内容正文:
《细胞——生命活动的基本单位》专项训练二
一、选择题
1.植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白,使细胞内Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,导致H2O2含量升高进而对细胞造成伤害;细胞膜上的受体激酶BAK1被油菜素内酯活化后关闭上述Ca2+通道蛋白。下列说法正确的是( )
A.环核苷酸与Ca2+均可结合Ca2+通道蛋白
B.维持细胞Ca2+浓度的内低外高需消耗能量
C.Ca2+作为信号分子直接抑制H2O2的分解
D.油菜素内酯可使BAK1缺失的被感染细胞内H2O2含量降低
2.人的前胰岛素原是由110个氨基酸组成的单链多肽。前胰岛素原经一系列加工后转变为由51个氨基酸组成的活性胰岛素,才具有降血糖的作用。该实例体现了生物学中“结构与功能相适应”的观念。下列叙述与上述观念不相符合的是( )
A.热带雨林生态系统中分解者丰富多样,其物质循环的速率快
B.高温处理后的抗体,失去了与抗原结合的能力
C.硝化细菌没有中心体,因而不能进行细胞分裂
D.草履虫具有纤毛结构,有利于其运动
3.细胞是生物体结构和功能的基本单位。下列叙述正确的是( )
A.病毒通常是由蛋白质外壳和核酸构成的单细胞生物
B.原核生物因为没有线粒体所以都不能进行有氧呼吸
C.哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同
D.小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由叶绿体产生
4.如图表示某抗原呈递细胞(APC)摄取、加工处理和呈递抗原的过程,其中MHCⅡ类分子是呈递抗原的蛋白质分子。下列叙述正确的是( )
A.摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,与膜蛋白无关
B.直接加工处理抗原的细胞器有①②③
C.抗原加工处理过程体现了生物膜系统结构上的直接联系
D.抗原肽段与MHCⅡ类分子结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面
5. 下图是细胞膜的结构模式图,①~③表示物质。下列有关叙述正确的是( )
A.①所在的A侧是细胞膜内侧
B.细胞膜的选择透过性只与②有关
C.③是两性分子,内外两层是完全相同的
D.②的种类和数量越多,功能越复杂
6.细胞内生物膜为细胞生命活动提供了广阔场所,不同细胞器增大膜面积的方式可能不同。下列有关细胞器增大膜面积方式的叙述中,正确的是( )
A.内质网通过折叠,形成网状结构而增大膜面积
B.叶绿体通过基粒堆叠成类囊体而增大膜面积
C.线粒体通过外膜向内折叠而增大膜面积
D.高尔基体通过产生囊泡而增大膜面积
7. 如图表示细胞核的结构,下列关于细胞核的结构说法,错误的是( )
A.③能够将核内物质与细胞质分开
B.真核细胞并非都有细胞核
C.蛋白质合成旺盛的细胞中,⑥数量较多,④数量也较多
D.⑤不是遗传物质储存和复制的场所,也不是细胞的控制中心
8. 利用山金柑愈伤组织细胞(2n)和早花柠檬叶肉细胞(2n)进行体细胞杂交可以得到高品质、抗逆性强的杂种植株。下图是杂种植株的7组核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果。下列分析正确的是( )
A.山金柑愈伤组织细胞没有细胞壁,早花柠檬叶肉细胞用酶解法去除细胞壁后就能与前者融合
B.用灭活的病毒诱导两种细胞原生质体的融合,依赖于细胞膜的流动性
C.可通过观察融合后细胞的颜色进行初步筛选
D.杂种植株是四倍体,包含两种植物的遗传物质
9. 细胞自噬过程中一些损坏的蛋白质或细胞器被自噬体小泡包裹后,送入溶酶体中进行降解,如图所示。下列叙述错误的是( )
A.溶酶体能消化细胞从外界吞入的颗粒
B.线粒体中丙酮酸的厌氧分解为细胞自噬供能
C.溶酶体是由高尔基体分泌的小泡逐渐发育形成的
D.溶酶体含有多种水解酶,普遍存在动物细胞中
10. 从小鼠的肝细胞中提取细胞质基质和线粒体,分别保存于试管中,置于适宜环境中进行相关实验。下列对实验的分析错误的是( )
A.为保持活性应将提取出的线粒体置于清水中保存
B.向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,会生成CO2
C.向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,有乳酸生成
D.向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,不会消耗氧气
二、多项选择题
11. 下列对细胞中物质含量变化及其对生命活动影响的叙述中,错误的是( )
A.种子萌发过程中,细胞内自由水/结合水的值变大,生命活动增强
B.细胞渗透吸水过程需要消耗能量
C.运动员在百米冲刺时,细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值变大
D.溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性增强
12. 核孔复合物(NPC)结构是细胞核的重要结构,曾被Nature杂志评为结构生物学领域最被期待解决的重大科学问题,近日施一公团队解析了来自非洲爪蟾NPC的近原子分辨率结构,取得了突破性进展,通过电镜观察到NPC“附着”|并稳定融合在与细胞核膜高度弯曲的部分,下列叙述不正确的是( )
A.附着NPC的核膜为双层膜结构,且与内质网膜相联系
B.NPC对于细胞核与细胞质间蛋白质、DNA、RNA等大分子的进出具有选择作用
C.非洲爪蟾NPC可为细胞质中核糖体上的合成蛋白质的过程提供原料
D.高等植物成熟的筛管细胞中的NPC数量较少,因此代谢较弱
13. 下图是细胞核的结构模式图。下列叙述正确的有( )
A.①和染色体出现在细胞分裂的不同时期
B.②与某种RNA的合成及核糖体的形成有关
C.通过③进行核质之间物质交换需要消耗ATP
D.间期在细胞核中完成DNA复制和蛋白质合成
14. 关于细胞结构与功能,下列叙述正确的是( )
A.细胞骨架被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动
B.流动镶嵌模型能合理解释细胞生长,变形虫运动等现象
C.线粒体内膜含有丰富的酶,是有氧呼吸生成CO2的场所
D.中心体是由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成的
15. 糖脂普遍存在于细胞膜上,不同的细胞中糖脂的种类不同,下面是人红细胞表面的ABO血型糖脂的结构示意图,判断下列有关叙述正确的是( )
A.糖脂是由糖类和脂质分子结合而成的
B.红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序
C.糖脂和糖蛋白都具有识别作用
D.糖脂位于细胞膜内表面
三、非选择题
16. 紫罗兰(2n=14)花色丰富、抗虫性强、种子油富含X-3-亚麻酸。为了让油菜(2n=38)具有紫罗兰的诸多优良性状,科研工作者进行了如图所示实验,请分析回答下列问题:
(1)为了培养紫罗兰-油菜,科研工作者选取二者的下胚轴细胞,并用 (酶)处理去除细胞壁,从而获得原生质体。再用PEG诱导二者融合,所依据的生物学原理是 。
(2)筛选出所需的杂种细胞后,还要采用 技术才能获得杂种植株,该过程需要在培养基中加入植物激素,使其 形成愈伤组织,继而再分化,并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株染色体组成为 (用字母M和N分别表示紫罗兰和油菜的一个染色体组)。
(3)运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰-油菜的杂种后代,原因是 。
(4)对双亲和部分杂合新植株的染色体计数,结果如下表:
植株
紫罗兰
油菜
杂合新植株 H1
杂合新植株 H2
杂合新植株 H3
染色体数/条
14
38
66
50
47
表中数据显示,杂合新植株H2、H3染色体数目少于双亲染色体数之和,而杂合新植株H1染色体数目大于双亲染色体数之和,推测可能的原因: 。
(5)若有一株杂合子紫罗兰(AaBb),要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代, (填“能”或“不能”)采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,直接进行培养得到后代,原因是 。
17. 2023年6月,云开山国家级自然保护区和华南农业大学按照紫荆木的生境,选择在云开山保护区的适生区域进行了22株人工培育实生苗的野外回归前期实验。为探究紫荆木原生质体的培养条件和植株再生能力,某研究小组进行了如下图的实验探究:
(1)植物细胞壁的主要成分为 ,在获取悬浮原生质体时,常采用相应的酶进行去壁处理。
(2)①过程去壁处理前,要对外植体 处理后才可接种培养;②过程称为 ,在该过程中所用到的关键植物激素有 。
(3)LEA蛋白在植物遭受如盐害等胁迫时可起到很大的保护作用,某研究团队将耐盐酵母LEA蛋白基因NLEAs作为目的基因构建基因表达载体导人紫荆木培育转耐盐基因紫荆植株。将NLEAs基因导人紫荆细胞,常采用 法,获得含NLEAs基因的紫荆组织细胞后,可通过 技术,得到转基因紫荆幼苗。如何鉴定转耐盐基因紫荆植株是否培育成功? 。
18. 根据下面植物体细胞杂交技术流程图,回答下列相关问题:
(1)若运用传统有性杂交(即用番茄、马铃薯杂交)能不能得到杂种植株?为什么? 。
(2)在利用杂种细胞培育杂种植株的过程中,运用的技术手段有植物组织培养技术和细胞融合技术,依据的原理是 ,其中过程②称为原生质体融合,细胞融合成功的标志是杂种细胞再生出新的细胞壁,常用的化学融合方法是 (写一个即可)。
(3)过程④相当于 ,⑤过程涉及的分裂方式为 。
(4)已知番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,则“番茄—马铃薯”属于 倍体植株。
(5)随“神六”太空旅行的种苗中,最受关注的是柴油树试管苗。柴油树种子含有的柴油是植物细胞的代谢产物,可用植物组织培养来实现柴油的工业化生产。若利用此技术,将柴油树细胞培养进行到 过程即可(填字母编号)。
19. 花椰菜常因感染真菌而患黑腐病,导致产量和品质受到严重影响。为解决菜农困扰,研究者用一定剂量紫外线照射含黑腐病抗性基因的某植物叶肉细胞,使其染色体片段化从而失去细胞分裂能力,再与花椰菜幼根细胞进行体细胞杂交,进而培育抗黑腐病杂种花椰菜。操作过程如图所示。
请回答问题:
(1)过程①是用果胶酶和 酶处理植物组织获得原生质体,过程②常用PEG诱导原生质体融合,融合的原理是 。
(2)融合较好的原生质体呈哑铃型。研究者用不同浓度PEG诱导,然后用光学显微镜观察融合原生质体,获得结果如表。
PEG质量分数
原生质体状态
25%
有破碎现象,哑铃型原生质体比例<0.01%
30%
形态正常,哑铃型原生质体比例0.03%
35%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
40%
原生质体出现缩小现象,哑铃型原生质体比例0.01~0.02%
当PEG质量分数为35%和40%时原生质体出现缩小现象,原因是 。该实验结果说明质量分数为 的PEG溶液诱导原生质体融合效果最好。若需要进一步确定最适PEG浓度,需要配制质量分数在 之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)PEG诱导后需要筛选。筛选时用光学显微镜挑选出含叶绿体且形态为 的原生质体,在 (选填“光照”或“黑暗”)的环境中进一步培养获得愈伤组织。
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A、由题意”植物细胞被感染后产生的环核苷酸结合并打开细胞膜上的Ca2+通道蛋白“可知,环核苷酸可结合细胞膜上的Ca2+通道蛋白;分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合,故Ca2+不需要与通道蛋白结合,A不符合题意;
B、维持细胞Ca2+浓度的内低外高,需要将Ca2+泵出细胞,是逆浓度梯度的,属于主动运输,这一过程需消耗能量,B符合题意;
C、细胞内Ca2+浓度升高,可调控相关基因表达,导致H2O2含量升高,但作为信号分子,不能直接参与生化反应,故不能直接抑制H2O2的分解,C不符合题意;
D、BAK1被油菜素内酯活化后关闭Ca2+通道蛋白,若BAK1缺失,就无法关闭Ca2+通道蛋白,细胞内 Ca2+浓度升高,调控相关基因表达,会导致H2O2含量升高,D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】(1)物质跨膜运输方式比较:自由扩散是物质从浓度高的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧运转,不需要消耗能量,不需要载体蛋白协助。协助扩散不需要消耗能量,是在细胞膜上的特殊蛋白的“帮助”下,顺着浓度梯度或电位梯度进行的跨膜转运。主动运输是沿逆化学浓度梯度差的运输方式,要借助于细胞膜上的一种特异性的传递蛋白质分子作为载体,还必须消耗细胞代谢所产生的能量。
(2)转运蛋白可以分为载体蛋白和通道蛋白两种类型。载体蛋白只容许与自身结合部位相适应的分子或离子通过,而且每次转运时都会发生自身构象的改变;通道蛋白只容许与自身通道的直径和形状相适配、大小和电荷相适宜的分子或离子通过。分子或离子通过通道蛋白时,不需要与通道蛋白结合。
2.【答案】C
【解析】【解答】A、生态系统的结构包括组成成分和营养结构,其中分解者属于组成成分,其以动植物残体、排泄物中的有机物质为生命活动能源,并把复杂的有机物逐步分解为简单的无机物,所以其重要功能是维持生态系统物质循环的正常进行,以保证生态系统结构和功能的稳定,因此热带雨林生态系统中分解者丰富多样,该生态系统物质循环速率会加快,A不符合题意;
B、抗体的本质是免疫球蛋白,会与抗原结合形成沉淀团,被吞噬细胞消化分解,高温会破坏抗体(免疫球蛋白)的空间结构,使抗体失去生物活性(即生物学功能),所以无法与抗原结合,B不符合题意;
C、硝化细菌是原核生物,只含核糖体这一种细胞器,其分裂时,DNA分子附着在细胞膜上并复制为二,然后随着细胞膜的延长,复制而成的两个DNA分子彼此分开;同时细胞中部的细胞膜和细胞壁向内生长,形成隔膜,将细胞质分成两半,形成两个子细胞,该过程即二分裂,依赖于细胞膜和细胞壁,C符合题意;
D、草履虫的纤毛会辅助运动,草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进,还可帮助口沟摄食,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】1、生态系统的结构是指生态系统的组成成分和营养结构(食物链和食物网)。
(1)组成成分又包括非生物的物质和能量、生产者、消费者和分解者。生产者能将无机物合成有机物,是其他生物物质、能量的来源,主要指绿色植物和化能合成作用的生物,消费者加快生态系统的物质循环,有利于生产者的传粉或种子的传播,主要指动物,分解者将有机物分解为无机物,归还无机环境,指营腐生生活的微生物和动物。
(2)营养结构是指食物链和食物网。
2、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
主要区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
遗传物质
都是DNA
细胞核
无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体
有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器
只有核糖体,无其他细胞器
有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁
细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例
放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体
动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式
一般是二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
3、能使蛋白质变性的化学方法有加强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮等;能使蛋白质变性的物理方法有加热(高温)、紫外线及X射线照射、超声波、剧烈振荡或搅拌等。蛋白质变性的主要特征是生物活性丧失。有时蛋白质的空间结构只要轻微变化即可引起生物活性的丧失。
3.【答案】C
【解析】【解答】A、病毒没有细胞结构,A错误;
B、原核生物也可以进行有氧呼吸,原核细胞中含有与有氧呼吸相关的酶,B错误;
C、哺乳动物同一个体中细胞的染色体数目有可能不同,如生殖细胞中染色体数目是体细胞的一半,C正确;
D、小麦根细胞不含叶绿体,而线粒体是有氧呼吸的主要场所,小麦根细胞吸收离子消耗的ATP主要由线粒体产生,D错误。
故答案为:C。
【分析】1、无细胞结构的生物病毒:(1)生活方式:寄生在活细胞。(2)分类:DNA病毒、RNA病毒。(3)遗传物质:或只是DNA,或只是RNA(一种病毒只含一种核酸)。
2、原核细胞、真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
主要区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的细胞核
遗传物质
都是DNA
细胞核
无核膜、核仁,遗传物质DNA分布的区域称拟核;无染色体
有核膜和核仁;核中DNA与蛋白质结合成染色体
细胞器
只有核糖体,无其他细胞器
有线粒体、叶绿体、高尔基体等复杂的细胞器
细胞壁
细胞壁不含纤维素,主要成分是糖类和蛋白质形成的肽聚糖
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,真菌细胞壁的主要成分是几丁质
举例
放线菌、蓝藻、细菌、衣原体、支原体
动物、植物、真菌、原生生物(草履虫、变形虫)等
增殖方式
一般是二分裂
无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
4.【答案】D
【解析】【解答】A、摄取抗原的过程依赖细胞膜的流动性,需要膜蛋白识别抗原,A错误;
B、①为囊泡、②为内质网、③为溶酶体,直接加工处理抗原的细胞器为③,B错误;
C、抗原加工处理过程中,各细胞结构之间通过囊泡运输相联系,体现了生物膜系统结构上的间接联系,C错误;
D、由图可知,抗原肽段与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面,D正确。
故答案为:D。
【分析】题图分析:①表示囊泡,②表示内质网,③表示溶酶体,④表示高尔基体。抗原被细胞胞吞后进入溶酶体内,与MHCⅡ类分子在溶酶体内结合后,可通过囊泡呈递到细胞表面。
5.【答案】D
【解析】【解答】A、①是糖蛋白,只存在于细胞膜外侧,故A侧为细胞膜外侧,A错误;
B、细胞膜的选择透过性与②蛋白质和③磷脂均有关,B错误;
C、③磷脂分子是两性分子,即能亲水又能疏水,但内外两层磷脂分子不完全相同,如外侧的磷脂分子具有糖脂、糖蛋白等,C错误;
D、蛋白质是生命活动的主要承担者,蛋白质的种类和数量越多,功能越复杂,D正确。
故答案为:D。
【分析】细胞膜是细胞内外环境之间的分界线,具有重要的结构和功能。以下是关于细胞膜的结构和功能的具体介绍:
一、细胞膜的结构
1. 脂质双层:细胞膜的主要成分是脂质,它们以双层的形式存在于细胞膜中。脂质双层由磷脂、胆固醇和糖脂等组成,其中磷脂是最主要的成分。磷脂分子具有亲水性头部和疏水性尾部,它们自发形成双层结构,头部朝向外部和内部的水环境,尾部朝向内部相互排斥水。
2. 膜蛋白:膜蛋白是细胞膜中的重要组成部分,它们镶嵌在脂质双层中,起到多种生物学功能。根据膜蛋白在脂质双层中的位置,可分为外在膜蛋白、内在膜蛋白和脂锚定蛋白。
3. 膜糖:膜糖是细胞膜中的另一种重要成分,它们通过糖蛋白或糖脂的方式与脂质双层结合。膜糖在细胞识别、细胞粘附、信号转导等方面具有重要作用。
二、细胞膜的功能
1. 物质运输:细胞膜具有选择透过性,能够控制物质的进出。通过特定的蛋白质通道和转运蛋白,细胞膜可以实现物质的主动和被动运输,从而维持细胞内外环境的稳定。
2. 信号转导:细胞膜上的多种受体能够识别和结合各种信号分子,如激素、神经递质等,从而引发细胞内的信号转导过程,调节细胞的生理活动。
3. 细胞粘附:细胞膜上的多种粘附分子能够实现细胞之间的粘附,这对于组织的形成和维持具有重要意义。
4. 细胞运动:细胞膜通过与细胞骨架的相互作用,参与细胞运动和形态变化,如细胞迁移、吞噬作用等。
5. 能量转换:线粒体等细胞器通过与细胞膜的联系,实现能量的转换和利用,这对于细胞的正常生理功能至关重要。
综上所述,细胞膜的结构复杂而精细,功能多样且关键。它不仅是细胞内外环境之间的分界线,还是物质运输、信号转导、细胞粘附等多种生物学过程的重要参与者。
6.【答案】A
【解析】【解答】A、内质网是由单层膜形成的网状管道,其通过折叠,形成网状结构而增大膜面积,A符合题意;
B、叶绿体,B不符合题意;
C、线粒体通过内膜向内折叠而增大膜面积,C不符合题意;
D、高尔基体通过产生囊泡而减小膜面积,D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】叶绿体通过类囊体堆叠成基粒而增大膜面积,有利于光合作用(光反应)有关酶的附着以及光合色素的分布,从而促进光合反应速率;线粒体内膜向内折叠形成嵴,这样可以增大膜面积,为有氧呼吸有关的酶提供更多的附着位点,以提高有氧呼吸速率。
7.【答案】C
【解析】【解答】A、③是核膜,能够将核内物质与细胞质分开,A正确;
B、真核细胞并非都有细胞核,如哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核,B正确;
C、细胞中的蛋白质合成旺盛时,⑤核仁和⑥核孔数量较多,④染色质数量不一定会增多, C错误;
D、细胞核是遗传物质储存和复制的场所,也是细胞遗传和代谢的控制中心,⑤核仁不是, D正确。
故答案为:C。
【分析】细胞核是细胞的控制中心,它包含核膜、染色质、核仁和核基质等组成部分。细胞核的主要功能包括:
1. 储存和复制遗传物质:细胞核是遗传信息库,储存着细胞的遗传信息,负责DNA的复制和转录。
2. 调控基因表达:通过调控基因的表达,影响细胞代谢、生长和分化。
3. 维持细胞遗传稳定性:通过修复和重组DNA,维持细胞遗传物质的稳定性。
4. 参与细胞分裂:在有丝分裂和减数分裂过程中,细胞核起着关键作用。
细胞核是真核细胞内最大、最重要的细胞结构,是细胞遗传与代谢的调控中心,是真核细胞区别于原核细胞最显著的标志之一。
8.【答案】C
【解析】【解答】A、山金柑愈伤组织细胞有细胞壁,细胞壁薄,具有很强的分裂和再生能力,也需要用酶解法去除细胞壁,A错误;
B、灭活的病毒常用于诱导动物细胞融合,而植物细胞的原生质体融合,一般采用物理或化学方法,B错误;
C、愈伤组织无色,叶肉细胞因为含有叶绿体为绿色,其中供体细胞特有的结构是叶绿体,可通过观察叶绿体的有无,即有无绿色作为初步筛选杂种细胞的标志,C正确;
D、杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而早花柠檬属于二倍体生物,故杂种植株应该是而倍体,D错误。
故答案为:C
【分析】
题图是7组杂种植株核DNA和线粒体DNA来源鉴定的结果,杂种植株核DNA与早花柠檬细胞核DNA完全相同,而杂种植株的线粒体DNA与山金柑细胞的线粒体DNA完全相同,说明杂种植株的核DNA来自于早花柠檬,而线粒体DNA来自于山金柑。
9.【答案】B
【解析】【解答】A、溶酶体可以将细胞从外界吞入形成的吞噬泡内的物质降解,A正确;
B、丙酮酸在线粒体内降解为有氧呼吸第二阶段,可为细胞自噬提供能量,B错误;
C、高尔基体上,一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中与高尔基体分离即形成溶酶体,C正确;
D、溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中,内含60种以上的水解酶,D正确。
故答案为:B
【分析】①溶酶体几乎存在于所有的动物细胞中,内含60种以上的水解酶,能催化多糖、蛋白质、脂质DNA和RNA等物质的降解;②溶酶体的主要功能是进行细胞内消化,能消化细胞从外界吞入的颗粒、自身衰老的细胞器和碎片;③一些水解酶被包裹在膜囊或囊泡中与高尔基体脱离,形成溶酶体。
10.【答案】A
【解析】【解答】A、为保持活性应将线粒体置于生理盐水中保存,A错误;
B、向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸,丙酮酸可以在线粒体中进行有氧呼吸的第二、三阶段,并消耗氧气生成CO2,B正确;
C、向盛有细胞质基质的试管中注入葡萄糖,可能发生无氧呼吸过程,产生乳酸,C正确;
D、向盛有线粒体的试管中注入葡萄糖,由于葡萄糖的分解发生在细胞质基质中,线粒体不能利用葡萄糖,因此没有氧气的消耗,D正确。
故答案为:A
【分析】
11.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞内自由水/结合水的值变大,生命活动增强,A正确;
B、细胞渗透吸水的过程属于被动运输,不需要消耗能量,B错误;
C、有氧呼吸消耗的O2量等于产生的CO2量,无氧呼吸不消耗O2也不产生CO2,运动员在百米冲刺时,机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸,细胞呼吸CO2释放量/O2吸收量的值不变 ,C错误;
D、酶的作用条件温和,由于细胞质基质的pH高于溶酶体,溶酶体破裂后,释放到细胞质基质中的水解酶活性会降低或失活,D错误。
故答案为:BCD。
【分析】细胞中结合水和自由水比例不同,细胞的代谢和抗逆性不同,当细胞内结合水与自由水比例相对增高时,细胞的代谢减慢,抗性增强;反之代谢快,抗性差。
12.【答案】B,C,D
【解析】【解答】A、 附着核孔复合物(NPC)的核膜为双层膜结构,且外膜与内质网膜相连,A正确;
B、 DNA不能通过核孔进出细胞核,B错误;
C、 核孔复合物(NPC)是核膜结构,不能为细胞质中核糖体上的翻译过程提供原料,C错误;
D、 高等植物成熟的筛管细胞无细胞核,因此没有核孔复合物(NPC),D错误。
故答案为:BCD。
【分析】细胞核的结构
1、核膜
(1)结构:核膜是双层膜,外膜上附有许多核糖体,常与内质网相连;其上有核孔,是核质之间频繁进行物质交换和信息交流的通道;在代谢旺盛的细胞中,核孔的数目较多。
(2)化学成分:主要是脂质分子和蛋白质分子。
(3)功能:起屏障作用,把核内物质与细胞质分隔开;控制细胞核与细胞质之间的物质交换和信息交流。
2、核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关.在有丝分裂过程中,核仁有规律地消失和重建。
3、染色质:细胞核中能被碱性染料染成深色的物质,其主要成分是DNA和蛋白质。
4、细胞核的功能:细胞核是细胞的控制中心,在细胞的代谢、生长、分化中起着重要作用,细胞核是细胞遗传性和细胞代谢活动的控制中心。
13.【答案】A,B
【解析】【解答】A、①为染色质,染色质和染色体是同种物质在不同时期的不同存在状态,在分裂前的间期,以染色质的状态存在,在分裂期一般以染色体的状态存在,A正确;
B、②为核仁,与某种RNA的合成及核糖体的形成有关,B正确;
C、③为核孔,由图可知,小分子物质在通过核孔时不需要消耗ATP,而大分子物质在通过核孔时需要消耗ATP,C错误;
D、间期在细胞核中完成DNA复制,在细胞质基质完成蛋白质合成,D错误。
故答案为:AB。
【分析】题图分析:图中①为染色质,是遗传信息的主要载体;②为核仁,与某种RNA的合成及核糖体的形成有关;③为核孔,能实现核质之间频繁的物质交换和信息交流,据图可知,小分子物质在通过核孔时不需要消耗ATP,而大分子物质在通过核孔时需要消耗ATP。
14.【答案】A,B,D
【解析】【解答】A、细胞骨架与细胞运动、分裂、分化及信息传递密切相关,若被破坏,将影响细胞运动、分裂和分化等生命活动,A正确;
B、流动镶嵌模型的结构特点是具有一定的流动性,属于动态模型,细胞生长和变形虫运动等现象表明了细胞膜具有一定的流动性,故该图为流动镶嵌模型,能合理解释细胞生长,变形虫运动等现象,B正确;
C、有氧呼吸生成CO2的场所在线粒体基质,而不是线粒体内膜,C错误;
D、中心体是一种无膜结构的细胞器,是由两个互相垂直排列的中心粒及其周围物质组成的,D正确。
故答案为:ABD。
【分析】细胞骨架是真核细胞中由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系.细胞骨架包括微丝、微管和中间纤维。细胞骨架具有锚定支撑细胞器及维持细胞形态的功能,细胞骨架在细胞分裂、细胞生长、细胞物质运输、细胞壁合成等等许多生命活动中都具有非常重要的作用。
15.【答案】A,B,C
【解析】【解答】AC、在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂,糖脂和糖蛋白都具有识别作用,AC正确;
B、决定ABO血型的物质为糖脂中糖的种类和排列顺序,故红细胞ABO血型的不同在于组成糖脂中的糖的种类和排列顺序,B正确;
D、糖脂位于细胞膜的外表面,D错误。
故答案为:ABC。
【分析】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,此外还有少量的糖类。组成细胞膜的脂质中,磷脂最丰富,磷脂构成了细胞膜的基本骨架。蛋白质在细胞膜行使功能时起重要作用,因此功能越复杂的细胞膜,蛋白质的种类和数量越多。在细胞膜的外表,少数糖类与蛋白质结合形成糖蛋白,除糖蛋白外,细胞膜表面还有糖类与脂质结合形成糖脂。
16.【答案】(1)纤维酶和果胶酶;细胞膜的流动性
(2)植物组织培养;脱分化;MMNN
(3)紫罗兰、油菜是两个不同的物种,两者之间存在生殖隔离
(4)①融合是随机的,可能存在多个细胞的融合;②融合后部分染色体可能会丢失
(5)不能;杂合子的花粉粒是减数分裂得到,细胞核的遗传物质减半,基因型与体细胞的基因型不同,用花粉粒进行组织培养得到花卉基因型不同于原植株
【解析】【解答】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,因此要去除植物细胞壁应该采用纤维素酶和果胶酶。细胞融合原理是细胞膜具有一定的流动性。
(2)筛选出所需的杂种细胞后,还要采用植物组织培养技术才能获得杂种植株,该过程需要在培养基中加入一定浓度的生长素和细胞分裂素,使其脱分化形成愈伤组织,继而再分化,并生长发育成完整植株。理论上获得的杂种植株含有两个亲本所有的遗传物质,因此杂种植株的染色体组成为MMNN。
(3)由于紫罗兰、油菜是两个不同的物种,两者之间存在生殖隔离,所以运用传统有性杂交方法不能得到紫罗兰一油菜的杂种后代。
(4)杂合新植株H2、H3染色体数目少于双亲染色体数之和,而杂合新植株H1染色体数目大于双亲染色体数之和,其原因是融合是随机的,可能存在多个细胞的融合,融合过程中染色体可能会丢失。
(5)若有一株杂合子紫罗兰(AaBb),要快速获得与该植株基因型和表现型都相同的后代,可用组织培养方法繁殖,在培养时,不能采用经减数分裂得到的花粉粒作为外植体,原因是对杂合子的植株来说,其体细胞的基因型相同,而花粉粒的基因型与体细胞的基因型不同,用花粉粒进行组织培养得到的花卉基因型不同于原植株。
【分析】植物体细胞杂交是将不同植物的细胞通过细胞融合技术形成杂种细胞,进而利用植物的组织培养将杂种细胞培育成多倍体的杂种植株。植物体细胞杂交是首先用纤维素酶和果胶酶去除细胞壁,获得原生质体;用物理法(离心、振动、电刺激)或者化学法(聚乙二醇)诱导细胞融合,获得融合的原生质体;原生质体再生出细胞壁,获得杂种细胞;杂种细胞经过脱分化和再分化获得杂种植株。
17.【答案】(1)纤维素和果胶
(2)消毒;再分化;生长素和细胞分裂素
(3)农杆菌转化法;植物组织培养;移栽转耐盐基因紫荆植株至盐碱地或移栽后用一定浓度的盐水浇灌转耐盐基因紫荆植株,观察其是否正常生长
【解析】【解答】(1)植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,制备原生质体时,常用纤维素酶和果胶酶处理细胞壁。
(2)外植体来自野外生存着的个体,携带有各种微生物,因此,在去壁处理前,要对外植体进行消毒处理后才可接种培养,防止微生物污染愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。愈伤组织经②过程后,长出了芽,因此,②过程为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
(3)受体细胞为植物细胞时,可用农杆菌转化法把基因表达载体导入受体细胞。已分化的植物细胞在体外条件下经植物组织培养技术可发育成幼苗。因此,获得含NLEAs基因的紫荆组织细胞后,可通过植物组织培养技术,得到转基因紫荆幼苗。要鉴定转耐盐基因紫荆植株是否培育成功,可以鉴定转基因作物是否有耐盐性。因此,可移栽转耐盐基因紫荆植株至盐碱地或移栽后用一定浓度的盐水浇灌转耐盐基因紫荆植株,观察其是否正常生长。
【分析】1,植物组织培养的过程大致可以分为以下几步:
1. 选择合适的外植体:根据实验目的和植物种类,选择健康、无病虫害的植株作为外植体来源。选择生长旺盛、代谢活跃的器官或组织,如嫩叶、根尖、茎尖等,并确保所选外植体无机械损伤,保持完整性。
2. 外植体消毒处理:将外植体置于无菌操作台上,用无菌水清洗干净,并使用0.1%升汞溶液或次氯酸钠溶液进行二次消毒。消毒后用无菌水彻底冲洗外植体,去除残留的消毒液。
3. 外植体接种培养:将消毒后的外植体切成适合接种的小块或小段,并在无菌条件下接种到含有适宜培养基的培养皿中。然后将培养皿放入恒温光照培养箱中,设置适宜的温度、光照和湿度条件。
在这个过程中,植物组织会在人工培养基上进行细胞分裂,形成新的组织,即愈伤组织。这种组织没有发生分化,只是一团薄壁细胞。在适合的光照、温度和一定的营养物质与激素等条件下,愈伤组织开始分化,产生出植物的各种器官和组织,进而发育成一棵完整的植株。
此外,在整个过程中,还需注意定期对愈伤组织的生长情况进行检查,及时调整培养条件,以确保植物组织的正常生长和分化。
2,植物细胞一般具有全能性。在一定的激素和营养等条件的诱导下,已经分化的细胞可以经过脱分化,即失去其特有的结构和功能,转变成未分化的细胞,进而形成不定形的薄壁组织团块,这称为愈伤组织。愈伤组织能重新分化成芽、根等器官,该过程称为再分化。植物激素中生长素和细胞分裂素是启动细胞分裂、脱分化和再分化的关键激素,它们的浓度、比例等都会影响植物细胞的发育方向。
18.【答案】(1)不能,不同种的植物存在生殖隔离
(2)植物细胞的全能性和细胞膜流动性;聚乙二醇(PEG)、高Ca2+——高pH
(3)脱分化;有丝分裂
(4)六
(5)e
【解析】【解答】(1)番茄和马铃薯属于不同种的植物,存在生殖隔离,不能通过有性杂交产生后代。
(2)杂种细胞培育成杂种植株的过程,利用的是植物组织培养技术,依据的原理是植物细胞的全能性和细胞膜流动性;其中过程②是把a、b两个原生质体融合在一起,所以称为原生质体融合,常用的化学融合方法是聚乙二醇(PEG)融合法、高Ca2+——高pH融合法。
(3)过程④相当于脱分化,⑤是再分化,涉及的分裂方式为有丝分裂。
(4)由于番茄、马铃薯分别为四倍体、二倍体,因此植物体细胞杂交得到的“番茄—马铃薯”属于异源多倍体里面的异源六倍体。
(5)柴油是植物细胞的代谢产物,将柴油树细胞培养进行到愈伤组织即可提取,愈伤组织为图中的e时期。
【分析】植物体细胞杂交:
19.【答案】(1)纤维素;细胞膜具有一定的流动性
(2)PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩;30%;25%-35%
(3)哑铃型;黑暗
【解析】【解答】(1)植物细胞壁主要由纤维素和果胶组成,过程①是用果胶酶和纤维素酶处理植物组织,去除植物细胞壁获得原生质体;过程②常用PEG诱导原生质体融合,融合的原理是细胞膜具有一定的流动性。
(2)原生质层具有选择透过性,PEG浓度过高导致原生质体失水皱缩,因此当PEG质量分数为35%和40%时,原生质体出现缩小现象;30%时形态正常,说明原生质体既不吸水也不失水,有助于维持其正常形态,该浓度诱导原生质体融合效果最好;25%时有破碎现象,说明25%浓度较小,原生质体有的吸水涨破,35%时原生质体出现缩小现象,说明35%浓度较大,原生质体失水皱缩,因此需要在质量分数为25%~35%之间的PEG溶液重复上述实验。
(3)叶肉细胞原生质体含有叶绿体,光学显微镜下可见,可挑选出含叶绿体且形态为哑铃型的原生质体,即融合的原生质体;愈伤组织是脱分化形成的一群未分化的细胞,获得愈伤组织的过程中需要黑暗条件。
【分析】植物体细胞杂交是指将植物不同种、属,甚至科间的原生质体通过人工方法诱导融合,然后进行离体培养,使其再生杂种植株的技术。植物细胞具有细胞壁,未脱壁的两个细胞是很难融合的,植物细胞只有在脱去细胞壁成为原生质体后才能融合,所以植物的细胞融合也称为原生质体融合。
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