【2014考纲解读】 1.从考查内容上看,对细胞中有机物及其检测的考查最为突出,尤其是蛋白质、核酸的结构和功能。 2.从考查角度上看,常结合与本讲内容相联系的相关知识进行综合命题考查,重在考查理解和实验探究能力。 3.从命题趋势上看,预计2014年高考对细胞分子组成的考查,主要以选择题形式,对细胞中有机物的功能理解与检测进行命题,水分、无机盐、化学元素组成等考点也不容忽视。 【重点知识梳理】 一、蛋白质、核酸的结构和功能 蛋白质、核酸的结构和种类具有物种差异性,因而可以从分子水平上用来区分不同物种的亲缘关系。 3.蛋白质和核酸的相关计算 (1)蛋白质的相关计算: ①计算蛋白质中的氨基酸数目: 若已知多肽中氮原子数为m,氨基个数为n,则缩合为该多肽的氨基酸数目为m-n+肽链数。 若已知多肽中的氮原子数为m,则缩合成该多肽的氨基酸数目最多为m。 ②计算蛋白质中的O、N原子数目: O原子数=各氨基酸中O原子的总数-脱去水分子数=R基上的O原子数+氨基酸个数+肽链数。 N原子数=各氨基酸中N原子的总数=R基上的N原子数+肽键数+肽链数。 ③计算形成的肽键数、脱去的水分子数: 若由氨基酸脱水缩合形成链状肽,则肽键数=脱去的水分子数=氨基酸个数-肽链数。 若由氨基酸脱水缩合形成环状肽,则肽键数=氨基酸个数=脱去的水分子数。 ④氨基酸数与相应DNA及RNA片段中碱基数目之间关系 的计算: (DNA)基因的碱基数(至少)∶mRNA的碱基数(至少)∶蛋 白质中氨基酸的数目=6∶3∶1; 肽键数(得失水数)+肽链数=氨基酸数=mRNA碱基数/3 =(DNA)基因碱基数/6。 例1、关于核酸的叙述,正确的是( ) A.只有细胞内的核酸才是携带遗传信息的物质 B.DNA分子中两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的 C.分子大小相同、碱基含量相同的核酸分子所携带的遗传信息一定相同 D.用甲基绿和吡罗红混合染色SARS病毒可观察到DNA和RNA的分布 【点评】解决此类问题要明确以下几点: (1)熟练理解并再现蛋白质、核酸的结构与功能; (2)熟知蛋白质、核酸分布及检测方法; (3)运用上述知识对题目涉及每一选项进行分析判断。 二、 糖、脂类的种类和作用 2.糖类的作用 (1)生物细胞生命活动的主要能源物质——葡萄糖。 (2)生物细胞中的储能物质——淀粉、糖原。 (3)参与生物细胞构成的物质——核糖、脱氧核糖、纤维素。 3.脂质的作用 (1)脂肪:生物体内的主要储能物质。 (2)磷脂:生物膜的主要组成成分。 (3)固醇:对生物体正常的新陈代谢和生殖过程起调节作用。 【知识拓展】 2.有机物水解产物和代谢产物总结 例2、下列关于糖的叙述,正确的是 ( ) A.葡萄糖和果糖分子均有还原性 B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解 C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖 D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收 三 水和无机盐的作用 2.水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系 (1)细胞中自由水/结合水的比值越大,生物新陈代谢越旺盛,其抗性越小;该比值越小,生物新陈代谢越缓慢,其抗性越大。 (2)衰老的细胞内水分含量减少,细胞萎缩,体积减小,细胞代谢速率减慢。 (3)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同生长发育时期,细胞的含水量不同。 3.无机盐 (1)主要存在形式:离子。 (2)吸收的主要方式:主动运输(转运)。 点评:解答此类问题时主要明确以下几点: (1)阅读题干,提取有效信息。如本题中:As可在植物体内富集、并转化为有毒物质,影响水稻生长等。 (2)运用题干中信息,联想所学相关知识,找出解题的切入点。 如本题中植物对无机盐的吸收特点,无机盐的生理作用等。 (3)运用所学相关知识及获取的有效信息进行综合分析判断。 【高频考点突破】 【变式探究】图示中a、b为小分子生命物质,甲、乙、丙代表大分子生命物质。下列相关叙述不正确的是 ( ) A.在噬菌体、HIV和SARS病毒体内,a都只有4种 B.甲、乙可共存于大肠杆菌的细胞质基质中 C.连接两个a和两个b之间的化学键不同 D.在某人的神经细胞和浆细胞中,甲、乙一般相同,丙不同 考点二 蛋白质的结构和功能 例2.胰岛素的A、B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述,正确的是 ( ) A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A、B两条肽链 B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的肽链充分伸展并断裂 C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关 D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素 考点三、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测 例3.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: (1)下表表示用碘液、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,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,有关说法不正确的是 ( ) 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 (2)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。 实验原理:_______________________________________。 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 方法步骤: 考点四 有关同位素标记法的实例归纳及应用 例4、同位素标记法是生物学常用的一种研究方法,下列相关叙述正确的是( ) A.设法让洋葱根尖吸收含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸,只能在分生区细胞中检测到放射性 B.给小麦供应14CO2,14C不会出现在线粒体中 C.给豚鼠供应18O2,其呼出气体中不含有C18O2 D.赫尔希和蔡斯用35S标记噬菌体的蛋白质时,标记元素在氨基酸的R基中 【点评】 同位素用于追踪物质运行和变化过程时,叫做示踪元素。用示踪元素标记的化合物,化学性质不变。人们可以根据这种化合物的性质,对有关的一系列化学反应进行追踪。这种科学研究方法叫做同位素标记法。用同位素示踪法追踪某元素或物质的来龙去脉从而得出相应的结论,具有真实性和可靠性。同位素标记法与分泌蛋白、光合作用、噬菌体侵染细菌、基因工程、基因诊断等生物知识相关,生物学上经常使用的同位素是组成原生质的主要元素,即H、N、C、S、P和O等的同位素。但18O和15N没有放射性。 【点评】 核酸是由核苷酸或脱氧核苷酸通过3′,5′-磷酸二酯键连接而成的一类生物大分子。具有非常重要的生物功能,主要是贮存遗传信息和传递遗传信息。包括核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)两类。单个核苷酸是由含氮碱基、五碳糖和磷酸三部分构成的。构成核苷酸的碱基分为嘌呤和嘧啶二类。前者主要指腺嘌呤(A)和鸟嘌呤(G),DNA和RNA中均含有这二种碱基。后者主要指胞嘧啶(C)、胸腺嘧啶(T)和尿嘧啶(U),胞嘧啶存在于DNA和RNA中,胸腺嘧啶只存在于DNA中,尿嘧啶则只存在于RNA中。 考点六、几种化合物的显色反应 例6、请根据下表所列实验内容回答有关问题。 (1)A~E六组实验中需要使用光学显微镜的是__________。使用高倍显微镜观察的步骤和要点是:①先用低倍镜找到观察的物象,移到____________;②转动转换器换上高倍物镜,调节____________,直至看清楚物像为止。 (2)A组实验所观察到的颜色反应是________。在B组实验中观察到细胞质被染成了红色,说明________大部分存在于细胞质中。在D组实验中,能否观察到砖红色沉淀________(能/否),原因是____________________________________________________。 (3)E组实验中装片的制作流程为:解离→________________→制片。 【点评】双缩脲试剂本是用来检测双缩脲,因蛋白质中也有-CO-NH-因此也可用于检验蛋白质,与蛋白质接触后的颜色呈紫色。RNA对吡罗红亲和力大,被染成红色,而DNA对甲基绿亲和力大,被染成绿色。成熟的植物细胞在外界溶液浓度高的条件下,细胞内的水分会向细胞外渗透,因为失水导致原生质层收缩,而细胞壁的伸缩性要小于原生质层,所以产生了原生质层和细胞壁的分离现象即为质壁分离。斐林试剂与可溶性的还原性糖 (葡萄糖、果糖和麦芽糖)在水浴加热的条件下,能够生成砖红色的氧化亚铜沉淀,因此,斐林试剂常用于鉴定可溶性的还原性糖的存在与否。解离就是用解离液使组织的细胞相互分离开来,便于最后制片时能被压成一薄层进行显微观察。解离液中酒精的作用是迅速杀死细胞,固定细胞的分裂相。漂洗的目的是去除根中多余的解离液,特别是盐酸。 【经典考题精析】 (2013·新课标全国Ⅱ卷)2.关于叶绿素的叙述,错误的是 A.叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素 B.被叶绿素吸收的光可用于光合作用 C.叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同 D.植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光 (2013·江苏卷)20. 下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述,错误的是 A. 不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同 B. 有些结构不同的蛋白质具有相似的功能 C. 组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合 D. 组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合 (2013·海南卷)23.关于糖分解代谢的叙述,错误的是 A.甜菜里的蔗糖经水解可产生葡萄糖和果糖 B.乳汁中的乳糖经水解可产生葡萄糖和半乳糖 C.发芽小麦种子中的麦芽糖经水解可产生果糖 D.枯枝落叶中的纤维素经微生物分解可产生葡萄糖 (2013·海南卷)1.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 (2013·福建卷)1.人肝细胞合成的糖原储存在细胞内,合成的脂肪不储存在细胞内,而是以VLDL(脂肪与蛋白质复合物)形式分泌出细胞外。下列叙述正确的是 A.VLDL的合成与核糖体无关 B.VLDL以自由扩散方式分泌出细胞外 C.肝细胞内糖原的合成与分解可影响血糖含量 D.胰高血糖素可促进肝细胞内糖原的合成 (2013·大纲卷)2、关于动物细胞培养和植物组织培养的叙述,错误的是 ( ) A.动物细胞培养和植物组织培养所用培养基不同 B.动物细胞培养和植物组织培养过程中都要用到胰蛋白酶 C.烟草叶片离体培养能产生新个体,小鼠杂交瘤细胞可离体培养增殖 D.动物细胞培养可用于检测有毒物质,茎尖培养可用于植物脱除病毒 (2013·北京卷)1. 下列真核细胞结构与成分,对应有误的是 A.细胞膜:脂质、蛋白质、糖类 B.染色体:核糖核酸、蛋白质 C.核糖体:蛋白质、核糖核酸 D.细胞骨架:蛋白质 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,然后再显微镜下观察,可见 色的脂肪微粒。 (2)实验过程中,导致种子干重增加的主要元素是 (填“C”、“N”或“O”)。 (3)实验第11d如果使萌发种子的干重(含幼苗)增加,必须提供的条件是 和 。 1.(2012北京高考2)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 2.(2012江苏高考19)下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是( ) A.① B.② C.③ D.④ 3.(2012江苏高考1)下列关于细胞中化学元素的叙述,正确的是( ) A. 细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 B. 细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素 C. 主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定 D. 细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 5.(2012广东高考3)分析下表,可推测 注:“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色。 A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖 C.混合溶液不含淀粉 D.混合溶液含有淀粉酶 区别,就能正确作答,难度不大。[中国教育出版网zzstep.com] 6.(2012海南卷 1)关于生物体内组成蛋白质的氦基酸的叙述,错误的是 A.分子量****的氨基酸是甘氨酸 B.有些氨基酸不能在人体细胞中合成 C.氨基酸分子之间通过脱水缩合形成肽键 D.不同氨基酸之间的差异是由R基引起的 7.(2012海南卷 2)关于蛋白质的叙述,错误的是 A.有些蛋白质是染色体的组成成分 B.酶在催化反应前后,其分子结构不变 C.食盐作用下析出的蛋白质发生了变性 [中,国教,育出,版网] D.蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应 8.(2012海南卷 7)关于植物细胞中元素的叙述,错误的是 A.番茄和水稻根系吸Si元素的量相等 B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和N C.植物根系通过主动运输吸收无机离子需要ATP D.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物生长提供N元素 10.(2012上海卷 3)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中,错误的是 A.淀粉:碘液,蓝紫色 B.还原糖:班氏试剂,红黄色 C.脂肪:苏丹III染液,橘红色 D.蛋白质:双缩脲试剂,黄绿色 11.(2012上海卷 5)微生物的种类繁多,下列微生物中属于原核生物的是 ①黏菌 ②酵母菌 ③蓝细菌 ④大肠杆菌 ⑤乳酸杆菌 A.①②③ B.②③④ C.③④⑤ D.①④⑤ 1.(2011·新课标)下表是根据实验目的,所需选用的试剂与预期的实验结果正确的是 2.(2011·北京)胰岛素的A,B两条肽链是由一个基因编码的。下列有关胰岛素的叙述,正确的是 A.胰岛素基因的两条DNA单链分别编码A,B两条肽链 B.沸水浴加热之后,构成胰岛素的充分伸展并断裂 C.胰岛素的功能取决于氨基酸的序列,与空间结构无关。 D.核糖体合成的多肽链需经蛋白酶的作用形成胰岛素。 4.(2011·江苏)下列物质合成时,需要模板的是 A.磷脂和蛋白质 B.DNA和酶 C.性激素和胰岛素D.神经递质和受体 5.(2011·江苏)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。对此现象合理的解释是 (多选) 6.(2011·福建) (28分) 回答下列Ⅰ、Ⅱ题 Ⅱ。使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳: (1)上述实验结果的归纳,正确的有_______(实验序号)。 (2)实验②和实验④在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验②用盐酸可改变______通透性,加速染色剂进入细胞;实验④用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度,处理材料时的温度和______。 (3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第______阶反应,该反应变化是____________。