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12、13
山东卷
2010
3
全国卷II
31
(1)
(2)
文字
2009
32
14
文字/表格(实验)
4
天津卷
(4)②
结
构
功
能
1、4
6+6
30
(1)
北京卷
四川卷
2
文字加图
7
(1)(3)
安徽卷
5
全国卷I
32
(1)
(2)
3/4、5
6+6+6
图像/文字
浙江卷
宁夏卷
【本专题知识结构】
多样性和统一性
真核细胞和原核细胞的区别
生物膜系统、细胞器和细胞核的结构和功能
各种化合物的元素组成、结构和功能
分子组成
基本结构
细胞
建立过程、内容和意义
细胞学说
【体验高考】
(一)、理解能力
1.(2010·
上海生物,9)下列选项中,含有相同元素的一组化合物是()
A.纤维素和尿素B.脂肪酸和磷脂
C.腺苷三磷酸和核糖核酸D.胆固醇和血红蛋白
解析:
腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素均为C、H、O、N、P;
纤维素含C、H、O,不含N;
脂肪酸含C、H、O,不含P;
血红蛋白含Fe2+,而胆固醇不含Fe2+。
答案:
C
2、(2011·
海南卷)关于核酸的叙述,正确的是()
A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质
B.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的
C.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同
D.用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布
具有细胞结构的生物,携带遗传信息的物质是DNA,病毒没有细胞结构,其中的部分病毒用RNA携带遗传信息,A项错;
构成核酸分子的单体排列顺序不同,所携带的遗传信息不同,C项错;
SARS病毒中只有RNA,D项错。
B
3、(2010·
全国新课标,3)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪,下列四组材料中应选择的一组是()
A.水稻胚乳和花生子叶B.天竺葵叶和水稻胚乳
C.紫色洋葱和花生子叶D.天竺葵叶和紫色洋葱
观察质壁分离时细胞一定要是活的,且细胞的细胞液中有一定的色素,便于观察液泡的颜色变化和大小变化,而水稻胚乳细胞是死细胞不能做质壁分离的材料;
天竺葵叶片绿色较深,会干扰观察质壁分离;
水稻胚乳中主要含淀粉,含脂肪少,不便于观察脂肪。
(二)、获取信息的能力
4、(2011·
四川卷)下图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势,下列相关叙述不正确的是()
A.大量糖类输入并参与代谢,导致种子质量不断增加
B.细胞代谢利用大量糖类,导致淀粉含量降低
C.糖类不断转化为脂质,导致脂质含量持续增加
D.糖类不转化为蛋白质,导致含氮物质含量不变
蛋白质是细胞结构成分,糖类可以转化为蛋白质。
含氮物质含量不变,但由于种子干重增加,因此蛋白质总量实际在增加,因此糖类在转化为蛋白质。
D
5、(2010·
全国新课标,4)水中氧含量随水温的升高而下降。
生活在寒温带湖泊中的某动物,其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。
右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是()
A.甲B.乙C.丙D.丁
水中氧含量随水温升高而下降,而血液中血红蛋白的功能是运输氧气,机体要维持正常生命活动的氧供应,在一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量会随水温升高而增加;
超过某一温度时,温度升高,血红蛋
白不再增加。
所以甲、乙、丙、丁四条曲线,只有甲曲线符合题意。
A
(三)、实验与探究能力
6、(2011·
全国新课程卷)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是()
实验目的
试剂
预期的实验结果
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
醋酸洋红液
染色体被染成紫红色
B
检测植物组织中的脂肪
双缩脲试剂
脂肪颗粒被染成紫红色
检测植物组织中的葡萄糖
甲基绿
葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀
D
观察DNA和RNA在细胞中的分布
斐林试剂、吡罗红
斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色
本题主要考查生物教材中不同实验的试剂及特定的颜色变化。
植物脂肪的鉴定用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)试剂,呈橘黄色(或红色);
观察DNA和RNA在细胞中的分布应该选用甲基绿吡罗红染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色;
葡萄糖用斐林试剂鉴定呈现砖红色沉淀。
A
7.(2010·
广东理综,29)假设你去某饲料研究所进行课外实践活动,需要完成以下任务:
(1)选用恰当的试剂检测某样品中是否含有蛋白质。
提供的试剂有:
①碘液,②苏丹Ⅲ溶液,③双缩脲试剂,④斐林试剂。
你选用的试剂应该是;
蛋白质与相应试剂反应后,显示的颜色应为。
(2)完善以下实验设计并回答问题。
探究A动物蛋白对小鼠生长的影响
资料:
饲料中的蛋白含量一般低于20;
普通饲料可维持小鼠正常生长;
A动物蛋白有可能用于饲料生产。
一、研究目的:
探究A动物蛋白对小鼠生长的影响。
二、饲料:
1、基础饲料:
基本元蛋白质的饲料;
2、普通饲料(含12植物蛋白):
基础饲料+植物蛋白;
3、试验饲料:
基础饲料+A动物蛋白。
三、实验分组:
实验组号小鼠数量(只)饲料饲养时间(天)
110基础饲料21
210试验饲料1
(含6A动物蛋白)21
310试验饲料2(含12A动物蛋白)21
410试验饲料3(含18A动物蛋白)21
510试验饲料4(含24A动物蛋白)21
610ⅠⅡ
备注:
小鼠的性别组成、大小、月龄、喂饲量和饲养环境均相
同。
四、实验方法和检测指标:
略
①实验组6中,Ⅰ应该为,原因是;
Ⅱ应该为,原因是;
②要直观和定量地反映小鼠的生长情况,可以测量小鼠的和。
本题从课本实验和实验设计两个角度综合考查实验。
(1)蛋白质的鉴定试剂一般为双缩脲试剂,蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色。
碘液鉴定淀粉,呈蓝色;
苏丹Ⅲ溶液鉴定脂肪,呈橘黄色;
斐林试剂鉴定还原糖,呈砖红色。
(2)①该实验中,自变量为饲料种类,则实验组6中Ⅰ为普通饲料,内含植物蛋白和基础饲料,为本实验提供条件对照;
饲养时间在本实验中属于无关变量,对照实验中应控制无关变量适宜且相同,以免影响实验结果,因此Ⅱ为21天。
②小鼠的体重和体长是直观
反映小鼠生长情况的指标,且能定量测定。
【知识整合】
(一)几种有机化合物的相关知识的整合
1、几种有机物的元素组成
2.蛋白质与核酸的比较
(1)区别
区别
蛋白质
核酸
元素
组成
C、H、O、N,有的含P、S
C、H、O、N、P
单位
氨基酸(约20种)
核苷酸
结构
通式
连接
方式
形成过程中均有“H2O”生成
形成场所
核糖体
细胞核(主要)、线粒体、叶绿体
结构多样
性原因
①氨基酸种类不同
②氨基酸数目成百上千
③氨基酸排列顺序千变万化
④蛋白质空间结构千差万别
①核苷酸数量多
②核苷酸排列顺序多样
主要
功能
①构成细胞和生物体结构的重要物质,如肌蛋白
②催化作用:
酶
③调节作用:
胰岛素、生长激素等
④运输作用:
血红蛋白、载体
⑤免疫作用:
抗体
⑥信息传递作用:
糖蛋白、激素(或递质)、受体等
①一切生物的遗传物质:
遗传信息能复制和传递
②遗传信息的表达:
通过转录和翻译控制蛋白质合成
③遗传信息的变异:
提供进化的原材料
④有些RNA(酶)可起催化作用
(2)联系
①DNA、RNA、蛋白质之间的关系(请用图解表示)
②DNA多样性、蛋白质多样性与生物多样性的关系
3.与二者相关的计算
(1)肽链的相关计算
肽键
数
脱去的
水分子
平均分
子量
游离
的氨
基数
的羧
DNA
碱基数
RNA
N原
子数
O原
一条
肽链
a-1
ab-18
(a-1)
≥1
至少
6a
3a
≥a
≥a+1
n条
a-n
(a-n)
≥n
≥a+n
(已知形成肽链的氨基酸数为a,氨基酸的平均相对分子量为b,则:
)
(2)核苷酸脱水缩合形成核酸过程中的有关规律
N个脱氧核苷酸合成双链DNA失去的水分子数为N-2。
N个核糖核苷酸合成RNA失去的水分子数为N-1。
(3)氨基酸与相应核酸的碱基(核苷酸)数目的对应关系:
DNA(基因)
mRNA
蛋白质
脱氧核苷酸 核糖核苷酸 氨基酸
6 ∶3 ∶1
由于mRNA中存在终止密码子等原因,上述关系应为每形成1个氨基酸,至少需mRNA上3个碱基,DNA上6个碱基。
4.糖类和脂质
比较项目
糖类
脂质
组成元素
C、H、O
主要由C、H、O组成,还有N、P等
种类
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
与能量的
关系
主要的能源物质,动物细胞中的糖原,植物细胞中的淀粉是重要的储能物质
脂肪是主要的储能物质
与细胞组成
的关系
糖蛋白是细胞膜的重要组成成分;
五碳糖是核酸的成分;
纤维素是细胞壁的成分等
磷脂是细胞膜的基本骨架,胆固醇是动物细胞膜的组成成分
5、四大有机物之间的关系
6.多糖、脂质、蛋白质与核酸的单体构成及合成场所
元素组成
构成单体
合成场所
多糖
仅含C、H、O
葡萄糖等单糖
内质网、高尔
基体(纤维素)
脂肪和固醇:
C、H、O;
磷脂:
C、H、O、P
甘油、脂肪酸
内质网
C、H、O、N
氨基酸
DNA:
脱氧核苷酸;
RNA:
核糖核苷酸
细胞核
7.有机物水解产物和代谢产物
物质
基本单位
初步水解产物
彻底水解产物
代谢产物
脱氧核苷酸
4种脱氧核苷酸
磷酸、脱氧核糖、含氮碱基
4种核糖核苷酸
磷酸、核糖、含氮碱基
多肽
CO2、H2O、尿素
葡萄糖
二糖
CO2、H2O
脂肪
8、教材中鉴定类、观察类和提取类(与“颜色”有关)的实验进行总结归纳。
序号
生物材料
染色剂
观察结果
……
鉴定生物组织中的淀粉
马铃薯(均浆)
碘液
蓝色
鉴定生物组织中的还原糖
苹果、梨(匀浆)
斐林试剂
砖红色沉淀
鉴定生物组织中的蛋白质
鸡蛋清、豆浆、
鲜肝提取液
紫色
鉴定生物组织中的脂肪
花生种子(均浆)
苏丹III
橘黄色
苏丹IV
红色
人口腔上皮细胞/洋葱鳞片叶表皮(死细胞)
甲基绿吡罗红
DNA呈绿色主要分布在细胞核,RNA呈红色主要分布在细胞质
用高倍显微镜观察叶绿体
菠菜叶下表皮/黑藻叶/苔藓叶(活细胞)
无
绿色(椭球形、球形)
7
用高倍显微镜观察线粒体
人口腔上皮细胞(必须为活细胞)
健那绿
蓝绿色(短棒状、线性)
8
观察细胞的有丝分裂的过程
洋葱根尖分生区细胞(死细胞)
碱性染料:
龙胆紫/醋酸洋红
紫色/紫红色(染色体)
9
绿叶中色素的提取和分离
菠菜叶
【典例分析1】
(2010·
临沂模拟)下图表示人体细胞内某些重要化合物的元素组成及相互关系。
请分析回答下列问题:
(1)图中X代表的化学元素是________,Y代表的主要化学元素是________。
(2)组成细胞的主要化合物中,分子都是由C、H、O三种元素构成的一类有机化合物是______。
(3)物质A决定B的合成是通过________________和________________两个过程来实现的。
(4)现从某种真核细胞中提取出大量核糖体放入培养液里,再加入下列几种有机物,模拟化合物B的合成。
①NH2—CH2—COOH;
②NH2—CH2—CH2OH;
③CHCH3COOHCH2NH2;
④CHNH2COOHCH2COOH;
⑤CHNH2COOH(CH2)4NH2
假设培养液里含有核糖体完成其功能所需的一切物质和条件。
其中实验中所用的培养液相当于细胞内的________。
上述五种化合物中能作为原料合成化合物B的是____(填序号)。
(1)N和P,N
(2)糖类(3)转录翻译(4)细胞质基质①④
审题关键:
“细胞内重要化合物”“决定”“免疫功能”“催化功能”
命题来源:
核酸与蛋白质的元素组成及相互联系。
思路分析:
解答本题的关键是对分子a、b和A、B的识别。
由B具有的功能可知B是蛋白质,b是氨基酸,A决定B的合成,因此A是DNA,分子a是脱氧核苷酸,X代表的化学元素是N和P,Y代表的化学元素是N。
糖类只由C、H、O三种元素组成。
蛋白质是基因表达的产物,包括转录和翻译两个过程。
第(4)小题中,②无羧基,③的氨基和羧基没有连在同一个碳原子上,所以它们不是组成人体内蛋白质的氨基酸。
【变式1】图1中的X、Y、Z是图2细胞中的三种化合物,请据图回答下列问题:
(1)若X表示图2中的主要储能物质,则X是________。
在饥饿状态下,图2中的Y参与调节X的含量,则Y表示__________。
(2)若Y、Z是组成结构7的化合物,则Z表示,鉴定Y常用试剂。
(3)若Y、Z是结构1中的化合物,则Z表示。
(至少写两种)
(4)如果X表示被小肠上皮细胞吸收的物质,在这种跨膜运输中,Y所起的作用是________,Z在该过程中发生的化学反应是。
(1)脂肪胰高血糖素
(2)磷脂双缩脲(3)磷脂、ATP、DNA、RNA(至少两种)
(4)载体ATP酶ADP+Pi+能量
【变式2】
1、在生物体内,某些重要化合物的元素组成和功所示。
其中X、Y代表元素,A、B、C代
表生物大分子。
据图分析正确的是()
①在噬菌体中也可以发生过程Ⅰ②原核生物中能发生过程Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,并且上述过程中所需的ATP都是由线粒体提供 ③人类的白化病基因起源于图中的Ⅰ过程中 ④导致组成某生物个体的细胞出现稳定性差异的根本原因是由于其核内A分子中基因的选择性表达 ⑤人体中,单体a的种类有4种⑥X代表的元素是N、P,而Y代表的元素一定有N⑦图中A和C是组成染色体的主要成分 ⑧若C是由n个单体c脱水缩合形成的,则相应的A片段中至少有6n个碱基对
A.①②③④⑤⑥⑦⑧B.③⑤⑥⑦
C.③④⑦⑧D.②③④⑤⑦⑧
【变式3】下列对组成细胞的有机物的描述,正确的是()
A.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
B.细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇等
C.细胞核内的核酸只含脱氧核糖,细胞质中的核酸只含核糖
D.质量相同的糖、脂肪和蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的
(二)组成细胞的无机物的相关知识整合
1.生物体内的水
2、细胞内水和无机盐的比较
水
无机盐
存在形式
结合水
自由水
主要以离子形式存在
生理作用
细胞结构的组成成分
①细胞内的良好溶剂
②运输营养物质和代谢废物
③参与生物化学反应
④细胞生活的液体环境
①构成复杂化合物
②维持生命活动
③维持细胞的渗透压平衡
3.水的代谢与调节
(1).水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系
结合水与自由水在一定条件下可相互转变:
细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;
该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。
(2).衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。
(3).不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期,细胞的含水量不同。
【典例分析2】
植物在冬季来临过程中,随着气温的逐渐降低,体内发生了一系列适应低温的生理
生化变化,抗寒能力逐渐增强。
如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。
请据图推断以下有关说法错误的是( )
A.在冬季来临过程中,植物细胞内自由水明显减少
是呼吸速率下降的主要原因
B.结合水与自由水含量的比值,与植物的抗寒性呈现
明显的正相关
C.随着气温和土壤温度的下降,根系的吸水量减少,
组织的含水量下降
D.随温度的缓慢降低,植物的细胞呼吸逐渐减弱,有利
于减少有机物的消耗
低温、抗寒能力、坐标轴的含义、曲线的趋势
细胞内水分含量与代谢的关系的应用
影响细胞呼吸的外界因素主要是温度:
⇒自由水/结合水
【变式1】下列与水有关的叙述中,正确的是()
A.细胞有氧呼吸过程的第三个阶段,既有水的生成,又有水的分解
B.由于人体对花粉过敏,使血管壁通透性降低,水分大量积累在细胞间隙,导致组织水肿
C.苹果树不宜在热带地区栽种的主要限制因素是水
D.如果白天用含18O的水浇花草,周围空气中的H2O、O2和CO2中都可能检测出18O
【变式2】.下列有关人体内水的叙述中,错误的是()A.人体细胞有氧呼吸过程中既有水的参与,也有水的产生
B.当人体缺水时,血浆的渗透压会升高,在下丘脑形成渴觉
C.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
D.人体衰老细胞中自由水含量减少,代谢缓慢
【知识盲点扫描】
1.化合物的特有元素组成在同位素标记法中的应用
(1)S是蛋白质的特征元素,仅存在于蛋白质中,P主要存在于核酸中,因此可分别用同位素S和P标记病毒的蛋白质外壳和核酸,验证病毒的遗传物质。
(2)N是氨基酸的组成元素,常利用同位素N标记氨基酸(或蛋白质)追踪蛋白质(氨基酸)在生物体细胞中转移、代谢情况。
(3)根据元素含量判断生物种类,比较动物、植物细胞干重。
植物细胞含糖类丰富,O含量高,动物细胞含蛋白质多,N含量高。
2.细胞中能源物质与能量供应顺序
(1)细胞中的能源物质为糖类、脂肪、蛋白质,三者供能顺序是:
糖类―→脂肪―→蛋白质,糖类是主要的能源物质,脂肪和蛋白质只在糖类物质消耗完毕后(病理、衰老等状态)供能。
(2)细胞内主要的储能物质是脂肪,动物细胞中还有糖原,植物细胞中还有淀粉。
(3)于三大有机物的含氧量不同,在氧化分解中需氧量也不同。
糖类含氧量最大,需氧最少;
脂肪含氧量最小,需氧最多,产生的能量也最多。
糖类、蛋白质氧分解释放的能量为:
17.5kJ/g,脂肪氧化分解释放的能量为:
38.9kJ/g。
(4)能源物质为生命活动供能的过程:
能源物质
ATP中的化学能
生命活动。
3.单糖、二糖、多糖的关系
(1)重要的单糖有葡萄糖和五碳糖。
葡萄糖为白色晶体,易溶于水,是人体主要的能源物质;
五碳糖分为核糖和脱氧核糖,为环状结构。
(2)不同的二糖的水解产物不同:
一分子蔗糖可水解为一分子果糖与一分子葡萄糖;
一分子麦芽糖可水解为两分子葡萄糖;
一分子乳糖可水解为一分子葡萄糖与一分子半乳糖。
缩聚
(3)单糖二糖多糖
水解
4.组成细胞膜的脂质
动物细胞膜脂质由两大类组成,其一是磷脂分子,另一是胆固醇。
磷脂分子在细胞膜上呈双层排列,构成膜的基本骨架。
胆固醇是动物细胞膜上不可缺少的成分,胆固醇分子在脂双层中的存在,可以防止磷脂的碳氢链相互接触或结晶,因而可使膜的流动性不致随温度降低而下降。
另外胆固醇还可以是协助吸收饮食中脂肪的胆酸的来源,也是合成固醇类激素的材料。
细菌、蓝藻等原核细胞和植物细胞膜中一般没有胆固醇。
【知识网络构建】
1-2细胞的基本结构(第2课时)
(一)理解能力
1.(20
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- 专题 教学 设计