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專題01 細胞的結(jié)構(gòu)與功能 1．（2018全國Ⅲ卷）回答下列與蛋白質(zhì)相關(guān)的問題： （1）生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是_________，在細胞中合成蛋白質(zhì)時，肽鍵是在________這一細胞器上形成的。合成的蛋白質(zhì)中有些是分泌蛋白，如______（填“胃蛋白酶”“逆轉(zhuǎn)錄酶”或“酪氨酸酶”）。分泌蛋白從合成至分泌到細胞外需要經(jīng)過高爾基體，此過程中高爾基體的功能是_______。 （2）通常，細胞內(nèi)具有正常生物學功能的蛋白質(zhì)需要有正確的氨基酸序列和________結(jié)構(gòu)，某些物理或化學因素可以導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性，通常，變性的蛋白質(zhì)易被蛋白酶水解，原因是_______________。 （3）如果DNA分子發(fā)生突變，導(dǎo)致編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，但未引起血紅蛋白中氨基酸序列的改變，其原因可能是_______________________。 【答案】（1）氨基酸　　核糖體　　胃蛋白酶　　對蛋白質(zhì)進行加工、分類和包裝 （2）空間　　蛋白質(zhì)變性使肽鍵暴露，暴露的肽鍵易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)降解 （3）遺傳密碼具有簡并性 【解析】（1）生物體中組成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸；細胞中合成蛋白質(zhì)時，在核糖體上mRNA的因素可以使蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)變得伸展、松散，肽鍵暴露，易與蛋白酶接觸，使蛋白質(zhì)被水解。（3）編碼正常血紅蛋白多肽鏈的mRNA序列中一個堿基被另一個堿基替換，改變后的密碼子翻譯的氨基酸還是原來的氨基酸，這是密碼子的簡并性，所以不引起血紅蛋白中基酸序列的改變。 2．（2018江蘇卷）下圖為真核細胞中3種結(jié)構(gòu)的示意圖，請回答下列問題： （1）甲的名稱為___________，處于有絲分裂中期的洋蔥根尖細胞具有_______________________（在甲、乙、丙中選擇）。 （2）蛋白質(zhì)合成活躍的卵母細胞中結(jié)構(gòu)c較大，而蛋白質(zhì)合成不活躍的肌細胞中結(jié)構(gòu)c很小，這表明結(jié)構(gòu)c與_____________（填序號）的形成直接有關(guān)。 ①內(nèi)質(zhì)網(wǎng)?、诟郀柣w?、壑行捏w　④核糖體 （3）許多重要的化學反應(yīng)在生物膜上進行，乙、丙分別通過_________（用圖中字母填空）擴大了膜面積，從而為這些反應(yīng)需要的________________________提供更多的附著場所。 （4）在細胞分裂間期，結(jié)構(gòu)乙的數(shù)目增多，其增多的方式有3種假設(shè)：Ⅰ．細胞利用磷脂、蛋白質(zhì)等重新合成；Ⅱ．細胞利用其他生物膜裝配形成；Ⅲ．結(jié)構(gòu)乙分裂增殖形成。 有人通過放射性標記實驗，對上述假設(shè)進行了探究，方法如下：首先將一種鏈孢霉營養(yǎng)缺陷型突變株在加有3H標記的膽堿（磷脂的前體）培養(yǎng)基中培養(yǎng)，然后轉(zhuǎn)入另一種培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，定期取樣，檢測細胞中結(jié)構(gòu)乙的放射性。結(jié)果如下： 標記后細胞增殖的代數(shù) 1 2 3 4 測得的相對放射性 2.0 1.0 0.5 0.25 ①與野生型相比，實驗中所用鏈孢霉營養(yǎng)缺陷型突變株的代謝特點是______________________。 ②實驗中所用的“另一種培養(yǎng)基”在配制成分上的要求是_____________________。 ③通過上述實驗，初步判斷3種假設(shè)中成立的是____________（在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中選擇）。 【答案】（1）細胞核　　乙 （2）④ （3）e、h　　酶 （4）①自身不能合成膽堿 ②成分與前一步驟的培養(yǎng)基相同，只是膽堿沒有3H標記 ③Ⅲ 【解析】（1）根據(jù)以上分析已知，圖中甲表示細胞核，乙表示線粒體，丙表示葉綠體；處于有絲分裂中期的洋蔥根尖細胞沒有葉綠體和成形的細胞核，但是有線粒體。（2）根據(jù)以上分析已知，圖中c表示核仁，蛋白質(zhì)合成活躍的卵母細胞中結(jié)構(gòu)c較大，而蛋白質(zhì)合成不活躍的肌細胞中結(jié)構(gòu)c很小，而蛋白質(zhì)的合成場所是核糖體，因此說明核仁與核糖體的形成有關(guān)，故選④。（3）葉綠體和線粒體都具有增大膜面積的方式，如葉綠體通過h類囊體薄膜的堆疊增大了光合作用光反應(yīng)的場所；線粒體通過e內(nèi)膜向內(nèi)折疊增大了有氧呼吸第三階段的面積，從而為這些反應(yīng)需要的酶提供更多的附著場所。（4）①根據(jù)表格分析，鏈孢霉營養(yǎng)缺陷型突變株在加有3H標記的膽堿（磷脂的前體）培養(yǎng)基中培養(yǎng)后，然后轉(zhuǎn)入另一種培養(yǎng)基中繼續(xù)培養(yǎng)，隨著細胞增殖的代數(shù)的增加，相對放射性逐漸降低，說明鏈孢霉營養(yǎng)缺陷型突變株自身不能合成膽堿。②實驗中所用的“另一種培養(yǎng)基”成分與前一步驟的培養(yǎng)基相同，只是膽堿沒有3H標記。③根據(jù)以上分析可知，線粒體是分裂增殖形成的。 3．如圖是某同學在“目鏡10，物鏡40”時顯微鏡下看到的圖像，據(jù)圖回答下列問題： （1）欲將圖中③所指的細胞移到視野的中央進行觀察，則裝片應(yīng)向______________方移動。 （2）一個細小物體若被顯微鏡放大50倍，這里“被放大50倍”是指放大該標本的_____________。 （3）當顯微鏡的目鏡為10、物鏡為10時，在視野直徑范圍內(nèi)看到一行相連的8個細胞，若目鏡不變、物鏡換成40時，則在視野中可看到細胞_________個。 （4）如圖是顯微鏡下觀察到的幾種細胞或組織圖像（D中細胞取自豬的血液）。 科學家依據(jù)__________________將細胞分為原核細胞和真核細胞。提取細胞膜時通常選用D圖中的紅細胞，原因是___________________________。 【答案】（1）左下 （2）長度或?qū)挾? （3）2 （4）有無以核膜為界限的細胞核 哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器 圍內(nèi)看到一行相連的8個細胞。若目鏡不變，物鏡換成40時，顯微鏡的放大倍數(shù)是400，是原來的4倍，因此看到的細胞數(shù)目是1/48=2個。（4）科學家依據(jù)有無核膜包被的細胞核將細胞分為原核細胞和真核細胞。據(jù)圖分析，A表示動物的口腔上皮細胞，B表示藍藻，C表示葉肉細胞，D表示紅細胞。提取細胞膜時通常選用哺乳動物成熟的紅細胞，原因是哺乳動物成熟的紅細胞中沒有細胞核和眾多的細胞器。 4．如圖是某同學通過電子顯微鏡觀察并繪制的兩類細胞結(jié)構(gòu)模式圖，請據(jù)圖回答以下問題： （1）圖中Ⅰ細胞是_________細胞，該細胞并不適合用來制備細胞膜，原因是___________________________________________。 （2）圖中Ⅱ細胞可能是下列哪種細胞___________。 A．黑藻的葉肉 B．硝化細菌 C．酵母菌 D．藍藻 （3）圖中Ⅱ細胞的邊界是⑧，而不是?，因為⑧具有_________性，而?不具有該特點。在該種生物體內(nèi)，細胞之間可通過胞間連絲實現(xiàn)物質(zhì)和能量的交換及________________，請寫出判斷Ⅱ細胞是不是活細胞的實驗方案：_______________。（只寫一種） （4）下列所示的生化反應(yīng)中，在圖中⑥和⑩兩種細胞器內(nèi)都不能發(fā)生的是________________（填序號）。 ①CO2→葡萄糖 ②葡萄糖→CO2 ③[H]+O2→H2O ④H2O→[H]+O2 ⑤氨基酸→蛋白質(zhì) ⑥D(zhuǎn)NA→mRNA ⑦ADP+Pi+能量→ATP ⑧RNA→RNA 【答案】（1）動物 該細胞中含有核膜和多種細胞器膜，不便于制備純凈的細胞膜 （2）A （3）選擇透過性 信息交流 觀察其能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原（觀察細胞質(zhì)或葉綠體的流動、染色排除法） （4）②⑧ 【解析】分析題圖：圖中Ⅰ細胞是動物細胞，圖中Ⅱ細胞是植物細胞，其中①是中心體、②是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、③是核糖體、④是細胞核、⑤是細胞膜、⑥是線粒體、⑦是高爾基體、⑧是細胞膜、⑨是液泡、⑩是葉綠體、?是細胞壁，據(jù)此答題。（1）圖中Ⅰ細胞沒有細胞壁，具有中心體，是動物細胞；該細胞中含有核膜和多種細胞器膜，不便于制備純凈的細胞膜，故該細胞不適合用來制備細胞膜。（2）圖中Ⅱ細胞含有成形的細胞核，屬于真核生物，因此不可能是硝化細菌或藍藻，B、D項錯誤；細胞中含有⑩葉綠體，能進行光合作用，故可能是黑藻的葉肉，而不可能是酵母菌，A項正確，C項錯誤。（3）圖中Ⅱ細胞的死細胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原，所以還可以根據(jù)能否發(fā)生質(zhì)壁分離與復(fù)原來判斷細胞的死活。（4）⑥是線粒體，是有氧呼吸的主要場所，⑩是葉綠體，是光合作用的場所。CO2→葡萄糖發(fā)生在暗反應(yīng)階段，場所是葉綠體基質(zhì)，①錯誤；葡萄糖→CO2是有氧呼吸的第一、第二階段，或者是無氧呼吸，而線粒體是不能分解葡萄糖的，線粒體分解的底物是丙酮酸，②正確；[H]+O2→H2O發(fā)生在有氧呼吸第三階段，場所是線粒體內(nèi)膜，③錯誤；H2O→[H]+O2發(fā)生在光反應(yīng)階段，場所是葉綠體的類囊體薄膜，④錯誤；氨基酸→蛋白質(zhì)發(fā)生在核糖體，而葉綠體和線粒體內(nèi)也含有核糖體，可以進行該過程，⑤錯誤；DNA→mRNA是轉(zhuǎn)錄過程，主要發(fā)生在細胞核，也可以發(fā)生在葉綠體和線粒體內(nèi)，⑥錯誤；ADP+Pi+能量→ATP可以發(fā)生在光反應(yīng)階段，也可以發(fā)生有氧呼吸的三個階段，即可以發(fā)生在線粒體和葉綠體內(nèi)，⑦錯誤；RNA→RNA是RNA的自我復(fù)制，發(fā)生在被某些病毒侵染的細胞質(zhì)基質(zhì)內(nèi)，不能發(fā)生在線粒體和葉綠體內(nèi)，⑧正確。故在圖中⑥和⑩兩種細胞器內(nèi)都不能發(fā)生的是②⑧。 5．下圖為真核細胞結(jié)構(gòu)及細胞內(nèi)物質(zhì)合成與轉(zhuǎn)運的示意圖?；卮鹣铝袉栴}: （1）圖中細胞內(nèi)含有DNA和RNA的結(jié)構(gòu)有________(填序號）。 （2）若該細胞為人的胰島B細胞，合成胰島素的場所是_______(填序號），合成后運輸?shù)絖_____(填序號）中進一步加工。 （3）新轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的mRNA經(jīng)一系列加工后穿過細胞核上的______轉(zhuǎn)運到細胞質(zhì)中。由圖可知一條mRNA可同時結(jié)合幾個①結(jié)構(gòu)，其生理作用是_________。 （4）結(jié)合示意圖以及④⑤的結(jié)構(gòu)功能分析，雖然線粒體和葉綠體有自己的DNA和核糖體，但仍然需要______控制合成某些蛋白質(zhì)或酶。 【答案】（1）④⑤⑥ （2）① ②、③ （3）核孔 同時合成多條相同肽鏈（蛋白質(zhì)） （4）細胞核 由圖可知一條mRNA可同時結(jié)合幾個①核糖體進行翻譯，同時合成多條相同肽鏈(蛋白質(zhì))。（4）雖然線粒體和葉綠體有自己的DNA和核糖體，并且能合成一部分酶和蛋白質(zhì)，但仍然需要細胞核控制合成的某些蛋白質(zhì)或酶，因此線粒體和葉綠體是“半自主”的細胞器。 6．下圖甲細胞可產(chǎn)生抗體，乙表示正在出芽的酵母菌。請回答下列問題： （1）上述甲細胞的結(jié)構(gòu)中，屬于細胞代謝和遺傳控制中心的是[　]________；按順序?qū)懗隹贵w合成與分泌過程中，經(jīng)過的細胞結(jié)構(gòu)：____________________(用數(shù)字標號和箭頭表示)。 （2）甲細胞比乙細胞代謝速率快，從結(jié)構(gòu)方面找出一條原因：_____________________。 （3）從甲細胞[5]結(jié)構(gòu)上提取了某種物質(zhì)，用非酶法處理后，加入雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色；若加入斐林試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀，則說明該物質(zhì)是________；此物質(zhì)的存在體現(xiàn)了[5]結(jié)構(gòu)具有__________________的功能。 【答案】（1）2細胞核 4→3→7→5 （2）甲細胞中線粒體(核孔、核糖體)的數(shù)量較乙細胞多(或甲細胞與外界接觸面大，或膜面積、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積大) （3）糖蛋白 進行信息交流 【解析】（1）細胞代謝和遺傳控制中心的是[2]細胞核；抗體屬于分泌蛋白，在4核糖體上合成，然后運進3內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工，通過7高爾基體的分類、包裝，最后通過5細胞膜的胞吐作用分泌。（2）據(jù)圖可知，甲細胞中線粒體(核孔、核糖體)的數(shù)量較乙細胞多(或甲細胞與外界接觸面大，或膜面積、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)面積大)，所以甲細胞比乙細胞代謝速率快。（3）從甲細胞[5]結(jié)構(gòu)上提取了某種物質(zhì)，用非酶法處理后，加入雙縮脲試劑出現(xiàn)紫色，說明該物質(zhì)含有多肽（蛋白質(zhì)）；加入斐林試劑并加熱，出現(xiàn)磚紅色沉淀，說明該物質(zhì)含有還原糖，則該物質(zhì)是糖蛋白；糖蛋白參與細胞間的信息交流。 7．圖1為動物細胞結(jié)構(gòu)示意圖，圖2表示胰島素合成、加工和分泌的過程。據(jù)圖回答下列問題： （1）圖1為動物細胞_____________(填“顯微”或“亞顯微”)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2中a、b、c分別對應(yīng)于圖1中的細胞器是_________________(填編號)。 （2）下面列舉了圖1和圖2中部分結(jié)構(gòu)和其對應(yīng)的主要成分，對應(yīng)有誤的是_________。 A．結(jié)構(gòu)①：脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、糖類 B．結(jié)構(gòu)⑤：脫氧核糖核酸、蛋白質(zhì) C．結(jié)構(gòu)a：核糖核酸、蛋白質(zhì) D．結(jié)構(gòu)c：雙層磷脂雙分子層 （3）圖1中，各種生物膜的結(jié)構(gòu)和化學成分相似，但各種膜的功能差別較大的原因是__________________________。若圖1為癌細胞，則①的顯著變化是___________，癌變后細胞周期的變化是_____。 （4）圖l細胞與洋蔥根尖分生區(qū)細胞相比：圖1細胞特有的結(jié)構(gòu)是____________(填編號)，該結(jié)構(gòu)與細胞的______________有關(guān)；后者特有的結(jié)構(gòu)是_______________。 （5）為了研究圖2所示生理過程(分泌蛋白合成與分泌的過程)，一般可采用的實驗方法是____________。 【答案】（1）亞顯微 ③⑧⑥ （2）D （3）膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同 糖蛋白減少 縮短 （4）④ 有絲分裂 細胞壁 （5）同位素示蹤法 【解析】（1）分析題圖1可知，①是細胞膜，②是線粒體，③是核糖體，④是中心體，⑤是染色質(zhì)，量的糖類，A正確；結(jié)構(gòu)⑤為染色質(zhì)，主要由脫氧核糖核酸、蛋白質(zhì)構(gòu)成，B正確；結(jié)構(gòu)a為核糖體，其主要成分是核糖核酸和蛋白質(zhì)，C正確；結(jié)構(gòu)c為高爾基體，由單層膜組成，D錯誤，故選D。（3）不同功能的生物膜含有的蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同，功能越復(fù)雜的生物膜含有的蛋白質(zhì)種類和數(shù)量越多，反之亦然，所以各種膜的功能差別較大的原因是膜上蛋白質(zhì)的種類和數(shù)量不同。癌變細胞表面的糖蛋白減少，容易擴散和轉(zhuǎn)移，癌變后細胞周期變短，細胞分裂速度加快，變成惡性增殖的細胞。（4）與洋蔥根尖分生區(qū)細胞相比，動物細胞特有的結(jié)構(gòu)是④中心體，中心體與動物細胞的有絲分裂有關(guān)；洋蔥根尖分生區(qū)細胞與動物細胞相比，特有的結(jié)構(gòu)是細胞壁。（5）研究分泌蛋白合成與分泌的過程一般采用同位素示蹤法。