生命的物质基础和结构基础

1、 专题一 生命的物质基础和结构基础（生命的物质基础、生命活动的基本单位、细胞工程）一、命题研究（一）考点研究1知识点生命的物质基础组成生物体的化学元素、组成生物体的化合物细胞的结构和功能细胞膜的分子结构和主要功能、细胞质基质、细胞器（线粒体、叶绿体、内质网、核糖体、高尔基体、液泡和中心体）的结构和功能、细胞核的结构和功能、细胞的生物膜（生物膜系统的概念、各种生物膜在结构和功能上的联系、研究生物膜的重要意义）、原核细胞的基本结构细胞增殖细胞周期、有丝分裂、无丝分裂细胞的分化、癌变和衰老细胞的分化、癌变和衰老植物细胞工程植物细胞的全能性、植物组织培养、植物体细胞杂交动物细胞培养动物细胞培养、动物细

2、胞融合、单克隆抗体2能力点（1）理解能力要求：能把握本专题所学知识的要点和知识之间的内在联系，能用文字、图表、曲线等形式准确描述新陈代谢方面的内容。由于该部分知识涉及较多的有机化学知识，极易命制跨学科综合题。命题既考查生化知识，又考查空间结构的抽象思维能力和部分数学运算能力。不同有机物的特有元素和共有元素及代谢产物间的关系；各种化合物在细胞中的吸收、运输及应用。（2）实验与探究能力要求：掌握“生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定”“用高倍镜观察叶绿体和细胞质流动”“观察植物细胞的有丝分裂”等实验的原理、生物材料的选择、相关药品的使用、实验步骤和实验成功的关键、实验合理改进措施等。同时，能将学习

3、的实验原理进行验证性实验和探究性实验的设计及分析。（3）获取信息的能力：会鉴别、选择试题给出的相关生物学信息，能运用信息，结合所学知识解决与生命的物质基础和结构基础有关的知识。能对与本专题有关的科学、技术和社会发展有重大影响和意义的生物学新进展进行分析、讨论。3高考热点本专题在高考中的热点问题有：细胞的化学成分；物质出入生物膜的方式及其原理；动植物细胞的亚显微结构及各部分的功能（特别是细胞生物膜系统及其功能)、真核细胞与原核细胞的结构特点；细胞分裂、分化、癌变和衰老；动植物细胞工程、方法、步骤、特点，尤其是在当今人类社会生活、生产、医药卫生和科学研究方面的应用。（二）命题方向、应试策略和方法规

4、律研究1命题方向（1）以探究性实验为题型考查此部分知识。如，探究细胞中某元素或化合物在胞中的存在形式、重要功能、在细胞中的吸收、运输及应用。（2）跨学科综合题中将会涉及。如，提供一些新技术背景材料，让考生分析、计算、判断相关物质的化学、生物特性，以及一些生命物质结构式的书写与识别等。（3）新情境实验的完善或设计。本专题中有细胞内重要化合物的鉴定实验，因而利用教材实验的原理与方法，结合社会热点(劣质牛奶导致大头娃娃事件)，进行，也是命题的重点，备考时应特别注意，如：设计实验验证唾液中唾液淀粉酶是蛋白质，如何鉴别劣质牛奶，如何验证血液、尿液中是否有葡萄糖等。2应试策略（1）对重点知识、疑难问题进行

5、认真梳理排查，做到心中有数，各种结构不能只是孤立地记忆，要通过它们的功能及各功能之间的联系发散思维，通过归纳形成适合自己理解的知识体系。（2）加深理解新陈代谢、应激性、遗传和变异、适应一定环境及影响环境等生物基本特征，并注意它们之间的区别和联系，注重生物基本特征的典型题和建立典型题模型。（3）注意生命科学热点和最新发展成果，明确绪论和各章节之间的内在联系。（4）着重理解这些化合物的含量、元素组成、种类结构、存在形式和各自的生理功能，特别是蛋白质和核酸要深入全面理解，最好能与后面的知识综合起来，同时注意与化学的综合与渗透。（5）对相关或相近的知识点，尽可能进行比较学习，如线粒体和叶绿体、染色体和

6、染色质、病毒生物和细胞生物、原核生物和真核生物、物质运输的两种方式、分化与分裂等，通过对比，能灵活运用。（6）对有丝分裂和减数分裂进行对比，掌握减数分裂与有丝分裂各个时期的细胞分裂特点的区别，掌握有性生殖细胞的形成过程；对有丝分裂和减数分裂过程中的染色体数、DNA分子数的规律性变化会用图表示，便于理解。3方法规律（1）组成生物体的化学元素与化合物的比较 水在生物体内的存在形式有自由水和结合水两种类型，自由水与结合水比值的改变反映了代谢强弱的变化，同时也使生物器官表现不同的形态。干种子和冬天植物体中，结合水含量相应提高，萌发的种子和代谢旺盛的组织、器官和个体内一般含有自由水较多。 糖类与脂类的组

7、成元素都是C、H、O，代谢终产物都是C02和H2O，但脂肪分子中H、C原子个数比例高，因此等质量的脂肪和糖类氧化分解时，脂肪分子需氧量多，释放的能量多。 蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，因此尿素是蛋白质产生而糖类和脂肪所不能产生的代谢终产物。氨基酸的种类、数目、排列顺序、肽链的空间构型是形成蛋白质多样性的原因。蛋白质中肽键数=缩合产生的水分子数=氨基酸个数-肽链条数。蛋白质的相对分子质量=氨基酸个数×氨基酸的平均分子量-18×失去的全部水分子数。（2）细胞的结构与功能的分析 双层的磷脂分子层和三种不同形式的蛋白质决定了细胞膜的结

8、构特点和功能特点：一定的流动性和选择透过性。温度升高，膜层变薄和膜面积扩大，细胞的变形运动等均反映了流动性的特点。小分子物质和离子通过膜的方式有自由扩散和主动运输，大分子物质以外排作用和内吞作用的方式出入细胞。以自由扩散方式吸收分子的数量与膜内外浓度差有关；以主动运输方式通过膜的物质数量与载体的数量和ATP的供给量有关。 线粒体、叶绿体在结构和成分上的区别决定其功能的不同，但都是细胞内的能量转换器。内质网是细胞内物质运输的通道，与蛋白质、糖类、脂类的合成有关，对分泌蛋白具有运输和加工的作用。高尔基体与动物细胞分泌物的形成有关，在植物细胞内与细胞壁的形成有关，对蛋白质进行加工转运。 附着于内质网

9、上的核糖体合成的分泌蛋白按内质网高尔基体细胞膜的方向运输，而线粒体为该过程提供能量。 细胞膜、核膜以及内质网、高尔基体、线粒体等由膜围绕而成的细胞器，在结构与功能上构成了统一整体，形成了细胞的生物膜系统。（3）细胞周期和有丝分裂的特征与应用 根据有丝分裂各时期染色体的运动变化特点，确定染色体的数目、特征和对分裂图形进行识别、判断。 根据细胞周期的定义和不同时期细胞内物质的变化特点，确定其在生产与生活中的应用。（4）细胞的分化、癌变和衰老的理论与应用 在生物个体发育过程中，相同细胞的后代在形态、结构和生理上发生稳定性差异。细胞分化是一种持久性的变化，发生在生物体的整个生命进程中，胚胎时期达到最大

10、限度。高度分化的植物细胞仍然保持全能性；动物细胞的全能性受到限制，但细胞核仍然保持着全能性。 癌细胞是细胞畸形分化的结果。原癌基因由抑制状态转变为激活状态导致有的细胞不能完成正常分化，成为恶性增殖的细胞。 细胞的衰老是细胞生命活动的基本规律，衰老细胞的生理和生化发生了复杂变化。衰老和死亡是一种正常的生命现象。（5）植物细胞培养过程和植物体细胞杂交过程的比较理解植物细胞培养的理论依据和具体过程。科学研究表明，当植物细胞与原来所在的植物体的组织或器官分离而处于离体状态时，在一定的外界条件(如：水和矿质元素、蔗糖、维生素、植物激素和有机添加剂等营养物质以及温度、pH等)作用下，就可能表现出全能性，经

11、脱分化、再分化发育成完整的植物个体。在这个过程中必须防止细菌等的污染，保证培养材料、培养基、培养用具完全无菌，在培养过程中要求进行一系列的消毒、灭菌，并且要无菌操作。植物细胞培养过程为：离体的植物器官、组织或细胞经脱分化，形成愈伤组织，然后经再分化产生根以及芽，经过分裂生长成为植物体。理解植物体细胞杂交特点和过程。植物体细胞杂交与传统的有性杂交方法相比，在培育作物品种方面具有较大的优越性，植物体细胞杂交能在一定程度上克服远缘杂交不亲和的障碍，大大扩展了可用于杂交的亲体组合范围。掌握并熟悉植物体细胞杂交步骤：首先去掉细胞壁，分离得到有活力的原生质体；其次通过物理方法或化学方法将不同植物体细胞原生

12、质融合；最后用植物组织培养的方法进行培育，可得到杂种植株。（6）动物细胞培养与动物细胞融合的比较以及单克隆抗体的应用理解动物细胞培养的过程，动物细胞培养除了要求无菌操作外，应明确其目的是获得有价值的蛋白质制品，检测有害物质、医学研究等。动物细胞培养的过程依次是：分离细胞、原代培养、传代培养，在培养过程中要明确动物细胞培养所用的培养液(液体培养基)与植物组织培养所用培养基的成分是不同的。动物细胞培养液中通常含有葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素和动物血清等，培养的动物细胞大都取自动物胚胎或出生不久的幼龄动物的器官组织。了解动物细胞融合，动物细胞融合与植物原生质体融合的基本原理是相似的，诱导融合的方法

13、类似，动物细胞的融合常用到灭活的病毒作为诱导剂。很多不同种类的动物细胞之间或动物与人的细胞之间都能进行融合，形成杂种细胞，如人一鼠、鼠一鸡等的细胞都可融合。动物细胞融合技术最重要的用途，是制备单克隆抗体。理解单克隆抗体技术，由一个细胞进行多次繁殖形成的一个细胞群称为单克隆，如果第一个细胞可以产生某种抗体，这个单克隆就均能产生这种抗体，我们把由单克隆产生的抗体称之为单克隆抗体。制备单克隆抗体的具体方法，主要有三步：第一，将抗原注射到小鼠体内进行免疫，取出受体细胞，与小鼠骨髓瘤细胞融合；第二，用选择培养基，选出杂交瘤细胞，逐一克隆或扩增，从中挑出能产生抗体的杂交瘤细胞；第三，将杂交瘤细胞接种在培养

14、瓶中扩大培养或注射到动物的体液中，作为腹腔内增殖，然后再分离纯化单克隆抗体。（三）网络构建细 胞细胞的物质基础化学元素化合物细胞衰老（主要特征、原因）原核细胞、真核细胞及非细胞结构比较生物膜的结构功能及联系线粒体、叶绿体的结构功能及其他细胞器的功能细胞结构细胞癌变（癌细胞特点、原因）细胞工程植物组织培养植物体细胞杂交动物细胞融合胚胎移植单克隆抗体动物细胞培养动植物细胞工程比较细胞分裂（有丝分裂、无丝分裂及减数分裂比较）细胞增殖、分化二、重点特定（一）高中生物涉及到蛋白质的有关知识点蛋白质的特点蛋白质结构蛋白质主要功能蛋白质代谢基因控制蛋白质合成生物进化在分子生物学上的证据多样性氨基酸种类氨基酸

15、数量氨基酸排列顺序空间结构变构作用变性作用基本单位：氨基酸化学结构：多肽空间结构二级结构三级结构四级结构生命活动的体现者：肌肉蛋白运动；酶生物催化剂；抗体蛋白特异性免疫；血红蛋白O2载体；纤维蛋白原凝血功能；胰岛素调节糖代谢。食物中蛋白质供给；消化；吸收；运输；合成代谢；分解代谢；代谢终产物排出体外；肝脏解毒NH2尿素。转录；翻译；中心法则。细胞色素 C；血红蛋白（Hb）。（二）真核细胞亚显微结构与其功能显微结构亚显微结构功 能细胞分裂细胞的分子组成(原生质)细胞分类动植物细胞结构上的主要区别动物细胞无细胞壁；动物细胞一般无液泡；动物细胞无质体。细胞膜 基 质细胞质 细胞器 细胞核叶绿体；线粒

16、体；中心体；核糖体；高尔基体；内质网；细胞核；染色体。保护、主动运输；光合作用场所；有氧呼吸主要场所；有丝分裂形成纺锤丝；蛋白质合成场所；分泌物形成、参与细胞壁形成；遗传物质主要载体。无丝分裂；有丝分裂；减数分裂。大量元素、微量元素；六类化合物；生命是物质的，生命与非生命具有统一性一面，生命来自非生命。非细胞结构；原核细胞；真核细胞。（三）细胞工程相关知识（1）植物组织培养再分化激素、光脱分化营养物质、激素原理：细胞的全能性过程：离体的植物器官、组织或细胞 愈伤组织根、芽 植物体（2）动物的组织培养过程胰蛋白酶、剪碎 动物血清、葡萄糖、氨基酸、无机盐、维生素细胞株细胞系原代培养传代培养动物胚胎或幼龄动物器官、组织 单个细胞 细胞悬浮液 10代细胞 50代细胞 （3）细胞融合原理：细胞膜的流动性基本步骤：如下图。三、考点预测生命的物质基础、结构基础是整个生物学的基础，近几年的高考显示，在本专题的得分率还是较高的