资源简介

第2章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的元素和化合物、 细胞中的无机物
【高考新动向】
1、水和无机盐的作用
2、检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
【考纲全景透析】
一、组成细胞的元素
1. 大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
2. 微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
3. 最基本的元素是C。
4．作用
(1)组成化合物进而构成细胞，如蛋白质、核酸等。
(2)影响生物体的生命活动，如B能促进花粉萌发和花粉管的伸长。
5．生物界与非生物界的关系
(1)组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到——统一性。
(2)组成生物体的化学元素在生物体内与无机自然界中的含量相差很大——差异性。
二、组成细胞的化合物
1．种类
(1)无机化合物：水、无机盐
(2)有机化合物：糖类、脂质、蛋白质、核酸
2．含量
(1)含量最多的化合物：水21世纪教育网
(2)含量最多的有机物：蛋白质
(3)占细胞干重最多的化合物：蛋白质
三、水
1.细胞中的含量
在抽成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为85%至90%。不同生物体内水的含量差别很大，统一生物体不同器官水的含量也不同。
2.水的存在形式及功能
自由水
结合水
存在形式
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合存在
功能
（1）细胞内的良好溶剂
（2）参与细胞内的许多生化反应
（3）为细胞提供液体环境
（4）运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
四、无机盐
1.存在形式：绝大多数以离子的形式存在，少部分是细胞内化合物的组成成分。
2.生理功能：细胞和生物体的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；如渗透压、酸碱平衡等。21世纪教育网
3.常见无机盐离子的功能
I：甲状腺激素的主要成分，缺乏时患地方性甲状腺肿；
Fe：血红蛋白的主要成分，缺乏时患贫血；
Mg:叶绿素的组成成分；
【热点难点全析】
一、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的检测
1、利用某些化学试剂与生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。
还原糖
脂肪
蛋白质
淀粉
鉴定剂
斐林试剂
苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）
双缩脲试剂
碘液
颜色反应
砖红色沉淀
橘黄色（或红色）
紫色
蓝色
2、实验流程归纳：
（1）选材→制备组织样液→显色反应。
（2）脂肪的检测还可利用显微镜观察法，实验流程为：取材→切片→制片→观察。
3、实验材料的选择：
（1）可溶性还原糖的鉴定实验中，最理想的实验材料是还原糖含量较高的生物组织（或器官），而且组织的颜色较浅，易于观察。可选用苹果、梨、白色甘蓝叶、白萝卜等。
（2）脂肪的鉴定实验中，实验材料最好选富含脂肪的生物组织，若利用显微镜观察，则最好选择花生种子。如果是新鲜花生种子，可不必浸泡，浸泡效果反而不好，如果是干种子，需浸泡3h～4h最适宜切片（浸泡时间短，不容易切片；浸泡时间过长，组织太软，切下的薄片不易成形）。
（3）蛋白质的鉴定实验，最好选用富含蛋白质的生物组织。植物材料常用大豆，且浸泡1d～2d，适于研磨，动物材料常用鸡卵清蛋白。
4、实验操作中的注意事项
（1）在鉴定可溶性还原糖的实验中，加热试管中的溶液时，应该用试管夹夹住试管上部，放入盛50℃～65℃温水的大烧杯中加热。注意试管底部不要接触烧杯底部；斐林试剂不稳定易变性，应现配现用。
（2）还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说明力。
（3）在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
二、细胞中的无机物
1、细胞中的水
（1）自由水与结合水之间的转化
①自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化，自由水和结合水的转化受代谢强度和温度的影响。
②细胞内代谢越强，细胞所处的温度越高，则会有较多的结合水转化为自由水。反之亦然。
（2）细胞中产生谁的结构与代谢过程
结构
代谢过程
叶绿体基质
光合作用暗反应阶段
线粒体
有氧呼吸第三阶段21世纪教育网
核糖体
氨基酸脱水缩合反应生成多肽
高尔基体
植物细胞纤维素的合成
细胞核
DNA的复制、转录
2、细胞中的无机盐
（1）存在形式：大多数以离子形式存在，如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2＋、Cl-、HCO3- 、SO42-等。
（2）功能：①细胞内复杂化合物的组成成分，如Mg2+是叶绿素分子必须的成分，Fe2＋是血红蛋白的主要成分，PO43-是组成ATP、磷脂的重要成分。②参与维持正常的生命活动，如血液中的Ca2+含量过低会出现抽搐，过高会引发肌无力。③维持生物体内的平衡，渗透压的平衡，主要靠Na+、Cl-，K+对细胞内液渗透压起决定作用；酸碱平衡，人血浆中的HCO3-等对血浆pH的稳定起重要作用。
【例】(2012·西安第一次联考)干旱可以使植物枯萎，人体老化的特征之一是细胞内含水量明显下降，急性肠炎的病人需要及时补充水分，这些现象说明了生命离不开水。下面与水相关的叙述不正确的是(　　)
A．细胞内的许多化学反应需要水的参与，比如光合作用和有氧呼吸
B．核糖体中进行的化学反应要脱水[来源:21世纪教育网]
C．生物体内不同细胞的自由水和结合水的含量有所差别
D．水是维持人体内环境渗透压的主要物质21世纪教育网
【解】选D。维持人体内环境渗透压的主要物质是无机盐和蛋白质，渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质的微粒数目。
【高考零距离】
1. (2012·安徽高考)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是(　　)
A.经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核
B.经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质
C.经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
D.经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
【解析】分析如下:
选项
具体分析
结论
A项
经吡罗红甲基绿染色,细胞核中的DNA被甲基绿染色呈绿色
错误
B项
经吡罗红甲基绿染色,细胞质中的RNA被吡罗红染色呈红色
错误
C项
经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
正确
D项
经苏丹Ⅲ染色,细胞中的脂肪被染色呈橘黄色
错误
【答案】C
2. (2012·江苏高考)下列关于细胞中化学元素的叙述,正确的是(　　)
A.细胞中一种元素的作用能被其他元素替代21世纪教育网
B.细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C.主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
【解析】分析如下:
选项
具体分析
结论
A项
组成细胞的不同化学元素的作用不同,因此细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代
错误
B项
脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P,脂肪酸的组成元素是C、H、O
错误
C项
主动运输保证细胞选择性地吸收或运出一些化合物或离子,从而维持细胞内元素组成的相对稳定
正确
D项
微量元素虽然含量很少,却是生物生活所必需的元素
错误
【答案】C
3.(2011·新课标全国高考)下表中根据实验目的，所用的试剂与预期的实验结果正确的是（ ）
实验目的
试剂
预期的实验结果
A
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
醋酸洋红
染色体被染成紫红色
B
检测植物组织中的脂肪
双缩脲试剂
脂肪颗粒被染成红色
C
检测植物组织中的葡萄糖
甲基绿
葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀
D
观察DNA和RNA在细胞中的分布
婓林试剂吡罗红
婓林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色
【解析】A项，观察根尖分生组织细胞的有丝分裂可以用醋酸洋红，也可以使用龙胆紫进行染色；B项，脂肪的检测使用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ，被染成橘黄色或者红色，双缩脲试剂用于检测蛋白质；C项，葡萄糖的检测使用斐林试剂，甲基绿用于DNA的检测；D项，观察DNA和RNA的分布使用的是甲基绿和吡罗红。
【答案】A
4.(2010·上海高考)下列选项中，含有相同元素的一组化合物是( )
A.纤维素和尿素 B.脂肪酸和磷脂
C.三磷酸腺苷和核糖核酸 D.胆固醇和血红蛋白
【解析】纤维素属于糖类，含C、H、O三种元素，尿素的组成元素是C、H、O、N；脂肪酸的组成元素是C、H、O，磷脂的组成元素是C、H、O、N、P；三磷酸腺苷和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；胆固醇属于脂质，其组成元素是C、H、O，而血红蛋白属于蛋白质，其组成元素是C、H、O、N、Fe。
【答案】C
【考点提升训练】
1.下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢都来自氨基
B．纤维素与脂肪都是由C、H、O三种元素组成的
C．蛋白质是组成生物膜的主要成分，可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
D．组成RNA和DNA的元素种类不同
【解析】氨基酸脱水缩合产生水，水中的氢来自氨基和羧基；蛋白质可被双缩脲试剂染成紫色；组成DNA和RNA的元素种类相同。
【答案】B
2. (2012·济南一模)美国宇航局曾公布“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是(　　)
A．水是细胞含量最多的化合物
B．结合水是细胞和生物体的成分
C．一切生命活动都离不开水
D．代谢旺盛的细胞水的含量高
【解析】水在生物体内有重要作用，一切生命活动都离不开水，所以有水就可能有生命。
【答案】C
3. (2011·潍坊模拟)下列有关生物体内水的叙述，不正确的是(　　)
A．越冬植物体内自由水与结合水的比值下降
B．细胞中自由水含量降低是细胞衰老的特征之一
C．水分子的跨膜运输方向是由高浓度溶液到低浓度溶液
D．水是细胞中含量最多的化合物
【解析】越冬的植物结合水的含量会上升，故越冬植物体内自由水与结合水的比值会下降；细胞衰老时自由水的含量下降；水的运输是自由扩散，从低浓度运输到高浓度，即从水分子相对含量高的溶液流向相对含量低的溶液；活细胞中含量最多的化合物是水。
【答案】C
4. (2012·南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成
B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用
C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿
D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
【解析】铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿。
【答案】C
5.植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒图。请据图推断以下有关说法中，错误的是(　　)

A．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因
B．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关
C．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降
D．随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
【解析】从横坐标分析，9～12月温度降低，而细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。植物吸水的主要动力是蒸腾作用，随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，使植物体的水分减少，加上温度降低，使新陈代谢减弱，自由水与结合水的比例减小，植物的抗逆性增强。但呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低。
【答案】A
6．神舟八号返回舱内番茄苗在太空中开花结果，果实为红色，比平时吃的西红柿小。下图1是番茄细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的番茄细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 (　　)

A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
【解析】鲜重条件下，组成人体的主要元素的含量依次是O、C、H、N、P、S，组成细胞的化合物中，占细胞鲜重最多的是H2O，其次是蛋白质，占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质是有多样性，组成元素为C、H、O、N等，生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是在元素含量上。
【答案】C
7.(2012·日照模拟)水在生物体及细胞内的生命活动中有非常重要的生理功能。下列有关水的叙述中正确的有 (　　)
A.代谢活动的强弱与细胞内自由水和结合水的比值无关
B.线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水
C.叶绿体内只有水的分解而没有水的生成
D.水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态
【解析】水是生物体内含量最多的物质,水盐的平衡对内环境的稳态具有非常重要的意义;在一定范围内,细胞内自由水与结合水比例越大,新陈代谢越旺盛。中心体中不能生成水,叶绿体中进行的光合作用过程中既有水的消耗,又有水的生成。
【答案】D
8. 在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是(　　)
①消毒
②维持水分代谢平衡
③维持无机盐代谢的平衡
④降温
⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A．①②④
B．③②⑤
C．②⑤③
D．②③④
【解析】肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡。受外伤利用0.9%生理盐水清洗伤口是因为0.9%的生理盐水是细胞的等渗溶液，且具有清洁作用，维持细胞的正常形态。高温作用要喝淡盐水是为了补充因高温出汗过多而丢失的盐分。
【答案】C
9. 生物界在基本组成上的高度统一性表现在(　　)
①组成生物体的化学元素基本一致　②各种生物核酸都相同　③构成核酸的碱基都相同　④各种生物的蛋白质都相同　⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A．①②④ B．①③⑤
C．②④⑤ D．①②③
【解析】各种生物核酸不一定相同，如细胞生物的核酸有DNA和RNA，而某些病毒(SARS、HIV、H1N1病毒)内只有RNA。由于各种生物的DNA携带的遗传信息不同，合成的蛋白质就不同。
【答案】B
10. 2011年初，我国山东、河南等省发生60年一遇的特大干旱。研究发现，此时冬小麦细胞的分裂活动减慢，呼吸作用减弱，但细胞内可溶性糖的含量明显提高。下列推测不合理的是(　　)
A．温度低，导致呼吸氧化酶的活性减弱，呼吸作用减弱
B．可溶性糖的含量提高，说明细胞内自由水的含量增高，结合水的含量下降
C．可溶性糖多，导致细胞液浓度增加，降低了冰点，以适应寒冷的环境
D．由于细胞分裂速度减慢，植物体的生长速度也大大减缓
【解析】温度通过影响呼吸酶的活性来影响呼吸作用，冬天温度过低使酶活性降低从而抑制了呼吸作用。可溶性糖增多后可以增加细胞液浓度，使细胞内溶液冰点降低，能更好适应寒冷环境。植物体的生长主要依靠细胞增殖以增加细胞数量，寒冷环境中细胞增殖速度减慢，导致植株生长速度也减慢，细胞内可溶性糖含量提高，使自由水含量降低，结合水含量提高，因为可溶性糖也可以与自由水结合，使自由水变成结合水。
【答案】B
11. 水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法正确的是(　 　)
A．水分减少是细胞癌变的基本特征之一
B．核糖体中进行的化学反应有水生成
C．当人体缺水时，血浆的渗透压会降低，从而产生渴觉
D．构成生物膜的主要成分是蛋白质、磷脂和水
【解析】核糖体是蛋白质合成的场所，蛋白质合成是通过氨基酸脱水缩合反应完成的，该过程有水生成。水分减少是衰老细胞的特征之一，癌细胞代谢旺盛，含水量较高，细胞膜表面的糖蛋白减少。当人体缺水时，血浆的渗透压会升高。生物膜的主要成分是蛋白质和磷脂
【答案】B
12．下列实验中需要加热的是(　 　)
①利用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪　②利用斐林试剂鉴定还原糖　③利用二苯胺试剂鉴定DNA　④利用双缩脲试剂鉴定蛋白质
A．①② B．②③ C．①④ D．③④
【解析】脂肪和蛋白质的鉴定不需要加热；而利用二苯胺试剂鉴定DNA，利用斐林试剂鉴定还原糖是需要水浴加热的。
【答案】B
13. 某同学对一待测物质进行如下实验，假设实验步骤均正确，其进行的实验及观察到的现象如下表，则其可能鉴定的物质及试剂A是(　　)
实验
1
2
3
4
检测试剂
双缩脲试剂
试剂A
苏丹Ⅲ染液
试剂B检测
结果
淡紫色
无砖红色沉淀
未观察到橘黄色
蓝色
A.鸡蛋清、斐林试剂 B．鸡蛋清、碘液
C．劣质奶粉、碘液 D．劣质奶粉、斐林试剂
【解析】由检测结果可以推知，试剂A为斐林试剂，试剂B为碘液，实验1和4证明待测物质含有蛋白质和淀粉，因此被鉴定的物质不可能是鸡蛋清。
【答案】D
14. 某同学对一待测物质进行如下实验，假设实验步骤均正确，其进行的实验及观察到的现象如下表，则其可能鉴定的物质及试剂A是(　　)
实验
1
2
3
4
检测试剂
双缩脲试剂
试剂A
苏丹Ⅲ染液
试剂B检测
结果
淡紫色
无砖红色沉淀
未观察到橘黄色
蓝色
A.鸡蛋清、斐林试剂 B．鸡蛋清、碘液
C．劣质奶粉、碘液 D．劣质奶粉、斐林试剂
【解析】由检测结果可以推知，试剂A为斐林试剂，试剂B为碘液，实验1和4证明待测物质含有蛋白质和淀粉，因此被鉴定的物质不可能是鸡蛋清。
【答案】D
15.(2011·宁波检测)实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图，有关叙述正确的是(　　)
A．选用花生检验细胞中有脂肪存在时需要使用显微镜
B．向小麦种子的研磨滤液中加入斐林试剂，就会呈砖红色
C．用双缩脲试剂检验大豆组织样液中存在蛋白质加热呈蓝色
D．萌发时相同质量的三种种子需要的O2量基本相同
【解析】花生种子中含有脂肪较多，可以用作鉴定脂肪的材料，实验中需要用显微镜观察被染上颜色的脂肪微粒。小麦种子含淀粉最多，可以用作鉴定淀粉的实验材料，但需要用碘液来鉴定，呈现蓝色。大豆种子含有蛋白质较多，所以研磨后的样液可以用双缩脲试剂来鉴定而呈现紫色。等质量的种子萌发时消耗氧气最多的是花生种子，因为花生种子含的脂肪最多。
【答案】A
16．(2011·萧山模拟)下列关于组成生物体的化学元素的说法中，正确的是 （　　）
A．哺乳动物血液中钙过多时会出现抽搐
B．O元素是活细胞中含量最多的元素，C元素是生物体内最基本的元素
C．玉米和人体内所含有的元素种类大体相同，同一种元素在两者体内的含量相差不大
D．随着叶龄的增加，叶片中各种元素的含量将逐渐增加
【解析】动物体内缺钙时会导致抽搐，钙过多时引起肌无力；不同生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但在不同生物体内同种元素的含量差别较大；
【答案】B
17.（2011·湖南模拟）生物在合成下列各种物质时，均需要提供氮元素的是 （ ）
①脂肪 ②核酸 ③核糖 ④ATP ⑤蛋白质 ⑥脂肪酶
A．②③⑤⑥ B．③④⑤⑥ C．②④⑤⑥ D．①②③⑤
【解析】脂肪、核糖均是有C、H、O三种元素组成；脂肪酶属于蛋白质的一种，蛋白质中氨基中含N元素；核苷酸由C、H、O、N、P组成；
【答案】C
18.下列关于鉴定糖类、蛋白质和脂肪实验操作的叙述中，正确的是（）
A．鉴定还原糖的斐林试剂甲液与乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．鉴定脂肪的存在，要用显微镜观察是否有被染成橘黄色或红色的颗粒
C．鉴定可溶性还原糖时，先加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．鉴定蛋白质时，双缩脲试剂 A 液与 B 液要混合均匀后再加入含样品的试管中
【解析】斐林试剂的甲液、乙液要混合后使用，而双缩脲试剂则先用A 液后用B 液，不能先混合。脂肪的鉴定则使用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ后，需要用显微镜观察组织细胞内是否有橘黄色或红色颗粒。
【答案】B21世纪教育网
19.下列是几则广告语：
①这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者也可放心大量食用
②这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量
③这种营养品含有人体所需的全部 20 种必需氨基酸
④这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素
请判断在上述广告语中，有多少条在科学性上有明显的错误？（ ）
A.1条 B.2条 C.3条 D.4条
【解析】谷物含大量糖类，糖尿病患者不可大量食用；无机盐不含能量；人体必需氨基酸只有8种；钙不是微量元素
【答案】D
20.(2011·潍坊模拟)缓步动物具有隐生现象：当环境干燥时，缓步动物的身体失水萎缩，腿也缩回而处于一种隐生状态，这时它的代谢率几乎降到零，甚至在纯酒精、液氮中也能隐生。当环境变得有利于其生存时，它可以在几小时内吸水，使身体膨胀而复苏。本材料可以说明(　　)
A．自由水参与生命活动 B．结合水参与生命结构21世纪教育网
C．从基因水平说明生物具有多样性 D．水对生命活动的重要性
【答案】D
二、非选择题
21. A.水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水和结合水的比值的变化，是与生命活动相适应的。
(1)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部分________，然后再将其储存。这样
做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的________作用，从而减少
有机物的消耗。说明________水多代谢旺盛。
(2)如果将晒过的种子再用火烤，失去的主要是________水。
(3)血液凝固时，________水变成________水，说明________________________________。
B．种子在适宜的条件下萌发成幼苗，下面是经过处理后得到的数据，请依据表中的数
据回答问题：
处理方法21世纪教育网
质量
种子
幼苗
湿重
直接称重
160
750
干重
70℃，72 h
138
118
灰分
550℃，16 h
2
2
(1)和种子相比幼苗湿重增加，增加的主要物质是________________。
(2)和种子相比，幼苗干重减少，减少的物质是________。
(3)灰分代表的物质是________。
(4)种子和幼苗相比较，________的核酸较多。
(5)种子和幼苗相比较，________的脂肪较多。
【解析】自由水越多，种子代谢越旺盛。储存种子，要降低自由水的含量，从而降低种子的呼吸作用。晒干的种子丢失了自由水，代谢降低，再烘干，丢失了结合水。结合水是细胞的结构成分，丢失结合水细胞会死亡。血液中含有较多的自由水，能流动，当自由水变为结合水时，血液不能再流动，发生凝固。幼苗比种子重得多，主要是幼苗吸水，细胞中含有大量自由水。而幼苗由于含水多，呼吸作用旺盛，消耗掉大量有机物，其干重减少。灰分主要是无机盐，二者相差不大。幼苗细胞中含核酸多，但由于呼吸作用消
耗，脂肪含量少。
【答案】A.(1)自由水　呼吸　自由　(2)结合　(3)自由　结合　自由水和结合水是可以相互转化的
B．(1)自由水(或水)　(2)有机物　(3)无机盐　(4)幼苗 (5)种子
22. 红薯和土豆都富含淀粉,但红薯吃起来比土豆甜。为探究其原因,某兴趣小组在温度不同、其他条件相同的情况下对处于休眠期的红薯块根与土豆块茎处理30 min后测定还原糖的含量。结果如下图:

(1)由图中曲线可知,60 ℃时红薯还原糖含量最高,原因是　　　　????。
(2)与红薯相比土豆不含还原糖的可能原因是　　　　???? ??。
(3)为了确定土豆中不含还原糖的原因,请完成下面的实验。
实验原理:
淀粉能被淀粉酶水解为还原糖;
②?? 。
备选材料与用具:
去掉淀粉与还原糖的红薯提取液,去掉淀粉的土豆提取液,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,斐林试剂甲液,斐林试剂乙液,苏丹红染液,质量分数为3%的淀粉溶液,质量分数为3%的蔗糖溶液等。
实验步骤:
第一步,取A、B两支试管,在A试管中加入去掉淀粉的土豆提取液2 mL,B试管中加入去掉淀粉和还原糖的红薯提取液2 mL。水浴保温5 min。
第二步,向A、B两支试管中各加入等量的水浴加温至60 ℃的　　????????溶液。水浴保温5 min。
第三步,将　　　　　　　　　　　　????后,
向A、B试管内各加入2 mL。然后　　　　　　　　　　????。
最可能的实验结果:　　　????　　　　　　　????。　　　????
(4)食用土豆时,消化分解成的葡萄糖,几乎被小肠上皮细胞全部吸收, 该吸收过程需要　　　　　????。
【解析】解析:(1)淀粉在淀粉酶的作用下可产生还原糖。由图分析可知,随着温度的升高,还原糖的含量变化趋势是先增后减,60 ℃时还原糖含量最高,说明此时淀粉酶的活性最大。(2)土豆含有大量的淀粉,但不含还原糖,最可能的原因是缺少淀粉酶,淀粉不能水解为还原糖。(3)此小题是简单的条件限制性实验设计。分析该实验的题目是“确定土豆中不含还原糖的原因”,可知单一变量是有无淀粉酶,根据题目所给材料,用土豆提取液(去淀粉)和红薯提取液(去淀粉和还原糖)设置对照,因变量为还原糖,用斐林试剂进行检测。试管A中没有淀粉酶,不反应,仍为斐林试剂的蓝色。试管B中有淀粉酶,与淀粉反应生成还原糖,用斐林试剂检测,能产生砖红色沉淀。(4)小肠上皮细胞吸收葡萄糖是主动运输的过程，需要载体和能量。
【答案】(1)还原糖是酶促反应的产物,60 ℃是相关酶的最适温度条件????(2)土豆不含淀粉酶
(3)②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀　第一步:60 ℃
第二步:质量分数为3%的淀粉
第三步:等量的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液注入C试管混合均匀?沸水加热2 min
结果:A试管内液体为蓝色,B试管内液体为砖红色
(4)载体蛋白和能量(ATP)
第2章 组成细胞的分子
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
【高考新动向】
蛋白质的结构和功能
【考纲全景透析】
一、蛋白质的化学组成
1、元素组成
以C、H、O和N为主，个别还含有S、Fe等。
2、基本单位——氨基酸
（1）组成蛋白质的氨基酸约有20种，它们的R基不同。分为必需氨基酸（8种，人体细胞不能合成的，必须从外界直接获取）和非必需氨基酸（12种，人体细胞可以合成）。
（2）结构通式：
特点：至少有一个氨基和一个羧基,并且都有一个氨基和一个羧基连在同一碳原子上。
二、蛋白质的结构及其多样性
1、蛋白质的结构层次
2、蛋白质的合成场所：核糖体
形成过程：脱水缩合
构成：多个氨基酸分子经脱水缩合形成含有多个肽键—CO—NH—的化合物。
蛋白质是由多个氨基酸通过缩合反应即一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连，同时脱掉一分子水，连接氨基酸分子的化学键叫肽键。
结构：链状（多肽链）
3、蛋白质结构的多样性的原因
（1）氨基酸种类不同。
（2）氨基酸数目成百上千。
（3）氨基酸排列顺序千变万化。
（4）多肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
三、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的承担者。
1、结构蛋白：构成细胞和生物体，如头发、肌肉等21世纪教育网
2、催化功能：绝大多数酶都是蛋白质
3、运输功能：具有运输载体的功能，如血红蛋白
4、调节功能：调节生命活动，如胰岛素、生长激素等
5、免疫功能：如抗体
【热点难点全析】
一、蛋白质的结构层次及其多样性
元素：C、H、O、N（有的含有S、Fe等）

21世纪教育网
【例】一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：

据此判断，下列有关叙述错误的是(　　)
A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生5个水分子
C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
【解】选C。由于题目中的氨基酸中，每个氨基酸含有一个氮原子，因此该肽链是由6个氨基酸脱去5分子水形成。每一种氨基酸只能由一种特定的tRNA来转运，因此在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA。
二、蛋白质的结构和功能
1．蛋白质的结构(合成过程)

2．蛋白质的功能
功能
举例
构成细胞和生物体结构的重要物质
构成动物和人体的肌肉，构成生物膜、核糖体、染色体等的成分
构成细胞和生物体的功能物质[来源:21世纪教育网][21世纪教育网
催化作用[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
参与生物体各项生命活动的酶多数是蛋白质21世纪教育网21世纪教育网
运输作用
红细胞中的血红蛋白，细胞膜上的载体蛋白
运动功能
肌动蛋白和肌球蛋白，二者使肌肉收缩，产生运动
构成细胞和生物体的功能物质
信息传递作用，调节作用
胰岛素、生长激素等蛋白质类激素，能调节生物体的生命活动
免疫作用
生物体内的抗体，能消灭外来抗原物质
细胞内的能源物质
在糖类和脂肪供应不足的情况下，机体也会分解蛋白质供能
【高考零距离】
1.（2012·上海高考）生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致
A．蛋白质分解为多肽链
B．多肽链分解为若干短肽
C．多肽链分解为氨基酸
D．氨基酸分解为氨基和碳链化合物
【解析】酶具有专一性，蛋白酶将蛋白质水解成多肽，根据题干信息，可知某种肽酶使末端的肽键水解，这样会得到一个氨基酸和一条肽链，这时多肽又出现新的末端肽键，这样水解，直到把多肽全水解为氨基酸。
【答案】C
2.(2011·北京理综)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是(　　)
A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
【解析】分析如下：
选项
分析
A项错误
胰岛素基因包括两条DNA单链，在合成蛋白质的过程中是以其中一条链为模板进行转录、翻译并合成蛋白质的，并不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B项错误
沸水浴加热会使胰岛素的空间结构遭到破坏，发生不可逆的变化，使其失活，加热一般不能使肽键断裂
C项错误
胰岛素的功能既与氨基酸的种类、数量、排列顺序有关，也与肽链的空间结构有关
D项正确
核糖体合成的多肽链经过内质网、高尔基体内某些蛋白酶的作用形成一定的空间结构才能形成胰岛素
【答案】D
3.(2011·北京高考)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述，正确的是（）
A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B.沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
【解析】A项，胰岛素基因表达时只以一条链为模板编码氨基酸形成肽链，胰岛素A、B两条肽链的形成是因为蛋白酶对肽链的再加工。B项，沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链空间结构发生改变，可能会充分伸展，但肽键不会打开，因此不会断裂；C项，胰岛素的化学本质为蛋白质，功能取决于空间结构。蛋白质空间结构的多样性与组成它的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的盘曲、折叠及其形成的空间结构千差万别有关。D项，胰岛素合成过程中，先在核糖体上合成多肽链，然后经内质网、高尔基体的加工、修饰等才能形成胰岛素，这个加工、修饰的过程需要蛋白酶的水解作用，适当去掉一些氨基酸等。
【答案】D
4．（2010·江苏高考）某种蛋白酶是由129个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质．下列叙述正确的是
A.该蛋白酶分子结构中至少古有l29个氨基酸和l29个羧基
B.该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用．产生紫色反应
C.利用透析法纯化该蛋白酶时，应以蒸馏水作为透析液
D.用含该蛋白酶的洗衣粉击除油渍，效果比其他类型加酶洗衣粉好
【解析】本题考查蛋白酶的化学本质、组成、结构及鉴定等。该蛋白酶只有一条链时，所含有的氨基和羧基数目最好，都至少含有一个，Ａ项错误。因其本质为蛋白质，故可与双缩脲试剂反应产生紫色反应，Ｂ项正确。用透析法纯化蛋白酶时，应用缓冲液做透析液以保持蛋白酶的活性，C项错误。因酶具有专一性，油渍为脂肪，故利用蛋白酶去污比用含脂肪酶的效果差，Ｄ项错误。
【答案】B
【考点提升训练】
一、选择题
1. (2012·琼海一模)美国科学家发现了一种名为“Notch”的蛋白质，它能快速修复受损的脑细胞。下列有关该蛋白质的说法，错误的是 (　　)
A．构成该蛋白质的氨基酸种类最多为20种
B．合成蛋白质时脱水缩合过程是在核糖体上完成的
C．该蛋白质的空间结构与血红蛋白不同的主要原因是组成两种蛋白质的氨基酸数目、种类和排列顺 序各不相同
D．控制该蛋白质合成的mRNA上密码子数目和蛋白质中氨基酸数目相同
【解析】mRNA上的终止密码子不决定氨基酸，密码子的数目多于蛋白质中氨基酸数目。
【答案】D
2. (2012·东城区模拟)如图是由n个氨基酸组成的某蛋白质的结构图，其中二硫键“—S—S—”是一种连接蛋白质中两条肽链之间的化学键(—SH＋—SH→—S—S—＋2H)。下列正确的是 (　　)

A．该蛋白质至少含有n－2个氧原子
B．合成该蛋白质时生成n－2个水分子
C．该蛋白质至少含有n＋2个羧基
D．该蛋白质水解产物增加2n－4个氢原子
【解析】图中所示的蛋白质由三条多肽链组成，其中包括一条环状肽。由结构分析可知，该蛋白质含有n－2个肽键，故合成该蛋白质时生成n－2个水分子，B项正确。每条肽链(除环状肽外)至少含有1个羧基，故该蛋白质至少含有2个羧基，C项错误。每个肽键中含1个氧原子，每个羧基含有2个氧原子，故该蛋白质至少含有n－2＋2×2＝n＋2(个)氧原子，A项错误。该蛋白质水解时需加入n－2分子水，破坏二硫键需要4个氢，故该蛋白质水解产物增加2×(n－2)＋4＝2n(个)氢原子，D项错误。
【答案】B
3.(2011 ·中山联考)某条多肽的相对分子质量为 2 778，若氨基酸的平均相对分子质量为 110，如考虑终止密码子，则编码该多肽的基因长度至少是
A．75 对碱基 B．78 对碱基 C．90 对碱基 D．93 对碱基
【解析】据题意，若求基因的长度首先应计算出氨基酸的个数(设为n)，则有n×110－(n－1)×18＝2778，推出n＝30，又因为题干中给出“考虑终止密码子”，所以密码子数为n＋1＝31个。
【答案】D
4.神舟八号飞船搭载蛋白质在太空结晶状况良好，结晶体像“钻石”，太空晶体可供研究抗癌新药。下列关于蛋白质的叙述中，正确的是 (　　)
A．蛋白质结构多样性与构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、空间结构有关
B．已知某化合物含有C、H、O、N等元素，且具有催化作用，可以推断此物质是蛋白质
C．有些蛋白质具有防御功能，如抗体；有些蛋白质具有接受信息的功能，如受体。抗体和受体都具有特异性
D．一条刚刚从核糖体上合成的肽链，其氨基酸的种类、数目及排列顺序便已确定，因此具有生物活性
【解析】蛋白质结构多样性与氨基酸的空间结构无关；少数RNA也具有催化作用；刚从核糖体上合成的肽链无生物活性，只有通过加工形成具有一定空间结构的蛋白质，才具有生物活性。
【答案】C
5.(2011·长春模拟)美国威斯康星大学的一个研究小组发现：用合成的蛋白质可以抑制艾滋病病毒的关键蛋白质gp41，使其不能与宿主细胞中的蛋白质发生交互作用，从而使病毒无法顺利入侵细胞。下列叙述不正确的是(　　)
A．艾滋病病毒主要侵染人的免疫系统，人体内所有艾滋病病毒可构成种群
B．鉴定多肽和蛋白质时都可以使用双缩脲试剂
C．蛋白质合成场所在核糖体上
D．有些蛋白质具有传递信息的作用，进而调节生命活动
【解析】病毒营寄生生活，不能构成生命系统的结构层次；多肽和蛋白质都含有肽键，遇双缩脲试剂呈紫色；氨基酸在核糖体上合成多肽，多肽在内质网和高尔基体上加工形成蛋白质；蛋白质具有调控生命活动的功能。
【答案】A
6. (2012·福州质检)绿色荧光蛋白简称GFP，是由238个氨基酸组成的单链，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白，会发出绿色荧光。下列有关GFP的说法正确的是(　　)
A．GFP合成过程中形成了239个肽键
B．GFP是由核糖体合成、内质网加工并由高尔基体分泌的，同时由线粒体提供能量
C．由于此种蛋白质合成时进行了逆转录的过程，故GFP会发出荧光
D．GFP可以整合到细胞膜表面用于标记定位癌细胞
【解析】GFP是由238个氨基酸组成的单链，则在合成过程中脱去了237个水分子，形成237个肽键。GFP为结构蛋白，不能由高尔基体分泌到细胞外。逆转录是某些病毒具有的过程。GFP可以整合到细胞膜表面用于癌细胞的标记定位。
【答案】D
7.胰岛素由51个氨基酸组成，如果用肽酶将其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需水分子总数依次是(　　)
A．4、49、49 B．9、42、42
C．9、42、8 D．9、49、49
【解析】胰岛素分子所含氨基酸的数目为51，被分解成9个片段后，氨基的数目至少是9，肽键的数目为42，水解时参与的水分子数目为8。
【答案】C
8.(2011·南通模拟)如图是某蛋白质分子的结构示意图，图中“▲—★—■—●”表示不同种类的氨基酸，图中甲链由21个氨基酸，乙链由19个氨基酸组成，图中“—S—S—”是在蛋白质加工过程中由两个“—SH”脱下2个H形成的。下列有关叙述中，错误的是(　　)
A．该蛋白质多样性的主要原因是氨基酸的排列顺序
B．该蛋白质分子中至少含有两个羧基
C．图中“—”代表的化学键是在高尔基体中形成的
D．形成该蛋白质分子时分子质量减少了686
【解析】组成蛋白质的基本单位是氨基酸；图中“—”代表肽键，它的形成是在核糖体上通过缩合完成的，而在形成该蛋白质分子的过程中脱去38分子的水，同时形成一个二硫键失去2个氢，分子质量减少38×18＋2＝686；通过分析肽链分子的结构，不难发现每条多肽链至少保留一个羧基(—COOH)和一个氨基(—NH2)。
【答案】C
9.(2011·安阳模拟)某蛋白质分子由M个氨基酸、4条肽链组成，则该蛋白质分子(　　)
A．共有M个肽键
B．含有20种氨基酸
C．水解时需要M＋4个水分子
D．至少含有4个游离的羧基
【解析】肽键数＝脱去水分子数＝氨基酸数－肽链数＝M－4；每种蛋白质中并不一定都含有20种氨基酸；4条肽链至少含有4个游离的羧基和4个游离的氨基。
【答案】D
10. 艾滋病研究者发现，有1%～2%的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前，体内存在3种名叫“阿尔法—防御素”的小分子蛋白质。以下对“阿尔法—防御素”的推测中正确的是(　　)
A．高温和强酸强碱会使其功能丧失
B．控制其合成的基因可能含A、U、C、G 4种碱基
C．一定含有全部的20种氨基酸
D．可与双缩脲试剂发生蓝色反应
【解析】组成蛋白质的氨基酸约有20种，“阿尔法—防御素”是小分子蛋白质，是由氨基酸脱水缩合形成的，但其不一定含有全部的20种氨基酸。控制其合成的基因可能含A、T、C、G 4种碱基。蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。
【答案】A
11.(2011·温州模拟)朊病毒蛋白(PrP)有两种，一种是PrPc，一种是PrPsc，它们的比较如下表：
PrPc
PrPsc
空间结构
螺旋为主
折叠为主
溶解度
高
低
致病性
不致病
致病
肽链氨基酸排列顺序
相同
因此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是(　　)
A．不相同；溶解度不同
B．不相同；氨基酸组成的种类不同
C．相同；空间结构不同
D．相同；组成氨基酸的数量不同
【答案】肽链中氨基酸的排列顺序相同，基因中核苷酸的排列顺序也相同，蛋白质表现的性质不同的原因是空间结构不同。
【解析】C
12. 2011年11月，中国科学家从臭蛙皮肤分泌物中发现了71个新抗菌肽家族。右图为溶菌酶分子结构模式图。溶菌酶分子 (　　)
A．由核糖核酸组成
B．可以参与免疫反应
C．由两条多肽链组成
D．在0℃条件下活性丧失
【解析】溶菌酶是蛋白质，由氨基酸组成；从图中看出溶菌酶由一条多肽链组成；在0℃条件下活性降低而不是丧失；溶菌酶可溶解细菌的细胞壁，参与非特异性免疫。
【解析】B
13.氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12 276，合成这个多肽的氨基酸的数目和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数目依次是(　　)
A．144,864 B．144,432
C．120,720 D．120,360
【解析】多肽的相对分子质量＝氨基酸的数目×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸的数目－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸的数目＝120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数目＝6×120＝720。
【答案】C
14.a、b、c表示生物体内的三个生理过程，如下图所示的三过程中Y代表的物质和特性分别是(　　)
①酶　②抗体　③载体　④选择性　⑤特异性　⑥专一性
A．①②③；④⑤⑥ B．②③①；⑤④⑥
C．③①②；④⑥⑤ D．③②①；⑥④⑤
【解析】本题考查了蛋白质的生理功能及特性，a过程中Y使X物质进入细胞，则在此过程中，Y起到了载体的运输作用，载体具有选择性；b过程中Y使X物质变成其他物质，则在此过程中，Y起到了酶的催化作用，酶具有专一性；c过程中，Y使K被清除，则在此过程中，Y起到了抗体的免疫作用，抗体具有特异性。
【解析】C
15.(2012·厦门一模)某50肽中有2个丙氨酸(C3H7O2N)，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如右图)得到几种不同的有机产物，其中脱下的氨基酸均以游离态正常存在。下列有关该过程产生的全部有机物中有关原子、基团或肽键数目的叙述，错误的是 (　　)
A．肽键数目减少4个
B．氢原子数目增加8个
C．氨基和羧基分别增加4个
D．氧原子数目增加2个
【解析】1个丙氨酸左右有2个肽键，脱掉2个丙氨酸，肽键数目减少4个。该过程得到3条短肽链和两个游离的丙氨酸，3条短肽链增加了2个氨基和2个羧基，两个游离的丙氨酸增加了2个氨基和2个羧基，氨基和羧基分别增加4个。在水解此多肽去掉2个丙氨酸的过程中，要断裂4个肽键，需4分子水，所以氢原子数目增加8个，氧原子数目增加4个。
【答案】D
16．“三鹿奶粉事件”中，不法商人给奶粉中添加有害物质“三聚氰胺”以提高奶粉检测时N元素的含量，造成了部分儿童患肾结石，蛋白质中N元素主要存在于蛋白质的(　　)
A．肽键 B．游离的氨基
C．游离的羧基 D．R基
【解析】蛋白质中的氮主要存在于肽键中，少数存在于游离的氨基中。
【答案】A
17. 如图表示多肽X、Y的合成及构成蛋白质Z的过程，相关说法正确的是(　　)
A．Z表现的性状受两个基因控制
B．X和Y与Z一样具有生物活性
C．X和Y的合成经过转录和翻译过程
D．X和Y的肽键数一定相同
【解析】多肽链经过加工形成蛋白质才具有生物活性，肽链X和肽链Y的肽键数不一定相同。
【答案】AC
18.(2011·郑州模拟)“三鹿奶粉事件”暴露了不法分子在奶粉中添加了三聚氰胺。三聚氰胺俗称蛋白精，其分子式为C3N6H6，含氮量为66%左右，用凯氏定氮法测定饲料或食品中蛋白质含量时，根本不会区分出此为伪蛋白质。长期食用含三聚氰胺的奶粉会损害生殖泌尿系统，形成膀胱肾脏结石。下列相关说法正确的是(　　)
A．蛋白质所含的氮元素主要存在于R基中
B．三聚氰胺与氨基酸组成元素相同，食品中添加三聚氰胺，可提高含氮率，使劣质食品通过质检机构的检测
C．用双缩脲试剂鉴定牛奶和三聚氰胺，后者不会生成紫色复合物
D．三聚氰胺在细胞内脱去氨基后可氧化分解最终生成CO2和H2O
【解析】蛋白质所含的氮元素主要存在于—NH2中；氨基酸至少含有C、H、O、N，而三聚氰胺只有C、H、N；三聚氰胺(CN)3(NH2)3脱去氨基后，还有N，氧化分解产物不仅仅是CO2和H2O。
【答案】C
19.(2011·开封模拟)如图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是(　　)
A．A中肯定含有S元素
B．①过程发生需模板和运输B的工具都是RNA
C．多肽中B的数目等于C的数目
D．蛋白质结构和功能的多样性是细胞多样性的根本原因
【解析】A中可能含有S元素，也可能不含。多肽中氨基酸数不一定等于肽键数(在环状多肽中氨基酸数等于肽键数)。细胞多样性的根本原因是遗传信息的多样性。
【答案】B
20.(2011·金华模拟)下列有关蛋白质的叙述正确的是 (　　)
A.蛋白质热变性时肽键数不改变
B.蔗糖酶能使蔗糖水解为葡萄糖和果糖，并产生ATP
C.RNA聚合酶催化的底物是RNA
D.癌细胞快速增殖过程中能大量合成糖蛋白
【解析】蛋白质热变性是空间结构的改变，不涉及肽键的变化，如需肽键的变化一般需相关的酶；蔗糖水解为葡萄糖和果糖时并不产生ATP；RNA聚合酶催化的底物是RNA的基本单位——核糖核苷酸；癌细胞易转移，因为癌细胞细胞膜上的糖蛋白减少。
【答案】A
二、非选择题
21. (2012·福州模拟)某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如下图所示。
请据图分析并回答问题。
(1)该化合物中含有游离的________个氨基，________个羧基。
(2)该化合物是由________个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的________。
(3)组成该化合物的氨基酸有________种，其中有________个氨基酸的R基相同，这个R基是________。
(4)该化合物称为________肽化合物，含有________个肽键。
(5)填写虚线框内结构的名称：A.________，B.________(从氨基酸结构通式的角度分析)。
(6)该化合物具有8个氮原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。
(7)该化合物具有10个氧原子，其中________个位于肽键上，________个位于R基上。
(8)该外毒素在环状肽形成过程中失去了________个水分子，相对分子质量减少了________。
【解析】解答第(1)～(5)小题可据图分析，该外毒素为环状七肽，具有7个肽键，由5种不同的氨基酸组成，其中有1种氨基酸出现3次，其R基为—CH3。区别氨基酸的种类依靠其结构中的R基。该化合物没有游离的氨基和羧基。虚线框内结构A、B的名称依次是肽键和R基。解答第(6)、(7)小题可据图计数。每个肽键中各有1个氮原子和1个氧原子，7个肽键所含氮原子和氧原子数均为7个，R基上的氮原子和氧原子分别为1个和3个。解答第(8)问，形成1个环状肽时，有多少个氨基酸参与缩合，即形成多少个肽键，脱掉多少个水分子。
【答案】(1)0　0　(2)7　R基　(3)5　3　—CH3
(4)环状七　7　(5)肽键　R基　(6)7　1　(7)7　3
(8)7　126
22．(2011·潍坊模拟)如图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a、b表示有机小分子物质，A、B、X代表有机高分子物质，虚线表示遗传信息的流动方向。请据图分析回答：
(1) b在生物体内约有____________种。
(2)B可分为B1、B2、B3等，其原因：从b分析是____________；从A分析是____________。B2在催化生物体内的生化反应时所具有的特性是____________和____________。
(3)请写出B的另外一种功能________________________________________________。
(4)B3是由574个氨基酸、4条肽链组成的，在形成1分子B3的过程中，共脱去________________个水分子。
【解析】由图知，A、X、B为DNA、mRNA和蛋白质，a、b为脱氧核苷酸和氨基酸。(1)自然界的氨基酸有很多，但能构成蛋白质的氨基酸有20种。(2)蛋白质的不同是由于氨基酸的种类、数量和排列次序的不同和空间结构的不同，其根本原因是DNA分子具有多样性。酶具有催化作用，其特性是高效性和专一性。(3)蛋白质除具有运输、催化和免疫功能外，还有调节、构成细胞结构等功能。(4)在氨基酸分子的脱水缩合过程中，失水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数。若一个由四条肽链组成的蛋白质由574个氨基酸组成，则失去的分子数是574－4＝570。
【答案】(1)20
(2)氨基酸的种类、数量和排列顺序的不同　DNA分子具有多样性(不同的基因控制合成的蛋白质不同)　高效性　专一性
(3)调节功能(组成生物体的结构物质或其他合理答案)
(4)570
第2章 组成细胞的分子
第3节 遗传信息的携带者——核酸
细胞中的糖类和脂质
【高考新动向】
1、核酸的结构和功能
2、糖类、脂质的种类和作用
3、观察DNA、RNA在细胞中的分布
【考纲全景透析】
一、核酸
1、核酸的结构
（1）组成核酸的化学元素：C、H、O、N和P。
（2）基本单位——核苷酸：
①组成：由含氮碱基、五碳糖、磷酸三种小分子组成。[来源:21世纪教育网]
②DNA和RNA在化学组成上的区别
五 碳 糖
含 氮 碱 基
DNA
脱氧核糖
A、T、G、C
RNA
核糖
A、U、G、C
2、种类
脱氧核糖核酸即DNA，主要存在于细胞核内；核糖核酸即RNA，主要存在于细胞质内。
3、核酸的分布
①DNA主要存在于细胞核中，另外线粒体、叶绿体内也含有少量的DNA；原核细胞的DNA位于拟核中
RNA主要分布于细胞质中。
②观察DNA和RNA在细胞中分布实验中，利用甲基绿和吡罗红两种染色剂，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。
4、核酸的功能
核酸是遗传信息的携带者，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
二、细胞中的糖类
1、组成元素
只有C、H和O三种元素
2、分类、相互关系、特点及实例
（1）单糖：不能被水解，可直接被吸收。最常见的是葡萄糖，另外比较常见还有果糖、核糖和脱氧核糖等。葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质。
（2）二糖：由两分子单糖缩合而成，必需水解为单糖才能被细胞吸收。最常见的是蔗糖，还有麦芽糖以及人和动物乳汁中的乳糖。
（3）多糖：由多个单糖缩合而成，是生物体内糖绝大多数的存在形式，必需水解为单糖后才可被吸收。最常见的是淀粉，作为植物细胞内的储能物质存在于细胞中。另外还有糖原作为动物细胞的储能物质存在于动物细胞中，纤维素是构成植物细胞壁的主要成分。多糖的基本单位都是葡萄糖。
（4）单糖脱水缩合生成二糖，二糖脱水缩合形成多糖；多糖水解形成二糖，二糖水解成单糖。
3、功能
（1）细胞中的主要能源物质，如葡萄糖是“生命的燃料”。
（2）组成生物体的重要成分，如纤维素是构成细胞壁的成分。
三、细胞质中的脂质
1、元素组成
主要由C、H、O，有的还含有P和N
2、种类和功能
（1）脂肪：生物体内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压减少摩擦的作用
（2）磷脂：构成细胞膜和细胞器膜的重要成分
（3）固醇：①胆固醇：构成细胞膜的重要成分，参与血液中脂质的运输
②性激素：促进人和动物生殖器官的发育和生殖细胞的形成
③维生素D：促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
【热点难点全析】
一、DNA与RNA的比较
比较项目21世纪教育网
核酸21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
DNA
RNA
基本单位
核苷酸
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
分布
细胞核（主要）、线粒体、叶绿体
细胞质（主要）
空间结构
两条链构成规则双螺旋
通常为单链
含氮碱基
A(腺嘌呤)、G（鸟嘌呤）、C（胞嘧啶）
T（胸腺嘧啶）
U（尿嘧啶）
五碳糖
脱氧核糖
核糖
磷酸
磷酸
二、核酸与蛋白质的区别与联系
1.区别
核酸
蛋白质
DNA
RNA
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
分子结构
一般为规则的双螺旋
一般为单链结构
氨基酸→多肽→蛋白质
连接方式


结构多样性
核苷酸的数量及排列顺序
氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链空间结构不同
形成场所
主要在细胞核复制产生
主要在细胞核转录生成
核糖体
检测试剂
甲基绿（绿色）
吡罗红（红色）
双缩脲试剂（紫色）
主要功能
(1)遗传信息的携带者，决定生物性状，遗传信息的改变提供生物进化原材料
(2)某些RNA具催化作用
结构物质：血红蛋白、肌纤蛋白等
功能物质：(1)运输——血红蛋白、载体；(2)催化——酶(多数)；(3)免疫——抗体；(4)调节——胰岛素、生长激素
能源物质：氧化放能，产物有尿素、CO2和H2O等
2.联系
（1）DNA指导蛋白质的合成
（2）DNA多样性与蛋白质多样性的关系
拓展：DNA和蛋白质均存在物种特异性，可作为鉴别不同物种的依据；由于基因选择性表达，不同细胞中核DNA相同，但mRNA和蛋白质不同。
【例】(2012·河北衡水调研)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a构成了化合物b，如图所示，则下列叙述不正确的是(　　)

A．组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种
B．a属于不能水解的糖，是构成生物体的重要成分
C．若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞质
D．幽门螺杆菌体内含化合物m共四种
【解】选D。由1分子磷酸、1分子碱基和1分子a五碳糖组成了核苷酸b，是核酸的基本组成单位，由C、H、O、N、P五种元素组成。a可代表核糖，也可代表脱氧核糖。幽门螺杆菌体内含有核糖核酸和脱氧核糖核酸，共含有A、T、C、G、U五种碱基。
三、“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验分析
1、实验原理：（1）利用甲基绿和吡罗红两种染色剂，前者使DNA呈现绿色，后者使RNA呈现红色，从而显示DNA和RNA在细胞中的分布。（2）盐酸可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
2、实验流程:取口腔上皮细胞制片→水解→冲洗涂片→染色→观察。
3、实验现象及相关结论
现象
结论
绿色明显集中且接近细胞中央
DNA主要分布于细胞核中
绿色周围的红色范围较广
RNA广泛分布于细胞质中
4、几种液体在实验中的作用
（1）0.9%NaCl溶液：保持口腔上皮细胞正常形态。
（2）8%盐酸：①改变细胞膜等的通透性；②使染色体中DNA与蛋白质分开。
（3）蒸馏水：①配制染色剂；②冲洗载玻片。
5、该实验不宜选用绿色植物叶肉细胞和其他有颜色的细胞作为实验材料，因为它能干扰颜色观察。
【例】 在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”时，将盛有盐酸和载玻片的小烧杯放在大烧杯中保温5 min。
(1)水浴加热的目的是___________；保温时间过短则_________，过长则____________。
(2)换用高倍物镜前应移动_________，将目标移至视野中央；换用高倍镜后视野变________，若想观察清楚可以__________或_____________。
(3)根据人的口腔上皮细胞中DNA、RNA分布的状况，某同学得出的结论是“真核细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中”，你认为有何不妥？ _______________________________。
【解】此题考查“DNA和RNA的分布”实验中的操作步骤及显微镜的有关操作等。使用高倍显微镜的方法：取镜、安放和对光后，首先在低倍镜下观察，找到物像，移至视野中央。然后转动转换器，换成高倍镜观察，转动细准焦螺旋，直到看清为止。
答案：(1)使受热均匀　 水解不彻底，染色不充分　 水解过度，不易制片观察　
(2)载玻片 　 暗　 换用大光圈　 反光镜用凹面镜
(3)仅由人口腔上皮细胞实验得出的结论不带有普遍性，不能说明其他真核细胞中DNA、RNA的分布情况
四、糖类和脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区
别
元素组成
C、H、O
C、H、O（N、P）
种类
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
合成部位
叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉
主要是内质网
生理作用
①主要的能源物质；
②构成细胞结构，如糖被、细胞壁；
③核酸的组成成分。
①生物体的储能物质；
②生物膜的重要组成成分；
③调节新陈代谢和生殖。
联系
糖类 脂肪
1、单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具还原性。
2、多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
3、糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中氢的含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪储存的能量是糖类的2倍多。
4、并非所有的糖都是能源物质，如核糖、纤维素不能提供能量；脂肪是主要的储能物质，但不构成膜结构，磷脂和胆固醇均参与膜结构的组成。
【例】下列动、植物糖类、脂肪的分类与比较正确的是(　　)
【解】选A.B项中蔗糖不属于还原糖，葡萄糖、果糖不属于二糖。C项中脂肪不能包含固醇。D项中固醇属于小分子物质。
【高考零距离】
1.（2012·江苏高考）下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是（ ）

A.① B.② C.③ D.④
【解析】脂肪的组成单位是脂肪酸和甘油，糖原为非还原性糖，核酸包括DNA和RNA，唯有③正确。
【答案】C
2.(2011·海南高考)关于核酸的叙述，正确的是 （ ）
A．只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B．DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C．分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
D．用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布
【解析】A项,核酸是一切生物的遗传物质，病毒中的核酸也能携带遗传信息;B项,DNA分子中两条链之间的碱基依靠氢键连接；C项,决定遗传信息的是碱基的种类、数量和排列顺序，因此分子大小相同，碱基含量相同，但是排列顺序不一定相同;D项,SARS病毒中只含有一种核酸RNA，不含有DNA，因此无法观察到DNA的分布。
【答案】B
3.（2010·海南高考）下列关于糖的叙述，正确的是
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性 B．葡萄糖和麦芽糖可被水解
C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
【解析】糖类分还原糖和非还原糖，其中还原糖指可被氧化充当还原剂的糖。常见的还原糖有葡萄糖，果糖，五碳糖等，所以A对。葡萄糖属于单糖不可以被水解，B错。纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其单体是葡萄糖，C错。乳糖的分子结构是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成，需水解成单糖后被吸收，D错。
【答案】A
【考点提升训练】
一、选择题
1.(2012·南京市高三质量检测)生物体的生命活动都有共同的物质基础，图示中a、b为有机小分子物质，甲、乙、丙代表有机大分子物质。已知核糖体是由RNA和蛋白质构成的。则相关叙述正确的是(　　)

A．在人体细胞内，a共有5种
B．b在细胞核中经缩合反应合成丙
C．区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同
D．在某人的神经细胞和肝细胞中，甲一般不同，丙一般相同
【解析】染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，据此可推断甲是DNA，乙是RNA，丙是蛋白质，a是核苷酸，在人体细胞内有8种，b是氨基酸。氨基酸脱水缩合形成蛋白质在核糖体中进行。
【答案】D
2. 核苷酸可通过脱水形成多核苷酸，与多肽一样，脱水后一个核苷酸的磷酸基团与下一个单体的糖相连。结果，在多核苷酸中形成了一个重复出现的糖—磷酸主链(如右图)，据此判断，下列叙述正确的是(　　)
A．该图所示化合物的组成元素只有C、H、O、N
B．在合成该图所示化合物时，需脱去5分子水，相对分子质量减少90
C．在该图所示化合物分子结构中，一个磷酸基团往往和两个五碳糖相连
D．图中连接磷酸基团与五碳糖的化学键是磷酸二酯键，即DNA解旋酶作用的位点
【解析】核苷酸的组成元素有C、H、O、N、P等；由图可知，该图所示化合物是由5个核苷酸脱水形成的，需脱去4分子水，相对分子质量减少72；该图所示化合物分子结构为DNA的一条单链，两个脱氧核苷酸通过磷酸二酯键相连，则一个磷酸基因和两个脱氧核糖相连，只是在一条链的一端有一个磷酸基因和一个脱氧核糖相连；连接两个脱氧核苷酸的化学键才是磷酸二酯键，DNA解旋酶作用的位点是氢键，而非磷酸二酯键。
【答案】C
3.(2011·济南模拟)下列物质中元素组成相同的一组是(　　)
A．糖原、胰岛素、性激素
B．淀粉、淀粉酶、糖原
C．纤维素、性激素、生长激素
D．ATP、DNA、RNA
【解析】胰岛素、生长激素、淀粉酶属于蛋白质，至少含有C、H、O、N，糖原、纤维素和淀粉都属于糖类，组成元素为C、H、O，DNA和RNA都属于核酸，至少含有C、H、O、N、P，ATP的全称是三磷酸腺苷，也至少含有C、H、O、N、P。
【答案】D
4. (2012·盐城调研)甲学者将HIV病毒的遗传物质彻底水解后得到A、B、C三种化合物，乙学者将组成T2噬菌体的遗传物质彻底水解后得到了A、B、D三种化合物。你认为C、D两种化合物分别指的是 (　　)
A．尿嘧啶、胸腺嘧啶 B．胸腺嘧啶、尿嘧啶
C．核糖、脱氧核糖 D．尿嘧啶、腺嘌呤
【解析】HIV病毒的遗传物质是RNA，彻底水解后得到核糖、碱基、磷酸；T2噬菌体的遗传物质是DNA，彻底水解后得到脱氧核糖、碱基、磷酸。C、D分别是核糖和脱氧核糖。
【答案】C
5.在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
B．用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解
C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏
D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的染色体和呈红色的RNA分子
【解析】观察DNA与RNA在细胞中分布的实验，主要是考查实验材料和操作步骤。
①在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。
②用8%的盐酸目的之一是使DNA与蛋白质分开，利于甲基绿染色，并不是分解DNA，否则就观察不出DNA分布状况。
③酒精灯烘干临时装片的目的是杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等。
④染色体是由DNA和蛋白质组成的，此实验中使用盐酸时已使DNA和蛋白质分离，甲基绿染液只能使DNA分子着色，所以观察不到呈绿色的染色体。
【答案】C
6.(2011·武汉模拟)三类营养物质氧化时释放的能量与耗氧量如下表：
营养物质
体外燃烧释放
能量(kJ/g)
体内氧化释放
能量(kJ/g)
耗氧量(dL/g)
糖
17
17
0.83
蛋白质
23.5
18
0.95
脂肪
39.8
39.8
2.03
据上表信息得出的结论是(　　)
A．糖是生命活动的主要能源物质
B．有机物体外燃烧与体内氧化释放的能量相同
C．脂肪是生物体贮存能量的物质
D．相同质量的三种有机物，脂肪贮存能量最多
【答案】D
7.(2011·福州模拟)某研究人员对玉米组织、小白鼠组织、T2噬菌体、乳酸菌、酵母菌等五种样品进行化学成分分析。以下分析结论不正确的是(　　)
A．含有水、DNA、RNA、肝糖原、蛋白质等成分的样品是小白鼠组织
B．只含有蛋白质和DNA成分的样品是T2噬菌体
C．含有水、DNA、RNA、蛋白质、纤维素等成分的样品是玉米组织和乳酸菌
D．既有DNA，又有RNA的是玉米组织、小白鼠组织、乳酸菌和酵母菌
【解析】乳酸菌虽然和植物细胞一样有细胞壁，但其细胞壁的主要成分不是纤维素。
【答案】C
8.分析下表某种大肠杆菌细胞的分子组成，能够做出的推论是(　　)
成分
水
蛋白质
DNA
RNA
糖类
脂质
中间
产物
无机
离子
相对含
量/%
70
15
1
6
3
2
2
1
分子
种类
1
3 000
1
1 000
50
40
500
12
A.大肠杆菌的遗传物质是DNA和RNA
B．蛋白质是细胞中含量最多的化合物
C．1种DNA转录出1种RNA
D．1种DNA分子可控制多种蛋白质的合成
【解析】细胞生物的遗传物质都是DNA。由表可知，水是含量最多的化合物。1种DNA分子可转录出多种RNA，进而控制合成多种蛋白质。
【答案】D
9. (2012·东城区检测)在动物细胞和植物细胞中作为储能物质的多糖分别是 (　　)
A．葡萄糖、淀粉 B．糖原、麦芽糖
C．乳糖、纤维素 D．糖原、淀粉
【解析】动物细胞中含有的多糖是糖原，植物细胞中的多糖有淀粉和纤维素，淀粉是植物细胞中储存能量的多糖。
【答案】D
10.下列各项中，不属于核酸功能的是(　　)
A．它是生物的遗传物质
B．携带遗传信息，对生物的遗传有重要作用
C．储存能量供应生命活动
D．核酸分子的变化可能引起生物的变异
【解析】绝大多数生物的遗传物质是DNA，少数生物的遗传物质是RNA，故生物的遗传物质是核酸。核酸在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。但核酸不是能源物质，不能储存能量供应生命活动。
【答案】C
11. (2012·太原调研)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，正确的操作顺序以及将口腔上皮细胞置入8%的盐酸溶液中水解的主要目的是(　　)。
①染色　②水解　③涂片　④取口腔上皮细胞　⑤观察
A．④①②③⑤，使细胞中的DNA水解成脱氧核苷酸
B．④②①③⑤，使细胞中物质全部水解
C．④⑤①③②，利用盐酸改变细胞壁的通透性，加速染色剂进入细胞
D．④③②①⑤，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
【解析】正确的操作顺序，取口腔上皮细胞后应制成临时装片，再进行水解等操作。在8%的盐酸溶液中水解的主要目的是改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。
【答案】D
12.在实验室培养青蛙受精卵时，在培养液中加入一种小分子“3H的化合物”。一段时间后，用放射性自显影技术检测发现放射性物质集中于蛙胚细胞的细胞核和线粒体中，你认为“3H的化合物”可能是(　　)
A．DNA B．RNA
C．胞嘧啶脱氧核苷酸 D．尿嘧啶核糖核苷酸
【解析】因是小分子物质，故可排除A、B项。放射性集中于细胞核和线粒体中，该小分子物质应该是构成DNA的原料，D项参与构成RNA，也应排除，故选C。
【答案】C
13.关于下列四图的叙述中，正确的是(　　)
A．甲图中共有5种核苷酸
B．乙图所示的化合物中不含糖类物质
C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
【解析】甲中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸。乙表示ATP，含有核糖。丁C12H22O11表示二糖，如乳糖、蔗糖等，但蔗糖分布于植物细胞中。丙可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸。
【答案】C
14.下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是(　　)
A．ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
B．糖原代谢的最终产物是葡萄糖
C．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
D．脂肪和生长激素是生物体内的能源物质
【解析】ATP脱去2个磷酸基团后剩下的部分叫做一磷酸腺苷(AMP)，实际上它就是构成RNA基本组成单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。糖原代谢的最终产物是CO2和H2O，所以B错；蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖，而乳糖水解的产物是半乳糖和葡萄糖，所以C错；生长激素不能作为能源物质，所以D错。
【答案】A
15.已知病毒的核酸有双链DNA、单链DNA，双链RNA和单链RNA四种类型。现发现了一种新病毒，要确定其核酸属于上述哪一种类型，应该(　　)
A．分析碱基类型，确定碱基比率
B．分析碱基类型，分析核糖类型
C．分析蛋白质的氨基酸组成，分析碱基类型
D．分析蛋白质的氨基酸组成，分析核糖类型
【解析】通过分析碱基类型，确定是DNA还是RNA，通过确定碱基比率，进而确定是双链还是单链。
【答案】A
16. (2012·南京模拟)以下是生物体内四种有机物的组成与功能的关系图，有关叙述错误的是 (　　)
A．小麦种子细胞中，物质A是葡萄糖，物质E是淀粉
B．相同质量的E和F彻底氧化分解，释放能量较多的是F
C．物质C的种类约20种，基本组成元素是C、H、O、N
D．SARS病毒的物质H彻底水解后，产物是CO2和H2O
【解析】由图可知，A为葡萄糖，E为多糖(植物体内主要是淀粉，动物体内主要是糖原)，B为甘油、脂肪酸，F为脂肪，C为氨基酸，G为蛋白质，D为核苷酸，H为核酸。相同质量的糖类和脂肪，彻底氧化分解后，脂肪产生的能量较多。SARS病毒的遗传物质是RNA，其彻底水解后的产物是磷酸、核糖和四种含氮碱基。
【答案】D
17. 汶川地震后，很多遇难者长时间被掩埋在地下，已经无法通过外观来辨认。国家派出大批法医力量，他们对遗体拍照，提取DNA，可运用DNA指纹技术对死者的身份进行鉴定，这是由于DNA分子具有（ ）
A．特异性 B．多样性 C．稳定性 D．高分子性
【解析】DNA和蛋白质均存在物种特异性，可作为鉴别不同物种的依据
【答案】A
18. 由DNA分子蕴藏的信息所支配合成的RNA在完全水解后，得到的化学物质是(　　)
A．氨基酸、葡萄糖、碱基　　　
B．氨基酸、核苷酸、葡萄糖
C．核糖、碱基、磷酸
D．脱氧核糖、碱基、磷酸
【解析】RNA是由许多核糖核苷酸分子连接而成的长链结构。每个核糖核苷酸分子由一分子的核糖、一分子的磷酸和一分子的含氮碱基组成。RNA水解后形成许多核糖核苷酸，核糖核苷酸分子继续水解可得到核糖、磷酸和含氮碱基。
【答案】C
19.（2011·江西模拟）观察DNA和RNA在真核细胞中的分布实验中，需用质量分数为８%的盐酸，下列关于盐酸的作用叙述错误的是（ B ）
A．增大细胞膜的通透性 B．调节染色液的pH
C．加速染色剂进入细胞 　　　 D．使DNA和蛋白质分离
【解析】使用盐酸的作用主要是：①改变细胞膜等的通透性，从而加速了染色剂进入细胞②使染色体中DNA与蛋白质分开。
【答案】B
20.如右图为人体中的两种重要有机物B、E的组成及相互关系图，关于此图的叙述中正确的是(　　)
A．E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同
B．G是遗传物质的载体，在细胞核中合成
C．B是细胞中含量最多的有机物
D．鉴定B时需要水浴加热
【答案】C
二、非选择题
21.下图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图，请据图回答：
(1)请在图中横线上写出两种重要有机物A和E的元素组成。
(2)D为________，它彻底水解的产物是________、________、________。
(3)E具有多样性，其原因是：从b分析是由于__________________，从A分析是由于________________________。
(4)④反应过程为______________________，若b的平均相对分子质量为r，通过④反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E，则E分子中肽键的数目是________。
(5)染色体是________的主要载体，它主要分布在细胞核里，用________染色剂将口腔上皮细胞染色，可在显微镜下观察到细胞核呈绿色。
【解析】(1)从染色体的组成和图示物质关系上分析，A是DNA，E是蛋白质。相应a、b分别表示脱氧核苷酸和氨基酸，②③分别表示转录和翻译过程。D表示mRNA，B表示多肽。(1)组成DNA的元素有C、H、O、N、P，组成蛋白质的元素有C、H、O、N等。(2)RNA彻底水解，可得到磷酸、核糖和四种碱基(A、U、G、C)。(3)蛋白质具有多样性，从氨基酸的角度分析，与组成多肽的氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，此外，也与肽链的空间结构有关。从基因控制蛋白质合成的角度分析，是由基因中的核苷酸序列决定的。(4)氨基酸经脱水缩合形成多肽，设肽键数为x，则r·(x＋m)－18x＝e，得x＝(e－rm)/(r－18)。(5)染色体是遗传物质的主要载体。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，利用甲基绿吡罗红混合染色剂，将细胞染色，由于DNA主要分布在细胞核中，所以细胞核被染成绿色。
【答案】(1)N、P　N　(2)mRNA　磷酸　核糖　碱基
(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同　组成A的a排列顺序不同　(4)脱水缩合　(e－rm)/(r－18)　(5)基因(遗传物质)　甲基绿
22. (2012·烟台调研)下图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图，请据图回答：
(1)图中⑤所指元素为________。
(2)D初步水解的产物是________。
(3)E具有多样性，从b分析是由于________，若b的平均相对分子质量为r，通过④反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E，则E分子中肽键的数目是________。
(4)染色体是________的主要载体，分布在细胞核里，用________染色剂将口腔上皮细胞染色，可在显微镜下观察到细胞核呈绿色。
(5)蛋清中的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质，这是蛋白质与双缩脲试剂的反应。请根据这一反应特征，利用下列材料，设计一个实验来证明人的唾液淀粉酶是蛋白质。
备选材料：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液、可溶性淀粉溶液、稀释蛋清液、唾液、蒸馏水、试管、滴管。其他材料若需自选。
实验步骤：
①取3支试管，编号为1、2、3；
②_______________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
④_______________________________________________________________________。
实验结果预测：__________________________________________________________
________________________________________________________________________；
实验结果分析：由于蛋清的主要成分是水和蛋白质，唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶，因此，根据实验结果可以证明______________________________________________。
【解析】据图可知：A物质为DNA，经转录②形成RNA(D)，再经过翻译③形成多肽链(B)，B经过折叠形成具有特定空间结构的蛋白质(E)，图中a为脱氧核苷酸，b为氨基酸。(1)图中⑤为N、P，⑥为N。(2)D初步水解的产物是核糖核苷酸。(3)从b的角度分析，E具有多样性主要与氨基酸的种类、数量和排列顺序不同有关。设E分子中的肽键数目为x，则(x＋m)r－18x＝e，因此，x＝(e－mr)/(r－18)。(4)染色体是遗传物质的主要载体，用甲基绿染色，细胞核可以被染成绿色。(5)要证明唾液淀粉酶是蛋白质，应以蛋白液、唾液和蒸馏水为实验材料，分别加入双缩脲试剂，观察其颜色变化，若在唾液中发生与蛋白质类似的双缩脲反应，而蒸馏水中不发生，则可以说明唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质。
【答案】(1)N、P　(2)核糖核苷酸　(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同　(e－mr)/(r－18)　(4)基因(遗传物质)　甲基绿　(5)实验步骤：②在1、2、3号试管中分别加入2 mL稀释蛋清液、唾液和蒸馏水
③然后在3支试管中各加入1 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡。再向3支试管中加入4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡　
④观察3支试管中溶液颜色的变化
实验结果预测：1、2号试管中均出现紫色物质，3号试管中不出现紫色物质　实验结果分析：唾液淀粉酶是蛋白质
第3章 细胞的基本组成
第1节 细胞膜——系统的边界
【高考新动向】
细胞膜的结构和功能
【考纲全景透析】
一、细胞膜的制备
1、实验材料
（1）选材：人或其他哺乳动物成熟的红细胞。
（2）原因：哺乳动物成熟红细胞无核膜和众多的细胞器膜，容易制取纯净的细胞膜；没有细胞壁，细胞容易吸水涨破。
2、实验原理
利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内的其他物质，制得细胞膜。
二、细胞膜的成分和功能
1、细胞膜的成分
磷脂（主要）
脂质（约50%） 胆固醇（动物细胞具有）
成分 蛋白质（约40%）：与细胞膜功能密切相关
糖类（约2%—10%）
主要由脂质和蛋白质组成，此外，还有少量的糖类。
2、细胞膜的功能
（1）将细胞与外界环境分隔开，保障细胞内部环境的相对稳定
（2）控制物质进出细胞：①需要的营养物质进入。
②抗体、激素等分泌物的排出。
③细胞废物的排出。
（3）进行细胞间信息交流：①通过化学物质传递信息
②通过细胞膜直接接触传递信息
③通过细胞通道传递信息
三、生物膜系统
1、组成
由细胞膜、核膜以及细胞期膜共同组成的膜系统。
2、关系
生物膜在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
3、功能
（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞与外部环境进行物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性作用。
（2）生物膜广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。
（3）生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，而不会互相干扰，保证细胞生命活动高校、有序的进行
注意：植物的细胞壁，化学成分主要是纤维素和果胶，对植物细胞有支持和保护的作用。
【热点难点全析】[来源:21世纪教育网]
一、生物膜系统的结构和功能
1.各种生物膜在结构上的联系
不同生物膜之间能相互转变，反映了不同生物膜的成分、结构具有相似性。
2.细胞膜的成分
成分
含量
在细胞膜中的作用
脂质21世纪教育网
磷脂21世纪教育网
约50%[21世纪教育网[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]21世纪教育网
其中磷脂构成细胞膜的基本支架21世纪教育网
胆固醇
蛋白质
约40%
（1）载体蛋白、受体蛋白等在物质运输、信息交流中具有重要作用
（2）功能越复杂的膜中，蛋白质种类和含量越多
糖类
约2%-10%
与细胞膜上部分蛋白质和脂质结合形成糖蛋白、糖脂，与细胞识别等作用有关
3.生物膜系统的功能
（1）细胞膜的功能
（2）其他膜的功能:附着酶，是许多生化反应的重要场所
分割作用，把细胞分隔成一个个小区室，使细胞的结构和功能区域化，保证细胞中各种反应互不干扰，有序高校进行。
【例】下图表示各种膜的组成成分含量，该图不能说明的是(　　)

A．构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质
B．膜中的脂质和蛋白质含量的变化与膜的功能有关
C．膜的功能越简单，所含蛋白质的数量越少
D．膜的功能越复杂，所含糖类的种类和数量越多
【解】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的成分中，脂质和蛋白质的含量都远远高于糖类，说明构成细胞膜的主要成分是蛋白质和脂质，故A正确。
二、“体验制备细胞膜的方法”的实验分析
1、选取哺乳动物成熟红细胞做实验材料的原因
（1）动物细胞无细胞壁，吸水易涨破。
（2）无核膜和各种细胞器膜，易制的纯净的细胞器膜。
（3）红细胞单个存在，便于制成悬浮液，且材料易得。
2、原理：利用渗透作用，使红细胞吸水涨破，除去细胞内其他杂质，制的细胞膜。
3、实验步骤：
选材：猪(或牛、羊等)的新鲜的红细胞稀释液
↓
制作装片：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片
↓
观察：用显微镜观察红细胞形态(由低倍→高倍)
↓
滴蒸馏水：在盖玻片的一侧滴，在另一侧用吸水纸吸引
↓
观察：持续观察细胞的变化
↓
结果：凹陷消失，细胞体积增大，细胞破裂，内容物流出，获得细胞膜
【高考零距离】
1.(2012·广东高考)有关生物膜结构与功能的叙述,正确的是(　　)
A.膜载体蛋白的合成不需要ATP
B.葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C.线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D.变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【解析】任何蛋白质的合成都需要消耗ATP;葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散,都需要载体蛋白的参与;组成线粒体外膜和内膜的蛋白质种类和数量不同,主要功能也不同;几乎所有的生物膜的基本组成成分都是蛋白质和磷脂。
【答案】C
2.(2011·海南高考)关于动物细胞膜的叙述，错误的是 （）
A．细胞膜含有糖脂和糖蛋白
B．细胞融合与细胞膜的流动性有关
C．ATP为CO2分子通过细胞膜提供能量
D．细胞膜上的大多数蛋白质是可以运动的
【解析】A项,细胞膜的成分有蛋白质、糖链、磷脂分子，糖链与蛋白质构成糖蛋白，与脂质构成糖脂;B项,细胞融合体现细胞膜的流动性，除此还有吞噬细胞的吞噬作用、蛋白质的分泌等;C项,CO2跨膜方式为自由扩散，不需要消耗能量;D项,依据细胞膜的流动镶嵌模型，细胞膜上的分子是运动的。
【答案】C
3.（2011·广东高考）以下关于猪血红蛋白提纯的描述，不正确的是()
A.洗涤红细胞时，使用生理盐水可防止红细胞破裂
B.猪成熟红细胞中缺少细胞器和细胞核，提纯时杂蛋白较少
C.血红蛋白的颜色可用于凝胶色谱法分离过程的监测
D.在凝胶色谱法分离过程中，血红蛋白比分子量较小的杂蛋白移动慢
【解析】A项，红细胞的细胞液渗透压与生理盐水渗透压相等，用生理盐水可防止红细胞破裂；B项，哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核与众多的细胞器，提纯时杂蛋白较少；C项，血红蛋白是有色蛋白，因此在凝胶色谱分离时可以通过观察颜色来判断什么时候应该收集洗脱液；D项，凝胶色谱法分离蛋白质的原理，相对分子质量越大的通过凝胶色谱柱的速度越快。
【答案】D
4.（2010·全国1高考）下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是
A.植物体胞杂交中原生质体融合 B.mRNA与游离核糖体的结合
C.胰岛B细胞分泌胰岛素 D.吞噬细胞对抗原的摄取
【解析】本题主要考查细胞膜的结构特点—具有一定的流动性，考查学生的理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，内吞和外排作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。
【答案】B
5.(2010·安徽高考)下列关于生物膜结构和功能的叙述，正确的是( )
A．肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B．细胞膜上的受体是细胞间信息交流所必需的结构
C．线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D．核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
【解析】本题考查有关生物膜的相关知识。磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，蛋白质分子与细胞的功能密切相关，如一些物质的跨膜运输、细胞间的信息交流等。葡萄糖进入人和哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散，进入其他细胞是主动运输，但都必须有载体的协助，所以A项正确；有的信息交流的受体在细胞内部，故B项错误；线粒体内膜上分布着合成ATP的酶，也有合成H2O的酶等，故C项错误；核孔可以让蛋白质和RNA进出，但不是自由进出，而是主动选择，故D项错误。
【答案】A
【考点提升训练】
一、选择题
1.(2012·唐山模拟)细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。不同的膜蛋白具有各自的特殊功能，下列图示体现了膜蛋白的部分功能。下列有关膜蛋白功能的叙述错误的是 (　　)

A．图一表明膜蛋白能够控制物质进出细胞
B．图二说明膜蛋白能够催化膜表面的代谢反应
C．图三表明膜蛋白有利于细胞接收膜表面的化学信息
D．三幅图能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开
【解析】细胞膜能将细胞与外界环境分隔开，题图并未体现。
【答案】D
2. (2012·厦门双十中学月考)科学家在制备较纯净的细胞膜时,一般不选用植物细胞,其原因是( D )
①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构
②光学显微镜下观察植物细胞,看不到植物细胞膜
③植物细胞的细胞膜较薄
④植物细胞有细胞壁,提取细胞膜的过程比较繁琐
⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A.①④ B.②③ C.②⑤ D.④⑤
【解析】制备细胞膜时一般都用哺乳动物成熟的红细胞,该类细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器,避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦,经离心即可得到较纯净的细胞膜。此外,植物细胞外面还有一层细胞壁,处理起来要繁琐得多。
【答案】D
3. (2012·广宁模拟)据最新研究发现,内皮素在皮肤中分布不均,是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤,可以和黑色素细胞膜的受体结合,使内皮素失去作用,这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能(　　)
A.细胞膜中磷脂含量越高,功能越复杂
B.细胞膜作为系统的边界,严格控制物质进出细胞
C.细胞膜具有信息交流的功能
D.细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
【解析】细胞膜中蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂,而且题干的材料信息说明内皮素拮抗剂和膜受体结合导致内皮素失去作用。故体现了细胞膜的信息交流功能。
【答案】C
4.下列关于细胞膜的叙述不正确的是（双选）( )
A.如果将细胞膜的磷脂分子在水面上铺成一个分子层，则其面积是细胞膜的2倍左右
B.细胞膜内侧和外侧一样都存在糖蛋白，其主要作用就是信息的交流
C.蛋白质在磷脂双分子层的内外侧都有，不可以流动
D.变形虫能够伸出伪足，其结构基础就是细胞膜具有一定的流动性
【解析】由于细胞膜的磷脂分子是双分子层，所以其完全展开后(单分子层)的面积大约是细胞膜面积的2倍；糖蛋白的主要作用是细胞间的信息交流和识别，所以它集中在细胞膜的外侧；细胞膜的流动性不仅仅是磷脂分子的流动，其蛋白质也可以流动，属于流动镶嵌结构；变形虫是单细胞生物，它的伪足实际上就是细胞膜流动导致前凸而形成的。
【答案】BC
5.如图是细胞膜的亚显微结构模式图，①—③表示构成细胞膜的物质。下列有关说法错误的是（）

A. ③构成细胞膜的基本骨架
B.细胞膜的结构特点是具有选择透过性
C.细胞识别与物质①有关
D.由②参加的物质运输不一定为主动运输
【解析】磷脂双分子层是构成细胞膜的基本骨架。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性。细胞识别与糖蛋白有关。易化扩散也需要载体蛋白的参与。
【答案】B
6.(2011·南通模拟)从细胞膜上提取了某种成分，用非酶法处理后，加入双缩脲试剂出现紫色；若加入斐林或班氏试剂并加热，出现砖红色。该成分是(　　)
A．糖脂　　　　　　　　
B．磷脂
C．糖蛋白
D．脂蛋白
【解析】本题考查细胞膜的成分及物质鉴定方面的知识。用双缩试剂处理该成分出现紫色反应，说明该成分含蛋白质；加入斐林试剂或班氏试剂并加热出现砖红色沉淀，说明该成分含还原糖。综上分析，该成分同时含蛋白质和糖类，所以为糖蛋白。
【答案】C
7.(2011·潍坊模拟)可以利用哺乳动物成熟的红细胞为实验材料进行的实验有(　　)
①制备较纯净的细胞膜　②运用差速离心法分离各种细胞器　③DNA的粗提取　④分离并纯化血红蛋白　⑤制成细胞悬浮液进行细胞培养
A．②③　　　　　　　　
B．③⑤　
C．①④　　　　　　　　
D．④⑤
【解析】哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器和细胞核，无DNA，不分裂，不能用来分离各种细胞器、DNA的粗提取，制成细胞悬浮液进行细胞培养。
【答案】C
8.(2011·惠州模拟)异体器官移植手术往往很难成功，最大的障碍就是异体细胞间的排斥，这主要是由于细胞膜具有识别作用，完成这种生理功能的结构基础是(　　)
A．细胞膜由磷脂分子和蛋白质分子构成
B．细胞膜的表面有糖蛋白
C．细胞膜具有一定的流动性
D．细胞膜具有一定的选择透过性
【解析】细胞间的相互识别主要依靠细胞膜上的糖蛋白。
【答案】B
9.(2011·长沙模拟)据最新研究发现，内皮素在皮肤中分布不均，是造成色斑的主要原因。内皮素拮抗剂进入皮肤，可以和黑色素细胞膜的受体结合，使内皮素失去作用，这为美容研究机构带来了福音。分析上述材料体现了细胞膜的哪项功能(　　)
A．细胞膜中磷脂含量越高，功能越复杂
B．细胞膜作为系统的边界，严格控制物质进出细胞
C．细胞膜具有信息交流的功能
D．细胞膜的组成成分主要为磷脂和蛋白质
【解析】由题干信息可知，内皮素拮抗剂和黑色素细胞膜受体结合，使内皮素失去作用。故体现了细胞膜的信息交流功能。
【答案】C
10. 如图为细胞膜的亚显微结构，鉴别细胞膜的内外侧的有效依据是(　　)
A．①　　　　　 B．②
C．③ D．④
【解析】本题以细胞膜的结构示意图为信息考查细胞膜的成分。正确识别题图中的各种物质是解答本题的关键。③为磷脂双分子层的疏水端，④为磷脂分子的亲水端，②为蛋白质，①为细胞膜外侧糖类与蛋白质的结合物——糖蛋白，该种物质在细胞膜内侧没有，所以是鉴定细胞膜内外侧的依据。
【答案】A
11. 细胞膜的表面除含有糖蛋白外，还含有糖类与脂质分子结合而成的糖脂。它们都与细胞识别和信息传递有关。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．细胞癌变后，糖蛋白减少
B．在糖蛋白中加入双缩脲试剂并加热，出现砖红色沉淀
C．细胞膜上的蛋白质分子和脂质分子大都是运动的
D．不同种类的细胞膜上糖脂的种类不同
【解析】癌细胞膜上糖蛋白减少。双缩脲试剂用于检测蛋白质，颜色为紫色且不需要加热。膜上磷脂分子和蛋白质分子大都是运动的。由题干信息可知，糖脂具有识别功能，故不同细胞膜上糖脂不同。
【答案】B
12. 随着生活水平的提高和生活方式的改变，高血脂人群相对增多。脂类在血液中以脂蛋白的形式进行运送，并可与细胞膜上存在的特异性受体相结合，进入细胞内进行代谢(如图所示)。对该图分析不合理的是(　　)
A．图中物质X很可能是具有识别功能的受体蛋白
B．物质X在溶酶体酶的作用下被水解为氨基酸
C．该过程的完成与生物膜的结构特点密切相关
D．该过程需要消耗ATP直接提供的能量
【解析】由图可知，细胞膜上的物质X可特异性地识别血浆脂蛋白，并与之结合，因此它很可能是一种具有识别功能的受体蛋白；在物质转运过程中，物质X最终又被转移到细胞膜上，没有被溶酶体酶水解。
【答案】B
13. (2012·茂名模拟)在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是模拟细胞膜的哪方面功能 （ ）
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫作用的功能
【解析】从题干信息可知，这种膜结构可选择性地控制物质进出，这与细胞膜能控制物质进出细胞这一功能相一致。
【答案】B
14.科学家在制备较纯的细胞膜时，一般不选用植物细胞，其原因是
①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构
②在光学显微镜下观察，植物细胞看不到细胞膜
③植物细胞的细胞膜较薄
④植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐
⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A．①④B．②③C．②⑤D．④⑤
【解析】要制备较纯的细胞膜，通常选用哺乳动物成熟的红细胞，一是因为红细胞采集方便，数量较多；二是因为成熟的红细胞中无其他内膜系统，比较纯净。而植物细胞有细胞壁，提取细胞膜的过程比较繁琐，且细胞内会有其他膜结构干扰，得不到较纯的细胞膜。
【答案】D
15. 能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是
A．淀粉酶、纤维素酶、溶菌酶 B．纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C．果胶酶、溶菌酶、纤维素酶 D．磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
【解析】植物细胞壁主要是由纤维素和果胶构成，细胞膜主要是磷脂和蛋白质构成。
【答案】B
二、非选择题
16.(2011·海淀模拟)下图为小肠上皮细胞亚显微结构示意图，请据图回答下列问题：
(1)该细胞不同表面执行不同的功能，且具有高度的极性。从细胞膜的成分分析，出现这一现象的原因是_____________________________________________________________。
(2)膜蛋白A要消耗主要由图中的________(结构)产生的ATP，以____________方式吸收葡萄糖。细胞面向肠腔侧形成很多微绒毛，以增多细胞膜上____________数量，高效地吸收来自肠腔的葡萄糖等物质。
(3)通过膜蛋白B可将相邻的两个细胞膜________________，以保证肠腔中的物质只能从微绒毛处吸收。
(4)细胞膜表面还存在水解二糖的膜蛋白D，说明膜蛋白还具有____________功能。
(5)与膜蛋白合成、加工和分泌直接相关的细胞器有________________。
【解析】(1)决定不同生物膜功能特性的是蛋白质。
(2)为生命活动提供能量的是线粒体，葡萄糖穿过小肠上皮细胞膜的方式是主动运输，需要消耗能量，需要载体。
(3)结合图示题干所述可看出其功能是将两个细胞膜连接在一起。
(4)膜蛋白D的作用是水解二糖，能够催化物质水解的是酶。
(5)与分泌蛋白的合成、加工和分泌直接相关的细胞器有核糖体、内质网和高尔基体。
【答案】(1)细胞膜蛋白质不同(或膜蛋白质结构不同)　(2)线粒体　主动运输　载体蛋白(膜蛋白A)　(3)紧密连在一起　(4)生物催化(或催化)　(5)核糖体、内质网、高尔基体
17.（2012届·广州调研）下图为物质出入细胞膜的示意图，请据图回答：
（1）A代表 分子：B代表 ；D代表 。
（2）细胞膜从功能上来说，它是一层 膜。
（3）动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有 。
（4）在a～e的五种过程中，代表被动转运的是 。
（5）可能代表氧气转运过程的是图中编号 ；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中编号 。
（6）如果此为神经细胞膜，则当其受刺激后发生兴奋时，Na+的流动过程是编号 。
【解析】考查细胞膜的组成、结构特点及作用。题干给出细胞膜剖面图，根据细胞膜的有关知识我们可以知道：细胞膜是由磷脂双分子层（B）构成基本骨架，蛋白质（载体）（A）以不同的深度镶嵌在磷脂双分子层中。细胞膜的特性是具有一定的流动性，从功能上看细胞膜是一层选择透过性膜，具体表现在细胞要吸收的离子、小分子可以通过，其通过的方式有自由扩散和主动运输。自由扩散最主要的特点是由高浓度向低浓度转运（b、c、d)，主动运输则是从低浓度向高浓度转运，并且需要载体、需要消耗能量（a、e)；氧气是小分子物质，可以通过自由扩散进出细胞膜（b)，葡萄糖从肠腔进入小肠绒毛上皮细胞必须是通过主动运输（a）。若该图为神经细胞膜，当受刺激发生兴奋时，Na+由膜外流向膜内，而且是通过膜上的Na+通道（膜上的蛋白质分子）顺浓度梯度进入膜内的，不需要能量，故为图中的编号c。
【答案】（1）蛋白质 磷脂双分子层 多糖
（2）选择透过性 （3）一定的流动性
（4)b、c、d （5）ba (6)c
第3章 细胞的基本结构
第2节 细胞器——系统内的分工合作
【高考新动向】
1、生物膜系统的结构和功能
2、主要细胞器的结构和功能
3、观察线粒体和叶绿体
【考纲全景透析】
一、细胞器之间的分工
1.各种细胞器的基本结构和主要功能
2.细胞质基质
（1）组成：水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等。
（2）功能：是进行多种化学反应的场所。
二、细胞之间的协调配合
1．分泌蛋白：在细胞内合成后，分泌到细胞外起作用的蛋白质，如
消化酶、抗体和蛋白质类激素。
2．分泌蛋白的合成、加工、运输
三、细胞的生物膜系统
1、概念：各种细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。这些生物膜的组成成分和结构很相似，在结构和功能上紧密联系、协调配合。
2、组成：由细胞器膜和细胞膜、核膜等结构共同构成。
3、功能：
（1）细胞膜不仅使细胞具有一个相对稳定的内部环境，同时在细胞的物质运输、能量转换和信息传递的过程中起着决定性的作用。
（2）广阔的膜面积为多种酶提供附着位点，有利于许多化学反应的进行。
（3）把各种细胞器分隔开，使细胞内能同时进行多种化学反应，不会互相干扰，保证细胞生命活动高效、有序地进行。
四、观察叶绿体和线粒体
1.实验原理
（1）叶绿体主要分布于绿色植物的叶肉细胞，呈绿色，扁平的椭球形或球形，散布于细胞质中，可用高倍显微镜观察其形态和分布。
（2）线粒体普遍存在于动植物细胞中，无色，成短棒状、圆球状、线形或哑铃形等。
（3）健那绿染液能专一性地使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。通过染色，可在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
2.实验操作
制作临时装片→低倍显微镜下找到细胞结构→高倍显微镜下观察
【热点难点全析】
一、细胞器的结构与功能
1、各种细胞器的归纳比较
分21世纪教育网
布[来源:21世纪教育网]
植物特有的细胞器21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
叶绿体、液泡
动物和低等植物特有的细胞器
中心体
结
构
不具膜结构的细胞器
核糖体、中心体
具单层膜结构的细胞器
内质网、液泡、溶酶体、高尔基体
具双层膜结构的细胞器
线粒体、叶绿体
光学显微镜下可见的细胞器
线粒体、叶绿体、液泡
成
分
含DNA的细胞器
线粒体、叶绿体
含RNA的细胞器
核糖体、线粒体、叶绿体
含色素的细胞器
叶绿体、液泡
功
能
能产生水的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体、高尔基体
能产生ATP的细胞器
线粒体、叶绿体
能复制的细胞器
线粒体、叶绿体、中心体
能合成有机物的细胞器
核糖体、叶绿体、高尔基体、内质网
与有丝分裂有关的细胞器
核糖体、线粒体、高尔基体、中心体
与蛋白质合成、分泌相关的细胞器
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体
能发生碱基互补配对的细胞器
线粒体、叶绿体、核糖体
与主动运输有关的细胞器
核糖体、线粒体
2、几种主要细胞器的结构与功能的比较
结构特点
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
液泡
核糖体
中心体
双层膜，有少量的DNA
单层膜，形成囊泡和管状结构，内有腔
不具膜结构（主要是由蛋白质构成的）
主要功能
有氧呼吸产生ATP的主要场所
光合作用的场所
与动物细胞分泌物的形成及植物细胞壁的形成有关
粗面内质网是核糖体的支架；光面内质网与糖类和脂质的合成及解毒作用有关
储存物质，进行渗透作用，维持植物细胞紧张度
把氨基酸合成蛋白质的场所
与细胞有丝分裂有关——形成的纺锤体牵引染色体，向细胞两极运动
都与能量转换有关
完成功能的主要结构或成分
在内膜、基质和基粒中有许多种与有氧呼吸有关的酶
基粒中进行光反应。基质中进行暗反应
扁平囊和小囊泡
由膜构成的管道系统
液泡及其内的细胞液
蛋白质、RNA和酶
两个相互垂直的中心粒
分布
所有的动植物细胞
绿色植物的叶肉细胞及幼嫩茎的表层细胞
大多数动植物细胞中，一般位于核附近
大多数植物细胞中，广泛分布于细胞质基质中
所有的植物细胞中，高等动物细胞液泡不明显
所有的动植物细胞中
动物细胞和低等植物细胞中，常在核附近
3、各种细胞器的分工与合作
各种生物膜在功能上既有明确分工，又有紧密联系。以分泌蛋白的合成与分泌为例列表如下：
内膜系统
功 能
线
粒
体
细胞核
↓
基因的转录，将遗传信息从细胞核传递到细胞质
线
粒
体
提
供
能
量
核糖体
↓
利用氨基酸合成多肽
内质网
↓
对多肽进行初级加工如折叠、糖基化等，及以小泡方式输送多肽至高尔基体
高尔基体
↓
再加工为成熟的蛋白质，并以小泡运输到细胞膜与之融合
细胞膜
外排作用，分泌到细胞外成为分泌蛋白
【例】(2012·江苏高三调查)如图是某真核细胞的亚显微结构模式图，正确的说法是(　　)

A．具有双层膜的结构是⑤、⑦
B．原核细胞中也存在②、③
C．⑥与该细胞的细胞壁形成有关
D．⑥、⑧在结构和功能上没有联系
【解】选A。由图可知，该细胞为动物细胞，无细胞壁，图中①～⑧分别为细胞质、中心体、核糖体、细胞膜、线粒体、高尔基体、细胞核、内质网。原核细胞中只有核糖体而无中心体；内质网与高尔基体在结构和功能上有紧密联系。
二、细胞的生物膜系统：
1、各种生物膜之间的联系：
（1）在化学成分上：各种生物膜组成成分相似，均由脂质、蛋白质和少量糖类组成，但每种成分所占的比例不同。
（2）在结构上的联系
各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子分布其中，具有一定的流动性
在结构上具有一定的连续性
（3）在功能上的联系：
在分泌蛋白的合成、运输、加工、分泌等过程中，各细胞器之间协调配合。其过程如下：
2、生物膜系统的功能
（1）细胞膜：物质运输（载体蛋白等）、能量转换、信息传递（细胞识别——移植免疫、特异性免疫、受体的结合、突触的递质传递、受精作用等）
（2）其他膜：酶附着的支架（为生化反应的进行创造条件）、使细胞内部区域化（保证反应高效、有序的进行）
三、用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验流程
1.观察叶绿体
2.观察叶绿体
3.特别提示
（1）实验过程中的临时装片要始终保持有水状态
（2）用口腔上皮细胞观察线粒体时，要漱净口腔，防止食物碎屑对观察物像的干扰。
（3）线粒体和叶绿体在细胞中的分布不均匀，线粒体在需能多的部位分布多，叶绿体在叶的向光面分布多。
【高考零距离】
1.（2012·重庆高考）下列细胞亚显微结构示意图，正确的是( )

【解析】细菌和蓝藻属于原核生物，没有叶绿体和线粒体，AB错；中心体存在于低等植物和动物细胞中，水稻是高等植物，不存在中心体，所以C错，D正确
【答案】D
2.（2012·江苏高考）下列关于真核细胞结构的叙述，错误的是（ ）
A. 细胞器在细胞质中的分布与细胞的功能相适应
B. 线粒体是细胞内物质氧化和能量转换的主要场所
C. 由 rRNA 和蛋白质组成的核糖体具有特定空间结构
D. 高尔基体是细胞内蛋白质合成、加工和运输的场所
【解析】蛋白质的合成在核糖体上，而不是高尔基体，D错误；细胞器有不同的功能，它们的分布与细胞的功能相适应的，A正确；线粒体是有氧呼吸的主要场所，B正确；核糖体是合成蛋白质的细胞器，它具有特定的空间结构，C正确
【答案】D
3.（2012·海南高考）关于细胞中细胞器的叙述，错误的是
A.大肠杆菌无线粒体，有核糖体
B.水稻叶肉细胞有叶绿体，也有液泡
C.酵母菌有线粒体，也有叶绿体
D.小鼠肝细胞有线粒体，也有内质网
【解析】大肠杆菌是原核生物，只有核糖体这一种细胞器，没有线粒体，A正确；水稻叶肉细胞是成熟的植物细胞，含有叶绿体、液泡，B正确；酵母菌属于真菌，是真核生物，代谢类型为异养兼性厌氧，有线粒体但没有叶绿体，C错误；小鼠肝细胞为动物细胞，具有线粒体和内质网，D正确。
【答案】C
4.(2011·安徽高考)AUG是甲硫氨酸的密码子，又是肽链合成的起始密码子。人体血清白蛋白的第一个氨基酸并不是甲硫氨酸，这是新生肽链经加工修饰的结果。加工修饰的场所是（）
A.内质网和高尔基体B.高尔基体和溶酶体
C.内质网和核糖体D.溶酶体和核糖体
【解析】人体血清白蛋白是一种分泌蛋白，分泌蛋白最初在内质网上的核糖体中由氨基酸形成肽链，肽链进入内质网进行加工，形成具有一定空间结构的蛋白质，然后内质网形成囊泡，包裹着要运输的蛋白质到达高尔基体，高尔基体对蛋白质做进一步的加工修饰，最后分泌到细胞外。
【答案】A
5.(2011·北京高考)下列与细胞内物质运输有关的叙述，正确的是（）
A.叶绿体合成的ATP通过核孔进入细胞核
B.氢离子可以通过扩散作用进入液泡内
C.溶酶体内的酶由内质网形成的小泡（囊泡）运入
D.内质网的膜结构成分可以转移到细胞膜中
【解析】A项，叶绿体中的ATP是在光反应阶段产生的，这些ATP给暗反应供能，暗反应合成有机物。B项，离子的跨膜运输属于主动运输，氢离子不能通过扩散作用进入液泡内；C项，溶酶体内的酶类主要是糖蛋白在内质网的核糖体上合成后，再经内质网和高尔基体的运输、加工、修饰。溶酶体可看作从高尔基体掉落的囊泡，而不是由内质网形成的囊泡运入。D项，细胞内的膜系统在必要时可以相互转化，如内质网在运输分泌蛋白时可以形成囊泡与高尔基体膜融合，然后高尔基体膜可以再形成囊泡运输分泌蛋白到达细胞膜，与细胞膜融合。通过这个过程内质网的膜结构成分就可以间接转移到细胞膜中。
【答案】D
6.（2011·广东高考）小陈在观察成熟叶肉细胞的亚显微结构照片后得出如下结论，不正确的是()
A.叶绿体和线粒体都有双层膜 B.核糖体附着在高尔基体上
C.内质网膜与核膜相连 D.液泡是最大的细胞器
【解析】A项，成熟叶肉细胞内含有叶绿体和线粒体，并且这两种细胞器都有双层膜。B项，核糖体附着在内质网上而非高尔基体上。C项，内质网膜外连细胞膜，内连核膜，是一管腔结构。D项，成熟的植物细胞具有中央大液泡，比其他细胞器的体积大。
【答案】B
7.(2010·全国2高考)下列关于高尔基体的叙述，错误的是
A.高尔基体膜具有流动性
B.抗体从合成到分泌不经过高尔基体
C.高尔基体膜主要由磷脂和蛋白质构成
D.高尔基体具有对蛋白质进行加工的功能
【解析】抗体的本质是蛋白质，其合成所需的细胞器有：核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
【答案】B
8.（2010·四川高考）与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是
A.无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量
B.无固氮酶，只能以含氮有机物作为氮源
C.无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代
D.无染色体，只能在DNA水平产生可遗传变异
【解析】本题考查真核生物与原核生物的区别及微生物相关知识，考查学生的理解能力。酵母菌为真核生物，硝化细菌为原核生物，硝化细菌无线粒体，但是需氧型生物，进行有氧呼吸，A错。硝化细菌无固氮酶，但能利用无机氮NH3作氮源，B错。硝化细菌无细胞核，但进行分裂生殖，不能进行出芽生殖，C错。硝化细菌为原核生物，无染色体，所以只能在DNA水平产生可遗传变异,D正确。
【答案】D
9.（2010·江苏高考）2下列关于人体细胞结构和功能的叙述，错误的是
A.在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结台到mRNA上
B.唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体数量较多
C.核孔是生物大分子可以选择性进出的通道
D.吸收和转运营养物质时，小肠绒毛上皮细胞内线粒体集中分布于细胞两端
【解析】本题考查细胞结构与功能。MRNA合成在细胞核中进行，而核糖体结合到mRNA上进行翻译的过程发生在细胞质中，因此mRNA合成的同时不会结合核糖体，A项正确。高尔基体与动物细胞分泌物的形式有关，所以唾液腺细胞核胰腺细胞等具有分泌功能的细胞中含有的高尔基体多，B项正确。核孔为酶和mRNA大分子进出细胞核的通道，C项正确。吸收和转运营养物质时需要耗能，故小肠绒毛上皮细胞内的线粒体在吸收物质时集中分布在细胞两端以提供能量，D项正确。
【答案】A
10.（2010·山东高考）溶酶体具有细胞内消化功能，其内部水解酶的最适PH在5.0左右，下列叙述错误的是
A、溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的
B、溶酶体执行功能时伴随其膜组分的更新
C、细胞质基质中的被转运到溶酶体内需消耗能量
D、正常生理状态下溶酶体对自身机体的细胞结构无分解作用
【解析】水解酶属于蛋白质，是在核糖体上合成的，溶酶体属于生物膜系统，在消化细胞内的物质时要吞噬这些物质，形成具有消化作用的小泡，所以溶酶体执行功能时要发生膜成分的更新，的运转方式是主动运输，需要消耗能量，正常状态下机体也要产生衰老、凋亡细胞，死亡后溶酶体要对他们进行分解消化。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题
1. (2012·连云港模拟)右图代表自然界中处于不同分类地位的6种体现生命现象的单位。图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ绘出了各自区分其他种生物的标志结构，①～⑨代表细胞器，请据图判断下列说法不正确的是(　　)

A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ比较，共同具有的无膜结构是⑨核糖体
B．Ⅲ可以判断为低等植物，因为它同时具有①和⑥
C．Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物
D．Ⅰ、Ⅴ代表的生物在生态系统中一定是消费者
【解析】结合图中特定的细胞及细胞器结构分析：Ⅰ无细胞壁，有中心体，为动物；Ⅱ有细胞壁、叶绿体、无中心体，为高等植物；Ⅲ有细胞壁、中心体、叶绿体，应为低等植物；Ⅳ无细胞核，应为原核生物，图示为蓝藻的结构图。A项中，原核生物与真核生物之间，共同有的无膜的细胞器为核糖体；B项Ⅲ应是低等植物；C项Ⅳ类中蓝藻可进行光合作用。D项不正确，因为动物中也存在腐生性动物，如蚯蚓、蜣螂等，它可以是分解者。
【答案】D
2. (2012·福州模拟)右图a、c表示细胞中的两种结构，b是它们共有的特征，有关叙述正确的是 (　　)

A．若b表示两层膜结构，则a、c肯定是叶绿体和线粒体
B．若b表示细胞器中含有的核酸，则a、c肯定是叶绿体和线粒体
C．若b表示产生水分子的生理过程，则a、c不可能是细胞核和高尔基体
D．若b表示磷脂，a、c肯定不是核糖体和中心体
【解析】细胞中含有两层膜的结构有叶绿体、线粒体和细胞核，A错误；含有核酸的细胞器有叶绿体、线粒体和核糖体，B错误；细胞核中可进行DNA的复制和转录过程，核苷酸分子合成核苷酸链的过程要脱去水分子，高尔基体合成细胞壁的过程中也可以产生水，都是脱水缩合过程，C错误；磷脂是生物膜的组成成分，故a、c肯定有生物膜，不可能是核糖体和中心体，D正确。
【答案】D
3. (2012泉州惠安高级中学月考)关于下列结构的说法,不正确的是( A )
A.胰岛素的合成和分泌涉及的细胞器只有①②⑤
B.①③⑤上进行的反应一般都需要②提供能量
C.观察活细胞中的②常用健那绿染液进行染色
D.①与③之间的转化能体现生物膜的流动性
【解析】分析图示可知,结构①②③④⑤依次是高尔基体、线粒体、内质网、叶绿体和核糖体。胰岛素的合成和分泌需要核糖体(合成)→内质网(加工)→高尔基体(进一步加工)三种细胞器,还需要线粒体提供能量。故A项错误。
【答案】A
4.(2011·济宁一模)将某植物细胞各部分结构用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量如下表所示。以下有关说法正确的是(　　)
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器甲
67
20
微量
细胞器乙
59
40
0
细胞器丙
61
0
39
A.细胞器甲可能是线粒体、叶绿体或核糖体
B．细胞器乙只含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，肯定与分泌蛋白的加工和分泌有关
C．细胞器丙中进行的生理过程产生水，产生的水中的氢来自于羧基和氨基
D．蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器可能有甲和丙
【解析】细胞器甲含蛋白质、脂质和少量的核酸，为线粒体或叶绿体，具有膜结构的细胞器不一定与分泌蛋白的加工和分泌有关，例如液泡等；细胞器丙为核糖体，其中进行的氨基酸的脱水缩合产生水，由羧基提供—OH、由氨基提供—H合成；原核细胞与真核细胞共有的细胞器只有核糖体。
【答案】C
5. (2012·郑州质检)研究表明细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质，而且这类蛋白质在细胞膜中含量较少，在内质网中含量较多，在高尔基体中含量介于两者之间。据此可说明 (　　)
A．细胞膜是由内质网直接转化而来的
B．同一细胞中不同生物膜的成分、结构相同
C．高尔基体能够对蛋白质进行加工
D．生物膜在结构上具有统一性和差异性
【解析】从题干“细胞膜、内质网膜和高尔基体膜中具有一些相同的蛋白质，但是含量各不相同”，可说明生物膜在结构上具有统一性和差异性。
【答案】D
6.(2011·启东模拟)下图为细胞结构的概念图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．该图表示不够完整，缺少细胞核等结构
B．图中c是指细胞膜，e是指细胞质
C．图中b的成分是纤维素和果胶
D．图中g可以利用h产生的二氧化碳
【解析】从细胞结构的特性分析，图中d表示全透性的细胞壁，c表示完成细胞间信息交流的细胞膜，a表示细胞质，b表示细胞核，e表示细胞质基质，f表示细胞器，g表示叶绿体，h表示线粒体。叶绿体可以利用线粒体产生的二氧化碳。
【答案】D
7. (2012·济南一模)下列关于细胞器的叙述，正确的一组是 (　　)
①线粒体　 ②叶绿体　 ③高尔基体
④核糖体　 ⑤内质网 ⑥中心体
(1)上述所有的细胞器都含蛋白质
(2)能复制(倍增)的细胞器只有①②
(3)含单层膜的细胞器有③⑤
(4)含RNA的细胞器只有①②
A．(1)、(3)　　　　　　B．(1)、(4)
C．(2)、(3) D．(2)、(4)
【解析】蛋白质是生命活动的承担者，有生命的结构就有蛋白质分子；具有单层膜的细胞器有内质网、高尔基体、溶酶体等，核糖体、中心体无膜。叶绿体、线粒体、中心体均可以复制(倍增)；细胞核、线粒体、叶绿体等结构含DNA、RNA，核糖体含RNA。
【答案】A
8.(2011·西宁模拟)如右图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述不正确的是(　　)
A．图中能产生ATP的结构有1,2,5
B．1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，要穿过4层磷脂双分子层
C．2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素
D．3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心
【解析】本题以细胞的结构图为背景综合考查细胞的结构与功能，难度较大。从图中可以看出1为线粒体，2为叶绿体，3为细胞核，4为液泡，5为细胞质基质。细胞质基质是无氧呼吸及有氧呼吸第一阶段的场所，可产生ATP，叶绿体是进行光合作用的场所，在光反应阶段可产生ATP；线粒体具有两层膜，叶绿体也具有两层膜，所以1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过的磷脂双分子层数为4层；4为液泡，液泡中含花青素，不含叶绿素和类胡萝卜素。
【答案】C
9.下列关于细胞结构、成分的描述中，正确的是(　　)
A．区分一个细胞是动物细胞还是植物细胞，最可靠的方法是检查它是否具有中心体
B．生物体内的多糖都是能源物质，且都储存于细胞内
C．需氧型生物的细胞都以线粒体作为产能的“动力车间”
D．细菌、真菌都以核糖体作为“生产蛋白质的机器”
【解析】A选项，低等植物细胞中也有中心体；B选项，纤维素不是能源物质；C选项，原核生物没有线粒体，但部分原核生物的呼吸方式是有氧呼吸。
【答案】D
10.(2011·烟台模拟)关于观察叶绿体的形态和分布的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．选用含叶绿体少而小的细胞来观察
B．活细胞中，细胞质基质中的叶绿体是静止不动的
C．选用含叶绿体大而少的细胞来观察
D．制片时叶片应保持干燥
【解析】选材时应选用含叶绿体大而少的细胞，如菠菜叶下表皮并稍带些叶肉，叶绿体在叶的上表皮分布多，下表皮分布少。临时装片中的叶片要保持有水状态，以便叶片保持正常生活状态。活细胞中，叶绿体会随着细胞质的流动而运动，并且叶绿体可根据光的强弱调整其椭球体的方向。
【答案】C
11.下列关于细胞器的描述正确的是(　　)
A．溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器
B．动植物细胞都有两个互相垂直排列的中心粒
C．所有酶、抗体、激素都在核糖体上合成
D．植物细胞中核糖体与细胞壁的形成有关
【解析】溶酶体是一种单层膜的细胞器，它的形成与高尔基体密切相关，溶酶体内含有多种水解酶，能分解衰老、损伤的细胞器；动物细胞和低等植物细胞中含中心体，高等植物细胞中无中心体，每个中心体由两个中心粒组成；酶的化学本质是蛋白质或核酸，抗体的化学本质是蛋白质，激素不全是蛋白质；高尔基体在动物细胞中主要与分泌物的形成有关，在植物细胞中主要与细胞壁的形成有关。
【答案】A
12.如图为分泌蛋白从合成到排出细胞外的全过程。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．分泌蛋白是由附着在内质网上的核糖体合成的
B．图中①、②、③分别表示内质网、高尔基体和囊泡
C．④代表的物质是ATP
D．图中表示的过程在原核细胞中也能进行
【解析】图中①是内质网，②是高尔基体，③是囊泡，④是ATP。原核细胞无内质网、高尔基体等结构。
【答案】D
13.能将无机物转化成有机物、光能转化成化学能的细胞器是
A、叶绿体 B、高尔基体 C、溶酶体 D、中心体
【答案】A
14.内质网腔内的分泌蛋白输送到高尔基体腔内进一步加工，最后释放到细胞外，在这一过程中，分泌蛋白通过生物膜的层数是
A.4层 B.3层 C.2层 D.1层
【解析】内质网腔内的分泌蛋白运输到高尔基体是由内质网膨大、出芽形成具膜小泡，包裹着蛋白质转移到高尔基体腔内的；在高尔基体上进一步加工后，由高尔基体边缘突起形成小泡，蛋白质包在其内运输到细胞膜；小泡与细胞膜融合，把蛋白质释放到细胞外，在整个过程中，蛋白质分子没有直接穿过膜，故应选 D。
【答案】D
15.(2011·广东联考)下列有关细胞器的说法正确的是(　　)
A．核糖体是噬菌体、细菌、酵母菌唯一共有的细胞器
B．线粒体是有氧呼吸的主要场所，在其中生成的产物有丙酮酸、CO2和H2O
C．叶绿体是所有生物进行光合作用的场所，含有DNA、RNA、蛋白质和磷脂等成分
D．在植物有丝分裂的末期，细胞中的高尔基体活动加强
【答案】D
二、非选择题
16.下图1为某细胞模式图的一部分，图2中a～h为细胞器或细胞的某一结构，图2中各结构放大比例不同。请据图回答有关问题([　]中填序号或字母)：
(1)a～h中控制物质进出的细胞结构是[　]，它的基本支架是________________。
(2)a～h中具有单层膜的细胞器是________(填字母)。
(3)若图1为人的唾液腺细胞，则其主要分泌物的化学成分是________，与其他没有分泌功能的细胞相比较，a～h中数目一定较多的细胞器是[　]________。
(4)c结构上的⑥称为____________。
(5)如果图1细胞具有明显的b结构，则该细胞是否会出现g的现象？________，原因是_____________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。
(6)若用龙胆紫染液对图1中的结构进行染色，则在显微镜下看到的现象是______________________。
【解析】(1)h是细胞膜，具有控制物质进出的功能，其基本支架是磷脂双分子层。(2)a～h中具有单层膜的细胞器是b(液泡)和f(高尔基体)。(3)唾液腺细胞分泌的唾液中主要化学成分是唾液淀粉酶，动物细胞分泌物的形成主要与高尔基体有关。(4)c结构是核糖体，它是翻译的场所，其模板是信使RNA。(5)如果细胞具有成熟大液泡，则表示该细胞为成熟细胞，无分裂能力。(6)龙胆紫染液是对染色体进行染色的染料，染色体主要分布在细胞核内，所以可以看到细胞核被染成紫色。
【答案】(1)[h]　磷脂双分子层　(2)b、f　(3)蛋白质　[f]高尔基体　(4)信使RNA　(5)不会　具有成熟大液泡的细胞是已分化的细胞，不会出现细胞分裂　(6)细胞核被染成紫色
17. (2012福州八中第一次质检)下图是两种细胞的亚显微结构示意图。请据图回答。
(1)图一细胞中参与抗体的合成和分泌并具膜结构的三种细胞器是 (填标号)。
(2)图一细胞中通过结构④进入细胞质的物质有 (举一例)。
(3)图二细胞与图一细胞相比,特有的两种生物膜结构是 (填标号)。
(4)图二细胞构成的组织是否适合作为还原糖鉴定的材料? ,主要原因是 。
(5)下面是观察图一细胞显微结构的操作步骤。
制临时装片:取一洁净的载玻片,中央滴一滴清水,将图一细胞组织置于水滴中,盖上盖玻片;
低倍显微镜下观察:将装片置于载物台上,通过调节反光镜、光圈、粗准焦螺旋、细准焦螺旋及载玻片,找到细胞,并观察细胞结构;
高倍镜下观察:将低倍镜下观察的细胞移至视野中央,转换高倍镜,调节视野亮度后即观察细胞结构。
上述实验过程中存在两个错误,正确的操作应该是
① ;
② 。
【解析】(1)图一细胞中参与抗体的合成和分泌的细胞器是核糖体(合成)、内质网(加工)、高尔基体(修饰加工)、线粒体(供能),其中核糖体没有膜结构,内质网和高尔基体具有单层膜,线粒体具有双层膜结构,则结合图一可知参与抗体的合成和分泌并具膜结构的三种细胞器是③(内质网)、⑦(高尔基体)和⑤(线粒体)。
(2)图一细胞中结构④为核孔,是mRNA等大分子物质由细胞核进入细胞质的通道。
(3)图一细胞为高等动物细胞,图二细胞为高等植物细胞,后者与前者相比,具有特有的成熟大液泡和叶绿体,即为图二中的②和⑧。
(4)图二细胞有叶绿体,呈绿色,会干扰还原糖鉴定时的颜色反应。
(5)图一细胞为高等动物细胞,在制作临时装片时应让该细胞处于生理盐水中,以保持其活性;转换高倍镜后,除了调节视野亮度,还应调节细准焦螺旋才能观察到清晰的物像。
【答案】(1)③⑤⑦ (2)mRNA (3)②⑧
(4)不适合 图二细胞有叶绿体,不易观察到砖红色沉淀
(5)①载玻片中央滴一滴相当于动物体液浓度的生理盐水 ②转换高倍镜后还应调节细准焦螺旋
第3章 细胞的基本结构
第3节 细胞核——系统的控制中心
【高考新动向】
细胞核的结构和功能
【考纲全景透析】
一、细胞核的结构
1、核膜：不连续的双层膜，把核内物质与细胞质分开。[来源:21世纪教育网]
2、核孔：实现核质之间的物质交换和信息交流。21世纪教育网
3、核仁：与某些RNA的合成和核糖体的形成有关，蛋白质合成旺盛的细胞核仁大而明显。随细胞周期周期性的消失和重建。21世纪教育网
4、染色质：由DNA和蛋白质组成，是遗传信息的主要载体。在细胞分裂前期高度螺旋化变粗变短形成染色体，染色体在分裂末期解螺旋变细变长形成染色质。染色体和染色质是同种物质在不同时期的两种状态。
二、细胞核的功能
1、细胞核是遗传信息库，遗传物质储存和复制的主要场所。21世纪教育网
2、细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
3、注意：对于真核细胞染色体是DNA的主要载体，但不是唯一载体，载体还有线粒体和叶绿体。
原核细胞无细胞核，遗传物质主要分布在拟核中。
三、细胞是统一的整体
1、细胞各组分之间分工合作，使生命活动能够在变化的环境中自我调控、高度有序的进行。
2、细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
【热点难点全析】
一、细胞核的结构与功能
名称
特点
功能
核膜和核孔
①核膜是双层膜，外膜表面有核糖体附着
②核膜不是连续的，其上有核孔
③
①化学反应的场所，核膜上有酶附着，利于多种化学反应的进行
②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
遮光性强，易与其他结构区别
在有丝分裂中周期性消失和重现
参与某些RNA的合成及核糖体的形成21世纪教育网
染色质
①易被碱性染料染成深色
②由DNA和蛋白质组成
③与染色体的关系：
是遗传物质的主要载体
二、细胞核功能的实验探究
1．黑白美西螈核移植实验
(1)实验过程

(2)实验结论：美西螈皮肤颜色遗传受细胞核控制。
(3)实验分析：该实验无对照组，可将白色美西螈胚胎细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。
2．蝾螈受精卵横缢实验
(1)实验过程

(2)实验结论：蝾螈的细胞分裂、分化受细胞核控制。
(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。
3．变形虫切割实验21世纪教育网
(1)实验过程

(2)实验结论：变形虫的分裂、生长、再生、对刺激的反应等生命活动受细胞核控制。
(3)实验分析：该实验既有相互对照，又有自身前后对照。
4．伞藻嫁接与核移植实验
(1)伞藻嫁接实验过程

(2)伞藻核移植实验过程

(3)实验结论：伞藻“帽”的形状是由细胞核控制的。
(4)实验分析：伞藻核移植实验可排除假根中其他物质的作用，从而证明是细胞核控制伞藻“帽”的形状。
【例】一同学将下图乙伞藻的细胞核与伞部去掉，并将甲伞藻的细胞核移入乙中，则存活下来的乙伞藻其外形是(　　)

【解】解析：选B。根据甲乙图分析，甲伞藻的细胞核移入去掉核与伞部的乙伞藻中，因伞藻的伞形主要由细胞核控制，故存活下来的乙伞藻其外形与B选项图形最相似。
【高考零距离】
1.（2012·广东高考）小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是( )
选项
实验材料
观察到的结构或现象
A
胚胎干细胞
同源染色体联会
B
紫色洋葱鳞片叶外表皮
质壁分离及复原
C
黑藻叶片
叶绿体移动
D
大肠杆菌
有核仁[来源:21世纪教育网]
【解析】胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂，所以不会出现同源染色体联会的现象；大肠杆菌为原核生物，无成形细胞核，所以也无核仁。
【答案】BC
2.（2011·江苏高考）核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。右图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是
A．亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B．亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C．亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D．亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同
【解析】放射性头部不可单独进入细胞核，而放射性尾部可单独进入细胞核，所以A选项错误；从图中所给信息不能得到B选项结论；蛋白质为生物大分子，运输需要消耗能量，所以C选项正确；亲核蛋白进入细胞核是通过核孔，而葡萄糖进入红细胞是穿过细胞膜，所以D选项错误。
【答案】C
【考点提升训练】
1.科学家用显微技术除去变形虫的细胞核，发现其新陈代谢减弱，运动停止；当重新植入细胞核后，发现其生命活动又能恢复。这说明了(　　)
A．细胞核是细胞生命活动的控制中心
B．细胞核是遗传物质的储存和复制场所
C．细胞核是细胞遗传特性的控制中心
D．细胞核是细胞代谢的主要场所
【解析】细胞核有两个功能：遗传物质的储存和复制场所，生命活动的控制中心，题中的事实说明“细胞核是细胞生命活动的控制中心”。
【答案】A
2. 右图是细胞核的结构模式图。下列关于其结构及功能的叙述正确的是 (　　)
A．①属于生物膜系统，把核内物质与细胞质分开
B．②是遗传物质DNA和RNA的载体
C．③与蛋白质的合成直接有关
D．④有利于DNA和mRNA从细胞核进入细胞质
【解析】根据图示可知：①是核膜，属于生物膜系统，可以把核内物质与细胞质分开；②是染色质，由DNA和蛋白质组成，是真核生物遗传物质(DNA)的主要载体；③是核仁，与rRNA的合成以及核糖体的形成有关；④是核孔，有利于mRNA等大分子物质从细胞核进入细胞质，实现核质之间的物质交换和信息交流。
【答案】A
3. (2012·莆田九中期中)下列关于细胞核的叙述正确的是( )
A.真核细胞的核膜上有大量的多种酶,有利于多种化学反应的顺利进行
B.细胞核的主要结构有核膜、核仁和核孔
C.真核细胞的核膜上有核孔,脱氧核糖核酸等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
D.原核细胞的拟核除没有核膜外,其他方面与真核细胞的细胞核没有差别
【解析】核膜为酶提供了附着位点,有利于生化反应的进行,A项正确;真核细胞细胞核的主要结构有核膜、核仁和染色质;DNA分子不能通过核孔,而RNA、某些蛋白质分子可以通过;原核细胞的拟核不仅无核膜,而且它只是一个裸露的大型环状DNA分子,没有与蛋白质结合成染色体,也无核仁等结构。
【答案】A
4.从母牛甲的体细胞中取出细胞核，发现去核的细胞新陈代谢减弱；当重新植入细胞核后，发现该细胞的生命活动又能恢复。若将甲的细胞核注入母牛乙去核的卵细胞中，融合后的细胞在母牛丙的子宫内发育成胚胎，出生后的小牛各种性状大多像甲。这说明(　　)
A．细胞核是遗传物质储存的场所
B．细胞核遗传是遗传的主要方式
C．细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心
D．细胞核是细胞代谢的主要场所
【解析】本题考查细胞核的功能。题干中前半部分的资料说明细胞核对细胞代谢有控制作用，后半部分的资料说明亲子代性状的遗传主要取决于细胞核，由此可以得出结论：细胞核是细胞代谢和遗传的控制中心。
【答案】C
5. 阅读材料:①分别将已分裂10次和分裂30次的成纤维细胞的细胞核互换,重组成的“老核新质”和“新核老质”细胞能分别再分裂20次和40次。②鸟类红细胞有核,但不能复制和转录,癌细胞核很活跃,既能复制也能转录,现将鸟的红细胞核移入去核的癌细胞中,鸟的红细胞核开始复制和转录。以上实验不能说明( )
A.细胞分裂次数是由细胞核中物质决定的
B.细胞质中存在影响细胞分裂的物质
C.细胞分裂是由细胞核和细胞质共同控制的
D.只要有适当的细胞质,细胞核就能表现出全能性
【解析】题中新核转入老质中还能分裂40次,而老核却只能分裂20次,可见细胞分裂次数是由细胞核中的物质决定的,A项正确;鸟类红细胞核移入去核的癌细胞中,鸟类红细胞核开始复制和转录,说明鸟类细胞的细胞质缺乏细胞分裂所需要的物质,而癌细胞有,B项正确;①说明细胞分裂与细胞核有关,②说明细胞分裂与细胞质有关,C项正确;材料中只是说到细胞核有适当的细胞质时能复制和转录,而并没有说到细胞核的全能性,D项错误。
【答案】D
6.细胞核具有什么功能？科学家通过下列实验(见下图)进行探究：①用头发将蝾螈的受精卵横缢为有核和无核的两半，中间只是很少的细胞质相连，结果无核的一半(a)停止分裂，有核的一半(b)能继续分裂；②b部分分裂到16～32个细胞时，将一个细胞核挤入到不能分裂的a部分，结果a部分开始分裂、分化，进而发育成胚胎。下列叙述中，不正确的是(　　)
A．实验结果可以说明细胞核与细胞的分裂、分化有关
B．实验①中，b部分细胞属于对照组，a部分属于实验组
C．实验②中，a部分的操作与实验①中形成对照21世纪教育网
D．实验说明细胞的寿命与细胞核有关
【答案】D
7.（2012·宁波质检）如图所示为再生能力很强的原生动物喇叭虫（图中a.纤毛；b.大核；c.根部），将之切成①②③三截，能再生成喇叭虫的是 （ ）
A.① B.② C.③ D.①②③
【解析】细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心，b为大核，含有控制喇叭虫遗传的物质，②中有大核，所以②能再生成喇叭虫。
【答案】B
8.如图所表示的是两个实验：一个是用玻璃针将变形虫一切为二，将变形虫分为有核部分和无核部分；
第二个是将另一变形虫的细胞核与细胞质分离，成为无核的细胞质以及无细胞质的细胞核。下列分析正确的是

A．有核的一半能正常生长、分裂、再生
B．无核的细胞质能消化食物和进行生长
C．只有细胞核的部分能重新成为一个完整的细胞
D．细胞质是细胞中最重要的部分
【解析】具有细胞核和细胞质的部分能够完成细胞的一切活动，包括生长、分裂和再生。只有细胞质部分，由于没有细胞核陆续提供的 RNA 等物质，其生命活动只能维持一段时期，不能生长。只有细胞核的部分由于缺乏细胞质提供的物质和能量，故将在很短的时间内死亡。细胞是一个统一的整体，其中细胞核与细胞质相互协调，共同作用，缺一不可。
【答案】A
9.观察如图所示的模式图，相关说法不正确的是(　　)
A．此图表示的是真核细胞细胞核结构模式图
B．图中2为核孔，通过该结构不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流
C．图示中4为核膜，它是一种双层生物膜，可将核内物质与细胞质分开
D．图示中1为染色质，该结构与原核细胞中拟核的化学本质相同，均为DNA分子
【解析】具有核膜、染色质、核仁等结构的细胞肯定是真核细胞；核孔不仅可实现核质之间的物质交换，还可实现信息交流。染色质的化学成分应包括DNA、蛋白质等，不同于原核细胞的裸露的拟核DNA分子。
【答案】D
10.关于细胞核结构与功能的统一性的叙述中，正确的是(　　)
A．真核细胞核膜上有核孔，DNA等大分子物质可以通过核孔进入细胞质
B．原核细胞的核膜也具有两层膜，利于控制物质的进出
C．核仁中的DNA控制着细胞代谢
D．染色质上的DNA贮存着大量的遗传信息
【解析】A项核膜上的核孔是某些大分子物质的进出通道，如蛋白质、mRNA等，但DNA不能通过其进入细胞质，细胞核内的DNA只能在细胞核中贮存、复制、转录；B项原核细胞无核膜，即无成形的细胞核；C项控制细胞代谢的DNA是指染色质中的DNA，核仁中有少量DNA，只与某种RNA的合成有关；D项染色质由DNA和蛋白质组成，DNA上的碱基排列顺序代表着遗传信息。
【答案】D
11.甲基绿使DNA呈现绿色，派洛宁使RNA呈现红色。利用含有这两种物质的混合染色剂对真核细胞进行染色，用显微镜观察可以发现
A.红色主要位于细胞核中，绿色主要位于细胞质中
B.只有细胞质被染成绿色
C.只有细胞核被染成红色
D.绿色主要位于细胞核中，红色主要位于细胞质中
【解析】真核细胞中的DNA主要分布在细胞核中，少量分布在线粒体和叶绿体中；RNA主要分布在细胞质中。甲基绿能使DNA呈现绿色，派洛宁能使RNA呈现红色，因此绿色部分主要集中在细胞核中，红色部分主要集中在细胞质中。
【答案】D
12.细胞核和细胞质在个体发育中的相互作用表现在
A.细胞核通过mRNA决定细胞质中蛋白质的合成
B.细胞质为细胞核的代谢提供酶、ATP和原料等
C.细胞核是遗传和代谢的调控中心，但必需通过细胞质才能实现
D.细胞质基质中的DNA决定着细胞核基因的选择性表达
【解析】细胞核是遗传和代谢的调控中心。细胞核中的基因先转录出mRNA，以mRNA为直接模板在核糖体中合成蛋白质
【答案】C
13.（2011·福州模拟）拟核与细胞核相比。不正确的是
A．拟核无核膜，是与细胞核的主要区别
B．拟核的DNA集中在某一特定区域内
C．拟核的DNA与蛋白质结合，形成染色体
D．拟核中的DNA和细胞核中的DNA都是遗传物质
【答案】C
14.下列有关细胞核的叙述正确的是

A.①是由DNA和蛋白质组成的环状结构
B.②是产生核糖体、mRNA和蛋白质的场所
C.核膜由2层磷脂分子组成，蛋白质、RNA大分子可以穿过核膜进出细胞核
D.细胞核是遗传物质贮存与复制的场所
【解析】①是染色体，它是由DNA和蛋白质组成的链状结构。②是核仁，它与核糖体的形成以及某种RNA的形成有关。核膜由2层生物膜构成，即4层磷脂分子组成，蛋白质、RNA大分子可通过核孔进出细胞核。
【答案】D
15.下列叙述中不属于细胞核功能的是 （ ）
A.是遗传物质的主要场所
B.是控制生物遗传的中心
C.是控制细胞代谢活动的中心
D.是细胞物质代谢和能量代谢的主要场所
【解析】遗传物质主要是DNA，而DNA主要分布在细胞核内；DNA中特定的碱基序列就代表着遗传信息，而这些信息控制着结构蛋白和调节蛋白等蛋白质的合成，故细胞核既是控制生物遗传的中心，又是控制细胞代谢活动的中心； 细胞的物质代谢和能量代谢主要是在细胞质内进行的，不是细胞核的功能。
【答案】D
二、非选择题
16.如图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图，请据图回答：(在[　]填标号，__填相应的名称)

(1)只有在________细胞中，使用________显微镜可以看到此图所表示的结构。
(2)在有丝分裂过程中[　]________可在某时期转化为________形式，它主要由在细胞质中翻译形成的物质以及________一起组成，前者是通过[　]________进入细胞核的。
(3)图中可见[　]________和[　]________的连通，使细胞质和核内物质的联系更为紧密。
(4)以下各种细胞中具有该结构的是(　　)
A．炭疽杆菌 B．蓝藻
C．SARS病毒 D．草履虫
【解析】图示中1表示与细胞核核膜直接相连的内质网膜，2为核孔，3为染色质，4为核仁，5为核膜，只有真核细胞才具有图中所示的细胞核。若能显示染色质、核膜、内质网膜等结构，应为电子显微镜下的亚显微结构。
【答案】(1)真核　电子
(2)3　染色质　染色体　DNA　2　核孔
(3)1　内质网膜　5　核膜　(4)D21世纪教育网
17．（2012·湖南衡阳八中月考）为了研究细胞核的作用，一位生物学家研究了100个细胞，他把每个细胞都分成含有细胞核和不含细胞核两个部分，然后把这些细胞放在同样的条件下培养，结果如下：
时间/天
细胞无核部分的存活个数
细胞有核部分的存活个数
1
81
79
2
62
78
3
20
77
4
0
74
5
0
67
6
0
65
（1）此实验可以说明细胞核的什么功能？ ；
简要描述细胞核发挥该功能的主要途径 。
（2）有核部分在30天内仍有21%～35%的细胞死亡率，其原因是① ；② 。
（3）培养一天后的结果，是否能说明在第一天中无核部分的生活力比有核部分的生活力强？为什么会出现这样的结果？ 。
（4）细胞核的作用既然如此重要，那么你能针对人的成熟红细胞没有细胞核提供一种合理的解释吗？
【解析】细胞生活的本质是代谢，无细胞核的细胞死亡速度大于有核细胞的死亡速度，说明了细胞核能控制细胞的代谢。代谢过程需要酶，而酶大多数是蛋白质，蛋白质是基因表达的结果，所以可以判断细胞核是通过表达其中的基因来影响细胞代谢的。
【答案】（1）控制代谢 通过转录、产生mRNA,指导有关结构蛋白或酶蛋白的合成，进而控制细胞代谢
（2）①实验操作使部分细胞损伤，进而导致其中一些细胞死亡 ②部分细胞的正常衰老、凋亡[来源:21世纪教育网]
（3）不能，培养一天后的结果差异，应是统计误差，由统计的样本不够大造成
（4）为红细胞中大量的血红蛋白提供必要的空间，以加强血红蛋白对氧气的运输（或红细胞在形成时，其代谢程序已由有核的造血干细胞确定）（其他合理答案亦可）
第4章 细胞的物质输入和输出
第1节 物质跨膜运输的实例
【高考新动向】
1、通过模拟实验探究膜的透性
2、观察植物细胞的质壁分离和复原
【考纲全景透析】
一、细胞的吸水和失水：
1、原理：发生了渗透作用。
渗透作用必须具备两个条件：（1）具有半透膜；
（2）膜两侧溶液具有浓度差。
2、动物细胞的吸水和失水（以红细胞为例：红细胞膜相当于一层半透膜）
细胞质：有一定浓度和组织液发生渗透。
（1）当外界溶液浓度＜细胞质浓度时，细胞吸水涨破。
（2）当外界溶液浓度＞细胞质浓度时，细胞失水皱缩。
（3）当外界溶液浓度＝细胞质浓度时，水分进出平衡。
3、植物细胞的吸水和失水
（1）在成熟的植物细胞中，细胞壁：全透性；原生质层（包括细胞膜＋液泡膜＋二者之间的细胞质）相当于一层半透膜；细胞液：具有一定浓度，和外界溶液发生渗透
（2）成熟植物细胞发生质壁分离的条件是：外界溶液浓度＞细胞液浓度，发生质壁分离复原的条件是外界溶液浓度＜细胞液浓度。[来源:21世纪教育网]
（3）原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大。
4、验证细胞吸水、失水的实验：动物细胞：红细胞的涨破和皱缩实验
植物细胞：质壁分离和质壁复原实验
二、物质跨膜运输的其他实例
1、物质跨膜运输的特点
（1）水分子是顺相对含量的梯度跨膜运输的。
（2）无机盐的跨膜运输
①水稻和番茄对同一离子的吸收量不同，具有选择性。
②人体甲状腺滤泡上皮细胞可以逆相对含量梯度从血液中吸收钾。
③不同微生物对不同矿物质的吸收表现出较大的差异。
2、生物膜的功能特性
（1）细胞膜和其他生物膜都具有选择透过性膜，水分子、一些离子和小分子可以通过，而其他的离子、小分子和打分则不能通过。
（2）选择透过性膜一定是半透膜，半透膜不一定是选择透过性膜。生物膜的选择透过性是活细胞的一个重要特征。
【热点难点全析】
一、渗透作用的组成及原理分析：
1、如图，作为一个渗透系统，须同时具备两个条件：
（1）半透膜：可以是生物性的选择透过性膜，如细胞膜，
也可以是物理性的过滤膜，如玻璃纸。特性，允许水分子及小分子通过，不允许蔗糖等大分子通过
（2）半透膜两侧的溶液具有浓度差。
渗透作用模型
植物细胞与外界溶液形成渗透系统
图解

基本组成或条件
半透膜、浓度差
原生质层具有选择透过性、细胞液与外界溶液之间具有浓度差
原理
水分子通过半透膜的扩散作用
细胞液通过原生质层与外界溶液之间发生渗透
水扩散的方向
低浓度溶液→高浓度溶液
2、渗透作用的发生：
（1）当S1浓度>S2浓度时，单位时间内由S2→S1的水分子数多于S1→S2的水分子数，外观上表现为S1液面上升；
（2）当S1浓度（3）在达到渗透平衡后，若存在如图所示的液面差Δh，则S1溶液浓度仍大于S2。
（4）特点：1）水分子总是由溶液浓度低的部位向浓度高的部位渗透。
2）半透膜两侧溶液浓度差是渗透作用发生的动力，既决定着渗透的方向，又决定着渗透的速度，即浓度差越大，渗透越快。
3、渗透作用原理的应用：
（1）比较不同溶液浓度大小
漏斗内
烧杯内
溶液浓度
M
N
现象及结论
①若漏斗内液面上升，则M＞N
②若漏斗内液面不变，则M＝N
③若漏斗内液面下降，则M＜N
[来源:21世纪教育网]
4、验证渗透作用发生的条件
（1）具半透膜。
（2）具有浓度差。
二、生物膜的选择透过性
1、实例
同一植物吸收不同离子
有差异 植物细胞膜对无机盐离子的吸收
不同植物吸收同一离子
2、结构基础
细胞膜上载体蛋白的种类和数量不同。
3、实验验证
4、知识拓展
（1）植物吸收水分的方式是自由扩散，而对无机盐离子则以主动运输方式吸收，因此可以说植物对水分和无机盐的吸收是两个相对独立的过程
（2）作物栽培时，不同作物及同一作物的不同生长发育期对无机盐离子的需求不同，因此要合理施肥。
三、观察植物细胞的质壁分离及复原
1．原理：成熟的植物细胞构成渗透系统可发生渗透作用。

2．流程21世纪教育网

4．实验结论
成熟植物细胞能与外界溶液发生渗透作用，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，当外界溶液浓度小于细胞液浓度时，细胞吸水。
【高考零距离】
1.（2012·安徽高考）蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞，膜电位恢复过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是( )
A. Na+流入是被动运输、排出是主动运输
B. Na+流入是主动运输、排出是主动运输
C. Na+流入和排出都是被动运输
D. Na+流入和排出都是主动运输
【解析】神经元上动作电位是由Na+的内流造成的，顺浓度梯度运输，此过程没有消耗能量，为被动运输，而恢复静息电位时，Na+排出，逆浓度梯度运输，需要消耗能量，所以为主动运输。
【答案】A
2.（2012·海南高考）在动物细胞的物质运输中，属于自由扩散的是( )
A.红细胞中的Na+进入血浆
B.细胞外液中的O2进入肌细胞
C.细胞外液中的K+进入神经细胞
D.血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞
【解析】人红细胞中的Na+只有血浆中的1/6，为了维持Na+细胞外高浓度、K+细胞内高浓度，细胞靠主动运输运出Na+，运进K+，故 A、C项错误；O2的跨膜运输是自由扩散，故 B项正确；甲状腺滤泡上皮细胞中碘浓度比血浆中的浓度高高，血浆中的碘进入甲状腺滤泡上皮细胞属于主动运输，故D项错误。
【答案】B
3.(2011·新课标全国卷)将人的红细胞放入4℃蒸馏水中，一段时间后红细胞破裂，主要原因是（）
A．红细胞膜具有水溶性
B．红细胞的液泡体积增大
C．蒸馏水大量进入红细胞
D．低温时红细胞膜流动性增大[来源:21世纪教育网]
【解析】A项,红细胞膜主要以磷脂为基本骨架，因此不具有水溶性，而是脂溶性。B项,红细胞是动物细胞没有液泡。C项，红细胞从外界吸水膨胀，使红细胞破裂。D项，低温时细胞膜的流动性减小，不是增大。
【答案】C[来源:21世纪教育网]
4.（2011·江苏高考）研究发现，砷（As）可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P（与As原子结构相似）处理后水稻茎、叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象合理的解释是()
A.As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
B.As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
C.P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D.P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育
【解析】砷（As）在水稻细胞内富集，由细胞膜的功能特点（选择透过性）决定，A项不符合题意。砷（As）进入细胞影响水稻株高、根长和干重，最有可能的原因是导致有关酶失活。因为生物体细胞内的反应都是酶促反应，有关酶失活进而影响了代谢。B项解释合理。加P处理后，P和砷（As）因为结构相似，它们可能会争夺载体，P占优势，导致细胞内砷（As）含量相对减少，C项解释合理。磷脂、核酸和ATP中都有P元素，其中磷脂是构成细胞膜的重要成分，核酸是遗传信息的携带者，ATP是生物体内的直接供能物质，因此P能促进水稻的生长发育，D项解释合理。
【答案】BCD
5.（2011·天津高考）将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞浸润在0.3g/mL的蔗糖溶液中，1分钟后进行显微镜观察，结果见右图，下列叙述错误的是 （ ）
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，原生质体会逐渐复原
C．实验说明细胞膜与细胞壁在物质透过性上存在显著差异
D．洋葱根尖分生区细胞不宜作为该实验的实验材料
【解析】细胞壁是全透的，图中的N是外界的蔗糖溶液，不是细胞质，A错误；在清水中，细胞会通过吸水使质壁分离复原，B正确；细胞壁是全透的，细胞膜具有选择透过性，两者在物质透过性上存在差异，C正确。洋葱根尖分生区细胞还没成熟，不具有大型液泡，不宜作为该实验得实验材料，D正确。
【答案】A
6.（2010·浙江高考）为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，请根据以下提供的实验材料与用具，写出实验思路，设计记录实验结果及原因分析的表格，并填入相应内容。
材料与用具：兔红细胞稀释液、质量分数为1.5%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、显微镜等。
（要求：答题时对NaCl溶液的具体配制、待观察装片的具体制作不作要求）
实验思路：
①
（2）设计一张表格，并将预期实验结果及原因分析填入该表中。
【解析】实验目的为研究兔红细胞在不同浓度NaCl溶液中的形态变化，所以需要设置不同梯度浓度的NaCl溶液，实验原理是动物细胞的细胞溶液浓度为0.9%，在浓度低于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会吸水膨胀，在浓度高于0.9%的NaCl溶液中动物细胞会失水皱缩，且浓度差越大，现象，越明显，在清水中，动物细胞会吸水过多而破裂，但是一段时间后，形态又会恢复到原来形态，因为离子可以透过细胞膜。
【答案】（1）实验思路：①用1.5%的NaCl溶液和蒸馏水，培植出NaCl质量分数0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的溶液②取6片载玻片，标记为1-6滴加，滴加适量且等量的红细胞稀释液滴在1-6号玻片上，再分别滴加等量的蒸馏水，0.3%、0.6%、0.9%、1.2%、1.5%的NaCl溶液。③制成临时装片持续观察红细胞的形态变化，并做好记录。
不同浓度NaCl溶液下兔红细胞的形态变化表
组别/指标
细胞形态
原因
1
胀破
在蒸馏水中吸水过多胀破
2
膨胀后恢复
细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
3
膨胀后恢复
细胞液浓度大于外界浓度，细胞吸水膨胀，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
4
正常
细胞液浓度等于外界浓度，细胞水分平衡
5
皱缩后恢复
细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是离子会进入细胞，一段时间后细胞内外浓度相等，细胞恢复形态。
6
皱缩后不恢复
细胞液浓度小于外界浓度，细胞失水皱缩，但是细胞失水过多死亡，不再恢复
【考点提升训练】
一、选择题21世纪教育网
1. (2012届·太原五中期中考试)将新鲜的苔藓植物叶片放入有少量红墨水、浓度为30%的蔗糖溶液中，在显微镜下观察，你会看到细胞的状态如图所示，此时部位①②的颜色分别是 (　　)
A．①无色　②绿色 B．①红色　②绿色
C．①红色　②无色 D．①红色　②红色
【解析】本题考查植物细胞的渗透作用。植物细胞液浓度由于比蔗糖溶液小，所以会发生渗透失水。由于细胞膜有选择透过性，因此红墨水中的大分子不能进入细胞，细胞质仍呈现叶绿素的绿色。但由于细胞壁是全透性的，因此在原生质层与细胞壁之间会呈现红色。
【答案】B
2.质壁分离和复原实验可以说明或证明下列中的哪项(　　)
①植物细胞的死活　②原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大　③当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞渗透失水；反之，细胞则渗透吸水　④原生质层具有选择透过性　⑤细胞壁的主要成分是纤维素
A．①③④⑤　　　　　　　　　 B．①②③④
C．②③④⑤ D．①④⑤
【解析】质壁分离和复原实验可以证明②、③，说明原生质层具有选择透过性，从而可以判断细胞的死活，因死亡细胞的原生质层具有全透性。另外还可以测定细胞液浓度。
【答案】B
3.（2012届·东莞质检）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.将植物细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁分离和复原的是活细胞
C.洋葱根尖经解离后若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，则表明此时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
【解析】能发生质壁分离和复原的一定是活细胞，B项正确；细胞质流动缓慢，则表明此时细胞的代谢缓慢，但依旧是活细胞，A项错误；洋葱根尖经解离后的细胞均为死细胞，C项错误；细菌没有趋向水绵照光部位，不能说明细菌细胞为死细胞，可能该细菌不是好氧性细菌，D项错误。
【答案】 B
4.(2011·福州模拟)某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在实验室老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表：
实验组
5分钟
再过5分钟
滴加清水5分钟
①
0.3 g·mL－1蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5 g·mL－1蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1 mol·L－1 KNO3溶液
质壁分离
质壁分离
z
④
1 mol·L－1醋酸溶液
无变化
细胞大小无变化
细胞大小无变化
对上表的推断或解释不正确的是(　　)
A．x为质壁分离，因为细胞壁伸缩性弱于细胞膜
B．y为质壁分离，可能导致细胞失水过多而死亡
C．z为细胞稍增大，细胞液颜色逐渐变浅
D．④组无变化是因为细胞吸水量等于失水量
【答案】D
5.(2012潍坊质检)利用渗透作用实验原理可以测定细胞液渗透势的大概范围。将细胞液渗透势相同的某种植物细胞(如图所示)，置于不同浓度的蔗糖溶液中，出现a～d四种细胞状态，则细胞液浓度最精确的范围是下列哪两个细胞之间 （ ）
A.c、b B.a、c C.a、d D.d、c
【解析】由题中可以看出a图液泡较原细胞的液泡大，说明细胞吸水，细胞液浓度大于外界溶液浓度。d图液泡较原细胞的液泡小，说明细胞失水，细胞液浓度小于外界溶液浓度。b图和c图液泡更小，且发生质壁分离，说明细胞液浓度更小于外界溶液。所以细胞液浓度位于a和d两个细胞之间。
【答案】C
6.下列关于选择透过性膜和半透膜的关系，正确的说法是(　　)
①具有半透性一定具有选择透过性　②具有选择透过性一定具有半透性　③活的生物膜才具有选择透过性　④只有活的生物膜才具有半透性
A．①③ B．①④
C．②③ D．②④
【答案】C
7.将人体口腔上皮细胞转移至不同浓度（I，II，III）的三种盐溶液中，结果如右图所示。这三种溶液的浓度是（ ）
A．I>II>III B．II>I>III
C．I【答案】B
8.某种植物的抗盐类型在盐碱地可正常生长，但普通类型在盐碱地生长不良，下列有关说法正确的是(　　)
A．在盐碱地抗盐类型可以吸收水分，普通类型不可以吸收水分
B．抗盐类型的细胞液渗透压要高于普通类型的细胞液渗透压
C．抗盐类型细胞呼吸旺盛，可以提供充足的能量吸收无机盐
D．抗盐类型与普通类型的根本差异在于细胞质内mRNA与普通类型不同21世纪教育网
【解析】盐碱地土壤溶液浓度高于普通土壤溶液浓度。抗盐植物的根细胞液浓度高于盐碱地土壤溶液浓度而能正常地从盐碱地土壤溶液中吸水；普通类型在盐碱地中吸收水分相对少，因而出现生长不良，抗盐类型与普通类型根本差异在于遗传物质有差异。
【答案】B
9.显微镜下观察可测量黑藻细胞，测量其A、B值(如图A为细胞的长度，B为原生质体长度)，并计算B/A(%)值。如果将该细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，B/A(%)值变化的趋势是(　　)
【解析】由题干信息可知，A是细胞长度，B是原生质体(即除去细胞壁的部分)的长度。正常细胞的B/A＝1，处于质壁分离状态下B/A<1，质壁分离程度越大，B/A的值越小。故B/A的值随着溶液浓度增大而逐渐减小。
【答案】A
10.(2012·东城区模拟)把数条5 cm长的马铃薯条分别浸在蒸馏水和不同浓度的蔗糖溶液中，每隔一段时间测量马铃薯条的长度。如图显示马铃薯条在不同浓度溶液中长度改变的百分率。下列相关叙述错误的 ( 　)

A．马铃薯条通过渗透吸(失)水改变其长度
B．在0.10M蔗糖溶液中马铃薯细胞质壁分离
C．马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液
D．在0.40M蔗糖溶液中马铃薯细胞失水皱缩
【解析】据图分析，马铃薯条浸在0.30M的蔗糖溶液中其长度基本不变，说明马铃薯细胞液浓度相当于0.30M的蔗糖溶液。浸在低于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用吸水膨胀，其长度增加；浸在高于0.30M的蔗糖溶液中，马铃薯细胞通过渗透作用失水皱缩，质壁分离，其长度缩短。
【答案】B
11.新鲜的叶类蔬菜表面常残留水溶性有机农药。现取同一新鲜蔬菜若干，浸入一定量纯水中，每隔一段时间，取出一小片菜叶，测定其细胞液浓度，将结果绘制成如右图所示的曲线，有关叙述正确的是(　　)

A．AB段细胞吸水，细胞体积明显增大21世纪教育网
B．B点细胞液浓度与外界溶液浓度相等
C．BC段细胞质壁分离复原，原生质层恢复到原来位置
D．此曲线说明有机农药溶于水中容易被植物细胞吸收
【解析】A错误：AB段细胞液浓度降低，细胞吸水速率大于吸收农药的速率，但因细胞壁的限制，细胞体积不会明显增大。B错误：B点时因细胞壁的限制，细胞吸水的速率逐渐降低到与吸收农药的速率相等。C错误：未发生过质壁分离，也就谈不上质壁分离复原，BC段时细胞吸收水分的速率远远低于吸收农药的速率，导致细胞液浓度增加。
【答案】D
12.（2012漳州质检）如图所示，溶液X中含有绿色染料，溶液Y中含有红色染料，溶液Z中含有蓝色染料。实验开始时，两支漏斗中溶液液面的高度一样。10 min后观察的结果是：溶液X液面上升，溶液Y液面下降；溶液X中只有绿色染料，溶液Y中含有了红色和蓝色染料，溶液Z中含有了绿色和和蓝色染料。下列有关描述中，正确的是 （ ）
A.溶液Z的浓度最高
B.溶液Y的浓度最低
C.溶液Y中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
D.溶液Z中的溶质分子能够通过半透膜进入溶液X中
【解析】溶液X液面上升，说明溶液X的浓度大于溶液Z；溶液Y液面下降，说明溶液Y的浓度小于溶液Z，因此三种溶液的浓度大小为：溶液X>溶液Z>溶液Y，所以B项正确，A项错误。根据溶液X中只含有绿色染料、溶液Z中含有了绿色和蓝色的染料、溶液Y中含有了红色和蓝色的染料，说明溶液Z中的蓝色染料不能通过半透膜进入溶液X，但能通过半透膜进入溶液Y；溶液X中的绿色染料能通过半透膜进入溶液Z，而溶液Y中的红色染料不能通过半透膜进入溶液Z，故C、D项错误。
【答案】B
13.(2011·潍坊检测)用洋葱鳞片叶表皮制备“观察细胞质壁分离实验”的临时装片，观察细胞的变化。下列有关实验操作和结果的叙述，正确的是(　　)
A．将装片在酒精灯上加热后，再观察细胞质壁分离现象
B．在盖玻片一侧滴入清水，细胞吸水膨胀但不会破裂
C．用不同浓度的硝酸钾溶液处理细胞后，均能观察到质壁分离复原现象
D．当质壁分离不能复原时，细胞仍具正常生理功能
【解析】质壁分离及复原实验中需要的细胞是活细胞，因此不能加热；硝酸钾浓度过高会使细胞快速失水而死亡，不再发生复原；不再发生复原的细胞说明是死细胞，不具有正常的生理功能。将细胞置于清水中，由于细胞壁的作用，细胞吸水胀大但不破裂。
【答案】B
14.甜菜块根细胞的液泡中含有花青素，使块根为红色。将块根切成小块放在蒸馏水中，水无明显的颜色变化，但用盐酸处理这些块根后，则能使溶液变红。这是因为(　　)
A．盐酸破坏了细胞壁
B．盐酸破坏了细胞膜的选择透过性
C．盐酸破坏了原生质层的选择透过性
D．花青素不溶于水而溶于盐酸
【解析】题目中明确指出“液泡中含有花青素”，因此，花青素从块根细胞中出来要穿过原生质层(液泡膜、细胞膜以及这两层膜之间的细胞质)。
【答案】C
15.用相同的完全培养液，在相同条件下分别培养水稻和番茄幼苗。在二者的吸水率几乎相同的情况下，72 h后原培养液中部分离子浓度发生了如下表所示的变化(表中数据为72 h后溶液中部分离子浓度占实验开始时的百分比)。分析下表不能得出的结论是(　　)
K＋
Mg2＋
Ca2＋
SiO[来源:21世纪教育网]
水稻
17.0
10521世纪教育网
117
19.5
番茄
19.1
85
59.6
118
A．不同植物对同一离子的需要量是不同的
B．与番茄相比，水稻对SiO需要量大，对Ca2＋需要量小
C．不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的
D．植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
【解析】由表中每一列数据分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，水稻吸收的SiO多，对Ca2＋、Mg2＋吸收少，而番茄吸收的Ca2＋和Mg2＋较多，对SiO吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。选项D所表述的内容不能从表中数据得出。
【答案】D
二、非选择题
16．下图中甲、乙两图是渗透装置示意图,丙图是根毛细胞示意图。请根据甲、乙、丙三图回答下列问题(注:甲图是发生渗透作用的初始状态,乙图是发生了较长时间的渗透作用之后达到平衡的状态):
(1)典型的渗透装置必须具备两个条件:① (指明甲图中相应部位);② 。
(2)比较甲图中①和②处溶液浓度的大小: > 。
(3)甲图中的③相当于丙图中的 ,它与丙图中相应结构的区别是 。
(4)若把根毛细胞放在0.3 g/mL的蔗糖溶液中,它会出现 现象。再放入清水中,它又出现 现象。
(5)若把根毛细胞放在0.9 g/mL的蔗糖溶液中,它会出现什么变化? 。过一段时间再放入清水中,此时根毛细胞与上题中放入清水中的变化一样吗? 。原因是: 。
(6)盐碱地中的植物常出现萎蔫现象,其原因是 。
【解析】(1)渗透作用发生必须具备半透膜及半透膜两侧溶液存在浓度差这两个条件。(2)由乙图可知内部溶液浓度高于外部,所以①小于②。(3)原生质层包括细胞膜、细胞质、液泡膜,相当于一层半透膜。由于载体蛋白的存在使得原生质层具有选择透过性。(4)、(5)细胞外溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水发生质壁分离。细胞外溶液浓度低于细胞液浓度,细胞吸水发生质壁分离复原现象。(6)盐碱地的土壤溶液浓度较高,当土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度时,细胞失水萎蔫。
【答案】(1)具有半透膜(甲图中的③) 膜两侧溶液具有浓度差
(2)② ①
(3)⑦ 甲图中的③为物理过滤膜,没有生物活性;而乙图中的⑦为生物膜,具有选择透过性
(4)质壁分离 质壁分离复原
(5)质壁分离 不一样 由于蔗糖溶液浓度过高,根毛细胞失水过多,导致根毛细胞死亡,因此与上题的变化不一样,不能出现质壁分离复原现象
(6)土壤溶液浓度大于根毛细胞液浓度,造成根毛细胞失水
17.(2011·绍兴模拟)某实验小组要对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行实验探究，设计了如下低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢的实验。
实验步骤：
①组装渗透装置两套，分别编号为1、2。
②在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的同一浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。
③对两组装置进行不同处理：1组用水浴锅加热至37℃，2组的烧杯外加冰块降温。
④两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗内的液面高度变化。
请分析回答下列问题：
(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_______作用速率来进行探究的。
(2)此实验的自变量是_______；为了直观地表示相对速率，用_______作为因变量。
(3)该实验可能的结果与结论：
①若1组漏斗液面比2组高，则说明__________________。
②______________________________________________。
③______________________________________________。
【解析】渗透装置中水由低浓度溶液流向高浓度溶液，导致液面升高或降低。
(1)渗透装置是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来验证或探究渗透作用发生条件的。
(2)本实验的自变量是温度，因变量是物质跨膜运输的速率，渗透装置中可以用漏斗内液面高度的变化直观表示。
(3)探究实验的结果和结论有多组，要考虑全面。
【答案】(1)渗透
(2)渗透系统所处的不同环境温度 漏斗液面高度的变化
(3)①低温会影响物质的跨膜运输且运输速率减慢
②若2组漏斗的液面比1组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输且运输速率加快
③若1、2组漏斗的液面高度相同，则说明温度高低并不影响物质的跨膜运输
第4章 细胞的物质输入和输出
第2节 生物膜的流动镶嵌模型、物质跨膜运输的方式
【高考新动向】
物质出入细胞的方式
【考纲全景透析】
一、对生物膜结构的探索历程21世纪教育网
1、19世纪末，欧文顿根据脂溶性物质更容易通过细胞膜，提出膜是由脂质组成的。
2、20世纪初，化学分析表明，膜的主要成分是脂质和蛋白质。
3、1925年，荷兰科学家得出结论：细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层。
4、20世纪40年代，科学家推测脂质两边各覆盖着蛋白质。
5、1959年，罗伯特森认为生物膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成。
6、1970年，人鼠细胞杂交实验表明，细胞膜具有流动性。
7、1972年，桑格和尼克森提出的生物膜的流动镶嵌模型为大多数人所接受。
二、生物膜流动镶嵌模型的基本内容
1、结构
2、结构特点：具有一定的流动性。原因是组成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子都是可以运动的。
3、功能特点：具有选择透过性。
三、物质跨膜运输的方式
1、离子和小分子物质的运输方式
（1）被动运输：
①自由扩散：不需要载体蛋白和能量，如水、CO2、O2、甘油、乙醇、苯等。
②协助扩散：需要载体蛋白，但不需要能量，如红细胞吸收葡萄糖。动力：浓度差。
（2）主动运输：既需要载体协助，又需要消耗能量，如细胞吸收K＋、Na＋、Ca2＋、氨基酸等。动力：能量（ATP提供）。
2、大分子物质的运输方式
大分子物质以胞吞和胞吐方式进出细胞。
【热点难点全析】
一、生物膜的组成结构及功能间的关系
1、生物膜的流动镶嵌模型

(1)细胞膜中的脂质除磷脂外，还有一些糖脂和胆固醇。
(2)糖脂和糖蛋白都分布于细胞膜的外表面。
(3)脂质和蛋白质分子并不是均匀分布的，而是呈不对称性分布。
2、生物膜的结构特点——具有一定的流动性
（1）结构基础：构成膜的磷脂分子和大多数蛋白质分子是运动的。
（2）实验验证——人鼠细胞融合实验
（3）实例证明：质壁分离与复原、变形虫的变形运动、胞吞和胞吐、白细胞吞噬细菌及载体对相应物质的转运等。
（4）膜的流动性受温度影响，在一定温度范围内，随温度升高，膜的流动性加快。
3、生物膜的流动性与选择透过性的关系：
流动性与选择透过性都是对细胞膜的描述，但两者既有区别又有联系。
（1）区别：流动性是生物膜的结构特性，选择透过性是生物膜的功能特性，主动运输能充分说明选择透过性。
（2）联系：流动性是选择透过性的结构基础。因为只有细胞膜具有流动性，细胞才能完成其各项生理功能，才能表现出选择透过性。相反，如果细胞膜失去了选择透过性，细胞可能已经死亡了。
4、膜的组成结构和功能可表示为：

特别提醒：(1)细胞膜组成中的蛋白质有部分起载体作用，由于其特异性和数量的多少，决定了其运输物质的种类和数量。
(2)流动性是细胞膜结构的固有属性，无论细胞是否与外界发生物质交换关系，流动性总是存在的，而选择透过性只在完成物质交换功能时才能体现出来。
二、物质运输的方式及影响因素
1、物质运输方式的比较
运输方向
特点
图例
实例
离子、小分子物质
21世纪教育网21世纪教育网
自由扩散21世纪教育网
21世纪教育网
由高浓度向低浓度[来源:21世纪教育网]
不需要载体和能量[来源:21世纪教育网][来源:21世纪教育网]
水、甘油、乙醇、苯、CO2、O2、脂质21世纪教育网21世纪教育网
协助扩散
由高浓度向低浓度
需要载体不需要能量
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
由低（高）浓度向高（低）浓度
既需要载体又需要能量
小肠吸收无机盐、葡萄糖、氨基酸等
大分子物质
胞吞
由细胞外到细胞内
需要消耗能量
略
白细胞吞噬病菌
胞吐
由细胞内到细胞外
需要消耗能量
略
分泌蛋白的分泌、神经递质的释放
2、影响跨膜运输的因素
（1）物质浓度（在一定浓度范围内）

（2）氧气浓度
（3）温度
温度可影响生物膜的流动性和酶的活性，因而会影响物质跨膜运输的速率。
【例】(2012·长春毕业班第一次调研)下图有关概念的分析，正确的是(　　)

A．①和②所示的过程都需要消耗细胞内ATP水解释放的能量
B．只有①所示的过程能逆浓度梯度运输物质
C．大分子物质只有通过①所示的过程才能进入细胞
D．腌制蜜饯时蔗糖进入细胞与过程①和②有直接关系
【解】选B。①表示主动运输，②表示协助扩散，协助扩散是顺浓度梯度运输物质，不消耗能量。一些大分子物质可通过胞吞和胞吐进出细胞。蜜饯腌制过程中细胞因失水过多死亡，此时细胞的选择透过性丧失。
【高考零距离】
1.（2012·浙江高考）人体肝细胞内CO2分压和K+浓度高于细胞外，而O2分压和Na+浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是( )
A. CO2 B. O2 C. K+ D. Na+
【解析】二氧化碳和氧气进出细胞的方式是自由扩散， K+如果进入细胞，是由低浓度向高浓度转运，是主动运输。Na+如果进入细胞，是由高浓度向低浓度转运，是协助扩散。
【答案】C
2.（2012·广东高考）有关生物膜结构与功能的叙述，正确的是( )
A．膜载体蛋白的合成不需要ATP
B．葡萄糖跨膜运输不需要载体蛋白
C．线粒体外膜与内膜的主要功能不同
D．变形虫和草履虫的细胞膜基本组成成分不同
【解析】任何蛋白质的合成都需要ATP水解直接提供能量，A错；葡萄糖的跨膜运输方式为主动运输或协助扩散，都需要载体蛋白的参与，B错；线粒体外膜是该细胞器的界膜，内膜含有比外膜更多的蛋白质，承担着更复杂的生化反应，内膜与外膜主要功能不同，C正确；生物膜都是以磷脂双分子层为基本骨架，主要成分为磷脂和蛋白质，D错。
【答案】C
3.（2011·江苏高考）核孔是具有选择性的核质交换通道，亲核蛋白需通过核孔进入细胞核发挥功能。如图为非洲爪蟾卵母细胞亲核蛋白注射实验，下列相关叙述正确的是()
A.亲核蛋白进入细胞核由头部决定
B.亲核蛋白进入细胞核不需要载体
C.亲核蛋白进入细胞核需要消耗能量
D.亲核蛋白进入细胞核的方式与葡萄糖进入红细胞相同
【解析】A项，亲核蛋白进入细胞核由尾部决定。B项，亲核蛋白进入细胞核是主动运输，需要载体。C项，亲核蛋白进入细胞核是主动运输，需要消耗能量。D项，葡萄糖进入红细胞是协助扩散。
【答案】C
4.(2011·海南高考)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。如图为肾小管壁及相关结构示意图。
回答问题：
（1）肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度 （高于、低于、等于）组织液中的。
（2）原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是 ，需要 的参与。
（3）肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是 ，原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是 。
【解析】（1）肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输进入组织液，因此肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的浓度。
（2）原尿中的葡萄糖浓度低于肾小管上皮细胞中的浓度，葡萄糖从原尿进入肾小管上皮细胞是逆浓度运输，因此是主动运输，主动运输需要消耗能量和载体的参与。
（3）水分进出细胞的方式为自由扩散，细胞吸水的方式为渗透吸水，吸水能力与细胞和外界溶液之间的浓度差有关，浓度差越大吸水能力越强。
【答案】（1）高于
（2）主动运输 载体和能量
（3）渗透作用 原尿中含有葡萄糖，使原尿的渗透压增大，肾小管对水分的重吸收能力降低，从而使尿量增加
5.（2011·全国卷高考）将紫色洋葱在完全营养液中浸泡一段时间，撕取外表皮，先用浓度为0.3g／mL的蔗糖溶液处理，细胞发生质壁分离后，立即将外表皮放入蒸馏水中，直到细胞中的水分不再增加。若在该实验过程中，蔗糖溶液处理前外表皮细胞液的浓度为甲，细胞中的水分不再增加时外表皮细胞液的浓度为乙，则甲、乙的关系，以及实验过程中水分进出细胞的方式为
A．甲<乙，被动运输 B.甲>乙，被动运输
C. 甲>乙，主动运输 D.甲=乙，主动运输
【解析】本题考查物质进出细胞的方式、质壁分离与复原实验，属于对理解、应用层次的考查。在蒸馏水中，植物细胞要吸水，与质壁分离前相比，细胞液浓度要降低；水进出细胞的方式不需要载体和能量，是自由扩散，属于被动运输。
【答案】B
6.（2010·全国1高考）下列过程中,不直接依赖细胞膜的流动性就能完成的是
A.植物体胞杂交中原生质体融合 B.mRNA与游离核糖体的结合
C.胰岛B细胞分泌胰岛素 D.吞噬细胞对抗原的摄取
【解析】本题主要考查细胞膜的结构特点—具有一定的流动性，考查学生的理解能力。植物体细胞杂交中原生质体的融合依赖于细胞膜的流动性，胰岛B细胞分泌胰岛素的过程属于外排作用，吞噬细胞对抗原的摄取属于内吞作用，内吞和外排作用均与细胞膜的流动性有直接的关系；而mRNA与游离核糖体的结合与细胞膜的流动性无关。
【答案】B
7.（2010·山东高考）下列关于真核细胞生物膜的叙述，正确的是
A．生物膜的特定功能主要由膜蛋白决定
B．构成膜的脂质主要是磷脂、脂肪和胆固醇
C．有氧呼吸及光合作用产生ATP均在膜上进行
D．核糖体、内质网、高尔基体的膜部都参与蛋白质的合成与运输
【解析】生物膜的特定功能与膜蛋白有关，因此A正确；结构细胞膜的脂质有磷脂和少量的固醇，不含有脂肪，因此B错误；有氧呼吸的第一阶段和第二阶段都会产生ATP，第二阶段发生线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜；光合作用的光反作用阶段发生和叶绿体内囊体薄膜上进行，因此C错误；只有分泌蛋白的合成和运输与核糖体，内质网和高尔基体有关，因此D错误。
【答案】A
8.（2010·安徽高考）下列关于生物膜结构和功能的叙述正确的是
A、肌细胞的细胞膜上有协助葡萄糖跨膜运输的载体
B、细胞膜上的受体是细胞间信息交流的必需的结构
C、线粒体内膜上只分布着合成ATP的酶
D、核膜上的核孔可以让蛋白质和RNA自由进出
【解析】本题考查有关细胞相关的知识，生物膜的成分是磷脂双分子层是生物膜的基本骨架，蛋白质分子与细胞的功能密切相关，如一些物质的跨膜运输、细胞间的信息交流等。葡萄糖进入人呢和哺乳动物成熟的红细胞是协助扩散，进入其他细胞是主动运输，但都必须有载体的协助，所以A选项是正确的；B选项有的信息交流的受体是在细胞内部，C选项中的线粒体内膜上分布着合成ATP的酶，也有合成H2O的酶等；D选项是的核孔可以让蛋白质和RNA进出，但不是自由进出，而是主动选择。
【答案】A
【考点提升训练】
一、选择题
1. (2012安庆期末)科研上鉴别细胞的死活常用“染色排除法”。例如,用台盼蓝染色,死的动物细胞会被染成蓝色,活的动物细胞不着色,从而判断细胞是否死亡。下列有关“染色排除法”的原理解释中错误的是( )
A.活的动物细胞能吸收台盼蓝染色剂并能将其分解为无色物质
B.台盼蓝染色剂是活细胞不需要的物质故不能通过膜进入细胞
C.死的动物细胞细胞膜失去了选择透过性所以能被染色
D.该方法利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理
【解析】活的动物细胞若能吸收台盼蓝染色剂,则细胞就会着色。即使活细胞能分解台盼蓝染色剂,但从吸收到分解还需要一个过程。另外,染色剂一般是不会被分解的。
【答案】A
2. (2012南通、扬州、泰州模拟)如图为细胞膜结构及物质跨膜运输方式示意图,下列说法正确的是( D )
A.c可代表小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖
B.①②④能与斐林试剂发生紫色反应
C.③是细胞膜的基本支架,是固定不动的
D.①可能与机体的免疫、体液调节等有关
【解析】根据糖蛋白的分布可知c物质是主动运输出细胞,不能代表上皮细胞吸收葡萄糖,A项错误;②④是蛋白质,不能与斐林试剂发生颜色反应,B项错误;③是磷脂双分子层,磷脂分子能运动,C项错误;①是糖蛋白,与细胞的识别和信息传递有关,机体的免疫、体液调节离不开细胞的识别和信息传递,D项正确。
【答案】D
3.细胞与外界进行物质和能量交换是细胞进行正常生命生活的必要条件，下列关于这种交换的说法中，错误的是(　　)
A．大分子物质进出细胞的方式是胞吐或胞吞
B．随着细胞的生长，细胞表面积与细胞体积的比值增大，细胞与外界进行物质交换的速率降低
C．人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式不同
D．生长素在植物体内的运输需要消耗能量
【解析】在细胞生长过程中，细胞表面积与细胞体积的比值变小，细胞与外界之间的物质交换速率降低。人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式分别是自由扩散、协助扩散。生长素在植物体内的运输方式为主动运输。
【答案】B
4.（2012东北育才学校统考）下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO-3的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 （ ）
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度 D.能量、离子浓度
【解析】植物细胞吸收离子通过主动运输，而主动运输需要载体和能量。氧气浓度不同，则细胞中可提供的能量多少不同，A、B两点与氧气浓度不同有关。硝酸钾溶液中K+、NO-3浓度相等，B、C两点吸收量不同显然不是由于离子浓度不同，而是由于根细胞膜上运载K+、NO-3的载体数量不同。
【答案】B
5.下图是细胞膜的亚显微结构模式图，①～③表示构成细胞膜的物质。有关说法错误的是(　　)
A．③构成细胞膜的基本骨架
B．细胞膜结构特点是选择透过性
C．细胞识别与物质①有关
D．由②参加的物质运输不一定为主动运输
【解析】由图可以得出①为糖蛋白，与细胞间的识别有关；②为蛋白质，与物质进出细胞的运输有关(主动运输或协助扩散)；③为磷脂分子(磷脂双分子层)，它构成了细胞膜的基本骨架(支架)。细胞膜的结构特点是具有一定的流动性，功能特性是选择透过性。
【答案】B
6.细胞膜上的蛋白质称为膜蛋白。不同的膜蛋白具有各自的特殊作用和功能，下图体现了膜蛋白的部分功能。下列选项中有关膜蛋白功能的叙述错误的是 (　　)
A．图1表明膜蛋白能够控制物质进出细胞
B．图2说明膜蛋白能够催化膜表面的代谢反应
C．图3表明膜蛋白有利于细胞接收膜表面的化学信息
D．三个图能够说明膜蛋白将细胞与外界环境分隔开
【解析】细胞膜不能将细胞与外界环境分隔开来，题给三个图并未体现。
【答案】D
7.如图为细胞膜的液态流动镶嵌模型示意图，有关叙述不正确的是(　　)
A．具有①的一侧为细胞膜的外侧
B．①与细胞表面的识别有关
C．②是构成细胞膜的基本支架
D．细胞膜的选择透过性与①的种类和数量有关
【解析】考查细胞膜的亚显微结构。图中①代表糖蛋白，位于细胞膜外侧，与细胞表面的识别有关；②代表磷脂双分子层，它是细胞膜的基本支架；③代表蛋白质，可以作为物质运输的载体。细胞膜的选择透过性应该与载体蛋白的种类和数量有关。
【答案】D
8.(2012安徽师大附中摸底)下列关于物质跨膜运输的叙述不正确的是( D )
A.人体内红细胞、肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式不同
B.叶肉细胞中的CO2进入叶绿体和排出细胞外的方式完全相同
C.海带细胞通过主动运输积累I-等溶质,通常不会在海水中发生质壁分离
D.酶解法制备的原生质体置于等渗溶液中,几乎无水分子进出细胞
【解析】人体内红细胞吸收葡萄糖的方式为协助扩散,肾小管上皮细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输,A项正确;CO2进出细胞的方式均为自由扩散,B项正确;I-主动运输进入海带细胞,由于溶质的积累,细胞液浓度高,海带细胞不发生质壁分离,C项正确;原生质体置于等渗溶液中,水分进出平衡,D项错误。
【答案】D
9.用磷脂双分子层将某种不容易进入细胞的药物包裹成小球，通过小球膜与细胞膜的融合将药物送入细胞，从而达到治疗疾病的目的。该药物的化学成分和进入细胞的方式最可能是 (　　)
A．固醇，自由扩散 B．性激素，协助扩散
C．蛋白质，主动运输 D．蛋白质，胞吞
【解析】性激素和固醇都是脂质物质，经自由扩散通过细胞膜；蛋白质是大分子物质，通过胞吞进入细胞。
【答案】D
10.下列物质进出细胞的实例中，不需要载体蛋白协助，但需要消耗能量的是(　　)
A．植物根细胞从土壤溶液中吸收NO3－、K＋
B．小肠上皮细胞吸收胆固醇、维生素D
C．肾小管上皮细胞向原尿中分泌K＋
D．唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶
【解析】主动运输和胞吞、胞吐都要消耗能量，但胞吞和胞吐不需要载体蛋白协助。选项D是胞吐，选项A、C是主动运输，选项B是自由扩散。
【答案】D
11.（2012南安一中期中考试）甲(○)、乙(△)两种小分子物质在细胞膜两侧的分布情况如图所示(颗粒多少表示浓度的高低)，在进行跨膜运输时，下列说法正确的是 （ ）
A.乙进入细胞一定有载体蛋白的参与
B.乙运出细胞一定有载体蛋白的参与
C.甲进入细胞一定需要能量
D.甲运出细胞一定不需要能量
【解析】从图中可以看出，物质甲的浓度是细胞外高于细胞内；物质乙的浓度正好相反。物质进出细胞的方式主要有两种，即被动运输和主动运输，前者是指小分子物质从高浓度环境进入低浓度环境，不消耗能量；后者主要是指物质从低浓度到高浓度，且需要载体和消耗能量。
【答案】A
12.(2011广州模拟)下列有关物质通过细胞膜的说法正确的是(　　)
A．分泌蛋白的分泌需要能量但不需要细胞膜上的载体蛋白
B．小分子物质和离子都是通过自由扩散进入细胞的
C．葡萄糖等较大的分子只能通过主动运输进入细胞
D．当植物细胞液浓度高于细胞外界溶液浓度时会发生质壁分离
【解析】本题考查物质跨膜运输的方式及其特点。分泌蛋白的分泌为胞吐过程，依赖膜的流动性完成，需要能量但不需载体协助。小分子物质和离子有的可通过协助扩散或主动运输进入细胞。葡萄糖进入红细胞是协助扩散。当植物细胞液浓度低于细胞外界溶液浓度时会发生质壁分离。
【答案】A
13.甲、乙两种物质分别依赖自由扩散(简单扩散)和协助扩散进入细胞，如果以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜，并维持其他条件不变，则(　　)
A．甲运输被促进 B．乙运输被促进
C．甲运输被抑制 D．乙运输被抑制
【解析】协助扩散是物质借助载体蛋白进出细胞的扩散。由题干中“以人工合成的无蛋白磷脂双分子膜代替细胞膜”可知，膜上无载体蛋白，故协助扩散受到抑制，即乙运输被抑制。
【答案】D
14.运用“人工膜技术”制作的携有单克隆抗体的磷脂微球体药物如图所示。当药物被注射到实验鼠血液中一段时间后，首先在某种癌细胞内检测到药物已经进入。据此认为，药物进入细胞的方式最可能是
A．抗体与细胞识别后诱发膜融合或细胞胞吞
B．药物分子透过微球体与细胞膜的自由扩散
C．药物分子通过识别细胞膜载体的主动运输
D．抗体与细胞识别后诱发微球体的主动侵染
【解析】磷脂微球体携带有抗体，抗体化学本质是蛋白质，其特异性地与癌细胞表面抗原结合，诱发膜融合或细胞胞吞，从而使药物分子进入细胞。
【答案】A
15.科学家在研究细胞膜运输物质时发现有下列四种关系，分别用四种曲线表示：在研究具体的物质X时，发现与曲线②和④相符。试问：细胞膜运输物质X的方式是(　　)

A．主动运输　　　　　　　　 B．自由扩散
C．胞吞和胞吐 D．无法判断
【解析】解答本题时应先分析每一条曲线可表示哪种运输方式，再判断物质X的运输方式。①曲线物质运输速率与物质浓度成正相关，不受其他因素的影响，应为自由扩散。②曲线在一定浓度范围内，随物质浓度升高运输速率加快，当达到一定浓度后，运输速率不再增加，说明这种运输需要载体，由于受载体数量的影响，运输速率存在最大值，故可表示主动运输。③曲线O2浓度的高低可影响细胞呼吸，进而影响能量的供应，该运输速率与O2浓度无关，说明这种运输方式不需要能量，应为被动运输。④曲线运输速率与O2浓度有关，说明这种运输方式需要能量，应为主动运输。结合对上述曲线的分析，我们可以看出运输物质X的方式是主动运输。
【答案】A
二、非选择题
16.(2012福州八中月考)如图所示是生物膜的流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图,其中离子通道是一种通道蛋白,通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道,允许适当大小的离子顺浓度梯度通过。请仔细观察图示回答有关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜,不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一事实。这证明组成细胞膜的主要成分中有[ ] 。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐,盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外,经研究鲨鱼体内多余盐分是经②途径排出的,那么其跨膜运输的方式是 。
(3)蟾蜍心肌细胞吸收Ca2+、K+、C6H12O6方式不同,若对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2+吸收明显减少,但K+、C6H12O6的吸收不受影响,最可能的原因是该毒素抑制了转运Ca2+的[ ] 的活动。
(4)经研究发现红细胞悬液为不透明的红色液体,而红细胞发生溶血后,光线比较容易通过溶液,溶液会逐渐澄清,所以可通过红细胞悬液澄清的速度判断红细胞溶血速度,进而根据红细胞溶血速度来判断物质进入红细胞的速度。请你利用以下实验材料,设计实验判断葡萄糖和甘油进入红细胞的速度。
材料用具:稀释的羊红细胞悬液、0.3 mol/L的葡萄糖溶液、0.3 mol/L的甘油溶液、试管、量筒、计时器、试管架、笔。
实验步骤:①取2支试管,分别标记为A、B。
②分别量取 、 各10 mL,注入A、B两支试管。
③分别量取1 mL 注入A、B两支试管中,同时开始计时,记录 。
结果及结论:①如果加入葡萄糖溶液的试管内溶液澄清所用的时间短,说明葡萄糖比甘油进入细胞的速度快;
②如果 ,
说明甘油比葡萄糖进入细胞的速度快;
③如果 ,
说明葡萄糖和甘油进入细胞的速度相同。
【解析】图中①是自由扩散,②通道蛋白运输物质属于被动运输,③是协助扩散,④是主动运输。图中的甲表示磷脂分子,乙表示载体蛋白。
【答案】(1)甲 磷脂分子
(2)被动运输(或协助扩散)
(3)乙 载体蛋白
(4)实验步骤:②0.3 mol/L的葡萄糖溶液 0.3 mol/L的甘油溶液 ③稀释的羊红细胞悬液 溶液由不透明到澄清的时间
结果及结论:②加入甘油溶液的试管内溶液澄清所用的时间短 ③两支试管内溶液澄清所用的时间相同
17.如图甲所示为物质出入细胞膜的示意图，乙所示为出入方式与浓度的关系，请据图回答：
(1)A代表__________分子；B代表____________；D代表____________。
(2)细胞膜从功能上来说，它是一层________膜。
(3)动物细胞吸水膨胀时B的厚度变小，这说明B具有______________________________
________________________________________________________________________。
(4)在a～e的五种过程中，代表被动运输的是______，它们可用图乙中的①表示的是_____，
可用图乙中②表示的为a～e中的________。
(5)维生素D进入小肠上皮细胞应是图中编号________；葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞
的过程是图中编号________。
(6)物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜的流动性的影响，有人
做了下述实验：分别用红色和绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃条件下融合并培养，40分钟后，融合的细胞膜上红色和绿色的荧光均匀相间分布。
①有人认为该实验不够严密，其原因是缺少________实验。
②本实验可以通过在相同时间、不同温度下培养后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上的分布情况来判断实验结果，还可以通过比较_____________________________________来判断实验结果。
③该实验最可能得出的结论是_________________________________________________。
【解析】(1)细胞膜主要由蛋白质分子和磷脂分子组成，细胞膜表面还有链状的多糖分子，能与蛋白质结合成为糖蛋白，也可和脂质分子结合成糖脂。
(2)细胞膜从功能上来说最重要的特性是选择透过性。
(3)动物细胞吸水膨胀时，厚度变小，说明磷脂双分子层和蛋白质分子均处于动态变化之中。这种现象证明磷脂双分子层具有流动性。
(4)a～e五个过程中，b、c、d穿膜无需细胞供能，故是被动运输，它们的运输动力完全依赖膜内外该物质的浓度梯度，但协助扩散还受细胞膜上载体数量的限制，而a～e中的a、e两种方式需载体且需消耗能量，其运输方式应属主动运输，即已摆脱浓度制约(横轴已表示浓度)甚至可由低浓度向高浓度一侧运输。但由于载体的饱和，在达一定程度后，也将不再继续转运。
(5)维生素D为脂溶性物质，穿膜运输应为自由扩散，所以选b，葡萄糖进入小肠上皮细胞是主动运输，所以选a。
(6)实验缺乏对照，应增设不同温度处理，通过观察红色和绿色的荧光在细胞膜上均匀分布所需时间长短来比较。
【答案】(1)蛋白质　磷脂双分子层　多糖　(2)选择透过性
(3)流动性　(4)b、c、d　b　a、e　(5)b　a　(6)①对照
②红色和绿色荧光在细胞膜上均匀分布所需时间的长短　③在一定范围内，随着温度升高，细胞膜的流动性加快
第5章 细胞的能量供应和利用
第1节 降低化学反应活化能的酶
【高考新动向】
1、酶在代谢中的作用
2、探究影响酶活性的因素
【考纲全景透析】
一、酶在细胞代谢中的作用
1、细胞代谢：细胞中每时每刻进行着许多化学反应的统称，是细胞生命活动的基础。
2、酶的概念：产生部位：活细胞，作用：催化作用，成分：绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
3、酶的作用机理
（1）活化能：分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
（2）酶催化作用的原理是降低化学反应的活化能。
（3）同无机催化剂相比，酶催化效率更高的原因在于酶降低活化能的作用更显著。
二、酶的本质：酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数是蛋白质，少数是RNA。
三、酶的特性：
1、高效性：酶的催化效率约是无机催化剂的107~1013倍
2、专一性：一种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应
3、作用条件较温和：在过酸、过碱或温度过高的条件下酶会失活；在低温条件下，酶的活性降低，但不会失活。
【热点难点全析】
一、酶的本质、作用及其实验验证
1、酶的本质及生理功能
化学本质
绝大多数是蛋白质
少数是RNA
合成原料
氨基酸
核糖核苷酸
合成场所
核糖体
细胞核（真核生物）
来源
一般来说，活细胞都能产生酶
作用场所
细胞内、外或生物体外均可
生理功能
生物催化作用
作用原理
降低化学反应的活化能
2、酶化学本质的实验验证
3、酶的催化作用的实验验证
（1）原理：2H2O22H2O+O2
（2）实验设计及现象
. 试管编号
试剂
处理
现象
①
2mL H2O2
常温
几乎无气泡产生
②
2mL H2O221世纪教育网
90℃
有较少气泡产生
③21世纪教育网
2mL H2O2
3.5%FeCl2溶液2滴
有较多气泡21世纪教育网
④
2mL H2O2[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
新鲜肝脏研磨液2滴
有大量气泡

（4）实验结论
①酶具有催化作用，同无机催化剂一样，都可以加快化学反应速率
②酶具有高效性，同无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
【例】为了认识酶作用的特性，某同学以20%的过氧化氢溶液为反应底物进行了一组实验，其方法及结果如下表所示，通过分析实验不能得出的结论是( )
步骤
方法
观察结果[来源:21世纪教育网]
1
常温下自然分解
氧气泡少而小
2
常温下加铁离子
氧气泡稍多而小
3
常温下加入鲜肝提取液
氧气泡极多而大
4
加入煮沸后冷却的鲜肝提取液
同自然分解一样
【解】选C。本题是以实验现象来分析酶的特征，在考试中比较常见。实验1是其他实验的对照，实验3与1比较可得出酶具有高效性的特点，分析实验4可得出酶发挥作用需要一定的条件，即必须是在常温下有效。实验3与实验2比较说明酶的催化效率比普通的化学催化剂要高。但整个实验不能得出酶有专一性的特点。
二、影响酶促反应的曲线分析
1、表示酶高效性的曲线：
（1）催化剂可加快化学反应速率，与无机催化剂相比，酶的催化效率更高。
（2）酶只能缩短达到化学平衡所需时间，不改变化学反应的平衡点。
（3）酶只能催化已存在的化学反应。
2、表示酶专一性的曲线：
（1）在A反应物中加入酶A，反应速率较未加酶时明显加快，说明酶A催化底物A参加反应。
（2）在A反应物中加入酶B，反应速率和未加酶时相同，说明酶B不催化底物A参加反应。
3、影响酶活性的曲线：
（1）甲图表明：在一定温度范围内，随温度的升高，酶的催化作用增强，超过这一范围酶催化作用将减弱。
（2）乙图表明：在最适pH时，酶的催化作用最强，高于或低于最适pH，酶的催化作用都将减弱。
由甲、乙两图可见：过酸、过碱、高温都会使酶失活，而低温只是抑制酶的活性，酶分子结构未被破坏，温度升高可恢复活性。
（4）从丙图可以看出：反应溶液pH的变化不影响酶作用的最适温度。
4、底物浓度和酶浓度对酶促反应的影响：[来源:21世纪教育网]
（1）在其他条件适宜、酶量一定的条件下，酶促反应速率随底物浓度增加而加快，但当底物达到一定浓度后，受酶数量和酶活性限制，酶促反应速率不再增加。
（2）在底物充足，其他条件适宜的条件下，酶促反应速率与酶浓度成正比。
【例】如图表示在不同处理条件(a、b、c)下，某酶促反应生成物的量和反应时间的关系，则处理条件不可能是(　　)

A．温度不同
B．酶制剂的量不同
C．反应底物的量不同
D．pH不同
【解】解析：选C。影响酶活性的因素包括温度、酸碱度、酶浓度、底物浓度等，由图可知，a、b、c三种情况下生成物的量相同，只是达到平衡的时间不同，因此可以推知与反应底物的量不同无密切关系。
【高考零距离】
1、(2012·江苏高考)下列关于“探究加酶洗衣粉和普通洗衣粉的洗涤效果” 的叙述，合理的是（ ）
A. 先用热水溶解洗衣粉，再将水温调节到最适温度
B. 实验的观察指标可以是相同洗涤时间内污渍的残留程度
C. 相同 pH 时加酶洗衣粉洗涤效果好于普通洗衣粉
D. 衣物质地和洗衣粉用量不会影响实验结果
【解析】酶的活性受温度的影响，高温使酶失活，A错；实验的应变量是洗涤效果，其可观测指标可以为污渍残留程度，B正确；酶的活性受PH的影响，只有在最适PH时，酶的活性最高，加酶洗衣粉的洗涤效果才最好，C错；衣物质地对去污也有重要的影响，而酶的作用效率与用量有关，D错。
【答案】B
2、(2011·福建高考)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类物质都是（）
A.在细胞内发挥作用
B.由活细胞产生的蛋白质
C.与特定分子结合后起作用
D.在发挥作用后还能保持活性
【解析】A项，激素有的在细胞内起作用，有的在细胞外起作用，酶可以在细胞外起催化作用，神经递质作用于突触后膜，在细胞外起作用；B项，激素和神经递质的本质不一定是蛋白质，少数的酶是RNA；C项，激素与靶细胞结合、神经递质与突触后膜受体结合、酶与反应物结合；D项，激素和神经递质作用完后要被分解失活。
【答案】C
3、(2011·海南高考)某一不可逆化学反应（S→P＋W）在无酶和有酶催化时均可以进行。当该反应在无酶条件下进行到时间t时，向反应液中加入催化该反应的酶。下图中能正确表示加酶后反应物浓度随反应时间变化趋势的曲线是 （）
A．甲 B．乙 C．丙 D．丁
【解析】当反应进行到t时加入催化该反应的酶，由于酶的高效性，反应物浓度迅速降低，最后反应物浓度降为0。
【答案】D
4、（2011·天津高考）下列有关酶的叙述正确的是（）
A.酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
B.酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率
C.在动物细胞培养中，胰蛋白酶可将组织分散成单个细胞
D.DNA连接酶可连接DNA双链的氢键，使双链延伸
【解析】A项，多数酶是蛋白质，少数是RNA，所以酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；B项，酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速率，但不能为反应物供能；C项，动物细胞外含有多种胞外蛋白，如胶原蛋白，使细胞间或细胞与培养瓶内壁粘连起来。胰蛋白酶有消化作用，胰蛋白酶处理动物组织，可以使动物组织细胞间的胶原纤维和细胞外的其他蛋白质成分酶解，获得单个细胞；D项，酶具有专一性，DNA连接酶只能连接两脱氧核苷酸形成磷酸二酯键。
【答案】C
5、(2011·新课标全国卷)甲、乙两种酶用同一种蛋白酶处理，酶活性与处理时间的关系如图，下列分析错误的是（）
A．甲酶能够抗该种蛋白酶降解
B．甲酶不可能是具有催化功能的RNA
C．乙酶的化学本质为蛋白质
D．乙酶活性的改变是因为其分子结构的改变
【解析】A项，通过曲线可以看出甲酶活性没有变化，因此蛋白酶不能水解甲酶；B项，甲酶不能被蛋白酶水解，因此甲酶不是蛋白质，可能是RNA；C项，乙酶能被蛋白酶水解，因此乙酶是蛋白质；D项，乙酶的活性降低，是因为蛋白酶分解破坏了乙酶的分子结构。
【答案】B
【考点提升训练】
1、（2012·大连模拟）下列关于酶的论述正确的是 （ ）
①对底物有严格的选择性
②酶在体内不能更新
③温度越高酶的活性越大
④酶制剂通常在低温下保存
⑤酶能降低化学反应的活化能
⑥酶只能在细胞内发挥催化作用
⑦酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物
A.①④⑤⑦ B.②④⑤⑦
C.②③④⑥ D.①②⑥⑦
【解析】②绝大多数酶是蛋白质，在体内不能贮存，所以要不断更新；③温度过高会使酶失活；④酶可在细胞内、细胞外、体外发挥催化作用。
【答案】A
2、(2011·广州模拟)下面左图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；右图表示的是3种脱氢酶(A、B、C)的活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是(　　)
A．从左图中可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高
B．从右图中无法知道酶C的最适温度
C．从左图中可以知道若细胞由酸性变成碱性时，淀粉酶的活性逐渐升高
D．从右图中可以知道活性温度范围最广的酶是B
【解析】温度过高、过酸、过碱都能使酶彻底失活，且这种失活是不可逆转的，从左图可以看出，植物淀粉酶的最适pH在5和6之间，人的淀粉酶的最适pH在7左右。在右图中酶活性温度范围最窄的是酶B。酶C的活性受温度影响的曲线不完整，因此从右图中无法知道酶C的最适温度。
【答案】B
3、某同学在研究化合物P对淀粉酶活性的影响时，得到如右图所示的实验结果。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．在一定范围内，底物浓度影响着酶促反应速率21世纪教育网
B．曲线①作为实验对照
C．P对该酶的活性有抑制作用
D．若反应温度不断升高，则A点持续上移
【解析】在一定温度范围内，酶的活性随温度升高而增强，但超过最适温度，酶的活性随温度升高而减弱，最后变性失活，故A点不会随温度的升高持续上升。
【答案】D
4、(2012·福州质检)在研究酶特性的实验中，以体积分数为3%的过氧化氢溶液为底物的一组实验记录如下表所示：
实验
实验过程
实验现象
1
常温下自然分解
气泡少而小
2
常温下加入2滴质量分数为3.5%的氯化铁溶液
气泡稍多而小
3
常温下加入2滴鲜肝研磨液
气泡极多而大
4
加入2滴煮沸后冷却的鲜肝研磨液
气泡少而小
据表分析，不能得出的结论是 （ ）
A.从催化反应条件看，酶的作用条件温和
B.从催化反应物种类看，酶具有专一性
C.从催化反应效率看，酶具有高效性[来源:21世纪教育网]
D.酶降低活化能的作用显著
【解析】本题以实验现象来分析酶的特性。实验1是其他实验的对照。实验3与实验2和实验1比较可得出酶的催化作用具有高效性，即酶降低活化能的作用显著，C、D项正确；实验3与实验4比较，分析可得出酶发挥作用的条件温和，A项正确；整组实验的底物均为过氧化氢溶液，故不能得出酶具有专一性，B项错误。
【答案】B
5、(2011·葫芦岛模拟)下列有关酶的说法，不正确的是(　　)
A．不是所有的酶都在核糖体上合成
B．酶在化学反应前后自身化学性质不发生改变
C．酶都是由活细胞产生的
D．细胞环境是酶正常发挥催化作用的必要条件
【解析】有的酶在体外也可发挥作用，如消化酶。
【答案】D
6、（2012·温州十校联考）在一块含有淀粉的琼脂块的四个圆点位置，分别用不同的方法处理，如图所示。将上述实验装置放入37 ℃恒温箱中，保温处理24小时后，用碘液滴在琼脂块上，可见其上面呈蓝色的斑块个数是 （ ）
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解析】唾液煮沸或与酸混合，唾液淀粉酶失去活性，淀粉不水解；酶具有专一性，蔗糖酶不催化淀粉水解，所以圆点1、2、3遇碘液均变蓝；圆点4中淀粉会被水解，遇碘液不变蓝。
【答案】C
7、对下列曲线图的相关描述，正确的是(　　)
A．图(1)纵坐标可以是K＋吸收量，横坐标可以是呼吸作用强度
B．图(2)纵坐标可以是酶活性，横坐标可以是温度
C．若图(3)中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，则①②可表示等量酶在不同温度下的反应速度曲线
D．若图(3)中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，①表示正常情况下反应速度与底物浓度的关系，则③④可表示加入抑制剂后的反应速度与底物浓度关系
【解析】图(1)纵坐标若是K＋吸收量，横坐标应是有氧呼吸强度。图(2)纵坐标若是酶活性，横坐标若是温度，低温时酶活性不能为零。等量酶在不同温度下的最大反应速度是不同的，而图(3)中①②最大反应速度相同，故错误。若图(3)中横坐标表示底物浓度，纵坐标表示反应速度，①表示正常情况下反应速度与底物浓度的关系，加入抑制剂后的反应速度减慢，达到相同速度须增大反应物浓度，也可能使最大反应速度降低。
【答案】D
8、（2012·济宁一中质检）猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如图所示。经35 ℃水浴保温一段时间后，1、2中加入适量双缩脲试剂，3、4不加任何试剂，下列实验能达到目的的是（ ）
A.实验① B.实验②
C.实验①、实验②都能 D.实验①、实验②都不能
【解析】实验①是根据蛋白质与双缩脲试剂的颜色反应来验证实验，但由于分泌液中的蛋白酶也是蛋白质，故实验①不能达到目的。实验②可根据蛋白质块的消失来验证实验目的。
【答案】B
9、(2011·抚顺模拟)生命活动中，酶是不可缺少的生物催化剂，以下五种酶的作用对象分别是(　　)
①肽酶 　②解旋酶　 ③纤维素酶 　④ATP水解酶 ⑤DNA连接酶
A．碱基间氢键、肽键、植物细胞壁、磷酸基团、磷酸基团
B．肽键、碱基间氢键、植物细胞壁、高能磷酸键、磷酸二酯键
C．肽键、碱基间氢键、原生质层、NADPH、氢键
D．R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP、磷酸基
【解析】肽酶破坏的是肽键，解旋酶破坏的是碱基间氢键，纤维素酶破坏植物细胞壁(植物细胞壁由纤维素和果胶组成)，ATP水解酶破坏高能磷酸键，高能磷酸键断裂释放化学能供给生命活动的需要；DNA连接酶连接被限制酶切开的核苷酸之间的磷酸二酯键，形成重组DNA分子。
【答案】B
10、如图曲线表示物质M生成物质N的化学反应，在无催化剂条件下和有酶催化条件下的能量变化过程。下列相关叙述正确
的是(　　)
A．ab段表示在有酶催化条件下，使物质M生成物质N反应发
生需要的活化能
B．ab段表示在无催化剂催化条件下，使物质M生成物质N反应发生需要的活化能
C．若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向下移动
D．若只改变反应的温度或pH条件，则图中的曲线原有形状可发生改变
【解析】分子从常态转变为容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量称为活化能。催化剂可以降低反应的活化能。bc段表示有酶存在的条件下物质M生成物质N反应需要的活化能；ac段表示在无催化剂催化条件下，使物质M生成物质N反应所需要的活化能；若将酶催化改为无机催化剂催化该反应，则b在纵轴上将向上移动；若只改变反应的温度或pH等条件，则酶的活性会发生改变，故图中的曲线原有形状可发生改变。
【答案】D
11、(2011·西安模拟)图甲表示温度对淀粉酶活性的影响，图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后，麦芽糖积累量随温度变化的情况。下列说法中，不正确的是(　　)
21世纪教育网
A．T0表示淀粉酶催化反应的最适温度
B．图甲中Ta和Tb对酶活性的影响有区别
C．图乙中温度超过Tb时，酶的活性达到最大
D．图乙中A点可能对应图甲中的温度为T0
【解析】图甲表示酶的活性与温度的关系，图乙表示产物的积累量与温度的关系。图乙中，随着温度的升高当产物的积累量达到最大值不再发生变化时，说明反应已经停止，即因温度而使酶的活性丧失。
【答案】C
12、(2012济宁一中月考)如图表示在不同条件下,酶催化反应的速率(或生成物)变化。下列有关叙述中,不正确的是 ( C )
A.图①虚线表示酶量增加一倍时,底物浓度和反应速率的关系
B.图②虚线表示增加酶浓度,其他条件不变时,生成物的量与反应时间的关系
C.图③不能表示在反应开始的一段时间内,反应速率与时间的关系
D.若图②中的实线表示Fe3+的催化效率,则虚线可表示过氧化氢酶的催化效率
【解析】在底物浓度相同条件下,酶促反应速度与酶的浓度成正比。酶的浓度增大,其酶促反应速度就增大,生成相同量的产物所需的时间就短,A、B项正确;图③可表示随着反应的进行,底物浓度越来越小,由于酶量一定的条件下,随着底物浓度的减少,反应速率也减小,所以图③可以表示反应速率与时间的关系,C项错误;过氧化氢酶比Fe3+的催化效率高,在同样底物浓度的条件下,过氧化氢酶使反应达到平衡点比Fe3+快,因此图②虚线可表示过氧化氢酶的催化效率,D项正确。
【答案】C
13、下列有关酶特性的实验设计中，最科学、严谨的一项是（ B ）
【答案】B
14、(2011·海淀期末)下图中的新鲜土豆片与H2O2接触后，产生的现象及推测错误的是(　　)
A．若有气体大量产生，可推测新鲜土豆片中含有过氧化氢酶
B．若增加新鲜土豆片的数量，量筒中所产生的气体速度加快
C．一段时间后气体量不再增加是因为土豆片的数量有限
D．为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量
【解析】土豆片中含有过氧化氢酶，会促使H2O2大量分解产生O2；增加新鲜土豆片的数量，H2O2酶的数量增加，会使H2O2分解加快，气体产生速度加快；作为催化剂，酶在催化反应前后的量不变，所以一段时间后气体量不再增加的原因最有可能是底物H2O2消耗殆尽；酶的活性受温度影响较大，为保证实验的严谨性，需要控制温度等无关变量。
【答案】C
15、(2011·扬州调研)猪笼草是一种食虫植物，为了验证猪笼草分泌液中有蛋白酶，某学生设计了两组实验，如下图所示。在35 ℃水浴中保温一段时间后，甲、乙试管中加入适量的双缩脲试剂，丙、丁试管中不加任何试剂，下列实验能达到目的的是(　　)
A．只有实验①能 B．只有实验②能
C．实验①、实验②都能 D．实验①、实验②都不能
【解析】甲试管中的蛋白液可被蛋白酶水解，但蛋白酶的化学成分是蛋白质，因此，甲、乙试管均出现紫色反应。丙试管中的蛋白酶可水解蛋白块，因此，丙中的蛋白块体积变小，丁中蛋白块体积不变。
【答案】B
二、非选择题
16、(2012·泉州质检)苹果压汁加工时，容易发生褐变而影响果汁的品质。苹果汁褐变是指在有氧条件下，细胞内的多酚氧化酶氧化多酚化合物，以至生成褐色物质而引起的现象。请分析回答：
（1）刚压榨的苹果汁置于冰箱（4 ℃）中可延缓褐变，其原因是 。
（2）削皮后的苹果也易发生褐变，请提出一种对削皮苹果既能保鲜又能延缓褐变的简便方法（冰箱保存除外）。 。
（3）生产中发现：成熟苹果压汁加工时，褐变程度轻于未成熟苹果。某研究小组提出下列两种实验假设以解释此现象的产生原因。请完成下列实验。
假设一：苹果成熟过程中多酚化合物含量逐渐降低，而多酚氧化酶含量相对稳定。
假设二：苹果成熟过程中多酚氧化酶含量逐渐降低，而多酚化合物含量相对稳定。
供选实验材料：未成熟苹果，成熟苹果，多酚氧化酶溶液，多酚化合物溶液，蒸馏水等。
实验步骤：
第一步：选取 （填“未成熟”或“成熟”）苹果，压榨制成苹果汁，静置一段时间，待用。
第二步：取A、B两支试管，分别加入等量的苹果汁，观察并记录褐色深浅程度。
第三步：往A试管中加入适量的多酚氧化酶溶液，振荡混合均匀；往B试管中加入 ，振荡混合均匀。
第四步：分别观察比较A、B试管苹果汁加试剂前后褐色深浅变化情况。
预期结果及结论：
若A试管苹果汁 ，B试管苹果汁 ，则假设一成立。
【答案】（1）低温抑制多酚氧化酶活性
（2）将削皮苹果浸入盐水（其他合理答案也给分）
（3）成熟 等量多酚化合物溶液 褐色深浅程度基本不变 褐色深浅程度变深
17、下列A、B、C三图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、pH的关系。请据图回答下列问题：
(1)图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是_______________。
(2)图B中，a点所对应的温度称_____________。
(3)图B中，a点到b点的曲线急剧下降，其原因是____________。
(4)将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12 ℃和75 ℃水浴锅中，20 min后取出转入37 ℃的水浴锅中保温，两试管内的反应分别为：甲________，乙____________。
(5)图C表示了__________催化反应的速度变化曲线。
A．唾液淀粉酶　　　　　B．胃蛋白酶
C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶
【解析】(1)图A中，当反应物在低浓度范围内增加时，反应速度迅速上升。当反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，这是因为虽然酶具有高效性，但它的催化能力也是有一定限度的，当所有的酶都发挥了最高催化效能后，反应物浓度再增加，反应速度也不再增加，这是受酶浓度的限制。
(2)图B中，a点对应的酶的催化效率最高，说明它对应的温度就是酶促反应的最适温度。
(3)从a点到b点，由于温度逐渐升高，酶的分子结构逐渐被破坏，从而使酶活性降低，反应速度下降。
(4)由于甲试管的温度较低，所以酶的活性较低，反应速度很慢，当转入37 ℃的水浴锅中保温后，其反应速度会迅速增加。乙试管在75 ℃的高温下，酶的结构被破坏，酶丧失活性，即使再转入37 ℃的水浴锅中保温，酶的活性也不能恢复，不再催化反应。
(5)图C中，酶的最适pH为弱碱性，唾液淀粉酶和植物淀粉酶的最适pH近于中性，胃蛋白酶的最适pH为强酸性，只有胰蛋白酶的最适pH为弱碱性。
【答案】(1)受反应液中的酶浓度限制
(2)酶促反应的最适温度
(3)温度升高，使酶活性下降
(4)速度加快　无催化反应
(5)C
第2节 细胞的能量“通货”——ATP
ATP的主要来源——细胞呼吸
【高考新动向】
1、ATP在能量代谢中的作用
2、细胞呼吸
3、探究酵母菌的呼吸方式
【考纲全景透析】
一、细胞的能量“通货”——ATP
1、生物体中的能源物质细胞中的糖类、脂肪等有机物都储存着化学能，但直接给细胞生命活动提供能量的却是ATP。
2、ATP的结构：结构简式：A—P～P～P
一个ATP分子中含有一个腺苷，两个高能磷酸键，三个磷酸基团。
3、ATP的功能：直接给细胞的生命活动提供能量。21世纪教育网
4、ATP的利用：ATP可用于主动运输、生物发电和发光、肌细胞收缩、大脑思考等。
5、ATP与ADP的相互转化
（1）相互转化关系式
（2）合成ATP的能量来源21世纪教育网
①动、植物和微生物：细胞呼吸分解有机物所释放的能量。
②绿色植物：除细胞呼吸所释放的能量外，还包括光合作用吸收、固定的光能。
（3）能量去向：用于生物体的各项生命活动。
（4）ATP与ADP的相互转化是生物界的共性。
二、探究酵母菌细胞呼吸的方式
1、酵母菌是一种单细胞真菌，在有氧和无氧条件下都能生存，属于兼性厌氧菌。
2、检测CO2的产生可使澄清石灰水变浑浊，另外使用溴麝香草粉蓝水溶液检测，变化是由蓝变绿再变黄。
3、检测酒精的产生可使用橙色的重铬酸钾溶液，其在酸性条件下，与酒精发生化学反应，变成灰绿色。
三、细胞呼吸
1、细胞呼吸
（1）定义：是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解，生成二氧化碳或其他产物，释放出能量并生成ATP的过程。
（2）类型：有氧呼吸和无氧呼吸。
2、有氧呼吸
（1）反应式：
C6H12O6＋6H2O＋6O2 6CO2＋12H2O＋能量。
（2）过程：
第一阶段
第二阶段
第三阶段
场所
细胞质基质
线粒体
线粒体
反应物
葡萄糖
丙酮酸和水
[H]和氧气
生成物
丙酮酸、[H]、ATP21世纪教育网
CO2、[H]、ATP
H2O、ATP
能量
少量
少量
大量
3、无氧呼吸
（1）反应式：
①转化成乳酸的反应式：C6H12O6 2C3H6O3＋能量。
②分解成酒精的反应式：C6H12O6 2C2H5OH＋2CO2＋能量。
（2）过程：第一阶段：与有氧呼吸第一阶段相同。
第二阶段：在细胞质基质中完成，产物是酒精和CO2或乳酸。
4、点拨
（1）有氧呼吸三个阶段都产生ATP，无氧呼吸只在第一阶段产生ATP。
（2）不同生物无氧呼吸产物不同，其原因在于催化反应的酶不同。
（3）原核生物无线立体，但有些原核生物仍可进行有氧呼吸。
（4）微生物的无氧呼吸也成为发酵，但动植物的无氧呼吸不能称为发酵。
【热点难点全析】
一、ATP与ADP的相互转化
1、ATP的结构式

从简式可看出，ATP的结构特点可用“一、二、三”来总结，即一个腺苷、两个高能磷酸键、三个磷酸基团。
2、ATP的形成途径

3、ATP合成与水解的比较
ATP的合成
ATP的水解
反应式
ADP＋Pi＋能量 ATP
ATP ADP＋Pi＋能量
所需酶
ATP合成酶
ATP水解酶
能量来源
光能（光合作用）、化学能（细胞呼吸）
储存在高能磷酸键中的能量
能量去路
储存于形成的高能磷酸键
用于各项生命活动
反应场所
细胞质基质、线粒体、叶绿体
生物体的需能部位
注：ATP与ADP之间的相互转化过程中，反应类型、反应所需酶以及能量的来源、去路和反应场所都不相同，因此ATP和ADP的相互转化不是可逆反应。但是物质时可循环利用的。
4、ATP的去向：
【例】下列关于ATP的叙述中，正确的是(　　)[来源:21世纪教育网]
A．ATP分子由1个腺嘌呤脱氧核苷酸和2个磷酸基团组成
B．线粒体内大量合成ATP的部位是基质
C．在剧烈运动时，肌细胞产生ATP的速率增加
D．叶绿体内ATP的运输方向是基质→类囊体薄膜
【解】选C。ATP的组成中包括腺苷和3个磷酸，其中腺苷包括腺嘌呤和核糖，因此，可以说1个腺嘌呤核糖核苷酸和2个磷酸基团组成ATP分子；在剧烈运动时，由于消耗能量多，产生的能量多才能满足生命活动的需要；叶绿体中通过光反应产生的ATP，在暗反应中用于还原三碳化合物，因此ATP的运输方向是从类囊体薄膜到基质。
二、细胞呼吸的过程及影响因素
1、有氧呼吸和无氧呼吸的过程图解及分析
分析：（1）有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]用于第三阶段与O2结合生成水；无氧呼吸第一阶段产生的[H]用于第二阶段将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸
（2）有氧呼吸中H2O既是反应物，又是生成物，且生成的H2O中的氧全部来自O2。
（3）不同生物无氧呼吸的产物不同，是由于催化反应的酶不同。
（4）有氧呼吸中各元素的来源和去路

2、有氧呼吸与无氧呼吸的比较[来源:21世纪教育网]
有氧呼吸
无氧呼吸
不[来源:21世纪教育网]
同21世纪教育网
点21世纪教育网
场所
细胞质基质和线粒体21世纪教育网
细胞质基质
条件
氧气和酶
酶
产物
二氧化碳和水
酒精和二氧化碳或乳酸
能量
大量能量
少量能量
相同点
实质
分解有机物，释放能量
联系
第一阶段的场所及转变过程相同
3、影响细胞呼吸的环境因素及应用
（1）呼吸速率与温度的关系（如图）：
①温度通过影响与细胞呼吸有关酶的活性来影响呼吸速率
最适温度时，细胞呼吸最强，超过最适温度呼吸酶活性降低，甚至变性失活，细胞呼吸受抑制；低于最适温度时，酶活性下降，细胞呼吸受抑制。
②应用：生产上常利用这一原理在低温下贮存蔬菜、水果，在大棚蔬菜的栽培过程中夜间适当降温，降低细胞呼吸，减少有机物的消耗，提高产量。
（2）呼吸速率与O2浓度的关系（如图）：
①O2浓度低时，无氧呼吸占优势，随O2浓度增大，无氧呼吸逐渐被抑制，有氧呼吸不断加强；但当O2浓度达到一定值后，随O2浓度增大，有氧呼吸不再加强（受呼吸酶数量等因素的影响）。
②应用：生产上常利用适当降低氧气浓度等能够抑制细胞呼吸、减少有机物消耗的原理来延长蔬菜、水果的保鲜时间，中耕松土增加根的有氧呼吸；在医疗上选用透气的消毒纱布或松软的“创可贴”包扎伤口，可抑制厌氧病原菌的繁殖。
（3）呼吸速率与含水量的关系（如图）：
在一定范围内，细胞呼吸速率随含水量的增加而加快，随含水量的减少而减慢。（2）在作物种子储藏时，将种子风干，以减弱细胞呼吸，减少有机物的消耗。
（4）呼吸速率与CO2的关系（如图）
在蔬菜、水果保鲜中，增加CO2浓度（或充入N2）可抑制细胞呼吸，减少有机物消耗。
（5）总结：外部因素在影响呼吸作用时是综合起作用的，有时在其他因素满足的情况下，某一因素成为限制因素。如动物冬眠时呼吸速率低的限制因素是温度，而夏季作物受涝而死亡，其限制因素则是O2。
【例】第十二届国际果蔬食品博览会于2011年9月23日至26日在中国北方著名的果品和蔬菜生产加工基地——烟台举行，当地的苹果果形端正、皮薄甜脆、汁多爽口，享誉全国。为了尽量延长新鲜苹果的贮藏时间，贮藏条件最好是(　　)
A．低O2、适当的湿度、零上低温
B．低O2、适当的湿度、零下低温
C．无O2、保持干燥、零上低温
D．无CO2、保持干燥、零下低温
【解】选A。本题考查影响细胞呼吸的因素。要长时间贮藏水果，就要降低其细胞呼吸，减少有机物的消耗。在低温条件下，呼吸酶活性降低；低氧状态下，细胞有氧呼吸弱，无氧呼吸受到抑制，整个细胞呼吸强度处于最低状态，可以有效减少营养物质的消耗，但若温度低于零度，则会冻伤水果。湿度适中，减少水果中水分丢失，有利于保鲜。
三、酵母菌细胞呼吸方式的实验探究
1、实验探究过程
（1）提出问题：酵母菌使葡萄糖发酵产生酒精是在有氧还是无氧条件下；酵母菌在有氧和无氧条件下细胞呼吸的产物是什么。
（2）作出假设：针对上述问题，根据已有的知识和生活经验（如酵母菌可用于酿酒、发面等）作出合理的假设。
（3）设计并进行实验
①配制酵母菌培养液。
②检测CO2的产生，装置如图所示。
③检测酒精的产生：自A、B中各取2mL滤液分别注入编号为1、2的两支试管中→分别滴加0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液→振荡并观察溶液中的颜色变化。
（4）实验现象
甲、乙两装置中石灰水都变浑浊，但甲中浑浊程度高且速度快。
2号试管中溶液由橙色变成灰绿色，1号试管不变色。
（5）实验结论:
酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。
在有氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生大量的二氧化碳和水；在无氧条件下，酵母菌通过细胞呼吸产生酒精，还产生少量的二氧化碳。
2、实验中的关键步骤
（1）将装置（甲）连通橡皮球，让空气间断而持续地依次通过3个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使进入A瓶的空气先经过NaOH的锥形瓶，洗除空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变浑浊是由酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。
（2）B瓶应封口放置一段时间，待酵母菌将B瓶中的氧消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2通入澄清的石灰水。
【高考零距离】
1、（2012·山东高考）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b-c短和d-e段下降的原因相同
D.丙曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭

【解析】a点时，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率与细胞呼吸释放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已经开始，A错；18时以后，乙植物的细胞呼吸开始强于光合作用，此时有机物的积累最多，B错；b-c段下降的原因是气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，d-e段下降的原因是光照强度减弱，光反应提供的[H]和ATP不足导致，C错；b-d段，乙曲线出现图中走势的原因是气孔会部分关闭，导致二氧化碳供应不足，甲走出不同的趋势，其原因可能为气孔无法关闭，D对。
【答案】D
2、（2012·天津高考）设置不同CO2浓度，分组光照培养蓝藻，测定净光合速率和呼吸速率（光合速率=净光合速率+呼吸速率），结果见右图，据图判断，下列叙述正确的是
A.用d3浓度相比，d1浓度下单位时间内蓝藻细胞光反应生成的[H]多
B.与d2浓度相比，d3浓度下单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP多
C.若d1、d2、d3浓度下蓝藻种群的K值分别为K1、K2、K3，则K1＞K2＞K3
D.密闭光照培养蓝藻，测定种群密度及代谢产物即可判断其是否为兼性厌氧生物
【解析】由图可知，d3 浓度下的总光合作用强于d1浓度下的光合作用，因此单位时间内光反应生成的[H]较多，A正确，d3 浓度下呼吸速率小于d2浓度下的呼吸速率，单位时间内蓝藻细胞呼吸过程产生的ATP比d2浓度下的要少；B错误。在d2浓度下净光合作用最强最利于蓝藻的增殖，故d2浓度的K值最大，d3深度呼吸作用弱，也不篮球蓝藻繁殖。故K3较K2小，但K2最大，故C错。光照再密闭，蓝藻会通过光合作用放出氧气，仍可提供氧气，供蓝藻进行呼吸作用。因此无法根据呼吸产物来判定，故D错。
【答案】A
3、（2012·上海高考）图为果实生长过程中细胞呼吸变化的示意图。据图分析，正确的是( )
A．I阶段，同化作用小于异化作用
B．II阶段，同化作用等于异化作用
C．III阶段，同化作用加剧导致果实变甜
D．IV阶段，异化作用加剧导致果实含水量增加
【解析】同化作用合成有机物，异化作用分解有机物，I、II阶段果实生长，同化作用都大于异化作用，A、B错；C选项，果实变甜的主要原因是同化作用的产物淀粉转化成为可溶性糖，并非同化作用加剧引起，故C错；在第IV阶段成熟后期，由于异化增强（呼吸增强），产生代谢水增多，导致果实含水量增加，D正确。
【答案】D
4、（2012·江苏高考）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中 1-3代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质，下列相关叙述正确的是（ ）
A.1 和 3 都具有双层生物膜
B.1 和 2 所含酶的种类不同
C.2 和 3 分别都能产生大量 ATP
D.甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
【解析】图中的1为细胞质基质，2为线粒体基质，3为线粒体内膜，甲为丙酮酸，乙为[H]。有氧呼吸的第一、二阶段产生ATP较少，第三阶段能产生大量的ATP。
【答案】BD
5、（2012·北京高考）细胞中不能合成ATP的部位是（ ）
A．线粒体的内膜
B．叶绿体中进行光反应的膜结构
C．内质网的膜
D．蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构
【解析】真核生物有氧呼吸第三阶段在线粒体内膜上进行，生成大量ATP；绿色植物光合作用的光反应阶段在类囊体薄膜上将光能转化为电能再转化为储存在ATP上的活跃化学能；蓝藻进行光合作用在光合片层的薄膜上，将光能转化ATP；内质网无法生成ATP，本题选C。
【答案】C
6、(2011·安徽高考)某种蔬菜离体叶片在黑暗中不同温度条件下呼吸速率和乙烯产生量的变化如图所示，t1、t2表示10℃～30℃之间的两个不同温度。下列分析正确的是（ ）
A.与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，不利于叶片贮藏
B.与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，有利于叶片贮藏
C.t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，t1>t2，t1时不利于叶片贮藏
D.t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1【解析】A项，与t1相比，t2时呼吸速率高峰出现时间推迟且峰值低，因此t2时有利于叶片贮藏；B项，与t2相比，t1时乙烯产生量高峰出现时间提前且峰值高，但乙烯的作用是促进器官的成熟，会使细胞较快衰老，因此t1时不利于叶片贮藏；C项，t1、t2条件下呼吸速率的变化趋势相似，但同一时刻t1比t2时呼吸速率都高，有机物消耗都多，因此 t1时不利于叶片贮藏；D项，t1、t2条件下乙烯产生量的变化趋势相似，t1时不利于叶片贮藏是正确的，但 t1>t2。
【答案】C
7、（2011·山东高考）某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验（如图）。下列分析错误的是()
A．滴管中冒出气泡是反应产生CO2的结果
B．试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C．若试管中的水换成冷水，气泡释放速率下降
D．被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中
【解析】A项，酵母菌无氧呼吸的产物：酒精和CO2，所以水中气泡为CO2 。B项，试管中加水的目的是作为反应的介质和隔绝空气，最主要的是制造无氧环境。C项，若试管中的水换成冷水，温度下降，酶活性降低，反应速率下降，气泡减少。D项，被分解的葡萄糖中的能量主要以热能的形式散失，一部分转移至ATP，其余的存留在酒精中。
【答案】D
8、(2011·海南高考)关于细胞呼吸的叙述，正确的是 （）
A．种子风干脱水后呼吸强度增强
B．土壤淹水可导致根系发生无氧呼吸
C．破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁殖
D．小麦种子萌发过程中有氧呼吸逐渐减弱
【解析】A项,种子风干脱水后，细胞中自由水的含量降低，代谢缓慢，因此呼吸强度降低，不是增强;B项,土壤淹水后，土壤中氧气含量降低，根系发生无氧呼吸产生酒精和CO2；C项,破伤风杆菌是厌氧生物，在有氧条件下不能繁殖;D项,小麦种子萌发过程中，代谢加快，细胞有氧呼吸逐渐增强，不是减弱。
【答案】B
9、(2011·海南高考)细胞内糖分解代谢过程如图，下列叙述错误的是 （）
A．植物细胞能进行过程①和③或者过程①和④
B．真核细胞的细胞质基质中能进行过程①和②
C．动物细胞内，过程②比过程①释放的能量多
D．乳酸菌细胞内，过程①产生［H］，过程③消耗［H］
【解析】A项，植物细胞可以进行无氧呼吸产生酒精和CO2，某些植物器官（如马铃薯块茎、甜菜块根）可以产生乳酸；B项，真核细胞的细胞质基质只进行有氧呼吸的第一阶段和无氧呼吸，因此能进行过程①③④，不能进行过程②；C项，有氧呼吸第三阶段释放的能量最多，过程②为第二、三阶段，释放的能量多于①；D项，乳酸菌无氧呼吸产生乳酸，第一阶段产生［H］，第二阶段消耗［H］。
【答案】B
10、（2011·广东高考）观赏植物蝴蝶兰可通过改变CO2吸收方式以适应环境变化。长期干旱条件下，蝴蝶兰在夜间吸收CO2并贮存在细胞中。
（1）依图1分析，长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时 （填“有”或“无”）ATP和［H］的合成，原因是 ；此时段 （填“有”或“无”）光合作用的暗反应发生，原因是；10~16时无明显CO2吸收的直接原因是。
（2）从图2可知，栽培蝴蝶兰应避免 ，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当 。
（3）蝴蝶兰的种苗可利用植物细胞的 ，通过植物组织培养技术大规模生产，此过程中细胞分化的根本原因是 。
【解析】本题考查光合作用、呼吸作用及植物组织培养的有关知识。长期干旱条件下的蝴蝶兰在0~4时，要进行呼吸作用，所以有ATP和［H］的合成，原因是呼吸作用的第一、二阶段均有［H］产生，第一、二、三阶段均有ATP生成；此时段无光，不能进行光合作用的光反应阶段，无法给暗反应提供ATP和［H］，所以无暗反应发生。因长期生活在干旱条件下，植物含水较少，要保水，所以10~16关闭气孔，降低蒸腾作用，也无法吸收CO2。由图2可知，在正常情况下，干重增重较多，所以栽培蝴蝶兰应给其充足的水分，以利于其较快生长。此外，由于蝴蝶兰属阴生植物，栽培时还需适当遮阴。
蝴蝶兰的种苗可利用植物组织培养技术大规模生产，此过程中利用了细胞的全能性，细胞分化的根本原因是基因选择性表达。
【答案】（1）有 此时段细胞进行呼吸作用，呼吸作用的第一、二阶段均有［H］产生，第一、二、三阶段均有ATP生成 无 此时段没有光反应，而暗反应必须要由光反应提供ATP和［H］，故不存在暗反应气孔关闭
（2）干旱 遮阴
（3）全能性 基因选择性表达
【考点提升训练】
1、(2012·镇江调研) 在某细胞培养液中加入32P标记的磷酸分子，短时间内分离出细胞的ATP，发现其含量变化不大，但部分ATP的末端“P”已带上放射性标记，该现象不能说明（ ）
A.ATP中远离“A”的“P”容易脱离
B.部分32P标记的ATP是重新合成的
C.ATP是细胞内的直接能源物质
D.该过程中ATP既有合成又有分解
【解析】短时间内ATP的末端“P”被标记，说明远离“A”的“P”容易脱离与重新合成；ATP含量变化不大，但有新的ATP生成，所以ATP应该有消耗也有合成；题干中的实验未涉及ATP的利用，所以不能说明ATP是直接能源物质。
【答案】C
2、(2011·泰安模拟)科学家研究发现，向刚刚失去收缩功能的离体肌肉上滴葡萄糖溶液，肌肉不收缩；向同一条肌肉上滴ATP溶液，肌肉很快就发生明显的收缩现象。这种现象说明了(　　)
A．葡萄糖是生物体生命活动的能源物质
B．ATP是生物体生命活动的能源物质
C．葡萄糖是生物体生命活动的直接能源物质
D．ATP是生物体生命活动的直接能源物质
【解析】题干所述现象表明葡萄糖不能直接供给生命活动能量而ATP可以，说明ATP是生物体生命活动的直接能源物质。本题选择D项。
【答案】D
3、人体细胞进行正常的生命活动，每天需要水解200～300摩尔ATP，但人体细胞中ATP的总量只有约0.1摩尔。下列有关ATP的叙述错误的是(　　)
A．ATP和ADP的相互转化保证了机体对能量的需求
B．ATP由3个磷酸基团和1个腺嘌呤构成
C．有氧呼吸的第三阶段为人体细胞活动提供的ATP最多
D．人体细胞内形成ATP的场所是细胞质基质和线粒体
【解析】ATP与ADP的快速转化保证了能量需求。ATP由1个腺苷和3个磷酸基团构成。人体通过细胞呼吸产生ATP，场所是细胞质基质和线粒体。
【答案】B
4、（2012·湛江模拟）如图表示某绿色植物的非绿色器官在氧浓度为a、b、c、d时CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述正确的是 （ ）
A.氧浓度为a时，最适于贮藏该植物器官
B.氧浓度为b时，无氧呼吸消耗的葡萄糖是有氧呼吸的5倍
C.氧浓度为c时，无氧呼吸最弱
D.氧浓度为d时，无氧呼吸的强度与有氧呼吸相等
【解析】非绿色器官不进行光合作用，CO2和O2量的变化是由细胞呼吸引起的，可根据CO2释放量和O2吸收量判断细胞呼吸的方式。细胞呼吸时，当二氧化碳的释放量与氧气的吸收量相等时,说明只进行有氧呼吸;当只释放CO2不吸收O2时,只进行无氧呼吸;当CO2的释放量比O2的吸收量大时,说明两种呼吸方式并存。A项错误,选择贮藏该器官的最佳氧浓度,应为有氧呼吸最弱且不进行无氧呼吸时的氧浓度,而氧浓度为a时,只释放CO2不吸收O2，则只进行无氧呼吸，产生的酒精等物质对该器官的贮藏有害;B项正确,氧浓度为b时,CO2的释放量为8单位,O2的吸收量为3单位。由于有氧呼吸时产生的CO2与吸收的O2相等,有氧呼吸释放3单位的CO2,无氧呼吸释放5单位的CO2。有氧呼吸产生3 mol CO2需要消耗 0.5 mol 葡萄糖,无氧呼吸产生5 mol CO2需要消耗2.5 mol葡萄糖。故氧浓度为b时,无氧呼吸消耗葡萄糖的量是有氧呼吸的5倍;C、D项错误,氧浓度为d时,细胞只进行有氧呼吸,无氧呼吸强度为0，此时的无氧呼吸强度比氧浓度为c时低。
【答案】B
5、呼吸商(RQ＝放出的CO2量/吸收的O2量)可作为描述细胞呼吸过程中氧气供应状态的一种指标。右图是酵母菌氧化分解葡萄糖过程中氧分压与呼吸商的关系，以下叙述正确的是(　　)
A．呼吸商越大，细胞有氧呼吸越强，无氧呼吸越弱
B．b点有氧呼吸强度大于a点
C．为延长水果的保存时间，最好将氧分压调至c点
D．c点以后细胞呼吸强度不随氧分压变化而变化
【解析】只进行有氧呼吸时，呼吸商为1，若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，呼吸商大于1，且无氧呼吸比重越大，呼吸商越大。b点有氧呼吸大于a点。c点时，只进行有氧呼吸，有机物消耗量多，不利于水果保存。c点以后呼吸商恒为1，并不表明呼吸强度不再变化。
【答案】B
6、ATP是细胞的能量通货，是生命活动的直接能源物质，下图为ATP的结构和ATP与ADP相互转化的关系式。下列说法不正确的是(　　)
　
A．图1中的A代表腺苷，b、c为高能磷酸键
B．图2中反应向右进行时，图1中的c键断裂并释放能量
C．ATP与ADP快速转化依赖于酶催化作用具有高效性
D．酶1和酶2催化作用的机理是降低反应的活化能
【解析】图1中A表示腺嘌呤，b、c是高能磷酸键。ATP水解时远离腺苷的高能磷酸键断裂。酶催化作用具有高效性，其催化作用的机理是降低反应的活化能。
【答案】A
7、(2012·抚顺质检)如用模拟细胞质基质成分的溶液分别培养离体的线粒体和叶绿体，控制光和氧气，如图所示。其中甲、丙表示线粒体，乙、丁表示叶绿体；甲、乙有光照但不供氧气，丙、丁有氧气但在黑暗中。一段时间后，溶液中pH最高和最低的依次是 （ ）
A.甲和丁 B.丁和甲
C.丙和乙 D.乙和丙
【解析】乙进行了光合作用，消耗了其中的CO2，所以在四个装置中其pH最高。由于丙提供了氧气，所以进行有氧呼吸强度大，产生了很多的CO2，所以溶液的pH最低。
【答案】D
8、(2011·厦门质检)如图为某同学构建的在晴朗白天植物的有氧呼吸过程图，下列说法正确的是
A．催化2→3的酶存在于线粒体内膜上
B．产生的8主要用于合成ATP
C．6部分来自叶绿体
D．3全部释放到大气中
【解析】从图中可判断1～8分别是葡萄糖、丙酮酸、CO2、H2O、[H]、O2、H2O、能量。丙酮酸产生CO2，属于有氧呼吸的第二阶段，在线粒体的基质中进行；有氧呼吸产生的能量仅有40%储存在ATP中，其余以热能的形式散失；在晴朗的白天，植物光合作用很强，不仅要从外界吸收CO2，而且植物有氧呼吸产生的CO2也通过扩散作用进入叶绿体，参与光合作用。
【答案】C
9、下图是某同学验证呼吸作用产生二氧化碳的实验装置，在透明的容器B中放入湿润的种子，把这种装置放在湿润的光下，实验也能成功的原因是 ：
A.种子不进行光合作用，检测到的二氧化碳是呼吸产生的 B.光下，呼吸作用旺盛 C.湿润的光下，种子进行光合作用 D.在黑暗条件下，种子不呼吸
【解析】用种子验证呼吸作用产生二氧化碳，不受是否照光的影响。因为种子在有光、无光条件下，都能进行呼吸，但不进行光合作用。
【答案】A
10、(2011·广雅中学模拟)以下甲、乙两图都表示某植物的非绿色器官CO2释放量和O2吸收量的变化。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．甲图中氧浓度为a时的情况对应的是乙图中的A点
B．甲图中氧浓度为b时的情况对应的是乙图中的CD段
C．甲图的a、b、c、d四个浓度中c是最适合贮藏的
D．甲图中氧浓度为d时没有酒精产生
【解析】题甲图中氧浓度为a时，细胞只释放CO2不吸收O2，说明细胞只进行无解呼吸，对应乙图中的A点，A正确；甲图中氧浓度为b时，CO2的释放量远远大于O2的吸收量，说明细胞既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，且无氧呼吸强度大，应在乙图中的AC段之间，B错误；贮藏植物器官应选择CO2产生量最少即细胞呼吸最弱时(甲图中的c点)，C正确；氧浓度为d时，CO2释放量与O2的吸收量相等，细胞只进行有氧呼吸，因此没有酒精产生，D正确。
【答案】B
11、下图是探究酵母菌细胞呼吸方式的实验装置。以下说法中正确的是 (　　)
A．两个装置均需要在黑暗条件下进行
B．装置乙在Ⅲ处可检测到有酒精生成
C．装置乙中应让Ⅱ先放置一会再与Ⅲ连接
D．装置甲中NaOH的作用是吸收Ⅰ处的CO2
【解析】黑暗或光照对酵母菌的细胞呼吸没有明显的影响；装置乙中酵母菌产生的CO2可通过导管进入Ⅲ，但酵母菌产生的酒精保留在Ⅱ瓶中；装置甲中NaOH的作用是使进入B瓶的空气先经过NaOH处理，排除空气中CO2对实验结果的干扰。
【答案】C
12、（2012·三明模拟）关于细胞呼吸的叙述，正确的是 （ ）
A.水稻根部主要进行无氧呼吸，所以能长期适应缺氧环境
B.荔枝在无O2、保持干燥、零下低温和无乙烯环境中，可延长保鲜时间
C.快速登山时人体主要是从分解有机物产生乳酸的过程中获得能量
D.玉米秸秆经酵母菌发酵可产生酒精，是通过酵母菌的无氧呼吸实现
【解析】水稻根长期缺氧进行无氧呼吸，酒精大量积累造成烂根；荔枝在零下低温时，果肉结冰，不宜保存；人登山运动时仍然是以有氧呼吸为主，故A、B、C项错误。玉米秸秆经酵母菌发酵产生酒精，是通过酵母菌的无氧呼吸实现的。
【答案】D
13、生物体内能量代谢中ATP的合成和利用过程如图所示。以下说法不正确的是(　　)
A．a过程和b过程都有[H]生成和消耗
B．①过程和②过程的酶和场所不相同
C．c表示吸收的能量，d表示释放的能量，两者数值相等、形式相同
D．ATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快
【解析】A项中a表示呼吸作用、b表示光合作用，两者都有[H]的生成和消耗。B项中①的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体，②的场所是细胞中的需能部位；两个过程的酶也是不同的，①为合成酶、②为水解酶。D项ATP在活细胞中的含量很少，但转化速度很快，有利于生命活动中能量的供应。C项中c表示ATP合成过程中吸收的能量，主要是光能、化学能；而d表示ATP水解释放的能量，可以有多种形式。
【答案】C
14、（2012·山西大学附中月考）如图表示有氧呼吸过程，下列有关说法正确的是 （ ）
A.①②④中数值最大的是①
B.③代表的物质名称是氧气
C.产生①②的场所是线粒体
D.某些原核生物能完成图示全过程
【解析】图中①②④分别是有氧呼吸第一、二、三阶段产生的ATP，其中第三阶段产生的ATP最多，A项错误；第二阶段是丙酮酸和H2O反应生成CO2和［H］，因此③是H2O，B项错误；原核生物也可以进行有氧呼吸，D项正确。
【答案】D
15、(2011·娄底质检)有氧呼吸与无氧呼吸的相同点是(　　)
①反应场所都有线粒体　②都需要酶的催化
③反应场所都有细胞质基质　④都能产生ATP
⑤都经过生成丙酮酸的反应　⑥都能产生水
⑦反应过程中都能产生[H]　⑧都能把有机物彻底氧化
A．②③④⑤⑥⑦ B．①②③④⑤⑦
C．②③④⑤⑦ D．②③④⑤⑧
【解析】无氧呼吸在细胞质基质完成，不需要线粒体；有氧呼吸和无氧呼吸都需要酶的催化；二者第一阶段相同，都是在细胞质基质内进行，都会产生ATP；第一阶段都是葡萄糖分解为丙酮酸；有氧呼吸生成水，无氧呼吸不生成水；葡萄糖分解为丙酮酸过程会产生[H]；有氧呼吸是有机物的彻底氧化分解，无氧呼吸是有机物的不彻底氧化分解。
【答案】C
二、非选择题
16、(2012·吉林一模)下图甲表示小麦种子在不同氧气浓度下的氧气吸收量和无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量。图乙表示等量的A、B两份小麦种子分别置于两个容积相同、密封的广口瓶内,各加入适量(等量)的水,在不同温度下瓶内O2含量变化。请回答:
(1)甲图中 曲线表示无氧呼吸过程中二氧化碳的释放量,氧浓度为d时种子的呼吸方式是 。若P代表的呼吸方式在氧浓度为b时消耗了A mol的葡萄糖,则Q代表的呼吸方式在氧浓度为b时消耗的葡萄糖为 mol。
(2)结合乙图分析:在t1~t2期间,如果A种子是放在温度为15 ℃的条件下,则B种子所处的温度 (高于、低于、等于)15 ℃。在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是 。
(3)为了做到种子安全贮藏,抑制其呼吸作用,环境条件应控制为 。
【解析】(1)由甲图可知,P曲线随氧浓度增大,CO2释放量逐渐减少,故P曲线表示无氧呼吸过程中CO2的释放量。氧浓度为b时,无氧呼吸和有氧呼吸释放的CO2量相等,故此时无氧呼吸和有氧呼吸消耗葡萄糖的量为3∶1。(2)从乙图可看出,B种子消耗的O2量少于A种子,说明B种子呼吸作用强度低于A种子,故若A种子是放在温度为15 ℃的条件下,则B种子所处温度应低于15 ℃,在0~t1期间O2未减少,而CO2略有增加,则可能是进行了无氧呼吸。(3)种子的贮藏一般采用低温、低氧、干燥的条件。
【答案】(1)P 有氧呼吸 A/3
(2)低于 无氧呼吸产生了CO2
(3)低温、低氧、干燥
17、(2011·广东模拟)如图表示小麦种子在暗处萌发并生长时释放的CO2量变化。在此环境中约20d左右幼苗死亡，并且被细菌感染而腐烂。据曲线图回答有关问题。
(1)上述种子萌发的幼苗与自然条件下萌发生长的幼苗相比，缺少的生命活动是____________________________。
(2)在种子萌发初期CO2释放量较少的原因是_______________________________________________。
(3)在种子萌发6d内CO2释放量逐渐增加的原因是__________________________________。
(4)一周后种子萌发释放的CO2量逐渐下降的原因是__________________________________________
(5)种子开始萌发时消耗的有机物主要来自于__________，最后消耗的有机物是胚中的__________。
(6)幼苗死亡后，仍能测到少量CO2释放出来，这是由于
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
【解析】本题考查种子的呼吸作用。(1)幼苗在暗处生长，无法进行光合作用。(2)种子萌发初期，从外界吸收的氧气少，主要进行无氧呼吸，所以放出的二氧化碳量相对较少。(3)随着吸水和吸收氧气能力的加强，种子的代谢逐渐加强，有氧呼吸加强。(4)随着种子萌发时间的延长，种子体内贮存的养料被逐渐消耗掉，呼吸作用减弱，所以放出二氧化碳的量减少。(5)小麦是单子叶植物，种子中的营养物质贮存在胚乳中。三大物质在供能过程上，糖类先分解，其次是脂肪，最后是蛋白质。(6)幼苗死亡后，植物体内的有机物会被微生物分解，微生物的呼吸作用会放出二氧化碳。
【答案】(1)光合作用
(2)种子萌发初期一般进行无氧呼吸，释放CO2少
(3)萌发的种子由无氧呼吸转入有氧呼吸，释放CO2量急剧上升(或萌发的种子进行有氧呼吸且强度逐渐增强)
(4)由于养料逐渐减少，呼吸速率又慢慢降低
(5)胚乳　蛋白质
(6)微生物的分解作用
第3节 能量之源——光与光合作用
【高考新动向】
1、光合作用的基本过程
2、影响光合作用速率的环境因素
【考纲全景透析】
一、捕获光能的色素和结构
1、捕获光能的色素
（1）绿叶中色素的提取和分离
①可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素，在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙，其中前者有助于研磨充分，后者可防止研磨中色素别破坏。
②分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度大的再滤纸上扩散的快，反之则慢。
③层析的结果：四条色素带从上往下依次为：
橙黄色（胡萝卜素）→黄色（叶黄素）→蓝绿色（叶绿素a）→黄绿色（叶绿素b）
（2）色素的种类和吸收光谱
色素种类
颜色
吸收光谱
滤纸条位置
叶绿素[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
（约占3/4）
叶绿素a
蓝绿色21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
主要吸收21世纪教育网[来源:21世纪教育网]
蓝紫光和红光[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
中下层
叶绿素b
黄绿色
最下层
类胡萝卜素
（约占1/4）
胡萝卜素
橙黄色
主要吸收
蓝紫光
最上层
叶黄色
黄色
中上层
二、叶绿体的结构和功能
1、叶绿体的结构
外表：双层膜
内部：基质，含有与暗反应有关的酶
基粒，由类囊体堆叠而成，分布有色素和与光反应有关的酶
2、叶绿体的功能
进行光合作用的场所。
3、恩格尔曼的实验：好氧细菌只分布于叶绿体被光束照射的部位
三、光合作用的探究历程
1、直到18世纪中期，人们一起以为只有土壤中的水分是植物建造自身的原料。
2、1771年，英国的普利斯特利的实验证实：植物可以更新因蜡烛燃烧或小白鼠呼吸而变得污浊的空气。
3、1779年，荷兰的英格豪斯证明了植物体的绿叶在更新空气中不可缺少。
4、1785年，随着空气组成成分的发现，人们才明确绿叶在光下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳。
5、1864年，德国的萨克斯的实验证实了光合作用的产物除氧气外还有淀粉。
6、1939年，美国的鲁宾和卡门利用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水。
7、20世纪40年代，美国的卡尔文，利用同位素标记技术最终探明了CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径。
四、光合作用的基本过程及原理的应用
光合作用过程包括光反应和暗反应两个连续的过程。
1、光合作用强度：是指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗的数量或产物生成的数量来定量表示。
2、影响光合作用强度的环境因素
（1）空气中二氧化碳的浓度
（2）土壤中水分的多少
（3）光照长短与强弱以及光的成分
（4）温度的高低等
3、原理的应用
(1)光合作用强度：指植物在单位时间内通过光合作用制造糖类的数量。可通过测定一定时间内原料消耗或产物生成的数量来定量表示。
(2)影响光合作用强度的环境因素
①光照强度以及光的成分；
②空气中CO2的浓度；
③温度的高低等；
④土壤中H2O的多少。
五、化能合成作用
1、概念：某些细菌利用体外环境中的某些无机物氧化时所释放的能量来制造有机物的合成作用。
2、实例：硝化细菌能利用NH3氧化成HNO2和HNO3时所释放的化学能，将二氧化碳和水合成为糖类。
3、自养生物和异养生物
（1）自养生物：绿色植物和硝化细菌都能将无机物转化为自身组成物质，因此属于自养生物。
（2）异养生物：人、动物、真菌以及大多数细菌只能利用环境中现成的有机物来维持自身的生命活动，属于异养生物。
【热点难点全析】
一、“绿叶中色素的提取和分离”的实验分析
1、原理解读：
（1）色素的提取：可以用无水乙醇（或丙酮）作溶剂提取绿叶中的色素，而不能用水，因为叶绿体中的色素不能溶于水。
（2）色素的分离：利用色素在层析液中的溶解度不同进行分离，溶解度大的在滤纸上扩散得快，反之则慢。
2、实验流程图示：
（1）提取色素：
加入少许SiO2、CaCO3和10mL无水乙醇迅速研磨并用单层尼龙布过滤
（2）制备滤纸条：
长与宽略小于试管，在一端剪去两角；在距剪去两角的一端1cm处画铅笔线。
（3）画滤液细线：
用毛细吸管吸取色素绿叶沿铅笔线画一条直且均匀的滤液细线；
（4）色素分离：
将滤液条插入有3mL层析液的试管中，有滤液细线的一端朝下。
（5）观察结果：
滤纸条上有四条颜色宽度不同的色素带，如图。
3、实验中几种化学试剂的作用：
（1）无水乙醇用于提取绿叶中的色素。
（2）层析液用于分离绿叶中的色素。
（3）二氧化硅可增加杵棒与研钵间的摩擦力，破坏细胞结构，使研磨充分。
（4）碳酸钙可防止研磨过程中色素被破坏。
4、实验中的注意事项：
（1）选材：应选取鲜嫩、颜色深绿的叶片，以保证含有较多的色素。
（2）提取色素：研磨要迅速、充分，且加入各物质的量要成比例，以保证提取较多的色素和色素浓度适宜。
（3）画滤液细线：用力要均匀，快慢要适中。滤液细线要细、直，且干燥后重复画一两次，使滤液细线既有较多的色素，又使各色素扩散的起点相同。
（4）色素分离：滤液细线不要触及层析液，否则滤液细线中的色素分子将溶解到层析液中，滤纸条上得不到色素带。
二、光合作用的过程分析
1、过程图解
2、反应式及元素去向
方程式：CO2＋H218O （CH2O）＋18O2。
（1）O元素：H218O→18O2
（2）C元素：14CO2→14C3→（14CH2O）。
（3）H元素：H218O→[H] →（CH2O）。
3、光反应与暗反应的比较
光反应
暗反应
条件
必须在光下
有光无光都可以
场所
叶绿体类囊体薄膜
叶绿体基质
物质转化
能量转化
光能转导ATP中活跃的化学能再到有机物中稳定的化学能
联系
光反应为暗反应提供[H]、ATP，暗反应为光反应提供ADP和Pi，如图
4、光照和CO2浓度变化对植物细胞内C3、C5、[H]、ATP和O2用（CH2O）合成量的影响
三、影响光合速率的环境因素及应用
1、光照强度对光合作用强度的影响
A点：光照强度为0，此时只进行细胞呼吸，释放的CO2量可表示此时细胞呼吸的强度。
AB段：随光照强度增强，光合作用强度也逐渐增强，CO2释放量逐渐减少，这是因为细胞呼吸释放的CO2有一部分用于光合作用，此时细胞呼吸强度大于光合作用强度。
B点：细胞呼吸释放的CO2全部用于光合作用，即光合作用强度等于细胞呼吸强度（光照强度只有在B点以上时，植物才能正常生长），B点所示光照强度称为光补偿点。
BC段：表明随着光照强度不断加强，光合作用强度不断加强，到C点以上不再加强了，C点所示光照强度称为光饱和点。
2、CO2浓度对光合作用强度的影响
图1和图2都表示在一定范围内，光合作用速率随CO2浓度的增大而增大，但当CO2浓度增加到一定范围后，光合作用速率不再增加。
图1中A点表示光合作用速率等于细胞呼吸速率时的CO2浓度，即CO2补偿点；
图2中的A′点表示进行光合作用所需CO2的最低浓度。
图1和图2中的B和B′点都表示CO2饱和点。
3、温度对光合作用速率的影响
温度主要是通过影响与光合作用有关酶的活性而影响光合作用速率。
4、必需元素供应对光合速率的影响
在一定浓度范围内，增大必需元素的供应，可提高光合作用速率，但当超过一定浓度后，会因土壤溶液浓度过高而导致植物渗透失水而萎蔫。
5、水分的供应对光合作用速率的影响
水是光合作用的原料，缺水既可直接影响光合作用，又会导致叶片气孔关闭，限制CO2进入叶片，从而间接影响光合作用。
【例】(2012·南京市高三质检)如图曲线Ⅰ表示黄豆在适宜温度、CO2浓度为0.03%的环境中光合作用速率与光照强度的关系。在y点时改变某条件，结果发生了如曲线Ⅱ的变化。下列分析合理的是(　　)

A．与y点相比较，x点时叶绿体中C3化合物含量低
B．在y点时，适当升高温度可导致曲线由Ⅰ变为Ⅱ
C．制约x点时光合作用的因素主要是叶绿体中色素的含量
D．制约z点时光合作用的因素可能是二氧化碳浓度
【解】选D。x点时，光照强度较弱，光反应提供的[H]和ATP较少，C3化合物的浓度较y点时高，A项不正确；题目中提到已是在适宜温度下，如果再提高温度，会降低光合作用速率，B项不正确；制约x点的光合作用因素是光照强度，C项不正确；
四、光合作用与细胞呼吸
1、光合作用与有氧呼吸的比较
光合作用
有氧呼吸
代谢类型
合成作用（或同化作用）
分解作用（或异化作用）
物质变化
无机物 有机物
有机物 无机物
能量变化
光能→化学能（储能）
化学能→ATP、热能（放能）
实质
合成有机物，储存能量
分解有机物、释放能量，供细胞利用
场所
叶绿体
活细胞（主要在线粒体）
条件
只在光下进行
有光、无光都能进行
联系

3、光合作用与细胞呼吸的计算：
（1）光合作用速率表示方法：
通常以一定时间内CO2等原料的消耗或O2、（CH2O）等产物的生成数量来表示。但由于测量时的实际情况，光合作用速率又分为表观光合速率和真正光合速率。
（2）在有光条件下，植物同时进行光合作用和细胞呼吸，实验容器中O2增加量、CO2减少量或有机物的增加量，称为表观光合速率，而植物真正光合速率＝表观光合速率＋呼吸速率。如图所示：
（3）呼吸速率：将植物置于黑暗中，实验容器中CO2增加量、O2减少量或有机物减少量，即表示呼吸速率。
（4）一昼夜有机物的积累（用CO2量表示）可用下式表示：
积累量＝白天从外界吸收的CO2量－晚上呼吸释放的CO2量。
【高考零距离】
1、（2012·山东高考）夏季晴朗的一天，甲乙两株同种植物在相同条件下CO2吸收速率的变化如图所示。下列说法正确的是（ ）
A.甲植株在a点开始进行光合作用
B.乙植株在e点有机物积累量最多
C.曲线b-c短和d-e段下降的原因相同
D.丙曲线b-d段不同的原因可能是甲植株气孔无法关闭
【解析】a点时，甲植株光合作用吸收二氧化碳的速率与细胞呼吸释放二氧化碳的速率相等，在此之前，光合作用已经开始，A错；18时以后，乙植物的细胞呼吸开始强于光合作用，此时有机物的积累最多，B错；b-c段下降的原因是气孔部分关闭导致二氧化碳供应不足，d-e段下降的原因是光照强度减弱，光反应提供的[H]和ATP不足导致，C错；b-d段，乙曲线出现图中走势的原因是气孔会部分关闭，导致二氧化碳供应不足，甲走出不同的趋势，其原因可能为气孔无法关闭，D对。
【答案】D
2、（2012·海南高考）将一株生长正常的绿色植物置于密闭的玻璃容器内，在适宜条件下光照培养，随培养时间的延长，玻璃容器内CO2浓度可出现的变化趋势是( )
A.一直降低，直至为零 　　
B.一直保持稳定，不变化
C.降低至一定水平时保持相对稳定
D.升高至一定水平时保持相对稳定
【解析】在适宜的条件下培养密闭容器内的植物，密闭容器内的二氧化碳含量有限，随着光合作用的持续进行，二氧化碳逐渐被消耗，浓度降低，进而光合作用强度跟着降低，当二氧化碳浓度降低到一定水平时，植物的光合作用和呼吸作用强度相等，则装置内的二氧化碳浓度就保持相对稳定，故本题选C。
【答案】C
3、(2012·广东高考)荔枝叶片发育过程中,净光合速率及相关指标的变化见下表。
叶片
发育时期
叶面积
(最大面积的%)
总叶绿素含量(mg/g·fw)
气孔相对开放度(%)
净光合速率
(μmolCO2/m2·s)
A
新叶展开前
19
-
-
-2.8
B
新叶展开中
87
1.1
55
1.6
C
新叶展开完成
100
2.9
81
2.7
D
新叶已成熟
100
11.1
100
5.8
　注:“-”表示未测数据。
(1)B的净光合速率较低,推测原因可能是:①叶绿素含量低,导致光能吸收不足;
②　　　　　　　　　　　　,导致　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)将A、D分别置于光温恒定的密闭容器中,一段时间后,A的叶肉细胞中,将开始积累　　　 　;D的叶肉细胞中,ATP含量将　　　　　　　　　　。
(3)与A相比,D合成生长素的能力　　　　;与C相比,D的叶肉细胞的叶绿体中,数量明显增多的结构是　　　　　。
(4)叶片发育过程中,叶面积逐渐增大,是　　　　　　　　的结果;D的叶肉细胞与表皮细胞的形态、结构和功能差异显著,其根本原因是 　 。
【解析】(1)影响光合速率的因素有外因(光照强度、温度、二氧化碳浓度等)和内因(叶绿素的含量、酶等),结合表格中的信息,B组叶绿素含量为1.1 mg/g·fw,叶绿素含量低,气孔开放程度比较低,仅为55%,二氧化碳吸收量比较少,导致光合速率较低。
(2)A叶片净光合速率为-2.8 μmol CO2/m2·s,即光合速率小于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸,产生酒精。D叶片中,光合速率大于呼吸速率,且由于是密闭的容器,导致容器内二氧化碳越来越少,暗反应减弱,而光反应不变,导致ATP增多。
(3)相比成熟叶片,幼嫩的叶是合成生长素的主要部分之一;叶绿素分布在叶绿体中基粒的类囊体薄膜上,从表中可推知,由于总叶绿素含量增加,因此D的叶肉细胞的叶绿体中,基粒明显增多。
(4)细胞分裂使细胞数目增多,导致叶面积增大;细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。
【答案】(1)气孔开放度相对低　二氧化碳供应不足 (2)酒精　增多 (3)低　基粒 (4)细胞分裂　基因的选择性表达
4、(2012·江苏高考)蓝藻、绿藻和硅藻是湖泊中常见藻类。某课题组研究了不同pH对3种藻类的生长及光合作用的影响,实验结果见图1、图2。请回答下列问题。
(1)根据图1和图2分析,3种藻类中pH适应范围最广的是　　　;在pH为8.0时,3种藻类中利用CO2能力最强的是　　　。
(2)在培养液中需加入缓冲剂以稳定pH,其原因是　　　　　　　　　。
(3)在实验中需每天定时对藻细胞进行取样计数,请回答以下问题:
①取出的样液中需立即加入固定液,其目的是　　　　　　　　　　　。
②在计数前通常需要将样液稀释,这是因为　　　　　　　　　　　　。
③将样液稀释100倍,采用血球计数板(规格为1 mm×1 mm×0.1mm)计数,观察到的计数室中细胞分布见图3,则培养液中藻细胞的密度是　　　　个/mL。
【解析】(1)从图中坐标曲线看,pH在6.0~9.0范围内变化时,绿藻的生长速率和光合速率的变化不大,而其余两种藻类的变化幅度较大。在pH为8.0时光合速率最大的是蓝藻。(2)藻类的光合作用和呼吸作用会改变培养液中CO2含量,从而导致培养液的pH发生变化。(3)①取出的样液中需立即加入固定液,杀死细胞,防止藻细胞增殖导致数量改变。②由于藻细胞密度过大不便于进行计数,所以在计数前通常需要将样液稀释。③图中的血球计数板采用25×16规格,即它含25个中格,每一中格含16个小格,所以图中一个大格共有400个小格。因是25×16的计数板,除计数四个角上的中格藻细胞数外,还要计算中央中格的藻细胞数,即共计数80个小格的藻细胞数量。这5个样方的藻细胞数量分别为5、4、4、4、3(计数时遵循位于格线上的细胞一般计左不计右,计上不计下)。每小格平均藻细胞数=(5+4+4+4+3)/80=1/4。每个计数室的体积为0.1×1×1=0.1 mm3,每个大格有400个小格,所以每个小格体积为0.1/400=1/4 000mm3=1/4 000 000mL。所以,每mL藻细胞个数=1/4×4 000 000×稀释倍数=1/4×4 000　000×100=1×108个/ mL。
【答案】(1)绿藻　蓝藻 (2)藻类生长代谢会改变培养液pH
(3)①维持藻细胞数量不变 ②藻细胞密度过大　③1×108
5、(2011·福建高考)如图是夏季晴朗的白天，玉米和花生净光合速率（单位时间、单位叶面积吸收CO2的量）的变化曲线，下列叙述错误的是（）
A.在9：30~11：00之间，花生净光合速率下降的原因是暗反应过程减缓
B.在11：00~12：30之间，花生的单位叶面积有机物积累量比玉米的多
C.在17：00时，玉米和花生的单位叶面积释放O2速率相同
D.在18：30时，玉米既能进行光反应，也能进行暗反应
【解析】A项，9:30~11:00光照强度增强，光反应提供的ATP和［H］增多，但净光合速率降低说明暗反应跟不上光反应，反应缓慢；B项，有机物的积累量可代表净光合速率，从图知花生的净光合速率即有机物的积累量比玉米少；C项，从图知，17:00时净光合速率相同，氧气释放量代表净光合速率，即氧气释放量相同；D项，18:30时，玉米净光合速率为零，说明光合作用速率等于呼吸作用速率，仍进行光合作用，即有光反应和暗反应。
【答案】B
6、(2011·海南高考)红枫是一种木本观赏植物，在生长季节叶片呈红色，下列关于该植物的叙述，正确的是 （）
A．红枫叶片不含叶绿素
B．红枫叶片呈红色是因为吸收了红光
C．红枫叶片能吸收光能进行光合作用
D．液泡中色素吸收的光能用于光合作用
【解析】A项,红枫叶片含有叶绿素，只是液泡中的红色素遮盖了叶绿素的颜色，呈现了红色；B项,红枫叶片呈红色是由于反射了红光，不是吸收了红光；C项,在红枫叶片中含有光合色素，能吸收光能，可以进行光合作用；D项,液泡中的色素不能将吸收的光能转化用于光合作用。
【答案】C
7、（2011·江苏高考）某研究组获得了水稻的叶黄素缺失突变体。将其叶片进行了红光照射光吸收测定和色素层析条带分析（从上至下），与正常叶片相比，实验结果是 ( )
A.光吸收差异显著，色素带缺第2条
B.光吸收差异不显著，色素带缺第2条
C.光吸收差异显著，色素带缺第3条
D.光吸收差异不显著，色素带缺第3条
【解析】因为题干中水稻为叶黄素缺失突变体，对其所在叶片进行实验后，色素层析带一定缺第2条，即叶黄素。但光吸收差异不显著，因为叶黄素主要吸收蓝紫光，红光被叶绿素a和叶绿素b吸收，故B项符合题意。
【答案】B
8、（2011·江苏高考）某种铁线莲的根茎可作中药，有重要经济价值。下表为不同遮光处理对其光合作用影响的结果，相关叙述正确的是()
遮光比例（%）
叶绿素a/b
叶绿素含量（mg/g）
净光合速率（μmol·m-2·s-1）
植株干重（g)
0
4.8
2.1
8.0
7.5
10
5.3
2.3
9.6
9.9
30
5.2
2.4
8.9
9.2
50
4.4
2.6
5.2
7.2
70
4.1
2.9
2.7
4.8
90
3.3
3.0
0
3.2
A.适当的遮光处理,可提高其干重
B.叶绿素含量与净光合速率呈正相关
C.叶绿素a/b可作为其利用弱光能力的判断指标
D.遮光90%时,铁线莲不进行光合作用
【解析】由表格信息可知：遮光比例由0～30％，植株干重提高，A正确。叶绿素含量与净光合速率无特定关系，B项错误。遮光比例由10％～90％，叶绿素a／b不断降低，叶绿素a／b可作为其利用弱光能力的判断指标，C项正确。遮光90％时，净光合速率为0，此时铁线莲光合作用很弱，没有有机物的积累，D项错误。
【答案】AC
9、(2011·新课标全国卷)番茄幼苗在缺镁的培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降，原因是（）
A．光反应强度升高，暗反应强度降低
B．光反应强度降低，暗反应强度降低
C．光反应强度不变，暗反应强度降低
D．光反应强度降低，暗反应强度不变
【解析】缺镁叶绿素合成不足，影响了光反应的进行，因此光反应强度降低；由于光反应产生的［H］和ATP减少，间接影响了暗反应的进行，因此暗反应强度也降低。
【答案】B
10、(2011·浙江高考)下列有关叶绿体及光合作用的叙述，正确的是()
A.破坏叶绿体外膜后，O2不能产生
B.植物生长过程中，叶绿体内各种色素的比例保持不变
C.与夏季相比，植物在冬季光合速率低的主要原因是光照时间缩短
D.离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2后，可完成暗反应
【解析】A项，叶绿体类囊体薄膜上产生O2，不是外膜；B项，不同季节各色素的比例不同，秋季叶绿素少而胡萝卜素和叶黄素多；C项，影响光合作用速率的因素有光照强度、CO2浓度、温度等，与夏季相比，冬季温度低是光合速率低的主要原因；D项，暗反应不仅需要CO2，还需要光反应提供ATP、NADPH，只要离体的叶绿体基质中添加ATP、NADPH和CO2，就可以完成暗反应。
【答案】D
11、(2011·安徽高考)Ⅰ.保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：
材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。
方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂（60 kg·hm-2）、氮肥（255 kg·hm-2）、保水剂（60 kg·hm-2）+氮肥（255 kg·hm-2）,置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10∶00～11∶00 从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果（均值）如下表：
组号 CO2吸收量/μmol·m-2·s-1 叶绿素含量/mg·g-1
A 10.66 3.07
B 13.04 3.02
C 15.91 3.05
实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤① ；
步骤② 。
(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。
(3)实验测得的CO2吸收量（大于、等于、小于） 光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是 。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定 释放量计算。
Ⅱ. 大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同域分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1 600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。
(1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是 。
(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于 。
(3)目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生 。
(4)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高 ，是提高大熊猫种群密度的根本措施。
【解析】本题第一部分考查实验设计和光合作用的有关知识，第二部分考查种群的增长和生态系统的功能。
Ⅰ. (1)步骤①中缺少一组既无保水剂又无氮肥的空白对照，步骤②中选取的叶片不仅数量相同，其他方面，如叶片大小等也应相同，从而保证单一变量。
(2)由表格数据可知，施用保水剂的A、C两组的叶绿素含量都高于无保水剂的B组，说明保水剂有利于叶绿素的合成，又由于氮是叶绿素和酶的组成元素，因此保水剂与氮肥配施有利于叶绿素的合成（或有利于光合作用有关酶的合成），从而提高了CO2吸收量。
(3)光合作用过程中，CO2实际消耗量=实验测得的CO2吸收量+呼吸作用释放出的CO2量；光合作用强度除了用CO2 吸收量表示，还可用O2释放量表示。
Ⅱ. (1)大熊猫是植食性动物，处于第二营养级，华南虎是肉食性动物，处于第三或更高营养级。由于能量沿食物链传递逐级递减，因此低营养级的大熊猫比高营养级的华南虎有一定生存优势。
(2)生态系统中传递的信息有三类：物理信息、化学信息和行为信息，尿液和肛腺的分泌物是能传递信息的化学物质，因此属于化学信息。
(3)六个彼此隔离的野生大熊猫种群，通过生态廊道打破了地理隔离，实现了同一物种的不同种群间的基因交流。
(4)大熊猫栖息地遭到破坏，由于食物的减少和活动范围的缩小，其K值就会变小，这是大熊猫种群数量锐减的重要原因，因此建立自然保护区，改善栖息环境，从而提高环境容纳量，是保护大熊猫的根本措施。
【答案】Ⅰ. (1)应增加一组空白对照组应该选取相同位置相同数量大小的绿色叶片
(2)在水分和氮肥供应充足的条件下，更有利于叶绿素的合成（或有利于光合作用有关酶的合成）
(3)小于小麦自身呼吸还生成一部分二氧化碳可用于光合作用O2
Ⅱ. (1)大熊猫在食物链中所处的营养级比华南虎低
(2)化学信息
(3)基因交流
(4)环境容纳量
12、（2010·浙江高考）回答下列Ⅰ、Ⅱ小题：
Ⅰ．试管苗的光合作用能力较弱，需要逐步适应外界环境才能往大田移栽。研究人员进行了“改变植物组织培养条件缩短试管苗适应过程”的实验，实验在适宜温度下进行，图甲和图乙表示其中的两个实验结果。
请回答：
（1）图甲的实验是在大气CO2浓度下进行的。据图分析，试管苗在不加蔗糖的培养中＿＿＿和＿＿＿＿更高。
（2）图乙是试管苗在密闭、无糖培养基条件下测得的24h内CO2浓度变化曲线。图中b－c段CO2浓度升高缓慢是因为＿＿＿＿＿＿＿＿，c－d段CO2浓度急剧下降是因为试管苗＿＿＿＿＿。若d点时打开培养瓶塞，试管苗的光合速率＿＿＿＿＿＿。
（3）根据上述实验结果推知，采用无糖培养基、＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿可缩短试管苗的适应过程。
【解析】本题主要考查影响光合作用的因素,考查学生对曲线的解读能力, （1）从甲图来看,不加蔗糖的培养基中在相同的光照强度下光合速率要比加蔗糖的培养基高,且光饱和点也比加蔗糖的培养基高, （2）图乙表示一昼夜中CO2浓度变化曲线, b-c段上升缓慢的原因是凌晨温度较低，酶活性降低,呼吸速率较慢导致CO2释放减少所致；c-d段急剧下降是因为光合作用消耗大量CO2所致，d点时光照强度不再是限制光合作用的因素, CO2才是影响光合作用的因素,而大气CO2比瓶内高，所以更有利于提高光合速率。（3）从甲乙两图中可以得出不加蔗糖的培养基,适当增加CO2浓度,延长光照时间,适当增加光照强度等可以提高光合作用强度.
【答案】 （1）光合速率 光饱和点 （2）温度较低，酶的活性降低,细胞呼吸较弱，产生的CO2较少 c-d段光照的增强，光合作用增强,消耗大量的CO2,所以CO2浓度急剧下降 升高 （3）延长光照时间 增加光照强度 加CO2浓度(任选两个)
13、（2010·安徽高考）Ⅰ（8分）为探究影响光合作用强度的因素，将同一品种玉米苗置于25℃条件下培养，实验结果如图所示。请回答
⑴与D点相比，B点条件下限制玉米CO2吸收量的因素是 ，C点条件下限制玉米CO2吸收量的主要因素是
⑵实验结果表明，在 的条件下施肥效果明显，除本实验所涉及的因素外，从增加光合面积的角度考虑，采取 措施能提高玉米的光能利用率。
【解析】Ⅰ考查有关光合作用的影响因素，通过图解可以看出光合作用的影响因素有光照强度、含水量、矿质元素等因素影响，B点与D点比较是光照强度，C点与D点比较是含水量影响，通过图解可看出施肥影响明显是在含水量大于40%，增加光能利用率一般是合理密植。
【答案】Ⅰ⑴光照强度 水分 ⑵土壤含水量在40%～60% 合理密植
【考点提升训练】
一、选择题
1、(2012·曲师大附中质检)下面是光合作用和呼吸作用过程中产生氢的细胞器及氢的来源和用途的比较,其中正确的是( )
细胞器
来源
用途
①
叶绿体
水的分解
还原二氧化碳
②
叶绿体
水的分解
还原三碳化合物
③
线粒体
葡萄糖和丙酮酸的分解
与氧结合生成水
④
线粒体
丙酮酸的分解
与氧结合生成水
A.①② B.②④ C.②③ D.③④
【解析】光合作用中还原氢来自水的分解,用于暗反应三碳化合物的还原;细胞有氧呼吸过程中还原氢来自葡萄糖和丙酮酸的分解,用于与氧结合生成水。
【答案】C
2、下图是某一种植物的一个叶肉细胞中的两种生物膜结构及其上发生的生化反应。下列有关说法中，错误的是 (　　)
A．①具有吸收、传递和转换光能的功能，②的化学本质是蛋白质
B．A结构上的反应所需的能量是由B结构上的反应提供的
C．B结构上的反应所需的氧气可以由A结构上的反应提供
D．B向内折叠形成嵴以增大化学反应的膜面积，体现了结构与功能相适应
【解析】①是叶绿体中的色素，具有吸收、传递和转换光能的功能，②是与有氧呼吸有关的酶，它的化学本质是蛋白质；A结构上的反应所需的能量来自光能；有氧呼吸所需的氧气可以由光合作用提供；线粒体增大化学反应的膜面积是通过膜向内折叠形成嵴来实现的。
【答案】B
3、将可见光通过三棱镜后照射到绿色植物叶片的哪种色素提取液上，可获得该吸收光谱(图中的暗带表示溶液吸收该波长的光后形成的光谱)(　　)
A．类胡萝卜素 B．叶黄素
C．胡萝卜素 D．叶绿素a
【解析】叶绿体中的色素包括叶绿素和类胡萝卜素。其中，叶绿素包括叶绿素a和叶绿素b，主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素包括胡萝卜素和叶黄素，主要吸收蓝紫光。从图中可以看出，该色素主要吸收了红光和蓝紫光，所以该色素为叶绿素a。
【答案】D
4、(2012北京朝阳区期中)如图表示新鲜菠菜叶中四种色素的相对含量及在滤纸上的分离情况。下列说法不正确的是( )
A.叶绿体中的四种色素分布在类囊体薄膜上
B.四种色素均可溶于有机溶剂无水乙醇中
C.四种色素在层析液中溶解度最大的是乙
D.发黄的菠菜中色素含量显著减少的是甲和乙
【解析】叶绿体中的色素分布在类囊体的薄膜上,它们都是有机物易溶于有机溶剂无水乙醇中,发黄的菠菜叶中缺少叶绿素,图中甲、乙、丙、丁分别代表的是叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,丁的溶解度最大所以扩散的最快。
【答案】C
5、(2012·安庆期末)下图是[H]随化合物在生物体内的转移过程,下列对其分析错误的是( D )
A.[H]经①→②转移到葡萄糖首先[H]与C3结合
B.[H]经②→①转移到水中的过程需要氧气参与
C.[H]经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的[H]全部来自于葡萄糖
【解析】②→①产生的[H]一部分来自于葡萄糖,还有一部分来自于水。
【答案】D
6、(2012届·济南一中月考)下图表示光合作用与细胞呼吸过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是 （ ）
A.能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5
B.各种生物体(除病毒外)都能进行的过程是3
C.1、3和4过程产生的［H］都能与氧结合产生水
D.2过程需多种酶参与，且需ATP供能
【解析】1是光合作用过程中光反应阶段H2O的光解；2是光合作用过程中暗反应阶段中CO2的固定、还原、形成糖的过程；3是有氧呼吸的第一阶段；4是有氧呼吸的第二阶段；5是有氧呼吸的第三阶段。因此，选项A、B、D都是正确的，选项C中1过程中产生的［H］是作为还原剂参与暗反应的。
【答案】C
7、(2011·太原模拟)下图表示某绿色植物在生长阶段体内物质的转变情况，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，有关说法不正确的是(　　)
A．图中①过程进行的场所是叶绿体囊状结构薄膜
B．光合作用过程中[H]来源于①过程中水的光解，用于③过程C3的还原
C．在有氧呼吸的第一阶段，除了产生[H]、ATP外，产物中还有丙酮酸
D．② ④ 过程中产生ATP最多的是④过程
【解析】② 过程是有氧呼吸的第三阶段，产生ATP最多。
【答案】D
8、(2012届·太原五中期中考试)将一新鲜叶片放在特殊的装置内，给予不同强度的光照（其他条件保持不变），测得氧气释放速率如下表所示：
光照强度（klx)
0
2
4
6
8
10
12
14
O2μL/（cm2叶面·min)
-0.2
0
0.2
0.4
0.8
1.2
1.2
1.2
下列对该数据的分析，错误的是 ( )
A.该叶片呼吸作用吸收O2的速率是0.2 μL/（cm2叶面·min）
B.当光照强度为2 klx时，光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等
C.当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率为0.8 μL/（cm2叶面·min）
D.当光照强度超过10 klx,光合作用速率不再提高
【解析】呼吸作用吸收O2速率应该以光照强度为0时的氧气消耗量计算，所以呼吸速率是0.2 μL/（cm2叶面·min），A项正确。当光照强度为2 klx时，氧气释放速率为0，表明光合作用释放O2与呼吸作用吸收O2的速率基本相等，B项正确。当光照强度超过10 klx,可以发现氧气的释放量不会随光照强度的增加而增加，说明光合作用速率不再提高，D项正确。当光照强度为8 klx时，光合作用产生O2的速率=0.8+0.2=1 μL/（cm2叶面·min），C项错误。
【答案】C
9、离体的叶绿体在光照下进行稳定的光合作用时，如果突然中断CO2气体的供应，短时间内叶绿体中C3化合物与C5化合物相对含量的变化是 （ ）
A.上升、下降、上升 B.下降、上升、下降
C.下降、上升、上升 D.上升、下降、下降
【解析】当CO2突然减少时，CO2与C5化合物结合生成两个C3化合物的过程必然受阻，因而导致C5化合物的含量上升和C3化合物的含量下降，C3化合物还原成葡萄糖的过程减缓，消耗光反应提供的ATP量也减少，使细胞中ATP的含量上升。
【答案】C
10、光照强度和CO2浓度是影响光合作用的两个主要外界因素，下图是北方夏季一天中棉花叶片光合作用强度的变化曲线，请指出正确的图解是：
C D
【解析】一天中，由于光照条件发生变化，光合作用的速度发生相应的变化。早晨，随着光强的增强，光合速度增强；中午，强光和度温使蒸腾作用加强，因而植物气孔关闭，二氧化碳供应量减少，光合速率降低；下午光强逐渐降低，光合速度增强。本题要求能看懂生物学图解。
【答案】C
11、(2011·杭州模拟)下图为高等绿色植物光合作用图解，以下说法正确的是(　　)
A．①是光合色素，分布在叶绿体和细胞质基质中
B．②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段
C．③是三碳化合物，能被氧化为(CH2O)
D．④ 是ATP，在叶绿体基质中生成
【解析】根据光合作用图解可知，图中①是光合色素，分布在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上；②是氧气，可参与有氧呼吸的第三阶段，与有氧呼吸第一、二阶段产生的[H]结合生成水，释放大量的能量；③是三碳化合物，在由光反应阶段提供的[H]和ATP的作用下还原为(CH2O)；④是ATP，在叶绿体类囊体薄膜(基粒)上生成。
【答案】B
12、(2011·池州模拟)把离体叶绿体加入到含ADP、磷酸、NADP＋等物质的溶液中，用图所示的条件进行光合作用，实验后绘成曲线，该曲线表示(　　)
A．有机物合成量 B．O2释放量
C．ATP、NADPH的数量 D．CO2吸收量
【解析】据图中所示条件和曲线走势可知，该物质的生成必须有光，因此应该是光反应的产物；而且加入二氧化碳后该物质被消耗，因此应为NADPH、ATP的数量。
【答案】C
13、光合作用为生物界提供了赖以生存的物质和能量，细胞呼吸为生物体的生命活动提供了直接能源。下列有关光合作用和细胞呼吸的叙述正确的是(　　)
A．光合作用与细胞呼吸总是同时进行的
B．光合作用形成的糖类和O2可在细胞呼吸中被利用
C．光合作用产生的ATP主要用于细胞呼吸
D．光合作用在叶绿体中进行，需要消耗O2
【解析】光合作用需在光下进行，产生的ATP只用于暗反应，有氧呼吸消耗O2，光合作用产生O2。
【答案】B
14、(2011·海口调研)下图为某植物在夏季某一晴天的光合作用变化示意图。下列判断错误的是(　　)
A．d点时的光合作用强度比c点时弱
B．de段光合作用强度上升的主要因素是光照强度逐渐增强
C．光合作用开始的时间在a点，而不是b点
D．植物从b点后开始积累有机物，到f点时有机物积累最多
【解析】由图可知，a点时该植物开始进行光合作用，b点时光合作用强度与呼吸作用强度相等；cd段光合作用强度下降的原因是温度过高，气孔部分关闭，CO2吸收量减少；de段光合作用强度上升是因为温度有所下降，关闭的气孔又张开；f点光合作用强度与呼吸作用强度相等，此时植物在一天中有机物积累最多。
【答案】B
15、右图表示植物光合作用的一个阶段，下列各项叙述正确的是 (　　)
A．该反应的场所是叶绿体的类囊体
B．C3生成C6H12O6需要[H]、ATP和多种酶
C．提高温度一定能促进C6H12O6的生成
D．在无光条件下，有利于暗反应进行

【解析】图示为光合作用的暗反应阶段，该反应进行的场所是叶绿体基质。C3生成C6H12O6需在多种酶的催化下，利用ATP提供的能量，通过[H]的还原进行。若在最适温度条件下，提高温度反而会降低酶的活性，会使反应减弱。在无光条件下，暗反应会因[H]和ATP的缺乏受到限制。
【答案】B
二、非选择题
16、（2012届·宁德质检）下图一表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和有氧呼吸的过程，其中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程。图二、图三表示外界相关条件对植物光合作用和细胞呼吸的影响。请据图回答：
（1）图一中①②过程进行的场所分别是 、 。
（2）①过程中产生的［H］用于③过程 。
（3）若将该植物从CO2浓度为0.03%的环境转移到CO2浓度为0.5%的环境中，其他环境条件不变，叶绿体中C5含量将 。如果在图二的乙点突然停止光照，叶绿体内C3化合物的含量将 。
（4）图三中，真光合作用速率=净光合作用速率+呼吸作用速率。40 ℃时植物体 （填“能”或“不能”）显示生长现象；而5 ℃时的状态可用图二中 点表示。
（5）用大棚种植蔬菜时，白天最好控制光强为图二中的 点对应的光照强度，温度为图三中的 ℃最佳。
【解析】(1)图一中a、b分别表示水和二氧化碳，①③分别表示光反应和暗反应，两者合称光合作用。②、④合称细胞呼吸。①、②的场所分别是叶绿体类囊体薄膜和线粒体内膜。（2）①过程产生的［H］用于③过程的C3还原。（3）图二中的乙点属于光补偿点，该点时光合作用强度与细胞呼吸强度相等，如果在该点上突然停止光照，则C3的还原过程减慢，但CO2的固定不变，即C3的利用减慢，而生成不变，所以其含量升高。（4）图三中，由于在40 ℃时的真光合作用速率小于呼吸作用速率，所以不能显示生长现象。在5 ℃时，真光合作用速率等于呼吸作用速率，即处于补偿点上，与图二中的乙点相对应。
【答案】（1）叶绿体（类囊体薄膜） 线粒体（内膜）
（2）C3的还原（二氧化碳的还原）
（3）下降 升高
（4）不能 乙
（5）丁 25
17、(2011·苏北四市模拟)下图表示一个水稻叶肉细胞内发生的部分代谢简图。图中①～⑤表示反应过程，A～L表示细胞代谢过程中的相关物质，a、b、c表示细胞的相应结构。请据图作答：
(1)上图中，反应过程①的场所是__________，反应过程④的场所是____________。
(2)结构a中发生的能量转换过程是____________。在其他环境条件适宜而光照强度恰为光补偿点时，单位时间内A～L各物质中产生量与消耗量相等的有__________。
(3)叶肉细胞在③④⑤过程中，产生能量最多的过程是___________________________
________________。
(4)干旱初期，水稻光合作用速率明显下降，其主要原因是反应过程__________受阻。小麦灌浆期若遇阴雨天则会减产，其原因是反应过程________________受阻。
(5)研究还发现，当土壤干旱时，根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后，测得的有关数据如下表所示。(注：气孔导度越大，气孔开启程度越大)
分组
测量指标　　　　
培养液中X的浓度/mol·m－3
5×10－5
5×10－4
5×10－3
叶片中X的浓度/nmol·g－1(鲜重)
2.47
2.97
9.28
叶片的气孔导度/mol·m－2·s－1
0.54
0.43
0.27
①以上方案有不完善的地方，请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果，那么可推测，随着培养液中X的浓度增大，叶片蒸腾作用强度____________________。
【解析】(1)a为叶绿体，①是光反应，场所是类囊体，②是暗反应，场所是叶绿体基质，A是ATP，B是ADP，C是[H]，D是氧气，F是C5，G是二氧化碳，E是C3。b是线粒体，③是有氧呼吸第一阶段，④是有氧呼吸第二阶段，⑤是有氧呼吸第三阶段，H是丙酮酸，L是水，I是二氧化碳，J是[H]，K是氧气。
(2)、(3)叶绿体中发生光能转变成活跃的化学能，再转变成稳定的化学能。光照强度恰为光补偿点时，光合作用与呼吸作用强度相等，光合作用吸收的二氧化碳与细胞呼吸释放的二氧化碳相等，光合作用释放的氧气与细胞呼吸吸收的氧气相等。在细胞呼吸中，第三阶段产生能量最多。
(4)干旱时叶片气孔关闭，吸收二氧化碳减少，影响暗反应，水稻光合作用速率明显下降。小麦灌浆期若遇阴雨天，光照减弱，影响光反应。
(5)实验设计要遵循对照原则、平行重复原则、等量原则、单一变量原则等。本实验每组只有1片叶，数量太少，可能会有误差，并且缺少空白对照。通过表中数据可以看出，随着X的浓度增加，气孔导度降低，即气孔开启程度降低，蒸腾作用强度降低。
【答案】(1)叶绿体类囊体薄膜　线粒体基质　(2)光能转变成活跃的化学能，再转变成稳定的化学能(或光能转变成有机物中稳定的化学能)　G＝I、D＝K(答A＝B、C＝J也对)　(3)⑤　(4)②　①
(5)①a.样本量太小。应“取叶片若干，等分为三组”。　b．缺乏空白对照。增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中。②降低
第6章 细胞的生命历程
第1节 细胞的增殖
【高考新动向】
1、细胞的生长和增殖的周期性
2、细胞的无丝分裂
3、细胞的有丝分裂
4、观察细胞的有丝分裂
5、模拟探究细胞表面积与体积的关系
【考纲全景透析】
一、细胞的生长
1、细胞表面积与体积的关系：细胞体积越大，其相对表面积越小，细胞的物质运输效率就越低。
2、细胞核占细胞体积的相对比值：细胞核中的DNA不会随着细胞体积扩大而增加。
3、细胞的表面积与体积的关系、细胞核占细胞体积的相对比值两者限制了细胞的长大，这也是细胞不能无限长大的原因。
二、细胞的有丝分裂和增殖的周期性
1、真核细胞增殖的方式：有丝分裂、无丝分裂和减数分裂。
2、细胞周期：（1）细胞类型：连续分裂的细胞
（2）持续时间：从一次分裂完成时开始，到下一次分裂完成时为止。
（3）阶段划分：分裂间期和分裂期
（4）特点：不同类型的细胞，细胞周期持续时间不同；细胞周期中分裂间期时间长
3、有丝分裂过程
（1）间期：完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成。
（2）前期：染色质丝螺旋化形成染色体，核仁解体，核膜消失，细胞两极发出纺缍丝，形成纺缍体。（记忆口诀：膜仁消失显两体）。
（3）中期：染色体的着丝点两侧都有纺缍丝附着，并牵引染色体运动，使染色体的着丝点排列在赤道板上。这个时期是观察染色体的最佳时期，同时注意赤道板并不是一个具体结构，是细胞中央的一个平面。（记忆口诀：形数清晰赤道齐）。
（4）后期：着丝点分裂，姐妹染色单体分开，成为两条染色体，分别移向细胞两极，分向两极的两套染色体形态和数目完全相同。（记忆口诀：点裂数增均两极）。
（5）末期：染色体变成染色质，纺缍体消失，出现新的核膜和核仁，出现细胞板，扩展形成细胞壁，将一个细胞分成二个子细胞。（记忆口诀：两消两现重开始）。
4、动植物细胞有丝分裂的主要不同
植物细胞有丝分裂
动物细胞有丝分裂
相同点
分裂过程基本相同
染色体的行为、形态、数目的变化规律相同
分裂间期都完成了染色体的复制
分裂期实现染色体平均分配到两个子细胞中
不同点[来源:21世纪教育网][21世纪教育网
前期[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
纺锤体的形成方式不同21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网
细胞两极发出纺锤丝
中心粒发出星射线
末期
细胞分裂方式不同
细胞板形成细胞壁
细胞膜向内凹陷使细胞缢裂
5、意义：将亲代细胞的染色体经过复制，精确地平均分配到两个子细胞中，在亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性，对于生物的遗传有重要意义。
三、无丝分裂
1、过程：细胞核延长→核中央向内凹进，缢裂成两个细胞核→真个细胞向中央凹陷→缢裂成两个子细胞。
2、特点：没有出现纺锤丝和染色体的变化。核膜、核仁不消失。
3、实例：蛙的红细胞的分裂。
四、意义
细胞分裂是生物生长、发育、繁殖、遗传的基础
【热点难点全析】
一、细胞周期
1、细胞类型：
（1）只有连续分裂的细胞才有细胞周期，如发育中的受精 卵、根尖分生区、茎的形成层、生发层、各种干细胞等。
(2)高度分化的细胞，如神经细胞、表皮细胞等没有细胞周期。
(3)发生减数分裂的细胞无细胞周期。
2、细胞周期的表示方法
（1）常规表示法（扇形图、直线图、曲线图）
B组DNA含量在2C到4C之间，说明细胞正处于DNA复制时期；C组细胞中DNA已经加倍说明细胞处在分裂期。
3、影响因素
(1)内部因素：不同种类的细胞，细胞周期持续的时间不同，间期和分裂期所占的比例也不同。
(2)外部因素：温度、pH、射线、生理和病理状况等通过影响酶的活性影响细胞周期。
【例】下图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期所用的时间，图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中，正确的是(多选)(　　)
A．一个细胞周期是指乙→乙的全过程
B．在高等植物细胞内，两组中心体之间发射出星射线形成纺锤体发生在甲→乙过程
C．c、d两段都要消耗ATP
D．b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成
【解】选AC。高等植物细胞内不存在中心体；c、d两段分别表示分裂间期和分裂期，c段要消耗ATP用于DNA的复制和蛋白质的合成，d段消耗ATP用于染色体的移动；b段是分裂期，不存在DNA的复制。
二、有丝分裂过程中染色体、DNA的规律性变化
1、DNA、染色体、染色单体、同源染色体对数、染色体组数变化（二倍体生物）
间期
前期
中期
后期
末期
DNA数（2C）
2C→4C
4C
4C
4C
2C
染色单体数
0→4N
4N
4N
4N→0
0
染色体数（2N）
2N
2N
2N
2N→4N
2N
同源染色体对数
N
N
N
N→2N
N
染色体组数
2
2
2
4
2
2、DNA、染色体、每条染色体上DNA含量变化曲线
（1）a→b、l→m的变化原因都是DNA分子复制。
（2）g→h、n→o变化的原因都是着丝点分裂，姐妹染色单体分开，形成子染色体。
（3）染色单体在细胞周期中的起点为0，终点也为0。
三、有丝分裂过程中相关结构和数目的规律性变化
1.细胞周期中几种细胞结构的变化
(1)纺锤体的变化：形成(前期) 解体(末期)
(2)核膜、核仁的变化：解体(前期)重建(末期)
(3)中心体变化规律(动物细胞、低等植物细胞)

（4）染色体行为变化规律

2．与细胞有丝分裂有关的细胞器及相应的生理作用
细胞器
细胞类型
作用时期
生理作用
核糖体
动物、植物
整个时期
各种蛋白质的合成
中心体
动物、低等植物
前期
纺锤体的形成
高尔基体
植物
末期
细胞壁的形成
线粒体
动物、植物
整个时期
提供能量
3.动植物细胞的识别
（1）动物细胞：细胞为圆形；有中心体；细胞缢裂
（2）高等植物细胞：细胞为方形；有细胞板，无中心体
（3）低等植物细胞：细胞为方形；有细胞板，有中心体
【例】(2012·南京市质检)如图甲表示细胞分裂的不同时期与每条染色体DNA含量变化的关系，图乙表示处于细胞有丝分裂某个时期的细胞图像。下列说法中正确的是(　　)

A．图甲中AB段形成的原因是DNA分子复制
B．图甲中DE段可表示有丝分裂后期或减数第一次分裂的后期
C．图乙中细胞处于图甲中的BC段
D．图乙中细胞含8条染色体、8个DNA分子、2个染色体组
【答案】A
四、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
1、实验原理
（1）龙胆紫将染色体染成深色。
（2）盐酸和酒精混合液（1︰1）使组织中的细胞相互分离开来。
（3）显微镜可观察细胞有丝分裂各期图像。
2、实验步骤
（1）洋葱根尖的培养
（2）装片的制作
制作流程：取材→解离→漂洗→染色→制片
①取材：剪取根尖2mm~3mm，注意取材时间。
②解离：药液: 质量分数为15%的盐酸，体积分数为95%的酒（(1：1混合液)。时间: 3~5min 。目的：使组织中的细胞相互分离开来。
③漂洗：用清水漂洗约3min。目的：洗去药液，防止解离过度，并有利于染色。
④染色：用质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的龙胆紫溶液（或醋酸洋红液）染色3~ 5min，
目的：使染色体着色，利于观察。
⑤制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片。然后用拇指轻轻地按压载玻片。目的：使细胞分散开来，有利于观察。
（3）观察
①先在低倍镜下找到根尖分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。
②换高倍镜下观察：分裂中期→分裂前、后、末期→分裂间期。（注意各时期细胞内染色体形态和分布的特点）。其中，处于分裂间期的细胞数目最多。
【高考零距离】
1、（2012·广东高考）小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是( )
【解析】胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂，所以不会出现同源染色体联会的现象；大肠杆菌为原核生物，无成形细胞核，所以也无核仁。
【答案】BC
2、（2012·福建高考）下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能匹配的是（ ）
【答案】A
3、(2012·山东高考)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
【解析】分析如下:
选项
具体分析
结论
A项
盐酸和酒精的混合液主要是用于解离,使细胞相互分离开
错误
B项
碱性染料吡罗红用于染RNA不是染染色体
错误
C项
观察有丝分裂时的细胞为死细胞,不能看到细胞分裂末期细胞板向四周扩展形成细胞壁的动态变化
错误
D项
通过观察细胞内染色体的存在状态可以判断各时期
正确
【答案】D
4、(2012·江苏高考)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是(　　)
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
【解析】A正确,解离的目的是使根尖分生区细胞分离,而压片的目的是使根尖分生区细胞分散开。B正确,低倍镜的视野广,因此观察的时候先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察。C错误,有丝分裂中大部分细胞处于间期,而间期是以染色质形式存在的,因此显微镜下绝大多数细胞中不能观察到染色体。D正确,如果在洋葱根尖细胞分裂旺盛的时期取材,那么观察到处于分裂期的细胞数目增多,利于观察到有丝分裂的各个时期。
【答案】C
5、（2011·天津高考）玉米花药培养的单倍体幼苗，经秋水仙素处理后形成 倍体植株，下图是该过程中某时段细胞核DNA含量变化示意图。下列叙述错误的是：
A.a-b过程中细胞不会发生基因变化
B.c-d过程中细胞内发生了染色体数加倍
C.c点后细胞内各染色体组的基因组成相同
D.f-g过程中同源染色体分离，染色体数减半
【解析】由题图DNA的变化特征可推出a~b为有丝分裂过程，该过程中不会发生基因重组；基因重组发生在减数分裂过程中，A正确。c~d为有丝分裂的分裂期，且之前已经用秋水仙素处理；在分裂的后期染色体数加倍，B正确。玉米是二倍体，其单倍体中无等位基因和相同基因；复制形成的基因和原来基因完全一样，e点后的细胞为纯合体，各染色体组的基因组成完全相同，C正确。f~g为有丝分裂末期，不存在同源染色体分离，D错误。
【答案】D
6、（2011·江苏高考）洋葱（2n=16）为二倍体植物。为比较不同处理方法对洋葱根尖细胞分裂指数（即视野内分裂期细胞数占细胞总数的百分比）的影响，某研究性学习小组进行了相关实验，实验步骤如下：
①将洋葱的老根去除，经水培生根后取出。
②将洋葱分组同时转入质量分数为0.01%、0.1%为水仙素溶液中，分别培养24h、36h、48h；秋水仙素处理停止后再转入清水中分别培养0h、12h、24h、36h。
③剪取根尖，用Carnoy固定液（用3份无水乙醇、1人冰乙酸混匀）固定8h，然后将根尖浸泡在1mol/?L盐酸溶液中5—8min。
④将根尖取出，放入盛有清水的培养皿中漂洗。
⑤用石炭酸-品红试剂染色。
⑥制片、镜检；计数、拍照。
实验结果：不同方法处理后的细胞分裂指数（%）如下表。
秋水仙素溶液
清水培养时间
质量分数（%）
时间（h）
0
12
24
36
0.01
24
10.71
13.68
14.19
14.46
36
9.94
11.99
13.59
13.62
48
7.98
10.06
12.22
11.97
0.1
24
7.74
9.09
11.07
10.86
36
6.12
7.87
.98
9.81
48
5.97
6.78
7.98
8. 56
请分析上述实验，回答有关问题：
（1）步骤③中“将根尖浸泡在1mol/L盐酸溶液中”的作用是　 　。
（2）步骤⑥为了获得相应的观察视野、镜检时正确的操作方法是　 　。
（3）根据所学的知识推测，石炭酸-品红试剂是一种　 　性染料。
（4）为了统计数据更加科学，计数时应采取的方法是　 　。
（5）根据上表结果可以得出如下初步结论：
①质量分数为　 　秋水仙素溶液诱导后的细胞分裂指数较高；
②本实验的各种处理中，提高细胞分裂指数的最佳方法是　 　。
（6）右面为一位同学在步骤⑥所拍摄的显微照片，形成细胞a 的最可能的原因是　 　。
【解析】解析：本题考查课本基本实验，属于对理解、应用层次的考查。
【答案】（1）使组织中细胞相互分离开来
（2）先在低倍镜下观察，缓慢移动装片，发现理想视野后换用高倍镜
（3）碱 （4）每组装片观察多个视野
（5）①0.01% ②0.01%秋水仙素溶液诱导24h，再在清水中培养36h
（6）秋水仙素处理发生在上一个细胞周期纺锤体形成之后
7、（2010·重庆高考）下列有关细胞结构和功能的叙述，正确的是
A.在植物细胞有丝分裂末期高尔基体参与细胞壁形成
B.在动物细胞有丝分裂间期能观察到纺锤体和中心体
C.分泌蛋白合成后在内质网和细胞质基质中加工
D.质粒和线粒体是既有核酸又有外膜的细胞结构
【解析】在植物细胞有丝分裂末期细胞壁形成，而细胞壁形成与高尔基体有关，故答案Ａ正确。在动物细胞有丝分裂前期能观察到纺锤体和中心体，所以答案Ｂ错。分泌蛋白合成后在内质网和高尔基体中加工，故答案Ｃ错。质粒是只是环状的ＤＮＡ，线粒体是双层膜的结构里面有ＤＮＡ，故答案Ｄ错。
分析：此题考查了细胞的结构和有丝分裂过程相关知识，以及生物膜系统的相关知识（选修），此题属识记类，为容易题。
【答案】Ａ
8、（2010·海南高考）有关动物细胞有丝分裂的叙述，正确的是
A．细胞板在细胞有丝分裂末期形成
B．同源染色体配对通常发生在分裂前期
C．在分裂末期，细胞膜内陷形成两个子细胞
D．在分裂中期，两个中心粒复制形成两组中心粒
【解析】高等植物细胞分裂中期，在隔膜形成体的中央生成的薄膜结构称为细胞板。此题背景为动物细胞，故A错。同源染色体配对通常发生在减数第一次分裂刚开始不久，所以B错。C描述的现在是典型的动物细胞分裂末期的现象，正确。两个中心粒分别移向细胞两级式在细胞分裂前期的特征，故D错。
【答案】C
【考点提升训练】
一、选择题
1、(2012·漳州三中月考)下图是同一细胞分裂不同时期的图像，据图分析可
作出的判断是 （ ）
A.图①②③④表示一个完整的细胞周期
B.若按分裂的先后顺序排列，应为①→④→③→②
C.该种生物的叶肉细胞中共含有6个DNA分子
D.图③过程发生了基因重组
【解析】根据图中染色体的形态特征可判断出：①表示有丝分裂的前期，②表示有丝分裂的末期，③表示有丝分裂的后期，④表示有丝分裂的中期。这四个时期构成了有丝分裂的分裂期，而一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，所以A项错误，B项正确。
【答案】B
2、(2011·烟台模拟)甲图为典型的细胞核及其周围部分结构示意图；乙图为有丝分裂过程中一个细胞核内DNA含量的变化曲线，则相关叙述正确的是(　　)
A．假设甲图代表的细胞处在细胞周期中，则甲图代表的细胞相当于乙图的cd区间
B．在细胞分裂周期中，既可消失又可重建的结构是甲图中的4、5，其消失时间是乙图的de区间
C．在细胞分裂周期中，可重建与消失的结构应为3，其重建时间为O～b或f～h，其余时间消失
D．甲图所示结构不可能代表细菌，但细菌分裂过程中也会出现DNA复制
【解析】乙图包含两个细胞周期，其中O～b和f～g表示分裂间期，b～f和g～k表示分裂期。甲图细胞核里有核仁，处于细胞分裂的间期，对应乙图的O～b和f～g。核膜、核仁和染色质在分裂的前期(对应乙图b～c和g～h)消失，在分裂的末期(对应乙图e～f和j～k)重新出现。细菌没有成形的细胞核，也没有染色体，但具有裸露的DNA分子，且该分子也能复制。
【答案】D
3．用显微镜观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验中，某同学观察到一个处于分裂中期的细胞，在该细胞中会观察到的结构包括(　　)
①细胞壁　②染色体　③四分体　④中心体　⑤细胞核　⑥赤道板
A．①②③⑤ B．①②
C．①③④⑥ D．①⑤⑥
【解析】处于有丝分裂中期的细胞的细胞核消失，能观察到细胞壁和染色体；高等植物细胞没有中心体；四分体是在进行减数分裂的细胞中出现；细胞中的赤道板是一个假想的平面，不是一个真实的结构。
【答案】B
4、（2012·潮州模拟）如图为某学生所绘制的植物细胞有丝分裂过程中染色体行为的简图，其中不正确的是 （ ）
【解析】有丝分裂前期染色体散乱分布于纺锤体中央；中期染色体形态稳定，数目清晰，着丝点排列在赤道板上；后期着丝点分裂形成的子染色体在纺锤丝牵引下向两极移动，着丝点在前，染色体臂在后，C项错误。
【答案】C
5、(2011·深圳模拟)图示根尖的结构及细胞分裂和分化的情况。正确的是(　　)
A．观察细胞质壁分离时可选择a和b区细胞
B．观察根尖有丝分裂时应选择b区细胞
C．①过程所经历的时间明显比②过程短
D．③和④过程中细胞核遗传物质发生了改变
【解析】题图中，a是根冠、b是分生区、c是伸长区、d是成熟(根毛)区，①②③④过程分别为分裂间期、分裂期、伸长区的分化和成熟区细胞的形成(细胞分化)。只有根尖成熟区细胞(有大液泡)才可以发生质壁分离，分生区细胞没有大液泡，不具备质壁分离的条件；观察植物细胞的有丝分裂应选用分生区细胞(b)；在一个细胞周期中，分裂间期(①)大于分裂期(②)；细胞分化是基因的选择性表达，但没有改变细胞核遗传物质。
【答案】B
6、（2012·合肥质检）关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是（ ）
A.有丝分裂的全过程都能看到染色体
B.在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C.细胞分裂后期和末期核DNA分子数与染色体数相同
D.有丝分裂的全过程中核DNA和染色单体的数量始终保持一致
【解析】在细胞分裂的后期和末期，染色单体分开形成染色体，没有染色单体的存在，每个染色体上有一个DNA分子。有丝分裂的间期和末期染色体以染色质的形式存在。
【答案】C
7、(2012·洛阳一模)右图是从一种二倍体生物体内获得的某个细胞示意图，下列描述正确的是 (　　)
A．在显微镜下可观察到染色体、纺锤体及赤道板
B．图示细胞的分裂过程中不可能出现基因重组
C．细胞中有2个四分体、8个DNA分子
D．这种生物体内含有的多糖是糖原，二糖是蔗糖
【解析】a时期是分裂间期，可诱发突变。观察有丝分裂装片时，视野中的大多数细胞都处于a时期。温度在c点时较低，酶的活性降低，分子结构未被破坏。d点之后曲线未画出，酶的最适温度不能确定。
【答案】A
8、(2011·济宁模拟)人的同源染色体有23对。假设一个初级精母细胞在分裂形成精细胞的过程中，其中一个次级精母细胞在减数第二次分裂后期有一对姐妹染色单体移向一极，则这个初级精母细胞产生正常精子细胞和异常精子细胞的比例和在精巢中精原细胞的增殖方式是(　　)
A．1：1，有丝分裂 B．1：3，有丝分裂
C．1：3，减数分裂 D．1：1，减数分裂
【解析】精巢中精原细胞的增殖方式是有丝分裂，其中一个次级精母细胞在减数第二次分裂后期有一对姐妹染色单体移向一极，则这个次级精母细胞产生两个异常精子，另一个次级精母细胞产生两个正常精子。本题选择A项。
【答案】A
9、(2012·南京模拟)下图所示为人工培养的肝细胞中 DNA 含量随时间的变化曲线，据图判断正确的是 (　　)
A．细胞周期时长为14小时
B．染色体数量倍增发生在①段
C．②段可以看到圆柱状或杆状的染色体
D．基因突变最可能发生于③段
【解析】细胞周期是连续分裂的细胞，从一次分裂完成时开始到下一次细胞分裂完成时为止，故此细胞周期时长约为20小时。染色体数目倍增是在分裂后期着丝点分裂时，应为图中②段。基因突变可以发生在生物个体发育的任何时期，但在 DNA 复制过程中更容易出现差错，即最可能发生于①段。②段为细胞分裂期，可以看到圆柱状或杆状的染色体。
【答案】C
10、(2011·潍坊模拟)图甲中，ab表示一个细胞周期，cd表示另一个细胞周期；图乙中，按箭头方向，表示细胞周期。据图分析，不正确的是(　　)
A．处于图甲、图乙的细胞不会出现同源染色体分离
B．处于图甲a时期和图乙B→A时期的细胞可进行DNA复制
C．处于图甲、图乙各时期的细胞一定有同源染色体的存在
D．处于图甲b时期的细胞，若着丝点分裂，染色体数目一定加倍
【解析】图甲中a和c、图乙中B→A时期都为细胞有丝分裂的间期，图甲中b和d、图乙中A→B时期都为细胞有丝分裂的分裂期；在细胞的有丝分裂过程中，间期完成DNA复制和有关蛋白质的合成，后期着丝点分裂，染色体数目加倍；若为某单倍体生物的体细胞，细胞中不一定有同源染色体存在。
【答案】C
11、(2011·奉贤模拟)细胞周期的各阶段，一个细胞中的染色体和DNA分子数量比不可能是下列中的(　　)
【解析】在细胞分裂周期中，染色体和DNA数目比有两种情况。在染色体中无染色单体时，染色体数目和DNA分子数目比为1∶1，在染色体中有染色单体时，因为每一条染色单体上有一个DNA分子，染色体数目和DNA分子数目比为1∶2。
【答案】A
12、(2012湖北重点中学月考)用放射性同位素分别标记U和T的培养基培养蚕豆根尖分生区细胞,观察其有丝分裂周期为20小时,根据这两种碱基被细胞利用的速率,绘制成的曲线如图所示。下列对此结果的分析中,不正确的是( B )
A.b点时刻,细胞正大量合成RNA
B.d点时刻,细胞中DNA含量达到最高值
C.c~e阶段,细胞内最容易发生基因突变
D.处于a~e阶段的细胞数目较多
【解析】T和U分别是DNA和RNA合成的原料,细胞对它们利用的多,说明细胞内DNA和RNA合成速率快。从图中可以看出,在d点时刻细胞对T的利用速率最大,而DNA含量达到最大值应在e点。在DNA复制时基因突变最容易发生。在一个细胞周期中,处于分裂间期的细胞数目较多,而a~e可表示分裂间期。
【答案】B
13、(2011·厦门模拟)如图是蛙的红细胞无丝分裂过程，和有丝分裂相比，下列叙述正确的是(　　)
A．没有DNA和染色体的复制
B．分裂过程中没有出现纺锤体和染色体的变化
C．分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中染色体减少一半
D．无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中
【解析】由无丝分裂产生的子细胞遗传特性与亲代细胞一样，所以在分裂开始时也有DNA和染色质的复制，只是分裂过程中没有染色体和纺锤体的出现。
【答案】B
14、(2011·广州模拟)图甲为细胞周期中每条染色体DNA含量的变化图，图乙为某二倍体生物细胞分裂的模式图，下列选项不正确的是(　　)
A．在de段细胞中染色体的数目减半
B．图乙有8个DNA分子、8条染色体
C．图乙细胞在图甲的对应位置是ef段
D．图乙细胞可能在图甲细胞的bc段发生了突变
【解析】坐标曲线图的纵坐标表示每条染色体中DNA含量的变化，曲线既可代表有丝分裂也可代表减数分裂。ac段代表有丝分裂间期或减数第一次分裂间期。cd段表示每条染色体含有2个DNA分子，可表示有丝分裂的前期、中期，减数第一次分裂各时期及减数第二次分裂的前期、中期。de段表示姐妹染色单体分离，为有丝分裂后期或减数第二次分裂后期，染色体数目加倍；图乙表示有丝分裂的后期，染色体加倍，ef段表示每条染色体上含有1个DNA分子，与图乙对应；基因突变主要发生在间期。
【答案】A
15、a、b、c分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是(　　)
A．图a表示动物细胞有丝分裂间期
B．图b表示人红细胞分裂的某个阶段
C．图c表示植物细胞有丝分裂中期
D．图c细胞中含有8条染色单体
【解析】本题考查同学们对不同细胞的不同分裂方式的认知。题图a有细胞壁，染色体分布于两极，应为植物细胞有丝分裂的后期，故A项是错误的；人的红细胞不分裂，故B项是错误的；题图c表示的细胞无细胞壁有中心体，应是动物细胞，其着丝点排列在细胞中央赤道板的位置上，处于有丝分裂中期，故C项是错误的。
【答案】D
二、非选择题
16、(2012·江西六校联考)下图1表示美国J.Craig Venter研究所创造“人造生命”的过程，图2是山羊细胞(假设2N＝4)的部分生命过程。请据图回答问题。

图1　
(1)山羊细胞与山羊支原体细胞在结构上的根本区别是
________________________________________________________________________。
用甲基绿吡罗红对山羊细胞进行染色，呈现红色的部位是________。
(2)图1中子代细胞的遗传物质的基本组成单位是________________。
(3)“人造生命”细胞具有的细胞器是_______________________________________。
(4)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为________，含有________个染色体组，B细胞的子细胞是____________________。
(5)F、G细胞在形态和细胞内________的种类和数量上出现了稳定性差异，其根本原因是________________________________________________________________________。
【解析】(1)山羊细胞是真核细胞，山羊支原体细胞是原核细胞，真核细胞有核膜包被的细胞核，原核细胞没有。用甲基绿吡罗红对山羊细胞进行染色，呈现红色的部位是含有RNA的部位，即细胞质。
(2)图1中子代细胞的遗传物质是DNA，基本组成单位是脱氧核糖核苷酸。
(3)人造细胞用的是原核细胞，只是注入了DNA，其细胞器只有核糖体。
(4)图2中C细胞所处的细胞分裂时期为有丝分裂的后期，含有4个染色体组。B细胞不均等分裂，且含有染色单体，是初级卵母细胞，子细胞是第一极体和次级卵母细胞。
(5)F、G细胞在形态和细胞内蛋白质的种类和数量上(不能答结构，结构不存在种类和数量)出现了稳定性差异，其根本原因是基因的选择性表达。
【答案】(1)山羊细胞具有核膜包被的细胞核，而山羊支原体不具有　细胞质
(2)脱氧核糖核苷酸
(3)核糖体
(4)有丝分裂的后期　四　第一极体和次级卵母细胞
(5)蛋白质　基因的选择性表达
17、(2011·杭州模拟)下图中甲表示洋葱根尖的不同区域；乙表示洋葱根尖处于有丝分裂各阶段细胞核中DNA和细胞质中mRNA含量变化；丙呈现的是细胞分裂过程中的一种物质变化和形态变化。
请分析回答下列问题：
(1)进行分裂的细胞集中在哪一区域？[　]____________。该区域的细胞中能产生ATP的细胞器有____________。
(2)研究表明细胞的呼吸速率在各时期是不同的，c阶段后期耗氧量最多，这与分裂期需要大量的____________相适应。
(3)根据诱变育种原理，诱变剂发挥作用的时期是图乙的____________阶段(填图中字母)。
(4)乙图表明细胞分裂过程中核糖体功能较活跃的时期是____________(填字母)，这表明在该时期进行了大量的____________的合成。
(5)丙图呈现了一种物质变化和形态变化过程，该过程的物质变化主要是____________；形态变化可描述为____________。
(6)在观察有丝分裂实验时，我们发现即使操作正确，也难以看到很多处于分裂期的细胞，主要原因是__________________________________。
【解析】(1)图甲中① ② ③ ④ 分别指成熟区、伸长区、分生区和根冠，只有分生区细胞能够进行细胞分裂，细胞内能产生ATP的细胞器是线粒体。(2)细胞分裂需要大量能量ATP，这些能量主要由线粒体提供。(3)乙图a、b、c分别指G1、S、G2期，诱导基因突变发生的时期是S期。(4)乙图a、c阶段的RNA合成丰富，核糖体功能较活跃，这与蛋白质合成旺盛有关。(5)丙图所示的是染色体的变化过程，具体说是分裂间期DNA复制和有关蛋白质合成，在分裂期染色质高度螺旋化形成染色体。(6)分裂间期时间远远长于分裂期时间，所以在显微镜下看到的间期细胞远远多于分裂期的细胞。
【答案】(1)③　分生区　线粒体　(2)ATP(能量)
(3)b　(4)a、c　蛋白质　(5)染色体复制(DNA复制和蛋白质合成)　染色质高度螺旋化形成染色体　(6)分裂间期时间远远长于分裂期时间
第2节 细胞的分化、衰老、凋亡和癌变
【高考新动向】
1、细胞的分化
2、细胞的全能性
3、细胞的衰老和凋亡以及与人体健康的关系
4、癌细胞的主要特征及防治
【考纲全景透析】
一、细胞的分化
1、概念：在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。
2、特点：普遍性、持久性、稳定性和不可逆性
3、意义
（1）细胞分化是生物个体发育的基础。
（2）细胞分化使多细胞生物体中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。
4、实质：一个个体的各种细胞具有完全相同的遗传信息，但是，在个体发育中，不同细胞的遗传信息的执行情况不同。
5、点拨：（1）细胞分化不会改变细胞内的遗传物质，知识基因的选择性表达。
（2）一般来说，细胞分化是不可逆的，但在离体人工培养条件下，高度分化的细胞能够脱分化恢复全能性。
二、细胞的全能性
1、概念：已经分化的细胞，仍然具有发育成完整个体的潜能[来源:21世纪教育网]
2、实例：已分化的植物细胞具有发育成完整个体的全能（植物组织培养实验）；高度分化的动物细胞无全能性，但细胞核具有全能性（克隆羊多利的培育成功）。
3、干细胞：动物和人体内保留着少量具有分裂和分化能力的细胞。
三、细胞的衰老
1、特征
（1）细胞内水分减少，体积变小，新陈代谢速率减慢。
（2）某些酶活性降低
（3）细胞呼吸速度减慢，细胞核体积大，染色质固缩、染色加深
（4）色素积累；
（5）细胞膜通透性下改变，使物质运输功能降低
2、假说：自由基学说和端粒学说
四、细胞的凋亡
1、概念：由基因决定的细胞自动结束生命的过程
2、类型：个体发育中细胞的编程性死亡；成熟个体中细胞的自然更新；被病原体感染的细胞的清除
3、意义：对于多细胞生物体完成正常发育，维持内部环境的稳定，以及抵御外界各种因素的干扰都有非常关键的作用
五、细胞的癌变
1、概念：有的细胞受到致癌因子的作用，细胞中的遗传物质发生变化，就变成不受机体控制的、联系分裂的恶性增殖细胞。是细胞畸形分化的结果
2、癌细胞的主要特征：
（1）适宜条件下，能够无限增殖
（2）细胞的形态结构发生显著变化
（3）癌细胞的表面发生了变化：糖蛋白减少，癌细胞之间黏着性显著降低，容易分散和转移。
3、致癌因子：
（1）物理致癌因子：紫外线、X射线等
（2）化学致癌因子：亚硝胺、黄曲霉毒素
（3）生物致癌因子：如Rous内瘤病毒等
4、细胞癌变的原因：
（1）致癌因子使原癌基因和抑癌基因发生突变.21世纪教育网
（2）原癌基因主要负责调节细胞周期，控制细胞的生长和分裂的进程；抑癌基因主要是阻止细胞的不正常的增殖。
5、点拨:（1）不是癌细胞才有原癌基因和抑癌基因，正常细胞中也存在
（2）癌细胞在邢台、结构、功能等方面与正常细胞不同的根本原因是细胞内遗传物质发生改变。
【热点难点全析】
一、细胞分化与细胞全能性及其应用
1、细胞分化、细胞全能性及相互比较
细胞分化
细胞全能性
原因
细胞内基因选择性表达
含有本物种全套遗传物质
特点
①持久性：细胞分化贯穿于生物体整个
生命进程中，在胚胎期达到最大限度
②稳定性和不可逆性：一般来说，分化
了的细胞将一直保持分化后的状态，直
至死亡
③普遍性：生物界中普遍存在，是生物
个体发育的基础
①高度分化的植物体细胞具有全能性
植物细胞在离体的情况下，在一定的营养
物质，激素和其他适宜的外界条件下，才
能表现其全能性
②动物已分化的体细胞全能性受限制，但
细胞核仍具有全能性。例如：动物克隆技
术
结果
形成形态、结构、功能不同的细胞
形成新的个体
大小
比较
细胞分化程度有高低之分，如体细胞＞
生殖细胞＞受精卵
细胞全能性有大小之分，如受精卵＞生殖
细胞＞体细胞
关系
两者的遗传物质都不发生改变
已分化的细胞仍然保持全能性
细胞的分化程度越高，具有的全能性越小
2、干细胞类型及在医学上的应用
（1）类型及相互关系
①类型：干细胞分为3类，全能干细胞、多能干细胞和专能干细胞。
②相互关系（以干细胞分化为红细胞为例）：
（2）应用：医学上，干细胞的研究为器官移植提供了新的思路，为癌症、癫痫、糖尿病等疾病的根治带来了希望。
二、细胞的衰老、凋亡和癌变
1、细胞衰老与个体衰老的关系：单细胞生物细胞衰老即为个体的衰老；多细胞生物，细胞衰老不代表个体的衰老，只有绝大多数细胞衰老，生物体才衰老。
2、细胞的凋亡、坏死与癌变的比较
项目
细胞凋亡
细胞坏死
细胞癌变
与基因的关系
受基因控制
不受基因控制
受突变基因控制
细胞膜的变化
内陷
破裂
糖蛋白等减少，黏着性降低
形态变化
细胞变圆，与周围细胞脱离
细胞外型不规则变化
呈球形
影响因素
受严格的由遗传机制决定的
程序性调控
电、热、冷、机械等
不利因素影响
分为物理、化学和病毒致癌
因子
对机体的影响
对机体有利
对机体有害
对机体有害
3、细胞分裂、分化、癌变和衰老的关系
（1）区别
结果
遗传物质的变化
细胞分裂
单细胞生物完成生殖，多细胞生物产生新细胞
遗传物质复制后均分
细胞分化
形成不同的组织、器官
遗传物质不发生变化
细胞癌变
无限增殖的癌细胞
遗传物质发生改变
细胞衰老
细胞正常死亡
遗传物质不发生变化
（2）联系
【高考零距离】
1、(2012·全国新课标)下列关于细胞癌变的叙述,错误的是(　　)
A.癌细胞在条件适宜时可无限增殖
B.癌变前后,细胞的形态和结构有明显差别
C.病毒癌基因可整合到宿主基因组诱发癌变
D.原癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖
【解析】癌细胞是在适宜条件下具有无限增殖能力的细胞;细胞癌变后形态发生改变,细胞表面糖蛋白减少,细胞之间黏着性下降,细胞易发生分散和转移;病毒癌基因可以整合到宿主细胞的基因组中,随宿主细胞基因的表达而表达,使其宿主细胞癌变;原癌基因的主要功能是调节细胞周期,如果原癌基因发生结构改变或过度表达时,可能导致细胞癌变,抑癌基因的主要功能是阻止细胞发生异常增殖。
【答案】D
2、(2012·安徽高考)脊椎动物在胚胎发育中产生了过量的运动神经元,它们竞争肌细胞所分泌的神经生长因子,只有接受了足够量神经生长因子的神经元才能生存,并与靶细胞建立连接,其他的则发生凋亡。下列叙述正确的是(　　)
A.脊椎动物细胞凋亡仅发生在胚胎发育时期
B.一个存活的神经元只与一个靶细胞建立连接
C.神经元凋亡是不受环境影响的细胞编程性死亡
D.神经元凋亡是由基因控制的、自动的细胞死亡
【解析】由基因所决定的细胞自动结束生命的过程,就叫细胞凋亡,细胞凋亡发生在生物体的整个生命过程中。从题目信息中可知,神经元的凋亡还受到环境中神经生长因子的影响,接受了足够量的神经生长因子后,才能生存并与多个靶细胞建立连接。
【答案】D
3、(2012·江苏高考)研究表明细胞癌变是细胞从已分化转变到未分化状态的过程,下列叙述正确的是(　　)
A.癌细胞具有和正常分化细胞相近的细胞类型
B.癌细胞的分裂能力与分化程度呈正相关
C.诱导癌细胞的正常分化是癌症治疗的一种策略
D.癌细胞类似于胚胎细胞都脱离了细胞的正常分化
【解析】癌细胞的特征之一是癌细胞的形态结构发生了变化,如体外培养中正常的成纤维细胞呈扁平梭形,转化成癌细胞后变成球形,所以A错误。癌细胞能无限增殖,是分化异常的细胞,所以B错误。癌细胞是脱离了正常分化的细胞,但胚胎细胞是未分化的细胞,所以D错误。
【答案】C
4、(2012·天津高考)下列有关干细胞的叙述,错误的是(　　)
A.自体干细胞移植通常不会引起免疫排斥反应
B.胚胎干细胞在体外培养能增殖但不能被诱导分化
C.组织细胞的更新包括细胞凋亡和干细胞增殖、分化等过程
D.造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可用于治疗白血病
【解析】自体干细胞不属于异物,不会引起自身的免疫排斥反应,故A选项正确;胚胎干细胞具有全能性,在体外培养可以增殖、分化,故B选项错误;组织细胞的更新包括增殖、分化和凋亡过程,故C选项正确;造血干细胞具有分化出多种血细胞的能力,可以治疗白血病,故D选项正确。
【答案】B
5、(2011·北京高考)下列生命过程中，没有发生细胞分化的是（）
A.断尾壁虎长出新尾巴
B.砍伐后的树桩长出新枝条
C.蝌蚪尾巴消失的过程
D.胚胎发育中出现造血干细胞
【解析】A项，断尾壁虎长出的新尾巴为器官，是由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成的；B项，砍伐后的树桩上长出的新枝条是由茎、叶等器官构成的，所以要由不断分裂的细胞群经过分裂分化逐渐形成；C项，蝌蚪尾巴的消失，是细胞程序性死亡的过程-细胞凋亡，不发生细胞分化；D项，造血干细胞属于专能干细胞，是由胚胎发育过程中细胞分化得来的。
【答案】C
6、(2011·安徽高考)干细胞移植现已成为治疗糖尿病的一种临床新技术。自体骨髓干细胞植入胰腺组织后可分化为胰岛样细胞，以替代损伤的胰岛B细胞，达到治疗糖尿病的目的。下列叙述正确的是（ ）
A.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成不同，基因表达产物不同
B.骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，基因表达存在差异
C.胰腺组织微环境造成骨髓干细胞基因丢失，分化成为胰岛样细胞
D.胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化无影响，分化是由基因决定的
【解析】骨髓干细胞与胰岛样细胞的基因组成相同，但二者的基因表达存在差异，因此A项错误，B项正确；胰腺组织微环境对骨髓干细胞分化有影响，使其分化为胰岛样细胞，但骨髓干细胞分化时其基因并未丢失，因此C项和D项都错误。
【答案】B
7、（2011·江苏高考）关于人体细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是( )
A.细胞分化导致基因选择性表达，细胞种类增多
B.细胞衰老表现为酶活性降低，细胞核体积减小
C.细胞凋亡受基因控制，不利于个体生长发育
D.细胞癌变导致细胞黏着性降低，易分散转移
【解析】A项，基因的选择性表达导致细胞的分化，细胞种类增多；B项，细胞衰老表现为细胞内酶活性降低，细胞核体积增大；C项，细胞凋亡受基因控制，对机体有利；D项，由于细胞膜上的糖蛋白等物质减少，使得细胞彼此之间的黏着性显著降低，癌细胞容易分散和转移。
【答案】D
8、（2011·山东高考）下列发生了细胞分化且能体现体细胞全能性的生物学过程是()
A．玉米种子萌发长成新植株
B．小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞
C．小麦花粉经离体培养发育成单倍体植株
D．胡萝卜根韧皮部细胞经组织培养发育成新植株
【解析】A项，玉米种子萌发长成新植株是植物器官的自然生长发育现象，无法体现体细胞全能性。B项，小鼠骨髓造血干细胞形成各种血细胞，是细胞分化的结果，形成的是新类型的细胞，不是个体。无法体现细胞全能性。C项，小麦花粉是生殖细胞，无法体现体细胞全能性。D项，胡萝卜根韧皮部细胞属于体细胞，也是高度分化的细胞，能再发育成植株，可以体现体细胞全能性。
【答案】D
9、（2011·山东高考）下列有关细胞癌变的叙述，正确的是( )21世纪教育网
A．基因突变导致的各种细胞癌变均可遗传
B．石棉和黄曲霉毒素是不同类型的致癌因子
C．人体的免疫系统对癌变细胞具有清除作用
D．癌变细胞内酶活性降低导致细胞代谢减缓
【解析】A项，基因突变属于可遗传变异，但如突变发生在体细胞内，是无法遗传的。B项，石棉和黄曲霉毒素都是化学致癌因子。C项，人体的免疫系统具有防卫功能，也可以监控并清除衰老、损伤及癌变的细胞。D项，癌变细胞内酶活性升高导致细胞代谢加快。
【答案】C
10、（2010·广东高考）骨髓移植是治疗白血病常用的有效方法之一，最主要的原因是移植骨髓中的造血干细胞可在患者体内
A.正常生长 B. 增殖并分化成多种细胞
C.分泌抗体 D. 杀死各种病原菌
【解析】考查学生的理解能力。白血病又称血癌，病人产生大量的异常白细胞，而正常的白细胞、红细胞和血小板产生量减少。移植骨髓中的造血干细胞可以增殖分化形成各种血细胞和淋巴细胞，因此骨髓移植是目前治疗白血病的一种比较有效的方法。
【答案】B
11、（2010·四川高考）某实验室做了下图所示的实验研究，下列相关叙述，正确的是
A．与纤维母细胞相比，过程①形成的诱导干细胞的全能性较低
B．过程②是诱导干细胞的结构和遗传物质发生稳定性差异的过程
C．每个Y细胞只产生一种抗体，故过程③不需要选择性培养基进行筛选
D．过程④产生的单抗，不需细胞膜上载体蛋白的协助就能释放到细胞外
【解析】本题考查细胞分化及细胞工程相关知识，考查学生的综合应用能力。过程1形成的诱导干细胞全能性高，A错。过程2是细胞的分化过程，分化时遗传物质不会发生变化，B错。过程3要用选择培养基才能选出杂交瘤细胞，C错。过程4分泌抗体蛋白，是外排过程，不需载体蛋白协助，D正确。
【答案】D
【考点提升训练】
一、选择题
1、(2012南昌二校联考)英国科学家约翰·苏尔斯顿因发现了存在于高等生物细胞中的nuc1基因(又被称为细胞凋亡基因,其编码的蛋白质能使DNA水解)而荣获2002年诺贝尔生理学或医学奖。下列有关叙述中不正确的是( D )
A.细胞中遗传信息缺失可能是细胞编程性死亡的原因之一
B.如能激活癌细胞nuc1基因,可导致癌细胞死亡
C.蝌蚪尾部细胞的自溶现象是细胞编程性死亡的具体表现
D.生物发育过程中,细胞的产生和死亡的数量始终保持动态平衡
【解析】由于细胞中nuc1基因编码的蛋白质能使DNA水解,使遗传信息缺失,这可能导致细胞编程性死亡;如能激活癌细胞nuc1基因,使其编码蛋白质,使癌细胞内的DNA水解,可以导致癌细胞死亡;蝌蚪尾部细胞自溶是一种基因控制的细胞编程性死亡现象;生物发育过程中,如青少年时期,细胞产生的数量远远大于死亡的数量。
【答案】D
2、(2012安徽师大附中摸底)如图为哺乳动物体内细胞的某些生命活动的示意图。据图判断,下列说法不正确的是( D )
A.细胞a具有分裂和分化的功能
B.细胞c和h中染色体数目与细胞b不同
C.细胞f中同时含有X和Y染色体
D.细胞e所示生理过程取决于膜的选择透过性
【解析】图中细胞c是有丝分裂后期的细胞,细胞h是减数分裂产生的精子,两者与细胞b的染色体数目不相同,B项正确;根据细胞h可知此生物为雄性,C项正确;细胞e所示生理过程为胞吞胞吐,与膜的流动性有关,D项错误。
【答案】D
3、(2011·湖南联考)英国科学家约翰·苏尔斯顿因发现了存在于高等生物细胞中的nuc-1基因(又被称为细胞凋亡基因，其编码的蛋白质能使DNA水解)而荣获2002年诺贝尔生理学或医学奖。下列有关叙述中不正确的是(　　)
A．细胞中遗传信息缺失可能是细胞编程性死亡的原因之一
B．如能激活癌细胞nuc-1基因，可导致癌细胞死亡
C．蝌蚪尾部的自溶现象是细胞编程性死亡的具体表现21世纪教育网
D．生物发育过程中，细胞的产生和死亡的数量始终保持动态平衡
【解析】本题考查细胞凋亡的相关知识。由于细胞中nuc-1基因编码的蛋白质能使DNA水解，使遗传信息缺失，这可能导致细胞编程性死亡；如能激活癌细胞nuc-1基因，使其编码蛋白质，使癌细胞内的DNA水解，可以导致癌细胞死亡；蝌蚪尾部细胞自溶是一种基因控制的细胞编程性死亡现象；生物发育过程中，如青少年时期，细胞产生的数量远远大于死亡的数量。
【答案】D
4、在正常情况下，人体血液中的红细胞、白细胞、血小板都是通过造血干细胞形成的。正常的造血干细胞通过下列哪些过程完成对血细胞的补充 ( )
①细胞增殖 ②细胞分化 ③细胞凋亡
A.① B.② C.①② D.①②③
【解析】细胞分裂是细胞分化的基础，即分化必然伴随着分裂。造血干细胞能分化出各种血细胞，只有造血干细胞的分裂增殖，才能形成各种血细胞。而血细胞的形成过程，不包括细胞凋亡。
【答案】C
5、下列关于细胞生命历程的说法，错误的是 (　　)
A．女性月经期子宫内膜脱落是细胞凋亡的结果
B．脑细胞缺氧而死亡是细胞的坏死
C．细胞分化受基因控制，但不同细胞中基因选择性表达
D．细胞癌变，细胞周期延长；细胞凋亡，细胞周期变短
【解析】细胞分化、衰老、凋亡和癌变等过程，都要受到基因控制，其中细胞分化是基因选择性表达的结果；癌变的细胞，代谢增强，其细胞能无限增殖，细胞周期相对变短；细胞凋亡，代谢减缓，其细胞周期相对变长，甚至不分裂。
【答案】D
6、下列关于细胞分化、衰老、凋亡和癌变的叙述，正确的是 (　　)
①个体发育过程中细胞的衰老对生物体都是有害的　②正常细胞癌变后在体外培养可无限增殖　③由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的　④癌细胞容易在体内转移，与其细胞壁上糖蛋白等物质减少有关　⑤人胚胎发育过程中尾的消失是细胞凋亡的结果　⑥原癌基因和抑癌基因的变异是细胞癌变的内因　⑦低温引起的细胞冻伤和死亡属于细胞坏死
A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【解析】细胞分化、衰老、凋亡、癌变等内容虽然不是高考的重点、难点，但是由于其与人体的生长、发育、衰老和死亡，癌症的预防和治疗等密切相关，事关人体健康，是人们关注的热点，易考查。个体发育过程中细胞的衰老、凋亡是生物体正常的生命现象，对生物体是有益的，有利于生物体保持旺盛的新陈代谢；由造血干细胞分化成红细胞的过程是不可逆的；癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关。
【答案】D
7、(2011·广州联考)在不断增长的癌组织中，每个癌细胞(　　)21世纪教育网
A．都具有两个中心体，且分别位于细胞的两极
B．染色体数未必相同
C．都在诱导因素的影响下产生了原癌基因
D．DNA的量未必相同
【解析】癌细胞的中心体在有丝分裂间期倍增，在新产生的子细胞中只有一个。处于有丝分裂各时期的癌细胞染色体数目未必相同，例如处于有丝分裂后期的细胞，染色体数目会加倍。原癌基因是正常细胞中的基因，原癌基因和抑癌基因发生突变后，导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。处于分裂期和分裂间期的癌细胞中DNA的含量不相同。
【答案】BD
8、（2012·三明模拟）关于细胞分化的说法正确的是 （ ）
①分化是稳定的，而且一般是不可逆的，一旦细胞沿一定方向分化，便不会再脱分化到原先的状态
②细胞分化后，细胞中mRNA不同，tRNA相同
③分化的结果是赋予不同种类的细胞特异的结构和功能
④一般不会出现细胞核遗传物质的改变
⑤细胞分化的实质是基因选择性表达
A.②③④⑤ B.①②④⑤
C.①②③⑤ D.①②③④⑤
【解析】细胞分化具有不可逆性。mRNA是转录的结果，因基因的选择性表达，所以分化后的细胞发生的转录的基因不同，mRNA也就不同，但tRNA的种类相同。细胞分化不会引起遗传物质的改变。
【答案】D
9、据“朝闻天下”报道，目前英国科学家成功将人体皮肤细胞改造成成熟精子。下列与之有关的叙述不正确的是(　　)21世纪教育网
A．人体皮肤细胞和精子都是高度分化的细胞
B．该实验已经证明动物细胞具有全能性
C．如果该实验属实，可以给不育患者带来福音
D．成熟精子的染色体数目是人体皮肤细胞的一半
【解析】细胞全能性的实现是由离体的细胞发育成完整个体，题中只是将皮肤细胞改造成精子，而没有形成完整个体。
【答案】B
10、(2011·湘潭模拟)下列对于细胞分化不同水平的分析，不正确的是(　　)
A．从细胞水平分析，细胞分化是细胞的形态、结构和功能改变的结果
B．从细胞的亚显微结构水平分析，细胞分化是细胞器的数目、形态、结构、功能及细胞质基质成分和功能改变的结果[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
C．从蛋白质分子的角度分析，细胞分化是蛋白质种类、数量、功能改变的结果，这是细胞分化的根本原因
D．从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果
【解析】在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程，叫做细胞分化。从核酸分子的角度分析，细胞分化是基因选择性表达的结果，这是细胞分化的根本原因。
【答案】C
11、(2012·威海质检)下列有关人体细胞的叙述，正确的是 （ ）
①细胞内水分减少，代谢速率减慢是细胞衰老的重要特征之一
②癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程
③癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关
A.①② B.①③ C.② D.②③
【解析】癌变的本质是原癌基因与抑癌基因发生突变导致正常细胞的生长和分裂失控而变成癌细胞。
【答案】B
12、如图是人体细胞生命历程的概括，下列叙述正确的是(　　)
A．3过程发生在整个生命历程中，造成不同细胞间蛋白质种类的不同
B．4过程会使细胞膜的通透性改变，导致物质运输功能提高
C．5过程形成的细胞细胞周期变短，形成的子细胞核增大，染色较深
D．能进行1、2、6过程的细胞都具有细胞周期，并且经历的时间相同
【解析】3过程表示细胞分化，该过程由于基因的选择性表达，导致不同细胞间蛋白质的种类不同；衰老过程中细胞膜的通透性改变，使物质运输功能降低；细胞核增大，染色较深是衰老细胞的特征；不同细胞由于各自生存环境的差异，细胞周期一般是不同的。
【答案】A
13、(2011·杭州模拟)细胞凋亡的生理意义不包括(　　)
A．清除体内多余、无用的细胞
B．清除体内衰老、病变的细胞
C．维持内部环境的相对稳定
D．维持细胞和生物体的正常衰老过程
【解析】本题考查同学们对细胞凋亡意义的理解和记忆。在生物体内，细胞凋亡的意义包括：细胞的自然更新、被病原体感染细胞的清除、维持内部环境的稳定以及抵御外来干扰等。本题选择D项。
【答案】D
14、(2011·潍坊模拟)下列关于细胞的说法，正确的是(　　)
A．细胞体积越大，物质运输速率越高
B．有分泌功能的细胞才存在高尔基体
C．细胞完成分化后，细胞膜的通透性不变
D．通过核孔实现了核质之间频繁的物质交换和信息交流
【解析】核质之间频繁的物质交换和信息交流是通过核孔实现的。
【答案】D
15、(2011·济宁模拟)癌细胞在动物机体内恶性增殖形成肿瘤。观察肿瘤切片时，下列有关肿瘤细胞的叙述正确的是(　　)
A．所有细胞中都可见到染色单体
B．所有细胞都是已分化的细胞
C．所有细胞中DNA含量都相同
D．所有细胞中都合成蛋白质
【解析】肿瘤细胞是无限增殖的细胞，细胞中遗传物质发生改变。
【答案】D
二、非选择题
16、如图表示细胞内发生的一系列重大生命活动，请据图回答：
(1)对于人体来说，在A、B、C、D四项生命活动中，有积极意义的是________________________________________________________________________。
(2)B过程表示一个细胞增殖的后代在形态、结构和功能上发生________的过程。
(3)该生物为________生物，其中A过程的方式可能有____________________________________。
(4)在细胞有丝分裂末期，染色体的动态变化是指______________，在高度分化的生物体细胞中，基因的表达特点是_______________________________________________________________________。21世纪教育网
(5)在动物体内F到E过程的细胞信号主要来自__________和内分泌系统。
(6)由于某种原因，正常细胞发生了D过程，细胞中的原癌基因和抑癌基因发生的变化是_______________________________________________________________________。
【解析】本题综合考查了细胞的生命历程。(1)细胞的一生要经历分裂、分化、衰老和凋亡等阶段，这些过程对于人体来说都是有积极意义的。(2)细胞分化是细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。(3)因有细胞分化等过程，可判断此生物是多细胞生物；含有染色体，则为真核生物的细胞。(4)考查对有丝分裂不同时期染色体规律性变化的理解以及细胞分化的实质——在特定的时间和空间条件下，基因的选择性表达。(5)动物的生命活动主要受神经系统的调节。(6)细胞癌变是细胞的畸形分化，遗传物质发生了改变，即原癌基因和抑癌基因发生了突变。
【答案】(1)A、B、C　(2)稳定性差异　(3)多细胞真核　有丝分裂、无丝分裂和减数分裂　(4)染色体解旋形成染色质　选择性表达　(5)神经系统　(6)发生了基因突变
17、（2012·嘉兴质检） “苏丹红Ⅰ”是一种红色的工业合成染色剂，用于溶剂、油、蜡、汽油增色以及鞋、地板等的增光。全球多数国家都禁止将其用于食品生产。科学家通过实验发现“苏丹红Ⅰ”会导致鼠类患癌，它在人类肝细胞研究中，也显现出可能致癌的特性。
请设计实验探究“苏丹红Ⅰ”是否能诱导大鼠肝癌的发生。
（1）实验材料和用具21世纪教育网
大鼠若干只；普通饲料；三种不同剂量的“苏丹红Ⅰ”溶液A、B、C（分别为低、中、高浓度）；其他所需条件均满足。
（2）实验方法步骤：（请简要写出）
步骤1：选取 的大鼠若干，随机平均分成 组，并编号为甲、乙、丙、丁，分别饲养。
步骤2：分组分类处理（“√”表示添加），见表。
普通饲料
“苏丹红Ⅰ”溶液
甲
√
A
乙
√
B
丙
√
C
丁
√
等量水
步骤3：将四组置于 分笼饲养，定期测量体重，注意观察记录。
步骤4：两年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠肝癌的发生率。
（3）结果预测与分析（至少写出三种情况）。
【解析】本题为对照实验，因此，各组实验大鼠的身体状况、发育、体重应相当，结合题干提示，共设计四组实验，其中甲、乙、丙为不同浓度的“苏丹红Ⅰ”溶液处理，丁组为空白对照。实验结果分析时，探究实验应从各个不同角度分析可能出现的结果，并写出结论。
【答案】（2）身体健康、发育正常、体重相当 4 相同环境条件下
（3）见下表（其他答案合理也可）
大鼠肝癌发生率
结论
甲、乙、丙、丁各组大鼠相当
添加不同剂量的“苏丹红Ⅰ”对大鼠的健康均无不良影响
丙>乙>甲>丁
添加“苏丹红Ⅰ”对大鼠的健康不利，且剂量越大，越有害
丁>甲>乙>丙
添加“苏丹红Ⅰ”对大鼠的健康有利，且剂量越大，越有利
第1、2章 走进细胞 组成细胞的分子
单元复习
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
1.青岛奥帆赛时海面被大量浒苔（一种绿藻）覆盖，形似草坪，一人躺在上面不会下沉，经多方努力被及时处理而保证了奥运比赛的正常进行。另外，作为长春市重要水源地之一的新立城水库，突然出现蓝藻，并迅速繁殖。浒苔和蓝藻最主要的区别是 （ ）
A.浒苔能进行光合作用
B.蓝藻有叶绿素能进行光合作用
C.蓝藻能污染水源
D.浒苔有真正的细胞核，蓝藻的是拟核
【解析】蓝藻是原核生物，浒苔是真核生物。它们都含有叶绿素，都能进行光合作用。
【答案】D
2.（2012·扬州调研）下列生物属于原核生物的一组是 （ ）
①蓝藻 ②酵母菌 ③草履虫 ④小球藻
⑤水绵 ⑥青霉菌 ⑦葡萄球菌 ⑧链球菌
A.①⑦⑧ B.①②⑥⑧ C.①③④⑦ D.①②⑥⑦⑧
【解析】酵母菌、草履虫、小球藻、水绵、青霉菌都属于真核生物。
【答案】A
3.（2012·福州模拟）使用普通光学显微镜观察水中微生物时，若发现视野中微生物向图1所示方向游走，要使其保持在视野中央，请问应该把载玻片向图2所示的哪个方向移动（ ）
21世纪教育网
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【解析】显微镜中所成的像与实像相比是倒置的，题中微生物移动方向是左下方，实际是游向右上方，所以应把载玻片向左下方移动，才能使物像保持在视野中央。
【答案】C
4.（2012·吉安三中期中考试）下列表述①②③④四个框图内所包括生物的共同特征的叙述，正确的是 （ ）
A.框图①内都是原核生物，且都能发生突变
B.框图②内的生物都不含叶绿素，且都是分解者
C.框图③内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁
D.框图④内都是异养生物，且都能分裂生殖[来源:21世纪教育网]
【解析】本题主要考查病毒、原核生物、真核生物的结构特点和代谢及生殖类型。烟草花叶病毒无细胞结构，不属于原核生物，A项错误；硝化细菌可利用土壤中的氨氧化时所释放的能量来制造有机物，即可进行化能合成作用，属于生产者，B项错误；衣藻和金鱼藻属于植物，有细胞壁；酵母菌为真菌，硝化细菌属细菌，都具有细胞壁，C项正确；硝化细菌属自养生物，且进行分裂生殖，而酵母菌在外界条件适宜时进行出芽生殖，外界条件不良时进行有性生殖，D项错误。
【答案】C
5.关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　)
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水21世纪教育网
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
【解析】纤维素中只含有C、H、O三种元素，不存在无机盐。21世纪教育网
【答案】B
6.（2012·济南模拟）下列关于细胞中有机物的说法正确的是 （ ）
A.含有元素C、H、O、N的物质是核酸、酶、果糖、脂肪
B.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
C.淀粉、蛋白质、脂肪在氧化分解时都能释放出能量
D.核糖核酸是染色体的主要成分之一
【解析】组成糖类与脂肪的元素为C、H、O；乳糖属于二糖；DNA（脱氧核糖核酸）是染色体的主要成分之一。
【答案】C
7.生物大分子在生物体生命活动中具有重要的作用。碳原子本身的化学性质，使它能够通过化学键连接成链状或环状，从而形成生物大分子。以上事实可以说明(　　)
①碳元素参与生物体内所有化合物的组成
②地球上的生命是在碳元素的基础上建立起来的
③碳元素是各种化合物中含量最多的元素
④碳元素是组成生物体内有机化合物的基本元素
A．②③④ B．③④
C．②④ D．①③④
【解析】并非所有化合物都含有C，如H2O；C是最基本的元素，是组成有机化合物的基本元素。
【答案】C
8.已知Mn2＋是许多酶的活化剂，例如它能激活硝酸还原酶。当缺Mn2＋时，植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子(　　)
A．对维持细胞的形态和功能有重要作用
B．对维持生物体的生命活动有重要作用
C．对调节细胞内的渗透压有重要作用
D．是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
【解析】Mn2＋能够激活硝酸还原酶，使硝酸发生化学变化后，被植物体利用，这说明Mn2＋对于维持生物体的生命活动有重要作用。解此题的关键是理解题干中无机盐离子的作用。
【答案】B
9.水在生物体内是一种良好的溶剂，也是各种化学反应的介质。下列说法不正确的是(　　)
A．在有氧呼吸过程中，水既是反应物又是生成物
B．休眠的蚕豆子叶细胞比洋葱根尖分生区细胞中结合水的相对含量多
C．低温条件下，当温度适当升高时细胞内自由水与结合水的比值上升
D．收获的种子在晒干过程中散失的水属于结合水
【解析】在有氧呼吸过程中，第二阶段有水的参与，第三阶段有水的生成；一般而言，代谢旺盛的细胞中自由水相对含量较多，衰老或休眠细胞中结合水相对含量较多；收获的种子在晒干过程中散失的水主要是自由水。
【答案】D
10.（2012·烟台模拟）下列为①②③④四类生物的部分特征：
①仅由蛋白质与核酸组成
②具有核糖体和叶绿素，但没有形成叶绿体
③出现染色体和各种细胞器
④细胞壁主要成分是肽聚糖
对应的叙述中，错误的是 ( )
A.SARS病毒最可能属于①
B.肯定没有成形的细胞核的生物是②和④
C.衣藻与洋葱根细胞都属于④
D.有成形的细胞核的生物是③
【解析】由①仅由蛋白质与核酸组成可知，此类生物可能为非细胞结构生物，则SARS病毒最可能属于①，A项正确；没有成形细胞核的生物为原核生物，且原核生物中只有一种细胞器——核糖体，具有叶绿素，但没有叶绿体，其细胞壁的成分是肽聚糖，则②、④肯定为原核生物，B项正确；而衣藻与洋葱根细胞均属于真核生物，所以C项错误；有成形细胞核的生物应为真核生物，它已经出现染色体和各种细胞器，D项正确。
【答案】C
11.（2012·长春模拟）在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料选择的叙述错误的是 （ ）
A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料
【解析】A项中甘蔗、甜菜虽含糖多，但主要为蔗糖，而蔗糖是非还原糖，所以不能做还原糖的鉴定材料；葡萄糖、果糖、麦芽糖是还原糖。
【答案】A
12.（2012·厦门质检）下列有关组成细胞化合物的叙述，不正确的是 （ ）
A.细胞的能源物质是糖类、脂肪、蛋白质、核酸
B.多糖、蛋白质、核酸都是由单体连接成的多聚体
C.葡萄糖是淀粉、糖原、纤维素的基本单位
D.有的蛋白质必须与特定的无机盐离子结合才具有相应的生物学功能
【解析】淀粉、糖原、纤维素都属于糖类，基本单位都是葡萄糖。有的蛋白质如血红蛋白必须与特定的无机盐离子——Fe2+结合后才有相应的功能。核酸不是能源物质，故A项错误。
【答案】A
13.（2012·芜湖质检）艾滋病研究者发现，1%～2%的HIV感染者并不发病，其原因是他们在感染HIV之前体内存在三种名为“阿尔法–防御素”的小分子蛋白质，以下对“阿尔法–防御素”的推测中不正确的是 ( )
A.一定含有C、H、O、N四种元素
B.一定含有20种氨基酸
C.高温能够破坏其结构
D.人工合成后可以用于防治艾滋病
【解析】由题干可知，“阿尔法?防御素”是蛋白质，蛋白质中一定含有C、H、O、N四种元素，但不一定每种蛋白质中都含有20种氨基酸。高温可使蛋白质变性，即能够破坏其空间结构；由题干信息可知，“阿尔法?防御素”可用于防治艾滋病。
【答案】B
14. (2012·湛江一中月考)下图四种化合物的化学组成中，圆圈中所对应的名称正确的是 （ ）21世纪教育网
21世纪教育网
A.①腺嘌呤脱氧核苷酸
B.②腺苷
C.③腺嘌呤脱氧核苷酸21世纪教育网
D.④腺嘌呤
【解析】图中圆圈所对应的名称分别为：①腺嘌呤核糖核苷酸（或一磷酸腺苷）；②腺嘌呤；③腺嘌呤脱氧核苷酸；④腺嘌呤核糖核苷酸。
【答案】C
15.（2012·敦煌三中模拟）下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述中，错误的是（ ）
A.合成ATP、DNA、RNA、［H］、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作为原料
B.根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明某些金属元素可以成为一些复杂蛋白质的构成元素
C.观察人的口腔上皮细胞时要用浓度为0.9%的生理盐水，观察蛙的肠系膜中血液流动时使用的生理盐水浓度为0.65%，这说明无机盐在维持细胞的形态和功能中有重要作用
D.人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料
【解析】组成脂肪的基本元素是C、H、O，有的含有P、S，所以合成脂肪时不一定需要磷酸盐作原料。
【答案】A
16.人的胰岛素和胰蛋白酶的主要成分都是蛋白质，但合成这两种蛋白质的细胞的功能却完全不同，其根本原因是(　　)
A．不同细胞中遗传信息情况不同
B．不同细胞中遗传信息的表达情况不同
C．不同细胞中组成蛋白质的氨基酸种类、数量和排列顺序不同
D．不同细胞中的细胞器的数量不同
【解析】不同的细胞合成不同的蛋白质，从而导致细胞功能的不同，其根本原因是基因在不同的细胞中进行了选择性表达。
【答案】B
17.某50肽中有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现脱掉其中的丙氨酸(相应位置如图)得到4条多肽链和5个氨基酸(脱下的氨基酸均以游离态正常存在)。下列有关叙述错误的是(　　)
A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B．若将得到的5个氨基酸缩合成5肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若新生成的4条多肽链总共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链将脱去3个H2O分子
【解析】据图分析可知，每脱掉1个丙氨酸需要破坏2个肽键，脱掉4个丙氨酸共破坏了8个肽键，有8分子水参与，故该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了8个氧原子；得到的5个氨基酸，其中有4个是相同的丙氨酸，故这5个氨基酸缩合成5肽，可有5种不同的氨基酸序列；每条肽链中至少有1个游离的氨基和1个游离的羧基，故新生成的4条多肽至少有4个氨基，至少有4个羧基，再多出的羧基(或氨基)必定在R基上；这4条多肽链若重新连接成一条长链，需要连接3个位点，形成3个肽键，脱去3分子水。
【答案】A
18. 下列关于生物大分子的叙述，正确的是
A．蛋白质是由多个氨基酸分子通过肽键相互连接而成的高分子化合物
B．DNA是一切生物遗传信息的载体
C．酶是生物体产生的具有催化活性的生物大分子
D．RNA通常只有一条链．它的碱基组成与DNA完全不同
【解析】本题考查了常见的生物大分子。蛋白质是由多个氨基酸以肽键相互连接而成的高分子化合物；而DNA是主要的遗传物质，某些生物如烟草花叶病毒、SARS病毒和乙肝病毒等是以RNA为遗传物质的；酶是具有催化活性的生物大分子；RNA的碱基组成包括A、U、C、G，而DNA的碱基组成包括A、T、C、G，所以具有相同部分。
【答案】AC
19.（2012·中山调研）下列关于组成细胞的化合物的叙述，不正确的是 ( )
A.可以用右图来形象地表示：抗原、载体、蛋白质之间的关系
B.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
C.棉和麻细胞的组成成分主要是纤维素
D.蔗糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖，脂质具有调节生理代谢的功能
【解析】抗原、载体由DNA或蛋白质等形成，因此①可表示抗原，②表示载体，③表示蛋白质，A项正确；肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质，不同结构的蛋白质，具有不同的功能，因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其功能肯定发生改变，B项错误；棉和麻细胞的主要成分是纤维素，C项正确；蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖，乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖；脂质中的固醇类激素能调节生理代谢，D项正确。
【答案】B
20.科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示，下列结论与结果不相符的是 (　　)
A．钙和硼对花粉粒萌发和花粉管生长都有同样的影响
B．适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长
C．钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉粒的萌发
D．硼对于花粉粒萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长
【解析】本题考查获取信息的能力，从题图中可以看出，钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉粒的萌发；硼对于花粉粒萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长；适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉粒萌发或花粉管生长；钙、硼对花粉粒萌发和花粉管生长的影响情况不同。21世纪教育网
【答案】A21世纪教育网
21.下列关于HIV、幽门螺杆菌、人体肿瘤细胞的叙述，正确的是(　　)
A．都含有DNA　　　　　 B．都具有增殖能力
C．都属于原核生物 D．都含有核糖体
【解析】HIV是病毒，无细胞结构，其遗传物质为RNA。
【答案】B
22.下图表示多糖、蛋白质和脂肪的氧化途径。对此图的描述错误的是
A．①②③④分别代表脂肪酸、甘油、丙酮酸、二碳化合物
B．在生物细胞内发生的⑤过程称为三羧酸循环
C．⑥表示H+和氧气结合生成水的过程，其场所在线粒体内膜
D．此图中⑦代表ATP，显示多糖、脂肪、蛋白质都可作能源物质
【答案】A
23.（2011·山西模拟）下列物质中都含有肽键的一类物质是
A.酶、雄性激素、抗体 B.胰岛素、抗体、生长激素
C.雄性激素、载体、酶 D.维生素D、甲状腺激素、雌性激素
【解析】含有肽键的物质是蛋白质，绝大部分酶是蛋白质，性激素、维生素D都属于固醇，属于脂质。
【答案】B
24.（2011·安徽模拟） 植物细胞在含有各种必需物质的培养基中培养，其中一种化合物具有放射性（3H标记）。经过一段时间后，将这些细胞固定，进行显微镜检查，利用放射自显影，发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。由此可以判断被标记的化合物是 （ C ）
A．一种氨基酸　　 B．一种核糖核苷酸 　　21世纪教育网
C．一种脱氧核苷酸　　 D．一种单糖
【解析】发现放射性集中在细胞核、线粒体和叶绿体，可知被标记的物质最后组成了DNA，DNA的基本结构单元是脱氧核苷酸。
【答案】C
25.（2012·临沂模拟）下图为用普通光学显微镜观察某植物根尖细胞有丝分裂过程中的两个视野，其中细胞甲为主要观察对象，若要由视野A变为视野B时，有关操作过程中不正确的是 ( )
A.转动粗准焦螺旋
B.转动细准焦螺旋
C.调节光圈
D.向左下方移动装片
【解析】视野A变为视野B时，由低倍镜转换为高倍镜，因此不能转动粗准焦螺旋。
【答案】A
二、非选择题
26.（2012·厦门模拟）如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子，请分析回答下列问题：
（1）物质a是 ，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是 。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是 。
（2）物质b是 ，其分子结构的特点是 。
若某种B分子由n个b分子（平均相对分子质量为m)组成的2条链组成，则该B分子的相对分子质量大约为 。
（3）物质c在人体细胞中共有 种，分子中 的不同决定了c的种类不同。
（4）物质d是 ，d和 、 都属于固醇类物质。
【答案】（1）葡萄糖 糖原 脂肪
（2）氨基酸 至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上 mn-18(n-2)
(3)4 含氮碱基
（4）雄性激素 胆固醇 维生素D
27.下图是几种生物的基本结构单位，请据图回答：
(1)最有可能属于病毒的是________，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是________；病毒的生活及繁殖必须在____________________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是________，它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是____________________，与真核细胞的统一性则表现在____________________________。
(3)图中能进行光合作用的是________，能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有______________。
(4)__________图展示了哺乳动物的平滑肌细胞，其遗传物质的载体不同于其他三种图示的是________________________。
【解析】图A、B有细胞结构，但无成形的细胞核，应为原核细胞，其中A为细菌，B为蓝藻。图C无细胞结构，应为病毒。图D有成形的细胞核，应为真核细胞。
【答案】(1)C　无细胞结构　寄主(活)细胞
(2)A、B　没有由核膜包围的细胞核　都具有相似的细胞膜与细胞质，具有与细胞代谢和遗传关系十分密切的DNA　(3)B(蓝藻细胞)　藻蓝素和叶绿素　(4)D　遗传物质主要存在于染色体上
28.分子马达是由生物大分子构成并利用化学能进行机械做功的纳米系统。天然的分子马达，如：驱动蛋白、RNA聚合酶、肌球蛋白等，在生物体内参与了胞质运输、DNA复制、细胞分裂、肌肉收缩等一系列重要生命活动。
(1)根据上述材料可知，下列属于分子马达的是________。
A．DNA解旋酶　　 　　　 B．核苷酸
C．葡萄糖 D．水
(2)合成分子马达所需的原料是________，原料间结合的方式叫________。
(3)上述材料表明，分子马达是通过其________、________等功能而参与生物体的一系列生命活动的。
(4)下列各项植物的生命活动中，可以不需要分子马达参与的是________。(多选)
A．渗透吸水 B．染色体移向细胞两极
C．生长素的极性运输 D．释放O2
【解析】(1)从题目给出的信息进行分析比较可知，分子马达的本质是蛋白质，四个选项中属于蛋白质的是DNA解旋酶。
(2)合成蛋白质的原料是氨基酸，氨基酸之间通过脱水缩合的方式结合。
(3)题干中分子马达的作用可以归结为两类：催化作用(DNA复制)和分子的运动(胞间运输、肌肉收缩等)。
(4)渗透吸水主要与渗透压和半透膜两侧的浓度有关，与蛋白质无关；植物释放O2，是通过扩散作用进行的，也不需要蛋白质参与。
【答案】(1)A　(2)氨基酸　脱水缩合　(3)催化　运动　(4)AD
第3章 细胞的基本结构
单元复习
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
一、选择题21世纪教育网
1.(2012厦门双十中学月考)科学家在制备较纯净的细胞膜时,一般不选用植物细胞,其原因是( )
①植物细胞细胞液中的有机酸会溶解膜结构
②光学显微镜下观察植物细胞,看不到植物细胞膜
③植物细胞的细胞膜较薄21世纪教育网
④植物细胞有细胞壁,提取细胞膜的过程比较繁琐
⑤植物细胞内会有其他膜结构干扰
A.①④ B.②③ C.②⑤ D.④⑤
【解析】制备细胞膜时一般都用哺乳动物成熟的红细胞,该类细胞中没有细胞核及各种具膜的细胞器,避免了细胞膜与核膜、细胞器膜分离的麻烦,经离心即可得到较纯净的细胞膜。此外,植物细胞外面还有一层细胞壁,处理起来要繁琐得多。
【答案】D
2. (2012泉州惠安高级中学月考)关于下列结构的说法,不正确的是( )
A.胰岛素的合成和分泌涉及的细胞器只有①②⑤
B.①③⑤上进行的反应一般都需要②提供能量
C.观察活细胞中的②常用健那绿染液进行染色
D.①与③之间的转化能体现生物膜的流动性
【解析】分析图示可知,结构①②③④⑤依次是高尔基体、线粒体、内质网、叶绿体和核糖体。胰岛素的合成和分泌需要核糖体(合成)→内质网(加工)→高尔基体(进一步加工)三种细胞器,还需要线粒体提供能量。故A项错误。
【答案】A
3. (2012三明一中段考)下列关于细胞结构、成分的描述中,正确的是( )
A.区分一个细胞是动物细胞还是植物细胞,最可靠的方法是检查它是否具有中心体21世纪教育网
B.生物体内的多糖都是能源物质,且都储存于细胞内
C.需氧型生物的细胞都以线粒体作为产能的“动力车间”
D.细菌、真菌都以核糖体作为“生产蛋白质的机器”
【解析】由于低等植物细胞也有中心体,所以区分动植物细胞最可靠的方法是检查它是否具有细胞壁,而不是看是否具有中心体;纤维素是多糖,但不是能源物质;需氧型生物的细胞如果是原核细胞,不存在线粒体;细菌是原核生物,真菌是真核生物,都有核糖体,都能合成蛋白质。
【答案】D
4. (2012届·茂名模拟)在处理污水时，人们设计出一种膜结构，有选择地将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属离子对水的污染。这是模拟细胞膜的哪方面功能（ ）
A.将细胞与外界环境分隔开的功能
B.控制物质进出细胞的功能
C.进行细胞间信息交流的功能
D.具有免疫作用的功能[来源:21世纪教育网]
【解析】从题干信息可知，这种膜结构可选择性地控制物质进出，这与细胞膜能控制物质进出细胞这一功能相一致。
【答案】B
5. (2012·山东曲师大附中期中)下图为原核生物蛋白质合成示意图，据图推测下列叙述中不正确的是(　　)

A．胞外酶是通过Ⅰ途径来合成的
B．呼吸酶是通过Ⅱ途径来合成的
C．Ⅰ途径中核糖体通过多肽链实现与膜结合
D．蛋白质合成所需的模板在细胞核内形成
【解析】由图示途径Ⅰ可推知胞外酶的形成过程。
【答案】D
6.（2012·长葛第三实验中学月考）有人利用真核单细胞生物a、b做了如下实验，这个实验最能说明的问题是 ( )
A.控制c性状发生的遗传信息来自细胞核
B.控制c性状发生的遗传信息来自细胞质
C.c性状发生是由细胞核和细胞质的遗传信息共同决定的
D.细胞核内的遗传信息控制生物一切性状的发生
【解析】据图示可以看出c的性状表现取决于a的细胞核，而不是取决于b的细胞质，即细胞核是遗传特性的控制中心。
【答案】A
7.下图为某同学画的洋葱根尖分生区细胞处于分裂间期时的模式图，根据此图得出的结论，不正确的是(　　)
A．图中出现了两处明显的错误，体现在结构2和4上
B．被称为有机物合成“车间”的结构是5
C．在细胞分裂末期，7的活动会增强，合成结构8
D．如果用一定手段破坏7所示的结构，细胞可能会出现多个结构9
【解析】洋葱根尖分生区细胞呈正方形；根尖分生区细胞不是成熟的植物细胞，没有中央大液泡，不含叶绿体，图中共3处明显错误。内质网与糖类、脂质、蛋白质的合成有关，被称为细胞内有机物的合成“车间”。7为高尔基体，在植物细胞中高尔基体与细胞壁的形成有关。破坏洋葱根尖分生区细胞中的高尔基体，细胞分裂时，由于细胞壁不能形成，不能形成2个子细胞，从而形成多核细胞。
【答案】A
8.“细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。”下列叙述与这一观点不相符的是
A．细胞只有保持完整性，才能正常地完成各项生命活动
B．病毒没有细胞结构，病毒的生命活动只能在宿主细胞中才能完成
C．离开了细胞的细胞器如线粒体和叶绿体等能独立完成各自的功能
D．离开了细胞的细胞器如线粒体和叶绿体等不能独立完成各自的功能
【答案】D
9. (2012·湘潭高三第一次模拟)现有氨基酸800个，其中氨基总数为810个，羧基总数为808个，则由这些氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质共有肽键、氨基和羧基的数目依次为(　　)
A．798、2和2 B．798、12和10
C．799、1和1 D．799、11和9
【解析】800个氨基酸中有氨基810个和羧基808个，则说明10个氨基和8个羧基在R基中。800个氨基酸合成的含有2条肽链的蛋白质，其肽键数目＝800－2＝798，氨基数目＝10＋2＝12，羧基数目＝8＋2＝10。
【答案】B
10.图中①～④表示某细胞的部分细胞器。下列有关叙述正确的是(　　)
A．该图一定是高倍光学显微镜下看到的结构
B．此细胞不可能是原核细胞，只能是动物细胞
C．结构①不能将葡萄糖分解成二氧化碳和水
D．结构①和④都存在碱基A和T的互补配对[来源:21世纪教育网]
【解析】该图表示的是细胞的亚显微结构，只能在电子显微镜下才能观察到；原核细胞中除具有核糖体外，不具备其他细胞器，该细胞中含有中心体，可能是动物细胞或低等植物细胞；①表示线粒体，葡萄糖只能先在细胞质基质中分解成丙酮酸，线粒体再吸收丙酮酸进行进一步氧化分解；A和T的互补配对发生在DNA分子复制、转录、逆转录等过程，线粒体中可进行DNA分子复制、转录过程，存在A和T的配对，在核糖体中发生翻译过程，不涉及A和T的配对。
【答案】C
11.（2011·安徽模拟）下列关于细胞结构和功能的叙述，错误的是
A．生物膜相互转化的基础是膜的组成和结构的相似性
B．唾液腺细胞和胰腺细胞中高尔基体的数量较多
C．细菌和酵母菌都有细胞膜、核糖体和DNA
D．生物体的性状都是由细胞核内的遗传物质控制的
【解析】因为在线粒体、叶绿体中也含有少量的遗传物质DNA，能够控制一些形状，因此，生物的性状并非只由细胞核内的遗传物质控制，D项是错误的。
【答案】D
12.（2012·济宁一中质检）下面甲、乙、丙三图是细胞的部分结构或细胞的模式图，下列对有关图的描述错误的是 ( )
A.图中甲、乙、丙分别是线粒体、细胞核、细菌
B.三种结构中都有由DNA和蛋白质构成的染色体21世纪教育网
C.从结构上看，甲和乙的相同点是都具有双层膜
D.从功能上看，甲和丙都能进行有机物的氧化分解
【解析】图中甲、乙、丙分别表示线粒体、细胞核、细菌。线粒体和细菌中所具有的DNA都不与蛋白质结合构成染色体，染色体只存在于真核细胞的细胞核中。
【答案】B
13.（2011·北京摸底考试）牛奶中含有乳球蛋白和奶酪蛋白等物质，在奶牛的乳腺细胞中，与乳汁的合成与分泌功能有密切关系的细胞器有
A．核糖体、线粒体、内质网和高尔基体 B．线粒体、内质网、高尔基体和中心体 C．溶酶体、线粒体、核糖体和高尔基体 D．核糖体，叶绿体、高尔基体和内质网
【答案】A
14．下列有关生物膜系统的说法正确的是
A．细胞膜、叶绿体的内膜与外膜、内质网膜与小肠黏膜都属于生物膜系统
B．所有的酶都在生物膜上，没有生物膜生物就无法进行各种代谢活动
C．生物膜的组成成分和结构都是一样的，在结构和功能上紧密联系
D．细胞内的生物膜把各种细胞器分隔开，使细胞内的化学反应不会互相干扰
【答案】D
15．（2011·福建模拟）下图表示旺盛地分泌肠液（含有我种消化酶）的小肠上皮细胞，其中⑤为附着在内质网上的核糖体。下列与此相关的表，述中不正确的是
A．转录多份相同的信使RNA才能保证细胞功能的实现
B．合成分泌过程经历的途径大致是⑤⑥④③②①
C．图中所示细胞不同结构的生物膜成分无差异
D．②将消化酶外排出小肠上皮细胞的方式是胞吐作用
【答案】C
16.细胞色素c是动植物细胞中普遍存在的一种由104个氨基酸组成的化合物，在生成ATP的过程中起着重要作用。那么，对于叶肉细胞来说，细胞色素c的合成场所及其发挥生理作用的细胞器分别是
①线粒体 ②叶绿体 ③内质网 ④高尔基体 ⑤核糖体
A.③，①④ B.④，②③
C.⑤，①② D.⑤，①③
【解析】细胞色素c是由氨基酸组成的蛋白质分子，其合成场所是核糖体；由于它在合成ATP的过程中起重要作用，而细胞中与ATP合成有关的细胞器有线粒体和叶绿体，所以它发挥生理作用的细胞器是线粒体和叶绿体。
【答案】C
17.人体注射卡介苗后，经过一段时间，血液中就会出现抗结核杆菌的抗体。抗体的产生体现了细胞膜的哪一种功能
A．控制物质进出细胞
B．将细胞与外界环境分隔开
C．排泄功能
D．进行细胞间的信息交流
【解析】抗体是由抗原刺激B细胞后，由B细胞分化成浆细胞产生的，不同的抗原刺激产生不同的抗体，因此，抗体的产生体现了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。
【答案】D
18.如图为关于细胞的生物膜系统的概念图，下列相关叙述错误的是 ( )
A.图中a、b、c分别是指细胞膜、细胞器膜和核膜
B.图中m是指叶绿体的类囊体薄膜
C.图中p是指线粒体的内膜
D.图中的f和h分别是指内质网膜和高尔基体膜
【解析】由图可知，a是核膜，b是细胞器膜，c是细胞膜，m是叶绿体的类囊体薄膜，e是线粒体膜，f是内质网膜，g是囊泡，h是高尔基体膜。
【答案】A
19.（2012·望江鸦滩中学月考）如图表示从血液中制备核糖体的大致过程，对该过程的叙述不合理的是 ( )
A.步骤①中加入14C氨基酸的目的是为了在步骤⑤中检测核糖体
B.步骤②的目的是破坏细胞膜
C.步骤③、④的目的是分离细胞器或细胞结构
D.该过程运用了渗透作用原理、同位素示踪法、离心法、层析法
【解析】分析图示可知，制备核糖体的过程中，运用了渗透作用的原理、同位素示踪和离心法，没有使用层析法，D项错误。
【答案】B
20.下列有关核膜和细胞膜的叙述中错误的是( )
A.主要成分都是脂质分子和蛋白质分子
B.两者蛋白质分子的种类有差异
C.核膜由于具有核孔，因而是全透的
D.核膜有2层，细胞膜只有1层
【解析】核膜和细胞膜都属于生物膜，其组成成分和功能大致相同。核膜有2层，细胞膜只有1层。
【答案】C
21.下列关于叶绿体和线粒体的描述，错误的是( )21世纪教育网
A.它们都由两层生物膜构成且是生物膜系统的组成部分
B.它们的内部都有基质且含有DNA和相同的酶
C.叶绿体内部还有类囊体堆叠成的基粒且上面附有很多色素
D.线粒体内膜上附有许多酶且能催化氢氧的化合生成水
【解析】线粒体和叶绿体均具有两层膜，线粒体是进行有氧呼吸的主要场所，叶绿体是进行光合作用的场所，二者的内部都有基质且含有DNA，但由于功能不同，所含的酶也不同。21世纪教育网
【答案】B
22.下图为某高等植物叶肉细胞结构模式图，相关叙述正确的是（ C ）
①图中能产生ATP的结构有1、2、5；
②1中产生的一分子CO2扩散出来进入2中被利用，穿过的磷脂双分子层的层数为4层；
③2与4中都含有叶绿素和类胡萝卜素等色素；
④3是遗传物质储存和复制的主要场所，是细胞遗传特性和细胞代谢活动的控制中心。
A．①④ B．②③④ C．①②④ D． ①②③④
【答案】C
23.下列有关生物膜的应用，正确的是
A.海水淡化中应用了生物膜的信息传递功能
B.抗旱、抗寒品种的培育，与基因有关而与生物膜无关
C.可以利用生物膜的选择透过性进行污水处理
D.人工膜可以模拟生物膜的能量交换功能
【解析】目前研究生物膜的作用主要有：①为搞清细胞的生命活动提供了基础；②工业上人工模拟生物膜，试图过滤海水，处理污水；③农业上提供了寻找培育抗旱、抗寒、耐盐新品种的途径；④医学上尝试制作透析型人工肾，以上都是利用了生物膜的选择透过性原理。
【答案】C
24.在观察藓类叶片细胞叶绿体形态与分布，观察DNA、RNA在细胞中的分布，观察植物根尖细胞有丝分裂，观察植物细胞的吸水和失水的四个实验中，它们的共同点是 （ D ）
A．实验全过程都要使实验对象保持生活状态 B．都需对材料进行染色
C．实验操作过程中都需要用到盐酸 D．都需要使用显微镜观察
【答案】D
25.下列关于高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体的实验的说法不正确的是(　　)
A．牙签消毒、实验前漱口都是为了保证该实验的准确性
B．制作装片时在载玻片上滴一滴0. 9%的NaCl溶液，目的是维持口腔上皮细胞的正常形态[来源:21世纪教育网]
C．在高倍镜下观察可以看到活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色
D．在高倍镜下观察可以看到线粒体有2层磷脂分子层
【解析】用高倍镜观察人的口腔上皮细胞线粒体这一实验中，牙签消毒是为了排除牙签上其他生物细胞对本实验的干扰，而漱口是为了避免食物残渣对本实验的影响，二者都是为了保证实验的准确性。滴一滴0.9%的生理盐水，可以让离体的口腔上皮细胞处于一个与原先一样的生存环境以维持正常的形态。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可以使活细胞的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。电子显微镜下观察线粒体具双层膜，4层磷脂分子层。
【答案】D
二、非选择题
26．下图为细胞内蛋白质合成与转运的示意图，请据图回答：
（1）结构①（核糖体）的组成单位在细胞核内形成后，进入细胞质结合在 上进行翻译。核糖体移动的方向是 （向左 向右）
（2）结构②合成的蛋白质进入③ 最后形成囊泡排出细胞外，此过程一共穿过 层磷脂分子层。能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是 。
（3）若用放射性同位素示记U（尿嘧啶），一段时间后图中具有放射性的结构包括细胞质基质、 、 、 。
（4）细胞器③和细胞器④ 上的相关酶可以对蛋白质进行加工和再加工，比如加工成糖蛋白后 ，通过囊泡运输到细胞膜，再分泌到膜外，这一过程体现了生物膜的结构特点是 。
（5）在结构①上合成的蛋白质如 （填写一个具体例子）可以通过 进入到细胞核内。
【答案】（1）mRNA 向右
（2）内质网 0 内质网
（3）细胞核、线粒体、核糖体
（4）高尔基体 具有一定的流动性
（5）构成染色体（或核糖体）的蛋白质（或DNA聚合酶、RNA聚合酶等）核孔
27. （2012届·惠州调研）（16分）下列是细胞的部分结构放大图，请据图回答下列问题：
（1）在植物细胞有丝分裂末期，将一个细胞分裂为两个细胞的过程中，与细胞壁形成有关的细胞器是［ ］ 。
（2）在细胞分裂间期，被碱性染料染成深色的结构是［ ］ ，细胞进行生命活动所需的能量主要由［ ］ 供给。
（3）观察活细胞中的②常用的染色剂是 。
（4）图中不属于生物膜系统的是 （填序号），不符合孟德尔遗传规律的遗传物质存在于 （填序号）中。
（5）用含有35S标记的氨基酸的培养基培养动物细胞，该细胞能合成并分泌一种含35S的蛋白质。请写出35S在细胞各结构间移动的先后顺序（用“→”和序号表示先后顺序） 。
（6）信使RNA在细胞核中合成后由细胞核进入细胞质中并与核糖体结合，通过的生物膜的层数是 层。
【答案】（1）① 高尔基体
（2）c 染色质 ② 线粒体
（3）健那绿染液
（4）⑤ ②、④
（5）⑤→③→①→⑥
(6)0
28.图甲是某种生物细胞的亚显微结构示意图，图乙为此细胞相关生理过程示意图，请据图回答：
(1)1的结构特点是________________________________________________________。若图甲细胞是根尖分生区细胞，则图中不该有的细胞器是_________和_________(用图中数字表示)。
(2)在细胞有丝分裂过程中，周期性重建和消失的匀质球形小体是[　　]_________。
(3)图中4和11两种结构的膜面积都很大，其中4增加膜面积是通过_________，11增加膜面积是通过_________。(填结构名称)
(4)比较11中内、外膜的蛋白质的含量，可发现内膜的蛋白质的含量明显高于外膜，原因主要是_________________________________________________________________。
上图中的几种生物膜中，在细胞中分布最广泛的是[　　]_________。
(5)在较强的光照条件下，B产生的CO2主要去向是图乙中的途径_________(用图乙中的字母表示)。21世纪教育网
(6)在A和B中都会产生[H]，但其产生的场所和功能是不同的：在A中产生[H]的场所是________________________________________________________________________，
功能是_____________________________________________________________________
_________________________________________________________。
(7)在A中，ATP的运动方向是________________________________________________;
在B中产生[H]的场所是_____________________________________________________
【答案】(1)具有一定的流动性　4　14 (2)6　核仁 (3)基粒(或类囊体) 内膜 (4)内膜上含有许多与有氧呼吸有关的酶 12 内质网 (5)d、e (6)叶绿体的基粒上　还原三碳化合物细胞质基质和线粒体基质 与氧气反应生成水 (7)叶绿体的基粒→叶绿体的基质 细胞质基质、线粒体基质→线粒体内膜
第4章 细胞的物质输入和输出
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
1. 关于选择透过性膜和半透膜的关系，正确的说法是 ( )
①具有半透性一定具有选择透过性
②具有选择透过性一定具有半透性
③活的生物膜才具有选择透过性
④只有活的生物膜才具有半透性
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
【解析】半透膜是指一些物质（一般是小分子物质）能透过，而另一些物质不能透过的多孔性薄膜，如小分子可以透过玻璃纸，而蔗糖分子则不能。选择透过性膜是指水分子可以自由通过，细胞要选择吸收的离子、小分子可以通过，而其他的离子、小分子和大分子则不能通过的膜，并且只有活的生物膜才是选择透过性膜。物质能否透过半透膜取决于物质分子与膜孔大小的关系；而能否透过选择透过性膜则一般取决于膜上载体蛋白的种类。因此，可以说选择透过性膜相当于半透膜，反之则不然。
【答案】C
2.（2012·东莞质检）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.将植物细胞置于不同浓度的蔗糖溶液中，能发生质壁分离和复原的是活细胞
C.洋葱根尖经解离后若发现细胞被龙胆紫溶液染上了色，则表明此时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
【解析】能发生质壁分离和复原的一定是活细胞，B项正确；细胞质流动缓慢，则表明此时细胞的代谢缓慢，但依旧是活细胞，A项错误；洋葱根尖经解离后的细胞均为死细胞，C项错误；细菌没有趋向水绵照光部位，不能说明细菌细胞为死细胞，可能该细菌不是好氧性细菌，D项错误。
【答案】B
3.科学家预计在不久的将来，能研制出“瘦素穿肠蛋白”来治疗肥胖，通过口服能进入人体血液，可以减轻肥胖症患者通过肌肉注射的痛苦，你推测这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为(　　)
A．渗透作用 B．主动运输
C．被动运输 D．胞吞
【解析】“瘦素穿肠蛋白”是一类大分子蛋白质，这种药品穿过小肠上皮细胞最可能的方式为胞吞。
【答案】D
4.（2012·蚌埠调研）用完全培养液在两个相同的容器内分别培养水稻和番茄苗，假设两植物的吸水速率相同，一段时间后，测定培养液中各种离子与实验开始时各种离子浓度之比如图所示。
该实验的结果不能说明 （ ）
A.不同植物对各种离子的需要量是不同的
B.与番茄相比，水稻对Si4+需要量大，对Ca2+需要量小
C.不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的
D.植物对各种离子的吸收速率与溶液中离子的浓度有关
【解析】由图例分析可知，不同植物对同种离子的需要量及同一植物对不同离子的需要量不同，水稻吸收的Si4+多，对Ca2+、Mg2+吸收少，而番茄吸收的Ca2+和Mg2+较多，对Si4+吸收量少。这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的。图中并不能看出植物体对各种离子的吸收速率与溶液中的离子浓度有关。
【答案】D
5.放入30%蔗糖溶液中不会发生质壁分离的一组细胞是(　　)
①洋葱根尖生长点细胞　②人的口腔上皮细胞　③洋葱表皮细胞　④干种子细胞　⑤蛔虫卵细胞
⑥洋葱根毛细胞
A．①④⑤⑥　　　　　　　
B．②③④⑤
C．①②④⑤
D．①②④⑥
【解析】发生质壁分离的细胞必须是具有大液泡的植物细胞，根尖生长点细胞、干种子细胞由于没有大液泡，所以不能发生质壁分离；而蛔虫属于动物，其卵细胞和人体细胞均不存在细胞壁，因此也不能发生质壁分离。
【答案】C
6. （2012届·济宁一中质检）如图表示植物细胞渗透作用图解，下列说法中错误的是( )21世纪教育网
A.成熟植物细胞发生渗透作用的主要原因是原生质层相当于一层半透膜
B.不成熟的植物细胞，如根尖分生区细胞，不能发生渗透吸水或失水
C.当溶液浓度甲>乙时，成熟植物会因渗透失水而发生质壁分离现象
D.当溶液浓度甲=乙时，细胞处于渗透平衡状态，但仍有水分子由甲→乙
【解析】不成熟的植物细胞仍能发生渗透作用，但不会发生质壁分离现象，B项错误。成熟植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，当渗透平衡时，仍有水分子移动，只是单位时间内，由甲→乙和由乙→甲的水分子数相等。
【答案】B
7.(2011·烟台模拟)能够反映细胞膜具有选择透过性功能特点的实例有(　　)
①白细胞吞噬病菌　②细胞膜外K＋的浓度远低于膜内　③变形虫的变形运动　④唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶　⑤海带细胞内的I－浓度远远高于海水中的I－浓度
A．①③④
B．②④⑤
C．①③
D．②⑤
【解析】细胞膜具有选择透过性功能是通过对物质的选择性吸收来体现的，其主要表现为载体蛋白所具有的特异性。题干中②⑤所述物质都是通过主动运输方式进入细胞的，是细胞膜具有选择透过性功能的具体体现。①③是细胞膜结构特点的具体体现，唾液腺细胞分泌唾液淀粉酶是通过胞吐实现的，其理论依据也是细胞膜的结构特点。本题选择D项。
【答案】D
8.脂质体是一种人工膜(如图)，由磷脂和胆固醇组成，可用作转基因研究或制备药物。下列叙述不正确的是(　　)
21世纪教育网
A．脂质体表面交联抗体，可把药物运到患病部位21世纪教育网
B．防止免疫系统识别脂质体，需用某些化学物质修饰
C．甲为脂溶性药物，乙为水溶性药物
D．脂质体能与细胞膜融合，胞吞进入细胞内
【解析】本题考查磷脂的特点，同时考查分析推理能力。甲接触亲水性的磷脂头部，为水溶性药物，乙接触疏水性的磷脂尾部，为脂溶性药物。
【答案】D
9.以洋葱表皮细胞为材料，分别用0.3 g/mL的蔗糖溶液、0.5 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的尿素溶液及清水加以处理。m时开始用四种溶液分别处理洋葱表皮细胞；n时再一次用清水处理之前被处理过的洋葱表皮细胞，测得的洋葱表皮细胞原生质体体积的变化如图所示，图中代表尿素处理结果的是(　　 )

A．a B．b C．c D．d
【解析】用0.3 g/mL的蔗糖溶液，能很好地观察植物细胞的质壁分离与复原，其曲线应该是图中的c；0.5 g/mL的蔗糖溶液会使植物细胞因过度失水而死亡，不会发生质壁分离的复原，其曲线是d；0.3 g/mL的尿素溶液会使植物细胞发生质壁分离，但同时尿素也会进入细胞内，使细胞液浓度增加，导致细胞吸水而自动复原，其曲线是b。
【答案】B21世纪教育网
10.(2011·佛山质检)紫色洋葱表皮细胞发生质壁分离后，在显微镜下观察到的图像是


【解析】生活状态的紫色洋葱表皮细胞的液泡呈现紫色，而细胞质为无色透明。当发生质壁分离后，液泡中水分减少，使原来的紫色进一步加深。因此紫色变深的部分应该是液泡。细胞核应该在细胞质基质中。
【答案】C
11.细胞膜、核膜及细胞器膜通称为生物膜，下列对生物膜的叙述不正确的是(　　)
①各种生物膜的化学组成和结构完全相同
②细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点，为多种化学反应的进行提供了条件
③细胞膜在细胞和环境之间进行物质运输、能量交换、信息传递的过程中，起重要的作用
④生物膜把细胞质分割成多个微小的结构，使多种化学反应同时进行而互不干扰
⑤各种细胞器膜在结构上都是各自独立的
A．②④ 21世纪教育网
B．②③
C．③⑤
D．①⑤
【解析】本题综合考察细胞内各种膜结构的作用以及特点。①各种生物膜的基本骨架是磷脂双分子层，其上覆盖、镶嵌的蛋白质分子种类根据不同膜的作用而有所差异；②生物体结构和功能的基本单位是细胞，在细胞内随时都发生着复杂的酶促反应，而细胞内广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点；③单细胞的生物细胞膜直接和外界环境接触，细胞膜在细胞和环境之间进行物质运输、能量交换、信息传递的过程中，起重要的作用。而多细胞的生物，细胞膜在细胞和细胞周围的环境之间也起着相同的作用；④例如植物细胞内的线粒体和叶绿体，都有膜结构，其内可以同时分别进行呼吸作用和进行光合作用，相互没有干扰；⑤细胞内各种膜结构是相互联系的，如核膜、内质网膜、高尔基体膜相互联系。
【答案】D
12. （2012届·安庆质检）下图表示细胞膜的亚显微结构，有关叙述正确的是（ ）
A.不同物种的细胞中①、②和③的种类均不同
B.a物质进入细胞的方式是简单扩散
C.b物质进入细胞的方式也是简单扩散
D.细胞的识别和细胞的癌变与②有密切的关系21世纪教育网
【解析】根据图解可知①表示糖被，②表示磷脂，③表示蛋白质，不同物种的细胞中②的种类是相同的，因此A项错误。a物质进入细胞的方式是从高浓度向低浓度扩散的，它不需要载体也不需要能量，因此为简单扩散，而b物质进入细胞是从低浓度向高浓度逆浓度梯度进行的，需要能量，也需要载体，因此为主动运输，所以B项正确、C项错误。细胞的识别和细胞的癌变与①糖被有密切关系，所以D项错误。
【答案】B
13.(2011·济宁模拟)将水稻培养在含有各种营养元素的培养液中，发现水稻吸收硅多，吸收钙少。这是因为水稻根的细胞膜(　　)
A．吸附硅的能力强，吸附钙的能力弱
B．运载硅的载体多，运载钙的载体少
C．吸收硅的方式是自由扩散，吸收钙的方式是主动运输
D．吸收硅不需要消耗能量，吸收钙需要消耗能量
【解析】植物细胞吸收无机盐离子的方式是主动运输，在能量供应相同的情况下，对不同离子吸收的差异性主要取决于细胞膜上载体种类和数量的多少。本题选择B项。
【答案】B
14.（2011·河南模拟）从下图可获取的信息不正确的是　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.甲图中物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运，不消耗能量也不需载体协助，所以此图是指物质通过细胞膜时的自由扩散过程
B.可以预测，甲图中随着物质浓度的降低，自由扩散的速度会越来越快
C.甲图中箭头表示物质浓度细胞外高于细胞内时物质的转运方向
D.乙图表示物质的运输速度与物质浓度成正比关系，说明自由扩散过程只受物质浓度的影响
【答案】B
15. （2012届·东北育才学校统考）下图是胡萝卜在不同的含氧情况下从硝酸钾溶液中吸收K+和NO-3的曲线。影响A、B两点和B、C两点吸收量不同的因素分别是 （ ）
A.载体数量、能量 B.能量、载体数量
C.载体数量、离子浓度 D.能量、离子浓度
【解析】植物细胞吸收离子通过主动运输，而主动运输需要载体和能量。氧气浓度不同，则细胞中可提供的能量多少不同，A、B两点与氧气浓度不同有关。硝酸钾溶液中K+、NO-3浓度相等，B、C两点吸收量不同显然不是由于离子浓度不同，而是由于根细胞膜上运载K+、NO-3的载体数量不同。
【答案】B
16.（2011·湖南模拟）在污水处理时，人们设计出一种膜结构，将有毒重金属离子阻挡在膜的一侧，以降低有毒重金属对水的污染，这是模拟了生物膜的 （ ）
A．自由扩散功能 B．流动性 C．主动运输 D．选择透过性
【答案】D
17.（2011·皖南摸底）一般地说，物质进出细胞有自由扩散、协助扩散、主动运输、胞吞和胞吐等5种方式。下列相关叙述正确的是
A．只有主动运输消耗能量
B．只有协助扩散需要载体蛋白协助
C．物质进出细胞的方式中物质都要穿越至少两层磷脂分子层
D．人体组织细胞吸收葡萄糖方式包括协助扩散和主动运输
【答案】D
18.细胞与外界进行物质和能量交换是细胞进行正常生命生活的必要条件，下列关于这种交换的说法中，错误的是(　　)
A．大分子物质进出细胞的方式是胞吐或胞吞
B．随着细胞的生长，细胞表面积与细胞体积的比值增大，细胞与外界进行物质交换的速率降低
C．人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式不同
D．生长素在植物体内的运输需要消耗能量
【解析】在细胞生长过程中，细胞表面积与细胞体积的比值变小，细胞与外界之间的物质交换速率降低。人体红细胞吸收水分、葡萄糖的方式分别是自由扩散、协助扩散。生长素在植物体内的运输方式为主动运输。
【答案】B
19.图甲表示四种不同的物质在一个动物细胞内外的相对浓度差异。其中通过图乙所示的过程来维持细胞内外浓度的物质是(　　)
A．Na B．K＋
C．胰岛素 D．CO2
【解析】由图乙可知，该物质在细胞外的浓度小于细胞内，物质的运输需要载体蛋白并消耗能量ATP，为主动运输过程。只有K＋与图乙符合，Na＋在细胞外的浓度大于细胞内，胰岛素通过胞吐运输到细胞外，CO2的运输不需要载体和ATP
【答案】B
20.无机盐离子在细胞中起着非常重要的作用，影响植物细胞吸收离子的因素很多。某探究性学习小组研究营养液中O2含量变化对某植物吸收K＋速率的影响(其他条件都是适宜的)，实验结果如图，下列说法错误的是(　　)
A．可分析得出该植物吸收K＋是要消耗能量的
B．从图中可以看出，没有氧气该植物就不能吸收K＋
C．ab段限制吸收K＋速率的主要因素是O2浓度
D．bc段表示除了营养液中O2含量还有其他因素影响K＋的吸收速率
【解析】影响主动运输速率的因素主要是氧气浓度与载体，本题以氧气浓度为主要的研究对象，当氧气浓度达到饱和后，其他因素就成为限制因素，包括载体。没有氧气，细胞可以通过无氧呼吸为K＋的吸收提供能量。
【答案】B21世纪教育网
21.如图所示U型管中间被一种能允许水分子通过而二糖不能透过的半透膜隔开，现在两侧分别加入 0.1 mol/L的蔗糖溶液和麦芽糖溶液，一段时间 后左右两侧液面高度变化是怎样的？若向U型管 右侧加入某种微量物质（不影响溶液浓度），右 侧液面高度上升，那么加入的这种微量物质最可能是
A.右侧液面高度下降；胰岛素 B.右侧液面高度下降；衣藻
C.两侧液面高度不变；麦芽糖酶 D.两侧液面高度不变；蒸馏水
【答案】C
22.Na+-K+泵由4个亚基（多肽）组成，其中一个亚基向着细胞质的一面有一个ATP结合位点和三个Na+结合位点，外表面有两个K+结合位点。这一过程利用ATP供能，将Na+从细胞内逆浓度梯度排出，将K+从细胞外逆浓度梯度运入。对此过程的不正确说法是 ( )
A.Na+和K+出入细胞是主动运输的过程
B.Na+-K+泵是一个可同时反向转运两种离子的载体蛋白，该过程与细胞膜的选择透过性无关
C.说明细胞膜具有一定的流动性
D.这一过程可能会造成细胞膜内外产生电位差
【解析】由题干可知，Na+、K+的运输需消耗ATP，是主动运输过程；载体蛋白具有相对专一性，体现了膜的选择透过性，也说明了细胞膜具有一定的流动性；由于Na+、K+进出细胞的数量不均衡，故可导致细胞膜内外产生电位差。
【答案】B
23.“人造细胞”是用羊皮纸或火棉胶等半透性膜材料做成的一个密闭的囊，囊里面装了等量的不同浓度的蔗糖溶液。假设有三个这样的“人造细胞”，分别用A、B、C表示，它们的蔗糖溶液浓度分别是10％、20％和30％。其中A、B的外面套一金属网笼，C的外面没有套金属网笼，如图：
把三个“人造细胞”同时放在蔗糖溶液的浓度为15％的玻璃槽中，经过一段时间后，三个“人造细胞”的变化分别是 ( )
A．A变大，B稍微变小，C不变
B．A变小，B稍微变大，C不变
C．A变小，B稍微变大，C变大
D．A变大，B稍微变小，C变大
【解析】因为人工合成的膜结构没有蛋白质且其他的条件不变，从而分析不影响自由扩散的甲物质，而协助扩散的乙物质由于没有载体蛋白而被抑制，由此判断A、B、C错误，D正确。
【答案】D
24.苋菜的细胞液中有一些红色的物质，无论用清水怎么洗，清水仍不见红色物质，但若把苋菜放入沸水中一烫水立刻变成红色。这种现象是因为
A．沸水使细胞膜失去选择透过性 B．在清水中细胞膜没有选择透过性
C．沸水中色素分解成小分子物质 D．在清水中没有物质出入
【答案】A
25.将同一植物细胞依次浸入清水、0.3mol／L的蔗糖溶液和O.4 mol／L的KN03溶液中，测得细胞的体积随时间的变化曲线如图所示，则曲线A、B、C分别代表细胞所处的溶液是
A．清水、蔗糖溶液、KNO3
B．KN03、清水、蔗糖溶液
C．清水、KNO3、蔗糖溶液
D．蔗糖溶液、KN03、清水
【答案】C
二、非选择题
26.（2012·江门调研）如图是有关物质扩散的图解：21世纪教育网
（1）设计一个实验，证明图解是成立的。（要求：直接在上图的装置1和装置2的括号内，填上适当的溶液或试剂的代号，以表明你的设计）
可供选择的溶液及试剂：①淀粉溶液；②葡萄糖溶液；③蒸馏水；④I2-KI溶液；⑤少量斐林试剂（斐林试剂能跨膜扩散，葡萄糖遇斐林试剂形成砖红色沉淀）。
（2）根据你的设计方案，预测一定时间后两个透析袋内的颜色变化：
装置1： ；
装置2： 。
（3）若想明显观察到水分子扩散的结果，装置应如何改进？
【解析】本题以图解的形式给出了三种物质扩散的情况：淀粉不能透过半透膜、碘和葡萄糖可以透过半透膜，水分子能从溶液浓度低的一侧向溶液浓度高的一侧扩散，这是实验要证明的。实验方案的设计，要利用装置和试剂的显色变化，作出预测，解答第（1）题只需在装置1和装置2的括号内，填上适当的溶液或试剂的代号即可。21世纪教育网
【答案】方法一：（1）如下图
（2）袋内溶液变蓝 袋内溶液变为砖红
方法二：（1）如下图
（2）袋内溶液呈碘液的颜色（不变色） 袋内溶液变为砖红
（3）将透析袋套在有标记（刻度）的漏斗口上或将有标记的玻璃管插入透析袋内?
27.(2011·南京模拟)下图是生物膜流动镶嵌模型及物质跨膜运输示意图，其中离子通道是一种通道蛋白，该通道蛋白是横跨质膜的亲水性通道，具有离子选择性。请据图回答有关问题。
(1)很多研究成果有力支持“脂溶性物质易透过生物膜，不溶于脂质的物质不易透过生物膜”这一说法。这证明组成细胞膜的主要成分中有[　]__________________________。
(2)鲨鱼体内能积累大量的盐，盐分过高时就要及时将多余的盐分排出体外，经研究，鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，那么其跨膜运输的方式是________。
(3)对蟾蜍的离体心脏施加某种毒素后Ca2＋的吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，最可能的原因是该毒素抑制了心肌细胞膜上转运Ca2＋的[　　]__________的活性。
(4)柽柳是泌盐植物，叶子和嫩枝可以将吸收到植物体内的盐分排出，是强耐盐植物。柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输还是被动运输，请设计实验加以证明。
①实验步骤：
a．取甲、乙两组生长发育相同的柽柳幼苗，放入适宜浓度的含有Ca2＋、K＋的溶液中。
b．甲组给予正常的呼吸条件，乙组________________________________________。
c．____________________________________________________________________。
②实验结论：
a．若两组植株对Ca2＋、K＋的吸收速率相同，说明____________________________
________________________________________________________________________；
b．____________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
【解析】(1)根据相似相溶的原理，推测细胞膜的主要成分中有磷脂；(2)鲨鱼体内多余的盐分是经②途径排出的，由图可知，盐分是由高浓度一侧向低浓度一侧转运的，不需要能量，属于被动运输方式；(3)施加某种毒素后，Ca2＋的吸收明显减少，但K＋、C6H12O6的吸收不受影响，说明该毒素不影响物质运输时的能量供给，Ca2＋吸收进入细胞是逆浓度梯度进行的，属于主动运输方式，主动运输需要能量和载体蛋白，因此该毒素影响了运输Ca2＋的载体蛋白的活性；(4)主动运输和被动运输最主要的区别是是否需要能量，而能量主要是通过细胞的有氧呼吸提供的，因此实验组和对照组的自变量应是能否进行有氧呼吸，因变量是无机盐离子的吸收速率。
【答案】(1)甲　磷脂分子
(2)被动运输
(3)乙　载体蛋白
(4)①b.完全抑制有氧呼吸
c．一段时间后测定两组植株根系对Ca2＋、K＋的吸收速率
②a.柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是被动运输
b．若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率，说明柽柳从土壤中吸收无机盐的方式是主动运输
28. 如图表示细胞膜的结构和物质进出细胞膜的方式，请据图分析回答：
(1)在图①中a～e过程中，可以代表甘油由肠腔进入小肠上皮细胞的过程是图中的编号 ；代表红细胞向血浆中输出Na+的过程是图中编号 ；与图②中曲线Ⅰ相符的过程是图①中的编号 。
(2)一项研究发现，某植物根系对某营养物质的吸收，与该物质溶液浓度的关系如图③所示。从图中曲线可以看出，在一定浓度范围内，该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加，当达到P点后吸收速率不再增加。有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收，也有人认为是被动吸收，请设计一个实验加以确定。
①设计实验步骤。
②预测实验结果并分析。[来源:21世纪教育网]
【解析】（1)细胞膜中,有糖蛋白一侧为外侧面,另一侧为内侧面。甘油以自由扩散的方式进出细胞,应为图中b;红细胞向外运输Na+的方式是主动运输,为图中的e;曲线Ⅰ代表向细胞内主动运输物质,应为图中的a。(2)自由扩散速率与物质浓度基本成正比,符合此曲线的物质运输方式可能是协助扩散,也可能是主动运输。它们的相同点是都需要载体,不同点是主动运输还需要能量,因此确定该实验的自变量是能量,通过加入呼吸抑制剂后检测物质运输速率是否发生改变,与不加呼吸抑制剂的对照组相比较可得出结论。
【答案】(1)b e a
(2)①a.取甲、乙两组生长发育相同的植株,放入适宜浓度的含有该营养物质的相同溶液中;
b.甲组的根系给予正常的呼吸条件,乙组溶液中加入呼吸抑制剂,其他条件相同;
c.一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率。
②a.若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样,说明该植物的根系对该物质不是主动吸收;
b.若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率,或者完全不吸收,说明该植物根系对该物质是主动吸收。
第5章 细胞的能量供应和利用
【章节知识网络】
【章节巩固与提高】
一、选择题
1、（2012·银川模拟）下列有关酶的叙述中，正确的是 ( )
A.人体血液凝固是一系列酶促反应过程，采集到的血液在体外0 ℃温度条件下凝固最快21世纪教育网
B.多酶片中含有蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶，这种药片的主要功能是提供能量
C.常温常压下，要使过氧化氢溶液迅速放出大量的氧气，应投入新鲜猪肝
D.在测定唾液淀粉酶活性时，将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性将不断上升
【解析】促进血液凝固的酶的最适温度是35 ℃左右，A项错误；多酶片的主要功能是助消化，B项错误；pH能影响酶的活性，在pH为3时，唾液淀粉酶已经失活，因此，将溶液pH由3上升到6的过程中，该酶的活性将不会发生变化，D项错误。
【答案】C
2、ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的是( )
A.人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能进行的生理活动是合成ATP
B.若细胞内Na+浓度偏高，为维持Na+浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加
C.ATP中的“A”与构成RNA中的碱基“A”是同一物质
D.ATP是生物体内的储能物质，但在细胞内含量很少
【解析】人体内成熟的红细胞中没有线粒体，靠无氧呼吸产生ATP，蛙的红细胞、鸡的红细胞是靠有氧呼吸产生ATP，A项正确；细胞内Na+浓度偏高，但仍比细胞外低，因此Na+运出需消耗能量，B项正确；ATP中的“A”表示腺苷，RNA中的碱基“A”是腺嘌呤，C项错误。
【答案】C
3、（2012·安徽野寨中学月考）如图表示绿色植物体内某些代谢过程中物质的变化，a、b、c分别表示不同的代谢过程。以下表述正确的是 ( )
A.水参与c中第二阶段的反应21世纪教育网
B.b在叶绿体类囊体薄膜上进行
C.a中产生的O2参与c的第二阶段
D.X代表的物质从叶绿体的基质移向叶绿体的类囊体薄膜
【解析】由图中关系可知，a是光反应，b是暗反应，c是有氧呼吸，暗反应在叶绿体基质中进行，B项错误；水参与有氧呼吸第二阶段，O2参与有氧呼吸的第三阶段，A项正确、C项错误；X代表ATP，ATP应从叶绿体的类囊体薄膜移向叶绿体基质，D项错误。
【答案】A
4、一瓶含有酵母菌的葡萄糖溶液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如表所示。下列叙述错误的是(　　)
氧浓度(%)
a
b
c
d
产生CO2的量(mol)
0.9
1.3
1.5
3.0
产生C2H5OH的量(mol)[来源:21世纪教育网]
0.9
0.7
0.6
0
A.氧浓度为a时，只进行无氧呼吸
B．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为0.6 mol
C．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖中有50%用于酒精发酵
D．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
【解析】如果无C2H5OH产生只有CO2产生，则说明酵母菌只进行有氧呼吸，如氧气浓度为d时的呼吸方式。如果产生的CO2和C2H5OH摩尔数相等，则说明酵母菌只进行无氧呼吸，如在氧气浓度为a时的呼吸方式。如果产生的CO2的摩尔数大于C2H5OH的摩尔数，说明酵母菌同时进行了有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式，如氧气浓度为b和c的呼吸方式。氧气浓度为b时，通过无氧呼吸产生的CO2为0.7摩尔，剩余的0.6摩尔是有氧呼吸方式产生的。氧气浓度为c时，有氧呼吸产生0.9摩尔的CO2，消耗0.15摩尔葡萄糖，无氧呼吸消耗0.3摩尔葡萄糖，故C错误。
【答案】C
5、如图甲为叶绿体结构模式图，图乙是从图甲中取出的部分结构放大图。下列相关叙述正确的是
A．甲中生物膜的面积主要靠内膜向内折叠成嵴而增大21世纪教育网
B．乙图所示的结构来自甲图中的③
C．③中的所有色素分子都可以吸收、传递和转化光能
D．ATP的合成场所是④，分解场所是③
【解析】甲图中的①②③和④分别是叶绿体内膜、外膜、基粒和基质，乙所示的膜结构来自甲图中的③。叶绿体扩大膜面积主要靠片层结构中的类囊体薄膜。③中的色素分子只有少数叶绿素a才可以将光能转化成化学能。ATP的合成场所是③，消耗部位是④。
【答案】B
6、在光合作用和有氧呼吸过程中，既有[H]又有ATP产生的是(　　)
①光合作用的光反应阶段 ②光合作用的暗反应阶段
③有氧呼吸第一阶段 ④有氧呼吸第二阶段
⑤有氧呼吸第三阶段
A．①②③ B．①③④
C．②③⑤ D．②④⑤
【解析】光合作用的光反应阶段产生[H]和ATP，暗反应阶段消耗[H]和ATP；有氧呼吸的第一、二阶段产生[H]和ATP，第三阶段利用前两个阶段产生的[H]与O2结合生成水，释放大量能量。
【答案】B
7、（2012·漳州质检）从内地到西藏旅游，到达西藏后很多人会出现乏力现象，原因是在缺氧的环境下细胞呼吸作用的方式发生了改变。下列相关叙述不正确的是 ( )
A.无氧呼吸增多，导致内环境乳酸增多、pH下降
B.无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少
C.细胞质基质产生的能量增多，线粒体产生的能量减少
D.由于氧气缺乏，导致第一阶段产生的丙酮酸减少，影响了第二、三阶段的进行
【解析】无氧呼吸是在细胞质基质内进行的，缺氧时无氧呼吸增强，细胞质基质产生的能量增多；有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的多少与氧气无关，影响第三阶段进行的因素是氧气含量，D项错误。
【答案】D
8、（2012·西北师大附中月考）如图表示夏季晴朗白天植物光合速率的变化，下列分析中，不正确的是 ( )
A.如果A、B两曲线表示不同CO2浓度下同一植物两个生理状况相同的叶片的光合速率，那么曲线A表示较高CO2浓度环境下的光合速率
B.如果A、B两曲线表示相同CO2浓度下同一植物两个生理状况相同的叶片的光合速率，那么曲线A表示较强光照下的光合速率
C.产生c点的主要原因是中午气温过高，抑制了酶的活性
D.影响ab段和de段变化的主要限制因子都是光照强度
【解析】植物的光合作用受光照、温度、二氧化碳的浓度等因素影响，c点光合作用速率较低的主要原因是中午气温过高，气孔关闭，导致二氧化碳不足，C项错误。
【答案】C
9、(2011·南通模拟)如果将1株绿色植物栽培在含HO的完全培养液中，给予充足的光照，经过一段时间后，可发现18O存在下列哪一组物质中(　　)
①植物周围空气的氧气中　②植物周围空气的水分子中　③植物呼吸作用产生的CO2中　④植物光合作用生成的葡萄糖中[来源:21世纪教育网]
A．只有①是正确的
B．只有①③是正确的
C．除④之外都正确
D．①②③④都正确
【解析】用含18O的HO栽培植物，水的去向：一是通过蒸发和植物的蒸腾作用进入空气中；二是作为植物光合作用的原料进入产生的18O2中；三是作为细胞有氧呼吸第二阶段的原料，进入产生的C18O2中；四是植物利用有氧呼吸第二阶段产生的C18O2进行光合作用合成葡萄糖。本题选择D项。21世纪教育网
【答案】D
10、（2012·滨州模拟）在光合作用和细胞呼吸过程中都会产生［H］。如图是［H］随化合物在生物体内的转移过程，下列对其分析错误的是 ( )
A.［H］经①→②转移到葡萄糖，首先［H］与C3结合，该转变过程属于暗反应
B.［H］经②→①转移到水中，此过程需要氧气参与
C.［H］经②→④过程一般在缺氧条件下才能进行
D.②→①产生的［H］和①→②产生的［H］都全部来自水
【解析】①→②中，①是光反应产生［H］，②是［H］还原C3为葡萄糖，故A项正确。②→①中，②是有氧呼吸第一阶段，C3为丙酮酸，①为有氧呼吸的第三阶段，［H］与O2结合形成水，故B项正确。②→④为无氧呼吸产生酒精或乳酸的过程，在缺氧条件下进行，故C项正确。由②→①产生的［H］来自葡萄糖、丙酮酸和水中的氢，由①→②产生的［H］只是来自水中的氢，故D项错误。
【答案】D
11、(2011·合肥模拟)右图为一种常见的坐标曲线图。该图示能够表示的生物学含义是(　　)
A．萌发的种子中自由水含量随时间变化的情况
B．细胞代谢中反应速率随底物浓度变化的情况
C．某植物光合作用速率随光照强度变化的情况
D．人红细胞中K＋吸收量随O2浓度变化的情况
【解析】萌发的种子中所含水的类型有两种：结合水和自由水。在其萌发过程中，自身有机物不断被分解产生自由水，自由水的含量逐渐增多
【答案】A
12、(2011·泰州模拟)下列曲线所示的生物学意义，正确的是(　　)
A．若图①纵坐标表示细胞呼吸强度，则横坐标可表示O2供应量
B．若图②纵坐标表示光合作用速率，则横坐标可表示CO2浓度
C．若图③纵坐标表示K＋出入红细胞的速率，则横坐标可表示K＋的浓度
D．若图④纵坐标表示植物根对K＋的吸收速率，则横坐标可表示O2的浓度
【解析】在氧浓度为0时，细胞可通过无氧呼吸产生能量，故A项表述是错误的；CO2浓度在一定范围内，随着其浓度的增加，光合作用速率增强，当CO2浓度饱和后，光合作用速率趋于稳定，故B项错误；在K＋的量充足时，细胞吸收K＋的速率主要取决于载体的数量和细胞呼吸提供的能量，当细胞膜上的载体数量达到饱和后，吸收速率不再增加，故C项错误。
【答案】D
13、(2011·漳州模拟)从内地到西藏旅游，到达西藏后很多人会出现乏力现象，原因是在缺氧的环境下细胞呼吸作用的方式发生了改变，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．无氧呼吸增强，导致内环境乳酸增多、pH略有下降
B．无氧呼吸增强，导致细胞释放的能量减少[来源:21世纪教育网]
C．细胞质基质产生的能量增强，线粒体产生的能量减少
D．由于氧气缺乏，导致第一阶段产生的丙酮酸减少，影响了第二、三阶段的进行
【解析】无氧呼吸是在细胞质基质内进行的，缺氧时无氧呼吸增强，细胞质基质产生的能量增多；有氧呼吸第一阶段产生丙酮酸的多少与氧气无关，影响第三阶段进行的因素是氧气含量。
【答案】D
14、如图表示植物细胞内的代谢过程，下列叙述不正确的是(　　)
A．X、Y物质分别代表三碳化合物和丙酮酸
B．①、④过程可以产生[H]，②过程需要消耗[H]
C．①过程发生在线粒体基质中，②过程发生在叶绿体基质中
D．①②③④四个过程中既没有消耗氧气，也没有产生氧气
【解析】通过图可知①④为有氧呼吸过程，②③为光合作用过程，所以X为三碳化合物，Y为丙酮酸。①过程发生在细胞质基质中，而不是线粒体基质中，所以C错。
【答案】C
15、如图为一测定叶片光合作用强度装置的示意图，其中叶室由透明玻璃材料制成。装置运行后，仪器气路管道中的气体流速满足正常测定的需求。在适宜光合反应的中午测定某一叶片的光合作用时，叶室内的CO2变化值为P，测定呼吸作用时的CO2变化值为Q，则该叶片实际光合作用吸收CO2的值（W）应表示为（ ）
A.W=P+Q B.W=Q-P C.W=P D.W=P-Q
【解析】叶片实际光合作用吸收的CO2既有呼吸作用释放的，也有外界的，因此W=P+Q。
【答案】A
16、如图表示酶的有关实验：取甲、乙两支洁净的试管分别注入3 mL淀粉糊。然后在甲试管中注入2mL新鲜的小麦淀粉酶滤液，在乙试管中注入2 mL清水，振荡这两支试管。下列说法正确的是(　　)
A．往两支试管中分别滴入1滴碘液，在35 ℃水浴中保温5 min，乙试管变蓝
B．两支试管内各物质的量要求相同，是为了排除物质用量的不同对实验结果的影响
C．35 ℃是小麦淀粉酶起催化作用的最适温度
D．若用该装置来验证酶的专一性，可以用斐林试剂检验颜色变化
【解析】A的操作顺序应该是在35 ℃水浴中保温一段时间以后，同时取出这两支试管，分别滴入1滴碘液，乙试管变蓝；由该实验不能得到小麦淀粉酶的最适温度；该装置不能用来验证酶的专一性(缺乏条件对照)。
【答案】B
17、如图甲表示麦芽糖酶催化麦芽糖水解的模型，图乙表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系。下列相关叙述错误的是(　　)
A．该模型能解释酶的催化具有专一性，其中a代表麦芽糖酶
B．限制e～f段上升的原因是酶的数量，故整个实验中应设置“麦芽糖酶的量一定”
C．如果温度升高或降低5 ℃，f点都将下移
D．不能用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
【解析】图甲可说明酶的催化具有专一性。图乙中限制e～f段上升的因素是麦芽糖的量。题干中已说明是最适温度，故升高或降低温度，f点都将下移。麦芽糖和麦芽糖水解产生的葡萄糖都是还原糖，遇斐林试剂水浴加热都产生砖红色沉淀，因此不能用斐林试剂鉴定麦芽糖是否被水解。
【答案】B21世纪教育网
18、(2011·厦门模拟)在适宜的温度、水分和CO2条件下，测定A、B、C、D四种植物分别在强光和弱光的光合作用速率，其中属于最典型阴生植物的是(　　)
【解析】最典型的阴生植物是在弱光条件下，其光合作用速率即可达到较高的值，但在强光下光合作用速率则相对较低。分析图形信息可知，C植物与其他植物相比，其在弱光条件下光合作用速率最高，在强光条件下光合作用速率最低。
【答案】C
19、(2012·聊城月考)如图表示的是一昼夜北方某作物植株CO2吸收量的变化。甲图为盛夏某一晴天，乙图是在春天的某一晴天。对两图的分析不正确的是 （ ）
A.甲图中有机物积累最多的是G点，两图中B点植物干重均低于A点时的干重
B.植株有机物总积累量可用横轴上下曲线围成的有关面积表示，适当提高温度可以增加OA的绝对值
C.两图中DE时间段叶绿体中C3化合物含量均大大减少
D.甲图中E点与G点相比，叶绿体中的ATP含量较多
【解析】两图中横轴以上为有机物的积累,横轴以下有机物不断被消耗，因此可用横轴上下曲线围成的有关面积表示有机物的积累量，A项正确。A点时只进行细胞呼吸,适当提高温度可提高细胞呼吸强度,从而增加OA的绝对值，B项正确。甲图中DE段的形成是由于中午光照过强气孔关闭,CO2供应不足所致,C3含量应减少,而乙图中DE段的形成是由于光照减弱,光反应产物减少,C3还原减少,C3含量应增加，C项错误。甲图中E点比G点光照强,光反应强，ATP含量多，D项正确。
【答案】C
20、(2011·启东模拟)ATP是生物体内重要的能源物质，下列有关叙述不正确的是(　　)
A．AMP可以作为合成ADP及mRNA的原料
B．甲过程中释放的能量可以用于C3还原或细胞分裂
C．丁过程中合成ATP所需能量可以是光能、化学能、热能
D．催化乙过程和丙过程的酶肯定不是同一种酶
【解析】本题考查ATP、ADP及AMP相互转化及利用的知识。分析图示不难发现，ATP、ADP、AMP三者在一定条件下可相互转化，其中AMP是一磷酸腺苷，相当于腺嘌呤核糖核苷酸，是RNA组成的基本单位之一；ATP是细胞的直接能源，可参与C3的还原和细胞分裂；合成ATP的能源可以是光能、电能和化学能，但不能是热能；乙过程是水解过程，丙过程是合成过程，两者所需的酶肯定不是同一种酶。
【答案】C
21、下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中，正确的是(　　)
A．适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2
B．只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供CO2和ATP
C．无光条件下，线粒体和叶绿体都产生ATP
D．叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应
【解析】叶绿体和线粒体都含有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应。叶绿体在适宜光照下，将水分解为[H]和O2等，并合成ATP，无光条件下不能合成ATP；线粒体在有氧条件下能合成ATP，供给各项生命活动利用，而叶绿体暗反应利用的ATP是自身光反应产生的。
【答案】D
22、德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处数小时“饥饿”处理(消耗掉叶片中的淀粉)后，再把叶片的一部分遮光，其他部分曝光。一段时间后，将该叶片经脱色、漂洗再用碘液处理，结果遮光部分不变蓝，曝光部分变蓝。下列有关本实验的分析及结论合理的是 (　　)
①本实验未设对照组　②有无光照是遮光和曝光区域显现不同结果的唯一原因　③实验初始时遮光和曝光区域均达到无淀粉状态　④实验证明叶绿体利用光照将CO2转变成了淀粉
A.②③ B.①②③
C.②③④ D.①②③④
【答案】A
23、塑料大棚技术的兴起使我国北方地区冬季餐桌上丰富多彩。下列关于冬季塑料大棚种植蔬菜的有关叙述错误的是(　　)
A．大棚内夜间的温度高，不利于植物有机物积累
B．晴朗的中午，农民都要将塑料大棚开口，提高大棚内CO2的浓度
C．阴雨天，应提高大棚的温度
D．大棚施足农家肥，既有利于提高土壤肥力，又可以提高棚内CO2的浓度
【解析】阴雨天，光照弱，限制了光合作用强度，提高温度光合作用的速度也不能加快。但提高温度，细胞呼吸的速度加快，对增产不利。
【答案】C
24、在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系、细胞呼吸与氧气浓度之间的关系及光合作用速率、细胞呼吸速率与温度之间的关系如下图所示，对图示解释正确的是(　　)

A．影响图甲中曲线上的A点上下移动的主要外界因素是氧气浓度
B．图乙中的数据需在适宜光照条件下测量
C．图丙中若大棚设定的温度为两曲线右侧交点处的温度，每日光照必须长于12 h植物才能生长
D．图丙中两曲线右侧的交点对应于图甲中的B点，B点时影响光合作用速率的主要因素是光照强度
【解析】图丙中两曲线右侧的交点表明此时真正光合作用速率与细胞呼吸速率相等，净光合作用速率为0，与图甲的B点相对应。在B点，随着光照强度的增大，光合作用速率增大，说明此时影响光合作用速率的主要因素是光照强度。
【答案】D
25、如图表示叶片面积指数与光合产物实际量、呼吸量等的关系(叶面积指数是指植物单位面积中叶面积的数量，此数量越大，表示叶片交叉程度越大)。则图中曲线1、2、3及D点所代表的生物意义依次为 (　　)
A．光合作用实际量、呼吸作用量、干物质量；植物的净光合作用等于零
B．光合作用实际量、干物质量、呼吸作用量；植物的净光合作用等于零
C．干物质量、光合作用实际量、呼吸作用量；植物的净光合作用大于零
D．呼吸作用量、光合作用实际量、干物质量；植物的净光合作用小于零
【答案】B
二、非选择题
26、如图是叶绿体色素的提取和分离实验的部分材料和用具。据图回答：
（1）图中步骤①加入研钵内的物质:A 10 mL,作用是 ;B 少许,作用是研磨得充分;C 少许,作用是 。
（2）图中步骤②将糨糊状的研磨液倒入漏斗中,漏斗底部放有 。[来源:21世纪教育网]
（3）图中步骤③剪去两角的作用是 ，画滤液细线的要求是 。
（4）图中步骤④中关键应注意 ；加盖的目的是 ；色素带最宽的是 ，扩散速度最快的是 。
【解析】(1)研磨时需要加入3种物质：10 mL无水乙醇，作用是溶解色素；二氧化硅可以增大摩擦力，使细胞和叶绿体破碎；细胞研磨破碎后，会溢出有机酸，为防止叶绿素中的镁被氢取代，破坏叶绿素，研磨时需加入少许碳酸钙中和有机酸。(2)过滤研磨液时，漏斗基部不能用滤纸，因为色素可吸附在滤纸上。一般用一层尼龙布过滤。(3)剪去两角的作用是防止两边色素扩散过快。画滤液细线的要求是细、齐、直。(4)层析时的关键技术是不能让层析液没及滤液细线，否则，滤液细线会被层析液溶解，不能分离。4种色素溶于层析液中，因溶解度的差异，造成在滤纸条上扩散速度不同，从而达到分离的目的。由于层析液有毒，而且可以挥发，所以要加盖。色素带的宽度是由各种色素含量不同造成的，含量越多，色素带越宽，一般植物叶片中叶绿素 a含量最多，所以叶绿素a色素带最宽。扩散速率最快的是胡萝卜素，在色素带的最上一层。
【答案】(1)无水乙醇 溶解色素 二氧化硅 碳酸钙 防止色素被破坏
(2)单层尼龙布 (3)防止色素带不整齐 细、齐、直
(4)层析液不要没及滤液细线 防止层析液挥发 叶绿素a 胡萝卜素
27、（2012·汕头模拟）如图甲表示绿色植物叶肉细胞内发生的光合作用和细胞呼吸过程，图中a、b为光合作用的原料，①～④表示相关过程，图乙表示环境因素对小麦光合作用速率的影响。请回答：
（1）在有氧呼吸的第一阶段，除产生了［H］、ATP外，还有 的生成；③过程产生的O2用于相邻细胞的②过程，至少经过 层生物膜结构。
（2）在植物的无土培养液中加入H218O，在温室大棚的CO2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了 过程；如在温室大棚的O2中检测到放射性的18O，这是因为水参与了
过程。
（3）乙图Q点高CO2浓度条件下，若要进一步提高小麦光合作用速率，可采取的措施是 。
（4）干旱初期，小麦光合作用速率下降的主要原因可以用乙图来说明，其具体解释是 。
【解析】有氧呼吸的第三阶段产生水，该过程发生在线粒体的内膜上；若叶绿体产生的氧气进入相邻细胞的线粒体中需穿过2层叶绿体膜、2层细胞膜、2层线粒体膜。在植物的无土培养液中加入H218O，在温室大棚的CO2中检测到放射性的18O，是因为水参与了有氧呼吸的第二阶段；若在温室大棚的O2中检测到放射性的18O，是因为水参与了光合作用的光反应。在光照一定的情况下，影响光合作用的主要因素是二氧化碳的浓度和温度。干旱时小麦光合作用速率下降的主要原因是叶片气孔逐渐关闭，导致体内二氧化碳浓度降低，光合速率下降。
【答案】（1）丙酮酸 6
（2）有氧呼吸第二阶段 光合作用的光反应
（3）适当调节环境温度
（4）干旱初期，小麦叶片气孔逐渐关闭，导致体内二氧化碳浓度降低，光合速率下降
28、在一定实验条件下，测得某植物光合作用速率与光照强度之间的关系(氧气浓度为15%)、呼吸作用与氧气浓度之间的关系及光合作用速率与温度之间的关系如下图所示，请据图回答下列问题：
(1)在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是_______________________。
(2)影响图甲中a曲线A点上下移动的主要外界因素是________；图乙中细胞呼吸有关曲线的数据需在__________________条件下测量。
(3)由图丙可知，40℃时，植物体________(填“能”或“不能”)显示生长现象；而5℃时的状态可用图甲中________(填“A”、“B”或“C”)点表示。
(4)用大棚种植蔬菜时，白天应控制光强为________点对应的光照强度，温度为________℃最佳。[21世纪教育网]
(5)在图甲和图乙中绘制下列有关曲线：①图甲中光合作用强度是用CO2吸收量(mol/h)表示的，请改用O2的吸收量(mol/h)表示光合作用强度，并在图甲中再绘出光合作用强度与光照强度的关系曲线；②在图乙中再绘出无氧呼吸CO2的释放量与O2浓度的关系。
【解析】(1)光反应为暗反应提供了还原氢和ATP。(2)在甲图中，A点时无光照，只进行呼吸作用，影响呼吸作用强度的主要外界因素是温度。在图乙中，为排除光照时对气体交换量的影响，可以在无光或黑暗的条件下进行测量。(2)在图丙中40℃时真正光合速率已经很低，而呼吸速率很高，说明与光合作用有关的酶的活性较低而与呼吸作用有关的酶的活性较高，使植物体总有机物量减少，不能显示生长现象。在5℃时光合速率和呼吸速率相等，可用甲图中的B点表示。(4)大棚蔬菜在种植时，白天应在较大光照强度下，以增强光合作用，温度应在真正光合速率和呼吸速率的差值最大时，即图丙中的25℃时最好。(5)在绘制氧气的吸收量曲线时，对应于二氧化碳吸收量的曲线，找到光照强度为0时氧气的消耗量、光照强度和呼吸强度相等时的B点和最大二氧化碳吸收量时氧气的释放量，绘制出氧气吸收量的曲线。从图乙可以看出D点时，只进行有氧呼吸，无氧呼吸释放的CO2为0，在氧气浓度为0时，二氧化碳的释放量为1，两点进行描线即可得到曲线。
【答案】(1)ATP和[H](NADPH)　(2)温度　无光(或黑暗)　(3)不能　B　(4)C　25　
(5)如下图
第6章 细胞的生命历程
【章节知识网络】

【章节巩固与提高】
1、目前，一些年轻人盲目去痣后引发的恶性色素瘤导致死亡的病例并不鲜见，专家提醒人们，如果身上的黑痣有逐渐长大、边界不清和周围长毛、自己出血、痒痛等情况时，需要及时找医生手术治疗，切忌自己动手去痣。下列关于痣细胞的说法正确的是(　　)
A．痣细胞的产生是细胞分化的结果 B．痣细胞的细胞特点之一是能无限增殖
C．痣细胞是一种癌变细胞 D．痣细胞中色素多，是衰老的表现
【解析】结合人体健康考查细胞分化、癌变和衰老的知识。痣细胞具有一定的形态、结构和功能，其产生也是细胞分化的结果。从特点上来讲，痣细胞和癌细胞有类似之处，如易于增殖和分散，较其他细胞更容易发生癌变，但和癌细胞又有着本质区别，其增殖和分化受机体的控制，不能无限增殖。痣细胞中色素多是基因选择性表达的结果，与衰老细胞中积累的色素种类也是有差别的，并非衰老的表现。
【答案】A
2、A和B是属于同一类型的两个细胞，通过对其DNA分子含量的测定发现，A细胞中的DNA含量是B细胞的两倍，最可能的解释是 ( )
A.A细胞处于有丝分裂前期，B细胞可能刚好完成有丝分裂
B.A细胞是正常的体细胞，B细胞处于减数第一次分裂结束时
C.A细胞处于分裂的前期，B细胞处于分裂的后期
D.A细胞处于分裂的后期，B细胞处于分裂的前期
【解析】细胞中DNA含量加倍，说明细胞进行了DNA的复制，可能是有丝分裂前、中、后期，或减数第一次分裂前、中、后期。
【答案】A
3、下图A表示细胞进行有丝分裂的一个细胞周期，图B表示连续分裂的细胞相邻的两个细胞周期图。下列叙述中正确的是(　　)
A．一个细胞周期是指乙→甲的全过程
B．在高等植物细胞内，两组中心体之间发出星射线形成纺锤体发生在甲→乙过程
C．c、d两段都要消耗ATP
D．b段的主要变化是DNA的复制及有关蛋白质的合成
【解析】本题考查对细胞周期及有丝分裂过程的理解。乙→甲的过程代表分裂间期；高等植物细胞内不存在中心体；c、d两段分别表示分裂间期和分裂期，c段消耗ATP主要用于DNA的复制和蛋白质的合成，d段消耗ATP用于染色体的移动等；b段是分裂期，不存在DNA的复制。
【答案】C
4、（2012·厦门质检）细胞分化是生物界普遍存在的一种生命现象，下列叙
述不正确的是 （ ）
A.老年人体内仍然存在着具有分裂和分化能力的细胞
B.分化后的不同组织细胞其蛋白质种类完全不同
C.细胞分化有利于提高多细胞生物各种生理功能的效率
D.造血干细胞分化形成白细胞的过程是不可逆的
【解析】细胞分化的概念对学生来说是一个难点。每个年龄段的人体内都存在具有分裂和分化能力的细胞，只不过在胚胎时期细胞分化达到最大限度。分化后的不同组织细胞，其蛋白质种类部分不同，B项错误。
【答案】B
5、对下列有关细胞分裂的各图分析正确的是(　　)
A．甲乙两图所示细胞中都有2个染色体组
B．甲乙两图对应丁图中的CD段
C．甲图可能是卵原细胞的增殖
D．丙图中染色体与DNA的比是2∶1
【解析】图甲中，形态、大小相同的染色体可以找到四个，该细胞中有四个染色体组，而图乙中形态、大小相同的染色体有两个，该细胞中有两个染色体组；图丁中纵坐标为每条染色体上的DNA含量，AB段表示染色体复制，CD段表示染色体的着丝点分裂，DE段可以表示减数第二次分裂的后期和末期以及有丝分裂的后期和末期，甲图和乙图都对应丁图的DE段，丙图中染色体与DNA的比是1∶2；图甲为有丝分裂，而卵原细胞本身的增殖方式为有丝分裂。
【答案】C
6、（2012·学军中学期中考试）科研人员研究发现一种名为RhoGD12的基因，该基因有助于避免癌细胞扩散。发现携带此基因的癌细胞会失去转移能力。该基因的作用最可能是 ( )
A.当这种基因添加到癌细胞后，在癌细胞中表达并产生一种糖蛋白
B.在癌细胞中表达并产生一种蛋白质，由此使癌细胞迅速分化为其他组织、器官
C.该基因在癌细胞内表达后使癌细胞迅速衰老
D.该基因在癌细胞内表达后使癌细胞的DNA复制受阻，停止细胞分裂
【解析】癌细胞容易扩散与细胞膜表面的糖蛋白减少有关，RhoGD12基因有助于避免癌细胞扩散，使癌细胞失去转移能力，因此，该基因最可能是表达产生了一种糖蛋白。
【答案】A
7、将数量相等的两组小鼠肝细胞，用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养，A组加入某种物质，B组不加，经过一段时间培养后，洗去培养液，分别取出两组的全部细胞，测量每组的总放射强度，结果A组明显大于B组。A组中加入的物质的作用是 ( )
A.促进细胞分化
B.促进细胞分裂
C.促进细胞衰老
D.促进细胞癌变
【解析】胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料，A组的放射性大于B组时，说明A组细胞的DNA复制比较旺盛，即细胞分裂旺盛，可以看出A组中加入的物质的作用是促进细胞分裂。
【答案】B
8、细胞增殖是生物体内一项重要的生命活动。如下图是某高等植物细胞有丝分裂周期图，请据图分析，下列说法不正确的是(　　)
A．一个完整的细胞周期应为：3→2→1→E→F→G→H
B．D过程叫做细胞分化，在胚胎发育时期达到最大限度
C．C过程的出现，必须要经过秋水仙素的处理，且处理时期应为E时期
D．细胞周期中，细胞中染色体数目加倍的时期是G时期
【解析】一个完整的细胞周期包括分裂间期和分裂期，分裂间期经历的时间远长于分裂期，分裂间期在前，分裂期在后，从图中可以看出，A代表的时期(3→2→1)为分裂间期，B代表的时期(E→F→G→H)为分裂期；G期为分裂后期，着丝点一分为二，此时若没有纺锤丝的牵引，染色体不能移向细胞两极从而造成细胞内染色体数目加倍；人工诱导多倍体的方法有很多，如低温处理，最常用的方法是用秋水仙素处理，处理的时期是细胞分裂的前期，通过抑制纺锤体的形成实现。
【答案】C
8、下表是四种植物分生组织的细胞周期，有关叙述正确的是(　　)
植物[来源:21世纪教育网]21世纪教育网[21世纪教育网]
细胞周期的时间(h)21世纪教育网[来源:21世纪教育网]21世纪教育网
a时期(分裂间期)
b时期(分裂期)
物种1
10.6
0.4
物种2
18
0.5
物种3
16.5
2
物种4
10.4
2.3
A．四种分生组织都能产生吲哚乙酸，促进其细胞进行有丝分裂
B．秋水仙素作用于b时期中的细胞，能使其染色体数目加倍
C．最好选用物种1观察有丝分裂过程，因其细胞周期最短
D．a时期观察不到染色体，此时细胞核中进行着转录和翻译过程
【解析】能促进细胞有丝分裂的是细胞分裂素；在细胞周期中，分裂间期比分裂期时间长，a是分裂间期，b是分裂期，秋水仙素抑制纺锤体的形成，使染色体数目加倍，作用于分裂前期；观察植物细胞有丝分裂时最好选择分裂期所占时间的比例相对较长的细胞，即物种4；在间期(a)发生转录和翻译，转录在细胞核中进行，翻译在细胞质中进行。
【答案】B
9、下图中图A表示处于一个细胞周期中各个时期细胞数目的变化(用特殊的方法在一个培养基中测得的)；图B表示处于某一时期的细胞图像。下列分析不正确的是(　　)
A．图A中的细胞核内DNA含量为2C～4C之间的细胞正处于DNA复制阶段
B．用DNA合成抑制剂处理，图A中细胞核内DNA含量为2C的细胞数目会增加。用秋水仙素处理，图A中细胞核内DNA含量为4C的细胞数目会增加
C．培养基中测得了少数细胞细胞核内DNA含量在2C以下，这些细胞发生的最可能的变化是变异或衰老
D．图B对应图A中细胞核内DNA含量为2C的细胞，参与该细胞分裂的细胞器有中心体、线粒体
【解析】用DNA合成抑制剂处理，DNA合成减少；秋水仙素抑制纺锤体形成，可使细胞内DNA数目加倍。细胞发生变异或衰老可能会使细胞核内DNA含量在2C以下。图B细胞是动物细胞，处于有丝分裂后期，对应图A中细胞核内DNA含量为4C的细胞，参与该细胞分裂的细胞器有中心体、核糖体、线粒体。
【答案】D
10、（2012·盐城调研）如图是某种生物细胞有丝分裂过程中某一时期的图像，下列叙述不正确的是 ( )
A.该生物为某种动物
B.该生物的一个体细胞中含有8条染色体
C.该细胞处于有丝分裂的后期
D.该细胞中含有8条染色体
【解析】由于细胞外无细胞壁且具有中心体，故为动物细胞，A项正确；由于细胞中具有同源染色体且着丝点分裂，故为有丝分裂后期，此时染色体数目加倍，故正常体细胞中具有4条染色体，C、D项正确，B项错误。
【答案】B
11、下列关于人和动物细胞的叙述，正确的一组是(　　)
①正常细胞癌变后在人体内将成为抗原，在体外培养可无限增殖
②由造血干细胞分化成红细胞的过程是可逆的
③细胞内水分减少，代谢速度减慢是衰老细胞的主要特征之一
④癌变是细胞的正常基因突变成原癌基因的过程
⑤动物细胞膜表面的糖蛋白具有特异性，是细胞间相互识别和联系用的“语言”和“文字”
⑥癌细胞容易在体内转移，与其细胞膜上糖蛋白等物质减少有关
A．①③⑤⑥ B．①②③⑤⑥
C．①②④⑤ D．①③④⑥
【答案】A
12、菠菜根的分生区细胞不断分裂，对该过程的叙述正确的是(　　)
A．细胞分裂间期，DNA复制，DNA和染色体的数目增加一倍
B．细胞分裂前期，核膜和核仁逐渐消失，中心体发出星射线形成纺锤体
C．细胞分裂中期，染色体形态固定、数目清晰，适于染色体计数和形态观察
D．细胞分裂末期，在细胞中央赤道板的位置出现一个由薄细胞构成的细胞板
【解析】细胞分裂间期，DNA复制，DNA数目增加一倍，但是染色体的数目没有发生变化；菠菜是高等植物，没有中心体；细胞板是由高尔基体参与形成细胞壁的过程中出现的一个结构，不是由薄细胞构成。
【答案】C
13、在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，在显微镜下能观察到的现象是
A．分生区细胞呈正方形，排列紧密
B．同源染色体分别向细胞两极移动
C．中期不仅染色体形态和数目清晰，赤道板也很清晰
D．在时间允许的情况下，可以观察到一个细胞从间期到末期的连续分裂过程
【解析】在有丝分裂过程中，同源染色体不发生分离；细胞内没有赤道板这个结构，是人为把细胞中央的平面命名为赤道板；在制片过程中，解离根尖时细胞已经死亡，故在时间允许的情况下也不能观察到一个细胞从间期到末期的连续分裂过程。
【答案】A
14、（2012·莱州一中质检）“化疗”是控制癌细胞生长的方法之一，药物可以杀死癌细胞，下图给出的是一个典型的化疗过程，每3周给药1次（图中箭头所示），图中记录了化疗过程中正常细胞和癌细胞的数量变化。以下说法错误的是 （ ）
A.癌细胞最可能发生于高频率分裂的组织，如器官的上皮组织
B.癌细胞与正常细胞相比不受密度制约因素的限制而不断分裂和生长，无正常细胞的接触抑制现象
C.据图可知最初给药后两类细胞数量都明显减少，然后又回升，而每次给药后癌细胞回升量少于正常细胞
D.据图可知为了使癌细胞得到更有效的控制，可以在化疗过程中加大给药剂量或缩短给药周期而不会引起较强的副作用
【解析】癌细胞具有无限增殖的特点，故A、B项正确。由图可知，每次给药后两类细胞数目都明显减少，说明药物对正常细胞也有杀伤作用。但正常细胞经过一定时间，回升数量多于癌细胞，有利于机体组织的修复，故C项正确。若大剂量给药或缩短给药周期，对正常细胞杀伤量过大，或者不能有足够时间恢复，就会造成机体组织器官损伤，引起较强的副作用，D项错误。
【答案】D
15、胸腺嘧啶脱氧核苷(简称胸苷)在细胞内可以转化为胸腺嘧啶脱氧核糖核苷酸，后者是合成DNA的原料，用含有3H-胸苷的营养液，处理活的菜豆的幼根处，一定时间后洗去游离的3H-胸苷。连续48小时检测右图a和b部位(a是分生区)，则随生长进程，a和b部位的放射性含量变化情况为(　　)
【解析】a是分生区，分生区的细胞具有很强的分裂能力，在分裂的间期要进行DNA的复制，则随生长进程，a处3H-胸苷的含量减少，放射性含量降低，故只有B选项符合要求。
【答案】B
16、若图 6－1 中的图 1、图 2、图 3 是某同学做有丝分裂实验时，在光学显微镜下观察到的图像，下列有关说法正确的是

A.图 1 是植物根尖分生区细胞在低倍镜下所观察到的细胞
B.图 1 转为图 2 的操作步骤是移动装片→转动转换器→调节视野亮度→转动粗准焦螺旋
C.图 3 是根尖经过解离、漂洗、染色、制片后，在高倍镜下所观察到的细胞
D.持续观察图 3 中的一个处于间期的细胞，可见它从间期进入分裂期的全过程
【解析】图 1 转换到图 2 中转动细准焦螺旋，图 3 中的细胞经过解离后已死亡，不能观察到从间期进入分裂期的过程。
【答案】C
17、（2012·茂名模拟）下列属于细胞分化、癌变和衰老的共同表现的是 （ ）
A.细胞形态、结构和功能上发生变化
B.新陈代谢速率减慢
C.遗传物质和细胞功能发生改变
D.细胞膜的通透性降低
【解析】细胞分化、癌变、衰老的共同表现是在形态、结构和功能上发生变化，B、D项是细胞衰老的表现；遗传物质改变是细胞癌变的特征。
【答案】A
18、癌症是威胁人类健康的一类重要疾病。人们对它进行了大量的研究，以下是有关癌细胞结构及生理的描述，你认为正确的是(　　)
①每个癌细胞都有数目相同的染色体组　②新陈代谢速率减慢，细胞萎缩　③每个癌细胞的DNA含量不一定相等
④都具有两个中心体，且分别位于细胞的两极　⑤在某些病毒的诱导下能产生原癌基因　⑥细胞内的色素逐渐积累
⑦失去控制，无限增殖
A．①⑦ B．②④
C．⑤⑥ D．③⑦
【解析】不同的癌细胞处在不同的细胞周期，因此其染色体数目可能不同，DNA含量也不一定相同。癌细胞的代谢速率快，细胞没有萎缩。细胞分裂的前、中、后期细胞中有两个中心体，末期、间期有一个中心体；原癌基因在细胞中本来就存在。色素增加是衰老细胞的特点，癌细胞的特点之一是能无限增殖，不受机体的控制。
【答案】D
19、（2012·合肥质检）关于有丝分裂过程中染色体、DNA和染色单体的变化，下列说法正确的是 （ ）
A.有丝分裂的全过程都能看到染色体
B.在细胞周期中，染色单体数量随着染色体数量的增加而增加
C.细胞分裂后期和末期核DNA分子数与染色体数相同
D.有丝分裂的全过程中核DNA和染色单体的数量始终保持一致
【解析】在细胞分裂的后期和末期，染色单体分开形成染色体，没有染色单体的存在，每个染色体上有一个DNA分子。有丝分裂的间期和末期染色体以染色质的形式存在。
【答案】C
20、如图，甲表示某种哺乳动物细胞正常培养中，某时刻所测得的不同DNA含量的细胞在整个细胞群体中的分布情况。当向该培养液中加入某种化合物并连续培养几小时后，分布情况如图乙所示，则该化合物所起的作用是 (　　)
A．促进DNA复制 B．促进着丝点分裂
C．抑制四分体形成 D．抑制细胞质分裂
【解析】通过图甲和图乙的对比，发现加入化合物后，导致DNA含量高的细胞数目相对增多，而促进着丝点分裂和抑制四分体形成对DNA含量都没有直接影响；从甲图可以看出，原来DNA复制能正常进行，才会出现不同细胞DNA含量不同；该化合物很可能是抑制细胞质分裂，从而导致部分细胞中DNA含量增多。
【答案】D
21、下列关于实验过程的叙述，正确的一组是 (　　)
①解离的目的是用药液使组织细胞相互分离　②漂洗的目的是洗去根尖上的盐酸，以利于染色时碱性染料着色　③用龙胆紫染液可将细胞核中的染色质染成紫色　④压片的目的是使根尖细胞充分分散，形成单层　⑤当看到一个处于中期的细胞时，注意观察它如何进入后期、末期，以理解从中期到末期的变化
A．①② B．③④⑤
C．①⑤ D．①②③④
【解析】该实验中盐酸解离已使细胞死亡，因此不能通过一个细胞持续观察各时期的变化。
【答案】D
22、胚胎干细胞是哺乳动物或人早期胚胎中的细胞，可以进一步分裂、分化成各种组织干细胞，再进一步分化成各种不同的组织。下列叙述不正确的是
A．各种组织干细胞分化形成不同组织细胞是基因选择性表达的结果
B．胚胎干细胞有细胞周期，神经干细胞分化形成的神经细胞没有细胞周期
C．造血干细胞分化形成红细胞、白细胞的过程是不可逆的
D．肝脏干细胞分化成肝脏细胞的过程表现了细胞的全能性
【答案】D
23、如下图所示，a、b、c、d分别是一些生物细胞某个分裂时期的示意图，下列有关描述正确的是(　　)

①这些细胞可以来自同一个个体　
②b图所示的细胞分裂DNA无需进行复制　
③b的分裂过程中细胞核缢裂成两个细胞核，因此子细胞中遗传物质减少一半　
④无丝分裂只发生在原核生物的细胞分裂中，有丝分裂只发生在真核生物的细胞分裂中　
⑤d图细胞分裂后将产生c图细胞　
⑥c图为次级卵母细胞，其内含8条染色体，8个DNA分子无染色单体
A．①②④ B．③⑤⑥
C．③④⑥ D．⑥
【解析】图示a为植物细胞有丝分裂末期，b、c、d均示动物细胞分裂，故这些细胞不可能来自同一个体，b示无丝分裂，仍需进行DNA复制，b分裂后的子细胞遗传物质不变；无丝分裂与有丝分裂均为真核细胞的分裂方式，d图细胞分裂后所产生的子细胞应含4条染色体，c图含8条染色体，无染单体，DNA与染色体数相等。
【答案】D
24、根据分裂潜能，干细胞可分为全能干细胞（可发育成完整的个体），多能干细胞（可发育成多种组织和器官）和专能干细胞（可发育成专门的组织和器官），则这种细胞在个体发育中的分化顺序是：（ ）
A．全能—专能—多能；B．全能—多能—专能 C．多能—全能—专能 D．专能—全能—多能
【答案】B
25、下列各项中，不属于细胞凋亡的是：
A.皮肤上皮每天都会有大量细胞死亡脱落??
B.骨折时造成的细胞死亡
C.蝌蚪变态发育过程中尾部消失??????????
D.人的红细胞在经历120天左右的寿命后死亡
【答案】B
二、非选择题
26、（2012·抚顺模拟）（14分）下图A、B分别是两种生物细胞有丝分裂过程中某时期的示意图，图C是相应细胞在分裂过程中的DNA分子数目变化曲线。请回答：
（1）图A所示生物体细胞中有 对同源染色体。
（2）图A生物细胞有丝分裂过程与图B生物细胞有丝分裂过程相比，差别主要发生在图C中的
段和 段（填字母）。
（3）图C中ab段的变化是由于 ，df段的变化是由于 。
（4）请在图C中画出fk细胞周期中染色体数目的变化规律。
【解析】(1）计数着丝点数，共6条染色体，故同源染色体为3对。（2）图A代表动物细胞，图B代表植物细胞，二者在有丝分裂过程中的差别体现在前期和末期，即bc(gh)和ef(jk)。（3）ab段的变化是因DNA分子复制，df段的变化是因着丝点分裂，姐妹染色单体分开，平均分配到两个子细胞中。
【答案】（1）3 （2）bc(gh) ef(jk)
(3)DNA分子的复制 姐妹染色单体分开，平均分配到两个子细胞中
（4）如下图
27、科学研究表明：在细胞周期中，染色体的两条姐妹染色单体在相同的位置上可能发生部分交换。某同学为了在显微镜下观察这一现象，便进行研究。收集的资料如下：
Ⅰ.将细胞置于含有某种BrdU的培养基中培养，细胞能不断增殖。当DNA复制时，BrdU可替代胸腺嘧啶脱氧核苷酸掺入到DNA子链中。
Ⅱ.由于BrdU掺入的情况不同，经特殊染色后，着色的深浅也不同。在染色单体中，若DNA的一条单链掺有BrdU则染色后着色深；若DNA的两条单链都掺有BrdU，则使DNA双螺旋程度降低，染色后着色浅。
Ⅲ.将处于细胞周期中的中期细胞进行常规制片，经特殊染色后在显微镜下可观察到每条染色体的姐妹染色单体的着色情况。
根据资料该同学用洋葱根尖分生区细胞进行了如下实验操作。请回答下列问题：
(1)完成实验：
①配制培养基：在普通细胞培养基中添加BrdU。
②培养：_________________________________________________________________
__________________。
③制片：_________________________________________________________________。
④观察：用显微镜观察不同细胞中染色体的着色情况。
(2)实验分析：
①在显微镜下可观察到第二个细胞周期中期的染色体的现象是__________________
________________________________________________________________________。
②若要观察姐妹染色单体是否发生交换，最好选择第二个细胞周期中期的细胞，请描述可能观察到的现象：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
③如果染色体的两条姐妹染色单体之间发生部分交换，通常对生物的遗传是否有影响？________。请简述理由：
_______________________________________________________________________。
【解析】将细胞在含有某种BrdU的培养基中培养，观察细胞分裂中期时每条染色体的姐妹染色单体的颜色，根据颜色情况做出推断。由于DNA分子的半保留复制，第一个细胞周期中期时，每条染色体的两条姐妹染色单体全部是着色深的(DNA中只有一条单链掺有BrdU)；到第二个细胞周期中期时，每条染色体的两条姐妹染色单体，其中一条染色较深(DNA中只有一条单链掺有BrdU)，另一条染色较浅(DNA的两条单链都掺有BrdU)。
【答案】(1) ② 将洋葱根尖分生区细胞离体置于含BrdU的培养基上，在适宜的条件下培养一段时间　③ 取不同时期的细胞经特殊染色后，制片　(2)①每条染色体的两条姐妹染色单体，其中一条染色较深，另一条染色较浅　② 如果发生姐妹染色单体交换，则可观察到在染色体染色较深的染色单体上有染色较浅的部分，而相对应的染色较浅的染色单体上有染色较深的部分　③没有　因为两条姐妹染色单体是由一条染色体复制而来，交换的部分控制性状的基因相同
28、在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。
资料一 一份“实验报告”的部分内容
(一)解离：剪取洋葱根尖5 cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1∶1)的玻璃皿中，在室温下解离3~5 min。
(二)染色：把根尖放在盛有0.01 g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5 min。
(三)漂洗：将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10 min。
(四)制片：将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……
资料二 全班20个实验小组的实验数据汇总表(注：各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同)
(1)请改正“资料一”中的3处错误。 。
(2)若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0 h，请根据“资料二”，在饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位：h，精确到小数点后一位)。
(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。因而对整个实验结果可能产生影响的有 。
①取材时间 ②根尖培养温度
③解离时间长短 ④载玻片厚度
⑤计数的细胞是否属于分生区细胞
⑥细胞周期各时期区分是否准确
【解析】这是一道中等难度的实验题，意在考查学生对知识点的理解和应用能力，所需的知识点包括洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验的原理、步骤、注意事项，细胞周期的概念等相关的知识。资料一中的错误比较明显，根尖剪取5 cm过长；漂洗应该在染色之前进行；未盖上盖玻片；画细胞周期图时要注意时间单位是小时，且要精确到小数点后一位，那么间期的时间约为12 h×88%=10.6 h，依次类推得出其他时期；载玻片厚度对实验结果影响不大，其他选项都是有可能的。
【答案】(1)将“5 cm”改成“2~3 mm”；实验操作步骤应改为漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片后，再加一片载玻片”
(2)见下图
(3)①②③⑤⑥
第一章 走近细胞
【高考新动向】
1.细胞学说的建立过程(Ⅰ)
2.多种多样的细胞(Ⅱ)
3.用显微镜观察多种多样的细胞
【考纲全景透析】
一、从生物圈到细胞
1、生命活动离不开细胞
细胞是生物体结构和功能的基本单位。
（1）病毒：没有细胞结构，但其生命活动必须依赖活细胞。
（2）单细胞生物：依赖单个细胞完成各种生命活动。
（3）多细胞生物：依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动。
2、生命系统的结构层次
（1）地球上最基本的生命系统是细胞，最大的生命系统是生物圈。
二者之间从小到大的生命系统依次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。（对于植物，无系统这一结构层次）
各生命系统既层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。
（2）地球上最早的生命形式：具有细胞形态的单细胞生物。
（3）地球上最基本的生命系统：细胞。
二、细胞的多样性和统一性
1、原核细胞和真核细胞
（1）分类依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核
（2）差异性：最根本的区别是原核细胞没有以核膜为界的细胞核，也没有染色体。
（3）统一性：两者都具有细胞膜、细胞质和与遗传有关的DNA分子。
（4）举例：常见的原核细胞：细菌、颤藻、蓝球藻、念珠藻、发菜等。
2、细胞学说
（1）建立过程
年 代
创 立 者
贡献
1665年21世纪教育网
英国科学家
虎克
发现并且命名细胞
19世纪30年代
德国科学家
施莱登和施旺
创立了细胞学说
1858年
德国科学家
魏尔肖
提出“细胞通过分裂产生新细胞”对细胞学说进行了修正和补充
（2）内容
①细胞是有机体。一切动植物都是由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；
②每个细胞作为一个相对独立的基本单位，既有它们“自己的”生命，又与其他细胞协调地集合，构成生命的整体，按共同的规律发育，有共同的生命过程；
③新的细胞可以由老的细胞产生。
（3）意义
将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来，证明了生物之间存在着亲缘关系，为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础。
三、显微镜的使用及相关问题分析
1、使用显微镜的操作步骤
(1)低倍镜：取镜 安放 对光 安放玻片 调焦 观察
(2)高倍镜：在低倍镜下确定目标
移动装片，使目标位于视野中央
转动转换器，换用高倍镜
调焦(转动细准焦螺旋；视野暗，
可调反光镜或光圈)
2、注意事项
①调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼要注视物镜与玻片标本之间的距离，到快接近时(距离约为 0.5cm)停止下降。
②必须先用低倍物镜观察，找到要观察的物像，移到视野中央，然后转动转换器换用高倍物镜。
③换用高倍镜观察时，可将光圈由小变大，将反光镜由平面镜转换为凹面镜以增加视野的亮度，同时慢慢调节细准焦螺旋，直至找到清晰的物像，使用高倍镜时千万不能调节粗准焦螺旋。
3、显微镜的放大倍数
(1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。
(2)总的放大倍数是目镜放大倍数×物镜放大倍数。
4、显微镜的成像特点
显微镜下所成的像是倒立的放大的虚像。
（1）倒立是指上下、左右均是颠倒的，相当于将观察物水平旋转了180度。
（2）放大是指长度或宽度的放大，不是指面积或体积的放大。视野的大小与放大倍数成反比，即放大的倍数越大视野越小，看到的标本范围就越小。
5、低倍物镜观察与高倍物镜观察（清晰时）的比较
低倍镜时
高倍镜时
物镜与装片的距离
远
近
所看到细胞的数量
多
少
所看到细胞的大小
小
大
视野的明暗
明
暗
视野的广度
宽广
狭窄
【热点难点全析】
一、原核细胞和真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
细胞大小
较小（2μm～8μm）
较大（10μm～100μm）
本质区别
无以核膜包被的细胞核
有以核膜为界的真正的细胞核
细胞壁
主要成分是糖类和蛋白质
植物细胞主要成分是纤维素和果胶，动物细胞无细胞壁，真菌细胞主要成分是多糖
细胞膜
磷脂双分子层和蛋白质构成
磷脂双分子层和蛋白质构成
细胞器
无叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网等复杂细胞器，有核糖体
含有线粒体等复杂的细胞器
细胞核
无成形细胞核，无核膜，但有拟核；DNA不与蛋白质结合形成染色体
有成形的细胞核，有核膜；具有染色体
DNA存在形式21世纪教育网
拟核中：大型环状、裸露
质粒中：小型环状、裸露
细胞核中：和蛋白质形成染色体
细胞质中：在线立体、叶绿体中裸露存在
增值方式
二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂等
代表生物
细菌、蓝藻、支原体、放线菌等
真菌、动物、植物等
二、细胞的多样性和统一性
1．细胞的多样性的体现
(1)真、原核细胞结构的区别：真核细胞有核膜包被的成形的细胞核，其中有核仁、染色体(含DNA)；原核细胞无核膜，有拟核，拟核有一裸露的环状DNA分子。[来源:21世纪教育网]
(2)不同真核细胞的形态、结构的差异。如与动物细胞相比，植物细胞有细胞壁、液泡，叶肉细胞中还有叶绿体。而且同一植物的不同组织细胞及不同植物的细胞也各不相同。
(3)不同原核细胞的形态、结构的差异。如细菌有球形、杆形、螺旋形等多种形态，且不同细菌的结构也有差异(如R型与S型肺炎双球菌，前者无荚膜、无毒性，后者有荚膜、有毒性)。
2、细胞统一性的表现
（1）化学组成：组成细胞的元素基本一致，化合物种类也非常相似（水、无机盐、氨基酸、核苷酸等）。
（2）结构：都具有细胞膜、细胞质、核糖体。
（3）增殖方式：通过细胞分裂进行细胞的增殖。
（4）遗传物质：都以DNA作为遗传物质，遗传密码通用。
（5）能源物质：都以ATP作为直接能源物质。
【例】(2012·山东曲阜市高三检测)硝化细菌、蓝藻、根尖分生区细胞以及神经细胞基本共性的描述中正确的是(　　)
①均具有磷脂双分子层与蛋白质构成的膜结构
②ATP是所有细胞可直接利用的能源物质
③都具有核糖体作为蛋白质合成的“机器”
④遗传信息均储存在脱氧核糖核酸分子中
⑤编码氨基酸的密码子基本相同
⑥所有生物的新陈代谢都是以细胞为单位进行的
A．①②③　　　　　　　　　B．①④⑤
C．①②③⑤⑥ D．①②③④⑤⑥
【解】：选D。所有的细胞都有膜结构；ATP是所有细胞的直接能源物质；不论是原核细胞还是真核细胞都具有核糖体；细胞中既含DNA，又含RNA，DNA是所有细胞的遗传物质，几乎所有生物都是共用一套密码子的；细胞是生物体结构和功能的基本单位。
【高考零距离】
1.（2012·北京高考）从生命活动的角度理解,人体的结构层次为(　　)
A.原子、分子、细胞器、细胞 B.细胞、组织、器官、系统
C.元素、无机物、有机物、细胞 D.个体、种群、群落、生态系统
【解析】生物圈中存在着富有层次的生命系统,从生物圈到细胞,生命系统层层相依,但又各自有特定的组成、结构和功能。个体水平以下是组成个体的系统、器官、组织,直至细胞。
【答案】B
2.（2011·山东高考）下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是
A.原核生物细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
B.真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂
C.真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
D.真核生物细胞具有细胞膜系统（生物膜系统），有利于细胞代谢有序进行21世纪教育网
【解析】A项，有些原核生物细胞虽无线粒体，但有有氧呼吸酶，可以进行有氧呼吸，如好氧细菌。B项，真核生物细胞主要进行有丝分裂，个别真核生物细胞也可以进行无丝分裂，如蛙的红细胞，原核生物细胞为二分裂。C项，真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA，部分病毒以RNA为遗传物质。D项，真核生物细胞具有生物膜系统，将细胞划分为不同区域，有利于细胞代谢有序进行。
【答案】D
3．(2010·全国新课标)下列有关细胞的叙述，正确的是
A．病毒是一类具有细胞结构的生物
B．蓝藻细胞具有细胞核且DNA分子呈环状
C．人体所有细胞的细胞周期持续时间相同
D．内质网膜和高尔基体膜都具有流动性
【解析】病毒不具有细胞结构，是没有细胞结构的生物。蓝藻为原核生物，没有核膜包围的真正细胞核。细胞周期持续的时间，不同细胞的细胞周期不同。细胞膜、内质网膜等膜结构都具有一定的流动性，这是生物膜结构的结构特点。
【答案】D
【考点提升训练】
1.(2012·烟台质检)关于细胞学说的叙述,错误的一项是(　　)
A.一切动物和植物都由细胞发育而来,并由细胞及其产物构成
B.细胞是一个相对独立的有机体,具有自己的生命
C.细胞对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用
D.1665年,英国科学家罗伯特·虎克发现了细胞,并创立了细胞学说
【解析】A、B、C三选项是细胞学说的主要内容。罗伯特·虎克发现了细胞,但细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺创立的。
【答案】D
2.(2012·福建长乐二中高三期中)下列叙述正确的是(　　)
A.原核细胞结构比较简单,所以不具有多样性
B.原核细胞与真核细胞之间不具有统一性
C.细胞本身就是一个生命系统
D.细胞学说的提出,揭示了细胞的多样性和统一性21世纪教育网
【解析】原核细胞结构虽然简单,但是不同的原核细胞,由于形态、大小、结构等方面均存在差异,故原核细胞也具有多样性;原核细胞与真核细胞都有相似的细胞膜、细胞质和DNA分子,这体现了细胞的统一性;细胞是最基本的生命系统;细胞学说的意义在于揭示了细胞的统一性,但没有揭示细胞的多样性。
【答案】C
3．(2011·盐城调研)组成生物体的细胞既具有多样性，又具有统一性。下列关于细胞共性的描述中正确的是(　　)
A．组成细胞的生物大分子是相同的
B．细胞都能进行分裂和分化
C．细胞都具有细胞质和细胞膜
D．进行光合作用的细胞都具有叶绿体
【解析】不同细胞内DNA分子和蛋白质分子不一定相同。成熟的细胞不再进行分裂和分化，蓝藻无叶绿体。细胞都具有细胞膜和细胞质。
【答案】C
4. (2011·合肥模拟)“达菲”(又名磷酸奥司他韦)，是目前人们公认的抵抗甲型H1N1流感病毒的有效药物之一。该药能抑制流感病毒表面的一种蛋白质——神经胺酶的作用，从而使流感病毒不能从宿主细胞中释放出来。下列判断正确的是(　　)
A．“达菲”能阻止甲型H1N1流感病毒在人体细胞内的繁殖
B．“达菲”能阻止甲型H1N1流感病毒在人体细胞间扩散
C．“达菲”能使甲型H1N1流感病毒丧失对人体细胞的识别能力
D．“达菲”能使甲型H1N1流感病毒中控制神经胺酶的基因发生突变
【解析】该药物能使甲型H1N1流感病毒不能从宿主细胞中释放，即不能使其产生的子代病毒继续侵染人体其他正常细胞。
【答案】B
5. 细胞学说建立于19世纪，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，下列符合细胞学说的是(　　)
①一切动植物都由细胞发育而来
②病毒没有细胞结构
③细胞通过分裂产生新细胞
④细胞分原核细胞和真核细胞两大类
⑤细胞是一个相对独立的单位
⑥一切动植物都由细胞和细胞产物所构成
A．①③⑤⑥ 　　 　 B．②④⑤
C．③④⑤ 　　 　 D．①②③④⑤
【解析】细胞学说包括三个方面的要点：细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞是一个相对独立的单位；新细胞可以从老细胞中产生，即细胞通过分裂产生新细胞。
【答案】A
6. 细胞是绝大多数生物体的结构和功能的基本单位，与此说法不符的是(　　)
A．生物体的生命活动是在细胞内或在细胞的参与下完成的
B．地球上最早出现的生命形式，是具有细胞形态的单细胞生物
C．除病毒以外的其他生物都是由细胞构成的
D．动植物细胞以及微生物细胞的结构、功能相同
【解析】动植物细胞与微生物细胞既有统一性，又有差异性。生命活动是在细胞内或在细胞的参与下完成的。地球上最早出现的生命形式，是具有细胞形态的单细胞生物。病毒是非细胞结构的生物，除此之外的生物都具有细胞结构。
【答案】D
7.用一般光学显微镜观察生物的细胞与组织，下列叙述不正确的是(　　)
A．用10倍物镜观察水绵玻片时，玻片与物镜的距离为0.5 cm，若改用30倍物镜观察时，则玻片与物镜的距离应调整在1.5 cm 左右
B．若载玻片上有d字母，则视野下呈现p字母
C．观察向日葵叶片的保卫细胞时，若将玻片标本向右方移动，则视野下保卫细胞向左方移动
D．视野下观察到眼虫游向右上方，则应将玻片向右上方移动以便追踪观察
【解析】物镜放大倍数越大，镜头越长，镜头与玻片的距离越小。在显微镜的视野里看到的是倒立的虚像，上下颠倒，左右相反。
【答案】A
8.下列有关原核细胞与真核细胞的叙述中，错误的是(　　)
A．蓝藻和水绵细胞中都含有核糖体
B．它们都有染色体，存在基因
C．最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的典型细胞核
D．原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似
【解析】蓝藻细胞是原核细胞，而水绵细胞是真核细胞，在这两类细胞中共有的细胞器是核糖体，因此A正确。原核细胞中没有染色体，只有裸露的DNA分子，而在真核细胞中含有染色体，因此B错误。原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有由核膜包围的典型细胞核，因此C正确。原核细胞细胞膜的化学组成和结构与真核细胞相似，均主要由磷脂和蛋白质组成。
【答案】B
9. 美国细胞生物学家威尔逊(E.B.Wilson)曾经说过：“每一个生物科学问题的答案都必须在细胞中寻找。”他得出这一结论的理由最可能是(　　)
A．细胞内能发生一切生命活动
B．有些生物是由一个细胞构成的
C．各种生物的生命活动都是在细胞内或细胞的参与下完成的
D．一切生物体都由细胞构成
【解析】因为任何生命活动都离不开细胞。单细胞生物的生命活动靠单个细胞就能完成；多细胞生物依赖各种分化细胞的合作完成一系列复杂的生命活动；即使没有细胞结构的病毒也要寄生在细胞内才能生存、繁殖。
【答案】C
10. (2011年烟台质检)关于细胞学说的叙述，错误的一项是(　　)
A．一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞及其产物构成
B．细胞是一个相对独立的有机体，具有自己的生命
C．细胞对与其他细胞共同构成的整体的生命起作用
D．1665年，英国科学家罗伯特·虎克发现了细胞，并创立了细胞学说
【解析】罗伯特·虎克发现了细胞，但细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺创立的。
【答案】D
11.(2011 年潍坊测试)下列有关微生物的叙述中，正确的是()
①酵母菌 ②乳酸菌 ③硝化细菌 ④蓝藻 ⑤SARS 病毒 ⑥噬菌体 ⑦支原体
A．从结构和成分看，①、②、③、④、⑤、⑥都属于原核生物
B．从细胞结构看，⑥无细胞壁，但有细胞膜
C．从代谢类型上看，①、④都是自养生物
D．①、②、③、④、⑤、⑥的组成物质中都有蛋白质与核酸
【解析】酵母菌为真核生物；乳酸菌、硝化细菌、蓝藻和支原体为原核生物；SARS病毒和噬菌体既不属于真核生物，也不属于原核生物，都是病毒，无细胞结构；酵母菌是异养生物，蓝藻是自养生物。除了特殊的生物(朊病毒仅有蛋白质，拟病毒仅有核酸 )，其他生物的组成物质中都有蛋白质与核酸 。
【答案】D21世纪教育网
12.下列为与显微镜操作相关的叙述，其中错误的是
A．标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和大光圈
B．将位于视野右上方的物像移向中央，应向右上方移动玻片标本
C．若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本
D．转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央21世纪教育网
【解析】调节视野亮度的有反光镜和光圈；若光线弱、标本染色较深，在高倍镜下要选用凹面反光镜和大光圈；在显微镜中观察的细胞是倒像，细胞在显微镜下偏右上方，实际在玻片上是偏左下方，所以应向右上方移动；低倍镜观察到物像后直接转换高倍物镜观察，不需要先升镜筒。
【答案】C
13.下列各项组合中，能正确体现生命系统由简单到复杂层次的是(　　)
①核酸　②神经元　③呼吸道的上皮　④病毒　⑤胃 ⑥一只野兔　⑦同一片森林中的所有野兔　⑧一片草地中所有的昆虫　⑨一片果园
A．①④②③⑤⑥⑧⑨ B．②③④⑦⑧⑥⑨
C．②④③⑤⑧⑥⑨ D．②③⑤⑥⑦⑨
【解析】首先排除不属于生命系统的选项，即①④⑧，⑧既不是种群，也不是群落，其范围比种群大，比群落小。②神经元是细胞层次，③呼吸道的上皮是组织层次，⑤胃是器官层次，⑥一只野兔是个体层次，⑦同一片森林中的所有野兔是种群层次，⑨一片果园是生态系统层次。
【答案】D
14.原核细胞与真核细胞的不同，表现在
A．一个原核细胞只有一条DNA分子，一个真核细胞的DNA数米与染色体数目一致
B．原核细胞具有单链的DNA分子，真核细胞具有双链的DNA分子
C．原核细胞中与DNA结合的蛋白质较少，不能形成像真核细胞那样的染色体
D．原核细胞的部分遗传信息储存于RNA中，真核细胞的遗传信息全部储存于DNA中
【解析】细胞型生物的遗传信息均储存在双链的DNA分子中。染色体只存在于真核细胞细胞核中，原核细胞的DNA存在于拟核及质粒中，真核细胞DNA可存在于染色体、线粒体和叶绿体中。
【答案】C
15. 2011年3月24日是第16个世界结核病防治日，我国今年的活动主题是“遏制结核，共享健康”。下列关于结核杆菌的叙述正确的是(　　)
A．该菌可以利用人体的核糖体合成自身蛋白质
B．该菌的遗传符合孟德尔的遗传定律
C．该菌的遗传物质主要是DNA
D．用甲基绿对该菌进行染色，可显示DNA的分布
【解析】结核杆菌是原核生物，不遵循孟德尔的遗传定律，其遗传物质只有DNA，可被甲基绿染成绿色。
【答案】D
16．生物界在基本组成上的高度统一性表现在： （ ）
①组成生物体的化学元素基本一致　　　　　　②各种生物核酸都相同
③构成核酸的基本单位都相同　　　　　　　　④各种生物的蛋白质都相同
⑤构成蛋白质的氨基酸都相同
A．①②④ B．①③⑤ C．②④⑤ D．①②③
【答案】B
17. (2011·湖南模拟)下图所示是在显微镜下观察到的几何图形，①～⑥是有关显微镜的几个操作步骤。要将图甲转化成图乙，所列A、B、C、D四种操作顺序中，正确的是(　　)
①转动粗准焦螺旋　②转动细准焦螺旋　③调节光圈　④转动转换器　⑤向右上方移动玻片　⑥向左下方移动玻片
A．①③④⑤ B．⑥④③⑤
C．⑤④③② D．⑥④⑤③21世纪教育网
【解析】本题考查显微镜的使用方法。甲为低倍镜下观察的图形情况，乙为高倍镜下观察的图形情况。低倍镜下观察结束后，首先要将位于右上方的图形移到视野的中央，应向右上方移动玻片，故第1步为⑤。换用高倍镜后，只能转动细准焦螺旋。
【答案】C
18. 图a、b、c分别是三种生物细胞的结构模式图。下列叙述正确的是(　　)
A．以上三种细胞内遗传物质的载体是染色体
B．a细胞有细胞壁，而b、c细胞没有该结构
C．三种细胞中共同具有的细胞器只有核糖体
D．a、b细胞内具膜结构的细胞器构成了生物膜系统
【解析】根据图示可知，a、b、c分别表示植物细胞、动物细胞和细菌细胞。细菌属于原核生物，没有成形的细胞核，拟核中的DNA和蛋白质不结合，没有染色体；细菌的细胞也含有细胞壁；细菌只有一种细胞器——核糖体；生物膜系统是指细胞膜、核膜以及细胞器膜在结构上和功能上紧密联系组成的统一整体。
【答案】C[来源:21世纪教育网]
19.下列说法正确的是(　　)
A．人的各种反射活动都需要多个细胞的参与，不可能由一个细胞独立完成，因此，细胞不可能是生命活动的基本单位
B．生命系统的结构层次包括从原子、分子到生物圈的各个层次
C．原核生物中既有自养生物，又有异养生物
D．SARS、蓝藻和酵母菌都具有细胞质
【解析】原核生物中有自养生物，如蓝藻，硝化细菌等。
【答案】C21世纪教育网
20. 某学生在显微镜下观察花生子叶的切片，当转动细准焦螺旋时，有一部分细胞看得清楚，另一部分细胞较模糊，这是由于(　　)
A．反光镜没调节好
B．标本切的厚薄不均
C．细准焦螺旋没调节好
D．显微镜物镜损坏
【解析】有一部分细胞看得清楚，说明显微镜镜头未损坏，反光镜和细准焦螺旋调节得很好。另一部分细胞模糊，可能是由于切片厚薄不均匀。
【答案】B
二、非选择题
21. (2012惠州实验中学月考)如图为艾滋病病毒(HIV)侵染人体淋巴细胞及其增殖过程示意图。请分析回答:
(1)HIV主要感染免疫系统中的　　　　细胞。?
(2)HIV进入细胞后,能以　　　　为模板,在　　　　酶的作用下合成　　　　,并整合到被感染细胞的染色体上。?
(3)病毒是非细胞形态的生命体,它的主要生命活动必须在细胞内实现。病毒与细胞在起源上的关系是人们很感兴趣的问题,目前主要存在两种观点:
①生物大分子→病毒→细胞;②生物大分子→细胞→病毒。
请根据上述资料并结合你所学的相关知识,找出支持第二种观点的依据。
(4)细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,青霉素抑制肽聚糖的合成,从而起到抑制细菌生长的作用。艾滋病病人能否通过注射青霉素抑制病毒的增殖?为什么?
(5)由于HIV变异有? 等特点,给疫苗的研究带来了很大困难。
【解析】(1)病毒是一类没有细胞结构的特殊生物,其寄主细胞为T淋巴细胞。(2)HIV侵入T淋巴细胞,将病毒RNA注入T淋巴细胞,其遗传物质的表达过程是:病毒RNADNARNA蛋白质。(3)HIV本身缺乏增殖所需的原料、能量、酶等,必须在胞内寄生才能增殖,当艾滋病的病原体处于细胞外时,该病原体不能增殖。(4)青霉素能抑制肽聚糖的合成,而病毒中并没有肽聚糖。(5)HIV是RNA病毒,其遗传物质RNA是单链结构,更容易发生变异,即变异频率高,且变异是不定向的,给疫苗的研究带来了很大困难。
【答案】(1)T淋巴 (2)RNA　逆转录　HIV(自身)DNA　(3)病毒全部营寄生生活,必须依靠其他活细胞才能进行增殖。故应先有细胞后出现病毒
(4)不能;病毒的成分是核酸和蛋白质,而不含肽聚糖,故青霉素对病毒的增殖不能起抑制作用
(5)突变频率高、突变具有不定向性
22.下面是两类细胞的亚显微结构模式图，请据图回答：
?(1)甲图细胞属于________细胞，判断的理由是____________________。
(2)甲、乙两图的细胞均有的结构名称是核糖体、________和_____，其中具有选择透过性的结构是_______________________。
(3)乙图中，对细胞有支持和保护作用的结构，其组成物质主要是____________。与细胞的分泌蛋白合成、加工和分泌有关的细胞器有(请填写图中标号)___________________________。
【解析】本题考查了原核细胞和真核细胞结构的异同。(1)由图分析，甲图细胞没有由核膜包被的细胞核，细胞内只有拟核和核糖体，因而属于原核细胞。乙图细胞具有细胞核、各种细胞器和细胞壁，属于植物细胞。(2)比较甲、乙两图细胞，共同具有的结构有核糖体、细胞膜和细胞壁，其中细胞膜具有选择透过性。(3)甲、乙两图所示细胞都有支持和保护作用的细胞壁，但二者的成分不同，原核细胞的细胞壁成分主要是肽聚糖，植物细胞壁的成分主要是纤维素。在乙图所示的植物细胞中，还具有与分泌蛋白的合成、加工和分泌有关的细胞器：核糖体(11)、内质网(10)、高尔基体(12)。此外，线粒体(8)还为此过程提供能量。这四种细胞器缺一不可。
【答案】(1)原核　无核膜(无成形细胞核)
(2)细胞壁　细胞膜　细胞膜
(3)纤维素　8、10、11、12

展开更多......

收起↑