- 主要细胞器的结构和功能
- 共208题
31．科研人员为了解胰岛素样生长因子1 ( IGF1) 对体外培养的兔关节软骨细胞增殖以及细胞超微结构的影响，进行了相关实验。
（1）取动物的软骨，切碎后用_________处理使之分散成单个细胞，加入细胞培养液制成细胞悬液进行培养。将配制好的一定浓度的第2代软骨细胞接种到七块细胞培养板上，待细胞贴壁生长后，将每块细胞培养板上的一半细胞加入浓度为100µ g·L-1的IGF1，另一半用__________________培养。每24h取出一块培养板进行细胞的计数，绘制曲线如下图。
根据曲线分析，加入IGF1后可使用__________缩短。
（2）取第4代生长良好的软骨细胞两瓶，弃去原培养液，实验组加入含IGF1 的细胞培养液，与对照组一起继续培养48h。电镜下观察细胞的超微结构发现，实验组细胞中线粒体变丰富，表明IGF1处理后，细胞内供能充足_____________，_____________活跃；粗面内质网增多， _____________核糖体数量增加，表明IGF1处理后细胞内旺盛；细胞核体积增大，说明在IGF1 作用下细胞持续增殖，细胞核中均合成旺盛。
正确答案
（1）胰蛋白酶；不添加IGF1的细胞培养液；细胞周期
（2）细胞代谢；蛋白质合成 DNA、RNA
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
5． 糖蛋白普遍存在于细胞膜上。如果将细胞培养在含药物X的培养基中，发现细胞无法使蛋白原形成糖蛋白，则此药物可能作用于下列结构中的（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
9．右图示脂蛋白结构，下列相关叙述正确的是
①右图中X为磷脂 ②HDL中携带的Y含量少
③HDL进入肝细胞后被溶酶体消化，血液胆固醇含量降低
④VLDL主要在小肠细胞产生，主要运输Y至肝脏储存
A①②③
B②③④
C①③④
D①②④
正确答案
解析
①图中X为磷脂，与蛋白质等共同构成亲水性微粒，①正确；②图中Y含量相对少于胆固醇与胆固醇酯时，脂蛋白密度增高，②正确；③HDL高密度脂蛋白进入肝细胞后被溶酶体小囊泡消化，血液胆固醇含量降低，③正确；④VLDL极低密度脂蛋主要形成于肝细胞，功能是输出肝细胞合成的甘油三酯和胆固醇，④错误。所以①②③正确．
考查方向
蛋白质的结构和功能的综合分析。
解题思路
分析图示，表示脂蛋白结构图，其中X为磷脂，与蛋白质等共同构成亲水性微粒；Y含量相对少于胆固醇与胆固醇酯时，脂蛋白密度增高；Y含量相对大于胆固醇与胆固醇酯时，脂蛋白密度降低．VLDL为极低密度脂蛋白，LDL为低密度脂蛋白．VLDL主要形成于肝细胞，功能是输出肝细胞合成的甘油三酯和胆固醇，还有少量形成于小肠粘膜上皮细胞，LDL是在血浆中由VLDL转化而来，功能是向肝外组织转运胆固醇．HDL是高密度脂蛋白。
易错点
注意区分不同脂质的功能及脂蛋白功能。
教师点评
本题主要考查脂蛋白的结构和功能，意在考查考生的识图能力和理解所学知识要点，把握知识间内在联系的能力；能运用所学知识，对生物学问题作出准确的判断。
知识点
（二）回答下列有关细胞的问题。（10分）
图2表示细胞内蛋白质合成后的去向和定位，其中①～⑦表示细胞结构，甲～丁表示结构中的物质。
图3为细胞周期示意图。
图2
37．研究细胞内各种细胞器的成分和功能，需要将它们分离出来，常用的方法是 。
38．①～⑦中，含有磷脂分子的结构是 （填序号）。结构⑥内完成的能量转换过程是 ；结构⑦中，增大膜面积的方式是 。
39．若图2左侧为某种分泌蛋白的分泌过程，甲表示的物质是 。
40．有实验表明，在洋葱根尖分生区细胞有丝分裂的过程中，G1和G2期的细胞质中mRNA含量较高，可以推测此时功能活跃的细胞器是 等；而分裂期细胞质中mRNA明显减少，最可能的原因是 。
41．一个细胞中具有形态和数目完全相同的两套染色体的是 时期（填字母）（不考虑C途径）。经D过程产生了 的多样性。
42．如用秋水仙素处理分裂细胞，则可发生C过程，其作用的时期是_______（填字母）
正确答案
差速）离心法
解析
通常获取各种细胞器把其分离开来，先合细胞吸水膨胀破碎，再采取差速离心法获取各种细胞器。
考查方向
考查细胞器的分离方法
解题思路
通常采用差速离心法分离各种细胞器
易错点
注意后一个试管中分离得到的沉淀在上一个试管的上清液中
教师点评
掌握各种细胞器分离的方法是解题关键，属容易题。
正确答案
②③④⑤⑥⑦； 光能→ATP中活跃的化学能→有机物中稳定的化学能； 内膜向内折叠形成嵴
解析
由图示可知，⑤⑥⑦为细胞核、叶绿体、线粒体，有双层膜结构；②③④为内质网、高尔基体、细胞膜，具有单层膜；①为核糖体，无膜结构，不含磷脂；⑥叶绿体中类囊体（囊状结构或基粒）由多层囊状结构薄膜构成，增大了叶绿体的膜面积，将光能转变成电能再转变成ATP中活跃化学能，基质中把ATP中活跃化学能转变为有机物中稳定的化学能；⑦内膜向内折叠形成嵴，都增加了细胞内膜面积，有利于各种化学反应的顺利进行。
考查方向
考查细胞器的结构
解题思路
线粒体、叶绿体是双层膜结构，液泡、内质网、高尔基体、溶酶体是单层膜结构，中心体和核糖体是无膜结构。
易错点
分不清细胞器的结构组成，有的把细胞核也认为是细胞器。
教师点评
掌握各种细胞器结构和功能是解题关键，难度适中。
正确答案
RNA
解析
由于是分泌蛋白合成分泌过程，所以先在核糖体上合成多肽再经内质网加工形成囊泡，转移到高尔基体上进一步加工为成熟的蛋白质，再经胞吐方式释放到细胞外部。
考查方向
考查分泌蛋白的合成
解题思路
蛋白质合成的直接模板是信使RNA。
易错点
误认为DNA是合成蛋白质的直接模板。
教师点评
掌握蛋白质合成场所为核糖体、直接模板是信使RNA、DNA决定蛋白质合成等是解题关键，难度较易。
正确答案
糖体、线粒体、内质网、高尔基体（至少写两个）； 此时核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录，而原有的部分mRNA被分解 （如写出DNA高度螺旋化，不转录就给分）
解析
G1和G2期的细胞质中mRNA含量较高，而mRNA是翻译的直接模板，翻译的场所是核糖体，由此可推知，此时功能活跃的非膜性细胞器是核糖体，合成大分子物质需大量能量，由线粒体提供，线粒体十分活跃；分裂期核DNA存在于高度螺旋化的染色体中，不能解旋、转录，因此细胞质中mRNA明显减少
考查方向
考查细胞分裂间期的特点。
解题思路
分裂间期G1期的变化是细胞合成新的蛋白质、RNA和其他分子，G2期与G1期相似，但产生分子数量少；合成有丝分裂的引发物质。合成蛋白质均需大量的RNA作为直接模板。
易错点
分不清细胞间期人为划分各时期的特点。
教师点评
掌握分裂间期人为划分的各时期特点及作用是解题关键，难度适中。
正确答案
G ； 细胞
解析
细胞内具有形态和数目相同的两组染色体通常是分裂后期，分裂后期姐妹染色单体分离成为染色体，染色体数目加倍形成两组完全相同的染色体，D是二倍体细胞不再分裂，即进行分化成不同组织器官的细胞，具有多样性，是基因选择性表达的结果。
考查方向
考查细胞中染色体组成相关知识，及细胞分化的内容。
解题思路
具有两组相同的染色体是分裂后期，染色体数目加倍形成两组完全相同的染色体，细胞分化使细胞多样性。
易错点
分不清D途径的动向。
教师点评
考查细胞分裂和分化相关知识，难度适中。
正确答案
E
解析
秋水仙素的作用是抑制细胞分裂过程中纺缍体的形成，而纺缍体形成是在细胞分裂前期，从图示看E是前期、F是中期、G是后期，H是末期。
考查方向
考查染色体加倍相关知识。
解题思路
秋水仙素抑制细胞分裂过程中纺缍体的形成。
易错点
分不清秋水仙素作用于哪个时期，认为是后期姐妹染色体未平分。
教师点评
掌握秋水仙素的作用是解题的关键，难度较易。
23. 埃博拉病毒属于丝状包膜病毒，其基本结构如图所示，下列对埃博拉病毒的描述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解析已在路上飞奔，马上就到！
知识点
线粒体是有氧呼吸的主要场所，科学家在研究线粒体组分时，首先将线粒体放在低渗溶液中获得涨破的外膜，经使用一定方法后将外膜与线粒体内膜包裹的基质分开。再用超声波破坏线粒体内膜，破裂的内膜自动闭合成小泡，然后用尿素处理这些小泡，实验结果如图一所示。图二为内膜与F0-F1颗粒物局部结构图。请分析并回答下面的问题。
12.将线粒体放入低渗溶液中，外膜涨破的原理是_______________。将外膜与线粒体内膜及其他结构分离的方法是________________。线粒体基质中可能含有________(填选项前的字母)。
a脱氧核糖核酸 b丙酮酸 c葡萄糖
d胸腺嘧啶 e核苷酸 fRNA聚合酶
13.研究发现，在适宜成分溶液中，线粒体含F0-F1内膜小泡能完成有氧呼吸第
_________阶段的反应，其反应式为__________________________________。
14.图二所示的线粒体内膜上的F0-F1颗粒物是ATP合成酶，该结构的亲水头部与疏水尾部依次_______________________（与内膜的位置关系），其功能是在跨膜H＋浓度梯度推动下合成ATP。
15.为了研究ATP合成酶的结构与合成ATP的关系，用尿素破坏内膜小泡将F1颗粒与小泡分开，检测处理前后ATP的合成。若处理之前，在有跨膜H＋浓度梯度条件下，含________颗粒内膜小泡能合成ATP；处理后含________颗粒内膜小泡不能合成ATP，说明F1颗粒的功能是催化ATP的合成。
正确答案
渗透作用 差速离心法 abdef
解析
线粒体内膜向内折叠形成嵴增大线粒体的膜面积，比外膜面积大，所以在低渗溶液中外膜先发生渗透吸水而胀破，再根据密度不同，利用差速离心法获得各种细胞器。
考查方向
考查获取细胞器的方法。
解题思路
通常让细胞渗透吸水胀破，再利用差速离心法获得各种细胞器。
易错点
注意线粒体内膜向内折叠形成嵴，增大线粒体的膜面积。
教师点评
掌握获得各种细胞器的原理和方法是解题关键，难度适中。
正确答案
三
解析
在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，是将前二阶段产生的［H］与氧气结合生成水并放出大量能量过程。
考查方向
考查细胞呼吸过程及场所相关知识。
解题思路
在线粒体内膜上进行有氧呼吸第三阶段，是将前二阶段产生的［H］与氧气结合生成水并放出大量能量过程。
易错点
注意在线粒体内膜上进行是有氧呼吸第三阶段。
教师点评
掌握有氧呼吸各个阶段的原料、条件、场所是解题关键，难度适中。
正确答案
突出于膜外、嵌于膜内
解析
由图2所示知，F0-F1颗粒物即ATP合成酶由亲水的F1（头部）与疏水的F0（尾部）组成，其亲水性F1突出于膜外、F0嵌于膜内是催化ATP合成。
考查方向
考查构成膜结构物质的关系。
解题思路
根据化学上的相似相溶原理，亲水性与亲水性结合，疏水性与疏水性相连，膜上的疏水性位于膜内，膜两侧均是亲水性的物质。
易错点
注意磷脂双分子层的排布，内外侧均是亲水性的，中间是疏水性的尾部。
教师点评
掌握膜结构的特点是解题的关键，难度适中。
正确答案
含F0-F1 含F0
解析
由图2所示知，F0-F1颗粒物即ATP合成酶由亲水的F1（头部）与疏水的F0（尾部）组成，其功能是在跨膜H+浓度梯度推动下合成ATP；用尿毒破坏内膜小泡将F1颗粒与含F0的小泡分开，在跨膜H+浓度梯度推动下含F0的小泡不能合成ATP，则证明F1颗粒的功能是催化ATP合成。
考查方向
考查线粒体内膜上的物质功能。
解题思路
通常实验设计，去除后看其是否具有该功能，即看ATP能否合成。
易错点
注意实验设计过程的单一变量原则，实验结果如何呈现。
教师点评
掌握实验设计原则及结果呈现是解题的关键，难度适中。
5. 下列是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的有（ ）
①利用15N标记丙氨酸，附着在内质网上的核糖体将出现放射性，而游离的核糖体无放射性
②给水稻提供14CO2，则在其根细胞中有可能同时出现14C2H5OH和（14CH2O）
③利用含14N的培养基培养含15N的大肠细菌，所有子代大肠细菌的DNA中都有14N
④在32P标记噬菌体侵染细菌实验中，离心后主要在上清液中检测到放射性同位素32P
正确答案
解析
①利用15N标记某丙氨酸，如果是分泌蛋白附着在内质网上的核糖体将出现放射性，如果不是分泌蛋白也可以在游离的核糖体上出现放射性，①错误；②给水稻提供14CO2，则14C在光合作用的转移途径大致是：14CO2→14C3→（14CH2O），根细胞在缺氧状态下进行无氧呼吸时，14C6H12O6会分解形成14C2H5OH，②正确；
所有子代大肠细菌的DNA中都有14N，③正确；
④在32P标记噬菌体侵染细菌实验中，由于32P标记的是亲代噬菌体的DNA，则离心后沉淀物中含有大量的放射性，但如果保温时间过长，离心后可以在上清液中检测到放射性同位素32P，④错误。
考查方向
考查同位素示踪法的应用。
解题思路
同位素示踪法研究的是物质转移变化过程，对每个选项逐项分析得出结论。
易错点
注意DNA是半保留复制，亲代DNA分子的两条链，无论复制多少次，只能分配到两个子代DNA分子中去。
教师点评
掌握同位素标记法在不同方面的应用是解题的关键，难度较大。
知识点
5．下列生理活动与生物膜有关的是
正确答案
解析
生物膜为细胞内化学反应提供了条件：如内质网膜是蛋白质、脂质等有机物合成的车间；高尔基体膜是合成纤维素合成的场所；叶绿体类囊体膜是光反应场所；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段反应的场所；胞吞、胞吐与细胞膜有关；只有tRNA运转氨基酸与膜无关。所以本题应当是下列生理现象与生物膜无关的是——，就选C。
考查方向
生物膜及生物膜的功能
解题思路
生物膜在细胞内广泛存在，为酶提供了附着的位点，为化学反应提供了条件。
易错点
题干出了问题，应当是下列生理过程与生物膜无关的是，才选择答案C。
教师点评
题干出错。
知识点
2．下列实验利用同位素标记法的是
正确答案
解析
只有选项C中标记了亮氨酸的H，观察分泌蛋白的分泌过程
考查方向
同位素标记法在高中生物课本的运用
解题思路
排除法
易错点
知识记忆不牢，无法选出答案
教师点评
牢记课本知识，并多归纳和总结
知识点
采用一定的方法分离得到小球藻细胞中的叶绿体和线粒体后，进行了如下实验：将叶绿体和线粒体分别加入甲、乙两支试管中，甲中盛有适宜浓度的NaHCO3溶液，乙中盛有适宜浓度的丙酮酸溶液，当处于充足光照且其他条件适宜的环境中，两支试管内都会产生气泡。请分析回答：
7.小球藻含丰富的叶绿素，叶绿素主要吸收 光，其分子中含有 (填“Fe”、“Ca”或“Mg”)。
8.从小球藻细胞中分离得到叶绿体和线粒体的常用方法是 。
9.甲中的气泡产生于光合作用的 阶段，该阶段同时产生的ATP、[H]直接用于还原 (填“CO2”、“C3”或“C5”)；乙中的气体可使 水溶液由蓝变绿再变黄。
10.若原实验在黑暗且其他条件相同的环境中进行，则甲、乙两支试管内的实验现象分别是 ，原因是 。
正确答案
（1）红光和蓝紫 Mg
解析
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光。叶绿素的组成元素是C、H、O、N、Mg等元素。
考查方向
考查叶绿素的功能及组成元素。
解题思路
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，叶绿素含有的元素是C、H、O、N、Mg等元素。
易错点
分不清叶绿素的组成元素。
教师点评
掌握叶绿素的构成元素及功能是解题关键，属容易题。
正确答案
（2）差速离心法
解析
通常要获得各种细胞器时，首先先让细胞破碎，再采用差速离心法获得各种细胞器。
考查方向
考查细胞器分离的方法。
解题思路
通常采用差速离心法获得各种细胞器。
易错点
注意将不同结构和组成分离的方法。
教师点评
掌握细胞器分离方法是解题关键，难度较易。
正确答案
（3）光反应 C3 溴麝香草酚蓝
解析
从图示看，甲为叶绿体，是进行光合作用的场所，光反应将水分解产生氧气和［H］、ATP，［H］和ATP用于光合作用的暗反应，用于还原C3化合物，形成有机物并储存能量。细胞呼吸主要场所在线粒体，有氧呼吸第二阶段所产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。
考查方向
考查光合作用和细胞呼吸过程。
解题思路
光合作用产生氧气，消耗二氧化碳，细胞呼吸消耗氧气产生二氧化碳。
易错点
注意光合作用与细胞呼吸关系。
教师点评
掌握光合作用和细胞呼吸过程是解题关键，难度较易。
正确答案
（4）甲试管中无气泡生成（1分），乙试管中有气泡生成（1分）
黑暗条件下甲试管光合作用（光反应/水的光解）不能进行（1分），乙试管线粒体仍能将丙酮酸分解，产生CO2 （1分）
解析
甲是叶绿体，只有在光下才可以进行光合作用，所以甲无气体产生。乙是线粒体，在线粒体内进行有氧呼吸第二阶段将丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和［H］，第三阶段将［H］与氧气结合生成水并产生大量能量。
考查方向
考查光合作用和细胞呼吸条件。
解题思路
植物光合作用必须在光下进行，无光则无法进行，只要活细胞每时每刻均进行细胞呼吸。
易错点
注意光合作用所需条件。
教师点评
掌握细胞呼吸和光合作用条件是解题关键，难度适中。
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