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第4课时　遗传信息的携带者——核酸　细胞中的糖类和脂质
回扣基础·构建网络
一、核酸的结构与功能
想一想　从化学组成上如何区分DNA和RNA
提示　(1)五碳糖——核糖还是脱氧核糖；
(2)含N碱基——U还是T。
2．功能：生物的遗传物质；对于生物体的遗传变异和蛋白质的生物合成具有重要作用。
二、核酸在细胞中的分布
[判一判]
1．DNA只分布于细胞核中，RNA只分布于细胞质中 (　×　)
2．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色 (　√　)
3．可选用植物的叶肉细胞作为观察DNA和RNA在细胞中分布的实验材料 (　×　)
4．盐酸的作用：改变膜的透性便于染色剂进入；将染色体中的蛋白质水解，便于DNA染色
(　√　)
5．缓水流冲洗玻片的原因是防止细胞被水流冲走 (　√　)
三、细胞中的糖类
[判一判]
1．所有糖都有甜味 (　×　)
提示　多糖无甜味。
2．所有糖都能做能源物质 (　×　)
提示　核糖、脱氧核糖构成RNA、DNA；纤维素构成细胞壁，属结构物质。
3．所有糖都必须消化后才能吸收 (　×　)
提示　单糖不需消化直接吸收。
四、细胞中的脂质
[连一连]
提醒　①并非所有激素都是蛋白质，如性激素属脂质。②上述物质合成场所为内质网，运输方式为自由扩散。
[练一练]　下列哪项是脂质不具有的生物学功能 (　　)
A．构成生物膜 B．调节生理代谢
C．储存能量 D．携带遗传信息
答案　D
1．教材26页[问题探讨]DNA鉴定用途及教材27页右下角“”的问题。
2．教材31页图2－11三种二糖组成和图2－12中三种多糖连接方式的不同。
3．教材32～33页[与生活的联系]——人体健康。
4．教材38页一中判断题和画概念图。
突破考点·提炼方法
考点9　提升识图析图能力——核酸的分类和结构
1．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，如右
图所示。下列有关叙述正确的是 (　　)
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，则b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．若由b构成的核酸能被吡罗红染成红色，则a为脱氧核糖
E．组成化合物b的元素有C、H、O、N四种
F．a属于不能水解的糖，是生物体内的能源物质
G．若a为核糖，则由b组成的核酸主要分布在细胞核中
H．幽门螺杆菌体内含的化合物m共四种
解析　A错误，若m为腺嘌呤，因五碳糖有2种，则b对应2种核苷酸；B错误，若a为核糖，则b为RNA的基本单位；D错误，a应为核糖，RNA被染成红色；E错误，组成化合物b的元素有C、H、O、N、P五种；F错误，a应为结构物质非能源物质；G错误，RNA主要存在于细胞质中；H错误，因细菌中既含DNA又含RNA，故m共五种。
答案　C
排雷　明确DNA和RNA的分布，化学组成、元素组成及常见病毒的核酸种类。
核苷酸结构模式图
(1)DNA和RNA结构组成区别即判断依据：核糖和碱基U为RNA特有；脱氧核糖和碱基T为DNA特有。
(2)若图示中碱基为A，五碳糖为核糖，则两部分之和为腺苷，为ATP中A代表的含义。
(3)糖是遗传物质DNA或RNA的组成成分。
迁移应用　碱基种类与核苷酸种类的关系
(1)只有DNA或RNA的生物——病毒
4种碱基＋1种磷酸＋1种五碳糖
　
(2)同时含有DNA和RNA的生物——所有真核和原核生物
5种碱基＋1种磷酸＋2种五碳糖
1．下列关于核酸的叙述中，正确的是 (　　)
A．DNA和RNA中的五碳糖相同
B．组成DNA与ATP的元素种类不同
C．T2噬菌体的遗传信息贮存在RNA中
D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数
E．DNA和RNA在细胞内存在的主要部位相同
F．由A、T、G三种碱基组成的核苷酸在根尖分生区细胞中有3种
答案　D
解析　构成DNA的五碳糖是脱氧核糖，构成RNA的五碳糖是核糖，A项错误；DNA和ATP均由C、H、O、N、P元素组成，B项错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，C项错误；双链DNA分子中的碱基遵循碱基互补配对原则，所以A＝T，G＝C，即A＋G＝T＋C，D项正确；DNA主要存在于细胞核中，RNA主要存在于细胞质中，E项错误；根尖分生区细胞既有RNA又有DNA，故A、T、G三种碱基形成5种核苷酸。
提醒　明确F项中只要有细胞结构的生物都有DNA和RNA，若改为蓝藻或细菌，答案仍为5种，但若改为某种病毒则答案只能有3种。
考点10　以基因的表达为纽带构建知识内在联系——蛋白质与核酸的比较
如图是人体细胞中两种重要有机物B、E的元素组成及相互关系，相关叙述正确的是
(　　)
①细胞核中能发生E～G的过程
②细胞质中能发生G～B的过程
③B的种类和数量的不同可能导致生物膜的功能不同
④E具有多种重要功能是因为B的排列顺序不同
⑤E是人类的遗传物质
A．①② B．①②③⑤
C．①②④⑤ D．①②③④⑤
解析　根据图中信息可知，E为DNA，G为RNA，B为蛋白质。E～G过程为转录，主要在细胞核中进行；G～B为翻译过程，主要在细胞质中的核糖体上进行；生物膜的功能主要与其中的蛋白质的种类和数量密切相关；DNA控制蛋白质的合成；DNA是人类的遗传物质。
答案　B
排雷　有关蛋白质与核酸的关系题一般联系中心法则，通过关系图进行。识别该图的突破点是蛋白质的合成受DNA控制，直接模板是mRNA。
1．肽键和磷酸二酯键的形成
(1)两种化学键的形成都伴随着H2O生成，都是吸能反应，都消耗ATP。
(2)肽键的断裂需要蛋白酶或肽酶；磷酸二酯键的形成需DNA聚合酶或DNA连接酶(片段连接)，断裂需DNA水解酶或限制酶。
(3)肽键形成场所——核糖体；磷酸二酯键形成场所——细胞核、叶绿体、线粒体等。
2．蛋白质与核酸的关系
(1)由A、B、C三种大分子之间的关系分析推断甲、乙、丙三个过程分别为：甲是DNA复制，乙是转录，丙是翻译。单体a、b、c分别是脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸，大分子物质A、B、C分别是DNA、mRNA和蛋白质。
(2)生物多样性的直接原因是蛋白质多样性，根本原因是DNA多样性(不能说核酸多样性，因为核酸有两种)；同一生物不同部位细胞形态功能不同的根本原因是基因的选择性表达(转录形成的mRNA不同)。
(3)蛋白质、核酸的结构及种类具有物种差异性，因而可以从分子水平上，通过分析不同物种的核酸和蛋白质来区分或判断不同物种间的亲缘关系，也可用于刑事案件的侦破或亲子鉴定。生物体内的水、无机盐、糖类、脂质、氨基酸等则不具有物种差异性。
2．如图为人体中的两种重要有机物B、E的组成及相互关系图，关于此图的叙述中正确的是 (　　)
A．E和G在同一个体的不同细胞中含量基本相同
B．G是遗传物质的载体，在细胞核中合成
C．B是细胞中含量最多的有机物
D．鉴定B时需要水浴加热
答案　C
解析　由元素的种类和E、G、B的关系可知，E代表DNA，G代表mRNA，B代表蛋白质，蛋白质是细胞中含量最多的有机物。在同一个体的不同细胞中，DNA基本相同，但由于基因的选择性表达，合成的mRNA的种类和数量不同。染色体是遗传物质的载体。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要加热。
考点11　列表比较法——糖类和脂质
3．(2010·海南生物，1)下列关于糖的叙述中，正确的是 (　　)
A．葡萄糖和果糖分子均有还原性
B．葡萄糖和麦芽糖均可被水解
C．构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
解析　葡萄糖为单糖，不能再水解；乳糖为二糖，必须水解后方能被吸收；纤维素的基本单位为葡萄糖。
答案　A
排雷　(1)糖类的分类
(2)核糖、脱氧核糖、纤维素为结构糖，而非能源糖。
比较项目 糖类 脂质
元素组成 C、H、O C、H、O(N、P)
种类 单糖、二糖、多糖 脂肪、磷脂、固醇
合成部位 叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉 主要是内质网
功能 见基础导学三和四内容
特别提醒　(1)脂质分类的相关图示
(2)单糖、二糖、多糖的划分根据是能否水解及水解后产生单糖的多少；单糖不经消化直接被吸收，但二糖、多糖必须被消化后才能被吸收。尽管淀粉无甜味，但可以在口腔里经唾液淀粉酶水解成麦芽糖而产生甜味。
(3)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。因此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。
(4)相同质量的糖类和脂肪，在体内彻底氧化分解放出的能量与体外燃烧时放出的能量相同，而蛋白质则不一样，蛋白质在体外放出的能量多。原因是蛋白质虽然像糖类和脂肪一样，体内彻底氧化的产物也有二氧化碳和水，但同时产生了含有能量的尿素。
(5)脂肪和糖类一样，只含C、H、O三种元素，但因C、H比例高，O的比例低，故相同质量的脂肪比糖类氧化分解放能多。
3．淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原，表示某生物体内糖类的转化过程，则下列说法中正确的是 (　　)
A．此生物一定是动物，因为能将淀粉转化为糖原
B．上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内
C．此生物一定是植物，因为它能利用淀粉和麦芽糖
D．淀粉和糖原都是动物细胞储存能量的多糖
答案　A
解析　能够合成糖原是动物细胞的特征，故A正确；在动物细胞中可以发生上述转化，故B错误；动物细胞也可利用淀粉和麦芽糖，故C错误；淀粉是植物细胞储存能量的多糖，故D错误。
考点12　实验技能提升——观察DNA和RNA在细胞中的分布
4．下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法中，正确的是 (　　)
A．甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，实验中应分别加入甲基绿和吡罗红
B．盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞
C．该实验用口腔上皮细胞而不用叶肉细胞，是因为叶肉细胞不含RNA
D．盐酸有利于染色体中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
解析　实验中加入8%的盐酸的重要作用：一是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；二是使染色体中的DNA和蛋白质分开，有利于染色，故B正确，D错误。甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，应配成甲基绿吡罗红混合染液，故A错误。叶肉细胞含有叶绿体，绿色会干扰实验结果，故C错误。
答案　B
排雷　这类试题，抛开外衣，实质就是教材实验的再现。教材实验在复习中不仅要注意对实验技术的掌握，对实验原理、实验流程、实验现象、实验结论等内容的分析、归纳与总结，而且要站在全新的、应用的角度去重新分析已做过的每一个实验，从中提取出真正要掌握的最重要的内容，主要包括两部分：一是每个实验的设计思路，做到触类旁通、能力迁移；二是每个实验中最基本的实验方法和技术(如显微镜的使用、徒手切片、临时装片的制作、研磨、过滤、细菌培养等)。
1．原理、步骤、结论
2．实验注意问题
(1)选材：口腔上皮细胞、无色的洋葱表皮细胞，不能用紫色洋葱表皮细胞或叶肉细胞，防止颜色的干扰。
(2)缓水流冲洗目的：防止玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
①0.9%NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。
②8%盐酸：a.改变细胞膜等的通透性；b.使染色体中DNA与蛋白质分开。
③蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
④甲基绿吡罗红染液：混合使用且现配现用。
(4)DNA和RNA在细胞核和细胞质中都有分布，只是量的多少不同。故结论中强调“主要”而不能说“只”存在于细胞核或细胞质中。
4．甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，以下与甲基绿吡罗红染液用法相似的是 (　　)
A．碘液 B．双缩脲试剂
C．斐林试剂 D．苏丹Ⅲ染液
答案　C
解析　混合使用＋现配现用。
方法体验：DNA与蛋白质的关系
正确理解蛋白质和DNA的关系，首先要从二者的元素组成、基本单位、结构和功能等了解区别，然后通过基因的表达过程了解两者的内在联系，同时在相关的图解中能准确判断物质和过程的名称。计算时要注意碱基与氨基酸的换算。
典例　如图是人体细胞中两种重要有机物A和E的元素组成及相互关系图，请据图回答：
(1)请在图中方框①、②中写出两种重要有机物A和E的元素组成。
(2)E具有多样性，其原因：从b分析是由于________________________________________，从A分析是由于____________________。b→B进行的场所是________。
(3)⑥过程为________，若b的平均分子质量为r，通过⑥过程形成m条肽链，经盘曲折叠构成分子质量为e的E，则E分子中肽键的数目是________________。
解析　根据染色体的组成和中心法则中DNA和蛋白质的关系，通过箭头方向A、B、D、E基本单位a、b①、②元素组成突破(2)、(3)小题。
首先要分析图中A、B、D、E和a、b有机物的名称：E为蛋白质、B为多肽、b为氨基酸、D为mRNA、A为DNA、a为脱氧核苷酸；其次要知道③、④、⑤、⑥代表的生理过程：③为DNA复制、④为转录、⑤为翻译、⑥为氨基酸的脱水缩合过程。假设E由x个肽键构成，其由y个氨基酸组成，则根据题意得ry－18x＝e，x＝y－m，由两式可得：x＝(e－rm)/(r－18)。另外还需知道：核酸和蛋白质的元素组成、蛋白质多样性的直接原因和根本原因、DNA和RNA在细胞中的主要存在部位和有关蛋白质的计算问题等。
答案　(1)①N、P　②N　(2)组成B(多肽)的b(氨基酸)的种类、数量、排列顺序不同　组成A(DNA)的a(脱氧核苷酸)的排列顺序不同　核糖体　(3)脱水缩合　(e－rm)/(r－18)
易错警示：对碱基、核苷酸、ATP、DNA和RNA
的图解关系模糊不清
典例　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
错因分析　(1)
(2)
(3)注意单糖、二糖、多糖在动植物分布中的区别。
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。
答案　C
纠错笔记　(1)DNA和RNA的基本组成单位不同点在于五碳糖的种类和碱基种类两个方面。
(2)ATP结构简式与核苷酸结构简式对比，则发现磷酸腺苷就是RNA基本组成单位的一种。
检测落实·体验成功
题组一　糖类和脂质
1．下列关于生物体内糖类物质的叙述中，正确的是 (　　)
A．麦芽糖在动植物细胞中都能检测到
B．单糖、二糖和多糖在细胞内可以相互转化
C．糖类物质都是细胞内的能源物质
D．糖类物质在细胞内不能贮存
答案　B
解析　A错误，麦芽糖是植物细胞特有的糖类。B正确，单糖??二糖??多糖。C错误，如核糖是构成RNA的成分，脱氧核糖是构成DNA的成分。D错误，如淀粉是植物细胞中贮存的糖类，糖原是动物细胞中贮存的糖类。
2．生物体内脂肪的生理功能包括(　　)
①生物膜的重要成分
②储能物质
③缓冲和减压、保护内脏器官
④具有生物学活性，对生命活动具有调节作用
⑤促进人和动物肠道对钙和磷的吸收
⑥绝热体，保温作用
A．①②⑥ B．②③⑥
C．③④⑤ D．①②③④⑤⑥
答案　B
解析　磷脂是生物膜的重要成分；具有生物学活性，对生命活动具有调节作用的是激素；能促进人和动物肠道对钙和磷吸收的是维生素D，属于固醇类。
题组二　核酸及其他化合物
3．核苷酸分子中都含有 (　　)
A．脱氧核糖 B．核糖
C．含氮碱基 D．氨基
答案　C
解析　核苷酸有脱氧核苷酸和核糖核苷酸两大类，两者之间的差异：一是五碳糖不同；二是碱基有差异。但是两者都含有碱基，不含有氨基。
4．以下是生物体内四种有机物的组成与功能 关系图，有关叙述错误的是 (　　)
A．小麦种子细胞中，物质A是葡萄糖，物质E是淀粉
B．相同质量的E和F彻底氧化分解，释放能量较多的是F
C．物质C的种类约20种，基本化学元素是C、H、O、N
D．SARS病毒的物质H彻底水解后，产物是CO2和H2O
答案　D
解析　糖类是主要的能源物质，小麦种子中的主要糖类是淀粉，其基本单位是葡萄糖。主要的储能物质是脂肪(F)，其与糖类相比，氧化分解后可释放出更多的能量。G是蛋白质，其基本单位是氨基酸，约有20种，基本组成元素有C、H、O、N。SARS病毒的遗传物质是RNA，其彻底水解产物是核糖、碱基和磷酸。
5．下列关于组成细胞的化合物的叙述中，正确的是 (　　)
A．胆固醇是构成细胞膜的重要成分之一
B．蔗糖和麦芽糖水解的产物都是葡萄糖
C．脂肪和纤维素都是生物体内的能源物质
D．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
答案　A
解析　蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖，故B错误；纤维素是构成细胞壁的重要成分，不能被氧化供能，故C错误；组成蛋白质的肽链结构改变时，蛋白质的空间结构将发生改变，其功能会发生改变，故D错误。
课时规范训练
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
糖类和脂质 3、4、6、14、16
蛋白质和核酸 1、2、5、8、10、11、12、15
有关化合物的综合考查 7、9、13
特别推荐 借图推断分析题——8、10、12、13、14、15；实验探究题——2、16
1.下列对蛋白质和核酸的关系的描述中，错误的是 (　　)
A．生物体内蛋白质的分子结构最终都是由DNA分子决定的
B．基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，遗传信息可以通过蛋白质中氨基酸的排列顺序得到表达
C．蛋白质的空间结构具有多样性，而DNA的空间结构没有多样性
D．真核细胞中，DNA的复制和转录主要在细胞核中完成，而蛋白质的合成均在细胞质中完成
答案　A
解析　蛋白质的合成是由遗传物质决定的，某些生物的遗传物质不是DNA，因此，蛋白质的分子结构不是都由DNA分子决定的，故A错误；基因在表达的过程中，遗传信息通过mRNA传递到蛋白质，由蛋白质中氨基酸的排列顺序来表现，故B正确；DNA的空间结构都是规则的双螺旋结构，故C正确；真核细胞的DNA主要分布在细胞核中，复制和转录主要在细胞核内进行，蛋白质的合成在细胞质中的核糖体上完成，故D正确。
2．带有负电荷的核酸对碱性染料甲基绿和吡罗红具有不同的亲和力，核仁能被染成紫红色。通过染色实验，可对细胞中的DNA和RNA进行定位、定性和定量分析。下列对于有关实验的叙述正确的是 (　　)
A．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞质中的RNA染成红色
B．甲基绿吡罗红的作用有选择性，只能将细胞核中的DNA染成红色
C．核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁是由蛋白质构成的
D．核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA
答案　D
解析　甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色。利用甲基绿吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布。核仁能被甲基绿吡罗红染成紫红色，说明核仁中含有RNA。
3．下列有关糖类和脂肪的元素组成的叙述中，正确的是 (　　)
A．都只含C、H、O三种元素
B．糖类只含C、H、O，而脂肪除含C、H、O三种元素外，还含有N、P
C．糖类含C、H多，氧化时耗氧多
D．脂肪含C、H多，储存能量多，氧化时耗氧少
答案　A
解析　糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的，故A正确；脂肪不含N、P，磷脂含有N、P，故B错误；脂肪含C、H多，含O少，氧化时，耗氧多，故C、D均错误。
4．胆固醇和磷脂均具有的生物学功能是(　　)
A．生物膜的重要成分
B．保温作用
C．在人体内参与血液中脂质的运输
D．细胞内主要的贮能物质
答案　A
解析　脂肪具有保温作用，胆固醇和磷脂都不具有此项功能，故B错误；在人体内参与血液中脂质运输的是胆固醇，故C错误；细胞内主要的贮能物质是脂肪，不是胆固醇和磷脂，故D错误。
5．(2011·海南卷，16)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．用甲基绿吡罗红混合染色液将SARS病毒染色可观察到DNA和RNA的分布
答案　B
解析　没有细胞结构的病毒，其内的核酸也是携带遗传信息的物质；DNA分子中两条单链之间的碱基对是由氢键连接而成的；分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子中碱基的排列顺序不一定相同，所以其携带的遗传信息也不一定相同；病毒体内只含一种核酸(DNA或RNA)，所以用甲基绿吡罗红混合染色剂对病毒染色不能观察到DNA和RNA的分布。
6．下列关于糖类的叙述，正确的是 (　　)
A．核糖存在于RNA分子中
B．核糖、半乳糖含六个碳原子，属于单糖
C．糖类是人体的主要储能物质
D．人体过剩的葡萄糖可以转变成淀粉储存于肝脏或肌肉中
答案　A
解析　B中核糖含五个碳原子；C中糖类是主要能源物质，主要储能物质应为脂肪；D中人体中不含淀粉，应为糖原。
7．下列物质或结构中含胸腺嘧啶“T”的是(　　)
A．DNA聚合酶
B．烟草花叶病毒
C．ATP
D．B细胞中的线粒体
答案　D
解析　胸腺嘧啶“T”是DNA的组成成分。DNA聚合酶是一种蛋白质，烟草花叶病毒含有蛋白质和RNA，ATP是三磷酸腺苷，含有腺嘌呤，不含胸腺嘧啶。线粒体中含有DNA。
8．如图为核苷酸的模式图，
下列相关说法正确的是
(　　)
A．DNA与RNA在核苷酸上的不同点表现在①和②两方面上
B．如果要构成ATP，只要在①位置上加上2个磷酸基团即可
C．③在病毒中共有4种，在人体中共有8种
D．植物体内的③有5种，②有2种
答案　D
解析　①是磷酸基团，②是五碳糖(有脱氧核糖和核糖2种)，③是含氮碱基(共有A、G、C、T、U 5种)。DNA与RNA在核苷酸上的不同，一方面是②不同，即脱氧核苷酸中的②是脱氧核糖，核糖核苷酸中的②是核糖；另一方面是③的种类不同，脱氧核苷酸的③有A、T、G、C 4种，核糖核苷酸中的③有A、U、G、C 4种。要构成三磷酸腺苷，不仅要在①位置上加上2个磷酸基团，而且②必须是核糖，③必须是腺嘌呤。
9．仔细观察下面四幅图，下列叙述错误的是(　　)
A．图甲中共有8种核苷酸
B．组成人体的化合物乙的R基种类约有20种
C．组成丙化合物的单糖是脱氧核糖
D．在松鼠体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
答案　D
解析　由图甲中既有碱基T、也有碱基U可知，该物质是一条DNA链和一条RNA链的杂合核酸分子，因此，图甲中的核苷酸应为8种，即4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸，故A正确；图乙为氨基酸的结构通式，组成人体的氨基酸约有20种，氨基酸的种类主要取决于组成氨基酸的R基，故B正确；丙为胸腺嘧啶脱氧核苷酸，所含五碳糖为脱氧核糖，故C正确；蔗糖是植物体内特有的二糖，不可能存在于动物的体细胞内，故D错误。
10．生物体的生命活动都有共同的物质基础，图示中a、b为有机小分子物质，甲、乙、丙代表有机大分子物质。已知核糖体是由RNA和蛋白质构成的。则相关叙述正确的是 (　　)
A．在人体细胞内，a共有5种
B．b在细胞核中经缩合反应合成丙
C．区分甲与乙的依据是组成它们的五碳糖不同
D．在某人的神经细胞和肝细胞中，甲一般不同，丙一般相同
答案　C
思路点拨　解答此题的关键有以下几个方面：
①
②DNA和RNA在结构、组成上的差异——五碳糖和碱基。
③同一个体不同部位细胞内DNA相同，RNA与蛋白质不相同。
11．法国科学家西诺西和吕克·蒙塔尼因发现遗传物质为RNA的艾滋病病毒(HIV)而获得2008年诺贝尔生理学或医学奖。下列关于生物体内的RNA的叙述错误的是 (　　)
A．生物的遗传物质只能是DNA或RNA
B．RNA具有多种生理功能，如遗传功能、催化功能等
C．HIV通过病毒RNA的自我复制能在T细胞外完成增殖
D．RNA分子中含有核糖，DNA分子中含有脱氧核糖
答案　C
解析　病毒只能在宿主细胞内完成增殖，HIV不可能在T细胞外增殖。
12．如图表示生物体内两种重要化合物的化学组成关系，相关叙述正确的是 (　　)
A．图中大分子B的空间结构是呈双螺旋排列的
B．a的种类约有20种，b的种类为8种
C．a与a之间通过“NHCOOH”相连接，b与b之间通过磷酸二酯键相连接
D．HIV的遗传信息储存在大分子B中
答案　D
解析　由元素组成和病毒的知识分析，小分子a是氨基酸，约有20种，相互之间通过“NHCO”相连接，大分子A是蛋白质；小分子b是核糖核苷酸，种类为4种，相互之间通过磷酸二酯键相连接，大分子B是核糖核酸(RNA)。病毒的核酸只有一种，是DNA或RNA，HIV的遗传物质为RNA，是单链结构。
13．下图是生物体内几种有机物组成以及它们各自功能的关系图，m1、m2、m3、m4分别是大分子物质M1、M2、M3、M4的组成单位。下列说法正确的是 (　　)
A．相同质量的M1和M2被彻底氧化分解，则M1的耗氧量多
B．同一个体不同细胞中M3的种类不同取决于基因的选择性表达
C．m3和m4之间的区别主要是五碳糖和碱基的种类不同
D．不同的M4在结构上的区别主要是m4的连接方式不同
答案　B
解析　根据有机物的主要功能，可以推断出M1、M2、M3、M4依次表示糖类、脂肪、蛋白质和核酸。脂肪彻底氧化分解时比糖类耗氧多；基因的选择性表达，使同一个体不同的细胞中产生不同的mRNA，合成出不同的蛋白质；组成蛋白质的m3是指氨基酸，组成核酸的m4是指核苷酸；不同核酸中的核苷酸的连接方式是相同的。
14．糖尿病患者可以用尿糖试纸化验自己的尿糖情况。尿糖试纸中含有葡萄糖氧化酶，它可以催化葡萄糖形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢可以将试纸中一种无色化合物氧化成为有色化合物。试纸颜色的变化情况就可以显示尿中葡萄糖含量的高低。以下为上述作用机理的表达式，有关叙述错误的是 (　　)
A．表达式中，a的基本组成单位为氨基酸
B．表达式中，b为葡萄糖酸
C．表达式中，c为无色化合物
D．表达式中，e为有色化合物
答案　C
15．生物体内某些有机物及元素组成如下图，已知A、B、C是由a、b、c组成的。请回答下列问题：
(1)x、y分别是________、________。
(2)a经________方式形成A，连接两个a的化学键的结构简式是_______________。
A多种多样，从a分析原因是_____。
(3)如果B是人和动物细胞的能源物质，则b的名称是________。
(4)一分子c是由________、________、________三分子物质构成，其结构简图是________________________。
(5)E在化学组成上与D的不同是______
___________________________________________________________________。
答案　(1)N　P　(2)脱
水缩合　NHCO　构成
A的氨基酸的种类不同，数目不同，排列
顺序不同(或构成A的a的种类不同，数目成百上千，排列顺序千差万别)
(3)葡萄糖　(4)五碳糖　磷酸　含氮碱基　
如图
(5)E含有核糖、尿嘧啶，不含有脱氧核糖、胸腺嘧啶
解析　(1)由图可知，x和y分别是N和P。(2)由图可知，a为氨基酸，A为蛋白质。蛋白质是由氨基酸通过脱水缩合的方式形成的，连接相邻氨基酸的化学键为肽键，结构简式为NHCO。A多种多样的原因包括组成它的氨基酸种类不同，数目成百上千，排列顺序千差万别及多肽链的空间结构不同。(3)人和动物细胞中的能源物质(B)为糖类，构成它的单体是葡萄糖。(4)小分子物质c为核苷酸，一分子核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含氮碱基组成。(5)由图可知，D为DNA、E为RNA，E在化学组成上与D的不同之处在于：E含有核糖和尿嘧啶，不含脱氧核糖和胸腺嘧啶。
16．科学家发现一种叫“熊虫”的动物，能耐受－271 ℃的冰冻数小时(这时它的代谢率几乎可降至0)，此时，它的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖。实验证明该动物体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到低温造成的损伤。
(一)对于“熊虫”种群而言，具有产生大量海藻糖，耐受低温这种特征是________________的结果；对“熊虫”个体而言，具有这种特征的根本原因是
_______________________________________________________________________。
(二)为了探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有上述保护作用，请你分析并设计实验过程。
(1)实验材料
①海藻糖；②细胞培养液及其他相关材料；③适量哺乳动物细胞。为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，该细胞应具有___________________________的特点。
(2)操作过程
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组，向甲组细胞中添加____________________，向乙组细胞中添加____________________。
②_______________________________________________________________________。
③观察并记录两组细胞的生活状况。
(3)预期结果及相应结论
如果实验结果是_____________________，则说明该海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用。
答案　(一)自然选择　该生物细胞内具有参与海藻糖合成的相关基因
(二)(1)自身不含海藻糖且不能合成海藻糖
(2)①含海藻糖的培养液　等量的普通培养液　②将甲、乙两组细胞均控制在－271 ℃的条件下冰冻数小时
(3)甲组细胞均生活良好，乙组细胞均(或大部分)死亡
解析　(一)适应是自然选择的结果，就个体而言，具有该特征的根本原因在于自身含有相关的遗传物质。(二)研究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有相同的保护作用，自变量是海藻糖，可用添加海藻糖的培养液和普通的培养液进行对照；因变量是对－271 ℃的耐受力，可放在相应的低温环境中速冻几小时进行检测。其他为无关变量，应注意控制，如选用的组织细胞应不含海藻糖且不能合成海藻糖。
C、H、O、N、P
核苷酸
双螺旋
含氮碱基
C、H、O
能源物质
糖原
细胞壁
储能
半乳糖
蔗糖
麦芽糖
DNA
a、b分别为核,
苷酸、氨基酸
甲、乙、丙分别为
　DNA、RNA、
　蛋白质)第2课时　细胞中的元素和化合物
回扣基础·构建网络
一、组成细胞的元素
2．存在形式：大多数以化合物的形式存在。
组成化合物进而构成细胞，如
蛋白质、核酸
影响生物体的生命活动，如B
影响花粉萌发
生物界和非生物界具有统一性(种类相同),生物界和非生物界具有差异性(含量不同)
特别提醒　①大量元素和微量元素的划分依据是含量，而不是生理作用的大小。
②记忆微量元素可利用口诀：铁 锰 碰 新 木 桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)
③记忆大量元素：C、H、O三种以H2O、CO2化合物形式吸收；N、P、K三大肥料元素；Mg、Ca、S——美好的东西应该留住。
④碳是最基本元素不是因为干重含量最多，而是因为碳易构成基本骨架，是大分子物质形成的基础。
[判一判]
1．生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同 (　×　)
2．Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素 (　×　)
3．微量元素因含量少，所以对生命活动影响不大 (　×　)
二、组成细胞的化合物
特别提醒　
细胞内含量最多的化合物
细胞内含量最多的无机化合物
占细胞鲜重含量最多的化合物
占细胞鲜重50%以上的化合物 水
细胞内含量仅次于水的化合物
细胞内含量最多的有机化合物
占细胞干重含量最多的化合物
占细胞干重50%以上的化合物 蛋
白
质
[判一判]　精瘦肉细胞、沙漠植物细胞、成熟甜西瓜细胞中，含量最多的化合物分别为蛋白质、蛋白质和糖类 (　×　)
提示　上述细胞中含量最多的都是水，不要被干扰信息所迷惑而掉进陷阱。
三、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
[连一连]
四、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。
①是细胞结构的重要组成
成分,②是细胞内的良好
代谢,　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，少数是细胞内复杂化合物的组成成分。
(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。
1．据教材17页图2－1和图2－2可得出什么信息？
提示　在干重和鲜重的情况下，人体细胞中含量最多的元素不同。在鲜重中含量最多的元素是O，其次是C、H、N；而在干重中含量最多的元素是C，其次是O、N、H。
2．教材35页[思考与讨论]：Fe——血红蛋白——贫血；Mg——叶绿素——光合作用。
3．教材36页[技能训练]——设计实验：证明某种元素是否是必需矿质元素的实验思路。
突破考点·提炼方法
考点4　规范生物学术语——聚焦“统一性”
和“差异性”
1．如图1是细胞中化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是 (　　)
A．若图1表示细胞鲜重，则A、B化合物依次是H2O、蛋白质
B．若图2表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H
C．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，由此说明生物界与非生物界具有统一性
D．若图1表示细胞完全脱水后的化合物含量，则A化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
解析　
答案　C
1．生物界与非生物界的统一性和差异性
(1)统一性是从化学元素的种类来分析的：组成生物体的化学元素没有一种是生物体所特有的。
(2)差异性是从化学元素的含量来分析的：组成生物体的化学元素与无机环境中的相应元素的含量有一定的差别。
2．生物界的统一性
(1)从化学元素角度分析：组成生物体的化学元素种类大体相同。
(2)从分子水平角度分析：①所有生物DNA分子的空间结构(规则的双螺旋结构)和化学组成(四种脱氧核苷酸)相同；②所有生物共用一套遗传密码子；③蛋白质的基本单位——氨基酸的种类基本相同。
(3)从结构角度分析：除病毒外，生物体都是由细胞组成的。
(4)从能量角度分析：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。
拓展提升　(1)元素组成化合物
元素 参与形成的物质及结构
N 蛋白质、ATP(ADP)、NADPH、NADH、叶绿素、核苷酸(DNA、RNA)等
P ATP(ADP)、NADPH、NADH、核苷酸(DNA、RNA)、磷脂
Mg 叶绿素的组成成分
S 甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分；蛋白质的特征元素
Fe 动物血红蛋白
I 甲状腺激素等
(2)元素影响生命活动
①Ca可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
②K可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。K在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。
③B可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B会造成“花而不实”。
1．下列关于构成细胞的化学元素种类及作用的叙述中，不正确的是 (　　)
A．因为C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素
B．生物界和非生物界的统一性表现在组成生物体的化学元素的种类和无机自然界相同
C．构成生物体的化学元素的重要功能之一是组成细胞中各种化合物
D．构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等
答案　B
解析　C是构成有机物的骨架，所以C是构成生物体的最基本元素；生物界与非生物界的统一性应该是指组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，而不是相同；细胞中的各种化合物是由各种化学元素组成的；构成生物体的大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
考点5　归纳比较法——细胞中的无机物
2．(2011·上海卷，13)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．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　液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。
答案　A
排雷
―→
1．水
(1)水的含量、分类
含量 概念
结合水 4.5% 与其他物质结合在一起
自由水 95.5% 能够自由流动、以游离状态存在
(2)不同生物的含水量特点
①细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉、沙漠植物中含量最多的都是水)。
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。
拓展提升　(1)水的存在形式与器官形态的关系
心肌和血液总的含水量差不多，但心肌呈固态，血液呈液态，原因是二者自由水和结合水的比例不同。
(2)水的存在形式与代谢的关系
若细胞内自由水比例升高，则代谢旺盛，反之代谢缓慢。
(3)水的存在形式与抗寒性的关系
秋冬季节，蒸腾作用减弱，吸水减少，结合水相对含量升高，因结合水不易结冰和蒸腾，从而使植物抗寒性加强。
(4)水的存在形式与温度的关系
在活细胞内，受温度的影响，自由水和结合水可相互转化，具体转化如下：
自由水 结合水
即适当升高温度时，自由水增多，反之，结合水增多。
(5)种子与水的关系
①种子晒干时减少的为自由水，但仍能保持生命活性，仍能萌发；试管加热或炒熟则丧失结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸水主要是增多自由水，代谢加强，呼吸作用加快。
②不同种子亲水能力不同，大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米、大米(主要含淀粉)>花生(主
要含脂肪)。
2．无机盐的生理作用
(1)是细胞的结构成分。如Mg2＋是叶绿素的必需成分；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。如哺乳动物血液中钙盐的含量过低就会出现抽搐。
(3)维持生物体内的平衡
①渗透压的平衡：Na＋对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。
②酸碱平衡(即pH平衡)：如人血浆中HCO、HPO等的调节。
2．关于生物体内水和无机盐的叙述中，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　水在生物体内的流动可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把代谢废物运送到排泄器官或直接排出体外；纤维素属于糖类，只含有C、H、O三种元素，不含无机盐；生物体内无机盐浓度的变化会改变细胞内外的浓度差，从而影响细胞吸水或失水；自由水与结合水的比例越大，代谢越强，反之越弱。
考点6　实验技能提升——生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的鉴定
3．在下列四支试管中分别加入一些物质。甲试管：豆浆；乙试管：人体必需的8种氨基酸溶液；丙试管：牛奶和蛋白酶；丁试管：人血液中的红细胞和蒸馏水。上述四支试管中加入双缩脲试剂振荡后，有紫色反应的是 (　　)
A．甲、丁 B．甲、乙、丁
C．甲、乙、丙 D．甲、丙、丁
解析　
双缩脲试剂只能与蛋白质发生颜色反应。氨基酸是组成蛋白质的基本单位，不能与双缩脲试剂发生颜色反应。
答案　D
1．实验原理及步骤
2．实验注意问题
(1)还原糖鉴定实验材料的要求
①浅色：不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料，防止颜色的干扰。
②还原糖含量高：不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
(2)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必需水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热则无砖红色沉淀出现。
(3)非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(4)唯一需要显微镜——脂肪鉴定，实验中50%酒精的作用——洗掉浮色。
(5)记准混合后加入——斐林试剂，且现配现用；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。
(6)若用大豆做材料，必须提前浸泡；若用蛋清作材料，必须稀释，防止其粘在试管壁上不易刷洗；且该实验应预留部分组织样液做对比。
(7)易写错别字提示：“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”；双缩脲试剂中的“脲”不可错写成“尿”。
3．用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物的颜色反应如下表，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，下列有关说法不正确
(　　)
　 试剂种子 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
A.乙种子中主要含蛋白质
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂的使用均不需要水浴加热
答案　A
解析　碘液用于检验淀粉的存在，其颜色反应为蓝色；苏丹Ⅲ染液用于检验脂肪的存在，其颜色反应为橘黄色；双缩脲试剂用于检验蛋白质的存在，其颜色反应为紫色。分析表格可知，甲种子中主要含淀粉，乙种子中主要含脂肪，丙种子中主要含蛋白质。在脂肪的切片法鉴定实验中需要用光学显微镜进行观察。
方法体验：斐林试剂和双缩脲试剂的比较
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即可使用，且现配现用 使用时先加A液再加B液
实质 新配制的Cu(OH)2反应 碱性条件下的Cu2＋
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
典例　斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液。双缩脲试剂的A液是质
量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液。某同学在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中，产生了一些疑问，在征得老师同意后，他利用课外时间进行了探究。下列是其探究实验的部分操作：
试管 第1次加入物 第2次加入物 第3次加入物
1号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁
2号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液
3号 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液
4号 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液
5号 1 mL 0.05 g/mLCuSO4溶液 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 2 mL苹果汁
6号 1 mL 0.1 g/mLNaOH溶液 4滴 0.01 g/mLCuSO4溶液 2 mL苹果汁
请分析回答下列问题：
(1)该同学试图通过上述实验解决什么问题？ _____________________________；
__________________________________。
(2)上述试管中，作为对照的是________。
(3)要使上述试管中的溶液发生显色反应，还必须做______处理。
(4)要提高该实验结果的可信度，还应该_____________________________________________________________________。
(5)你认为该同学的这种活动有意义吗？请简要说明。
_______________________________________________________________________。
解析　
答案　(1)斐林试剂的甲液和乙液是否必须混合后才能加入组织样液中(或答加入斐林试剂甲液和乙液的顺序是否可以改变)　双缩脲试剂是否可以用于可溶性还原糖的鉴定　(2)1号试管　(3)加热(或答水浴加热)　(4)在相同的条件下重复该实验　(5)对于这种活动的意义可以从两个方面来回答：一是该活动的意义不大，因为此实验探究性不强；二是该活动有意义，因为如将甲液和乙液分别与苹果汁接触结果不同
体会　还原糖的鉴定是新制得的Cu(OH)2与醛基的反应，产生Cu2O沉淀，而蛋白质的鉴定是在碱性环境下Cu2＋与肽键结合成特定化合物的显色反应，原理的不同决定了实验操作方法的不同。
易错警示：对细胞中化合物的元素组成认识
不到位
典例　(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．三磷酸腺苷和核糖核酸
D．胆固醇和血红蛋白
错因分析　本题主要错因是不清楚一些化合物的元素组成，如不清楚纤维素的本质是多糖，其组成元素是C、H、O；另外，记不清胆固醇的组成元素只含C、H、O会错选D项；脂肪酸和磷脂都属于脂质，所以认为组成元素相同，易错选B。
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。
答案　C
纠错笔记　除了要记住糖类(C、H、O)，脂肪、甘油、脂肪酸、胆固醇(C、H、O)，蛋白质(主要含C、H、O、N)和核酸及磷脂(主要含C、H、O、N、P)的组成元素外，还要了解教材中提及的一些特殊物质或特殊结构的元素组成和作用。
物质名称 元素组成 作用/组成
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
细胞膜 C、H、O、N、P 蛋白质＋糖类＋脂质中的磷脂
染色体 C、H、O、N、P 蛋白质＋DNA
核糖体 C、H、O、N、P 蛋白质＋RNA
病毒 C、H、O、N、P 蛋白质＋核酸
检测落实·体验成功
题组一　组成细胞的化学元素
1．科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：
离子 培养液浓度/mol·L－1
K＋ 1
Na＋ 1
Mg2＋ 0.25
Ca2＋ 1
NO 2
H2PO 1
SO 0.25
Zn2＋ 1
其中花卉根细胞吸收最少的离子是 (　　)
A．Ca2＋ B．SO C．Zn2＋ D．H2PO
答案　C
友情提示　此题考查侧重点即命题角度在大量元素和微量元素的区别——植物体内含量上的差别。
2．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 (　　)
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，此化合物可能携带氨基酸进入核糖体
答案　A
解析　A正确，比较表中数据可知，C的含量很高，C是组成有机物的必需元素，碳链是构成大分子有机物的基本骨架，说明有机物是干物质的主要成分；B错误，这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同，但含量相差很大；C错误，N、S是组成蛋白质的元素，动物细胞中N、S含量比植物高，说明动物组织含蛋白质较多，当动物血钙过低时才会发生肌肉抽搐；D错误，含有C、H、O、N、S五种元素的化合物最可能是蛋白质，而携带氨基酸进入核糖体的是tRNA。
题组二　水和无机盐
3．下列有关水的叙述中，错误的是 (　　)
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水
②生物体内的化学反应离不开水
③水是细胞结构的组成成分之一
④人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A．①④⑤ B．①④⑤⑥
C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥
答案　C
解析　生物体细胞内的水以两种形式存在，即自由水、结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化反应必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。
4．苹果含有元素Zn，Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善。因此，苹果又被称为记忆之果，这说明无机盐离子 (　　)
A．对维持酸碱平衡有重要作用
B．对维持细胞形态有重要作用
C．对调节细胞渗透压有重要作用
D．对维持生物体的生命活动有重要作用
答案　D
解析　分析材料可知，儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善，可以说明Zn对维持生物体的生命活动有重要作用。
题组三　营养物质的鉴定
5．根据“检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质”实验，回答下列问题：
(1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是____________，该试剂与细胞内的还原糖发生作用，形成______沉淀。
(2)在鉴定花生子叶中脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是________，用其染色时，冲洗浮色要用体积分数为50%的酒精，这是因为体积分数为50%的酒精________________。
(3)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂A摇匀，再向样液中加入双缩脲试剂B摇匀。其中双缩脲试剂B的量只有3～4滴，而不能过量，为什么？
______________________________________________________________________。
(4)本实验的注意事项：①斐林试剂极不稳定，其甲液和乙液需____________，使用时再临时混合均匀用于实验。
②双缩脲试剂的使用，应先加____________，造成碱性环境，再加________________。
③在还原糖的鉴定中，对试管中的溶液加热时，试管底部不要触及________；试管口不要朝向________________，以免溶液沸腾时冲出试管造成烫伤。
答案　(1)斐林试剂　砖红色
(2)苏丹Ⅲ染液　能溶解苏丹Ⅲ染液
(3)过量的双缩脲试剂B会与双缩脲试剂A反应，使溶液呈蓝色，而掩盖了生成的紫色
(4)①分别配制、储存　②A液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)　B液(质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液)　③烧杯底部　实验者或其他人
解析　(1)还原糖具有还原性，能将斐林试
剂中的Cu2＋还原成Cu＋，生成Cu2O砖红色
沉淀，所以可用斐林试剂鉴定还原糖的存
在。(2)苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色。
苏丹Ⅲ染液能溶解在酒精中，根据这一性
质可用酒精洗去浮色，便于观察。(3)双缩
脲试剂鉴定蛋白质的原理是蛋白质与双缩
脲试剂反应形成紫色络合物。若加入过量
的双缩脲试剂B即质量浓度为0.01 g/mL的
CuSO4溶液，CuSO4本身呈蓝色，与试剂A
反应产生的Cu(OH)2也呈蓝色，会掩盖生
成的紫色，影响实验观察。
课时规范训练
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
组成细胞的元素及化合物 1、3、4、6、12、16
水和无机盐 5、7、8、11、13、14、15
营养物质的鉴定 2、9、10、17
特别推荐 经典高考题——9；分析推断题——7、8；新情景材料题——6
1.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的，P在维持各种生物膜的结构与功能上有重要作用。
2．下列关于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，可直接用于蛋白质的鉴定
B．脂肪的切片法鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪粒
C．鉴定还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液
D．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用
答案　B
解析　鉴定脂肪时，是利用染料将细胞内的脂肪粒染色，而不是整个细胞，因此必须通过显微镜才能观察到相应的实验结果。斐林试剂和双缩脲试剂中所用的CuSO4溶液的质量浓度不同，所以不能混用，A项不对。C、D两项将斐林试剂和双缩脲试剂的正确使用方法描述颠倒了。
3．下列关于组成生物体的化学元素和化合物的叙述，正确的是 (　　)
A．组成生物体的化学元素在无机自然界都可以找到
B．人、硝化细菌和烟草花叶病毒所含有的化学元素的种类差异很大
C．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞中的含量总是最多
D．精瘦肉中含量最多的是蛋白质，组成蛋 白质的20种氨基酸都能在体内合成
答案　A
解析　A正确：组成生物体的化学元素在无机自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界在元素组成上的统一性；B错误：组成不同生物的元素种类大体相同；C错误：C是组成生物体的最基本元素，在细胞干重中含量最多，但在细胞鲜重中含量最多的元素是O；D错误：精瘦肉中含量最多的不是蛋白质，而是水，组成蛋白质的氨基酸也有一些不能在体内合成，如必需氨基酸。
4．下列关于细胞的组成元素和化合物的说法，正确的是 (　　)
A．组成细胞的元素有C、H、O、N等20多种，其中O是最基本的元素
B．青蛙和玉米细胞内的化学元素在种类和含量上基本相同
C．组成血红蛋白、肌球蛋白的氨基酸种类和数目相同，而排列顺序不同
D．水是活细胞中含量最多的化合物，是某些生物化学反应的原料
答案　D
解析　C是最基本的元素；不同生物体细胞内的元素在种类上基本相同，在含量上有区别；氨基酸的种类、数目和排列顺序不同使得蛋白质具有多样性。
5．关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是 (　　)
A．膝跳反射的兴奋传导离不开水
B．基因表达的翻译过程没有水生成
C．用于留种的晒干种子中不含自由水
D．结合水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛
答案　A
解析　任何生命活动都离不开水，膝跳反射是一种反射活动，这个过程离不开水的参与。基因表达中的翻译过程也就是蛋白质的合成过程，即脱水缩合过程，有水的生成。用于留种的晒干种子中虽然失去了大部分的自由水，但是仍然含有少量的自由水。自由水的比例越高，人体细胞的代谢活动越旺盛。
6．奥运吉祥物福娃外材料为纯羊毛线，在美国电影《侏罗纪公园》中有霸王龙。有关纯羊毛线和霸王龙的叙述中，正确的是
(　　)
A．组成纯羊毛线的基本单位是核苷酸
B．纯羊毛线中的羊毛含有的元素主要有C、H、O、N等元素
C．在绵羊和霸王龙体内细胞中元素的种类相差很大
D．霸王龙细胞中含有的大量元素是C、H、O、N、P、Mg、Fe、Zn
答案　B
解析　羊毛的化学成分主要是蛋白质，其基本组成单位是氨基酸，主要组成元素为C、H、O、N等；在不同的生物体内元素的种类基本相同，但含量相差很大；Fe、Zn属于微量元素，不是大量元素。
7．进行异体器官移植时，器官在被剥离后必须马上放入一种“特殊液体”中，对这种“特殊液体”的成分及其作用的分析，正确的是 (　　)
A．有红细胞，为离体器官提供氧气
B．有氯化钠，保持细胞形态
C．有免疫细胞，清除抗原
D．有多种水解酶，为细胞提供生物催化剂
答案　B
解析　为了保持细胞的正常形态，应将离体器官放入与体内液体相似的环境中，即0.9%的NaCl溶液中。
8．美国宇航局公布了“机遇”号火星探测车对火星进行探测的详细资料，有明确的数据表明，火星过去曾有丰富的水资源，于是推测火星上可能存在过生命。这一推测的理由是 (　　)
A．水是细胞含量最多的化合物
B．结合水是细胞和生物体的成分
C．一切生命活动都离不开水
D．代谢旺盛的细胞水的含量高
答案　C
解析　一切生命活动都离不开水，所以有水就可能有生命。
9．将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图加入等量的提取液和蒸馏水，45 ℃水浴保温5分钟，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并煮沸2分钟，摇匀观察试管中的颜色。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　20 ℃和30 ℃培养条件下相比较，30 ℃时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显。斐林试剂本身为蓝色。
误区警示　酶变性失活、无还原糖时用斐林试剂鉴定应为蓝色——Cu(OH)2的颜色而非无色。
10．以下关于实验的描述中，正确的是(　　)
A．利用光学显微镜可观察到细胞膜的磷脂双分子层
B．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的替代材料
C．在做脂肪的鉴定实验时，发现满视野都呈现橙黄色，于是滴1～2滴质量分数为50%的盐酸洗去多余的染料
D．在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂，振荡摇匀，可看到溶液变为紫色
答案　D
解析　A错误：光学显微镜下不能看到磷脂双分子层；B错误：西瓜汁的颜色为红色，作为还原糖鉴定的材料时，不利于实验现象的观察；C错误：在做脂肪的鉴定实验时，用吸水纸吸去多余的染料，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，而不是盐酸；D正确：稀释的蛋清液含有大量的蛋白质，能够与 双缩脲试剂发生紫色反应。
11．下列关于无机盐的含量、存在形式和生理作用的叙述，不正确的是 (　　)
A．无机盐在细胞内含量很少，主要以离子形式存在，具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能
B．人体内Na＋主要存在于细胞内液，K＋主要存在于细胞外液，血液中Ca2＋缺乏时会导致肌肉抽搐
C．某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分，如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成
D．氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元素
答案　B
解析　人体内的Na＋主要存在于细胞外液，K＋主要存在于细胞内液。
12. 如图表示不同化
学元素所组成的
化合物，以下说法
不正确的是(　　)
A．若图中①为某种多聚体的单体，则①最可能是氨基酸
B．若②存在于皮下和内脏器官周围等部 位，则②是脂肪
C．若③为多聚体，且能贮存生物的遗传信息，则③是染色体
D．若④主要在人体肝脏和肌肉内合成，则④最可能是糖原
答案　C
13．下列关于人体内水和无机盐的叙述中，正 确的是 (　　)
A．都可作为细胞的能源物质
B．都能维持细胞的生命活动
C．所有细胞中水和无机盐的含量相同
D．血钙过高会引起抽搐
答案　B
解析　水和无机盐都不是细胞的能源物质，故A错误；不同细胞中水和无机盐的含量不同，故C错误；抽搐是由血钙过低引起的，故D错误。
14．下列关于水的叙述中，不正确的是(　　)
A．干旱时植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于抵抗不利的环境条件
B．当人体缺水时，血浆渗透压升高，从而在下丘脑产生渴觉
C．同种植物不同细胞的自由水和结合水的比值可能不同，因而它们的代谢强度也可能不同
D．淀粉、蛋白质和脂肪的消化过程中都要消耗水
答案　B
解析　人体缺水时，产生渴觉的中枢为大脑皮层，而不是下丘脑，故B错误；植物体内自由水与结合水比值降低时，抗旱、抗病、抗寒等抗逆性增强，同种植物不同细胞的该比值不同，其细胞的代谢强度也不相同，故A、C均正确；淀粉、蛋白质和脂肪的消化过程都有水解过程，需要消耗水，故D正确。
15．容器底部是培养基，其中
含有植物生长所需的全部
养分，如果有人在配制培
养基的矿质元素中使用了
NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少了一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是 (　　)
A．Ca(NO3)2 B．KCl
C．KH2PO4 D．K2SO4
答案　C
解析　根据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素中除C、H、O外，应有N、P、S、K、Ca、Mg，从培养基的成分分析，培养基中缺少P，KH2PO4能提供P，故C正确。
16．关于C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量如下表，请分析回答下列问题：
元素 O C H N P S
玉米细胞(干) 44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17
人细胞(干) 14.62 55.99 7.46 9.33 3.11 0.78
活细胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30
(1)以上元素在活细胞中含量明显比人细胞(干)含量多的是氧元素和________元素，发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是________。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于化合物________中。
(2)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作用。
①在秋季收获大豆后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的________水。如果大豆细胞内水分过多，则会使细胞的________作用加强。
②从上述现象可以推断，植物细胞内自由水与结合水的含量比值变________，则新 陈代谢加强。
③浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1 kg的黄豆能生出5 kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量变化是____________，种类变化是__________，其原因是 ______________。
(3)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)中的元素是氧，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中______成分较多，此类化合物主要作为______结构的基本组成成分。
(4)蛋白质和核酸是构成原生质的最重要的化合物，在表中的元素中，这两种化合物的生物元素在组成上最明显的差异是__________________。
答案　(1)氢　水　蛋白质　(2)①自由　呼吸　②大　③减少　增多　细胞进行呼吸作用，消耗有机物，产生许多代谢中间产物　(3)糖类　细胞壁　(4)蛋白质含S、核 酸含P
17．洋葱在欧美被誉为“蔬菜皇后”，其肥大的鳞茎中含糖类8.5%，每100克含维生素A 5毫克、维生素C 9.3毫克、钙(Ca)45毫克、磷(P)50毫克、铁(Fe)8毫克，以及18种氨基酸，是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞茎中所含有的糖类是淀粉还是可溶性还原糖？生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你帮助他们完成下面的实验研究报告。
(1)实验目的：探究洋葱肥大的鳞茎中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
(2)实验原理：淀粉可用________来检测，可溶性还原糖可用________试剂来检测。
(3)实验器材：洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
(4)实验步骤：
Ⅰ.鉴定可溶性还原糖：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②_________________________________；
③观察颜色变化。
Ⅱ.鉴定淀粉：
①制备洋葱组织样液，取样液2 mL注入试管；
②_________________________________；
③观察颜色变化。
(5)预期实验结果与结论：
现象 结论
①若步骤Ⅰ出现____________________________，步骤Ⅱ出现____________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类既有还原糖又有淀粉
②若步骤Ⅰ________________________________，步骤Ⅱ________________ 说明洋葱鳞茎中所含的糖类只有还原糖而没有淀粉
③若____________________________________ 说明洋葱鳞茎中所含糖类________________________
答案　(2)碘液　斐林　(4)Ⅰ.②加入新制的斐林试剂1 mL混匀，将试管置于50 ℃～65 ℃的水浴锅中加热2 min
Ⅱ.②加入2滴碘液　(5)①砖红色沉淀　蓝色　②出现砖红色沉淀　不出现蓝色　③步骤Ⅰ不出现砖红色沉淀，步骤Ⅱ出现蓝色　没有还原糖只有淀粉
解析　本实验是探究性实验，目的是探究洋葱鳞茎中所含的糖类是淀粉还是可溶性还原糖。向洋葱组织样液中加入碘液，若出现蓝色，说明含有淀粉；加入斐林试剂，水浴加热2 min后，若出现砖红色沉淀，说明含有可溶性还原糖。预期实验结果与结论时，注意有三种不同情况：①同时含有可溶性还原糖和淀粉；②只含有可溶性还原糖；③只含有淀粉。
大量元素：C、H、
O、N、S、P、K、
Mg、Ca等微量元
素：Fe、Mn、B、
Zn、Cu、Mo等
依据含量分
1．分类
最基本元素：C
基本元素：C、H、
O、N
主要元素：C、H、
O、N、P、S
依据作用分
3．作用
4．研究意义
(2)功能
(分析推断)
(得出结论)
事实(Na＋影响)
(水分吸收)第3课时　生命活动的主要承担者——蛋白质
回扣基础·构建网络
1．含量：占细胞鲜重的7～10%，干重的50%以上。
2．结构
元素组成：C、H、O、N等，有的含S、P及微量元素Fe等
基本单位：氨基酸
化学结构：多肽(链)
空间结构：蛋白质分子
想一想　(1)脱下的H2O中H来自氨基，O来自羧基吗？
(2)多肽的多样性和蛋白质多样性有何不同？
提示　(1)H既来自氨基也来自羧基，O来自羧基。
(2)多肽的多样性只有氨基酸方面的3个原因，没有空间结构的差别。
3．蛋白质的功能
连一连
绘一绘　酶(a)、激素(b)与蛋白质(c)的关系
1．教材21页[与生活的联系]：必需氨基酸与非必需氨基酸的种类及区别。
2．教材21页图2－4，理解蛋白质形成过程，尤其注意多肽与蛋白质的区别。
3．教材23页[与生活的联系]：关注蛋白质变性与复性及与空间结构的关系，了解变性的因素。
突破考点·提炼方法
考点7　提高识图析图能力——氨基酸的结构通式解读
在下列物质中，有的属于构成人体蛋白质的氨基酸，有的不是。若将其中构成人体蛋白质的氨基酸缩合成多肽，则此多肽中含有的氨基、羧基、肽键的数目依次是
(　　)
A．3、3、2　　　 B．4、3、3
C．2、2、2　　　 D．3、4、2
解析　解答本题时，要根据氨基酸的结构通式把属于构成人体的氨基酸挑选出来。由于②号没有羧基，④号氨基和羧基没有同时连在同一个碳原子上，所以它们不是组成人体蛋白质的氨基酸。①③⑤是构成蛋白质的氨基酸，它们脱水缩合后形成三肽，由于③号氨基酸R基上有1个羧基，⑤号氨基酸R基上有1个氨基，因此三肽中有氨基2个，羧基2个，肽键2个。
排雷　(1)把握判断原则——至少一个氨基和一个羧基连在同一个碳原子上。
(2)关注R基团中的—NH2和—COOH。
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。
1．丙氨酸的R基为—CH3，谷氨酸的R基为—C3H5O2，它们缩合形成的二肽分子中，C、H、O的原子比例为 (　　)
A．7∶16∶6 B．7∶14∶5
C．8∶12∶5 D．8∶14∶5
答案　D
解析　先根据R基推导出两种氨基酸的结构简式或分子式，再根据脱水缩合的原理计算原子数。注意，计算H原子数、O原子数时，应减去脱去水分子中的原子数。丙氨酸的结构简
式是 ，谷氨酸的结构简式
是 。当缩合成二肽时需脱去
一分子水。故缩合成的二肽分子中，C原子数为3＋5＝8，H原子数为7＋9－2＝14，O原子数为2＋4－1＝5。故选D。
考点8　“结构决定功能”的生物学思想——蛋白质的结构与功能多样性
2．(2011·北京理综，4)胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述中，正确的是 (　　)
A．胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链
B．沸水浴加热之后，构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂
C．胰岛素的功能取决于氨基酸的序列，与空间结构无关
D．核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素
解析　胰岛素基因包括两条DNA单链，在合成蛋白质的过程中是以其中一条链为模板进行转录、翻译并合成蛋白质的，并不是两条DNA单链分别编码A、B两条肽链，故A选项错误。沸水浴加热会使胰岛素的空间结构遭到破坏，发生不可逆的变化，使其失活，加热一般不能使肽键断裂，故B选项错误。胰岛素的功能既与氨基酸的种类、数量、排列顺序有关，也与肽链的空间结构有关，故C选项错误。核糖体合成的多肽链经过内质网、高尔基体内某些蛋白酶的作用形成一定的空间结构才能形成胰岛素，故D选项正确。
答案　D
1．蛋白质的结构形成：氨基酸多肽(肽链)蛋白质
(1)一条肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，分别位于肽链的两端，其余的氨基和羧基位于R基中。
(2)H2O中的H来自—COOH中的H和—NH2中的H，而O则只来自于—COOH中的O。
误区警示　氨基、羧基及肽键的写法和多肽的命名
正确 错误(举例)
氨基 —NH2 NH2或—NH3
羧基 —COOH COOH
肽键 —CO—NH— CO—NH
含5个肽键 六肽 五肽
拓展提升　(1)二硫键形成过程
蛋白质分子中除了肽键外，还含有其他化学键，如二硫键。一个二硫键(“—S—S—”)是由2个“—SH”形成的，形成过程中要脱去2个氢。故计算蛋白质分子量时除减去H2O的分子量外，还应考虑脱去H的分子量。上图为胰岛素分子形成3个二硫键的情况。
(2)氨基酸、多肽、肽键的关系
(3)蛋白质和多肽的区别与联系
蛋白质 多肽
有无空间结构 有 无
多样性原因 四个方面 只有三个方面，无空间结构差异
联系 蛋白质可由一条或几条肽链形成
提醒 翻译的直接产物——多肽，不叫蛋白质，必须经内质网和高尔基体再加工后，形成一定的空间结构才叫蛋白质
2.蛋白质的结构多样性和功能多样性
特别提醒　上述4个导致蛋白质结构多样性的原因并非同时具备才能确定两个蛋白质分子结构不同，而是只要具备其中的一点，这两个蛋白质的分子结构就不同。
拓展提升　(1)蛋白质功能多样性
名称 分布 功能
大多数酶 细胞内或细胞外 催化作用
载体蛋白 细胞膜 运输某些物质如离子、氨基酸等
某些激素(如生长激素、促甲状腺激素、胰岛素、胰高血糖素等) 内环境中 调节生命活动
抗体 内环境中 免疫作用
血红蛋白 红细胞内 主要运输氧气和部分二氧化碳
糖蛋白 细胞膜表面 保护、润滑、识别等
结构蛋白 细胞内 组成成分
(2)蛋白质多样性与生物多样性的关系
DNA(基因)多样性 蛋白质多样性
生物多样性
(3)由于基因的选择性表达，同一生物的不同细胞中蛋白质种类和数量会出现差异。
2．如图所示，物质A是在胰岛B细胞中合成的，且与血糖调节有关。物质B是一种淋巴因子，可干扰病毒DNA在宿主细胞中的复制。物质C由浆细胞合成并分泌，且具有免疫作用。物质D由垂体分泌，可促进蛋白质的合成和骨的生长。下列有关说法正确的是 (　　)
A．物质A、B、C、D的结构多样性只与a有关
B．与A、B、C、D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、线粒体
C．A、B、C、D四种物质分别为胰岛素、干扰素、抗体、抗利尿激素
D．物质A与胰高血糖素具有协同作用，物质B、C均在特异性免疫中发挥作用，物质D的分泌体现了生物膜的流动性
答案　B
解析　蛋白质结构多样性不仅与氨基酸的种类、数目、排列顺序有关，也与蛋白质的空间结构有关。物质A、B、C、D分别是胰岛素、干扰素、抗体和生长激素。物质A与胰高血糖素之间具有拮抗作用。
方法体验：氨基酸脱水缩合形成蛋白质过程的有关计算
1．直链肽链中氨基酸数、肽链数、肽键数和失去水分子数的关系
肽键数＝失去水分子数＝氨基酸数－肽链数
2．蛋白质中游离氨基或羧基数的计算
(1)至少含有的游离氨基或羧基数＝肽链数
(2)游离氨基或羧基数目＝肽链数＋R基中含有的氨基或羧基数
3．蛋白质中含有N、O原子数的计算
(1)N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
(2)O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
4．蛋白质相对分子质量的计算
蛋白质相对分子质量＝氨基酸数目×氨基酸的平均相对分子质量－脱去水分子数×18，注意环状和—S—S—键的特殊情况。
5．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
mRNA为单链，DNA为双链，故DNA∶RNA(碱基数)＝2∶1；而mRNA上每相邻的3个碱基决定1个氨基酸，故碱基与氨基酸为3∶1的关系。
特别提醒　若已知DNA、mRNA中碱基数求氨基酸数，一般用关键词“最多”；若已知氨基酸数求DNA、mRNA中碱基数，则一般用关键词“至少”，原因是该计算过程中都不考虑终止密码子的问题。
典例　如图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)及部分肽链的放大图(图2)。请据图判断，下列叙述中正确的是 (　　)
A．该蛋白质中含有1条肽链，124个肽键
B．图2中含有的R基是①②④⑥⑧
C．从图2可推知该肽链含有2个游离的羧基
D．该蛋白质合成的场所是细胞质中的核糖体
解析　由图1可知，该蛋白质是由124个氨基酸组成的一条肽链，因此形成的肽键数为123个。图2中含有的R基是②④⑥⑧，①为氨基。该蛋白质由一条肽链构成，结合图2可推知肽链至少含有3个游离的羧基。蛋白质的合成场所为核糖体。
易错警示：　忽视蛋白质分子量计算的两种特殊情况
典例　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
错因分析　此题不能得出正确答案的原因有两个：一是不能通过识图得到肽链的数目；二是不清楚环肽中的肽键数与氨基酸数目的关系，忽视二硫键形成时脱氢的数目。
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。
答案　D
纠错笔记　若氨基酸数为n，肽链数为m，则
正常直链：肽键数＝脱去水分子数 n－m
环状肽链：肽键数＝脱去水分子数 n
直链：蛋白质相对分子质量 an－18(n－m)
环肽：蛋白质相对分子质量 an－18n
环肽并形成二硫键(b个)：
蛋白质相对分子质量 an－18n－2b
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。
检测落实·体验成功
题组一　蛋白质的结构及特点
1．(2011·福建理综，3)正常人体内的激素、酶和神经递质均有特定的生物活性，这三类 物质都是 (　　)
A．在细胞内发挥作用
B．由活细胞产生的蛋白质
C．与特定分子结合后起作用
D．在发挥作用后还能保持活性
答案　C
解析　酶可在细胞内和细胞外发挥作用，A项错误。激素、酶和神经递质并非都是蛋白质，例如部分激素是蛋白质；绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；神经递质的化学本质有乙酰胆碱、多巴胺、肾上腺素、氨基酸类和一氧化氮等，这些物质不是蛋白质，故B项错误。激素与靶细胞细胞膜上的受体结合，神经递质与突触后膜上的受体结合，酶与相应的底物结合后起作用，C项正确。激素发挥作用后就被灭活，神经递质发挥作用后可被降解，而酶发挥作用后仍具有活性，D项错误。
2．一般说来，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。
3．下列关于人体内蛋白质的叙述中，正确的是(　　)
A．蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和空间结构不同
B．指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T、U
C．人体内的酶大部分都是蛋白质，激素不一定是蛋白质
D．蛋白酶也是蛋白质，能通过提高化学反应的活化能，加快酶促反应速度
答案　C
解析　蛋白质具有多样性，是由于组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和多肽链的空间结构不同，而不是氨基酸的空间结构不同，故A错误；基因是具有遗传效应的DNA片段，指导蛋白质合成的基因中的碱基有C、G、A、T，没有U，故B错误；大部分酶是蛋白质，少数酶是RNA，激素不一定是蛋白质，如性激素是固醇类物质，甲状腺激素是氨基酸衍生物，故C正确；酶的作用是降低化学反应的活化能，使反应易于进行，故D错误。
题组二　蛋白质的有关计算
4．一条肽链的分子式为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　构成该多肽的3种氨基酸都只含有1个氨基，从其分子式中共有6个N原子可知，该多肽是6个氨基酸脱水缩合产生5个水分子后形成的。6个氨基酸羧基的氧原子有12个，脱水后剩7个，而该多肽分子中共有13个氧原子，则其余6个氧原子来自3个谷氨酸R基中的3个羧基。由于该多肽有6个氨基酸，其中3个是谷氨酸，故1个C22H34O13N6分子中存在1个游离的氨基和4个游离的羧基。由于该多肽由3种氨基酸组成，所以至少需要3种tRNA。
5．含有215个N原子的200个氨基酸，形成了5个四肽、4个六肽和一个由2条肽链构成的蛋白质分子。这些多肽和蛋白质分子中，共含肽键与氨基数目的最大值分别是
(　　)
A．189和11 B．200和215
C．189和26 D．200和200
答案　C
解析　肽键数目＝氨基酸数－肽链数，根据题意可知，这些多肽和蛋白质分子形成的肽链数为5＋4＋2＝11(个)，则形成的肽键数为200－11＝189(条)；游离的氨基数为肽链条数与R基上氨基数之和，由于200个氨基酸含有215个N原子，故R基上可能含有15个氨基，这些多肽和蛋白质分子中氨基的数目最多为11＋15＝26(个)。
题组三　蛋白质的知识综合应用
6．下列为某一多肽化合物的分子结构式，请回答有关问题：
(1)上述结构中，代表氨基的结构式为________；代表羧基的结构式为________；代表肽键的结构式为________。
(2)上述化合物是由________种氨基酸组成的。
(3)该化合物是由________个氨基酸失去________分子水形成的，该化合物称为________，这样的反应叫做________。水分子中的氧来自________，氢来自________________。
(4)某种蛋白酶能使蛋白质水解，其作用的主要部位是蛋白质中的肽键，一般是使肽键断裂。假设该种酶也能使如上图所示物质水解，则水解后形成的产物是______________________，根据生物学知识判断它们是不是构成生物体的氨基酸？为什么？ ___________________________
___________________________________。
答案　(1)—NH2　—COOH　—CO—NH—　(2)2
(3)3　2　三肽　脱水缩合　—COOH　—NH2和—COOH
和C6H5—COOH　
不是构成生物体的氨基酸，因为它们不符合氨基酸的特点，即没有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上
解析　(1)考查氨基酸的结构通式。(2)氨基酸的种类是由R基决定的，根据R基结构可知题图所示化合物由2种氨基酸组成。(3)要知道构成该化合物的氨基酸的数目，应首先找到肽键(—CO—NH—)的位置，从图中可以看出有3个氨基酸通过2个肽键连接，多肽的命名和构成该化合物的氨基酸的数目相同，因此该化合物称为三肽。脱水缩合时前一个氨基酸的—COOH提供羟基(—OH)，后一个氨基酸的—NH2提供氢(—H)，—OH和—H结合生成水。(4)可先找出肽键，据此分析其水解产物，然后根据构成蛋白质的氨基酸的结构特点，即可以推断出这些氨基酸不是构成蛋白质的氨基酸。
课时规范训练
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
蛋白质的组成和结构 2、5、7、9、10
蛋白质的相关计算 3、6、11
综合应用 1、4、8、12、13、14、15
特别推荐 识图析图题——1、3、8、14；新情景材料题——4、9、13
1.(2011·上海卷，21)就物质属性而言，蛋白质、抗原和多糖三者之间的关系是 (　　)
答案　A
解析　蛋白质与多糖是两类不同化合物，没有包含关系，而抗原的物质组成比较复杂，主要包括蛋白质、多糖等大分子物质。
2．下面是三种化合物的结构式，下列有关三种化合物的叙述中，错误的是 (　　)
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、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的游离氨基数相同
答案　B
解析　由图可知，这三种物质都是氨基酸，
可用 表示其结构通式，故
A正确；三种化合物的共同点之一是在同一个碳原子上连有一个氨基、一个羧基，故B错误；与双缩脲试剂发生紫色反应是具有肽键的化合物的特点，而氨基酸没有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，故C正确；由于题中三种化合物的R基上都没有氨基，因此，两两结合形成的二肽含游离氨基都是一个，故D正确。
3．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　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。
4．2010年7月12日消息，日本的研究人员发现了一种与精神分裂症发病有关的被称之为“Dysbindin－1”的蛋白质，该蛋白质存在于脑神经细胞的“突触”中。如果减少这种蛋白质的含量，在“突触”中接受信息的组织就无法正常发育，从而导致精神分裂症。反之，如果补充这种蛋白质，有关组织的机能得到恢复。下列有关“Dysbindin－1”蛋白质的说法中，错误的是 (　　)
A．“Dysbindin－1”的基本组成单位是氨基酸
B．脑神经细胞间的信息传递必须经过“突触”
C．一切生命活动都离不开这种蛋白质
D．该发现为治疗精神分裂症提供了理论基础
答案　C
解析　由题干信息知，该物质为蛋白质，其基本组成单位为氨基酸；神经细胞间的信息传递通过突触进行；从“Dysbindin－1”蛋白质的作用机理可知，适量补充该物质可达到治疗精神分裂症的目的；一切生命活动离不开蛋白质，而不是专指“这种”蛋白质。
5．下列物质中一定含有肽键的是 (　　)
①胰岛素　②雄性激素　③酶　④Na＋载体
A．①② B．②③ C．①④ D．①③④
答案　C
解析　性激素的化学本质是脂质，不含有肽键；酶的化学本质是蛋白质或RNA，不一定含有肽键；胰岛素和细胞膜上的载体的化学本质都是蛋白质，一定含有肽键。
6．蛋白质分子能被肽酶降解，至于哪一个肽键被断裂则决定于肽酶的类型。肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基一侧的肽键。下列说法正确的是 (　　)
A．上图所示肽链一定由五种氨基酸脱水缩合而成
B．在肽酶P的作用下，经过脱水缩合可以形成两条肽链
C．肽酶P可以催化1处的化学键断裂
D．该肽链中含有游离的氨基和羧基各一个
答案　C
解析　题目中“肽酶P能断裂带有侧链R4的氨基酸和相邻氨基酸的羧基一侧的肽键”的信息，可判断肽酶作用于肽键中的1处。图中所示肽链有4个肽键，肯定由5个氨基酸构成，但可能有的R基相同，故不一定是五种氨基酸脱水缩合而成，A错误。在肽酶P的作用下，应是消耗水分子形成两条肽链，B错误。该肽链中含有游离的氨基和羧基数只能说至少各1个，不能肯定就是各1个游离的氨基和羧基，因为不知道R基中是否含有氨基或羧基，D错误。
7．若一个氨基酸分子有两个羧基，其中一个羧基在R基上，则另一个羧基 (　　)
A．与氨基端相连
B．与连有氨基的碳原子相连
C．与氢相连
D．与羧基端相连
答案　B
解析　每个氨基酸分子至少含有一个氨基和一个羧基，并且至少有一个氨基和一个羧基同时连在同一个碳原子上。题目中给出一个羧基在R基上，则另一个羧基一定和氨基连在同一个碳原子上。
8．如图所示是某多肽化合物的示意图，下列有关该化合物的叙述中，不正确的是(　　)
A．氨基酸的不同种类主要是由②④⑥⑧决定的
B．③⑤⑦的形成是在核糖体上完成的
C．该多肽链呈中性
D．该多肽链在形成过程中，相对分子质量减少了54
答案　C
解析　氨基酸的种类是由R基决定的。蛋白质以氨基酸为原料，在核糖体上通过脱水缩合形成肽链。氨基酸既有氨基又有羧基，所以具有酸碱两性，一个蛋白质分子其酸碱性就看所含的氨基和羧基的数目，由于该多肽链游离的氨基少于羧基，所以该多肽链呈酸性。由于氨基酸脱水缩合形成肽链，所以减少的相对分子质量就是失去的水分子的相对分子质量，而失去的水分子数＝形成的肽键数＝3，所以减少的相对分子质量＝3×18＝54。
9．据报载，科学家发现了一种可以分解鸡毛的角蛋白酶，有可能被用来“消化”导致疯牛病和人类克雅氏症的毒蛋白。其与荷兰一家疯牛病专业检测机构联合进行的实验表明，角蛋白酶确实能够破坏毒蛋白，使其丧失传染能力。由此可知，该毒蛋白有着与鸡毛中的角蛋白相似的 (　　)
A．氨基酸的数量
B．空间结构
C．氨基酸的种类
D．氨基酸的排列顺序
答案　B
解析　角蛋白酶可“消化”毒蛋白，也可分解鸡毛中的角蛋白，由此可见，毒蛋白和鸡毛中的角蛋白的空间结构相似。
10．氨基酸之间通过缩合形成肽键，下列关于肽键的叙述不正确的是(　　)
A．肽键可以表示为CONH
B．蛋白质中肽键数与缩合脱水数相同
C．肽键维持了蛋白质的空间结构
D．蛋白质水解时肽酶可以破坏肽键
答案　C
解析　氨基酸之间通过脱水缩合形成肽键(即CONH)，每脱一分子水形成一个肽键，因此，肽键数与脱水数相等，故A、B均正确；蛋白质的空间结构由肽链通过一定的化学键(如二硫键)折叠形成，不是由肽键维 持，故C错误；蛋白质水解时，肽键断开，故D正确。
11．已知天冬酰胺的R基为—C2H4ON，现有分 子式为C63H103N17S2的多肽链，其中含有2个天冬酰胺。在上述多肽中最多有肽键
(　　)
A．17个 B．16个
C．15个 D．14个
答案　D
解析　多肽C63H103N17S2中有17个N，因含有两个天冬酰胺(R基为—C2H4ON)，故该多肽由15个氨基酸脱水缩合而成，形成的肽键数目为14个。
12．某多肽分子结构如下图所示，下列关于该多肽的正确叙述是 (　　)
A．该多肽水解后可产生5种氨基酸
B．该多肽属于六肽化合物，含有4个肽键
C．该多肽的合成车间是核糖体
D．该多肽的分泌不需要ATP
答案　C
解析　该多肽中含有4个肽键，所以由5个氨基酸脱水缩合而成，属于五肽，B错误。因左起第2、3两个氨基酸的R基相同(—H)，为同种氨基酸，所以氨基酸的种类是4种，A错误。氨基酸合成多肽链的场所是核糖体，分泌到细胞外的过程需要消耗ATP。
13．绿色荧光蛋白简称GFP，是由238个氨基酸组成的单链，最初是从维多利亚多管发光水母中分离出来的结构蛋白，会发出绿色荧光。下列有关GFP的说法正确的是
(　　)
A．GFP合成过程中形成了239个肽键
B．GFP是由核糖体合成、内质网加工并由高尔基体分泌的，同时由线粒体提供能量
C．由于此种蛋白质合成时进行了逆转录的过程，故GFP会发出荧光
D．GFP可以整合到细胞膜表面用于标记定位癌细胞
答案　D
解析　GFP是由238个氨基酸组成的单链，则在合成过程中脱去了237个水分子，形成237个肽键。GFP为结构蛋白，不能由高尔基体分泌到细胞外。逆转录是某些病毒具有的过程。GFP可以整合到细胞膜表面用于癌细胞的标记定位。
14．下图表示人体内几种化学元素和化合物的相互关系，其中a、b表示有机小分子物质，A、B、X代表有机高分子物质，虚线表示遗传信息的流动方向。据图分析回答下列问题：
(1)图中催化①过程的酶主要是________；完成②的场所是________。
(2)B可分为B1、B2、B3等，其原因：从b分析是________________________；从B分析是____________________。
(3)与合成B3有关的A片段在人体的肝细胞中是否存在？________。原因是每一个体细胞中___________________________。
(4)A的基本骨架是___________________，若B水解成m个b，则控制B形成的A中的a至少有______个。
答案　(1)RNA聚合酶　核糖体　(2)氨基酸的种类、数量和排列顺序不同　肽链的空间结构不同　(3)存在　都有人体全套的遗传
物质　(4)磷酸和脱氧核糖交替连接　6m
解析　结合组成化合物的不同元素，不难从图中推断出a是脱氧核苷酸，b是氨基酸， A是DNA，X是RNA，B是蛋白质。过程①是转录、过程②是翻译，因此催化①的酶 主要是RNA聚合酶，完成②的场所是核糖体。从氨基酸水平上分析B的多样性，原因是氨基酸的种类、数量和排列顺序不同；从蛋白质水平上分析B的多样性，原因是组成肽链的空间结构不同。由于人体的每一个细胞都是由同一个受精卵经有丝分裂形成的，都具有人体全套的遗传物质，因此在人的肝细胞中一定存在与合成B3有关的A片段。A的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接；要求a至少有多少个，根据控制蛋白质合成的DNA双链中脱氧核苷酸数∶mRNA单链中核糖核苷酸数∶氨基酸数＝6∶3∶1，因此当b为m个时，a至少有6m个。
15．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掉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)婴幼儿身体的肌肉主要由蛋白质构成，但平滑肌、心肌和骨骼肌的功能特性各不相同，这是因为________。
A．肌细胞形状不同
B．在人体细胞内的合成部位不同
C．支配的神经不同
D．构成各种肌肉的蛋白质结构不同
(6)在这次事件中，婴儿受损器官肾脏的主要功能是维持人体内水和无机盐的平衡，其中水的排出主要取决于血浆中________激素的浓度，其主要生理作用是促进肾小管和集合管对水分的________。
(7)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　CRHCOOHNH2　(2)氮　(3)缺乏分解或转化该物质的酶　(4)双缩脲　(5)D　(6)抗利尿　重吸收　(7)第一步：平均分为两组，分别编号甲、乙　第二步：饲喂不含被污染的麦麸的宠物食品　饲喂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　实验结果预测：甲组小鼠健康成长，乙组小鼠的死亡率远远高于甲组小鼠　实验结论：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。(5)蛋白质结构不同则功能不同。(6)由下丘脑产生、垂体释放的抗利尿激素，主要作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收，以调节水的平衡。(7)本实验的目的是验证含有被三聚氰胺污染的麦麸的宠物食品的危害。实验对象是小鼠，自变量是三聚氰胺，可设置空白对照。因变量是小鼠的健康状况，以统计各组小鼠死亡的数目作为指标。
脱水 缩合
组 成
盘曲 折叠第一单元 走近细胞和组成细胞的分子
单元教学分析
涵盖范围 考情分析 复习指导
本单元包括必修1第一、二章内容，即生命系统的结构层次、显微镜的使用，原、真核细胞的比较及组成细胞的元素和各种化合物。 ⑴考查力度：所占分值2～6分。⑵考查内容①显微镜的使用。(重难点)②原核、真核细胞的比较。(重点)③病毒与人类健康的关系。(热点)④蛋白质的有关计算及与核酸的关系。(难点)⑶考查题型：选择题和实验题。 ⑴复习线索①以生命系统的结构层次为线索，借助于生命系统从微观到宏观的层次性，将不同层次系统的知识有机结合起来，构建合理的知识体系，以实现不同模块之间的有机结合。②以细胞的多样性和统一性为线索，将显微镜的使用、原核细胞和真核细胞的比较、细胞学说等内容有机联系。③以构成生物的化学元素为线索，引申出各种化合物的组成、结构和功能等相关知识。④以“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验为线索，系统复习教材中常规实验的原理、过程，并升华为实验方法和实验原则等问题。⑵复习方法①比较法：原、真核细胞比较；蛋白质与核酸；糖类与脂质。②概念图法：以细胞为中心，将细胞结构、功能、分类构建概念图。
第1课时　走近细胞
回扣基础·构建网络
一、从生物圈到细胞
1．用图表示生命系统(a)、生态系统(b)和无机环境(c)的关系。
2．最大的生命层次是生物圈；最基本的生命层次是细胞。
3．植物没有系统这一层次；单细胞生物如草履虫、细菌等无组织、器官、系统这三个层次。
4．病毒属于生命系统吗？是生物吗？
提示　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。
[判一判]
1．(2010·上海卷，1改编)如图是噬菌体的模式图，组成结构a的物质最有可能是蛋白质，组成b的物质最有可能是DNA
(　√　)
2．单细胞生物依靠单个细胞完成各项生命活动 (　√　)
3．一个大肠杆菌既属细胞层次又属个体层次 (　√　)
4．培养皿中大肠杆菌菌落属于群落层次(　×　)
5．培养基被污染后，大肠杆菌和滋生的别的细菌、真菌共同构成生态系统 (　×　)
6．细胞是一切生命活动的结构和功能的基本单位 (　×　)
二、细胞的多样性和统一性
1．原核细胞和真核细胞
分类依据：细胞内有无以核膜为界限的细胞核
(2)常见真、原核生物举例(连一连)
(3)常见的两种原核细胞
(4)(2010·上海卷，23改编)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，故相同长度中颤藻数目多。
2．细胞学说
(1)建立：19世纪30年代由施莱登和施旺建立。
(3)意义：证明了动植物界具有统一性。
1．教材3页实例2——受精场所：输卵管；
胚胎发育的场所：输卵管和子宫；亲子代之间充当遗传物质“桥梁”的细胞：精子和卵细胞。
2．教材7页[实验]“材料用具”中的常用观察材料；教材8页中换高倍镜①→④步骤图解。
3．教材9页中图1－3、1－4、1－5，熟记常见蓝藻的种类。
4．教材10～11页“细胞学说建立的过程”，事件发生的先后顺序及科学家(近几年生物学史方面的题目有所增多)。
5．教材14页中判断题和画概念图。
突破考点·提炼方法
考点1　列表比较法——原核细胞与真核细胞的区别与联系
1．(2011·山东理综，5)下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是 (　　)
A．原核生物细胞无线粒体，不能进行有氧呼吸
B．真核生物细胞只进行有丝分裂，原核生物细胞只进行无丝分裂
C．真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质
D．真核生物细胞具有生物膜系统，有利于细胞代谢有序进行
解析　很多原核生物(如一些需氧型细菌)能够进行有氧呼吸，线粒体不是进行有氧呼吸的必要条件，A项错误；有丝分裂和无丝分裂都是真核生物细胞进行分裂的方式，原核生物细胞的分裂方式既不属于有丝分裂也不属于无丝分裂，B项错误；真核生物和原核生物都具有细胞结构，具有细胞结构的生物的遗传物质都是DNA，C项错误；真核生物细胞具有生物膜系统(包括细胞膜、细胞器膜和核膜等)，有利于细胞代谢的有序进行，D项正确。
答案　D
排雷　(1)明确线粒体和有氧呼吸、叶绿体和光合作用的关系，在真核生物中是必需的，在原核生物中是非必需的。
(2)原核生物无染色体，只进行二分裂，真核生物三种分裂方式都存在。
(3)细胞生物的遗传物质皆为DNA，只有少数病毒遗传物质为RNA。
比较项目 原核细胞 真核细胞
大小 较小 较大
本质区别 无以核膜为界限的细胞核 有以核膜为界限的细胞核
细胞壁 有，主要成分是糖类和蛋白质 植物细胞有，主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无；真菌细胞有，主要成分为多糖
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 拟核中：大型环状、裸露质粒中：小型环状、裸露 细胞核中：和蛋白质形成染色体细胞质中：在线粒体、叶绿体中裸露存在
增殖方式 二分裂 无丝分裂、有丝分裂、减数分裂
可遗传变异来源 基因突变 基因突变、基因重组、染色体变异
模式图解
相同点 都有细胞膜、细胞质和与遗传有关的DNA分子，共有的细胞器是核糖体
警示　单细胞生物(a)与原核生物(b)的关系
单细胞生物中细菌、蓝藻、支原体、衣原体、放线菌都是原核生物，但变形虫、草履虫、酵母菌是单细胞生物但不是原核生物。如图。
1．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。
考点2　热点突破——病毒与人体健康
2．(改编题)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 (　　)
A．SARS病毒体内仅有A、T、C、G四种碱基
B．SARS病毒属于原核细胞构成的生物
C．SARS病毒能在培养基上生长增殖
D．SARS病毒进入人体后，人体能产生特异性抗体
解析　SARS病毒的遗传物质为RNA，没有碱基T，故A不对；病毒无细胞结构，B不对；所有病毒都是寄生生活，必须在活的寄主细胞中才能生长增殖，C不对。
答案　D
排雷　病毒营寄生生活，故不能在培养基上培养，只能在活细胞中生长繁殖。
1．病毒的结构
2．病毒的知识构建图
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破坏人的T细胞，使人丧失免疫力。
(3)常见病毒的遗传物质
DNA类病毒：噬菌体、天花病毒、乙肝病毒
RNA类病毒：烟草花叶病毒、HIV、SARS、禽流感病毒
2．(原创题)由A型流感病毒中的H5N1亚型引起的禽流感是一种高致病性禽类传染病，其发病率和死亡率都很高。下列关于禽流感病毒的说法正确的是 (　　)
A．虽然能引发传染病，但是其没有细胞结构，因此它不是生物
B．能引发传染病，必须寄生在活细胞内
C．在人工配制的富含有机物的培养基上就可以培养
D．通过细胞分裂进行繁衍后代
答案　B
解析　病毒虽然没有细胞结构，但其可在寄主细胞内繁殖，所以属于生物，所以A错；病毒必须利用寄主细胞提供的原料、能量和物质合成场所，才能进行增殖等活动。病毒一旦离开活细胞，不能进行生命活动，所以B正确；病毒专门营寄生生活，只有利用活细胞才可培养，所以C错；病毒通过增殖来繁衍后代，而不是细胞分裂，所以D错。
考点3　实验技能提升——显微镜的使用及相关问题分析
3．(2011·江苏卷，10)将有关生物材料直接制成临时装片，在普通光学显微镜下可以观察到的现象是 (　　)
A．菠菜叶片下表皮保卫细胞中具有多个叶绿体
B．花生子叶细胞中存在多个橘黄色脂肪颗粒
C．人口腔上皮细胞中线粒体数目较多
D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中细胞核清晰可见
解析　菠菜叶片的下表皮保卫细胞中含有多个绿色扁平的叶绿体，不需染色就可直接制成临时装片观察，A项正确；花生的子叶细胞需经苏丹Ⅲ染液染色后制成临时装片，才能观察到多个橘黄色的脂肪颗粒，B项错误；人口腔上皮细胞中的线粒体是无色的，需用活细胞染色剂健那绿染液染色后才能观察到被染成蓝绿色的线粒体，C项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中清晰可见的是紫色的大液泡，观察不到细胞核，D项错误。
答案　A
排雷　(1)审题——“直接制成临时装片”，即对材料不做染色等特殊处理。
(2)透明材料或结构染色后方能观察；亚显微结构如细胞膜、核糖体等必须借助电子显微镜观察。
1．显微镜的使用
2．识图析图　
提醒　换高倍物镜时要转动转换器，不能直接转镜头。
3．目镜与物镜的结构、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，距载玻片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距载玻片距离越远，如H2。
②目镜越长，放大倍数越小；反之则放大倍数越大。
(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。
4．高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像大小 看到细胞数目 视野亮度 物镜与装片的距离 视野范围
高倍镜 大 少 暗 近 小
低倍镜 小 多 亮 远 大
5.污物位置的快速确认方法
6．注意事项
显微镜成放大倒立的虚像，例实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物 像在偏左上方，则装片应向左上方移动。
特别提醒　观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗；若视野中出现一半亮一半暗则可能是反光镜的调节角度不对；若观察花生切片标本材料一半清晰一半模糊不清，则可能是花生切片厚薄不均造成的。
3．如图所示：甲图中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙和丙分别表示不同物镜下观察到的图像。下面描述正确的是 (　　)
A．①比②的放大倍数大，③比④的放大倍数小
B．把视野里的标本从图中的乙转为丙时，应选用③，同时提升镜筒
C．从图中的乙转为丙，正确调节顺序：转动转换器→调节光圈→移动标本→转动细准焦螺旋
D．若使物像放大倍数最大，甲图中的组合一般是②③⑤
答案　D
解析
(1)依据①与②，③与④，⑤与⑥放大倍数的关系
(2)明确丙与乙的关系
方法体验：真核和原核细胞的识别技巧
1．正确识别带有菌字的生物：凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌，如破伤风杆菌、葡萄球菌、霍乱弧菌等都是细菌。乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。
2．带藻字的生物中，蓝藻(如色球藻、念珠 藻、颤藻等)属于原核生物，单细胞绿藻(如衣藻、小球藻)属于真核生物。
3．判断真核、原核细胞
(1)有核膜(或有核膜围成的真正细胞核)，则为真核细胞。
(2)无核膜(或无核膜围成的真正细胞核)，则为原核细胞。
典例　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
解析　
硝化细菌、蓝藻――→原核生物,　酵母菌、水绵――→真核生物
原核：无叶绿体、线粒体、染色体等(但蓝藻含蓝藻素、叶绿,　素，故呈蓝绿色)
真核：有线粒体、染色体；水绵含叶绿体
答案　A
体会　无线粒体的情况下，真核生物(或细胞)只能进行无氧呼吸，如蛔虫、哺乳动物的成熟红细胞。但原核生物不符合这一规律，所有原核生物都无线粒体，但硝化细菌、蓝藻等都进行有氧呼吸。
易错警示： 对显微镜的使用及相关计算模糊
典例1　下列关于高倍物镜的叙述，正确的是 (　　)
A．因为藓类叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
B．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换上高倍物镜
C．换上高倍物镜后，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，可使用更大的光圈或凹面反光镜
E.
要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中甲方向移动
F．与低倍物镜相比，高倍物镜下视野变暗，细胞变大，数目增多
错因分析　对显微镜的使用原则及高倍镜的使用方法不清楚。如A选项涉及到使用原则：任何时候都先低倍镜后高倍镜；E涉及到装片移动方向。
解析　用显微镜观察材料，必须用低倍镜先找到合适的部位，将其移到视野中 央后，再换上高倍物镜，这时只能使用细准焦螺旋调焦。由于换上高倍镜后视野变暗，为得到适宜的亮度，可调节光圈及反光镜；E应向相同的方向移动；F中视野范围变小，细胞数目减少。
答案　D
纠错笔记　高倍镜的使用“四字决”
找：先在低倍镜下“找”到物像，并调至清晰。
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。
典例2　显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中被相连的64个分生组织细胞所充满。若物镜转换为40×后，则在视野中可检测到的分生组织细胞数为 (　　)
A．2个　　　 B．4个
C．8个　　　 D．16个
错因分析　①计算原理不明白：进行视野中细胞数目的相关计算时，若视野中细胞成单行，则计算时只考虑长度或宽度；若视野中充满细胞，计算时应考虑面积的变化。
②审题不到位：未看到关键词——“一行”细胞还是“充满”视野。
解析　显微镜的放大倍数＝目镜倍数×物镜倍数。在放大100倍时，设视野直径为d，则面积S＝π()2，此时视野中有64个细胞；当放大到400倍时，其直径相当于原来的1/4，则圆面积S＝π()2，即为原来的1/16，故看到的细胞数目为64/16＝4个。
答案　B
纠错笔记　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。
检测落实·体验成功
题组一　对生命系统的结构层次及细胞学说的理解
1．细胞是最基本的生命系统，生命活动离不开细胞。下列对此的理解不正确的是 (　　)
A．没有细胞结构的病毒，其生命活动也离不开细胞
B．变形虫的细胞能完成各种生命活动
C．多细胞生物的生命活动由不同的细胞密切合作完成
D．生命系统的各层次层层相依，具有相 同 的组成、结构和功能
答案　D
解析　病毒虽然没有细胞结构，但其必须寄生在活细胞内才能进行增殖等生命活动；单细胞生物依靠其单个细胞就能完成各项生命活动；多细胞生物通过细胞分化形成了不同种类的细胞，分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动；从生物圈到细 胞，生命系统层层相依，但又有各自特定的组成、结构和功能。
2．细胞学说的建立过程是一个经科学家探究、 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．德国科学家施莱登和施旺发现细胞并创立了细胞学说
B．细胞学说认为细胞分为原核细胞和真核细胞
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．细胞学说使人们对生命的认识由细胞水平进入分子水平
答案　C
解析　A错误：细胞的发现者是英国科学家虎克；B错误：细胞学说是针对动物和植物而言的，认为一切动植物都由细胞发育而来；D错误：细胞学说使人们认识到各种生物之间存在着共同的结构基础，细胞学说的建立，标志着生物学的研究进入细胞水平。
题组二　病毒、原核生物、真核生物的比较
3．(热点材料题)流行性感冒病毒(简称流感病毒)，分为甲、乙、丙三种类型，最常见的是甲型。甲型流感病毒又可分为许多不同的亚型，有的亚型感染人，引起流感；有的亚型感染鸡、鸭、鸽子等禽类，引起禽流感。2009年的H1N1高致病流感在全球人群中传播，引起世界恐慌。下列有关叙述正确的是 (　　)
A．流感病毒的甲、乙、丙三种类型是基因重组产生的
B．甲型流感病毒一定含有C、H、O、N四种元素，不一定含有P元素
C．只能通过高温才能杀灭甲型流感病毒
D．甲型流感病毒与鸡、鸭、鸽子等动物的关系属于寄生关系
答案　D
解析　病毒不进行有性生殖，无基因重组；病毒因含核酸，故其元素组成至少应为C、H、O、N、P五种；消灭病毒的方法很多，如高温、强酸、强碱、紫外线、化学试剂等。
4．下列关于原核细胞的叙述中，正确的是(　　)
A．没有细胞器，但有细胞壁
B．无成形的细胞核，但有染色体
C．能进行转录、翻译过程
D．进行有丝分裂，遵循遗传定律
答案　C
解析　原核细胞中无染色体，无复杂的细胞器，但有裸露的DNA和核糖体，可进行转录、翻译过程。由于原核细胞中无复杂的细胞器、无染色体，所以不能进行有丝分裂，生殖方式是无性生殖，所以不遵循遗传定律。
题组三　显微镜的使用
5．如图是某同学在“目镜10×，物镜40×”时显微镜下看到的图像，据图回答：
(1)下列选项是有关显微镜的使用步骤的，前一项是操作，后一项是目的，其中错误的是________。
A．转动转换器：换用不同放大倍数的物镜
B．调节细准焦螺旋：调节物镜与玻片标本之间的距离
C．调节光圈：调节视野的大小
D．调节反光镜：调节视野的亮度
(2)欲将图中③所指的细胞移到视野的中央进行观察，则装片应向________方移动。
(3)若装片上的细胞成单层均匀分布，那么
该同学在目镜不变的情况下，换用10×的物镜去观察相同部位的细胞，按理论计算，视野内可容纳的完整细胞数目为________个。
````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````(4)在一架光学显微镜的镜盒里有4个镜头，甲、乙一端有螺纹，甲较长、乙较短；丙、丁无螺纹，丙较长、丁较短。则放大倍数最大的镜头组合是________。
(5)观察玻片标本时，若发现视野左侧较暗，右侧较亮，则应调节________。
A．目镜 B．物镜
C．光圈 D．反光镜
答案　(1)C　(2)左下　(3)64　(4)甲和丁　(5)D
解析　(1)转动转换器是为了更换不同放大倍数的物镜，故A正确；调节细准焦螺旋，可调节物镜与玻片之间的距离，故B正确；调节反光镜和光圈都可调整视野的明暗，故C错误、D正确。(2)③在视野的左下方，要将其移到视野的中央，应向左下方移动。(3)在目镜不变的情况下，将物镜从40×调整到10×，其细胞直径变为原来的1/4倍，在视野内每列可容纳的完整细胞的数目变为原来的4倍，即每列细胞数目为8个，整个视野内的细胞数目将变为82个，即64个。(4)由所给条件可知：甲和乙均为物镜，甲的放大倍数较大；丙和丁均为目镜，丁的放大倍数较大，因此，放大倍数最大的组合为甲和丁。(5)视野左侧较暗、右侧明亮与目镜、物镜和光圈无关，在四个选项中只能调整反光镜。
课时规范训练
【组题说明】
考　点 题　号 错题统计 错因分析
生命系统的结构层次及细胞学说 1、4、8、11、13
病毒、原核和真核生物的比较 2、3、5、7、9、10、12、14、16
显微镜的使用 6、15
特别推荐 识图辨析题——9、16；经典易错题——2、5、7；分析推断题——13
1.下列说法正确的是 (　　)
A．每种生物都具有生命系统的9个层次
B．一切生物都是由细胞构成的
C．所有细胞都只能由细胞分裂而来
D．病毒属于生命系统的最低层次
答案　C
解析　在细胞、组织、器官、系统、个体、种群、群落、生态系统和生物圈等9个结构层次中，一种生物不会有群落、生态系统和生物圈等层次，单细胞生物只有细胞、个体和种群层次，植物没有系统层次，故A错误；病毒是非细胞生物，不是由细胞构成的，故B错误；在生命系统的结构层次中，最低的是细胞，故D错误；新细胞是由老细胞分裂而来的，故C正确。
2．下列是表示①②③④四个框图内所包括生物的共同特征的叙述，正确的是 (　　)
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，且都能分裂生殖
答案　C
解析　A中烟草花叶病毒无细胞结构，不属于原核生物；B中硝化细菌可利用土壤中的氨氧化时所释放的能量来制造有机物，即可进行化能合成作用，属于生产者；C中衣藻和金鱼藻属于植物，有细胞壁；酵母菌为真菌，硝化细菌属细菌，都具有细胞壁；D中硝化细菌属自养生物，进行分裂生殖；而酵母菌在外界条件适宜时进行出芽生殖，外界条件不好时进行有性生殖。
3．下列关于蓝藻与酵母菌的叙述中，不正确的是 (　　)
A．蓝藻和酵母菌细胞中都含有核糖体
B．二者最大的区别是蓝藻没有成形的细胞核
C．蓝藻细胞中有叶绿体能进行光合作用，而酵母菌则不能
D．蓝藻与酵母菌细胞膜的化学组成和结构相似
答案　C
解析　蓝藻为原核生物无叶绿体，但可以进行光合作用。
错因分析　思维定势——认为只要能进行光合作用一定含叶绿体，原核生物不符合这一规律。
4．恩格斯曾经把“能量转化和守恒定律、细胞学说、达尔文进化论”并称为19世纪自然科学的三大发现，下列不属于细胞学说建立意义的是 (　　)
A．将千变万化的生物界通过细胞结构统一起来
B．证明了生物之间存在着亲缘关系
C．为达尔文的进化论奠定了唯物主义基础
D．证明了生物界与非生物界之间存在着统一性和差异性
答案　D
解析　细胞学说的建立揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，为生物进化理论提供了基础。
5．现有两种细胞的特征如下表：
特征 细胞Ⅰ 细胞Ⅱ
细胞壁 有 有
核糖体 有 有
核膜 无 有
光合作用 有 无
细胞呼吸 有 有
从表中给出的特征分析，下列说法正确的是(　　)
A．细胞Ⅰ是原核细胞，可能是硝化细菌
B．细胞Ⅱ是真核细胞，但不可能是植物细胞
C．细胞Ⅱ在化石记录中出现的时间比细胞Ⅰ要晚
D．两种细胞的细胞壁具有相同的化学成分
答案　C
解析　由核膜的有无可确定细胞Ⅰ是原核细胞，但细胞Ⅰ可进行光合作用，因此，不可能是硝化细菌，故A错误；细胞Ⅱ有核膜是真核细胞，不能进行光合作用，但可能是植物细胞，如根细胞，故B错误；就目前掌握的证据来看，最早出现的生物化石是单细胞的原核生物，故C正确；原核细胞和真核细胞的细胞壁的组成成分不同，故D错误。
6．实验中用同一显微镜观察了同一装片4次，每次仅调整目镜或物镜和细准焦螺旋，结果得到下面各图。请问其中视野最暗的是
(　　)
答案　A
解析　视野的明暗与通过光线的强度呈正相关，在其他条件相同时，放大倍数越大，通光越少，视野越暗。
7．(2011·上海卷，1)下列藻类中属于原核生物的是 (　　)
A．伞藻 B．衣藻 C．硅藻 D．颤藻
答案　D
解析　颤藻是蓝藻的一种，属于原核生物；伞藻、衣藻、硅藻属于真核生物。
8．细胞是生物体结构和功能的基本单位。在下列关于细胞基本共性的描述中，正确的是 (　　)
①均具有磷脂双分子层与蛋白质构成的膜结构
②ATP是所有细胞可直接利用的能源物质
③都以核糖体作为蛋白质合成的机器
④遗传物质都是脱氧核糖核苷酸
⑤编码某一种氨基酸的密码子一定相同
⑥细胞是一切生物的功能基础
A．3项 B．4项 C．5项 D．6项
答案　B
解析　具细胞结构的生物体的遗传物质都是脱氧核糖核酸(DNA)，④错误；密码子具有简并性，编码某一种氨基酸的密码子可能有多种，⑤错误。
规律总结　细胞共性中物质方面：ATP、氨基酸、核苷酸、密码子；结构方面：细胞膜、核糖体。
9．下列是几种常见的单细胞生物结构示意图。有关该组生物的叙述错误的是 (　　)
A．图中各细胞中都有两种核酸
B．具有核膜、核仁的细胞是①②③
C．生物②③④一定是异养生物
D．③的摄食行为体现了细胞膜具有一定的流动性
答案　C
解析　生物②是草履虫、③是变形虫，这两种生物是异养的。④是细菌，有的细菌是异养的，如根瘤菌；有的细菌是自养的，如硝化细菌。
10．假如你发现了一种新的单细胞生物，要鉴定该生物的类型，则以下哪些特征与你的鉴定有关 (　　)
①核膜的有无　②核糖体的有无　③细胞壁的有无　④膜上磷脂的有无
A．①③ B．②④ C．①④ D．②③
答案　A
解析　核糖体和磷脂是所有细胞都有的，不可以作为鉴定细胞型生物的依据。核膜的有无是真核细胞与原核细胞的主要区别，细胞壁的有无是动物细胞与植物细胞及原核细胞的区别之一。
11．2010年8月13日，比利时布鲁塞尔一家医院传出一起感染NDM－1细菌死亡的病例。另据英国媒体报道，英国已出现至少50例NDM－1细菌感染的病例。在经历了SARS病毒和甲型H1N1流感病毒的全球肆虐之后，“超级细菌”的扩散立刻触动了民众敏感的神经。下列有关“NDM－1超级细菌”的叙述，不正确的是
(　　)
A．“NDM－1超级细菌”具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质
B．从生命系统的结构层次来看，“NDM－1超级细菌”既是细胞层次也是个体层次
C．“NDM－1超级细菌”的生命活动离不开细胞
D．“NDM－1超级细菌”与人体细胞相比，在结构上的主要区别是没有染色体
答案　D
解析　“NDM－1超级细菌”具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质和DNA，体现了真核细胞和原核细胞的统一性；“NDM－1超级细菌”是单细胞生物，从生命系统的结构层次来看，其既是细胞层次也是个体层次；不论是病毒还是细胞生物，其生命活动都离不开细胞；“NDM－1超级细菌”属于原核细胞，与人体细胞相比，在结构上的主要区别是无核膜包围的细胞核。
12．“甲型H1N1流感病毒”的H和N分别指的是病毒表面的两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶，病毒结构如图所示。下列叙述正确的是(　　)
A．病毒表面的两类蛋白质是在类脂层内合成的
B．该病毒的遗传信息储存在脱氧核苷酸的排列顺序中
C．甲型H1N1流感病毒具有较强的变异能力
D．利用高温等常规方法不能杀灭甲型H1N1流感病毒
答案　C
解析　病毒蛋白质是在宿主细胞的核糖体上合成的，故A错误；B中遗传信息应储存在核糖核苷酸的排列顺序中；D中方法能杀灭H1N1病毒。
技巧点拨　从病毒特殊的生活方式进行分析推断，利用题干信息和因果关系进行推理得出结论。
13．有关病毒的起源及与细胞的关系，目前最能被接受的是：生物大分子 →细胞→病毒。下列能支持“病毒的起源是在细胞产生之后”这一观点的事实是
(　　)
A．所有病毒都是寄生的，病毒离开细胞不能进行新陈代谢
B．有些病毒的核酸与哺乳动物细胞DNA某些片段的碱基序列十分相似
C．病毒的化学组成简单，只有核酸和蛋白质两类分子
D．病毒是目前发现的结构最简单的生物
答案　A
14．“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。
15．生物学实验中常用普通光学显微镜，试回答：
(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________。
(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________个细胞。
(3)在光照明亮的实验室里，用白色洋葱表皮细胞观察失水之后的细胞，在显微镜视野中能清晰看到细胞壁，但看不清楚细胞膜是否与细胞壁发生质壁分离，为便于判断，此时应 (　　)
A．改用凹面反光镜，放大光圈
B．改用凹面反光镜，缩小光圈
C．改用平面反光镜，放大光圈
D．改用平面反光镜，缩小光圈
(4)某同学在实验时，先用一块洁净纱布擦拭镜头，再在一干净载玻片中央滴一滴清水，放入一小块植物组织切片，小心展平后，放在显微镜载物台正中央，并用压片夹夹住。然后在双眼侧视下，将物镜降至欲接近玻片标本时停止。用左眼朝目镜里 观察，同时转动粗准焦螺旋，缓缓上升镜筒。
请指出该同学操作中不正确的地方并改正。
___________________________________________________________________。
(5)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________移动玻片，方能使要观察的物像位于视野的中央；在玻片上写一个字母“b”，则在显微镜的视野中观察到的是 ________。
答案　(1)长度或宽度　(2)2　(3)D
(4)①“用一块洁净的纱布擦拭镜头”改为“用专门的擦镜纸擦拭镜头”；②放入植物组织切片后没加盖盖玻片，应加盖盖玻片
(5)左上方　“q”
解析　(1)显微镜的放大倍数是指长度或宽度的放大倍数。(2)细胞在视野中排成一行，换高倍物镜后放大倍数(长度)为原来的4倍，看到的细胞数应为原来的1/4。(3)显微镜观察物像时视野要有一定的亮度，但物像相对无色透明时，应尽量减少光线的进入，使视野相对暗一些，所以要选用平面镜和小光圈。(4)用一块洁净纱布擦拭镜头是错误的，显微镜要用专门的擦镜纸擦拭；载玻片上放入切片后没盖盖玻片，标本制作切片后一定要盖盖 玻片。(5)显微镜下看到的物像 是倒像。
16．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)，请据图回答：
(1)科学家依据__________________将细胞分为原核细胞和真核细胞，属于原核细胞的是________(填标号)。
(2)图中能进行光合作用的是________(填标号)，A、B所示细胞都有的细胞器是________。
(3)地球上最基本的生命系统是________，图中能表示生命系统个体层次的是________(填标号)。
(4)提取细胞膜时通常选用D图中的________细胞，原因是________________。
(5)B、E两类生物的主要区别：B类生物一般含________，能进行光合作用，故其代谢类型是________型。
答案　(1)有无以核膜为界限的细胞核　B、E
(2)B、C　核糖体
(3)细胞　B、E
(4)红　哺乳动物成熟的红细胞中没有细胞核和众多的细胞器
(5)光合色素　
原核细胞：拟核(无核膜包被的细胞核)，只有核糖体这一种细胞器
真核细胞：有核膜包被的细胞核，有众
　多的细胞器
原核细
(1) 胞和真
核细胞
差
异
性
分
析
比
较
统一性：都有细胞膜、核
糖体和DNA分子
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(名称：[①]为拟核，[⑤]为核糖体,生活方式：因其细胞内含有叶绿素、,　藻蓝素，所以能进行光合作用，为,　自养生物))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(名称：[③]为鞭毛，[⑤]是细胞壁，,　[⑥]是细胞膜，[④]是细胞质,生活方式：绝大多数营寄生、腐生,　生活，为异养生物))
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,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,新细胞可以从老细胞中产生
(2)内容
移动装片
动——在目镜上
不动——在物镜上
动——在装片上
不动——转动目镜
不可能在反光镜上
属于
属于

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