专题一 生命的物质基础和结构基础.docx

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专题一生命的物质基础和结构基础

第一讲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）

【命题趋向】

一、直击考点

[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）、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//动物细胞融合//单克隆抗体。

实验

生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定//高倍显微镜的使用和观察叶绿体//细胞质流动的观察//观察植物细胞的有丝分裂。

[能力点]

Ⅰ.理解能力要求：

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。

Ⅱ.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，能将学习的实验原理进行验证性实验和探究性实验的设计及分析。

Ⅲ.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。

能用文字、图表、曲线等形式准确描述本专题的内容。

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。

[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、命题方向和应试策略

Ⅰ.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。

Ⅱ.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。

Ⅲ.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。

【考点透视】

一、网络构建

二、复习重点

[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

生物进化的证据

①多样性

氨基酸种类

氨基酸数量

氨基酸排列顺序

空间结构

②变构作用

③变性作用

①基本单位——氨基酸

②化学结构——多肽

③空间结构

二级结构

三级结构

四级结构

生命活动的体现者①肌肉蛋白②酶——生物催化剂③抗体蛋白——特异性免疫④血红蛋白——O2载体⑤纤维蛋白原——凝血功能⑥胰岛素——调节糖代谢

①食物中蛋白质供给②消化③吸收④运输⑤合成代谢⑥分解代谢⑦代谢终产物排出体外⑧肝脏解毒NH2→尿素

①转录②翻译③中心法则

①细胞色素C

②血红蛋白（Hb）

[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

细胞分类

动植物细胞结构上的主要区别

①动物细胞无细胞壁

②动物细胞一般无液泡

③动物细胞无质体

①细胞膜

基质

②细胞质细胞器

细胞核

③叶绿体

④线粒体

⑤中心体

⑥核糖体

⑦高尔基体

⑧内质网

⑨细胞核

⑩染色体

①保护、主动运输

③光合作用场所

④有氧呼吸主要场所

⑤有丝分裂形成纺锤丝

⑥蛋白质合成场所

⑦分泌物形成、参与细胞壁形成

⑩遗传物质主要载体

①无丝分裂

②有丝分裂

③减数分裂

①大量元素、微量元素

②六类化合物

③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

①非细胞结构

②原核细胞

③真核细胞

[细胞工程相关知识]

（1）植物组织培养

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

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

①原理：

细胞膜的流动性

②基本步骤：

如下图。

三、可能出现的考点

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，复习本专题应注意以下热点问题：

1细胞的化学元素，与无机自然界的元素的关系，探索生命的起源，生物界与非生物界的统一性、差异性和物质性。

2蛋白质与核酸分子的结构特点、合成方式以及二者之间的关系，相关计算。

两大有机物的特异性和多样性体现了生物界的多样性。

3细胞的结构和功能，物质出入细胞的方式，叶绿体、线粒体等几种细胞起的生理功能于其结构上物质组成的关系。

4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。

5构成生物组织或细胞的化合物种类、生理功能的实验探究或验证。

【例题解析】

【例1】苍蝇、蚊子的后翅退化成平衡棒，可在飞行中保证身体稳定。

决定这种特征出现的根本原因是（　　　）

A.适应环境B.新陈代谢

C.应激性D.遗传变异

解析：

由题意可知，苍蝇、蚊子的后翅退化成平衡棒，这是一种变异现象，是由遗传物质改变所引起的变化，因而决定这一特征的根本原因是遗传和变异。

答案：

D

【例2】在生物学的研究过程中，一般经历下列过程（　　　）

A.提出问题、进行实验、发现问题、解决问题、作出假设、验证假设、得出结论

B.进行实验、发现问题、提出问题、作出假设、验证假设、得出结论

C.发现问题、进行实验、提出问题、作出假设、验证假设、得出结论

D.发现问题、作出假设、进行实验、验证假设、得出结论

解析：

如同其他自然科学的发展一样，生物学的研究是针对生物方面发现的问题，然后作出一些猜想和假设，在此基础上通过实验验证，得出正确的结论。

答案：

D

【例3】血红蛋白分子中，含有574个氨基酸和4条肽链，问在形成蛋白质分子时，失去水分子数和形成肽键数分别是（　　　）

A．570、573B．573、573C．287、287D．570、570

解析：

在氨基酸形成肽键的过程中，每形成一个肽键伴随着失去一个水分子，因此，形成的肽键数和失去的水分子数是一致的。

每两个氨基酸分子缩合形成一个肽键，失去1分子水，三个氨基酸缩合形成二个肽键，失去2分子水；N个氨基酸缩合，形成N-1个肽键，失去N-1个水分子。

在氨基酸形成蛋白质过程中，每增加一个肽键，就多产生1分子水，因此正确答案是：

574-4=570。

答案：

D

[例4]下图是一细胞的模式图。

有关该细胞的叙述中，错误的是（　　　）

A．能进行光合作用的细胞

B．能进行有氧呼吸的细胞

C．有核孔的细胞

D．有纤维素的细胞

解析：

本题要求考生能够识图，测试细胞的结构及其功能的知识，主要考查理解能力。

通过对细胞模式图的分析可知，此细胞为植物细胞，但细胞内的细胞器有线粒体、细胞核、液泡，此外出现了细胞壁、细胞膜。

由图可得出结论A错误。

答案：

A

[例5]2002年诺贝尔生理学或医学奖授予3位科学家，这3位科学家发现了在器官发育和“程序性细胞死亡”过程中的基因规则。

这项工作对人类战胜疾病将发挥重大作用。

下图示癌细胞内的相关变化和及某种药物治疗导致癌细胞死亡的过程．请回答下列问题：

（1）细胞的衰老和死亡是一种正常的生命观象。

下列属于衰老红细胞特征的是（　）

①水分减少，细胞萎缩②新陈代谢的速度减慢③某些酶的活性降低

④呼吸速率上升⑤色素积累增多⑥细胞的呼吸速率减慢

⑦细胞核体积增大⑧细胞膜的通透性改变

A.①②③④⑤⑥B．①②③⑤⑥⑦⑧C.①②③⑥⑧D．①②③④⑤⑧

（2）人的受精卵开始分裂，逐渐形成大量功能不同的细胞，从分子水平看，这是的结果。

（3）人的胚胎在发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时失去尾，从细胞水平看，这是由于。

（4）后来的科学家研究发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类：

一类是控制细胞死亡；另一类是启动或促进细胞死亡。

两类基因相互作用控制细胞的正常死亡。

如果该死亡的细胞没有死亡，不该死亡的细胞大批死亡，就会患病，如癌症、艾滋病等。

请你运用这个理论对癌症、艾滋病的治疗进行大胆的设想。

解析：

细胞的衰老和死亡是一种正常的生命现象，如何延缓细胞的衰老是人们关注的热点之一。

本题围绕细胞的衰老、死亡及基因调控的知识，考查学生从材料中提取信息、解释有关现象及解决有关问题的能力。

（1）衰老的细胞一般具有以下5项特征：

Ⅰ.在衰老的细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，新陈代谢速度减慢；Ⅱ.衰老的细胞内，有些酶的活性降低；Ⅲ.细胞内的色素会随着细胞衰老而逐渐积累；Ⅳ.衰老的细胞内呼吸速度减慢，细胞核体积增大，染色质固缩，颜色加深；V.细胞膜通透性功能改变。

根据上述特征可判断①②③⑤⑥⑦⑧都符合衰老细胞的特征，由于衰老的红细胞没有细胞核，也不含有色素，因此，还应除去⑤⑦，故选C。

（2）人的受精卵分裂，逐步形成大量的功能不同的细胞，这些功能不同的细胞表现出来的形态特征或生理特性是由不同的基因控制的，而由受精卵分裂产生的体细胞中遗传物质相同，基因也相同，因此从分子水平看，是基因选择性表达的结果。

（3）人的胚胎在发育初期是有尾的，但在胚胎发育成熟时失去尾，尾是由许多细胞构成的。

那么尾哪里去了呢?

从细胞水平看，这是由于组成尾的细胞在胚胎发育过程中进行了程序性死亡。

（4）根据科学家们的研究，我们知道人类的癌症、艾滋病等就是由于该死亡的细胞没有死亡，而不该死亡的细胞大批死亡所形成的病患。

根据“程序性细胞死亡”的理论，我们对癌症、艾滋病的治疗可进行下列设想：

首先找到与癌症、艾滋病相关的所有调控基因，分析其功能，然后，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，就可以让癌细胞加速自杀死亡，从而达到治疗癌症的目的，同时，提高免疫细胞的生命力，以达到根治爱滋病的目的。

答案：

（1）C；

（2）基因选择性表达的结果；（3）组成尾的细胞在胚胎发育过程中进行了程序性死亡；（4）首先找到与癌症、艾滋病相关的所有调控基因，分析其功能，然后，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，就可以让癌细胞加速自杀死亡，从而达到治疗癌症的目的，同时，提高免疫细胞的生命力，以达到根治爱滋病的目的。

[例6]（07重庆2题）下列关于细胞分化的叙述，正确的是（）

A．原肠胚的形成与囊胚细胞的分化直接相关

B．红细胞的形成与基因表达有关而与细胞分化无关

C．胡萝卜叶肉细胞脱分化形成愈伤组织后不具全能性

D．癌细胞的产生与细胞畸形分化无直接关系

解析：

考查目标是①细胞分化的概念；②囊胚与原肠胚；③细胞分化的实质；④植物细胞的全能性；⑤癌细胞的产生。

答题思路是①细胞分化是指在个体发育中，相同细胞的后代，在