三颗纽扣的房子教案
发表时间:2021-05-27专题三细胞的代谢。
专题三细胞的代谢
1.内容:
(1)酶在代谢中的作用Ⅱ
(2)ATP在能量代谢中的作用Ⅱ
(3)光合作用的基本过程Ⅱ
(4)影响光和作用速率的环境因素Ⅱ
(5)细胞呼吸Ⅱ
(6)探究影响酶活性的条件
(7)绿叶中色素的提取和分离
(8)探究酵母菌细胞呼吸的方式
2.解读:
在历年的高考中对ATP、酶的考查多以选择题形式出现,非选择题主要考查与酶有关的实验设计以及酶在生产、生活中的应用。光合作用和细胞呼吸是高考中最重要的考点,其试题常考常新,考题数量多、分值高、区分度大,《考试说明》中规定的各类能力均可设置考查。较常见的题型是结合生产、生活中的实践性问题以实验或简答得形式考查。关于酶与代谢部分可以从以下几个方面进行突破:
(1)准确记忆酶的产生、功能、特性、化学本质和种类等知识。
(2)通过列表的方式比较酶、激素和维生素。
(3)理顺各种因素对酶催化效率的影响,探究或验证与酶催化特性想关的实验设计原理、过程及结果预测与分析。
ATP部分可联系生物体内的各种能源物质,结合细胞的结构和功能,生物的代谢,掌握细胞内产生ATP的结构及相应的生理活动;而关于光合作用的复习可以采取以下策略:
(1)全面系统复习光合作用的基础知识和实验要点。
(2)重视实验与探究能力的培养,形成试验操作的基本能力。
(3)加强对高考试题的分析,重视对标准答案的学习,学习标准答题。
对于细胞呼吸,(1)充分利用教材掌握细胞呼吸的概念、类型、过程、特点、能量等问题。(2)运用列表法分析比较光合作用与细胞呼吸、有氧呼吸与无氧呼吸。(3)运用知识解决实际问题。(4)培养实验与探究能力。
第一课时酶与ATP
1.酶的概念
酶是由活细胞产生的,具有催化效应的生物大分子。
2.酶的化学本质
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.酶的性质
1.具有一般催化剂的性质
(1)反应前后酶的数量不变
(2)只改变反应的速率,不改变反应的平衡点
2.酶的特性
(1)具有高效性:酶的催化效率一般是无机催化剂的107——1013倍
(2)具有专一性:一种酶只能催化一种或一类底物
(3)反应条件温和
4.影响酶活性的因素
(1)温度
(2)PH值
5.影响酶促反应速率的因素
(1)温度
(2)PH
(3)酶的浓度
(4)底物的浓度
二、ATP
1.ATP的结构简式:A-P~P~P中文名称:三磷酸腺苷,~代表高能磷酸键,通常原理腺苷的那个高能磷酸键易断裂释放能量,形成ADP
2.ATP与ADP的相互转化
注意:此反应不是可逆反应原因有:(1)反应过程中的酶不同(2)ATP释放的能量不能再用于合成ATP(3)反应的场所不同
3.ATP合成的场所:
在动物细胞中可以在线粒体和细胞质基质中产生,在植物细胞中除了线粒体和细胞质基质,叶绿体也可以产生ATP
4.ATP的去路
ATP水解释放能量,可以转化成热能、光能、电能、机械能、渗透能等用于生物体的各种生命活动。注意,光合作用产生的ATP只能用于其暗反应阶段不能用于其它生命活动。
例1.右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
答案:B
解析:在最适宜的温度下,酶的活性最高。温度偏高或偏低,酶活性都会明显降低。当反应温度t2调到最适温度时,酶活性上升。温度过高,还会使酶的空间结构遭到破坏,使酶永久失活,0左右的低温虽然使酶的活性明显降低,但能使酶的空间结构保持稳定,在适宜的温度下酶的活性可以恢复,酶适于在低温下保存,故C,D错误。
第二课时细胞呼吸
一、细胞的概念
有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程
二、有氧呼吸
第一阶段第二阶段第三阶段
场所细胞质基质线粒体基质线粒体内膜
反应物葡萄糖丙酮酸和水H和O2
生成物丙酮酸HCO2HH2O
生成ATP
数量少量少量大量
需氧与否否否是
酶
反应式:C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
注意:(1)反应式中前后的水不可消去
(2)不能用等号,要用箭头
(3)反应式后面的能量不能写成ATP
(4)条件是酶不可省去
三、无氧呼吸
第一阶段第二阶段
场所细胞质基质细胞质基质
反应物葡萄糖丙酮酸
生成物丙酮酸H酒精和CO2或乳酸
生成ATP
数量少量少量
反应式:在人或哺乳动物的细胞中以及马铃薯的块茎中:C6H12O6C3H6O3(乳酸)+少量能量
在酵母菌或植物的根中:C6H12O6C2H6O+CO2+少量能量
四、影响细胞呼吸的因素
1.水分:自由水含量越低,细胞呼吸越慢
2.O2浓度:
3.温度
例2.按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
实验材料取样处理分组培养液供氧情况
适宜浓度
酵母菌液50mL
破碎细胞
(细胞不完整)甲25mL75mL无氧
乙25mL75mL遇氧
50mL未处理丙25mL75mL无氧
丁25mL75mL通氧
下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
答案:D
解析:酵母菌在有氧的条件下能将葡萄糖分解成CO2和水,无氧的条件下将葡萄糖分解成CO2和酒精。依题意,甲组、丙组进行无氧呼吸,乙组、丁组进行有氧呼吸。甲组、乙组两组都产生CO2,由于甲组细胞不完整,甲组的酒精产量较丙组少,丁组能量转换率较丙组高,丁组的氧气消耗量大于乙组。故D正确。
第三课时光合作用
一、捕获光能的色素
1.绿叶中色素的提取和分离
(1)可以利用无水乙醇提取绿叶中的色素,在研磨时还应加入少许二氧化硅和碳酸钙,其中前者有助于研磨充分,后者可防止研磨中色素别破坏。
(2)分离的原理是利用色素在层析液中的溶解度不同,溶解度大的再滤纸上扩散的快,反之则慢。
2.色素的种类
二、光合作用发现的历程
1.1771年,英国科学家普利斯特利通过实验证实植物可以更新空气
2.1779年,荷兰科学家英格豪斯通过实验发现,普利斯特里的实验只有在阳光照射下才能成功,植物体只有绿叶才能更新浑浊的空气。
31845年,德国科学家梅耶指出,植物在进行光合作用时把光能转化成了化学能储存起来
4.1864年,德国科学家萨克斯实验成功证明了光合作用的产物除O2外还有淀粉。
5.1839年英国的科学家鲁宾和卡门利用同位素标记法对光和作用过程进行了研究,证明光合作用释放的O2来自水。
三、光合作用的过程
1.光反应
(1)场所:叶绿体的类囊体薄膜上
(2)条件:光,色素,酶等
(3)物质变化:将水分解为H和O2,将ADP和Pi合成ATP
(4)能量变化:光能转化为活跃的化学能
2.暗反应
(1)场所:叶绿体的基质中
(2)条件:酶,ATP,H
(3)物质变化:
CO2的固定:CO2+C52C3
C3的还原:2C3+HCH2O+C5
(4)能量变化:ATP中活跃的化学能转变为有机物中稳定的化学能
四、影响光合作用的因素
1.温度
2.光照强度
3.CO2浓度
4.水量
5.矿质元素的量
6.叶龄
单元测试题
一、选择题
1.(09重庆卷)下列有关酶的叙述,正确的是
A.高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性
B.酶是活细胞产生并具有催化作用的蛋白质
C.细胞质基质中的催化葡萄糖分析的酶
D.细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
2.(09广东卷)水稻细胞内合成的某物质,能够在常温下高效分解淀粉,该物质
A.在4℃条件下易变性B.只含有C、H
C.也能催化淀粉合成D.含有羧基
3.(09江苏卷)加工橘子罐头,采用酸碱处理脱去中果皮(橘络),会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络,可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物,可以大量产生所用酶的有
A.生长在麦麸上的黑曲霉B.生长在酸奶中的乳酸菌
C.生长在棉籽壳上的平菇D.生长在木屑上的木霉
4.(09辽宁、宁夏卷)右图表示酶活性与温度的关系。下列叙述正确的是
A.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性下降
B.当反应温度由t2调到最适温度时,酶活性上升
C.酶活性在t2时比t1高,故t2时更适合酶的保存
D.酶活性在t1时比t2低,表明t1时酶的空间结构破坏更严重
5.(09上海卷)将刚采摘的乱玉米立即放入沸水中片刻,可保持其甜味。这是因为加热会
A.提高淀粉酶活性
B.改变可溶性糖分子结构
C.防止玉米粒发芽
D.破坏将可溶性糖转化为淀粉的酶
6.(09海南卷)能使植物细胞壁和细胞膜结构均破坏的一组酶是
A.淀粉酶、纤维素、溶菌酶
B.纤维素酶、果胶酶、蛋白酶
C.果胶酶、溶菌酶、纤维素酶
D.磷脂酶、淀粉酶、蛋白酶
7.(09全国卷Ⅱ)下列关于细胞呼吸的叙述,错误的是
A.细胞呼吸必须在酶的催化下进行
B.人体硬骨组织细胞也进行呼吸
C.酵母菌可以进行有氧呼吸和无氧呼吸
D.叶肉细胞在光照下进行光合作用,不进行呼吸作用
8.(09天津卷)按下表设计进行实验,分组后,在相同的适宜条件下培养8~10小时,并对实验结果进行分析。
实验材料取样处理分组培养液供氧情况
适宜浓度
酵母菌液50mL
破碎细胞
(细胞不完整)甲25mL75mL无氧
乙25mL75mL遇氧
50mL未处理丙25mL75mL无氧
丁25mL75mL通氧
下列叙述正确的是
A.甲组不产生CO2而乙组产生
B.甲组的酒精产量与丙组相同
C.丁组能量转换率与丙组相同
D.丁组的氧气消耗量大于乙组
9.(09浙江卷)破伤风梭状芽孢杆菌侵入了人体深部的组织细胞并大量繁殖,下列关于该菌的细胞呼吸类型和消灭该菌首先要通过的免疫途径的叙述,正确的是
A.无氧呼吸和体液免疫
B.无氧呼吸和细胞免疫
C.有氧呼吸和体液免疫
D.有氧呼吸和细胞免疫
10.(09广东理基)在密闭容器内,酵母菌利用葡萄糖产生酒精,此过程不生成
A.ATPB.乳酸
C.三碳化合物D.
11.(09广东卷)利用地窖贮藏种子、果蔬在我国历史悠久。地窖中的浓度较高,有利于
A.降低呼吸强度B.降低水分吸收
C.促进果实成熟D.促进光合作用
释放量
吸收量
a100
b83
c64
d77
12.(09上海卷)在a、b、c、d条件下,测得某植物种子萌发时和体积变化的相对值如右表。若底物是葡萄糖,则下弄叙述中正确的是
A.a条件下,呼吸产物除外还有酒精和乳酸
B.b条件下,有氧呼吸消耗的葡萄糖比无氧呼吸多
C.c条件下,无氧呼吸最弱
D.d条件下,产生的全部来自线粒体
13.(09浙江卷)下列关于植物光合作用和细胞呼吸的叙述,正确的是
A.无氧和零下低温环境有利于水果的保鲜
B.的固定过程发生在叶绿体中,分解成的过程发生在线粒体中
C.光合作用过程中光能转变为化学能,细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP
D.夏季连续阴天,大棚中白天适当增加光照,夜晚适当降低温度,可提高作物产量
14.(09广东理基)在晴天中午,密闭的玻璃温室中栽培的玉米,即使温度及水分条件适宜,光合速率仍然较低,其主要原因是
A.浓度过低B.浓度过高
C.浓度过低D.浓度过高
15.(09广东理基.将在黑暗中放置一段时间的叶片均分4块,置于不同的试管中,按下表进行实验,着色最浅叶片所在的试管是
试管编号①②③④
实验
处理CO2溶液++++
光照白光蓝光红光绿光
碘液++++
注:“+”表示具有该条件
A.①B.②
C.③D.④
16.(09广东文基)从高等植物叶片中分离出4种光合色素,其中呈橙黄色的是
A.叶绿素aB.叶绿素bC.胡萝卜素D.叶黄素
17.(09北京卷)小麦和玉米的CO2固定量随外界CO2浓度的变化而变化(如右图)。下列相关叙述不正确的是
A.小麦的CO2固定量与外界CO2浓度呈正相关
B.CO2浓度在100mgL-1时小麦几乎不固定CO2
C.CO2浓度大于360mgL-1后玉米不再固定CO2
D.C4植物比C3植物更能有效地利用低浓度CO2
18.(09上海卷)下列关于叶肉细胞能量代谢的叙述中,正确的是
A.适宜光照下,叶绿体和线粒体合成ATP都需要
B.只要提供,线粒体就能为叶绿体提供和ATP
C.无光条件下,线粒体和叶绿体都产生ATP
D.叶绿体和线粒体都有ATP合成酶,都能发生氧化还原反应
19.(09海南卷)取某种植物生长状态一致的新鲜叶片,用打孔器打出若干圆片,圆片平均分成甲、乙、丙三组,每组各置于一个密闭装置内,并分别给予a、b、c三种不同强度的光照,其他条件一致。照光相同时间后,测得各装置内氧气的增加量如图所示,下列
叙述错误的是
A.装置内增加的氧气来自于水
B.光照强度为a时,光合作用停止
C.丙组装置内的CO2含量照光后比照光前低
D.该图反映了光合作用强度与光照强度的关系
20.(09海南卷)在其他条件适宜的情况下,在供试植物正常进行光合作用时突然停止光照,并在黑暗中立即开始连续取样分析,在短时间内叶绿中C3和C5化合物含量的变化是
A.C3和C5都迅速减少B.C3和C5都迅速增加
C.C3迅速增加,C5迅速减少D.C3迅速减少,C5迅速增加
21.《齐民要术》中,要求栽种农作物要“正其行,通其风”,原理是()
A.确保通风透光,从而有利于提高光合作用的效率
B.通风透光,可以增强农作物的呼吸作用
C.可以增强农作物的抗性
D.增强农作物的蒸腾作用
22.图2-7为光照强度与光合作用固定CO2的量(光合量)之间的关系,对这一曲线的叙述,错误的是()
A.在A点时,光合量与呼吸量相等
B.在过B点后,再提高光照强度,光合量不再提高
C.在B点时,总的光合量为
D.在A点时,总的光合量为0
23.如图2-9为原来置于黑暗环境中的绿色植物曝于光下后,根据其吸收CO2量制成的曲线。下列叙述正确的是()
A.曲线AB段表示绿色植物没有进行光合作用
B.曲线BC段表示绿色植物仅进行光合作用
C.在B点显示绿色植物光合作用和呼吸作用的速率相等
D.整段曲线表明,随光照强度的递增,光合作用增强,呼吸作用减弱
24.在表2-5中四种实验条件下,测定了不同光照强度对光合作用速率的影响,结果如图2-10所示。表2-5
实验CO2体积分数/%温度/℃
10.0130
20.0120
30.0330
40.0320
从以上实验可知对光合作用速率限制的因素正确的是()
ABCD
实验2光强度0.01%CO2温度温度
实验40.03%CO2光强度光强度0.03%CO2
P点温度温度CO2浓度光强度
25.图甲表示温度对淀分酶活性的影响;图乙是将一定量的淀粉酶和足量的淀粉混合后,麦芽糖积累量随温度变化的情况下列说法中不正确的是()
A、To表示淀粉酶催化反应的最适温度
B、图甲中,Ta、Tb时淀粉酶催化效率都很低,但对酶活性的影响有本质的区别
C、图乙中Tb到Tc的曲线表明随温度的升高,麦芽糖不再上升,酶的活性已达到最大
D、图乙中A点对应的温度为TO
26.X组和Y组的学生在观察温度对酶活性影响的实验中始终得到不同的结果,虽然他们都用同样的酶、同样的底物和同样的缓冲剂,两组实验的平均结果如图所示。下面哪一个解释最能说明这两组结果不同的原因()
A、对实验中酶最适pH的控制,X组比Y组做得差
B、Y组测定的是底物消耗的速度,而X组测定的是产物出现的速度
C、测定酶活性之前须每一个实验温度下,X组都要平衡酶溶液,而Y组没有这样做
D、Y组在实验中比X组使用的酶的浓度要低一些
27.下列叙述正确的是
①肌细胞含线粒体较多;
②胃腺细胞分泌胃蛋白酶,合成它的场所是内质网上的核糖体;
③肝细胞不能合成胃蛋白酶,说明其DNA分子中不含控制胃蛋白酶合成的基因;
④汗腺细胞和唾液腺细胞都有较多的核糖体和高尔基体;
⑤甲状腺细胞能分泌甲状腺激素但不能合成酶;
⑥葡萄糖从小肠被吸收进入到人的红细胞要通过4层膜,每次都要消耗能量;
⑦氧合血红蛋白中的氧气被其他细胞利用要通过6层膜。
A.①②③B.④⑤⑥⑦C.①②⑦D.③⑤⑥
28.生命活动中,酶是不可缺少的生物催化剂,以下四种酶的作用对象分别是
①肽酶②解旋酶③纤维素酶④ATP水解酶
A.碱基间氢键、肽键、细胞壁、磷酸基团
B.肽键、碱基间氢键、细胞壁、高能磷酸键
C.肽键、碱基间氢键、原生质体、NADPH
D.R基、脱氧核苷酸、细胞膜、ATP
29.下列关于细胞内合成ATP的叙述中,错误的是
A.在有氧与缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
B.只要供给二氧化碳,叶绿体就能形成ATP
C,在叶绿体中形成ATP需要光能
D.在线粒体中形成ATP需要氧气.
30.下列最能说明酶具有高效性的实验是
A、将FeCl3溶液和肝脏研磨液分别加入盛有等量的H2O2的甲、乙两支试管中,乙试管中释放氧气的速度远远大于甲试管
B、将10%的淀粉酶和稀释10倍的淀粉酶分别加入盛有等量的1%淀粉溶液的甲、乙两支试管,淀粉分解的速度基本相等
C、将相同数量的人的唾液淀粉酶和萌发的小麦种子中的淀粉酶加入盛有等量的1%的淀粉溶液的甲、乙两支试管中,发现甲试管中分解淀粉的速度比乙试管中的快
D、将淀粉酶液等量加入盛有等量1%淀粉溶液的甲、乙两支试管中,甲、乙分别保温在10℃和30℃条件下,结果乙试管中淀粉分解的速度快于甲
二、非选择题
31.(09全国卷Ⅰ)
桃果实成熟后,如果软化快,耐贮运性就会差。下图表示常温下A、B两个品种桃果实成熟后硬度等变化的试验结果。
据图回答:
(1)该实验结果显示桃果实成熟后硬度降低,其硬度降低与细胞壁中的________降解由关,该物质的降解与_________的活性变化有关:也与细胞壁中的__________降解有关,该物质的降解与__________的活性变化有关。
(2)A、B品种中耐贮运的品种是__________。
(3)依据该实验结果推测,桃果实采摘后减缓变软的保存办法应该是_________,因为____________________。
(4)采摘后若要促使果实提前成熟,科选用的方法由___________和__________________。
(5)一般来说,果实成熟过程中还伴随着绿色变浅,其原因是____________。
32.(09山东卷)智能温室无土栽培作物,易于管理,优质高产。该项技术广泛应用于现代农业。
(1)无土栽培所用营养液中的无机盐在植物体内的作用是_____________和________。植物因种类和生长发育阶段不同对无机盐的需求也不同,所以应视具体情况调整____________。供作物__________性吸收无机盐离子。
(2)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞内的低,植物仍可通过____________方式吸收。若栽培池内较长时间通气不畅,作物根部可能出现的症状是___________,其生理原因是____________。
(3)下图表示温室内光照强度(E)与作物光合速率(v)的关系。在温度、水分和无机盐均适宜的条件下,当EB时,增大光合速率的主要措施是____________;当BEC时,限制作物增产的主要因素是____________;当EC时,可采取____________措施,保证作物的最大光合速率,如遇连阴天,温室需补光,选用____________光最有效。
(4)用适宜浓度的2,4,-D处理番茄花蕾可提高坐果率。请设计实验方案,确定施用2,4-D的最适浓度。______________________________________________。
33.(09四川卷)回答下列Ⅰ、Ⅱ两个小题。
Ⅱ.夏季晴朗无云的某天,某种C3植物光合作用强度变化曲线如图所示。请回答下列问题:
(1)该植物一天中有机物积累最多的时刻是。
(2)在12:00左右出现光合作用强度“低谷”,此时叶片气孔处于关闭状态的数量增多。请比较图中B、C两个点对应的时刻,时刻叶肉细胞之间的CO2浓度相对较高,时刻叶肉细胞叶绿体中C3化合物的含量相对较大。
(3)研究发现,在其他环境因子相对稳定时,植物根系部位土壤相对皑水是导致气孔关闭的主要因素。请据此推测图中C、D两个点对应的时刻中,时刻根系部位土壤溶液的浓度较高。
(4)研究还发现,当土壤干旱时,根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成X运输到叶片,能调节气孔的开闭。他们做了如下实验:从同一植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶,分别将叶柄下部浸在不同浓度X的培养液中。一段时间后,测得的有关数据如下表所示。(注:气孔导度越大。气孔开启程度越大)
培养液中X的浓度/molm-3
5×10-55×10-45×10-3
叶片中X的浓度/molg-1(鲜重)2.472.979.28
叶片中的气孔导度/molm-2a-10.540.430.27
①以上方案有不完善的地方,请指出来并加以修正。
②若表中数据为方案完善后得到的结果,那么可推测,随着培养液中X的浓度增大,叶片蒸腾作用强度。
34.(09安徽卷)
Ⅰ.(3分)现有等量的A、B两个品种的小麦种子,将它们
分别置于两个容积相同、密封的棕色广口瓶内,各加入适量(等
量)的水。在25℃条件下,瓶内O2含量变化如图所示。请回答:(1)在t1~t2期间,瓶内O2含量的降低主要是由种子的
引起的,A种子比B种子的呼吸速率,
A、B种子释放CO2量的变化趋势是。
(2)在0~t1期间,广口瓶内的CO2有少量增加,主要原因可能是。
参考答案
一、选择题
题号12345678910
答案CDACDBDBDDBB
题号11121314151617181920
答案ADDCDCCDBC
题号21222324252627282930
答案ADCDCACBBA
二、非选择题
31.答案:
(1)纤维素纤维素酶果胶质果胶酶
(2)A
(3)适当降低温度低温可降低有关酶的活性,延缓果实软化
(4)用乙烯进行处理适当提高贮存温度
(5)叶绿素含量低
32.答案:
(1)细胞的组成成分调节植物的生命活动营养液中无机盐的组成和比例(营养液的配方)选择
(2)主动运输根变黑(烂根)根进行无氧呼吸,细胞内积累酒精
(3)增大光照强度CO2浓度遮光红(蓝紫)
(4)①将生长状况相同的番茄平均分成若干组
②配置对应组数的系列浓度梯度的2,4,-D溶液
③分别用不通浓度的2,4,-D溶液处理对应组的番茄花蕾
④统计分析不同处理组的番茄坐果率,确定最适施用浓度
33.答案:
Ⅱ(10分)
(1)19∶30(或E点
(2)B点(或10∶00)C点(或12∶00)
(3)C点(或12∶00)
(4)①a.样本量太小。应“取叶片若干,等分为三组”。
b.缺乏空白对照。增加1组,将叶片的叶柄下浸在不含X的培养液中。
②降低
34.答案:
Ⅰ.(1)有氧呼吸快先递增后递减
(2)种子的无氧呼吸产生了CO2
精选阅读
高一 生物 第三单元 细胞的新陈代谢 教案
作为优秀的教学工作者,在教学时能够胸有成竹,教师在教学前就要准备好教案,做好充分的准备。教案可以让学生们能够更好的找到学习的乐趣,帮助教师缓解教学的压力,提高教学质量。优秀有创意的教案要怎样写呢?以下是小编为大家精心整理的“高一 生物 第三单元 细胞的新陈代谢 教案”,仅供参考,欢迎大家阅读。
第三单元细胞的新陈代谢
第一章细胞的物质交换
第1节细胞膜的结构与功能
学习目标:
1.简述细胞膜的结构与功能.
2.通过探究细胞膜结构的研究资料,培养学生依据实验现象,推理分析的能力.
3.通过细胞膜的结构与功能的学习,形成生物体结构与功能相统一的观点.
一.细胞膜的结构
(一)细胞膜结构的认识过程。阅读P53三段资料。
从资料1可知:
1.比更容易通过细胞膜进入细胞。
猜想:细胞膜由物质组成。
2.细胞膜的主要成分是和。
从资料2可知:
磷脂分子具有,且其都浸入水中。
从资料3可知:
磷脂分子排成单层后的面积恰好等于红细胞表面积的。
猜想:磷脂分子在构成细胞膜时是排列成层的。
通过以上材料尝试构建细胞膜的结构模型。
(二)细胞膜的结构模型
1972年辛格等提出的模型。
细胞膜主要由和组成。
是细胞膜的基本成分,构成细胞膜的脂质主要是分子,它包括亲水性的和疏水性的。以相对,朝向两侧,构成,以此作为细胞膜的。细胞膜中的脂质除磷脂外,还有一些和。
细胞膜中的蛋白质以不同深度、和于磷脂双分子层中,有的还与糖结合成。它们是细胞膜的主要执行者,有的作为
负责细胞内外的物质运输,有的和信号分子结合进行。
(三)细胞膜的结构特点――流动性
1970年弗雷和埃迪登的实验表明:构成细胞膜的和分子大多数不是的,而是可以的,即细胞膜具有一定的。
二.细胞膜的功能
1.屏障作用:作为细胞的,细胞膜首先具有作用,可以细胞不受外来物质的干扰和的侵袭。
2.控制物质交换:活细胞进行新陈代谢,必须不断地与外界进行物质交换,将所需的运进来,将排出去,这些物质都要通过细胞膜进出细胞。
3.进行细胞间的信息传递:细胞膜在细胞联系中负责信息的与,这与细胞膜上的有关。
4.构成细胞的生物膜系统。
体验探究
为什么要用哺乳动物红细胞的细胞膜进行膜结构的研究?
达标练习
1.组成细胞膜的磷脂和蛋白质分子的排布有下述特点,其中描述细胞膜基本骨架特征的是()
A.膜两侧的分子结构和性质不尽相同B.磷脂分子排布成双分子层
C.蛋白质分子附着和镶嵌于脂质分子层中
D.蛋白质分子和磷脂分子具有流动性
2.下列结构不含磷脂的细胞器是()
A.线粒体和中心体B.核糖体和染色体
C.高尓基体和内质网D.核糖体和中心体
3.脂溶性的物质比非脂溶性的物质更容易透过细胞膜进入细胞中,这是因为()
A.细胞膜以磷脂分子层作基本骨架
B.细胞膜的结构特点是具有一定的流动性
C.磷脂双分子层内不同的镶嵌着蛋白质
D.细胞膜表面具有糖被
4.葡萄糖分子经小肠上皮细胞进入毛细血管内的红细胞,需要透过的磷脂分子层数为()
A.4B.6C.8D.10
5.在自然界中,为什么通常同种生物的精子和卵细胞才能受精?
2011届高考生物第二轮考点专题复习细胞的代谢
第三章细胞的代谢
考点脉络
物质跨膜运输方式的类型及特点
物质进出细胞的方式细胞膜是选择透过性膜
大分子物质进出细胞的方式
酶的本质、特性和作用
影响酶活性的因素
ATP的化学组成和结构特点
ATP与ADP相互转化的过程及意义
光合作用的认识过程
光合作用的过程和应用
环境因素对光合作用速率的影响
农业生产以及温室中提高农作物产量的方法
有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同
细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的作用
考点狂背
3.细胞的代谢
(1)物质进出细胞的方式
①生物膜的流动镶嵌模型
磷脂双分子层构成了膜的基本支架,具有流动性;蛋白质有的镶在磷脂双分子层表面,有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中,有的横跨整个磷脂双分子层;其结构特点:具有一定的流动性
②物质跨膜运输方式的类型及特点:
物质跨膜运输方式的类型是水、离子、小分子通过被动运输(自由扩散和协助扩散)和主动运输。
特点是自由扩散从高浓度→低浓度,不需要载体,不消耗能量。
协助扩散从高浓度→低浓度,需要载体,不消耗能量。
主动运输从低浓度→高浓度,需要载体,消耗能量。
判断主动运输的理由是物质从低浓度→高浓度或物质运输过程中消耗能量。
③细胞膜是选择透过性膜:
水分子自由通过,要选择吸收、排出的一些离子和小分子物质可以通过,其它不能通过。
④大分子物质进出细胞的方式:
通过胞吞作用和胞吐作用。
(2)酶在代谢中的作用
①酶的本质和作用:
酶的本质是大多数酶的化学本质是蛋白质(合成酶的场所主要是核糖体,水解酶的酶是蛋白酶),也有少数是RNA。
酶的作用是降低化学反应活化能,使催化效率提高
②酶的特性:
高效性:催化效率比无机催化剂高许多。
专一性:每种酶只能催化一种或一类化合物的化学反应。
酶需要较温和的作用条件:在最适宜的温度和pH下,酶的活性最高。
温度和pH偏高和偏低,酶的活性都会明显降低。
③影响酶活性的因素:常见的有温度和PH
(3)ATP在能量代谢中的作用
①ATP的化学组成和结构特点:
ATP的中文名称是三磷酸腺苷,它是由一分子的腺苷和三个磷酸基团组成。它的结构简式是A—P~P~P。
ATP的结构特点是在有关酶的作用下,ATP分子中最远离腺苷的高能磷酸键很易水解,释放能量;在有关酶的作用下,ADP可以接受能量,同时与一个游离的磷酸结合,重新生成ATP
②ATP与ADP相互转化的过程及意义:
ATP与ADP的相互转化的关系式为:ATPADP+Pi+能量生命活动需要能量,ATP水解,反应从左→右;ATP合成,反应从右→左,对于绿色植物能量来自呼吸作用、光合作用,对于动物、人、真菌和大多数细菌能量来自呼吸作用。
ATP的意义是细胞的直接能源物质。
(4)光合作用以及对它的认识过程
①光合作用的认识过程:
1771年英国科学家普里斯特利发现,将点燃的蜡烛与绿色植物一起放在密闭的玻璃罩内,蜡烛不容易熄灭;将小鼠与绿色植物一起放在玻璃罩内,小鼠不容易窒息而死,证明:植物可以更新空气。
1785年,由于空气组成的发现,人们明确了绿叶在光下放出的气体是氧气,吸收的是二氧化碳。
1845年,德国科学家梅耶指出,植物进行光合作用时,把光能转换成化学能储存起来。
1864年,德国科学家把经暗处理的绿色叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈深蓝色。证明:绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。
1880年,德国科学家恩吉尔曼用水绵进行光合作用的实验。证明:叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所,氧气是叶绿体释放出来的。
20世纪30年代美国科学家鲁宾卡门采用同位素标记法研究了光合作用。第一组给植物提供H218O和CO2,释放的是18O2;第二组提供H2O和C18O,释放的是O2。光合作用释放的氧全部来自来水。
②光合作用的过程
光
反
应
阶
段条件光、色素、酶
场所在类囊体的薄膜上
物质变化
水的分解:H2O→[H]+O2↑ATP的生成:ADP+Pi→ATP
能量变化光能→ATP中的活跃化学能
暗
反
应
阶
段条件酶、ATP、[H]
场所叶绿体基质
物质变化CO2的固定:CO2+C5→2C3
C3的还原:C3+[H]→(CH2O)
能量变化ATP中的活跃化学能→(CH2O)中的稳定化学能
总反应式
CO2+H2OO2+(CH2O)
③光合作用的应用:通过提高光合作用的强度来提高农作物的产量。
(5)影响光合作用速率的环境因素
①影响光合作用速率的环境因素:
光照强度:在一定范围内,光合速率随光照强度的增强而加快,超过一定的光照强度,随光照强度的增强,光合速率不再增加。
温度:温度可影响酶的活性,进而影响光合作用速率
二氧化碳浓度:在一定范围内,光合速率随二氧化碳浓度的增加而加快,达到一定程度后,光合速率维持在一定的水平,不再增加。
水:光合作用的原料之一,缺少时光合速率下降。
②农业生产及温室中提高农作物产量的方法:
适当提高光照强度、延长光合作用的时间、增加光合作用的面积、温室大棚用无色透明玻璃、温室栽培植物时,白天适当提高温度,晚上适当降温。
(6)细胞呼吸
①有氧呼吸和无氧呼吸过程及异同:有氧呼吸过程分为三个阶段
场所发生反应产物
第一阶段细胞质
基质
丙酮酸、[H]、释放少量能量,形成少量ATP
第二阶段线粒体
基质
CO2、[H]、释放少量能量,形成少量ATP
第三阶段线粒体
内膜
生成H2O、释放大量能量,形成大量ATP
无氧呼吸的过程分为二个阶段,第一个阶段与有氧呼吸的第一个阶段相同,第二阶段是丙酮酸在不同酶的作用下,分解成酒精和二氧化碳,或转化成乳酸。反应的场所都是在细胞质基质中。
有氧呼吸和无氧呼吸的异同
呼吸方式有氧呼吸无氧呼吸
不
同
点场所细胞质基质,线粒体基质、内膜细胞质基质
条件氧气、多种酶无氧气参与、多种酶
物质变化葡萄糖彻底分解,产生
CO2和H2O葡萄糖分解不彻底,生成乳酸或酒精等
能量变化释放大量能量(1161kJ被利用,其余以热能散失),形成大量ATP释放少量能量,形成少量ATP
有氧呼吸和无氧呼吸的相同的是反应的第一阶段相同,都能氧化分解有机物,释放能量。
②细胞呼吸的意义及其在生产和生活中的作用:
细胞呼吸的意义是为细胞的生命活动提供能量,为细胞中某些化合物的合成提供一些中间产物
细胞呼吸在生产和生活中的应用
A、作物栽培时,要有适当措施保证根的正常呼吸,如疏松土壤等。
B、粮油种子贮藏时,要风干、降温,降低氧气含量,则能抑制呼吸作用,减少有机物消耗。
C、水果、蔬菜保鲜时,要低温或降低氧气含量及增加二氧化碳浓度,抑制呼吸作用
点击冲A
一、选择题(每小题只有一个选项最符合题意)
1.关于酶的性质,下列表达中错误的一项是
A、化学反应前后,酶的化学性质和数量不变
B、一旦离开活细胞,酶就失去了催化能力
C、酶是活细胞产生的有催化能力的一类特殊的有机物,其中绝大多数是蛋白质,少数是RNA
D、酶的催化效率很高,但易受温度和酸碱度的影响
2.在唾液淀粉酶催化淀粉分解实验中,将唾液稀释10倍,与用唾液原液(没稀释)实验效果基本相同,这表明酶具有
A、专一性B、稳定性C、多样性D、高效性
3.关于反应ATPADP+Pi+能量的叙述,正确的是
A、物质和能量都是可逆的B、物质和能量都是不可逆的
C、物质可逆,能量不可逆D、物质不可逆,能量可逆
4.动物或人进行各种生命活动所需的能量都是提供的。
A、淀粉水解为葡萄糖B、蛋白质水解为氨基酸
C、葡萄糖分解D、ATP水解为ADP
5.ADP向ATP转化主要在细胞内哪种细胞器中进行
A、线粒体B、高尔基体C、核糖体D、内质网
6.植物进行有氧呼吸最常利用的物质是
A、淀粉B、纤维素C、葡萄糖D、蛋白质
7.有氧呼吸中产生ATP最多的阶段是
A、第一阶段B、第二阶段C、第三阶段D、三个阶段一样多
8.有氧呼吸产生的水中的氧来自于反应物
A、葡萄糖和水B、氧气C、葡萄糖和氧气D、水
9.将H2O中的O用18O标识后用于有氧呼吸,18O将出现在
A、产物水中B、CO2中C、丙酮酸中D、ATP
10.下列物质不能在马铃薯块茎无氧呼吸时产生的是
A、酒精B、乳酸C、丙酮酸D、ATP
11.生长在较弱光照条件下的绿色植物,当提高CO2浓度,其光合作用速度并未随之增加,主要限制因素是
A、水分代谢和暗反应B、光反应C、暗反应D、细胞呼吸
12.用14C标记参加光合作用的CO2,可以了解光合作用的哪一过程
A、光反应必须在有光条件下进行B、暗反应不需要光
C、CO2被还原为糖类的过程D、光合作用过程中能量的转移过程
13.一棵重8g的植物栽在水分、空气、温度、光照均适宜的环境中,一个月
后重达20g,增加的重量来自
A、光照B、空气C、水分D、水分和空气
14.在圆形滤纸的中央点上叶绿体的色素滤液进行色素分离,会得到近似同心环的四个色素圈,排列在最外圈的色素所呈现的颜色及其吸收的光分别是
A、蓝绿色,红光,蓝紫光B、黄绿色,红光
C、橙黄色,蓝紫色D、黄色,红光和蓝紫色
15.检查植物光合作用的速度是否增加的最有效的方法是检查
A、光合作用产生的水量B、植物体的叶绿素含量
C、CO2的耗用量D、植物体糖类的生成量
16.下列有关光合作用的叙述中错误的是
A、叶绿体离开叶肉细胞不能进行光合作用B、光合作用包括光反应和暗反应
C、绿色植物利用绿光很少D、叶绿素吸收的光能要转移给ADP形成ATP
17.下列关于光合作用的叙述,哪一项是不正确
A、把二氧化碳和水转变成有机物B、把光能转变成化学能
C、全过程都必须在光下进行D、有氧气放出
18.光合作用过程中产生的[H]和有氧呼吸过程中产生的[H],分别用于
A.氧化O2和CO2B、氧化CO2和O2
C、还原O2和CO2D、还原CO2和O2
19.利用温室栽培蔬菜,应如何调控温度?
A、白天温度维持在25℃左右,晚上适当降低温度
B、晚上温度维持在25℃左右,白天适当降低温度
C、昼夜24h温室的温度维持在25℃左右
D、昼夜24h温室维持较低温度
20.下列措施中与提高温室蔬菜产量无关的是
①增大氧气浓度②增大二氧化碳浓度③合理密植④增强光照⑤合理灌溉
A、①B、③⑤C、②④D、①⑤
二、非选择题
21.实验研究pH对酶活性的影响,准备5支含有等量酶溶液但pH各不相同的试管,每支试管加1块1cm3的正方体凝固蛋白质,试管均置于250C室温条件下,各试管蛋白块消失的时间记录于下表:
酶溶液的pH12345
蛋白块消失的时间/min139114560
(1)蛋白块消失的时间与酶活性强弱有何关系?
(2)PH多大时酶的活性最强?
(3)提供1种方法使实验能在更短的时间内完成?
(4)人体消化道哪一部分能分泌本实验中的酶?
(5)为确认蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用,还应如何设计实验?
22.根据光合作用过程中光反应和暗反应的过程,回答下列相关的一些问题:
(1)暗反应的进行必须有光反应提供的、。
(2)暗反应需要多种参加催化才能正常进行。
(3)绿叶从外界吸收的CO2,不能直接被氢还原,必须首先与植物体内的结合,该过程就叫做。
(4)三碳化合物在和许多种的作用下,形成和,ATP中的能量转移到中。
附答案:
1.B2.D3.C4.D5.A6.C7.C8.B9.B10.A11.B12.C13.D14.C15.C16.A17.C18.D19.A20.A21.(1)成反比(2)PH=2(3)将蛋白质块制备得更小些(4)胃(5)取两支试管各加入相同体积的蛋白质块,向一支试管中加入一定量的酶,向一支试管中加入其它物质,置于相同适宜的条件下,看蛋白质块是否消失。22.(1)[H]、ATP(2)酶(3)五碳化合物、二氧化碳的固定(4)[H]、ATP、酶,糖类、五碳化合物,糖类
2012届高考生物第二轮细胞的代谢专题复习导学案
胶南一中高三生物二轮复习导学案
课题:细胞的代谢(一)编号:03
教师寄语:细心决定成败,完美永无止境
1、物质进入细胞的方式(II)
2、酶在代谢中的作用(II)
3、ATP在能量代谢中的作用(II)
做听课的主人:(知识网络自主构建)
1、列表比较物质运输方式
2、用坐标图的形式分析影响物质运输速率的曲线分析
3、用概念图的形式分析酶、ATP
(一)渗透作用的原理及应用
例1、某同学进行实验,甲图为实验开始状态,乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验,探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。?
增添的实验材料:蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。?
(1)设计出继续实验的简要步骤:?
①;
②。
(2)预测实验现象并作出结论。
?
。
变式训练1、如右图实验装置,玻璃槽中是蒸馏水,半透膜允许单糖通过。倒置的长颈漏斗中先装入蔗糖溶液,一定时间后再加入蔗糖酶。最可能的实验现象是()
A.在玻璃槽中会测出蔗糖和蔗糖酶
B.在玻璃槽中会测出葡萄糖、果糖和蔗糖酶
C.漏斗中液面开始时先下降,加酶后一直上升
D.漏斗中液面开始时先上升,加酶后,先上升后下降
(二)物质跨膜运输的方式及其影响因素
例2、下图表示正常情况下,不同物质穿过细胞膜进入细胞的四种情况。若在X点加入有氧呼吸抑制剂,下列曲线中一定会发生明显变化的是
变式训练2、下列描述和该曲线相符的是
A.家兔成熟的红细胞,吸收K+的速度与O2浓度的关系
B.小麦的根细胞,吸收K+的速度与呼吸强度的关系
C.大豆根尖成熟区的细胞放在清水中,其细胞液含量与时间的关系
D.酵母菌呼吸产生CO2的量与外界O2浓度的关系
(三)质壁分离及复原
例3、以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的是
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCl溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
(四)影响酶活性的因素
例4、下图中能正确表示胰蛋白酶对底物的分解速率和温度关系的是
(五)ATP的结构及利用
例5、下列有关ATP的叙述,不正确的是()
A、人体内成熟的红细胞中没有线粒体,不能产生ATP
B、ATP中的能量可以来源于光能,化学能,也可以转化为光能和化学能
C、在有氧和缺氧的条件下,细胞质基质都能形成ATP
D、ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不表示同一物质
细胞专题(新课标)
细胞专题
元素和化合物专题
生命层次:。
1、元素分
大量元素:(C、H、O)N、P、S、K、Ca、Mg(9种)(矿质6种)
微量元素:Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo、Cl(不是Al)、Ni(8种)
C最基本CHON基本CHONPS主要O鲜重最多
组成生物体的化学元素的种类与自然界的相同,但含量不同。不同生物元素种类大体相同,含量相差很大
重点总结:NPKCaMgFeB的重要作用(见第8点)
自由水:良好溶剂,有利于物质运输和化学反应的进行,参与化学反应
无2、水结合水:细胞结构组成部分
机(鲜重自由水越多,新陈代谢越强;结合水越多,抗逆性越强,自由水和结物最多)合水可相互转化
组成成分:Mg→组成叶绿素、Fe→血红蛋白、P、Ca、I
维持细胞形态和功能:生理盐水
3、无机盐功能生命活动:Ca→抽搐(哺乳动物)
维持细胞渗透压和酸碱平衡浓度越高→渗透压越高
有机物有:
五碳糖:核糖、脱氧核糖
单糖:六碳糖:葡萄糖、果糖、半乳糖
植物二糖:蔗糖、麦芽糖
动物二糖:乳糖
4、糖的分类植物多糖:纤维素、淀粉
(由CHO组成)动物多糖:糖元(肝糖元、肌糖元)
可溶性还原糖:果糖、葡萄糖、麦芽糖
脂肪:由CHO组成。主要功能是:储能
5、脂质分类类脂:磷脂(膜结构基本骨架,脑、卵、大豆中磷脂较多)
固醇类:胆固醇、性激素、VD、醛固酮:维持代谢和生殖过程
6、写出核酸基本组成单位核苷酸的连接方式(会画简图)
五碳糖A、T、G、C脱氧核苷酸→DNA主要存在于细胞核
磷酸核苷酸
含N碱基A、U、G、C核糖核苷酸→RNA主要存在于细胞质
R—C—COOH
H
NH2
基本组成单位:氨基酸(写出通式)
氨基酸结合方式:脱水缩合
肽键:─CO─NH─(或─NH─CO─)
多肽的命名:几个氨基酸就叫几肽
蛋白质多样性的原因:种类、数量、排列顺序、空间结构(分子结构)
组成成分:肌肉
催化作用:酶
7、蛋白质结构运输作用:载体、血红蛋白
蛋白质功能调节作用:蛋白质类激素(生长激素、胰岛素、促激素)
免疫作用:抗体(谐音记忆:狗催运面条)
肽键个数=水=氨基酸个数(N)─肽链条数(M)
蛋白质分子量=N×a-18×(N─M)
相关计算基因(DNA)中碱基:mRNA中碱基:氨基酸个数
=6:3:1
几条肽链至少几个氨基和几个羧基(至少两头有)
8、生物学中常见化学元素及作用:
(1)、Ca:人体缺之会患骨软化病,血液中Ca2+含量低会引起抽搐,过高则会引起肌无力。血液中的Ca2+具有促进血液凝固的作用,如果用柠檬酸钠或草酸钠除掉血液中的Ca2+,血液就不会发生凝固。
(2)、Fe:血红蛋白的组成成分,缺乏会患缺铁性贫血。血红蛋白中的Fe是二价铁,三价铁是不能利用的。
(3)、Mg:叶绿体的组成元素。很多酶的激活剂。植物缺镁时老叶易出现叶脉失绿。
(4)、B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,缺乏植物会出现花而不实。
(5)、I:甲状腺激素的成分,缺乏幼儿会患呆小症,成人会患地方性甲状腺肿。
(6)、K:血钾含量过低时,会出现心肌的自动节律异常,并导致心律失常。
(7)、N:N是构成叶绿素、蛋白质和核酸的必需元素。N是一种容易造成水域生态系统富营养化的一种化学元素,在水域生态系统中,过多的N与P配合会造成富营养化,在淡水生态系统中的富营养化称为“水华”,在海洋生态系统中的富营养化称为“赤潮”。动物体内缺N,实际就是缺少氨基酸,就会影响到动物体的生长发育。
(8)、P:P是构成磷脂、核酸和ATP的必需元素。植物体内缺P,会影响到DNA的复制和RNA的转录,从而影响到植物的生长发育。P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程,因为ATP和ADP中都含有磷酸。P也是容易造成水域生态系统富营养化的一种元素。植物缺P时老叶易出现茎叶暗绿或呈紫红色,生育期延迟。
(9)、Zn:是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。如催化吲哚和丝氨酸合成色氨酸的酶中含有Zn,没有Zn就不能合成吲哚乙酸。
细胞的结构和功能及细胞工程专题
1.
2.
(一)、细胞膜的结构与功能
细胞膜也称生物膜或质膜。
细胞膜的组成成分:是由类脂、蛋白质和糖类组成。
质膜中的糖类是少量的,主要与蛋白质或脂类结合形成糖蛋白质或糖脂,与细胞的识别有关,如红细胞膜上的凝集原即为糖蛋白。
细胞膜的结构:流动镶嵌模型。
其中基本支架是:,蛋白质在其中的分布:。
细胞膜的结构上的特点是具有一定的流动性。质膜的流动性对细胞正常的生命活动是至关重要的。质膜流动性的大小与温度有一定的关系,一般而言,温度高流动性大,温度低流动性小,质膜的各种活动如主动运输、协助扩散等过程将难于进行。在动物细胞细胞膜中还有胆固醇,但在原核生物和植物细胞中没有。
质膜中的蛋白质是膜功能的主要体现者,其中有的与物质的运输有关,如载体,有的是酶,有的是激素或其他有生物活性物质的受体。不同膜上的蛋白质的具体种类是不同的,所以其生理功能也不同,如叶绿体膜。线粒体膜、内质网膜等。细胞膜对物质的运输具有选择性是由其上的蛋白质——载体决定的,载体蛋白具有专一性。细胞膜的功能:(三点)细胞膜的功能上的特点是:具有选择透过性
物质跨膜运输的方式有:。
物质跨膜运输的方式
主动运输
自由扩散是否需要蛋白质载体
是否需要能量
不需要需要
在质膜的运输方式中,自由扩散与协助扩散的动力来自于膜内外物质的浓度差,分子通过膜的扩散速度与膜内外物质的浓度差有关。但自由扩散与协助扩散有所不同(见图3-1所示),分子以自由扩散方式通过细胞膜的速度与物质的浓度呈正比例关系;分子以协助扩散方式通过细胞膜的速度与分子的浓度呈正相关,但不是正比例关系,其原因是由于载体数量的限制造成的。主动运输对物质的运输速度与细胞提供能量的多少呈正相关,其主要原因也是受细胞膜上载体数量的限制造成的。图3-1
磷脂双分子层在电子显微镜下观察,其厚度约为4.5nm,细胞膜在电子显微镜下观察其厚度约为7nm~8nm,为
(二)、细胞质
细胞质是指除去细胞质膜和细胞核以外的所有物质。
1.细胞质基质
细胞质基质是细胞质中除去所有细胞器和各种颗粒以外的部分,呈半透明的胶体状态。细胞质基质不能看作是细胞中的溶液。在细胞质基质中有着极其复杂的成分和担负着一系列重要的功能,这部分内容在高中生物中不作要求。
2.细胞器
细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位,悬浮在细胞质基质中。主要是线粒体和叶绿体,此外还具有内质网、核糖体、高尔基体、中心体和液泡等。
(1)线粒体的结构和功能
线粒体是双层膜结构,内膜向内腔折叠形成嵴,嵴的形成增加了细胞内的膜面积。内膜和嵴上有基粒,基粒线粒体中有合成ATP的结构。线粒体的内膜中蛋白质的含量比外膜多得多,完成有氧呼吸第三阶段过程的所有的酶都分布在内膜上,第二阶段的酶在线粒体基质中。
线粒体是动植物细胞中都具有的细胞器,它与细胞的能量代谢有关。但原核生物(细菌和蓝藻)中没有线粒体。线粒体是有氧呼吸的主要场所,它的主要使命是为各种生命活动提供能量,所以在能量代谢旺盛的细胞中,线粒体的数量就比较多,如心肌细胞与骨骼肌细胞相比较,心肌细胞消耗的能量比骨骼肌细胞多,所以心肌细胞中的线粒体数量比骨骼肌多,而且每个线粒体中峪的数量也比骨骼肌中多。在线粒体中有少量的DNA和RNA,线粒体在细胞中可以进行自我增殖,如细胞从低能量代谢转到高能量代谢时,线粒体的数量就会增加,所以线粒体在遗传上不完全依赖于细胞核,有一定独立性。
(2)叶绿体的结构和功能
叶绿体是双层膜结构,分为外膜和内膜,但内膜未向内腔折叠,内膜以内是基粒和基质。基粒是由基粒片层结构薄膜组成(线粒体中基粒是一种蛋白质复合体),亦称类囊体,它有效地增加了叶绿体内的膜面积。叶绿体中基粒的数量及发达程度与其进行光合作用的强度大小有关,光合作用旺盛的细胞中不仅叶绿体的数量多,而且叶绿体中基粒的数量也多,每个基粒中的片层结构薄膜的数量也多,反之亦然。
叶绿体中含有少量的DNA和RNA,线粒体也一样,在叶肉细胞也能完成自我增殖,在遗传上不完全依赖于细胞核,有一定的独立性。
叶绿体中的色素分布在类囊体薄膜上,完成光合作用的整个光反应过程的色素和酶也都在片层结构薄膜上,所以光合作用的光反应是在基粒类囊体的薄膜上进行的。完成暗反应过程的酶在叶绿体的基质中,暗反应过程是在叶绿体基质中进行的。
(3)内质网
内质网是指细胞质中一系列囊腔和细管,彼此相通,形成一个隔离于细胞质基质的管道系统。(具有单层膜。)它是细胞质的膜系统,外与细胞膜相连,内与核膜的外膜相通,将细胞中的各种结构连成一个整体,具有承担细胞内物质运输的作用。内质网能有效地增加细胞内的膜面积,内质网能将细胞内的各种结构有机地联结成一个整体。根据内质网膜上有没有附着核糖体,将内质网分为滑面型内质网和粗面型内质网两种。滑面内质网上没有核糖体附着,这种内质网所占比例较少,但功能较复杂,它与脂类、糖类代谢有关。粗面内质网上附着有核糖体,其排列也较滑面内质网规则,功能主要与蛋白质的合成有关。这两种内质网的比例与细胞的功能有着密切的联系,如胰腺细胞中粗面型内质网特别发达,这与胰腺细胞合成和分泌大量的胰消化酶蛋白有关,在睾丸和卵巢中分泌性激素的细胞中,则滑面型内质网特别发达,这与合成和分泌性激素有关。细胞质中内质网的发达程度与其生命活动的旺盛程度呈正相关。
(4)核糖体
核糖体不是由生物膜构成的,它是由蛋白质和RNA构成的复合体。核糖体是蛋白质合成的场所。附着在内质网上的核糖体合成的蛋白质主要有两类:一类是分泌蛋白,通过内质网运输到高尔基体,经加工包装后被分泌到细胞外;另一类是排列到质膜内的蛋白质。游离的核糖体合成的蛋白质一般是分布到细胞质基质中的蛋白质,如分布于细胞质基质中的酶等。
(5)高尔基体
高尔基体是由光面膜所包围成的分隔的腔及一些分泌小泡组成。它属于单层膜结构。在所有动物细胞和植物细胞中都有这种细胞器,但成熟的红细胞是例外。高尔基体的功能是:在植物细胞中能合成和分泌纤维素,将纤维素分泌到原生质体外形成细胞壁,所以在高中生物教材上讲与细胞壁的形成有关;在动物细胞中,高尔基体是细胞分泌物的最后加工和包装的场所。在分泌旺盛的细胞(如唾液腺细胞、胰腺细胞等)中,高尔基体特别发达,数目也特别多。
(6)中心体
中心体存在于低等植物细胞(如衣藻、团藻等藻类植物)和动物细胞中。中心体不具备膜结构,是由蛋白质组成的。每个中心体是由两个互相垂直的短棒状的中心粒排列而成。中心体能在细胞分裂间期进行自我复制,复制后的中心体内含有两组中心粒,每组有两个中心粒。中心粒的功能是在有丝分裂或减数分裂过程中参与星射线(纺缍丝)的形成。
(7)液泡
液泡是在细胞质中由单层膜包围的充满水液的泡,是普遍存在于植物细胞中的一种细胞器。植物细胞中的液泡有其发生发展的过程,年幼的细胞只有很少的、分散的小液泡,而成熟的植物细胞才有一个或多个大的液泡。液泡内的液体称为细胞液,溶有很多有机小分子物质和无机盐。液泡的功能是参与细胞的水分代谢(如质壁分离和质壁分离复原),同时也是植物细胞代谢副产品及废物(如蔗糖、植物碱、丹宁、多余的无机盐等)屯集的场所。
(三)、细胞核
一切真核细胞都有细胞核,但在真核生物体内某些高度分化成熟的细胞(如哺乳动物血液中的红细胞、高等植物细胞体内输导有机物的筛管细胞等)没有细胞核,这些细胞在最初也是有细胞核的,后来在发育过程中消失了。细胞核是遗传物质贮存、复制和转录的场所。细胞核的结构包括核膜、核仁、染色质和核液4个部分。(核液不作要求)
核膜是双层膜结构,外膜常与内质网膜相连续,在核膜上有核孔,是大分子物质(如RNA、蛋白质等)的通道,但对大分子物质的运输也是有选择性的。
核仁是形成核糖体的场所。
染色质能被碱性染料(如苏木精、龙胆紫、醋酸洋红等)染成深色,染色质是由蛋白质和DNA组成的在细胞核中成细丝状的物质。在细胞进入分裂时,染色质高度螺旋化缩短变粗而成为染色体。所以说染色质和染色体是同一种物质在细胞不同时期的两种不同形态。一条染色体中含有一个DNA分子,一根染色质丝也同样含有一个DNA分子,在细胞分裂间期完成复制后,两根染色质丝通过一个着丝点彼此相连,进入分裂期后就形成一个染色体,这样的染色体就含有2个DNA分子。
(四)、细胞的生物膜系统
细胞生物膜系统是指由细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等围绕而成的细胞器,在结构和功能上是紧密联系的统一整体。
根据生物膜系统简述:蛋白质的合成和分泌过程。细胞的生物膜系统在细胞的生命活动中的作用:
①不仅使细胞具有一个相对稳定的内环境,同时在细胞与环境之间进行物质运输、能量交换和信息传递的过程中起着决定性的作用。
②细胞内的许多重要化学反应都在生物膜上进行,细胞内的广阔的膜面积为酶提供了大量的附着位点,为各种化学反应的顺利进行创造了有利条件。
③细胞内的生物膜把细胞分隔成一个个小的区室,如各种细胞器,这样就使得细胞内能够同时进行多种化学反应,而不会相互干扰,保证了细胞的生命活动高效、有序地进行。(五)、原核细胞与真核细胞的区别(见表3-1)
表3-1
细胞类型
细胞大小
细胞核
细胞器
核
膜
核
仁
染
色
体
线
粒
体
质
体
内
质
网
核
糖
体
高
尔
基
体
中
心
体
原核细胞
较小(1~10m)
无
无
无
无
无
无
有
无
无
真核细胞
较大(10~100m)
有
有
有
有
有
有
有
有
有在原核细胞中的DNA分子不与蛋白质结合,成游离态,所以一般讲原核细胞没有染色体,也就没有染色体变异。原核细胞中只有一种类型的细胞器——核糖体,比真核细胞中的核糖体小一些。没有其他形式的细胞器,但细胞膜常向内陷以增加膜面积,具有类似于内质网的功能。由原核细胞构成的生物称为原核生物,主要包括两大类:细菌和蓝藻。进行有氧呼吸的原核细胞,有氧呼吸过程主要是在内陷的细胞膜进行。进行光合作用的原核生物,光合作用的光反应也是在内陷的细胞膜上进行的。由真核细胞构成的生物称为真核生物,地球上绝大多数的生物属于真核生物,如酵母菌、霉菌等真菌;绿藻(水绵)、硅藻、褐藻(海带)、红藻(紫菜)等藻类,所有的高等植物和动物。
例题1在下列结构中,含高尔基体和内质网较多的细胞是()
A.神经细胞B.汗腺细胞C.肌细胞D.胰腺外分泌细胞
解析本题考查的是细胞的结构与功能之间的关系,细胞的结构总是同其所执行的生理功能相适应。内质网的功能是比较复杂的,但有一点可以肯定,凡是合成代谢旺盛的细胞中,内质网就比较发达。高尔基体是细胞分泌物最后加工和包装的场所,所以在具有分泌功能的细胞中比较发达。本题供选答案中:神经细胞的代谢比较稳定,其内蛋白质的自我更新的速度较慢,一般没有分泌功能,故高尔基体和内质网是欠发达的;汗腺细胞虽有分泌功能,但分泌物中主要是水、无机盐和一些代谢废物如尿素等,无蛋白质及其他对人体有用的物质,所以汗腺的合成代谢是缓慢的,又因其分泌物中没有生物大分子物质或高分子物质,其分
泌过程并不需要高尔基体帮助,所以高尔基体也是不发达的;肌细胞一般无分泌功能,蛋白质的更新速度也较慢,所以这两个细胞器也并不发达;胰腺外分泌细胞的主要功能是分泌胰液,在胰液中含有大量的消化酶如蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶和麦芽糖酶等,这些酶的分泌必须要经过高尔基体的包装才能安全地分泌到细胞外,而且胰腺外分泌细胞的合成代谢也较旺盛,内质网相对就较发达,所以高尔基体和内质网这两种细胞器在胰腺外分泌细胞中较发达。
答案D
例题2内质网膜与核膜、细胞膜相连,这种结构特点表明内质网的重要功能之一是()
A扩展细胞内膜,有利于酶的附着B.提供细胞内物质运输的通道
C.提供核糖体附着的支架D.参与细胞内某些代谢反应
解析内质网的功能是多方面的,它既与蛋白、脂肪的合成、加工、包装和运输有关,又与脂类、胆固醇代谢、糖元的分解、脂溶性毒物(如苯巴比妥)的解毒作用等有关。因此所有选项均是内质网的功能。但就题中所阐述的结构特点分析,表达的是其重要功能之一———提供细胞内物质运输的通道。例如细胞内合成的血浆蛋白、免疫球蛋白、胰岛素、各种消化酶等各种分泌蛋白,就是通过这些膜构成的管道内通过,运输到高尔基体,经加工包装后再分泌到细胞外。
答案B
例题3在胰岛细胞中与合成和分泌胰岛素有关的一组细胞器是()
A.线粒体、中心体、高尔基体、内质网B.内质网、核糖体、叶绿体、高尔基体
C.内质网、核糖体、高尔基体、线粒体D.内质网、核糖体、高尔基体、中心体
解析核糖体是蛋白质合成的场所,胰岛素是一种分泌蛋白,它是由粗面内质网上的核糖体合成的,合成后经内质网的运输管道运送到高尔基体,在高尔基体中完成加工和包装后再分泌到细胞外。在胰岛素分子的整个合成和分泌过程中都是需要能量的,能量由线粒体提供。中心体的功能是与星射线的形成有关,而与蛋白质的合成与分泌无关。叶绿体是绿色植物进行光合作用的细胞器,能够合成和分泌胰岛素的生物是动物,在动物细胞中无叶绿体。
答案C
例题4图3-3表示胰腺细胞合成与分泌酶原颗粒的大体过程,请据图回答有关问题;
图3-3
(1)如果图示细胞是一个胰腺细胞,则酶原颗粒的合成场所是[]___________,合成时必须在__________直接指导下完成;对酶原颗粒进行加工和包装的场所是[]___________。
(2)如果图示细胞是一个汗腺细胞,则细胞中与胰腺细胞相比明显减少的细胞器是__________。汗腺细胞的分泌物主要来自___________________。
(3)如果图示细胞是一个小肠绒毛上皮细胞,则图示细胞中与小肠绒毛上皮细胞的功能不相符合的是______________。与其吸收葡萄糖和氨基酸提供条件有直接关系的细胞器是___________和___________________。
解析在细胞中合成蛋白质的场所是核糖体,在核糖体上将氨基酸合成蛋白质时必须在mRNA的指导下才能顺利完成,如果合成的蛋白质是一种分泌蛋白,则必须通过内质网运输到高尔基体进行加工、修饰和包装后才能被分泌到细胞外。胰腺细胞能分泌大量的胰蛋白酶,而汗腺细胞虽能分泌汗液,但汗液中没有蛋白质,汗腺细胞中核糖体和高尔基体都比胰腺细胞中相对要少,因为细胞的结构和功能总是相适应的。小肠绒毛上皮细胞的功能主要是执行吸收,分泌功能几乎是不执行的,所以在小肠绒毛上皮细胞中没有分泌小泡,但在其细胞膜上有许多载体蛋白,载体蛋白是在核糖体上合成的,在执行运输功能时必须要有ATP提供能量,线粒体是细胞中的动力工厂,95%以上的ATP是在线粒体中产生的。
[答案](1)[2]核糖体mRNA[3]高尔基体(2)[2]核糖体血液(3)分泌小泡核糖体线粒体
例题5正常人的心肌细胞中线粒体数目比腹肌细胞多;一个肝细胞中平均有500~1000个线粒体,而甲亢病人肝细胞中线粒体的数目明显增多。请回答:
(1)人体各种细胞中所含线粒体数目的不同,主要是因为________________________。
(2)甲亢病人的肝细胞中线粒体数目明显增多的原因是__________________________。
(3)在观察哺乳动物的精子中,大多数的线粒体集中于精子尾部的基部,这是因为_______,这种现象可以说是一种___________的适应。
(4)比较代谢水平相当的绿色植物细胞和动物细胞,发现植物所含的线粒体数目一般比动物细胞少。其原因是__________________________________________________________。
解析细胞的结构总是和功能相适应的。能量代谢旺盛的细胞线粒体数量就多,因为线粒体是细胞内的能量代谢中心,细胞进行代谢所消耗的能量有95%以上是由线粒体提供的;分泌功能旺盛的细胞则高尔基体数量较多,因为细胞的分泌物通过高尔基体分泌出细胞的;蛋白质代谢旺盛的细胞则核糖体数量较多,因为细胞内的蛋白质都是在核糖体上合成的,等等。甲亢病人是由于其甲状腺分泌甲状腺激素过多,体内细胞的物质代谢过于旺盛,物质氧化分解速度过快,而物质的氧化分解是与能量代谢联系在一起的,所以甲亢病人的细胞中线粒体的数量也较多。关于动物细胞中的线粒体数量比植物细胞多的原因是动物细胞的异化作用中的能量代谢比植物细胞大,所以线粒体的数量比植物细胞多,不能理解为植物细胞产生ATP除了呼吸作用外还有光合作用,光合作用产生的ATP主要用于光合作用的暗反应,植物其他的代谢很少用到光合作用的光反应中产生的ATP。
答案(1)不同细胞代谢水平不同(2)甲亢病人代谢过于旺盛,体内物质氧化分解过快而导致肝细胞线粒体数目增多(3)精子尾部运动需消耗较多能量结构和功能(4)动物细胞在异化作用过程中的能量代谢比植物细胞大
例题6图3-4是一个细胞的亚显微结构模式图,请据图回答下列问题:
图3-4
(1)根据其结构特点,该细胞主要分布于植物体的_______________________________。
(2)如果该植物细胞是从一朵红色花瓣上取下的,则决定其红色的花色甙存在于哪个标号所示的结构上?______________________________________________________________。
(3)若将该细胞放在含有价标记的培养液中保温一段时间后,则可测到3H的结构有_____________(填标号)。
(4)经测定该细胞的细胞液中所有溶解于细胞液中的物质的量为0.2mol·l-1若将该细胞置于0.3g·ml-1蔗糖液中,片刻后将发现有______________________________现象。
(5)2号结构的特点是具有一定的流动性,如果降低温度,流动性将_______________。
(6)该细胞与叶肉细胞相比较,在颜色上的区别是_______________________________。
(7)在该细胞中不具膜结构的细胞器是__________(填标号),如果在该细胞器上合成的物质中含有50个一氨基酸,则在该细胞器上将会有____________个水分子生成。
解析图示的细胞是一个植物细胞亚显微结构模式图。从图中可以看出其中的质体是有色体,不是叶绿体和白色体。有叶绿体的细胞是分布于植物体的见光部位,能进行光合作用,其细胞的宏观颜色是绿色的;有色体的植物细胞主要分布于花瓣、果实的表皮细胞中,其细胞的宏观颜色是黄色或橙色;有白色体的植物细胞主要分布于植物体的不见光部位如根、茎的皮层细胞中,其细胞的宏观颜色是无色或白色。关于花瓣、果实的颜色,有些植物是由有色体决定的,如蕃茄、辣椒等;有些是由液泡中花青素或称花色甙引起的,花色甙的颜色与细胞液的pH值有关,其性质是碱蓝酸红。由于细胞中几乎所有的有机物都含氢,所以用3H标记的物质在没有说明具体标记何物时,用3H标记的培养液培养植物细胞,一段时间后几乎所有的细胞结构上都会有3H标记物出现。题中第(4)小题提到的细胞液的浓度为0.2mol·L-1,蔗糖溶液的浓度为0.3g·ml-1,换算成摩尔浓度约为0.87mol·L-1。细胞液浓度小于蔗糖溶液的浓度,所以细胞会发生质壁分离。在植物细胞中不具膜结构的细胞器是核糖体,在其上合成一个50个含氨基酸残基的多肽形成49个肽健,生成49个分子水。
答案(1)花瓣、果实的表皮中(2)4(3)所有的结构都会有(至少填5个标号)(4)质壁分离(5)减弱(6)基本是以黄色为主,而叶肉细胞是绿色的(7)1049细胞工程:
(六)、植物细胞工程
植物细胞工程是指应用原理和方法,通过工程学手段,在细胞整体水平或细胞器水平上,按照人们的意愿来改变细胞内的遗传物质或获得细胞产品的一门综合科学技术。植物细胞工程的理论基础是植物细胞的全能性。
植物细胞的全能性是指生物体的细胞具有使后代细胞形成完整个体的潜能。生物体的每一个细胞都包含有该物种所特有的全套遗传物质,都有发育成为完整个体必需的全部基因,所以从理论上讲,生物体的每一个活细胞都应该具有全能性。在生物体内的细胞没有表现出全能性而是分化成不同的组织、器官,是因为基因在特定的时间和空间条件下选择性地表达的结果。在个体发育不同的时期,生物体不同部位的细胞表达的基因是不相同的,合成的蛋白质也是不一样的,从而形成了不同的组织和器官。植物细胞只有脱离了植物体,在一定的外部因素作用下,经过细胞分裂形成愈伤组织,才能表现出全能性。
(1)植物组织培养
植物组织培养的过程可以归纳为:
外植体愈伤组织根、芽植物体
外植体是用于植物组织培养的离体的植物器官、组织或细胞。脱分化是指离体的植物组织器官或细胞,在外源的生长素类物质的诱导下开始分裂,形成一团结构疏松、颜色浅而透明的、高度液泡化的、呈无定形状态的薄壁细胞群的愈伤组织的过程。再分化是指愈伤组织继续培养,又可以重新分化成根或芽等器官的过程。
应用:(1)植物繁殖的新途径:微型繁殖,作物脱毒,人工种子。
(2)作物新品种的培育:单倍体育种,突变体的利用。
(3)细胞产物的工程化生产。
例如:植物组织培养具有快速繁殖、培育无病毒植株,可以解决有些作物品种繁殖能力差、结子困难或发芽率低等问题而在生产上得到广泛的应用。在转基因植物的培育中也要用到植物组织培养技术。
(2)植物体细胞杂交
理论基础:细胞全能性,膜的流动性。
植物体细胞杂交是指用两个来自不同植物的体细胞融合成一个杂种细胞,并且把杂种细胞培育成新的植物体的方法。植物体细胞杂交的第一步是去掉细胞壁,分离出有活力的原生质体。去除细胞壁的常用方法是酶解法,即用纤维素酶和果胶酶等分解植物细胞的细胞壁。第二步是将两个具有活力的原生质体放在一起,通过一定的技术手段进行人工诱导实现原生质体的融合。常用的诱导方法有两大类:物理法和化学法。物理法是利用离心、振动、电刺激等促使原生质体融合。化学法是用聚乙二醇(PEG)等试剂作为诱导剂诱导融合。第三步是将诱导融合得到的杂种细胞,和植物组织培养的方法进行培育,就可以得到杂种植株。植物体细胞杂交的最大优点是可以克服植物远缘杂交不亲和的障碍,大大扩大了可用于杂交的亲本基因组合的范围。
(七)、动物细胞工程
动物细胞培养:
理论基础:。
动物细胞培养的条件:用的培养液通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等,培养的动物细胞取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官或组织。
过程:原代培养是指将培养的动物取出来后,先用胰蛋白酶等使组织分散成单个细胞,然后配制成一定浓度的细胞悬液,再将该悬浮液放入培养箱中培养。传代培养是指需要定期地用胰蛋白酶使从瓶壁上脱离下来,配制成细胞悬液,分装到两个或两个以上的培养瓶中培养的过程。细胞株是指在细胞培养过程中存活10代到40~50代的细胞。细胞系是指动物细胞培养过程中存活超过50代的细胞,细胞系的细胞常不太正常,带癌变的特点。动物细胞培养可以用于检测有毒物质。
应用:
动物体细胞核移植技术和克隆动物:
核移植技术和克隆动物的概念
体细胞核移植技术的操作过程
体细胞核移植技术的应用前景
体细胞核移植技术存在的问题动物细胞融合:动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相同的,诱导融合的方法也类似。诱导剂常灭活的病毒或聚乙二醇。动物细胞融合最重要的途径是制备单克隆抗体。
单克隆抗体的制备:第一步将抗原注射入小鼠体内;第二步从小鼠脾脏中获得能够产生抗体的B淋巴细胞,与小鼠骨髓瘤细胞在活的仙台病毒或聚乙二醇的诱导下融合,再在特定的选择性培养基中筛选出杂交瘤细胞。杂交瘤细胞具备双亲的遗传物质,不仅具有B淋巴细胞产生特异性抗体的能力,还具有骨髓瘤细胞在体外培养条件下大量增殖的能力。从而可以克服单纯B淋巴细胞不能无限增殖的缺点,能力大量产生单克隆抗体。第三步:培养。分为体内培养和体外培养。
筛选:融合后的细胞经选择性培养基培养后,能存活的细胞就是杂交瘤细胞。再用多孔细胞培养板培养,使每孔细胞不超过一个,通过培养让其增殖,然后检测各孔上清液中细胞分泌的抗体,通过此抗体与特定抗原结合,即可做出判断是否为杂交瘤细胞。植物组织培养和动物细胞培养的比较:
项目
主要原理
培养基
结果
培养目的
植物组织培养
细胞全能性
固体,营养物质、激素
植株
快速繁殖无病毒植株、生产细胞产物、人工种子
动物细胞培养
细胞增殖
液体,营养物质、动物血清
细胞株或者细胞系
获得细胞或细胞产品等植物体细胞杂交和动物细胞培养的比较:
项目
细胞融合原理
细胞融合方法
诱导手段
用途
植物体细胞杂交
细胞膜的流动性、细胞的全能性
去除细胞壁后诱导原生质体融合
物理法、
化学法
克服远缘杂交不亲和障碍,获得杂种植株
动物细胞培养
细胞膜的流动性
使细胞分散后,诱导细胞融合
物理法、化学法、生物法(灭活的病毒)
制备单克隆抗体
3.
例题7下列哪一项属于克隆()
A.将鸡的某个DNA片段整合到小鼠的DNA分子中
B.将抗药菌的某基因引入草履虫的细胞内
C.将鼠骨髓瘤细胞与经过免疫的脾细胞融合成杂交瘤细胞
D.将某种瘤细胞在体外培养繁殖成一个细胞系
解析克隆可以理解为“复制”“无性繁殖”,若排除基因突变的话,前后代是完全一样的,因从一个共同的祖先,通过无性繁殖的方法产生出来的一群遗传特性相同的DNA分子,细胞或个体,A和B选项是利用基因技术完成的,C项是利用细胞融合技术获得的,为此,正确答案应选D。
答案D
例题8愈伤组织细胞在一种包含所有必需物质的培养基中培养了几个小时,其中一种化合物具有放射性(氚标记)。当这些细胞被固定后进行显微镜检,利用放射自显影发现放射性集中于细胞核、线粒体和叶绿体。可以有理由地肯定标记化合物是()
A.一种氨基酸B.尿嘧啶核苷酸
C.胸腺嘧啶脱氧核苷酸D.葡萄糖
解析在细胞中含有核酸的细胞结构有细胞核、叶绿体、线粒体和核糖体。在细胞核、线粒体和叶绿体中都含有DNA和RNA,核糖体上只含有RNA而没有DNA,用具有放射性的氚标记的物质集中在细胞核、线粒体和叶绿体中,说明被标记的物质是核酸的基本单位——核普酸,由于核糖体上没有标记物,所以被标记的核苷酸是胸腺嘧啶脱氧核苷酸,而不是尿呼唤核苷酸。
答案C
例题9(2000年上海高考试题)所有的原核细胞都具有()
A.核糖体和线粒体B.细胞膜和叶绿体
C.内质网和中心体D.细胞膜和核糖体
解析详见“重点知识联系与剖析”。
答案D
例题10(1998年上海高考试题)下列四组生物中,细胞结构最相似的是()
A.变形虫、水绵、香菇B.烟草、草履虫、大肠杆菌
C.小麦、番茄、大豆D.酵母菌、灵芝、豌豆
解析根据细胞结构的差异,细胞分为两大类:原核细胞和真核细胞。原核细胞没有核膜,没有真正的细胞核,但有一个核区,遗传物质主要分布在核区。细胞只有核糖体,而没有其他类型的细胞器。在供选答案中:变形虫草、履虫是原生动物,具有细胞核,是真核细胞构成的单细胞真核生物,通过有丝分裂进行分裂生殖;水绵是多细胞的丝状藻类植物,有细胞壁和细胞核,属于真核生物,内有带状的叶绿体,能进行光合作用;香菇和灵芝属于真菌,是多细胞的真核生物,用孢子繁殖;酵母菌是单细胞的真菌,属于真核生物;烟草、小麦、番茄、大豆和豌豆是高等的被子植物。
答案C
练习:1.下列对动物细胞培养的有关正确的是()
A动物细胞培养的目的是获得大量的细胞分泌蛋白B动物细胞培养前要用胰蛋白酶使细胞分散C细胞所谓癌变发生于原代培养向传代培养过程中D培养至50代后传代细胞称为细胞株
2.下列有关动物细胞培养的叙述,其中错误的是()
A用于培养的细胞大多取自胚胎或幼龄动物的器官或组织B将所取的组织先用胰蛋白酶等进行处理,使其分散成单个细胞C在培养瓶中要定期用胰蛋白酶使细胞从瓶壁上脱离,制成悬浮液D动物细胞培养只能传50代左右,所培养的细胞会衰老死亡。
3.动物细胞工程技术的基础是()
A动物细胞融合B胚胎移植C动物细胞培养D核移植
4.克隆技术可以克服异体组织或器官的排斥,排斥反应依赖于细胞的识别。这种细胞识别功能的物质基础是()
A磷脂B氨基酸C核酸D糖蛋白
5.以下四种细胞工程技术中培育出的新个体,只有一个完全保持亲本遗传性状的方法是()A细胞的组织培养B细胞的融合C细胞核移植D动物胚胎移植
答案:BDCDA
细胞的生命历程
有丝分裂
细胞增殖
细胞增殖和胚胎工程减数分裂无丝分裂
(一)、细胞增殖的方式
细胞增殖是生物体的重要生命特征,是生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础。
1.有丝分裂
细胞周期是指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。一个细胞周期分为细胞分裂间期和细胞分裂期两个时期,分裂期又人为地分为前期、中期、后期和末期。细胞分裂各时期的主要特征见表4-1。
表4-1
时期
主要特征
间期
G1期
转录大量的RNA和合成大量的蛋白质,为DNA复制作准备
S期
DNA复制,一个DNA分子复制出的两个DNA分子通过着丝点连在一起,与蛋白质结合形成2个姐妹染色单体
G2期
为进入分裂期作准备
分裂期
前期
染色质转变成染色体;核膜解体,核仁消失;形成纺缍体
中期
着丝点排列在赤道板中央;染色体数目最清晰,形态最固定
后期
着丝点分裂,染色单体分裂,在纺缍丝牵引下移向细胞两极
末期
染色质转变成染色体;核膜重建,核仁出现;纺缍体解体;赤道板→细胞板→细胞壁
在有丝分裂过程中染色体数目的变化情况是:间期虽进行了染色体的复制,但形成的2条姐妹染色单体通过一个着丝点连接在一起,并未真正成为2个染色体,我们在计数时还是看做是一个染色体。前期和中期均是每个染色体中包含有2条染色单体,到后期着丝点分裂,在纺锤丝的牵引下,染色单体彼此分开时,一个染色体真正变成了2个染色体,染色单体已不再称为染色单体而称为染色体了,此时细胞中染色体数目暂时增加一倍,末期结束时,子细胞中的染色体数目又恢复到与母细胞一样的水平。在表示有丝分裂过程细胞内的染色体数目时一般用偶数表示,因为在整个有丝分裂过程都存在着同源染色体,没有减数分裂过程中同源染色体的联会配对形成四分体和同源染色体彼此分开的过程。
如果要表示一个细胞核中染色体数目的变化曲线,与一个细胞中的染色体数目变化曲线图略有不同,因为在末期形成了两个细胞核,但细胞尚未真正完全分开,所以一个细胞中的染色体与后期还是一样的,细胞一旦完全分开末期便宣告结束。对一个细胞核中的染色体数目变化曲线的理解就是在后期进入末期时染色体已完全实现了平均分配,所以末期一个细胞核的染色体是后期的一半,与前期和中期一样。如图4-2所示。
图4-2细胞周期
在有丝分裂过程中DNA含量的变化情况是:在间期的G1是进行DNA复制的准备期,此时主要是进行RNA的转录和有关蛋白质的合成,DNA尚未开始复制S期是DNA的复制期,但复制有一个过程,所以在图中用一斜线表示;S期结束时DNA含量比原来增加了一倍,
此后一直到分裂结束,才减半到与母细胞一样的水平。
一个细胞核中的DNA数目的变化曲线如图4-4所示。
图4-4
动物细胞的有丝分裂与植物细胞的有丝分裂相比较有相同的地方,也有不同的地方。相同的地方表现在动植物细胞有丝分裂的实质是一样的,但由于动物细胞与植物细胞在结构上的差异,所以动植物细胞在有丝分裂的形式上有所不同。具体见表4-2。
表4-2
细胞类型
相同点
不同点
间期
后期
末期
前期
末期
植物细胞
染色体复制
着丝点分裂,染色单体彼此分开
分裂的结果相同,即染色体平均分配
细胞两极发出纺缍形成纺缍体
赤道板位置形成细胞板,再形成细胞壁
动物细胞
同上
同上
同上
中心体发出星射线形成纺缍体
细胞中央向内凹陷,最后缢裂成2个细胞
有丝分裂的实质是染色体经过复制后,平均地分配到2个子细胞中去。有丝分裂的意义是因为染色体上有遗传物质,因而在生物的亲代和子代之间保持了遗传性状的稳定性。
细胞分裂不是无限进行的,细胞分裂产生的子细胞有的继续分裂,进入下一个细胞周期。也有的暂时失去分裂能力,进入生长发育时期,最后形成某种成熟的组织,但当受到某种刺激时,又可恢复分裂能力,如植物的皮层细胞、叶肉细胞等;哺乳动物的上皮组织细胞等。也有的发育成高度分化成熟的组织,永远失去分裂能力,如哺乳动物的红细胞、被子植物的筛管细胞等。
2.减数分裂
只有进行有性生殖的生物体内才有进行减数分裂的原始生殖细胞。具有原始生殖细胞(性原细胞)的器官称为生殖腺,雌性动物是卵巢,雄性动物是睾丸。减数分裂是一种染色体只复制一次,而细胞却连续分裂2次的分裂方式,分裂的结果是子细胞中的染色体数目比性原细胞(或体细胞)减少了一半。对于减数分裂过程的理解要注意以下几点:一是染色体的复制时间在性原细胞发育成性母细胞的过程中,即在同源染色体联会之前早就已经复制完成了;二是联会发生在染色体缩短变粗的早期,发生联会的过程在光学显微镜下是看不到的,所以教材中的减数分裂图解表示联会的图中一个染色体中未画出2条染色单体;三是减数分裂第一次分裂的目的是同源染色体彼此分开实现染色体数目减半,在同源染色体彼此分开时非同源染色体之间要自由组合,同源染色体的染色单体之间还要发生交叉互换,这是遗传规律的细胞学基础;四是减数分裂第二次分裂的主要特征是着丝点分裂,实现染色单体彼此分开,所以分裂的结果是染色体数目未变,但DNA分子数减少一半;五是第二次分裂程的次级性母细胞的分裂类似有丝分裂过程,但与有丝分裂过程不同的是一般已不存在同源染色体。
关于减数分裂和有丝分裂的比较,重点是减数分裂第二次分裂过程与有丝分裂过程的比较。①有丝分裂中期和减数分裂第二次分裂中期的比较:在有丝分裂过程中自始至终存在着同源染色体,而在减数分裂第二次分裂过程中不存在同源染色体。区分同源染色体的依据在高中生物阶段有两点:一是染色体的大小,同源染色体一般形成和大小相似或相同;二是着丝点位置,着丝点的位置有端着丝点,也有中间着丝点的,同源染色体的着丝点位置应是相同的。有丝分裂中期的图像特征是:染色体数目一般是偶数,染色体两两相同,每个染色体中有2个染色单体,着丝点排列在赤道板的中央。减数分裂第二次分裂中期的图像特征是:染色体数目有奇数,也有偶数,但找不到两两相同的染色体,即不是大小不同,就是着丝点位置不同,说明没有同源染色体,但每个染色体中还有2个染色单体,如图4-5所示。②有丝分裂后期和减数分裂后期分裂图像的比较,如图4-6所示。有丝分裂后期和减数分裂第二次分裂后期的共同特征是:着丝点分裂,每个染色体的2条染色单体彼此分开成为2条染色体,在纺缍丝的牵引下分别移向细胞两极。但不同之处是:有丝分裂后期的细胞中应有同源染色体,而减数分裂第二次分裂后期的细胞中一般没有同源染色体。在识图中应对移向同一方向的一组染色体进行分析,如图4-6A中,向上移动的一组染色体中,大的2个染色体是一样的,可看作是一对同源染色体。而小的2个染色体也是一样的,可看作另一对同源染色体。在图4-6B中,向上移动的一组染色体中大小形状各不相同,所以就没有同源染色体。所以图4-5A看作是有丝分裂后期,图4-5B看作是减数分裂第二次分裂后期。
(三看法识图法)
图4-5图4-6
精原细胞和卵原细胞的减数分裂过程的异同点是:染色体的行为和数目变化的过程是一样的,但细胞质的分配情况不同。精原细胞在减数分裂过程中,连续2次分裂细胞质均是均等分裂;卵原细胞在减数分裂过程中,连续2次分裂细胞质均是不均等分裂,在第一次分裂过程中细胞质主要分配在次级卵母细胞中,第二次分裂细胞质主要分配在卵细胞中,极体中几乎没有分到细胞质。
精原细胞经减数分裂后形成4个精子,卵原细胞经减数分裂后形成1个卵子和3个极体。
精原细胞经减数分裂后形成的是精子细胞,精子细胞必须经过变形后才能形成精子,变形的过程:细胞核变成精子的头部的主要部分,高尔基体变成头部的顶体,中心体变成精子的尾部,线粒体聚集在尾部的基部形成线粒体鞘膜;细胞内的其他物质浓缩为原生质滴,后移脱落。卵细胞的形成没有变形过程,卵细胞体积很大,细胞质中贮存有大量的营养物质,这是为受精卵的发育准备的。
关于减数分裂过程中,染色体数目的变化和DNA含量的变化可用图4-7所示的两条曲线表示。
图4-7
精子的发生:
场所:
时间:
过程:卵子的发生:
场所:
时间:
过程:精子和卵子发生的比较:
项目
精子的发生
卵子的发生
区别
场所
睾丸的曲细精管
场所唯一
卵巢(MI)、输卵管(MII)
场所不唯一
时间
初情期后
性别分化后开始,卵泡的形成和在卵巢内的储备,使在胎儿期完成的。MII是在受精过程中完成的
过程特点
MI和MII是连续的,需变形
细胞质均等分裂
MI和MII是不连续的,不需变形
细胞质不均等分裂
结果
形成4个精子
形成1个乱细胞和3个极体
形同点
原始生殖细胞的增殖都为有丝分裂;生殖细胞的成熟均为减数分裂;成熟过程经一次复制和两次分裂,子细胞中染色体的数目减半受精的过程是指精子细胞的细胞核与卵细胞的细胞核相融合的过程,故在受精卵的细胞核中遗传物质是一半来自父方一半来自母方,但在受精卵的细胞质中的遗传物质则全部来自母方。受精的场所:输卵管。
受精的具体过程:(分几个阶段)
准备阶段:精子获能,卵子的准备
顶体反应:穿越放射冠
受精阶段透明带反应:穿越透明带,屏障1,顶体酶。
卵黄膜封闭作用:进入卵黄膜,屏障2
原核形成,配子结合成受精卵通过受精作用把染色体减半的精子和卵细胞结合成合子,染色体数目恢复原状时使双亲的遗传物质综合到子代个体中,即保证了同种生物亲、子两代染色体数目的稳定性,对遗传有重要意义,又使后代获得两个亲本的遗传物质,有利于生物的生存和进化,对生物的变异也有重要意义。如图4-8所示。
图4-8
3.无丝分裂
分裂过程是(也有遗传物质复制)先细胞核延长,从核的中部向内凹进,缢裂成为2个细胞核,整个细胞从中部缢裂成两部分,形成2个子细胞。在整个分裂过程中没有出现纺比体和染色体的变化。这种分裂方式常出现于高度分化成熟的组织中,如蛙的红细胞的分裂,在某些植物的胚乳中胚乳细胞的分裂等。这里要注意的是:蛙的红细胞是无丝分裂,但不能依次类推,人的红细胞也是无丝分裂。哺乳动物的红细胞已永久失去分裂的能力,哺乳动物的红细胞是通过骨髓中造血干细胞分裂产生的细胞,再分化发育而来的。
例题解析:
例题1一动物精原细胞在进行减数分裂过程中形成了4个四分体,则次级精母细胞中期染色体、染色单体和DNA分子数依次是()
A.4、8、8B.2、4、8C.8、16、16D.8、0、8
解析①一个四分体含一对同源染色体4条染单体、4个DNA分子。那么4个四分体的动物的体细胞和精原细胞的染色体为4对共8条染色体。由精原细胞形成初级精母细胞含染色体4对8条、含染色单体是16条、含DNA分子16个。②因初级精母细胞形成2个次级精母细胞的过程中,同源染色体分离,着丝点不分裂,染色体和DNA分子数目都减半,所以形成次级精母细胞(前、中期)的染色体为4条,染色单体为8条,DNA分子数为8个。③处于减数分裂第二次分裂后期和末期的次级精母细胞,因着丝点分裂,所以染色体数目加倍为8,染色单体消失为0,DNA分子数不变,仍为8。结果形成的每个精细胞中有4条染色体和4个DNA分子。
答案A
例题2下列关于减数分裂和有丝分裂共同点的描述,正确的是()
①染色体复制一次②染色体和DNA均等分配③细胞质和核物质均等分配④同源染色体分开
A.①②B.③④C.①③D.②④
解析①减数分裂和有丝分裂的过程中,染色体和DNA都复制一次。②有丝分裂过程中染色体和DNA分子都平均分配到2个子细胞中;减数分裂第一次分裂,同源染色体分开,染色体和DNA分子数目减半;第二次分裂类似有丝分裂,也发生了均等分配。③有丝分裂过程中,细胞质均等分裂,所以形成的2个子细胞大小一样;减数分裂有2种情况,精原细胞的细胞质进行2次均等分裂形成4个精子细胞;卵细胞进行2次不均等分裂形成3个极体和一个卵细胞。④有丝分裂无同源染色体分开。
答案A
例题3经减数分裂产生的配子,同时含有3个父方(或母方)染色体的配子占多少?()
A.B.C.D.
解析该题的关键是要知道在减数分裂第一次分裂中:同源染色体分离,非同源染色体自由组合。任何一条染色体经减数分裂进入指定配子的可能性均为,让3条指定的染色体同时进入一个指定的配子的可能性均为()3。就像将3枚硬币同时抛向空中,落地时正面(或反面)同时朝上(或朝下)的可能性为1/8一个道理。还可以用另外一个方法解释此类题目:根据题意知道A和A′、B和B′、C和C′为3对同源染色体,在减数分裂形成配子的过程中,同源染色体分离,即A和A′、B和B′、C和C′互相分离,同时非同源染色体自由组合,形成8种配子,每种类型各占1/8,如图4-11所示,用分枝法写出。
图4-11
答案C
例题4图4-12表示马蛔虫(体细胞含有2对同源染色体)的细胞分裂等生理过程,据图4-12分析回答:
图4-12
(1)图中实线代表__________变化曲线,图中虚线代表___________变化曲线。
(2)图中A—C代表的生理过程名称为:A:__________;B:___________;C:_________。
(3)对应曲线填写表4-3。
表4-3
项目
有丝分裂
子
细
胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
子
细
胞
间期
分裂期
前中后末
间期
分裂期
前中后末
间期
分裂期
前中后末
①染色体数②染色单体数③同源染色体对数④DNA分子数解析细胞分裂染色体数目变化曲线有两种:一是DNA分子含量变化曲线,特点是在有丝分裂过程中间期复制加倍(4→8),末期结束后在形成的子细胞中减少一半;在减数分裂间期DNA也复制(4→8)。第二次分裂结束后DNA减半(8→4),第二次分裂结束后再次减半(4→2)。配子经受精作用以后再加倍(2→4)恢复亲代染色体数目。由此可知,实线变化表示DNA变化曲线。二是染色体数目变化曲线,有丝分裂特点是间期复制的染色体,数目不加倍(4→4),到分裂后期暂时加倍(姐妹染色单体分开);减数分裂第一次分裂之前的间期染色体也复制,但染色体数目不加倍(4→4),到末期结束后,在形成的2个次级性母细胞中减半(4→2);在减数分裂第二次之前的间期,染色体不再复制(2→2),在第二次分裂后期因姐妹染色单体分开,导致染色体数目暂时加倍(2→4),到末期结束后形成的性细胞中减半(4→2);受精作用后再恢复体细胞的染色体数目(2→4)。由此虚线表示染色体变化曲线。依据两条曲线中DNA和染色体数目的规律性变化可推知同源染色体对数和姐妹染色单体数目。
答案(1)DNA染色体(2)有丝分裂减数分裂受精作用
(3)见表4-4。
表4-4
项目
有丝分裂
子
细
胞
减数分裂Ⅰ
减数分裂Ⅱ
子
细
胞
间期
分裂期
前中后末
间期
分裂期
前中后末
间期
分裂期
前中后末
①染色体数
4
4488
4
4
4444
2
2422
2
②染色单体数
0→8
8800
0
0→8
8888
4
4400
0
③同源染色体对数
2
2244
2
2
2222
0
0000
0
④DNA分子数
4→8
8888
4
4→8
8888
4
4444
2
例题5请仔细观察图4-13,分析并回答下列问题:
图4-13
(1)上图所示是某动物细胞的细胞分裂,其中A图是________分裂,_________时期。B图是_______分裂,________时期。
(2)A图所示的细胞中有___________对同源染色体,B图所示的细胞中有___________对同源染色体。
(3)A图所示细胞代表的动物体内有___________对同源染色体;B图所示细胞代表的动物体内有_________对同源染色体。
(4)A、B两图所代表的动物是同一种动物。理由是_______________________________。
解析(1)图4-13中图A是有丝分裂后期,图B是减数分裂第二次分裂后期,判断依据详见“重点知识联系与剖析”。(2)在图A中向上移动的一组染色体中有同源染色体2对,向下移动的一组染色体中也有同源染色体2对,即在有丝分裂后期,着丝点分裂,染色单体彼此分开,在纺缍丝的牵引下分别移向细胞两极,这样复制完的染色体就平分为两组,实现染色体的平均分配,但细胞还是一个细胞,所以这个细胞中不仅染色体数目暂时加倍,同源染色体对数也暂时加倍。故图A所示细胞中有4对同源染色体。图B所示细胞是减数分裂第二分裂后期,着丝点分裂,染色单体彼此分开,染色体数目也暂时增加一倍,但因为减数分裂第一次分裂过程同源染色体已彼此分开,第二次分裂的细胞已无同源染色体,所以图B所示的细胞中同源染色体对数为0。(3)图A所示细胞是有丝分裂后期,染色体数目暂时加倍后有8个染色体,则它的前一个时期中期,着丝点还未分裂,染色单体还未分开时,染色体数目应是4个,所以它所代表的生物体细胞中的染色体数目应是4个染色体,2对同源染色体。图B所示细胞是减数分裂第二次分裂后期,细胞中有8个染色体,则它的前一个时期减数分裂第二次分裂中期的细胞中应有4个染色体,第一次分裂时期的细胞应有8个染色体,4对同源染色体。所以这种生物的体细胞中有4对同源染色体。(4)由于图A和图B所代表的两种动物体内的染色体数目不同,所以不是同一种生物。
答案(1)有丝后期减数分裂第二次分裂后期(2)40(3)24(4)不是染色体数目不同
例题6图4-14是同一种生物体内,有关细胞分裂的一组图像。
图4-14
下列与此有关的几种说法中,不正确的是()
A.中心法则所表示的生命活动内容主要是在图⑤所示的时期进行的
B.可遗传的变异来源之一的基因重组的发生与图①有关而与图③无直接关系
C.在图②示细胞分裂方式,在其间期发生的基因突变传递给下一代的可能性要比图③所示的大得多
D.在雄性动物体内,同时具备上述5个图所示细胞分裂时期的器官是睾丸而不是肝脏
解析图中①为动物细胞有丝分裂后期;②为减数分裂第一次分裂中期;③有丝分裂中期;④为减数分裂第二次分裂后期;⑤细胞分裂间期。中心法则的主要内容包括DNA的复制及转录和翻译,这些过程主要是在细胞分裂间期进行的,因为当染色质细丝高度螺旋化缩短变粗而成为染色体时,就难以进行转录和翻译了。可遗传的变异有3个来源,基因重组发生在减数分裂第一次分裂,即只有在有性生殖过程中才会发生基因重组;染色体变异在减数分裂和有丝分裂过程中均有可能发生,但在无丝分裂和细菌的分裂生殖过程中不会发生染色体变异,因为在无丝分裂过程中不形成染色体,在细菌和蓝藻等原核生物体内无染色体。基因突变是最为普遍和最为重要的一种变异来源,只要进行复制就有可能发生基因突变。对多细胞生物体而言,体细胞发生的基因突变传给下一代的可能性远小于原始生殖细胞发生的基因突变。在高等植物体内能同时进行减数分裂和有丝分裂的器官是花,严格地说是花中的花药和子房;在高等动物体内能同时进行减数分裂和有丝分裂的器官是生殖器官(睾丸和卵巢)其他的器官只能进行有丝分裂而不能进行减数分裂。
答案B
例题7图4-15次级卵母细胞继续分裂过程中染色体平均分配的示意图是()
图4-15
解析本题主要考查学生对卵原细胞和精原细胞在减数分裂过程中染色体行为和数量变化过程的掌握和理解程度。题中图A是卵原细胞在减数分裂第一次分裂过程中处于后期的初级卵母细胞图,判断依据是每个四分体中的同源染色体已彼此分开,开始分别移向细胞两极,但细胞质的分配是不平均的;图B是减数分裂第二次分裂后期的次级卵母细胞图,判断依据是着丝点已分裂,染色单体彼此分裂,这种特点只有两种可能,一是有丝分裂后期,二是减数分裂第二次分裂后期,但该图中已不存在同源染色体,所以只有第二种可能性;图C是精原细胞在减数分裂第一次分裂后期的初级精母细胞图,判断依据是同源染色体已彼此分裂,正在移向细胞两极,但细胞质的分配是平均的;图D有两种可能,一种可能是精原细胞进行减数分裂第二次分裂后期图,第二种可能是卵原细胞减数分裂过程中第一极体的分裂后期图。
答案B二、细胞的分化、衰老和调亡、癌变
1.细胞的分化
概念:
时间:
2.细胞的衰老和调亡
衰老细胞的特点:(5点)
细胞的调亡的概念:
3.细胞的癌变:
癌细胞的概念:
癌细胞的特点:
致癌因子的种类:
细胞癌变的原理:(原癌基因和抑癌基因、致癌因子)个体繁殖的方式和个体发育(不考)
繁殖是指生物产生新个体的过程,也称为生殖。根据在生殖过程中是否通过两性生殖细胞的结合繁殖后代,将生物的生殖分为无性生殖和有性生殖两种方式。进行无性生殖的生物,变异的来源只有2种:基因突变和染色体变异,没有基因重组。原因是在无性生殖过程不经过减数分裂,所以没有基因重组的过程。
个体发育的起点是受精卵。受精卵经过细胞分裂、组织分化和器官形成,直到发育成新个体的过程称为个体发育。三、体外受精
试管动物技术:通过人工操作使精子和卵子在体外条件下成熟和受精,并通过培养发育为早期胚胎后,再经移植产生后代的技术。
1.卵母细胞的采集和培养
方法1:对实验小动物如小鼠、兔和小家畜猪羊等,用促性腺激素处理,使其排出更多的卵子,然后在适当的时间从输卵管中冲出卵子,并使其直接与获能的精子在体外受精。
方法2:从刚屠宰的雌性动物体内摘取卵巢,再从中取得卵母细胞。
方法3:直接从活体动物的卵巢中采集卵子,可借助超声探测仪、内窥镜、腹腔镜等工具。
后两种方法适用于大家畜和大动物,需在体外培养成熟后才能与获能的精子受精。
2.精子的采集和获能
采集的方法:假阴道法、手握法、电刺激法。
精子获能处理-------培养法:对啮齿动物、家兔、猪等动物,人工配制的获能液中培养;化学法:对羊、牛等家畜,一定浓度的肝素或者钙离子载体A23187溶液中,用化学药物诱导精子获能。
动物的个体发育(胚胎工程中的早期胚胎发育----要考)
动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育两个连续的阶段。胚的发育是指从受精卵形成,经细胞分裂。组织分化、器官形成直到发育成幼体的过程。胚后发育是指幼体成熟后从卵膜内孵化出来或从母体内生出来后,发育到成体的过程。
受精卵的分裂是一种有丝分裂,但分裂的特点与一般体细胞的有丝分裂不同,分裂产生的子细胞未经生长就接着进入下一次分裂,所以连续分裂后细胞数量越来越多,但细胞的体积却越来越小,这种分裂特点特称为卵裂。由于受精卵的营养物质分布是不均匀的,所以进行第三次卵裂时出现了不均等的现象,即动物半球的4个细胞小,植物半球的4个细胞大,以后动物极细胞分裂速度明显快于植物极细胞,动物半球细胞的数量比植物半球多,但体积比植物半球细胞小,随着营养物质的消耗,逐渐在动物半球的内部出现一个空的腔,称为囊胚腔,此时的胚称为囊胚。继续发育下去出现动物极细胞下包,植物极细胞内陷,在下包和内陷的夹缝中出现一个新的空腔,称为原肠腔,这个结构将来发育成消化道。囊胚腔与外界是不通的,而且随着发育的进行越来越小,最后逐渐消失。原肠腔越来越大。在原肠胚时期分化出了3个胚层,即中胚层沙胚层和内胚层。所以在蛙胚发育过程中细胞的分化从原肠胚时期开始。动物细胞在原肠胚时期之前由于还未开始分化,所以还保留着全能性,但进入原肠胚期后,由于细胞已开始分化,所以就去了全能性。关于3个胚层的来源一般认为外胚层完全来自动物极细胞,内胚层完全来自植物极细胞,中胚层的来源既有动物极的细胞,也有植物极的细胞。
用文字和箭头表示动物早期胚胎的发育过程:四、胚胎工程的应用
1.胚胎移植
现状和意义:
地位:胚胎工程的最后一道工序
生理学基础:供体和受体发情排卵后的生殖器官的变化是相同的;哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不与母体子宫建立组织联系,而是出于游离状态,为胚胎的收集提供可能;受体对移入子宫的外来胚胎不会发生免疫排斥;供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其遗传特性不会受影响。
基本程序:(1)对供体和受体的选择和处理,(2)配种或人工授精,(3)对胚胎的选择,(4)检查、培养或保存,(5)胚胎移植,(6)检查。2.胚胎分割------无性繁殖的方式之一
选材:发育良好、形态正常的桑椹胚或者囊胚。
对囊胚的内细胞团分割须均等。3.胚胎干细胞
胚胎干细胞简写为:。是指:。
特点:形态上表现为体积小,细胞核、核仁明显,有胚胎细胞的特性。
具有全能性。
在体外培养条件下,可增殖而不分化,可进行冷冻保存,也可进行遗传改造
(1)诱导分化可产生新的组织细胞,可治疗人类组织损伤和某些顽疾。
(2)体外诱导分化,定向培养器官,用于器官移植,解决供体器官不足
应用:和移植后免疫排斥问题。
(3)研究哺乳动物个体发生和发育的规律,也是在体外条件下研究细胞分化的理想材料
例题8(1997年上海高考试题)(多选题)在下列有关蛙胚胎发育的叙述中,正确的是()
A.卵裂是指受精卵的分裂
B.第三次卵裂之后,胚胎细胞的大小开始出现差别
C.原肠腔的出现一定在囊胚形成之后
D.蛙的器官和系统一定在三胚层分化之后才能形成
解析本题考查的认识层次基本是属于识记层次的卵裂是特指受精卵的分裂,是一种特殊的有丝分裂,其特点是分裂后产生的子细胞未经生长就接着进入下一个细胞周期,分裂产生的子细胞越来越小,故造项A是正确的。第一和第二次卵裂的分裂面都是沿着卵轴进行的,但两个分裂面之间互相垂直,第三次分裂的分裂面与卵轴垂直,与第一、第二次分裂的面也垂直,但偏向动物极,故经第三分裂产生的8个细胞,靠近动物极的4个细胞小,靠近植物极的4个细胞大,所以B选项也是对的。从第三次分裂形成8个细胞后,动物极的细胞分裂快,植物极细胞分裂慢,所以动物极细胞数量多体积小,在内部出现一个空的腔称为囊胚腔,此时的胚称为囊胚,囊胚继续发育,动物半球细胞下包,植物半球细胞内陷,开始形成原肠腔,同时开始分化出3个胚层,所以原肠胚的形成一定在囊胚期之后,选项C是正确的3个胚层的形成是器官、系统形成的基础,所以D选项也是正确的。
答案ABCD
例题9一颗饱满的花生中有两粒种子,则此花生的形成需要的子房、胚珠和至少的花粉粒数分别是()
A.2、2、4B.1、1、3C.1、2、2D.1、2、4
解析一颗花生是一个果实,此果实由一个子房发育而成,子房中有多少个胚珠就有可能形成多少个种子。花生壳是果皮,由子房壁发育而成;种子由胚珠发育而来,一个胚珠可发育成一粒种子,花生果实中有2粒种子,就需要2个胚珠。花生是被子植物,进行双受精,一个精子与一个卵细胞结合形成的受精卵发育成胚,一个精子与2个级核结合形成的受精极核发育成胚乳,一粒花粉粒可萌发形成一个花粉管,其中有2个精子,故一粒种子的形成至少需要1粒花粉粒,而2粒种子的形成则需要2粒花粉粒。
答案C
例题10(2000年高考试题)人的汗腺细胞来自胚胎时期的()
A.外胚层B.内胚层C.囊胚腔D.中胚层
解析腺体是由上皮组织特化成腺上皮后形成的,在本质上属于上皮组织,但是人体及其他的动物体内,不同部位的上皮组织起源是不同的。皮肤的表皮起源于外胚层,汗腺是皮肤的表皮细胞衍生而来的,所以汗腺起源于外胚层;心脏、血管内壁表面的上皮及毛细血管的一层上皮是起源于中胚层;消化道上皮(从咽到直肠)和呼吸道上皮(从咽到细胞支气管)及其特化成的各种腺体是由内胚层发育而来的,如肝脏和胰腺是由消化道上皮特化而来的,所以起源于内胚层。
答案A
例题10下列属于精子、卵子发生上的区别的是
A.细胞的分裂方式B.卵子在卵巢内的储备
C.成熟细胞的染色体数量D.细胞遗传物质的变化
答案:B
一、选择题
1.在有丝分裂过程中,DNA分子数和染色体数,依次为2∶1和1∶1的时期是()
A.前期和后期B.间期和后期
C.间期和前期D.后期和末期
2.在有丝分裂的前期,动物细胞区别于植物细胞的结构特征是()
A.染色体出现的方式不同B.核仁解体形式不同
C.核膜崩裂的形式不同D.纺缍体维管的来源不同
3.下列关于动植物细胞有丝分裂的相同点叙述,不正确的是()
A.在分裂问期,DNA复制,含量加倍
B.在分裂前期由中心粒周围发出星射线形成纺缍体
C.在分裂中期,染色体着丝点排列在赤道板上
D.分裂后期,着丝点一分为二,染色体数加倍,不含染色单体
4.下列有关无丝分裂的叙述,不正确的是()
A.在动植物体内,在高度分化成熟的组织中,以无丝分裂的方式实现细胞的增殖是普遍存在的
B.在进行无丝分裂之前,遗传物质也要进行复制,但不能很好地实现平均分配
C.蛙的红细胞增殖的方式是无丝分裂,人的红细胞增殖的方式也是无丝分裂
D.在大多数被子植物的种子发育过程中,胚乳细胞的增殖是以无丝分裂方式进行的
5.图4-16中,①~⑤表示一个细胞有丝分裂过程中染色体变化的不同情况。在整个细胞周期中,染色体变化的顺序应该是()
图4-16
A.①④⑤③②B.②③①④⑤
C.①⑤④③②D.⑤④③②①
6.下列几种细胞在进行细胞分裂时,始终观察不到染色体的是()
①洋葱根尖分生区细胞②变形虫细胞③大肠杆菌细胞④蛙的红细胞⑤蛙的囊胚期细胞⑤人的造血于细胞
A.③⑥B.③④C.①⑤D.②④
7.图4-17中,表示细胞有丝分裂过程中,核内DNA含量变化的是()
图4-17
8.若用化学药物强烈地抑制肿瘤细胞的DNA复制,这些细胞就停止在细胞周期的()
A.前期B.中期C.后期D.间期
9.下列属于生殖的是()
A.红骨髓不断产生血细胞B.根尖生长点细胞不断分裂产生新细胞
C.细菌经过分裂形成新的细菌D.鸡蛋孵化成小鸡
10.下列有关水螅的生殖方式的叙述,错误的是()
A.水螅在环境条件适宜时进行出芽生殖,这种生殖方式能迅速繁殖大量的后代
B.水螅在环境条件不太适宜时就进行有性生殖,形成合子,合子能度过不利的环境条件
C.水螅的有性生殖方式是卵式生殖
D.水螅只能进行无性生殖,且无性生殖的方式是出芽生殖
11.通常在适宜的情况下,下列哪项不能直接发育成为一个新个体()
A.团藻的合子B.根霉的孢子C.酵母菌的芽体D.果蝇的卵
12.在减数分裂的整个过程中,细胞分裂次数、染色体复制次数、着丝点分裂次数、染色体减半次数、DNA分子减半次数依次是()
A.1、2、2、1、2B.1、1、1、2、1
C.2、1、1、2、1D.2、1、1、1、2
13.正常人精子形成过程中,在次级精母细胞后期时,细胞内染色体的组成可以是()
A.22对常染色体+XYB.22条常染色体+Y
C.44条常染色体+XYD.44条常染色体+XX
14.用显微镜观察细胞时,发现一个细胞中有8条形状、大小各不相同的染色体,并排列于赤道板上,此细胞处于()
A.有丝分裂中期B.有丝分裂后期
C.减数分裂第一次分裂中期D.减数分裂第二次分裂中期
15.在减数分裂第一次分裂中后期,母本和父本的染色体各有何行为()
A.母本和父本染色体在两极随机地结合
B.通常母本染色体移向一极而父本染色体移向另一极
C.母本和父本染色体中各有一半移向一极,又各有另一半移向另一极
D.未结合的染色体移向一极而发生了交换的染色体移向另一极
16.减数分裂时导致细胞含单倍数染色体的核相变化是()
A同源染色体的联会配对、交换和分离B.非同源染色体的随机组合
C.姐妹染色单体分开及子染色体平均分配D.染色体复制一次
17.下列关于同源染色体的叙述,错误的是()
A.减数分裂中能联会的2条染色体B.形状和大小一般都相同
C.一个来自父方,一个来自母方D.一个染色体复制后形成的2个染色单体
18.维持生物前后代之间的体细胞中染色体数目恒定的主要是()
A.有丝分裂、无丝分裂B.有丝分裂、减数分裂
C.有丝分裂、受精作用D.减数分裂、受精作用
19.下列是减数分裂过程中的几个步骤:①形成四分体②同源染色体分离③交叉互换④细胞质分离⑤联会⑥染色体复制⑦染色单体分离。其正确顺序是()
A.②①③④⑤⑥⑦B.④⑥③②⑤⑦①
C.⑥⑤①③②⑦④D.⑥⑤④③⑦②①
20.下列有关生物个体发育的叙述中,错误的是()
A.生物的个体发育是受精卵经细胞分裂、组织分化和器官形成直到发育成新个体的过程
B.各种生物的个体发育过程是不完全相同的
C.个体发育是精子和卵细胞结合并发育成具有繁殖能力的新个体的过程
D.高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育
21.顶细胞和基细胞在进行细胞分裂时,分裂方式都是有丝分裂,但它们的细胞分裂的分裂面有所不同,其不同点是()
A.顶细胞和基细胞都通过多次横裂,前者形成球状胚体,后者形成胚柄
B.顶细胞既进行横裂也进行纵裂,结果就形成球状胚体;基细胞只进行横裂,结果形成一行细胞,发育成胚柄
C.顶细胞只进行横裂,形成球状胚体;基细胞既进行横裂也进行纵裂,结果形成一团细胞便是球状胚体
D.顶细胞和基细胞都既进行横裂也进行纵裂,但前者发育成球状胚体,后者发育成胚柄
22.普通小麦是六倍体,共有42条染色体,试问在小麦的胚乳细胞中有几个染色体组,几个染色体?()
A.3个染色体组,21个染色体B.6个染色体组,42个染色体
C.9个染色体组,63个染色体D.12个染色体组,84个染色体
23.我们吃的大米、面粉、大豆和花生的营养物质依次是植物种子的()
A.胚乳、子叶、子叶、胚乳B.胚乳、胚乳、子叶、子叶
C.胚乳、子叶、子叶、子叶D.子叶、胚乳、胚乳、胚乳
24.对蛙的胚后发育的下列概括中,哪一项是错误的()
A.幼体的变态发育过程B.开始于幼体生长结束之后
C.幼体形态结构和习性变化显著和习性变化D.发育过程在短期内迅速完成
25.外胚层、内胚层和中胚层发育成不同的组织和器官,下面哪一种组合是对的()
外胚层中胚层内胚层
A.神经系统血液肺
B.神经系统大肠肺
C.皮肤骨肾
D.表皮肝心
26.(1999年广东高考试题)动物细胞有丝分裂区别于植物细胞有丝分裂的特点是()
A.核膜、核仁消失B.形成纺缍体
C.中心粒周围发出星射线D.着丝点分裂、染色单体分离
27.(2000年上海高考试题)在有丝分裂的分裂期开始时,如果它的染色体数为N,DNA含量为Q,则该细胞分裂后每个子细胞中的染色体数和DNA含量分别是()
A.N和QB.N/2和Q/2C.N和Q/2D.N/2和Q
28.(2000年上海高考试题)在兔子的精细胞中,DNA重量为4×10-12g,那么在有丝分裂前期时,其骨髓细胞核中DNA重量为()
A.4×10-12gB.8×10-12gC.1.6×10-12gD.3.2×10-12g
29.(2000年广东高考试题)一种动物体细胞中的染色体数为24。该动物体内一个处于有丝分裂前期的细胞,其DNA分子数和染色体数分别为()
A.12、48B.24、48C.24、24D.48、24
30.(2000年广东高考试题)某生物的基因型为AaBb,已知Aa和Bb两对等位基因分别位于两对同源染色体上,那么该生物的体细胞在有丝分裂的后期,基因的走向是()
A.A与B走向一极,a和b走向另一极B.A与b走向一极,a与B走向另一极
C.A与a走向一极,B与b走向另一极D.走向两极的均为A、a、B、b
31.下列说法正确的是
A.成熟精子遇到卵子便可以发生受精作用
B.排出成熟卵子细胞的过程即为排卵
C.卵子形成时的分裂过程均在卵巢内完成
D.卵子产生中的减数第二次分裂是在精子和卵子
32.受精完成的标志是
A.卵黄膜和透明带间出现两个极体B.精卵相遇,发生顶体反应
C.雌、雄原核形成D.精子接触透明带
33.受精过程的顺序为
①第一次卵裂开始②释放第二极体③顶体反应④穿越透明带⑤雌、雄原核的形成⑥核膜消失,雌、雄原核融合
A.①②③④⑤⑥B.③②④⑤⑥①C.④⑤②①③⑥D.③④②⑤⑥①
34.关于精子变形的叙述错误的是
A.线粒体退化消失B.高尔基体发育为头部的顶体
C.中心体演变为精子的尾D.细胞核变为精子头部的主要部分二、非选择题
1.图4-18中,A、B、C三图是不同生物细胞有丝分裂图,据图回答下列问题:
图4-18
(1)A图表示是动物细胞还是植物细胞?________。理由是:a_________;b________。
(2)A图细胞所处的细胞分裂期是___________,该期的主要变化是_________________。
(3)B图细胞染色体数目是_______条,DNA分子______个,该细胞有丝分裂的结果形成____个子细每个子细胞中染色体数目有________条。
(4)B图细胞处于细胞分裂周期的一期。
(5)B图中共有染色体_______个,DNA分子________个,该种类的生物体细胞中含染色体_________个,__________对。
(6)C图表示的是________细胞进行有丝分裂的_______期,此期细胞内发生的主要变化是_____________________________________________________________________________。
(7)C图代表的生物,细胞内有染色体_______条,该图下一时期细胞的变化是_______________________________________________________________________________。
2.图4-19是酵母菌细胞质、核不均等分裂图。据图回答下列问题:
图4-19
(1)这种分裂是酵母菌的__________生殖。
(2)啤酒的风味主要取决于所采用的酵母菌株,某酒厂的菌株使用了30多年,繁殖了三千余代,风味不减当年,其主要原因是______________________________________________。
(3)酿制甜酒时,总是先来“水”,后来“酒”,其原因是___________________________。
(4)糯米饭酿制成甜酒后,其于物质的重量会________,原因是_____________________。
3.根据图4-20中两图,分析并回答下列问题:
图4-20
(1)若A、B两图为同一生物体上的2个细胞,则A细胞正处于_______分裂的后期,B细胞正处于_______分裂的后期。该生物的一个染色体组合有_______条染色体。
(2)若某生物正在进行减数分裂的细胞中的染色体状况如图A所示,则该生物是______倍体,其体细胞中有________条染色体。
(3)若某生物的细胞正进行有丝分裂,其染色体状况如图B所示,则该生物是______倍体,其体细胞中有______条染色体。
4.图4-21是某生物一个细胞中的DNA含量随细胞分裂而变化的曲线图,据图中曲线回答问题:
图4-21
(1)这是________分裂中DNA变化的曲线。
(2)DNA进行复制的区间是______(用图中字母表示)。
(3)含有同源染色体的区间是________(用图中字母表示)。
(3)含有染色单体的区间是________(用图中字母表示)。
(4)这种分裂发生在高等动物的________器官中。在高等植物的________中。
5.图4-22为蛙胚发育过程某时期的纵剖面结构示意图,请回答:
图4-22
(1)此图表示蛙胚发育过程中的_______时期,此期胚的主要特点是________。
(2)图中①是_________,④是________,⑥是__________。
(3)图中③胚层的细胞群所形成的器官是()
A.表皮B.真皮C.心脏D.脑和脊髓
(4)肠腔由[]_____形成,[]_______将来消失。
(5)已知蛙的染色体数目为26条,图中②、⑤的染色体数目分别为________、_________。
(6)②所示部分起源于________,⑤所示部分起源于___________,③所示部分主要起源于_______。
6.有人对人体脑的生长发育、身体的生长发育、生殖器官的生长发育进行研究,得出如图4-23三条曲线。
图4-23
试问:三条曲线中,曲线Ⅰ表示__________,曲线Ⅱ表示_________,曲线Ⅲ表示________。
7.(1999年广东高考试题)图4-24为细胞分裂某一时期的示意图。据图回答:
图4-24
(1)此细胞处于_________分裂时期,此时有四分体_________个。
(2)可以和1号染色体组成一个染色体组的是________号染色体。
(3)此细胞全部染色体中有DNA分子_______个。
(4)在此细胞分裂后的一个子细胞中,含有同源染色体______对。子细胞染色体目组合为_____。
8.下图表示海星胚胎发育过程中的两个阶段。请据图回答下列问题:(1)甲图为海星胚胎发育过程中的期,乙图为海星胚胎发育过程中的期。
(2)随着胚胎发育的进行,甲图中1处的细胞最可能成为乙图中[]胚层的一部分,甲图中2处的细胞最可能成为乙图中[]胚层的一部分。
(3)如果乙图中三个胚层继续发育,除了要进行相应的细胞分裂以外,还必须经过,形成组织、器官,最后才能发育成一个完整的幼体。
(4)假设海星的体细胞的染色体数为2N,则乙图中4处细胞的染色体数为。
(5)在发育过程中,乙图所示胚胎的早期细胞从一个部位移到另一部位时,被移植的细胞能参与该部位将来的器官形成。但如果在晚期,将未来发育成后肢的部分移植到胚体的另一部位,发现此细胞仍发育成后肢,使动物畸形。这说明。
A.乙图所示胚胎的细胞具有全能性B.乙图所示胚胎的晚期出现了组织器官
C.乙图所示胚胎已形成了三个胚层D.乙图所示胚胎的晚期细胞出现了分化
参考答案
能力训练一
一、选择题1.A2.D3.B4.C5.C6.B7.B8.D9.C10.D11.D12.D13.D14.D15.A16.A17.D18.D19.C20.C21.B22.C23.B24.B25.A26.C27.C28.C29.D30.D31-34DCDA二、非选择题1.(1)是植物细胞该图具有细胞壁该图没有中心体(2)前期染色持变成染色体,核仁逐渐消失,核膜逐渐解体,细胞两极的原生质发生纺缍丝,形成纺缍体(3)6(4)后(5)1212612263(6)动物后着丝点分裂为二,染色单体分开成为染色体,并分别同两极移动,使细胞两极各有一套染色体(7)6染色体变成染色质形态,纺缍体消失,核仁、核膜重新出现,细胞膜从细胞中部向内部凹陷,最后缢裂成2个子细胞2.(1)出芽(2)无性生殖能保持亲本的优良性状(3)先主要进行有氧呼吸,产生大量的水,造成缺氧环境,酵母菌进行无氧呼吸产生酒精(4)减少淀粉被分解成葡萄糖,葡萄糖再被分解成CO2和H2O、酒精等,同时产生的大量CO2被释放到空气中3.(1)有丝减数分裂第二次2(2)(同源)四8(3)单24.(1)减数(2)BC(3)ABCD(4)CDE(5)性腺花5.(1)原肠胚具有3人胚层(2)囊胚腔原肠腔胚孔(3)BC(4)[4]原肠腔囊胚腔(5)2626(6)动物半球植物半球动物半球6.脑身体生殖器7.(1)减数分裂第一次2(2)3号或4号(3)8(4)01、3;2、4或2、3;1、4
能力训练二
一、选择题1.C2.B3.A4.D5.C6.A7.B8.D9.B10.B11.D12.D13.D14.D15.C16.C17.A18.B19.A20.A21.C22.B23.D24.C25.D26.C27.C28.AD29.B非选择题1.(1)ACBDE(2)88有丝分裂后期(3)ABCE(4)AD(5)AD(6)体细胞42.(1)乙→丙→丁→甲(2)减数第二次分裂中期染色体数目减半、没有同源染色体、着丝点排在赤道板上精细胞或卵细胞或第二极体(3)有丝中期体(4)有丝后期44(5)减数第一次分裂中期24883.(1)AB(2)A卵裂(3)C4.(1)动物中期488(2)88(3)中心体染色体星射线或纺缍丝5.(1)ej(2)有丝后末(3)有丝bc或gh46.(1)有丝分裂后期(2)减数分裂第二次后期(3)次级精母细胞(4)见右图7.(1)①初级精母细胞2010②第二次分裂后次级精母细胞③同源染色体④每个染色体上的着丝点分裂,形成2个染色体,精细胞(写成精子不给分)8.(1)囊胚原肠胚(2)[3]外胚层[5]内胚层(3)细胞分化(4)2N(5)D