减小。 【答案】 D 6．在一个新鲜萝卜中挖一凹槽，在凹槽中放入浓盐水。一段时间后，萝卜变软，凹槽中水分增多。下列图示的实验与此实 验原理差异最大的是( ) 【解析】 选项 A、C、D 都是渗透吸水的实例，而选项 B 为显色反应。 【答案】 B 7．在“观察植物细胞的质壁分离和质壁分离复原”实验中，之所以用成熟的洋葱表皮细胞作实验材料，是因为该细胞具有 ( ) 【导学号：60150145】 A．伸缩性很小的细胞壁 B．功能完善的细胞膜 C．能够流动的细胞质 D．大而醒目的液泡 【解析】 要观察质壁分离需要的材料是植物的活细胞，且最好是成熟的具有大液泡的细胞，因为液泡越大原生质层发生收 缩后会更明显，易观察到质壁分离现象，故选 D。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 158 【答案】 D 8．质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的( ) ①植物细胞的死活 ②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大 ③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之， 细胞则渗透吸水 ④原生质层具有选择透过性 ⑤细胞壁的主要成分是纤维素 A．①③④⑤ B．①②③④ C．②③④⑤ D．①④⑤ 【解析】 质壁分离和复原实验可以证明②、③，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因死亡细胞的 原生质层具有全透性。另外还可以测定细胞液浓度。 【答案】 B 9．下列有关水的叙述中，错误的是( ) 【导学号：60150146】 A．参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 B．生物体内的化学反应离不开水 C．人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 D．自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 【解析】 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水，自由水参与运输营养物质和代谢废物，而且体内的化学反应也主要 是在自由水中进行的；自由水越多代谢速度越快，所以自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系很密切。 【答案】 D 10．成熟的植物细胞具有中央大液泡，可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图， 图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系，图丙表示成熟植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下 列问题： 甲 乙 丙 (1)由图甲漏斗液面上升可知，实验初始时 c 两侧浓度大小是 a 侧________b 侧。由图乙可知漏斗中溶液吸水速率在________， 最终液面不再上升，当液面不再上升时，c两侧浓度大小是 a侧________b 侧。 (2)图丙中相当于图甲中 c 结构的是________(填序号)，结构②当中充满的液体是________。此时细胞液的浓度与外界溶液 的浓度大小关系是________。 A．细胞液＞外界溶液 B．细胞液＜外界溶液 C．细胞液＝外界溶液 D．都有可能 (3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中，发现细胞液泡体积增大，说明细胞在渗透吸水，细胞能否无限吸水？ ________。原因是_______________________________________________。 【解析】 (1)漏斗内液面的上升是由吸水引起的，水从浓度低的一侧向浓度高的一侧移动，因此，由图甲中漏斗内液面上 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 159 升可知，b 侧液体的浓度大于 a侧；图乙反映的是随吸水时间的延长，漏斗内液面升高的速度逐渐下降，这是由浓度差缩小造成 的。考虑到漏斗内液柱压力的作用，当液面不再上升时，a 侧的浓度小于 b侧。 (2)图甲中 c 为半透膜，在图丙中可将细胞膜③、液泡膜⑤和两层膜之间的细胞质④视作一层半透膜，结构②当中充满的液 体是外界溶液；由于无法判断细胞是在吸水还是失水，因此，无法确定此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系。 (3)对植物细胞而言，由于细胞壁的存在，且细胞壁的弹性有限，因此，细胞不可能无限吸水，当细胞因吸水体积增大到细 胞壁所能膨大的最大限度时，细胞将不再吸水。 【答案】 (1)小于 下降 小于 (2)③④⑤ 外界溶液 D (3)不能 细胞壁对原生质层有支持和保护的作用 [能力提升] 11．如图表示细胞对大分子物质“内吞”和“外排”的过程。下列与此有关的叙述错误的是( ) 【导学号：60150147】 A．a与 b均要以膜的流动性为基础才可能发生 B．a要有细胞表面识别和内部供能才可能完成 C．b表示细胞分泌的同时会导致膜成分的更新 D．b与 a分别是细胞排泄废物和摄取养分的基本方式 【解析】 内吞和外排是膜流动性的具体体现，内吞过程所摄取的大分子通过膜外表面的糖被识别，并消耗能量进入细胞 内；细胞分泌是指高尔基体“出芽”形成的囊泡与细胞膜融合，将大分子物质排到膜外，因此，有部分高尔基体膜的成分转移到 细胞膜；排出废物和摄取养分的基本方式是利用膜的选择透过性直接通过细胞膜，以被动运输、主动运输的方式进行的。 【答案】 D 12．实验表明，对离体蛙的心肌细胞施用某种毒素，心肌细胞对 K＋、C6H12O6的吸收量不受影响，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 Ca 2＋ 载体蛋白的活性，使细胞吸收 Ca 2＋ 的速率减慢 C．抑制了心肌细胞内呼吸酶的活性，细胞的有氧呼吸降低，为主动运输提供的能量减少 D．改变了心肌细胞膜两侧的 Ca 2＋ 浓度，使细胞主动吸收 Ca 2＋ 的速率降低 【解析】 根据题意可知，该毒素只是使细胞对 Ca 2＋ 的吸收减少，而不影响细胞对其他物质的吸收，故不可能是抑制了细胞 呼吸。细胞对 Ca 2＋ 的吸收方式为主动运输，需要载体蛋白，而载体蛋白具有专一性，因此该毒素最可能的作用机理是抑制了 Ca 2 ＋ 载体蛋白的活性。 【答案】 B 13．下图 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。 【导学号：60150148】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 160 (1)①曲线甲代表____________，曲线乙中 Q 点对应时刻细胞吸收物质出现饱和现象，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____________(填“吸收”或“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膜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 方式属于单纯扩散。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，此时细胞供能不足或细胞膜上转运该物质的载体数量有限，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、e 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 能量供应或载体数量 ②吸收 a ③c (2)外排 流动性 14．如图为某同学利用紫色洋葱鳞片叶作为实验材料，观察植物细胞质壁分离与复原的基本操作步骤，请据图回答： (1)你认为该实验有无对照实验________(填“有”或“无”)。 (2)B 步骤主要观察洋葱鳞片叶表皮细胞的紫色____________的大小以及__________(填“原生质层”或“原生质体”)的位 置。 (3)C 步骤中吸水纸的作用是______________________________________。 (4)在 F 步骤时，若观察到细胞质壁分离不能复原；最可能的原因是_______________________________________________。 (5)下面是该同学在观察植物细胞质壁分离和复原实验时所观察到的几幅照片，请结合所学的知识，分析下图并回答问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 161 1 2 3 ①发生质壁分离后，____________处理，可以使已经质壁分离的植物细胞发生质壁分离复原，发生复原的顺序是 ____________(用上图中的数字表示)。 ②上述几幅图中所示的是同一组织的细胞，此时细胞液的浓度最大的是____________(用上图中的数字表示)中的细胞。 【解析】 (1)实验的前后操作形成对照，即正常状态下的细胞为对照组，处理后的细胞为实验组。 (2)由于细胞液中含有色素所以便于观察，质壁分离与复原是指细胞壁和原生质层的分离，所以原生质层位置的变化是观察 的对象。 (3)C 步骤中吸水纸的主要作用是让细胞浸泡在蔗糖溶液中。 (4)当外界溶液浓度过高时，细胞会因失水过多而死亡。 (5)质壁分离后，用蒸馏水处理，可使发生质壁分离的细胞复原，读图知：1 图所示细胞未发生质壁分离或完全复原；2图所 示细胞发生质壁分离的程度最大，即此时细胞液浓度最大。3图所示细胞部分发生分离或已开始复原。 【答案】 (1)有 (2)液泡 原生质层 (3)让细胞浸泡在蔗糖溶液中 (4)细胞失水过多而死亡 (5)①加入蒸馏水 2→3→1 ②2 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 162 第二章 细胞能量的来源与转变 第一节 细胞中的能源物质 1．掌握 ATP 的化学组成和特点。(重点) 2．理解 ATP 与 ADP 之间的相互转化。(重难点) 3．简述糖类、脂质的种类和作用。(重点) ATP 的生理作用(实验) 1．实验原理：ATP 能使疲劳的腓肠肌恢复收缩能力。 2．活动程序 (1)制备蛙腓肠肌，放于质量浓度为 0.65 g/dL 的 NaCl 溶液的培养皿中。 (2)将蛙腓肠肌放于滴有质量浓度为 0.65 g/dL NaCl 溶液的载玻片上，使其呈直线状。 (3)利用坐标纸测其长度，用铜锌叉间歇刺激肌肉，直到肌肉疲劳不再收缩。 (4)向肌肉滴加质量浓度为 1.2 g/dL 的葡萄糖溶液，用铜锌叉刺激，测其长度。 (5)吸去葡萄糖溶液，向肌肉滴 ATP 溶液，用铜锌叉刺激，测其长度。 [合作探讨] 探讨1：该实验的自变量和因变量分别是什么？有实验对照吗？ 提示：自变量为 ATP 和葡萄糖，因变量为刺激肌肉是否收缩。该实验的对照类型为自身对照。 探讨2：用小刀将数只萤火虫的发光器割下，使其干燥后研成粉末。取两支试管，分别标上 A、B，各加入 2 mL 水和等量的萤 火虫发光器研磨粉末，结果发现两支试管中均有短时间的黄色荧光出现。一段时间后黄色荧光消失，再分别进行处理后出现的结 果如图： (1)加入葡萄糖的试管 A中的萤火虫不发出黄色荧光说明什么？ 提示：葡萄糖不是直接供能物质。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 163 (2)加入 ATP 溶液的 B 试管中的萤火虫能持续发光，说明什么？ 提示：ATP 为直接供能物质。 [思维升华] 生物体内的能源物质总结 (1)能源物质：糖类、脂肪、蛋白质、ATP； (2)主要能源物质：糖类； (3)储能物质：脂肪、淀粉(植物细胞)、糖元(动物细胞)； (4)主要储能物质：脂肪； (5)直接能源物质：ATP； (6)最终能量来源：太阳能。 1．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现象。这种现象说明了( ) A．葡萄糖是生物体生命活动的能源物质 B．ATP 是生物体生命活动的能源物质 C．葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质 D．ATP 是生物体生命活动的直接能源物质 【解析】 题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而 ATP 可以，说明 ATP 是生物体生命活动的直接能源物质。 【答案】 D 2．海洋中电鳗有放电现象，其电能是 ( ) A．由于有机物进行氧化分解释放的化学能转变而来 B．由热能转变而来 C．由光能转变而来 D．由 ATP 转变成 ADP 时释放的化学能转变而来 【解析】 生物体生命活动所需能量的直接来源是 ATP。 【答案】 D 3．生物体内进行生命活动的直接能源物质、主要能源物质和最终能源依次是( ) A．太阳能、糖类、ATP B．ATP、糖类、脂肪 C．ATP、脂肪、太阳能 D．ATP、糖类、太阳能 【解析】 生物体内生命活动的直接能源物质是 ATP，主要能源物质是糖类，最终的能源物质是太阳能。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 164 细胞中的 ATP 1．功能：ATP 的中文名称是三磷酸腺苷，是生物体生命活动的直接能源物质。 2．结构简式：A－P～P～P，“A”表示腺苷，“P”表示磷酸基，“～”表示高能磷酸键，其内储存着大量的化学能，远离腺苷 A的高能磷酸键易断裂。 3．相互转化的过程及能量来源 呼吸作用：动物和人 呼吸作用 光合作用 绿色植物 4．转化的原因及特点 (1)原因：ATP 分子中远离 A的那个高能磷酸键很容易水解。 (2)特点：时刻不停地发生并且处于动态平衡之中。 [合作探讨] 探讨1：根据 ATP 结构式思考下列问题： (1)图中①、②、③的结构分别是什么？ 提示：腺嘌呤、核糖、磷酸基团。 (2)腺苷是由图中哪些结构组成的？ 提示：①②。 (3)ATP 分子去掉 2个磷酸基团后的剩余部分是什么物质？ 提示：腺嘌呤核糖核苷酸。 探讨2：ATP 中的“A”与碱基中的“A”是同一种物质吗？ 提示：不是。在 ATP 中，“A”代表腺苷(腺嘌呤＋核糖)；在碱基中，“A”代表腺嘌呤。 探讨3：ATP 在细胞内的含量是很少的，如成年人细胞内 ADP 和 ATP 的总量仅为 2～10 mg，而一个正常成年人在静止状态下 24 h 将有 40 kg 的 ATP 发生转化。为满足能量需要，分析生物体是如何解决这一矛盾的？ 提示：ATP 与 ADP 在细胞内的相互转化是十分迅速的，且物质可以重复利用，因此，能满足生命活动对能量的需要。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 165 探讨4：ATP 与 ADP 相互转化的过程是否是可逆反应？(从反应条件、能量来源和去向、反应进行的场所分析) 提示：不是。ATP 合成的场所是细胞质基质、线粒体及叶绿体，能量来源是化学能或光能；ATP 水解的场所是各种需能部位， 能量来源于高能磷酸键。 [思维升华] 1．ATP 的分子组成(如图) (1)元素组成：ATP 是由 C、H、O、N、P 五种元素组成的，这与核酸的元素组成是相同的。 (2)ATP 的结构组成可以用“1、2、3”来总结，1 表示 1个腺苷，2 表示两个高能磷酸键，3 表示 3 个磷酸基团。 2．ATP 与 ADP 间的相互转化过程不可逆 反应式 ATP――→ 酶 ADP＋Pi＋能量 能量＋Pi＋ADP――→ 酶 ATP 类型 水解反应 合成反应 场所 活细胞内多种场所 细胞质基质、线粒体、叶绿体 能量转化 放能——与吸能反应相联系 储能——与放能反应相联系 续表 能量来源 高能磷酸键 有机物和光能 能量去向 用于各项生命活动 储存于 ATP 中 综上所述，ATP 和 ADP 相互转化的过程应判断为“物质是可逆的，能量是不可逆的”或解释为“物质是可以循环利用的，能 量是不能循环的”。 1．如图表示 ATP 的结构，下列相关说法正确的是( ) 【导学号：60150149】 A．b键断裂后形成 ADP 和 Pi B．图中的 3 表示 ATP 中的字母 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 166 C．由 1、2、3各一分子形成的物质是组成 DNA 的基本单位 D．a键断裂释放的能量可以直接用于生命活动 【解析】 选项 A，a 键断裂后形成 ADP 和 Pi。选项 B，ATP 中的字母 A 表示腺苷，而题图中的 3 表示腺嘌呤。选项 C，由 1、 2、3 各一分子形成的是腺嘌呤核糖核苷酸，它是组成 RNA 的基本单位。选项 D，ATP 是生命活动所需能量的直接来源，a 键断裂 所释放的能量可以直接用于生命活动。 【答案】 D 2．对“ATP ADP＋Pi＋能量”的叙述中，正确的是( ) A．①过程和②过程所需的酶都是一样的 B．①过程的能量供各项生命活动利用，②过程的能量来自糖类等有机物的氧化分解 C．①过程和②过程时刻发生，处于动态平衡之中 D．ADP 中的能量可来源于光能、热能，也可以转化为光能、热能 【解析】 ①过程为水解酶催化的水解反应，释放的能量可供各项生命活动利用，②过程为合成酶催化的合成反应，能量来 源于呼吸作用中糖类等有机物的氧化分解，在绿色植物中还可来源于光合作用吸收并转化的光能，故 A、B 项错误。生物体内 ATP 的水解与合成时刻发生，处于动态平衡之中，C 项正确。ATP 中的活跃化学能可来源于光能，但不能来源于热能；ATP 中的活跃化 学能可以转变为光能、热能、机械能、电能等多种形式的能量，D项错误。 【答案】 C 糖类与脂质 1．糖类 (1)糖类的化学组成及功能 糖类元素组成是 C、H、O。生命活动需要的能量 70%以上来自糖的氧化分解，糖类是细胞生命活动的主要能源物质。 (2)糖类的分类及生理作用 类别 特点 常见种类或作用 单 糖 不能水解的糖 五碳糖：核糖、脱氧核糖 六碳糖：葡萄糖、果糖、半乳糖 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 167 二 糖 水解产生两分子单糖 蔗糖：甘蔗、甜菜 麦芽糖：发芽的麦粒 乳糖：动物细胞中常见的二糖 多 糖 多糖是自然界中含量最多的糖，可水解生成许多单 糖 糖元：动物的肝脏、骨骼肌细胞的细胞质 淀粉：植物细胞储存能量的物质 纤维素：植物细胞壁的基本成分 2.脂质 (1)元素组成及分类 脂质主要元素组成有 C、H、O，有的脂质还含有 N、P 等元素。脂质可分为脂肪、类脂和固醇。 (2)功能 ①脂肪：细胞内的主要贮能物质；动物脂肪：保温、减少器官间摩擦、缓冲外界压力。 ②磷脂：构成生物膜的重要成分。 ③固醇：维持和调节生物体正常的新陈代谢和生殖过程。 3．细胞中的能源物质 ATP 是生命活动的直接能源物质，糖类是主要的能源物质，脂肪是重要储存能量物质，蛋白质也能为生命活动提供能量，这 些物质中的能量最终都来自太阳能。 [合作探讨] 探讨1：从糖类的元素组成上分析糖类彻底氧化分解的产物是什么？ 提示：H2O 和 CO2。 探讨2：是否所有的糖类都能作为生物体内的能源物质发挥作用？请举例说明。 提示：不是。核糖和脱氧核糖组成核酸，纤维素构成细胞壁，均不能作为生物体内的能源物质。 探讨3：细胞内的糖类有核糖、脱氧核糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖元等。 请将上述糖类在下图中进行归类。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 168 提示： 探讨4：俗语说“瘦人怕撞，胖人怕热”，请结合脂质的有关内容分析其中的原因。 提示：脂肪具有缓冲、减压和保温作用。 探讨5：导致公鸡出现“大红冠子花外衣”的主要物质是什么？其化学本质是哪一类？主要作用是什么？ 提示：雄性激素；固醇类；促进生殖器官发育和生殖细胞的形成，激发并维持第二性征。 [思维升华] 1．糖类 (1)糖的化学组成、种类及分布 (2)功能 ①参与构成 细胞的组成 纤维素：植物细胞壁的主要成分 脱氧核糖：DNA 的组成成分 核糖：RNA 的组成成分 ② 2．脂质 (1)脂质的元素组成 脂肪 固醇 磷脂 只含有 C、H、O C、H、O 含有 C、H、O、N、P (2)脂质的种类 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 169 (3)功能 ①生物的储能物质，如脂肪。 ②构成生物膜的重要成分，如磷脂。 ③调节生命活动和生殖，如性激素。 ④促进肠道对钙、磷的吸收，如维生素 D。 1．某动物体可以完成下列反应式(其中◇、○代表不同的单糖)，其中◇—○代表的二糖可能是( ) 【导学号：60150150】 ◇—○＋水――→ 酶 ◇＋○ A．麦芽糖 B．乳糖 C．蔗糖 D．B或 C 【解析】 据图可知，某二糖水解成两个不同的单糖，因此为乳糖或蔗糖，但是蔗糖只存在于植物体中，不存在于动物体中， 故 B 正确。 【答案】 B 2．下列关于生物体内糖类物质的叙述，正确的是( ) A．麦芽糖在动植物细胞中都能检测到 B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化 C．糖类物质都是细胞内的能源物质 D．糖类物质在细胞内不能储存 【解析】 动物细胞不含有麦芽糖；核糖、脱氧核糖、纤维素不是能源物质；肌糖元和肝糖元能暂时储存。 【答案】 B 3．脂质不具有的功能是( ) 【导学号：60150151】 A．参与生物膜的构成 B．调节代谢 C．携带遗传信息 D．储存能量 【解析】 脂质包括脂肪、类脂和固醇，脂肪是细胞内良好的储能物质，类脂中的磷脂是细胞膜、各种生物膜的重要成分， 固醇中的性激素、维生素 D 具有调节作用；携带遗传信息是核酸的功能。 【答案】 C 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 170 1．ATP 的结构简式可以简写成( ) A．A—P—P～P B．A—P～P～P C．A～P～P—P D．A～P～P～P 【解析】 ATP 的结构简式是腺苷与第一个磷酸基团通过普通化学键连接，三个磷酸之间是通过两个高能磷酸键连接的。 【答案】 B 2．下列对 ATP 的叙述中，错误的是( ) 【导学号：60150152】 A．远离 A的高能磷酸键容易水解 B．只在光合作用中产生 C．ATP 和 ADP 可以相互转化 D．生命活动的直接供能物质 【解析】 ATP 分子中，远离腺苷的高能磷酸键易水解断裂，释放出能量；细胞内通过 ATP 与 ADP 快速相互转化，提供了稳 定的供能环境；ATP 是生物生命活动的直接能源物质；ATP 在呼吸作用和光合作用过程中都能合成。 【答案】 B 3．ATP 在细胞内的含量及其生成速度分别为( ) A．很多、很快 B．很少、很慢 C．很多、很慢 D．很少、很快 【解析】 ATP 在细胞内含量很少，通过 ATP 与 ADP 迅速的相互转化提供稳定的供能环境。 【答案】 D 4．下图为细胞中由 C、H、O三种元素组成的某种化合物的形成，据图回答： 【导学号：60150153】 (1)若 A 是单糖，则在核酸中的种类有__________和________。除上述两种外，还有________、________、________等。 (2)若 B 是由 2 分子单体 A 缩合而成的化合物，则 B 称为________。植物细胞中最重要的是__________和________，人和动 物乳汁中含量最丰富的是________。 (3)若 B 是由大量单体 A 缩合而形成的化合物，则 B 称为________，在人和动物的肝脏中是指________，在马铃薯块茎中， 主要指________和能形成高等植物细胞壁的________。 (4)物质 C是________，在动物体内除图示功能外，还有____________________作用。 (5)与物质 B 相比，物质 C 作为储能物质的原因是______________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 171 _______________________________________________。 【答案】 (1)脱氧核糖 核糖 葡萄糖 果糖 半乳糖 (2)二糖 蔗糖 麦芽糖 乳糖 (3)多糖 肝糖元 淀粉 纤维素 (4)脂肪 保温、缓冲和减压 (5)物质 C分子中氧的含量远远少于物质 B中氧的含量，而氢含量多，储存能量多 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 172 1.ATP 的结构简式是 A－P～P～P，其中“A”表示腺苷，“P”代表磷酸基团，“～”代表 高能磷酸键。 2．一个 ATP 分子中有 1个腺苷，2 个高能磷酸键，3个磷酸基团。 3．ATP 与 ADP 相互转化的反应式是 ATP ADP＋Pi＋能量。 4．合成 ATP 所需的能量可来源于光合作用和呼吸作用。 5．ATP 是生命活动的直接能源物质。 6．糖类是细胞中的主要能源物质，脂肪是重要储能物质。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 173 学业分层测评(十二) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．下面是 ATP 在酶的作用下水解后的产物及释放能量，表述正确的是( ) 【导学号：60150154】 A．A－P～P＋Pi＋能量 B．A－P－P＋Pi＋能量 C．A～P－P＋Pi＋能量 D．A～P～P＋Pi＋能量 【解析】 ATP 在酶的作用下水解生成 ADP 和磷酸，同时释放出能量。ATP 水解时，远离腺苷的高能磷酸键断裂，失去一分 子磷酸，生成的 ADP 中有一个普通化学键和一个高能磷酸键。 【答案】 A 2．下列关于 ATP 分子的叙述，错误的是( ) A．ATP 中含有一个核糖和一个含氮碱基 B．ATP 脱去所有高能磷酸键后就是 ADP C．ATP 中的两个高能磷酸键储存有大量能量 D．ATP 断裂了所有高能磷酸键后可作为合成核糖核酸的基本原料 【解析】 ATP 由一分子腺苷和 3分子磷酸基团组成，一分子腺苷包括一分子核糖和一分子腺嘌呤。当 ATP 脱去所有高能磷 酸键后就是 AMP，AMP 为腺嘌呤核糖核苷酸，可作为合成核糖核酸的基本原料。 【答案】 B 3．关于 ATP 与 ADP 相互转化的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150155】 A．物质和能量的变化是可逆的 B．物质和能量的变化均不可逆 C．保证了机体对能量的需求 D．物质变化不可逆，能量变化可逆 【解析】 由于 ATP 与 ADP 的相互转化时所需酶不同，决定其转化过程为不可逆反应，能量不能被循环利用，而物质可重复 利用。 【答案】 C 4．下列关于 ATP 的叙述不正确的是( ) A．动物细胞中合成 ATP 所需的能量来自糖类等能源物质中的化学能 B．植物细胞中合成 ATP 所需的能量全部来自光合作用固定的太阳能 C．温度的突然变化会影响 ATP 与 ADP 相互转化的速率 D．细胞呼吸过程产生的 ATP 是供应细胞生命活动的直接能源 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 174 【解析】 植物细胞中合成 ATP 所需的能量来自于光合作用和呼吸作用。 【答案】 B 5．下列关于糖的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150156】 A．葡萄糖和果糖分子均有还原性 B．葡萄糖和麦芽糖均可被水解 C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收 【解析】 常见的还原性糖主要有麦芽糖、果糖和葡萄糖；单糖(葡萄糖)不能被水解，但可以被氧化分解；纤维素彻底水解 后得到的是葡萄糖；乳糖属于二糖，不能直接被吸收，只有水解成葡萄糖与半乳糖后才能被小肠绒毛上皮细胞吸收。 【答案】 A 6．下列哪组糖能分别对应：①存在于RNA中而不存在于DNA中的糖；②存在于动物细胞中而不存在于植物细胞中的多糖( ) A．核糖 乳糖 B．脱氧核糖 乳糖 C．核糖 糖元 D．脱氧核糖 糖元 【解析】 组成 RNA 的五碳糖为核糖，组成 DNA 的五碳糖为脱氧核糖；糖元是动物细胞含有而植物细胞不存在的多糖。 【答案】 C 7．下列几组化合物中，均属于脂质的是( ) 【导学号：60150157】 A．胰岛素、血浆蛋白、肝糖原 B．核糖核酸、淀粉、抗体 C．胆固醇、雄性激素、磷脂 D．葡萄糖、维生素 D、脂肪 【解析】 脂质包括脂肪、类脂和固醇，固醇又包括胆固醇、维生素 D、性激素，类脂又包括磷脂、糖脂，由此判定只有 C 项符合题意。 【答案】 C 8．在细胞中的脂质物质中，对生物体的正常代谢和生殖过程起着积极的调节作用的是( ) A．脂肪 B．磷脂 C．固醇 D．维生素 D 【解析】 脂肪是生物体内主要的储能物质，此外，高等动物和人体内的脂肪还有减少身体热量散失、维持体温恒定、减少 内部器官之间摩擦和缓冲外界压力的作用。磷脂主要是构成生物膜的重要成分。固醇对维持生物体的正常代谢和生殖过程起着积 极的调节作用。 【答案】 C 9．下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是( ) 【导学号：60150158】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 175 A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂 B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖元 C．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要作用 D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的 【解析】 凡是细胞结构的生物，其基本结构一定有细胞膜，其中细胞膜的一种成分是磷脂。淀粉和纤维素是植物体内的两 种多糖，乳糖存在于动物分泌的乳汁中，属于二糖，动物体内的多糖主要是糖元。脂质中的固醇是一类物质，包括胆固醇、性激 素和维生素 D，在生物体生命活动和营养代谢中起着重要作用。动植物都属于真核生物，体内既有 DNA 也有 RNA，核糖和脱氧核 糖分别是 RNA 和 DNA 的组成成分，葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。 【答案】 B 10．下图是三磷酸腺苷的分子结构。请据图回答下列问题： (1)每 1 分子的 ATP 是由__________________组成的。 (2)ATP 中的 A表示____________。 (3)图中方框中的物质名称是____________。 (4)ATP 的分子结构简式可以写成____________。 (5)把萤火虫的尾部组织取下，过一段时间荧光就消失了。如果滴一滴 ATP 溶液，荧光将恢复，这说明萤火虫发出荧光所需 能量是____________转化的，可以用反应式____________表示。 (6)当人体处于寒冷环境中时，骨骼肌会出现不自主地战栗，这时大量消耗的直接能源物质是( ) A．ATP B．肌糖元 C．磷酸 D．葡萄糖 【解析】 ATP 中的 A 是由腺嘌呤和核糖构成的腺苷，即图中方框所示。ATP 是生物体生命活动的直接能源物质，萤火虫发 出的荧光以及肌肉收缩所需能量直接由 ATP 提供。 【答案】 (1)1 分子腺嘌呤、1 分子核糖和 3 分子磷酸 (2)腺苷 (3)腺苷 (4)A—P～P～P (5)ATP 中的化学能 ATP――→ 酶 ADP＋Pi＋能量 (6)A [能力提升] 11．下图为 ATP 的结构和 ATP 与 ADP 相互转化的关系式。下列说法正确的是( ) 【导学号：60150159】 图 1 图 2 A．图 1 中的 A代表腺苷，方框中的结构代表腺嘌呤核糖核苷酸 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 176 B．图 2 向左进行时，能量 a可由图 1中 c键断裂提供 C．酶 1、酶 2催化的底物不相同 D．肌肉收缩所需能量与图 2中 ATP 的水解有关，而与 ATP 的合成无关 【解析】 A表示腺嘌呤。图 2 向左进行，表示合成 ATP 的过程，能量 a 可来自光合作用和细胞呼吸，图 1 中 c 键断裂释放 的能量不能用于合成 ATP。酶 1、酶 2 催化不同的两个生理反应。肌细胞需氧化有机物释放能量合成 ATP，而肌肉收缩所需能量则 来自 ATP 的水解。 【答案】 C 12．下列图中动植物糖类、脂质的分类与比较正确的是( ) 【解析】 还原性糖不包括蔗糖，葡萄糖为单糖，不属于二糖，B项错误；固醇和脂肪都属于脂质，C 项错误；固醇的相对 分子量较小，不属于生物大分子，D 项错误。 【答案】 A 13．下图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d 代表不同的小分子物质，请分析回答下列问题： 【导学号：60150160】 (1)物质 a 是________，在动物细胞内，与物质 A 作用最相似的物质是________。若物质 A 在动物、植物细胞中均可含有， 并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则 A 是________。 (2)物质 b是________，其分子结构的特点是___________________________ _______________________________________________。 若某种 B 分子由 n 个 b 分子(平均相对分子质量为 m)组成的 2条链组成，则该 B分子相对分子质量大约为________。 (3)物质 c在人体细胞中共有________种，分子中________的不同决定了 c的种类不同。 (4)物质 d是________，d 和________、________都属于固醇类物质。 【解析】 淀粉的单体是葡萄糖，葡萄糖是单糖，但单糖并不只有葡萄糖；应由 A 的信息来推断 a 的名称。B 和 C是组成染 色体的主要成分，染色体主要由 DNA 和蛋白质组成，结合元素组成可判断 C 是 DNA，则 c 是脱氧核苷酸，人体内脱氧核苷酸有 4 种。雄性动物的第二性征由雄性激素激发并维持。 【答案】 (1)葡萄糖 糖元 脂肪 (2)氨基酸 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在同一个碳原子上 mn－18(n－2) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 177 (3)4 含氮碱基 (4)雄性激素 胆固醇 维生素 D 14．科学家在研究钠通过细胞膜的运输方式时，做了下述实验：先向枪乌贼神经纤维里注入微量的放射性同位素 24Na，不 久检测到神经纤 维周围溶液中存在 24 Na。如果在神经纤维膜外溶液中先后加入某药物和 ATP，测得神经纤 维周围溶液中 24Na 的量变化如图所示，则： (1)据图可知，加入某药物后，溶液中 24Na 的量________；而加入 ATP 后，溶液中 24Na 的 量________________。 (2)由此可见，神经纤维排出 24 Na 需要消耗 ________，通过细胞膜的方式是 _______________________________________________。 (3)某药物的作用机理是_____________________________________。 (4)若将图中纵坐标改为“细胞中 24 Na 的量”，请画出相应的曲线以表示细胞中 24 Na 量的变化(注入神经纤维中 24 Na 的总量为 2)。 【解析】 分析曲线可知，纵坐标表示溶液中 24 Na 的含量变化。由题干信息可知，向枪乌贼的神经纤维内注入 24 Na 后，能在 溶液中检测到 24 Na，说明神经纤维向外排放 24 Na，且加入某药物后， 24 Na 停止排放，再加入 ATP， 24 Na 又恢复向外排放，一方面说 明了 24Na 通过细胞膜需要消耗 ATP，为主动运输，另一方面也可推断出某药物通过抑制 ATP 的合成从而阻断了 24Na 的外流。 【答案】 (1)不变 增加 (2)ATP 主动运输 (3)抑制了 ATP 的合成(或阻碍了细胞呼吸) (4)如图 第二节 酶在代谢中的作用 1．掌握影响酶活性的因素。(重点) 2．理解酶的专一性和高效性。(重难点) 影响酶活性的因素 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 178 1．酶的概念 酶是活细胞产生的一类具有催化功能的生物大分子。其中绝大多数的酶是蛋白质。 2．影响酶活性的因素 (1)温度和 pH 对酶活性影响及曲线 ①温度对酶活性的影响及曲线： a．T0表示酶促反应的最适温度，此时酶活性最高。 b．温度偏高或偏低，酶活性降低。 c．温度过高，酶会失活。 ②pH 对酶活性的影响及曲线： a．P表示酶促反应的最适 pH，此时酶活性最高。 b．pH 偏高或偏低，酶活性降低。 c．pH 过高或过低，酶会失活。 (2)生物种类不同，酶的最适温度和最适 pH 也不同。 [合作探讨] 探讨1：从蛋白质的结构和特点方面分析，在过酸、过碱或温度过高的条件下，酶为什么会失活？该如何保存酶？ 提示：过酸、过碱和高温使蛋白质变性失活，应在低温和适宜 pH 下保存酶。 探讨2：分别用低温，过高温度处理过的酶，再将其置于适宜温度条件下，酶的活性会不会都能得到恢复？ 提示：低温→适宜温度，酶活性恢复；过高温度→适宜温度，酶活性不会恢复。 [思维升华] 1. 酶的解读 化学本质 绝大多数是蛋白质 少数是 RNA 合成原料 氨基酸 核糖核苷酸 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 179 合成场所 核糖体 细胞核(主要) 来源 一般活细胞中均能产生 生理功能 具有生物催化功能 2.酶的作用机理 酶和其他催化剂均能降低化学反应的活化能，分析如下： (1)图中 ac 和 bc 段分别表示无催化剂催化和有酶催化时反应进行所需要的活化能。 (2)若将酶变为无机催化剂，则 b在纵轴上向上移动。用加热的方法不能降低活化能，但会提供活化能。 3．温度、pH 对酶活性的影响 图 a 图 b 图 c (1)图 a 说明：①在最适 pH 时，酶的催化作用最强，高于或低于最适 pH，酶的催化作用将减弱。 ②过酸、过碱都会使酶失活。 ③不同的酶最适 pH 不同。 (2)图 b 说明：①在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。 ②低温只会抑制酶的活性，而高温会使酶失活。 (3)图 c 说明：反应溶液中酸碱度的变化不影响酶作用的最适温度。 4．底物浓度和酶浓度对酶促反应速率的影响 甲 乙(在底物充足情况下) (1)甲图：在其他条件适宜、酶量一定的情况下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数 量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。 (2)乙图：在底物充足、其他条件适宜的情况下，酶促反应速率与酶浓度成正比。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 180 1．下列关于酶催化特性的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150161】 A．低温降低分子运动速率，抑制酶的活性 B．高温激发酶的活性，提高酶促反应速率 C．增大底物的浓度，酶促反应速率可以持续上升 D．增加酶的物质量，酶促反应的产物量随之增加 【解析】 低温降低分子运动速率，从而抑制酶的活性；温度过高使酶失活，可降低酶促反应速率；增大底物的浓度，酶促 反应速率还受酶浓度的影响。 【答案】 A 2．下列 A、B、C三图表示酶浓度一定时，反应速率和反应物浓度、温度、pH 的关系，请据图回答下列问题。 A B C (1)图 A 中，反应物达到某一浓度时，反应速率不再上升，其原因是_________________________________________________。 (2)图 B 中，b点对应的温度称___________________________________。 (3)图 C 中，c点到 d 点的曲线急剧下降，其原因是 _______________________________________________。 (4)将装有酶与反应物的甲、乙两支试管分别放入 12 ℃和 75 ℃的水浴锅中，20 min 后取出，转入 37 ℃的水浴锅中保温， 两试管内的反应情况分别是：甲：________，乙________。 【答案】 (1)受反应液中酶浓度的限制 (2)酶反应的最适温度 (3)pH 升高，酶活性下降 (4)速度加快 不反应 酶的高效性和专一性 1．高效性 酶和无机催化剂相比，酶的催化效率高，即酶具有高效性。 2．专一性：一种酶只能催化一种或一类底物的反应，说明酶还具有专一性的特点。例如，唾液淀粉酶只能催化淀粉水解而 不能催化纤维素水解。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 181 [合作探讨] 探讨1：能分解淀粉的酶是什么酶？能分解蛋白质、脂肪、脂肪酶的酶又分别是什么酶？ 提示：能分解淀粉的酶是淀粉酶，能分解蛋白质的酶是蛋白酶，能分解脂肪的酶是脂肪酶，能分解脂肪酶的酶是蛋白酶。 探讨2：无机催化剂也有高效性和专一性吗？为什么？ 提示：没有。酶的高效性和专一性是酶与无机催化剂相比较得出的。 探讨3：如何利用“淀粉、蔗糖、淀粉酶和班氏试剂”探究酶具有专一性？ 提示：在淀粉、蔗糖溶液中分别滴加等量淀粉酶和班氏试剂，据是否生成砖红色沉淀(水浴加热)予以判断。 [思维升华] 1．表示酶高效性的曲线(图 1) 图 1 图 2 (1)与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。 (2)催化剂只会缩短达到化学平衡所需的时间，不改变化学反应的平衡点。 2．表示酶专一性的曲线(图 2) (1)在 A 反应物中加入酶 A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶 A催化 A 反应物的反应。 (2)在 A 反应物中加入酶 B，反应速率和未加酶时相同，说明酶 B不催化 A反应物的反应。 1．下图为酶催化反应的过程示意图，以数字编号的图形分别表示反应物、酶、生成物等反应要素，其中表示酶的图形编号 是( ) 【导学号：60150162】 A．① B．② C．③ D．④ 【解析】 从图中可以看出图形①参与酶催化的反应，并在反应后能保持结构和性质不变，故图形①应为酶。 【答案】 A 2．纺织工业上的褪浆工序常用两种方法：化学法，需用 NaOH 7 克/升～9 克/升，在 70 ℃～80 ℃条件下作用 12 小时，褪 浆率仅为 50%～60%；加酶法，用少量细菌淀粉酶，在适宜温度时只需 5 分钟，褪浆率达 100%，这一事实说明( ) A．酶具有多样性 B．酶具有高效性 C．酶具有专一性 D．酶具有溶解性 【解析】 由题意可知，少量淀粉酶比 NaOH 褪浆所用时间短得多，褪浆率高得多，说明酶具有高效性。 【答案】 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 182 3．下表是探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用实验设计及结果。 【导学号：60150163】 试管编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 2 mL3%的淀粉溶液 ＋ ＋ ＋ － － － 2 mL3%的蔗糖溶液 － － － ＋ ＋ ＋ 1 mL 2%的新鲜淀粉酶溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 反应温度( ℃) 40 60 80 40 60 80 2 mL 班氏试剂 ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ 砖红色深浅 ＋＋ ＋＋＋ ＋ － － － 注 “＋”表示有；“－”表示无 最后一行“＋”的多少代表颜色的深浅。 根据实验结果，以下结论正确的是( ) A．蔗糖被水解成非还原糖 B．淀粉在淀粉酶的作用下水解成葡萄糖 C．淀粉酶活性 60 ℃比 40 ℃时高 D．淀粉酶对蔗糖的水解具有专一性 【解析】 酶具有专一性，一种酶只能催化一种或一类化学反应，淀粉酶只能催化淀粉水解，而不能催化蔗糖水解，故 A、D 两项错误；有淀粉溶液的三支试管都出现了砖红色沉淀，这说明淀粉酶将淀粉水解成了还原性糖，但是这种还原性糖是麦芽糖， 不是葡萄糖，故 B 项不正确；可以看出在 60 ℃的条件下砖红色沉淀量比 40 ℃条件下多，说明 60 ℃条件下的试管中还原性糖含 量比 40 ℃多，这证明淀粉酶的活性在 60 ℃时比 40 ℃时高，故 C 项正确。 【答案】 C 比较过氧化氢酶和 Fe 3＋ 的催化效率(实验) 1．实验原理 新鲜的肝脏研磨液含有过氧化氢酶，Fe 3＋ 是一种无机催化剂，它们都可以催化过氧化氢分解成水和氧。 2．实验流程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 183 现象 气泡产生快 卫生香先复燃 且燃烧剧烈 现象 气泡产生慢 卫生香后复燃 且燃烧缓慢 3．实验结论 酶具有高效性。 [合作探讨] 探讨1：该实验的自变量是什么？ 提示：催化剂的种类。 探讨2：如图表示过氧化氢被分解的曲线，可说明酶具有哪些特点？ 提示：具高效性和催化作用。 [思维升华] 注意事项 (1)滴加 FeCl3溶液和肝脏研磨液不能用同一支滴管，否则会影响实验的准确性。 (2)H2O2具有一定的腐蚀性，使用时不要与皮肤直接接触。 (3)检验试管内产生的气体时，应将点燃但无火焰的卫生香放在试管内液面上方，不要插到气泡中或接触反应液，以免使卫 生香因潮湿而熄灭。 (4)过氧化氢酶存在于新鲜肝脏细胞中，因此必须进行研磨，使肝脏细胞破裂从而释放出过氧化氢酶。 1．在如图所示的实验中，属于自变量的是( ) A．催化剂 B．过氧化氢分解的速率 C．产生气泡量 D．试管中的过氧化氢溶液的量 【解析】 由图示可知，图中的实验处理是分别向过氧化氢溶液中加入氯化铁和过氧化氢酶溶液，Fe3＋和过氧化氢酶都能催 化过氧化氢分解，因此该实验的自变量是催化剂的不同。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 184 【答案】 A 2．在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，对实验的处理如表所示。 【导学号：60150164】 试管组别 实验处理 加入 3% H2O2(mL) 温度 加入试剂 试管 1 2 常温 / 试管 2 2 90 ℃ / 试管 3 2 常温 2 滴 3.5%FeCl3溶液 试管 4 2 常温 2滴 20%肝脏研磨液 (1)在上表的实验处理中，研究了哪些自变量？_______________________， 写出一种无关变量________________。 (2)该实验用的肝脏要求新鲜是因为______________。 (3)若要研究生物催化剂与无机催化剂的差别，可选用的实验组合是________________。 (4)若试管 1 和试管 2 组成对照实验，能说明的问题是 _______________________________________________。 (5)除了上述的对照实验，请再找出一组对照实验，_____________________， 该对照实验说明的问题是____________________________________。 (6)上述实验中的________________是实验组、________________是对照组。 【解析】 (1)由表中的实验处理可知，实验的自变量是温度和催化剂，过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液、肝脏研磨液的用 量、溶液的 pH 等都属于无关变量。(2)肝脏放置久了，就会被微生物破坏，其中含有的过氧化氢酶被破坏，失去催化过氧化氢分 解的能力。(3)若要研究生物催化剂和无机催化剂的差别，实验的自变量是催化剂种类，因此可选用表格中的试管 3和试管 4。(4) 试管 1 和试管 2 的实验处理不同的是温度，二者比较可以说明温度对过氧化氢分解具有促进作用，其作用原理是加热使过氧化氢 分子得到能量，促使其分解。(5)分析表格中实验处理，除试管 1与试管 2 对照外，还有试管 1 与试管 3 或试管 4，说明无机催化 剂 Fe 3＋ 或生物催化剂过氧化氢酶都具有催化过氧化氢分解的作用；试管 1 与试管 3、试管 4 对照，则可说明过氧化氢酶催化过氧 化氢分解的效率比 Fe 3＋ 高。(6)题述实验中的试管 2、3、4 是实验组，试管 1 是对照组。 【答案】 (1)温度、催化剂 过氧化氢溶液的用量、FeCl3溶液、肝脏研磨液的用量、溶液的 pH(任写其一) (2)肝脏放置 时间长，过氧化氢酶会被破坏，影响实验效果 (3)试管 3 和试管 4 (4)加热使过氧化氢分子得到能量，促使过氧化氢分解 (5) 答案一：试管 1 和试管 3 FeCl3能催化过氧化氢的分解 答案二：试管 1 和试管 4 肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢 的分解 答案三：试管 1、试管 3 和试管 4 FeCl3和肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢的分解，且过氧化氢酶的催化效 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 185 率高于 FeCl3中的 Fe3＋ (6)试管 2、试管 3和试管 4 试管 1 1．下列关于酶的叙述中正确的是( ) 【导学号：60150165】 A．酶能调节生物体的生命活动 B．一般说来，活细胞都能产生酶 C．酶都是在核糖体上合成的 D．所有的酶与双缩脲试剂发生作用，都可产生紫色反应 【解析】 本题考查的是酶的产生、化学本质和作用。酶具有催化作用，不能调节生物体的生命活动；酶由活细胞产生；酶 绝大部分是蛋白质，在核糖体上合成，可与双缩脲试剂发生紫色反应，少部分是 RNA，不是在核糖体上合成，不能与双缩脲试剂 反应呈紫色。 【答案】 B 2．探索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，各自注入 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向各试管中滴一滴碘液 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．①②④③⑤ B．①③②④⑤ C．①③④②⑤ D．①④②③⑤ 【解析】 实验设计要排除无关变量，酶和底物保持在相同温度下发生催化反应，才能严格控制温度。 【答案】 D 3．下图表示的是某种酶作用模型。下列有关叙述中，错误的是( ) 【导学号：60150166】 A．该模型可以解释酶的专一性 B．a表示酶，该模型可解释酶的多样性 C．a催化 d 分解为 e、f D．该模型显示，酶在反应前后性质不变 【解析】 a 表示酶，该模型可解释酶的专一性。 【答案】 B 4．某小组在探究“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，并设计实验操作步骤 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 186 如下： ①向甲、乙两试管内各加入 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，向乙试管内加入 1 mL 质量分数为 5%的氢氧化钠溶液。 ③向甲、乙两试管内各加入 2 滴新鲜的质量分数为 20%的猪肝研磨液。 ④观察试管中发生的变化。 请依据该小组设计的实验操作步骤，回答下列问题： (1) 该 实 验 的 自 变 量 是 ________ ， 过 氧 化 氢 分 解 速 率 是 本 实 验 的 ________ ， 可 观 测 的 指 标 是 __________________________________________________。 (2)上述操作步骤中存在明显的缺陷，请指出：___________________________________________________________。 (3)将制备好的猪肝研磨液分别进行高温和冷藏处理。经高温处理后，实验效果不明显，冷藏处理不影响实验效果，原因是 __________________________________________________。 (4)在与其他小组进行交流时，有同学建议进行定量实验，以不同 pH 下出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，并根据 实验数据绘制不同条件下酶活性的曲线图。该建议中，所需的时间越长，酶的活性越________。 【解析】 (1)探究 pH 影响酶活性的实验中，pH 是自变量，过氧化氢的分解速率为因变量。 (2)实验应让加酸，加碱与加蒸馏水对照。 (3)过氧化氢酶是蛋白质，高温会破坏蛋白质的结构。 (4)产生等量的氧气所用的时间越长，说明酶的活性越低。 【答案】 (1)pH 因变量 试管中产生的气泡数量 (2)缺少加蒸馏水的对照 (3)过氧化氢酶是蛋白质，在高温处理时蛋 白质变性，而冷藏时蛋白质没有变性 (4)低(或弱) 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 187 1.酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，绝大多数酶是蛋白质， 少部分酶是 RNA。 2．过酸、过碱或温度过高，都会使酶因空间结构破坏而失活。 3．在一定低温下，酶的活性低，空间结构稳定，并未失活，在适宜 温度下酶的活性可升高。 4．酶的特性：高效性、专一性。 学业分层测评(十三) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．“比较过氧化氢在不同条件下的分解”的实验中，滴入过氧化氢酶的试管内( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 188 【导学号：60150167】 A．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧不猛烈 B．产生的气泡多，点燃的卫生香燃烧猛烈 C．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧不猛烈 D．产生的气泡少，点燃的卫生香燃烧猛烈 【解析】 由于过氧化氢酶降低化学反应的活化能效果显著，因此过氧化氢分解速率较快，产生的气泡多，点燃的卫生香燃 烧猛烈。 【答案】 B 2．下列关于酶的实验不正确的是( ) A．上述反应中的自变量是催化剂的种类 B．该实验能证明酶具有高效性 C．该实验如果将肝脏进行研磨，效果会更好 D．该实验的因变量是肝脏质量的变化 【解析】 题述实验的因变量为过氧化氢的分解速率，而不是肝脏质量的变化。 【答案】 D 3．下列操作中，不可能导致淀粉酶活性发生变化的是( ) 【导学号：60150168】 A．淀粉酶溶液中加入强酸 B．淀粉酶溶液中加入蛋白酶 C．淀粉酶溶液中加入淀粉溶液 D．淀粉酶经高温烘干制成粉剂 【解析】 温度、pH 都会影响酶活性；淀粉酶的化学本质为蛋白质，蛋白酶会将其水解，从而使其活性发生改变；淀粉酶溶 液中加入淀粉溶液后，淀粉被水解，但是淀粉酶在反应前后结构和活性不变。 【答案】 C 4．关于温度对酶活性影响的叙述，错误的是( ) A．不同酶的最适温度可能相同 B．随着温度降低，酶促反应的活化能下降 C．酶活性最高时的温度不适合该酶的保存 D．高温下酶失活是酶空间结构破坏的结果 【解析】 不同酶的最适温度可能相同，也可能不同，A正确；在一定的范围内随着温度的降低，酶的活性下降，而酶促反 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 189 应的活化能是不会降低的，B错误；低温时，酶的活性降低，但酶的空间结构稳定，因此，酶制剂适于在低温(0～4 ℃)下保存， C正确；高温、强酸、强碱都会破坏酶的空间结构，从而使酶失活，D正确。 【答案】 B 5．下图表示在最适温度和 pH 条件下，某种酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系。结合影响酶催化反应速率的因素分 析，下列有关说法正确的是( ) 【导学号：60150169】 A．若在 A点提高反应温度，反应速率会加快 B．若在 B点增加酶的浓度，反应速率不会加快 C．若在 C点增加反应物浓度，反应速率将加快 D．反应物浓度是限制曲线 AB 段反应速率的主要因素 【解析】 因为图表示的是最适温度和 pH 条件下，酶的催化反应速率与反应物浓度之间的关系，因此，在 A 点提高反应温 度，反应速率会减慢。BC 段限制反应速率的因素是酶浓度，在 B 点增加酶浓度反应速率不会加快。C 点增加反应物浓度，反应速 率不会加快。限制曲线 AB 段反应速率的因素是反应物浓度。 【答案】 D 6．(2016·绵阳市高一月考)现有三只试管①、②、③，先向各试管内加入 2 mL 可溶性淀粉溶液，再按图中所示步骤操作， 然后分别用班氏试剂检验。下列说法中不正确的是( ) ① ② ③ A．①和②试管对照说明酶具有专一性 B．①和③试管对照，说明酶的活性受温度的影响 C．实验结果是只有①试管内出现砖红色沉淀 D．实验结果是②、③试管内出现砖红色沉淀 【解析】 根据单一变量原则，①和②试管对照说明酶的专一性，故 A 正确；①和③试管对照，说明酶的活性受温度的影响， 故 B 正确；只有①组的淀粉被水解，故只有①试管内出现砖红色沉淀，故 C 正确，D错误。 【答案】 D 7．某一不可逆化学反应(S→P＋W)在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间 t时，向反应液中加 入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是( ) 【导学号：60150170】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 190 A．甲 B．乙 C．丙 D．丁 【解析】 加入酶后，加快反应速率，所以反应物浓度下降速率增大，由于该反应是不可逆反应，所以最后反应物都消耗完。 【答案】 D 8．下图表示在不同条件下，酶催化反应的速度(或生成物量)的变化曲线图，有关叙述不正确的是( ) A．图①虚线可表示酶量增加一倍后，底物浓度和反应速度的关系 B．图②虚线可表示增加酶浓度，其他条件不变时，生成物的量与时间的关系 C．图③不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 D．若图②中的实线表示 Fe 3＋ 的催化效率，则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率 【解析】 图③可以表示当反应底物的量一定时，在反应开始后的一段时间内，随着反应的进行，底物不断减少，反应速度 逐渐降低。 【答案】 C 9．(2016·东营高一检测)图中的新鲜土豆片与 H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是( ) 【导学号：60150171】 A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶 B．若增加新鲜土豆片数量，量筒中产生的气体速度加快 C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限 D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量 【解析】 H2O2在过氧化氢酶的催化下，分解后可以产生 O2。采用图中装置，若有大量气体产生，可推测新鲜土豆片中含有 过氧化氢酶。增加新鲜土豆片的数量，过氧化氢酶的数量增加，可以加快过氧化氢的分解。一段时间后，所有的过氧化氢消耗完， 不再产生气体。 【答案】 C 10．(2016·北京市会考)凝乳酶能催化乳汁凝固，常用于奶酪的生产。为探究温度对凝乳酶活性的影响，某同学设计了如下 实验： ①取若干试管，分为 A、B、C、D、E、F 六组，每组两支试管，其中一支试管放入 2 mL 凝乳酶，另一支放入 2 mL 乳汁。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 191 ②将六组试管分别置于不同温度水浴 15 min。 ③将每组试管中的凝乳酶和乳汁混合后在原温度下继续水浴，记录凝乳所需时间，结果如下表所示。 组别 A B C D E F 水浴温度(℃) 10 20 30 40 50 60 凝乳时间(min) 不凝 7.0 4.0 1.5 4.0 不凝 请回答问题： (1)上述实验结果中，凝乳所需要的时间越短，表明酶的活性越________。 (2)A 组中乳汁不凝固的原因是_________________________________。 F 组中乳汁也不凝固，若将其温度冷却至 40 ℃，乳汁将________(填“会”或“不会”)凝固，原因是____________________。 (3)通过以上实验，________(填“能”或“不能”)得出“凝乳酶的最适温度是 40 ℃”的结论。 【答案】 (1)高 (2)低温导致酶的活性降低 不会 高温导致酶的空间结构被破坏(高温导致酶失活) (3)不能 [能力提升] 11．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图所示，下列分析错误的是( ) 【导学号：60150172】 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】 通过曲线可以看出甲酶活性没有变化，因此蛋白酶不能水解甲酶；甲酶不能被蛋白酶水解，因此甲酶不是蛋白质， 可能是 RNA；乙酶能被蛋白酶水解，因此乙酶是蛋白质；乙酶的活性降低，是因为蛋白酶破坏了乙酶的分子结构。 【答案】 B 12．下图表示酶活性与温度的关系。下列叙述中正确的是( ) A．当反应温度由 t2调到最适温度时，酶活性下降 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 192 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】 由图可知，在一定温度范围内，随温度的升高酶活性增强，t1属于此区间；超过适宜温度后，酶活性随温度升高 而下降，t2属于此区间。在高温没有使酶失活的范围内，酶活性可随温度的变化而变化，只有较高的温度才能破坏酶的空间结构。 【答案】 B 13．某同学从温度为 55～65 ℃的泉水中筛选出能合成脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶。回答问题： (1)测定脂肪酶活性时，应选择________作为该酶作用的物质，反应液中应加入________溶液以维持其酸碱度稳定。 (2)要鉴定该酶的化学本质，可将该酶液与双缩脲试剂混合，若反应液呈紫色，则该酶的化学本质为________。 (3)根据该细菌的生活环境，简要写出测定该酶催化作用最适温度的实验思路。 ___________________________________________________________________________________________________________ _________。 【解析】 (1)脂肪酶的活性以其单位时间内分解脂肪量的多少为指标，因酶需要适宜的 pH，故应加入缓冲溶液。(2)该酶与 双缩脲试剂混合呈紫色反应，说明该酶的化学本质是蛋白质。(3)要测定该酶催化作用的最适温度，一般采用预实验，需在一定 温度范围内设置温度梯度，对比不同温度下测得的酶活性，若不能测出峰值，则需扩大温度范围，继续实验。 【答案】 (1)脂肪 缓冲 (2)蛋白质 (3)在一定温度范围(包括 55～65 ℃)内设置温度梯度，分别测定酶活性。若所测得的数据出现峰值，则峰值所对应的温度即 为该酶催化作用的最适温度。否则，扩大温度范围，继续实验，直到出现峰值。(其他合理答案也可) 14．回答下列问题： 【导学号：60150173】 大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。 (1)查询资料得知，18 ℃时，在不同 pH 条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图 1。由图可知，在各自最适 pH 下，三种 蛋白酶催化效率最高的是____________。 图 1 (2)资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在 15～18 ℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在 15～18 ℃间。他们设 置 15 ℃、16 ℃、17 ℃、18 ℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。 ①探究实验中以干酪素为底物。干酪素的化学本质是________，可用________试剂鉴定。 ②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的 pH 应分别控制在________。 ③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于________中以保持恒温。单位时间内________可以表示蛋白酶催化效率的 高低。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 193 ④实验结果如图 2，据此能否确认该假设成立？________。理由是：_________________________________________________。 图 2 (3)研究还发现大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低________的比例， 以减少对海洋的污染。 【解析】 (1)由坐标图中三种酶的活性可知，在最适 pH 时，幽门盲囊蛋白酶的活性最高，因此幽门盲囊蛋白酶的催化效率 最高。 (2)①本实验探究蛋白酶的最适温度，因此实验需要的底物为蛋白质，鉴定蛋白质可用双缩脲试剂，该试剂可与蛋白质发生 紫色反应。②测定酶的最适温度时，应提供最适的外界环境，即给各种酶提供最适 pH，由图 1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶 的最适 pH 分别是 2和 8。③本实验的自变量是温度，因此各组实验应保持恒定的温度，保持恒温的主要方法是通过水浴加热；通 过产物的生成量或底物的消耗量可测定蛋白酶的催化效率的高低。④由图 2 可以看出，当温度从 15～18 ℃梯度变化过程中，随 着温度的升高，蛋白酶的活性一直在增强，没有出现下降的拐点，因此，不能得出大菱鲆蛋白酶的最适温度在 15～18 ℃间。 (3)大菱鲆消化道中淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，说明大菱鲆几乎不分解淀粉和脂肪，因此饲料中不要添加过多的淀粉 和脂肪。 【答案】 (1)幽门盲囊蛋白酶 (2)①蛋白质 双缩脲 ②2 和 8 ③水浴 底物消耗量(或产物生成量) ④不能 在 15～18 ℃范围内，随着温度的升高，酶活性一直在增强，没有出现下降的拐点，所以不能得出大菱鲆蛋白酶的 最适温度 (3)淀粉和脂肪 第三节 光能的捕获和利用 1．掌握光合作用的过程及光反应与暗反应的联系。(重点) 2．影响光合作用强度的环境因素。(重难点) 光合作用的早期研究 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 194 1．概念 光合作用 场所：叶绿体 反应物：二氧化碳和水 能量来源：太阳光能 产物：有机物和氧气 实质 合成有机物 储存能量 2．探究历程 科学家 实验过程 实验结论 1642 年 海尔蒙特 柳树＋干土＋雨水 植物的重量来自于雨水 1771 年 普里斯 特利 密封 的钟罩 ＋ 绿色 植物 ＋ 蜡烛→不易熄灭 小鼠→不易窒息死亡 植物能净化空气 英格 豪斯 植物更新空气实验 只有在光下，植物体才能更新空气 1864 年 萨克斯 绿叶→暗处放置→ 叶片一半曝光、一半 遮光→碘蒸汽处理 →颜色变化(曝光处 植物叶片在光合作用中产生了淀粉 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 195 呈深蓝色) 续表 科学家 实验过程 实验结论 1880 年恩吉尔曼 水绵＋好氧细菌――→ 黑暗 无 O2 (1)氧是由叶绿体释放的 (2)叶绿体是光合作用的场所 1941 年鲁宾和卡门 光合作用释放的氧气全部来自于水 [合作探讨] 探讨1：萨克斯实验中，实验前先要把植物在黑暗中放置一段时间，其目的是什么？遮光组和曝光组哪一组为实验组？哪一 组为对照组？此实验除了能证明光合作用的产物有淀粉外，还能说明什么问题？ 提示：实验前先要把植物在黑暗中放置一段时间的目的是消耗掉叶片中的淀粉，以免影响实验结果；实验中改变条件的是实 验组，因此曝光组为对照组，遮光组为实验组；此实验还能说明光合作用需要光照。 探讨2：鲁宾和卡门实验采用的实验方法是什么？第一组和第二组有没有实验组和对照组的区别？ 提示：同位素标记法；没有实验组和对照组的区分，属于相互对照。 探讨3：卡尔文往小球藻培养液中通入 14 CO2后，分别给予小球藻不同时间的光照 ，然后用热酒精杀死小球藻，分别测定不同 光照时间下，小球藻中的放射性物质，结果如下： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 196 实验组别 光照时间(s) 放射性物质分布 1 2 三碳化合物 2 20 12 种磷酸化糖类 3 60 除上述 12 种磷酸化糖类外，还有氨基酸、有机酸等 (1)卡尔文用热酒精杀死小球藻的目的是什么？ 提示：目的是使酶失活，终止小球藻的光合作用及其他代谢过程。 (2)根据实验结果分析光合作用过程中 CO2首先固定在哪一种化合物中？ 提示：三碳化合物。 (3)光合作用产生的糖类物质还能转化为哪些物质？ 提示：氨基酸、有机酸等。 [思维升华] 1．普里斯特利的实验 (1)实验过程及现象： 密闭玻璃罩＋绿色植物＋ 蜡烛：不易熄灭 小鼠：不易窒息死亡 (2)实验分析： ①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。 ②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。 ③由于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。 2．萨克斯的实验 (1)实验过程及现象： 黑暗中饥饿处理的绿叶 一半曝光――→ 碘蒸气 变蓝 一半遮光――→ 碘蒸气 不变蓝 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 197 (2)实验分析： ①设置了自身对照，自变量为光照，因变量是叶片颜色变化。 ②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。 ③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。 3．鲁宾和卡门的实验 (1)实验过程及结论： (2)实验分析：设置了对照实验，自变量是标记物质(H 18 2 O 和 C18O2)，因变量是 O2的放射性。 1．历经一个多世纪，经过许多科学家的实验，才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物，在下面几个著名实验中， 相关叙述不正确的是( ) 【导学号：60150174】 A．普里斯特利的实验证明了植物可以更新空气 B．萨克斯的实验也可证明光是光合作用的必要条件 C．恩吉尔曼的实验定量分析了水绵光合作用生成的氧气量 D．鲁宾和卡门的实验中，用 18 O 分别标记 H2O 和 CO2，证明了光合作用产生的氧气来自于 H2O 而不是 CO2 【解析】 本题考查光合作用的探究历程。恩吉尔曼的实验能够证明氧气由叶绿体释放出来，叶绿体是进行光合作用的场所， 而没有定量分析光合作用生成的氧气量。 【答案】 C 2．鲁宾和卡门用 H 18 2 O 和 CO2作为原料进行光合作用实验，下列符合实验结果的是( ) A．释放的氧气全是 O2 B．释放的氧气一部分是 O2，一部分是 18 O2 C．释放的氧气全是 18 O2 D．释放的氧气大部分是 O2，少部分是 18 O2 【解析】 鲁宾和卡门用 H 18 2 O 和 CO2作为原料进行光合作用实验，其目的是为了探究光合作用释放出的 O2的来源，通过放射 性检测，光合作用产生的 O2全部来源于水。 【答案】 C 3．某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置 48 h 后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一 段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是 ( ) 【导学号：60150175】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 198 A．a、b 和 d B．a、c 和 e C．c、d 和 e D．b、c 和 e 【解析】 绿色植物通过光合作用合成淀粉，淀粉遇碘变蓝。a 处黄白色，没有叶绿素，特别是没有叶绿素 a，不能进行光 合作用，b处有叶绿体和光，能进行光合作用，c、e 处遮光，不能进行光合作用，d处有叶绿体和光，能进行光合作用。 【答案】 B 叶绿体的结构 1．叶绿体膜是由[a]外膜和[b]内膜共同组成，是双层膜。 2．每个[c]基粒是由数十个类囊体组成的，它们之间还有基质类囊体与基粒的类囊体相连。其膜上分布有与光反应有关的色 素和酶。 3．[d]基质内含有与暗反应有关的酶及少量 DNA 和 RNA。 4. 叶绿体中 的色素 叶绿素 叶绿素 a 叶绿素 b 主要吸收红光 和蓝紫色 类胡萝卜素 胡萝卜素 叶黄素 主要吸收 蓝紫色 [合作探讨] 探讨1：一般植物的叶片在春、夏季为绿色，而在秋季呈黄色。请分析出现这一现象的原因是什么？ 提示：在春夏季节，叶子中叶绿素含量多于类胡萝卜素，叶绿素对绿光吸收最少，绿光被反射出来，所以呈绿色。在秋季， 叶绿素被破坏，类胡萝卜素完好，叶子呈现出了类胡萝卜素的颜色，所以呈现黄色。 探讨2：温室或大棚种植蔬菜，应选用什么颜色的玻璃或塑料薄膜？ 提示：无色的玻璃或塑料薄膜。 探讨3：叶绿体的结构有哪些特点与光合作用相适应？ 提示：(1)叶绿体的色素分布在基粒的类囊体膜上，基粒和类囊体的数量很多，极大地扩展了受光面积。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 199 (2)类囊体膜和基质中分布有与光合作用有关的酶。 探讨4：将在黑暗中放置一段时间的新鲜绿叶均分为 4 块，置于不同的试管中，按下表进行实验 试管编号 ① ② ③ ④ 实验处理 CO2溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ 光照 白光 蓝光 红光 绿光 碘液 ＋ ＋ ＋ ＋ 注：“＋”表示具有该条件。 四支试管中着色最深和着色最浅的试管分别是哪一个？ 提示：分别为①、④。 [思维升华] 叶绿体中的色素与吸收光谱 (1)叶绿体中的色素只吸收可见光，而对红外光和紫外光等不吸收。 (2)叶绿素对红光和蓝紫光的吸收量大，类胡萝卜素对蓝紫光吸收量大，对其他可见光并非不吸收，只是吸收量较少。 1．如图是叶片中两类色素的吸收光谱，试判定甲和乙分别为何种色素( ) 【导学号：60150176】 A．叶绿素 a、叶绿素 b B．类胡萝卜素、叶绿素 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 200 C．叶黄素、叶绿素 a D．叶绿素、类胡萝卜素 【解析】 叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。 【答案】 D 2．下图为叶绿体结构示意图，下列有关叶绿体结构与功能的叙述错误的是( ) A．①和②具有选择透过性功能 B．③上既有光合色素又有与光合作用有关的酶 C．③和④中都有与光合作用有关的酶 D．有叶绿体的细胞才能进行光合作用 【解析】 ①②表示叶绿体的双层膜，它们具有选择透过性功能。③为叶绿体的基粒，其上含有进行光合作用的色素和酶。 ④为叶绿体基质，也是进行光合作用的场所，也具有与光合作用有关的酶。色素和酶是进行光合作用的必要条件，具有上述条件 而不具有叶绿体的蓝藻等也可进行光合作用。 【答案】 D 3．为证实叶绿体有放氧功能，可利用含有水绵与好氧细菌的临时装片进行实验，装片需要给予一定的条件，这些条件是( ) 【导学号：60150177】 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】 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情况来确定叶绿体是否有放氧功能。 【答案】 B 光合作用过程 1．光反应 (1)条件：光。 (2)场所：类囊体膜。 (3)过程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 201 (4)能量变化：光能―→电能―→活跃化学能。 (5)物质变化 ①2H2O――→ 光 酶 O2＋4H ＋ ＋4e ②ADP＋Pi＋能量 ――→ 酶 ATP ③NADP ＋ ＋2e＋H ＋――→ 酶 NADPH 2．暗反应 (1)条件：不需光，但需 CO2。 (2)场所：叶绿体基质。 (3)过程 ①二氧化碳的固定：CO2＋C5――→ 酶 2C3。 ②C3的还原 2C3 ――→ ATP 和多种酶 NADPH (CH2O)＋C5 (4)能量变化：活跃化学能―→稳定化学能。 3．光合作用总反应式 CO2＋H2O ――→ 光能 叶绿体 (CH2O)＋O2。 [合作探讨] 探讨1：暗反应必须在无光条件下才能进行吗？ 提示：光反应必须在光下进行，而暗反应有光无光都能进行，但不能较长时间在黑暗条件下进行。 探讨2：为什么暗反应不能较长时间地在黑暗条件下进行？ 提示：因为光反应为暗反应提供的 NADPH 、ATP 是有限的。 探讨3：不给小球藻提供 CO2，只给予光照，小球藻能独立地进行光反应吗？为什么？ 提示：不能，因为没有暗反应，光反应的产物积累，使光反应被抑制。 探讨4：写出光合作用的总反应式，标出各元素的去向。 提示：光合作用总反应式及各元素去向： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 202 探讨5：结合光反应和暗反应过程分析，若突然停止光照或停止 CO2供应，叶绿体中 C3和 C5相对含量发生怎样的变化？ 提示：①停止光照：C3含量相对增加，C5含量相对减少。 ②停止 CO2供应：C3含量相对减少，C5含量相对增加。 探讨6：一天中是早晨空气中 O2浓度高，还是傍晚空气中 O2浓度高？ 提示：傍晚空气中 O2浓度高。因为植物在白天进行光合作用，吸收 CO2产生 O2；晚上只进行细胞呼吸，吸收 O2释放 CO2。 [思维升华] 1．光反应与暗反应的比较 项目 光反应(准备阶段) 暗反应(完成阶段) 场所 叶绿体的类囊体膜上 叶绿体的基质中 条件 光、色素、酶、水、ADP、Pi 多种酶、[H](或 NADPH)、ATP、CO2、C5 物质变化 ①水的光解： 2H2O――→ 光能 4[H]＋O2 ②ATP 的形成： ADP＋Pi＋能量 ――→ 酶 ATP ①CO2固定： CO2＋C5――→ 酶 2C3 ②C3的还原：2C3 ――→ [H]、ATP 酶 (CH2O) 能量变化 光能转变成 ATP 中活跃的化学能 ATP 中活跃的化学能转变成贮存在(CH2O)中的稳定的化学能 相互联系 光反应产物[H]、ATP 为暗反应提供还原剂和能量；暗反应产生的 ADP、Pi 为光反应形成 ATP 提供了原料 2.光照和 CO2浓度变化对光合作用物质含量变化的影响 当外界条件改变时，光合作用中 C3、C5、[H]、ATP 含量的变化可以采用如图分析： 条件 C3 C5 [H]和 ATP 模型分析 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 203 光照由强 到弱 CO2 供应不变 增 加 减 少 减少或 没有 续表 条件 C3 C5 [H]和 ATP 模型分析 光照由弱 到强 CO2 供应不变 减 少 增 加 增加 光照不变 CO2由充 足到不足 减 少 增 加 增加 光照不变 CO2由不 足到充足 增 加 减 少 减少 (1)以上各物质的变化是相对含量的变化，不是合成速率，且是在条件改变后的短时间内发生的。 (2)在以上各物质的含量变化中：C3和 C5含量的变化是相反的，即 C3增加，则 C5减少；[H]和 ATP 的含量变化是一致的，都增 加，或都减少。 1．在进行光合作用的单细胞绿藻培养液中通入 C 18 O2，一段时间后，产生的下列物质中不可能有 18 O 标记的是( ) 【导学号：60150178】 A．O2 B．葡萄糖 C．三碳化合物 D．五碳化合物 【解析】 光合作用释放的 O2来自水中的 O 元素。 【答案】 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 204 2．甲图表示光合作用部分过程的图解，乙图表示改变光照后，与光合作用有关的五碳化合物和三碳化合物在细胞内含量的 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 14 C标记CO2，则 14 C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 分解后经一系列过程产 生的，其作用主要是用于三碳化合物的还原。(2)光反应中，光能转化为活跃的化学能储存于ATP中， 14 CO2的同化途径为 14 CO2→ 14 C3(即 三碳化合物)→( 14 CH2O)。 (3)(4)题干中已明确 a、b 表示三碳化合物和五碳化合物的含量变化，光照停止后，光反应停止，NADPH 和 ATP 含量下降，三 碳化合物的还原减弱直至停止，而 CO2的固定仍在进行，因此三碳化合物含量相对升高，五碳化合物含量相对下降，即 a 表示三 碳化合物，b 表示五碳化合物。 【答案】 (1)NADPH 水在光下分解 用于三碳化合物的还原 (2)光能 (CH2O) (3)三碳化合物 CO2与五碳化合物结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原 (4)五碳化合物 五碳化合物与 CO2结合生成三碳化合物，而三碳化合物不能被还原为五碳化合物 影响光合作用的因素 影响光合作用的因素较多，如光照强度、CO2浓度、温度、无机盐、水分、叶龄等。 [合作探讨] 下图甲、乙、丙分别表示光照强度、CO2浓度、矿质元素对光合作用强度的影响，请据图分析回答： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 205 探讨1：图甲中 C 点时，CO2吸收量达到最大值，请分析 CO2吸收量在 C点前、后的主要限制因素分别是什么？ 提示：CO2吸收量在 C 点前的主要限制因素是光照强度，C 点后的主要限制因素为温度和 CO2浓度。 探讨2：根据图乙描述 CO2浓度对光合作用强度的影响。 提示：在一定范围内，植物光合作用强度随 CO2浓度的增加而增强；但达到一定浓度时，增加 CO2浓度，光合作用强度不再增 强。 探讨3：若在图乙 B点后适当增加光照强度，曲线会怎样变化？ 提示：B 点后 CO2浓度充足，适当增加光照强度光合作用强度会增大，曲线会在原曲线上方。 探讨4：N、Mg、P 等矿质元素如何影响植物的光合作用强度？ 提示：N、Mg 是构成酶或叶绿素的成分，P是构成生物膜、ATP 等的成分。 探讨5：分析图丙曲线 P～Q 段光合作用强度下降的原因是什么？ 提示：P～Q 的形成原因是施肥过多，植物吸水困难甚至失水，进而影响光合作用强度。 [思维升华] 影响光合作用的因素 (1)光照强度 ①光照强度与光合作用强度的关系曲线分析 A点：光照强度为 0，此时只进行细胞呼吸，释放的 CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。 AB 段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的 CO2有一部分用于光合作 用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。 B点：细胞呼吸释放的 CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度(光照强度只有在 B 点以上时，植物才能正 常生长)。 BC 段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到 C点以后不再加强。限制 C 点以后光合作用强度不再增加的 内部因素是色素含量、酶的数量和最大活性，外部因素是 CO2浓度等除光照强度之外的环境因素。 ②应用：阴雨天适当补充光照，及时对大棚除霜消雾。 (2)CO2浓度 ①曲线分析：A 点是进行光合作用所需的最低 CO2浓度，B 点是 CO2饱和点；B 点以后，随着 CO2浓度的增加光合作用强度不再 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 206 增加。 ②应用：温室中适当增加 CO2浓度，如投入干冰等，大田中“正其行，通其风”，多施有机肥来提高 CO2浓度。 (3)温度 ①B 点是最适温度，此时光合作用最强，高于或低于此温度光合作用强度都会下降，因为温度会影响酶的活性。 ②应用：温室栽培时白天适当提高温度，夜间适当降低温度。 1．光合作用的正常进行受多种因素的影响，一个生物兴趣小组研究了 CO2浓度、光照强度和温度对光合作用的影响，下面是 一位同学根据实验结果绘制的一组曲线，你认为不正确的是( ) 【导学号：60150179】 【解析】 温度会通过影响光合作用中酶的活性来影响光合作用，高温使酶失活而导致光合作用强度下降，所以 D 选项应该 是一条先升高后下降的曲线。 【答案】 D 2．植物光合速率受多种环境因素的影响。如图表示在不同环境条件下某植物的光合速率变化情况，有关叙述正确的是( ) A．光照强度为 1 时，植物光合速率极低，细胞中 ATP 的含量几乎为 0 B．光照强度和 CO2浓度一定时，植物光合速率随着温度升高而不断加快 C．光照强度在 5～6 时，植物光合速率随光照强度增大而升高 D．光照强度一定时，CO2浓度对光合速率的影响比温度的影响明显 【解析】 光照强度为 1 时，光合作用极弱，产生的 ATP 极少。但此时细胞呼吸较强，产生的 ATP 较多。光照强度和 CO2浓 度一定时，光合速率在一定范围内随温度升高而不断加快，但超过酶的最适温度后，光合速率随温度升高逐渐降低。由图可知， 光照强度在 5～6时，光合速率不再随光照强度升高而升高。当同处于 15℃时，高浓度 CO2与低浓度 CO2相比，光合速率明显较大； 而同处于低浓度 CO2或高浓度 CO2时，温度由 15℃升高为 25℃，光合速率略有提高，说明光照强度一定时，CO2浓度对光合速率的 影响比温度对光合速率的影响更明显。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 207 叶绿体色素的提取与分离(实验) 1．实验原理 (1)色素提取的原理 叶绿体中的色素都是有机物，能溶解于丙酮等有机溶剂中，形成色素溶液，把色素从生物组织中提取出来。 (2)色素分离的原理 ①叶绿体中的色素能够溶解在层析液中，但溶解度各不相同。 ②随着层析液在滤纸条上扩散，溶解度大的色素分子随层析液在滤纸条上扩散得快；反之则慢，因此不同的色素就在滤纸条 上扩散分开，形成不同的色素带。 2．实验步骤 步骤 方 法 原 因 色素提取 ①选取新鲜叶片：色素含量高 ②加入少许石英砂和碳酸钙粉：使研磨充分、保护色素 ③加入 2 mL 丙酮：溶解、提取色素 将研磨液迅速倒入基部垫有单层尼龙布的玻璃漏斗中过滤，滤液收集 到试管中，及时用棉塞塞紧试管口 试管口加棉塞：防止溶剂挥发，并充分溶解色素 续表 步骤 方 法 原 因 分离 色素 剪去两角：防止层析液在滤纸条的边缘处扩散过快 画滤液细线 画得细、齐、直；重复画 ①层析液不能没及滤液细线：防止色素溶于层析液中 ②盖上培养皿是为了防止层析液挥发(因为层析液中的丙酮、苯 等有毒性) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 208 观察与分析 [合作探讨] 探讨1：实验过程中，甲同学忘记加入石英砂和碳酸钙，乙同学忘记加入无水乙醇，请分析他们可能出现的实验结果。 提示：甲同学研磨不充分，部分色素被破坏，过滤收集的滤液颜色浅。乙同学不能提取到色素。 探讨2：用相同的绿叶，如果一次加的丙酮过多，可能会是什么结果？ 提示：滤液颜色浅，提取的滤液色素的浓度低。 探讨3：实验操作时，为什么要将滤纸条的一端剪去两角？画滤液细线的要求是细、直、齐，且要在干燥后重复画一两次， 请分析这样做的原因是什么？ 提示：①剪去两角的目的是防止层析液在滤纸条的边缘扩散过快。②滤液细线要细、直、齐是使分离的色素不重叠，重复画 线的目的是增加色素含量，使分离的色素带清晰，便于观察。 探讨4：实验结束后，某同学的滤纸条上没有出现色素带，请探讨其实验失败的可能原因。 提示：①忘记画滤液细线。②层析时滤液细线触及层析液。 [思维升华] 1．实验材料和试剂 (1)材料： 叶片要新鲜、颜色要深绿，这样的叶片含有的色素较多。 (2)试剂及作用： 试剂名称 作用 石英砂(SiO2) 有利于绿叶的充分研磨和色素的释放 碳酸钙 防止研磨中色素被破坏 无水乙醇 溶解色素 层析液 分离色素 2.实验操作中的关键步骤 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 209 (1)研磨要迅速、充分：研磨充分使叶绿体完全破裂，可提取较多的色素。 (2)滤液细线要求：细、直、齐，含有较多的色素，所以应待滤液干后再画一两次。 (3)滤液细线不能触及层析液，否则色素会溶解到层析液中，使滤纸条上得不到色素带。 3．绿叶中色素的提取和分离实验的异常现象分析 (1)收集到的滤液绿色过浅的原因分析： ①未加石英砂(二氧化硅)，研磨不充分。 ②使用放置数天的菠菜叶，滤液色素(叶绿素)太少。 ③一次加入大量的无水乙醇，提取浓度太低。 ④未加碳酸钙或加入过少，色素分子被破坏。 (2)滤纸条色素带重叠：滤液细线画的过粗。 (3)滤纸条看不见色素带： ①忘记画滤液细线。 ②滤液细线接触到层析液，且时间较长，色素全部溶解到层析液中。 1．关于叶绿素提取的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150180】 A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B．加入少许 CaCO3能避免叶绿素被破坏 C．用丙酮提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分 【解析】 叶绿体中的四种色素包括胡萝卜素，均溶于丙酮，C 项错误；菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料，研磨时加入 SiO2可使叶片研磨更充分，加入少许 CaCO3，可以中和叶肉细胞中的有机酸能避免叶绿素被破坏。 【答案】 C 2．如图表示绿叶中色素的提取和分离实验的部分材料和用具，下列叙述错误的是( ) ① ② ③ ④ A．图①加入研钵内的物质有丙酮、SiO2、CaCO3 B．将糨糊状研磨液倒入②中，漏斗基部应放一块单层尼龙布 C．③画滤液细线的要求是细、齐、直 D．④层析结果色素带最宽的是叶绿素 b，扩散最快的是叶黄素 【解析】 色素提取时加入丙酮的目的是溶解色素，加入 SiO2的目的是使细胞中的色素更容易释放出来，加入 CaCO3的目的 是防止色素被破坏；在过滤时漏斗的基部应放一块单层尼龙布；层析的结果是叶绿素 a 的色素带最宽，扩散最快的是胡萝卜素。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 210 1.右图为叶绿体结构示意图，下列叙述不正确的是( ) A．1 具有选择透过性 B．吸收光能的色素分布在 2上 C．与光合作用有关的酶只分布在 3 中 D．叶绿体具有双层膜 【解析】 叶绿体具有双层膜即图示 1，属于生物膜，具有选择透过性；与光合作用有 关的酶，在 2 类囊体膜上以及 3 叶绿体基质中均有分布。 【答案】 C 2．某同学从杨树叶片中提取并分离得到 4 种色素样品，经测定得到下列吸收光谱图，其中属于叶绿素 b的吸收光谱的是(注： 纵坐标为吸收光能的百分比)( ) 【导学号：60150181】 【解析】 植物叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素，其中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光， 400～500 nm 为蓝紫光区，600～700 nm 为红光区，因为叶绿素 b是叶绿素的一种，所以答案为 A。 【答案】 A 3．下列关于光合作用的叙述，正确的是( ) A．光合作用制造的有机物中的氧全部来自于水 B．光合作用中各种酶的活性与温度呈正相关 C．光反应阶段和暗反应阶段均有 ATP 的合成 D．光反应阶段为暗反应阶段提供了还原剂[H] 【解析】 光合作用制造的有机物中的氧来自 CO2，H2O 光解产生 O2释放到了外界环境中；温度过高时酶的活性会降低；光反 应产生 ATP，暗反应消耗 ATP；光反应为暗反应提供还原剂[H]和 ATP。 【答案】 D 4．下图是某高等植物叶绿体进行光合作用的图解，请据图完成下列问题。 【导学号：60150182】 (1)图中 A表示的结构是由________堆叠而成的。若 e 为高能化合物，则 b、c 代表的物质名称依次是：__________________。 (2)g 与 h 反应生成 i 的过程称为____________，i 与 e、d 反应称为________________。 (3)图中能量变化过程是_______________________________________ 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 211 再到有机物中稳定的化学能。 (4)光合作用分为光反应和暗反应两个阶段，其中暗反应为光反应提供____________。 【解析】 (1)基粒是由类囊体堆叠而成的，e若表示的是 ATP，则参与暗反应后就形成 Pi 和 ADP；光反应生成 ATP 的同时还 释放了 O2。(2)h 表示的是从外界吸收的 CO2与 C5(g)结合形成 C3(i)，称为 CO2的固定；C3(i)被还原形成 C5和(CH2O)(f)。(3)光合 作用过程中能量变化规律是光能转化成 ATP 中活跃的化学能再到有机物中稳定的化学能。(4)光反应为暗反应提供 NADPH、ATP， 暗反应为光反应提供 ADP 和 Pi。 【答案】 (1)类囊体 O2、ADP (2)CO2的固定 三碳化合物的还原(或 C3的还原) (3)光能转化成 ATP 中活跃的化学能 (4)ADP 和 Pi 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.用丙酮提取色素的原理是色素能溶解在丙酮中。 2.层析后滤纸条上，自上而下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素 a 和 叶绿素 b。 3.光反应的场所是类囊体膜，产物是 O2、NADPH 和 ATP。 4.暗反应的场所是叶绿体基质，产物是有机物和 ADP、Pi。 5.光合作用中的物质转变 (1) 14 CO2―→ 14 C3―→( 14 CH2O)； (2)H 18 2 O―→ 18 O2； (3)CO2＋H2O ――→ 光能 叶绿体 (CH2O)＋O2。 6.光合作用的能量转变：光能―→ATP 中活跃化学能―→有机物中稳 定的化学能。 学业分层测评(十四) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．吸收光能的色素分布在( ) A．叶绿体的外膜上 B．类囊体的膜上 C．叶绿体的内膜上 D．叶绿体的基质中 【解析】 叶绿体中的色素分布在类囊体的膜上。 【答案】 B 2．从新鲜的菠菜叶片提取叶绿体色素，发现提取液明显偏黄绿色，最可能的原因是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 212 【导学号：60150183】 A．加入的石英砂太多 B．没有加入碳酸钙 C．用脱脂棉过滤不彻底 D．一次加入过多丙酮 【解析】 色素提取过程中，研磨速度慢会影响色素的提取，加入石英砂的目的是使研磨充分，有利于色素的提取。加入碳 酸钙是为了防止研磨过程中叶绿素被破坏，若不加碳酸钙研磨过程中叶绿素会被破坏，导致提取液颜色偏黄绿色，B 符合题意。 脱脂棉过滤不彻底会出现浑浊现象，主要影响的不是提取液的颜色，C不符合题意。而一次加入丙酮过多时，提取的滤液中色素 含量少，整体颜色变浅，D 不符合题意。 【答案】 B 3．下列物质中，可以在叶绿体类囊体膜上被消耗的有( ) A．水、二氧化碳、ATP B．氧气、水、ATP C．水、ADP、Pi D．ADP、C3、水 【解析】 在叶绿体类囊体膜上发生的是光反应，有 ATP 的形成和水的光解。 【答案】 C 4．光合作用的过程可分为光反应和暗反应两个阶段，下列说法正确的是( ) 【导学号：60150184】 A．叶绿体的类囊体膜上进行光反应和暗反应 B．叶绿体的类囊体膜上进行暗反应，不进行光反应 C．叶绿体基质中可进行光反应和暗反应 D．叶绿体基质中进行暗反应，不进行光反应 【解析】 光反应是在叶绿体类囊体的膜上进行的，该过程必须在有光的条件下才能进行；暗反应是在叶绿体内的基质中进 行的，该过程有光无光均可进行。 【答案】 D 5．如图为光合作用过程示意图，在适宜条件下栽培小麦，如果突然将 c 降低至极低水平(其他条件不变)，则 a、b 在叶绿体 中含量的变化将会是( ) A．a 上升、b 下降 B．a、b 都上升 C．a、b 都下降 D．a下降、b 上升 【解析】 由题图分析，c是 CO2，a 和 b 是 NADPH、ATP，若在其他条件不变的情况下，将 c 降低至极低水平，CO2的固定减 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 213 弱，C3还原减慢，消耗 NADPH 和 ATP 减少，则 a、b在叶绿体中含量将会都上升。 【答案】 B 6．在其他条件适宜的情况下，在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照，并在黑暗中立即开始连续取样分析，在短时 间内叶绿体中 C3和 C5化合物含量的变化是( ) 【导学号：60150185】 A．C3和 C5都迅速减少 B．C3和 C5都迅速增加 C．C3迅速增加，C5迅速减少 D．C3迅速减少，C5迅速增加 【解析】 在植物进行光合作用的过程中突然停止光照，使光反应产生的 ATP、NADPH 减少，C3不能被还原，因而 C3化合物 的量增加，同时 CO2与 C5化合物的结合不受影响，导致 C5的量迅速减少。 【答案】 C 7．下列关于光合作用探究历程的叙述，不正确的是( ) A．萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一半曝光处理，得出光合作用需要光照才能进行的结论 B．恩吉尔曼以好氧细菌和水绵为实验材料进行实验，得出氧气是由叶绿体释放出来的结论 C．梅耶根据能量转化和守恒定律，指出植物在进行光合作用时把光能转换成化学能储存起来 D．鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明光合作用释放的氧气来自水 【解析】 萨克斯让叶片在暗处放置几小时，然后一半遮光、一半曝光处理，证明光合作用的产物除了氧气之外还有淀粉。 【答案】 A 8．取某种植物生长状态一致的新鲜叶片，用打孔器打出若干圆片，圆片平均分成甲、乙、丙三组，每组各置于一个密闭装 置内，并分别给予 a、b、c三种不同强度的光照，其他条件一致。照光相同时间后，测得各装置内氧气的增加量如图所示，下列 叙述错误的是( ) 【导学号：60150186】 A．装置内增加的氧气来自于水 B．光照强度为 a 时，光合作用停止 C．丙组装置内的 CO2含量照光后比照光前低 D．该图反映了光合作用强度与光照强度的关系 【解析】 光合作用光反应阶段主要发生 ATP 的合成和 H2O 的光解，其中 H2O 光解为 NADPH 和 O2。若装置中氧含量增加，说 明光合作用正在进行。丙组产生 O2量最多，消耗的 CO2量最多，因此，丙组装置内的 CO2含量照光后比照光前低。 【答案】 B 9．根据下面光合作用图解，判断下列说法不正确的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 214 A．⑥过程发生在叶绿体的基质中 B．⑤过程发生在叶绿体的类囊体膜上 C．图示①～④依次为[H](NADPH)、ATP、CO2、(CH2O) D．②的化学性质不稳定，其分解过程不需要酶的催化 【解析】 此题考查光合作用的基本过程和识图读图的能力。根据光合作用的过程判断①②③④⑤⑥分别表示[H](NADPH)、 ATP、CO2、(CH2O)、光反应和暗反应。暗反应发生在叶绿体的基质中，光反应发生在叶绿体的类囊体膜上。ATP 的合成和分解都需 要酶的催化。 【答案】 D 10．如图所示，图甲为叶绿体结构与功能示意图，图乙表示一株小麦叶片细胞内 C3相对含量在一天 24 小时内的变化，请据 图分析： 【导学号：60150187】 甲 乙 (1)图甲中 A、B、C、D分别表示参与光合作用或光合作用生成的物质，则 A 表示________，B 表示________，C 表示________， D 表示________。 (2)在 a 中发生的过程称为________，在 a中含有的参与此过程的物质是________。 (3)在 a 中发生的能量转变是________。 (4)图乙中，从________点开始合成有机物，至________点有机物合成终止。 (5)AB 段 C3含量较高，其主要原因是_________________________________ _______________________________________________。 (6)G 点 C3含量极少，其原因是____________________________________ _______________________________________________。 【解析】 (1)根据图甲中物质转化关系可判断，A代表 H2O，B 代表 CO2，C 代表 C3，D 代表 C5。(2)图甲中 a 表示叶绿体类囊 体膜，其上分布有色素和酶，是光反应进行的场所。(3)叶绿体类囊体膜上发生的能量转变是光能→ATP 中活跃的化学能。(4)根 据图乙中 C3含量的变化曲线可知，C3含量从 B点开始减少，说明在有光的条件下，C3被还原，至 I 点时，C3含量又保持不变，说 明此时没有光，不能进行光反应，缺乏 NADPH 和 ATP，暗反应停止，不再合成有机物。(5)图乙 AB 段缺乏光，不能进行光反应， 缺乏 NADPH 和 ATP，C3不能被还原。(6)G 点时光照强度强，蒸腾作用旺盛，导致气孔关闭，CO2不能通过气孔进入，缺乏 CO2，CO2 固定减弱，C3生成减少。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 215 【答案】 (1)H2O CO2 C3 C5 (2)光反应 色素和酶 (3)光能→ATP 中活跃的化学能 (4)B Ⅰ (5)无光不进行光反应， 不产生 NADPH 和 ATP，C3不能被还原 (6)气孔关闭，叶肉细胞内 CO2含量低，CO2的固定减弱 [能力提升] 11．(2015·安徽高考)右图为大豆叶片光合作用暗反应阶段的示意图。下列叙述正确的是( ) A．CO2的固定实质上是将 ATP 中的化学能转变为 C3中的化学能 B．CO2可直接被[H]还原，再经过一系列的变化形成糖类 C．被还原的 C3在有关酶的催化作用下，可再形成 C5 D．光照强度由强变弱时，短时间内 C5含量会升高 【解析】 ATP 为 C3的还原提供能量，并将能量转移到(CH2O)等有机物中，CO2的固定不需要 能量，A 项错误。暗反应中，必须经过 CO2的固定和 C3的还原才能形成有机物，B 项错误。在暗反 应中，一部分 C3经过一系列变化形成 C5，一部分 C3被还原成(CH2O)等有机物，C 项正确。在 CO2 供应不变的情况下，光照强度由强变弱时，光反应提供的[H]减少，ATP 形成减少，故[H]和 ATP 的含量下降，导致 C3还原过程减弱，但此时 CO2的固定仍在进行，故短时间内 C3含量上升，C5含 量下降，D项错误。 【答案】 C 12．下图表示同一植物在不同条件下进行光合作用时有关中间产物的量的变化情况。下列判断中正确的是( ) 【导学号：60150188】 A．曲线 a可表示 C5含量的变化 B．曲线 a可表示还原型辅酶Ⅱ量的变化 C．曲线 b可表示三磷酸腺苷量的变化 D．曲线 b可表示 C3量的变化 【解析】 在光照变为暗处时，NADPH、ATP 和 C5的含量减少，C3含量增多。 【答案】 C 13．图甲表示某绿色植物进行光合作用的示意图，图乙为外界因素对光合作用影响的关系图。请分析回答： 图甲 图乙 (1)图甲中 a、b 两个生理过程发生的场所是____________，若适当提高 CO2浓度，短时间内图中 C 的含量变化是________。 (2)图甲中物质 D为________________，D 的生成量可代表光合作用的强度。除此外，下列哪些选项也能够代表光合作用强度 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 216 ________。 A．O2的释放量 B．C3化合物的量 C．C5化合物的量 D．CO2的吸收量 (3)经研究发现，该植物夜晚虽然能吸收 CO2，却不能合成 D，原因是_______________________________________________。 (4)在电子显微镜下观察，可看到叶绿体内部有一些颗粒，它们被看作是叶绿体的脂质仓库，其体积随叶绿体的生长而逐渐 变小，可能的原因是__________________________________________________。 (5)乙图中，如果 X 代表土壤中 Mg 2＋ 浓度，则 X 可通过影响____________________的合成来影响光合速率；如果 X 代表 CO2 的含量，则 X 主要通过影响______________的产生来影响光合速率。 【解析】 图中 A 是 C5化合物，B 是 C3化合物、C 是 NADPH、D 为光合产物——有机物，O2的释放量和 CO2的吸收量的变化趋 势和有机物的变化趋势是一致的，都可作为光合作用进行状况的反应指标；而 C3化合物的总量和 C5化合物的总量在条件不变的情 况下不发生变化；Mg 2＋ 是合成叶绿素的主要元素，Mg 2＋ 的缺少会影响光合速率。 【答案】 (1)叶绿体基质 下降 (2)(CH2O)(或有机物、糖类) AD (3)没有光照，不能进行光反应，不能为暗反应提供[H]和 ATP (4)颗粒中的脂质参与构成叶绿体中的膜结构 (5)叶绿素(或色素) 三碳化合物(C3) 14．回答下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验中的问题： 【导学号：60150189】 (1)某同学的操作程序如下： ①将 5 g 新鲜完整的菠菜叶，放入研钵中，加入丙酮、石英砂、CaCO3以后，迅速研磨。 ②用毛细吸管吸取少量滤液，沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线，并连续迅速地重复画 1～2 次。 ③将画好细线的滤纸条插入层析液中，并不断摇晃，以求加快色素在滤纸条上的扩散。 结果实验失败，请指出其错误所在： ①_______________________________________________。 ②_______________________________________________。 ③_______________________________________________。 (2)某兴趣小组同学想探究蔬菜不同叶片在叶绿素含量上的区别，选择了新鲜菠菜的“绿叶”、“嫩黄叶”做“绿叶 中色素的提取和分离”实验。色素层析结果如图，请根据实验结果填写下表： 组别 滤纸条编号 判断依据 绿叶组 嫩黄叶组 (3)秋天，北方树叶大都由绿变黄，其原因是占四种色素总量 80%的________和________分解，从而显示出________和________ 的颜色。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 217 【解析】 (1)叶片应剪碎，便于研磨；进行重复画线时要有时间间隔，即干燥后再画，这样会使更多的色素附着在滤纸条 上；插入层析液中的滤纸条切忌晃动，否则会因滤纸条上的色素溶于层析液中导致实验失败。 (2)由图示 A 下端两个较宽的色素带(叶绿素 a和叶绿素 b)可判定 A 为绿叶组；而 B 下端的叶绿素呈现的色素带较窄，则为嫩 黄叶组。 (3)秋天树叶变黄是由于低温使叶绿素分解，使类胡萝卜素的颜色得以显示。 【答案】 (1)①应将新鲜的菠菜叶剪碎 ②不应连续迅速重复画线，而应待干燥后重复画线 1～2次 ③不应摇晃以免层析液没及滤液细线 (2) A 叶绿素 a 带和叶绿素 b 带较宽 B 叶绿素 a 带和叶绿素 b 带较窄 (3)叶绿素 a 叶绿素 b 胡萝卜素 叶黄素 第四节 从化学能到生物能 1．掌握有氧呼吸和无氧呼吸的过程。(重点) 2．尝试探究酵母菌细胞呼吸的方式。(重难点) 3．理解影响细胞呼吸的因素及在实践中的应用。(重难点) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 218 酵母菌细胞呼吸的方式(实验) 1．实验原理 酵母菌是兼性厌氧型生物，在有氧和无氧的条件下均能正常生存。 2．实验步骤 (1)活动程序： 组别 步骤 A B C ① 1 L 0.1 g/mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 1 L 0.1 g/mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 1 L 0.1 g/mL 煮沸后冷却的葡萄 糖溶液 ② 适量酵母培养液 等量酵母培养液 不加 ③ 液体石蜡 不加 不加 ④ 3 个瓶中分别放入温度计，用棉团塞上瓶口 ⑤ 24 h 后观察并记录 3个保温瓶中温度数据 (2)结果分析及结论预测： 温度高低比较：B＞A＞C 结论：B瓶中酵母菌主要进行有氧呼吸， A瓶中进行无氧呼吸 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 219 [合作探讨] 探讨1：该实验的自变量和因变量分别是什么？ 提示：自变量是有氧和无氧；因变量是温度的变化。 探讨2：C组起什么作用？ 提示：对照作用。 [思维升华] 注意事项 1．酵母菌必须是新鲜的，否则在实验过程中可能因酵母菌存放时间过长而死亡导致实验结果不明显。 2．葡萄糖溶液要煮沸使用，目的是除去葡萄糖溶液中的氧气和杀死葡萄糖溶液中的微生物。 3．配制酵母菌培养液时，必须将煮沸的葡萄糖溶液冷却到常温，才可加入新鲜食用酵母菌。 1．某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是( ) 【导学号：60150190】 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．实验结束后，试管内溶液温度不变 【解析】 依据题中提供的信息分析，酵母菌无氧呼吸的产物为酒精和 CO2；无氧呼吸在有氧条件 下会受抑制，因此加入适量的水可以营造一个缺氧的环境；冷水中，酶的活性会降低，无氧呼吸速率 减小，因此释放气泡速率下降；酵母菌无氧呼吸产生热能，故试管内溶液温度升高，故 D 错误。 【答案】 D 2.如图表示的是测定保温桶内温度变化的实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件 下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为 0.1 g/mL 的葡萄 糖溶液、棉花、石蜡油。 实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。 (1)取 A、B 两装置设计实验如下，请补充下表中内容： 装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 220 A 加入 240 mL 的葡萄糖溶液 加入 10 g 活性干酵母 ①________ B 加入 240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ②________ 加入石蜡油，铺满液面 (2)B 装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________________，这是控制实验的________变量。 (3)要测定 B 装置因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置 C。请写出装置 C的实验步骤： 装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 C ③_______________ ④________ 加入石蜡油，铺满液面 (4) 实 验 预 期 ： 在 适 宜 条 件 下 实 验 ， 30 分 钟 后 记 录 实 验 结 果 ， 若 装 置 A 、 B 、 C 温 度 大 小 关 系 是 ： _______________________________________________ (用“<、＝、>”表示)，则假设成立。 【解析】 A、B 两个实验装置作对照，A 为有氧条件下的，B 为无氧条件下的(步骤三加入石蜡油，隔绝氧气)。B 装置煮沸 的目的仍然是去除氧气，和步骤三目的一样。两装置步骤二加入的都应该一样，都是 10 g 活性干酵母，体现了单一变量的实验 原则。装置 C 是和 B 作对照的，用来排除其他因素造成的温度变化，因此，除了步骤二不加入活性干酵母外，其他条件应该和 B 一样。 装置 A、B、C 温度大小应该和三个装置呼吸类型有关，A 项中酵母菌进行了有氧呼吸释放大量能量，温度会最高，C 装置没 有酵母菌，没有细胞呼吸，温度最低，B 装置中酵母菌进行了无氧呼吸，释放的能量比 A少。 【答案】 (1)①不加入石蜡油 ②加入 10 g 活性干酵母 (2)去除氧气 自 (3)③加入 240 mL 煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C 线粒体与细胞呼吸的过程 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 221 1．细胞呼吸的类型 细胞呼吸是细胞内的有机物经过一系列的氧化分解，释放能量的过程，是生物体获得能量的主要代谢途径。 (1)有氧呼吸 有氧呼吸指细胞在氧的参与下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物质彻底氧化分解，产生二氧化碳和水，同时释放大量能 量的过程。有氧呼吸最常利用的物质是葡萄糖。 (2)无氧呼吸 无氧呼吸指细胞在无氧的条件下，通过酶的催化作用，把糖类等有机物不彻底氧化分解，产生少量能量的过程。 2．有氧呼吸 (1)概念 有氧 呼吸 物质 变化 反应物：葡萄糖等有机物 产物：二氧化碳和水 条件：有氧参与及多种酶催化 能量变化：释放能量并生成大量能量 (2)主要场所——线粒体 ①写出字母代表的结构名称 a．外膜；b.内膜形成的嵴；c.线粒体基质。 ②与有氧呼吸有关的酶分布在：bc。 ③线粒体的分布：集中在代谢旺盛的部位。 (3)过程 (4)写出总反应式 C6H12O6＋6O2＋6H2O――→ 酶 6CO2＋12H2O＋能量。 3．无氧呼吸——两种方式 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 222 类型 项目 酒精发酵 乳酸发酵 场所 细胞质基质 过 程 第一阶段 葡萄糖――→ 酶 [H]＋丙酮酸＋少量能量 第二阶段 丙酮酸＋[H]――→ 酶 酒精＋CO2 丙酮酸＋[H]――→ 酶 乳酸 化学反应式 C6H12O6――→ 酶 2C2H5OH＋2CO2 ＋能量 C6H12O6――→ 酶 2C3H6O3＋能量 [合作探讨] 探讨1：试从元素角度分析有氧呼吸过程中各物质的来源、去向，写出反应式并用箭头进行标注。 提示： 探讨2：分析糖类(葡萄糖)为什么必须分解成丙酮酸后才能进行有氧呼吸的第二、三阶段？ 提示：因为线粒体膜上不含有运输葡萄糖的载体蛋白，葡萄糖不能进入线粒体(或线粒体内没有催化葡萄糖分解的酶)。 探讨3：细胞呼吸过程中能量发生了怎样的变化？ 提示：细胞呼吸过程中储存在有机物中的稳定化学能，转变成储存在 ATP 的高能磷酸键中活跃化学能和热能。 探讨4：在通风条件不好的环境中储藏的苹果会有酒味散发，而马铃薯储藏久了却不会有酒味产生，请分析其中的原因？ 提示：苹果无氧呼吸的产物是酒精和 CO2，马铃薯无氧呼吸的产物是乳酸。 探讨5：所有生物无氧呼吸的产物相同吗？说明理由。 提示：不同。因为不同生物细胞所具有的酶不同，导致反应途径不同，产物也不同。 探讨6：无氧呼吸为什么产生的能量是少量的？ 提示：因为无氧呼吸生成的乳酸或酒精中储存大部分能量。 [思维升华] 1．有氧呼吸和无氧呼吸的过程(如图) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 223 其中①、④为无氧呼吸的第一、二阶段；①、②、③分别为有氧呼吸的第一、二、三阶段。 2．有氧呼吸过程中各元素的来源和去路 (1)CO2是在第二阶段产生的，是由丙酮酸和水反应生成的，场所是线粒体基质。 (2)O2参与了第三阶段，[H]和 O2结合生成水，所以细胞呼吸产生的水中的氧来自于 O2，场所是线粒体内膜。 (3)有氧呼吸过程中的反应物和生成物中都有水，反应物中的水用于第二阶段和丙酮酸反应，生成物中的水是有氧呼吸第三 阶段[H]和 O2结合生成的。 3．有氧呼吸和无氧呼吸的比较 项目 有氧呼吸 无氧呼吸 不 同 点 条件 需氧 不需氧 场所 细胞质基质(第一阶段)、线粒体(第二、三阶段) 细胞质基质 分解 程度 葡萄糖被彻底分解 葡萄糖分解不彻底 产物 CO2、H2O 乳酸或酒精和 CO2 能量 释放 大量能量 少量能量 相 同 点 反应 条件 需酶和适宜温度 本质 氧化分解有机物，释放能量，生成 ATP 过程 第一阶段从葡萄糖到丙酮酸完全相同 意义 为生物体的各项生命活动提供能量 1．如图表示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( ) 【导学号：60150191】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 224 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】 图中酶 1 参与催化葡萄糖分解生成丙酮酸，为无氧呼吸和有氧呼吸的第一阶段，是在细胞质基质中进行的；酶 2 参与的是有氧呼吸的第二、三阶段，它是在线粒体中进行的；酶 3 参与的是无氧呼吸的第二阶段，它是在细胞质基质中进行的。 【答案】 C 2．下图为酵母菌细胞有氧呼吸的部分示意图，下列有关叙述正确的是( ) 【导学号：60150192】 葡萄糖――→ ① 丙酮酸――→ ② 二氧化碳 A．①过程进行的场所在线粒体 B．②过程的产物除了二氧化碳，还有 H2O C．①、②过程一定都有能量释放 D．与②相比，①过程产生的[H]较多 【解析】 ①过程的场所是细胞质基质；②过程消耗 H2O，不产生水；②过程比①过程产生的[H]多。 【答案】 C 3．将酵母菌研磨成匀浆，离心后得上清液(细胞质基质)和沉淀物(含线粒体)，把等量的上清液、沉淀物和未曾离心的匀浆 分别放入甲、乙、丙三个试管中，各加入等量葡萄糖溶液，然后置于隔绝空气的条件下。下列叙述正确的是( ) A．甲试管中最终产物为 CO2和 H2O B．乙试管中不发生反应 C．丙试管中有大量的 ATP 产生 D．丙试管中无 CO2产生 【解析】 根据题目中对酵母菌的处理，甲试管中装入的是细胞质基质，乙试管中装入的是线粒体，丙试管中装入的是未曾 离心的酵母菌匀浆。三只试管中都装入葡萄糖，在无氧条件下，甲试管能够完成无氧呼吸的整个过程，产生酒精和 CO2，释放出 少量的能量；乙试管不发生反应；丙试管中能够完成整个的无氧呼吸过程。 【答案】 B 影响细胞呼吸的因素及应用 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 225 [合作探讨] 探讨1：请从无机盐离子的吸收方面分析，为什么农作物要及时松土？稻田长期不排水幼根为什么会变黑、腐烂？ 提示：①松土可增大土壤透气量，促进根有氧呼吸，为吸收无机盐离子提供能量。②水淹会使植物根部细胞进行无氧呼吸， 产生的酒精会毒害细胞。 探讨2：种子、水果和蔬菜在储存时仍进行细胞呼吸。从影响细胞呼吸的因素方面考虑，应如何保存种子、水果和蔬菜？ 提示：种子：低温、低氧、干燥保存。 水果和蔬菜：零上低温、低氧、一定湿度条件下保存。 探讨3：为什么水果、地瓜在密封的地窖中贮存很长时间而不变质？刚打开的密封的地窖不能进，这是为什么？ 提示：密封的地窖氧气被消耗，CO2浓度很高，高浓度的 CO2抑制了水果、地瓜的细胞呼吸。刚打开的地窖由于缺少 O2不能进。 [思维升华] 影响细胞呼吸的主要外界因素及应用 1．温度 (1)影响(如图)：细胞呼吸是一系列酶促反应，温度通过影响酶的活性而影响细胞呼吸速率。细胞呼吸的最适温度一般在 25～ 35 ℃之间。 (2)应用 ①低温储存食品 ②大棚栽培在夜间和阴天适当降温 ③温水和面发得快 2．氧气 (1)影响(如图)：O2是有氧呼吸所必需的，且 O2对无氧呼吸过程有抑制作用。 ①O2浓度＝0 时，只进行无氧呼吸。 ②0生殖细胞；植物体细胞>动物体细胞 【解析】 细胞具有全能性的基础是因为细胞中含有该生物的全套遗传物质。动物克隆成功表明高度分化的动物细胞的细胞 核具有全能性，因为该过程中处理的是动物细胞核。分化程度低的细胞的全能性更易体现。 【答案】 B 2．下列生物过程不能体现细胞全能性的是( ) A．玉米种子萌发长成新植株 B．马铃薯根尖细胞培养成脱毒马铃薯苗 C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株 D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株 【解析】 细胞的全能性是分化的细胞发育成为完整生物个体的能力。玉米种子萌发长成新植株是植物生殖器官的自然生长 发育现象，没有体现细胞的全能性。小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株，体现的是生殖细胞具有全能性。马铃薯根尖细胞培 养成脱毒马铃薯和胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株都体现了体细胞的全能性。 【答案】 A 1．如图所示的细胞类型转换过程为( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 270 【导学号：60150227】 A．细胞融合 B．细胞生长 C．细胞分裂 D．细胞分化 【解析】 由图可知，全能干细胞经过一系列转换过程形成了红细胞，细胞在形态、结构和生理功能上出现了稳定性差异， 属于细胞分化。 【答案】 D 2．有关细胞分化的叙述，正确的是( ) A．高等动物细胞的分化只发生在胚胎发育过程中 B．细胞分化过程中遗传物质发生了改变 C．细胞分化使细胞数目和种类增多 D．经细胞分化后，细胞的全能性降低 【解析】 细胞分化是细胞在形态、结构和功能上出现稳定性差异的现象，是基因在时间和空间上选择性表达的结果；细胞 分化发生在整个生命过程中，但在胚胎时期达到最大限度；经分化后，细胞的种类增多，数目不变，全能性降低。 【答案】 D 3．在下列自然现象或科学研究成果中，能为“动物细胞具有全能性”这一观点提供直接证据的是( ) 【导学号：60150228】 A．壁虎断尾后重新长出尾部 B．蜜蜂的未受精卵细胞发育成雄蜂 C．用体外培养的皮肤治疗烧伤病人 D．小鼠腺细胞的自我复制 【解析】 要证明一个细胞具有全能性，则这个细胞必须能够在一定条件下发育为个体，只有 B 项符合；A 项属于器官的再 生；C项属于细胞培养；D 项属于细胞的增殖。 【答案】 B 4．如图是高等生物个体发育过程中细胞发生的变化，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________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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 271 机体发育过程中________的结果。 【解析】 高等生物个体发育的起点是受精卵。经细胞分裂、细胞分化形成不同的组织、器官和系统，进而发育成完整的生 物体。 【答案】 (1)受精卵 (2)生长 分裂 (3)分化 形态 结构 生理功能 选择性表达 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 272 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.细胞分化是指后代细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差 异的过程。 2.细胞分化的特点是：普遍性。 3.已分化的植物细胞具有全能性。 4.已分化的动物细胞核具有全能性。 学业分层测评(十七) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．细胞分化的实质是( ) 【导学号：60150229】 A．基因组的改变 B．基因的选择性表达 C．细胞器数量和种类的变化 D．细胞亚显微结构的变化 【解析】 细胞分化的实质是基因的选择性表达，从而导致细胞的形态、结构和生理功能上发生稳定差异。 【答案】 B 2．(2016·南京高一检测)细胞分化不同于细胞增殖的主要特点是( ) A．细胞的数量增多 B．细胞的体积增大 C．细胞的化学成分含量发生变化 D．能形成不同的细胞和组织 【解析】 细胞增殖可使细胞数目增多，而细胞分化则形成不同形态、结构与功能的细胞和组织。 【答案】 D 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 273 3．(2016·南京高一检测)下列关于细胞分化的说法正确的是( ) 【导学号：60150230】 ①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态 ②分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能 ③细胞分化的实质是基因的选择性表达 A．①② B．②③ C．①③ D．①②③ 【解析】 细胞的分化一般来说是不可逆的，且具有普遍性和持久性。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的结 果是形成不同形态、结构和功能的细胞。 【答案】 D 4．关于细胞分化的叙述，错误的是( ) A．白细胞和红细胞都是由造血干细胞分化来的 B．细胞分化是动物和植物发育的基础，且贯穿于其整个生命进程中 C．同一个体的小肠上皮细胞和平滑肌细胞基因不完全相同 D．同一个体茎尖分生组织细胞的分化能力比叶肉细胞的强 【解析】 同一个体是由受精卵经分裂分化形成的，不同组织细胞中所含基因均相同，由此判定 C 项叙述有误。 【答案】 C 5．(2016·烟台高一质检)图示为细胞分化的原因描述，下列有关说法不正确的是( ) 【导学号：60150231】 A．图示各种细胞含有完全相同的遗传信息 B．②细胞中也含有与①一样的全套基因(包括 A、B) C．不同的细胞中遗传信息的执行情况不同 D．合成蛋白质 A 时，基因 B也处于活动状态 【解析】 合成蛋白质 A时，基因 A处于活跃状态，而基因 B 则处于关闭状态，类脂又包括磷脂、糖脂，由此判断 D 项错误。 【答案】 D 6．如图表示人小肠结构中的两种细胞。关于这两种细胞的叙述，不正确的是( ) A．所含遗传信息相同 B．所含蛋白质种类不完全相同 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 274 C．细胞结构相似 D．细胞中的细胞器在数量上相差不大 【解析】 同一生物个体的不同细胞所含的遗传信息相同；但基因的表达具有选择性，所以不同的细胞中合成的蛋白质种类 不完全相同；图示不同的小肠细胞结构相似；因不同的细胞功能不同，所以不同的细胞中细胞器的数量差别较大。 【答案】 D 7．(2016·成都高一检测)下列关于细胞分化与细胞分裂的叙述，错误的是( ) 【导学号：60150232】 A．生物体的生长发育是细胞分裂和细胞分化的结果 B．细胞分化发生在生物体的整个生命进程中 C．细胞分裂是细胞分化的基础 D．细胞分化过程中细胞中的遗传物质逐渐减少 【解析】 细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，生物体的生长和发育是细胞分裂和细胞分化的结果。如果只有细胞 分裂，而没有细胞分化，生物体是不能进行正常的生长发育的。细胞分化是一种持久性的变化，它发生在生物体的整个生命进程 中，但是在胚胎时期达到最大限度。没有细胞分裂，细胞就不可能分化，所以细胞分裂是细胞分化的基础。在细胞分化过程中遗 传物质并没有发生变化，因为细胞核中含有保持物种遗传所需要的全套遗传物质，正因为如此，一个细胞才能培养成一个生物体。 【答案】 D 8．植物细胞表现出全能性的必要条件是( ) A．给予适宜的营养和外界条件 B．导入其他植物细胞的基因 C．脱离母体后，给予适宜的营养和外界条件 D．将细胞核移植到去核的卵细胞内 【解析】 离体的植物细胞、组织、器官，在一定的营养物质、激素和其他外界条件的作用下，就可以表现出全能性，发育 成完整的植株。 【答案】 C 9．(2016·肇庆高一检测)在多细胞生物体内，细胞并没有表现出全能性，这是因为( ) 【导学号：60150233】 A．细胞内的基因表达有特定的时空性 B．由于细胞分化而丧失了全能性 C．细胞经过多次分裂而丧失了全能性 D．不同细胞所含的基因不同 【解析】 由于基因的表达具有选择性即不同的时间地点执行的功能不同，细胞要表现出全能性需离体培养。 【答案】 A 10．观察图中细胞的形态、结构变化和数目变化，回答问题： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 275 (1)①→②、①→④的过程叫做________。 (2)①→③的过程叫做________________。 (3)③→⑤的过程叫做________________。 (4)组成②、③、④的细胞________、________和________不同，因此它们属于不同的________。 (5)①～⑤所示各细胞群中，具有分裂能力的是标号________所示的细胞群，其中分裂能力最强的是________，全能性最高 的是________。 【答案】 (1)细胞分化 (2)细胞分裂 (3)细胞生长 (4)形态 结构 生理功能 组织 (5)①、③、⑤ ① ① [能力提升] 11．日本科学家利用皮肤细胞“炮制”出 iPS 细胞(多能干细胞)，赢得了 2012 年诺贝尔医学奖。下图为该技术的操作流程 模式图，根据图示推断 iPS 细胞( ) 【导学号：60150234】 A．分化程度较低，能分化成多种细胞 B．水分减少，代谢速率较慢 C．分化形成的表皮细胞中染色体数目发生了变化 D．分化形成各种类型的细胞，实现了细胞的全能性 【解析】 iPS 细胞为多能干细胞，其分化程度较低，有较强的分裂能力，其代谢速率较快；细胞分化后遗传物质并未发生 改变；分化形成各种类型的细胞，未发育成一个完整的机体，即未实现细胞的全能性。 【答案】 A 12．下图为胡萝卜的组织培养示意图，有关叙述错误的是( ) A．①过程中细胞既进行有丝分裂又进行分化 B．从③胡萝卜植株中任意取一个体细胞离体培养均可发育为一个完整的个体 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 276 C．此组织培养技术的原理是植物细胞的全能性 D．胡萝卜根、茎、叶等功能不同，从根本上说是基因选择性表达造成的 【解析】 胡萝卜为高等植物，其体内成熟的筛管细胞无细胞核，若其此处的细胞进行离体培养则无法培养成一个完整的个 体。 【答案】 B 13．下图是将某植物的韧皮部的一些细胞培养成新植株的过程，请据图回答： 【导学号：60150235】 (1)[4]是由[3]中单个细胞经过__________形成细胞团，再进一步发育成[5]__________。 (2)这一事实说明高度分化的植物细胞仍保持着__________，即_______________________________________________。 (3) 据 此 实 验 可 以 推 断 ， 高 度 分 化 的 动 物 细 胞 ， 也 能 培 养 成 与 该 动 物 类 似 的 个 体 ， 原 因 是 ________________________________________________________。 (4)若该植物的体细胞中的染色体数为 20 条，则图中的 4 细胞在分裂后期的染色体数目为________条。 【解析】 (1)细胞通过有丝分裂增加数目，形成细胞团，再进一步形成组织，发育成器官、植物体。 (2)题中图形体现了组织培养的过程，说明已分化的细胞仍然能够恢复分裂能力，再重新分裂分化，产生完整个体，说明离 体的植物细胞具有全能性。 (3)动物细胞的细胞核也具有全能性。 (4)细胞在有丝分裂的后期染色体数目暂时加倍，染色体数目为 40 条。 【答案】 (1)有丝分裂 胚状体 (2)细胞的全能性 已经分化的细胞，仍具有发育成完整个体的潜能 (3)动物细胞核内 含有保持本物种遗传性状所需的全套遗传物质 (4)40 14．如图为哺乳动物的胚胎干细胞及其分化的示意图。请回答下列问题。 (1)在机体内，皮肤干细胞分化成皮肤细胞是机体细胞中基因____________的结果。 (2)某患者不能产生正常的白细胞，通过骨髓移植可以达到治疗的目的。骨髓移植的实质是将图中的______细胞移植到患者 体内。 (3)若要克隆某种哺乳动物，从理论上分析，上述红细胞、白细胞、皮肤细胞、神经细胞中不能选用作为供体的细胞是成熟 的____________，其原因是____________________。 (4)若某药物可抑制肝肿瘤细胞 DNA 的复制，使用该药物可使肝肿瘤细胞停留于细胞周期的________期。 【解析】 (1)细胞分化是基因选择性表达的结果。(2)骨髓是人体的造血组织，存在造血功能干细胞，骨髓治疗的实质是将 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 277 题图的造血干细胞移植到患者体内。(3)克隆某种哺乳动物需要供体提供细胞核，而成熟的红细胞没有细胞核，所以不能作为供 体。(4)DNA 分子的复制在细胞分裂间期进行。 【答案】 (1)选择性表达 (2)造血干 (3)红细胞 成熟的红细胞中无细胞核 (4)间 第三节 癌症的发生与防治 1．掌握癌细胞的主要特征。(重点) 2．理解致癌因子的类型及致癌机理。(难点) 癌细胞的主要特征 1．形成原因及特点 (1)原因 ――→ 外因 致癌因子的作用 ――→ 内因 细胞中遗传物质发生变化 (2)特点：不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。 2．癌细胞的主要特征 (1)在适宜条件下，癌细胞能够无限增殖。 (2)癌细胞表面发生了变化，细胞黏着性下降，导致癌细胞容易在机体内扩散和转移。 (3)癌细胞形态结构发生改变。 (4)癌细胞无接触抑制现象。 (5)癌细胞的蛋白质表达异常。 [合作探讨] 探讨1：1951 年，一名叫海拉的黑人妇女前往 John.Hopkins 大学医院接受宫颈癌治疗时，生物学研究人员从她的活组织切片 中获取了癌细胞，并发展成为一个可用于科学研究的细胞系。这一细胞系就被称为海拉细胞系。该细胞系至今仍在为实验室效力。 (1)上述材料说明癌细胞具有什么特点？ 提示：适宜条件下，可以无限增殖。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 278 (2)这一细胞系中的细胞进行分裂的方式是什么？ 提示：有丝分裂。 探讨2：肿瘤有良性的，也有恶性的，良性肿瘤逐渐增长仅是压迫周围组织，而恶性肿瘤会不断侵入周围组织，被称为“癌”。 试分析癌细胞在体内为什么容易分散和转移呢？ 提示： 癌细胞膜上糖蛋白减少，使癌细胞间的黏着性显著下降，容易在体内分散和转移。 [思维升华] 1．癌细胞的主要特征分析 (1)不死性：条件适宜时，癌细胞可以无限增殖，而且分裂迅速，细胞内的核糖体大量增加，代谢异常活跃。 (2)迁移性：癌细胞分泌一些酶分解细胞膜上的糖蛋白等物质，导致癌细胞之间黏着性降低，易于分散和转移。 (3)失去接触抑制性：正常细胞贴壁生长汇合成单层后停止生长，称为接触抑制。而癌细胞即使堆积成群，仍然可以生长。 2．判断癌细胞的方法 (1)从形态和结构方面：癌细胞一般呈球形，细胞膜上糖蛋白减少。 (2)从代谢方面：线粒体和核糖体活动旺盛，为癌细胞分裂提供能量和蛋白质。 1．吸烟是人体摄入化学致癌物质的主要途径，从香烟的烟雾中可分析出 20 多种化学致癌因素。有的细胞受到化学致癌因素 的作用变成癌细胞。下列属于癌细胞主要特征的是( ) A．无限增殖，形态改变 B．表面糖蛋白数量增多 C．细胞周期长，核糖体数量减少 D．癌细胞中的染色体和正常细胞一样 【解析】 癌细胞表面的糖蛋白减少，与正常细胞相比，癌细胞的细胞周期相对较短，由于不停分裂，核糖体数量增多，同 时由于癌细胞中遗传物质发生变化从而导致染色体改变。 【答案】 A 2．癌细胞在人体内容易转移，其原因是癌细胞( ) A．能无限增殖 B．形态结构发生变化，常变为球形 C．细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞彼此间的黏着性下降 D．畸形分化，体积减小 【解析】 癌细胞能合成和分泌一些蛋白酶，降解细胞表面的某些结构，导致恶性肿瘤细胞间黏着性下降，使癌细胞易于扩 散到周围健康组织。 【答案】 C 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 279 癌的发生与防治 1．致癌剂与实例(连线) 致癌因子类型 实例 ①物理致癌因子 a.劳氏肉瘤病毒等 ②化学致癌因子 b.紫外线、X 射线等 ③病毒致癌因子 c.石棉、铬化合物、苯、亚硝胺、黄曲霉素等 【提示】 ①—b ②—c ③—a 2．细胞癌变的机理 (1)与癌有关的基因： ①原癌基因：正常细胞中参与细胞生长、分裂和分化，以非激活的形式存在。 ②抑癌基因：主要阻止细胞不正常的增殖，被称为细胞异常增殖的“制动器”。 (2)癌变的机理： 3．癌症的预防、诊断与治疗 (1)预防措施：远离致癌因子；改变不良的生活习惯和行为。 (2)治疗手段：外科手术、放射治疗、化学治疗等。 [合作探讨] 探讨1：正常细胞中存在原癌基因和抑癌基因吗？ 提示： 存在。 探讨2：接触致癌因子就会引起癌变吗？试分析原因。 提示：不一定。只有致癌因子引起原癌基因和抑癌基因发生突变，才会导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 280 探讨3：用于化疗的抗癌剂作用于癌细胞分裂的哪一时期？作用机理是什么？ 提示：作用于分裂间期。主要是抑制 DNA 的复制。 [思维升华] 1．适宜条件下，无限增殖即“不死的细胞”(与正常细胞比较) 细胞来源 细胞周期 分裂次数 存活时间 正常人肝细胞 22 小时 50～60 45.8 天～55 天 海拉宫颈癌细胞 22 小时 无限分裂 1951 年至今 2.形态结构发生显著变化即“变态的细胞” 例如，体外培养中的正常的成纤维细胞呈扁平梭形，转化成癌细胞后变成球形。癌细胞的细胞核都较正常细胞的大，有时形 态也变得不规则，核仁也变大了，染色时，核的着丝点颜色也明显加深。 3．癌细胞的表面发生了变化即“扩散的细胞” 由于细胞膜上糖蛋白等物质减少，细胞间的黏着性显著降低，导致癌细胞容易在体内到处游走分散，进行分裂、繁殖，形成 肿块。 4．癌变机理 1．下列有关细胞的说法，哪项属于癌细胞的主要特点( ) 【导学号：60150236】 A．细胞体积变小，代谢缓慢 B．细胞膜糖蛋白减少，彼此黏着性减小 C．细胞膜通透性变小，物质运输能力降低 D．细胞核变大，呼吸速度变慢 【解析】 癌细胞在适宜的条件下，能够无限增殖，细胞形态结构发生变化，癌细胞表面发生变化，细胞膜表面的糖蛋白减 少，细胞间的黏着性减小，易扩散和转移；细胞体积变小，代谢缓慢，细胞核变大，呼吸速率变慢，细胞通透性变小，物质运输 能力降低，属于细胞衰老的特征。 【答案】 B 2．下列关于细胞癌变的叙述，错误的是( ) A．癌细胞在条件适宜时可无限增殖 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 281 B．癌变前后，细胞的形态和结构有明显差别 C．病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变 D．原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖 【解析】 掌握细胞癌变的原因、过程和癌变细胞的特点是解答本题的关键。细胞癌变是由原癌基因和抑癌基因发生突变引 起的，其中抑癌基因能阻止细胞不正常的增殖，D 错误。癌细胞在适宜条件下可无限增殖，这是癌细胞的基本特征之一，A 正确。 癌变前后，癌细胞的形态和结构发生显著变化，如癌细胞可由正常的形态变为球形，细胞膜表面的糖蛋白减少等，B 正确。诱发 癌变的因素有物理因素、化学因素和生物因素，其中病毒癌基因整合到宿主细胞基因组中可诱发癌变，其属于生物因素，C正确。 【答案】 D 1．下列有关细胞癌变的叙述，错误的是( ) A．细胞癌变后细胞膜表面糖蛋白减少 B．癌症病人染色体上无抑癌基因 C．经常食用烟熏制品易导致细胞的癌变 D．癌症的发生与个人的身心状况有关 【解析】 引起细胞癌变的致癌因子大致分为物理、化学和病毒三类。人和动物细胞的染色体上本来就存在着与癌有关的基 因：原癌基因和抑癌基因。环境中的致癌因子会损伤细胞中的 DNA 分子，使原癌基因和抑癌基因发生突变，导致正常细胞的生长 和分裂失控而变成癌细胞。 【答案】 B 2．一个患有原发性胃癌的病人，体检时发现肝部也有癌细胞，这是因为( ) 【导学号：60150237】 A．癌细胞能够无限增殖 B．胃部癌细胞形态、结构发生变化 C．癌细胞能够分散和转移 D．癌细胞膜表面产生新的膜抗原 【解析】 癌细胞能够无限增殖，细胞形态、结构易发生变化，细胞能够分散和转移，产生新的膜抗原。题干中的实例说明 癌细胞能够分散和转移。 【答案】 C 3．在不断增长的癌组织中，癌细胞( ) A．通过减数分裂不断增殖 B．都有染色单体 C．都在合成蛋白质 D．DNA 含量都相等 【解析】 癌细胞的特点之一就是能无限增殖，即具有细胞周期，而进行减数分裂的细胞是没有细胞周期的，故排除 A 项。 在有丝分裂后期，染色单体变为染色体，故排除 B 项。有丝分裂末期的细胞的 DNA 含量与分裂前、中、后期的细胞的 DNA 含量是 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 282 不相等的，排除 D 项。而只要是活细胞，就能合成蛋白质。 【答案】 C 4．宫颈癌是女性第二常见癌症，楚尔·豪森发现 HPV(人乳头瘤病毒)是导致宫颈癌的“罪魁祸首”。宫颈癌疫苗就是在此基 础上研发出来的。请回答下列相关问题： 【导学号：60150238】 (1)由资料可知人乳头瘤病毒是引起宫颈癌的__________________________ 类致癌因子，该因子的作用是使正常细胞中的__________和________发生结构改变，从而导致癌变的发生。 (2)对患宫颈癌的患者通常采用的治疗方法有“化疗”、手术切除和“放疗”，或相互结合综合治疗。请问，在切除肿瘤后， 还要进行“化疗”的原因是______________；“化疗”能够控制病情恶化，是因为化学药物抑制了肿瘤细胞分裂间期的________， 达到_____________________________________。 【解析】 癌细胞的产生是由于正常细胞中的原癌基因和抑癌基因发生结构改变，导致细胞不能正常地完成细胞分化的结果。 致癌因子通常包括物理致癌因子(如电离辐射、X 射线等)、化学致癌因子(如砷、苯、焦油等)、病毒致癌因子。根据癌变的机理， 人们在治疗癌症时常采用化学疗法与物理疗法，它们的机理分别是阻止癌细胞的增殖及杀死癌细胞。 癌细胞在增殖过程中，必须经过 DNA 的复制，因此“化疗”时常通过化学药物抑制或阻止癌细胞的 DNA 复制，某些药物还可 干扰癌细胞中 RNA 与蛋白质的合成。但“化疗”有明显的缺陷，即化学物质在抑制癌细胞增殖的同时对正常细胞的分裂也会产生 不利的影响。“放疗”即通过放射性同位素产生的α、β、γ射线和各类Χ射线治疗机或加速器产生的Χ射线、电子束、中子束、 质子束及其他粒子束等照射患处，杀死癌细胞。因此，“放疗”对患者全身的正常细胞的影响小。 【答案】 (1)病毒 原癌基因 抑癌基因 (2)癌细胞易扩散、转移 DNA 的复制 抑制肿瘤细胞分裂的目的 课堂小结： 网络构建 核心回扣 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 283 1.癌细胞的主要特征是恶性增殖。 2.癌细胞的原癌基因和抑癌基因发生了突变。 3.致癌因子有：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。 4.引起癌症的不良生活方式和行为有：吸烟、酗酒、高盐、高脂、 低纤维饮食。 学业分层测评(十八) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．下列属于癌细胞特征的是( ) 【导学号：60150239】 ①无限增殖 ②代谢速率减慢 ③细胞膜上糖蛋白减少 ④易转移 ⑤产生大量的毒素 A．①②③④ B．①③④ C．①③④⑤ D．①②③④⑤ 【解析】 代谢速率减慢是衰老细胞的特征；癌细胞的基本特征是无限增殖，细胞膜表面的糖蛋白减少，所以易转移。 【答案】 B 2．下列哪种细胞很可能发生了癌变( ) A．能连续分裂的细胞 B．细胞膜上糖蛋白减少的细胞 C．接触了致癌因子的细胞 D．存在原癌基因的细胞 【答案】 B 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 284 3．下列关于癌细胞的叙述不正确的是( ) 【导学号：60150240】 A．放射性治疗可以抑制癌细胞的恶性增殖 B．癌变的实质是原癌基因或抑癌基因发生突变 C．细胞的畸形分化与癌细胞的产生有直接关系 D．吸烟、酗酒等不良生活习惯是引发癌症的危险因素 【解析】 放射性治疗是用射性直接杀死癌细胞，化疗则主要是抑制癌细胞的 DNA 复制，从而抑制癌细胞的恶性增殖；不良 的生活习惯等可能使原癌基因或抑癌基因发生突变，引起细胞畸形分化而导致细胞癌变。 【答案】 A 4．据有关资料统计，80%左右的肝癌患者是由乙肝病人转变而来的，这说明( ) A．乙肝病人的肝细胞中存在致癌基因 B．乙肝病人长期接触放射性物质 C．乙肝病人长期误食含黄曲霉素的物质 D．乙肝病毒使病变的肝组织癌变 【解析】 癌症形成的原因是细胞内普遍存在的原癌基因在致癌因子的作用下被激活而导致的。乙肝病人体内的原癌基因被 乙肝病毒这种致癌因子激活而使乙肝转变为肝癌。 【答案】 D 5．某科学工作者在培养瓶内培养人的两种细胞，他发现甲瓶内的细胞贴壁生长，单层分布于瓶的内壁上，乙瓶内的细胞生 长时重叠，且不断分裂，则下列叙述正确的是( ) A．甲内是正常细胞，乙内是已分化的细胞 B．甲内是已分化的细胞，乙内是癌细胞 C．甲内是正常细胞，乙内是癌细胞 D．甲内是癌细胞，乙内是正常细胞 【解析】 此题考查对癌细胞的特点的理解和记忆。从细胞生长特征可以看出，甲培养瓶内的细胞贴壁生长，呈单层分布， 属正常细胞；乙培养瓶内的细胞生长时重叠，且不断分裂属于癌细胞。癌细胞由于细胞膜表面的糖蛋白的减少，失去了接触抑制 的特点，而恶性增殖。 【答案】 C 6．下列有关细胞癌变的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150242】 A．任何基因发生突变均能引发细胞癌变 B．石棉和黄曲霉素是不同类型的致癌因子 C．人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用 D．癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓 【解析】 癌变的机理是原癌基因和抑癌基因发生突变，而不是其他基因发生突变；石棉和黄曲霉素都属于化学致癌因子； 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 285 癌变细胞在人体中会被免疫系统识别，并进行清除；癌细胞内酶活性较强，细胞代谢旺盛。 【答案】 C 7．下列有关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】 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。 【答案】 A [能力提升] 8．下列关于原癌基因的说法，不正确的是( ) 【导学号：60150243】 A．细胞中不正常的基因 B．和抑癌基因共同调控细胞增殖 C．原癌基因和抑癌基因被激活导致细胞癌变 D．可被致癌因子激活的正常基因 【解析】 正常细胞中，原癌基因实际上是一些参与细胞生长、分裂和分化的基因。它们在正常细胞中以非激活的形式存在。 它与抑癌基因共同调控细胞增殖，当它们受到外在致癌因子的作用时，才会被激活，导致细胞癌变。 【答案】 A 9．下列与细胞癌变有关的叙述，不正确的是( ) A．细胞发生癌变的根本原因是有害射线的辐射 B．人体所有细胞中都有与癌变有关的基因 C．癌症患者手术后进行放疗和化疗是为了杀死体内的残余癌细胞 D．当人的成纤维细胞由扁平梭形变成球形时，说明细胞已发生癌变 【解析】 细胞发生癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生突变；原癌基因和抑癌基因在人体所有细胞中都存在；癌症 患者手术后进行放疗和化疗是为了杀死体内的残余癌细胞；细胞癌变的特征之一是其形态结构发生明显变化，如人的成纤维细胞 由扁平梭形变为球形。 【答案】 A 10．白血病是一种常见的造血组织肿瘤疾病，该病是由于造血干细胞受到致癌因子的作用，不能正常地完成分化，而变成了 不受机体控制的、连续进行分裂的恶性增殖细胞。这种细胞在骨髓中堆积，使正常造血干细胞的增殖分化受阻。大部分恶性肿瘤 细胞处于连续分裂、恶性增殖的细胞增殖周期，但有少部分恶性肿瘤细胞处于休眠状态，在一定条件下才重新进入增殖周期。 (1)造成造血干细胞产生这种变异的致癌因子有哪些？ _______________________________________________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 286 这些因子是如何使造血干细胞发生癌变转化成癌细胞的？ _______________________________________________。 (2)治疗白血病的方法之一是化学疗法，其中化学药品羟基脲、阿糖胞苷等能干扰 DNA 的合成，对恶性肿瘤细胞有杀伤作用， 对上述药物最敏感的是处于________期的恶性肿瘤细胞，最不敏感的是处于________状态的恶性肿瘤细胞，原因是 ____________________________________________________。 (3)目前治疗白血病的较好方法是进行________移植。对患者而言，移植的骨髓相当于________。 【解析】 引起细胞癌变的致癌因子有物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子；致癌因子使造血干细胞的原癌基因和 抑癌基因发生突变，从而使正常的造血干细胞转化成癌细胞；由于药物能干扰 DNA 的合成，而 DNA 的合成发生在细胞分裂间期， 因此，处于分裂间期的恶性肿瘤细胞对药物最敏感，而不能进行 DNA 复制的处于休眠期的恶性肿瘤细胞对药物最不敏感；目前治 疗白血病的较好方法是进行骨髓移植，移植的骨髓相当于抗原。 【答案】 (1)物理致癌因子、化学致癌因子、病毒致癌因子 致癌因子使造血干细胞的原癌基因和抑癌基因发生突变，从 而使正常的造血干细胞转化成癌细胞 (2)分裂间 休眠 休眠状态的细胞不进行细胞分裂，不再合成 DNA，对这些药物最不敏感 (3)骨髓 抗原 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 287 第二章 细胞的衰老与凋亡 第一、二节 细胞的衰老和凋亡 1．掌握细胞衰老的特征。(难点) 2．理解细胞衰老和个体衰老的关系。(难点) 3．简述细胞凋亡的意义。(重点) 4．掌握细胞凋亡与细胞坏死的区别。(重点) 5．理解细胞凋亡的程序性。(难点) 细胞衰老 1．人类对细胞衰老的认识 (1)细胞的生命历程 细胞要经过发生→生长→衰老→死亡几个阶段，说明细胞具有一定的寿命。 (2)细胞衰老的特点：生理活动和功能不可逆的衰退过程。 (3)细胞的分裂次数： ①特点：相对确定。 ②影响因素：分化程度 不再分裂的功能细胞 具有旺盛分裂能力的干细胞 2．细胞衰老的特征 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 288 3．细胞衰老与人类健康 (1)细胞正常衰老的意义 有利于实现有机体的自我更新。 (2)人体衰老的基本特征 ①水分减少，皮肤干燥，皱缩。 ②代谢减缓，耗能降低。 ③细胞数目减少。 ④器官功能下降，对环境改变的适应能力降低，对疾病的抵抗力减退。 (3)细胞衰老的实例 ①肌细胞衰老→肌肉萎缩，运动功能减退，行动迟缓。 ②胸腺细胞衰老→胸腺萎缩，T 淋巴细胞的生成能力下降。 ③儿童早衰症——细胞过早衰老引起的疾病。 (4)延缓衰老的措施 合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育运动和乐观的人生态度等都有益于延缓衰老。 [合作探讨] 探讨1：老年人体内的细胞都是衰老细胞，而儿童体内细胞全是幼嫩细胞，这种说法对吗？请举例说明。 提示：不对。老年人体内也有幼嫩的细胞，如造血干细胞一生都能增殖产生各种类型的血细胞；儿童体内也有衰老的细胞， 如皮肤表皮细胞衰老成角质层细胞，最后凋亡、脱落。 探讨2：老年人行动缓慢，反应迟钝，抵抗力弱。这些特征分别是哪些细胞衰老的结果？ 提示：行动缓慢是肌肉细胞衰老的结果。反应迟钝是神经细胞衰老的结果。抵抗力弱是免疫细胞衰老的结果。 探讨3：分析老年人为什么大多头发花白，满脸老年斑？ 提示：衰老细胞中酪氨酸酶活性降低，黑色素合成减少，故头发变白；衰老细胞的细胞膜通透性改变，色素积累，出现老年 斑。 探讨4：细胞是生物体结构和功能的基本单位，细胞的衰老就代表个体衰老吗？ 提示：对于多细胞生物而言，细胞的衰老不等于机体的衰老，如幼年个体中每天都有细胞衰老；机体的衰老也不等于细胞的 衰老，如老年个体中每天也有新的细胞产生。但个体衰老时，组成该个体的细胞往往表现为普遍衰老现象。 [思维升华] 1．个体衰老与细胞衰老的对应关系 个体衰老表现 对应的细胞衰老原因 皮肤干燥、发皱 细胞内水分减少，体积减小 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 289 头发变白 细胞内的酶活性降低 老年斑 细胞内色素(脂褐素)的累积 无力 细胞内呼吸速率减慢 吸收能力下降 细胞膜通透性改变 由上表看出，个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 2．分子组成的变化及对结构和功能的影响 (1)自由水减少，代谢速率减慢→细胞体积变小。 (2)酶的活性降低→细胞内的呼吸等代谢速率降低。 (3)色素积累→形成老年斑，并阻碍细胞内物质交流。 3．细胞结构的变化及对功能的影响 (1)细胞膜的成分变化→通透性变化，降低物质的运输能力。 (2)细胞核变大→为了维持对细胞的控制。 通过以上分析可说明分子、结构和功能的关系。衰老细胞的结构行使正常功能的能力降低；从分子水平上看，有利的功能分 子含量降低，而色素或有害分子出现并增加。 1．(2016·中山高一质检)关于细胞衰老的说法中，正确的是( ) 【导学号：60150246】 A．对于单细胞生物而言，细胞衰老过程等于个体衰老过程 B．对于多细胞生物而言，个体衰老过程中组成机体的细胞都处于衰老状态 C．细胞会随着分裂次数的增加而更旺盛 D．年幼的个体处于生长发育阶段，几乎没有细胞的衰老 【解析】 多细胞生物体内的细胞总是处于不断更新的过程中，在生长发育阶段中，总有一部分细胞处于衰老或走向死亡； 总体看，个体衰老的过程实际上是组成个体的细胞普遍衰老的过程，但并不等于组成机体的细胞全部处于衰老状态。细胞会随着 分裂次数增加而衰老。 【答案】 A 2．(2016·济南高一检测)下列有关细胞衰老的叙述，错误的是( ) A．细胞衰老后代谢速度降低 B．细胞衰老过程失去的水一般为结合水 C．细胞衰老后线粒体会变大 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 290 D．老年斑与细胞内脂褐素增多有关 【解析】 此题主要考查细胞衰老的特征，细胞衰老过程水分减少，失去的水一般为自由水，结合水不易失去。 【答案】 B 细胞凋亡 1．细胞凋亡的过程和机制 (1)概念：在生物个体生长发育过程中，由基因控制的，按照一定程序发生的细胞死亡，又称编程性细胞死亡。 (2)过程： 凋亡的起始―→凋亡小体的形成―→细胞的解体 表现 ①细胞皱缩，细胞连接消失 ②内质网膨胀 ③染色体固缩并沿着核膜分布 ①核膜破裂 ②染色体断裂 ③细胞膜包围染色体片断和细胞器，形成泡状和芽 状的突起 ①凋亡小体与细胞分离、脱落 ②周围细胞吞噬并消化凋亡小体 结果 核膜、细胞膜完整 核膜破裂、凋亡小体形成 凋亡小体消失 (3)机制：细胞按照发育程序进行的一种自杀性死亡过程。 2．细胞凋亡的生物学意义 (1)有利于清除多余、无用的细胞。 (2)有利于清除完成正常使命的衰老细胞。 (3)有利于清除体内的有害细胞。 (4)维持器官和组织中细胞数目的相对稳定。 3．细胞凋亡与人类健康(连线) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 291 【提示】 ①—A—a ②—B—c ③—A—a ④—B—b [合作探讨] 探讨1：细胞死亡主要有哪几种形式？哪种形式对生物体是有利的？ 提示：细胞坏死和细胞凋亡。细胞凋亡对生物体是有利的。 探讨2：下图为某动物体内细胞凋亡和细胞坏死过程示意图，据图思考回答以下问题： (1)凋亡细胞的内容物是否释放出来？ 提示：不释放。 (2)细胞凋亡只发生在特定时期，而细胞坏死任何时期都可发生。这种说法正确吗？为什么？ 提示：不正确。细胞凋亡发生于机体发育的各个时期。 [思维升华] 细胞凋亡与细胞坏死的比较 1．区别 区别点 细胞凋亡 细胞坏死 起因 生理 病理性变化或剧烈损伤 调节过程 受基因调控 被动进行 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 292 范围 多为单个散在细胞 大片组织或成群细胞 细胞膜 皱缩 破损 细胞器 无明显变化 肿胀、内质网崩解 细胞体积 收缩变小 肿胀变大 炎症反应 不释放细胞内容物， 无炎症反应 释放细胞内容物， 引发炎症 形态变化 细胞皱缩与周围 细胞脱离 细胞外形不 规则变化 细胞结 构变化 染色体断裂，细胞 分为一个个小体 (凋亡小体) 溶酶体破坏， 胞浆外溢 2.实例 人胚胎发育时期，手指缝间细胞的消失属细胞凋亡；蝌蚪尾部的消失属细胞凋亡；人体皮肤细胞因挤压、摩擦、低温冷冻等 导致的死亡属细胞坏死。 1．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 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 293 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】 细胞凋亡分为三个阶段。开始时细胞皱缩，细胞连接消失，内质网和染色体都发生变化，但细胞膜依然完整。伴 随着核膜破裂，染色体断裂为大小不等的片段，并与一些细胞器聚集后被内折的细胞膜包围，在细胞膜表面形成泡状和芽状突起， 即凋亡小体。在细胞凋亡的第三阶段，脱离的凋亡小体最终被周围的细胞吞噬消化。 【答案】 A 2．(2016·辽阳高一质检)“程序性细胞死亡”学说认为，生物在发育过程中受到基因控制，许多细胞会正常地走向死亡。 下列不属于这种细胞死亡现象的是( ) 【导学号：60150247】 ①机体某部位细胞受机械损伤导致的死亡 ②蝌蚪发育成为青蛙的过程中尾部消失了 ③宿主细胞因病毒的复制、释放而消亡 ④花冠在传粉后凋谢 A．①② B．①③ C．②④ D．③④ 【解析】 因外界因素如机械损伤、病毒和细菌感染等因素导致的细胞死亡为细胞坏死，不属于题干中的“程序性细胞死 亡”。 【答案】 B 1．细胞衰老是一种正常的生理现象，人的细胞在衰老过程中不会出现的变化是( ) 【导学号：60150248】 A．细胞内有些酶活性降低 B．细胞内色素减少 C．细胞内水分减少 D．细胞呼吸速率减慢 【解析】 细胞衰老主要有五方面的特征，即细胞内水分减少；有些酶活性降低；色素积累；呼吸减慢；细胞膜通透性改变。 衰老细胞内的色素会增加而不是减少。 【答案】 B 2．下列不属于细胞凋亡的是( ) A．手指发育过程中，指间细胞的自动死亡 B．红细胞寿命只有 120 天左右，红细胞的自我更新 C．被病原体感染的细胞被清除 D．抽烟引起肺细胞死亡 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 294 【答案】 D 3．关于细胞凋亡过程示意图连接顺序正确的是( ) 【导学号：60150249】 A．①→②→③→④ B．④→①→③→② C．④→①→②→③ D．④→③→②→① 【解析】 细胞凋亡的过程为：凋亡的起始→凋亡小体的形成→细胞的解体→被其他细胞吞噬。 【答案】 B 4．如图为细胞重要的生命活动图解。请据图回答下面的问题： (1)A、B、C、D中，染色体结构动态变化主要发生在________过程中。 (2)细胞增殖的主要方式是________________________________________。 (3)细胞分化是个体发育的基础，就一个个体来说，乳腺细胞与心肌细胞的遗传信息________，但形态、结构和功能却 ________，这是因为__________________________________________________。 (4)随着年龄的增长，一根根青丝变成了白发；额角也渐渐爬满皱纹，这与____________有关。 (5)细胞的凋亡由于受到严格的遗传机制决定的程序性调控，所以也称为________________。当 HIV 病毒侵入机体的淋巴细 胞后，会使淋巴细胞大量死亡，淋巴细胞大量死亡是否属于细胞凋亡？______________________________。 【解析】 细胞增殖的主要方式是有丝分裂，而染色体的动态变化就发生在细胞分裂的过程中，细胞增殖使细胞数目增多， 而细胞分化使细胞的形态和功能发生改变；人变老时，细胞会衰老，细胞内水分减少，细胞内酪氨酸酶活性降低，黑色素的合成 减少等；HIV 病毒侵入机体 T细胞后，会使细胞正常代谢受损和中断，从而引起细胞的坏死。 【答案】 (1)A (2)有丝分裂 (3)相同 不同 不同细胞的遗传信息执行情况不同 (4)细胞的衰老 (5)细胞编程性死亡 不属于 课堂小结： 网络构建 核心回扣 1.影响细胞衰老的因素有：物种、年龄、性别和细胞核。 2．衰老的细胞内水分减少、酶活性降低、呼吸速率减慢、色素积累和膜透性改变。 3．延缓衰老的措施：合理的饮食结构、良好的生活习惯、适当的体育活动、乐观的 人生态度。 4．细胞凋亡是由基因控制的编程性死亡。 5．细胞凋亡能清除多余无用的细胞，清除衰老的细胞、清除有害的细胞并维持细胞 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 295 数目的相对稳定。 6．肿瘤的发生与细胞凋亡不足有关。 学业分层测评(十九) (建议用时：45 分钟) [学业达标] 1．检测某一植物组织细胞，发现分解有机物缓慢，酶的催化效率极低。则该细胞正在( ) A．分化 B．分裂 C．衰老 D．癌变 【解析】 据题意可知①有机物分解缓慢，说明呼吸减弱；②酶的催化效率极低，说明酶的活性已降低，从这两点来看，符 合衰老细胞的特点。 【答案】 C 2．香烟中含有大量的有毒物质，如尼古丁等，会造成吸烟者肺部细胞的死亡。这种细胞死亡过程属于细胞的( ) 【导学号：60150251】 A．生理性死亡 B．病理性死亡 C．正常性死亡 D．程序性死亡 【解析】 细胞凋亡是指由基因决定的细胞自动结束生命的过程，属于正常的生理性死亡，也叫编程性细胞死亡。而香烟中 的有害物质造成的细胞死亡，是由于细胞的正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡，属于非正常的病理性死亡。 【答案】 B 3．关于细胞衰老、凋亡与坏死的叙述正确的是( ) A．衰老细胞的体积和细胞核体积都缩小 B．青蛙发育过程中尾的消失属于细胞坏死现象 C．细胞凋亡的根本原因是病原体感染 D．细胞衰老与凋亡是细胞正常的生理过程 【解析】 衰老细胞的体积缩小，细胞核体积增大；青蛙发育过程中尾的消失属于细胞凋亡现象；细胞凋亡是受基因控制的 主动性死亡过程。 【答案】 D 4．老年人皮肤干燥、有老年斑，对此解释合理的是( ) 【导学号：60150252】 ①细胞内水分减少 ②细胞核膜内折，染色体固缩，染色加深 ③细胞中各种酶的活性增强 ④细胞内脂褐素等色素占有的面积增大 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 296 A．①③ B．②④ C．③④ D．①④ 【解析】 衰老细胞普遍有的特征是细胞内水分减少，核膜内折，染色体固缩，色素沉积等。细胞中各种酶的活性增强是代 谢旺盛的细胞才有的特点。细胞内脂褐素等色素积累会引起老年斑。细胞内水分减少是老年人皮肤干燥的主要原因。 【答案】 D 5．下列不属于细胞凋亡的实例的是 ( ) A．蝌蚪长到一定程度后尾巴消失 B．人皮肤表皮细胞的脱落 C．白细胞吞噬过多的细菌导致死亡 D．脑细胞因缺氧而死亡 【解析】 凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，是正常死亡。A、B、C 中提到的都是细胞正常死亡(细胞凋亡)， 只有 D 中脑细胞因缺氧而死亡属于细胞坏死。 【答案】 D 6．下列有关细胞衰老与凋亡的说法，不正确的是( ) A．由于头发基部色素细胞衰老，老人的头发会变白 B．癌症就是细胞凋亡机制不能启动造成的，未来可以通过诱导癌细胞凋亡治疗癌症 C．多细胞生物的细胞衰老与机体的衰老总是同步进行的 D．衰老细胞的细胞膜通透性改变，物质运输功能降低 【解析】 本题考查细胞衰老与凋亡。老人头发基部黑色素细胞衰老，酪氨酸酶活性下降，黑色素合成减少，故白发增多。 癌症即恶性肿瘤，属于细胞凋亡不足，可通过诱导癌细胞凋亡来治疗。多细胞生物个体，老年的也有幼嫩的细胞，年轻的也有衰 老的细胞，故细胞衰老与机体衰老不总是同步进行的。衰老细胞的细胞流动性下降，导致通透性改变，物质运输功能下降。 【答案】 C [能力提升] 7．(2016·济南高一检测)细胞凋亡又称编程性细胞死亡，其大致过程如图所示。下列有关叙述不正确的是( ) 【导学号：60150255】 A．细胞凋亡是细胞在特定条件下的被动死亡过程 B．细胞凋亡过程中以小泡形式形成凋亡小体，需要消耗能量 C．细胞凋亡形成的凋亡小体被吞噬细胞以胞吞的方式吞噬 D．吞噬细胞吞噬凋亡小体与溶酶体释放的水解酶密切相关 【解析】 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，故 A 项错误。依图示可知，细胞凋亡过程中细胞崩溃，分解 成多个凋亡小体，被小泡包裹．使细胞内容物不释放出来，然后被吞噬细胞吞噬，这一过程需要消耗能量，故 B、C 项正确。吞 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 297 噬细胞中含有大量的溶酶体，能释放出水解酶消化凋亡小体，故 D 项正确。 【答案】 A 8．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“自觉自杀行为”，而非病 理性死亡，所以叫细胞凋亡或“细胞编程性死亡”。 【导学号：60150254】 (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。 (3)细胞凋亡是由细胞中______________决定的、____________地结束生命的过程。 【解析】 本题阐述了细胞的凋亡是由调控基因控制的正常的生理性死亡，能够维持机体细胞数目的相对稳定，维持内部环 境的稳定，促进生物体的正常发育。 【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 细胞编程性死亡 细胞 凋亡 (3)基因 自动 微专题突破 细胞分化、分裂、癌变及凋亡的关系 (1)联系 ①细胞分裂是细胞分化的基础，如果仅有细胞分裂和生长，没有细胞分化，生物体将不能正常生长发育。 ②细胞的正常分化能抑制细胞癌变，细胞癌变是细胞的畸形分化。 (2)区别 实 质 特 点 结果与意义 细胞分化 基因的选择性表达 ①持久性；②普遍性；③不可逆性 产生各种不同的组织、器官 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 298 细胞衰老 内因和外因共同作用的 结果 ①酶活性降低，色素沉积；②细胞体积缩小， 线粒体数量减少；③细胞核核膜内折，染色质 固缩 ①生物体的绝大多数细胞都经历未分化→分化→ 衰老→凋亡的过程；②细胞衰老是时刻都在发生的 续表 实 质 特 点 结果与意义 细胞凋亡 由遗传机制决定的程序性调控 细胞皱缩，细胞连接消失，内质网膨胀；形成凋亡小体； 凋亡小体与细胞分离、脱落 ①清除多余无用的细胞；②清除完成使命的 衰老细胞；③清除体内异常的细胞 细胞癌变 在物理、化学和病毒致癌因子影响 下，原癌基因和抑癌基因发生突变 ①恶性增殖的“不死细胞”；②性状显著改变的“变态细 胞”；③黏着性降低的“扩散细胞” 癌细胞的出现并大量增殖 1．下列有关细胞衰老、凋亡、坏死与癌变的说法，正确的是( ) 【导学号：60150257】 A．衰老细胞的膜通透性降低，癌变细胞膜的黏着性增强 B．细胞凋亡受基因控制，细胞癌变不受基因控制 C．细胞坏死代谢停止，细胞癌变代谢增强 D．衰老、死亡的细胞可被免疫细胞清除，这属于细胞坏死 【解析】 癌变细胞细胞膜的糖蛋白减少，细胞黏着性降低；细胞癌变是因为原癌基因和抑癌基因发生突变；衰老、死亡细 胞的清除属于细胞凋亡。 【答案】 C 2．(2016·厦门高一检测)下列对人体细胞生命历程的描述，正确的是( ) A．细胞生长：细胞体积增大，核糖体数量增加，染色体复制加快 B．细胞分化：细胞形态改变，遗传物质发生变异，功能趋向专门化 C．细胞衰老：细胞核体积变小，细胞膜通透性改变，色素积累增多 D．细胞凋亡：特定基因表达，合成新的蛋白质，细胞自动结束生命 【解析】 染色体复制发生在细胞增殖的间期，细胞生长过程中没有染色体的复制，A错误。细胞分化过程中，细胞的形态 和功能发生差异是基因的选择性表达造成的，遗传物质没有发生变异，B 错误。衰老细胞的细胞核体积增大，C 错误。细胞凋亡 是基因控制的细胞自动结束生命的过程，在此过程中，与细胞凋亡有关的基因表达，产生相应的蛋白质，D正确。 【答案】 D 3．关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( ) 【导学号：60150258】 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，核膜不内折 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 299 C．细胞凋亡受基因控制，不利于个体的生长发育 D．细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移 【解析】 A 项中，基因的选择性表达导致细胞的分化，细胞种类增多。B项中，细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，核膜 内折。C 项中，细胞凋亡受基因控制，对机体有利。D项中，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性显 著降低，癌细胞容易分散和转移。 【答案】 D 4．下列关于蛙胚胎发育过程的叙述，正确的是( ) A．通过细胞分裂不断增加细胞数量，并在一定时期发生细胞分化 B．胚胎发育过程中细胞不断分裂，但不发生凋亡 C．随着细胞分裂次数的增加，蛙胚的有机物总量不断增加 D．发育过程中蛙胚从环境中获得的氧气和营养物质逐渐增加 【解析】 A 项，在蛙的胚胎发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，在囊胚期细胞开始分化。B 项，胚胎发育过程中， 既有细胞的分裂和分化，也有细胞的衰老和凋亡。C 项，在蛙胚胎发育的过程中，由于细胞呼吸的消耗，有机物的总量不断减少。 D项，蛙胚发育过程中需要从环境中获得氧气，但利用的营养物质是受精卵自身含有的。 【答案】 A 5．TGFβ1—Smads 是一条抑制肿瘤的信号传递途径。研究表明，胞外蛋白 TGFβ1与靶细胞膜上的受体结合，激活胞内信号 分子 Smads，生成复合物转移到细胞核内，诱导靶基因的表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。下列叙述错误的是 ( ) 【导学号：60150259】 A．恶性肿瘤细胞膜上糖蛋白减少，因此易分散转移 B．从功能来看，复合物诱导的靶基因属于抑癌基因 C．复合物的转移实现了细胞质向细胞核的信息传递 D．若该受体蛋白基因不表达，靶细胞仍能正常凋亡 【解析】 A 项，恶性肿瘤细胞(癌细胞)细胞膜上的糖蛋白减少，细胞间黏着性下降，容易分散转移。B 项，由题意可知， 复合物诱导的靶基因表达的结果是阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生，故其靶基因属于抑癌基因。C项，复合物由细胞外 蛋白 TGFβ1诱导产生，然后转移至细胞核内起作用，实现了细胞外与细胞核之间的信息传递。D 项，通过题干信息可知，当体 内恶性肿瘤发生时，该受体蛋白基因表达，阻止细胞异常增殖，抑制恶性肿瘤的发生。若该受体蛋白基因不表达，说明靶细胞未 发生癌变，仍能正常凋亡。 【答案】 C 6．脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元，它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子，只有接受了足够量神经生长 因子的神经元才能生存，并与靶细胞建立连接，其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是( ) A．脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期 B．一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接 C．神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 300 D．神经元凋亡是由基因控制的，自动的细胞死亡 【解析】 细胞凋亡是由基因决定的细胞自动结束生命的过程，又称为编程性细胞死亡，故 D 项正确；细胞凋亡是一种自然 的生理过程，人在胚胎时期尾的消失，成熟生物体中细胞的自然更新，都是通过细胞凋亡完成的，故 A 项错误；神经元有多个突 起，可与多个靶细胞建立连接，故 B项错误；细胞凋亡由基因决定，还受环境影响，如被病原体感染的细胞的凋亡，故 C 项错误。 【答案】 D 7．如图表示干细胞的三个发育途径。 【导学号：60150260】 据图回答下列问题： (1)由 A 形成的 B 仍然保持着其特有的__________能力，A 到 C 的过程是由________控制的。 (2)A 分化成 D的根本原因是_______________________________________。 (3)若 D 是正在衰老的细胞，则细胞中的结构⑧发生的变化是______________________________________________。 (4)若 D 发生癌变，则此细胞在体内易分散和转移的直接原因是__________________________，而根本原因是 ______________________。 【解析】 由 A 形成的 B 仍然是干细胞，有分裂和分化能力；由干细胞分化成具有特定形态与功能的细胞是基因选择性表达 的结果；结构⑧是细胞核，在细胞衰老时，细胞核体积增大，核膜内折，染色体固缩、染色加深；癌变细胞表面发生了变化，主 要是细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得癌细胞彼此之间的黏着性显著降低，所以易分散转移，而发生这一变化的根本原因是原 癌基因和抑癌基因发生了突变。 【答案】 (1)分裂和分化 基因 (2)遗传信息的表达情况不同 (3)细胞核体积增大，核膜内折，染色体固缩、染色加深 (4)细胞膜上的糖蛋白等物质减少，细胞间黏着性显著降低 原癌基因和抑癌基因发生突变 8．下图所示是细胞重大生命活动图示，请据图回答下列问题。 (1)此图表示的是________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________。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 301 (3)A、B、C、D中，染色体结构变化主要发生在_______________________________________________， 基因选择性表达的过程则发生在________。 (4)细胞分化过程中，如果由于某种因子的作用，就有可能使________从抑制状态转变成激活状态，从而使正常细胞发生癌 变，转化为癌细胞。 (5)图中细胞增殖的主要方式是________。 【解析】 此细胞能进行增殖、分化，有染色体的变化，所以是真核细胞。真核细胞主要进行有丝分裂，细胞间通过信号传 导，进行着信息交流，主要与细胞膜上的糖蛋白有关。染色体结构的动态变化主要是指染色质变为染色体和染色体的平均分配， 发生在细胞分裂的过程中，在细胞分化和衰老、凋亡过程中没有染色体的明显变化，但在细胞分化时，基因发生选择性表达。癌 变是由于原癌基因被激活，使细胞的形态和结构发生改变引起的。 【答案】 (1)真核 (2)细胞膜 糖蛋白 (3)A B (4)原癌基因 (5)有丝分裂 单元综合测评(四) (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(12×6＝72 分) 1．下图是按顺时针方向表示的 4种植物细胞的细胞周期，其中说法正确的是( ) 【导学号：60150261】 A．图中的 b→a→b表示细胞增殖过程的一个细胞周期 B．甲图的 b→a 与丙图的 b→a 所用的时间可能一样长 C．从 a→b，由于 DNA 的复制使染色体数目增加一倍 D．如果 4种植物的细胞周期相同，则观察植物细胞有丝分裂的实验材料最好选择植物甲 【解析】 按顺时针方向，首先通过时间的长短判断出 a→b 为间期，b→a 为分裂期。一个细胞周期是从一次分裂完成开始， 即从 a 开始，到下一次分裂完成结束，即经 b 到 a 点。由题中四图可知，甲图分裂期所占比例最小，丁图分裂期所占比例最大， 但由于四种细胞周期长短不知，分裂期所经历的时间有可能相同。a→b 为细胞分裂间期，要完成 DNA 的复制，DNA 的含量增加一 倍，但是由于着丝粒没有分裂，染色体数目并没有增加。如果 4种植物细胞周期相同，丁图中分裂期所占时间较长，在观察时较 易找到分裂期的细胞，因此丁较适合作为实验材料。 【答案】 B 2．下图为有关细胞增殖的概念图，下列说法正确的是( ) A．①过程中无纺锤丝和染色体的出现，人的红细胞以此种方式增殖 B．②过程中保持了遗传性状在亲子代之间的稳定性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 302 C．进行②过程中，染色体和核 DNA 在各个时期的数量变化规律完全相同 D．③过程大约占细胞周期的 5%，主要完成 DNA 的复制和有关蛋白质的合成 【解析】 ①过程为无丝分裂，无纺锤丝和染色体的出现，蛙的红细胞以此种方式增殖，而人的红细胞不能进行自我增殖， 只能由造血干细胞通过有丝分裂产生；过程②为有丝分裂，进行②过程时，核 DNA 在分裂间期加倍，而染色体在分裂后期加倍， 两者的数量变化规律是不完全相同的；③为分裂间期，大约占细胞周期的 90%～95%。 【答案】 B 3．下列关于植物细胞有丝分裂过程的叙述，不正确的是( ) 【导学号：60150262】 A．在分裂间期，每个染色体复制，DNA 含量加倍 B．在分裂后期，着丝粒分裂，染色体数目加倍，DNA 含量也加倍 C．在分裂中期，染色体的形态和数目最清晰 D．在分裂末期，细胞内复制后的染色体平均分配进入两个子细胞 【解析】 在分裂后期，着丝粒分裂，姐妹染色单体分开，成为两条子染色体，由纺锤丝牵引着分别向细胞两极移动，该时 期染色体数目加倍，但 DNA 含量未变。 【答案】 B 4．下列各项中，能正确说明动植物细胞有丝分裂区别的是( ) A．染色体和纺锤体的形成方式不同 B．间期的时间长短不同 C．纺锤体的形成和细胞质的分裂方式不同 D．染色体的活动规律不同 【解析】 由于动植物细胞结构的不同，导致有丝分裂过程中出现差异，具体表现在前期纺锤体的形成以及末期细胞质的分 裂方式上。 【答案】 C 5．下列有关“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验过程的叙述中，正确的一组是( ) 【导学号：60150263】 ①解离的目的是用药液使组织细胞相互分离 ②漂洗的目的是洗去根尖上的解离液 ③压片的目的是使根尖细胞分散开来 ④应选取长方形的细胞进行观察 ⑤可以持续观察一个细胞，认识有丝分裂的完整过程 A．①②③ B．③④⑤ C．①④⑤ D．②③④ 【解析】 分生区细胞为正方形；显微镜下所观察的细胞已经死亡，看到的是停留在各时期的细胞。 【答案】 A 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 303 6．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】 动物细胞有丝分裂前期由中心粒发出星射线组成纺锤体，而植物细胞则由细胞两极发出的纺锤丝组成纺锤体；动 物细胞有丝分裂末期细胞膜凹陷把细胞缢裂为两部分，而植物细胞则通过形成细胞板将细胞一分为二。 【答案】 C 7．如图中 A、B、C 是人体三种细胞内的部分基因及它们的活动状态(图中糖酵解表示细胞呼吸的第一阶段)。据图得出下列 结论中错误的是( ) 【导学号：60150264】 A．三种人体细胞有各自不同的形态，根本原因是基因选择性表达的结果 B．这三种细胞不可能是红细胞，细胞 C 可能是神经细胞，细胞 A肯定是胰岛 B细胞 C．三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸 D．三种细胞的细胞核具有该生物的全套遗传物质，所以此三种细胞均能表现全能性 【解析】 据图分析知，这三种细胞都可以将葡萄糖分解为丙酮酸，因为其糖酵解酶基因均表达；由于图中细胞均不表达血 红蛋白基因，因此这三种细胞不可能是红细胞，细胞 C可能是神经细胞，由于细胞 A的胰岛素基因表达，因此可以确定其是胰岛 B细胞。尽管三种细胞的细胞核具有该生物的全套遗传物质，但由于基因的选择性表达使此三种细胞均不能表现全能性。 【答案】 D 8．人类寄希望于利用干细胞的分离和体外培养，在体外培育出某种组织或器官，并最终通过组织或器官移植实现对临床疾 病的治疗。能否用肌细胞代替干细胞( ) A．不能，因为肌细胞与干细胞所含有的遗传物质不同 B．不能，因为肌细胞是高度分化的细胞，一般没有分裂能力 C．能，因为肌细胞虽然是分化的细胞，但在一定条件下也可脱分化，实现细胞全能性 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 304 D．能，因为肌细胞与干细胞具有完全相同的遗传物质 【解析】 干细胞具有分裂和分化能力，全能性较高，肌细胞虽然具有与干细胞相同的遗传物质，但其全能性受抑制，一般 不具备分裂和分化能力。 【答案】 B 9．血液专家王振义在国际上首次倡导口服全反式维甲酸诱导分化治疗急性早幼粒细胞白血病，为“在不损伤正常细胞的情 况下，恶性肿瘤可以通过诱导分化，转变为成熟的正常细胞”这一新的理论提供了成功的范例。下列相关说法错误的是( ) 【导学号：60150265】 A．原癌基因和抑癌基因发生突变会导致细胞分裂失控 B．“细胞分裂是细胞分化的基础”，这为“恶性肿瘤可以通过诱导分化，转变为成熟的正常细胞”提供了理论思路 C．全反式维甲酸可在核糖体上合成 D．相对于“放疗”、“化疗”，口服全反式维甲酸的副作用大大降低 【解析】 解题关键：由“倡导口服”推出该药物不是蛋白质，不在核糖体上合成；“在不损伤正常细胞的情况下，恶性肿 瘤可以通过诱导分化，转变为成熟的正常细胞”，由此推出该治疗方法副作用较小。核糖体上合成的是蛋白质，全反式维甲酸不 是蛋白质。 【答案】 C 10．下列关于细胞增殖、分化、癌变等生理特征的叙述，错误的是( ) A．癌细胞的增殖方式和受精卵的增殖方式相同 B．癌变和细胞分化都有细胞的变形，但其变形的结果不同 C．由干细胞形成各种不同形态和功能的细胞的过程属于细胞的分化 D．癌变的细胞变形与分化的细胞变形机理一致，导致结果相同 【解析】 癌细胞和受精卵的增殖方式都为有丝分裂；癌细胞变形是指不同形态的细胞变成球形，而分化是近球形的细胞变 成其他形状，干细胞变成其他细胞叫分化，癌变是病变。 【答案】 D 11．(2016·平阴高一测试)对于多细胞生物而言，下列有关细胞生命历程的说法正确的是( ) 【导学号：60150266】 A．细胞分化导致细胞中的遗传物质发生改变 B．细胞癌变是所有细胞都要经历的一个阶段 C．细胞衰老时细胞呼吸的速率减慢 D．细胞死亡是细胞癌变的结果 【解析】 本题考查细胞的生命历程，重点是细胞分化、癌变、衰老与凋亡，生物个体的发育是细胞分裂、分化的结果，对 一个个体而言，各种细胞都是由受精卵分裂分化而成，故具有完全相同的遗传信息，只是基因选择性表达不同而已，可见细胞分 化不能导致遗传物质改变。正常细胞所要经历的历程一般为：细胞分裂、分化、生长、衰老和凋亡，细胞癌变是个体中个别细胞 受致癌因子的作用，细胞中遗传物质发生变化，变成恶性增殖细胞的过程。并不是所有细胞都受致癌因子的影响，所以，细胞癌 变并不是所有的细胞都要经历的一个阶段，细胞衰老时由于细胞内呼吸酶的活性降低，导致细胞呼吸速率减慢，由于癌变的细胞 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 305 能无限增殖，所以癌细胞具有不死性，故选 C。 【答案】 C 12．如图是细胞有丝分裂过程中一条染色体上的 DNA 含量变化图解，下列叙述中正确的是( ) A．在 AB 段主要进行蛋白质的合成，细胞生长速度快 B．出现 CD 段变化的原因是着丝粒分裂，姐妹染色单体分开 C．该细胞中，在 BC 段没有染色单体的存在 D．若该细胞是植物细胞，则 CD 段高尔基体和内质网活动非常活跃 【解析】 AB 段一条染色体中的 DNA 数目由 1 个变为 2个，表示的是 DNA 的复制。出现 CD 段的原因是着丝粒分裂，姐妹染 色单体成为两条染色体，每条染色体上只含有一个 DNA 分子。BC 段每条染色体上始终有两个 DNA 分子，说明始终存在姐妹染色单 体。若该细胞是植物细胞，CD 段为有丝分裂后期，而不是末期，末期时高尔基体和内质网活动才开始活跃。 【答案】 B 二、非选择题(共 28 分) 13．(14 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： 【导学号：60150267】 图 1 图 2 图 3 (1)图 1 中的 A图表示的是________细胞有丝分裂的________期。此时细胞中有 DNA 分子____________个，染色单体________ 条。 (2)图 1 中的 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，便于观察清楚。龙胆紫溶液和醋酸洋红液都是________性染料。 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 306 (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。图 3 中分生区细胞是 B，图 2 中的 a～c为分裂期的后期和末期，其中 a～b 段为分裂后期。 【答案】 (1)动物 中 12 12 (2)a～b 6 (3)DNA (4)B 右(或右偏上) (5)染色质或染色体 碱 (6)使组织细胞相互分离开来 14．(14 分)癌症是由于细胞癌变引起的。任何人体内都有原癌基因和抑癌基因，受到外界因素的刺激后可能突变而引起细胞 的畸形分化，从而导致细胞的癌变。目前临床上癌症治疗的方法，主要包括手术治疗、放疗、化疗、激素治疗、基因治疗和免疫 治疗。此外，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－XL 蛋白的合成， 而这种蛋白有抑制癌细胞凋亡的作用，从而表明绿茶具有抗癌的作用。据以上资料回答下列问题： (1)导致细胞癌变的外界因素有____________________________________。 (2)与正常细胞相比，癌细胞中明显增多的细胞器是(两项)_______________________________________________。 (3)早期的癌症可以通过切除的方法进行治疗，但是中、晚期就不能用这种方法了，因为癌细胞已经扩散到其他组织中去了， 晚期癌细胞容易扩散的原因是_______________________________________________________。 (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 个癌细胞。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 16 个肿瘤细胞，此肿瘤的细胞周期约为________h。 (5)细胞凋亡是指由________决定的细胞自动结束生命的过程，也叫编程性细胞死亡。 (6)绿茶含有多酚酶具有抗癌作用的根本原因是_______________________ _______________________________________________。 【解析】 (1)致癌因子有三大类：物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。(2)癌细胞不断进行增殖，需要合成大量 的物质(蛋白质)，故线粒体、核糖体等细胞器明显增多。(3)晚期癌细胞容易扩散是因为癌细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖 蛋白等物质减少，使细胞彼此之间的黏着性减小。(4)稀释 100 倍后发现有 16 个肿瘤细胞，说明总数为 1600 个，为原来的 16 倍， 2n＝16，n＝4，故周期为 24/4＝6(h)。(5)关键词“决定”可以想到“基因”。(6)绿茶抗癌作用的直接原因是具有多酚酶，根本 原因是具有多酚酶基因。 【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(其他正确答案也可) (3)癌细胞表面发生了变化，细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使细胞彼此之间的黏着性减小，导致癌细胞容易在机体内分散 和转移 (4)6 (5)基因 (6)有多酚酶基因(可促进多酚的合成，减少 BCL－XL 蛋白的合成，促进癌细胞凋亡) 模块综合测评 (时间：45 分钟，分值：100 分) 一、选择题(12×6＝72 分) 1．下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中，错误的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 307 【导学号：60150268】 A．淀粉：碘液，蓝色 B．还原性糖：班氏试剂，砖红色 C．脂肪：苏丹Ⅲ染液，橘黄色 D．蛋白质：双缩脲试剂，黄绿色 【解析】 蛋白质可用双缩脲试剂检测，但呈紫色。 【答案】 D 2．如图表示某种大分子物质的基本单位，有关它的叙述错误的是( ) A．该物质是核糖核苷酸 B．该物质含有 C、H、O、N、P 元素 C．该物质聚合形成的大分子物质是 RNA，它只分布在细胞质中 D．在 T2噬菌体中找不到这种物质 【解析】 根据五碳糖是核糖及图中所示元素判断，A、B 项正确。RNA 可以分布在细胞质的线粒体和叶绿体中，细胞核中也 有少量分布，C项错误。由于 T2噬菌体为 DNA 病毒，故其不含有 RNA，即不含有核糖核苷酸，D 项正确。 【答案】 C 3．下图 a～e 为细胞内部分结构示意图，有关叙述正确的是( ) 【导学号：60150269】 A．葡萄糖在 a内合成，在 b内被分解 B．若 b 受损伤，不会影响兔的红细胞吸收 K ＋ C．性激素的合成与 d 有关，植物细胞壁的合成与 c有关 D．在有丝分裂前期，e进行复制 【解析】 图中 a、b、c、d、e 分别为叶绿体、线粒体、内质网、高尔基体、中心体。葡萄糖在细胞质基质中被分解；性激 素的合成与内质网有关，植物细胞壁的合成与高尔基体有关；在有丝分裂间期，中心体进行复制。 【答案】 B 4．下图是将噬菌体、蓝藻、变形虫和衣藻四种生物按不同的分类依据分成甲、乙、丙、丁四组，下列选项中说法错误的是( ) A．甲与乙的分类依据可以是有无细胞壁 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 308 B．甲与乙的分类依据可以是有无光合色素 C．丙与丁的分类依据可以是有无染色体 D．丙与丁的分类依据可以是有无 RNA 【解析】 噬菌体没有细胞结构，变形虫是动物，两者均没有细胞壁也不含光合色素，蓝藻和衣藻都有细胞壁也都有光合色 素，A、B正确；病毒和原核生物都没有染色体，而真核生物有染色体，C 正确；噬菌体只含有 DNA 一种核酸，但其他三种生物 DNA 和 RNA 都有，D错误。 【答案】 D 5．在动物细胞的物质运输中，属于单纯扩散的是( ) 【导学号：60150270】 A．红细胞中的 Na ＋ 进入血浆 B．细胞外液中的 O2进入肌细胞 C．细胞外液中的 K ＋ 进入神经细胞 D．血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞 【解析】 人红细胞中的 Na ＋ 只有血浆中的 1/6，为了维持 Na ＋ 细胞外高浓度、K ＋ 细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出 Na ＋ ， 运进 K＋，故 A、C 错误；O2的跨膜运输是单纯扩散，故 B 正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高，血浆中的碘进 入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故 D 错误。 【答案】 B 6．下图纵轴为生成物量，横轴为反应时间，其中能正确表示酶浓度增加，而其他条件不变时，生成物量变化的曲线图是(图 中虚线表示酶浓度增加后的变化曲线) ( ) A B C D 【解析】 酶浓度增加，而其他条件不变时，反应速率提高，生成物量取决于反应物的量，故不变，故 C 正确。 【答案】 C 7．下面是酶活性受 pH 影响的示意图，其中正确的是( ) 【导学号：60150271】 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 309 【解析】 酶活性受 pH 的影响，在最适 pH 时，酶活性最高，pH 过低或过高，酶分子结构受到破坏，酶活性丧失，不可恢复； 在最适 pH 范围内，酶活性随 pH 增大而增加，超过了最适 pH，酶活性随 pH 增大而降低。 【答案】 A 8．下列关于细胞呼吸的叙述，错误的是( ) A．细胞呼吸必须在酶的催化下进行 B．人体硬骨组织细胞也进行呼吸 C．酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸 D．叶肉细胞在光照下进行光合作用，不进行呼吸作用 【解析】 细胞呼吸是活细胞都进行的一项生命活动，必须在酶的催化作用下进行；酵母菌在有氧的条件下，把葡萄糖分解 成二氧化碳和水，无氧的条件下把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳。叶肉细胞在光照下既进行光合作用，也进行呼吸作用。 【答案】 D 9．在下列两种情况下，叶肉细胞内 C3、C5、ATP 含量变化应分别是( ) 【导学号：60150272】 Ⅰ.夏季中午光照最强时 Ⅱ.将植物由光下移到背阴处 ①C3↑ ②C3↓ ③C5↑ ④C5↓ ⑤ATP↓ ⑥ATP↑ ⑦ATP 含量不变 A．②③⑥，①④⑦ B．①④⑤，②③⑥ C．②③⑦，①④⑤ D．②③⑥，①④⑤ 【解析】 夏季中午光照最强时，气孔部分关闭，CO2浓度下降，C3下降，C5上升，ATP 由于消耗减少而上升。将植物由光下 移到背阴处，光反应减弱，产生的[H]和 ATP 减少，消耗的 C3减少，剩余的 C3增多，同时消耗的 C5不变，但生成的 C5减少，总的 C5下降。故选 D。 【答案】 D 10．(2015·上海高考)以下 4 支试管置于适合的温度下，经过一定时间后能产生 ATP 的是( ) 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 310 【解析】 葡萄糖在细胞质中分解为丙酮酸才能进入线粒体，A 错误。二碳化合物可被叶绿体利用，不能被内质网利用，B 错误。丙酮酸的氧化分解可发生在细胞质基质和线粒体，不能发生在内质网，C 错误。真核细胞膜破裂，但线粒体完好，丙酮酸 可进入线粒体进行有氧呼吸的第二、三阶段，有氧呼吸第二、三阶段有 ATP 生成，D正确。 【答案】 D 11．如图是绿色植物体内能量供应及利用的示意图，下列说法有误的是( ) 【导学号：60150273】 A．a中合成 ATP 的部位在基粒类囊体膜上 B．b中的 ATP 用于还原三碳化合物 C．a、c 中合成 ATP 所需的能量来源相同 D．d中能量的去向是用于耗能的生命活动 【解析】 图中 a 是光反应，b 是暗反应，c 是细胞呼吸，d是 ATP 的利用。a中合成 ATP 所需能量来源于光能，c中合成 ATP 所需能量来自于葡萄糖。 【答案】 C 12．下图 A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间，图 B 表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述 中，正确的是( ) A B ①一个细胞周期是指乙→乙的全过程 ②在高等植物细胞内，两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在乙→甲过程 ③c、d 两段都 要消耗 ATP ④b 段的主要变化是 DNA 的复制及有关蛋白质的合成 A．①④ B．②③ C．①③ D．③④ 【解析】 两极发出纺锤丝形成纺锤体发生在分裂前期，即图 A 甲→乙过程中；c、d 两段分别表示分裂间期和分裂期，c 段 要消耗 ATP 用于 DNA 的复制和有关蛋白质的合成等，d 段消耗 ATP 用于染色体的移动等；b 段是分裂期，不能进行 DNA 复制及有 关蛋白质的合成。 【答案】 C 二、非选择题(28 分) 13．(14 分)小肠的吸收是指食物消化后的产物、水和无机盐等通过小肠上皮细胞进入血液和淋巴的过程。0.9%的 NaCl 溶液 是与兔的体液渗透压相等的生理盐水。某同学将处于麻醉状态下的兔的一段排空小肠结扎成甲、乙、丙、丁 4个互不相通、长度 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 311 相等的肠袋(血液循环正常)，并进行实验，实验步骤和实验结果如表。 【导学号：60150274】 实验组别 实验步骤 甲 乙 丙 丁 向肠袋内注入等量的溶液，使其充盈 0.7% NaCl 10 mL 0.9% NaCl 10 mL 1.1% NaCl 10 mL 0.9% NaCl＋微量 Na ＋ 载体 蛋白的抑制剂共 10 mL 维持正常体温半小时后，测肠袋内 NaCl 溶液的量 1 mL 3 mL 5 mL 9.9 mL 请根据实验结果回答问题： (1)实验开始时，水在肠腔和血液之间的移动方向是：甲组从________；丙组从________。在这一过程中水分子的运动方向 是从溶液浓度________处流向溶液浓度________处。本实验中水分子的这种移动过程称为________。 (2)比较乙和丁的实验结果，可推测小肠在吸收 Na ＋ 时，需要________的参与。 【解析】 (1)根据渗透作用原理，水分子由溶液浓度低处向溶液浓度高处扩散。因为血液的渗透压与质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液相等，所以实验开始时甲组中的水分子从肠腔向血液移动，丙组中的水分子从血液向肠腔移动。 (2)与乙组不同的是，丁组中加入了 Na＋载体蛋白的抑制剂，其结果是半小时后丁组中 NaCl 溶液的量几乎无变化，说明 Na＋ 载体蛋白的抑制剂影响了 Na＋的运输，可推测小肠在吸收 Na＋时，需要 Na＋载体蛋白的参与。 【答案】 (1)肠腔进入血液 血液进入肠腔 低 高 渗透作用 (2)Na ＋ 载体蛋白 14．(14 分)图 1是某植物叶肉细胞的结构示意图，图 2 表示该植物在不同光强度下光合作用速率(用 CO2吸收速率表示)的变 化。请据图回答： 真正的价值并不在人生的舞台上,而在我们扮演的角色中。 312 (1)图 1 细胞内具有双层膜结构的细胞器有________________(填图中序号)。 (2)将图 1 细胞浸润在________________(填“大于”、“小于”或“等于”)细胞液浓度的溶液中，该细胞将会出现质壁分 离现象。 (3)图 2 中，影响曲线 AB 段光合作用速率的环境因素主要是________________，而可能限制曲线 BC 段光合作用速率的两种 环境因素主要是________、________。 (4)如果植物白天始终处于图 2 中 A 点状态，则在较长时间后该植物________(填“能”或“不能”)正常生长，原因是 _______________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。 【答案】 (1)①④ (2)大于 (3)光强度 温度、CO2浓度 (4)不能 白天没有有机物积累，夜间呼吸作用还要消耗有机 物，故在较长时间内有机物的消耗量大于合成量