2022年高考生物二轮复习 专题一 细胞的物质基础和结构 习题
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这是一份2022年高考生物二轮复习 专题一 细胞的物质基础和结构 习题,共12页。试卷主要包含了新冠病毒,下图中甲是组成乙或丙的基本单位,下列叙述错误的是等内容,欢迎下载使用。
专题一 细胞的物质基础和结构
1.下列有关生命系统结构层次的叙述中,正确的是( )
A.图中能单独构成生命系统的是甲、乙、丁
B.最基本的生命系统中都含有丙
C.每个生命系统都各自具有特定的组成、结构和功能,生态系统的组成成分是生产者、消费者和分解者
D.要构成一个反射弧,至少需要三个以上图甲所示结构
【答案】B
【解析】分析题图可知,甲为神经元,乙为病毒,丙为tRNA,丁为染色体。乙、丁不能单独构成生命系统,A错误;最基本的生命系统是细胞,细胞中都含有tRNA,B正确;生态系统的组成成分除生产者、消费者和分解者外,还有非生物的物质和能量,C错误;最简单的反射弧仅由两个神经元构成,如膝跳反射的反射弧,D错误。
2.新冠病毒(SARS-CoV-2)和肺炎双球菌均可引发肺炎,但二者的结构不同,新冠病毒是一种含有单链RNA的病毒。下列相关叙述正确的是( )
A.新冠病毒进入宿主细胞的跨膜运输方式属于被动运输
B.新冠病毒与肺炎双球菌均可利用自身的核糖体进行蛋白质合成
C.新冠病毒与肺炎双球菌二者遗传物质所含有的核苷酸是相同的
D.新冠病毒或肺炎双球菌的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应
【答案】D
【解析】新冠病毒进入宿主细胞的方式属于胞吞,A项错误;新冠病毒没有细胞结构,利用宿主细胞的核糖体进行蛋白质合成,肺炎双球菌利用自身的核糖体进行蛋白质合成,B项错误;新冠病毒的遗传物质是RNA,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,肺炎双球菌的遗传物质是DNA,DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸,二者遗传物质所含有的核苷酸不同,C项错误;新冠病毒与肺炎双球菌都是病原体,二者的某些蛋白质可作为抗原引起机体免疫反应,D项正确。
3.下列关于生物的统一性和差异性的说法,正确的是( )
A.细胞学说能说明所有生物在结构上具有统一性
B.细胞器种类、数量的不同体现了真核细胞功能的差异性
C.生物体的差异性表现在组成不同个体的元素种类和含量差异都很大
D.原核细胞与真核细胞结构的统一性体现在都具有DNA、RNA、蛋白质
【答案】B
【解析】细胞学说揭示了一切动植物细胞结构的统一性,A错误;真核细胞中含有很多细胞器,不同的细胞器功能不同,因此细胞器种类、数量的不同体现了真核细胞功能的差异性,B正确;生物体的统一性表现在组成不同个体的元素种类基本相同,生物体的差异性表现在组成不同个体的元素含量差异很大,C错误;原核细胞与真核细胞结构的统一性体现在都具有细胞膜、细胞质,遗传物质都是DNA,都有核糖体,D错误。
4.(2020·河北正定中学联考)如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是( )
A.若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、H、C
B.若乙表示细胞干重中的化合物含量,则A化合物是蛋白质
C.若乙表示细胞鲜重中的化合物含量,则A、B化合物依次是蛋白质和水
D.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
【答案】B
【解析】若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,A错误;若乙表示细胞鲜重中的化合物含量,则A化合物为水,B化合物为蛋白质,C错误;生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上,而不是元素的含量上,D错误。
5.设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致如下:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照;以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A.对照组是甲组、乙组实验后
B.控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物
C.此实验如果是无土栽培,则实验前营养液要灭菌
D.为防止外界影响,此实验需在黑暗密闭条件下进行
【答案】C
【解析】该实验中对照组是甲组、乙组实验前,A项错误;此实验的无关变量有植物的种类、生长状况和培养条件等,B项错误;由于培养的是植物,故此实验需在光照条件下进行,D项错误。
6.某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图),下列叙述正确的是( )
A.在实验材料选择方面,用苹果比用植物叶片的效果要好
B.在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解
C.用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质,只是添加试剂的顺序不同
D.由于斐林试剂不稳定,在使用斐林试剂时要先加入0.1 g/mL的NaOH溶液,后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液
【答案】A
【解析】苹果含还原糖量较高且颜色浅,比植物叶片更适合用于还原糖的鉴定,A正确;在制备生物组织样液时,加入石英砂的主要目的是使实验材料研磨充分,B错误;斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度不同,C错误;在使用斐林试剂时应将NaOH和CuSO4溶液等量混匀后再加入组织样液,D错误。
7.某蛋白质的结构示意图如图,其中“—S—S—”表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成,则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为( )
A.m个 18m
B.(m-4)个 18(m-4)
C.(m-3)个 18(m-3)+4
D.(m-2)个 18(m-2)+4
【答案】D
【解析】根据题意和图示分析可知:该蛋白质分子由三条肽链构成,且有一条是环状的,所以失去的水分子数=m-2。因为该蛋白质分子中含有两个“—S—S—”,所以在形成蛋白质时失去4个H。因此,形成一个该蛋白质分子时减少的相对分子质量为18(m-2)+4。
8.下图中甲是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述错误的是( )
A.如果甲中的m是U,则甲一定是丙的基本单位
B.如果甲中的m是G,则甲一定是乙的基本单位
C.如果甲中的a是脱氧核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于线粒体和叶绿体中
D.如果甲中的a是核糖,则甲物质聚合成的大分子物质可以分布于细胞核和细胞质中
【答案】B
【解析】甲是核苷酸,是乙和丙的基本单位,乙是DNA,丙是tRNA。如果甲中的m是G,则甲可能是脱氧核苷酸,也可能是核糖核苷酸,是DNA或RNA的基本单位,B错误。
9.生物大分子通常都有一定的分子结构规律,即由一定的基本结构单位,按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体。下列表述正确的是( )
A.若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示肽键,2表示中心碳原子,3的种类有20种
B.若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示磷酸基团,2表示脱氧核糖,3的种类有4种
C.若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种
D.生物体内的生物大分子只有蛋白质和核酸
【答案】C
【解析】若该图为一段肽链的结构模式图,则1表示中心碳原子,2表示肽键,3的种类有20种,A错误;若该图为一段单链DNA的结构模式图,则1表示脱氧核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种,B错误;若该图为一段RNA的结构模式图,则1表示核糖,2表示磷酸基团,3的种类有4种(A、U、G、C),C正确;生物体内的多糖也是生物大分子,D错误。
10.下列叙述错误的是( )
A.DNA与RNA中所含元素的种类相同
B.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布
C.T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D.控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
【答案】D
【解析】细菌为原核生物,无线粒体,控制细菌性状的基因位于拟核和质粒上。
11.下列有关核酸的叙述中,正确的是( )
①人体中含A、C、T这3种碱基的核苷酸共有5种 ②只要把DNA单链中的T换成U就是RNA了 ③老鼠细胞质中的遗传物质是RNA ④一种病毒同时含有DNA和RNA ⑤原核细胞中既有DNA,也有RNA ⑥鉴定物种可以选择蛋白质、DNA、RNA、核苷酸
A.只有①⑤ B.①②⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.①②③④
【答案】A
【解析】人体内由A碱基参与合成的核苷酸有2种,由C碱基参与合成的核苷酸有2种,由T碱基参与合成的核苷酸有1种,①正确;DNA的基本组成单位是脱氧核糖核苷酸,RNA的基本组成单位是核糖核苷酸,两者之间五碳糖也不同,不仅仅是碱基的区别,②错误;老鼠的遗传物质是DNA,③错误;病毒有且只有一种核酸,即DNA或RNA,④错误;原核细胞具有细胞结构,细胞内既有DNA,也有RNA,⑤正确;鉴定物种可以选择蛋白质、DNA、RNA,但是不能选择核苷酸,⑥错误。故选A。
12.(2018·天津,3)生物膜上不同类型的蛋白质行使不同的功能。下表中依据膜蛋白功能,对其类型判断错误的是( )
选项
膜蛋白的位置、功能
膜蛋白的类型
A
位于突触后膜,识别并结合神经递质
受体
B
位于靶细胞膜,识别并结合激素
载体
C
位于类囊体薄膜,催化ATP合成
酶
D
位于癌细胞膜,引起特异性免疫
抗原
【答案】B
【解析】膜蛋白的功能多种多样,位于突触后膜上的受体可识别并结合神经递质;位于靶细胞膜上的受体可以识别并结合激素;位于类囊体薄膜上的酶可以催化ATP的合成;位于癌细胞膜上的抗原可以引发机体产生特异性免疫。
13.如图为伞藻嫁接实验与伞藻核移植实验示意图,该实验结果说明( )
A.生物体形态结构的建成主要与细胞质有关
B.细胞的分裂和分化是由细胞核控制的
C.细胞核是细胞代谢的中心
D.细胞核是细胞遗传的控制中心
【答案】D
【解析】通过图示可以看出,生物体形态结构的建成主要与细胞核有关,A错误;伞藻是单细胞生物,不会涉及细胞分化,B错误;细胞核是细胞代谢的控制中心,C错误;该实验说明细胞核是细胞遗传的控制中心,D正确。
14.(2020·江苏苏州六校联考)下列关于细胞器的结构和功能的说法,正确的是( )
A.四种结构中均可以发生A—U配对现象
B.a、b、d上进行的生理活动都需要c提供能量
C.分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程需要b、c的参与
D.a、c、d都具有双层膜结构
【答案】C
【解析】题图所示的a、b、c、d四种细胞器分别是叶绿体、核糖体、线粒体、液泡。A—U的碱基互补配对发生在转录或翻译过程中,a叶绿体和c线粒体中能发生转录和翻译过程,b核糖体中能发生翻译过程,但在d液泡中不能发生转录或翻译过程,A错误;a叶绿体进行光合作用不需要c线粒体提供能量,d液泡相关的渗透失水和吸水不需要线粒体提供能量,B错误;与分泌蛋白的合成、加工、运输和分泌过程有关的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体和线粒体,C正确;a叶绿体和c线粒体是双层膜的细胞器,而d液泡是单层膜的细胞器,D错误。
15.如图是两种细胞的亚显微结构示意图。以下叙述正确的是( )
A.与甲细胞相比,乙细胞特有的细胞器有⑧⑨⑩
B.甲细胞中参与抗体合成和分泌的具膜细胞器有②③⑤⑦
C.乙细胞所构成的组织可作为鉴定还原糖的理想材料
D.甲、乙细胞中的⑦各具有不同的功能
【答案】D
【解析】与甲细胞相比,乙细胞特有的细胞器有⑧叶绿体、⑨大液泡,⑩为细胞壁,不是细胞器,A错误;甲细胞中参与抗体合成和分泌的具膜细胞器有③内质网、⑤线粒体、⑦高尔基体,②为核糖体,没有膜结构,B错误;乙细胞含有叶绿体,使细胞显示绿色,会影响物质鉴定中显色反应的观察,故乙细胞所构成的组织不可作为鉴定还原糖的理想材料,C错误;⑦为高尔基体,植物细胞中与有丝分裂过程中细胞壁的形成有关,动物细胞中与细胞的分泌物的分泌有关,D正确。
16.幽门螺杆菌是引起胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡等疾病的“罪魁祸首”。如图是幽门螺杆菌结构模式图。请回答:
(1)幽门螺杆菌与酵母菌比较,二者共有的结构是_______________(填序号);二者的主要区别在于幽门螺杆菌_____________________________;其可遗传变异类型有__________________。
(2)沃伦和马歇尔用高倍显微镜观察慢性胃炎活体标本时,意外地发现了某种细菌,而且这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而在正常的胃窦黏膜中则无这种细菌。他们根据这一现象,提出了关于慢性胃炎病因的假设。该假设最可能是____________________________________________。
(3)为了进一步探究影响幽门螺杆菌生长繁殖的因素,某研究性学习小组在培养该菌过程中,发现了在某种细菌(简称W菌)的周围,幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制。他们把W菌接种在专门的培养基上培养,一段时间后,除去W菌,在此培养基上再培养幽门螺杆菌,结果是幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖。
①据材料分析,研究小组的同学对“造成W菌周围的幽门螺杆菌不能正常生长繁殖”的原因最可能的假设是________________________________________。
②试参照上述材料设计实验验证①中的假设。
A.方法步骤:
a.制备培养基:取两个培养皿,按相同的营养成分配制成甲、乙两个培养基。
b.设置对照:在甲培养基上接种W菌,乙培养基上________________,相同条件下培养一段时间后,对甲培养基进行的操作为____________________ 。
c.接种幽门螺杆菌:在甲、乙两培养基上分别接种相同的幽门螺杆菌。
d.培养观察:在_________________条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B.实验结果:______培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到抑制,不能正常繁殖,而______培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受抑制,正常繁殖。
【答案】1、2、3、5 没有以核膜为界限的细胞核 基因突变 慢性胃炎可能与这种细菌有关 W菌产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质 不接种W菌 除去W菌 相同且适宜 甲 乙
【解析】
(1)幽门螺杆菌是原核生物,而酵母菌是真核生物,两者共有的结构是1细胞壁、2细胞膜、3核糖体、5细胞质基质;原核生物与真核生物相比,最大的区别是原核细胞没有以核膜界限的细胞核;与真核细胞相比,原核细胞在结构上最主要的区别是没有核膜包被的成形的细胞核;原核细胞没有染色体,不能进行有性生殖,因此其可遗传变异只有基因突变。
(2)已知这种细菌总是出现在慢性胃炎标本中,而正常的胃窦粘膜则没有这种细菌,因此提出的假设为:慢性胃炎可能与这种细菌有密切关系。
(3)①根据题干信息已知,W菌周围的幽门螺杆菌不能生长繁殖,且除去W菌后再接种幽门螺杆菌仍然不能正常生长繁殖,说明W菌可能产生了不利于幽门螺杆菌生存的物质。
②A、
b、设置对照:本实验的自变量为是否接种W菌,根据实验设计的基本原则,在甲培养基上接种W菌,乙培养基上不接种W菌,相同条件下培养一段时间后,除去甲培养基上的W菌。
d、培养观察:在相同且适宜条件下培养甲、乙两个培养基上的幽门螺杆菌。
B、实验结果是:甲培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖受到限制,不能正常繁殖,而乙培养基上的幽门螺杆菌的生长繁殖不受限制,正常繁殖。
17.镁是合成叶绿素的原料之一,是植物生长所必需的。如果缺少镁,植物的叶绿素无法合成,叶片会发黄甚至死亡。某同学想用无土栽培的方法,设计一个实验来验证含镁的无机盐对植物幼苗生长的影响,请你帮他把实验设计填写完整。
实验材料:生长状况相近的健壮小麦幼苗若干,完全培养液,缺镁的完全培养液。
实验过程:
(1)将小麦幼苗平均分成甲、乙两组,测量并记录两组幼苗的初始生长状况(叶色、高度、根系生长状况等)。
(2)将甲组幼苗的根系浸泡在______,将乙组幼苗的根系浸泡在______________。
(3)将两组植物幼苗放置到相同且适宜的环境中培养,观察叶片颜色的变化和植物的生长情况。
(4)请你写出符合科学道理的实验现象及初步得出的结论:
现象:____________________________。
结论:____________________________。
从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实甲乙两组小麦生长状况的差异是由于镁离子的供应不同引起的,通常还应增加的实验步骤是:_______________________。
(5)细胞中的大多数无机盐以________的形式存在 。
【答案】含镁的完全营养液中 等量的不含镁的完全营养液中 甲组植物生长旺盛、叶片鲜绿;乙组植物矮小瘦弱、叶片发黄 植物的生长需要含镁的无机盐 在缺镁的培养液中添加一定量的含镁的无机盐,观察小麦的叶片颜色和生长状况 离子
【解析】分析题干信息可以知道,该实验目的是验证镁元素是小麦的必需元素,实验原理是Mg是叶绿素的组成成分,缺镁会影响叶绿素的合成而影响光合作用,从而影响植物生长;实验的自变量是植物培养液的种类,因变量是植物的生长状况,其他属于无关变量,无关变量应保持一致且适宜;该实验分为两组:对照组和实验组,设计实验应该按照实验设计的对照原则和单一变量的原则进行设计,并预期实验结果、获取结论。由分析可以知道,实验的自变量是培养液的种类,小麦幼苗的长势、数量、培养条件属于无关变量,因此按照实验设计的对照原则和单一变量原则完善实验步骤如下:(1)将长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组,编号甲、乙;(2)培养液是自变量,一种是完全培养液,另一种是缺Mg、的完全营养液,因此可以将甲组幼苗放在含镁的完全营养液中培养,则乙组小麦幼苗应该放在等量的不含镁的完全营养液中培养;(3)培养条件是无关变量,应该保持一致且适宜,因此要将两组小麦幼苗放在相同且适宜小麦幼苗的生长的环境中培养数天,观察小麦幼苗的生长状况。(4)预期实验结果: 甲组小麦幼苗能正常生长。乙组小麦幼苗因为缺乏Mg元素,叶绿素不能合成,因此不能正常生长。
现象:甲组植物生长旺盛、叶片鲜绿;乙组植物矮小瘦弱、叶片发黄。
结论:植物的生长需要含镁的无机盐。
从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实甲乙两组小麦生长状况的差异是因为镁元素供应不同引起的,还要向乙组缺镁的培养液中补充镁元素,继续培养一段时间,如果一段时间后小麦幼苗恢复正常,则说明镁元素是小麦幼苗正常生长的必需元素。(5)细胞中的大多数无机盐以离子的形式存在。
18.如图所示的图解表示构成生物体的元素,化合物及其作用,其中a、b、d、e、f代表小分子,A、B、E代表不同的生物大分子,请据图回答下列问题。
(1)物质a表示_______,其在原核细胞中共有______种。
(2)若E是动物细胞中特有的储能物质,则E是_______,其在人体中主要分布于______细胞。
(3)物质d是_____,物质f是_______,其在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小被生物作为长期储备能源的物质。
(4)物质b的名称是______,图中的“?”是指______元素。若某种B分子由n个b(平均相对分子质量为m)形成的两条链组成,则该B分子的相对分子质量大约为_________。
【答案】核苷酸 8 糖原 肝脏细胞和肌肉 雌性激素 脂肪 氨基酸 N mn-18(n-2)
【解析】根据题意和图示分析可知:abde小分子分别表示核苷酸、氨基酸、性激素、葡萄糖;ABEF生物大分子分别表示核酸、蛋白质、糖原或淀粉、脂肪.明确知识点,梳理相关的基础知识,分析题图,结合问题的具体提示综合作答。
(1)物质a由C、H、O、N、P五种元素组成,又是病毒的主要成分,所以A表示核酸,a表示核苷酸.由于原核细胞中含DNA和RNA,所以共有8种核苷酸。(2)细胞中的储能物质有脂肪、淀粉和糖原,其中淀粉是植物细胞中特有的储能物质,糖原是动物细胞中特有的储能物质,分布在人体的肝脏细胞和肌肉细胞,分别为肝糖原和肌糖原。(3))物质d能促进生殖器官的发育,激发并维持雌性第二性征的是雌性激素。生物体作为长期备用能源物质的是脂肪,其碳氢比例高,在动植物细胞中均可含有,并且由于含能量多而且占体积小,从进化的角度这是经过长期的自然选择的结果。
(4)病毒的主要成分是核酸和蛋白质,由于A中含P元素,所以B只能是蛋白质,因此图中的?是指N元素,物质b是氨基酸。根据蛋白质相对分子质量=氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量-失去水分子数×水的相对分子质量,B分子的相对分子质量大约为mn-(n-2)×18。
19.如图代表自然界中处于不同分类地位的5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,请据图回答:
(1)与Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ相比,Ⅳ结构上的主要区别有____________。Ⅴ类生物一定营____生活,原因是________________。
(2)以下生物常作为观察和实验的材料:a蓝藻、b绿藻、c豌豆、d果蝇、e噬菌体。其中属于Ⅰ类的有____(用字母a-e作答),属于Ⅲ类的有___________________(用字母a-e作答)。
(3)图中与细胞分裂时纺锤体形成直接相关的细胞器是_____________(用①-⑩编号作答),具有单层膜的结构有______________________(用①-⑩编号作答)。
【答案】Ⅳ没有以核膜为界限的成形的细胞核,Ⅳ的细胞质中除核糖体外无其他细胞器 寄生 V没有细胞结构 d b ① ③④⑧⑩
【解析】题图分析,Ⅰ细胞不含细胞壁,但含有中心体,属于动物细胞;Ⅱ细胞含有细胞壁和叶绿体等结构,属于高等植物细胞;Ⅲ含有中心体、叶绿体和细胞壁等结构,属于低等植物细胞;Ⅳ没有被核膜包被的成形的细胞核,是蓝藻细胞的一部分,属于原核生物;Ⅴ是病毒,没有细胞结构。图中①为中心体,②为线粒体,③为内质网,④为高尔基体,⑤为细胞核,⑥为叶绿体,⑦为细胞壁,⑧为细胞膜,⑨为拟核DNA,⑩为光合片层。(1)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ为真核生物,Ⅳ为原核生物,结构上的主要区别有Ⅳ没有以核膜为界限的成形的细胞核,Ⅳ的细胞质中除核糖体外无其他细胞器。Ⅴ病毒是一类营寄生生活的非细胞生物,因为病毒没有细胞结构,无独立的代谢系统。(2)以下生物常作为观察和实验的材料:a蓝藻、b绿藻、c豌豆、d果蝇、e噬菌体。其中属于Ⅰ类动物细胞的有d,属于Ⅲ低等植物细胞类的有b。(3)图中与细胞分裂时纺缍体形成直接相关的细胞器是①中心体,具有单层膜的结构有图中的③内质网,④高尔基体,⑧细胞膜和⑩光合片层结构。
20.图甲表示某哺乳动物乳腺细胞内各种蛋白质的合成和转运过程,图中①②③④⑤⑥⑦代表细胞结构,A、B、C、D、E代表物质。用35S标记一定量的氨基酸来培养该乳腺细胞,测得内质网、核糖体、高尔基体上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中高尔基体膜、细胞膜、内质网膜面积的变化曲线如图丙所示。请据图回答下列问题:
(1)图甲中不含有磷脂分子的细胞器是______(填序号),分离出各种细胞器的方法是_____。
(2)图甲中A、B、C、D代表细胞内合成的各种蛋白质,其中下列物质中属于A类物质的是_____。
①呼吸酶 ②胰岛素 ③ATP合成酶 ④线粒体膜的组成蛋白 ⑤抗体 ⑥RNA聚合酶
(3)D物质从合成到运输到细胞外的过程中一共穿过__________层磷脂双分子层,能够大大增加细胞内膜面积的细胞器是__________(填序号)。
(4)E是合成D物质的原料,则E物质从细胞外进入细胞形成D物质并排出细胞外,需要经过的膜结构依次是(用“→”和序号表示)__________。
(5)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工,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__________
(6)图乙中依据放射性出现时间先后分析,b属于__________(细胞器),而丙图中f属于__________(细胞结构)。依据丙图中f曲线的变化能说明__________。
(7)实验期间在该乳腺细胞分泌物中分离出了α-乳蛋白、脂肪、抗体和乳糖四种物质,其中具有放射性的物质是__________
(8)请在图丁中绘出分泌蛋白合成和运输后细胞中这三种生物膜的膜面积变化_____。
【答案】(1)①②##②① 差速离心法 (2)①③##③①
(3)0 ③ (4)⑦→③→④→⑦ (5)流动性
(6) 内质网 高尔基体 高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新
(7)α-乳蛋白、抗体
(8)
【解析】分析图甲:①是游离在细胞质基质中的核糖体;②为附着在内质网上的核糖体;③为内质网;④为高尔基体;⑤为线粒体;⑥为核膜;⑦为细胞膜。A、B、C、D表示细胞内几种蛋白质的合成和转运过程。分析题图乙、丙:分泌蛋白合成与分泌过程为:分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。这样内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。所以图中a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体、d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。(1)图甲中,①是游离的核糖体,②是附着在内质网上的核糖体,而核糖体没有膜结构,因此不含有磷脂分子。分离各种细胞器的方法是差速离心法。(2)图甲中A代表的是胞内蛋白,①呼吸酶、③ATP合成酶都是细胞质中的蛋白,②胰岛素、⑤抗体均是分泌蛋白,如图中的D;④线粒体膜蛋白,是图中的C,⑥RNA聚合酶是图中的B,故①③符合要求。(3)D物质是分泌蛋白,分泌蛋白从合成到运输到细胞外的过程均是通过囊泡运输,没有直接跨膜运输,所以该过程穿过的磷脂双分子层为0层。③内质网向内能与核膜相连,向外能与细胞膜相连,大大的增大了细胞内的膜面积。(4)由题意可知,D是分泌蛋白质,E是合成D物质的原料,所以E是氨基酸。E经过⑦进入细胞后,应该先进入③内质网进行初步加工,再通过④进一步加工,最后又通过⑦,即需经过的膜结构依次是⑦→③→④→⑦,这体现了膜的流动性。(5)细胞器③和细胞器④可以对蛋白质进行加工和再加工,通过囊泡运输到细胞膜,再分泌到膜外,该过程体现了生物膜具有一定的流动性的结构特点。(6)分泌蛋白合成与分泌过程为:分泌蛋白合成与分泌过程:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜。这样内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变。所以图乙中依据放射性出现时间先后分析,a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体,图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。根据f的曲线走向可知,高尔基体在分泌蛋白形成前后膜面积基本保持不变,但膜的成分实现了更新。(7)
用35S标记一定量的氨基酸来培养哺乳动物的乳腺细胞,则合成的蛋白质会带上放射性标记,故α-乳白蛋白、脂肪、抗体和乳糖四种物质,其中有放射性的物质是α-乳白蛋白、抗体,没有放射性的物质是脂肪、乳糖。(8)分泌蛋白合成和分泌后,内质网膜面积减小,高尔基体膜面积基本不变,细胞膜面积增大,如图所示。
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