高考生物一轮教案必修一第一单元细胞及其分子组成

第一单元细胞及其分子组成第一讲走近细胞知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过比较原核细胞与真核细胞的异同，建立辩证统一的观点和结构与功能相适应的观点理性思维通过归纳总结细胞的统一性和生物类群的从属关系，培养利用逻辑思维分析问题的能力科学探究通过“用显微镜观察多种多样细胞”的实验，掌握使用高倍显微镜的操作技能社会责任通过对致病性细菌和病毒的有关问题分析，养成学以致用、关注人体健康的态度[基础知识·系统化]知识点一从生物圈到细胞1．生命活动离不开细胞2．生命系统的结构层次知识点二细胞的多样性与统一性1．显微镜的使用2．原核细胞和真核细胞3．细胞学说及其建立过程(1)细胞学说建立的过程：(2)细胞学说的内容：[基本技能·问题化]1．据细胞结构示意图回答下列问题(1)图1属于原核细胞，图2属于真核细胞。(选填“原核细胞”或“真核细胞”)(2)写出图1细菌细胞中下列结构的名称：①拟核；③细胞壁；⑤核糖体；⑥鞭毛。(3)图1代表的细胞与图2代表的细胞最主要的区别是没有以核膜为界限的细胞核。(4)图1、图2代表的两类细胞共有的细胞器是核糖体。(5)图1蓝藻细胞中无图2细胞中的⑥叶绿体，但它也能进行光合作用，原因是其细胞中含有藻蓝素和叶绿素及光合作用所需的酶。2．将常见生物的序号填入所属集合中①蓝藻②绿藻③发菜④紫菜⑤硝化细菌⑥酵母菌⑦大肠杆菌⑧链球菌⑨玉米⑩青蛙⑪T2噬菌体⑫HIV⑬蘑菇⑭念珠藻⑮SARS病毒3．连线细胞学说的建立过程4．回答有关显微镜的问题(1)显微镜的放大倍数：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，总的放大倍数是目镜放大倍数与物镜放大倍数的乘积。(2)镜头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；物镜越短，放大倍数越小，距装片距离越远。②目镜越长，放大倍数越小；目镜越短，放大倍数越大。(3)高倍镜与低倍镜观察情况比较(填表)：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(4)显微镜视野中污物位置的判断：污物可能存在的位置有物镜、目镜或装片。首先移动装片，若污物移动，则污物在装片上；若污物不动，则污物可能在目镜或物镜上。然后转动目镜，若污物移动，则污物在目镜上；若污物不动，则污物可能在物镜上。考点一细胞的多样性与统一性1．熟记真核细胞与原核细胞的三个主要区别类型区别原核细胞真核细胞核膜有无无核膜有核膜细胞器种类仅有核糖体有核糖体和其他细胞器DNA的存在方式DNA裸露不与蛋白质结合与蛋白质结合形成染色体(质)2．明辨真、原核细胞的六个“不一定”(1)不属于真核生物的不一定就是原核生物，病毒没有细胞结构，既非原核生物也非真核生物。(2)原核细胞不一定都有细胞壁，如支原体。(3)能进行光合作用的细胞不一定都含有叶绿体，如蓝藻。(4)能进行有氧呼吸的细胞不一定都含有线粒体，如蓝藻和硝化细菌。(5)没有细胞核的细胞不一定都是原核细胞，如哺乳动物的成熟红细胞。(6)细胞不一定都有生物膜系统，如原核细胞只有细胞膜，没有生物膜系统。[对点落实]1．判断下列叙述的正误(1)念珠藻、发菜、黑藻和绿藻都是原核生物(×)(2)一个酵母菌既属于细胞层次，又属于个体层次(√)(3)酵母菌的细胞核内含有DNA和RNA两类核酸(√)(4)蓝藻细胞的能量来源于其线粒体的有氧呼吸过程(×)(2016·全国卷ⅠT1·C)(5)细胞学说从一个方面揭示了生物界的统一性(√)(6)光合作用的场所都是叶绿体(×)2．(2015·海南高考)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细菌属于原核生物，细胞内有核糖体，无叶绿体；蓝藻属于原核生物，细胞内无细胞核，但有核糖体；水绵是真核藻类，细胞内有细胞核，也有叶绿体；酵母菌属于真菌，细胞内有细胞核，无叶绿体，是异养兼性厌氧型生物。3．下列关于真核生物和原核生物的叙述，正确的是()A．原核细胞内没有线粒体，但部分原核生物也能进行有氧呼吸B．真核细胞的增殖方式是有丝分裂，原核细胞的增殖方式是无丝分裂C．真核生物的主要遗传物质为DNA，原核生物的主要遗传物质为RNAD．真核细胞的遗传物质都在染色体上，原核细胞的遗传物质都在拟核中解析：选A原核生物无线粒体，但部分原核细胞含有有氧呼吸所需的酶，也能进行有氧呼吸，如醋酸菌；有丝分裂和无丝分裂都属于真核细胞的增殖方式；真核生物和原核生物的遗传物质都是DNA；真核细胞的遗传物质主要在染色体上，原核细胞的遗传物质主要在拟核中。[归纳拓展]从细胞分裂方式、变异类型、遗传规律上看真、原核细胞的区别原核细胞真核细胞分裂方式二分裂有丝分裂、减数分裂、无丝分裂变异类型基因突变基因突变、基因重组、染色体变异是否遵循遗传规律不遵循核基因可以遵循，质基因不遵循1．从五个角度归纳细胞的统一性2．借助实例理解“细胞结构与功能相统一”的生物学观点细胞类型结构多样性功能多样性哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器→为携带氧的血红蛋白腾出空间；不分裂；只进行无氧呼吸生殖细胞卵细胞体积大；精子体积小，尾部含线粒体→卵细胞储存营养物质，为早期胚胎发育提供营养；利于精子运动神经细胞具有树突、轴突等众多突起→增大膜面积，提高兴奋的传导效率；且高度分化，不分裂分泌细胞形成突起，高尔基体含量多→增大表面积，提高分泌效率癌细胞细胞膜糖蛋白减少→细胞间黏着性下降，易于分散和转移[对点落实]4．下列有关细胞共性的叙述，正确的是()A．都具有细胞膜但不一定具有磷脂双分子层B．都具有细胞核但遗传物质不一定是DNAC．都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中D．都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体解析：选C所有细胞都有细胞膜，细胞膜的基本支架为磷脂双分子层；原核细胞和真核细胞的遗传物质都是DNA；细胞的生活需要细胞呼吸提供能量，但是细胞呼吸不一定发生在线粒体中，如无氧呼吸发生在细胞质基质中，原核细胞无线粒体，也能进行细胞呼吸；细胞都能合成蛋白质，不管是原核细胞还是真核细胞，蛋白质的合成场所都是核糖体。5．(2018·合肥一模)下列有关细胞结构与功能相适应这一生物学基本观点的叙述，错误的是()A．原核细胞表面积与体积的相对比值较大，其物质运输效率较低B．神经元轴突末梢形成多个突触小体，有利于与多个神经元间建立联系C．线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段的场所，其蛋白质含量较外膜高D．分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快解析：选A原核细胞表面积与体积的相对比值较大，其物质运输效率较高；突触结构中，神经元的轴突末梢膨大形成多个突触小体，有利于与多个神经元间建立联系；线粒体内膜是有氧呼吸第三阶段发生的场所，有氧呼吸第三阶段的酶就附着在线粒体内膜上，而酶的成分主要是蛋白质，所以内膜蛋白质含量较外膜高；分泌蛋白的合成需要高尔基体的加工修饰，且有高尔基体和内质网、细胞膜之间的相互转化，因此分泌蛋白合成越旺盛的细胞，其高尔基体膜成分的更新速度越快。6．下列有关生物的共同特征的叙述，正确的是()A．乳酸菌、硝化细菌都是原核生物，体内均含有DNA和RNA两类核酸分子B．变形虫、草履虫、蛔虫都是消费者，细胞呼吸方式均为有氧呼吸C．黑藻、念珠藻、颤藻都是生产者，均能进行有丝分裂，遗传遵循孟德尔遗传定律D．霉菌、乳酸菌、硝化细菌用电镜观察，视野中均可观察到核糖体附着在内质网上解析：选A乳酸菌、硝化细菌都是原核生物，体内均含有DNA和RNA两类核酸分子；变形虫、草履虫、蛔虫都是消费者，蛔虫的细胞呼吸方式为无氧呼吸；黑藻、念珠藻、颤藻都是生产者，其中念珠藻、颤藻都是原核生物，均能进行二分裂，遗传不遵循孟德尔遗传定律；霉菌属于真核生物，乳酸菌、硝化细菌属于原核生物，原核细胞内没有内质网。[典型图示]用集合思想解决生物类群从属关系和相关概念问题[问题设计](1)图1若表示生产者、分解者、原核生物、腐生细菌和蓝藻之间的关系，则与a～e相对应的依次是：a表示生产者，b可表示分解者，c可表示原核生物，d可表示蓝藻，e可表示腐生细菌。(2)图2中①与⑥的分类依据是：是否具有细胞结构；框图③与④的分类依据是：是否有以核膜为界限的细胞核；框图②与⑤的分类依据是：同化作用的类型。[对点落实]7．对下列概念图的理解正确的是()A．甲图中若a、b、c分别表示含有细胞壁、线粒体、中心体的细胞，那么阴影部分可能表示豌豆B．乙图中若a、b分别表示乳酸菌和蓝藻，则c表示细菌，d表示原核生物C．丙图中若a表示体液，则b、c、d依次表示细胞内液、细胞外液、组织液D．丁图中若a表示生态系统，则b、c分别表示种群、群落解析：选B豌豆是高等植物，其细胞中无中心体；丙图中若a表示体液，则b和c可依次表示细胞外液、细胞内液，d表示血浆、组织液或淋巴，从属于b细胞外液；丁图中若a表示生态系统，则其成分应包括非生物的物质和能量、生产者、消费者及分解者。8．模型作为一种认识手段和思维方式，是科学认识过程中抽象化与具体化的辩证统一。下列选项中各种概念之间的关系，表述正确的是()解析：选B原核细胞具有细胞结构，而病毒没有细胞结构，两者不存在包含关系；细菌病毒与噬菌体，二者是指同类生物；蓝藻细胞是原核细胞；生命系统包含生态系统，两者是包含关系，而不是并列关系。[类题通法]解答概念图类问题的关键(1)分析此类问题要借助数学中集合的思想，明确各成分之间的包含关系。(2)解答此类题目时，要准确记忆和理解各生物类群的归属、原核生物与真核生物结构的异同及生物学概念的内涵和外延。细菌和病毒与人类的生活与健康密切相关，也是高考命题的重要素材，高考常以细菌和病毒对生产生活的影响为载体，考查有关生物学知识，体现了“运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题”命题思想。[对点落实]9．番茄红素(C40H56)是一种重要的类胡萝卜素，具有较强的抗氧化活性，能防止动脉粥样硬化和冠心病等，目前利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素。据此有关的下列叙述，正确的是()A．该大肠杆菌细胞内含4种碱基、4种核苷酸B．番茄红素在核糖体上合成，经加工分泌到细胞外C．该大肠杆菌可遗传变异来源有基因突变和基因重组D．基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA连接酶和运载体解析：选C大肠杆菌细胞内含有两种核酸：DNA和RNA，DNA中含有A、C、G、T4种碱基，RNA中含有A、C、G、U4种碱基，因此该大肠杆菌细胞内含5种碱基、8种核苷酸(4种脱氧核苷酸和4种核糖核苷酸)；核糖体是蛋白质合成的场所，番茄红素是一种类胡萝卜素，不属于蛋白质；由题意“利用基因工程生产的大肠杆菌能大量生产番茄红素”可知，该大肠杆菌可遗传变异来源有基因突变和基因重组；基因工程常用的工具有限制酶、DNA连接酶和运载体，其中限制酶和DNA连接酶属于工具酶。10．禽流感病毒的遗传物质是单链RNA，病毒表面覆盖有两种不同的纤突，纤突具有抗原特性。纤突中的一种是红细胞凝集素(HA)，现已发现十几种，另一种是神经氨酸酶(NTA)，至少有9种，它们都是蛋白质。禽流感有H5N1、H7N9、H9N2等多种类型，下列说法错误的是()A．HA及NTA出现多种类型是单链RNA发生改变的结果B．H5N1、H7N9、H9N2等多种类型的出现与染色体变异无关C．H7N9亚型禽流感病毒侵染人体后，可在人体内环境中繁殖D．禽流感病毒和其他生物共用一套遗传密码解析：选CHA及NTA出现多种类型是单链RNA发生改变的结果；禽流感病毒没有染色体，虽有H5N1、H7N9、H9N2等多种类型，但与染色体变异无关；病毒只有在活细胞内才能繁殖；所有生物共用一套遗传密码。[归纳拓展]从六个角度整合病毒的相关知识考点二用显微镜观察多种多样的细胞(实验)1．高倍显微镜的操作步骤2．显微镜的成像特点及装片移动规律(1)显微镜下所成的像是倒立的虚像，相当于将观察物水平旋转180度，如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。(2)装片与物像移动方向相反。若物像在偏左上方，则装片应向左上方移动，才能使其位于视野中央。3．视野中细胞数目的相关计算(1)若视野中细胞成单行，计算时只考虑长度，可根据看到的细胞数量与放大倍数成反比的规律进行计算(如图甲)。例如在显微镜放大倍数为40倍时看到m个细胞，放大倍数变成400倍时看到的细胞数目＝m÷eq\f(400,40)＝eq\f(m,10)(个)。(2)若视野中细胞均匀分布在整个视野，可根据看到的细胞数目与放大倍数的平方成反比的规律进行计算(如图乙)。例如在显微镜放大倍数为40倍时看到m个均匀分布的细胞，放大倍数变为400倍时看到的细胞数目＝m÷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(400,40)))2＝eq\f(m,100)(个)。图甲细胞成行排列图乙细胞均匀分布[对点落实]1．下列有关显微镜操作的说法，错误的是()A．高倍镜下细胞质流向是逆时针的，则细胞中细胞质流向应是顺时针的B．标本染色较深，观察时可选用凹面反光镜和调大光圈C．用显微镜的凹面反光镜反光，则视野更加明亮D．装片反放可能导致低倍镜下能观察到标本，高倍镜下无法观察解析：选A高倍镜下成的像是上下左右颠倒的虚像，但环流方向不变；标本染色较深，可以通过选用凹面反光镜和调大光圈增大视野亮度；装片反放可能导致低倍镜下能观察到标本，高倍镜下无法观察。2．用显微镜的一个目镜分别与4个物镜组合来观察某一细胞装片。当成像清晰时，每一物镜与载玻片的距离如图1所示。图2是图1中d条件下观察到的视野，如果不改变载玻片位置、光圈及反光镜，下列说法正确的是()A．b条件下比c条件下看到的细胞数多B．a条件下视野的亮度比d条件下大C．a条件下可能观察不到细胞D．由d条件下转变为c条件下观察时，应先将装片向左方移动解析：选C根据物镜距载玻片的距离，可判断物镜放大倍数的高低，b条件下物镜放大倍数高于c条件下物镜放大倍数，则b条件下比c条件下看到的细胞数目少；a条件下物镜放大倍数大于d条件下物镜放大倍数，放大倍数越大，视野越暗；在d条件下看到的物像在右上方，转化为a或c条件下观察时，应将载玻片向右上方移动，如果不改变载玻片位置，可能观察不到细胞。3．显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野中被均匀分布的64个分生组织细胞充满。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个解析：选B显微镜的放大倍数＝目镜倍数×物镜倍数。在放大100倍时，设视野半径为d，则面积S＝πd2，此时视野中有64个细胞；当放大到400倍时，其视野半径相当于原来的1/4，则圆面积S＝π(d/4)2，即为原来的1/16，故看到的细胞数目为64/16＝4(个)。[类题通法]放大倍数与视野内细胞数目关系的规律低倍镜下放大倍数为a高倍镜下放大倍数为na视野中一行细胞数目cc×(1/n)圆形视野内细胞数目dd×(1/n2)[真题集训——验能力]1．(2017·海南高考)下列关于原核生物的叙述，错误的是()A．大肠杆菌的细胞内有核糖体B．细胞对物质的吸收具有选择性C．拟核区中含有环状的DNA分子D．蓝藻细胞的叶绿体中含有叶绿素解析：选D大肠杆菌是原核生物，核糖体是原核细胞中唯一的细胞器；细胞膜的存在，使细胞有选择地从其所处环境中吸收物质；原核细胞的拟核区有一个大型环状DNA分子；蓝藻无叶绿体。2．(2017·江苏高考)下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是()A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数解析：选C转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动；洋葱鳞片叶内表皮具有中央大液泡，能观察到质壁分离；花生子叶细胞中富含脂肪，用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察，但由于数量过多，不宜用来计数。3．(2016·上海高考)在电子显微镜下，放线菌和霉菌中都能观察到的结构是()A．核糖体和质膜 B．线粒体和内质网C．核糖体和拟核 D．线粒体和高尔基体解析：选A放线菌是原核生物，细胞中只有一种细胞器即核糖体；霉菌属于真核生物，其细胞中除核糖体外，还有内质网、高尔基体等细胞器，有真正的细胞核。因此，电镜下放线菌和霉菌中都能观察到的结构是核糖体和质膜(细胞膜)。4．(2014·北京高考)蓝细菌(蓝藻)与酵母菌的相同之处是()A．都有拟核 B．均能进行需(有)氧呼吸C．都有线粒体 D．均能进行光合作用解析：选B蓝藻是原核生物，有拟核，酵母菌是真核生物，有成形的细胞核，没有拟核；蓝藻细胞有与有氧呼吸相关的酶，酵母菌代谢类型为兼性厌氧型，所以二者都能进行有氧呼吸；蓝藻细胞内唯一的细胞器是核糖体，不含线粒体，酵母菌含有线粒体；蓝藻细胞不含叶绿体，但含有与光合作用有关的色素和酶，能够进行光合作用，酵母菌是异养生物，不能进行光合作用。5．(2013·上海高考)使用显微镜观察装片，在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和，再直接转换至40倍物镜观察。此时，除调节细调节器外，还需调节反光镜(或亮度调节钮)和光圈。正确的操作是()A．用平面镜(或调低亮度)、光圈缩小B．用平面镜(或调低亮度)、光圈放大C．用凹面镜(或调高亮度)、光圈放大D．用凹面镜(或调高亮度)、光圈缩小解析：选C由低倍镜转到高倍镜时，视野变暗，图像或许会不清晰，此时除调节细调节器外，还需要使视野变亮，即换用凹面镜(或调高亮度)，将光圈放大。6．(2012·北京高考)从生命活动的角度理解，人体的结构层次为()A．原子、分子、细胞器、细胞B．细胞、组织、器官、系统C．元素、无机物、有机物、细胞D．个体、种群、群落、生态系统解析：选B生命系统的最小结构层次是细胞，排除A、C两项；因题中问的是“人体的结构层次”，故应在小于个体水平的层次范围，排除D项。[课下检测——查缺漏]一、选择题1．下列关于“系统”的叙述，正确的是()A．病毒能够繁殖，是最基本的生命系统B．真核细胞的所有膜结构构成生物膜系统C．生活在一定区域的所有生物构成生态系统D．免疫细胞和免疫器官构成免疫系统解析：选B病毒不属于生命系统的结构层次；生态系统包括生物和无机环境；生活在一定区域的所有生物构成群落；免疫细胞、免疫器官和免疫活性物质构成免疫系统。2．(2018·海淀区模拟)酵母菌和大肠杆菌都()A．在细胞核内进行遗传信息的转录B．在粗面内质网上大量合成蛋白质C．在有丝分裂间期进行DNA复制D．在射线照射时可能会发生基因突变解析：选D大肠杆菌是原核细胞，没有细胞核、内质网，也不进行有丝分裂；酵母菌和大肠杆菌在射线照射时都可能会发生基因突变。3．(2018·大庆模拟)下列关于一些常见原核生物的说法正确的是()A．细菌都是营寄生或腐生生活的异养生物B．采用射线处理的方法可诱发肺炎双球菌的基因突变和染色体变异C．饮用水中的大肠杆菌可以与外界进行物质交换D．蓝藻的细胞分裂过程需要中心体的参与解析：选C硝化细菌可以进行化能合成作用，属于自养型生物；肺炎双球菌是原核生物，细胞中没有染色体，不可能发生染色体变异；饮用水中的大肠杆菌是单细胞原核生物，可以与外界进行物质交换；蓝藻是原核生物，细胞中没有中心体。4．美国科考团在南极湖泊下方深水无光区发现了生活在此的不明类型细菌，并获得了该未知细菌的DNA，以下叙述正确的是()A．该细菌中没有染色体，所以繁殖方式为无丝分裂B．该细菌无高尔基体，无法形成细胞壁C．该细菌环状DNA中也存在游离的磷酸基团，且其遗传特征主要由DNA决定D．与酵母菌相比，结构上的主要差异是该细菌无成形的细胞核解析：选D细菌的繁殖方式为二分裂，无丝分裂是真核细胞的分裂方式；细菌具有细胞壁；环状DNA中不存在游离的磷酸基团；与酵母菌相比，结构上的主要差异是该细菌无成形的细胞核。5．下列有关细胞的叙述，正确的是()A．都具有核膜但不一定具有中心体B．都能合成蛋白质但合成场所不一定是核糖体C．都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中D．都含有遗传物质但遗传信息不一定都储存在DNA中解析：选C原核细胞没有核膜，所以“具有核膜”不是细胞的共性；所有细胞合成蛋白质的场所都一定是核糖体；无氧呼吸发生在细胞质基质中，原核细胞不含线粒体，但有些原核细胞也能进行有氧呼吸，所以细胞都能进行细胞呼吸但不一定发生在线粒体中；所有细胞生物的遗传物质都是DNA，即细胞的遗传信息都一定储存在DNA中。6．细胞是生物体结构和功能的基本单位(病毒除外)，下列有关细胞共性的描述，正确的是()①均具有由磷脂双分子层与蛋白质构成的膜②ATP是所有细胞可直接利用的能源物质③都具有蛋白质和mRNA组成的核糖体④遗传物质均储存在脱氧核糖核酸分子中⑤编码氨基酸的密码子相同⑥所有生物的新陈代谢都是以细胞为单位进行的A．①②③ B．①④⑤⑥C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥解析：选C细胞均具有由磷脂双分子层与蛋白质构成的膜，①正确；ATP是所有细胞可直接利用的能源物质，②正确；核糖体由蛋白质和rRNA组成，③错误；真、原核细胞的遗传物质都是DNA分子，④正确；密码子具有通用性，⑤正确；所有生物的新陈代谢都是以细胞为单位进行的，⑥正确。7．下表为四种不同细胞的比较结果，正确的是()选项细胞细胞壁光合作用染色质细胞全能性A蓝藻细胞有有有无B洋葱根尖细胞有有有有C兔成熟红细胞无无有有D蛙受精卵无无有有解析：选D蓝藻有细胞壁，能进行光合作用，蓝藻细胞是原核细胞，没有染色质；洋葱根尖细胞有细胞壁，没有叶绿体，不能进行光合作用，有染色质，具有全能性；哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核，不存在染色质，不具有全能性；蛙的受精卵没有细胞壁，不能进行光合作用，有染色质，具有细胞全能性。8．研究发现寨卡病毒(Zikavirus)属于RNA病毒，乙肝病毒为DNA病毒，寨卡病毒由蚊虫传播，通过血液感染，目前没有药物可以有效治疗寨卡热。下列有关寨卡病毒的叙述正确的是()A．该病毒仅含有核糖体这一种细胞器B．该病毒核酸的复制需要宿主细胞的呼吸作用提供能量C．该病毒的遗传物质可直接整合到宿主细胞的染色体中D．该病毒感染人体后，其遗传信息的传递与乙肝病毒相同解析：选B病毒没有细胞结构，所以没有核糖体；该病毒核酸的复制需要的能量是由宿主细胞的呼吸作用提供的；寨卡病毒的遗传物质是RNA，而宿主细胞的遗传物质是DNA，所以寨卡病毒的遗传物质不能直接整合到宿主细胞的染色体中；两种病毒的遗传物质不同，所以遗传信息的传递过程不同。9．下列关于细胞学说及其建立的叙述错误的是()A．细胞学说主要是由施莱登和施旺提出的B．细胞学说的重要内容之一是动物和植物都是由细胞发育而来的C．细胞学说认为细胞分为真核细胞和原核细胞D．细胞学说阐明了细胞的统一性和生物体结构的统一性解析：选C细胞学说主要是由德国科学家施莱登和施旺提出的；细胞学说认为一切动物和植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成；细胞学说揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性；细胞分为真核细胞和原核细胞不是细胞学说的内容，原核细胞是在细胞学说创立之后才发现的。10.据图分析，下列叙述正确的是()A．a中生物所含核酸，都由5种碱基和8种核苷酸组成B．蓝藻和金鱼藻都能进行光合作用，蓝藻虽然没有叶绿体，但所含光合色素与金鱼藻相同C．b中生物的遗传物质都存在于拟核中D．c中生物都有核糖体，都能合成蛋白质解析：选D图中衣藻和金鱼藻属于真核生物，细菌和蓝藻属于原核生物，烟草花叶病毒是病毒，没有细胞结构。烟草花叶病毒只有RNA一种核酸，由4种碱基和4种核苷酸组成；蓝藻和金鱼藻都能进行光合作用，蓝藻不含叶绿体，所含光合色素中有藻蓝素，但金鱼藻不含藻蓝素；b中生物有原核生物和病毒，拟核是原核生物的结构，病毒中不存在；c中生物都有细胞结构，都有核糖体，都能合成蛋白质。11.支原体感染引起的传染性尿道炎较难治愈。右图是支原体细胞结构示意图，相关叙述正确的是()A．支原体是原核生物，通过无丝分裂而增殖B．细胞膜和核膜构成支原体的生物膜系统C．在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上D．青霉素能抑制细胞壁的形成，可用于治疗支原体感染引起的疾病解析：选C支原体是原核生物，通过二分裂增殖；支原体无核膜；原核细胞没有核膜的限制，在mRNA合成的同时就会有多个核糖体结合到mRNA上，转录和翻译可以同时进行；青霉素能抑制细胞壁的形成，由图可知支原体没有细胞壁。12．下列生物学观点中，叙述错误的是()A．所有的细胞都来源于先前存在的细胞B．在进化过程中，具有捕食关系的动物会发生相互选择C．环境在不断变化，生物也在不断进化以适应环境D．运用生态学原理，人们可提高生态系统的能量传递效率解析：选D细胞通过分裂产生新细胞，因此所有的细胞都来源于先前存在的细胞；生物进化的过程实际上是物种之间、生物与无机环境之间共同进化的过程，因此在进化过程中，具有捕食关系的动物会发生相互选择；环境在不断变化，生物也在不断进化以适应环境；运用生态学原理，人们可提高能量的利用效率，但不能提高生态系统的能量传递效率。13．(2018·安阳一模)科学网报道，食脑变形虫(阿米巴)会瞄准大脑，这可能是因为大脑前部的细胞会释放大量的乙酰胆碱，而阿米巴体内存在一种与人体乙酰胆碱受体结构类似的蛋白质，下列与此相关的叙述，错误的是()A．阿米巴属于生命系统结构层次的细胞层次和个体层次B．大脑中相关细胞分泌乙酰胆碱的方式是胞吐C．侵入人体后，阿米巴和人体间存在寄生关系D．乙酰胆碱和其受体的化学本质均为蛋白质解析：选D阿米巴是一种变形虫，属于单细胞生物，既属于细胞层次，也属于个体层次；乙酰胆碱是一种神经递质，突触前膜通过胞吐的方式释放神经递质到突触间隙中；侵入人体后，阿米巴和人体间存在寄生关系；乙酰胆碱不属于蛋白质。二、非选择题14．光学显微镜是中学生最常用的实验仪器，下图中7mm、0.5mm表示观察清楚时物镜与观察物之间的距离。请回答下列问题：(1)图1表示显微镜的________镜，在观察花生子叶细胞中的脂肪实验中，应先用图中________(填“甲”或“乙”)镜观察。(2)图2表示光学显微镜的一组镜头，目镜标有5×和15×字样，物镜标有10×和40×字样。图3表示镜头与载玻片之间的距离。请看图回答：①要仔细观察叶绿体的形态时，显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间的距离组合为________________(填字母)，此时放大倍数为________倍。②显微镜目镜为10×、物镜为10×时，视野被相连的96个分生组织细胞所充满，若物镜转换为40×后，则视野中可观察到的细胞数为________个。③在观察中，c与d的显微视野中比较明亮的是________。④若在低倍镜下发现有一异物，当移动装片时，异物不动，转换高倍镜后，异物仍可观察到，此异物可能存在于________。(填编号)A．物镜上 B．目镜上C．装片上 D．反光镜上(3)用显微镜观察标本时，一位同学在观察酵母菌细胞时发现视野右上方有一中间亮的黑边圆圈，于是想将它移到视野中央仔细观察，请根据以上叙述回答：①中间亮的黑边圆圈是________。②换高倍镜观察前，要将黑边圆圈移动到视野中央，应将标本向________移动，这样做的理由是________________________。解析：(1)图1中的镜头有螺纹，表示显微镜的物镜；物镜越长，放大倍数越大；在使用显微镜时，应先用低倍镜观察。(2)①要仔细观察叶绿体的形态时，应使用高倍镜，所以显微镜的目镜、物镜及其与盖玻片间的距离组合为b、c、A，此时放大倍数为15×40＝600。②物镜转换为40×后，则物体的长度和宽度在原来的基础上各放大4倍，因此视野中可观察到的细胞数为96÷4÷4＝6个。③放大倍数越大，视野越暗，因此c与d的显微视野中比较明亮的是d。④当移动装片时，异物不动；转换高倍镜后，异物仍可观察到，说明异物存在于目镜上。(3)①用显微镜观察标本时，视野中的黑边圆圈是制作装片时产生的气泡。②由于显微镜下观察到的是倒像，而气泡位于视野右上方，所以换高倍镜观察前，应将标本移到视野的中央，即应向右上方移动。答案：(1)物甲(2)①b、c、A600②6③d④B(3)①气泡②右上方用显微镜观察到的是倒像15.诺维氏芽孢杆菌—NT由于对现有抗生素产生耐药性而成为“超级耐药菌”。如图为该种细菌耐药策略模式图(①为抗生素，②为药物作用目标)，请分析回答([]中填序号)：(1)细菌属于原核生物，图中④是________，③是________。(2)目前，用来治疗疾病的抗生素的主要作用机制是干扰细菌生命周期的重要环节，如蛋白质合成、DNA复制时的解旋、细胞壁的合成等，这些抗生素对著名的埃博拉病毒是否起作用？____________。(3)这些耐药基因的产生是细菌基因经过随机________产生的，也可以通过基因交换从其他变异的细菌那里获得，若③④均为细菌的DNA，耐药基因通常位于[]________上。解析：(1)细菌属于原核生物，无细胞核，但具有大型环状DNA，即拟核和小型的环状DNA，即质粒。图中④为质粒，③为拟核。(2)抗生素的主要作用机制是干扰细菌生命周期的重要环节，如蛋白质合成、DNA复制时的解旋、细胞壁的合成等，而病毒不具有细胞结构，没有独立的代谢，抗生素对其不起作用。(3)细菌耐药基因经过随机突变产生，也可通过基因交换从其他变异的细菌那里获得，通常细菌的耐药基因位于质粒上，而非拟核中。答案：(1)质粒拟核(2)不起作用(3)突变④质粒第二讲组成细胞的元素及无机化合物知识体系——定内容核心素养——定能力生命观念通过分析水与细胞代谢及抗逆性的关系，建立起普遍联系的观点理性思维通过识图推断细胞中元素和化合物的含量及化合物的元素组成，培养图文转换能力和判断能力科学探究通过探究植物生长必需无机盐的作用，掌握实验设计的对照思想和单一变量原则[基础知识·系统化]知识点一组成细胞的元素和化合物知识点二细胞中的无机物1．细胞中水的存在形式和作用2．细胞中的无机盐[基本技能·问题化]1．据下面无土栽培营养液的主要配方表回答问题：成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KHCO3Fe(NO3)3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051000(1)表中属于大量元素的是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，属于微量元素的是Fe，除此外，微量元素还包括Mn、Zn、Cu、B、Mo等。(2)上述元素中，C是最基本元素，C、H、O、N是基本元素，C、H、O、N、P、S是主要元素。(3)表中化合物属于组成细胞的无机物(水和无机盐)，除此之外，细胞中还含有糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物。(4)上述元素在非生物界中都能找到，其原因是生物界和非生物界在元素种类上具有统一性。2．据下面水的存在形式及生理作用图回答问题：(1)写出A、B、C、D所反映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)判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。②生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。③组织器官种类与代谢程度：牙齿<骨骼<血液。3．Na＋、K＋对细胞内外渗透压大小所起的作用一样吗？提示：不一样。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。考点一组成细胞的元素和化合物[典型图示]细胞中元素与化合物的种类及含量的扇形图和柱状图[问题设计](1)若图1表示组成人体活细胞的元素含量比例，则甲～丁依次是O、C、H、N，但占人体细胞干重百分比最高的元素是图1中的乙，其原因是人体细胞鲜重含量最多的化合物是H2O，而干重含量最多的化合物是蛋白质。(2)若图2表示细胞干重中化合物的含量，则②为蛋白质，其标志性元素是图1中的丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，若按鲜重计②应为水。(3)图1所示元素在非生物界中一定能(填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到，这说明生物界和非生物界具有统一性。(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中，质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比)，而在岩石圈的化学成分中，质量分数不到1%，这一事实说明生物界与非生物界具有差异性。[对点落实]1．图1是细胞中几种化合物含量的扇形图，图2是活细胞中元素含量的柱形图，下列说法错误的是()A．若细胞代谢正常，则图1中的甲化合物是水B．若细胞代谢正常，则图1中的乙化合物是蛋白质C．若细胞代谢正常，则图2中的b元素是氢D．若细胞完全脱水，则含量最多的元素不是图2中的a解析：选C若细胞代谢正常，说明是正常的活细胞，活细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质；图2中的b元素占18%，应为碳，不是氢；活细胞中含量最多的元素是氧，但如果细胞完全脱水，则含量最多的元素是碳(即图2中的b)。2．下表是两种生物干重中有关元素的质量分数(%)。根据下表，有人得出下面结论，其中正确的是()元素CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.78A．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(质)比甲多D．两者的含水量比较，可推测甲比乙多解析：选B动物和植物干重相比较，植物含糖类较多，动物含脂肪、蛋白质较多，由于脂肪的元素构成特点是含C、H较多而含O少，蛋白质的特征元素是N，故植物体中含O较多，动物体中含H、N元素较多，另外动物含Ca、P元素也比植物多，因此甲为植物，乙为动物；等质量的脂肪和糖类相比较，脂肪含热量较多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多；生物干重中有关元素的含量不能作为判断其含水量和染色体(质)多少的依据。[类题通法]判断元素与化合物的四个“明确”1．归纳总结常见有机化合物的元素组成2．组成细胞元素与化合物的相关推断(1)根据特征元素推断化合物的种类：(2)根据代谢产物推断化合物的元素组成：代谢产物化合物元素组成实例CO2和H2O→C、H、O糖类、脂肪CO2、H2O和尿素→C、H、O、N蛋白质(3)根据化合物中元素含量推断氧化分解时放能多少：eq\x(含氢量、脂肪>糖类)⇒eq\x(\a\al(等质量的脂肪彻底氧化分解时释,放能量、消耗O2量都多于糖类))[对点落实]3．(2013·海南高考)关于生物体内有机化合物所含元素的叙述，错误的是()A．叶绿素含有镁元素 B．血红蛋白含有铁元素C．脱氧核糖含有磷元素 D．胰岛素含有碳元素解析：选C叶绿素的组成元素中含有镁；血红蛋白的组成元素中含有铁；胰岛素的本质为蛋白质，故含有碳；脱氧核糖为五碳糖，不含有磷元素。4．(2018·鹤壁段考)如图表示不同化学元素所组成的化合物，以下说法错误的是()A．若①是某种大分子物质的基本组成单位，则①是氨基酸B．若②是生命活动的主要能源物质，则②是糖类C．若②是细胞中的储能物质，则②一定是脂肪D．若③是携带遗传信息的大分子物质，则③一定是核酸解析：选C氨基酸通常由元素C、H、O、N组成，是蛋白质的基本组成单位；糖类是生命活动的主要能源物质；细胞内的储能物质有脂肪、淀粉和糖原等；核酸是携带遗传信息的大分子物质，由元素C、H、O、N、P组成。5．根据下表相关信息判断，同质量的脂肪和糖类在氧化分解时会出现差异的相关分析，错误的是()物质各元素比例氧化分解时CO耗氧量释放能量产生的水脂肪75%13%较多较多X糖类44%50%较少较少YA．脂肪和糖类中的H的比例分别是12%和6%B．相同质量条件下，脂肪比糖类在氧化分解时耗氧量多C．糖类中O的比例高，因此氧化分解时产生的水为X<YD．脂肪中H的比例较高，所以释放的能量较多解析：选C根据表格信息可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖类中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖类和脂肪氧化分解的最终产物都是CO2和H2O，耗氧量的多少取决于有机物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解时耗氧量多，释放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。考点二细胞中的水和无机盐1．理清自由水与结合水比值和细胞代谢的关系(1)关系：自由水/结合水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(比值大⇒\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代谢旺盛，但抗逆性差)),比值小⇒\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代谢强度降低，但抗寒、,抗旱、抗热等抗逆性强))))(2)实例：衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。2．熟知细胞中水的存在、产生及利用[对点落实]1．(2014·海南高考)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()A．植物体内的水分参与营养物质的运输B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物D．同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同解析：选D植物体内的水分参与营养物质的运输；水是构成叶肉细胞的重要化合物之一；自由水可作为细胞内化学反应的反应物；同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的含水量。2．(2014·四川高考)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．由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C．有氧呼吸时，生成物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水在最基本的生命系统中有两种存在形式：自由水和结合水。在氨基酸脱水缩合形成多肽链的过程中，生成物H2O中的两个氢原子分别来自两个氨基酸中的氨基和羧基。有氧呼吸第三阶段，O2与第一阶段葡萄糖分解产生的[H]和第二阶段丙酮酸分解产生的[H]结合形成H2O，同时释放出大量能量。线粒体中丙酮酸的分解要利用H2O，产生CO2。光合作用的光反应阶段发生在叶绿体类囊体薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可将叶绿体基质中暗反应固定的CO2还原成(CH2O)。对照法探究植物生长必需的无机盐1．实验目的：探究无机盐X是否是植物生长发育所必需。2．实验设计3．实验中的对照(1)空白对照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(对照组：植物＋完全培养液,实验组：植物＋缺X培养液))(2)自身对照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(对照组：缺X培养液加入无机盐X之前,实验组：加入无机盐X后))[对点落实]3．如图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。(1)实验中的自变量、因变量分别是__________________、________________。(2)两次对照中属于实验组的依次是_______、___________。(3)实验培养过程中，需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液)，目的是___________________，由此可见，植物根细胞对无机盐的吸收方式是____________。答案：(1)无机盐X的有无植物的生长状况(2)乙组乙组实验后(3)为植物根细胞提供O2主动运输4．有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。实验步骤：(1)配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号A、B。(2)___________________________________________________________________。(3)放在适宜条件下培养一段时间，________________________________________。实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常，___________________________________________________________________________________________________。解析：据题干信息可知，可重复利用的元素缺乏时，老叶先表现症状，此实验的自变量是镁的有无，因变量是老叶先变黄，还是幼叶先变黄。答案：(2)将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中(3)观察玉米幼苗的生长情况实验现象：在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄[类题通法]对照实验的类型及实验组、对照组的确认空白对照对照组为自然状态下不作处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组[真题集训——验能力]1．(2016·上海高考)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是()A．纤维素 B．胰岛素C．叶绿素 D．甲状腺素解析：选A分析题图结构中的元素组成，可知蒿甲醚是由C、H、O三种元素组成的。纤维素的元素组成为C、H、O；胰岛素的元素组成为C、H、O、N等；叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg；甲状腺(激)素的元素组成为C、H、O、N、I。由此可见，与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是纤维素。2．(2017·海南高考)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是()A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐解析：选C草酸与食物中钙离子结合形成沉淀物不利于吸收。铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输O2，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降。KH2PO4不是能源物质，不能为生物体提供能量。燃烧过程中有机物被分解，剩下的是无机物。3．(2013·江苏高考)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是()A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失解析：选C贮藏种子中自由水含量较少，但并非不含水分；水分从根系向地上部分运输的动力主要来自蒸腾拉力，这一过程要经过由死亡的，只有细胞壁构成的导管向上运输；在高渗环境中，动物可通过其自身的水盐平衡调节维持内环境的稳态；缺水时，动物体可通过负反馈调节使机体减少水的散失。4．(2016·海南高考)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以__________的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以__________的形式存在。(2)在阶段Ⅱ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ，呼吸速率______(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。(3)从细胞膜组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的________、___________从细胞外进入细胞内。解析：(1)风干种子失去了大部分自由水，细胞中的水主要以结合水的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)在阶段Ⅱ，种子吸水量变化不大，吸水速率小于阶段Ⅰ，但自由水含量增加，代谢增强，呼吸速率大于阶段Ⅰ。(3)细胞膜由磷脂双分子层构成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的水分子可以经磷脂分子间隙进入细胞，大部分经过水通道进入细胞。答案：(1)结合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂质)双分子层水通道[课下检测——查缺漏]一、选择题1．下列有关组成物质的化学元素的叙述，正确的是()A．C、H、O、N、Fe、Cu属于组成细胞的大量元素B．磷脂分子仅由C、H、O、P四种元素组成C．线粒体、核糖体和叶绿体中都含有PD．酶和ATP都含有N，但酶一定不含有P解析：选CC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等为大量元素，Fe、Mn、Zn、Cu等为微量元素。磷脂分子由C、H、O、N、P五种元素组成。线粒体、核糖体和叶绿体中都存在RNA，因此都含有P。绝大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA，因此少数酶也含有P。2．某无土栽培的培养液中含有Mg2＋、K＋、Ca2＋、Fe3＋，其浓度都是0.1mol·L－1，培养一段时间后，培养液中剩余最多的是()A．Fe3＋ B．Mg2＋C．K＋ D．Ca2＋解析：选AFe属于微量元素，植物需要量较少，故培养一段时间后，培养液中剩余最多。3．(2018·南通模拟)下列关于细胞中元素和化合物的描述，正确的是()A．脂肪酸与吲哚乙酸的元素组成相同B．RNA分子携带大量遗传信息，是绝大多数真核生物的遗传物质C．与糖类相比，脂肪中C的比率较高，C是活细胞中含量最多的元素D．蛋白质是活细胞中含量最多的生物大分子，是生命活动的主要承担者解析：选D脂肪酸的元素组成是C、H、O，吲哚乙酸的元素组成是C、H、O、N，二者的元素组成不同。只有少数病毒的遗传物质是RNA，真核生物和原核生物的遗传物质均为DNA；活细胞中含量最多的元素是O。4．下列关于无机盐和水的叙述，错误的是()A．某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分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．无机盐与神经元接受刺激产生兴奋有关，与传递兴奋无关D．水既是细胞代谢所需要的原料，同时也是细胞代谢的产物解析：选C某些无机盐是组成ATP和RNA的必需成分，如磷酸；氨基酸脱水缩合时，一个氨基酸的羧基与另一个氨基酸的氨基反应脱去1分子水，因此水中的H来自氨基和羧基；无机盐与神经元接受刺激产生兴奋有关，与传递兴奋也有关；水既是细胞代谢所需的原料，同时也是细胞代谢的产物，如在有氧呼吸的第二阶段需要水的参与，而在有氧呼吸的第三阶段能产生水。5．水稻可从土壤中吸收NHeq\o\al(＋,4)，其中的N元素可用来合成()A．淀粉和纤维素 B．蛋白质和核酸C．葡萄糖和DNA D．麦芽糖和脂肪酸解析：选B淀粉和纤维素都属于多糖，元素组成是C、H、O；核酸的元素组成是C、H、O、N、P，蛋白质的元素组成是C、H、O、N，两者都含有N元素；葡萄糖属于单糖，元素组成是C、H、O，DNA的元素组成是C、H、O、N、P；麦芽糖属于二糖，脂肪酸是脂肪的基本单位，两者元素组成都是C、H、O。6．用含32P的磷酸盐培养液培养动物细胞，一段时间后，细胞的结构以及化合物中均具有放射性的是()①脱氧核糖②核膜③ATP④脂肪⑤转运RNAA．①③ B．①③⑤C．②③⑤ D．②③④⑤解析：选C脱氧核糖与脂肪，只含C、H、O，不含P元素；核膜、ATP与转运RNA中均含有P元素。7．(2018·六安模拟)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞则无此现象，原因是()A．叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞B．叶肉细胞中有自由水，胚细胞中没有自由水C．叶肉细胞中自由水与结合水的比值大D．胚细胞中自由水与结合水的比值大解析：选C休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中有自由水但含量较少，结合水的相对比值增大，代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。8．以下反应不能产生水的是()A．10个氨基酸合成为十肽 B．由葡萄糖合成纤维素C．肝脏细胞合成糖原 D．ATP生成ADP和Pi解析：选D多肽与多糖的合成，都是产生水的反应；ATP生成ADP和Pi的过程中需要水的参与，是消耗水的反应，不产生水。9．在正常人的一生中，细胞内自由水与结合水的比值P随年龄变化(y)的曲线是()解析：选D细胞内自由水与结合水的比值与细胞代谢有关。年龄越小，细胞代谢越旺盛，则自由水的含量越高，随着年龄增加，细胞代谢减缓，自由水含量下降，则两者比值变小。10．如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)0306090120150180钙含量(mmol/mL)07.82.20.5000肌肉收缩力量(N)02.053.52.10.50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。11．N、P等元素在植物体内形成的化合物往往不稳定，在逆境中可从老叶转移至幼叶，而Ca、Mn等元素形成的稳定化合物不易转移。某植株成熟叶正常，部分幼叶出现病态，用Ca(NO3)2根部施肥后幼叶恢复正常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)和H2O的示意图，正确的是()解析：选C由题意可知，用Ca(NO3)2根部施肥后幼叶恢复正常，说明部分幼叶出现病态可能是缺乏Ca2＋或NOeq\o\al(－,3)，又由题干信息知，成熟叶正常，这说明缺乏的是不能再被利用的元素Ca2＋；用Ca(NO3)2根部施肥后，土壤溶液浓度升高，根细胞吸水能力下降，吸收Ca2＋量增加，吸收NOeq\o\al(－,3)不变，随细胞吸收Ca2＋量增加，细胞液浓度升高，细胞吸水的能力又逐渐增强。12．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表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是()A．同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同B．乙的浓度为d时，对提高产量最有利C．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长D．在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响解析：选B分析题图1可知，当甲的浓度为a，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高；分析题图2可知，钙离子浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长；从花粉萌发率看，钙离子浓度对其没有影响。二、非选择题13．人体所需要的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。(1)自由水的生理作用：________________________________________________________________________________________________________________。(答出2点即可)(2)牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素，其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿的重要组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，这说明无机盐的生理作用是______________________________；生理盐水对维持细胞内外渗透压非常重要，这说明无机盐的生理作用是__________________。(3)俗话说“一方水土养一方人”，饮水是人体获得必需元素的重要途径之一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是______________________________。答案：(1)①是细胞内的良好溶剂；②参与多种生物化学反应；③运送营养物质和代谢废物；④为多细胞生物体内的细胞提供良好的液体环境(任选2点答题)(2)构成细胞内某些复杂化合物的重要成分维持生物体内环境的平衡(3)K、Ca、P、Mg14．(2018·北京西城模拟)草原可分为温带草原与热带草原两类，我国草原主要属于温带草原。草原牧鸡是指在植物生长季节里于草地上放养家鸡，使其自由活动、采食、生长和繁殖，充分利用草地系统的植物茎、叶、种子、枯落物、植食昆虫等优良的生态资源，产出优质禽产品的生产活动。(1)热带草原常年高温，分为明显的雨季和旱季。雨季雨量常达1000mm以上，但旱季极为干旱。这样的环境条件使热带草原无法________为森林群落。(2)有人担心“草原牧鸡”所产生的鸡粪会改变土壤的C、N、P等元素含量和比例，进而对植物生长等造成影响。研究者选择了C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行调查，结果如图1、图2所示。①N是体现土壤肥力的重要指标，缺N会使植物叶片变黄和严重影响产量。下列化合物含N元素的是________。a．叶绿素 B．ATPc．纤维素 D．淀粉酶②图1、图2结果表明，鸡粪添加量对土壤C含量影响________，碳磷比和鸡粪添加量之间无显著相关性，而碳氮比同鸡粪添加量呈极显著________关系，氮磷比同鸡粪添加量之间具有极显著的________关系。鸡粪添加可以通过________________提高土壤肥力，对退化草地的恢复具有积极意义。(3)研究者测定了鸡粪添加对草原土壤pH的影响，结果如图3所示。这一影响说明生态系统的自我调节能力______________。(4)请写出鸡粪中的C元素再次被植物所利用的过程_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)热带草原常年高温，分为明显的雨季和旱季，雨季雨量常达1000mm以上，但旱季极为干旱，从而使热带草原无法演替为森林群落。(2)①叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg，ATP的组成元素有C、H、O、N、P，纤维素的组成元素有C、H、O，淀粉酶的组成元素有C、H、O、N。因此，含N元素的化合物是a、b、d。②图1、图2结果表明，鸡粪添加量对土壤C含量影响不显著，仍保持在一定的水平上。碳磷比和鸡粪添加量之间无显著相关性，而碳氮比同鸡粪添加量呈显著负相关关系，氮磷比同鸡粪添加量之间具有显著的正相关关系。鸡粪添加可以通过增加N含量提高土壤肥力，对退化草地的恢复具有积极意义。(3)根据柱形图，当鸡粪添加从0增加到250g/m2时，草原土壤pH没有明显的变化，但从250g/m2增加到1500g/m2时，草原土壤pH显著下降，说明生态系统的自我调节能力有一定限度。(4)鸡粪中的C元素可再次被植物所利用，其过程为鸡粪有机物中的C经微生物分解形成二氧化碳，再以二氧化碳的形式被植物所利用。答案：(1)演替(2)①a、b、d②不显著负相关正相关增加N含量(3)有一定限度(4)鸡粪有机物中的C经微生物分解形成二氧化碳，再以二氧化碳的形式被植物所利用第三讲检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验课)1．还原糖的检测2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。(2)检测步骤：方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。方法二：3．蛋白质的检测1．理清斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2．关注实验中的四个注意点选材不宜选有颜色的材料，因为有颜色的材料会干扰实验结果预留样品物质检测中，预留组织样液作对照组待测液处理用蛋清作蛋白质检测材料，必须充分稀释，防止蛋清黏在试管内壁材料处理脂肪检测时，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，不能用清水，因为染料溶于有机溶剂、不溶于水3．把握三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”唯一需要加热还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现唯一需要显微镜切片法检测生物组织中的脂肪唯一使用酒精脂肪的检测，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色命题点(一)考查实验原理、材料选取和操作过程1．(2016·江苏高考)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是()A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析：选C还原糖、DNA的鉴定分别使用斐林试剂和二苯胺试剂；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要水浴加热；二苯胺试剂和NaOH溶液都是无色的；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，会发生紫色反应。2．(2016·海南高考)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是()A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖B．黑暗中生长24h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒解析：选B成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液后不发生蓝色反应；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。[归纳拓展]生物实验中的材料选取原则(1)凡是用到染色剂的实验，一般都需要选择无色材料，涉及的实验有：①还原糖、脂肪、蛋白质的检测；②观察DNA、RNA在细胞中的分布；③观察线粒体；④观察细胞的有丝分裂；⑤观察细胞的减数分裂；⑥低温诱导染色体加倍。(2)用到有色材料的实验有：①观察植物细胞的质壁分离和复原；②观察叶绿体；③叶绿体色素的提取和分离。(3)在选择实验材料时，不仅要考虑材料本身颜色的影响，还要特别注意材料中是否包含实验对象，如甘蔗汁不能用来检测还原糖，菠菜叶的表皮细胞不能用来观察叶绿体。命题点(二)以种子成熟和萌发为素材，考查有机物的检测3．(2014·广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示。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第10天有可溶性糖，不排除有还原糖的可能，故加入斐林试剂，水浴加热后可能出现砖红色沉淀；种子中一定有蛋白质，加入双缩脲试剂后会出现紫色反应；第30天种子中有脂肪，与苏丹Ⅲ染液发生反应，呈现橘黄色；第40天种子中无淀粉，加入碘液后不会呈现蓝色。4.(2013·全国卷Ⅰ)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11d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11d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11d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[归纳拓展]种子成熟与萌发时有机物的变化(1)种子成熟时有机物的变化：种子成熟时，小分子有机物转化为大分子物质，以便于储存，主要营养物质变化如下：①可溶性糖类→不溶性糖类(如淀粉)。②非蛋白质氮→蛋白质。③糖类→脂肪。(2)种子萌发时有机物的变化：种子萌发时，储存的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子物质，作为幼胚生长的营养物质。①淀粉eq\o(→,\s\up7(淀粉酶))麦芽糖eq\o(→,\s\up7(麦芽糖酶))葡萄糖。②蛋白质eq\o(→,\s\up7(蛋白酶))氨基酸。③脂肪eq\o(→,\s\up7(脂肪酶))甘油＋脂肪酸。1．学习小组选用苏丹Ⅲ染液，使用显微镜检测和观察花生子叶中的脂肪，下列相关叙述错误的是()A．原理：脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色B．步骤：切取子叶薄片→苏丹Ⅲ染液染色→洗去浮色→制片→观察C．现象：花生子叶细胞中有被染成橘黄色的颗粒D．结论：脂肪是花生子叶细胞中含量最多的化合物解析：选D花生子叶细胞中含有脂肪和水等成分，但通过本实验无法得出“脂肪是花生子叶细胞中含量最多的化合物”的结论。2．在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，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、蒸馏水来检测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，是用于脂肪检测的理想材料C．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来检测，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来检测D．甘蔗茎的薄壁组织都含有较多糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的检测解析：选D斐林试剂与双缩脲试剂的物质组成相同，只是CuSO4溶液的浓度不同，因此斐林试剂可用蒸馏水配制成双缩脲试剂；花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪检测的理想材料；苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液可将脂肪染成红色，而食用花生油的颜色接近橘黄色，因此最好用苏丹Ⅳ染液检测食用花生油；甘蔗茎的薄壁组织含有较多的蔗糖，但蔗糖属于非还原糖，不能进行可溶性还原糖的检测。3．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是()A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加0.1g/mL的NaOH溶液，后加入0.05g/mL的CuSO4溶液解析：选A苹果果肉的颜色比植物叶片浅，所以在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同；在使用斐林试剂时应将等量NaOH和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。4．下图为检测蛋白质的流程图，其中甲、乙、丙、丁的含义分别是()A．黄豆浆、双缩脲、1mL、4滴B．花生种子研磨液、双缩脲、4滴、1mLC．黄豆浆、双缩脲、4滴、1mLD．花生种子研磨液、斐林试剂、1mL、4滴解析：选A检测蛋白质既可以用蛋清稀释液，也可以用黄豆浆滤液；检测蛋白质所用的试剂是双缩脲试剂，先加A液1mL，再加B液4滴。5．下表的有关分析错误的是()溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位甲C、H、O①砖红色葡萄糖乙C、H、O、N等双缩脲试剂②③A.甲可能是麦芽糖溶液B．①是斐林试剂，使用时需水浴加热C．乙液可能是一种酶溶液D．②是紫色，③是核苷酸解析：选D还原糖与斐林试剂反应经水浴加热生成砖红色沉淀，故①是斐林试剂，甲是葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖的一种；蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，大多数酶是蛋白质，蛋白质的基本单位是氨基酸。6．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