高考生物大二轮复习第1部分重点讲练突破专题一细胞的分子组成练习文档格式.docx
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(3)失去结合水的小麦种子,用水充分浸泡后仍能萌发( )
(4)适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐( )
(5)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分,该现象说明液泡内Na+参与调节渗透压( )
4.有机物鉴定实验
(1)常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色,是由于蛋白质有肽键( )
(2)鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后再加CuSO4溶液( )
(3)淀粉可以用斐林试剂鉴定并呈现蓝色,而蔗糖在水浴加热条件下,可与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀( )
(4)使用苏丹Ⅲ染液检测脂肪,预期显色结果是呈现橘黄色( )
1.
(1)×
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
(6)×
2.
(1)×
(4)√ (5)√
3.
(1)×
4.
(1)√
(2)√ (3)×
(4)√
考点1 蛋白质和核酸
真题重做
1.(2015·
高考全国卷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:
选D。
ATP、DNA、RNA、磷脂的元素组成均是C、H、O、N、P,A正确。
一个tRNA分子中只有一个反密码子,一个氨基酸可由一个或几个tRNA转运,B正确。
T2噬菌体为DNA病毒,其核酸是DNA,由脱氧核糖核苷酸组成,C正确。
细菌是原核生物,只有核糖体一种细胞器,没有线粒体,其控制性状的基因位于拟核和质粒上,D错误。
2.(2014·
高考全国卷Ⅱ)关于核酸的叙述,错误的是
( )
A.细胞核中发生的转录过程有RNA聚合酶的参与
B.植物细胞的线粒体和叶绿体中均可发生DNA的复制
C.双链DNA分子中一条链上的磷酸和核糖是通过氢键连接的
D.用甲基绿和吡罗红染色可观察D
NA和RNA在细胞中的分布
选C。
双链DNA分子中一条链上的磷酸和脱氧核糖是通过磷酸二酯键连接的,C错误。
3.(2013·
高考全国卷Ⅱ)关于DNA和RNA的叙述,正确的是( )
A.DNA有氢键,RNA没有氢键
B.一种病毒同时含有DNA和RNA
C.原核细胞中既有DNA,也有RNA
D.叶绿体、线粒体和核糖体都含有DNA
在tRNA中,也存在碱基之间的互补配对,故也有氢键,A错;
一种病毒中只含有一种核酸,可能是DNA,也可能是RNA,B错;
核糖体由蛋白质和核糖体RNA组成,不含有DNA,D错。
所以答案选择C。
4.(2016·
高考江苏卷)蛋白质是决定生物体结构和功能的重要物质。
下列相关叙述错误的是( )
A.细胞膜、细胞质基质中负责转运氨基酸的载体都是蛋白质
B.氨基酸之间脱水缩合生成的H2O中,氢来自于氨基和羧基
C.细胞内蛋白质发生水解时,通常需要另一种蛋白质的参与
D.蛋白质的基本性质不仅与碳骨架有关,而且也与功能基团相关
选A。
细胞膜上负责转运氨基酸的载体是蛋白质,细胞质基质中负责转运氨基酸的载体是tRNA,A错误;
氨基酸之间脱去的水分子中的氢来自氨基和羧基,B正确;
细胞内蛋白质水解时需蛋白酶催化,蛋白酶属于蛋白质,C正确;
蛋白质的基本性质与碳骨架有关,也与功能基团有关,D正确。
核心提炼
1.蛋白质与核酸的结构和功能
2.核酸与蛋白质的关系
关注蛋白质与核酸的五个失分点
1.肽键的书写:
不要将肽键写成“NH—CO”,正确的写法是“—NH—CO—”或“
”即两端短线不能省略。
2.脱水缩合:
氨基酸脱水缩合的方式只有一种,但脱水缩合时,氨基酸排列方式有多种。
3.高温对蛋白质结构的影响:
高温仅破坏蛋白质的空间结构,不能破坏肽键。
4.碱基、核苷酸种类及遗传物质
(1)原核、真核细胞:
含5种碱基、8种核苷酸,遗传物质DNA。
(2)病毒:
含4种碱基、4种核苷酸,遗传物质DNA或RNA。
5.关注与“氢键”有关的两个误区:
(1)误认为RNA中没有氢键,其实也有氢键,如tRNA的“三叶草”结构局部。
(2)误认为DNA单链中连接磷酸基团和脱氧核糖的是氢键,其实是共价键。
题型突破
1.(2017·
试题调研)胰腺合成的胰蛋白酶原进入小肠后,在肠激酶作用下形成有活性的胰蛋白酶,该激活过程如图所示(图中数据表示氨基酸位置)。
下列分析错误的是( )
A.胰蛋白酶比胰蛋白酶原少了5个肽键
B.胰蛋白酶与胰蛋白酶原空间结构不同
C.肠激酶与限制酶具有相似的作用特性
D.胰蛋白酶原被激活后才具有活性,可避免胰蛋白酶破坏胰腺细胞
胰蛋白酶原的肽键数=229-1=228;
胰蛋白酶的肽键数=氨基酸的个数-肽链数=(229-6)-1=222,相比胰蛋白酶原少了6个肽键,A错误。
胰蛋白酶与胰蛋白酶原的氨基酸数目不同,则它们的空间结构也不同,B正确。
肠激酶能识别并切割特定的氨基酸序列,而限制酶能识别特定的核苷酸序列并在特定位点进行切割,故肠激酶与限制酶具有相似的作用特性,C正确。
胰蛋白酶原在胰腺细胞中没有活性,进入小肠被激活后才具有活性,这样可避免胰腺细胞被破坏,D正确。
2.(2017·
菏泽二模)某病毒的基因组由双链RNA分子组成,该基因组转录出的单链RNA既能作为mRNA,又能作为模板形成新的双链RNA分子而完成复制。
A.双链RNA的复制特点之一为半保留复制
B.该病毒在复制和转录过程中遵循的碱基配对方式完全相同
C.参与翻译过程的tRNA是含有氢键的单链结构
D.某双链RNA的一条链中A、U之和为235,则该双链RNA中A、U之和为470
由题中信息知基因组、双链RNA可以依其中的一条链为模板转录出mRNA又能依mRNA为模板形成双链RNA,所以新合成的双链RNA中并没有基因组RNA的母链,可见其复制不是半保留复制,A错误。
该病毒在复制转录中都是RNA间碱基配对方式,故B正确,tRNA可以有双链区,C正确。
双链RNA的各链中A+U等于互补链中UA,该双链RNA中,A+U=470,D正确。
明确蛋白质与核酸概念图的转换依据
1.图1是通过蛋白质与核酸间的关系构建的概念图,判断的依据是中心法则。
图中A、B、C依次为DNA、mRNA和蛋白质。
X代表的元素为N、P,Y代表的元素中一定有N,也可能含有其他元素,单体a、b、c依次是脱氧核苷酸、核糖核苷酸、氨基酸。
2.图2是通过结构中的化合物组成构建的概念图,判断的依据是染色体和细胞膜的物质组成。
图中甲、乙、丙分别是DNA、蛋白质和磷脂。
1.如图所示为组成生物体的相关化合物,分别用甲、乙、丙表示,其中乙为一
个由α、β、γ三条肽链形成的蛋白质分子,共含271个氨基酸,且图中每条虚线表示由两个巯基(—SH)脱氢形成的一个二硫键(—S—S—)。
A.甲为组成乙的基本单位,且乙中最多含有20种甲
B.由不同的甲形成乙后,相对分子质量比原来少了4832
C.在真核细胞中,丙主要存在于细胞核中,且能直接控制乙的合成
D.如果甲中的R为C3H5O2,则由两分子甲形成的化合物中含有16个H
分析题图可知,甲为氨基酸,乙为蛋白质,丙为核苷酸。
构成蛋白质的氨基酸约20种,但具体到某一种蛋白质时,可能会出现少于20种的情况,A正确。
甲(氨基酸)形成乙(蛋白质)的过程,脱去271-3=268分子水,两个—SH形成一个—S—S—需脱去2个H,因此相对分子质量比原来少了268×
18+4×
2=4832,B正确。
在真核细胞中,丙(核苷酸)大多数存在于细胞核中,少数存在于线粒体、叶绿体和细胞质中。
基因控制蛋白质(乙)的合成,与单个核苷酸(丙)没有直接关系,C错误。
如果甲(氨基酸)中的R为C3H5O2,则甲的分子式为C5H9O4N。
两分子甲脱去一分子水形成的化合物分子式为C10H16O7N,D正确。
2.某十九肽含4个天冬氨酸(C4H7O4N),分别位于第7、8、14、19位(如图所示),且天冬氨酸的R基上有一个羧基。
肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽链,肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键。
下列相关叙述正确的是( )
A.该十九肽含有19个肽键
B.该十九肽至少含有6个游离的羧基
C.肽酶E1完全作用于该十九肽后产生的多肽有七肽、六肽、四肽
D.肽酶E2完全作用于该十九肽,产生的多肽中的氧原子比该十九肽少了4个
该十九肽含有18个肽键,A错误;
每个天冬氨酸的R基上有一个羧基,因此该十九肽至少含有5个游离的羧基,B错误;
肽酶E1专门作用于天冬氨酸羧基端的肽键,因此肽酶E1完全作用于该十九肽后,产生的多肽有七肽、六肽、五肽,另外还有一个游离的氨基酸,C错误;
肽酶E2专门作用于天冬氨酸氨基端的肽键,肽酶E2完全作用于该十九肽的过程中需要4个水分子,同时产生2个游离的天冬氨酸(共含8个氧原子),因此产生的多肽中的氧原子比该十九肽少了4个,D正确。
1.多肽形成过程中的有关数量计算
肽链
氨基酸平均相对分子质量
氨基酸数
肽键数
脱去水分子数
多肽相对分子质量
氨基数
羧基数
1条
a
m
m-1
ma-18(m-1)
≥1
n条
m-n
ma-18(m-n)
≥n
1条(环肽)
ma-18m
≥0
2.蛋白质(或多肽)中各原子数的计算
氨基酸的结构通式是解答此类题目的突破口。
在一个氨基酸中,若不考虑R基,则至少含有2个碳原子、2个氧原子、4
个氢原子和1个氮原子。
在脱水缩合形成多肽时,氨基酸要失去部分氢原子、氧原子,但是碳原子数、氮原子数不会减少,相关数量关系如下:
(1)碳原子数=氨基酸数×
2+R基上的碳原子数;
(2)氢原子数=各氨基酸中氢原子总数一脱去的水分子数×
2;
(3)氧原子数=各氨基酸中氧原子总数一脱去的水分子数;
(4)氮原子数=氨基酸数+R基上的氮原子数=各氨基酸中氮原子总数。
由于R基上的碳原子数不好确定,且氢原子数较多,因此以氮原子数或氧原子数的计算为突破口,推测氨基酸的分子式或计算氨基酸个数最为简便。
3.基因表达中氨基酸数与相应DNA、RNA片段中碱基数的关系
在基因表达的过程中,DNA(基因)控制mRNA的合成,mRNA指导蛋白质的合成,相关数量关系图解如下:
DNA(基因)
mRNA
蛋白质
碱基数∶碱基数∶氨基酸数
6 ∶ 3 ∶ 1
由于mRNA中有终止密码子、DNA(基因)中有非编码区等,上述数量关系应理解为每合成1个氨基酸至少需要mRNA上的3个碱基和DNA(基因)上的6个碱基。
考点2 糖类、脂质的种类和作用
1.(2014·
高考海南卷)下列关于脂质的叙述,正确的是( )
A.脂质中的磷脂是细胞膜的组成成分
B.维生素D和性激素不属于固醇类物质
C.脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少
D.脂质在核糖体、内质网和高尔基体上合成
细胞膜的组成成分包括脂质、蛋白质和少量糖类,其中脂质分子中主要是磷脂,A正确;
维生素D和性激素属于脂质中的固醇类物质,B错误;
与相同质量的多糖相比,脂肪中的C、H元素含量多,O元素含量少,彻底氧化分解消耗的氧气多,产能也多,C错误;
脂质主要在光面内质网上合成,D错误。
2.(2015·
高考江苏卷)下列关于淀粉、脂肪、蛋白质和核酸4种生物分子的叙述,正确的是( )
A.都能被相应的酶水解
B.都是水溶性物质
C.都含C、H、O、N这4种元素
D.都是人体细胞中的能源物质
淀粉、脂肪、蛋白质和核酸都能被相应的酶水解,A项正确;
脂肪是脂溶性物质,B项错误;
淀粉和脂肪含有C、H、O3种元素,核酸含C、H、O、N、P5种元素,C项错误;
核酸不是细胞中的能源物质,D项错误。
1.细胞中的糖类
2.细胞中的脂质
3.糖类与脂质的比较
比较项目
糖类
脂质
区
别
元素组成
C、H、O
主要是C、H、O,有的还含有N、P
种类
单糖、二糖、多糖等
脂肪、磷脂、固醇等
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
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构成生物膜的重要成分,如磷脂
③调节生物体的新陈代谢和生
长发育,如性激素
联系
糖类脂肪
1.糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成,氧化分解时均产生CO2、H2O,同时释放能量。
但脂肪中氢的含量远远高于糖类,所以同质量的脂肪和糖类氧化分解,脂肪耗氧量多,放能多,产生水多。
2.糖类是主要的能源物质。
但并非所有的糖都是能源物质,如核糖、脱氧核糖、纤维素参与细胞结构组成,不提供能量。
1.(2014·
高考海南卷改编)某豆科植物种子萌发过程中CO2释放和O2吸收速率的变化趋势如图所示。
据图判断下列有关叙述正确的是( )
A.在12~24h期间,呼吸作用的主要场所是线粒体
B.胚根长出后,萌发种子的干物质总量会增加
C.胚根长出后,萌发种子的有氧呼吸速率明显升高
D.由图可确定种子萌发时呼吸作用消耗的有机物是葡萄糖
胚根长出前,种子主要进行无氧呼吸,而胚根长出后,种皮破裂,随O2进入,种子以有氧呼吸为主,48h后,O2吸收速率大于CO2,说明呼吸底物不只有葡萄糖。
2.如图是油菜种子在发育和萌发过程中,糖类和脂肪的变化曲线。
下列分析正确的是( )
A.干重相等的可溶性糖和脂肪,所储存的能量大致相同
B.种子发育过程中,由于可溶性糖更多地转变为脂肪,种子需要的N增加
C.种子萌发时,脂肪酶的活性很高
D.种子萌发时,脂肪转变为可溶性糖,说明可溶性糖是种子生命活动的直接能源物质
干重相等的可溶性糖和脂肪,脂肪彻底氧化分解释放的能量更多,A错误;
种子发育过程中,可溶性糖更多地转变为脂肪,脂肪中含有的元素为C、H、O,不含N,故B错误;
种子萌发时,需要通过呼吸作用提供能量,脂肪等被分解,含量逐渐减少,此时脂肪酶的活性很高,C正确;
生物组织中常见的可溶性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖、蔗糖,但是种子生命活动的直接能源物质是ATP,D错误。
1.种子形成和萌发时的物质变化
种子形成
种子萌发
有机物
可溶性糖→淀粉等
非蛋白质→蛋白质
糖类→脂肪
淀粉→葡萄糖
蛋白质→氨基酸
脂肪→甘油+脂肪酸
干重
增加
减少(油料作物
先增加后减少)
激素
变化
脱落酸增加,赤霉
素、生长素逐渐减少
脱落酸下降,赤霉素、
生长素逐渐增加
2.种子成熟和萌发时细胞呼吸的变化
(1)种子成熟时呼吸速率的变化:
有机物积累迅速时,呼吸速率加快,但当种子接近成熟时,呼吸速率逐渐减慢。
(2)种子萌发时细胞呼吸方式的变化:
在胚根长出前,种子呼吸产生的CO2大大超过O2的消耗,而当胚根长出后,O2的消耗速率就高于CO2的释放速率,这说明种子萌发的初期主要是无氧呼吸,而随后是有氧呼吸。
考点3 生物组织中有机物的鉴定与观察
高考全国卷Ⅰ)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是( )
A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色
D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
选B。
A对:
台盼蓝是细胞活性染料,常用于检测细胞膜的完整性与
细胞的存活率,是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂。
B错:
双缩脲试剂的作用原理是Cu2+在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物,因为氨基酸中没有肽键,故不会与双缩脲试剂发生反应,也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量。
C对:
染色体可被碱性染料染成深色,常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液。
D对:
斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液,乙液是质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液,应现配现用。
可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性,在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应,把Cu2+还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀。
高考广东卷)油菜种子成熟过程中部分有机物的变化如图所示。
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
C
第30d
苏丹Ⅲ试剂
橘黄色
D
第40d
碘液
蓝色
由图可知,随着油菜种子发育天数的增加,可溶性糖和淀粉所占的干重百分比逐渐减少,到第40天时,淀粉减至零,而脂肪所占干重百分比在逐渐增加,故A、D错误,C正确;
种子在成熟过程中蛋白质一直存在,故B错误。
高考全国卷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%,干重变化如下图所示。
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”)。
(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________。
(1)苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,苏丹Ⅳ染液将脂肪染成红色,都可以用于脂肪的鉴定。
(2)种子萌发过程中大分子有机物水解需要H2O,因此导致萌发种子干重增加的主要元素是O。
(3)实验第11d后,种子长出幼苗,此时必须提供矿质元素和光照,幼苗才能进行光合作用,干重才能增加。
(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ) 橘黄(或红)
(2)O (3)光 所需的矿质元素离子
4.(高考题重组改编)关于DNA的实验,叙述正确的是( )
A.用兔的成熟红细胞可提取DNA(2015·
高考广东卷,3A)
B.用健那绿和吡罗红染色观察DNA和RNA在细胞中的分布(2014·
高考四川卷,4B)
C.DNA提取组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(2015·
高考江苏卷,23B)
D.用甲基绿对人的口腔上皮细胞染色,细胞核呈绿色(2015·
高考广东卷,3D,修改)
兔的成熟红细胞没有细胞核,不可提取DNA,A错误;
健那绿染液是对活细胞中线粒体进行染色的专一性染料,B错误;
斐林试剂与还原糖水浴加热才可产生砖红色沉淀,C错误;
甲基绿与细胞核DNA结合呈绿色,D正确。
一、生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的检测
1.还原糖的检测
(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,即还原糖+斐林试剂→砖红色(水浴加热)。
(2)检测步骤
2.脂肪的检测
脂肪+苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)。
方法一:
花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黄色(红色)
方法二:
3.蛋白质的检测
肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物,即蛋白质+双缩脲试剂→紫色。
二、观察DNA和RNA在细胞中的分布
1.实验原理
(1)甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同
显示DNA和RNA在细胞中的分布
(2)盐酸
2.实验步骤
4.实验中试剂的作用
试剂
作用
甲基绿
使DNA呈现绿色
吡罗红
使RNA呈现红色
质量分数为0.9%
的NaCl溶液
保持口腔上皮
细胞的正常形态
质量分数为8%的盐酸
①改变细胞膜的通透性
②使染色质中的DNA
与蛋白质分离
蒸馏水
①配制染色剂;
②冲洗载玻片
1.易忽略斐林试剂本身的颜色:
斐林试剂实际上是新配制的Cu(OH)2呈浅蓝色,不是无色,故非还原糖(蔗糖)+斐林试剂水浴加热后的现象,不是无色。
2.易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用:
检测还原糖的斐林试剂甲液、乙液必须混合后加入,且现配现用;
检测蛋白质的双缩脲试剂必须先加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,但若要观察溶液颜色变化,则不必使用显微镜。
高考题重组改编)下列有关有机物检测的说法正确的是( )
A.用双缩脲试剂检测蛋白尿,需水浴加热方可呈现出紫色(2015·
高考四川卷,5A)
B.组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(2015·
高考江
苏卷,23A)
C.组织样液中滴加斐林试