2021高三生物人教版一轮学案：第2讲　细胞中的元素及无机化合物 Word版含解析

2021高三生物人教版一轮学案：第2讲　细胞中的元素及无机化合物 Word版含解析

www.ks5u.com 第2讲　细胞中的元素及无机化合物 最新考纲 高频考点 核心素养 ‎1.水和无机盐的作用(Ⅰ)‎ ‎2．实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质 ‎1.水和无机盐的生理作用 ‎2．组成生物体的三大有机物检测 ‎1.科学思维——比较与分类：大量元素与微量元素 ‎2．生命观念——结构与功能观：水和无机盐的存在形式与作用 ‎3．科学探究——制订并实施方案的能力和观察能力 考点1　组成细胞的元素和化合物 ‎1．细胞中的元素 ‎(1)元素的来源、分类和存在形式 ‎(2)填充 ‎①按鲜重，人体细胞中含量最多的四种元素由多到少依次为O、C、H、N。‎ ‎②按干重，人体细胞中含量最多的四种元素由多到少依次为 C、O、N、H。‎ ‎(3)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系 ‎2．组成细胞的化合物 巧学助记 谐音记忆元素的种类 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．同一生物体不同组织细胞中所含的化学元素的种类和含量大体相同。(　×　)‎ ‎2．相同的元素在生物体内组成的化合物相同。(　×　)‎ ‎3．不论鲜重还是干重，组成细胞的元素中C、H、O、N的含量最多。(　√　)‎ ‎4．因为C是细胞干重中最多的元素，所以其是最基本的元素。(　×　)‎ ‎5．在占干重百分比中，因为脂质中脂肪是储能物质，所以脂质最多。(　×　)‎ ‎ 下图A是组成人体细胞的主要元素及其比例，B是细胞中几种化合物的含量。请据图思考下列问题：‎ ‎(1)如果图A表示的是活细胞中的元素含量比例，则甲～丁依次为O、H、C、N。‎ ‎(2)若按干重计，图B中②为蛋白质，其标志性元素是A图中的丁(填“甲”“乙”“丙”或“丁”)，按鲜重计②应为水(此时①为蛋白质)。‎ ‎(3)图A所示元素在无机环境中一定能(填“一定能”“一定不能”或“不一定能”)找到，但细胞内各种元素的比例与无机环境的大不相同，原因是细胞是有生命的，它可以主动地从环境中获取生命活动所需的元素。‎ 化学元素在细胞与无机环境中含量不同，说明生物界与非生物界具有差异性。‎ ‎【深挖教材】 氧元素在细胞鲜重中所占比例最大，为什么不是最基本元素？‎ 提示：组成生物的大分子都是以碳链为骨架的，而不是由氧原子构成的，所以碳是最基本元素。‎ ‎●考向突破1　细胞中元素和化合物的种类和含量 ‎1．(2020·河北衡水冀州中学模拟)下列有关组成细胞的元素的说法，正确的是(　C　)‎ A．组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的 B．微量元素在生物体内含量很低，但不可缺少，如叶绿素的合成离不开Mg C．生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含S D．P是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素 解析：组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量最多的是O，A错误；叶绿素的合成离不开Mg，但Mg是大量元素，B错误；携带氨基酸进入核糖体的有机物是tRNA，其组成元素只有C、H、O、N、P，C正确；磷脂和ATP的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质中一定含有C、H、O、N，有的含有S等，核糖的组成元素只有C、H、O，D错误。‎ ‎2．(2020·新疆兵团第二师华山中学高三模拟)我们如何找到回家的路？荣获2014年诺贝尔生理学或医学奖的三位科学家发现大脑里的神经细胞——“位置细胞”和“网格细胞”起到了重要作用。下列叙述中正确的是(　C　)‎ A．“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是C B．“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是O C．上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H D．P和S分别是“位置细胞”中的大量元素和微量元素 解析：“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O，A项错误；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C，B项错误；题述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H，C项正确；P和S均属于大量元素，D项错误。‎ ‎3．(2020·江苏苏州调研)下列关于细胞中化学元素组成的叙述，正确的是(　C　)‎ A．所有脂质都只含C、H、O三种元素 B．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代 C．组成ATP的化学元素种类与组成DNA的相同 D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要 解析：脂质中的磷脂除了含C、H、O三种元素外，还含有N、P，A错误；细胞中的每一种元素都有其特定的作用，不能被其他元素替代，B错误；组成ATP的化学元素种类与组成DNA的相同，都是C、H、O、N、P，C正确；细胞中的微量元素与大量元素都是细胞生命活动不可缺少的，D错误。‎ ‎●考向突破2　根据元素判断化合物的种类和功能 ‎4．(2020·山西太原五中阶段性测试)构成细胞的有机化合物及其组成元素如下表，下列叙述中正确的是(　B　)‎ 有机化合物 组成元素 甲 C、H、O 乙 C、H、O，很多种类还含有N和P 丙 C、H、O、N，很多种类还含有S 丁 C、H、O、N、P A.基因中不含甲类化合物 B．肺炎双球菌中肯定有乙类化合物 C．叶绿体中不含丙类化合物 D．丁类化合物只存在于细胞核中 解析：甲表示糖类，基因是有遗传效应的DNA片段，脱氧核糖是DNA的组成成分之一；乙表示脂质，细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层，肺炎双球菌具有细胞膜；丙表示蛋白质，叶绿体膜的主要成分就是蛋白质和磷脂；丁表示核酸，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中。‎ ‎5．(2020·福建福州八县联考)一种植物和一种哺乳动物细胞中某些化学元素的含量(占细胞干重的质量分数：%)如下表，下列有关叙述正确的是(　A　)‎ 元素 C H O N P Ca S 植物 ‎43.57‎ ‎6.24‎ ‎44.43‎ ‎1.46‎ ‎0.20‎ ‎0.23‎ ‎0.17‎ 动物 ‎55.99‎ ‎7.46‎ ‎14.62‎ ‎9.33‎ ‎3.11‎ ‎4.67‎ ‎0.78‎ A.碳元素的含量能说明有机物是动植物体内干物质的主要成分 B．由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类和含量差异很大 C．测定该动物的某种小分子含C、H、O、N、S，此小分子不可能是氨基酸 D．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，H、O的含量说明植物体内含水多 解析：据表格中数据可知，无论动物细胞还是植物细胞的干重中C元素含量较多，原因是动物细胞和植物细胞中含有大量的蛋白质和糖类，所以碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分，A项正确；由表可知，两种生物体内所含化学元素的种类基本相同，B项错误；氨基酸的R基当中可能含有S元素，C项错误；表中的数据为化学元素占细胞干重的质量分数，所以H、O的含量不能说明植物体内含水多，D项错误。‎ ‎6．(2020·河北四市联考)如图是细胞中几种重要化合物的元素组成图。下列相关叙述中，错误的是(　D　)‎ A．植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg，植物的叶片呈黄色 B．蛋白质若含S，则一定位于氨基酸的R基中 C．ATP中含有腺嘌呤 D．人体缺乏I时，促甲状腺激素释放激素分泌减少，促甲状腺激素分泌增加 解析：‎ 由于Mg是合成叶绿素的必需元素，所以植物组织培养过程中，如果缺乏了Mg，植物的叶片会因叶绿素缺乏而呈黄色，A正确。氨基酸的结构通式中，除R基以外的其他部位只含有C、H、O、N四种元素，若蛋白质含有S，则一定位于氨基酸的R基中，B正确。ATP的A代表腺苷，腺苷由腺嘌呤和核糖结合而成，所以ATP中含有腺嘌呤，C正确。人体缺乏I时，甲状腺激素合成减少，会导致促甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌增加，D错误。‎ 考点2　细胞中的水和无机盐 ‎1．细胞中水的存在形式和功能 ‎2．自由水、结合水与温度变化的关系 自由水和结合水可相互转化，即：自由水结合水。‎ ‎3．自由水、结合水与细胞代谢及抗逆性的关系 ‎4．细胞中的无机盐 ‎(1)在细胞中的存在形式：主要是离子形式。‎ ‎(2)生理功能：‎ ‎①组成某些复杂的化合物[连线]‎ ‎　　　　　 ⅰ.N(NO)　　　a．甲状腺激素 ⅱ.P(PO)　　　b．某些蛋白质的特征元素 ⅲ.S(SO)　　　c．蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸 ⅳ.I－　　　　　 d．ATP(ADP)、磷脂、核酸 答案：ⅰ—c　ⅱ—d　ⅲ—b　ⅳ—a ‎②维持细胞和生物体的正常生命活动，如哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐。‎ ‎③维持生物体的平衡，如维持血浆pH稳定的HCO、HPO，维持细胞外液渗透压稳定的Na＋、Cl－。‎ ‎ 巧学助记 无机盐功能的“一、二、三”‎ 无机盐功能 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)‎ ‎1．细胞发生癌变后其自由水含量较正常细胞的低。(　×　)‎ ‎2．自由水可作为细胞内化学反应的反应物。(　√　)‎ ‎3．因为C是细胞鲜重中最多的元素，所以其是最基本的元素。(　×　)‎ ‎4．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿等。(　×　)‎ ‎5．活细胞中无机盐含量最少，作用也最小。(　×　)‎ ‎6．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐。(　√　)‎ ‎1．(必修1P34问题探讨改编)某运动饮料广告词“解口渴，更解体渴”，其中的“解体渴”主要指该饮料中含有大量水和少量无机盐，补充剧烈运动散失的水分和无机盐。‎ ‎2．(必修1P36与生活的联系)①‎ 患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常用的治疗方法。‎ ‎②大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。‎ ‎3．(必修1P36技能训练)为了确定某种矿质元素是否是小麦幼苗的必需元素，应采用的方法是观察在完全培养液中去掉该矿质元素前、后小麦幼苗的生长发育状况。‎ ‎1．生物体内水的代谢图解 ‎2．水与种子的关系 ‎(1)种子晒干时减少的为自由水，仍能萌发；种子加热或炒熟，丧失的是结合水，种子死亡不萌发；种子萌发吸收水主要是自由水增多，代谢加强。‎ ‎(2)不同种子亲水能力不同：大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。‎ ‎(3)种子的含水量并不是越多越好：在一定范围内，种子的萌发率随着水分的增加而升高，超过该范围，种子的萌发率又会随着水分的增加而降低。‎ ‎3．无机盐生理功能的实验 ‎(1)实验原理 若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍，不能完成其生活史。植物在缺乏某种无机盐的环境中表现出某一症状后，可以利用该无机盐的补充进行恢复。‎ ‎(2)实验流程 ‎①对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。‎ ‎②实验组 ‎ ‎ ‎(3)设计实验时应注意的事项 ‎①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等应一致。‎ ‎②实验组用缺素培养液，对照组用完全培养液，不能用蒸馏水作对照。‎ ‎③实验组加入X的目的是形成二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力。‎ ‎4．有关无机盐的2个结论 ‎(1)无机盐离子中Na＋、Cl－对维持血浆渗透压至关重要，人体血浆渗透压90%以上来自Na＋和Cl－。‎ ‎(2)Na＋、K＋对细胞内外渗透压的作用不同。Na＋主要维持细胞外液的渗透压，K＋主要维持细胞内液的渗透压。‎ ‎●考向突破1　水的存在形式和功能 ‎1．(2020·安徽六安一中月考)显微镜下分别观察小麦的叶肉细胞和干种子的胚细胞，发现叶肉细胞的细胞质中有明显的细胞质流动现象，而胚细胞则无此现象，原因是(　C　)‎ A．叶肉细胞是活细胞，而胚细胞是死细胞 B．叶肉细胞中有自由水，胚细胞没有自由水 C．叶肉细胞的自由水与结合水的比值大 D．胚细胞的自由水与结合水的比值大 解析：休眠细胞仍是活细胞，种子在晒干的过程中，自由水大量蒸发，胚细胞中有自由水但含量较少，结合水的相对比值增大，代谢不活跃，所以细胞质流动不明显。‎ ‎2．水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质，在代谢中有重要作用。下列有关水的说法正确的是(　C　)‎ A．只有成熟的植物细胞才可以通过渗透作用吸水，而动物细胞则不能 B．给黑暗中的植物浇灌含18O的水，最先出现放射性的物质是二氧化碳 C．人由30 ℃的环境走进10 ℃的环境后，排尿量会增加 D．越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，利于越冬 解析：动物细胞和成熟的植物细胞都可以通过渗透作用吸水，A错误；给黑暗中的植物浇灌含18O的水，最先出现放射性的物质是水，通过蒸腾作用实现，B错误；人由30 ℃的环境走进10 ℃的环境后，温度降低、排汗减少，排尿量会增加，C正确；越冬的植物体内自由水与结合水的比值下降，利于越冬，D错误。‎ ‎●考向突破2　无机盐的功能分析和实验验证 ‎3．(2020·湖南师大附中月考)结合下列曲线分析，有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(　C　)‎ 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可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中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玉米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含水量的变化 解析：随着年龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降，A、D正确；细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值增加，B正确；随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定，C错误。‎ ‎4．(2020·河北临漳月考)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是(　B　)‎ A．细胞中的无机盐主要以离子形式存在 B．Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素 C．人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状 D．在探究小麦生长发育需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验 解析：细胞中无机盐的主要存在形式是离子，A正确；Mg是叶绿素的组成成分，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误；人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状，C正确；探究小麦生长发育需要Mg2＋‎ 的实验中必须设置对照实验，D正确。‎ ‎5．(2020·湘潭模拟)设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。两次对照中属于实验组的依次是(　D　)‎ A．甲组、乙组实验前　　　B．甲组、乙组实验后 C．乙组、乙组实验前 D．乙组、乙组实验后 解析：在空白对照实验中，人工处理的为实验组；在自身对照中，实验后处理的为实验组。‎ 整合提升 无机盐在细胞中的功能 ‎1．某些复杂化合物的组成成分 无机盐 参与形成的化合物 N(NO)‎ 蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)‎ P(PO)‎ ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)‎ Mg2＋‎ 叶绿素 S(SO)‎ 某些蛋白质 Fe2＋‎ 动物血红蛋白 I－‎ 甲状腺激素 ‎2．维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐，I－缺乏易患地方性甲状腺肿，Fe2＋缺乏易患贫血等，缺乏N、Mg和P元素，植物的光合作用将会受到影响。‎ ‎3．维持生物体内的平衡。体内平衡使细胞能有稳定的结构和功能，是生物维持正常的代谢和生理活动的必要条件。‎ ‎(1)渗透压的平衡：Na＋、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用，K＋则对细胞内液渗透压起决定作用。‎ ‎(2)酸碱平衡(即pH平衡)：pH调节着细胞的一切生命活动，它的改变影响着生物大分子的功能特性以及在细胞内发生的一切反应：如人血浆中的HCO、HPO等。‎ ‎(3)离子平衡：动物细胞内外Na＋/K＋/Ca2＋的比例是相对稳定的。细胞膜外Na＋高、K＋低，细胞膜内K＋高、Na＋低。K＋、Na＋这两种离子在细胞膜内外分布的浓度差，是使细胞保持反应性能的重要条件。‎ 实验2　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质 ‎1．检测原理(显色反应或染色)‎ ‎(1)糖类的检测 ‎①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。‎ ‎②淀粉＋碘液―→蓝色。‎ ‎(2)脂肪的检测：脂肪＋ ‎(3)蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色。‎ ‎2．材料的选择：要检测的物质含量高；白色或无色。‎ ‎3．实验步骤 ‎(1)还原糖的检测 生物组织样液―→斐林试剂(甲液和乙液混合均匀)―→水浴加热(50～65 ℃)―→砖红色沉淀 ‎(2)脂肪的检测 方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液→橘黄色(或红色)‎ 方法二：‎ ‎ (3)蛋白质的检测 豆浆(或稀蛋清)―→双缩脲试剂A液―→摇匀―→双缩脲试剂B液―→摇匀―→溶液呈紫色 注：双缩脲试剂与肽键作用呈紫色。‎ ‎1．三类有机物检测在操作步骤上的“三个唯一”‎ ‎(1)唯一需要加热——还原糖检测，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。‎ ‎(2)唯一需要显微镜——脂肪检测。‎ ‎(3)唯一使用酒精——脂肪的鉴定，实验用体积分数为50%的酒精洗去浮色。‎ ‎2．实验中的三个注意点 ‎(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰观察实验结果的颜色变化。‎ ‎(2)脂肪鉴定的过程中滴加1～2滴体积分数为50%的酒精的目的是洗去浮色，原因是苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液易溶于酒精。‎ ‎(3)物质鉴定实验一般不设立对照实验，若需设立对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。‎ ‎【深挖教材】 (1)西瓜中富含葡萄糖，甘蔗中富含蔗糖，它们能否作为检测生物组织中是否含有还原糖的材料？试分析原因。‎ ‎(2)还原糖检测时，溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色(沉淀)的原因？‎ ‎(3)蛋白质检测时，为什么先加A液再加B液？B液为什么不能过量？‎ ‎(4)为什么利用斐林试剂的甲液、乙液和蒸馏水也能鉴定蛋白质？‎ 提示：(1)不能。西瓜有颜色，干扰实验，蔗糖为非还原糖。‎ ‎(2)开始时的浅蓝色是Cu(OH)2的颜色，后来的棕色是浅蓝和砖红色的混合色，最后Cu2＋全部生成Cu2O，溶液呈现砖红色。‎ ‎(3)蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2＋生成紫色络合物，所以先加A液营造碱性环境，后加B液提供Cu2＋。其中双缩脲试剂B液的量不能过多，因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2，使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色。‎ ‎(4)斐林试剂的甲液、乙液的成分分别与双缩脲试剂的A液、B液相同，只是斐林试剂的乙液的质量浓度比双缩脲试剂的B液大，故只需将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释即可用于鉴定蛋白质。‎ ‎●考向突破　有关实验过程的考查及应用 ‎1．(2020·河南八市质检)在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，对实验材料的选择，下列叙述错误的是(　D　)‎ A．斐林试剂和双缩脲试剂的成分中都含有NaOH溶液 B．花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料 C．食用花生油最好选用苏丹Ⅳ染液来鉴定，而一般不选用苏丹Ⅲ染液来鉴定 D．甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等，都含有较多糖类且近于白色，因此可以用于还原糖的鉴定 解析：双缩脲试剂由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.01 g/mL的CuSO4溶液；斐林试剂也由两种试剂组成：0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液。食用花生油颜色较深，而苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，染色较浅，不易区别，故最好选用苏丹Ⅳ染液，它可以将脂肪染成红色。甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等含有较多的蔗糖，蔗糖不是还原糖。‎ ‎2．(2020·吉林白城一中模拟)下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验的叙述，正确的是(　D　)‎ A．常用番茄、苹果等组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料 B．脂肪的检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色脂肪颗粒 C．脂肪的检测中体积分数为50%的酒精是为了溶解组织中的脂肪 D．蛋白质的检测中加入的质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境 解析：‎ 番茄的红色会影响实验结果的观察，故检测还原糖时不能选择番茄作为实验材料，A项错误；切片时，被破坏的子叶细胞会释放出少量脂肪，细胞间会出现橘黄色脂肪颗粒，B项错误；检测脂肪的实验中，体积分数为50%的酒精的主要作用是洗去浮色，C项错误；蛋白质检测实验中，先加入双缩脲试剂A液(质量分数为0.1 g/mL的NaOH溶液)，提供一个碱性环境，再加入双缩脲试剂B液(质量分数为0.01 g/mL的CuSO4溶液)，能生成紫色的络合物，D项正确。‎ ‎3．(2020·江西南昌一中、南昌十中高三联考)将小麦种子分别置于20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后加入等量的提取液和蒸馏水，如图所示。45 ℃(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。则下列结果正确的是(　D　)‎ A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色 B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色 D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色 解析：20 ℃和30 ℃培养条件下相比较，30 ℃时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。‎ ‎4．下列关于有机物检测的说法，正确的是(　D　)‎ A．鉴定还原糖和蛋白质都需要进行水浴加热 B．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀 C．利用吡罗红染液染色，可以鉴别小肠上皮细胞是否被轮状病毒感染 D．可用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布 解析：鉴定还原糖需要50～65 ℃水浴加热，蛋白质的鉴定不需要水浴加热，A错误；脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，蛋白质可与双缩脲试剂反应呈紫色，B错误；吡罗红用于RNA的检测，小肠上皮细胞中也有RNA，C错误；甲基绿和吡罗红可分别检测DNA和RNA的分布，D正确。‎ 整合提升 区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”‎ ‎(1)鉴定还原糖时使用的斐林试剂要现配现用的原因：斐林试剂很不稳定，容易产生蓝色的Cu(OH)2沉淀，所以应将甲液和乙液分别保存，使用时现配现用。‎ ‎(2)鉴定蛋白质时，加入过量的双缩脲试剂B液后，如果没有产生明显的紫色反应，可能的原因：加入的双缩脲试剂B液过量，CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2絮状沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。‎ ‎(3)斐林试剂甲液和双缩脲试剂A液完全相同，将斐林试剂乙液用蒸馏水稀释5倍后便成为双缩脲试剂B液，可用于蛋白质的鉴定。‎ ‎1．细胞中的元素 ‎(1)大量元素、微量元素都是生物必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。‎ ‎(2)占细胞鲜重含量最多的元素是氧，占细胞干重含量最多的元素是碳。‎ ‎2．水和无机盐 ‎(1)占细胞鲜重最多的化合物是水，占细胞干重最多的化合物是蛋白质。‎ ‎(2)水不仅是细胞代谢所需的原料，也是产物，如有氧呼吸、光合作用、蛋白质和DNA的合成等过程中都有水的生成。‎ ‎(3)一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。‎ ‎ 易混淆元素与化合物在细胞干重与鲜重中的含量大小关系 ‎(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比大小关系：O>C>H>N；占干重百分比大小关系：C>O>N>H。‎ ‎(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比大小关系：水>蛋白质>脂质>糖类；占干重百分比中，蛋白质最多。‎ ‎ 误认为生物体内大量元素重要，微量元素不重要 大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的，无论是大量元素还是微量元素，都是生物体所必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。‎ ‎ 生物体内的水≠细胞内的水 生物体内的水除了存在于细胞内以外，细胞与细胞之间也有，如动物体的细胞外液。‎ ‎ 误认为自由水的作用比结合水的作用大 自由水、结合水的作用都非常大，在不同时期两种水的作用各有所侧重。‎ ‎ 易混淆“数量”和“含量”‎ 人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。‎ ‎1．(2018·北京卷)以下高中生物学实验中，操作不正确的是(　A　)‎ A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置 B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴 C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)‎ D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体 解析：在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。‎ ‎2．(2018·江苏卷)关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　D　)‎ A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色 B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色 C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液 D．将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色 解析：甘蔗茎的组织样液富含蔗糖，而蔗糖属于非还原糖，且检测还原糖的试剂是斐林试剂而不是双缩脲试剂，A错误；大豆种子中富含蛋白质，先后加入双缩脲试剂A液和B液摇匀后，液体由蓝色变成紫色，B错误；提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤纸上的黏稠物，留下滤液，C错误；将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂并水浴加热，溶液由无色变成蓝色，D正确。‎ ‎3．(2017·全国卷Ⅰ)下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是(　B　)‎ A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测 B．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色 C．若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色 D．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色 解析：台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性与细胞的存活率，是组织和细胞培养中最常用的细胞活性鉴定染色剂，A正确；双缩脲试剂的作用原理是Cu2＋在碱性条件下与肽键发生反应生成紫色络合物，因为氨基酸中没有肽键，故不会与双缩脲试剂发生反应，也就不能用双缩脲试剂检测氨基酸的含量，B错误；染色体可被碱性染料染成深色，常用的碱性染料为龙胆紫溶液或醋酸洋红液，C正确；斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/mL 的CuSO4溶液，应现配现用，可溶性还原糖中含有的醛基或酮基具有弱还原性，在水浴加热的条件下可与氢氧化铜发生氧化还原反应，把Cu2＋还原成砖红色的Cu2O(氧化亚铜)沉淀，D正确。‎ ‎4．(2017·海南卷)无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是(　C　)‎ A．蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收 B．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 C．和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量 D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 解析：草酸与食物中钙结合形成沉淀物不利于吸收，A正确；铁是血红蛋白的组成成分，血红蛋白的主要作用是运氧，缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，B正确；无机盐的生理功能有组成细胞的结构成分、参与并维持生物体的代谢活动、维持生物体内的酸碱平衡、维持细胞的渗透压，C错误；燃烧过程中有机物被分解，剩下来的是无机物，D正确。‎ ‎5．(2019·江苏卷)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：‎ ‎(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入双缩脲试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有①②③(填序号)。‎ ‎①试管　②滴管　③量筒　④酒精灯　⑤显微镜 ‎(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加碘液，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。‎ ‎(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验：在1～4号试管中分别加入相应的提取液和溶液(如下图所示)，40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。‎ 请继续以下分析：‎ ‎①设置试管1作为对照，其主要目的是排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖。‎ ‎②试管2中应加入的X是发芽前玉米的提取液。‎ ‎③预测试管3中的颜色变化是蓝色→砖红色。若试管4未出现预期结果(其他试管中结果符合预期)，则最可能的原因是淀粉酶已失活。‎ 解析：(1)检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。‎ ‎(2)检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。‎ ‎(3)①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照实验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。③‎ ‎3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。‎