生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)

1、 專(zhuān)題一 生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)（生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、生命活動(dòng)的基本單位、細(xì)胞工程）一、命題研究（一）考點(diǎn)研究1知識(shí)點(diǎn)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)組成生物體的化學(xué)元素、組成生物體的化合物細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能細(xì)胞膜的分子結(jié)構(gòu)和主要功能、細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、細(xì)胞器（線粒體、葉綠體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、核糖體、高爾基體、液泡和中心體）的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)和功能、細(xì)胞的生物膜（生物膜系統(tǒng)的概念、各種生物膜在結(jié)構(gòu)和功能上的聯(lián)系、研究生物膜的重要意義）、原核細(xì)胞的基本結(jié)構(gòu)細(xì)胞增殖細(xì)胞周期、有絲分裂、無(wú)絲分裂細(xì)胞的分化、癌變和衰老細(xì)胞的分化、癌變和衰老植物細(xì)胞工程植物細(xì)胞的全能性、植物組織培養(yǎng)、植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)、動(dòng)物細(xì)

2、胞融合、單克隆抗體2能力點(diǎn)（1）理解能力要求：能把握本專(zhuān)題所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)和知識(shí)之間的內(nèi)在聯(lián)系，能用文字、圖表、曲線等形式準(zhǔn)確描述新陳代謝方面的內(nèi)容。由于該部分知識(shí)涉及較多的有機(jī)化學(xué)知識(shí)，極易命制跨學(xué)科綜合題。命題既考查生化知識(shí)，又考查空間結(jié)構(gòu)的抽象思維能力和部分?jǐn)?shù)學(xué)運(yùn)算能力。不同有機(jī)物的特有元素和共有元素及代謝產(chǎn)物間的關(guān)系；各種化合物在細(xì)胞中的吸收、運(yùn)輸及應(yīng)用。（2）實(shí)驗(yàn)與探究能力要求：掌握“生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定”“用高倍鏡觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng)”“觀察植物細(xì)胞的有絲分裂”等實(shí)驗(yàn)的原理、生物材料的選擇、相關(guān)藥品的使用、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵、實(shí)驗(yàn)合理改進(jìn)措施等。同時(shí)，能將學(xué)習(xí)

3、的實(shí)驗(yàn)原理進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)及分析。（3）獲取信息的能力：會(huì)鑒別、選擇試題給出的相關(guān)生物學(xué)信息，能運(yùn)用信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決與生命的物質(zhì)基礎(chǔ)和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)有關(guān)的知識(shí)。能對(duì)與本專(zhuān)題有關(guān)的科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重大影響和意義的生物學(xué)新進(jìn)展進(jìn)行分析、討論。3高考熱點(diǎn)本專(zhuān)題在高考中的熱點(diǎn)問(wèn)題有：細(xì)胞的化學(xué)成分；物質(zhì)出入生物膜的方式及其原理；動(dòng)植物細(xì)胞的亞顯微結(jié)構(gòu)及各部分的功能（特別是細(xì)胞生物膜系統(tǒng)及其功能)、真核細(xì)胞與原核細(xì)胞的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；細(xì)胞分裂、分化、癌變和衰老；動(dòng)植物細(xì)胞工程、方法、步驟、特點(diǎn)，尤其是在當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)生活、生產(chǎn)、醫(yī)藥衛(wèi)生和科學(xué)研究方面的應(yīng)用。（二）命題方向、應(yīng)試策略和方法規(guī)

4、律研究1命題方向（1）以探究性實(shí)驗(yàn)為題型考查此部分知識(shí)。如，探究細(xì)胞中某元素或化合物在胞中的存在形式、重要功能、在細(xì)胞中的吸收、運(yùn)輸及應(yīng)用。（2）跨學(xué)科綜合題中將會(huì)涉及。如，提供一些新技術(shù)背景材料，讓考生分析、計(jì)算、判斷相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)、生物特性，以及一些生命物質(zhì)結(jié)構(gòu)式的書(shū)寫(xiě)與識(shí)別等。（3）新情境實(shí)驗(yàn)的完善或設(shè)計(jì)。本專(zhuān)題中有細(xì)胞內(nèi)重要化合物的鑒定實(shí)驗(yàn)，因而利用教材實(shí)驗(yàn)的原理與方法，結(jié)合社會(huì)熱點(diǎn)(劣質(zhì)牛奶導(dǎo)致大頭娃娃事件)，進(jìn)行，也是命題的重點(diǎn)，備考時(shí)應(yīng)特別注意，如：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證唾液中唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)，如何鑒別劣質(zhì)牛奶，如何驗(yàn)證血液、尿液中是否有葡萄糖等。2應(yīng)試策略（1）對(duì)重點(diǎn)知識(shí)、疑難問(wèn)題進(jìn)行

5、認(rèn)真梳理排查，做到心中有數(shù)，各種結(jié)構(gòu)不能只是孤立地記憶，要通過(guò)它們的功能及各功能之間的聯(lián)系發(fā)散思維，通過(guò)歸納形成適合自己理解的知識(shí)體系。（2）加深理解新陳代謝、應(yīng)激性、遺傳和變異、適應(yīng)一定環(huán)境及影響環(huán)境等生物基本特征，并注意它們之間的區(qū)別和聯(lián)系，注重生物基本特征的典型題和建立典型題模型。（3）注意生命科學(xué)熱點(diǎn)和最新發(fā)展成果，明確緒論和各章節(jié)之間的內(nèi)在聯(lián)系。（4）著重理解這些化合物的含量、元素組成、種類(lèi)結(jié)構(gòu)、存在形式和各自的生理功能，特別是蛋白質(zhì)和核酸要深入全面理解，最好能與后面的知識(shí)綜合起來(lái)，同時(shí)注意與化學(xué)的綜合與滲透。（5）對(duì)相關(guān)或相近的知識(shí)點(diǎn)，盡可能進(jìn)行比較學(xué)習(xí)，如線粒體和葉綠體、染色體和

6、染色質(zhì)、病毒生物和細(xì)胞生物、原核生物和真核生物、物質(zhì)運(yùn)輸?shù)膬煞N方式、分化與分裂等，通過(guò)對(duì)比，能靈活運(yùn)用。（6）對(duì)有絲分裂和減數(shù)分裂進(jìn)行對(duì)比，掌握減數(shù)分裂與有絲分裂各個(gè)時(shí)期的細(xì)胞分裂特點(diǎn)的區(qū)別，掌握有性生殖細(xì)胞的形成過(guò)程；對(duì)有絲分裂和減數(shù)分裂過(guò)程中的染色體數(shù)、DNA分子數(shù)的規(guī)律性變化會(huì)用圖表示，便于理解。3方法規(guī)律（1）組成生物體的化學(xué)元素與化合物的比較 水在生物體內(nèi)的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種類(lèi)型，自由水與結(jié)合水比值的改變反映了代謝強(qiáng)弱的變化，同時(shí)也使生物器官表現(xiàn)不同的形態(tài)。干種子和冬天植物體中，結(jié)合水含量相應(yīng)提高，萌發(fā)的種子和代謝旺盛的組織、器官和個(gè)體內(nèi)一般含有自由水較多。 糖類(lèi)與脂類(lèi)的組

7、成元素都是C、H、O，代謝終產(chǎn)物都是C02和H2O，但脂肪分子中H、C原子個(gè)數(shù)比例高，因此等質(zhì)量的脂肪和糖類(lèi)氧化分解時(shí)，脂肪分子需氧量多，釋放的能量多。 蛋白質(zhì)的基本組成元素是C、H、O、N，核酸的基本組成元素是C、H、O、N、P，因此尿素是蛋白質(zhì)產(chǎn)生而糖類(lèi)和脂肪所不能產(chǎn)生的代謝終產(chǎn)物。氨基酸的種類(lèi)、數(shù)目、排列順序、肽鏈的空間構(gòu)型是形成蛋白質(zhì)多樣性的原因。蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)=縮合產(chǎn)生的水分子數(shù)=氨基酸個(gè)數(shù)-肽鏈條數(shù)。蛋白質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量=氨基酸個(gè)數(shù)×氨基酸的平均分子量-18×失去的全部水分子數(shù)。（2）細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能的分析 雙層的磷脂分子層和三種不同形式的蛋白質(zhì)決定了細(xì)胞膜的結(jié)

8、構(gòu)特點(diǎn)和功能特點(diǎn)：一定的流動(dòng)性和選擇透過(guò)性。溫度升高，膜層變薄和膜面積擴(kuò)大，細(xì)胞的變形運(yùn)動(dòng)等均反映了流動(dòng)性的特點(diǎn)。小分子物質(zhì)和離子通過(guò)膜的方式有自由擴(kuò)散和主動(dòng)運(yùn)輸，大分子物質(zhì)以外排作用和內(nèi)吞作用的方式出入細(xì)胞。以自由擴(kuò)散方式吸收分子的數(shù)量與膜內(nèi)外濃度差有關(guān)；以主動(dòng)運(yùn)輸方式通過(guò)膜的物質(zhì)數(shù)量與載體的數(shù)量和ATP的供給量有關(guān)。 線粒體、葉綠體在結(jié)構(gòu)和成分上的區(qū)別決定其功能的不同，但都是細(xì)胞內(nèi)的能量轉(zhuǎn)換器。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)耐ǖ溃c蛋白質(zhì)、糖類(lèi)、脂類(lèi)的合成有關(guān)，對(duì)分泌蛋白具有運(yùn)輸和加工的作用。高爾基體與動(dòng)物細(xì)胞分泌物的形成有關(guān)，在植物細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞壁的形成有關(guān)，對(duì)蛋白質(zhì)進(jìn)行加工轉(zhuǎn)運(yùn)。 附著于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)

9、上的核糖體合成的分泌蛋白按內(nèi)質(zhì)網(wǎng)高爾基體細(xì)胞膜的方向運(yùn)輸，而線粒體為該過(guò)程提供能量。 細(xì)胞膜、核膜以及內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體等由膜圍繞而成的細(xì)胞器，在結(jié)構(gòu)與功能上構(gòu)成了統(tǒng)一整體，形成了細(xì)胞的生物膜系統(tǒng)。（3）細(xì)胞周期和有絲分裂的特征與應(yīng)用 根據(jù)有絲分裂各時(shí)期染色體的運(yùn)動(dòng)變化特點(diǎn)，確定染色體的數(shù)目、特征和對(duì)分裂圖形進(jìn)行識(shí)別、判斷。 根據(jù)細(xì)胞周期的定義和不同時(shí)期細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的變化特點(diǎn)，確定其在生產(chǎn)與生活中的應(yīng)用。（4）細(xì)胞的分化、癌變和衰老的理論與應(yīng)用 在生物個(gè)體發(fā)育過(guò)程中，相同細(xì)胞的后代在形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理上發(fā)生穩(wěn)定性差異。細(xì)胞分化是一種持久性的變化，發(fā)生在生物體的整個(gè)生命進(jìn)程中，胚胎時(shí)期達(dá)到最大

10、限度。高度分化的植物細(xì)胞仍然保持全能性；動(dòng)物細(xì)胞的全能性受到限制，但細(xì)胞核仍然保持著全能性。 癌細(xì)胞是細(xì)胞畸形分化的結(jié)果。原癌基因由抑制狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榧せ顮顟B(tài)導(dǎo)致有的細(xì)胞不能完成正常分化，成為惡性增殖的細(xì)胞。 細(xì)胞的衰老是細(xì)胞生命活動(dòng)的基本規(guī)律，衰老細(xì)胞的生理和生化發(fā)生了復(fù)雜變化。衰老和死亡是一種正常的生命現(xiàn)象。（5）植物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程和植物體細(xì)胞雜交過(guò)程的比較理解植物細(xì)胞培養(yǎng)的理論依據(jù)和具體過(guò)程?？茖W(xué)研究表明，當(dāng)植物細(xì)胞與原來(lái)所在的植物體的組織或器官分離而處于離體狀態(tài)時(shí)，在一定的外界條件(如：水和礦質(zhì)元素、蔗糖、維生素、植物激素和有機(jī)添加劑等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)以及溫度、pH等)作用下，就可能表現(xiàn)出全能性，經(jīng)

11、脫分化、再分化發(fā)育成完整的植物個(gè)體。在這個(gè)過(guò)程中必須防止細(xì)菌等的污染，保證培養(yǎng)材料、培養(yǎng)基、培養(yǎng)用具完全無(wú)菌，在培養(yǎng)過(guò)程中要求進(jìn)行一系列的消毒、滅菌，并且要無(wú)菌操作。植物細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程為：離體的植物器官、組織或細(xì)胞經(jīng)脫分化，形成愈傷組織，然后經(jīng)再分化產(chǎn)生根以及芽，經(jīng)過(guò)分裂生長(zhǎng)成為植物體。理解植物體細(xì)胞雜交特點(diǎn)和過(guò)程。植物體細(xì)胞雜交與傳統(tǒng)的有性雜交方法相比，在培育作物品種方面具有較大的優(yōu)越性，植物體細(xì)胞雜交能在一定程度上克服遠(yuǎn)緣雜交不親和的障礙，大大擴(kuò)展了可用于雜交的親體組合范圍。掌握并熟悉植物體細(xì)胞雜交步驟：首先去掉細(xì)胞壁，分離得到有活力的原生質(zhì)體；其次通過(guò)物理方法或化學(xué)方法將不同植物體細(xì)胞原生

12、質(zhì)融合；最后用植物組織培養(yǎng)的方法進(jìn)行培育，可得到雜種植株。（6）動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)與動(dòng)物細(xì)胞融合的比較以及單克隆抗體的應(yīng)用理解動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)除了要求無(wú)菌操作外，應(yīng)明確其目的是獲得有價(jià)值的蛋白質(zhì)制品，檢測(cè)有害物質(zhì)、醫(yī)學(xué)研究等。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)的過(guò)程依次是：分離細(xì)胞、原代培養(yǎng)、傳代培養(yǎng)，在培養(yǎng)過(guò)程中要明確動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)所用的培養(yǎng)液(液體培養(yǎng)基)與植物組織培養(yǎng)所用培養(yǎng)基的成分是不同的。動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液中通常含有葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素和動(dòng)物血清等，培養(yǎng)的動(dòng)物細(xì)胞大都取自動(dòng)物胚胎或出生不久的幼齡動(dòng)物的器官組織。了解動(dòng)物細(xì)胞融合，動(dòng)物細(xì)胞融合與植物原生質(zhì)體融合的基本原理是相似的，誘導(dǎo)融合的方法

13、類(lèi)似，動(dòng)物細(xì)胞的融合常用到滅活的病毒作為誘導(dǎo)劑。很多不同種類(lèi)的動(dòng)物細(xì)胞之間或動(dòng)物與人的細(xì)胞之間都能進(jìn)行融合，形成雜種細(xì)胞，如人一鼠、鼠一雞等的細(xì)胞都可融合。動(dòng)物細(xì)胞融合技術(shù)最重要的用途，是制備單克隆抗體。理解單克隆抗體技術(shù)，由一個(gè)細(xì)胞進(jìn)行多次繁殖形成的一個(gè)細(xì)胞群稱(chēng)為單克隆，如果第一個(gè)細(xì)胞可以產(chǎn)生某種抗體，這個(gè)單克隆就均能產(chǎn)生這種抗體，我們把由單克隆產(chǎn)生的抗體稱(chēng)之為單克隆抗體。制備單克隆抗體的具體方法，主要有三步：第一，將抗原注射到小鼠體內(nèi)進(jìn)行免疫，取出受體細(xì)胞，與小鼠骨髓瘤細(xì)胞融合；第二，用選擇培養(yǎng)基，選出雜交瘤細(xì)胞，逐一克隆或擴(kuò)增，從中挑出能產(chǎn)生抗體的雜交瘤細(xì)胞；第三，將雜交瘤細(xì)胞接種在培養(yǎng)

14、瓶中擴(kuò)大培養(yǎng)或注射到動(dòng)物的體液中，作為腹腔內(nèi)增殖，然后再分離純化單克隆抗體。（三）網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建細(xì) 胞細(xì)胞的物質(zhì)基礎(chǔ)化學(xué)元素化合物細(xì)胞衰老（主要特征、原因）原核細(xì)胞、真核細(xì)胞及非細(xì)胞結(jié)構(gòu)比較生物膜的結(jié)構(gòu)功能及聯(lián)系線粒體、葉綠體的結(jié)構(gòu)功能及其他細(xì)胞器的功能細(xì)胞結(jié)構(gòu)細(xì)胞癌變（癌細(xì)胞特點(diǎn)、原因）細(xì)胞工程植物組織培養(yǎng)植物體細(xì)胞雜交動(dòng)物細(xì)胞融合胚胎移植單克隆抗體動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)動(dòng)植物細(xì)胞工程比較細(xì)胞分裂（有絲分裂、無(wú)絲分裂及減數(shù)分裂比較）細(xì)胞增殖、分化二、重點(diǎn)特定（一）高中生物涉及到蛋白質(zhì)的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)蛋白質(zhì)的特點(diǎn)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)主要功能蛋白質(zhì)代謝基因控制蛋白質(zhì)合成生物進(jìn)化在分子生物學(xué)上的證據(jù)多樣性氨基酸種類(lèi)氨基酸

15、數(shù)量氨基酸排列順序空間結(jié)構(gòu)變構(gòu)作用變性作用基本單位：氨基酸化學(xué)結(jié)構(gòu)：多肽空間結(jié)構(gòu)二級(jí)結(jié)構(gòu)三級(jí)結(jié)構(gòu)四級(jí)結(jié)構(gòu)生命活動(dòng)的體現(xiàn)者：肌肉蛋白運(yùn)動(dòng)；酶生物催化劑；抗體蛋白特異性免疫；血紅蛋白O2載體；纖維蛋白原凝血功能；胰島素調(diào)節(jié)糖代謝。食物中蛋白質(zhì)供給；消化；吸收；運(yùn)輸；合成代謝；分解代謝；代謝終產(chǎn)物排出體外；肝臟解毒NH2尿素。轉(zhuǎn)錄；翻譯；中心法則。細(xì)胞色素 C；血紅蛋白（Hb）。（二）真核細(xì)胞亞顯微結(jié)構(gòu)與其功能顯微結(jié)構(gòu)亞顯微結(jié)構(gòu)功 能細(xì)胞分裂細(xì)胞的分子組成(原生質(zhì))細(xì)胞分類(lèi)動(dòng)植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁；動(dòng)物細(xì)胞一般無(wú)液泡；動(dòng)物細(xì)胞無(wú)質(zhì)體。細(xì)胞膜 基 質(zhì)細(xì)胞質(zhì) 細(xì)胞器 細(xì)胞核葉綠體；線粒

16、體；中心體；核糖體；高爾基體；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)；細(xì)胞核；染色體。保護(hù)、主動(dòng)運(yùn)輸；光合作用場(chǎng)所；有氧呼吸主要場(chǎng)所；有絲分裂形成紡錘絲；蛋白質(zhì)合成場(chǎng)所；分泌物形成、參與細(xì)胞壁形成；遺傳物質(zhì)主要載體。無(wú)絲分裂；有絲分裂；減數(shù)分裂。大量元素、微量元素；六類(lèi)化合物；生命是物質(zhì)的，生命與非生命具有統(tǒng)一性一面，生命來(lái)自非生命。非細(xì)胞結(jié)構(gòu)；原核細(xì)胞；真核細(xì)胞。（三）細(xì)胞工程相關(guān)知識(shí)（1）植物組織培養(yǎng)再分化激素、光脫分化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、激素原理：細(xì)胞的全能性過(guò)程：離體的植物器官、組織或細(xì)胞 愈傷組織根、芽 植物體（2）動(dòng)物的組織培養(yǎng)過(guò)程胰蛋白酶、剪碎 動(dòng)物血清、葡萄糖、氨基酸、無(wú)機(jī)鹽、維生素細(xì)胞株細(xì)胞系原代培養(yǎng)傳代培養(yǎng)動(dòng)物胚胎或幼齡動(dòng)物器官、組織 單個(gè)細(xì)胞 細(xì)胞懸浮液 10代細(xì)胞 50代細(xì)胞 （3）細(xì)胞融合原理：細(xì)胞膜的流動(dòng)性基本步驟：如下圖。三、考點(diǎn)預(yù)測(cè)生命的物質(zhì)基礎(chǔ)、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)是整個(gè)生物學(xué)的基礎(chǔ)，近幾年的高考顯示，在本專(zhuān)題的得分率還是較高的