高中生物人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第2章 组成细胞的分子第1节 细胞中的元素和化合物课堂检测
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(建议用时:40分钟)
题组一 组成细胞的元素和化合物
1.下列关于细胞内元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.细胞中的N、Ca、Fe、M都属于大量元素
B.组成细胞的化学元素在无机自然界都能找到
C.组成细胞的化合物中有机物含量高于无机物
D.碳元素在人体细胞鲜重中的百分比最大
B [Fe、M属于微量元素,A错误;组成细胞的化学元素在无机自然界中都可以找到,没有一种化学元素是细胞所特有的,说明生物界和非生物界具有统一性,B正确;组成细胞的化合物中无机物含量高于有机物,水含量最高,百分比最大,C错误;组成人体细胞(鲜重)的化学元素中,氧元素的含量最高,百分比最大,D错误。]
2.下列实例中能证明微量元素是生命活动所必需的元素的是( )
A.镁是叶绿素的组成成分
B.油菜缺少硼时只开花不结果
C.哺乳动物血液中钙盐含量太高,出现肌无力
D.缺磷会影响ATP的合成
B [A、C、D项中的镁、钙、磷都是大量元素,B项中的硼为微量元素。]
3.鱼类在水中遨游,鸟类在空中飞翔,虽形态各异、习性不同,但体内的化合物基本组成相似。它们细胞中含量最多的有机物都是 ( )
A.水 B.糖类
C.脂肪 D.蛋白质
D [在生物细胞内含量最多的有机物是蛋白质。]
4.胡杨树有“英雄树”之美称,且这种树只生活在大漠荒原中,则组成胡杨树的元素和化合物中含量最多的分别是( )
A.H和蛋白质 B.H和水
C.O和蛋白质 D.O和水
D [虽然胡杨树生活在干旱地区,但胡杨树体内含量最多的化合物仍是水,而鲜重中含量最多的元素为O。]
5.组成地壳和组成细胞的部分元素含量(%)如表所示。请据表回答下列问题:
(1)组成细胞的化学元素在地壳中都普遍存在,没有一种化学元素是细胞特有的,这一事实说明____________________________________________________
____________________________________________________。
(2)由表中数据可知,同一元素在细胞和地壳中含量相差甚远,这一事实说明
____________________________________________________
____________________________________________________。
(3)组成细胞的化学元素中,C、H、O含量最多,请据下表分析,其原因是:
①__________________________________________________;
②__________________________________________________。
[答案] (1)生物界与非生物界具有统一性
(2)生物界与非生物界具有差异性
(3)①构成细胞的化合物中含量最多的是水 ②构成细胞的有机物都含有C、H、O三种元素
题组二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
6.在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中,关于实验材料的选择的叙述,错误的是( )
A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等,都含有较多的糖,且近于白色,因此可以用于还原糖的检测
B.花生种子脂肪含量高且子叶肥厚,是用于脂肪检测的理想植物材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想植物材料
D.鸡蛋清蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想动物材料
A [甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根中所含的蔗糖是非还原糖,不可用于还原糖的检测,A项错误。花生种子脂肪含量高,且子叶肥厚,是用于脂肪检测的理想植物材料,B项正确。大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想植物材料,C项正确。鸡蛋清蛋白质含量高,是进行蛋白质检测的理想动物材料,D项正确。]
7.(多选)将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后,过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀。下列有关实验现象及结论的叙述,错误的是( )
A.加入苏丹Ⅲ染液,溶液呈红色,证明发芽的大麦中含有脂肪
B.加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C.加入碘液,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有淀粉
D.加入双缩脲试剂,溶液呈蓝色,说明发芽的大麦中含有蛋白质
ABD [由题意分析可知,苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色,而不是红色,A项错误。加入斐林试剂并水浴加热,溶液呈砖红色,说明发芽的大麦中含有还原糖,但不一定是麦芽糖,B项错误。淀粉遇碘液变蓝,因此若加入碘液后溶液呈蓝色,则说明发芽的大麦中含有淀粉,C项正确。要想检测组织样液中是否有蛋白质,可采用双缩脲试剂,蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D项错误。]
8.有关生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质三种有机化合物的检测实验,以下说法正确的是 ( )
A.用苏丹Ⅲ染液对花生子叶切片进行染色,不需要使用显微镜,可直接观察到橘黄色的脂肪颗粒
B.斐林试剂甲液和乙液等量混匀后再加入组织样液中,可用酒精灯直接加热
C.双缩脲试剂先加入NaOH溶液1 mL,再加入CuSO4溶液4滴,不需要加热
D.不能选择西瓜做还原糖检测实验,主要是因为西瓜汁中还原糖含量太少
C [A项,观察显色情况时需要使用显微镜,A错误;B项,斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,溶液的颜色变为砖红色,斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后再加入待测液体中,需要水浴加热,B错误;D项,不能选用西瓜做还原糖鉴定实验,主要是因为西瓜汁为红色,会干扰实验结果的观察,D错误。故选C。]
9.下列关于实验操作步骤的叙述,正确的是( )
A.用于鉴定还原糖的斐林试剂的甲液和乙液,可直接用于蛋白质的检测
B.检测生物组织中的脂肪不一定需要借助光学显微镜
C.鉴定还原糖时,加入斐林试剂甲液摇匀后再加入乙液,常温反应即可
D.用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液需要混合均匀后,再加入含样品的试管中
B [斐林试剂的甲液与双缩脲试剂的A液相同,但斐林试剂的乙液与双缩脲试剂的B液不相同,因此斐林试剂的甲液和乙液不可直接用于蛋白质的检测,A项错误。脂肪鉴定实验中,若观察的是植物组织切片,则需要借助显微镜,若观察的是组织样液,则不需借助显微镜,B项正确。用斐林试剂鉴定还原糖时,要将甲液和乙液混合均匀后再使用,且需要水浴加热,C项错误。用双缩脲试剂鉴定蛋白质时,要先加入A液,后加入B液,D项错误。]
10.现有无标签的稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶(本质为蛋白质,可催化淀粉水解产生葡萄糖)溶液各一瓶,可用双缩脲试剂、斐林试剂和淀粉溶液将它们鉴定出来。请回答问题。
(1)用一种试剂将上述4种溶液区分为两组,这种试剂是________,其中发生显色反应的一组是________和________溶液,不发生显色反应的一组是________和________溶液。
(2)用________试剂区分不发生显色反应的一组溶液。
(3)区分发生显色反应一组溶液的方法及鉴定结果是
____________________________________________________
____________________________________________________
____________________________________________________。
[解析] (1)首先将待检测的物质进行分类,稀蛋清、葡萄糖、淀粉和淀粉酶可以分为两类,即蛋白质(稀蛋清和淀粉酶)、糖类(葡萄糖、淀粉)。可通过双缩脲试剂把它们初步区分开。(2)对于葡萄糖(还原糖)和淀粉(非还原糖),可用斐林试剂来区分。(3)发生显色反应的物质包括:稀蛋清和淀粉酶,可通过能否将淀粉水解产生还原糖来区分,用斐林试剂检测时,要进行水浴加热。
[答案] (1)双缩脲试剂 稀蛋清 淀粉酶 葡萄糖 淀粉 (2)斐林 (3)将淀粉溶液分别与发生显色反应的两种溶液混合,一段时间后,用斐林试剂分别处理上述两种混合液,50~65 ℃温水浴2 min,观察到无颜色变化的溶液是稀蛋清溶液,出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液(思路合理即可)
11.一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量(占细胞干重的质量分数)如表所示,下列有关叙述正确的是 ( )
A.C的含量说明有机物是干物质的主要成分
B.这两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C.N、S含量说明动物组织含蛋白质较多,蛋白质可用双缩脲试剂进行定量检测
D.通过表格可以推测该植物和动物体内均不存在微量元素
A [分析表格数据可知,在动植物细胞中C的含量都很高,C是组成有机物的必需元素,碳链是构成大分子有机物的基本骨架,因此C的含量说明有机物是干物质的主要成分,A正确;这两种生物体内所含的化学元素的种类基本相同,只是含量相差很大,B错误;N、S是组成蛋白质的元素,动物细胞中其含量比植物细胞中的高,说明动物组织含蛋白质较多,蛋白质可用双缩脲试剂进行定性检测,C错误;表格数据仅显示一种植物和一种动物体内细胞的某些化学元素含量,因此通过表格不能推测该植物和动物体内是否存在微量元素,D错误。]
12.下列有关图示的分析,不正确的是( )
A.若该图表示组成活细胞的各种化合物的含量,则甲中含有的元素为H、O
B.若该图表示组成活细胞的各种化合物的含量,则甲是蛋白质
C.若该图表示组成活细胞的各种元素的含量,则甲是O
D.若该图表示组成活细胞的各种元素的含量,则其中M的含量很少
B [若题图表示组成活细胞的各种化合物的含量,则甲为水,水含有的元素为H、O,A项正确、B项错误。若题图表示组成活细胞的各种元素的含量,则甲是O,C项正确。M为组成细胞的微量元素,含量很少,D项正确。]
13.某同学在做检测“生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验时,操作情况如下,你认为有几处是不正确的 ( )
选取材料:选取绿色叶片、蓖麻种子、新鲜牛奶分别做可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验。
鉴定实验:鉴定还原糖时加入刚配制的斐林试剂,便可见样液呈砖红色。选取较厚的蓖麻种子切片,滴1~2滴苏丹Ⅲ染液染色,再用50%的酒精溶液洗去浮色,然后可观察颜色变化。取牛奶样液加入双缩脲试剂A液后立即加入双缩脲试剂B液,观察是否出现紫色。
A.1 B.2
C.3 D.4
D [错误一:做可溶性还原糖鉴定实验,应选含糖量高、颜色浅的植物组织,如苹果、梨等,易于观察,故使用绿色叶片作鉴定还原糖的实验材料错误。错误二:鉴定还原糖加入斐林试剂后还需要水浴加热才能观察到实验现象(砖红色沉淀)。错误三:制作装片时应选择较薄的蓖麻种子切片。错误四:双缩脲试剂在使用时应先加入A液造成碱性环境,振荡摇匀,再加B液。]
14.为了验证土壤中的微生物可以将淀粉分解产生还原糖,某研究小组取两只烧杯甲和乙,都放入等量的淀粉溶液20 mL,甲中加入30 mL制备好的土壤浸出液,乙中放入等量的蒸馏水,在适宜的温度下放置7天(所有操作符合无菌操作要求)。然后从甲中取出样液放入试管A1、A2(均2 mL),从乙中也取出样液放入试管B1、B2(均2 mL),在A1、B1中加入等量碘液,在A2和B2中加入等量斐林试剂并水浴加热。下列对该实验结果的预测正确的是( )
A.A1和B1都会有蓝色出现,而且颜色深浅一致
B.A2有砖红色沉淀出现,B2无砖红色沉淀出现
C.A2和B2都有砖红色沉淀出现
D.以上结果都不正确
B [根据题意可知,土壤中的微生物可以将淀粉分解产生还原糖,则甲中的淀粉会被分解,乙中淀粉未被分解。碘液可以用于鉴定淀粉,B1中由于淀粉不分解,故加入碘液后有蓝色出现,而A1中由于淀粉会部分或全部分解,故加入碘液后可能会有蓝色出现,当有蓝色出现时,颜色较B1中的浅;斐林试剂可以用于鉴定还原糖,所以加入斐林试剂并水浴加热后,A2会出现砖红色沉淀,而B2不会出现砖红色沉淀。故选B。]
15.牛奶中含有蛋白质、脂肪、碳水化合物等营养成分,其中蛋白质含量是鉴别牛奶质量的主要依据。某同学欲探究某品牌的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。
实验步骤:见下面表格。
(1)请补充表格中a、b、c、d处内容:a.________;b.________;c.________;d.________。
(2)请预测A、D两个试管中可能出现的现象及结论:
A:_________________________________________________。
D:_________________________________________________。
(3)分析该实验设计:试管A和________构成对照实验,对照组为________,目的是_________________________________________。
[解析] (1)根据题意和表格分析可知:a、b、c、d分别为蛋白质、加入1 mL NaOH溶液、水浴加热、加入3~4滴CuSO4溶液。(2)如果试管A与试管C一样,均出现砖红色沉淀,则证明牛奶中含有还原糖,如果试管A与试管B一样,均无砖红色沉淀产生,则证明牛奶中无还原糖;如果试管D与试管F一样,均产生紫色反应,则证明牛奶中不含有蛋白质,如果试管D与试管E一样,均不产生紫色反应,则证明牛奶中不含蛋白质。(3)该实验中,试管A与试管B、C构成对照实验,其中对照组为试管B和试管C,目的是通过对照探究牛奶中是否含有还原糖,使实验结果更有说服力,便于得出正确结论。
[答案] (1)蛋白质 加入1 mL NaOH溶液 水浴加热 加入3~4滴CuSO4溶液 (2)若A中出现砖红色沉淀,则证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖 若D中出现紫色,则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 通过对照探究牛奶中是否含有还原糖,使实验结果更有说服力
不能通过表格或图示辨别细胞中的元素和化合物
16.下表是组成人体某组织细胞的部分元素含量,下图是人体某组织细胞中占比例比较多的化合物含量的柱形图。下列说法正确的是( )
A.若表格表示人体某组织细胞鲜重的元素含量,则表格中含量最多的元素a是C元素
B.若题图表示人体某组织细胞鲜重的化合物含量,则甲是蛋白质
C.若表格表示人体某组织细胞干重的元素含量,则b是细胞中数量最多的元素
D.若题图表示人体某组织细胞完全脱水后的化合物含量,则甲与双缩脲试剂反应呈紫色
D [人体细胞鲜重中元素含量居前三位的依次为O、C、H,化合物含量居前两位的为水和蛋白质,故若表格表示人体某组织细胞鲜重的元素含量,则a为O元素,甲为水,A、B项错误。若表格表示人体某组织细胞干重的元素含量,则b是O元素,不是细胞干重中数量最多的元素,C项错误。细胞完全脱水后,蛋白质含量最多,蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应,D项正确。]
元素
O
Si
C
N
H
地壳
48.60
26.30
0.087
0.03
0.76
细胞
65.0
极少
18.0
3.0
10.0
组成细胞的化合物
水
无机盐
蛋白质
脂质
糖类和核酸
质量分数(%)
70~90
1~1.5
7~10
1~2
1~1.5
元素(%)
C
H
O
N
P
Ca
S
植物
45.57
6.24
44.43
1.46
0.20
0.23
0.17
动物
55.99
7.46
14.62
9.33
3.11
4.67
0.78
项目
步骤一
步骤二
步骤三
实验结果
探究
牛奶
中有无还
原糖
试管A
加入2 mL牛奶
加入2 mL斐林试剂
__c__
?
试管B
加入2 mL蒸馏水
加入2 mL斐林试剂
水浴加热
试管C
加入2 mL葡萄糖样液
加入2 mL斐林试剂
水浴加热
探究
牛奶
中有
无蛋
白质
试管D
加入2 mL牛奶
加入1 mL NaOH溶液
__d__
?
试管E
加入2 mL蒸馏水
__b__
加入3~4滴CuSO4溶液
试管F
加入2 mL __a__样液
加入1 mL NaOH溶液
加入3~4滴CuSO4溶液
元素
a
b
c
含量
65%
18%
10%
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