高考生物一轮复习方案练习：第1单元 随堂真题演练2细胞中的元素和化合物　细胞中的无机物 （含详解）

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(2017·高考海南卷)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　　)A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐解析：选C。草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确。铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运输氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确。无机盐在生物体中的作用是细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误。燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。 (2016·高考上海卷)诺贝尔奖得主屠呦呦在抗疟药物研发中，发现了一种药效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，结构如图。下列与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是(　　)A．纤维素　　　　　　　　 B．胰岛素C．叶绿素   D．甲状腺素解析：选A。分析题图结构中的元素组成，可知蒿甲醚是由C、H、O三种元素组成的。纤维素的元素组成为C、H、O；胰岛素的元素组成为C、H、O、N等；叶绿素的元素组成为C、H、O、N、Mg；甲状腺(激)素的元素组成为C、H、O、N、I。由此可见，与蒿甲醚的元素组成完全相同的物质是纤维素。 (2016·高考江苏卷)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析：选C。还原糖鉴定用斐林试剂，DNA的鉴定用二苯胺试剂，A项错误；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，先加A液，后加B液，不需要水浴加热，B项错误；鉴定DNA的二苯胺试剂和斐林试剂的NaOH溶液都是无色的，C项正确；用苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D项错误。 (高考新课标全国卷Ⅰ)某油料植物的种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪含量的变化，某研究小组将种子置于温度、水分(蒸馏水)、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检测萌发种子(含幼苗)的脂肪含量和干重。结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11 d时减少了90%，干重变化如下图所示。回答下列问题：(1)为了观察胚乳中的脂肪，常用________染液对种子胚乳切片染色，然后在显微镜下观察，可见________色的脂肪颗粒。(2)实验过程中，导致萌发种子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。(3)实验第11 d后，如果要使萌发种子(含幼苗)的干重增加，必须提供的条件是________和________________。解析：(1)根据检测生物组织中的脂肪实验可知，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液可以将细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色(或红色)。(2)由题图可知，种子萌发过程中，干重先增加，这是由于萌发过程中脂肪转化为糖类，二者相比较，O元素的含量增加。(3)第11 d时，种子已萌发成幼苗。如果要使萌发的种子干重增加，需要萌发的种子进行光合作用。影响光合作用的因素有光照、水、CO2浓度、所需的矿质元素离子等，依据题意，必须要提供的条件是光照和所需的矿质元素离子。答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)　橘黄(或红)　(2)O(3)光照　所需的矿质元素离子[课时作业]1．(长安一中质检)如图为原生质中的组成成分，如果该图表示的是原生质中的各种化学元素，则A应该是什么？如果该图表示的是原生质中的化合物，则A应该是什么？如果该图表示的是已经完全脱水后的原生质中的化合物，则A应该是什么(　　)①碳　②氧　③水　④无机盐　⑤葡萄糖　⑥蛋白质 A．①③⑥　　　　　　　　　 B．②④⑥C．②③⑥   D．①④⑤解析：选C。占细胞鲜重最多的元素是氧元素，其次是碳元素；占细胞鲜重最多的化合物是水，其次是蛋白质；占细胞干重最多的化合物是蛋白质。2．下列有关细胞中的元素和无机化合物的叙述，正确的是(　　)A．细胞中常见的化学元素根据作用的大小分为大量元素和微量元素B．组成人体细胞的主要元素中O的含量(占细胞鲜重的百分比)最多，H次之C．同一种植物中萌发的种子的含水量比休眠种子多D．哺乳动物的血钙太低，会出现肌无力症状答案：C3．下面有关水的叙述，错误的是(　　)A．丙酮酸彻底氧化分解生成CO2的过程需要水的参与B．人体细胞有氧呼吸过程中水是产物但不是反应物C．标记有氧呼吸消耗的氧气中的氧可在水中检测到D．蛋白质转化成氨基酸的过程需要水解析：选B。丙酮酸彻底氧化分解包括有氧呼吸的第二、三阶段，其中第二阶段需要水的参与；有氧呼吸过程中水是产物，也是反应物；在有氧呼吸第三阶段中，氧气与[H]反应生成水，因此，标记氧气中的氧可在水中检测到；蛋白质转化为氨基酸是蛋白质的水解过程，需要水的参与。4．(广东韶关模拟)下列对生物体内水的叙述，错误的是(　　)A．在渗透作用过程中，水分子从高浓度溶液向低浓度溶液扩散B．有些乔木在冬季时，体内的淀粉水解使可溶性糖类增多，有利于保水C．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变D．在休眠的细菌体内，自由水与结合水的比值将下降解析：选A。渗透作用中水分子由低浓度溶液向高浓度溶液扩散。5．(湖北武汉一检)下列关于无机盐的叙述，正确的是(　　)A．细胞中的无机盐主要以化合物的形式存在B．人体内环境的渗透压主要来源于Na＋、Cl－C．K＋内流是神经冲动产生动作电位的主要原因D．贫血症患者的病因是体内缺少Fe2＋解析：选B。细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，A项错误。Na＋内流是动作电位产生的主要原因，C项错误。贫血症患者的病因有多种，如红细胞数目低于正常人也会造成贫血，但体内不缺乏Fe2＋，D项错误。人体内环境的渗透压90%以上来源于Na＋、Cl－，B项正确。6．(南昌调研)下列哪项不属于含磷化合物具有的生物学功能(　　)A．构成各种生物膜的基本支架B．催化基因转录出信使RNAC．在蛋白质合成中转运氨基酸D．为蛋白质分子合成提供能量解析：选B。细胞内的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是构成各种生物膜的基本支架；RNA聚合酶催化基因转录出信使RNA，RNA聚合酶的化学本质是蛋白质，不含有磷；tRNA在蛋白质合成中转运氨基酸；ATP为蛋白质分子合成提供能量。7．(长沙模拟)在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，最佳的一组实验材料是(　　)①甘蔗的茎　②油菜籽　③花生种子　④梨　⑤甜菜的块根　⑥豆浆　⑦鸡蛋清A．④②⑥　　　　　　　　　 B．⑤③⑦C．①②⑥   D．④③⑥解析：选D。物质的检测实验材料选择时一方面要选择颜色浅的，避免材料本身的颜色对实验结果造成干扰；另一方面要选择被检测物质含量高的。梨颜色浅且含大量还原糖，适合作还原糖检测的实验材料，甘蔗、甜菜中蔗糖含量较高，蔗糖无还原性。花生种子中脂肪含量较高，而且易切成薄片，油菜籽不宜做切片。豆浆和鸡蛋清富含蛋白质且颜色浅，适合作为蛋白质的检测材料。8．(襄阳质检)将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后加入等量的提取液和蒸馏水，如图所示。45 ℃(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。结果是(　　)A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色解析：选D。20 ℃和30 ℃培养条件下相比较，30 ℃时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。9．(武威模拟)下列有关实验及显色结果的叙述，正确的是(　　)A．水浴加热条件下，蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀B．沸水浴条件下，脱氧核苷酸与二苯胺发生作用呈现蓝色C．常温条件下，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应D．常温条件下，核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色答案：C10．互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强的适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。互花米草在引入我国后，出现生长蔓延、破坏生态环境的严重问题。为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制，进一步为调控措施的研究提供依据，某科研小组以“探究互花米草体内自由水与结合水的比值和潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了实验。(1)写出科研小组的实验思路(培养的具体过程和测量方法不作要求): ________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)下图曲线甲是科研小组对互花米草处理50 d后的结果，请回答下列问题：①自由水与结合水的比值和植物的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为________h/d的环境下，抗逆性最强；在水淹时间为________h/d的环境下，代谢活动最旺盛。②在实验结束时水淹时间为24 h/d的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，导致该现象发生的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。③该实验小组同时测定K＋吸收速率与水淹时间的关系，如曲线乙所示。由图可知，互花米草吸收K＋的方式是________________________。解析：(1)实验设计要遵循单一变量原则、对照原则和等量性原则等，无关变量要相同且适宜，本实验自变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的比值。根据50 d后的实验结果图示可知，实验应分为5组，每天分别给予0、3、6、12、24 h的水淹处理。(2)根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下，自由水与结合水的比值最小，抗逆性最强；在水淹时间为0 h/d的环境下，自由水与结合水的比值最大，代谢活动最旺盛。互花米草对K＋的吸收是主动运输过程，需消耗细胞代谢产生的能量。答案：(1)将互花米草平均分为5份，每天分别给予0、3、6、12、24 h的水淹处理。50 d后，测量每组互花米草整株的自由水和结合水的含量(2)①3　0　②长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足且产生酒精，酒精中毒　③主动运输11.柿子成熟过程中，其贮藏物不断发生转化，柿子逐渐由苦涩变甘甜。如图中①②两条曲线分别表示柿子成熟过程中两种物质含量的变化趋势。取已停止生长的青柿子和黄柿子果肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL青柿子的提取液，在c、d试管中各加5 mL黄柿子的提取液。据此回答下列问题：(1)在a、c试管中各加入等量碘液后，c试管呈蓝色，与c试管相比a试管的颜色________，两试管中被检测的物质是________，图中能表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。(2)为了检测上述物质转化成另一种物质导致果实变甜与成熟度的关系，某同学向b、d两试管中分别加入质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL摇匀，再加质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液1 mL，水浴加热后比较两试管的颜色深浅就可知道成熟度与这两种物质转化的关系，你认为他的操作正确吗？______________________________________________。为什么？_____________________________________________________________。(3)已知生长素含量增加能提高细胞内乙烯的含量。如果对青柿子喷洒一定浓度的生长素，则青柿子继续成熟时曲线②将呈现出________趋势，曲线①将呈现出________趋势。解析：(1)柿子在成熟过程中，贮藏物不断发生转化，柿子逐渐变甜，说明果实成熟过程中淀粉不断转化成还原糖，所以图中曲线②代表淀粉，曲线①代表还原糖。由于a是青柿子的提取液，c是黄柿子的提取液，故a淀粉含量比c高，所以如果c试管呈蓝色，那么a试管的颜色更深。(2)果实变甜是淀粉转化成还原糖的原因，故要检测果实变甜与成熟度的关系，应检测还原糖的含量，应选择斐林试剂检测，但题中所用“分别加入质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液1 mL摇匀，再加质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液1 mL”方法不正确，应该两种试剂混合均匀再加入。(3)乙烯能促进果实成熟，所以对青柿子喷洒一定浓度的生长素，将会导致细胞中淀粉含量呈现出加速下降趋势，而还原糖含量则呈现出加速上升趋势。答案：(1)较深　淀粉　②(2)不正确　试剂使用错误(或应将质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合后，再滴入到被检测的溶液中)(3)加速下降　加速上升12．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HCO、HPO等离子有关解析：选D。细胞代谢的强弱不仅与自由水和结合水的比值有关，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，而癌变细胞不具有这些特征，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；HCO、HPO等离子与维持内环境的酸碱平衡有关，D正确。13．(太原模拟)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。下列有关叙述正确的是(　　)成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KClFeCl3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051 000A.表中的大量元素和微量元素都齐全B．表中的Mg元素参与构成叶绿体中的各种色素C．培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高，这样有利于细胞对无机盐的吸收D．栽培管理过程中，需要不断通气，这样可以促进有氧呼吸，进而促进根对离子的吸收解析：选D。题表中的大量元素和微量元素并不齐全，如无大量元素C、无微量元素Mn等，A错误；叶绿体中的色素有叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，只有叶绿素中含有Mg元素，B错误；若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高，会导致根细胞失水，不利于细胞对无机盐的吸收，C错误；植物主要通过根系吸收无机盐离子，吸收方式为主动运输，栽培管理过程中不断通气可以促进有氧呼吸，为主动运输吸收无机盐离子提供能量，D正确。14．实验测得小麦、大豆、花生三种植物的干种子中三大类有机物含量如图所示，下列有关叙述正确的是(　　) A．用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色B．蛋白质检测实验最好选用花生作为材料C．三种种子都常用来做成面粉或榨成食用油D．萌发时相同质量的三种种子需要的O2量相同解析：选A。大豆种子含有蛋白质，用双缩脲试剂检测大豆种子研磨滤液呈紫色；花生富含脂肪，所以蛋白质检测实验不适宜选用花生作为材料；通常选择淀粉含量较高的小麦做成面粉，脂肪含量较高的大豆、花生榨成食用油；花生中富含脂肪，脂肪中C、H比例较高，氧化分解时需要氧气较多，所以萌发时相同质量的三种种子中花生需要的O2量最多。15．下图1、图2表示小麦开花数天后测定种子中几种物质的变化，请据图分析并回答下列问题：(1)构成小麦植株的细胞中含量最多的化合物是________，种子成熟后期，含水量________，结合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，进而改变干物质的量，干重的变化主要与________元素密切相关。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间可以发生转化，________含量增多，用________试剂检测还原糖的量，还原糖的多少可通过________________________________来判断。(3)红薯和土豆都富含淀粉，但红薯吃起来比土豆甜。某兴趣小组猜测土豆中可能不含________酶，所以淀粉不能被分解成甜度比较高的还原糖。为验证这一说法，他们进行了相关实验，请帮助其完成以下实验。实验原理：①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；②________________________________________________________________________。备选材料与用具：去掉淀粉与还原糖的红薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，斐林试剂甲液，斐林试剂乙液，苏丹Ⅲ染液，质量分数为3%的淀粉溶液，质量分数为3%的蔗糖溶液等。实验步骤：(请补充完整)第一步第二步向A、B两支试管中分别加入等量的________________________，水浴加热至60 ℃，保温5 min第三步将________________________注入C试管混合均匀后，向A、B试管中各加入2 mL，然后________________________。实验结果预测：该实验最可能的结果是_______________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)活细胞中含量最多的化合物是水。在种子成熟后期，代谢减慢，含水量下降，结合水/自由水的比例上升。积累有机物增多，干重增加跟碳元素关系最大。(2)小麦成熟过程中糖类物质之间主要发生单糖转化为多糖(淀粉)，因为淀粉不是还原糖，可以用斐林试剂检测还原糖的含量来检测它们之间的转化。(3)该实验中还原糖的鉴定原理：①淀粉能被淀粉酶水解为还原糖；②还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀。由还原糖的鉴定步骤可得该实验步骤：第一步：将A、B试管的提取液在60 ℃条件下保温备用；第二步：需加实验材料；第三步：加斐林试剂，其作用条件为50～65 ℃水浴保温2 min。实验现象：有还原糖的试管出现砖红色沉淀，无还原糖的试管为蓝色(斐林试剂的颜色)。答案：(1)水　下降　上升　碳(2)淀粉　斐林　砖红色沉淀的多少(或砖红色颜色的深浅)(3)淀粉　②还原糖与斐林试剂反应能生成砖红色沉淀第二步：质量分数为3%的淀粉溶液第三步：等量(或等体积)的斐林试剂甲液和斐林试剂乙液　50～65 ℃恒温水浴2 min实验结果预测：A试管内液体为蓝色，B试管内出现砖红色沉淀