2019屆高考生物一輪復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成 第2講 細(xì)胞中的元素和化合物 細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)案.doc

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第2講　細(xì)胞中的元素和化合物　細(xì)胞中的無機(jī)物 1．水和無機(jī)鹽的作用(Ⅰ)　2.實(shí)驗(yàn)：檢測生物組織中還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)　 　考查細(xì)胞中的元素和化合物 1．組成細(xì)胞的元素 圖中：①為最基本元素，②為基本元素，③為主要元素。 [助學(xué)巧記]　諧音巧記元素的種類 2．生物界與非生物界的統(tǒng)一性和差異性 (必修1 P19拓展題T1改編)組成生物體的元素追根溯源來自無機(jī)環(huán)境，下列有關(guān)說法正確的是(　　) A．生物體內(nèi)的元素比例和無機(jī)環(huán)境中相同 B．說明生物界和非生物界具有統(tǒng)一性 C．生物界中含量最多的三種元素是O、C、H，因此非生物界中含量最多的三種元素也是O、C、H D．生物體內(nèi)的元素種類和無機(jī)環(huán)境中相同 答案：B　 3．細(xì)胞中的化合物 下圖A是組成人體細(xì)胞的主要元素及其占細(xì)胞鮮重的百分比，B是細(xì)胞中幾種化合物的含量。請據(jù)圖思考下列問題： (1)如果圖A表示的是活細(xì)胞中的元素含量比例，則甲～丁依次為________________________________。 (2)若按干重計(jì)，圖B中②的標(biāo)志性元素是圖A中的________(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，按鮮重計(jì)②應(yīng)為________。 (3)C、H、N三種元素在人體的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)共占73%左右(占細(xì)胞干重的百分比)，而在巖石圈的化學(xué)成分中，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不到1%，這一事實(shí)說明什么問題？ 答案：(1)O、H、C、N　(2)丁　水　(3)生物界與非生物界具有差異性。　 考向1　細(xì)胞中的元素和化合物 1．(2018臨川高三模擬)下列物質(zhì)中元素組成相同的一組是(　　) A．糖原、胰島素、甲狀腺激素 B．ATP、DNA、RNA C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因 D．纖維素、性激素、生長激素 解析：選B。糖原、淀粉、纖維素、性激素的組成元素是C、H、O；甲狀腺激素、胰島素、淀粉酶、生長激素的主要組成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA、淀粉酶基因的組成元素是C、H、O、N、P。 2．(2018青島高三聯(lián)考)如圖是活細(xì)胞中3種元素含量或3種化合物含量的扇形圖，如表是幾種細(xì)胞中6種大量元素的百分比含量，下列敘述不正確的是(　　) 元素 O C H N P S 玉米細(xì)胞(干重) 44.43 43.57 6.24 1.46 0.20 0.17 人細(xì)胞(干重) 14.62 55.9 7.46 9.33 3.11 0.78 人活細(xì)胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30 A.若扇形圖代表化合物的含量，則甲、乙分別代表水和蛋白質(zhì) B．若扇形圖代表元素的含量，則甲、乙、丙分別代表氧、碳、氫三種元素 C．由表中數(shù)據(jù)可以看出，在玉米細(xì)胞(干重)中所占比例明顯高于人細(xì)胞(干重)中的元素是C，發(fā)生這種差異的一個(gè)主要原因是組成玉米細(xì)胞的化合物中糖類較多 D．組成生物界和非生物界的化學(xué)元素在含量上相差很大，說明生物界和非生物界具有一定的差異性 解析：選C。玉米細(xì)胞(干重)中所占的比例明顯高于人細(xì)胞(干重)中的元素是O。 考向2　依據(jù)元素的種類與功能推斷有機(jī)物的種類 3.(2018河南鶴壁模擬)如圖表示不同化學(xué)元素所組成的化合物，以下說法錯(cuò)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(xì)胞中重要的儲能物質(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DNA D．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 解析：選C。蛋白質(zhì)為大分子物質(zhì)，元素組成為C、H、O、N，基本單位為氨基酸；脂肪只含C、H、O；無論DNA還是RNA，元素組成都是C、H、O、N、P；糖原為多糖，元素組成為C、H、O。 “兩法”解決物質(zhì)推斷題 (1)通過比較記憶特殊有機(jī)物的元素組成 物質(zhì)名稱 特征元素 共有元素 ATP P C、H、O、N 葉綠素 Mg 血紅蛋白 S、Fe 甲狀腺激素 I 胰島素 S (2)推測某一結(jié)構(gòu)(或物質(zhì))的元素組成 首先分析該結(jié)構(gòu)或物質(zhì)的組成成分，再推測其元素組成。如： 細(xì)胞膜→蛋白質(zhì)＋糖類＋磷脂→C、H、O、N、P 染色體→蛋白質(zhì)＋DNA→C、H、O、N、P 核糖體→蛋白質(zhì)＋RNA→C、H、O、N、P 病毒→蛋白質(zhì)＋核酸→C、H、O、N、P　 　組成細(xì)胞的水和無機(jī)鹽 1．細(xì)胞中的水 (1)細(xì)胞中水的存在形式和功能 (2)自由水/結(jié)合水比值和細(xì)胞代謝的關(guān)系 ①關(guān)系 ②實(shí)例：衰老的細(xì)胞內(nèi)水分含量減少，細(xì)胞萎縮，體積減小，細(xì)胞代謝速率減慢。 2．細(xì)胞中的無機(jī)鹽 (必修1 P36 “與生活的聯(lián)系”改編)劇烈運(yùn)動大量出汗后，補(bǔ)充水分的首選是涼開水還是淡鹽水？為什么這樣選擇？ 答案：淡鹽水。為了保持體內(nèi)的水鹽平衡。　 考向1　細(xì)胞中的水 1．(高考四川卷改編)生物體的生命活動離不開水。下列關(guān)于水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A.神經(jīng)沖動傳導(dǎo)時(shí)，消耗自由水，分解ATP B.由氨基酸形成多肽鏈時(shí)，生成物H2O中的氫來自氨基和羧基 C.有氧呼吸時(shí)，生成物H2O中的氫來自線粒體中丙酮酸的分解 D.H2O在光下分解，產(chǎn)生的[H]將經(jīng)CO2固定生成的C3還原成(CH2O) 解析：選C。A項(xiàng)，ATP分解需要水的參與。B項(xiàng)，在氨基酸脫水縮合形成多肽鏈的過程中，生成物H2O中的兩個(gè)氫原子分別來自兩個(gè)氨基酸中的氨基和羧基。C項(xiàng)，有氧呼吸第三階段，O2與第一階段葡萄糖分解產(chǎn)生的[H]和第二階段丙酮酸分解產(chǎn)生的[H]結(jié)合形成H2O，同時(shí)釋放出大量能量。線粒體中丙酮酸的分解要利用H2O，產(chǎn)生CO2。D項(xiàng)，光合作用的光反應(yīng)階段發(fā)生在葉綠體類囊體薄膜上，H2O在光下被分解成O2和[H]，[H]用于葉綠體基質(zhì)中的暗反應(yīng)，將經(jīng)CO2固定生成的C3還原成(CH2O)。 2．某科研小組將選自同一海灘的長勢相同、生長良好的互花米草幼苗平均分成5組，每天分別以0 h、3 h、6 h、12 h和24 h進(jìn)行水淹處理。處理50 d后，測定植株自由水與結(jié)合水含量，并計(jì)算二者的比值(曲線甲)，測定K＋吸收速率(曲線乙)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該用互花米草采樣地點(diǎn)的海水進(jìn)行水淹處理 B．互花米草在水淹時(shí)間為3 h/d的環(huán)境下抗逆性最強(qiáng) C．互花米草在水淹時(shí)間為6 h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛 D．互花米草以主動運(yùn)輸方式吸收K＋ 解析：選C?；セ撞轂橐环N灘涂草本鹽沼植物，實(shí)驗(yàn)用水應(yīng)該采用此植物實(shí)際生活環(huán)境中的海水，A正確；自由水與結(jié)合水的比值越小，植物的代謝活動越弱，抗逆性越強(qiáng)，結(jié)合坐標(biāo)曲線甲可知水淹時(shí)間為3 h/d時(shí)，抗逆性最強(qiáng)，B正確；水淹時(shí)間為0 h/d時(shí)，自由水與結(jié)合水比值最大，故此時(shí)代謝活動最旺盛，C錯(cuò)誤；隨著水淹時(shí)間變長，吸收K＋速率減弱，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度減弱，能量供應(yīng)減少，分析得知：互花米草以主動運(yùn)輸方式吸收K＋，D正確。 衍射法歸納細(xì)胞中的水 　 考向2　無機(jī)鹽的功能及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 3．(2018吉林長春高三模擬)下列關(guān)于無機(jī)鹽離子的敘述，正確的是(　　) A．K＋內(nèi)流是神經(jīng)纖維產(chǎn)生動作電位的主要原因 B．Mg2＋參與色素的合成而直接影響光合作用暗反應(yīng) C．過量攝入鈉鹽會導(dǎo)致血漿中抗利尿激素含量降低 D．Fe2＋參與構(gòu)成的血紅蛋白在運(yùn)輸氧過程中起重要作用 答案：D 4．(2018湘潭模擬)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究X是否屬于植物生長所必需的無機(jī)鹽，某同學(xué)的構(gòu)思大致如下：本實(shí)驗(yàn)中采用甲組、乙組對照，以及乙組中實(shí)驗(yàn)前(無X)與實(shí)驗(yàn)后(有X)自身對照。兩次對照中屬于實(shí)驗(yàn)組的依次是(　　) A．甲組、乙組實(shí)驗(yàn)前　　　　 B．甲組、乙組實(shí)驗(yàn)后 C．乙組、乙組實(shí)驗(yàn)前 D．乙組、乙組實(shí)驗(yàn)后 答案：D 生物體內(nèi)無機(jī)鹽生理功能的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 (1)對照組 植物＋完全培養(yǎng)液―→正常生長。 (2)實(shí)驗(yàn)組 分析： ①實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證實(shí)驗(yàn)材料的統(tǒng)一性，即材料的種類、生長狀況等。 ②實(shí)驗(yàn)組加入X鹽的目的是二次對照，使實(shí)驗(yàn)組前后對照，以增強(qiáng)說服力?！? 　檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質(zhì) 1．還原糖的檢測 (1)檢測原理：還原糖中的醛基(—CHO)在加熱條件下能將Cu(OH)2中的Cu2＋還原成Cu＋，從而生成磚紅色的Cu2O沉淀。 (2)檢測步驟 2．脂肪的檢測 (1)檢測原理：脂肪＋蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。 (2)檢測步驟 方法一：花生種子勻漿＋3滴蘇丹Ⅲ(Ⅳ)染液→橘黃色(紅色)。 方法二： 3．蛋白質(zhì)的檢測 (1)檢測原理：肽鍵結(jié)構(gòu)在堿性溶液中能與Cu2＋結(jié)合生成紫色絡(luò)合物，即蛋白質(zhì)＋雙縮脲試劑→紫色。 (2)檢測步驟 [發(fā)散拓展] 　(1)實(shí)驗(yàn)條件創(chuàng)新 下圖是進(jìn)行檢測還原糖的實(shí)驗(yàn)，2 min后試管內(nèi)______(填“會”或“不會”)出現(xiàn)磚紅色沉淀。理由是：_______________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析 向某試管內(nèi)的無色液體(植物組織研磨液)中加入斐林試劑，經(jīng)加熱若出現(xiàn)磚紅色沉淀，能否表明該試管內(nèi)含有葡萄糖？為什么？ 答案：(1)不會　檢測還原糖時(shí)，加入斐林試劑后需要進(jìn)行50～65 ℃溫水浴加熱，圖中沒有進(jìn)行水浴加熱，不會出現(xiàn)磚紅色沉淀，而呈現(xiàn)斐林試劑自身的藍(lán)色 (2)不能。有磚紅色沉淀，只能表明含還原糖(如葡萄糖、果糖、麥芽糖等)，但未必是葡萄糖。 1．(2018山東師大附中模擬)在生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的鑒定實(shí)驗(yàn)中，對實(shí)驗(yàn)材料的選擇，下列敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．斐林試劑和雙縮脲試劑的成分中都含有NaOH溶液 B．花生種子含脂肪多且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的理想材料 C．食用花生油最好選用蘇丹Ⅳ染液來鑒定，而一般不選用蘇丹Ⅲ染液來鑒定 D．甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等，都含有較多糖且近于白色，因此可以用于還原糖的鑒定 解析：選D。雙縮脲試劑由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液；斐林試劑也由兩種試劑組成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液。食用花生油顏色較深，而蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，染色較淺，不易區(qū)別，故最好選用蘇丹Ⅳ染液，它可以將脂肪染成紅色。甘蔗莖的薄壁組織、甜菜的塊根等含有較多的蔗糖，蔗糖不是還原糖。 2．某校生物興趣小組進(jìn)行了生物組織中還原糖檢測的實(shí)驗(yàn)(如下圖)，下列敘述正確的是(　　) A．在實(shí)驗(yàn)材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好 B．在制備生物組織樣液時(shí)，加入石英砂的主要目的是促進(jìn)還原糖的溶解 C．用于該實(shí)驗(yàn)檢測的斐林試劑也可用于檢測蛋白質(zhì)，只是添加試劑的順序不同 D．由于斐林試劑不穩(wěn)定，在使用斐林試劑時(shí)要先加0.1 g/mL的NaOH溶液，后加入0.05 g/mL的CuSO4溶液 解析：選A。蘋果果肉的顏色比植物葉片的淺，所以在實(shí)驗(yàn)材料選擇方面，用蘋果比用植物葉片的效果要好；在制備生物組織樣液時(shí)，加入石英砂的主要目的是使研磨充分；斐林試劑和雙縮脲試劑中CuSO4溶液的濃度不同；在使用斐林試劑時(shí)應(yīng)將等量NaOH和CuSO4溶液混勻后加入組織樣液。 3．(2018河北武邑中學(xué)周測)對下表的有關(guān)分析錯(cuò)誤的是(　　) 溶液 溶質(zhì)的元 素組成 檢測試劑 顏色反應(yīng) 溶質(zhì)的基 本單位 甲 C、H、O ① 磚紅色 葡萄糖 乙 C、H、O、N等 雙縮脲試劑 ② ③ A.甲可能是麥芽糖溶液 B．①是斐林試劑，使用時(shí)需水浴加熱 C．乙液可能是一種酶溶液 D．②是紫色，③是核苷酸 解析：選D。還原糖與斐林試劑反應(yīng)經(jīng)水浴加熱生成磚紅色沉淀，故①是斐林試劑，甲是葡萄糖、果糖、麥芽糖等還原糖的一種，一分子麥芽糖是由兩分子葡萄糖形成的，A、B正確；蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng)，大多數(shù)酶是蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸，C正確，D錯(cuò)誤。 (1)三類有機(jī)物檢測在操作步驟上的“三個(gè)唯一” ①唯一需要加熱——還原糖檢測，且必須水浴加熱，不能用酒精燈直接加熱。若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。 ②唯一需要使用顯微鏡——脂肪檢測。 ③唯一使用酒精——脂肪的鑒定，實(shí)驗(yàn)用體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精洗去浮色。 (2)斐林試劑與雙縮脲試劑的“一同、三不同” 　 [清一清] 易錯(cuò)點(diǎn)1　認(rèn)為生物體內(nèi)的各種元素的種類和含量都相同 [點(diǎn)撥]　(1)組成不同生物的化學(xué)元素的種類基本相同，但各種元素的含量相差較大。 (2)同一生物體內(nèi)的不同細(xì)胞中元素的含量也不相同。 易錯(cuò)點(diǎn)2　認(rèn)為細(xì)胞內(nèi)含量最多的元素是碳 [點(diǎn)撥]　細(xì)胞內(nèi)含量最多的元素是氧而不是碳(組成細(xì)胞干重最多的元素是碳)。 易錯(cuò)點(diǎn)3　認(rèn)為自由水比結(jié)合水作用大且干種子中已無水 [點(diǎn)撥]　自由水、結(jié)合水的作用都非常大，兩種水在不同時(shí)期作用各有所側(cè)重，且能相互轉(zhuǎn)化。干種子中結(jié)合水的比例比自由水的大。 易錯(cuò)點(diǎn)4　理清有機(jī)化合物檢測中的4個(gè)易誤點(diǎn) (1)易忽略斐林試劑本身的顏色 [點(diǎn)撥]　非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色而是淺藍(lán)色[Cu(OH)2的顏色]。 (2)誤認(rèn)為所有的糖都是還原糖 [點(diǎn)撥]　常見的單糖(葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖等)、二糖中的麥芽糖、乳糖是還原糖；蔗糖、多糖(淀粉、糖原和纖維素)都不是還原糖。 (3)易寫錯(cuò)“斐”和“脲”字 [點(diǎn)撥]　“斐林試劑”中的“斐”不可錯(cuò)寫成“非”，雙縮脲試劑中的“脲”不可錯(cuò)寫成“尿”。 (4)誤認(rèn)為脂肪的檢測必須使用顯微鏡 [點(diǎn)撥]　若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若要通過觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡。 [判一判] (1)生物界和非生物界在元素組成的種類和含量上都相同(　　) (2)Ca、Mg、Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等是組成細(xì)胞的微量元素(　　) (3)組成細(xì)胞的元素都以化合物的形式存在(　　) (4)細(xì)胞中的脫氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素(　　) (5)DNA與ATP中所含元素的種類相同(2015全國Ⅰ，1A)(　　) (6)纖維素和尿素、脂肪酸和磷脂、三磷酸腺苷和核糖核酸、膽固醇和血紅蛋白四組，每一組中的兩種化合物含有相同的元素(　　) (7)在最基本的生命系統(tǒng)中，水有自由水和結(jié)合水兩種存在形式(　　) (8)細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水/自由水的比值，種子萌發(fā)時(shí)比休眠時(shí)低(2015山東，4A改編)(　　) (9)發(fā)生局部炎癥反應(yīng)時(shí)的腫脹，是由組織中的Na＋濃度增加所致(2016浙江，4C)(　　) (10)番茄幼苗在缺鎂的培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后，與對照組相比，光反應(yīng)強(qiáng)度降低，暗反應(yīng)強(qiáng)度降低(新課標(biāo)全國卷改編)(　　) (11)人劇烈運(yùn)動大量失鈉，對細(xì)胞外液滲透壓的影響小于細(xì)胞內(nèi)液(　　) (12)將蛙神經(jīng)纖維置于適宜的溶液后再適當(dāng)增加溶液的KCl濃度，其靜息電位絕對值變小(　　) (13)細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成骨骼、牙齒(　　) (14)植物缺Mg引起光反應(yīng)和暗反應(yīng)強(qiáng)度均減弱(　　) 答案：(1)　(2)　(3)　(4)　(5)√　(6)　(7)√　(8)√　(9)　(10)√　(11)　(12)√　(13)　(14)√ (2017高考海南卷)無機(jī)鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列相關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．蔬菜中的草酸不利于機(jī)體對食物中鈣的吸收 B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運(yùn)輸O2的能力下降 C．和ATP一樣，KH2PO4也能為生物體提供能量 D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽 解析：選C。草酸與食物中鈣結(jié)合形成沉淀物不利于吸收，A正確。鐵是血紅蛋白的組成成分，血紅蛋白的主要作用是運(yùn)輸氧，缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運(yùn)輸O2的能力下降，B正確。無機(jī)鹽在生物體中的作用是細(xì)胞的結(jié)構(gòu)成分、參與并維持生物體的代謝活動、維持生物體內(nèi)的酸堿平衡、維持細(xì)胞的滲透壓，C錯(cuò)誤。燃燒過程中有機(jī)物被分解，剩下來的是無機(jī)物，D正確。 (2016高考上海卷)諾貝爾獎(jiǎng)得主屠呦呦在抗瘧藥物研發(fā)中，發(fā)現(xiàn)了一種藥效高于青蒿素的衍生物蒿甲醚，結(jié)構(gòu)如圖。下列與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是(　　) A．纖維素　　　　　　　　 B．胰島素 C．葉綠素 D．甲狀腺素 解析：選A。分析題圖結(jié)構(gòu)中的元素組成，可知蒿甲醚是由C、H、O三種元素組成的。纖維素的元素組成為C、H、O；胰島素的元素組成為C、H、O、N等；葉綠素的元素組成為C、H、O、N、Mg；甲狀腺(激)素的元素組成為C、H、O、N、I。由此可見，與蒿甲醚的元素組成完全相同的物質(zhì)是纖維素。 (2016高考江蘇卷)關(guān)于生物組織中還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)和DNA的鑒定實(shí)驗(yàn)，下列敘述正確的是(　　) A．還原糖、DNA的鑒定通常分別使用雙縮脲試劑、二苯胺試劑 B．鑒定還原糖、蛋白質(zhì)和DNA都需要進(jìn)行水浴加熱 C．二苯胺試劑和用于配制斐林試劑的NaOH溶液都呈無色 D．脂肪、蛋白質(zhì)鑒定時(shí)分別可見橘黃色顆粒、磚紅色沉淀 解析：選C。還原糖鑒定用斐林試劑，DNA的鑒定用二苯胺試劑，A項(xiàng)錯(cuò)誤；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時(shí)，先加A液，后加B液，不需要水浴加熱，B項(xiàng)錯(cuò)誤；鑒定DNA的二苯胺試劑和斐林試劑的NaOH溶液都是無色的，C項(xiàng)正確；用蘇丹Ⅲ染液可將脂肪染成橘黃色，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 (高考新課標(biāo)全國卷Ⅰ)某油料植物的種子中脂肪含量為種子干重的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中干重及脂肪含量的變化，某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng)，定期檢測萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪含量和干重。結(jié)果表明：脂肪含量逐漸減少，到第11 d時(shí)減少了90%，干重變化如下圖所示。 回答下列問題： (1)為了觀察胚乳中的脂肪，常用________染液對種子胚乳切片染色，然后在顯微鏡下觀察，可見________色的脂肪顆粒。 (2)實(shí)驗(yàn)過程中，導(dǎo)致萌發(fā)種子干重增加的主要元素是________(填“C”“N”或“O”)。 (3)實(shí)驗(yàn)第11 d后，如果要使萌發(fā)種子(含幼苗)的干重增加，必須提供的條件是________和________________。 解析：(1)根據(jù)檢測生物組織中的脂肪實(shí)驗(yàn)可知，用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液可以將細(xì)胞中的脂肪顆粒染成橘黃色(或紅色)。(2)由題圖可知，種子萌發(fā)過程中，干重先增加，這是由于萌發(fā)過程中脂肪轉(zhuǎn)化為糖類，二者相比較，O元素的含量增加。(3)第11 d時(shí)，種子已萌發(fā)成幼苗。如果要使萌發(fā)的種子干重增加，需要萌發(fā)的種子進(jìn)行光合作用。影響光合作用的因素有光照、水、CO2濃度、所需的礦質(zhì)元素離子等，依據(jù)題意，必須要提供的條件是光照和所需的礦質(zhì)元素離子。 答案：(1)蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)　橘黃(或紅)　(2)O (3)光照　所需的礦質(zhì)元素離子 [課時(shí)作業(yè)] 1．(2018長安一中質(zhì)檢)如圖為原生質(zhì)中的組成成分，如果該圖表示的是原生質(zhì)中的各種化學(xué)元素，則A應(yīng)該是什么？如果該圖表示的是原生質(zhì)中的化合物，則A應(yīng)該是什么？如果該圖表示的是已經(jīng)完全脫水后的原生質(zhì)中的化合物，則A應(yīng)該是什么(　　) ①碳?、谘酢、鬯、軣o機(jī)鹽　⑤葡萄糖?、薜鞍踪|(zhì) A．①③⑥　　　　　　　　　 B．②④⑥ C．②③⑥ D．①④⑤ 解析：選C。占細(xì)胞鮮重最多的元素是氧元素，其次是碳元素；占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水，其次是蛋白質(zhì)；占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 2．下列有關(guān)細(xì)胞中的元素和無機(jī)化合物的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞中常見的化學(xué)元素根據(jù)作用的大小分為大量元素和微量元素 B．組成人體細(xì)胞的主要元素中O的含量(占細(xì)胞鮮重的百分比)最多，H次之 C．同一種植物中萌發(fā)的種子的含水量比休眠種子多 D．哺乳動物的血鈣太低，會出現(xiàn)肌無力癥狀 答案：C 3．下面有關(guān)水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．丙酮酸徹底氧化分解生成CO2的過程需要水的參與 B．人體細(xì)胞有氧呼吸過程中水是產(chǎn)物但不是反應(yīng)物 C．標(biāo)記有氧呼吸消耗的氧氣中的氧可在水中檢測到 D．蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成氨基酸的過程需要水 解析：選B。丙酮酸徹底氧化分解包括有氧呼吸的第二、三階段，其中第二階段需要水的參與；有氧呼吸過程中水是產(chǎn)物，也是反應(yīng)物；在有氧呼吸第三階段中，氧氣與[H]反應(yīng)生成水，因此，標(biāo)記氧氣中的氧可在水中檢測到；蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為氨基酸是蛋白質(zhì)的水解過程，需要水的參與。 4．(2018廣東韶關(guān)模擬)下列對生物體內(nèi)水的敘述，錯(cuò)誤的是(　　) A．在滲透作用過程中，水分子從高濃度溶液向低濃度溶液擴(kuò)散 B．有些喬木在冬季時(shí)，體內(nèi)的淀粉水解使可溶性糖類增多，有利于保水 C．發(fā)生病變的器官，細(xì)胞代謝速率往往會發(fā)生改變 D．在休眠的細(xì)菌體內(nèi)，自由水與結(jié)合水的比值將下降 解析：選A。滲透作用中水分子由低濃度溶液向高濃度溶液擴(kuò)散。 5．(2018湖北武漢一檢)下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，正確的是(　　) A．細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以化合物的形式存在 B．人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓主要來源于Na＋、Cl－ C．K＋內(nèi)流是神經(jīng)沖動產(chǎn)生動作電位的主要原因 D．貧血癥患者的病因是體內(nèi)缺少Fe2＋ 解析：選B。細(xì)胞中的無機(jī)鹽主要以離子的形式存在，A項(xiàng)錯(cuò)誤。Na＋內(nèi)流是動作電位產(chǎn)生的主要原因，C項(xiàng)錯(cuò)誤。貧血癥患者的病因有多種，如紅細(xì)胞數(shù)目低于正常人也會造成貧血，但體內(nèi)不缺乏Fe2＋，D項(xiàng)錯(cuò)誤。人體內(nèi)環(huán)境的滲透壓90%以上來源于Na＋、Cl－，B項(xiàng)正確。 6．(2018南昌調(diào)研)下列哪項(xiàng)不屬于含磷化合物具有的生物學(xué)功能(　　) A．構(gòu)成各種生物膜的基本支架 B．催化基因轉(zhuǎn)錄出信使RNA C．在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸 D．為蛋白質(zhì)分子合成提供能量 解析：選B。細(xì)胞內(nèi)的含磷化合物有磷脂、DNA和RNA、ADP和ATP等。磷脂是構(gòu)成各種生物膜的基本支架；RNA聚合酶催化基因轉(zhuǎn)錄出信使RNA，RNA聚合酶的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)，不含有磷；tRNA在蛋白質(zhì)合成中轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸；ATP為蛋白質(zhì)分子合成提供能量。 7．(2018長沙模擬)在還原糖、脂肪、蛋白質(zhì)的檢測實(shí)驗(yàn)中，最佳的一組實(shí)驗(yàn)材料是(　　) ①甘蔗的莖?、谟筒俗选、刍ㄉN子?、芾妗、萏鸩说膲K根?、薅?jié){?、唠u蛋清 A．④②⑥　　　　　　　　　 B．⑤③⑦ C．①②⑥ D．④③⑥ 解析：選D。物質(zhì)的檢測實(shí)驗(yàn)材料選擇時(shí)一方面要選擇顏色淺的，避免材料本身的顏色對實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾；另一方面要選擇被檢測物質(zhì)含量高的。梨顏色淺且含大量還原糖，適合作還原糖檢測的實(shí)驗(yàn)材料，甘蔗、甜菜中蔗糖含量較高，蔗糖無還原性。花生種子中脂肪含量較高，而且易切成薄片，油菜籽不宜做切片。豆?jié){和雞蛋清富含蛋白質(zhì)且顏色淺，適合作為蛋白質(zhì)的檢測材料。 8．(2018襄陽質(zhì)檢)將小麥種子分別置于20 ℃和30 ℃培養(yǎng)箱中培養(yǎng)4天，依次取等量的萌發(fā)種子分別制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支試管甲、乙、丙，分別加入等量的淀粉液，然后加入等量的提取液和蒸餾水，如圖所示。45 ℃(適宜溫度)水浴保溫5 min，立即在3支試管中加入等量斐林試劑并水浴加熱2 min，搖勻觀察試管中的顏色。結(jié)果是(　　) A．甲呈藍(lán)色，乙呈磚紅色，丙呈無色 B．甲呈無色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色 C．甲、乙皆呈藍(lán)色，丙呈磚紅色 D．甲呈淺磚紅色，乙呈磚紅色，丙呈藍(lán)色 解析：選D。20 ℃和30 ℃培養(yǎng)條件下相比較，30 ℃時(shí)淀粉酶的活性相對較高，淀粉酶催化淀粉水解成麥芽糖的速率更快，相同條件下產(chǎn)生的麥芽糖更多。麥芽糖屬于還原糖，與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀，麥芽糖越多顯色越明顯，斐林試劑本身為藍(lán)色，可得出甲試管呈淺磚紅色，乙試管呈磚紅色，丙試管呈藍(lán)色。 9．(2018武威模擬)下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)及顯色結(jié)果的敘述，正確的是(　　) A．水浴加熱條件下，蔗糖與斐林試劑發(fā)生作用生成磚紅色沉淀 B．沸水浴條件下，脫氧核苷酸與二苯胺發(fā)生作用呈現(xiàn)藍(lán)色 C．常溫條件下，蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng) D．常溫條件下，核糖核酸與甲基綠作用呈現(xiàn)綠色 答案：C 10．互花米草是一種灘涂草本鹽沼植物，對水淹的生態(tài)環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，曾被稱為“保灘護(hù)堤、促淤造陸的最佳植物”?；セ撞菰谝胛覈?，出現(xiàn)生長蔓延、破壞生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重問題。為了探究互花米草對水淹生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)機(jī)制，進(jìn)一步為調(diào)控措施的研究提供依據(jù)，某科研小組以“探究互花米草體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值和潮汐水淹時(shí)間的關(guān)系”為課題，設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)。 (1)寫出科研小組的實(shí)驗(yàn)思路(培養(yǎng)的具體過程和測量方法不作要求): ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)下圖曲線甲是科研小組對互花米草處理50 d后的結(jié)果，請回答下列問題： ①自由水與結(jié)合水的比值和植物的代謝能力及抗逆性有著密切的關(guān)系。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，互花米草在水淹時(shí)間為________h/d的環(huán)境下，抗逆性最強(qiáng)；在水淹時(shí)間為________h/d的環(huán)境下，代謝活動最旺盛。 ②在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)水淹時(shí)間為24 h/d的實(shí)驗(yàn)組互花米草長勢最差，甚至死亡，導(dǎo)致該現(xiàn)象發(fā)生的主要原因是_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③該實(shí)驗(yàn)小組同時(shí)測定K＋吸收速率與水淹時(shí)間的關(guān)系，如曲線乙所示。由圖可知，互花米草吸收K＋的方式是________________________。 解析：(1)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要遵循單一變量原則、對照原則和等量性原則等，無關(guān)變量要相同且適宜，本實(shí)驗(yàn)自變量是水淹時(shí)間，因變量是自由水與結(jié)合水的比值。根據(jù)50 d后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖示可知，實(shí)驗(yàn)應(yīng)分為5組，每天分別給予0、3、6、12、24 h的水淹處理。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，互花米草在水淹時(shí)間為3 h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最小，抗逆性最強(qiáng)；在水淹時(shí)間為0 h/d的環(huán)境下，自由水與結(jié)合水的比值最大，代謝活動最旺盛。互花米草對K＋的吸收是主動運(yùn)輸過程，需消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量。 答案：(1)將互花米草平均分為5份，每天分別給予0、3、6、12、24 h的水淹處理。50 d后，測量每組互花米草整株的自由水和結(jié)合水的含量 (2)①3　0?、陂L期水淹導(dǎo)致互花米草進(jìn)行無氧呼吸造成供能不足且產(chǎn)生酒精，酒精中毒　③主動運(yùn)輸 11.柿子成熟過程中，其貯藏物不斷發(fā)生轉(zhuǎn)化，柿子逐漸由苦澀變甘甜。如圖中①②兩條曲線分別表示柿子成熟過程中兩種物質(zhì)含量的變化趨勢。取已停止生長的青柿子和黃柿子果肉，分別加等量的蒸餾水制成提取液。然后在a、b試管中各加5 mL青柿子的提取液，在c、d試管中各加5 mL黃柿子的提取液。據(jù)此回答下列問題： (1)在a、c試管中各加入等量碘液后，c試管呈藍(lán)色，與c試管相比a試管的顏色________，兩試管中被檢測的物質(zhì)是________，圖中能表示這種物質(zhì)含量變化趨勢的曲線是________。 (2)為了檢測上述物質(zhì)轉(zhuǎn)化成另一種物質(zhì)導(dǎo)致果實(shí)變甜與成熟度的關(guān)系，某同學(xué)向b、d兩試管中分別加入質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液1 mL搖勻，再加質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液1 mL，水浴加熱后比較兩試管的顏色深淺就可知道成熟度與這兩種物質(zhì)轉(zhuǎn)化的關(guān)系，你認(rèn)為他的操作正確嗎？______________________________________________。 為什么？_____________________________________________________________。 (3)已知生長素含量增加能提高細(xì)胞內(nèi)乙烯的含量。如果對青柿子噴灑一定濃度的生長素，則青柿子繼續(xù)成熟時(shí)曲線②將呈現(xiàn)出________趨勢，曲線①將呈現(xiàn)出________趨勢。 解析：(1)柿子在成熟過程中，貯藏物不斷發(fā)生轉(zhuǎn)化，柿子逐漸變甜，說明果實(shí)成熟過程中淀粉不斷轉(zhuǎn)化成還原糖，所以圖中曲線②代表淀粉，曲線①代表還原糖。由于a是青柿子的提取液，c是黃柿子的提取液，故a淀粉含量比c高，所以如果c試管呈藍(lán)色，那么a試管的顏色更深。(2)果實(shí)變甜是淀粉轉(zhuǎn)化成還原糖的原因，故要檢測果實(shí)變甜與成熟度的關(guān)系，應(yīng)檢測還原糖的含量，應(yīng)選擇斐林試劑檢測，但題中所用“分別加入質(zhì)量濃度為0.1 g/mL NaOH溶液1 mL搖勻，再加質(zhì)量濃度為0.05 g/mL CuSO4溶液1 mL”方法不正確，應(yīng)該兩種試劑混合均勻再加入。(3)乙烯能促進(jìn)果實(shí)成熟，所以對青柿子噴灑一定濃度的生長素，將會導(dǎo)致細(xì)胞中淀粉含量呈現(xiàn)出加速下降趨勢，而還原糖含量則呈現(xiàn)出加速上升趨勢。 答案：(1)較深　淀粉　② (2)不正確　試劑使用錯(cuò)誤(或應(yīng)將質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液和質(zhì)量濃度為0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合后，再滴入到被檢測的溶液中) (3)加速下降　加速上升 12．下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機(jī)鹽的敘述，正確的是(　　) A．若不同種生物細(xì)胞的自由水和結(jié)合水的比值相同，則它們的代謝強(qiáng)度也相同 B．癌變細(xì)胞和衰老細(xì)胞內(nèi)的水分減少，新陳代謝速率減慢 C．給水中毒患者注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%的鹽水，是為了降低細(xì)胞外液的滲透壓 D．血漿pH能維持相對穩(wěn)定，與它含有的HCO、HPO等離子有關(guān) 解析：選D。細(xì)胞代謝的強(qiáng)弱不僅與自由水和結(jié)合水的比值有關(guān)，還與溫度等因素有關(guān)，A錯(cuò)誤；衰老細(xì)胞內(nèi)的水分減少，新陳代謝速率減慢，而癌變細(xì)胞不具有這些特征，B錯(cuò)誤；水中毒患者由于飲水過多，細(xì)胞外液滲透壓下降，注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.8%的鹽水，是為了升高細(xì)胞外液的滲透壓，C錯(cuò)誤；HCO、HPO等離子與維持內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡有關(guān)，D正確。 13．(2018太原模擬)下表為一種無土栽培培養(yǎng)液的主要配方。下列有關(guān)敘述正確的是(　　) 成分 Ca(NO3)2 MgSO4 KH2PO4 KCl FeCl3 H2O 含量(g) 1.0 0.25 0.25 0.12 0.005 1 000 A.表中的大量元素和微量元素都齊全 B．表中的Mg元素參與構(gòu)成葉綠體中的各種色素 C．培養(yǎng)液中的離子濃度通常比細(xì)胞液中的離子濃度高，這樣有利于細(xì)胞對無機(jī)鹽的吸收 D．栽培管理過程中，需要不斷通氣，這樣可以促進(jìn)有氧呼吸，進(jìn)而促進(jìn)根對離子的吸收 解析：選D。題表中的大量元素和微量元素并不齊全，如無大量元素C、無微量元素Mn等，A錯(cuò)誤；葉綠體中的色素有葉綠素(葉綠素a和葉綠素b)和類胡蘿卜素(胡蘿卜素和葉黃素)，只有葉綠素中含有Mg元素，B錯(cuò)誤；若培養(yǎng)液中的離子濃度比細(xì)胞液中的離子濃度高，會導(dǎo)致根細(xì)胞失水，不利于細(xì)胞對無機(jī)鹽的吸收，C錯(cuò)誤；植物主要通過根系吸收無機(jī)鹽離子，吸收方式為主動運(yùn)輸，栽培管理過程中不斷通氣可以促進(jìn)有氧呼吸，為主動運(yùn)輸吸收無機(jī)鹽離子提供能量，D正確。 14．實(shí)驗(yàn)測得小麥、大豆、花生三種植物的干種子中三大類有機(jī)物含量如圖所示，下列有關(guān)敘述正確的是(　　) A．用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨濾液呈紫色 B．蛋白質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)最好選用花生作為材料 C．三種種子都常用來做成面粉或榨成食用油 D．萌發(fā)時(shí)相同質(zhì)量的三種種子需要的O2量相同 解析：選A。大豆種子含有蛋白質(zhì)，用雙縮脲試劑檢測大豆種子研磨濾液呈紫色；花生富含脂肪，所以蛋白質(zhì)檢測實(shí)驗(yàn)不適宜選用花生作為材料；通常選擇淀粉含量較高的小麥做成面粉，脂肪含量較高的大豆、花生榨成食用油；花生中富含脂肪，脂肪中C、H比例較高，氧化分解時(shí)需要氧氣較多，所以萌發(fā)時(shí)相同質(zhì)量的三種種子中花生需要的O2量最多。 15．下圖1、圖2表示小麥開花數(shù)天后測定種子中幾種物質(zhì)的變化，請據(jù)圖分析并回答下列問題： (1)構(gòu)成小麥植株的細(xì)胞中含量最多的化合物是________，種子成熟后期，含水量________，結(jié)合水/自由水的比例________(填“上升”或“下降”)，進(jìn)而改變干物質(zhì)的量，干重的變化主要與________元素密切相關(guān)。 (2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，________含量增多，用________試劑檢測還原糖的量，還原糖的多少可通過________________________________來判斷。 (3)紅薯和土豆都富含淀粉，但紅薯吃起來比土豆甜。某興趣小組猜測土豆中可能不含________酶，所以淀粉不能被分解成甜度比較高的還原糖。為驗(yàn)證這一說法，他們進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)，請幫助其完成以下實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)原理： ①淀粉能被淀粉酶水解為還原糖； ②________________________________________________________________________。 備選材料與用具：去掉淀粉與還原糖的紅薯提取液，去掉淀粉的土豆提取液；雙縮脲試劑A液，雙縮脲試劑B液，斐林試劑甲液，斐林試劑乙液，蘇丹Ⅲ染液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的蔗糖溶液等。 實(shí)驗(yàn)步驟：(請補(bǔ)充完整) 第一步 第二步 向A、B兩支試管中分別加入等量的________________________，水浴加熱至60 ℃，保溫5 min 第三步 將________________________注入C試管混合均勻后，向A、B試管中各加入2 mL，然后________________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果是_______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)活細(xì)胞中含量最多的化合物是水。在種子成熟后期，代謝減慢，含水量下降，結(jié)合水/自由水的比例上升。積累有機(jī)物增多，干重增加跟碳元素關(guān)系最大。(2)小麥成熟過程中糖類物質(zhì)之間主要發(fā)生單糖轉(zhuǎn)化為多糖(淀粉)，因?yàn)榈矸鄄皇沁€原糖，可以用斐林試劑檢測還原糖的含量來檢測它們之間的轉(zhuǎn)化。(3)該實(shí)驗(yàn)中還原糖的鑒定原理：①淀粉能被淀粉酶水解為還原糖；②還原糖與斐林試劑反應(yīng)生成磚紅色沉淀。由還原糖的鑒定步驟可得該實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：將A、B試管的提取液在60 ℃條件下保溫備用；第二步：需加實(shí)驗(yàn)材料；第三步：加斐林試劑，其作用條件為50～65 ℃水浴保溫2 min。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有還原糖的試管出現(xiàn)磚紅色沉淀，無還原糖的試管為藍(lán)色(斐林試劑的顏色)。 答案：(1)水　下降　上升　碳 (2)淀粉　斐林　磚紅色沉淀的多少(或磚紅色顏色的深淺) (3)淀粉?、谶€原糖與斐林試劑反應(yīng)能生成磚紅色沉淀 第二步：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的淀粉溶液 第三步：等量(或等體積)的斐林試劑甲液和斐林試劑乙液　50～65 ℃恒溫水浴2 min 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測：A試管內(nèi)液體為藍(lán)色，B試管內(nèi)出現(xiàn)磚紅色沉淀