第一单元 细胞及其分子组成

第一单元eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(细胞及其分子组成))第一讲走近细胞知识点一细胞的多样性和统一性[系统主干知识]1．生命活动离不开细胞的原因2．生命系统的结构层次3．细胞学说4．真核细胞与原核细胞比较的七个方面[聚焦关键微点]一、澄清概念——所用教材的关键语句要理解透1．细胞是最基本的生命系统。(1)细胞是由物质组成的，因此蛋白质和核酸属于生命系统的结构层次。(×)(2)所有生物都具有生命系统的各个层次。(×)(3)HIV的生命活动离不开最基本的生命系统。(√)(4)池塘中的水、阳光等也是生命系统的一部分。(√)2．细胞学说揭示了生物体结构和细胞的统一性，从而阐释了生物界的统一性。(1)细胞学说揭示了生物界的多样性和统一性，认为细胞一定都是由细胞分裂产生的。(×)(2)细胞学说不涉及原核细胞、真菌和病毒，仅涉及动物细胞、植物细胞。(√)(3)细胞学说的创立完全是由施莱登和施旺完成的。(×)(4)细胞学说认为一切生物体均由细胞组成。(×)3．真核细胞和原核细胞最大的区别是有无以核膜为界限的细胞核。(1)所有的真核细胞都具有细胞核。(×)(2)蓝藻细胞的能量来源于其线粒体有氧呼吸过程。(×)(2016·全国卷Ⅰ，T1C)(3)控制细菌性状的基因位于拟核和线粒体的DNA上。(×)(2015·全国卷Ⅰ，T1D)(4)原核细胞中既有DNA也有RNA。(√)(2013·全国卷Ⅱ，T1C)二、科学思维——新版教材的教考导向需领悟好1．(新人教版必修1P5“科学方法”)归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。根据依据事实的不同可分为完全归纳法和不完全归纳法。施莱登和施旺利用不完全归纳法得出了动植物都是由细胞构成的这一结论。某同学在显微镜下观察了菠菜、天竺葵、柳树叶片中的叶肉细胞，发现这些叶肉细胞中都有叶绿体，于是得出了植物叶肉细胞都有叶绿体的结论。他得出这个结论运用的研究方法是__________________________。提示：不完全归纳法2．(新人教版必修1P11“旁栏思考”)如何解读“原核细胞”和“真核细胞”中的“原”字和“真”字？据此推测原核生物和真核生物在进化上的联系。提示：“原核细胞”中的“原”字指“原始”的含义；“真核细胞”中的“真”字指“真正”含义；从进化的视角看，真核细胞是由原核细胞进化而来的。3．(新人教版必修1P12“拓展应用”2题)支原体肺炎是一种常见的传染病，其病原体是一种称为肺炎支原体的单细胞生物(见下图)，请据图回答有关问题：(1)支原体与动物细胞的结构有什么区别？提示：支原体没有以核膜为界限的细胞核，只有游离的DNA和核糖体一种细胞器。(2)支原体与细菌细胞的结构有什么区别？提示：支原体没有细胞壁。(3)支原体是真核生物还是原核生物？提示：原核生物。[深化拓展提能]1．理解生命系统的各结构层次及相互关系2．细胞学说中2个“统一了”和4个“未涉及”3．细胞多样性与统一性的分析(1)细胞多样性的“两个”原因(2)细胞统一性的“五个”表现[题点全训过关]题点(一)从生命观念角度理解生命系统的结构层次[典例1](2021·襄阳质检)下列有关生命系统结构层次的叙述，正确的是()A．图中属于生命系统的是甲和乙B．最基本的生命系统中都含有丙C．每个生命系统都各自具有特定的组成、结构和功能，生态系统的组成成分是生产者、消费者和分解者D．要构成一个反射弧，一定需要三个或三个以上图甲所示结构[解析]分析题图可知，甲为神经元，乙为病毒，丙为tRNA，丁为染色体，属于生命系统的只有甲，A错误；最基本的生命系统是细胞，活细胞中都含有tRNA，B正确；生态系统的组成成分除生产者、消费者和分解者外，还有非生物的物质和能量，C错误；最简单的反射弧仅由两个神经元构成，如膝跳反射的反射弧，D错误。[答案]Beq\a\vs4\al([易错提醒])明辨生命系统结构层次的四个易误点(1)并非所有生物都具有生命系统的各个层次，如植物无“系统”层次。(2)生命系统的层次中可含“非生物成分”，如生态系统中的无机环境。(3)单细胞生物既属于细胞层次，又属于个体层次。(4)病毒等不能独立完成生命活动，不属于生命系统的结构层次。[对点训练]1．(2021·西安高新区调研)下列各项研究实例与生命系统的结构层次，对应正确的是()选项研究实例结构层次A家鼠数量每天可增加1.47%个体B某地苍鹭的数量变动种群C兔与狐之间的能量传递效率群落D瓢虫的空间分布群落解析：选B家鼠数量变化属于种群层次；某地苍鹭的数量变动属于种群层次；兔与狐之间的能量传递效率属于生态系统层次；瓢虫的空间分布属于种群的空间特征，即种群层次。题点(二)用比较归纳法掌握细胞的多样性与统一性[典例2](2021年1月新高考8省联考·广东卷)蓝细菌(蓝藻)与酵母菌都具有的结构和成分包括()①细胞膜②核膜③核糖体④线粒体⑤DNAA．①③⑤B．②④⑤C．②③④D．①②⑤[解析]无论是真核细胞还是原核细胞都有细胞膜，成分相近，①正确；真核细胞含有核膜，原核细胞不含核膜，②错误；真核细胞含有核糖体等许多细胞器，原核细胞只含核糖体一种细胞器，③正确；真核细胞含有线粒体等许多细胞器，原核细胞不含线粒体，④错误；无论是真核细胞还是原核细胞都有DNA，⑤正确。因此蓝细菌(蓝藻)与酵母菌都具有的结构和成分包括①③⑤。[答案]Aeq\a\vs4\al([易错提醒])关注原核细胞、真核细胞的4个“不等于”(1)能进行光合作用的生物≠真核生物，如蓝藻是原核生物，细胞中无叶绿体但含有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用。(2)能进行有氧呼吸的生物≠真核生物，如需氧型的原核生物的细胞质和细胞膜上含有与有氧呼吸有关的酶，虽然没有线粒体也能进行有氧呼吸。(3)原核生物≠原生生物，原生生物是低等的单细胞真核生物，如草履虫、变形虫等。(4)无核的细胞≠原核细胞，哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核。[对点训练]2．(2021·运城月考)下列关于原核生物和真核生物的叙述，正确的是()A．真核细胞的核DNA为链状，原核细胞的拟核DNA为环状B．真核细胞主要以有丝分裂方式增殖，原核细胞以无丝分裂方式增殖C．真核生物都是需氧型，原核生物都是厌氧型D．真核生物都是多细胞生物，原核生物都是单细胞生物解析：选A真核细胞的核DNA为链状，原核细胞的拟核DNA为环状，A正确；原核细胞以二分裂方式增殖，B错误；真核生物和原核生物都有需氧型和厌氧型，C错误；真核生物也有单细胞生物，D错误。3．(2021·深圳模拟)下列有关蓝藻和黑藻共性的叙述，正确的是()A．光合色素均分布在光合膜上B．核糖体的形成都与核仁有关C．遗传物质的主要载体都是染色体D．DNA的复制都发生在有丝分裂的间期解析：选A蓝藻和黑藻都能进行光合作用，光合色素均分布在光合膜上，A正确；蓝藻无核仁，核糖体的形成与核仁无关，B错误；蓝藻是原核生物，没有染色体，C错误；蓝藻不进行有丝分裂，D错误。4．下列有关细胞及细胞学说的叙述，正确的是()A．小麦细胞和发菜细胞的结构有差异，不具有统一性B．原核细胞构成的原核生物都是营腐生和寄生生活的异养生物C．原核细胞没有核膜，结构也比较简单，所以不具有多样性D．细胞学说主要揭示了细胞的统一性和生物体结构的统一性解析：选D小麦为真核生物，发菜为原核生物，二者细胞的结构既有差异性，又有统一性；许多原核生物(如蓝藻、硝化细菌等)为自养生物；原核细胞也具有多样性，如细菌与蓝藻相比，后者具有光合片层等。知识点二使用显微镜观察多种多样的细胞[系统主干知识]1．实验原理2．显微镜的操作[聚焦关键微点]1．判断有关实验基本操作叙述的正误(1)调节粗准焦螺旋使镜筒下降时，双眼要从侧面注视物镜与玻片标本之间的距离，到快接近时(距离约为0.5cm)停止下降。(√)(2)换用高倍物镜后，可以使用粗准焦螺旋调节焦距。(×)(3)换用高倍物镜后，若视野太暗，应先调节遮光器(换大光圈)或反光镜(用凹面反光镜)使视野明亮，再调节细准焦螺旋。(√)(4)观察颜色深的材料，视野应适当调亮，反之则应适当调暗。(√)(5)使用显微镜时，必须先用低倍物镜观察，找到要观察的物像后立即换用高倍物镜。(×)2．甲图中①②③④表示目镜或物镜，⑤⑥表示物镜与载玻片之间的距离，乙图和丙图分别表示不同物镜下观察到的图像。据图分析：(1)①②③④中哪些是目镜，哪些是物镜？如何判断？它们的放大倍数与长度各有什么关系？提示：①②无螺纹，是目镜，目镜越长，放大倍数越小；③④有螺纹，是物镜，物镜越长，放大倍数越大。(2)要获得最大的放大倍数，应选择甲图中的哪种组合？提示：应选用组合②③⑤。(3)把视野里的标本从图中的乙转为丙时，正确的调节顺序是什么？提示：正确的调节顺序：移动标本→转动转换器→调节光圈→转动细准焦螺旋。(4)若视野中出现一半亮一半暗，可能的原因是什么？观察切片标本材料时，一半清晰一半模糊不清，可能原因分别是什么？提示：可能是反光镜的调节角度不对。可能是切片厚薄不均匀造成的。3．(新人教版必修1教材插图)下图展示了三个不同时代的显微镜，请据此说出科学的发展与技术进步有什么关系？提示：科学的发展依赖于技术和方法的进步与改进，即科学的技术化，技术的科学化。(虎克自制的显微镜和普通光学显微镜只能放大几百倍，而数码液晶显微镜的放大倍数可达1000倍，该显微镜既可看生物切片、装片和涂片，也可以看实物；既可双目观察，也可以直接观察屏幕。可拍照、录像、测量，外接投影机等设备。)[深化拓展提能]1．显微镜成像特点及装片移动规律(1)显微镜下所成的像是倒立且放大的虚像。倒立是指上下、左右均颠倒180度，相当于将观察物水平旋转180度。如实物为字母“b”，则视野中观察到的为“q”。(2)装片的移动规律：装片与物像移动方向相反，相对于视野中央，物像偏哪个方向，装片就向哪个方向移，即“同向移动”，如物像偏左上方，则装片应向左上方移动。2．放大倍数的变化与视野范围内细胞数量变化的推算若视野中细胞为单行，计算时只考虑长度；若视野中充满细胞，计算时考虑面积的变化。细胞数量与放大倍数的变化规律如下：项目视野中一行细胞数量圆形视野内细胞数量低倍镜下放大倍数为acd高倍镜下放大倍数为nac×(1/n)d×(1/n2)例如[题点全训过关]题点考查显微镜的使用方法[典例](2018·海南高考)关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是()A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒C．由低倍镜转到高倍镜之前，将待观察目标移至视野中央D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构[解析]在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距；高倍镜下可以清晰地观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒；由低倍镜转到高倍镜之前，应先将待观察目标移至视野中央；电子显微镜下才能观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构。[答案]Ceq\a\vs4\al([归纳拓展])显微结构与亚显微结构光学显微镜下观察到的细胞结构被称为“显微结构”，电子显微镜下观察到的细胞结构被称为“亚显微结构”。光学显微镜下能观察到细胞壁、大液泡、细胞核、染色后的染色体的数目和形态、叶绿体的形态、染色后的线粒体、染色后的脂肪滴和淀粉粒、荚膜和鞭毛、拟核以及细胞的边界(但看不到细胞膜的具体结构)等。电子显微镜将电子流作为一种新的光源使物体成像，能观察到用光学显微镜无法观察到的细胞结构，如细胞膜的“三层结构”，核膜(双层膜结构)、核孔、线粒体的双层膜及其内部结构，叶绿体双层膜及其内部结构，中心体、内质网、高尔基体、溶酶体、核糖体等结构都是在电子显微镜下才可以观察到的。[对点训练]1．(2019·海南高考)下列关于实验中使用普通光学显微镜的说法，错误的是()A．用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态B．需要高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离C．在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞形态及大小D．用显微镜观察洋葱根尖细胞核时，可用甲基绿进行染色解析：选B用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态，以保证细胞处于生活状态，A正确；低倍镜下即可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，B错误；在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞呈正方形、排列紧密，C正确；DNA主要分布在细胞核中，故用显微镜观察洋葱根尖细胞核时，可用甲基绿对DNA进行染色，绿色主要集中在细胞核，D正确。2．下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是()A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数解析：选C转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动；洋葱鳞片叶内表皮具有中央大液泡，能观察到质壁分离；花生子叶细胞用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察，但是不能进行计数。一、生命观念——从“结构与功能观”角度理解细胞的结构与功能多样性[内化于心]细胞类型结构多样性功能多样性哺乳动物成熟红细胞无细胞核和众多的细胞器→为携带氧的血红蛋白腾出空间；不分裂；只进行无氧呼吸生殖细胞卵细胞体积大；精子体积小，尾部含线粒体→卵细胞储存营养物质，为早期胚胎发育提供营养；提供能量，利于精子运动神经细胞具有树突、轴突等众多突起→增大膜面积，提高兴奋的传导效率；且高度分化，不分裂分泌细胞形成突起，高尔基体含量多→增大表面积，提高分泌效率癌细胞细胞膜糖蛋白减少→细胞间黏着性下降，易于分散和转移[外化于用]1．(2021·柳州月考)下列关于细胞结构和功能相适应的说法，正确的是()A．造血干细胞能无限增殖，细胞中线粒体和核糖体数量较多B．神经细胞与B淋巴细胞中细胞器的数量相同C．吞噬细胞的溶酶体内水解酶含量较多，利于消灭病原体D．浆细胞中高尔基体膜与细胞膜相连，利于抗体的加工和转运解析：选C造血干细胞是正常体细胞，不能无限增殖，A错误；神经细胞和B淋巴细胞的功能不同，因此它们所含细胞器的数量可能会有差别，B错误；溶酶体内含有多种水解酶，C正确；浆细胞中高尔基体膜与细胞膜之间通过囊泡实现物质运输，而不是直接相连的，D错误。2．(2021·重庆模拟)哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、线粒体等结构。下面对其描述错误的是()A．成熟的红细胞内没有DNAB．成熟的红细胞内不产生ATPC．成熟的红细胞不会被DNA病毒侵染D．成熟的红细胞不再合成蛋白质解析：选B哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核、线粒体等结构，因此不含DNA，A正确；成熟的红细胞可通过无氧呼吸产生ATP，B错误；成熟的红细胞不含DNA，所以不会被DNA病毒侵染，C正确；成熟的红细胞不含核糖体，因此不再合成蛋白质，D正确。3．下列关于细胞的结构和功能的说法正确的是()A．乳酸菌细胞无线粒体，因此不能将葡萄糖氧化分解B．大肠杆菌细胞无核仁，因此不能合成rRNA和核糖体C．小鼠的红细胞无液泡，因此不能进行渗透吸水D．念珠藻细胞无叶绿体，因此不能在类囊体吸收光能解析：选D乳酸菌细胞无线粒体，但能进行无氧呼吸将葡萄糖氧化分解为乳酸，A错误；大肠杆菌细胞无核仁，但可以通过转录合成rRNA，并与蛋白质组装成核糖体，B错误；小鼠红细胞的细胞膜是选择透过性膜，可以进行渗透吸水，C错误；念珠藻细胞是原核细胞，无叶绿体，因此不能在类囊体吸收光能，D正确。二、社会责任——认识病毒关爱生命2019新型冠状病毒感染导致的肺炎疫情被列为国际关注的突发公共卫生事件，2020年疫情在全球多国蔓延，这使人们对病毒、健康越来越关注，与病毒、健康等相关的知识已成为高考的热点。病毒的相关知识在教材中多处涉及，但没有专门介绍病毒的章节，知识较为散乱。因此，本文将帮助考生结合情境将教材中病毒相关知识点进行整合，构建“病毒知识网络”，提高考生在复杂情境中解决生物相关问题的能力。[内化于心]1．病毒知识整合2．新型冠状病毒解读新型冠状病毒COVID19是由RNA和蛋白质“N”构成的内核与外侧的囊膜共同组成的，囊膜的主要成分是磷脂和镶嵌其上的3种蛋白质“M”“E”和“S”。eq\a\vs4\al(N—核衣壳蛋白,M—膜糖蛋白,E—血凝素糖蛋白,S—刺突糖蛋白,)新冠病毒的增殖过程不是简单地将其遗传物质注入宿主细胞内，而是通过“胞吞”作用。病毒囊膜表面的S刺突糖蛋白会和宿主细胞表面的受体进行识别，然后病毒囊膜与宿主细胞膜融合，最后病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞，完成感染过程。新合成的病毒从细胞出来的方式与分泌蛋白相同，子代病毒也是通过囊泡排出细胞的。[问题设计](1)从物质组成角度分析，新型冠状病毒的组成成分与细胞相比，在种类上有什么区别？新型冠状病毒主要由哪些元素组成？提示：新型冠状病毒主要含有RNA、蛋白质和少量脂质。其元素组成主要是C、H、O、N、P等。(2)请从结构与功能的角度解释为什么病毒的生活方式为寄生？提示：病毒结构简单，没有为其生命活动提供物质和能量的结构，其生命活动所需物质和能量来自寄主细胞，导致其生命活动必须依赖于寄主细胞。(3)新型冠状病毒囊膜能够与细胞膜融合的原因什么？提示：细胞膜具有一定的流动性。(4)能否利用噬菌体侵染细菌实验的原理和方法，分别用放射性同位素32P、35S标记RNA和蛋白质的新冠病毒，侵染人肺细胞的方法来探究新型冠状病毒的遗传物质是RNA还是蛋白质？请分析原因。提示：不可以。因为新型冠状病毒侵染宿主细胞时，病毒核衣壳蛋白和核酸一起进入宿主细胞，无法确定放射性来源于蛋白质还是RNA。[外化于用]命题角度1病毒与人体健康1．(2020·全国卷Ⅰ)新冠肺炎疫情警示人们要养成良好的生活习惯，提高公共卫生安全意识。下列相关叙述错误的是()A．戴口罩可以减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播B．病毒能够在餐具上增殖，用食盐溶液浸泡餐具可以阻止病毒增殖C．高温可破坏病原体蛋白质的空间结构，煮沸处理餐具可杀死病原体D．生活中接触的物体表面可能存在病原微生物，勤洗手可降低感染风险解析：选B戴口罩属于切断病毒传播途径的措施，能够减少病原微生物通过飞沫在人与人之间的传播，A正确；病毒不具有细胞结构，必须在宿主细胞内才能生存和增殖，因而不能在餐具上增殖，B错误；在高温条件下，病原体蛋白质的空间结构被破坏，煮沸处理餐具可以杀死病原体，C正确；物体表面可能存在病原微生物，而生活中手与物体接触机会较多，故勤洗手可以降低感染风险，D正确。2．(2020·全国卷Ⅲ)新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是()A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性解析：选D新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可诊断机体中是否存在新冠病毒的核酸，以达到排查新冠病毒感染者的目的，A正确；教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度，B正确；通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此通过体温测量可初步排查新冠肺炎患者，C正确；体积分数为70%的酒精可以使病毒蛋白变性，但饮酒不能预防新冠肺炎，D错误。命题角度2病毒的结构和生活方式3．2020年的新冠肺炎、2003年的SARS和2012年的中东MERS都是由冠状病毒引起的，冠状病毒是一种致病性很强的RNA病毒。下列关于冠状病毒的叙述，正确的是()A．冠状病毒没有细胞结构，因此它不是生物B．为研制疫苗要先在富含有机物的普通培养基上培养冠状病毒C．冠状病毒只有侵入活细胞内才能增殖D．冠状病毒是由野生动物体内的病毒变异来的，传染性强，可以感染多种植物解析：选C冠状病毒能增殖，属于生物，A错误；病毒必须在活细胞内才能增殖，因此只能用活细胞培养，B错误，C正确；冠状病毒是动物病毒，不会感染植物，D错误。4．(2021年1月新高考8省联考·广东卷)对丙型肝炎病毒(RNA病毒)研究有突出贡献的科学家获得了2020年诺贝尔生理学或医学奖。下列叙述正确的是()A．在RNA聚合酶的催化下，病毒直接复制其RNAB．在琼脂糖固体培养基上进行病毒培养，用于研究C．RNA病毒容易发生突变，疫苗的研发较困难D．RNA病毒寄生在活细胞内，离开细胞就死亡解析：选C在RNA复制酶的催化下，病毒直接复制其RNA，A错误；琼脂糖固体培养基不含细胞，而病毒需要寄生在活细胞中，因此琼脂糖固体培养基无法培养病毒，B错误；RNA病毒容易发生基因突变，疫苗的研发较困难，C正确；RNA病毒寄生在活细胞内才能生长和繁殖，离开细胞会处于休眠状态，D错误。eq\a\vs4\al([易错提醒])对病毒认识的四个关注点(1)病毒不具有细胞结构，不能在普通培养基上生长增殖。(2)病毒具有增殖等生命特征，但不属于生命系统的结构层次，最基本的生命系统的结构层次是细胞。(3)核酸是病毒的遗传物质，一种病毒只含有一种核酸(DNA或RNA)，每种病毒的碱基和核苷酸都分别有4种。病毒核酸存在单链DNA、双链DNA、单链RNA、双链RNA4种类型。(4)病毒的化学组成主要是核酸和蛋白质，有些病毒还有脂质、糖类等物质。命题角度3病毒的遗传信息传递5．下面关于4种“遗传信息传递”过程的叙述正确的是()A．甲可表示记忆细胞中抗体合成过程中的遗传信息的传递方向B．乙可表示HIV在大肠杆菌细胞内繁殖时的遗传信息传递方向C．丙可表示T2噬菌体在肌肉细胞内繁殖时的遗传信息传递方向D．丁可表示烟草花叶病毒在烟草细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向解析：选D记忆细胞不能合成抗体，其可以分化成浆细胞，浆细胞才能合成抗体；乙可表示HIV在宿主细胞内繁殖时的遗传信息传递方向，但是HIV属于动物病毒，不在大肠杆菌细胞中繁殖；T2噬菌体属于细菌病毒，其宿主是大肠杆菌；烟草花叶病毒属于植物病毒，其遗传物质是RNA，丁可以表示其在烟草细胞内繁殖过程中的遗传信息传递方向。6．(2021·合肥模拟)经研究发现，2019新型冠状病毒是一种单股正链RNA病毒，其在宿主细胞内的增殖过程如图所示。下列说法正确的是()A．由图示可知，＋RNA和－RNA上都含有决定氨基酸的密码子B．过程②消耗的嘧啶核苷酸数等于过程④消耗的嘌呤核苷酸数C．可利用抗生素类药物抑制2019新型冠状病毒在宿主细胞内的增殖D．2019新型冠状病毒和HIV的增殖过程都需要RNA复制酶的作用解析：选B由图示可知，＋RNA能指导蛋白质的合成(过程①和③)，而－RNA不指导蛋白质的合成，因此可判断＋RNA上有决定氨基酸的密码子，而－RNA上没有；过程②和④都要遵循碱基互补配对原则，过程②消耗的嘧啶核苷酸的数量与过程④消耗的嘌呤核苷酸的数量相等；抗生素类药物主要作用于细菌，不能抑制病毒的增殖；HIV是逆转录病毒，增殖过程需要逆转录酶的作用，不需要RNA复制酶的作用。命题角度4病毒的变异与进化7．(2021·湘豫名校联考)某种猪瘟病毒的遗传物质为双链DNA，该病毒是能引起猪发生急性高热、高度接触性传染病的病毒，该猪瘟不是人畜共患病，只传染猪。下列关于该病毒的叙述，正确的是()A．易发生染色体变异和基因突变，很难研制有效疫苗B．可以同时感染细菌、动物细胞和植物细胞C．在人群中传播途径有性传播、血液传播和母婴传播D．与宿主相互选择，共同进化解析：选D该病毒结构简单，不存在染色体，不会发生染色体变异；病毒与宿主细胞之间有一定的专一性，该猪瘟病毒是动物病毒，只能感染猪，不能感染细菌和植物细胞；该猪瘟不是人畜共患病，只传染猪，故该病毒不能在人群中传播；该病毒与宿主相互作用、相互选择、共同进化。

一、立足主干知识，注重基础性和综合性1．(2021·郑州质检)下列有关生命系统的叙述，正确的是()A．生态系统是一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物B．所有生物个体都具备由功能相关的器官组成的系统层次C．蛋白质和核酸等大分子可算作系统，也属于生命系统的层次D．细胞是能够完整表现生命活动的最基本的生命系统解析：选D一定自然区域内相互间有直接或间接联系的所有生物称为生物群落，生态系统指由生物群落与无机环境构成的统一整体，A错误；植物、单细胞生物等生物没有系统这一生命系统层次，B错误；蛋白质和核酸等大分子不属于生命系统的层次，C错误；细胞是能够完整表现生命活动的最基本的生命系统，D正确。2．(2020·绵阳一模)下列关于真核生物、原核生物和病毒的叙述，正确的是()A．有些细菌只含有RNAB．乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNAC．细胞没有叶绿体就不能进行光合作用D．T2噬菌体的繁殖只在宿主细胞中进行，因为只有核糖体一种细胞器解析：选B细菌属于细胞生物，细胞生物都含有DNA和RNA，A错误；乳酸菌、酵母菌都含有核糖体和DNA，B正确；有些细胞无叶绿体也能进行光合作用，如念珠藻细胞虽然没有叶绿体，但是具有叶绿素和藻蓝素，能进行光合作用，C错误；T2噬菌体属于病毒，病毒没有细胞结构，不含核糖体，D错误。3．图1表示支原体细胞的模式图，图2表示细菌细胞的模式图。下列有关说法错误的是()A．细菌的DNA不都分布在拟核区域B．二者都能通过细胞分裂完成遗传C．土壤中的腐生型细菌不能产生分泌蛋白D．支原体没有细胞壁，可能会有多种细胞形态解析：选C细菌的DNA不都分布在拟核区域，在细胞质中也有少量的分布，如质粒，A正确；二者都能通过细胞分裂(二分裂方式)完成遗传，B正确；土壤中的腐生型细菌能产生多种分泌蛋白，C错误；支原体没有细胞壁，可能会有多种细胞形态，D正确。4．(2021·广州模拟)下列关于原核细胞和真核细胞共性的叙述，错误的是()A．都具有生物膜，但不一定具有核膜B．都具有核酸，但遗传物质不一定是DNAC．都能进行细胞分裂，但不一定是有丝分裂D．都能进行细胞呼吸，但不一定发生在线粒体中解析：选B原核细胞和真核细胞都具有生物膜，但不一定具有核膜，如原核细胞无核膜，A正确；原核细胞和真核细胞都具有核酸，且遗传物质都是DNA，B错误；原核细胞和真核细胞都能进行细胞分裂，但不一定是有丝分裂，如原核细胞只能进行二分裂，C正确；原核细胞和真核细胞都能进行细胞呼吸，但不一定发生在线粒体中，如真核细胞的无氧呼吸发生在细胞质基质中，原核细胞不含线粒体，其细胞呼吸也不会发生在线粒体中，D正确。5．(2020·安庆三模)科学家人工合成了蕈状支原体的基因组，并将其植入到与它亲缘关系很近的细菌内，获得了能生长繁殖的全新蕈状支原体。下列关于这种全新蕈状支原体的叙述，正确的是()A．无线粒体，故不能进行有氧呼吸供能B．无染色体，故基因组遗传物质为RNAC．催化代谢的酶的形成都经过转录过程D．通过有丝分裂增加细胞数量实现繁殖解析：选C支原体属于原核生物，其细胞内无线粒体，但含有与有氧呼吸有关的酶，也能进行有氧呼吸供能，A错误；支原体属于原核生物，其细胞中无染色体，但其基因组遗传物质是DNA，B错误；酶的本质是蛋白质或RNA，它们的形成都要经过转录过程，C正确；支原体属于原核生物，其通过二分裂方式实现繁殖，D错误。6.H1N1的H和N分别指的是病毒表面的两大类蛋白质——血细胞凝集素和神经氨酸酶，病毒结构如图所示。下列叙述正确的是()A．病毒属于生态系统中的分解者B．甲型H1N1流感病毒的RNA能自我复制和逆转录为DNAC．病毒表面的两类蛋白是在宿主细胞的核糖体上合成的D．甲型H1N1流感病毒只能进行无氧呼吸解析：选C病毒营寄生生活，属于生态系统中的消费者，A错误；甲型H1N1流感病毒的RNA能自我复制，但不能进行逆转录，B错误；病毒没有细胞结构，则病毒表面的两类蛋白是在宿主细胞的核糖体上合成的，C正确；甲型H1N1流感病毒没有细胞结构，不能进行细胞呼吸，D错误。7．鲑生粘孢虫是一种可以寄生在鲑鱼肌肉组织中的多细胞动物，研究发现其细胞中存在类似线粒体的细胞器(MRO)，但没有线粒体基因。据此推测，鲑生粘孢虫细胞()A．没有催化ATP水解的酶B．细胞质中能够合成RNAC．只含有核糖体一种细胞器D．分裂和代谢只受核基因控制解析：选D鲑生粘孢虫是一种可以寄生在鲑鱼肌肉组织中的多细胞动物，体内会存在ATP的合成和分解，具有催化ATP水解的酶，A错误；该细胞内无线粒体基因，只有细胞核有基因，因此细胞质中不能合成RNA，B错误；鲑生粘孢虫是多细胞动物，细胞内可能含有中心体、溶酶体、核糖体等多种细胞器，C错误；由于该多细胞动物无线粒体基因，所以其分裂和代谢只受核基因控制，D正确。8．(2021·南昌质检)噬菌体是一类侵染细菌、放线菌、真菌等微生物的病毒总称，而噬藻体是一类侵染蓝藻的病毒总称。下列叙述错误的是()A．噬菌体和噬藻体的遗传物质中所含的化学元素种类相同B．噬菌体的部分宿主细胞中线粒体产生的ATP用于噬菌体遗传物质的自我复制过程C．噬藻体所侵染的蓝藻细胞中含有叶绿素和藻蓝素等色素，色素位于蓝藻的类囊体薄膜上D．噬藻体寄生在蓝藻细胞中，可将其用于水华的防治过程解析：选C噬菌体和噬藻体的遗传物质都为核酸，组成元素为C、H、O、N、P，种类相同，A正确；噬菌体不能独立代谢，其生命活动所需的能量由宿主细胞提供，但噬菌体是一类侵染细菌、放线菌、真菌等微生物的总称，其中细菌、放线菌为原核生物，没有线粒体，真菌含有线粒体，所以噬菌体的部分宿主细胞中线粒体产生的ATP用于噬菌体遗传物质的自我复制过程，B正确；蓝藻细胞为原核细胞，没有类囊体薄膜，C错误；水体富营养化，造成蓝藻的过度增长，引起水华，噬藻体寄生在蓝藻细胞中，可将其用于水华的防治过程，D正确。9.如图是某同学用显微镜(10×目镜，40×物镜)观察到的一个视野，下列相关叙述正确的是()A．无需移动载玻片就可测量箭头所指细胞长径B．需要换为16×目镜才能测量箭头所指的细胞C．左移载玻片可使箭头所指细胞移至视野中央D．目镜测微尺每小格所代表的长度需进行标定解析：选D图中要测量的细胞位于视野的右方，要测量箭头所指细胞长径，需向右方移动装片，将物像移动到视野的中央，以便测量该细胞的长径，A、C错误；该图要测量的细胞结构清晰，大小适中，不需要再增大放大倍数，故不需要换目镜，B错误；目镜测微尺每小格所代表的长度需进行标定，这样才能根据测量的物像的长度，计算出细胞的实际长度，D正确。10．幽门螺杆菌是栖息在胃黏膜的螺旋状短杆菌，具有强的脲酶活性，该酶能催化尿素分解为氨和二氧化碳。因为胃液的强酸性，早期人们都认为没有细菌能在极酸的胃液中生存。一直以来，都认为胃炎、胃溃疡是因为压力或者辛辣食物。1984年，马歇尔自己“以身试菌”，喝入幽门螺杆菌菌液进行实验观察，探究胃炎、胃溃疡的致病原因。回答下列问题：(1)下列关于幽门螺杆菌的说法，错误的是____________________________________________________________________(填编号)。①该菌能在酸性环境条件下生存②该菌储存其遗传物质的主要场所是拟核③该菌的生殖方式为分裂生殖④该菌合成和加工脲酶所涉及的细胞器有核糖体、内质网、高尔基体等(2)进一步研究发现，幽门螺杆菌不仅可产生脲酶，还能产生________和________(酶)可直接破坏胃黏膜的完整性。(3)幽门螺杆菌的传染力很强，可通过手、不洁食物、不洁餐具、粪便等途径传染，涉及传染病传播途径中的______(填编号)。①空气传播②接触传播③媒介物传播④病媒传播(4)目前，13C呼气检测是诊断幽门螺杆菌感染的方法之一。其做法是让病人服下一定量的13C尿素，约30分钟后收集待检者呼出的气体中是否含有13CO2。13C尿素呼吸检测的原理是患者消化道细胞内________(填“有”或“无”)脲酶活性，呼出气体中的13CO2________(填“属于”或“(5)如图中4支试管分别代表4种微生物在半固体培养基(琼脂含量3.5g/L)中的生长状态，幽门螺杆菌在氧气浓度过高或过低条件下不能生长。图中______号和______号试管分别代表幽门螺杆菌和酵母菌的生长状态。(6)马歇尔进行自身人体实验，以证实胃炎或胃溃疡的病因，请你写出他提出的假设及得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)幽门螺杆菌能在酸性环境条件下生存，储存其遗传物质的主要场所是拟核，生殖方式为分裂生殖，①②③正确；该菌是原核生物，不含内质网、高尔基体等，④错误。(2)胃黏膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂。因此幽门螺杆菌产生的蛋白酶和磷脂酶可直接破坏胃黏膜的完整性。(3)幽门螺杆菌的传染力很强，可通过手、不洁食物、不洁餐具、粪便等途径传染，涉及传染病传播途径中的接触传播、媒介物传播，②③符合题意。(4)患者消化道细胞内无脲酶活性，呼出气体中的13CO2不属于人体细胞呼吸的产物。(5)幽门螺杆菌在氧气浓度过高或过低条件下不能生长，生活在试管的中部。酵母菌是兼性厌氧菌，在试管中均匀分布。因此图中②号和④号试管分别代表幽门螺杆菌和酵母菌的生长状态。(6)马歇尔进行自身人体实验，以证实胃炎或胃溃疡的病因，他提出的假设及得出的结论分别是幽门螺杆菌可以在胃中生活，若口服，幽门螺杆菌能引起消化性胃溃疡；消化性胃溃疡是由幽门螺杆菌引起的。答案：(1)④(2)蛋白酶磷脂酶(3)②③(4)无不属于(5)②④(6)幽门螺杆菌可以在胃中生活，若口服，幽门螺杆菌能引起消化性胃溃疡；消化性胃溃疡是由幽门螺杆菌引起的11．古生物学家推测：被原始真核生物吞噬的蓝藻有些未被消化，反而能依靠原始真核生物的“生活废物”制造营养物质，逐渐进化为叶绿体。回答下列问题：(1)蓝藻与原始真核生物细胞在结构上最主要的差异是前者__________________，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性与其细胞膜上的________________(物质)有关。(2)据题干信息可知，叶绿体中可能存在的细胞器是________；叶绿体中DNA的形态为________(填“环状”或“线状”)。(3)被吞噬而未被消化的蓝藻为原始真核生物的线粒体提供了____________________。(4)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬的某种细菌逐渐形成的，试推测该种细菌的呼吸作用类型是____，理由是______________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)蓝藻是原核生物，与原始真核生物细胞在结构上最主要的差异是前者无以核膜为界限的细胞核，原始真核生物吞噬某些生物具有选择性与其细胞膜上的蛋白质有关。(2)据题干信息可知，蓝藻可能演变成叶绿体，因此叶绿体中可能存在的细胞器是核糖体；叶绿体中DNA的形态为环状。(3)被吞噬而未被消化的蓝藻演变成叶绿体，为原始真核生物的线粒体提供了氧气和有机物。(4)古生物学家认为线粒体也是由真核生物吞噬的某种细菌逐渐形成的，推测该种细菌的呼吸作用类型是有氧呼吸，理由是线粒体是有氧呼吸的主要场所。答案：(1)无成形的细胞核(或无以核膜为界限的细胞核)蛋白质(2)核糖体环状(3)氧气和有机物(4)有氧呼吸线粒体是有氧呼吸的主要场所(或线粒体内分解有机物需要消耗氧)二、强化迁移能力，突出创新性和应用性12．(2021·安阳一模)地衣由真菌菌丝包裹着绿藻或蓝藻细胞构成，藻细胞进行光合作用为地衣制造有机养分，而菌丝则可以吸收水分和无机盐，为藻细胞进行光合作用等提供原料，并使其保持一定的湿度。下列叙述错误的是()A．真菌与绿藻或蓝藻之间具有互利共生关系B．绿藻和蓝藻细胞中无叶绿体，但含有色素和光合酶，可以进行光合作用C．真菌、绿藻和蓝藻细胞中都有两种核酸，且遗传物质都是DNAD．地衣的藻细胞中的元素可以来自真菌和空气解析：选B藻细胞进行光合作用为地衣制造有机养分，而菌丝则可以吸收水分和无机盐，为藻细胞进行光合作用等提供原料，可见真菌与绿藻或蓝藻之间具有互利共生关系，A正确；绿藻属于真核生物，其细胞中有叶绿体，B错误；真菌、绿藻和蓝藻细胞中都有两种核酸，且遗传物质都是DNA，C正确；地衣的藻细胞中的元素可以来自真菌和空气，D正确。13．(2021·青岛调研)据美国趣味科学家网站报道，科学家发现了一种通体绿色的海蛤蝓，这种奇怪的生物竟然一半是动物，一半是植物，这也是已知唯一能够产生叶绿素的动物。科学家认为，这种神秘的海洋动物可能是通过进食藻类“窃取”到这一能力的。由于具有动植物双重基因，它能够进行光合作用。下列相关叙述错误的是()A．海蛤蝓含有叶绿素B．构成海蛤蝓的细胞为真核细胞C．这种海蛤蝓具有进行光合作用的叶绿体D．海蛤蝓的细胞与绿藻的细胞结构不同解析：选C据题意可知，海蛤蝓含有叶绿素，A正确；海蛤蝓属于动物，为真核生物，没有叶绿体，但含有叶绿素，B正确，C错误；海蛤蝓的细胞没有细胞壁，与绿藻的细胞结构不同，D正确。14．我国科研团队将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合，创建了仅含单条染色体的真核细胞——酿酒酵母菌株S，打开了人造生命的大门。关于酿酒酵母菌株S的叙述，错误的是()A．融合过程属于染色体变异B．单条染色体上没有等位基因C．融合的DNA是单链结构D．菌株S可以进行有丝分裂解析：选C“将单倍体酿酒酵母的16条染色体融合，创建了仅含单条染色体的真核细胞”，说明融合过程属于染色体变异，A正确；酿酒酵母是单倍体，融合后形成了仅含单条染色体的真核细胞，说明单条染色体上没有等位基因，B正确；融合的DNA是双链结构，C错误；酿酒酵母菌株S是真核细胞，含有染色体，可以进行有丝分裂，D正确。15．(2021·重庆模拟)高等植物凤眼莲可用于治理水体富营养化，蓝藻暴发程度对凤眼莲的治理效果会造成影响，研究者进行了相关实验，结果如图所示。请回答下列问题：(1)从细胞的结构特点来看，蓝藻与凤眼莲的主要不同是蓝藻________________________。凤眼莲能够治理水体富营养化这一功能体现了生物多样性的________价值。(2)分析图甲可知，蓝藻聚集后，导致凤眼莲根区______________，会抑制凤眼莲根细胞的______________，造成根系发黑、发臭，老根大量脱落。(3)蓝藻聚集造成的环境变化对凤眼莲有不利影响，但分析图乙实验数据发现60g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力____________________________，结合图甲推测其原因是凤眼莲对逆境产生了抗逆性。120g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力的变化情况说明________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)结合上述实验结果，在利用凤眼莲治理水体富营养化时，要尽量避免____________________，以充分发挥凤眼莲的生态净化功能。解析：(1)蓝藻是原核生物，凤眼莲是真核生物，二者的主要区别是蓝藻细胞中无以核膜为界限的细胞核。凤眼莲能够治理水体富营养化的功能体现了生物多样性的间接价值。(2)分析图甲可知，与对照组相比，实验组的凤眼莲根区溶解氧含量低。氧气含量下降会抑制细胞的有氧呼吸。(3)分析图乙可知，60g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力呈上升趋势且高于对照组，结合图甲推测凤眼莲对逆境产生了抗逆性。120g/L蓝藻实验组凤眼莲根系活力先上升一段后呈下降趋势，并最终低于对照组，说明蓝藻浓度过高，会影响凤眼莲的根系活力，即凤眼莲的抗逆性是有一定限度的。(4)根据实验结果可知，在利用凤眼莲治理水体富营养化时，要尽量避免蓝藻浓度过高，以充分发挥凤眼莲的生态净化功能。答案：(1)无以核膜为界限的细胞核间接(2)溶解氧含量低有氧呼吸(3)呈上升趋势且高于对照组蓝藻浓度过高，会影响凤眼莲的根系活力(或凤眼莲的抗逆性是有一定限度的)(合理即可)(4)蓝藻浓度过高第二讲细胞中的无机物、糖类和脂质知识点一细胞中的元素和无机化合物[系统主干知识]1．细胞中的元素(1)元素的来源、分类和存在形式(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系2．细胞中的化合物3．细胞中的无机物(1)细胞中水的存在形式和功能(2)细胞中的无机盐[聚焦关键微点]一、澄清概念——所用教材的关键语句要理解透1．细胞中各种元素的比例与无机环境中大不相同。(1)生物界和非生物界在元素组成上具有统一性，因此地壳中的元素在生物体内都能找到。(×)(2)细胞中的一种元素的作用能被其他元素所替代。(×)(3)地壳中O是含量最多的元素，所以O是生物体内最基本的元素。(×)(4)在人体活细胞中氢原子的数目最多。(√)2．水在细胞中以两种形式存在，一部分水与细胞内其他物质相结合，叫做结合水；绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动叫做自由水。无机盐大多数以离子形式存在。(1)生物体内的水就是细胞内的水。(×)(2)晒干的种子细胞内不含有水分，导致细胞代谢停止，有利于种子长时间储存。(×)(3)Mg参与构成叶绿体中的各种色素。(×)(4)水影响光合作用强度的主要原因是水影响气孔的开闭。(√)(5)细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等。(×)二、科学思维——新版教材的教考导向需领悟好1.(新人教版必修1P20)水分子是极性分子，水分子间以氢键相连，氢键易于断裂和形成，使水具有较高的比热容。结合“水分子之间靠氢键结合示意图”回答问题：水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？提示：(1)水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。(2)水分子具有氢键，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。2．(新人教版必修1P22“旁栏思考”)摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？提示：盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是NaCl。虽然NaCl在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它并不是越多越好。有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，长期获取的食盐量过少也有可能带来危害，因为食盐里面也含有人体需要的物质，如果缺乏食盐获取有可能降低心脏功能，容易引发低钠血症等。[深化拓展提能]1．正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量2．理清自由水与结合水比值和细胞代谢的关系(1)关系自由水/结合水eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(比值大⇒\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(代谢旺盛，但抗逆性差)),比值小⇒\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(代谢强度降低，但抗寒、,抗旱、抗热等抗逆性强)))))(2)实例：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)归纳总结细胞中水的产生和利用产生水利用水①有氧呼吸第三阶段②氨基酸脱水缩合③多糖的合成④DNA的复制与转录⑤ADP形成ATP⑥暗反应阶段①多糖、蛋白质、脂肪、核酸的分解(水解)②光反应中水的分解③有氧呼吸第二阶段中水的利用④ATP的水解⑤肝糖原的水解3．归纳概括常考无机盐的功能[题点全训过关]题点(一)组成细胞的元素和化合物的辨析[典例1](2021年1月新高考8省联考·重庆卷)同位素标记法可用于研究物质的组成。以下各组物质中，均能用15N标记的是()A．核糖核酸和氨基酸B．脂肪和脱氧核糖核酸C．葡萄糖和氨基酸D．脱氧核糖核酸和淀粉[解析]核糖核酸(RNA)和脱氧核糖核酸(DNA)的组成元素为C、H、O、N、P，氨基酸的组成元素为C、H、O、N，均可用15N标记；脂肪、葡萄糖和淀粉只含C、H、O，不能用15N标记。[答案]A[归纳拓展]判断化合物的种类和功能的三种方法(1)元素组成分析法(2)特征元素提示法(3)代谢产物推理法[对点训练]1．(2020·泰安三模)氮肥是指以氮为主要成分，可为植物提供氮素营养的肥料。下列相关叙述正确的是()A．施用氮肥的目的是给植物的生长提供物质和能量B．根细胞吸收的氮可用于合成蛋白质和淀粉等物质C．氮肥施用过多可能会使植物根细胞失水，导致植株萎蔫D．土壤缺氧时，植物根细胞不能主动吸收含氮的无机盐解析：选C施用氮肥的目的是给植物提供矿质元素，而不是提供能量，A错误；淀粉不含有氮元素，B错误；氮肥施用过多，细胞外液浓度升高，可能会使植物根细胞失水，导致植株萎蔫，C正确；土壤缺氧时，植物可以通过无氧呼吸产生ATP，根细胞可以通过主动运输吸收无机盐，D错误。2．(2021·郑州一模)如图表示部分化合物的元素组成，其中①②③④表示元素。下列相关叙述正确的是()A．图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、IB．细胞核中的遗传物质主要为DNAC．人体缺③会出现酸中毒D．甲状腺激素的化学本质是蛋白质，因此不可以口服解析：选C叶绿素、血红蛋白和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I，图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I，A错误；有细胞结构的生物遗传物质就是DNA，而不是主要为DNA，B错误；人体缺Fe会导致血液中血红蛋白少，进而携带氧气少，细胞因缺氧会大量进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会使机体出现酸中毒，C正确；甲状腺激素的化学本质是氨基酸衍生物，可以口服，D错误。题点(二)对比分析细胞中水和无机盐的作用[典例2](2020·江苏高考)下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是()A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用[解析]自由水是生化反应的介质，也能作为反应物直接参与生化反应，A错误；结合水是细胞结构的重要组成成分，植物成熟细胞中的自由水主要存在于液泡中，B错误；无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Fe2＋是合成血红蛋白分子必需的无机盐离子，C错误；无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用，D正确。[答案]D[对点训练]3．下列关于人体中水和无机盐的叙述，错误的是()A．无机盐可参与维持酸碱平衡B．水是良好的溶剂，也能缓和温度变化C．水既可以是某些代谢的反应物也可以是产物D．内环境中K＋浓度的降低不影响神经兴奋性解析：选D无机盐可参与维持酸碱平衡，如HCOeq\o\al(－,3)参与维持血液的酸碱平衡，A正确；水是良好的溶剂，自由水比热大，能缓和温度的变化，B正确；水既可以是某些代谢的反应物也可以是产物，如水既是有氧呼吸的反应物也是有氧呼吸的产物，C正确；静息电位的维持主要依赖于K＋外流，动作电位的产生和维持依赖于Na＋内流，维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性，内环境中K＋浓度的降低会影响神经兴奋性，D错误。4．(2021·广州四校联考)下列现象与生物体内无机盐和化合物的作用，对应错误的是()选项现象生物体内的作用A人血钙含量低会引起抽搐无机盐能维持生物体的正常生命活动B白天给植物套上塑料袋能收集到很多水分水是细胞结构的重要组成成分C熊在冬眠之前，体内会储存大量脂肪脂肪可以起到储能和保温作用D运动员在比赛前喝葡萄糖溶液葡萄糖为生命活动提供能量解析：选B人血钙含量低会引起抽搐，说明无机盐能维持生物体的正常生命活动，A正确；白天给植物套上塑料袋能收集到很多水分，是由于蒸腾作用散失的，该水分为自由水，B错误；脂肪有储能、保温、缓冲和减压的作用，熊在冬眠之前，体内会储存大量脂肪主要是为了储能、保温，C正确；糖类是主要的能源物质，比赛前喝葡萄糖溶液是为生命活动提供能量，D正确。知识点二糖类和脂质的种类和作用[系统主干知识]1．细胞中的糖类2．细胞中的脂质[聚焦关键微点]一、澄清概念——所用教材的关键语句要理解透1．糖类是主要的能源物质，但并不是所有的糖类都能提供能量。(1)糖原的基本组成单位是葡萄糖分子，主要功能是提供能量，与斐林试剂反应呈现砖红色。(×)(2)不是所有细胞的组成成分都含有纤维素。(√)(3)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成。(×)(4)细胞中的糖类都是能源物质。(×)(5)细胞中的糖类不与其他分子结合。(×)2．脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质。(1)脂肪比相同质量的糖原彻底氧化分解时产能多。(√)(2)人体大脑活动所需要的能量主要来自脂肪的直接氧化分解。(×)(3)生活在南极地区的恒温动物脂肪层相对较厚。(√)(4)分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用。(√)二、科学思维——新版教材的教考导向需领悟好1．(新人教版必修1P24正文第一段拓展)在植物组织培养的培养基中要加入蔗糖，可作为能源物质，据此推测植物细胞能否吸收蔗糖？提示：二糖一般要水解为单糖才能被细胞吸收，但植物细胞可以直接吸收蔗糖。2．(新人教版必修1P27有关糖类和脂质相互转化内容)在北京鸭育肥时，每天食用大量的玉米、谷类食物，没有过多脂肪类食物的摄入，但却导致体内大量脂肪堆积。请分析其中的原因。提示：细胞中的糖类和脂肪是可以相互转化的。当摄入的糖类过多时，就可以大量转变成脂肪储存在皮下结缔组织导致肥胖。而脂肪一般只在糖类代谢发生障碍，引起供能不足时，才会分解供能，而且不能大量转化为糖类。[深化拓展提能]1．比较法助记糖类和脂质的关系比较项目糖类脂质区别元素组成C、H、OC、H、O(N、P)种类单糖、二糖、多糖脂肪、磷脂、固醇合成部位淀粉：叶绿体纤维素：高尔基体糖原：主要是肝脏、肌肉主要是内质网生理作用①主要的能源物质②构成细胞结构，如糖被、细胞壁③核酸的组成成分，如核糖、脱氧核糖①生物体的储能物质，如脂肪②构成细胞膜的重要成分，如磷脂③调节新陈代谢和生殖，如性激素联系糖类脂肪2．糖、脂代谢异常与人体健康(1)高血糖(糖尿病)：长期高血糖导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管等器官的慢性损伤和功能障碍。(2)低血糖：血液中葡萄糖含量低导致身体无力、眩晕等症状。(3)高血脂：血脂中的主要成分是甘油三酯和胆固醇，血脂过高会导致动脉粥样硬化、冠心病、胰腺炎等。(4)动脉粥样硬化：长期高血脂导致动脉内膜脂质和复合糖类积聚，使动脉壁增厚变硬、血管腔狭窄，由于在动脉内膜积聚的脂质外观呈黄色粥样，因此称为动脉粥样硬化。严重时会导致动脉阻塞，从而使相应组织或器官缺血或坏死，发生在大脑(心脏)部位会导致脑(心)梗塞。预防以上疾病的最佳途径就是控制饮食，维持低脂、低糖、高蛋白、高膳食纤维的饮食结构，另外还要多做有氧运动，促进糖脂的消耗。[题点全训过关]题点(一)围绕糖类和脂质种类及功能，考查生命观念[典例1](2020·浙江选考)下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是()A．淀粉的结构单元是蔗糖B．胆固醇是人体所需的物质C．蛋白质是生物体内重要的贮能物质D．人细胞中储存遗传信息的物质是RNA[解析]淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误。胆固醇属于脂质，是人体所需的物质，B正确。蛋白质通常不作为能源物质，生物体内重要的贮能物质有糖原、淀粉和脂肪，C错误。人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。[答案]Beq\a\vs4\al([易错提醒])有关糖类和脂质的四个例外(1)并非所有的二糖都不能直接吸收，如植物可以直接吸收蔗糖。(2)并非所有的糖都是能源物质，如核糖、脱氧核糖、纤维素等不参与氧化分解提供能量。(3)并非所有的糖都是还原糖，如淀粉、纤维素、蔗糖都是非还原糖，不能用斐林试剂检测。(4)并非所有的脂质都参与生物膜的构成，如脂肪和维生素D等不构成膜结构。[对点训练]1．(2021年1月新高考8省联考·湖南卷)糖类是细胞的主要组成成分之一。下列叙述错误的是()A．植物细胞壁的主要成分纤维素是多糖B．糖原是人和动物细胞的储能物质C．麦芽糖、乳糖和核糖均是二糖D．葡萄糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀解析：选C纤维素是多糖，是植物细胞壁的主要成分之一，A正确；糖原是多糖，是人和动物细胞的储能物质，B正确；麦芽糖、乳糖是二糖，核糖是单糖，C错误；葡萄糖是还原糖，能与斐林试剂在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀，D正确。2．(2021·衡水调研)如图为某单糖的概念模型，下列相关叙述正确的是()A．若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生B．若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能C．若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖D．若M为核糖，则③可以是T2噬菌体解析：选B果糖与葡萄糖缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热(水浴加热)没有砖红色沉淀产生，A错误；纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。题点(二)结合糖类和脂质的功能，考查人体健康[典例2](2018·江苏高考)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是()A．分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用B．蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血C．摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险D．胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输[解析]酶具有专一性，磷脂酶可将磷脂水解，但不能催化膜蛋白水解。[答案]Beq\a\vs4\al([归纳拓展])反式脂肪酸与人体健康(1)脂肪酸可分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸，碳链中含有双键的为不饱和脂肪酸，碳链中不含有双键的为饱和脂肪酸。植物油大多含有不饱和脂肪酸，动物油大多含有饱和脂肪酸。(2)反式脂肪酸是一种不饱和脂肪酸，主要来自经过部分氢化的植物油。大量摄入反式脂肪酸和饱和脂肪酸对心血管健康具有不良影响，将会提高罹患冠状动脉心脏病的概率。[对点训练]3．(2021·铜仁开学考)脂滴是储存脂肪的细胞结构，存在于大多数物种和细胞类型中。脂滴的大小和生长与肥胖密切相关，由磷脂分子包裹脂质组成。脂滴的生成过程是首先在内质网磷脂双分子层之间合成中性脂，形成类似眼睛的结构，然后中性脂不断累积并最终从内质网上分离成为成熟的脂滴。下列有关说法错误的是()A．脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性B．脂滴的膜由两层磷脂分子构成基本骨架C．用苏丹Ⅳ染液染色，脂滴中的脂肪被染成红色D．与糖类相比，质量相同的脂肪氧的含量低、氢的含量高解析：选B脂滴和内质网都是由以磷脂分子为骨架构成的生物膜结构，因此脂滴从内质网上分离体现了膜的流动性，A正确；由题意可知：脂滴是储存脂肪的细胞结构，因此脂滴膜最可能由单层磷脂分子构成(磷脂分子的疏水端指向脂滴内部的脂肪，磷脂分子的亲水端指向脂滴外面的水环境)，B错误；脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定，呈橘黄色(或红色)，C正确；脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质，与质量相同的糖类相比，脂肪含有较多的H，因此氧化分解时消耗的氧气多，释放的能量多，D正确。4．随着时代的发展，人们越来越注重饮食健康。下列有关饮食观念和相关宣传中，符合生物学原理的是()A．胆固醇会引起血管粥样硬化，不能摄入B．糖尿病人要限食甜味食品，米饭、馒头等主食无须限制C．在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，要格外注重其中必需氨基酸的种类和含量D．某核酸保健品的宣传语是“吃核酸，补核酸，使您的基因更完美”解析：选C胆固醇属于脂质，是动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输，若不摄入将会影响细胞的正常生命活动，故需要适量摄入，A错误；米饭和馒头含有淀粉，淀粉属于多糖，同时淀粉经过水解会生成葡萄糖，如果不限制食用会对糖尿病人产生危害，B错误；人体细胞不能合成必需氨基酸，必须从外界环境中直接获取，故在评价各种食物中蛋白质成分的营养价值时，要格外注重其中必需氨基酸的种类和含量，C正确；核酸在被食用之后会被分解成核苷酸，作为合成核酸的原料，但并不改变人体基因的核苷酸排列顺序，D错误。知识点三检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质[系统主干知识]1．糖类的检测(1)检测原理：还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将Cu(OH)2中的Cu2＋还原成Cu＋，从而生成砖红色的Cu2O沉淀。eq\a\vs4\al(,①,)②淀粉＋碘液→蓝色。(2)检测步骤2．脂肪的检测(1)检测原理：脂肪＋eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(苏丹Ⅲ染液→橘黄色,苏丹Ⅳ染液→红色))(2)检测步骤方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。不用显微镜。方法二：3．蛋白质的检测(1)检测原理：(2)检测步骤[聚焦关键微点]1．判断有关实验基本操作叙述的正误(1)还原糖和蛋白质的检测都需要加热处理。(×)(2)斐林试剂和双缩脲试剂都需要现用现配。(×)(3)在脂肪鉴定中酒精的作用是洗去浮色。(√)(4)在检测还原糖时应先加入斐林试剂甲液，再加入斐林试剂乙液。(×)2．实验的拓展应用(1)现有两瓶没有标记的糖尿病患者(尿液中含有葡萄糖)和肾小球肾炎患者(尿液中含有蛋白质)的尿液样品，如何进行区分？提示：方法一：用斐林试剂对两瓶尿样进行检测，有砖红色沉淀生成的是糖尿病患者的尿样；没有砖红色沉淀生成的是肾炎患者的尿样。方法二：用双缩脲试剂来检测，有紫色产生的是肾炎患者的尿样，另一瓶是糖尿病患者的尿样。(2)脱脂奶粉中不含糖类和脂肪，受到老年人的喜爱，要检验某种脱脂奶粉是否合格，可能用到哪些试剂？提示：符合要求的脱脂奶粉应该无糖和脂肪，同时还应该含有丰富的蛋白质，因此要用斐林试剂、苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液和双缩脲试剂来检测。[深化拓展提能]1．区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”2．三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”(1)唯一需要加热——还原糖检测。若不加热，则无砖红色沉淀出现。(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。3．实验成功4个关键点(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。(2)脂肪检测的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。(3)物质检测实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。(4)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。[题点全训过关][典例](2020·浙江选考改编)为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是()A．提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖B．与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖C．提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖D．检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液[解析]斐林试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成砖红色沉淀，所以提取液②加入斐林试剂并加热产生砖红色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；由于②较澄清，①为浅红色混浊的匀浆，所以与提取液①相比，②更适合用于检测苹果中的还原糖，B错误；淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，D错误。[答案]Aeq\a\vs4\al([归纳拓展])实验材料的选取原则(1)凡是用到染色剂的实验，一般都需要选择无色材料，如检测生物组织中糖类、脂肪、蛋白质；观察细胞的有丝分裂和减数分裂。(2)在选择实验材料时，不仅要考虑材料本身颜色的影响，还要特别注意材料中是否包含实验对象，如甘蔗汁不能用来检测还原糖，菠菜叶的表皮细胞不能用来观察叶绿体。(3)有的实验材料必须是新鲜的，放置时间不能过长。如蔗糖本身没有还原性，但如果放置时间过长，蔗糖可能会被微生物分解，产生还原糖。[对点训练]1．(2019·海南高考)下列检测生物分子的实验中，关于颜色变化的叙述错误的是()A．淀粉遇碘液可显蓝色B．葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色C．蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色D．脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色解析：选D淀粉遇碘液会出现蓝色，A正确；葡萄糖与斐林试剂经水浴加热，会呈砖红色，B正确；蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色，C正确；脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色，被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D错误。2．某校生物兴趣小组进行了生物组织中还原糖检测的实验(如下图)，下列叙述正确的是()A．在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好B．在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是促进还原糖的溶解C．用于该实验检测的斐林试剂也可用于检测蛋白质，只是添加试剂的顺序不同D．由于斐林试剂不稳定，在使用斐林试剂时要先加0.1g/mL的NaOH溶液，后加入0.05g/mL的CuSO4溶液解析：选A苹果果肉的颜色比植物叶片浅，且含有较多的还原糖，所以在实验材料选择方面，用苹果比用植物叶片的效果要好；在制备生物组织样液时，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林试剂和双缩脲试剂中CuSO4溶液的浓度不同；在使用斐林试剂时应将等量的NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后加入组织样液。3．(2021年1月新高考8省联考·河北卷)某农场技术员对作物种子发育过程中有机物积累及转化进行动态监测。关于检测方法及出现结果的叙述，错误的是()A．嫩大豆种子切片→苏丹Ⅲ染液染色→显微镜观察细胞内被染成橘黄色的脂肪颗粒B．嫩小麦籽粒加水研磨→离心取上清液→加碘液→观察被染成深蓝色的淀粉C．嫩花生种子加水研磨→加双缩脲试剂→依据紫色反应检测蛋白质D．嫩甜玉米籽粒加水研磨→离心取上清液→加斐林试剂并水浴加热→观察砖红色沉淀检测还原糖解析：选B脂肪颗粒可与苏丹Ⅲ染液反应生成橘黄色颗粒，A正确；嫩小麦籽粒含较多的还原糖，几乎不含淀粉，B错误；检测产物中是否含有蛋白质，应用双缩脲试剂检测，观察是否出现紫色，C正确；还原糖可用斐林试剂进行检测，在水浴加热的条件下两者反应出现砖红色沉淀，D正确。一、科学探究——运用对照法探究植物生长必需的无机盐[内化于心]1．探究植物生长必需的无机盐(1)实验设计(2)实验中的对照分析①空白对照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(对照组：植物＋完全培养液,实验组：植物＋缺X培养液))②自身对照eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(对照组：缺X培养液加入无机盐X之前,实验组：加入无机盐X后))2．对照实验的类型及实验组、对照组的确认空白对照对照组为自然状态下不做处理的对象组，实验组为施加实验变量处理的对象组自身对照实验处理前的对象组为对照组，实验处理后的对象组为实验组相互对照不单设对照组，而是几个实验组相互对照。如“影响酶活性的条件”的实验中，探究温度对酶活性的影响时，要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组来探究温度对酶活性的影响，进行相互对照，以得出相应的实验结论条件对照即给对象施加某种实验处理，虽不是检验假设需要的，但更能充分说明实验变量的对照。例如，在用动物激素饲喂小动物的实验方案中，饲喂甲状腺激素的为实验组；饲喂甲状腺抑制剂的是条件对照组；不饲喂药剂的是空白对照组[外化于用]1．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()A．检测正常叶片中该矿质元素的含量B．分析根系对该矿质元素的吸收过程C．分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况的影响解析：选D确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用溶液培养法，在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育才恢