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高中生物学中有关红细胞明星细胞的考查红细胞在细胞界可称得上是明星细胞了，就常见红细胞的有关部分内容整理如下形态与颜色：双凹型结构、红色。如下图：一、有关人及哺乳动物红细胞的考查：1、形态的考查人及哺乳动物的红细胞呈圆饼状，中央薄。正常情况下，红细胞的细胞内液渗透压与血浆渗透压相等，两者共同维持了红细胞的形态。若将红细胞置于高渗溶液中，则会引起红细胞萎缩，反之，引起红细胞吸水胀破，所以输液时应格外小心。例1、（2007上海）将人红细胞置于盛有下列液体的离心管中。10分钟后离心，得到沉淀物和上清液，则上清液中K+含量最高的离心管内盛有A．10％氯化钠溶液B．0.9％氯化钠溶液C．20％蔗糖溶液D．蒸馏水【解析】D蒸馏水中红细胞渗透吸水胀破，K+含量最高一、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：D2、形成过程的考查：人及哺乳动物红细胞的产生过程：多能造血干细胞→单能造血干细胞→原红细胞→早幼红细胞→中幼红细胞→晚幼红细胞→网织红细胞→红细胞。这是一个连续发展过程，在红细胞的发育过程中，各阶段血细胞分别表现出不同的形态特征。其形成过程中的基因突变可能导致镰刀型细胞贫血症等疾病。当无核的红细胞进入血液后，寿命只有120天左右，这一分化过程是不可逆的。衰老的红细胞多在脾、骨髓和肝等处被巨噬细胞吞噬，同时由红骨髓生成和释放等量红细胞。3、细胞结构的考查：3.1细胞膜红细胞的细胞膜呈双面凹形，有多种膜蛋白，如抗原蛋白、载体蛋白、受体蛋白、酶等。3.1.1细胞膜与血型决定在人类ABO血型系统中，红细胞含有两种不同的凝集原，分别成为A凝集原和B凝集原。与此相对应，人类血清中含有两种不同的凝集素，分别称为抗A凝集素和抗B凝集素。红细胞只含有A凝集原的，称为A型，其血清中仅含有抗B凝集素；红细胞只含有B凝集原的，称为B型，其血清中仅含有抗A凝集素；凡红细胞含有A凝集原和B凝集原的，称为AB型，其血清中既没有抗A凝集素也没有抗B凝集素；凡红细胞中不含A凝集原和B凝集原的，则称为O型，其血清中既含抗A凝集素也含抗B凝集素。因此，ABO血型系统可分成A、B、AB、O四种血型。3.1.2细胞膜与独特的物质运输葡萄糖往往以主动运输的方式进入一般的细胞，但是进入红细胞的方式却是协助扩散。主动运输既需载体又耗能量，而协助扩散仅需载体但不耗能量。但离子进出红细胞，和其他细胞一样属于主动运输。例3、（2008江苏）2．线粒体DNA上的基因所表达的酶与线粒体功能有关。若线粒体DNA受损伤，则下列细胞的功能受影响最大的是A．红细胞吸收葡萄糖B．小肠上皮细胞吸收水C．神经细胞吸收K＋D．肺泡细胞吸收氧气【解析】C神经细胞吸收K＋的方式为主动运输需能量，而能量由线粒体提供。3.1.3细胞膜与生物膜系统人及哺乳动物成熟的红细胞，生物膜系统仅含细胞膜，因此，研究细胞膜的结构和功能时，一般选用哺乳动物成熟的红细胞，因为它既无核膜，又无细胞器膜，不会对细胞膜造成干扰。例4、某学生欲获得纯净的细胞膜，以研究其结构与功能，请你帮助设计一个简易的实验。（1）选取人体的作为获取细胞膜纯净物的来源。A、成熟红细胞B、神经细胞C、白细胞D、口腔上皮细胞（2）将选取的上述材料放入中，由于作用，一段时间后细胞将破裂。（3）再用法获得纯净的细胞膜，上清液中含量最多的有机物是。（4）提取膜成分中的磷脂，将其铺在空气—水界面上，测得磷脂占有面积为S，请预测红细胞表面积的值接近于。【解析】人及哺乳动物成熟的红细胞，生物膜系统仅含细胞膜，因此，研究细胞膜的结构和功能时，一般选用人及哺乳动物成熟的红细胞，细胞膜是由双层磷脂分子组成的，放在蒸馏水中会吸水胀破，放出的物质是运输氧气的血红蛋白。3.2细胞质哺乳动物和人的多数细胞中，含有种类丰富的细胞器，但是成熟红细胞细胞质中却不含细胞器，主要含有血红蛋白和少量的无氧呼吸酶系。3.2.1血红蛋白与内环境人体内的细胞外液构成了体内细胞生活的液体环境，这个液体环境叫做人体的内环境，因此，红细胞的内环境就是血浆，血红蛋白位于红细胞内，不属于血浆的成分。例5、在下列物质中，不属于人体内环境组成成分的是（）。A.葡萄糖B.氨基酸C.CO2和O2D.血红蛋白【解析】D人体内环境指细胞外液，包括组织液、血浆和淋巴液。葡萄糖、氨基酸、CO2和O2广泛的存在于细胞外液中，但血红蛋白存在于红细胞内，细胞外液中不存在。3.2.2红细胞与无氧呼吸酶系人和哺乳动物的成熟红细胞不含线粒体，只进行无氧呼吸。例6、（2002上海）人红细胞无线粒体但能携带氧，红细胞所需能量的来源主要是A、葡萄糖，进行有氧呼吸B、葡萄糖，进行无氧呼吸C、乳酸，进行有氧呼吸D、乳酸，进行无氧呼吸【解析】B葡萄糖是细胞内的主要能源物质，由于红细胞内没有线粒体，所以红细胞只能进行无氧呼吸。3.3细胞核人和哺乳动物的成熟红细胞不含细胞核，所以不进行细胞分裂，也不能从人和哺乳动物成熟的红细胞中提取DNA。例7、（2005广东文理）破译生物基因组DNA的遗传信息或进行基因操作，首先要提取细胞核DNA。下列不适宜作为DNA提取的实验材料是A、鸡血细胞B、蛙的红细胞C、人的成熟红细胞D、菜花【解析】C人的成熟的红细胞没有细胞核也没有线粒体等细胞器，也就是说而蛙的红细胞，鸡血细胞、菜花细胞内既有细胞核也有线粒体等细胞器，有核DNA和质DNA,所以能作为DNA提取的实验材料。二、其他类动物红细胞的考察：其他类动物的红细胞，高中生物学接触比较多的是鸟类的红细胞，细胞也呈圆饼状，中央薄。也是数量最多的血细胞，有细胞核，是提取DNA的常用材料。两栖类的红细胞有细胞核，可以进行无丝分裂。例4、下列叙述错误的是（）A、鸟类的红细胞比人的红细胞寿命长。B、做DNA的粗提取实验时可用鸡血作为实验材料。C、鸟类的红细胞能够合成蛋白质，蛙的红细胞可以分裂。D、鸟类的红细胞能够分裂，具有细胞周期。【解析】D鸟类的红细胞有细胞核，核内有DNA，鸡血可以作为提取DNA的实验材料，也能够合成蛋白质，但鸟类的红细胞依然是高度分化的体细胞，不分裂，也不具有细胞周期。蛙是两栖类，它的红细胞可以进行无丝分裂。高中生物中，除了哺乳动物成熟红细胞是没有遗传物质还有没有其他的细胞有！比如血小板（也称为血栓细胞）和植物的筛管细胞均没有细胞核，也就没有遗传物质染色体！------------------------------当然，在高中阶段，最典型的例子还是哺乳动物成熟的红细胞！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江苏高考生物试卷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）根据凝胶电泳带谱分析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Ⅱ-1～Ⅱ－４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)21(2)放射性同位素(或荧光分子等)…UGCACAA…(3)Ⅱ一l和Ⅱ一4Ⅱ一3Ⅱ一24、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__