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第一单元 　单元测试
(时间：90分钟　满分：100分)
一、选择题（本题包括20小题，每小题2.5分，共50小题）
1．(2010·上海卷，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
答案　C
解析　A项纤维素的组成元素为C、H、O，而尿素为C、H、O、N；B项脂肪酸的元素组成为C、H、O，而磷脂中还含有P和N元素；C项腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素都是C、H、O、N、P；D项胆固醇的组成元素为C、H、O，而血红蛋白是蛋白质，组成元素为C、H、O、N等。
2．(2011·常州模拟)下列有关P的说法不正确的是(　　)
A．人体血浆中含有的HPO与pH稳定有关
B．P参与构成生物体内的各种化合物，如磷脂、核酸、脂肪等
C．细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体等细胞器都含有P
D．P在维持叶绿体膜的结构与功能上有重要作用
答案　B
解析　人体血浆中含有的HPO是血液中缓冲物质的组成成分之一，与pH稳定有关。脂肪由C、H、O三种元素组成，不含P。细胞中的线粒体、内质网、液泡、高尔基体、叶绿体等细胞器都含有生物膜结构，生物膜是由磷脂双分子层构成其基本骨架，P在维持各种生物膜的结构与功能上有重要作用。
3．关于硝化细菌和酵母菌、颤藻和水绵的描述，错误的是(　　)
A．硝化细菌无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量
B．硝化细菌无染色体，只能在DNA水平产生可遗传变异，酵母菌既可在DNA水平也可在染色体水平上产生可遗传变异
C．生活状态下，颤藻呈蓝绿色，水绵呈绿色
D．颤藻细胞内有色素，水绵中有带状叶绿体
答案　A
解析　
4．观察细胞结构时，下列说法正确的是(　　)
A．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察神经细胞，可以观察到核糖体，以及突触小体等结构
C．视野中有异物，转动物镜发现异物不动，移动装片也不动，则异物在目镜上
D．制作口腔上皮细胞装片时为防止产生气泡，首先在载玻片上滴加1～2滴清水，然后再盖上盖玻片
答案　C
解析　换高倍镜后视野变暗，可调节光圈；核糖体属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到；异物只可能在物镜、目镜或装片上，移动装片和物镜，异物不动，则异物在目镜上。
5．(2010·淮安期末)关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是(　　)
A．体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水
B．某些无机盐是组成ATP、RNA和纤维素的必需成分
C．生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水或失水
D．自由水与结合水的比例随生物个体代谢的强弱而变化
答案　B
解析　纤维素只由C、H、O三种元素组成，没有无机盐。
6．某蛋白质的结构示意图如图所示，其中—S—S—表示连接两条相邻肽链的二硫键。若该蛋白质由m个氨基酸构成，则该蛋白质分子在形成时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为(　　)
A．m个、18m
B．(m－4)个、18(m－4)
C．(m－3)个、18(m－3)＋4
D．(m－2)个、18(m－2)＋4
答案　D
解析　该蛋白质含有两条链式肽链和一条环式肽链，对于环肽结构来说，失水数等于氨基酸数，因此m个氨基酸在形成这样的蛋白质分子时失去水分子(m－2)个，计算减少的相对分子质量时不能忽略2个二硫键还要失去4个H。
7．(2010·盐城模拟)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(　　)
答案　C
解析　此题考查了氨基酸脱水缩合过程。在这9个短肽分子中，最小的为2肽，只含有2个氨基酸分子，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。
8．下列与“一定”有关的说法符合相关生物学知识的是(　　)
A．含有T的核酸一定是DNA
B．没有细胞结构的生物一定是原核生物
C．含中心体的细胞一定为动物细胞
D．耗ATP的跨膜运输一定是主动运输
答案　A
解析　T是DNA特有的碱基，无论双链DNA还是单链DNA都可以存在，A项正确；病毒没有细胞结构，不是原核生物，原核生物一定有细胞结构，排除B项；中心体存在于高等动物和低等植物细胞内，排除C项；耗ATP的跨膜运输也可能是胞吞、胞吐，排除D项。
9．(2010·南京二模)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(　　)
A．1个C22H34O13N6分子水解后可以产生3个谷氨酸
B．合成1个C22H34O13N6分子同时将产生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
答案　C
解析　3种氨基酸都含有一个氨基，C22H34O13N6是由6个氨基酸脱水缩合而成，甘氨酸和丙氨酸共3个、谷氨酸3个。1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基。
10．(2010·南通模拟)三鹿牌等不合格婴幼儿奶粉中掺入了一种“假蛋白”——三聚氰胺。如图为三聚氰胺分子的结构式。下列有关“假蛋白”的说法正确的是(　　)
A．三聚氰胺可以与双缩脲试剂发生紫色反应
B．三聚氰胺中氮元素的含量比碳元素的含量还高
C．在奶粉中添加三聚氰胺后提高了蛋白质的含量
D．三聚氰胺分子中含有三个肽键
答案　B
解析　据图可知，每分子三聚氰胺中含有3个碳原子和6个氮原子，因此，B选项正确；三聚氰胺不具有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应；在奶粉中添加三聚氰胺后只能增加氮元素的含量，不能提高蛋白质含量。
11. (2010·南京模拟)下列关于组成的化合物的叙述，不正确的是(　　)
A．可以用右图来形象地表示动、植物细胞内糖类之间的关系
B．蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其特定功能并未发生改变
C．棉和麻细胞壁的组成成分主要是纤维素
D．蔗糖和乳糖水解的产物中都有葡萄糖，脂质具有调节生理代谢的功能
答案　B
解析　肽链的盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质，不同结构的蛋白质，具有不同的功能，因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时，其功能肯定发生改变；棉和麻细胞壁的主要成分是纤维素；蔗糖水解产物是果糖和葡萄糖；乳糖水解产物是半乳糖和葡萄糖；脂质中的固醇类激素能调节生理代谢。
12．(2011·潍坊质检)英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐(　　)
A．对维持细胞的形态有着重要作用
B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C．为蛙心的持续跳动提供能量
D．对维持生物体的生命活动有重要作用
答案　D
解析　无机盐的生理功能包括构成某些化合物的重要组成成分，维持酸碱平衡及维持生物体正常生命活动。从题干信息可看出，钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用。
13．下列物质中都含有(—CO—NH—)的一类物质是(　　)
A．酶、载体蛋白和抗体
B．胰岛素、抗体和生长激素
C．雄性激素、载体蛋白和酶
D．维生素D、甲状腺激素和雌性激素
答案　B
解析　综合考查蛋白质的结构和分类。在有机物中含有—CO—NH—的主要是蛋白质和多肽。大多数酶属于蛋白质，维生素D、性激素属于脂质，胰岛素和生长激素属于蛋白质类激素，所有的抗体、载体蛋白都属于蛋白质。
14．下列图中有关动植物糖类、脂质的种类与关系正确的是(　　)
答案　A
解析　葡萄糖和果糖是单糖，蔗糖是非还原糖；固醇和脂肪都属于脂质，而不是包含和被包含的关系；固醇相对分子质量较小，不是生物大分子。乳糖和糖原都是动物细胞中的糖类。淀粉、麦芽糖和纤维素是植物细胞中的糖类。核糖、脱氧核糖和葡萄糖是动植物细胞共有的糖类。
15. 缓步动物具有隐生现象：当环境干燥时，缓步动物的身体失水而萎缩，腿也缩回而处于一种隐生状态，这时它的代谢率几乎降到零，甚至在纯酒精、液氦（-273℃）中也能隐生。当环境变得有利于其生存时，它可以在几小时内吸水，使身体膨胀而复苏。说明了（ ）
A.自由水参与生命活动
B.结合水参与生命结构
C.从基因水平说明生物具有多样性
D.水对生命活动的重要性
答案 D
二、多项选择题（本题包括5小题，每题3分，共15分）
16.（2011·苏、锡、常、镇四市联考）下列关于细胞内化合物的叙述，不正确的是（ ）
A.淀粉是植物细胞壁的主要成分，它的基本组成单位是葡萄糖
B.蛋白质是生命活动的主要承担者，它的基本组成单位是氨基酸
C.DNA是一切生物的遗传物质，它的基本组成单位是脱氧核苷酸
D.磷脂是细胞膜的主要成分，它的基本组成单位是甘油和脂肪酸
答案　B
解析　细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。DNA是主要的遗传物质，但某些病毒的遗传物质是RNA。磷脂是细胞膜`的主要成分，但不是多聚体，无基本组成单位。
17．下图表示有关蛋白质分子的简要概念图，下列对图示分析正确的是(　　)
①A中肯定含有C、H、O、N等元素　②组成人体的B约有20种，绝大多数都不能在人体内合成　③多肽中B的数目等于C的数目　④过程①发生需要的模板和运输工具都是RNA　⑤蛋白质结构和功能的多样性是生物多样性的根本原因
A．①②④ B．①③④ C．①④ D．③④⑤
答案　C
解析　组成人体的氨基酸中，只有8种不能在成年人体内合成。在肽链中，肽键数＝氨基酸数－肽链数。生物多样性的根本原因是DNA的多样性。过程①是翻译，模板是mRNA，运输工具是tRNA。
18.从一动物细胞中得到两类大分子有机物X、Y，已知细胞中X的含量大于Y，用胃液处理，X被分解而Y不变。X含有化学元素N，有的还含有S，Y含有化学元素N和P，它们与碘都没有颜色反应，且细胞膜上有X而无Y。下列有关X、Y的叙述，正确的是（ ）
A.X是蛋白质
B.Y的基本组成单位是核苷酸
C.细胞膜上的X可能是载体蛋白
D.Y只存在于细胞核中
答案　D
解析　因为X物质含有化学元素N，有的还含有S，它经胃液处理被分解，说明X物质是蛋白质。Y物质除含N元素外，还含有P，经胃液处理后Y不变，说明Y物质是核酸。而动物细胞中的核酸存在于细胞核、细胞质及线粒体中。
19．下图为几种生物或生物器官的含水量比较，有关说法不正确的是(　　)
A．不同生物含水量不同与其生存环境有关
B．代谢旺盛的组织、器官含水量较高
C．生物含水量因生物种类的不同而有所差别
D．大麦粒和花生种子含水量低是因为它们所含亲水性物质较少
答案　D
解析　生物或生物器官含水量不同，与生物的种类、生存环境以及代谢旺盛程度有关，大麦粒与花生种子含水量低与它们含有的自由水较少、代谢较弱有关。
20．下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴别实验，按表中编号顺序对应下列各项中的内容，正确的是(　　)
待测物 试剂 颜色 反应条件
蛋白质 双缩脲试剂 ③ ④
脂肪 ② 红色 /
① 斐林试剂 砖红色 50℃～60℃水浴
A.葡萄糖、苏丹Ⅳ染液、紫色、沸水浴
B．蔗糖、苏丹Ⅲ染液、紫红色、常温
C．还原糖、苏丹Ⅲ染液、蓝紫色、沸水浴
D．果糖、苏丹Ⅳ染液、紫色、常温
答案　D
解析　本题考查生物组织中可溶性还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定。还原糖(葡萄糖、果糖)与斐林试剂在水浴加热条件下反应，生成砖红色沉淀；脂肪被苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)染成橘黄色(或红色)；蛋白质与双缩脲试剂在常温下反应，生成紫色络合物。
二、非选择题(共5小题，共55分)
21．（11分）用显微镜观察标本时，一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈，于是想将它移到视野中央观察，请根据以上叙述回答：
(1)中间亮的黑边圆圈是______。
(2)换用高倍镜观察前，要将黑边圆圈移到视野中央，应将标本向______移动，这样做的理由是______________________________。
(3)产生这样的黑边圆圈的主要原因是__________________________________。
(4)若用一显微镜观察同一标本4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果得下图。
①请从下列目镜与物镜的组合中找出与图像 c、d对应的是：c______；d______。
A．目镜10×　物镜10×
B．目镜10×　物镜20×
②视野最暗的图像______(填序号)，图像太暗则应调节________和________。
③选择组合A，目镜10×，物镜10×，所观察到的物像是实际物体的______倍，这个放大倍数是指______(填“长度”、“面积”、“体积”)；若A视野中细胞为160个，则换上目镜10×，物镜40×，视野中细胞为______个。
答案　(1)气泡　(2)右上方　用显微镜观察到的是倒像　(3)盖盖玻片时操作不规范或在载玻片上滴加的水过少　(4)①B　A　②c　大光圈　反光镜　③100　长度　10
解析　若制装片时操作不当，很容易形成气泡影响观察。气泡与细胞的不同之处在于空气与水界面折光不同而形成黑边，中间透明。显微镜下形成的物像为倒像，移动装片时需向相反方向移动。四个图中c的细胞体积放大倍数最大，而d的最小，可知应分别对应选项中目镜与物镜组合的乘积最大和最小。用显微镜观察图像时，放大倍数越大，所看到的图像视野越暗。所观察到的物像的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数。
22．（9分）(2011·南京质检)下表是组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)。请据表回答下列问题：
O Si C N H
地壳 48.60 26.30 0.087 0.03 0.76
细胞 65.0 极少 18.0 3.0 10.0
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普通存在，没有一种化学元素是细胞特有的，这一事实说明________________________________。
(2)由表中数据可知，同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远，这一事实说明____________________。
(3)由上表中数据可知，组成细胞的化学元素中，C、H、O含量最多，请根据下表分析，其原因是：
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸
质量分数(%) 85～90 1～1.5 7～10 1～2 1～1.5
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案　(1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是H2O，占85%～90%
②构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素
解析　通过分析第一个表可以得知，生物界与非生物界既具有统一性，又具有差异性。由第二个表可知，水在化合物中含量最多，占85%～90%，且有机物中都含C，所以组成细胞的化学元素中C、H、O含量最多。
23．（15分）下图是人体细胞中三种重要有机物A、C、E的元素组成及相互关系图，请据图回答：
(1)图中X所指的元素为________________。
(2)A的中文名称为________________，其初步水解的产物是________________。
(3)E具有多样性，其原因是从b分析________________________________。过程②为________，若b的平均相对分子质量为r，通过②反应过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成相对分子质量为e的E，则E分子中肽链的数目是________________。
(4)细胞结构Ⅱ的名称为________，其在细胞中分布场所为________。
(5)蛋清中的主要成分是蛋白质，在碱性溶液中，蛋白质与CuSO4反应能产生紫色物质，这是蛋白质的双缩脲反应。请根据这一反应特征，利用下列材料，设计一个实验来证明人的唾液淀粉酶是蛋白质。备选材料：0.1 g/mL的NaOH溶液、0.01 g/mL的CuSO4溶液、0.05 g/mL的CuSO4溶液、可溶性淀粉溶液、稀释蛋清液、唾液、蒸馏水、试管、滴管。其他材料若需自选。
实验步骤：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
④________________________________________________________________________。
实验结果预测：________________________________________________________________________。
实验结果分析：由于蛋清的主要成分是水和蛋白质，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________________________。
答案　(1)N、P
(2)脱氧核糖核酸　脱氧核苷酸
(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同　脱水缩合　(e－rm)/(r－18)
(4)糖被　细胞膜的外侧
(5)①取3支试管，编号1、2、3　②在1、2、3号试管中分别加入2 mL蛋清液、唾液和清水　③在3支试管中各加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液振荡。再向3支试管中加入3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡
④观察3支试管中溶液颜色的变化
实验结果预测：1、2号试管中均出现紫色物质，3号不出现紫色物质
实验结果分析：唾液淀粉酶是蛋白质
24．（11分）(2010·扬州二模)肉毒梭菌(厌氧性梭状芽孢杆菌)是致死性最高的病原体之一，广泛存在于自然界中。肉毒梭菌的致病性在于其产生的神经麻痹毒素，即肉毒类毒素。它是由两个亚单位(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，1 mg可毒死20亿只小鼠。煮沸1 min或75℃下加热5～10 min，就能使其完全丧失活性。可能引起肉毒梭菌中毒的食品有腊肠、火腿、鱼及鱼制品、罐头食品、臭豆腐、豆瓣酱、面酱、豆豉等。下面是肉毒类毒素的局部结构简式：
请据此回答：
(1)肉毒类毒素的化学本质是______，其基本组成单位的结构通式是__________________。
(2)高温可使肉毒类毒素失活的主要原理是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)由上图可知，该片段由____种单位组成，有____个肽键，在形成该片段时要脱去____分子水。
(4)一分子肉毒类毒素至少含有____个氨基和____个羧基，它们的位置__________________。
(5)肉毒类毒素可用________试剂鉴定，该试剂使用方法是________________________________________________________________________，
反应颜色为______。
答案　(1)蛋白质　
(2)高温使蛋白质空间结构被破坏　(3)5　4　4
(4)2　2　分别位于两条肽链两端　(5)双缩脲　先加A液，再加B液　紫色
解析　从题图看出肉毒类毒素的化学本质是蛋白质，高温能破坏蛋白质的空间结构，使其变性。图中有4个肽键，5个氨基酸，每形成1个肽键脱去1分子水。在肽链的两端，各有1个羧基和1个氨基，若R基中不含氨基和羧基，则1条肽链至少含有1个氨基和1个羧基。蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色，可用于蛋白质的鉴定。
25．（9分）植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶。细菌细胞壁的主要成分是什么？有人认为细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质。
为探究其化学成分，某课题小组设计了如下实验(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂加热有砖红色沉淀生成，蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质，且二者单独检验时互不干扰)，请补充完善实验。
(1)实验步骤：
①将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。
②将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)预测实验现象及结论
实验现象 实验结论
若A出现砖红色沉淀，B出现紫色 细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质
答案　(1)③取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热；取B加双缩脲试剂。摇匀，并观察实验现象
(2)预测实验现象及结论
实验现象 实验结论
若A出现砖红色沉淀，B不出现紫色 细菌细胞壁中含有糖类，而不含有蛋白质
若A中不出现砖红色沉淀，B中出现紫色 细菌细胞壁中含有蛋白质，不含糖类
若A中不出现砖红色沉淀，B中不出现紫色 细菌细胞壁中既不含糖类，也不含有蛋白质
解析　糖类加硫酸水解后用碱中和，加斐林试剂加热可出现砖红色沉淀，蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色。根据题干中所给的这个信息，我们可以设计实验去探究细菌细胞壁中是否有糖类和蛋白质。可能的情况是同时含有糖类和蛋白质、只含糖类或者只含蛋白质、既不含糖类也不含蛋白质，实验现象就可以写出来了。
反思提升
一、细胞中化合物元素组成的认识(1、2)
除了要记住糖类(C、H、O)、脂肪(C、H、O)、蛋白质(主要含C、H、O、N)和核酸(主要含C、H、O、N、P)的组成元素以外，还要了解教材中提及的一些特殊物质的元素组成和作用：
物质名称 元素组成 作用
ATP C、H、O、N、P 细胞内的直接能源物质
叶绿素 C、H、O、N、Mg 吸收、传递并转换光能
血红蛋白 C、H、O、N、S、Fe 主要运输氧气和部分二氧化碳
胰岛素、胰高血糖素 C、H、O、N、S 调节血糖浓度
甲状腺激素 C、H、O、N、I 促进生长发育和新陈代谢、提高神经系统的兴奋性
二、与蛋白质有关的计算(7、8、10)
氨基酸数 n
肽链数 m
肽键数 n－m
脱去水分子数 n－m
蛋白质相对分子质量 an－18(n－m)
至少含有的氨基或羧基数 m
至少含有的氧原子数 n＋m
RNA中的碱基数 至少3n
基因中的碱基数 至少6n
注：表中a表示氨基酸平均相对分子质量。
特别提示　计算蛋白质相对分子质量时，除了要考虑脱去水分子的相对分子质量，还要考虑其他化学键的形成而导致的相对分子质量的减少，如形成二硫键。
三、生物大分子的组成特点及多样性的原因(6、12、17、23)
名称 基本单位 化学通式 聚合方式 多样性的原因
多糖 萄糖葡 C6H12O6 脱水缩合 ①葡萄糖数目不同；②糖链的分支不同；③化学键的不同
蛋白质 氨基酸 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肽链盘曲折叠形成的空间结构千差万别
核酸(DNA和RNA) 核苷酸 ①核苷酸数目不同；②核苷酸排列顺序不同；③核苷酸种类不同
四、有关题干中限制范围的解题技巧(9)
要准确解答此类试题，除了准确记忆教材上的绝对性语句外，还要善于积累一些常见的特例。现总结如下：
1．语句带“只”的说法
(1)一种转运RNA只能运转一种氨基酸。
(2)一种酶只能催化一种或一类物质的反应。
(3)一种抗原只能与相应的抗体发生特异性结合。
2．语句带“一定”的说法
(1)在相同的环境条件下，基因型相同，表现型一定相同。
(2)一个染色体组中一定不含同源染色体。
(3)种群的基因频率一旦改变了，该种群就一定进化了。
(4)能够合成激素的细胞一定能合成酶，能够合成酶的细胞不一定能合成激素。
3．语句带“大多数”的说法
(1)抗原进入机体后，除少数可以直接作用于淋巴细胞外，大多数抗原都要经过吞噬细胞的摄取和处理。
(2)在一个生态系统中，各个营养级的生物个体数量，大多数可以用能量金字塔的形式表现(少数除外，如一棵树发生了虫灾)。
(3)生物体内的绝大多数细胞都要经过未分化、分化、衰老、死亡这几个阶段。
4．语句带“都”的说法
(1)一切细胞生物的遗传物质都是DNA。
(2)含有该物种的全套遗传物质的细胞，都有发育成为完整个体的潜能。
五、作答基础再现题的技巧(23、25)
基础再现题是指考查的内容相对基础、简单的非选择题，此类试题多以文字表达的方式呈现，考查的内容涉及生物学的基本概念、原理、规律、实验技能等多方面的知识，遍布各个板块，主要考查考生的识记、理解和对原理、规律的应用能力。
解答好此类题的关键是充分理解题干所表达的相关信息，并快速地分析、判断和迁移，确定试题考查的主要生物学概念、原理、规律等相关知识点，最后做出规范完整的解答。这类试题考查的内容往往是生物学的专业术语和结论性语句，这就要求我们在作答时，应该向生物学的专业术语和结论性语句方面思考。
六、体验批阅(23)
【答卷投影】 【我来批阅】
(1)C、H、O、N、P　(2)DNA　磷酸、碱基、脱氧核糖　(3)由于b种类、数量、排列顺序不同和肽链的条数及空间结构　脱水缩和　(e－rm)/(r－18)(4)糖被　生物膜上　(5)①取2支试管，编号1、2　②在1、2号试管中分别加入蛋清液、唾液　③然后加入等量0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液混合和充分振荡，将该混合液均分2等份分别加入到1、2试管中，振荡　④观察2支试管中溶液颜色的变化　实验结果预测：1、2号试管中均出现紫色物质　实验结果分析：唾液淀粉酶是蛋白质
【名师点评】 规范解答
1.审题指导：(1)题干中关键信息解读：①“人体细胞”非“植物细胞和原核生物细胞”；②“有机物A、C、E”——指核酸、糖类或脂质、蛋白质，以蛋白质为中心，联系糖蛋白、脂蛋白，DNA、RNA指导蛋白质合成及DNA与蛋白质构建染色体等相关物质之间的关系；③图示中“C、H、O”三种元素为A、C、E的共有元素，X、Y为特有元素；④“a、b、c”小分子即A、B、C的基本单位。(2)题目中关键信息解读：①第(2)小题中“A的中文名称”不能写DNA，“初步水解产物”不是“彻底水解产物”；②“E具有多样性的原因从b分析”不应考虑空间结构；③第(5)小题中注意“设计实验证明”提示本实验为验证性实验，“备选材料”提示提供材料不全用，根据需要而定。2.解题突破：(1)题干的图中“折叠”提示并可推断出B为多肽，E为蛋白质；再据“被碱性染料染成深色”推断细胞结构Ⅰ为染色质(体)，推出A为DNA，a为脱氧核苷酸(不能为核糖核苷酸)。(2)题干图解中“细胞结构Ⅱ的功能为保护、识别、润滑”可推断其为糖蛋白，C为糖。3.错因归类(1)审题导致失误：①因未抓住关键词“中文名称”而错答为“DNA”，其中文名称应为“脱氧核糖核酸”；因未理解“初步水解”的含义错答为彻底水解产物“磷酸、碱基、脱氧核糖”。②由题干信息“折叠”、“细胞结构Ⅰ易被碱性染料染成深色”可判断E为蛋白质，因未抓住关键词“从b分析”而多答了“肽链的条数及空间结构”。(2)丢三落四与画蛇添足型：如第(1)小题回答“C、H、O、N、P”或“P”都不准确；第(3)小题答4点就画蛇添足了。(3)错别字型：如第(3)小题“脱水缩和”。(4)知识盲点：①因错误的认为“糖蛋白”存在于所有生物膜上，而将“糖被在细胞中分布场所”答为“生物膜上”，其实糖被只分布于细胞膜的外侧。②由于混淆了“双缩脲试剂”和“斐林试剂”的使用方法，导致本来应该使用双缩脲试剂，而答成了“斐林试剂”。(5)实验设计基本原则：所设计的步骤中缺乏空白对照——清水；未能体现出等量原则——“向试管中分别加入蛋清液、唾液”应改为“向试管中分别加入2 mL(等量)蛋清液、唾液”。 (1)N、P(2)脱氧核糖核酸　脱氧核苷酸(3)组成B的b种类、数量、排列顺序不同　脱水缩合　(e－rm)/(r－18)(4)糖被　细胞膜的外侧(5)①取3支试管，编号1、2、3　②在1、2、3号试管中分别加入2 mL蛋清液、唾液和清水　③在3支试管中各加入1 mL 0.1 g/mL的NaOH溶液振荡。再向3支试管中加入3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡④观察3支试管中溶液颜色的变化实验结果预测：1、2号试管中均出现紫色物质，3号不出现紫色物质实验结果分析：唾液淀粉酶是蛋白质第一单元　走近细胞和组成细胞的分子
学案1　走近细胞
[考纲要求]　1.细胞学说的建立过程(Ⅰ)。2.多种多样的细胞(Ⅱ)。3.用显微镜观察多种多样的细胞。
一、从生物圈到细胞
1．生命活动离不开细胞
(1)病毒无细胞结构，组成成分是蛋白质和核酸，营寄生生活。
(2)单细胞生物依赖细胞完成各种生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种分化细胞的密切合作，才能完成复杂的生命活动。
例如：以细胞代谢为基础的生物与环境之间物质和能量的交换；以细胞增殖、分化为基础的生长发育；以细胞内基因的传递和变异为基础的遗传与变异，等等。
判一判　病毒属于生命系统吗？是生物吗？
答案　最基本的生命系统是细胞，病毒无细胞结构不能独立生存，故不属于生命系统；但能进行新陈代谢，能繁殖产生后代，故是生物。
2．生命系统的结构层次
(1)生命系统的结构层次由小到大依次是：细胞、组织、器官、系统、个体、种群和群落、生态系统、生物圈。
(2)地球上最基本的生命系统是细胞，分子、原子、化合物不属于生命系统。
(3)生命系统各层次之间层层相依，又各自有特定的组成、结构和功能。
你知道吗　水稻和草履虫都具有生命系统的各个层次吗？
答案　水稻没有系统这一层次；草履虫没有组织、器官、系统这三个层次。
二、细胞的多样性和统一性
1．使用高倍显微镜的步骤和要点
将要观察的物像移到视野中央→将要观察的物像移到视野中央→转动转换器，换上高倍镜→调节细准焦螺旋，直到物像清晰。
2．原核细胞和真核细胞
(1)差异性：最根本的区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核。
(2)统一性：两者都具有细胞膜、细胞质和与遗传有关的DNA。
推一推　(2010·上海卷，23)相同长度丝状体中，颤藻和水绵的细胞个数哪个多？为什么？
提示　颤藻中多，因为原核细胞比真核细胞小，故相同长度中数目多。
3．细胞学说
(1)建立过程
时间 科学家 成就
1665年 英国，虎克 发现并命名细胞
19世纪30年代 德国，施莱登和施旺 创立了细胞学说
1858年 德国，魏尔肖 提出了细胞通过分裂产生新细胞的观点
(2)基本内容
①细胞是一个有机体，一切动植物都是由细胞发育而来，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：揭示了细胞统一性和生物体结构统一性。
探究点一　从生物圈到细胞
1．制备甲流疫苗的病毒是怎样培养出来的？由此说明了什么问题？
答案　要用受精的鸡蛋，实际上是利用了鸡蛋中的活鸡胚，单纯的蛋清、蛋黄或富含有机物的普通培养基是培养不出病毒的。由此说明了病毒的生命活动离不开细胞。
2．为什么说细胞是最基本的生命系统，而不是分子、原子？
答案　(1)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能完成生命活动的。
(2)无数实验证明，任何结构完整性被破坏的细胞，都不能实现细胞完整的生命活动。
(3)生命系统的其他层次都是建立在细胞基础之上的。没有细胞就没有组织、器官、系统等层次，更谈不上种群、群落、生态系统等层次。
思维拓展　(1)生命活动离不开细胞
(2)细胞是生物体结构的基本单位。除病毒等少数生物外，都是由细胞构成的。
(3)细胞是生物体功能的基本单位。病毒只有在活细胞内才能表现出生命活动。
(4)生命系统的其他层次都是建立在细胞基础之上的。
探究示例1 下列关于生命系统的结构层次的说法正确的是(　　)
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
答案　B
解析　生物圈是地球上最大的生态系统，细胞是最基本的生命系统；生物大分子如蛋白质、核酸是组成细胞的重要物质，不是生命系统的结构层次，离开细胞，蛋白质、核酸不表现生命活动；病毒没有细胞结构，但其生命活动离不开细胞，需利用寄主细胞才能完成繁殖；各层次的生命系统的组成、结构和功能不相同。
误区警示　(1)植物没有系统这一层次。
(2)一个单细胞生物，既可对应于细胞层次，又可对应于个体层次，但其之间没有组织、器官、系统层次。
(3)细胞是生命活动中能完整表现生命活动的最小层次，是地球上最基本的生命系统。
(4)一个分子或原子是一个系统，但不是生命系统。
(5)并不是所有的生物都具有生命系统的八个层次，单细胞生物在生命系统的结构层次中没有系统、器官、组织这三个层次。
变式训练1 (2011·徐州模拟)细胞是最基本的生命系统，而病毒不是的理由是(　　)
①细胞是一切生物体结构和功能的基本单位
②病毒虽然是生物，但必须依赖活细胞才能生活
③单细胞生物依靠单个细胞就能完成各种生命活动
④多细胞生物也必须依赖各种分化的细胞共同合作才能完成复杂的生命活动
A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④
思路导引　从生命系统的层次考虑；病毒需利用宿主细胞才能完成代谢。
答案　B
解析　细胞是生物体结构和功能的基本单位，一切生命活动都必须依赖于活细胞，但并非所有生物都具有细胞结构，如病毒。因为病毒不能独立完成生命活动，故病毒不属于生命系统的结构层次。
探究点二　细胞的多样性和统一性
1．阅读教材8－9页内容，根据下图回答下列问题：
(1)判断甲、乙两图中属于原核细胞的是甲，属于真核细胞的是乙。判断的依据为甲无以核膜为界限的细胞核而乙有。
(2)由图中可以看出，甲、乙两细胞相似之处为都有细胞膜、细胞质、核糖体和DNA分子。由此看出，原核细胞和真核细胞具有统一性。
(3)甲、乙两细胞的不同之处有甲无核膜、染色体，而乙有；甲只有核糖体，而乙还有其他细胞器，因此两种细胞存在差异性。
(4)在生命系统的结构层次中，一定既属于细胞层次，又属于个体层次的是图甲所示生物。
思维拓展
1．生物归类总结
生物
2．正确区分原核生物和真核生物，判断方法如下：
(1)细菌类：凡“菌”字前有“杆”字(结核杆菌)、“球”字(链球菌)、“螺旋”及“弧”字(霍乱弧菌)的一般都是细菌类，此类生物属于原核生物。
(2)蓝藻类：颤藻、蓝球藻、念珠藻、发菜等，属于原核生物。
(3)带“菌”字的不一定是原核生物，如酵母菌、霉菌都是真核生物。带“藻”字的也不一定是原核生物，如绿藻、褐藻、红藻都是真核生物。
探究示例2 除病毒外，生物体都是由细胞构成的，这个事实不能说明(　　)
A．生物界和非生物界具有统一性的一面
B．生物体的统一性
C．各种生物之间有一定的亲缘关系
D．细胞是生物体结构的基本单位
思路导引　千变万化的生物界由于具有细胞这个共同特征而统一起来，由此入手去说明生物彼此间的亲缘关系，分析各选项。
答案　A
解析　除病毒外，生物体都是由细胞构成的，这就使千变万化的生物界由于具有细胞这个共同的特征而统一起来，从而有力地证明了生物彼此间存在着亲缘关系。非生物界是不存在细胞结构的，生物界与非生物界具有统一性的一面体现在构成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到，没有一种是生物界所特有的这一事实。
变式训练2 (2010·汕头质检)细胞学说的建立过程是一个科学家探究、开拓、继承、修正和发展的过程，充满了耐人寻味的曲折。下列说法正确的是(　　)
A．英国科学家虎克最终建立了细胞学说
B．德国科学家施莱登和施旺是细胞的发现者和命名者
C．德国科学家魏尔肖的名言是“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”
D．细胞学说揭示了生物的统一性和多样性
答案　C
解析　虎克用显微镜第一次观察到并命名了“细胞”，细胞学说的主要创立者是德国的施莱登和施旺，德国科学家魏尔肖提出了“细胞经过分裂产生新细胞”，“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”。细胞学说只揭示了生物的统一性。
探究点三　高倍显微镜的使用与观察
1．如何理解显微镜的放大倍数？
答案　显微镜的放大倍数等于目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积，放大倍数指放大的长度、宽度或直径，不是指面积或体积。
2．观察下图目镜和物镜，回答下列问题：
(1)如何区分目镜与物镜？
答案　结构：目镜无螺纹，物镜有螺纹。
(2)其长短与放大倍数之间存在怎样的关系？
答案　放大倍数与镜头长短的关系：①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近。②目镜越长，放大倍数越小。
3．如何根据物像的位置移动玻片？
答案　显微镜下所成的像是倒立的虚像，即上下、左右均是颠倒的。如细胞在显微镜下的像偏“右上方”，实际在玻片上是偏“左下方”，要将其移至视野中央，应将玻片向“右上方”移动。
思维拓展
高倍镜与低倍镜观察情况比较
物象大小 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
2.污物位置的快速确认方法
移动装片
探究示例3 (2010·常州期中)在使用高倍镜观察酵母菌和大肠杆菌时(　　)
A．都可以观察到细胞壁、细胞核
B．都可以观察到核糖体
C．若发现视野上方较暗下方较亮，应调节反光镜
D．在低倍镜观察之后，直接换上高倍镜
思路导引　本题解答要结合酵母菌和大肠杆菌的结构，再联系显微镜的观察、使用。
答案　C
解析　A错误：大肠杆菌为原核生物，细胞中无核膜包围的细胞核；B错误：原核细胞和真核细胞中虽都含有核糖体，但光学显微镜下不能观察到；C正确：若发现视野上方较暗下方较亮，则是对光时没看到一个明亮的圆形视野，应调节反光镜，使整个视野明亮；D错误：低倍镜下观察之后，需先把要放大的目标移到视野中央，再换高倍物镜观察。
方法规律 ①高倍镜的使用“四字诀”
找：先在低倍镜下“找”到物像，并调节至清晰。
移：将观察点“移”到视野中央。
转：“转”动转换器，换上高倍镜
调：调节细准焦螺旋及光圈，使物像清晰。
②移装片的方向：物像偏离哪个方向，装片应向相同的方向移动，原因是显微镜成倒立的像。
变式训练3 下列关于使用高倍显微镜的叙述正确的是(　　)
A．因为藓类植物的叶片大，在高倍显微镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
B．目镜放大倍数是10，物镜放大倍数是40，被观察的细胞面积放大400倍
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，可使用最大的光圈或凹面反光镜
答案　D
解析　显微镜使用过程中应先用低倍镜找到物像，再换高倍镜观察，这与标本的大小无关；显微镜放大倍数为10×40＝400，表明细胞的长或宽放大了400倍；换用高倍镜后，只能用细准焦螺旋调至物像最清晰；使用最大的光圈或凹面反光镜可以使视野亮一些。
题组一　有关显微镜的使用
1．(2009·上海卷，19)用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时，下列目镜和物镜的组合中，视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是(　　)
①目镜10× ②物镜10× ③目镜16× ④物镜40×
A．①② B．①④ C．②③ D．③④
答案　D
解析　视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小，意味着放大倍数最大。故选D。
误区警示 (1)显微镜的放大倍数是指物像长度或宽度的放大倍数，而不是面积或体积。
(2)换用高倍镜后，不能再转动粗准焦螺旋，只能用细准焦螺旋来调节。
(3)换用高倍镜后，若视野太暗，应先调节遮光器或反光镜使视野明亮再调节细准焦螺旋。
2．下列有关显微镜操作的叙述，错误的是(　　)
A．标本染色较深，观察时应选用凹面反光镜和大光圈
B．将位于视野右上方的物像移向中央，应向右上方移动玻片标本
C．若转换高倍物镜观察，需要先升镜筒，以免镜头破坏玻片标本
D．转换高倍物镜之前，应先将所要观察的物像移到视野正中央
答案　C
解析　标本染色较深时，视野通光量不足，可换大光圈或凹面反光镜，增大透光量。显微镜下观察到的是倒像。换用高倍镜时，应将标本移至视野中央，然后换高倍物镜，直接调节细准焦螺旋调焦即可，无需上升镜筒等操作。
知识延伸　①由低倍镜换高倍镜，视野变小，细胞数目减少，反之则增多。
②显微镜放大的是物体的长度或宽度，而非物体的面积。
③若视野中细胞排成一行，则计算时只考虑长度或宽度；若视野中充满了多个细胞，计算时应考虑面积的变化，如下表：
项目 10×10下看到的细胞数目 10×40下看到的细胞数目
视野中的一行细胞 8个 (8/4)2个
整个视野中的细胞 64个 [64/(4×4)]4个
题组二　有关生命系统及细胞学说内容的理解
3．下列有关对生命系统的叙述中，正确的是(　　)
A．生命系统的每个层次都是“系统”，能完整表现生命活动的最基本的生命系统是“细胞”
B．蛋白质和核酸等生物大分子本身也可算作“系统”，也属于生命系统的层次
C．“生态系统”是生命系统的一个层次，它代表一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物
D．生物个体中由功能相关的“器官”联合组成的“系统”层次，是每种生物个体都具备的
答案　A
解析　蛋白质和核酸属于系统，但不具有生命的基本特征，不属于生命系统；生态系统代表一定自然区域内的所有生物及其无机环境相互作用的系统；并不是所有生物个体都具备系统层次，如植物体就是由六大器官构成一个个体。
4．细胞学说指出：细胞是一切动植物结构的基本单位。这个学说的科学价值主要是(　　)
A．告诉人们所有生物均由细胞构成
B．证明了生物彼此间存在着亲缘关系
C．说明了动植物细胞是一样的
D．使人们对生物体的认识进入分子水平
答案　B
解析　细胞学说的内容和意义是本节的一个重要知识点。首先要做到的是准确记忆，深刻理解，在此基础上还要学会分析和推论。几乎所有的生物都具有细胞这一共同的结构基础，根据这一共性的存在，我们可以推断，这些生物之间存在着亲缘关系。细胞学说告诉人们所有的动物和植物都是由细胞构成的，但并不是所有生物都是如此，例如，病毒就没有细胞结构。这一学说使人们对生物体结构的认识深入到细胞这个微观领域，并非分子水平。
题组三　有关病毒、原核、真核生物的结构特点比较
5．(2010·四川理综，1)与酵母菌相比，硝化细菌具有的特点是(　　)
A．无线粒体，只能通过无氧呼吸获得能量
B．无固氮酶，只能以含氮有机物作为氮源
C．无细胞核，只能通过出芽生殖方式繁殖后代
D．无染色体，只能在DNA水平产生可遗传变异
答案　D
解析　酵母菌为真核生物，硝化细菌为原核生物，硝化细菌无线粒体，但是需氧型生物，进行有氧呼吸，A错。硝化细菌无固氮酶，但能利用无机氮NH3作氮源，B错。硝化细菌无成形的细胞核，但能进行分裂生殖，不能进行出芽生殖，C错。
6．(2011·无锡模拟)经研究发现由禽、鸟传给人类的禽流感病毒有三种类型：甲型H5N1、甲型H9N2、甲型H7N7。下列关于病毒的描述中，不正确的是(　　)
A．禽流感病毒不具有细胞结构
B．病毒是生命系统的最微小层次
C．禽流感病毒不能直接在培养基上生存
D．有些病毒具有多糖物质
答案　B
解析　病毒没有细胞结构，其生命活动离不开细胞。细胞是生命系统最基本的结构层次。
病毒的知识构建
误区警示　(1)病毒不具有细胞结构，既不属于真核生物，也不属于原核生物，没有细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核等结构，主要由蛋白质和核酸(每种病毒的核酸只有一种，DNA或RNA)构成。
(2)病毒破坏细胞类型举例：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；④HIV破坏淋巴细胞，使人丧失免疫力。
7．(2011·中山模拟)下列生物中属于原核生物的一组是(　　)
①蓝藻　②酵母菌　③草履虫　④小球藻　⑤水绵　⑥青霉　⑦葡萄球菌　⑧链霉菌
A．①⑦⑧ B．①②⑥⑧
C．①③④⑧ D．①②⑥⑦⑧
答案　A
解析　原核生物包括蓝藻、细菌、放线菌、衣原体、支原体等。酵母菌和青霉属于真菌；草履虫属于原生动物，原生动物属于真核生物；小球菌、蓝藻和水绵虽然都属于藻类，但小球藻、水绵属于真核生物；葡萄球菌属于细菌；链霉菌属于放线菌。
规律方法　原核生物的巧记法
题 号 1 2 3 4 5 6 7
答 案
题组四　应用提升
8．(2010·南京质检)图a、b、c分别是三种生物细胞的结构模式图。下列叙述正确的是(　　)
A．以上三种细胞内遗传物质的载体是染色体
B．a细胞有细胞壁，而b、c细胞没有该结构
C．三种细胞中共同具有的细胞器只有核糖体
D．a、b细胞内具膜结构的细胞器构成了生物膜系统
答案　C
解析　根据图示可知，a、b、c分别表示植物细胞、动物细胞和细菌细胞。细菌属于原核生物，没有成形的细胞核，拟核中的DNA和蛋白质不结合，没有染色体；细菌的细胞也含有细胞壁；细菌只有一种细胞器——核糖体；生物膜系统是指细胞膜、核膜以及细胞器膜在结构上和功能上紧密联系组成的统一整体。
9．下列关于人体生命活动与细胞关系的叙述，错误的是(　　)
A．细胞的分裂和分化是人体发育的基础
B．只有通过精子和卵细胞，子代方能获得亲本的遗传物质
C．细胞分化使人体细胞形态多样，但遗传物质一般不发生变化
D．人体是由细胞构成的，所以细胞的分裂必然导致人体的生长
答案　D
解析　精子和卵细胞分别是由父母的性原细胞经特殊的分裂方式形成的，其中必然携带着父母双方的遗传物质，所以精子和卵细胞充当了子女和父母之间遗传物质的“桥梁”。人体是由细胞构成的，细胞的分裂使有机体的细胞数目增多，而细胞的生长一定导致机体生长。
10．下图是几种生物的基本结构单位，请据图回答：
(1)最有可能属于病毒的是[　]，它在结构上不同于其他三种图示的显著特点是____________；病毒的生活及繁殖必须在__________内才能进行。
(2)图中属于原核细胞的是[　]，它在结构上不同于真核细胞的显著特点是________________________，与真核细胞的统一性则表现在
__________________________________________________。
(3)图中能进行光合作用的是[　]__________，能完成此生理过程的物质基础是因为其内含有___________，因而它是一类______生活的生物。
(4)[　]展示了哺乳动物的平滑肌细胞，其遗传物质在存在方式上不同于其他三种图示的特点为__________________。
答案　(1)C　无细胞结构　寄主(活)细胞　(2)A、B　没有由核膜包围的细胞核　都具有相似的细胞膜与细胞质，具有与细胞代谢和遗传关系十分密切的DNA　(3)B　蓝藻细胞　藻蓝素和叶绿素　自养　(4)D　遗传物质主要存在于染色体上
解析　病毒是一类非细胞结构的生物，只有在宿主细胞内才能进行增殖；真核细胞与原核细胞显著的差异在于有核膜包被的细胞核；只要有色素和相关的酶，不论原核细胞还是真核细胞，都能进行光合作用；真核细胞的遗传物质主要存在于细胞核的染色体上。
11．(2010·盐城模拟)下图是显微镜的结构示意图，请据图回答：
(1)如果[8]上安置的两个物镜标有40×和10×，目镜[6]
标有10×，那么根据图中物镜的安放状态，所观察到物像的______(填“长度”“面积”或“体积”)是物体的______倍。
(2)某同学依次进行了下列操作：①制作装片；②用左眼注视目镜视野；③转动[4]调至看到物像；④转动[5]调至物像清晰。你认为该操作程序是否正确？如有不完整请作补充说明。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
(3)该同学观察时，[6]上标有15×字样，[9]的两个镜头上分别标有40×和10×字样，他用40×观察后转换10×，此时视野内的细胞数量比原来多还是少？____。
(4)这时，他发现了一个理想的物像，位于视野右下方。为了便于高倍(40×)观察，他应向________移动载玻片，再转换高倍镜。
(5)大部分动植物体是不透明的，不能直接在显微镜下观察，一般要经过特殊处理，如将标本做成很薄的切片。但酵母菌、水绵、洋葱表皮等材料却可以直接做成装片放在显微镜下观察，这主要是因为它们(　　)
A．是单个或单层细胞 B．都带有特殊的颜色
C．是无色透明的 D．是活的细胞
转动[5]下降镜筒→转动[5]下降镜筒→②→转动[5]调至看到物像→转动[4]调至物像清晰　(3)多　(4)右下方　(5)A
知识延伸　显微结构和亚显微结构图像的判断：在图像中，若表示出核糖体等细胞器的结构，则为电子显微镜下的亚显微结构图；若未表示出核糖体等细胞器的结构，则为光学显微镜下的显微结构图。学案4　遗传信息的携带者——核酸
细胞中的糖类和脂质
[考纲要求]1.核酸的结构和功能(Ⅱ)。2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)。3.观察DNA、RNA在细胞中的分布。
一、核酸的分布、结构和功能
1．核酸在细胞中的分布
(1)分布
(2)检测
2．核酸的结构和功能
(1)结构
①基本单位是核苷酸，由一分子含氮碱基、一分子五碳糖和一分子磷酸组成。
②根据五碳糖的不同，将核酸分为DNA和RNA两种。
③DNA和RNA在化学组成上的区别是DNA含有脱氧核糖和胸腺嘧啶，而RNA则含有核糖和尿嘧啶。
(2)功能：细胞内携带遗传信息的物质，在生物的遗传、变异和蛋白质合成中具有重要作用。
想一想　已知某核酸的碱基组成，能确定它的种类吗？
答案　能。含T不含U一定是DNA，含U不含T一定是RNA。
二、细胞中的糖类
1．元素组成：由C、H、O三种元素组成。
2．分类
(1)单糖：不能水解，可直接被细胞吸收，如葡萄糖、果糖、核糖等。
(2)二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖、麦芽糖和乳糖。
(3)多糖：多个葡萄糖脱水缩合而成，水解成单糖后才可被吸收。常见的种类有淀粉、纤维素、糖原。
3．生理功能
(1)细胞中的主要能源物质，如葡萄糖是“生命的燃料”。
(2)组成生物体的重要成分，如纤维素是构成细胞壁的成分。
(3)细胞中的储能物质，如淀粉是植物细胞中主要的储能物质，糖原是人和动物细胞中主要的储能物质。
你知道吗　所有糖类都甜吗？所有糖类都可作为人体生命活动的能源物质吗？请举例说明。
答案　淀粉、纤维素不甜；核糖、脱氧核糖是构成核酸的物质，不是能源物质。
三、细胞中的脂质
1．元素组成
(1)主要是C、H、O，有的还含有P和N。
(2)与糖类相比，脂质分子中氧的含量低，而氢的含量高。
2．化学性质：脂质分子结构差异很大，通常不溶于水，而溶于有机溶剂。
3．分类及功能
(1)脂肪：是细胞内良好的储能物质，还有保温、缓冲和减压作用。
(2)磷脂：是构成细胞膜等膜结构的重要成分。
(3)固醇：①胆固醇是构成细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输。②性激素能促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。③维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
你知道了吗　相同质量的糖类和脂肪进行氧化分解，哪种物质消耗的氧气多，产生的水多？
答案　脂肪，因脂肪中含氧量低，而氢含量高，氧化分解时需从外界吸收大量氧气，产生较多水。
四、生物大分子以碳链为骨架
1．单体：多糖、蛋白质、核酸等生物大分子的基本单位称为单体。
2．多聚体：每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
探究点一　核酸的结构和功能
观察DNA和RNA在化学组成上的关系，探讨、思考以下几个问题：
1．DNA与RNA共有的碱基有哪几种？哪一种是RNA所特有的？
答案　A、G、C；U。
2．参与组成DNA与RNA的五碳糖相同吗？如果用A、T、U三种碱基参与构成核苷酸，能构成几种核苷酸？请写出一个核苷酸分子结构模式图。
答案　不相同；4种(A、T参与构成DNA的2种核苷酸，A、U参与构成RNA的2种核苷酸)；
核苷酸模式图如下：
3．核酸是细胞中携遗传信息的物质，它包括DNA与RNA两大类，那么构成核酸的碱基有几种？基本结构单位核苷酸有几种？
答案　5种；8种。
思维拓展
DNA、RNA、蛋白质的水解产物和代谢产物
基本单位 初步水解 彻底水解 代谢产物
DNA 脱氧核苷酸 脱氧核苷酸(4种) 磷酸、脱氧核糖、碱基 CO2、H2O、含N废物
RNA 核糖核苷酸 核糖核苷酸(4种) 磷酸、核糖、碱基 CO2、H2O、含N废物
蛋白质 氨基酸 多肽 氨基酸 CO2、H2O、尿素
2.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。
3．两大有机高分子化合物的生理功能不同：核酸是生物的遗传物质，是生物生命活动的最终控制者；蛋白质具有多种生理功能，是生命活动的执行者(体现者)，即
核酸多样性蛋白质多样性生物多样性
探究示例1 下列叙述中不正确的是(　　)
A．DNA分子结构的多样性取决于4种核苷酸的多样性
B．生物界丰富多彩，起决定作用的是DNA的多样性
C．体现生物界多样性的是蛋白质的多样性
D．没有RNA的多样性，就没有蛋白质的多样性
思路导析　①DNA中的核苷酸只有四种，核苷酸排列顺序是多种多样的。
②DNA的多样性决定了RNA的多样性，RNA的多样性决定了蛋白质的多样性，体现了生物界的多样性。
答案　A
解析　构成DNA的核苷酸只有4种，核苷酸的排列次序的多样性决定了DNA的多样性，DNA的多样性通过RNA决定了蛋白质的多样性，进而体现了生物界的多样性。
变式训练1 (2011·无锡模拟)如图表示生物体内某些有机物的组成关系及功能关系，其中D是RNA，C、E都是高分子化合物，C是主要的遗传物质，A、B是组成它们的基本单位。请据图分析回答：
(1)真核生物体内的A物质有______种，B物质在生物体内约有______种。
(2)合成C、D的A物质的不同点表现在____________和____________上，C物质和D物质在空间结构上的不同点表现在
________________________________________________________________________，
C物质与D物质的关系一般是______________。
(3)C存在的主要场所是________。
答案　(1)8　20　(2)五碳糖(脱氧核糖、核糖)　碱基(胸腺嘧啶、尿嘧啶)　C为独特的双螺旋结构，D一般为单链结构　C控制D的合成　(3)细胞核
解析　由题干知C是主要的遗传物质，与D(RNA)都是由A组成，可以判断C为DNA，A是核苷酸。E是在DNA控制下由B合成的高分子化合物，所以B是氨基酸，E是蛋白质。真核生物体内既有DNA又有RNA，所以核苷酸A有8种，生物体内氨基酸约有20种。构成DNA的物质中五碳糖为脱氧核糖、特有碱基为胸腺嘧啶(T)，构成RNA的物质中五碳糖为核糖、特有碱基为尿嘧啶(U)，所以DNA与RNA的不同表现在五碳糖和碱基。DNA为双螺旋结构，主要存在于细胞核中；RNA一般为单链结构，主要存在于细胞质中。
探究点二　细胞中的糖类和脂质
1．请将核糖、脱氧核糖、葡萄糖、麦芽糖、蔗糖、乳糖、淀粉、纤维素、糖原填入下图中。
请描述玉米、小麦等禾本科植物的种子形成及种子萌发时的糖类变化。
答案 种子形成时：单糖→二糖→多糖（淀粉）。
种子萌发时：多糖（淀粉）→二糖→单糖。
3．请辨析脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇的关系。
答案　脂肪只是脂质的一种，磷脂也是脂质的一种。此外，脂质还包括固醇。固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。
思维拓展
1．单糖中的葡萄糖、果糖及二糖中的麦芽糖是还原糖，可用斐林试剂鉴定，多糖不具有还原性。
2．多糖中的纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，而原核细胞的细胞壁不含纤维素，是由肽聚糖构成的。因此能否被纤维素酶除去细胞壁，是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
3．糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量，但脂肪中氧元素含量低，碳和氢元素比例较高，而糖类则相反，脂肪是细胞中良好的储能物质。同质量的脂肪比淀粉在氧化时耗氧多，因此播种含脂肪较多的油料作物的种子时应比播种含淀粉多的谷类作物的种子时要浅一些。
探究示例2 (2010·淮安质检)下列有关糖类和脂质的叙述，不正确的是(　　)
A．脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质，所有细胞都含有磷脂
B．植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素，动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖原
C．固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能
D．葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的糖类
思路导引　解答此题要从糖类、脂质的基础知识入手，准确把握其分类及功能。
答案　B
解析　动物细胞中的乳糖是二糖。
题后归纳　(1)糖类的种类和作用
糖类分子都是由C、H、O三种元素组成，其中多数糖类分子中氢原子和氧原子之比是2∶1。主要种类如表所示：
种类 分子式 分布 生理功能
单糖 五碳糖 核糖 C5H10O5 动植物细胞 构成核酸的重要物质
脱氧核糖 C5H10O4
六碳糖 萄葡糖 C6H12O6
光合作用产物，细胞的重要能源物质
二糖 蔗糖 C12H22O11 植物细胞 水解成果糖和葡萄糖而供能物质
麦芽糖 水解成两分子葡萄糖而供能
动物细胞 水解成半乳糖和葡萄糖而供能
乳糖
多糖 淀粉 (C6H10O5)n 植物细胞 植物细胞壁的基本组成成分
植物细胞中重要的储能物质
纤维素 动物细胞 动物细胞中重要的储能物质
糖原
主要作用 生物体进行生命活动的主要能源物质
(2)脂质的种类和作用
脂质分子主要由C、H、O三种元素组成，有些脂质还含有N和P，主要种类和作用如下表所示：
种类 分布 生理功能
脂肪 大量存在于某些植物的种子、果实及动物体的脂肪组织中 主要的储能物质；对于高等动物和人还具有保温，减少器官之间的摩擦，缓冲外界压力，保护内脏器官等作用
磷脂 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆等的种子中含量较多 构成细胞膜及各种细胞器膜的重要成分
固醇 如：胆固醇 在许多动物性食物中含量丰富 构成细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输
变式训练2 根据下列生物学事实回答问题：
材料1：熊在入冬之前要吃大量的食物，在体内转化为脂肪储存起来，冬眠时，进行分解利用，维持生命活动。
材料2：生活在南极寒冷环境中的企鹅，体内脂肪可厚达4 cm。
材料3：幼儿常晒太阳，可以使皮肤表皮细胞的胆固醇转化为维生素D，预防佝偻病。
(1)材料1说明脂肪是________________。分布在动物内脏器官周围的脂肪还具有______和______的作用。
(2)材料2说明脂肪具有______的作用。
(3)材料3说明维生素D具有____________________。该物质属于__________类物质，除此之外还包括______和______。
思路导引　解答此题的关键：①分析材料情景，探究材料目的。②准确把握脂质的分类及功能。
答案　(1)良好的储能物质　缓冲　减压　(2)保温　(3)促进人体肠道对钙的吸收作用　固醇　胆固醇　性激素
解析　脂质常见的种类有脂肪、磷脂、固醇。脂肪的作用有：①储能物质，②保温作用，③缓冲和减压作用。磷脂是构成生物膜的重要成分。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D等，其中维生素D的作用是能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收。人体缺钙会引起佝偻病。
实验探究　观察DNA和RNA在细胞中的分布
思维拓展
1．由于绿色植物叶肉细胞含叶绿体，为避免色素的干扰，该实验不宜选用绿色植物的叶肉细胞。
2．DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。
3．在配制时首先将吡罗红甲基绿混合粉剂溶解，最后得到的染色剂中既有甲基绿，又有吡罗红。
4．酒精灯烘干临时装片的目的是迅速杀死并固定细胞，否则口腔上皮细胞在死亡时，溶酶体中的水解酶会破坏细胞内的结构，包括DNA、RNA等。
探究示例3 下列有关实验过程中对注意事项的解释，不正确的是(　　)
A．用0.9%的NaCl溶液，防止人口腔上皮细胞形态改变
B．用8%的盐酸，改变细胞膜通透性，使染色体中DNA和蛋白质分离，便于染色
C．用缓水冲洗，防止将载玻片上的细胞冲掉
D．用吡罗红甲基绿染色剂染色后，吸去多余的染色剂，防止浪费
思路导引　(1)明确实验中试剂的作用。(2)明确每一步操作的目的。
答案　D
解析　实验中用吡罗红甲基绿染色剂染色后，吸去多余的染色剂，是为了防止多余的染色剂对染色结果的影响。
拓展提升　(1)该实验中选用实验材料时，不能用哺乳动物的红细胞作为实验材料，因为红细胞没有细胞核，无法观察DNA和RNA的分布。
(2)实验中，0.9%的NaCl溶液的作用是保持口腔上皮细胞正常的形态。
(3)8%的盐酸的作用：一是改变细胞膜的通透性，二是使染色体中的DNA和蛋白质分开。
(4)蒸馏水的作用：配制染色剂、冲洗涂片。
题组一　核酸的结构和功能及分布
1．(2011·盐城测试)由1分子磷酸、1分子碱基和1分子化合物a构成了化合物b，如图所示，则叙述正确的是(　　)
A．若m 为腺嘌呤，则b肯定为腺嘌呤脱氧核苷酸
B．若a为核糖，b则为DNA的基本组成单位
C．若m为尿嘧啶，则DNA中肯定不含b这种化合物
D．在人和SARS病毒体内，化合物b都含有8种
答案　C
解析　依据脱氧核苷酸和核糖核苷酸在组成上的差异可确定化合物b的种类。
2．(2011·宿迁月考)鱼体内的核酸水解后，对水解物的判断错误的是(　　)
A．1种五碳糖 B．4种脱氧核苷酸
C．5种含氮碱基 D．8种核苷酸
答案　A
解析　
知识归纳　DNA和RNA的比较
比较项目 核酸
DNA RNA
基本单位 核苷酸
脱氧核苷酸 核糖核苷酸
分布 细胞核(主要)、线粒体、叶绿体 细胞质(主要)
空间结构 由两条脱氧核苷酸长链构成，呈规则双螺旋结构 由一条核糖核苷酸长链构成　
化学成分 碱基 A(腺嘌呤)、C(胞嘧啶)、G(鸟嘌呤)
T(胸腺嘧啶) U(尿嘧啶)
五碳糖 脱氧核糖 核糖
磷酸 磷酸
3. (2011·阳江质检)对细胞中某些物质的组成进行分析，可以作为鉴别真核生物的不同个体是否为同一物种的辅助手段，一般不采用的物质是（ ）
A.蛋白质 B.DNA
C.RNA D.核苷酸
答案 D
解析 蛋白质是生物性状的体现者和生命活动的承担者，其结构差异越大，性状表现差异也越大，亲缘关系也越远，反之，亲缘关系则越近。而核酸（DNA和RNA）中所具有的核苷酸的序列以及由核酸控制合成的蛋白质分子的氨基酸排列顺序在不同的生物是不同的，即DNA、信使RNA、蛋白质具有物种的特异性。而核苷酸在所有真核生物中种类是相同的，即都有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸（如高等生物人与小麦），因此，核苷酸不能作为鉴别是否是同一物种的辅助手段。
题组二　细胞中的糖类和脂质
4．存在于RNA中而不存在于DNA，存在于叶绿体中而不存在于线粒体中，存在于动物细胞质中而不存在于植物细胞质中的糖类物质分别是(　　)
A．核糖、葡萄糖、糖原 B．脱氧核糖、核糖、纤维素
C．核糖、脱氧核糖、麦芽糖 D．脱氧核糖、葡萄糖、淀粉
答案　A
解析　RNA中含有的糖是核糖，DNA中含脱氧核糖；叶绿体光合作用合成葡萄糖，线粒体氧化分解的底物是丙酮酸(来自基质)；动物细胞质中的多糖是糖原，而植物细胞质中的多糖为淀粉。
归纳提升　糖类、脂类分类图示
5．三类营养物质氧化时释放能量与耗氧量如下表：
营养物质 体外燃烧释放能量(kJ/g) 体内氧化释放能量(kJ/g) 耗氧量(dL/g)
糖 17 17 0.83
蛋白质 23.5 18 0.95
脂肪 39.8 39.8 2.03
据上表内容不能作出的判断是(　　)
A．糖是生命活动的主要能源物质
B．耗氧量的多少可能与它们含有元素比例不同有关
C．体内外蛋白质分解释放能量的差异可能是因为分解产物不完全相同
D．同质量时，脂肪贮存能量最多
答案　A
解析　表中数据只是反映了体内或体外氧化放能情况及耗氧量，无法说明哪种物质是主要能源物质，而B、C、D三项的解释与表中信息相对应，属可作出的判断。
6．(经典易错题)“核糖”不可能是下列哪一种结构或物质的组成成分(　　)
A．HIV B．T2噬菌体 C．核糖体 D．ATP
答案　B
解析　HIV是人类免疫缺陷病毒，其遗传物质是RNA，由核糖、碱基和磷酸组成；T2噬菌体由DNA和蛋白质组成，DNA内无核糖；核糖体由rRNA和蛋白质组成，其中rRNA内有核糖；ATP是三磷酸腺苷，其中腺苷由核糖和腺嘌呤组成。
题组三　应用提升
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答 案
7.下列关于细胞内化合物的叙述，正确的是(　　)
A．ATP脱去2个磷酸基团后是RNA的基本组成单位之一
B．糖原代谢的最终产物是葡萄糖
C．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
D．脂肪和生长激素是生物体内的能源物质
答案　A
解析　ATP脱去2个磷酸基团后变为一个核糖分子上同时连接一个腺嘌呤和一个磷酸基团的结构，即组成RNA的基本单位之一——腺嘌呤核糖核苷酸。糖原水解的最终产物为葡萄糖，而其代谢的最终产物是CO2和H2O。蔗糖水解产物为葡萄糖和果糖，乳糖水解产物为半乳糖和葡萄糖。生长激素是调节机体代谢的物质。
8．关于下列四图的叙述中，正确的是(　　)
A．甲图中共有5种核苷酸
B．乙图所示的化合物中不含糖类物质
C．组成丙物质的单糖是脱氧核糖或核糖
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
答案　C
解析　甲中有4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，共8种核苷酸；乙表示ATP，含有核糖；丁C12H22O11表示二糖，如乳糖、蔗糖等，但蔗糖分布于植物细胞中；丙可能是脱氧核苷酸，也可能是核糖核苷酸。
9．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
答案　C
10．(2011·盐城测试)如图所示的图解表示构成细胞的元素、化合物，a、b、c、d代表不同的小分子物质，A、B、C代表不同的大分子物质，请分析回答下列问题：
(1)物质a是______，在动物细胞内，与物质A作用最相近的物质是______。若物质A在动物、植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，不仅含能量多而且体积较小，则A是______。
(2)物质b是______，其分子结构的特点是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
若某种B分子由n个b分子(平均相对分子质量为m)组成的2条链构成，则该B分子的相对分子质量大约为______________。
(3)物质c在人体细胞中共有____种，分子中__________的不同决定了c的种类不同。
(4)物质d是__________，d和________、________都属于固醇类物质。
答案　(1)葡萄糖　糖原　脂肪　(2)氨基酸　至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上　mn－18(n－2)　(3)4　含氮碱基　(4)雄性激素　胆固醇　维生素D
12．已准备了一些洋葱和大小烧杯、载玻片、盖玻片、滴管、温度计、蒸馏水等实验材料及用具，证明洋葱细胞的DNA主要分布于细胞核中，RNA主要分布于细胞质中。
(1)还需准备哪些实验材料及用具才能完成此实验？
________________________________________________________________________。
(2)你准备的实验材料和用具在本实验中有什么作用？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出主要的实验步骤。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)质量分数为8%的盐酸、吡罗红甲基绿染色剂、显微镜
(2)盐酸能改变细胞膜的通透性，使染色体中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合；甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，混合使用给细胞染色，可显示DNA和RNA在细胞中的分布；实验需用显微镜观察制作的切片
水解(放入盛有8%盐酸的小烧杯中，30℃水浴5分钟)→水解(放入盛有8%盐酸的小烧杯中，30℃水浴5分钟)→冲洗装片(蒸馏水缓冲10秒)→染色(将吡罗红甲基绿染色剂滴2滴在载玻片上，染色5分钟)→观察(先低倍镜，后高倍镜)
解析　本题是教材实验在新情境下的迁移应用，实验的材料由洋葱细胞代替口腔上皮细胞。本实验的核心是用吡罗红甲基绿染色剂对细胞进行染色和显微镜观察。但要注意染色前首先要用盐酸水解。
知识整合　注意归纳总结每个显微观察类实验的设计思想、设计思路，做到触类旁通、能力迁移；在此类实验中综合运用显微观察技术、染色技术、玻片标本制作技术等。具体列表如下：
实验名称 观察方式 观察对象 显微镜 玻片标本 染色剂 生物材料
观察叶绿体 原色观察 叶绿体 高倍 临时装片 无 菠菜叶或黑藻嫩叶
观察植物细胞质壁分离 紫色大液泡 低倍 临时装片 无 紫色的洋葱表皮细胞
观察细胞中DNA、RNA 染色观察 DNA、RNA的分布 高倍 临时装片 吡罗红、甲基绿染色剂 人口腔上皮细胞
观察线粒体 线粒体 高倍 临时装片 健那绿染液 人口腔上皮细胞
观察细胞有丝分裂 染色体 高倍 临时装片（压片） 龙胆紫溶液或醋酸洋红液 洋葱根尖分生区细胞学案3　生命活动的主要承担者——蛋白质
考纲要求 蛋白质的结构和功能(Ⅱ)。
一、基本组成单位——氨基酸
1．种类：在生物体内约有20种。其种类是由R基决定的。
2．分类：①必需氨基酸：人体细胞不能合成，必须从外界直接获取，8种(婴儿9种)。②非必需氨基酸：人体细胞能够合成的，12种。
3．结构通式
4．氨基酸的结构特点：每个氨基酸分子至少有一个氨基和一个羧基，且都有一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
趣味思考　如果狼的体内有m种氨基酸，兔的体内有n种氨基酸，那么狼吃掉兔后，体内氨基酸种类最多有多少种？(m、n、m＋n、20)
答案　20
二、多肽
1．氨基酸形成多肽的方式为：脱水缩合。
2．场所：核糖体。
3．形成二肽的过程
4．肽键的结构表示为：—NH—CO—。
你想到了吗　如果有甲、乙、丙三种氨基酸，则它们能形成的二肽种类最多有几种？(3种、6种、9种)
答案　9
三、蛋白质结构和功能
1．结构层次：氨基酸排列顺序、多肽链折叠和盘绕、蛋白质分子天然折叠、蛋白质分子中各亚基的空间排布及亚基接触部位的布局和相互作用。
2．蛋白质结构的多样性
蛋白质分子结构多样性可以从以下四个层次加以理解
(1)氨基酸的种类不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□—
—○—○—○—○—○—○—
(2)氨基酸的数目不同，构成的肽链不同。
—□—□—□—□—□—□—
—□—□—□—□—
(3)氨基酸的排列次序不同，构成的肽链不同。
—□—○—○—□—○—　—○—□—○—□—○—
(4)空间结构不同，构成的蛋白质不同。
3．蛋白质功能的多样性
(1)构成细胞和生物体结构的重要物质，称为结构蛋白，如羽毛、蛛丝等。
(2)对细胞内的化学反应有催化作用，如酶。
(3)具有运输载体功能，如血红蛋白。
(4)起信息传递作用，能够调节机体的生命活动，如胰岛素。
(5)具有免疫作用，如抗体。
4．蛋白质在生命活动中的意义：一切生命活动都离不开蛋白质，蛋白质是生命活动的主要承担者。
5．蛋白质鉴定：蛋白质与双缩脲试剂呈现紫色。
你知道吗　人体肌肉、毛发的成分主要是蛋白质吗？
答案　是
探究点一　组成蛋白质的氨基酸
分析下列几种化合物，回答有关问题：
(1)这些化合物是否皆为组成蛋白质的氨基酸？为什么？
答案　不是，⑤结构中氨基与羧基没有连在同一个碳原子上。
(2)不同氨基酸分子的区别在哪儿？
答案　R基。
(3)天冬氨酸的R基为—C2H4ON，请确定一个天冬氨酸分子中含有的C、H、O、N的原子数并说明理由。
答案　天冬氨酸的R基为—C2H4ON，加上氨基酸共有结构H2N—CH—COOH中的C、H、O、N的原子数，所以一个天冬氨酸分子中含有的C＝2＋2＝4、H＝4＋2＋1＋1＝8、O＝1＋2＝3、N＝1＋1＝2。
思维拓展
1．八种必需氨基酸的巧记方法：来(赖氨酸)家(甲硫氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
2．食品的营养价值的高低主要看其必需氨基酸的含量及种类。
3．氨基酸的“必需”和“非必需”是根据动物机体内能否合成来区分的，它们都是动物体内蛋白质合成“必需”的。
探究示例1 如图是四种构成蛋白质的氨基酸的结构式，下列叙述错误的是(　　)
A．构成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、N
B．上述四种氨基酸的R基依次是—H、—CH3、—CH2OH、—CH2—COOH
C．R基中可以有氨基或羧基
D．只要含有氨基和羧基的化合物就是构成蛋白质的氨基酸
思路导引　正确解答该题可围绕以下问题展开思考：①氨基酸有哪些共有元素？是怎样确定的？②如何确定四种氨基酸的R基？③如何理解氨基酸结构特点中的“至少”？
答案　D
解析　氨基酸结构中至少有一个氨基与一个羧基连接在同一个碳原子上，而D选项只说明化合物含有氨基和羧基，但它们不一定连接在同一个碳原子上。
探究点二　蛋白质结构和功能多样性
1．观察蛋白质形成示意图，回答下列有关问题：
(1)食物中的蛋白质经过哪些过程才能转变为人体的蛋白质？人体的蛋白质和食物中的蛋白质一样吗？如果不同，两种蛋白质不同的直接原因和根本原因各是什么？
答案　食物中的蛋白质必需经过蛋白质消化、氨基酸吸收、氨基酸的脱水缩合过程才能转变为人体的蛋白质。人体的蛋白质和食物中的蛋白质不一样。两种蛋白质不同的直接原因是氨基酸种类不同、氨基酸数量不同、氨基酸排列顺序不同、多肽链的空间结构不同。根本原因是控制合成人体蛋白质和食物中蛋白质的遗传信息不同。
(2)假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由n个氨基酸分别形成1条和m条肽链时，肽键数、脱水数、氨基数、羧基数、肽链的相对分子质量至少各是多少？
答案　n个氨基酸形成1条肽链时，肽键数n－1、脱水数n－1、氨基数1、羧基数1、肽链的相对分子质量na－18(n－1)；n个氨基酸形成m条肽链时，肽键数n－m、脱水数n－m、氨基数m、羧基数m、肽链的相对分子质量na－18(n－m)。
(3)若脱水缩合形成环状肽，怎样计算脱水数、肽键数、游离的氨基数、羧基数？
答案　脱水数n、肽键数n、游离的氨基数0、游离羧基数0。
思维拓展　
1．当n种氨基酸缩合成m肽时，排列方式的计算
(1)若允许重复，则排列方式为nm种。
(2)若不允许重复，①若n＝m，则排列方式为n！种，
②若n＞m，则排列方式为A种。
2．氨基酸、多肽、肽键、肽链和蛋白质的关系可归纳如下
(1)关于组成蛋白质的肽链、氨基酸、肽键、脱去水分子的数目对应关系表如下：
氨基酸数 肽键数 脱去水分子数 游离的氨基 游离的羧基
一条肽链 n n－1 n－1 至少1个 至少1个
m条肽链 n n－m n－m 至少m个 至少m个
(2)相关计算公式
①脱水数＝肽键数＝氨基酸数－肽链数
②氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基的总数－肽键数
③羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基的总数－肽键数
④蛋白质相对分子质量＝各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数－18×脱水数
⑤N原子数＝肽键数＋肽链数＋R基上的N原子数＝各氨基酸中N的总数
⑥O原子数＝肽键数＋2×肽链数＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O的总数－脱水数
⑦H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱水数
探究示例2 下面是某蛋白质的肽链结构示意图(图1，其中数字为氨基酸序号)及部分肽键放大图(图2)，请据图判断下列叙述中不正确的是(　　)
A．该蛋白质中含有两条肽链，49个肽键
B．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图2可推知该蛋白质至少含有4个游离的羧基
D．该蛋白质分子量比参与缩合的氨基酸总量减少888
思路导引　解答本题时，首先结合图1、图2写出肽链数、R基等，然后根据他们之间的相互关系进行相应选择。
答案　B
解析　由图1知，该蛋白质由51个氨基酸形成，肽链有2条，应为49个肽键。图2中①是氨基，②④⑥⑧是R基，B错误。每条肽链至少含有1个游离的羧基，再加上图2中的⑥⑧上的羧基，故该蛋白质至少含有4个游离的羧基。由图1知，氨基酸脱水缩合形成该蛋白质共失去51－2＝49个水分子，形成3个—S—S—链失去3×2＝6个氢原子，故相对分子质量减少49×18＋6＝888。
变式训练 如图表示一个由153个氨基酸残基构成的蛋白质分子。下列叙述正确的是(　　)
A．该分子中含有152个肽键
B．参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基
C．该分子中有1个氨基酸残基含硫
D．该分子彻底水解将产生153种氨基酸
答案　B
解析　153个氨基酸脱水缩合形成一条肽链，加上支链形成的肽键，共有肽键153－1＋1＝153个，A错。支链形成一个肽键，表明参与构成该分子的氨基酸中至少有1个氨基酸的R基有氨基和1个氨基酸的R基有羧基，B对。该分子中有1个二硫链，表明该分子中有2个氨基酸残基含硫，C错。构成蛋白质的氨基酸最多有20种，D错。
题组一　氨基酸结构辨析
1．下面是三种组成蛋白质的氨基酸的结构式，据图分析下列叙述正确的是(多选)(　　)
A．以上这三种氨基酸的R基依次分别是—H、—CH3、—CH2OH
B．将这三种氨基酸(足量)置于适宜条件下，经脱水缩合可形成的三肽化合物最多有27种
C．甲是最简单的氨基酸
D．从上式可看出，只要含有一个氨基和一个羧基的化合物就是组成蛋白质的氨基酸
答案　ABC
解析　每种氨基酸分子至少都含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。
2．(2011·烟台学段测试)2008年8月底，在市场上出售的某些品牌的婴幼儿奶粉及液态奶中被检测出三聚氰胺，这是一些不法商家为了提高奶粉及液态奶中的含氮量而添加的，一般说来，每100克蛋白质平均含氮为16克，这些氮主要存在于蛋白质的(　　)
A．—CO—NH— B．游离的氨基
C．游离的羧基 D．R基
答案　A
解析　每个肽键都含有一个N原子，故蛋白质的N主要分布在肽键中。另外，每条肽链至少含有一个游离的氨基，少数氨基酸的R基上也含有N原子。
拓展提升　基因表达时，从信使RNA起始密码子开始，两个起始密码子分别对应甲硫氨酸和缬氨酸，即蛋白质中的第一个氨基酸是这两种中的一个，所以可以推测绝大多数蛋白质含“S”元素，但并非所有的蛋白质都含“S”。所以基本元素为C、H、O、N，特征元素为“S”，且S一定存在于R基上。
题组二　蛋白质的相关计算
3．(2010·安庆模拟)某蛋白质由3条多肽链、N个氨基酸组成，下列关于该蛋白质说法正确的是(　　)
A．形成该蛋白质时产生了N个水分子
B．该蛋白质中至少含有N个肽键
C．该蛋白质中至少含有3个游离的羧基
D．合成该蛋白质至少需要20种氨基酸
答案　C
解析　形成该蛋白质时，产生水分子数为N－3，含有N－3个肽键。至少含有的游离的羧基数＝肽链条数＝3。
4．(2011·连云港月考)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A．甲硫氨酸的R基是—CH2—CH2—S—CH3，则它的分子式是C5H11O2NS
B．酪氨酸几乎不溶于水，而精氨酸易溶于水，这种差异是由R基的不同引起的
C．n个氨基酸共有m个氨基，则这些氨基酸缩合成的一个多肽中的氨基数必为m－n
D．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽一定是一种二肽
答案　C
解析　A正确，根据氨基酸的结构通式，画出甲硫氨酸的结构式，不难得出答案；B正确，R基不同决定了不同氨基酸的结构和功能特性的不同；C错误，多肽中的氨基数＝R基中的氨基数＋肽链数；D正确，含有2个N原子的肽链，只能是二肽。
5．分析多肽E和多肽F得到以下结果(单位：个)
元素或基团 C H O N 氨基 羧基
多肽E 201 348 62 53 3 2
多肽F 182 294 55 54 6 1
形成这两种多肽的氨基酸的数目最可能是(　　)
选项 A B C D
多肽E 199 340 58 51
多肽F 181 281 53 49
答案　D
6．(2011·泰州质检)某蛋白质由n条肽链组成，氨基酸的平均分子量为a，控制该蛋白质合成的基因含b个碱基对，则该蛋白质的分子量约为(　　)
A.ab－6b＋18n B.ab－6b
C．(b－a)×18 D.ab－(b－n)×18
答案　D
解析　基因控制蛋白质的合成过程中，基因中碱基的数量与氨基酸的数量关系为6∶1，即2b个碱基、b个氨基酸，组成蛋白质的氨基酸有b个，由n条多肽链组成，那么，此蛋白质中有(b－n)个肽键及脱去的水分子数。此蛋白质的分子量为：b×a－(b－n)×18。
方法技巧　解答这种类型题目的常见方法技巧
(1)明确氨基酸总数和肽链的条数。
(2)计算肽键数。
(3)根据失去的水分子数＝肽键数，算出失去水分子的相对分子质量。
(4)相对分子质量的减少量必须考虑有没有除水以外的其他分子的减少。
题 号 1 2 3 4 5 6
答 案
题组三　应用提升
7．狼体内有a种蛋白质，20种氨基酸；兔体内有b种蛋白质，20种氨基酸。狼捕食兔后，狼体内的一个细胞中含有的蛋白质和氨基酸种类最可能是(　　)
A．a＋b,40 B．a,20 C．大于a,20n D．小于a,20
答案　D
解析　狼捕食兔后，经过消化吸收，蛋白质以氨基酸的形式进入狼体内，所以狼体内的蛋白质并不会增加。由于细胞分化，基因选择性地表达，每个细胞内含的蛋白质种类一定少于狼体内蛋白质种类的总数a。每个细胞中有多种蛋白质，需要多种氨基酸，由于狼体内共有20种氨基酸，因此，每个细胞中最多含有20种氨基酸。
8．(2011·扬州模拟)下列关于蛋白质和氨基酸的叙述，正确的是(　　)
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．在胚胎发育过程中，基因选择性表达，细胞会产生相应的蛋白质
答案　D
解析　生物酶的基本组成单位是氨基酸或核糖核苷酸；20种氨基酸中的必需氨基酸，生物体不能合成；蛋白质的种类还与氨基酸的排列顺序有关，所以A、B、C都不正确。
9．如图所示，①是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关；②是一种淋巴因子，可干扰破坏病毒DNA在宿主细胞中的复制；③由浆细胞合成分泌，且具有免疫作用；④由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法中正确的是(　　)
A．①②③④结构的多样性只与a有关
B．与①②③④四种物质合成、分泌有关的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体和线粒体
C．①②③④四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素
D．①与肾上腺素具有协同作用，②③均在特异性免疫中发挥作用，④的分泌体现了生物膜的流动性
答案　B
解析　①是胰岛素，②是干扰素，③是抗体，④是生长激素，故C错；①②③④都是蛋白质，其结构多样性与氨基酸的种类、数目、排列顺序及多肽形成的空间结构有关，故A错；肾上腺素升高血糖浓度，①胰岛素降低血糖浓度，故D错。
10．2007年7月25日，加拿大食品检疫局公布第10例疯牛病调查报告。报告认为，这起病例是由于使用受污染饲料所致。疯牛病病毒(朊病毒)是不同于细菌和病毒的生物形式，只含畸形蛋白质，没有(不利用)DNA或RNA进行复制，而是利用正常细胞中与其氨基酸排列顺序一致的蛋白质进行复制。下列方法中可以用来检测饲料中是否含有朊病毒的是(　　)
A．用双缩脲试剂检测牛饲料中的提取液
B．用DNA探针检测牛饲料的提取液
C．提取牛饲料中的蛋白质，然后进行氨基酸测序，看是否与朊病毒的氨基酸序列相同
D．以上方法均不可取
答案　D
解析　从题干中知：“只含畸形蛋白质，没有(不利用)DNA或RNA进行复制”可排除B；由“利用正常细胞中与其氨基酸排列顺序一致的蛋白质进行复制”可排除C；朊病毒和饲料中均含蛋白质，排除A。
11．(2011·南京模拟)已知某种动物激素是一种链状“十九肽”，其分子式可表示为CxHyOzNwS(z≥22，w≥20)，经测定，其彻底水解的产物只有以下五种氨基酸：
请回答下列问题：
(1)一个该“十九肽”分子彻底水解后可产生________个赖氨酸，________个天冬氨酸。
(2)写出由天冬氨酸和赖氨酸形成的二肽的化学式：____________________(由天冬氨酸提供羧基)。
(3)该激素从合成到发挥作用，需要______________等细胞器参与。
(4)控制该激素合成的基因上至少有____个嘧啶碱基。
答案　(1)w－19　(z－20)/2
(2)
(3)核糖体、内质网、高尔基体和线粒体　(4)57
解析　(1)分析组成此“十九肽”的氨基酸结构，发现只有赖氨酸含有两个氨基，其余的氨基酸都只含有一个氨基，因此分子式中所有的N原子个数减去氨基酸的个数就是赖氨酸的个数；五种氨基酸中只有天冬氨酸的R基中含有一个羧基，除R基外，多肽链中含有20个氧原子，R基中含有(z－20)个氧原子，天冬氨酸的一个R基中含2个氧原子，因此(z－20)/2即为天冬氨酸的个数。(2)写二肽的化学式时要注意R基中的—NH2和—COOH不参与肽键形成。(3)对于蛋白质来说，核糖体是合成场所，内质网是加工场所，高尔基体与加工分泌有关，线粒体提供能量。(4)转录翻译过程中，基因中碱基个数∶mRNA碱基个数∶氨基酸个数＝6∶3∶1，十九肽共十九个氨基酸，基因中至少有碱基114个，嘧啶个数是碱基数的一半，为57个。
12．(2010·济南一模)材料一　2008年9月11日，三鹿公司承认三鹿奶粉受三聚氰胺污染，并发布召回三鹿问题奶粉的声明。三聚氰胺，分子式为C3H6N6，是一种重要的氮杂环有机化工原料，低毒。动物长期摄入三聚氰胺会对生殖、泌尿系统造成损害，膀胱、肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。
材料二　食品工业中常常需要检测蛋白质的含量，但是直接测量蛋白质的含量在技术上比较复杂，成本较高，不适合大范围推广，所以业界常常使用一种叫做“凯氏定氮法”的方法，即通过测定食品中氮原子的含量来间接推算蛋白质的含量。
根据上述材料，回答下列问题：
(1)从化学组成上看，三聚氰胺与蛋白质含有的共同元素有____________，后者的基本组成单位的结构通式为
__________________________________。
(2)材料二中所述的检测办法有个弱点，即只要在食品、饲料中添加一些含____量高的化学物质，就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象，这正是一些不法商家在食品、饲料中添加三聚氰胺的目的。
(3)人和动物能把NH3的毒性解除掉(转化为其他物质)，而不能把三聚氰胺分解或转化为无毒的物质，是由于人和动物体内________________________。
(4)在实验室中可以通过________试剂来定性检测待测物中有无蛋白质存在。
(5)据报道，小动物食用了含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品后导致肾衰竭死亡。某课题小组为验证含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品的危害，做了如下实验：
第一步：选取生长状况相同的小鼠若干只，____________________________
第二步：甲组每天______________________________；乙组每天
____________________________。
第三步：
________________________________________________________________________。
第四步：每天检测小鼠的健康状况，统计各组小鼠死亡的数目。
请分析该实验的实验目的：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结果预测：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)C、H、N　
(2)N　(3)缺乏分解或转化三聚氰胺的酶　
(4)双缩脲
(5)第一步：平均分为两组，分别编号为甲、乙
第二步：饲喂不含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品　饲喂等量含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品
第三步：在适宜的条件下饲喂一段时间
实验目的：验证含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品可导致动物死亡
甲组小鼠健康成长，乙组小鼠的死亡率远远高于甲组小鼠
含被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品可导致动物死亡
解析　(1)三聚氰胺含有C、H、N三种元素，蛋白质中含有C、H、O、N等元素。(2)目前国际上测量食品、饲料中的蛋白质含量的办法叫“凯氏定氮法”。这套检测办法的问题在于，只要在食品或饲料中添加一些含氮量高的化学物质，就可在检测中造成蛋白质含量达标的假象。(3)动物和人体内缺乏分解或转化三聚氰胺的酶，不能将三聚氰胺分解或转化为无毒物质。(4)蛋白质与双缩脲试剂反应生成紫色，用于蛋白质的鉴定。学案2　细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物
[考纲要求]1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
一、组成细胞的元素及化合物
1．最基本元素：C。
2．主要元素：C、H、O、N、P、S。
3．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
4．微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
5．细胞鲜重含量最多的元素是O。
6．细胞干重含量最多的元素是C。
7．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H2O的含量最多，后者中蛋白质含量最多。
特点提醒　①大量元素和微量元素的划分依据是含量。
②记忆微量元素可利用口诀：铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)
想一想　为什么组成细胞的元素在无机自然界都能找到？而含量又大不相同？
答案　组成细胞的元素最终是生物体有选择地从无机环境中吸收的。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
鉴定物质 鉴定试剂 颜色变化
还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀
淀粉 碘液 蓝色
脂肪 苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液) 橘黄色(或红色)
蛋白质 双缩脲试剂 紫色
你知道吗　斐林试剂和双缩脲试剂都包含NaOH溶液和CuSO4溶液两种试剂，使用时有什么不同？
答案　斐林试剂使用时是甲液和乙液等量混合均匀后注入，斐林试剂现配现用，水浴加热2分钟；双缩脲试剂使用时是先加入A液1 mL，再加B液4滴。
三、细胞中的无机物
1．细胞中的水
(1)存在形式：自由水和结合水。
(2)含量变化：生物体的含水量与生物种类和生物的生长发育期有关。
(3)功能
②结合水：是细胞结构的重要组成成分。
(4)自由水与结合水的联系
自由水结合水
你查了吗　心肌呈固态是因为结合水含量高，血液呈液态是因为自由水含量高，对吗？为什么？
答案　不对。原因是二者自由水与结合水的比例不同。
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
(2)功能：①维持细胞和生物体的正常的生命活动，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状。
②它是细胞的重要组成成分。
探究点一　组成细胞的元素和化合物
　
化合物 质量分数/%
水 占85～90
无机盐 占1～1.5
蛋白质 占7～10
脂质 占1～2
糖类和核酸 占1～1.5
丙
(1)比较甲、乙两图，组成细胞的元素中含量最多的四种元素是C、H、O、N，C元素在乙图(甲图，乙图)中的含量表明它是构成细胞的最基本的元素。
(2)比较甲图、丙表，回答氧元素占细胞鲜重百分比最大的原因？
答案　水在细胞中质量分数最多，达85%～90%，而水的化学元素组成是氢、氧两种元素，其质量比为2∶16，所以氧元素占细胞鲜重百分比最大。
(3)生物界和非生物界在化学元素上既有统一性，又有差异性的原因是什么？
答案　统一性的原因：生物体内的化学元素均来自自然界。
差异性的原因：生物体总是有选择地从自然界获得所需元素。
思维拓展
1．组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。
2．元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅助因子，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。
探究示例1 (2010·镇江质检)有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是(　　)
A．在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同
B．组成细胞的最基本元素是C
C．在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同
D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到
思路导引　从元素的组成角度考虑，生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。
答案　C
解析　从元素组成的角度考虑，组成不同生物的元素种类大体相同，但每种元素的含量不同。
归纳总结　组成细胞的化学元素的统一性与差异性
(1)生物界与非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。
(2)生物体的元素是生物根据自身生命活动的需要，有选择地从无机环境中吸收的，这体现了生物界与非生物界的统一性。
(3)生物直接或间接获得无机环境中元素的方式不同。
探究点二　细胞中的无机物
在农村秋季粮食收获之后，农民要将粮食晒干后进行储存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水珠出现。如果粮食再进行焚烧，则只会留下少量呈灰白色的灰分。请据此思考以下几个问题：
1．粮食晒干过程中，丧失的化合物是什么？在细胞中是以什么形式存在的？
答案　丧失的化合物是水分，在细胞中是以自由水形式存在的。
2．晒干后的粮食在试管中加热，试管壁上出现的水珠在细胞中以什么形式存在？此时的种子还能萌发吗？
答案　试管壁上出现的水珠在细胞中是以结合水形式存在的。结合水丧失，细胞结构被破坏，种子死亡，不能再萌发。
3．粮食焚烧后留下的少量灰分是什么？
答案　少量灰分是矿质元素。
归纳总结
1．细胞中的无机物——水
(1)水的含量、分类及生理作用
含量 概念 生理作用
结合水 4.5% 与其它物质结合在一起 细胞组成成分
自由水 95.5% 能够自由流动、以游离状态存在 良好溶剂；运输作用；反应场所、原料
(2)不同生物含水量特点
①是细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。
②含水量：水生＞陆生、幼年＞成年＞老年、代谢旺盛＞代谢缓慢、幼嫩细胞＞衰老细胞。
2．生物体中的无机物——无机盐
(1)无机盐的含量及存在形式
含量：很少，约占细胞鲜重的1%～1.5%。
存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数以化合物的形式存在于细胞中。
(2)无机盐的生理作用
①有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分。
②有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。
③生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。
思维拓展
1．自由水含量与代谢强度的关系
(1)生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对比例越高。如种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速度。
(2)结合水不参与代谢作用，但结合水的相对含量与植物的抗寒性有关。如冬季，植物吸水减少时，细胞内结合水相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植被抗寒性加强。
(3)水对于生物体非常重要，常被誉为“生命之源”，其主要原因是：①生物体所有的生命活动都离不开水；②地球上的所有生命都是从水中起源的。
2．自由水、结合水相互转化
在活细胞内，在生命活动不受限制的温度变化范围内：
自由水结合水
一般情况下，温度略升高，自由水含量将升高，反之则自由水含量降低。相同条件下，自由水含量高的细胞，代谢旺盛。结合水含量高的细胞代谢较弱。
探究示例2 小明同学的不良反应引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，他的身体偏矮，偏瘦。去医院后，经检查发现小明血清中锌的含量过低。对上述材料的解释，不正确的是(　　)
A．锌是人体必需的化学元素
B．锌在人体的生长发育过程中的作用不容替代
C．锌是人体必需的微量元素
D．锌的作用极大，只要有锌，人就能正常生长
思路导引　解答此题要从以下几个方面入手：①不良反应是缺锌引起的。②锌是微量元素。③微量元素在生物体内的作用。
答案　D
解析　本题先给出一个情景，最终点明是因为缺锌造成的，从教材中我们知道Zn是微量元素，含量少但不能缺少，答案D中说法太绝对、武断，因为生物体包含很多的元素，并且功能各不相同。
拓展提升　设计实验验证Mg是小麦幼苗生长发育的必需元素的实验思路
实验组：缺Mg的“全素培养液”培养小麦幼苗若干，出现缺绿症状后补充适量的Mg元素，症状消失。
对照组：等量的全素培养液，培养发育状况相同且等量的小麦幼苗。
其中实验组又形成自身前后对照。
变式训练2 缓步动物具有隐生现象：当环境干燥时，缓步动物的身体失水而萎缩，腿也缩回而处于一种隐生状态，这时它的代谢率几乎降到零，甚至在纯酒精、液氦(－273℃)中也能隐生。当环境变得有利于其生存时，它可以在几小时内吸水，使身体膨胀而复苏。说明了(　　)
A．自由水参与生命活动 B．结合水参与生命结构
C．从基因水平说明生物具有多样性 D．水对生命活动的重要性
答案　D
解析　结合水和自由水对生命结构和活动都非常重要，且可以相互转化。生物具有多样性是从个体水平来讲的。
实验探究　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．还原糖的鉴定
脂肪的鉴定
3．蛋白质的鉴定
思维拓展　斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法 甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用 使用时先加A液再加B液
呈色反应条件 需水浴加热 不需加热即可反应
反应原理 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
颜色 砖红色 紫色
浓度 乙液CuSO4浓度为0.05 g/mL B液CuSO4浓度为0.01 g/mL
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1 g/mL
探究示例3　下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　)
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
思路导引　正确解答该题应从以下几点入手：(1)明确斐林试剂和双缩脲试剂浓度及使用方法上的差异。(2)明确检测三类有机物在操作步骤上的差异。
答案　C
解析　C对，A错，用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，必须混合均匀后再使用。B错，鉴定花生种子是否含脂肪，可先将种子烘烤，再在白纸上挤压，看是否出现油迹判断。D错，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需加热。
技法总结　三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪鉴定。
(3)混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。
题组一　组成细胞的元素和化合物
1．从根本上说，组成生物体的化学元素和非生物界是统一的，生物界和非生物界又有一定的差异性，其原因是（多选）(　　)
A.组成生物体的化学元素是特异的，有二十多种　
B.生物体中有专门的生物元素C、H、O、N等　
C.组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中含量相差很大　
D.C、H、O、N、P、S这6种元素在生物体内约占原生质总量的97%
答案　CD
解析　组成生物体的化学元素和非生物界的统一性体现在：生物体的化学元素都能在非生物界中找到，不是特有的，故A和B两种说法是错误的。
2．“xx”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2＋进入人体后能(　　)
A．调节血液的酸碱平衡 B．调节血液的渗透压
C．构成红细胞中的血红蛋白 D．促使更多红细胞的产生
答案　C
解析　本题考查无机盐的作用。铁是合成血红蛋白的必需元素，缺铁就会使血红蛋白的含量减少，导致贫血。
3．一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间管理措施相同。实验结果如下表：
地块 甲 乙 丙 丁 戊
施肥情况 尿素 磷酸二氢钾 磷酸二氢铵 硫酸铵 不施肥
小麦收获量(kg) 55.56 65.26 56.88 55.44 55.11
由表中可判断，该农田最可能缺少的元素是(　　)
A．K B．N C．P D．S
答案　A
解析　通过表中内容可看出甲、乙、丙、丁四组都与戊组对照。结果是甲、丙、丁与戊组小麦收获量基本差不多，只有乙组小麦收获量明显增多，而乙组施的是磷酸二氢钾，故该农田最可能缺少的元素是钾。
知识延伸　细胞中的各种元素和化合物构成生命系统的物质基础
(1)元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础。
(2)化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架。
(3)能源基础：糖类和脂肪是生命活动的重要能源。
(4)构建调节基础：水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节。
题组二　细胞中的无机物
4．(2010·南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成
B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用
C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿
D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
答案　C
解析　铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起的地方性甲状腺肿。
知识链接　常见无机盐在细胞中的作用
N：是构成蛋白质、核酸等物质的主要元素，能促进植物的细胞分裂。植物缺氮时叶片发黄。
P：是构成核酸、磷脂、ATP、NADP＋或NADPH等物质的重要元素。缺磷时叶片暗绿，并出现紫色。
K：提高神经系统兴奋性，维持细胞内液渗透压。人体缺钾，反应迟钝，心律失常。
Ca：是牙齿、骨骼的组成元素。人体缺钙，儿童患佝偻病，成年人患骨质疏松症。
S：构成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白质的重要元素。
Mg：是叶绿素的主要成分。缺镁，植物的叶片发黄。
Fe：是血红蛋白的主要成分。人体缺铁会患缺铁性贫血症。
B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用顺利进行。缺硼，花药和花丝萎缩，花粉发育不良。
I：甲状腺激素的合成原料。成年人缺碘时，患地方性甲状腺肿。
Na：维持细胞外液渗透压。缺钠，细胞外液渗透压下降，心率加快，严重时昏迷。
5．(2011·广东调研)如果细胞内自由水与结合水的比值用a表示，则根尖分生区的细胞a1与根冠细胞a2的大小为(　　)
A．a1＞a2 B．a1＝a2 C．a1＜a2 D．无法判断
答案　A
解析　在复习生物体的化合物——水的过程中，有三个方面的知识需要我们注意：一是水的含量：①水是细胞中含量最多的化合物；②不同种类的生物体中，水的含量差别很大；③同一种类的生物体中，随着发育期和细胞种类的不同(或者说不同的组织、器官)含水量也有很大差异。二是关于水的两种存在形式，即自由水和结合水及其功能。三是关于自由水含量与代谢旺盛程度的关系。
6．下列有关水的叙述，错误的是(　　)
A．水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
B．在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C．冬季，植物体内结合水含量相对增多，提高抗寒能力
D．水在生物体的许多化学反应中充当还原剂
答案　D
解析　水在所有细胞中都是以结合水和自由水的形式存在的。胰岛素是蛋白质，在蛋白质合成过程中有水的产生。冬季植物细胞中结合水比例提高，植物的抗逆性增强，提高了作物的抗寒能力。水在生物体的化学反应中充当溶剂。
题组三　有机物的检测
7．下列关于生物学实验中所用试剂的说法，正确的是(　　)
A．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用
B．用吡罗红染色剂处理细胞，可以观察到DNA在细胞中的分布
C．用苏丹Ⅳ染液鉴定含油多的细胞，显微镜下可见染成红色的颗粒
D．判断酵母菌是否进行酒精发酵，可选择双缩脲试剂
答案　C
解析　双缩脲试剂的用法是先加A液，后加B液；甲基绿对DNA进行染色，吡罗红对RNA进行染色。
8．(2009·广东生物，6)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(　　)
待测物质 检测试剂 预期显色结果
① DNA 甲基绿 红色
② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色
③ 淀粉 斐林试剂 蓝色
④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色
A.①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案　D
解析　本题考查教材实验，考查考生对不同物质鉴定的区分比较能力。甲基绿应是将DNA染成绿色，斐林试剂用来检测还原糖，淀粉用碘液检测呈蓝色。
9．将面团包在纱布中放在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是(　　)
A．碘液、苏丹Ⅲ染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液 D．碘液、斐林试剂
答案　B
解析　在纱布上的黏稠物质是蛋白质，洗出来的白浆是淀粉，所以鉴定所用的试剂应该是双缩脲试剂、碘液。
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答 案
题组四　应用提升
10．(2011·淮安模拟)小麦种子萌发时会产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：
在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是(　　)
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
答案　D
解析　丙试管中淀粉是非还原糖，试管中的颜色为斐林试剂的颜色；提取液中含有酶和麦芽糖及葡萄糖，30℃时的提取液中酶和还原糖的含量高于20℃时的提取液，因此甲试管中还原糖少于乙试管，甲呈浅砖红色，乙呈砖红色。
11．已知糖尿病病人尿液含有葡萄糖；肾炎病人因肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质。因此，检测病人的尿液可帮助医生确定病情。小李觉得自己身体不适，怀疑自己患了糖尿病或是肾炎。如何通过一定的检测确定是否患相应的疾病？请写出设计原理和具体操作步骤及结论。
（1）设计原理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）操作步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）现象及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
（2）①a.取甲、乙、丙三支试管，分别加入小李的尿液2毫升；②b.甲试管中加入斐林试剂，水浴加热，观察现象；③c.乙试管中加入双缩脲试剂，振荡，观察现象；④d.丙试管中加入等量的蒸馏水作为对照
（3）若甲试管出现砖红色沉淀，则尿液中有葡萄糖，可能患糖尿病。若乙试管出现紫色物质，则尿液中有蛋白质，可能患肾炎
12．植物体没有专门的脂肪组织，但在花生、大豆、蓖麻等植物的种子中富含脂肪，有人提出植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？有同学对此开展课题研究，假设你是其中一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：
(1)探究课题：除种子外，植物体其他部位是否含有脂肪(如洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪)
(2)实验假设：
________________________________________________________________________。
(3)实验供选材料：新鲜洋葱根尖、大豆种子；
实验供选试剂：①苏丹Ⅲ染液；②体积分数为50%的酒精溶液。
(4)实验步骤：
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片；选取2～3片最薄切片放置在载玻片的中央；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
(5)实验预期结果与可能得出的相应结论：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案　(2)洋葱根尖细胞中含有(或不含有)脂肪
(4)②滴加2～3滴苏丹Ⅲ染液进行染色，3分钟后滴加体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色
③在切片上滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
④将装片放在显微镜下观察
(5)①若在装片中观察到橘黄色的脂肪颗粒，则证明洋葱根尖细胞中含有脂肪
②若在装片中观察不到橘黄色的脂肪颗粒，则证明洋葱根尖细胞中不含脂肪
解析　高考注重能力的考查，实验设计、操作、结果分析和推导都是能力的考查，实验假设一般都可以从题干中找到，如本题中就明确提出“有人提出植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？”从这个信息中，我们可以做出自己的假设，本实验的方法步骤可参照教材中脂肪的鉴定实验来进行操作，由于是探究性的课题，其结果带有不可预料性，因此预期的结果和结论中可能的情况都要考虑，其一般格式为“若……，则说明……”或“如果……，则说明……”。
知识链接　物质鉴定的实验原理归纳
鉴定的物质 化学试剂 颜色反应
生物组织中的淀粉 碘液 蓝色
生物组织中的可溶性还原糖 刚配制的斐林试剂 砖红色沉淀(水浴加热)
生物组织中的蛋白质 双缩脲试剂 紫色反应
生物组织中的脂肪 苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液 橘黄色(显微观察)红色(显微观察)
细胞中的DNA 甲基绿 绿色(显微观察)
细胞中的RNA 吡罗红 红色(显微观察)

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