江苏版高考生物总复习第1单元走近细胞与细胞的分子组成第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物教案

这是一份江苏版高考生物总复习第1单元走近细胞与细胞的分子组成第2讲细胞中的元素和化合物细胞中的无机物教案，共30页。教案主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第2讲　细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物
考点内容
三年考情
命题趋势
备考指南
1.水和无机盐的作用
2020江苏单科T1
2019江苏单科T1、T30
2018江苏单科T17
题型内容:水和无机盐的作用,有机物的检测
考查形式:多通过选择题直接考查
(1)结合实例分析自由水与结合水比例与代谢的关系
(2)列表法比较有机物检测的原理与方法
2.检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点一　细胞中的元素和化合物

　　1.细胞中的元素
(1)元素的来源、分类依据和存在形式

(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系



2.细胞中的化合物

3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量


1.Ca、Mg、Fe、Mn、Cu是组成细胞的微量元素。 (✕)
2.细胞中的微量元素因含量极少从而不如大量元素重要。 (✕)
3.在人体活细胞中氢原子的数目最多。 (√)
4.组成细胞的元素都是以化合物的形式存在。 (✕)
5.所有细胞中化合物的含量都是一样的。 (✕)

根据教材图表,回答问题。
(1)分析图表,地壳和细胞中的元素构成的相同点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;不同点是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)组成细胞的元素在地壳中都能找到,这是因为　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)对比图2-1和图2-2,在人体细胞干重和细胞鲜重上含量占前四的元素分别是什么:　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)C、H、N三种元素在人体的化学成分中,质量分数共占73%左右(占细胞干重的百分比),而在地壳的化学成分中,质量分数不到1%,这一事实说明　　　　　　　　　　　　　。 
(5)细胞内的氮元素含量明显高于地壳,据此可以推论:最大可能是因为细胞内的大分子有机化合物——　　　　的含量较高。 
提示:(1)组成地壳和细胞中的元素的种类基本相同　同一种元素的含量相差很大
(2)生物体有选择地从无机自然界获取各种物质来组成自身
(3)C>O>N>H、O>C>H>N
(4)生物界与非生物界具有差异性
(5)蛋白质

考向一　细胞中元素的含量、种类及作用
1.(2020江苏南通调研)下列有关细胞中元素和化合物的说法,错误的是 (　　)
A.细胞中基本的元素是C、H、O、N,其中最基本的元素是C
B.ATP、胰岛素、DNA的组成元素中都有C、H、O、N、P
C.在线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均含有RNA分子
D.纤维素水解后的单体为葡萄糖,蛋白质水解后的单体是氨基酸
1.答案　B　细胞中基本元素是C、H、O、N,其中最基本的元素是C,A正确;胰岛素的化学本质是蛋白质,不含P,B错误;线粒体、叶绿体、核糖体和细胞核中均有RNA,C正确;纤维素的基本组成单位为葡萄糖,蛋白质的基本组成单位为氨基酸,D正确。
2.(2020江苏七市调研)下列有关人体细胞中元素和化合物的叙述,正确的是 (　　)
A.C元素在活细胞中含量最多
B.Na+在细胞内的含量远比细胞外高
C.血红蛋白中含有Fe元素
D.不同组织细胞中mRNA的种类完全相同
2.答案　C　C是构成细胞的最基本元素,但人体活细胞(鲜重)中含量最多的元素是O元素,A错误;Na+在细胞内的含量远低于细胞外,B错误;血红蛋白的核心区域含有Fe2+,可参与血红蛋白的合成,C正确;由于基因进行了选择性表达,因此不同组织细胞中mRNA的种类不完全相同,D错误。
题后悟道·归纳
　　有关生物体内元素的错误认识
(1)误以为生物体内大量元素重要,微量元素不重要
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素,都是生物体必需的元素,对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
(2)误以为细胞内含量最多的元素是C
活细胞内含量最多的元素是O而不是C。考向二　细胞中的元素和化合物
3.如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图,图乙是细胞中化合物含量的扇形图,下列说法正确的是 (　　)

A.若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、H、C
B.若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质
C.若乙表示细胞鲜重,则A化合物在细胞内主要存在于细胞液中
D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a,因此说明生物界与非生物界具有统一性
3.答案　B　若甲表示组成人体细胞的元素含量,则a、b、c依次是O、C、H,A错误;若乙表示细胞干重,则A化合物是蛋白质,B正确;若乙表示细胞鲜重,则A化合物为水,在细胞内主要存在于细胞内液中,C错误;生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上,而不是元素的含量上,D错误。
4.N元素是生物体内必需的大量元素。下列有关N元素的说法中,不正确的是 (　　)
A.人体细胞干重中,N元素所占百分比仅低于C和O
B.蛋白质中的N元素主要存在于氨基中
C.N元素可参与ATP、叶绿素和磷脂分子的组成
D.N元素在动物、植物体内的含量存在差异
4.答案　B　蛋白质中的N元素主要存在于肽键中,B错误。
考点二　细胞中的无机物

　　1.细胞中的水
(1)细胞中水的存在形式和功能

(2)水的含量及特点
①水是活细胞中含量　最多　的化合物。 
②不同生物体内的含水量差异很大,如水生生物含水量　　>　(填“>”或“<”)陆生生物含水量。 
③同一生物体不同生长发育阶段含水量不同,如幼儿　>　成年;幼嫩部分　>　(填“>”或“<”)成熟部分。 
④同一生物体的不同细胞中,含水量不同,如代谢旺盛的细胞　　>　(填“>”或“<”)代谢缓慢的细胞。 
2.细胞中的无机盐
(1)含量:细胞中含量很少,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
(2)无机盐的存在形式及功能


1.自由水和结合水是细胞结构的重要组成成分。 (✕)
2.贮藏中的种子不含水分以保持休眠状态。 (✕)
3.入冬后气温下降,植物体内自由水含量相对增多。 (✕)
4.缺铁会导致血红蛋白合成障碍,引起缺铁性贫血症。 (√)
5.哺乳动物血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状。(√)

1.在光合作用中水能发挥哪些作用。(答出两点即可)
1.提示:参与光反应;作为良好溶剂;运输各种物质等。
2.分析Na+、K+对细胞内外渗透压大小所起的作用。
2.提示:Na+是维持细胞外液渗透压的主要离子,而K+是维持细胞内液渗透压的主要离子。
3.对于患急性肠炎的病人,治疗时经常需要输入生理盐水,这是为什么?
3.提示:患急性肠胃炎的病人因腹泻而丢失水的同时也丢失了大量的无机盐,为了维持体内水盐平衡,需要补充生理盐水。
4.为什么植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用?
4.提示:N、Mg是组成叶绿素的成分;N、P是组成叶绿体类囊体膜和ATP的成分;N也是组成光合酶的成分,因此植物缺少N、Mg、P会影响植物的光合作用。

　　1.衍射法归纳细胞中的水


　



2.常考无机盐功能归纳

3.验证某种矿质元素是否是植物生长的必需元素的实验方案
(1)实验设计
①对照组
植物+含X完全培养液正常生长。
②实验组

(2)实验成功的关键
①实验中应保证实验材料的统一性,即材料的种类、生长状况等相同。
②实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后形成对照,以增强说服力。
③该方案也可用于验证某种矿质元素的生理功能。

考向一　细胞中的水
1.(2020江苏如皋期中)下列有关生物体内水和无机盐的叙述,正确的是 (　　)
A.若不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,则它们的代谢强度也相同
B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少,新陈代谢速率减慢
C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水,是为了降低细胞外液的渗透压
D.血浆pH能维持相对稳定,与它含有的HCO3-、HPO42-等离子有关
1.答案　D　不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同,它们的代谢强度不一定相同,还与温度等因素有关,A错误;衰老细胞内的水分减少,新陈代谢速率减慢,而癌变细胞新陈代谢速度加快,B错误;水中毒患者由于饮水过多,细胞外液渗透压下降,注射质量分数为1.8%的盐水,是为了升高细胞外液的渗透压,C错误;HCO3-、HPO42-等离子与维持内环境的酸碱平衡有关,D正确。
2.如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是 (　　)

A.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同
B.①和②均能够萌发形成幼苗
C.③在生物体内主要以化合物形式存在
D.点燃后产生的CO2中的C只来自种子的糖类
2.答案　A　晒干失去的是自由水,而烘干时,失去的是结合水,④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同,A正确;失去自由水的种子仍保持其生理活性,用水浸泡后仍能萌发,失去结合水的细胞失去生理活性,种子浸泡后不能萌发,B错误;③为种子燃烧后剩余的灰烬,主要为无机盐,其在生物体内主要以离子的形式存在,C错误;点燃后产生的CO2中的C来自种子中的糖类、脂质、蛋白质等有机物,D错误。

题后悟道·归纳
　　自由水与结合水的比值和细胞代谢的关系
考向二　无机盐的功能
3.(2020江苏盐城中学测试)下列关于无机盐的叙述,正确的是(多选)　　　　　 (　　)
A.运动员饮料中含K+、Na+较多,主要与补充因大量出汗带走的K+、Na+有关
B.叶绿素含镁、血红蛋白含铁,说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在
C.细胞合成ATP、DNA、激素、核糖等物质时均需要磷酸盐
D.植物对不同无机盐吸收情况不同,反映无机盐在生物体中含量的差异性
3.答案　AD　叶绿素含镁、血红蛋白含铁,说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,而无机盐在细胞内主要以离子形式存在,B错误;核糖只含有C、H、O,不含P,C错误。
4.小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是 (　　)
A.对照实验应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗
B.据实验结果推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐
C.与正常幼苗相比,该幼苗叶绿体内的NADPH的合成速率增加
D.实验结束时,培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加
4.答案　C　本实验的自变量是有无无机盐X,实验组缺乏无机盐X,对照组应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗,A正确;将小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后,出现了叶片发黄的现象,根据这一现象推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐,原因是镁元素是构成叶绿素的必需元素,B正确;当植物缺镁时,叶绿素合成减少,光反应减弱,叶绿体内NADPH的合成速率下降,C错误;植物吸收无机盐具有选择性,当植物吸收水大于吸收某种无机盐时,实验结束时培养液中某种无机盐离子浓度可能会增加,D正确。

实验　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

　　1.检测原理
(1)糖类的检测
①还原糖+　斐林试剂 　砖红色沉淀　。 
②淀粉+碘液　蓝色　。 
(2)脂肪的检测:脂肪+苏丹Ⅲ染液→　橘黄色　苏丹Ⅳ染液→红色
(3)蛋白质的检测:蛋白质+　双缩脲试剂 紫色。 
2.实验步骤
(1)还原糖的检测


(2)脂肪的检测
方法一:花生种子匀浆+3滴苏丹Ⅲ染液→橘黄色
方法二:

(3)蛋白质的检测


1.斐林试剂使用时需提前按比例配好。 (✕)
2.观察花生子叶中脂肪时,需用蒸馏水洗去浮色,再进行观察。 (✕)
3.双缩脲试剂A、B先后加入待测溶液,水浴加热后显示紫色。 (✕)
4.斐林试剂与双缩脲试剂的组成成分完全相同,浓度不同。 (√)

1.向盛有2mL苹果匀浆的试管中加入1mL现配的斐林试剂,2min后试管中会呈现什么颜色?请加以分析。
1.提示:呈蓝色,斐林试剂呈蓝色,经50~65℃水浴加热后才能出现砖红色沉淀,若未经水浴加热,会呈现斐林试剂的蓝色。
2.向某试管内无色液体中加入斐林试剂,经加热若出现砖红色沉淀,则表明试管内含有葡萄糖,对吗?
2.提示:不对。若出现砖红色沉淀,只能证明样液中含有“还原糖”,但不能具体证明是哪种还原糖。
3.如图为某种物质鉴定方案,若溶液中果真有被检测的物质,则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色?若在加入“某试剂”前,先向该试管内加入被测物质的“水解酶”,然后继续图示操作,是否还可能呈现颜色反应?为什么?

3.提示:紫色。是。若被检测物质为蛋白质,当加入蛋白酶(本质为蛋白质)后其水解产物若为“肽”类,多肽和水解酶可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色),若水解产物为氨基酸,水解酶仍可与双缩脲试剂产生颜色反应。

　　1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”

(1)鉴定还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因:斐林试剂很不稳定,容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀。
(2)鉴定蛋白质时,加入双缩脲试剂B液后,如果没有产生明显的紫色反应,可能的原因:加入的双缩脲试剂B液过量,CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
(3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同,将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液,可用于蛋白质的鉴定。
2.三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”
(1)唯一需要加热——还原糖检测,且必须50~65℃水浴加热,一般不能用酒精灯直接加热。若不加热,则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。
(3)唯一使用酒精——脂肪检测,用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色。
3.实验中应注意的4个要点
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料,否则会干扰实验结果的颜色观察。
(2)由于苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精,故可用体积分数为50%的酒精洗去浮色。
(3)蛋白质鉴定中,若用大豆作材料,必须提前浸泡;若用蛋清作材料,必须稀释,防止其附着在试管上不易刷洗。
(4)物质鉴定实验一般可预留部分样液作对照实验,若需进一步设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。

考向一　教材基础实验
1.(2020江苏无锡高三期中)下列关于检测生物组织中化合物实验的叙述,正确的是 (　　)
A.向淀粉溶液中加入碘液,反应后呈橙黄色
B.向葡萄糖溶液中加入斐林试剂,加热后呈砖红色
C.向蛋清液中加入双缩脲试剂A液,加热后溶液呈紫色
D.用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片,观察到油滴呈蓝色
1.答案　B　向淀粉溶液中加入碘液,反应后呈蓝色,A错误;葡萄糖属于还原糖,加入斐林试剂并水浴加热后产生砖红色沉淀,B正确;蛋清液中富含蛋白质,先加入双缩脲试剂A液,再加入双缩脲试剂B液,不需要加热,产生紫色反应,C错误;用苏丹Ⅲ染液处理花生子叶切片,观察到油滴呈橘黄色,D错误。
2.下列关于食品安全问题的探究实验设计的描述,正确的是(　　)
选项
探究主题
实验试剂
预期实验结果
结论
A
某“色拉油”是否含有脂肪
苏丹Ⅳ染液
被检测样液出现红色
不含有脂肪,但可能含有固醇
B
某“早餐奶”是否含有蛋白质
双缩脲试剂
被检测液体出现砖红色
含有蛋白质,但含量少于淀粉
C
某“奶片”是否添加淀粉
碘液
被检测物质出现蓝色
含有淀粉,不含有蛋白质
D
某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
被检测液体出现砖红色
一定含有还原糖,但不一定是葡萄糖
2.答案　D　脂肪能被苏丹Ⅳ染液染成红色,因此实验结论为该“色拉油”含有脂肪,A错误;蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应,但无法通过该反应判断其含量,B错误;淀粉遇碘液变蓝,某“奶片”用碘液检测后出现蓝色,说明该“奶片”含有淀粉,但不能说明该“奶片”不含蛋白质,C错误;葡萄糖属于还原糖,可与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀,D正确。
考向二　拓展实验
3.请回答下列有关物质检测的问题:
(1)向适宜浓度的蔗糖溶液中加入斐林试剂,水浴加热后溶液呈　　　色。 
(2)现有失去标签的0.3g/mL的蔗糖溶液、3%的淀粉溶液和2%的淀粉酶(最适温度55℃左右)溶液,请用现配的斐林试剂、水浴加热装置、试管、温度计等将它们鉴别出来。请简述鉴定步骤:  　。 
3.答案　(1)蓝　(2)①各取适量的两种溶液加到同一试管,混匀后得到三种组合,55℃条件下保温一段时间后,各加入适量斐林试剂检测,水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和淀粉酶组合,于是鉴别出蔗糖溶液;②取未鉴定出的两种溶液中的一种加热煮沸、冷却后再与适量的另一种溶液混合,55℃条件下保温一段时间后,加入适量斐林试剂检测,水浴加热后若出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉溶液;若不出现砖红色沉淀,则被煮沸的是淀粉酶溶液
解析　(1)检测还原糖用斐林试剂,若待检样品中不含还原糖,加入斐林试剂后呈现的是斐林试剂的颜色即蓝色。(2)通过两两组合的方法,当淀粉溶液与淀粉酶混合后,在适宜条件下生成还原糖,利用斐林试剂可将这两种物质与蔗糖溶液区分开,即可将蔗糖溶液鉴别出来。再根据蛋白质加热变性的原理,对剩下的两种物质加热煮沸。若被加热的是淀粉酶,则其与淀粉溶液混合后,淀粉不能被分解产生还原糖;若被加热的是淀粉溶液,则其与淀粉酶混合后,淀粉被分解产生还原糖,用斐林试剂检测后会出现砖红色沉淀。
4.(2020江苏淮阴中学阶段检测)取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉,分别加等量的蒸馏水制成提取液,然后在a、c试管中各加5mL第2天的提取液,在b、d试管中各加5mL第4天的提取液。如图在a、b试管中各加入等量碘液,在c、d试管中各加入等量的斐林试剂,水溶加热。观察比较颜色变化,结果是 (　　)

A.a、b试管呈蓝色,且a比b颜色浅;c、d试管呈砖红色,且c比d颜色浅
B.a、b试管呈蓝色,且a比b颜色深;c、d试管呈砖红色,且c比d颜色浅
C.a、b试管呈蓝色,且a比b颜色浅;c、d试管呈砖红色,且c比d颜色深
D.a、b试管呈蓝色,且a比b颜色深;c、d试管呈砖红色,且c比d颜色深
4.答案　B　香蕉果实成熟过程中,淀粉经代谢转化为有甜味的可溶性还原糖。随着时间的延长,淀粉的含量逐渐降低,而还原糖的含量逐渐升高,因此香蕉逐渐变甜。所以试管a、c中含淀粉的量多,还原糖含量少;试管b、d中淀粉含量少,还原糖含量多。在a、b试管中各加入等量碘液,在c、d试管中各加入等量的斐林试剂,水浴加热,可观察到a、b呈蓝色,a颜色较b深;c、d呈砖红色,d颜色较c深。
真题再现
1.(2020江苏单科,1,2分)下列关于细胞中无机化合物的叙述,正确的是 (　　)
A.自由水是生化反应的介质,不直接参与生化反应
B.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中
C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成
D.无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用
1.答案　D　细胞内的许多生物化学反应都需要水的直接参与,如蛋白质水解成氨基酸、光反应等,A错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,而液泡中的液体是细胞液,里面的水可以自由流动,以游离的形式存在,为自由水,B错误;无机盐也可参与有机物的合成,如Mg2+是叶绿素的组成成分,Fe2+是血红蛋白的组成成分,C错误;无机盐多以离子形式存在,对维持生命活动有重要作用,如哺乳动物血液中缺钙离子会出现抽搐等症状,D正确。
2.(2019海南单科,8,2分)植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　
A.根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中
B.矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞
C.根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中
D.叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水
2.答案　D　根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进出细胞,因为K+跨膜运输需要载体,自由扩散不需要载体,A正确;矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大,进而发生渗透吸水,故会引起外界溶液中的水进入细胞的量多于出细胞的量,B正确;细胞内无机盐大多以离子形式存在,根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中,C正确;叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水,D错误。
3.(2019海南单科,6,2分)下列检测生物分子的实验中,关于颜色变化的叙述错误的是 (　　)
A.淀粉遇碘液可显蓝色
B.葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C.蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D.脂肪被苏丹Ⅳ染液染成橘黄色
3.答案　D　淀粉遇碘液呈蓝色,A正确;葡萄糖与斐林试剂经水浴加热呈砖红色,B正确;蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色,C正确;脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色,D错误。
4.(2018江苏单科,17,2分)关于还原糖、蛋白质和DNA 的鉴定实验,下列叙述正确的是 (　　)
A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色
B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色
C.提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并弃去滤液
D.将DNA粗提物溶解在2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂, 沸水浴后液体由无色变成蓝色
4.答案　D　检测还原糖,用斐林试剂,需要水浴加热,出现砖红色沉淀,甘蔗茎中主要含蔗糖,蔗糖为非还原糖,一般不用于还原糖的检测,A错误;检测蛋白质,用双缩脲试剂,B错误;提取DNA时,加入适量洗涤剂可以破坏细胞膜,释放DNA,DNA溶解在食盐溶液中,经充分研磨,过滤并保留滤液,C错误;检测DNA,用二苯胺试剂,沸水浴后出现蓝色,D正确。
5.(2019江苏单科,30,8分)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:
(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别加入　　　　试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有　　　　(填序号)。 
①试管　　　②滴管　　　③量筒　　　④酒精灯
⑤显微镜
(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加　　　　,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如下实验:在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如图所示),40℃温育30min后,分别加入斐林试剂并60℃水浴加热,观察试管内颜色变化。请继续以下分析:

①设置试管1作为对照,其主要目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
②试管2中应加入的X是　　　　　　　　的提取液。 
③预测试管3中的颜色变化是　　　　　　　　　。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期),则最可能的原因是　　　　　　　　　。 
5.答案　(1)双缩脲　①②③　(2)碘液　玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少　(3)①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖　②发芽前玉米　③蓝色→砖红色　淀粉酶已失活
解析　(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)淀粉遇碘液变蓝。随种子发芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳中的淀粉逐渐减少。(3)为验证发芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉溶液中含有还原性糖。试管2、3添加的分别为发芽前玉米与发芽玉米的提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说明试管4加入的淀粉酶已失活。

一、单项选择题
1.科学家对从月球带回的岩石样本进行了分析,发现其中包含许多小型含水“玻璃珠”,这为寻找外太空的生命提供了新的希望。除此之外,月壤中也含有很多无机盐。关于组成生物体的元素,以下说法正确的是 (　　)
A.非生物界中存在的元素在生物体内都能找到
B.微量元素在生物体内含量虽少,其作用却很重要
C.因为水中没有碳元素,所以碳元素在细胞中的作用并不重要
D.若月壤中缺乏某一种生物体必需的元素,其他元素可替代该元素的功能
1.答案　B　生物界中的元素来自非生物界,但非生物界中的元素在生物体内不一定都能找到,A错误;微量元素在生物体内含量虽少,但其作用却很重要,B正确;组成细胞的最基本元素是碳元素,碳元素在细胞中的作用非常重要,C错误;生物体所必需的每一种元素都是不可替代的,D错误。
2.下列有关组成细胞的元素和化合物的叙述,错误的是 (　　)
A.糖原和淀粉彻底水解都产生葡萄糖
B.ATP、DNA的组成元素相同,且含有同一种单糖分子
C.单体脱水缩合形成多聚体是细胞生命大分子构建的基本模式
D.ATP的水解与细胞中诸多吸能反应相伴发生
2.答案　B　糖原和淀粉彻底水解都产生葡萄糖,A正确;ATP、DNA的组成元素都是C、H、O、N、P,ATP含有的单糖分子是核糖,DNA含有的单糖分子是脱氧核糖,B错误;组成生物大分子的基本单位称为单体,这些生物大分子又称为单体的多聚体,单体脱水缩合形成多聚体是细胞生命大分子构建的基本模式,C正确;细胞中的吸能反应一般与ATP的水解相联系,换言之,ATP的水解与细胞中诸多吸能反应相伴发生,D正确。
3.(2020江苏海安高中模拟)植物根系从土壤中吸收的N、P可用于 (　　)
A.合成纤维素和蔗糖
B.形成染色质和细胞膜
C.合成DNA和脱氧核糖
D.合成脂肪和ATP
3.答案　B　纤维素、蔗糖、脱氧核糖和脂肪都只含有C、H、O三种元素,都不含N和P元素,染色质包含DNA和蛋白质,DNA、磷脂、ATP均含有C、H、O、N、P五种元素,蛋白质含有C、H、O、N元素,细胞膜含有磷脂和蛋白质,B正确,A、C、D错误。
4.(2020江苏扬州中学月考)组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础。下列关于细胞内元素和化合物的叙述,正确的是 (　　)
A.组成细胞干重中含量最多的化学元素是O
B.ATP、DNA、RNA等化合物中都含有核糖
C.线粒体、叶绿体和核糖体中都能产生水
D.在细胞的一生中,细胞中的自由水/结合水的值逐渐上升
4.答案　C　组成细胞的主要元素中,占干重比例最大的元素是C,A错误;RNA、ATP中都含有核糖,DNA中的五碳糖是脱氧核糖,B错误;光合作用和呼吸作用过程中均有水的产生,也有水的消耗,核糖体中通过脱水缩合生成肽链,所以线粒体、叶绿体和核糖体中都能产生水,C正确;细胞衰老和凋亡过程中,细胞代谢速率逐渐减弱,细胞中的自由水/结合水的值逐渐下降,D错误。
5.锌在植物体内有重要作用,如水稻的“稻缩苗”、玉米的“白芽病”、柑橘的“小叶病”等都与锌的缺失有关。锌是有些酶的组成成分,多数是作为酶的金属活化剂,缺锌时,植物光合作用效率会大大下降。下列说法错误的是　 (　　)
A.因为锌是叶绿素的组成成分,所以缺锌会引起叶绿素含量降低,导致叶肉和叶绿体结构发生异常
B.锌与其他化学元素相比,它在地壳中的含量很低,但却是植物必需的一种微量元素
C.植物体内的锌主要是根细胞通过主动运输从土壤中吸收的,此过程需要载体蛋白的协助和能量的供应
D.缺锌时,植物光合作用效率下降,可能是锌影响了酶的活性
5.答案　A　镁是叶绿素的组成成分,锌是有些酶的组成成分,缺锌时,相关酶活性降低,植物光合作用效率下降,A错误,D正确;锌属于微量元素,但也是植物必需的元素,B正确;根细胞通过主动运输从土壤中吸收无机盐,主动运输需要载体蛋白的协助和能量的供应,C正确。
6.水是构成植物体的主要成分,其含量随植物种类、植物组织以及外界环境条件的不同而变化。下列有关水对植物体生理作用的描述错误的是 (　　)
A.水是植物体光合作用和呼吸作用的原料,许多有机物的合成与分解均有水的参与
B.休眠的种子和越冬植物体内,自由水与结合水的比值相对降低
C.盛夏给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”,可减少或消除植物的“午休”现象
D.细胞吸水是水分子从相对含量低处向相对含量高处跨膜运输的过程
6.答案　D　水参与细胞内许多化学反应,是光合作用和呼吸作用的原料,许多有机物的合成与分解均有水的参与,A正确;休眠的种子和越冬植物细胞代谢活动降低,自由水与结合水的比值会降低,B正确;盛夏给大田喷雾(水)或给水稻灌“跑马水”,可降低植物体表温度,增加空气湿度,可减少或消除植物的“午休”现象,C正确;水分子的跨膜运输是顺浓度梯度,从相对含量高处运输到相对含量低处,D错误。
7.下列关于无机盐的叙述,不正确的是 (　　)
A.Mg2+是叶绿素的成分之一,植物缺Mg2+会黄叶,影响光合作用
B.缺铁会使血液运输O2的能力下降,引起缺铁性贫血
C.长期缺碘的地区,人们患甲亢的比例较高
D.植物能吸收微生物分解有机物产生的无机物,植物燃烧的灰烬含有丰富的无机盐
7.答案　C　Mg2+是叶绿素的组成成分,植物缺Mg2+会影响叶绿素合成,进而影响光合作用,A正确;铁是血红蛋白的组成成分,缺铁会使血红蛋白的含量减少,血液运输氧气的功能降低,引起缺铁性贫血,B正确;碘是合成甲状腺激素的原料,长期缺碘的地区,人们的甲状腺激素合成不足,而甲亢是甲状腺激素分泌过多引起的,C错误;植物能吸收微生物分解有机物产生的无机物,植物燃烧的灰烬含有丰富的无机盐,D正确。
8.(2020江苏苏州期中)下列有关细胞中化合物的叙述,正确的是　 (　　)
A.糖类不参与细胞结构的组成
B.无机盐进出细胞的方式都是主动运输
C.水可参与细胞内的新陈代谢
D.蛋白质的合成不需要核酸的参与
8.答案　C　糖类也会参与组成细胞的结构,如纤维素是组成植物细胞壁的主要成分,A错误;无机盐进出细胞的方式不都是主动运输,如K+以协助扩散的方式出神经细胞,B错误;细胞内的自由水可以参与细胞内的新陈代谢,C正确;基因指导蛋白质的合成,蛋白质的合成需要核酸的参与,D错误。
9.N、P等元素在植物体内形成的化合物往往不稳定,在逆境中可从老叶转移至幼叶,而Ca、Mn等元素能形成稳定不易转移的化合物。某植株成熟叶正常,部分幼叶出现病态,用Ca(NO3)2对根部进行施肥后幼叶恢复正常。下面是施肥后根尖成熟区细胞吸收Ca2+、NO3-和H2O的示意图,正确的是 (　　)


9.答案　C　用Ca(NO3)2对根部施肥后幼叶恢复正常,说明部分幼叶出现病态可能是由于缺乏Ca2+或NO3-,又由题干信息知,成熟叶正常,这说明缺乏的是不能再被利用的Ca2+;用Ca(NO3)2对根部施肥后,土壤溶液浓度升高,根细胞吸水能力下降,吸收Ca2+量增加,吸收NO3-量不变,随细胞吸收Ca2+量增加,细胞液浓度升高,细胞吸水的能力又逐渐增强,故选C。


二、多项选择题
10.在还原糖、蛋白质和脂肪的鉴定中,有关操作及其作用,正确的是 (　　)
A.在鉴定前留出一部分样液,作用是设置对照
B.制备蛋白稀释液,防止蛋白质与双缩脲试剂反应后粘在试管内壁上
C.西瓜含有大量的糖,但不能用于还原糖的鉴定
D.脂肪鉴定中加入酒精,目的是杀死细胞以利于染色
10.答案　ABC　进行生物实验的原则之一是对照原则,所以在鉴定前留出一部分样液,作用是设置对照,A正确;如果蛋白液浓度过大,与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管内壁上,易使反应不彻底,并且试管也不容易刷洗干净,B正确;西瓜含有大量的糖,但也含有色素,会影响对实验现象的观察,所以不宜被用于还原糖的鉴定,C正确;脂肪鉴定中加入酒精,目的是洗去浮色,有利于观察,D错误。
11.(2020江苏南通中学阶段测试)白沙茶叶历史源远流长。调查组调研发现,黎族人民自古就采摘五指山脉的野生大叶茶治病,如果从此算起,海南茶事已有近千年历史。下列关于茶的说法,正确的是 (　　)
A.采摘的新鲜茶叶的细胞中含量最高的化合物是H2O
B.制好的成品茶化学元素含量的高低是O>C>N>H
C.茶和人体所含元素种类大致相同,但含量差异很大
D.新鲜茶叶的细胞中只含有无机物,没有有机物
11.答案　AC　活细胞中含量最多的化合物是H2O,A正确;制好的成品茶几乎不含水分,考虑细胞的干重,化学元素含量的高低是C>O>N>H,B错误;不同生物体所含元素种类大致相同,但含量差异很大,C正确;新鲜茶叶的细胞中含有无机物和有机物,D错误。
12.(2020江苏华罗庚中学阶段测试)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述,错误的是 (　　)
A.常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
B.脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒
C.脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪
D.蛋白质的检测中加入的质量浓度为0.1g·mL-1的NaOH溶液可为反应提供碱性环境
12.答案　ABC　番茄的红色会影响实验结果的观察,故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料,A错误;切片时,被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪,细胞间可能会出现橘黄色脂肪颗粒,B错误;检测脂肪的实验中,体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色,C错误;蛋白质检测实验中,先加入双缩脲试剂A液(质量浓度为0.1g·mL-1的NaOH溶液),提供一个碱性环境,再加入双缩脲试剂B液(质量浓度为0.01g·mL-1的CuSO4溶液),能生成紫色的络合物,D正确。

三、非选择题
13.完成下列有关问题:
(1)水在生命活动中具有极其重要的作用,细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。
①干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(至少答两点)。 
②黄豆种子浸泡约一周时间,黄豆芽已长得又白又粗,1kg的黄豆能长出5kg的黄豆芽。在这个过程中,黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多,其原因是黄豆　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)为了观察植物种子中的脂肪,常用　　　　染液对种子切片染色,再用　　　　　　　洗去浮色,最后在显微镜下可观察到　　　　色脂肪颗粒。 
(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是　　　　　,影响其运输速率的主要因素除能量供应外还有　　　　　　　　　　　　　　　　。 
13.答案　(1)①自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,自由水还参与生物体内的物质运输　②进行细胞呼吸,消耗有机物,产生许多中间代谢产物
(2)苏丹Ⅲ(或Ⅳ)　体积分数为50%的酒精溶液　橘黄(或红)　(3)主动运输　细胞膜上相应载体蛋白的数量
解析　(1)①干种子吸水后,自由水比例大幅度增加,会导致细胞中新陈代谢速率明显加快,原因:自由水是细胞内的良好溶剂,许多生物化学反应需要水的参与,水参与生物体内的物质运输。②黄豆芽的发育过程中,细胞呼吸消耗原有有机物,又产生许多新种类的中间代谢产物,所以黄豆细胞内的有机物含量减少,种类增多。(2)脂肪可被苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)染色成橘黄色(或红色),因此观察植物种子中的脂肪,常用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)对种子切片染色,用50%的酒精洗去浮色,在显微镜下观察,可见橘黄色(或红色)的脂肪微粒。(3)种子萌发时吸收矿质元素的主要方式是主动运输。主动运输物质逆浓度梯度转运,需要能量和载体蛋白。影响其运输速率的主要因素除能量供应外,还有细胞膜上相应载体的数量。
14.镁元素是植物生长发育的重要元素,缺镁的植物叶片发黄,严重影响农作物光合作用的进行。
(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,镁元素属于　　　元素。 
(2)镁元素是　　　　的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用。用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶。据此推测,植物缺镁时,症状应首先在　　　　(填“老叶”或“新叶”)中表现。 
(3)对农作物适量增施镁肥可缓解缺镁症状,施肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,属于　　　　运输。但对农作物施肥过多会造成“烧苗”,出现这一现象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(4)实验室中研究镁元素是否为某植物生长发育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物,原因是　 　　　　　　　　　　　　　。 
14.答案　(1)大量　(2)叶绿素　老叶
(3)主动　土壤溶液浓度大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫　(4)土壤成分复杂,不利于控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量);而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)
解析　(1)根据元素在细胞中的含量进行划分,分为大量元素和微量元素,其中镁元素属于大量元素。(2)镁元素是叶绿素的组成元素,所以农作物缺镁会影响光合作用的光反应进程,用放射性同位素28Mg对农作物进行示踪实验,发现镁元素可通过韧皮部由老叶运输到新叶,说明老叶中的镁元素可以到新叶中再次被利用,也就是说,当缺少镁元素时,植物可以利用老叶中的镁元素弥补新叶对镁的缺乏,据此推测,植物缺镁时,症状应首先在老叶中表现。(3)对农作物适量增施镁肥后,植物的根部利用镁转运蛋白主动摄取土壤中的镁,这一过程需要消耗能量,因此镁的转运方式为主动运输。但对农作物施肥过多会导致土壤溶液浓度过高进而大于植物细胞液浓度,作物因细胞失水而萎蔫,造成“烧苗”现象。(4)由于土壤成分复杂,不能控制是否含有所研究的元素(不能有效控制自变量),而培养液成分明确,能够控制其是否含有所研究的元素(能有效控制自变量)。因此研究某种元素是否为某植物生长发育所必需的时,一般不使用土壤栽培植物而选样用营养液来培养植物。
15.某同学有喝牛奶的习惯,在学习了细胞的化合物知识后,他想知道牛奶中有无蛋白质和还原糖。下面是其未设计完的实验,请帮助他完成实验设计。
实验目的:探究某品牌牛奶中有无蛋白质和还原糖。
实验原理:利用颜色反应检测牛奶中有无蛋白质和还原糖。
材料用具:略。
实验步骤:请补充表格中a、b、c、d处内容:
探究目的
探究牛奶中有无还原糖
探究牛奶中有无蛋白质
试管
步骤　　
A
B
C
D
E
F
第一步
2mL
牛奶
2mL
蒸馏水
2mL葡萄糖
样液
2mL
牛奶
2mL
蒸馏水
2mL
　a　 
样液
试管
步骤　　
A
B
C
D
E
F
第二步
1mL
斐林
试剂
1mL
斐林
试剂
1mL
斐林
试剂
1mL
NaOH
溶液
　b　 
1mL
NaOH
溶液
第三步
　c　 
水浴
加热
水浴
加热
　d　 
4滴
CuSO4
溶液
4滴
CuSO4
溶液
结果
?


?


(1)a.　　　　;b.　　　　;c.　　　　;d.　　　　。 
(2)请预测A、D两支试管的现象及其结论:
A:　 。 
D:　 。 
(3)分析该实验设计:
试管A和　　　　形成对照实验,对照组为　　　　,目的是　 　　　。 
15.答案　(1)蛋白质　1mLNaOH溶液　水浴加热　4滴CuSO4溶液　　(2)若出现砖红色沉淀,证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖　若出现紫色,证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质　(3)试管B、C　试管B和试管C　排除无关变量的影响,通过对照探究牛奶中是否含有还原糖
解析　(1)设计实验应遵循对照和单一变量原则,鉴定还原糖时,斐林试剂需要混合后使用,并且需要水浴加热,鉴定蛋白质时,双缩脲试剂需要先加氢氧化钠溶液后加硫酸铜溶液。(2)若A试管在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀,说明牛奶中有还原糖,若没有出现砖红色沉淀,说明没有还原糖,同理D试管出现紫色则说明牛奶中有蛋白质,无紫色说明牛奶中无蛋白质。(3)试管A与试管B、C形成对照,目的是排除无关变量的影响,使结果更具有说服力,证明牛奶中是否含有还原糖。