2.1 细胞中的元素和化合物（情境任务分层作业）（3大考点）生物人教版必修1

**基本信息** 本同步练习以“回归教材-重难突破-情境变式”三级分层设计，通过基础填空、易错辨析巩固元素与化合物核心知识，结合实验探究与新情境题培养科学思维与探究实践能力。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |回归教材·夯基固本|组成细胞的元素、化合物及检测实验的基础概念|基础知识填空（如元素分类、试剂使用）+易错辨析（如大量元素与微量元素判断），强化生命观念| |重难突破·思维建模|元素化合物功能、实验原理综合应用|单选题（如化合物鉴定结果分析）+解答题（如实验材料选择），培养科学思维| |情境变式·高考研析|跨情境元素化合物知识迁移|新情境题（如莲藕骨骼支架、毒蝇伞成分鉴定）+实验设计题（如黑豆有机物变化探究），提升探究实践能力|

2.1 细胞中的元素和化合物 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 组成细胞的元素 考点02 组成细胞的化合物 考点03 测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )组成细胞的元素 教材基础知识填空 1.构成细胞的最基本的元素是______。 2.在人体细胞中，鲜重状态下含量最多的元素是______，干重状态下含量最多的元素是______。 3.细胞中常见的化学元素有20多种，其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等含量较多，属于______元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等含量很少，属于______元素。 4.组成细胞的化学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的______。 5.碳原子本身的化学性质，使其能够通过化学键连接成______或环，从而形成各种生物大分子，因此碳是构成细胞的最基本元素。 易错辨析 6.细胞中含量很少的元素一定是微量元素。（ ） 7.占细胞鲜重最多的元素是碳。（ ） 8.碳是构成细胞的基本元素，在细胞干重中含量最多。（ ） 9.组成玉米和人体细胞的元素种类大体相同，但含量差异很大。（ ） 10.大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中的功能重要性。（ ） 【答案】 1.碳（或C） 2.氧（O）、碳（C） 3.大量、微量 4.统一性 5.链 6.× 微量元素是指含量占生物体总重量万分之一以下的必需元素。有些元素如铅（Pb）含量极少，但不是生物所必需的，不属于微量元素。 7.× 占细胞鲜重最多的元素是氧（O），占细胞干重最多的才是碳（C）。 8.√ 碳是构成细胞的基本元素，在干重中含量最高，可达55.99%。 9.√ 不同生物细胞中的元素种类大体相同，体现了统一性；但元素含量相差很大，体现了差异性。 10.× 大量元素与微量元素是根据其在细胞中的含量划分的，二者对生命活动都不可缺少，功能都很重要。 ( 考 点0 2 )组成细胞的化合物 教材基础知识填空 1.细胞中的化合物可分为______和______两大类。 2.占细胞鲜重最多的化合物是______，占细胞干重最多的化合物是______。 3.细胞内的水有两种存在形式：可以自由流动的水叫做______；与细胞内其他物质相结合的水叫做______。 4.细胞中大多数无机盐以______的形式存在。 5.与糖类相比，脂肪分子中氢的含量较______（填“高”或“低”），氧的含量较______（填“高”或“低”），因此等质量的脂肪氧化分解释放的能量更多。 易错辨析 6.细胞内结合水的主要作用是作为良好的溶剂。（ ） 7.仙人掌细胞中含量最多的化合物是蛋白质。（ ） 8.无机盐在细胞中含量很少，所以作用也不大。（ ） 9.细胞中的有机物都是大分子物质。（ ） 10.晒干的种子中不含自由水，因此代谢活动完全停止。（ ） 【答案】 1.无机化合物、有机化合物（或无机物、有机物） 2.水、蛋白质 3.自由水、结合水 4.离子 5.高、低 6.× 作为良好溶剂的是自由水，结合水是细胞结构的重要组成成分。 7.× 任何活细胞中含量最多的化合物都是水，仙人掌细胞也不例外。 8.× 无机盐虽含量很少，但作用非常重要，如维持渗透压、酸碱平衡，构成某些复杂化合物等。 9.× 有些有机物不是大分子，如单糖（葡萄糖）、二糖、脂肪等都不属于大分子物质。 10.× 晒干的种子自由水含量大幅减少，但仍含有少量自由水，代谢水平很低但并未完全停止。 ( 考 点0 3 )测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 教材基础知识填空 1.检测还原糖常用的试剂是______，该试剂在使用时需要将甲液和乙液______后再加入组织样液，并需要进行______加热。 2.检测脂肪时，若使用苏丹Ⅲ染液染色，会呈现______色；若使用苏丹Ⅳ染液染色，会呈现______色。 3.检测蛋白质时，向组织样液中先加入双缩脲试剂A液（0.1 g/mL NaOH溶液）1 mL，摇匀，再加入B液（0.01 g/mL ______溶液）4滴，摇匀后溶液呈现______色。 4.检测还原糖的理想实验材料应选择含糖量较高、颜色为______的组织，如苹果、梨等，不宜选用西瓜、血液等颜色过深的材料，避免干扰对______的观察。 5.斐林试剂与双缩脲试剂在成分上的主要区别是：斐林试剂中乙液为0.05 g/mL的CuSO₄溶液，而双缩脲试剂B液为______的CuSO₄溶液；使用方法上，斐林试剂需要______，而双缩脲试剂无需加热。 易错辨析 6.斐林试剂与双缩脲试剂中使用的NaOH溶液浓度相同。（ ） 7.用苏丹Ⅲ染液检测脂肪时，染色后可直接在显微镜下观察，无需用酒精洗去浮色。（ ） 8.西瓜汁含有丰富的还原糖，是检测还原糖的良好材料。（ ） 9.检测蛋白质时，如果组织样液中含有大量糖类，会干扰实验结果出现砖红色沉淀。（ ） 10.斐林试剂需要现配现用的原因是其有效成分不稳定，且使用时需水浴加热。（ ） 【答案】 1.斐林试剂、等量混合均匀、水浴 2.橘黄、红 3.CuSO₄、紫 4.近于白色（或浅色）、颜色反应（或砖红色沉淀） 5.0.01 g/mL、等量混合后水浴加热使用（或现配现用并水浴加热） 6.√ 斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液都是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，浓度相同。 7.× 苏丹Ⅲ染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，否则染色过深影响观察。 8.× 西瓜汁本身的红色会掩盖砖红色沉淀，不适宜作还原糖检测材料。 9.× 双缩脲试剂检测蛋白质是在碱性环境下肽键与Cu²⁺反应生成紫色络合物，不需要加热，糖类不会产生砖红色沉淀。 10.√ 斐林试剂的有效成分为Cu(OH)₂，不稳定，需现配现用，且与还原糖反应需要水浴加热才会产生砖红色沉淀。 一、单选题 1．由我国科研团队培育的耐盐碱海水稻，能在滩涂盐碱地中生长，它的细胞液中含有多种溶质以适应高盐环境。海水稻细胞中含量最多的化合物是（     ） A．水 B．脂质 C．蛋白质 D．糖类 【答案】A 【详解】海水稻活细胞中含量最多的化合物是水，故选A。 2．对于生物组织中的某些有机化合物，可尝试使用化学试剂染色后再进行检测。下列物质可采用双缩脲试剂检测的是（　　） A．还原糖 B．淀粉 C．油脂 D．蛋白质 【答案】D 【详解】A、还原糖需用斐林试剂检测，水浴加热条件下产生砖红色沉淀，A错误； B、淀粉需用碘液检测，二者混合后显蓝色，B错误； C、油脂（脂肪）需用苏丹Ⅲ染液检测，可被染为橘黄色，C错误； D、蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，因此双缩脲试剂可用于蛋白质的检测，D正确。 3．浙江每年5月至9月为东海海域伏季休渔期，以保护海洋渔业资源。作为主要经济鱼类之一，带鱼细胞中含量最多的有机物是（     ） A．水 B．蛋白质 C．葡萄糖 D．磷脂 【答案】B 【详解】A、水是带鱼细胞中含量最多的化合物，但水属于无机物，不符合题干“有机物”的要求，A错误； B、蛋白质是细胞中含量最多的有机物，占细胞鲜重的7%~10%，占细胞干重的50%以上，B正确； CD、葡萄糖属于糖类，糖类在细胞中的含量远低于蛋白质，磷脂属于脂质，脂质的含量也低于蛋白质，CD错误。 4．在生物组织中蛋白质和还原糖的鉴定实验中，下列叙述正确的是（　　） A．豆浆用双缩脲试剂检测呈紫色 B．双缩脲试剂需A、B液等量混合后使用 C．碘液可用于检测还原糖 D．检测还原糖时无需水浴加热 【答案】A 【详解】A、豆浆富含蛋白质，蛋白质与双缩脲试剂发生作用会产生紫色反应，A正确； B、双缩脲试剂使用时应先加入A液（质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液）创造碱性环境，摇匀后再加入少量B液（质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液），无需等量混合，B错误； C、碘液是用于检测淀粉的试剂，还原糖需用斐林试剂检测，C错误； D、用斐林试剂检测还原糖时，需要50~65℃水浴加热才能观察到砖红色沉淀，D错误。 5．生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类（    ） A．差异很大 B．完全不同 C．大体相同 D．没有区别 【答案】C 【详解】仙人掌和珊瑚鱼都属于细胞生物，组成二者的化学元素种类大体相同，组成两者的化学元素含量差异很大，ABD错误，C正确。 故选C。 6．关于细胞中的元素和化合物，下列叙述正确的是（    ） A．蛋白质、磷脂和性激素均含有C、H、O、N等大量元素 B．用斐林试剂检测样液时，若出现砖红色沉淀则可判断样液中含有葡萄糖 C．胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式有关 D．水稻细胞中由C、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸有6种 【答案】D 【详解】A、性激素属于固醇类物质，元素组成仅为C、H、O，不含N元素，因此三者并非都含有C、H、O、N，A错误； B、斐林试剂与还原糖水浴加热可产生砖红色沉淀，还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等，出现砖红色沉淀仅能说明存在还原糖，无法判断一定是葡萄糖，B错误； C、胰岛素和抗体的本质都是蛋白质，不同蛋白质的氨基酸连接方式相同，均为脱水缩合形成肽键，二者的差异与氨基酸的数目、种类、排列顺序以及肽链的空间结构有关，与连接方式无关，C错误； D、水稻细胞同时含有DNA和RNA，碱基C、G可分别参与构成脱氧核苷酸和核糖核苷酸各2种，T仅参与构成脱氧核苷酸1种，U仅参与构成核糖核苷酸1种，总共有2+2+1+1=6种核苷酸，D正确。 7．某同学通过实验检测了山竹白色果肉组织中的糖类、脂肪和蛋白质。下列说法正确的是（    ） A．加入斐林试剂并水浴加热后出现砖红色沉淀，说明该山竹含有蔗糖等还原糖 B．用双缩脲试剂检测蛋白质时，需水浴加热2min，以便清晰的观察紫色变化 C．检测蛋白质时，需将双缩脲试剂A液和B液等量混合均匀后再注入样液中 D．检测脂肪时，用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色 【答案】D 【详解】A、蔗糖属于非还原糖，无法与斐林试剂在水浴加热条件下产生砖红色沉淀，出现砖红色沉淀只能说明山竹含有还原糖，不能说明含有蔗糖，A错误； B、双缩脲试剂检测蛋白质的反应不需要水浴加热，常温条件下即可观察到紫色现象，B错误； C、检测蛋白质时，应先加双缩脲试剂A液创造碱性环境，摇匀后再加入少量双缩脲试剂B液，C错误； D、苏丹Ⅲ染液属于有机染料，可溶于酒精，因此染色后用体积分数为50%的酒精洗去浮色，可避免多余染液干扰实验观察，D正确。 8．下列实验中，待测物质、检测试剂和检测结果对应正确的是（　　） 选项 待测物质 检测试剂 检测结果 A 梨汁中的蔗糖 斐林试剂 砖红色沉淀 B 花生子叶中的脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 C 马铃薯匀浆中的淀粉 碘液 蓝色 D 鸡蛋清中的蛋白质 甲紫溶液 紫色 A．A B．B C．C D．D 【答案】C 【详解】A、斐林试剂仅可与还原糖（如葡萄糖、果糖、麦芽糖）在水浴加热条件下反应产生砖红色沉淀，蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，A错误； B、花生子叶中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，而非红色，B错误； C、马铃薯匀浆富含淀粉，淀粉遇碘液会显蓝色，C正确； D、蛋白质与双缩脲试剂反应呈紫色，甲紫（龙胆紫）是碱性染料，用于染色体染色，不能检测蛋白质，D错误。 9．鉴定花生子叶中的油脂，可选用的试剂是（　　） A．本尼迪特试剂 B．双缩脲试剂 C．苏丹Ⅲ染液 D．溴麝香草酚蓝溶液 【答案】C 【详解】A、本尼迪特试剂是还原糖的检测试剂，水浴加热条件下可与还原糖反应生成红黄色沉淀，不能鉴定油脂，A错误； B、双缩脲试剂是蛋白质的检测试剂，可与蛋白质发生紫色反应，不能鉴定油脂，B错误； C、苏丹Ⅲ染液可与油脂发生颜色反应，将油脂染成橘黄色，可用于鉴定花生子叶中的油脂，C正确； D、溴麝香草酚蓝溶液是二氧化碳的检测试剂，随二氧化碳浓度升高会出现由蓝变绿再变黄的颜色变化，不能鉴定油脂，D错误。 10．水稻是重要的粮食作物。下列哪项属于水稻细胞内的大量元素（　　） A．Cu B．Fe C．Mn D．C 【答案】D 【详解】C（碳）是构成细胞的最基本元素，属于大量元素，Cu（铜）、Fe（铁）、Mn（锰）属于细胞内的微量元素，不属于大量元素，ABC错误，D正确。 11．锌是人体必需的微量元素，参与多种酶的合成，对人体的生长发育、免疫功能等具有重要作用。下列叙述错误的是（　　） A．锌属于细胞中的微量元素 B．锌元素在细胞中主要以化合物的形式存在 C．锌元素是人体细胞合成的，不存在于自然界中 D．若人体缺锌，则可能导致食欲减退、生长发育迟缓 【答案】C 【详解】A、细胞内的元素根据含量分为大量元素和微量元素，锌属于常见的微量元素，A正确； B、锌参与多种酶的合成，在细胞中主要与蛋白质等物质结合以化合物形式存在，B正确； C、组成生物体的元素都来自无机自然界，没有一种元素是生物特有的，人体细胞不能合成锌元素，锌广泛存在于自然界中，C错误； D、锌影响人体生长发育、免疫功能，缺锌会导致食欲减退、生长发育迟缓等症状，D正确。 12．构成细胞的化学元素没有一种是生命所特有的，这个事实说明（    ） A．生物体是由无机物组成的 B．生物与非生物完全相同 C．生物界与非生物界具有统一性 D．生物与非生物完全不同 【答案】C 【详解】构成细胞的化学元素都可以在非生物界找到，不存在生命特有的元素，这一事实直接说明生物界与非生物界在元素种类层面具有统一性，C正确，ABD错误。 二、解答题 13．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。 三、实验题 14．在进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时，需根据实验要求选择合适的实验材料。实验原理是：根据生物组织中的有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，鉴定生物组织中某种有机物的存在。请根据表中所列各种材料回答问题： 各种可供实验的材料 柑橘 西瓜 黑豆 黄豆 花生种子 大米 苹果 血红蛋白 (1)表中适合用于鉴定可溶性还原糖的最理想材料是_________，理由是___________。鉴定过程：向试管中加入2mL组织样液，加入适量_______混匀，然后放入温度为50~65℃水浴中加热；颜色变化过程是：浅蓝色→棕色→_______。 (2)表中适合用于鉴定脂肪的最理想材料是花生种子，鉴定时需将材料切片、染色；用_________染色时，要用到体积分数为__________洗去浮色，在显微镜下能观察到__________色的脂肪颗粒。 (3)表中适合用于鉴定蛋白质的最理想材料是黄豆。鉴定过程只加3~4滴双缩脲试剂B液而不能过量的原因是_______。 【答案】(1) 苹果 该材料组织细胞富含还原糖且颜色接近白色 斐林试剂 砖红色 (2) 苏丹Ⅲ染液 50%的酒精 橘黄 (3)加入双缩脲试剂B液过多，蓝色会掩盖紫色 【分析】生物组织中化合物的鉴定：蛋白质与双缩脲试剂反应，生成紫色物质；还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下，生成砖红色沉淀；脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色；淀粉遇碘液变蓝。 【详解】（1）柑橘、西瓜、苹果中还原糖含量都比较丰富，但是柑橘组织和西瓜组织本身具有颜色，可能会对实验结果造成干扰，因此选择组织细胞富含还原糖且颜色接近白色的苹果组织来鉴定还原糖。常用斐林试剂来鉴定还原糖，在试管中加入2mL组织样液后，应加入适量斐林试剂，混合均匀后，进行水浴加热，该过程中试管中液体颜色由最初的斐林试剂的颜色（即浅蓝色）逐渐变为棕色，最终出现砖红色（沉淀）。 （2）常用苏丹Ⅲ染液对花生种子切片中的脂肪颗粒进行染色，为防止标本表面未结合的苏丹Ⅲ染液干扰实验现象的观察，常在染色后用50%的酒精溶液来洗去苏丹Ⅲ染液的浮色。由于苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，故在显微镜下能观察到橘黄色的脂肪颗粒。 （3）蛋白质可与双缩脲试剂发生紫色反应，双缩脲试剂B液为CuSO4溶液，若加入的双缩脲试剂B液过多，则蓝色会掩盖紫色，无法通过颜色对蛋白质进行鉴定。 一、单选题 1．【新情境】武汉轻工大学某科研团队用普通莲藕造出人体骨骼支架，使哪吒莲藕塑身变为现实，该支架不仅可被人体吸收，其含有的钙质还能促进骨细胞再生。下列相关叙述错误的是（　　） A．Ca属于微量元素，在莲藕和人体细胞中的含量都很少，对生物起到的作用也很微小 B．组成莲藕和人体细胞的元素种类基本相同，为上述实验的成功提供了依据 C．组成莲藕和人体细胞的元素大多以化合物的形式存在，活细胞含量最多的化合物是水 D．组成莲藕和人体细胞的元素都能在无机环境中找到，都是细胞从无机自然界中获取的 【答案】A 【详解】A、钙（Ca）属于大量元素，在人体骨骼中含量较高，对维持生物体结构和功能具有重要作用，A错误； B、不同生物体细胞具有统一性，元素种类基本相同，这是利用莲藕构建人体骨骼支架的理论基础，B正确； C、细胞中元素主要以化合物形式存在（如水、蛋白质），且水是活细胞中含量最多的化合物，C正确； D、生物体元素均来自无机环境，体现生物界与非生物界的统一性，D正确。 故选A。 2．某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪、淀粉和蛋白质等，下列叙述正确的是（　　） A．若用斐林试剂对该野果组织样液鉴定时出现砖红色沉淀，说明该野果含有葡萄糖 B．若将双缩脲试剂加入组织样液水浴加热后反应呈紫色，说明该野果含有蛋白质 C．若用碘液对该野果组织样液进行鉴定时出现橘红色，说明该野果含有淀粉 D．若用苏丹Ⅲ染液对该野果组织切片进行染色，不可肉眼直接观察是否含有脂肪 【答案】D 【详解】A、斐林试剂水浴加热后出现砖红色沉淀仅能说明该野果含有还原糖，还原糖包括葡萄糖、果糖、麦芽糖等多种物质，不能确定一定是葡萄糖，A错误； B、双缩脲试剂检测蛋白质不需要水浴加热，常温下即可发生紫色反应，B错误； C、淀粉遇碘液的特征反应是变蓝色，C错误； D、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色后需要先用体积分数为50%的酒精洗去浮色，再借助显微镜才能观察到脂肪颗粒，无法肉眼直接观察，D正确。 3．细胞生命活动所需要的元素归根结底是从无机自然界中获取的。下图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系，下列分析正确的是（　　） A．组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在，且不同元素含量存在差别 B．当土壤中乙元素浓度为B时，施加含乙元素的肥料不一定有利于植物生长 C．由图可知，甲元素是该植物细胞中的微量元素，乙元素是大量元素 D．该植物生长对乙元素的需求大于甲元素，说明该植物生长过程中乙元素更重要 【答案】B 【详解】A、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，细胞中的无机盐大多以离子形式存在，A错误； B、由曲线可知，乙元素浓度为B时，植物生长速率已经达到（接近）最大值，此时施加含乙元素的肥料会升高土壤乙浓度，浓度过高后植物生长速率反而会下降，因此施肥不一定有利于植物生长，B正确； C、大量元素、微量元素是根据元素在生物体内的含量划分的，该图仅能体现该植物对两种元素的最适外界浓度不同，无法直接得出甲是微量元素、乙是大量元素，C错误； D、植物生长所需要的必需元素缺一不可，元素的重要性不能由需求量的大小判断，D错误。 4．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，通过检测反应后剩余Cu2+吸光值，可用于推算葡萄糖含量。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-1） 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0.3（mg·mL-1） 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深 【答案】C 【详解】A、斐林试剂与葡萄糖反应需要水浴加热才能生成砖红色沉淀，并非混合后立即反应，A错误； B、吸光值反映的是剩余Cu²+的含量，若斐林试剂用量改变，初始Cu²+含量会发生变化，进而影响剩余Cu²+的吸光值，因此吸光值与斐林试剂的用量有关，B错误； C、由表格数据可知，葡萄糖含量为0.3mg·mL⁻¹时吸光值为0.583，葡萄糖含量为0.4mg·mL⁻¹时吸光值为0.571，0.578介于两个吸光值之间，因此其葡萄糖含量介于0.3~0.4mg·mL⁻¹之间，大于0.3mg·mL⁻¹，C正确； D、一定范围内葡萄糖含量越高，反应消耗的Cu²+越多，剩余Cu²+越少，去除沉淀后的溶液蓝色越浅，D错误。 5．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌，被联合国粮农组织誉为“21世纪最理想的食品”，其含有人体必需的Mg、Fe、Mn、Zn等元素。下列叙述错误的是（　　） A．螺旋藻细胞中含量最多的有机物是蛋白质 B．螺旋藻没有以核膜为界限的细胞核 C．螺旋藻含有的Fe、Mn、Zn等元素是人体必需的微量元素 D．螺旋藻能进行光合作用的原因是细胞中有叶绿体 【答案】D 【详解】A、螺旋藻细胞中含量最多的有机物是蛋白质，也是其干重最多的化合物，A正确； B、螺旋藻是蓝细菌，属于原核生物，原核生物没有以核膜为界限的细胞核，B正确； C、人体必需的微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等，因此螺旋藻含有的Fe、Mn、Zn都属于人体必需微量元素，C正确； D、螺旋藻为原核生物，细胞内只有核糖体一种细胞器，不存在叶绿体，其能进行光合作用是因为含有叶绿素、藻蓝素及相关光合酶，D错误。 6．商洛特产众多，“洛南豆腐干”“天竺山高山清茶”“柞水黑木耳”“山阳九眼莲”等家喻户晓。下列有关分析正确的是（　　） A．“洛南豆腐干”的主要成分有水、无机盐、蛋白质、脂质和糖类等物质 B．“天竺山高山清茶”属于绿茶，茶树植株内的所有细胞都含有蛋白质和叶绿素 C．“柞水黑木耳”的名贵之处在于其原料中某些元素在无机环境中找不到 D．“山阳九眼莲”具有独特的脆、甜、爽口等特点，原因是新鲜莲藕细胞内糖类含量最多 【答案】A 【详解】A、“洛南豆腐干”属于豆制品，其主要成分包含水、无机盐、蛋白质，同时也含有少量脂质和糖类等物质，A正确； B、茶树植株内的根细胞等不进行光合作用的细胞，不含有叶绿素，B错误； C、组成生物体的元素在无机环境中都能找到，没有一种元素是生物所特有的，C错误； D、新鲜莲藕细胞中含量最多的化合物是水，而不是糖类，D错误。 故选A。 7．近期，歌曲“红伞伞，白杆杆，吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜，鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一，它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板（木材）中还原糖、脂肪、蛋白质（或多肽）的鉴定实验的叙述中，错误的是（     ） A．在三个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热 B．鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂 C．鉴定还原糖和蛋白质（或多肽）时都使用NaOH和CuSO4溶液，鉴定原理都是化学反应 D．双缩脲试剂使用时，先注入双缩脲试剂A液1mL摇匀，注入双缩脲试剂B液1mL摇匀 【答案】D 【详解】A、还原糖鉴定需要50~65℃水浴加热，脂肪、蛋白质（多肽）鉴定均无需水浴加热，三个实验中仅1个需要水浴加热，A正确； B、还原糖鉴定用斐林试剂，脂肪鉴定用苏丹Ⅲ染液，蛋白质（多肽）鉴定用双缩脲试剂，试剂对应正确，B正确； C、斐林试剂由NaOH和CuSO4溶液组成，双缩脲试剂也由NaOH和CuSO4溶液组成，二者的鉴定过程均是发生特定的化学反应产生对应颜色变化，鉴定原理都属于化学反应，C正确； D、双缩脲试剂使用时，先加1mL A液（0.1g/mL NaOH溶液）营造碱性环境，摇匀后只需加3~4滴B液（0.01g/mL CuSO4溶液）即可，若加入1mL B液，过量的蓝色CuSO4溶液会遮盖反应产生的紫色，干扰结果观察，D错误。 8．深海热液口生态系统不依赖阳光，其中的管状蠕虫体内具有共生的化能合成细菌。为研究管状蠕虫独特的生命活动，科研团队需检测其体内的有机物。下列实验方案与结论正确的是（　　） A．向管状蠕虫组织匀浆中加入斐林试剂，水浴加热后若出现砖红色沉淀，则证明其体内含有糖原 B．向管状蠕虫组织匀浆中加入碘液，若呈现蓝色，则证明其从共生的细菌处获取了淀粉作为主要能源物质 C．将双缩脲试剂A液与B液等量混匀后加入管状蠕虫组织匀浆，若呈现紫色，则证明其体内含有蛋白质 D．用苏丹Ⅲ染液染色管状蠕虫的组织切片并洗去浮色，若在显微镜下观察到橘黄色颗粒，则证明其体内含有脂肪 【答案】D 【详解】A、斐林试剂用于检测还原糖（如葡萄糖、麦芽糖），水浴加热后产生砖红色沉淀，无法证明糖原存在，A错误； B、碘液遇淀粉变蓝，但淀粉是植物特有的储能物质，管状蠕虫作为动物，其能源物质应为糖原而非淀粉，B错误； C、双缩脲试剂检测蛋白质时，需先加A液（NaOH）营造碱性环境，再加B液（CuSO4）少量，A液与B液不能等量混匀使用，C错误； D、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，操作时需染色后洗去浮色，显微镜下观察橘黄色颗粒即表明脂肪存在，D正确。 故选D。 二、实验题 9．已知糖尿病病人尿液含有葡萄糖；肾炎病人因肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质；正常人的尿液中一般不含有这两种物质，检测病人的尿液可帮助医生确定病情。小张觉得自己身体不适怀疑自己患了糖尿病或是肾炎。如何通过一定的检测确定是否患相应的疾病，请写出具体操作步骤及结论。 材料与用具：小张的尿液、葡萄糖溶液、蛋白样液，斐林试剂和双缩脲试剂，试管若干支，酒精灯等。 设计原理： ①葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； ②蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 (1)设计思路： ①取四支试管，标记为甲、乙、丙、丁。 ②按下述表格，在各试管中分别加入____________的样液和检测试剂。 表：不同化学试剂鉴别不同样液的实验分组 试管 加入样液 斐林试剂 双缩脲试剂 甲 Ⅰ Ⅱ - 乙 小张的尿液 Ⅲ + 丙 葡萄糖溶液 丁 蛋白样液 ③表格中有很多内容未填写完整，“+”表示有，“-”表示无，其中“Ⅰ”处应填___________，“Ⅱ”处应填___________，“Ⅲ”处应填___________。 ④摇匀各试管，观察实验结果。甲、丙试管要观察到实验现象还需要进行___________。 (2)现象及结论： ①若甲、丙试管中出现____________________，则小张可能患____________________。 ②若乙、丁试管中出现_________________，则小张可能患_________________。 ③若_________________，则说明小张不患糖尿病和肾炎。 【答案】(1) 等量 小张的尿液 + - 50~65℃水浴加热 (2) 砖红色沉淀 糖尿病 紫色反应 肾炎 甲试管无砖红色沉淀，乙试管无紫色反应 【详解】（1）实验需遵循等量原则，控制无关变量一致，因此各试管加入的样液和试剂体积需相等。 实验设置两组平行检测：甲试管用于检测尿液中是否含葡萄糖，因此加入小张的尿液和斐林试剂；乙试管用于检测尿液中是否含蛋白质，仅需加双缩脲试剂，不需要加斐林试剂；丙、丁为阳性对照，验证检测试剂的有效性。斐林试剂与还原糖反应需要50~65℃水浴加热才能生成砖红色沉淀，因此甲、丙试管需要水浴加热才能观察到现象。 （2）若甲（待测尿液+斐林试剂）与阳性对照丙均出现砖红色沉淀，说明尿液含葡萄糖，小张可能患糖尿病。若乙（待测尿液+双缩脲试剂）与阳性对照丁均出现紫色反应，说明尿液含蛋白质，小张可能患肾炎。若甲无砖红色沉淀（无葡萄糖）、乙无紫色反应（无蛋白质），说明小张尿液无两种异常物质，不患两种疾病。 10．东北黑豆种子中蛋白质和脂质含量丰富，是谷类食物的4～5倍。为了探究东北黑豆种子成熟过程中有机物的含量变化，某研究小组展开了如下实验。回答下列问题： (1)为了检测黑豆种子成熟过程当中还原糖含量的变化，可在成熟程度不同的黑豆种子提取液中分别加入________试剂，水浴加热后比较各组的颜色变化。该试剂的使用方法是________。 (2)为了检测黑豆种子成熟过程当中脂肪含量的变化，可取成熟程度不同的黑豆种子子叶横切片制成装片，滴加________染液，并用体积分数为50%酒精洗去浮色。在显微镜下观察，结果显示子叶中有被染成橘黄色的颗粒，且随着成熟程度的增加，橘黄色的颗粒状物变大。由此可得出的结论是________。 (3)在黑豆种子成熟过程中，淀粉会逐渐转化为蛋白质，请以成熟程度不同的黑豆种子提取液为材料，设计实验予以证实，要求简要写出实验思路和可能的结果。 实验思路：____________。 可能的结果：____________。 【答案】(1) 斐林 斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后加入待测液，现配现用 (2) 苏丹Ⅲ 黑豆种子成熟过程中脂肪含量逐渐升高 (3) 实验思路：取等质量的不同成熟程度的黑豆种子研磨制备提取液，分为两组，一组滴加等量碘液观察蓝色深浅，另一组滴加等量双缩脲试剂观察紫色深浅 可能的结果：随种子成熟程度升高，碘液检测组蓝色逐渐变浅，双缩脲试剂检测组紫色逐渐变深 【详解】（1） 还原糖和斐林试剂在水浴加热条件下会生成砖红色沉淀，因此用斐林试剂检测还原糖。斐林试剂的本质是新制的氢氧化铜悬浊液，因此需要将甲液（0.1g/mL NaOH溶液）和乙液（0.05g/mL CuSO4溶液）等量混合后再加入待测液，且需要现配现用，避免氢氧化铜沉淀失效。 （2）脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，50%酒精的作用是洗去子叶切片表面多余的染液，避免浮色干扰观察。橘黄色颗粒是脂肪滴，成熟度越高颗粒越大，说明种子成熟过程中脂肪不断积累，含量逐渐升高。 （3） 要验证淀粉转化为蛋白质，需同时检测两种物质的含量变化：淀粉遇碘液变蓝，蓝色深浅与淀粉含量正相关；蛋白质和双缩脲试剂反应呈紫色，紫色深浅与蛋白质含量正相关。实验需控制提取液用量、试剂用量等无关变量一致，仅成熟度为单一变量。实验思路：取等质量的不同成熟程度的黑豆种子研磨制备提取液，分为两组，一组滴加等量碘液观察蓝色深浅，另一组滴加等量双缩脲试剂观察紫色深浅。 可能结果：随种子成熟程度升高，碘液检测组蓝色逐渐变浅，双缩脲试剂检测组紫色逐渐变深。 11．央视“3·15”晚会曝光了一起触目惊心的羊奶粉（主要成分为乳清蛋白）掺假案件，某学习小组经调查发现一批羊奶粉样品X，怀疑其中掺入了大豆粉（主要成分为大豆蛋白）。已知大豆等豆类植物中含有脲酶，纯羊奶粉中不含脲酶。脲酶能催化尿素分解产生氨气使酚红指示剂变红色，产生的氨气越多，颜色越深。回答下列问题： (1)实验中常用_____试剂检测蛋白质，该方法_____（填“能”或“不能”）检测出羊奶粉中掺入大豆粉，理由是_____。 (2)若想进一步检测羊奶粉样品X中是否掺入大豆粉及掺入比例，利用下列试剂开展实验探究，完善以下实验步骤： 实验试剂：羊奶粉样品X、纯大豆粉、纯羊乳粉、磷酸缓冲液、适宜浓度的尿素溶液、酚红指示剂、脲酶抑制剂等。 ①称取一定量的_____混合，得到一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品。 ②取等量上述样品和羊奶粉样品X分别加入等量磷酸缓冲液配制成溶液。 ③在各组溶液中加入_____，相同时间后再加入脲酶抑制剂。 ④_____。 ⑤统计分析实验结果。 (3)实验中配置一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品作为对照的目的是_____。为排除无关变量的干扰，还需要保证反应体系的_____（至少写出两点）相同且适宜。反应过程中溶液迅速变色，从酶的催化原理角度分析原因是_____。若观察到羊奶粉样品X检测后的颜色深于50%大豆粉—羊乳粉的混合样品，说明_____。 (4)若羊奶粉样品中还掺入尿素进一步降低了羊奶粉的比例，利用以上方法检测会导致测得的大豆粉比例比实际值偏______，原因是_____。 【答案】(1) 双缩脲 不能 大豆粉中富含蛋白质，同样也会和双缩脲试剂反应出现颜色变化 (2) 纯大豆粉和纯羊乳粉 等量的尿素溶液和酚红指示剂 观察比较各组溶液的红色深浅 (3) 用于比较样品X的颜色深浅，推断掺假比例范围（意思合理即可） 温度、pH、体积等 酶能显著降低化学反应所需的活化能 羊乳粉样品X中大豆粉的掺入比例高于50% (4) 高 尿素是底物，底物增加，酶促反应速率加快，颜色加深 【详解】（1）检测蛋白质常用双缩脲试剂。羊奶粉是蛋白质，大豆粉中也含有大量的蛋白质，所以羊奶粉和大豆粉都会和双缩脲试剂反应出现紫色，所以该方法不能检测羊奶粉中是否掺入了大豆粉。 （2）依据题干信息，大豆等豆类植物中含有脲酶，纯羊奶粉中不含脲酶。脲酶能催化尿素分解产生氨气使酚红指示剂变红色，产生的氨气越多，颜色越深，实验目的是检测羊奶粉样品X中是否掺入大豆粉及掺入比例，实验的自变量为大豆粉-羊乳粉的比例，因变量为各组溶液中的红色深浅，所以依据实验所提供的实验试剂，可知其实验步骤为： ①称取一定量的纯大豆粉和纯羊乳粉混合，得到一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品； ②取等量上述样品和羊奶粉样品X分别加入等量磷酸缓冲液配制成溶液； ③在各组溶液中加入等量的尿素溶液和酚红指示剂，相同时间后再加入脲酶抑制剂； ④观察比较各组溶液的红色深浅； ⑤统计分析实验结果。 （3）实验中配置一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品作为对照的目的是用于比较样品X的颜色深浅，推断掺假比例范围。为排除无关变量的干扰，还需要保证反应体系中所处的温度，溶液的pH及体积等保持相同且适宜。反应过程中溶液之所以能够迅速变色，从酶的催化原理角度分析，其原因是酶能显著降低化学反应所需的活化能。若观察到羊奶粉样品X检测后的颜色深于50%大豆粉—羊乳粉的混合样品，表明羊奶粉样品X中大豆粉的掺入比例高于50%。 （4）由于尿素是该实验中酶促反应的底物，当底物的量增加时，酶促反应速率加快，颜色加深，所以若羊奶粉样品中还掺入尿素进一步降低了羊奶粉的比例，利用以上方法检测会导致测得的大豆粉比例比实际值偏高。 12．水熊虫对不良环境有极强的抵抗力。当环境恶化时，水熊虫会处于一种假死状态，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，水熊虫进入假死状态时，体内会产生大量海藻糖。请回答下列问题： (1)若要探究海藻糖是否为还原糖，可加入______试剂鉴定。在常温下，海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，______（填写“能”或“不能”）说明海藻糖为非还原糖。 (2)有人认为“水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”。为验证假说，请完善以下实验方案。 ①材料选择：为了确保实验的科学性，实验材料应选择______（填写“含”或“不含”）海藻糖的细胞且______（填写“能”或“不能”）合成海藻糖的动物细胞。 ②操作过程： a：取步骤①的动物细胞，随机等分甲、乙两组，并置于培养瓶中； b：甲组添加含海藻糖的细胞培养液，乙组添加______； c：两组均控制在______条件下数小时； d：观察并统计甲、乙两组细胞的存活率。 ③预期结果及结论： 若______，则假设成立，海藻糖可以保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤。 若______，则假设不成立。 【答案】(1) 斐林 不能 (2) 不含 不能 等量的不含海藻糖的细胞培养液 相同的低温 甲组细胞的存活率显著大于乙组 甲、乙两组细胞的存活率都很低（或基本相等） 【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。 【详解】（1）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，因此常温下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）①该实验的目的是验证水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，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存活率，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动物细胞应该不含也不能合成海藻糖。 ②按照实验设计的单一变量原则和对照原则，实验步骤如下：取适量步骤①中选择的动物细胞，等分成甲、乙两组；向甲组中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组中添加等量的不含海藻糖的细胞培养液；将甲、乙两组细胞均控制在相同的低温条件下数小时；观察并记录两组细胞的存活率。 ③可能的结果及结论是：若甲组细胞的存活率显著大于乙组，则说明该海藻糖在低温下对动物组织细胞具有保护作用，即假设成立；若甲、乙两组细胞的存活率都很低（或基本相等），说明假设不成立。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 细胞中的元素和化合物 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 组成细胞的元素 考点02 组成细胞的化合物 考点03 测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )组成细胞的元素 教材基础知识填空 1.构成细胞的最基本的元素是______。 2.在人体细胞中，鲜重状态下含量最多的元素是______，干重状态下含量最多的元素是______。 3.细胞中常见的化学元素有20多种，其中C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等含量较多，属于______元素；Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等含量很少，属于______元素。 4.组成细胞的化学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的______。 5.碳原子本身的化学性质，使其能够通过化学键连接成______或环，从而形成各种生物大分子，因此碳是构成细胞的最基本元素。 易错辨析 6.细胞中含量很少的元素一定是微量元素。（ ） 7.占细胞鲜重最多的元素是碳。（ ） 8.碳是构成细胞的基本元素，在细胞干重中含量最多。（ ） 9.组成玉米和人体细胞的元素种类大体相同，但含量差异很大。（ ） 10.大量元素和微量元素的划分依据是元素在细胞中的功能重要性。（ ） ( 考 点0 2 )组成细胞的化合物 教材基础知识填空 1.细胞中的化合物可分为______和______两大类。 2.占细胞鲜重最多的化合物是______，占细胞干重最多的化合物是______。 3.细胞内的水有两种存在形式：可以自由流动的水叫做______；与细胞内其他物质相结合的水叫做______。 4.细胞中大多数无机盐以______的形式存在。 5.与糖类相比，脂肪分子中氢的含量较______（填“高”或“低”），氧的含量较______（填“高”或“低”），因此等质量的脂肪氧化分解释放的能量更多。 易错辨析 6.细胞内结合水的主要作用是作为良好的溶剂。（ ） 7.仙人掌细胞中含量最多的化合物是蛋白质。（ ） 8.无机盐在细胞中含量很少，所以作用也不大。（ ） 9.细胞中的有机物都是大分子物质。（ ） 10.晒干的种子中不含自由水，因此代谢活动完全停止。（ ） ( 考 点0 3 )测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 教材基础知识填空 1.检测还原糖常用的试剂是______，该试剂在使用时需要将甲液和乙液______后再加入组织样液，并需要进行______加热。 2.检测脂肪时，若使用苏丹Ⅲ染液染色，会呈现______色；若使用苏丹Ⅳ染液染色，会呈现______色。 3.检测蛋白质时，向组织样液中先加入双缩脲试剂A液（0.1 g/mL NaOH溶液）1 mL，摇匀，再加入B液（0.01 g/mL ______溶液）4滴，摇匀后溶液呈现______色。 4.检测还原糖的理想实验材料应选择含糖量较高、颜色为______的组织，如苹果、梨等，不宜选用西瓜、血液等颜色过深的材料，避免干扰对______的观察。 5.斐林试剂与双缩脲试剂在成分上的主要区别是：斐林试剂中乙液为0.05 g/mL的CuSO₄溶液，而双缩脲试剂B液为______的CuSO₄溶液；使用方法上，斐林试剂需要______，而双缩脲试剂无需加热。 易错辨析 6.斐林试剂与双缩脲试剂中使用的NaOH溶液浓度相同。（ ） 7.用苏丹Ⅲ染液检测脂肪时，染色后可直接在显微镜下观察，无需用酒精洗去浮色。（ ） 8.西瓜汁含有丰富的还原糖，是检测还原糖的良好材料。（ ） 9.检测蛋白质时，如果组织样液中含有大量糖类，会干扰实验结果出现砖红色沉淀。（ ） 10.斐林试剂需要现配现用的原因是其有效成分不稳定，且使用时需水浴加热。（ ） 一、单选题 1．由我国科研团队培育的耐盐碱海水稻，能在滩涂盐碱地中生长，它的细胞液中含有多种溶质以适应高盐环境。海水稻细胞中含量最多的化合物是（     ） A．水 B．脂质 C．蛋白质 D．糖类 2．对于生物组织中的某些有机化合物，可尝试使用化学试剂染色后再进行检测。下列物质可采用双缩脲试剂检测的是（　　） A．还原糖 B．淀粉 C．油脂 D．蛋白质 3．浙江每年5月至9月为东海海域伏季休渔期，以保护海洋渔业资源。作为主要经济鱼类之一，带鱼细胞中含量最多的有机物是（     ） A．水 B．蛋白质 C．葡萄糖 D．磷脂 4．在生物组织中蛋白质和还原糖的鉴定实验中，下列叙述正确的是（　　） A．豆浆用双缩脲试剂检测呈紫色 B．双缩脲试剂需A、B液等量混合后使用 C．碘液可用于检测还原糖 D．检测还原糖时无需水浴加热 5．生活在沙漠中的仙人掌和生活在珊瑚礁中美丽的珊瑚鱼，组成它们的化学元素种类（    ） A．差异很大 B．完全不同 C．大体相同 D．没有区别 6．关于细胞中的元素和化合物，下列叙述正确的是（    ） A．蛋白质、磷脂和性激素均含有C、H、O、N等大量元素 B．用斐林试剂检测样液时，若出现砖红色沉淀则可判断样液中含有葡萄糖 C．胰岛素和抗体的差异与组成它们的氨基酸数目、种类和连接方式有关 D．水稻细胞中由C、G、T、U四种碱基参与合成的核苷酸有6种 7．某同学通过实验检测了山竹白色果肉组织中的糖类、脂肪和蛋白质。下列说法正确的是（    ） A．加入斐林试剂并水浴加热后出现砖红色沉淀，说明该山竹含有蔗糖等还原糖 B．用双缩脲试剂检测蛋白质时，需水浴加热2min，以便清晰的观察紫色变化 C．检测蛋白质时，需将双缩脲试剂A液和B液等量混合均匀后再注入样液中 D．检测脂肪时，用苏丹Ⅲ染液染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色 8．下列实验中，待测物质、检测试剂和检测结果对应正确的是（　　） 选项 待测物质 检测试剂 检测结果 A 梨汁中的蔗糖 斐林试剂 砖红色沉淀 B 花生子叶中的脂肪 苏丹Ⅲ染液 红色 C 马铃薯匀浆中的淀粉 碘液 蓝色 D 鸡蛋清中的蛋白质 甲紫溶液 紫色 A．A B．B C．C D．D 9．鉴定花生子叶中的油脂，可选用的试剂是（　　） A．本尼迪特试剂 B．双缩脲试剂 C．苏丹Ⅲ染液 D．溴麝香草酚蓝溶液 10．水稻是重要的粮食作物。下列哪项属于水稻细胞内的大量元素（　　） A．Cu B．Fe C．Mn D．C 11．锌是人体必需的微量元素，参与多种酶的合成，对人体的生长发育、免疫功能等具有重要作用。下列叙述错误的是（　　） A．锌属于细胞中的微量元素 B．锌元素在细胞中主要以化合物的形式存在 C．锌元素是人体细胞合成的，不存在于自然界中 D．若人体缺锌，则可能导致食欲减退、生长发育迟缓 12．构成细胞的化学元素没有一种是生命所特有的，这个事实说明（    ） A．生物体是由无机物组成的 B．生物与非生物完全相同 C．生物界与非生物界具有统一性 D．生物与非生物完全不同 二、解答题 13．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____________。 三、实验题 14．在进行生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验时，需根据实验要求选择合适的实验材料。实验原理是：根据生物组织中的有机物与某些化学试剂所产生的颜色反应，鉴定生物组织中某种有机物的存在。请根据表中所列各种材料回答问题： 各种可供实验的材料 柑橘 西瓜 黑豆 黄豆 花生种子 大米 苹果 血红蛋白 (1)表中适合用于鉴定可溶性还原糖的最理想材料是_________，理由是___________。鉴定过程：向试管中加入2mL组织样液，加入适量_______混匀，然后放入温度为50~65℃水浴中加热；颜色变化过程是：浅蓝色→棕色→_______。 (2)表中适合用于鉴定脂肪的最理想材料是花生种子，鉴定时需将材料切片、染色；用_________染色时，要用到体积分数为__________洗去浮色，在显微镜下能观察到__________色的脂肪颗粒。 (3)表中适合用于鉴定蛋白质的最理想材料是黄豆。鉴定过程只加3~4滴双缩脲试剂B液而不能过量的原因是_______。 一、单选题 1．【新情境】武汉轻工大学某科研团队用普通莲藕造出人体骨骼支架，使哪吒莲藕塑身变为现实，该支架不仅可被人体吸收，其含有的钙质还能促进骨细胞再生。下列相关叙述错误的是（　　） A．Ca属于微量元素，在莲藕和人体细胞中的含量都很少，对生物起到的作用也很微小 B．组成莲藕和人体细胞的元素种类基本相同，为上述实验的成功提供了依据 C．组成莲藕和人体细胞的元素大多以化合物的形式存在，活细胞含量最多的化合物是水 D．组成莲藕和人体细胞的元素都能在无机环境中找到，都是细胞从无机自然界中获取的 2．某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲鉴定其中是否含有还原糖、脂肪、淀粉和蛋白质等，下列叙述正确的是（　　） A．若用斐林试剂对该野果组织样液鉴定时出现砖红色沉淀，说明该野果含有葡萄糖 B．若将双缩脲试剂加入组织样液水浴加热后反应呈紫色，说明该野果含有蛋白质 C．若用碘液对该野果组织样液进行鉴定时出现橘红色，说明该野果含有淀粉 D．若用苏丹Ⅲ染液对该野果组织切片进行染色，不可肉眼直接观察是否含有脂肪 3．细胞生命活动所需要的元素归根结底是从无机自然界中获取的。下图表示土壤中甲、乙两种矿质元素的浓度变化与某植物生长速率的关系，下列分析正确的是（　　） A．组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在，且不同元素含量存在差别 B．当土壤中乙元素浓度为B时，施加含乙元素的肥料不一定有利于植物生长 C．由图可知，甲元素是该植物细胞中的微量元素，乙元素是大量元素 D．该植物生长对乙元素的需求大于甲元素，说明该植物生长过程中乙元素更重要 4．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，通过检测反应后剩余Cu2+吸光值，可用于推算葡萄糖含量。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-1） 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0.3（mg·mL-1） 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深 5．螺旋藻是一种主要分布在热带、亚热带地区的蓝细菌，被联合国粮农组织誉为“21世纪最理想的食品”，其含有人体必需的Mg、Fe、Mn、Zn等元素。下列叙述错误的是（　　） A．螺旋藻细胞中含量最多的有机物是蛋白质 B．螺旋藻没有以核膜为界限的细胞核 C．螺旋藻含有的Fe、Mn、Zn等元素是人体必需的微量元素 D．螺旋藻能进行光合作用的原因是细胞中有叶绿体 6．商洛特产众多，“洛南豆腐干”“天竺山高山清茶”“柞水黑木耳”“山阳九眼莲”等家喻户晓。下列有关分析正确的是（　　） A．“洛南豆腐干”的主要成分有水、无机盐、蛋白质、脂质和糖类等物质 B．“天竺山高山清茶”属于绿茶，茶树植株内的所有细胞都含有蛋白质和叶绿素 C．“柞水黑木耳”的名贵之处在于其原料中某些元素在无机环境中找不到 D．“山阳九眼莲”具有独特的脆、甜、爽口等特点，原因是新鲜莲藕细胞内糖类含量最多 7．近期，歌曲“红伞伞，白杆杆，吃完一起躺板板”将致幻毒菇毒蝇伞推向网络热搜，鹅膏蕈碱是毒蝇伞中所含有的主要致幻毒物之一，它是一种环状八肽。下列关于毒蝇伞及板（木材）中还原糖、脂肪、蛋白质（或多肽）的鉴定实验的叙述中，错误的是（     ） A．在三个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热 B．鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅲ染液、双缩脲试剂 C．鉴定还原糖和蛋白质（或多肽）时都使用NaOH和CuSO4溶液，鉴定原理都是化学反应 D．双缩脲试剂使用时，先注入双缩脲试剂A液1mL摇匀，注入双缩脲试剂B液1mL摇匀 8．深海热液口生态系统不依赖阳光，其中的管状蠕虫体内具有共生的化能合成细菌。为研究管状蠕虫独特的生命活动，科研团队需检测其体内的有机物。下列实验方案与结论正确的是（　　） A．向管状蠕虫组织匀浆中加入斐林试剂，水浴加热后若出现砖红色沉淀，则证明其体内含有糖原 B．向管状蠕虫组织匀浆中加入碘液，若呈现蓝色，则证明其从共生的细菌处获取了淀粉作为主要能源物质 C．将双缩脲试剂A液与B液等量混匀后加入管状蠕虫组织匀浆，若呈现紫色，则证明其体内含有蛋白质 D．用苏丹Ⅲ染液染色管状蠕虫的组织切片并洗去浮色，若在显微镜下观察到橘黄色颗粒，则证明其体内含有脂肪 二、实验题 9．已知糖尿病病人尿液含有葡萄糖；肾炎病人因肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质；正常人的尿液中一般不含有这两种物质，检测病人的尿液可帮助医生确定病情。小张觉得自己身体不适怀疑自己患了糖尿病或是肾炎。如何通过一定的检测确定是否患相应的疾病，请写出具体操作步骤及结论。 材料与用具：小张的尿液、葡萄糖溶液、蛋白样液，斐林试剂和双缩脲试剂，试管若干支，酒精灯等。 设计原理： ①葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀； ②蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。 (1)设计思路： ①取四支试管，标记为甲、乙、丙、丁。 ②按下述表格，在各试管中分别加入____________的样液和检测试剂。 表：不同化学试剂鉴别不同样液的实验分组 试管 加入样液 斐林试剂 双缩脲试剂 甲 Ⅰ Ⅱ - 乙 小张的尿液 Ⅲ + 丙 葡萄糖溶液 丁 蛋白样液 ③表格中有很多内容未填写完整，“+”表示有，“-”表示无，其中“Ⅰ”处应填___________，“Ⅱ”处应填___________，“Ⅲ”处应填___________。 ④摇匀各试管，观察实验结果。甲、丙试管要观察到实验现象还需要进行___________。 (2)现象及结论： ①若甲、丙试管中出现____________________，则小张可能患____________________。 ②若乙、丁试管中出现_________________，则小张可能患_________________。 ③若_________________，则说明小张不患糖尿病和肾炎。 10．东北黑豆种子中蛋白质和脂质含量丰富，是谷类食物的4～5倍。为了探究东北黑豆种子成熟过程中有机物的含量变化，某研究小组展开了如下实验。回答下列问题： (1)为了检测黑豆种子成熟过程当中还原糖含量的变化，可在成熟程度不同的黑豆种子提取液中分别加入________试剂，水浴加热后比较各组的颜色变化。该试剂的使用方法是________。 (2)为了检测黑豆种子成熟过程当中脂肪含量的变化，可取成熟程度不同的黑豆种子子叶横切片制成装片，滴加________染液，并用体积分数为50%酒精洗去浮色。在显微镜下观察，结果显示子叶中有被染成橘黄色的颗粒，且随着成熟程度的增加，橘黄色的颗粒状物变大。由此可得出的结论是________。 (3)在黑豆种子成熟过程中，淀粉会逐渐转化为蛋白质，请以成熟程度不同的黑豆种子提取液为材料，设计实验予以证实，要求简要写出实验思路和可能的结果。 实验思路：____________。 可能的结果：____________。 11．央视“3·15”晚会曝光了一起触目惊心的羊奶粉（主要成分为乳清蛋白）掺假案件，某学习小组经调查发现一批羊奶粉样品X，怀疑其中掺入了大豆粉（主要成分为大豆蛋白）。已知大豆等豆类植物中含有脲酶，纯羊奶粉中不含脲酶。脲酶能催化尿素分解产生氨气使酚红指示剂变红色，产生的氨气越多，颜色越深。回答下列问题： (1)实验中常用_____试剂检测蛋白质，该方法_____（填“能”或“不能”）检测出羊奶粉中掺入大豆粉，理由是_____。 (2)若想进一步检测羊奶粉样品X中是否掺入大豆粉及掺入比例，利用下列试剂开展实验探究，完善以下实验步骤： 实验试剂：羊奶粉样品X、纯大豆粉、纯羊乳粉、磷酸缓冲液、适宜浓度的尿素溶液、酚红指示剂、脲酶抑制剂等。 ①称取一定量的_____混合，得到一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品。 ②取等量上述样品和羊奶粉样品X分别加入等量磷酸缓冲液配制成溶液。 ③在各组溶液中加入_____，相同时间后再加入脲酶抑制剂。 ④_____。 ⑤统计分析实验结果。 (3)实验中配置一系列已知不同比例的大豆粉—羊乳粉混合样品作为对照的目的是_____。为排除无关变量的干扰，还需要保证反应体系的_____（至少写出两点）相同且适宜。反应过程中溶液迅速变色，从酶的催化原理角度分析原因是_____。若观察到羊奶粉样品X检测后的颜色深于50%大豆粉—羊乳粉的混合样品，说明_____。 (4)若羊奶粉样品中还掺入尿素进一步降低了羊奶粉的比例，利用以上方法检测会导致测得的大豆粉比例比实际值偏______，原因是_____。 12．水熊虫对不良环境有极强的抵抗力。当环境恶化时，水熊虫会处于一种假死状态，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，水熊虫进入假死状态时，体内会产生大量海藻糖。请回答下列问题： (1)若要探究海藻糖是否为还原糖，可加入______试剂鉴定。在常温下，海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，______（填写“能”或“不能”）说明海藻糖为非还原糖。 (2)有人认为“水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”。为验证假说，请完善以下实验方案。 ①材料选择：为了确保实验的科学性，实验材料应选择______（填写“含”或“不含”）海藻糖的细胞且______（填写“能”或“不能”）合成海藻糖的动物细胞。 ②操作过程： a：取步骤①的动物细胞，随机等分甲、乙两组，并置于培养瓶中； b：甲组添加含海藻糖的细胞培养液，乙组添加______； c：两组均控制在______条件下数小时； d：观察并统计甲、乙两组细胞的存活率。 ③预期结果及结论： 若______，则假设成立，海藻糖可以保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤。 若______，则假设不成立。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 细胞中的元素和化合物 目 录 回归教材·夯基固本 考点01 组成细胞的元素 考点02 组成细胞的化合物 考点03 测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 重难突破·思维建模 情境变式·高考研析 ( 考点01 )组成细胞的元素 【答案】 1.碳（或C） 2.氧（O）、碳（C） 3.大量、微量 4.统一性 5.链 6.× 微量元素是指含量占生物体总重量万分之一以下的必需元素。有些元素如铅（Pb）含量极少，但不是生物所必需的，不属于微量元素。 7.× 占细胞鲜重最多的元素是氧（O），占细胞干重最多的才是碳（C）。 8.√ 碳是构成细胞的基本元素，在干重中含量最高，可达55.99%。 9.√ 不同生物细胞中的元素种类大体相同，体现了统一性；但元素含量相差很大，体现了差异性。 10.× 大量元素与微量元素是根据其在细胞中的含量划分的，二者对生命活动都不可缺少，功能都很重要。 ( 考 点0 2 )组成细胞的化合物 【答案】 1.无机化合物、有机化合物（或无机物、有机物） 2.水、蛋白质 3.自由水、结合水 4.离子 5.高、低 6.× 作为良好溶剂的是自由水，结合水是细胞结构的重要组成成分。 7.× 任何活细胞中含量最多的化合物都是水，仙人掌细胞也不例外。 8.× 无机盐虽含量很少，但作用非常重要，如维持渗透压、酸碱平衡，构成某些复杂化合物等。 9.× 有些有机物不是大分子，如单糖（葡萄糖）、二糖、脂肪等都不属于大分子物质。 10.× 晒干的种子自由水含量大幅减少，但仍含有少量自由水，代谢水平很低但并未完全停止。 ( 考 点0 3 )测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质 【答案】 1.斐林试剂、等量混合均匀、水浴 2.橘黄、红 3.CuSO₄、紫 4.近于白色（或浅色）、颜色反应（或砖红色沉淀） 5.0.01 g/mL、等量混合后水浴加热使用（或现配现用并水浴加热） 6.√ 斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液都是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，浓度相同。 7.× 苏丹Ⅲ染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，否则染色过深影响观察。 8.× 西瓜汁本身的红色会掩盖砖红色沉淀，不适宜作还原糖检测材料。 9.× 双缩脲试剂检测蛋白质是在碱性环境下肽键与Cu²⁺反应生成紫色络合物，不需要加热，糖类不会产生砖红色沉淀。 10.√ 斐林试剂的有效成分为Cu(OH)₂，不稳定，需现配现用，且与还原糖反应需要水浴加热才会产生砖红色沉淀。 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 6 答案 A D B A C D 题号 7 8 9 10 11 12 答案 D C C D C C 二、解答题 13． 【答案】 (1) 斐林试剂 需要 (2)紫色 (3) 细 脂肪 三、实验题 14． 【答案】 (1) 苹果 该材料组织细胞富含还原糖且颜色接近白色 斐林试剂 砖红色 (2) 苏丹Ⅲ染液 50%的酒精 橘黄 (3)加入双缩脲试剂B液过多，蓝色会掩盖紫色 一、单选题 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 答案 A D B C D A D D 二、实验题 9． 【答案】 (1) 等量 小张的尿液 + - 50~65℃水浴加热 (2) 砖红色沉淀 糖尿病 紫色反应 肾炎 甲试管无砖红色沉淀，乙试管无紫色反应 10． 【答案】 (1) 斐林 斐林试剂甲液和乙液等量混合均匀后加入待测液，现配现用 (2) 苏丹Ⅲ 黑豆种子成熟过程中脂肪含量逐渐升高 (3) 实验思路：取等质量的不同成熟程度的黑豆种子研磨制备提取液，分为两组，一组滴加等量碘液观察蓝色深浅，另一组滴加等量双缩脲试剂观察紫色深浅 可能的结果：随种子成熟程度升高，碘液检测组蓝色逐渐变浅，双缩脲试剂检测组紫色逐渐变深 11． 【答案】 (1) 双缩脲 不能 大豆粉中富含蛋白质，同样也会和双缩脲试剂反应出现颜色变化 (2) 纯大豆粉和纯羊乳粉 等量的尿素溶液和酚红指示剂 观察比较各组溶液的红色深浅 (3) 用于比较样品X的颜色深浅，推断掺假比例范围（意思合理即可） 温度、pH、体积等 酶能显著降低化学反应所需的活化能 羊乳粉样品X中大豆粉的掺入比例高于50% (4) 高 尿素是底物，底物增加，酶促反应速率加快，颜色加深 12． 【答案】 (1) 斐林 不能 (2) 不含 不能 等量的不含海藻糖的细胞培养液 相同的低温 甲组细胞的存活率显著大于乙组 甲、乙两组细胞的存活率都很低（或基本相等） 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $