(8分,除标明外,每空1分)下列是某生物兴趣小组的一个问题探究实例:
1925年,高特和戈来格尔用丙酮提取出细胞膜上的磷脂,并将它在空气和水的界面上铺成单分子层,发现这个单分子层的面积相当于原来红细胞表面积的2倍。据此,学生得出了细胞膜是由连续的两层磷脂分子组成的推论。
细胞膜上的磷脂分子应该怎么排列呢?
背景知识:磷脂分子的头部亲水,尾部疏水(图-1)
如果把一滴油滴在水面上,形成“——水”界面,“油——水”界面上磷脂分子的排列是什么样的呢?(结果如图-2)
如果把一滴油滴在水面上,再高速振荡,形成油水乳液,油水乳液中磷脂小滴的结构又会是什么样的呢?(结果如图-3)
(1)图-3中A的主要成分是水还是油?______。
(2)请根据探究-1和探究-2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况,在图-4中绘出其简图(片段)。
(3)根据图-4所示结果,科学家利用纯磷脂制成“脂质体”,作为细胞模型。将“脂质体”放置于清水中,一段时间后发现,“脂质体”的形态、体积都没有变化。
①这一事实表明______。进一步根据细胞膜的化学成分分析推测,水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散,它最可能与膜上的蛋白质有关。
②彼德·阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28,并证明它是一种“水通道蛋白”。请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。
③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”,若要使钾离子通过,则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质?______。
(16分)下图为细胞的亚显微结构模式图,请据图回答:
(1)上图属于真核细胞的是。
(2)将上图三种细胞分别置于清水中,三种细胞的形态变化最大的是,主要原因是。若将甲细胞置于30%的蔗糖溶液中,则甲细胞中会发生[]与[]分离的现象。
(3)如果在乙图所示的细胞中注射一定量的用于合成物质⑦的用3H标记的亮氨酸,则被标记的亮氨酸在该细胞中出现的先后顺序是:②→(填序号)。
(4)若丙图中①表示某种细胞器,则乙图中表示该细胞器的序号是。
(5)已知乙细胞的某种功能蛋白质,它是由核基因控制合成的。若把有关基因通过基因工程导入丙细胞内,也指导合成了相应的蛋白质,但此蛋白质即使在外界条件适宜的情况下也不具备正常的功能,可能的原因是。
(16分)甲图为某植物细胞的亚显微结构模式图;乙图为甲中的两种膜结构,以及发生的生化反应;丙图为某高等动物的分泌细胞。请据图回答。
(1)假设甲图细胞为洋葱鳞片叶外表皮细胞,多画的结构有(填图中标号) 。
(2)请写出一种鉴定甲细胞是否为活细胞的实验方法:。
(3)图乙中的两种生物膜分别存在于图甲的和(填标号)中,两种生物膜除产生上述物质外,还均可产生的物质是。
(4)影响图乙中两种膜上生化反应的主要环境因素分别是和。
(5)若已知丙细胞的分泌物是蛋白质类物质,除消化酶外,还可能是、
等。
请分析下表,回答有关的实验问题。
| 实验 |
观察对象 |
实验试剂 |
实验结果 |
| A |
花生子叶细胞的脂肪颗粒 |
苏丹Ⅲ染液、50%酒精溶液 |
脂肪颗粒被染成橘黄色 |
| B |
人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布 |
甲基绿吡罗红染液 |
细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积 |
| C |
人口腔上皮细胞中的线粒体 |
健那绿染液 |
线粒体呈现蓝绿色 |
| D |
哺乳动物成熟红细胞 |
蒸馏水 |
细胞吸水涨破 |
| E |
紫色洋葱鳞片叶外表皮 |
解离液、0.3g/mL蔗糖溶液、清水 |
质壁分离及复原 |
| F |
洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂 |
龙胆紫溶液 |
间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色 |
(1)上述实验结果的归纳,正确的有(填字母)。请对不正确的实验结果加以订正。
(2)实验B和实验F在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验B用盐酸可改变的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使分离,有利于DNA与染色剂结合;实验F用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度,处理材料时的温度和。
(3)A组实验中使用50%酒精的目的是。
(4)D组的实验材料除了用于观察动物细胞吸水涨破的现象外,还可以用于制备
和提取分离。
下图是患甲病(显性基因为A,隐性基因为a)和乙病(显性基因为B,隐性基因为b)两种遗传病的系谱图,据图回答:
(1)甲病的遗传方式是__________。
(2)若II5与一正常人婚配,则其子女患甲病的概率为__________。
(3)已知II1不是乙病的携带者,由此可以确定乙病的致病基因位于__________染色体上。
(4)III2基因型为__________。
(5)若III1与III4结婚,则所生孩子患病的概率为__________,所以我国婚姻法禁止这种婚配方式。
寄生在某种鸟的羽毛中的羽虱大量繁殖会造成鸟的羽毛失去光泽和尾羽残缺不全,影响雄鸟的求偶繁殖。
(1)若该种群中对羽虱具有抵抗力的个体AA和Aa分别占20%和40%,则a基因的基因频率为__________。
(2)左下图是该种群一段时间以后相关基因频率的变化趋势,由图可知__________(填数字)代表A基因频率的变化,__________(填数字)代表a基因频率的变化。
(3)研究者认为雄鸟能否吸引雌鸟到它的领土筑巢,与雄鸟尾羽长短有关,为了验证这个观点,做了如下实验,结果如右上图所示。
①将若干只尾羽长度相似且生长状况一致的雄鸟均分成A、B、C三组,B组雄鸟的尾羽不做任何处理,作为对照。将__________组雄鸟的尾羽剪短,把剪下来的尾羽用黏合剂粘在另一组雄鸟的尾羽上。给三组雄鸟带上标志后放归野外进行观察。
②实验结论:______________________________。