内容正文:
第02讲 细胞中的元素和化合物
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01 课标达标练
【题型一】细胞中的元素和化合物
【题型二】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【题型三】细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
02 能力突破练
03 高考溯源练
题型一 细胞中的元素和化合物
1.夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食,小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法,错误的是( )
A.体内含量最多的有机物是蛋白质
B.含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素,有助于稳定人体神经系统
C.外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D.细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
【答案】B
【详解】A、细胞中含量最多的有机物是蛋白质,因为蛋白质是生命活动的主要承担者,A正确;
B、组成生物体的Mg元素为大量元素,不是微量元素,B错误;
C、几丁质又称壳多糖,是一种含氮多糖,其结构与纤维素相似,C正确;
D、生物体内的有机化合物都是以碳链为基本骨架,如葡萄糖也是以碳链为基本骨架,D正确。
故选B。
2.科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物——砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。根据上述材料进行预测,下列说法错误的是( )
A.GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.GFAJ-1细菌体内只有核糖体这一种细胞器
C.砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜、糖类等结构或物质中
D.该发现使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在极端环境寻找生命的思路
【答案】C
【详解】A、细胞内含量较多的元素是C、H、O、N、P、S,由于GFAJ-1细菌中的砷来代替磷元素构筑生命分子,因此GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫,A正确;
B、GFAJ-1细菌是原核生物,其细胞中只含有唯一的一种细胞器核糖体,B正确;
C、依据题干信息,GFAJ-1的独特细菌能利用剧毒化合物——砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,而糖类的元素组成是C、H、O,不含有P,故砷元素不存在糖类中,C错误;
D、结合题干信息,该发现使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在地球极端环境寻找生命的思路。
故选C。
3.研究表明硒元素是植物生长发育的微量元素,具有促进植物光合作用、增强植物对病害的抵抗力、提高果实品质和营养价值等多个方面的功效。下列分析错误的是( )
A.大量施用含硒的肥料可以增强植物抵抗病害的能力
B.硒可能通过影响叶绿素的合成来促进植物光合作用
C.缺少硒可能会影响植物生长发育从而降低果实产量和品质
D.可对比含硒的完全营养液与仅缺硒的相应营养液中植物生长状况推测硒的作用
【答案】A
【详解】A、大量施用含硒的肥料会使细胞大量失水,造成植物“烧苗”,对植物造成伤害,A错误;
B、根据题干,“硒具有促进植物光合作用、增强植物对病害的抵抗力、提高果实品质和营养价值等多个方面的功效”,推测硒可能通过影响叶绿素的合成促进植物光合作用,B正确;
C、根据题干,“硒具有提高果实品质和营养价值等多个方面的功效”,缺少硒可能会影响植物生长发育从而降低果实产量和品质,C正确;
D、通过对比含硒的完全营养液与仅缺硒的相应营养液中植物生长状况,判断硒元素的作用,D正确。
故选A。
题型二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.(不定项)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是( )
A.量取2 mL 斐林试剂时应优先选用5 mL 量筒而不用10 mL 量筒
B.隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
【答案】AB
【详解】A、2mL斐林试剂的体积小,应优先选取5mL量筒而不用10mL量筒,A正确;
B、隔水加热时,试管中液体液面应低于烧杯中水的液面,以保证均匀受热,B正确;
C、斐林试剂呈蓝色,加热后变成砖红色,C错误;
D、实验结束后,剩余的斐林试剂由于沉淀,不能长期保存,D错误。
故选AB。
5.《中国学龄儿童膳食指南(2022)》中建议中学生每天饮用300mL及以上液态奶,不喝或少喝含糖饮料,不能用含糖饮料代替水,禁止饮酒和喝含酒精饮料,每天饮水800~1400mL.下列叙述正确的是( )
A.某牛奶味饮料与双缩脲试剂反应未呈紫色,说明该饮料中的蛋白质已变性
B.某饮料与斐林试剂反应未形成砖红色沉淀,说明该饮料不含糖能正常饮用
C.某饮料与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色,说明该饮料可能含有酒精需要慎用
D.某生为减少尿量长期少饮水,该生能保持体内水平衡且此措施对身体无害
【答案】C
【详解】A、双缩脲试剂检测的是蛋白质的肽键,即使蛋白质变性,只要肽键未被破坏仍会显紫色,未显紫色,说明饮料中可能不含蛋白质,而非蛋白质变性,A错误;
B、斐林试剂与还原糖反应生成砖红色沉淀,未显色可能是饮料含非还原糖(如蔗糖),不能直接推断不含糖,B错误;
C、酸性重铬酸钾与酒精反应呈灰绿色,若饮料显示此现象,表明可能含酒精,中学生应禁止饮用含酒精饮料,C正确;
D、长期少饮水会导致体内水平衡紊乱,代谢废物无法排除体外,可能损伤肾脏,无法保持健康和水平衡,D错误。
故选C。
6.某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测,观察现象如表所示。下列叙述错误的是( )
材料匀浆(2ml)
与斐林试剂(1ml)混合后现象
水浴加热后现象
西红柿
深蓝色
红黄色
西瓜
黄色
红黄色
橘子
黄绿色
橙红色
韭菜
灰绿色
黄绿色
A.该实验的自变量为材料种类,属于相互对照实验
B.韭菜组处理前后颜色变化不明显,说明韭菜不含还原糖
C.西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D.斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
【答案】B
【详解】A、本实验的目的是鉴定四种材料中是否含有还原糖,因此该实验的自变量为材料种类,属于相互对照实验,A正确;
B、由于韭菜本身为灰绿色,该颜色会掩盖还原糖反应后的颜色,影响实验现象的观察,因此虽然韭菜组处理前后颜色变化不明显,但不能说明韭菜不含还原糖,B错误;
C、由于西瓜本身是红色的,还原糖鉴定的颜色为红黄色,因此西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理,C正确;
D、斐林试剂和双缩脲试剂均包括氢氧化钠和硫酸铜溶液,两种试剂仅在浓度上存在差异,因此斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测,D正确。
故选B。
7.在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液;然后在1~4号试管中滴加适量斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期能观察到的实验现象是( )
A.1、3、5号试管内都为无色
B.三组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
D.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
【答案】C
【详解】A、1号和3号中加入的是斐林试剂,应该呈现蓝色;5号试管加入的双缩脲试剂,也应该呈现试剂本身的浅蓝色,A错误;
B、斐林试剂需要在水浴加热条件下出现砖红色沉淀,发芽的小麦种子匀浆样液中含有还原性糖,因此4号试管会出现砖红色沉淀,而甲组室温条件下不会出现砖红色沉淀,B错误;
C、发芽的小麦种子匀浆样液中含有蛋白质和还原性糖,4号试管加入了斐林试剂并水浴加热,可出现砖红色沉淀,6号试管加入了双缩脲试剂,会与蛋白质反应出现紫色,C正确;
D、根据C项分析可知,6号试管为紫色,D错误。
故选C。
8.下列化学试剂在实验中作用相同的是( )
A.酒精在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B.盐酸在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“探究pH对酶的活性影响”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D.NaOH在“探究pH对酶的活性影响”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
【答案】D
【详解】A、酒精在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”的作用是解离根尖,而在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,酒精在两个实验中作用不相同,A不符合题意;
B、盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离,而在“探究pH对酶的活性影响”中的作用是调节pH值,盐酸在两个实验中作用不相同,B不符合题意;
C、在“检测生物组织中的还原糖”中的硫酸铜与氢氧化钠反应生成具有氧化性的氢氧化铜,与醛基发生氧化还原反应,在“检测生物组织的蛋白质”中的硫酸铜与肽键结合,所以硫酸铜在两个实验中作用不同,C不符合题意;
D、NaOH在“探究pH对酶的活性影响”中是调节pH值,在“检测生物组织中的蛋白质”中先加NaOH创造碱性环境,再加CuSO4染色,NaOH在两个实验中作用相同,D符合题意。
故选D。
题型三 细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
9.种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类减少
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
【答案】D
【详解】A、种子吸收的水与多糖等物质结合后,这部分水为结合水,失去了溶解性,A错误;
B、种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类增加,B错误;
C、水也参与细胞构成,如结合水是细胞的重要组成成分,C错误;
D、幼苗中的水可参与光合作用形成NADPH,也可通过有氧呼吸第二阶段丙酮酸和水生成NADH,D正确。
故选D。
10.水和无机盐对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法正确的是( )
A.越冬植物体内自由水与结合水的比值升高,以增强抗寒能力
B.人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,进而影响生长发育
C.无机盐在细胞中都以离子形式存在,如Na+、K+
D.用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破,释放出的主要成分是无机盐
【答案】B
【详解】A、越冬植物体内自由水与结合水的比值降低,结合水比例增加,以增强抗寒能力,A错误;
B、碘是合成甲状腺激素的原料,人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,甲状腺激素能促进生长发育等,所以会影响生长发育,B正确;
C、无机盐在细胞中大多数以离子形式存在,少数以化合物形式存在,C错误;
D、用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破,释放出的主要成分是血红蛋白等蛋白质,不是无机盐,D错误。
故选B。
11.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.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【答案】A
【详解】A、Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中,类胡萝卜素是由碳氢链组成的分子,不含Mg2+,A错误;
B、HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用,B正确;
C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低,易出现肌肉抽搐,C正确;
D、I是组成甲状腺激素的重要元素,故适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症,D正确。
故选A。
12.下列有关高中生物学涉及Ca2+的相关叙述,正确的是( )
A.人体血液中Ca2+含量过高,会出现抽搐现象,Ca2+含量过低,会出现肌无力现象
B.植物体细胞杂交和动物体细胞核移植都可以用到Ca2+,Ca2+在两个实验中的作用不同
C.将目的基因导入动物细胞,常用Ca2+处理,使动物细胞处于一种容易吸收环境中DNA的状态,从
而实现基因重组
D. 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Ca2+激活,因此PCR反应缓冲液中一般需要添加Ca2+来激活耐高温的DNA聚合酶
【答案】B
【详解】A、人体血液中Ca²⁺含量过低会导致神经肌肉兴奋性增高,引发抽搐;而Ca²⁺含量过高会降低兴奋性,导致肌无力,A错误;
B、Ca²⁺在酶解细胞壁时用于维持原生质体的渗透压稳定性,防止破裂;也可能在融合时与高pH结合诱导原生质体融合;Ca²⁺可能用于激活重组细胞(如通过钙离子载体诱导细胞内Ca²⁺浓度升高),使其恢复分裂能力。两者中Ca²⁺的作用不同,B正确;
C、将目的基因导入动物细胞通常采用显微注射法或病毒转导法,而非Ca²⁺处理。Ca²⁺诱导感受态的方法用于细菌转化,与动物细胞无关,C错误;
D、PCR反应中,耐高温DNA聚合酶(如Taq酶)的激活需要Mg²⁺作为辅助因子,而非Ca²⁺,PCR缓冲液中添加的是Mg²⁺,来激活耐高温的DNA聚合酶,D错误。
13.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是( )
A.检测正常叶片中该矿质元素的含量
B.分析根系对该矿质元素的吸收过程
C.分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响
D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况
【答案】D
【详解】判断元素是否必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中,除去某种矿质元素,然后观察植物的生长发育情况:如果植物的生长发育仍正常,说明该元素不是植物所必需的;如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状),且只有补充了该种元素(其他元素无效)后,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该元素是必需的矿质元素。
14.科研人员通过长期田间试验发现,科学施用钾肥可使番茄增产15-20%,同时显著提升果实糖度和色泽。进一步研究发现,钾离子在番茄植株中主要参与调节水分平衡和光合作用产物的运输。下列叙述正确的是( )
A.钾离子是叶绿素的组成元素,通过提高叶绿素的含量,直接增强光合速率
B.钾离子可调节气孔开闭,减少水分散失,提高番茄的抗旱能力
C.钾离子在植物体内主要以化合物的形式存在,是细胞结构的重要组成成分
D.钾肥的施用会抑制番茄根系对水分的吸收,导致植株萎蔫
【答案】B
【详解】A、叶绿素的组成元素是镁(Mg),而非钾(K)。钾离子虽然能通过激活酶活性间接影响光合作用,但并不直接参与叶绿素的组成,A错误;
B、由题意可知,钾离子在番茄植株中主要参与调节水分平衡。钾离子通过调节保卫细胞的渗透压来控制气孔开闭。当钾离子进入保卫细胞后,细胞渗透压升高,水分进入,气孔张开;反之气孔关闭。这一机制能有效减少水分散失,提高番茄的抗旱能力,B正确;
C、无机盐主要以离子形式存在,C错误;
D、适量施用钾肥能促进根系吸水,因其可提高细胞渗透压。只有过量施用才会因土壤溶液浓度过高而抑制吸水,D错误。
故选B。
15.记载我国古代农业生产先进经验的书籍中有很多种子保存的方法,如《汜胜之书》记述“种伤湿郁热则生虫也。取麦种……曝使极燥……取干艾杂藏之”;《齐民要术》记载“蒿、艾箪盛之,良。以蒿、艾蔽窖埋之,亦佳”“窖麦法,必须日曝令干,及热埋之”。关于这些方法蕴含的科学道理和实际应用的叙述,错误的是( )
A.麦种“曝使极燥”的过程中,种子细胞中的自由水含量大幅度降低
B.“蒿、艾”中可提取出挥发性物质,用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌
C.高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物
D.由“种伤湿郁热则生虫也”知种子应在高温、干燥的环境中储存
【答案】D
【详解】A、麦种晾晒干燥过程中,失去自由水,种子细胞中的自由水含量大幅度降低,A正确;
B、“蒿、艾”中的挥发性物质能用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌,B正确;
C、高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物,C正确;
D、由“种伤湿郁热则生虫也”意为若种子受湿气,又郁积热气就会生虫,故可知种子应在低温、干燥的环境中储存,D错误。
故选D。
1.水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图,下列有关“水是生命之源”叙述,错误的是( )
A.水是极性分子,带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B.水分子间通过氢键相互作用,在常温下易维持液体状态
C.水作为热的缓冲剂,能维持生物体温度的相对稳定
D.细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
【答案】D
【详解】A、从图解可以看出: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。氧原子一端稍带负电荷,氢原子一端稍带正电荷,使水成为极性分子,A正确;
B、水是极性分子,邻近的水分子之间可以形成氢键。氢键使得水分子与周围水分子相互作用,由于氢键比较弱,易被破坏,氢键就能不断地断裂又不断形成,使得水在常温下能够维持液体状态,B正确;
C、水分子之间以氢键形式相互作用,在温度升高时,热能首先破坏氢键,吸收和储存热能,在温度降低时,氢键形成,向周围释放热能,因此水可以作为热的缓冲剂,维持生物体温度的相对稳定,C正确;
D、细胞内的水主要以自由水形式存在,少部分水与蛋白质、多糖等物质结合,以结合水形式存在,D错误。
故选D。
2.将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时,植物均出现生长异常甚至死亡的现象。即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长。下列叙述错误的是( )
A.大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B.上述植物生长异常不是由于盐溶液的浓度引起的
C.单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D.混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
【答案】C
【详解】A、由题干信息“若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长”,可知大田生产时建议使用复合肥或有机肥,A正确;
B、由题干信息“即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常”,说明上述植物生长异常不是由于盐溶液的浓度引起的,植物生长异常可能与盐的类型有关,B正确;
C、由题干信息无法得出单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡的结论,C错误;
D、若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长,推测混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子,D正确。
故选C。
3.下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A.“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B.“绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C.“检测生物组织中的脂肪”实验中,用无水乙醇洗去浮色,可提高实验观察效果
D.“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
【答案】A
【详解】A、在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,蔗糖溶液浓度较高,细胞在高浓度蔗糖溶液中会发生质壁分离,但由于蔗糖分子不能进入细胞,所以当外界溶液浓度小于细胞液浓度时,细胞会吸水发生质壁分离复原,需要更换外界溶液才能观察到完整的质壁分离和复原过程。 而适宜浓度的KNO3 溶液中的钾离子和硝酸根离子能主动运输进入细胞,使细胞液浓度升高,当细胞液浓度大于外界溶液浓度时,细胞会自动吸水发生质壁分离复原,不需要更换外界溶液,因此用适宜浓度的KNO3 溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤,A正确;
B、在“绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片在100∘C烘干2h,高温会使叶绿素等光合色素分解,导致色素含量降低,从而影响色素的分离效果,而不是提高色素分离效果,B错误;
C、在“检测生物组织中的脂肪”实验中,洗去浮色用的是体积分数为50%的酒精,而不是无水乙醇。因为无水乙醇的挥发性强,容易使切片干燥,不利于观察,且其洗去浮色的效果不如体积分数为50%的酒精,C错误;
D、在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来。如果缩短解离时间,细胞可能没有充分分散开来,会导致细胞重叠,影响染色效果和观察,而不是提高染色效果,D错误。
故选A。
4.探究性实验甘蔗汁一般不作为还原糖的检测材料,推测原因有两种:一是甘蔗中不含有还原糖,二是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察。某实验小组为探究其原因,以稀释40倍的新鲜甘蔗汁为材料,得到实验结果如表(DNS试剂能与多种还原糖反应,煮沸条件下显棕红色,1-7号试管中使用的葡萄糖溶液浓度均为1mg/mL)。据表分析,下列叙述正确的是( )
试管号
1
2
3
4
5
6
7
8
葡萄糖溶液/mL
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
甘蔗汁1mL
蒸馏水/mL
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
1
DNS试剂
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
操作
沸水浴5分钟,冷却后加入蒸馏水稀释至25mL
吸光度
0
0.034
0.146
0.210
0.286
0.383
0.529
0.384
注:溶液颜色越深,吸光度越大。
A.检测还原糖实验中一般不选用甘蔗汁的原因是甘蔗中只含有蔗糖没有还原糖
B.实验中加入的DNS试剂和蒸馏水的量是无关变量,如果改变不会影响检测数据
C.甘蔗不适合作为还原糖检测材料的原因更可能是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察
D.计算可得实验中使用的甘蔗汁中葡萄糖浓度约为40mg/mL
【答案】C
【详解】AC、通过对比8号试管与其他试管的吸光度,发现甘蔗汁中可以检测到还原糖,说明甘蔗不适合作为检测还原糖材料的原因更可能是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察,A错误,C正确;
B、实验中无关变量的改变会影响实验结果,所以无关变量要保持相同且适宜,B错误;
D、8号试管的吸光度与6号试管的基本相同,但甘蔗汁中不一定只有葡萄糖一种还原糖,故无法计算甘蔗汁中葡萄糖浓度,D错误。
故选C。
5.某兴趣小组为探究蔗糖酶的耐热性,将2%新鲜蔗糖酶溶液分别放置在40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴锅中保温处理30min,再恢复至室温,于最适温度下与3%蔗糖溶液反应5min后,用镊子夹取一根尿糖试纸浸入液面后取出,观察试纸显色程度(葡萄糖含量越高,显色越深),结果如下。下列说法错误的是( )
温度(℃)
40
45
50
55
60
65
70
显色程度
+++++
+++++
+++++
+++++
++
+
+
注:“+”越多,表示显色越深
A.显色程度越深反映蔗糖酶的催化效率越高
B.尿糖试纸不可以用于探究淀粉酶和蛋白酶的耐热性
C.实验结果显示40℃~55℃范围内,随着温度升高蔗糖酶的活性不变
D.由实验结果可知,60℃及以上的温度会对蔗糖酶造成不可逆的破坏
【答案】C
【详解】A、本实验要探究蔗糖酶的最适温度,故温度是自变量。蔗糖酶可将蔗糖水解为葡萄糖和果糖,而尿糖试纸的颜色深浅可定量判断溶液中葡萄糖的浓度,故用尿糖试纸颜色深浅来表示蔗糖酶的活性大小,颜色程度越深,活性就越大,A正确;
B、尿糖试纸只能检测葡萄糖的含量,由于淀粉酶和蛋白酶水解的产物不含葡萄糖,因此不可用于探究淀粉酶和蛋白酶的耐热性,B正确;
C、实验结果显示40℃~55℃范围内,显色程度相同,指产生的葡萄糖含量相同,这是因为参与反应的底物相同,产生的产物太多,并不能说明随着温度的升高,蔗糖酶的活性不变,C错误;
D、由实验结果可知,60℃及以上的温度显色程度显著降低,说明酶活性降低,因此说明高温对蔗糖酶造成不可逆的破坏,D正确。
故选C。
6.某兴趣小组欲探究蔗糖酶的最适温度,分组处理如下表所示。请回答下列问题:
温度
室温
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
蔗糖溶液(mL)
2
2
2
2
2
2
2
2
蔗糖酶溶液(mL)
一
2
2
2
2
2
2
2
尿糖试纸检测结果
注:尿糖试纸是一种酶试纸,其上附着有葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶。葡萄糖被氧化形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢又被催化形成水和原子氧,而原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物,由此可以通过与标准色卡对比颜色深浅来定量判断溶液中葡萄糖的浓度。
(1)本实验的自变量是 ,用 (检测指标)表示蔗糖酶的活性大小。
(2)能否利用尿糖试纸检测麦芽糖等其他还原糖含量? ,理由是 。
(3)本实验不能用斐林试剂代替尿糖试纸检测蔗糖水解情况,理由是 。
(4)实验过程中,需将蔗糖溶液和蔗糖酶溶液在相应温度水浴中先保温一段时间再混合,目的是 。设置室温对照组的目的是 。
(5)通过与标准比色卡对比,实验结果如下表所示:
探究蔗糖酶最适温度取值表
温度℃
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
葡萄糖含量(mg/dL)
250
350
500
700
1000
600
50
本实验尚无法确定蔗糖酶的最适温度,欲进一步探究需在 ℃之间设置多个温度梯度进行重复实验。
【答案】(1) 温度 尿糖试纸颜色深浅
(2) 能 一分子麦芽糖由两分子葡萄糖组成,可以通过与标准色卡对比颜色深浅来定量判断溶液中葡萄糖的浓度,进而检测麦芽糖含量
(3)斐林试剂需要在水浴加热条件下才会和还原糖出现特定颜色反应,水浴加热会改变实验的温度条件
(4) 保证各组试验在设定温度下进行 排除温度以外的其它因素对实验结果的干扰
(5)45℃—65℃
【详解】(1)本实验要探究蔗糖酶的最适温度,故温度是自变量。蔗糖酶可将蔗糖水解为葡萄糖和果糖,而尿糖试纸的颜色深浅可定量判断溶液中葡萄糖的浓度,故用尿糖试纸颜色深浅来表示蔗糖酶的活性大小。
(2)麦芽糖属于二糖,一分子的麦芽糖可水解成两分子的葡萄糖,而尿糖试纸可通过与标准色卡对比颜色深浅来定量判断溶液中葡萄糖的浓度,所以尿糖试纸能检测麦芽糖的含量。
(3)斐林试剂检测还原糖时需要进行50—65℃的水浴加热才会出现砖红色的颜色变化,该实验探究的是酶的最适温度,自变量为温度,故斐林试剂需要的水浴加热条件会改变实验的预设温度。
(4)探究温度对酶活性影响的实验,应首先让反应物和酶在各自所需的温度下保温一段时间,再将反应物和酶混合,保证各组试验在设定温度下进行,否则会出现较大误差。本实验的自变量是温度,实验过程中需遵循单一变量原则,故需要设置室温对照组,目的是排除温度以外的其它因素对实验结果的干扰。
(5)由表格可知,在45℃—55℃之间葡萄糖的含量增多,说明在此温度范围内蔗糖酶活性增强;在55℃—65℃之间葡萄糖的含量减少,说明在此温度范围内蔗糖酶活性减弱。通过现有的温度条件无法确定蔗糖酶的最适温度,需要在45℃—65℃范围内再设置多个温度梯度进行重复实验。
【点睛】本题综合考查了温度对酶活性影响的实验相关知识,意在考查考生能理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系,能用精炼的语言准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。
1.(2025·河北·高考真题)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
【答案】B
【详解】A、纤维素属于糖类,元素组成是C、H、O,淀粉酶是蛋白质,元素组成主要是C、H、O、N,核酸的元素组成是C、H、O、N、P,它们都有C、H、O,A正确;
B、糖原是多糖,由葡萄糖单体连接成多聚体,蛋白质由氨基酸单体连接成多聚体,但脂肪不是多聚体,它是由甘油和脂肪酸组成的,B错误;
C、多肽链中的某些区域可以形成氢键,如α螺旋结构,核酸单链如tRNA,可在链内形成氢键,形成特定的空间结构,C正确;
D、多糖如纤维素是植物细胞壁的组成成分,蛋白质是细胞膜、细胞质等结构的重要组成成分,固醇中的胆固醇是动物细胞膜的组成成分,D正确。
故选B。
2.(2025·浙江·高考真题)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐
C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
【答案】A
【详解】A、Fe2+是血红蛋白中血红素的组成成分,缺铁会直接引起血红蛋白含量降低,A正确;
B、血钙过低时,会出现抽搐现象,B错误;
C、神经细胞兴奋性降低与细胞外Na+浓度低有关,C错误;
D、I-是甲状腺激素的组成成分,缺乏时甲状腺激素合成减少,成年人患地方性甲状腺肿,D错误。
故选A。
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素 B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧 D.参与构成甲状腺激素
【答案】B
【详解】A、佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内钙(Ca2+)缺乏有关,叶绿素的核心元素是镁(Mg2+),钙(Ca2+)不参与叶绿素构成,A错误;
B、在植物体细胞杂交技术中,高Ca2+-高pH是植物原生质体融合的其中一种方法,与钙(Ca2+)有关,B正确;
C、血红蛋白的辅基含铁(Fe2+),负责携氧,与钙无关,C错误;
D、甲状腺激素含碘(I-),钙不参与其构成,D错误。
故选B。
4.(2025·安徽·高考真题)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
【答案】D
【详解】A、蔗糖为非还原糖,蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀,A错误;
B、双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应,B错误;
C、脂肪与苏丹III反应的原理是苏丹III作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒。该过程属于物理溶解而非化学反应,C错误;
D、酒精和葡萄糖均能与橙色的酸性重铬酸钾溶液发生反应,变成灰绿色,D正确。
故选D。
5.(2024·重庆·高考真题)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是( )
钙(mg/d)
铁(mg/d)
碘
0.5-1岁
350
10
115
25-30岁(未孕)
800
18
120
25-30岁(孕中期)
800
25
230
65-75岁
800
10
120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
【答案】C
【详解】A、由表格数据可知,婴儿碘每天的摄入量为115μg,成人为120μg,相差不大,但成人的体重远高于婴儿,所以以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人,A正确;
B、铁是血红蛋白在重要成分,表中数据可知,孕中期铁的摄入量高于未孕,由此推测孕中期胎儿发育加快,孕妇的新陈代谢加快,与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高,B正确;
C、大量元素主要有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg,由表格数据可知对25岁与65岁女性,钙的推荐摄入量均为800mg/d,C错误;
D、维生素D可以促进钙的吸收,所以即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙,D正确。
故选C。
6.(2024·浙江·高考真题)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
【答案】C
【详解】A、自由水可以自由流动,是细胞内主要的物质运输介质,A正确;
B、水可以保持植物枝叶挺立,B正确;
C、降低酶促反应活化能的是酶,水不具有此功能,C错误;
D、水的比热容较大,能缓和植物温度的变化,D正确。故选C。
7.(2023·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③,水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是( )
编号
试剂
①
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液(棕红色)
A.若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B.若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C.若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D.若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色
【答案】C
【详解】A、若a为①+②、b为③,由于葡萄糖和斐林试剂均不能通过透析袋,水浴后透析袋外均不会出现砖红色,A错误;
B、若a为①+②、b为⑤,由于淀粉不能通过透析袋,而碘液可进入透析袋内,故透析袋外的溶液不会出现蓝色,B错误;
C、若a为①+④、b为⑤,淀粉酶会水解淀粉使形成麦芽糖(二糖),由于葡萄糖单糖不能通过透析袋,故麦芽糖也不能不能通过透析袋,同时由于碘液可进入透析袋内,故透析袋内的溶液最终会出现棕红色,C正确;
D、若a为①+④、b为③,由于斐林试剂不能进入透析袋内,故透析袋内不会出现砖红色,D错误。
故选C。
8.(2022·重庆·高考真题)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
【答案】D
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,会产生砖红色沉淀,A错误;
B、吸光值与溶液的浓度有关,故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的用量有关,B错误;
C、由表格内容可知,葡萄糖含量越高,吸光值越小,若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL,即葡萄糖含量在0.3mg/mL~0.4mg/mL,C错误;
D、在一定范围内葡萄糖含量越高,生成的砖红色沉淀(氧化亚铜)越多,反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少,则蓝色越浅,D正确。
故选D。
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第02讲 细胞中的元素和化合物
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞中的元素和化合物
【题型二】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【题型三】细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
02 能力突破练
03 高考溯源练
题型一 细胞中的元素和化合物
1.夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食,小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法,错误的是( )
A.体内含量最多的有机物是蛋白质
B.含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn等微量元素,有助于稳定人体神经系统
C.外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D.细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
2.科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作GFAJ-1的独特细菌,这种细菌能利用剧毒化合物——砒霜中的砷来代替磷元素构筑生命分子,进行一些关键的生化反应。根据上述材料进行预测,下列说法错误的是( )
A.GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫
B.GFAJ-1细菌体内只有核糖体这一种细胞器
C.砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜、糖类等结构或物质中
D.该发现使人类对生命的认识发生重大改变,拓宽了在极端环境寻找生命的思路
3.研究表明硒元素是植物生长发育的微量元素,具有促进植物光合作用、增强植物对病害的抵抗力、提高果实品质和营养价值等多个方面的功效。下列分析错误的是( )
A.大量施用含硒的肥料可以增强植物抵抗病害的能力
B.硒可能通过影响叶绿素的合成来促进植物光合作用
C.缺少硒可能会影响植物生长发育从而降低果实产量和品质
D.可对比含硒的完全营养液与仅缺硒的相应营养液中植物生长状况推测硒的作用
题型二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4.(不定项)关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是( )
A.量取2 mL 斐林试剂时应优先选用5 mL 量筒而不用10 mL 量筒
B.隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C.在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色
D.实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
5.《中国学龄儿童膳食指南(2022)》中建议中学生每天饮用300mL及以上液态奶,不喝或少喝含糖饮料,不能用含糖饮料代替水,禁止饮酒和喝含酒精饮料,每天饮水800~1400mL.下列叙述正确的是( )
A.某牛奶味饮料与双缩脲试剂反应未呈紫色,说明该饮料中的蛋白质已变性
B.某饮料与斐林试剂反应未形成砖红色沉淀,说明该饮料不含糖能正常饮用
C.某饮料与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色,说明该饮料可能含有酒精需要慎用
D.某生为减少尿量长期少饮水,该生能保持体内水平衡且此措施对身体无害
6.某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测,观察现象如表所示。下列叙述错误的是( )
材料匀浆(2ml)
与斐林试剂(1ml)混合后现象
水浴加热后现象
西红柿
深蓝色
红黄色
西瓜
黄色
红黄色
橘子
黄绿色
橙红色
韭菜
灰绿色
黄绿色
A.该实验的自变量为材料种类,属于相互对照实验
B.韭菜组处理前后颜色变化不明显,说明韭菜不含还原糖
C.西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D.斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
7.在1、3、5号试管中分别加入2mL蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入2mL发芽的小麦种子匀浆样液;然后在1~4号试管中滴加适量斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期能观察到的实验现象是( )
A.1、3、5号试管内都为无色
B.三组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C.4号试管内呈砖红色,6号试管内呈紫色
D.4号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
8.下列化学试剂在实验中作用相同的是( )
A.酒精在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B.盐酸在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“探究pH对酶的活性影响”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D.NaOH在“探究pH对酶的活性影响”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
题型三 细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
9.种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质,也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是( )
A.种子吸收的水与多糖等物质结合后,水仍具有溶解性
B.种子萌发过程中糖类含量逐渐下降,有机物种类减少
C.幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建,水不参与
D.幼苗中的水可参与形成NADPH,也可参与形成NADH
10.水和无机盐对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法正确的是( )
A.越冬植物体内自由水与结合水的比值升高,以增强抗寒能力
B.人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻,进而影响生长发育
C.无机盐在细胞中都以离子形式存在,如Na+、K+
D.用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破,释放出的主要成分是无机盐
11.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.Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B.HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用
C.血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
D.适当补充I-,可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
12.下列有关高中生物学涉及Ca2+的相关叙述,正确的是( )
A.人体血液中Ca2+含量过高,会出现抽搐现象,Ca2+含量过低,会出现肌无力现象
B.植物体细胞杂交和动物体细胞核移植都可以用到Ca2+,Ca2+在两个实验中的作用不同
C.将目的基因导入动物细胞,常用Ca2+处理,使动物细胞处于一种容易吸收环境中DNA的状态,从
而实现基因重组
D. 真核细胞和细菌的DNA聚合酶都需要Ca2+激活,因此PCR反应缓冲液中一般需要添加Ca2+来激活耐高温的DNA聚合酶
13.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是( )
A.检测正常叶片中该矿质元素的含量
B.分析根系对该矿质元素的吸收过程
C.分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响
D.观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况
14.科研人员通过长期田间试验发现,科学施用钾肥可使番茄增产15-20%,同时显著提升果实糖度和色泽。进一步研究发现,钾离子在番茄植株中主要参与调节水分平衡和光合作用产物的运输。叙述正确的是( )
A.钾离子是叶绿素的组成元素,通过提高叶绿素的含量,直接增强光合速率
B.钾离子可调节气孔开闭,减少水分散失,提高番茄的抗旱能力
C.钾离子在植物体内主要以化合物的形式存在,是细胞结构的重要组成成分
D.钾肥的施用会抑制番茄根系对水分的吸收,导致植株萎蔫
15.记载我国古代农业生产先进经验的书籍中有很多种子保存的方法,如《汜胜之书》记述“种伤湿郁热则生虫也。取麦种……曝使极燥……取干艾杂藏之”;《齐民要术》记载“蒿、艾箪盛之,良。以蒿、艾蔽窖埋之,亦佳”“窖麦法,必须日曝令干,及热埋之”。关于这些方法蕴含的科学道理和实际应用的叙述,错误的是( )
A.麦种“曝使极燥”的过程中,种子细胞中的自由水含量大幅度降低
B.“蒿、艾”中可提取出挥发性物质,用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌
C.高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物
D.由“种伤湿郁热则生虫也”知种子应在高温、干燥的环境中储存
1.水是地球上最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。下图是水分子结构示意图,下列有关“水是生命之源”叙述,错误的是( )
A.水是极性分子,带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B.水分子间通过氢键相互作用,在常温下易维持液体状态
C.水作为热的缓冲剂,能维持生物体温度的相对稳定
D.细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
2.将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时,植物均出现生长异常甚至死亡的现象。即使盐溶液浓度较低,植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后,植物恢复生长。下列叙述错误的是( )
A.大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B.上述植物生长异常不是由于盐溶液的浓度引起的
C.单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D.混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
3.下列关于教材实验创新的尝试,合理的是( )
A.“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中,用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液,可简化实验步骤
B.“绿叶中色素的提取和分离”实验中,将叶片100℃烘干2h后研磨,可提高色素分离效果
C.“检测生物组织中的脂肪”实验中,用无水乙醇洗去浮色,可提高实验观察效果
D.“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,缩短解离时间,可提高染色效果
4.探究性实验甘蔗汁一般不作为还原糖的检测材料,推测原因有两种:一是甘蔗中不含有还原糖,二是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察。某实验小组为探究其原因,以稀释40倍的新鲜甘蔗汁为材料,得到实验结果如表(DNS试剂能与多种还原糖反应,煮沸条件下显棕红色,1-7号试管中使用的葡萄糖溶液浓度均为1mg/mL)。据表分析,下列叙述正确的是( )
试管号
1
2
3
4
5
6
7
8
葡萄糖溶液/mL
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
甘蔗汁1mL
蒸馏水/mL
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
1
DNS试剂
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
操作
沸水浴5分钟,冷却后加入蒸馏水稀释至25mL
吸光度
0
0.034
0.146
0.210
0.286
0.383
0.529
0.384
注:溶液颜色越深,吸光度越大。
A.检测还原糖实验中一般不选用甘蔗汁的原因是甘蔗中只含有蔗糖没有还原糖
B.实验中加入的DNS试剂和蒸馏水的量是无关变量,如果改变不会影响检测数据
C.甘蔗不适合作为还原糖检测材料的原因更可能是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察
D.计算可得实验中使用的甘蔗汁中葡萄糖浓度约为40mg/mL
5.某兴趣小组为探究蔗糖酶的耐热性,将2%新鲜蔗糖酶溶液分别放置在40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃的水浴锅中保温处理30min,再恢复至室温,于最适温度下与3%蔗糖溶液反应5min后,用镊子夹取一根尿糖试纸浸入液面后取出,观察试纸显色程度(葡萄糖含量越高,显色越深),结果如下。下列说法错误的是( )注:“+”越多,表示显色越深
温度(℃)
40
45
50
55
60
65
70
显色程度
+++++
+++++
+++++
+++++
++
+
+
A.显色程度越深反映蔗糖酶的催化效率越高
B.尿糖试纸不可以用于探究淀粉酶和蛋白酶的耐热性
C.实验结果显示40℃~55℃范围内,随着温度升高蔗糖酶的活性不变
D.由实验结果可知,60℃及以上的温度会对蔗糖酶造成不可逆的破坏
6.某兴趣小组欲探究蔗糖酶的最适温度,分组处理如下表所示。请回答下列问题:
温度
室温
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
蔗糖溶液(mL)
2
2
2
2
2
2
2
2
蔗糖酶溶液(mL)
一
2
2
2
2
2
2
2
尿糖试纸检测结果
注:尿糖试纸是一种酶试纸,其上附着有葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶。葡萄糖被氧化形成葡萄糖酸和过氧化氢,过氧化氢又被催化形成水和原子氧,而原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物,由此可以通过与标准色卡对比颜色深浅来定量判断溶液中葡萄糖的浓度。
(1)本实验的自变量是 ,用 (检测指标)表示蔗糖酶的活性大小。
(2)能否利用尿糖试纸检测麦芽糖等其他还原糖含量? ,理由是 。
(3)本实验不能用斐林试剂代替尿糖试纸检测蔗糖水解情况,理由是 。
(4)实验过程中,需将蔗糖溶液和蔗糖酶溶液在相应温度水浴中先保温一段时间再混合,目的是 。设置室温对照组的目的是 。
(5)通过与标准比色卡对比,实验结果如下表所示:
探究蔗糖酶最适温度取值表
温度℃
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
葡萄糖含量(mg/dL)
250
350
500
700
1000
600
50
本实验尚无法确定蔗糖酶的最适温度,欲进一步探究需在 ℃之间设置多个温度梯度进行重复实验。
1.(2025·河北·高考真题)下列对生物体有机物的相关叙述,错误的是( )
A.纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H和O
B.糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C.多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D.多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
2.(2025·浙江·高考真题)无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起( )
A.血红蛋白含量降低 B.肌肉抽搐
C.神经细胞兴奋性降低 D.甲状腺肿大
3.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以( )
A.参与构成叶绿素 B.用于诱导原生质体融合
C.辅助血红蛋白携氧 D.参与构成甲状腺激素
4.(2025·安徽·高考真题)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是( )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
5.(2024·重庆·高考真题)下表据《中国膳食指南》得到女性3种营养元素每天推荐摄入量,据表推测,下列错误的是( )
钙(mg/d)
铁(mg/d)
碘
0.5-1岁
350
10
115
25-30岁(未孕)
800
18
120
25-30岁(孕中期)
800
25
230
65-75岁
800
10
120
A.以单位体重计,婴儿对碘的需求高于成人
B.与孕前期相比,孕中期女性对氧的需求量升高
C.对25岁与65岁女性,大量元素的推荐摄入量不同
D.即使按推荐量摄入钙,部分女性也会因缺维生素D而缺钙
6.(2024·浙江·高考真题)下列不属于水在植物生命活动中作用的是( )
A.物质运输的良好介质 B.保持植物枝叶挺立
C.降低酶促反应活化能 D.缓和植物温度变化
7.(2023·重庆·高考真题)某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透析袋的透性。当a为①、b为⑤,袋内溶液逐渐变为蓝色;当a为②、b为③,水浴(55℃)后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是( )
编号
试剂
①
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液(棕红色)
A.若a为①+②、b为③,水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B.若a为①+②、b为⑤,透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C.若a为①+④、b为⑤,透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D.若a为①+④、b为③,水浴后透析袋内最终会出现砖红色
8.(2022·重庆·高考真题)在一定条件下,斐林试剂可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀,去除沉淀后的溶液蓝色变浅,测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。下表是用该方法检测不同样本的结果。下列叙述正确的是( )
样本
①
②
③
④
⑤
⑥
吸光值
0.616
0.606
0.595
0.583
0.571
0.564
葡萄糖含量(mg/mL)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
A.斐林试剂与样本混合后立即生成砖红色沉淀
B.吸光值与样本的葡萄糖含量有关,与斐林试剂的用量无关
C.若某样本的吸光值为0.578,则其葡萄糖含量大于0.4mg/mL
D.在一定范围内葡萄糖含量越高,反应液去除沉淀后蓝色越浅
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