2018新课标新高考第一轮总复习生物教案（必修一）.DOCX
文档属性
| 名称 | 2018新课标新高考第一轮总复习生物教案（必修一）.DOCX |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 18.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | |||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2017-06-22 13:01:22 | ||
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文档简介
第1章 走近细胞
第一课时
1．细胞学说的建立过程 2.原核细胞与真核细胞的异同 3.实验：用显微镜观察多种多样的细胞
夯
实
基
础 【P1】
考点一 生命活动离不开细胞
及生命系统的结构层次
【回扣教材】
1．细胞是生物体__结构和功能__的基本单位。
(1)病毒由__蛋白质__和__核酸__组成，没有__细胞__结构，只有寄生在__活细胞__中才能生活。
(2)单细胞生物依赖__单个细胞__完成各种生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种__分化的细胞__密切合作，完成复杂的生命活动。
2．生命系统的结构层次
(1)最基本的生命系统是__细胞__，最大的生命系统是__生物圈__。生命系统的结构层次从小到大依次是__细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈__。各生命系统既层层相依，又各自具有特定的__组成、结构和功能__。
(2)地球上最早的生命形式：__单细胞生物__。
【命题角度分析】
角度一 考査细胞与生命活动的关系
【例1】下列关于细胞与生命活动关系的叙述中，错误的是(B)
A．生命活动离不开细胞
B．病毒不具有细胞结构，所以它的生命活动与细胞无关
C．细胞是生物体结构和功能的基本单位
D．多细胞生物依赖高度分化的各类细胞的密切合作完成各项生命活动
【解析】生命活动离不开细胞，即使像病毒一样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生存，细胞是生物体结构和功能的基本单位，因此，A、C项正确，B项错误；单细胞生物的单个细胞就能完成各种生命活动，而多细胞生物则依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，故D项正确。
角度二 考査生命系统的结构层次
【例2】下列组合，在生命系统的层次中依次属于种群、群落和生态系统的一组是(B)
①一个池塘中的全部生物 ②一片草地上的全部昆虫
③某水库中的全部鲫鱼 ④一根枯木及枯木上的所有生物
A．①②④
B．③①④
C．①②③
D．②③④
【解析】在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群，故③属于种群；同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，构成生物群落，故①属于群落；由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统，故④属于生态系统；由于一片草地上的昆虫包括多种，所以②不属于种群，也不属于群落。因此，B项正确，A、C、D项错误。
角度三 考査病毒的结构及生活方式
【例3】埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病毒。感染该病毒后，死亡率在50%～90%之间，致死原因主要为中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭。下列关于该病毒的叙述正确的是(C)
A．埃博拉病毒没有细胞结构，其生命活动与细胞无关
B．埃博拉病毒可以在普通培养基上培养，获得大量的子代病毒
C．埃博拉病毒衣壳蛋白的合成原料、所需能量来自宿主细胞
D．埃博拉病毒进入人体后随体液运输，因此在血液中可以增殖产生新病毒
【解析】埃博拉病毒无细胞结构，只能寄生在活细胞中，不能在普通培养基上培养，在血液中也不能完成增殖，A、B、D错误；该病毒增殖时，遗传信息由埃博拉病毒核酸提供，其他物质如氨基酸等由宿主细胞提供，C正确。
【知识拓展】
1．病毒的成分、结构及生活方式
(1)病毒不具有细胞结构，由蛋白质和核酸构成。既不属于真核生物，也不属于原核生物。病毒DNA裸露无染色体结构，病毒的遗传物质为DNA或RNA，每种病毒只有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA，二者不能并存。
(2)病毒的生活方式为寄生生活，只能寄生在活细胞内，不能利用富含有机物的普通培养基培养病毒。病毒在侵染宿主细胞时，以DNA或RNA做模板，利用宿主细胞中的原料、场所、ATP和酶进行增殖产生子代。在生态系统中的成分属于消费者。
(3)①SARS病毒破坏人的肺部等处的细胞；②乙肝病毒破坏肝细胞；③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元，导致小儿麻痹症；④HIV破坏T淋巴细胞，使人丧失免疫力。
(4)常见病毒的遗传物质
病毒种类
噬菌体
烟草花
叶病毒
HIV
SARS
病毒
禽流感
病毒
天花
病毒
乙肝
病毒
遗传物质
DNA
或RNA
RNA
RNA
RNA
RNA
DNA
DNA
核苷酸及
碱基种类
4
4
4
4
4
4
4
2.单细胞生物
一个细胞就是一个完整的个体，如草履虫、眼虫、细菌、蓝藻、衣藻、酵母菌、疟原虫(引起人患疟疾的病原体)等，能完成相应的各种生命活动，如运动、摄食、繁殖、对刺激作出反应等。
常见的单细胞生物有的属于原核生物，如细菌、蓝藻等；有的属于真核生物，如草履虫、衣藻、酵母菌等。
3．多细胞生物
由很多细胞构成，但其生命开始于一个细胞——受精卵，经过细胞分裂和分化，最后发育成成熟个体；在许多分化细胞的密切配合下，生物体能完成一系列复杂的生命活动，如缩手反射、免疫等。
4．理解生命系统的结构层次
(1)同一生命系统的各个层次之间的关系是密切联系的，而不是彼此孤立的。
(2)最基本的生命层次为细胞，原子、分子不是生命系统。
(3)生命系统包括生态系统，而生态系统只是生命系统的一个层次。
(4)单细胞的生物无组织、器官、系统这些生命结构层次，植物只有细胞、组织、器官这些生命结构层次，而没有系统这一结构层次。
【随堂练习】
1．研究表明：引起世界恐慌的“非典型性肺炎”的病原体(SARS病毒)是一种冠状病毒，结构如图所示。下列有关该病毒的叙述，正确的是(D)
A．SARS病毒体内仅有A、T、C、G
4种碱基
B．SARS病毒属于原核细胞构成的生物
C．SARS病毒能在普通培养基上生长增殖
D．SARS病毒具有生命特征
【解析】由图可知，SARS病毒的遗传物质为RNA，仅有A、U、C、G
4种碱基，不含T碱基。SARS病毒不具有细胞结构，也不能在普通培养基上生长增殖，但具有增殖等生命特征。
2．构成生命系统的结构具有层次性，生命系统的结构层次是紧密联系的。下列关于生命系统的结构层次的说法，正确的是(B)
A．生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统
B．生物大分子如蛋白质、核酸，不是生命系统的结构层次
C．病毒没有细胞结构，它的生命活动与生命系统没有关系
D．各层次的生命系统层层相依，具有相同的组成、结构和功能
【解析】细胞是最基本的生命系统，生物圈是地球上最大的生态系统，A错误；最小的生命系统的结构层次是细胞，生物大分子没有生命现象，不属于生命系统，B正确；病毒没有细胞结构，必需寄生在活细胞中才能代谢与繁殖，C错误；各层次的生命系统层层相依，但它们的组成、结构和功能各有不同，D错误。
考点二 原核细胞与真核细胞的异同及细胞学说
【回扣教材】
1．原核细胞和真核细胞
(1)分类依据：有无以__核膜__为界限的细胞核。
(2)原核细胞和真核细胞的统一性：二者都具有相似的基本结构，如__细胞膜__、细胞质和与遗传有关的__DNA__分子。
2．细胞学说
(1)建立过程
①1665年，英国科学家__罗伯特·虎克__用显微镜观察植物的木栓组织，__发现并命名了细胞__；
②19世纪30年代，德国的两位科学家__施旺__和__施莱登__创立了__细胞学说__；
③1858年，德国的__魏尔肖__提出了__细胞通过分裂产生新细胞__的观点，作为对细胞学说的修正和补充。
(2)内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都由__细胞__发育而来，并由__细胞和细胞产物__所构成；
②细胞是一个__相对独立__的单位，既有它自己的__生命__，又对与其他细胞共同组成的__整体__的生命起作用；
③新细胞可以从__老细胞__中产生。
(3)意义
①揭示了细胞统一性和__动、植物的统一性__；
②揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。
【命题角度分析】
角度一 考査原核细胞和真核细胞的结构与功能
【例4】根据图示思考下列问题：
(1)能被果胶酶和纤维素酶除去细胞壁的是__C__。
(2)上述细胞中基因传递遵循孟德尔定律的是__C、D__。
(3)A、B、C、D细胞中基因的表达场所有何不同？__A、B细胞中基因的表达场所是细胞质；C、D细胞中基因的转录场所主要是细胞核，其次还有叶绿体、线粒体；翻译过程发生在细胞质、叶绿体、线粒体中的核糖体上__。
(4)A、B、C、D细胞中存在哪些变异类型？__A、B细胞属于原核细胞，存在的变异类型有基因突变；C、D细胞属于真核细胞，存在的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异__。
(5)四类细胞中共有的细胞器是__核糖体__，A、B与C、D细胞的本质区别是__有无以核膜为界限的细胞核__。
角度二 考査细胞学说
【例5】下列关于细胞学说的说法，错误的是(D)
A．是由德国科学家施莱登和施旺共同提出的
B．动物和植物都是由相同的基本单位即细胞构成的
C．细胞学说的提出，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
D．一切生物都是由细胞构成的
【解析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，A正确；细胞学说提出，动物和植物都是由相同的基本单位即细胞构成的，B正确；细胞学说的提出，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，C正确；细胞学说提出，动物和植物都是由细胞构成的，并没有提出所有生物都是由细胞构成的，如病毒没有细胞结构，D错误。
【知识拓展】
1．原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞
真核细胞
细胞壁
主要成分为肽聚糖
植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶；真菌细胞壁主要成分是几丁质
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核，无核膜和核仁
有核膜和核仁
DNA存在形式
拟核，大型环状；质粒，小型环状
细胞核中：和蛋白质形成染色体(质)；细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
是否遵循遗传规律
不遵循
核基因遵循，质基因不遵循
转录和翻译
在细胞质中，同时进行
转录在细胞核内，翻译在细胞质(核糖体)内
变异类型
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
细胞分裂
二分裂、出芽
有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
本质区别
有无以核膜为界限的细胞核
共有的结构或物质
细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA、RNA
2.以细胞为基础的生物分类系统
生物
【随堂练习】
1．根据原核细胞与真核细胞图示回答：
(1)图1属于__原核细胞__，图2属于__真核细胞__。(均填“原核细胞”或“真核细胞”)
(2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核；两类细胞共有的细胞器是__核糖体__。
(3)写出图1细菌细胞中下列结构的名称：
①__拟核__；③__细胞壁__；⑤__核糖体__；⑥__鞭毛__。
(4)图1蓝藻细胞中无图2细胞中的⑥__叶绿体__，但它也能进行光合作用，原因是其细胞中含有__藻蓝素__和__叶绿素__及光合作用所需的酶。
2．下列属于原核生物的是__①③⑤⑦⑧__，属于真核生物的是__②④⑥__。
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④紫菜 ⑤硝化细菌
⑥酵母菌 ⑦大肠杆菌 ⑧链球菌
考点三 高倍显微镜的使用
【回扣教材】
1．使用高倍显微镜的方法
取镜、安放和对光后，首先在__低倍镜__下观察，找到物像，移至__视野中央__。然后转动__转换器__，换成__高倍物镜__观察，转动__细准焦螺旋__，直到看清为止。
2．显微镜下观察到的结果和结论
①不同的细胞形态、大小千差万别，这说明细胞具有__多样性__；
②不同的细胞都具有__细胞膜__、__细胞质__和细胞核(或拟核)这些相似的基本结构，这说明细胞具有__统一性__。
【命题角度分析】
考査显微镜的使用
【例6】下列关于高倍镜使用的叙述中，正确的是(D)
A．因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍镜观察
B．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换用高倍镜观察
C．换用高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用大的光圈或凹面反光镜
【解析】材料无论大小，都必须先使用低倍镜，找到比较满意的部位，将其移到视野中心后，再换用高倍镜，这时，只能用细准焦螺旋调焦。
【知识拓展】
1．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)放大倍数与长短的关系
①物镜越长放大倍数越大，距装片距离越近，如H1
②目镜越长放大倍数越小
(2)显微镜放大倍数的含义
①显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数
②总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积
2．高倍镜与低倍镜的比较
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物镜与玻片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
3.教材中使用显微镜的实验
(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布
(2)检测组织中的脂肪
(3)观察细胞结构，如线粒体、叶绿体
(4)植物细胞的吸水和失水
(5)观察根尖细胞的有丝分裂
(6)观察蝗虫精原细胞减数分裂装片
(7)低温诱导染色体数目变异
【随堂练习】
1．下图中甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作中不正确的是(B)
A．将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调小，反光镜调成平面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．物镜换成高倍镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋
【解析】根据题干知，欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，首先要将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央；然后转动转换器将物镜换成高倍镜头③；再调节细准焦螺旋；但物像放大后视野变暗，故应将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜。
2．某同学利用显微镜观察人的血细胞，使用相同的目镜，但在两种不同的放大倍数下，所呈现的视野分别为甲和乙(如图所示)，下列相关叙述正确的是(A)
A．若使用相同的光圈，则甲视野比乙视野亮
B．甲中所观察到的细胞在乙中均可被观察到
C．若玻片右移，则甲的物像会右移而乙的物像左移
D．若在甲中看到的物像模糊，则改换成乙就可以看到清晰的物像
【解析】随着物镜放大倍数的增大，视野变暗，因此在相同的光圈下，甲视野较乙视野亮；甲是在低倍镜下看到的图像，若置于高倍镜下，视野范围变小，故甲中所观察到的细胞在乙中并不是都能被观察到；由于在显微镜下观察到的是倒像，因此玻片右移，甲、乙的物像均向左移动；物像需要在低倍镜下调整清晰后再移到高倍镜下，并调节细准焦螺旋至图像清晰。
考
点
集
训 【P201】
课时练习一
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，正确的是(C)
A．原核细胞具有染色质，真核细胞具有染色体
B．原核细胞中没有核糖体，真核细胞中含有核糖体
C．原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，真核细胞有细胞核
D．原核细胞的DNA分布于拟核，真核细胞的DNA分布于细胞核
【解析】原核细胞无染色质，在拟核中分布有裸露的DNA分子；真核细胞含有染色体或染色质。原核细胞和真核细胞都有核糖体。原核细胞的DNA主要分布于拟核，且其细胞质中的质粒是环状DNA分子；真核细胞中的DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也有分布。
2．美国研究人员发现了一种含有集光绿色体的喜氧罕见细菌，每个集光绿色体含有大量叶绿素，使得细菌能够同其他生物争夺阳光，维持生存。下列有关该细菌的叙述，正确的是(C)
A．该细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B．该细菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C．由该细菌可知，细菌不一定都是分解者，也可以是生产者
D．该细菌是光能自养细菌，其光合作用的场所是叶绿体
【解析】细菌属于原核生物，原核生物细胞没有成形的细胞核，A错误；细菌没有线粒体，B错误；从题干知这种细菌含叶绿素，能进行光合作用，是自养微生物，该细菌在生态系统中属于生产者，C正确；细菌细胞没有叶绿体，之所以能进行光合作用，是因为细胞中含有与光合作用有关的色素和酶，D错误。
3．由于连续高温高热，某水域出现大面积水华，使湖水变得腥臭。水华是蓝藻聚集形成的，下列关于蓝藻的描述正确的是(D)
A．高倍显微镜下可观察到蓝藻的遗传物质分布于细胞核内
B．蓝藻是好氧藻类，其生命活动所需的能量主要由线粒体提供
C．蓝藻属于生态系统的生产者，光合作用的场所是叶绿体
D．只有基因突变才能引起蓝藻可遗传的变异
【解析】蓝藻是原核生物，其遗传物质分布于拟核内，A错误；蓝藻只有核糖体这一种细胞器，生命活动所需的能量主要由有氧呼吸提供，有氧呼吸的主要场所是细胞膜和细胞质基质，B错误；蓝藻无叶绿体，有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，为自养生物，属于生产者，C错误；蓝藻属于原核生物，可遗传变异的来源只有基因突变，D正确。
4．组成生物体的细胞既具有多样性，又具有统一性。下列关于细胞共性的描述中正确的是(C)
A．组成细胞的生物大分子是相同的
B．细胞都能进行分裂和分化
C．原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是核糖体
D．进行光合作用的细胞都具有叶绿体
【解析】不同细胞内DNA分子和蛋白质分子不一定相同。成熟的细胞不再进行分裂和分化。蓝藻虽无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。原核细胞和真核细胞都具有核糖体。
5．下列关于生命系统的结构层次的叙述中正确的是(C)
A．培养大肠杆菌的培养基被污染后，滋生了许多杂菌，它们共同构成种群
B．木棉在生命系统的结构层次依次有细胞→组织→器官→系统→种群→群落→生态系统
C．一只飞翔的鸽子是属于生命系统中的个体层次
D．生命系统各个层次各自独立，各层次之间无联系
【解析】培养大肠杆菌的培养基被污染后，滋生了许多杂菌，它们共同构成群落，A错误；木棉是植物，没有系统层次，B错误；一只飞翔的鸽子是属于生命系统中的个体，C正确；生命系统层层相依，D错误。
6．很多科学家在细胞学说创立的过程中作出了突出贡献，下列说法中不符合事实的是(B)
A．詹森制造的显微镜第一次使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微领域
B．虎克第一次观察到了活的细胞并为之命名
C．列文虎克首次观察到了材料丰富的真正的活细胞
D．魏尔肖的著名论断是对细胞学说的重要补充
【解析】詹森制造的显微镜第一次使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微领域，A项正确；虎克用显微镜观察的是木栓组织，所观察并为之命名的是死细胞，而不是活细胞，B项错误；列文虎克首次观察到不同形态的细菌、红细胞、精子等材料丰富的真正的活细胞，C项正确；魏尔肖的著名论断“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是对细胞学说的重要补充，D项正确。
7．假如你在研究中发现一种新的单细胞生物并决定该生物的分类，则以下何种特性与你的决定无关(B)
①核膜的有无 ②核糖体的有无 ③细胞壁的有无
④DNA的有无
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
【解析】该单细胞生物不论是原核生物还是真核生物都具有遗传物质DNA和合成蛋白质的细胞器核糖体，故选B。
8．与水绵相比，蓝藻细胞(B)
A．只含有一种核酸，即DNA或RNA
B．没有成形的细胞核
C．光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上
D．没有细胞壁，属于单细胞生物
【解析】蓝藻细胞含有两种核酸，即DNA和RNA，A项错误；蓝藻细胞为原核细胞，无叶绿体，光合色素分布于片层结构薄膜上，C项错误；蓝藻有细胞壁，属于单细胞生物，D项错误。
9．下列关于细胞的说法正确的一组是(C)
①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞
②蓝藻以群体形式存在，所以单个蓝藻不是一个个体
③新细胞可以从老细胞中产生
④能进行自养的生物不一定是绿色植物
A．①③
B．①④
C．③④
D．②④
【解析】细菌也有细胞壁，故①错误；蓝藻是单细胞生物，一个蓝藻就是一个个体，故②错误；根据细胞学说内容可知，新细胞可以从老细胞中产生，故③正确；蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于自养型生物，故④正确，故C正确。
10．下列有关生物中“一定”的说法正确的是(D)
①高等植物细胞中一定有叶绿体 ②真核细胞中一定有细胞核和线粒体 ③没有染色质(染色体)的生物一定是原核生物 ④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物 ⑤细胞壁的成分一定是纤维素和果胶 ⑥有中心体的生物一定不是高等植物
A．①②③④⑤⑥
B．①②③⑤⑥
C．①②③⑥
D．⑥
【解析】①高等植物的根、茎等细胞中没有叶绿体，②真核细胞中不一定有细胞核和线粒体，如哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器，③没有染色质(染色体)的生物不一定是原核生物，如病毒，④以RNA为遗传物质的生物一定是某些RNA病毒，⑤原核生物的细胞壁成分为肽聚糖，⑥有中心体的生物一定不是高等植物，可能是动物或低等植物。
11．下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是(D)
选
项
细胞
细胞
核
光合
作用
染色
质
细胞全
能性
细胞
周期
A
绿藻细胞
无
有
无
无
有
B
乳酸菌细胞
有
无
有
有
有
C
兔成熟红细胞
无
无
有
有
无
D
蜜蜂卵细胞
有
无
有
有
无
12.观察下面几幅图，判断下列叙述正确的是(D)
A．①④结构进行光合作用，吸收光能的色素不完全相同
B．②③这两种结构中均含有DNA聚合酶
C．结构①②③与结构④最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核
D．上图中一定不能再增殖的结构只有⑤
【解析】④结构为根尖细胞，无法进行光合作用，A错误；②为DNA病毒，不具有细胞结构，也不含DNA聚合酶，B、C错误；上图中一定不能再增殖的结构只有⑤，即人的成熟红细胞，D正确。
13．下列是表示①②③④四个框图内所包括生物共同特征的叙述，正确的是(C)
A．框图①内都是原核生物，且都能发生突变
B．框图②内的生物都不含叶绿素，且都是分解者
C．框图③内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁
D．框图④内都是异养生物，且都没有细胞核结构
14．结合图示分析下列说法，正确的是(B)
A．若要判断甲是否为需氧型生物，依据的是细胞中是否含有结构①
B．若要判断乙是否为植物细胞，则不能仅依据细胞中是否含有结构②
C．用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物
D．根据细胞中是否含有结构③，可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群
【解析】据图分析，①为线粒体，②为叶绿体，③为细胞核，甲为原核生物，需氧型的原核生物不含线粒体，A项错误。并不是所有的植物细胞均含叶绿体，因此不能仅依据细胞中是否含有叶绿体来判断是否为植物细胞，B项正确。细胞核的有无可以判断是否是真核生物，电子显微镜下可区分甲和乙是否为原核生物，C错误。丙为病毒，不属于细胞生物的类群，D项错误。
15．用显微镜的一个目镜分别与4个不同物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图甲所示。图乙是图甲中d条件下观察到的视野，如果不改变载玻片的位置、光圈及反光镜，下列说法正确的是(C)
A．b条件下比c条件下看到的细胞数多
B．a条件下视野的亮度比d条件下大
C．a条件下可能观察不到细胞
D．由d条件转变为c条件下观察时，应先将装片向左下方移动
【解析】从低倍镜下移到高倍镜下应先将物像移到视野中央，否则随着视野的减小，可能观察不到细胞，由于在显微镜下观察到的是倒像，故应将装片向右上方移动才能使物像处于视野中央。
二、非选择题
16．在一个池塘中生活着一些蓝藻、水草、草履虫、鲤鱼、青蛙等生物。请你根据所掌握的生物学知识回答下列问题。
(1)这些生物在形态上看来千姿百态，但在结构上都是由__细胞__构成的。
(2)在这些生物中，属于单细胞生物的是__蓝藻、草履虫__，属于多细胞动物的是__鲤鱼、青蛙__。
(3)在这里所有的鲤鱼组成一个__种群__；所有的生物组成一个__群落__。
(4)这里所有的生物与其周围的阳光、土壤、水、空气等共同构成了__生态系统__。
(5)能进行光合作用的是__蓝藻、水草__，属于__自养__型生物。
【解析】除病毒以外，生物都是由细胞构成的。蓝藻和草履虫是单细胞生物，水草是多细胞植物，鲤鱼、青蛙是多细胞动物。所有的鲤鱼组成一个种群，所有的生物组成群落。生物和无机环境中非生物的物质和能量，共同构成生态系统。蓝藻和水草能进行光合作用，是自养型生物。
17．生物学实验中常用到普通光学显微镜，试根据你所学的知识回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的__长度或宽度__。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞__2__个。当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野中被彼此相连的64个细胞所充满，若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞__4__个。
(3)某同学在显微镜下观察落花生子叶切片时，发现有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，这是由于(B)
A．反光镜未调节好
B．标本切得薄厚不均
C．细准焦螺旋未调节好
D．显微镜物镜被损坏
(4)在用显微镜观察玻片标本时，如果要观察的物像位于视野的左上方，应向__左上方__移动玻片，才能使要观察的物像位于视野的正中央；若在玻片上写一个字母“b”，则在显微镜的视野中观察到的是__q__。
(5)某同学在用显微镜观察酵母菌细胞时发现视野的右上方有一中间亮的黑边圆圈，该中间亮的黑边圆圈是__气泡__，产生这种黑边圆圈的主要原因是__盖盖玻片时操作不规范或在载玻片上滴加的水量太少__。
(6)如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)。
科学家依据__有无核膜包被的细胞核__将细胞分为原核细胞和真核细胞，图中属于原核细胞的是__B__(填标号)。图中能进行光合作用的细胞是__B、C__(填标号)，A、B所示细胞都具有的细胞器是__核糖体__。提取细胞膜时通常选用D图中的__红__细胞，原因是__哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，也没有具膜的细胞器__。
【解析】显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数。视野中某一行细胞数量的变化，应根据观察的视野直径与放大倍数成反比的方法进行计算；视野中总细胞数量的变化，应根据观察的视野面积(或范围)与放大倍数的平方成反比的方法进行计算：当视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，放大4倍后，只能观察的细胞数为8/4＝2；当视野范围内被彼此相连的64个细胞所充满，放大4倍后，只能观察到的细胞数为64/16＝4。显微镜下观察到的是倒像，物像移动方向与装片移动方向相反。在制作临时装片时所使用的材料要求薄而均匀，能透光，若标本切得厚薄不均，会导致薄的部位的细胞能看得清晰，而厚的部位的细胞则比较模糊。题(6)中A、B、C、D依次表示口腔上皮细胞、蓝藻细胞、高等植物叶片细胞、哺乳动物血细胞，由此可知只有B为原核细胞；提取细胞膜时，通常选用D图中的红细胞，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，无线粒体等复杂的细胞器，所获取的膜均为细胞膜。
18．下列各图分别表示几种生物的基本结构单位，据图回答下列问题。
(1)最有可能属于病毒的是__C__，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是__无细胞结构__；病毒的生活及繁殖必须在__活细胞__内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是__A、B__，它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是__没有核膜，细胞核不成形__。
(3)图中能进行光合作用的是[__B__]__蓝藻__，能完成此生理过程的物质基础是其内含有__与光合作用有关的色素和酶__，因而它是一类营__自养__(填“自养”或“异养”)生活的生物。
【解析】(1)图中C没有细胞结构，最有可能属于病毒；病毒不能独立生存，只有寄生在活细胞中才能生活和繁殖。(2)由图分析可知，图中A、B属于原核细胞，原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)图中B为蓝藻细胞，含有与光合作用有关的色素(叶绿素和藻蓝素)和酶，能进行光合作用，属于自养生物。
备
课
札
记
第2章 组成细胞的分子
第二课时
1．水的作用 2.无机盐的作用
夯
实
基
础 【P5】
考点一 组成生物体的化学元素的种类及作用
【回扣教材】
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有__20多__种，是生物体从__无机自然界__中获取的。
1．化学元素在生物体内的分类
(1)按元素在生物体内的含量可分为：
①大量元素，如__C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg__等。
②微量元素，如__Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo__等。
(2)按元素在生物体内的作用可分为：
①最基本的元素是__C__。
②主要元素，如__C、H、O、N、P、S__。
2．元素的含量特点
(1)占细胞鲜重最多的元素是__O__。
(2)占细胞干重最多的元素是__C__。
(3)细胞中含量最多的四种元素是__C、H、O、N__。
3．元素的存在形式：大多以__化合物__的形式存在。
二、组成细胞的化合物
组成细胞的化合物分为无机化合物和__有机化合物__，前者中__水__的含量是最多的，后者中含量最多的是__蛋白质__。
【命题角度分析】
角度一 考查元素和化合物的种类、含量及其关系
【例1】下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(A)
A．脂肪和糖类在组成元素的种类上完全相同
B．在鲜重下和干重下细胞中各种元素所占的比例相同
C．与氨基酸相比，核苷酸所特有的元素存在于含氮碱基上
D．在代谢旺盛的细胞中仅存在自由水而不存在结合水
【解析】脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，故二者组成元素相同，A正确；鲜重和干重下由于水的有无，使细胞中各种元素所占比例大不相同，鲜重下O的比例最高，而干重下C的比例最高，B错误；与氨基酸相比，核苷酸特有的元素是P，磷存在于磷酸基团上，C错误；在代谢旺盛的细胞中，自由水的比例较高，但仍存在结合水，D错误。
角度二 考查生物体内特征元素的判断
【例2】如图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是(C)
A．植物体缺Mg会影响光合作用
B．人缺Fe会导致贫血
C．Fe和Mg属于大量元素
D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素
【解析】右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；Fe属于微量元素。
【知识拓展】
1．组成生物体的化学元素的种类及含量
组成生物体的化学元素常见的主要有20多种。其组成、分类及含量如下图所示：
其中主要元素：指含量占原生质总量97%以上的元素。
大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。
微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少但作用非常重要的元素。
矿质元素：指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。
2．化学元素的存在形式及功能
(1)化学元素的存在形式
组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要以无机盐离子或化合态形式存在，生物体获得各种元素的方式以主动运输为主。
(2)生物体内化学元素的功能
①生物体内的化学元素组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。
②化学元素能够影响生物体的生命活动。因此也是蛋白质的特征元素。
Ca在细胞中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在。动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝固和肌肉的收缩有调节作用。缺钙，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低，易导致肌肉抽搐；血钙高导致肌无力。
Mg是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的。
Fe是细胞色素(线粒体内一种与有氧呼吸有关的蛋白质)、血红蛋白和许多含铁酶类的成分，与氧气的运输以及许多物质代谢有关。植物缺铁，叶绿素形成受阻，易产生黄化苗。
微量元素B(硼)能促进花粉的萌发和花粉管的伸长；I是合成甲状腺激素的成分。
【随堂练习】
1．下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(C)
A．细胞中一种元素的作用均能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
【解析】细胞中的元素有其重要功能，细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代，A错误；细胞中的脱氧核苷酸含有N元素，B错误；主动运输机制是细胞选择吸收的重要体现，是维持细胞内元素组成相对稳定的基础，C正确；微量元素的含量少，作用大，D错误。
2．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(C)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B．若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪
C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是糖原
【解析】由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA或RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是肝糖原和肌糖原。
考点二 组成生物体的无机物——水和无机盐
【回扣教材】
1．细胞中的水
(1)存在形式：__结合水__和__自由水__。
(2)功能：①是__细胞结构__的重要组成成分，②是细胞内的__良好溶剂__，运送__营养和废物__，③参与许多__生物化学反应__，④为细胞提供__液体__环境。
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：绝大多数以__离子__的形式存在，少部分是细胞内__化合物__的组成成分。
(2)功能：维持__细胞和生物体__的生命活动，维持细胞的__酸碱__平衡等。
【命题角度分析】
角度一 考查水的存在形式、生理作用
及其与代谢的关系
【例3】下列关于水的叙述，正确的是(C)
A．ATP转化成ADP的过程会产生水
B．光合作用过程中消耗水，有氧呼吸能产生水
C．植物细胞有丝分裂的末期，高尔基体内有水生成
D．不同生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同
【解析】ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；光合作用和有氧呼吸既能产生水也能消耗水，B错误；植物细胞有丝分裂的末期形成新的细胞壁，在高尔基体内单糖脱水缩合形成纤维素构成细胞壁，C正确；不同生物细胞的自由水和结合水的比值是不同的，它们的代谢强度也不相同，D错误。
角度二 考查无机盐的功能
【例4】生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与(A)
A．调节渗透压
B．组成体内化合物
C．维持正常pH
D．提供能量
【解析】在液泡中贮存大量的Na＋，细胞液渗透压升高，促进盐生植物对水分的吸收，保证盐生植物对水的需求。
【知识拓展】
1．细胞中的水
(1)水存在的形式及其比较分析
形式
自由水
结合水
定义
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%
特点
流动性强、易蒸发、可参与物质代谢
不流动、不蒸发，与其他物质(亲水性物质)结合
功能
①细胞内良好的溶剂
②参与生化反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
联系
自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化
(2)水的产生和利用
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：主要是以离子形式存在。
(2)生理功能
①是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。
②参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。
③维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。
a．渗透压的平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压调节起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压平衡起决定作用。
b．酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响细胞内发生的一切反应，其平衡的维持就依赖于某些无机盐离子的调节，如人血浆中HCO、HPO等的调节。
(3)探究无机盐对植物生长的作用
①无机盐吸收的主要方式：主动运输。
②无机盐生理功能的验证：
a．对照组
植物＋完全培养液→正常生长
b．实验组
【随堂练习】
1．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(C)
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可表示人从幼年到成年体内含水量的变化
【解析】随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水的比值下降，A、D正确；自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快，B正确；随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐的相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C错误。
2．下列说法中正确的是(D)
①细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要
②若哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐
③Mg2＋对于植物的光合作用至关重要
④Fe2＋参与血红蛋白的构建
A．①②
B．②③④
C．①③
D．①②③④
【解析】①神经的信号传导就是通过神经细胞内外无机盐离子的浓度变化导致细胞内外电位变化来传递的，因此细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要，①正确；②哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐现象，②正确；③Mg2＋是叶绿素是组成成分，因此对于植物的光合作用至关重要，③正确；④Fe2＋是血红蛋白的组成成分，④正确，故选：D。
考
点
集
训 【P203】
课时练习二
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．自然界中已发现的元素有100多种，而组成生物体的常见元素只有20多种。下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是(C)
A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．组成生物体的化学元素根据其含量的不同分为大量元素和微量元素两大类
D．组成生物体的大量元素中，碳是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
【解析】微量元素在生物体内含量很少，但是其生理作用是不可取代的，一旦缺乏就会导致出现相应的缺乏症，A错误；不同的大量元素在不同的生物体内的含量是不相同的，B错误；大量元素和微量元素是根据元素在生物体内的含量来划分的，C正确；碳是生物体内最基本的元素，但在细胞鲜重中处于第二位，D错误。
2．如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，下列对A、B、C所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是(D)
A．A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用
B．B可能是血红蛋白，有运输氧的作用
C．C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分
D．A、B、C必为同一类物质
【解析】叶绿素中含有Mg，所以A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A正确；血红蛋白中含有Fe，所以B可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C正确；叶绿素是叶绿酸的酯，血红蛋白属于蛋白质，磷脂属于脂质，故A、B、C可能为不同类物质，D错误。
3．下列叙述中不正确的是(D)
A．细胞代谢越旺盛，结合水/自由水比值越低
B．自由水在代谢的生物化学反应中是起溶剂的作用
C．仙人掌的细胞内的结合水比值较其他植物而言相对含量较高
D．温度适当升高，自由水/结合水比值会下降
【解析】自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，故结合水/自由水比值越低，A正确。自由水性质决定其是良好溶剂，而细胞代谢要在水溶液中进行，B正确。仙人掌生活在干旱地区，为满足其生存需要，细胞内更多自由水转化为结合水储存，在需要时再转化为自由水参加反应，C正确。温度适当升高，酶活性上升，代谢速率上升，自由水/结合水比值上升，D错误。
4．下图表示人体细胞中几种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示氧元素的是(A)
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
【解析】人体活细胞中主要元素按鲜重所占比例多少依次是：O、C、H、N等，所以选A。
5．与完全营养液的植物相比，缺乏Fe元素的营养液培养的植物表现出缺绿症状。当补充铁盐时，上述症状得以纠正。这说明(A)
A．Fe元素是植物叶绿素合成代谢所必需的元素
B．缺绿病症是由于细胞缺少Fe离子的载体
C．Fe元素是植物叶绿素分子中所含有的必需元素
D．细胞内线粒体供能不足时会影响Fe元素的吸收
【解析】植物缺铁表现缺绿症状，有铁时正常，说明铁是植物合成叶绿素必需的元素，选A。
6．下面关于无机盐在生物体内所起作用的叙述，错误的是(A)
A．合成ATP、DNA、RNA、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料
B．根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明有的无机盐是一些复杂蛋白质的重要成分
C．观察人的口腔上皮细胞用0.9%的生理盐水，说明无机盐能维持细胞渗透压
D．人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的原料
【解析】ATP、DNA、RNA需要磷酸盐，但脂肪只含C、H、O，不需要磷酸盐作原料，故A错误。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，在固氮酶中说明无机盐是蛋白质的重要成分，故B正确。观察口腔上皮细胞用0.9%的生理盐水是为了维持细胞的形态及细胞渗透压，故C正确。大脖子病是由于缺碘导致甲状腺激素分泌过少引起的，故D正确。
7．下列有关生物体内化学元素的叙述，错误的是(A)
A．同一生物体不同组织细胞内化学元素种类和含量大体相同
B．C、H、O、N是组成生物体内酶所必需的元素
C．蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中
D．占细胞的鲜重最多的元素是O
【解析】同一生物体不同组织细胞内化学元素种类大体相同，含量不同，A错误；酶的化学本质为蛋白质或RNA，其组成元素均有C、H、O、N，B正确；蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中，C正确；活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的化学元素是O，D正确。
8．下列有关生物体组成元素和化合物的叙述，正确的是(A)
A．严重缺铁的人容易导致乳酸中毒
B．氧是构成细胞的最基本的元素
C．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
D．淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物不同
【解析】铁是血红蛋白的组成成分，人体缺铁，血红蛋白含量降低，运输氧气的功能下降，组织细胞缺氧，无氧呼吸产生的乳酸增多，容易导致乳酸中毒，A正确；构成细胞的最基本的元素是C，B错误；休眠的种子自由水含量低，但不是不含有水，C错误；淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物都是葡萄糖，D错误。
9．一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如下表所示，下列有关叙述正确的是(A)
元素(%)
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D．经测定，该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物的作用可能是携带氨基酸进入核糖体
【解析】这两种生物体内所含的化学元素种类相同，但含量相差很大。动物血钙过低时，才会发生肌肉抽搐。某有机物含C、H、O、N、S，它可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA，应含C、H、O、N、P等元素。生物大分子有机物均以碳链为骨架，所以A正确。
10．在下列生理状态下，细胞内自由水与结合水比值增加的是(C)
A．细胞衰老
B．作物越冬
C．种子萌发
D．细胞质壁分离
【解析】细胞衰老，新陈代谢降低，自由水的含量降低，自由水与结合水的比值降低，故A错误；越冬作物体内的结合水的含量会上升，故越冬作物体内自由水与结合水比值降低，故B错误；种子萌发时，新陈代谢旺盛，自由水的含量升高，自由水与结合水的比值增加，故C正确；由于成熟的植物细胞渗透失水，自由水含量降低，细胞发生质壁分离现象，细胞内自由水与结合水比值降低，故D错误。
11．设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素，某同学的构思大致如下：
本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X元素)与实验后(有X元素)之间的自身对照，其中属于对照组的分别是(A)
A．甲组、实验前
B．甲组、实验后
C．乙组、实验前
D．乙组、实验后
12．下列有关无机盐的叙述，正确的是(D)
A．人体的血浆渗透压由无机盐维持
B．细胞中的无机盐主要以化合物形式存在
C．细胞进行脂肪、DNA、RNA等物质合成时都需要磷酸盐
D．K是构成细胞的大量元素，对维持细胞正常功能有重要作用
【解析】人体血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关，A错误；细胞中的无机盐主要以离子形式存在，B错误；脂肪的组成元素只有C、H、O，不含P，其合成时不需要磷酸盐，C错误。
13．研究发现，由于自由水含量多少不同，所以细胞质有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶；另一种是含水较少的凝胶。下列细胞中细胞质最可能呈凝胶状态的是(A)
A．休眠的种子细胞
B．黑藻叶肉细胞
C．人体癌细胞
D．人体衰老细胞
【解析】自由水与新陈代谢旺盛程度有关，含溶胶多的细胞代谢旺盛，含凝胶多的细胞代谢较慢。
二、非选择题
14．近几年来，电视中常有许多推广能够补充老年人体内铁、钙和锌等的保健品和药品的广告，说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体内的无机盐主要来自于食物。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。请结合所学生物学知识，联系日常生活分析回答下列问题：
(1)无机盐在细胞内主要以__离子__形式存在，有的是组成细胞的重要组成成分，如铁是合成__血红蛋白__不可缺少的成分。钙在人体内的总量达1
300
g，其中99%存在于骨骼，一旦钙离子在血浆中的浓度明显下降，会出现__抽搐__症状。
(2)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内的重要作用有：
①有的无机盐是__复杂化合物__的重要组成成分；
②有的无机盐对__维持正常的生命活动__有重要作用。
【解析】(1)无机盐在细胞内主要以离子形式存在；有些无机盐是复杂化合物的组成成分，如铁是组成血红蛋白必不可少的成分，镁是叶绿素的组成成分；无机盐能够维持生物体正常的生命活动，当血钙含量过低时，会导致人和动物抽搐；
(2)细胞中无机盐的功能：a复杂化合物的组成成分；b维持正常的生命活动；c维持酸碱平衡和渗透压；结合本题题意，可知考查了前两个功能。
15．水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢。试回答下列问题：
(1)下表是几种不同生物体中水的含量：
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳
动物
藻类
高等
动物
水的含量
(%)
97
80～85
78
65
90
60～80
由此表得到的结论是__构成生物体的成分中水的含量最多，生物体的含水量与生物体的生活环境密切相关__。
(2)种子在入仓之前需晾晒，所去除的水分主要是细胞中的__自由__水。
(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明__自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛__。
(4)我们常吃的黄豆芽和绿豆芽是将干的黄豆种子和绿豆种子在水中浸泡一段时间后，种子萌发而成。如果豆子一直浸泡在水中，不换水，豆芽就会死亡，其原因是__细胞长期缺氧，进行无氧呼吸，代谢减弱，中毒死亡__。
(5)新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，而臭鸡蛋清则是相对更“稀”的液体，呈水状，这是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为__结合水__，是细胞和生物体的__组成成分__；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为__自由水__。
【解析】(1)由表分析知，不同的生物体内含水量不同，这与生物体的生活环境密切相关。
(2)种子晾晒失去的主要是自由水。
(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，对比说明种子萌发需要水，而且吸收的水在种子内主要以自由水的形式存在，这充分说明自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛。
(4)由于豆子一直浸泡在水中，不换水，细胞长期缺氧，进行无氧呼吸，代谢减弱，最终中毒死亡。
(5)新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为自由水。
16．华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究以上猜测哪个正确。
材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较，判断小叶病的病因。
方法步骤：
(1)首先配制全素培养液、相应的缺锌培养液和__缺镁__培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
(2)__将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组，分别栽培在上述三个培养缸中__。
(3)放在适宜的条件下培养一段时间，__观察苹果幼苗的生长发育状况__。
(4)结果预测和分析：
①A缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明__苹果小叶病是由缺锌引起的__。
③若__C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有__，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
④若__B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病__，则说明苹果小叶病既与缺锌有关，又与缺镁有关。
⑤若__B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病__，则说明苹果小叶病与缺锌、缺镁都无关。
【解析】本实验为典型的对照实验，实验的自变量是无机盐的种类，即Zn、Mg的有无，实验的因变量是苹果幼苗的生长发育状况。若只有缺Zn的苹果幼苗表现出症状，则苹果小叶病是由缺Zn引起的；同理，若只有缺Mg的苹果幼苗表现出症状，则苹果小叶病是由缺Mg引起的。若缺Zn和缺Mg的苹果幼苗都表现出症状，则苹果小叶病是由缺Mg和缺Zn引起的；同理，若缺Zn和缺Mg的苹果幼苗都不表现出症状，则苹果小叶病与缺Zn和缺Mg都无关。
17．探究钾是否属于植物生长发育所必需的矿质元素。
(1)实验思路：利用缺钾培养液和完全培养液的培养作对照并得出结论。
(2)实验步骤：
①培养液的配制：__配制完全培养液__，__缺钾培养液__。
②取材：选取__长势相同的__两株植物。
③培养：将两株植物分别培养在盛有上述两种培养液的容器中，培养条件要__相同且适宜__。
④观察：__两株植物的生长状况__。
(3)预测可能的结果及结论。如下表：
缺钾培养液
完全培养液
结论
生长
状况
正常
正常
①
异常
正常
②
①__钾不是植物生长发育所必需的矿质元素__。
②__钾是植物生长发育所必需的矿质元素__。
【解析】(2)实验设计要遵循对照原则和单一因子变量原则。运用完全培养液和缺钾培养液分别培养植物，前者为对照组，后者为实验组。取长势相同的植株，在适宜且相同的条件下培养，排除无关变量的干扰。(3)若植物对这种元素的需要是必需的，缺乏时，植物就会出现特殊的缺乏症状，只有满足这种元素，症状才会消除。
第三课时
1．蛋白质的结构和功能 2.实验：检测生物组织中的蛋白质
夯
实
基
础 【P8】
考点一 氨基酸的种类及结构特点
【回扣教材】
氨基酸是组成蛋白质的__基本单位__，其结构通式是__CRHH2NCOOH__。
1．特点：每种氨基酸至少有__一个氨基和一个羧基__，并且都有一个氨基和一个羧基连接在__同一个碳原子上__，氨基酸的不同在于__R基的不同__。
2．种类和分类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有__20种__。根据是否能在体内合成分为__必需氨基酸__和__非必需氨基酸__。
【命题角度分析】
角度一 考查氨基酸的种类及结构特点
【例1】有关下列三种化合物的叙述中，错误的是(B)
CHCH3NH2COOH CHNH2COOHCH2COOH
① ②
CHNH2COOHCH2OH
③
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基和一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质中，其游离氨基数相同、羧基数不同
【解析】三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用R—CH—COOHNH2表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点为“都含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上”，②中含2个羧基，B错误；双缩脲试剂检测蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中没有肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；①②、①③、②③形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，羧基数分别是2、1、2，D正确。
角度二 考查氨基酸的分子组成及其计算
【例2】一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：
据此判断，下列有关叙述错误的是(C)
A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子
C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
【解析】选C。据题意可知，构成该多肽的每个氨基酸都只含有1个氮原子，因此组成此肽链的氨基酸共有6个，脱水缩合时，将产生5个水分子。如果不考虑R基上的羧基(氧原子数)，则6个氨基酸共含氧原子2×6＝12(个)，假设谷氨酸共有a个，则此六肽含氧原子数13＝12＋a×2－5，解得a＝3，由于组成该肽链的每个氨基酸只有1个氨基，所以该多肽只有1个游离的氨基，但谷氨酸含有2个羧基，所以该多肽有4个游离的羧基。一个氨基酸至少对应一种tRNA，故合成此肽链至少需要3种tRNA。
【知识拓展】
1．氨基酸的种类
构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸：人体内有8种(婴儿9种)，必须从外界获取。
非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化而来。
2．氨基酸的结构特点
(1)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少是一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。
例如：HOOC—CH2—CH2CHNH2COOH
谷氨酸(R基上含—COOH)
H2N—CH2—CH2—CH2—CH2CHNH2COOH
赖氨酸(R基上含—NH2)
(2)在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。
(3)不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。
【随堂练习】
1．铁调素的调控蛋白BMP6又被称作骨形态发生蛋白，可以激发骨、软骨的生长能力。该蛋白完全水解不可能产生的物质是(B)
A．H2N—CH2—COOH
B．H2N—CH—(CH2)2—COOHNH2
C．HOOC—CH—CH—COOHCOOHNH2
D．H2N—CH2—C—COOHSHNH2
【解析】构成生物蛋白质的氨基酸，都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；B项中有机酸的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上。
2．—条由39个氨基酸形成的环状多肽。其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽(B)
A．有38个肽键
B．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基
D．有20种氨基酸
【解析】氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，若形成的是环状多肽，则肽键数＝氨基酸的数目＝39，A项错误；环状多肽的“环”上没有游离的氨基和游离的羧基，若参与该环状多肽形成的R基上没有氨基，则该环状多肽没有游离的氨基，B项正确；该环状多肽含有4个谷氨酸，每个谷氨酸的R基上有1个游离的羧基，因此该环状多肽至少有4个游离的羧基，C项错误；组成蛋白质的氨基酸最多有20种，D项错误。
考点二 蛋白质的结构和功能及其多样性
【回扣教材】
一、蛋白质的结构及其多样性
1．结构层次
氨基酸__肽链__蛋白质
2．结构多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的__种类、数目和排列顺序__的不同。
(2)肽链方面：肽链的__空间结构__的不同。
二、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是__生命活动的体现者__。
1．结构蛋白：是构成__细胞结构__的重要物质，如构成__细胞膜__等的成分。
2．__催化__作用：绝大多数酶的化学本质是蛋白质。
3．运输作用：具有__运输__的功能，如__血红蛋白__能运输氧。
4．__调节__作用：调节机体的__激素__，如胰岛素等激素。
5．__免疫__功能：如人体内的抗体。
【命题角度分析】
角度一 考查蛋白质的形成及结构
【例3】肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素，该毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简图，据此判断下列说法中不正确的是(C)
A．由结构图可知，肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质
B．图中该片段由5种单体组成，有4个肽键
C．一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和1个羧基
D．高温下可使肉毒类毒素失活，主要原因是高温首先破坏蛋白质的空间结构
【解析】由结构图可知，肽键是氨基酸脱水缩合时形成的，所以肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质，A正确；图中共含有4个“—CO—NH—”结构，所以图中该片段由5种单体组成，有4个肽键，B正确；由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而该毒素由两个亚单位即两条链组成，所以一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，C错误；由于高温能破坏蛋白质的空间结构，所以高温下可使肉毒类毒素失活，D正确。
角度二 考查蛋白质的功能
【例4】下图中的a、b、c分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质。据图思考：
(1)a过程是__酶催化反应或酶促反应__，Q代表的物质是__酶__；b过程是物质进出细胞__，Q代表的物质是__载体蛋白__；c过程是__抗原与抗体特异性结合并被消灭__，Q代表的物质是__抗体__。
(2)Q所代表的三种物质的化学本质是__蛋白质__，写出上述a、b、c过程所体现的蛋白质功能分别是：a.__催化作用__；b.__运输作用__；c.__免疫作用__。
【解析】分析题图可知，Q物质具有多种功能，在a过程中L在Q的作用下能变成其他物质，Q在a过程中起催化作用，为酶，故a为酶催化反应或酶促反应；在b过程中L在Q作用下被排出细胞外，起运输作用，为载体；在c过程中L与Q结合后，L被消灭，起免疫作用，为抗体。因此由题图判断，Q为蛋白质。
【知识拓展】
蛋白质结构、功能多样性的原因及二者关系
【随堂练习】
1．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(C)
A．都含有20种氨基酸
B．都是在细胞内发挥作用
C．都具有一定的空间结构
D．都能催化生物化学反应
【解析】A项，组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基酸，很多蛋白质只含有几种氨基酸。B项，有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。C项，蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取决于其空间结构。D项，蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能。催化生物化学反应只是某些蛋白质(酶)的功能。蛋白质还具有免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成分等功能。
2．下面是蛋白质的形成过程图，请据图回答下列问题：
(1)图中A、C依次表示__C、H、O、N__、__多肽(肽链)__。
(2)氨基酸中的氮元素参与组成的结构主要是__氨基__；核苷酸中的氮元素参与组成的结构主要是__含氮碱基__。多数蛋白质中含有硫元素，在氨基酸中硫元素存在的部位是__R基__。
(3)双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为蛋白质都有__肽键__，其结构式为__—NH—CO—__。
(4)存在于细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，从而体现了细胞膜具有进行__细胞间的信息交流__的功能。
【解析】(1)构成蛋白质的基本元素(A)是C、H、O、N，蛋白质的基本单位(B)是氨基酸，多肽链盘曲折叠可形成蛋白质。(2)在氨基酸中，氮元素主要存在于氨基(—NH2)中，硫元素主要存在于R基中；在核苷酸中，氮元素主要存在于含氮碱基中。(3)蛋白质中的肽键，在碱性条件下能与Cu2＋结合生成紫色络合物，从而达到鉴定蛋白质的目的。(4)细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。
考点三 有关蛋白质形成过程中的计算问题
【回扣教材】
1．氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的计算
(1)形成链状多肽时
①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
②m个氨基酸脱水缩合形成一条或n条链状多肽时
肽链数
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
1
m
m－1
m－1
n
m
m－n
m－n
③至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
④游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
(2)形成环肽时
①肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。
②环状肽中主链上无游离的氨基和羧基，即氨基或羧基数＝R基中氨基或羧基数。
2．其他与蛋白质有关的计算
(1)氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数目－失去水分子数×水的相对分子质量。
(2)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质(性状)
碱基数__6__∶碱基数__3__∶氨基酸数__1__
【命题角度分析】
角度一 氨基酸数、肽链数、肽键数
和失去水分子数的计算
【例5】有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为(B)
CHH2NCH3COOH,丙氨酸) CHH2N(CH2)3NH2COOH,赖氨酸) CHH2NCH2C6H5COOH, 苯丙氨酸)
A．q＋1
B．p－1
C．q－2
D．p＋1
【解析】由题意可知只有赖氨酸的R基上有氨基，分子式中的N原子应是肽键中的N原子数＋游离氨基中的N原子数，因不知道赖氨酸有几个，故无法利用N原子数来计算；O原子数是肽键中的O原子数＋游离羧基中的O原子数，而题中的氨基酸R基都没有羧基，故氨基酸数是p－2＋1＝p－1。
角度二 蛋白质相对分子质量及原子数目的计算
【例6】如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(B)
A．组成该分子的氨基酸最多有20种
B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4
824
C．该分子至少含有3个游离的氨基
D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应
【解析】组成蛋白质的氨基酸最多有20种；由271个氨基酸合成该分子时，脱去268分子水，同时在形成4个二硫键时脱去8个氢，即减少的相对分子质量为268×18＋8＝4
832；该分子由三条多肽链形成，至少含有3个游离的氨基；蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应。
角度三 氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
【例7】现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(D)
A．9种，9种
B．6种，3种
C．18种，6种
D．27种，6种
【解析】足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，即3×2×1＝6种。
角度四 氨基酸数目与相应DNA、
RNA片段中碱基数目的计算
【例8】氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12
276，合成这个多肽的氨基酸数和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数至少依次是(C)
A．144，864
B．144，432
C．120，720
D．120，360
【解析】多肽的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸数－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸数＝120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数＝6×120＝720。
【知识拓展】
1．关于氨基酸脱水缩合反应的计算
(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；
(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；
(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数量与R基团有关；
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数；
(6)蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a×n－18×(n－X)。
(7)考虑二硫键(—S—S—)的形成时，每形成一个二硫键脱去两个氢，因此蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18－二硫键数×2。
(8)蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的计算：
依据DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1的数量关系进行换算。
3．氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系
氨基酸平均
相对分子
质量
氨基
酸数
肽键
数目
脱去水
分子
数目
肽链相对
分子质量
氨基
数目
羧基
数目
一条
肽链
a
m
m－1
m－1
ma－
18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
肽链
a
m
m－n
m－n
ma－
18(m－n)
至少n个
至少n个
①蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。
②若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的氨基酸个数命名。
③信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。
④脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
⑤若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数＝参与脱水的氨基酸数＝肽键数，其游离的氨基、羧基只可能在R基团上出现。
4．氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽，那么形成三肽的种类：
n
n
n
即n3种。
(2)假若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类为nm种。
(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：
n
n－1
n－2
即n×(n－1)×(n－2)种。
(4)假若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，则形成n肽的种类：n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！。
【随堂练习】
1．全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏蕈碱的分子量大约是(C)
A．1
024
B．898
C．880
D．862
【解析】由于鹅膏蕈碱是一种环状八肽，所以在形成过程中，失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数＝8个。根据蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量可知：鹅膏蕈碱的分子量大约是128×8－8×18＝880。
2．某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(C)
【解析】在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水，故选C。
考
点
集
训 【P205】
课时练习三
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是(D)
A．具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B．高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸
C．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D．在个体发育过程中，细胞会产生新的蛋白质
【解析】具有催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸组成的，A错误；高等动物体内能合成12种非必需氨基酸，有8种必需氨基酸不能合成，B错误；细胞中氨基酸种类和数量相同，氨基酸的排列顺序和肽链的空间结构不一定相同，因此不一定是同一种蛋白质，C错误；在个体发育过程中，由于基因的选择性表达，细胞会产生新的蛋白质，D正确。
2．下列有关蛋白质的叙述，正确的是(C)
A．蛋白质不参与生物膜系统的构成
B．抗体蛋白在细胞内液和细胞外液中都起作用
C．人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用
D．蛋白质进出细胞需要载体蛋白的参与
【解析】生物膜流动镶嵌模型中蛋白质有的覆盖在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，A错误；抗体作为分泌蛋白，在细胞外液中起作用，B错误；人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用，激素具有调节生命活动的功能，C正确；蛋白质是大分子，以胞吞胞吐的形式进出细胞，不需要载体蛋白，D错误。
3．蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性，以下关于蛋白质结构的说法中正确的是(C)
A．每种蛋白质分子都是由20种氨基酸组成
B．一个蛋白质分子只能由一条肽链构成
C．氨基酸的排列顺序及肽链的空间结构都是基因控制的结果
D．蛋白质空间结构的改变，不会影响其生物活性
【解析】蛋白质最多由20种氨基酸组成，并非每种蛋白质均由20种氨基酸组成，A项错误；一个蛋白质分子可能由一条或多条肽链构成，B项错误；蛋白质中氨基酸的排列顺序及肽链的空间结构都是基因表达的结果，C项正确；蛋白质结构决定其功能，蛋白质空间结构改变，其生物活性也会发生变化，D项错误。
4．现有A、B、C、D
四种氨基酸，在每种氨基酸数目不限的情况下，可形成三肽化合物的种类数及A、B、C、D
四个氨基酸形成含3种氨基酸的三肽化合物的种类数分别为(D)
A．3，3
B．27，3
C．9，27
D．64，24
【解析】理解题干“形成包含三种氨基酸的三肽”的要求，每种氨基酸都要用且都只能用一次，形成三肽化合物的种类为4×3×2＝24种。当每种氨基酸数目不限时，构成三肽的氨基酸可以是用三种，也可以只用两种氨基酸，甚至用三个同一种类的氨基酸。因此，正确的解法是：4×4×4＝64种。
5．下列物质中，能在游离的核糖体上合成的是(B)
①性激素 ②抗体 ③血红蛋白 ④唾液淀粉酶 ⑤酪氨酸酶 ⑥DNA聚合酶
A．①③④
B．③⑤⑥
C．②④⑥
D．①②⑤
【解析】游离核糖体上合成的是胞内蛋白，③血红蛋白、⑤酪氨酸酶和⑥DNA聚合酶都是胞内蛋白。
6．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如右图)，下列有关该过程的叙述中，错误的是(B)
①肽键数目减少7个 ②C原子减少12个
③氨基和羧基分别增加3个 ④O原子数目不变
A．①②
B．④
C．②
D．②③
7．HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是(C)
A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
【解析】从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质，所以HSP的作用是促进肽链形成空间结构。
8．在甲～丁四个试管中分别加入一些物质；甲试管加豆浆；乙试管加人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管加牛奶和蛋白酶；丁试管加人的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入双缩脲试剂后振荡，有紫色反应的是(D)
A．甲、乙、丙、丁
B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙
D．甲、丙、丁
【解析】双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，甲试管的豆浆中含有丰富的蛋白质，能发生紫色反应；乙试管含有的是氨基酸，不能与双缩脲试剂发生紫色反应；丙试管的牛奶中的蛋白质虽然被蛋白酶水解，但是蛋白酶的化学本质也是蛋白质，可以与双缩脲试剂发生紫色反应；丁试管中人的红细胞吸水后涨破，会释放出血红蛋白，血红蛋白能与双缩脲试剂发生紫色反应。即甲、丙、丁三个试管中有紫色反应。
二、非选择题
9．某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示。
请据图分析回答：
(1)该化合物中含有游离的__0__个氨基，__0__个羧基。
(2)该化合物是由__7__个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的__R基__。
(3)组成该化合物的氨基酸有__5__种，其中有__3__个氨基酸的R基相同，这个R基是__—CH3__。
(4)该化合物称为__环状七或七__肽化合物，含有__7__个肽键。
(5)填写虚线框内结构的名称：A.__肽键__，B.__R基__。(从氨基酸结构通式的角度讲)
(6)该化合物具有8个氮原子，其中__7__个位于肽键上，__1__个位于R基上。
(7)该外毒素在环肽形成过程中失去了__7__个水分子，相对分子质量减少了__126__。
【解析】分析题图：图示为某外毒素的结构式，其中A表示肽键，是氨基酸脱水缩合形成的，其结构简式为－CO－NH－；B表示R基团，组成蛋白质的氨基酸约有20种，它们的区别就在于R基不同。(1)由图可知，该化合物中不含羧基(－COOH)和氨基。
(2)图中共有7个肽键(－CO－NH－)，且该多肽是环状的，所以该多肽由7个氨基酸脱水缩合形成。组成蛋白质的氨基酸约有20种，这些氨基酸的区别就在于R基不同。
(3)观察发现这7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是－CH3，其余4个氨基酸的R基团都不相同。
(4)该化合物是由7个氨基酸脱水缩合形成的环状七肽，含有7个肽键。
(5)由以上分析可知，图中的A表示肽键，B表示R基团。
(6)由图可知该化合物含有8个氮原子，其中有7个在肽键上，还有1个在R基团上。
(7)该外毒素含有7个肽键，说明其脱水缩合过程中脱去了7个水分子，所以相对分子质量减少18×7＝126。
10．蛋清的主要成分是蛋白质，请利用下列材料，设计一个实验来证明人的唾液中唾液淀粉酶的化学本质。
实验材料：质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液，质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液，鸡蛋，水，小烧杯，玻璃棒，试管，滴管，滴瓶，镊子，脱脂棉。
实验原理：__蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应__。
实验步骤：
(1)制备蛋清液：取少量蛋清注入小烧杯中，加入30
mL清水，用玻璃棒调匀，备用。
(2)取唾液：清水漱口，口含脱脂棉，片刻取出，将其中的唾液挤到小烧杯中，备用。
(3)__取两支相同的试管并编号。在1号试管中加入2__mL蛋清液，2号试管中加入2__mL唾液__。
(4)__向两支试管中各加入1__mL质量浓度为0.1__g/mL的NaOH溶液，振荡混匀__。
(5)再向两支试管中加入3～4滴质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液，振荡混匀。
(6)注意观察两支试管中溶液的颜色变化。
实验结果预测：__两支试管中都出现紫色物质__。
实验结果分析：两支试管中均含有__蛋白质__。由于唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶，因此，根据实验结果可以证明__唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质__。
(7)加蛋清的试管在实验中起__对照__作用。
【解析】要验证唾液淀粉酶的化学本质，可通过设置对照实验来验证。取两支相同的试管，在其中一支试管中加唾液，在另一支试管中加蛋清作为对照，经过相同的处理后，根据两支试管中溶液的颜色变化来判定唾液淀粉酶的化学本质是否为蛋白质。
备
课
札
记
第四课时
1．核酸的结构和功能 2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布 3.糖类、脂质的种类和作用
4．实验：生物组织中还原糖、脂肪的鉴定实验
夯
实
基
础 【P12】
考点一 核酸的结构组成和功能特性
【回扣教材】
1．核酸的基本组成单位：__核苷酸__，其分子组成为__1分子五碳糖、1分子含氮碱基、1分子无机磷酸__。
2．核酸的种类及比较
类别
DNA
RNA
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A、C、G、T
A、C、G、U
五碳糖
脱氧核糖
核糖
空间结构
两条链双螺旋
一般为一条单链
3.核酸的功能：细胞内携带__遗传信息__的物质，控制__蛋白质__合成。
【命题角度分析】
考查核酸的种类、结构及分布
【例1】下列关于四图的叙述中，正确的是(C)
A．甲图①中不含糖类物质；①与④相同
B．乙图有5种核苷酸；①比②多了脱氧核糖
C．①②③④中的“A”代表的物质均不相同
D．在小鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
【解析】甲图中的A是腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成的，丙中的A是腺嘌呤；乙图是DNA和RNA杂交分子，含有的核苷酸有8种，其中的②表示腺嘌呤脱氧核苷酸，③表示腺嘌呤核糖核苷酸，所以上述图中的①②③④中的A代表了不同的物质；蔗糖是存在于植物细胞内的二糖，动物细胞内没有。
【知识拓展】
1．核酸的结构层次
2．核酸的功能特性
(1)构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性。
(2)每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。
(3)有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。
3．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的归纳
生物
类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和
真核生物
含有DNA和RNA两种核酸
8
5
DNA
细菌、
人等
病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
只含RNA
4
4
RNA
烟草花
叶病毒
【随堂练习】
1．下列叙述中错误的是(D)
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
【解析】ATP脱去两个磷酸基团后是构成RNA的基本单位之一，而RNA与DNA的组成元素相同，由此可看出，ATP与包括DNA在内的核酸的组成元素相同，A项正确。tRNA是由一条RNA链自身折叠形成的三叶草状结构，其下端有能与mRNA上的密码子进行碱基配对的三个连续碱基，这三个连续碱基构成了反密码子，B项正确。T2噬菌体的遗传物质是DNA，组成DNA的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C项正确。细菌是原核生物，其细胞内没有线粒体，D项错误。
2．下列关于核酸的叙述，错误的有(C)
①甲型流感病毒由于无细胞核，所以不含核酸
②乳酸菌内核酸、核苷酸、碱基种类分别为2、8、5
③核酸彻底水解的产物有核苷酸、含氮碱基、五碳糖、磷酸
④核酸有遗传、变异、催化、调节、供能等作用
A．③④
B．①②③④
C．①③④
D．①④
【解析】甲型流感病毒无细胞结构，但含有核酸，①错误；乳酸菌内的核酸有DNA和RNA
2种，核苷酸有8种，碱基有5种，②正确；核酸彻底水解的产物是五碳糖、碱基和磷酸，③错误；核酸有遗传、变异的功能，极少数RNA具有催化功能，但无调节、供能等作用，④错误。
考点二 核酸与蛋白质
【命题角度分析】
考查核酸和蛋白质的关系
【例2】生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是(B)
A．人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有4种
B．大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种
C．a、b是生物体内遗传信息的携带者，C是生命活动的主要承担者
D．A、B的多样性由d中的n充分体现，C的多样性由e中的R充分体现
【解析】根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。d为核苷酸，e为氨基酸，m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。生物体内遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸。DNA、RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质C的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和C的空间结构充分体现。
【知识拓展】
1．核酸(DNA与RNA)与蛋白质的比较
项目
核酸
DNA
RNA
蛋白质
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
组成单位
核苷酸
氨基酸
形成场所
主要在细胞核中复制产生
主要在细胞核中转录生成
核糖体
检测试剂
甲基绿、吡罗红(绿色)
甲基绿、吡罗红(红色)
双缩脲试剂(紫色)
分子结构
一般为规则的双螺旋结构
一般为单链结构
氨基酸→多肽蛋白质(空间结构)
结构多样性的原因
核苷酸的数量及排列顺序
氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构
二者关系
(1)核酸控制蛋白质的合成 (2)DNA多样性蛋白质多样性生物多样性
2.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性关系
3．蛋白质和核酸两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据，但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不存在物种的特异性。
【随堂练习】
1．分析HIV的化学组成，得到如图所示组成关系，相关叙述正确的是(D)
A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中
【解析】首先要由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推断出甲、乙两种物质是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙(蛋白质和RNA)的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a是蛋白质和氨基酸，乙、b是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接；RNA是HIV的遗传物质。
2．如图所示为生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为大分子化合物。请回答：
(1)D的基本元素组成为__C、H、O、N__。
(2)控制细胞遗传性状的物质是__F__(填字母)，构成它的单体是__脱氧核苷酸__。
(3)F→G→H过程可以发生在__细胞核__、__线粒体__、__叶绿体__(填细胞结构)中。
(4)E1、E2的区别是__E1中有脱氧核糖，E2中有核糖；E1中有碱基T，而E2中有碱基U__。图中J代表__酶__。
【解析】由图可知C为核苷酸、D为氨基酸、E1为脱氧核苷酸、E2为核糖核苷酸、F为DNA、G为mRNA、H为蛋白质。E1、E2的区别是碱基种类不同，五碳糖不同。控制细胞遗传性状的物质是DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸。解答本题的关键是正确识别出F→G→H为中心法则的转录、翻译过程。转录和翻译过程可发生于细胞核、线粒体和叶绿体中。
考点三 “观察DNA和RNA在细胞中的
分布”实验
【回扣教材】
1．原理
显示DNA和RNA在细胞中的分布
2．步骤
取材制片→__水解__→冲洗→__染色__→观察→结论
3．试剂的作用和选材
(1)试剂的作用
试剂
作用
甲基绿
使DNA呈现__绿色__
吡罗红
使RNA呈现__红色__
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①__改变细胞膜的通透性__②使染色质中的__DNA与蛋白质__分离
蒸馏水
①配制染色剂；②冲洗载玻片
(2)材料的选择
材料
紫色洋葱表皮细胞
绿色植物的叶肉细胞
哺乳动物的成熟红细胞
能否用于观察DNA和RNA在细胞中的分布
__否__
__否__
__否__
原因
__紫色洋葱表皮细胞本身具有一定的颜色，干扰实验结果的观察__
__绿色植物的叶肉细胞含有叶绿素，干扰实验结果的观察__
__哺乳动物成熟红细胞由于没有细胞核，不能作该实验的材料__
【命题角度分析】
考查实验原理和实验过程
【例3】下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是(B)
A．甲基绿和吡罗红对D
第一课时
1．细胞学说的建立过程 2.原核细胞与真核细胞的异同 3.实验：用显微镜观察多种多样的细胞
夯
实
基
础 【P1】
考点一 生命活动离不开细胞
及生命系统的结构层次
【回扣教材】
1．细胞是生物体__结构和功能__的基本单位。
(1)病毒由__蛋白质__和__核酸__组成，没有__细胞__结构，只有寄生在__活细胞__中才能生活。
(2)单细胞生物依赖__单个细胞__完成各种生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种__分化的细胞__密切合作，完成复杂的生命活动。
2．生命系统的结构层次
(1)最基本的生命系统是__细胞__，最大的生命系统是__生物圈__。生命系统的结构层次从小到大依次是__细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈__。各生命系统既层层相依，又各自具有特定的__组成、结构和功能__。
(2)地球上最早的生命形式：__单细胞生物__。
【命题角度分析】
角度一 考査细胞与生命活动的关系
【例1】下列关于细胞与生命活动关系的叙述中，错误的是(B)
A．生命活动离不开细胞
B．病毒不具有细胞结构，所以它的生命活动与细胞无关
C．细胞是生物体结构和功能的基本单位
D．多细胞生物依赖高度分化的各类细胞的密切合作完成各项生命活动
【解析】生命活动离不开细胞，即使像病毒一样没有细胞结构的生物，也只有依赖活细胞才能生存，细胞是生物体结构和功能的基本单位，因此，A、C项正确，B项错误；单细胞生物的单个细胞就能完成各种生命活动，而多细胞生物则依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，故D项正确。
角度二 考査生命系统的结构层次
【例2】下列组合，在生命系统的层次中依次属于种群、群落和生态系统的一组是(B)
①一个池塘中的全部生物 ②一片草地上的全部昆虫
③某水库中的全部鲫鱼 ④一根枯木及枯木上的所有生物
A．①②④
B．③①④
C．①②③
D．②③④
【解析】在一定的自然区域内，同种生物的全部个体形成种群，故③属于种群；同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，构成生物群落，故①属于群落；由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统，故④属于生态系统；由于一片草地上的昆虫包括多种，所以②不属于种群，也不属于群落。因此，B项正确，A、C、D项错误。
角度三 考査病毒的结构及生活方式
【例3】埃博拉病毒是一种能引起人类和灵长类动物产生埃博拉出血热的烈性传染病毒。感染该病毒后，死亡率在50%～90%之间，致死原因主要为中风、心肌梗塞、低血容量休克或多发性器官衰竭。下列关于该病毒的叙述正确的是(C)
A．埃博拉病毒没有细胞结构，其生命活动与细胞无关
B．埃博拉病毒可以在普通培养基上培养，获得大量的子代病毒
C．埃博拉病毒衣壳蛋白的合成原料、所需能量来自宿主细胞
D．埃博拉病毒进入人体后随体液运输，因此在血液中可以增殖产生新病毒
【解析】埃博拉病毒无细胞结构，只能寄生在活细胞中，不能在普通培养基上培养，在血液中也不能完成增殖，A、B、D错误；该病毒增殖时，遗传信息由埃博拉病毒核酸提供，其他物质如氨基酸等由宿主细胞提供，C正确。
【知识拓展】
1．病毒的成分、结构及生活方式
(1)病毒不具有细胞结构，由蛋白质和核酸构成。既不属于真核生物，也不属于原核生物。病毒DNA裸露无染色体结构，病毒的遗传物质为DNA或RNA，每种病毒只有一种核酸，要么是DNA，要么是RNA，二者不能并存。
(2)病毒的生活方式为寄生生活，只能寄生在活细胞内，不能利用富含有机物的普通培养基培养病毒。病毒在侵染宿主细胞时，以DNA或RNA做模板，利用宿主细胞中的原料、场所、ATP和酶进行增殖产生子代。在生态系统中的成分属于消费者。
(3)①SARS病毒破坏人的肺部等处的细胞；②乙肝病毒破坏肝细胞；③脊髓灰质病毒破坏脊髓灰质前角的运动神经元，导致小儿麻痹症；④HIV破坏T淋巴细胞，使人丧失免疫力。
(4)常见病毒的遗传物质
病毒种类
噬菌体
烟草花
叶病毒
HIV
SARS
病毒
禽流感
病毒
天花
病毒
乙肝
病毒
遗传物质
DNA
或RNA
RNA
RNA
RNA
RNA
DNA
DNA
核苷酸及
碱基种类
4
4
4
4
4
4
4
2.单细胞生物
一个细胞就是一个完整的个体，如草履虫、眼虫、细菌、蓝藻、衣藻、酵母菌、疟原虫(引起人患疟疾的病原体)等，能完成相应的各种生命活动，如运动、摄食、繁殖、对刺激作出反应等。
常见的单细胞生物有的属于原核生物，如细菌、蓝藻等；有的属于真核生物，如草履虫、衣藻、酵母菌等。
3．多细胞生物
由很多细胞构成，但其生命开始于一个细胞——受精卵，经过细胞分裂和分化，最后发育成成熟个体；在许多分化细胞的密切配合下，生物体能完成一系列复杂的生命活动，如缩手反射、免疫等。
4．理解生命系统的结构层次
(1)同一生命系统的各个层次之间的关系是密切联系的，而不是彼此孤立的。
(2)最基本的生命层次为细胞，原子、分子不是生命系统。
(3)生命系统包括生态系统，而生态系统只是生命系统的一个层次。
(4)单细胞的生物无组织、器官、系统这些生命结构层次，植物只有细胞、组织、器官这些生命结构层次，而没有系统这一结构层次。
【随堂练习】
1．研究表明：引起世界恐慌的“非典型性肺炎”的病原体(SARS病毒)是一种冠状病毒，结构如图所示。下列有关该病毒的叙述，正确的是(D)
A．SARS病毒体内仅有A、T、C、G
4种碱基
B．SARS病毒属于原核细胞构成的生物
C．SARS病毒能在普通培养基上生长增殖
D．SARS病毒具有生命特征
【解析】由图可知，SARS病毒的遗传物质为RNA，仅有A、U、C、G
4种碱基，不含T碱基。SARS病毒不具有细胞结构，也不能在普通培养基上生长增殖，但具有增殖等生命特征。
2．构成生命系统的结构具有层次性，生命系统的结构层次是紧密联系的。下列关于生命系统的结构层次的说法，正确的是(B)
A．生物圈是地球上最基本的生命系统和最大的生态系统
B．生物大分子如蛋白质、核酸，不是生命系统的结构层次
C．病毒没有细胞结构，它的生命活动与生命系统没有关系
D．各层次的生命系统层层相依，具有相同的组成、结构和功能
【解析】细胞是最基本的生命系统，生物圈是地球上最大的生态系统，A错误；最小的生命系统的结构层次是细胞，生物大分子没有生命现象，不属于生命系统，B正确；病毒没有细胞结构，必需寄生在活细胞中才能代谢与繁殖，C错误；各层次的生命系统层层相依，但它们的组成、结构和功能各有不同，D错误。
考点二 原核细胞与真核细胞的异同及细胞学说
【回扣教材】
1．原核细胞和真核细胞
(1)分类依据：有无以__核膜__为界限的细胞核。
(2)原核细胞和真核细胞的统一性：二者都具有相似的基本结构，如__细胞膜__、细胞质和与遗传有关的__DNA__分子。
2．细胞学说
(1)建立过程
①1665年，英国科学家__罗伯特·虎克__用显微镜观察植物的木栓组织，__发现并命名了细胞__；
②19世纪30年代，德国的两位科学家__施旺__和__施莱登__创立了__细胞学说__；
③1858年，德国的__魏尔肖__提出了__细胞通过分裂产生新细胞__的观点，作为对细胞学说的修正和补充。
(2)内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都由__细胞__发育而来，并由__细胞和细胞产物__所构成；
②细胞是一个__相对独立__的单位，既有它自己的__生命__，又对与其他细胞共同组成的__整体__的生命起作用；
③新细胞可以从__老细胞__中产生。
(3)意义
①揭示了细胞统一性和__动、植物的统一性__；
②揭示了生物间存在着一定的亲缘关系。
【命题角度分析】
角度一 考査原核细胞和真核细胞的结构与功能
【例4】根据图示思考下列问题：
(1)能被果胶酶和纤维素酶除去细胞壁的是__C__。
(2)上述细胞中基因传递遵循孟德尔定律的是__C、D__。
(3)A、B、C、D细胞中基因的表达场所有何不同？__A、B细胞中基因的表达场所是细胞质；C、D细胞中基因的转录场所主要是细胞核，其次还有叶绿体、线粒体；翻译过程发生在细胞质、叶绿体、线粒体中的核糖体上__。
(4)A、B、C、D细胞中存在哪些变异类型？__A、B细胞属于原核细胞，存在的变异类型有基因突变；C、D细胞属于真核细胞，存在的变异类型有基因突变、基因重组和染色体变异__。
(5)四类细胞中共有的细胞器是__核糖体__，A、B与C、D细胞的本质区别是__有无以核膜为界限的细胞核__。
角度二 考査细胞学说
【例5】下列关于细胞学说的说法，错误的是(D)
A．是由德国科学家施莱登和施旺共同提出的
B．动物和植物都是由相同的基本单位即细胞构成的
C．细胞学说的提出，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性
D．一切生物都是由细胞构成的
【解析】细胞学说是由德国植物学家施莱登和动物学家施旺提出的，A正确；细胞学说提出，动物和植物都是由相同的基本单位即细胞构成的，B正确；细胞学说的提出，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，C正确；细胞学说提出，动物和植物都是由细胞构成的，并没有提出所有生物都是由细胞构成的，如病毒没有细胞结构，D错误。
【知识拓展】
1．原核细胞和真核细胞的区别
原核细胞
真核细胞
细胞壁
主要成分为肽聚糖
植物细胞壁主要成分是纤维素和果胶；真菌细胞壁主要成分是几丁质
细胞质
有核糖体，无其他细胞器
有核糖体和其他细胞器
细胞核
拟核，无核膜和核仁
有核膜和核仁
DNA存在形式
拟核，大型环状；质粒，小型环状
细胞核中：和蛋白质形成染色体(质)；细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
是否遵循遗传规律
不遵循
核基因遵循，质基因不遵循
转录和翻译
在细胞质中，同时进行
转录在细胞核内，翻译在细胞质(核糖体)内
变异类型
基因突变
基因突变、基因重组、染色体变异
细胞分裂
二分裂、出芽
有丝分裂、无丝分裂和减数分裂
本质区别
有无以核膜为界限的细胞核
共有的结构或物质
细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA、RNA
2.以细胞为基础的生物分类系统
生物
【随堂练习】
1．根据原核细胞与真核细胞图示回答：
(1)图1属于__原核细胞__，图2属于__真核细胞__。(均填“原核细胞”或“真核细胞”)
(2)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核；两类细胞共有的细胞器是__核糖体__。
(3)写出图1细菌细胞中下列结构的名称：
①__拟核__；③__细胞壁__；⑤__核糖体__；⑥__鞭毛__。
(4)图1蓝藻细胞中无图2细胞中的⑥__叶绿体__，但它也能进行光合作用，原因是其细胞中含有__藻蓝素__和__叶绿素__及光合作用所需的酶。
2．下列属于原核生物的是__①③⑤⑦⑧__，属于真核生物的是__②④⑥__。
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④紫菜 ⑤硝化细菌
⑥酵母菌 ⑦大肠杆菌 ⑧链球菌
考点三 高倍显微镜的使用
【回扣教材】
1．使用高倍显微镜的方法
取镜、安放和对光后，首先在__低倍镜__下观察，找到物像，移至__视野中央__。然后转动__转换器__，换成__高倍物镜__观察，转动__细准焦螺旋__，直到看清为止。
2．显微镜下观察到的结果和结论
①不同的细胞形态、大小千差万别，这说明细胞具有__多样性__；
②不同的细胞都具有__细胞膜__、__细胞质__和细胞核(或拟核)这些相似的基本结构，这说明细胞具有__统一性__。
【命题角度分析】
考査显微镜的使用
【例6】下列关于高倍镜使用的叙述中，正确的是(D)
A．因为藓类的叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍镜观察
B．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换用高倍镜观察
C．换用高倍镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用大的光圈或凹面反光镜
【解析】材料无论大小，都必须先使用低倍镜，找到比较满意的部位，将其移到视野中心后，再换用高倍镜，这时，只能用细准焦螺旋调焦。
【知识拓展】
1．目镜与物镜的结构及其长短与放大倍数之间的关系
(1)放大倍数与长短的关系
①物镜越长放大倍数越大，距装片距离越近，如H1
②目镜越长放大倍数越小
(2)显微镜放大倍数的含义
①显微镜放大倍数是指物像边长的放大倍数
②总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积
2．高倍镜与低倍镜的比较
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物镜与玻片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
3.教材中使用显微镜的实验
(1)观察DNA、RNA在细胞中的分布
(2)检测组织中的脂肪
(3)观察细胞结构，如线粒体、叶绿体
(4)植物细胞的吸水和失水
(5)观察根尖细胞的有丝分裂
(6)观察蝗虫精原细胞减数分裂装片
(7)低温诱导染色体数目变异
【随堂练习】
1．下图中甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头，乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，下列操作中不正确的是(B)
A．将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央
B．将显微镜的光圈调小，反光镜调成平面镜
C．目镜不需要换，转动转换器将物镜换成镜头③
D．物镜换成高倍镜后，如果视野模糊，应调节细准焦螺旋
【解析】根据题干知，欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察，首先要将装片向右上方移动，至右上方的细胞位于视野正中央；然后转动转换器将物镜换成高倍镜头③；再调节细准焦螺旋；但物像放大后视野变暗，故应将显微镜的光圈调大，反光镜调成凹面镜。
2．某同学利用显微镜观察人的血细胞，使用相同的目镜，但在两种不同的放大倍数下，所呈现的视野分别为甲和乙(如图所示)，下列相关叙述正确的是(A)
A．若使用相同的光圈，则甲视野比乙视野亮
B．甲中所观察到的细胞在乙中均可被观察到
C．若玻片右移，则甲的物像会右移而乙的物像左移
D．若在甲中看到的物像模糊，则改换成乙就可以看到清晰的物像
【解析】随着物镜放大倍数的增大，视野变暗，因此在相同的光圈下，甲视野较乙视野亮；甲是在低倍镜下看到的图像，若置于高倍镜下，视野范围变小，故甲中所观察到的细胞在乙中并不是都能被观察到；由于在显微镜下观察到的是倒像，因此玻片右移，甲、乙的物像均向左移动；物像需要在低倍镜下调整清晰后再移到高倍镜下，并调节细准焦螺旋至图像清晰。
考
点
集
训 【P201】
课时练习一
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，正确的是(C)
A．原核细胞具有染色质，真核细胞具有染色体
B．原核细胞中没有核糖体，真核细胞中含有核糖体
C．原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，真核细胞有细胞核
D．原核细胞的DNA分布于拟核，真核细胞的DNA分布于细胞核
【解析】原核细胞无染色质，在拟核中分布有裸露的DNA分子；真核细胞含有染色体或染色质。原核细胞和真核细胞都有核糖体。原核细胞的DNA主要分布于拟核，且其细胞质中的质粒是环状DNA分子；真核细胞中的DNA主要存在于细胞核中，线粒体和叶绿体中也有分布。
2．美国研究人员发现了一种含有集光绿色体的喜氧罕见细菌，每个集光绿色体含有大量叶绿素，使得细菌能够同其他生物争夺阳光，维持生存。下列有关该细菌的叙述，正确的是(C)
A．该细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核
B．该细菌是好氧细菌，其生命活动所需能量主要由线粒体提供
C．由该细菌可知，细菌不一定都是分解者，也可以是生产者
D．该细菌是光能自养细菌，其光合作用的场所是叶绿体
【解析】细菌属于原核生物，原核生物细胞没有成形的细胞核，A错误；细菌没有线粒体，B错误；从题干知这种细菌含叶绿素，能进行光合作用，是自养微生物，该细菌在生态系统中属于生产者，C正确；细菌细胞没有叶绿体，之所以能进行光合作用，是因为细胞中含有与光合作用有关的色素和酶，D错误。
3．由于连续高温高热，某水域出现大面积水华，使湖水变得腥臭。水华是蓝藻聚集形成的，下列关于蓝藻的描述正确的是(D)
A．高倍显微镜下可观察到蓝藻的遗传物质分布于细胞核内
B．蓝藻是好氧藻类，其生命活动所需的能量主要由线粒体提供
C．蓝藻属于生态系统的生产者，光合作用的场所是叶绿体
D．只有基因突变才能引起蓝藻可遗传的变异
【解析】蓝藻是原核生物，其遗传物质分布于拟核内，A错误；蓝藻只有核糖体这一种细胞器，生命活动所需的能量主要由有氧呼吸提供，有氧呼吸的主要场所是细胞膜和细胞质基质，B错误；蓝藻无叶绿体，有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，为自养生物，属于生产者，C错误；蓝藻属于原核生物，可遗传变异的来源只有基因突变，D正确。
4．组成生物体的细胞既具有多样性，又具有统一性。下列关于细胞共性的描述中正确的是(C)
A．组成细胞的生物大分子是相同的
B．细胞都能进行分裂和分化
C．原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是核糖体
D．进行光合作用的细胞都具有叶绿体
【解析】不同细胞内DNA分子和蛋白质分子不一定相同。成熟的细胞不再进行分裂和分化。蓝藻虽无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。原核细胞和真核细胞都具有核糖体。
5．下列关于生命系统的结构层次的叙述中正确的是(C)
A．培养大肠杆菌的培养基被污染后，滋生了许多杂菌，它们共同构成种群
B．木棉在生命系统的结构层次依次有细胞→组织→器官→系统→种群→群落→生态系统
C．一只飞翔的鸽子是属于生命系统中的个体层次
D．生命系统各个层次各自独立，各层次之间无联系
【解析】培养大肠杆菌的培养基被污染后，滋生了许多杂菌，它们共同构成群落，A错误；木棉是植物，没有系统层次，B错误；一只飞翔的鸽子是属于生命系统中的个体，C正确；生命系统层层相依，D错误。
6．很多科学家在细胞学说创立的过程中作出了突出贡献，下列说法中不符合事实的是(B)
A．詹森制造的显微镜第一次使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微领域
B．虎克第一次观察到了活的细胞并为之命名
C．列文虎克首次观察到了材料丰富的真正的活细胞
D．魏尔肖的著名论断是对细胞学说的重要补充
【解析】詹森制造的显微镜第一次使人类能够观察到肉眼无法区分的奇妙的显微领域，A项正确；虎克用显微镜观察的是木栓组织，所观察并为之命名的是死细胞，而不是活细胞，B项错误；列文虎克首次观察到不同形态的细菌、红细胞、精子等材料丰富的真正的活细胞，C项正确；魏尔肖的著名论断“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”是对细胞学说的重要补充，D项正确。
7．假如你在研究中发现一种新的单细胞生物并决定该生物的分类，则以下何种特性与你的决定无关(B)
①核膜的有无 ②核糖体的有无 ③细胞壁的有无
④DNA的有无
A．①③
B．②④
C．①④
D．②③
【解析】该单细胞生物不论是原核生物还是真核生物都具有遗传物质DNA和合成蛋白质的细胞器核糖体，故选B。
8．与水绵相比，蓝藻细胞(B)
A．只含有一种核酸，即DNA或RNA
B．没有成形的细胞核
C．光合色素分布于叶绿体类囊体薄膜上
D．没有细胞壁，属于单细胞生物
【解析】蓝藻细胞含有两种核酸，即DNA和RNA，A项错误；蓝藻细胞为原核细胞，无叶绿体，光合色素分布于片层结构薄膜上，C项错误；蓝藻有细胞壁，属于单细胞生物，D项错误。
9．下列关于细胞的说法正确的一组是(C)
①含细胞壁结构的细胞必定为植物细胞
②蓝藻以群体形式存在，所以单个蓝藻不是一个个体
③新细胞可以从老细胞中产生
④能进行自养的生物不一定是绿色植物
A．①③
B．①④
C．③④
D．②④
【解析】细菌也有细胞壁，故①错误；蓝藻是单细胞生物，一个蓝藻就是一个个体，故②错误；根据细胞学说内容可知，新细胞可以从老细胞中产生，故③正确；蓝藻是原核生物，能进行光合作用，属于自养型生物，故④正确，故C正确。
10．下列有关生物中“一定”的说法正确的是(D)
①高等植物细胞中一定有叶绿体 ②真核细胞中一定有细胞核和线粒体 ③没有染色质(染色体)的生物一定是原核生物 ④以RNA为遗传物质的生物一定是原核生物 ⑤细胞壁的成分一定是纤维素和果胶 ⑥有中心体的生物一定不是高等植物
A．①②③④⑤⑥
B．①②③⑤⑥
C．①②③⑥
D．⑥
【解析】①高等植物的根、茎等细胞中没有叶绿体，②真核细胞中不一定有细胞核和线粒体，如哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和其他细胞器，③没有染色质(染色体)的生物不一定是原核生物，如病毒，④以RNA为遗传物质的生物一定是某些RNA病毒，⑤原核生物的细胞壁成分为肽聚糖，⑥有中心体的生物一定不是高等植物，可能是动物或低等植物。
11．下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是(D)
选
项
细胞
细胞
核
光合
作用
染色
质
细胞全
能性
细胞
周期
A
绿藻细胞
无
有
无
无
有
B
乳酸菌细胞
有
无
有
有
有
C
兔成熟红细胞
无
无
有
有
无
D
蜜蜂卵细胞
有
无
有
有
无
12.观察下面几幅图，判断下列叙述正确的是(D)
A．①④结构进行光合作用，吸收光能的色素不完全相同
B．②③这两种结构中均含有DNA聚合酶
C．结构①②③与结构④最主要的区别是有无以核膜为界限的细胞核
D．上图中一定不能再增殖的结构只有⑤
【解析】④结构为根尖细胞，无法进行光合作用，A错误；②为DNA病毒，不具有细胞结构，也不含DNA聚合酶，B、C错误；上图中一定不能再增殖的结构只有⑤，即人的成熟红细胞，D正确。
13．下列是表示①②③④四个框图内所包括生物共同特征的叙述，正确的是(C)
A．框图①内都是原核生物，且都能发生突变
B．框图②内的生物都不含叶绿素，且都是分解者
C．框图③内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁
D．框图④内都是异养生物，且都没有细胞核结构
14．结合图示分析下列说法，正确的是(B)
A．若要判断甲是否为需氧型生物，依据的是细胞中是否含有结构①
B．若要判断乙是否为植物细胞，则不能仅依据细胞中是否含有结构②
C．用电子显微镜观察不能区分细胞甲和细胞乙是否为原核生物
D．根据细胞中是否含有结构③，可将甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群
【解析】据图分析，①为线粒体，②为叶绿体，③为细胞核，甲为原核生物，需氧型的原核生物不含线粒体，A项错误。并不是所有的植物细胞均含叶绿体，因此不能仅依据细胞中是否含有叶绿体来判断是否为植物细胞，B项正确。细胞核的有无可以判断是否是真核生物，电子显微镜下可区分甲和乙是否为原核生物，C错误。丙为病毒，不属于细胞生物的类群，D项错误。
15．用显微镜的一个目镜分别与4个不同物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图甲所示。图乙是图甲中d条件下观察到的视野，如果不改变载玻片的位置、光圈及反光镜，下列说法正确的是(C)
A．b条件下比c条件下看到的细胞数多
B．a条件下视野的亮度比d条件下大
C．a条件下可能观察不到细胞
D．由d条件转变为c条件下观察时，应先将装片向左下方移动
【解析】从低倍镜下移到高倍镜下应先将物像移到视野中央，否则随着视野的减小，可能观察不到细胞，由于在显微镜下观察到的是倒像，故应将装片向右上方移动才能使物像处于视野中央。
二、非选择题
16．在一个池塘中生活着一些蓝藻、水草、草履虫、鲤鱼、青蛙等生物。请你根据所掌握的生物学知识回答下列问题。
(1)这些生物在形态上看来千姿百态，但在结构上都是由__细胞__构成的。
(2)在这些生物中，属于单细胞生物的是__蓝藻、草履虫__，属于多细胞动物的是__鲤鱼、青蛙__。
(3)在这里所有的鲤鱼组成一个__种群__；所有的生物组成一个__群落__。
(4)这里所有的生物与其周围的阳光、土壤、水、空气等共同构成了__生态系统__。
(5)能进行光合作用的是__蓝藻、水草__，属于__自养__型生物。
【解析】除病毒以外，生物都是由细胞构成的。蓝藻和草履虫是单细胞生物，水草是多细胞植物，鲤鱼、青蛙是多细胞动物。所有的鲤鱼组成一个种群，所有的生物组成群落。生物和无机环境中非生物的物质和能量，共同构成生态系统。蓝藻和水草能进行光合作用，是自养型生物。
17．生物学实验中常用到普通光学显微镜，试根据你所学的知识回答：
(1)一个细小物体若被显微镜放大50倍，这里“被放大50倍”是指放大该标本的__长度或宽度__。
(2)当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，若目镜不变、物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞__2__个。当显微镜的目镜为10×、物镜为10×时，在视野中被彼此相连的64个细胞所充满，若目镜不变，物镜换成40×时，则在视野中可看到细胞__4__个。
(3)某同学在显微镜下观察落花生子叶切片时，发现有一部分细胞看得清晰，另一部分细胞较模糊，这是由于(B)
A．反光镜未调节好
B．标本切得薄厚不均
C．细准焦螺旋未调节好
D．显微镜物镜被损坏
(4)在用显微镜观察玻片标本时，如果要观察的物像位于视野的左上方，应向__左上方__移动玻片，才能使要观察的物像位于视野的正中央；若在玻片上写一个字母“b”，则在显微镜的视野中观察到的是__q__。
(5)某同学在用显微镜观察酵母菌细胞时发现视野的右上方有一中间亮的黑边圆圈，该中间亮的黑边圆圈是__气泡__，产生这种黑边圆圈的主要原因是__盖盖玻片时操作不规范或在载玻片上滴加的水量太少__。
(6)如图是显微镜下观察到的几种细胞或组织图像(D中细胞取自猪的血液)。
科学家依据__有无核膜包被的细胞核__将细胞分为原核细胞和真核细胞，图中属于原核细胞的是__B__(填标号)。图中能进行光合作用的细胞是__B、C__(填标号)，A、B所示细胞都具有的细胞器是__核糖体__。提取细胞膜时通常选用D图中的__红__细胞，原因是__哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核，也没有具膜的细胞器__。
【解析】显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数。视野中某一行细胞数量的变化，应根据观察的视野直径与放大倍数成反比的方法进行计算；视野中总细胞数量的变化，应根据观察的视野面积(或范围)与放大倍数的平方成反比的方法进行计算：当视野直径范围内看到一行相连的8个细胞，放大4倍后，只能观察的细胞数为8/4＝2；当视野范围内被彼此相连的64个细胞所充满，放大4倍后，只能观察到的细胞数为64/16＝4。显微镜下观察到的是倒像，物像移动方向与装片移动方向相反。在制作临时装片时所使用的材料要求薄而均匀，能透光，若标本切得厚薄不均，会导致薄的部位的细胞能看得清晰，而厚的部位的细胞则比较模糊。题(6)中A、B、C、D依次表示口腔上皮细胞、蓝藻细胞、高等植物叶片细胞、哺乳动物血细胞，由此可知只有B为原核细胞；提取细胞膜时，通常选用D图中的红细胞，原因是哺乳动物成熟的红细胞无细胞核，无线粒体等复杂的细胞器，所获取的膜均为细胞膜。
18．下列各图分别表示几种生物的基本结构单位，据图回答下列问题。
(1)最有可能属于病毒的是__C__，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是__无细胞结构__；病毒的生活及繁殖必须在__活细胞__内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是__A、B__，它在结构上不同于真核细胞的最显著特点是__没有核膜，细胞核不成形__。
(3)图中能进行光合作用的是[__B__]__蓝藻__，能完成此生理过程的物质基础是其内含有__与光合作用有关的色素和酶__，因而它是一类营__自养__(填“自养”或“异养”)生活的生物。
【解析】(1)图中C没有细胞结构，最有可能属于病毒；病毒不能独立生存，只有寄生在活细胞中才能生活和繁殖。(2)由图分析可知，图中A、B属于原核细胞，原核细胞与真核细胞最大的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。(3)图中B为蓝藻细胞，含有与光合作用有关的色素(叶绿素和藻蓝素)和酶，能进行光合作用，属于自养生物。
备
课
札
记
第2章 组成细胞的分子
第二课时
1．水的作用 2.无机盐的作用
夯
实
基
础 【P5】
考点一 组成生物体的化学元素的种类及作用
【回扣教材】
一、组成细胞的元素
细胞中常见的化学元素有__20多__种，是生物体从__无机自然界__中获取的。
1．化学元素在生物体内的分类
(1)按元素在生物体内的含量可分为：
①大量元素，如__C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg__等。
②微量元素，如__Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo__等。
(2)按元素在生物体内的作用可分为：
①最基本的元素是__C__。
②主要元素，如__C、H、O、N、P、S__。
2．元素的含量特点
(1)占细胞鲜重最多的元素是__O__。
(2)占细胞干重最多的元素是__C__。
(3)细胞中含量最多的四种元素是__C、H、O、N__。
3．元素的存在形式：大多以__化合物__的形式存在。
二、组成细胞的化合物
组成细胞的化合物分为无机化合物和__有机化合物__，前者中__水__的含量是最多的，后者中含量最多的是__蛋白质__。
【命题角度分析】
角度一 考查元素和化合物的种类、含量及其关系
【例1】下列关于细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(A)
A．脂肪和糖类在组成元素的种类上完全相同
B．在鲜重下和干重下细胞中各种元素所占的比例相同
C．与氨基酸相比，核苷酸所特有的元素存在于含氮碱基上
D．在代谢旺盛的细胞中仅存在自由水而不存在结合水
【解析】脂肪和糖类的组成元素均为C、H、O，故二者组成元素相同，A正确；鲜重和干重下由于水的有无，使细胞中各种元素所占比例大不相同，鲜重下O的比例最高，而干重下C的比例最高，B错误；与氨基酸相比，核苷酸特有的元素是P，磷存在于磷酸基团上，C错误；在代谢旺盛的细胞中，自由水的比例较高，但仍存在结合水，D错误。
角度二 考查生物体内特征元素的判断
【例2】如图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是(C)
A．植物体缺Mg会影响光合作用
B．人缺Fe会导致贫血
C．Fe和Mg属于大量元素
D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素
【解析】右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；Fe属于微量元素。
【知识拓展】
1．组成生物体的化学元素的种类及含量
组成生物体的化学元素常见的主要有20多种。其组成、分类及含量如下图所示：
其中主要元素：指含量占原生质总量97%以上的元素。
大量元素：指含量占生物体总重量的万分之一以上的元素。
微量元素：指生物体生活所必需的，含量虽少但作用非常重要的元素。
矿质元素：指除了C、H、O以外，主要由根系从土壤中吸收的元素。
2．化学元素的存在形式及功能
(1)化学元素的存在形式
组成生物体的各种化学元素，在生物体内主要以无机盐离子或化合态形式存在，生物体获得各种元素的方式以主动运输为主。
(2)生物体内化学元素的功能
①生物体内的化学元素组成多种多样的化合物，这些化合物和化学元素是生物体生命活动的物质基础。
②化学元素能够影响生物体的生命活动。因此也是蛋白质的特征元素。
Ca在细胞中一般以磷酸盐和碳酸盐的形式存在。动物血液和组织液中的钙离子，对血液的凝固和肌肉的收缩有调节作用。缺钙，老年人患骨质疏松症，成年人患骨质软化病，儿童患佝偻病；血钙含量低，易导致肌肉抽搐；血钙高导致肌无力。
Mg是叶绿素的组成成分，是一切绿色植物光合作用不可缺少的。
Fe是细胞色素(线粒体内一种与有氧呼吸有关的蛋白质)、血红蛋白和许多含铁酶类的成分，与氧气的运输以及许多物质代谢有关。植物缺铁，叶绿素形成受阻，易产生黄化苗。
微量元素B(硼)能促进花粉的萌发和花粉管的伸长；I是合成甲状腺激素的成分。
【随堂练习】
1．下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(C)
A．细胞中一种元素的作用均能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
【解析】细胞中的元素有其重要功能，细胞中一种元素的作用不能被其他元素替代，A错误；细胞中的脱氧核苷酸含有N元素，B错误；主动运输机制是细胞选择吸收的重要体现，是维持细胞内元素组成相对稳定的基础，C正确；微量元素的含量少，作用大，D错误。
2．如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是(C)
A．若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸
B．若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪
C．若③为能储存遗传信息的大分子物质，则③一定是DNA
D．若④主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是糖原
【解析】由图示可知，①的组成元素为C、H、O、N，若①为某种大分子的组成单位，则①最可能是蛋白质的基本组成单位——氨基酸；②的组成元素只有C、H、O三种，可能是糖类或脂肪，若②是细胞中重要的贮能物质，则②是脂肪；③的组成元素为C、H、O、N、P，若③是能储存遗传信息的大分子物质，则其可能是DNA或RNA；④只含C、H、O三种元素，主要是在动物肝脏和肌肉中合成的贮能物质，则④是肝糖原和肌糖原。
考点二 组成生物体的无机物——水和无机盐
【回扣教材】
1．细胞中的水
(1)存在形式：__结合水__和__自由水__。
(2)功能：①是__细胞结构__的重要组成成分，②是细胞内的__良好溶剂__，运送__营养和废物__，③参与许多__生物化学反应__，④为细胞提供__液体__环境。
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：绝大多数以__离子__的形式存在，少部分是细胞内__化合物__的组成成分。
(2)功能：维持__细胞和生物体__的生命活动，维持细胞的__酸碱__平衡等。
【命题角度分析】
角度一 考查水的存在形式、生理作用
及其与代谢的关系
【例3】下列关于水的叙述，正确的是(C)
A．ATP转化成ADP的过程会产生水
B．光合作用过程中消耗水，有氧呼吸能产生水
C．植物细胞有丝分裂的末期，高尔基体内有水生成
D．不同生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同
【解析】ATP水解生成ADP的过程会消耗水，A错误；光合作用和有氧呼吸既能产生水也能消耗水，B错误；植物细胞有丝分裂的末期形成新的细胞壁，在高尔基体内单糖脱水缩合形成纤维素构成细胞壁，C正确；不同生物细胞的自由水和结合水的比值是不同的，它们的代谢强度也不相同，D错误。
角度二 考查无机盐的功能
【例4】生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与(A)
A．调节渗透压
B．组成体内化合物
C．维持正常pH
D．提供能量
【解析】在液泡中贮存大量的Na＋，细胞液渗透压升高，促进盐生植物对水分的吸收，保证盐生植物对水的需求。
【知识拓展】
1．细胞中的水
(1)水存在的形式及其比较分析
形式
自由水
结合水
定义
细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%
特点
流动性强、易蒸发、可参与物质代谢
不流动、不蒸发，与其他物质(亲水性物质)结合
功能
①细胞内良好的溶剂
②参与生化反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成成分
联系
自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化
(2)水的产生和利用
(3)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系
自由水/结合水
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：主要是以离子形式存在。
(2)生理功能
①是细胞的结构成分，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Mg2＋是叶绿素分子必需的成分；Fe2＋是血红蛋白的主要成分；PO是生物膜的主要成分磷脂的组成成分，也是ATP、NADPH的主要组成成分。
②参与并维持生物体的代谢活动，如哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2＋，如果血液中钙盐的含量过低就会出现肌肉抽搐。
③维持生物体内的平衡：体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物能维持正常的代谢和生理活动的必要条件。
a．渗透压的平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压调节起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压平衡起决定作用。
b．酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响细胞内发生的一切反应，其平衡的维持就依赖于某些无机盐离子的调节，如人血浆中HCO、HPO等的调节。
(3)探究无机盐对植物生长的作用
①无机盐吸收的主要方式：主动运输。
②无机盐生理功能的验证：
a．对照组
植物＋完全培养液→正常生长
b．实验组
【随堂练习】
1．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(C)
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可表示人从幼年到成年体内含水量的变化
【解析】随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水的比值下降，A、D正确；自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快，B正确；随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐的相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C错误。
2．下列说法中正确的是(D)
①细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要
②若哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐
③Mg2＋对于植物的光合作用至关重要
④Fe2＋参与血红蛋白的构建
A．①②
B．②③④
C．①③
D．①②③④
【解析】①神经的信号传导就是通过神经细胞内外无机盐离子的浓度变化导致细胞内外电位变化来传递的，因此细胞中的相关无机盐离子对于维持神经肌肉的兴奋性非常重要，①正确；②哺乳动物血液中Ca2＋的含量过低，则会发生抽搐现象，②正确；③Mg2＋是叶绿素是组成成分，因此对于植物的光合作用至关重要，③正确；④Fe2＋是血红蛋白的组成成分，④正确，故选：D。
考
点
集
训 【P203】
课时练习二
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．自然界中已发现的元素有100多种，而组成生物体的常见元素只有20多种。下列有关组成生物体化学元素的叙述，正确的是(C)
A．微量元素在生物体内含量很少，所以人体不存在微量元素缺乏症
B．每种大量元素在不同的生物体内的含量都是相同的
C．组成生物体的化学元素根据其含量的不同分为大量元素和微量元素两大类
D．组成生物体的大量元素中，碳是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
【解析】微量元素在生物体内含量很少，但是其生理作用是不可取代的，一旦缺乏就会导致出现相应的缺乏症，A错误；不同的大量元素在不同的生物体内的含量是不相同的，B错误；大量元素和微量元素是根据元素在生物体内的含量来划分的，C正确；碳是生物体内最基本的元素，但在细胞鲜重中处于第二位，D错误。
2．如图是构成细胞的某些化合物的元素组成情况，下列对A、B、C所表示的物质及其所能表现的生理功能推测错误的是(D)
A．A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用
B．B可能是血红蛋白，有运输氧的作用
C．C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分
D．A、B、C必为同一类物质
【解析】叶绿素中含有Mg，所以A可能是叶绿素，能吸收光能进行光合作用，A正确；血红蛋白中含有Fe，所以B可能是血红蛋白，有运输氧的作用，B正确；磷脂含有的元素是C、H、O、N、P，所以C可能是磷脂，是细胞膜的主要成分，C正确；叶绿素是叶绿酸的酯，血红蛋白属于蛋白质，磷脂属于脂质，故A、B、C可能为不同类物质，D错误。
3．下列叙述中不正确的是(D)
A．细胞代谢越旺盛，结合水/自由水比值越低
B．自由水在代谢的生物化学反应中是起溶剂的作用
C．仙人掌的细胞内的结合水比值较其他植物而言相对含量较高
D．温度适当升高，自由水/结合水比值会下降
【解析】自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，故结合水/自由水比值越低，A正确。自由水性质决定其是良好溶剂，而细胞代谢要在水溶液中进行，B正确。仙人掌生活在干旱地区，为满足其生存需要，细胞内更多自由水转化为结合水储存，在需要时再转化为自由水参加反应，C正确。温度适当升高，酶活性上升，代谢速率上升，自由水/结合水比值上升，D错误。
4．下图表示人体细胞中几种主要元素占细胞鲜重的百分比，其中表示氧元素的是(A)
A．甲
B．乙
C．丙
D．丁
【解析】人体活细胞中主要元素按鲜重所占比例多少依次是：O、C、H、N等，所以选A。
5．与完全营养液的植物相比，缺乏Fe元素的营养液培养的植物表现出缺绿症状。当补充铁盐时，上述症状得以纠正。这说明(A)
A．Fe元素是植物叶绿素合成代谢所必需的元素
B．缺绿病症是由于细胞缺少Fe离子的载体
C．Fe元素是植物叶绿素分子中所含有的必需元素
D．细胞内线粒体供能不足时会影响Fe元素的吸收
【解析】植物缺铁表现缺绿症状，有铁时正常，说明铁是植物合成叶绿素必需的元素，选A。
6．下面关于无机盐在生物体内所起作用的叙述，错误的是(A)
A．合成ATP、DNA、RNA、脂肪等物质时，都需要磷酸盐作原料
B．根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁，说明有的无机盐是一些复杂蛋白质的重要成分
C．观察人的口腔上皮细胞用0.9%的生理盐水，说明无机盐能维持细胞渗透压
D．人缺碘会患大脖子病，是因为碘是合成甲状腺激素的原料
【解析】ATP、DNA、RNA需要磷酸盐，但脂肪只含C、H、O，不需要磷酸盐作原料，故A错误。绝大多数酶的化学本质是蛋白质，在固氮酶中说明无机盐是蛋白质的重要成分，故B正确。观察口腔上皮细胞用0.9%的生理盐水是为了维持细胞的形态及细胞渗透压，故C正确。大脖子病是由于缺碘导致甲状腺激素分泌过少引起的，故D正确。
7．下列有关生物体内化学元素的叙述，错误的是(A)
A．同一生物体不同组织细胞内化学元素种类和含量大体相同
B．C、H、O、N是组成生物体内酶所必需的元素
C．蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中
D．占细胞的鲜重最多的元素是O
【解析】同一生物体不同组织细胞内化学元素种类大体相同，含量不同，A错误；酶的化学本质为蛋白质或RNA，其组成元素均有C、H、O、N，B正确；蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中，C正确；活细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的化学元素是O，D正确。
8．下列有关生物体组成元素和化合物的叙述，正确的是(A)
A．严重缺铁的人容易导致乳酸中毒
B．氧是构成细胞的最基本的元素
C．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
D．淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物不同
【解析】铁是血红蛋白的组成成分，人体缺铁，血红蛋白含量降低，运输氧气的功能下降，组织细胞缺氧，无氧呼吸产生的乳酸增多，容易导致乳酸中毒，A正确；构成细胞的最基本的元素是C，B错误；休眠的种子自由水含量低，但不是不含有水，C错误；淀粉、糖原、纤维素彻底水解的产物都是葡萄糖，D错误。
9．一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如下表所示，下列有关叙述正确的是(A)
元素(%)
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
A.碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B．这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙高则会发生肌肉抽搐
D．经测定，该植物某有机物含C、H、O、N、S，此化合物的作用可能是携带氨基酸进入核糖体
【解析】这两种生物体内所含的化学元素种类相同，但含量相差很大。动物血钙过低时，才会发生肌肉抽搐。某有机物含C、H、O、N、S，它可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA，应含C、H、O、N、P等元素。生物大分子有机物均以碳链为骨架，所以A正确。
10．在下列生理状态下，细胞内自由水与结合水比值增加的是(C)
A．细胞衰老
B．作物越冬
C．种子萌发
D．细胞质壁分离
【解析】细胞衰老，新陈代谢降低，自由水的含量降低，自由水与结合水的比值降低，故A错误；越冬作物体内的结合水的含量会上升，故越冬作物体内自由水与结合水比值降低，故B错误；种子萌发时，新陈代谢旺盛，自由水的含量升高，自由水与结合水的比值增加，故C正确；由于成熟的植物细胞渗透失水，自由水含量降低，细胞发生质壁分离现象，细胞内自由水与结合水比值降低，故D错误。
11．设计实验探究元素X是否属于必需矿质元素，某同学的构思大致如下：
本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X元素)与实验后(有X元素)之间的自身对照，其中属于对照组的分别是(A)
A．甲组、实验前
B．甲组、实验后
C．乙组、实验前
D．乙组、实验后
12．下列有关无机盐的叙述，正确的是(D)
A．人体的血浆渗透压由无机盐维持
B．细胞中的无机盐主要以化合物形式存在
C．细胞进行脂肪、DNA、RNA等物质合成时都需要磷酸盐
D．K是构成细胞的大量元素，对维持细胞正常功能有重要作用
【解析】人体血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质含量有关，A错误；细胞中的无机盐主要以离子形式存在，B错误；脂肪的组成元素只有C、H、O，不含P，其合成时不需要磷酸盐，C错误。
13．研究发现，由于自由水含量多少不同，所以细胞质有两种不同的状态：一种是含水较多的溶胶；另一种是含水较少的凝胶。下列细胞中细胞质最可能呈凝胶状态的是(A)
A．休眠的种子细胞
B．黑藻叶肉细胞
C．人体癌细胞
D．人体衰老细胞
【解析】自由水与新陈代谢旺盛程度有关，含溶胶多的细胞代谢旺盛，含凝胶多的细胞代谢较慢。
二、非选择题
14．近几年来，电视中常有许多推广能够补充老年人体内铁、钙和锌等的保健品和药品的广告，说明了无机盐对人体的健康起着重要作用。人体内的无机盐主要来自于食物。无机盐对于维持植物的生命活动也起着重要的作用。请结合所学生物学知识，联系日常生活分析回答下列问题：
(1)无机盐在细胞内主要以__离子__形式存在，有的是组成细胞的重要组成成分，如铁是合成__血红蛋白__不可缺少的成分。钙在人体内的总量达1
300
g，其中99%存在于骨骼，一旦钙离子在血浆中的浓度明显下降，会出现__抽搐__症状。
(2)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内的重要作用有：
①有的无机盐是__复杂化合物__的重要组成成分；
②有的无机盐对__维持正常的生命活动__有重要作用。
【解析】(1)无机盐在细胞内主要以离子形式存在；有些无机盐是复杂化合物的组成成分，如铁是组成血红蛋白必不可少的成分，镁是叶绿素的组成成分；无机盐能够维持生物体正常的生命活动，当血钙含量过低时，会导致人和动物抽搐；
(2)细胞中无机盐的功能：a复杂化合物的组成成分；b维持正常的生命活动；c维持酸碱平衡和渗透压；结合本题题意，可知考查了前两个功能。
15．水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢。试回答下列问题：
(1)下表是几种不同生物体中水的含量：
生物
水母
鱼类
蛙
哺乳
动物
藻类
高等
动物
水的含量
(%)
97
80～85
78
65
90
60～80
由此表得到的结论是__构成生物体的成分中水的含量最多，生物体的含水量与生物体的生活环境密切相关__。
(2)种子在入仓之前需晾晒，所去除的水分主要是细胞中的__自由__水。
(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，这说明__自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛__。
(4)我们常吃的黄豆芽和绿豆芽是将干的黄豆种子和绿豆种子在水中浸泡一段时间后，种子萌发而成。如果豆子一直浸泡在水中，不换水，豆芽就会死亡，其原因是__细胞长期缺氧，进行无氧呼吸，代谢减弱，中毒死亡__。
(5)新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，而臭鸡蛋清则是相对更“稀”的液体，呈水状，这是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为__结合水__，是细胞和生物体的__组成成分__；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为__自由水__。
【解析】(1)由表分析知，不同的生物体内含水量不同，这与生物体的生活环境密切相关。
(2)种子晾晒失去的主要是自由水。
(3)将干种子用水浸泡后种子能萌发，但干种子不经水浸泡不能萌发，对比说明种子萌发需要水，而且吸收的水在种子内主要以自由水的形式存在，这充分说明自由水与细胞代谢强度有关，自由水多，代谢旺盛。
(4)由于豆子一直浸泡在水中，不换水，细胞长期缺氧，进行无氧呼吸，代谢减弱，最终中毒死亡。
(5)新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为自由水。
16．华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究以上猜测哪个正确。
材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较，判断小叶病的病因。
方法步骤：
(1)首先配制全素培养液、相应的缺锌培养液和__缺镁__培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
(2)__将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组，分别栽培在上述三个培养缸中__。
(3)放在适宜的条件下培养一段时间，__观察苹果幼苗的生长发育状况__。
(4)结果预测和分析：
①A缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明__苹果小叶病是由缺锌引起的__。
③若__C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有__，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
④若__B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病__，则说明苹果小叶病既与缺锌有关，又与缺镁有关。
⑤若__B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病__，则说明苹果小叶病与缺锌、缺镁都无关。
【解析】本实验为典型的对照实验，实验的自变量是无机盐的种类，即Zn、Mg的有无，实验的因变量是苹果幼苗的生长发育状况。若只有缺Zn的苹果幼苗表现出症状，则苹果小叶病是由缺Zn引起的；同理，若只有缺Mg的苹果幼苗表现出症状，则苹果小叶病是由缺Mg引起的。若缺Zn和缺Mg的苹果幼苗都表现出症状，则苹果小叶病是由缺Mg和缺Zn引起的；同理，若缺Zn和缺Mg的苹果幼苗都不表现出症状，则苹果小叶病与缺Zn和缺Mg都无关。
17．探究钾是否属于植物生长发育所必需的矿质元素。
(1)实验思路：利用缺钾培养液和完全培养液的培养作对照并得出结论。
(2)实验步骤：
①培养液的配制：__配制完全培养液__，__缺钾培养液__。
②取材：选取__长势相同的__两株植物。
③培养：将两株植物分别培养在盛有上述两种培养液的容器中，培养条件要__相同且适宜__。
④观察：__两株植物的生长状况__。
(3)预测可能的结果及结论。如下表：
缺钾培养液
完全培养液
结论
生长
状况
正常
正常
①
异常
正常
②
①__钾不是植物生长发育所必需的矿质元素__。
②__钾是植物生长发育所必需的矿质元素__。
【解析】(2)实验设计要遵循对照原则和单一因子变量原则。运用完全培养液和缺钾培养液分别培养植物，前者为对照组，后者为实验组。取长势相同的植株，在适宜且相同的条件下培养，排除无关变量的干扰。(3)若植物对这种元素的需要是必需的，缺乏时，植物就会出现特殊的缺乏症状，只有满足这种元素，症状才会消除。
第三课时
1．蛋白质的结构和功能 2.实验：检测生物组织中的蛋白质
夯
实
基
础 【P8】
考点一 氨基酸的种类及结构特点
【回扣教材】
氨基酸是组成蛋白质的__基本单位__，其结构通式是__CRHH2NCOOH__。
1．特点：每种氨基酸至少有__一个氨基和一个羧基__，并且都有一个氨基和一个羧基连接在__同一个碳原子上__，氨基酸的不同在于__R基的不同__。
2．种类和分类：组成生物体蛋白质的氨基酸约有__20种__。根据是否能在体内合成分为__必需氨基酸__和__非必需氨基酸__。
【命题角度分析】
角度一 考查氨基酸的种类及结构特点
【例1】有关下列三种化合物的叙述中，错误的是(B)
CHCH3NH2COOH CHNH2COOHCH2COOH
① ②
CHNH2COOHCH2OH
③
A．三种化合物可以用一个结构通式表示
B．三种化合物的共同点之一是都含有一个氨基和一个羧基
C．三种化合物都不能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．三种化合物两两结合形成的物质中，其游离氨基数相同、羧基数不同
【解析】三种物质都是构成蛋白质的氨基酸，都可用R—CH—COOHNH2表示，A正确；图中三种氨基酸的共同点为“都含有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上”，②中含2个羧基，B错误；双缩脲试剂检测蛋白质产生紫色反应，是由于蛋白质中有肽键，氨基酸中没有肽键，故不能与双缩脲试剂发生紫色反应，C正确；①②、①③、②③形成的物质中游离的氨基数分别是1、1、1，羧基数分别是2、1、2，D正确。
角度二 考查氨基酸的分子组成及其计算
【例2】一条肽链的分子式为C22H34O13N6，其水解后共产生了下列3种氨基酸：
据此判断，下列有关叙述错误的是(C)
A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B．合成1个C22H34O13N6分子将产生5个水分子
C．1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和3个游离的羧基
D．在细胞中合成1个C22H34O13N6分子至少需要3种tRNA
【解析】选C。据题意可知，构成该多肽的每个氨基酸都只含有1个氮原子，因此组成此肽链的氨基酸共有6个，脱水缩合时，将产生5个水分子。如果不考虑R基上的羧基(氧原子数)，则6个氨基酸共含氧原子2×6＝12(个)，假设谷氨酸共有a个，则此六肽含氧原子数13＝12＋a×2－5，解得a＝3，由于组成该肽链的每个氨基酸只有1个氨基，所以该多肽只有1个游离的氨基，但谷氨酸含有2个羧基，所以该多肽有4个游离的羧基。一个氨基酸至少对应一种tRNA，故合成此肽链至少需要3种tRNA。
【知识拓展】
1．氨基酸的种类
构成蛋白质的氨基酸约有20种，包括必需氨基酸和非必需氨基酸。
必需氨基酸：人体内有8种(婴儿9种)，必须从外界获取。
非必需氨基酸：可以通过其他化合物转化而来。
2．氨基酸的结构特点
(1)氨基酸分子中的氨基和羧基数目至少是一个，也可以是几个，因为R基中可能含有氨基或羧基。
例如：HOOC—CH2—CH2CHNH2COOH
谷氨酸(R基上含—COOH)
H2N—CH2—CH2—CH2—CH2CHNH2COOH
赖氨酸(R基上含—NH2)
(2)在构成蛋白质的氨基酸中，都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，否则就不是构成蛋白质的氨基酸。例如：H2N—CH2—CH2—CH2—COOH。
(3)不同的氨基酸分子，具有不同的R基，这是氨基酸分类的依据。例如甘氨酸的R基是—H，丙氨酸的R基是—CH3。
【随堂练习】
1．铁调素的调控蛋白BMP6又被称作骨形态发生蛋白，可以激发骨、软骨的生长能力。该蛋白完全水解不可能产生的物质是(B)
A．H2N—CH2—COOH
B．H2N—CH—(CH2)2—COOHNH2
C．HOOC—CH—CH—COOHCOOHNH2
D．H2N—CH2—C—COOHSHNH2
【解析】构成生物蛋白质的氨基酸，都至少含有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上；B项中有机酸的氨基和羧基没有连接在同一个碳原子上。
2．—条由39个氨基酸形成的环状多肽。其中有4个谷氨酸(R基为—CH2—CH2—COOH)，则该多肽(B)
A．有38个肽键
B．可能没有游离氨基
C．至少有5个游离羧基
D．有20种氨基酸
【解析】氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中，若形成的是环状多肽，则肽键数＝氨基酸的数目＝39，A项错误；环状多肽的“环”上没有游离的氨基和游离的羧基，若参与该环状多肽形成的R基上没有氨基，则该环状多肽没有游离的氨基，B项正确；该环状多肽含有4个谷氨酸，每个谷氨酸的R基上有1个游离的羧基，因此该环状多肽至少有4个游离的羧基，C项错误；组成蛋白质的氨基酸最多有20种，D项错误。
考点二 蛋白质的结构和功能及其多样性
【回扣教材】
一、蛋白质的结构及其多样性
1．结构层次
氨基酸__肽链__蛋白质
2．结构多样性的原因
(1)氨基酸方面：氨基酸的__种类、数目和排列顺序__的不同。
(2)肽链方面：肽链的__空间结构__的不同。
二、蛋白质的功能
一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是__生命活动的体现者__。
1．结构蛋白：是构成__细胞结构__的重要物质，如构成__细胞膜__等的成分。
2．__催化__作用：绝大多数酶的化学本质是蛋白质。
3．运输作用：具有__运输__的功能，如__血红蛋白__能运输氧。
4．__调节__作用：调节机体的__激素__，如胰岛素等激素。
5．__免疫__功能：如人体内的抗体。
【命题角度分析】
角度一 考查蛋白质的形成及结构
【例3】肉毒杆菌是一种致命病菌，在繁殖过程中分泌毒素，该毒素是由两个亚单位(每个亚单位为一条链盘曲折叠而成)组成的一种生物大分子。下面是肉毒类毒素的局部结构简图，据此判断下列说法中不正确的是(C)
A．由结构图可知，肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质
B．图中该片段由5种单体组成，有4个肽键
C．一分子肉毒类毒素至少含有1个氨基和1个羧基
D．高温下可使肉毒类毒素失活，主要原因是高温首先破坏蛋白质的空间结构
【解析】由结构图可知，肽键是氨基酸脱水缩合时形成的，所以肉毒类毒素由氨基酸组成，其化学本质是蛋白质，A正确；图中共含有4个“—CO—NH—”结构，所以图中该片段由5种单体组成，有4个肽键，B正确；由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，而该毒素由两个亚单位即两条链组成，所以一分子肉毒类毒素至少含有2个氨基和2个羧基，C错误；由于高温能破坏蛋白质的空间结构，所以高温下可使肉毒类毒素失活，D正确。
角度二 考查蛋白质的功能
【例4】下图中的a、b、c分别表示生物体内的三个生理过程，其中Q分别代表三种物质。据图思考：
(1)a过程是__酶催化反应或酶促反应__，Q代表的物质是__酶__；b过程是物质进出细胞__，Q代表的物质是__载体蛋白__；c过程是__抗原与抗体特异性结合并被消灭__，Q代表的物质是__抗体__。
(2)Q所代表的三种物质的化学本质是__蛋白质__，写出上述a、b、c过程所体现的蛋白质功能分别是：a.__催化作用__；b.__运输作用__；c.__免疫作用__。
【解析】分析题图可知，Q物质具有多种功能，在a过程中L在Q的作用下能变成其他物质，Q在a过程中起催化作用，为酶，故a为酶催化反应或酶促反应；在b过程中L在Q作用下被排出细胞外，起运输作用，为载体；在c过程中L与Q结合后，L被消灭，起免疫作用，为抗体。因此由题图判断，Q为蛋白质。
【知识拓展】
蛋白质结构、功能多样性的原因及二者关系
【随堂练习】
1．人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质(C)
A．都含有20种氨基酸
B．都是在细胞内发挥作用
C．都具有一定的空间结构
D．都能催化生物化学反应
【解析】A项，组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，但并不是所有蛋白质都同时含有20种氨基酸，很多蛋白质只含有几种氨基酸。B项，有的蛋白质在细胞内发挥作用，如呼吸酶；有的在细胞外发挥作用，如消化酶、抗体等。C项，蛋白质都承担着一定的功能，而蛋白质的功能取决于其空间结构。D项，蛋白质种类多种多样，每种蛋白质都有各自的功能。催化生物化学反应只是某些蛋白质(酶)的功能。蛋白质还具有免疫作用、调节作用、运输作用、构成细胞成分等功能。
2．下面是蛋白质的形成过程图，请据图回答下列问题：
(1)图中A、C依次表示__C、H、O、N__、__多肽(肽链)__。
(2)氨基酸中的氮元素参与组成的结构主要是__氨基__；核苷酸中的氮元素参与组成的结构主要是__含氮碱基__。多数蛋白质中含有硫元素，在氨基酸中硫元素存在的部位是__R基__。
(3)双缩脲试剂可以鉴定蛋白质，是因为蛋白质都有__肽键__，其结构式为__—NH—CO—__。
(4)存在于细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，从而体现了细胞膜具有进行__细胞间的信息交流__的功能。
【解析】(1)构成蛋白质的基本元素(A)是C、H、O、N，蛋白质的基本单位(B)是氨基酸，多肽链盘曲折叠可形成蛋白质。(2)在氨基酸中，氮元素主要存在于氨基(—NH2)中，硫元素主要存在于R基中；在核苷酸中，氮元素主要存在于含氮碱基中。(3)蛋白质中的肽键，在碱性条件下能与Cu2＋结合生成紫色络合物，从而达到鉴定蛋白质的目的。(4)细胞膜上的糖蛋白具有识别作用，体现了细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能。
考点三 有关蛋白质形成过程中的计算问题
【回扣教材】
1．氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的计算
(1)形成链状多肽时
①肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数。
②m个氨基酸脱水缩合形成一条或n条链状多肽时
肽链数
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
1
m
m－1
m－1
n
m
m－n
m－n
③至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数。
④游离氨基或羧基数＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数。
(2)形成环肽时
①肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数。
②环状肽中主链上无游离的氨基和羧基，即氨基或羧基数＝R基中氨基或羧基数。
2．其他与蛋白质有关的计算
(1)氨基酸平均相对分子质量与蛋白质相对分子质量关系
蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数目－失去水分子数×水的相对分子质量。
(2)氨基酸与相应DNA、RNA片段中碱基数目之间的关系
DNA(基因)mRNA蛋白质(性状)
碱基数__6__∶碱基数__3__∶氨基酸数__1__
【命题角度分析】
角度一 氨基酸数、肽链数、肽键数
和失去水分子数的计算
【例5】有一条多肽链，分子式为CxHyOpNqS，将它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，水解得到的氨基酸个数为(B)
CHH2NCH3COOH,丙氨酸) CHH2N(CH2)3NH2COOH,赖氨酸) CHH2NCH2C6H5COOH, 苯丙氨酸)
A．q＋1
B．p－1
C．q－2
D．p＋1
【解析】由题意可知只有赖氨酸的R基上有氨基，分子式中的N原子应是肽键中的N原子数＋游离氨基中的N原子数，因不知道赖氨酸有几个，故无法利用N原子数来计算；O原子数是肽键中的O原子数＋游离羧基中的O原子数，而题中的氨基酸R基都没有羧基，故氨基酸数是p－2＋1＝p－1。
角度二 蛋白质相对分子质量及原子数目的计算
【例6】如图表示一个由三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个R基中的巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(B)
A．组成该分子的氨基酸最多有20种
B．氨基酸合成该分子后相对分子质量减少了4
824
C．该分子至少含有3个游离的氨基
D．该物质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应
【解析】组成蛋白质的氨基酸最多有20种；由271个氨基酸合成该分子时，脱去268分子水，同时在形成4个二硫键时脱去8个氢，即减少的相对分子质量为268×18＋8＝4
832；该分子由三条多肽链形成，至少含有3个游离的氨基；蛋白质遇到双缩脲试剂会发生紫色反应。
角度三 氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
【例7】现有足量的甘氨酸、丙氨酸、谷氨酸3种氨基酸，它们能形成的三肽种类以及包含3种氨基酸的三肽种类分别最多有(D)
A．9种，9种
B．6种，3种
C．18种，6种
D．27种，6种
【解析】足量的3种氨基酸构成的三肽有33＝27种。对于包含3种氨基酸的三肽种类的理解，可借用示意图“□—□—□”来分析，即第一个位置的氨基酸有3种情况，第二个位置只能从另2种氨基酸中任选1种，第三个位置只能安放剩余的1种，即3×2×1＝6种。
角度四 氨基酸数目与相应DNA、
RNA片段中碱基数目的计算
【例8】氨基酸的平均相对分子质量为120，如有一个两条链的多肽，相对分子质量是12
276，合成这个多肽的氨基酸数和指导它合成的DNA分子脱氧核苷酸数至少依次是(C)
A．144，864
B．144，432
C．120，720
D．120，360
【解析】多肽的相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－(氨基酸数－肽链条数)×18，把相应数字代入上式可得：氨基酸数＝120，再根据基因控制蛋白质合成过程中：DNA分子中脱氧核苷酸数∶相应mRNA分子核糖核苷酸数∶指导合成的蛋白质上氨基酸数＝6∶3∶1，可知DNA分子中脱氧核苷酸数＝6×120＝720。
【知识拓展】
1．关于氨基酸脱水缩合反应的计算
(1)对于n个氨基酸来讲，至少有n个氨基和n个羧基；
(2)n个氨基酸分子缩合成一条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－1，至少有1个氨基和1个羧基；
(3)n个氨基酸分子缩合成X条肽链，失去的水分子数＝肽键数＝n－X，至少有X个氨基和X个羧基；
(4)n个氨基酸分子缩合成环状肽时，失去的水分子数＝肽键数＝n，氨基和羧基数量与R基团有关；
(5)蛋白质完全水解时所需要的水分子数等于该蛋白质形成时脱去的水分子数；
(6)蛋白质合成过程中相对分子质量的变化：氨基酸的平均相对分子质量为a，数目为n，肽链数为X，则蛋白质的相对分子质量为：a×n－18×(n－X)。
(7)考虑二硫键(—S—S—)的形成时，每形成一个二硫键脱去两个氢，因此蛋白质相对分子质量＝氨基酸数×氨基酸平均相对分子质量－脱去水分子数×18－二硫键数×2。
(8)蛋白质中含有N、O原子数的计算
①N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N原子总数。
②O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数。
2．氨基酸与对应的DNA及mRNA片段中碱基数目之间的计算：
依据DNA(基因)∶mRNA∶氨基酸＝6∶3∶1的数量关系进行换算。
3．氨基酸数、肽键数、失去水分子数及多肽的相对分子质量之间的关系
氨基酸平均
相对分子
质量
氨基
酸数
肽键
数目
脱去水
分子
数目
肽链相对
分子质量
氨基
数目
羧基
数目
一条
肽链
a
m
m－1
m－1
ma－
18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
肽链
a
m
m－n
m－n
ma－
18(m－n)
至少n个
至少n个
①蛋白质相对分子质量的计算中若通过图示或其他形式告知蛋白质中有二硫键形成时，要考虑脱去氢的质量。
②若某肽链中有四个肽键，此化合物应叫五肽，不叫四肽，即根据脱水缩合的氨基酸个数命名。
③信使RNA碱基是氨基酸数的三倍，不考虑终止密码子。
④脱去的水分子中，H既来自氨基又来自羧基，O来自羧基。
⑤若脱水缩合形成的多肽链构成环状，则脱去的水分子数＝参与脱水的氨基酸数＝肽键数，其游离的氨基、羧基只可能在R基团上出现。
4．氨基酸排列顺序与多肽种类的计算
(1)假若有n种氨基酸形成一个三肽，那么形成三肽的种类：
n
n
n
即n3种。
(2)假若n种氨基酸形成一个m肽，则形成的多肽种类为nm种。
(3)假若有n种氨基酸形成一个三肽，且每种氨基酸只有一个，则形成三肽的种类：
n
n－1
n－2
即n×(n－1)×(n－2)种。
(4)假若有n种氨基酸形成一个n肽，且每种氨基酸只有一个，则形成n肽的种类：n×(n－1)×(n－2)×…×1＝n！。
【随堂练习】
1．全世界每年有成百上千人由于误吃毒蘑菇而死亡，鹅膏蕈碱就是一种毒菇的毒素，它是一种环状八肽。若20种氨基酸的平均分子量为128，则鹅膏蕈碱的分子量大约是(C)
A．1
024
B．898
C．880
D．862
【解析】由于鹅膏蕈碱是一种环状八肽，所以在形成过程中，失去水分子数＝肽键数＝氨基酸数＝8个。根据蛋白质相对分子质量＝氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数量－失去水分子数×水的相对分子质量可知：鹅膏蕈碱的分子量大约是128×8－8×18＝880。
2．某肽链由51个氨基酸组成，如果用肽酶把其分解成1个二肽、2个五肽、3个六肽、3个七肽，则这些短肽的氨基总数的最小值、肽键总数、分解成这些小分子肽所需要的水分子总数依次是(C)
【解析】在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水，故选C。
考
点
集
训 【P205】
课时练习三
一、选择题(每小题只有一个正确选项)
1．下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是(D)
A．具有生物催化作用的酶都是由氨基酸组成的
B．高等动物能合成生命活动所需要的20种氨基酸
C．细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质
D．在个体发育过程中，细胞会产生新的蛋白质
【解析】具有催化作用的酶是由氨基酸或核糖核苷酸组成的，A错误；高等动物体内能合成12种非必需氨基酸，有8种必需氨基酸不能合成，B错误；细胞中氨基酸种类和数量相同，氨基酸的排列顺序和肽链的空间结构不一定相同，因此不一定是同一种蛋白质，C错误；在个体发育过程中，由于基因的选择性表达，细胞会产生新的蛋白质，D正确。
2．下列有关蛋白质的叙述，正确的是(C)
A．蛋白质不参与生物膜系统的构成
B．抗体蛋白在细胞内液和细胞外液中都起作用
C．人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用
D．蛋白质进出细胞需要载体蛋白的参与
【解析】生物膜流动镶嵌模型中蛋白质有的覆盖在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的贯穿于整个磷脂双分子层，A错误；抗体作为分泌蛋白，在细胞外液中起作用，B错误；人体蛋白类激素都可以起到信息分子的作用，激素具有调节生命活动的功能，C正确；蛋白质是大分子，以胞吞胞吐的形式进出细胞，不需要载体蛋白，D错误。
3．蛋白质功能的多样性取决于蛋白质结构的多样性，以下关于蛋白质结构的说法中正确的是(C)
A．每种蛋白质分子都是由20种氨基酸组成
B．一个蛋白质分子只能由一条肽链构成
C．氨基酸的排列顺序及肽链的空间结构都是基因控制的结果
D．蛋白质空间结构的改变，不会影响其生物活性
【解析】蛋白质最多由20种氨基酸组成，并非每种蛋白质均由20种氨基酸组成，A项错误；一个蛋白质分子可能由一条或多条肽链构成，B项错误；蛋白质中氨基酸的排列顺序及肽链的空间结构都是基因表达的结果，C项正确；蛋白质结构决定其功能，蛋白质空间结构改变，其生物活性也会发生变化，D项错误。
4．现有A、B、C、D
四种氨基酸，在每种氨基酸数目不限的情况下，可形成三肽化合物的种类数及A、B、C、D
四个氨基酸形成含3种氨基酸的三肽化合物的种类数分别为(D)
A．3，3
B．27，3
C．9，27
D．64，24
【解析】理解题干“形成包含三种氨基酸的三肽”的要求，每种氨基酸都要用且都只能用一次，形成三肽化合物的种类为4×3×2＝24种。当每种氨基酸数目不限时，构成三肽的氨基酸可以是用三种，也可以只用两种氨基酸，甚至用三个同一种类的氨基酸。因此，正确的解法是：4×4×4＝64种。
5．下列物质中，能在游离的核糖体上合成的是(B)
①性激素 ②抗体 ③血红蛋白 ④唾液淀粉酶 ⑤酪氨酸酶 ⑥DNA聚合酶
A．①③④
B．③⑤⑥
C．②④⑥
D．①②⑤
【解析】游离核糖体上合成的是胞内蛋白，③血红蛋白、⑤酪氨酸酶和⑥DNA聚合酶都是胞内蛋白。
6．某三十九肽中共有丙氨酸4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽(如右图)，下列有关该过程的叙述中，错误的是(B)
①肽键数目减少7个 ②C原子减少12个
③氨基和羧基分别增加3个 ④O原子数目不变
A．①②
B．④
C．②
D．②③
7．HSP是机体细胞受高温刺激后合成出的一类热休克蛋白。该蛋白可发挥如图所示的作用，以保护机体细胞不受破坏。图中HSP所起的作用是(C)
A．促进肽键的形成
B．抑制氨基酸脱水缩合
C．促使肽链形成空间结构
D．维持蛋白质结构稳定性
【解析】从图中可以看出，HSP与多肽链结合后，多肽链变成具有一定空间结构的蛋白质，所以HSP的作用是促进肽链形成空间结构。
8．在甲～丁四个试管中分别加入一些物质；甲试管加豆浆；乙试管加人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管加牛奶和蛋白酶；丁试管加人的红细胞和蒸馏水。上述四个试管中加入双缩脲试剂后振荡，有紫色反应的是(D)
A．甲、乙、丙、丁
B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙
D．甲、丙、丁
【解析】双缩脲试剂与蛋白质发生紫色反应，甲试管的豆浆中含有丰富的蛋白质，能发生紫色反应；乙试管含有的是氨基酸，不能与双缩脲试剂发生紫色反应；丙试管的牛奶中的蛋白质虽然被蛋白酶水解，但是蛋白酶的化学本质也是蛋白质，可以与双缩脲试剂发生紫色反应；丁试管中人的红细胞吸水后涨破，会释放出血红蛋白，血红蛋白能与双缩脲试剂发生紫色反应。即甲、丙、丁三个试管中有紫色反应。
二、非选择题
9．某致病细菌分泌的外毒素，无色，细针状结晶，对小鼠和人体有很强的毒性，可引起流涎、呕吐、便血、痉挛等，以致死亡。该外毒素为环状肽，结构式如图所示。
请据图分析回答：
(1)该化合物中含有游离的__0__个氨基，__0__个羧基。
(2)该化合物是由__7__个氨基酸组成的，区别这些氨基酸的种类是依靠其结构中的__R基__。
(3)组成该化合物的氨基酸有__5__种，其中有__3__个氨基酸的R基相同，这个R基是__—CH3__。
(4)该化合物称为__环状七或七__肽化合物，含有__7__个肽键。
(5)填写虚线框内结构的名称：A.__肽键__，B.__R基__。(从氨基酸结构通式的角度讲)
(6)该化合物具有8个氮原子，其中__7__个位于肽键上，__1__个位于R基上。
(7)该外毒素在环肽形成过程中失去了__7__个水分子，相对分子质量减少了__126__。
【解析】分析题图：图示为某外毒素的结构式，其中A表示肽键，是氨基酸脱水缩合形成的，其结构简式为－CO－NH－；B表示R基团，组成蛋白质的氨基酸约有20种，它们的区别就在于R基不同。(1)由图可知，该化合物中不含羧基(－COOH)和氨基。
(2)图中共有7个肽键(－CO－NH－)，且该多肽是环状的，所以该多肽由7个氨基酸脱水缩合形成。组成蛋白质的氨基酸约有20种，这些氨基酸的区别就在于R基不同。
(3)观察发现这7个氨基酸中有3个氨基酸的R基团都是－CH3，其余4个氨基酸的R基团都不相同。
(4)该化合物是由7个氨基酸脱水缩合形成的环状七肽，含有7个肽键。
(5)由以上分析可知，图中的A表示肽键，B表示R基团。
(6)由图可知该化合物含有8个氮原子，其中有7个在肽键上，还有1个在R基团上。
(7)该外毒素含有7个肽键，说明其脱水缩合过程中脱去了7个水分子，所以相对分子质量减少18×7＝126。
10．蛋清的主要成分是蛋白质，请利用下列材料，设计一个实验来证明人的唾液中唾液淀粉酶的化学本质。
实验材料：质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液，质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液，鸡蛋，水，小烧杯，玻璃棒，试管，滴管，滴瓶，镊子，脱脂棉。
实验原理：__蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应__。
实验步骤：
(1)制备蛋清液：取少量蛋清注入小烧杯中，加入30
mL清水，用玻璃棒调匀，备用。
(2)取唾液：清水漱口，口含脱脂棉，片刻取出，将其中的唾液挤到小烧杯中，备用。
(3)__取两支相同的试管并编号。在1号试管中加入2__mL蛋清液，2号试管中加入2__mL唾液__。
(4)__向两支试管中各加入1__mL质量浓度为0.1__g/mL的NaOH溶液，振荡混匀__。
(5)再向两支试管中加入3～4滴质量浓度为0.01
g/mL的CuSO4溶液，振荡混匀。
(6)注意观察两支试管中溶液的颜色变化。
实验结果预测：__两支试管中都出现紫色物质__。
实验结果分析：两支试管中均含有__蛋白质__。由于唾液的主要成分是水和唾液淀粉酶，因此，根据实验结果可以证明__唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质__。
(7)加蛋清的试管在实验中起__对照__作用。
【解析】要验证唾液淀粉酶的化学本质，可通过设置对照实验来验证。取两支相同的试管，在其中一支试管中加唾液，在另一支试管中加蛋清作为对照，经过相同的处理后，根据两支试管中溶液的颜色变化来判定唾液淀粉酶的化学本质是否为蛋白质。
备
课
札
记
第四课时
1．核酸的结构和功能 2.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布 3.糖类、脂质的种类和作用
4．实验：生物组织中还原糖、脂肪的鉴定实验
夯
实
基
础 【P12】
考点一 核酸的结构组成和功能特性
【回扣教材】
1．核酸的基本组成单位：__核苷酸__，其分子组成为__1分子五碳糖、1分子含氮碱基、1分子无机磷酸__。
2．核酸的种类及比较
类别
DNA
RNA
基本单位
脱氧核苷酸
核糖核苷酸
碱基
A、C、G、T
A、C、G、U
五碳糖
脱氧核糖
核糖
空间结构
两条链双螺旋
一般为一条单链
3.核酸的功能：细胞内携带__遗传信息__的物质，控制__蛋白质__合成。
【命题角度分析】
考查核酸的种类、结构及分布
【例1】下列关于四图的叙述中，正确的是(C)
A．甲图①中不含糖类物质；①与④相同
B．乙图有5种核苷酸；①比②多了脱氧核糖
C．①②③④中的“A”代表的物质均不相同
D．在小鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
【解析】甲图中的A是腺苷，是由核糖和腺嘌呤组成的，丙中的A是腺嘌呤；乙图是DNA和RNA杂交分子，含有的核苷酸有8种，其中的②表示腺嘌呤脱氧核苷酸，③表示腺嘌呤核糖核苷酸，所以上述图中的①②③④中的A代表了不同的物质；蔗糖是存在于植物细胞内的二糖，动物细胞内没有。
【知识拓展】
1．核酸的结构层次
2．核酸的功能特性
(1)构成DNA的是4种脱氧核苷酸，但成千上万个脱氧核苷酸的排列顺序是多种多样的，DNA分子具有多样性。
(2)每个DNA分子的4种脱氧核苷酸的比例和排列顺序是特定的，其特定的脱氧核苷酸排列顺序代表特定的遗传信息。
(3)有些病毒只含有RNA一种核酸，其核糖核苷酸排列顺序也具有多样性。
3．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的归纳
生物
类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和
真核生物
含有DNA和RNA两种核酸
8
5
DNA
细菌、
人等
病毒
只含DNA
4
4
DNA
噬菌体
只含RNA
4
4
RNA
烟草花
叶病毒
【随堂练习】
1．下列叙述中错误的是(D)
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
【解析】ATP脱去两个磷酸基团后是构成RNA的基本单位之一，而RNA与DNA的组成元素相同，由此可看出，ATP与包括DNA在内的核酸的组成元素相同，A项正确。tRNA是由一条RNA链自身折叠形成的三叶草状结构，其下端有能与mRNA上的密码子进行碱基配对的三个连续碱基，这三个连续碱基构成了反密码子，B项正确。T2噬菌体的遗传物质是DNA，组成DNA的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C项正确。细菌是原核生物，其细胞内没有线粒体，D项错误。
2．下列关于核酸的叙述，错误的有(C)
①甲型流感病毒由于无细胞核，所以不含核酸
②乳酸菌内核酸、核苷酸、碱基种类分别为2、8、5
③核酸彻底水解的产物有核苷酸、含氮碱基、五碳糖、磷酸
④核酸有遗传、变异、催化、调节、供能等作用
A．③④
B．①②③④
C．①③④
D．①④
【解析】甲型流感病毒无细胞结构，但含有核酸，①错误；乳酸菌内的核酸有DNA和RNA
2种，核苷酸有8种，碱基有5种，②正确；核酸彻底水解的产物是五碳糖、碱基和磷酸，③错误；核酸有遗传、变异的功能，极少数RNA具有催化功能，但无调节、供能等作用，④错误。
考点二 核酸与蛋白质
【命题角度分析】
考查核酸和蛋白质的关系
【例2】生物体内某些重要化合物的元素组成和功能关系如图所示。其中X、Y代表元素，a、b、c是组成A、B、C三种生物大分子的单体，这三种单体的结构可用d或e表示。据图分析正确的是(B)
A．人体细胞中单体a、b的结构可用d表示，人体中d的种类有4种
B．大肠杆菌细胞内单体c的结构可用e表示，e的种类约有20种
C．a、b是生物体内遗传信息的携带者，C是生命活动的主要承担者
D．A、B的多样性由d中的n充分体现，C的多样性由e中的R充分体现
【解析】根据图示可判断，A代表DNA，B代表RNA，C代表蛋白质，a、b、c分别代表脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。d为核苷酸，e为氨基酸，m为磷酸，f为五碳糖，n为碱基。人体中d的种类有8种，脱氧核苷酸和核糖核苷酸各4种。生物体内遗传信息的携带者是核酸而不是核苷酸。DNA、RNA的多样性由d的数量、排列顺序以及d中n的种类充分体现，蛋白质C的多样性由e的数量、排列顺序以及e中R基的种类和C的空间结构充分体现。
【知识拓展】
1．核酸(DNA与RNA)与蛋白质的比较
项目
核酸
DNA
RNA
蛋白质
元素
C、H、O、N、P
C、H、O、N等
组成单位
核苷酸
氨基酸
形成场所
主要在细胞核中复制产生
主要在细胞核中转录生成
核糖体
检测试剂
甲基绿、吡罗红(绿色)
甲基绿、吡罗红(红色)
双缩脲试剂(紫色)
分子结构
一般为规则的双螺旋结构
一般为单链结构
氨基酸→多肽蛋白质(空间结构)
结构多样性的原因
核苷酸的数量及排列顺序
氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链的空间结构
二者关系
(1)核酸控制蛋白质的合成 (2)DNA多样性蛋白质多样性生物多样性
2.DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性关系
3．蛋白质和核酸两者均存在物种特异性，因此可以从分子水平上为生物进化、亲子鉴定、案件侦破等提供依据，但生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸、核苷酸等不存在物种的特异性。
【随堂练习】
1．分析HIV的化学组成，得到如图所示组成关系，相关叙述正确的是(D)
A．a→甲的过程在HIV的核糖体上完成
B．乙彻底水解可产生磷酸、核糖和A、G、T、C四种碱基
C．a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子乙中
【解析】首先要由图中HIV联想到RNA和蛋白质，然后推断出甲、乙两种物质是蛋白质和RNA，a、b是构成甲、乙(蛋白质和RNA)的小分子物质，所以a、b可能是氨基酸和核糖核苷酸，最后根据元素组成再确认甲、a是蛋白质和氨基酸，乙、b是RNA和核糖核苷酸。HIV无细胞结构，只有侵入宿主细胞，利用宿主细胞的核糖体才能合成自身的蛋白质；RNA中含有U而不含T；氨基酸之间通过肽键“—NH—CO—”相连接；RNA是HIV的遗传物质。
2．如图所示为生物体内某些有机物的组成关系及其功能，其中C、D、E1、E2为小分子化合物，F、G、H、I、J均为大分子化合物。请回答：
(1)D的基本元素组成为__C、H、O、N__。
(2)控制细胞遗传性状的物质是__F__(填字母)，构成它的单体是__脱氧核苷酸__。
(3)F→G→H过程可以发生在__细胞核__、__线粒体__、__叶绿体__(填细胞结构)中。
(4)E1、E2的区别是__E1中有脱氧核糖，E2中有核糖；E1中有碱基T，而E2中有碱基U__。图中J代表__酶__。
【解析】由图可知C为核苷酸、D为氨基酸、E1为脱氧核苷酸、E2为核糖核苷酸、F为DNA、G为mRNA、H为蛋白质。E1、E2的区别是碱基种类不同，五碳糖不同。控制细胞遗传性状的物质是DNA，其基本组成单位是脱氧核苷酸。解答本题的关键是正确识别出F→G→H为中心法则的转录、翻译过程。转录和翻译过程可发生于细胞核、线粒体和叶绿体中。
考点三 “观察DNA和RNA在细胞中的
分布”实验
【回扣教材】
1．原理
显示DNA和RNA在细胞中的分布
2．步骤
取材制片→__水解__→冲洗→__染色__→观察→结论
3．试剂的作用和选材
(1)试剂的作用
试剂
作用
甲基绿
使DNA呈现__绿色__
吡罗红
使RNA呈现__红色__
质量分数为0.9%的NaCl溶液
保持口腔上皮细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①__改变细胞膜的通透性__②使染色质中的__DNA与蛋白质__分离
蒸馏水
①配制染色剂；②冲洗载玻片
(2)材料的选择
材料
紫色洋葱表皮细胞
绿色植物的叶肉细胞
哺乳动物的成熟红细胞
能否用于观察DNA和RNA在细胞中的分布
__否__
__否__
__否__
原因
__紫色洋葱表皮细胞本身具有一定的颜色，干扰实验结果的观察__
__绿色植物的叶肉细胞含有叶绿素，干扰实验结果的观察__
__哺乳动物成熟红细胞由于没有细胞核，不能作该实验的材料__
【命题角度分析】
考查实验原理和实验过程
【例3】下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是(B)
A．甲基绿和吡罗红对D
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