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第二章 細胞的結構和生命活動答案全解全析
第二章 細胞的結構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一性,從而闡明了生物界的統一性,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,此時放大倍數增大,視野變暗,不便觀察,首先進行的操作是先調節反光鏡和光圈,使物像變得更加明亮、清晰,以便觀察。
3.B 根據細胞質膜的組成、結構和功能可知,細胞質膜上的糖類和蛋白質在一起構成的糖蛋白具有識別功能,而聚聯乙炔細胞質膜識別器是把類似于細胞質膜上具有分子識別功能的物質鑲嵌到聚聯乙炔囊泡中,因此被鑲嵌的物質很可能是多糖和蛋白質,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 歐文頓證明細胞質膜是由脂質構成的,A錯誤;羅伯特森在電鏡下看到細胞質膜的“暗—明—暗”三層結構,提出細胞質膜為脂質雙分子層的“單位膜模型”,B錯誤;利用熒光染料標記法進行人、鼠細胞質膜融合實驗,證明細胞質膜具有流動性,C錯誤;科學家發現細胞質膜的表面張力明顯低于“油-水”界面的表面張力,據此作出的推測是細胞質膜中應含有蛋白質成分,D正確。
6.A 細胞質膜的主要成分是蛋白質和磷脂,還有少量的糖類,A正確;細胞質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;功能越復雜的細胞,膜上蛋白質的種類和數量越多,D錯誤。
7.B 該細胞有線粒體、高爾基體和內質網等細胞器,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;此細胞中的結構3為核糖體,B正確;結構2為中心體,結構3為核糖體,二者均無膜結構,6為視野的邊界,不屬于膜結構,C錯誤;進行有氧呼吸的主要場所是結構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是內質網,與細胞的有絲分裂有關的是中心體,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內質網都是單層膜結構,D正確。
9.D 實驗中滴加清水可保持細胞活體狀態,進而保持細胞和葉綠體的正常形態,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,然后在轉動轉換器換高倍鏡,以保證高倍鏡下仍能觀察到物像,B正確;高倍鏡放大的倍數大,看到的細胞數少,所以換高倍鏡觀察后,視野中觀察到的葉綠體數目會減少,C正確;活細胞的細胞質是流動的,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,A正確;細胞核內存在易被堿性染料染成深色的物質,即染色質或染色體,染色質和染色體是同種物質在細胞不同時期的兩種形態,成分相同(主要是DNA和蛋白質),B錯誤;核孔具有選擇性,是某些大分子物質進出細胞核的通道,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;乙中由于紅細胞內液的濃度高于蒸餾水,紅細胞吸水,導致紅細胞吸水漲破;丙中由于濃鹽水的濃度高于紅細胞內液的濃度,紅細胞會失水發生皺縮,B正確。
12.D 某些離子可以通過協助擴散進出細胞,如鈉離子進入神經元,鉀離子排出神經元,A錯誤;載體蛋白轉運物質時要與物質結合發生構象變化,通道蛋白在轉運物質時,不與其結合發生構象變化,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,即協助擴散,C錯誤;胞吞和胞吐過程與細胞質膜的流動性有關,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,尾部朝向內側,圖2為磷脂雙分子層的結構,因此2在構建生物膜模型時作為基本支架,A正確;5蛋白質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,在構建生物膜模型時,5蛋白質的分布具有不對稱性,B正確;線粒體內膜向內腔折疊形成嵴,擴大了內膜的面積,內膜上蛋白質的含量也比外膜高,因此構建線粒體模型時內膜需要的2和5比外膜多,C正確;在構建細胞質膜模型時,4糖鏈和5蛋白質結合形成的糖蛋白只分布于磷脂雙分子層2的外側,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;該菌使人類細胞發生變形,說明細胞質膜具有流動性,B錯誤;細菌是一個細胞,進入人體細胞內需要消耗能量通過胞吞作用完成,C正確;InIC蛋白是細菌產生的,而細菌是原核細胞,沒有內質網,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發生了質壁分離及復原過程,B正確;KNO3溶液濃度為80 g·L-1時,細胞質壁分離后沒有恢復,可能失水過多死亡,而c組細胞長度有所恢復,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、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;原核細胞中沒有內質網,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膜向內折疊形成嵴,D錯誤。
17.BC 核膜與內質網膜直接相連,不通過囊泡的形式相互轉化,A錯誤;高爾基體膜與細胞質膜之間以囊泡的形式相互轉化,B正確;內質網膜與高爾基體膜之間以囊泡的形式相互轉化,C正確;細胞質膜和線粒體膜不以囊泡的形式轉化,在代謝旺盛的細胞中,可以看到內質網膜和線粒體外膜直接相連,D錯誤。
18.ACD 質膜的基本支架是磷脂雙分子層,A正確;脂筏是質膜上富含膽固醇和鞘磷脂的微結構域,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,形成一些特異蛋白聚集的區域,會影響膜的流動性,B錯誤;破壞膽固醇會導致脂筏結構解體,C正確;脂筏會特意吸收或排除某些蛋白質,這些蛋白質(如糖蛋白)可能與細胞間的信息傳遞有關,D正確。
19.AB 圖中①表示自由擴散,②表示協助擴散,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;根據圖示可知,膜蛋白在細胞質膜上的分布是不對稱的,C錯誤;圖中①表示物質由細胞內向細胞外運輸,與人體肌肉細胞中氧氣的跨膜運輸的方向不同,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,導致細胞失水,發生質壁分離,B正確;發生自動復原的原因是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,發生復原,C正確;F組不能再誘發其復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)除細胞質膜外無其他膜結構(或無細胞核及眾多細胞器)
(2)流動鑲嵌模型(1分)M(1分)
(3)構成細胞質膜的磷脂分子是可以運動的,細胞質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膜外無其他膜結構,因此應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膜。(2)圖示細胞質膜的結構模型為流動鑲嵌模型。據圖分析,E是糖蛋白,有糖蛋白的一側是細胞質膜的外側,故M是細胞質膜的外側,N是細胞質膜的內側。(3)在一定溫度條件下,細胞質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,細胞質膜的磷脂分子有75%排列不整齊,細胞質膜的厚度變小,而膜的表面積擴大,膜對離子和分子的通透性提高。這說明構成細胞質膜的磷脂分子是可以運動的,細胞質膜具有一定的流動性。(4)生物膜具有控制物質進出的功能。實驗設計遵循對照原則和單一變量原則,要驗證細胞質膜具有控制物質進出的功能,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,分別加入培養皿中;②A組加入適量的蒸餾水,B組加入等量的質量分數為15%的鹽酸;③觀察A、B兩組花瓣的顏色及溶液的顏色變化。結果預測:A組(加水)中的花瓣仍為紅色,培養皿水是無色的。B組(加鹽酸)中的花瓣顏色變淺,培養皿鹽酸溶液變紅色,原因是鹽酸對活細胞具有傷害作用,將細胞殺死,細胞質膜失去控制物質進出細胞的功能。
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膜、核膜及各種細胞器膜構成,故甲細胞中參與構成生物膜系統的有②細胞質膜、④內質網、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→④內質網進行粗加工→內質網“出芽”形成囊泡→⑦高爾基體進行再加工形成成熟的蛋白質→高爾基體“出芽”形成囊泡→細胞質膜→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,不應該有的細胞器是⑧葉綠體。(5)圖乙中的結構④高爾基體與①細胞壁的形成有關。
23.答案(每空2分,共14分)(1)合成其他固醇類物質的原料
(2)胞吞 具有一定的流動性
(3)核糖體 糖蛋白(或蛋白質)
(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膜的重要組成成分,還參與合成其他固醇類物質的原料。(2)由圖可知,LDL-受體復合物通過胞吞方式進入細胞,說明細胞質膜的結構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,因此其化學本質是糖蛋白(或蛋白質)。(4)除了處理LDL-受體復合物獲得膽固醇等養分外,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,是真核生物細胞內普遍存在的一種自穩機制。(5)生物膜的基本支架是磷脂雙分子層,該細胞除了細胞質膜還具有細胞器膜和核膜,因此現提取該細胞的膜成分中的磷脂,將其鋪在空氣—水界面上,測得磷脂占據面積為S,則細胞質膜表面積的值應小于S/2。
24.答案(除特別注明外,每空1分,共10分)(1)3染色質 4 內質網
(2)核仁 與核糖體中RNA的合成、加工及核糖體的形成有關(2分)
(3)2核孔
(4)尾部 將抗腫瘤藥物與親核蛋白的尾部結合(2分)
解析(1)圖一表示細胞核的結構,其染色質中的DNA為生物的遺傳物質,因此在圖一結構內部行使遺傳功能的結構是3染色質;結構5為核膜,由雙層膜構成,即由4層磷脂分子組成;內質網是細胞內聯系最廣泛的細胞器,其向內可以與核膜相連,向外可以與細胞質膜相連,因此直接將結構5核膜與細胞質膜聯系在一起的細胞器是內質網。(2)圖一結構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。(3)核膜上的核孔實現了核質之間的物質交換和信息交流,核孔是某些大分子物質進出細胞核的通道,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 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是內質網、④是核糖體、⑤是細胞質膜、⑥是中心體、⑦是高爾基體。圖2代表的是內質網中的放射性顆粒數出現的情況。(1)圖1中④為核糖體,核糖體主要有由RNA和蛋白質組成,而染色體主要由DNA和蛋白質組成,HIV是由RNA和蛋白質組成的病毒,顯然HIV在結構組成成分上與核糖體類似。(2)生物膜系統由細胞質膜、核膜和各種細胞器膜組成,因此圖1中屬于生物膜系統的結構有①線粒體、②核膜、③內質網、⑤細胞質膜、⑦高爾基體,而中心體和核糖體均不具有膜結構。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致的。每一個結構⑥中心體都是由兩個互相垂直的中心粒及周圍物質組成的,中心體與動物細胞的有絲分裂有關。(3)結構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,在該過程中,高爾基體接受來自內質網的囊泡,而后經過對囊泡內的物質進一步加工之后,再將加工成熟的蛋白質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。據此在圖2中用虛線畫出該種氨基酸在結構⑦中的分布情況見答案。
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