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第二章 細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動答案全解全析
第二章 細胞的結(jié)構(gòu)和生命活動答案全解全析
1.B 細胞學說揭示了動物和植物的統(tǒng)一性,從而闡明了生物界的統(tǒng)一性,A正確;細胞學說使人們認識到一切動物和植物都是由細胞組成的,B錯誤;德國科學家魏爾肖指出:“細胞是先前存在的細胞通過分裂產(chǎn)生的,細胞是一個相對獨立的生命活動的基本單位。”這是對細胞學說的重要補充,C、D正確。
2.C 用顯微鏡觀察玻片標本,在低倍鏡下觀察到甲圖后,將玻片標本向右上方移動,使物像移到視野中央,再換用高倍鏡觀察,此時放大倍數(shù)增大,視野變暗,不便觀察,首先進行的操作是先調(diào)節(jié)反光鏡和光圈,使物像變得更加明亮、清晰,以便觀察。
3.B 根據(jù)細胞質(zhì)膜的組成、結(jié)構(gòu)和功能可知,細胞質(zhì)膜上的糖類和蛋白質(zhì)在一起構(gòu)成的糖蛋白具有識別功能,而聚聯(lián)乙炔細胞質(zhì)膜識別器是把類似于細胞質(zhì)膜上具有分子識別功能的物質(zhì)鑲嵌到聚聯(lián)乙炔囊泡中,因此被鑲嵌的物質(zhì)很可能是多糖和蛋白質(zhì),B正確,ACD錯誤。
4.A 衣藻是低等植物,含有細胞壁、核糖體、中心體,A正確;酵母菌細胞沒有中心體,B錯誤;肝細胞沒有細胞壁,C錯誤;棉花葉肉細胞是高等植物,沒有中心體,D錯誤。
5.D 歐文頓證明細胞質(zhì)膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的,A錯誤;羅伯特森在電鏡下看到細胞質(zhì)膜的“暗—明—暗”三層結(jié)構(gòu),提出細胞質(zhì)膜為脂質(zhì)雙分子層的“單位膜模型”,B錯誤;利用熒光染料標記法進行人、鼠細胞質(zhì)膜融合實驗,證明細胞質(zhì)膜具有流動性,C錯誤;科學家發(fā)現(xiàn)細胞質(zhì)膜的表面張力明顯低于“油-水”界面的表面張力,據(jù)此作出的推測是細胞質(zhì)膜中應(yīng)含有蛋白質(zhì)成分,D正確。
6.A 細胞質(zhì)膜的主要成分是蛋白質(zhì)和磷脂,還有少量的糖類,A正確;細胞質(zhì)膜上的糖蛋白主要起細胞識別和信息傳遞的作用,B錯誤;磷脂的排列方式呈雙列排布,C錯誤;功能越復(fù)雜的細胞,膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量越多,D錯誤。
7.B 該細胞有線粒體、高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)等細胞器,因此該細胞是真核細胞,不可能是原核細胞,該圖含有2中心體,可能是動物細胞或低等植物細胞,A錯誤;此細胞中的結(jié)構(gòu)3為核糖體,B正確;結(jié)構(gòu)2為中心體,結(jié)構(gòu)3為核糖體,二者均無膜結(jié)構(gòu),6為視野的邊界,不屬于膜結(jié)構(gòu),C錯誤;進行有氧呼吸的主要場所是結(jié)構(gòu)1線粒體,D錯誤。
8.D ④葉綠體是進行光合作用的場所,②線粒體是進行呼吸作用的主要場所,A錯誤;③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng),與細胞的有絲分裂有關(guān)的是中心體,B錯誤;胰島素是分泌蛋白,其合成與分泌涉及的細胞器有①②③⑤,C錯誤;①高爾基體與③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)都是單層膜結(jié)構(gòu),D正確。
9.D 實驗中滴加清水可保持細胞活體狀態(tài),進而保持細胞和葉綠體的正常形態(tài),A正確;換高倍鏡觀察前,首先要在低倍鏡下將觀察目標移到視野中央,然后在轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)換器換高倍鏡,以保證高倍鏡下仍能觀察到物像,B正確;高倍鏡放大的倍數(shù)大,看到的細胞數(shù)少,所以換高倍鏡觀察后,視野中觀察到的葉綠體數(shù)目會減少,C正確;活細胞的細胞質(zhì)是流動的,D錯誤。
10.A 核仁與核糖體中RNA的合成、加工及核糖體的形成有關(guān),A正確;細胞核內(nèi)存在易被堿性染料染成深色的物質(zhì),即染色質(zhì)或染色體,染色質(zhì)和染色體是同種物質(zhì)在細胞不同時期的兩種形態(tài),成分相同(主要是DNA和蛋白質(zhì)),B錯誤;核孔具有選擇性,是某些大分子物質(zhì)進出細胞核的通道,但是DNA不能通過核孔,C錯誤;真核細胞也可能不含細胞核,如哺乳動物成熟的紅細胞,D錯誤。
11.B 甲中0.9%的生理鹽水是紅細胞的等滲溶液,所以甲中的紅細胞保持原狀;乙中由于紅細胞內(nèi)液的濃度高于蒸餾水,紅細胞吸水,導(dǎo)致紅細胞吸水漲破;丙中由于濃鹽水的濃度高于紅細胞內(nèi)液的濃度,紅細胞會失水發(fā)生皺縮,B正確。
12.D 某些離子可以通過協(xié)助擴散進出細胞,如鈉離子進入神經(jīng)元,鉀離子排出神經(jīng)元,A錯誤;載體蛋白轉(zhuǎn)運物質(zhì)時要與物質(zhì)結(jié)合發(fā)生構(gòu)象變化,通道蛋白在轉(zhuǎn)運物質(zhì)時,不與其結(jié)合發(fā)生構(gòu)象變化,二者作用機制不同,B錯誤;水分子進入細胞的方式有兩種,一種是自由擴散,另一種是需要水通道蛋白,即協(xié)助擴散,C錯誤;胞吞和胞吐過程與細胞質(zhì)膜的流動性有關(guān),D正確。
13.D 磷脂雙分子層是生物膜的基本支架,其中磷脂分子頭部朝向外側(cè),尾部朝向內(nèi)側(cè),圖2為磷脂雙分子層的結(jié)構(gòu),因此2在構(gòu)建生物膜模型時作為基本支架,A正確;5蛋白質(zhì)分子有的鑲嵌在磷脂雙分子層表面,有的部分或全部嵌入磷脂雙分子層中,有的貫穿于整個磷脂雙分子層,在構(gòu)建生物膜模型時,5蛋白質(zhì)的分布具有不對稱性,B正確;線粒體內(nèi)膜向內(nèi)腔折疊形成嵴,擴大了內(nèi)膜的面積,內(nèi)膜上蛋白質(zhì)的含量也比外膜高,因此構(gòu)建線粒體模型時內(nèi)膜需要的2和5比外膜多,C正確;在構(gòu)建細胞質(zhì)膜模型時,4糖鏈和5蛋白質(zhì)結(jié)合形成的糖蛋白只分布于磷脂雙分子層2的外側(cè),D錯誤。
14.C 從題干中“李斯特氏菌的致死食源性細菌”得知,李斯特氏菌是一類細菌,為原核生物,不具有由核膜包裹的細胞核,而酵母菌是有細胞核的,A錯誤;該菌使人類細胞發(fā)生變形,說明細胞質(zhì)膜具有流動性,B錯誤;細菌是一個細胞,進入人體細胞內(nèi)需要消耗能量通過胞吞作用完成,C正確;InIC蛋白是細菌產(chǎn)生的,而細菌是原核細胞,沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),D錯誤。
15.B a組馬鈴薯細胞長度大于初始的5 cm,說明馬鈴薯細胞通過滲透作用吸水,馬鈴薯塊莖細胞的細胞液濃度大于該組KNO3溶液的濃度,A錯誤;b組馬鈴薯細胞長度先減小后增加,說明該組馬鈴薯塊莖細胞在實驗時間內(nèi)發(fā)生了質(zhì)壁分離及復(fù)原過程,B正確;KNO3溶液濃度為80 g·L-1時,細胞質(zhì)壁分離后沒有恢復(fù),可能失水過多死亡,而c組細胞長度有所恢復(fù),細胞未死亡,C錯誤;該實驗中除了細胞通過自由擴散方式吸收水或失水外,還涉及細胞主動吸收鉀離子和硝酸根離子,D錯誤。
16.AB 核孔是生物大分子進出細胞核的通道,具有選擇性,如蛋白質(zhì)、RNA等大分子可通過核孔進出細胞核,但DNA不能通過核孔出細胞核,A正確;藍細菌是原核生物,細胞中沒有葉綠體,但含有藻藍素和葉綠素,可以進行光合作用,B正確;原核細胞中沒有內(nèi)質(zhì)網(wǎng),C錯誤;線粒體與葉綠體增大膜面積的方式不同,葉綠體增大膜面積的方式是類囊體形成基粒,線粒體增大膜面積的方式是內(nèi)膜向內(nèi)折疊形成嵴,D錯誤。
17.BC 核膜與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜直接相連,不通過囊泡的形式相互轉(zhuǎn)化,A錯誤;高爾基體膜與細胞質(zhì)膜之間以囊泡的形式相互轉(zhuǎn)化,B正確;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與高爾基體膜之間以囊泡的形式相互轉(zhuǎn)化,C正確;細胞質(zhì)膜和線粒體膜不以囊泡的形式轉(zhuǎn)化,在代謝旺盛的細胞中,可以看到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和線粒體外膜直接相連,D錯誤。
18.ACD 質(zhì)膜的基本支架是磷脂雙分子層,A正確;脂筏是質(zhì)膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結(jié)構(gòu)域,其中的膽固醇就像膠水一樣,對鞘磷脂親和力很高,并特意吸收或排除某些蛋白質(zhì),形成一些特異蛋白聚集的區(qū)域,會影響膜的流動性,B錯誤;破壞膽固醇會導(dǎo)致脂筏結(jié)構(gòu)解體,C正確;脂筏會特意吸收或排除某些蛋白質(zhì),這些蛋白質(zhì)(如糖蛋白)可能與細胞間的信息傳遞有關(guān),D正確。
19.AB 圖中①表示自由擴散,②表示協(xié)助擴散,③表示主動運輸。離子通道是一種通道蛋白,允許適當大小的離子順濃度梯度通過,因此物質(zhì)通過離子通道不需要消耗能量,A正確;載體蛋白和通道蛋白均具有一定的特異性,B正確;根據(jù)圖示可知,膜蛋白在細胞質(zhì)膜上的分布是不對稱的,C錯誤;圖中①表示物質(zhì)由細胞內(nèi)向細胞外運輸,與人體肌肉細胞中氧氣的跨膜運輸?shù)姆较虿煌?D錯誤。
20.BCD 蠶豆葉表皮細胞的細胞液濃度約為0.12~0.125 mol·L-1之間,A錯誤;細胞質(zhì)壁分離的基本條件是KNO3溶液濃度大于蠶豆表皮細胞的細胞液濃度,導(dǎo)致細胞失水,發(fā)生質(zhì)壁分離,B正確;發(fā)生自動復(fù)原的原因是K+、N
O
3
-
通過主動運輸方式逐步進入細胞,使細胞液濃度大于外界溶液濃度,細胞吸水,發(fā)生復(fù)原,C正確;F組不能再誘發(fā)其復(fù)原的原因是細胞外液濃度過大,細胞因過度失水而死亡,D正確。
21.答案(除特別注明外,每空2分,共11分)(1)人的成熟紅細胞(1分)除細胞質(zhì)膜外無其他膜結(jié)構(gòu)(或無細胞核及眾多細胞器)
(2)流動鑲嵌模型(1分)M(1分)
(3)構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂分子是可以運動的,細胞質(zhì)膜具有一定的流動性
(4)①均分為A、B兩組(1分)②適量的蒸餾水(1分)③觀察A、B兩組花瓣的顏色及溶液的顏色變化
解析(1)人的成熟紅細胞除細胞質(zhì)膜外無其他膜結(jié)構(gòu),因此應(yīng)選取人的成熟紅細胞作為實驗材料,這樣可以獲得純凈的細胞質(zhì)膜。(2)圖示細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)模型為流動鑲嵌模型。據(jù)圖分析,E是糖蛋白,有糖蛋白的一側(cè)是細胞質(zhì)膜的外側(cè),故M是細胞質(zhì)膜的外側(cè),N是細胞質(zhì)膜的內(nèi)側(cè)。(3)在一定溫度條件下,細胞質(zhì)膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。當溫度上升到一定程度時,細胞質(zhì)膜的磷脂分子有75%排列不整齊,細胞質(zhì)膜的厚度變小,而膜的表面積擴大,膜對離子和分子的通透性提高。這說明構(gòu)成細胞質(zhì)膜的磷脂分子是可以運動的,細胞質(zhì)膜具有一定的流動性。(4)生物膜具有控制物質(zhì)進出的功能。實驗設(shè)計遵循對照原則和單一變量原則,要驗證細胞質(zhì)膜具有控制物質(zhì)進出的功能,實驗的自變量是是否加入鹽酸,因變量是A、B兩組花瓣的顏色及溶液的顏色變化,無關(guān)變量要求相同且適宜。具體實驗步驟為:①取適量的玫瑰花瓣,均分為A、B兩組,分別加入培養(yǎng)皿中;②A組加入適量的蒸餾水,B組加入等量的質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸;③觀察A、B兩組花瓣的顏色及溶液的顏色變化。結(jié)果預(yù)測:A組(加水)中的花瓣仍為紅色,培養(yǎng)皿水是無色的。B組(加鹽酸)中的花瓣顏色變淺,培養(yǎng)皿鹽酸溶液變紅色,原因是鹽酸對活細胞具有傷害作用,將細胞殺死,細胞質(zhì)膜失去控制物質(zhì)進出細胞的功能。
22.答案(每空2分,共12分)(1)②④⑥⑦⑨
(2)①④⑥⑦
(3)無核膜包圍的成形細胞核 核糖體
(4)⑧葉綠體
(5)①
解析(1)生物膜主要由細胞中的細胞質(zhì)膜、核膜及各種細胞器膜構(gòu)成,故甲細胞中參與構(gòu)成生物膜系統(tǒng)的有②細胞質(zhì)膜、④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、⑥線粒體、⑦高爾基體、⑨核膜。(2)抗體屬于分泌蛋白,分泌蛋白的合成與分泌過程為:①核糖體合成蛋白質(zhì)→④內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行粗加工→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)“出芽”形成囊泡→⑦高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質(zhì)→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞質(zhì)膜→細胞外,整個過程還需要⑥線粒體提供能量,所以與抗體合成、運輸與分泌相關(guān)的細胞器有①④⑥⑦。(3)圖甲所示為真核細胞,圖丙所示為原核細胞,兩者的根本區(qū)別是甲有核膜包被的細胞核,丙沒有。原核細胞只有核糖體這一種細胞器,故它們都具有的細胞器是核糖體。(4)如果乙為根尖細胞,不應(yīng)該有的細胞器是⑧葉綠體。(5)圖乙中的結(jié)構(gòu)④高爾基體與①細胞壁的形成有關(guān)。
23.答案(每空2分,共14分)(1)合成其他固醇類物質(zhì)的原料
(2)胞吞 具有一定的流動性
(3)核糖體 糖蛋白(或蛋白質(zhì))
(4)分解衰老、損傷的細胞器 (5)<
解析(1)膽固醇既是動物細胞質(zhì)膜的重要組成成分,還參與合成其他固醇類物質(zhì)的原料。(2)由圖可知,LDL-受體復(fù)合物通過胞吞方式進入細胞,說明細胞質(zhì)膜的結(jié)構(gòu)特點是具有一定的流動性。(3)溶酶體中的多種水解酶是在核糖體上合成的;囊泡膜表面的“識別代碼”具有識別功能,因此其化學本質(zhì)是糖蛋白(或蛋白質(zhì))。(4)除了處理LDL-受體復(fù)合物獲得膽固醇等養(yǎng)分外,圖中⑥→⑨過程說明溶酶體還具有分解衰老、損傷細胞器的功能,是真核生物細胞內(nèi)普遍存在的一種自穩(wěn)機制。(5)生物膜的基本支架是磷脂雙分子層,該細胞除了細胞質(zhì)膜還具有細胞器膜和核膜,因此現(xiàn)提取該細胞的膜成分中的磷脂,將其鋪在空氣—水界面上,測得磷脂占據(jù)面積為S,則細胞質(zhì)膜表面積的值應(yīng)小于S/2。
24.答案(除特別注明外,每空1分,共10分)(1)3染色質(zhì) 4 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)
(2)核仁 與核糖體中RNA的合成、加工及核糖體的形成有關(guān)(2分)
(3)2核孔
(4)尾部 將抗腫瘤藥物與親核蛋白的尾部結(jié)合(2分)
解析(1)圖一表示細胞核的結(jié)構(gòu),其染色質(zhì)中的DNA為生物的遺傳物質(zhì),因此在圖一結(jié)構(gòu)內(nèi)部行使遺傳功能的結(jié)構(gòu)是3染色質(zhì);結(jié)構(gòu)5為核膜,由雙層膜構(gòu)成,即由4層磷脂分子組成;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細胞內(nèi)聯(lián)系最廣泛的細胞器,其向內(nèi)可以與核膜相連,向外可以與細胞質(zhì)膜相連,因此直接將結(jié)構(gòu)5核膜與細胞質(zhì)膜聯(lián)系在一起的細胞器是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。(2)圖一結(jié)構(gòu)4為核仁,其功能是與核糖體中RNA的合成、加工及核糖體的形成有關(guān)。(3)核膜上的核孔實現(xiàn)了核質(zhì)之間的物質(zhì)交換和信息交流,核孔是某些大分子物質(zhì)進出細胞核的通道,因此圖二中親核蛋白若要進入細胞核,則需經(jīng)過圖一中的2核孔。(4)分析題圖二可知,放射性尾部能進入細胞核,放射性頭部不能進入細胞核,由此可知親核蛋白進入細胞核由其尾部決定。因此若要使藥物M快速進入細胞核,只需將抗腫瘤藥物與親核蛋白的尾部結(jié)合即可。
25.答案(除特別注明外,每空1分,共8分)(1)HIV
(2)①②③⑤⑦ ① 中心粒及周圍物質(zhì) 細胞有絲分裂
(3)先增大后減小,最終和原來面積基本相等
(2分)
解析圖1中①是線粒體、②是核膜、③是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、④是核糖體、⑤是細胞質(zhì)膜、⑥是中心體、⑦是高爾基體。圖2代表的是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中的放射性顆粒數(shù)出現(xiàn)的情況。(1)圖1中④為核糖體,核糖體主要有由RNA和蛋白質(zhì)組成,而染色體主要由DNA和蛋白質(zhì)組成,HIV是由RNA和蛋白質(zhì)組成的病毒,顯然HIV在結(jié)構(gòu)組成成分上與核糖體類似。(2)生物膜系統(tǒng)由細胞質(zhì)膜、核膜和各種細胞器膜組成,因此圖1中屬于生物膜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)有①線粒體、②核膜、③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、⑤細胞質(zhì)膜、⑦高爾基體,而中心體和核糖體均不具有膜結(jié)構(gòu)。在氧氣充足的條件下,該動物的有些細胞也不能進行有氧呼吸,這可能是細胞中缺少①線粒體這種細胞器導(dǎo)致的。每一個結(jié)構(gòu)⑥中心體都是由兩個互相垂直的中心粒及周圍物質(zhì)組成的,中心體與動物細胞的有絲分裂有關(guān)。(3)結(jié)構(gòu)⑦為高爾基體,在分泌蛋白的分泌和運輸過程中,高爾基體與細胞分泌物的形成有關(guān),在該過程中,高爾基體接受來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的囊泡,而后經(jīng)過對囊泡內(nèi)的物質(zhì)進一步加工之后,再將加工成熟的蛋白質(zhì)以囊泡的形式釋放出去,在該過程中,高爾基體的膜面積變化為先增大后減小,最終和原來面積基本相等。據(jù)此在圖2中用虛線畫出該種氨基酸在結(jié)構(gòu)⑦中的分布情況見答案。
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