第2章 第2节 细胞中的无机物-【金版新学案】2025-2026学年新教材高一生物必修1 分子与细胞同步课堂高效讲义教师用书word（人教版 不定项）

第2节　细胞中的无机物 [学习目标]　1.简述水在细胞中的存在形式和作用。　2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 任务一　细胞中的水 1.水的含量 (1)在构成细胞的各种化学成分中，水一般占60％～95％。 (2)生物种类不同，含水量不同。 (3)生物体在不同的生长发育期，含水量不同。 2.水的存在形式及作用 结合水主要是与蛋白质、多糖等物质结合的水，结合水没有流动性和溶解性。正常情况下看不到。 3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 (1)自由水/结合水越大，细胞的代谢就越旺盛。 (2)结合水/自由水越大，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 【自我诊断】 1.沙漠中的仙人掌细胞中含量最多的化合物是水。 (√) 2.晒干的种子不含自由水。 (×) 3.结合水没有流动性和溶解性。 (√) 4.自由水含量越多，细胞代谢越旺盛。 (√) 5.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。 (√) [活动1]　细胞中水的存在形式和生理功能 材料：结合教材P21的图示和内容回答：水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？ 提示：(1)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。(2)水分子具有氢键，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。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，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 情境：卷柏的耐旱力极强，一旦失去水分供应，就将枝叶卷曲抱团，失去绿色，根能自行与土壤分离，卷缩似拳状，随风移动，这时的卷柏几乎没有生命现象；但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，变得翠绿可人。 (1)干旱时，卷柏体内自由水与结合水的比值如何变化？(考查科学思维) 提示：降低。 (2)干枯的卷柏吸收水分后，恢复生长，代谢变得旺盛，原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(考查科学思维) 提示：干枯的卷柏吸收水分后，自由水含量增多。自由水是细胞内良好的溶剂；可作为反应物，参与许多生物化学反应；自由水还具有运送营养物质和代谢废物的功能 学生用书⬇第17页 (3)若该植物是小麦，收获后，储存前需进行晒干处理，晒干过程中何种形式的水减少？若将晒干的小麦进行烘烤，烘烤之后的小麦能否萌发？为什么？(考查科学思维、社会责任) 提示：小麦晒干的过程中自由水的含量降低。烘烤之后的小麦不能萌发。因为在烘烤过程中会丢失结合水，结合水是细胞结构的重要组成部分，结合水丢失，细胞结构被破坏，种子不能再萌发。 【归纳总结】 1.自由水/结合水的值与细胞代谢和抗逆性的关系 2.自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 自由水结合水 (1)细胞内结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖等物质结合，当温度升高时，水分子动能增加，会挣脱氢键的束缚成为自由水。 (2)降温时，部分自由水转化为结合水，避免自由水过多结冰损害自身，可以提高抗寒性。 针对练1.下列各项关于水能成为良好溶剂及具有支持生命的独特性质的原因的叙述，错误的是 (　　) A.水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子结合，因此水是良好的溶剂 B.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 C.氢键的存在使水有较低的比热容，使其温度相对不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定 D.细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中，这与细胞的代谢强度和所处环境有关 答案：C 解析：水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子结合，因此水是良好的溶剂，A正确；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；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性，C错误；自由水与结合水的比值不同，细胞的代谢强度不同，因此，细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中，这与细胞的代谢强度和所处环境有关，D正确。 针对练2.(2025·合肥高一检测)如图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列相关叙述错误的是 (　　) A.图中①指的是结合水，该部分水较少，丢失不会导致细胞死亡 B.图中②指的是自由水，细胞代谢旺盛时该部分水的含量会增多 C.存在形式由②转变成①有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性 D.图中甲可表示“组成细胞结构”，乙可表示运送营养物质和代谢废物 答案：A 解析：由题图可知，升温时①→②，故②为自由水，①为结合水。结合水是细胞结构的重要组成部分，如果这部分水丢失会导致细胞死亡，A错误；正常情况下，细胞内自由水所占的比例越高，细胞的代谢就越旺盛，B正确；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强，故自由水转化为结合水，可降低代谢水平，提高植物抗寒性、抗旱性等抗逆能力，C正确；结合水是细胞结构的组成部分，自由水是良好的溶剂，能运送营养物质和代谢废物、参与生化反应、为细胞提供液体环境等，故乙可表示运送营养物质和代谢废物，D正确。 任务二　细胞中的无机盐 1.无机盐的存在形式和功能 2.常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 学生用书⬇第18页 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形，抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低；过低时不能维持正常的细胞形态 【自我诊断】 1.生物体内，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。 (√) 4.镁是构成叶绿素的必需成分，植物缺乏镁时会导致叶片发黄。 (√) [活动2]　无机盐的作用 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。 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。 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。 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。 上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境的酸碱平衡具有重要作用。 [活动3]　设计实验探究某种无机盐是否为植物生长发育所必需 情境：“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、浓度相同的完全培养液、缺钾的完全培养液等。(考查科学探究) (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　； ②将　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　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 学生用书⬇第19页 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　，则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　， 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？ 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：(1)①100 mL缺钾的完全培养液　②长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组　③小麦叶片是否出现“焦边”现象　(2)①乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象　②甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 (3)可以在缺钾的完全培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 【归纳总结】 对照法探究植物生长必需的无机盐 (1)实验原理：若缺乏该种无机盐，植物的生长发育发生障碍，不能完成其正常生命活动。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一病症后，可以通过补充该无机盐，使植物恢复正常。 (2)实验设计 (3)实验中的对照 ①空白对照 ②自身对照 ③实验中应保证实验材料的统一性，即植物的种类、生长状况等应一致。 ④实验组在幼苗生长不正常后加入X的目的：与实验组加入X前形成对照，植物恢复正常生长，更能说明X是必需无机盐，使实验更有说服力。 针对练3.研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，而用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍，当血浆中NaHCO3的含量减少时，会形成酸中毒，当血浆中H2CO3的含量减少时，会形成碱中毒。医用生理盐水是质量分数为0.9％的氯化钠溶液，临床上可用来补液和洗涤伤口。上面一系列事实分别说明 (　　) ①无机盐是细胞内许多重要化合物的组成成分　②许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用　③无机盐对于维持细胞的酸碱平衡非常重要　④无机盐可维持细胞渗透压，从而维持细胞正常形态 A.②④③ B.②③④ C.①③④ D.①②③ 答案：B 解析：用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，而用含有Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时，这说明Ca2＋和K＋具有维持细胞和生物体正常生命活动的作用，②正确；当血浆中NaHCO3的含量减少时，会形成酸中毒，当血浆中H2CO3的含量减少时，则形成碱中毒，这表明无机盐具有维持细胞的酸碱平衡的作用，③正确；医用生理盐水是质量分数为0.9％的氯化钠溶液，临床上可用来补液和洗涤伤口，这是因为其渗透压与细胞内液相同，利于维持人体细胞活性及正常形态，④正确。综上所述，B符合题意。 针对练4.(不定项)“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法正确的是(　　) 组别 培养液类别 培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L－1) KNO3 CaCl2·2H2O MgSO4·7H2O (NH4)2SO4 甲组 完全培养液 25 000 150 250 134 乙组 缺钾的完全培养液 0 150 250 134 A.实验检测指标是叶片边缘是否出现枯黄色 B．该实验能证明镁是合成叶绿素的必需元素 C．乙组实验结果可以初步证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象 D．可以增加一组二次对照实验，即在缺钾的完全培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常 答案：ACD 解析：实验的单一变量是培养液的种类，检测指标是叶片边缘是否出现枯黄色，A正确；甲、乙两组培养液均含有Mg，不能得出镁是合成叶绿素的必需元素的结论，B错误；乙组植物出现“焦边”现象，可以初步证明缺钾会使植物“焦边”，可以增加一组二次对照实验(自身对照实验)，即在缺钾的完全培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常，C、D正确。 学生用书⬇第20页 思维导图 要语必背 1.水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在。 2.自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分。 3.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。 4.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 5.一些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。 6.无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。 1.人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法，错误的是 (　　) A.水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂 B.氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性 C.结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式 D.种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强 答案：C 解析：自由水是细胞中水的主要存在形式，结合水是细胞结构的重要组成部分，可与蛋白质、多糖等物质结合，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性，含量相对较少，C错误。 2.下列关于无机盐的叙述，不正确的是 (　　) A.缺铁性贫血是由体内缺乏铁，不能合成血红蛋白引起的 B.镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用的进行 C.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 D.患急性肠胃炎的病人脱水时只需要补充体内丢失的水分 答案：D 解析：患急性肠胃炎的病人脱水时，不仅需要补充水分，还需要补充体内丢失的无机盐，D错误。 3.收获的粮食要先晾晒，使含水量降到行业标准规定的值以下，再入库储藏，这样可以减少或避免霉烂的发生，延长储藏时间。其理由不成立的是 (　　) A.结合水是细胞结构的重要组成部分 B.水为细胞内的生物化学反应提供了水溶液环境 C.水是细胞内许多生物化学反应的反应物 D.水是细胞内良好的溶剂，可运送营养物质和代谢废物 答案：A 解析：种子晒干，不会丢失结合水，这和结合水无关，A符合题意；水为细胞内的生物化学反应提供了水溶液环境，含水量高的种子，细胞呼吸旺盛，消耗自身的有机物较多，不利于储存，故要将种子晒干，B不符合题意；水是细胞内大量生物化学反应的反应物，这利于种子表面的霉菌的繁殖，所以收获的粮食要先晾晒，使含水量降到行业标准规定的值以下，再入库储藏，C不符合题意；水是细胞内良好的溶剂，运送营养物质和代谢废物，含水量高的种子，细胞呼吸旺盛，有机物消耗多，含水量多的粮食容易导致多种微生物滋生，不利于储存，D不符合题意。 4.太空的失重环境会使航天员骨骼中的钙流失到血液中，从而引起骨质疏松。下列相关叙述正确的是 (　　) A.钙、铁和镁等金属元素都属于组成生物体的大量元素 B.钙参与形成的化合物在细胞中都是以离子的形式存在 C.航天员休养期间可食用富含维生素D的食物来缓解骨质疏松 D.血液中钙含量的多少对机体的正常生命活动没有影响 答案：C 解析：钙、镁等金属元素属于组成生物体的大量元素，但铁属于微量元素，A错误；钙参与骨骼、牙齿等的形成，说明其可以以化合物的形式存在，并不都是以离子的形式存在，B错误；维生素D可促进肠道对钙和磷的吸收，故航天员休养期间可食用富含维生素D的食物，促进钙元素的吸收以缓解骨质疏松，C正确；血钙过低引起抽搐，过高则引起肌无力，故血液中钙含量的多少对机体的正常生命活动有影响，D错误。 5．(不定项)长跑运动员在进入冲刺阶段，由于排出过量的无机盐，会有少量运动员下肢肌肉发生抽搐。下列相关叙述错误的是(　　) A．某些无机盐是细胞化合物的组成成分 B．运动员出现下肢肌肉抽搐可能与体内丢失大量的K＋有关 C．无机盐对维持生物体的生命活动非常重要 D．建议运动员的饮品中应添加适量的某些无机盐 答案：B 解析：某些无机盐是细胞化合物的组成成分，如I可参与构成甲状腺激素，A正确；无机盐多以离子形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，如哺乳动物血液中Ca2+的含量太低会出现抽搐等症状，B错误，C正确；运动员在运动时汗腺排出了部分无机盐，体内无机盐缺少会影响正常生理活动，故建议运动员的饮品中应添加适量的某些无机盐，以维持体内无机盐的平衡，D正确。 课时测评4　细胞中的无机物 (时间：40分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (1－10题每小题2分，共20分) 题组一　细胞中的水 1.“久旱禾苗盼雨露，雨露滋润禾苗壮。”禾苗经雨露滋润，新陈代谢活跃，生长迅速，下列分析不合理的是 (　　) A.干旱条件下，禾苗细胞中结合水的比例会上升 B.干旱条件下，禾苗细胞中水的主要存在形式是结合水 C.代谢过程中，自由水参与细胞内的许多生物化学反应 D.生长过程中，结合水是禾苗细胞结构的重要组成部分 答案：B 解析：干旱条件下，禾苗细胞中结合水的比例会上升，但禾苗细胞中水的主要存在形式仍是自由水，B不合理。 2.下列有关水的特性和生理功能的叙述，不正确的是 (　　) A.水分子的极性决定其是细胞内良好的溶剂，许多物质可以溶解其中 B.水分子间弱的引力氢键决定其具有流动性，是物质运输所必需的 C.水具有较高的比热容，为细胞创造舒适的液体环境 D.水在低温下结冰，利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件 答案：D 解析：水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都易溶于水中，因此水分子的极性特征决定了水是良好的溶剂，A正确；水分子间的弱的引力氢键可以不断地断裂，又不断地形成，这决定了其具有流动性，是物质运输所必需的，B正确；水具有较高的比热容，吸收相同的热量，温度变化小，有利于维持生命系统的稳定性，可以为细胞创造舒适的液体环境，C正确；自由水在低温下结冰，冰晶会破坏细胞的结构，因此冬天植物细胞的结合水含量升高，利于细胞处于休眠状态从而度过不利环境条件，D错误。 3.“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中，细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图。其中正确的是 (　　) 答案：B 解析：植物在复苏过程中新陈代谢增强，自由水相对含量上升，结合水相对含量下降，B正确。 4.对刚收获的小麦种子进行下图所示的处理，下列说法错误的是 (　　) 刚收获的种子甲乙残留物丙 A.与刚收获的种子相比，甲的代谢减弱 B.甲在适宜条件仍可以萌发 C.晒干和烘烤过程中失去的主要化合物的本质相同 D.残留物丙在种子中大多数以化合物的形式存在 答案：D 解析：种子被晒干，自由水含量减少，故与刚收获的种子相比，甲的代谢减弱，A正确；种子在晒干过程中，失去的是自由水，晒干的种子在适宜条件仍可以萌发，B正确；晒干的种子在烘烤过程中，失去的水是由结合水转化而来的，晒干、烘烤过程中小麦种子失去的化合物本质相同，都是水，C正确；残留物丙为无机盐，细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在，D错误。 5.(2025·南充高一期中)图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量。对图中数据分析，可以得出的结论是(　　) ①构成生物体的成分中水的含量最多　②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关　③代谢旺盛的组织或器官含水量较多　④组织或器官的形态结构差异与水的存在形式相关 A.①②③④　 B.仅①②③ C.仅①②　 D.仅① 答案：A 解析：由图甲可知，构成生物体的成分中水的含量最多，①正确；由图甲可知，水生生物的含水量高于陆生生物，说明生物体的含水量与其生活环境密切相关，②正确；由图乙可知，代谢旺盛的组织或器官中含水量较多，③正确；由图乙可知，血液和心脏的含水量相差无几，但心脏呈固态，而血液呈液态，说明组织或器官的形态结构差异与水的存在形式相关，④正确。综上所述，A符合题意。 题组二　细胞中的无机盐 6.给病人输液时将药物溶于质量分数为0.9％的NaCl溶液中而不溶于蒸馏水中，其目的是 (　　) A.维持血液的酸碱平衡 B.参与合成细胞内化合物 C.维持生物体正常的生命活动 D.维持细胞的正常形态 答案：D 解析：质量分数为0.9％的NaCl溶液是人体细胞的等渗溶液，医生给病人输液时，常把药剂溶解于生理盐水中，能维持人体的渗透压平衡，使细胞维持正常的形态和功能，若人体细胞处于蒸馏水中，会使细胞吸水涨破，D正确。 7.为验证铁是植物生长发育所必需的元素，某兴趣小组成员将大豆幼苗放在相应的培养液中进行培养。下列与实验设计有关的叙述正确的是 (　　) A.本实验必须设置对照组，对照组的培养液为溶有适量铁离子的蒸馏水 B.为保证根系对铁离子的吸收，应尽量提高培养液中铁离子的浓度 C.实验过程中需定期补充培养液，定期通入空气增加培养液中的溶解氧 D.如果缺铁一组出现了叶片变黄的现象，说明铁元素是叶绿素的重要组成成分 答案：C 解析：本实验自变量为铁离子的有无，且实验设计应遵循单一变量原则，故对照组的培养液为溶有适量铁离子的完全培养液，A错误；铁离子浓度过高会对植物造成损伤，故培养液中铁离子的浓度应适宜，B错误；为保证幼苗的正常生长，实验过程中需定期补充培养液，定期通入空气增加培养液中的溶解氧，C正确；如果缺铁一组出现了叶片变黄的现象，则还需添加补充实验，即在缺铁组中加入铁元素，若叶片重新变绿，可说明铁元素是叶绿素的组成成分，D错误。 8.2022年卡塔尔世界杯中，中国企业成为最大饮料赞助商，各种功能性饮料可为运动员补充水、能量、无机盐等营养。下列关于无机盐的叙述正确的是 (　　) A.甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe，说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在 B.体内Na＋缺乏时，引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 C.植物叶肉细胞缺Mg时，会影响植物花青素的合成，从而患上黄叶病 D.无机盐仅占细胞鲜重的1％～1.5％，对维持生命活动的正常进行意义不大 答案：B 解析：无机盐在细胞内主要以离子的形式存在，A错误；如果Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发人体肌肉酸痛、无力等，说明无机盐具有维持细胞和生物体的生命活动的重要作用，B正确；Mg是构成叶绿素的元素，植物叶肉细胞缺Mg时，会影响植物叶绿素的合成，从而患上黄叶病，C错误；无机盐仅占细胞鲜重的1％～1.5％，但对维持生命活动的正常进行意义重大，D错误。 9.锌调节GTP酶金属蛋白激活剂1(ZNG1)是第一个被发现的锌金属伴侣蛋白，可将锌输送到特定的蛋白质中，否则该特定蛋白就无法发挥作用。下列叙述错误的是(　　) A.锌是组成细胞的微量元素，是构成ZNG1和血红蛋白的重要元素 B.ZNG1和需要锌的蛋白质都可以与双缩脲试剂发生紫色反应 C.该实例说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证生命活动的正常进行 D.若ZNG1不能发挥作用，即使细胞中锌含量正常，生物体也可能表现出缺锌的症状 答案：A 解析：锌在细胞中的含量很少，是组成细胞的微量元素，血红蛋白中不含锌，含有微量元素Fe，A错误；ZNG1的化学本质是蛋白质，蛋白质都含有肽键，都可以与双缩脲试剂发生紫色反应，B正确；该实例说明需要锌的蛋白质只有和锌结合才能发挥作用，因此细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证生命活动的正常进行，C正确；由于ZNG1不能发挥作用时，锌不能被运输给需要锌的蛋白质，即使细胞中锌含量正常，相关蛋白质也不能发挥正常作用，故生物体还可能表现出缺锌的症状，D正确。 10.“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，神舟十四号航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲在问天实验舱内向广大青少年展示了“太空菜园”中各种植物的生长情况。下列叙述正确的是 (　　) A.生长中的植物细胞内含量最多的化合物是淀粉 B.太空中的植物含有人体所必需的K、Fe、Mn等微量元素 C.“太空菜园”中缺乏大量元素 Mg可能会导致植物叶片发黄 D.太空中的元素也都存在于“太空菜园”的植物体中 答案：C 解析：生长中的植物细胞内含量最多的化合物是水，A错误；K是大量元素，B错误；Mg是叶绿素的组成元素，缺镁可能会导致植物叶片发黄，C正确；细胞有选择吸收无机环境中的元素，太空中的元素不都存在于“太空菜园”的细胞中，D错误。 (11－13每小题4分，共12分) 11．(不定项)运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是(　　) A．自由水与结合水的比值随生物个体代谢的强弱而变化 B．结合水参与体内营养物质和代谢废物的运输 C．饮料中的无机盐可为某些生理活动提供能量 D．无机盐在细胞内主要以离子形式存在，具有维持机体细胞的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动的功能 答案：BC 解析：若自由水与结合水的比值高，生物的代谢强度大，若自由水与结合水的比值低，生物的代谢强度小，故自由水与结合水的比值随生物个体代谢的强弱而变化，A正确；自由水是细胞内良好的溶剂，参与体内营养物质和代谢废物的运输，B错误；饮料中的无机盐不能提供能量，主要能源物质是糖类，C错误；无机盐在细胞内主要以离子形式存在，具有维持机体细胞的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动的功能，D正确。 12．(不定项)结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量。下列说法正确的是(　　) A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 B．曲线②可表示细胞新陈代谢速率随自由水与结合水比值的变化 C．曲线③可以表示一粒新鲜的种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化 答案：ABD 解析：衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小，曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线，A正确；细胞内自由水与结合水的比值升高后，细胞新陈代谢速率增强，当超过一定的比值时，新陈代谢速率达到相对稳定，曲线②可表示细胞新陈代谢速率随自由水与结合水比值的变化，B正确；新鲜的种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，不能用曲线③表示，C错误；幼儿体内的相对含水量高于成年人身体内水的相对含量，幼儿体内水的含量约为77%，随年龄增加，体内水的比例逐渐减小，曲线①可以表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化，D正确。 13．(不定项)关于“验证Mg是小麦生长发育必需的元素”的实验，表中对照组和实验组的相关处理，正确的是(　　) 选项 对照组 实验组 A 适量的蒸馏水 等量的用蒸馏水配制的含Mg营养液 B 适量的完全营养液 等量的缺Mg的完全营养液 C 适量的蒸馏水＋沙土 等量的用蒸馏水配制的含Mg营养液＋沙土 D 适量的完全营养液＋沙土 等量的缺Mg的完全营养液＋沙土 答案：B 解析：蒸馏水中不仅缺少Mg元素，还缺少其他元素，若以此作为培养液进行实验，会影响实验结论，A错误；对照组采用适量的完全营养液，能够保证小麦的正常生长，而实验组采用等量的缺Mg的完全营养液，能够观察到小麦缺Mg发生的变化，B正确；沙土中可能会含有Mg，从而影响实验结论，C、D错误。 14.(14分)虽然生物体内的无机盐含量不多，但在缺乏时，生命活动难以正常进行。 (1)某地种植的水稻经常出现白苗病。观点一认为是土壤中缺锌引起的，理由是锌是许多酶的活化剂，缺锌导致叶绿素合成有关酶的活性降低，使叶片失绿；观点二认为是土壤中缺镁引起的，理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)某同学利用三组长势相同的正常水稻幼苗完成下列实验，探究哪种观点正确。 组别 培养液 实验处理 观察指标 A 完全培养液 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 缺镁培养液 ①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，则观点一正确；若　　　　　　　　　　　　　，则观点二正确；若　　　　　　　　　　，则观点一和观点二都不正确；若　　　　　　　　　　，则观点一和观点二都正确。 ②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，进一步证明该观点正确，还应增加的实验步骤是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　，然后在相同条件下培养一段时间。增加步骤后预期的实验结果是水稻幼苗生长　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)镁是叶绿素的组成元素，缺镁将导致叶绿素不能形成，使叶片失绿　(2)①B组水稻幼苗正常生长，C组表现出白苗病　B组和C组均不出现白苗病　B组和C组均表现出白苗病　②向B组缺锌培养液中加入适量锌盐　恢复正常 解析：(1)镁是构成叶绿素的元素，植物从土壤中吸收镁元素供叶绿体合成叶绿素。若土壤中缺乏镁元素，则导致叶肉细胞的叶绿体中无法形成叶绿素，因而植物表现出白苗病。(2)①分析实验中的分组可知，A、B组进行对照，实验的自变量是培养液中是否缺锌，A、C组进行对照，实验的自变量是培养液中是否缺镁。所以若B组水稻幼苗正常生长，而C组水稻幼苗表现出白苗病，则可说明白苗病是由缺镁引起的，即观点二正确；若B、C两组水稻幼苗都不出现白苗病，则观点一和观点二都不正确，说明白苗病的出现可能是别的因素引起的；若B、C两组水稻幼苗都表现为白苗病，则观点一和观点二都正确。②若实验证明水稻白苗病是缺锌引起的，从科学研究的严谨角度出发，则应在B组水稻幼苗白苗病病症出现后，在培养液中加入适量锌盐。若培养一段时间后，白苗病症状消失，水稻幼苗正常生长，则可证明白苗病的出现是缺锌引起的。 15.(14分)下图是某实验小组在一次实验中得到的结果曲线图。回答下列问题。 (1)实验目的：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 材料准备：不同浓度的硫酸锌溶液(本实验S对实验结果的影响可忽略)，用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。 (2)实验步骤。 ①将240株番茄幼苗分成　　　　组并编号。 ②在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③继续培养至果实成熟，　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ④绘制实验结果曲线图。 (3)实验分析与讨论。 ①结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②根据该实验的结果分析，科学施肥的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)探究硫酸锌溶液浓度对番茄果实产量的影响(或探究锌肥施用量对番茄产量的影响)　(2)①8　②实验组喷施适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷施等量的蒸馏水　③收获后称重求得各组番茄果实产量的平均值　(3)①12～20 mg·L－1(或16 mg·L－1左右)　②当锌肥施用量超过最佳浓度范围时会使果实产量下降，造成人力、财力的浪费，并且还可能引起环境污染 解析：(1)曲线图中显示，本实验的自变量是不同浓度的硫酸锌溶液，因变量是番茄果实的产量；据此可知，本实验的目的是探究硫酸锌溶液浓度对番茄果实产量的影响情况(或探究锌肥施用量对番茄产量的影响)。(2)本实验的目的是探究硫酸锌溶液浓度对番茄果实产量的影响情况，实验自变量是不同浓度的硫酸锌溶液，因变量是番茄果实产量的变化。实验设计思路如下：①结合实验数据分组、编号，将240株番茄幼苗分成8组并编号(对应硫酸锌溶液浓度依次为0、4、8、12、16、20、24、28 mg·L－1)；②在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，而后实验组喷施适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷施等量的蒸馏水。③继续培养至果实成熟，收获后称重求得各组番茄果实产量的平均值，④最后绘制实验结果曲线图。(3)①根据曲线图结果可知，施用锌肥的最佳浓度范围是12～20 mg·L－1(或16 mg·L－1左右)；②图中显示，当锌肥施用量超过最佳浓度范围时会使果实产量下降，造成人力、财力的浪费，并且还可能引起环境污染，因此倡导科学施肥。 学生用书⬇第21页 学科网（北京）股份有限公司 $