第一章 细胞的分子组成专项训练三-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修一

《细胞的分子组成》练习三 一、选择题 1．人体细胞内的有机物具有重要作用。下列相关叙述错误的是（　　） A．脂肪具有缓冲和减压的作用 B．DNA是主要的遗传物质 C．糖类是主要的能源物质 D．蛋白质具有运输、催化等功能 2．洋葱可食用的部分为鳞片叶，其管状叶可进行光合作用。以洋葱为材料开展相关实验，下列分析正确的是（　　） A．将洋葱鳞片叶研磨，制备匀浆，加入斐林试剂充分摇匀后可产生砖红色沉淀 B．用层析液提取并分离管状叶的光合色素，可得到4条不同颜色的色素带 C．鳞片叶外表皮细胞用0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理，原生质层体积变小并与细胞壁分离 D．根尖分生区细胞经解离、漂洗、染色、制片处理，可动态监测染色体的移动变化 3．以下有关“基本骨架”的说法中，正确的是（　　） ①生物膜都以磷脂双分子层作为基本骨架 ②组成多聚体的单体，都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架 ③细胞中具有蛋白质纤维构成的细胞骨架，对细胞的形态与内部结构起支撑作用 ④由脱氧核糖和磷酸交替连接，构成了DNA分子的基本骨架 A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②③④ 4． 下图是脑啡肽的结构简式，充分水解该多肽需要断开的肽键数以及产生的氨基酸种类分别是（　　） A．4，5 B．5，5 C．4，4 D．3，4 5． 2024年春节期间，游客们对“遇见园博园，荆风楚韵城”项目中的“非物质文化遗产——打铁花”节目印象深刻，表演中用到的铁元素在生物中也是一种必需元素，下列关于铁元素的叙述正确的是（　　） A．铁是大量元素，是人体血红素的重要组成元素 B．血红蛋白含铁元素，但构成血红蛋白的氨基酸中不含铁元素 C．铁元素在细胞内大多数以离子形式存在 D．人体缺铁造成缺铁性贫血，铁元素可以为细胞的生命活动提供能量 6． 下列有关蛋白质、糖类和脂质的叙述，正确的是（　　） A．磷脂是构成细胞膜的重要物质，是由甘油、脂肪酸、磷酸构成的多聚体 B．线粒体膜、高尔基体膜、核糖体膜等生物膜上的蛋白质功能有差异 C．细胞中各种蛋白质的合成过程都需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 D．柿子细胞壁中的纤维素和螃蟹壳中的几丁质均属于多糖 7．系统素是一条多肽链（18肽）。植物被昆虫食害后，体内系统索从受伤害处传至未受伤害处，激活蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成。下列说法错误的是（　　） A．系统素由18个氨基酸通过脱水缩合形成 B．推测系统素是一种信号传递分子 C．促进蛋白酶抑制剂基因的表达有助于植物防御能力的提高 D．高温处理后的系统素不会与双缩脲试剂发生颜色反应 8． 细胞中甲、乙两类生物大分子的单体结构如图所示。下列叙述错误的是（　　） A．甲和乙中的部分种类具有酶的催化活性 B．甲分子R基排列顺序的多样性可决定乙分子的多样性 C．若a为OH，则甲与乙形成的某种复合物可构成甲的合成场所 D．若a为H，则甲与乙形成的某种复合物在有丝分裂中呈现不同形态 9．下列有关糖类作用的叙述，正确的是（　　） A．淀粉和糖原是人体内的储能物质 B．葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料” C．所有糖类都可以用斐林试剂来检测 D．蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖 10．捕蝇草每片叶子的顶端长有一个形似贝壳的小夹子，夹子里贮存有香甜的蜜汁，吸引飞虫、蚂蚁等前来吸食。当昆虫在叶片上来回走动摄取蜜汁时会碰到触发毛，“小夹子”就能“感知”到猎物，从而快速关闭将其夹住。当触发毛在短时间内被连续触碰5次以上时，捕蝇草的叶片腺体便会开始分泌消化液。下列关于捕蝇草的叙述错误的是（　　） A．捕蝇草与捕食的飞虫的组成元素完全相同 B．信息在捕蝇草和飞虫之间的传递是双向的 C．捕蝇草在食物链中所占据的营养级可能不止一个 D．捕蝇草捕食过程中能量由低营养级流向高营养级 二、多项选择题 11． 关于细胞中水和无机盐，以下叙述错误的是（　　） A．细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时高 B．水作为良好的溶剂是因为水分子空间结构及电子的不对称分布使其具有极性 C．一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，细胞中无机盐相对含量逐渐减小 D．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 12． 葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质之一，常被称为“生命的燃料”。下列关于人体内葡萄糖的叙述，正确的是（　　） A．葡萄糖不能被水解，可直接被小肠上皮细胞吸收 B．输液中加入葡萄糖的主要目的是为了维持人体渗透压平衡 C．细胞中的葡萄糖可被氧化分解生成二氧化碳和水 D．组织中的葡萄糖与双缩脲试剂反应产生砖红色沉淀 13．下列有关高中生物学实验的叙述，正确的是（　　） A．观察细胞有丝分裂实验中，可用醋酸洋红对染色体染色 B．脂肪鉴定实验中，为便于观察，常使用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色 C．探究酵母细胞的呼吸方式时，需用NaHCO3溶液除去空气中的CO2 D．研磨菠菜叶片时，若不添加CaCO3，则色素分离后只能获得两条色素带 14．下列关于肽和蛋白质的叙述，正确的是（　　） A．α-鹅膏蕈碱是一种环状八肽，分子中含有8个肽键 B．蛋白质是由2条或2条以上多肽链构成的 C．细胞中蛋白质发生水解时，通常需要另一种蛋白质的参与 D．甘丙二肽是由甘氨酸与丙氨酸脱水缩合而成的，该物质不能与双缩脲试剂产生紫色反应 15． 大豆的营养价值很高，大豆富含脂肪，可从中压榨提取出大豆油。下列说法错误的是（　　） A．与玉米种子相比，大豆种子的播种深度应更深 B．检测大豆油中是否含有脂肪，可滴加苏丹Ⅲ染液观察颜色的变化 C．大豆种子晒干过程中，自由水比例降低，结合水比例升高 D．大豆秸秆燃烧后的灰烬主要是无机盐，其在细胞中主要以化合物形式存在 16．下图①②③④表示由不同化学元素组成的化合物，以下说法正确的是（　　） A．若①为某生物大分子的组成单位，则①最可能是氨基酸 B．若②是细胞中的储能物质，则②一定是脂肪 C．若③是病毒的遗传物质，则③一定是RNA D．若④是植物细胞壁的主要成分，则④可能是纤维素 三、非选择题 17． 科学家研究发现，“熊虫”是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力，当环境恶化时，熊虫会把身体蜷缩起来，一动不动。这时它们会自行脱掉体内99%的水分，身体萎缩成正常情况下的一半，处于一种隐生（假死）状态，此时会展现出惊人的耐力，以此来“扛”过各种极端环境。处于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零，甚至能耐受-273℃冰冻数小时，直到环境改善为止。据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖，回答下列问题： （1）熊虫处于隐生（假死）状态时，体内能产生海藻糖的根本原因是　 　。在海藻糖溶液中加入斐林试剂探究海藻糖是否为还原糖，加入该试剂后没有观察到相应的颜色变化，能否说明海藻糖为非还原糖，为什么？　 　。 （2）有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”。请设计一实验方案，用于探究该假设的真实性，提供哺乳动物细胞、相应细胞培养液及器材，请将实验方案补充完整。 Ⅰ.为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料的哺乳动物细胞应具有　 　的特点。 Ⅱ.操作过程：①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）； ②　 　； ③　 　； ④观察甲、乙两组细胞生活状况，若假设成立，写出预期结果：　 　。 18．菠菜素有“蔬菜之王”的称号，含有丰富的蛋白质、维生素C、胡萝卜素以及铁、钙、磷等矿物质。 （1）鉴定蛋白质的试剂是　 　。某同学利用该试剂验证菠菜叶研磨液中含丰富的蛋白质，却没有达到预期结果，请分析主要原因是　 　。 （2）用菠菜叶做实验材料可以进行下列哪些实验？　 　（填写序号） ①高倍显微镜观察线粒体 ②观察植物细胞的质壁分离和复原 ③绿叶中色素的提取和分离 ④观察植物细胞的有丝分裂 （3）把载有菠菜叶肉细胞和好氧细菌的临时装片，放在没有空气的黑暗环境中，然后用透过三棱镜的光照射临时装片，在显微镜下可观察到好氧细菌聚集在　 　区。 （4）与菠菜幼嫩细胞相比，成熟细胞基本不生长，其限制因素是　 　。 19． 下图表示干细胞的三个发育途径，请据图回答下列问题。 （1）乙、丙、丁三个细胞的不同其根本原因是　 　。 （2）图中若细胞丁是胰岛B细胞，则直接参与其胰岛素加工、转运的细胞器有[　 　]和[　 　]。 （3）若丁是正在衰老的细胞，则细胞中的细胞核的体积变化是　 　（填“变大”“变小”或“不变”）。 （4）如果将细胞膜的各成分进行分离，用什么试剂可以对膜蛋白进行鉴定?　 　。 20． 胰岛素是由胰腺内的胰岛B细胞分泌的一种降低血糖的蛋白质类激素。胰岛素的合成和加工依次经历前胰岛素原、胰岛素原、胰岛素三个阶段，主要过程如下图，图中mRNA是指导合成前胰岛素原的核酸，请回答： （1）最初合成的一段信号肽序列的场所是　 　，信号肽序列被位于　 　中的SRP识别，此时蛋白质的合成暂时中止，SRP与内质网上的　 　结合引导核糖体附着于内质网上，继续前胰岛素原的合成，并借助移位子进入内质网腔。 （2）内质网膜上的信号肽酶催化　 　键断裂切除前胰岛素原的信号肽，产生胰岛素原。胰岛素原随内质网出芽产生的　 　进入到高尔基体，并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段（C肽）脱去，最终生成胰岛素。 （3）图中高尔基体膜上受体蛋白的功能是　 　。该蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因有组成蛋白质的氨基酸　 　，肽链条数以及　 　。 （4）将前胰岛素原的信号肽序列和C肽依次切除并加工后，所得三种产物（如下图）的分子质量与前胰岛素原相比，增加了　 　。 （5）研究人员分离出胰岛B细胞中的各种物质或结构，并在体外进行如下实验（“+”表示有，“-”表示没有）。 实验 mRNA 核糖体 SRP 内质网 高尔基体 实验产物 ① + + - - - 前胰岛素原 ② + + + - - 信号肽 ③ + + + + - ？ ④ + + + - + ？ ⑤ + + + + + 胰岛素 请预测③和④组实验产物依次为　 　、　 　。（填字母） A. 信号肽 B. 前胰岛素原 C. 胰岛素原 D. 胰岛素 答案解析部分 1．【答案】B 【解析】【解答】A、脂肪是细胞内良好的储能物质，还具有缓冲和减压的作用，A正确； B、核酸包括DNA和RNA，对于人体而言，DNA是遗传物质，RNA是RNA病毒的遗传物质，B错误； C、糖类是细胞中的主要能源物质，包括单糖、二糖和多糖，C正确； D、蛋白质具有运输、催化、免疫、信息交流等功能，D正确。 故答案为：B。 【分析】细胞中四大类有机物为糖类、蛋白质、核酸、脂质，不同的有机物有着不同的功能，如糖类是主要的能源物质，脂肪是主要的储能物质，蛋白质的结构多样，功能也多样，如催化作用、免疫作用、运输作用等。 2．【答案】C 【解析】【解答】A、用斐林试剂鉴定还原糖时，需要水浴加热后才能观察到砖红色沉淀，A错误； B、色素提取所用试剂是有机溶剂如无水乙醇，而分离色素是层析液，B错误； C、鳞片叶外表皮细胞用0.3g·mL-1的蔗糖溶液处理，由于外界溶液渗透压大，细胞失水，原生质层体积变小并与细胞壁分离，C正确； D、根尖分生区细胞经解离后已经死亡，无法监测到染色体的移动变化，D错误。 故答案为：C。 【分析】1、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀）。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。 2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。 3、植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。 4、观察植物根尖细胞有丝分裂的实验 （1）解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。 （2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。 （3）染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中，染色3-5min。 （4）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。 （5）观察：①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。 3．【答案】D 【解析】【解答】①细胞内所有的膜结构称为生物膜，生物膜都以磷脂双分子层作为基本骨架，①正确； ②多聚体的每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，②正确； ③细胞中的细胞骨架是由蛋白质聚合而成的三维的纤维状网架体系，能维持细胞形态、锚定并支撑着许多细胞器，③正确； ④DNA分子的基本骨架是由磷酸和脱氧核糖交替连接形成的，④正确。 综上所述，D正确，ABC错误。 故答案为：D。 【分析】生物膜的基本骨架是磷脂双分子层；大分子物质基本骨架是碳链；细胞的骨架是蛋白质纤维；DNA分子的基本骨架是磷酸和脱氧核糖交替连接形成的。 4．【答案】C 【解析】【解答】分析题图结构可知，该多肽共含有4个肽键（一NH一CO一），说明是由5个氨基酸脱水缩合而成的5肽；其中，有两个氨基酸的（从左数的第二个、第三个）R基相同，都是H一，故氨基酸的种类有4种。C符合题意，ABD不符合题意。 故答案为：C。 【分析】（1）氨基酸分子互相结合的方式是脱水缩合：一个氨基酸分子的羧基(一COOH)和另一个氨基酸分子的氨基(一NH2)相连接，同时脱去一分子水。连接两个氨基酸分子白的化学键(一NH一CO一)叫做肽键，由多个氨基酸分子缩合而成多肽。多肽通常呈链状结构，叫做肽链。肽链能盘曲、折叠，形成有一定空间结构的蛋白质分子。许多蛋白质分子含有几条肽链，它们通过一定的化学键互相结合在一起。 （2）氨基酸数=肽链数+肽键数；肽键数=脱去水分子数。 5．【答案】B 【解析】【解答】A、铁是人体细胞中重要的一种微量元素，A错误； B、铁元素是血红蛋白的组成成分，但在构成血红蛋白的氨基酸中不含有铁元素，B正确； C、细胞中的元素(包括铁元素)大多数以化合物形式存在，C错误； D、人体缺铁造成缺铁性贫血，是由于铁参与构成血红蛋白，而非为生命活动提供能量，D错误。 故答案为：B。 【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。 6．【答案】D 【解析】【解答】A、磷脂双分子层是细胞膜的基本支架，磷脂是由甘油、脂肪酸、磷酸等构成的小分子，不是多聚体，A错误； B、核糖体不具备生物膜，B错误； C、细胞中多数蛋白质的合成过程都需要核糖体、内质网和高尔基体的参与，并非所有的蛋白质合成都需要经过内质网和高尔基体的参与，C错误； D、纤维素是柿子细胞壁的组成成分，螃蟹壳中含有几丁质，二者均属于多糖，D正确。 故答案为：D。 【分析】1、细胞膜的成分：（1）磷脂双分子层：基本支架。 （2）蛋白质：承担膜的基本功能。 （3）糖被：与细胞表面的识别、细胞间的信息传递等有关。 2、生物膜系统： （1）概念：内质网、高尔基体、线粒体、叶绿体、溶酶体等细胞器膜和核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。 （2）功能：①保证内环境的相对稳定，对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用。②为多种酶提供附着位点，是许多生物化学反应的场所。③分隔细胞器，保证细胞生命活动高效、有序地进行。 3、分泌蛋白的合成与分泌过程：附着在内质网上的核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 7．【答案】D 【解析】【解答】A、系统素为18肽，则由18个氨基酸通过脱水缩合形成，A正确； B、植物被昆虫食害后，体内系统素从受伤害处传至未受伤害处，激活蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成，由此可推测系统素是一种信号传递分子，B正确； C、促进蛋白酶抑制剂基因的表达，促进防御蛋白质的合成，这有助于植物防御能力的提高，C正确； D、高温处理一般不会影响系统素的肽键结构，故高温处理后的系统素会与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。 故答案为：D。 【分析】1、氨基酸在核糖体中通过脱水缩合形成多肽链，而脱水缩合是指一个氨基酸分子的羧基（-COOH）和另一个氨基酸分子的氨基（-NH2）相连接，同时脱出一分子水的过程。 2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。 8．【答案】B 【解析】【解答】A、甲是蛋白质，基本单位是氨基酸，乙核酸，基本单位是核苷酸，而酶的化学本质是蛋白质或者RNA，A正确； B、甲分子R基排列顺序的多样性意味着蛋白质具有多样性，它是由乙分子中的DNA决定的，B错误； C、若a为OH，则为核糖核苷酸，而蛋白质的合成场所是核糖体，rRNA和蛋白质可以构成核糖体，是蛋白质的合成场所，C正确； D、若a为H，则为脱氧核苷酸，而染色体和染色质都是由DNA和蛋白质构成，两者是同一物质的两种不同的形态，D正确。 故答案为：B。 【分析】生物大分子都是多聚体，由许多单体连接而成。包括蛋白质，多糖和核酸。组成生物体的主要元素有：C、H、O、N、P、S，其中氧元素是生物体内含量最多的元素，碳元素是生物体内最基本的元素。蛋白质的基本组成单位是氨基酸，多糖的基本组成单位是葡萄糖，核酸的基本组成单位是核苷酸，氨基酸、葡萄糖、核苷酸都是以碳链为骨架的单体，故生物大分子都是以碳链为骨架。 9．【答案】B 【解析】【解答】A、淀粉是植物细胞中的多糖，糖原是动物细胞内的多糖，人体细胞内没有淀粉，糖原是人体内的储能物质，A错误； B、葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”B正确； C、斐林试剂来检测还原糖，蔗糖，淀粉等非还原糖不能用斐林试剂来检测，C错误、 D、蔗糖的水解产物是葡萄糖和果糖；乳糖的水解产物是葡萄糖和半乳糖，D错误。 故答案为：B 【分析】葡萄糖是细胞生命活动的主要能源物质。糖类的分类分布和功能： 10．【答案】A 【解析】【解答】A、捕蝇草与捕食的飞虫的组成元素不一定完全相同，A错误； B、依题意可知，捕蝇草的蜜汁能吸引飞虫，飞虫的吸食活动也能被捕蝇草感知，说明信息在二者之间的传递是双向的，B正确； C、捕蝇草可以作为生产者进行光合作用，也可乙吸食花蜜的飞虫和蚂蚁为食，因此，捕蝇草在食物链中可能占据第一和第三等营养级，C正确； D、捕蝇草捕食过程中实现了能量由低营养级向高营养级的传递，D正确。 故答案为：A。 【分析】1、生态系统中能量的输入、传递、转化和散失的过程，称为生态系统的能量流动。生态系统能量流动的起点是生产者，因此输入生态系统的总能量是生产者光合作用固定的太阳能。能量流动的特点是单向流动，逐级递减。 2、信息传递在生态系统中的作用 （1）个体：生命活动的正常进行，离不开信息的作用。 （2）种群：生物种群的繁衍，离不开信息传递。 （3）群落和生态系统：能调节生物的种间关系，经维持生态系统的稳定。 3、组成细胞的元素在无机自然界中都能找到，没有一种是细胞所特有的，这体现了生物界与非生物界具有统一性。但是不同生物间的元素含量各不相同。 11．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加，细胞内结合水/自由水的比值，种子萌发时比休眠时低，A错误； B、 水作为良好的溶剂是因为水分子空间结构及电子的不对称分布使其具有极性，带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合，B正确； C、 一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，水的含量降低，细胞中无机盐相对含量逐渐增加，C错误； D、 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，D错误。 故答案为：ACD。 【分析】1、 水在细胞中以两种形式存在： （1）一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。 （2）细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。 多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 2、细胞中结合水和自由水比例不同，细胞的代谢和抗逆性不同，当细胞内结合水与自由水比例相对增高时，细胞的代谢减慢，抗性增强；反之代谢快，抗性差。 3、代谢旺盛的细胞中，自由水所占比例增加。若细胞中结合水所占比例增大，有利于抵抗不良环境（如高温、干旱、寒冷等）。 12．【答案】A,C 【解析】【解答】 A、葡萄糖是单糖，不能被水解，可直接被细胞吸收，A正确； B、葡萄糖是主要的能源物质，输液中加入葡萄糖的主要目的是作为能源物质为人体供能，B错误； C、细胞中的葡萄糖可被彻底氧化分解生成CO2和H2O，C正确； D、葡萄糖为还原糖，斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀），D错误。 故答案为：AC。 【分析】糖类分类及特点：根据是否能水解及水解成单糖的数量分为： （1）单糖：不能水解，可直接被细胞吸收，如葡萄糖、果糖、核糖等。 （2）二糖：两分子单糖脱水缩合而成，必须水解成单糖才能被吸收，常见种类有蔗糖（葡萄糖+果糖）、麦芽糖（两分子葡萄糖组成、植物细胞特有）和乳糖（动物细胞特有）。 （3）多糖：植物：淀粉（初步水解产物为麦芽糖）、纤维素；动物：糖原。它们彻底水解产物为葡萄糖。多糖还有几丁质。 13．【答案】A,B 【解析】【解答】A、染色体易被碱性染料染色，为便于观察染色体，可用醋酸洋红对染色体染色，A正确； B、苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精，脂肪鉴定实验中，为便于观察，常使用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，B正确； C、探究酵母细胞的呼吸方式时，需用NaOH溶液除去空气中的CO2，C错误； D、碳酸钙能保护叶绿素， 研磨菠菜叶片时，若不加入CaCO3，则色素分离后叶绿素a、b的色素带变窄，D错误。 故答案为：AB。 【分析】酒精是生物实验中常用的试剂之一，它在生物实验中有多种作用，而不同浓度的酒精其作用也有所不同。现列举不同浓度的酒精在高中生物实验中的应用如下。 1 体积分数为50%的酒精 1.1 作用：洗去浮色。 1.2 原理：苏丹Ⅲ是弱酸性染料，易溶于体积分数为50%酒精。 1.3 应用 ：脂肪的鉴定实验。在该实验中，用苏丹Ⅲ对花生子叶薄片染色后，在薄片上滴1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，可以洗去被染玻片标本上的苏丹Ⅲ染液浮色。 2 体积分数为95%的酒精 2.1 作用：① 解离； ② 析出提取含杂质较少的DNA。 2.2 原理：① 解离原理：用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1混合，能使组织中的细胞相互分离开来； ② 析出提取含杂质较少的DNA的原理：DNA不溶于酒精，尤其是体积分数为95%的冷冻酒精，而细胞中的某些物质可以溶解于酒精。 2.3 应用：① 观察植物细胞的有丝分裂； ② DNA的粗提取与鉴定。 3 体积分数为75%的酒精 3.1 作用：消毒杀菌。 3.2 原理：体积分数为75%的酒精，能够顺利地渗入到细菌体内，吸收细菌蛋白的水分，使其脱水变性凝固而失去功能，以达到消毒杀菌的目的。高于体积分数为75%浓度的酒精与细菌接触时，就可能使得菌体表面迅速凝固，形成一层薄膜，阻止了酒精继续向菌体内部渗透，待到适当时机，薄膜内的细胞可能将薄膜冲破而重新复活。在此高浓度下，酒精迅速凝固蛋白质的作用往往随着其浓度升高而增强，因此，其消毒杀菌的效果也就越差。若酒精的浓度低于75％，也因不能顺利地渗入到细菌体内而彻底杀死细菌。如果使用体积分数为75％的酒精，既能使组成细菌的蛋白质凝固，又不能形成薄膜，这样，酒精可继续向内部渗透，从而达到较好的消毒效果。值得注意的是，体积分数为75%的酒精溶液的杀菌能力不是绝对很强，它对芽孢就不起作用。 3.3 应用：学习微生物的培养技术。在接种开始时，待用肥皂将双手洗干净后，再用体积分数为75%的酒精棉球擦拭双手，然后在进行接种操作。 4 无水乙醇 4.1 作用：提取色素。 4.2 原理：叶绿体中的各种色素均是有机物，能溶解在有机溶剂中，各色素在无水乙醇中的溶解度较大，且酒精无毒，方便操作。 4.3 应用：叶绿体中色素的提取与分离。 14．【答案】A,C,D 【解析】【解答】A、形成环肽时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数，鹅膏覃碱是环状八肽，故分子中含有8个肽键，A正确； B、蛋白质不一定是由2条或2条以上多肽链构成的，也可能是由1条肽链构成的，B错误； C、细胞内蛋白质发生水解时需要蛋白酶的催化，而蛋白酶的化学本质是蛋白质，C正确； D、含有2个或2个以上肽键的化合物才能与双缩脲试剂发生紫色反应，因此甘丙二肽(只含有一个肽键)不能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应，D正确。 故答案为：ACD。 【分析】1、形成肽链时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数-肽链条数。形成环肽时，肽键数=脱去水分子数=氨基酸数。 2、肽键结构在碱性溶液中能与Cu2+结合生成紫色络合物，因此肽键能与双缩脲试剂发生紫色反应。 3、氨基酸通过脱水缩合的方式，以肽键进行连接合成多肽，进行该过程的细胞器是核糖体。由于氨基酸之间能够形成氢键等，从而使得肽链能够盘区折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质分子。 15．【答案】A,D 【解析】【解答】A、玉米种子富含淀粉，大豆种子富含脂肪，与糖类相比，脂肪氧化分解需要更多的氧气，故与玉米种子相比，大豆种子的播种深度应更浅，A错误； B、苏丹Ⅲ能将脂肪染成橘黄色，检测大豆油中是否含有脂肪，可滴加苏丹Ⅲ染液观察颜色的变化，B正确； C、大豆种子晒干过程中，丢失大量的自由水，故大豆种子晒干过程中，自由水比例降低，结合水比例升高 ，C正确； D、无机盐在细胞中主要以离子形式存在，D错误。 故答案为：AD。 【分析】细胞中结合水和自由水比例不同，细胞的代谢和抗逆性不同，当细胞内结合水与自由水比例相对增高时，细胞的代谢减慢，抗性增强；反之代谢快，抗性差。 16．【答案】A,D 【解析】【解答】A、①的组成元素是C、H、O、N，若①为某生物大分子的组成单位，最可能是蛋白质的基本组成单位氨基酸，A符合题意； B、②的元素组成只有C、H、O，若②是细胞内的储能物质，则②是糖类或脂肪，B不符合题意； C、③的组成元素是C、H、O、N、P，若③是病毒的遗传物质，则③可能是DNA或RNA，C不符合题意； D、④的元素组成只有C、H、O，若④是植物细胞壁的主要成分，则④可能是纤维素，D符合题意。 故答案为：A D。 【分析】糖类的元素组成：C、H、O；脂质的元素组成：主要是C、H、O有的含有N、P；蛋白质的元素组成：C、H、O、N有的含有P、S；核酸的元素组成：C、H、O、N、P。 17．【答案】（1）具有合成海藻糖的酶的基因；不能，因为没有水浴加热 （2）自身不含也不能合成海藻糖；向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液；将甲、乙两组细胞均控制在-273 ℃的条件下冰冻数小时；甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡 【解析】【解答】（1）熊虫体内能产生海藻糖的根本原因是具有合成海藻糖的酶的基因。检测还原糖常用的试剂是斐林试剂，该试剂检测时需要水浴加热，因此若在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，并不能说明海藻糖为非还原糖。 （2）Ⅰ.该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖，因变量是低温条件下细胞的活性，因此为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响，选用的作为实验材料的细胞应该不含也不能合成海藻糖。 Ⅱ.②向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液； ③将甲、乙两组细胞均控制在-273 ℃的条件下冰冻数小时； ④若假设成立，则实验现象是甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡。 【分析】糖类又称碳水化合物，广布自然界。自然界的糖类通常都由单糖所构成，由C、H、O三种元素组成。根据单糖的组成数量分为：单糖、二糖、多糖。 功能：①作为生物能源；②作为其他物质生物合成的碳源；③作为生物体的结构物质；④糖蛋白、糖脂等具有细胞识别、免疫活性等多种生理活性功能。 18．【答案】（1）双缩脲试剂；菠菜叶中的色素干扰了实验现象的观察 （2）①②③ （3）红光和蓝（紫）光 （4）细胞的表面积与体积比、核质比 【解析】【解答】（1）蛋白质与双缩脲试剂反应呈现紫色，常用于鉴定蛋白质；菠菜叶中含有光合色素，呈现绿色干扰实验现象的观察. （2）①菠菜叶观察线粒体可以进行，但不是理想材料，因为菠菜叶细胞中含有线粒体，在健那绿染色后，可以观察到，但是由于菠菜叶含有叶绿体呈绿色，容易混淆，我们可以根据大小和形态进行区分，①正确； ②菠菜叶细胞含有大液泡，适合进行质壁分离和复原实验，而且原生质层中的叶绿体含色素便于观察实验现象，②正确； ③绿叶中色素的提取和分离，常用材料是菠菜叶肉细胞，③正确； ④菠菜叶细胞高度分化，失去分裂能力，不能用于观察细胞有丝分裂，④错误。 综上所述，用菠菜叶做实验材料可以进行①②③实验。 （3）光和色素吸收和利用的红光和蓝紫光多，该区域产生氧气多，故好氧细菌聚集在该区域。 （4）细胞不能无限长大原因包括受细胞表面积与体积之比限制、受细胞核控制范围限制。 【分析】菠菜叶片细胞含有较多的叶绿体，可以用于观察植物细胞中的叶绿体，也可以用于叶绿体中色素的提取与分离实验；同时，菠菜叶片细胞是成熟的植物细胞，含有大波泡，可用于观察质壁分离和复原；但菠菜叶片细胞已经高等分化，不再分裂，不能用于观察植物细胞的有丝分裂。 19．【答案】（1）基因的选择性表达 （2）②；⑤ （3）变大 （4）双缩脲试剂 【解析】【解答】(1) 甲、乙、丙、丁四个细胞的不同是由于发生了细胞分化，细胞分化的根本原因是基因的选择性表达。 (2)胰岛素的化学本质是蛋白质，在分泌蛋白的合成与分泌过程中，②内质网和⑤高尔基体对蛋白质进行加工和转运。 (3)衰老的细胞细胞核体积变大。 (4)如果将细胞膜的各成分进行分离，用双缩脲试剂可以对膜蛋白进行鉴定，出现紫色。 【分析】1、细胞分化是指在个体发育中，由一个或一种细胞增殖产生的后代，在形态，结构和生理功能上发生稳定性差异的过程。细胞分化的实质是基因的选择性表达。细胞分化的意义：是生物个体发育的基础；使多细胞生物中的细胞趋向专门化，有利于提高各种生理功能的效率。在细胞分化过程中，细胞的遗传信息和细胞的数量不变。 2、分泌蛋白合成与分泌过程：核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽“形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽“形成囊泡→细胞膜，整个过程还需要线粒体提供能量。 3、衰老细胞的特征：（1）细胞内水分减少，细胞萎缩，体积变小，但细胞核体积增大，染色质固缩，染色加深；（2）细胞膜通透性功能改变，物质运输功能降低；（3）细胞色素随着细胞衰老逐渐累积；（4）有些酶的活性降低；（5）呼吸速度减慢，新陈代谢减慢。 4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 20．【答案】（1）游离的核糖体；细胞质基质；SRP受体 （2）肽；囊泡 （3）特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡，促使其与高尔基体膜融合；种类、数目、排列顺序不同；盘曲形成的蛋白质空间结构不同 （4）48 （5）C；A 【解析】【解答】（1） 由图可知，最初在游离的核糖体上合成的一段信号肽序列，信号肽序列被位于细胞质基质中的SRP识别此时蛋白质的合成暂时中止，SRP与内质网上的SRP受体结合引导核糖体附着于内质网上继续前胰岛素原的合成。 故填： 游离的核糖体 、细胞质基质 、SRP受体。 （2）连接两个氨基酸的化学键是肽键， 内质网膜上的信号肽酶催化肽键断裂切除前胰岛素原的信号肽，产生胰岛素原。 内质网出芽产生的囊泡包裹着胰岛素原进入到高尔基体， 并被其腔中的蛋白酶将其中间的一段（C肽）脱去，最终生成胰岛素。 故填： 肽 、囊泡。 （3） 高尔基体膜上受体蛋白能特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡，促使其与高尔基体膜融合 ，蛋白质结构多样性的直接原因：构成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列顺序和肽链的空间结构千差万别。因此该蛋白与信号蛋白功能不同的直接原因有组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同， 肽链条数以及盘曲形成的蛋白质空间结构不同。 故填： 特异性识别并结合包裹胰岛素原的囊泡，促使其与高尔基体膜融合 、种类、数目、排列顺序不同 、盘曲形成的蛋白质空间结构不同。 （4） 将前胰岛素原的信号肽序列和C肽依次切除并加工后，所得三种产物 ，切除并加工后共断裂3个肽键，需要消耗3分子水，但形成了3个二硫键，脱去了6分子的氢，所得三种产物的分子质量与前胰岛素原相比，增加了18×3-6=48。 故填： 48。 （5） 根据SRP结合内质网膜上的SRP受体、内质网膜上的易位子使SRP脱离和内质网腔中的信号肽酶切除其信号肽部分，在胰岛素合成过程中，内质网为其提供了SRP受体、移位子和信号肽酶三种特殊物质，故根据题意和图表分析可知：①②③④⑤实验产物分别为前胰岛素原、信号肽、胰岛素原、信号肽、胰岛素，故③和④组实验产物依次为C胰岛素原 、A信号肽。 故填： C 、A 。 【分析】分泌蛋白的合成与分泌过程大致是：首先在游离的核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成，当合成了一段肽链后，这段肽链会与核糖体一起转移到粗面内质网上继续其合成过程，并且边合成边转移到内质网腔内，再经过加工、折叠，形成具有一定空间结构的蛋白质。内质网膜鼓出形成囊泡，包裹着蛋白质离开内质网，到达高尔基体，与高尔基体膜融合，囊泡膜成为高尔基体膜的一部分。高尔基体对蛋白质做进一步的修饰加工，然后由高尔基体膜形成包裹着蛋白质的囊泡，囊泡转运到细胞膜，与细胞膜融合，将蛋白质分泌到细胞外。在分泌蛋白的合成、加工、运输的过程中，需要消耗能量，这些能量主要来自线粒体。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$