高中生物高考復習專題01 細胞的分子組成-備戰(zhàn)2021年高考生物專題提分攻略（解析版）

專題01細胞的分子組成一、原核細胞與真核細胞的差異性與統(tǒng)一性(1)原核細胞與真核細胞的區(qū)別項目原核細胞真核細胞大小較小較大本質(zhì)區(qū)別無以核膜為界限的細胞核有以核膜為界限的細胞核細胞質(zhì)有核糖體,無其他細胞器有核糖體和其他細胞器細胞核擬核,無核膜、核仁和染色質(zhì)有核膜、核仁和染色質(zhì)是否遵循遺傳定律不遵循孟德爾遺傳定律細胞核基因的遺傳遵循孟德爾遺傳定律變異類型基因突變基因突變、基因重組、染色體變異細胞分裂方式二分裂、出芽有絲分裂、無絲分裂和減數(shù)分裂舉例細菌、藍藻、衣原體、支原體酵母菌等真菌、衣藻、高等植物、動物(2)原核細胞與真核細胞的統(tǒng)一性①化學組成:組成細胞的元素基本一致,化合物(水、無機鹽、氨基酸、核苷酸等)種類也非常相似。②結構:都具有細胞膜、細胞質(zhì)、核糖體。③增殖方式:主要通過細胞分裂進行細胞的增殖。④遺傳物質(zhì):都以DNA作為遺傳物質(zhì),且共用一套遺傳密碼。⑤能源物質(zhì):以ATP作為直接能源物質(zhì)。二、通關秘籍(1)如何判斷細菌:凡“菌”字前面有“桿”(如乳酸桿菌)、“球”(如鏈球菌)、“螺旋”及“弧”(如霍亂弧菌)字的都是細菌。(2)帶“菌”字和“藻”字的不一定都是原核生物,如酵母菌、霉菌、綠藻、褐藻、紅藻都是真核生物。(3)藍藻的生物學特征:①藍藻細胞不含葉綠體,但含葉綠素和藻藍素,能進行光合作用,是自養(yǎng)生物;②藍藻無染色體,不能進行有絲分裂;③藍藻細胞不含線粒體,但能進行有氧呼吸。注:藍藻是一類生物,而不是一種生物,如顫藻、念珠藻、藍球藻均屬于藍藻。三、易錯警示與病毒相關的知識歸納(1)病毒無細胞結構,在生物學分類上獨立成界,既不屬于真核生物,也不屬于原核生物,主要由蛋白質(zhì)和核酸構成。(2)病毒營寄生生活,只有在活細胞內(nèi)才具有生命現(xiàn)象,因此,我們培養(yǎng)病毒只能用活的宿主細胞。(3)根據(jù)宿主不同,可將病毒分為植物病毒(如煙草花葉病毒)、動物病毒(如流感病毒)、細菌病毒(如T4噬菌體)。根據(jù)遺傳物質(zhì)的不同,又可以分為DNA病毒(如天花病毒)和RNA病毒(如煙草花葉病毒)。(4)病毒的遺傳物質(zhì)只有DNA或RNA,故每種病毒的堿基和核苷酸各有4種;在病毒增殖的過程中,病毒只提供遺傳物質(zhì),所需的氨基酸、核苷酸、核糖體、tRNA等都由宿主提供。四、細胞中水的存在形式和生理功能形式自由水結合水定義細胞中絕大部分的水以游離的形式存在,可以自由流動與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結合的水生理功能①細胞內(nèi)的良好溶劑;②參與細胞內(nèi)的生化反應;③為細胞提供液體環(huán)境;④運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物細胞結構的重要組成成分聯(lián)系自由水和結合水能夠隨新陳代謝的進行而相互轉化五、水的存在形式與代謝、器官形態(tài)、溫度的關系（1）自由水與結合水含量比值的大小決定了細胞或生物體的代謝強度,比值越大,表明細胞或生物體中自由水含量越多,代謝越強;反之,代謝越弱。但生物體的抗逆性(如抗旱性、抗寒性等)與此相反,即二者比值越小,抗逆性越強。（2）在活細胞內(nèi),受溫度的影響,自由水和結合水可相互轉化,溫度升高時,自由水增多,反之,結合水增多六、細胞中的無機鹽1.無機鹽的存在形式(1)大多數(shù)以離子形式存在,如Na+、Fe2+、Ca2+、Mg2+、HCO3-、Cl(2)少數(shù)與其他化合物結合,如磷酸是核苷酸、核酸、ATP等的組成成分。2.無機鹽的生理功能(1)細胞中許多復雜化合物的組成成分;(2)對于維持細胞和生物體的生命活動有重要作用;(3)維持細胞的滲透壓,從而維持細胞的正常形態(tài);(4)調(diào)節(jié)pH、維持細胞的酸堿平衡。七、易錯警示1、種子在曬干過程中減少的為自由水,但仍能保持生命活性,仍能萌發(fā);用試管加熱或炒熟則使種子喪失結合水,導致種子死亡,不能萌發(fā);種子萌發(fā)過程中吸收的主要是自由水,代謝加強,呼吸作用加快。2、不同種子親水能力不同,大豆(主要含蛋白質(zhì))>小麥、玉米、大米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。八、糖的種類種類分子式分布功能單糖五碳糖核糖C5H10O5動植物細胞RNA的組成成分脫氧核糖C5H10O4DNA的組成成分六碳糖葡萄糖C6H12O6植物細胞光合作用的產(chǎn)物,能源物質(zhì)果糖C6H12O6能源物質(zhì)二糖麥芽糖C12H22O11植物細胞水解成兩分子葡萄糖而供能蔗糖植物細胞水解成果糖和葡萄糖而供能乳糖動物乳汁水解成半乳糖和葡萄糖而供能多糖淀粉(C6H10O5)n植物細胞植物細胞中重要的儲能物質(zhì)纖維素植物細胞結構性多糖,植物細胞細胞壁的基本組成成分肝糖原動物肝臟儲存能量,調(diào)節(jié)血糖濃度肌糖原動物肌肉儲存能量,氧化分解為肌肉收縮提供能量九、常見脂質(zhì)的種類與功能種類功能脂肪①細胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì);②減少熱量散失,維持體溫恒定;③減少內(nèi)臟器官之間的摩擦,具有緩沖外界壓力的作用磷脂是組成細胞膜的成分固醇類膽固醇是生物膜的組成成分之一,在人體內(nèi)還參與血液中脂質(zhì)的運輸性激素促進生殖細胞的形成和生殖器官的發(fā)育,激發(fā)并維持第二性征維生素D促進小腸對鈣和磷的吸收;預防和治療佝僂病、骨質(zhì)疏松癥等十、通關秘籍(1)在細胞中,糖類、脂肪、蛋白質(zhì)都是有機化合物,其中儲存有大量化學能。當其被氧化分解時,這些化學能就釋放出來,供生命活動所利用。因此,它們都是能源物質(zhì)。三大能源物質(zhì)的供能順序:先是糖類氧化供能;當糖類供能不足時,再由脂肪、蛋白質(zhì)供能;蛋白質(zhì)一般不提供能量。(2)正常情況下生物體能量主要由糖類供給(70%以上),因此糖類是主要的能源物質(zhì)。(3)植物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)是淀粉、脂肪;動物細胞內(nèi)的儲能物質(zhì)是糖原、脂肪。不論動物細胞還是植物細胞,脂肪都是主要的儲能物質(zhì)。(4)直接能源物質(zhì)是ATP。生命活動所需能量由ATP水解提供,儲能物質(zhì)所含能量只有轉移到ATP中才能用于生命活動。十一、知識必備蛋白質(zhì)的功能舉例構成細胞和生物體結構的基本物質(zhì)構成動物和人體的肌肉,構成生物膜、核糖體、染色體等構成細胞和生物體的功能物質(zhì)催化作用參與生物體各項生命活動的大多數(shù)酶運輸作用紅細胞中運輸氧的血紅蛋白、細胞膜上的載體蛋白信息傳遞、調(diào)節(jié)作用調(diào)節(jié)生物體的生命活動的多種激素免疫作用生物體內(nèi)的抗體,能消滅外來抗原物質(zhì)十二、通關秘籍1、教材中常見蛋白質(zhì)的分析辨別方法名稱特點分布大多數(shù)酶具有生物催化作用,除少數(shù)酶是RNA外,絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)細胞內(nèi)或細胞外載體蛋白運輸某些物質(zhì),如離子、氨基酸等細胞膜上血紅蛋白一種含F(xiàn)e2+的蛋白質(zhì),主要運輸氧氣和部分二氧化碳紅細胞內(nèi)血漿蛋白血漿蛋白(如纖維蛋白原和凝血酶原等)是血漿中最主要的固體成分,在維持血漿滲透壓中起重要作用血漿中抗體能與特定抗原發(fā)生特異性結合的免疫球蛋白血清(主要)、組織液、外分泌液中2、解答蛋白質(zhì)分子結構多樣性有關問題的方法若兩個肽鏈中的氨基酸的數(shù)目、種類都相同,但功能不同,則是由氨基酸排列順序不同和多肽鏈的空間結構不同造成的;若僅數(shù)目相同,則是由氨基酸的種類、排列順序不同和多肽鏈的空間結構不同造成的。十三、考點必備1.核酸的基本組成單位———————（1）每分子核苷酸由一分子五碳糖、一分子磷酸、一分子含氮堿基組成。（2）元素組成:C、H、O、N、P。（3）種類:根據(jù)五碳糖的不同,可分為兩類——脫氧核糖核苷酸和核糖核苷酸2.核酸的形成(1)每個核酸分子都是由幾十個乃至上億個核苷酸連接而成的長鏈。(2)在絕大多數(shù)生物體的細胞中,脫氧核糖核酸(DNA)由兩條脫氧核苷酸鏈構成,核糖核酸(RNA)由一條核糖核苷酸鏈構成。3.核酸的功能核酸是細胞內(nèi)攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物體的遺傳、變異和蛋白質(zhì)的生物合成中具有極其重要的作用。通關秘籍DNA與RNA的比較種類DNA(脫氧核糖核酸)RNA(核糖核酸)組成成分五碳糖脫氧核糖核糖磷酸磷酸堿基A(腺嘌呤)、G(鳥嘌呤)、C(胞嘧啶)T(胸腺嘧啶)U(尿嘧啶)基本單位脫氧核苷酸(4種)核糖核苷酸(4種)結構一般呈規(guī)則的雙螺旋結構常呈單鏈結構分布主要分布在細胞核內(nèi)的染色體上,在線粒體和葉綠體中也有主要分布在細胞質(zhì)中功能能進行復制、轉錄過程,從而實現(xiàn)遺傳信息的傳遞mRNA能指導翻譯過程,把遺傳信息從mRNA傳遞到蛋白質(zhì)中;rRNA主要參與核糖體的構建;tRNA主要轉運氨基酸進入核糖體十五、知識網(wǎng)絡構建選擇題1.(2019江蘇鹽城第四次模擬)下列有關細胞中化合物的敘述,錯誤的是()A.血紅蛋白由大量元素組成,參與氧氣的運輸B.RNA具有傳遞信息、催化反應、轉運物質(zhì)等功能C.自由水與結合水的比例會影響細胞的代謝強弱D.DNA分子轉錄過程中,有雙鏈的解開和恢復【答案】A【解析】血紅蛋白中的Fe屬于微量元素,A項錯誤。mRNA具有傳遞信息的作用,RNA類酶具有催化作用,tRNA可識別并轉運特定的氨基酸,B項正確。自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑,為生化反應提供反應的介質(zhì),能運輸營養(yǎng)和代謝廢物,自由水與結合水的比例會影響細胞代謝的強弱,C項正確。轉錄以DNA的一條單鏈為模板,該過程中有DNA雙鏈的解開和恢復,D項正確。2.下列關于氨基酸和蛋白質(zhì)的敘述,錯誤的是()A.甜味肽的分子式為C13H16O5N2,則甜味肽一定是一種三肽B.酪氨酸幾乎不溶于水而精氨酸易溶于水,這種差異是由R基的不同引起的C.n個氨基酸共有m個氨基,則它們縮合成的一條多肽鏈中的氨基數(shù)為(m-n+1)D.一種氨基酸可能有多種與之對應的密碼子【答案】A【解析】甜味肽的分子式為C13H16O5N2,因為每個氨基酸分子至少含有1個N原子,所以根據(jù)N原子數(shù)可推知該甜味肽是一種二肽,A項錯誤。組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,其區(qū)別在于R基不同,酪氨酸幾乎不溶于水,而精氨酸易溶于水,這種差異是由R基的不同引起的,B項正確。n個氨基酸共有m個氨基,這些氨基酸縮合成一條多肽時,參與反應的氨基數(shù)為(n-1),所以該多肽中的氨基數(shù)為m-(n-1)=m-n+1,C項正確。一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子決定,這種情況叫作密碼子的簡并性,如蘇氨酸有4個密碼子,即ACU、ACC、ACA、ACG,D項正確。3.下列關于糖類的敘述,正確的是()A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是還原糖,但元素組成不同B.淀粉、糖原、纖維素都是由葡萄糖聚合而成的多糖C.蔗糖、麥芽糖、乳糖都可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀D.蔗糖是淀粉的水解產(chǎn)物之一,麥芽糖是纖維素的水解產(chǎn)物之一【答案】B【解析】糖類的組成元素均為C、H、O;葡萄糖、果糖、半乳糖和麥芽糖及乳糖都是還原糖,它們可與斐林試劑反應生成磚紅色沉淀,蔗糖是非還原糖,不與斐林試劑發(fā)生反應,所以A、C兩項錯誤。淀粉酶催化淀粉水解為麥芽糖,麥芽糖酶催化麥芽糖水解為葡萄糖。纖維素的水解產(chǎn)物是葡萄糖,D項錯誤。4.下列有關組成細胞化合物的敘述,錯誤的是()A.蛋白質(zhì)的多樣性與它的空間結構有密切關系B.淀粉、糖原、纖維素和麥芽糖分別徹底水解后,得到的產(chǎn)物相同C.腺嘌呤核苷(腺苷)是構成ATP、RNA和DNA的基本組成單位D.RNA具有傳遞遺傳信息、催化生化反應、轉運相關物質(zhì)等功能【答案】C【解析】蛋白質(zhì)結構的多樣性決定了蛋白質(zhì)功能的多樣性,蛋白質(zhì)功能的多樣性與氨基酸的數(shù)量、種類、排列順序及蛋白質(zhì)的空間結構相關;淀粉、糖原、纖維素和麥芽糖徹底水解后得到的產(chǎn)物都是葡萄糖;組成RNA的基本單位是核糖核苷酸,組成DNA的基本單位是脫氧核苷酸,ATP沒有基本組成單位,腺嘌呤核苷屬于構成ATP、腺嘌呤核糖核苷酸的成分;mRNA具有傳遞信息的功能、tRNA參與轉運氨基酸,某些RNA具有催化功能。5.生命科學研究中常用“建?！狈椒ū硎疚⒂^物質(zhì)的結構,圖中1~3分別表示植物細胞中常見的三種大分子有機物,每種有機物都有其特定的基本組成單位。圖中1~3可分別表示()A.多肽、RNA、淀粉B.DNA、RNA、纖維素C.DNA、蛋白質(zhì)、糖原 D.核酸、多肽、糖原【答案】A【解析】據(jù)圖可知,圖1的單體種類較多,可能是多肽(多肽的單體氨基酸可以有20種),圖2由4種單體組成,可能是RNA或DNA(分別由4種核糖核苷酸或4種脫氧核苷酸構成),圖3只有1種單體,可能是淀粉、纖維素或糖原(它們都由1種單體葡萄糖組成),故A項符合題意。6.右圖表示不同化學元素所組成的化合物,下列說法錯誤的是()A.若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是氨基酸B.若②是細胞中良好的儲能物質(zhì),則②是脂肪C.若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì),則③一定是DNAD.若④是主要在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì),則④是糖原【答案】C【解析】①的組成元素為C、H、O、N,可能是蛋白質(zhì),若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是蛋白質(zhì)的組成單位氨基酸,A項正確。②的組成元素為C、H、O,可能是糖類或脂肪,若②是細胞中良好的儲能物質(zhì),則②是脂肪,B項正確。③的組成元素為C、H、O、N、P,可能是核酸,若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì),則③可能是DNA或RNA(病毒的遺傳物質(zhì)是RNA),C項錯誤。④的組成元素為C、H、O,可能是糖類或脂肪,若④是主要在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì),則④是糖原,D項正確。7.蛋白質(zhì)是決定生物體結構和功能的重要物質(zhì)。下列相關敘述錯誤的是()A.細胞膜、細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉運氨基酸的載體都是蛋白質(zhì)B.氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中,氫來自氨基和羧基C.細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,通常需要另一種蛋白質(zhì)的參與D.蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與碳骨架有關,也與功能基團相關【答案】C【解析】細胞膜上轉運氨基酸的載體是蛋白質(zhì),細胞質(zhì)基質(zhì)中負責轉運氨基酸的載體是轉運RNA,不是蛋白質(zhì),A項錯誤。氨基酸之間脫水縮合生成的H2O中,氫來自氨基和羧基,B項正確。細胞內(nèi)蛋白質(zhì)發(fā)生水解時,通常需要蛋白質(zhì)水解酶的催化,C項正確。蛋白質(zhì)的基本性質(zhì)不僅與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的數(shù)量有關,還與其種類、排列順序以及肽鏈形成的空間結構有關,D項正確。8.每個生物大分子都擁有特定的結構與功能,結構分子生物學就是研究生物大分子特定的空間結構及結構的運動變化與其生物學功能關系的科學。下列有關生物大分子結構與功能的說法正確的是()A.細胞中的遺傳物質(zhì)主要是DNA,還有RNAB.纖維素是植物體的結構成分,還是其供能物質(zhì)C.蛋白質(zhì)是細胞的結構成分,還能調(diào)控細胞代謝D.糖原水解生成葡萄糖發(fā)生于肝細胞中,還發(fā)生于肌細胞中【答案】C【解析】有細胞結構的生物,體內(nèi)既有DNA又有RNA,但遺傳物質(zhì)是DNA,A項錯誤。纖維素是植物細胞壁的組成成分之一,不能為植物提供能量,B項錯誤。蛋白質(zhì)是細胞的結構成分,某些激素類物質(zhì)的化學本質(zhì)也是蛋白質(zhì),如胰島素、生長激素等,可以調(diào)控細胞代謝,C項正確。由于肌細胞中缺乏一種酶,所以肌細胞中的肌糖原不能直接水解為葡萄糖,D項錯誤。9.下圖是生物體內(nèi)四種有機物的組成與功能關系圖,下列有關敘述錯誤的是()A.玉米種子細胞中,物質(zhì)A和E分別代表葡萄糖和纖維素B.相同質(zhì)量的E和F徹底氧化分解,釋放能量較多的是FC.在人體細胞中物質(zhì)C約有20種D.不同的H在結構上的區(qū)別主要是堿基的排列順序不同【答案】A【解析】由圖分析可知A~H表示的分別是葡萄糖、甘油和脂肪酸、氨基酸、核苷酸、多糖、脂肪、蛋白質(zhì)、核酸。纖維素不是植物的主要能源物質(zhì),A項錯誤。由于脂肪中C、H含量高,所以相同質(zhì)量的多糖和脂肪徹底氧化分解,脂肪釋放的能量較多,B項正確。組成蛋白質(zhì)的氨基酸有20種,C項正確。不同核酸在結構上的區(qū)別是堿基的排列順序不同,D項正確。10.(2019山東濱州二模)將小麥幼苗在缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”中培養(yǎng)一段時間后,出現(xiàn)了葉片發(fā)黃的現(xiàn)象。下列有關敘述錯誤的是()A.與正常幼苗相比,該幼苗葉綠體內(nèi)的NADPH的合成速率增加B.對照實驗應使用含無機鹽X的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)小麥幼苗C.據(jù)實驗結果推測,無機鹽X可能是一種含鎂元素的無機鹽D.實驗結束時,培養(yǎng)液中某些無機鹽離子的濃度可能會增加【答案】A【解析】將小麥幼苗在缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”中培養(yǎng)一段時間后,出現(xiàn)了葉片發(fā)黃的現(xiàn)象,據(jù)此可推測此無機鹽X可能含鎂元素,植物缺鎂導致葉綠素減少,植物光反應減弱,葉綠體合成NADPH的速率降低,A項錯誤,C項正確。本實驗的自變量是無機鹽X的有無,實驗組用缺少無機鹽X的“完全培養(yǎng)液”培養(yǎng)小麥幼苗,則對照組應用含無機鹽X的完全培養(yǎng)液培養(yǎng)小麥幼苗,B項正確。植物吸收水分的相對速率比吸收某些無機鹽離子的相對速度快時,實驗結束時,培養(yǎng)液中某些無機鹽離子的濃度可能會增加,D項正確。11.下圖表示有關生物大分子的簡要概念圖,下列敘述正確的是()A.若B為葡萄糖,則C在動物細胞中可能為乳糖B.若C為RNA,則B為核糖核苷酸,A為C、H、O、NC.若C具有信息傳遞、運輸、催化等功能,則B可能為氨基酸D.若B為脫氧核苷酸,則C可能存在于線粒體、葉綠體、染色體和核糖體中【答案】A【解析】若B為葡萄糖,因為C為生物大分子,則C在動物細胞中應為糖原,A項錯誤。若C為RNA,則B為核糖核苷酸,組成元素為C、H、O、N、P,B項錯誤。若C具有信息傳遞、運輸、催化等功能,則C可能是蛋白質(zhì),所以B可能為氨基酸,C項正確。若B為脫氧核苷酸,則C為DNA,DNA可能存在于線粒體、葉綠體和染色體中,D項錯誤。12.下圖是煙草花葉病毒體內(nèi)兩種重要化合物的化學組成,下列相關敘述正確的是()A.圖中大分子B呈雙螺旋結構B.a約有20種,b有8種C.a與a之間通過“—NH—COOH—”相連接D.煙草花葉病毒的遺傳信息儲存在大分子B中【答案】D【解析】煙草花葉病毒是RNA病毒,由蛋白質(zhì)和RNA組成,分析題圖可知,A是蛋白質(zhì),B是RNA,a是氨基酸,b是核糖核苷酸。RNA一般是單鏈,DNA一般是雙鏈,A項錯誤。組成RNA的核糖核苷酸有4種,在生物體中組成蛋白質(zhì)的氨基酸約有20種,B項錯誤。氨基酸與氨基酸之間通過“—NH—CO—”連接形成肽鏈,C項錯誤。煙草花葉病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,其遺傳信息儲存在RNA中,D項正確。非選擇題13.(2019江西九江十校聯(lián)考)科學家研究發(fā)現(xiàn),“熊蟲”是迄今為止發(fā)現(xiàn)的生命力最為頑強的動物。熊蟲對不良環(huán)境有極強的抵抗力,當環(huán)境惡化時,熊蟲會把身體蜷縮起來,一動不動。這時它們會自行脫掉體內(nèi)99%的水分,身體萎縮成正常情況下的一半,處于一種隱生(假死)狀態(tài),此時會展現(xiàn)出驚人的耐力,以此來“扛”過各種極端環(huán)境。處于假死狀態(tài)的熊蟲的代謝率幾乎降到零,甚至能耐受-273℃冰凍數(shù)小時,直到環(huán)境改善為止。據(jù)研究,熊蟲進入隱生狀態(tài)時,它們的體內(nèi)會大量產(chǎn)生一種叫做海藻糖的二糖?；卮鹣铝袉栴}。(1)現(xiàn)代生物進化理論認為“熊蟲”具有產(chǎn)生大量海藻糖而耐受低溫是的結果。

(2)“熊蟲”能產(chǎn)生大量海藻糖的根本原因是“熊蟲”。

(3)海藻糖是由元素組成的,若要探究它是否為還原糖,應選取的試劑為,在海藻糖溶液中加入該試劑沒有發(fā)生相應的顏色反應,能否說明海藻糖為非還原糖,為什么?。

(4)有人認為“熊蟲體液中的海藻糖可以保護組織細胞,使組織細胞免受低溫造成的損傷”。請設計一實驗方案,用于探究題中假設的真實性,請將其補充完整。Ⅰ.為了確保實驗的科學性和準確性,從化學組成及生理功能看,用于實驗材料應具有的特點。

Ⅱ.操作過程:①取適量哺乳動物細胞,等分成甲、乙兩組(以甲組為實驗組)；②;③；④觀察甲、乙兩組細胞生活狀況,寫出預期結果及結論:

。

【答案】(1)長期自然選擇(2)具有控制合成海藻糖的基因(3)C、H、O斐林試劑不能,因為沒有水浴加熱(4)自身不含也不能合成海藻糖甲組加海藻糖,乙組不加海藻糖甲、乙兩組均控制-273℃冰凍數(shù)小時若甲組細胞生長良好,乙組細胞死亡,則假設成立;若甲、乙兩組細胞都死亡,則假設不成立【解析】(1)根據(jù)題意分析,“熊蟲”的動物體含有大量海藻糖(一種二糖),海藻糖可以使組織細胞避免因低溫而造成損傷,因此“熊蟲”能耐受-273℃的冰凍數(shù)小時,這是長期自然選擇的結果。(2)“熊蟲”體內(nèi)含有控制合成海藻糖的基因,所以“熊蟲”能夠產(chǎn)生大量的海藻糖。(3)海藻糖是一種二糖,其組成元素為C、H、O;鑒定還原糖常用的試劑是斐林試劑,該試劑鑒定時需要水浴加熱,因此若在海藻糖溶液中加入該試劑沒有發(fā)生相應的顏色反應,并不能夠說明海藻糖為非還原糖。(4)Ⅰ.該實驗的目的是探究海藻糖對普通哺乳動物組織細胞是否也具有抵抗低溫,防止因低溫而造成的損傷的作用,實驗的自變量是細胞培養(yǎng)液中是否含有海藻糖,因變量是低溫條件下細胞的活性,因此為了消除細胞自身產(chǎn)生海藻糖對實驗結果的影響,選用的作為實驗材料的細胞應該不含也不能合成海藻糖。Ⅱ.按照實驗設計的單一變量原則和對照原則,實驗步驟如下:①取適量哺乳動物細胞,等分成甲、乙兩組(以甲組為實驗組、乙組為對照組);②向甲組細胞中添加含海藻糖的細胞培養(yǎng)液,向乙組細胞中添加等量的不加海藻糖的細胞培養(yǎng)液;③將甲、乙兩組細胞均控制在-273℃的條件下冰凍數(shù)小時;④觀察并記錄兩組細胞的生活狀況?？赡艿慕Y果及結論是:若甲組細胞生長良好,乙組細胞死亡,則說明該海藻糖在低溫下對普通哺乳動物組織細胞具有保護作用;若甲、乙兩組細胞都死亡,說明海藻糖對于普通哺乳動物組織細胞不具有使組織細胞避免因低溫而造成損傷的作用。14.下圖分別表示生物體內(nèi)的生物大分子的部分結構模式圖,據(jù)圖回答下列問題。(1)甲圖中的