2.1细胞中的元素和化合物同步练习2026-2027学年高一上学期生物人教版必修1

**基本信息** 本同步练习通过基础认知、综合理解、实践应用三层设计，覆盖细胞中元素与化合物的核心知识点，以实验情境和生活实例为载体，强化生命观念与科学思维的培养，适配新授课知识巩固需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|元素分类、化合物鉴定原理|填空题直接考查试剂配方（如斐林试剂成分），夯实基础概念| |综合理解|元素含量比较、实验操作分析|单选题结合图表（如细胞元素比例图），培养科学思维| |实践应用|实验设计、生活情境问题解决|解答题设计蛋白酶鉴定实验，体现探究实践与态度责任|

高一生物必修1分子与细胞第二章2.1细胞中的元素和化合物同步练习 一、单选题 1．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、脂肪和蛋白质，下列叙述正确的是（    ） A．可用苏丹Ⅲ染液对该野果的组织切片进行染色后直接观察是否含有脂肪 B．若该野果中含有大量的蛋白质，先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂B，反应呈紫色 C．若对该野果进行蛋白质鉴定实验时，需将盛有组织样液的试管放入50-65°C温水中 D．若对该野果的组织样液检测后出现较多的砖红色沉淀，说明该野果中含有大量的葡萄糖 2．花卉能美化环境，使人心情愉悦。有人总结日常养花诀：无氧不生根，无氮不长叶，无磷不开花，缺镁下叶黄。下列有关分析错误的是（　　） A．N、P、Mg在细胞中主要以元素的形式存在，含量较少 B．P是植物正常生长发育不可缺少的大量元素之一 C．Mg是叶绿素的组成元素植物缺Mg会影响光合作用D．种植花卉应根据其不同器官的需肥规律，适时适量施肥 3．图示为组成人体细胞的主要元素及其比例。下列相关叙述错误的是（    ） A．图中所示的元素在非生物界都可以找到 B．图示为细胞鲜重中主要的元素所占比例 C．在细胞干重中，C所占的比例最大 D．图中O的含量最多，O是构成人体的最基本元素 4．下列有关组成细胞的化学元素的叙述，正确的是（　　） A．组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在 B．无机自然界的化学元素都可以在细胞中找到 C．同一细胞中某种元素的含量是可以变化的 D．细胞中的化学元素根据作用大小分为微量元素和大量元素 5．组成细胞的元素和化合物是生命活动的物质基础，下列有关叙述正确的是（     ） A．细胞中的血红蛋白由于含大量元素铁而呈现红色 B．O是人体细胞中含量最多的元素，因此O为生命的核心元素 C．组成细胞的元素没有一种是细胞特有的，都能在无机自然界中找到，这说明生物界与非生物界存在统一性 D．组成细胞的各种元素大多以离子的形式存在 6．下图1中A、B、C是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是细胞完全脱水后元素含量的柱形图，下列说法正确的是（    ） A．若细胞代谢正常，则图2中的b元素是H B．含a的化合物至少应含有C、H、O、N四种元素 C．若图1细胞表示干重细胞，含量最多的A为糖类 D．若图1细胞表示正常细胞，则A、B化合物共有的元素是O和H 7．红枣营养丰富，除铁含量比一般水果蔬菜高外，还含有大量的维生素B和维生素C，有“天然维生素丸”的美称。下列有关红枣果肉和叶片细胞的分析，正确的是（    ） A．新鲜红枣果实中有机化合物的含量多于无机化合物 B．红枣果肉细胞中的铁元素含量高，铁属于大量元素 C．叶肉细胞液浓度升高不利于红枣对低温环境的适应 D．红枣果肉和叶肉细胞中化合物的种类和含量有差别 8．研究小组为检测某“脱脂奶粉”是否合格，他们将其配制成一定浓度的溶液，各取2mL注入4支试管中，进行相关检测，下列说法正确的是（    ） A．1号试管中加入1mL斐林试剂后水浴加热，没有砖红色沉淀，说明没有糖类 B．2号试管中加入3滴苏丹Ⅲ染液，没有出现红色，说明没有脂肪 C．3号试管中加入1mL双缩脲试剂，溶液呈蓝色，说明有蛋白质 D．4号试管中加入2滴碘液，溶液呈淡淡的黄色，说明没有淀粉 9．下列关于检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质实验的叙述，错误的是（    ） A．检测还原糖时，斐林试剂的甲液、乙液等量混匀后再使用 B．检测蛋白质时，先加入双缩脲试剂B液以营造碱性环境 C．检测脂肪时，染色后，用体积分数为50%的酒精洗去浮色 D．检测还原糖、脂肪和蛋白质时，选用的生物组织材料一般不同 二、填空题 10．组成细胞的化合物 （1）存在形式：组成细胞的各种元素大多以______的形式存在，如_______________________________等。 （2）据上图完成组成细胞化合物的有关问题。 ①鲜细胞中含量最多的化合物是____。它是生命之源，缺少了它生命活动就无法进行。 ②干细胞中含量最多的化合物是______。它是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。 11．斐林试剂：甲液是________________，乙液是质量浓度为________________。双缩脲试剂：A液是________________，B液是________________。(P18“探究·实践”) 12．组成细胞的各种元素大多以________的形式存在。组成细胞的化合物包括____________和____________两大类，无机化合物主要包括水和无机盐，有机化合物主要包括糖类、脂质、蛋白质、核酸。其中，细胞中含量最高的化合物是________，它同时也是含量最高的________，含量最高的有机物是________。(P17) 13．（1）根据在细胞中的含量，将元素分为____________和____________两大类。 （2）大量元素：含量在万分之一以上的元素，包括_____________。 （3）微量元素： _____________________等。 （4）基本元素： _____________ 三、解答题 14．俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供水和人体必需的无机盐的重要途径之一。 (1)在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素，其中属于微量元素的是__________________，这些必需元素中______是叶绿素分子必需的成分；______是血红蛋白的重要成分，这表明无机盐的作用是_____________________。 (2)下表是C、H、O、N、P、S占人体细胞干重和鲜重的百分比，请分析回答下列问题： 元素 O C H N P S 占细胞干重的百分比（%） 14.62 55.99 7.46 9.33 3.11 0.78 占细胞鲜重的百分比（%） 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30 以上元素中鲜重百分比明显比干重百分比含量多的是氧元素和_____元素，细胞干重碳含量多主要与有机化合物有关，细胞中有机化合物包括_____________________。 (3)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部分__________ ，然后再将其储存，这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的呼吸作用，从而减少有机物的消耗，这说明自由水/结合水比例_________（增大\减少）会降低新陈代谢。 15．根据“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验，回答下列问题： (1)鉴定成熟苹果果肉中存在还原糖所用的试剂是_____，该试剂与细胞内还原糖发生作用，生成_____色沉淀。因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中_____的存在。 (2)一般选用苹果、梨等作为还原糖检测的生物材料，原因是①_____；②_____。 (3)鉴定花生子叶中存在脂肪的实验中，能将脂肪染成橘黄色的染液是_____，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液而不是蒸馏水洗去浮色，这是因为_____。 (4)鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂的正确方法是_____。其中双缩脲试剂B液的使用量只有4滴，而不能过量，原因是_____。 16．一般洗衣粉不易清除衣物上的奶渍，但是含有蛋白酶的生物活性洗衣粉则可以。该生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分是否是蛋白质，一研究性学习小组用以下所给的条件进行了探究。如果你是小组中的一员，请完成下列实验： 实验材料：0.1 g/mL的NaOH溶液、0.01 g/mL的CuSO4溶液、生物活性洗衣粉溶液、普通洗衣粉溶液、试管、滴管。 实验原理：___________。 实验步骤： （1）取两支试管并分别编号为1、2，然后向1、2号试管中分别加___________； （2）先向两支试管中分别加入___________，并摇均匀，再向两支试管中分别加入___________，并摇均匀； （3）观察两试管中溶液的颜色变化。 可能的现象与结论： ①___________，说明生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分是蛋白质； ②___________，说明生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分不是蛋白质。 试卷第1页（共3页） 试卷第1页（共3页） 学科网（北京）股份有限公司 《高一生物必修1分子与细胞第二章2.1细胞中的元素和化合物同步练习》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 B A D C C D D D B 1．B 【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】A、苏丹Ⅲ染液对该野果的组织切片进行染色后需要用50%的酒精洗去浮色，而后在显微镜下观察，A错误； B、蛋白质可用双缩脲试剂检测，若该野果中含有大量的蛋白质，则能与双缩脲试剂发生反应呈紫色，双缩脲试剂的使用，应先加双缩脲试剂A液1ml，摇匀后再加入双缩脲试剂B液4滴，B正确； C、进行蛋白质鉴定实验时，无需水浴加热，C错误； D、若对该野果的组织样液检测后出现较多的砖红色沉淀，说明含有还原糖，但不一定是葡萄糖，D错误。 故选B。 2．A 【分析】细胞中的元素根据含量分为大量元素和微量元素，细胞中的元素主要以化合物的形式存在，少数以离子的形式存在。 【详解】A、N、P、Mg属于大量元素，在细胞中主要以化合物的形式存在，A错误； B、P能够构成磷脂、核酸、ATP等化合物，所以P是植物正常生长发育不可缺少的大量元素之一，B正确； C、Mg是叶绿素的组成元素，植物缺Mg会影响叶绿素的合成，从而影响光合作用，C正确； D、种植花卉应在不同发育时期不同器官的需要的肥不同，所以需要适时适量施肥，D正确。 故选A。 3．D 【详解】A、组成生物体的元素在非生物界都可以找到，没有一种元素是生物特有的，体现了生物界与非生物界的统一性，A正确； B、细胞鲜重中含量最多的化合物是水，因此氧元素占比最高，与图中O占65%的比例相符，故图示为细胞鲜重中元素的比例，B正确； C、细胞干重中水分被去除，有机物占比最高，C是构成有机物的核心元素，因此干重中C所占比例最大，C正确； D、图中O含量最多是因为细胞鲜重中水的含量高，而C是构成生物大分子碳链骨架的核心元素，C才是构成人体的最基本元素，D错误。 4．C 【详解】A、组成细胞的元素主要以化合物形式存在，如水、蛋白质等，而非离子形式，仅少数如K⁺、Na⁺以离子形式存在，A错误； B、生物体的元素均来自无机自然界，但并非所有无机自然界的元素都存在于细胞中（如某些重金属元素可能不存在），B错误； C、同一细胞在不同生理状态下，元素含量可能变化。例如，细胞吸水时O元素含量增加，C正确； D、细胞中元素根据含量分为大量元素和微量元素，而非作用大小。例如，微量元素虽含量少但作用关键，D错误。 故选C。 5．C 【详解】A、铁（Fe）是微量元素，不是大量元素，血红蛋白因含铁而呈红色，A错误； B、人体细胞中含量最多的元素是O，但生命的核心元素是C（碳链是生物大分子的基本骨架），B错误； C、组成细胞的元素都能在无机自然界中找到，没有一种是细胞特有的，这体现了生物界与非生物界的统一性，C正确； D、组成细胞的元素大多以化合物的形式存在，少数以离子形式存在，D错误。 6．D 【分析】根据题意和图示分析可知，若图1表示正常细胞，图1中A、B化合物分别是水、蛋白质；若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则A表示蛋白质。 【详解】A、若细胞代谢正常，图2是细胞完全脱水后元素含量的柱形图，b元素是O，A错误； B、a代表C元素，糖类也含有C元素，但糖类只含有C、H、O三种元素，B错误； C、若图1细胞表示干重细胞，含量最多的为A蛋白质，C错误； D、若图1表示正确细胞的化合物含量，则化合物A是水，元素组成为O、H，B是蛋白质，元素组成主要为C、H、O、N，所以A、B共有的元素是O和H，D正确。 故选D。 7．D 【分析】1.在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O＞C＞H＞N；占干重百分比：C＞O＞N＞H。 2.在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水＞蛋白质＞脂质＞糖类。但占干重百分比最多的是蛋白质。 【详解】A、细胞中的水占70%-90%，水属于无机化合物，因此新鲜红枣果实中，无机化合物的含量高于有机化合物，A错误； B、细胞中的微量元素有Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等，因此Fe属于微量元素，B错误； C、叶肉细胞液浓度升高，冰点降低，有利于红枣对低温环境的适应，C错误； D、不同功能的细胞（红枣果肉细胞和叶肉细胞）由于基因选择性表达，化合物的种类和含量均存在差别，D正确。 故选D。 8．D 【分析】生物组织中化合物的鉴定：（1）淀粉与碘液反应呈蓝色，（2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，（3）脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色。 【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖，1号试管中加入lmL斐林试剂后水浴加热，没有砖红色沉淀，说明没有还原糖，A错误； B、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色，B错误； C、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，C错误； D、淀粉遇碘液变蓝，4号试管中加入2滴碘液，溶液呈淡淡的黄色（碘液颜色），说明没有淀粉，D正确。 故选D。 9．B 【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，而不能鉴定非还原性糖（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染液鉴定，呈橘黄色。（4）淀粉遇碘液变蓝。 【详解】A、检测还原糖时，斐林试剂的甲液、乙液等量混匀后再使用，现配现用，A正确； B、检测蛋白质时，先加入双缩脲试剂A液以营造碱性环境，再加入B液，B错误； C、脂肪可用苏丹Ⅲ染液鉴定，呈橘黄色，染色后，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，C正确； D、检测还原糖的常用材料为苹果、梨等浅色植物组织，检测脂肪的常用材料为花生子叶、向日葵种子等富含脂肪的植物组织，检测蛋白质的常用材料为鸡蛋清、黄豆组织样液、牛奶等富含蛋白质的生物组织，D正确。 故选B。 10． 化合物 水、蛋白质、核酸、糖类、脂质 水 蛋白质 【详解】组成细胞的化合物 （1）存在形式：组成细胞的各种元素大多以化合物形式存在，如水、蛋白质、核酸、糖类、脂质等。 （2）据上图完成组成细胞化合物的有关问题： ①鲜细胞中含量最多的化合物是水。它是生命之源，缺少了它生命活动就无法进行。 ②干细胞中含量最多的化合物是蛋白质。它是组成生物体的重要物质，在生命活动中起重要作用。 11． 质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液 质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液 质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液 质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液 【详解】斐林试剂是由甲液是质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液，乙液是质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热。双缩脲试剂由A液是质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液，B液是质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。 12． 化合物 有机化合物 无机化合物 水 无机化合物 蛋白质 【详解】组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。组成细胞的化合物包括有机化合物和无机化合物两大类，无机化合物主要包括水和无机盐，有机化合物主要包括糖类、脂质、蛋白质、核酸。其中，细胞中含量最高的化合物是水，它同时也是含量最高的无机化合物，含量最高的有机物是蛋白质。 13． 大量元素/微量元素 微量元素/大量元素 C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等 Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等 C、H、O、N 【详解】（1）细胞中常见的化学元素有20多种，根据在细胞中的含量，将元素分为大量元素和微量元素两大类。 （2）大量元素：含量在万分之一以上的元素，有C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。 （3）微量元素：含量较少的为微量元素，包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。 （4）基本元素有4种，是C、H、O、N。 14．(1) Cu、Zn、Fe Mg Fe 无机盐是组成细胞中重要化合物的组成成分 (2) 氢 糖类，脂质，蛋白质，核酸 (3) 自由水 减少 【分析】1、组成细胞的化学元素中，分为大量元素和微量元素，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ga、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等；无机盐主要以离子的形式存在，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分，如铁是血红蛋白的组成成分，镁是叶绿素的组成成分，碘是甲状腺激素的原料等。 2、活细胞中由于水分较多，所以H、O元素含量较高；干细胞中由于蛋白质含量较高，所以C元素含量较高。 3、自由水与结合水的关系：自由水和结合水可相互转化细胞含水量与代谢的关系：代谢活动旺盛，细胞内自由水水含量高；代谢活动下降，细胞中结合水水含量高。 【详解】（1）在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Fe等人体必需元素，其中属于大量元素的是K、Ca、P、Mg，这些必需元素中，镁是叶绿素的组成成分，铁是血红蛋白的组成成分，说明无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分。 （2）分析表格中数据可知，与干重相比，细胞鲜重中，氧元素和氢元素所占百分比明显增多，细胞干重碳含量多主要与有机化合物有关，细胞中有机化合物包括糖类，脂质，蛋白质，核酸。 （3）农民将新收获的种子放在场院晒干，该过程丢失的水是自由水，种子晒干后自由水含量下降，既可以降低种子细胞呼吸作用消耗有机物，也可以防止种子霉变，这说明自由水/结合水比例减少会降低新陈代谢。 【点睛】本题的知识点是组成细胞的元素和化合物，糖类的组成、水的存在形式和作用，对于相关知识点的记忆和综合应用是解题的关键。 15．(1) 斐林试剂 砖红 葡萄糖 (2) 还原糖含量高 组织颜色较浅或近于白色 (3) 苏丹Ⅲ染液 苏丹Ⅲ染液能溶于酒精溶液中 (4) 先加A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，摇匀 双缩脲试剂B液过多，则会引起Cu2＋过多生成蓝色氢氧化铜，而掩盖生成的紫色 【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，产生砖红色沉淀。斐林试剂只能检验生物组织中还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）存在与否，而不能鉴定非还原性糖（如淀粉）。 （2）蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。 （3）脂肪可用苏丹l染液（或苏丹IV染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。 【详解】（1）鉴定还原糖用斐林试剂，该试剂与细胞内还原糖发生作用，生成砖红色沉淀。还原糖包括所有的单糖、麦芽糖和乳糖。因此，可用该试剂检验糖尿病病人尿液中葡萄糖的存在。 （2）由于梨和苹果的还原糖含量高，并且组织颜色较浅或近于白色，因此一般选用苹果、梨等作为还原糖检测的生物材料。 （3）鉴定花生子叶中存在脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，用其染色时，要用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色，这是因为苏丹Ⅲ染液能溶于酒精溶液中不溶于水。 （4）鉴定黄豆组织中存在蛋白质时，向组织样液中加入双缩脲试剂的正确方法是先加A液1 mL，摇匀，再加B液4滴，摇匀。其中双缩脲试剂B液的使用量只有4滴，因为双缩脲试剂B液过多，则会引起Cu2＋过多生成蓝色氢氧化铜，而掩盖生成的紫色。 【点睛】本题考查生物组织中化合物的鉴定，对于此类试题，需要考生注意的细节较多，如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的作用、实验现象等，需要考生在平时的学习过程中注意积累。 16． 蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应 2mL生物活性洗衣粉溶液和2mL普通洗衣粉溶液（适量且等量的生物活性洗衣粉溶液和普通洗衣粉溶液） 1mL（适量）0.1g/mL的NaOH溶液 3-4滴（适量）0.01 g/mL的CuSO4溶液 1号试管出现紫色2号未出现 两只试管都没有出现紫色 【详解】检测蛋白质实验的原理是：蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应。 （1）根据实验的对照性原则，该实验的自变量为洗衣粉的种类，取两只试管并分别编号为1、2，然后向1、2号试管中分别加2mL生物活性洗衣粉溶液和2mL普通洗衣粉溶液； （2）双缩脲试剂的使用方法，先向两只试管中分别加入1ml0.1g/ml的NaOH溶液，并摇均匀，再向两只试管中分别加入3-4滴0.01g/ml的CuSO4溶液，并摇均匀； （3）若生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分是蛋白质，则观察到的现象可能是1号试管出现紫色，2号未出现；若生物活性洗衣粉中的蛋白酶成分不是蛋白质，则观察到的现象是两只试管都没有出现紫色。 答案第1页（共2页） 答案第1页（共2页） 学科网（北京）股份有限公司 $