2027届高三生物人教版一轮复习第三章细胞的基本结构单元作业设计
2026-09-10
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普通
摘要:
该高中生物学高考复习作业设计围绕细胞基本结构核心考点,涵盖生物膜系统、细胞器分工、蛋白质分选等内容,以结构与功能观为主线,通过基础辨析、实验分析、新情境迁移等环节,帮助学生系统梳理知识联系,突破囊泡运输、物质运输等难点。
资料特色在于引入根瘤菌固氮、硝基质体等科研情境,训练科学思维和信息提取能力,结合同位素标记法、差速离心法实验分析培养科学探究素养,分层练习满足不同学生需求,助力高效复习,为教师把控复习节奏提供实用指导。
内容正文:
作业大赛
一、作品基础信息
项目
填写内容
作品名称
【细胞的基本结构单元作业设计】
学段学科
【高中】【 生物】
适用年级
【高三年级】
教材版本
【人教版(2019版)】
对应内容
【必修1《分子与细胞》第3章 细胞的基本结构】
作业类型
【复习课后作业】
完成时长
【总时长 60 分钟】
设计者
【闫蒙云】
二、设计背景与意图
1. 课标与教材分析
(1)课标要求:本作业对应的学科核心素养是生命观念(结构与功能观)、科学思维(归纳与概括、演绎与推理)、科学探究(实验设计与结果分析),需达成学业质量水平2—3级标准,即能运用细胞结构与功能相适应的观点解释生命现象,能基于证据进行逻辑推理,能设计简单实验并分析结果。
(2)教材地位:本单元是必修1《分子与细胞》的核心章节,承载"细胞是生物体结构与功能的基本单位"这一大概念,涵盖细胞膜、细胞器、细胞核的结构与功能,以及生物膜系统的联系、物质运输、细胞衰老等核心概念。前承组成细胞的分子,后启细胞代谢与细胞生命历程,是建立结构与功能观的关键单元。
(3)教学重难点:重点为生物膜系统的结构与功能联系、主要细胞器的分工与协作、分泌蛋白的合成与运输过程、蛋白质分选途径;难点为囊泡运输的定向机制、同位素标记法与差速离心法的实验分析、新情境下细胞器功能的推理与判断、质壁分离与物质运输的综合应用。
2. 学情分析
维度
具体描述
已有基础
学生在初中已学习细胞的基本结构,在必修1前两章已掌握组成细胞的分子(蛋白质、核酸、脂质等),了解细胞膜的成分和功能,具备一定的显微镜使用经验和实验观察能力。
现有困惑
容易混淆各种细胞器的结构与功能(如双层膜/单层膜/无膜细胞器、含核酸/含色素细胞器);对生物膜系统之间的动态联系(膜成分转化、囊泡运输)理解不深;对蛋白质分选的两条途径(共翻译转运与翻译后转运)难以区分;在新情境(如根瘤菌、硝基质体、K⁺通道蛋白)中提取信息并迁移运用的能力不足。
差异分析
班级内学生水平存在分层:约30%学生基础扎实,能独立完成综合题并进行拓展推理;约50%学生基础中等,能完成常规题但在新情境和实验分析题中易出错;约20%学生基础薄弱,对细胞器功能识记不清,需要通过基础题反复巩固。本作业设置基础题、中档题和拓展题三个层次,满足不同水平学生的需求。
3.设计意图
本作业以“细胞的结构与功能相适应”为主线,围绕生物膜系统、细胞器分工协作、蛋白质分选与囊泡运输、物质运输与质壁分离、细胞衰老等核心概念进行系统设计。作业精选13道单项选择题和2道非选择题,既注重基础概念的识记与辨别,又引入根瘤菌固氮、贝氏布拉藻“硝基质体”、心肌K⁺通道蛋白、COP囊泡运输等真实科研情境,训练学生信息提取、逻辑推理和实验分析能力。通过分层设计,让不同水平学生都能在作业中获得发展,落实生命观念、科学思维和科学探究核心素养。
三、作业目标
目标维度
编号
具体目标
对应核心素养
评价证据
知识理解
A
识记并解释细胞膜、各种细胞器、细胞核的结构与功能;辨别生物膜系统的组成与联系;区分共翻译转运与翻译后转运两条蛋白质分选途径。
生命观念(结构与功能观)
选择题1、5、6、7、10、12正确率;概念复述与辨析
能力运用
B
运用同位素标记法分析分泌蛋白的合成与运输过程;运用差速离心法分离细胞器并分析实验结果;运用质壁分离原理分析细胞吸水与失水。
科学探究
选择题4、9、13、非选择题14(1)答题过程与结果
思维发展
C
在根瘤菌、硝基质体、K⁺通道蛋白、COP囊泡运输等新情境中提取有效信息,通过比较、归纳、推理判断细胞器功能与物质运输机制;对实验结果(柱状图)进行分析并作出合理推测。
科学思维(归纳与概括、演绎与推理)
选择题2、3、8、11、非选择题14(3)(4)、15论证思路与推理过程
情感态度
D
认同细胞结构与功能相适应的生物学观点;通过内共生学说、细胞衰老自由基学说等内容,形成生物进化观和健康生活意识;关注生物科学前沿与人类健康的联系。
生命观念、社会责任
非选择题14(4)开放性作答的观点与反思;课堂讨论参与度
四、作业内容与目标对应表
题号
题型
题目概要
对应作业目标编号
设计意图
参考答案/评价要点
1
单选题
生物膜系统的结构与功能辨析(细胞骨架、核孔、膜成分转化、高尔基体枢纽作用)
A
考查生物膜系统组成与功能的基础辨析,落实结构与功能观
D
2
单选题
根瘤菌与豆科植物共生固氮情境(原核生物特征、无机盐功能、有氧呼吸、基因表达)
C
以根瘤菌固氮为新情境,考查原核细胞结构与功能的推理判断
D
3
单选题
贝氏布拉藻"硝基质体"与内共生学说(原核生物代谢类型、胞吞、双层膜、同位素标记)
C
以科研新发现为情境,考查内共生学说推理和同位素标记法辨析
C
4
单选题
质壁分离与复原、细胞质流动实验的综合判断
B
考查质壁分离原理和细胞质流动实验的理解与应用
B
5
单选题
RNA-蛋白质复合物(RNP)的元素组成、化学键、细胞含量、病毒增殖
A
以RNP为载体,考查核酸与蛋白质的元素组成、化学键及细胞功能
C
6
单选题
蛋白质分选途径(共翻译转运与翻译后转运)、含核酸细胞器、细胞骨架运输
A
考查蛋白质分选两条途径的区分及细胞器核酸分布
A
7
单选题
酵母菌细胞结构识图(原核与真核比较、线粒体半自主性、RNA分布、细胞壁成分)
A
通过细胞结构图,考查真核细胞各结构的识别与功能辨析
C
8
单选题
IgA抗体合成与分泌过程(内质网加工、膜成分更新、高尔基体功能、囊泡运输)
C
以免疫球蛋白为情境,考查分泌蛋白合成与运输的过程分析
A
9
单选题
洋葱系列实验(细胞质流动观察、质壁分离、色素分离、有丝分裂)
B
以洋葱为材料串联多个实验,考查实验原理与现象判断
B
10
单选题
细胞结构说法正误多项判断(液泡、高尔基体、双层膜、内质网、肿瘤细胞、亚显微结构)
A
综合考查细胞结构多个知识点的辨析,培养归纳与概括能力
A
11
单选题
细胞内化学反应关系(内质网-高尔基体、有氧呼吸NAD⁺循环、光合作用C5再生、自由基学说)
C
考查细胞代谢各反应之间的联系与循环再生机制
D
12
单选题
内质网的功能(蛋白质加工、脂质合成、ATP合成、囊泡产生)
A
考查内质网功能的全面辨析,区分合成与消耗ATP
C
13
单选题
差速离心法分离浆细胞细胞器(核糖体分布、双层膜细胞器、囊泡运输、分泌过程膜面积变化)
B
以差速离心实验为情境,考查细胞器分离方法和分泌蛋白运输
D
14
非选择题
心肌K⁺通道蛋白E的合成、运输与功能(同位素标记、细胞骨架、突变体柱状图分析、药物机理开放作答)
B/C/D
以人类心律失常疾病为情境,综合考查分泌蛋白合成运输、实验结果分析和健康应用
见答案与解析
15
非选择题
蛋白质分选与生物膜系统联系(信号序列、囊泡运输、核孔、溶酶体起源、COPI/COPⅡ回收、高尔基体形成面与成熟面)
A/C
综合考查蛋白质分选途径和生物膜系统的结构与功能联系
见答案与解析
五、作业评价
维度
A(优秀)
B(良好)
C(待改进)
权重
得分
知识理解
基础题全对,概念精确
少量细节错误
较多基础错误
20%
能力运用
方法恰当,过程清晰,理由充分
方法基本正确
方法不当或缺失
30%
思维发展
观点明确,论证充分,有独创性
表达清楚,欠缺深度
思路混乱,缺乏证据
30%
情感态度
主动投入,积极交流,乐于协作;学习目标明确,能主动反思改进
态度端正,能按要求完成任务;基本参与合作
学习态度消极,被动完成任务,合作意识弱
20%
六、试题详情
一、单选题
1.下列有关细胞生物膜系统结构和功能的相关叙述,正确的是( )
A.细胞骨架由磷脂双分子层构成,不属于生物膜系统
B.DNA和RNA均可通过核膜上的核孔进入细胞质,实现核质信息交流
C.核糖体、内质网和高尔基体之间可实现膜成分的转化
D.高尔基体在细胞内囊泡的物质运输中起着重要的交通枢纽作用
2.根瘤菌是一类异养需氧型细菌,常与豆科植物共生形成根瘤。根瘤中含有丰富的豆血红蛋白(含血红素),具有极高的氧亲和力,维持局部低氧环境,避免固氮酶变性失活。下列说法正确的是( )
A.根瘤菌增殖时伴随着核膜的消失与重建
B.铁参与血红素合成可体现无机盐维持细胞渗透压的功能
C.低氧环境会在一定程度上限制根瘤菌线粒体的有氧呼吸
D.促进豆血红蛋白基因的表达可提高根瘤菌的固氮效率
3.科学家Zehr等发现一种名为贝氏布拉藻的海藻可通过“硝基质体”这种新型细胞器来固定氮气,并认为该细胞器是原始贝氏布拉藻吞噬了一种名为UCYN-A的固氮细菌后进化而来的,颠覆了以往真核生物无法直接从大气中固定氮气的认知,并为解释某些细胞器起源的“内共生学说”提供了有力证据。下列叙述正确的是( )
A.UCYN-A和蓝细菌都属于自养型原核生物
B.原始贝氏布拉藻吞入UCYN-A的过程不需要消耗能量
C.“硝基质体”可能和叶绿体一样,都具有双层膜结构
D.可用放射性同位素15N追踪“硝基质体”的固氮过程
4.下列有关质壁分离与复原实验及观察细胞质流动实验的叙述,正确的是( )
A.质壁分离后,细胞质的流动速度加快
B.质壁分离复原过程中,细胞的吸水能力逐渐减弱
C.观察细胞质流动时,视野中所有细胞的细胞质流动方向都一致
D.若用黑藻叶片进行实验,观察细胞质流动时应选择液泡作为标志
5.细胞中的RNA和蛋白质可相互作用形成RNA-蛋白质复合物(RNP)。下列叙述正确的是( )
A.RNP、染色体、核糖体、中心体的元素组成相同
B.RNP中的蛋白质与RNA之间通过磷酸二酯键相连
C.与汗腺细胞相比,胰腺腺泡细胞中RNP的含量相对较多
D.HIV在T细胞中增殖时,形成RNP的蛋白质均由该T细胞合成
6.蛋白质分选是蛋白质依靠自身信号序列,从起始合成部位转运到其发挥功能部位的过程。核基因编码的蛋白质分选大体分为2条途径:共翻译转运途径和翻译后转运途径,相关过程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中含有核酸的细胞器有溶酶体、线粒体和叶绿体
B.核基因编码的蛋白质均先在游离核糖体上开始合成
C.囊泡沿由蛋白质纤维组成的细胞骨架运输需要消耗ATP
D.水通道蛋白的分选途径属于共翻译转运途径
7.酵母菌细胞结构模型如图,下列叙述错误的是( )
A.乳酸菌没有②③⑥⑦的结构
B.结构⑥能合成部分自身所需的蛋白质
C.图中含有RNA的结构有②⑥⑧
D.酵母菌①结构成分与高等植物细胞不同
8.IgA(一种免疫球蛋白)是人体中重要的抗体,IgA在婴儿出生后4~6个月产生,产生前其主要通过母乳被婴儿小肠吸收,以增强自身免疫力,其合成与分泌过程如图所示。下列关于IgA合成和分泌过程的叙述,错误的是( )
A.②中的IgA已具有免疫功能
B.IgA的加工与分泌导致生物膜成分更新
C.③是高尔基体,可对IgA进行修饰加工
D.囊泡定向移动到④需要细胞骨架的参与
9.洋葱叶分为真叶和鳞片叶,真叶光合作用制造的有机物运输到鳞片叶储存。某同学以紫色洋葱为材料进行系列实验。下列叙述正确的是( )
A.观察真叶细胞的细胞质流动时,在普通光学显微镜下可观察到叶绿体基粒
B.用鳞片叶外表皮观察质壁分离时,细胞紫色区域逐渐变小过程其吸水能力增强
C.分离真叶中各种色素时,依据滤纸条上色素带次序可判断色素的含量
D.观察根尖细胞有丝分裂时,染色体排列在赤道板上说明其处于分裂前期
10.下列关于细胞或细胞结构的说法中,错误的有几项( )
①高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类
②高尔基体是蛋白质的合成与加工的场所,是蛋白质分类、包装的“车间”及“发送站”
③细胞中具有双层膜的结构是叶绿体、线粒体
④液泡具有调节细胞内的液体环境以及使植物细胞保持坚挺的作用
⑤内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道
⑥正在分裂的人肿瘤细胞有较多的线粒体和核糖体
⑦高倍显微镜下的动物细胞,能观察到细胞膜的亚显微结构
A.3项 B.4项 C.5项 D.6项
11.下列关于相关化学反应之间关系的叙述,错误的是( )
A.来自粗面内质网的蛋白质,能被高尔基体进一步加工
B.有氧呼吸第三阶段产生的NAD+可被第一、二阶段利用
C.光合作用中C3还原产生的C5分子可用于CO2的固定
D.细胞氧化反应产生的自由基能攻击蛋白质分子,产生更多的自由基
12.浆细胞能合成并分泌抗体,内质网参与这个过程,下列关于内质网的主要功能不包括( )
A.加工蛋白质 B.合成脂质
C.合成ATP D.产生囊泡
13.中和蛇毒的抗蛇毒血清的有效成分主要是抗体(浆细胞分泌的一种蛋白质),研究人员破坏浆细胞的细胞膜后将其放入离心管中并依次按图1所示操作处理。下列说法正确的是( )
A.图中分离细胞器的方法是差速离心法,核糖体仅存在沉淀④中
B.图中含有双层膜细胞器的沉淀物有①和②
C.激素与该抗体等分泌蛋白在核糖体和内质网之间的运输都依赖于囊泡
D.抗蛇毒血清抗体分泌过程中细胞膜的面积增大的原因是接收来自高尔基体的囊泡
二、解答题
14.心脏节律性运动与心肌细胞的电活动情况有关。心肌细胞的电活动依赖细胞膜上的K+通道蛋白E,该蛋白异常会导致心律失常。
(1)蛋白E(由4条肽链构成)最初以氨基酸为原料在__________________中合成一段肽链后,转移到粗面内质网上继续合成并进入内质网腔内加工、折叠形成蛋白E前体,每条肽链分子量为135kDa(E-135);蛋白E前体继续运输至__________________进一步修饰加工,形成成熟蛋白E,每条肽链的分子量为155kDa(E-155);成熟蛋白E由__________________运输到细胞膜上发挥作用。研究蛋白E的合成和运输过程常用同位素标记法,该实验的因变量为__________________。
(2)蛋白E在细胞中的运输与细胞骨架密切相关,细胞骨架是由__________________组成的网架结构。
(3)研究人员检测正常细胞和E基因突变细胞中两种肽链的含量,突变细胞中未检测到E-155,而两种细胞中都检测到E-135,相对含量如图:
实验结果表明:突变细胞的蛋白E前体在__________________(填细胞器)中大量积累,推测原因可能是E基因突变导致蛋白E前体出现错误折叠,使其__________________发生改变,转运受阻。
(4)蛋白E异常引起心律失常的患者,其细胞膜上的K+通道蛋白E含量__________________,导致K+运出心肌细胞的速率下降。现欲开发某种治疗该类患者的药物,请尝试提出该药物的作用机理_________________________________________________________________________(答出1点即可)。
15.真核细胞合成的多种蛋白质依赖其是否含有信号序列以及信号序列的差异进而完成准确分选和运输,如图1所示。细胞内的生物膜在结构和功能上是紧密联系的,其部分联系如图2所示。
(1)图1中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有________________,这是细胞内蛋白质定向运输所必需的。研究发现,经①过程进入内质网的多肽,在内质网腔中被切去信号序列后继续合成。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径形成溶酶体蛋白、膜蛋白或___________。参与①②③过程的具膜细胞器包括_______________________________________。
(2)某些蛋白质经图1过程⑦进入细胞核需要通过__________(填结构)。白细胞介素-1β是一种由153个氨基酸组成的蛋白质,若该蛋白肽链中第1位氨基酸被切除,则剩余肽链中含有的肽键数为_____个。
(3)图2中的COPI、COPⅡ是被膜小泡,可以介导蛋白质在甲与乙之间的运输。溶酶体起源于________(细胞器名称),溶酶体的作用是分解衰老、损伤的细胞器,___________________________________。COPⅡ被膜小泡负责从甲向乙运输“货物”。若定位在甲中的某些蛋白质偶然掺入到乙中,则图中的_________可以帮助实现这些蛋白质的回收。
(4)图2中的乙结构靠近细胞核的一面称为形成面,面向细胞膜的一面称为成熟面。从形成面到成熟面,膜的厚度和化学成分逐渐发生改变,下列有关叙述正确的有______________。
A.在细胞的囊泡运输中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用
B.与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞中高尔基体的数量可能较多
C.高尔基体可接收来自内质网的蛋白质,并将其从成熟面向形成面转运
D.形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似,而成熟面可能与细胞膜相似
七、答案与解析
1.D
【详解】A、细胞骨架是由蛋白质纤维构成的网架结构,并非由磷脂双分子层构成,A错误;
B、核孔具有选择透过性,DNA是细胞核中的遗传物质,不能通过核孔进入细胞质,只有RNA、蛋白质等特定物质可通过核孔进出细胞核实现核质信息交流,B错误;
C、核糖体是无膜结构的细胞器,无法参与膜成分的转化,内质网和高尔基体之间可通过囊泡实现膜成分的转化,C错误;
D、高尔基体可以接受内质网产生的囊泡,也可以形成囊泡将物质运输到细胞膜、溶酶体等结构,在细胞内囊泡的物质运输中起着重要的交通枢纽作用,D正确。
2.D
【详解】A、根瘤菌属于原核生物,没有核膜包被的成形细胞核,增殖方式为二分裂,不存在核膜的消失与重建,A错误;
B、铁参与血红素合成,体现的是无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分的功能,与维持细胞渗透压无关,B错误;
C、根瘤菌是原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,无线粒体,C错误;
D、由题干可知,豆血红蛋白可维持根瘤局部低氧环境,避免固氮酶变性失活,促进豆血红蛋白基因的表达可增加豆血红蛋白含量,更有利于维持低氧环境,减少固氮酶失活,从而提高根瘤菌的固氮效率,D正确。
3.C
【详解】A、UCYN-A是固氮细菌,仅具备将N2转化为含氮无机物的固氮能力,无法判定其能否将CO2等无机物合成有机物,因此不能确定其为自养型生物;蓝细菌可进行光合作用,属于自养型原核生物,A错误;
B、原始贝氏布拉藻吞入UCYN-A的方式为胞吞,胞吞过程依赖细胞膜的流动性,需要消耗细胞呼吸产生的能量,B错误;
C、根据内共生学说,叶绿体是原始真核生物吞噬蓝细菌进化而来,具有双层膜结构;硝基质体是原始贝氏布拉藻吞噬固氮细菌UCYN-A进化而来,符合内共生起源的特征,因此可能和叶绿体一样具有双层膜结构,C正确;
D、15N属于稳定同位素,无放射性,D错误。
4.B
【详解】A、质壁分离后细胞失水,细胞代谢速率下降,细胞质流动速度减慢,A错误;
B、质壁分离复原过程中,细胞不断吸水,细胞液浓度逐渐降低,细胞的吸水能力与细胞液浓度正相关,因此吸水能力逐渐减弱,B正确;
C、不同细胞的生理状态存在差异,视野中不同细胞的细胞质流动方向不一定一致,C错误;
D、黑藻叶片的液泡无明显颜色,不宜作为观察细胞质流动的标志,应选择呈绿色、易观察的叶绿体作为标志物,D错误。
5.C
【详解】A、RNP(RNA+蛋白质)、染色体(DNA+蛋白质)、核糖体(rRNA+蛋白质)的元素组成均包含C、H、O、N、P,中心体仅由蛋白质构成,元素组成不含P,四者元素组成不同,A错误;
B、磷酸二酯键是核酸链中相邻核苷酸之间的连接键,蛋白质和RNA之间不存在磷酸二酯键,B错误;
C、核糖体是典型的RNP,是蛋白质合成的场所。胰腺腺泡细胞需合成大量分泌蛋白,蛋白质合成旺盛,核糖体(RNP)含量更高,汗腺细胞分泌的汗液无蛋白质,蛋白质合成弱,RNP含量少,C正确;
D、HIV入侵T细胞时,自身携带的逆转录酶(蛋白质)会一同进入细胞,增殖时形成RNP的蛋白质并非全部由T细胞合成,D错误。
6.A
【详解】A、含有核酸的细胞器为核糖体、线粒体、叶绿体,溶酶体内只含多种水解酶(蛋白质),不含核酸,A错误;
B、核基因编码的蛋白质无论选择哪种分选途径,均先在游离核糖体上启动合成,若为共翻译转运途径,合成一段信号序列后再转移到内质网上继续合成,B正确;
C、细胞骨架由蛋白质纤维组成,囊泡沿细胞骨架运输的过程需要消耗ATP提供能量,C正确;
D、水通道蛋白是质膜上的膜蛋白,需要经过内质网、高尔基体加工后通过囊泡运输到质膜,对应共翻译转运途径,D正确。
7.C
【详解】A、据题图可知,①为细胞壁、②为细胞核、③为内质网、④为核糖体、⑤为细胞膜、⑥为线粒体、⑦为液泡、⑧为细胞质基质。乳酸菌是原核生物,没有成形的细胞核(②),也没有内质网(③)、线粒体(⑥)、液泡(⑦)等复杂的真核细胞器,仅含有核糖体一种细胞器,A正确;
B、⑥为线粒体,是半自主细胞器,含有自身的DNA和核糖体,可以合成部分自身所需的蛋白质,B正确;
C、RNA分布在细胞核(②)、核糖体(④,由rRNA和蛋白质组成)、线粒体(⑥)、细胞质基质(⑧,含mRNA、tRNA等)中,C错误;
D、酵母菌是真菌,①细胞壁主要成分为几丁质,高等植物细胞壁主要成分为纤维素和果胶,二者成分不同,D正确。
8.A
【详解】A、据图可知,①为内质网,②为内质网产生的囊泡,③为高尔基体,④为细胞膜,②中的IgA仅经过内质网的初步加工,还未经过高尔基体的进一步修饰加工,结构未成熟,不具有免疫功能,A错误;
B、在IgA的加工与分泌过程中,内质网、高尔基体、细胞膜之间通过囊泡的转移实现膜的融合,会导致生物膜成分更新,B正确;
C、③是高尔基体,可对来自内质网的IgA进行修饰加工、分类和包装,C正确;
D、细胞骨架具有参与细胞内物质运输的功能,囊泡定向移动到细胞膜的过程需要细胞骨架的参与,D正确。
9.B
【详解】A、叶绿体基粒属于亚显微结构,普通光学显微镜无法观察到,需要借助电子显微镜才能观察,A错误;
B、鳞片叶外表皮的紫色来自液泡中的花青素,质壁分离过程中细胞不断失水,液泡体积减小即紫色区域逐渐变小,细胞液浓度不断升高,细胞吸水能力逐渐增强,B正确;
C、纸层析法分离色素时,滤纸条上色素带的次序反映的是色素在层析液中的溶解度(溶解度越高扩散速度越快,位置越靠上),色素带的宽窄才能反映色素的含量,C错误;
D、染色体整齐排列在赤道板上是有丝分裂中期的特征,有丝分裂前期的特征是核膜、核仁消失,出现染色体和纺锤体,染色体散乱分布,D错误。
10.A
【详解】①液泡中含有细胞液,其主要成分是糖类、无机盐、色素和蛋白质等;细胞质基质中含有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶,可见高等植物的成熟细胞的液泡和细胞质基质中都含有无机盐和糖类,①正确;
②蛋白质的合成场所是核糖体,高尔基体仅负责对来自内质网的蛋白质进行加工、分类、包装和发送,②错误;
③细胞中具有双层膜的结构是叶绿体、线粒体和细胞核,③错误;
④液泡内的细胞液含有多种物质,可以调节细胞渗透压,进而调节细胞内液体环境,充盈的液泡还能使植物细胞保持坚挺,④正确;
⑤内质网是蛋白质等大分子物质的合成、加工场所和运输通道,⑤正确;
⑥正在分裂的人肿瘤细胞中,由于分裂过程中需要线粒体提供能量,并且需要构建新的细胞,进而需要合成大量的蛋白质,因此该细胞中有较多的线粒体和核糖体,⑥正确;
⑦在电子显微镜下才能观察到细胞膜的亚显微结构,⑦错误。
综上所述①④⑤⑥正确,②③⑦错误,故选A。
11.D
【详解】A、粗面内质网附着的核糖体合成的蛋白质,先经内质网初步加工,再通过囊泡运输到高尔基体进行进一步加工、分类和包装,因此来自粗面内质网的蛋白质能被高尔基体进一步加工,A正确;
B、有氧呼吸第三阶段把 NADH 氧化,再生出NAD+,这些NAD+可以运回线粒体基质、细胞质基质,再次供给第一、二阶段反应使用,B正确;
C、光合作用暗反应中,CO2和C5结合生成C3(CO2的固定),C3接受光反应提供的ATP和NADPH的能量被还原,除生成有机物外还会再生C5,再生的C5可再次参与CO2的固定,C正确;
D、根据细胞衰老的自由基学说,细胞氧化反应产生的自由基能攻击组成细胞膜的磷脂分子,会产生更多的自由基,D错误。
12.C
【详解】A、内质网是细胞内蛋白质加工的“车间”,可对核糖体合成的分泌蛋白(如抗体)进行加工,属于内质网的功能,不符合题意,A错误;
B、滑面内质网是脂质合成的重要场所,属于内质网的功能,不符合题意,B错误;
C、ATP合成场所为细胞质基质、线粒体和叶绿体,内质网的生命活动需要消耗ATP,不能合成ATP,不属于内质网的功能,符合题意,C正确;
D、内质网可通过出芽的方式产生囊泡,将初步加工的蛋白质运输到高尔基体进行进一步加工,属于内质网的功能,不符合题意,D错误。
13.D
【详解】A、图中分离细胞器的方法是差速离心法,核糖体在上清液①②③和沉淀物④中都存在,A错误;
B、动物细胞内的双层膜细胞器只有线粒体,沉淀②中含有双层膜细胞器,沉淀物①中不含线粒体,B错误;
C、核糖体是无膜结构的细胞器,分泌蛋白在核糖体合成后直接进入内质网,二者之间的运输不需要囊泡;且激素不都是蛋白质(如性激素属于脂质),并非都属于分泌蛋白,合成和运输路径与分泌蛋白不同,C错误;
D、抗体属于分泌蛋白,分泌过程中来自高尔基体的囊泡与细胞膜融合,囊泡膜整合为细胞膜的一部分,因此细胞膜的面积增大,D正确。
14.(1) 游离核糖体 高尔基体 囊泡 不同时间放射性出现的位置
(2)蛋白质纤维
(3) 内质网 空间结构
(4) 减少 增加细胞膜上正常功能的 K⁺通道蛋白 E 的数量(或促进 E - 135 正确加工成 E - 155 并运输到细胞膜或修复异常蛋白 E 的结构和功能等)
【详解】(1)膜蛋白与分泌蛋白的合成都起始于游离核糖体,蛋白E作为细胞膜上的通道蛋白,先在游离核糖体合成一段肽链 ,再转移至粗面内质网加工,加工后的蛋白质会运输到高尔基体进一步修饰加工 ,高尔基体具有对蛋白质进行加工、分类和包装的功能,因此蛋白E前体运输到高尔基体 。成熟蛋白从高尔基体通过囊泡运输到细胞膜 ,囊泡是细胞内运输物质的 “小泡”,可将加工好的蛋白质运输到细胞膜,所以成熟蛋白E由囊泡运输到细胞膜 。同位素示踪该过程时,人为控制的自变量是追踪时间,观测的因变量就是放射性标记的蛋白E在不同细胞结构中出现的先后顺序。
(2) 细胞骨架是由蛋白质纤维组成的网架结构 ,这是细胞骨架的化学组成特点。
(3)蛋白E前体是在内质网中加工折叠的,突变细胞中未检测到成熟的E-155,说明前体运输受阻,大量积累在内质网 ,因为内质网是蛋白 E 前体加工的场所,所以填内质网 。基因突变导致蛋白E前体错误折叠,错误折叠会使蛋白质的空间结构发生改变 ,空间结构改变后,无法正常被运输到高尔基体等后续结构,导致转运受阻,所以填空间结构 。
(4)蛋白E异常会导致其不能正常运输到细胞膜,所以细胞膜上的K⁺通道蛋白E含量减少 ,因为蛋白E是K⁺通道蛋白,异常后无法正常到达细胞膜,含量就降低 。要治疗患者,需要让 K⁺通道功能恢复,比如增加细胞膜上正常功能的 K⁺通道蛋白E的数量,可通过促进E-135 正确加工成E-155 并运输到细胞膜,或者修复异常蛋白E的结构和功能等方式 ,这样就能使 K⁺运出心肌细胞的速率恢复正常,缓解心律失常 。
15.(1) 信号序列 分泌蛋白 内质网、高尔基体、线粒体
(2) 核孔 151
(3) 高尔基体 吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌 COPI
(4)ABD
【详解】(1)图1中除了途径④运送的蛋白质,送往其他细胞结构的蛋白质前端都具有信号序列,因为信号序列是细胞内蛋白质定向运输所必需的标识,能引导蛋白质准确地到达目的地。经过①②过程形成的蛋白质再由③途径形成溶酶体蛋白、膜蛋白或分泌蛋白等。经①②③途径形成的蛋白质在细胞内核糖体上合成,经内质网、高尔基体加工形成成熟的蛋白质,该过程需要耗能,能量由线粒体提供,该过程的具膜细胞器包括内质网、高尔基体、线粒体。
(2)某些蛋白质经图1过程⑦进入细胞核需要通过核孔,核孔是细胞核与细胞质进行物质交换的通道。该蛋白质共153个氨基酸,切除第1位氨基酸后剩余152个氨基酸,肽键数=氨基酸数-肽链数=152-1=151个。
(3)图2中的溶酶体起源于高尔基体,溶酶体是由高尔基体突起产生的,溶酶体内含有各种水解酶,作用是分解衰老、损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或细菌。若定位在甲(内质网)中的某些蛋白质偶然掺入到乙(高尔基体)中,则图中的COPI可以帮助实现这些蛋白质的回收,因为COPI小泡负责从高尔基体向内质网运输物质,从而实现对误运蛋白质的回收。
(4)A、在细胞的囊泡运输中,高尔基体起着重要的交通枢纽作用。高尔基体可以接收来自内质网的囊泡,对其中的蛋白质进行加工、分类和包装,然后再将囊泡发送到细胞的其他部位,如细胞膜或溶酶体等,A正确;
B、与口腔上皮细胞相比,唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶等蛋白质类分泌物,高尔基体与分泌蛋白的加工和分泌有关,所以唾液腺细胞中高尔基体的数量可能较多,B正确;
C、高尔基体可通过囊泡接收来自内质网的蛋白质,并将其从形成面向成熟面转运,C错误;
D、内质网形成的囊泡可与高尔基体的形成面融合,高尔基体成熟面形成的囊泡可与细胞膜融合,因此形成面膜的厚度和化学成分可能与内质网膜相似,而成熟面可能与细胞膜相似,D正确。
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