5.在太空细胞学研究实验中,航天员尝试将心肌细胞等在适宜温度和气体浓度下进行培养,观察细胞在失重条件下的生长发育状况。实验结果显示,人体的细胞在太空中也可以完成原有的功能,这为科学家进行深入的生理学实验研究奠定了基础。

(1)心肌细胞控制营养物质和代谢废物进出的结构是
(2)心肌细胞不停地收缩和舒张,需要大量的能量。由此推测,与口腔上皮细胞相比,心肌细胞中的
(3)如图表示人体的干细胞形成神经细胞、心肌细胞等的生理过程,该过程为
(4)阿霉素是一种抗肿瘤药物,能够抑制癌细胞增殖,但临床上发现它可能诱发心肌细胞凋亡,引起患者心脏功能障碍。为探究生物制剂Q对阿霉素导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用,研究者提出了以下实验设计思路:

每组设置若干个重复组,各组在相同且适宜的条件下培养一段时间后,使用显微镜观察记录心肌细胞数目,并计算各组心肌细胞的存活率,取平均值。
①若探究阿霉素是否会诱发心肌细胞凋亡,可以选择
②根据乙组和丙组的实验数据,可以预测:若丙组心肌细胞的凋亡率
(1)心肌细胞控制营养物质和代谢废物进出的结构是
细胞膜
。(2)心肌细胞不停地收缩和舒张,需要大量的能量。由此推测,与口腔上皮细胞相比,心肌细胞中的
线粒体
数量更多,这体现了结构与功能相适应
的生物学观点。(3)如图表示人体的干细胞形成神经细胞、心肌细胞等的生理过程,该过程为
细胞分化
,其结果是形成了不同的组织。(4)阿霉素是一种抗肿瘤药物,能够抑制癌细胞增殖,但临床上发现它可能诱发心肌细胞凋亡,引起患者心脏功能障碍。为探究生物制剂Q对阿霉素导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用,研究者提出了以下实验设计思路:
每组设置若干个重复组,各组在相同且适宜的条件下培养一段时间后,使用显微镜观察记录心肌细胞数目,并计算各组心肌细胞的存活率,取平均值。
①若探究阿霉素是否会诱发心肌细胞凋亡,可以选择
甲和乙
两组作为对照。②根据乙组和丙组的实验数据,可以预测:若丙组心肌细胞的凋亡率
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)乙组心肌细胞的凋亡率,则说明生物制剂Q对阿霉素导致的心肌细胞凋亡具有保护作用。答案
5.(1)细胞膜 (2)线粒体 结构与功能相适应 (3)细胞分化 (4)①甲和乙 ②小于
解析
【分析】
本题围绕细胞的结构与功能、细胞生命历程及实验探究展开,需逐一分析各小问:
(1) 回忆细胞结构的功能,控制物质进出细胞的结构是细胞膜,据此作答;
(2) 线粒体是细胞的“动力车间”,为生命活动提供能量,心肌细胞需大量能量,因此线粒体更多,这体现结构与功能相适应的观点;
(3) 干细胞形成形态、功能不同的细胞(神经细胞、心肌细胞)的过程是细胞分化,分化结果是形成不同组织;
(4) 实验探究需遵循单一变量原则:①探究阿霉素是否诱发凋亡,自变量为是否添加阿霉素,选正常组(甲)和加阿霉素的组(乙)作对照;②若Q有保护作用,可降低阿霉素导致的凋亡,故丙组凋亡率比乙组低。
【解析】
(1) 细胞膜具有保护细胞内部、控制物质进出细胞的功能,因此心肌细胞控制营养物质和代谢废物进出的结构是细胞膜;
(2) 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,能为细胞生命活动提供能量。心肌细胞不停收缩和舒张需要大量能量,因此与口腔上皮细胞相比,心肌细胞中的线粒体数量更多,这体现了结构与功能相适应的生物学观点;
(3) 细胞分化是指同一来源的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,干细胞形成神经细胞、心肌细胞等不同功能细胞的过程属于细胞分化,细胞分化的结果是形成不同的组织;
(4) ①探究阿霉素是否诱发心肌细胞凋亡,实验的自变量是是否加入阿霉素,需设置一组正常培养的对照组和一组加入阿霉素的实验组,因此选择甲和乙两组作为对照;②若生物制剂Q对阿霉素导致的心肌细胞凋亡具有保护作用,则丙组(加入阿霉素和生物制剂Q)的心肌细胞凋亡率会低于仅加入阿霉素的乙组,即丙组凋亡率小于乙组。
【答案】
5.(1)细胞膜 (2)线粒体 结构与功能相适应 (3)细胞分化 (4)①甲和乙 ②小于
【知识点】
细胞膜的功能、细胞分化、线粒体的功能
【点评】
本题综合考查了细胞的结构与功能、细胞分化及实验探究的相关知识,既注重对基础知识点的考查,又要求学生具备实验设计与分析的能力,难度适中,能较好地检验学生对生物核心概念的掌握情况。
【难度系数】
0.6
本题围绕细胞的结构与功能、细胞生命历程及实验探究展开,需逐一分析各小问:
(1) 回忆细胞结构的功能,控制物质进出细胞的结构是细胞膜,据此作答;
(2) 线粒体是细胞的“动力车间”,为生命活动提供能量,心肌细胞需大量能量,因此线粒体更多,这体现结构与功能相适应的观点;
(3) 干细胞形成形态、功能不同的细胞(神经细胞、心肌细胞)的过程是细胞分化,分化结果是形成不同组织;
(4) 实验探究需遵循单一变量原则:①探究阿霉素是否诱发凋亡,自变量为是否添加阿霉素,选正常组(甲)和加阿霉素的组(乙)作对照;②若Q有保护作用,可降低阿霉素导致的凋亡,故丙组凋亡率比乙组低。
【解析】
(1) 细胞膜具有保护细胞内部、控制物质进出细胞的功能,因此心肌细胞控制营养物质和代谢废物进出的结构是细胞膜;
(2) 线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”,能为细胞生命活动提供能量。心肌细胞不停收缩和舒张需要大量能量,因此与口腔上皮细胞相比,心肌细胞中的线粒体数量更多,这体现了结构与功能相适应的生物学观点;
(3) 细胞分化是指同一来源的细胞在形态、结构和生理功能上发生稳定性差异的过程,干细胞形成神经细胞、心肌细胞等不同功能细胞的过程属于细胞分化,细胞分化的结果是形成不同的组织;
(4) ①探究阿霉素是否诱发心肌细胞凋亡,实验的自变量是是否加入阿霉素,需设置一组正常培养的对照组和一组加入阿霉素的实验组,因此选择甲和乙两组作为对照;②若生物制剂Q对阿霉素导致的心肌细胞凋亡具有保护作用,则丙组(加入阿霉素和生物制剂Q)的心肌细胞凋亡率会低于仅加入阿霉素的乙组,即丙组凋亡率小于乙组。
【答案】
5.(1)细胞膜 (2)线粒体 结构与功能相适应 (3)细胞分化 (4)①甲和乙 ②小于
【知识点】
细胞膜的功能、细胞分化、线粒体的功能
【点评】
本题综合考查了细胞的结构与功能、细胞分化及实验探究的相关知识,既注重对基础知识点的考查,又要求学生具备实验设计与分析的能力,难度适中,能较好地检验学生对生物核心概念的掌握情况。
【难度系数】
0.6
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