高中生物单元测试——第二章细胞的结构(适中02)
2026-09-03
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摘要:
**基本信息**
高中生物第二章“细胞的结构”单元卷,以基础概念与科技前沿融合为特色,覆盖细胞学说、膜结构、细胞器等核心知识,适配单元复习,强化结构与功能观及科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单选题|16/64|细胞学说(1)、细胞膜功能(4-7)、细胞核结构(10)|结合显微镜操作(3)、人鼠细胞融合实验(6)等基础情境|
|解答题|2/23|内共生假说(17)、分泌蛋白合成(18)|通过咸阳湖生物分类(17)、脂筏模型(18)考查综合应用|
|实验题|1/13|囊泡运输机制|利用酵母菌突变体实验(19),培养探究实践能力|
内容正文:
高中生物单元测试 —— 第二章 细胞的结构(适中02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.施莱登和施旺建立的细胞学说对生物学发展有重大意义,下列有关叙述正确的是( )
A.魏尔肖对细胞学说的补充是“细胞由先前存在的细胞分裂而来”
B.细胞学说的建立依赖于电子显微镜技术的发展
C.细胞学说揭示了动物和植物的多样性
D.标志着生物学研究进入了分子水平
2.(本题4分)下列实例中,不能说明生命活动都离不开细胞的是( )
A.变形虫依靠单个细胞进行摄食
B.人的胚胎发育过程中,细胞不断分裂和分化
C.离体的叶绿体在一定条件下释放氧气
D.跳远运动员完成跳远动作离不开肌肉收缩与舒张
3.(本题4分)显微镜观察由低倍物镜换用高倍物镜时,下列操作错误的是( )
A.转动粗准焦螺旋 B.将需放大的物像移至视野中央
C.转动细准焦螺旋 D.转动转换器
4.(本题4分)决定细胞膜功能复杂性和细胞表面的识别作用的分别是( )
A.淀粉和纤维素 B.纤维素和糖蛋白
C.蛋白质和糖被 D.蛋白质和磷脂
5.(本题4分)细胞质膜为细胞的边界,下图可以体现出的细胞质膜的功能是( )
A.控制物质进出细胞
B.将细胞与外界环境分隔开
C.进行细胞间的信息交流
D.支持与保护细胞
6.(本题4分)在探索细胞质膜结构的历程中,以下实验与结论之间对应关系错误的是( )
A.人、鼠细胞融合实验表明,细胞质膜具有一定的选择透过性
B.欧文顿用500多种物质进行膜通透性实验,证明细胞质膜由脂质构成
C.科学家通过提取红细胞中的脂质实验,证明膜的脂质呈双分子层排布
D.罗伯特森在电镜下看到“暗-明-暗”三条带,确认细胞质膜为“单位膜模型”
7.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。下列叙述错误的是( )
A.细胞识别与①糖蛋白有关 B.②能运动,③静止不动
C.K+通过细胞膜需要②的协助 D.③构成细胞膜的基本支架
8.(本题4分)关于用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验,下列叙述错误的是( )
A.观察叶绿体时应使细胞处于活体状态
B.可通过叶绿体的运动观察细胞质的流动
C.洋葱鳞片叶内表皮是观察叶绿体的合适材料
D.高倍镜下无法看到线粒体内膜向内折叠成嵴
9.(本题4分)细胞器之间分工合作,共同完成细胞的各项生命活动。下列关于细胞器的叙述,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,吞噬并杀死侵入细胞的病菌
B.中心体存在于动物和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,由单层膜构成
C.液泡主要存在于植物细胞中,内含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,不参与调节细胞内的环境
D.核糖体是合成蛋白质的场所,所有蛋白质的合成都需要内质网和高尔基体的加工
10.(本题4分)如图为细胞核的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.①是染色质,在细胞分裂时可变成染色体
B.②是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体形成有关
C.③是核膜,双层膜,把核内物质与细胞质分开
D.④是核孔,是蛋白质、DNA进出细胞核的通道
11.伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用圆形帽和菊花形帽两种伞藻做了核移植实验,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验未排除细胞质对伞帽形态结构的影响
B.伞藻帽形的建成主要与假根中的细胞核有关
C.重组的伞藻依然能够独立完成各项生命活动
D.核膜和核孔对进入细胞核的物质具有选择性
12.(本题4分)脂质体是一种人工膜,根据磷脂分子可在水中形成稳定脂双层的原理制成,是很多药物的理想载体,其结构如图。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部,可使膜的通透性降低,对于维持生物膜结构的稳定性有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.甲处适合装载脂溶性药物,乙处适合装载水溶性药物
B.构成脂质体的磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部
C.脂质体中加入胆固醇的目的可能是为了减少药物渗漏
D.脂质体到达细胞后,通过脂质体与细胞膜融合使药物进入细胞内
13.(本题4分)核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层紧密结合,成为核孔复合体(NPC)。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述正确的是( )
A.核膜为双层膜结构,由两层磷脂分子构成
B.核质之间频繁的物质交换和信息交流与NPC功能息息相关
C.心房颤动可能是DNA通过NPC输出细胞核障碍而引起
D.人成熟红细胞上NPC数量较少,因此红细胞的代谢较弱
14.(本题4分)清华大学俞立教授团队发现鞘磷脂在迁移体中富集,并确定鞘磷脂合成酶2(SMS2)是迁移体生物发生的必需蛋白。迁移体是一种可以释放至细胞外的单层膜细胞器。迁移体能够促进细胞受损线粒体的排除,维持细胞内线粒体的稳态,也可在细胞间横向转移mRNA和蛋白质,调控下一个细胞的状态。下列相关叙述错误的是( )
A.迁移体膜属于生物膜,由磷脂双分子层作为基本支架
B.迁移体可能具有细胞间信息交流、介导细胞间通讯的功能
C.温度降低、能量不足可能会影响迁移体的合成
D.迁移体可在细胞间沿细胞骨架运输mRNA和蛋白质
15.(本题4分)施一公院士曾说过:“结构决定功能,这是所有物质科学的基本共识”。下列有关叙述错误的是( )
A.由于氢键不断地断裂和形成,使水在常温下能维持液体状态,具有流动性
B.细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关
C.核膜、内质网膜和细胞膜之间没有联系
D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜的更新速度越快
16.(本题4分)联系内质网与高尔基体之间物质运输的小泡表面具有由蛋白质构成的笼状衣被,衣被小泡主要有COPⅡ衣被小泡和COPI衣被小泡两种类型。COPⅡ衣被小泡介导物质从内质网到高尔基体的顺向运输;COPI衣被小泡介导从高尔基体将可循环的或错误修饰的物质运回内质网的逆向运输。下列相关叙述错误的是( )
A.内质网、高尔基体及衣被小泡的膜均属于生物膜
B.衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上直接联系
C.大肠杆菌中不发生衣被小泡的顺向运输和逆向运输
D.推测顺向运输和逆向运输都与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关
二、解答题
17.(本题11分)请根据所学生物学知识分析以下资料。
资料1:古生物学家推测:被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。
(1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者___________。
(2)根据题干的信息推测,叶绿体中可能存在的细胞器是___________;叶绿体中含有的DNA可能为___________(填“环状”或“线状”)。
资料2:某生物学习小组对咸阳湖进行取样研究,观察到下列7种生物:①变形虫、②衣藻、③眼虫、④念珠蓝细菌、⑤草履虫、⑥大肠杆菌、⑦酵母菌。对上述生物进行分类比较后,获得的部分结果如下表所示(√表示有,×表示无)。
生物
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
√
√
√
√
乙
×
√
√
√
丙
×
×
√
√
(3)甲、乙、丙3种细胞最可能分别取自哪类生物?___________、___________、___________(分别填写7种生物相应的序号)。
(4)脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是___________。
资料3:支原体肺炎是一种由支原体(结构模式图如下)引起的呼吸系统疾病,临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。肺炎治疗常用以下两种抗生素,抗菌机制如下表。
抗生素药物类型
杀菌机制
大环内酯类
作用于原核细胞核糖体,阻碍蛋白质合成,起到抑菌作用
头孢菌素类
可以影响细菌细胞壁的合成从而起到杀菌作用
(5)表中___________类药物对支原体引发的肺炎治疗效果更理想,理由是___________。
18.(本题12分)下图1是某细胞的部分亚显微结构示意图,已知该细胞具有分泌某蛋白质的功能。请结合所学知识回答下列问题:
(1)据图判断该细胞为____________(填“动物”或“高等植物”)细胞。
(2)图中不参与构成生物膜系统的细胞器是[4]____________和[6]____________;如对氨基酸进行放射性同位素标记,请写出合成和分泌蛋白质过程中依次可检测到放射性的细胞结构:___________________(用序号和箭头表示)。
(3)Simons在流动镶嵌模型基础上提出脂筏模型(如下图2 所示),脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构。脂筏可以参与信号转导,细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞。
①在图示细胞膜的结构模型中,代表细胞膜外侧的是____________(填“A”或“B”),判断的依据是_____________。
②脂筏的存在会____________(填“提高”或“降低”)细胞膜的流动性。
(4)脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层而制备的人工膜(如图3所示)。红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,可将紫杉醇药物包裹在脂质体的两层磷脂分子之间,并将其运送到肿瘤细胞发挥作用。据此推测,紫杉醇药物属于______(填“脂溶性”或“水溶性”)物质,依据是________。
三、实验题
19.(本题13分)已知酵母菌分泌蛋白运输过程中的囊泡与核苷酸片段R和S有关。某实验小组为探究其具体作用机制,用含放射性的氨基酸溶液分别培养野生型酵母菌、突变体1和突变体2,并检测了相关结构的放射性,结果如表所示。野生型及突变体酵母菌如图所示。回答下列问题:
酵母菌类型
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
野生型(RS)
+
+
+
+
突变体1(RS*)
+
+
-
-
突变体2(R*S)
+
+
+
-
注:“*”表示该核苷酸片段出现异常,“+”表示有放射性,“-”表示没有放射性。
注:·表示含放射性标记的蛋白质。
(1)本实验使用了______法来追踪分泌蛋白的合成和运输途径,该实验不可以用³H标记氨基酸中的氨基或羧基来进行研究,原因是_____。
(2)内质网中的蛋白质最初是在_______的核糖体上开始合成的。图中甲、乙和丙分别对应表中的______、________、______酵母菌。核苷酸片段S的功能可能是______(填“促进”或“抑制”)囊泡与高尔基体结合。
(3)若用有机溶剂从酵母菌细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,则测得的单分子层面积_____(填“大于”“小于”或“等于”)细胞表面积的2倍。若用含放射性的氨基酸溶液培养R*S*酵母菌,则细胞中放射性的分布情况最可能是______。
试卷第1页(共3页)
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高中生物单元测试 —— 第二章 细胞的结构(适中02)
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.施莱登和施旺建立的细胞学说对生物学发展有重大意义,下列有关叙述正确的是( )
A.魏尔肖对细胞学说的补充是“细胞由先前存在的细胞分裂而来”
B.细胞学说的建立依赖于电子显微镜技术的发展
C.细胞学说揭示了动物和植物的多样性
D.标志着生物学研究进入了分子水平
【答案】A
【详解】A、魏尔肖提出细胞通过分裂产生新细胞,是对细胞学说的重要补充,A正确;
B、细胞学说的建立主要依赖于光学显微镜的观察(如施莱登观察植物细胞、施旺观察动物细胞),电子显微镜技术在20世纪才发展起来,B错误;
C、细胞学说揭示了动物和植物在细胞结构上的统一性(如均由细胞构成),C错误;
D、细胞学说的建立标志着生物学研究进入细胞水平,分子水平的标志是DNA双螺旋结构等分子生物学成果,D错误。
故选A。
2.(本题4分)下列实例中,不能说明生命活动都离不开细胞的是( )
A.变形虫依靠单个细胞进行摄食
B.人的胚胎发育过程中,细胞不断分裂和分化
C.离体的叶绿体在一定条件下释放氧气
D.跳远运动员完成跳远动作离不开肌肉收缩与舒张
【答案】C
【详解】A、变形虫是单细胞生物,其摄食活动由单个细胞完成,说明生命活动离不开细胞,A不符合题意;
B、人的胚胎发育通过细胞分裂和分化实现,体现了细胞在生命活动中的基础作用,B不符合题意;
C、离体的叶绿体释放氧气是光合作用的部分反应,但叶绿体为细胞器,脱离细胞环境后不能独立进行完整的生命活动,因此不能说明生命活动离不开细胞,C符合题意;
D、跳远动作依赖肌肉细胞的收缩与舒张,涉及神经-肌肉协调,说明生命活动离不开细胞,D不符合题意。
故选C。
3.(本题4分)显微镜观察由低倍物镜换用高倍物镜时,下列操作错误的是( )
A.转动粗准焦螺旋 B.将需放大的物像移至视野中央
C.转动细准焦螺旋 D.转动转换器
【答案】A
【详解】显微镜观察由低倍物镜换用高倍物镜时,先在低倍镜下将需放大的物像移至视野中央,转动转换器,换高倍镜后调节光圈或光源增加亮度,最后轻微调节细准焦螺旋看清目标。A对应的操作错误,BCD正确。
故选A。
4.(本题4分)决定细胞膜功能复杂性和细胞表面的识别作用的分别是( )
A.淀粉和纤维素 B.纤维素和糖蛋白
C.蛋白质和糖被 D.蛋白质和磷脂
【答案】C
【详解】细胞膜的主要成分是脂质和蛋白质,蛋白质是生命活动的主要承担者,细胞膜的功能主要由其上的蛋白质来行使,所以决定细胞膜功能复杂性的是蛋白质;细胞膜外表面的糖类分子与蛋白质分子结合形成糖蛋白,或与脂质结合形成糖脂,这类糖类分子叫做糖被,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等功能有密切关系,故决定细胞膜功能复杂性和细胞识别作用的物质分别是蛋白质和糖类分子,C正确。
故选C。
5.(本题4分)细胞质膜为细胞的边界,下图可以体现出的细胞质膜的功能是( )
A.控制物质进出细胞
B.将细胞与外界环境分隔开
C.进行细胞间的信息交流
D.支持与保护细胞
【答案】C
【详解】识图分析可知,图中相邻两个细胞的细胞膜接触,细胞发出的信号与靶细胞膜上的受体结合,信息从一个细胞传递给另一个细胞。例如,精子和卵细胞之间的识别和结合。这体现了细胞膜的进行细胞间的信息交流的功能。综上所述,C正确,ABD错误。
故选C。
6.(本题4分)在探索细胞质膜结构的历程中,以下实验与结论之间对应关系错误的是( )
A.人、鼠细胞融合实验表明,细胞质膜具有一定的选择透过性
B.欧文顿用500多种物质进行膜通透性实验,证明细胞质膜由脂质构成
C.科学家通过提取红细胞中的脂质实验,证明膜的脂质呈双分子层排布
D.罗伯特森在电镜下看到“暗-明-暗”三条带,确认细胞质膜为“单位膜模型”
【答案】A
【详解】A、人、鼠细胞融合实验中,荧光标记的蛋白质均匀分布,证明细胞质膜具有流动性(结构特性),而非选择透过性(功能特性)。该结论与实验目的不符,A错误;
B、欧文顿通过脂溶性物质更易穿过细胞膜的现象,推测细胞质膜由脂质构成,结论与实验现象一致,B正确;
C、科学家利用红细胞提取的脂质在空气-水界面铺展成单分子层,面积为细胞膜表面积的2倍,证明膜中脂质呈双分子层排布,结论合理,C正确;
D、罗伯特森在电镜下观察到细胞质膜呈“暗-明-暗”三层结构(两侧暗层为蛋白质,中间明层为脂质),据此提出单位膜模型,结论与观察结果相符,D正确。
故选A。
7.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。下列叙述错误的是( )
A.细胞识别与①糖蛋白有关 B.②能运动,③静止不动
C.K+通过细胞膜需要②的协助 D.③构成细胞膜的基本支架
【答案】B
【详解】A、图中①表示糖蛋白,具有识别等作用,因此细胞识别与①有关,A正确;
B、构成细胞膜的③磷脂分子能侧向自由移动,大多数②蛋白质分子也是可以运动的,B错误;
C、K+通过细胞膜的方式是主动运输或协助扩散,因此需要②转运蛋白的协助,C正确;
D、③是磷脂双分子层,构成了细胞膜的基本支架,D正确。
故选B。
8.(本题4分)关于用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体的实验,下列叙述错误的是( )
A.观察叶绿体时应使细胞处于活体状态
B.可通过叶绿体的运动观察细胞质的流动
C.洋葱鳞片叶内表皮是观察叶绿体的合适材料
D.高倍镜下无法看到线粒体内膜向内折叠成嵴
【答案】C
【详解】A、观察叶绿体时需保持细胞活性,以观察其形态和运动,故需使细胞处于活体状态,A正确;
B、叶绿体在细胞质中随细胞质流动而运动,可通过其运动间接观察细胞质的流动方向,B正确;
C、洋葱鳞片叶内表皮细胞不含叶绿体,无法用于观察叶绿体,观察叶绿体需选用含叶绿体的材料,C错误;
D、线粒体的嵴是线粒体内膜向内折叠形成,属于亚显微结构,需电子显微镜观察,高倍光学显微镜下仅可见线粒体形态,无法分辨嵴,D正确。
故选C。
9.(本题4分)细胞器之间分工合作,共同完成细胞的各项生命活动。下列关于细胞器的叙述,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,吞噬并杀死侵入细胞的病菌
B.中心体存在于动物和低等植物细胞中,与细胞的有丝分裂有关,由单层膜构成
C.液泡主要存在于植物细胞中,内含糖类、无机盐、色素和蛋白质等,不参与调节细胞内的环境
D.核糖体是合成蛋白质的场所,所有蛋白质的合成都需要内质网和高尔基体的加工
【答案】A
【详解】A、溶酶体含有多种水解酶,起消化作用,A正确;
B、中心体无膜结构,B错误;
C、液泡能调节植物细胞内的环境,C错误;
D、某些胞内蛋白不需要内质网和高尔基体加工,D错误。
10.(本题4分)如图为细胞核的结构示意图,下列叙述错误的是( )
A.①是染色质,在细胞分裂时可变成染色体
B.②是核仁,与某种RNA的合成以及核糖体形成有关
C.③是核膜,双层膜,把核内物质与细胞质分开
D.④是核孔,是蛋白质、DNA进出细胞核的通道
【答案】D
【详解】A、①是染色质,其主要由DNA和蛋白质组成,在细胞分裂时,染色质会高度螺旋化变成染色体,A正确;
B、②是核仁,核仁与某种RNA(rRNA)的合成以及核糖体的形成有关,B正确;
C、③是核膜,为双层膜结构,能够将核内物质与细胞质分隔开,C正确;
D、④是核孔,核孔是蛋白质和RNA等大分子物质进出细胞核的通道,但DNA不能通过核孔进出细胞核,D错误。
故选D。
11.伞藻是一种单细胞生物,由“帽”、柄和假根三部分构成,细胞核在基部。科学家用圆形帽和菊花形帽两种伞藻做了核移植实验,如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.该实验未排除细胞质对伞帽形态结构的影响
B.伞藻帽形的建成主要与假根中的细胞核有关
C.重组的伞藻依然能够独立完成各项生命活动
D.核膜和核孔对进入细胞核的物质具有选择性
【答案】A
【详解】A、在该核移植实验中,将一个伞藻的细胞核移植到另一个去掉核和帽的伞藻中,排除了细胞质对伞帽形态结构的影响,A错误;
B、由于细胞核在假根中,通过核移植实验可看出伞藻帽形的建成主要与假根中的细胞核有关,B正确;
C、伞藻是单细胞生物,重组的伞藻依然是一个细胞,能够独立完成各项生命活动,C正确;
D、核膜和核孔对进入细胞核的物质具有选择透过性,比如核孔允许RNA、蛋白质等特定物质通过不允许DNA通过,D正确。
故选A。
12.(本题4分)脂质体是一种人工膜,根据磷脂分子可在水中形成稳定脂双层的原理制成,是很多药物的理想载体,其结构如图。其中的胆固醇有比磷脂更长的尾部,可使膜的通透性降低,对于维持生物膜结构的稳定性有重要作用。下列相关叙述错误的是( )
A.甲处适合装载脂溶性药物,乙处适合装载水溶性药物
B.构成脂质体的磷脂分子具有亲水的头部和疏水的尾部
C.脂质体中加入胆固醇的目的可能是为了减少药物渗漏
D.脂质体到达细胞后,通过脂质体与细胞膜融合使药物进入细胞内
【答案】A
【分析】磷脂的一端为亲水的头,两个脂肪酸一端为疏水的尾,多个磷脂分子在水中总是自发地形成双分子层。由磷脂分子构成的脂质体,它可以作为药物的运载体,将其运送到特定的细胞发挥作用。
【详解】A、甲处是磷脂分子亲水性头部相对的地方,乙处是磷脂分子疏水性尾部相对的地方,所以甲处适合装载水溶性药物,乙处适合装载脂溶性药物,A错误;
B、磷脂为两性分子,具有亲水的头部和疏水的尾部,B正确;
C、胆固醇可以维持生物膜结构的稳定性,可使膜的通透性降低,因此脂质体中加入胆固醇的目的可能是为了减少药物渗漏,C正确;
D、脂质体到达细胞后,利用膜的流动性,脂质体的膜与细胞膜相融合,从而将药物送入细胞,D正确。
故选A。
13.(本题4分)核膜上有核孔,核孔构造复杂,与核纤层紧密结合,成为核孔复合体(NPC)。心房颤动(房颤)是临床上最常见并且危害严重的心律失常疾病,最新研究表明,其致病机制是核孔复合体的运输障碍。下列叙述正确的是( )
A.核膜为双层膜结构,由两层磷脂分子构成
B.核质之间频繁的物质交换和信息交流与NPC功能息息相关
C.心房颤动可能是DNA通过NPC输出细胞核障碍而引起
D.人成熟红细胞上NPC数量较少,因此红细胞的代谢较弱
【答案】B
【详解】A、核膜为双层膜结构,每层膜均由两层磷脂分子构成,故双层膜共含四层磷脂分子,A错误;
B、核孔复合体(NPC)是生物大分子RNA和蛋白质进出细胞核的通道,是核质间物质交换(如蛋白质、RNA)和信息传递的通道,B正确;
C、DNA(脱氧核糖核酸)存在于细胞核内,不通过核孔输出细胞核。核孔运输的对象主要为RNA(如mRNA)和核蛋白,C错误;
D、人成熟红细胞无细胞核,故不存在核孔复合体(NPC);其代谢较弱是因缺乏细胞核及多数细胞器,与NPC无关,D错误。
故选B。
14.(本题4分)清华大学俞立教授团队发现鞘磷脂在迁移体中富集,并确定鞘磷脂合成酶2(SMS2)是迁移体生物发生的必需蛋白。迁移体是一种可以释放至细胞外的单层膜细胞器。迁移体能够促进细胞受损线粒体的排除,维持细胞内线粒体的稳态,也可在细胞间横向转移mRNA和蛋白质,调控下一个细胞的状态。下列相关叙述错误的是( )
A.迁移体膜属于生物膜,由磷脂双分子层作为基本支架
B.迁移体可能具有细胞间信息交流、介导细胞间通讯的功能
C.温度降低、能量不足可能会影响迁移体的合成
D.迁移体可在细胞间沿细胞骨架运输mRNA和蛋白质
【答案】D
【分析】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。真核细胞中有维持细胞形态、保持细胞内部结构有序性的细胞骨架。
【详解】A、迁移体是一种可以释放至细胞外的单层膜细胞器,迁移体膜属于生物膜,由磷脂双分子层作为基本支架,A正确;
B、迁移体可在细胞间横向转移mRNA和蛋白质,调控下一个细胞的状态,故可能具有细胞间信息交流、介导细胞间通讯的功能,B正确;
C、鞘磷脂合成酶2(SMS2)是迁移体生物发生的必需蛋白,能量不足、温度不适宜都会影响酶的活性及生理功能,进而可能会影响迁移体的合成,C正确;
D、细胞骨架位于细胞内,而迁移体介导的mRNA和蛋白质的转移是细胞间,D错误。
故选D。
15.(本题4分)施一公院士曾说过:“结构决定功能,这是所有物质科学的基本共识”。下列有关叙述错误的是( )
A.由于氢键不断地断裂和形成,使水在常温下能维持液体状态,具有流动性
B.细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关
C.核膜、内质网膜和细胞膜之间没有联系
D.分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜的更新速度越快
【答案】C
【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。
【详解】A、水在常温下能维持液体状态,具有流动性,是由于氢键不断地断裂和形成,A正确;
B、遗传物质主要分布在细胞核中的染色质上,因此细胞核功能的实现与细胞核中的染色质密切相关,B正确;
C、核膜、细胞器膜和细胞膜之间会相互联系形成生物膜系统,C错误;
D、在分泌蛋白的形成过程中,需要内质网、高尔基体以及细胞膜之间不断通过囊泡的形式进行膜的转换,因此分泌蛋白合成越旺盛的细胞,其高尔基体膜成分的更新速度越快,D正确。
故选C。
16.(本题4分)联系内质网与高尔基体之间物质运输的小泡表面具有由蛋白质构成的笼状衣被,衣被小泡主要有COPⅡ衣被小泡和COPI衣被小泡两种类型。COPⅡ衣被小泡介导物质从内质网到高尔基体的顺向运输;COPI衣被小泡介导从高尔基体将可循环的或错误修饰的物质运回内质网的逆向运输。下列相关叙述错误的是( )
A.内质网、高尔基体及衣被小泡的膜均属于生物膜
B.衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上直接联系
C.大肠杆菌中不发生衣被小泡的顺向运输和逆向运输
D.推测顺向运输和逆向运输都与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关
【答案】B
【分析】分泌蛋白的加工、运输过程:
(1)分泌蛋白最初是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,形成有一定空间结构的蛋白质;
(2)内质网可以出芽,也就是鼓出由膜形成的囊泡,包裹着要运输的蛋白质,离开内质网,到达高尔基体,与高尔基体膜融合,囊泡膜成为高尔基体膜的一部分,高尔基体还能对蛋白质做进一步的修饰加工,然后形成包裹着蛋白质的囊泡。囊泡移动到细胞膜,与细胞膜融合,将蛋白质分泌到细胞外;
(3)在分泌蛋白的合成、加工和运输的过程中,需要消耗能量,这些能量的供给来自线粒体;
(4)在细胞内,许多由膜形成的囊泡就像深海中的潜艇,在细胞中穿梭往来,繁忙着运输着货物,而高尔基体在其中起重要的交通枢纽作用。
【详解】A、内质网、高尔基体及衣被小泡都是单层膜结构,均属于生物膜,A正确;
B、衣被小泡在内质网和高尔基体间运输表明两者存在结构上间接联系,B错误;
C、由于大肠杆菌属于原核生物,没有内质网和高尔基体,故其体内不发生衣被小泡在内质网和高尔基体之间的顺向运输和逆向运输,C正确;
D、无论顺向运输还是逆向运输,特定的运输方向与衣被小泡膜蛋白的识别功能有关,D正确。
故选B。
二、解答题
17.(本题11分)请根据所学生物学知识分析以下资料。
资料1:古生物学家推测:被原始真核生物吞噬的蓝细菌有些未被消化,反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质,逐渐进化为叶绿体。
(1)图中原始真核生物与被吞噬的蓝细菌在结构上最主要的差异是前者___________。
(2)根据题干的信息推测,叶绿体中可能存在的细胞器是___________;叶绿体中含有的DNA可能为___________(填“环状”或“线状”)。
资料2:某生物学习小组对咸阳湖进行取样研究,观察到下列7种生物:①变形虫、②衣藻、③眼虫、④念珠蓝细菌、⑤草履虫、⑥大肠杆菌、⑦酵母菌。对上述生物进行分类比较后,获得的部分结果如下表所示(√表示有,×表示无)。
生物
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
√
√
√
√
乙
×
√
√
√
丙
×
×
√
√
(3)甲、乙、丙3种细胞最可能分别取自哪类生物?___________、___________、___________(分别填写7种生物相应的序号)。
(4)脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是___________。
资料3:支原体肺炎是一种由支原体(结构模式图如下)引起的呼吸系统疾病,临床表现与细菌性肺炎相似,但用药不相同。肺炎治疗常用以下两种抗生素,抗菌机制如下表。
抗生素药物类型
杀菌机制
大环内酯类
作用于原核细胞核糖体,阻碍蛋白质合成,起到抑菌作用
头孢菌素类
可以影响细菌细胞壁的合成从而起到杀菌作用
(5)表中___________类药物对支原体引发的肺炎治疗效果更理想,理由是___________。
【答案】(1)有以核膜为界限的细胞核(有核膜)
(2) 核糖体 环状
(3) ② ④ ⑥
(4)脊髓灰质炎病毒无细胞结构
(5) 大环内酯 支原体无细胞壁,有核糖体(头孢菌素类药物影响细胞壁的合成,对支原体无效,大环内酯类药物可作用于核糖体,能起到抑菌作用)
【分析】表格分析:甲有核膜、核糖体、细胞壁,能进行光合作用,甲对应的生物是衣藻;乙无核膜、有核糖体和细胞壁,能进行光合作用,乙对应的生物是念珠蓝细菌;丙没有核膜,有核糖体、细胞壁,不能进行光合作用,丙对应的生物是大肠杆菌。
【详解】(1)原始真核生物与蓝细菌相比较,最主要的差异是原始真核生物具有以核膜为界限的细胞核。
(2)依据题干信息,叶绿体来源于被吞噬的未被消化的蓝细菌,蓝细菌为原核生物,具有唯一的细胞器是核糖体,且其遗传物质为DNA,呈环状,所以可推测,叶绿体中可能存在的细胞器是核糖体,叶绿体中含有的DNA可能为环状。
(3)乙无核膜,有核糖体和细胞壁,能进行光合作用,乙对应的生物是念珠蓝细菌等,属于原核生物,其遗传物质DNA集中分布在拟核中;甲有核膜、核糖体、细胞壁,能进行光合作用,甲对应的生物是衣藻;丙没有核膜,有核糖体、细胞壁,不能进行光合作用,丙对应的生物是大肠杆菌。
综上所述,甲、乙、丙3种细胞最可能分别取自②衣藻、④念珠蓝细菌、⑥大肠杆菌。
(4)上述7种生物均具有细胞结构,脊髓灰质炎病毒没有细胞结构,所以脊髓灰质炎病毒与上述生物相比,最典型的区别是没有细胞结构。
(5)根据表格内容可知,因为支原体没有细胞壁,所以头孢菌素类药物不能起作用,而支原体有核糖体,大环内酯类药物可以作用于核糖体,阻碍蛋白质合成,抑制支原体效果更好。
18.(本题12分)下图1是某细胞的部分亚显微结构示意图,已知该细胞具有分泌某蛋白质的功能。请结合所学知识回答下列问题:
(1)据图判断该细胞为____________(填“动物”或“高等植物”)细胞。
(2)图中不参与构成生物膜系统的细胞器是[4]____________和[6]____________;如对氨基酸进行放射性同位素标记,请写出合成和分泌蛋白质过程中依次可检测到放射性的细胞结构:___________________(用序号和箭头表示)。
(3)Simons在流动镶嵌模型基础上提出脂筏模型(如下图2 所示),脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构。脂筏可以参与信号转导,细菌及其毒素等可利用细胞表面的锚定蛋白等受体进入宿主细胞。
①在图示细胞膜的结构模型中,代表细胞膜外侧的是____________(填“A”或“B”),判断的依据是_____________。
②脂筏的存在会____________(填“提高”或“降低”)细胞膜的流动性。
(4)脂质体是根据磷脂分子可在水中形成稳定的脂双层而制备的人工膜(如图3所示)。红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,可将紫杉醇药物包裹在脂质体的两层磷脂分子之间,并将其运送到肿瘤细胞发挥作用。据此推测,紫杉醇药物属于______(填“脂溶性”或“水溶性”)物质,依据是________。
【答案】(1)动物
(2) 核糖体 中心体 ④→③→⑦→⑤
(3) B 糖蛋白只位于细胞膜的外侧,而位于B侧的细胞膜上有糖蛋白 降低
(4) 脂溶性 紫杉醇药物被包裹在脂质体的两层磷脂分子之间,而两层磷脂分子之间是疏水的(意近即可)
【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。细胞膜上的糖类和蛋白质结合形成糖蛋白,也叫糖被,具有保护和润滑作用,还与细胞识别作用有密切关系。
【详解】(1)据图判断该细胞为“动物”细胞,因为该细胞没有细胞壁,但有⑥中心体。
(2)生物膜系统包括细胞膜、细胞器膜和核膜,图中不参与 生物膜系统组成的细胞器是④核糖体和⑥中心体,因为这两种细胞器不具有膜结构。若对氨基酸进行放射性同位素标记,合成和分泌蛋白质过程中依次可检测到放射性的细胞结构④核糖体→③内质网→⑦高尔基体→⑤细胞膜。
(3)①糖蛋白只位于细胞膜的外侧,而位于B侧的细胞膜上有糖蛋白,因此代表细胞膜外侧的是“B”。
②脂筏是一种相对稳定、分子排列较紧密、流动性较低的结构,据此推测,脂筏的存在会“降低”细胞膜的流动性。
(4)红豆杉中的紫杉醇具有抗肿瘤活性,可将紫杉醇药物包裹在脂质体的两层磷脂分子之间,并将其运送到肿瘤细胞发挥作用,由于磷脂分子的尾部是脂溶性的,根据相似相溶原理可推测,紫杉醇药物属于“脂溶性”物质。
三、实验题
19.(本题13分)已知酵母菌分泌蛋白运输过程中的囊泡与核苷酸片段R和S有关。某实验小组为探究其具体作用机制,用含放射性的氨基酸溶液分别培养野生型酵母菌、突变体1和突变体2,并检测了相关结构的放射性,结果如表所示。野生型及突变体酵母菌如图所示。回答下列问题:
酵母菌类型
核糖体
内质网
高尔基体
细胞膜
野生型(RS)
+
+
+
+
突变体1(RS*)
+
+
-
-
突变体2(R*S)
+
+
+
-
注:“*”表示该核苷酸片段出现异常,“+”表示有放射性,“-”表示没有放射性。
注:·表示含放射性标记的蛋白质。
(1)本实验使用了______法来追踪分泌蛋白的合成和运输途径,该实验不可以用³H标记氨基酸中的氨基或羧基来进行研究,原因是_____。
(2)内质网中的蛋白质最初是在_______的核糖体上开始合成的。图中甲、乙和丙分别对应表中的______、________、______酵母菌。核苷酸片段S的功能可能是______(填“促进”或“抑制”)囊泡与高尔基体结合。
(3)若用有机溶剂从酵母菌细胞中提取脂质,在空气—水界面上铺展成单分子层,则测得的单分子层面积_____(填“大于”“小于”或“等于”)细胞表面积的2倍。若用含放射性的氨基酸溶液培养R*S*酵母菌,则细胞中放射性的分布情况最可能是______。
【答案】(1) 同位素标记(或放射性同位素示踪) 氨基酸脱水缩合时,氨基和羧基中的氢会进入水中,导致放射性标记的氢出现在水中,无法追踪蛋白质的合成和运输路径
(2) 游离(或细胞质中) 野生型(RS) 突变体 2(R*S) 突变体 1(RS*) 促进
(3) 大于 集中在内质网及其附近区域
【分析】分泌蛋白先在游离的核糖体上以氨基酸为原料形成多肽链,然后进入内质网进行加工,内质网以出芽形式形成囊泡将蛋白质运输到高尔基体,高尔基体对来自内质网的蛋白质进行进一步加工、分类和包装,由囊泡发送到细胞膜,蛋白质由细胞膜分泌到细胞外。
【详解】(1)本实验使用同位素标记法(或放射性同位素示踪法)追踪分泌蛋白的合成和运输路径。不能用 ³H 标记氨基酸中的氨基或羧基,因为氨基酸脱水缩合时,氨基和羧基中的氢会进入水中,导致放射性标记的氢出现在水中,无法追踪蛋白质的合成和运输路径。
(2)内质网中的蛋白质最初在游离的核糖体上开始合成。图甲中放射性分布于内质网、高尔基体、囊泡,对应野生型,所有结构均有放射性;图乙中放射性分布于内质网、高尔基体,对应突变体2,细胞膜无放射性;图丙中放射性仅分布于内质网,对应突变体1,高尔基体、细胞膜无放射性;突变体 1(S 片段异常)的分泌蛋白无法从内质网运输到高尔基体,说明正常S片段的功能是促进囊泡与高尔基体结合。
(3)酵母菌含细胞膜、内质网、高尔基体等具膜结构,因此提取脂质铺展成单分子层的面积大于细胞表面积的2倍。R*S*酵母菌中,核苷酸片段R和S都异常,核苷酸片段S异常会使分泌蛋白不能从内质网运输到高尔基体,所以放射性可能会集中在内质网及其附近区域。
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