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2020屆高考生物二輪教師用書:第2講 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
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第2講 細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)與物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式
★ [最新考綱]
1.細(xì)胞學(xué)說的建立過程(Ⅰ);2.原核細(xì)胞和真核細(xì)胞的異同(Ⅱ);3.細(xì)胞膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ);4.主要細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ);5.細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能(Ⅱ);6.物質(zhì)出入細(xì)胞的方式(Ⅱ)。
精讀教材——記一記
1.(1)功能越復(fù)雜的細(xì)胞膜,蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量就越多。(P41中部正文)
(2)細(xì)胞癌變過程中,有的癌細(xì)胞膜上會產(chǎn)生甲胎蛋白、癌胚抗原等特殊蛋白質(zhì)。(P41小字)
2.臺盼藍(lán)染色鑒定活細(xì)胞,只有死細(xì)胞會染成藍(lán)色,主要是細(xì)胞膜喪失選擇透過性。(P43拓展題)
3.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)合成和加工,以及脂質(zhì)“合成的車間”。(P45)
4.(1)硅肺:硅塵被吞噬細(xì)胞吞噬,但細(xì)胞中的溶酶體缺乏分解硅塵的酶,而硅塵卻能破壞溶酶體的膜,使細(xì)胞死亡。(P46相關(guān)信息)
(2)溶酶體內(nèi)含多種水解酶,能分解衰老損傷的細(xì)胞器,吞噬并殺死侵入細(xì)胞的病毒或病菌。(P46正文)
5.內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜可內(nèi)連核膜,外連細(xì)胞膜。(各種生物膜成分和結(jié)構(gòu)相似,結(jié)構(gòu)和功能上緊密聯(lián)系和協(xié)調(diào)配合。)(P49圖3-9)
6.將磷脂制成很小的小球,讓這些小球包裹著藥物,運(yùn)輸?shù)交疾〔课?,通過小球膜和細(xì)胞膜的融合,將藥物送入細(xì)胞(即胞吞)(P49相關(guān)信息)
7.(1)鮮肉立即做熟,肉會很老,鮮肉過一段時間后再煮,肉反而鮮嫩,主要與細(xì)胞內(nèi)的溶酶體提前把一些大分子物質(zhì)水解有關(guān)。(P58知識遷移)
(2)用顯微鏡觀察無色且未染色的細(xì)胞,應(yīng)該把視野調(diào)暗些,可換成平面反光鏡和小光圈。(P58技能應(yīng)用)
(3)最原始的地球生命是單細(xì)胞生物,形成單細(xì)胞重要的一步是要形成細(xì)胞膜,根據(jù)原核與真核的區(qū)別,可猜測細(xì)胞內(nèi)的膜可能是由細(xì)胞膜演化而來的。(P58思維拓展)
8.成熟的植物細(xì)胞,細(xì)胞膜和液泡膜以及兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì)稱為原生質(zhì)層。原生質(zhì)層的選擇透過性取決于細(xì)胞膜和液泡膜。(P61中部正文)
9.(1)磷脂分子的組成元素有C、H、O、N、P。(P66右上角圖)
(2)在細(xì)胞膜的外表,有糖蛋白(叫糖被),消化道和呼吸道表面的糖蛋白有保護(hù)和潤滑作用,糖蛋白常作受體蛋白,與細(xì)胞識別(信息交流)有關(guān)。而癌細(xì)胞糖蛋白較少,黏度小易轉(zhuǎn)移。(P68下部小字)
10.通道蛋白具有特異性,屬于協(xié)助擴(kuò)散。(P74科學(xué)前沿)自我診斷——判一判
1.有關(guān)細(xì)胞結(jié)構(gòu)和功能的正誤判斷
(1)(2019·全國卷Ⅱ,T1B)在真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核中能夠合成的物質(zhì)是脂質(zhì)和RNA。(√)
(2)(2018·全國卷Ⅲ,T2B)細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜中都含有磷元素。(√)
(3)(2018·全國卷Ⅰ,T1A)葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶。(√)
(4)細(xì)胞壁是植物細(xì)胞的邊界。(×)
(5)細(xì)胞間的信息交流均依賴于細(xì)胞膜上的受體。(×)
(6)人體細(xì)胞的線粒體內(nèi)膜蛋白質(zhì)和脂質(zhì)的比值大于外膜。(√)
(7)合成固醇類激素的分泌細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)一般不發(fā)達(dá)。(×)
(8)溶酶體執(zhí)行功能時伴隨其膜成分的更新。(√)
(9)在造血干細(xì)胞中,合成的細(xì)胞膜蛋白的運(yùn)輸途徑為高爾基體→核糖體→細(xì)胞膜。(×)
(10)真核細(xì)胞具有一些能顯著增大膜面積、有利于酶的附著以提高代謝效率的結(jié)構(gòu),如神經(jīng)細(xì)胞的樹突。(×)
(11)生物膜之間可通過具膜小泡的轉(zhuǎn)移實(shí)現(xiàn)膜成分的更新,分泌蛋白合成越旺盛的細(xì)胞,其高爾基體成分的更新速度越快。(√)
(12)細(xì)胞核是mRNA合成和加工的場所。(√)
(13)核膜上的核孔可以讓蛋白質(zhì)和RNA自由進(jìn)出。(×)
(14)核仁是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心。(×)
2.有關(guān)物質(zhì)出入細(xì)胞方式的正誤判斷
(1)質(zhì)壁分離過程中,水分子外流導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)滲透壓升高。(√)
(2)質(zhì)壁分離過程中水分子的擴(kuò)散只能是單向進(jìn)行。(×)
(3)光學(xué)顯微鏡可用于觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(√)
(4)乙醇通過細(xì)胞膜需要消耗ATP。(×)
(5)(2018·全國卷Ⅱ,T2A)巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散。(×)
解析: 病原體屬于顆粒性物質(zhì),巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于胞吞。
(6)葡萄糖跨膜運(yùn)輸不需要載體蛋白。(×)
(7)氫離子可以通過擴(kuò)散作用進(jìn)入液泡內(nèi)。(×)
(8)主動運(yùn)輸使膜內(nèi)外物質(zhì)濃度趨于一致,維持了細(xì)胞的正常代謝。(×)
(9)物質(zhì)通過協(xié)助擴(kuò)散進(jìn)出細(xì)胞時需要消耗ATP。(×)
(10)在靜息狀態(tài)下,神經(jīng)細(xì)胞不再進(jìn)行葡萄糖的跨膜運(yùn)輸。(×)
(11)胞吐過程一定會發(fā)生分泌泡與細(xì)胞膜的融合。(√)
高頻命題點(diǎn)1 細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能
真題領(lǐng)航——目標(biāo)方向?qū)敫呖?br />
1.(2019·全國Ⅱ卷,1)在真核細(xì)胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核中能夠合成的物質(zhì)分別是( )
A.脂質(zhì)、RNA B.氨基酸、蛋白質(zhì)
C.RNA、DNA D.DNA、蛋白質(zhì)
解析:A [本題借助細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能相關(guān)知識,考查考生理解所學(xué)知識要點(diǎn),把握知識間內(nèi)在聯(lián)系的能力;對比內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和細(xì)胞核合成代謝的特點(diǎn),體現(xiàn)了對生命觀念素養(yǎng)中結(jié)構(gòu)與功能觀的考查。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)加工以及脂質(zhì)合成的“車間”,在細(xì)胞核內(nèi)通過DNA復(fù)制合成DNA,通過轉(zhuǎn)錄合成RNA,蛋白質(zhì)是在核糖體中合成的。故A正確,B、C、D錯誤。]
2.(2019·全國Ⅲ卷,1)下列有關(guān)高爾基體、線粒體和葉綠體的敘述,正確的是( )
A.三者都存在于藍(lán)藻中
B.三者都含有DNA
C.三者都是ATP合成的場所
D.三者的膜結(jié)構(gòu)中都含有蛋白質(zhì)
解析:D [本題借助高爾基體、線粒體和葉綠體的結(jié)構(gòu)與功能,考查考生理解所學(xué)知識點(diǎn),作出合理判斷的能力;試題通過比較分析的方法體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀。藍(lán)藻細(xì)胞為原核細(xì)胞,原核細(xì)胞中不含高爾基體、線粒體、葉綠體等細(xì)胞器,A錯誤;線粒體和葉綠體中含有DNA,高爾基體中不含DNA,B錯誤;線粒體和葉綠體分別可以通過細(xì)胞呼吸和光合作用合成ATP,高爾基體內(nèi)不能合成ATP,C錯誤;三者都含生物膜,生物膜的主要成分是脂質(zhì)和蛋白質(zhì),D正確。]
3.(2019·全國Ⅲ卷,2)下列與真核生物細(xì)胞核有關(guān)的敘述,錯誤的是( )
A.細(xì)胞中的染色質(zhì)存在于細(xì)胞核中
B.細(xì)胞核是遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的場所
C.細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心
D.細(xì)胞核內(nèi)遺傳物質(zhì)的合成需要能量
解析:B [本題借助細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)與功能,考查考生理解所學(xué)知識,作出合理判斷的能力;試題通過基礎(chǔ)判斷的形式體現(xiàn)了生命觀念素養(yǎng)中的結(jié)構(gòu)與功能觀。真核細(xì)胞的DNA與蛋白質(zhì)等結(jié)合形成染色質(zhì),存在于細(xì)胞核中.A正確;細(xì)胞核是細(xì)胞代謝和遺傳的控制中心,是DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所,翻譯的場所是核糖體,B錯誤,C正確;細(xì)胞核內(nèi)DNA的復(fù)制(遺傳物質(zhì)的合成)需要消耗能量,D正確。]
4.(2018·全國Ⅰ卷,1)生物膜的結(jié)構(gòu)與功能存在密切的聯(lián)系,下列有關(guān)敘述錯誤的是( )
A.葉綠體的類囊體膜上存在催化ATP合成的酶
B.溶酶體膜破裂后釋放出的酶會造成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞
C.細(xì)胞的核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),核孔是物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞核的通道
D.線粒體DNA位于線粒體外膜上,編碼參與呼吸作用的酶
解析:D [葉綠體的類囊體膜是光反應(yīng)的場所,可以發(fā)生ADP向ATP的轉(zhuǎn)變,所以存在催化ATP合成的酶,A正確;溶酶體內(nèi)具有多種水解酶,溶酶體膜破裂后,內(nèi)含的多種水解酶會導(dǎo)致細(xì)胞和細(xì)胞結(jié)構(gòu)自溶,B正確;細(xì)胞核膜是雙層膜結(jié)構(gòu),外膜表面的核孔是RNA和蛋白質(zhì)等多種大分子進(jìn)出細(xì)胞核的通道,C正確;線粒體DNA位于線粒體基質(zhì)中,D錯誤。]
5.(2018·全國Ⅲ卷,2)下列有關(guān)細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和生命活動的敘述,錯誤的是( )
A.成熟個體中的細(xì)胞增殖過程不需要消耗能量
B.細(xì)胞的核膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和細(xì)胞膜中都含有磷元素
C.兩個相鄰細(xì)胞的細(xì)胞膜接觸可實(shí)現(xiàn)細(xì)胞間的信息傳遞
D.哺乳動物造血干細(xì)胞分化為成熟紅細(xì)胞的過程不可逆
解析:A [細(xì)胞增殖包括有絲分裂、減數(shù)分裂、無絲分裂,均要完成DNA的復(fù)制和蛋白質(zhì)的合成,需要消耗ATP提供能量。]
知識拓展——培養(yǎng)學(xué)生文字表達(dá)能力
1.細(xì)胞膜上有哪些蛋白質(zhì)?
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答案:有覆蓋在磷脂雙分子層外側(cè)的蛋白質(zhì),如糖蛋白,受體等;有覆蓋在磷脂雙分子層內(nèi)側(cè)的蛋白質(zhì),如ATP水解酶等;有貫穿于磷脂雙分子層的蛋白質(zhì),如水通道,離子通道等載體蛋白。
2.含有核酸分子的細(xì)胞器有哪些?
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答案:線粒體(DNA、RNA)、葉綠體(DNA、RNA)、核糖體(RNA)。
3.核糖體的形成都與核仁有關(guān)嗎?
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答案:核仁能合成rRNA,所以與核糖體形成有關(guān),但在線粒體、葉綠體以及原核細(xì)胞中均沒有核仁卻有核糖體,所以核糖體的形成不一定與核仁有關(guān)。
4.動物細(xì)胞膜上有幾種脂質(zhì)?
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答案:有兩種,磷脂和膽固醇(固醇)。
核心整合——掌握必備生物知識
1.細(xì)胞分類與判斷(填圖)
2.細(xì)胞結(jié)構(gòu)的功能分類(填表)
分類依據(jù)
細(xì)胞結(jié)構(gòu)
按膜分
不具膜
核糖體、中心體
單層膜
⑤細(xì)胞膜、溶酶體、液泡、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、囊泡
雙層膜
線粒體、葉綠體、細(xì)胞核
按成分分
有DNA
⑥線粒體、葉綠體、細(xì)胞核
有DNA
線粒體、葉綠體、細(xì)胞核、核糖體
有色素
葉綠體、液泡
按功能分
與主動運(yùn)輸有關(guān)
線粒體、核糖體
能量轉(zhuǎn)換
⑦葉綠體、線粒體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
與有絲分裂有關(guān)
核糖體、線粒體、⑧中心體、高爾基體
產(chǎn)生水
⑨葉綠體、線粒體、核糖體、高爾基體、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)
能自我復(fù)制
⑩線粒體、葉綠體、中心體
3.五類物質(zhì)的合成場所歸納(填圖)
4.細(xì)胞核的功能(填空)
(1)細(xì)胞內(nèi)遺傳物質(zhì)貯存、復(fù)制和轉(zhuǎn)錄的主要場所,是遺傳信息庫。
(2)細(xì)胞?代謝和遺傳的控制中心。
5.生物膜系統(tǒng)及其功能(填圖)
6.分泌蛋白的合成、運(yùn)輸與分泌過程(填圖)
(1)過程示意圖
(2)膜面積及放射性強(qiáng)度變化示意圖
分泌蛋白質(zhì)的幾點(diǎn)說明
(1)核糖體只是分泌蛋白肽鏈的合成場所,肽鏈需要經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工與包裝才能形成具有生物活性的蛋白質(zhì),也只有分泌到細(xì)胞外才能行使一定的功能。
(2)除外分泌蛋白外,存在于細(xì)胞膜上的蛋白也是由附著在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的核糖體合成的,經(jīng)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體加工后轉(zhuǎn)移至細(xì)胞膜上,如載體和受體等。
(3)外分泌蛋白出細(xì)胞的方式為胞吐,該過程體現(xiàn)了細(xì)胞膜的流動性,并未體現(xiàn)出細(xì)胞膜的選擇透過性,并且該過程中穿過“0”層膜。
考向立意——突顯對生命觀念能力考查
[考向一] 以細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能必備知識為載體,考查對結(jié)構(gòu)與功能觀的理解
1.下圖1是生物膜的流動鑲嵌模型及物質(zhì)跨膜運(yùn)輸示意圖,其中離子通道是一種通道蛋白,通道蛋白是橫跨質(zhì)膜的親水性通道,允許適當(dāng)大小的離子順濃度梯度通過。圖2表示磷脂在細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)分布的百分比。請據(jù)圖分析,下列敘述不正確的是( )
A.圖1所示生物膜最可能是細(xì)胞膜
B.物質(zhì)通過離子通道不需要消耗ATP
C.由圖1和圖2可知,膜脂和膜蛋白在細(xì)胞膜上的分布是不對稱的
D.丁的化學(xué)成分為蛋白質(zhì)
解析:D [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念及科學(xué)思維,難度不大。圖1中丁是糖蛋白,分布于細(xì)胞膜外表面,故圖1所示生物膜最可能是細(xì)胞膜,A項(xiàng)正確;由題干信息可知,物質(zhì)順濃度通過通道蛋白,因此,不消耗ATP,B項(xiàng)正確;由圖1和圖2可知,膜的成分在膜上的分布是不對稱的,C項(xiàng)正確;丁的化學(xué)成分是糖蛋白。]
2.傘藻是一種能進(jìn)行光合作用的單細(xì)胞綠藻,由傘帽、傘柄和假根三部分構(gòu)成,細(xì)胞核在假根內(nèi)。科學(xué)家用傘形帽和菊花形帽兩種傘藻做嫁接和核移植實(shí)驗(yàn)(如下圖)。下列相關(guān)敘述錯誤的是( )
A.圖2中移去細(xì)胞核的甲傘藻的生命活動將逐漸減緩直至停止
B.圖2中③與圖1中①的帽形相同,都是菊花形帽
C.圖1中①②的帽形因嫁接而改變
D.上述實(shí)驗(yàn)說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān)
解析:C [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念和科學(xué)思維探究,難度適中。細(xì)胞核是細(xì)胞遺傳和代謝活動的控制中心,故移去細(xì)胞核的甲傘藻的生命活動逐漸減緩直至停止,A項(xiàng)正確;圖2中的③與圖1中的①的細(xì)胞核相同,故兩者都是菊花形帽,B項(xiàng)正確;圖1中①②嫁接的是傘柄(屬于細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)部分)故不會引起帽形的改變,C項(xiàng)錯誤;題中嫁接實(shí)驗(yàn)及核移植實(shí)驗(yàn)可說明生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)的建成主要與細(xì)胞核有關(guān),D項(xiàng)正確。]
3.圖甲為某植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)模式圖;圖乙為圖甲中的兩種膜結(jié)構(gòu),以及發(fā)生的生化反應(yīng);圖丙為人體內(nèi)某種分泌細(xì)胞。請據(jù)圖回答下列問題:
(1)鑒定圖甲所示細(xì)胞是否為活細(xì)胞的一種實(shí)驗(yàn)方法是__________,藍(lán)藻與圖甲所示細(xì)胞在結(jié)構(gòu)上最主要的差別是________________________________________________________。
(2)圖乙中的兩種生物膜分別存在于圖甲的__________和__________(填標(biāo)號)中,兩種生物膜除產(chǎn)生上述物質(zhì)外,還均可產(chǎn)生的物質(zhì)是_______________________________________。
(3)若圖丙表示的分泌物為抗體,則圖丙所示的分泌細(xì)胞為__________,其分泌的抗體參與人體的__________(填“非特異性免疫”“體液免疫”或“細(xì)胞免疫”)過程。
(4)圖甲與圖丙所示結(jié)構(gòu)都有細(xì)胞膜,細(xì)胞膜具有三大功能:①將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開;②________________;③__________________________________。
答案:(1)觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原(答案合理即可) 藍(lán)藻沒有以核膜為界限的細(xì)胞核 (2)5 4 ATP
(3)漿細(xì)胞(效應(yīng)B細(xì)胞) 體液免疫 (4)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流(順序可互換)
[考向二] 以生物膜系統(tǒng)為載體,考查學(xué)生對科學(xué)思維的理解
4.如圖為物質(zhì)X的合成與分泌過程,甲、乙、丙、丁、戊表示細(xì)胞結(jié)構(gòu),其中甲、戊中含有RNA。下列說法中正確的是( )
A.圖示過程只體現(xiàn)生物膜系統(tǒng)在功能上的聯(lián)系而沒有體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系
B.圖示過程的實(shí)現(xiàn)只依賴于生物膜上的脂質(zhì)分子的運(yùn)動
C.在分泌蛋白的合成分泌過程中,乙的膜面積減少、丁的膜面積增加
D.圖示過程也能發(fā)生在原核細(xì)胞中
解析:C [據(jù)圖分析,物質(zhì)X的基本單位是氨基酸,則物質(zhì)X表示分泌蛋白;甲、乙、丙、丁、戊分別表示核糖體(含rRNA)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜和線粒體(含少量DNA和RNA)。圖示表示分泌蛋白的合成與分泌過程,該過程體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的相互聯(lián)系,A錯誤;分泌蛋白的合成和分泌過程有膜變形,體現(xiàn)了生物膜具有一定的流動性,并不只是依賴生物膜上脂質(zhì)分子的運(yùn)動,B錯誤;在分泌蛋白的合成分泌過程中,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)會首先形成囊泡,其膜面積減小,之后囊泡轉(zhuǎn)移到高爾基體,在高爾基體內(nèi)進(jìn)行肽鏈加工,加工完之后,高爾基體膜又形成囊泡運(yùn)往細(xì)胞膜,所以高爾基體膜面積基本不發(fā)生變化,細(xì)胞膜面積增大,C正確;原核細(xì)胞中只含有核糖體,無其他細(xì)胞器,D錯誤。]
5.如圖為細(xì)胞內(nèi)某些蛋白質(zhì)的加工、分揀和運(yùn)輸過程,M6P受體與溶酶體水解酶的定位有關(guān)。下列敘述錯誤的是( )
A.分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體水解酶需要高爾基體的分揀和運(yùn)輸
B.M6P受體基因發(fā)生突變,會導(dǎo)致溶酶體水解酶在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)內(nèi)積累
C.溶酶體的形成體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及功能上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一
D,若水解酶磷酸化過程受阻,可能會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)吞物質(zhì)的蓄積
解析:B [分析題圖可知,分泌蛋白、膜蛋白、溶酶體水解酶均在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行加工,再運(yùn)輸?shù)礁郀柣w進(jìn)行加工、分類和運(yùn)輸,A正確;由圖可知,M6P受體基因發(fā)生突變會影響水解酶的去磷酸化過程,但不會影響水解酶由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的運(yùn)輸,B錯誤;細(xì)胞膜、細(xì)胞器膜和核膜共同構(gòu)成生物膜系統(tǒng),溶酶體由高爾基體分泌而來,溶酶體的形成,體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)和功能上的統(tǒng)一,C正確;水解酶磷酸化過程受阻,影響溶酶體形成,導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)吞物質(zhì)無法被水解,D正確。]
“三看”法分析分泌蛋白的合成、加工、運(yùn)輸
一看標(biāo)記氨基酸出現(xiàn)的先后順序:核糖體→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)→囊泡→高爾基體→囊泡→細(xì)胞膜(→胞外)。
二看膜面積變化的結(jié)果:內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積縮小,細(xì)胞膜面積增大。
三看與分泌蛋白形成有關(guān)的細(xì)胞器:核糖體(蛋白質(zhì)的裝配機(jī)器)、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(加工車間)、高爾基體(包裝)和線粒體(提供能量)。
高頻命題點(diǎn)2 物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
真題領(lǐng)航——目標(biāo)方向?qū)敫呖?br />
1.(2018·全國Ⅰ卷,3)下列有關(guān)植物根系吸收利用營養(yǎng)元素的敘述,錯誤的是( )
A.在酸性土壤中,小麥可吸收利用土壤中的N2和NO
B.農(nóng)田適時松土有利于農(nóng)作物根細(xì)胞對礦質(zhì)元素的吸收
C.土壤微生物降解植物秸稈產(chǎn)生的無機(jī)離子可被根系吸收
D.給玉米施肥過多時,會因根系水分外流引起“燒苗”現(xiàn)象
解析:A [小麥不能直接吸收利用土壤中的N2,N2必須被固定后,才能被植物吸收利用,A錯誤;農(nóng)田適時松土可以增加土壤中的氧氣,增強(qiáng)農(nóng)作物根系的有氧呼吸,有利于農(nóng)作物根細(xì)胞通過主動運(yùn)輸?shù)姆绞綄ΦV質(zhì)元素進(jìn)行吸收,B正確;土壤微生物可以將秸稈中的有機(jī)物分解成無機(jī)離子等,植物的根系能吸收這些無機(jī)離子用于生命活動,C正確;給玉米施肥過多時,土壤滲透壓升高,當(dāng)其高于玉米根的細(xì)胞液滲透壓時,玉米會因根系水分外流而出現(xiàn)“燒苗”現(xiàn)象,D正確。]
2.(2018·全國Ⅱ卷,2)下列有關(guān)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)臄⑹?,正確的是( )
A.巨噬細(xì)胞攝入病原體的過程屬于協(xié)助擴(kuò)散
B.固醇類激素進(jìn)入靶細(xì)胞的過程屬于主動運(yùn)輸
C.神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時產(chǎn)生的Na+內(nèi)流屬于被動運(yùn)輸
D.護(hù)膚品中的甘油進(jìn)入皮膚細(xì)胞的過程屬于主動運(yùn)輸
解析:C [巨噬細(xì)胞依賴細(xì)胞膜的流動性以胞吞的方式攝入病原體,A項(xiàng)錯誤;固醇類激素屬于脂質(zhì),以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入靶細(xì)胞,B項(xiàng)錯誤;神經(jīng)細(xì)胞受到刺激時,Na+順濃度梯度內(nèi)流,屬于被動運(yùn)輸,C項(xiàng)正確;甘油以自由擴(kuò)散的方式進(jìn)入細(xì)胞,D項(xiàng)錯誤。]
3.(2017·全國Ⅱ卷,4)將某種植物的成熟細(xì)胞放入一定濃度的物質(zhì)A溶液中,發(fā)現(xiàn)其原生質(zhì)體(即植物細(xì)胞中細(xì)胞壁以內(nèi)的部分)的體積變化趨勢如圖所示,下列敘述正確的是( )
A.0~4 h內(nèi)物質(zhì)A沒有通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)
B.0~1 h內(nèi)細(xì)胞體積與原生質(zhì)體體積的變化量相等
C.2~3 h內(nèi)物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓
D.0~1 h內(nèi)液泡中液體的滲透壓大于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓
解析:C [0~4 h內(nèi),開始一段時間內(nèi),原生質(zhì)體的相對體積逐漸減小,說明細(xì)胞液濃度小于物質(zhì)A溶液的濃度,當(dāng)原生質(zhì)體相對體積達(dá)到最小后又逐漸增大,說明部分物質(zhì)A通過細(xì)胞膜進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),使細(xì)胞液濃度增大,從而使細(xì)胞吸水,表現(xiàn)為原生質(zhì)體相對體積逐漸增大,A錯誤;因細(xì)胞壁的伸縮性較小,而原生質(zhì)體的伸縮性較大,故0~1 h內(nèi)細(xì)胞體積的變化量小于原生質(zhì)體體積的變化量,B錯誤;據(jù)圖可知,2~3 h內(nèi),原生質(zhì)體的相對體積增大,表明細(xì)胞吸水,此時物質(zhì)A溶液的滲透壓小于細(xì)胞液的滲透壓,C正確;0~1 h內(nèi),原生質(zhì)體的相對體積減小,表明細(xì)胞失水,此時液泡中液體(細(xì)胞液)的滲透壓小于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)的滲透壓又小于物質(zhì)A溶液的滲透壓,D錯誤。]
知識拓展——培養(yǎng)學(xué)生完善科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)過程
根據(jù)物質(zhì)跨膜運(yùn)輸方式的特點(diǎn),如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?,寫出探究流程?br />
①探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
②探究是自由擴(kuò)散還是協(xié)助擴(kuò)散
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
答案:①探究是主動運(yùn)輸還是被動運(yùn)輸
核心整合——掌握必備生物知識
1.理清植物細(xì)胞和動物細(xì)胞發(fā)生滲透作用的原理(填空)
(1)滲透作用的兩個條件
a.半透膜:動物細(xì)胞的細(xì)胞膜相當(dāng)于一層半透膜,成熟植物細(xì)胞的①原生質(zhì)層相當(dāng)于一層半透膜。
b.膜兩側(cè)溶液具有濃度差:動物細(xì)胞的②細(xì)胞內(nèi)液與外界溶液具有濃度差,成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液與外界溶液具有濃度差。
(2)滲透作用中的幾個注意點(diǎn)
a.人工膜與半透膜的區(qū)別:生物膜具有載體蛋白,故具有選擇透過性,③人工膜為半透性膜,物質(zhì)能否通過取決于孔徑大小。
b.滲透裝置中的濃度為④物質(zhì)的量濃度,即摩爾濃度,而不是質(zhì)量濃度。
c.達(dá)到滲透平衡時,半透膜兩側(cè)水分子移動達(dá)到動態(tài)平衡,此時膜兩側(cè)溶液的濃度未必相等,如教材中滲透裝置與外界清水可達(dá)滲透平衡,漏斗內(nèi)蔗糖溶液濃度總⑤大于外界溶液。
(3)植物細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離的原因
a.外因:外界溶液濃度⑥大于細(xì)胞液濃度。
b.內(nèi)因:原生質(zhì)層(包括細(xì)胞膜、液泡膜、⑦兩層膜之間的細(xì)胞質(zhì))具有半透性,其伸縮性⑧大于細(xì)胞壁的伸縮性。
c.失分盲點(diǎn):將發(fā)生質(zhì)壁分離的成熟植物活細(xì)胞置于低濃度的溶液或蒸餾水中(不能是鹽酸、酒精、醋酸等),植物細(xì)胞會發(fā)生⑨質(zhì)壁分離的復(fù)原。但如果所用溶液為葡萄糖、KNO3、NaCl、尿素、乙二醇等,發(fā)生質(zhì)壁分離后會自動復(fù)原,原因是細(xì)胞主動或被動吸收溶質(zhì)而使細(xì)胞液濃度增大,植物細(xì)胞會吸水引起質(zhì)壁分離后的自動復(fù)原。
2.膜具有選擇透過性的因素分析(填空)
(1)根本因素——不同生物的⑩DNA(或遺傳物質(zhì))不同
(2) 3.物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞?填圖)
(1)判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
(2)影響物質(zhì)跨膜運(yùn)輸?shù)囊蛩?br />
a.物質(zhì)濃度(在一定濃度范圍內(nèi))
B.氧氣濃度
c.溫度
溫度影響膜的流動速率和?呼吸酶的活性,從而影響物質(zhì)運(yùn)輸?shù)乃俾省?br />
考向立意——突顯學(xué)科素養(yǎng)科學(xué)探究能力
[考向一] 以細(xì)胞質(zhì)壁分離為載體,考查學(xué)生科學(xué)探究能力
1.下圖是在不同情況下,成熟植物細(xì)胞的細(xì)胞液濃度隨時間變化而變化的曲線圖。下列關(guān)于甲、乙、丙、丁四圖的敘述,錯誤的是( )
A.圖甲中c點(diǎn)時細(xì)胞液濃度最低
B.圖乙中A~B時間段,細(xì)胞吸水能力逐漸減弱
C.圖丙中b點(diǎn)之后,細(xì)胞液濃度下降速度減慢可能與細(xì)胞壁有關(guān)
D.圖丁中c點(diǎn)時原生質(zhì)體(植物細(xì)胞除細(xì)胞壁以外的部分)體積最小、吸水能力最強(qiáng)
解析:B [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)思維,難度較大。據(jù)圖分析,圖甲中c點(diǎn)時細(xì)胞液濃度最低,A項(xiàng)正確;圖乙中A~B時間段,細(xì)胞液濃度逐漸增大,細(xì)胞吸水能力也逐漸增強(qiáng),B項(xiàng)錯誤;圖丙中b點(diǎn)之后,細(xì)胞液濃度下降速度減慢,最終不變了,可能是由于細(xì)胞壁的存在,細(xì)胞不能繼續(xù)吸水了,C項(xiàng)正確;圖丁中c點(diǎn)時,細(xì)胞液濃度最高,說明細(xì)胞失水最多,此時原生質(zhì)體體積最小,吸水能力最強(qiáng),D項(xiàng)正確。]
2.下圖的洋蔥表層細(xì)胞在不同溶液中,細(xì)胞吸水能力(細(xì)胞液濃度越大,該能力越強(qiáng))和原生質(zhì)體(植物細(xì)胞細(xì)胞壁以內(nèi)部分)相對體積(正常狀態(tài)為1.0)的相互關(guān)系圖解。請據(jù)圖回答下列問題:
材料和用具:紫色洋蔥、顯微鏡、載玻片、吸水紙、滴管等。
可供選擇試劑:清水、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 g/mL的KNO3溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.3 g/mL的蔗糖溶液、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 g/mL蔗糖溶液、臺盼藍(lán)染液、95%酒精、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的鹽酸。
(1)若B→A過程發(fā)生后可自動發(fā)生A→B過程,選用的試劑是__________。本實(shí)驗(yàn)具體操作步驟如下:
第一步:將一小塊紫色洋蔥鱗片葉外表皮平展在載玻片中央的清水中,在顯微鏡下觀察,可看到__________(請描述原生質(zhì)層的位置);
第二步:在蓋玻片一側(cè)用滴管滴該試劑溶液,從蓋玻片的另一側(cè)用吸水紙吸滴加的溶液;
第三步:觀察細(xì)胞的形態(tài)變化。
此實(shí)驗(yàn)是否需要再增設(shè)對照組?__________。
(2)若選擇某試劑在完成B→A過程后,無論換用哪種試劑,A→B過程都不會發(fā)生,則選擇的試劑是__________,此時細(xì)胞膜失去了__________的功能。
(3)若要選用紫色洋蔥內(nèi)表皮細(xì)胞做上述實(shí)驗(yàn),為了觀察到較為明顯的現(xiàn)象,還需要的試劑是__________,此時,當(dāng)細(xì)胞正在發(fā)生質(zhì)壁分離時,原生質(zhì)層呈現(xiàn)________色。
答案:(1)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1 g/mL的KNO3溶液 原生質(zhì)層緊緊地貼著細(xì)胞壁 不需要 (2)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5 g/mL的蔗糖溶液 控制物質(zhì)進(jìn)出 (3)臺盼藍(lán)染液 無
[考向二] 以物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞的方式為載體,考查學(xué)生科學(xué)思維能力
3.離子泵是一種具有ATP水解酶活性的載體蛋白,能利用水解ATP釋放的能量跨膜運(yùn)輸離子。下列敘述正確的是( )
A.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸屬于協(xié)助擴(kuò)散
B.離子通過離子泵的跨膜運(yùn)輸是順著濃度梯度進(jìn)行的
C.動物一氧化碳中毒會降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率
D.加入蛋白質(zhì)變性劑會提高離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率
解析:C [由題意知,離子泵參與的跨膜運(yùn)輸方式屬于主動運(yùn)輸,需要載體蛋白協(xié)助,需要消耗能量,是逆濃度梯度進(jìn)行的,A、B錯誤;動物一氧化碳中毒會影響血液中氧氣的運(yùn)輸,影響有氧呼吸產(chǎn)生ATP的速率,從而降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,C正確;蛋白質(zhì)變性劑可使離子泵變性失活,會降低離子泵跨膜運(yùn)輸離子的速率,D錯誤。]
4.如圖為Na+和葡萄糖進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞的示意圖。下列關(guān)于圖中物質(zhì)跨膜運(yùn)輸過程的分析,錯誤的是( )
A.同一物質(zhì)進(jìn)出同一細(xì)胞的方式可以不同
B.不同物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞膜可以共用同一載體
C.小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性
D.Na+進(jìn)出小腸上皮細(xì)胞均為被動運(yùn)輸
解析:D [據(jù)圖可知,Na+順濃度進(jìn)入細(xì)胞,屬于協(xié)助擴(kuò)散,逆濃度排出細(xì)胞,屬于主動運(yùn)輸,A正確,D錯誤;Na+和葡萄糖共用同一載體進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞,B正確;小腸上皮細(xì)胞吸收葡萄糖體現(xiàn)了細(xì)胞膜的選擇透過性,C正確。]
“三步法”判斷物質(zhì)出入細(xì)胞的方式
1.下圖為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的概念圖,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖中b為細(xì)胞核,是遺傳物質(zhì)存在的唯一場所
B.圖中c是細(xì)胞膜,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有選擇透過性
C.圖中d的主要成分是纖維素和果膠
D.在綠色植物的所有細(xì)胞中一定都含有g(shù)和h
解析:C [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念及科學(xué)思維,難度適中。遺傳物質(zhì)主要分布于細(xì)胞核中,線粒體和葉綠體中也含有少量DNA,A項(xiàng)錯誤;細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是具有一定的流動性,B項(xiàng)錯誤;圖中d是細(xì)胞壁,主要成分是纖維素和果膠,C項(xiàng)正確;圖中g(shù)和h分別代表葉綠體和線粒體,植物的根尖等非綠色組織細(xì)胞內(nèi)無葉綠體,D項(xiàng)錯誤。]
2.溶酶體是細(xì)胞內(nèi)的“消化車間”,如圖表示溶酶體的形成過程和“消化”功能示意圖,據(jù)圖判斷下列說法正確的是( )
A.圖中b結(jié)構(gòu)內(nèi)無核酸水解酶
B.溶酶體的形成與細(xì)胞膜、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜有關(guān)
C.溶酶體內(nèi)的水解酶是在高爾基體上合成的
D.結(jié)構(gòu)f的形成體現(xiàn)了生物膜的流動性
解析:D [分析題圖可知:a是高爾基體,b是溶酶體,c是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),d是被膜包裹的細(xì)菌,e是損傷的線粒體被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹。圖中b結(jié)構(gòu)為溶酶體,含有核酸水解酶,A錯誤;由圖可知,溶酶體的形成與高爾基體有關(guān),B錯誤;溶酶體內(nèi)的水解酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)的合成場所在核糖體,C錯誤;結(jié)構(gòu)f的形成涉及溶酶體膜和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜融合的過程,體現(xiàn)了生物膜的流動性,D正確。]
3.細(xì)胞核結(jié)構(gòu)模式如下圖所示,下列有關(guān)敘述不正確的是( )
A.①主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,在細(xì)胞分裂的不同時期呈現(xiàn)不同的狀態(tài)
B.②是產(chǎn)生核糖體、mRNA和合成蛋白質(zhì)的場所
C.③在細(xì)胞周期中發(fā)生周期性變化,其主要成分是磷脂和蛋白質(zhì)
D.④是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),其上附有核糖體
解析:B [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念和科學(xué)思維,難度適中。由圖可知,①是染色質(zhì),主要由蛋白質(zhì)和DNA構(gòu)成,與染色體是同種物質(zhì)在細(xì)胞分裂不同時期呈現(xiàn)的兩種不同狀態(tài);②是核仁,核仁與某種RNA的合成以及核糖體的形成有關(guān),而蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體,B項(xiàng)錯誤;③是核膜,在細(xì)胞周期中發(fā)生周期性變化(前期消失,末期重現(xiàn)),構(gòu)成核膜的主要成分是磷脂和蛋白質(zhì);圖中④為內(nèi)質(zhì)網(wǎng),其上附有核糖體。]
4.饑餓狀態(tài)下,腸腔的葡萄糖通過SGLT1逆濃度梯度進(jìn)行跨膜運(yùn)輸;進(jìn)食后,小腸微絨毛局部葡萄糖濃度由于二糖的水解而升高,細(xì)胞通過GLUT2順濃度梯度吸收葡萄糖,速率比通過SGLT1快數(shù)倍(如圖所示)。下列敘述錯誤的是( )
A.SGLT1和GLUT2都屬于載體蛋白,兩者都應(yīng)該具有ATP水解酶活性
B.圖中的二糖可能是麥芽糖
C.SGLT1和GLUT2同時存在增強(qiáng)了動物對環(huán)境的適應(yīng)性
D.葡萄糖通過SGLT1的跨膜運(yùn)輸方式體現(xiàn)了活細(xì)胞能夠按照生命活動的需要,選擇性吸收所需營養(yǎng)物質(zhì)
解析:A [葡萄糖通過SGLT1運(yùn)輸是逆濃度梯度的主動運(yùn)輸,需要消耗ATP;通過GLUT2運(yùn)輸是順濃度梯度的被動運(yùn)輸,不需要消耗能量,不需要具有ATP水解酶活性,A錯誤;圖中的二糖水解產(chǎn)生葡萄糖,可能是麥芽糖,B正確;SGLT1和GLUT2同時存在,保證了在不同濃度下葡萄糖的吸收,增強(qiáng)了動物對環(huán)境的適應(yīng)性,C正確;葡萄糖通過SGLT1的主動運(yùn)輸方式,能夠保證活細(xì)胞按照生命活動的需要,選擇性吸收所需營養(yǎng)物質(zhì),D正確。]
5.利用熒光素雙醋酸酯(FDA)染色法測定動物細(xì)胞的活力,其基本原理是FDA本身無熒光,可自由通過細(xì)胞膜,經(jīng)細(xì)胞內(nèi)酯酶分解產(chǎn)生熒光素,積累在細(xì)胞內(nèi)并能發(fā)出綠色熒光,下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.實(shí)驗(yàn)中配制的FDA溶液是一種低滲溶液
B.FDA通過胞吞方式進(jìn)入細(xì)胞,需要消耗能量
C.熒光素分子能以自由擴(kuò)散的方式通過細(xì)胞膜
D.一定范圍內(nèi),熒光強(qiáng)度與細(xì)胞活力呈正相關(guān)
解析:D [實(shí)驗(yàn)中配制的FDA溶液是一種高滲溶液,進(jìn)而通過順濃度梯度自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,A錯誤;根據(jù)題意“FDA本身無熒光,可自由通過細(xì)胞膜”,說明FDA進(jìn)入細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散,B錯誤;“經(jīng)細(xì)胞內(nèi)酯酶分解產(chǎn)生熒光素,積累在細(xì)胞內(nèi)并能發(fā)出綠色熒光”,說明熒光素在細(xì)胞內(nèi),不能擴(kuò)散出細(xì)胞,C錯誤;綠色熒光的強(qiáng)度越強(qiáng),則酶活性越高,所以綠色熒光的強(qiáng)度與細(xì)胞活力呈正相關(guān),D正確。]
6.已知肌細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為主動運(yùn)輸,紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式為協(xié)助擴(kuò)散。某生物興趣小組為了驗(yàn)證肌細(xì)胞和紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)。請完善該實(shí)驗(yàn),并回答下列問題:
實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲______________________________________________________________。
實(shí)驗(yàn)器材:5%的葡萄糖溶液、葡萄糖載體抑制劑、呼吸抑制劑、葡萄糖濃度測定儀、潔凈培養(yǎng)瓶若干、肌細(xì)胞和紅細(xì)胞等。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
第一步:取6支潔凈的培養(yǎng)瓶,分別編號為肌1、肌2和肌3,紅1、紅2和紅3;
第二步:向6支培養(yǎng)瓶中分別添加等量的__________,然后向肌1和紅1培養(yǎng)瓶中分別添加適量且等量的__________,向肌2和紅2培養(yǎng)瓶中分別添加相應(yīng)量的________,向肌3和紅3培養(yǎng)瓶中分別添加相應(yīng)量的生理鹽水;
(2)第三步:向肌1、肌2和肌3培養(yǎng)瓶中分別加入等量且適量的肌細(xì)胞,向紅1、紅2和紅3培養(yǎng)瓶中分別加入等量且適量的紅細(xì)胞;
第四步:培養(yǎng)相同且適宜的時間后,用葡萄糖濃度測定儀檢測各培養(yǎng)瓶中葡萄糖的濃度。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果:肌1、肌2和肌3培養(yǎng)瓶中葡萄糖的濃度依次為5%、4.8%、2.3%,紅1、紅2和紅3培養(yǎng)瓶中葡萄糖的濃度依次為__________、3.5%、__________。
(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:
①肌2和肌3兩組比較,可得出的結(jié)論是________________________________________
________________________________________________________________________。
②根據(jù)肌1和紅1,肌3和紅3的結(jié)果可得出的結(jié)論是
________________________________________________________________________。
答案:驗(yàn)證肌細(xì)胞和紅細(xì)胞吸收葡萄糖的方式 (1)5%的葡萄糖溶液 葡萄糖載體抑制劑 呼吸抑制劑
(2)5% 3.5% (3)①肌細(xì)胞吸收葡萄糖時消耗能量 ②肌細(xì)胞和紅細(xì)胞吸收葡萄糖都需要載體蛋白的協(xié)助
一、選擇題
1.如圖為細(xì)胞膜部分結(jié)構(gòu)與功能的示意圖。依據(jù)此圖作出的判斷不正確的是( )
A.細(xì)胞膜上的鈉鉀泵同時具有運(yùn)輸和催化的功能
B.K+通過K+通道的外流最終導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)外K+濃度相等
C.膜兩側(cè)K+、Na+濃度差依靠鈉鉀泵和脂雙層共同維持
D.細(xì)胞內(nèi)K+外流和細(xì)胞外Na+內(nèi)流的過程不消耗ATP
解析:B [細(xì)胞膜上的鈉鉀泵可以運(yùn)輸K+、Na+,同時可以起到催化作用,如催化ATP的水解,A正確。K+通過K+通道外流后,細(xì)胞內(nèi)K+濃度依然高于細(xì)胞外,B錯誤。細(xì)胞內(nèi)高K+、低Na+環(huán)境依靠鈉鉀泵和脂雙層共同維持,C正確。細(xì)胞內(nèi)K+外流和細(xì)胞外Na+內(nèi)流均不消耗ATP,屬于協(xié)助擴(kuò)散,D正確。]
2.如圖為植物光合作用產(chǎn)物蔗糖在不同細(xì)胞間運(yùn)輸、轉(zhuǎn)化過程的示意圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.蔗糖的水解有利于蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸
B.蔗糖在不同細(xì)胞間的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散
C.蔗糖從伴胞到篩管進(jìn)行了信息傳遞
D.蔗糖可通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞
解析:A [據(jù)圖分析,蔗糖的水解導(dǎo)致篩管內(nèi)蔗糖濃度降低,有利于伴胞內(nèi)的蔗糖順濃度梯度運(yùn)輸?shù)胶Y管,A正確;蔗糖在不同細(xì)胞間是通過胞間連絲運(yùn)輸?shù)?,不屬于協(xié)助擴(kuò)散,B錯誤;蔗糖從伴胞到篩管進(jìn)行了物質(zhì)的運(yùn)輸,沒有交流信息,C錯誤;蔗糖不能進(jìn)入薄壁細(xì)胞,其水解產(chǎn)生的單糖可通過單糖轉(zhuǎn)運(yùn)載體轉(zhuǎn)運(yùn)至薄壁細(xì)胞,D錯誤。]
3.如圖所示為溶酶體在細(xì)胞異體吞噬和自體吞噬中的形成和功能,下列說法正確的是( )
A.能為溶酶體在細(xì)胞吞噬過程中提供能量的只有③
B.溶酶體將物質(zhì)水解成小分子,被細(xì)胞吸收,還將殘留的一些不被消化和吸收的物質(zhì)經(jīng)胞吐作用排出細(xì)胞
C.溶酶體在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行自體吞噬過程中的融合原理是溶酶體膜具有選擇透過性
D.溶酶體執(zhí)行功能時伴隨其膜組分的更新,這種更新直接來源于結(jié)構(gòu)②
解析:B [圖示中的①②③分別是高爾基體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和線粒體,能為細(xì)胞生命活動提供能量的細(xì)胞器是線粒體,除此之外,細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)也能提供一定量的能量,A錯誤;通過題圖可知,初級溶酶體與吞噬小體或衰老的細(xì)胞器融合形成次級溶酶體,在酸性水解酶的作用下進(jìn)行細(xì)胞內(nèi)消化,將不能消化和吸收的物質(zhì)通過胞吐作用排出細(xì)胞,有用的物質(zhì)被細(xì)胞吸收利用,B正確;溶酶體在細(xì)胞內(nèi)進(jìn)行異體吞噬過程以及自體吞噬過程等依賴于膜的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)——具有一定的流動性,C錯誤;生物膜之間,如高爾基體膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜、高爾基體膜與細(xì)胞膜之間通過囊泡相互轉(zhuǎn)化,溶酶體執(zhí)行功能時,伴隨其膜組分的更新,這種更新直接來源于結(jié)構(gòu)①高爾基體,而非結(jié)構(gòu)②內(nèi)質(zhì)網(wǎng),D錯誤。]
4.某研究小組用5種植物材料進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)。在相同的放大倍數(shù)下,記錄視野中的細(xì)胞數(shù)目,然后滴加蔗糖溶液,記錄從滴加蔗糖溶液到發(fā)生“初始質(zhì)壁分離”的平均時間,繪制成圖。下列說法正確的是( )
A.據(jù)圖分析可知,5種植物材料中山茶細(xì)胞最小
B.該實(shí)驗(yàn)在觀察質(zhì)壁分離現(xiàn)象時,沒有設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)
C.若在發(fā)生質(zhì)壁分離后滴加清水,則5種材料復(fù)原時間都不同
D.5種材料中,紅花繼木發(fā)生質(zhì)壁分離的速度最快
解析:D [在相同的放大倍數(shù)下,視野中的細(xì)胞數(shù)目山茶最少,說明其細(xì)胞最大,紅花繼木細(xì)胞最小,觀察的細(xì)胞數(shù)目最多,A錯誤;蔗糖溶液滴加之前和之后形成前后相互對照,B錯誤;若在發(fā)生質(zhì)壁分離后滴加清水,5種材料復(fù)原時間不好確定,C錯誤;5種材料中,紅花繼木從滴加蔗糖溶液到發(fā)生“初始質(zhì)壁分離”的平均時間最短,發(fā)生質(zhì)壁分離的速度最快,D正確。]
5.如圖1所示為滲透作用裝置,一段時間后液面上升的高度為h,其中半透膜為膀胱膜,裝置中溶液A、a起始濃度分別用MA、Ma表示;圖2表示一個洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞放在蔗糖溶液中后發(fā)生質(zhì)壁分離過程圖。下列相關(guān)敘述正確的是( )
A.圖1中,如果A、a均為蔗糖溶液,且開始時Ma>MA,則達(dá)到平衡后MA應(yīng)等于Ma
B.圖2中,如果B、b分別表示蔗糖溶液和細(xì)胞液,且起始濃度分別為MB、Mb,則達(dá)到平衡后MB大于Mb
C.圖1中的半透膜相當(dāng)于圖2中的[1]細(xì)胞膜
D.圖2過程中液泡的吸水能力逐漸變大,直至穩(wěn)定
解析:D [圖1中若A、a均為蔗糖溶液且開始時Ma>MA,則達(dá)到平衡后Ma仍大于MA;圖2中質(zhì)壁分離細(xì)胞失水達(dá)到動態(tài)平衡后MB應(yīng)等于Mb;圖1中半透膜相當(dāng)于圖2中的1、3、5構(gòu)成的原生質(zhì)層。]
6.科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),某植物細(xì)胞利用ATP酶和質(zhì)子泵把細(xì)胞內(nèi)的H+泵出,導(dǎo)致細(xì)胞外H+濃度較高,形成細(xì)胞內(nèi)外的H+濃度差;“H+-蔗糖載體”能夠依靠H+濃度差把H+和蔗糖分子運(yùn)入細(xì)胞。以上兩個過程如圖所示,由此可以推斷出( )
A.該植物細(xì)胞在蔗糖溶液中不會發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原
B.質(zhì)子泵的化學(xué)本質(zhì)是一種蛋白質(zhì)
C.H+從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)出細(xì)胞的方式是協(xié)助擴(kuò)散
D.該植物細(xì)胞吸收蔗糖分子的速率不受氧氣濃度的影響
解析:B [讀圖可知,H+從細(xì)胞內(nèi)到細(xì)胞外為主動運(yùn)輸,而蔗糖進(jìn)入細(xì)胞需H+濃度差把H+和蔗糖一起運(yùn)入細(xì)胞,將該植物細(xì)胞放入蔗糖溶液中會發(fā)生質(zhì)壁分離自動復(fù)原。質(zhì)子泵為載體蛋白,因?yàn)镠+出入細(xì)胞受氧氣影響,所以蔗糖分子也會受氧氣濃度影響。]
7.將某洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞置于一定濃度的外界溶液中,測量細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的比值P隨時間的變化曲線如圖所示,下列說法中不正確的是( )
A.外界溶液可能存在多種不同的溶質(zhì)分子
B.外界溶液可能存在某些不能被細(xì)胞吸收的溶質(zhì)
C.t2時刻細(xì)胞液濃度是t0時刻細(xì)胞液濃度的10倍
D.細(xì)胞在t1時刻之前已開始從外界溶液中吸收溶質(zhì)
解析:C [據(jù)圖分析,曲線的縱坐標(biāo)表示細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的比值,開始細(xì)胞液濃度小于外界溶液,后來細(xì)胞液濃度高于外界溶液,說明細(xì)胞先失水后自動吸水。開始時由于外界溶液濃度高于細(xì)胞液,水分可以自由地通過原生質(zhì)層,而有些物質(zhì)不能,所以細(xì)胞失水,B正確;后來細(xì)胞主動吸水,說明后來某些物質(zhì)進(jìn)入了細(xì)胞液導(dǎo)致細(xì)胞液濃度高于外界溶液,說明外界溶液可能存在多種不同的溶質(zhì)分子,A正確;圖中P是細(xì)胞液濃度與外界溶液濃度的比值,因此只能說明該比值在t2時刻是t0時刻的10倍,C錯誤;細(xì)胞在t1時刻開始吸水,說明物質(zhì)在此之前就開始進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)了,D正確。]
8.如圖是某植物細(xì)胞在一定濃度的KNO3溶液中細(xì)胞失水量的變化情況。下列分析正確的是( )
A.處理時間內(nèi)植物細(xì)胞的體積沒有明顯變化
B.圖中a點(diǎn)時細(xì)胞吸水能力最小,隨后逐漸增大
C.處理到第10 min,細(xì)胞內(nèi)外滲透壓相等
D.圖中b點(diǎn)時間后細(xì)胞沒有生物活性
解析:A [由于細(xì)胞壁伸縮性較小,植物細(xì)胞的體積沒有明顯變化,A正確;圖中a點(diǎn)時質(zhì)壁分離達(dá)到最大程度,細(xì)胞液濃度最大,細(xì)胞吸水能力最大,隨后由于細(xì)胞主動吸收鉀離子和硝酸根離子,細(xì)胞液濃度增大,導(dǎo)致細(xì)胞吸水,細(xì)胞吸水力逐漸減小,B錯誤;處理10 min后,細(xì)胞液濃度大于外界溶液,C錯誤;細(xì)胞吸水不會導(dǎo)致細(xì)胞生物活性喪失,D錯誤。]
9.鹽堿地中的某種植物,其細(xì)胞的液泡膜上有一種載體蛋白,能將細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的Na+逆濃度梯度運(yùn)入液泡,降低Na+對細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中酶的傷害。下列敘述錯誤的是( )
A.Na+進(jìn)入液泡與葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞的方式相同
B.Na+進(jìn)入液泡的過程受土壤板結(jié)程度的影響
C.該載體蛋白作用的結(jié)果降低了植物的耐鹽性
D.該載體蛋白作用的結(jié)果有助于增強(qiáng)細(xì)胞的吸水力
解析:C [細(xì)胞的液泡膜上的載體蛋白能逆濃度梯度運(yùn)輸Na+,說明Na+運(yùn)輸方式是主動運(yùn)輸,葡萄糖進(jìn)入小腸上皮細(xì)胞是主動運(yùn)輸,故A項(xiàng)正確;土壤板結(jié)程度影響細(xì)胞的有氧呼吸強(qiáng)度,從而影響主動運(yùn)輸過程的能量供應(yīng),影響Na+進(jìn)入液泡,B項(xiàng)正確;由于該載體蛋白的作用,液泡內(nèi)Na+濃度增大,有利于吸水,從而提高了植物的耐鹽性,C項(xiàng)錯誤;當(dāng)Na+運(yùn)入細(xì)胞液后,提高了細(xì)胞液的濃度,可以增強(qiáng)細(xì)胞的吸水能力,故D項(xiàng)正確。]
10.研究發(fā)現(xiàn),在小腸絨毛的微絨毛面存在著兩種運(yùn)輸葡萄糖的載體——SGLT1和GLUT2,前者是主動運(yùn)輸?shù)妮d體,后者是協(xié)助擴(kuò)散的載體??茖W(xué)家通過體外實(shí)驗(yàn),將不同葡萄糖濃度下的運(yùn)輸速率繪制了如圖所示的曲線,下列說法中錯誤的是( )
A.在較高濃度下,細(xì)胞主要依賴主動運(yùn)輸來增大吸收速率
B.在較低濃度下,主動運(yùn)輸?shù)妮d體先達(dá)到飽和狀態(tài)
C.主動運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量
D.小腸絨毛細(xì)胞對葡萄糖運(yùn)輸?shù)膬煞N方式同時進(jìn)行
解析:A [在較高濃度下,GLUT2的運(yùn)輸速率較大,即細(xì)胞通過協(xié)助擴(kuò)散吸收葡萄糖的速率明顯高于主動運(yùn)輸吸收葡萄糖的速率,所以細(xì)胞主要依賴協(xié)助擴(kuò)散來增大吸收速率,A錯誤;由圖示可知,在較低濃度下主動運(yùn)輸就可達(dá)到最大運(yùn)輸速率,即主動運(yùn)輸?shù)妮d體先達(dá)到飽和狀態(tài),B正確;主動運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)所釋放的能量,并且需要細(xì)胞膜上的載體蛋白的協(xié)助,C正確;總葡萄糖運(yùn)輸速率為兩種運(yùn)輸速率之和,所以可確定小腸絨毛細(xì)胞對葡萄糖的兩種運(yùn)輸方式可同時存在,D正確。]
二、非選擇題
11.下圖為某細(xì)胞結(jié)構(gòu)示意圖,據(jù)圖回答下列問題:
(1)該細(xì)胞是__________(動物或植物)細(xì)胞,判斷的理由是_______________________。
(2)圖中③和⑦在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是__________,這體現(xiàn)了結(jié)構(gòu)與功能的統(tǒng)一。
(3)圖中⑤和⑦在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是__________,⑤上⑥的作用是__________________。
(4)圖中①②⑤⑦在化學(xué)元素組成上與④相比的特有元素是__________。
(5)圖中②的功能主要表現(xiàn)在以下三個方面:將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開、__________、__________。
解析:①②③④⑤⑥⑦分別是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、細(xì)胞膜、細(xì)胞膜上的微絨毛、中心體、核膜、核孔和線粒體。(1)該細(xì)胞具有④中心體,而②細(xì)胞膜外沒有細(xì)胞壁,是動物細(xì)胞。(2)該細(xì)胞應(yīng)為小腸絨毛上皮細(xì)胞,③是細(xì)胞膜的突起微絨毛,增大了細(xì)胞膜的面積,增大吸收的面積,而⑦線粒體內(nèi)膜向內(nèi)折疊,增加內(nèi)膜的表面積,故③和⑦在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是通過膜的折疊來增大膜面積。(3)⑤核膜和⑦線粒體在結(jié)構(gòu)上的共同點(diǎn)是均具有雙層膜結(jié)構(gòu);⑥是核孔,其功能是實(shí)現(xiàn)核質(zhì)間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流。(4)④是中心體,無膜結(jié)構(gòu),它的主要成分是蛋白質(zhì),故不含有磷元素。(5)細(xì)胞膜的功能主要有三個:將細(xì)胞與外界環(huán)境分隔開、控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流。
答案:(1)動物 該細(xì)胞具有④中心體,而②細(xì)胞膜外沒有細(xì)胞壁 (2)通過膜的折疊來增大膜面積 (3)都具有雙層膜結(jié)構(gòu) 實(shí)現(xiàn)核質(zhì)間頻繁的物質(zhì)交換和信息交流 (4)磷(P) (5)控制物質(zhì)進(jìn)出細(xì)胞 進(jìn)行細(xì)胞間的信息交流
12.如圖1所示,在U形管中部c處裝有半透膜(半透膜允許水分子通過,但不允許糖通過),在a側(cè)加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的葡萄糖溶液,在b側(cè)加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的蔗糖溶液,并使ab兩側(cè)液面高度一致,經(jīng)一段時間后達(dá)到動態(tài)平衡。據(jù)此回答下列問題:
(1)當(dāng)a、b兩側(cè)液面高度不變時,在兩側(cè)均加入一定量的蔗糖酶,則a側(cè)液面高度變化為________,當(dāng)兩側(cè)液面再次不再變化時,a側(cè)溶液濃度________(填“大于”“小于”或“等于”)b側(cè)溶液濃度,在此過程中a溶液吸水力__________。
(2)某同學(xué)在缺少實(shí)驗(yàn)儀器的情況下,做了一個如圖2所示的實(shí)驗(yàn),將生雞蛋大頭的蛋殼去掉,保留殼膜完好,將小頭打破,讓蛋清和蛋黃流出,如圖2所示,然后,在蛋內(nèi)灌上清水,把它放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,并且用鉛筆在雞蛋殼上標(biāo)出最初的吃水線,半小時后,他發(fā)現(xiàn)雞蛋上浮,原吃水線高出水面,請分析:本實(shí)驗(yàn)中相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜的是______;雞蛋殼上浮的原因是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)若將正常線粒體放在清水中,會發(fā)生__________(填“外膜后破裂”“內(nèi)膜后破裂”“內(nèi)外膜同時破裂”或 “內(nèi)外膜隨機(jī)破裂”)。
解析:當(dāng)a、b兩側(cè)液面高度不變時,在兩側(cè)均加入一定量的蔗糖酶,b側(cè)蔗糖被水解為葡萄糖和果糖,b側(cè)溶液單位體積內(nèi)溶質(zhì)分子的微粒數(shù)大于a側(cè),吸水力增加,則a側(cè)液面高度應(yīng)降低,當(dāng)兩側(cè)液面再次不再變化時,a側(cè)溶液濃度應(yīng)小于b側(cè)溶液濃度,在此過程中a溶液濃度增加,吸水力逐漸增大。(2)實(shí)驗(yàn)中殼膜相當(dāng)于滲透裝置中的半透膜,雞蛋殼上浮的原因是蔗糖溶液濃度大于清水,殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進(jìn)入蔗糖溶液,殼內(nèi)水減少,重量減輕,導(dǎo)致蛋殼上浮。(3)將正常線粒體放在清水中,會發(fā)生滲透吸水,由于內(nèi)膜折疊,外膜將先破裂,內(nèi)膜后破裂。
答案:(1)降低 小于 增強(qiáng) (2)殼膜 因殼內(nèi)清水通過殼膜滲透進(jìn)入蔗糖溶液,殼內(nèi)水減少,重量減輕
(3)內(nèi)膜后破裂
13.科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),氨基酸和Na+進(jìn)出腎小管上皮細(xì)胞的過程如圖1所示。實(shí)驗(yàn)測得上皮細(xì)胞中氧的相對含量變化對K+吸收速率的影響如圖2所示?;卮鹣铝袉栴}:
(1)圖1中,上皮細(xì)胞中的Na+進(jìn)入組織間隙屬于__________;上皮細(xì)胞中的氨基酸進(jìn)入組織間隙屬于________________。
(2)圖2中,ab段表明腎小管上皮細(xì)胞吸收K+需要__________;曲線bc段限制K+吸收速率的內(nèi)在因素是_____________________________________________________________。
(3)在氧含量等條件穩(wěn)定、適宜的情況下,研究在10~50 ℃范圍內(nèi)的溫度變化對腎小管上皮細(xì)胞K+吸收速率的影響。預(yù)測K+吸收速率變化的趨勢最可能是________(填“先加快后減慢”“逐漸加快”或“逐漸減慢”)。
(4)人在飲酒時,酒精是通過__________方式進(jìn)入細(xì)胞的。該跨膜運(yùn)輸方式與下列曲線相符合的是__________。
解析:(1)分析圖1,細(xì)胞內(nèi)Na+濃度低于細(xì)胞間隙,所以其運(yùn)出方式為主動運(yùn)輸。細(xì)胞內(nèi)的氨基酸濃度高于細(xì)胞間隙,且需要載體蛋白,所以氨基酸的運(yùn)出方式為協(xié)助擴(kuò)散。(2)ab段表示運(yùn)輸速率隨氧氣濃度的增大而增大,說明運(yùn)輸方式為主動運(yùn)輸,運(yùn)輸過程需要能量。bc段運(yùn)輸速率不再隨氧氣濃度的增大而增大,說明不再受能量限制,而是受載體蛋白數(shù)量的限制。(3)溫度影響呼吸酶的活性,10 ℃時隨溫度升高,酶活性增強(qiáng),超過最適溫度時酶活性減弱,所以K+吸收速率的變化是先加快后減慢。(4)酒精通過自由擴(kuò)散進(jìn)入細(xì)胞,自由擴(kuò)散只受物質(zhì)濃度的影響,所以符合自由擴(kuò)散的有A和C。答案 :(1)主動運(yùn)輸 協(xié)助擴(kuò)散 (2)能量 細(xì)胞膜上運(yùn)輸K+的載體的數(shù)量 (3)先加快后減慢 (4)自由擴(kuò)散 A、C
熱點(diǎn)一 病毒的結(jié)構(gòu)、分類及應(yīng)用
[規(guī)律方法·會總結(jié)]
病毒無細(xì)胞結(jié)構(gòu),不能獨(dú)立進(jìn)行新陳代謝,但能繁殖產(chǎn)生后代,仍屬于生物。病毒只能用活細(xì)胞培養(yǎng),不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng)。
(1)常見病毒的遺傳物質(zhì)
(2)病毒破壞細(xì)胞類型舉例:①SARS病毒破壞人的肺部等處的細(xì)胞;②乙肝病毒破壞肝細(xì)胞;③脊髓灰質(zhì)炎病毒破壞脊髓灰質(zhì)前角的運(yùn)動神經(jīng)元,導(dǎo)致機(jī)體患小兒麻痹癥;④HIV破壞人的T細(xì)胞,使人喪失幾乎全部的免疫力。
(3)病毒結(jié)構(gòu)簡單,在生物學(xué)上得到廣泛應(yīng)用
①用來證明DNA或RNA是遺傳物質(zhì);
②經(jīng)改造后,作為基因工程的運(yùn)載體;
③滅活的某些病毒可以作為疫苗,進(jìn)行預(yù)防接種,增強(qiáng)免疫力;
④滅活的仙臺病毒可以誘導(dǎo)動物細(xì)胞融合。
(4)由于病毒的核酸只有DNA或RNA,故每種病毒的堿基和核苷酸都只有4種;在病毒增殖過程中,病毒只提供模板,原料(氨基酸、核苷酸)、核糖體、tRNA等都由宿主細(xì)胞提供。
[技能提升·會應(yīng)用]
1.下列相關(guān)說法不正確的是( )
A.人工合成脊髓灰質(zhì)炎病毒就是人工制造了生命
B.人工合成病毒的研究可能有利于疾病防治
C.人工合成的脊髓灰質(zhì)炎病毒不具有細(xì)胞結(jié)構(gòu)
D.人工合成的脊髓灰質(zhì)炎病毒也只有依賴于活細(xì)胞才能生活
解析A [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念與社會責(zé)任,難度較小。病毒是無細(xì)胞結(jié)構(gòu)的生物,其獨(dú)立存在時不能體現(xiàn)其生命現(xiàn)象,必須寄生在活細(xì)胞中才能體現(xiàn)其生命現(xiàn)象,因此,人工合成了病毒不等于人工制造了生命,A項(xiàng)錯誤,C、D項(xiàng)正確;人工合成病毒有利于人類對病毒進(jìn)行更加深入的研究,有利于疾病防治,如疫苗的研究等,B項(xiàng)正確。]
2.脊髓灰質(zhì)炎病毒的遺傳物質(zhì)為單鏈RNA,該RNA能作為mRNA翻譯早期蛋白質(zhì),如RNA聚合酶等。下列有關(guān)脊髓灰質(zhì)炎病毒的敘述,正確的是( )
A.該病毒只能控制一種蛋白質(zhì)的合成
B.該病毒在宿主細(xì)胞的核糖體上合成多肽鏈需要RNA聚合酶的催化
C.該病毒為RNA病毒,其遺傳物質(zhì)中含有密碼子
D.該病毒的mRNA在翻譯過程中存在T與A配對
解析:C [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的科學(xué)思維與生命觀念,難度適中。根據(jù)題意分析,該病毒的遺傳物質(zhì)RNA至少可以控制兩種蛋白質(zhì)的合成,如RNA聚合酶、衣殼蛋白,A項(xiàng)錯誤;RNA聚合酶催化的是轉(zhuǎn)錄過程,而在核糖體上進(jìn)行的是翻譯過程,不需要RNA聚合酶的催化,B項(xiàng)錯誤;由于該病毒為RNA病毒,且該RNA能作為mRNA翻譯早期蛋白質(zhì),因此,其遺傳物質(zhì)中含有密碼子,C項(xiàng)正確;該病毒的mRNA在翻譯過程中與tRNA配對,不可能出現(xiàn)T與A配對的現(xiàn)象,D項(xiàng)錯誤。]
3.寨卡病毒有包膜和蛋白外殼,為RNA病毒;“超級病菌”——MRSA的全名是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌。下列說法正確的是( )
A.它們都具有基本相同的生物膜系統(tǒng)
B.它們的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的
C.它們能夠在人體細(xì)胞中進(jìn)行分裂生殖
D.它們共有的遺傳物質(zhì)都是核糖核苷酸
解析:B [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念,難度適中。病毒無膜結(jié)構(gòu),MRSA是原核生物,只含有細(xì)胞膜,兩者都沒有生物膜系統(tǒng),A項(xiàng)錯誤;病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),合成蛋白質(zhì)的場所是宿主細(xì)胞中的核糖體,MRSA中含有核糖體,能夠自主合成蛋白質(zhì),因此,它們的蛋白質(zhì)都是在核糖體上合成的,B項(xiàng)正確;MRSA能夠在人體細(xì)胞中進(jìn)行分裂生殖,病毒只能在宿主細(xì)胞內(nèi)繁殖,C項(xiàng)錯誤;RNA病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,MRSA的遺傳物質(zhì)是DNA,D項(xiàng)錯誤。]
4.乙型肝炎病毒HBV是一種很小的病毒,它屬于嗜肝脫氧核糖核酸(DNA)病毒組中的一個成員。HBV病毒顆粒如圖所示。下列與該病毒相關(guān)的敘述正確的是( )
A.用培養(yǎng)基進(jìn)行HBV培養(yǎng)時,應(yīng)適當(dāng)添加動物血清
B.HBV結(jié)構(gòu)簡單,僅含有核糖體一種細(xì)胞器
C.分析HBV的堿基種類和比例可確定其遺傳物質(zhì)的類型
D.HBV再次侵入人體時,記憶細(xì)胞會迅速產(chǎn)生抗體
解析:C [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念,難度適中。病毒是寄生在活細(xì)胞內(nèi)的生物,不能用培養(yǎng)基直接培養(yǎng),A項(xiàng)錯誤;病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),也就沒有核糖體,B項(xiàng)錯誤;分析HBV的堿基種類和比例可以確定其遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA,是雙鏈還是單鏈,C項(xiàng)正確;HBV再次侵入人體時,記憶細(xì)胞會迅速增殖分化出大量的漿細(xì)胞,由漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,D項(xiàng)錯誤。]
5.我國將豬流感病毒正式命名為甲型H1N1流感病毒,H和N分別指的是病毒表面的兩大類蛋白質(zhì)——血細(xì)胞凝集素和神經(jīng)氨酸酶。甲型H1N1流感病毒的結(jié)構(gòu)如下圖所示。下列敘述正確的是( )
A.病毒表面的兩大類蛋白質(zhì)是在類脂層內(nèi)合成的
B.該病毒的遺傳信息儲存在脫氧核苷酸的排列順序中
C.甲型H1N1流感病毒一定含有的化學(xué)元素是C、H、O、N、P
D.利用高溫等常規(guī)方法難以殺滅甲型H1N1流感病毒
解析:C [本題考查了學(xué)科核心素養(yǎng)的生命觀念,難度適中。病毒表面的兩大類蛋白質(zhì)是在宿主細(xì)胞的核糖體上合成的,A項(xiàng)錯誤;由題圖可知,該病毒的遺傳物質(zhì)為RNA,B項(xiàng)錯誤;RNA含有的元素是C、H、O、N、P,C項(xiàng)正確;高溫可使該病毒的蛋白質(zhì)變性失活,從而殺死病毒,D項(xiàng)錯誤。]
6.下圖表示四種病毒侵染人體相應(yīng)細(xì)胞后的增殖過程。請回答下列問題:
艾滋病病毒(正鏈RNA病毒)
(1)過程①需要的原料是__________,催化過程②的酶是__________。
(2)乙肝病毒感染肝細(xì)胞后,一般很難根除,原因是__________。治療乙肝時,通過藥物抑制過程③比抑制過程④的副作用小,這是因?yàn)開_____________________________。
(3)脊髓灰質(zhì)炎病毒的+RNA除了參與病毒組成外,還具有的功能有__________。假設(shè)脊髓灰質(zhì)炎病毒基因組+RNA含有a個堿基,其中G和C占堿基總數(shù)的比例為b。則以病毒基因組+RNA為模板合成一條子代+RNA,共需要含堿基A和U的核糖核苷酸__________個。
(4)逆轉(zhuǎn)錄酶在過程⑤⑥中發(fā)揮重要作用,由此可判斷逆轉(zhuǎn)錄酶的作用有__________(填數(shù)字序號)。
①催化DNA鏈的形成?、诖呋疪NA單鏈的形成?、矍懈頓NA分子
答案:(1)脫氧核苷酸 RNA聚合酶
(2)乙肝病毒的DNA會整合到人體細(xì)胞的DNA中,難以清除 過程③是乙肝病毒增殖過程中的特有過程,而過程④在人體蛋白質(zhì)合成過程中都存在 (3)翻譯和復(fù)制的模板 2a(1-b) (4)①③

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