高中生物第二章细胞的结构和生命活动素养培优练含解析苏教版必修

素养培优练(二)一、生命观念1.(结构与功能观)(2021·六安高一检测)夏季,人们饮食不洁易引起腹泻,其病原微生物主要是痢疾杆菌,下列关于痢疾杆菌的叙述正确的是()A.细胞中没有线粒体、核糖体等复杂的细胞器B.细胞中具有拟核,核内有染色质C.构成细胞壁的物质中不含纤维素,但含有由糖类和多肽结合而成的化合物D.痢疾杆菌属于原核生物,没有细胞膜【解析】选C。痢疾杆菌属于原核生物,其细胞中含有核糖体,A错误;痢疾杆菌属于原核生物,细胞中具有拟核,但拟核内没有染色质,B错误;痢疾杆菌属于原核生物,其细胞壁的主要成分是肽聚糖,不含纤维素,C正确;痢疾杆菌属于原核生物,有细胞膜,D错误。2.(信息观)(2021·随州高一检测)成熟筛管细胞内有线粒体,但无细胞核和核糖体等结构,可通过胞间连丝与伴胞细胞相通。成熟筛管细胞的作用是运输有机物。下列与筛管细胞相关的叙述不合理的是()A.能独立合成代谢所需要的酶B.通过胞间连丝进行信息交流C.运输有机物的过程需要消耗能量D.其结构能提高运输有机物的效率体现了结构与功能相适应的生命观【解析】选A。成熟的筛管细胞无细胞核和核糖体等结构,不能独立合成代谢所需要的酶,A错误;根据题意可知,筛管细胞与伴胞细胞通过胞间连丝相通,故推测其可以通过胞间连丝进行信息交流,B正确;运输有机物的过程需要消耗能量,由ATP直接供能,C正确;成熟的筛管细胞无细胞核,但有线粒体,可以提高运输有机物的效率,体现了结构与功能相适应的生命观,D正确。3.(物质与能量观)(2021·莆田高一检测)如果使用药物限制细胞膜上蛋白质的活性,则物质X的运输速率迅速下降,如果抑制呼吸作用,却对运输速率没有影响。下列关于该物质运输方式的叙述,错误的是()A.该方式是被动运输B.与甘油进入细胞的方式相同C.该方式是顺浓度梯度运输的D.葡萄糖进入红细胞通常为该种方式【解析】选B。分析题干可知,该物质运输过程中呼吸作用对运输速率没有影响,说明不需要消耗能量,但是却与细胞膜上蛋白质的活性强弱有关,说明该物质运输过程是协助扩散,为被动运输,A正确;甘油进入细胞的方式是自由扩散,方式不同,B错误;由于物质X出入细胞时不需要消耗能量,所以是顺浓度梯度运输的,C正确;葡萄糖进入红细胞需要载体,但不消耗能量,为协助扩散,D正确。4.(多选)(结构与功能观)研究发现新型冠状病毒外有包膜,这层包膜主要来源于宿主细胞膜。包膜还含有病毒自身的糖蛋白,其中糖蛋白S可与人体细胞表面的受体蛋白ACE2结合,从而使病毒识别并侵入其宿主细胞。下列相关叙述不正确的是()A.新冠病毒可以通过光学显微镜观察它的结构B.新冠病毒在空气传播过程中也能大量繁殖C.糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合过程体现了细胞膜可以进行细胞间的信息交流D.高温使新型冠状病毒的蛋白质变性,变性后的蛋白质会与双缩脲试剂发生颜色反应【解析】选A、B、C。生物病毒是一类个体极其微小的生物,需要用电子显微镜观察,A错误;新冠病毒可在空气中传播,但必须寄生在活细胞中才能大量繁殖,B错误;新型冠状病毒没有细胞结构,因此糖蛋白S与受体蛋白ACE2结合的过程不能体现细胞膜可以进行细胞间的信息交流,C错误;高温使新型冠状病毒的蛋白质变性,变性后的蛋白质肽键没有被破坏,故能够与双缩脲试剂发生颜色反应,D正确。二、科学思维5.(分析与比较)(2021·成都高一检测)如图为两种生物的细胞结构示意图,下列叙述正确的是()A.图示两种细胞中都有两种核酸B.变形虫细胞内食物泡的形成体现了膜的选择透过性C.细菌鞭毛运动所需的能量主要由线粒体提供D.细胞壁是系统的边界,水分子和溶解在水里的物质不能自由通过【解析】选A。图示两种细胞中都有DNA和RNA两种核酸,A正确;变形虫细胞内食物泡的形成体现了膜的流动性,B错误;细菌属于原核生物,其细胞中不含线粒体,C错误;细胞壁具有全透性,不是系统的边界,水分子和溶解在水里的物质能自由通过,D错误。6.(多选)(模型与建模)(2021·鹤壁高一检测)研究小组在进行病原体观察时,发现了一个特殊的单细胞生物,他们根据观察的结果绘制模式图。据图分析下列叙述合理的是()A.该生物没有染色体B.该细胞具有合成酶的能力C.该生物无细胞壁D.该生物遗传物质的水解产物是核糖核苷酸【解析】选A、B、C。图示细胞中没有细胞核,也没有染色体,只有一个环状DNA,是原核细胞,A正确;酶是活细胞合成的,每个活的原核细胞都能合成酶,B正确;该细胞没有细胞壁,C正确;真核生物和原核生物都以DNA作为遗传物质,DNA的水解产物是四种脱氧核苷酸,D错误。7.(概括与归纳)某同学欲获得纯净的细胞膜,以研究其结构与功能。请你帮助他设计一个简易的实验。(1)选择人体的________作为获取纯净细胞膜的材料来源。A.成熟的红细胞 B.神经细胞C.白细胞 D.口腔上皮细胞(2)将选取的上述材料放入________中,水会进入细胞,一段时间后细胞将破裂。

(3)再用________法获得纯净的细胞膜,上清液中含量最多的有机物________。

(4)将膜成分分离提纯后,用________试剂可以鉴定蛋白质,具体现象是______________。

(5)通过有关方法,测得多种膜的化学成分,如表:物质种类膜的类别蛋白质/%脂质/%(主要是磷脂)糖类/%变形虫细胞膜54424小鼠肝细胞膜44524人红细胞膜49438线粒体内膜76240菠菜叶绿体囊状结构膜70300①依据上表数据,请分析构成细胞膜与细胞器膜的化学物质组成上的共同点是________________________________。

②化学物质组成的主要区别有______________________________________。

【解析】(1)获得纯净的细胞膜要选择人的成熟红细胞,因为该细胞除了细胞膜,无其他各种细胞器膜和核膜,能获得较为纯净的细胞膜。(2)将成熟的红细胞放入清水或蒸馏水中,依据渗透作用原理,由于细胞内的溶液浓度大于外界溶液浓度,导致细胞吸水涨破。(3)再用离心法获得纯净的细胞膜,上清液中含量最多的有机物是血红蛋白。(4)鉴定蛋白质要用双缩脲试剂,因为蛋白质与双缩脲试剂反应出现紫色化合物,溶液变紫色。(5)①表中数据显示,细胞膜与细胞器膜的化学物质在组成上的共同点是都有磷脂和蛋白质。②化学物质组成的主要区别是细胞膜除了有磷脂和蛋白质外,还有少量的糖类,而细胞器膜不含糖类;细胞器膜蛋白质含量较高,脂质含量较低。答案:(1)A(2)蒸馏水(3)离心蛋白质(或血红蛋白)(4)双缩脲溶液变紫色(5)都有磷脂和蛋白质细胞膜除了有磷脂和蛋白质外,还有少量的糖类,而细胞器膜则不含糖类三、科学探究8.(设计实验并实施方案能力)(2021·泸州高一检测)植物生长发育的必需矿质元素有很多种,完全营养液是含有某种植物全部必需元素的营养液,沙土中含有Ni,某校研究性学习小组在进行验证Ni是植物必需矿质元素的实验时,设计了以下四组实验,你认为其中最恰当的是()【解析】选C。沙土中也含有Ni元素,缺Ni的营养液加入沙土后也具有Ni元素,A错误;植物生长发育的必需矿质元素有很多种,缺一不可,该实验中的实验组和对照组都因缺少多种矿质元素无法生长,B错误;该实验的对照组是完全营养液,实验组是缺Ni营养液,遵循对照原则和单一变量原则,C正确;该实验沙土中含有Ni元素,对照组和实验组都含有Ni元素,D错误。9.(获取数据能力)夏季采摘加工的绿茶,因茶多酚含量高等原因,茶汤滋味鲜爽度差、苦涩味重,因而饮用价值较低。为提升夏茶利用率,提高茶农收入,科研人员就生物酶对夏季绿茶加工的影响开展相关研究。(1)茶树细胞中,纤维素是________(细胞结构)的主要组成成分之一,纤维素酶通过________作用促进纤维素水解成可溶性单糖,从而增进茶汤的甜醇度。

(2)氨基酸含量的增加,可提高茶汤的鲜爽度;揉捻是制茶的第—道工序,可形成茶条并适当破坏茶叶组织,有助于改善茶叶品质。科研人员研究了不同浓度酶制剂,不同揉捻时间对茶汤中氨基酸含量的影响,结果如图。据图可知,酶液浓度小于0.5%条件下,________的处理方式效果较好;酶液浓度大于1%条件下,使用________酶的效果反而更好,推测是因为该酶______________________________________。

(3)综合上述研究结果,为解决夏季绿茶品质问题,加工中应添加________将有利于降低夏季绿茶的苦涩味。

【解析】(1)纤维素是植物细胞壁的主要成分之一,纤维素酶通过酶的催化作用促进纤维素水解成可溶性单糖。(2)据图可知,酶液浓度小于0.5%,揉捻25min,蛋白酶处理效果更好,得到的氨基酸含量更多。酶液浓度大于1%条件下,使用纤维素酶的效果更好,可能原因是纤维素酶破坏细胞壁,有助于细胞内部氨基酸的浸出。(3)综合上述研究结果可知,在夏季绿茶加工中添加纤维素酶有利于降低夏季绿茶的苦涩味。答案:(1)细胞壁催化(2)揉捻25min,蛋白酶纤维素破坏细胞壁,有助于细胞内部氨基酸的浸出(3)纤维素酶四、社会责任10.(健康生活·珍爱生命)(2021·泸州高一检测)鲁迅的小说《药》中提及的“痨病”是一种由结核杆菌侵入肺部引起的传染病,下列不属于结核杆菌特点的是()A.具有细胞壁B.具有细胞骨架C.没有染色体D.只有核糖体一种细胞器【解析】选B。结核杆菌属于原核细胞构成的原核生物,具有细胞壁,A不符合题意;细胞骨架是真核细胞内的结构,结核杆菌为原核细胞构成的原核生物,B符合题意;结核杆菌属于原核细胞构成的原核生物,没有染色体,C不符合题意;结核杆菌属于原核细胞构成的原核生物,细胞内只有核糖体一种细胞器,D不符合题意。11.(健康生活·珍爱生命)真核生物细胞内通过溶酶体途径对细胞内受损的蛋白质、细胞器或入侵的病原体进行降解并回收利用的过程如图所示。请回答问题:(1)真核细胞内,自噬小泡经常出现在滑面内质网周围,说明自噬小泡膜的来源很可能是______________。图示过程中,自噬体与溶酶体融合的事实体现了生物膜结构的________性。

(2)根据图示过程推测。①丙肝病毒(HCV)感染的肝细胞内出现自噬体大量堆积现象,原因可能是丙肝病毒(HCV)________(填“促进”或“抑制”)了溶酶体与自噬体的融合。

②癌细胞中热休克蛋白比正常细胞内的含量多,原因可能是在癌细胞中,热休克蛋白增多________(填“促进”或“抑制”)了细胞自噬,致使溶酶体降解产物________,为癌细胞自身代谢提供更多________,进而利于癌细胞在营养条件恶劣条件下生存。据此,提出治疗癌症的思路:__

___________________。

【解析】(1)根据自噬小泡经常出现在滑面内质网周围可知,说明自噬小泡膜很可能来自滑面内质网。自噬体与溶酶体的融合过程体现了生物膜的流动性。(2)①丙肝病毒(HCV)感染的肝细胞内出现自噬体大量堆积现象,说明感染HCV后,自噬体不能与溶酶体融合,导致自噬体出现大量堆积,故推测丙肝病毒(HCV)抑制了溶酶体与自噬体的融合。②癌细胞代谢较旺盛,需要的营养物质较多,癌细胞中热休克蛋白较多,可以促进细胞自噬,溶酶体降解产物增多,为癌细胞自身代谢提供更多原料,进而利于癌细胞在营养条件恶劣条件下生存。因此,可以通过研究药物抑制热休克蛋白的活性来抑制癌细胞的增殖,以治疗癌症。答案:(1)(滑面)内质网流动(2)①抑制②促进增多(物质)原料研究药物抑制热休克蛋白的活性或者抑制其受体的活性【补偿训练】(健康生活)如图是物质跨膜运输的示意图,其中①～④表示物质,a～d表示运输方式。回答下列相关问题:(1)①表示______________,b、d分别表示______________和______________,水进出细胞的方式是______________(填图中字母)。(2)钾离子带有电荷,不能通过自由扩散穿过①,需要通过细胞膜上的[③]______________和[④]______________进行运输,这两种跨膜运输方式的区别是

____________________。(3)科学研究发现,在心肌和血管壁平滑肌细胞膜上都有钙离子通道,像一扇大门一样控制钙离子的出入。细胞内钙离子浓度升高,可以引起细胞收缩,使血管阻力增大,血压升高。某治疗高血压的药物为二氢吡啶类钙通道阻滞剂,请分析该药物治疗高血压的作用原理

________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)据图分析可知,①表示磷脂双分子层,b、d分别表示协助扩散和主动运输,水进出细胞的方式是a、c两种方式,即一种是通过简单扩散运输,另一种是通过水通道运输。(2)钾离子带有电荷,不能通过简单扩散穿过①,需要通过细胞膜上的[③]通道蛋白和[④]载体蛋白进行运输,这两种跨膜运输方式的区别是前者是协助扩散,不需要消耗能量、是顺浓度梯度转运;后者是主动运输,消耗能量,是逆浓度梯度转运。(3)细胞