2018届高考生物一轮（课标通用）课件：专题一 细胞的分子组成

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专题一 细胞的分子组成
细胞的分子组成是生物的开篇部分,本专题涉及组成细胞的化学元素和化合物,由元素组成物质,由物质构成结构,由结构组成细胞,物质的变与不变是生命活动的直接体现,物质的功能与细胞结构有机结合,共同完成细胞的代谢。
在学习本专题时,我有几点建议:1.将构成细胞的各种物质的结构与性质印在脑海里,并对每种物质的各个分类有清晰的认识;2.该专题的实验十分重要,对实验的过程、现象、试剂要加强记忆;3.牢记“结构决定功能”,理解蛋白质、核酸的结构,注意氨基酸和核苷酸的结构通式以及脱水缩合的过程及产物,最好自己在纸上画几遍;4.注意比较,既要比较同种物质的不同种类,还要比较不同物质的异同,尤其是元素和功能,以及几种有机物的鉴定方法;5.对物质能够发生的反应及反应产物,物质的相互转化进行理解记忆,利用碳骨架将这些物质有机地联系起来。北京大学　李臻超
组成细胞的元素和无机物1.(2014·海南单科,5,2分,较低难度)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【答案】 D　植物体内的水分参与体内营养物质的运输,A项正确;水是构成植物叶肉细胞的重要化合物之一,B项正确;自由水可作为细胞内化学反应的反应物,C项正确;同种植物萌发种子的含水量大于休眠种子的,D项错误。
2.(2013·海南单科,1,2分,较低难度)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【答案】 C　脱氧核糖的元素组成为C、H、O,不含磷元素,C项错误。
1.组成细胞的化学元素(1)来源:组成细胞的化学元素来自于无机自然界。(2)分类
(3)元素和化合物的含量比较①组成细胞的元素,占鲜重百分比由高到低:O>C>H>N;占干重百分比由高到低:C>O>N>H。②组成细胞的化合物,占鲜重百分比由高到低:水>蛋白质>脂质>糖类;但占干重百分比最高的是蛋白质。
3.细胞中的无机盐(1)存在形式:主要以离子的形式存在。(2)吸收方式:主要以主动运输的方式吸收。(3)功能①组成复杂化合物,如Mg2+→叶绿素,Fe2+→血红蛋白,I-→甲状腺激素。②维持细胞和生物体的生命活动,如血钙过高→肌无力,血钙过低→抽搐,Na+、K+可用于兴奋的传导。③维持细胞和生物体正常的渗透压和酸碱平衡,如细胞外液渗透压主要由Na+和Cl-维持,细胞内液渗透压主要由K+维持。
(4)判定植物的必需无机盐的实验设计①对照组植物+完全培养液→正常生长②实验组植物+缺X的“完全培养液”
典例导引1(2017·河北邯郸模拟,3)下列有关水的叙述,正确的是(　　)A.若不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,它们的代谢强度就相同B.在有氧呼吸过程中,线粒体既消耗水又产生水C.酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生水D.线粒体、核糖体、中心体在其活动中都可以产生水【解析】 细胞代谢强度不仅与自由水和结合水的比值有关,还受温度、细胞的种类等其他因素的影响,A项错误;在有氧呼吸过程中,线粒体中有氧呼吸的第二阶段消耗水,有氧呼吸的第三阶段又产生水,B项正确;酵母菌的无氧呼吸产物为酒精和二氧化碳,C项错误;中心体不可以产生水,D项错误。【答案】 B
高招1结合代谢,理解水在细胞代谢中的作用1.水与细胞代谢的关系
2.自由水/结合水比值与代谢、抗逆性的关系比值高⇒代谢旺盛,但抗逆性差比值低⇒代谢强度低,但抗寒、抗旱等抗逆性强3.细胞衰老与水含量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
1.(2017·河南洛阳质检,1)下列有关细胞中化学元素及化合物的说法,正确的是(　　)A.叶绿素和血红蛋白中所含的金属离子均为微量元素B.磷脂、ATP、核酸这三种化合物所含的化学元素种类相同C.肝细胞中含量最多的化合物是肝糖原D.细胞内各种化学元素的比例与无机环境中各种化学元素的比例基本相同【答案】 B　叶绿素中所含金属元素Mg为大量元素,A项错误;磷脂、ATP、核酸中均含C、H、O、N、P这五种元素,B项正确;肝细胞中含量最多的化合物是水,C项错误;细胞内各种化学元素的比例与无机环境中各种化学元素的比例大不相同,D项错误。
2.(2017·江西九江联考,1)无机盐对于维持生物体正常的生命活动具有重要作用。有关说法错误的是(　　)A.Mg能参与叶绿体内各种光合色素的合成B.人体缺Fe会影响正常的有氧呼吸过程C.无机盐在人体内含量极少,大多以离子形式存在D.细胞内液的渗透压主要由K+维持【答案】 A　Mg参与叶绿素的构成,不参与叶黄素和胡萝卜素的构成;人体缺Fe将影响血红蛋白的合成,进而影响氧气运输,最终影响正常的有氧呼吸过程;细胞内液的渗透压主要由K+维持,细胞外液的渗透压主要由Na+和Cl-维持。
3.(2017·甘肃兰州质检,1)科学研究发现,苹果含有锌,锌是形成与记忆力相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌会导致大脑发育不完善,因此,苹果又被称为记忆之果,这说明无机盐离子(　　)A.对维持生物体的生命活动有重要作用B.对维持酸碱平衡有重要作用C.对调节细胞内的渗透压有重要作用D.对维持细胞形态有重要作用【答案】 A　锌是形成与记忆力相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌会导致大脑发育不完善,说明无机盐离子对维持生物体正常的生命活动有重要作用,A项正确。
4.(2017·湖南长沙三模,1)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中贮存大量的Na+而促进细胞吸收水分。有关该现象的叙述,错误的是(　　)A.液泡内Na+的大量贮存是通过细胞膜控制物质进出来实现的B.液泡内Na+参与调节渗透压,大量贮存使细胞液渗透压增大C.当细胞原生质层两侧溶液浓度相等时,细胞处于动态平衡状态,不发生水分子的跨膜运输D.该现象说明,盐生植物的生理功能是与其生存环境相适应的
【答案】 C　液泡内Na+的大量贮存是通过细胞膜控制物质进出来实现的,A项正确;由题意知,液泡内Na+维持细胞内渗透压并促进细胞通过渗透作用吸收水分,B项正确;当细胞原生质层两侧溶液浓度相等时,细胞处于动态平衡状态,仍会发生水分子的跨膜运输,C项错误;由题意知,生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,细胞内Na+浓度高,以促进细胞吸收水分,这说明盐生植物的生理功能是与其生存环境相适应的,D项正确。
5.(2016·湖南联考,1)下列关于“碳”的认识,错误的是(　　)A.每个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架B.碳是生命的核心元素,没有碳就没有生命C.人体细胞鲜重中碳的含量高达55.99%D.多数糖类分子中氢原子和氧原子之比都是2∶1,因而糖类又被称为“碳水化合物” 【答案】 C　人体细胞鲜重中含量最高的是氧元素,C项错误。
6.(2016·山东潍坊模拟,2)下列有关水的叙述,不合理的是 (　　)A.人体不同组织和器官的含水量不同B.水在细胞中的存在形式及功能是不变的C.水是农作物光合作用的必需原料D.动物有氧呼吸既需要水参与又有水生成【答案】 B　人体的不同组织和器官含水量不同,A项正确;自由水和结合水可相互转化,代谢活动旺盛的细胞内自由水相对含量高,休眠的细胞中,结合水相对含量高,B项错误;光合作用的光反应过程需要水,C项正确;在动物有氧呼吸第二阶段,水与丙酮酸反应产生二氧化碳和[H],第三阶段[H]和氧气反应产生水,D项正确。
7.(2016·山东泰安模拟,2)元素和化合物是组成细胞的物质基础,下列叙述正确的是(　　)A.氨基酸、脂肪酸、核苷酸都含有氮元素B.胰高血糖素、性激素、生长激素与双缩脲试剂反应均呈紫色C.种子萌发时,细胞内结合水/自由水的值比休眠时低D.哺乳动物血液中钙离子含量高,动物会出现抽搐症状【答案】 C　氨基酸和核苷酸中都含有氮元素,但脂肪酸的组成元素只有C、H、O,不含氮元素,A项错误;胰高血糖素、生长激素与双缩脲试剂反应均呈紫色,而性激素属于脂质,不能与双缩脲试剂发生紫色反应,B项错误;种子萌发时新陈代谢旺盛,自由水含量较高,因此细胞内结合水/自由水的值比休眠时低,C项正确;哺乳动物血液中钙离子含量低,会出现抽搐症状,D项错误。
8.(2016·广东广州模拟,1)下列关于植物细胞中元素的叙述,错误的是(　　)A.番茄和水稻根系吸收Si元素的量相等B.细胞中含量最多的四种元素是O、C、H、NC.植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要ATPD.缺少Mg元素时植物光合作用速率下降是由于叶绿素含量降低,影响了叶肉细胞对光能的吸收、传递和转化【答案】 A　不同植物对矿质元素的需求不一定相同,番茄和水稻根系吸收Si元素的量不相等,A项错误;细胞中含量最多的四种元素是O、C、H、N,B项正确;植物根系通过主动运输吸收无机盐离子,需要消耗ATP,C项正确; Mg是叶绿素的组成元素之一,缺少Mg元素时叶绿素含量降低,影响了叶肉细胞对光能的吸收、传递和转化,植物光合作用速率下降,D项正确。
细胞中的糖类、脂质和核酸1.(2015·课标全国Ⅰ,1,6分,较低难度)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【答案】 D　本题考查组成细胞的结构和细胞分子组成等的知识。DNA和ATP的元素组成都为C、H、O、N、P,A项正确;tRNA 一端的三个碱基可以与mRNA上的密码子配对,称为反密码子,一个tRNA只有一个反密码子,B项正确;每种病毒体内只有一种核酸(DNA或RNA),T2噬菌体的核酸为DNA,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C项正确;细菌为原核生物,仅有核糖体,无线粒体等其他细胞器,D项错误。
2.(2014·课标全国Ⅱ,5,6分,中等难度)关于核酸的叙述,错误的是(　　)A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的D.用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA在细胞中的分布【答案】 C　DNA分子两条链的碱基之间靠氢键相连,形成碱基对,而一条链上的核糖与磷酸之间则是通过磷酸二酯键相连,C项错误。
3.(2013·课标全国Ⅱ,1,6分,较低难度)关于DNA和RNA的叙述,正确的是(　　)A.DNA有氢键,RNA没有氢键B.一种病毒同时含有DNA和RNAC.原核细胞中既有DNA,也有RNAD.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA【答案】 C　tRNA也有氢键;病毒由蛋白质和核酸组成,一种病毒中只含有一种核酸(核糖核酸或脱氧核糖核酸);原核细胞的遗传物质是DNA,细胞内也有RNA;叶绿体和线粒体中既有DNA也有RNA,核糖体中只含有RNA。
3.细胞中的核酸(1)核酸的结构组成
(2)不同生物核酸、核苷酸、碱基种类的区别
典例导引2(2017·江西上高模拟,3)植物所吸收的N元素,可在植物体内合成的大分子物质是(　　)A.淀粉、纤维素、蔗糖　　　　B.核苷酸、抗体、RNAC.载体蛋白、淀粉酶、DNAD.DNA、核苷酸、胰岛素【解析】 淀粉、纤维素、蔗糖属于糖类,其组成元素为C、H、O,A项不符合题意,核苷酸是小分子物质,抗体、胰岛素是动物细胞合成的,B、D两项不符合题意。【答案】 C
高招2三种方法解决物质推断问题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
3.推测某一物质或结构的元素组成应先分析出该结构或物质的组成成分,再推测出元素组成。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
1.(2017·河北邯郸模拟,1)下列关于细胞中化合物的叙述,错误的是(　　)A.糖原和淀粉的彻底水解产物都只有葡萄糖B.糖原、蛋白质、纤维素和淀粉都是生物体内的大分子有机物C.水是生命之源,是生物体内有氧呼吸和无氧呼吸共同的终产物D.在豌豆根细胞中由A、G、T、U 4种碱基参与构成的核苷酸最多有6种【答案】 C　糖原和淀粉的彻底水解产物都只有葡萄糖,A项正确;糖原、蛋白质、纤维素和淀粉都是生物体内的大分子有机物,B项正确;生物体内无氧呼吸过程不产生水,C项错误;在豌豆细胞中由A、G、T可构成3种脱氧核苷酸,A、G、U可构成3种核糖核苷酸,所以参与构成的核苷酸最多有6种,D项正确。
2.(2017·陕西汉中模拟,6)下列有关核酸的叙述,正确的是 (　　)A.双链DNA分子的每个脱氧核糖上均连着两个磷酸和一个含氮碱基B.双链DNA分子的多样性主要取决于每种DNA分子的空间结构不同C.RNA分子具有构成细胞结构、传递信息、降低反应活化能、转运物质等功能D.相同的DNA转录出的mRNA是相同的,翻译出来的蛋白质是相同的
【答案】 C　双链线性DNA的每一条链的3'端的脱氧核糖只连接一个磷酸,A项错误;双链DNA分子的多样性主要取决于每种DNA分子的碱基排序,B项错误;rRNA参与核糖体的构成,mRNA作为蛋白质合成的模板,可传递遗传信息,tRNA能运载氨基酸,有些RNA还具有酶的活性,能降低反应的活化能,C项正确;在一个DNA分子上有多个基因,因为基因的选择性表达,相同的DNA转录出的mRNA可以不同,翻译出来的蛋白质也可以不相同,D项错误。
3.(2017·福建厦门模拟,2)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(脂肪与蛋白复合物)形式分泌到细胞外。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.VLDL分泌出细胞外依赖于细胞膜的选择透过性【答案】 C　VLDL 是脂肪和蛋白质的复合物,蛋白质是在核糖体上合成的,A项错误; VLDL是大分子化合物,以胞吐的方式分泌到细胞外,B项错误;肝细胞内肝糖原的合成会降低血糖浓度,分解成葡萄糖进入血液会升高血糖浓度,C项正确;VLDL分泌出细胞外是以胞吐的方式,依赖于细胞膜的流动性,D项错误。
4.(2017·山东枣庄质检,2)下图是“烟草花叶病毒”体内两种重要化合物的化学组成,相关叙述正确的是(　　)A.图中大分子B的空间结构是呈双螺旋排列的B.a的种类约为20种,b的种类约为8种C.a与a之间通过“—NH—COOH—”相连接D.“烟草花叶病毒”的遗传信息储存在大分子B中
【答案】 D　烟草花叶病毒是RNA病毒,由蛋白质和RNA组成,分析题图可知,A是蛋白质,B是RNA,a是氨基酸,b是核糖核苷酸;RNA一般是单链,DNA一般是双链,A项错误;组成RNA的核糖核苷酸有4种,在生物体中组成蛋白质的氨基酸约有20种,B项错误;氨基酸与氨基酸之间通过“—NH—CO—”连接形成肽链的,C项错误;烟草花叶病毒的遗传物质是RNA,其遗传信息就贮存在于RNA中,D项正确。
5.(2016·湖南永州一模,6)下列不属于固醇具有的生物学功能的是(　　)A.构成细胞膜B.调节生命活动C.促进肠道吸收钙和磷D.主要能源物质【答案】 D　胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,A项正确;固醇类物质包括胆固醇、性激素、维生素D,这些物质对于生物体维持正常的生命活动,起着重要的调节作用,B项正确;维生素D能促进人和动物肠道对钙和磷的吸收,C项正确;糖类是主要的能源物质,D项错误。
6.(2016·湖南永州一模,5)下列关于细胞中化合物的相关叙述,正确的是(　　)A.RNA分子中没有氢键B.腺嘌呤核苷(腺苷)是构成ATP、RNA和DNA的基本组成单位C.高温会使蛋白质中的肽键断裂,其特定功能发生改变D.DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基一定是通过氢键连接的【答案】 D　RNA中可能含有氢键,如tRNA中存在氢键连接形成的RNA双链区,A项错误;腺苷中的糖是核糖,DNA中的糖是脱氧核糖,且RNA和DNA的基本组成单位之一分别是腺嘌呤核糖核苷酸和腺嘌呤脱氧核苷酸,并非腺苷,B项错误;高温会使蛋白质中的空间结构改变,肽键并未断裂,其特定功能发生改变,C项错误;DNA的两条脱氧核苷酸链之间的碱基遵循碱基互补配对原则,通过氢键相连,D项正确。
7.(2016·东北三省联考,1)下列叙述正确的是(　　)A.胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分B.葡萄糖存在于叶绿体而不存在于线粒体中C.葡萄糖参与构成麦芽糖、糖原、淀粉和维生素D.噬菌体细胞中只有一种核酸——DNA【答案】 B　胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分,A项错误;葡萄糖存在于叶绿体而不存在于线粒体中,B项正确;葡萄糖参与构成麦芽糖、糖原、淀粉,但不构成维生素,C项错误;噬菌体是病毒,没有细胞结构,D项错误。
蛋白质的结构、功能和多样性(2015·海南单科,11,2分,较低难度)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【答案】 D　本题主要考查蛋白质的有关知识。蛋白质的合成包括转录和翻译两个过程,rRNA是核糖体的构成成分,A项正确;染色体的主要成分是DNA和蛋白质,B项正确;浆细胞分泌的抗体是蛋白质,主要分布在血清和组织液中,C项正确;核糖体上合成的蛋白质可以进入细胞核,并在细胞核中发挥作用,D项错误。
2.氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程(1)氨基酸脱水缩合,通过肽键连接成肽链,如下图。
(2)脱水缩合过程中相关物质或结构的变化①脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数=水解需水数 ②氨基数=肽链数+R基上的氨基数=各氨基酸中氨基的总数-肽键数 ③羧基数=肽链数+R基上的羧基数=各氨基酸中羧基的总数-肽键数 ④蛋白质相对分子质量=各氨基酸平均相对分子质量×氨基酸数-水的相对分子质量(18)×脱水数⑤N原子数=肽键数+肽链数+R基上的N原子数=各氨基酸中N原子的总数
典例导引3(2017·江西丰城模拟,31)下图是生物体内某些有机物的组成关系及其功能,其中C、D、E1、E2为小分子化合物,F、G、H、I、J均为大分子化合物。请回答下列问题。
(1)D的结构通式为　　　　　　　,该物质的　　　　　　　不同及　　　　　　　千差万别就决定了H结构的多样性。 (2)控制细胞遗传性状的物质是　　　　　　　,构成它的单体是　　　　　　　。 (3)F、G、H是细胞中的三种大分子,细胞中还有一种生物大分子是　　　　　,这些大分子都是以　　为基本骨架,由单体连接形成多聚体。F→G→H过程可以发生在　　　　　　　　　　(填细胞器名称)中。 (4)图中J代表　　　　　　　　,I具有多样性的根本原因是　　　(填字母)的多样性。 
【解析】 从图示可以看出C为核苷酸,D为氨基酸,E1为脱氧核苷酸,E2为核糖核苷酸,F为DNA,G为RNA,H为蛋白质。氨基酸的结构通式为 ,氨基酸的种类、数目、排序不同及肽链的空间结构千差万别,就决定了蛋白质结构的多样性。控制细胞遗传性状的物质是DNA,基本组成单位是脱氧核苷酸。除DNA、RNA、蛋白质外,多糖也是生物大分子,它们都是以碳链为基本骨架。在真核细胞中,转录、翻译可分别发生在细胞核、核糖体中,也可以发生在线粒体和叶绿体中。DNA的多样性决定了蛋白质的多样性。
【答案】 (1)　 种类、数目、排序　肽链的空间结构(2)F　脱氧核苷酸(3)多糖(或纤维素、淀粉、糖原)　碳链　线粒体和叶绿体(4)酶　F
高招3以蛋白质的多样性为基础,理解蛋白质、DNA和生物多样性的关系
1.(2017·安徽淮南模拟,2)下列有关氨基酸形成蛋白质的叙述,正确的是(　　)A.进行的化学反应为脱水缩合,脱水数一定等于氨基酸数减去肽链数B.形成的场所只能是细胞质基质中、内质网上的核糖体C.形成的化学键可表示为—NH—CO—,多个该化学键遇双缩脲试剂显现紫色D.决定蛋白质中氨基酸的种类、数目、排序的直接模板是tRNA【答案】 C　如果形成的是环状肽,则脱水数=氨基酸数,A项错误;形成的场所可能是细胞质基质中、内质网上的核糖体,也可能是叶绿体、线粒体中的核糖体,B项错误;形成的化学键是肽键,可表示为—NH—CO—,含有两个或两个以上肽键的化合物遇双缩脲试剂显现紫色,C项正确;决定蛋白质中氨基酸的种类、数目、排序的直接模板是mRNA,D项错误。
2.(2017·甘肃兰州质检,5)蛋白质是一种复杂的有机化合物,旧称“朊”,核酸是另一种大分子化合物,对蛋白质和核酸的结构和功能的探索一直是科学家永恒的课题。下列有关蛋白质和核酸的叙述,正确的是(　　)A.组成每一种蛋白质的单体有20种,组成核酸分子的单体有4种B.蛋白质是生命活动的主要承担者,一切生命活动均受核酸决定C.蛋白质和DNA分子均具有热变性,且这种热变性均导致空间结构的改变D.蛋白质的化学组成和空间结构直接受DNA分子控制【答案】 C　组成蛋白质的单体有20种,并不说明组成每一种蛋白质的单体都有20种,组成核酸分子的单体有8种;蛋白质是生命活动的主要承担者,但并非一切生命活动都受核酸决定,如植物渗透吸水、蒸腾作用等;在加热条件下,蛋白质和DNA均会发生变性,即空间结构发生改变;蛋白质的合成直接受mRNA控制。
3.(2017·江西九江模拟,2)下列对蛋白质和核酸的关系的描述,错误的是(　　)A.生物体内蛋白质的分子结构最终都是由DNA分子决定的B.基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质,遗传信息可以通过蛋白质中氨基酸的排列顺序得到表达C.蛋白质的空间结构具有多样性,而双链DNA的空间结构是规则的双螺旋结构D.真核细胞中,DNA的复制和转录主要在细胞核中完成,而蛋白质的合成均在细胞质中完成
【答案】 A　有些生物的遗传物质是RNA,这些生物体内蛋白质的分子结构最终由RNA分子决定的,A项错误;基因中的遗传信息通过mRNA传递到蛋白质,遗传信息可以通过蛋白质中氨基酸的排列顺序得到表达,B项正确;蛋白质的空间结构具有多样性,而双链DNA的空间结构是规则的双螺旋结构,C项正确;真核细胞中,DNA的复制和转录主要在细胞核中完成,而蛋白质的合成均在细胞质中完成,D项正确。
4.(2017·湖南长沙二模,2)某科学工作者研究某细胞的组成成分时,提取到两种大分子物质T和D,其基本组成单位分别是t和d。已知t是葡萄糖,且T遇碘不变蓝,D可以被胃蛋白酶消化。下列有关说法正确的是(　　)A.该细胞肯定为植物细胞,T物质是纤维素B.d物质中肯定含有元素氮,不含元素硫C.物质D一定是由附着在内质网上的核糖体合成的D.T和D的合成过程中都能产生水
【答案】 D　 物质T基本单位是葡萄糖,且T遇碘不变蓝,所以其不可能是淀粉,可能是纤维素或者是糖原,该细胞可能是植物细胞也可能是动物细胞,A项错误;D可以被胃液中的某种酶消化,所以其应该是蛋白质,蛋白质基本组成元素有C、H、O、N,少数还含有S,B项错误;附着核糖体合成的是分泌蛋白质,游离核糖体合成的是细胞内蛋白质,C项错误;多糖和蛋白质的合成过程中均产生水,D项正确。
5.(2017·四川内江一模,2)分析一条多肽链E和一条多肽链F得到以下结果(单位:个):
推测组成两条多肽链氨基酸的数目最可能是(　　)
【答案】 C　多肽链是由氨基酸经脱水缩合过程形成的,根据氨基酸的结构通式可知,多肽链E中有氨基5个,可判定出R基中有4个氨基,排除这4个氨基中的N原子,还有38个N原子,按照一个氨基含一个N原子,则应由38个氨基酸组成;同理多肽链F应由44个氨基酸组成,故选C项。
6.(2016·广东适应性测试,1)下列关于蛋白质的叙述,正确的是(　　)A.组成蛋白质的基本单位是氨基酸B.合成蛋白质的细胞器是高尔基体C.性激素属于蛋白质类有机物D.真核生物的遗传物质是蛋白质【答案】 A　合成蛋白质的细胞器是核糖体,B项错误;性激素属于固醇类有机物,C项错误;真核生物的遗传物质是DNA,D项错误。
7.(2016·河南一模,1)常言道“马无夜草不肥”,是有其科学依据的。生物体内有一种被称为“BMALI”的蛋白质,能促进脂肪堆积,这种蛋白质在白天减少,夜间增多。下列哪类蛋白质在生物体内的功能与“BMALI”最相似?(　　)A.血红蛋白　　　　B.抗体C.胰岛素D.胃蛋白酶【答案】 C　血红蛋白具有运输功能,A项错误;抗体具有免疫作用,B项错误;胰岛素具有调节作用,“BMALI”也具有调节作用,C项正确;胃蛋白酶具有催化能力,D项错误。
8.(2016·湖南株洲一模,2)下列有关血红蛋白、胰岛素和性激素的叙述,正确的是(　　)A.三者的合成和加工都与核糖体、内质网和高尔基体有关B.三者的合成都与细胞核某些基因的选择性表达有关C.三者分泌到胞外过程的运输都与囊泡有关D.三者都作用于特定的受体分子后才能发挥其生理作用【答案】 B　血红蛋白、胰岛素的化学本质是蛋白质,性激素的化学本质是固醇,核糖体不参与脂质的合成,血红蛋白不需要内质网和高尔基体加工和运输,小分子脂质通过自由扩散进行跨膜运输,A、C项错误;基因表达的直接产物是蛋白质,所以血红蛋白和胰岛素都是基因表达的直接产物,脂质的合成需要相关酶的催化,所以性激素的合成也受基因的调控,B项正确;血红蛋白起运输作用,不作用于特异性受体,D项错误。
检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质和核酸1.(2017·课标全国Ⅰ,2,6分,较低难度)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是(　　)A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
【答案】 B　此题解题的切入点是各种试剂的应用。可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性,即检测细胞的死活,A项正确。双缩脲试剂是用来检测蛋白质的,而不能用于检测氨基酸,B项错误。染色体可被醋酸洋红或龙胆紫溶液染成深色便于观察,C项正确。斐林试剂由质量分数为10%的NaOH溶液和质量分数为5%的CuSO4溶液等量配制而成的,可用来检测还原糖,它与还原糖在水浴加热的条件下反应,生成砖红色沉淀,D项正确。
2.(2011·课标全国,6,6分,较低难度)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是(　　)
【答案】 A　有丝分裂中的染色体可被醋酸洋红染成紫红色;检测脂肪用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液;检测DNA和RNA用甲基绿、吡罗红混合染液。
3.(2013·课标全国Ⅰ,29,11分,中等难度)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　　　　　　　　　　。【答案】 (1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)(2)O(3)光　所需的矿质元素离子
【解析】 (1)苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,苏丹Ⅳ染液将脂肪染成红色,二者都可以用于脂肪的鉴定。(2)种子萌发过程中大分子有机物水解需要H2O,因此导致萌发种子干重增加的主要元素是O。(3)实验第11 d后,种子长出幼苗,此时必须提供矿质元素和光照,幼苗才能进行光合作用,干重才能增加。
有机物鉴定实验的实验原理
典例导引4(2017·湖南浏阳模拟,3)下列有关实验的叙述,正确的是(　　)A.脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被苏丹Ⅳ染成橘黄色的脂肪滴B.观察细胞中的DNA需用健那绿染液染成蓝绿色C.使用双缩脲试剂时,要先加NaOH溶液,后加CuSO4溶液D.马铃薯块茎中含有较多的糖且接近于白色,可用于可溶性还原糖的检测
【解析】 脂肪的鉴定实验中需用显微镜才能看到被苏丹Ⅳ染成红色的脂肪滴或苏丹Ⅲ染成橘黄色的脂肪滴,A项错误;健那绿染液用来对线粒体染色,染DNA用甲基绿,B项错误;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,应先加NaOH溶液,混匀后再加CuSO4溶液,C项正确;马铃薯富含淀粉,不是还原糖,D项错误。【答案】 C
高招4厘清有机物鉴定实验的选材和试剂用法1.实验材料的选择要求(1)鉴定还原糖时要选含还原糖量较高的材料。如鉴定还原糖时宜选用苹果,苹果含大量还原糖;不能选择甘蔗、甜菜等,因为这两种实验材料中含蔗糖较高,蔗糖不具有还原性。(2)鉴定还原糖时要选颜色为白色或浅色的材料。白色或浅色的材料可以避免材料本身的颜色遮盖反应结果,如鉴定还原糖时一般不选择西瓜。另外,鉴定蛋白质时一般不选择血红蛋白等。(3)观察DNA和RNA在细胞中分布时应选择口腔上皮细胞或无色的洋葱鳞片叶内表皮细胞,不能用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞或叶肉细胞,以避免颜色的干扰。
2.实验试剂的用法(1)唯一需要加热的实验:还原糖的鉴定,必须水浴加热。(2)斐林试剂需混合后加入,双缩脲试剂要先加A液,混匀后再加B液,且B液不能过量。(3)在还原糖、蛋白质和脂肪的鉴定实验中,加相应试剂检测之前,留出一部分组织样液的目的是与检测后的样液颜色作对比,以增强实验的说服力。(4)吡罗红甲基绿染液:混合使用,且现用现配。
1.(2017·山西大同质检,3)下列关于“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验的叙述,正确的是(　　)A.用30 ℃恒温水浴的目的是受热均匀,且水浴时间要适当B.用盐酸处理的唯一目的是改变细胞膜的通透性,促进染色剂进入细胞C.冲洗装片时为了节省时间可用急水流代替缓水流D.被染色的口腔上皮细胞中,呈蓝色的部位是细胞核所在的区域【答案】 A　用盐酸处理的另一个目的是使染色体中的蛋白质和DNA分开,以利于DNA与染色剂结合,B项错误;冲洗装片时只能用缓水流,急水流易将实验材料冲走,C项错误;细胞核区域应呈绿色,D项错误。
2.(2017·江西赣州模拟,11)海藻糖是由两个吡喃环葡萄糖分子脱水缩合而成的非还原性二糖。《自然》杂志曾指出“对许多生命体而言,海藻糖的有与无,意味着生命或者死亡”。下列说法正确的是(　　)A.海藻糖与斐林试剂在水浴加热条件下反应可产生砖红色沉淀B.动物细胞中常见的二糖有蔗糖、麦芽糖和乳糖C.脱水缩合反应还可发生在氨基酸形成蛋白质的过程中D.组成海藻糖的化学元素与组成脂肪的化学元素不同
【答案】 C　由题意知,海藻糖是非还原性二糖,非还原性糖不能与斐林试剂在水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀,A项错误;植物细胞中常见的二糖是蔗糖和麦芽糖,而动物细胞中常见的二糖是乳糖,B项错误;脱水缩合反应还可发生在氨基酸形成蛋白质的过程中,一个氨基酸分子的羧基和另一个氨基酸分子的氨基相连接,同时脱去一分子水,C项正确;海藻糖属于糖类,糖类又称为“碳水化合物”,组成元素是C、H、O,脂肪的组成元素也是C、H、O,故组成海藻糖的化学元素与组成脂肪的化学元素相同,D项错误。
3.(2017·四川成都模拟,3)以下关于实验的描述,正确的是 (　　)A.转换成高倍镜观察时需要提升镜筒以防止装片被损坏B.由于需要观察颜色,故可用无色的甘蔗汁代替西瓜汁进行还原糖的鉴定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75%的酒精洗去浮色D.在稀释的蛋清液中加入双缩脲试剂,振荡摇匀,立即可见溶液变为紫色【答案】 D　低倍镜转换成高倍镜观察时不能调节粗准焦螺旋来提升镜筒,只能通过调节细准焦螺旋来调焦,A项错误;进行还原糖鉴定实验,需要选用白色或浅色的富含还原糖的梨汁、苹果汁,而不能用有颜色的西瓜汁和不含还原糖的甘蔗汁,B项错误;脂肪的鉴定实验中,洗去浮色使用的是体积分数为50%的酒精,C项错误;稀释的蛋清液中的蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色,D项正确。
4.(2016·山东青岛质检,3)下列有关实验的描述,正确的是 (　　 )A.鉴定还原糖的实验中,刚加入斐林试剂时组织样液无色,加热后变成砖红色B.在观察口腔上皮细胞DNA和RNA分布时,盐酸的作用是对该细胞进行解离C.选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片,在显微镜下观察不到联会现象D.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液混合后置于不同温度下保温
【答案】 C　鉴定还原糖的实验中,刚加入斐林试剂时组织样液呈浅蓝色,加热后变成砖红色,A项错误;在观察口腔上皮细胞DNA和RNA分布时,盐酸的作用是增大细胞膜的通透性,有利于染色剂进入,还可以使DNA和蛋白质分开,有利于染色,B项错误;根尖细胞只进行有丝分裂不进行减数分裂,经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片,在显微镜下观察不到联会现象,C项正确;探究温度对酶活性的影响时,应先将酶与底物溶液置于不同温度下保温一段时间后再对应混合放入相应温度环境下,D项错误。
5.(2017·四川凉山模拟,31)下图是油菜种子成熟过程中部分有机物的变化,某生物兴趣小组依据此图进行了一组实验。
(1)为证明成熟10天的油菜种子含有还原糖,兴趣小组设计并进行了如下实验。第一步,取两支试管,编号为A和B,依次向两支试管内注入2 mL成熟10天的油菜种子匀浆和　　　　　mL蒸馏水。 
第二步,向两支试管内分别注入1 mL斐林试剂(将等量0.1 g/mL NaOH溶液的甲液和0.05 g/mL CuSO4溶液的乙液先　　　　　　　　再注入)。 第三步,将两支试管放入盛有60 ℃温水的大烧杯中加热约2 min。第四步,观察结果。A试管:　　　　　　　　　　;B试管:　　　　　　　　　　　。 第五步,实验结论:成熟10天的油菜种子含有还原糖。(2)该兴趣小组若要证明成熟10天后的油菜种子含有脂肪,应该选用　　　　　　染液进行鉴定;若要探究成熟的油菜种子是否含有蛋白质,应该选用　　　　　　试剂进行鉴定。
【答案】 (1)2　混合均匀　砖红色沉淀　淡蓝色(或不变色)(2)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　双缩脲【解析】 (1)第一步,根据实验步骤可知,A试管中为2 mL成熟10天的油菜种子匀浆,该组应为实验组,则B组为空白对照组,为了保持无关变量相同且适宜,B号试管应注入2 mL蒸馏水。第二步,斐林试剂使用时需要将等量0.1 g/mL NaOH溶液的甲液和0.05 g/mL CuSO4溶液的乙液先混合均匀后再注入。第三步,将两支试管放入盛有60 ℃温水的大烧杯中加热约2 min。第四步,观察结果。A试管:根据曲线可知,成熟10天时油菜种子含有可溶性糖,因此试管会出现砖红色沉淀;而B试管加入的是蒸馏水,因此呈淡蓝色(或不变色)。第五步,实验结论:成熟10天的油菜种子含有还原糖。
(2)该兴趣小组若要证明成熟10天后的油菜种子含有脂肪,应该选用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液进行鉴定;若要探究成熟的油菜种子是否含有蛋白质,应该选用双缩脲试剂进行鉴定。
6.(2016·湖南衡阳一模,29)根据下表所列实验,分析并回答问题。
(1)上述实验中,需要使用显微镜进行观察的是　　　　(填实验组别字母)。 (2)A组实验材料中,　　　　　(填“能”或“不能”)用洋葱鳞片叶内表皮细胞代替人的口腔上皮细胞,最终观察到细胞核中呈　　　　　色。 
(3)B组实验中组织样液最终的颜色是　　　　　　　,双缩脲试剂A液和B液的正确使用顺序是　　　　　　　　　　　　　。 (4)某同学完成C组实验后,绘制了下图。一般情况下,该实验需要进行　　　次显微观察,实验过程中若图中结构7的体积逐渐变大,外因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　;原生质层是由图中　　　　(填数字序号)构成的。