高考生物大一轮复习 第一单元 细胞的概述及其分子组成 实验技能 实验设计的基本原则学案
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第3讲 蛋白质和核酸[考纲要求] 1.蛋白质、核酸的结构和功能(Ⅱ)。
2.实验:观察DNA 、RNA 在细胞中的分布。
考点一 蛋白质的结构、功能及相关计算1.组成蛋白质的氨基酸及其种类巧记 “8种”必需氨基酸甲(甲硫氨酸)来(赖氨酸)写(缬氨酸)一(异亮氨酸)本(苯丙氨酸)亮(亮氨酸)色(色氨酸)书(苏氨酸)。
2.蛋白质的合成及其结构、功能多样性 (1)二肽的形成过程①过程a :脱水缩合,物质b :二肽,结构c :肽键。
②H 2O 中H 来源于氨基和羧基;O 来源于羧基。
(2)蛋白质的结构层次氨基酸――→脱水缩合多肽――→盘曲、折叠蛋白质 小贴士 蛋白质的盐析、变性和水解(1)盐析:是由溶解度的变化引起的,蛋白质的空间结构没有发生变化。
(2)变性:是由于高温、过酸、过碱、重金属盐等因素导致的蛋白质的空间结构发生了不可逆的变化,肽链变得松散,丧失了生物活性,但是肽键一般不断裂。
(3)水解:在蛋白酶作用下,肽键断裂,蛋白质分解为短肽和氨基酸。
水解和脱水缩合的过程相反。
3.蛋白质分子多样性的原因 (1)氨基酸⎩⎪⎨⎪⎧①种类不同②数目成百上千③排列顺序千变万化(2)肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构千差万别。
4.蛋白质的功能(连线)1.判断有关氨基酸的叙述(1)具有氨基和羧基的化合物,都是构成蛋白质的氨基酸( × ) (2)组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合( × ) (3)脱水缩合形成的蛋白质中含有几个肽键就称为几肽( × ) 2.判断有关蛋白质的叙述(1)氨基酸的空间结构和种类决定蛋白质的功能( × )(2)蛋白质肽链的盘曲和折叠被解开时,其特定功能不会发生变化( × ) (3)细胞中氨基酸种类和数量相同的蛋白质是同一种蛋白质( × )下图表示蛋白质的结构层次示意图,据图分析:(1)组成蛋白质的化学元素中通常含有S ,S 元素在b 中存在于哪部分? 提示 存在于b 的R 基中。
大一轮复习生物第1讲走近细胞[最新考纲]1.细胞学说的建立过程(Ⅰ) 2.多种多样的细胞(Ⅱ) 3.实验用显微镜观察多种多样的细胞注:罗马数字Ⅰ、Ⅱ的含义如下:Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义,并能在有关问题中识别和直接使用它们.Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用.[对应学生用书P1]考点一从生物圈到细胞1.生命活动离不开细胞2.下图表示的是生命系统的结构层次(1)写出图中各数字表示的结构层次名称:①细胞,②组织,③系统,④种群,⑤群落,⑥生物圈。
(2)最基本的生命系统:[①]细胞。
(3)最大的生命系统:[⑥]生物圈。
(4)地球上最早的生命形式:单细胞生物。
[深度思考](1)所有生物均具有生命系统的各个层次吗?为什么?提示:不是,并非所有生物都具有生命系统的各个层次,如单细胞生物只有细胞、个体层次,植物无系统层次。
(2)病毒具有怎样的特殊性?提示:①病毒是生物,但不属于生命系统。
②病毒只能用活细胞培养,不能用培养基培养。
题组一考点诊断(1)为了获得大量的HIV,可以在体外用培养基进行培养。
(2016·合肥模拟)()(2)缩手反射需要神经细胞和骨骼肌细胞两个细胞共同参与。
()(3)原子、分子、线粒体、叶绿体均不属于系统。
()(4)蓝藻只属于细胞层次,不属于个体层次。
(2016·中山模拟)()(5)“太湖中所有鱼”属于生命系统的一个结构层次。
(2016·潍坊模拟)()(6)生命系统的层次中可含“非生物成分”。
()答案:(1)(×)(2)(×)(3)(×)(4)(×)(5)(×)(6)(√)题组二生命系统结构层次的分析1.(2016·云南红河统一检测)下列有关生命系统结构层次的叙述不正确的是()A.病毒不是地球上最基本的生命系统B.“三倍体”是从个体层次对体细胞染色体数量特征的描述C.“红河河流中所有的鱼”属于生命系统研究的种群层次D.生态系统的物质循环是在生命系统的最高层次内进行的解析:选C。
第一单元细胞及其分子构成第1讲走近细胞[ 感性认知 ][ 理性概括 ]1. 明辨生命系统构造层次的四个易误点1.据图回答有关生命系统构造层次的问题( 一 )(1)并不是所有生物都拥有生命系统的各个层次,如植物无“系统”层次。
生命(2)生命系统的层次中可含“非生物成分”,系统如生态系统中的无机环境。
的结(1) 写出图中数字表示的构造层次的名称:构层(3)单细胞生物既属于细胞层次,又属于个体①细胞,②系统,③生态系统。
层次。
次(2) 地球上最基本的生命系统是细胞。
(3) 最大的生命系统是生物圈。
2.据图回答以下有关问题( 二 )细胞的多样性原核(1) 增补完美图 A、图 B 和图 C 中相应细胞细胞构造名称:与真①核糖体,②拟核,③细胞膜,④核糖体,核细⑤液泡胞(2)A ~ D 中属于原核细胞的是 A、B,属于真核细胞的是 C、 D,两类细胞最主要的差别是能否拥有以核膜为界线的细胞核,两类细胞共有的构造是细胞膜、细胞质、核糖体等。
(3)将序号填入所属会合中:①蓝藻②绿藻③发菜④紫菜⑤硝(4)原子、分子、化合物、病毒等不可以独立达成生命活动,不属于生命系统的构造层次。
2.必记真核细胞与原核细胞的三个判断依照3.巧用数字“一、二、三”概括记忆常有的原核生物一藻二菌三体细菌、放支原体、衣原体、蓝藻线菌立克次氏体4.真、原核细胞的六个“不必定”(1)不属于真核生物的不必定就是原核生物,病毒没有细胞构造,既非原核生物也非真核生物。
(2)原核细胞不必定都有细胞壁,如支原体。
( 三 )细胞的统一性细胞学说化细菌(3)能进行光合作用的细胞不必定都含有叶绿⑥酵母菌⑦大肠杆菌⑧链球菌⑨玉体,如蓝藻。
米(4)能进行有氧呼吸的细胞不必定都含有线粒⑩青蛙? T2噬菌体?HIV ?蘑菇?体,如蓝藻和硝化细菌。
念珠藻? SARS病毒(5)没有细胞核的细胞不必定都是原核细胞,如哺乳动物的成熟红细胞。
(6)细胞不必定都有生物膜系统,如原核细胞只有细胞膜,没有生物膜系统。
高考生物大一轮复习第一单元细胞的概述及其分子组成第1讲走近细第1讲走近细胞[考纲要求] 1.原核细胞和真核细胞的异同(Ⅱ)。
2.细胞学说的建立过程(Ⅰ)。
3.实验:用显微镜观察多种多样的细胞。
考点一细胞是最基本的生命系统1.生命活动离不开细胞2.生命系统的结构层次(1)最基本和最大的生命系统分别是:[①]细胞和[⑦]生物圈。
(2)植物没有[③]系统层次;单细胞生物没有[②]组织、器官、[③]系统这三个层次。
(3)地球上最早的生命形式是:单细胞生物。
最简单的生命形式且不属于生命系统的是病毒。
(4)生物繁殖和进化的基本单位是[④]种群;[⑥]生态系统由[⑤]群落及其所处的无机环境构成。
3.多角度整合病毒的相关知识1.判断细胞是最基本的生命系统的有关叙述(1)生命系统中最基本和最大的层次分别是细胞和生物圈( √ )(2)原子、分子都是一个系统,但不能独立完成生命活动,不是生命系统( √ ) (3)一个酵母菌与一个西瓜所属的生命系统层次相同( × ) (4)池塘中的水、阳光等也是生命系统的一部分( √ ) 2.判断生命活动离不开细胞的有关叙述1(1)HIV由蛋白质和核酸组成能支持“生命活动离不开细胞”的观点( × ) (2)单细胞生物以个体间的团结协作完成各项生命活动( × )(3)因为细胞具有全能性,所以每个细胞都能独立完成各项生命活动( × )据图分析病毒的结构和特点(1)HIV和T4噬菌体分别主要由什么成分构成?这些成分的合成场所在哪里?提示 HIV主要由RNA和蛋白质组成;T4噬菌体由DNA和蛋白质组成。
这些物质都是利用宿主细胞的原料和相关结构合成的。
(2)HIV和T4噬菌体相比,变异性更大,原因是什么?提示 HIV的RNA是单链结构,不稳定,容易发生变异。
(3)HIV的最外层有脂膜包被,推测其进入宿主细胞的方式是怎样的?提示依靠脂膜和细胞膜的融合,以类似胞吞的方式进入细胞。
实验技能 实验设计的基本原则
(2017·全国Ⅰ,29)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒①两种类
型,有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。
假设在宿主细胞内不发生碱基②之间的相互转换,请利用放射性同位素标记③的方法,以体外
培养的宿主细胞④等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路;(2)
预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组⑤)
审题关键
信息①:病毒营寄生生活,由蛋白质和核酸组成,核酸是DNA或RNA,只含有二者中的一种,
DNA和RNA在化学组成上的区别如下:
核酸 五碳糖 含氮碱基
DNA 脱氧核糖 A、G、C、T
RNA 核糖 A、G、C、U
信息②:强调了碱基,二者碱基的区别:DNA特有T,RNA特有U。
信息③:放射性同位素标记法是指用放射性的同位素替代某化合物中的特殊元素,来追踪该
化合物的运行和变化过程的方法。回忆相关内容:
研究内容 标记方法
分泌蛋白的合成、加工和运输过程 将3H标记的亮氨酸注射到胰腺细胞中
光合作用中氧气中的氧的来源 用18O分别标记光合作用的原料H2O和CO2
光合作用暗反应中C元素的转移过程 用14C 标记光合作用的原料CO2
T2噬菌体遗传物质的探究
分别用32P标记噬菌体的DNA,用35S标记噬菌
体的蛋白质外壳
信息④:联想T2噬菌体遗传物质的探究实验和病毒的寄生特点,标记病毒需要先用含有放射
性元素的培养基培养宿主细胞,再让病毒去侵染标记的细胞,子代病毒就会被标记。
信息⑤:甲、乙两组要形成对比,结合①②③④可判断出应分别用放射性的同位素标记DNA
成分中的T和RNA成分中的U。
答案 (1)思路
甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时
间后收集病毒并检测其放射性。
乙组:将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段
时间后收集病毒并检测其放射性。
(2)结果及结论:若甲组收集的病毒有放射性,乙组无放射性,即为RNA病毒;反之则为DNA
病毒。
解析 (1)DNA和RNA有各自的特有碱基,DNA特有碱基为T,RNA特有碱基为U。用放射性同
位素标记碱基U的培养基来培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性,再用病毒去侵染含放射
性的宿主细胞,看子代病毒是否含有放射性,为甲组;用放射性同位素标记碱基T的培养基
来培养宿主细胞,使宿主细胞含有放射性,再用病毒去侵染含放射性的宿主细胞,看子代病
毒是否含有放射性,为乙组。
(2)若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之则为DNA病毒。
错解例析
错例1:将该病毒处理后用吡罗红甲基绿的混合染料染色,如果呈现绿色则为DNA病毒,如
果呈现红色则为RNA病毒。
错因分析:审题时遗漏关键信息③④⑤,没有用放射性同位素标记法,没有用体外培养的宿
主细胞为材料,没有分成甲、乙两组。
错例2:用含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培养基培养病毒。一段时间后收集
病毒并检测其放射性。
错因分析:没有分成甲、乙两组,而是用同时含有放射性同位素标记的尿嘧啶和胸腺嘧啶的
培养基来培养,不能形成对照。且病毒不能直接用培养基培养,这样设计不科学。
实验设计遵循的四大基本原则
1.单一变量原则:即除自变量(实验变量)以外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且
适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、
实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡
等)。
2.对照原则:应设置对照实验,使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同),以便减
小实验误差。
3.平行重复原则:在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数
的重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性。
4.科学性原则:在设计实验时必须有充分的科学依据,即实验目的要明确,实验原理要正确,
实验研究的材料和实验方法的选择要恰当,整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏
离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。
1.已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色,请你根据给出的实验材料设计一个证明唾液中含
有蛋白质的实验,要求写出:(1)基本的实验步骤;(2)预期的结果和结论。
材料用具:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、
玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。
答案 (1)步骤:
①用清水漱口取适量唾液到小烧杯中,备用;
②取2 mL蛋清稀释液和2 mL唾液分别加入甲、乙两支试管中;
③分别向两支试管中加入双缩脲试剂A液1 mL,振荡后加入双缩脲试剂B液4滴,振荡均匀
后静置;
④观察并对照两支试管的颜色。
(2)预期结果和结论:甲、乙两支试管都呈现紫色,说明唾液中含有蛋白质。
解析 要验证唾液中含有蛋白质,可采取设置对照实验的方法。取两支相同的试管,在其中
一支试管中加入唾液,在另一支试管中加入蛋清作为对照,经过相同的处理后,根据两支试
管中溶液的颜色变化来判断唾液中是否含有蛋白质。要注意材料中没有提供唾液,需要从实
验者自身获取。
2.芝麻种子中含有丰富的脂肪,脂肪与苏丹Ⅲ染液反应会呈现橘黄色,请设计简单的实验,
验证芝麻种子中含有脂肪,写出基本的实验思路和预期结果、结论即可。
答案 (1)实验思路:将适量芝麻种子研磨后制成组织样液,取部分组织样液加到试管中,加
入适量的苏丹Ⅲ染液,摇匀后和原组织样液对比,观察颜色变化。
(2)预期结果和结论:芝麻种子组织样液出现明显的橘黄色,说明芝麻种子中含有脂肪。
解析 芝麻种子很小,因此要验证芝麻中含有脂肪不能像花生子叶那样做切片用显微镜观察,
要先把芝麻种子研磨后制成组织样液,再染色观察颜色变化,这样才符合科学性的原则。为
了实验严谨,应留部分组织样液形成对照。