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11.阅读有关生物膜结构探索历程的材料,回答相关问题.
资料1:l895年Overton在研究各种未受精卵细胞的透性时,发现脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难.
资料2:20世纪初,科学家们第一次将细胞膜从某种细胞中分离出来,化学分析表明,它们的主要成分是磷脂和蛋白质.
资料3:1925年荷兰科学家用丙酮从某种细胞中提取脂质,在空气一水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍.
资料4:1 9世纪30年代初,科学家通过实验发现细胞膜不可能是单纯磷脂分子构成,再通过实验进一步发现可能还有蛋白质,于是提出在磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说.
资料5:l959年,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗一亮一暗”的三层结构.
按照“三明治”模型,科学家经过计算认为生物膜至少厚约1 5-20nm.但电镜照片中,实际测得细胞膜的厚度约为7-1Onm.
资料6:1970年,科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞等做了一系列相关融合实验.
(1)仅通过对资料l的分析,你能对膜结构提出什么样的假说?膜是由脂质组成的(或膜含有脂质)
(2)资料2、3中要获得纯净细胞膜,最好选择哺乳动物的哪一类细胞?试简述理由:成熟的红细胞,因为哺乳动物的成熟红细胞没有细胞器膜和核膜(或其他膜结构)
(3)从资料3的实验结果可以得出什么结论?膜中的脂质分子为连续的两层(或膜含有双层脂质分子).
(4)资料4、5中,通过比较分析生物膜的计算厚度和实测厚度,科学家对膜结构模型提出了什么样的假说?细胞膜上的蛋白质应该镶嵌(或不是覆盖)在磷脂双分子层中.
(5)资料6中,科学家最早是用红色荧光染料标记人细胞的膜蛋白,用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白,进行融合实验.刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光.在37℃下经过40min,两种颜色的荧光均匀分布,这一实验现象表明组成细胞膜的蛋白质分子是可以流动的(或膜有流动性)
(6)1972年,桑格和尼克森综合以上实验,并在新的观察和实验证据基础上,提出了为大多数人所接受的流动镶嵌模型.
(7)在细胞膜的外侧,有一层由蛋白质和糖类结合形成的物质,叫做糖蛋白,它在细胞生命活动中具有重要的功能.例如与细胞表面的保护、润滑、识别有密切关系.

分析 本题是对细胞膜的制备、细胞膜的组成成分和结构的考查,回忆细胞膜的制备方法、细胞膜的组成成分和生物膜结构的探究历程,然后结合题干给出的资料进行分析解答.

解答 解:(1)脂溶性物质容易透过细胞膜,不溶于脂质的物质透过细胞膜十分困难,这说明膜是由脂质组成的(或膜含有脂质).
(2)由于哺乳动物成熟的红细胞没有细胞壁,提取膜成分比较容易,哺乳动物成熟的红细胞没有细胞器膜和核膜,提取膜成分单一,只有细胞膜因此要获得纯净的细胞膜,最好选择哺乳动物成熟的红细胞.
(3)1925年科学家用丙酮从某种细胞中提取脂质,在空气-水界面上铺展成单分子层,测得单分子层的面积恰为细胞表面积的2倍.,这说明膜中的脂质分子必然排列为连续的两层(或膜含有双层脂质分子).
(4)科学家通过实验发现细胞膜不可能是单纯磷脂分子构成,再通过实验进一步发现可能还有蛋白质,于是提出在磷脂双分子层内外两侧都有蛋白质分子覆盖的假说,罗伯特森在电镜下看到细胞膜清晰的“暗-亮-暗”的三层结构.按照“三明治”模型,科学家经过计算认为生物膜至少厚约15~20nm.但电镜照片中,实际测得细胞膜的厚度为7~10nm,由此可以推出细胞膜上的蛋白质分子应该镶嵌(或不覆盖)在磷脂双分子层中.
(5)科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞等做了一系列相关融合实验,用绿色荧光染料标记小鼠细胞的膜蛋白,进行融合实验.刚融合时,融合细胞一半发绿色荧光,另一半发红色荧光.在37℃下经过40min,两种颜色的荧光均匀分布,这一实验现象表明细胞膜上的蛋白质分子是可以移动的,因此细胞膜具有移动的流动性.
(6)1972年,桑格和尼克森综合以上实验,并在新的观察和实验证据基础上,提出了流动镶嵌模型.
(7)糖蛋白位于细胞膜的外侧,由蛋白质和糖类结合形成.糖蛋白与细胞表面的保护、润滑、识别有密切关系.
故答案为:
(1)膜是由脂质组成的(或膜含有脂质)
(2)成熟的红细胞     因为哺乳动物的成熟红细胞没有细胞器膜和核膜(或其他膜结构)
(3)膜中的脂质分子为连续的两层(或膜含有双层脂质分子)
(4)细胞膜上的蛋白质应该镶嵌(或不是覆盖)在磷脂双分子层中
(5)组成细胞膜的蛋白质分子是可以流动的(或膜有流动性)
(6)流动镶嵌
(7)糖蛋白    识别

点评 本题的知识点是生物膜结构的探究历程,意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点,把握知识间内在联系,形成知识网络结构的能力;能运用所学知识,准确判断问题的能力,属于考纲识记和理解层次的考查.

练习册系列答案
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科目:高中生物 来源: 题型:多选题

1.下列关于基因控制蛋白质合成的叙述,正确的是(  )
A.一个含n个碱基的DNA分子,转录的mRNA分子的碱基数是$\frac{n}{2}$个
B.在细胞周期中,mRNA的种类和含量均不断发生变化
C.DNA聚合酶和RNA聚合酶的结合位点均在DNA上
D.细菌的一个基因转录时两条DNA链可同时作为模板

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

2.原核生物和真核生物最本质的区别是(  )
A.细胞形态不同B.细胞功能不同
C.有无遗传物质D.有无成形的细胞核

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

19.植物叶片气孔的开放程度对其光合作用强度有较大的影响.为了探究影响气孔开闭的因素,研究人员先后进行了如下相关研究.请分析回答相关问题:
I.利用相同的蚕豆叶片,按如图1四个装置图进行预实验:

4小时后,取4组蚕豆叶片,撕取下表皮制作临时装片,显微观察每组叶片的气孔开闭情况,结果记录如表:
气孔开闭情况
组别
完全开放(%)半开放(%)关闭(%)
甲组40.042.018.0
乙组1.011.088.0
丙组21.042.037.0
丁组15.023.060.0
(1)该预实验的目的是探究K+(或Na+)、光照、pH等因素对气孔开闭的影响.
(2)请根据上表数据,在答题卡的坐标图中用柱形图表示Na+和K+对气孔开闭影响的实验结果
(3)为进一步探究Na+和Ca2+对豌豆叶片气孔开放的复合影响,请补充设计思路.
①在预实验的基础上,再取三个烧杯编号,分别加入pH为7的100ml CaCl2溶液、NaCl和CaCl2混合溶液和蒸馏水.
②取相同的蚕豆叶片,分别置于上述三个烧杯中.
③将烧杯置于适宜光照条件下照射4h.
④从上述三组叶片上撕取下表皮若干,制作临时装片,观察、记录并统计实验结果.
Ⅱ.研究人员进一步研究了不同土壤含水量条件下番茄叶片的气孔导度(气孔开放程度)和胞间CO2浓度.结果如图2.
(1)随着土壤含水量降低,气孔导度降低,胞间O02并未因光合作用消耗而降低,反而逐渐升高,对此有两种不同观点:观点一认为光合产物的输出变慢,导致细胞内光合产物积累,阻碍了CO2吸收利用;观点二认为水分亏缺导致叶绿体片层结构破坏,从而直接影响光合作用的光反应,而且不能恢复.
(2)为验证上述观点,将培养在土壤低(填“高”或“低”)含水量条件下的番茄幼苗分为两组,实验组番茄幼苗进行正常供水处理,对照组保持原有状态.若实验组番茄幼苗光合速率不能恢复,则观点二成立.
Ⅲ.研究发现,植物的气孔一般长约7-30μm,宽约1一6μm,空气中的悬浮颗粒物大小为1一90μm不等.据此分析,雾霾天气对植物的光合作用的影响是雾霾中的颗粒物可导致部分气孔被堵塞,影响二氧化碳的吸收,使光合速率减慢.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

6.表为某学校兴趣小组探究影响植物光合作用因素所做的实验.
容器植物部位光质光照强度  (klx)温度(℃)O2增加速率(mL/8小时)
1天缝葵2022120
2天世葵202215
3天世葵2022-10
4紫罗兰202280
5紫罗兰202210
(1)1号容器天竺葵产氧速率是130mL/8小时.
(2)据表可知,探究影响植物光合作用因素有植物种类、光照部位、光质.
(3)1号容器比2号容器O2增加速率大,只是因为天竺葵吸收红光比黄光多,而不是不同光质下天竺葵呼吸速率不同,为了充分证明这一结论.还要增加6号实验组,这组实验如何设计:其他条件类同3号容器的实验,只将光质变成黄光.若6号容器天竺葵的O2增加速率与3号的相同,则上述结论成立.
(4)5号容器紫罗兰的线粒体内将丙酮酸的能量转化成热能和ATP中的化学能.

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科目:高中生物 来源: 题型:解答题

16.根据以下实验内容回答问题:
①生物组织中还原糖的检测            ④生物组织中淀粉的检测
②检测花生子叶细胞内的脂肪          ⑤观察高等植物的叶肉细胞
③生物组织中蛋白质的检测            ⑥观察DNA和RNA在细胞中的分布
(1)在上述实验过程中,必须借助显微镜才能完成的是②⑤⑥(填序号);必须经水浴加热的是①(填序号).
(2)请分别选择在上述实验中所用的药品和方法:
实验①①④⑥(填序号),实验③①③⑤(填序号)
①0.1g/mLNaOH        ②0.1g/mLNaCl        ③0.01g/mLCuSO4
④0.05g/mLCuSO4       ⑤分别使用           ⑥混合后再使用
(3)实验②中所用酒精的作用是洗去浮色;实验⑥观察到RNA、DNA依次被染成红色、绿.

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

3.将具有1对等位基因的杂合子,逐代自交3次,在F3代中杂合子占总数的(  )
A.$\frac{1}{2}$B.$\frac{1}{4}$C.$\frac{1}{8}$D.$\frac{1}{16}$

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

20.下列关于动物细胞培养的叙述,正确的是(  )
A.培养保留接触抑制的细胞在培养瓶壁上可形成多层细胞
B.传代培养过程上多数细胞的细胞核型会发生改变
C.二倍体细胞的培养次数通常是无限的
D.骨髓瘤细胞可进行传代培养

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科目:高中生物 来源: 题型:选择题

1.下列关于内环境的叙述,正确的是(  )
A.HIV能破坏人体体液免疫过程,但在人体内环境中不能增殖
B.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
C.激素在体液的运输下到达各组织细胞内并发挥调节作用
D.内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利尿激素增加

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