第一單元細胞及其分子組成第一講走近細胞知識體系——定內容核心素養——定能力生命觀念通過比較原核細胞與真核細胞的異同，建立辯證統一的觀點和結構與功能相適應的觀點理性思維通過歸納總結細胞的統一性和生物類群的從屬關系，培養利用邏輯思維分析問題的能力科學探究通過“用顯微鏡觀察多種多樣細胞”的實驗，掌握使用高倍顯微鏡的操作技能社會責任通過對致病性細菌和病毒的有關問題分析，養成學以致用、關注人體健康的態度[基礎知識·系統化]知識點一從生物圈到細胞1．生命活動離不開細胞2．生命系統的結構層次知識點二細胞的多樣性與統一性1．顯微鏡的使用2．原核細胞和真核細胞3．細胞學說及其建立過程(1)細胞學說建立的過程：(2)細胞學說的內容：[基本技能·問題化]1．據細胞結構示意圖回答下列問題(1)圖1屬于原核細胞，圖2屬于真核細胞。(選填“原核細胞”或“真核細胞”)(2)寫出圖1細菌細胞中下列結構的名稱：①擬核；③細胞壁；⑤核糖體；⑥鞭毛。(3)圖1代表的細胞與圖2代表的細胞最主要的區別是沒有以核膜為界限的細胞核。(4)圖1、圖2代表的兩類細胞共有的細胞器是核糖體。(5)圖1藍藻細胞中無圖2細胞中的⑥葉綠體，但它也能進行光合作用，原因是其細胞中含有藻藍素和葉綠素及光合作用所需的酶。2．將常見生物的序號填入所屬集合中①藍藻②綠藻③發菜④紫菜⑤硝化細菌⑥酵母菌⑦大腸桿菌⑧鏈球菌⑨玉米⑩青蛙?T2噬菌體?HIV?蘑菇?念珠藻?SARS病毒3．連線細胞學說的建立過程4．回答有關顯微鏡的問題(1)顯微鏡的放大倍數：顯微鏡的放大倍數是指物像長度或寬度的放大倍數，而不是面積或體積，總的放大倍數是目鏡放大倍數與物鏡放大倍數的乘積。(2)鏡頭長短與放大倍數之間的關系：①物鏡越長，放大倍數越大，距裝片距離越近；物鏡越短，放大倍數越小，距裝片距離越遠。②目鏡越長，放大倍數越小；目鏡越短，放大倍數越大。(3)高倍鏡與低倍鏡觀察情況比較(填表)：物像大小看到細胞數目視野亮度物鏡與玻片的距離視野范圍高倍鏡大少暗近小低倍鏡小多亮遠大(4)顯微鏡視野中污物位置的判斷：污物可能存在的位置有物鏡、目鏡或裝片。首先移動裝片，若污物移動，則污物在裝片上；若污物不動，則污物可能在目鏡或物鏡上。然后轉動目鏡，若污物移動，則污物在目鏡上；若污物不動，則污物可能在物鏡上。考點一細胞的多樣性與統一性1．熟記真核細胞與原核細胞的三個主要區別類型區別原核細胞真核細胞核膜有無無核膜有核膜細胞器種類僅有核糖體有核糖體和其他細胞器DNA的存在方式DNA裸露不與蛋白質結合與蛋白質結合形成染色體(質)2．明辨真、原核細胞的六個“不一定”(1)不屬于真核生物的不一定就是原核生物，病毒沒有細胞結構，既非原核生物也非真核生物。(2)原核細胞不一定都有細胞壁，如支原體。(3)能進行光合作用的細胞不一定都含有葉綠體，如藍藻。(4)能進行有氧呼吸的細胞不一定都含有線粒體，如藍藻和硝化細菌。(5)沒有細胞核的細胞不一定都是原核細胞，如哺乳動物的成熟紅細胞。(6)細胞不一定都有生物膜系統，如原核細胞只有細胞膜，沒有生物膜系統。[對點落實]1．判斷下列敘述的正誤(1)念珠藻、發菜、黑藻和綠藻都是原核生物(×)(2)一個酵母菌既屬于細胞層次，又屬于個體層次(√)(3)酵母菌的細胞核內含有DNA和RNA兩類核酸(√)(4)藍藻細胞的能量來源于其線粒體的有氧呼吸過程(×)(2016·全國卷ⅠT1·C)(5)細胞學說從一個方面揭示了生物界的統一性(√)(6)光合作用的場所都是葉綠體(×)2．(2015·海南高考)細胞是生命活動的基本單位。關于細胞結構的敘述，錯誤的是()A．細菌有核糖體，無葉綠體B．藍藻無細胞核，也無核糖體C．水綿有細胞核，也有葉綠體D．酵母菌有細胞核，無葉綠體解析：選B細菌屬于原核生物，細胞內有核糖體，無葉綠體；藍藻屬于原核生物，細胞內無細胞核，但有核糖體；水綿是真核藻類，細胞內有細胞核，也有葉綠體；酵母菌屬于真菌，細胞內有細胞核，無葉綠體，是異養兼性厭氧型生物。3．下列關于真核生物和原核生物的敘述，正確的是()A．原核細胞內沒有線粒體，但部分原核生物也能進行有氧呼吸B．真核細胞的增殖方式是有絲分裂，原核細胞的增殖方式是無絲分裂C．真核生物的主要遺傳物質為DNA，原核生物的主要遺傳物質為RNAD．真核細胞的遺傳物質都在染色體上，原核細胞的遺傳物質都在擬核中解析：選A原核生物無線粒體，但部分原核細胞含有有氧呼吸所需的酶，也能進行有氧呼吸，如醋酸菌；有絲分裂和無絲分裂都屬于真核細胞的增殖方式；真核生物和原核生物的遺傳物質都是DNA；真核細胞的遺傳物質主要在染色體上，原核細胞的遺傳物質主要在擬核中。[歸納拓展]從細胞分裂方式、變異類型、遺傳規律上看真、原核細胞的區別原核細胞真核細胞分裂方式二分裂有絲分裂、減數分裂、無絲分裂變異類型基因突變基因突變、基因重組、染色體變異是否遵循遺傳規律不遵循核基因可以遵循，質基因不遵循1．從五個角度歸納細胞的統一性2．借助實例理解“細胞結構與功能相統一”的生物學觀點細胞類型結構多樣性功能多樣性哺乳動物成熟紅細胞無細胞核和眾多的細胞器→為攜帶氧的血紅蛋白騰出空間；不分裂；只進行無氧呼吸生殖細胞卵細胞體積大；精子體積小，尾部含線粒體→卵細胞儲存營養物質，為早期胚胎發育提供營養；利于精子運動神經細胞具有樹突、軸突等眾多突起→增大膜面積，提高興奮的傳導效率；且高度分化，不分裂分泌細胞形成突起，高爾基體含量多→增大表面積，提高分泌效率癌細胞細胞膜糖蛋白減少→細胞間黏著性下降，易于分散和轉移[對點落實]4．下列有關細胞共性的敘述，正確的是()A．都具有細胞膜但不一定具有磷脂雙分子層B．都具有細胞核但遺傳物質不一定是DNAC．都能進行細胞呼吸但不一定發生在線粒體中D．都能合成蛋白質但合成場所不一定是核糖體解析：選C所有細胞都有細胞膜，細胞膜的基本支架為磷脂雙分子層；原核細胞和真核細胞的遺傳物質都是DNA；細胞的生活需要細胞呼吸提供能量，但是細胞呼吸不一定發生在線粒體中，如無氧呼吸發生在細胞質基質中，原核細胞無線粒體，也能進行細胞呼吸；細胞都能合成蛋白質，不管是原核細胞還是真核細胞，蛋白質的合成場所都是核糖體。5．(2018·合肥一模)下列有關細胞結構與功能相適應這一生物學基本觀點的敘述，錯誤的是()A．原核細胞表面積與體積的相對比值較大，其物質運輸效率較低B．神經元軸突末梢形成多個突觸小體，有利于與多個神經元間建立聯系C．線粒體內膜是有氧呼吸第三階段的場所，其蛋白質含量較外膜高D．分泌蛋白合成越旺盛的細胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快解析：選A原核細胞表面積與體積的相對比值較大，其物質運輸效率較高；突觸結構中，神經元的軸突末梢膨大形成多個突觸小體，有利于與多個神經元間建立聯系；線粒體內膜是有氧呼吸第三階段發生的場所，有氧呼吸第三階段的酶就附著在線粒體內膜上，而酶的成分主要是蛋白質，所以內膜蛋白質含量較外膜高；分泌蛋白的合成需要高爾基體的加工修飾，且有高爾基體和內質網、細胞膜之間的相互轉化，因此分泌蛋白合成越旺盛的細胞，其高爾基體膜成分的更新速度越快。6．下列有關生物的共同特征的敘述，正確的是()A．乳酸菌、硝化細菌都是原核生物，體內均含有DNA和RNA兩類核酸分子B．變形蟲、草履蟲、蛔蟲都是消費者，細胞呼吸方式均為有氧呼吸C．黑藻、念珠藻、顫藻都是生產者，均能進行有絲分裂，遺傳遵循孟德爾遺傳定律D．霉菌、乳酸菌、硝化細菌用電鏡觀察，視野中均可觀察到核糖體附著在內質網上解析：選A乳酸菌、硝化細菌都是原核生物，體內均含有DNA和RNA兩類核酸分子；變形蟲、草履蟲、蛔蟲都是消費者，蛔蟲的細胞呼吸方式為無氧呼吸；黑藻、念珠藻、顫藻都是生產者，其中念珠藻、顫藻都是原核生物，均能進行二分裂，遺傳不遵循孟德爾遺傳定律；霉菌屬于真核生物，乳酸菌、硝化細菌屬于原核生物，原核細胞內沒有內質網。[典型圖示]用集合思想解決生物類群從屬關系和相關概念問題[問題設計](1)圖1若表示生產者、分解者、原核生物、腐生細菌和藍藻之間的關系，則與a～e相對應的依次是：a表示生產者，b可表示分解者，c可表示原核生物，d可表示藍藻，e可表示腐生細菌。(2)圖2中①與⑥的分類依據是：是否具有細胞結構；框圖③與④的分類依據是：是否有以核膜為界限的細胞核；框圖②與⑤的分類依據是：同化作用的類型。[對點落實]7．對下列概念圖的理解正確的是()A．甲圖中若a、b、c分別表示含有細胞壁、線粒體、中心體的細胞，那么陰影部分可能表示豌豆B．乙圖中若a、b分別表示乳酸菌和藍藻，則c表示細菌，d表示原核生物C．丙圖中若a表示體液，則b、c、d依次表示細胞內液、細胞外液、組織液D．丁圖中若a表示生態系統，則b、c分別表示種群、群落解析：選B豌豆是高等植物，其細胞中無中心體；丙圖中若a表示體液，則b和c可依次表示細胞外液、細胞內液，d表示血漿、組織液或淋巴，從屬于b細胞外液；丁圖中若a表示生態系統，則其成分應包括非生物的物質和能量、生產者、消費者及分解者。8．模型作為一種認識手段和思維方式，是科學認識過程中抽象化與具體化的辯證統一。下列選項中各種概念之間的關系，表述正確的是()解析：選B原核細胞具有細胞結構，而病毒沒有細胞結構，兩者不存在包含關系；細菌病毒與噬菌體，二者是指同類生物；藍藻細胞是原核細胞；生命系統包含生態系統，兩者是包含關系，而不是并列關系。[類題通法]解答概念圖類問題的關鍵(1)分析此類問題要借助數學中集合的思想，明確各成分之間的包含關系。(2)解答此類題目時，要準確記憶和理解各生物類群的歸屬、原核生物與真核生物結構的異同及生物學概念的內涵和外延。細菌和病毒與人類的生活與健康密切相關，也是高考命題的重要素材，高考常以細菌和病毒對生產生活的影響為載體，考查有關生物學知識，體現了“運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題”命題思想。[對點落實]9．番茄紅素(C40H56)是一種重要的類胡蘿卜素，具有較強的抗氧化活性，能防止動脈粥樣硬化和冠心病等，目前利用基因工程生產的大腸桿菌能大量生產番茄紅素。據此有關的下列敘述，正確的是()A．該大腸桿菌細胞內含4種堿基、4種核苷酸B．番茄紅素在核糖體上合成，經加工分泌到細胞外C．該大腸桿菌可遺傳變異來源有基因突變和基因重組D．基因工程常用的工具酶有限制酶、DNA連接酶和運載體解析：選C大腸桿菌細胞內含有兩種核酸：DNA和RNA，DNA中含有A、C、G、T4種堿基，RNA中含有A、C、G、U4種堿基，因此該大腸桿菌細胞內含5種堿基、8種核苷酸(4種脫氧核苷酸和4種核糖核苷酸)；核糖體是蛋白質合成的場所，番茄紅素是一種類胡蘿卜素，不屬于蛋白質；由題意“利用基因工程生產的大腸桿菌能大量生產番茄紅素”可知，該大腸桿菌可遺傳變異來源有基因突變和基因重組；基因工程常用的工具有限制酶、DNA連接酶和運載體，其中限制酶和DNA連接酶屬于工具酶。10．禽流感病毒的遺傳物質是單鏈RNA，病毒表面覆蓋有兩種不同的纖突，纖突具有抗原特性。纖突中的一種是紅細胞凝集素(HA)，現已發現十幾種，另一種是神經氨酸酶(NTA)，至少有9種，它們都是蛋白質。禽流感有H5N1、H7N9、H9N2等多種類型，下列說法錯誤的是()A．HA及NTA出現多種類型是單鏈RNA發生改變的結果B．H5N1、H7N9、H9N2等多種類型的出現與染色體變異無關C．H7N9亞型禽流感病毒侵染人體后，可在人體內環境中繁殖D．禽流感病毒和其他生物共用一套遺傳密碼解析：選CHA及NTA出現多種類型是單鏈RNA發生改變的結果；禽流感病毒沒有染色體，雖有H5N1、H7N9、H9N2等多種類型，但與染色體變異無關；病毒只有在活細胞內才能繁殖；所有生物共用一套遺傳密碼。[歸納拓展]從六個角度整合病毒的相關知識考點二用顯微鏡觀察多種多樣的細胞(實驗)1．高倍顯微鏡的操作步驟2．顯微鏡的成像特點及裝片移動規律(1)顯微鏡下所成的像是倒立的虛像，相當于將觀察物水平旋轉180度，如實物為字母“b”，則視野中觀察到的為“q”。(2)裝片與物像移動方向相反。若物像在偏左上方，則裝片應向左上方移動，才能使其位于視野中央。3．視野中細胞數目的相關計算(1)若視野中細胞成單行，計算時只考慮長度，可根據看到的細胞數量與放大倍數成反比的規律進行計算(如圖甲)。例如在顯微鏡放大倍數為40倍時看到m個細胞，放大倍數變成400倍時看到的細胞數目＝m÷eq\f(400,40)＝eq\f(m,10)(個)。(2)若視野中細胞均勻分布在整個視野，可根據看到的細胞數目與放大倍數的平方成反比的規律進行計算(如圖乙)。例如在顯微鏡放大倍數為40倍時看到m個均勻分布的細胞，放大倍數變為400倍時看到的細胞數目＝m÷eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(400,40)))2＝eq\f(m,100)(個)。圖甲細胞成行排列圖乙細胞均勻分布[對點落實]1．下列有關顯微鏡操作的說法，錯誤的是()A．高倍鏡下細胞質流向是逆時針的，則細胞中細胞質流向應是順時針的B．標本染色較深，觀察時可選用凹面反光鏡和調大光圈C．用顯微鏡的凹面反光鏡反光，則視野更加明亮D．裝片反放可能導致低倍鏡下能觀察到標本，高倍鏡下無法觀察解析：選A高倍鏡下成的像是上下左右顛倒的虛像，但環流方向不變；標本染色較深，可以通過選用凹面反光鏡和調大光圈增大視野亮度；裝片反放可能導致低倍鏡下能觀察到標本，高倍鏡下無法觀察。2．用顯微鏡的一個目鏡分別與4個物鏡組合來觀察某一細胞裝片。當成像清晰時，每一物鏡與載玻片的距離如圖1所示。圖2是圖1中d條件下觀察到的視野，如果不改變載玻片位置、光圈及反光鏡，下列說法正確的是()A．b條件下比c條件下看到的細胞數多B．a條件下視野的亮度比d條件下大C．a條件下可能觀察不到細胞D．由d條件下轉變為c條件下觀察時，應先將裝片向左方移動解析：選C根據物鏡距載玻片的距離，可判斷物鏡放大倍數的高低，b條件下物鏡放大倍數高于c條件下物鏡放大倍數，則b條件下比c條件下看到的細胞數目少；a條件下物鏡放大倍數大于d條件下物鏡放大倍數，放大倍數越大，視野越暗；在d條件下看到的物像在右上方，轉化為a或c條件下觀察時，應將載玻片向右上方移動，如果不改變載玻片位置，可能觀察不到細胞。3．顯微鏡目鏡為10×、物鏡為10×時，視野中被均勻分布的64個分生組織細胞充滿。若物鏡轉換為40×后，則在視野中可檢測到的分生組織細胞數為()A．2個 B．4個C．8個 D．16個解析：選B顯微鏡的放大倍數＝目鏡倍數×物鏡倍數。在放大100倍時，設視野半徑為d，則面積S＝πd2，此時視野中有64個細胞；當放大到400倍時，其視野半徑相當于原來的1/4，則圓面積S＝π(d/4)2，即為原來的1/16，故看到的細胞數目為64/16＝4(個)。[類題通法]放大倍數與視野內細胞數目關系的規律低倍鏡下放大倍數為a高倍鏡下放大倍數為na視野中一行細胞數目cc×(1/n)圓形視野內細胞數目dd×(1/n2)[真題集訓——驗能力]1．(2017·海南高考)下列關于原核生物的敘述，錯誤的是()A．大腸桿菌的細胞內有核糖體B．細胞對物質的吸收具有選擇性C．擬核區中含有環狀的DNA分子D．藍藻細胞的葉綠體中含有葉綠素解析：選D大腸桿菌是原核生物，核糖體是原核細胞中唯一的細胞器；細胞膜的存在，使細胞有選擇地從其所處環境中吸收物質；原核細胞的擬核區有一個大型環狀DNA分子；藍藻無葉綠體。2．(2017·江蘇高考)下列關于用顯微鏡觀察細胞的實驗，敘述正確的是()A．轉換物鏡時應該手握物鏡小心緩慢轉動B．以洋蔥鱗片葉內表皮為材料不能觀察到質壁分離C．蘇丹Ⅲ染色后的花生子葉細胞中可觀察到橘黃色顆粒D．在新鮮黑藻小葉裝片中可進行葉綠體形態觀察和計數解析：選C轉換物鏡時應該手握轉換器小心緩慢轉動；洋蔥鱗片葉內表皮具有中央大液泡，能觀察到質壁分離；花生子葉細胞中富含脂肪，用蘇丹Ⅲ染色后可觀察到橘黃色顆粒；在新鮮黑藻小葉裝片中可進行葉綠體形態觀察，但由于數量過多，不宜用來計數。3．(2016·上海高考)在電子顯微鏡下，放線菌和霉菌中都能觀察到的結構是()A．核糖體和質膜 B．線粒體和內質網C．核糖體和擬核 D．線粒體和高爾基體解析：選A放線菌是原核生物，細胞中只有一種細胞器即核糖體；霉菌屬于真核生物，其細胞中除核糖體外，還有內質網、高爾基體等細胞器，有真正的細胞核。因此，電鏡下放線菌和霉菌中都能觀察到的結構是核糖體和質膜(細胞膜)。4．(2014·北京高考)藍細菌(藍藻)與酵母菌的相同之處是()A．都有擬核 B．均能進行需(有)氧呼吸C．都有線粒體 D．均能進行光合作用解析：選B藍藻是原核生物，有擬核，酵母菌是真核生物，有成形的細胞核，沒有擬核；藍藻細胞有與有氧呼吸相關的酶，酵母菌代謝類型為兼性厭氧型，所以二者都能進行有氧呼吸；藍藻細胞內唯一的細胞器是核糖體，不含線粒體，酵母菌含有線粒體；藍藻細胞不含葉綠體，但含有與光合作用有關的色素和酶，能夠進行光合作用，酵母菌是異養生物，不能進行光合作用。5．(2013·上海高考)使用顯微鏡觀察裝片，在10倍物鏡下觀察到的圖像清晰、柔和，再直接轉換至40倍物鏡觀察。此時，除調節細調節器外，還需調節反光鏡(或亮度調節鈕)和光圈。正確的操作是()A．用平面鏡(或調低亮度)、光圈縮小B．用平面鏡(或調低亮度)、光圈放大C．用凹面鏡(或調高亮度)、光圈放大D．用凹面鏡(或調高亮度)、光圈縮小解析：選C由低倍鏡轉到高倍鏡時，視野變暗，圖像或許會不清晰，此時除調節細調節器外，還需要使視野變亮，即換用凹面鏡(或調高亮度)，將光圈放大。6．(2012·北京高考)從生命活動的角度理解，人體的結構層次為()A．原子、分子、細胞器、細胞B．細胞、組織、器官、系統C．元素、無機物、有機物、細胞D．個體、種群、群落、生態系統解析：選B生命系統的最小結構層次是細胞，排除A、C兩項；因題中問的是“人體的結構層次”，故應在小于個體水平的層次范圍，排除D項。[課下檢測——查缺漏]一、選擇題1．下列關于“系統”的敘述，正確的是()A．病毒能夠繁殖，是最基本的生命系統B．真核細胞的所有膜結構構成生物膜系統C．生活在一定區域的所有生物構成生態系統D．免疫細胞和免疫器官構成免疫系統解析：選B病毒不屬于生命系統的結構層次；生態系統包括生物和無機環境；生活在一定區域的所有生物構成群落；免疫細胞、免疫器官和免疫活性物質構成免疫系統。2．(2018·海淀區模擬)酵母菌和大腸桿菌都()A．在細胞核內進行遺傳信息的轉錄B．在粗面內質網上大量合成蛋白質C．在有絲分裂間期進行DNA復制D．在射線照射時可能會發生基因突變解析：選D大腸桿菌是原核細胞，沒有細胞核、內質網，也不進行有絲分裂；酵母菌和大腸桿菌在射線照射時都可能會發生基因突變。3．(2018·大慶模擬)下列關于一些常見原核生物的說法正確的是()A．細菌都是營寄生或腐生生活的異養生物B．采用射線處理的方法可誘發肺炎雙球菌的基因突變和染色體變異C．飲用水中的大腸桿菌可以與外界進行物質交換D．藍藻的細胞分裂過程需要中心體的參與解析：選C硝化細菌可以進行化能合成作用，屬于自養型生物；肺炎雙球菌是原核生物，細胞中沒有染色體，不可能發生染色體變異；飲用水中的大腸桿菌是單細胞原核生物，可以與外界進行物質交換；藍藻是原核生物，細胞中沒有中心體。4．美國科考團在南極湖泊下方深水無光區發現了生活在此的不明類型細菌，并獲得了該未知細菌的DNA，以下敘述正確的是()A．該細菌中沒有染色體，所以繁殖方式為無絲分裂B．該細菌無高爾基體，無法形成細胞壁C．該細菌環狀DNA中也存在游離的磷酸基團，且其遺傳特征主要由DNA決定D．與酵母菌相比，結構上的主要差異是該細菌無成形的細胞核解析：選D細菌的繁殖方式為二分裂，無絲分裂是真核細胞的分裂方式；細菌具有細胞壁；環狀DNA中不存在游離的磷酸基團；與酵母菌相比，結構上的主要差異是該細菌無成形的細胞核。5．下列有關細胞的敘述，正確的是()A．都具有核膜但不一定具有中心體B．都能合成蛋白質但合成場所不一定是核糖體C．都能進行細胞呼吸但不一定發生在線粒體中D．都含有遺傳物質但遺傳信息不一定都儲存在DNA中解析：選C原核細胞沒有核膜，所以“具有核膜”不是細胞的共性；所有細胞合成蛋白質的場所都一定是核糖體；無氧呼吸發生在細胞質基質中，原核細胞不含線粒體，但有些原核細胞也能進行有氧呼吸，所以細胞都能進行細胞呼吸但不一定發生在線粒體中；所有細胞生物的遺傳物質都是DNA，即細胞的遺傳信息都一定儲存在DNA中。6．細胞是生物體結構和功能的基本單位(病毒除外)，下列有關細胞共性的描述，正確的是()①均具有由磷脂雙分子層與蛋白質構成的膜②ATP是所有細胞可直接利用的能源物質③都具有蛋白質和mRNA組成的核糖體④遺傳物質均儲存在脫氧核糖核酸分子中⑤編碼氨基酸的密碼子相同⑥所有生物的新陳代謝都是以細胞為單位進行的A．①②③ B．①④⑤⑥C．①②④⑤⑥ D．①②③④⑤⑥解析：選C細胞均具有由磷脂雙分子層與蛋白質構成的膜，①正確；ATP是所有細胞可直接利用的能源物質，②正確；核糖體由蛋白質和rRNA組成，③錯誤；真、原核細胞的遺傳物質都是DNA分子，④正確；密碼子具有通用性，⑤正確；所有生物的新陳代謝都是以細胞為單位進行的，⑥正確。7．下表為四種不同細胞的比較結果，正確的是()選項細胞細胞壁光合作用染色質細胞全能性A藍藻細胞有有有無B洋蔥根尖細胞有有有有C兔成熟紅細胞無無有有D蛙受精卵無無有有解析：選D藍藻有細胞壁，能進行光合作用，藍藻細胞是原核細胞，沒有染色質；洋蔥根尖細胞有細胞壁，沒有葉綠體，不能進行光合作用，有染色質，具有全能性；哺乳動物成熟的紅細胞沒有細胞核，不存在染色質，不具有全能性；蛙的受精卵沒有細胞壁，不能進行光合作用，有染色質，具有細胞全能性。8．研究發現寨卡病毒(Zikavirus)屬于RNA病毒，乙肝病毒為DNA病毒，寨卡病毒由蚊蟲傳播，通過血液感染，目前沒有藥物可以有效治療寨卡熱。下列有關寨卡病毒的敘述正確的是()A．該病毒僅含有核糖體這一種細胞器B．該病毒核酸的復制需要宿主細胞的呼吸作用提供能量C．該病毒的遺傳物質可直接整合到宿主細胞的染色體中D．該病毒感染人體后，其遺傳信息的傳遞與乙肝病毒相同解析：選B病毒沒有細胞結構，所以沒有核糖體；該病毒核酸的復制需要的能量是由宿主細胞的呼吸作用提供的；寨卡病毒的遺傳物質是RNA，而宿主細胞的遺傳物質是DNA，所以寨卡病毒的遺傳物質不能直接整合到宿主細胞的染色體中；兩種病毒的遺傳物質不同，所以遺傳信息的傳遞過程不同。9．下列關于細胞學說及其建立的敘述錯誤的是()A．細胞學說主要是由施萊登和施旺提出的B．細胞學說的重要內容之一是動物和植物都是由細胞發育而來的C．細胞學說認為細胞分為真核細胞和原核細胞D．細胞學說闡明了細胞的統一性和生物體結構的統一性解析：選C細胞學說主要是由德國科學家施萊登和施旺提出的；細胞學說認為一切動物和植物都由細胞發育而來，并由細胞和細胞產物所構成；細胞學說揭示了細胞的統一性和生物體結構的統一性；細胞分為真核細胞和原核細胞不是細胞學說的內容，原核細胞是在細胞學說創立之后才發現的。10.據圖分析，下列敘述正確的是()A．a中生物所含核酸，都由5種堿基和8種核苷酸組成B．藍藻和金魚藻都能進行光合作用，藍藻雖然沒有葉綠體，但所含光合色素與金魚藻相同C．b中生物的遺傳物質都存在于擬核中D．c中生物都有核糖體，都能合成蛋白質解析：選D圖中衣藻和金魚藻屬于真核生物，細菌和藍藻屬于原核生物，煙草花葉病毒是病毒，沒有細胞結構。煙草花葉病毒只有RNA一種核酸，由4種堿基和4種核苷酸組成；藍藻和金魚藻都能進行光合作用，藍藻不含葉綠體，所含光合色素中有藻藍素，但金魚藻不含藻藍素；b中生物有原核生物和病毒，擬核是原核生物的結構，病毒中不存在；c中生物都有細胞結構，都有核糖體，都能合成蛋白質。11.支原體感染引起的傳染性尿道炎較難治愈。右圖是支原體細胞結構示意圖，相關敘述正確的是()A．支原體是原核生物，通過無絲分裂而增殖B．細胞膜和核膜構成支原體的生物膜系統C．在mRNA合成的同時就會有多個核糖體結合到mRNA上D．青霉素能抑制細胞壁的形成，可用于治療支原體感染引起的疾病解析：選C支原體是原核生物，通過二分裂增殖；支原體無核膜；原核細胞沒有核膜的限制，在mRNA合成的同時就會有多個核糖體結合到mRNA上，轉錄和翻譯可以同時進行；青霉素能抑制細胞壁的形成，由圖可知支原體沒有細胞壁。12．下列生物學觀點中，敘述錯誤的是()A．所有的細胞都來源于先前存在的細胞B．在進化過程中，具有捕食關系的動物會發生相互選擇C．環境在不斷變化，生物也在不斷進化以適應環境D．運用生態學原理，人們可提高生態系統的能量傳遞效率解析：選D細胞通過分裂產生新細胞，因此所有的細胞都來源于先前存在的細胞；生物進化的過程實際上是物種之間、生物與無機環境之間共同進化的過程，因此在進化過程中，具有捕食關系的動物會發生相互選擇；環境在不斷變化，生物也在不斷進化以適應環境；運用生態學原理，人們可提高能量的利用效率，但不能提高生態系統的能量傳遞效率。13．(2018·安陽一模)科學網報道，食腦變形蟲(阿米巴)會瞄準大腦，這可能是因為大腦前部的細胞會釋放大量的乙酰膽堿，而阿米巴體內存在一種與人體乙酰膽堿受體結構類似的蛋白質，下列與此相關的敘述，錯誤的是()A．阿米巴屬于生命系統結構層次的細胞層次和個體層次B．大腦中相關細胞分泌乙酰膽堿的方式是胞吐C．侵入人體后，阿米巴和人體間存在寄生關系D．乙酰膽堿和其受體的化學本質均為蛋白質解析：選D阿米巴是一種變形蟲，屬于單細胞生物，既屬于細胞層次，也屬于個體層次；乙酰膽堿是一種神經遞質，突觸前膜通過胞吐的方式釋放神經遞質到突觸間隙中；侵入人體后，阿米巴和人體間存在寄生關系；乙酰膽堿不屬于蛋白質。二、非選擇題14．光學顯微鏡是中學生最常用的實驗儀器，下圖中7mm、0.5mm表示觀察清楚時物鏡與觀察物之間的距離。請回答下列問題：(1)圖1表示顯微鏡的________鏡，在觀察花生子葉細胞中的脂肪實驗中，應先用圖中________(填“甲”或“乙”)鏡觀察。(2)圖2表示光學顯微鏡的一組鏡頭，目鏡標有5×和15×字樣，物鏡標有10×和40×字樣。圖3表示鏡頭與載玻片之間的距離。請看圖回答：①要仔細觀察葉綠體的形態時，顯微鏡的目鏡、物鏡及其與蓋玻片間的距離組合為________________(填字母)，此時放大倍數為________倍。②顯微鏡目鏡為10×、物鏡為10×時，視野被相連的96個分生組織細胞所充滿，若物鏡轉換為40×后，則視野中可觀察到的細胞數為________個。③在觀察中，c與d的顯微視野中比較明亮的是________。④若在低倍鏡下發現有一異物，當移動裝片時，異物不動，轉換高倍鏡后，異物仍可觀察到，此異物可能存在于________。(填編號)A．物鏡上 B．目鏡上C．裝片上 D．反光鏡上(3)用顯微鏡觀察標本時，一位同學在觀察酵母菌細胞時發現視野右上方有一中間亮的黑邊圓圈，于是想將它移到視野中央仔細觀察，請根據以上敘述回答：①中間亮的黑邊圓圈是________。②換高倍鏡觀察前，要將黑邊圓圈移動到視野中央，應將標本向________移動，這樣做的理由是________________________。解析：(1)圖1中的鏡頭有螺紋，表示顯微鏡的物鏡；物鏡越長，放大倍數越大；在使用顯微鏡時，應先用低倍鏡觀察。(2)①要仔細觀察葉綠體的形態時，應使用高倍鏡，所以顯微鏡的目鏡、物鏡及其與蓋玻片間的距離組合為b、c、A，此時放大倍數為15×40＝600。②物鏡轉換為40×后，則物體的長度和寬度在原來的基礎上各放大4倍，因此視野中可觀察到的細胞數為96÷4÷4＝6個。③放大倍數越大，視野越暗，因此c與d的顯微視野中比較明亮的是d。④當移動裝片時，異物不動；轉換高倍鏡后，異物仍可觀察到，說明異物存在于目鏡上。(3)①用顯微鏡觀察標本時，視野中的黑邊圓圈是制作裝片時產生的氣泡。②由于顯微鏡下觀察到的是倒像，而氣泡位于視野右上方，所以換高倍鏡觀察前，應將標本移到視野的中央，即應向右上方移動。答案：(1)物甲(2)①b、c、A600②6③d④B(3)①氣泡②右上方用顯微鏡觀察到的是倒像15.諾維氏芽孢桿菌—NT由于對現有抗生素產生耐藥性而成為“超級耐藥菌”。如圖為該種細菌耐藥策略模式圖(①為抗生素，②為藥物作用目標)，請分析回答([]中填序號)：(1)細菌屬于原核生物，圖中④是________，③是________。(2)目前，用來治療疾病的抗生素的主要作用機制是干擾細菌生命周期的重要環節，如蛋白質合成、DNA復制時的解旋、細胞壁的合成等，這些抗生素對著名的埃博拉病毒是否起作用？____________。(3)這些耐藥基因的產生是細菌基因經過隨機________產生的，也可以通過基因交換從其他變異的細菌那里獲得，若③④均為細菌的DNA，耐藥基因通常位于[]________上。解析：(1)細菌屬于原核生物，無細胞核，但具有大型環狀DNA，即擬核和小型的環狀DNA，即質粒。圖中④為質粒，③為擬核。(2)抗生素的主要作用機制是干擾細菌生命周期的重要環節，如蛋白質合成、DNA復制時的解旋、細胞壁的合成等，而病毒不具有細胞結構，沒有獨立的代謝，抗生素對其不起作用。(3)細菌耐藥基因經過隨機突變產生，也可通過基因交換從其他變異的細菌那里獲得，通常細菌的耐藥基因位于質粒上，而非擬核中。答案：(1)質粒擬核(2)不起作用(3)突變④質粒第二講組成細胞的元素及無機化合物知識體系——定內容核心素養——定能力生命觀念通過分析水與細胞代謝及抗逆性的關系，建立起普遍聯系的觀點理性思維通過識圖推斷細胞中元素和化合物的含量及化合物的元素組成，培養圖文轉換能力和判斷能力科學探究通過探究植物生長必需無機鹽的作用，掌握實驗設計的對照思想和單一變量原則[基礎知識·系統化]知識點一組成細胞的元素和化合物知識點二細胞中的無機物1．細胞中水的存在形式和作用2．細胞中的無機鹽[基本技能·問題化]1．據下面無土栽培營養液的主要配方表回答問題：成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KHCO3Fe(NO3)3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051000(1)表中屬于大量元素的是C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，屬于微量元素的是Fe，除此外，微量元素還包括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)表中化合物屬于組成細胞的無機物(水和無機鹽)，除此之外，細胞中還含有糖類、脂質、蛋白質、核酸等有機物。(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種類上具有統一性。2．據下面水的存在形式及生理作用圖回答問題：(1)寫出A、B、C、D所反映的以上兩種水的功能：A．組成細胞結構。B．提供細胞生活的液體環境。C．作為反應物，參與反應。D．有利于物質運輸。(2)判斷在不同情況下細胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①生物種類：水生生物含水量>陸生生物含水量。②生長發育階段：幼兒>成年；幼嫩部分>成熟部分。③組織器官種類與代謝程度：牙齒<骨骼<血液。3．Na＋、K＋對細胞內外滲透壓大小所起的作用一樣嗎？提示：不一樣。Na＋主要維持細胞外液的滲透壓，K＋主要維持細胞內液的滲透壓。考點一組成細胞的元素和化合物[典型圖示]細胞中元素與化合物的種類及含量的扇形圖和柱狀圖[問題設計](1)若圖1表示組成人體活細胞的元素含量比例，則甲～丁依次是O、C、H、N，但占人體細胞干重百分比最高的元素是圖1中的乙，其原因是人體細胞鮮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質。(2)若圖2表示細胞干重中化合物的含量，則②為蛋白質，其標志性元素是圖1中的丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，若按鮮重計②應為水。(3)圖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，這說明生物界和非生物界具有統一性。(4)C、H、N三種元素在人體的化學成分中，質量分數共占73%左右(占細胞干重的百分比)，而在巖石圈的化學成分中，質量分數不到1%，這一事實說明生物界與非生物界具有差異性。[對點落實]1．圖1是細胞中幾種化合物含量的扇形圖，圖2是活細胞中元素含量的柱形圖，下列說法錯誤的是()A．若細胞代謝正常，則圖1中的甲化合物是水B．若細胞代謝正常，則圖1中的乙化合物是蛋白質C．若細胞代謝正常，則圖2中的b元素是氫D．若細胞完全脫水，則含量最多的元素不是圖2中的a解析：選C若細胞代謝正常，說明是正常的活細胞，活細胞中含量最多的是水，其次是蛋白質；圖2中的b元素占18%，應為碳，不是氫；活細胞中含量最多的元素是氧，但如果細胞完全脫水，則含量最多的元素是碳(即圖2中的b)。2．下表是兩種生物干重中有關元素的質量分數(%)。根據下表，有人得出下面結論，其中正確的是()元素CHONPS生物甲43.576.2444.431.460.200.17生物乙55.997.4614.629.333.110.78A．如果它們分別是動物和植物，則甲是動物，乙是植物B．等質量的組織中，甲所含的熱量少于乙C．兩者體細胞中，乙的染色體(質)比甲多D．兩者的含水量比較，可推測甲比乙多解析：選B動物和植物干重相比較，植物含糖類較多，動物含脂肪、蛋白質較多，由于脂肪的元素構成特點是含C、H較多而含O少，蛋白質的特征元素是N，故植物體中含O較多，動物體中含H、N元素較多，另外動物含Ca、P元素也比植物多，因此甲為植物，乙為動物；等質量的脂肪和糖類相比較，脂肪含熱量較多，生物甲含糖量高，生物乙含脂肪多；生物干重中有關元素的含量不能作為判斷其含水量和染色體(質)多少的依據。[類題通法]判斷元素與化合物的四個“明確”1．歸納總結常見有機化合物的元素組成2．組成細胞元素與化合物的相關推斷(1)根據特征元素推斷化合物的種類：(2)根據代謝產物推斷化合物的元素組成：代謝產物化合物元素組成實例CO2和H2O→C、H、O糖類、脂肪CO2、H2O和尿素→C、H、O、N蛋白質(3)根據化合物中元素含量推斷氧化分解時放能多少：eq\x(含氫量、脂肪>糖類)?eq\x(\a\al(等質量的脂肪徹底氧化分解時釋,放能量、消耗O2量都多于糖類))[對點落實]3．(2013·海南高考)關于生物體內有機化合物所含元素的敘述，錯誤的是()A．葉綠素含有鎂元素 B．血紅蛋白含有鐵元素C．脫氧核糖含有磷元素 D．胰島素含有碳元素解析：選C葉綠素的組成元素中含有鎂；血紅蛋白的組成元素中含有鐵；胰島素的本質為蛋白質，故含有碳；脫氧核糖為五碳糖，不含有磷元素。4．(2018·鶴壁段考)如圖表示不同化學元素所組成的化合物，以下說法錯誤的是()A．若①是某種大分子物質的基本組成單位，則①是氨基酸B．若②是生命活動的主要能源物質，則②是糖類C．若②是細胞中的儲能物質，則②一定是脂肪D．若③是攜帶遺傳信息的大分子物質，則③一定是核酸解析：選C氨基酸通常由元素C、H、O、N組成，是蛋白質的基本組成單位；糖類是生命活動的主要能源物質；細胞內的儲能物質有脂肪、淀粉和糖原等；核酸是攜帶遺傳信息的大分子物質，由元素C、H、O、N、P組成。5．根據下表相關信息判斷，同質量的脂肪和糖類在氧化分解時會出現差異的相關分析，錯誤的是()物質各元素比例氧化分解時CO耗氧量釋放能量產生的水脂肪75%13%較多較多X糖類44%50%較少較少YA．脂肪和糖類中的H的比例分別是12%和6%B．相同質量條件下，脂肪比糖類在氧化分解時耗氧量多C．糖類中O的比例高，因此氧化分解時產生的水為X<YD．脂肪中H的比例較高，所以釋放的能量較多解析：選C根據表格信息可知，脂肪中C＝75%，O＝13%，因此H＝12%；糖類中C＝44%，O＝50%，因此H＝6%；糖類和脂肪氧化分解的最終產物都是CO2和H2O，耗氧量的多少取決于有機物中H、C所占的比例，而脂肪中H、C的含量高，氧化分解時耗氧量多，釋放的能量多，形成的CO2和H2O也多，故X>Y。考點二細胞中的水和無機鹽1．理清自由水與結合水比值和細胞代謝的關系(1)關系：自由水/結合水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(比值大?\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代謝旺盛，但抗逆性差)),比值小?\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代謝強度降低，但抗寒、,抗旱、抗熱等抗逆性強))))(2)實例：衰老的細胞內水分含量減少，細胞萎縮，體積減小，細胞代謝速率減慢。2．熟知細胞中水的存在、產生及利用[對點落實]1．(2014·海南高考)下列關于植物體內水分的敘述，錯誤的是()A．植物體內的水分參與營養物質的運輸B．水是構成葉肉細胞的重要化合物之一C．自由水可作為細胞內化學反應的反應物D．同種植物萌發種子的含水量和休眠種子的相同解析：選D植物體內的水分參與營養物質的運輸；水是構成葉肉細胞的重要化合物之一；自由水可作為細胞內化學反應的反應物；同種植物萌發種子的含水量大于休眠種子的含水量。2．(2014·四川高考)生物體的生命活動離不開水。下列關于水的敘述，錯誤的是()A．在最基本生命系統中，H2O有自由水和結合水兩種存在形式B．由氨基酸形成多肽鏈時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基C．有氧呼吸時，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解D．H2O在光下分解，產生的[H]將固定的CO2還原成(CH2O)解析：選C水在最基本的生命系統中有兩種存在形式：自由水和結合水。在氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程中，生成物H2O中的兩個氫原子分別來自兩個氨基酸中的氨基和羧基。有氧呼吸第三階段，O2與第一階段葡萄糖分解產生的[H]和第二階段丙酮酸分解產生的[H]結合形成H2O，同時釋放出大量能量。線粒體中丙酮酸的分解要利用H2O，產生CO2。光合作用的光反應階段發生在葉綠體類囊體薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]可將葉綠體基質中暗反應固定的CO2還原成(CH2O)。對照法探究植物生長必需的無機鹽1．實驗目的：探究無機鹽X是否是植物生長發育所必需。2．實驗設計3．實驗中的對照(1)空白對照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對照組：植物＋完全培養液,實驗組：植物＋缺X培養液))(2)自身對照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(對照組：缺X培養液加入無機鹽X之前,實驗組：加入無機鹽X后))[對點落實]3．如圖是某同學設計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽的構思，本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照。(1)實驗中的自變量、因變量分別是__________________、________________。(2)兩次對照中屬于實驗組的依次是_______、___________。(3)實驗培養過程中，需要不斷通入空氣(或不斷更換等量新鮮培養液)，目的是___________________，由此可見，植物根細胞對無機鹽的吸收方式是____________。答案：(1)無機鹽X的有無植物的生長狀況(2)乙組乙組實驗后(3)為植物根細胞提供O2主動運輸4．有些無機鹽離子可重復利用，有的不能重復利用，可重復利用的無機鹽離子缺乏時，老葉先表現出缺乏癥，不可重復利用的無機鹽離子缺乏時，幼葉先表現出缺乏癥。請設計實驗證明Mg是可重復利用的元素。實驗材料：長勢相同的玉米幼苗、蒸餾水、含有植物必需元素的各種化合物。實驗步驟：(1)配制全素培養液和缺鎂培養液，分別放入兩組培養瓶中，并編號A、B。(2)___________________________________________________________________。(3)放在適宜條件下培養一段時間，________________________________________。實驗現象：在全素培養液中的玉米幼苗生長正常，___________________________________________________________________________________________________。解析：據題干信息可知，可重復利用的元素缺乏時，老葉先表現癥狀，此實驗的自變量是鎂的有無，因變量是老葉先變黃，還是幼葉先變黃。答案：(2)將長勢相同的玉米幼苗分別栽培在上述兩種培養液中(3)觀察玉米幼苗的生長情況實驗現象：在缺鎂培養液中生長的玉米幼苗老葉先變黃[類題通法]對照實驗的類型及實驗組、對照組的確認空白對照對照組為自然狀態下不作處理的對象組，實驗組為施加實驗變量處理的對象組自身對照實驗處理前的對象組為對照組，實驗處理后的對象組為實驗組相互對照不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照。如“影響酶活性的條件”的實驗中，探究溫度對酶活性的影響時，要用熱水、正常溫度的水、冰水三個實驗組來探究溫度對酶活性的影響，進行相互對照，以得出相應的實驗結論條件對照即給對象施加某種實驗處理，雖不是檢驗假設需要的，但更能充分說明實驗變量的對照。例如，在動物激素飼喂小動物的實驗方案中，飼喂甲狀腺激素的為實驗組；飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對照組；不飼喂藥劑的是空白對照組[真題集訓——驗能力]1．(2016·上海高考)諾貝爾獎得主屠呦呦在抗瘧藥物研發中，發現了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，結構如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質是()A．纖維素 B．胰島素C．葉綠素 D．甲狀腺素解析：選A分析題圖結構中的元素組成，可知蒿甲醚是由C、H、O三種元素組成的。纖維素的元素組成為C、H、O；胰島素的元素組成為C、H、O、N等；葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg；甲狀腺(激)素的元素組成為C、H、O、N、I。由此可見，與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質是纖維素。2．(2017·海南高考)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關敘述錯誤的是()A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產生的灰燼中含有豐富的無機鹽解析：選C草酸與食物中鈣離子結合形成沉淀物不利于吸收。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運輸O2，缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降。KH2PO4不是能源物質，不能為生物體提供能量。燃燒過程中有機物被分解，剩下的是無機物。3．(2013·江蘇高考)下列關于生物體與水分的關系，敘述正確的是()A．貯藏中的種子不含水分，以保持休眠狀態B．水從根系向地上部分的運輸與細胞壁無關C．適應高滲環境的動物可排出體內多余的鹽D．缺水時，動物體的正反饋調節能促使機體減少水的散失解析：選C貯藏種子中自由水含量較少，但并非不含水分；水分從根系向地上部分運輸的動力主要來自蒸騰拉力，這一過程要經過由死亡的，只有細胞壁構成的導管向上運輸；在高滲環境中，動物可通過其自身的水鹽平衡調節維持內環境的穩態；缺水時，動物體可通過負反饋調節使機體減少水的散失。4．(2016·海南高考)水在植物的生命活動中具有重要作用。風干種子只有吸收足夠的水才能進行旺盛的代謝活動，使胚生長。小麥種子萌發過程中吸水量隨時間變化的趨勢如圖所示。回答下列問題：(1)植物細胞中的水通常以結合水和自由水兩種形式存在，風干種子細胞中的水主要以__________的形式存在。經階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以__________的形式存在。(2)在階段Ⅱ，種子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)階段Ⅰ，呼吸速率______(填“大于”“小于”或“等于”)階段Ⅰ。(3)從細胞膜組成和結構的角度來推測，水分可經過細胞膜中的________、___________從細胞外進入細胞內。解析：(1)風干種子失去了大部分自由水，細胞中的水主要以結合水的形式存在。經階段Ⅰ吸水后，種子中的水主要是以自由水的形式存在。(2)在階段Ⅱ，種子吸水量變化不大，吸水速率小于階段Ⅰ，但自由水含量增加，代謝增強，呼吸速率大于階段Ⅰ。(3)細胞膜由磷脂雙分子層構成基本支架，由于磷脂分子的尾部具有疏水性，少量的水分子可以經磷脂分子間隙進入細胞，大部分經過水通道進入細胞。答案：(1)結合水自由水(2)小于大于(3)磷脂(或脂質)雙分子層水通道[課下檢測——查缺漏]一、選擇題1．下列有關組成物質的化學元素的敘述，正確的是()A．C、H、O、N、Fe、Cu屬于組成細胞的大量元素B．磷脂分子僅由C、H、O、P四種元素組成C．線粒體、核糖體和葉綠體中都含有PD．酶和ATP都含有N，但酶一定不含有P解析：選CC、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等為大量元素，Fe、Mn、Zn、Cu等為微量元素。磷脂分子由C、H、O、N、P五種元素組成。線粒體、核糖體和葉綠體中都存在RNA，因此都含有P。絕大多數酶是蛋白質，少數酶是RNA，因此少數酶也含有P。2．某無土栽培的培養液中含有Mg2＋、K＋、Ca2＋、Fe3＋，其濃度都是0.1mol·L－1，培養一段時間后，培養液中剩余最多的是()A．Fe3＋ B．Mg2＋C．K＋ D．Ca2＋解析：選AFe屬于微量元素，植物需要量較少，故培養一段時間后，培養液中剩余最多。3．(2018·南通模擬)下列關于細胞中元素和化合物的描述，正確的是()A．脂肪酸與吲哚乙酸的元素組成相同B．RNA分子攜帶大量遺傳信息，是絕大多數真核生物的遺傳物質C．與糖類相比，脂肪中C的比率較高，C是活細胞中含量最多的元素D．蛋白質是活細胞中含量最多的生物大分子，是生命活動的主要承擔者解析：選D脂肪酸的元素組成是C、H、O，吲哚乙酸的元素組成是C、H、O、N，二者的元素組成不同。只有少數病毒的遺傳物質是RNA，真核生物和原核生物的遺傳物質均為DNA；活細胞中含量最多的元素是O。4．下列關于無機鹽和水的敘述，錯誤的是()A．某些無機鹽是組成ATP和RNA的必需成分B．由氨基酸形成多肽時，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基C．無機鹽與神經元接受刺激產生興奮有關，與傳遞興奮無關D．水既是細胞代謝所需要的原料，同時也是細胞代謝的產物解析：選C某些無機鹽是組成ATP和RNA的必需成分，如磷酸；氨基酸脫水縮合時，一個氨基酸的羧基與另一個氨基酸的氨基反應脫去1分子水，因此水中的H來自氨基和羧基；無機鹽與神經元接受刺激產生興奮有關，與傳遞興奮也有關；水既是細胞代謝所需的原料，同時也是細胞代謝的產物，如在有氧呼吸的第二階段需要水的參與，而在有氧呼吸的第三階段能產生水。5．水稻可從土壤中吸收NHeq\o\al(＋,4)，其中的N元素可用來合成()A．淀粉和纖維素 B．蛋白質和核酸C．葡萄糖和DNA D．麥芽糖和脂肪酸解析：選B淀粉和纖維素都屬于多糖，元素組成是C、H、O；核酸的元素組成是C、H、O、N、P，蛋白質的元素組成是C、H、O、N，兩者都含有N元素；葡萄糖屬于單糖，元素組成是C、H、O，DNA的元素組成是C、H、O、N、P；麥芽糖屬于二糖，脂肪酸是脂肪的基本單位，兩者元素組成都是C、H、O。6．用含32P的磷酸鹽培養液培養動物細胞，一段時間后，細胞的結構以及化合物中均具有放射性的是()①脫氧核糖②核膜③ATP④脂肪⑤轉運RNAA．①③ B．①③⑤C．②③⑤ D．②③④⑤解析：選C脫氧核糖與脂肪，只含C、H、O，不含P元素；核膜、ATP與轉運RNA中均含有P元素。7．(2018·六安模擬)顯微鏡下分別觀察小麥的葉肉細胞和干種子的胚細胞，發現葉肉細胞的細胞質中有明顯的細胞質流動現象，而胚細胞則無此現象，原因是()A．葉肉細胞是活細胞，而胚細胞是死細胞B．葉肉細胞中有自由水，胚細胞中沒有自由水C．葉肉細胞中自由水與結合水的比值大D．胚細胞中自由水與結合水的比值大解析：選C休眠細胞仍是活細胞，種子在曬干的過程中，自由水大量蒸發，胚細胞中有自由水但含量較少，結合水的相對比值增大，代謝不活躍，所以細胞質流動不明顯。8．以下反應不能產生水的是()A．10個氨基酸合成為十肽 B．由葡萄糖合成纖維素C．肝臟細胞合成糖原 D．ATP生成ADP和Pi解析：選D多肽與多糖的合成，都是產生水的反應；ATP生成ADP和Pi的過程中需要水的參與，是消耗水的反應，不產生水。9．在正常人的一生中，細胞內自由水與結合水的比值P隨年齡變化(y)的曲線是()解析：選D細胞內自由水與結合水的比值與細胞代謝有關。年齡越小，細胞代謝越旺盛，則自由水的含量越高，隨著年齡增加，細胞代謝減緩，自由水含量下降，則兩者比值變小。10．如表是人體肌細胞受刺激后，細胞內鈣含量和肌肉收縮力量隨時間的變化關系。時間(ms)0306090120150180鈣含量(mmol/mL)07.82.20.5000肌肉收縮力量(N)02.053.52.10.50表中數據可以說明()A．細胞內鈣濃度越高肌肉收縮力量越大B．肌肉收縮力量隨時間不斷增強C．鈣離子進入肌細胞的方式是主動運輸D．肌肉在達到最大收縮力前鈣離子釋放解析：選D由表格數據可看出：在肌肉收縮力量未達到最大時，鈣含量已經達到最大，當肌肉收縮力量達到最大時，鈣含量已經下降了，說明肌肉收縮力量達到最大前鈣離子已經開始釋放。所以并不是鈣離子濃度越高肌肉收縮力量越大，肌肉的收縮力量與時間無關，表中的數據不足以說明鈣離子進入細胞的方式。11．N、P等元素在植物體內形成的化合物往往不穩定，在逆境中可從老葉轉移至幼葉，而Ca、Mn等元素形成的穩定化合物不易轉移。某植株成熟葉正常，部分幼葉出現病態，用Ca(NO3)2根部施肥后幼葉恢復正常。下面是施肥后根尖成熟區細胞吸收Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)和H2O的示意圖，正確的是()解析：選C由題意可知，用Ca(NO3)2根部施肥后幼葉恢復正常，說明部分幼葉出現病態可能是缺乏Ca2＋或NOeq\o\al(－,3)，又由題干信息知，成熟葉正常，這說明缺乏的是不能再被利用的元素Ca2＋；用Ca(NO3)2根部施肥后，土壤溶液濃度升高，根細胞吸水能力下降，吸收Ca2＋量增加，吸收NOeq\o\al(－,3)不變，隨細胞吸收Ca2＋量增加，細胞液濃度升高，細胞吸水的能力又逐漸增強。12．下圖1表示甲、乙兩種無機鹽離子處于不同濃度時與作物產量的關系；圖2表示不同濃度的鈣對某種植物花粉萌發和花粉管生長的影響。下列相關描述錯誤的是()A．同一種作物對甲、乙兩種無機鹽離子的需求量不同B．乙的濃度為d時，對提高產量最有利C．適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長D．在一定范圍內，鈣的濃度對花粉萌發率無影響解析：選B分析題圖1可知，當甲的濃度為a，而乙的濃度在c～d范圍內時，作物的產量相對較高；分析題圖2可知，鈣離子濃度對花粉管的生長有影響，適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長；從花粉萌發率看，鈣離子濃度對其沒有影響。二、非選擇題13．人體所需要的營養物質主要是水、無機鹽、維生素、糖類、脂質和蛋白質等。這些營養物質在人體細胞中有著重要的作用。(1)自由水的生理作用：________________________________________________________________________________________________________________。(答出2點即可)(2)牛奶、奶粉中都添加鈣、鐵等元素，其中碳酸鈣是人體骨骼和牙齒的重要組成成分，鐵是血紅蛋白的組成成分，這說明無機鹽的生理作用是______________________________；生理鹽水對維持細胞內外滲透壓非常重要，這說明無機鹽的生理作用是__________________。(3)俗話說“一方水土養一方人”，飲水是人體獲得必需元素的重要途徑之一。在天然無污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人體必需元素，其中屬于大量元素的是______________________________。答案：(1)①是細胞內的良好溶劑；②參與多種生物化學反應；③運送營養物質和代謝廢物；④為多細胞生物體內的細胞提供良好的液體環境(任選2點答題)(2)構成細胞內某些復雜化合物的重要成分維持生物體內環境的平衡(3)K、Ca、P、Mg14．(2018·北京西城模擬)草原可分為溫帶草原與熱帶草原兩類，我國草原主要屬于溫帶草原。草原牧雞是指在植物生長季節里于草地上放養家雞，使其自由活動、采食、生長和繁殖，充分利用草地系統的植物莖、葉、種子、枯落物、植食昆蟲等優良的生態資源，產出優質禽產品的生產活動。(1)熱帶草原常年高溫，分為明顯的雨季和旱季。雨季雨量常達1000mm以上，但旱季極為干旱。這樣的環境條件使熱帶草原無法________為森林群落。(2)有人擔心“草原牧雞”所產生的雞糞會改變土壤的C、N、P等元素含量和比例，進而對植物生長等造成影響。研究者選擇了C、N、P作為計量土壤肥力的元素進行調查，結果如圖1、圖2所示。①N是體現土壤肥力的重要指標，缺N會使植物葉片變黃和嚴重影響產量。下列化合物含N元素的是________。a．葉綠素 B．ATPc．纖維素 D．淀粉酶②圖1、圖2結果表明，雞糞添加量對土壤C含量影響________，碳磷比和雞糞添加量之間無顯著相關性，而碳氮比同雞糞添加量呈極顯著________關系，氮磷比同雞糞添加量之間具有極顯著的________關系。雞糞添加可以通過________________提高土壤肥力，對退化草地的恢復具有積極意義。(3)研究者測定了雞糞添加對草原土壤pH的影響，結果如圖3所示。這一影響說明生態系統的自我調節能力______________。(4)請寫出雞糞中的C元素再次被植物所利用的過程_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)熱帶草原常年高溫，分為明顯的雨季和旱季，雨季雨量常達1000mm以上，但旱季極為干旱，從而使熱帶草原無法演替為森林群落。(2)①葉綠素的組成元素有C、H、O、N、Mg，ATP的組成元素有C、H、O、N、P，纖維素的組成元素有C、H、O，淀粉酶的組成元素有C、H、O、N。因此，含N元素的化合物是a、b、d。②圖1、圖2結果表明，雞糞添加量對土壤C含量影響不顯著，仍保持在一定的水平上。碳磷比和雞糞添加量之間無顯著相關性，而碳氮比同雞糞添加量呈顯著負相關關系，氮磷比同雞糞添加量之間具有顯著的正相關關系。雞糞添加可以通過增加N含量提高土壤肥力，對退化草地的恢復具有積極意義。(3)根據柱形圖，當雞糞添加從0增加到250g/m2時，草原土壤pH沒有明顯的變化，但從250g/m2增加到1500g/m2時，草原土壤pH顯著下降，說明生態系統的自我調節能力有一定限度。(4)雞糞中的C元素可再次被植物所利用，其過程為雞糞有機物中的C經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不顯著負相關正相關增加N含量(3)有一定限度(4)雞糞有機物中的C經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講檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(實驗課)1．還原糖的檢測2．脂肪的檢測(1)檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。(2)檢測步驟：方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。方法二：3．蛋白質的檢測1．理清斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同三不同”2．關注實驗中的四個注意點選材不宜選有顏色的材料，因為有顏色的材料會干擾實驗結果預留樣品物質檢測中，預留組織樣液作對照組待測液處理用蛋清作蛋白質檢測材料，必須充分稀釋，防止蛋清黏在試管內壁材料處理脂肪檢測時，用體積分數為50%的酒精洗去浮色，不能用清水，因為染料溶于有機溶劑、不溶于水3．把握三類有機物檢測在操作步驟上的“三個唯一”唯一需要加熱還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現唯一需要顯微鏡切片法檢測生物組織中的脂肪唯一使用酒精脂肪的檢測，實驗用體積分數為50%的酒精洗去浮色命題點(一)考查實驗原理、材料選取和操作過程1．(2016·江蘇高考)關于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質和DNA的鑒定實驗，下列敘述正確的是()A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑B．鑒定還原糖、蛋白質和DNA都需要進行水浴加熱C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色D．脂肪、蛋白質鑒定時分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀解析：選C還原糖、DNA的鑒定分別使用斐林試劑和二苯胺試劑；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時不需要水浴加熱；二苯胺試劑和NaOH溶液都是無色的；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，會發生紫色反應。2．(2016·海南高考)下列實驗中，加入試劑后不能產生特定顏色的是()A．取成熟香蕉勻漿，用斐林試劑檢測還原糖B．黑暗中生長24h的天竺葵葉片，用碘液檢測淀粉C．玉米根尖經甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核D．花生子葉經蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒解析：選B成熟香蕉中含有較多葡萄糖，用斐林試劑檢測會出現磚紅色沉淀；黑暗中生長24h的天竺葵葉片，淀粉被消耗，加入碘液后不發生藍色反應；玉米根尖經甲基綠染色后，在顯微鏡下觀察細胞核呈綠色；花生子葉經蘇丹Ⅲ染色后，在顯微鏡下觀察脂肪顆粒呈橘黃色。[歸納拓展]生物實驗中的材料選取原則(1)凡是用到染色劑的實驗，一般都需要選擇無色材料，涉及的實驗有：①還原糖、脂肪、蛋白質的檢測；②觀察DNA、RNA在細胞中的分布；③觀察線粒體；④觀察細胞的有絲分裂；⑤觀察細胞的減數分裂；⑥低溫誘導染色體加倍。(2)用到有色材料的實驗有：①觀察植物細胞的質壁分離和復原；②觀察葉綠體；③葉綠體色素的提取和分離。(3)在選擇實驗材料時，不僅要考慮材料本身顏色的影響，還要特別注意材料中是否包含實驗對象，如甘蔗汁不能用來檢測還原糖，菠菜葉的表皮細胞不能用來觀察葉綠體。命題點(二)以種子成熟和萌發為素材，考查有機物的檢測3．(2014·廣東高考)油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如下圖所示。將不同成熟階段的種子勻漿后檢測，結果正確的是()選項取樣時間檢測試劑檢測結果A第10天斐林試劑不顯色B第20天雙縮脲試劑不顯色C第30天蘇丹Ⅲ試劑橘黃色D第40天碘液藍色 解析：選C第10天有可溶性糖，不排除有還原糖的可能，故加入斐林試劑，水浴加熱后可能出現磚紅色沉淀；種子中一定有蛋白質，加入雙縮脲試劑后會出現紫色反應；第30天種子中有脂肪，與蘇丹Ⅲ染液發生反應，呈現橘黃色；第40天種子中無淀粉，加入碘液后不會呈現藍色。4.(2013·全國卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養，定期檢測萌發種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11d時減少了90%，干重變化如圖所示。回答下列問題：(1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用__________________染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見________色的脂肪顆粒。(2)實驗過程中，導致萌發種子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。(3)實驗第11d后，如果要使萌發種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和____________________。解析：(1)脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，或被蘇丹Ⅳ染液染成紅色。(2)該油料植物種子萌發過程中脂肪會轉變為糖類，與糖類相比，脂肪中氧含量較低，故導致萌發種子干重增加的元素主要是O。(3)由題中信息可知，到第11d時，脂肪的含量減少了90%，種子干重繼續下降，說明種子貯存的營養物質已經基本消耗殆盡，若要使其干重增加，必須為其提供光合作用所需要的理想條件。由于研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環境中培養，故要使萌發的種子(含幼苗)干重增加，必須提供的條件是光照和礦質元素離子。答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)橘黃(或紅)(2)O(3)光照所需的礦質元素離子[歸納拓展]種子成熟與萌發時有機物的變化(1)種子成熟時有機物的變化：種子成熟時，小分子有機物轉化為大分子物質，以便于儲存，主要營養物質變化如下：①可溶性糖類→不溶性糖類(如淀粉)。②非蛋白質氮→蛋白質。③糖類→脂肪。(2)種子萌發時有機物的變化：種子萌發時，儲存的大分子有機物在酶的作用下水解為小分子物質，作為幼胚生長的營養物質。①淀粉eq\o(→,\s\up7(淀粉酶))麥芽糖eq\o(→,\s\up7(麥芽糖酶))葡萄糖。②蛋白質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．學習小組選用蘇丹Ⅲ染液，使用顯微鏡檢測和觀察花生子葉中的脂肪，下列相關敘述錯誤的是()A．原理：脂肪可以被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色B．步驟：切取子葉薄片→蘇丹Ⅲ染液染色→洗去浮色→制片→觀察C．現象：花生子葉細胞中有被染成橘黃色的顆粒D．結論：脂肪是花生子葉細胞中含量最多的化合物解析：選D花生子葉細胞中含有脂肪和水等成分，但通過本實驗無法得出“脂肪是花生子葉細胞中含量最多的化合物”的結論。2．在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質的檢測實驗中，對實驗材料的選擇，敘述錯誤的是()A．可用斐林試劑甲液和乙液、蒸餾水來檢測葡萄糖和尿液中的蛋白質B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來檢測，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來檢測D．甘蔗莖的薄壁組織都含有較多糖且近于白色，因此可以用于進行還原糖的檢測解析：選D斐林試劑與雙縮脲試劑的物質組成相同，只是CuSO4溶液的濃度不同，因此斐林試劑可用蒸餾水配制成雙縮脲試劑；花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪檢測的理想材料；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，蘇丹Ⅳ染液可將脂肪染成紅色，而食用花生油的顏色接近橘黃色，因此最好用蘇丹Ⅳ染液檢測食用花生油；甘蔗莖的薄壁組織含有較多的蔗糖，但蔗糖屬于非還原糖，不能進行可溶性還原糖的檢測。3．某校生物興趣小組進行了生物組織中還原糖檢測的實驗(如下圖)，下列敘述正確的是()A．在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好B．在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是促進還原糖的溶解C．用于該實驗檢測的斐林試劑也可用于檢測蛋白質，只是添加試劑的順序不同D．由于斐林試劑不穩定，在使用斐林試劑時要先加0.1g/mL的NaOH溶液，后加入0.05g/mL的CuSO4溶液解析：選A蘋果果肉的顏色比植物葉片淺，所以在實驗材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好；在制備生物組織樣液時，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的濃度不同；在使用斐林試劑時應將等量NaOH和CuSO4溶液混勻后加入組織樣液。4．下圖為檢測蛋白質的流程圖，其中甲、乙、丙、丁的含義分別是()A．黃豆漿、雙縮脲、1mL、4滴B．花生種子研磨液、雙縮脲、4滴、1mLC．黃豆漿、雙縮脲、4滴、1mLD．花生種子研磨液、斐林試劑、1mL、4滴解析：選A檢測蛋白質既可以用蛋清稀釋液，也可以用黃豆漿濾液；檢測蛋白質所用的試劑是雙縮脲試劑，先加A液1mL，再加B液4滴。5．下表的有關分析錯誤的是()溶液溶質的元素組成檢測試劑顏色反應溶質的基本單位甲C、H、O①磚紅色葡萄糖乙C、H、O、N等雙縮脲試劑②③A.甲可能是麥芽糖溶液B．①是斐林試劑，使用時需水浴加熱C．乙液可能是一種酶溶液D．②是紫色，③是核苷酸解析：選D還原糖與斐林試劑反應經水浴加熱生成磚紅色沉淀，故①是斐林試劑，甲是葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原糖的一種；蛋白質與雙縮脲試劑發生紫色反應，大多數酶是蛋白質，蛋白質的基本單位是氨基酸。6．將小麥種子分別置于20℃和30℃培養箱中培養4天，依次取等量