哺乳动物成熟红细胞及习题考查

哺乳动物成熟红细胞及习题考查 哺乳动物红细胞专题知识总结 哺乳动物红细胞专题知识总结 生物组 赵鹏 高中阶段关于红细胞的知识一再出现，尤其是哺乳动物红细胞，历年各省高考题、全国高考题多次以红细胞为知识背景考查学生的能力水平，由此也凸现了红细胞知识的重要性。在此做以总结，望在同仁中起到抛砖引玉的作用。 一、 形态与颜色:双凹型结构、红色。如下图: 二、产生:由骨髓中的造血干细胞分裂、分化形成。其分化的示意图如下: 三、 基因突变——镰刀型细胞贫血症: 1、 病因:造血干细胞分裂分化形成红细胞的过程中还要不断地分裂形成新的干细胞，若这个过程发生基因突变，则可能诱发镰刀型细胞贫血症。其示意图如下: 2、概述:是一种隐性基因遗传病。患病者的血液红细胞表现为镰刀状，其携带氧的功能只有正常红细胞的一半。 3、 诊断: (1) 细胞水平:取血液制装片，光学显微镜观察红细胞的形态; (2) 分子水平:利用β—珠蛋白基因做成的探针进行检测。 典型考题: 例、(07江苏高考生物38题)单基因遗传病可以通过核酸杂交技术进行早期诊断。镰刀型细胞贫血症是一种在地中海地区发病率较高的单基因遗传病。已知红细胞正常个体的基因型为BB、Bb，镰刀型细胞贫血症患者的基因型为bb。有一对夫妇被检测出均为该致病基因的携带者，为了能生下健康的孩子，每次妊娠早期都进行产前诊断。下图为其产前核酸分子杂交诊断和结果示意图。 (1)从图中可见，该基因突变是由于________引起的。巧合的是，这个位点的突变使得原来正常基因的限制酶切割位点丢失。正常基因该区域上有3个酶切点，突变基因上只有2个酶切点，经限制酶切割后，凝胶电泳分离酶片段，与探针杂交后可显示出不同的带谱，正常基因显示________条，突变基因显示________条。 (2)DNA或RNA分子探针要用________等标记。利用核酸分子杂交原理，根据图中突变基因的核苷酸序列(---ACGTGTT---)，写出作为探针的核糖核苷酸序列________。 (3)根据凝胶电泳带谱可以确定胎儿是否会患有镰刀型细胞贫血症。这对夫妇4次妊娠有胎儿?-1,?,,中基因型BB个体是____________，Bb的个体是________，bb的个体是_______________。 评析:展示本题的目的不仅在于让学生巩固复习利用探针来诊断疾病的方法，同时让学生了解整个过程的梗概，因为近些年高考题中，有关电泳的考题并不少见，可藉此机会向学生简述。 答案:(1)碱基对改变(或A变成T) 2 1 (2)放射性同位素(或荧光分子等) …UGCACAA… (3)?一l和?一4 ?一3 ?一2 4、 治疗:骨髓移植，即向患者移植正常人的造血干细胞。 1骨髓库:骨髓库并不是把供者的骨髓或造血干细胞存到库里。骨髓库里保存的只是志愿捐 献造血干细胞人们的名字、年龄、性别、健康状况、详细地址、HLA基因检查结果等。如果有一个患者需要做造血干细胞移植，患者的HLA基因与所有志愿者的HLA基因进行配对，配对相合，便通知该志愿者捐献造血干细胞。因此骨髓库参加的志愿者越多，库容量越大，患者找到相合捐献者的机会就越多。 2属于器官移植，会产生排斥反应; 3为了移植成功，供体与受体的主要HLA要有一半以上相同才可，但此时还有排斥反应，为了提高成功率，还要长期服用抑制免疫的药物; 3移植后，患者的血型可能会发生改变。 四、 细胞膜: 1、 组成成分:以磷脂双分子层为基本支架，蛋白质分子以不同的方式与其结合，同时还含有一些糖类。在各种生物膜中，红细胞膜中糖类的含量较高。 典型考题: 例、 从表中可见，人红细胞膜上糖类的含量远远高于其他几种膜，这些糖类与蛋白质结合形成 ，膜中有些蛋白质构成与物质运输有关的 。 答案:糖蛋白 载体 2、 结构特点:具有一点的流动性。 3、 功能特点:人的红细胞中K+的浓度比血浆中K+高出30倍，而红细胞中Na+的浓度却是血浆Na+中的1/6。这说明细胞膜具有选择透过性。 4、 应用1: 用于研究生物膜的材料:1925年, 德国科学家Gorter和Grended用丙酮酸抽提人红细胞膜的磷脂成分,并在水面的铺展成单层分子，结果测定它的面积为红细胞表面积的两倍。原因为哺乳动物成熟的红细胞没有内膜系统。 典型考题: 例、将下列细胞的磷脂分子抽提出来，在水平上铺成单分子层，该层分子膜面积为细胞膜面积两倍的是:( ) A.根尖细胞 B.神经细胞 C.哺乳动物成熟红细胞 D.支原体细胞 答案:C、D 在水平上形成的结构: 知识延伸: 例、磷脂是组成细胞膜的重要成分，这与磷脂分子的头部亲水、尾部疏水的性质有关。某研究小组发现植物种子细胞以小油滴的方式贮存油，每个小油滴都由磷脂膜包被着，该膜最可能的结构是 ( ) A(由单层磷脂分子构成，磷脂的尾部向着油滴内 B(由单层磷脂分子构成，磷脂的头部向着油滴内 C(由两层磷脂分子构成，结构与细胞膜完全相同 D(由两层磷脂分子构成，两层磷脂的头部相对 答案:A 思维拓展: 磷脂分子在水相中还能形成哪些结构, 答案:图示如下 5、应用2:制成细胞陷阱，为治疗AIDS带来新曙光: 典型考题: 例、2007年2月17日出版的《生态学通讯》报道，美国耶鲁大学的生物学家称，他们正在 从事将病毒引诱到能导致其死亡的栖息地或生活环境方面的试验研究。他们期望将病毒群引诱到人体陷阱细胞中，以防止病毒发生繁殖，该方法将给人们战胜很多疾病(如AIDS)带来希望。 HIV通过细胞表面的CD4识别T细胞(如图甲)，如果给AIDS患者注射大量用CD4修饰过的红细胞(如图乙)，也会被HIV所识别入侵。HIV在红细胞内无法完成复制增殖，最后随红细胞的死亡而被清除，该方法目前已经在小鼠体内获得阶段性成果。 (1)病毒入侵人体后，主要由免疫系统将其清除，人体的免疫系统是由免疫器官、免疫细胞和____________、_____________等免疫活性物质组成。 (2)免疫细胞T细胞在特异性免疫中的作用是____________________，T细胞与红细胞共同来源于_______________细胞。 (3)人类成熟的红细胞之所以能成为“细胞陷阱”，从结构角度看原因是其不具备 __________________________，无法提供HIV增殖的条件。 (4)CD4是HIV识别T细胞的重要特征物质，该物质最可能的成分是____________。 (5)衰老的红细胞成为_________________，由人类的免疫系统清除。 答案:(1)抗体 淋巴因子(溶菌酶)(2)识别和呈递抗原 骨髓造血干细胞 (3)核糖体(细胞核)等结构(4)糖蛋白(5)抗原 五、细胞质:不成熟的红细胞有细胞核，细胞质中有各种细胞器，可以转录、翻译，从而形成血红蛋白与呼吸作用相关的酶等。成熟后细胞核、细胞器退化，细胞质中绝大部分成分为血红蛋白。血红蛋白(Hb)可与O2结合，从而使红细胞具有运输O2的能力。Hb含蛋白质与Fe元素。营养不良或缺Fe会导致贫血。 典型考题: 例1、“朴雪”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2+进入人体后能( ) A、调节血液的酸碱平衡 B、调节血液的渗透压 C、构成中的血红蛋白 D、促使更多红细胞的产生 答案:C 例2、严重缺铁的病人可能会出现( ) A.丙酮酸中毒 B.乳酸中毒 C.尿素中毒 D.CO2中毒 答案:B 六、细胞核:刚形成的红细胞有细胞核、各种细胞器，可以转录、翻译，从而形成血红蛋白与呼吸作用相关的酶等基因表达的产物。但成熟以后细胞核退化，各种细胞器消失，从而不能再进行转录和翻译。 七、呼吸方式:高度特化前可以进行有氧呼吸，成熟后因线粒体退化，只能时行无氧呼吸产生乳酸。 例、有人从某种哺乳动物体内提取出一种成熟细胞，经化学分析，细胞中不含有DNA而有红色含铁的蛋白质，请分析最可能发生在该细胞中的生理活动是( ) A.DNA?mRNA?蛋白质 B.葡萄糖?2C3H6O3+能量 C.丙酮酸+H2O?CO2+[H]+ATP D.氨基酸甲+氨基酸乙+氨基酸丙+……?蛋白质+H20 答案:B 八、功能:血红蛋白(Hb)可与氧气结合，故其主要功能为运输氧气。 典型考题: 红细胞中的氧气被肝细胞中线粒体利用要穿过几层生物膜 A.3层 B.4层 C.5层 D.6层 答案:D 九、 衰老: 典型考题: 例、细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象。下列属于衰老红细胞特征的是 ( ) ?水分减少，细胞萎缩 ?新陈代谢的速度减慢 ?某些酶的活性降低 ?呼吸速率上升 ?色素积累增多 ?细胞的呼吸速率减慢 ?细胞核体积增大 ?细胞膜的通透性改变 A.?????? B(??????? C(????? D(?????? 答案:C 十、死亡:红细胞的寿命为约120天，死亡后被白细胞吞噬消化。 典型考题: 例1、人的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了( ) A、环境因素的影响 B、功能对寿命的决定 C、核质相互依存的关系 D、遗传因素的作用 答案:C 例2、人体白细胞能吞噬入侵的细菌,细胞碎片和衰老的红细胞,在白细胞中与这些物质消化有密切关系的细胞器为 A.溶酶体 B.核糖体 C.液泡 D.中心体 答案:A “红细胞”专题复习 山东省青岛市第九中学 辛建福 红细胞不仅在动物体内起着非常重要的生理作用，还作为生物科学某些领域研究的好材料, 且课本涉及的地方有多处。因此，有关红细胞常成为高考命题的切入点。现将有关的考点归纳总结如下: 考点1.组成细胞的分子 例1.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2+进入人体后能( ) A.调节血液的酸碱平衡 B.调节血液的渗透压 C.构成中的血红蛋白 D.促使更多红细胞的产生 解析:此题考查红细胞内血红蛋白特有的无机盐组成和无机盐的生理作用。某些无机盐可以用来构造细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+进入人体后构成血红蛋白的主要成分，Mg2+是叶绿素分子必需的成分。故答案选C。 答案: C 考点2.细胞的基本结构 例2.若从成熟的红细胞上获取细胞膜，可用来处理细胞的试剂是( ) A.10%盐酸 B.蛋白酶 C.磷脂酶 D.清水 解析:此题考查成熟红细胞膜的化学物质组成和分离出纯细胞膜的方法。获取细胞膜就是让其破裂，让内部物质释放出。10%盐酸浓度高，使红细胞皱缩甚至杀死;脂类和蛋白质是细胞膜的主要组成物质，故蛋白酶、磷脂酶均使膜结构遭破坏;清水使细胞渗透吸水胀破，内部物质流出只剩细胞膜。故选D。 答案: D 例3.人的红细胞和精子的寿命都很短，这一事实体现了( ) A.环境因素的影响 B.功能对寿命的决定 C.核质相互依存的关系 D.遗传因素的作用 解析:此题考查红细胞的寿命和细胞的完整性。细胞的各个部分不是彼此孤立的，而是互相紧密联系、协调一致的，实际上一个细胞就是一个有机的统一整体，细胞只有保持完整性，才能够正常地完成各项生命活动。例如人体成熟的红细胞、人工去核的细胞和丢弃大部分细胞质的精子细胞，一般不能存活多久，有力地说明细胞完整性的重要意义。故答案选C。 答案:C 考点3.细胞的生命历程 例4(青蛙红细胞的分裂方式是( ) A.二分裂 B.无丝分裂 C.有丝分裂 D.减数分裂 解析:此题考查非哺乳类动物红细胞的结构和蛙的红细胞独特的分裂方式。无丝分裂的特点是在分裂开过程中核膜、核仁并不消失，也无染色体变化和纺锤体丝出现，它是真核细胞的一种分裂方式，如蛙的红细胞分裂方式就是这样。二分裂是指单细胞生物(如细菌)一种常见的繁殖方式，进行分裂生殖时，先是核逐渐延长，然后逐渐分成两个新个体。虽然两者都要“一分为二”，但分裂的机理和本质有所不同。人和哺乳动物成熟红细胞无细胞器和细胞核等结构，而非哺乳类动物红细胞如鸟类成熟红细胞仍然有细胞核。 答案:B 例5.下列属于衰老的人体红细胞特征( ) ?细胞内水分减少，细胞萎缩 ?某些酶活性降低 ?色素积累增多 ?核体积增大 A.???? B.??? C.??? D.??? 解析:此题考查红细胞衰老特征。人和哺乳动物的成熟红细胞无细胞核和细胞器，衰老的红 细胞没有核体积变化这个特征，所以答案应选B。 答案:B 考点4.细胞的代谢 例6.当氧气含量升高时，下列哪一项所包含的是不可能发生的( ) A.沼气池内沼气含量减少 B.牛奶变酸速度减慢 C.血液中血红蛋白含量升高 D.酵母菌分解葡萄糖速度加快 解析:此题考查红细胞内血红蛋白含量、呼吸作用与氧气浓度的关系。沼气池内甲烷杆菌的无氧呼吸产生沼气、牛奶中乳酸菌的无氧呼吸产生乳酸，所以有氧条件下都受到抑制。酵母菌是兼性厌氧型，有氧条件下酵母菌分解葡萄糖速度加快。当氧气含量升高时，血红蛋白容易与氧结合成为氧合血红蛋白，使血红蛋白含量降低。 答案:C 例7.有人从某种哺乳动物体内提取出一种成熟细胞，经化学分析，细胞中不含有DNA而有红色含铁的蛋白质，请分析最可能发生在该细胞中的生理活动是( ) A.DNA?mRNA?蛋白质 B.葡萄糖 2C3H6O3+能量 C.丙酮酸+H2O?CO2+[H]+ATP D.氨基酸甲+氨基酸乙+氨基酸丙+…… 蛋白质+H20 解析:此题考查哺乳动物红细胞的特殊结构和生命活动的特殊性。人和哺乳动物成熟红细胞无线粒体(只能进行无氧呼吸)等细胞器，也无细胞核结构(不能进行基因的表达)，不含有DNA而富有红色含铁的蛋白质(起运输氧气作用)，体现了结构和功能的统一性。 答案:B 考点5. DNA粗提取与鉴定 例8.关于DNA粗提取的实验材料的选择，也经过了多次实验结果的比较，最终选择鸡血作实验材料。据图回答问题: (1)鸡血细胞中有________，家鸡属于鸟类，新陈代谢旺盛，因而血液中____细胞数目多，可提供丰富的__________。 (2)实验前，教师可制备鸡血细胞液供学生作实验材料，而不用鸡全血，其主要原因是________________________________________。 (3)生活在牧区的人们，采集牛羊和马的血比较方便，若他们按照实验完成步骤后，结果是___________________，这是因为这些动物和人类一样，_____________________，但若改用动物肝脏作实验材料，实验能顺利进行，这是因为_________________________。 解析:人和哺乳动物成熟红细胞无细胞器和细胞核等结构，而非哺乳类动物红细胞如鱼类、鸟类等成熟红细胞仍然有细胞核。 答案:(1)完整成形的细胞核 红 DNA (2)鸡的气血包括血浆和血细胞，血浆中无DNA。全血中除去血浆即是浓缩的血细胞，DNA含量也会相对提高 (3)很难提取出DNA红细胞 无细胞核，仅有白细胞和淋巴细胞含有少数DNA 肝脏细胞含有细胞核，并且肝组织易破坏，利于DNA提取 [巩固性练习] 1.在下列物质中，不属于人体内环境组成成分的是( ) A.血红蛋白 B.氨基酸 C.葡萄糖 D.CO2和O2 2.科学家在进行细胞膜化学成分的分析时，需制备较纯净的细胞膜。从真核细胞分离出纯的细胞膜较为困难，因为会有细胞内其他膜的混杂。而哺乳动物(或人)的成熟的红细胞，没有内膜，没有细胞核，将其特殊处理后造成细胞破裂发生溶血现象，再将溶出细胞外的物质冲洗掉，剩下的结构就是较纯净的细胞膜，在生物学上称为“血影”。对“血影”的分析得知其化学组成如下:蛋白质49%，脂类43%，糖类8%。1925年E?Gorter和F?Gredel用有机溶剂将“血影”中的脂类提取出来，使其在空气—水面上铺展成单分子层，所形成的薄膜面积是原来细胞整个表面积的二倍。请分析作答: (1)磷脂分子参与构成动物细胞的________________等(至少答出4个)。 (2)如何处理红细胞才能使其发生溶血现象,____________________。 (3)红细胞溶血后，溶出细胞外的物质应该是___________。这种物质特性是___________，因而使红细胞具有___________的功能。 (4)“血影”的化学成分中的脂类主要是哪一类,_________。它是构成细胞膜_______。 (5)脂类单分子层的面积是细胞表面积的二倍。这说明了_______________。 3.2003年诺贝尔化学奖授予了美国二位科学家，他们对细胞膜离子和水的通道问题做出了杰出贡献，请分析并回答以下问题: (1)允许K+通过的通道却不能让比K+还小的Na+通过，这是因为_________。 (2)科学家研究哺乳动物成熟红细胞膜上的各种膜蛋白，后来在肾脏上发现一种蛋白，科学家假设该种蛋白是细胞的水通道。 A.为什么选用哺乳动物红细胞研究水通道蛋白:_______________________。 B.实验验证科学家的假设:_______________________。 C.请你用水通道蛋白知识解释抗利尿激素的作用机理:_______________________。 4(下列细胞分裂过程中，能用显微镜观察到染色体的是( ) A.蛙的红细胞 B.乳酸菌 C.蓝藻 D.变形虫 5.缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞，其直接依赖的能源物质为( ) A.蛋白质 B.葡萄糖 C.乳酸 D.脂肪 6.下列各种细胞中存在等位基因的是( ) A.次级性母细胞 B.人的成熟红细胞 C.卵原细胞 D.雄兔的精细胞 [参考答案] 1.A 解析:此题考查红细胞的成分和内环境的概念。血红蛋白是红细胞内部的成分，不在细胞外液(相对人体外部环境来说，又称为内环境)，即血红蛋白不属于人体内环境组成成分。 2.(1)细胞膜、核膜、线粒体、内质网、高尔基体(2)置于蒸馏水中，使其渗透吸水而胀裂(3)血红蛋白 容易与氧结合，也容易与氧分离 运输氧气 (4)磷脂 基本骨架 (5)磷脂在细胞膜中是双分子层 3.(1)膜对离子的吸收有选择透过性(2)A.哺乳动物成熟红细胞内无细胞器和细胞核等结构;B.把膜上含有该种蛋白的细胞同膜上没有该蛋白的细胞放在清水中，若发现含有该蛋白的细胞通过渗透作用吸收水分，并逐渐膨胀，而没有该蛋白的细胞没有变化，则说明假设是正确的;C.抗利尿激素可以刺激肾小管壁细胞膜上水通道蛋白的形成;因此使尿液中水的重吸收增加。 4. D解析:此题考查蛙的红细胞的结构、真核生物和原核生物的区别。乳酸菌和蓝藻属于原核生物，其DNA分子上不含蛋白质成分，即没有真核生物细胞所具有的染色体。虽然蛙的红细胞和变形虫都是真核生物的，但蛙的红细胞分裂过程中无染色体变化和纺锤体出现，所以叫无丝分裂，它也是真核细胞的一种分裂方式。 5. B 解析:此题考查红细胞生命活动直接依赖的能源物质是什么的问题。葡萄糖是任何活细胞直接依赖的、最常利用的能源物质，其代谢途径有无氧呼吸和有氧呼吸，缺乏有氧氧化酶系统的成熟红细胞仍然可以通过无氧呼吸释放能量，只不过能量的利用效率较低而已。脂肪和蛋白质虽然可以分解释放能量，但需要经过转变，不能成为直接依赖的能源物质。乳酸是无氧呼吸的产物，更不是直接依赖的能源物质。 6. C解析:此题考查人体或蛙红细胞是否存在等位基因的问题。人的成熟红细胞不存在染色体，当然也不存在等位基因。次级性母细胞和雄兔的精细胞不存在同源染色体，同样也 不存在等位基因。 下载: