新教材2023年高中生物第2章组成细胞的分子第1节细胞中的元素和化合物（课件+夯基提能作业）新人教版必修1

第2章　第1节

A　级·基础达标练

一、选择题

1．（2022·湖北高二期末）下列有关组成细胞的化学元素的叙述，正确的是（　B　）

A．组成细胞最基本的元素是氮

B．活细胞内含量最多的元素是氧

C．Mg、Zn、Ca等大量元素是生物体必不可少的

D．微量元素对于生物体来说可有可无

解析：组成细胞最基本的元素是碳，A错误；活细胞内由于水的含量最高，含量最高的元素是氧，B正确；Zn属于微量元素，C错误；微量元素含量虽少，但是对于生物体来说同样具有重要的作用，D错误。故选B。

2．生活在沙漠地带的沙棘叶肉细胞中，占干重和鲜重最多的化合物分别是（　C　）

A．蛋白质、核酸　　 B．蛋白质、脂质

C．蛋白质、水    D．核酸、水  

解析：在细胞中，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。

3．（2021·西藏山南二中高二期末）下列关于“检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质”实验的操作步骤的叙述中，正确的是（　B　）

A．用于鉴定可溶性还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定

B．脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪滴

C．用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现混现用

D．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂甲液摇匀后，再加入乙液

解析：斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01 g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，用于鉴定还原糖的斐林试剂乙液和鉴定蛋白质的双缩脲试剂B液的浓度不同，故用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，不能直接用于蛋白质的鉴定，A错误；对细胞的观察需要显微镜，所以花生子叶切片中脂肪的鉴定需要用显微镜才能看到被染成橘黄色的脂肪颗粒，B正确；用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液不能混合均匀后，再加入含样品的试管中，C错误；鉴定可溶性还原糖时，需要将斐林试剂甲液和乙液与B液混合均匀后，再加入含样品的试管中，D错误。故选B。

4．（2021·北京师范大学附属学校高一期中）科学家在利用无土栽培法培养一些名贵花卉时，培养液中添加了多种必需化学元素。其配方如下：

其中花卉根细胞吸收最少的离子是（　C　）

A．Ca2＋　　　 B．SO

C．Zn2＋ D．H2PO

解析：植物细胞吸收最少的离子应是微量元素，其中Ca、S、P属于大量元素，Zn属于微量元素，C正确。故选C。

5．下列关于可溶性还原糖、蛋白质和脂肪检测实验的叙述，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．脂肪检测中观察花生子叶切片细胞间不可能出现橘黄色小颗粒

C．脂肪检测中50%的酒精是为了溶解组织中的油脂

D．蛋白质检测中加入的0.1 g/mL NaOH溶液可为反应提供碱性环境

解析：斐林试剂可用于检测还原糖，在水浴加热的条件下，溶液的颜色变化为砖红色（沉淀），番茄的红色会影响实验结果，A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小颗粒，B错误；脂肪检测中加入50%的酒精，其主要作用是洗去浮色，C错误；蛋白质在碱性环境中和铜离子反应产生紫色络合物，蛋白质检测中加入的0.1 g/mL NaOH溶液可为反应提供碱性环境，D正确。

6．（不定项）（2021·安徽淮北一中高一下月考）下列有关细胞中化合物的说法，正确的是    （　AD　）

A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定葡萄糖和尿液中的蛋白质

B．在组织样液中加入斐林试剂后不产生砖红色沉淀说明没有还原糖

C．实验结束时，要将剩余的斐林试剂装入棕色瓶，以便长期保存备用

D．蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应

解析：还原糖（如葡萄糖、麦芽糖、果糖）的鉴定和蛋白质的鉴定都需用到氢氧化钠和硫酸铜溶液，鉴定还原糖时用到的CuSO4溶液用蒸馏水稀释后可用于鉴定蛋白质，A正确；斐林试剂可用于鉴定还原糖，

在水浴加热的条件下，溶液的颜色变为砖红色（沉淀），B错误；斐林试剂要现配现用，不能长期保存，C错误；蛋白质与双缩脲试剂呈紫色反应，D正确。

二、非选择题

7．现有无标签的新制蔗糖溶液、淀粉酶溶液、稀蛋清溶液、葡萄糖溶液各一瓶，某兴趣小组尝试用双缩脲试剂（A液：0.1 g/mL的NaOH溶液；B液：0.01 g/mL的CuSO4溶液）、斐林试剂和淀粉溶液对四瓶溶液进行检测，设计方案如下。回答问题：

（1）用双缩脲试剂将上述四种溶液区分为两组，其中不发生颜色反应的一组是葡萄糖溶液和蔗糖溶液。用双缩脲试剂检测时，应先加入A液（填“A液”或“B液”）。

（2）用斐林试剂（填所给试剂名称）区分不发生颜色反应的一组溶液。

（3）进一步区分（1）中发生颜色反应的一组溶液的方法及流程：

①将淀粉溶液分别与发生颜色反应的两种溶液混合；

②到时间后，用斐林试剂分别处理上述两种混合液，水浴加热；

③观察到出现砖红色的溶液是淀粉酶溶液，另一种溶液是稀蛋清溶液。

解析：（1）用双缩脲试剂检测将题中四种溶液区分为两组，一组是稀蛋清溶液和淀粉酶溶液，其成分是蛋白质，用双缩脲试剂检测产生紫色反应；一组是葡萄糖溶液和蔗糖溶液，用双缩脲试剂检测不会发生颜色反应。使用双缩脲试剂检测蛋白质时，应先加A液，造成碱性环境，再加B液。

（2）葡萄糖溶液和蔗糖溶液这两种物质可以使用斐林试剂检测，葡萄糖属于还原糖，产生砖红色沉淀，蔗糖溶液不会发生颜色反应。

（3）发生显色反应的一组是稀蛋清溶液和淀粉酶溶液，向两种溶液中滴加等量的淀粉溶液，淀粉酶可以将淀粉分解为还原糖，使用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，不发生反应的一组是稀蛋清溶液。

B　级·合格达标练

一、选择题

1．（2022·西安铁一中学月考）我们如何找到回家的路？荣获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”和“网格细胞”均属于神经细胞。“位置细胞”鲜重中质量百分比最高的元素是O；“网格细胞”干重中质量百分比最高的元素是C；上述两种细胞鲜重中原子数量最多的元素均是H；P和S均属于大量元素。

2．（2021·陕西高二期末）美国航天局科学家在加利福尼亚州东部的莫诺湖里发现了一种被称作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，进行一些关键的生化反应（在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似）。根据上述材料进行预测，下列说法错误的是（　B　）

A．GFAJ-1细菌体内含量较多的六种元素可能是碳、氢、氧、氮、砷、硫

B．砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜以及脱氧核糖、ATP、DNA和RNA等物质中

C．砷对多数生物有毒是因为砷与磷的化学性质相似，它能够“劫持”磷参与的生化反应，制造混乱

D．该发现使人类对生命的认识发生了重大改变，拓宽了人类在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路

解析：细胞内含有较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫，同时根据题干可知，砷元素可以代替磷元素，说明体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫，A正确；砷元素存在于GFAJ-1细菌细胞膜以及ATP、DNA和RNA等物质，脱氧核糖只含有C、H、O三种元素，故砷元素不可能在脱氧核糖中代替磷元素，B错误；由于题干已强调“在元素周期表中，砷排在磷下方，两者属于同族，化学性质相似”，因此对多数生物来说，砷之所以有毒，是因为砷与磷化学性质相似，它能够“劫持”磷参与的生化反应，制造混乱，C正确；由题干信息可知，本材料“颠覆”了教材的个别说法，使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路，D正确。故选B。

3．（2021·山东潍坊高一模块检测）对实验材料的选择，下列叙述错误的是（　C　）

A．可用斐林试剂甲液和乙液、蒸馏水来鉴定生物组织中的蛋白质

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．花生含油量高，鉴定花生油时可以选用苏丹Ⅲ染液

D．甜菜块根虽然含有较多糖且近于白色，但是不能用于还原糖的鉴定

解析：苏丹Ⅲ染液遇到脂肪的显色反应为橘黄色，而花生油的颜色正好是橘黄色，C项错误。

4．（2022·河北石家庄高二期末）随着新生儿疾病筛查工作的广泛开展，越来越多的苯丙酮尿症患者被早期确诊，并可及时对其进行低苯丙氨酸饮食治疗，严格限制高蛋白食物摄入。对患者在治疗过程中体内主要矿物元素的含量进行检测，结果报告如下，下列分析正确的是（　C　）

A．这是对5种微量元素的检测

B．铁是构成血红蛋白中的元素，缺铁会导致红细胞扭曲成镰刀状

C．患者组锌含量显著低于对照组，可能是饮食治疗导致锌摄入不足导致

D．外界环境变化和体内细胞代谢活动的进行，不会导致检测结果发生变化

解析：钙、镁不是微量元素，是大量元素，A错误；铁是合成血红蛋白的主要元素，所以缺铁会导致贫血，而导致红细胞扭曲成镰刀状的原因是基因发生突变，蛋白质结构发生改变引起的，B错误；对患者进行低苯丙氨酸饮食治疗，严格限制高蛋白食物摄入，由表中数据可知，患者组锌含量显著低于对照组，可能是饮食治疗导致锌摄入不足导致，C正确；外界环境变化和体内细胞代谢活动的进行，会影响细胞对矿物元素的吸收，所以可能会导致检测结果发生变化，D错误。故选C。

5．（2021·甘肃兰州一中高一期末）在1、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1－4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是（　D　）

A．1、3号试管内都呈蓝色，5号试管无色

B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同

C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色

D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色

解析：根据题意可知，1、3、5试管中只有蒸馏水，斐林试剂是氢氧化钠与硫酸铜的混合物，生成了蓝色氢氧化铜沉淀，因此1、3试管中加入斐林试剂后呈蓝色，5试管加入双缩脲试剂，双缩脲试剂由氢氧化钠和硫酸铜组成，因此，5号试管加入双缩脲试剂呈蓝色，A错误；甲组实验没有水浴加热，2号试管无砖红色出现，乙组实验有水浴加热，4号试管出现砖红色，B错误；发芽的小麦种子匀浆中含有蛋白质，6号试管加入双缩脲试剂呈现紫色，C错误；由B、C选项分析可知，D正确。

6．（不定项）如图表示组成人体细胞的主要元素的含量图，下列有关叙述错误的是（　ACD　）

A．该图表示各种元素占细胞干重的百分比

B．图中“其他元素”既有大量元素又有微量元素

C．人体细胞中含有P，但其他生物细胞中不一定含有P

D．因为O含量最多，所以O是“生命最基本的元素”

解析：该图中O的含量最高，表示各元素占细胞鲜重的百分比，如果表示各种元素占细胞干重的百分比，含量最高的应该是C，A错误；微量元素指含量占生物总重量万分之一以下的元素，含量占生物总重量万分之一以上的元素是大量元素，图中“其他元素”是含量少于3% 的元素，因此可能既有大量元素又有微量元素，B正确；P是细胞中很多化合物的组成元素，比如DNA、RNA、磷脂等，因此人体细胞和其他生物细胞中都含有P，C错误；组成生命的各种有机物中都含有C元素，C是细胞中最基本的元素，是生命的核心元素，D错误。故选A、C、D。

二、非选择题

7．（2021·安徽池州市江南中学高一期末）某校兴趣小组的同学设计两个实验：

A：检测尿液中是否含有葡萄糖；B：证明尿液中不含蛋白质。

实验用品：新取尿液样品、清水、质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液、蛋白质稀释样液、试管和滴管、酒精灯、三角架、石棉网等。请回答下列问题：

（1）A实验所依据的原理是葡萄糖是一种还原糖，与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。在A实验过程中还需要的一种试剂是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液，本实验是否需要加热？需要。

（2）写出A实验可能的现象和结论：若待测尿液加入试剂检测后出现砖红色沉淀，则说明尿液中含有葡萄糖；若待测尿液加入试剂检测后未出现砖红色沉淀，则说明尿液中不含有葡萄糖。

（3）写出B实验的实验步骤及观察到的现象：

①取两支试管，分别加入2 mL的蛋白质稀释样液（编号为甲）和2 mL的待测尿液（编号为乙）。蛋白质稀释样液在本实验中起对照作用。

②分别向两支试管中加入1 mL的质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡，摇匀。

③再分别向两支试管中加入3～4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡，摇匀，比较颜色的变化。

④结果预期：甲试管出现紫色现象；乙试管无紫色现象。

解析：（1）A实验所依据的原理是：葡萄糖属于还原糖，与斐林试剂发生作用，在水浴加热的条件下会生成砖红色沉淀，因此可用于斐林试剂检测。斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1 g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05 g/mL硫酸铜溶液）组成。故在A实验过程中还需要的一种试剂是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液。斐林试剂与还原糖的反应需要水浴加热。（2）A实验的目的是检测尿液中是否含有葡萄糖，属于探究实验，实验结论未知，存在2种可能，故A实验可能的现象和结论：若待测尿液加入试剂检测后出现砖红色沉淀，则说明尿液中含有葡萄糖；若待测尿液加入试剂检测后未出现砖红色沉淀，则说明尿液中不含有葡萄糖。（3）①生物实验遵循的原则之一是对照原则，所以为了检测尿液中是否含有蛋白质，要用蛋白质稀释样液作对照实验。②在鉴定蛋白质时，要先加A液后再加入B液，所以分别向两支试管中先加入1 mL的0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡，摇匀。③再分别向两支试管中加入3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液振荡，摇匀，比较颜色的变化。④B实验的目的是证明尿液中不含蛋白质，实验结论已知，实验结果是唯一的，故实验结果预期：甲试管出现紫色现象而乙试管中无紫色现象发生，说明尿液中不含蛋白质。