2.2 细胞中的无机物（精讲导学案）-【帮课堂】2024-2025学年高一生物同步学与练（2019人教版必修1）

第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/课前导学 梳理教材内容，掌握基础知识；延申思考探究，深入理解知识；预习判断检测，及时效果验收 04/课堂探究 课堂知识探究，全面学会知识 05/分层训练 基础提升拓展，突破学习任务 1.简述水在细胞中的存在形式和作用（重点）。 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用（重点）。 · 基础感知 1．水的存在形式及作用 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水以 的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他物质 的水 功能 ①细胞内的 ； ②参与 ； ③为细胞提供液体环境； ④运送 是细胞结构的 【答案】 游离； 相结合 良好溶剂 生物化学反应 营养物质和代谢废物 重要组成部分 【详解】（1）自由水：细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动。自由水功能：①细胞内的良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物。 （2）结合水：与细胞内其他物质相结合的水；结合水功能：是细胞结构的重要组成部分。 2．无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ① 是构成叶绿素的元素； ② 是构成血红素的元素； ③ 是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡； ②酸碱平衡 【答案】 Mg Fe P 【详解】无机盐的功能：（1）组成某些复杂化合物；如①镁是构成叶绿素的元素；②亚铁离子是构成血红素的元素；③磷是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。 3．种子晒干过程损失的主要是 ，干种子高温烘烤出的水珠的来源主要是 ，结合水被破坏后的种子不能萌发。 【答案】 自由水 结合水 4． (必修1 P20小字内容)水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。水分子的 及 ，使水分子成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是 ；同时，由于 的存在，水具有较高的 ，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 【答案】 空间结构 电子的不对称分布 良好的溶剂 氢键 比热容 【详解】水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂；同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 5．人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的 ，最终引发肌肉酸痛、无力等；哺乳动物的血液中 的含量太低，动物会出现抽搐等症状，说明生物体内的许多种无机盐对于维持细胞和生物体的 都有重要作用。 【答案】 兴奋性降低 Ca2+ 生命活动 · 思考提升 1．将少量干燥种子放入干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中以哪种形式存在？如果用上述烘烤后的种子播种，种子能否萌发？ 提示：以结合水形式存在。如果将烘烤后的种子播种下去，种子不能萌发，因为结合水是细胞内的结构物质，失去结合水，细胞结构被破坏，细胞死亡，导致种子失去活性。 2．Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。 (1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？ 提示：锌属于微量元素。该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。 (2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组分别怎样设置？写出简要步骤。 提示：①对照组应使用完全培养液，实验组使用缺锌的完全培养液。②将长势相同的幼苗分成2等份，分别培养在上述2种培养液中。③放在适宜的条件下培养一段时间，观察幼苗的生长发育状况。 (3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？ 提示：在实验组缺锌的完全培养液中再加入一定量的含锌的无机盐，培养一段时间。一段时间后小叶病消失，植株恢复正常生长。 · 预习检测 1.关于水的叙述判断正误 (1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物(　　) (2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高(　　) (3)晒干的种子不含自由水(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)× 【解析】　(1)不同种类的生物体中，水的含量不同，水生生物含水量比陆生生物的多。 (3)晒干的种子中自由水含量较低，而非不含自由水。 2.关于无机盐的叙述判断正误 (1)细胞中，无机盐均以离子形式存在(　　) (2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动(　　) (3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐(　　) 【答案】　(1)×　(2)√　(3)√ 【解析】　(1)细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 探究一 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 提示：该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。 2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 提示：该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。 3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ 提示：在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。 4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ 提示：在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。 探究二 分析并探究无机盐的作用 1．无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。 (1)材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下： 由材料可以看出，无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分。 (2)材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 由材料说明，无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义。 (3)材料3　生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 由材料说明，无机盐能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态。 (4)材料4　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 由材料说明，无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。 2．“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液，向乙瓶中加入 ①100 mL缺钾全素培养液 ； ②将 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察 小麦叶片是否出现“焦边”现象 。 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 ， 则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 ， 则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上如何改进完善？ 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 。 · 基础过关练 一、单选题 1．水是细胞中含量最多的化合物，下列有关水的叙述不正确的是（    ） A．水分子之间可通过氢键结合在一起 B．自由水比例升高可提高细胞抵抗低温环境的能力 C．自由水是细胞内良好的溶剂 D．结合水是细胞结构的重要组成成分 【答案】B 【分析】水在细胞内以自由水与结合水的形式存在。结合水是细胞的重要组成成分。自由水是细胞内良好的溶剂，许多化学反应必须溶解在水中才能进行，自由水是化学反应的介质，自由水还参与细胞内的化学反应，自由水的自由流动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛。 【详解】A、由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起，A正确； B、细胞内结合水比例越大，抵抗寒冷和干旱等不良环境能力越强，B错误； C、水分子是极性分子，带有正电荷和负电荷的分子或离子都容易与水结合，自由水是细胞内良好的溶剂，C正确； D、结合水能与亲水的蛋白质和糖类结合，构成细胞内重要的化合物，结合水是细胞结构重要组成部分，D正确。 故选B。 2．水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，下列叙述正确的是（　　） A．结合水是细胞内的良好溶剂 B．自由水是细胞结构的重要组成成分 C．正常情况下，细胞内的结合水所占比例越大，细胞代谢越旺盛 D．正常情况下，细胞内的结合水所占比例越大，细胞抵抗不良环境的能力越强 【答案】D 【分析】水在细胞内以自由水与结合水的形式存在。结合水是细胞的重要组成成分。自由水是细胞内良好的溶剂，许多化学反应必须溶解在水中才能进行，自由水是化学反应的介质，自由水还参与细胞内的化学反应，自由水的自由流动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用。 【详解】A、水分子是极性分子，带有正电荷和负电荷的分子或离子都容易与水结合，自由水是细胞内良好的溶剂，A错误； B、结合水能与亲水的蛋白质和糖类结合，构成细胞内重要的化合物，结合水是细胞结构重要组成部分，B错误； C、在正常情况下，细胞内自由水比例越大，代谢就越旺盛，C错误； D、细胞内结合水比例越大，抵抗寒冷和干旱等不良环境能力越强，即细胞抵抗不良环境的能力越强，D正确。 故选D。 3．方便面中脱水蔬菜的加工过程主要如下：原料挑选→切削、烫漂—冷却、沥水—烘干。烘干的过程得注意温度，否则容易烤焦。下列叙述正确的是（    ） A．蔬菜烘干的过程中主要是失去结合水 B．脱水蔬菜细胞中数量最多的元素为O C．方便面中的干牛肉中含量最多的化合物为蛋白质 D．烤焦后形成的物质能给细胞提供能量 【答案】C 【分析】细胞中数量最多的元素为H，脱水的细胞中含量最多的化合物为蛋白质，能为细胞提供能量的一般为有机物，例如糖类、脂肪和蛋白质等。 【详解】A、蔬菜直接烘干，烘干过程中失去的水主要为自由水，A错误； B、脱水蔬菜细胞中数量最多的为氢元素，注意是数量而不是含量，B错误； C、干牛肉细胞失去了水分，故其细胞中含量最多的化合物为蛋白质，C正确； D、烤焦后形成的物质主要为无机盐，而无机盐不能给细胞提供能量，D错误。 故选C。 4．研究人员用低温（-10℃）处理3个不同品种的葡萄植株，研究低温胁迫下植物含水量的变化，得到下表所示的结果。下列叙述错误的是（    ） 品种 总含水量 自由水含量（%） 结合水含量（%） 结合水与自由水之比（%） 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 红地球 35.33 36.10 19.86 16.68 15.47 19.42 0.78 1.27 金手指 43.51 41.30 28.31 24.06 15.20 17.25 0.54 0.77 玫瑰香 48.56 47.65 31.48 31.10 17.08 16.51 0.54 0.59 A．水在葡萄植株内的存在形式有自由水和结合水 B．低温胁迫可能降低自由水含量，使部分自由水转化为结合水 C．结合水与自由水的比值增大不利于葡萄植株提高抗寒能力 D．实验结果反映不同葡萄品种的含水量和抗寒能力存在差异 【答案】C 【分析】根据表格分析，用低温（-10℃）处理，3个不同品种的葡萄植株自由水含量减少，结合水增加，则部分自由水转化为结合水，其中自由水含量越多，新陈代谢越旺盛，结合水越多，抗逆性越强。 【详解】A、水在葡萄植株内的存在形式有自由水和结合水两种形式，A正确； B、用低温（-10℃）处理，自由水含量减少，结合水增加，则部分自由水转化为结合水，B正确； C、结合水与自由水的比值增大有利于葡萄植株提高抗寒能力 ，C错误； D、实验结果反映不同葡萄品种的含水量变化不同，使得抗寒能力存在差异，D正确。 故选C。 5．水是生命之源，生命活动离不开水。水在生物体内的主要作用不包括（    ） A．是细胞结构的重要组成成分 B．参与营养物质、代谢废物的运输 C．是细胞内良好的溶剂 D．为细胞的生命活动提供能量 【答案】D 【分析】细胞中的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是细胞内良好的溶剂，细胞内的许多化学反应需要水的参与；多细胞生物体的大多数细胞必需浸润在以水为基础的液体环境中，水在生物体内流动可以运输营养物质和代谢废物。 【详解】A、水作为细胞结构的重要组成成分是结合水的功能，A正确； B、参与营养物质、代谢废物的运输是自由水的功能，B正确； C、作为细胞内良好的溶剂是自由水的功能，C正确； D、水不能为细胞的生命活动提供能量，D错误。 故选D。 6．无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（    ） A．Fe存在于叶绿体的叶绿素中 B．Na⁺缺乏会引起肌肉酸痛、无力 C．人体血液中Ca²⁺含量过低易出现抽搐现象 D．植物体缺 P 常表现为生长发育不正常 【答案】A 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能： 1、细胞中某些复杂化合物的重要组成成分； 2、维持细胞和生物体的正常生命活动，如血液钙含量低会抽搐； 3、维持细胞的形态、酸碱度、渗透压等。 【详解】A、Fe存在于血红蛋白中，叶绿体的叶绿素中含有镁，不含铁，A错误； B、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力，B正确； C、人体血液中Ca²⁺含量过低易出现抽搐现象，过高易导致肌无力，C正确； D、磷与植物光合作用密切相关，缺磷除了影响光合作用相关产物的合成外，也会影响叶绿体中核酸和磷脂的合成，缺 P 常表现为生长发育不正常，D正确。 故选A。 7．善于观察，勤于思考，解决问题是西中学子良好的习惯。下列是小王同学在校园内看到的几种状况和他做出的处理办法，其中不太恰当的是（    ） A．学校桂花树叶片泛黄，他告诉学校管理人员需施用一定浓度的Mg2+溶液 B．学校樱花树越冬，他告诉学校管理人员减少灌溉以抵抗寒冷 C．室友担心长胖，小王告诉室友要多吃米饭少吃肉因为米饭只有糖 D．高中篮球联赛上运动员大量流汗时，他告诉运动员要喝淡盐水 【答案】C 【分析】细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；（2）无机盐的生物功能：a、复杂化合物的组成成分；b、维持正常的生命活动：如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。 【详解】A、Mg2+是组成叶绿素的成分，桂花树叶片泛黄，可能是由于缺镁导致叶绿素减少，所以需要施用一定浓度的Mg2＋溶液，A正确； B、减少灌溉，减少自由水的含量，降低细胞代谢，有利于提高其抗寒能力，B正确； C、米饭中含有较多的淀粉（多糖），也含有其他化合物，而且摄入淀粉过多，淀粉会水解成葡萄糖，葡萄糖会转化为脂肪，容易发胖，C错误； D、汗液中含有水和无机盐，故运动员运动后要喝淡盐水，补充丢失的水和无机盐，D正确。 故选C。 8．研究表明，锌是200多种酶的组成元素，人体摄入量应在15 mg/d，如果不足，将会造成生长发育不良、认知能力缺陷、精神发育迟缓、行为障碍等；但长期补锌超过45 mg/d的话，则可引发贫血、免疫功能低下等。下列叙述正确的是（    ） A．锌在体内都以离子的形式存在 B．锌在体内的主要功能是调节 pH C．锌在生物体内含量较高 D．锌正常功能的发挥依赖于适宜的浓度 【答案】D 【分析】细胞中的无机盐：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，叶绿素中的Mg、血红蛋白中的Fe等以化合态。（2）无机盐的生物功能：a、复杂化合物的组成成分。b、维持正常的生命活动：如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。c、维持酸碱平衡和渗透压平衡。 【详解】A、由题干可知锌是200多种酶的组成元素，说明部分锌以化合态的形式存在，A错误； B、由题干可知锌是200多种酶的组成元素，说明锌在体内的主要功能是合成酶，B错误； C、锌是微量元素，在生物体内含量较低，C错误； D、由题意可知锌过多或过少均影响其正常功能，因此锌正常功能的发挥依赖于适宜的浓度，D正确。 故选D。 9．“有收无收在于水，收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中，不正确的是（　　） 洗净除去表面水分  风干幼苗  干物质  灰分 A．步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂 B．步骤二损失的水可与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定 C．干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水比值相对较高 D．步骤三损失的主要是无机盐，它们在细胞中主要以离子形式存在 【答案】D 【分析】细胞内的水以自由水和结合水的形式存在，其中自由水是主要的存在形式，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是细胞内良好的溶剂，是化学反应的介质，自由水还参与化学反应，自由水自由移动对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用；自由水与结合水并不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水比值越高细胞代谢越旺盛，抗逆性越弱，反之亦然。 【详解】A、自由水容易失去，玉米幼苗在晾晒过程中损失的主要是自由水，自由水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂，A正确； B、结合水是细胞内与其他物质相结合的水，是细胞的重要成分，不容易损失，含量稳定，步骤二通过烘干损失的主要是结合水，B正确； C、结合水和自由水的比值与生物的抗逆性有关，在干旱环境中生活的玉米结合水与自由水的比值相对较高，抗逆性强，C正确； D、构成细胞的有机物容易燃烧，步骤三损失的是构成细胞的有机物，有机物通过燃烧发生彻底氧化分解，生成无机盐，D错误。 故选D。 10．高盐摄入量与高血压有关，而高血压是导致心脏病和中风的主要原因。近期实验结果称，低钠盐以性质相似的钾来代替部分钠，这种盐可以预防心脏病和中风，拯救生命。下列叙述正确的是（    ） A．低钠盐以性质相似的钾来代替部分钠，所以可以大量食用钾 B．无机盐在细胞中大多以化合物的形式存在，且含量少 C．医用生理盐水是0.9%的NaC1溶液，可见无机盐对于维持细胞正常形态有非常重要的作用 D．Na、K、Fe、Zn等是组成细胞的微量元素 【答案】C 【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类： （1）大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素。 （2）微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【详解】A、低钠盐以性质相似的钾来代替部分钠，但也不能大量食用钾，A错误； B、无机盐在细胞中大多以离子的形式存在，B错误； C、医用生理盐水是0.9%的NaC1溶液，与细胞内渗透压相等，可见无机盐对于维持细胞渗透压有非常重要的作用，C正确； D、K是组成细胞的大量元素，D错误。 故选C。 二、非选择题 11．成都市某中学生物学兴趣小组应用无土栽培技术在学校实践基地进行劳动教育。下表为无土栽培培养液的部分药品，下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。请回答下列问题： 药品 硝酸钙（Ca（NO3）2·4H2O） 硝酸钾（KNO3） 硫酸镁（MgSO4） 硼酸（H3BO3） 硫酸锰（MnSO4） 硫酸铜（CuSO4） 硫酸锌（ZnSO4） 剂量 590mg/L 606mg/L 492mg/L 2.86mg/L 2.13mg/L 0.05mg/L 0.22mg/L (1)表中元素Mg是组成 的必需元素，缺少该元素，叶片会发黄；能为水培植物提供微量元素的药品有 。 (2)分析表格，无土栽培配方中硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁等药品含量较高，原因是 。 (3)组成细胞的各种元素大多以 的形式存在；无土栽培出的植物含有的元素在自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界的 。 (4)晒干和烘干损失的④⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式和含量不同，分别主要是 和 （填“自由水”或“结合水”）；在适宜条件下能够萌发形成幼苗的是 （填“①”或“②”或“①②”）。 (5)经过点燃后剩下的③代表的化合物是 。 【答案】(1) 叶绿素 硼酸、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌 (2)它们含有的Ca、N、O、H、K、Mg、S等是大量元素，细胞需求量大 (3) 化合物 统一性 (4) 自由水 结合水 ① (5)无机盐 【分析】 大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，其中C、H、O、N为基本元素，C为最基本元素，O是含量最多的元素；微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【详解】（1）Mg是组成叶绿素的必需元素；微量元素包括铁、锰、硼、锌、钼、铜等，故能为水培植物提供微量元素的药品有硼酸、硫酸锰、硫酸铜、硫酸锌。 （2）细胞对大量元素C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等需求量大，故硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁等药品含量较高。 （3）组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在；生物体内的元素在自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界的统一性。 （4）晒干过程中使种子细胞内的自由水大量丢失，但结构未被破坏，可以萌发。但烘干过程中使种子细胞内的结合水大量丢失，结合水是细胞结构的重要组成部分，结合水失去就破坏了种子的结构，故种子不能萌发了。 （5）燃烧过程是有机物氧化分解的过程，燃烧后剩下的是无机盐。 12．某校生物课题小组为了探究硼是否为小麦幼苗生长必需的无机盐，利用无土栽培技术进行相关的实验。材料及用具：小麦幼苗、完全营养液A、缺硼的完全营养液B、合适的容器和固定材料、含硼的无机盐。 (1)方法步骤： ①将 的小麦幼苗分成数量相同的甲、乙两组。 ②将甲组小麦幼苗放在完全营养液A中培养（对照组），则乙组的处理是 。 ③将两组小麦幼苗放在相同且适宜环境中培养一段时间，观察小麦幼苗的生长状况。 (2)实验预期结果与结论： 。 (3)初步研究发现甲乙两组小麦生长状态不一致。为进一步证实甲、乙两组小麦生长状况的差异是硼元素供应不同所引起的，还应增加的处理是 ，预期结果是 。 【答案】(1) 长势相同 幼苗放在等量的缺硼的完全营养液B中培养（实验组） (2)若甲组幼苗正常生长，乙组幼苗不能正常生长，则硼可能是小麦幼苗正常生长必需的元素@若甲、乙两组幼苗都正常生长，则硼不是小麦幼苗正常生长必需的元素 (3) 在乙组中加入一定量的含硼的无机盐，培养一段时间后，观察小麦幼苗生长状态 乙组小麦幼苗恢复正常生长，则证明硼是小麦幼苗正常生长必需的元素 【分析】对照实验：在探究某种条件对研究对象的影响时，对研究对象进行的除了该条件不同以外，其他条件都相同的实验；根据变量设置一组对照实验，使实验结果具有说服力；一般来说，对实验变量进行处理的，就是实验组，没有处理的就是对照组。探究硼是否为小麦幼苗生长必需的无机盐，实验的自变量为是否含有硼，其它条件都应相同如光照、适宜的温度，并及时浇水。 【详解】（1）本实验的目的是探究硼是否为小麦幼苗生长必需的无机盐，实验的自变量是营养液中硼的有无，其它条件均应相同。运用对照原则，将小麦随机分为两组，分别放在含硼和不含硼的培养液中培养，观察实验结果，对实验结果进行分析，得出结论。因此方法步骤为：①将长势相同的小麦幼苗分成数量相同的甲、乙两组； ②将甲组小麦苗放在完全营养液A中培养，乙组幼苗放在等量的缺硼的完全营养液B中培养； ③将两组小麦幼苗放在相同且适宜环境中培养数天，观察小麦幼苗的生长状况。 （2）如果硼是小麦幼苗生长必需的无机盐，缺硼幼苗不能正常生长；反之能正常生长。因此若甲组幼苗正常生长，乙组幼苗不能正常生长，则硼可能是小麦幼苗正常生长必需的元素；若甲、乙两组幼苗都正常生长，则硼不是小麦幼苗正常生长必需的元素。 （3）从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实甲、乙两组小麦生长状况的差异是由于硼元素供应不同引起的，还应在在乙组中加入一定量的含硼的无机盐，培养一段时间后，观察小麦幼苗生长状态，一段时间后若乙组小麦幼苗恢复正常生长，则证明硼是小麦幼苗正常生长必需的元素。 · 能力提升练 一、单选题 1．在种子萌发和成熟过程中，种子的内部都会发生剧烈的物质变化。下列对种子内部发生的物质变化的描述，不正确的是（    ） A．在种子萌发过程中自由水和结合水的比值增大，种子的呼吸作用加强，代谢加快 B．在种子成熟过程中结合水和自由水的比值增大，种子的呼吸作用逐渐减弱，代谢减慢 C．在种子萌发过程中种子的干重减小，物质的转化加快，有机物的种类减少 D．在油料种子成熟过程中种子的干重增加，糖类物质减少，脂肪的含量增加 【答案】C 【分析】种子在萌发的过程中，需要大量的能量，能量是由呼吸作用提供的；细胞在进行呼吸作用的过程中会产生很多的中间产物和终产物，例如丙酮酸是中间产物，乳酸等；由于脂肪的C、H含量比较高，相同质量的脂肪和糖类氧化时，释放的能量就多。 【详解】A、在种子萌发过程中自由水和结合水的比值增大，酶的活性增强，种子呼吸增强，代谢加快，A正确； B、在种子成熟过程中自由水和结合水的比值降低，种子的呼吸逐渐减弱，代谢减慢，B正确； C、在种子萌发过程中干重减小，物质的转化加快，有机物的种类增加，C不正确； D、在油料种子成熟过程中，糖类物质减少，脂肪的含量增加，D正确。 故选C。 2．水和无机盐是细胞中重要的化合物。生命从一开始就离不开水，无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。下列有关水和无机盐的说法正确的是（    ） A．无机盐离子参与构成复杂化合物，如Fe²⁺参与合成叶绿素，Mg²⁺参与合成血红蛋白 B．氢键比较弱，不断地断裂又不断地形成，所以水在常温下呈液态，具有流动性 C．人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状，所以钙是不可或缺的微量元素 D．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 【答案】B 【分析】1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 2、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、无机盐离子参与构成复杂化合物，如Mg²⁺参与合成叶绿素，Fe²⁺参与合成血红蛋白，A错误； B、水是极性分子，水分子之间易形成氢键，氢键易断裂和形成，使水在常温下呈液体状态，具有流动性，B正确； C、人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状，钙是不可或缺的大量元素，C错误； D、将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是有机物，D错误。 故选B。 3．唐代诗人白居易在《咏菊》中写到：“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列与诗句中提到的事物相关的叙述错误的是（    ） A．“芭蕉”细胞内含量最多的四种元素是C、H、O、N B．“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg时会影响光合作用 C．“新霜”融化后形成的水只能通过自由扩散进入植物根细胞 D．“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高 【答案】C 【分析】组成生物体的化学元素根据其含量不同分为大量元素和微量元素两大类。(1)大量元素是指含量占生物总重量万分之一以上的元素，包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg；(2)微量元素是指含量占生物总重量万分之一以下的元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 【详解】A、细胞内含量最多的四种元素是C、H、O、N，A正确； B、Mg是大量元素，缺少大量元素Mg时会影响光合作用，B正确； C、水可通过自由扩散和协助扩散的方式进入植物根细胞，C错误； D、“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是“东篱菊”细胞内的结合水相对含量较多，D正确。 故选C。 4．农谚有云：“有收无收在于水，收多收少在于肥。”水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述，正确的是（    ） A．农业生产上需给植物施N、P、K肥，为细胞生命活动提供能量 B．由于氢键的存在，水具有较低的比热容，有利于维持细胞正常的形态功能 C．人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降，引发肌肉酸痛 D．种子萌发时自由水与结合水的比值增大，细胞代谢增强 【答案】D 【分析】1、细胞中水分的存在形式有两种，自由水和结合水。自由水在细胞中以游离的形式存在，可以自由流动，细胞中的水绝大多数以该种形式存在。其作用是：细胞内的良好溶剂；参与生化反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物。结合水在细胞内与其他物质相结合，是细胞结构的重要组成成分。 2、无机盐在细胞中大多是以离子的形式存在，其作用有：组成复杂化合物；维持生命活动；维持细胞酸碱平衡和渗透压平衡。 【详解】A、N、P、K是细胞需要的营养物质，但不能为细胞生命活动提供能量，A错误； B、由于水分子的极性，一个水分子的氧端靠近另一水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键，氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B错误； C、人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降，引发肌肉酸痛、无力等，C错误； D、种子萌发时自由水增多，自由水与结合水的比值增大，细胞代谢增强，D正确。 故选D。 5．如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12mol/LNaCl、0.12molLCaCl2、0.12molLKCl溶液进行实验时，小麦根的生长情况： 溶液 NaCl CaCl2 NaCl+CaCl2 NaCl+CaCl2+KCl 根的总长度/cm 59 70 254 324 下列说法正确的是（    ） A．单盐毒害现象发生在含有微量元素的盐溶液中 B．单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高有关 C．据表格数据分析，在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时，会减弱或消除毒害现象 D．将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害 【答案】C 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分，许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，有些无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要功能。 【详解】A、结合题干和表格中数据分析可知，单盐毒害是在发生在只含有一种盐分的溶液中，而在两种盐分溶液中，根的总长度明显增加，据此推测单盐毒害现象可能与缺乏生长发育的必需元素有关，NaCl、CaCl2组实验结果根的总长度有差异，说明单盐毒害程度可能与单盐的类型有关，A错误； B、据表分析，将植物培养在浓度不变的氯化钠、氯化钙、和氯化钾的混合溶液中时，单盐毒害现象减弱，说明单盐毒害现象与外界盐溶液浓度太高导致植物渗透失水无关，B错误； C、据表分析，在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时，根的总长度变长，所以会减弱或消除毒害现象，C正确； D、将海藻放在和海水氯化钠浓度相同的氯化钠溶液中，由于海水中有很多种盐，而氯化钠溶液只有一种盐氯化钠，所以放在氯化钠溶液中仍会发生单盐毒害，D错误。 故选C。 6．2023年9月21日下午15时45分，遨游太空五个月的799粒水稻太空种子搭乘神舟十六号飞船返回地球并被移交湖南环境生物职业技术学院，意味着太空种子育种实验在该校正式成立。叙述错误的是（　　） A．水稻种子在萌发时结合水与自由水的比值高于休眠时 B．在太空中植物细胞内含量最多的化合物是水 C．航天员体内若Na+缺乏会引起肌肉酸痛、无力 D．植物细胞内含量最多的有机物是蛋白质 【答案】A 【分析】1、许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 2、细胞中无机盐的作用：①细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如亚铁离子是血红蛋白的主要成分、镁离子是叶绿素的必要成分；②维持细胞的生命活动，如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐；③维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、种子在萌发时细胞代谢旺盛，自由水比例增高，水稻种子在萌发时自由水比结合水的比值高，A错误； B、水大约占细胞鲜重的70%-90%，是活细胞中含量最多的化合物，所以在太空中植物细胞内含量最多的化合物是水，B正确； C、Na＋与细胞的兴奋性有关，航天员体内若Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，C正确； D、植物细胞内含量最多的化合物是水，植物细胞内含量最多的有机化合物是蛋白质，D正确。 故选A。 7．《道德经》中有言“上善若水，水善利万物而不争”，地球上最早的生命孕育在海洋中，如图所示水分子间还存在氢键。下列有关水的叙述错误的是（    ） A．加热时，热能需将氢键破坏来加快水分子运动，所以温度上升的慢 B．沿海的气候较内陆温和，冷热变化较小，原因就在于水分子间的氢键 C．每个水分子只能与其他水分子形成3个氢键进行连接 D．许多带有极性的分子都易溶于水，使水在所有细胞内都成为良好的溶剂 【答案】C 【分析】细胞内的水以两种形式存在：自由水和结合水。自由水是细胞内良好的溶剂、参与化学反应、形成液体环境、运输营养物质和代谢废物；结合水是细胞结构的组成部分。细胞代谢由弱变强时，细胞内的结合水会向自由水转化；细胞代谢由强变弱时，自由水会向结合水转化。细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。 【详解】A、水分子间的氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，加热时，热能需将氢键破坏来加快水分子运动，所以温度上升的慢，A正确； B、水分子间的氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B正确， C、水分子靠氢键和其他水分子相互作用，有图片可知每个水分子最多与其他水分子形成4个氢键进行连接，C错误； D、水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，许多带有极性的分子都易溶于水，使水在所有细胞内都成为良好的溶剂，D正确。 故选C。 8．生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述不正确的是（    ） A．Ⅱ中共有的元素是C、H、O B．细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ C．生物界的统一性指的是所有生物都含有Ⅰ和Ⅱ中的物质 D．Ⅴ主要以离子形式存在，对细胞的生命活动具有重要作用 【答案】C 【分析】结合题图信息分析可知，Ⅰ是无机化合物，Ⅱ是有机化合物，Ⅲ是水，Ⅳ是蛋白质，Ⅴ是无机盐，Ⅵ是脂质，Ⅶ是核酸和糖类。 【详解】A、Ⅰ是无机化合物，Ⅱ是有机化合物，有机化合物如糖类、蛋白质、核酸等共有的元素是C、H、O，A正确； B、Ⅳ是蛋白质，细胞干重中含量最多的化合物是蛋白质，B正确； C、Ⅰ是无机化合物，Ⅱ是有机化合物，生物界的统一性是指组成细胞的化学元素在无机环境都能找到，没有一种是生物所特有的，C错误； D、Ⅴ是无机盐，无机盐在细胞中主要以离子形式存在，对细胞的生命活动具有重要作用，D正确。 故选C。 9．一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg（NO3）2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错误的是（    ） A．本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺 N还是缺 Mg引起叶绿素合成不足导致的 B．若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的 C．若A 组叶片发黄，B、C 两组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺 Mg造成的 D．若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或 Mg造成的 【答案】D 【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。（2）维持细胞的生命活动，如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。 【详解】A、根据题干信息可知，本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺N还是缺Mg引起叶绿素合成不足导致的，A正确； B、A、C两组溶液中都含有N元素，而B组溶液中无N，若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的，B正确； C、B、C两组溶液中都含有Mg元素，A组溶液中无Mg，若A组叶片发黄，B、C两组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的，C正确； D、A组没有提供Mg元素，B组没有提供N元素，若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄可能是由于缺少N或 Mg或N和 Mg造成的，D错误。 故选D。 10．在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病。甲同学认为是土壤中缺锌引起的：乙同学认为是土壤中缺镁引起的：丙同学为判断哪个观点正确，利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验。下列有关说法错误的是（    ） 组别 培养液 实验处理 观察指标 ① 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗的生长发育状况 ② 缺锌培养液 ③ 缺镁培养液 A．组别①是对照组，组别②③都是实验组 B．乙同学提出该观点的依据是——镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成 C．若②组冬小麦幼苗表现出白苗病，而①③组正常生长，则乙同学的观点正确 D．若①组正常生长，②③两组冬小麦幼苗都表现为白苗病，则甲乙两同学的观点都正确 【答案】C 【分析】1、生物体内的无机盐主要以离子的形式存在，其功能有：⑴构成细胞中某些化合物的成分；⑵维持生命活动的正常进行；⑶维持细胞的酸碱平衡和渗透压。 2、检验某种矿质元素生理功能的实验方案：实验组：正常植物+缺X培养液共同培养一段时间后，表现出相应的症状，再加入X后，症状消失。对照组：正常植物+完全培养液共同培养一段时间后，植物正常生长。 3、分析题干表格信息：①组是完全营养液，因此①组中的冬小麦幼苗正常生长。如果冬小麦白苗病是由缺锌引起的，则②组冬小麦幼苗表现出白苗病，而③组正常生长；如果冬小麦白苗病是由缺镁引起的，则③组冬小麦幼苗表现出白苗病，而②组正常生长；如果冬小麦白苗病与缺锌和缺镁都无关，则②、③两组冬小麦幼苗均正常生长；如果冬小麦白苗病与缺锌和缺镁都有关，则②、③两组冬小麦幼苗都表现为白苗病。 【详解】A、本实验的目的是探究冬小麦出现白苗病是缺镁还是缺锌引起的，则实验的自变量是培养液中矿质元素的不同，因变量是幼苗的生长状况，实验中①组是完全培养液，②组是缺锌的“完全培养液”，③组是缺镁的“完全培养液”，其中①组是对照组，②③组是实验组，A正确； B、乙同学提出该观点的依据可能是由于镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成，也可能会引起白苗病，B正确； C、若②组冬小麦幼苗表现出白苗病，而①③组正常生长，则甲同学的观点正确，C错误； D、①组是完全营养液，因此①组中的冬小麦幼苗正常生长，如果冬小麦白苗病与缺锌和缺镁都有关，则②、③两组冬小麦幼苗都表现为白苗病，D正确。 故选C。 二、非选择题 11．水的功能有很多，没有水就没有生命；无机盐虽然含量不多，但是当某些无机盐缺乏时，生命活动难以正常进行。请回答下列问题： (1)随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值 ，抗寒能力 ；刚收获的小麦种子放在阳光下晒干，重量会减轻，这个过程损失的水分主要是 。 (2)在治疗创伤的中药方剂中，某动物的角是极为重要的一种药，它的使用量很少，但缺了它，疗效会大大下降。动物的角主要是由死亡细胞的角化（变性）蛋白质组成的，那么它的有效成分最可能是 （填“酶或激素”“大量元素”或“微量元素”）。 (3)某地种植的水稻经常出现白苗病，农业科技人员对此病的病因提出了两种观点。观点一：是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致与叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿。观点二：是土壤中缺镁引起的，理由是镁是 的组成元素，缺镁将导致其不能形成，使叶片失绿。为探究上述观点的正确性，某同学利用三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。 组别 培养液 实验处理 观察指标 A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗的生长发育状况 B 缺锌培养液 C ？ 注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。 ①请将探究实验设计补充完整，C组添加的培养液为 。 ②预测实验结果与结论： A组的水稻幼苗正常生长。 若B组水稻幼苗表现出白苗病、C组正常生长，则说明 正确； 若B组水稻幼苗 、C组表现白苗病，则说明观点二正确； 若B组和C组均正常生长，则说明 ； 若B组和C组均不能正常生长，则说明 。 ③若实验证明水稻白苗病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，为进一步验证该观点正确，还应增加的实验步骤是 ，然后在相同条件下培养一段时间。预期实验结果为水稻幼苗恢复正常生长。 【答案】(1) 变小 增强 自由水 (2)微量元素 (3) 叶绿素 缺镁培养液 观点一正确 B组正常生长 观点一和二都不正确 观点一和二都正确 向已出现白苗病的B组幼苗补充含锌的培养液（适量的锌盐） 【分析】1、水在细胞内以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞的重要组成成分，自由水是细胞内良好的溶剂，许多化学反应必须溶解在水中才能进行，自由水是化学反应的介质，自由水还参与细胞内的化学反应，自由水的自由流动，对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用，自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛。 2、该实验为探究性实验，实验的自变量是培养液中矿质元素的不同，因变量是冬小麦幼苗生长发育状况。 【详解】（1）随着气温下降，冬小麦细胞中自由水减少，结合水增加，自由水与结合水含量的比值变小，细胞代谢减弱，抗寒能力增强。将种子晒干，损失的水分主要是自由水。 （2）动物的角主要是由死亡细胞的角化（变性）蛋白质组成的，即使含酶或激素，也已失去活性；又因为该动物的角用量很少、作用很大，故推测其有效成分可能是微量元素。 （3）镁是叶绿素的组成元素之一，缺乏将导致叶绿素不能形成，使叶片失绿。 ①C组添加的培养液为缺镁培养液。 ②如果白苗病的形成是由缺乏元素引起的，在全素培养液中将会正常生长；若只是缺锌引起的，则B组表现白苗病、C组正常生长（即观点一正确、观点二错误）；若只是缺镁引起的，则B组正常生长、C组表现白苗病（即观点一错误，观点二正确）；若不是由于缺锌和缺镁引起的，则B组和C组均能正常生长（即观点一和二都不正确）；若是由于缺锌和缺镁引起的，则B组和C组均表现白苗病（即观点一和二都正确）。 ③若实验证明白苗病是由缺锌引起的，为进一步验证该观点是正确的，可向已出现白苗病的B组幼苗补充含锌的培养液（适量的锌盐），在相同条件下培养一段时间。若B组幼苗白苗病病症消失，正常生长，则可进一步证明白苗病是由缺锌引起的。 12．植物的生长发育离不开水和无机盐，适时、适量灌溉和追肥是农作物稳产、高产的保障。根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤，根瘤菌可将空气中的氮气转变为含氮的养料（NH3），供植物利用，民间有“种豆肥田”这一说法。请回答下列问题： (1)水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和 两种，其中自由水的生理作用有① ；② ；③运输营养物质和代谢废物：④为细胞提供液体环境。 (2)土壤中无机盐被吸收到植物细胞内，大多数无机盐以 形式存在，根系吸收磷可用于合成 （答出2种即可）等有机物。 (3)根瘤菌需要豆科植物提供有机养料，是 （填“自养”或“异养”）型生物。 (4)植株缺N叶片发黄，光合能力下降，为了验证根瘤蘭能为大豆植株的生长提供氨元素。现提供生长状态良好且带有根瘤的若干大豆植株、植物培养液（培养液中不含氮肥），其他材料根据需要自行选择，请设计实验进行验证。 实验步骤： ①将大豆植株均分成两组，甲组不作处理，乙组 。 ②将甲、乙两组放置在已经灭菌的培养液中，在 的条件下培养一周。 ③一周后测定两组大豆植株叶片的光合能力，甲组明显高于乙组。 实验结论：根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素。 有同学认为上述实验不能直接证明根瘤菌为大豆植株的生长提供的是氮元素，请在上述实验基础之上，在不增加组别的情况下，设计实验进行进一步验证，并简要写出实验思路： 。 【答案】(1) 结合水 良好的溶剂 参与许多化学反应 (2) 离子 磷脂、核酸、核苷酸 (3)自养 (4) 去除全部根瘤 其他因素都保持一致且适宜 向乙组培养液中加入适量氮肥,一周后测定叶片的光合能力 【分析】无机盐的主要存在形式是离子，有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分，如Fe是血红蛋白的组成成分，Mg是叶绿素的组成成分；许多无机盐对于维持细胞核生物体的生命活动具有重要作用，有些无机盐参与维持酸碱平衡和渗透压。 【详解】（1）水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和结合水两种，其中自由水的生理作用有：①良好的溶剂；②参与许多化学反应，提供化学反应介质；③运送营养物质和代谢的废物；④为细胞提供液体环境。 （2）细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。根系吸收磷可用于合成磷脂、核酸、核苷酸等含磷元素的化合物。 （3）根瘤菌需要豆科植物提供有机养料，自己不能合成有机物，故属于异养生物。 （4）分析题意，本实验目的是验证根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，则实验的自变量是根瘤菌的有无，因变量是植物的光合能力，实验设计中应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下： ①将大豆植株均分成两组，甲组不作处理，乙组去除全部根瘤。 ②将甲、乙两组放置在已经灭菌的培养液中，在其他因素都保持一致且适宜的条件下培养一周。 ③一周后测定两组大豆植株叶片的光合能力，甲组明显高于乙组。 若就此实验结论：根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素，并不严谨，不能直接证明根瘤菌为大豆植株的生长提供的是氮元素，应向乙组培养液中加入适量氮肥，一周后测定叶片的光合能力：若施加氮肥后乙组的光合能力提高，则说明根瘤菌为大豆植株的生长提供的是氮元素。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 板块导航 01/学习目标 明确内容要求，落实学习任务 02/思维导图 构建知识体系，加强学习记忆 03/课前导学 梳理教材内容，掌握基础知识；延申思考探究，深入理解知识；预习判断检测，及时效果验收 04/课堂探究 课堂知识探究，全面学会知识 05/分层训练 基础提升拓展，突破学习任务 1.简述水在细胞中的存在形式和作用（重点）。 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用（重点）。 · 基础感知 1．水的存在形式及作用 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水以 的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他物质 的水 功能 ①细胞内的 ； ②参与 ； ③为细胞提供液体环境； ④运送 是细胞结构的 2．无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ① 是构成叶绿素的元素； ② 是构成血红素的元素； ③ 是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡； ②酸碱平衡 3．种子晒干过程损失的主要是 ，干种子高温烘烤出的水珠的来源主要是 ，结合水被破坏后的种子不能萌发。 4． (必修1 P20小字内容)水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。水分子的 及 ，使水分子成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是 ；同时，由于 的存在，水具有较高的 ，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 5．人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的 ，最终引发肌肉酸痛、无力等；哺乳动物的血液中 的含量太低，动物会出现抽搐等症状，说明生物体内的许多种无机盐对于维持细胞和生物体的 都有重要作用。 · 思考提升 1．将少量干燥种子放入干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中以哪种形式存在？如果用上述烘烤后的种子播种，种子能否萌发？ 2．Zn2＋是激活色氨酸合成酶的必要成分，缺Zn2＋会影响生长素合成导致植物生长受阻，通常会出现节间缩短，叶片变小呈簇生状，俗称“小叶病”。 (1)锌属于大量元素还是微量元素？该现象说明无机盐的作用是什么？ (2)为探究小叶病是否由缺锌引起，对照组、实验组分别怎样设置？写出简要步骤。 (3)若实验证明小叶病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，还应增加的实验步骤是什么？增加步骤后的实验结果是什么？ · 预习检测 1.关于水的叙述判断正误 (1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物(　　) (2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高(　　) (3)晒干的种子不含自由水(　　) 2.关于无机盐的叙述判断正误 (1)细胞中，无机盐均以离子形式存在(　　) (2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动(　　) (3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐(　　) 探究一 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ 4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ 探究二 分析并探究无机盐的作用 1．无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。 (1)材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下： 由材料可以看出，无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分。 (2)材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 由材料说明，无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义。 (3)材料3　生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 由材料说明，无机盐能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态。 (4)材料4　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 由材料说明，无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。 2．“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液，向乙瓶中加入 ①100 mL缺钾全素培养液 ； ②将 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察 小麦叶片是否出现“焦边”现象 。 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 ， 则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 ， 则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上如何改进完善？ 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 。 · 基础过关练 一、单选题 1．水是细胞中含量最多的化合物，下列有关水的叙述不正确的是（    ） A．水分子之间可通过氢键结合在一起 B．自由水比例升高可提高细胞抵抗低温环境的能力 C．自由水是细胞内良好的溶剂 D．结合水是细胞结构的重要组成成分 2．水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在，下列叙述正确的是（　　） A．结合水是细胞内的良好溶剂 B．自由水是细胞结构的重要组成成分 C．正常情况下，细胞内的结合水所占比例越大，细胞代谢越旺盛 D．正常情况下，细胞内的结合水所占比例越大，细胞抵抗不良环境的能力越强 3．方便面中脱水蔬菜的加工过程主要如下：原料挑选→切削、烫漂—冷却、沥水—烘干。烘干的过程得注意温度，否则容易烤焦。下列叙述正确的是（    ） A．蔬菜烘干的过程中主要是失去结合水 B．脱水蔬菜细胞中数量最多的元素为O C．方便面中的干牛肉中含量最多的化合物为蛋白质 D．烤焦后形成的物质能给细胞提供能量 4．研究人员用低温（-10℃）处理3个不同品种的葡萄植株，研究低温胁迫下植物含水量的变化，得到下表所示的结果。下列叙述错误的是（    ） 品种 总含水量 自由水含量（%） 结合水含量（%） 结合水与自由水之比（%） 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 处理前 处理后 红地球 35.33 36.10 19.86 16.68 15.47 19.42 0.78 1.27 金手指 43.51 41.30 28.31 24.06 15.20 17.25 0.54 0.77 玫瑰香 48.56 47.65 31.48 31.10 17.08 16.51 0.54 0.59 A．水在葡萄植株内的存在形式有自由水和结合水 B．低温胁迫可能降低自由水含量，使部分自由水转化为结合水 C．结合水与自由水的比值增大不利于葡萄植株提高抗寒能力 D．实验结果反映不同葡萄品种的含水量和抗寒能力存在差异 5．水是生命之源，生命活动离不开水。水在生物体内的主要作用不包括（    ） A．是细胞结构的重要组成成分 B．参与营养物质、代谢废物的运输 C．是细胞内良好的溶剂 D．为细胞的生命活动提供能量 6．无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（    ） A．Fe存在于叶绿体的叶绿素中 B．Na⁺缺乏会引起肌肉酸痛、无力 C．人体血液中Ca²⁺含量过低易出现抽搐现象 D．植物体缺 P 常表现为生长发育不正常 7．善于观察，勤于思考，解决问题是西中学子良好的习惯。下列是小王同学在校园内看到的几种状况和他做出的处理办法，其中不太恰当的是（    ） A．学校桂花树叶片泛黄，他告诉学校管理人员需施用一定浓度的Mg2+溶液 B．学校樱花树越冬，他告诉学校管理人员减少灌溉以抵抗寒冷 C．室友担心长胖，小王告诉室友要多吃米饭少吃肉因为米饭只有糖 D．高中篮球联赛上运动员大量流汗时，他告诉运动员要喝淡盐水 8．研究表明，锌是200多种酶的组成元素，人体摄入量应在15 mg/d，如果不足，将会造成生长发育不良、认知能力缺陷、精神发育迟缓、行为障碍等；但长期补锌超过45 mg/d的话，则可引发贫血、免疫功能低下等。下列叙述正确的是（    ） A．锌在体内都以离子的形式存在 B．锌在体内的主要功能是调节 pH C．锌在生物体内含量较高 D．锌正常功能的发挥依赖于适宜的浓度 9．“有收无收在于水，收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。下列叙述中，不正确的是（　　） 洗净除去表面水分  风干幼苗  干物质  灰分 A．步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂 B．步骤二损失的水可与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定 C．干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水比值相对较高 D．步骤三损失的主要是无机盐，它们在细胞中主要以离子形式存在 10．高盐摄入量与高血压有关，而高血压是导致心脏病和中风的主要原因。近期实验结果称，低钠盐以性质相似的钾来代替部分钠，这种盐可以预防心脏病和中风，拯救生命。下列叙述正确的是（    ） A．低钠盐以性质相似的钾来代替部分钠，所以可以大量食用钾 B．无机盐在细胞中大多以化合物的形式存在，且含量少 C．医用生理盐水是0.9%的NaC1溶液，可见无机盐对于维持细胞正常形态有非常重要的作用 D．Na、K、Fe、Zn等是组成细胞的微量元素 二、非选择题 11．成都市某中学生物学兴趣小组应用无土栽培技术在学校实践基地进行劳动教育。下表为无土栽培培养液的部分药品，下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。请回答下列问题： 药品 硝酸钙（Ca（NO3）2·4H2O） 硝酸钾（KNO3） 硫酸镁（MgSO4） 硼酸（H3BO3） 硫酸锰（MnSO4） 硫酸铜（CuSO4） 硫酸锌（ZnSO4） 剂量 590mg/L 606mg/L 492mg/L 2.86mg/L 2.13mg/L 0.05mg/L 0.22mg/L (1)表中元素Mg是组成 的必需元素，缺少该元素，叶片会发黄；能为水培植物提供微量元素的药品有 。 (2)分析表格，无土栽培配方中硝酸钙、硝酸钾、硫酸镁等药品含量较高，原因是 。 (3)组成细胞的各种元素大多以 的形式存在；无土栽培出的植物含有的元素在自然界中都可以找到，体现了生物界与非生物界的 。 (4)晒干和烘干损失的④⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式和含量不同，分别主要是 和 （填“自由水”或“结合水”）；在适宜条件下能够萌发形成幼苗的是 （填“①”或“②”或“①②”）。 (5)经过点燃后剩下的③代表的化合物是 。 12．某校生物课题小组为了探究硼是否为小麦幼苗生长必需的无机盐，利用无土栽培技术进行相关的实验。材料及用具：小麦幼苗、完全营养液A、缺硼的完全营养液B、合适的容器和固定材料、含硼的无机盐。 (1)方法步骤： ①将 的小麦幼苗分成数量相同的甲、乙两组。 ②将甲组小麦幼苗放在完全营养液A中培养（对照组），则乙组的处理是 。 ③将两组小麦幼苗放在相同且适宜环境中培养一段时间，观察小麦幼苗的生长状况。 (2)实验预期结果与结论： 。 (3)初步研究发现甲乙两组小麦生长状态不一致。为进一步证实甲、乙两组小麦生长状况的差异是硼元素供应不同所引起的，还应增加的处理是 ，预期结果是 。 · 能力提升练 一、单选题 1．在种子萌发和成熟过程中，种子的内部都会发生剧烈的物质变化。下列对种子内部发生的物质变化的描述，不正确的是（    ） A．在种子萌发过程中自由水和结合水的比值增大，种子的呼吸作用加强，代谢加快 B．在种子成熟过程中结合水和自由水的比值增大，种子的呼吸作用逐渐减弱，代谢减慢 C．在种子萌发过程中种子的干重减小，物质的转化加快，有机物的种类减少 D．在油料种子成熟过程中种子的干重增加，糖类物质减少，脂肪的含量增加 2．水和无机盐是细胞中重要的化合物。生命从一开始就离不开水，无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。下列有关水和无机盐的说法正确的是（    ） A．无机盐离子参与构成复杂化合物，如Fe²⁺参与合成叶绿素，Mg²⁺参与合成血红蛋白 B．氢键比较弱，不断地断裂又不断地形成，所以水在常温下呈液态，具有流动性 C．人体血液中缺乏钙离子会出现抽搐等症状，所以钙是不可或缺的微量元素 D．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 3．唐代诗人白居易在《咏菊》中写到：“一夜新霜著瓦轻，芭蕉新折败荷倾。耐寒唯有东篱菊，金粟初开晓更清。”下列与诗句中提到的事物相关的叙述错误的是（    ） A．“芭蕉”细胞内含量最多的四种元素是C、H、O、N B．“东篱菊”叶片缺少大量元素Mg时会影响光合作用 C．“新霜”融化后形成的水只能通过自由扩散进入植物根细胞 D．“东篱菊”比“荷”更耐寒，可能是“东篱菊”细胞内的结合水/自由水的值比“荷”的高 4．农谚有云：“有收无收在于水，收多收少在于肥。”水和无机盐在农作物的生长发育过程中发挥着重要的作用。下列关于水和无机盐的叙述，正确的是（    ） A．农业生产上需给植物施N、P、K肥，为细胞生命活动提供能量 B．由于氢键的存在，水具有较低的比热容，有利于维持细胞正常的形态功能 C．人体内Ca2+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性下降，引发肌肉酸痛 D．种子萌发时自由水与结合水的比值增大，细胞代谢增强 5．如果将植物培养在只含一种盐分的溶液中，植物不久将会呈现不正常状态，最后死亡，这种现象即为单盐毒害。下表是利用0.12mol/LNaCl、0.12molLCaCl2、0.12molLKCl溶液进行实验时，小麦根的生长情况： 溶液 NaCl CaCl2 NaCl+CaCl2 NaCl+CaCl2+KCl 根的总长度/cm 59 70 254 324 下列说法正确的是（    ） A．单盐毒害现象发生在含有微量元素的盐溶液中 B．单盐毒害现象可能与外界盐溶液浓度太高有关 C．据表格数据分析，在发生单盐毒害的溶液中加入含其他盐分的溶液时，会减弱或消除毒害现象 D．将海藻放在和海水NaCl浓度相同的NaCl溶液中，不会发生单盐毒害 6．2023年9月21日下午15时45分，遨游太空五个月的799粒水稻太空种子搭乘神舟十六号飞船返回地球并被移交湖南环境生物职业技术学院，意味着太空种子育种实验在该校正式成立。叙述错误的是（　　） A．水稻种子在萌发时结合水与自由水的比值高于休眠时 B．在太空中植物细胞内含量最多的化合物是水 C．航天员体内若Na+缺乏会引起肌肉酸痛、无力 D．植物细胞内含量最多的有机物是蛋白质 7．《道德经》中有言“上善若水，水善利万物而不争”，地球上最早的生命孕育在海洋中，如图所示水分子间还存在氢键。下列有关水的叙述错误的是（    ） A．加热时，热能需将氢键破坏来加快水分子运动，所以温度上升的慢 B．沿海的气候较内陆温和，冷热变化较小，原因就在于水分子间的氢键 C．每个水分子只能与其他水分子形成3个氢键进行连接 D．许多带有极性的分子都易溶于水，使水在所有细胞内都成为良好的溶剂 8．生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述不正确的是（    ） A．Ⅱ中共有的元素是C、H、O B．细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ C．生物界的统一性指的是所有生物都含有Ⅰ和Ⅱ中的物质 D．Ⅴ主要以离子形式存在，对细胞的生命活动具有重要作用 9．一批在相同条件下培养出的盆栽黄瓜幼苗表现出叶片发黄的缺素症状。现取若干株该盆栽黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组，分别施用等量适宜浓度的NH4NO3溶液、MgSO4溶液和Mg（NO3）2溶液，一段时间后观察并比较盆栽黄瓜幼苗叶片的颜色变化。下列叙述错误的是（    ） A．本实验的目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺 N还是缺 Mg引起叶绿素合成不足导致的 B．若A、C两组叶片变绿，B组叶片发黄，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的 C．若A 组叶片发黄，B、C 两组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺 Mg造成的 D．若A、B两组叶片发黄，C组叶片变绿，则说明该批盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或 Mg造成的 10．在某地区种植的冬小麦经常出现白苗病。甲同学认为是土壤中缺锌引起的：乙同学认为是土壤中缺镁引起的：丙同学为判断哪个观点正确，利用三组长势相同的冬小麦幼苗完成下列实验。下列有关说法错误的是（    ） 组别 培养液 实验处理 观察指标 ① 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗的生长发育状况 ② 缺锌培养液 ③ 缺镁培养液 A．组别①是对照组，组别②③都是实验组 B．乙同学提出该观点的依据是——镁是构成叶绿素的元素，缺镁导致叶绿素无法形成 C．若②组冬小麦幼苗表现出白苗病，而①③组正常生长，则乙同学的观点正确 D．若①组正常生长，②③两组冬小麦幼苗都表现为白苗病，则甲乙两同学的观点都正确 二、非选择题 11．水的功能有很多，没有水就没有生命；无机盐虽然含量不多，但是当某些无机盐缺乏时，生命活动难以正常进行。请回答下列问题： (1)随着气温下降，冬小麦细胞中自由水与结合水含量的比值 ，抗寒能力 ；刚收获的小麦种子放在阳光下晒干，重量会减轻，这个过程损失的水分主要是 。 (2)在治疗创伤的中药方剂中，某动物的角是极为重要的一种药，它的使用量很少，但缺了它，疗效会大大下降。动物的角主要是由死亡细胞的角化（变性）蛋白质组成的，那么它的有效成分最可能是 （填“酶或激素”“大量元素”或“微量元素”）。 (3)某地种植的水稻经常出现白苗病，农业科技人员对此病的病因提出了两种观点。观点一：是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致与叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿。观点二：是土壤中缺镁引起的，理由是镁是 的组成元素，缺镁将导致其不能形成，使叶片失绿。为探究上述观点的正确性，某同学利用三组长势相同的正常水稻幼苗进行了如下实验。 组别 培养液 实验处理 观察指标 A 全素培养液 相同且适宜条件下培育相同的一段时间 幼苗的生长发育状况 B 缺锌培养液 C ？ 注：全素培养液就是含有植物所需的全部的大量元素和微量元素的培养液。 ①请将探究实验设计补充完整，C组添加的培养液为 。 ②预测实验结果与结论： A组的水稻幼苗正常生长。 若B组水稻幼苗表现出白苗病、C组正常生长，则说明 正确； 若B组水稻幼苗 、C组表现白苗病，则说明观点二正确； 若B组和C组均正常生长，则说明 ； 若B组和C组均不能正常生长，则说明 。 ③若实验证明水稻白苗病是由缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，为进一步验证该观点正确，还应增加的实验步骤是 ，然后在相同条件下培养一段时间。预期实验结果为水稻幼苗恢复正常生长。 12．植物的生长发育离不开水和无机盐，适时、适量灌溉和追肥是农作物稳产、高产的保障。根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤，根瘤菌可将空气中的氮气转变为含氮的养料（NH3），供植物利用，民间有“种豆肥田”这一说法。请回答下列问题： (1)水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中存在形式有自由水和 两种，其中自由水的生理作用有① ；② ；③运输营养物质和代谢废物：④为细胞提供液体环境。 (2)土壤中无机盐被吸收到植物细胞内，大多数无机盐以 形式存在，根系吸收磷可用于合成 （答出2种即可）等有机物。 (3)根瘤菌需要豆科植物提供有机养料，是 （填“自养”或“异养”）型生物。 (4)植株缺N叶片发黄，光合能力下降，为了验证根瘤蘭能为大豆植株的生长提供氨元素。现提供生长状态良好且带有根瘤的若干大豆植株、植物培养液（培养液中不含氮肥），其他材料根据需要自行选择，请设计实验进行验证。 实验步骤： ①将大豆植株均分成两组，甲组不作处理，乙组 。 ②将甲、乙两组放置在已经灭菌的培养液中，在 的条件下培养一周。 ③一周后测定两组大豆植株叶片的光合能力，甲组明显高于乙组。 实验结论：根瘤菌能为大豆植株的生长提供氮元素。 有同学认为上述实验不能直接证明根瘤菌为大豆植株的生长提供的是氮元素，请在上述实验基础之上，在不增加组别的情况下，设计实验进行进一步验证，并简要写出实验思路： 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！学 2 学科网（北京）股份有限公司 $$