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◆专题一生命系统的细胞基础考情纵览年份考点20112012201320142015ⅠⅡⅠⅡⅠⅡ(1)细胞的分子组成11D1,5C2(2)细胞的结构1AD,29(2)1AB,5B(3)物质出入细胞的方式1,43,30(1)1C1,3(4)细胞的增殖2(5)细胞的分化、衰老、凋亡和癌变21B2(6)遗传的细胞基础2小专题1细胞的分子组成考情纵览知识·串联导思重点·提炼透析知识·串联导思重点·提炼透析考点一蛋白质、核酸及相互关系典例引领端粒存在于真核生物染色体的末端,是由DNA序列及其相关的蛋白质所组成的复合体。端粒酶是一种逆转录酶,由蛋白质和RNA构成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列有关叙述错误的是()A.端粒和端粒酶都含有C、H、O、N、P等化学元素B.端粒一定含有氢键C.端粒酶与遗传信息的传递有关D.端粒中的蛋白质以端粒酶中的RNA为模板合成【解题思路】本题以端粒和端粒酶为背景材料,意在引出蛋白质和核酸的元素组成、结构、功能和蛋白质及核酸之间的相互关系等相关知识。蛋白质中主要含有C、H、O、N四种元素,大多数蛋白质还含有S,核酸含有C、H、O、N、P五种元素,端粒由DNA和蛋白质组成,端粒酶由RNA和蛋白质组成,A正确;端粒由DNA和蛋白质组成,存在于真核生物染色体的末端,真核生物细胞的DNA为双链DNA,碱基对之间通过氢键连接,B正确;端粒酶能以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链,因此具有传递遗传信息的功能,C正确;端粒酶是一种逆转录酶,是以RNA为模板合成DNA,不能合成蛋白质,D错误。答案:D【思考】tRNA是否含有氢键?提示:最常见的tRNA呈三叶草结构,是RNA链经过折叠形成的,其中的三个臂是由碱基对连接形成的双链RNA片段,故tRNA含有氢键。归纳拓展1.蛋白质相关知识归纳(1)蛋白质的合成与水解过程图示氨基酸多肽蛋白质(具空间结构)(2)蛋白质的种类和功能归纳①结构蛋白:是构成细胞和生物体结构的重要物质,如肌蛋白、染色体蛋白、核糖体蛋白等。②功能蛋白:A.催化功能:大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。B.调节功能:许多动物激素,如胰岛B细胞所分泌的胰岛素属于蛋白质。C.运输功能:如血红蛋白运输氧。D.免疫作用:如抗体、溶菌酶属于蛋白质E.识别和信息传递功能:如糖蛋白具识别作用。F.维持血浆渗透压:如血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。2.理清蛋白质、DNA、RNA三者之间的关系3.要清楚同一个体的不同体细胞中蛋白质与核DNA、mRNA的关系(1)核DNA相同:因为同一个体的不同体细胞是由一个受精卵分裂分化形成的。(2)mRNA和蛋白质不同:由于基因的选择性表达,不同细胞表达的基因不同,产生的mRNA和蛋白质不同。4.理解DNA多样性、蛋白质多样性和生物多样性之间的关系5.掌握遗传物质种类与生物种类的关系生物所含核酸遗传物质病毒含DNA或RNA一种DNA或RNA细胞生物含DNA和RNADNA热点考向考向一以基础判断的形式考查蛋白质和核酸的结构和功能1.(2015新课标全国理综Ⅰ)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上解析:DNA与ATP中所含元素均为C、H、O、N、P,A正确;一个tRNA上虽有多个碱基,但只有在翻译过程中与mRNA上的密码子发生碱基互补配对的3个特定碱基称为反密码子,B正确;T2噬菌体中只有DNA一种核酸,其基本组成单位为脱氧核糖核苷酸,C正确;细菌为原核生物,没有线粒体,控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。D结合基因表达的生理过程考查蛋白质和核酸的结构和功能2.(2015新课标全国理综Ⅱ)端粒酶由RNA和蛋白质组成,该酶能结合到端粒上,以自身的RNA为模板合成端粒DNA的一条链。下列叙述正确的是()A.大肠杆菌拟核的DNA中含有端粒B.端粒酶中的蛋白质为RNA聚合酶C.正常人细胞的每条染色体两端都含有端粒DNAD.正常体细胞的端粒DNA随细胞分裂次数增加而变长解析:端粒是每条染色体两端都有的一段特殊序列的DNA,原核生物不具有染色体,A项错误,C项正确;由题意可知,端粒酶可以自身的RNA为模板合成DNA的一条链,故其中的蛋白质为逆转录酶,B项错误;正常体细胞的端粒DNA序列在每次细胞分裂后会缩短一截,故正常体细胞的端粒DNA随着细胞分裂次数的增加而变短,D项错误。考向二C考点二细胞中的主要能源物质分析典例引领下列关于糖类和脂质的叙述,正确的是()A.植物细胞中的蔗糖和麦芽糖的水解产物都是葡萄糖B.细胞核中的核酸只含脱氧核糖,细胞质中的核酸只含核糖C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多D.脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成【解题思路】本题考查了糖类之间的关系、糖类的分布和功能、脂质的功能及合成场所等相关知识。麦芽糖由两分子葡萄糖组成,水解产物是葡萄糖,而蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成,水解产物是果糖和葡萄糖,A错误;DNA分布在细胞核、线粒体和叶绿体中,所以细胞质中既含有核糖又含有脱氧核糖,B错误;1g糖原氧化分解释放出约17kJ的能量,而1g脂肪可以释放出约39kJ的能量,C正确;脂质在内质网中合成。答案:C【思考】请归纳各类糖和脂质的合成场所。提示:葡萄糖:叶绿体;纤维素:高尔基体;糖原:肝脏、肌肉细胞;脂质:内质网。归纳拓展1.糖类的种类及相互关系2.脂质的种类和功能3.糖类和脂质的几个易错点辨析(1)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;常考的还原糖有葡萄糖、果糖和麦芽糖。(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供应能量。(3)淀粉、糖原、纤维素的单体都是葡萄糖,但二糖并不都是由葡萄糖组成,如蔗糖是由葡萄糖和果糖组成,乳糖是由葡萄糖和半乳糖组成。(4)等质量的脂肪和糖相比,脂肪中的“H”比例高,故脂肪氧化分解释放的能量多,需要O2多,产生H2O多。热点考向考向一以基础判断的形式考查糖类、脂质的种类和功能1.(2013广东理综)有关糖的叙述,正确的是()A.葡萄糖在线粒体中合成B.葡萄糖遇碘变为蓝色C.纤维素由葡萄糖组成D.胰岛素促进糖原分解解析:植物体内的葡萄糖在叶绿体中合成,A错误;淀粉遇碘变蓝,B错误;纤维素属于多糖,它的基本组成单位是葡萄糖,C正确;胰岛素促进糖原合成,D错误。C考向二以种子萌发为背景,考查糖类和脂肪之间的转化问题2.(2013新课标全国理综Ⅰ)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11d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”)。解析:(1)脂肪可被苏丹Ⅲ染成橘黄色,或被苏丹Ⅳ染成红色。(2)油料植物种子中脂肪的含量较高,在种子萌发的过程中脂肪会转变为糖类,与糖类相比,脂肪中氧含量较低,所以导致萌发种子干重增加的主要元素是O。答案:(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)橘黄(或红)(2)O(3)实验第11d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。解析：(3)由题干信息可知,到第11天时,脂肪的含量减少了90%,说明种子贮存的营养物质已基本消耗殆尽,若要使种子干重增加,必须为萌发的种子或幼苗提供光合作用所需要的理想条件,由于将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养,所以要使萌发的种子(含幼苗)干重增加,必须提供光照和所需的矿质元素离子等条件。答案:(3)光照所需的矿质元素离子考点三水和无机盐与细胞代谢的关系分析典例引领(2015湖南长沙模拟)下列有关生物体内水和无机盐的叙述,错误的是()A.细胞代谢过程中,叶绿体、核糖体和高尔基体中都有水生成B.细胞衰老过程中,自由水/结合水增加C.无机盐离子对维持血浆的正常浓度和酸碱平衡等有重要作用D.镁是构成叶绿素的必需成分,植物缺乏镁时会导致叶片变黄【解题思路】A项可联想细胞中水产生的场所。细胞中产生水的结构有:叶绿体(光合作用产生水);线粒体(有氧呼吸产生水);细胞核(合成DNA和RNA的过程中产生水);核糖体(蛋白质合成时产生水);植物细胞中的高尔基体(纤维素形成时产生水),A项正确。B项可联想到水的作用。自由水:占大多数,以游离形式存在,可以自由流动。生理功能:①良好的溶剂;②运送营养物质和代谢废物;③参与许多化学反应,绿色植物进行光合作用的原料;④为细胞提供液体环境。在细胞衰老的过程中,自由水的含量降低,自由水/结合水的比值降低,细胞代谢缓慢,B项错误。C、D两项可联想无机盐的存在形式和功能。无机盐主要以离子的形式存在,其生理作用有:①是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,如Fe2+是血红蛋白的主要成分,Mg2+是叶绿素的必要成分。②维持细胞的生命活动,如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高造成肌无力,血钙过低会引起抽搐;③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态,C、D两项正确。答案:B【思考】如何设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐?提示:归纳拓展1.图解水的相关知识2.总结水含量与细胞代谢的关系(1)不同种类的生物、同一生物的不同器官及不同的生长发育时期,细胞的含水量不同。(2)自由水与结合水的比值与新陈代谢、生物抗逆性有关,比值越大,生物新陈代谢越旺盛,但其抗逆性较弱;反之,生物新陈代谢缓慢,但抗逆性较强。(3)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.归纳无机盐的相关知识热点考向考向一结合细胞代谢考查水的存在形式、来源及功能1.(2014四川理综)生物体的生命活动离不开水,下列关于水的叙述,错误的是()A.在最基本的生命系统中,水有自由水和结合水两种存在形式B.由氨基酸形成多肽链时,生成物H2O中的氢来自氨基和羧基C.有氧呼吸时,生成物H2O中的氢来自线粒体中丙酮酸的分解D.H2O在光下分解,产生的[H]将固定的CO2还原成(CH2O)解析:在细胞中,水有自由水和结合水两种存在形式,A项正确;氨基酸脱水缩合产生的水中的氢一个来自氨基,一个来自羧基,B项正确;有氧呼吸第三阶段是[H]与O2反应产生H2O,其中[H]来自有氧呼吸第一阶段葡萄糖的分解和第二阶段丙酮酸的分解,C项错误;H2O光解产生的[H]用于还原暗反应固定的CO2,D项正确。C考向二从有关实验分析入手考查水和无机盐的相关知识2.(2015安徽安庆一模)下表为人体肌细胞受刺激后,细胞内Ca2+含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。表中数据可以说明()D时间(ms)0306090120150180Ca2+含量(mmol/mL)07.82.20.5000肌肉力量(N)02.053.52.10.50A.肌肉收缩是一个以神经为主导的调节过程B.细胞内Ca2+浓度与肌肉收缩力量呈正相关C.肌肉收缩过程中Ca2+最可能是以胞吞的方式进入肌细胞的D.肌肉在达到最大收缩力前Ca2+就开始释放解析:分析表格中的信息可知人体肌细胞受到刺激后细胞内Ca2+含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系,30ms时细胞内Ca2+浓度最高是7.8mmol/mL,此时肌肉收缩力量不是最大,肌肉收缩力量最大是在60ms时,此时钙离子浓度是2.2mmol/mL,人体肌细胞受刺激后肌肉细胞收缩力量先随时间延长而升高,到60ms时肌肉收缩力量最大,然后随时间延长而降低。由表中信息不能得出肌肉收缩是一个以神经为主导的调节过程,A错误;分析表中数据可知,细胞内Ca2+浓度最高时,肌肉力量不是最大,B错误;Ca2+进入细胞的方式是主动运输,且不能由表中数据得出,C错误;肌肉在