2003年研究细胞水通道和离子通道的科学家获得了诺贝尔化学奖。科学家研究细胞膜上的各种蛋白质时,通过测定氨基酸序列及其相应的DNA序列,发现了一种细胞水通道蛋白,并推测细胞渗透吸水、失水过程中,水分子进出细胞需通过此通道。为验证这一假设,科学家得到了如下材料:
A.分离纯化的水通道蛋白; | B.含有水通道蛋白的细胞 |
C.去除水通道蛋白的细胞; | D.蒸馏水 |
E.磷脂双分子层构成的内含水溶液的球状体(其膜结构能与加入的蛋白质结合);
某生物小组同学设计了以下实验研究水通道:取两只培养皿,加入一定量的蒸馏水,一只放入一定量含有水通道蛋白的细胞,另一只放入一定量的除去水通道蛋白的细胞,在相同的条件下放置一段时间后用显微镜观察。加入水通道蛋白的细胞吸水胀破,不含有水通道蛋白的细胞,保持原状。
结论:水分子通过水通道蛋白进入细胞内部。
(1)此实验的目的是______________________________________________________。
(2)选取科学家找到的材料设计另外一个实验,验证科学家提出的假设。
方法:_______________________________________________________
____________________________________________________________________
预计将出现的现象:______________________________________________。
结论:____________________________________________
某生物兴趣小组同学设计实验对过量使用生长激素可降低胰岛B(β)细胞的敏感度进行验证。
实验材料:健康小鼠若干只、生长激素溶液、胰岛素溶液、生理盐水、血糖含量检测仪、注射器等。
(1)分析变量:自变量是____________________;检测指标是血糖含量。
(2)实验步骤:
①将生理状况相似的健康小鼠随机均分为两组,编号为甲、乙,同时______________,检测其血糖含量并作记录,作为初次测量值。
②甲组小鼠注射过量的生长激素,乙组小鼠注射等量的生理盐水。
③一段时间后,检测两组小鼠的血糖含量并与________进行比较。
④预期结果(请在坐标图中绘出两组可能出现的结果)。
⑤为探究生长激素的确是通过降低胰岛B(β)细胞的敏感度,导致胰岛素分泌不足引起的高血糖,请在上述实验的基础上构建实验思路进行二次实验__________________________________________________________________________________________。
如图是反射弧结构模式图。A.b分别是放置在传出神经和骨骼肌上的电极,用于刺激神经和骨骼肌;c是放置在传出神经上的电位计,用于记录神经兴奋电位;d为神经与肌细胞接头部位,是一种突触。
(1)用a刺激神经,产生的兴奋传到骨骼肌引起的收缩________(属于或不属于)反射。
(2)用b刺激骨骼肌,________(能或不能)在c处记录到电位。
(3)正常时,用a刺激神经会引起骨骼肌收缩;传出部分的某处受损时,用a刺激神经,骨骼肌不再收缩。根据本题条件,完成下列判断实验:
①如果_______________________________________________________________,表明传出神经受损。
②如果___________________________________________________________,表明骨骼肌受损。
③如果___________________________________________,表明部位d受损。
(除标注外,其余每空1分,共10分)成熟的植物细胞具有中央大液泡,可与外界溶液构成渗透系统进行渗透吸水或渗透失水。图甲表示渗透装置吸水示意图,图乙表示图甲中液面上升的高度与时间的关系,图丙表示成熟的植物细胞在某外界溶液中的一种状态(此时细胞有活性)。请回答下列问题:
(1)由图甲漏斗液面上升可知,实验初始时c两侧浓度大小是a b(填“大于”“小于”或“等于”)。由图乙可知漏斗中溶液吸水的速率在 (填“升高”或“下降”),最终液面不再上升。当液面不再上升时,c两侧浓度大小是a b(填“大于”“小于”或“等于”)。
(2)图丙中由 (填序号)构成的结构相当于图甲中的c结构,结构②当中充满的液体是 。此时细胞液的浓度与外界溶液的浓度大小关系是 。
A.细胞液>外界溶液 | B.细胞液<外界溶液 |
C.细胞液=外界溶液 | D.都有可能 |
(3)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入清水当中,发现液泡的体积增大,说明细胞在渗透吸水,细胞能否无限吸水? ,原因是 ___________________
(4)把一个已经发生质壁分离的细胞浸入低浓度的蔗糖溶液中,发现液泡的体积在增大。当液泡的体积不再增大时,细胞液的浓度是否一定和外界溶液的浓度相等? 。
(除标注外,其余每空1分,共10分)现有人的成熟红细胞、人的口腔上皮细胞、蛙的红细胞、鸡肝研磨液等生物材料及蒸馏水、0.9%生理盐水和相关用具,请根据以上材料,完成下列实验设计并分析有关问题。
(1)为获得纯净的细胞膜,应选取上述材料中的 做实验。选用该材料的原因是它 。
(2)将选取的上述材料放入盛有 的容器中,由于 作用,一段时间后细胞将________
破裂。
(3)有人发现,在一定温度条件下,细胞膜中的磷脂分子均垂直排列于膜表面。当温度上升到一定程度时,细胞膜的磷脂分子有75%排列不整齐,细胞膜的厚度变小,而膜的表面积扩大,膜对离子和分子的通透性提高。对上述实验现象的合理解释是 。
(4)生物膜具有控制物质进出的功能,请根据以下材料设计实验,验证膜的选择透过性。
材料:红玫瑰、质量分数为15%的盐酸、蒸馏水、培养皿、量筒。
实验步骤:
①取适量的玫瑰花瓣, ,分别加入培养皿中;
②A组加入 ,B组加入等量的质量分数为15%的盐酸;
③ 。
(除标注外,其余每空1分,共7分)如图表示蛋白质合成、加工、运输、分泌的途径,请据图回答下列问题:
(1)该过程发生在 (填“原核”或“真核”)细胞中。
(2)图中含有磷脂的细胞器有 。溶酶体的形成和
(细胞器的名称)有关,溶酶体能够吞噬并杀死侵入细胞内的病毒和病菌,是因为其内部含有 。
(3)蛋白B空间结构的形成与 (细胞器的名称)有关,受体K的作用是 。