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第2讲　细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物
[考纲点击]　1.水和无机盐的作用(Ⅰ)　2.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
一、组成细胞的元素和化合物
1．组成细胞的元素
巧
记微量元素和大量元素
(1)微量元素：铁(Fe)猛(Mn)碰(B)新(Zn)木(Mo)桶(Cu)。
(2)大量元素：洋人探亲，丹留人盖美家，即C(探)、O(洋)、H(亲)、N(丹)、S(留)、P(人)、Ca(盖)、Mg(美)、K(家)。2.组成细胞的化合物
(1)
(2)含量
二、生物组织中糖类、脂肪和蛋白质检测的原理
[连一连]
　
巧
记
苏丹Ⅲ遇脂肪，颜色变化为橘黄；砖红色沉淀何时显？斐林试剂把糖验；蛋白质类双缩脲，紫色络合无处藏。三、水和无机盐的作用
1．水
(1)写出A、B、C、D反映出的以上两种水的功能：
A．组成细胞结构；
B．提供细胞生活的液体环境；
C．作为反应物，参与反应；
D．有利于物质运输。
(2)自由水和结合水的转换：温度升高后，结合水可转换为自由水，自由水与结合水的比例会升高，新陈代谢会增强。
2．无机盐
(1)在细胞中的存在形式：主要是离子。
(2)功能eq
\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(①复杂化合物的组成成分，如Fe2＋——血,　红蛋白，Mg2＋——叶绿素,②维持生命活动，如血钙低——抽搐，HCO、,　H2PO——酸碱平衡))
1．元素的种类和含量
(1)不同生物体内化学元素的种类基本相同。
(2)相同元素在不同生物体内的含量差别较大。
2．元素的含量之最
(1)活细胞中含量最多的元素是O。
(2)细胞干重中含量最多的元素是C。
3．化合物含量之最
(1)占细胞鲜重最多的化合物是水。
(2)占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
4．不同状态的细胞中4种基本元素的含量
(1)细胞鲜重时元素含量O>C>H>N。
(2)细胞干重时元素含量C>O>N>H。
5．三种有机化合物含量在细胞中的比例
蛋白质>脂质>糖类。
6．水在细胞中的两种存在形式：自由水和结合水。
7．无机盐在生物体内的存在形式：多数以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。
考法一　以化合物的元素组成为依托，考查细胞的元素和化合物
1．种类和含量
(1)分类依据是根据在生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素含量虽少，但其生理作用却不可替代。
(2)大量元素和微量元素的划分是依据生物的整体情况，具体到某一种生物可能有差别。
(3)组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含Pb。
2．生物界与非生物界的统一性和差异性
3．生理功能
(1)维持机体正常的生命活动
如K＋可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长。
(2)组成细胞的化合物
种类
元素组成
构成单体
合成场所
糖类
仅含C、H、O
葡萄糖等单糖
叶绿体、内质网、高尔基体(纤维素)
脂质
脂肪和固醇：C、H、O磷脂：C、H、O、N、P
甘油、脂肪酸(脂肪的单位)
内质网
蛋白质
C、H、O、N等
氨基酸
核糖体
核酸
C、H、O、N、P
DNA：脱氧核苷酸RNA：核糖核苷酸
细胞核、叶绿体、线粒体
1.判断元素与化合物分子的四个“明确”
2．元素和化合物种类的判断
(1)据特征元素推测化合物的种类
(2)从化合物的元素组成分析代谢产物
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，故其代谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少
脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。
视角1 　以基础判断或图示分析的形式，考查元素和化合物的种类、含量及其关系
1．(原理判断类)(2016·江西吉安模拟)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
解析：选D。C是最基本的元素，A错误；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，B错误；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，C错误；水是某些生物化学反应的原料，也是活细胞中含量最多的化合物，D正确。
2．(柱状图与饼状图类)(2016·深圳五校联考)如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图，图乙是细胞中化合物含量的扇形图，下列说法正确的是(　　)
A．若图甲表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、H、C
B．若图乙表示细胞干重，则A化合物是蛋白质
C．若图乙表示细胞鲜重，则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中
D．地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
解析：选B。组成人体细胞的元素含量O＞C＞H，故a、b、c分别为O、C、H；细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，故图乙中A是蛋白质；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，在细胞内主要存在于细胞内液中，细胞液指植物液泡中的液体；生物界与非生物界具有统一性是指组成细胞的元素都能在自然界中找到，没有细胞特有的元素，D错误。
视角2 　以基础判断的形式，考查生物体内有机化合物特征元素及其判断
3．(分子式信息类)(2016·湖北武汉模拟)如图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是(　　)
A．植物体缺Mg会影响光合作用
B．人缺Fe会导致贫血
C．Fe和Mg属于大量元素
D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素
解析：选C。左图说明Fe是构成血红蛋白的重要元素，人缺Fe会导致贫血；右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；Fe属于微量元素。
4．(原理判断类)(2016·安徽蚌埠皖北月考)下列关于构成生物体的元素的叙述中，正确的是(　　)
A．生物群落中，碳是以CO2的形式在生产者、消费者和分解者之间传递
B．O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自H2O
C．Mg是植物必需的微量元素，因为合成叶绿素时需要Mg做原料
D．C是生命的核心元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的
解析：选D。生物群落中，碳是以有机物的形式在生产者、消费者和分解者之间传递，CO2是在生物群落和无机环境之间的循环形式，A错误；O是构成有机物的基本元素之一，光合作用制造的有机物中的氧来自CO2，H2O中的氧被光解产生了氧气，B错误；合成叶绿素时需要Mg做原料，Mg是植物必备的大量元素，不是微量元素，C错误；C是最基本元素，组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，D正确。
考法二　结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生理功能
1．影响细胞含水量的因素
2．细胞中水的存在形式、产生和利用
3．无机盐在生物体内的存在形式及功能
1.判断三种条件下细胞内水分变化规律
(1)环境恶化——自由水↓，结合水↑。
(2)细胞衰老——自由水↓，结合水↑。
(3)生命活动增强——自由水↑，结合水↓。
2．自由水和结合水的存在及其功能的验证
(1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻―→自由水散失，代谢减弱。
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发―→失去自由水的种子仍保持其生理活性。
(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠―→失去结合水。种子浸泡后不萌发―→失去结合水的细胞丧失生理活性。
3．生物体内无机盐生理功能的实验验证
(1)对照组
植物＋完全培养液——正常生长
(2)实验组
分析：
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等。
②实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
视角1 　依托相关生理过程，考查水的存在形式、生理作用及其与代谢的关系
1．(原理判断类)(2016·辽宁沈阳月考)下列关于水对生命活动影响的叙述，正确的是(　　)
A．休眠期的植物，体内结合水/自由水的比值通常会下降
B．细胞内自由水含量降低是细胞衰老的特征之一
C．癌细胞是一种失控细胞，其自由水含量较正常细胞要低
D．细胞内的脂肪成分多，会使细胞内的结合水含量增高
解析：选B。植物休眠期，代谢强度较低，自由水含量很少，体内结合水/自由水的比值通常会较高。癌细胞是无限增殖的细胞，代谢旺盛，因而自由水含量高。脂肪的亲水性较差，脂肪成分多的细胞，细胞内的结合水含量较低。
2．(坐标曲线分析类)(2016·山西临汾月考)植物在冬季来临的过程中，随着气温逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。下图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化的关系图。请根据图推断以下有关说法错误的是(　　)
A．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因
B．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈明显的正相关
C．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降
D．随着温度缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
解析：选A。呼吸速率下降的主要原因是由于温度过低导致酶活性降低，A错误；结合水比值升高时，植物抗寒性增强，随冬季来临，植物体内自由水含量下降，结合水含量上升，B正确；温度降低，植物的代谢速率随之降低，产生的各种化合物减少，导致细胞液浓度降低而使细胞吸收的水分减少，C正确；温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。
视角2 　
3．(柱状图类)(2016·湖南武穴中学月考)某农场在田间试验时发现，小麦产量总是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为1～5号进行试验。除施肥不同外，其他条件相同，结果如下图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是(　　)
A．K
　　　
B．N　　　C．P
　　　D．S
解析：选A。通过图中数据可知1号、3号、4号地分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号地不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素应是该农田中缺乏的元素。
4．(表格实验类)(2016·广东湛江月考)某科研小组为研究某些因素对植物生命活动的影响，进行了如下实验：
　　分组步骤　　
甲组
乙组
丙组
丁组
①
蒸馏水
0.025
mol/L的NaCl溶液
含有全部必需元素且总浓度是0.025
mol/L的溶液
含有全部必需元素且总浓度是0.5
mol/L的溶液
②
将四组生长发育状况相同的豌豆幼苗，分别放入甲、乙、丙、丁四种培养液中
③
在光照、温度等均适宜的条件下培养，过一段时间观察
实验结果
死亡
死亡
生长发育正常
死亡
下列有关该实验的分析错误的是(　　)
A．本实验的目的是研究必需元素对豌豆幼苗生长发育的影响
B．甲、乙组幼苗死亡的原因是没有必需元素和必需元素不全
C．丁组幼苗因溶液浓度过大导致细胞失水过多而死亡
D．通过改良土壤和种植耐盐碱的作物可提高盐碱化地区农作物产量
解析：选A。本实验的目的是研究必需元素种类和浓度对豌豆幼苗生长发育的影响。
　生物组织中有机物的鉴定
1．实验原理
(1)还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀
(2)脂肪＋
(3)蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色
2．实验步骤
(1)还原糖的检测
选材：含糖量较高、白色或近于白色的植物组织
　
制备组织样液：制浆→一层纱布过滤→取滤液
　
颜色反应：eq
\a\vs4\al()
结论：组织样液中含有还原糖
(2)脂肪的检测
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二：
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)，将子叶切成薄片
观察：先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察
　
结论：圆形小颗粒呈橘黄色，证明有脂肪存在
(3)蛋白质的检测
选材与制备：蛋清稀释液或豆浆滤液
颜色反应:eq
\a\vs4\al()
结论：组织样液中存在蛋白质
3．注意事项
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。可溶性还原糖的鉴定不能选用甘蔗、甜菜(含的是蔗糖，属非还原糖)或马铃薯(含淀粉)。
(2)在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
(4)在脂肪的鉴定中，实验用的花生种子需提前浸泡3～4
h。洗去浮色时应用酒精等，不能用清水，因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。
「典例引领」
(2016·济南外国语学校高三检测)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择叙述错误的是(　　)
A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质
B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C．选用苏丹Ⅳ染液来鉴定花生油，颜色呈现红色
D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的鉴定
[解析]　斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，仅是浓度不同，可用蒸馏水对斐林试剂的原料试剂进行稀释配制双缩脲试剂，斐林试剂可鉴定葡萄糖，双缩脲试剂可鉴定尿液中的蛋白质，A正确；脂肪鉴定应选脂肪含量较多的材料，如花生种子，B正确；苏丹Ⅳ染液鉴定花生油中脂肪呈现红色，C正确；甘蔗中主要含的是蔗糖，蔗糖不是还原糖，不能用斐林试剂鉴定，D错误。
[答案]　D
「对位训练」
1．(2016·广东韶关测试)在1、3、5号试管中分别加入2
mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2
mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(　　)
A．1、3、4、5号试管内都呈蓝色
B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
解析：选D。该题主要考查的是还原糖和蛋白质的鉴定实验的相关知识。小麦匀浆中含有糖类和蛋白质等物质，还原糖和斐林试剂水浴加热呈砖红色，而蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，不能发生反应的试管中则呈现出斐林试剂和双缩脲试剂原本的颜色，即蓝色，因此试管1、2、3、5为蓝色、4号为砖红色、6号为紫色，因此答案为D。
2．(2016·河北邯郸摸底)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，下列有关说法错误的是(　　)
　　试剂种类　　
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
＋＋＋＋
＋＋
＋
乙
＋＋
＋＋＋＋
＋＋
丙
＋
＋＋
＋＋＋＋
A.乙种子中含蛋白质最多
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．这三种试剂使用时均不需要水浴加热
解析：选A。根据甲、乙、丙中出现颜色的程度可以确定，甲中主要含有淀粉，乙中主要含有脂肪，丙中主要含有蛋白质，A错误；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，B正确；在观察颜色时，鉴定脂肪实验中可能需要用到光学显微镜，C正确；这三种试剂的使用均不需要水浴加热，只有在鉴定还原糖时需要水浴加热，D正确。
[误区补短]
易错点1　误认为细胞内含量最多的元素是C
[点拨]　活细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。
易错点2　误认为生物体内大量元素的重要性大于微量元素
[点拨]　无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素。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聚合酶的辅酶成分，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。
易错点3　误认为生物体内的各种元素的种类和含量都相同
[点拨]　(1)组成不同生物的化学元素种类基本相同，但各种元素的含量相差较大，如人与玉米、人与大肠杆菌。
(2)同一生物体内的不同细胞元素的含量也不相同。人体甲状腺细胞内含I较多，红细胞内则含Fe较多。
易错点4　误认为自由水比结合水作用大
[点拨]　自由水、结合水的作用都非常大，两种水在不同时期的作用各有侧重。
微观清障
1．判断下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述
(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多。(　　)
(2)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代。(　　)
答案：(1)√　(2)×
2．判断下列有关生物组织中糖类、脂肪和蛋白质的叙述
(1)(2015·四川卷
T5A)用双缩脲试剂检测蛋白尿，需水浴加热方可呈现出紫色。(　　)
(2)(2014·山东卷T4A)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液。(　　)
(3)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。(　　)
(4)食物中脂肪用苏丹Ⅲ染液染色后，呈橘黄色。(　　)
答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√
3．判断下列有关水和无机盐的叙述
(1)(2015·山东卷T4A)细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。(　　)
(2)同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同。(　　)
(3)叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素。(　　)
(4)血红蛋白含有铁元素。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
[能力培优]
　植物对水和无机盐吸收的曲线解读
[信息解读]
(1)图1曲线表明植物根吸水的主要部位是根尖。在移栽幼苗时应尽量避免损伤细根，同时要紧压疏松的泥土，使土壤与根部表面紧密接触，有利根系吸水。
(2)图2曲线表明，在一定范围内，O2供应越好，越有利于根系对K＋的吸收，表明根系对K＋的吸收方式是主动运输。
(3)中耕松土有利于根部有氧呼吸，促进根系对无机盐的吸收。长期水淹会导致根系缺氧，因无氧呼吸产生过量酒精而烂根。
强化训练
1．(2016·江西上饶月考)下图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示钙的浓度对某种植物花粉管生长速率的影响。下列相关描述错误的是(　　)
A．据图1可知，乙的浓度为b时，对提高作物的产量最有利
B．据图1可知，乙的浓度为d时，虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费
C．据图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．据图2可知，钙对花粉管生长速率的影响随浓度变化而变化
解析：选A。分析图1信息可知，乙的浓度为c时，对提高作物的产量最有利。
2．(2016·河北邢台月考)下图中能正确表示植物根细胞对K＋吸收量与有关因素的关系的是(　　)
解析：选B。植物对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程，没有必然联系。K＋的吸收是主动运输，需要呼吸作用提供能量，呼吸强度的强弱决定了生成能量的多少，呼吸生成能量的多少决定离子的吸收量。O2的浓度只决定有氧呼吸的强度，离子的吸收所需能量还可以来自无氧呼吸，O2的浓度为0时，离子吸收量不为0。离子的吸收取决于两个条件：载体和能量，温度为0时，仍然进行细胞呼吸，离子的吸收量应不为0。
考点一　组成细胞的元素和有机化合物
1．(2016·湖南衡阳八校模拟)下列关于组成生物体的元素和化合物的叙述中，正确的是(　　)
A．病毒中含量最高的化合物是水
B．组成淀粉、核糖、脂肪的元素种类相同
C．微量元素在生物体内不可缺少，如叶绿素的组成离不开Mg
D．构成蛋白质、核酸、淀粉等生物大分子的单体在排列顺序上都具有多样性
[导学号29520015]　解析：选B。病毒是非细胞生物，其由蛋白质和核酸构成，A错误；组成淀粉、核糖、脂肪的元素均是C、H、O，B正确；微量元素在生物体内不可缺少，但组成叶绿素的Mg属于大量元素，C错误；蛋白质的单体是氨基酸，约有20种，核酸的单体是核苷酸，组成DNA、RNA的核苷酸各有4种，故蛋白质、核酸的单体在排列顺序上具有多样性，而淀粉的单体是葡萄糖，其排列顺序不具多样性，D错误。
2．(2016·浙江温州十校期初联考)下列化合物中含有的化学元素种类最少的一组是(　　)
A．抗体和糖蛋白　　　　
B．纤维素和脱氧核糖
C．性激素和tRNA　　
D．DNA和呼吸酶
[导学号29520016]　解析：选B。抗体是蛋白质，含有C、H、O、N等，糖蛋白是糖类和蛋白质，含有C、H、O、N等；纤维素和脱氧核糖都是糖类，含有C、H、O；性激素含有C、H、O，tRNA含有C、H、O、N、P；DNA含有C、H、O、N、P，呼吸酶是蛋白质含有C、H、O、N等。
考点二　细胞中的无机物
3.(2016·福建泉州模拟)植物组织培养的培养基中应含有植物生长所需的全部养分。右图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少一种必需元素，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
[导学号29520017]　解析：选C。据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故缺乏P元素，KH2PO4能提供P元素。
4．(2016·甘肃张掖一诊)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(　　)
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
[导学号29520018]　解析：选C。随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C项错误。随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D项正确。细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值增加，B项正确。
考点三　生物组织中有机物的鉴定
5．(2016·安徽安庆模拟)下列关于实验的描述中，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
[导学号29520019]　解析：选D。利用电子显微镜才可观察到细胞膜的磷脂双分子层，A错误；西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，但颜色为红色，会对实验结果产生干扰，不可用作还原糖鉴定的替代材料，B错误；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%的酒精洗去多余的染料，C错误；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，D正确。
6．下面是一组探究生物体内主要有机物存在与否的鉴定实验，①～④依次是(　　)
待检物质
蛋白质
脂肪
①
DNA
试剂
双缩脲
②
斐林试剂
④
颜色反应
③
红色
砖红色
蓝色
A.葡萄糖、苏丹Ⅲ、紫色、二苯胺
B．蔗糖、苏丹Ⅳ、紫红色、碘液
C．还原糖、苏丹Ⅳ、蓝紫色、硫酸铜
D．果糖、苏丹Ⅳ、紫色、二苯胺
[导学号29520020]　解析：选D。由表格可知，①为还原糖(葡萄糖或果糖等)；鉴定脂肪时，使颜色反应呈现红色的是苏丹Ⅳ染液；鉴定蛋白质时，双缩脲试剂出现紫色反应；鉴定DNA用二苯胺试剂，颜色反应为蓝色。
7．研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎、叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象不合理的解释是(　　)
A．As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢
B．As在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定
C．P影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关
D．P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育
[导学号29520021]　解析：选B。As进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢；砷可以在植物体内富集，说明砷的吸收是主动运输过程，主动运输体现了细胞膜的功能特点，即选择透过性；P与As原子结构相似，影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关；P是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育。
8．下图曲线表示小麦在不同生长时期吸收水和P的量。以下有关该图的叙述不正确的是(　　)
A．小麦不同生长发育时期对P的需要量不同
B．小麦吸收水和P在生长前期是同一过程，后期不同
C．小麦不同生长发育时期对水的需要量不同
D．小麦吸收水和P是两个相对独立的过程
[导学号29520022]　解析：选B。从图中可以看出小麦在不同生长时期对水和P的需要量不同，在前期二者的吸收量均增加，在生长后期二者的吸收量出现明显差异。虽然生长前期水和P的吸收量均增加，但非同等程度增加，后期又不相同，故水和P的吸收不是同一过程。事实上二者的吸收形式、原理均不同，因此二者的吸收是两个相对独立的过程。
9．(2016·黑龙江哈尔滨模拟)下表是人体肌细胞受刺激后，细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系
时间(ms)
0
30
60
90
120
150
180
钙含量(mmol/mL)
0
7.8
2.2
0.5
0
0
0
肌肉收缩力量(N)
0
2.0
5
3.5
2.1
0.5
0
表中数据可以说明(　　)
A．细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大
B．肌肉收缩力量随时间不断增强
C．钙离子进入肌细胞的方式是主动运输
D．肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
[导学号29520023]　解析：选D。由表格数据可看出：在肌肉收缩力量未达到最大时，钙含量已经达到最大，当肌肉收缩力量达到最大时，钙含量已经下降了，说明肌肉收缩力量达到最大前钙离子已经开始释放。所以并不是钙离子浓度越高肌肉收缩力量越大，肌肉的收缩力量与时间无关，表中的数据不足以说明钙离子进入细胞的方式。
eq
\a\vs4\al()
10.(2016·陕西长安一中质检)右图为原生质的组成成分，如果该图表示的是原生质的各种化学元素，则A应该是什么？如果该图为原生质的化合物，则A应该是什么？如果该图是已经完全脱水后的原生质，则A应该是什么(　　)
①碳　②氧　③水　④无机盐　⑤葡萄糖　⑥蛋白质
A．①③⑥　　　　
B．②④⑥
C．②③⑥　
　　
D．①④⑤
[导学号29520024]　解析：选C。占细胞鲜重最多的元素是氧元素，其次是碳元素；占细胞鲜重最多的化合物是水，其次是蛋白质；占细胞干重最多的化合物是蛋白质。
11．某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是(　　)
培养液编号
①
②
③
④
⑤
甲离子
20
30
50
30
40
乙离子
55
45
60
45
55
丙离子
10
15
20
25
25
A.①⑤　　
B．②③　　C．②④
　　D．③⑤
[导学号29520025]　解析：选C。分析题干，要研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。分析表格可知，只有②④两组甲、乙两种离子对植物生长的影响相同。
12．实验测得小麦、大豆、花生三种生物干种子中三大类有机物含量如下图，有关叙述正确的是(　　)
A．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色
B．蛋白质检测实验最好选用花生作为材料
C．三种种子都常用来做成面粉或榨食用油
D．萌发时相同质量的三种种子需要的O2量相同
[导学号29520026]　解析：选A。由图可知大豆富含蛋白质，而蛋白质可以与双缩脲试剂反应呈紫色，A正确；蛋白质检测实验最好选用大豆作为材料，B错误；小麦的脂肪含量较低，不适于用来榨食用油，C错误；萌发时相同质量的三种种子需要的O2量不同，其中脂肪需要的O2量最多，淀粉需要的O2量最少，D错误。
13．(2016·广东龙川月考)下图表示小麦开花数天后测定种子中主要物质的变化，请据图回答问题：
(1)小麦成熟种子中主要的营养物质是________。
(2)检测还原糖的试剂是________，可溶性还原糖的多少可通过________________来判断。
(3)小麦种子成熟过程中，胚乳里蔗糖与可溶性还原糖含量比较，两者的变化趋势____________。
(4)种子成熟时，淀粉形成与一种磷酸化酶的活性有密切关系，为验证磷酸化酶是否是蛋白质，实验过程中实验组试管装加入2
mL________________，对照组试管中加入________________，然后加入等量的
________________________________________________________________________，
如果出现________现象，则证明磷酸化酶是蛋白质。
[导学号29520027]　解析：(1)小麦的主要营养成分是淀粉。
(2)检测还原糖的试剂是斐林试剂，本实验最理想的实验材料是含糖量(可溶性还原糖)较高的生物组织(或器官)，而且要求组织的颜色较浅，或近于白色，经实验比较，含糖量(可溶性还原糖)高低不同，其颜色反应的明显程度不同。
(3)小麦种子成熟过程中，胚乳里蔗糖与可溶性还原糖含量比较，两者的变化趋势都是逐渐减少。
(4)本实验采用了对照实验，加入双缩脲试剂，振荡均匀后，静置一会儿后，可看到两支试管中都出现了紫色。结论：该实验说明磷酸化酶溶液中存在着与蛋清中同样的成分(蛋白质)，而磷酸化酶溶液中除水外主要成分是酶，故磷酸化酶溶液中的酶是蛋白质。
答案：(1)淀粉
(2)斐林试剂　砖红色的深浅
(3)相同
(4)磷酸化酶溶液　2
mL(等量)已知蛋白质液(豆浆、蛋清)　双缩脲试剂　紫色
14．被子植物花粉的萌发与环境条件有很大关系。为探索微量元素硼对花粉的萌发有无影响，请你根据提供的材料和用品，设计实验方法和步骤，预测可能的结果，并分别得出相应的结论。
材料和用品：新鲜葱兰花、蔗糖溶液、琼脂、硼酸溶液、稀盐酸、蒸馏水、pH试纸、滴管、镊子、载玻片、显微镜等。
(1)实验步骤：
①用蔗糖、琼脂和蒸馏水等配制两组固体培养基，实验组中加入__________(保持适宜的pH)，对照组中加入______________(用稀盐酸调节pH使之与实验组保持一致)。
②将花粉洒落在两组培养基上，把培养基放在适宜的温度、充足的氧气等环境中，数小时后，________________________________________________________________________
______________________。
(2)可能的实验结果及相应的结论：
①若两组培养基中花粉萌发情况相差不大，说明硼对花粉的萌发________________。
②如果加硼酸的培养基中花粉萌发状况很好，而对照组的培养基中的花粉不萌发或很少萌发，说明硼对花粉的萌发________________。
③如果加硼酸的培养基中花粉不萌发，而对照组的培养基中的花粉萌发，说明硼对花粉的萌发____________________。
(3)你认为上述哪种结果更符合实际？________________________________________________________________________，因为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520028]　解析：本题属于探究性实验，设计实验步骤应遵循单一变量原则，即实验组中加入硼酸溶液，对照组中不加硼酸溶液，而用蒸馏水，其他变量保持一致。可能的实验结果有三种情况，对应得出三种结论。
答案：(1)①硼酸　等量蒸馏水
②用显微镜观察，比较花粉的萌发情况
(2)①无影响　②有促进作用　③有抑制作用
(3)②　硼是微量元素，是生命活动所必需的，硼有促进花粉萌发的作用
15．不同植物种子中所含营养成分有差异，如豆类作物中蛋白质含量较高，玉米种子中淀粉含量较高，花生种子中脂肪含量相对较多。请回答下列问题：
某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。
(1)实验原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)材料用品：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。
(3)方法步骤：
①将两种玉米子粒分别进行________，制备组织样液。
②取A、B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2
mL，B中加入普通玉米组织样液2
mL。
③向A、B两支试管中分别加入2
mL________________________________________________________________________，
摇匀，再分别加入4滴______________，摇匀。
④观察________________________________________________________________。
(4)预期的结果：_________________________________________________________。
[导学号29520029]　解析：检测蛋白质应选用双缩脲试剂，颜色的深浅与蛋白质含量有关，蛋白质含量越高，组织样液中紫色越深。
答案：(1)蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深
(3)①研磨　③双缩脲试剂A液　双缩脲试剂B液
④颜色变化并比较紫色的深浅
(4)新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深第4讲　遗传信息的携带者——核酸　细胞中的糖类和脂质
[考纲点击]　1.核酸的结构和功能(Ⅱ)　2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)　3.实验：观察DNA、RNA在细胞中的分布
一、核酸的结构、功能和分布
1．结构层次
2．核酸的功能
(1)细胞内携带遗传信息的物质。
(2)在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用。
3．分布
(1)观察原理
(2)分布特点
巧
记　DNA组成结构的“五、四、三、二、一”
五(五种元素)　四(四种单体)　三(三种小分子)　二(二条脱氧核苷酸长链)　一(一种双螺旋结构)
二、细胞中的糖类
1．化学组成与种类
2．单糖、二糖及多糖的关系
单糖二糖多糖
3．糖类的水解产物
(1)麦芽糖水解产物是葡萄糖。
(2)蔗糖水解产物是葡萄糖、果糖。
(3)乳糖水解产物是葡萄糖、半乳糖。
(4)淀粉、糖原和纤维素彻底水解产物都是葡萄糖。
4．功能
(1)组成生物的重要成分。
(2)生物体的主要能源物质。
三、脂质的种类和功能[连一连]
1．细胞内的核酸、核苷酸和碱基
(1)细胞内核苷酸种类是8种：
(2)细胞内的核酸种类是2种
(3)细胞内的碱基种类是5种：
2．糖类存在场所、组成及作用
(1)植物体内的二糖是蔗糖和麦芽糖。
(2)蔗糖、麦芽糖和乳糖都能水解出葡萄糖。
(3)淀粉、纤维素和糖原的单体都是葡萄糖。
(4)作为储能物质的糖类是淀粉和糖原。
(5)纤维素是植物细胞壁的重要成分。
3．脂质元素组成及合成场所
(1)脂肪和固醇类元素组成是C、H、O。
(2)磷脂元素组成是C、H、O、N、P。
(3)脂质在细胞内合成场所是内质网。
4．核糖和核酸元素组成
(1)核糖元素组成是C、H、O。
(2)核酸元素组成是C、H、O、N、P。
考法一　以核酸的组成和结构为基础，考查DNA和RNA的关系
1．不同生物的核酸、核苷酸及碱基的情况
生物类别
核酸
核苷酸
碱基
遗传物质
举例
原核生物和真核生物
含有DNA和RNA两种核酸
8种
5种
DNA
细菌、人等
病毒
只含DNA
4种
4种
DNA
噬菌体
只含RNA
4种
4种
RNA
烟草花叶病毒
2.核酸与蛋白质的区别
类别
蛋白质
核酸
结构层次
主要功能
(1)结构物质，称为结构蛋白(2)功能物质：催化作用、运输作用、调节作用、免疫作用
(1)DNA：主要的遗传物质(2)RNA：作为遗传物质、催化功能、传递遗传信息、运输氨基酸
结构多样性的原因
(1)氨基酸种类不同(2)氨基酸数目不同(3)氨基酸排列顺序不同(4)多肽链盘曲、折叠的方式及形成的空间结构不同
(1)核苷酸的数量不同(2)核苷酸的排列顺序不同
3.DNA、RNA与蛋白质的关系
蛋白质和核酸相结合试题的答题策略
分析此类问题要借助基因表达中遗传信息的流动，明确DNA、RNA和蛋白质的关系：
解答此类问题要明确蛋白质和核酸的元素组成，此外还要明确染色体、核糖体等结构的化学组成。
视角1 　以基础判断或图形分析的形式，考查核苷酸的种类及核酸的结构、合成与分布
1．(原理判断类)(2015·高考全国卷Ⅰ)下列叙述错误的是(　　)
A．DNA与ATP中所含元素的种类相同
B．一个tRNA分子中只有一个反密码子
C．T2噬菌体的核酸由脱氧核糖核苷酸组成
D．控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体中的DNA上
解析：选D。ATP脱去两个磷酸基团后是构成RNA的基本单位之一，而RNA与DNA的组成元素相同，由此可看出，ATP与包括DNA在内的核酸的组成元素相同，A项正确。tRNA是由一条RNA链自身折叠形成的三叶草状结构，其下端有能与mRNA上的密码子进行碱基配对的三个连续碱基，这三个连续碱基构成了反密码子，B项正确。T2噬菌体的遗传物质是DNA，组成DNA的基本单位是四种脱氧核糖核苷酸，C项正确。细菌是原核生物，其细胞内只有核糖体一种细胞器，D项错误。
2．(多图综合类)如图甲所示物质b是组成乙或丙的基本单位(单体)。下列相关叙述中错误的是(　　)
A．如果图甲中的a是核糖，则b是丙的基本单位
B．如果m是胸腺嘧啶(T)，则b是乙的基本单位
C．在多个b聚合成乙或丙的过程中，都要产生水
D．乙或丙彻底水解的产物是甲
解析：选D。由题图可知，乙为规则的DNA双螺旋结构，丙为转运RNA。图甲中a是五碳糖，如果a是核糖，则b是核糖核苷酸，是构成RNA的基本单位，A正确。T是DNA特有的碱基，所以如果m为T，则b为乙的基本单位，B正确。b聚合成乙或丙的过程中，在核苷酸的磷酸基团和相邻核苷酸的五碳糖的羟基之间脱水缩合形成磷酸二酯键，因此产生水，C正确。核酸初步水解的产物是核苷酸，彻底水解的产物是组成核苷酸的三种化合物：五碳糖、碱基和磷酸，D错误。
视角2 　以基础判断的方式或相关图示为信息载体，考查核酸和蛋白质的联系
3．(原理判断类)(2016·重庆调研)下列有关生物体中化合物的叙述，正确的是(　　)
A．腺苷是构成ATP、RNA和DNA的基本成分单位
B．抗体、受体、限制性内切酶都是具有识别作用的物质
C．蛋白质是细胞的主要能源物质，而淀粉、脂肪是储能物质
D．组成酶的单体是氨基酸或脱氧核糖核苷酸
解析：选B。腺苷是一分子核糖和一分子腺嘌呤组成，是构成ATP和RNA的基本成分，但不是构成DNA的成分，A错误；受体的化学本质是糖蛋白，可以识别信号分子，抗体识别抗原，限制性核酸内切酶切割的是DNA分子的特异性的位点，B正确；蛋白质是细胞的主要结构物质，糖类是细胞的主要能源物质，而淀粉、脂肪是储能物质，C错误；酶绝大多数是蛋白质，少数是RNA，组成酶的单体是氨基酸或核糖核苷酸，D错误。
4．(概念图类)(2016·河北廊坊期初联考)如图为人体内两种重要化合物A和B的化学组成关系，相关叙述中正确的是(　　)
A．a的种类约有20种，因R基的不同而不同，b的种类有8种
B．线粒体和植物细胞叶绿体中也有大量B物质
C．人的遗传物质是B
D．A的种类在神经细胞与表皮细胞中相同，B则不同
解析：选C。染色体的主要成分是DNA和蛋白质，DNA中含C、H、O、N、P元素，蛋白质含C、H、O、N元素，所以B是DNA，A是蛋白质，a是氨基酸，b是脱氧核苷酸。根据R基不同，组成蛋白质的氨基酸有20种，根据碱基不同，DNA的基本组成单位脱氧核苷酸有4种，A错误；线粒体和植物细胞的叶绿体中有少量的DNA，B错误；人的遗传物质是DNA，C正确；人体不同细胞中DNA是相同的，但由于细胞的分化，不同细胞中蛋白质种类不同，D错误。
考法二　利用比较法，考查糖类和脂质的种类和作用
1．糖类的组成和分类
(1)糖类组成图
(2)糖类分类分布图
2．脂质的种类及功能
三种方法解决物质推断题
(1)通过关系图记忆有机物的元素组成
(2)通过比较记忆特殊有机物的元素组成
物质名称
特征元素
共有元素
ATP
P
C、H、O、N
叶绿素
Mg
血红蛋白
S、Fe
甲状腺激素
I
胰岛素
S
(3)推测某一结构(或物质)的元素组成
首先分析该结构或物质的组成成分，再推测其元素组成。如：
细胞膜→蛋白质＋糖类＋磷脂→C、H、O、N、P
染色体→蛋白质＋DNA→C、H、O、N、P
核糖体→蛋白质＋RNA→C、H、O、N、P
病毒→蛋白质＋核酸→C、H、O、N、P
视角1 　以基础判断或图形分析的形式，考查糖类的种类、分布和功能
1．(原理判断类)(2016·河北普通高中质检)若“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”表示某生物体内糖类的某些转化过程，则下列说法正确的是(　　)
A．此生物一定是植物，因为它含有淀粉和麦芽糖
B．上述关于糖的转化可能发生在同一细胞内
C．此生物是动物，因为能将淀粉转化为糖原
D．上述糖类中的还原糖只有葡萄糖
解析：选C。淀粉在植物细胞内合成，糖原在动物细胞中合成，故可推测“淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原”的转化过程发生在动物体消化道(淀粉水解)和肝(肌)细胞(糖原合成)内，故A、B项错误，C项正确；葡萄糖和麦芽糖都是还原糖，故D项错误。
2．(概念图类)如图为糖的分类示意图，下列相关叙述正确的是(　　)
A．糖原、淀粉和纤维素是细胞中的储能物质
B．糖类不参与细胞识别和免疫调节
C．动物中的糖原都能与血液中的葡萄糖相互转换，以维持血糖浓度的相对稳定
D．枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖
解析：选D。纤维素是结构物质，不储能；细胞识别主要与细胞表面的糖蛋白有关，糖蛋白是由多糖和蛋白质结合形成的；肌糖原不能与血糖相互转换，所以A、B、C都错误。纤维素的单体为葡萄糖，D正确。
视角2 　
3．(原理判断类)(2016·安徽蚌埠皖北月考)脂质普遍存在于生物体内，在细胞中具有独特的生物学功能，下列叙述与脂质相符的是(　　)
A．构成脂质的主要化学元素为C、H、O、N四种
B．磷脂是构成生物膜的重要物质，但并不是所有的生物膜中都含有磷脂
C．脂肪是细胞内的主要能源物质
D．固醇类物质对生物的生命活动起营养、调节等作用
解析：选D。构成脂质的主要化学元素为C、H、O，有些含有N和P，A错误；磷脂是构成生物膜的重要成分，所有的细胞膜中都含有磷脂，磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，B错误；糖类是细胞内的主要能源物质，C错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D，胆固醇、维生素D对生物的生命活动起营养作用，性激素具有调节作用，D正确。
4．(实验分析类)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11
d时减少了90%，干重变化如图所示：
回答下列问题：
(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。
(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。
(3)实验第11
d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________________________________________________________________________。
解析：(1)脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，或被苏丹Ⅳ染液染成红色。(2)该油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。(3)由题中信息可知，到第11
d时，脂肪的含量减少了90%，种子干重继续下降，说明种子贮存的营养物质已经基本消耗殆尽，若要使其干重增加，必须为其提供光合作用所需要的理想条件。由于研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，故要使萌发的种子(含幼苗)干重增加，必须提供的条件是光照和矿质元素离子。
答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)　(2)O
(3)光照　所需的矿质元素离子
　观察DNA和RNA在细胞中的分布
1．实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸的作用
改变细胞膜的通透性―→加速染色剂进入细胞使染色质中的DNA和蛋白质分离―→有利于DNA与染色剂结合
2．实验流程
3．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：防止载玻片上的细胞被冲走。
(3)几种试剂在实验中的作用
①0.9%的NaCl溶液(生理盐水)：保持口腔上皮细胞正常形态。
②蒸馏水：a.配制染色剂；b.冲洗载玻片。
③甲基绿和吡罗红染液：混合使用且现用现配。
(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。
「典例引领」
在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，下列说法正确的是(　　)
A．染色时先用甲基绿染液，再用吡罗红染液
B．用8%的盐酸的目的之一是使DNA与蛋白质分离，使DNA水解
C．酒精灯烘干载玻片，可迅速杀死细胞，防止细胞死亡时溶酶体对核酸的破坏
D．用高倍显微镜可以比较清楚地看到呈绿色的细胞质和呈红色的细胞核
[解析]　观察DNA和RNA在细胞中的分布时，加入的染色剂是甲基绿—吡罗红混合染液，即两种试剂是同时加入的，A错误。加入盐酸的目的是增大细胞膜的通透性，并使蛋白质和DNA分离便于染色，但不能使DNA水解，B错误。在高倍显微镜下可以观察到呈绿色的细胞核和呈红色的细胞质，D错误。
[答案]　C
「对位训练」
1．(2016·湖北武汉月考)下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的说法，正确的是(　　)
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．盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分开，不利于DNA与染色剂结合
解析：选B。实验中加入质量分数为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；二是使染色质中的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，应配成吡罗红甲基绿混合染液，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。
2．以口腔上皮细胞为实验材料观察DNA和RNA在细胞中的分布，下列相关说法正确的是(　　)
A．该实验的操作步骤为制片→冲洗→水解→染色→观察
B．显微镜下观察绿色出现在细胞核中，说明DNA只分布于细胞核
C．该实验的结果说明细胞核中遗传物质是DNA，细胞质中遗传物质是RNA
D．甲基绿能使DNA呈现绿色，吡罗红能使RNA呈现红色
解析：选D。该实验的操作步骤应为制片→水解→冲洗→染色→观察；DNA主要分布在细胞核中，口腔上皮细胞的线粒体中也有少量的DNA；本实验只能说明DNA和RNA在细胞中的分布。
[误区补短]
易错点1　误认为RNA中没有氢键
[点拨]　转运RNA(tRNA)中含有氢键。
易错点2　混淆糖的“水解”与“氧化分解”
[点拨]　多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖类氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖类参与有氧呼吸后的最终产物。
易错点3　不能全面掌握糖类和脂质的功能
[点拨]　(1)误认为糖类都能提供能量。如纤维素是组成细胞壁的成分，核糖和脱氧核糖是组成核酸的成分，它们都不能提供能量。
(2)误认为脂质中只有磷脂才是构成生物膜的成分。胆固醇也是构成细胞膜的成分，特别是动物细胞膜。
易错点4　ATP、DNA、RNA和核苷酸中“A”的含义易混淆
[点拨]　(1)核苷酸分子中的A是腺嘌呤。
(2)ATP中的A是腺苷，由腺嘌呤和核糖组成。
(3)DNA和RNA中的A分别是腺嘌呤脱氧核苷酸和腺嘌呤核糖核苷酸。
易错点5　脂肪与脂质、脂质与磷脂、固醇与胆固醇的关系易混淆
[点拨]　(1)脂肪只是脂质中的一类物质，脂质除包括脂肪以外，还包括磷脂和固醇。
(2)磷脂是构成生物膜的主要成分，是脂质的一种。
(3)固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。
易错点6　误认为利用核苷酸与氨基酸可以鉴别不同的物种
[点拨]　核酸和蛋白质均具有物种特异性和个体差异性，但是核苷酸与氨基酸没有物种特异性。
微观清障
1．判断下列关于核酸的叙述
(1)核酸是细胞内携带遗传信息的物质，在生物体的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要的作用。(　　)
(2)核苷酸、DNA、RNA和蛋白质可以作为鉴定不同生物是否为同一物种的辅助手段。(　　)
(3)(2014·重庆卷T1A)人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色，其细胞核呈绿色。(　　)
(4)(2014·江苏卷T1D)DNA的两条脱氧核苷酸链之间通过磷酸二酯键连接。(　　)
(5)盐酸处理染色质能促进DNA与吡罗红结合。(　　)
(6)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。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×
2．判断下列关于糖类的叙述
(1)脱氧核糖含有磷元素。(　　)
(2)多糖在细胞中不与其他分子相结合。(　　)
(3)糖类在细胞内分布的位置不同，功能可能不同。(　　)
(4)蔗糖和乳糖水解都会得到两种不同的单糖。(　　)
(5)蛋白质、多糖、核酸和脂肪都是多聚体。(　　)
(6)糖原的组成单位是葡萄糖，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。(　　)
(7)构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×
3．判断下列关于脂质的种类及功能的叙述
(1)(2014·海南卷
T2B)维生素D和性激素不属于固醇类物质。(　　)
(2)雌性激素的合成场所是核糖体。(　　)
(3)用苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪，只有在保持细胞活性的条件下才能显示出来。(　　)
(4)脂肪酸和磷脂含有的元素相同。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×
[能力培优]
　蛋白质和核酸相结合试题的图示分析
[信息解读]
(1)图1中由A、B、C三种大分子之间的关系可推断A为DNA、B为RNA、C为蛋白质，甲是DNA复制、乙是转录、丙是翻译；单体a、b、c分别为脱氧核苷酸、核糖核苷酸和氨基酸；元素X为N、P，Y为N。
(2)染色体的主要成分是DNA和蛋白质，核糖体的主要成分是RNA和蛋白质，因此图2中甲、乙、丙分别是DNA、RNA和蛋白质，a是核苷酸，b是氨基酸。
(3)图3是通过结构中的化合物组成构建的概念图，判断的依据是染色体和细胞膜的物质组成。图中甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。
强化训练
1．(2016·甘肃河西一联)图甲表示某些重要化合物的元素组成和功能关系，图乙是图甲中某种物质的分子结构图。下列相关叙述中正确的是(　　)
A．图乙表示的物质是甲图中的b
B．图甲中的X表示的元素是N，Y表示的是N和P
C．图甲中过程③和过程④发生的场所不同
D．图甲中过程①②③都进行了相同的碱基互补配对
解析：选A。由题图甲可以判断A是DNA，B是RNA，C是蛋白质，过程①②③分别是DNA的复制、转录和翻译，进一步可判断单体a是脱氧核苷酸，b是核糖核苷酸，c是氨基酸。题图乙表示的是核糖核苷酸，对应甲图中的b，故A项正确。
2．下图表示构成细胞的元素及具有不同功能的化合物，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，请分析并回答下列问题：
(1)若A为植物细胞特有的储能物质，则A为________，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在动植物细胞中均可含有，并且作为细胞内最理想的储能物质，则A是________。
(2)物质b是________，其分子结构的特点是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)物质c在动物细胞中共有________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。
解析：由元素组成及功能很容易判断，A、B、C分别代表淀粉、抗体、RNA。(1)在动物细胞内糖原的作用与淀粉最相近，动植物细胞中共有的最理想的储能物质是脂肪。(2)抗体的化学本质是蛋白质，基本单位是氨基酸。(3)核糖核酸的基本单位是核糖核苷酸，共4种，这4种核糖核苷酸的区别在于含氮碱基的不同。(4)性激素对生殖具有重要的调节作用。
答案：(1)淀粉　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
(3)4　含氮碱基　(4)性激素　胆固醇　维生素D
考点一　核酸的结构和功能鉴定
1．(2016·江苏盐城月考)下列关于核酸的叙述，不正确的是(　　)
A．HIV的遗传物质是DNA，水解产生4种脱氧核苷酸
B．RNA与DNA的基本组成单位都是由四种核苷酸组成，可以储存遗传信息
C．DNA分子碱基的特定排列顺序，构成了DNA分子的特异性
D．豌豆的遗传物质是DNA，主要分布在染色体上
[导学号29520043]　解析：选A。HIV的遗传物质是RNA，因此水解产生4种核糖核苷酸，A错误；RNA的基本组成单位是4种核糖核苷酸，DNA的基本组成单位是4种脱氧核苷酸，二者均可储存遗传信息，B正确；DNA分子的特异性是由DNA分子特定的碱基排列顺序构成的，C正确；豌豆虽然含有DNA和RNA，但其遗传物质只有DNA，且主要分布在染色体上，D正确。
2．(2016·北京房山月考)下列对甲、乙、丙3图的叙述中，错误的是(　　)
A．图甲、图乙、图丙中都含有腺嘌呤
B．图乙所示的化合物中含有2个高能磷酸键
C．图甲中共有5种核苷酸
D．图丙所示物质含有的单糖不只是核糖
[导学号29520044]　解析：选C。图甲和图丙中的A为腺嘌呤，图乙中的A为腺苷，由腺嘌呤和核糖组成，A正确；图乙的物质为ATP，其中含有2个高能磷酸键，B正确；图甲为转录过程，其中DNA单链含有4种脱氧核苷酸，RNA单链含有4种核糖核苷酸，故图甲中共含有8种核苷酸，C错误；图丙的物质为核苷酸，其中的五碳糖既可以是核糖又可以是脱氧核糖，D正确。
考点二　糖类和脂质
3．近年来，广场舞越来越受到中老年朋友及上班族的喜爱，但空腹跳广场舞，可能导致低血糖的发生，严重者甚至昏厥。下列有关糖类的化学组成和功能的叙述中，正确的是(　　)
①淀粉、纤维素和糖原的基本组成单位均为葡萄糖
②麦芽糖、乳糖、蔗糖形成时均需葡萄糖
③葡萄糖、果糖均为还原糖，由二者缩合而成的蔗糖也具有还原性
④多糖都是动植物细胞内的储能物质
A．①②　
　B．①③　　
C．②④　
　D．②③
[导学号29520045]　解析：选A。淀粉、纤维素和糖原都是以葡萄糖为单体构成的；一分子麦芽糖由两分子葡萄糖形成，一分子蔗糖由一分子果糖与一分子葡萄糖形成，一分子乳糖由一分子葡萄糖与一分子半乳糖形成；蔗糖不具有还原性；多糖中比如纤维素是细胞的结构物质，而不是储能物质。
4．(2016·北京房山模拟)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
[导学号29520046]　解析：选B。不论真核细胞还是原核细胞均具有细胞膜结构，而构成细胞膜的主要物质为蛋白质和磷脂，A正确；乳糖属于动物二糖，B错误；固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D等，上述物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能，C正确；葡萄糖、核糖、脱氧核糖属于单糖，是动植物细胞共有的糖类，D正确。
考点三　细胞中的多种化合物综合
5．(2015·高考江苏卷)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述，正确的是(　　)
A．都能被相应的酶水解
B．都是水溶性物质
C．都含C、H、O、N这4
种元素
D．都是人体细胞中的能源物质
[导学号29520047]　解析：选A。A项，淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都是细胞内的有机物，都可以被相应的酶水解成小分子物质。B项，脂肪是脂溶性物质，不溶于水。C项，淀粉和脂肪只含有C、H、O三种元素，蛋白质含有C、H、O、N等元素，核酸含有C、H、O、N、P。D项，核酸不能为人体生命活动提供能量，淀粉、脂肪和蛋白质都可为人体生命活动提供能量。
6．(2016·江西五校联考)下列关于生物大分子的叙述，正确的是(　　)
A．DNA是动物主要的遗传物质，它的基本单位是脱氧核苷酸
B．酶是具有催化作用的有机物，它的基本单位是氨基酸
C．某些病毒只有RNA一种核酸，它的基本单位是核糖核苷酸
D．糖原只存在动物的肝细胞和肌细胞中，它的基本单位是葡萄糖
[导学号29520048]　解析：选C。DNA就是动物的遗传物质，主要遗传物质的概念属于整个生物界，A错误；酶是具有催化作用的有机物，本质为蛋白质或RNA，它的基本单位是氨基酸或核糖核苷酸，B错误；病毒可分为DNA病毒和RNA病毒，RNA病毒只有RNA一种核酸，它的基本单位是核糖核苷酸，C正确；糖原是动物特有的多糖，主要存在动物的肝细胞和肌细胞中，其他细胞内也有少量存在，如脑细胞，D错误。
7．生物大分子通常都有一定的分子结构规律，即由一定的基本组成单位，按一定的排列顺序和连接方式形成的多聚体，下列表述正确的是(　　)
A．若该图为一段肽链的结构模式图，则1表示肽键，2表示中心碳原子，3的种类约有20种
B．若该图为一段RNA的结构模式图，则1表示核糖，2表示磷酸基团，3的种类有4种
C．若该图为一段单链DNA的结构模式图，则1表示磷酸基团，2表示脱氧核糖，3的种类有4种
D．若该图表示多糖的结构模式图，淀粉、纤维素和糖原是相同的
[导学号29520049]　解析：选B。如果是一段肽链的模式图，则1是中心碳，2是肽键，3是R基约有20种，A错误；如果是RNA的模式图，则1是核糖，2是磷酸基团，3是含氮碱基(4种)，B正确；如果是单链DNA的模式图，则1是脱氧核糖，2是磷酸基团，3是含氮碱基(4种)，C错误；如果是多糖的模式图，都是由葡萄糖组成，但连接方式不同，D错误。
8．(2016·安徽蚌埠皖北月考)下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)：
元素
C
H
O
N
P
S
生物甲
43.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.17
生物乙
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
0.78
根据上表，有人得出下面结论，正确的是(　　)
A．如果它们分别是动物和植物，则甲是动物，乙是植物
B．等质量的组织中，甲所含的热量少于乙
C．两者体细胞中，乙的染色体和基因比甲多
D．由两者的含水量比较，可推测甲比乙多
[导学号29520050]　解析：选B。分析表格信息可知，生物乙含有较多的N元素，乙更有可能是动物，A错误；分析表格信息可知，乙含有较多的H和较少的O，因此氧化分解时消耗的氧气多于甲，释放的能量多于甲，B正确；从表格中看不出染色体数目多少，C错误；因为表格中的数据是干重，不能判断二者含水量的多少，D错误。
9．(原创题)如图为苹果成熟期有机物质含量的变化图，相关分析错误的是(　　)
A．图中的五种有机物质中最可能含有S的是酶
B．每个月采集苹果制备样液，用斐林试剂检测，则10月的样液砖红色最深
C．图中的酶最有可能是淀粉酶，在该酶的作用下，苹果细胞液浓度逐渐变小
D．图中五种有机物质中属于单糖的是果糖、葡萄糖
[导学号29520051]　解析：选C。糖类的组成元素是C、H、O，而大多数酶的本质为蛋白质，蛋白质的特征元素是S，故最可能含有S的是酶，A正确。斐林试剂可用于检测还原糖，图中的果糖、葡萄糖均为还原糖，可与斐林试剂发生反应，生成砖红色沉淀。在6～11月期间，葡萄糖含量变化不大，而10月果糖含量最多，故该月的苹果样液砖红色最深，B正确。分析题图可知，随着酶含量的不断增加，淀粉的含量不断减少，故图中的酶最可能是淀粉酶。在淀粉酶的催化下，大分子的淀粉发生水解，致使苹果细胞液浓度逐渐变大，C错误。图中的果糖、蔗糖、葡萄糖、淀粉均为糖类，其中属于单糖的是果糖、葡萄糖，D正确。
10．(2016·河北衡水月考)对下图中X的描述，正确的是(　　)
A．X是纤维素的基本组成单位，也是糖原的基本组成单位
B．X与X之间能发生脱水缩合，但X不能与其他化合物脱水缩合
C．细胞膜所具有的功能的不同，取决于X的种类和数量
D．乙醇、CO2和氨基酸进入细胞的方式都与X有关
[导学号29520052]　解析：选A。纤维素和糖原的基本组成单位都是葡萄糖。同种单体之间可以发生缩合，如葡萄糖和葡萄糖之间缩合形成麦芽糖，不同单体之间也可以发生缩合，如葡萄糖和果糖之间缩合形成蔗糖。细胞膜所具有的功能的不同，取决于细胞膜上蛋白质的种类和数量，X只是糖蛋白中“多糖”的基本单位。乙醇和CO2进入细胞的方式为自由扩散，与糖蛋白无关，因此与X也就无关。
11．(2016·上海长宁模拟)下列有关化合物分类关系的集合图中正确的是(　　)
[导学号29520053]　解析：选B。有些激素如性激素不是蛋白质类，少数酶本质为RNA，也不是蛋白质，A错误；脂质包括脂肪、磷脂和固醇，性激素为固醇类激素，B正确；蔗糖为非还原糖，葡萄糖和果糖是单糖，C错误；DNA中的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
12．(2016·北京朝阳模拟)下图表示糖类的化学组成和种类，其相关叙述正确的是(　　)
A．①②③依次为单糖、二糖、多糖，均可水解
B．②均可与斐林试剂发生反应出现砖红色沉淀
C．④⑤分别为纤维素、肌糖原，均能作为储能物质
D．④可参与构成植物的细胞壁，用酶可将其破坏
[导学号29520054]　解析：选D。①单糖不可水解，A错误；②中的蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂发生反应出现砖红色沉淀，B错误；④为纤维素，不能作为储能物质，C错误；④纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，用纤维素酶可将其破坏，D正确。
13．(2016·辽宁大连质检)下图分别表示生物体内的生物大分子的部分结构模式图，据图回答：
(1)图甲中的三种物质都是由许多________连接而成的，其中属于植物细胞中储能物质的是________。这三种物质中，在功能上与另外两种截然不同的是____________，这种物质参与细胞中________的构成。
(2)乙图所示化合物的基本组成单位可用图中字母________表示，各基本单位之间是通过________(填①、②或③)连接起来的。
(3)由b形成的多聚体能储存大量的遗传信息，原因是________________的排列方式是多样的。
[导学号29520055]　解析：(1)甲图所示结构都是多糖，单体都是葡萄糖，即都是由许多葡萄糖连接而成。植物细胞中的储能物质是淀粉，动物细胞中的储能物质是糖原，纤维素是构成细胞壁的主要成分，不能为植物细胞提供能量，所以功能上纤维素与淀粉、糖原功能截然不同。
(2)乙图所示为核苷酸链，是由多个核苷酸(b)通过磷酸二酯键(②)相连所组成。
(3)组成DNA的脱氧核苷酸虽然只有四种，但其多样的排列方式决定了其储存有大量的遗传信息。
答案：(1)葡萄糖　淀粉　纤维素
细胞壁
(2)b　②
(3)脱氧核苷酸
14．(2016·江西新课程适应测试)大多数植物种子的贮藏物质以脂肪(油)为主，并储存在细胞的油体中。种子萌发时，脂肪水解生成脂肪酸和甘油，然后脂肪酸和甘油分别在多种酶的催化下形成葡萄糖，最后转变成蔗糖，并转运至胚轴供给胚生长和发育，如下图所示：
(1)大多数植物种子以贮藏脂肪为主，这是因为与糖类相比，脂肪是更好的________物质，其原因之一是相同质量的脂肪彻底氧化分解释放出的能量比糖类________。
(2)为了观察植物种子中的脂肪，常用苏丹Ⅲ染液对种子切片染色，然后在________下观察，可见____________的脂肪微粒。
(3)油料种子萌发时，细胞中催化脂肪水解的酶是__________；脂肪储存和转变为蔗糖的过程中，先后依赖于油体、乙醛酸循环体、线粒体，是细胞器之间______________的典型例子。
(4)油料种子萌发初期(真叶长出之前)，干重先增加、后减少。其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
真叶长出之后，干重________，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520056]　解析：(1)脂肪是生物体良好的储能物质。(2)观察种子中的脂肪微粒需借助显微镜。(3)催化脂肪水解的酶是脂肪酶。(4)脂肪与糖类相比，氧的含量少，所以脂肪在转变为蔗糖的过程中需要补充较多的氧元素，故油料种子在萌发初期干重会先增加，后由于大量蔗糖参与细胞呼吸等异化作用，被分解为水和二氧化碳等，导致干重减少。真叶长出后，可进行光合作用制造有机物，使其干重增加。
答案：(1)储能　多　(2)显微镜　橘黄色　(3)脂肪酶　协调配合(分工合作)　(4)早期由于大量脂肪转变为蔗糖，蔗糖的氧元素含量高于脂肪，导致干重增加，之后由于大量蔗糖用于细胞呼吸等异化作用，分解为二氧化碳和水等代谢废物，导致干重减少　增加　真叶通过光合作用制造了有机物
15．(2016·湖北武汉模拟)2015年9月28日是第九个世界狂犬病日。狂犬病由狂犬病病毒(RNA病毒)引起，人类也会因被狂犬咬伤而感染，其他感染此病的恒温动物如猫、狼、狐等也可传播。就目前而言，注射狂犬疫苗是预防狂犬病的有效途径。
要研制狂犬疫苗，必须知道其大分子组成，现欲设计实验探究其物质组成，请完成以下实验过程：
(1)实验原理：RNA遇吡罗红染液呈红色。
还需要补充的两个实验原理是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
(2)实验步骤：
①用三支洁净的试管分别取等量的含有狂犬病病毒的溶液，编号为A、B、C。
②向A试管中滴加适量的甲基绿染色剂。
③向B试管中滴加适量的吡罗红染色剂。
④向C试管中________________________________________________________________________。
(3)设计表格用于记录实验内容。
(4)预期最可能出现的实验现象及结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520057]　解析：病毒的物质组成一般为蛋白质、DNA或RNA。因此可利用双缩脲试剂、甲基绿染液和吡罗红染液检测狂犬病病毒的物质组成。由于题干中已说明狂犬病病毒的遗传物质是RNA，因此最可能出现的实验现象是B试管出现红色，C试管出现紫色反应，由此可确定狂犬病病毒是由RNA和蛋白质组成的。
答案：(1)①蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色
②DNA遇甲基绿染液呈绿色
(2)④滴加适量的双缩脲试剂，振荡
(3)
A
B
C
试剂
甲基绿染液
吡罗红染液
双缩脲试剂
现象
成分
(4)B试管出现红色，C试管出现紫色反应。说明狂犬病病毒由RNA和蛋白质组成第3讲　生命活动的主要承担者——蛋白质
[考纲点击]　蛋白质的结构和功能(Ⅱ)
一、氨基酸的结构及其种类
1．氨基酸的结构
(1)写出图中结构名称
a．氨基；b.羧基。
(2)通过比较图中三种氨基酸，写出氨基酸的结构通式。
(3)氨基酸的不同取决于R基的不同，图中三种氨基酸的R基依次为CHCH3CH3、—CH3和—H。
(4)
2．氨基酸的种类
约20种
巧
记
(1)氨基酸的结构通式
氨基酸中有个碳，伸出四手向外连，下面连着氢原子，上面顶着R基团，左手拽的是氨基，右手还把羧基牵。
(2)八种必需氨基酸
一(异亮氨酸)家(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)两(亮氨酸)三(色氨酸)本(苯丙氨酸)书(苏氨酸)。
二、蛋白质的结构及其多样性
1．蛋白质的形成过程
(1)过程a名称：脱水缩合；场所：核糖体。
(2)物质b：二肽。
(3)结构c：肽键，其结构简式为：CONH。
(4)H2O中H的来源：羧基和氨基。
(5)多个氨基酸发生该反应，产物名称为多肽。
(6)蛋白质的结构层次：氨基酸多肽蛋白质。
2．蛋白质多样性的原因
(1)组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序不同。
(2)组成蛋白质的多肽链形成的空间结构不同。
三、蛋白质的功能[连一连]
1．氨基酸中氨基和羧基的两大特点
(1)数目：至少含有一个氨基和一个羧基。
(2)连接方式：都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上。
2．氨基酸的种类和性质的唯一决定因素：R基。
3．蛋白质的四个结构层次：元素C、H、O、N等→氨基酸→多肽→蛋白质。
4．脱水缩合过程中重要的数量关系：肽键数＝脱掉水分子数＝氨基酸数－肽链数。
5．蛋白质结构多样性的原因：组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同，肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构不同。
6．蛋白质的五大功能：构成细胞和生物体、催化、运输、免疫、调节。
考法一　以蛋白质的多样性为基础，考查蛋白质的结构层次与功能
1．蛋白质的结构层次及其多样性
折叠盘曲
eq
\b\lc\{(\a\vs4\al\co1())
2．DNA、蛋白质和生物多样性的关系
(1)生物多样性的根本原因是DNA的多样性。
(2)生物多样性的直接原因是蛋白质的多样性。
(3)多种多样的环境是形成生物多样性的重要条件。
图示法理解激素、酶、抗体、载体与蛋白质
(1)绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA；激素中有些是蛋白质，有些不是蛋白质。
(2)抗体和载体的本质都是蛋白质，但结构各不相同。蛋白质与酶、激素、抗体、载体的关系如下图所示：
视角1 　
1．(分子式图示类)(2016·河北邯郸模拟)层粘连蛋白是一种大型的糖蛋白，由一条重链(α)和两条轻链(β1、β2)经二硫键交联而成，外形呈十字形。若将层粘连蛋白彻底水解，不可能产生的物质是(　　)
解析：选D。糖蛋白由蛋白质和多糖组成，多糖彻底水解得到葡萄糖，蛋白质彻底水解得到氨基酸。选项D中—NH2和—COOH未连在同一个碳原子上，不是组成蛋白质的氨基酸。
2．(原理计算类)已知某种氨基酸的R基是—CH2—CH2—NH2，在一个该氨基酸分子中，含有的C和N的原子数之比为(　　)
A．2∶2　　　　　　　
B．4∶2
C．3∶2　　　　　　　
D．3∶1
解析：选B。氨基酸的结构通式为C2H4O2NR，题中所述氨基酸的R基为—CH2—CH2—NH2，所以该氨基酸的分子式为C4H10O2N2。
视角2 　
3．(功能判断类)(2015·高考海南卷)关于蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A．rRNA能参与蛋白质的生物合成
B．DNA和蛋白质是染色体的组成成分
C．人体血浆中含有浆细胞分泌的蛋白质
D．核糖体上合成的蛋白质不能在细胞核中发挥作用
解析：选D。本题主要考查蛋白质的相关内容。rRNA是核糖体的重要组成成分，而核糖体是合成蛋白质的场所，A正确；染色体主要由DNA和蛋白质组成，B正确；浆细胞分泌的抗体主要分布在血浆中，C正确；细胞核中进行DNA复制、转录等过程所需的酶由核糖体合成，D错误。
4．(表格信息类)(2016·湖北宜昌质检)朊病毒蛋白(PrP)有两种构象：一种是PrPC，一种是PrPSC，其性质对比如下表：
项目
PrPC
PrPSC
空间结构
螺旋为主
折叠为主
溶解度
高
低
致病性
不致病
致病
肽链氨基酸排列顺序
相同
由此可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序以及它们表现出不同性质的原因分别是(　　)
A．不相同；溶解度不同
B．不相同；氨基酸组成的种类不同
C．相同；空间结构不同
D．相同；组成氨基酸的数量不同
解析：选C。蛋白质结构不同是由于氨基酸种类、数目、排列顺序和蛋白质的空间结构不同所决定的，由表可知，这两种蛋白质的氨基酸排列顺序相同，故可以推知控制合成这两种蛋白质的基因核苷酸排列顺序是相同的；PrPC与PrPSC表现出不同的性质，如溶解度、致病性等，与蛋白质的空间结构不同有关。
考法二　以氨基酸脱水缩合为基础，考查蛋白质的合成过程及相关的计算
1．蛋白质合成过程的分析
(1)脱水缩合反应：一个氨基酸分子的羧基(—COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(—NH2)相连接，同时脱去一分子水，形成—CO—NH—，这种结合方式叫做脱水缩合反应。脱水缩合还存在于多糖、核酸的形成过程中。
(2)该过程发生的场所是细胞中的核糖体，生成物水中的H来自于一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基，肽键数与产生的水分子数相等。
(3)肽的名称：取决于氨基酸的数目，如：由六个氨基酸分子构成一条链，则其名称是六肽，也可称为多肽。
(4)脱水缩合反应中的关系：假设氨基酸的平均相对分子质量为a，由m个氨基酸分别形成1条肽链或n条肽链。
肽链数目
氨基酸数
肽键数目
脱去水分子数
多肽链相对分子量
氨基数目
羧基数目
1条
m
m－1
m－1
am－18(m－1)
至少1个
至少1个
n条
m
m－n
m－n
am－18(m－n)
至少n个
至少n个
2.蛋白质中游离氨基和羧基数目的计算
(1)氨基数＝肽链数＋R基上的氨基数＝各氨基酸中氨基总数－肽键数。
(2)羧基数＝肽链数＋R基上的羧基数＝各氨基酸中羧基总数－肽键数。
3．蛋白质中含有N、O、H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。
(3)H原子数＝各氨基酸中H的总数－2×脱去水分子数。
4．环状肽的结构与计算
环状肽如图所示：
根据图示可知：肽键数＝脱去的水分子数＝氨基酸数(由于环肽首尾氨基酸彼此相连，故形成一个环肽时比形成一条直链肽要多生成一个水分子)。
1.多肽分子结构图(以下图为例)的分析策略
对于上图，首先找出肽键③⑤⑦，确定其数量为3个；然后以肽键的前后C原子为准找出每个氨基酸的R基②④⑥⑧，并确定氨基酸的数量为4和种类为4；在此基础之上作进一步的统计计算，即R基中有1个氨基、2个羧基。
2．蛋白质空间结构形成时二硫键形成的过程
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。
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视角 　
1．(模式图类)(2016·江苏扬州模拟)下图甲、乙为组成生物体的相关化合物，乙为一个由α、β、γ三条多肽链形成的蛋白质分子，共含271个氨基酸，图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成一个二硫键(—S—S—)。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．甲为组成乙的基本单位，且乙中最多含有20种甲
B．由不同的甲形成乙后，相对分子量比原来少了4
832
C．如果甲中的R为C3H5O2，则由两分子甲形成的化合物中含有16个H
D．形成的乙物质中至少含有6个羧基
解析：选D。图中乙是由271个氨基酸脱水缩合后3条肽链通过二硫键形成的蛋白质，共脱水268个，形成了4个二硫键，脱去8个H，所以由不同的甲形成乙后，相对分子质量比原来少了：18×268＋1×8＝4
832；如果甲中的R为C3H5O2，则由两分子甲形成的化合物中含H的个数为(5＋4)×2－2＝16；乙物质含3条肽链至少含有3个羧基。
2．(表格分析类)(2016·江苏盐城月考)分析多肽E和多肽F(均由1条肽链组成)得到以下结果。(单位：个)
原子或基团
C
H
O
N
—NH2
—COOH
多肽E
201
348
62
53
3
2
多肽F
182
294
55
54
6
1
请推算这两种多肽中参与缩合的氨基酸的数目最可能是(　　)
选项
A
B
C
D
多肽E
58
59
50
51
多肽F
53
54
48
49
解析：选D。多肽E有3个游离的氨基，其中有两个位于R基上，可判断多肽E含有的氨基酸数为53－2＝51，多肽F有6个游离的氨基，有5个位于R基上，多肽F含有的氨基酸数为54－5＝49。
3．(肽链图类)(2016·山东日照检测)下图是脑啡肽(一种具镇痛作用的神经递质)的结构简式，有关脑啡肽的叙述正确的是(　　)
A．合成脑啡肽所需的能量直接来自于细胞呼吸
B．含有4个肽键，编码它的模板上至少需要4个密码子
C．只有在内质网和高尔基体中加工形成一定的空间构象后才具有镇痛作用
D．由5种氨基酸组成，脱水缩合生成的H2O中的氢来自氨基和羧基
解析：选C。合成脑啡肽所需的能量直接来自于ATP，A错误；由图可知含有4个肽键，脑啡肽有5个氨基酸脱水缩合而成，编码它的模板上至少需要5个密码子，B错误；核糖体上合成的仅是多肽，没有生物学活性，只有在内质网和高尔基体中加工形成一定的空间构象后才具有镇痛作用，C正确；此多肽由5个、4种氨基酸组成，脱水缩合生成的H2O中的氢来自氨基和羧基，D错误。
[误区补短]
易错点1　不同生物及同一生物不同细胞中蛋白质不同的原因
[点拨]　(1)不同生物蛋白质不同的根本原因是DNA(基因或遗传信息)的特异性。
(2)同一生物不同细胞蛋白质不同的直接原因是mRNA不同，根本原因是“基因的选择性表达”。
易错点2　不能正确区分环状肽和链状肽
[点拨]　一般情况下，多肽呈链状，故又叫肽链，它的两端分别含有一个游离的氨基和羧基；环状肽首尾相接，只有R基上才有游离的氨基和羧基。环状肽的肽键数＝脱水数＝氨基酸数。
易错点3　误认为多肽就是蛋白质
[点拨]
多肽
蛋白质
有无空间结构
无
有
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，必须经加工，形成一定的空间结构才叫蛋白质
易错点4　对高温使蛋白质变性理解不透
[点拨]　高温使蛋白质变性的原因不是破坏了氨基酸之间的肽键，而是破坏了肽链盘曲折叠形成的空间结构。
易错点5　误认为脱去水的相对分子质量，就是氨基酸合成多肽时减少的相对分子质量
[点拨]　计算蛋白质相对分子质量时，要考虑“二硫键”的形成，每形成一个二硫键，脱去2个H，相对分子质量减少2。
微观清障
1．判断下列有关氨基酸的叙述
(1)胰岛素含有碳元素。(　　)
(2)蛋白质区别于脂质的特有元素是氮。(　　)
(3)组成蛋白质的氨基酸分子约有20种，有些氨基酸是人体细胞不能合成的。(　　)
(4)不同氨基酸之间的差异是由R基引起的。(　　)
(5)人体必需的氨基酸称为必需氨基酸。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×
2．判断下列有关蛋白质结构与功能的叙述
(1)(2015·全国卷ⅠT5C)蛋白质空间结构的改变可以使其功能发生变化。(　　)
(2)(2015·福建卷
T1C改编)人体内含有多种多样的蛋白质，每种蛋白质都具有一定的空间结构。(　　)
(3)蛋白质的盐析和高温变性结果是一样的，都是其空间结构发生变化引起的。(　　)
(4)(2014·江苏卷T1C)血红蛋白中不同肽链之间通过肽键连接。(　　)
(5)生物体中的某种肽酶可水解肽链末端的肽键，导致氨基酸分解为氨基和碳链化合物。(　　)
(6)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：(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×
[能力培优]
表示蛋白质相关计算类试题的柱状图解读
　[信息解读]
(1)由R基上羧基数目为15和羧基总数为17，可确定该蛋白质中含有2条肽链(羧基总数＝R基羧基数＋肽链条数)。
(2)由氨基酸数目和肽链条数可确定该蛋白质中含有124个肽键(126－2＝124)。
(3)由氨基总数和肽链条数可确定R基中含有的氨基数为15(17－2＝15)。
(4)此类图还可以表示以下几种关系：
①分泌蛋白加工、运输过程中相应结构生物膜面积的变化。
②细胞呼吸过程中植物非绿色器官CO2释放量与O2吸收量间的关系。
③细胞分裂过程中不同时期的DNA、染色体及染色单体的数目。
强化训练
　(2016·福建莆田模拟)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(　　)
解析：选C。在这9个短肽分子中，最少应含有的氨基总数为9个，每一个短肽的肽键数＝氨基酸数－1，故肽键总数为：(2－1)＋2×(5－1)＋3×(6－1)＋3×(7－1)＝42，这些小分子肽共9个，水解成这些小分子肽需破坏8个肽键，需要8分子水。
考点一　蛋白质的结构和功能
1．(2016·江苏盐城月考)如图表示胰岛素分子(分泌蛋白)中一条多肽链，其中有3个甘氨酸(R基：—H)且分别位于第8、20、23位。下列叙述正确的是(　　)
A．图中多肽含有一个游离羧基(位于第1位)和一个游离氨基(位于第30位)
B．用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物比原多肽多5个氧原子
C．用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中有4条多肽
D．该多肽释放到细胞外需要经过两种细胞器的加工
[导学号29520030]　解析：选D。多肽链中游离的羧基和游离的氨基不能确定位于第1位和第30位，A错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，要断裂6个肽键，需6个水分子，因此形成的产物比原多肽多6个氧原子，B错误；用特殊水解酶选择性除去图中的3个甘氨酸，形成的产物中有一个是2肽，不属于多肽，C错误；该多肽释放到细胞外需要经过内质网、高尔基体两种细胞器的加工，D正确。
2．(2016·安徽江淮名校二联)催产素和抗利尿激素都是由下丘脑神经细胞合成的九肽类激素，前者具有催产及使乳腺排乳的作用。下图为催产素结构简式，若将异亮氨酸(Ile)和亮氨酸(Leu)分别替换为苯丙氨酸(Phe)和精氨酸(Arg)，则成为抗利尿激素的结构简式。据此判断下列有关叙述正确的是(　　)
A．催产素中含有9个肽键
B．催产素彻底水解后共得到8种氨基酸
C．催产素和抗利尿激素结构相似，控制其合成的基因结构相同
D．抗利尿激素合成后直接释放到血液中发挥作用
[导学号29520031]　解析：选B。催产素环状结构是由二硫键形成的，其为链状九肽，共有8个肽键；由结构简式可知，催产素中含有8种氨基酸；催产素和抗利尿激素结构相似，但氨基酸的排列顺序不同，所以控制其合成的基因结构不同；抗利尿激素合成后，由下丘脑神经细胞分泌到垂体中，再由垂体释放到血液中。
考点二　蛋白质合成过程中的相关计算
3．(2016·陕西西安开学摸底)下列关于氨基酸和蛋白质的叙述，错误的是(　　)
A．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
B．甜味肽的分子式为C13H16O5N2，则甜味肽是一种二肽
C．某二肽的化学式是C8H14N2O5，水解后得到丙氨酸(R基为—CH3)和另一种氨基酸X，则X的化学式应该是C5H9NO4
D．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氨基数为m－n
[导学号29520032]　解析：选D。氨基酸种类不同取决于R基，结构不同导致性质不同，A正确；甜味肽的分子式中只含2个N原子，一个在肽键中，一个在游离的氨基中，应是二肽，B正确；根据氨基酸结构通式，可得丙氨酸化学式为C3H7NO2，根据原子守恒定律，C3H7NO2－H2O＋氨基酸X化学式＝C8H14N2O5，故X的化学式应该是C5H9NO4，C正确；一条肽链一端有1个游离氨基，另一端有1个游离羧基，其他氨基和羧基在R基上，n个氨基酸共有m(m>n)个氨基，说明有(m－n)个氨基在R基，则由这些氨基酸脱水缩合形成的一条多肽链中氨基的数目为(m－n)＋1，D错误。
4．如图所示，一分子的胰岛素原切去C肽(图中箭头表示切点)可转变成一分子的胰岛素(图中数字表示氨基酸序号)。下列分析正确的是(　　)
A．胰岛素分子具有50个肽键，合成它的过程中共脱去50分子水
B．胰岛素分子含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
C．沸水浴时肽键断裂导致胰岛素生物活性的丧失
D．理论上可通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能
[导学号29520033]　解析：选D。从图中可以看出，保留的肽链中含有51(30＋21)个氨基酸，所以肽键的数目＝51－2＝49(个)，A错。胰岛素分子至少含有两个游离的氨基和两个游离的羧基，也可能含有更多的氨基和羧基(存在于R基)，B错。沸水浴时破坏的是胰岛素的空间结构而不是肽键，C错。因为合成一个胰岛素分子就要切去一段C肽，所以可以通过测定C肽的含量间接反映胰岛B细胞的分泌功能，D对。
5．(2016·河南扶沟一检)谷胱甘肽(分子式C10H17O6N3S)是存在于动植物和微生物细胞中的一种重要三肽，它由谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)和半胱氨酸缩合而成，则半胱氨酸可能的分子式为(　　)
A．C3H3NS　　　　　　
B．C3H5NS
C．C3H7O2NS　　
D．C3H3O2NS
[导学号29520034]　解析：选C。本题首先根据三个氨基酸形成三肽(C10H17O6N3S)时，脱去两分子水(2H2O)，推出三个氨基酸所含有的C、H、O、N、S原子的总个数为C＝10、H＝17＋4＝21、O＝6＋2＝8、N＝3、S＝1，则半胱氨酸中C、H、O、N、S原子个数就可以根据三个氨基酸中的原子总个数减去已知的谷氨酸(C5H9O4N)、甘氨酸(C2H5O2N)中各原子个数而计算出来，C＝10－5－2＝3、H＝21－9－5＝7、O＝8－4－2＝2、N＝3－1－1＝1、S＝1，故分子式为C3H7O2NS。
6．(2016·河北石家庄五校摸底)经分析某条多肽链中有O原子p个，N原子q个，它彻底水解后，只得到下列四种氨基酸。分析推算可知，1分子该多肽水解得到的赖氨酸个数为(　　)
A．q－p＋1　　　　
B．q－p
C．p－q＋1　　
D．p－q
[导学号29520035]　解析：选A。假设这四种氨基酸的个数为a个，其中赖氨酸为b个，根据O原子守恒列出第一个方程式：2×a－(a－1)＝p；根据N守恒列出第二个方程式：b×2＋(a－b)＝q，求出b为q－p＋1，故A正确。
7．胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后，在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶，该激活过程如图所示(图中数据表示氨基酸位置)，下列分析不正确的是(　　)
A．胰蛋白酶原是一条由229个氨基酸组成的多肽
B．胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了6个肽键
C．肠激酶激活胰蛋白酶的过程可避免胰蛋白酶破坏自身细胞
D．激活过程是在内质网和高尔基体中进行
[导学号29520036]　解析：选D。胰蛋白酶原含有229个氨基酸，共228个肽键，胰蛋白酶含有223个氨基酸，共222个肽键，因此胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了6个肽键。该激活过程是在小肠腔内进行的，不需要内质网和高尔基体的参与，D项错误。
8．(2016·广东九江模拟)旅美学者章蓓和美国、瑞典、西班牙的科学家们联合发现了一种功能类似于胰岛素的真菌化合物，这一发现为治疗糖尿病的研究“开启了一个全新之门”，它有可能使糖尿病患者将来只通过服药而不必注射胰岛素进行治疗。关于“真菌化合物”的推测，肯定错误的一项是(　　)
A．该化合物一定是蛋白质
B．该化合物的化学本质还不确定
C．该化合物具有降低血糖的功能
D．该化合物一定是相对分子质量较小的有机物
[导学号29520037]　解析：选A。由该物质可以口服推知，该化合物一定不是蛋白质。
9．(2016·湖北两校模拟)已知某条肽链由88个氨基酸缩合而成，其中共有氨基6个，甲硫氨酸5个，且在肽链中的位置为3、25、56、78、82，甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，以下叙述错误的是(　　)
①合成该多肽的氨基酸共有N原子数目94个
②若去掉该多肽中的甲硫氨酸，肽键数目会减少10个
③若去掉该多肽中的甲硫氨酸，氨基和羧基数目均分别增加5个
④若去掉该多肽中的甲硫氨酸，O原子数目减少1个
A．①　　
B．①②④　　C．①④　　D．②③
[导学号29520038]　解析：选C。①由于一个肽链中至少有一个游离的氨基和一个游离的羧基，现肽链中共有氨基6个，其中有5个应位于R基团上，所以合成该多肽的氨基酸共有N原子数目＝88＋5＝93个，①错误；②由于甲硫氨酸在肽链中的位置为3、25、56、78、82，没有在第一个和最后一个，所以若去掉该多肽中的甲硫氨酸，肽链中含有83个氨基酸，形成6条肽链，因此肽键数目为83－6＝77个，所以肽键数目会减少10个，②正确；③由于甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，R基中没有游离的氨基和羧基，所以去掉该多肽中的甲硫氨酸，每个肽键断裂后都形成一个游离的氨基和一个游离的羧基，因此氨基和羧基均分别增加5个，③正确；④由于甲硫氨酸的分子式为C5H11O2NS，R基中没有游离的羧基，所以若去掉该多肽中的甲硫氨酸，O原子数目没有改变，④错误。
10.
(2016·安徽宿州一检)层粘连蛋白分子是细胞膜上的一种高分子糖蛋白，由一条重链(A链)和两条轻链(B1、B2链)构成(共含m个氨基酸，结构如图所示)，其上有多个结合位点，对于保持细胞间粘连和细胞的分化等都有重要作用。下列有关说法错误的是(　　)
A．该层粘连蛋白含有肽键数为m－3
B．该蛋白在细胞识别中具有重要作用
C．癌细胞膜表面的层粘连蛋白减少
D．核糖体即可完成层粘连蛋白的合成
[导学号29520039]　解析：选D。根据氨基酸脱水缩合反应可知，肽键数＝氨基酸数－肽链数＝m－3，A正确；该蛋白具有受体结合位点，故推测可能是细胞膜受体蛋白，B正确；癌细胞膜相对正常细胞膜而言表面的层粘连蛋白分子少，导致癌细胞容易转移扩散，C正确；该蛋白质为分泌蛋白，合成、加工需核糖体、内质网和高尔基体等细胞器参与，D错误。
11．图甲表示有关蛋白质分子的简要概念图；图乙表示某三十九肽中共有丙氨酸(R基为—CH3)4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽。据图回答下列问题：
(1)图甲中A的元素组成为________，在人体内可以合成的B属于________，C是________。
(2)蛋白质的结构具有多样性，从蛋白质自身分析，原因有氨基酸的________________________不同，以及蛋白质的________________千变万化。从根本上分析，是因为________________。
(3)图乙中，三十九肽被水解后肽键数量减少______个，氨基和羧基分别增加__________个，C原子减少______个，O原子减少________个。
[导学号29520040]　解析：(1)图甲中的B是蛋白质的基本单位——氨基酸，它的元素组成有C、H、O、N等，氨基酸脱水缩合后形成肽键(C)。(2)蛋白质的结构多样性的原因可以从两个方面分析：一是蛋白质本身的结构，组成蛋白质的氨基酸种类、数量、排列顺序以及蛋白质本身的空间结构都会使蛋白质的结构具有多样性；二是从遗传物质的角度分析，由于DNA具有多样性，DNA中的基因通过表达合成的蛋白质也具有多样性。(3)乙图中的多肽未被破坏前的肽键数量为38个，去掉4个氨基酸后形成四条肽链。故肽键的数量＝35－4＝31(个)，所以肽键数量减少了7个。每一条肽链的一端是一个氨基，另一端是一个羧基，故氨基和羧基的数目都增加了3个。去掉4个丙氨酸，每个丙氨酸含有3个C原子，故C原子数目减少12个。水解7个肽键需要7分子水参与，O原子数目增加7个，而每个丙氨酸含有2个O原子，脱去4个丙氨酸，共减少8个O原子，故在该过程中，O原子数目减少1个。
答案：(1)C、H、O、N　非必需氨基酸　肽键
(2)种类、数量和排列顺序　空间结构　DNA的多样性
(3)7　3、3　12　1
12．一切生命活动都离不开蛋白质，下图为部分细胞结构和多种蛋白质，请回答下列有关问题：
(1)A蛋白参与细胞间的相互粘连，所以在动物细胞工程中常用________处理组织碎块，使细胞分散开。
(2)B蛋白与物质跨膜运输有关，如果转运过程需ATP供能，则转运方式称为________，若转运过程不消耗ATP，则转运方式称为________，能量来自于所转运物质________形成的势能。
(3)C蛋白只能与特定分子结合，结合后其________发生变化，像“分子开关”一样，引起细胞内一系列变化，是细胞膜完成________功能的分子基础。
(4)D蛋白和细胞骨架共同完成细胞内的物质运输，细胞骨架的化学本质是________。
(5)E蛋白具有催化功能，因其只能与________________________________________________________________________
结合，所以E蛋白的功能具有专一性的特点。
(6)F蛋白的功能是与DNA分子的某一部位结合，以DNA分子的一条链为模板合成RNA分子，F蛋白的名称是________。
[导学号29520041]　解析：(1)动物细胞间质的物质中主要成分是蛋白质，故用胰蛋白酶可以分离动物细胞。(2)主动运输与协助扩散均需要载体蛋白参与，但主动运输消耗ATP。(3)C蛋白是细胞膜上的受体，与细胞间的信息交流有关。(5)具有催化作用的蛋白质是酶，一种酶只能催化一种或一类化学反应。(6)F蛋白是催化转录过程的RNA聚合酶，该酶可以与DNA分子上的RNA聚合酶结合位点结合，催化转录过程。
答案：(1)胰蛋白酶　(2)主动运输　协助扩散　浓度差
(3)空间结构　信息交流(细胞通讯、细胞识别)　(4)蛋白质　(5)一种或一类底物　(6)RNA聚合酶
13．蛋白质的空间结构遭到破坏后，其生物活性就会丧失，这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等都会使蛋白质变性。现利用提供的材料用具，请你设计实验，探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具：质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、质量浓度为0.1
g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.05
g/mL的CuSO4溶液、无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤(请填充表格空白处)
步骤
具体操作
A试管
B试管
①
1
mL新鲜的淀粉酶溶液
1
mL新鲜的淀粉酶溶液
②
5滴蒸馏水
③
2
mL可溶性淀粉溶液
2
mL可溶性淀粉溶液
④
摇匀后，同时放入适宜温度的温水中维持5
min
⑤
配制一定量的斐林试剂
⑥
(2)实验结果预测及结论：
a．________________________________________________________________________，
说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性；
b．________________________________________________________________________，
说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
[导学号29520042]　解析：实验目的是探究乙醇能否使蛋白质变性，根据所给材料判断实验原理是淀粉被淀粉酶水解后的产物为还原糖，可与斐林试剂作用产生砖红色沉淀；设计实验时注意自变量为无水乙醇的有无，其他变量应一致。
答案：(1)②5滴无水乙醇　⑥从温水中提取A、B试管，各加入1
mL斐林试剂摇匀，放入盛有50～65
℃温水的大烧杯中加热约2
min，观察试管中出现的颜色变化
(2)a.若A试管中出现砖红色沉淀，B试管不出现
b．若A试管中出现砖红色沉淀，B试管也出现砖红色沉淀单元能力提升
高中生物教材实验相关试剂分析
一、鉴定类实验常用的试剂及检测方法、结果
鉴定类实验常用的试剂
作用
现象
水浴加热
生物材料
碘液
检测、鉴定淀粉
淀粉遇碘变蓝
不需要
脱色的叶片
斐林试剂
检测、鉴定还原糖
砖红色沉淀
需要
含糖量高的白色或近白色植物材料、糖尿病患者尿液
双缩脲试剂
检测、鉴定蛋白质
紫色
不需要
豆浆(植物蛋白)、蛋清(动物蛋白)
苏丹Ⅲ/Ⅳ染液
检测、鉴定脂肪
橘黄色/红色
不需要
花生种子
无水乙醇、层析液
提取、分离色素
形成四条色素带
新鲜的绿色叶片
重铬酸钾溶液
检测、鉴定酒精
橙色灰绿色
不需要
酵母菌
溴麝香草酚蓝水溶液
检测、鉴定CO2
蓝→绿→黄
不需要
酵母菌
Ca(OH)2溶液
检测、鉴定CO2
CO2使Ca(OH)2溶液变浑浊
不需要
酵母菌
甲基绿/吡罗红
检测、鉴定DNA/RNA
绿/红
不需要
口腔上皮细胞、洋葱鳞片叶内表皮细胞
龙胆紫溶液或醋酸洋红液
检测、鉴定染色体
紫/红
不需要
根尖分生区细胞
(2016·广东深圳模拟)下列有关实验对应的试剂、现象和原因，正确的是(　　)
选项
实验
试剂
现象
原因
A
观察洋葱表皮细胞
龙胆紫溶液
未见分裂的细胞
分裂速度慢
B
鉴定小麦根尖中提取的DNA
二苯胺试剂
蓝色明显
DNA进行了复制
C
以紫叶李(一种植物)叶片为材料进行色素提取和分离
无水乙醇
滤纸条出现紫色的第5条色素带
液泡内含有花青素
D
观察蓝藻细胞
健那绿染液
未见线粒体
染色时间过短
　　[解析]　观察洋葱表皮细胞时未见分裂的细胞是因为表皮细胞是成熟的植物细胞，已经失去细胞分裂能力，A错误；鉴定小麦根尖中提取的DNA可用二苯胺试剂，是因为DNA与二苯胺在水浴加热条件下反应生成蓝色，而不是因为其DNA复制，B错误；以叶片为材料进行色素的提取和分离时，若滤纸条出现紫色的第5条色素带，则应该是提取出的液泡内含有的花青素呈现的颜色，C正确；蓝藻属于原核生物，其细胞内没有线粒体，D错误。
[答案]　C
[突破训练1 1]　(2016·山东潍坊模拟)下列有关实验试剂、现象及用途的叙述，正确的是(　　)
A．重铬酸钾溶液与酒精反应变为橙色，可用于酵母菌无氧呼吸产物的鉴定
B．甲基绿能使DNA染成绿色，与吡罗红一起用于观察细胞内核酸的分布
C．无水乙醇能溶解叶绿体的色素，可作层析液用于叶绿体中色素的分离
D．斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀，适用于西瓜汁成分的鉴定
解析：选B。重铬酸钾溶液与酒精反应变为灰绿色，A错误；甲基绿能使DNA染成绿色，RNA被吡罗红染成红色，B正确；叶绿体中色素能溶解在无水乙醇中，无水乙醇可用于叶绿体中色素的提取，叶绿体中色素的分离需要用层析液，C错误；西瓜汁中含有色素，影响实验结果的观察，D错误。
[突破训练1 2]　(2016·豫北五校质检)下列有关物质鉴定实验的试剂、结果全正确的一组是(　　)
A
果糖、斐林试剂、砖红色
DNA、健那绿、绿色
淀粉、碘、蓝色
B
RNA、吡罗红、红色
脂肪、苏丹Ⅲ、橘黄色
酒精、高锰酸钾、灰绿色
C
脂肪、龙胆紫、紫色
DNA、甲基绿、绿色
CO2、溴麝香草酚蓝、黄色
D
线粒体、健那绿、绿色
酒精、酸性重铬酸钾、灰绿色
RNA聚合酶、双缩脲试剂、紫色
解析：选D。DNA用甲基绿进行鉴定，呈绿色；酒精在酸性重铬酸钾溶液中呈灰绿色；脂肪可以用苏丹Ⅲ鉴定，呈橘黄色。
二、相关实验试剂的配制及作用
1．生物实验中需现用现配的试剂
(1)“观察DNA和RNA在细胞中的分布”时使用的吡罗红甲基绿染色剂。
(2)鉴定还原糖时使用的斐林试剂。
(3)“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”时染色体染色使用的醋酸洋红液。
2．酒精、盐酸等试剂的作用归纳
试剂
实验
作用
体积分数为50%的酒精
脂肪的鉴定实验
洗去浮色
体积分数为95%的酒精、质量分数为15%的盐酸
观察植物细胞的有丝分裂低温诱导染色体加倍
解离
无水乙醇(酒精)
叶绿体中色素的提取与分离
提取色素
质量分数为8%的盐酸
观察DNA、RNA在细胞中的分布
改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合
(2016·福建莆田模拟)下列是关于酒精的鉴定及酒精在相关实验中运用的叙述，其中不正确的是(　　)
A．在碱性条件下用重铬酸钾溶液鉴定酒精，溶液颜色由橙色变成蓝色
B．在提取绿叶中的色素时可用无水乙醇作为提取剂提取色素
C．用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精(1∶1)混合液对洋葱根尖进行解离
D．用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪时，需要用酒精洗去浮色
[解析]　橙色的重铬酸钾溶液和酒精在酸性条件下能发生化学反应，变为灰绿色，A错误；色素的提取和分离实验中，可用无水乙醇作为提取剂提取色素，B正确；制作洋葱根尖细胞装片用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精(1∶1)混合液对洋葱根尖进行解离，C正确；在鉴定脂肪时，染色后需用酒精洗去浮色，使染色效果更好，D正确。
[答案]　A
[突破训练2 1]　(2016·福建厦门质检)关于酒精在高中生物实验中的使用，叙述正确的是(　　)
A．检测生物组织中的脂肪的实验中，用50%的酒精溶解脂肪
B．叶绿体色素提取和分离实验中，用无水乙醇提取色素
C．低温诱导染色体数目加倍实验中，用95%酒精洗去多余的解离液
D．观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用95%酒精增大细胞膜的通透性
解析：选B。检测生物组织中的脂肪的实验中，用50%的酒精洗去浮色，A错误；色素容易溶解在有机溶剂如无水乙醇中，故用无水乙醇提取色素，B正确；低温诱导染色体数目加倍实验中，用95%酒精洗去多余的卡诺氏液，C错误；观察DNA与RNA在细胞中分布的实验中，用8%酒精改变细胞膜的通透性，有利染色剂通过细胞膜，D错误。
[突破训练2 2]　(2016·贵州贵阳监测)高中生物学实验中多处用到酒精，不同浓度的酒精在实验中的作用不同。下列相关叙述正确的是(　　)
A．花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
B．洋葱根尖细胞用卡诺氏液固定后，需用体积分数为70%的酒精冲洗2次
C．用体积分数为75%的酒精作为溶剂提取绿叶中的色素
D．在室温下用体积分数为95%的酒精直接对洋葱根尖细胞进行解离
解析：选A。在用显微镜观察细胞中的脂肪时，用苏丹Ⅲ染色后需用50%的酒精洗去浮色，A正确；低温诱导植物染色体数目的变化实验中，洋葱根尖细胞用卡诺氏液固定后，需用体积分数为95%的酒精冲洗2次，B错误；可用无水乙醇作为溶剂提取绿叶中的色素，C错误；解离所用的是质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精溶液的混合液，D错误。
元素的综合考查
1．(2016·甘肃河西三校一联)下列有关生物体内无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．绝大多数无机盐以化合物的形式存在
B．山羊的血液中如果Ca2＋的含量过低，就会出现抽搐
C．无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用
D．镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁时会导致叶片发黄
解析：选A。绝大多数无机盐以离子的形式存在，A错误；动物体内缺钙，会出现抽搐现象，B正确；无机盐离子在维持血浆的正常浓度和酸碱平衡方面有重要作用，C正确；镁元素是叶绿素合成必不可少的，D正确。
水参与的代谢过程
2．(2016·山东潍坊月考)生物体的生命活动离不开水。下列关于水的叙述，错误的是(　　)
A．在最基本的生命系统中，H2O有自由水和结合水两种存在形式
B．由氨基酸形成多肽时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C．有氧呼吸时，生成物中H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解
D．H2O在光下分解，产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)
解析：选C。细胞是最基本的生命系统，细胞内的水以自由水和结合水两种形式存在，A正确；氨基酸进行缩合反应形成多肽时生成H2O，其中的O来自羧基，两个H分别来自氨基和羧基，B正确；有氧呼吸中的氢部分来自有氧呼吸的第一阶段，C错误；光合作用中水光解后，产生的[H]用于CO2的还原，D正确。
糖类、脂质的代谢与能量供应
3．根据表中分析同质量的脂肪和糖类在氧化分解时的差异，以下说法不正确的是(　　)
物质
各元素比例
氧化分解时
C
O
耗氧量
释放能量
产生的水量
脂肪
75%
13%
较多
较多
X
糖类
44%
50%
较少
较少
Y
A.相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多
B．脂肪中H的比例是12%
C．相同质量的脂肪和糖类氧化分解时产生的水量XD．脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多
解析：选C。糖类和脂肪都是由C、H、O三种元素组成的，根据表中数据可知，脂肪中H的比例是1－75%－13%＝12%，糖类中H的比例是1－44%－50%＝6%，且脂肪中C/O比值大，故相同质量条件下，脂肪氧化分解耗氧量多，产生的水多，即X>Y。
糖类、脂质及其他有机物之间的转化
4．(2016·上海杨浦质检)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。将不同成熟阶段的种子匀浆后检测，结果正确的是(　　)
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10天
斐林试剂
不显色
B
第20天
双缩脲试剂
不显色
C
第30天
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40天
碘液
蓝色
解析：选C。由图可知，随着油菜种子发育天数的增加，可溶性糖和淀粉所占干重百分比在逐渐减少，到第40天时，淀粉减至零，而脂肪所占干重百分比在逐渐增加，故A、D错误，C正确；种子在成熟过程中，蛋白质一直存在，故B错误。
蛋白质合成与基因表达综合考查
5．(2016·广东龙川月考)由多个氨基酸分子缩合形成含2条肽链的蛋白质时，相对分子质量减少了1
800，则控制此蛋白质合成的基因中所含的嘌呤类碱基数和合成此蛋白质时所需的遗传密码子个数分别为(　　)
A．618个，206个　　　　　　
B．306个，102个
C．606个，202个　　
D．303个，101个
解析：选B。氨基酸通过脱水缩合形成蛋白质，相对分子质量减少了1
800，脱去水分子数为1
800÷18＝100个，所以氨基酸数＝100＋2＝102，基因中的碱基数是控制合成蛋白质中氨基酸数的6倍，所以碱基有612个，而DNA分子中嘌呤数＝嘧啶数，所以嘌呤数为306个，因为氨基酸数是102个，所以遗传密码子是102个。
(建议用时：60分钟)
一、选择题
1．(2016·重庆万州测试)“阴性艾滋病”事件曾引发社会各界关注，据说一种被称为阴性艾滋病的神秘病毒可通过唾液与血液传播，其感染途径与艾滋病相似，由此加重了人们的“恐艾”心理。关于艾滋病病毒，下列叙述中正确的是(　　)
A．艾滋病病毒是一种单细胞生物，在分类上属于原核生物
B．由于艾滋病病毒只有核糖体一种细胞器，所以其营寄生生活
C．获取大量艾滋病病毒的方法是将其接种在营养物质齐全的培养基上培养
D．艾滋病病毒参与构成种群、群落、生态系统、生物圈这些生命系统结构层次
[导学号29520058]　解析：选D。艾滋病病毒不具有细胞结构，不是单细胞生物，也不是原核生物，A错误；艾滋病病毒不具有细胞结构，因而没有细胞器，B错误；病毒营寄生生活，因而培养病毒的方法是将其接种在含有寄主细胞的培养基上进行培养，C错误；病毒虽没有细胞结构，不属于生命系统的结构层次，但是也参与构成种群、群落、生态系统、生物圈这些生命系统结构层次，D正确。
2．下面是细胞中几种重要化合物的元素组成。相关叙述错误的是(　　)
A．植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片呈黄色
B．蛋白质若含Fe或S元素，这些元素一定位于R基团中
C．ATP中含有腺嘌呤
D．人体缺乏I元素，促甲状腺激素释放激素分泌减少，促甲状腺激素分泌增加
[导学号29520059]　解析：选D。由于Mg元素是合成叶绿素的必需元素，所以植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg元素，植物的叶片会因叶绿素缺乏而呈黄色。氨基酸的结构通式中，除R基团以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素，若含有其他元素，则一定位于R基团中。ATP去掉两个磷酸基团后，就成为腺嘌呤核糖核苷酸，所以ATP中含有腺嘌呤。人体缺乏I元素，甲状腺激素分泌减少，会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加。
3．手足口病是由肠道病毒引起的传染病，多发生于婴幼儿，可引起手、足、口腔等部位的疱疹，个别患者会出现心肌炎等并发症。以下关于肠道病毒的叙述，正确的是(　　)
A．肠道病毒的核酸含有5种碱基和8种核苷酸
B．肠道病毒的遗传符合基因的分离定律，不符合基因的自由组合定律
C．可用含碳源、氮源、水、无机盐的培养基培养肠道病毒
D．肠道病毒的外壳和遗传物质都是利用宿主细胞的原料合成的
[导学号29520060]　解析：选D。病毒是非细胞结构的生物，仅有一种核酸，因此，一种病毒的核酸只会含有4种碱基和4种核苷酸；病毒不能进行有性生殖，因此，病毒的遗传不遵循孟德尔遗传定律；病毒必须利用宿主细胞的原料才能进行物质的合成；培养病毒不能直接用一般的培养基培养，只能在活细胞内培养。
4．(2016·广西桂林质检)如图是几种常见的单细胞生物，有关该组生物的叙述中错误的是(　　)
A．图中各细胞均具有核糖体
B．具有核膜和染色体的生物有①②③
C．①～⑤均属于自养型生物
D．各细胞结构上的差异体现了细胞的多样性
[导学号29520061]　解析：选C。图中①～⑤依次表示衣藻、草履虫、变形虫、大肠杆菌和蓝藻，均为单细胞生物，其中①②③为真核生物，具有核膜和染色体等结构，而④⑤为原核生物，不具有核膜和染色体。从代谢类型看，①和⑤均能进行光合作用，属于自养型生物，②③④均为异养型生物。
5．下列关于硝化细菌、蓝藻、根尖分生区细胞以及神经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都具有核糖体作为蛋白质合成的“机器”　④遗传信息均储存在核糖核酸分子中　⑤编码氨基酸的密码子基本相同　⑥所有生物的新陈代谢都是以细胞为单位进行的
A．①②③　　　　　　　　
B．①④⑤
C．①②③⑤⑥　　
D．①②③④⑤⑥
[导学号29520062]　解析：选C。题中所有细胞均具有细胞膜结构，都含有核糖体，所以①③正确；所有细胞均可以直接利用ATP作为能源物质，②正确；具有细胞的生物，遗传物质是DNA，遗传信息储存于DNA(脱氧核糖核酸)中，所以④错误。生物共用一套遗传密码，⑤正确。细胞是生物体结构和功能的基本单位，⑥正确。
6.
(2016·浙江慈溪模拟)下列关于细胞内化合物的分类和比较(如下图所示)，正确的是(　　)
[导学号29520063]　解析：选D。脂肪和固醇均属于脂质，二者属于平行关系，A错误；麦芽糖是二糖，不属于单糖，属于植物糖类，不属于动物糖类，B错误；蔗糖不属于还原糖，也不属于单糖，C错误。
7．下列关于水和无机盐的叙述中，不正确的是(　　)
A．运动员饮料中含钾、钠离子较多，主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关
B．同一种生物在不同的生长发育阶段，体内的含水量不同
C．叶绿素分子含镁、血红蛋白含铁，说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在
D．哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状，说明无机盐离子具有维持正常生命活动的作用
[导学号29520064]　解析：选C。无机盐离子在细胞内主要以离子形式存在。
8．关于下列四图的叙述中，正确的是(　　)
A．图甲和图丙分别是构成生物体遗传信息的携带者和生命活动的体现者的基本单位
B．图乙小麦种子在晒干和烘烤过程中所失去的水主要都是自由水
C．若图丙中a为脱氧核糖，则由b构成的核酸完全水解，得到的化合物最多有6种
D．在小鼠的体细胞内检测到的化合物丁很可能是蔗糖
[导学号29520065]　解析：选C。若图丙中a为脱氧核糖，则b为脱氧核苷酸，可构成DNA，DNA完全水解会产生磷酸、脱氧核糖和含氮碱基(最多4种：A、G、C、T)，最多共6种产物；图甲所示为氨基酸分子，是构成蛋白质的基本单位，生命活动的体现者是蛋白质，图丙是核苷酸分子，是组成核酸的基本单位，生物体遗传信息的携带者是核酸；图乙小麦种子在晒干过程中所失去的水主要是自由水，烘烤过程中所失去的水主要是结合水；蔗糖是植物二糖，不可能出现在动物细胞中。
9．(原创题)北京大学医学部研究表明，在调控肝脏葡萄糖和脂类代谢中发挥了重要作用的FAM3A编码一条含224～235个氨基酸的多肽。下列有关说法正确的是(　　)
A．在肝脏中，O2由肝细胞的细胞膜无糖被一侧扩散到有糖被一侧
B．该多肽中的N原子数大于等于氨基酸数，O原子数则等于各氨基酸中O原子数－肽键数
C．胰岛素在肝脏细胞中发挥作用的过程中只有水的生成，不消耗水
D．磷脂和胆固醇是构成肝细胞的细胞膜的重要成分，均含有C、H、O、N、P
[导学号29520066]　解析：选B。糖被分布于细胞膜的外表面，肝细胞不断代谢消耗O2，所以O2从周围的组织液中以自由扩散的方式进入肝细胞，A错误；蛋白质分子中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，O原子数＝肽键数＋肽链数×2＋R基上的O原子数＝各氨基酸中O原子总数－脱去水分子数(肽键数＝脱去水分子数)，B正确；胰岛素的作用是促进血糖转化为糖原，促进血糖的氧化分解，促进血糖转化为脂肪、某些氨基酸等，其中，胰岛素在促进血糖彻底氧化分解过程中既有水的消耗也有水的生成，C错误；胆固醇只由C、H、O三种元素组成，D错误。
10．“地沟油”的主要成分是脂质，但还有许多致病、致癌的毒性物质。下列有关“地沟油”的主要成分的叙述，正确的是(　　)
A．组成元素一定是C、H、O、N
B．是生物体内主要的能源物质
C．可引起细胞表面的糖蛋白减少
D．遇苏丹Ⅲ染液可能呈现橘黄色
[导学号29520067]　解析：选D。由于“地沟油”的主要成分是脂质，而脂质的组成元素主要是C、H、O，此外还可能有少量的N、P等，A项错误；糖类是生物体内主要的能源物质，脂肪是主要的储能物质，B项错误；只有发生癌变的细胞表面的糖蛋白减少，而不发生癌变的细胞的糖蛋白不减少，C项错误；脂肪遇苏丹Ⅲ染液呈现橘黄色，D项正确。
11．(2016·山东烟台模拟)不能发生如下图所示水解反应的化合物是(　　)
A．核苷酸　　　　
B．胰高血糖素
C．唾液淀粉酶　　
D．糖原
[导学号29520068]　解析：选A。胰高血糖素属于多肽，唾液淀粉酶属于蛋白质，组成多肽、蛋白质的单体是氨基酸。糖原属于多糖，组成多糖的单体是葡萄糖。核苷酸是组成核酸的单体，不是生物大分子。
二、非选择题
12．下图是几种生物的基本结构单位。请据图回答下面的问题：
(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最显著特点是________________，与真核细胞的统一性表现在________________________________________________________________________。
(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________________________________________________________________________，
因而它是一类营________生活的生物。
(4)________图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________________________________。
[导学号29520069]　解析：病毒是一类无细胞结构的生物，只有在活的寄主细胞内才能进行增殖；真核细胞与原核细胞最显著的差异在于真核细胞有核膜包被的真正的细胞核；只要有光合色素和相关的酶，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内的染色体上。
答案：(1)C　没有细胞结构　活细胞
(2)A、B　没有核膜包被的成形细胞核　具有细胞膜、细胞质、遗传物质DNA、核糖体
(3)B　蓝藻　藻蓝素和叶绿素　自养
(4)D　DNA主要存在于染色体上
13．(原创题)如图表示细胞内某些化合物的元素组成及其相互关系，甲、乙、丙、丁、戊、己代表不同的大分子物质，1、2、3、4代表组成大分子物质的单体。请分析回答下列问题：
(1)1所代表的物质的名称是__________________，细胞中的1与2相比特有的是__________________(答案要全面)。
(2)甲的特异性取决于____________________，甲通过乙控制丙的合成来控制生物性状的过程叫作________________。少数病毒侵入宿主细胞后，会发生由乙指导甲合成的过程，该过程叫作________。
(3)细胞中的乙除了图示作用，还有________________________________________________________________________
(至少答出两点)。
(4)己和丙参与构成生物膜结构，其中膜的功能主要由膜上的________决定。丁、戊都是动物细胞中的储能物质，相同质量的丁、戊含能量多的是________。
(5)5为绝大多数生命活动直接供能。通常5供能后形成的产物有______________。在绿色开花植物的根尖细胞中，形成5的结构有________________________________________________________________________。
[导学号29520070]　解析：结合题目信息及题图中“染色体”“核糖体”以及元素组成等可推出甲为DNA，乙为RNA，丙为蛋白质，丁为糖原，戊为脂肪，己为磷脂，1为脱氧核苷酸，2为核糖核苷酸，3为氨基酸，4为葡萄糖，5为ATP。
(1)脱氧核苷酸、核糖核苷酸的主要区别是前者的五碳糖为脱氧核糖，后者的五碳糖为核糖；此外，前者特有的碱基为胸腺嘧啶，后者特有的碱基为尿嘧啶。
(2)甲为DNA，其特异性取决于碱基对的排列顺序(脱氧核苷酸的排列顺序)，DNA通过控制蛋白质的合成来控制性状的过程，叫作基因的表达。少数RNA病毒有逆转录酶，当病毒侵入宿主细胞后能够由其RNA逆转录形成DNA。
(3)细胞中的RNA有的作为翻译的模板指导蛋白质合成，有的作为核糖体的组成成分，有的作为运输工具识别并转运氨基酸，有的作为酶催化代谢过程等。
(4)各种生物膜在结构上大致相同，都是由磷脂双分子层构成基本支架，蛋白质分子镶嵌其中。生物膜的特定功能主要由蛋白质决定。脂肪中H的相对含量较糖原中的多，故相同质量的脂肪和糖原含能量多的是脂肪。
(5)ATP供能后形成的产物有ADP和磷酸。由于绿色植物的根尖细胞不进行光合作用，但进行呼吸作用，故形成ATP的结构有细胞质基质、线粒体。
答案：(1)脱氧核苷酸　脱氧核糖、胸腺嘧啶
(2)碱基对的排列顺序(脱氧核苷酸的排列顺序)　基因的表达　逆转录
(3)识别并转运氨基酸、催化(答案合理即可)
(4)丙　戊
(5)ADP和磷酸　细胞质基质、线粒体
14．(2016·陕西渭南月考)所谓“皮革水解蛋白粉”，是指利用皮革下脚料甚至动物毛发等物质，经水解而生成的一种粉状物。因其氨基酸或者说蛋白质含量较高，人们称之为“皮革水解蛋白粉”。严格来讲，“皮革水解蛋白粉”对人体健康并无伤害，与在家里熬制猪皮汤、猪蹄汤得到的“肉冻”成分相差不多。不过无毒害的前提是用的皮革必须未经糅制、染色等人工处理，否则，就会含有重铬酸钾和重铬酸钠等有毒物质。如果用这种经人工处理过的皮革等原料生产水解蛋白粉，重铬酸钾和重铬酸钠自然就被带入产品中，被人体吸收、积累，可导致人体中毒，使关节疏松肿大，甚至造成儿童死亡。
(Ⅰ)根据上述材料回答：
“皮革水解蛋白粉”的基本组成单位的结构通式是________________。高温可使蛋白质变性失活的主要原理是________________________________。
(Ⅱ)某学校生物兴趣小组拟对“添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育的影响”进行探究实验。你若是该小组成员，请完善下列实验。
(1)实验材料和用具：大鼠若干只，普通饲料，添加皮革蛋白粉的饲料，其他所需条件均满足。
(2)实验目的：探究添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育是否有影响。
(3)实验步骤：
①选________________________________________________________________________
的大鼠若干，随机均分为A、B两组，分笼饲养；
②A组大鼠每天都饲喂适量普通饲料，B组大鼠饲喂
________________________________________________________________________；
③A、B两组大鼠均在相同且适宜的条件下饲养一段时间；
④检查大鼠的生长状况，统计各组大鼠的体重及发育情况。
(4)请预测该实验的实验结果并作出相应的合理分析(至少写出三种情况)。
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520071]　解析：设计实验时，首先要分析实验目的，然后分析自变量、因变量，注意保证无关变量的一致和适宜。另外，设计实验时要遵循单一变量原则和对照原则。探究性实验结论不唯一，要逐一分析。本题探究的是皮革蛋白粉对动物的生长发育的影响，因此本实验的自变量是皮革蛋白粉的有无，因变量是大鼠的生长状况，以大鼠的体重和发育情况为观测指标。另外，注意所选取大鼠的身体状况、发育情况及体重要相同。
答案：(Ⅰ)
CHRH2NCOOH　高温使蛋白质的空间结构遭到破坏
(Ⅱ)(3)①身体健康、发育正常、体重相同
②等量的添加皮革蛋白粉的饲料
(4)①若A、B两组大鼠的体重、发育状况基本相同，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育没有影响
②若A组大鼠的体重大于B组大鼠，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠好，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有抑制作用
③若A组大鼠的体重小于B组大鼠，且A组大鼠的生长发育状况比B组大鼠差，说明添加皮革蛋白粉的饲料对动物的生长发育有促进作用第1讲
走近细胞
[考纲点击]　1.细胞学说的建立过程(Ⅰ)　2.多种多样的细胞(Ⅱ)　3.实验：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，但必须依赖活细胞才能进行正常的生命活动。
(2)单细胞生物依赖单个细胞完成各项生命活动。
(3)多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成复杂的生命活动。
2．生态系统的结构层次
写出图中各数字表示的结构层次名称
①细胞，②组织，③系统，④种群，⑤群落，⑥生物圈。
二、细胞的多样性和统一性
1．原核细胞与真核细胞的比较
(1)图1代表的细胞与图2细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核。
(2)写出图1中下列结构的名称
①拟核；⑤核糖体。
(3)图1蓝藻细胞中无图2细胞中③叶绿体，但它也能进行光合作用的原因是含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需要的酶。
(4)图1和图2细胞的统一性表现在：都有细胞膜、核糖体和DNA分子。
2．常见真、原核生物举例[连一连]
巧
记（1）常见原核生物的“一、二、三”
(2)易混淆的真核生物：一(衣藻)团(藻)酵母(菌)发霉(菌)了。Ｋ
三、细胞学说
1．建立过程[连一连]
2．内容
(1)细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。
(2)细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。
(3)新细胞可以从老细胞中产生。
3．意义
通过对动植物细胞的研究，揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性。
1．病毒的特殊性
(1)病毒是生物，但不属于生命系统。
(2)病毒只能用活细胞培养，不能用培养基培养。
2．单细胞生物和植物的生命系统层次
(1)单细胞生物：既属于细胞层次，也属于个体层次。
(2)植物缺乏的生命系统层次：系统。
3．真核细胞和原核细胞
(1)主要区别：有无以核膜为界限的细胞核。
(2)共有的细胞器：核糖体。
(3)统一性：都含有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA。
4．高倍镜使用的两个注意问题
(1)先低后高：在低倍镜下找到观察的目标并移至视野中央后换高倍镜观察。
(2)只细不粗：换高倍镜后，只能用细准焦螺旋调焦，把物像调至最清晰。
5．细胞学说与生物统一性：细胞学说说明细胞的统一性和生物体结构的统一性，没有说明细胞的多样性。
考法一　联系生活实际关注病毒与人体健康
病毒的知识构建
1．病毒无细胞结构，在生物学分类上独立成界，既不属于真核生物，也不属于原核生物。
2．病毒的遗传物质为DNA或RNA，故每种病毒的碱基和核苷酸各有4种；在病毒增殖过程中，病毒只提供模板，氨基酸原料、核苷酸原料、核糖体、tRNA都由宿主提供。
解答生命系统结构层次类试题的方法
生命系统的结构层次类试题一般难度不大，在解答时，应牢牢掌握相关基础知识，如生命系统的结构层次由小到大依次为：细胞→组织→器官→系统(动物有而植物无)→个体→种群→群落→生态系统→生物圈。病毒不属于生命系统的结构层次。
视角1 　
1．(结构图信息类)(2016·四川成都模拟)卫生部将猪流感病毒正式命名为甲型H1N1流感病毒，H和N分别指的是病毒表面两大类蛋白质——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流感病毒一定含有C、H、O、N、P化学元素
D．利用高温等常规方法难以杀灭甲型H1N1流感病毒
解析：选C。病毒表面的两类蛋白质是在宿主细胞的核糖体上合成的，A错误；由题图可知，该病毒的遗传物质为RNA，B错误；该病毒的RNA含有C、H、O、N、P化学元素，C正确；高温可使该病毒的蛋白质变性失活，从而杀死病毒，D错误。
2．(原理判断类)(2016·四川南充检测)2015年4月，世界卫生组织在日内瓦发布了关于埃博拉疫情的战略计划，此疫情的病原体为埃博拉病毒。下列有关埃博拉病毒的叙述中，不正确的有(　　)
①为获得大量埃博拉病毒用于研究，可以用培养基在体外培养
②该病毒的遗传物质是DNA和RNA
③该病毒结构简单，没有任何细胞器
④该病毒增殖时，遗传信息和氨基酸等原料由宿主细胞提供
⑤该病毒主要由蛋白质和核酸组成，是最小的生命系统
A．2项　　　
B．3项　　　C．4项　　　D．5项
解析：选C。病毒只能在细胞内营寄生生活，只能用活细胞培养，①错误；埃博拉病毒的遗传物质是RNA，②错误；病毒没有细胞结构，③正确；病毒增殖时，病毒仅提供遗传信息，氨基酸等原料及能量由宿主细胞提供，④错误；病毒主要由蛋白质和核酸组成，不属于生命系统的结构层次，⑤错误。
视角2 　
3．(原理判断类)(2016·江西宜春四校一联)下列组合中，能体现生命系统由简单到复杂的正确顺序的是(　　)
①一个池塘　②池塘中的一条鲫鱼　③鲫鱼的表皮细胞
④表皮细胞中的水和蛋白质分子　⑤某池塘中所有的鲫鱼　⑥某池塘中所有的鱼　⑦某池塘中的所有生物
A．④③②⑤⑦①　　　　
B．③②⑤⑦①
C．③②⑤⑥⑦①　　
D．③②⑤⑥①
解析：选B。生命系统的结构层次是细胞→组织→器官→系统→个体→种群→群落→生态系统→生物圈，①一个池塘是一个生态系统，②池塘中的一条鲫鱼是个体，③鲫鱼的表皮细胞是细胞，④表皮细胞中的水和蛋白质分子不属于生命系统，⑤某池塘中所有的鲫鱼是一个种群，⑥某池塘中所有的鱼不属于生命系统，⑦某池塘中的所有生物是一个群落，所以由简单到复杂的顺序是③→②→⑤→⑦→①，故选项B正确。
4．(表格信息类)(2016·黑龙江哈尔滨月考)某同学在归纳森林中细菌、松树、松鼠的生命系统各层次时，列出了下表：
细胞
组织
器官
系统
个体
种群
群落
生态系统
生物
细菌
√
√
×
×
√
√
松树
√
√
√
×
√
√
松鼠
√
√
√
√
√
√
圈注：表中“√”表示具有，“×”表示不具有。
仔细阅读上表，判断有错的一项是(　　)
A．表中“√”归纳均正确
B．松树无“系统”这一层次
C．三种生物到种群以后的层次是共同的
D．三种生物都具有“细胞”层次，说明了细胞是生物体结构与功能的基本单位。
解析：选A。(1)细菌不具有组织。因为一般细菌是单细胞生物，只有一个细胞构成一个个体。(2)系统定义为能够完成一种或几种生理功能的多个器官按照一定的次序组合在一起的结构。植物一般有六个器官，没组合成一定的结构——系统。(3)群落：一定的区域内，所有的生物组成一个群落(包括细菌、松树、松鼠)。生态系统：生物群落和无机环境相互作用而组成了统一的系统(包括细菌、松树、松鼠)。生物圈：由地球上所有的生物和他们生活的无机环境共同构成(包括细菌、松树、松鼠)。(4)细胞是生物体结构和功能的基本单位。
考法二　以细胞结构为基点，考查细胞的多样性和统一性
1．常见原核生物、真核生物的种类及从属关系
2．原核细胞和真核细胞的比较
比较项目
原核细胞
真核细胞
模式图解
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
细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖
植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶；动物细胞无
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、核仁和染色质
有核膜、核仁和染色质
DNA存在形式
　拟核：大型环状　质粒：小型环状
细胞核：和蛋白质形成染色体(质)
细胞质：在线粒体、叶绿体中
细胞分裂
二分裂(注意：不是无丝分裂)
有丝分裂、无丝分裂、减数分裂
转录、翻译
转录、翻译可同时进行
转录在核内，翻译在细胞质(核糖体)内
是否遵循遗传定律
不遵循孟德尔遗传定律
遵循孟德尔遗传定律(有性生殖时)
变异类型
基因突变
基因突变、基因重组(有性生殖时)、染色体变异
共有的结构或物质
细胞膜、细胞质(核糖体)、DNA
3.细胞多样性的体现
(1)不同真核细胞的形态、结构有差异。如与动物细胞相比，植物细胞有细胞壁、液泡，叶肉细胞中还有叶绿体。而且同一植物的不同组织细胞及不同植物的细胞也各不相同。
(2)不同原核细胞的形态、结构的差异很大。
(3)真、原核细胞结构上的区别很大。
4．细胞的统一性
(1)表现
(2)细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性，使人们认识到各种生物之间存在共同的结构基础。
检索法分析原核细胞和真核细胞（植物细胞
视角1 　以基础判断或图形分析的形式，考查真、原核细胞的结构与功能
1．(原理判断类)(2015·高考海南卷)细胞是生命活动的基本单位。关于细胞结构的叙述，错误的是(　　)
A．细菌有核糖体，无叶绿体
B．蓝藻无细胞核，也无核糖体
C．水绵有细胞核，也有叶绿体
D．酵母菌有细胞核，无叶绿体
解析：选B。本题主要考查原核细胞和真核细胞的基本结构。细菌为原核生物，有核糖体，无叶绿体，A项正确；蓝藻为原核生物，没有以核膜为界限的细胞核，但有核糖体，B项错误；水绵为藻类植物，是真核生物，有细胞核，也有叶绿体，C项正确；酵母菌为真菌，是真核生物，有细胞核，但无叶绿体，D项正确。
2．(模式图信息类)(2016·福建宁德质检)有关下图三种生物的说法不正确的是(　　)
A．都可发生变异　　　　　　
B．都具有增殖能力
C．都含有核酸和蛋白质　　
D．都含有核糖体
解析：选D。黑藻是真核生物，蓝藻是原核生物，埃博拉病毒属于RNA病毒，三者都可发生变异，都具有增殖能力，也都含有核酸和蛋白质；黑藻和蓝藻细胞内都含有核糖体，病毒没有细胞结构，不含有核糖体，故选择D选项。
视角2 　
3．(原理判断类)(2016·黑龙江绥化模拟)下列说法正确的是(　　)
A．细胞具有统一性只是指所有细胞都具有DNA
B．非生物界的元素在生物界都能够找到，这说明生物界和非生物界具有统一性的一面
C．细胞学说阐明了一切动植物都由细胞发育而来
D．噬菌体(细菌病毒)能利用细菌的核糖体和内质网合成自身的蛋白质
解析：选C。细胞的统一性表现在具有细胞膜、细胞质和遗传物质DNA，A错误；生物界的元素在非生物界都能够找到，说明生物界和非生物界具有统一性，B错误；细胞学说阐明了一切动植物都以细胞为基本单位，C正确；噬菌体是DNA病毒，没有细胞结构，专门寄生在细菌体内，利用细菌的核糖体合成自身的蛋白质，细菌没有内质网，D错误。
4．(社会热点类)拥有美国和英国国籍的科学家约翰·奥基夫以及两位挪威科学家梅·布里特·莫泽和爱德华·莫泽曾获得诺贝尔生理学或医学奖，以表彰他们发现大脑定位系统细胞的研究，此研究展示了较高认知功能的细胞基础。组成生物体的细胞既具有多样性，又具有统一性。下列关于细胞共性的描述中，正确的是(　　)
A．组成细胞的生物大分子是相同的
B．细胞都能进行分裂和分化
C．原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是核糖体
D．进行光合作用的细胞都具有叶绿体
解析：选C。不同细胞内DNA分子和蛋白质分子不一定相同。成熟的细胞不再进行分裂和分化。蓝藻虽无叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是核糖体。
　用显微镜观察多种多样的细胞
1．实验原理
高倍显微镜可以将细胞放大，更清晰地观察到细胞的形态、结构，有利于区别不同的细胞。
2．实验步骤
3．实验注意问题
(1)显微镜成像特点
显微镜成放大倒立的虚像，例如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。若物像在偏左上方，要想把物像移至视野中央，则装片应向左上方移动。移动规律：向与偏向相同的方向移动(或同向移动)。
(2)显微镜的放大倍数
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总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。
(3)目镜与物镜长短与放大倍数之间的关系
①物镜越长，放大倍数越大，距装片距离越近，如H1；反之则放大倍数越小，距装片距离越远，如H2。
②目镜越长，放大倍数越小，反之则放大倍数越大。
③物镜上端有螺纹，而目镜无。
(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
(5)污物位置的快速确认方法
移动装片
高倍显微镜的使用扫一扫　进入21世纪教育网精品微课
「典例引领」
一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是(　　)
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞成单行排列，用40×物镜则可看到32个细胞
[解析]　该题主要考查的是显微镜的使用及注意事项的相关知识。高倍镜镜头较长，换用时应从侧面观察，防止物镜与装片碰擦，A正确；显微镜视野的亮度与观察细胞的大小无关，B错误；观察染色体不同层面的精细结构时，使用的是高倍镜，应用细准焦螺旋调节焦距，C错误；一个视野中，用10×物镜看到8个细胞成单行排列，改用40×物镜观察可看到8/4＝2个细胞，D错误。
[答案]　A
「对位训练」
1．(2016·西安八校联考)如图表示显微镜观察植物细胞有丝分裂的部分操作过程，其中叙述错误的是(　　)
A．图1视野中的图像是在低倍镜下观察到的
B．利用图1视野中的图像，要看清处于分裂期的细胞，应将装片适当向左移动
C．图2表示将显微镜镜头由甲转换成乙，视野中观察到的细胞数目减少
D．图2中显微镜镜头由甲转换成乙的过程中，为了方便操作，可以将镜筒升高
解析：选D。图1视野中能观察到根尖分生区、伸长区等细胞，且细胞数目较多，说明是在低倍镜下观察到的；分生区细胞特点是排列紧密，呈正方形，在视野的左侧，欲移动到视野中央，应将装片适当向左移动；图2中的镜头带有螺纹，为物镜，镜头短的为低倍镜，镜头长的为高倍镜，由甲换成乙，倍数放大，视野中观察到的细胞数目减少；在低倍镜下物像观察清晰，换用高倍镜后，不能再调节粗准焦螺旋(不能再将镜筒升高)，只能调节细准焦螺旋。
2．(2016·浙江杭州月考)下列关于高倍物镜的叙述中，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．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
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．要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中甲方向移动
解析：选B。使用高倍镜时应先在低倍镜下找到视野，不能直接使用高倍物镜观察，A项错误；为了使高倍物镜下的视野亮一些，可使用更大的光圈或凹面反光镜，B项正确；换上高倍物镜后，禁止用粗准焦螺旋调焦，可用细准焦螺旋调至物像最清晰，C项错误；要观察图1所示微生物，应把载玻片向图2中丙方向移动，D项错误。
[误区补短]
易错点1　误认为病毒不是生物
[点拨]　病毒被认作生物并不是因为能新陈代谢，病毒单独存在时不具备生物活性，不能独立进行新陈代谢。主要因为病毒能进行增殖。
易错点2　误认为病毒的遗传物质是DNA和RNA
[点拨]　每种病毒的核酸仅有一种，含DNA的病毒遗传物质是DNA，含RNA的病毒遗传物质是RNA。因此病毒的遗传物质是DNA或RNA。
易错点3　误认为单细胞生物都是原核生物
[点拨]　单细胞的原生动物(如常见的草履虫、变形虫、疟原虫等)是真核生物；单细胞绿藻(如衣藻)、单细胞真菌(如酵母菌)等都是真核生物。
易错点4　误认为生物名称中带有“藻”字的都是原核生物
[点拨]　蓝藻(念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻等)属于原核藻类，但绿藻、红藻等属于真核藻类。
易错点5　误认为生物名称中带有“菌”字的都是原核生物
[点拨]　(1)细菌：从名称上看，凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的都是细菌，细菌属于原核生物。(2)放线菌：属于原核生物。(3)真菌类：属于真核生物，包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、银耳、猴头、灵芝等)。
易错点6　真、原核生物的“不一定”
[点拨]　(1)没有细胞核的生物不一定是原核生物，如哺乳动物成熟的红细胞。(2)真核细胞不一定都有线粒体，某些厌氧型动物如蛔虫，没有线粒体。
微观清障
1．判断下列关于病毒和蓝藻的叙述
(1)HIV在活细胞外能大量增殖。(　　)
(2)T2噬菌体寄生于酵母菌和大肠杆菌中。(　　)
(3)蓝藻、大肠杆菌和乳酸杆菌属于原核生物。(　　)
(4)蓝藻无叶绿体，但能进行光合作用。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√
2．判断下列有关生命系统结构层次的说法
(1)从生命活动的角度理解，人体的结构层次为细胞、组织、器官、系统、个体。(　　)
(2)地球上最基本的生命系统是细胞。(　　)
(3)所有生物都具有生命系统的各个层次。(　　)
(4)病毒不属于生命系统。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√
3．判断下列关于真核细胞和原核细胞的叙述
(1)(2014·上海卷T2C)在电子显微镜下，颤藻和水绵细胞中都能被观察到的结构是叶绿体。(　　)
(2)乳酸菌与动植物相比，细胞内没有核糖体。(　　)
(3)大肠杆菌无线粒体，有核糖体。(　　)
(4)细菌有细胞核，蓝藻有叶绿体。(　　)
(5)真核生物以DNA为遗传物质，部分原核生物以RNA为遗传物质。(　　)
(6)科学家从我国腾冲热泉中分离得到的硫化叶菌无拟核结构。(　　)
(7)颤藻细胞内有色素，水绵中有带状叶绿体。(　　)
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)×　(7)√
4．判断下列关于细胞学说的叙述
(1)细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性。(　　)
(2)虎克(R.Hooke)在显微镜下观察木栓组织发现蜂窝状“细胞”，建立了细胞学说。(　　)
(3)细胞通过分裂产生新细胞。(　　)
答案：(1)√　(2)×　(3)√
[能力培优]
　生物类群的概念图解读
[信息解读]
(1)图1是典型的“集合层级型”概念图，表示了原核生物类群的并列或从属关系。
(2)图2是集合图的变式，是按照某一结构或功能进行分类，如框图③内的生物都具有细胞结构，且都有细胞壁。
(3)运用集合图对生物类群进行归类，可将不同生物之间的包含关系、共同特点及区别等直观、形象地表现出来，有利于知识的记忆和理解。此类图还可以表示生物学概念间的关系。
强化训练
1．(2016·安徽蚌埠皖北月考)若用圆圈表示原核生物(a)、真核生物(b)、乳酸菌(c)、硝化细菌(d)、酵母菌(e)、细菌(f)，则这些概念的从属关系正确的是(　　)
解析：选B。细胞分为真核细胞和原核细胞，原核细胞包括细菌，细菌包括乳酸菌和硝化细菌，真核细胞包括酵母菌，B正确。
2．下图是用集合的方法，表示各种概念之间的关系，其中与图示相符的是(　　)
解析：选B。真核细胞与原核细胞的根本区别在于是否具有成形的细胞核，两者没有交集；细菌病毒与噬菌体，二者是指同种生物；蓝藻细胞是原核细胞；德国植物学家施莱登和动物学家施旺共同提出了细胞学说，二者之间有一定的联系。
考点一　细胞的多样性、统一性
1．(2016·江西赣州月考)下列对生命系统的认识中正确的是(　　)
A．生命系统的每个层次都能完成一定的生命活动
B．蛋白质和核酸等生物大分子本身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，它代表一定的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有的
[导学号29520001]　解析：选A。生命系统的每个层次，如细胞、组织、器官、系统、个体等都能完成一定的生命活动，A正确；蛋白质等化合物虽然有一定的生理功能，但单独存在时不能表现出生命现象，因此单独的生物大分子不属于生命系统层次，B错误；生态系统还包括生物生存的无机环境，C错误；单细胞生物生命系统中没有多细胞生物体中由器官构成的“系统”，D错误。
2．(2016·河北唐山一中模拟)下列关于细胞这一最基本生命系统共性的叙述，不正确的是(　　)
A．都有磷脂和蛋白质构成的细胞膜
B．都有膜包被的功能专一的细胞器
C．都以核糖体作为蛋白质合成的场所
D．都在DNA分子中储存遗传信息
[导学号29520002]　解析：选B。所有细胞都有细胞膜，细胞膜主要成分是磷脂和蛋白质，A正确；原核细胞只有核糖体一种细胞器，且核糖体没有膜结构，B错误；真、原核细胞都具有核糖体，核糖体是蛋白质的合成场所，C正确；具有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，D正确。
考点二　使用显微镜观察细胞
3．(2016·甘肃张掖一诊)如图是用显微镜观察植物细胞的叶绿体实验中的两个视野，要把视野中的物像从图甲转为图乙，下列操作步骤正确的排序是(　　)
①转动细准焦螺旋　②转动粗准焦螺旋　③移动装片　④调节光圈(或转换反光镜)　⑤转动转换器
A．③—⑤—②—①　　　　
B．④—③—②—⑤
C．③—①—④—⑤　　　
D．③—⑤—④—①
[导学号29520003]　解析：选D。从图甲转为图乙，放大倍数增大，是转换使用高倍镜的结果。由低倍镜换用高倍镜进行观察的步骤是：移动玻片标本使要观察的某一物像到达视野中央→转动转换器选择高倍镜对准通光孔→调节光圈，换用较大光圈使视野较为明亮→转动细准焦螺旋使物像更加清楚，故正确的操作步骤是③→⑤→④→①。
4．如图甲中①②表示目镜，③④表示物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，图乙和图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．把视野中的标本从图中的乙转为丙时，应选用③，同时提升镜筒
C．由低倍镜换高倍镜后，视野变暗，应通过细准焦螺旋进行调节
D．若使物像放大倍数最大，图甲中的组合一般是②③⑤
[导学号29520004]　解析：选D。①②表示目镜，目镜的镜头越长，其放大倍数越小，所以①比②的放大倍数小；③④表示物镜，物镜的镜头越长，其放大倍数越大，所以③比④的放大倍数大，故A项错误。把视野里的标本从图中的乙转为丙时，即从低倍镜到高倍镜时，应选用③，但不能提升镜筒，故B项错误。由低倍镜换高倍镜后，视野变暗，应通过反光镜和光圈进行调节，故C项错误。使物像放大倍数最大，应选择高倍的物镜和目镜，且放大倍数越高的物镜与玻片的距离越近，所以图甲中的组合一般是②③⑤，故D项正确。
考点三　综合考查原核细胞和真核细胞
5．(原创题)下列关于原核细胞与真核细胞的叙述，正确的是(　　)
A．两者细胞膜的化学组成相似
B．遗传物质都是染色体中的DNA
C．蛋白质的合成都需要线粒体提供ATP
D．因原核细胞中没有叶绿体，不能进行光合作用
[导学号29520005]　解析：选A。原核细胞和真核细胞的细胞膜的化学组成都是脂质、蛋白质及少量糖类；遗传物质都是DNA，但原核细胞中的DNA不和蛋白质结合形成染色体；蛋白质的合成都需要ATP，但原核细胞中没有线粒体；原核细胞中没有叶绿体，但有的原核细胞中含有与光合作用有关的色素，也能进行光合作用。
6．(2016·内蒙古包头质检)下表所列原核细胞与真核细胞的比较，正确的是(　　)
选项
比较项目
原核细胞
真核细胞
A
遗传物质
拟核为DNA；细胞质为RNA
细胞核和细胞质均为DNA
B
遗传定律
遵循孟德尔遗传定律
遵循孟德尔遗传定律
C
遗传信息表达
转录和翻译可以同时同地点进行
转录主要在细胞核中，翻译在细胞质中
D
变异类型
基因突变和染色体变异
基因突变、基因重组、染色体变异
[导学号29520006]　解析：选C。凡是具有细胞结构的生物，其遗传物质都是DNA，A错误；能进行有性生殖的真核生物的核基因控制的性状的遗传遵循孟德尔遗传定律；真核生物的细胞质基因和原核生物的基因控制的性状的遗传不遵循孟德尔遗传定律，B错误；原核细胞由于无核膜，所以转录和翻译可以同时同地点进行；真核细胞的遗传物质主要在细胞核中，所以转录主要在细胞核中，翻译在细胞质中，C正确；原核细胞无染色体，不能产生染色体变异，只能进行基因突变，D错误。
7．结合下图分析下列说法，正确的是(　　)
A．若要判断图甲是否为需氧型生物，依据的是细胞中是否含有结构①
B．若要判断图乙是否为植物细胞，则不能仅依据细胞中是否含有结构②
C．用电子显微镜观察不能区分图甲和图乙是否为原核生物
D．根据细胞中是否含有结构③，可将图甲、乙、丙三种生物分为真核生物和原核生物两个类群
[导学号29520007]　解析：选B。如图①为线粒体，②为叶绿体，③为细胞核，图甲为原核生物，无论是需氧型还是异养型都不含线粒体，
A项错误。并不是所有的植物细胞均含叶绿体，因此不能仅依据细胞中是否含有叶绿体来判断是否为植物细胞，B项正确。细胞核的有无可以判断是否是真核生物，电子显微镜下可区分图甲和图乙是否为原核生物，C错误。图丙为病毒，不属于细胞生物的类群，D项错误。
8．(2016·重庆实验中学月考)如图的四个部分(Ⅰ～Ⅳ)是四种类型细胞的部分亚显微结构模式图，下列说法不正确的是(　　)
A．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都具有的细胞器是核糖体
B．可以判断Ⅳ为低等植物细胞
C．Ⅱ、Ⅲ与Ⅳ类中都有生物可进行光合作用合成有机物
D．Ⅱ可表示根尖分生区细胞，Ⅰ生物在生态系统中一定是消费者
[导学号29520008]　解析：选D。由图可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别代表动物细胞、高等植物细胞、蓝藻和低等植物细胞，都含有核糖体，Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ都可通过光合作用合成有机物，A、B、C正确；Ⅱ中含叶绿体，不可能是根尖分生区细胞，Ⅰ生物在生态系统中不一定是消费者，可能是分解者，D项错误。
9．(2016·湖南怀化模拟)美国加州大学戴维斯分校的教授Jason
DeJong研究发现了一种被称为巴氏芽孢杆菌的细菌，这种细菌能使方解石(碳酸钙)沉积在沙砾周围，从而将它们胶合固定在一起。研究人员还发现如果向松散液态的沙砾中注射培养的细菌、附加营养和氧气，这些松散液态的沙砾就能转化为固态。固态的沙砾有助于稳固地球从而达到预防地震的目的。下列有关巴氏芽孢杆菌的叙述，正确的是(　　)
A．巴氏芽孢杆菌有核膜
B．巴氏芽孢杆菌的细胞呼吸类型为厌氧型
C．巴氏芽孢杆菌的遗传信息储存在DNA中
D．巴氏芽孢杆菌无细胞器，但能进行有氧呼吸
[导学号29520009]　解析：选C。巴氏芽孢杆菌属于原核生物，无核膜但有一种细胞器——核糖体，A、D错误；由向松散液态的沙砾中注射培养的细菌、附加营养和氧气可知该细菌进行有氧呼吸，B错误；有细胞结构的生物遗传物质都是DNA，巴氏芽孢杆菌的遗传信息储存在DNA中，C正确。
10．(2016·贵州贵阳月考)2015年3月24日是第20个“世界防治结核病日”，今年的主题定为：“你我共同参与，依法防控结核——发现、治疗并治愈每一位患者”。下列关于结核杆菌的叙述，正确的是(　　)
A．高倍镜下可观察到该菌的遗传物质分布于细胞核内
B．该菌是好氧菌，其生命活动所需要能量主要由线粒体提供
C．该菌感染机体后能快速繁殖，表明其可抵抗溶酶体的消化降解
D．该菌的蛋白质在核糖体合成、内质网加工后由高尔基体分泌运输到相应部位
[导学号29520010]　解析：选C。结核杆菌是原核生物，无成形的细胞核，除核糖体外无其他细胞器，该菌为寄生菌，进行有氧呼吸，故A、B、D错误。
11．(原创题)下列关于生物类群的描述正确的是(　　)
①原生生物属于原核生物　②带“藻”字的生物未必是真核生物，但一定是自养生物　③带“菌”字的生物既有细菌等原核生物，又有酵母菌、霉菌等真核生物　④菌类绝大多数是异养型，少数可以是自养型　⑤人体红细胞、细菌、蓝藻、放线菌等生物细胞没有细胞核，生命活动均不旺盛
A．两项正确　　　　
B．三项正确
C．四项正确　　
D．五项均正确
[导学号29520011]　解析：选B。原生生物均为单细胞真核生物，不属于原核生物；菌类中的硝化细菌、硫细菌、铁细菌是自养型的；细菌、蓝藻等原核生物均有拟核，单细胞的原核生物因体积小与外界进行物质交换的能力强，代谢非常旺盛。
12．如图是两类生物体细胞的亚显微结构模式图，下列有关分析正确的是(　　)
A．用纤维素酶处理这两个细胞，都可以获得原生质体
B．细胞甲只能进行无氧呼吸，细胞乙只能进行有氧呼吸
C．甲、乙两细胞中不存在共同的细胞器
D．二者的遗传物质都是DNA
[导学号29520012]　解析：选D。从细胞结构与形态上看，甲细胞没有细胞核，应该为细菌，其细胞壁不含纤维素，主要成分是由糖类与蛋白质结合而成的化合物。生物的异化作用类型不能仅凭是否含线粒体来判定，如硝化细菌细胞内没有线粒体但其为需氧型生物，并且含线粒体的细胞也可以进行短时间的无氧呼吸。核糖体是真、原核生物细胞内都具有的细胞器。具有细胞结构的生物的遗传物质均是DNA。
13．(2016·河北唐山模拟)细胞是生物体结构和功能的基本单位，又是新陈代谢的主要场所，据图回答：
(1)动、植物细胞的最主要区别是看其有无________。4个图中属于原核细胞的是________。能进行光合作用的是________。蓝藻是________(填字母)，其能进行光合作用，原因是其具有________________。
(2)B细胞与D细胞结构中无明显差异的结构是______________________。
(3)C细胞的DNA主要存在于________，A细胞的DNA主要存在于________。
[导学号29520013]　解析：(1)动、植物细胞的最主要区别是看其有无细胞壁。图中A和B细胞含有被核膜包被的成形的细胞核，属于真核细胞，而C和D细胞不含被核膜包被的成形的细胞核，属于原核细胞；A细胞含有叶绿体，能进行光合作用，D细胞虽然不含叶绿体，但含有叶绿素和藻蓝素，也能进行光合作用。
(2)B是真核细胞，D是原核细胞，真核细胞和原核细胞都具有核糖体、细胞膜等结构。
(3)C细胞是原核细胞，其DNA主要存在于拟核中；A细胞是真核细胞，其DNA主要存在于细胞核中。
答案：(1)细胞壁
　C、D　A、D　D　叶绿素、藻蓝素
(2)细胞膜、核糖体
(3)拟核　细胞核
14．用显微镜观察标本，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________。产生这样的黑边圆圈的主要原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(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，这样移动的理由是
________________________________________________________________________。
(3)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，结果如图。
①下列目镜与物镜的组合中与图像c、d对应的是：c________；d________。
A．目镜10×、物镜10×　　
B．目镜10×、物镜20×
②视野最暗的图像是________(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”或“面积”或“体积”)。
(4)某学生在做实验时，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，放入一小块生物组织切片，小心展平后，放在显微镜载物台正中央，并用弹簧夹片压住，然后在双眼侧视下，将物镜降至距玻片标本约1
cm～2
cm处停止。用左眼朝目镜里观察，同时转动粗准焦螺旋，缓慢上升镜筒。请指出该同学在操作中不正确的地方：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
③________________________________________________________________________。
[导学号29520014]　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的细胞长度放大倍数最大，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。用显微镜观察时，放大倍数越大，所看到的物像视野越暗。所观察到的物像的放大倍数＝目镜放大倍数×物镜放大倍数。
答案：(1)气泡　盖盖玻片时操作不规范或在载玻片上滴加的水过少
(2)右上方　用显微镜观察到的是倒像
(3)①B　A　②c　光圈　反光镜　③100　长度
(4)①用一块洁净纱布擦拭镜头(镜头应用擦镜纸擦拭，不能用纱布擦拭)
②未盖盖玻片
③物镜降至距玻片标本约为1
cm～2
cm处停止(应将物镜降至距玻片标本0.5
cm～1
cm处)

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