专题一 生命的物质基础和结构基础小专题一 绪论与生命的物质基础
考点整合一
:
生物的基本特征
1.
生物的基本特征之间的关系
2.
病毒属于生物的主要理由
(1)
有新陈代谢作用
,
但不能独立进行
。
(2)
能产生自己的后代
,
通过复制的方式进行繁殖
。
(3)
病毒没有细胞结构
,
但也有严整的结构
(
蛋白质外壳
+
核酸
)。
3.
应激性
、
适应性和遗传性
(1)
三者比较如下
项目
应激性
适应性
遗传性
含义
生物体对外界刺激产生一定的反应
生物和环境之间表现出的相适合的现象
生物子代和亲代的相似性
产生
原因
外界刺激
(
如光
、
温度
、
声音
、
食物
、
化学物质
、
机械振动
、
地心引力等
)
引起
生物经长期的自然选择形成
,
有利变异是其形成的根本原因
亲代的遗传物质经复制后传给子代
,
并在子代个体的发育中表达
表现
形式
植物的各种向性
(
如向光性
、
向地性
、
向水性等
),
昆虫的趋光性
、
趋化性
,
反射等
生物体的形态结构
、
生理功能
、
行为习性等
子代在形态
、
生理
、
行为等各种性状上与亲本相似
表现
特点
即时反应
稳定特征
稳定特征
意义
有利于生物的生存和进化
,
保持物种的稳定
(2)
应激性
、
适应性和遗传性的关系图解
特别提醒
生物体都有应激性
,
应激性
(
生理学角度
)
是适应性
(
生态学角度
)
的一种表现
,
两者都是由遗传性
(
遗传学角度
)
决定的
。
反射是指生物体通过神经系统对各种刺激所发生的反应
。
反射属于应激性的范畴
,
不是所有生物的基本特征
。
只有具有神经系统的多细胞动物和人才具有反射
。
【
典例
1】 (2011·
黄冈中学月考
)
下列关于生物基本特征的叙述
,
正确的是
( )
A.
生物体一般都含有蛋白质和核酸
,
生命活动都离不开细胞结构
B.
发生在生物体内和环境中的各种化学反应总称为新陈代谢
C.
应激性是生物体或细胞在生活环境中趋向有利刺激的行为
D.
在生殖过程中发生变异的机会越多对生物体的生存越有利
[
答案
] A
[
解析
]
本题主要考查对生物基本特征的理解
。
能称为新陈代谢的化学反应必须发生在生物体内
;
应激性包括两个方面
,
趋向有利刺激和躲避有害刺激
;
变异是不定向的
,
既有有利变异
,
也有有害变异
,
还有既无利也无害的变异
,
因此
,
在生殖过程中发生变异的机会越多
,
对生物体的生存并不一定是有利的
。
【
互动探究
1】 (2011·
湖北部分重点中学联考
)
下列叙述中
,
错误的是
( )
A.
含羞草的小叶受到振动合拢下垂
,
这既是一种应激性
,
又是一种向性运动
B.
单细胞的原生动物对外界刺激所发生的反应可称为应激性
,
但不能称为反射
C.
北极熊的毛是白色的
,
这是对环境的适应
,
是长期自然选择的结果
D.
一群猕猴
,
绝大多数毛色正常
,
偶尔有一只白色个体
,
这是遗传和变异特性的反映
[
答案
] A
[
解析
]
本题综合考查对生物的基本特征的理解
。
含羞草的小叶受到振动合拢下垂
,
不属于向性运动
,
而是感性运动
;
反射一般要有神经结构
(
神经系统
)。
考点整合二:组成细胞的化学元素及重要化合物
1
.组成细胞的化学元素的种类归纳
元素
存在形式
生理功能
N
蛋白质
、ATP、NADP
+
、
叶绿素
、
核苷酸等
促进细胞生长
,
参与能量转换
、
物质还原
;
有利于植物茎
、
叶生长
,
延长叶片的寿命
P
ATP、NADP
+
、
核苷酸
、
磷脂
;
动物体内牙齿
、
骨骼成分
促进细胞分裂
、
参与能量转换
;
有利于植物开花
、
结果
K
主要以
K
+
形式存在
是生物体内多种酶的活化剂
;
促进植物体内糖类的合成和运输
;
增强植物抗倒伏等能力
;
维持细胞内液渗透压
;
维持心肌舒张
,
保持心肌正常的兴奋性
Na
主要以
Na
+
形式存在
维持细胞外液渗透压
Mg
叶绿素的组成成分
参与光能吸收
、
传递
、
转换
Fe
动物血红蛋白的成分
存在于红细胞内
,
参与氧气运输
Ca
主要以钙盐形式存在
,
少量游离
是动物体内骨髓
、
牙齿等的无机成分
;
参与血液凝固
、
肌肉收缩等生理过程
I
甲状腺激素等
促进动物的新陈代谢
、
生长发育等
2
.水和无机盐
比较项目
水
无机盐
存在形式
自由水、结合水
多数以离子形式存在,少数以化合物的形式存在
功能
(1)
细胞内的良好溶剂;
(2)
运输营养物质和代谢废物;
(3)
参与生化反应;
(4)
维持细胞及生物体的固有形态
(1)
组成复杂的化合物;
(2)
维持细胞和生物体的生命活动;
(3)
调节细胞渗透压和酸碱平衡
3.
糖类和脂质
比较项目
糖类
脂质
组成元素
C
、
H
、
O
主要由
C
、
H
、
O
组成,还有
N
、
P
等
种类
单糖、二糖、多糖
脂肪、磷脂、固醇
与能量
关系
主要的能源物质,动物细胞中的糖原,植物细胞中的淀粉是重要的储能物质
脂肪是主要的储能物质
与细胞
组成
糖蛋白是细胞膜的重要组成成分;五碳糖是核酸的成分;纤维素是细胞壁的成分等
磷脂是细胞膜的基本骨架,胆固醇是动物细胞膜的组成成分
4.
蛋白质和核酸
比较项目
蛋白质
核酸
元素组成
C
、
H
、
O
、
N
C
、
H
、
O
、
N
、
P
基本组
成单位
氨基酸
(
约
20
种
)
核苷酸
(DNA
:
4
种脱氧核苷酸;
RNA
:
4
种核糖核苷酸
)
形成场所
核糖体
细胞核、线粒体、叶绿体
主要功能
生命活动的主要体现者:
(1)
结构物质;
(2)
功能物质
(
催化、调节、运输、免疫等
)
遗传信息的携带者,控制生物性状
相关计算
(1)
脱水数=肽键数=氨基酸数-肽链数
(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-
18
×
脱水数
(5)N
原子数=肽键数+肽链数+
R
基上的
N
原子数=各氨基酸中
N
原子的总数
(6)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
原子的总数-脱水数
(7)H
原子数=各氨基酸中
H
原子的总数-
2
×
脱水数
注意:上述计算公式适用的前提是肽链而不是肽环。
(8)
基因控制蛋白质合成过程中,
DNA
、
mRNA
、蛋白质三者的基本组成单位脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸的数量比例关系为
6
:
3
:
1
【
典例
2】
(2010·
福建理综改编
)
下列关于组成细胞化合物的叙述,不正确的是
(
)
A
.蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能会发生改变
B
.
RNA
与
DNA
的分子结构相似,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
.胆固醇是构成细胞膜的重要成分,直接参与氨基酸的主动运输
[
解析
]
肽链通过盘曲和折叠构成具有一定空间结构的蛋白质,不同结构的蛋白质,具有不同的功能,因此蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其相应的功能就会发生改变,故
A
正确;
RNA
与
DNA
的分子结构相似,分别由四种脱氧核苷酸和四种核糖核苷酸组成,可以储存遗传信息,故
B
正确;
DNA
分子碱基的数目及排列顺序不同构成了
DNA
分子的多样性,而每个
DNA
分子碱基的排列顺序是特定的,构成了
DNA
分子的特异性,故
C
正确;胆固醇是构成细胞膜的重要成分,通过稳定细胞膜的流动性来影响物质的运输,故
D
不正确。
[
答案
]
D
【
互动探究
2】
(2010·
衡水中学测试
)
下列对组成细胞的有机物的描述,正确的是
(
)
A
.动物乳汁中的乳糖和植物细胞中的纤维素都属于多糖
B
.细胞膜上的脂质主要包括磷脂、胆固醇等
C
.细胞核内的核酸只含脱氧核糖,细胞质中的核酸只含核糖
D
.质量相同的糖、脂肪和蛋白质氧化分解所释放的能量是相同的
[
解析
]
乳糖是二糖;
DNA
主要存在于细胞核中,线粒体、叶绿体内也含有少量的
DNA
,
RNA
主要存在于细胞质中;糖、脂肪和蛋白质含有的碳氢比例不同,质量相同的糖、脂肪和蛋白质氧化分解所释放的能量是不同的,脂肪释放能量最多。
[
答案
]
B
考点整合三
:
光学显微镜的使用
1.
显微镜的使用步骤
(1)
用低倍显微镜观察
①取镜与安放
:
右手握镜臂
,
左手托镜座
;
显微镜放在实验台的前方稍偏左
。
②
对光
:
转动转换器
,
使低倍物镜对准通光孔
;
选一较大的光圈对准通光孔
,
左眼注视目境
,
转动反光镜
,
使光线通过通光孔反射到镜筒内
,
通过目镜
,
可看到白亮的视野
。
③低倍镜观察
:
首先
,
把所要观察的装片放在载物台上
,
用压片夹压住
,
装片要正对通光孔的中心
。
然后转动粗准焦螺旋
,
使镜筒缓缓下降
,
直到物镜接近装片为止
(
此时实验者应当观察物镜镜头与装片之间
,
以免物镜与装片相撞
)。
最后左眼注视目镜内
,
同时反向缓缓转动粗准焦螺旋
,
使镜筒上升
,
直到看到物像为止
,
再稍稍转动细准焦螺旋
,
使看到的物像清晰
。
(2)
用高倍显微镜观察
①移动装片
,
在低倍镜下使需要放大观察的部分移动到视野中央
。②
转动转换器
,
移走低倍物镜
,
转换为高倍物镜
。③
调节光圈
,
使视野亮度适宜
。④
缓缓调节细准焦螺旋
,
使物像清晰
。
2.
显微镜使用的注意事项
(1)
使用显微镜一定要严格按照取镜→安放→对光→压片→观察的程序进行
。
(2)
下降镜筒时
,
一定要从侧面注视物镜
,
使之接近装片
,
但又要防止镜头触及装片
,
否则会压碎装片和损坏物镜
。
(3)
有必要使用高倍物镜时
,
必须先在低倍物镜下将目标移到视野的中心
,
然后换用高倍物镜
。
因为在低倍物镜下看到的物像放大倍数小
,
但看到的标本实际面积大
,
容易找到目标
;
与低倍物镜相比
,
在装片不动的情况下
,
高倍物镜看到的只是低倍物镜视野的中心部分
。
(4)
换高倍物镜时
,
千万不可将镜筒升高
,
正确的做法是直接转动转换器
,
换上高倍物镜即可
。
(5)
使用高倍物镜之后
,
镜片与装片之间的距离很近
,
使用粗准焦螺旋容易压碎装片和损坏物镜
,
或者由于物像一闪而过而找不到要观察的目标
。
因此
,
必须用细准焦螺旋调焦
,
细准焦螺旋只在调节图像清晰度时使用
。
3.
判断视野中异物存在位置的方法
移动装片
,
异物不动
,
说明异物不在装片上
;
转动转换器更换物镜后
,
仍可观察到异物
,
说明异物不在物镜上
;
更换目镜后
,
异物消失
,
说明异物在目镜上
。
4.
关于显微镜放大倍数的问题
(1)
显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积
,
该放大倍数指的是长度或宽度
,
而不是面积或体积
。
(2)
显微镜放大倍数越小
,
物镜与装片距离越大
,
视野范围越大
,
看到的细胞数目越多
,
反之
,
看到的细胞数目越少
。
【
典例
3】 (2009·
上海卷
)
用测微尺测量某个洋葱表皮细胞的长度时
,
下列目镜和物镜的组合中
,
视野内目镜测微尺每小格所代表的实际长度最小的是
( )
①
目镜
10× ②
物镜
10× ③
目镜
16× ④
物镜
40×
A.①② B.①④
C.②③ D.③④
[
解析
]
本题主要考查显微镜放大倍数的问题
。
放大倍数越大
,
目镜测微尺每小格所代表的实际长度越小
。
显微镜的放大倍数等于目镜的放大倍数与物镜的放大倍数的乘积
,
所以选用目镜
16×
和物镜
40×
的组合的放大倍数最大
。
[
答案
] D
【
互动探究
3】
显微镜目镜为
10×、
物镜为
10×
时
,
视野中被相连的
64
个分生组织细胞所充满
。
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
( )
若
64
个细胞排成一行
,
则换
40×
物镜后
,
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
[
答案
] B D
[
解析
]
显微镜的放大倍数
=
目镜倍数
×
物镜倍数
。
在放大
100
倍时
,
设视野直径为
d,
则面积
S=π( )
2
,
此时视野中有
64
个细胞
;
当放大
400
倍时
,
其直径相当于原来的
1/4,
则圆面积
S=π( )
2
,
即为原来的
1/16,
故看到的细胞数目为
64/16=4
个
。
若
64
个排成一行
,
放大
400
倍
,
其长度相当于原来的
1/4,
则看到的细胞数为
64×1/4=16
个
。
考点整合四
:
生物组织中的还原糖
、
脂肪
、
蛋白质的鉴定
1.
实验原理
2.
实验材料的选择
(1)
可溶性还原糖的鉴定实验中
,
最理想的实验材料是含糖量较高的生物组织
(
或器官
),
而且组织的颜色较浅
,
易于观察
。
可选用苹果
、
梨等
。
(2)
脂肪的鉴定实验中
,
实验材料最好选用富含脂肪的种子
,
如花生等
。
如果是新鲜花生种子
,
可不必浸泡
,
浸泡效果反而不好
,
如果是干种子
,
需浸泡
3~4 h,
最适宜切片
。
(3)
蛋白质的鉴定实验
,
最好选用富含蛋白质的生物组织
。
植物材料常用大豆
,
需浸泡
1~2 d,
适于研磨
,
动物材料常用鸡蛋清
。
3.
斐林试剂和双缩脲试剂的比较
项目
斐林试剂
双缩脲试剂
鉴定成分
还原糖
蛋白质
鉴定
原理
还原糖中的醛基
(—CHO)
在加热条件下能将
Cu(OH)
2
中
Cu
2+
还原成
Cu
+
,
从而生成砖红色的
Cu
2
O
沉淀
双缩脲
(H
2
NOC—NH—CONH
2
)
在碱性溶液中能与
Cu
2+
结合生成紫色络合物
,
蛋白质分子中含有与双缩脲结构相似的肽键
,
也能与双缩脲反应生成紫色络合物
试剂
浓度
甲液
:
质量浓度为
0.1
g/mL
的
NaOH
;
乙液
:
质量浓度为
0.05
g/mL
的
CuSO
4
A
液
:
质量浓度为
0.1
g/mL
的
NaOH
;
B
液
:
质量浓度为
0.01
g/mL
的
CuSO
4
使用
方法
甲液和乙液混合均匀后使用
先加
A
液造成碱性环境后
,
再加
B
液
使用
条件
加热煮沸
不需加热
实验
现象
砖红色
紫色
【
典例
4】
现提供新配制的斐林试剂
:
甲液
(0.1
g/mL
NaOH
溶液
)、
乙液
(0.05
g/mL
CuSO4
溶液
)、
蒸馏水
,
充分利用上述试剂及必需的实验用具
,
能鉴别出下列哪些物质
( )
①
葡萄糖 ②蔗糖 ③胰蛋白酶 ④
DNA
A.
只有①
B.①
和②
C.①
和③
D.②、③
和④
[
答案
] C
[
解析
]
还原糖能与斐林试剂在煮沸的条件下发生颜色反应呈现出砖红色
,
葡萄糖是还原糖
,
蔗糖是非还原性糖
;
胰蛋白酶的化学本质是蛋白质
,
蛋白质与双缩脲试剂发生颜色反应
,
呈紫色
,
斐林试剂与双缩脲试剂的
A
液是相同的
,B
液成分相同
,
浓度不同
,
但根据题中提供试剂可以自行配制
,
因此可以满足蛋白质的鉴定
。
【
互动探究
4】
下列有关生物实验中实验原理
、
实验操作方法或结果的叙述
,
正确的是
( )
A.
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
B.
脂肪鉴定时
,
可观察到在细胞中已被苏丹
Ⅳ
染成黄色的圆形小颗粒
C.
稀释的蛋清溶液与双缩脲试剂作用产生紫色反应
D.
显微镜下观察根尖的有丝分裂所用的材料必须始终处于活性状态
[
答案
] C
[
解析
]
西瓜汁的颜色与还原糖鉴定时形成的砖红色相近
,
故不宜作为实验材料
;
脂肪微粒遇苏丹
Ⅲ
形成橘黄色颗粒
,
遇苏丹
Ⅳ
形成红色颗粒
;
用于观察根尖的有丝分裂的材料在解离时被杀死
,
实验时通过观察不同的细胞图像形成一个连续的分裂过程
。
1.(2010·
江苏生物
)
某种蛋白酶是由
129
个氨基酸脱水缩合形成的蛋白质
,
下列叙述正确的是
( )
A.
该蛋白酶分子结构中至少含有
129
个氨基和
129
个羧基
B.
该蛋白酶溶液与双缩脲试剂发生作用
,
产生紫色反应
C.
利用透析法纯化该蛋白酶时
,
应以蒸馏水作为透析液
D.
用含该蛋白酶的洗衣粉去除油渍
,
效果比其他类型加酶洗衣粉好
解析
:
一个蛋白质分子中至少含有一个游离的氨基和一个游离的羧基
;
该蛋白酶属于蛋白质
,
与双缩脲试剂作用
,
产生紫色反应
;
利用透析法纯化该蛋白酶时
,
应以磷酸缓冲液作为透析液
;
蛋白酶催化水解蛋白质
,
而油渍属于脂质
,
用含该蛋白酶的洗衣粉无法去除油渍
,
用含该蛋白酶的洗衣粉去除血渍
、
奶渍时
,
效果比其他类型加酶洗衣粉好
。
答案
:B
点拨
:
本题考查蛋白质的结构
、
功能及蛋白质分离提取的相关知识
。
难度中等
,
不熟悉蛋白酶的特性很容易错选
。
2.(2010·
上海生物
)
下列选项中
,
含有相同元素的一组化合物是
( )
A.
纤维素和尿素
B.
脂肪酸和磷脂
C.
腺苷三磷酸和核糖核酸
D.
胆固醇和血红蛋白
解析
:
腺苷三磷酸和核糖核酸的组成元素均为
C、H、O、N、P;
纤维素含
C、H、O,
不含
N;
脂肪酸含
C、H、O,
不含
P;
血红蛋白含
Fe2+
而胆固醇不含
Fe2+。
答案
:C
点拨
:
本题主要考查化合物的元素组成
,
题目难度较小
,
属于考纲识记层次
。
识记化合物的元素组成是解题的关键
。