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必修一第一章编辑
第一讲走进细胞
知识点一 从生物圈到细胞
1.生命活动离不开细胞的原因
2.生命系统的结构层次
知识点二 细胞的多样性与统一性
1.原核细胞与真核细胞
常见真核生物与原核生物的种类及从属关系
[易误提醒]
(1)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。
(2)生物名称中带“藻”字的并非都是植物。
蓝藻(念珠藻、鱼腥藻、颤藻、螺旋藻、发菜等)属于原核藻类,但绿藻、红藻等属于真核藻类。
(3)生物名称中带“菌”字的并非都是细菌。
①细菌:
从名称上看,凡是“菌”字前带有“杆”“球”“螺旋”及“弧”字的都是细菌,细菌属于原核生物。
②放线菌:
属于原核生物。
③真菌类:
属于真核生物,包括酵母菌、霉菌(根霉、青霉、曲霉、毛霉等)、大型真菌(蘑菇、木耳、银耳、猴头、灵芝等)
例题1.将常见真、原核生物序号填入所属集合中
①蓝藻 ②绿藻 ③发菜 ④紫菜 ⑤硝化细菌 ⑥酵母菌 ⑦大肠杆菌 ⑧链球菌 ⑨玉米 ⑩青蛙
例题2.判断有关生命系统结构层次说法的正误
(1)从生命活动的角度理解,人体的结构层次为细胞、组织、器官、系统(2012·北京卷T2B)()
(2)地球上最基本的生命系统是细胞()
(3)所有生物都具有生命系统的各个层次()
(4)病毒不是生命系统()
2.判断下列有关细胞说法的正误
(1)病毒是一类具有细胞结构的生物(2010·全国卷T1A)()
(2)蓝细菌(蓝藻)、大肠杆菌和乳酸杆菌属于原核生物(2012·上海卷T5)()
(3)乳酸菌与动植物相比,细胞内没有核糖体(2012·山东基本能力T54改编)()
(4)大肠杆菌无线粒体,有核糖体(2012·海南卷T3)()
(5)细菌有细胞核,蓝藻有叶绿体(2012·重庆卷T1改编)()
(6)真核生物以DNA为遗传物质,部分原核生物以RNA为遗传物质(2011·山东卷T5C)()
例3.补充完善细菌与蓝藻结构模式图
①________,②________,③________,④________,
⑤________。
4.(2012·上海高考改编)微生物的种类繁多,下列微生物中属于原核生物的是( )
①霉菌 ②酵母菌 ③蓝藻 ④大肠杆菌 ⑤乳酸杆菌
A.①②③ B.②③④C.③④⑤D.①④⑤
5.(2014·上海高考)在电子显微镜下,颤藻和水绵细胞中都能被观察到的结构是( )
A.细胞核B.核糖体
C.叶绿体D.溶酶体
6.(2012·重庆高考)下列细胞亚显微结构示意图,正确的是( )
7.细胞是生物体的基本结构和功能单位,而自然界中生物种类繁多,就所学生物知识回答以下问题:
(1)下列生物中,与引起“发热伴血小板综合征”的“新型布尼亚病毒”病原体有明显区别的是________。
(填序号)
①大肠杆菌 ②发菜 ③蓝藻 ④酵母菌 ⑤霉菌 ⑥HIV
⑦水绵 ⑧SARS病原体 ⑨细菌
(2)研究人员对分别取自3种不同生物的部分细胞(甲、乙、丙)进行分析、观察和实验,获得的结果如下表(表中“√”表示“有”,“×”表示“无”)。
核膜
光合作用(能否)
核糖体
细胞壁
甲
√
√
√
√
乙
√
×
√
×
丙
×
√
√
√
①甲、乙、丙3种细胞最可能取自哪类生物?
甲:
________,乙:
________,丙:
________。
(填编号)
A.洋葱B.兔子C.蘑菇D.蓝藻
②细菌的细胞结构(下图1)和洋葱表皮细胞结构(下图2)在光学显微镜下比较,最主要的区别是________________________________________________________________________
这说明细胞具有________性。
第二讲组成细胞的元素及无机化合物
1.判断有关细胞中元素和化合物说法的正误
(1)核苷酸中同时含有磷和氮元素(2014·上海卷T1B)()
(2)在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013·重庆卷T1A)()
(3)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(2012·江苏卷T1A)()
(4)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(2012·江苏卷T1D)()
(5)脂肪酸和磷脂含有相同的元素组成(2010·上海卷T9B)()
(6)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012·江苏卷T1C)()
(7)生物界和非生物界在元素组成的种类和含量上都相同()
(8)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是组成细胞的微量元素()
2.判断下列有关水和无机盐说法的正误
(1)植物体内的水分参与营养物质的运输(2014·海南卷T5A)()
(2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物(2014·海南卷T5C)()
(3)水是细胞中含量最多的化合物(2015·济南模拟)()
(4)结合水是细胞和生物体的组成成分(2015·南京模拟)()
(5)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红蛋白不能合成(2014·潍坊模拟)()
(6)细胞中的无机盐多以化合物形式存在,如CaCO3构成牙齿、骨骼(2015·烟台模拟)()
1.生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系
常见物质所含的元素
有关生物体内元素的错误认识
(1)易混淆元素与化合物的干重与鲜重。
①在组成细胞的元素中,占鲜重百分比:
O>C>H>N;占干重百分比:
C>O>N>H。
②在组成细胞的化合物中,占鲜重百分比:
水>蛋白质>脂质>糖类,但在占干重百分比中,蛋白质最多。
(2)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要。
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。
无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
(3)误以为细胞内含量最多的元素是C。
活细胞内含量最多的元素是O而不是C,组成细胞干重最多的元素是C。
1.(2015·临川模拟)下列物质中,元素组成相同的一组是( )
A.糖原、胰岛素、甲状腺激素B.ATP、DNA、RNA
C.淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因D.纤维素、性激素、生长激素
2.(2015·济宁模拟)下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图,图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图,下列说法不正确的是( )
A.若图1表示正常细胞,则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a
B.若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图,则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b
C.图2中含量最多的元素是a,这与细胞中含量最多的化合物无关
D.若图1表示正常细胞,则乙化合物具有多样性,其必含的元素为C、H、O、N
3.(2014·四川高考)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.在最基本生命系统中,H2O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)
4.(2013·江苏高考)下列关于生物体与水分的关系,叙述正确的是( )
A.贮藏中的种子不含水分,以保持休眠状态
B.水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C.适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D.缺水时,动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
5.(2015·威海模拟)下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是( )
A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,它们的代谢强度也相同
B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少,新陈代谢速率减慢
C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压
D.血浆pH能维持相对稳定,与它含有的HCO
、HPO
等离子有关
6.下列含有相同元素的一组化合物是( )
A.淀粉和二肽 B.脂肪酸和脂肪酶
C.蛋白质和蛋白酶D.核糖和核糖核酸
7.下图所示是组成人体细胞的主要元素及其比例。
下列相关叙述中,错误的是( )
A.图中所示为细胞鲜重中元素的比重
B.因为O元素含量最多,所以O元素是构成有机物的最基本元素
C.细胞失去大部分水分后,C元素比例最大
D.图中含有的元素在非生物界也可以找到
第三讲检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质(实验课)
一、还原糖的检测
二、脂肪的检测
1.实验原理
脂肪+苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液―→橘黄色(或红色)
2.方法步骤
(1)方法一:
花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
(2)方法二:
结论:
花生种子的子叶有脂肪存在。
三、蛋白质的检测
1.斐林试剂与双缩脲试剂比较
比较项目
斐林试剂
双缩脲试剂
成分
甲液
乙液
A液
B液
0.1g/mLNaOH溶液
0.05g/mLCuSO4溶液
0.1g/mLNaOH溶液
0.01g/mLCuSO4溶液
反应原理
含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀
具有两个或两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2+反应生成络合物
添加顺序
甲、乙两液等量混匀后立即使用
先加入A液2mL摇匀,再加3~4滴B液摇匀
反应条件
50~65℃水浴加热
不需加热
反应现象
样液浅蓝色→棕色→砖红色
样液变紫色
相同点
都含有NaOH、CuSO4两种成分,且所用NaOH溶液浓度都是0.1g/mL
[易误提醒]1)易忽略斐林试剂本身的颜色。
非还原糖(如蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用。
混合后加入——斐林试剂,且现配现用;分别加入——双缩脲试剂(先加A液,后加B液,且B液不能过量)。
3)易写错“斐”和“脲字”。
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”,双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(4)误认为脂肪的鉴定必须使用显微镜。
若要观察被染色的脂肪颗粒,则使用显微镜,但若要通过溶液颜色变化,则不必使用显微镜
考向一 考查实验原理和操作过程
1.(2012·上海高考改编)下列食物营养成分与鉴定试剂及显色反应之间的对应关系中,错误的是( )
A.淀粉:
碘液,蓝色
B.还原糖:
斐林试剂,砖红色
C.脂肪:
苏丹Ⅲ染液,橘黄色
D.蛋白质:
双缩脲试剂,黄绿色
2.(2014·江苏高考)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是(多选)( )
A.量取2mL斐林试剂时应优先选用5mL量筒而不用10mL量筒
B.隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
考向二 借助物质检测,考查种子成熟和萌发中物质的变化
3.(2014·广东高考)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如下图所示。
将不同成熟阶段的种子匀浆后检测,结果正确的是( )
选项
取样时间
检测试剂
检测结果
A
第10d
斐林试剂
不显色
B
第20d
双缩脲试剂
不显色
C
第30d
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
D
第40d
碘液
蓝色
4.(2013·江苏高考)在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液,然后在1~4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。
预期观察到的实验现象是(多选)( )
A.1、3、5号试管内都呈蓝色
B.3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
解析:
选AD 发芽的小麦种子匀浆中含有淀粉酶,淀粉酶能使小麦种子中的淀粉水解产生麦芽糖等还原糖。
1~4号试管中加入斐林试剂后,因1、3号试管中是蒸馏水而无还原糖,故显示斐林试剂本身的蓝色,2号试管中虽含还原糖,但未水浴加热,故仍呈蓝色,4号试管进行水浴加热后出现砖红色沉淀。
5、6号试管中加入双缩脲试剂后,因5号试管中是蒸馏水,加入的双缩脲试剂中的A液和B液可呈现蓝色;6号试管中含淀粉酶等蛋白质,故加入双缩脲试剂后出现紫色反应。
种子成熟与萌发时有机物的变化
(1)种子成熟时有机物的变化:
种子成熟时,小分子有机物合成大分子物质,以便于储存,主要营养物质变化如下:
①可溶性糖类→不溶性糖类(如淀粉)。
②非蛋白质氮→蛋白质。
③糖类→脂肪。
(2)种子萌发时有机物的变化:
种子萌发时,储存的大分子有机物在酶的作用下水解为小分子物质,作为幼胚生长的营养物质。
①淀粉
麦芽糖
葡萄糖。
②蛋白质
氨基酸。
③脂肪
甘油+脂肪酸。
1.下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中,正确的是( )
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液,可直接用于蛋白质的鉴定
B.若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪,一定需要用显微镜观察
C.鉴定可溶性还原糖时,要加入斐林试剂(甲液和乙液混合均匀后再加入)
D.用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,需水浴加热2min才能看到紫色
解析:
选C 用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液,必须混合均匀后再使用,而鉴定蛋白质时需先加A液,再加B液,且两者CuSO4溶液浓度也不同;鉴定花生种子是否含脂肪,可将花生种子制成组织样液,再加入苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染液,通过观察样液的颜色变化来鉴定,也可先将种子烘烤,再在白纸上挤压,看是否出现油迹,这些方法都不需要显微镜;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,不需要加热。
2.将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。
在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀,有关实验现象及结论的叙述正确的是( )
A.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有脂肪
B.加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C.加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉
D.加入双缩脲试剂,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有蛋白质
解析:
选C 脂肪会被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,被苏丹Ⅳ染液染成红色,向组织样液中加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈橘黄色,证明发芽的大麦中含有脂肪。
向组织样液中加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不能确定该还原糖为麦芽糖。
双缩脲试剂与蛋白质反应呈现紫色。
3.(2015·山东泰安一中期中)下列是有关检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质实验的叙述,其中正确的是( )
①斐林试剂的甲液和乙液与双缩脲试剂的成分是相同的 ②双缩脲试剂的甲液与斐林试剂甲液的成分是相同的、乙液的成分不相同 ③斐林试剂与双缩脲试剂的使用方法是一样的,都要现配现用 ④还原糖检验中的颜色变化是:
浅蓝色→棕色→砖红色,其中的砖红色是Cu2O造成的 ⑤制作花生临时切片时,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精 ⑥观察花生临时切片,看到的是一片橘红色,而不是橘黄色的脂肪颗粒 ⑦双缩脲试剂的使用方法是先加甲液后加乙液,加完之后立刻加热,出现的颜色是紫色
A.①②⑥⑦ B.②③⑦
C.①⑤⑥D.①④⑤
解析:
选D 制作花生临时切片时,用吸水纸吸去薄片周围染液,再用体积分数为50%的酒精洗去浮色,然后用吸水纸吸去切片周围的酒精。
4.在下列四个试管中分别加入一些物质,甲试管:
豆浆;乙试管:
氨基酸溶液;丙试管:
牛奶和蛋白酶;丁试管:
人的红细胞和蒸馏水。
上述四个试管中加入双缩脲试剂振荡后,有紫色反应的是( )
A.甲、丁B.甲、乙、丁
C.甲、乙、丙D.甲、丙、丁
解析:
选D 双缩脲试剂用于鉴定蛋白质。
甲试管豆浆中含有蛋白质;乙试管中的氨基酸不与双缩脲试剂反应;丙试管中蛋白酶的本质也是蛋白质;丁试管中人的红细胞置于蒸馏水中会吸水涨破而释放血红蛋白。
5.分析下表,可推测( )
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
+
-
-
乙
-
++
-
甲、乙混合
+
+
+
注:
“+”显色,“++”显色更深;“-”不显色。
A.甲溶液含有淀粉 B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉D.混合溶液含有淀粉酶
解析:
选D 蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,淀粉遇碘变蓝色,还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。
根据溶液甲中的颜色变化可知其含有蛋白质;根据乙溶液中的颜色变化可知其含有淀粉;甲、乙混合后,两溶液中的物质发生反应产生了还原糖,由此可知,甲溶液中含有淀粉酶,乙溶液中含有淀粉。
6.(2015·襄阳五中质检)将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天,依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。
取3支试管甲、乙、丙,分别加入等量的淀粉液,然后按下图所示加入等量的提取液和蒸馏水,45℃(适宜温度)水浴保温5min,立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2min,摇匀观察试管中的颜色。
结果是( )
A.甲呈蓝色,乙呈砖红色,丙呈无色
B.甲呈无色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
C.甲、乙皆呈蓝色,丙呈砖红色
D.甲呈浅砖红色,乙呈砖红色,丙呈蓝色
解析:
选D 20℃和30℃培养条件下相比较,30℃时淀粉酶的活性相对较高,淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快,相同条件下产生的麦芽糖更多。
麦芽糖属于还原糖,与斐林试剂反应生成砖红色沉淀,麦芽糖越多显色越明显,斐林试剂本身为蓝色,可得出甲试管呈浅砖红色,乙试管呈砖红色,丙试管呈蓝色。
7.下图1表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖,2表示淀粉,3表示含氮化合物,4表示脂肪)。
图2表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。
回答下列问题:
(1)油菜种子在成熟过程中,________含量不断提高,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,这说明________________________________________________________________________而来。
(2)图2中曲线③表示______________。
在小麦种子成熟过程中,种子的干重将________。
(3)将小麦开花后第10d和第40d的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的________,适温水浴加热后,A试管出现________,并且比B试管颜色更________,两试管中被检测的物质可以用图2中的曲线________表示。
解析:
(1)由图1中曲线可知,脂肪含量不断上升,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,说明脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来。
(2)由图2可知,小麦种子成熟过程中,葡萄糖的含量下降,淀粉含量上升,淀粉磷酸化酶活性先上升,后下降。
此过程中,自由水的含量逐渐下降,种子的干重逐渐增加。
(3)葡萄糖是还原糖,淀粉是非还原糖。
第10d与第40d的种子相比,葡萄糖的含量更高,因此与斐林试剂反应后,颜色更深。
答案:
(1)脂肪 脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化
(2)淀粉磷酸化酶 增加 (3)斐林试剂 砖红色沉淀
深 ①
8.不同植物种子中所含营养成分有差异,如豆类作物中蛋白质含量较高,玉米种子中淀粉含量较高,花生种子中脂肪含量相对较多。
请回答下列问题:
(1)下表表示用碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应,其中“+”的数量代表颜色反应深浅程度,有关说法不正确的是
( )
试剂
种类
碘液
苏丹Ⅲ染液
双缩脲试剂
甲
++++
++
+
乙
++
++++
++
丙
+
++
++++
A.乙种子中含蛋白质最多
B.碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C.在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D.这三种试剂使用时均不需要水浴加热
(2)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米,请用所学的方法设计实验加以验证。
实验原理:
_______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
材料用品:
新鲜的普通玉米子粒,新鲜的新品种玉米子粒,研钵,试管,漏斗,纱布,吸管,清水,双缩脲试剂A液,双缩脲试剂B液,量筒。
方法步骤:
①将两种玉米子粒分别进行________,制备组织样液。
②取A、B两支试管,向A中加入新品种玉米组织样液2mL,B中加入普通玉米组织样液2mL。
③向A、B两支试管中分别加入2mL________,摇匀,再分别加入3滴________,摇匀。
④观察___________________________________________________________________。
预期的结果:
_____________________________________________________________。
解析:
(1)碘液用于检测淀粉,其颜色反应为蓝色;苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪,其颜色反应为橘黄色;双缩脲试剂用于检测蛋白质,其颜色反应为紫色。
分析图表可知,甲种子中含淀粉较多,乙种子中含脂肪较多,丙种子中含蛋白质较多。
在脂肪的鉴定中可能需要用显微镜观察。
(2)检测蛋白质应选用双缩脲试剂,颜色的深浅与蛋白质含量有关,蛋白质含量越高,组织样液中紫色越深。
答案:
(1)A
(2)实验原理:
蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应,蛋白质含量越高颜色越深
①研磨 ③双缩脲试剂A 双缩脲试剂B ④颜色变化并比较紫色的深浅
预期结果:
新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深
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