哺乳動物成熟紅細胞及習題考查

哺乳動物紅細胞專題知識總結

哺乳動物紅細胞專題知識總結生物組

趙鵬高中階段關于紅細胞的知識一再出現，尤其是哺乳動物紅細胞，歷年各省高考題、全國高考題屢次以紅細胞為知識背景考察學生的能力水平，由此也凸現了紅細胞知識的重要性。在此做以總結，望在同仁中起到拋磚引玉的作用。一、

形態(tài)與顏色：雙凹型構造、紅色。如以下圖：

二、產生：由骨髓中的造血干細胞分裂、分化形成。其分化的示意圖如下：

三、

基因突變——鐮刀型細胞貧血癥：1、

病因：造血干細胞分裂分化形成紅細胞的過程中還要不斷地分裂形成新的干細胞，假設這個過程發(fā)生基因突變，那么可能誘發(fā)鐮刀型細胞貧血癥。其示意圖如下：2、概述：是一種隱性基因遺傳病?；疾≌叩难杭t細胞表現為鐮刀狀，其攜帶氧的功能只有正常紅細胞的一半。3、

診斷：〔1〕

細胞水平：取血液制裝片，光學顯微鏡觀察紅細胞的形態(tài)；〔2〕

分子水平：利用β—珠蛋白基因做成的探針進展檢測。典型考題：例、〔07江蘇高考生物試卷38題〕單基因遺傳病可以通過核酸雜交技術進展早期診斷。鐮刀型細胞貧血癥是一種在地中海地區(qū)發(fā)病率較高的單基因遺傳病。紅細胞正常個體的基因型為BB、Bb，鐮刀型細胞貧血癥患者的基因型為bb。有一對夫婦被檢測出均為該致病基因的攜帶者，為了能生下安康的孩子，每次妊娠早期都進展產前診斷。以下圖為其產前核酸分子雜交診斷和結果示意圖?！?〕從圖中可見，該基因突變是由于________引起的。巧合的是，這個位點的突變使得原來正?；虻南拗泼盖懈钗稽c喪失。正?；蛟搮^(qū)域上有3個酶切點，突變基因上只有2個酶切點，經限制酶切割后，凝膠電泳別離酶片段，與探針雜交后可顯示出不同的帶譜，正常基因顯示________條，突變基因顯示________條?！?〕DNA或RNA分子探針要用________等標記。利用核酸分子雜交原理，根據圖中突變基因的核苷酸序列〔---ACGTGTT---〕，寫出作為探針的核糖核苷酸序列________?！?〕根據凝膠電泳帶譜分析可以確定胎兒是否會患有鐮刀型細胞貧血癥。這對夫婦4次妊娠有胎兒Ⅱ-1～Ⅱ－４中基因型BB個體是____________，Bb的個體是________，bb的個體是_______________。評析：展示此題的目的不僅在于讓學生穩(wěn)固復習利用探針來診斷疾病的方法，同時讓學生了解整個過程的梗概，因為近些年高考題中，有關電泳的考題并不少見，可藉此時機向學生簡述。答案：(1)堿基對改變(或A變成T)

2

1(2)放射性同位素(或熒光分子等)

…UGCACAA…

(3)Ⅱ一l和Ⅱ一4

Ⅱ一3

Ⅱ一24、

治療：骨髓移植，即向患者移植正常人的造血干細胞。1骨髓庫：骨髓庫并不是把供者的骨髓或造血干細胞存到庫里。骨髓庫里保存的只是志愿捐獻造血干細胞人們的名字、年齡、性別、安康狀況、詳細地址、HLA基因檢查結果等。如果有一個患者需要做造血干細胞移植，患者的HLA基因與所有志愿者的HLA基因進展配對，配對相合，便通知該志愿者捐獻造血干細胞。因此骨髓庫參加的志愿者越多，庫容量越大，患者找到相合捐獻者的時機就越多。2屬于器官移植，會產生排斥反響；3為了移植成功，供體與受體的主要HLA要有一半以上一樣才可，但此時還有排斥反響，為了提高成功率，還要長期服用抑制免疫的藥物；

3移植后，患者的血型可能會發(fā)生改變。四、

細胞膜：1、

組成成分：以磷脂雙分子層為根本支架，蛋白質分子以不同的方式與其結合，同時還含有一些糖類。在各種生物膜中，紅細胞膜中糖類的含量較高。典型考題：例、從表中可見，人紅細胞膜上糖類的含量遠遠高于其他幾種膜，這些糖類與蛋白質結合形成

，膜中有些蛋白質構成與物質運輸有關的

。答案：糖蛋白

載體2、

構造特點：具有一點的流動性。3、

功能特點：人的紅細胞中K+的濃度比血漿中K+高出30倍，而紅細胞中Na+的濃度卻是血漿Na+中的1/6。這說明細胞膜具有選擇透過性。4、

應用1：用于研究生物膜的材料：1925年,德國科學家Gorter和Grended用丙酮酸抽提人紅細胞膜的磷脂成分,并在水面的鋪展成單層分子，結果測定它的面積為紅細胞外表積的兩倍。原因為哺乳動物成熟的紅細胞沒有內膜系統(tǒng)。典型考題：例、將以下細胞的磷脂分子抽提出來，在水平上鋪成單分子層，該層分子膜面積為細胞膜面積兩倍的是：〔

〕答案：C、D在水平上形成的構造：知識延伸：例、磷脂是組成細胞膜的重要成分，這與磷脂分子的頭部親水、尾部疏水的性質有關。某研究小組發(fā)現植物種子細胞以小油滴的方式貯存油，每個小油滴都由磷脂膜包被著，該膜最可能的構造是〔

〕A．由單層磷脂分子構成，磷脂的尾部向著油滴內B．由單層磷脂分子構成，磷脂的頭部向著油滴內C．由兩層磷脂分子構成，構造與細胞膜完全一樣D．由兩層磷脂分子構成，兩層磷脂的頭部相對答案：A思維拓展：磷脂分子在水相中還能形成哪些構造？答案：圖示如下5、應用2：制成細胞陷阱，為治療AIDS帶來新曙光：典型考題：例、2007年2月17日出版的?生態(tài)學通訊?報道，美國耶魯大學的生物學家稱，他們正在從事將病毒引誘到能導致其死亡的棲息地或生活環(huán)境方面的試驗研究。他們期望將病毒群引誘到人體陷阱細胞中，以防止病毒發(fā)生繁殖，該方法將給人們戰(zhàn)勝很多疾病〔如AIDS〕帶來希望。HIV通過細胞外表的CD4識別T細胞〔如圖甲〕，如果給AIDS患者注射大量用CD4修飾過的紅細胞〔如圖乙〕，也會被HIV所識別入侵。HIV在紅細胞內無法完成復制增殖，最后隨紅細胞的死亡而被去除，該方法目前已經在小鼠體內獲得階段性成果?！?〕病毒入侵人體后，主要由免疫系統(tǒng)將其去除，人體的免疫系統(tǒng)是由免疫器官、免疫細胞和____________、_____________等免疫活性物質組成?！?〕免疫細胞T細胞在特異性免疫中的作用是____________________，T細胞與紅細胞共同來源于_______________細胞?！?〕人類成熟的紅細胞之所以能成為“細胞陷阱〞，從構造角度看原因是其不具備__________________________，無法提供HIV增殖的條件?！?〕CD4是HIV識別T細胞的重要特征物質，該物質最可能的成分是____________?！?〕衰老的紅細胞成為_________________，由人類的免疫系統(tǒng)去除。答案：〔1〕抗體

淋巴因子〔溶菌酶〕〔2〕識別和呈遞抗原

骨髓造血干細胞〔3〕核糖體〔細胞核〕等構造〔4〕糖蛋白〔5〕抗原五、細胞質：不成熟的紅細胞有細胞核，細胞質中有各種細胞器，可以轉錄、翻譯，從而形成血紅蛋白與呼吸作用相關的酶等。成熟后細胞核、細胞器退化，細胞質中絕大局部成分為血紅蛋白。血紅蛋白〔Hb〕可與O2結合，從而使紅細胞具有運輸O2的能力。Hb含蛋白質與Fe元素。營養(yǎng)不良或缺Fe會導致貧血。典型考題：例1、“樸雪〞乳酸亞鐵口服液可以有效地治療人類缺鐵性貧血癥，這是因為其中的Fe2+進入人體后能〔

〕A、調節(jié)血液的酸堿平衡

B、調節(jié)血液的滲透壓

C、構成中的血紅蛋白

D、促使更多紅細胞的產生答案：C例2、嚴重缺鐵的病人可能會出現〔

〕答案：B六、細胞核：剛形成的紅細胞有細胞核、各種細胞器，可以轉錄、翻譯，從而形成血紅蛋白與呼吸作用相關的酶等基因表達的產物。但成熟以后細胞核退化，各種細胞器消失，從而不能再進展轉錄和翻譯。七、呼吸方式：高度特化前可以進展有氧呼吸，成熟后因線粒體退化，只能時行無氧呼吸產生乳酸。例、有人從某種哺乳動物體內提取出一種成熟細胞，經化學分析，細胞中不含有DNA而有紅色含鐵的蛋白質，請分析最可能發(fā)生在該細胞中的生理活動是〔

〕A.DNA→mRNA→蛋白質

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+……→蛋白質+H20答案：B八、功能：血紅蛋白〔Hb〕可與氧氣結合，故其主要功能為運輸氧氣。典型考題：紅細胞中的氧氣被肝細胞中線粒體利用要穿過幾層生物膜答案：D九、

衰老：典型考題：例、細胞的衰老和死亡是一種正常的生命現象。以下屬于衰老紅細胞特征的是

(

)①水分減少，細胞萎縮

②新陳代謝的速度減慢③某些酶的活性降低

④呼吸速率上升

⑤色素積累增多

⑥細胞的呼吸速率減慢

⑦細胞核體積增大⑧細胞膜的通透性改變A.①②③④⑤⑥

B．①②③⑤⑥⑦⑧

C．①②③⑥⑧

D．①②③④⑤⑧答案：C十、死亡：紅細胞的壽命為約120天，死亡后被白細胞吞噬消化。典型考題：例1、人的紅細胞和精子的壽命都很短，這一事實表達了〔

〕A、環(huán)境因素的影響

B、功能對壽命的決定

C、核質相互依存的關系

D、遺傳因素的作用答案：C例2、人體白細胞能吞噬入侵的細菌,細胞碎片和衰老的紅細胞,在白細胞中與這些物質消化有密切關系的細胞器為答案：A“紅細胞〞專題復習山東省青島市第九中學辛建福紅細胞不僅在動物體內起著非常重要的生理作用，還作為生物科學某些領域研究的好材料,且課本涉及的地方有多處。因此，有關紅細胞知識點常成為高考命題的切入點?，F將有關的考點歸納總結如下：

例1.“樸雪〞乳酸亞鐵口服液可以有效地治療人類缺鐵性貧血癥，這是因為其中的Fe2+進入人體后能〔

〕

A.調節(jié)血液的酸堿平衡

B.調節(jié)血液的滲透壓

解析:此題考察紅細胞內血紅蛋白特有的無機鹽組成和無機鹽的生理作用。某些無機鹽可以用來構造細胞內某些復雜化合物的重要組成局部，如Fe2+進入人體后構成血紅蛋白的主要成分，Mg2+是葉綠素分子必需的成分。故答案選C。

答案:C

例2.假設從成熟的紅細胞上獲取細胞膜，可用來處理細胞的試劑是〔

〕

解析:此題考察成熟紅細胞膜的化學物質組成和別離出純細胞膜的方法。獲取細胞膜就是讓其破裂，讓內部物質釋放出。10%鹽酸濃度高，使紅細胞皺縮甚至殺死；脂類和蛋白質是細胞膜的主要組成物質，故蛋白酶、磷脂酶均使膜構造遭破壞；清水使細胞滲透吸水脹破，內部物質流出只剩細胞膜。應選D。

答案:D

例3.人的紅細胞和精子的壽命都很短，這一事實表達了〔

〕

A.環(huán)境因素的影響

B.功能對壽命的決定

解析:此題考察紅細胞的壽命和細胞的完整性。細胞的各個局部不是彼此孤立的，而是互相嚴密聯系、協調一致的，實際上一個細胞就是一個有機的統(tǒng)一整體，細胞只有保持完整性，才能夠正常地完成各項生命活動。例如人體成熟的紅細胞、人工去核的細胞和丟棄大局部細胞質的精子細胞，一般不能存活多久，有力地說明細胞完整性的重要意義。故答案選C。

答案：C

例4．青蛙紅細胞的分裂方式是〔

〕

解析:此題考察非哺乳類動物紅細胞的構造和蛙的紅細胞獨特的分裂方式。無絲分裂的特點是在分裂開過程中核膜、核仁并不消失，也無染色體變化和紡錘體絲出現，它是真核細胞的一種分裂方式，如蛙的紅細胞分裂方式就是這樣。二分裂是指單細胞生物〔如細菌〕一種常見的繁殖方式，進展分裂生殖時，先是核逐漸延長，然后逐漸分成兩個新個體。雖然兩者都要“一分為二〞，但分裂的機理和本質有所不同。人和哺乳動物成熟紅細胞無細胞器和細胞核等構造，而非哺乳類動物紅細胞如鳥類成熟紅細胞仍然有細胞核。

答案：B

例5.以下屬于衰老的人體紅細胞特征〔

〕

①細胞內水分減少，細胞萎縮②某些酶活性降低

③色素積累增多④核體積增大

A.①②③④

B.①②③

C.①②④

D.②③④

解析：此題考察紅細胞衰老特征。人和哺乳動物的成熟紅細胞無細胞核和細胞器，衰老的紅細胞沒有核體積變化這個特征，所以答案應選B。

答案：B

例6.當氧氣含量升高時，以下哪一項所包含的內容是不可能發(fā)生的〔

〕

解析:此題考察紅細胞內血紅蛋白含量、呼吸作用與氧氣濃度的關系。沼氣池內甲烷桿菌的無氧呼吸產生沼氣、牛奶中乳酸菌的無氧呼吸產生乳酸，所以有氧條件下都受到抑制。酵母菌是兼性厭氧型，有氧條件下酵母菌分解葡萄糖速度加快。當氧氣含量升高時，血紅蛋白容易與氧結合成為氧合血紅蛋白，使血紅蛋白含量降低。

答案：C

例7.有人從某種哺乳動物體內提取出一種成熟細胞，經化學分析，細胞中不含有DNA而有紅色含鐵的蛋白質，請分析最可能發(fā)生在該細胞中的生理活動是〔

〕

A.DNA→mRNA→蛋白質

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+……蛋白質+H20

解析:此題考察哺乳動物紅細胞的特殊構造和生命活動的特殊性。人和哺乳動物成熟紅細胞無線粒體〔只能進展無氧呼吸〕等細胞器，也無細胞核構造〔不能進展基因的表達〕，不含有DNA而富有紅色含鐵的蛋白質〔起運輸氧氣作用〕，表達了構造和功能的統(tǒng)一性。

答案:B

考點5.DNA粗提取與鑒定

例8.關于DNA粗提取的實驗材料的選擇，也經過了屢次實驗結果的比擬，最終選擇雞血作實驗材料。據圖答復以下問題：

(1)雞血細胞中有________，家雞屬于鳥類，新陳代謝旺盛，因而血液中____細胞數目多，可提供豐富的__________。

(2)實驗前，教師可制備雞血細胞液供學生作實驗材料，而不用雞全血，其主要原因是________________________________________。

(3)生活在牧區(qū)的人們，采集牛羊和馬的血比擬方便，假設他們按照實驗完成步驟后，結果是___________________，這是因為這些動物和人類一樣，_____________________，但假設改用動物肝臟作實驗材料，實驗能順利進展，這是因為_________________________。

解析：人和哺乳動物成熟紅細胞無細胞器和細胞核等構造，而非哺乳類動物紅細胞如魚類、鳥類等成熟紅細胞仍然有細胞核。

答案：(1)完整成形的細胞核

紅

DNA(2)雞的氣血包括血漿和血細胞，血漿中無DNA。全血中除去血漿即是濃縮的血細胞，DNA含量也會相對提高(3)很難提取出DNA紅細胞

無細胞核，僅有白細胞和淋巴細胞含有少數DNA

肝臟細胞含有細胞核，并且肝組織易破壞，利于DNA提取

[穩(wěn)固性練習]

1.在以下物質中，不屬于人體內環(huán)境組成成分的是〔

〕

2.科學家在進展細胞膜化學成分的分析時，需制備較純潔的細胞膜。從真核細胞別離出純的細胞膜較為困難，因為會有細胞內其他膜的混雜。而哺乳動物〔或人〕的成熟的紅細胞，沒有內膜，沒有細胞核，將其特殊處理后造成細胞破裂發(fā)生溶血現象，再將溶出細胞外的物質沖洗掉，剩下的構造就是較純潔的細胞膜，在生物學上稱為“血影〞。對“血影〞的分析得知其化學組成如下：蛋白質49%，脂類43%，糖類8%。1925年E·Gorter和F·Gredel用有機溶劑將“血影〞中的脂類提取出來，使其在空氣—水面上鋪展成單分子層，所形成的薄膜面積是原來細胞整個外表積的二倍。請分析作答：

〔1〕磷脂分子參與構成動物細胞的________________等〔至少答出4個〕。

〔2〕如何處理紅細胞才能使其發(fā)生溶血現象？____________________。

〔3〕紅細胞溶血后，溶出細胞外的物質應該是___________。這種物質特性是___________，因而使紅細胞具有___________的功能。

〔4〕“血影〞的化學成分中的脂類主要是哪一類？_________。它是構成細胞膜_______。

〔5〕脂類單分子層的面積是細胞外表積的二倍。這說明了_______________。

3.2003年諾貝爾化學獎授予了美國二位科學家，他們對細胞膜離子和水的通道問題做出了出色奉獻，請分析并答復以下問題：

〔1〕允許K+通過的通道卻不能讓比K+還小的Na+通過，這是因為_________。

〔2〕科學家研究哺乳動物成熟紅細胞膜上的各種膜蛋白，后來在腎臟上發(fā)現一種蛋白，科學家假設該種蛋白是細胞的水通道。

A.為什么選用哺乳動物紅細胞研究水通道蛋白：_______________________。

B.設計實驗驗證科學家的假設：_______________________。

C.請你用水通道蛋白知識解釋抗利尿激素的作用機理：_______________________。

4．以下細胞分裂過程中，能用顯微鏡觀察到染色體的是〔〕

5.缺乏有氧氧化酶系統(tǒng)的成熟紅細胞，其直接依賴的能源物質為〔

〕

6.以下各種細胞中存在等位基因的是〔

〕

[參考答案]1.A解析:此題考察