有活细胞的地方就有组织液吗？_百度知道
有活细胞的地方就有组织液吗？
我有更好的答案
血管里有红细胞，但没有组织液，有的是血浆。
那组织中呢？比如说皮肤里，肌肉中
血液内的细胞生活的内环境是血浆，血管细胞生活的内环境是组织液和血浆，淋巴管细胞生活的内环境是组织液和淋巴。其他细胞生活的内环境是组织液。
采纳率：34%
这个不一定的～
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&&&网友互助
?有的时候劳动，会起水泡。那个水泡里的液体是什么组织液呢？
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人体中液体成分分为细胞内液和细胞外液
细胞内液在细胞中 所以此题不用对此过多描述
细胞外液分为组织液（细胞间隙液）
血浆和淋巴
机体与外界物体的摩擦 导致皮肤表皮破损 细胞外液中组织液外渗
导致表皮水肿
即我们所说的水泡
提问者问题出现一个错误
就是水泡中的液体是什么组织液
因为组织液不分种类
统一称为组织液
是处于细胞与细胞间的液体
属于液体环境
所以水泡中的液体就是组织液
楼上看风景的人
请问淋巴渗出是什么回事？
液体流程应该是
组织液→淋巴→血浆
其中淋巴液不会回流到组织液中
所以我认为流出的液体不会是淋巴液
而一定是组织液
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荷尔蒙的种类及其对身体的影响
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《普通高中课程标准实验教科书 生物
1 必修 分子与细胞》
第一章 走近细胞
第 1 节 从生物圈到细胞
1.提示：草履虫除能完成运动和分裂外，还能完成摄食、呼吸、生长、应激性等生
命活动。如果没有完整的细胞结构，草履虫不可能完成这些生命活动。
2.提示：在子女和父母之间，精子和卵细胞充当了遗传物质的桥梁。父亲产生的精
子和母亲产生的卵细胞通过受精作用形成受精卵，受精卵在子宫中发育成胚胎，胚胎进
一步发育成胎儿。胚胎发育通过细胞分裂、分化等过程实现。
3.提示：完成一个简单的缩手反射需要许多种类的细胞参与，如由传入神经末梢形
成的感受器、传入神经元、中间神经元、传出神经元、相关的骨骼肌细胞，等等。人的
学习活动需要种类和数量繁多的细胞参与。由细胞形成组织，由各种组织构成器官，由
器官形成系统，多种系统协作，才能完成学习活动。学习活动涉及到人体的多种细胞，
但主要是神经细胞的参与。
4.提示：例如，胰岛细胞受损容易导致胰岛素依赖型糖尿病；脊髓中的运动神经元
受损容易导致相应的肢体瘫痪；大脑皮层上的听觉神经元受损可导致听觉发生障碍，等
5.提示：例如，生物体的运动离不开肌细胞；兴奋的传导离不开神经细胞；腺体的
分泌离不开相关的腺（上皮）细胞，等等。
（三）思考与讨论
1.提示：如果把龟换成人，图中其他各层次的名称不变，但具体内容会发生变化。
例如，心脏应为二心房、二心室；种群应为同一区域的所有人，等等。应当指出的是，
生物圈只有
1 个。如果换成一棵松树，图中应去掉“系统”这个层次，细胞、组织、器
官、种群的具体内容也会改变。如果换成一只草履虫，细胞本身就是个体，没有组织、
器官、系统等层次。
2.提示：细胞层次；其他层次都是建立在细胞这一层次的基础之上的，没有细胞就
没有组织、器官、系统等层次。另一方面，生物体中的每个细胞具有相对的独立性，能
独立完成一系列的生命活动，某些生物体还是由单细胞构成的。
3.提示：一个分子或一个原子是一个系统，但不是生命系统，因为生命系统能完成
一定的生命活动，单靠一个分子或一个原子是不可能完成生命活动的。
（四）练习
1.（1）活细胞：A、D、G、I；（2）死细胞：B、E；（3）细
胞的产物：C、F、H。
2.（1）细胞层次（也是个体层次，因为大肠杆菌是单细胞生物）；
（2）种群层
次；（3）群落层次。
1.提示：不是。病毒不具有细胞结构，不能独立生活，只能寄生在活细胞
中才能生活，因此，尽管人工合成脊髓灰质炎病毒，但不意味着人工制造了生命。
2.提示：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
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病毒的研究也可能会合成某些对人类有害的病毒，如果这些病毒传播开来，或者被某些
人用做生物武器，将给人类带来灾难。
第 2 节 细胞的多样性和统一性
答案和提示
（一）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、
正在分裂的植物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，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体形状，排列紧密，有利于起到保护作用。
（二）实验
1.使用高倍镜观察的步骤和要点是：（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
清楚材料为止。
2.提示：这些细胞在结构上的共同点是：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是：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.提示：从模式图中可以看出，大肠杆菌没有明显的细胞核，没有核膜，细胞外有
鞭毛，等等。
（三）思考与讨论
提示：绝大多数细胞有细胞核，只有少数细胞没有细胞核。例如，人的成熟的红细
胞就没有细胞核。细菌是单细胞生物，蓝藻以单细胞或以细胞群体存在，它们的细胞与
植物细胞和动物细胞比较，没有成形的细胞核，而有拟核。拟核与细胞核的区别主要有
两点：（1）拟核没有核膜，没有核仁；（2）拟核中的遗传物质不是以染色体的形式存
在，而是直接以
DNA 的形式存在。
（四）资料分析
1.提示：通过分析细胞学说的建立过程，可以领悟到科学发现具有以下特点。
（1）科学发现是很多科学家的共同参与，共同努力的结果。
（2）科学发现的过程离不开技术的支持。
（3）科学发现需要理性思维和实验的结合。
（4）科学学说的建立过程是一个不断开拓、继承、修正和发展的过程。
2.细胞学说主要阐述了生物界的统一性。
3.提示：细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识
到各种生物之间存在共同的结构基础；细胞学说的建立标志着生物学的研究进入到细胞
水平，极大地促进了生物学的研究进程。
（五）练习
1.B。2.提示：（1）人体皮肤：本切片图中可见上皮组织的细
胞、角质保护层细胞（死亡）和皮下结缔组织中的多种细胞。
迎春叶：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
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（光合作用）、导管细胞（运输水和无机盐）、筛管细胞（运输有机物），等等。
（2）动植物细胞的共同点为：都有细胞膜、细胞质和细胞核；不同点为：植物细
胞有细胞壁、有液泡，植物细胞一般还有叶绿体。
（3）因为它们都是由多种组织构成的，并能行使一定的功能。例如，人体皮肤由
上皮组织、肌肉组织、结缔组织和神经组织共同构成，人体皮肤有保护、感受环境刺激
等功能；迎春叶由保护组织（表皮）、营养组织、机械组织和输导组织等构成，有进行
光合作用、运输营养物质等功能。
3.原核细胞和真核细胞的根本区别是：有无成形的细胞核。即真核细胞有核膜包围
的细胞核；原核细胞没有细胞核，只有拟核，拟核的结构比细胞核要简单。
它们的区别里包含着共性：细胞核和拟核的共同点是都有遗传物质
DNA，体现了彼
此之间在生物进化上的联系。
自我检测的答案和提示一、概念检测
1.×。2.×。3.√。选择题
2.D。3.B。
画概念图 3
个问号分别表示的连接词是：不具有、具有、具有。
二、技能应用
提示：假定人脑每个细胞完全充满水，一个脑细胞的平均大小为
1.5×10-15 m3。
如果脑细胞是简单的立方体，那么平均大小的脑细胞每边长度约为
1.14×10-5 m。
第 2 章 组成细胞的分子
第 1 节 细胞中的元素和化合物
答案和提示（一）思考与讨论
1.提示：有机化合物和无机化合物的区别主要看它们的分子组成中是否有碳元素，
如糖类是有机化合物，由碳、氢、氧三种元素组成；水是无机化合物，由氢、氧两种元
素组成。当然这不是严格意义上的区别。对这两类化合物的严格区分，请参照化学教科
2.提示：细胞中最多的有机化合物是蛋白质，无机化合物是水。蛋白质是组成生物
体的重要物质，在生命活动中起重要作用；水是生命之源，离开水，生命活动就无法进
3.提示：植物的叶肉细胞、果实细胞和种子的细胞中通常含有较多的糖类、脂质和
蛋白质。如禾谷类的果实、种子中含淀粉（多糖）较多；甘蔗的茎和甜菜的根含蔗糖多；
花生、芝麻种子中含脂质多；大豆种子中含蛋白质多，等等。要想从植物的果实、种子
中获得糖类、脂质和蛋白质，就要设法使细胞破碎，再将这些物质提取出来。
（二）实验
3.生物材料中有机化合物的种类、含量不同。因此，我们应选择多种多
样的食物，保证获得全面的营养。
（三）练习
1.（1）?；（2）√?。3.B。
1.提示：细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动需要的元素。
这是生物与非生物的区别之一。
2.提示：不能。生命系统内部有严谨有序的结构，不是物质随意堆砌而成的。
第 2 节 生命活动的主要承担者──蛋白质
答案和提示（一）问题探讨
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1.提示：富含蛋白质的食品有大豆制品，如豆浆、豆腐、腐竹；奶类制品，如奶粉、
酸奶、袋装奶；还有肉、蛋类食品，如烤肉、肉肠、鸡蛋，等等。
2.提示：有些蛋白质是构成细胞和生物体的结构成分，如结构蛋白；有些蛋白质能
够调节生命活动，如胰岛素；有些蛋白质有催化作用，如绝大多数酶都是蛋白质；有些
蛋白质具有运输载体的功能，如红细胞中的血红蛋白；有些蛋白质有免疫功能，如人体
内的抗体。
3.提示：因为氨基酸是构成蛋白质的基本单位，在人体内约有
20 种氨基酸，其中
有 8 种是人体需要而不能自己合成的，必须从外界环境获得，如赖氨酸、苯丙氨酸等，
它们被称为必需氨基酸。所以有些食品中要添加赖氨酸或苯丙氨酸等人体必需的氨基酸。
（二）思考与讨论
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
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。
（三）思考与讨论
1.提示：氨基酸→二肽→三肽→……→多肽，一条多肽链盘曲折叠形成蛋白质，或
几条多肽链折叠形成蛋白质。
2.提示：食物中的蛋白质要经过胃蛋白酶、胰蛋白酶、肠蛋白酶、肠肽酶等多种水
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，具有完成人体生命
活动的结构和功能。
3.提示：10
个氨基酸能够组成
2010 条互不相同的长链。氨基酸的种类、数量、排
列顺序以及蛋白质空间结构的不同是蛋白质多种多样的原因。
（四）旁栏思考题
n 个氨基酸形成一条肽链时，脱掉
n－1 个水分子，形成
n－1 个肽键。同理，n
氨基酸形成
m 条肽链时，脱掉
n－m 个水分子，形成
（五）练习
1.（1）√；（2）√。2.A。 3.B。
提示：红细胞中的蛋白质和心肌细胞中的蛋白质，其氨基酸的种类、数量
和排列顺序以及蛋白质分子的空间结构都不同，它们的功能也不相同。
第 3 节 遗传信息的携带者──核酸
答案和提示（一）问题探讨
1.提示：脱氧核糖核酸。DNA
是主要的遗传物质，而每个人的遗传物质都有所区别，
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。
3.提示：需要。因为
DNA 鉴定只是提供了犯罪嫌疑人的遗传物质方面的信息，还需
要有嫌疑人是否有作案动机、时间，是否在犯罪现场，是否有证人等其他证据。如果有
人蓄意陷害某人，也完全有可能将他的头发、血液等含有
DNA 的物质放在现场。因此案
件侦察工作应在
DNA 鉴定的基础上，结合其他证据确定罪犯。
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（二）旁栏思考题
原核细胞的
DNA 位于拟核区域。
（三）练习
1.（1）√；（2）√?；（3）√?。2.C。3.C。
第 4 节 细胞中的糖类和脂质
（一）问题探讨
1.不一样。2.糖类。
（二）思考与讨论
1.提示：脂肪主要分布在人和动物体内的皮下、大网膜和肠系膜
等部位。某些动物还在特定的部位储存脂肪，如骆驼的驼峰。2.提示：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
子里。3.提示：脂肪除了可以储存大量能量外，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。
（三）旁栏思考题
1.糖尿病人饮食中，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的是葡萄糖。2.熊在冬眠前大量取食获得的营养，有相
当多的部分转化为脂肪储存，既可御寒，也供给冬眠中生命活动所需的能量。
（四）练习 基础题
1.（1）√；（2）√。2.C。 3.C。 4.C。 5.C。
1.提示：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源必须
由糖类来供应。而脂肪是生物体内最好的储备能源。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内的储能物质，但它是极性化合物，是高度
的水合形式，在机体内贮存时所占的体积相当于同等重量的脂肪所占体积的
4 倍左右。
因此脂肪是一种很“经济”的储备能源。与糖类氧化相比，在生物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，糖类和脂肪都可以作为储备能源，但
是糖类是生物体生命活动利用的主要能源物质。
2.提示：葡萄糖是不能水解的糖类，它不需要消化可以直接进入细胞内，因此葡萄
糖可以口服也可以静脉注射；但是蔗糖只能口服而不可以静脉注射，因为蔗糖是二糖，
必须经过消化作用分解成两分子单糖后才能进入细胞。蔗糖经过口服后，可以在消化道
内消化分解，变成单糖后被细胞吸收。
第 5 节 细胞中的无机物
（一）问题探讨
1.提示：水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好
溶剂，许多种物质溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与，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.提示：无机盐在细胞中的重要作用：细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细
胞的生命活动等。
（二）旁栏思考题
2.提示：20
70 年代以前，人们普遍认为缺碘只能引起甲状腺肿大，还没有认
识到缺碘对儿童智力的影响。进入
80 年代以后，人们认识到缺碘对人类危害最大的不
是甲状腺肿，而是造成不同程度的脑发育落后，只有补足了碘才能确保婴幼儿脑的正常
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发育。根据
1994 年的统计结果，中国缺碘地区的人口达
7.27 亿，约占全国人口总数的
56%，轻度缺碘或碘营养不足已波及所有省、市。1995
年的儿童碘营养调查结果表明：
许多经济发达的大城市，儿童尿碘也在
100 μg/L 以下，甲状腺肿大率在
5%以上。证明
城市也存在不同程度的碘缺乏。目前公认标准为：人群尿碘水平在
能基本上消除碘缺乏危害。从这个全新的认识出发，我国几乎所有地区，包括以前认为
的非病区，实际上都是缺碘地区，因此需要补碘的范围已扩大到全国（高碘地区除外）。
3.提示：不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一定差别。
例如，淀粉只存在于植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细胞中各种化合物的
含量也有一定差别。例如，肌细胞中含蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。但是，各
种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、蛋
白质和核酸，无机物中都有无机盐和水；各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一
定范围内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。
（三）思考与讨论
1.提示：人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。
而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障
碍，引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。正常人体内含铁量约为
3～5 g，它是
制造血红蛋白的主要原料之一。当铁缺乏时，血红蛋白就不能合成，从而发生缺铁性贫
2.提示：光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就
是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素
的形成受到阻碍，从而影响光合作用。此外，镁还是许多酶的活化剂，镁还能促进脂肪
的合成。因此，镁是重要的生命元素。
（四）练习
1.C。 2.A。 3.D。
提示：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。
自我检测的答案和提示
一、概念检测 判断题
1.√。 2.×。 3.×。 4.√。 5.×。 6.×。选择题
2.B。 3.D。 4.A。
完成下面有关蛋白质分子
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二、知识迁移
自由水，结合水，自由水。
三、技能应用
种氨基酸在形成肽链时可以有不同的序列，这是肽链形式多样的主要原因。
用数学的排列组合方式可以解释，假若一段只有
20 个氨基酸的肽链，那么由于不同的
排列组合可以形成的肽链形式就有
2020 种之多。更何况肽链中的氨基酸数目远不止
20 个，通常是成百上千，可以想像形成的肽链形式将会是一个天文数字。
四、思维拓展
提示：在陨石中发现了氨基酸，且非地球所有，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。
第三章 细胞的基本结构
第 1 节 细胞膜──系统的边界
（一）问题探讨
1.提示：气泡是光亮的，里面只有空气。细胞是一个具有细胞膜、细胞核和细胞质
的复杂结构，而且是一个立体的结构，在显微镜下，通过调节焦距可以观察到细胞的不
同层面。光学显微镜下不能看见细胞膜，但是能够观察到细胞与外界环境之间是有界限
2.提示：在电子显微镜诞生之前，科学家已经能够确定细胞膜的存在了。依据的实
验事实主要有：进入活细胞的物质要通过一道选择性的屏障，并不是所有的物质都能进
入细胞；用显微注射器将一种叫做伊红的物质注入变形虫体内，伊红很快扩散到整个细
胞，却不能很快逸出细胞；在光学显微镜下看到，用微针触碰细胞表面时，细胞表面有
弹性，可以伸展；用微针插入细胞内，细胞表面有一层结构被刺破；如果细胞表面结构
受损面过大，细胞会死亡。
（二）实验
提示：细胞破裂后细胞内物质流出，细胞膜和细胞质中的其他结构质
量不一样，可以采用不同转速离心的方法将细胞膜与其他物质分开，得到较纯的细胞膜。
（三）练习
1.提示：把细胞膜与窗纱进行类比，合理之处是说明细胞膜与窗纱一样具有容许一
些物质出入，阻挡其他物质出入的作用。这样类比也有不妥当的地方。例如，窗纱是一
种简单的刚性的结构，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
被动地在起作用。
2.提示：“染色排除法”利用了活细胞的细胞膜能够控制物质进出细胞的原理。台
盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，不能通过细胞膜进入细胞，所以活细胞不被染色。而
死的动物细胞的细胞膜不具有控制物质进出细胞的功能，所以台盼蓝染色剂能够进入死
细胞内，使其被染色。
细胞膜的主要功能
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细胞膜对于细胞整个结构的完整性以及细胞的正常生命活动都是至关重要的。其功
能概括起来有以下几个方面。
（1）细胞的界膜这是细胞膜最重要的功能。无论是真核细胞还是原核细胞，都必
定有一个由一定膜结构形成的界膜，不然的话就不会有细胞存在。细胞膜的出现使生命
起源到了细胞的形式，也保证了细胞生命活动的正常进行。细胞膜的出现使各种生物大
分子集中到一个相对稳定的微环境中，这样有利于细胞的物质和能量代谢，也有利于细
胞的生长发育。
（2）物质的跨膜运输膜的存在使细胞成为一个相对独立的系统，但细胞不是一个
封闭的系统，细胞的生存、生长和发育依赖于细胞内外的物质交流。膜对于物质的运输
具有选择性，只有在需要时，物质才会被运转。物质既可以从浓度高的一侧转运到浓度
低的一侧，也可以从浓度低的一侧转运到浓度高的一侧。前者属被动运输，不需要细胞
提供代谢能量；后者属主动运输，需要细胞提供代谢能量。对于大分子的运输，细胞采
用的是内吞与外排的方式，通过将物质包裹在囊泡中进行转运。
（3）信号转导膜上的某些蛋白属于信号受体蛋白，这些蛋白与胞外信号分子相结
合被激活，然后将信号转入胞内，再通过胞内信号转导分子沿信号通路传递，最终产生
特定的生物学效应。例如，某些信号分子激活细胞膜上的受体后，可促进细胞增殖。
（4）胞间连接与通讯多细胞生物体内，细胞通过细胞膜进行细胞间的多种相互作
用。动物细胞间有多种连接方式，概括起来为：紧密连接、锚定连接和间隙连接，植物
细胞间主要是通过细胞壁连接在一起。有些细胞连接方式主要是为细胞间的通讯提供结
构基础，如动物细胞的间隙连接，在相邻细胞间形成孔道结构；植物细胞间的胞间连丝，
也成为细胞间物质转运和信息交流的通道。
（5）胞间的识别识别是指细胞对同种或异种细胞、同源或异源细胞以及对自己或
异己分子的认识和鉴别。通过细胞表面受体与胞外信号分子的选择性相互作用，导致一
系列的生理生化反应，从而实现信号传递。细胞识别是细胞发育和分化过程中一个十分
重要的环节，细胞通过识别和黏着形成不同类型的组织。
第 2 节 细胞器──系统内的分工合作
（一）问题探讨
1.提示：一件产品是由多个零部件组成的，不同车间生产不同的零部件之后，要有
组装车间完成装配工作，质量检测部门负责检查产品的质量。同时要有部门提供原材料，
有部门提供设计图，还要有部门负责动力供应，等等。部门齐全，配合协调，才能生产
出优质产品。
2.提示：例如蛋白质的合成。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。
（二）资料分析
1.分泌蛋白是在内质网上的核糖体中合成的。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。分泌蛋白是
在内质网上的核糖体内初步合成，在内质网内加工，由囊泡运输到高尔基体做进一步加
工，再由囊泡运输到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。3.提示：需要，
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如核糖体在将氨基酸连接成肽链的过程中就需要能量。这些能量是由线粒体进行有氧呼
吸提供的。
（三）旁栏思考题
线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所，能够提供细胞生命活
动需要的能量。鸟类飞翔、运动员运动需要大量能量，所以飞翔鸟类的胸肌细胞中、运
动员的肌细胞中线粒体多。同样道理，新生细胞的生命活动比衰老细胞、病变细胞旺盛，
所以线粒体多。
（四）练习
1.图 1 中，注字的“内质网”应是“高尔基体”，“高尔基体”
应是“内质网”。染色质的注字指示线位置有误。中心体还应包括指示线下方的中心粒。
图 2 中，注字的“核仁”应是“叶绿体”，“叶绿体”应是“线粒体”，“核糖体”应
是“中心体”。2.C。
提示：溶酶体的膜在结构上比较特殊，如经过修饰等，不会被溶酶体内的
水解酶水解。
第 3 节 细胞核──系统的控制中心
（一）问题探讨
1.提示：细胞核在细胞的生命活动中起控制作用，如细胞核内贮存
的遗传物质携带着遗传信息，可以控制蛋白质的合成，而蛋白质是生命活动的体现者，
所以细胞核可以比喻为部队的司令部等。
2.不能。3.不能。4.提示：不能。细胞生长需要蛋白质等多种物质作基础，细胞分
裂需要遗传物质的复制和相关蛋白质的合成，如果没有细胞核，这些生命活动都不能进
（二）资料分析
1.提示：美西螈皮肤的颜色是由细胞核控制的。生物体性状的遗传主要是由细胞核
控制的，因为细胞核中有
DNA，DNA 是主要的遗传物质。DNA
上有许多基因，通过指导蛋
白质的合成，控制生物的性状。
2.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.生物体形态结构的建成主要与细胞核有关。
5.细胞核具有控制细胞代谢和遗传的功能。
（三）旁栏思考题
提示：同一个生物体内所有细胞的“蓝图”都是一样的（除非
发生体细胞突变或细胞癌变）。生物体内细胞形态、结构和功能的多种多样，是细胞分
化的结果。
（四）技能训练
1.细胞无核部分随着培养天数的增加，死亡个数迅速增加，第
4 天就没有存活的了，
这是因为没有细胞核，细胞的生命活动就无法进行。而细胞有核部分存活个数和时间都
要比无核部分多和长，说明细胞核对于细胞的生命活动是不可或缺的。
2.提示：细胞有核部分出现死亡现象的可能原因有两方面，一是实验过程中人为因
素对细胞造成了伤害，导致部分细胞死亡；二是细胞的正常凋亡。
（五）练习
1.（1）√；（2）×。2.C。3.C。
提示：出生小牛的绝大部分性状像母牛甲。因为小牛获得的是母牛甲细胞
核中的遗传物质，所以它的性状与母牛甲最相似。
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自我检测的答案和提示
一、概念检测
2.×。选择题
二、知识迁移
提示：与溶酶体的作用有关。细胞死亡后，溶酶体膜破裂，各种水解酶释放出来，
分解细胞中的蛋白质等物质，这时的畜、禽肉烹饪后更鲜嫩。这个过程需要一定的时间。
三、技能应用
调暗视野有两种方法：一是转动反光镜使进光量减少；二是选择小的光圈，减少进
四、思维拓展
1.提示：（1）精卵结合时需要精子提供父方的遗传物质；（2）精子要靠尾部摆动
游到卵细胞所在位置，才能与卵细胞结合这一过程需要大量的能量，这些能量主要来自
线粒体内进行的有氧呼吸。
2.提示：从生物膜在组成、结构、功能上的联系来考虑。
第四章 细胞的物质输入和输出
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第 1 节 物质跨膜运输的实例
（一）问题探讨
1.由于单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数量多于从长颈漏斗渗出的水
分子数量，使得管内液面升高。
2.用纱布替代玻璃纸时，因纱布的孔隙很大，蔗糖分子也可以自由通透，因而液面
不会升高。
3.半透膜两侧溶液的浓度相等时，单位时间内透过玻璃纸进入长颈漏斗的水分子数
量等于渗出的水分子数量，液面也不会升高。
（二）思考与讨论
1.红细胞内的血红蛋白等有机物一般不能透过细胞膜。
2.红细胞的细胞膜相当于“问题探讨”中的半透膜。
3.当外界溶液的浓度低于红细胞内部的浓度时，红细胞一般会因持续吸水而涨破。
4.红细胞吸水或失水的多少主要取决于红细胞内外浓度的差值。一般情况下，差值
较大时吸水或失水较多。
（三）资料分析
1.在培养过程中，水稻吸收水分及其他离子较多，吸收
Ca2+、Mg2+较少，结果导致
水稻培养液里的
Ca2+、Mg2+浓度增高。2.不同作物对无机盐的吸收是有差异的。3.水分
子跨膜运输是顺相对含量梯度的，其他物质的跨膜运输并不都是这样，这取决于细胞生
命活动的需要。4.细胞对物质的吸收是有选择的。这种选择性具有普遍性。
（四）练习
1.√。 2.√。 3.×。
提示：农业生产上的轮作正是针对不同作物根系对矿质元素的选择性吸收而采取的
生产措施。如果长期在同一块田里种植同种作物，地力就会下降（俗称伤地），即某些
元素含量下降，这样就会影响作物的产量。
水势与植物细胞吸水
细胞吸水有三种方式：未形成液泡的细胞，靠吸涨作用吸水；液泡形成以后，细胞
主要靠渗透作用吸水；与渗透作用无关的代谢性吸水。在这三种方式中以渗透作用吸水
为主。渗透作用是水分进出细胞的基本过程，而且水分移动需要能量做功。根据热力学
原理，系统中物质的总能量可分为束缚能和自由能，束缚能是不能转化为用于做功的能
量，而自由能是在温度恒定的条件下用于做功的能量。一种物质每摩尔的自由能就是该
物质的化学势，衡量水分反应或转移能量的高低，用水势表示。水溶液的化学势与同温
同压同一系统中的纯水的化学势之差除以水的偏摩尔体积所得的商，称为水势。
纯水的自由能最大，水势也最高。溶液中的溶质颗粒降低了水的自由能，所以溶液
中水的自由能要比纯水低。将纯水的水势定为零，溶液的水势就成为负值。溶液越浓，
水势越低。在一个渗透系统中，水移动方向决定于半透膜两边溶液的水势高低。水势高
的溶液的水，流向水势低的溶液。水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动
的现象，称为渗透作用。一个成长植物细胞的细胞壁主要是由纤维素分子组成的，它对
水和溶质是全通透的。而细胞膜和液泡膜都是半透膜，实际上可以把包括细胞膜、细胞
质和液泡膜在内的原生质层当做一个半透膜来看待。液泡里的细胞液具有一定的水势。
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这样，细胞液、原生质层和环境中溶液之间，便会发生渗透作用。当环境中溶液的水势
高，而液泡中细胞液的水势低时，环境中溶液所含的水就会进入细胞中。当然，细胞吸
水不仅仅与水势有关，还受到其他因素的影响。
第 2 节 生物膜的流动镶嵌模型
（一）问题探讨
1.提示：三种材料比较，弹力布更能体现细胞膜的柔变性和一定的通透性，相对好
一些。当然，这几种材料的特点与真实的细胞膜之间还有不小的差距。
2.提示：有条件的话，使用微孔塑胶或利用激光给气球打上微孔都可以作为模型的
细胞膜。使用透析袋也可以。如果制作临时使用的模型，利用猪或其他动物的膀胱做细
胞膜是更加理想的材料。
（二）思考与讨论
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.有必要。仅靠推理得出的结论不一定准确，还应通过科学实验进行检验和修正。
3.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，尾部则朝向空气一面。科学家因测得单分子层的面积恰为红细胞表面
2 倍，才得出膜中的脂质必然排列为连续的两层这一结论。
（三）思考与讨论
1.提示：在建立生物膜模型的过程中，实验技术的进步起到
了关键性的推动作用。如电子显微镜的诞生使人们终于看到了膜的存在；冰冻蚀刻技术
和扫描电子显微镜技术使人们认识到膜的内外两侧并不对称；荧光标记小鼠细胞与人细
胞的融合实验又证明了膜的流动性等。没有这些技术的支持，人类的认识便不能发展。
2.提示：在建立生物膜模型的过程中，结构与功能相适应的观点始终引导人们不断
实践、认识，再实践、再认识；使人类一步步接近生物膜结构的真相。例如，不同生物
膜的功能是有差异的。在生命系统中，一般来说，功能的不同常伴随着结构的差异，而
早期的生物膜模型假定所有的生物膜都是相同的，这显然与不同部位的生物膜功能不完
全相同是矛盾的。还有，不同膜的厚度也不完全一样。由此促进学者们重新研究脂质和
蛋白质相互作用的问题。一些学者使用了更加先进的技术，运用红外光谱等技术证明，
膜蛋白主要为球形结构。冰冻蚀刻电镜技术又证明，脂双层中分布有蛋白质颗粒，这样
又发展了生物膜模型。生物膜中存在不同种类的蛋白质，以及蛋白质在生物膜中的不同
分布情况，恰能较好地解释不同结构的生物膜具有不同的生理功能。
（四）练习
1.提示：细胞膜太薄了，光学显微镜下看不见，而
还没有电子显微镜，学者们只好从细胞膜的生理功能入手进行探究。2.脂质和蛋白质。
3.提示：这两种结构模型都认为，组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质，这是它
们的相同点。不同点是：（1）流动镶嵌模型提出蛋白质在膜中的分布是不均匀的，有
些横跨整个脂双层，有些部分或全部嵌入脂双层，有些则镶嵌在脂双层的内外两侧表面；
而三层结构模型认为蛋白质均匀分布在脂双层的两侧。（2）流动镶嵌模型强调组成膜
的分子是运动的；而三层结构模型认为生物膜是静态结构。4.D。
1.提示：生物膜结构的研究历史反映了科学研究的艰辛历程，也告诉我们建立模型
的一般方法。科学家根据观察到的现象和已有的知识提出解释某一生物学问题的假说或
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模型，用观察和实验对假说或模型进行检验、修正和补充。一种模型最终能否被普遍接
受，取决于它能否与以后的观察和实验结果相吻合，能否很好地解释相关现象，科学就
是这样一步一步向前迈进的。
2.提示：生物膜的流动镶嵌模型不可能完美无缺。人类对自然界的认识永无止境，
随着实验技术的不断创新和改进，对膜的研究将更加细致入微，对膜结构的进一步认识
将能更完善地解释细胞膜的各种功能，不断完善和发展流动镶嵌模型。
第 3 节 物质跨膜运输的方式
（一）问题探讨
1.从图上可以看出，氧气、二氧化碳、氮气、苯等小分子（苯还
是脂溶性的）很容易通过合成的脂双层；水、甘油、乙醇等较小的分子也可以通过；氨
基酸、葡萄糖等较大的有机分子和带电荷的离子则不能通过合成的脂双层。2.提示：葡
萄糖不能通过人工合成的无蛋白的脂双层，但小肠上皮细胞能大量吸收葡萄糖，推测小
肠上皮细胞的细胞膜上有能够转运葡萄糖的蛋白质。
3.提示：通过观察此图还可联想并提出，细胞需要的离子是否也通过细胞膜上的蛋
白质来运输等问题。
（二）思考与讨论
1.自由扩散和协助扩散都不需要消耗能量。因为二者都是顺物质的浓度梯度进行的。
2.自由扩散与协助扩散的共同之处是都不需要细胞消耗能量。不同之处是：前者不
需要蛋白质的协助，后者必须有蛋白质的协助才能实现。
3.因为自由扩散和协助扩散都是顺物质的浓度梯度进行的，不需要细胞消耗能量，
所以统称为被动运输。
（三）旁栏思考题
：这是细胞的胞吞作用。这对于人体有防御功能，并有利于细
胞新陈代谢的正常进行。
（四）技能训练
1.K+和 Mg2+是通过主动运输进入细胞的。2.Na+和
Cl－是通过主动运输排出细胞的。
3.提示：因为以上四种离子细胞膜内外的浓度差较大，细胞只有通过主动运输才能
维持这种状况。
（五）练习
基础题 1.D。　　2.A。
提示：低温环境肯定会影响物质的跨膜运输。温度会影响分子运动的速率，
影响化学反应的速率，因此，组成细胞膜的分子的流动性也会相应降低，呼吸作用释放
能量的过程也会因有关酶的活性降低而受到抑制。这些都会影响物质跨膜运输的速率。
自我检测的答案和提示
一、概念检测
5.×。选择题
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二、知识迁移
提示：小肠绒毛上皮细胞能够从消化了的食物中吸收葡萄糖，却很难吸收相对分子
质量比葡萄糖小的木糖。这一事实说明细胞膜对物质进入细胞具有选择透过性。这与细
胞的生活关系密切，细胞膜的这一特性使细胞尽可能地只吸收自身需要的物质，细胞不
需要或对细胞有害的物质常被阻挡在细胞外。
三、技能应用
提示：温度高低会提高或降低水分子通过半透膜的扩散速率。在一
定温度范围内，提高温度会加快水分子通过半透膜的速率；而降低温度则减缓水分子通
过半透膜的速率。
实验方案设计如下：
1 节渗透现象示意图组装好三组装置。在第一组的烧杯外用酒精灯或水浴
锅加热升温；第二组烧杯外加冰块降温；第三组留作对照。三组装置同时开始实验，并
记录液面变化及时间。
四、思维拓展
提示：在顺浓度梯度的情况下，葡萄糖、氨基酸等分子可以通过协助扩散进入细胞。
当细胞外葡萄糖或氨基酸的浓度低于细胞内时，如果此时细胞的生命活动需要这些营养
物质，细胞还能吸收这些营养物质，是通过主动运输。
第 5 章 细胞的能量供应和利用
第 1 节 降低化学反应活化能的酶
（一）问题探讨
1.这个实验要解决的问题是：鸟类的胃是否只有物理性消化，没有化学性消化？
2.是胃内的化学物质将肉块分解了。3.提示：收集胃内的化学物质，看看这些物质在体
外是否也能将肉块分解。
（二）实验
1.2 号试管放出的气泡多。这一现象说明加热能促进过氧化氢的分解，
提高反应速率。2.不能。
FeCl3 中的
Fe3+和新鲜肝脏中的过氧化氢酶都能加快过氧化氢分解的速率。
4.4 号试管的反应速率比
3 号试管快得多。说明过氧化氢酶比
Fe3+的催化效率高得
多。细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压
下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进
行至关重要。
（三）资料分析
1.巴斯德认为发酵与活细胞有关是合理的，但是认为发酵是整个细胞而不是细胞中
的某些物质在起作用是不正确的；李比希认为引起发酵的是细胞中的某些物质是合理的，
但是认为这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用是不正确的。2.提示：巴
斯德是微生物学家，特别强调生物体或细胞的作用；李比希是化学家，倾向于从化学的
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角度考虑问题。他们的争论促使后人把对酶的研究的目标集中在他们争论的焦点上，使
科学研究更加有的放矢。3.毕希纳的实验说明，酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞
破碎后继续起催化作用，就像在活酵母细胞中一样。4.萨姆纳历时
9 年用正确的科学方
法，坚持不懈、百折不挠的科学精神，将酶提纯出来。成功属于不畏艰苦的人。
（四）旁栏思考题
绝大多数酶是蛋白质，强酸、强碱、高温等剧烈条件都会影响
到蛋白质的结构，所以酶比较“娇气”。
（五）第一小节练习
1.巴斯德：发酵与活细胞有关，发酵是整个细胞而不是细胞中的某些物质在起作用。
李比希：引起发酵的是细胞中的某些物质，但是这些物质只有在酵母细胞死亡并裂
解后才能发挥作用。
毕希纳：酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用，就像在活
酵母细胞中一样。
萨姆纳：酶是蛋白质。
2.提示：（1）细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需
要高效率地进行，酶的催化效率比无机催化剂高得多。
（2）细胞内的化学反应需要在常温、常压、酸碱度适中等温和条件下进行，无机
催化剂常常需要辅助以高温、高压、强酸、强碱等剧烈条件才能有较高的催化效率。
1.提示：可用第
2 章中学过的鉴定蛋白质的方法。在萨姆纳之前，之所以很
难鉴定酶的本质，主要是因为细胞中酶的提取和纯化非常困难。2.提示：（1）如四膜
rRNA 前体具有催化活性。（2）目前已有发现具催化活性的
DNA 的报道。
（六）第二小节练习
2.B。3.提示：这个模型中
A 代表某类酶，
B 代表反应底物，C
和 D 代表反应产物。这个模型的含义是：酶
B 专一性结合，
催化反应的发生，产生了产物
C 和 D。这个模型揭示了酶的专一性。
点：随着反应底物浓度的增
加，反应速率加快。B
点：反应速率在此时达到
点：反应速率不再随反应底物浓度的增
加而升高，维持在相对稳定的水平。
A 点时温度升高
10 ℃，曲线上升
的幅度变小。因为图中原曲线表示在最适温度下
催化速率随底物浓度的变化。温度高于或低于最
适温度，反应速率都会变慢。
（3）该曲线表明，B
点的反应底物的浓度足
够大，是酶的数量限制了反应速率的提高，这时加入少量的酶，会使反应速率加快（图
酶催化作用的特点
生物体内的各种化学反应，几乎都是由酶催化的。酶所催化的反应叫酶促反应。酶
促反应中被酶作用的物质叫做底物。经反应生成的物质叫做产物。酶作为生物催化剂，
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与一般催化剂有相同之处，也有其自身的特点。
相同点：（1）改变化学反应速率，本身不被消耗；
只能催化热力学允许进
行的反应；
加快化学反应速率，缩短达到平衡时间，但不改变平衡点；（4）降
低活化能，使速率加快。
不同点：（1）高效性，指催化效率很高，使得反应速率很快；（2）专一性，任何
一种酶只作用于一种或几种相关的化合物，这就是酶对底物的专一性；（3）多样性，
指生物体内具有种类繁多的酶；（4）易变性，由于大多数酶是蛋白质，因而会被高温、
强酸、强碱等破坏；（5）反应条件的温和性，酶促反应在常温、常压、生理
进行；（6）酶的催化活性受到调节、控制；（7）有些酶的催化活性与辅因子有关。
酶的作用机理
酶催化反应的某些独特性质为许多酶促反应所共有，可概括如下。
（1）酶反应可分为两类，一类反应仅仅涉及到电子的转移，另一类反应涉及到电
子和质子两者或者其他基团的转移，大部分反应属于第二类。（2）酶的催化作用是由
氨基酸侧链上的功能基团和辅酶为媒介的。
（3）酶催化反应的最适
pH 范围通常是狭小的。（4）与底物相比较，酶分子很大，
而活性部位通常只比底物稍大一些。这是因为在大多数情况下，只有活性部位围着底物。
此外，一个巨大的酶结构对稳定活性部位的构象是必要的。（5）酶除了具有进行催化
反应所必需的活性基团外，还有别的特性，使酶促反应的进行更有利，并使更复杂的多
底物反应按一定途径进行，这些已超过了较简单的催化剂的范畴。酶的复杂的折叠结构
使这些作用成为可能。
影响酶作用的因素
酶的催化活性的强弱以单位时间（每分）内底物减少量或产物生成量来表示。研究
某一因素对酶促反应速率的影响时，应在保持其他因素不变的情况下，单独改变研究的
影响酶促反应的因素常有：酶的浓度、底物浓度、pH
值、温度、抑制剂、激活剂等。
其变化规律有以下特点。
（1）酶浓度对酶促反应的影响在底物足够，其他条件固定的条件下，反应系统中
不含有抑制酶活性的物质及其他不利于酶发挥作用的因素时，酶促反应的速率与酶浓度
（2）底物浓度对酶促反应的影响在底物浓度较低时，反应速率随底物浓度增加而
加快，反应速率与底物浓度近乎成正比；在底物浓度较高时，底物浓度增加，反应速率
也随之加快，但不显著；当底物浓度很大，且达到一定限度时，反应速率就达到一个最
大值，此时即使再增加底物浓度，反应速率几乎不再改变。
对酶促反应的影响每一种酶只能在一定限度的
pH 范围内才表现活性，超过
这个范围酶就会失去活性。在一定条件下，每一种酶在某一个
pH 时活力最大，这个
pH 称为这种酶的最适
（4）温度对酶促反应的影响酶促反应在一定温度范围内反应速率随温度的升高而
加快；但当温度升高到一定限度时，酶促反应速率不仅不再加快反而随着温度的升高而
下降。在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，这个温度称为这种酶的最适温
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（5）激活剂对酶促反应的影响激活剂可以提高酶活性，但不是酶活性所必需的。
激活剂大致分两类：无机离子和小分子化合物。
（6）抑制剂对酶促反应的影响抑制剂使酶活性下降，但不使酶变性。抑制剂作用
机制分两种：可逆的抑制作用和不可逆的抑制作用。
第 2 节 细胞的能量“通货”──ATP
（一）问题探讨
1.萤火虫发光的生物学意义主要是相互传递求偶信号，以便交尾、繁衍后代。
2.萤火虫腹部后端细胞内的荧光素，是其特有的发光物质。
3.有。萤火虫腹部细胞内一些有机物中储存的化学能，只有在转变成光能时，萤火
虫才能发光。
（二）思考与讨论
1.1 分子葡萄糖所含的能量，约是
ATP 所含能量的
ATP 转化为
ADP 时释放的能量）。
2.有道理。糖类和脂肪分子中的能量很多而且很稳定，不能被细胞直接利用。这些
稳定的化学能只有转化成
ATP 分子中活跃的化学能，才能被细胞直接利用。
（三）练习
2.提示：吸能反应：如葡萄糖和果糖合成蔗糖的反应，需要消耗能量，是吸能反应。
这一反应所需要的能量是由
ATP 水解为
ADP 时释放能量来提供的。放能反应：如丙酮酸
的氧化分解，能够释放能量，是放能反应。这一反应所释放的能量除以热能形式散失外，
ADP 转化为
ATP 的反应，储存在
3.提示：在储存能量方面，ATP
同葡萄糖相比具有以下两个特点：一是
ATP 分子中
含有的化学能比较少，一分子
ATP 转化为
ADP 时释放的化学能大约只是一分子葡萄糖的
1/94；二是
ATP 分子中所含的是活跃的化学能，而葡萄糖分子中所含的是稳定的化学能。
葡萄糖分子中稳定的化学能只有转化为
ATP 分子中活跃的化学能，才能被细胞利用。
提示：植物、动物、细菌和真菌等生物的细胞内都具有能量“通货”
──ATP，这可以从一个侧面说明生物界具有统一性，也反映种类繁多的生物有着共同
第 3 节 ATP 的主要来源──细胞呼吸
（一）问题探讨
1.两者的共同点是：都是物质的氧化分解过程；都能产生二氧化碳等产物，并且都
释放出能量。
2.不能。否则，组成细胞的化合物会迅速而彻底地氧化分解，能量会迅速地全部释
放出来，细胞的基本结构也就会遭到彻底的破坏。
3.在无氧条件下，细胞能够通过无氧呼吸来释放能量。但是，无氧呼吸比有氧呼吸
释放的能量要少许多。
（二）探究
提示：重铬酸钾可以检测有无酒精存在。这一原理可以用来检测汽车司机是否喝了
酒。具体做法是：让司机呼出的气体直接接触到载有用硫酸处理过的重铬酸钾或三氧化
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铬的硅胶（两者均为橙色），如果呼出的气体中含有酒精，重铬酸钾或三氧化铬就会变
成灰绿色的硫酸铬。
（三）小字部分的问题
有氧呼吸的能量转换效率大约是
40%。这些能量大约可以使
2.3×1025 个 ATP 转化为
（四）旁栏思考题
提示：一般来说，如果无氧呼吸产生的乳酸或酒精过多，会对细胞产生毒害。酵母
菌在无氧以及其他条件适合的情况下，随着发酵产物（如酒精）的增多，营养物质的减
pH 发生变化等的影响，它的繁殖速率逐渐下降，死亡率逐渐上升，酒精发酵最
终就会停止。其他的例子如用乳酸杆菌使牛奶发酵形成酸牛奶，最终情况也是这样。
（五）资料分析
2.提示：胖人通过适量的运动，细胞呼吸的速率会加快，细胞内有
机物的分解会增加，体重就会下降。应当将蔬菜和瓜果放入冰箱或地窖等冷凉的地方储
藏，这样能够降低细胞呼吸的速率，减少细胞内有机物的损耗。
（六）练习
3.提示：有氧呼吸与无氧呼吸的第一个阶段完全相同：都不需要氧；都与线粒体无
关。联想到地球的早期以及原核细胞的结构，可以作出这样的推测：在生物进化史上先
出现无氧呼吸而后才出现有氧呼吸，即有氧呼吸是由无氧呼吸发展变化而形成的。先出
现原核细胞而后出现真核细胞，即真核细胞是由原核细胞进化而来的。4.不能。因为绿
色植物在光合作用中也能形成
提示：人与鸟类和哺乳类维持体温的能量来源都是细胞呼吸。在这些生物
的细胞呼吸过程中，葡萄糖等分子中稳定的化学能释放出来：除一部分储存在
ATP 中外，
其余的则转化成热能，可以直接用于提升体温；ATP
水解释放出的能量，除了维持各项
生命活动外，有一部分也能转化成热能，用于提升体温。而维持体温的相对稳定，还需
复杂的调节机制。
细胞呼吸原理的应用
选用“创可贴”等敷料包扎伤口，既为伤口敷上了药物，又为伤口创造了疏松透气
的环境、避免厌氧病原菌的繁殖，从而有利于伤口的痊愈。
对于板结的土壤及时进行松土透气，可以使根细胞进行充分的有氧呼吸，从而有利
于根系的生长和对无机盐的吸收。此外，松土透气还有利于土壤中好氧微生物的生长繁
殖，这能够促使这些微生物对土壤中有机物的分解，从而有利于植物对无机盐的吸收。
酵母菌是兼性厌氧微生物。酵母菌在适宜的通气、温度和
pH 等条件下，进行有氧
呼吸并大量繁殖；在无氧条件下则进行酒精发酵。醋酸杆菌是一种好氧细菌。在氧气充
足和具有酒精底物的条件下，醋酸杆菌大量繁殖并将酒精氧化分解成醋酸。
谷氨酸棒状杆菌是一种厌氧细菌。在无氧条件下，谷氨酸棒状杆菌能将葡萄糖和含
氮物质（如尿素、硫酸铵、氨水）合成为谷氨酸。谷氨酸经过人们的进一步加工，就成
为谷氨酸钠──味精。
水稻的根系适于在水中生长，这是因为水稻的茎和根能够把从外界吸收来的氧气通
过气腔运送到根部各细胞，而且与旱生植物相比，水稻的根也比较适应无氧呼吸。但是，
水稻根的细胞仍然需要进行有氧呼吸，所以稻田需要定期排水。如果稻田中的氧气不足，
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水稻根的细胞就会进行酒精发酵，时间长了，酒精就会对根细胞产生毒害作用，使根系
变黑、腐烂。
较深的伤口里缺少氧气，破伤风芽孢杆菌适合在这种环境中生存并大量繁殖。所以，
伤口较深或被锈钉扎伤后，患者应及时请医生处理。
有氧运动是指人体细胞充分获得氧的情况下所进行的体育锻炼。人体细胞通过有氧
呼吸可以获得较多的能量。相反，百米冲刺和马拉松长跑等无氧运动，是人体细胞在缺
氧条件下进行的高速运动。无氧运动中，肌细胞因氧不足，要靠乳酸发酵来获取能量。
因为乳酸能够刺激肌细胞周围的神经末梢，所以人会有肌肉酸胀乏力的感觉
第 4 节 能量之源──光与光合作用
（一）问题探讨
1.用这种方法可以提高光合作用强度。因为叶绿素吸收最多的是光谱中的蓝紫光和
红光。不同颜色的光照对植物的光合作用会有影响。
2.因为叶绿素对绿光吸收最少，所以不使用绿色的塑料薄膜或补充绿色光源。
（二）实验
1.滤纸条上有
4 条不同颜色的色带，从上往下依次为：胡萝卜素（橙黄色）、叶黄
素（黄色）、叶绿素
a（蓝绿色）、叶绿素
b（黄绿色）。这说明绿叶中的色素有
它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不一样。
2.滤纸上的滤液细线如果触到层析液，细线上的色素就会溶解到层析液中，就不会
在滤纸上扩散开来，实验就会失败。
（三）资料分析
1.恩格尔曼实验的结论是：氧气是叶绿体释放出来的，叶绿体是绿色植物进行光合
作用的场所。
2.提示：实验材料选择水绵和好氧细菌，水绵的叶绿体呈螺旋式带状，便于观察，
用好氧细菌可确定释放氧气多的部位；没有空气的黑暗环境排除了氧气和光的干扰；用
极细的光束照射，叶绿体上可分为光照多和光照少的部位，相当于一组对比实验；临时
装片暴露在光下的实验再一次验证实验结果，等等。
3.叶绿体是进行光合作用的场所。
（四）旁栏思考题
提示：持这种观点的人，很可能是在无光条件下做的这个实验。无光时，植物不进
行光合作用，只进行细胞呼吸，所以没有释放氧气，而是释放二氧化碳，也就是使空气
变污浊了。
（五）思考与讨论
1.光合作用的原料是二氧化碳和水，产物是糖类和氧气，场所是叶绿体，条件是要
有光，还需要多种酶等。光合作用的反应式是：
(CH2O) + O2
2.提示：从人类对光合作用的探究历程来看，生物学的发展与物理学和化学的研究
进展关系很密切。例如，直到
1785 年，由于发现了空气的组成，人们才明确绿叶在光
下放出的气体是氧气，吸收的是二氧化碳，这个事例说明生物学的发展与化学领域的研
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究进展密切相关。又如，鲁宾和卡门利用同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水，
而不是来自二氧化碳；卡尔文用同位素示踪技术探明了二氧化碳中的碳在光合作用中转
化成有机物中碳的途径，都说明在科学发展的进程中，相关学科的互相促进，以及技术
手段的进步对科学发展的推动作用。
（六）思考与讨论
光反应阶段
暗反应阶段
有光无光均可
类囊体的薄膜上
叶绿体内的基质中
H O 分解成
O 和［H］；
二氧化碳被固定；C
被［H］还原，最终形成糖
光能转变为化学能，
ATP 中的化学能转化为糖类中储存的化学能
2.物质联系：光反应阶段产生的［H］，在暗反应阶段用于还原
能量联系：光反应阶段生成的
ATP，在暗反应阶段中将其储存的化学能释放出来，
C3 形成糖类，ATP
中的化学能则转化为储存在糖类中的化学能。
（七）第一小节练习
1.（1）×；（2）√。2.B。3.结论是：叶绿体主要
吸收红光和蓝光用于光合作用，放出氧气。
1.植物体吸收光能的色素，
还存在于植物幼嫩的茎和果实等器官的一些含
有光合色素的细胞中。
2.提示：是的。不同颜色的藻类吸收不同波长的光。藻类本身的颜色是反射出来的
光，即红藻反射出了红光，绿藻反射出绿光，褐藻反射出黄色的光。水层对光波中的红、
橙部分吸收显著多于对蓝、绿部分的吸收，即到达深水层的光线是相对富含短波长的光，
所以吸收红光和蓝紫光较多的绿藻分布于海水的浅层，吸收蓝紫光和绿光较多的红藻分
布于海水深的地方。
（八）第二小节练习 基础题
1.（1）√；（2）×。2.B。
7.光合作用中光反应阶段的能量来源是光能，暗反应阶段的能量来源是
8.白天若突然中断二氧化碳的供应，叶绿体内首先积累起来的物质是五碳化合物。
1.（1）根据图中的曲线表明，7～10
时光合作用强度不断增强，这是因为在一定温
度和二氧化碳供应充足的情况下，光合作用的强度是随着光照加强而增强的。
12 时左右光合作用强度明显减弱，是因为此时温度很高，蒸腾作用很强，
气孔大量关闭，二氧化碳供应减少，导致光合作用强度明显减弱。
（3）14～17
时光合作用强度不断下降的原因，是因为此时光照强度不断减弱。
光合作用反应过程概要
光合作用分为光反应和暗反应两个阶段。在光反应中，叶绿素吸收光能，叶绿素分
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子中的电子被激发到较高的能级。被激发的电子沿着分布在类囊体膜上的一系列电子传
递体转移。在传递过程中，质子被泵送到类囊体腔内，在类囊体膜两侧形成质子梯度，
ATP 的合成。沿着电子载体传递的电子最后提供给
NADP+还原为
NADPH。叶绿素分子失去的电子则由水分子中氧原子中的电子来补充，水分子中的氧原
子则被氧化为氧气。上述反应都发生在叶绿体的类囊体中。由光反应产生的
NADPH，为暗反应提供能量和还原力，通过卡尔文循环，将二氧化碳转化为糖类。暗反
应起始于叶绿体基质，延续到细胞质。最终，在植物的叶片中生成有机物，并以蔗糖的
形式进一步运输到植物体的其他组织。
自我检测的答案和提示
一、概念检测
3.√。选择题
二、知识迁移
提示：松土是我国农业生产中一项传统的耕作措施。松土可以增加
土壤的透气性，能促进土壤中枯枝落叶、动物遗体和粪便等有机物的分解，从而有利于
农作物生长。但是，松土容易造成水土流失，可能成为沙尘暴的一种诱发因素。科学研
究表明，产生沙尘的地表物质以直径为
0.005~0.06 mm 的粉尘为主，这些粉尘主要来自
农田。由于松土促进了土壤微生物的有氧呼吸，增加了二氧化碳的分解和排放，从而使
温室效应和全球气候变暖问题变得更加严重。此外，松土还增加了农业生产的成本。为
此，农业生产上应当提倡免耕法。
免耕法又叫保护性耕作法，是指农业生产中平时不用或尽量少用松土措施（能保证
种子发芽出土即可），收获时只收割麦穗或稻穗等部位，而将经过处理后的农作物秸秆
和残茬保留在农田地表，任其腐烂，以便尽量恢复土壤的自然状态并保护土壤，避免水
分蒸发。对于农业病虫害和农田杂草，则主要通过使用农药和除草剂来解决。免耕法有
利于水土保持，能减少沙尘暴的发生，并能提高土壤的肥力。
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三、技能训练
1.提示：对于具有两个变量的对照实验，探究的原则是先探究其中的一个变量，然
后探究另一个变量。为了节省时间和实验材料，一些探究两个变量的实验可以同时进行
操作。例如，本实验可以参照下表同时进行，然后对
2 个变量的
4 组实验数据，分别进
行分析研究。
植物细胞内的叶绿体
细胞内的线粒体和细胞质基质
CO2 和 H2O
C6H12O6 （或和
C6H12O6 是光合作用
的产物，其中所含的能量最终来自光能
（CH2O）和
O2；（CH2O）中的能量由
CO2 和 H2O，或
C3H6O3，或 C2H5OH 和 CO2；
光能转化而来，（CH2O）可以为细胞
C3H6O3 和 C2H5OH 中含有的能量最终也来自
呼吸提供原料
四、思维拓展
哈密地区位于我国的高纬度地区（夏季的白天长），阳光充足，而且光照强烈，所
以哈密瓜植株的叶片进行光合作用的时间长，光合作用的强度大，积累的糖类自然就会
很多。哈密地区夜间温度比较低，哈密瓜植株的细胞呼吸相对比较弱，消耗的糖类物质
就会比较少。这样，哈密瓜内积存的糖类比较多。哈密瓜细胞内的糖类在有关酶的催化
作用下，最终转化成果糖和葡萄糖，所以哈密瓜特别甜。
自己的家乡或社区如果想种植哈密瓜并使瓜甜，就要模仿哈密地区的自然条件，创
造类似的生态环境，如采取白天适当增加光照时间和光照强度，夜间适当降低温度等措
第 6 章 细胞的生命历程
第 1 节 细胞的增殖
（一）问题探讨
1.象与鼠相应器官和组织的细胞大小无明显差异。
2.生物体的生长，既靠细胞分裂增加细胞的数量，还要靠细胞生长增大细胞的体积。
（二）实验
1.当 NaOH 与含酚酞的琼脂块相遇时，其中的酚酞变成紫红色，这是常用的检测
NaOH 的方法，从琼脂块的颜色变化就知道
NaOH 扩散到多远；在相同时间内，NaOH
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一琼脂块内扩散的深度基本相同，说明
NaOH 在每一琼脂块内扩散的速率是相同的。
2.根据球体的体积公式
V=4/3πr3，表面积公式
S=4πr2，计算结果如下表。
比值（表面积/体积）
3.细胞越大，物质运输的效率越低，所以多细胞生物体是由许多细胞而不是由少数
体积更大的细胞构成的。细胞越大，需要与外界环境交流的物质越多；但是细胞体积越
大，其表面积相对越小，细胞与周围环境之间物质交流的面积相对小了，所以物质运输
的效率越低。
（三）实验
1.间期的细胞最多。因为间期时间最长。
2.每一时期的时间=洋葱的细胞周期（12
h）×每一时期的细胞数占计数细胞总数
（四）批判性思维
细胞体积的最小限度，是由完成细胞功能所必须的基本结构
（如核糖体）和物质（如酶）所需要的空间决定的。
（五）旁栏思考题
有丝分裂的丝指的是纺锤丝。
（六）技能训练
提示：限制细胞长大的因素主要有两方面。1.细胞表面积与体积
的比。原生动物细胞中的伸缩泡就是增大膜表面积与体积的比。2.细胞的核质比，细胞
核所控制的细胞大小与核的大小成比例。所以像草履虫这样个体较大的细胞有两个细胞
核，保证正常的核质比。
（七）练习
1.提示：卵细胞的卵黄中贮存了大量营养物质，卵裂初期所需的营养物质
由卵黄提供，不是靠细胞外物质的输入；细胞的表面积与体积之比限制细胞的物质运输，
而卵细胞内部储存了大量的营养物质，可以长得比较大。
细胞的增殖周期
细胞从前一次分裂结束开始，到下一次分裂结束为止，这样一个周期叫做细胞增殖
50 年代以前，人们把细胞增殖周期划分为分裂期和静止期两个阶段。当时
认为分裂期是细胞增殖周期中的主要阶段。近年来，由于放射自显影和细胞化学等技术
的迅速发展，对于细胞增殖过程的动态研究也日趋深入。现在了解到，过去一直被忽视
的所谓“静止期”却是细胞增殖周期中极为关键的一个阶段，因为与
DNA 分子复制有关
的一系列代谢反应，都是在这个阶段进行的。所以现在都把“静止期”叫做间期。
现在，一般把细胞增殖周期分为两个阶段：间期和分裂期。细胞在前一次分裂结束
之后就进入间期，这时就是新的细胞周期的开始。间期一共分为三个分期。间期结束就
进入有丝分裂期。根据目前的认识，整个细胞增殖周期可以分为
G1、S、G2、M
分期，如下表：
细胞增殖周期中的各个分期，各有其
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不同的特点。
G1 期的特点
G1 期是从上次细胞增殖周期完成以后开始的。G1
期是一个生长期。
在这一时期中主要进行
RNA 和蛋白质的生物合成，并且为下阶段
DNA 合成做准备，
特别是合成
DNA 的前身物质、DNA
聚合酶和合成
DNA 所必不可少的其他酶系，以及储备
S 期的特点
从 G1 期进入
S 期是细胞增殖的关键时刻。S
期最主要的特征是
分子的复制就是在这个时期进行的。通常只要
DNA 的合成一开始，细胞增殖
活动就会进行下去，直到分成两个子细胞。
G2 期的特点
期又叫做“有丝分裂准备期”，因为它主要为后面的
M 期做准备。
在 G2 期中，DNA
的合成终止，但是还有
RNA 和蛋白质的合成，不过其合成量逐渐减少。
特别是微管蛋白的合成，为
M 期纺锤体微管的组装提供原料。
M 期的特点
细胞一旦完成了细胞分裂的准备，就进入有丝分裂期。细胞分裂期是
一个连续的过程，为了研究的方便，可以人为地将它分成前、中、后、末四个时期。
M 期的细胞有极明显的形态变化。间期中的染色质（主要成分是
DNA 和蛋白质），在
M 期浓缩成染色体形态。染色体的形成、复制和移动等活动，保证了将
S 期复制的两套
DNA 分子平均地分到两个子细胞中去。
第 2 节 细胞的分化
（一）问题探讨
1.健康人会不断产生新的血细胞，补充到血液中去。
2.骨髓中造血干细胞能够通过增殖和分化，不断产生不同种类的血细胞。
（二）旁栏思考题
1.提示：细胞分化的实例：如根尖的分生区细胞不断分裂、分化，形成成熟区的输
导组织细胞、薄壁组织细胞、根毛细胞等；胚珠发育成种子，子房发育成果实；受精卵
发育成蝌蚪，再发育成青蛙；骨髓造血；皮肤再生等都包涵着细胞的分化。
2.动物细胞的全能性随着细胞分化程度的提高而逐渐受到限制，细胞分化潜能变窄，
这是指整体细胞而言。可是细胞核则不同，它含有保持本物种遗传性所需要的全套基因，
并且并没有因细胞分化而失去基因，因此，高度分化的细胞核仍然具有全能性。这可以
从细胞核移植实验以及其他的实验证据中得到证实。
（三）资料搜集和分析
1.在个体发育过程中，通常把那些具有自我复制能力，并能在一定条件下分化形成
一种以上类型细胞的多潜能细胞称为干细胞。干细胞有很多种类型，大体上可分为成体
干细胞和胚胎干细胞。
2.提示：干细胞的研究为替换病变的组织和器官，某些癌症和遗传病的治疗带来新
（四）练习
1.数目增多，染色体数目，稳定性差异。2.C。
1.提示：通过植物组织培养技术繁殖花卉，保证花木的优良品质不变，并且繁殖得
快；通过体细胞克隆哺乳动物；干细胞移植治疗白血病；利用干细胞技术解决器官移植
缺少供体器官的难题等。
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2.提示：动物细胞特别是高等动物细胞随着胚胎的发育，细胞分化潜能变窄。肌细
胞是已分化的细胞，它通常不能转化为其他类型的细胞，因而不能用肌细胞代替干细胞
培育组织和器官。
干细胞及其分类
一个成熟或者已分化的细胞进行分裂通常只能产生同种类型的细胞，而一个干细胞
则可以分化形成多种类型的细胞。干细胞有很多种类型，它们存在于从胚胎到成体各个
阶段的组织和器官里。胚胎干细胞分裂速度快，并且有产生多种分化细胞类型的潜力，
因此，它们也被称为多能干细胞。成体干细胞分布于很多组织中，但是它们数量稀少，
分裂频率低，分化潜力也很有限。事实上，很多类型的干细胞至今没有在成体中找到。
例如，肺上皮细胞缺陷会造成囊性纤维化，而成体中还没有发现可以产生这种细胞的干
利用干细胞进行各种疾病治疗的关键在于能否成功分离胚胎干细胞和成体干细胞，
并将它们在体外扩增后用于替代受损的组织。一般认为每种成体干细胞只能分化产生几
种相关的成熟细胞类型，但最近有研究表明，在某些环境中，一种干细胞类型可以转化
成其他类型的细胞，例如，造血干细胞可以分化形成神经细胞。
因为大多数疾病只是由于一类细胞损坏造成的，所以针对特定细胞类型的干细胞治
疗要比原来整个器官的移植更具优势。例如，帕金森氏综合症、多发性硬化和糖尿病等
慢性疾病非常适合利用干细胞治疗。但是，在一些患有慢性疾病或多组织急性衰竭患者
的受损组织中，通常很难再找到合适的干细胞。即使能够分离到相应的干细胞，也不一
定能保证通过体外培养获得治疗所需的数量。
最具潜力的干细胞是从胚泡中分离的胚胎干细胞。发育
5 天的人类胚泡最多有
100 个细胞，其中包括两种类型：将来发育成胎盘的外层细胞和发育成胚胎的内层细胞，
即内细胞团（ICM）。通常，移除外层细胞将导致
ICM 无法发育形成胚胎，但是，ICM
以在培养皿中快速分裂产生胚胎干细胞。
胚胎干细胞有很多显著的特征。例如，虽然它们在染色体组型等方面和正常的细胞
没有差别，但却可以在体外无限增殖。另外，胚胎干细胞在体外可以分化形成很多类型
的细胞，这些细胞再移植回动物体内，可以在一定程度上改善一些模型动物的病情。如
果有办法攻克免疫排斥的难题，胚胎干细胞移植有可能成为治疗多种疾病的有效途径。
细胞核移植──治疗性克隆
最理想的干细胞治疗是使用来自患者自身的胚胎干细胞。然而，除了早期胚胎以外，
我们无法从其他渠道获得胚胎干细胞。那么，在成体中逆转细胞正常分化的方向，从而
得到适合的干细胞成了另一条可能的途径。实验设计的基本想法是用某种物质将成体细
胞逆转成胚性细胞。这些物质可以来自早期胚胎本身，也可以来自卵细胞，因为卵细胞
丰富的细胞质中含有早期胚胎发育所必须的因子。这些因子也同样可以使体细胞核进入
早期胚胎发育的状态，所以，除去卵细胞的核并植入来自成人细胞的核，就可能得到一
现在人们关注的焦点是能否利用核移植技术制造人类胚胎干细胞用以治疗疾病，并
且，能否利用患者自身的细胞来满足特异性要求，解决免疫抑制的问题，确切地说，科
学家还没有找到最终答案。目前，核移植技术在很多物种中取得了成功，但在某些物种
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中却失败了，如果将这一技术用于人类，结果将会如何，目前还没有清晰的答案。
患者特异性干细胞治疗
适合干细胞治疗的方法主要有两种。一种是利用患者的活组织提取细胞核，转入捐
献者的卵母细胞，重建早期胚胎并在体外培养至胚泡阶段，分离
ICM 得到胚胎干细胞。
它们与患者有共同的遗传组成，所以可被视为患者的扩展部分。然后，利用研究小鼠模
型所积累的经验，将胚胎干细胞诱导成与疾病相关的细胞类型，用于治疗帕金森氏综合
症、心脏病或脊髓损伤等。最近的研究表明，还可以使人类胚胎干细胞沿着特定的轨迹
分化。不过，目前还不知道哪种活组织是最好的细胞核供体。另一种方法是将某种成体
干细胞诱导成另一种适合治疗疾病的类型，其优势是显而易见的。
不过，成体干细胞非常稀少并且很难获取，例如，造血干细胞仅占血细胞总量的
1/107；虽然它在骨髓中的含量相对多些，但仍然稀少。尽管造血干细胞还可以取自新
生儿的脐带血，但是脐带血需预先储备并且无法重复利用。目前还没有关于纯化脐带血
造血干细胞方法的报道，并且它们可否产生造血系统以外的其他细胞类型尚不清楚。另
外，有研究人员认为，胰管中存在可以产生胰岛细胞的干细胞，但是还没有分离它们的
目前，大多数使用胚胎干细胞和成体干细胞的实验都是在小鼠中进行的。其中，胚
胎干细胞的研究结果尤其令人振奋，它们在移植后通常有较高的存活率并且能长时间地
执行功能。很多实验表明它们至少可以部分地缓解病情。
虽然成体干细胞能有效地补充原有细胞类型，但是目前极少有证据显示它们能够转
变类型，因此现在很难断定这是一条有效的治疗途径。或许这只是意味着我们需要做更
多的研究，尤其是针对成体干细胞。
第 3 节 细胞的衰老和凋亡
（一）问题探讨
1.提示：人体的衰老特征：白发，皱纹，老年斑，耳聋，眼花，行动迟缓，记忆力
2.老年人体内还会有幼嫩的细胞，如精原细胞仍能增殖产生精子，造血干细胞一生
都能增殖产生各种类型的血细胞；年轻人体内也有衰老的细胞，如皮肤表皮细胞衰老成
角质层细胞，最后细胞凋亡、脱落。
3.人体衰老与细胞衰老并不是一回事。人体内的细胞总是在不断更新着，总有一部
分细胞处于衰老或走向死亡的状态。但从总体上看，个体衰老的过程也是组成个体的细
胞普遍衰老的过程。
（二）旁栏思考题
老年斑是由于细胞内的色素随着细胞衰老而逐渐积累造成的。衰老细胞中出现色素
聚集，主要是脂褐素的堆积。脂褐素是不饱和脂肪酸的氧化产物，是一种不溶性颗粒物。
不同的细胞在衰老过程中脂褐素颗粒的大小也有一定的差异。皮肤细胞的脂褐素颗粒大，
就出现了老年斑。
（三）技能训练
1.细胞的寿命与分裂能力无关。寿命短的细胞不一定能分裂，如
2.有关系。3.提示：学生可作出各种推测。皮肤表皮细胞的寿命约为
10 d，生发层
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细胞分裂能力强。
（四）练习
1.（1）×；（2）√；（3）×。2.C。
提示：细胞凋亡的速率与它们的功能有关系。因为白细胞的功能是吞噬病
菌等，所以白细胞凋亡的速率很快。细胞凋亡不仅保证了多细胞生物个体发育的正常进
行，而且在维持生物体内部环境的稳定，抵御外界各种因素的干扰方面也都起着非常关
键的作用。
细胞衰老的特征
（1）形态变化
细胞核：增大，染色深，核内有包含物，核膜内陷。染色质：凝聚，固缩，碎裂，
细胞膜：黏度增加，流动性降低。细胞质：色素积聚，空泡形成。
线粒体：数目减少，体积增大。高尔基体：碎裂。包含物：糖原减少，脂肪积聚。
（2）分子水平的变化
DNA：在总体上，DNA
复制与转录在细胞衰老时均受抑制，但个别基因可能会异常激
DNA 缩短，线粒体
DNA 特异缺失；DNA
氧化、断裂、缺失和交联，甲基化程度
RNA：mRNA 和
tRNA 含量降低。
蛋白质：合成减弱；细胞内蛋白质发生糖基化、氨甲酰化、脱氨基等修饰反应，导
致蛋白质稳定性、抗原性、可降解性下降；自由基使蛋白质肽链断裂、交联而变性；氨
基酸由左旋变为右旋。
酶分子：活性中心被氧化；金属离子
Ca2+、Zn2+、Mg2+、Fe2+等丢失；酶分子的二级
结构、溶解度、等电点发生改变；酶部分或完全失活。
脂质：不饱和脂肪酸被氧化，引起膜脂之间或与脂蛋白之间交联，膜的流动性降低。
第 4 节 细胞的癌变
（一）问题探讨
1.提示：日光浴使皮肤生发层细胞中的胆固醇在紫外线照射下转化成维生素
以预防佝偻病、骨质疏松症；同时在紫外线的照射下，表皮细胞可以产生黑色素，保护
内部组织和器官。
2.提示：（1）尽量不在紫外线强烈辐射的时间和地点长时间进行日光浴。不同的
地区由于经纬度不同，因而日照强度过强的时间长短不同。可以引导学生调查当地的紫
外线辐射的情况。（2）涂上防晒霜，可以在一定程度上减弱紫外线辐射对皮肤的伤害。
（3）使用防紫外线遮阳伞，可以适当减少紫外线辐射。
3.提示：臭氧层可以部分吸收紫外线。当臭氧层被破坏时，过多的紫外线辐射有可
能伤及表皮细胞中的遗传物质，严重时可能导致皮肤癌。
（二）资料分析
1.“病从口入”也适用于癌症。发霉的、熏制的、烧烤的以及高脂
肪的食品中含有较多的致癌物质，如黄曲霉素、亚硝酸盐、苯并〔α〕芘等。2.物理的，
化学的，生物的。
（三）练习
1.（1）√；(2)√。
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2.癌细胞的特点：细胞增殖失控，能够无限增殖；细胞的形态结构发生显著变化；
容易在体内分散和转移。
1.提示：不都是。如果早发现，有些癌症完全可以通过手术切除、化疗或放
疗治愈，如乳腺癌、胃癌、肠癌等。2.提示：（1）被动吸烟也可能导致肺癌。（2）其
他因素可能导致肺癌。
癌症的治疗
目前，常用的治疗方法仍然是手术切除。这就需要尽可能在早期发现癌组织，用外
科手术完全清除。然而，这种方法对癌病灶已有多处转移的患者显然很难实施。遇到这
种情形，必须采取“化学疗法”和“放射线疗法”辅助治疗。首先使用抗癌药物和放射
线照射缩小转移的癌病灶，再对原发病灶的癌组织进行切除。
放射线疗法是使用高能
γ 射线集中照射患病部位，杀死癌细胞。这里利
用的是射线对细胞
DNA 的损伤作用。放射线疗法不适于病灶范围已经扩大的患者。
化学疗法主要利用抗癌剂杀死癌细胞。常用的抗癌剂包括细胞分裂抑制剂、细胞增
殖蛋白合成的抑制剂等。多种抗癌剂混合使用往往可以获得较好的疗效，并且副作用小。
免疫疗法主要通过提高机体免疫能力，特别是通过增殖和活化
T 淋巴细胞，增强机
体免疫系统抵抗癌组织的能力。
自我检测的答案和提示
一、概念检测
二、技能应用
1.提示：（1）2～21.3；（2）21.3～40.6。2.细胞周期：19.3
间期：17.3 h；分裂期：2 h。
三、思维拓展
提示：用哺乳动物小鼠进行胚细胞培养和成体细胞核移植实验。
实验设计和预期实验结果如下，从而证明动物细胞分化程度越高，它的全能性越受
到限制，但细胞核仍具有全能性。
1：分离小鼠
8 细胞胚胎的一个细胞，培养到胚泡时期，移植到代孕母体子宫
中，结果发育成小鼠；
2：分离囊胚期细胞，移植到代孕母体子宫中，结果不能发育成小鼠；
3：分离囊胚期细胞，将其核移植到去核的卵细胞中，可发育成小鼠；
4：分离小鼠肠上皮细胞，将其核移植到去核的卵细胞中，可发育成小鼠。
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《普通高中课程标准实验教科书 生物
2 必修 遗传与进化》
第一章　遗传因子的发现教材分析
第 1 节　孟德尔的豌豆杂交实验（一）
（一）问题探讨
1.粉色。因为按照融合遗传的观点，双亲遗传物质在子代体内混合，子代呈现双亲
的中介性状，即红色和白色的混合色──粉色。
2.提示：此问题是开放性问题，目的是引导学生观察、分析身边的生物遗传现象，
学生通过对遗传实例的分析，辨析融合遗传观点是否正确。有些学生可能举出的实例是
多个遗传因子控制生物性状的现象（如人体的高度等），从而产生诸多疑惑，教师对此
可以不做过多的解释。只要引导学生能认真思索，积极探讨，投入学习状态即可。
（二）实验
1.与每个小组的实验结果相比，全班实验的总结果更接近预期的结果，即彩球组合
类型数量比
DD∶Dd∶dd=1∶2∶1，彩球代表的显性与隐性类型的数值比为
3∶1。因为
实验个体数量越大，越接近统计规律。
如果孟德尔当时只统计
10 株豌豆杂交的结果，则很难正确地解释性状分离现象，
因为实验统计的样本数目足够多，是孟德尔能够正确分析实验结果的前提条件之一。当
对 10 株豌豆的个体做统计时，会出现较大的误差。
2.模拟实验的结果与孟德尔的假说是相吻合的。因为甲、乙小桶内的彩球代表孟德
尔实验中的雌、雄配子，从两个桶内分别随机抓取一个彩球进行组合，实际上模拟雌、
雄配子的随机组合，统计的数量也足够大，出现了
的结果。但证明某一假说还需
实验验证。
（三）技能训练
提示：将获得的紫色花连续几代自交，即将每次自交后代的紫色
花选育再进行自交，直至自交后代不再出现白色花为止。
（四）旁栏思考题
不会。因为满足孟德尔实验条件之一是雌、雄配子结合机会相
等，即任何一个雄配子（或雌配子）与任何一个雌配子（或雄配子）的结合机会相等，
这样才能出现
的性状分离比。
（五）练习
1.B。2.B。
F1 水稻细胞中含有一个控制合成支链淀粉的遗传因子和一个控制合成直
链淀粉的遗传因子。在
F1 形成配子时，两个遗传因子分离，分别进入不同配子中，含
支链淀粉遗传因子的配子合成支链淀粉，遇碘变橙红色；含直链淀粉遗传因子的配子合
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成直链淀粉，遇碘变蓝黑色，其比例为
（2）孟德尔的分离定律。即在
F1 形成配子时，成对的遗传因子发生分离，分离后
的遗传因子分别进入不同的配子中。（3）2。4.（1）白色；黑色。（2）性状分离；白
毛羊为杂合子，杂合子在自交时会产生性状分离现象。
1.（1）将被鉴定的栗色公马与多匹白色母马配种，这样可在一个季节里产生多匹
杂交后代。
（2）杂交后代可能有两种结果：一是杂交后代全部为栗色马，此结果说明被鉴定
的栗色公马很可能是纯合子；二是杂交后代中既有白色马，又有栗色马，此结果说明被
鉴定的栗色公马为杂合子。
2.提示：选择适宜的实验材料是确保实验成功的条件之一。孟德尔在遗传杂交实验
中，曾使用多种植物如豌豆、玉米、山柳菊做杂交实验，其中豌豆的杂交实验最为成功，
因此发现了遗传的基本规律。这是因为豌豆具有适于研究杂交实验的特点，例如，豌豆
严格自花受粉，在自然状态下是纯种，这样确保了通过杂交实验可以获得真正的杂种；
豌豆花大，易于做人工杂交实验；豌豆具有稳定的可以区分的性状，易于区分、统计实
3.提示：凯库勒提出苯分子的环状结构、原子核中含有中子和质子的发现过程等，
都是通过假说—演绎法得出结论的。19
世纪以前科学家对遗传学的研究，多采用从实验
结果出发提出某种理论或学说。而假说—演绎法，是从客观现象或实验结果出发，提出
问题，作出假设，然后设计实验验证假说的研究方法，这种方法的运用促进了生物科学
的研究，使遗传学由描述性研究进入理性推导和实验验证的研究阶段。
第 2 节　孟德尔的豌豆杂交实验（二）
（一）问题探讨
提示：问题探讨的目的是活跃学生的思维，引领学生进入新的学习状态，教师可以
通过水稻杂交育种等实例，使学生自然地认识到任何生物都不止表现一种性状，后代表
现的特征可以是两个亲本性状组合的结果。进一步地思考讨论，双亲的性状是遵循什么
规律进行组合、传递给后代的？在育种实践中人类如何获得所需的性状组合？为导入新
课做好准备。
（二）思考与讨论
1.提示：豌豆适于作杂交实验材料的优点有：（1）具有稳定的易于区分的相对性
状，如高茎和矮茎，高茎高度在
1.5～2.0 m，矮茎高度仅为
0.3 m 左右，易于观察和区
分；（2）豌豆严格自花受粉，在自然状态下可以获得纯种，纯种杂交获得杂合子；
（3）花比较大，易于做人工杂交实验。孟德尔正是因为选用了豌豆做杂交实验，才能
有效地从单一性状到多对性状研究生物遗传的基本规律，才能对遗传实验结果进行量化
统计，所以科学地选择实验材料是科学研究取得成功的重要保障之一。
2.提示：如果孟德尔只是研究多对相对性状的遗传，很难从数学统计中发现遗传规
律，因为如果研究
n 对相对性状，将会有
2n 个性状组合，这是很难统计的，也很难从
数学统计中发现问题，揭示生物的遗传规律。这也是前人在遗传杂交实验中留下的经验
与教训，孟德尔恰恰借鉴了前人的遗传研究经验，改变实验方法，从简单到复杂地进行
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观察、统计、分析实验结果，从而发现问题、提出假说、实验验证、得出结论。
3.提示：如果孟德尔没有对实验结果进行统计学分析，他很难做出对分离现象的解
释。因为通过统计，孟德尔发现了生物性状的遗传在数量上呈现一定数学比例，这引发
他揭示其实质的兴趣。同时这也使孟德尔意识到数学概率，也适用于生物遗传的研究，
从而将数学的方法引入对遗传实验结果的处理和分析。
4.提示：作为一种正确的假说，不仅能解释已有的实验结果，还应该能够预测另一
些实验结果。可参考教科书对“假说—演绎法”的解释。
5.提示：（1）扎实的知识基础和对科学的热爱。孟德尔在维也纳大学进修学习时，
通过对自然科学的学习，使他具有生物类型是可变的，可以通过杂交产生新的生物类型
等进化思想。同时孟德尔还学习数学，使他受到“数学方法可以应用于各门自然科学之
中”的思想影响，产生应用数学方法解决遗传学问题的想法，使孟德尔成为第一个认识
到概率原理能用于预测遗传杂交实验结果的科学家。
（2）严谨的科学态度。孟德尔对杂交实验的研究是从观察遗传现象出发，提出问
题，作出假设，然后设计实验验证假设的研究方法。这在当时是一种新的研究思路，光
是豌豆的杂交实验，他就没有局限于对实验结果的简单描述和归纳。
（3）勤于实践。孟德尔在豌豆的遗传杂交实验研究中，连续进行了
8 年的研究，
并且对每次实验的结果进行统计分析，从中发现了前人没有发现的问题和规律。
（4）敢于向传统挑战。孟德尔通过实验研究，提出了“颗粒性遗传”的思想，这
是对传统的遗传观念的挑战。
（三）旁栏思考题
从数学角度看，（3∶1）2
的展开式为
9∶3∶3∶1，即
9∶3∶3∶1
的比例可以表
的乘积。对于两对相对性状的遗传结果，如果对每一对性状进行单独的
分析，如单纯考虑圆和皱或黄和绿一对相对性状遗传时，其性状的数量比是圆粒∶皱粒
=（315+108）∶（101+32）=3∶1；黄色∶绿色=（315+101）∶（108+32）=3∶1。即每
对性状的遗传都遵循了分离定律。这无疑说明两对相对性状的遗传结果可以表示为它们
各自遗传结果的乘积，即
9∶3∶3∶1
来自于（3∶1）2。
（四）练习 基础题
1.（1）×；（2）×。2.C。
拓展题（1）YyRr；yyRr。（2）黄色皱粒，绿色皱粒；1∶1；1/4。（3）YyRR
YyRr；4；如果是
YyRR 与 yyrr 杂交，比值为黄色圆粒∶绿色圆粒=1∶1；如果是
YyRr 与 yyrr 杂交，比值为黄色圆粒∶绿色圆粒∶黄色皱粒∶绿色皱粒=1∶1∶1∶1。
第二章　基因和染色体的关系
第 1 节　减数分裂和受精作用
答案和提示（一）问题探讨
1.配子染色体与体细胞染色体的区别在于：
（1）配子染色体数是体细胞染色体数的一半；
（2）配子染色体是由体细胞每对同源染色体中分别取出一条组成的。
（二）旁栏思考题
1.减数分裂的染色体复制发生在减数第一次分裂的间期，减数第二次分裂的间期不
2.初级精母细胞两极的}