1、高中生物学必修一课后问题答案第1章 走近细胞第1节细胞是生命活动的基本单位教材第2页问题探讨1.提示：可以将大熊猫和冷箭竹几种器官、组织制成装片或切片，在显微镜下观察这些组织是否由细胞构成；或者，查阅科学研究文献，把科学家已经获得的研究结果作为证据。2.提示：评价时注重证据获取的可行性和科学性。教材第34页思考讨论1.通过对动植物体的解剖和显微观察获得证据，通过归纳概括形成结论。2.可信。因为在细胞学说的建立过程中，科学家不仅运用了不完全归纳法，还揭示了动植物的个体与细胞的内在规律性关系(如细胞是动植体生命活动的基本单位，动物体是由受精卵这个细胞发育而成的)，这样的科学归纳比一般的不完全归纳更
2、具可信度。这一结论，实际上是阐释了植物和动物在结构上的一致性，由此突破了植物学和动物学之间的壁垒，也推动了人们对细胞开展深入的研究。3.“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”，这暗示着人的身体的每个细胞都凝聚着漫长的进化史；细胞学说主要阐明了生物界的统一性，因为它揭示了动物和植物的统一性，从而阐明了生物界的统一性。4.通过分析细胞学说建立的过程，领悟到科学发现具有以下的特点：(1)科学发现需从观察入手。(2)科学发现的过程离不开技术的支持。(3)科学理论的形成需要观察与归纳概括的结合。(4)科学学说的建立是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。教材第7页思考讨论1.叶的表皮细胞主要起保护作用；心
3、肌细胞是心脏的重要组成部分，众多心肌细胞收缩、舒张使心脏得以搏动。2.冷箭竹的光合作用在含有叶绿体的细胞中进行，大熊猫的血液运输氧的功能是靠红细胞完成的。3.大熊猫和冷箭竹繁殖后代关键靠生殖细胞。4.生物圈的碳氧平衡与地球上所有生物细胞的生命活动都有关系，因为基本上每个细胞都要进行呼吸作用消耗氧气和释放二氧化碳，而绿色植物的一些细胞和蓝细菌能进行光合作用吸收二氧化碳和释放氧气。正因为有了细胞的呼吸作用和光合作用，才能保持生物圈中的碳氧平衡。教材第8页练习与应用【概念检测】1.(1)(2)(3)叶绿体是一种细胞器而不是一种细胞。离体的叶绿体在一定的条件下能释放氧气，说明这一生理过程单个叶绿体也能
4、完成，不支持“细胞是生命活动的基本单位”这一观点。(4)2.C多细胞生物的每个细胞只能完成特定的生命活动。3.(1)人体皮肤纵切片：本切片图中可见上皮组织的细胞、角质层细胞(死亡)和皮下结缔组织中的多种细胞。迎春叶横切片：表皮细胞(保护)、保卫细胞(控制水分蒸发和气体进出)、叶肉细胞(光合作用)、导管细胞(运输水和无机盐)、筛管细胞(运输有机物)等。(2)动植物细胞的共同点：都有细胞膜、细胞质和细胞核。不同点：植物细胞有细胞壁、液泡，有些植物细胞还有叶绿体。(3)因为人体皮肤和迎春叶都是由多种组织组成的。例如，人体皮肤由上皮组织、结缔组织、神经组织和肌肉组织组成，这些不同的组织按照一定的次序结
5、合在一起构成行使保护等功能的器官。【拓展应用】1.能。如在显微镜下观察草履虫、人口腔上皮细胞、酵母菌细胞，发现这些细胞都有细胞膜、细胞质和细胞核，于是得出了单细胞生物都有细胞膜、细胞质和细胞核的结论；在显微镜下观察人的口腔上皮细胞，心肌细胞、神经细胞，发现这些细胞都有细胞核，于是得出人体所有细胞都有细胞核的结论。在使用这种方法时也需要注意存在例外的可能，如人的成熟的红细胞没有细胞核。2.病毒不能独立进行代谢活动，只能在活细胞内寄生，依靠活细胞完成各项生命活动，所以说无细胞结构的病毒的生活离不开细胞。3.不能。细胞学说支持生物进化的观点。新细胞由老细胞产生，老细胞由更老的细胞产生，如此上溯，现代
6、生物的细胞都是远古生物细胞的后代，小小的细胞内部，凝聚着数十亿年基因的继承和改变。每个细胞，每个生物，都是历史的产物。第2节细胞的多样性和统一性教材第9页问题探讨1.从图中至少可以看出5种细胞，它们分别是红细胞、白细胞、口腔上皮细胞、洋葱根尖细胞和洋葱表皮细胞。这些细胞共同的结构有细胞膜、细胞质和细胞核(植物细胞还有细胞壁，人的成熟红细胞没有细胞核)。2.提示：细胞具有不同的形态结构是因为生物体内的细胞所处的位置不同，功能不同，这是细胞分化的结果。例如，红细胞呈两面凹的圆饼状，这有利于与氧气充分接触，起到运输氧气的作用；洋葱表皮细胞呈长方形，排列紧密，起到保护作用。教材第910页探究实践1.使
7、用高倍镜观察的步骤和要点：(1)首先用低倍镜观察，找到要观察的物像，移到视野的中央；(2)转动转换器，用高倍镜观察，并轻轻转动细准焦螺旋，直到看清楚物像。2.这些细胞在结构上的共同点：有细胞膜、细胞质和细胞核，植物细胞还有细胞壁。各种细胞之间的差异和产生差异的可能原因：这些细胞的位置和功能不同，其结构与功能相适应，这是个体发育过程中细胞分化产生的差异。3.从大肠杆菌的电镜照片可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，大肠杆菌细胞外有鞭毛等。教材第11页旁栏思考题“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义；“真核细胞”中的“真”字指“真正”的含义；从进化的视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的
8、。教材第12页练习与应用【概念检测】1.(1)真菌是真核生物。(2)原核生物中的蓝细菌是自养生物，其他大多数细菌是异养生物。(3)原核生物是单细胞生物，真核生物大多数是多细胞生物，少数是单细胞生物，如草履虫、变形虫。2.D细菌是原核生物，没有成形的细胞核和染色体；草履虫、衣藻、变形虫是真核生物，有细胞核和染色体。衣藻、细菌有细胞壁，草履虫、变形虫没有细胞壁。草履虫、衣藻、变形虫、细菌都有细胞膜、细胞质、遗传物质、储存遗传物质的场所。3.根瘤菌细胞是原核细胞，植物细胞是真核细胞，根据有无由核膜包被的细胞核可以区分根瘤菌细胞与植物细胞。【拓展应用】1.细胞学说可以解释细胞为什么具有统一性。细胞通过
9、分裂产生新细胞，所有的细胞都来源于先前存在的细胞。细胞的多样性是细胞分化的结果，细胞的结构与功能相适应。2.(1)支原体与动物细胞结构的区别是支原体没有成形的细胞核，只有裸露的DNA和核糖体一种细胞器。(2)与细菌相比，支原体没有细胞壁。(3)支原体是原核生物。教材第14页复习与提高一、选择题1.C细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。2.D原核生物最明显的标志是没有核膜包被的细胞核。沙眼衣原体是原核生物，通过电子显微镜观察它是否具有核膜包被的细胞核可以确定其是否为原核生物。3.D生态系统属于生命系统。4.C原核细胞虽然结构简单，但是依然具有多样性，A错误；原核细胞与真核细胞之间具有
10、统一性，B错误；新细胞是由老细胞分裂产生的，D错误。二、非选择题1.画概念图3个问号分别表示的连接词从左到右依次是不具有、具有、具有。2.(1)细胞膜、细胞质、细胞核(或储存遗传物质的场所)(2)眼虫、衣藻含有叶绿体，能进行光合作用，衣藻还有细胞壁变形虫、草履虫具有细胞膜、细胞质和成形的细胞核.不具有细胞壁(3)眼虫有叶绿体，与植物细胞类似；眼虫有眼点能感受光的刺激，有鞭毛，能运动，这些特征与动物类似。从以上分析可以看出，眼虫与植物和动物都有相同之处，说明眼虫可能是与植物、动物共同祖先很接近的生物3.(1)可以有不同答案。因为细胞是基本的生命系统，科学家一般将人工合成生命定义为人工组装细胞，从
11、这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒还不能称为人工合成生命。病毒是生物大分子构成，并且能自我复制，具备生物的一些基本特征，因此在生物学上一般认为它是不同于动物、植物、真菌和原核生物的一类特殊的生物，从这个意义上说，人工合成脊髓灰质炎病毒也可以视为人工合成生命。本题的目的不是让学生在知识层面获得一个标准答案，而是活跃思维，认识生物界的复杂性。(2)人工合成病毒的研究，其意义具有两面性，用绝对肯定或绝对否定的态度都是不全面的。从肯定的角度看，人工合成病毒可以使人类更好地认识病毒，例如，研制抵抗病毒的药物和疫苗，从而更好地为人类的健康服务；从否定的角度看，人工合成病毒的研究也可能会合成某些对人类有害
12、的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些人用作生物武器，将给人类带来灾难。第2章 组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物教材第16页问题探讨开放性问题，答案合理即可。如“为什么组成地壳和细胞的各种元素的相对含量差异很大。”教材第16页思考讨论1.在玉米细胞和人体细胞中含量较多的四种元素是一样的，都是C、H、O、N。这是因为玉米和人都是生物，组成它们的主要成分是水、糖类、脂质和蛋白质等物质，这些物质含有C、H、O，蛋白质中还含有大量的N。2.提示：细胞中有些元素含量很少，但是却有重要作用，如在玉米细胞干重中，S只有0.17%，Mg只有0.18%，但很多蛋白质都含有S，叶绿体中的叶绿素分子中含有
13、Mg，如果缺少S或Mg，细胞就不能合成这些蛋白质或叶绿素。3.提示：玉米细胞中氧元素的含量明显高于人体细胞，而氮元素的含量明显低于人体细胞，这说明玉米细胞和人体细胞中的不同有机物的含量有差别，如玉米细胞中的糖类要多一些，而人体细胞中的蛋白质的含量要多一些；Ca的含量也有区别，这与玉米和人体的物质和结构组成有关。教材第17页旁栏思考题提示：梨的果实细胞中含较多的糖类和水等，不含叶绿素。教材第1819页探究实践1.略。2.开放性问题，答案合理即可。3.不同生物材料中有机化合物的种类、含量有差异，因此在日常膳食中要遵循“多样、均衡”的原则，满足机体生命活动的需要。教材第1819页练习与应用【概念检测
14、】1.(1)组成细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到，没有一种化学元素为细胞所特有。(2)微量元素的作用并不微小。(3)不同种类的细胞的组成元素和化合物种类基本相同，这体现了细胞的统一性；不同种类的细胞的组成元素和化合物含量往往有一定差异，这体现了细胞的多样性。2.3.C人体细胞中含量最多的有机化合物是蛋白质。4.B组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，没有一种化学元素是生物界所特有的，这说明了生物界与无机自然界具有统一性。【拓展应用】1.细胞是生命活动的基本单位，虽然组成细胞的元素来自无机环境，但是构成细胞的主要元素C、H、O、N含量与无机环境差异很大，这与细胞内的有机化合物如糖类
15、、脂质、蛋白质和核酸有关。2.不能。生命系统内部是一个严谨有序的结构，不是物质随意堆砌而成的。第2节细胞中的无机物教材第20页问题探讨1.水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。2.表中氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氧钾、碳酸氢钠为无机盐。无机盐在细胞中起重要作用，是细
16、胞中某些复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。教材第21页旁栏思考题略。教材第22页思考讨论1.植物光合作用的正常进行离不开叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，Mg对于绿色植物的光合作用有重要意义。缺Mg时叶绿素的合成受到阻碍，从而影响光合作用。2.提示：人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红素(血红蛋白的组成成分)的分子结构中不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血症是一种常见的贫血症。3.提示：这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少
17、的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物(如核酸、ATP等)和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会影响蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺P的植株叶片颜色异常，并且长得矮小，结实率低。教材第22页旁栏思考题提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是NaCl。虽然Na和Cl在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。世界卫生组织(WHO)推荐每人每天食盐摄入量以5 g为宜。据中国居民营养与慢性病状况报告(2015)显示，虽然我国居民平均每天烹调用盐在2012年
18、比2002年下降了1.5 g，但还是达到了10.5 g，而且中老年群体食盐消费量明显高于青少年群体。摄入盐过多对人类健康的危害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。该思考题可以让学生体会到适度与平衡的重要性。教材第22页练习与应用【概念检测】(1)自由水是良好的溶剂，能参与物质运输和化学反应，结合水是细胞结构的重要组成部分。(2)自由水与结合水的含量与新陈代谢有关，同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量低。(3)将作物秸秆充分晒干后
19、，其体内剩余的物质主要是有机化合物。【拓展应用】1.质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以质量分数为0.9%的氯化钠溶液叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。2.水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。第3节细胞中的糖类和脂质教材第23页问题探讨1.糖类是细胞生命活动所需要的主要能源物质。2.这说明细胞可以将葡萄糖转化为脂肪
20、。教材第24页旁栏思考题糖尿病病人饮食中，米饭、馒头等主食也需限量，是因为其中富含淀粉，淀粉经消化分解后生成葡萄糖，进而使血糖升高。教材第25页批判性思维除淀粉外的复杂糖类，如纤维素、果胶等，被称为膳食纤维。膳食纤维大量存在于蔬菜、水果、海藻和粮食(特别是粗粮)等植物性食物中；它们既不能被肠道消化、吸收，也不能产生能量，只是肠道里的匆匆过客，最终混在食物残渣里，随着粪便一起排出体外。但膳食纤维能够促进胃肠的蠕动和排空。所以，多吃一些富含膳食纤维的食物，排便就会通畅，并且减少患大肠癌的机会；还有利于降低过高的血脂和血糖等，从而有利于维持心脑血管的健康、预防糖尿病、维持正常体重等。由于膳食纤维具有
21、如此重要的保健作用，因此一些科学家把它称作人类的“第七类营养素”。教材第26页思考讨论1.脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、内脏器官周围。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。2.花生、油菜、向日葵、松子、核桃、蓖麻等植物都含有较高的脂肪，这些植物的脂肪多储存在它们的种子中。3.脂肪除了可以储存大量能量，还具有隔热、保温和缓冲的作用，可以有效地保护动物和人体的内脏器官。4.提示：当人类过多地摄入脂肪类食物又缺少运动时，就有可能导致肥胖、高血压。另外体内脂肪过多将增加内脏器官尤其是心脏的负担。教材第27页旁栏思考题细胞中的糖类和脂质是可以相互转化的。当北京鸭摄入的糖类过多时，糖类在鸭体内
22、就转变成了脂肪，并在皮下组织等处储存起来。教材第27页练习与应用【概念检测】1.(1)磷脂是构成细胞膜的重要成分，也是构成各种细胞器膜的重要成分。(2)纤维素主要存在于植物细胞中，动物细胞中不含纤维素。(3)淀粉是植物细胞内的储能物质。2.C糖原是动物细胞中的多糖，淀粉是植物体内的储能物质，纤维素是所有植物细胞的细胞壁的主要组成成分。蔗糖和麦芽糖是植物细胞中的二糖。【拓展应用】1.(1)减少甜味食品摄入，如含蔗糖(白砂糖、绵白糖、冰糖、红糖)、葡萄糖和果糖等的食物。减少油炸食品和肥肉的摄入。(2)少食多餐，切忌暴饮暴食。食物种类多样化，保证营养均衡。避免或尽量减少油炸、油煎、油焖、糖醋、腌制、
23、酱汁等高油高糖高盐食品。避免或尽量少吃零食，学会观看食物配料表，食品添加剂多的食物尽量避免，合理搭配营养素比例。烹调方式尽量选择煮、蒸、炖、烩等少油方式。2.糖类是生物体主要利用的能源物质，尤其是大脑和神经所利用的能量必须由糖类来供应。脂肪是非极性化合物，可以以无水的形式储存在体内。虽然糖原也是动物细胞的储能物质，但是它是极性化合物，是最高的水合形式，在机体内储存时所占体积相当于等重量的脂肪所占体积的4倍左右。脂肪与糖类氧化相比，在生物体细胞内脂肪的氧化速率比糖类慢，而且需要消耗大量氧气。此外，糖类氧化既可以在有氧条件下进行，也可以在无氧条件下进行，所以对于生物体的生命活动而言，糖类是主要能源
24、物质，而脂肪是主要储能物质。第4节蛋白质是生命活动的主要承担者教材第28页问题探讨1.用某些动物组织提取的胶原蛋白制作手术缝合线，能够被人体组织吸收，是因为组成动物和人体的胶原蛋白是相似的物质。2.提示：这种手术缝合线要变为小分子物质才能被吸收，初中学习过食物中的蛋白质是要分解为氨基酸才能被吸收，因此说蛋白质在化学组成上应该可以分为更小的分子。教材第29页思考讨论1.每个氨基酸都有氨基和羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。2.“氨基酸”代表了氨基酸分子结构中主要的部分氨基和羧基。教材第31页思考讨论1.氨基酸脱水缩合形成二肽、三肽多肽；一条肽链按照一定形态，盘曲、折叠构成空间
25、结构，多条肽链聚集形成复杂的空间结构。2.食物中的蛋白质要经过蛋白酶和肽酶等多种水解酶的作用，才能分解为氨基酸。这些氨基酸进入人体细胞后，要形成二肽、三肽到多肽，由多肽构成人体的蛋白质。人体的蛋白质与食物中的蛋白质不一样。3.10个氨基酸能够组成2110条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排列顺序以及肽链盘曲折叠方式和形成的空间结构不同是蛋白质多种多样的原因。教材第32页练习与应用【概念检测】1.(1)(2)氨基酸通过脱水缩合的方式形成的是肽链，肽链需进一步盘曲、折叠才能形成蛋白质。(3)蛋白质可以分布在细胞外或者细胞膜上。(4)2.A3.A构成蛋白质的氨基酸分子中至少含有一个氨基(NH2)
26、和一个羧基(COOH)，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。4.B胆固醇的本质是固醇，它是脂质的一种。【拓展应用】1.提示：食物中的蛋白质是大分子有机物，它们都要被消化成细胞可以吸收的小分子物质才能被人体吸收，这些小分子都要在人体细胞内重新合成不同的蛋白质，在人体内执行不同的功能。2.(1)544(2)如图所示(3)提示：蛋白质的结构会影响其功能，如果氨基酸的顺序发生了改变，不一定还具有脑啡肽的功能。3.必需氨基酸是人体细胞不能合成的氨基酸，必须从食物中获得，因此在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，人们注重其中必需氨基酸的种类和含量。第5节核酸是遗传信息的携带者教材第34页问题
27、探讨1.人的遗传信息储存在DNA分子中，而每个人的遗传信息都有所区别，因此DNA能够提供犯罪嫌疑人的信息。2.提示：DNA鉴定技术还可以运用在亲子鉴定上。在研究人类起源、不同类群生物的亲缘关系等方面，也可以利用DNA鉴定技术。教材第36页练习与应用【概念检测】1.(1)DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，RNA的基本组成单位是核糖核苷酸。(2)对真核生物来说，遗传物质除位于细胞核中，还位于线粒体、叶绿体中。对于原核生物来说，遗传物质位于细胞质中。(3)构成DNA的单体是脱氧核苷酸。2.C组成DNA的五碳糖是脱氧核糖。3.C甘油不是核苷酸的组成成分，一个核苷酸由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子
28、磷酸组成。4.C豌豆叶肉细胞中的核酸有DNA和RNA，含有的碱基种类为A、G、C、T、U，共5种。【拓展应用】(1)“一切疾病都与基因受损有关”过于绝对，疾病有的是基因受损导致的，还有很多疾病是由细菌等病原体导致的。“基因是核酸片段”属于错误说法，核酸包括DNA和RNA，除少数病毒外，生物的基因是DNA上有遗传效应的片段。“补充某些特定的核酸，可增强基因的修复能力”这是混淆概念关系以误导消费者。人们吃的食物中已经含有很多核酸，不需要额外补充核酸，核酸也不是人体需要的营养物质；人体内不缺乏合成核酸的原料；人体细胞不会直接利用外来核酸，无论是食物中的核酸，还是补充特定的核酸，都不能直接被细胞利用，
29、都要被消化系统内的酶分解后才能被人体细胞利用；细胞内的基因修复有复杂的机制，补充核酸不会增强基因修复能力。(2)提示：向推销人员询问该核酸保健品的成分、功效，及如何起到保健作用的原理；运用已学习的核酸知识与推销员交流，传递正确的营养保健知识；表明不会购买核酸保健品的态度。教材第38页复习与提高一、选择题1.A生物大分子以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。2.B蔗糖、甘油、脂肪酸的元素组成是C、H、O，核酸的元素组成是C、H、O、N、P，故水稻和玉米从外界吸收硝酸盐和磷酸盐，可以用于细胞内合成核酸。3.D分析题干信息，推测Mn2是硝酸还原酶的活化剂。4.D大量运动出汗时会丢失无机盐，故需要
30、补充生理盐水，另外该同学昏倒是能量供应不足的缘故，还应补充葡萄糖。5.A葡萄糖是单糖，可直接被人体细胞吸收。蔗糖、麦芽精、乳糖是二糖，必须水解成单糖才能被人体细胞吸收。6.D核酸携带遗传信息。7.A8.BRNA彻底水解后，得到核糖、磷酸、含氮碱基。RNA中不含葡萄糖、氨基酸、脱氧核糖。二、非选择题1.(1)冬小麦的含水量从9月至12月处于下降趋势，因为随着冬季来临，气温下降，细胞中自由水的含量显著下降有助于抵抗低温冻害。(2)在寒冷的情况下，自由水可以结成冰而伤害植物，结合水则不会结冰。因此，冬季来临时，冬小麦细胞内自由水的比例逐渐降低，而结合水的比例逐渐上升，可以避免气温下降时自由水过多导致
31、容易结冰而损害自身，这是植物适应环境的一种表现，是生物进化的结果。(3)水在细胞中以两种形式存在：自由水和结合水。自由水的作用：细胞内的良好溶剂；参与细胞内的生化反应；为细胞提供液体环境；运输营养物质和代谢废物。结合水是细胞结构的重要组成成分。2.蛋白质的功能是氨基酸种类、数目和排列顺序、多肽链折叠或盘曲形成的空间结构决定的。人的红细胞承担运输氧的作用，是因为血红蛋白的结构适于运输氧；而心肌细胞主要是承担心脏律动作用，其心肌蛋白的结构适于律动。3.多糖如淀粉的基本单位是葡萄糖，无论多少个葡萄糖构成淀粉，它的顺序没有什么变化。核酸就不同了，构成核酸的核苷酸，无论是脱氧核苷酸还是核糖核苷酸，都各含
32、4种碱基。核酸是由核苷酸连接而成的长链，核酸分子中4种脱氧核苷酸(或核糖核苷酸)在数量、排列顺序上就会千差万别，从而能够承担起携带遗传信息的功能。因此说核酸是遗传信息的携带者，而多糖不是。4.在陨石中发现了氨基酸，且这些氨基酸不是来自地球，这说明宇宙中很可能还存在与地球生物类似的生命形式。因为氨基酸是组成蛋白质的基本单位，而蛋白质又是生命活动的主要承担者。第3章 细胞的基本结构第1节细胞膜的结构和功能教材第40页问题探讨1.活细胞的细胞膜具有选择透过性，染料台盼蓝是细胞不需要的物质，不易通过细胞膜，因此活细胞不被染色。死细胞的细胞膜失去控制物质进出细胞的功能，台盼蓝能通过细胞膜进入细胞，死细胞
33、能被染成蓝色。2.细胞膜作为细胞的边界，具有控制物质进出细胞的功能。教材第42页思考讨论1.最初认识到细胞膜是由脂质组成的，是通过对现象的推理分析得出的。2.提示：因为磷脂分子的“头”部亲水，所以在水空气界面上磷脂分子是“头”部向下与水面接触的，“尾”部则朝向空气一面。科学家因测得磷脂单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。3.磷脂分子具有亲水头部，疏水尾部，在水里，磷脂分子的疏水尾部相对，亲水头部朝向水形成双分子层。细胞膜所处的环境是以水为溶剂的液体环境，故细胞膜是由磷脂双分子层构成的。4.如果将磷脂分子置于水苯的混合溶剂中，磷脂的“头部”将与水接
34、触，“尾部”与苯接触，磷脂分子分布成单层。教材第45页旁栏思考题一是因为水分子极小，可以通过由于磷脂分子运动而产生的间隙；二是因为膜上存在水通道蛋白，水分子可以借助水通道蛋白通过膜。教材第46页练习与应用【概念检测】1.(1)构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大多可以运动，这体现了细胞膜的流动性。(2)细胞膜的控制作用是相对的，环境中一些对细胞有害的物质有可能进入；有些病毒、病菌也能侵入细胞，使生物体患病。(3)细胞膜具有流动性，向细胞内注射物质后，细胞膜上不会留下空洞。2 B水分子是小分子物质，可通过扩散跨膜运输，也可通过细胞膜上的水通道蛋白进出细胞。【拓展应用】1.把细胞膜与窗纱进行类比，合
35、理之处是说明细胞膜与窗纱一样，具有容许一些物质进出，阻挡其他物质进出的作用。但这样类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一种简单的刚性结构，功能较单纯；细胞膜的结构和功能要复杂得多。细胞膜是活细胞的重要组成部分，活细胞的生命活动是一个主动的过程；而窗纱是没有生命的，它只是被动地起作用。2.(1)由双层磷脂分子构成的脂质体，两层磷脂分子之间的部分是疏水的，脂溶性药物能被稳定地包裹在其中；脂质体的内部是水溶液的环境，能在水中结晶的药物可稳定地包裹其中。(2)由于脂质体是磷脂双分子层构成的，到达细胞后可能会与细胞的细胞膜发生融合，从而使药物在细胞内发挥作用。第2节细胞器之间的分工合作教材第47页问题探讨
36、1.提示：研制飞机是一个复杂的系统工程，需要不同部门的合作与配合，缺少任何一个部门都难以完成研制的工作。2.提示：细胞是一个更复杂的系统，细胞内分布着诸多的“部门”，它们既有分工又有合作，共同配合完成生命活动。例如，分泌蛋白的合成中，细胞核是遗传信息库，蛋白质的合成要在遗传信息的指导下进行，核糖体是合成蛋白质的场所，同时内质网、高尔基体等细胞器也在蛋白质合成中起到重要的作用。这说明细胞的生命活动也是需要多个“部门”和“车间”协调配合完成的。教材第50页探究实践1.叶绿体的形态和分布有利于接受光照，进行光合作用。例如，叶绿体大多呈椭球形，在不同光照条件下会改变方向。在弱光下，叶绿体以其椭球体的正
37、面朝向光源，在强光下，叶绿体以其椭球体的侧面朝向光源。这使得叶绿体在弱光下能接受较多的光照，在强光下能避免叶绿体被灼伤。又如，叶片栅栏组织(接近上表皮)细胞中的叶绿体较海绵组织(接近下表皮)的细胞中的多，这使得叶片的叶绿体能够接受更多的光照进行光合作用。2.提示：细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需的原料、代谢所需的催化剂(酶)、细胞器等物质与结构。细胞质的流动，为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。教材第51页思考讨论1.分泌蛋白是在核糖体中合成的。2.提示：分泌蛋白从合成至分泌到细胞外，经过了核糖体、内质网、高尔基体和细胞膜等结构。分泌蛋白在游离的核
38、糖体中合成一段肽链后，转移到粗面内质网上继续合成，并在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体进一步加工，再由囊泡运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。3.提示：需要能量，如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中需要能量，囊泡与细胞膜融合将蛋白质分泌到细胞外的过程也需要能量。这些能量主要是由线粒体通过有氧呼吸提供的。教材第53页练习与应用【概念检测】1.(1)(2)生物膜系统还包括细胞膜、核膜等。2.A3.C唾液淀粉酶是分泌蛋白，在游离的核糖体上合成一段肽链后，这段肽链与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内进行加工，由囊泡运输到高尔基体进一步加工，再由
39、囊泡运输到细胞膜，囊泡与细胞膜融合，将唾液淀粉酶分泌到细胞外，这些过程都需要线粒体提供能量。4.B心肌不停地收缩和舒张，需要消耗大量的能量。5.上图是动物细胞的亚显微结构图。注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”应是“内质网”。“染色质”的指示线位置有误，或将“染色质”改为“核仁”。“中心体”还应包括指示线下方的中心粒。图中不应有叶绿体。下图是成熟植物细胞的亚显微结构图，若是高等植物细胞，注字的“核仁”应是“叶绿体”，“叶绿体”应是“线粒体”，“核糖体”应是“中心粒”，且不应有“中心粒”。【拓展应用】溶酶体中含有多种水解酶，但溶酶体膜却不会被水解。根据这一事实，可以作出多种合理假说。例
40、如，膜的成分可能被修饰，使得酶不能对其发挥作用；溶酶体膜可能因为所带电荷或某些特定基团的作用而能使酶远离自身；可能因膜转运物质使得膜周围的环境(如pH)不适合酶发挥作用；等等。第3节细胞核的结构和功能教材第54页问题探讨提示：说明了克隆牛的性状由母牛乙的细胞核控制。教材第5455页思考讨论1.美西螈皮肤的颜色是皮肤表皮细胞内的黑色素决定的。表皮细胞内合成了黑色素，使皮肤呈黑色，不能合成黑色素的，皮肤呈白色。细胞内黑色素的合成是由细胞核控制的。2.真核细胞若没有细胞核，细胞就不能分裂、分化。3.细胞核是细胞生命活动的控制中心。4.伞藻的形态结构取决于细胞核。5.提示：克隆牛是由重组的卵细胞发育成
41、的。重组细胞包含了母牛乙的细胞核和母牛甲的细胞质。由这一重组细胞发育成的克隆牛性状几乎与母牛乙一模一样，这说明性状是由细胞核决定的。克隆牛所有的细胞都来自重组细胞的细胞分裂，其细胞核中的遗传物质与母牛乙的相同。6.细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。教材第56页旁栏思考题提示：同一生物体内的所有细胞都来自受精卵的分裂，细胞内的“蓝图”都是一样的。体内细胞的形态、结构和功能多样，是细胞分化的结果。教材第58页练习与应用【概念检测】1.(1)核孔是大分子物质出入细胞核的通道。(2)2.C细胞核内与行使遗传功能有关的结构是染色质，因为染色质中有含量相对稳定的DNA，而DNA是遗传物质的载体。3.D细
42、胞核是细胞代谢和遗传的控制中心，其功能与细胞核在细胞中的位置无关。【拓展应用】1.提示：染色体呈高度螺旋状态，这种状态有利于在细胞分裂过程中移动并分配到子细胞中去，而染色质呈细丝状，有利于DNA完成复制、转录等生命活动。2.提示：有性生殖的子代继承了双亲的遗传信息，在子代中双亲的遗传物质得到了重新组合，从而大大增加了生物变异，增加了适应多变环境的能力，也为进化提供了原材料。克隆是无性繁殖的产物，克隆人与亲代相比，遗传物质是一样的，没有什么变化，因而降低了适应环境变化的能力。还有，如果克隆人对某种疾病具有易感性，就可能带来灾难性的后果；在社会学意义上，克隆人没有传统意义上的父亲和母亲，这会冲击原
43、有的家庭和社会伦理观念，等等。教材第60页复习与提高一、选择题1.C细胞骨架的主要成分是蛋白质。2.C具膜囊泡可以与细胞膜融合，故囊泡膜的主要成分与细胞膜的相同，都为脂质和蛋白质。3.D白细胞可以吞噬病菌，说明细胞膜具有一定的流动性。4.B各种生物膜的化学组成与结构很相似。5.B中心体与蛋白质的合成无关，与细胞的有丝分裂有关。6.A组成染色体的主要物质是蛋白质和DNA。二、非选择题1.2.(1)高尔基体、内质网、线粒体(2)一定的流动性(3)脂质、蛋白质(4)细胞膜、核膜控制物质进出细胞的第4章 细胞的物质输入和输出第1节被动运输教材第62页问题探讨1.烧杯中的水分子进入漏斗中导致漏斗液面升高
44、。事实上半透膜两侧的水分子都能够通过扩散作用自由进出，但由于蔗糖溶液中水的相对含量(单位体积中的水分子数)比烧杯中的水的相对含量低，因此，烧杯中的水扩散到漏斗中的速度比漏斗中的水扩散到烧杯中的速度相对更快些，导致漏斗中水量增加，液面上升。如果漏斗管足够长，当管内的液面上升到一定高度之后，管中的水柱产生的压力将加快漏斗中水分向外扩散的速度，最终达到平衡，液面将不再上升。2.不会，因为纱布不是半透膜，孔隙很大，可溶于水的物质都能够自由通过，包括水分子和蔗糖分子都能通过。3.漏斗管中的液面将保持不变。教材第63页思考讨论1.红细胞内的血红蛋白等大分子物质一般不能透过细胞膜。这些物质相当于“问题探讨”
45、所示装置中的蔗糖。2.红细胞的细胞膜相当于一层半透膜。3.不一定。因为红细胞吸水膨胀后细胞内液浓度也会下降，如果外界溶液浓度不是很低，有可能细胞质的浓度下降后与外界溶液的浓度达到平衡，此时，红细胞将不再吸水。4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外溶液浓度的差值。一般情况下，差值较大时红细胞吸水或失水较多。5.生理盐水为质量分数为0.9%的氯化钠溶液，其浓度与人体细胞细胞质的浓度相同，人体细胞能保持正常的形态。教材第66页旁栏思考题因为甘油、乙醇等都是脂溶性物质，与磷脂分子有较强的亲和力，容易通过磷脂双分子层出入细胞。教材第67页练习与应用【概念检测】1.(1)细胞膜和液泡膜都相当于半透
46、膜。(2)水分子进入细胞的方式是自由扩散或协助扩散。(3)载体蛋白在转运分子和离子时与分子或离子结合，并且自身构象发生改变；通道蛋白不与所转运的分子或离子结合。2.D水分子可以通过通道蛋白进入细胞无法通过质壁分离实验证明。3.B由于两种溶液的浓度均比细胞液的浓度高，甲乙两细胞都会失水发生质壁分离，但由于甘油能进入细胞，所以乙细胞随后又发生质壁分离复原。【拓展应用】1.提示：可以配制出一系列浓度梯度的蔗糖溶液。将紫色洋葱鳞片叶表皮细胞置于配好的各种浓度的蔗糖溶液中，适当时间后用显微镜观察细胞质壁分离情况。记录刚好发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓度，以及刚好尚未发生质壁分离的细胞所用的蔗糖溶液浓
47、度，据此推算出细胞液浓度应介于这两个浓度之间。2.假设：温度变化会影响水分子通过半透膜的扩散速率。设计实验提示：可以借用本节“问题探讨”中的渗透装置进行实验。将该渗透装置置于不同温度的环境中，通过比较不同温度下漏斗管内液面上升速度的快慢，判定温度是否影响水分子的扩散速率。实验中要注意排除各种无关变量的干扰，如置于不同温度中的漏斗内的蔗糖溶液的量和浓度必须相等，以确保实验的准确性。第2节主动运输与胞吞、胞吐教材第69页问题探讨1.不是。2.需要细胞提供能量。3.具有一定的普遍性。教材第71页思考讨论1.细胞膜结构的流动性是胞吞、胞吐的基础；胞吞、胞吐过程中膜的变形本身也体现了膜的流动性。2.因为游离于细胞质基质中的核糖体所合成的蛋白质也只能游离于细胞质基质中。由于蛋白质是大分子有机物，无法直接通过被动运输或主动运输
