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1、第5讲细胞膜 系统边界 生物膜流动镶嵌模型细胞核 系统控制中心考纲点击1.细胞膜系统结构和功能()2.细胞核结构和功能()一、细胞膜成分和功能1细胞膜制备(1)材料:人或其他哺乳动物成熟红细胞。(2)原因无核膜和众多细胞器,易制得纯净细胞膜。无细胞壁,细胞易吸水涨破。(3)实验原理:利用渗透作用,使红细胞吸水涨破,除去细胞内其他物质,制得细胞膜。2细胞膜成分成分3细胞膜功能连一连二、生物膜流动镶嵌模型1生物膜结构探索历程时间实例(实验)结论(假说)19世纪末脂溶性物质更易通过细胞膜欧文顿认为膜是由脂质组成20世纪初将膜分离提纯,并进行化学分析膜主要成分是脂质和蛋白质1925年红细胞膜中脂质铺展
2、成单分子层后,面积是红细胞表面积2倍细胞膜中脂质分子排列为连续两层1959年电镜下细胞膜呈清晰暗亮暗三层结构罗伯特森认为所有生物膜都由蛋白质脂质蛋白质三层结构构成1970年人、鼠细胞杂交实验细胞膜具有流动性1972年流动镶嵌模型桑格和尼克森提出了生物膜流动镶嵌模型2.结构模型3结构特点(1)特点:具有一定流动性。(2)原因:组成膜蛋白质和脂质大都是运动。 巧 记 细胞膜结构与功能细胞膜,磷蛋糖,双分子,成支架;蛋镶嵌,控进出,选择性,膜流动;糖蛋白,膜外面,信交流,三类型。三、细胞核结构和功能1结构2功能(1)细胞核是遗传信息库。(2)细胞核是细胞代谢和遗传控制中心。四、植物细胞壁1成分:主要
3、是纤维素和果胶;酶解法除去细胞壁所用酶为纤维素酶和果胶酶;与其形成有关细胞器为高尔基体和线粒体。2功能:支持和保护。动物细胞在清水中可吸水涨破,但植物细胞不会,主要是纤维素和果胶(填成分)功劳。1细胞膜结构和功能3个“三”(1)三个功能:将细胞与外界环境分隔开、控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流。(2)三种成分:脂质、蛋白质、糖类。(3)信息交流三种形式:分泌化学物质、通过细胞膜直接接触、通过细胞间通道。2核内本质相同两种物质染色体和染色质都是由DNA和蛋白质组成,是同一种物质在细胞不同时期两种存在状态。3细胞核结构和功能“二、二、四”二场所遗传物质复制场所、储存场所。二中心细胞代谢和遗传控
4、制中心。四结构核膜、核孔、核仁、染色质。考法一以结构示意图为载体,考查细胞膜组成、结构和功能1细胞膜三种成分2细胞膜三大功能边界、运输、传递3细胞膜结构特点与功能特性项目内容原因实例影响因素结构特点一定流动性构成细胞膜磷脂分子和蛋白质分子不是静止,而是可以运动变形虫变形运动、细胞融合、胞吞、胞吐、主动运输温度,在一定范围内,温度越高,细胞膜流动性越大功能特性选择透过性遗传特性载体种类、数量选择透过性植物对离子选择性吸收、神经细胞对K吸收和对Na排出(1)内因:细胞膜上载体种类和数量;(2)外因:温度、pH、O2等影响细胞呼吸因素1.4种常考“膜蛋白”(1)信号分子(如激素、淋巴因子、神经递质)
5、受体蛋白糖蛋白。(2)膜载体蛋白:膜用于协助扩散和主动运输载体蛋白。(3)具催化作用酶:如好氧型细菌其细胞膜上可附着与有氧呼吸相关酶,此外,细胞膜上还可存在ATP水解酶(催化ATP水解,用于主动运输等)。(4)识别蛋白:用于细胞与细胞间相互识别糖蛋白(如精卵间识别,免疫细胞对抗原特异性识别等)。2与细胞膜成分、结构、功能相关实验项目设计思路细胞膜磷脂双分子层鉴定提取细胞膜结构中磷脂分子,铺在水面上,测磷脂分子占有面积,与细胞膜面积对比分析细胞膜流动性鉴定取A、B两种动物细胞,分别用红、绿荧光染料标记两种动物细胞膜上蛋白质,进行融合实验,观察在细胞融合过程中两种颜色荧光在细胞膜上分布情况细胞膜识
6、别作用探究将大量同种生物和亲缘关系较远生物精子和卵细胞混合在一起,观察精子和卵细胞结合情况细胞膜控制物质进出细胞探究可利用细胞液有颜色植物组织,将其放入无色溶液中,然后用高温、强酸或强碱处理,观察处理前后溶液颜色是否发生变化视角1以基础判断形式或以图示为信息载体,考查生物膜成分、结构与功能1(柱状图类)如图表示各种膜组成成分含量,该图不能说明是()A构成细胞膜主要成分是蛋白质和脂质B膜中脂质和蛋白质含量变化与膜功能有关C膜功能越简单,所含蛋白质数量越少D膜功能越复杂,所含糖类种类和数量越多解析:选D。由图可知,构成髓鞘、人红细胞膜、小鼠肝细胞膜和变形虫细胞膜成分中,脂质和蛋白质含量都远远高于糖
7、类,说明构成细胞膜主要成分是蛋白质和脂质,A正确。在线粒体内膜和叶绿体片层结构中,不含糖类,但蛋白质含量显著高于脂质,这与这些膜结构上附着有大量酶有关,B正确。对于不同细胞膜而言,功能不同,蛋白质含量也不同,髓鞘中蛋白质含量最低,其他膜结构中蛋白质含量较高,说明膜蛋白质含量与功能复杂程度有关,功能越简单,蛋白质含量越少,反之,蛋白质种类和含量越多,C正确,D错误。2(模式图类)如图为细胞膜流动镶嵌模型示意图,下列有关叙述错误是()Aa是指磷脂分子“尾”部,具有疏水性Be所表示成分在细胞膜上能执行多种功能C糖蛋白在细胞膜内外侧均有分布D细胞膜选择透过性与b、d种类和数量有关解析:选C。磷脂是由甘
8、油、脂肪酸和磷酸组成,磷酸“头”部(c)是亲水端,脂肪酸“尾”部(a)是疏水端。细胞膜为细胞边界,在细胞膜外侧分布着具有识别、信息交流、润滑、保护等多种功能糖蛋白,而在细胞膜内侧没有糖蛋白分布。3(曲线图类)人鼠细胞融合实验是用带有不同荧光染料抗体标记两种细胞膜蛋白,一段时间后两种膜蛋白能在杂种细胞膜上均匀分布形成嵌合体。如图是相关实验记录,据此不能得到结论是()A当温度增加到15 以上时,膜流动性发生变化B该实验证明膜蛋白能够在膜表面运动C温度对膜蛋白扩散有影响D图中数据说明融合时间越长形成嵌合体越多解析:选D。构成细胞膜磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动,因此膜具有一定流动性。嵌合体形
9、成是两种细胞膜蛋白发生相对运动结果,温度增加到15 以上时,形成嵌合体比例明显增大,说明温度对膜蛋白运动有影响。温度升高,膜蛋白相对运动加剧,细胞膜流动性增强。图示数据能说明温度增加到15 以上,温度越高,形成嵌合体越多,而不是融合时间越长,形成嵌合体越多。视角24(2016浙江慈溪模拟)下图模型主要表明了细胞膜哪种功能()A将细胞与外界环境分开B控制物质进出细胞C进行细胞间信息交流 D促进物质运输解析:选C。细胞膜功能有:将细胞与外界环境分开、控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流。图中反应是细胞分泌化学物质,通过血液运输,与靶细胞细胞膜上受体结合,将信息传递给靶细胞。考法二以实验设计与分析为
10、基础,考查细胞核结构和功能1细胞核结构及其功能名称特点功能核膜和核孔核膜是双层膜,外膜与内质网相连,且有核糖体附着在有丝分裂中核膜周期性地消失和重建核膜是不连续,其上有核孔核膜具有选择透过性化学反应场所,核膜上有酶附着,利于多种化学反应进行控制物质进出,小分子、离子通过核膜进出,大分子物质通过核孔进出核仁折光性强,易与其他结构区分在有丝分裂中周期性地消失和重现参与某种RNA合成及核糖体形成染色质易被碱性染料染成深色主要由DNA和蛋白质组成与染色体关系:染色质染色体是遗传物质主要载体2.细胞核功能实验探究实验内容实验过程实验分析与结论两种美西螈细胞核移植分析:该实验无对照组,可将白色美西螈胚胎细
11、胞核移植到黑色美西螈去核卵细胞形成重组细胞进行培养作为对照结论:美西螈皮肤颜色遗传是由细胞核控制蝾螈受精卵横缢分析:该实验既有相互对照,又有自身对照结论:蝾螈细胞分裂和分化是由细胞核控制将变形虫切成两半分析:该实验既有相互对照,又有自身对照结论:变形虫分裂、生长、再生、应激性是由细胞核控制伞藻嫁接与核移植(1)伞藻嫁接实验过程(2)伞藻核移植实验过程分析:伞藻核移植实验可排除假根中其他物质作用,从而证明是细胞核控制伞藻“帽”形状结论:伞藻“帽”形状是由细胞核控制视角11(2016山东莱芜月考)下列有关细胞核叙述,正确是()A、是由DNA和蛋白质组成链状结构,在细胞周期中发生周期性变化B是由2层
12、磷脂分子组成C脱氧核苷酸、核糖核苷酸、信使RNA、RNA聚合酶、DNA解旋酶、组成染色质蛋白质、脱氧核糖核酸等物质必须通过核孔才能进出细胞核D是细胞代谢活动控制中心解析:选A。、分别是染色质和染色体,均是主要由DNA和蛋白质组成链状结构,随细胞周期而发生周期性变化。是核膜,为双层膜,由4层磷脂分子组成。大分子物质进出细胞核都要通过核孔,但DNA(脱氧核糖核酸)例外,不能进出细胞核,而核苷酸属于小分子物质,可通过核膜进出细胞核。是核仁,它与核糖体形成以及某些RNA形成有关,细胞核是细胞代谢和遗传控制中心。视角22(实验操作类)(2016贵州贵阳检测)伞藻是一种能进行光合作用单细胞绿藻,由伞帽、伞
13、柄和假根三部分构成,细胞核在假根内。科学家用伞形帽和菊花形帽两种伞藻做嫁接和核移植实验(如图)。下列相关叙述错误是()A图2中移去细胞核甲伞藻生命活动将逐渐减缓直至停止B图2中与图1中帽形相同,都是菊花形帽C图1中、帽形因嫁接而改变D上述实验说明生物体形态结构建成主要与细胞核有关解析:选C。细胞核是细胞遗传和代谢活动控制中心,故移去细胞核甲伞藻生命活动逐渐减缓直至停止,A正确;图2中与图1中细胞核相同,故两者都是菊花形帽,B正确;图1中、嫁接是伞柄,属于细胞细胞质部分,故不会引起帽形改变,C错误;题中嫁接实验及核移植实验可说明生物体形态结构建成主要与细胞核有关,D正确。3(实验流程图类)有人利
14、用真核单细胞生物a、b做了如下实验,这个实验最能说明问题是()A控制c性状发生遗传信息来自细胞核B控制c性状发生遗传信息来自细胞质Cc性状发生是由细胞核和细胞质遗传信息共同决定D细胞核内遗传信息控制生物一切性状发生解析:选A。由题中实验可知,a细胞细胞核放入经人工处理后去核b细胞中,培养一段时间后形成c细胞表现出a细胞性状;将b细胞经人工处理后得到细胞培养一段时间,表现出b细胞性状。显然细胞核决定性状,即控制c性状发生遗传信息来自细胞核,与细胞质无关。本实验中观察目标是细胞,并不能代表生物体一切性状。 误区补短易错点1误认为细胞膜成分是不变点拨(1)不同种类细胞,细胞膜成分及含量不完全相同。如
15、动物细胞膜中含有一定量胆固醇,而植物细胞膜中含量很少或没有。(2)细胞膜组分并不是不可变。例如,细胞癌变过程中,细胞膜组分发生变化,糖蛋白含量下降,产生甲胎蛋白(AFP)、癌胚抗原(CEA)等物质。易错点2不能将细胞膜功能答为“识别”功能点拨(1)糖蛋白(或受体)识别。(2)细胞膜信息传递(交流)。易错点3细胞膜结构特点与功能特性易混淆点拨细胞膜结构特点(流动性)功能特性(选择透过性),很多题目设计故意混淆,要注意。易错点4误认为细胞核是细胞代谢中心点拨细胞核是细胞代谢控制中心,细胞代谢中心在细胞质。易错点5误认为核孔数量和核仁大小在所有细胞中都是一样点拨核孔数量、核仁大小与细胞代谢有关,如代
16、谢旺盛、蛋白质合成量大细胞,核孔数多,核仁较大。易错点6误认为核孔是随时敞开,大小分子都能进出通道点拨(1)核孔并非是一个简单通道,而是由多种蛋白质组成一个复杂而精细结构,对进出核孔物质具有严格调控作用。(2)物质进出细胞核并非都通过核孔。核孔是大分子物质出入细胞核通道,而小分子物质出入细胞核是通过跨膜运输实现,不通过核孔。微观清障1判断下列有关细胞膜叙述(1)生物膜上蛋白质有能运输物质,有能起催化作用,有能与激素结合,有能与神经递质结合。()(2)(2015四川卷T2C)顶体膜和精子细胞膜融合体现生物膜选择透过性。()(3)(2014全国卷T1A改编)胆固醇和蛋白质是组成细胞膜主要物质。()
17、(4)细胞膜化学成分有脂质、糖类、蛋白质等。()(5)功能越复杂细胞膜,蛋白质种类和数量越多。()(6)变形虫和草履虫细胞膜基本组成成分不同。()(7)生物膜特定功能主要由膜蛋白决定。()(8)细胞膜上受体是细胞间信息交流所必需结构。()答案:(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2判断下列有关细胞核叙述(1)细胞核是mRNA合成和加工场所。()(2)氨基酸、葡萄糖和核苷酸分子均可通过核膜。()(3)核膜上核孔可以让蛋白质和RNA自由进出。()(4)胰岛细胞中核孔数目多于口腔上皮细胞。()(5)DNA聚合酶、RNA聚合酶通过核孔能进入细胞核,mRNA通过核孔能出细胞核。()答案:(1
18、)(2)(3)(4)(5)能力培优生物膜流动镶嵌模型解读信息解读(1)图1中磷脂分子头部亲水、尾部疏水,在空气水界面上呈单层铺展,在水中以磷脂双分子层形式形成脂质体,将药物放入脂质体内部,可利用其流动性,与膜融合后将药物运送至病变细胞。(2)图2中是糖蛋白,是载体蛋白,是磷脂双分子层,是嵌入磷脂双分子层中蛋白质,据此可确定细胞膜结构特点如下:镶嵌性:膜基本结构是由磷脂双分子层镶嵌蛋白质构成。不对称性:膜两侧分子性质和结构不相同,如糖蛋白只分布于细胞膜外表面,据此可判断细胞膜内外侧。(3)图2中a是协助扩散,b、d是自由扩散,c是主动运输。强化训练1(2016山西太原模拟)科学家对哺乳动物红细胞
19、膜上不同种类磷脂(SM、PC、PS、PE、PI、CI)进行了研究,分析结果如图所示。下列相关叙述不正确是()A组成细胞膜磷脂分子在磷脂双分子层中分布是不对称B糖被只分布于细胞膜A侧,B侧没有C水分子跨膜运输与磷脂双分子层相关,也与某些蛋白质相关DO2、CO2、甘油和葡萄糖可以自由通过多种磷脂组成膜结构解析:选D。题图显示,各种磷脂分子在细胞膜两侧含量不同,这说明组成细胞膜磷脂分子在磷脂双分子层中是不对称分布,A正确;A侧是血浆侧,即红细胞膜外侧,糖被只分布于细胞膜外侧,B正确;水分子跨膜运输方式是自由扩散,与磷脂双分子层有关,也与某些水通道蛋白有关,C正确;氧气、二氧化碳、甘油是通过自由扩散方
20、式运输,它们都能自由通过由多种磷脂组成膜结构,葡萄糖分子通过细胞膜方式为协助扩散或主动运输,需要载体蛋白协助,D错误。2(2016江西四校联考)细胞膜亚显微结构模式如下图甲,图甲细胞膜磷脂分子结构模式如下图乙,下列有关描述错误是()A图甲中共同为细胞生命活动提供相对稳定内部环境B图乙分子可识别“自己”和“非己”成分C图甲中与细胞选择吸收有关,可作为气味分子受体并完成信息传递D将图乙平展在水面上,a部分与水面接触解析:选B。图甲中表示多糖,表示蛋白质,表示磷脂双分子层;图乙中a是亲水性头部,b是疏水性尾部。共同构成了细胞膜,为细胞提供了相对稳定内部环境;细胞膜上糖蛋白具有识别作用,而磷脂分子无此
21、功能。考点一细胞膜结构与功能1(2016湖北黄冈模拟)一种聚联乙炔细胞膜识别器已问世,它是通过物理力把类似于细胞膜上具有分子识别功能物质镶嵌到聚联乙炔囊泡中,组装成纳米尺寸生物传感器。它在接触到细菌、病毒时可以发生颜色变化,用以检测细菌、病毒。这类被镶嵌进去物质很可能含有()A磷脂和蛋白质B多糖和蛋白质C胆固醇和多糖 D胆固醇和蛋白质导学号29520072解析:选B。细胞膜上具有识别作用是糖蛋白,糖蛋白是多糖和蛋白质结合形成。2(2016四川成都模拟)下列有关生物膜结构与功能叙述,不正确是()A细胞内ATP合成过程只能在生物膜上完成B膜选择透过性与磷脂分子和蛋白质分子都有关C细胞膜上蛋白质种类
22、多少决定其功能复杂程度D构成生物膜磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动导学号29520073解析:选A。有氧呼吸和无氧呼吸第一阶段发生在细胞质基质中,A错误;生物膜基本支架是磷脂双分子层,让脂质小分子优先通过,膜上蛋白质构成载体和运输通道,让细胞有选择地吸收或者释放物质分子,B正确;蛋白质种类多少决定着细胞膜功能复杂程度,C正确;构成生物膜磷脂分子和大多数蛋白质分子可以运动,导致生物膜具有一定流动性,D正确。3(2016江苏泰州模拟)下列过程未体现生物膜信息传递功能是()A蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离B抗原刺激引发记忆细胞增殖分化C胰岛素调节靶细胞对葡萄糖摄取D传出神经细胞兴奋引起肌肉收缩
23、导学号29520074解析:选A。蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离,是单个细胞因细胞液浓度小于外界溶液浓度,细胞失水而导致原生质层与细胞壁分离,未体现生物膜信息传递功能;抗原刺激引发记忆细胞增殖分化,是通过细胞之间彼此接触和细胞膜上糖蛋白完成信息传递;在靶细胞上存在相应受体,因此胰岛素能将信息传递给相应靶细胞,促进其对葡萄糖摄取;传出神经细胞兴奋会引起神经递质释放,该递质可作用于肌肉,完成兴奋传导,也属于生物膜信息传递。考点二细胞核结构与功能4(2016甘肃河西三校一联)下列有关细胞核叙述,错误是()A细胞核中可进行遗传物质复制和转录B核膜上有多种大量酶,有利于多种化学反应顺利进行C核膜上有
24、核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质D细胞核内核仁被破坏,会影响到胰岛素合成导学号29520075解析:选C。细胞核是遗传物质复制和转录主要场所,A正确;核膜上分布有大量酶,B正确;DNA不能通过核孔进出细胞核,C错误;核仁与核糖体形成有关,核糖体是合成蛋白质场所,胰岛素本质是蛋白质,D正确。5(原创题)核孔并不是一个简单孔洞,而是一个复杂结构,称为核孔复合体,主要由蛋白质构成。下图表示物质通过核孔复合体输入和输出过程。有关说法正确是()A不同类型细胞中核孔数量都相同B离子和小分子物质都不能通过核孔C大分子物质进出核孔需要载体蛋白协助D蛋白质、核酸都能通过核孔进出细胞核导学号2
25、9520076解析:选C。代谢越旺盛细胞中核孔数量越多;部分离子小分子也能通过核孔;DNA不能通过核孔进出细胞核。6下面是细胞膜功能模式图,据图分析下列说法不正确是()A图中功能在生命起源过程中具有重要作用B功能表示运输方式有主动运输、被动运输和胞吞、胞吐C激素调控生命活动与图中功能有关D植物细胞通过胞间连丝进行相邻细胞间通讯导学号29520077解析:选B。作为界膜细胞膜不仅使生命进化到细胞形式,也保证了细胞生命正常进行,在进化中具重要作用;激素调控是细胞间信息交流重要方式,与细胞膜上受体有关;植物细胞可通过胞间连丝进行细胞通讯;图中只表示了通过载体蛋白跨膜运输,没有表示胞吞和胞吐作用。7(
26、2016北京重点中学开学测试)对某动物细胞进行荧光标记实验,如下图所示,其基本过程:用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面某一区域,该区域荧光淬灭(消失)。停止激光束照射一段时间后,该区域荧光逐渐恢复,即又出现了斑点。上述实验不能说明是()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根据荧光恢复速率推算出物质跨膜运输速率D根据荧光恢复速率可推算出膜中蛋白质或脂质流动速率导学号29520078解析:选C。用某种荧光染料标记该动物细胞,细胞表面出现荧光斑点,说明荧光染料能与细胞膜组成成分结合,B正确;用激光束照射该细胞表面某一区域,这个区域蛋白质被激光分
27、解,荧光消失,停止激光束照射一段时间后,该区域荧光逐渐恢复,是因为该区域附近被荧光标记蛋白质流动到该区域,故可说明细胞膜具有流动性,A正确;由此也可根据荧光恢复速率推算出膜中蛋白质或脂质流动速率,D正确;但不能根据荧光恢复速率推算出物质跨膜运输速率,C错误。8(2016黑龙江绥棱模拟)将一个细胞中磷脂成分全部提取出来,并将其在空气水界面上铺成单分子层,结果测得单分子层表面积相当于原来细胞膜表面积两倍。用下列细胞实验与此结果最相符是()A人肝细胞B蛙红细胞C洋葱鳞片叶表皮细胞 D大肠杆菌细胞导学号29520079解析:选D。人肝细胞、蛙红细胞、洋葱鳞片叶表皮细胞中含有细胞膜、多种细胞器膜以及核膜
28、,将磷脂成分全部提取出来,在空气水界面上铺成单分子层,测得单分子层表面积大于细胞膜表面积两倍;大肠杆菌属于原核细胞,只有细胞膜,没有其他膜结构,所以磷脂分子面积是细胞膜表面积两倍,故选项D正确。9下列关于细胞结构与功能叙述正确是()A细菌代谢速率极快,细胞膜和细胞器膜为其提供了结构基础B胰腺细胞分泌消化酶过程,体现了细胞膜具有一定流动性C细胞中激素、维生素、抗体、酶都是有机物,都能为生命活动提供能量D细胞中激素、酶、抗体及tRNA发挥作用后都会立即失活,须不断合成导学号29520080解析:选B。细菌为原核生物,无膜性细胞器,A错误;消化酶为分泌蛋白,其分泌过程体现了细胞膜具有流动性,B正确;
29、C项中四种物质都不能作为能源物质,C错误;酶和tRNA发挥作用后不失活,D错误。10(2016贵州贵阳监测)一位生物学家把100个细胞都分成两部分,一部分含有细胞核,另一部分没有细胞核,所有细胞都放在相同且适宜条件下培养一段时间,得到表1、表2所示数据。以下解释不合理是()表1时间/d1234细胞无核部分存活个数8162200表2时间/d12341030细胞有核部分存活个数797877746765A.出现表1实验数据是因为没有细胞核,细胞生命活动无法正常进行B对比表1、表2实验数据,说明细胞核对于细胞生命活动是不可或缺C表1中无核部分没有立即死亡是因为其中含有部分代谢所需物质、酶等D分析表2实
30、验数据,每天有少量死亡一定是细胞凋亡所致导学号29520081解析:选D。细胞核控制着细胞代谢,没有细胞核,细胞生命活动就不能进行,A正确;表1和表2实验结果可说明细胞核对细胞生命活动是不可或缺,B正确;细胞代谢所需物质、酶等大量存在于细胞质中,所以,刚去核后这些物质还能发挥作用维持细胞代谢,C正确;表2细胞有少量死亡,可能是细胞正常凋亡,也可能是人为因素对细胞造成了伤害致死,D不正确。11下图为人体内细胞间信息交流方式示意图,回答下列有关生物体内信息传递和调节问题:(1)在A、B、C三图中,靶细胞对信息接受具有相似结构基础,即_,其化学成分为_,因其具有特定空间结构而具有特异性。(2)A、B
31、、C三种方式中,能表示脂肪细胞接受胰高血糖素是_;表示T淋巴细胞介导细胞免疫是_;肉毒杆菌通过抑制某种神经递质作用而导致肌肉松弛,其中神经递质作用方式是_;高度紧张时心肌细胞收缩加速,其中信息传递方式是_。(3)人类以及大多数哺乳动物舌和软腭分布着丰富卵状味蕾,每个味蕾约含100个味细胞,每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中一种,其基部与相应味觉神经相连(图D)。味细胞靠其特殊质膜表面受体感应相应化合物,当一种化合物被一种味细胞质膜表面受体识别并结合后,受体便通过G蛋白调控并打开附近离子通道,离子跨膜流动导致膜电位改变(图E),后者经味细胞基部味觉神经传递至脑部味觉中枢,最终产
32、生味觉。猫科动物在早期进化阶段缺失了针对甜味化合物受体编码基因T1R2,因此表现出对糖类食物冷漠行为。据上所述,每个味蕾中对应一种味觉平均味细胞数为_;味细胞质膜表面受体激活离子通道打开前提条件是_。据上所述,若要使小鼠对苦味物质产生“甜”喜好感,合理做法是_。A抑制小鼠苦味神经之间冲动传递B刺激并打开甜味细胞质膜上离子通道C阻断小鼠苦味细胞与其味觉神经之间联系D将识别苦味化合物受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达导学号29520082解析:(1)图A表示通过细胞直接接触进行信息交流,图B表示信号分子通过血液循环与靶细胞进行信息交流,图C表示神经元之间信息传递,在这三种信息传递方式中,靶细胞能接
33、受信息,与靶细胞上对应受体有关,受体化学成分为蛋白质。(2)高度紧张时,一方面神经元之间进行信息传递,同时肾上腺素分泌增多,导致心肌收缩加快,包含了神经调节和体液调节两种方式,对应信息传递方式为B和C。(3)根据题中信息,每个味蕾中含有100个味细胞,每个味细胞只负责感应酸、甜、苦、咸、鲜五大主体味觉中一种,则对应一种味觉平均味细胞数为20个;根据题中“当一种化合物被一种味细胞质膜表面受体识别并结合后,受体便通过G蛋白调控并打开附近离子通道”可知,离子通道打开前提条件是对应化合物和受体识别并结合。要使小鼠对苦味物质产生甜好感,则要使苦味物质分子能开启“甜”味细胞离子通道,可以将识别苦味物质受体
34、“嫁接”到甜味细胞表面来实现。要实现这一目,需要将识别苦味化合物受体编码基因导入小鼠甜味细胞中表达,故选D项。答案:(1)受体蛋白质(2)BACB、C(3)20化合物与受体结合D12下图甲为细胞中某一结构模式图,图乙表示图甲中3成分及其各级结构。据图回答下列问题:(1)图甲所示结构为_结构。图甲中1所示结构由_层磷脂分子构成。(2)图甲中2所示结构是_。单位面积该结构数目与细胞类型和代谢水平有关,人胰岛B细胞比口腔上皮细胞中该结构数目_(选填“多”“少”或“相同”)。(3)细胞有丝分裂过程中出现周期性变化结构是_(用图甲中数字表示)。(4)图乙中控制合成,是_分子,鉴定试剂为_。(5)图乙转化
35、成发生在细胞有丝分裂_期。遗传物质呈状态时,不能发生DNA分子转录原因是:_。(6)图乙中在动物细胞中除了在(或)上,还分布在_中。导学号29520083解析:(1)图甲表示真核细胞细胞核亚显微结构,1表示核膜,为双层膜结构,故由4层磷脂分子组成。(2)图甲中2表示核孔,根据题意,代谢旺盛细胞核孔数目多,胰岛B细胞分泌胰岛素,代谢旺盛。口腔上皮细胞为高度分化细胞,代谢较弱。(3)在有丝分裂前期,核膜消失,核仁解体;在末期,又重新形成新核膜和核仁。(4)染色体主要由蛋白质和DNA组成,DNA控制蛋白质合成,图乙中是双螺旋结构DNA,是蛋白质,常用双缩脲试剂鉴定蛋白质。(5)染色体解螺旋变成染色质
36、这一过程发生在有丝分裂末期。在染色体状态时,染色体高度螺旋化,DNA分子结构稳定,不能解旋,故不能转录。(6)DNA主要分布在细胞核中,在动物细胞线粒体中也含有DNA。答案:(1)细胞核亚显微4(2)核孔多(3)1、4(4)DNA双缩脲试剂(5)末染色体高度螺旋化,DNA不能解旋(6)线粒体13细胞中细胞核与细胞质之间关系问题曾经是细胞生物学家们研究一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做几个经典生物学实验。请依据所提供材料,回答下列问题:材料1:伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻帽形不同(如图),现将甲伞藻A部分与乙伞藻B部分嫁接在一起,发现第一次长出帽状体呈中间类型,若切除这一帽状体,第二次
37、长出帽状体则与甲帽状体形状相同。(1)你认为第一次长出帽状体呈中间类型原因是:_。(2)第二次长出帽状体与甲帽状体形状相同,这能说明核、质之间关系是:_。材料2:当伞藻帽状体长到一定大小时,就不再继续长大,而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说,细胞分裂与细胞核、质体积比例有关,当细胞核体积与细胞质体积比值太小时,细胞就会发生分裂;反之,就不会发生分裂。并且还做了如下实验:在伞已经长出、核将要分裂时,将伞切去,核分裂就受到抑制,直到新伞再生出来,核才恢复分裂。(3)请你利用伞藻,另外设计一个实验,作为上述实验补充,进一步证明上述假说。_。导学号29520084解析:材料1中嫁接后第一次出现中间类型,因此应考虑到遗传信息传递中合成mRNA作用滞后性。材料2中自变量为核质比,故可通过嫁接不同大小伞以改变核质比,进而据实验结果作出判断。答案:(1)B部分含有少量原乙伞藻细胞核转录信使RNA,它能指导合成少量原乙伞藻蛋白质。A部分则能指导合成甲伞藻蛋白质,因而嫁接后长成帽状体有甲、乙两种伞藻蛋白质,故呈中间类型(2)细胞质中各种代谢活动或生命现象受细胞核控制,最终决定生物性状主要是细胞核(3)在伞尚未长成、核不分裂时,将幼小伞切去,嫁接上一个长成伞,这个原不该分裂核就开始分裂了
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