高考生物一年级分子与细胞 32页

一、细胞的分子组成 1.下列有关水和无机盐的叙述错误的是 A．种子收获后要晒干库存，而播种前要浸种，因为水含量影响代谢 B．水的调节温度、可做溶剂的作用都和水是极性分子有关 C．内环境中的渗透压只与水和无机盐有关 D．动物、植物、微生物的生活都需要无机盐 【答案】C 解题分析: 本题考察水和无机盐的作用知识。 细胞含水量和其代谢正相关。种子收获后晒干库存，主要目的是降低水的含 量，以降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。同时，水含量低，避免微生物的滋 生，利于种子储存。而播种前，要浸种，是促进种子细胞生命活动，从而促进萌 发，A 正确；水是极性分子，根据化学上相似相容的原理，水成为细胞中许多极 性分子的溶剂，同时由于水的极性，水分子间形成氢键，使水的比热和汽化热高， 利于维持体温恒定，B 正确。内环境中的渗透压不仅与水和无机盐有关，还和有 机物的存在有关，比如血浆中的葡萄糖、蛋白质等都会影响血浆渗透压，C 错误； 无机盐维持细胞的正常生命活动，动物、植物、微生物的生活都需要无机盐。本 题答案为 C 帮你记： ①没有水就没有生命；②水的主要生理作用有：细胞内的良好溶剂；某些化 学反应的原料；物质运输；缓和生物体温度变化。③无机盐的主要作用：某些重 要化合物的成分；维持细胞正常的生命活动。 延伸和拓展： 生物体中离子态的无机盐参与酸碱平衡、渗透平衡、离子平衡。 2．下列有关糖类作用的表述，正确的是 A．静脉注射葡萄糖和糖原都可被急性胃肠炎病人利用 B．丝、毛、棉、麻类衣物穿着舒适，因为其主要成分是纤维素 C．同质量的糖类和油脂氧化分解释放的能量不同 D．蔗糖是植物细胞内合成的，不能作为人和为动物的能源物质 【答案】C 解题分析: 本题考查糖类的种类和作用知识，同时考查运用所学知识解释生活中现象的 能力。糖原分子较大，是动物和人特有的多糖，不经水解成葡萄糖，不能被细胞 利用，A 错误；毛、丝类衣物主要成分是蛋白质，棉、麻类衣物主要成分是纤维 素，B 错误；因为脂肪和糖类相比，含有氢的比例高，同质量的脂肪氧化分解时 释放出约二倍于糖类的能量，是细胞内高效的储能物质，C 正确；蔗糖是植物细 胞内合成的，被动物和人摄入后，可经消化水解为葡萄糖和果糖，葡萄糖和果糖 可用于氧化分解释放能量，D 错误。本题答案为 C。 帮你记： 糖类是主要的能源物质，淀粉和糖元分别是动物细胞的储能物质；纤维素是 植物细胞壁的成分。 延伸与拓展： 1 糖类的种类和作用 糖类作用：细胞和生物体主要的能源物质；构成细胞的重要成分；核糖、脱 氧核糖是核酸重要成分 2 细胞的能源物质概述： 太阳能是生物界的最终能量来源；脂肪、淀粉、糖原是储备能源；葡萄糖是 重要能源物质；ATP 是生命活动的直接能源。 ③糖类物质的还原性：葡萄糖、麦芽糖是还原性糖，果糖的水溶液具有还原 性，它们与斐林试剂沸水浴加热条件下呈现砖红色反应。淀粉、蔗糖是非还原性 糖。 3．下列有关脂质的表述，正确的是 A．脂肪只存在于动物组织中 B．胆固醇存在于动物体各种组织中 C．磷脂是构成细胞骨架的物质 D．观察花生子叶细胞中的脂肪，要先将花生种子研磨成汁 【答案】B 解题分析: 本题考查脂质的种类和作用、脂肪的鉴定知识。 脂肪是动、植物体内储备的能源物质，植物体种子中含脂肪更多，如花生种 子等，可用于提取花生油，A 错误；胆固醇是细胞膜的结构物质，使细胞膜具有 一定的“刚性”，存在于动植物的各种组织中，B 错误；磷脂是构成细胞、各种 膜结构的骨架物质，细胞骨架的成分是蛋白质，C 错误，若不认真审题，容易掉 进本选项的陷阱中；观察花生子叶细胞中的脂肪，要保持细胞的完整结构，故不 能研磨，需要制作花生子叶组织的临时装片，再利用苏丹Ⅲ染色，进行观察，D 错误，本题答案为 B。 帮你记： 脂肪是高效的储能物质，胆固醇维持细胞膜的刚性，磷脂是生物膜的骨架 物质；脂肪与苏丹Ⅲ试剂呈现桔黄色反应 延伸与拓展： 磷脂为什么排列成双分子层？ 磷脂分子含有亲水头部和疏水尾部，细胞各种膜结构内外都是有水的环境， 故磷脂分子亲水头部向外排成双分子层。 4．下列关于蛋白质及其结构单位氨基酸的叙述，错误的是 A．谷氨酸的 R 基是-CH2-CH2- COOH，则它的分子式是 C5H9O4N B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异由 R 基的不同引起 C．n 个氨基酸缩合成的具有 4 条肽链的蛋白质，肽键数为 n-4 D．蛋白质的多样性与氨基酸的数量、排列顺序、连接成肽链的方式有关 【答案】D 解题分析: 本题考查蛋白质的结构知识。根据氨基酸的分子通式可知，除了 R 基外，氨 基酸有 2 个 C，1 个 N，4 个 H，2 个 O，因谷氨酸的 R 基是-CH2-CH2- COOH，故其 分子式是 C5H9O4N，A 正确；氨基酸之间的差异源于 R 基的差异，不同 R 基化学组 成和性质不同，导致氨基酸性质的差异，B 正确；组成蛋白质的肽链之间相连接 的化学键不是肽键，组成蛋白质的氨基酸数目、肽链数目、肽键（缩合脱水）数 目的关系是：肽键数=氨基酸数—肽链数，故 C 正确；蛋白质多样性的原因是： 一方面氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，导致形成的一级结构不同，另一方 面，肽链的数量和盘曲折叠方式不同。所有蛋白质氨基酸连接成肽链的方式是相 同的，即都是脱水缩合形成肽键，D 错误。本题答案为 D。 帮你记： 蛋白质的基本单位是氨基酸；生命氨基酸的特点是至少有一个氨基和一个羧 基，且至少有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上，20 种氨基酸的性质差异 源于 R 基的差异；氨基酸脱水缩合形成肽键，连接成肽链；蛋白质多样性的原因 是：一方面氨基酸的种类、数量和排列顺序不同，另一方面，肽链的数量和盘曲 折叠方式不同。 延伸与拓展： 蛋白质的空间结构取决于肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序：不同氨基 酸 R 基不同，如亲水性、电性、极性等，导致肽链氨基酸间的相互作用，决定了 蛋白质的空间结构。 双缩尿试剂检测蛋白质的原理：双缩脲试剂的成分是质量浓度为 0.1g/ml 的氢氧化钠溶液和质量浓度为 0.01g/ml 的 硫酸铜溶液在碱性溶液（NaOH）中， 双缩脲（H2NOC-NH-CONH2）能与 CU2+作用，形成紫色或紫红色的络合物，这个反 应叫做双缩脲反应。由于蛋白质分子中含有很多结构与双缩脲结构相似的肽键， 因此蛋白质都可以和双缩脲试剂发生反应。 5．下列有关蛋白质的表述，正确的是 A．所有蛋白质的元素组成都是 C、H、O、N、S B．血红蛋白存在于血浆中，易与氧气结合和分离从而运输氧气 C． 高温、强酸、强碱等影响氨基酸 R 基间的相互作用使蛋白质变性 D．人体可以合成构成蛋白质的 20 种氨基酸，不需从食物中获得 【答案】C 解题分析: 本题考查蛋白质的化学组成、结构和功能知识，以及运用所学知识解释生活 中问题的能力。 蛋白质的基本元素组成为 C、H、O、N、S，但某些蛋白质含有特殊的元素， 比如血红蛋白含有铁，A 错误；血红蛋白存在于红细胞中而非血浆中，在血浆中 氧气浓度高时，氧气与血红蛋白结合，随血液循环运送至身体各处，而血浆中氧 气浓度低时，氧气与血红蛋白分离，氧气进入到组织细胞中，B 错误；高温、强 酸、强碱等影响氨基酸 R 基间的相互作用使蛋白质变性，C 正确；人体可以由糖 类等物质转化合成 12 种氨基酸，而有 8 种氨基酸体内不能合成，必须从食物中 获得，因此，饮食中要包含一定量的蛋白质，D 错误。本题答案为 C。 帮你记： 蛋白质的基本元素组成是 C、H、O、N、S；蛋白质是生命活动的体现者；根 据是否能在体内合成以及是否一定需要从食物中摄取的特性，动物和人体中的氨 基酸可被分为必须氨基酸和非必须氨基酸。 延伸与拓展： 蛋白质的功能：蛋白质可作为调节物质、催化物质、免疫物质、结构物质、 运输载体以及能源物质，故蛋白质的功能概括为生命活动的体现者。蛋白质的功 能依赖于不同蛋白质的结构的特异性。强酸强碱、高温等环境因素因破坏蛋白质 的空间结构使其变性失活，丧失其功能。 6．图 1 和图 2 表示组成细胞的化合物，下列表述不正确的是 A．图 1 所示物质可能是淀粉或糖元 B．图 1 所示物质不能充当遗传物质 C．图 2 所示物质可能是核酸或肽链 D．如果图 2 表示核酸，它主要分布在细胞核中 【答案】D 解题分析: 本题考查生命大分子结构与功能关系的理解能力，同时考察识图分析和解决 问题的能力。 图 1 所示物质结构组成单位单一，不具有遗传物质所要求的多样性和特异 性，而淀粉或糖原是只有葡萄糖连接而成的链状结构，A、B 正确；图 2 所示物 质的基本单位不完全相同，其种类和排列顺序导致了该物质的多样性，并可有信 息变化的多样性。组成蛋白质的肽链可由多种氨基酸连接而成，DNA 和 RNA 的多 核苷酸链由四种核苷酸连接而成，C 正确；图 2 可能表示 RNA，也可能表示 DNA 的一条链，若表示 RNA，则主要分布在细胞质中，D 错误。本题答案为 D。 帮你记： 核酸分子中核苷酸的的排列顺序蕴含遗传信息；DNA 主要分布在细胞核中， RNA 主要分布在细胞质中。 延伸与拓展： 观察细胞中 DNA 与 RNA 的分布实验： 甲基绿和吡罗红两种染色剂对 DNA 和 RNA 的亲和力不同，甲基绿使 DNA 呈现 绿色，吡罗红使 RNA 呈现红色。根据此原理对细胞染色后并显微观察鉴定，发现 DNA 主要分布在细胞核中，RNA 主要分布在细胞质中。 DNA 是主要的遗传物质： 所有的细胞生物既有 DNA，又有 RNA，其遗传物质是 DNA，病毒只含有一种核 图 1 图 2 酸，DNA 或 RNA，因此病毒的遗传物质是 DNA 或 RNA。 二、细胞膜的结构和功能 7．下列有关人类红细胞的表述，正确的是 A．制备红细胞悬液需要胰蛋白酶 B．从红细胞中获取细胞膜，可避免细胞其他膜结构的污染 C．红细胞没有细胞核，不是通过细胞分裂产生的 D．A 型血输入 B 型血人体后，其红细胞凝集，这和红细胞膜中磷脂有关 【答案】B 解题分析: 本题以人类红细胞的特点为情境，考查细胞膜成分的研究方法、细胞膜的功 能、细胞的来源知识，同时考察理解所学知识分析问题、解决问题的能力。 动物和人细胞间的物质主要是蛋白质，因此要分离单个细胞制备细胞悬液， 通常用胰蛋白酶处理组织。红细胞游离与血浆中，已经为单个细胞，A 错误；由 造血干细胞分裂、分化而产生的未成熟红细胞有细胞核，成熟过程中，细胞核及 各种细胞器解体，以腾出更多的空间容纳血红蛋白，运载氧气。正因为红细胞的 多种细胞结构解体，细胞膜是其唯一存在的生物膜，因此，是研究细胞膜的化学 组成和结构的理想材料，能排除其他膜结构的污染和干扰作用，B 正确，C 错误； A 型血输入 B 型血人体后，其红细胞凝集，原因是受血者血浆中的抗体与供血者 红细胞表面的抗原蛋白结合，使供血者红细胞凝集，因此这种现象和供血者红细 胞膜表面的蛋白质有关，D 错误。 帮你记： 哺乳动物红细胞是研究细胞膜结构的理想材料；所有细胞来源于原有细胞的 细胞分裂；细胞膜蛋白参与细胞间的识别和信息交流。 延伸与拓展： 细胞学说的主要内容和意义 内容：生物是由细胞构成的，细胞是生命的基本单位，所有细胞来源于原有 细胞的细胞分裂。细胞学说揭示了生物体结构的统一性。 8．将黑藻叶片浸润在 0.3g/ml 的蔗糖溶液中，1 分钟后进行显微观察，结果见下 图。下列叙正确的是： L M N A．图中 L 是细胞壁，M 是液泡，N 是细胞质 B．将视野中的细胞浸润在清水中，M 部分颜色会变浅 C．M 中可观察到的颗粒结构是核糖体 D．洋葱根尖分生区细胞也可作为该实验的观察材料 【答案】B 解题分析: 本题考察植物细胞的结构知识及质壁分离的实验分析。 图中所示黑藻细胞已发生质壁分离，其中 L 是细胞壁，M 是细胞质，其中的 颗粒为叶绿体，N 是细胞壁和细胞膜之间的间隙，A、C 错误；若将视野中的细胞 浸润在清水中，细胞吸水，原生质体膨胀，叶绿体颗粒分散，M 部分颜色会变浅， B 正确；洋葱根尖分生区细胞没有成熟的大液泡，没有明显的渗透吸水或失水现 象，看不到质壁分离和复原现象，D 错误。本题答案为 B。 帮你记： 原生质层包括细胞膜、液泡膜及这两层膜之间的细胞质，具有选择透性；成 熟的具有液泡的细胞和其周围环境构成一个渗透系统，可通过渗透作用吸水。 延伸与拓展： 紫洋葱鳞片叶外表皮是观察质壁分离及复原现象的理想材料。原因是：表皮 容易撕取，取材容易；细胞液泡中有紫色色素，便于观察。 9．人体不同细胞吸收葡萄糖的方式不尽相同。 ⑴甲图为红细胞吸收葡萄糖的实验研究 结果。已知红细胞吸收葡萄糖的过程不消耗 能量，葡萄糖进入红细胞主要方式是_____， 细胞外液葡萄糖达到一定浓度后，葡萄糖吸 收速率不再增加，原因是____________。成 熟红细胞氧化分解葡萄糖的方式是_______。 ⑵ 肌细胞吸收葡萄糖的方式及调控机理如图乙所示。 细胞外葡萄糖浓度（mmol.L-1） 葡 萄 糖 进 入 初 始 速 度 ( µ m o l . L - 1 . m i n - 1 ） 最大速度 自由扩散 a b 图甲 胰岛素与受体结合，促使囊泡 向膜运送葡萄糖转运蛋白 图乙 胰岛素 胰岛素受体 葡萄糖转 运蛋白 葡萄糖 质膜 葡萄糖转运蛋白 贮存于囊泡膜上 胰岛素水平低时，转运 蛋白回收到细胞内 ①饭后血糖浓度高时，胰岛素分泌增加，促进______________________，从 而促进葡萄糖以___________方式进入肌细胞合成____________。 ②血糖浓度低时，肌细胞吸收葡萄糖的量_________，原因是转运蛋白以 _________方式被回收到细胞内。 ⑶ 图丙表示小肠上皮细胞吸收葡萄糖的机理。 上皮细胞中的葡萄糖浓度达到肠道内的 30000 倍时，葡萄糖才不再进入上皮 细胞，上皮细胞吸收葡萄糖的方式是_______________，其机理是由于上皮细胞 膜上 Na+- k+ATP 酶的作用，造成细胞内外极高的_________浓度差，这成为葡 萄糖进入上皮细胞的动力。葡萄糖出上皮细胞进入血液过程________(消耗/不消 耗)能量。 【答案】 ⑴ 协助扩散（易化扩散） 细胞膜上载体蛋白数量有限 无氧呼吸 ⑵ ①囊泡向膜运送转运蛋白，协助扩散，糖元 ② 减少，胞吞 ⑶ 主动运输 Na+ 不消耗 解题分析: 本题以葡糖糖进入不同细胞的方式为问题情境，综合考察物质出入细胞的方 式知识，同时考察识图获取信息、及综合应用所学知识分析解决问题的能力。 ⑴考察协助扩散特点知识及获取信息的能力。 根据题干中提供的图甲中红细胞吸收葡萄糖的过程不消耗能量的信息， 可判断葡萄糖进入细胞的方式属于扩散，同时曲线表明，在一定范围内，葡萄糖 进入红细胞的初始速度随细胞外液葡萄糖浓度的升高而加快，随后不再增加，说 明葡萄糖扩散进入红细胞的速度不完全取决于浓度差，推测受膜上载体的限制， 故葡萄糖进入红细胞主要方式是协助扩散，细胞外液葡萄糖达到一定浓度后，葡 萄糖吸收速率不再增加的原因是细胞膜上载体蛋白数量有限，成熟红细胞没有线 粒体，氧化分解葡萄糖的方式是无氧呼吸。 ⑵考察胞吞胞吐知识以及获取信息的能力。 根据图中提供信息可知，饭后血糖浓度高时，胰岛素分泌增加，促进囊泡向 膜运送转运蛋白，从而促进葡萄糖以协助扩散（不耗能，且通过载体蛋白由高浓 度向低浓度扩散）方式进入肌细胞合成糖元。血糖浓度低时，肌细胞吸收葡萄糖 的量减少，原因是胰岛素降低，转运蛋白以胞吞方式被回收到细胞内。 ⑷ 察主动运输知识以及获取信息的能力。 上皮细胞中的葡萄糖浓度达到肠道内的 30000 倍时，葡萄糖才不再进入上皮细 Na+- k+ATP 酶 2Na+ 葡萄糖 3Na+ 2k+ 血液 胞，说明上皮细胞逆浓度梯度吸收葡萄糖，故方式为主动运输；根据题干中提供 信息，上皮细胞吸收葡萄糖的机理是：由于上皮细胞膜上 Na+- k+ATP 酶的作用， 把 Na+运到细胞外，造成细胞内外极高的 Na+浓度差，这成为葡萄糖进入上皮细胞 的动力。而上皮细胞中葡糖糖含量高于血液，故葡萄糖出上皮细胞进入血液过程 不消耗能量。 帮你记: 细胞膜具有选择透性，能根据细胞生命活动的需要采用不同的方式控制物质 进出细胞。同种物质出入不同细胞的方式可能不同。 延伸与拓展： 物质出入细胞的方式 自由扩散 易化扩散 （协助扩散） 主动运输 （主动转运） 胞吞胞吐 方向 高浓度→低浓度 高浓度→低浓度 低浓度→高浓度 与浓度无关 是 否 需 要 载体 否 是 是 否 囊泡和细胞膜 是否耗能 否 否 是 实例 H2O、CO2、O2、苯、 酒精等脂溶性物质 葡萄糖入红细胞 K+、Na+ 通过离 子通道的扩散 K+进红细胞、 葡萄糖进入小肠 绒毛上皮细胞 唾液淀粉酶的分 泌 三、细胞器的结构和功能及生物膜系统 10．动物细胞溶酶体内含多种水解酶。溶酶体酶不作用于细胞正常结构成分的原 因是：一方面酶被溶酶体膜包住，另一方面溶酶体内环境与胞质溶胶的 pH 不同， 溶酶体内 pH≤5，而胞质溶胶 pH≈7，溶酶体膜上有质子泵维持这种 pH 的差异； 植物细胞内无溶酶体，但其液泡执行类似的降解功能。下列叙述正确的是 A．溶酶体膜为双层膜，能更好地控制溶酶体酶不进入胞质溶胶中 B．质子穿过溶酶体膜进入溶酶体的方式是主动运输 C．溶酶体酶适宜的 pH 接近中性，在胞质溶胶中水解被吞噬的物质 D．植物细胞液渗透压较高的原因是液泡中含有多种水解酶 【答案】B 解题分析: 本题考察溶酶体、液泡的结构和功能知识，同时考察获取信息分析解决问题 的能力。 溶酶体为单层膜结构，A 错误；溶酶体内 pH≤5，而胞质溶胶 pH≈7，说明 溶酶体膜能通过主动运输的方式吸收 H+，B 正确；溶酶体水解外来物质或细胞内 衰老细胞器过程是在溶酶体中进行，溶酶体中水解酶的适宜 pH 应≤5，C 错误； 植物细胞液渗透压较高的原因是细胞液中有色素、糖、无机盐、氨基酸等多种溶 质分子，以保证细胞能够渗透吸水，D 错误。本题答案为 B。 帮你记： 溶酶体是动物细胞特有的单层膜结构细胞器，内含多种水解酶，是动物细胞 “消化器官”。 延伸与拓展： 真核细胞膜结构细胞器：双层膜结构细胞器包括线粒体和叶绿体，单层膜结 构细胞器包括溶酶体，液泡，高尔基体，内质网；非膜结构的细胞器包括核糖体 和中心体。真核细胞内膜结构的细胞器把细胞分隔成不同的空间，进行相对独立 的化学反应，使细胞代谢有序。 11. 下图示溶酶体的发生及作用，下列叙述正确的是 A．该过程体现了膜的流动性，图中所示结构构成了细胞的生物膜系统 B．可形成运输小泡的③的主要功能是为①合成有生物活性的水解酶 C．图中吞噬损伤细胞器的结构与①是同种细胞器 D．该图所示细胞为动物细胞，图中包含了该细胞的所有细胞器 【答案】C 解题分析: 本题考察动物细胞的结构、溶酶体等细胞器的功能知识。 图中①是溶酶体，②是高尔基体，④是核糖体。图中细胞吞噬异物的过程体现 了细胞膜的流动性，但是细胞的生物膜系统包括了细胞的所有膜结构，A 错误； ③是内质网，主要功能是为酶、核糖体提供附着位点，并可形成运输小泡， 参与蛋白质运输，但是小泡内的水解酶是内质网上的核糖体合成的，而不是内质 网合成的，B 错误；溶酶体的主要功能体现在两方面，一是水解细胞吞噬的外来 物质，而是吞噬水解细胞内衰老的细胞结构，C 正确；因为有溶酶体，所以该图 是动物细胞，图中没有显示动物细胞的中心体、线粒体，D 错误。本题答案为 C。 帮你记： ①溶酶体的主要作用一方面水解细胞吞噬的外来物质，另一方面吞噬水解细 胞内衰老的细胞结构物质，使其解体；②溶酶体来源于高尔基体小泡。 延伸与拓展： 生物膜系统 由细胞膜、膜结构细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、溶酶体、 叶绿体）核膜组成的结构上相互联系和转化、功能上协调统一的整体。生物膜均 以磷脂双分子层为骨架，蛋白质覆盖、贯穿、镶嵌于其中。 四、线粒体、叶绿体的结构与能量代谢、原核细胞与真核细胞的异同 12．如图所示，内共生起源学说认为：线粒体、叶绿体分别起源于一种原始的好 氧细菌和蓝藻类原核细胞，它们最早被原始的真核细胞吞噬后未被消化，而是与 宿主进行长期共生而逐渐演化为重要的细胞器。下列表述正确的是： A．线粒体双层膜结构的事实不支持内共生假说 B．线粒体和叶绿体 DNA 和蛋白质组成染色体 C．线粒体和叶绿体分裂繁殖的事实支持内共生假说 D. 先祖厌氧真核生物吞噬需氧菌后使其解体，解体后物质组装成线粒体 【答案】C 解题分析: 本题以内共生起源学说为情景,考查线粒体、叶 绿体的结构和功能、原核细胞和 核细胞的异同知识，同时考察运用所学知识分析、解决问题的能力。 蓝细菌和需氧菌以胞吞方式进入先祖真核细胞，内吞时被细胞膜胞被，故 为双层膜，因此线粒体、叶绿体双层膜结构支持内共生假说，A 错误；线粒体和 叶绿体 DNA 和细菌一样，游离存在，不和蛋白质组成染色体，B 错误；细菌通过 分裂繁殖，而线粒体和叶绿体也通过分裂繁殖，该事实支持内共生假说，C 正 确；先祖厌氧真核生物吞噬需氧细菌后不使其解体，而是和细菌共生，逐渐成为 线粒体，D 错误。本题答案为 C。 帮你记： 叶绿体和线粒体的共同特点：都是双层膜结构的细胞器；都有丰富的膜面积； 都有核糖体，都有 DNA 和 RNA；都和能量转化有关。 延伸与拓展： 真核细胞与原核细胞的异同： 相同点：①有细胞膜②有核糖体③有遗传物质④通过细胞分裂方式增殖。 不同点： 类型 真 核 细 胞 原 核 细 胞 细胞壁 主要成分为 纤维素 主要成分为肽聚糖 有核膜包被真正的细胞核 拟核 细胞器 有多种膜结构的细胞器 有多种膜结构的细胞器 细胞大小 10~100μm 1~10μm 生物类型 植物、动物、真菌 蓝藻、细菌等 核 先祖厌氧真核生物 细菌基因组 需氧真核生物 蓝细菌基因组 线粒体 需氧菌 光合作用蓝细菌 非光合作用真核生物 光合作用真核生物 叶绿体 细胞核 13．下图中甲、乙、丙为绿色植物叶肉细胞中的三种结构，a、b、c、d 均为基质。下列表述正确的是 A．在 a、b、c、d 中，都有 DNA 和 RNA B．在 a、b、c、d 中，都有核糖体或核糖体结构成分 C．在 a、b、c、d 中，都能产生[H]和 ATP D．丙中合成的蛋白质可通过①出来，参与到甲、乙结构中 【答案】B 解题分析: 本题考查线粒体、叶绿体、细胞核的结构和功能知识。 a、b、c、d 分别为线粒体基质，叶绿体基质，细胞质基质，核基质。其中 细胞质基质、核基质中不含有 DNA ，A 错误；a、b、c 都含有核糖体，d 中可能 含有核仁组装的核糖体的部分结构，B 正确；a 中进行有氧呼吸的第二阶段反应， 能产生[H]和 ATP，b 中进行光合作用的碳反应，消耗[H]和 ATP，d 不能产生[H] 和 ATP，C 错误；细胞核中不能合成蛋白质，D 错误。本题答案为 A。 帮你记： 线粒体、叶绿体、细胞核均为双层膜结构；细胞质基质是代谢的重要场所； 核仁参与核糖体的组装。 延伸与拓展： 线粒体基质、叶绿体基质、细胞质基质、核基质环境条件不同，含有的原料 及酶不同，进行的化学反应不同。 14．将某植物(其叶片如图一所示)放在黑暗中两天后，根据图二所示，处理其中 一片叶。然后将整株植物置于阳光下 4 小时，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加 碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述正确的是 A．叶片置于黑暗中两天的目的是使叶片脱色 B．要研究叶绿素对光合作用的影响，实验组和对照组分别是 Y 和 W 部位 c 甲 a 乙 叶 肉 细 胞 b 丙 d ① ② ③ 白色 绿色 图一 正常叶片示意图 图二 实验装置图 W X Y Z 碱石灰 太阳 玻璃瓶 C．X 和 Y 两部分显色结果对照，能证明光合作用是否需要水 D．显色后 X 为蓝色，Y 和 Z 为棕黄色 【答案】D 解题分析: 本题考查光合作用的过程和条件知识及实验设计和分析的能力。 图二装置用以研究光照、叶绿素、CO2 对植物光合作用的影响，通过检测叶 片中淀粉的存在判断不同条件下是否进行光合作用。叶片置于黑暗中两天的目的 是使叶片通过细胞呼吸消耗掉叶片原有的有机物（淀粉），A 错误；实验设计时， 要保证实验组和对照组除了可变因素外，其他因素不仅要保持一致，而且适宜， Y 处叶片没有 CO2，要研究叶绿素对光合作用的影响，实验组和对照组分别是 X 和 W 部位，B 错误；X 和 Y 两部分条件差异在于是否有 CO2，故显色结果对照，能 证明光合作用是否需要 CO2，C 错误；X 满足光合作用所需的光、叶绿素、CO2 等条 件，能进行光合作用合成淀粉，碘液显色后 X 为蓝色，Y 缺少 CO2，Z 缺少光照条 件，均不能合成淀粉，显色后为棕黄色，D 正确。本题答案为 D。 帮你记： 影响光合作用的因素有水、矿质元素（无机盐）、光、温度、CO2。 延伸与拓展： 美国的科学家鲁宾和卡门实验 用氧的同位素 18O 分别标记 H2O 和 CO2，然后进行两组实验： 第一组：为植物提供 H218O 和 CO2，发现 O2 中 O 为 18O； 第二组：为植物提供 H2O 和 C18O2，发现 O2 中 O 为 16O； 说明光合作用释放 O2 中 O 来自于 H2O。 恩吉尔曼水绵与需氧细菌混合培养实验 黑暗，无空气 光下，无空气 说明：光下光合作用产生氧气，光合作用的场所是叶绿体。 说明：植物光合作用主要利用红光和蓝紫光。 15．下图是某些高等植物光合作用过程示意图，下列与此有关的叙述正确的是 A．分布于⑤的色素可用纸层析法提取 B．产生①的动力来自于③ C．淀粉在叶绿体中合成，蔗糖在细胞质基质中合成 D．温度降低，不影响⑤上的化学反应过程 【答案】C 解题分析: 本题考查光合作用的过程、影响光合作用的因素知识，同时考察叶绿体色素 的提取和分离实验。 ⑤为叶绿体类囊体膜，提取其上的脂溶性色素用有机溶剂研磨法，而分离提 取出来的色素用纸层析法，A 错误；图中呈现了光合作用的过程，包括发生在⑤ 类囊体膜上的光反应和叶绿体基质中的碳（暗）反应。光反应包括光能的吸收、 传递和转化，水的光解放氧；电子传递和光合磷酸化，有关化学反应是在酶的催 化下完成的，温度通过影响酶的活性影响该过程，D 错误。①为光反应中水光解 产生的 O2，②为 NADPH，即水光解及电子传递产生的具有还原里的[H]，③表示 光合磷酸化产生的 ATP，水光解释放 O2 的动力来自于光能，即色素吸收光能后， 放出电子，电子经过类囊体膜上一系列的电子传递体转递给 NADP。色素释放电 子后，被氧化，最终从水中夺得电子，引起水的光解放氧，光反应产生的 ATP 用于碳反应还原 C3，最后形成葡萄糖等有机物。B 错误；图中下部的双层膜为叶 绿体内、外膜，可见淀粉在叶绿体基质中合成，蔗糖在细胞质基质中合成，C 正 确。本题答案为 C。 帮你记：光合作用的过程 延伸与拓展： 叶绿体色素的提取与分离的实验原理、注意事项和结果 色素提取的原理：叶绿体色素不容易水，溶于有机溶剂。 色素分离的原理：不同色素在由有机溶剂组成的层析液中溶解度不同，在滤 纸上扩散速度不同。 。 注意事项：层析时，层析液一定不能没过色素滤液画线。 结果如图。 C6H12O6等 光 H2O O2 氨基酸等←← C3糖 C3酸 光能吸收和转换为电能 ADP+Pi ATP NADP+ NADPH 叶绿素a e e H+ CO2C5糖 水的光解放氧 电能转化为活跃的化学能 CO2 固定 三碳酸还原 光合产物的合成 五碳糖的再生 供能 供氢 活跃的化学能转变为稳定的化学能 胡萝卜素 滤液画线 叶绿素 a 叶绿素 b 叶黄素 滤液画线 层析液 16．对某植物种子萌发过程细胞呼吸进行研究，实验结果如图。其中 QCO2 表 示 CO2 的释放量，QO2 表示 O2 的吸收量。下列表述中， 正确的是 A．种子萌发初期，有乳酸生成 B．种子萌发 30h 后，细胞中 ATP 浓度会逐渐上升 C．种子萌发 30h 后，热量释放呈上升趋势 D．若是油料作物种子，在种子萌发 36h 时，只进 行有氧呼吸 【答案】C 解题分析: 本题考察细胞呼吸知识及获取信息、运用所学知识分析问题能力。 萌发初期，不吸收 O2，但有 CO2 释放，可判断种子进行酒精类型的无氧呼吸， 而非乳酸类型无氧呼吸，A 错误；种子萌发 30 小时后，O2 消耗量大大增加，细 胞主要进行有氧呼吸，能产生更多的 ATP，释放更多的热量，但此时细胞的生命 活动旺盛，如物质的合成，细胞分裂等，需要消耗更多的 ATP ，ATP 的产生和 消耗达到动态平衡，B 错误，C 正确；油料作物种子萌发时，主要以脂肪作为呼 吸的原料，因脂肪含氧少，有氧呼吸消耗更多的 O2，即呼吸作用消耗的 O2 量多 于释放的 CO2。图中曲线显示，36 小时后，种子呼吸消耗的 O2 量和释放的 CO2 量 相等，说明产生了比有氧呼吸更多的 CO2，故种子可能还进行无氧呼吸，D 错误。 本题答案为 C。 帮你记： 酒精类型的无氧呼吸产物为酒精和 CO2，乳酸类型的无氧呼吸产物为乳酸； 和无氧呼吸相比，有氧呼吸的特点是：有机物彻底氧化分解为无机物，释放出大 量的能量，释放出的能量一部分用以形成 ATP，一部分以热能形式释放；以糖类 为原料进行有氧呼吸时，消耗的 O2 量和释放的二 CO2 量体积相等。 延伸与拓展： 细胞呼吸的反应式： 本质分解有机物释放能量的氧化还原反应。 17．右图为线粒体的结构示意图，下列表述正确的是 A．在②处丙酮酸彻底分解，有 DNA 分子 B．①②处出现三碳化合物和葡萄糖 C．①处产生少量 ATP 和[H] D．③处[H]与 O2 结合生成水，放出少量能量 【答案】A 本题考察有氧呼吸过程知识。 ①为膜间腔，不进行有氧呼吸反应，C 错误；在细胞质基质中进行糖酵解， 产生丙酮酸及少量 ATP 和[H]，丙酮酸通过线粒体内、外膜及膜间腔，进入②线 粒体基质中，所以在①②处会出现三碳化合物，但不会出现葡萄糖，B 错误；丙 C6H12O6 + 6O2 + 6H2O 6CO2 +12H2O +能量 酶 C6H12O6 2CO2 +2C2H5OH +能量 酶 C6H12O6 2 C3H6O3 +能量 酶 酮酸进入线粒体基质后，继续彻底分解为 CO2，线粒体基质②中有 DNA，A 正确； 有氧呼吸前两个阶段产生的[H] 与 O2 结合生成水，同时释放大量的能量，该过 程发生在线粒体内膜③上，D 错误。本题答案为 A。 帮你记： 有氧呼吸的过程和场所： （一） 有氧呼吸的过程 延伸与拓展 细胞呼吸的意义—细胞代谢的中心 1. 为细胞的生命活动提供能量。 2. 为细胞生命活动（生长、修复损 伤）提供原料（碳骨架）。 18．下图为植物在夏季晴天一昼夜内 CO2 吸收量的变化情况，请分析回答问题： ⑴ 该 植 物 的 呼 吸 速 率 是 _____________ 进 行 光 合 作 用 的 时 间 区 段 是 （用字母表示）。 b 时刻植物的光合速率是否为 0？ 。 理由是 。 ⑵bc 段光合速率上升的的主要原因是 ，c 点植 物 的 真 光 合 速 率 是 ______________ ， ce 段 光 合 速 率 下 降 的 主 要 原 因 是 ， fg 段光合速率下降的主要原因 是 ，积累有机物的时间段是________，有机 物积累最多的时间点是______________。 ⑶若 c、f 时刻的光合速率相等，则植物呼吸速率为 c 时刻 f 时刻。（大 能量20〔H〕 2ATP 细 胞 质 基 质 2ATP 4〔H〕 C6H12O6 氧化磷酸化 6O2 线粒体内膜 糖 酵 解 B 2C3H4O3 6CO2 丙 酮 酸 分解 12H2O 线 粒 体 基 质 于、小于、等于）。 【答案】 ⑵ 8mg.h-1 ah 不为 0 此时植物的呼吸速率不为 0 ⑵ 光照强度逐渐增强 44CO2mg.h-1 高温、强光照等导致气孔关闭， 进入植 物细胞内的 CO2 减少 光照强度降低 bg g ⑶小于 解题分析: 本题考查影响光合作用的因素及净光和速率和真光合速率知识及分析实验 研究数据获得结论的能力，识别坐标图作答时要注意横、纵坐标的含义、图的趋 势、拐点及意义。本题解析见答案。 帮你记： 真光合速率=净光核速率+呼吸速率。 延伸与拓展： 识图作答： 例. 晴朗夏季，将用全素营养液培养的植株放入密闭的玻璃罩内，室外继续培养。 每隔一段时间用 CO2 浓度检测仪测定玻璃罩内 CO2 浓度，绘制成如图 2 所示曲 线（水平虚线：实验开始时玻璃罩内 CO2 浓度）。据图得出的正确判断是 A．AD 段表示光合作用大于呼吸作用 B．E 点表示光合速率=呼吸速率 C．FG 段表明气孔关闭，不进行光合作用 D．体内的有机物在一昼夜内有所减少 注意本题与例题的区别主要在于纵坐标含义不同，表示的不是光合速率,而 是罩内二氧化碳的积累量，本题答案为 A。 19．每个肌肉细胞活动 1 秒钟，约需 1000 万个 ATP 分子；人在剧烈运动情况下， 每分钟约消耗 0.5kg 的 ATP。下列有关 ATP 的叙述正确的是 A．ATP 是体外扩增 DNA 的原料之一 B．ATP 和 ADP 的相互转化和能量供求关系有关 C．肌肉储存较多的 ATP 以供剧烈运动时利用 D．所有植物细胞形成 ATP 的场所是细胞溶胶、线粒体和叶绿体 【答案】B 解题分析: 本题考查 ATP 的结构和功能知识。 DNA 体内复制和体外扩增（PCR）所需要的原料是脱氧核糖核苷三磷酸，即 dATP，dCTP、dGTP、dTTP（d 表示脱氧），而 ATP 是腺嘌呤核糖核苷酸，A 错误； 题干中提供的事实说明细胞内需要有大量的 ATP 水解释放能量，用于肌肉收缩等 生命活动。因为细胞内储存 ATP 量很少，因此有不断的 ATP 生成过程，所以，细 胞内时刻进行着 ATP 与 ADP 之间的相互转化，ATP 的水解一定伴随需能的活动， 0 4 8 12 16 20 24h A B C D E F G H K t 罩 内 二 氧 化 碳 浓 度 0 -1 -2 -3 +1 +2 +3 ATP 的形成一定有能量来源，B 正确，C 错误；形成 ATP 的过程有细胞呼吸和及 光合作用的光反应，所以没有叶绿体的植物细胞（如根细胞）形成 ATP 的途径只 有细胞呼吸，场所是细胞溶胶、线粒体，有叶绿体的细胞形成 ATP 的场所是细胞 溶胶、线粒体和叶绿体。 帮你记： ATP 是生命活动的直接能源，细胞的能量通货。 延伸与拓展： ATP 与 ADP 之间的转化： 生物体和细胞是一个开放的系统，通过摄入、转化、利用物质和能量，维 持其有序性和生命活动。 五、酶的概念、作用特性、核糖体的结构和功能 20．下列有关人体中酶的叙述正确的是 A．酶与物质和能量代谢有关，在生物体内起调节作用 B．TaqDNA 聚合酶耐高温，因为它是一种小分子有机物 C．有些酶在核糖体上合成，有些酶在细胞核中合成 D．DNA 连接酶是基因工程的工具酶，只能在体外发挥作用 【答案】C 解题分析: 本题考查酶的作用和成分知识。 酶催化化学反应，化学反应都有物质和能量的转化，所以酶与能量和物质代 谢有关，而激素在生物体内起调节作用，A 错误；TaqDNA 聚合酶从耐热菌中分离 出来，耐高温，酶都是生物大分子，B 错误；成分是蛋白质的酶在核糖体上合成， 成分是 RNA 的酶在细胞核中经转录合成，C 正确；体内 DNA 复制时，需要连接酶， D 错误。本题答案为 C。 帮你记： 不同酶所需要的适宜的环境条件不同（如胃蛋白酶适宜的批 pH 为 1-2， TaqDNA 聚合酶适宜的温度 72ºC）；酶在生物体内起催化作用，激素在生物体内起 调节作用；酶是活细胞内产生的，但是可在细胞外起作用。 延伸与拓展： DNA 聚合酶催化在引物上由 5‘端到 3’端连接游离的脱氧核糖核苷酸分子； DNA 连接酶催化 DNA 片断的连接。 21．2009 年 10 月 7 日，三位科学家因“在原子水平上显示了核糖体的形态和功 能”而获诺贝尔化学奖，他们的研究确认在核糖体肽键形成区域，没有蛋白质， 只有 RNA。下面关于核糖体的叙述正确的是 ATP 与 ADP 的转化 ATP ADP + Pi 能源物质 光能转化 细胞呼吸 光合作用 能量 吸能反应 生命活动 A．核糖体的组成成分为蛋白质、RNA 或 DNA B．在核糖体上通过转录和翻译过程合成蛋白质 C．核糖体 RNA 很可能具有催化作用 D．核糖体上形成多肽链的同时会消耗 ADP 和水 【答案】C 解题分析: 本题考查核糖体结构和功能、酶的化学本质知识，同时考察获取信息、分析 推理的能力。 核糖体的成分为蛋白质和 RNA，A 错误；蛋白质的合成包括转录和翻译过程， 但在核糖体上进行翻译过程，转录是在细胞核中完成的，B 错误；题干中提供的 信息是：在核糖体肽键形成区域，没有蛋白质，只有 RNA。氨基酸脱水缩合形成 肽键反应需要酶的催化，因此推测此区域的 RNA 可能有催化作用，C 正确；核糖 体上氨基酸脱水缩合形成肽键的合成反应需要消耗 ATP，同时产生水，D 错误。 本题答案为 C。 帮你记： 核糖体由蛋白质和 RNA 组成，是合成蛋白质的场所，核糖体中进行翻译过程； 有些酶的化学本质是 RNA。 延伸与拓展： 核仁与核糖体的组装有关，蛋白质合成越旺盛的细胞，核仁越大。 22.下图是研究过氧化氢酶作用的实验结果。 下列表述正确的是 A．A 图能说明酶催化作用具有专一性 B．B 图说明酶能降低反应的活化能 C．C 图说明酶作用的最适宜温度是 30℃ D．D 图中增加酶用量不能提高生成物的总量 【答案】D 解题分析: 本题考查实验设计和分析的能力。 A 组实验的变量是催化剂的种类，即生物催化剂酶和无机催化剂 Fe3+，该实 生 成 物 总 量 加入过氧化氢酶 未加过氧化氢酶 B 时间 生 成 物 总 量 加入过氧化氢酶 加入 Fe3+ A 时间 生 成 物 总 量 加入过氧化氢酶 30ºC 加入过氧化氢酶 15ºC C 时间 生 成 物 总 量 加入过氧化氢酶 pH=7 加入过氧化氢酶 pH=5 D 时间 验结果说明酶作用的高效性，A 错误；B 组实验的变量是是否含有酶；其结果说 明酶具有催化作用，酶能加快反应速度的原因是降低反应的活化能，B 错误；C 组实验研究温度对酶活性的影响，但是只测定了 30ºC 和 15ºC 条件下酶的催化作 用，只能说明 30ºC 时酶的催化效率比 15ºC 高，但不能说明酶作用的最适宜温度， 应该设置更多的温度梯度实验组合，才能研究此问题，C 错误；D 图实验结果显 示，一定时间以后，反应物的总量不再增加，且 pH=7 和 pH=5 条件下，最终的反 应物总量相等，说明反应物总量最大时，限制因素是反应原料，此时增加酶的用 量只能加快反应速度，使生成物总量更快地达到最大值，而不能增加生成物的总 量，只有增加底物量时才能增加生成物总量。本题答案为 D。 帮你记： 酶是生物催化剂，能加快化学反应速度；酶参加化学反应前后，本身的性质 不改变；pH、温度、重金属等影响酶的空间结构而影响酶的活性。 延伸与拓展： 酶作用特性及机理： 高效性：降低反应所需要的活化能 专一性：酶与底物发生特异性结合 研究高温和低温条件对酶活性的影响： 低温抑制酶的活性，适宜温度条件下，酶可恢复其活性；高温使酶变性，可 能不可逆失活。 23．利用双氧水消毒伤口，发现涂抹双氧水后，伤口处迅速产生大量泡沫，下列 表述正确的是 A．产生大量泡沫的原因是双氧水对伤口组织有腐蚀作用 B．该现象可以体现人体细胞中酶高效的催化特性 C．若不及时消毒，伤口处出现红肿，这是 T 淋巴细胞引起的炎症反应 D．若伤口较深，需要注射破伤风疫苗，说明破伤风杆菌是需氧生物 【答案】B 解题分析: 本题外伤伤口处理措施为问题情境，考查酶的作用特性、特异性免疫知识， 同时考察应用知识解释生活中现象的能力。 利用双氧水消毒伤口，伤口处迅速产生大量泡沫的原因是伤口处细胞中过氧 化氢酶暴露，作用于过氧化氢，使其分解产生氧气，因为酶具有高效性，所以迅 速产生大量气泡，A 错误，B 正确；若不及时消毒，伤口处出现红肿，这是吞噬 细胞吞噬细菌等引起的炎症反应。伤口处毛细血管扩张，血流量增大（红），毛 细血管壁通透性增大（血浆蛋白溢出，水渗透入组织液→肿），利于更多的白细 胞流入伤口处吞噬细菌，C 错误；若伤口较深，需要注射破伤风疫苗，因为较深 的伤口容易感染厌氧的破伤风杆菌，D 错误。 帮你记： 酶是活细胞内产生的有催化作用的有机物。 延伸与拓展： 新陈代谢类型 同化作用： 自养型：利用光能或化学能将无机碳转化成有机碳化合物，贮存能量。如绿色植物、 光合细菌、硝化细菌、蓝藻等。 异养型：以现成的有机物作为碳源和能量来源，如动物、寄生、腐生微生物等。 异化作用：包括需氧型（大多数生物）、厌氧型（乳酸菌等）、兼性厌氧型（酵母菌）。 六、细胞的增殖 24．理想条件下，葡萄球菌 20 分钟体积增加一倍并且分裂，而绝大多数动物细 胞在快速生长条件下 24 小时体积增加一倍。下列表述正确的是 A．细菌和动物细胞都通过有丝分裂的方式增殖 B．动物细胞进行有丝分裂，细菌进行无丝分裂 C．葡萄球菌常堆聚成葡萄串状，它们通过分化使细胞种类增加 D．细菌比动物细胞代谢快的原因之一是其表面积和体积的比值大 【答案】D 解题分析: 本题主要考查细胞分裂的方式、分裂的意义知识。 真核细胞增殖的主要分裂方式是有丝分裂，少数细胞如蛙的红细胞进行无丝 分裂；原核细胞如细菌的分裂方式为二分裂，A、B 错误；葡萄球菌虽常堆聚成 葡萄串状，但与多细胞生物的群体不同，菌体细胞之间没有差异和分工与合作， 是简单的群体的集合体，C 错误；细胞不能无限长大，分生组织的细胞体积达到 一定大小后，通过分裂增加数量。因为细胞越小，表面积和体积的比越大，细胞 就有了大的营养物质的吸收面，环境信息的接收面和代谢废物的排泄面，细胞的 新陈代谢效率高。原核细胞如细菌体积远小于真核细胞如动物细胞，故新陈代谢 快，细胞生长的相对速度快，D 正确。 帮你记： 有丝分裂是真核细胞增殖的主要方式；细胞体积越小，物质交换效率越高， 新陈代谢速率快； 延伸与拓展： 利用模型研究法研究细胞大小与物质交换的关系。 由于种种原因，直接用研究对象进行研究非常困难或者不可能，利用模型研 究进行研究。建立模型时，人们常对认识对象进行简化的概括性描述。经过分析， 从复杂的生物学问题中提取主要因素，忽略次要因素，用形象化的手段描述主要 因素间的关系。模型可以是物质形式的，也可以是思维形式的（如种群 J 和 S 增长模型）。 因为细胞太小，不容易测定其表面积和体积及与物质交换的关系，所以采用 模型法，使复杂的问题简单化，模拟研究该问题。 通过计算，得出细胞细胞越小，表面积和体积的比越大的结论。 边长 表面积（cm）2 体积（cm）3 表面积/体积 3cm 54 27 2 2cm 24 8 3 1cm 6 1 6 0.01cm 0.0006 0.000001 600 把有酚酞的不同体积的琼脂快加入到 NaOH 溶液中，测量变色部分所占的比 例，说明细胞大小和物质交换效率的关系。可见，琼脂快越小，尽快 NaOH 扩散 进不同大小的琼脂快的速度相同，但是扩散进 NaOH 的体积占琼脂快总体积的比 率越大，物质交换效率越高，充分说明细胞大小和其物质交换效率的关系。 25．根尖是观察有丝分裂的理想材料，下列表述正确的是 A．只有根尖分生区细胞能够被龙胆紫染成紫色 B．根不断长长是分生区细胞分裂的结果 C．用纤维素酶、果胶酶处理根尖，可以离散细胞，便于观察 D．根尖分生区细胞比根毛区细胞分化程度低，更容易实现其全能性 【答案】D 解题分析: 本题以根尖细胞有丝分裂为问题情境，主要考察观察细胞有丝分裂的实验原 理。 碱性染料龙胆紫用于染染色质或染色体，根尖所有细胞中都有染色质或染色 体，均能被染色，A 错误，同学们可能因为审题不仔细或没认真思考而判断错误； 根不断长长，即源于分生区细胞的不断分裂，使细胞数量增加，也源于分裂后细 胞的不断长大（如伸长区），B 错误；本实验不需要观察活细胞，故用盐酸解离， 离散细胞，便于观察。该方法简单易行，成本低。而在植物体细胞杂交技术中， 若要去除细胞壁获得活的原生质体，则需要用用纤维素酶、果胶酶处理植物材料， C 错误；虽然理论上所有细胞都具有全能性，具有发育成完整个体的潜能，但分 生区细胞分化程度低，更容易实现全能性，相对而言，高度分化的不再分裂的成 熟体细胞，要诱导其脱分化恢复分裂能力进而实现其全能性则较为困难。 帮你记： 观察细胞有丝分裂实验的原理：植物分生组织细胞进行细胞有丝分裂；盐酸 使植物细胞间果胶质层松散，使细胞易分开；不同分裂时期染色体形态、数目、 行为不同；染色体容易被碱性染料着色。 延伸与拓展： 洋葱是高中生物实验的好材料： 植物细胞有丝分裂实验过程及观察结果： 洋葱用于不同实验的理想取材部位 培养根尖 ——培养条件：温暖、换水 取材 染色 ——试剂：龙胆紫或醋酸洋红 漂洗 压片 ——注意事项：盖片后轻轻敲击 低倍镜下观察 ——分生区细胞特点：细胞小，方形 时间：上午 10 时—下午 2 时 根尖长度 —2~3mm 解离 解离液的成分：盐酸和酒精 目的：离散细胞 所用液体：清水 目的：洗去盐酸，便于染色 高倍镜下观察 26．在细胞有丝分裂过程中，姐妹染色单体分离后，纺锤体消失，其残体组成成 膜体，分布于细胞中央。一些小泡沿成膜体排列成细胞板，小泡的膜相互接触融 合，成为子细胞细胞膜，小泡中物质插入细胞板，其他物质逐渐加入，形成新的 细胞壁。下列叙述正确的是 A．小泡由高尔基体产生，其膜中有两层磷脂分子 B．小泡内物质由核糖体合成 C．动物细胞形成的细胞板使膜向内凹陷 D．细胞板形成的同时，DNA 解螺旋，染色体变成染色质 【答案】A 解题分析: 本题考查动植物细胞有丝分裂末期特征，同时考察应用已有知识分析解决问 题的能力。 有丝分裂末期，植物细胞形成细胞板，进而形成细胞壁，完成胞质分裂。动 物细胞不形成细胞板，而是在分裂后期，细胞膜开始细内陷，完成胞质分裂，C 错误；同学们已有知识是植物细胞的高尔基体与细胞壁的形成有关，本题中的信 息则说明了高尔基体如何参与新细胞壁和细胞膜的形成。高尔基体小泡的膜是单 层生物膜，含有两层磷脂分子，A 正确；高尔基体小泡内的物质应该是纤维素类 物质，其合成与高尔基体有关，这些物质插入细胞板，形成细胞壁，而核糖体是 合成蛋白质的场所，B 错误；在有丝分裂末期，染色体解螺旋，形成染色质，而 成膜体 小泡 间期 中期 前期 末期 后期 不是 DNA 解螺旋，DNA 解旋发生在细胞分裂间期 DNA 分子复制过程中，若不经过 认真审题和思考而匆忙答题，很容易陷入 D 选项的陷阱中。本题答案为 A。 帮你记： 有丝分裂末期的特征：核膜消失，核仁解体，染色体解螺旋为染色质，植物 细胞中央形成细胞板，进而形成细胞壁，动物细胞膜继续内陷，完成胞质分裂。 延伸与拓展： 动物细胞有丝分裂过程中膜内陷与细胞骨架有关。 动物细胞有丝分裂末期，两个即将分裂的子细胞之间形成一个由蛋白质纤维 组成的收缩环。随着收缩环的收缩，两个子细胞被分开。 27．某同学观察百合科植物风信子根尖细胞的有丝分裂，显微镜下拍摄照片如下， 根据该图，下列表述不正确的是 A．若要观察到甲图特征的细胞，应选择乙图视野作为观察区域 B．甲图中①细胞染色体和 DNA 的数量比为 1:2，且染色体形态数目最清晰 C．甲图中②细胞将要形成细胞板，该过程和高尔基体有关 D．丙图细胞大部分处于分裂间期，少数细胞染色体数目加倍 【答案】D 解题分析: 甲 乙 丙 ② ① 本题考查显微镜下识别有丝分裂各个时期的能力及有丝分裂的特征知识。 甲图是高倍显微镜下观察到的结果，乙、丙图是低倍显微镜下观察到的结果。 丙图细胞长，非规则的正方形，不是分生区细胞，没有细胞进行细胞分裂，D 选 项错误。注意 D 选项有很大的迷惑性，不仔细识别图示和认真分析，容易判断错 误；乙图呈现的是较小的正方形细胞，为分生区细胞，是观察细胞有丝分裂的区 域，A 正确；图甲中①细胞处于有丝分裂中期，细胞中每条染色体含有两条姐妹 染色单体，染色体和 DNA 的数量比为 1:2，且染色体形态数目最清晰，B 正确； 甲图中②细胞染色体已经到达细胞两极，处于末期，将要形成细胞板，该过程和 高尔基体有关，C 正确；本题答案为 D。 帮你记： 植物细胞有丝分裂各个时期的的特征： 时期 核变化 胞质变化 间期 DNA 的复制——染色体复制 DNA 数量加倍，每条染色体含有两条姐妹染色 单体 有关蛋白质的合成 前期 染色体出现 核仁逐渐消失 核膜逐渐解体 两极发出纺锤丝，形 成纺锤体 中期 染色体的着丝点排列在细胞中央的赤道板上 染色体形态数目最为清晰 后期 着丝点分裂，姐妹染色单体分开，向两极移动 染色体数目加倍 纺锤丝牵引染色体 末期 染色体解螺选 核膜、核仁重新形成 细胞中央形成细胞板 延伸与拓展 染色体、姐妹染色单体、DNA 的数量关系 有丝分裂的特征和意义： 特征：细胞间期染色体复制一次；分裂期复制的染色体平均分配到两个子细 胞中；亲子细胞中染色体保持恒定 意义：保证了亲代细胞和子代细胞遗传性状的稳定性。 动植物细胞有丝分裂的区别： 细胞 植物细胞 动物细胞 纺锤丝来源 两极的细胞质基质 中心体→星射线→纺锤丝 细胞质分裂方式 囊泡→细胞板→细胞壁 细胞膜缢裂 28．下图表示某二倍体雌性动物一个细胞在不同生命活动中内的染色体数量变 化。下列相关叙述中正确的是 A．该图表示一个次级卵母细胞继续分裂的染色体动态变化过程 B．ab 和 ij 段都可能发生基因重组 C．cd 段不存在同源染色体，ef 段表示减数第二次分裂后期 D．e、i 和 k 点染色体数目加倍的原因相同 【答案】C 解题分析: 本题综合考察细胞有丝分裂和减数分裂的过程。 在细胞有丝分裂和减数分裂过程中，最重要的变化是染色体行为和数量的变 化以及伴随染色体的行为而发生的 DNA 行为和数量的变化。二倍体细胞正常条件 下，染色体数目为 2N，ab 段后，染色体数目减半，所以 ad 段一定是减数第一次 分裂，染色体数目减半的原因是同源染色体分离到子细胞中。cd 段表示减数第 一次分裂产生的次级卵母细胞，不存在同源染色体，所以该图应该表示初级卵母 细胞继续分裂的染色体动态变化过程，A 错误；ab 段既发生联会时同源染色体非 姐妹染色单体交叉互换而导致的非等位基因的交换重组，又发生非同源染色体自 a b c e f g i j k m d h n2N 0 1N 4N 由组合导致的非等位基因的自由组合。 由于 ch 段染色体数目加倍后又减半，因此 ch 段应为染色体数目减半基础上 进行的有丝分裂，故为减数第二次分裂，ef 段则为简述第二次分裂后期，gh 段 细胞为卵细胞，C 正确； h 点以后，染色体数目加倍，说明卵细胞受精形成受精卵，km 段染色体数目 加倍，则表示受精卵有丝分裂后期，有丝分裂过程中不发生基因重组，B 错误； e、k 点染色体数目加倍的原因是一条染色体的姐妹染色单体分开，成为两条独 立的染色体，而 i 点染色体数目加倍的原因是卵细胞受精形成受精卵，D 错误。 本题答案为 C。 帮你记： 绝大多数生物通过有丝分裂增加细胞的数量，通过减数分裂产生配子；有丝 分裂染色体的行为是一次复制、平均分配，结果为等数分裂；减数分裂染色体的 行为是：间期染色体体复制，减数第一次分裂同源染色体联会、交叉互换、分离， 非同源染色体自由组合，染色体数目减半；减数第二次分裂姐妹染色单体分开， 产生染色体数目减半的配子。 延伸于拓展：有丝分裂和减数分裂的区别 有丝分裂 减数分裂 分裂细胞类型 体细胞、增殖的原始生殖细胞 原始生殖细胞 细胞分裂过程 染色体复制一次，细胞分裂 1 次 染色体复制 1 次，细胞分裂 2 次 染色体数目变化 2N→4N→2N 2N→N→2N→N DNA 分子数变化 2N→4N→2N 2N→4N→2N→N 染色单体数变化 0→4N→0 2N→4N→2N→0 子细胞数目及去向 2，构成或修复组织器官 4，受精作用形成受精卵 七、细胞的分化、癌变与衰老 29．秀丽隐杆线虫自由生活在土壤中，虫长约 1mm，通体透明，大多数雌雄同 体，自体受精繁殖，由受精卵到成体的发育 50h 可完成。该线虫成体 959 个细胞， 体细胞中含有 12 条染色体，性染色体为 XX。研究发现，大约每 500 个线虫中 有 1 个是雄性，性染色体为 XO 。下图甲表示线虫受精卵发育过程中分裂产生 的细胞及去向，图乙表示线虫发育的四细胞期。研究发现如果从受精后的细胞后 部移去 25%的细胞质，细胞就失去了早期不均一分裂的特性，而在第二次卵裂中 如果用玻璃针去推动或旋转未来的 ABa 细胞，则 P1 细胞分裂受影响，EMS 细 胞的位置被颠倒，以致于发育成的线虫背腹轴颠倒。 P4 细胞 P2 ABp ABa EMS 受精卵 AB 细胞 P1 细胞 肌肉、腺体、 体腔、神经 EMS 细胞 P2 细胞 MS 细胞 E 细胞 肠 C 细胞 肌肉 P3 细胞 D 细胞 肌肉 生殖系真皮、神经 ABp ABa 真皮、神经 肌肉 图甲 图乙 根据上述资料，回答下列问题： ⑴ 自体受精得到的受精卵第一次分裂后期性染色体上的 DNA 分子数是 __________。 ⑵线虫作为发育生物学和遗传分析模式生物的原因有________________(至少说 出三个)。 ⑶线虫发育过程中，细胞分化发生于第____________次卵裂后，根据题目中资料 分析，细胞分化的原因有____________________________________。 ⑷线虫受精卵发育过程中共产生 1090 个体细胞，而成体中只有 959 个细胞，一 些细胞消失的过程称为________________，该过程是在_________控制下的细胞 ______________过程。 ⑸线虫精子的性染色体组成有__________种类型，对线虫基因组进行测序，需要 测定___________条染色体上 DNA 的碱基序列。 【答案】 ⑴ 4 ⑵ 繁殖速度快，身体透明，细胞数目少， 易于培养 ⑶ 1 基因的选择性表达，受精卵细胞质的影响,细胞间的相互作用 ⑷ 细胞凋亡 基因 程序性。 ⑸ 2 6 解题分析: 本题以线虫的发育为问题情境综合考察细胞分裂、分化、凋亡、基因组知识， 同时考察获取信息、分析和解决问题的能力。 ⑴ 线虫自体受精得到的受精卵性染色体是 XX，分裂方式是有丝分裂，染色 体没有复制时，每条染色体上有一个 DNA 分子，两条 XX 染色体上有 2 个 DNA 分 子。复制后，每条染色单体上有一个 DNA 分子，DNA 数量加倍。在分裂间期 DNA 已经完成复制，分裂后期，姐妹单体分开，此时细胞中有 4 条 X 染色体，每条染 色体上有一个 DNA 分子，即此时细胞性染色体上有 4 个 DNA 分子。 ⑵ 从题干中可知，线虫作为发育生物学和遗传分析模式生物的原因有：身 体透明（便于观察），繁殖速度快（世代短，较快研究后代遗传表现），细胞数目 少（易于研究每一个细胞的动态变化）， 易于培养。 ⑶ 由图中信息可知，受精卵第一次卵裂即产生两个发展发向不同的有差异 的细胞，AB 细胞和 P1 细胞，故细胞分化发生于第 1 次卵裂后；细胞分化的根本 原因是基因的选择性表达，而从受精后的细胞后部移去 25%的细胞质，细胞就失 去了早期不均一分裂的特性，说明细胞质中的物质影响了核基因的表达。细胞有 丝分裂过程中，核中遗传物质是复制后平均分配的，而不同子细胞得到了受精卵 的不同的细胞质，其作用是不同细胞产生差异的原因之一；在第二次卵裂中如果 用玻璃针去推动或旋转未来的 ABa 细胞，则 P1 细胞分裂受影响，EMS 细胞的位 置被颠倒，以致于发育成的线虫背腹轴颠倒，说明细胞分化还受到周围其他细胞 的影响。而在生物体内，某一功能不是由单个细胞完成的，而是细胞群即组织来 完成，同时相应的组织有序组合成器官，可见发育过程中细胞间的诱导影响是重 要的。 ⑷ 线虫受精卵发育过程中共产生 1090 个体细胞，而成体中只有959 个细胞， 说明有些细胞在基因控制下程序性死亡，即细胞凋亡。 ⑸ 从题干中可知，线虫有两种类型，一种是雌雄同体，雌雄器官性染色体组成 相同，为 XX，雄性器官产生的精子为 X；另一种线虫为雄性，性染色体组成 是 XO，能减数产生两种精子，即有一条 X 染色体的精子和没有性染色体的精 子。对线虫基因组测序，应测定 10 条常染色体中的 5 条和 X 染色体，故要测 定 6 条染色体上 DNA 的碱基序列。 帮你记： 细胞凋亡是由基因引发的细胞自动结束生命的编程性细胞死亡过程。 延伸与拓展： 细胞凋亡的意义： 完成个体发育；抵御外界因素干扰，维持内部环境稳定。 细胞分化的概念要素： 定义：相同来源的细胞形态、结构和功能发生稳定性差异的过程。 时间：发生在整个生命过程，胚胎期达到最大限度(最显著） 意义：细胞分化的结果形成了不同组织，进而形成器官，是个体发育的基础 原因：基因选择性表达的结果，高度分化的细胞仍然具有全能性。 基因组： 一个单倍体细胞核中、一个细胞器中、或一个病毒颗粒中的全部 DNA 分子。 可分为核基因组、线粒体基因组、叶绿体基因组等。通常所指的基因组往往是核 基因组。 人类基因组：指人体 DNA 分子所携带的全部遗传信息。通常是指单倍体细胞 核中染色体（22+X+Y）上所具有的全部 DNA 分子。 30． 19 世纪下半叶，科学家发现随着冶金工业的发展，接触煤焦油的工人中癌 症发病率极高。1979 年，美国科学家 Robert. Weinberg 做了如下研究： 下列表述正确的是 A．正常大鼠细胞用煤焦油处理后原癌基因可能发生突变 B．煤焦油中有使细胞癌变的基因 C．用煤焦油处理或用紫外线照射大鼠细胞均使细胞凋亡 D．肿瘤相继在身体多处发生的原因是各器官细胞癌变几率相同 【答案】A 解题分析: 本题考查癌细胞的特征及细胞癌变原因的知识，同时以“接触煤焦油的工人 中癌症发病率极高及科学家对此问题的实验研究为问题情境，考察分析问题解决 问题的能力。细胞癌变的根本原因是物理、化学、生物等因素刺激导致原癌基因 或抑癌基因突变。煤焦油是一种致癌的化学物质，不存在基因，A 正确，B 错误； 煤焦油处理或用紫外线照射大鼠细胞可能使细胞基因突变而死亡，但这是伤害死 亡，而细胞凋亡是基因引发的细胞自动编程性，C 错误；各器官细胞癌变的几率 不相等，分裂的细胞更容易癌变，肿瘤相继在身体多处发生的原因是：肿瘤细胞 细胞间粘连蛋白减少，癌细胞容易扩散。 帮你记： 癌细胞的特征:能够无限增殖:形态结构发生变化；细胞膜表面的糖蛋白减 少，细胞间黏着性减少，细胞容易分散和转移。 正常大鼠细胞 煤焦油 癌细胞 DNA 注入正常大鼠细胞癌细胞 提取 细胞癌变的原因：物理（如辐射）、化学（如亚硝酸盐）、生物（如病毒）等 因素导致原癌基因或抑癌基因突变。 延伸与拓展 为什么艾滋病患者更容易患肿瘤疾病？ 艾滋病患者 T 淋巴细胞被艾滋病病毒浸染，特异性免疫能力降低，容易感染 病毒，病毒可能引起细胞癌变。 由单克隆抗体和抗癌药物制成的“生物导弹”为什么有希望有效治疗癌症？ 目前治疗癌症的主要措施是放疗和化疗，但这两种处理在杀死癌细胞的同时 也会损伤正常细胞。细胞癌变后，膜表面一些蛋白质发生改变，成为相应抗体能 特异性识别的抗原。如下图所示，将抗体连接上抗癌药物后，注射进患者体内， 抗癌药物随抗体与癌细胞表面的抗原的特异性结合而杀死癌细胞，不损伤正常细 胞。 31．下列属于衰老细胞特征的是 A．细胞分裂能力增强，细胞间粘连蛋白减少 B．细胞中所有酶活性降低 C．色素积累，染色质收缩 D．ATP 合成增加，生物膜透性改变 【答案】C 解题分析: 本题考察衰老细胞的特征知识。A 选项描述的是癌细胞的特征。衰老细胞的 新陈代谢速度减慢，所以细胞分裂能力应该减弱，细胞间粘连蛋白减少，A 错误； 衰老细胞中某些水解酶活性可能增强，B 错误；衰老细胞呼吸作用减弱，ATP 合 成应该减少，答案为 C。回答本题，同学们应该区别衰老细胞核癌细胞特征的差 异。 帮你记： 衰老细胞的主要特征包括：细胞膜通透性改变，物质运输功能降低；水分减 少，细胞萎缩，新陈代谢速率减慢；多种酶活性降低；色素积累，阻碍细胞内物 质交流和传递；线粒体减少，呼吸速率减慢；细胞核体积增大，染色质收缩，染 色深。 延伸与拓展： 细胞衰老和个体衰老的关系： 单细胞生物：细胞衰老死亡——个体衰老死亡 多细胞生物：细胞总是不断更新着，细胞衰老死亡是正常的生命现象； 个体衰老的过程也是组成个体的细胞普遍衰老的过程。 32．下列判断细胞死活的方法中正确的是 A．在高倍镜下观察，若发现细胞质流动缓慢，则表明此时细胞是死细胞 B．将植物细胞置于蔗糖溶液中，不发生质壁分离的细胞可能是活细胞 C．洋葱根尖经解离后细胞被龙胆紫染色，说明根尖细胞仍为活细胞 D．将某种细菌与水绵一起制成临时装片，用极细的光束照射水绵，若发现 细菌没有趋向水绵照光部位，则说明细菌细胞为死细胞 【答案】B 解题分析: 本题考查实验分析能力 。 在高倍镜下观察，若发现细胞质流动缓慢，甚至没有明显的流动现象，细胞 并不一定死亡，比如黑藻细胞在较强光照和温暖条件下表现出明显的流动现象， 而温度低或光照不足时没有明显的流动现象，但细胞仍然存活，A 错误；将植物 细胞置于蔗糖溶液中，不发生质壁分离的细胞可能是活细胞，因为若细胞液的浓 度高于细胞外液的蔗糖浓度，细胞不失水，就不会发生质壁分离现象，但是细胞 仍是活细胞。若把细胞放在高浓度的蔗糖溶液中，细胞没有发生质壁分离，很可 能已经死亡，B 错误；洋葱根尖经解离后细胞被龙胆紫染色，此时根尖细胞已经 被杀死，但是染色质或染色体的结构仍然存在，能被龙胆紫染色，C 错误；若将 厌氧菌和水棉培养在一起，水绵不趋向照光部位，但细菌可能是活细胞，D 错误。 本题答案为 B。 帮你记： 活细胞的细胞质处于流动状态；活细胞的原生质层具有选择透性；根尖分生 区不同细胞可能处于分裂的不同阶段。 延伸与拓展 高中生物实验中需要活细胞做实验材料的有：观察质壁分离及复原现象；观 察细胞中的线粒体；观察细胞的胞质环流现象。