摘要:
**基本信息**
以“真题感知-情境应用-限时模拟”为逻辑链,构建“元素-无机物-实验操作”三维训练体系,融合生命观念与科学思维,实现从知识理解到应试能力的进阶。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|真题·命题感知|3题|实验操作规范直判法、元素功能直判法、病因本质辨析法|从教材实验操作到元素生理功能,构建“基础实验-元素作用-健康应用”认知链|
|进阶·强化演练|24题(含8情景/9图表/7实验)|病症病因排除法、元素-功能-病症对应法、实验变量控制法|通过科学前沿/生态治理等情境,深化元素统一性、无机盐作用等生命观念|
|拔高·限时模拟|20题(15选择+5综合)|对照原则应用、数据图表转换、实验设计与结果分析|整合细胞元素种类/含量/作用,形成“概念辨析-实验探究-综合应用”能力层级|
内容正文:
第02讲 细胞中的元素和无机物(一轮培优练)参考答案
真题·命题感知
题号
1
2
3
答案
C
C
A
进阶·强化演练
情境探究类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
D
B
C
C
C
B
B
题号
11
12
答案
D
D
图表分析类
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
答案
C
D
B
B
C
C
ABC
ABC
9. 10 测量植株高度并计算各组的平均值 A1、B1、C1、D1四组实验 无明显的影响 10μmol/L
实验探究类
1. 5滴蒸馏水 斐林试剂 A试管中出现砖红色沉淀,B试管不出现 A试管中出现砖红色沉淀,B试管也出现 A
2.(1)探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系
(2)等量的含有锌和镁(等量的完全)
(3) C缸苹果幼苗正常生长,A缸表现出小叶病,B缸不表现小叶病 C缸苹果幼苗正常生长,A缸不表现小叶病,B缸表现出小叶病 苹果小叶病既与缺锌有关,又与缺镁有关
3.(1)磷脂、ATP、叶绿素
(2) 树种、盐浓度 扶桑、黄槿、山菅兰 扶桑、黄槿、山菅兰的SOD含量均随盐浓度的上升而上升,这表明3种植物耐盐性较强,适合在盐度相对高的滨海盐渍土生长
(3) 将生长状况相近的苹果幼苗均分四组,编号1、2、3、4。1组不做处理,2组加入200mmol·L-1的NaCl溶液,3组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液,4组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液以及己糖激酶K抑制剂。将四组放在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后检测四组苹果幼苗叶片中过氧化物MDA的含量 一段时间后叶片过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组
4.(1) 微量元素 叶片>根系>叶柄
(2) 叶片和根系 硼在植物体内运输速率较慢
(3)矿质元素的吸收、运输,有机物的合成、运输,细胞的分裂和生长,植株的生长发育等
5. 脂肪 脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化 淀粉磷酸化酶 增加 斐林试剂 砖红色沉淀 深
6.(1) 还原糖 淀粉
(2) 叶绿素的绿色会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色,导致实验现象不明显 用无水乙醇对样品进行脱色处理
(3) 植物 样品1、2中都有淀粉
(4) 细胞中有橘黄色的脂肪颗粒 样品3中存在蛋白质,高温只会破坏蛋白质的空间结构,肽键不受影响
拔高·限时模拟
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
C
C
A
A
C
B
B
C
C
题号
11
12
13
14
15
答案
B
C
A
D
B
16.(每空2分,共10分)
(1) 斐林试剂 需要
(2)紫色
(3) 细 脂肪
17.(除标注外,每空1分,共9分)
(1) 水 蛋白质
(2) 糖类 C、H、O
(3)实验思路:配制营养液(以NH4NO3为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中和剩余量(2分)
预期结果和结论:若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收;若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收(2分)
(4)B
18.(每空2分,共10分)
(1)探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系
(2)等量的含有锌和镁(等量的完全)
(3) C缸苹果幼苗正常生长,A缸表现出小叶病,B缸不表现小叶病
C缸苹果幼苗正常生长,A缸不表现小叶病,B缸表现出小叶病
苹果小叶病既与缺锌有关,又与缺镁有关
19.(每空2分,共12分)
(1) 0.05g/mLCuSO4溶液 A
(2)淀粉遇碘液变蓝,玉米干种子和萌发的种子都含有淀粉;萌发种子中的淀粉因消耗使得淀粉含量低于玉米干种子
(3) 蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈现紫色 双缩脲试剂A液1mL,摇匀;双缩脲试剂B液4滴,摇匀 两支试管中溶液的颜色均呈紫色(5)抑制内质网上的钙离子通道(RyR)开放或抑制线粒体内活性氧组分(ROS)的水平
20.(除标注外,每空2分,共14分)
(1) 洗去浮色 脂肪(1分) 橘黄色
(2) 不能(1分) 甘蔗汁中主要含蔗糖,蔗糖是非还原糖 等量混合均匀
(3) 双缩脲试剂 紫(1分) 会(1分)
答案第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$
第02讲 细胞中的元素和无机物(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 3
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 26
真题·命题感知
1.(2025·广东·高考真题)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液 B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照 D.剩余豆浆不饮用
命题情境
本题以高中生物教材中双缩脲试剂检测豆浆蛋白质的学生基础实验为生活化命题素材,依托生物组织中蛋白质鉴定的实验操作规范设置考题,从学生日常实验操作场景切入,创设实验操作正误判断的考查情境,贴近高考以教材核心实验为基础、聚焦实验操作规范与安全准则的命题风格。
考点解读
核心考点:生物组织中蛋白质的鉴定实验原理、双缩脲试剂的使用条件、生物实验的对照设置原则、实验室安全操作规范。
双缩脲试剂可与蛋白质发生特异性紫色反应,该反应在常温下即可稳定进行;豆浆中蛋白质浓度较高,需用蒸馏水稀释后再进行检测,避免反应现象过深影响结果观察;实验需设置标准蛋白质溶液与双缩脲试剂反应的对照组,与实验组形成有效对照,未加试剂的样液无反应现象,无法达成对照目的;实验室中严禁进食、饮用实验相关材料,避免发生安全事故。
解题方法
实验操作规范直判法:依据蛋白质鉴定实验的标准操作流程,直接判定稀释豆浆样液、常温检测、剩余豆浆不饮用均为符合规范的正确操作,快速排除 A、B、D 选项。
对照原则辨析法:明确生物实验中对照的设置逻辑,未加试剂的样液无反应现象,无法与实验组形成有效对照,直接锁定 C 为错误选项。
实验室安全准则记忆法:牢记实验室严禁进食饮水的核心安全规范,快速排除 D 选项。
2.(2025·云南·高考真题)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是( )
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少 B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症 D.人体缺碘甲状腺激素合成减少
命题情境
本题以化学元素对生命活动的核心影响为命题背景,结合植物光合作用、动物生命活动调节、人体健康相关的元素生理功能创设情境,紧扣生命活动的物质基础、人体健康与元素平衡的社会热点,贴合高考以基础知识点为核心、联系生产生活实际的命题特点。
考点解读
核心考点:组成细胞的化学元素的生理功能、无机盐在生命活动中的作用、叶绿素与血红蛋白的组成元素、甲状腺激素的合成原料、人类遗传病的病因区分。
镁是叶绿素的核心组成元素,植物缺镁会直接导致叶绿素合成减少,影响光合作用效率;哺乳动物血液中钙离子浓度过低,会导致肌肉兴奋性异常,出现抽搐症状;铁是血红蛋白中血红素的组成成分,人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血症是由基因突变导致血红蛋白结构异常引起的单基因遗传病,与缺铁无关;碘是合成甲状腺激素的必需原料,人体缺碘会导致甲状腺激素合成减少,引发地方性甲状腺肿等疾病。
解题方法
元素功能直判法:依据各类化学元素的核心生理功能,直接判定缺镁影响叶绿素合成、缺钙引发抽搐、缺碘影响甲状腺激素合成均为正确表述,快速排除 A、B、D 选项。
病因本质辨析法:明确区分缺铁性贫血与镰状细胞贫血症的不同病因,镰状细胞贫血症为基因突变导致的遗传病,与缺铁无直接关联,直接锁定 C 为错误选项。
易混概念区分法:分清无机盐缺乏引发的生理异常与单基因遗传病的本质差异,避免混淆两种贫血的致病原因。
3.(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
命题情境
本题以生活中常见食材地达菜(念珠蓝细菌群体) 为生活化命题素材,依托原核生物蓝细菌的细胞结构和生理功能设置考题,从身边常见生物现象切入,创设原核细胞结构与代谢的考查情境,贴近高考生活化命题风格。
考点解读
核心考点:无机盐的生理功能、不同无机盐缺乏引发的人体病症、血红蛋白的组成元素、神经调节与激素调节的物质基础。
铁是血红蛋白中血红素的核心组成成分,人体缺铁会直接导致血红蛋白合成不足,血红蛋白含量降低,引发缺铁性贫血;肌肉抽搐是人体血液中钙离子浓度过低引发的典型症状,与缺铁无关;神经细胞兴奋性降低与细胞外钠离子浓度异常相关,并非缺铁直接引起;甲状腺肿大是人体缺碘导致甲状腺激素合成不足引发的病症,与缺铁无直接关联。
解题方法
元素 - 功能 - 病症对应法:依据铁元素的核心生理功能,直接匹配缺铁会导致血红蛋白含量降低的结果,快速锁定 A 为正确选项。
病症病因排除法:明确肌肉抽搐、神经细胞兴奋性降低、甲状腺肿大分别对应的无机盐缺乏类型,逐一排除 B、C、D 错误选项。
核心知识点记忆法:牢记铁是血红蛋白的组成成分、碘是甲状腺激素的原料、钙与肌肉收缩相关、钠与神经兴奋相关的核心知识点,快速完成判断。
进阶·强化演练
情境探究类
1.【科学前沿】研究发现,硼可通过稳定植物细胞壁中的特定组分,影响细胞壁的弹性及信号分子锚定;此外,硼还可促进花粉萌发和花粉管伸长。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞中硼含量很少,是微量元素
B.硼通过稳定几丁质来影响细胞壁弹性
C.缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流
D.缺硼会使植物出现"花而不实"的现象
【答案】B
【详解】A、硼属于微量元素,在植物体内含量很少,A正确;
B、几丁质主要存在于真菌细胞壁和昆虫外骨骼中,植物细胞壁的主要成分为纤维素和果胶等,不含几丁质,B错误;
C、据题可知,硼会影响信号分子锚定,推测缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流,C正确;
D、硼可促进花粉萌发和花粉管伸长,缺硼会导致受粉失败,使植物出现“花而不实”的现象,D正确。
2.【生态治理】研究人员分析两种沙漠植物提取物(A和B)的抗旱成分。已知:提取物A含高浓度还原糖和少量蛋白质;提取物B含高浓度蛋白质和少量还原糖。实验操作及现象如下:①检测A的还原糖:加入斐林试剂后水浴加热,出现砖红色沉淀;②检测A的蛋白质:加入双缩脲试剂A液后直接加入B液(未说明滴数),出现蓝色絮状沉淀;③检测B的蛋白质:加入双缩脲试剂A液摇匀后,滴加4滴B液,出现紫色反应;④检测B的还原糖:加入斐林试剂后水浴加热,未出现砖红色沉淀。对上述现象的解释,正确的是( )
A.①中斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀,说明A中含葡萄糖
B.②中蓝色沉淀是Cu(OH)2,直接加入B液导致CuSO4过量
C.③证明提取物B含肽键,加入双缩脲试剂后肽键直接显紫色
D.④未显砖红色是因提取物B不含糖类,故无需设置对照
【答案】B
【详解】A、斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀,仅能证明提取物A含还原糖,还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等多种类型,不能确定一定是葡萄糖,A错误;
B、双缩脲试剂使用时需先加A液(NaOH溶液)营造碱性环境,再滴加3~4滴B液(CuSO4溶液),若B液加入过量,CuSO4会与NaOH反应生成蓝色Cu(OH)2絮状沉淀,与②中现象一致,B正确;
C、双缩脲试剂的显色原理是:碱性条件下肽键与Cu2+反应生成紫色络合物,并非肽键直接显紫色,C错误;
D、题干明确说明提取物B含少量还原糖,④未显砖红色可能是还原糖含量过低未达到检测阈值;且所有实验均需设置对照排除无关变量的干扰,D错误。
3.【传统文化】“土生万物由来远,地载群伦自古尊”。敬畏土地、春种秋收是中国农耕文明的文化传承,土地能孕育大豆、高粱以回报辛勤耕耘的人们。下列有关叙述错误的是( )
A.大豆、高粱等一切农作物都是由细胞构成的 B.组成细胞的化学元素在土壤中也都存在
C.土壤中的Mg是植物合成叶绿素的必需元素 D.根瘤菌可固氮,所以种植大豆不用再施肥
【答案】D
【详解】A、细胞学说指出,所有动植物都由细胞构成,大豆、高粱作为高等植物,均由细胞构成,细胞是生物体结构与功能的基本单位,A正确;
B、植物细胞中的化学元素,如C、H、O、N、P、K、Ca、Mg等,都可以从土壤中吸收,土壤是植物获取矿质元素的重要来源,B正确;
C、叶绿素的分子结构中包含镁元素,Mg是叶绿素合成的必需元素,缺乏Mg会导致植物叶片发黄,C正确;
D、根瘤菌可以与豆科植物共生,将空气中的氮气转化为植物可吸收的含氮化合物,但植物生长还需要其他矿质元素(如磷、钾等),仅靠固氮并不能满足植物全部的营养需求,因此仍需施肥,D错误。
故选D。
4.【科技前沿】2022 年4月16日,中国宇宙飞船“神舟十三号”成功返回地球。太空的失重环境会使宇航员骨骼中的钙流失到血液中,从而引起骨质疏松,这也是宇航员一出舱就被抬着的原因。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.血液中钙含量的多少对机体的正常生命活动没有影响
D.宇航员休养期可食用富含维生素D的食物来缓解骨质疏松
【答案】D
【分析】组成细胞的元素,根据含量可分为大量元素(C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg)和微量元素(Fe、Mn、B、Zn、Mo.Cu)。
【详解】A、铁属于微量元素,A错误;
B、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,B错误;
C、血钙过低引起抽搐,过高引起肌无力,C错误;
D、宇航员休养期可食用富含维生素D的食物补充钙元素来缓解骨质疏松,D正确。
故选D。
5.【民生热点】中国营养学会对我国13个省市做过的一项调查表明,成人日平均硒摄入量为26~32微克,远低于学会推荐的最低限度50微克。硒又分为植物活性硒和无机硒,植物活性硒一般以硒蛋氨酸的形式存在,是人类和动物理想的硒源。下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.硒元素是植物细胞中必需的大量元素
B.细胞中的所有元素在自然界中都存在
C.各种生物细胞中含硒化合物种类相同
D.硒摄入量正常就能保证动物正常发育
【答案】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,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、硒元素是生物体所需的微量元素,A错误;
B、细胞中的元素在自然界中都可以找到,没有一种是细胞中所特有的,B正确;
C、各种生物细胞中化合物的种类有一定的差异,含硒化合物也不会完全相同,C错误;
D、各种元素的摄入量正常才能保证动物正常的生长发育,D错误。
故选B。
6.【新型养殖模式】“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、Р作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析不正确的是( )
A.土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B.通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C.磷是叶绿素中含量最多的元素,缺磷会使叶片变黄且影响产量
D.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,体现了二者具有统―性
【答案】C
【分析】分析题图,随着鸡粪添加量的增加,C元素几乎不变,N元素增加,P元素逐渐减少。
【详解】A、据图分析可知,随着鸡粪添加量的增加,土壤中碳的相对含量基本不变,氮的相对含量逐渐增加,所以土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关,A正确;
B、随着鸡粪添加量的增加,土壤中氮的相对含量逐渐增加,通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力,B正确;
C、叶绿素的组成元素有C、H、O、N、Mg,磷不是叶绿素的组成元素,C错误;
D、组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性,但无机环境中的某些元素不存在生物体内,D正确。
故选C。
7.【科技前沿】科学家发现了一种被称作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和生化反应。请推测以下说法错误的是( )
A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多
B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与许多生化反应
C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成糖类、脂肪、蛋白质和核酸等物质
D.该发现拓宽了科学家在地球极端环境中寻找生命的新思路
【答案】C
【分析】1、组成细胞的元素
大量元素有 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg;
微量元素有 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo。
2、糖类由C、H、O构成。
【详解】A、根据题干中“砷来代替磷元素构筑生命分子”由于磷是大量元素,所以砷的含量比微量元素(铜、铁元素)多,A正确;
B、砷之所以有毒,是因为砷与磷化学性质相似,它能够代替磷参与的生化反应,导致生物体内化合物性质发生变化,功能出现异常,B正确;
C、糖类不含磷元素,所以也不含砷元素,C错误;
D、该发现拓宽了科学家的认识,在地球极端环境中可能存在着一些生命,所以该发现拓宽了科学家在地球极端环境中寻找生命的新思路,D正确。
故选C。
8.【生活情景】栾树是一种在中国非常常见且极具特色的优秀园林树种,堪称“四季皆景”的典范。夏季“栾树滴油”现象,是指蚜虫寄生在栾树上,通过口器刺入栾树的筛管吸食汁液中的氨基酸等营养物质,同时将汁液中过剩的糖分排出体外的现象。因糖分排出时呈黏稠油状,故被误称为“滴油”。以下相关说法正确的是( )
A.栾树和蚜虫细胞内含量最多的化合物并不相同
B.蚜虫排出的糖分可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
C.夏季栾树叶片颜色加深与 N、Mg 这两种大量元素有关
D.栾树所结的灯笼果在成熟的过程中自由水/结合水比值升高
【答案】C
【详解】A、栾树(植物)和蚜虫(动物)细胞中含量最多的化合物均为水,因此两者相同,A错误;
B、蚜虫排出的糖分主要为植物筛管运输的蔗糖,而蔗糖属于非还原糖,无法与斐林试剂直接反应生成砖红色沉淀(需水解为单糖后检测),B错误;
C、叶绿素含Mg,蛋白质含N,N和Mg均为植物所需的大量元素。夏季叶片颜色加深是因叶绿素含量高,与N、Mg供应充足有关,C正确;
D、果实成熟过程中,自由水减少,结合水相对增加,自由水/结合水比值下降,D错误。
故选C。
9.【本地素材】海南石山黑豆腐是以当地火山黑豆为原料,利用传统工艺制作而成的美食。石山黑豆腐富含钙、硒、铁等矿物质和赖氨酸、苏氨酸等氨基酸,营养价值丰富。下列有关叙述正确的是( )
A.食用石山黑豆腐有助于人体细胞补充钙、铁等大量元素
B.摄入石山黑豆腐可有效补充人体细胞不能合成的必需氨基酸
C.黑豆中的蛋白质经过高温蒸煮易于消化,主要是因为肽键被破坏
D.黑豆研磨的豆浆适合作为实验材料用来鉴定蛋白质
【答案】B
【详解】A、钙属于大量元素,但铁属于微量元素,A错误;
B、必需氨基酸是人体无法自身合成、必须通过食物摄入的氨基酸,题干中“赖氨酸、苏氨酸”属于必需氨基酸,摄入黑豆腐可补充此类氨基酸,B正确;
C、高温使蛋白质变性破坏的是空间结构,而肽键的断裂需蛋白酶或高温强酸强碱长时间作用,蒸煮未破坏肽键,C错误;
D、黑豆研磨的豆浆呈深色(如黑色),会干扰双缩脲试剂的紫色反应,导致颜色观察困难,不适合作为检测材料,D错误。
故选B。
10.【生产实践应用】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
【分析】细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
【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。
11.【传统文化】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
【分析】收获的种子晒干,可以使种子失去自由水,降低代谢强度,有利于种子的储存。
【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。
12.【乡村发展建设】2023年河南省下拨专项资金用于“烂场雨”小麦种子的烘干,以防止发芽或霉变。某生物兴趣小组对刚收获的种子甲进行了不同的处理后,分别形成了种子乙、种子丙、种子丁,如下图所示,其中的①、②反映的是细胞中水的存在形式。下列叙述错误的是( )
A.②主要通过氢键与蛋白质、多糖等物质相结合
B.与种子甲相比,种子乙干重减少量小于种子丁
C.萌发形成种子丁的过程中,细胞中①/②的比值会增大
D.种子丁研磨后,在其样液中加入斐林试剂,会变成砖红色
【答案】D
【分析】分析图示可知,乙为晒干后的种子,丙为烘干后的种子,丁为正在萌发的种子,①为自由水,②为结合水。
【详解】A、种子在烘干的过程中去除的②是结合水。细胞中的结合水通过氢键与细胞内的多糖、蛋白质等亲水性物质相结合,不易散失和结冰,是细胞结构的重要组分,A正确;
B、种子甲在晒干过程中失去自由水形成种子乙,在该过程中,细胞进行一定程度的细胞呼吸,消耗有机物较少;种子甲萌发形成种子丁,在此过程中,种子的细胞呼吸强度比较大,消耗的有机物较多。可见,与种子甲相比,种子乙干重减少量小于种子丁,B正确;
C、①为自由水,②为结合水。种子萌发过程中,细胞代谢旺盛,细胞中的自由水会增多,结合水会减少,即①/②的比值会增大,C正确;
D、种子丁研磨后,在其样液中加入斐林试剂后,还需水浴加热,溶液才能出现砖红色沉淀,D错误。
故选D。
图表分析类
1.【组成细胞的元素】某农场在田间试验时发现,小麦产量总是比邻近的地块低,技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地,分别编为1~5号进行试验。除施肥不同外,其他条件相同,结果如图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是
A.P B.N
C.K D.S
【答案】C
【详解】据图可知,施加磷酸二氢钾的小麦比施加尿素、磷酸二氢铵、硫酸铵的小麦收获量高,说明小麦缺乏钾元素,C正确。
故选C。
【点睛】本题主要考查无机盐的功能,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和识图的能力。
2.【组成细胞的元素】某研究小将水稻幼苗随机分为甲、乙、丙三组,并利用蒸馏水、适宜浓度的培养液(含Mg2+、NO3-等多种无机盐离子)进行了相关实验,如表所示。一段时间后,检测发现甲、丙两组幼苗的叶色出现黄化现象、乙组幼苗能正常生长。下列关于该实验的分析正确的是( )
甲
乙
丙
适量的蒸馏水
等量的培养液
等量的培养液
适宜光照
适宜光照
黑暗
其他条件适宜且相同
A.Mg2+和NO3-是叶绿体色素的组成成分
B.水稻以协助扩散的方式吸收无机盐离子
C.光照为幼苗吸收无机盐的过程提供能量
D.植物的正常生长需要Mg2+、NO3-等离子
【答案】D
【解析】本实验的自变量是培养液的有无和光照的有无,因变量是植物的生长情况,植物的正常生长需要镁离子和硝酸根离子,可通过主动运输进行吸收。
【详解】A、叶绿体色素中的Mg2+和NO3-是以化合态的形式存在的,并非以离子形式存在,A错误;
B、水稻主要以主动运输的方式吸收无机盐离子,B错误;
C、细胞呼吸为幼苗吸收无机盐的过程提供能量,C错误;
D、叶绿素的成分含Mg2+等,植物的正常生长需要Mg2+和NO3-等离子,D正确。
故选D。
3.【组成细胞的元素】当作物营养元素严重缺乏时,产量甚低:营养元素适当时,产量最高。在营养元素严重缺乏与适当之间有一个临界含量,临界含量是获得最高产量的最低养分含量。下表是几种作物营养元素的临界含量。下列叙述正确的是( )
几种作物的营养元素临界含量(占干重的百分比)
作物
测定时期
分析部位
N
P2O5
K2O
春小麦
燕麦
玉米
花生油
开花末期
孕穗期
抽雄
开花
叶子
植株
果穗前一叶
叶子
2.6~3.0
4.25
3.10
4.0~4.2
0.52~0.60
1.05
0.72
0.57
2.8~5.0
4.25
1.67
1.20
A.作物产量会随营养元素含量增多而提高
B.营养元素的临界含量可助农民合理施肥
C.作物的不同生育期应保持相同的追肥量
D.不同作物在不同生育期对营养元素的需求量相同
【答案】B
【分析】不同作物、同一作物不同品种、同一品种的不同生育阶段对养分的需求均有所不同,施肥时要充分考虑作物种类、品种、生育时期对养分种类、数量及比例的不同需求。
【详解】A、据题意可知,营养元素适当时,产量最高,不是作物产量会随营养元素含量增多而提高,A错误;
B、在营养元素严重缺乏与适当之间有一个临界含量,临界含量是获得最高产量的最低养分含量,营养元素的临界含量可助农民合理施肥,B正确;
CD、据表可知,不同作物的不同生育期的营养元素的临界含量不同,说明不同作物在不同生育期对营养元素的需求量不同,应该不同生育期追肥量应不同,CD错误。
故选B。
4.【组成细胞的元素】图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列叙述错误的是( )
A.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
B.乙的浓度为e时,对提高产量最有利
C.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响
D.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
【答案】B
【分析】分析图1:对于甲离子来说,在一定的范围内,随离子浓度升高,农作物产量升高,超过一定的浓度,随浓度升高,农作物产量降低,浓度为a时,作物的产量最高,高于或低于最适宜a,作物的产量都会降低;对于乙离子来说,在一定的范围内,随离子浓度随离子浓度升高,农作物产量升高,超过一定的浓度,随浓度升高,农作物产量降低,浓度为c时,作物的产量最高,高于或低于最适宜c,作物的产量都会降低。
分析图2:钙离子浓度影响花粉管的生长速率,在一定的范围内,随着钙离子浓度的升高,花粉管生长速率升高,当超过一定的浓度后,随钙离子浓度增加,花粉管生长速率下降。
【详解】A、分析图2可知,在一定的范围内,随着钙离子浓度的升高,花粉管生长速率升高,A正确;
B、分析图1可知,乙的浓度为c时,农作物产量最高,对提高作物的产量最有利,B错误;
C、分析图2可知,在一定范围内,钙离子浓度对花粉萌发率无影响,C正确;
D、由图1可知,同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同,D正确。
故选B。
5.【检测生物组织中的糖类】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
【分析】生物组织中相关化合物的鉴定:(1)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质的理想材料;(2)脂肪检测需要使用苏丹Ⅲ染色,由于苏丹Ⅲ本身存在颜色,为了便于观察需要使用酒精洗去浮色,在显微镜下观察到橘黄色的脂肪颗粒;(3)鉴定还原糖需要使用斐林试剂在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。还原糖鉴定实验材料要求:①浅色:不能用绿色叶片、西瓜等材料,防止颜色的干扰;②还原糖含量高:不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗(含蔗糖)。
【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。
6.【检测生物组织中的化合物】为了探究半透膜的通透性,研究人员用如图所示装置设计实验,实验操作如下表所示:
组别
①加入材料
②加入材料
①颜色
②颜色
1
淀粉
碘液
蓝色
棕色
2
还原糖
斐林试剂
无色
蓝色
下列有关叙述正确的是( )
A.若①加入碘液,②加入淀粉,则①颜色为蓝色,②颜色为蓝色
B.若①加入斐林试剂,②加入淀粉,则①颜色为蓝色,②颜色为砖红色
C.若①加入淀粉+还原糖,②加入碘液,则①颜色为蓝色,②颜色为棕色
D.若①加入淀粉+还原糖,②加入斐林试剂,则①颜色为砖红色,②颜色为蓝色
【答案】C
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
(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)。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色。
(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】A、从表中信息分析得出;碘液能通过半透膜,还原糖、淀粉、斐林试剂不能通过,故若①加入碘液,②加入淀粉,则①颜色为棕色,②颜色为蓝色,A错误;
B、若①加入斐林试剂,②加入淀粉,则①颜色为蓝色,②颜色为无色,B错误;
C、若①加入淀粉+还原糖,②加入碘液,则①颜色为蓝色,②颜色为棕色,C正确;
D、若①加入淀粉+还原糖,②加入斐林试剂需要水浴加热,否则①颜色为无色,②颜色为蓝色,D错误。
故选C。
7.【组成细胞的无机物】(多选)互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,其分布区域每天平均水淹时间接近3h。研究人员将互花米草幼苗置于塑料桶中进行不同时长的“没顶水淹”实验,处理50天后,互花米草叶片中的自由水/结合水比值的变化如下图、植株生长状况如下表所示。下列叙述正确的是( )
水淹处理(h·d-1)
观测项目
0
3
6
12
24
单株株高增长率(%)
27.5
27
16.8
13.5
6.9
单株叶面积增长率(%)
110.0
14.8
-20.0
-40.0
-70.0
光合速率(μmolCO2m-2s-1)
31.4
27.5
26.5
24.5
19.2
A.0h·d-1水淹处理,该植物细胞代谢旺盛、植株生长快
B.3h·d-1水淹处理,该植物的抗逆性较强
C.实验表明,“没顶水淹”可抑制互花米草叶面积扩展,从而影响其生长
D.实验所用海水的盐度应与采样地点相同,实验期间不用更换海水
【答案】ABC
【分析】分析题图:互花米草在水淹时间为3h/d的环境下,自由水/结合水比例最低,抗逆性最强;在水淹时间为0h/d的环境下,代谢活动最旺盛。
【详解】A、从曲线图可看出,0h·d-1水淹处理,自由水/结合水比值≈1.5,说明该植物细胞中自由水所占的比例较大,细胞代谢旺盛;由表格数据可以看出,与其他4组处理相比,0h·d-1水淹处理的单株株高增长率、单株叶面积增长率、光合速率都是最大的,说明植株生长是快的,A正确;
B、据图可知,进行3h·d-1水淹处理,自由水/结合水比值≈0.75,说明细胞中结合水所占的比例较大,细胞抗逆性较强,同时,与水淹6、12、24h·d-1处理相比,3h·d-1水淹处理的单株株高增长率、单株叶面积增长率、光合速率都是最大的,结合以上两点说明该植物的抗逆性较强,B正确;
C、随着“没顶水淹”处理时间的延长,单株叶面积增长率依次减弱,还出现负值,同时单株株高增长率、光合速率也依次减弱,说明“没顶水淹”处理可抑制互花米草叶面积扩展,影响其生长,C正确;
D、实验设计应遵循单一变量原则,为模拟研究自然状态下的水淹状况,实验所用海水的盐度应与采样地点相同,实验期间应定期更换海水,D错误。
故选ABC。
8.【组成细胞的元素】(多选)“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析正确的是( )
A.土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B.通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C.氮是叶绿素的组成元素,缺氮会使叶片变黄且影响产量
D.细胞与无机环境的元素种类相同体现了二者具有统一性
【答案】ABC
【分析】分析题图,随着鸡粪添加量的增加,C元素几乎不变,N元素增加,P元素逐渐减少。
【详解】A、据图分析可知,随着鸡粪添加量的增加,土壤中碳的相对含量基本不变,氮的相对含量逐渐增加,所以土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关,A正确;
B、随着鸡粪添加量的增加,土壤中氮的相对含量逐渐增加,通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力,B正确;
C、氮是叶绿素的组成元素,缺氮会影响叶绿素的合成,使叶片变黄且影响植物光合作用有机物的产量,C正确;
D、组成细胞的元素在无机环境中都能找到,没有一种是生物特有的,这体现了生物界与非生物界的统一性,但无机环境中的某些元素不存在生物体内,D错误。
故选ABC。
9.【组成细胞的元素】镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,现以洋葱为材料探究外源钙能否缓解镉对植物的伤害。
(1)实验步骤:
①在室温条件下,用自来水培养洋葱鳞茎若干,待刚长出叶片后,选取160株生长状况一致的洋葱幼苗平均分成若干组并依次编号,每组________株。
②将每组镉处理和钙处理均分为不处理、低浓度、中浓度、高浓度,浓度组合如下表,其他培养条件相同且适宜。
组别
镉处理(μmol/L)
0
10
100
300
钙处理(μmol/L)
0
A1
B1
C1
D1
0.1
A2
B2
C2
D2
1
A3
B3
C3
D3
10
A4
B4
C4
D4
③两周后,分别______________________________________.
(2)根据实验结果绘制柱形图(如下图),由图可知:
①能够说明镉能抑制洋葱的生长,且随着镉浓度的升高,抑制作用逐渐增强的实验组别有_______________。
②在低镉浓度条件下,外源钙对洋葱的生长___________;在高镉浓度条件下,钙浓度为__________时降低细胞对镉吸收的效果最显著。
【答案】 10 测量植株高度并计算各组的平均值 A1、B1、C1、D1四组实验 无明显的影响 10μmol/L
【详解】(1)实验步骤:①探究外源钙能否缓解镉对植物的伤害,根据表格信息可知,镉处理和钙处理分别有四组,则不同的处理方法共有16组,160株洋葱幼苗平均分成16组,每组应有10株。③探究外源钙能否缓解镉对植物的伤害,可将每组洋葱幼苗的高度作为实验的测量指标,并求其平均值。平均高度越小,说明镉对植物的伤害程度越大,外源钙的缓解作用越弱。
(2)①A1、B1、C1、D1四组实验钙浓度为0,镉浓度依次升高,根据坐标中信息可知,洋葱幼苗平均高度依次减小,能够说明镉能抑制洋葱的生长,且随着镉浓度的升高,抑制作用逐渐增强。②根据坐标中信息可知,B组实验洋葱幼苗平均高度相差不大,说明在低镉浓度条件下,外源钙对洋葱的生长影响不明显;在D组高镉浓度条件下,钙浓度为10μmol/L时洋葱幼苗平均高度最大,说明降低细胞对镉吸收的效果最显著。
实验探究类
1.【蛋白质是生命活动的主要承担者】蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。淀粉在淀粉酶的作用下,会生成还原糖。现请你利用提供的材料、用具设计实验,探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具:质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、取质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合,配制成斐林试剂;无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤
①取两支试管,编号A、B。向A、B两试管中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加________________,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液;
②将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min;
③从温水中取出A、B试管,各加入1 mL__________并摇匀,放入盛有50 ℃~65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论
①_______________________________________________,说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性;
②_______________________________________________,说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是乙醇的有无,起对照作用的是_________试管。
【答案】 5滴蒸馏水 斐林试剂 A试管中出现砖红色沉淀,B试管不出现 A试管中出现砖红色沉淀,B试管也出现 A
【分析】该实验的目的是探究乙醇能否使蛋白质变性,实验的自变量是蛋白质是否用乙醇处理,实验的原理是淀粉酶能催化淀粉水解形成麦芽糖,麦芽糖是还原糖,与斐林试剂反应呈现砖红色沉淀,淀粉酶变性后不能催化淀粉水解,因此无砖红色沉淀生成,实验的因变量是会不会出现砖红色沉淀;其他变量属于无关变量,无关变量应该保持一致且适宜。
【详解】(1)①按照实验的单一变量的原则,A、B试管中加入的试剂的量是无关变量应该相等,故然后向A试管加5滴蒸馏水。③斐林试剂由质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4等量混合而成,斐林试剂应该现配先用,即从温水中取出A、B试管,各加入1 mL斐林试剂并摇匀,放入盛有50 ℃~65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中的颜色变化。
(2)①如果乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性,则A试管中会出现砖红色沉淀,B试管不出现;②如果乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性,则A试管中出现砖红色沉淀,B试管也出现砖红色沉淀。
(3)该实验的自变量是乙醇的有无,对照组是A试管。
【点睛】根据题干信息分析出实验目的、实验的原理、自变量和因变量及无关变量是解题的突破口,对实验变量的分析和控制及预期实验结果获取结论是本题考查的重点。
2.【组成细胞的元素】华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测。
材料用具:三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。
(1)该实验的目的是________________________。
(2)方法步骤:
①首先配制一定量的缺锌培养液和缺镁培养液,分别放入A、B两个培养缸中,配制____________培养液放入C培养缸。
②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。
③相同且适宜的条件下培养一段时间,观察记录苹果幼苗的生长发育情况。
(3)结果预测和分析:
①若________________________,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。
②若________________________,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明________________________。
【答案】(1)探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系
(2)等量的含有锌和镁(等量的完全)
(3) C缸苹果幼苗正常生长,A缸表现出小叶病,B缸不表现小叶病 C缸苹果幼苗正常生长,A缸不表现小叶病,B缸表现出小叶病 苹果小叶病既与缺锌有关,又与缺镁有关
【分析】阅读题干可知,该实验的目的是探究苹果小叶病是土壤中缺锌引起的,还是土壤中缺镁引起的,实验的自变量是培养液的种类(完全营养液、缺镁营养液、缺锌营养液),因变量是苹果苗患小叶病的状况,其他属于无关变量;按照实验设计的对照原则和单一变量原则完善实验步骤、预期实验结果并获取结论。
【详解】(1)由题意可知:苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的,因此做该实验的目的是探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系。
(2)由实验目的分析出实验的自变量是培养液中否含有锌元素和是否含有镁元素,因此实验分为三组,A、B组是等量的缺锌、缺镁的培养液,则C组是等量的含有锌和镁(等量的完全)营养液作为对照。
(3)若镁是导致小叶病的原因,则只有缺镁的组出现小叶病,若锌是导致小叶病的原因,则只有缺锌的组表现小叶病,若小叶病既与缺镁有关,也与缺锌有关,则缺镁和缺锌的组都会出现小叶病,故结果预测和结论为:①若C缸内的苹果幼苗正常生长,A缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。②若C缸内苹果幼苗正常生长,B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而A缸没有,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明苹果小叶病既与缺镁有关,又与缺锌有关。
3.【组成细胞的元素】土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。近年来,中国土壤盐渍化面积不断扩大,严重限制了农业产业的可持续高效发展。改善此问题的重要研究方向就是筛选耐盐植物以及提高作物的耐盐性。
(1)盐渍化土壤中含有大量Na+、Cl-,它们在细胞中大量积累,会造成P、N等重要元素的亏缺,这些元素对植物的生长、发育具有重要作用,如:N是构成蛋白质、核酸及_____________(写出2种即可)等化合物的重要元素。
(2)在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,引起细胞损伤。超氧化物歧化酶(SOD)能够与这些过氧化物自由基结合,对植物起到保护作用。因此,SOD含量也是判断植物体耐盐性的重要指标之一。研究人员利用不同浓度的盐水来浇灌园林植物进行试验。试验设5个处理,分别为盐浓度1.8g/kg(A)、盐浓度2.4g/kg(B)、盐浓度3.2g/kg(C)、盐浓度3.8g/kg(D),以清水为对照(CK),得到如下实验结果:
该实验的自变量为:_____________。由实验结果可知,以上树种中适合作为滨海盐渍土的绿化树种的是:____________(答出2个即可)。依据是:____________。
(3)为提高作物的耐盐性,科学家进行了各方面的研究。最新研究发现葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,请设计实验验证该结论(提供的实验材料:苹果幼苗若干,4%葡萄糖溶液、己糖激酶K抑制剂、200mmol·L-1的NaCl溶液。已知可通过检测叶片过氧化物MDA的含量作为细胞损伤指标),写出实验思路和预期结果。
实验思路:_____________________。
预期结果:______________________。
【答案】(1)磷脂、ATP、叶绿素
(2) 树种、盐浓度 扶桑、黄槿、山菅兰 扶桑、黄槿、山菅兰的SOD含量均随盐浓度的上升而上升,这表明3种植物耐盐性较强,适合在盐度相对高的滨海盐渍土生长
(3) 将生长状况相近的苹果幼苗均分四组,编号1、2、3、4。1组不做处理,2组加入200mmol·L-1的NaCl溶液,3组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液,4组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液以及己糖激酶K抑制剂。将四组放在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后检测四组苹果幼苗叶片中过氧化物MDA的含量 一段时间后叶片过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组
【分析】根据题意,在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,引起细胞损伤。因此降低细胞内过氧化物自由基是提高植物耐盐的方法之一。
【详解】(1)N元素可用于合成含氮的化合物,如磷脂、ATP、叶绿素、蛋白质、核酸等。
(2)据图可知,该实验的自变量为树种和盐浓度。已知超氧化物歧化酶(SOD)可对植物起到保护作用,因此SOD含量可作为判断植物体耐盐性的重要指标之一。据图可知,扶桑、黄槿、山菅兰的SOD含量均随盐浓度的上升而上升,这表明3种植物耐盐性较强,适合在盐度相对高的滨海盐渍土生长,因此可作为滨海盐渍土的绿化树种。
(3)本实验目的是验证葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,因此自变量为不同盐浓度下是否加入葡萄糖溶液及己糖激酶K是否发挥作用,因此实验思路为:将生长状况相近的苹果幼苗均分四组,编号1、2、3、4。1组不做处理,2组加入200mmol·L-1的NaCl溶液,3组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液,4组加入200mmol·L-1的NaCl溶液、4%葡萄糖溶液以及己糖激酶K抑制剂。将四组放在相同且适宜的条件下培养一段时间,然后检测四组苹果幼苗叶片中过氧化物MDA的含量;若葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐,则4组己糖激酶K被己糖激酶K抑制剂抑制,不能使葡萄糖很好的发挥作用,因此叶片过氧化物MDA的含量高于3组、低于2组,1组为对照组,叶片过氧化物MDA的含量最低,因此一段时间后叶片过氧化物MDA的含量为2组>4组>3组>1组。
4.【组成细胞的元素】甜菜是我国重要的糖料作物和经济作物,主要分布在东北、西北和华北地区,对我国北方农业和制糖业发展有重要作用。研究人员通过对不同品种(H003和H004)的甜菜幼苗进行处理,得到缺硼胁迫对甜菜植株不同部位的影响如下图所示。请回答下列问题:
(1)硼(B)在细胞中的含量很少,被称为______。在正常硼处理(B1)下,两品种甜菜植株不同部位总硼含量有明显差异,呈现出____________的规律。
(2)在缺硼胁迫(B0)下,______内的硼含量下降,叶柄内硼含量反而上升,其原因可能是______,叶柄中的硼未能及时运输至叶片中,导致硼在叶柄处积累。
(3)研究表明,缺硼与正常处理相比,甜菜光合强度降低了21.7%,说明缺硼会使甜菜光合作用降低从而影响甜菜生长。缺硼胁迫与正常硼处理相比,呼吸降低了72.4%,进而使甜菜的____________都因能量不足而受到影响。(至少答出两点)
【答案】(1) 微量元素 叶片>根系>叶柄
(2) 叶片和根系 硼在植物体内运输速率较慢
(3)矿质元素的吸收、运输,有机物的合成、运输,细胞的分裂和生长,植株的生长发育等
【分析】分析题图可知,在正常硼处理(B1)下,两品种甜菜植株不同部位总硼含量有明显差异,呈现出叶片>根系>叶柄的规律。
【详解】(1)硼在细胞中的含量很少,被称为微量元素。在正常硼处理(B1)下,两品种甜菜植株不同部位总硼含量有明显差异,呈现出叶片>根系>叶柄的规律。
(2)在缺硼胁迫(B0)下,叶片和根系内的硼含量下降,叶柄内硼含量反而上升,其原因可能是硼在植物体内运输速率较慢,叶柄中的硼未能及时运输至叶片中,导致硼在叶柄处积累。
(3)正常硼处理与缺硼胁迫相比,呼吸作用降低了72.4%,进而使甜菜的矿质元素的吸收、运输,有机物的合成、运输,细胞的分裂和生长,植株的生长发育等都因能量不足而受到影响。
5.【组成细胞的元素和化合物】图一表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖、2表示淀粉、3表示含氮化合物、4表示脂肪).图二表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化.回答下列问题.
(1)油菜种子在成熟过程中,_______含量不断提高,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,这说明______而来.
(2)图二中曲线③表示______.在小麦种子成熟过程中,种子的干重将______.
(3)将小麦开花后第10天和第40天的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的______试剂,适温水浴加热后,A试管出现______,并且比B试管颜色更______。
【答案】 脂肪 脂肪由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化 淀粉磷酸化酶 增加 斐林试剂 砖红色沉淀 深
【详解】分析:由题干可知1表示可溶性糖、2表示淀粉、3表示含氮化合物、4表示脂肪。结合曲线图一分析,油菜种子在成熟过程中,各种有机物的含量在不断变化(其中1和2减少,4上升),而含氮化合物3的含量基本不变,进而可推测种子中可溶性糖和淀粉在不断转化为脂肪。图二表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化。除蛋白质外,物质①减少,物质②增加,结合葡萄糖在淀粉磷酸化酶催化下可合成淀粉的知识可知,物质①②③分别代表葡萄糖、淀粉和淀粉磷酸化酶。斐林试剂与还原性糖在50~65℃水浴条件下反应,产生砖红色沉淀,还原性糖含量越高颜色越深,葡萄糖、果糖、麦芽糖等都属于还原性糖。
详解:(1)根据前面的分析可知,图一中油菜种子在成熟过程中,曲线1、2、3、4分别代表可溶性糖、淀粉、含氮化合物、脂肪,由此推测脂肪可能由糖类(或可溶性糖和淀粉)转化而来。
(2)结合前面的分析,图二中小麦开花后数日种子成熟,曲线①、②、③分别代表葡萄糖、淀粉和淀粉磷酸化酶的含量变化。在小麦种子成熟过程中,有机物淀粉不断积累,种子的干重将增加。
(3)根据题意,需要温水浴加热反应条件的是还原性糖的鉴定,所以需各加入等量的斐林试剂。结合前面的分析可知,曲线代表的物质①②③分别代表葡萄糖、淀粉和淀粉磷酸化酶,由于三种物质中只有葡萄糖是还原糖,随着时间的变化,而葡萄糖含量不断下降,A试管(第10天)比B试管(第40天)的葡萄糖含量高,两试管都出现砖红色沉淀,但A试管颜色更深。
点睛:关键要抓住“种子在成熟过程中,各种有机物的含量在不断变化,这些有机物之间是可以相互转化的,根据曲线中物质含量的变化,就能判断出物质之间如何转化”。特记:成熟的油菜种子含脂肪多,成熟的小麦种子含淀粉多。
6.【检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质】研究小组从某种未知生物组织中提取到3份样品,分别进行不同处理后,用多种试剂进行物质鉴定实验,结果如下表所示。回答下列问题:
样品编号
处理方法
鉴定试剂
实验现象
1
未处理
斐林试剂(水浴加热)
浅蓝色→砖红色(较浅)
1
未处理
碘液
蓝色
2
经α-淀粉酶(37℃)处理
斐林试剂(水浴加热)
浅蓝色→砖红色(较深)
2
经α-淀粉酶(37℃)处理
碘液
棕黄色(无蓝色)
3
经高温(100℃)处理
双缩脲试剂
紫色
3
经高温(100℃)处理
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
(1)样品1中,斐林试剂检测出现砖红色,说明含有________;碘液检测出现蓝色,说明含有________。
(2)若样品1中含有较多叶绿素,会对斐林试剂的显色反应观察造成干扰,原因是________;此时可通过________排除该干扰。
(3)由实验结果推测,该样品来源的生物类群最可能是________(填“动物”或“植物”),判断依据是_______。
(4)鉴定样品3中的脂肪时,若采用切片法,可能观察到的现象是________;样品3经高温处理后,仍能与双缩脲试剂反应出现紫色,其原因是________。
【答案】(1) 还原糖 淀粉
(2) 叶绿素的绿色会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色,导致实验现象不明显 用无水乙醇对样品进行脱色处理
(3) 植物 样品1、2中都有淀粉
(4) 细胞中有橘黄色的脂肪颗粒 样品3中存在蛋白质,高温只会破坏蛋白质的空间结构,肽键不受影响
【分析】还原糖可与斐林试剂在50-65℃水浴加热条件下,反应生成砖红色沉淀;碘液遇淀粉变蓝;双缩脲试剂可与蛋白质反应出现紫色;苏丹Ⅲ染液常用于脂肪鉴定,可将脂肪染成橘黄色。
【详解】(1)与斐林试剂在水浴加热条件下,反应生成砖红色沉淀,说明材料中具有还原糖;碘液检测出现蓝色,说明材料中有淀粉。
(2)若样品1中含有较多叶绿素,会对斐林试剂的显色反应观察造成干扰,其原因是叶绿素的绿色会掩盖斐林试剂与还原糖反应产生的砖红色,导致实验现象不明显;可通过用无水乙醇对样品进行脱色处理,排除叶绿素颜色对实验的干扰。
(3)实验结果中加碘液变蓝色,说明组织样液中有淀粉,说明是植物细胞。
(4)采用切片法,观察脂肪时,可以在显微镜下观察到细胞中的橘黄色脂肪颗粒;高温只会破坏蛋白质的空间结构,肽键不受影响,仍可和双缩脲试剂反应出现紫色。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.婴儿米粉是以大米为主要原料的婴儿补充食品,某兴趣小组开展对某品牌米粉具体成分的鉴定。下列叙述错误的是( )
A.米粉中是否含有蛋白质,可通过双缩脲试剂检测观察是否产生紫色反应来鉴定
B.米粉中加入本尼迪特试剂并水浴加热出现红黄色,说明该米粉含有葡萄糖
C.可用苏丹Ⅲ染液鉴定米粉中是否含有油脂
D.米粉经病毒核酸检测结果呈阳性,说明该米粉可能被病毒污染应严禁食用
【答案】B
【详解】A、蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应,因此可通过双缩脲试剂观察是否产生紫色,鉴定米粉中是否含有蛋白质,A正确;
B、本尼迪特试剂是还原糖检测试剂,水浴加热出现红黄色仅能说明米粉中含有还原糖,还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等多种物质,不能直接确定含有葡萄糖,B错误;
C、苏丹Ⅲ染液可将油脂(脂肪)染成橘黄色,因此可用来鉴定米粉中是否含有油脂,C正确;
D、病毒核酸检测的原理是检测样本中是否存在病毒的特异性核酸序列,结果呈阳性说明米粉可能被对应病毒污染,应严禁食用,D正确。
2.图所示为水分子结构示意图,根据所学知识判断,下列正确的是( )
A.水之所以是良好的溶剂,是因为结构①这种弱引力的存在
B.结构②使水分子成为极性分子,从而使水具有较高的比热容
C.线粒体基质、叶绿体基质、细胞核等场所均有水的生成
D.细胞中结合水的含量是不断变化的,结合水越多,细胞代谢越旺盛
【答案】C
【分析】1、自由水:细胞中绝大部分以自由水形式存在的,可以自由流动的水,其主要功能是:(1)细胞内良好的溶剂;(2)细胞内的生化反应需要水的参与;(3)多细胞生物体的绝大部分细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中;(4)运送营养物质和新陈代谢中产生的废物。
2、结合水:细胞内的一部分与其他物质相结合的水,它是组成细胞结构的重要成分。
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(高温、干旱、寒冷等)。
【详解】A、①是氢键,由于氢键这种弱引力的存在,使得水在常温下具有流动性、具有较高比热容的根本原因,A错误;
B、②是共价键,氢、氧原子对电子的吸引能力不同,使得水分子具有不对称性,带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,使水成为良好的溶剂,B错误;
C、线粒体基质、叶绿体基质、细胞核内有核酸,核苷酸通过脱水缩合形成核酸,C正确;
D、细胞中自由水的含量是不断变化的,自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛,D错误。
故选C。
3.下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述,错误的是( )
A.P参与了细胞膜和细胞器膜的合成
B.根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁,说明某些微量元素可以参与构成一些复杂化合物
C.人体血钙含量过高时,会出现抽搐等症状
D.人缺碘会患大脖子病,是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料
【答案】C
【分析】无机盐主要的存在形式是离子,其作用包括:有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,如I是甲状腺激素的原料;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,如人体血钙浓度过低,可能会出现抽搐;有些无机盐参与维持酸碱平衡和渗透压。
【详解】A、细胞膜和细胞器膜的主要成分是磷脂和蛋白质,磷脂中含有P元素,所以P参与了细胞膜和细胞器膜的合成,A正确;
B、钼、铁属于微量元素,根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁,说明某些微量元素可以参与构成一些复杂化合物,B正确;
C、人体血钙含量过低时,会出现抽搐等症状,血钙含量过高时,会出现肌无力等症状,C错误;
D、碘是合成甲状腺激素的重要原料,人缺碘会导致甲状腺激素合成不足,甲状腺代偿性增生,患大脖子病,D正确。
故选C。
4.正常人每天的平均耗水量为2000~2500毫升,需要从日常饮食中补充水分。下列有关水的说法,正确的是( )
A.能运输人体内的营养物质
B.能为生命活动提供能量
C.是比较简单的有机物
D.不参与人体细胞的构成
【答案】A
【分析】人体的各项生命活动都离不开水,水约占体重的70%-80%,人体内的营养物质和废物都必须溶解在水里才能进行运输。细胞中的水有结合水和自由水两种形式。
【详解】A、自由水的作用:参与细胞中物质的运输、提供液体环境、作溶剂、参与生化反应,A正确;
B、水不能为生命活动提供能量,B错误;
C、水的组成为H、O元素,不属于有机物,属于无机物,C错误;
D、结合水参与细胞的构成,D错误;
故选A。
5.采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中,淀粉、葡萄糖的含量变化如下图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测,下列叙述正确的是( )
A.据图分析可知,香蕉果实在成熟过程中淀粉可能会被水解生成葡萄糖
B.将双缩脲试剂A液与B液等量混合均匀后加入第25d的果实匀浆可检测是否含蛋白质
C.在第5d和第10d的果实匀浆中加入碘液,溶液都变蓝,并且第10d的颜色更深
D.在第15d的果实匀浆中加入斐林试剂甲液摇匀后再加入乙液,水浴加热后溶液产生砖红色沉淀
【答案】A
【分析】物质鉴定类实验原理:
(1)淀粉的鉴定:与碘液混合后呈现蓝色;
(2)蛋白质的鉴定:加入双缩脲试剂A液创造碱性环境后,再加入B液呈现紫色;
(3)脂肪的鉴定:方法一,切片法,观察活细胞中的脂肪颗粒,可以对生物材料切片后加入苏丹Ⅲ染液后,用显微镜观察到橘黄色脂肪颗粒;方法二,匀浆法,将生物材料研磨成匀浆,直接加入苏丹Ⅲ染液,无需显微镜直接肉眼观察匀浆成橙黄色;
(4)还原糖的鉴定:等量加入斐林试剂的甲液和乙液后产生砖红色沉淀。
【详解】A、图中显示,随着淀粉含量的下降,葡萄糖含量逐渐上升,据此可推测,香蕉果实在成熟过程中淀粉可能会被水解生成葡萄糖,A正确;
B、蛋白质的鉴定用的是双缩脲试剂,根据是否有紫色反应出现来鉴定是否有蛋白质存在,双缩脲试剂的使用是先等量添加双缩脲试剂A液,混匀后再滴加几滴B液均匀后观察颜色变化,B错误;
C、根据图示可知,在第5d和第10d的果实匀浆中加入碘液,溶液都变蓝,并且第5d的颜色更深,因为第5天时香蕉果实中淀粉的含量更高,C错误;
D、若第15天的果实匀浆含葡萄糖,可用斐林试剂检测,检测时应该同时加入斐林试剂的甲液和乙液,并进行水浴加热,溶液呈砖红色,D错误。
故选A。
6.水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.为酶促反应提供液体环境
B.参与构成细胞的重要结构
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与氧化还原过程
【答案】C
【详解】A、水是细胞中良好的溶剂,为绝大多数酶促反应提供必需的液体环境,A正确;
B、水以结合水形式存在时,是细胞结构的重要组成成分(如与蛋白质、多糖等结合形成水合层),参与维持细胞形态和功能,B正确;
C、维生素D属于脂溶性维生素,其溶解需依赖脂质环境而非水溶液,故水不能作为维生素D的溶剂,C错误;
D、水可作为反应物参与生物氧化过程,如有氧呼吸的第二阶段,D正确。
故选C。
7.一批相同条件下培养出的黄瓜幼苗表现出叶片发黄症状。现取若干株发黄黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组,分别施用等量的Mg(NO3)2、NH4NO3和MgSO4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 导致的
B.若A组变绿,B、C两组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或Mg造成的
C.若A、B两组变绿,C组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的
D.若A、C两组变绿,B组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的
【答案】B
【详解】A、实验设计通过补充含N或Mg的化合物,对比叶片颜色变化,目的是探究盆栽黄瓜幼苗叶片发黄是由缺 N 还是缺 Mg 导致的,A正确;
B、若A组(补充Mg和N)变绿,B组(补充N)和C组(补充Mg)发黄,同时补充N和Mg才可恢复绿色,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于同时缺少N和Mg造成的,B错误;
C、若A组(补充Mg和N)、B组(补充N)均变绿,C组(补充Mg)发黄,补充N即可恢复绿色,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的,C正确;
D、若A组(补充Mg和N)、C组(补充Mg)变绿,B组(补充N)发黄,补充Mg即可恢复绿色,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的,D正确。
故选B。
8.生命依赖于水,细胞也离不开水,细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛。在冬季来临过程中,为了增强抗寒能力,冬小麦在不同时期的含水量发生了变化(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.冬季,冬小麦自由水的比例下降,可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身
B.在冬季来临过程中,冬小麦的结合水含量升高,但其水的主要存在形式始终是自由水
C.水分子是一种极性分子,带电分子或离子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
D.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,从而失去溶解性
【答案】B
【分析】细胞中的水可以分为自由水和结合水,自由水的比例越高,新陈代谢越旺盛,结合水比例越高,抗逆性越强。
【详解】A、在冬季来临前,冬小麦的自由水比例会逐渐降低,而结合水比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身,A 正确;
B、由图可知,约 9月中旬开始,冬小麦的结合水的相对含量明显高于自由水,B 错误;
C、水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得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,C正确;
D、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,这样水就失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分,D正确。
故选B。
9.细胞生命活动的物质基础是组成细胞的化学元素及这些化学元素所组成的化合物。下列关于组成细胞的化学元素的叙述,正确的是( )
A.动植物细胞所含元素种类大体相同,细胞中所有元素均为该生物必需的
B.划分大量元素和微量元素的主要标准是比较元素在细胞中的作用大小
C.微量元素含量虽少,但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节
D.组成非生物界的元素在生物界都能找到,说明生物界和非生物界具有统一性
【答案】C
【分析】细胞中常见的化学元素有20多种,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等,称为大量元素;含量较少的为微量元素,包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
【详解】A、动植物细胞所含元素种类大体相同,但并不是细胞中所有元素均为该生物必需的,例:水稻遭到重金属污染,体内便会存在重金属元素,而重金属元素并不是水稻生长发育必需的元素,A错误;
B、在细胞中常见的化学元素中,含量较多的称为大量元素,含量很少的称为微量元素,即划分微量元素和大量元素的标准是元素含量的多少,B错误;
C、微量元素虽然含量少,但也是生命活动不可缺少的,但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节,C正确;
D、生物界的元素在非生物界都能够找到,说明生物界和非生物界具有统一性,D错误。
故选C。
10.研究发现,细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与,未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用,ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是( )
A.MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,锌能够激活其生物活性
B.在机体锌含量正常的情况下,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征
C.锌是构成ZNG1的基本元素,说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物
D.细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
【答案】C
【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。
2、维持细胞的生命活动。
3、维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】A、由题意可知,细胞中许多蛋白质需要MAP1修饰,故MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,其化学本质是蛋白质,而MAP1依赖于锌发挥作用,故锌能够激活其生物活性,A正确;
B、在机体锌含量正常的情况下,若伴侣蛋白ZNG1活性不足或数量少,运输能力降低,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征,B正确;
C、由题意可知,ZNG1为运输锌的伴侣蛋白,组成蛋白质的基本元素是C、H、O、N,故锌不是构成ZNG1的基本元素,C错误;
D、锌被伴侣蛋白ZNG1运送到MAP1中发挥作用,这说明细胞中的无机盐和有机物需要相互配合才能保证某些生命活动的正常进行,D正确。
故选C。
11.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
【分析】细胞中常见的化学元素中,含量较多的有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等元素,称为大量元素;有些元素含量很少,如Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等,称为微量元素。
【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。
12.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
【分析】生物组织中相关化合物的鉴定:(1)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应,大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质的理想材料;(2)脂肪检测需要使用苏丹Ⅲ染色,由于苏丹Ⅲ本身存在颜色,为了便于观察需要使用酒精洗去浮色,在显微镜下观察到橘黄色的脂肪颗粒;(3)鉴定还原糖需要使用斐林试剂在水浴加热的条件下,产生砖红色沉淀。还原糖鉴定实验材料要求:①浅色:不能用绿色叶片、西瓜等材料,防止颜色的干扰;②还原糖含量高:不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗(含蔗糖)。
【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。
13.每年3月22日是“世界水日”,水是生命之源。下列有关水的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸、氨基酸的脱水缩合等许多生物化学反应都需要水作为反应物
B.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
C.细胞发生癌变,其自由水的含量较正常时高
D.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
【答案】A
【分析】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确的液体环境中。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。
【详解】A、氨基酸的脱水缩合有水的产生,A错误;
B、细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质的结合,B正确;
C、细胞发生癌变,细胞代谢加快,其自由水的含量较正常时高,C正确;
D、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,D正确。
故选A。
14.如图是一种叶绿素分子(图1)和血红素分子(图2)的局部结构简图,据图分析下列叙述错误的是( )
A.由图可知,某些无机物可以参与构成复杂有机物
B.绿色植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会导致缺铁性贫血症
D.叶绿体中的光合色素均含有Mg
【答案】D
【分析】大多数无机盐以离子的形式存在,有些无机盐是某些复杂化合物的组成成分,如Mg是叶绿素的组成成分,Fe是血红蛋白的组成成分,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,有的无机盐对于维持酸碱平衡和渗透压具有重要作用。
【详解】A、 Mg、Fe元素分别是叶绿素、血红蛋白的主要成分,这说明无机盐是生物体内某些复杂化合物的组成成分,A正确;
B、 因为Mg 是叶绿素的组成成分,而叶绿素在光合作用中起着关键作用,植物体缺Mg 会影响叶绿素的形成,进而影响光合作用,B正确;
C、 由于Fe 是血红素的组成成分,人体缺Fe 会导致缺铁性贫血症,C正确;
D、叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,其中叶绿素中含有Mg,类胡萝卜素中不含镁,D错误。
故选D。
15.研究人员通过研究海洋藻类,发现了一种能够固氮的细胞器,这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果,下列有关叙述错误的是( )
A.从细胞基本结构来看,与根瘤菌相比,该海洋藻类和衣藻更相似
B.固定的氮元素可以用于该海洋藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C.此发现为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”假说提供了新证据
D.该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路,有利于减少环境污染
【答案】B
【分析】真核生物具有细胞核和众多细胞器,核糖体是合成蛋白质的场所。线粒体和叶绿体都具有一定的自主性,其起源与内共生学说有关。由题意可知,固氮的细胞器的起源应该也与共生学说有关。
【详解】A、根瘤菌是原核生物,海洋藻类和衣藻都是真核生物。从细胞基本结构来看,真核生物具有以核膜为界限的细胞核等复杂的细胞器结构,原核生物没有,所以海洋藻类和衣藻更相似,A正确;
B、脂肪的组成元素是C、H、O,不含氮元素,所以固定的氮元素不能用于合成脂肪,B错误;
C、以往认为真核生物无法从大气中固定氮气,现在发现海洋藻类(真核生物)能固氮,这为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”假说提供了新证据,C正确;
D、该发现让人们了解到真核生物也有固氮可能,为设计自行固氮的作物提供新的思路。若作物能自行固氮,就可减少氮肥使用,有利于减少环境污染,D正确。
故选B。
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.(每空2分,共10分)某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应,原理如下表:
化合物
试剂
实验结果
还原糖
①
砖红色沉淀
蛋白质
双缩脲试剂
②
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
回答下列问题:
(1)①处可选用的试剂是_________(填“碘液”或“斐林试剂”),使用该试剂检测相关物质时,_______(填“需要”或“不需要”)加热。
(2)②处的实验结果是出现_______。
(3)在观察花生子叶临时切片的过程中,换成高倍物镜后,调节____________(填“粗”或“细”)准焦螺旋使物像更清晰。观察到视野中出现橘黄色颗粒,说明花生子叶中含有____________。
【答案】(1) 斐林试剂 需要
(2)紫色
(3) 细 脂肪
【分析】有机物的鉴定方法:
(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);
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应;
(3)脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定,呈橘黄色;
(4)淀粉遇碘液变蓝。
【详解】(1)斐林试剂可用于鉴定还原糖,在水浴加热的条件下,斐林试剂与还原糖反应生成为砖红色沉淀。
(2)蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
(3)在观察花生子叶临时切片的过程中,换成高倍物镜后,调节细准焦螺旋使物像更清晰。观察到视野中出现橘黄色颗粒,说明花生子叶中含有脂肪。
17.(除标注外,每空1分,共9分)C、H、O、N、P、S在玉米细胞(干)和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如表,请分析回答下列问题。
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)以上元素在活细胞中含量明显比在人细胞(干)中含量多的是O元素和H元素,发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是_________。这两种元素在人细胞(干)中主要存在于________中。
(2)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是O,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中_______较多,此类化合物由______(填元素符号)组成。
(3)农作物吸收N元素的主要形式有铵态氮()和硝态氮()。已知作物甲对同一种营养液(以NH4NO3为唯一氮源)中和的吸收具有偏好性(和同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论________(4分)。
(4)植物吸收的NH4NO3可用于合成________(填编号)。
A.淀粉和酶 B.蛋白质和DNA
C.脂肪和RNA D.核苷酸和纤维素
【答案】(1) 水 蛋白质
(2) 糖类 C、H、O
(3)实验思路:配制营养液(以NH4NO3为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中和剩余量
预期结果和结论:若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收;若营养液中剩余量小于剩余量,则说明作物甲偏好吸收
(4)B
【分析】由表可知,不同细胞中的元素种类大体相同,但含量相差较大。
【详解】(1)在活细胞中含量最多的是水,所以比干细胞中含有较多的氧和氢元素。而氧和氢元素在人体细胞的干物质中主要存在于蛋白质中,干重中蛋白质含量是最高的。
(2)玉米是植物细胞有细胞壁,而植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶,是糖类,糖类中含有C、H、O,所以玉米细胞干重中的氧所占比例明显高于人细胞。
(3)由题意可知,作物甲对同一种营养液(以NH4NO3为唯一氮源)中 NH4+ 和 NO3- 的吸收具有偏好性,欲验证这种偏好性,可配制营养液(以NH4NO3为唯一氮源,用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营养液中 NH4+和 NO3- 剩余量。若营养液中 NO3- 剩余量小于 NH4+剩余量,则说明作物甲偏好吸收 NO3- ;若营养液中 NH4 +剩余量小于 NO3- 剩余量,则说明作物甲偏好吸收 NH4+。
(4)植物吸收的NH4NO3可用于合成含氮化合物。
A、淀粉不含氮,A错误;
B、蛋白质和DNA均含氮,B正确;
C、脂肪不含氮,C错误;
D、纤维素不含氮,D错误。
故选B。
18.(每空2分,共10分)华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测。
材料用具:三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。
(1)该实验的目的是________________________。
(2)方法步骤:
①首先配制一定量的缺锌培养液和缺镁培养液,分别放入A、B两个培养缸中,配制____________培养液放入C培养缸。
②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。
③相同且适宜的条件下培养一段时间,观察记录苹果幼苗的生长发育情况。
(3)结果预测和分析:
①若________________________,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。
②若________________________,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明________________________。
【答案】(1)探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系
(2)等量的含有锌和镁(等量的完全)
(3) C缸苹果幼苗正常生长,A缸表现出小叶病,B缸不表现小叶病 C缸苹果幼苗正常生长,A缸不表现小叶病,B缸表现出小叶病 苹果小叶病既与缺锌有关,又与缺镁有关
【分析】阅读题干可知,该实验的目的是探究苹果小叶病是土壤中缺锌引起的,还是土壤中缺镁引起的,实验的自变量是培养液的种类(完全营养液、缺镁营养液、缺锌营养液),因变量是苹果苗患小叶病的状况,其他属于无关变量;按照实验设计的对照原则和单一变量原则完善实验步骤、预期实验结果并获取结论。
【详解】(1)由题意可知:苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的,因此做该实验的目的是探究苹果小叶病与土壤中缺锌、缺镁的关系。
(2)由实验目的分析出实验的自变量是培养液中否含有锌元素和是否含有镁元素,因此实验分为三组,A、B组是等量的缺锌、缺镁的培养液,则C组是等量的含有锌和镁(等量的完全)营养液作为对照。
(3)若镁是导致小叶病的原因,则只有缺镁的组出现小叶病,若锌是导致小叶病的原因,则只有缺锌的组表现小叶病,若小叶病既与缺镁有关,也与缺锌有关,则缺镁和缺锌的组都会出现小叶病,故结果预测和结论为:①若C缸内的苹果幼苗正常生长,A缸内苹果幼苗表现出小叶病,而B缸没有,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。②若C缸内苹果幼苗正常生长,B缸内苹果幼苗表现出小叶病,而A缸没有,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明苹果小叶病既与缺镁有关,又与缺锌有关。
19.(每空2分,共12分)研究发现种子萌发过程中,种子内贮存的淀粉开始大量消耗,提供能量促使种子萌发。为研究种子萌发过程中的物质变化,取大小均匀的某种玉米干种子40粒,均分成甲、乙两份;给予甲组种子适宜的条件浸种,乙组仍保持干燥。待甲组种子发芽后,向两组种子中加入蒸馏水、二氧化硅充分研磨匀浆,过滤,得到等量的提取液。取6支试管分别将两组提取液等量分装成三支试管,如图所示,然后进行如下实验(干种子中的还原性物质忽略不计):
(1)若向A、D两支试管中分别加入适量的斐林试剂,其中甲液是0.1g/mLNaOH溶液,乙液为_____(需注明浓度);一段时间后观察两支试管,其中液体颜色呈砖红色的试管是_____。
(2)若向B、E两支试管中分别加入等量的碘液,观察两支试管,发现液体的颜色均是蓝色,且E试管液体的颜色比B试管液体的颜色深,试分析产生这一现象的原因_____。
(3)为了验证干种子和发芽的种子含有蛋白质。某同学利用余下的C、F两支试管提取液设计了实验,请补充他的实验方案:
①实验原理:_____。
②实验步骤:向(C、F)两支试管分别注入_____。
③预期结果:_____。
【答案】(1) 0.05g/mLCuSO4溶液 A
(2)淀粉遇碘液变蓝,玉米干种子和萌发的种子都含有淀粉;萌发种子中的淀粉因消耗使得淀粉含量低于玉米干种子
(3) 蛋白质与双缩脲试剂发生反应呈现紫色 双缩脲试剂A液1mL,摇匀;双缩脲试剂B液4滴,摇匀 两支试管中溶液的颜色均呈紫色
【分析】种子萌发过程中会分解种子内储存的有机物,产生还原糖,还原糖可以使用斐林试剂进行检测,在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀;蛋白质与双缩脲试剂发生化学反应呈现紫色。
【详解】(1)斐林试剂的甲液是0.1g/mLNaOH溶液,乙液为0.05g/mLCuSO4溶液。甲组的A组试管的溶液是萌发的种子的提取液,乙组中的D试管是干种子的提取液,向A、D两支试管中分别加入适量的斐林试剂,水浴一段时间,A组试管会出现砖红色沉淀。
(2)淀粉遇碘液变蓝,玉米干种子和萌发的种子都含有淀粉,并且萌发种子中的淀粉因消耗使得淀粉含量低于玉米干种子,因此若向B、E两支试管中分别加入等量的碘液,观察两支试管液体的颜色均是蓝色,且E试管液体的颜色比B试管液体的颜色深。
(3)①本实验的实验原理是蛋白质与双缩脲试剂发生化学反应呈现紫色。
②实验步骤:向(C、F)两支试管分别注入双缩脲试剂A液1mL,摇匀,双缩脲试剂B液4滴,摇匀,观察试管的颜色变化。
③C、F两支试管中含有蛋白质,因此,加入双缩脲试剂后,两支试管中溶液的颜色均呈紫色。
20.(除标注外,每空2分,共14分)我们的食物来自各种生物的组织,不同生物组织中的营养物质种类和含量有很大差别。某同学欲检测不同生物组织中所含的营养成分,分别按下表进行三组实验:
组别
材料
实验试剂及条件
观察内容
A
浸泡过的花生种子
清水、苏丹Ⅲ染液、酒精
细胞中着色的小颗粒
B
苹果匀浆
斐林试剂
组织样液颜色变化
C
豆浆
?
组织样液颜色变化
将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后,将A组制成临时装片,放在显微镜下观察,分析回答:
(1)进行A组实验时,使用体积分数为50%的酒精的作用是_____,其中,实验所观察的被苏丹Ⅲ染液着色的小颗粒是_____(填物质)(1分),小颗粒的颜色是_____。
(2)B组_____(1分)(填“能”或“不能”)选择甘蔗汁作为实验材料,理由是_____,B组实验需水浴加热,且使用斐林试剂时应注意NaOH与CuSO4溶液要_____使用,现用现配。
(3)C组实验的检测试剂是_____,呈现____(1分)_色,若将鸡蛋煮熟后加入该试剂_____(1分)(填“会”或“不会”)有上述颜色变化。
【答案】(1) 洗去浮色 脂肪 橘黄色
(2) 不能 甘蔗汁中主要含蔗糖,蔗糖是非还原糖 等量混合均匀
(3) 双缩脲试剂 紫 会
【分析】生物组织中化合物的鉴定:
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,而不能鉴定非还原糖(如淀粉)。
2、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
3、脂肪可用苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液)鉴定,呈橘黄色(或红色)。
【详解】(1)检测脂肪实验中,体积分数为50%的酒精的作用是洗去浮色;苏丹Ⅲ染液可以用来鉴定脂肪,脂肪可被苏丹Ⅲ溶液染成橘黄色小颗粒。
(2)理由是甘蔗汁中主要含蔗糖,蔗糖属于非还原糖,不能与斐林试剂发生显色反应。 使用斐林试剂时,NaOH 与 CuSO₄溶液要等量混合均匀后使用,且现用现配。
(3)双缩脲试剂可用来鉴定蛋白质,其与蛋白质会产生紫色反应;鸡蛋煮熟只是破坏其空间结构,但肽键没有被破坏,双缩脲试剂仍可与肽键发生紫色反应。
第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$
第02讲 细胞中的元素和无机物(一轮培优练)
目 录
真题·命题感知 1
进阶·强化演练(含情景探究、图表分析、实验探究类) 3
拔高·限时模拟(75分钟 100分) 16
真题·命题感知
1.(2025·广东·高考真题)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液 B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照 D.剩余豆浆不饮用
命题情境
本题以高中生物教材中双缩脲试剂检测豆浆蛋白质的学生基础实验为生活化命题素材,依托生物组织中蛋白质鉴定的实验操作规范设置考题,从学生日常实验操作场景切入,创设实验操作正误判断的考查情境,贴近高考以教材核心实验为基础、聚焦实验操作规范与安全准则的命题风格。
考点解读
核心考点:生物组织中蛋白质的鉴定实验原理、双缩脲试剂的使用条件、生物实验的对照设置原则、实验室安全操作规范。
双缩脲试剂可与蛋白质发生特异性紫色反应,该反应在常温下即可稳定进行;豆浆中蛋白质浓度较高,需用蒸馏水稀释后再进行检测,避免反应现象过深影响结果观察;实验需设置标准蛋白质溶液与双缩脲试剂反应的对照组,与实验组形成有效对照,未加试剂的样液无反应现象,无法达成对照目的;实验室中严禁进食、饮用实验相关材料,避免发生安全事故。
解题方法
实验操作规范直判法:依据蛋白质鉴定实验的标准操作流程,直接判定稀释豆浆样液、常温检测、剩余豆浆不饮用均为符合规范的正确操作,快速排除 A、B、D 选项。
对照原则辨析法:明确生物实验中对照的设置逻辑,未加试剂的样液无反应现象,无法与实验组形成有效对照,直接锁定 C 为错误选项。
实验室安全准则记忆法:牢记实验室严禁进食饮水的核心安全规范,快速排除 D 选项。
2.(2025·云南·高考真题)化学元素含量对生命活动十分重要。下列说法错误的是( )
A.植物缺镁导致叶绿素合成减少 B.哺乳动物缺钙会出现抽搐症状
C.人体缺铁导致镰状细胞贫血症 D.人体缺碘甲状腺激素合成减少
命题情境
本题以化学元素对生命活动的核心影响为命题背景,结合植物光合作用、动物生命活动调节、人体健康相关的元素生理功能创设情境,紧扣生命活动的物质基础、人体健康与元素平衡的社会热点,贴合高考以基础知识点为核心、联系生产生活实际的命题特点。
考点解读
核心考点:组成细胞的化学元素的生理功能、无机盐在生命活动中的作用、叶绿素与血红蛋白的组成元素、甲状腺激素的合成原料、人类遗传病的病因区分。
镁是叶绿素的核心组成元素,植物缺镁会直接导致叶绿素合成减少,影响光合作用效率;哺乳动物血液中钙离子浓度过低,会导致肌肉兴奋性异常,出现抽搐症状;铁是血红蛋白中血红素的组成成分,人体缺铁会导致缺铁性贫血,而镰状细胞贫血症是由基因突变导致血红蛋白结构异常引起的单基因遗传病,与缺铁无关;碘是合成甲状腺激素的必需原料,人体缺碘会导致甲状腺激素合成减少,引发地方性甲状腺肿等疾病。
解题方法
元素功能直判法:依据各类化学元素的核心生理功能,直接判定缺镁影响叶绿素合成、缺钙引发抽搐、缺碘影响甲状腺激素合成均为正确表述,快速排除 A、B、D 选项。
病因本质辨析法:明确区分缺铁性贫血与镰状细胞贫血症的不同病因,镰状细胞贫血症为基因突变导致的遗传病,与缺铁无直接关联,直接锁定 C 为错误选项。
易混概念区分法:分清无机盐缺乏引发的生理异常与单基因遗传病的本质差异,避免混淆两种贫血的致病原因。
3.(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
命题情境
本题以生活中常见食材地达菜(念珠蓝细菌群体) 为生活化命题素材,依托原核生物蓝细菌的细胞结构和生理功能设置考题,从身边常见生物现象切入,创设原核细胞结构与代谢的考查情境,贴近高考生活化命题风格。
考点解读
核心考点:无机盐的生理功能、不同无机盐缺乏引发的人体病症、血红蛋白的组成元素、神经调节与激素调节的物质基础。
铁是血红蛋白中血红素的核心组成成分,人体缺铁会直接导致血红蛋白合成不足,血红蛋白含量降低,引发缺铁性贫血;肌肉抽搐是人体血液中钙离子浓度过低引发的典型症状,与缺铁无关;神经细胞兴奋性降低与细胞外钠离子浓度异常相关,并非缺铁直接引起;甲状腺肿大是人体缺碘导致甲状腺激素合成不足引发的病症,与缺铁无直接关联。
解题方法
元素 - 功能 - 病症对应法:依据铁元素的核心生理功能,直接匹配缺铁会导致血红蛋白含量降低的结果,快速锁定 A 为正确选项。
病症病因排除法:明确肌肉抽搐、神经细胞兴奋性降低、甲状腺肿大分别对应的无机盐缺乏类型,逐一排除 B、C、D 错误选项。
核心知识点记忆法:牢记铁是血红蛋白的组成成分、碘是甲状腺激素的原料、钙与肌肉收缩相关、钠与神经兴奋相关的核心知识点,快速完成判断。
进阶·强化演练
情境探究类
1.【科学前沿】研究发现,硼可通过稳定植物细胞壁中的特定组分,影响细胞壁的弹性及信号分子锚定;此外,硼还可促进花粉萌发和花粉管伸长。下列叙述错误的是( )
A.植物细胞中硼含量很少,是微量元素
B.硼通过稳定几丁质来影响细胞壁弹性
C.缺硼可能会影响植物细胞间的信息交流
D.缺硼会使植物出现"花而不实"的现象
2.【生态治理】研究人员分析两种沙漠植物提取物(A和B)的抗旱成分。已知:提取物A含高浓度还原糖和少量蛋白质;提取物B含高浓度蛋白质和少量还原糖。实验操作及现象如下:①检测A的还原糖:加入斐林试剂后水浴加热,出现砖红色沉淀;②检测A的蛋白质:加入双缩脲试剂A液后直接加入B液(未说明滴数),出现蓝色絮状沉淀;③检测B的蛋白质:加入双缩脲试剂A液摇匀后,滴加4滴B液,出现紫色反应;④检测B的还原糖:加入斐林试剂后水浴加热,未出现砖红色沉淀。对上述现象的解释,正确的是( )
A.①中斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀,说明A中含葡萄糖
B.②中蓝色沉淀是Cu(OH)2,直接加入B液导致CuSO4过量
C.③证明提取物B含肽键,加入双缩脲试剂后肽键直接显紫色
D.④未显砖红色是因提取物B不含糖类,故无需设置对照
3.【传统文化】“土生万物由来远,地载群伦自古尊”。敬畏土地、春种秋收是中国农耕文明的文化传承,土地能孕育大豆、高粱以回报辛勤耕耘的人们。下列有关叙述错误的是( )
A.大豆、高粱等一切农作物都是由细胞构成的 B.组成细胞的化学元素在土壤中也都存在
C.土壤中的Mg是植物合成叶绿素的必需元素 D.根瘤菌可固氮,所以种植大豆不用再施肥
4.【科技前沿】2022 年4月16日,中国宇宙飞船“神舟十三号”成功返回地球。太空的失重环境会使宇航员骨骼中的钙流失到血液中,从而引起骨质疏松,这也是宇航员一出舱就被抬着的原因。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.血液中钙含量的多少对机体的正常生命活动没有影响
D.宇航员休养期可食用富含维生素D的食物来缓解骨质疏松
5.【民生热点】中国营养学会对我国13个省市做过的一项调查表明,成人日平均硒摄入量为26~32微克,远低于学会推荐的最低限度50微克。硒又分为植物活性硒和无机硒,植物活性硒一般以硒蛋氨酸的形式存在,是人类和动物理想的硒源。下列关于细胞中元素和化合物的叙述,正确的是( )
A.硒元素是植物细胞中必需的大量元素
B.细胞中的所有元素在自然界中都存在
C.各种生物细胞中含硒化合物种类相同
D.硒摄入量正常就能保证动物正常发育
6.【新型养殖模式】“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、Р作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析不正确的是( )
A.土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B.通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C.磷是叶绿素中含量最多的元素,缺磷会使叶片变黄且影响产量
D.组成细胞的化学元素,在无机自然界中都能够找到,体现了二者具有统―性
7.【科技前沿】科学家发现了一种被称作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和生化反应。请推测以下说法错误的是( )
A.GFAJ-1细菌体内砷元素含量可能比铜、铁元素多
B.砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与许多生化反应
C.GFAJ-1细菌可利用砷元素合成糖类、脂肪、蛋白质和核酸等物质
D.该发现拓宽了科学家在地球极端环境中寻找生命的新思路
8.【生活情景】栾树是一种在中国非常常见且极具特色的优秀园林树种,堪称“四季皆景”的典范。夏季“栾树滴油”现象,是指蚜虫寄生在栾树上,通过口器刺入栾树的筛管吸食汁液中的氨基酸等营养物质,同时将汁液中过剩的糖分排出体外的现象。因糖分排出时呈黏稠油状,故被误称为“滴油”。以下相关说法正确的是( )
A.栾树和蚜虫细胞内含量最多的化合物并不相同
B.蚜虫排出的糖分可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
C.夏季栾树叶片颜色加深与 N、Mg 这两种大量元素有关
D.栾树所结的灯笼果在成熟的过程中自由水/结合水比值升高
9.【本地素材】海南石山黑豆腐是以当地火山黑豆为原料,利用传统工艺制作而成的美食。石山黑豆腐富含钙、硒、铁等矿物质和赖氨酸、苏氨酸等氨基酸,营养价值丰富。下列有关叙述正确的是( )
A.食用石山黑豆腐有助于人体细胞补充钙、铁等大量元素
B.摄入石山黑豆腐可有效补充人体细胞不能合成的必需氨基酸
C.黑豆中的蛋白质经过高温蒸煮易于消化,主要是因为肽键被破坏
D.黑豆研磨的豆浆适合作为实验材料用来鉴定蛋白质
10.【生产实践应用】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
11.【传统文化】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
12.【乡村发展建设】2023年河南省下拨专项资金用于“烂场雨”小麦种子的烘干,以防止发芽或霉变。某生物兴趣小组对刚收获的种子甲进行了不同的处理后,分别形成了种子乙、种子丙、种子丁,如下图所示,其中的①、②反映的是细胞中水的存在形式。下列叙述错误的是( )
A.②主要通过氢键与蛋白质、多糖等物质相结合
B.与种子甲相比,种子乙干重减少量小于种子丁
C.萌发形成种子丁的过程中,细胞中①/②的比值会增大
D.种子丁研磨后,在其样液中加入斐林试剂,会变成砖红色
图表分析类
1.【组成细胞的元素】某农场在田间试验时发现,小麦产量总是比邻近的地块低,技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地,分别编为1~5号进行试验。除施肥不同外,其他条件相同,结果如图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是
A.P B.N
C.K D.S
2.【组成细胞的无机盐】某研究小将水稻幼苗随机分为甲、乙、丙三组,并利用蒸馏水、适宜浓度的培养液(含Mg2+、NO3-等多种无机盐离子)进行了相关实验,如表所示。一段时间后,检测发现甲、丙两组幼苗的叶色出现黄化现象、乙组幼苗能正常生长。下列关于该实验的分析正确的是( )
甲
乙
丙
适量的蒸馏水
等量的培养液
等量的培养液
适宜光照
适宜光照
黑暗
其他条件适宜且相同
A.Mg2+和NO3-是叶绿体色素的组成成分
B.水稻以协助扩散的方式吸收无机盐离子
C.光照为幼苗吸收无机盐的过程提供能量
D.植物的正常生长需要Mg2+、NO3-等离子
3.【组成细胞的元素】当作物营养元素严重缺乏时,产量甚低:营养元素适当时,产量最高。在营养元素严重缺乏与适当之间有一个临界含量,临界含量是获得最高产量的最低养分含量。下表是几种作物营养元素的临界含量。下列叙述正确的是( )
几种作物的营养元素临界含量(占干重的百分比)
作物
测定时期
分析部位
N
P2O5
K2O
春小麦
燕麦
玉米
花生油
开花末期
孕穗期
抽雄
开花
叶子
植株
果穗前一叶
叶子
2.6~3.0
4.25
3.10
4.0~4.2
0.52~0.60
1.05
0.72
0.57
2.8~5.0
4.25
1.67
1.20
A.作物产量会随营养元素含量增多而提高
B.营养元素的临界含量可助农民合理施肥
C.作物的不同生育期应保持相同的追肥量
D.不同作物在不同生育期对营养元素的需求量相同
4.【细胞中的无机盐】图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系;图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列叙述错误的是( )
A.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
B.乙的浓度为e时,对提高产量最有利
C.在一定范围内,钙的浓度对花粉萌发率无影响
D.同一种作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
5.【检测生物组织中的糖类】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
6.【检测生物组织中的化合物】为了探究半透膜的通透性,研究人员用如图所示装置设计实验,实验操作如下表所示:
组别
①加入材料
②加入材料
①颜色
②颜色
1
淀粉
碘液
蓝色
棕色
2
还原糖
斐林试剂
无色
蓝色
下列有关叙述正确的是( )
A.若①加入碘液,②加入淀粉,则①颜色为蓝色,②颜色为蓝色
B.若①加入斐林试剂,②加入淀粉,则①颜色为蓝色,②颜色为砖红色
C.若①加入淀粉+还原糖,②加入碘液,则①颜色为蓝色,②颜色为棕色
D.若①加入淀粉+还原糖,②加入斐林试剂,则①颜色为砖红色,②颜色为蓝色
7.【组成细胞的无机物】(多选)互花米草是一种滩涂草本盐沼植物,其分布区域每天平均水淹时间接近3h。研究人员将互花米草幼苗置于塑料桶中进行不同时长的“没顶水淹”实验,处理50天后,互花米草叶片中的自由水/结合水比值的变化如下图、植株生长状况如下表所示。下列叙述正确的是( )
水淹处理(h·d-1)
观测项目
0
3
6
12
24
单株株高增长率(%)
27.5
27
16.8
13.5
6.9
单株叶面积增长率(%)
110.0
14.8
-20.0
-40.0
-70.0
光合速率(μmolCO2m-2s-1)
31.4
27.5
26.5
24.5
19.2
A.0h·d-1水淹处理,该植物细胞代谢旺盛、植株生长快
B.3h·d-1水淹处理,该植物的抗逆性较强
C.实验表明,“没顶水淹”可抑制互花米草叶面积扩展,从而影响其生长
D.实验所用海水的盐度应与采样地点相同,实验期间不用更换海水
8.【组成细胞的元素】(多选)“茶园养鸡”是一种新型的生态养殖模式,为探究鸡粪对土壤肥力的影响,研究人员将C、N、P作为计量土壤肥力的元素进行了调查,结果下图所示。下列分析正确的是( )
A.土壤中碳与氮的含量比值与鸡粪添加量呈负相关
B.通过添加鸡粪可增加氮的相对含量来提高茶园土壤肥力
C.氮是叶绿素的组成元素,缺氮会使叶片变黄且影响产量
D.细胞与无机环境的元素种类相同体现了二者具有统一性
9.【组成细胞的元素】镉(Cd)是一种毒性很大的重金属元素,现以洋葱为材料探究外源钙能否缓解镉对植物的伤害。
(1)实验步骤:
①在室温条件下,用自来水培养洋葱鳞茎若干,待刚长出叶片后,选取160株生长状况一致的洋葱幼苗平均分成若干组并依次编号,每组________株。
②将每组镉处理和钙处理均分为不处理、低浓度、中浓度、高浓度,浓度组合如下表,其他培养条件相同且适宜。
组别
镉处理(μmol/L)
0
10
100
300
钙处理(μmol/L)
0
A1
B1
C1
D1
0.1
A2
B2
C2
D2
1
A3
B3
C3
D3
10
A4
B4
C4
D4
③两周后,分别______________________________________.
(2)根据实验结果绘制柱形图(如下图),由图可知:
①能够说明镉能抑制洋葱的生长,且随着镉浓度的升高,抑制作用逐渐增强的实验组别有_______________。
②在低镉浓度条件下,外源钙对洋葱的生长___________;在高镉浓度条件下,钙浓度为__________时降低细胞对镉吸收的效果最显著。
实验探究类
1.【蛋白质是生命活动的主要承担者】蛋白质的空间结构遭到破坏,其生物活性就会丧失,这称为蛋白质的变性。高温、强碱、强酸、重金属等会使蛋白质变性。淀粉在淀粉酶的作用下,会生成还原糖。现请你利用提供的材料、用具设计实验,探究乙醇能否使蛋白质变性。
材料用具:质量分数为3%的可溶性淀粉溶液、质量分数为2%的新鲜淀粉酶溶液、蒸馏水、取质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合,配制成斐林试剂;无水乙醇、烧杯、试管、量筒、滴管、温度计、酒精灯。
(1)实验步骤
①取两支试管,编号A、B。向A、B两试管中各加1 mL新鲜的淀粉酶溶液,然后向A试管加________________,向B试管加5滴无水乙醇,混匀后向A、B两试管再加2 mL可溶性淀粉溶液;
②将两支试管摇匀后,同时放入适宜温度的温水中维持5 min;
③从温水中取出A、B试管,各加入1 mL__________并摇匀,放入盛有50 ℃~65 ℃温水的大烧杯中加热约2 min,观察试管中的颜色变化。
(2)实验结果预测及结论
①_______________________________________________,说明乙醇能使淀粉酶(蛋白质)变性;
②_______________________________________________,说明乙醇不能使淀粉酶(蛋白质)变性。
(3)该实验的自变量是乙醇的有无,起对照作用的是_________试管。
2.【组成细胞的元素】华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测。
材料用具:三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。
(1)该实验的目的是________________________。
(2)方法步骤:
①首先配制一定量的缺锌培养液和缺镁培养液,分别放入A、B两个培养缸中,配制____________培养液放入C培养缸。
②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。
③相同且适宜的条件下培养一段时间,观察记录苹果幼苗的生长发育情况。
(3)结果预测和分析:
①若________________________,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。
②若________________________,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明________________________。
3.【组成细胞的元素】土壤盐渍化是指土壤底层或地下水的盐分随毛管水上升到地表,水分蒸发后,使盐分积累在表层土壤中的过程。近年来,中国土壤盐渍化面积不断扩大,严重限制了农业产业的可持续高效发展。改善此问题的重要研究方向就是筛选耐盐植物以及提高作物的耐盐性。
(1)盐渍化土壤中含有大量Na+、Cl-,它们在细胞中大量积累,会造成P、N等重要元素的亏缺,这些元素对植物的生长、发育具有重要作用,如:N是构成蛋白质、核酸及_____________(写出2种即可)等化合物的重要元素。
(2)在盐胁迫作用下,细胞内会出现许多过氧化物自由基,这些过氧化物自由基对细胞具有一定的危害,引起细胞损伤。超氧化物歧化酶(SOD)能够与这些过氧化物自由基结合,对植物起到保护作用。因此,SOD含量也是判断植物体耐盐性的重要指标之一。研究人员利用不同浓度的盐水来浇灌园林植物进行试验。试验设5个处理,分别为盐浓度1.8g/kg(A)、盐浓度2.4g/kg(B)、盐浓度3.2g/kg(C)、盐浓度3.8g/kg(D),以清水为对照(CK),得到如下实验结果:
该实验的自变量为:_____________。由实验结果可知,以上树种中适合作为滨海盐渍土的绿化树种的是:____________(答出2个即可)。依据是:____________。
(3)为提高作物的耐盐性,科学家进行了各方面的研究。最新研究发现葡萄糖可以通过己糖激酶K(葡萄糖感受器)提高苹果幼苗耐盐性,请设计实验验证该结论(提供的实验材料:苹果幼苗若干,4%葡萄糖溶液、己糖激酶K抑制剂、200mmol·L-1的NaCl溶液。已知可通过检测叶片过氧化物MDA的含量作为细胞损伤指标),写出实验思路和预期结果。
实验思路:_____________________。
预期结果:______________________。
4.【微量元素】甜菜是我国重要的糖料作物和经济作物,主要分布在东北、西北和华北地区,对我国北方农业和制糖业发展有重要作用。研究人员通过对不同品种(H003和H004)的甜菜幼苗进行处理,得到缺硼胁迫对甜菜植株不同部位的影响如下图所示。请回答下列问题:
(1)硼(B)在细胞中的含量很少,被称为______。在正常硼处理(B1)下,两品种甜菜植株不同部位总硼含量有明显差异,呈现出____________的规律。
(2)在缺硼胁迫(B0)下,______内的硼含量下降,叶柄内硼含量反而上升,其原因可能是______,叶柄中的硼未能及时运输至叶片中,导致硼在叶柄处积累。
(3)研究表明,缺硼与正常处理相比,甜菜光合强度降低了21.7%,说明缺硼会使甜菜光合作用降低从而影响甜菜生长。缺硼胁迫与正常硼处理相比,呼吸降低了72.4%,进而使甜菜的____________都因能量不足而受到影响。(至少答出两点)
5.【组成细胞的元素和化合物】图一表示油菜种子成熟过程中各种有机物的变化情况(1表示可溶性糖、2表示淀粉、3表示含氮化合物、4表示脂肪).图二表示小麦种子成熟过程中蛋白质、葡萄糖、淀粉的含量和淀粉磷酸化酶(催化淀粉的生物合成)活性的变化.回答下列问题.
(1)油菜种子在成熟过程中,_______含量不断提高,而可溶性糖和淀粉含量不断下降,这说明______而来.
(2)图二中曲线③表示______.在小麦种子成熟过程中,种子的干重将______.
(3)将小麦开花后第10天和第40天的种子分别制成组织样液,各取等量样液分别加入A、B两试管中,再各加入等量的______试剂,适温水浴加热后,A试管出现______,并且比B试管颜色更______。
6.【检测生物组织中的糖类、脂质和蛋白质】研究小组从某种未知生物组织中提取到3份样品,分别进行不同处理后,用多种试剂进行物质鉴定实验,结果如下表所示。回答下列问题:
样品编号
处理方法
鉴定试剂
实验现象
1
未处理
斐林试剂(水浴加热)
浅蓝色→砖红色(较浅)
1
未处理
碘液
蓝色
2
经α-淀粉酶(37℃)处理
斐林试剂(水浴加热)
浅蓝色→砖红色(较深)
2
经α-淀粉酶(37℃)处理
碘液
棕黄色(无蓝色)
3
经高温(100℃)处理
双缩脲试剂
紫色
3
经高温(100℃)处理
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
(1)样品1中,斐林试剂检测出现砖红色,说明含有________;碘液检测出现蓝色,说明含有________。
(2)若样品1中含有较多叶绿素,会对斐林试剂的显色反应观察造成干扰,原因是________;此时可通过________排除该干扰。
(3)由实验结果推测,该样品来源的生物类群最可能是________(填“动物”或“植物”),判断依据是_______。
(4)鉴定样品3中的脂肪时,若采用切片法,可能观察到的现象是________;样品3经高温处理后,仍能与双缩脲试剂反应出现紫色,其原因是________。
拔高·限时模拟
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。
1.婴儿米粉是以大米为主要原料的婴儿补充食品,某兴趣小组开展对某品牌米粉具体成分的鉴定。下列叙述错误的是( )
A.米粉中是否含有蛋白质,可通过双缩脲试剂检测观察是否产生紫色反应来鉴定
B.米粉中加入本尼迪特试剂并水浴加热出现红黄色,说明该米粉含有葡萄糖
C.可用苏丹Ⅲ染液鉴定米粉中是否含有油脂
D.米粉经病毒核酸检测结果呈阳性,说明该米粉可能被病毒污染应严禁食用
2.图所示为水分子结构示意图,根据所学知识判断,下列正确的是( )
A.水之所以是良好的溶剂,是因为结构①这种弱引力的存在
B.结构②使水分子成为极性分子,从而使水具有较高的比热容
C.线粒体基质、叶绿体基质、细胞核等场所均有水的生成
D.细胞中结合水的含量是不断变化的,结合水越多,细胞代谢越旺盛
3.下列关于无机盐在生物体内所起作用的叙述,错误的是( )
A.P参与了细胞膜和细胞器膜的合成
B.根瘤菌的固氮酶中含有钼、铁,说明某些微量元素可以参与构成一些复杂化合物
C.人体血钙含量过高时,会出现抽搐等症状
D.人缺碘会患大脖子病,是因为碘是合成甲状腺激素的重要原料
4.正常人每天的平均耗水量为2000~2500毫升,需要从日常饮食中补充水分。下列有关水的说法,正确的是( )
A.能运输人体内的营养物质
B.能为生命活动提供能量
C.是比较简单的有机物
D.不参与人体细胞的构成
5.采摘后的香蕉果实在自然成熟过程中,淀粉、葡萄糖的含量变化如下图所示。将不同成熟阶段的果实去皮并研磨成匀浆后检测,下列叙述正确的是( )
A.据图分析可知,香蕉果实在成熟过程中淀粉可能会被水解生成葡萄糖
B.将双缩脲试剂A液与B液等量混合均匀后加入第25d的果实匀浆可检测是否含蛋白质
C.在第5d和第10d的果实匀浆中加入碘液,溶液都变蓝,并且第10d的颜色更深
D.在第15d的果实匀浆中加入斐林试剂甲液摇匀后再加入乙液,水浴加热后溶液产生砖红色沉淀
6.水是生命的源泉,节约用水是每个人应尽的责任。下列有关水在生命活动中作用的叙述,错误的是( )
A.为酶促反应提供液体环境
B.参与构成细胞的重要结构
C.可作为维生素D等物质的溶剂
D.可作为反应物参与氧化还原过程
7.一批相同条件下培养出的黄瓜幼苗表现出叶片发黄症状。现取若干株发黄黄瓜幼苗随机分为A、B、C三组,分别施用等量的Mg(NO3)2、NH4NO3和MgSO4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 导致的
B.若A组变绿,B、C两组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺少N或Mg造成的
C.若A、B两组变绿,C组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺N造成的
D.若A、C两组变绿,B组发黄,则说明该批黄瓜幼苗叶片发黄是由于缺Mg造成的
8.生命依赖于水,细胞也离不开水,细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在。正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛。在冬季来临过程中,为了增强抗寒能力,冬小麦在不同时期的含水量发生了变化(如下图所示)。下列叙述错误的是( )
A.冬季,冬小麦自由水的比例下降,可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身
B.在冬季来临过程中,冬小麦的结合水含量升高,但其水的主要存在形式始终是自由水
C.水分子是一种极性分子,带电分子或离子都易与水结合,因此,水是良好的溶剂
D.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,从而失去溶解性
9.细胞生命活动的物质基础是组成细胞的化学元素及这些化学元素所组成的化合物。下列关于组成细胞的化学元素的叙述,正确的是( )
A.动植物细胞所含元素种类大体相同,细胞中所有元素均为该生物必需的
B.划分大量元素和微量元素的主要标准是比较元素在细胞中的作用大小
C.微量元素含量虽少,但它们既可参与细胞结构组成也可参与细胞代谢的调节
D.组成非生物界的元素在生物界都能找到,说明生物界和非生物界具有统一性
10.研究发现,细胞中许多蛋白质的修饰都需要MAP1的参与,未修饰的蛋白质将出现功能障碍。MAP1依赖于锌发挥作用,ZNG1是将锌输送到MAP1的伴侣蛋白。下列叙述错误的是( )
A.MAP1可能是细胞中一种起修饰作用的酶,锌能够激活其生物活性
B.在机体锌含量正常的情况下,生物体细胞也有可能表现出缺锌的特征
C.锌是构成ZNG1的基本元素,说明无机盐参与构成细胞内的重要化合物
D.细胞中的无机盐和有机物相互配合才能保证某些生命活动的正常进行
11.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
12.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
13.每年3月22日是“世界水日”,水是生命之源。下列有关水的叙述,错误的是( )
A.有氧呼吸、氨基酸的脱水缩合等许多生物化学反应都需要水作为反应物
B.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
C.细胞发生癌变,其自由水的含量较正常时高
D.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
14.如图是一种叶绿素分子(图1)和血红素分子(图2)的局部结构简图,据图分析下列叙述错误的是( )
A.由图可知,某些无机物可以参与构成复杂有机物
B.绿色植物体缺Mg会影响光合作用
C.人体缺Fe会导致缺铁性贫血症
D.叶绿体中的光合色素均含有Mg
15.研究人员通过研究海洋藻类,发现了一种能够固氮的细胞器,这一发现颠覆了以往真核生物无法从大气中固定氮气的认知。根据这一科研成果,下列有关叙述错误的是( )
A.从细胞基本结构来看,与根瘤菌相比,该海洋藻类和衣藻更相似
B.固定的氮元素可以用于该海洋藻类合成蛋白质、脂肪等有机物
C.此发现为“真核生物可能通过内共生获得固氮能力”假说提供了新证据
D.该发现为设计自行固氮的作物提供新的思路,有利于减少环境污染
二、非选择题:本题共5题,共55分。
16.(每空2分,共10分)某些化学试剂能够使生物组织中的相关化合物产生特定的颜色反应,原理如下表:
化合物
试剂
实验结果
还原糖
①
砖红色沉淀
蛋白质
双缩脲试剂
②
脂肪
苏丹Ⅲ染液
橘黄色
回答下列问题:
(1)①处可选用的试剂是_________(填“碘液”或“斐林试剂”),使用该试剂检测相关物质时,_______(填“需要”或“不需要”)加热。
(2)②处的实验结果是出现_______。
(3)在观察花生子叶临时切片的过程中,换成高倍物镜后,调节____________(填“粗”或“细”)准焦螺旋使物像更清晰。观察到视野中出现橘黄色颗粒,说明花生子叶中含有____________。
17.(除标注外,每空1分,共9分)C、H、O、N、P、S在玉米细胞(干)和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如表,请分析回答下列问题。
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44.43
43.57
6.24
1.46
0.20
0.17
人细胞(干)
14.62
55.99
7.46
9.33
3.11
0.78
活细胞
65.0
18.0
10.0
3.0
1.40
0.30
(1)以上元素在活细胞中含量明显比在人细胞(干)中含量多的是O元素和H元素,发生差异的原因是活细胞中的各种化合物中含量最多的是_________。这两种元素在人细胞(干)中主要存在于________中。
(2)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是O,发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中_______较多,此类化合物由______(填元素符号)组成。
(3)农作物吸收N元素的主要形式有铵态氮()和硝态氮()。已知作物甲对同一种营养液(以NH4NO3为唯一氮源)中和的吸收具有偏好性(和同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期结果和结论________(4分)。
(4)植物吸收的NH4NO3可用于合成________(填编号)。
A.淀粉和酶 B.蛋白质和DNA
C.脂肪和RNA D.核苷酸和纤维素
18.(每空2分,共10分)华北某地区经常出现苹果小叶病,有人认为是土壤中缺锌引起的,有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料,请你完成下列实验,探究上面的猜测。
材料用具:三组长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理:任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用,一旦缺乏,就会表现出相应的症状。
(1)该实验的目的是________________________。
(2)方法步骤:
①首先配制一定量的缺锌培养液和缺镁培养液,分别放入A、B两个培养缸中,配制____________培养液放入C培养缸。
②将三组长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中。
③相同且适宜的条件下培养一段时间,观察记录苹果幼苗的生长发育情况。
(3)结果预测和分析:
①若________________________,则说明苹果小叶病是由缺锌引起的。
②若________________________,则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
③若C缸内苹果幼苗正常生长,A、B两缸内苹果幼苗都表现出小叶病,则说明________________________。
19.(每空2分,共12分)研究发现种子萌发过程中,种子内贮存的淀粉开始大量消耗,提供能量促使种子萌发。为研究种子萌发过程中的物质变化,取大小均匀的某种玉米干种子40粒,均分成甲、乙两份;给予甲组种子适宜的条件浸种,乙组仍保持干燥。待甲组种子发芽后,向两组种子中加入蒸馏水、二氧化硅充分研磨匀浆,过滤,得到等量的提取液。取6支试管分别将两组提取液等量分装成三支试管,如图所示,然后进行如下实验(干种子中的还原性物质忽略不计):
(1)若向A、D两支试管中分别加入适量的斐林试剂,其中甲液是0.1g/mLNaOH溶液,乙液为_____(需注明浓度);一段时间后观察两支试管,其中液体颜色呈砖红色的试管是_____。
(2)若向B、E两支试管中分别加入等量的碘液,观察两支试管,发现液体的颜色均是蓝色,且E试管液体的颜色比B试管液体的颜色深,试分析产生这一现象的原因_____。
(3)为了验证干种子和发芽的种子含有蛋白质。某同学利用余下的C、F两支试管提取液设计了实验,请补充他的实验方案:
①实验原理:_____。
②实验步骤:向(C、F)两支试管分别注入_____。
③预期结果:_____。
20.(除标注外,每空2分,共14分)我们的食物来自各种生物的组织,不同生物组织中的营养物质种类和含量有很大差别。某同学欲检测不同生物组织中所含的营养成分,分别按下表进行三组实验:
组别
材料
实验试剂及条件
观察内容
A
浸泡过的花生种子
清水、苏丹Ⅲ染液、酒精
细胞中着色的小颗粒
B
苹果匀浆
斐林试剂
组织样液颜色变化
C
豆浆
?
组织样液颜色变化
将上述各组实验材料按表中实验条件进行相关处理后,将A组制成临时装片,放在显微镜下观察,分析回答:
(1)进行A组实验时,使用体积分数为50%的酒精的作用是_____,其中,实验所观察的被苏丹Ⅲ染液着色的小颗粒是_____(填物质)(1分),小颗粒的颜色是_____。
(2)B组_____(1分)(填“能”或“不能”)选择甘蔗汁作为实验材料,理由是_____,B组实验需水浴加热,且使用斐林试剂时应注意NaOH与CuSO4溶液要_____使用,现用现配。
(3)C组实验的检测试剂是_____,呈现____(1分)_色,若将鸡蛋煮熟后加入该试剂_____(1分)(填“会”或“不会”)有上述颜色变化。
第1页,共2页
学科网(北京)股份有限公司
$