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    20．二十世纪五十年代，科学家发现，细胞膜中存在着某种只允许水分子出入的通道，人们称之为水通道，但水通道到底是什么却一直不得而知．直到二十世纪五十年代中期，美国科学家彼得•阿格雷研究了不同的细胞膜蛋白，经过实验，他证明了一种被称为“水通道蛋白”的细胞膜蛋白就是人们寻找已久的水通道．如何验证彼得•阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道？请你完成下面的实验探究并回答下面的问题．
    （1）实验探究：
    ①观察：发现水分子能通过细胞膜．
    ②问题：水究竟怎样通过细胞膜？
    ③假设：“水通道蛋白”就是水通道．
    ④实验：把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后不含该蛋白质的细胞放在蒸馏水中．
    ⑤结果：前者能吸水，后者不能吸水．
    ⑥结论：“水通道蛋白”就是水通道．
    （2）为了进一步验证细胞膜上的“水通道蛋白”就是水通道，彼得•阿格雷又制出两种人造细胞膜，他将这两种人造细胞膜分别做成泡状物，然后放在水中，结果第一种泡状物吸收了很多水而膨胀，第二种则没有变化．请指出这两种人造细胞膜的化学成分的不同点和相同点．不同点：第一种含有水通道蛋白，第二种不含水通道蛋白；
    相同点：两种人造细胞膜基本骨架相同，都含有磷脂双分子层．

    分析 解答本题应根据题干中提示“如何验证彼得•阿格雷发现的“水通道蛋白”就是水通道”，就可以得出相应的实验假设；并且实验在设计的时候应设置一组对照实验，单一变量为是否去除水通道蛋白，然后观察实验结果．
    细胞膜的组成成分有磷脂、蛋白质和糖类，其中细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质或镶在磷脂双分子层表面，或嵌插于磷脂双分子层中，或贯穿于磷脂双分子层中．

    解答 解：（1）③本题是验证彼得•阿格雷发现的水通道蛋白就是水通道，从而探究水究竟是怎样通过细胞膜的．因此，假设贯穿于磷脂双分子层中水通道蛋白就是水通道．④在实验时，把含“水通道蛋白”的正常细胞和经过处理后不含该蛋白质的细胞分别放在蒸馏水中．
    ⑤结果含“水通道蛋白”的正常细胞能吸水；经过处理后不含该蛋白质的细胞则不能吸水．因此，可以说明细胞膜上的“水通道蛋白”就是“水通道”．
    （2）细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，蛋白质或镶在磷脂双分子层表面，或嵌插于磷脂双分子层中，或贯穿于磷脂双分子层中．彼得•阿格雷制成的两种人造细胞膜，其中能吸收了很多水而膨胀的是因为含有水通道蛋白，而没有变化的则不含水通道蛋白．但它们的基本骨架都是磷脂双分子层．
    故答案为：
    （1）③“水通道蛋白”就是水通道     
    ④不含该蛋白质    蒸馏水
    ⑤不能吸水    
    ⑥结论：“水通道蛋白”就是水通道
    （2）不同点：第一种含有水通道蛋白，第二种不含水通道蛋白；
    相同点：两种人造细胞膜基本骨架相同，都含有磷脂双分子层

    点评 本题考查细胞膜的结构和物质跨膜运输方式，意在考查考生的审题能力和实验设计的能力，并要求考生了解细胞膜的结构，理解物质跨膜运输的原理和方式，难度适中．

    练习册系列答案
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    （1）图中①过程用到的工具酶有 ，图中gRNA基因序列设计的主要依据是 。

    （2）科研人员可利用 （方法）将重组质粒导入猪成纤维细胞，经 过程合成Cas9核酸酶。

    （3）过程③与DNA复制相比，特有的碱基配对方式有 。

    （4）分析发现某基因敲除细胞株中MSTN基因的表达水平为正常细胞的50％，说明 。

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