高考生物真题分项汇编（全国通用）五年（2019-2023）专题01 组成细胞的分子

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专题01 组成细胞的分子
考点1 组成细胞的有机物：糖类、脂质、核酸和蛋白质
一、选择题
〖2023年高考真题〗
1、（2023·浙江·统考高考真题）阅读下列材料，回答下列问题。
纺锤丝由微管构成，微管由微管蛋白组成。有丝分裂过程中，染色体的移动依赖于微管的组装和解聚。紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂。
（1）．微管蛋白是构成细胞骨架的重要成分之一，组成微管蛋白的基本单位是（    ）
A．氨基酸 B．核苷酸 C．脂肪酸 D．葡萄糖
（2）．培养癌细胞时加入一定量的紫杉醇，下列过程受影响最大的是（    ）
A．染色质复制 B．染色质凝缩为染色体
C．染色体向两极移动 D．染色体解聚为染色质
【答案】（1）．A （2）．C
【分析】染色体和染色质是同一种物质在细胞分裂不同时期的不同形态，微管蛋白构成纺锤丝，可影响染色体的移动，但不影响复制、着丝粒分裂等过程。
（1）．微管蛋白是蛋白质，构成微管蛋白的基本单位是氨基酸，氨基酸经过脱水缩合构成蛋白质，故选A。
（2）．紫杉醇可与微管结合，使微管稳定不解聚，阻止染色体移动，从而抑制细胞分裂，但不影响染色体的复制、凝缩、解聚过程，影响最大的是染色体向两极移动，故选C。
2．（2023·湖北·统考高考真题）球状蛋白分子空间结构为外圆中空，氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧。蛋白质变性后，会出现生物活性丧失及一系列理化性质的变化。下列叙述错误的是（　　）
A．蛋白质变性可导致部分肽键断裂
B．球状蛋白多数可溶于水，不溶于乙醇
C．加热变性的蛋白质不能恢复原有的结构和性质
D．变性后生物活性丧失是因为原有空间结构破坏
【答案】A
【分析】蛋白质变性是指蛋白质在某些物理和化学因素作用下其特定的空间构象被破坏，从而导致其理化性质的改变和生物活性丧失的现象。
【详解】A、蛋白质的变性作用主要是由于蛋白质分子内部的结构被破坏，天然蛋白质的空间结构是通过氢键等次级键维持的，而变性后次级键被破坏，A错误；
B、球状蛋白氨基酸侧链极性基团分布在分子的外侧，而非极性基团分布在内侧，说明外侧主要是极性基团，可溶于水，不易溶于乙醇，B正确；
C、加热变性的蛋白质空间结构发生改变，该空间结构改变不可逆，不能恢复原有的结构和性质，C正确；
D、变性后空间结构改变，导致一系列理化性质变化，生物活性丧失，D正确。
故选A。
3．（2023·湖南·统考高考真题）南极雌帝企鹅产蛋后，由雄帝企鹅负责孵蛋，孵蛋期间不进食。下列叙述错误的是（    ）
A．帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数高于C元素
B．帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生
C．帝企鹅蛋孵化过程中有mRNA和蛋白质种类的变化
D．雄帝企鹅孵蛋期间主要靠消耗体内脂肪以供能
【答案】A
【分析】糖类是主要的能源物质，脂肪是良好的储能物质，ATP是直接能源物质。
【详解】A、帝企鹅蛋的卵清蛋白中N元素的质量分数低于C元素，A错误；
B、核酸、糖原、蛋白质的合成都经历了“脱水缩合”过程，故都有水的产生，B正确；
C、帝企鹅蛋孵化过程涉及基因的选择性表达，故帝企鹅蛋孵化过程有mRNA和蛋白质种类的变化，C正确；
D、脂肪是良好的储能物质，雄帝企鹅孵蛋期间不进食，主要靠消耗体内脂肪以供能，D正确。
故选A。
4．（2023·北京·统考高考真题）运动强度越低，骨骼肌的耗氧量越少。如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量。对这一结果正确的理解是（　　）

A．低强度运动时，主要利用脂肪酸供能
B．中等强度运动时，主要供能物质是血糖
C．高强度运动时，糖类中的能量全部转变为ATP
D．肌糖原在有氧条件下才能氧化分解提供能量
【答案】A
【分析】如图显示在不同强度体育运动时，骨骼肌消耗的糖类和脂类的相对量，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能；当中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸；当高强度运动时，主要利用肌糖原供能。
【详解】A、由图可知，当运动强度较低时，主要利用脂肪酸供能，A正确；
B、由图可知，中等强度运动时，主要供能物质是肌糖原，其次是脂肪酸，B错误；
C、高强度运动时，糖类中的能量大部分以热能的形式散失，少部分转变为ATP，C错误；
D、高强度运动时，机体同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，肌糖原在有氧条件和无氧条件均能氧化分解提供能量，D错误。
故选A。
5．（2023·北京·统考高考真题）PET-CT是一种使用示踪剂的影像学检查方法。所用示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量。由此可知，这种示踪剂是一种改造过的（　　）
A．维生素 B．葡萄糖 C．氨基酸 D．核苷酸
【答案】B
【分析】糖类一般由C、H、O三种元素组成，分为单糖、二糖和多糖，是主要的能源物质。常见的单糖有葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖和脱氧核糖等。
【详解】分析题意可知，该示踪剂由细胞能量代谢的主要能源物质改造而来，应是糖类，且又知该物质进入细胞后不易被代谢，可以反映细胞摄取能源物质的量，则该物质应是被称为“生命的燃料”的葡萄糖。B符合题意。
故选B。
〖2022年高考真题〗
6．（2022·天津·高考真题）新冠病毒抗原检测的对象是蛋白质，其基本组成单位是（    ）
A．氨基酸 B．核苷酸 C．单糖 D．脂肪酸
【答案】A
【分析】氨基酸是组成蛋白质的基本单位，构成生物体蛋白质的氨基酸特点：每个氨基酸分子至少有一个氨基（—NH2 ），一个羧基（—COOH ），而且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，这个碳原子还连接一个氢原子和一个侧链基团，这个侧链基团用R表示，R基不同，氨基酸不同。
【详解】ABCD、蛋白质是生物大分子，其基本单位是氨基酸，BCD错误，A正确。
故选A。
7．（2022·重庆·统考高考真题）将人胰岛素A链上1个天冬氨酸替换为甘氨酸，B链末端增加2个精氨酸，可制备出一种人工长效胰岛素。下列关于该胰岛素的叙述，错误的是（    ）
A．进入人体后需经高尔基体加工 B．比人胰岛素多了2个肽键
C．与人胰岛素有相同的靶细胞 D．可通过基因工程方法生产
【答案】A
【分析】基因工程只能生产已有的蛋白质，人工长胰岛素A链有氨基酸的替换，B链增加了两个氨基酸，需要通过蛋白质工程生产。
【详解】A、胰岛素作用于细胞表面的受体，不需要经高尔基体的加工，A错误；
B、人工长效胰岛素比人胰岛素的B链上多了两个精氨酸，氨基酸与氨基酸之间通过肽键连接，故多2个肽键，B正确；
C、人工胰岛素和人胰岛素作用相同，都是降血糖的作用，故靶细胞相同，C正确；
D、人工长效胰岛素是对天然蛋白质的改造，需要通过基因工程生产，D正确。
故选A。
8．（2022·重庆·统考高考真题）合理均衡的膳食对维持人体正常生理活动有重要意义。据下表分析，叙述错误的是（    ）
项目
食物（100g）
能量（kJ）
蛋白质（g）
脂肪（g）
糖类（g）
①
880
6.2
1.2
44.2
②
1580
13.2
37.0
2.4
③
700
29.3
3.4
1.2
A．含主要能源物质最多的是②
B．需控制体重的人应减少摄入①和②
C．青少年应均衡摄入①、②和③
D．蛋白质、脂肪和糖类都可供能
【答案】A
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样：①有的蛋白质是细胞结构的重要组成成分，如肌肉蛋白；②有的蛋白质具有催化功能，如大多数酶的本质是蛋白质；③有的蛋白质具有运输功能，如载体蛋白和血红蛋白；④有的蛋白质具有信息传递，能够调节机体的生命活动，如胰岛素；⑤有的蛋白质具有免疫功能，如抗体。
2、糖类分为单糖、二糖和多糖，葡萄糖、核糖、脱氧核糖等不能水解的糖称为单糖，由2个单糖脱水缩合形成的糖称为二糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原，糖原是动物细胞的储能物质，淀粉是植物细胞的储能物质，纤维素是植物细胞壁的成分。
3、脂肪是最常见的脂质，是细胞内良好的储能物质，还是一种良好的绝热体，起保温作用，分布在内脏周围的脂肪还具有缓冲和减压的作用，可以保护内脏器官。
【详解】A、人体主要能源物质是糖类，表中主要能源物质最多的是①，A错误；
B、食物①和②中分别富含糖类和脂肪，所以需控制体重的人应减少摄入①和②，B正确；
C、食物①、②和③中分别富含糖类、脂肪和蛋白质，所以青少年应均衡摄入①、②和③有利于身体的发育，C正确；
D、蛋白质、脂肪和糖类都属于储存能量的有机物，因而都可供能，D正确。
故选A。
9．（2022·湖北·统考高考真题）氨基酸在人体内分解代谢时，可以通过脱去羧基生成CO2和含有氨基的有机物（有机胺），有些有机胺能引起较强的生理效应。组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管；酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管；天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一。下列叙述正确的是（　　）
A．人体内氨基酸的主要分解代谢途径是脱去羧基生成有机胺
B．有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料
C．组胺分泌过多可导致血压上升
D．酪胺分泌过多可导致血压下降
【答案】B
【分析】据题意“组氨酸脱去羧基后的产物组胺，可舒张血管”可知，组胺分泌过多可导致血压下降；由“酪氨酸脱去羧基后的产物酪胺，可收缩血管”可知，酪胺分泌过多可导致血压上升。
【详解】A、人体内氨基酸的主要分解代谢途径是经过脱氨基作用，含氮部分转化成尿素，不含氮部分氧化分解产生二氧化碳和水，A错误；
B、有的氨基酸脱去羧基后的产物可作为生物合成的原料，如天冬氨酸脱去羧基后的产物β-丙氨酸是辅酶A的成分之一，B正确；
C、组胺可舒张血管，组胺分泌过多可导致血压下降，C错误；
D、酪胺可收缩血管，酪胺分泌过多可导致血压上升，D错误。
故选B。
10．（2022·湖南·高考真题）胶原蛋白是细胞外基质的主要成分之一，其非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高。下列叙述正确的是（　　）
A．胶原蛋白的氮元素主要存在于氨基中
B．皮肤表面涂抹的胶原蛋白可被直接吸收
C．胶原蛋白的形成与内质网和高尔基体有关
D．胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高
【答案】C
【分析】蛋白质是以氨基酸为基本单位构成的生物大分子，氨基酸结构特点是至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和羧基连接在同一个碳原子上。氨基酸通过脱水缩合反应形成蛋白质，氨基酸脱水缩合反应时，一个氨基酸的氨基与另一个氨基酸的羧基反应脱去一分子水。
【详解】A、蛋白质的氮元素主要存在于肽键中，A错误；
B、胶原蛋白为生物大分子物质，涂抹于皮肤表面不能被直接吸收，B错误；
C、内质网是蛋白质的合成、加工场所和运输通道，高尔基体主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装，胶原蛋白的形成与核糖体、内质网、高尔基体有关，C正确；
D、由题胶原蛋白非必需氨基酸含量比蛋清蛋白高，而人体需要从食物中获取必需氨基酸，非必需氨基酸自身可以合成，衡量蛋白质营养价值的高低主要取决于所含必需氨基酸的种类、数量及组成比例，因此并不能说明胶原蛋白比蛋清蛋白的营养价值高，D错误。
故选C。
11．（2022·浙江·高考真题）生物体中的有机物具有重要作用。下列叙述正确的是（    ）
A．油脂对植物细胞起保护作用 B．鸟类的羽毛主要由角蛋白组成
C．糖原是马铃薯重要的贮能物质 D．纤维素是细胞膜的重要组成成分
【答案】B
【分析】组成细胞的糖类和脂质：
化合物
分  类
元素组成
主要生理功能
糖类
单糖
二糖
多糖
C、H、O
①供能（淀粉、糖原、葡萄糖等）
②组成核酸（核糖、脱氧核糖）
③细胞识别（糖蛋白）
④组成细胞壁（纤维素）
脂质
脂肪
磷脂（类脂）
固醇
C、H、O
C、H、O、N、P
C、H、O
①供能（贮备能源）
②组成生物膜
③调节生殖和代谢（性激素、VD）
④保护和保温
【详解】A、油脂是植物细胞良好的储能物质，植物蜡对植物细胞起保护作用，A错误；
B、鸟类的羽毛主要成分是蛋白质，主要由角蛋白组成，B正确；
C、糖原是动物细胞特有的多糖，淀粉是马铃薯重要的贮能物质，C错误；
D、纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，细胞膜的组成成分主要是磷脂和蛋白质，D错误。
故选B。
12．（2022·浙江·统考高考真题）植物体内果糖与X物质形成蔗糖的过程如图所示。

下列叙述错误的是（    ）
A．X与果糖的分子式都是C6H12O6
B．X是植物体内的主要贮能物质    
C．X是植物体内重要的单糖
D．X是纤维素的结构单元
【答案】B
【分析】蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖脱去一分子水形成的二糖。
【详解】A、X应为葡萄糖，葡萄糖和果糖都是六碳糖，分子式均为C6H12O6，A正确；
B、X应为葡萄糖，是生物体内重要的能源物质，植物体的主要储能物质为淀粉和脂肪，B错误；
C、X是葡萄糖，是生物体内重要的能源物质，C正确；
D、X是葡萄糖，是构成淀粉、纤维素等多糖的基本单位，D正确。
故选B。
〖2021年高考真题〗
12．（2021·重庆·高考真题）某胶原蛋白是一种含18种氨基酸的细胞外蛋白。下列叙述正确的是（    ）
A．食物中的该蛋白可被人体直接吸收
B．人体不能合成组成该蛋白的所有氨基酸
C．未经折叠的该蛋白具有生物学功能
D．该蛋白在内质网内完成加工
【答案】B
【分析】蛋白质是重要的生物大分子，其组成单位是氨基酸。组成蛋白质的氨基酸有20 种，根据人体自身能否合成，可将氨基酸分为必需氨基酸（含半必需氨基酸）和非必需氨基酸。必须氨基酸是人体不能合成的（半必需氨基酸是婴儿不能合成），非必需氨基酸是人体可以自身合成的。
【详解】A、蛋白质需要被蛋白酶分解为氨基酸后才能被人体吸收，A错误；
B、人体只能合成部分氨基酸，题目中所描述的含18种氨基酸的细胞外蛋白中，可能会有人体不能合成的氨基酸，B正确；
C、未经折叠的蛋白质没有生物活性，也没有生物学功能，C错误；
D、该蛋白需要在内质网和高尔基体上加工后才能分泌到细胞外，D错误。
故选B。
13．（2021·重庆·高考真题）香蕉可作为人们运动时的补给品，所含以下成分中，不能被吸收利用的是（    ）
A．纤维素 B．钾离子 C．葡萄糖 D．水
【答案】A
【分析】1、钾在人体内主要以钾离子形式出现，可调节细胞内渗透压和体液的酸碱平衡；它参与细胞内糖和蛋白质的代谢，具有维持神经系统健康、心跳规律正常的作用，可协助肌肉正常收缩，具有预防中风、调节血压的作用，可从食物中获得。
2、葡萄糖是人体生命活动中不可缺少的营养物质，它在人体内可以直接参与到新陈代谢的过程。在人体消化道中，葡萄糖比任何其他单糖都容易被吸收，而且被吸收后能直接为人体组织利用。
【详解】A、人体内没有分解纤维素的酶，不能吸收利用食物中的纤维素，A符合题意；
B、钾离子是人体所需要的无机盐，香蕉里面钾的含量特别高，能够快速补充人体所需的钾，B不符合题意；
C、葡萄糖是人体所需的主要能源物质，可以被人体吸收利用，C不符合题意；
D、水是人体所需的无机物，可以被人体吸收利用，D不符合题意。
故选A。
14．（2021·江苏·高考真题）核酸和蛋白质都是重要的生物大分子，下列相关叙述错误的是（    ）
A．组成元素都有C、H、O、N
B．细胞内合成新的分子时都需要模板
C．在细胞质和细胞核中都有分布
D．高温变性后降温都能缓慢复性
【答案】D
【分析】1、蛋白质是生命活动的主要承担者，构成蛋白质的基本单位是氨基酸，蛋白质的结构多样，在细胞中承担的功能也多样。2、核酸是遗传信息的携带者、其基本构成单位是核苷酸，核酸根据所含五碳糖的不同分为DNA和RNA，核酸对于生物的遗传变异和蛋白质在的生物合成中具有重要作用，不同生物的核酸中的遗传信息不同。
【详解】A、核酸的组成元素为C、H、O、N、P，蛋白质的组成元素为C、H、O、N，故组成元素都有C、H、O、N，A正确；
B、核酸和蛋白质的合成都需要模板。合成DNA以DNA分子的两条链为模板，合成RNA以DNA的一条链为模板，合成蛋白质以mRNA为模板，B正确；
C、核酸和蛋白质在细胞质和细胞核中都有分布，DNA主要分布在细胞核中，RNA主要分布在细胞质中，C正确；
D、DNA经高温变性后降温能缓慢复性，蛋白质经高温变性后，降温不能复性，D错误。
故选D。
15．（2021·海南·高考真题）下列关于纤维素的叙述正确的是（    ）
A．是植物和蓝藻细胞壁的主要成分
B．易溶于水，在人体内可被消化
C．与淀粉一样都属于多糖，二者的基本组成单位不同
D．水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀
【答案】D
【分析】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖，真菌细胞壁的主要成分是几丁质。
【详解】A、蓝藻细胞壁的主要成分是肽聚糖，A错误；
B、纤维素不易溶于水，也不能被人体消化吸收，只能促进人体肠道的蠕动，B错误；
C、纤维素和淀粉均属于多糖，二者的基本组成单位相同，都是葡萄糖，C错误；
D、纤维素的水解产物为还原糖，可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀，D正确。
故选D。
16．（2021·辽宁·统考高考真题）科研人员发现，运动能促进骨骼肌细胞合成FDC5蛋白，该蛋白经蛋白酶切割，产生的有活性的片段被称为鸢尾素。鸢尾素作用于白色脂肪细胞，使细胞中线粒体增多，能量代谢加快。下列有关叙述错误的是（　　）
A．脂肪细胞中的脂肪可被苏丹Ⅲ染液染色
B．鸢尾素在体内的运输离不开内环境
C．蛋白酶催化了鸢尾素中肽键的形成
D．更多的线粒体利于脂肪等有机物的消耗
【答案】C
【分析】1、脂肪被苏丹Ⅲ染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染成红色。
2、蛋白酶能催化蛋白质的水解。
【详解】A、脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A正确；
B、有活性的片段鸢尾素通过体液运输作用于脂肪细胞，促进脂肪细胞的能量代谢，B正确；
C、蛋白酶切割FDC5蛋白形成有活性的鸢尾素片段，蛋白酶催化肽键的断裂，C错误；
D、线粒体是有氧呼吸的主要场所，脂肪细胞线粒体增多，有利于脂肪细胞消耗更多的脂肪，D正确。
故选C。
16．（2021·辽宁·统考高考真题）蛋白质是生命活动的主要承担者。下列有关叙述错误的是（　　）
A．叶绿体中存在催化ATP合成的蛋白质
B．胰岛B细胞能分泌调节血糖的蛋白质
C．唾液腺细胞能分泌水解淀粉的蛋白质
D．线粒体膜上存在运输葡萄糖的蛋白质
【答案】D
【分析】蛋白质的功能——生命活动的主要承担者：（1）构成细胞和生物体的重要物质，即结构蛋白，如羽毛、头发、蛛丝、肌动蛋白。（2）催化作用：如绝大多数酶。（3）传递信息，即调节作用：如胰岛素、生长激素。（4）免疫作用：如免疫球蛋白（抗体）。（5）运输作用：如红细胞中的血红蛋白。
【详解】A、叶绿体类囊体薄膜是进行光合作用的场所，能合成ATP，则存在催化ATP合成的酶，其本质是蛋白质，A正确；
B、胰岛B细胞能分泌胰岛素，降低血糖，胰岛素的化学本质是蛋白质，B正确；
C、唾液腺细胞能分泌唾液淀粉酶，唾液淀粉酶属于分泌蛋白，能水解淀粉，C正确；
D、葡萄糖分解的场所在细胞质基质，线粒体膜上不存在运输葡萄糖的蛋白质，D错误。
故选D。
17．（2021·北京·统考高考真题）在有或无机械助力两种情形下，从事家务劳动和日常运动时人体平均能量消耗如图。对图中结果叙述错误的是（　　）

A．走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多
B．葡萄糖是图中各种活动的重要能量来源
C．爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩
D．借助机械减少人体能量消耗就能缓解温室效应
【答案】D
【分析】葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质；ATP是驱动细胞生命活动的直接能源物质，其水解释放的能量可满足细胞各项生命活动对能量的需求。
【详解】A、由图可知，走路上学比手洗衣服在单位时间内耗能更多，A正确；
B、葡萄糖是细胞生命活动所需要的主要能源物质，常被形容为“生命的燃料”，B正确；
C、爬楼梯时消耗的能量不是全部用于肌肉收缩，部分会转化为热能，C正确；
D、有机械助力时人确实比无机械助力消耗的能量少，但机械助力会消耗更多的能量，不利于缓解温室效应，D错误。
故选D。
18．（2021·湖南·统考高考真题）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（    ）

A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【分析】分析图形，在信号的刺激下，蛋白激酶催化ATP将蛋白质磷酸化，形成ADP和磷酸化的蛋白质，使蛋白质的空间结构发生改变；而蛋白磷酸酶又能催化磷酸化的蛋白质上的磷酸基团脱落，形成去磷酸化的蛋白质，从而使蛋白质空间结构的恢复。
【详解】A、通过蛋白质磷酸化和去磷酸化改变蛋白质的空间结构，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A正确；
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B错误；
C、根据题干信息：进行细胞信息传递的蛋白质需要磷酸化才能起作用，而ATP为其提供了磷酸基团和能量，从而参与细胞信号传递，C正确；
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，D正确。
故选B。
19．（2021·全国·统考高考真题）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（    ）
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【分析】1、酶是活细胞合成的具有催化作用的有机物，大多数酶是蛋白质，少数酶是RNA。
2、核酸是一切生物的遗传物质。有细胞结构的生物含有DNA和RNA两种核酸，但其细胞核遗传物质和细胞质遗传物质都是DNA。
3、动物体内激素的化学成分不完全相同，有的属于蛋白质类，有的属于脂质，有的属于氨基酸衍生物。
【详解】A、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学本质是蛋白质，激素的化学本质是有机物，如蛋白质、氨基酸的衍生物、脂质等，只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、糖原是生物大分子，脂肪不是生物大分子，且激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素是含碘的氨基酸，B错误；
C、酶的化学本质是蛋白质或RNA，抗体的化学成分是蛋白质，蛋白质是由氨基酸连接而成的多聚体，核酸是由核苷酸连接而成的多聚体，氨基酸和核苷酸都含有氮元素，C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，核酸是生物的遗传物质，脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故选C。
〖2020年高考真题〗
20．（2020·海南·统考高考真题）下列关于人体脂质的叙述，正确的是（    ）
A．组成脂肪与糖原的元素种类不同
B．磷脂水解的终产物为甘油和脂肪酸
C．性激素属于固醇类物质，能维持人体第二性征
D．维生素D是构成骨骼的主要成分，缺乏维生素D会影响骨骼发育
【答案】C
【分析】化合物的元素组成：（1）蛋白质的组成元素有C、H、O、N元素构成，有些还含有P、S；
（2）核酸的组成元素为C、H、O、N、P；
（3）脂质的组成元素有C、H、O，有些还含有N、P；
（4）糖类的组成元素为C、H、O。
【详解】A、脂肪和糖原的元素组成都是C、H、O，A错误；
B、脂肪的最终水解产生是甘油和脂肪酸，B错误；
C、性激素属于固醇，能激发和维持人体第二性征，C正确；
D、维生素D可以促进骨骼对钙的吸收，D错误。
故选C。
21．（2020·北京·统考高考真题）蛋白质和DNA是两类重要的生物大分子，下列对两者共性的概括，不正确的是（    ）
A．组成元素含有C、H、O、N
B．由相应的基本结构单位构成
C．具有相同的空间结构
D．体内合成时需要模板、能量和酶
【答案】C
【分析】1、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N等，基本组成单位是氨基酸，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，肽链盘曲折叠形成具有一定的空间结构的蛋白质，因此蛋白质是由氨基酸聚合形成的生物大分子。
2、核酸的基本组成元素是C、H、O、N、P，基本组成单位是核苷酸，核苷酸聚合形成核苷酸链，核酸是由核苷酸聚合形成的生物大分子，核酸在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有重要作用。
3、蛋白质的基本组成单位氨基酸、核酸的基本组成单位核苷酸，都以碳链为骨架，因此蛋白质和核酸都是以碳链为骨架。
【详解】A、蛋白质的基本组成元素是C、H、O、N，DNA的基本组成元素是C、H、O、N、P，故两者组成元素都含有C、H、O、N，A正确；
B、蛋白质的基本组成单位是氨基酸，DNA的基本组成单位是脱氧核苷酸，两者都由相应的基本结构单位构成，B正确；
C、蛋白质具有多种多样的空间结构，DNA具有相同的空间结构，C错误；
D、蛋白质和DNA在体内合成时都需要模板、能量和酶，D正确。
故选C。
22．（2020·江苏·统考高考真题）天冬氨酸是一种兴奋性递质，下列叙述错误的是（    ）
A．天冬氨酸分子由C、H、O、N、S五种元素组成
B．天冬氨酸分子一定含有氨基和羧基
C．作为递质的天冬氨酸可贮存在突触囊泡内，并能批量释放至突触间隙
D．作为递质的天冬氨酸作用于突触后膜，可增大细胞膜对Na+的通透性
【答案】A
【分析】天冬氨酸是一种兴奋性递质，可以与突触后膜上的受体相结合，引起突触后神经元产生兴奋。
【详解】A、天冬氨酸只含有C、H、O、N四种元素，A错误；
B、氨基酸分子既含有氨基也含有羧基，B正确；
C、天冬氨酸作为神经递质，存在于突触囊泡内，当兴奋传导到突触小体时，可以批量释放到突触间隙，C正确；
D、天冬氨酸是一种兴奋性递质，可以与突触后膜上的受体相结合，引起突触后膜对Na+的通透性增大，使Na+内流，产生兴奋，D正确。
故选A。
23．（2020·江苏·统考高考真题）下列关于细胞中生物大分子的叙述，错误的是（    ）
A．碳链是各种生物大分子的结构基础
B．糖类、脂质、蛋白质和核酸等有机物都是生物大分子
C．细胞利用种类较少的小分子脱水合成种类繁多的生物大分子
D．细胞中生物大分子的合成需要酶来催化
【答案】B
【分析】在构成细胞的化合物中，多糖、蛋白质、核酸都是生物大分子，生物大分子是由许多单体连接成的多聚体，每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架。
【详解】A、生物大分子都是以碳链为基本骨架，A正确；
B、糖类中的单糖、二糖和脂质不属于生物大分子，B错误；
C、细胞中利用种类较少的小分子（单体）脱水缩合成种类繁多的生物大分子（多聚体），如许多氨基酸分子脱水缩合后通过肽键相连形成蛋白质，C正确；
D、生物大分子的合成过程一般需要酶催化，D正确。
故选B。
24．（2020·浙江·高考真题）下列关于生物体中有机物的叙述，正确的是（    ）
A．淀粉的结构单元是蔗糖
B．胆固醇是人体所需的物质
C．蛋白质是生物体内重要的贮能物质
D．人细胞中储存遗传信息的物质是RNA
【答案】B
【分析】生物体内的有机物主要包括：糖类、脂质、蛋白质和核酸。其中除脂质外，有许多种物质的相对分子质量都以万计，甚至百万，因此称为生物大分子，各种生物大分子的结构和功能都存在一定差异。
【详解】A、淀粉的结构单元是葡萄糖，A错误；
B、胆固醇是动物细胞膜的重要成分，是人体所需的物质，B正确；
C、糖类和油脂是生物体内重要的贮能物质，C错误；
D、人细胞中储存遗传信息的物质是DNA，D错误。
故选B。
25．（2020·全国·统考高考真题）新冠病毒是一种RNA病毒。新冠肺炎疫情给人们的生活带来了巨大影响。下列与新冠肺炎疫情防控相关的叙述，错误的是（    ）
A．新冠病毒含有核酸和蛋白质，通过核酸检测可排查新冠病毒感染者
B．教室经常开窗通风可以促进空气流动，降低室内病原微生物的密度
C．通常新冠肺炎患者的症状之一是发烧，因此可以通过体温测量初步排查
D．每天适量饮酒可以预防新冠肺炎，因为酒精可以使细胞内的病毒蛋白变性
【答案】D
【分析】病毒一般由蛋白质和核酸构成，具有严整的结构，营寄生生活，通过侵染宿主进行增殖，进入宿主细胞后具有遗传和变异的特征，离开活细胞后不再进行生命活动。
【详解】A、新冠病毒是一种RNA病毒，由RNA和蛋白质构成，RNA携带特定的遗传信息，因此通过核酸检测可排查新冠病毒感染者，A正确；
B、教室经常开窗通风有利于室内与室外的空气交换，病原微生物也能随空气流动到室外，B正确；
C、感染新冠肺炎的患者体内会发生免疫反应，使体温升高，正常人体温一般维持在37℃，因此可以通过体温测量初步排查，C正确；
D、75%左右的酒精具有杀菌作用，饮酒的度数一般不能达到75%，且长期饮酒对人体会产生损害，免疫力下降，因此每天适量饮酒不能预防新冠肺炎，D错误。
故选D。
26．（2010·海南·高考真题）下列关于糖类的叙述，正确的是（　　）
A．葡萄糖和果糖均具有还原性
B．葡萄糖和麦芽糖均可被水解
C．构成纤维素的基本结构单位是葡萄糖和果糖
D．乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
【答案】A
【分析】糖类的分类：根据水解程度分为单糖、二糖和多糖。单糖：葡萄糖、果糖、核糖、脱氧核糖、半乳糖等。二糖：麦芽糖、蔗糖、乳糖等。多糖：糖原、淀粉、纤维素。
【详解】A、葡萄糖和果糖均属于单糖，均具有还原性，A正确；
B、葡萄糖是单糖，不可以被水解，麦芽糖是二糖，可被水解为2分子葡萄糖，B错误；
C、纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖，其基本结构单位是葡萄糖，C错误；
D、乳糖是由一分子葡萄糖和一分子半乳糖缩合形成的二糖，需水解成单糖后被吸收，D错误。
故选A。
27．（2020·山东·统考高考真题）棉花纤维由纤维细胞形成。蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后逐渐积累，在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成。研究人员用普通棉花品系培育了SUT表达水平高的品系F，检测两品系植株开花后纤维细胞中的蔗糖含量，结果如图所示。下列说法正确的是（    ）

A．纤维素的基本组成单位是葡萄糖和果糖
B．曲线甲表示品系F纤维细胞中的蔗糖含量
C．15~18 天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成
D．提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期延后
【答案】BC
【分析】根据题意分析题图，甲乙曲线蔗糖含量都是先上升是因为蔗糖经膜蛋白SUT转运进入纤维细胞后积累，随后蔗糖含量下降是因为在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成造成的。品系F中的SUT表达水平提高，对蔗糖的运输增加，而甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量。
【详解】A.纤维素的基本组成单位是葡萄糖，A错误；
B.品系F中的SUT表达水平提高，对蔗糖的运输增加，分析曲线可知，甲曲线蔗糖含量的最高值大于乙且上升的时间早于乙，所以曲线甲应为品系F纤维细胞中的蔗糖含量，B正确；
C.由题干信息“蔗糖在纤维细胞的加厚期被大量水解后参与纤维素的合成”可知，15-18天曲线乙下降的主要原因是蔗糖被水解后参与纤维素的合成，C正确；
D.甲曲线蔗糖含量下降的时间早于乙曲线，故提高SUT的表达水平会使纤维细胞加厚期提前，D错误。
故选BC。
〖2019年高考真题〗
28．（2019·上海·高考真题）牛胰核糖核酸是由124个氨基酸组成的多肽，在尿素和β-巯基乙醇的作用下发生如图所示变化失去生物活性，则尿素和β-巯基乙酸的作用为（）

A．增大氨基酸数量 B．改变氨基酸顺序
C．减少氨基酸数量 D．破坏多肽空间结构
【答案】D
【分析】蛋白质是由氨基酸经过脱水缩合形成的，由于氨基酸的种类、数目和排列顺序的不同以及蛋白质的空间结构的不同导致蛋白质的结构具有多样性。根据结构与功能相适应的特点，因此蛋白质在功能上具有多样性。当蛋白质结构发生改变时，蛋白质的功能就会发生改变而失活。
【详解】根据题意和识图分析可知，牛胰核糖核酸是由 124 个氨基酸组成的多肽，在尿素和β-巯基乙醇的作用下，该多肽的氨基酸数目没有发生改变，但是空间结构明显发生了改变。综上所述，D正确，A、B、C错误。
故选D。
29．（2019·海南·统考高考真题）某哺乳动物属于季节性繁殖动物。下列关于该动物体内性激素的叙述，错误的是（    ）
A．性激素属于磷脂类物质
B．性激素可促进生殖细胞的形成
C．性激素可促进生殖器官的发育
D．性激素的合成受环境因素影响
【答案】A
【分析】脂质包括脂肪、磷脂和固醇，固醇类物质包含胆固醇、性激素和维生素D等，性激素主要由性腺分泌，可以促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成。
【详解】性激素属于固醇类激素，A错误；性激素可促进减数分裂，促进生殖细胞的形成，B正确；性激素可促进生殖器官如睾丸的发育，C正确；该哺乳动物是季节性繁殖动物，在其繁殖季节性激素合成较多，故性激素的合成受环境因素影响，D正确。故选A。
30．（2019·海南·统考高考真题）下列关于淀粉和纤维素的叙述，正确的是（    ）
A．淀粉是植物细胞壁的主要成分
B．淀粉与纤维素中所含的元素不同
C．分解淀粉与纤维素所需的酶不同
D．纤维素是由果糖聚合而成的多糖
【答案】C
【分析】糖类是主要的能源物质，根据是否能够水解：分为单糖、二糖和多糖。二糖有蔗糖、乳糖和麦芽糖，多糖有淀粉、纤维素和糖原。其中淀粉是植物细胞中的储能物质，糖原是动物细胞中的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的重要成分。
【详解】植物细胞壁的主要成分是纤维素和果胶，A错误；淀粉与纤维素中所含的元素均为C、H、O，B错误；分解淀粉的酶是淀粉酶，分解纤维素的酶是纤维素酶，C正确；纤维素是由葡萄糖聚合而成的多糖，D错误。故选C。
31．（2019·海南·统考高考真题）下列与蛋白质、核酸相关的叙述，错误的是（    ）
A．一个核糖体上可以同时合成多条多肽链
B．一个蛋白质分子可以含有多个金属离子
C．一个mRNA分子可以结合多个核糖体
D．一个DNA分子可以转录产生多个RNA分子
【答案】A
【分析】蛋白质的基本单位是氨基酸，组成蛋白质的氨基酸中心碳原子上至少连有一个氨基和一个羧基，不同氨基酸的区别在于R基不同。
基因控制蛋白质的合成，包括转录和翻译两个阶段。转录是以DNA的一条链为模板，利用四种游离的核糖核苷酸，在RNA聚合酶的作用下合成RNA的过程。翻译的模板是mRNA，原料是氨基酸，产物为蛋白质。
【详解】一个核糖体上一次只能合成一条多肽链，A错误；一个蛋白质分子可以含有多个金属离子，如一个血红蛋白含有四个铁离子，B正确；一个mRNA分子可以结合多个核糖体，合成多条多肽链，C正确；一个DNA分子上含有多个基因，不同基因可以转录产生多个RNA分子，D正确。故选A。
32．（2019·江苏·统考高考真题）下列关于细胞内蛋白质和核酸的叙述，正确的是
A．核酸和蛋白质的组成元素相同
B．核酸的合成需要相应蛋白质的参与
C．蛋白质的分解都需要核酸的直接参与
D．高温会破坏蛋白质和核酸分子中肽键
【答案】B
【分析】蛋白质和核酸是细胞内的两种生物大分子有机物，其中蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸有20种，主要由C、H、O、N元素组成；核酸分DNA和RNA，DNA分子的碱基有A、G、C、T四种，RNA分子的碱基有A、G、C、U四种，由C、H、O、N、P元素组成；DNA的多样性决定了蛋白质的多样性。
【详解】核酸的组成元素是C、H、O、N、P，而蛋白质的主要组成元素是C、H、O、N，故核酸和蛋白质的组成元素不完全相同，A错误；核酸包括DNA和RNA，两者的合成都需要相关酶的催化，而这些酶的化学本质是蛋白质，B正确；蛋白质的分解需要蛋白酶的参与，而蛋白酶的本质是蛋白质，因此蛋白质的分解不需要核酸的直接参与，C错误；高温会破坏蛋白质分子的空间结构，但是不会破坏肽键，且核酸分子中不含肽键，D错误。
33．（2019·浙江·统考高考真题）生物利用的能源物质主要是糖类和油脂，油脂的氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多。可用一定时间内生物产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值来大致推测细胞呼吸底物的种类。下列叙述错误的是
A．将果蔬储藏于充满氮气的密闭容器中，上述比值低于1
B．严重的糖尿病患者与其正常时相比，上述比值会降低
C．富含油脂的种子在萌发初期，上述比值低于1
D．某动物以草为食，推测上述比值接近1
【答案】A
【分析】生物可利用糖类和油脂进行呼吸产生能量，由于油脂中氧原子含量较糖类中的少而氢的含量多，故氧化分解同质量的油脂和糖类，油脂消耗的氧气比糖类多。葡萄糖彻底氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值为1，脂质氧化分解产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1。
【详解】A、果蔬中利用的能源物质为糖类，储藏与充满氮气的密闭容器中，果蔬细胞主要进行无氧呼吸，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值应当大于1，A错误；
B、严重的糖尿病患者利用的葡萄糖会减少，产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值相比正常时会降低，B正确；
C、富含油脂的种子在萌发初期主要利用油脂为能源物质，故产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值低于1，C正确；
D、某动物以草为食，则主要的能源物质为糖类，则产生CO2的摩尔数与消耗O2的摩尔数的比值接近1，D正确。
故选A。
34．（2019·浙江·统考高考真题）脂质在细胞中具有独特的生物学功能。下列叙述正确的是
A．油脂可被苏丹Ⅲ染液染成紫色
B．磷脂主要参与生命活动的调节
C．胆固醇使动物细胞膜具有刚性
D．植物蜡是细胞内各种膜结构的组成成分
【答案】C
【分析】脂质是主要有碳、氢、氧3种元素组成的大分子有机化合物，脂质包括油脂、磷脂、植物蜡、胆固醇等。脂质是组成细胞的必要成分。
【详解】苏丹Ⅲ染液用于检验细胞中的油脂，油脂可被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色，在显微镜的观察下呈现橙黄色的小液滴，A选项错误；磷脂是细胞内各种膜结构的重要成分，单位膜的基本骨架为脂双层，由磷脂参与构成，B选项错误；胆固醇安插在质膜的结构中，为质膜的结构提供稳定性，使细胞膜具有刚性，C选项正确；植物蜡对植物细胞起保护作用，不是膜结构的组成成分，D选项错误。
二、综合题
35．（2023·全国·统考高考真题）为了研究蛋白质的结构与功能，常需要从生物材料中分离纯化蛋白质。某同学用凝胶色谱法从某种生物材料中分离纯化得到了甲、乙、丙3种蛋白质，并对纯化得到的3种蛋白质进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳，结果如图所示（“+”“-”分别代表电泳槽的阳极和阴极）。已知甲的相对分子质量是乙的2倍，且甲、乙均由一条肽链组成。回答下列问题。
  
(1)图中甲、乙、丙在进行SDS一聚丙烯酰胺凝胶电泳时，迁移的方向是_____（填“从上向下”或“从下向上”）。
(2)图中丙在凝胶电泳时出现2个条带，其原因是_____。
(3)凝胶色谱法可以根据蛋白质_____的差异来分离蛋白质。据图判断，甲、乙、丙3种蛋白质中最先从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____，最后从凝胶色谱柱中洗脱出来的蛋白质是_____。
(4)假设甲、乙、丙为3种酶，为了减少保存过程中酶活性的损失，应在_____（答出1点即可）条件下保存。
【答案】(1)从上向下
(2)丙由两种相对分子质量不同的肽链组成
(3) 相对分子质量 丙 乙
(4)低温
【详解】（1）电泳利用了待分离样品中各种分子带电性质的差异以及分子本身的大小、形状的不同，使带电分子产生不同的迁移速度，从而实现样品中各种分子的分离。电泳时，分子质量越大，迁移距离越小，根据题中给出甲蛋白质的分子质量是乙的2倍，故甲的迁移距离相对乙较小，可判断出迁移方向是从上到下。
（2）题中给出甲、乙均由一条肽链构成，图示凝胶电泳时甲、乙分别出现1个条带，故丙出现2个条带，说明丙是由2种相对分子质量不同的肽链构成。
（3）凝胶色谱法主要根据蛋白质的相对分子质量差异来分离蛋白质，相对分子质量大的蛋白质只能进入孔径较大的凝胶孔隙内，故移动距离较短，会先被洗脱出来，分子质量较小的蛋白质进入较多的凝胶颗粒内，移动距离较长，会后被洗脱出来。据图判断，丙的分子质量最大，最先被洗脱出来，乙的分子质量最小，最后被洗脱出来。
（4）为了减少保存过程中酶活性的损失，应在酶的保存在低温条件下进行。
36．（2022·北京·统考高考真题）芽殖酵母属于单细胞真核生物。为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家以酸性磷酸酶（P酶）为指标，筛选酵母蛋白分泌突变株并进行了研究。
(1)酵母细胞中合成的分泌蛋白一般通过______________作用分泌到细胞膜外。
(2)用化学诱变剂处理，在酵母中筛选出蛋白分泌异常的突变株（sec1）。无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图。据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶随时间而增加。转入37℃后，sec1胞外P酶呈现________的趋势，表现出分泌缺陷表型，表明sec1是一种温度敏感型突变株。

(3)37℃培养1h后电镜观察发现，与野生型相比，sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累。由此推测野生型Sec1基因的功能是促进______________的融合。
(4)由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，sec1胞外P酶重新增加。对该实验现象的合理解释是_____________。
(5)现已得到许多温度敏感型的蛋白分泌突变株。若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可作为鉴定指标的是：突变体______________。
A．蛋白分泌受阻，在细胞内积累
B．与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变
C．细胞分裂停止，逐渐死亡
【答案】(1)胞吐
(2)先上升后下降
(3)分泌泡与细胞膜
(4)积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外
(5)B
【分析】1、大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐。分泌蛋白是大分子物质，分泌到细胞膜外的方式是胞吐。
2、分析题图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1。
【详解】（1）大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外。
（2）据图可知，24℃时sec1和野生型胞外P酶活性随时间增加而增强，转入37℃后，sec1胞外P酶从18U.mg-1上升至20U.mg-1，再下降至10U.mg-1，呈现先上升后下降的趋势。
（3）分泌泡最终由囊泡经细胞膜分泌到细胞外，但在37℃培养1h后sec1中的分泌泡却在细胞质中大量积累，突变株(sec1)在37℃的情况下，分泌泡与细胞膜不能融合，故由此推测Sec1基因的功能是促进分泌泡与细胞膜的融合。
（4）37℃培养1h后sec1中由高尔基体形成的分泌泡在细胞质中大量积累，sec1是一种温度敏感型突变株，由37℃转回24℃并加入蛋白合成抑制剂后，此时不能形成新的蛋白质，但sec1胞外P酶却重新增加，最合理解释是积累在分泌泡中的P酶分泌到细胞外。
（5）若要进一步确定某突变株的突变基因在37℃条件下影响蛋白分泌的哪一阶段，可检测突变体中与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量是否发生改变，哪一阶段与蛋白分泌相关的胞内结构的形态、数量发生改变，即影响蛋白分泌的哪一阶段，B正确。
故选B。
37．（2020·全国·统考高考真题）给奶牛挤奶时其乳头上的感受器会受到刺激 ，产生的兴奋沿着传入神经传到脊髓能反射性地引起乳腺排乳；同时该兴奋还能上传到下丘脑促使其合成催产素，进而促进乳腺排乳。回答下列问题：
（1）在完成一个反射的过程中，一个神经元和另个神经元之间的信息传递是通过_______这一结构来完成的。
（2）上述排乳调节过程中，存在神经调节和体液调节。通常在哺乳动物体内，这两种调节方式之间的关系是_______。
（3）牛奶的主要成分有乳糖和蛋白质等，组成乳糖的2种单糖是_______。牛奶中含有人体所需的必需氨基酸，必需氨基酸是指_______。
【答案】 突触 有些内分泌腺直接或间接地受中枢神经系统的调节；内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的发育和功能 葡萄糖和半乳糖 人体细胞自身不能合成，必须从食物中获取的氨基酸
【详解】（1）兴奋在神经元之间需要通过突触（突触前膜、突触后膜和突触间隙）这个结构传递信息。
（2）神经调节和体液调节之间的关系是：一方面，大多数内分泌腺本身直接或间接的受中枢神经系统的控制，体液调节可以看成是神经调节的一个环节；另一方面，内分泌腺分泌的激素可以影响神经系统的发育和功能。
（3）组成乳糖的单糖是葡萄糖和半乳糖；必需氨基酸是指人体细胞不能合成的，必须从外界环境中直接获取的氨基酸。
【点睛】本题综合考查神经调节和体液调节的知识，识记兴奋在神经元之间的传递，理解神经调节和体液调节之间的联系是解答本题的关键。
38．（2020·全国·统考高考真题）研究人员从海底微生物中分离到一种在低温下有催化活性的α-淀粉酶A3，并对其进行了研究。回答下列问题：
（1）在以淀粉为底物测定A3酶活性时，既可检测淀粉的减少，检测应采用的试剂是_________，也可采用斐林试剂检测________的增加。
（2）在A3的分离过程中可采用聚丙烯酰胺凝胶电泳检测其纯度，通常会在凝胶中添加SDS，SDS的作用是___________________和___________________。
（3）本实验中，研究人员在确定A3的最适pH时使用了三种组分不同的缓冲系统，结果如图所示。某同学据图判断，缓冲系统的组分对酶活性有影响，其判断依据是______________。

（4）在制备A3的固定化酶时，一般不宜采用包埋法，原因是___________________________ （答出1 点即可）。
【答案】 碘液 还原糖（或答：葡萄糖） 消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响 使蛋白质发生变性 在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同 酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出
【分析】SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳原理：在离子强度低时，主要以单体形式存在的SDS可以与蛋白质结合，生成蛋白质-SDS复合物。由于SDS带有大量负电荷，复合物所带的负电荷远远超过蛋白质原有的负电荷，这使得不同蛋白质间电荷的差异被掩盖。而SDS-蛋白质复合物形状都呈椭圆棒形，棒的长度与蛋白质亚基分子量有关，所以在SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳中蛋白只存在分子大小的差别，利用这一点可将不同的蛋白质分开 （分子筛效应），因此SDS-PAGE常用于检测蛋白质亚基的分子量及鉴定纯度。
【详解】（1）测定酶活性时，可以通过检测单位时间内反应物的减少或生成物的增加来反映酶活性，所以可以用碘液检测淀粉的减少，也可用斐林试剂检测还原糖（或葡萄糖）的增加。
（2）鉴定蛋白质纯度常用SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳法，凝胶中加入SDS可以消除蛋白质所带净电荷对迁移率的影响，并使蛋白质发生变性。
（3）分析题中曲线可知，在pH相同时，不同缓冲系统条件下所测得的相对酶活性不同，可推测缓冲系统的组分对酶活性有影响。
（4）由于酶分子体积小，容易从包埋材料中漏出，所以固定化酶时，一般不采用包埋法。
39．（2019·海南·统考高考真题）人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。
（1）通常，成人体内生成红细胞的场所是_______________；成熟红细胞不能合成血红蛋白，其原因是__________________________。
（2）金属元素_____________是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了____________________。
（3）无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径，无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是_____________________。
（4）大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液，通常需要给患者输入______________（填“红细胞悬浮液”或“血浆”）来维持机体内环境的稳态。
【答案】 骨髓 没有细胞核 铁 氨基酸的替换 细胞质基质 血浆
【分析】哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核和众多的细胞器，可以用来制备细胞膜。
有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中，第二阶段发生在线粒体基质中，第三阶段发生在线粒体内膜，第三阶段可以产生大量的能量。人无氧呼吸的第一阶段可以产生少量的能量，第二阶段不产生能量。
内环境的稳态指正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。
【详解】（1）骨髓中的造血干细胞可以增殖分化成红细胞、白细胞等，因此通常成人体内生成红细胞的场所是骨髓；成熟红细胞无细胞核和众多细胞器，不能合成血红蛋白。
（2）金属元素铁是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症出现的根本原因是基因突变，基因中发生了碱基对的替换，导致患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换。
（3）无氧呼吸的场所只有一个，是细胞质基质。
（4）大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液，通常需要给患者输入血浆，增加细胞外液的量，来维持机体内环境的稳态。
40．（2019·江苏·统考高考真题）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__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（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__________，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__________。
（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_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。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__________。
【答案】 双缩脲 ①②③ 碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 发芽前玉米 蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【分析】根据题干信息分析，本题主要考查玉米籽粒萌发过程中蛋白质、淀粉等化合物的含量变化，蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测，产生紫色反应，而氨基酸不能产生紫色反应；淀粉可以用碘液检测产生蓝色，淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
【详解】（1）根据以上分析可知，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，作为对照试验，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。
③3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。
【点睛】解答本题的关键是识记细胞中不同的化合物的鉴定原理、所需试剂及其产生的颜色反应，能够根据单一变量原则、对照性原则等设计关于酶的验证实验，并能够根据产生的颜色变化对实验结果进行分析。

考点2 实验：有机物的检测
〖2023年高考真题〗
1．（2023·全国·统考高考真题）生物体内参与生命活动的生物大分子可由单体聚合而成，构成蛋白质等生物大分子的单体和连接键以及检测生物大分子的试剂等信息如下表。
单体
连接键
生物大分子
检测试剂或染色剂
葡萄糖
—
①
—
②
③
蛋白质
④
⑤
—
核酸
⑥
根据表中信息，下列叙述错误的是（    ）
A．①可以是淀粉或糖原
B．②是氨基酸，③是肽键，⑤是碱基
C．②和⑤都含有C、H、O、N元素
D．④可以是双缩脲试剂，⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂
【答案】B
【分析】多糖的单体是葡萄糖，蛋白质的单体是氨基酸，核酸的单体是核苷酸。
【详解】A、葡萄糖是多糖的单体，多糖包括淀粉、糖原和纤维素，故①可以是淀粉或糖原，A正确；
B、蛋白质是由单体②氨基酸通过脱水缩合形成③肽键连接形成的，核酸的单体是核苷酸，故⑤是核苷酸，B错误；
C、②氨基酸的基本元素组成是C、H、O、N，⑤核苷酸的元素组成是C、H、O、N、P，C正确；
D、检测蛋白质的④可以是双缩脲试剂，检测核酸的⑥可以是甲基绿和吡罗红混合染色剂，D正确。
故选B。
〖2022年高考真题〗
2．（2022·重庆·统考高考真题）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，测定其吸光值可用于计算葡萄糖含量。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）
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0.4mg/mL
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浅
【答案】D
【分析】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）。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0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，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，生成的砖红色沉淀是氧化亚铜。
【详解】A、斐林试剂可用于鉴定还原糖，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀，A错误；
B、吸光值与溶液的浓度有关，故与样本的葡萄糖含量和斐林试剂的均用量有关，B错误；
C、由表格内容可知，葡萄糖含量越高，吸光值越小，若某样本的吸光值为0.578，则其葡萄糖含量小于0.4mg/mL，即葡萄糖含量在0.3mg/mL～0.4mg/mL，C错误；
D、在一定范围内葡萄糖含量越高，生成的砖红色沉淀（氧化亚铜）越多，反应液去除沉淀后的溶液中游离的Cu2+越少，则蓝色越浅，D正确。
故选D。
3．（2022·江苏·统考高考真题）下列物质的鉴定实验中所用试剂与现象对应关系错误的是（    ）
A．还原糖-斐林试剂-砖红色 B．DNA-台盼蓝染液-蓝色
C．脂肪-苏丹Ⅲ染液-橘黄色 D．淀粉-碘液-蓝色
【答案】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（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。（4）淀粉遇碘液变蓝。（5）线粒体可被活性染料健那绿染成蓝绿色。（6）在酸性条件下，酒精与重铬酸钾呈灰绿色。（7）DNA可以用二苯胺试剂鉴定，呈蓝色。（8）染色体可以被碱性染料染成深色。（9）台盼蓝染液用于鉴别细胞死活，死细胞被染成蓝色。
【详解】A、还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀，A正确；
B、在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺呈蓝色，B错误；
C、苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ将脂肪染成红色，C正确；
D、淀粉遇碘变蓝，D正确。
故选B。
4．（2022·河北·统考高考真题）某兴趣小组的实验设计中，存在错误的是（　　）
A．采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B．利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色，观察减数分裂特征
C．利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D．利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
【答案】B
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法；活动能力大的动物常用标记重捕法。
【详解】A、土壤中蚯蚓、鼠妇的活动范围小，活动能力弱，可用样方法调查种群数量，A正确；
B、观察减数分裂特征即是观察染色体的行为，醋酸洋红能使染色体着色，故应利用醋酸洋红对蝗虫的精巢中的细胞染色，而非对精巢染色，B错误；
C、麦芽中的麦芽糖和雪梨中的果糖都属于还原糖，能与斐林试剂在热水浴条件下产生砖红色沉淀，C正确；
D、健那绿可以给线粒体着色后呈蓝绿色，可用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体，D正确。
故选B。
5．（2022·北京·统考高考真题）实验操作顺序直接影响实验结果。表中实验操作顺序有误的是（　　）
选项
高中生物学实验内容
操作步骤
A
检测生物组织中的蛋白质
向待测样液中先加双缩脲试剂A液，再加B液
B
观察细胞质流动
先用低倍镜找到特定区域的黑藻叶肉细胞，再换高倍镜观察
C
探究温度对酶活性的影响
室温下将淀粉溶液与淀粉酶溶液混匀后，在设定温度下保温
D
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
将解离后的根尖用清水漂洗后，再用甲紫溶液染色
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【分析】蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应。
【详解】A、在鉴定蛋白质时要先加2ml双缩脲试剂A液，再向试管中加入3-4滴双缩脲试剂B，A正确；
B、在观察细胞质流动的实验中应该先用低倍镜找到黑藻叶肉细胞，然后再换用高倍镜观察，B正确；
C、探究温度对酶活性的影响时，应将淀粉溶液与淀粉酶溶液分别在设定温度下保温一段时间，待淀粉溶液与淀粉酶溶液都达到设定温度后再混合，C错误；
D、观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂时，将解离后的根尖用清水漂洗除去解离液后，再用碱性染料甲紫溶液染色，D正确。
故选C。
〖2021年高考真题〗
6．（2021·北京·统考高考真题）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（　　）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
【答案】C
【分析】绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素）、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色）。
【详解】A、肝脏细胞中存在过氧化氢酶，故需要破碎细胞制成肝脏研磨液来获得过氧化氢酶的粗提液，A正确；
B、不同物质在酒精溶液中的溶解度不同，故可粗提取DNA，B正确；
C、依据光合色素在层析液中的溶解度不同，对光合色素进行纸层析分离，C错误；
D、蛋白质与双缩脲试剂会发生紫色反应，可以利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质，D正确。
故选C。
7．（2021·湖南·统考高考真题）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（    ）

实验名称
实验操作
A
检测生物组织中的还原糖
在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液
B
观察细胞中DNA和RNA的分布
先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C
观察细胞中的线粒体
先用盐酸水解，再用健那绿染色
D
探究酵母菌种群数量变化
先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【详解】A、检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入到待测样品中，A错误；
B、利用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色，由于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，可显示DNA和RNA在细胞中的分布，B错误；
C、健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料，因此观察线粒体时不需要用盐酸水解，C错误；
D、用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸取多余的培养液后即可镜检开始计数，D正确。
故选D。
8．（2021·河北·统考高考真题）关于生物学实验的叙述，错误的是（    ）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
【答案】B
【详解】A、斐林试剂分为甲液和乙液，甲液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为质量浓度0.05g/mL的CuSO4溶液，检测时甲液和乙液等量混合，再与底物混合，在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀；双缩脲试剂分为A液和B液，A液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液，B液为质量浓度0.01g/mL的CuSO4溶液，检测时先加A液，再加B液，目的是为Cu2+创造碱性环境，A正确；
B、染色质是由DNA和蛋白质构成的，在用甲基绿对DNA进行染色之前，要用盐酸处理，目的是让蛋白质与DNA分离，有利于DNA与甲基绿结合，裸露的DNA没有与蛋白质结合，更容易被甲基绿着色，B错误；
C、分离绿叶中的色素用纸层析法，用到的层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C正确；
D、物种丰富度是指群落中物种数目的多少，土壤中的小动物具有较强的活动能力，身体微小，具有避光性，常用取样器取样的方法进行采集，然后统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D正确。
故选B。
9．（2021·全国·高考真题）选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（    ）
A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色
C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
【答案】A
【详解】A、代谢旺盛的动物细胞是活细胞，细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞内，故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色，A错误；
B、龙胆紫溶液可以将染色体染成深色，故观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色，B正确；
C、观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，C正确；
D、观察植物细胞吸水和失水时，可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表，使其失水而发生质壁分离，D正确。
故选A。
〖2020年高考真题〗
10．（2020·江苏·统考高考真题）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是（    ）
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试到，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
【答案】C
【详解】A、斐林试剂为蓝色而非无色，A错误；
B、重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生化学反应，由橙色变成灰绿色，B错误；
C、DNA溶液中加入二苯胺在沸水浴条件下变为蓝色，C正确；
D、双缩脲试剂检测蛋白质，不能检测氨基酸，D错误。
故选C。
11．（2020·全国·统考高考真题）下列关于生物学实验的叙述，错误的是（    ）
A．观察活细胞中的线粒体时，可以用健那绿染液进行染色
B．探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察
C．观察细胞中RNA和DNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色
D．用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白
【答案】B
【分析】本题考查教材上多个观察和验证性实验的相关知识，需要考生掌握相关实验的原理和方法，明确所用实验材料和试剂的特性，然后根据选项描述进行判断。
【详解】A、健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，A正确；
B、红细胞体积微小，观察其因失水而发生的形态变化需要利用显微镜，B错误；
C、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，C正确；
D、细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，用两种荧光染料分别标记两种细胞的膜蛋白分子，经过细胞融合后，两种颜色的荧光均匀分布，可以证明细胞膜具有流动性，D正确。
故选B。
12．（2020·全国·统考高考真题）为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是（    ）

实验材料
实验目的
A
大蒜根尖分生区细胞
观察细胞的质壁分离与复原
B
蝗虫的精巢细胞
观察细胞的减数分裂
C
哺乳动物的红细胞
观察细胞的吸水和失水
D
人口腔上皮细胞
观察DNA、RNA在细胞中的分布
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【分析】细胞质壁分离及复原的原理：把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
【详解】A、根尖分生区无成熟的大液泡，不能用于观察细胞的质壁分离与复原，A符合题意；
B、蝗虫的精巢细胞可以发生减数分裂，可以用于观察细胞的减数分裂，B不符合题意；
C、哺乳动物的红细胞吸水会膨胀，失水会皱缩，故可以用于观察细胞的吸水和失水，C不符合题意；
D、人的口腔上皮细胞无色，且含有DNA和RNA，可以用于观察DNA、RNA在细胞中的分布，D不符合题意。
故选A。
13．（2020·浙江·统考高考真题）为检测生物组织中的还原糖，制备了某苹果的两种提取液：①浅红色混浊的匀浆；②浅黄色澄清的匀浆。下列叙述正确的是
A．提取液②加入本尼迪特试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖
B．与提取液②相比，①更适合用于检测苹果中的还原糖
C．提取液中含有淀粉、少量的麦芽糖和蔗糖等还原糖
D．检测还原糖时，先加入双缩脲试剂A液再加入B液
【答案】A
【分析】检测生物组织中的还原糖，可用本尼迪特试剂，本尼迪特试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成红黄色沉淀，检测还原糖通常选用苹果或梨等这些白色或近白色的材料。
【详解】A、本尼迪特试剂与还原糖在热水浴条件下反应生成红黄色沉淀。所以提取液②加入本尼迪特试剂并加热产生红黄色沉淀，说明②中含有还原糖，A正确；
B、由于②较澄清，①为浅红色混浊的匀浆，所以与提取液①相比，②更适合用于检测苹果中的还原糖，B错误；
C、淀粉和蔗糖不是还原糖，C错误；    
D、双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，D错误。
故选A。
14．（2020·江苏·统考高考真题）某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录，下表实验现象合理的是（    ）
选项
试验材料
试验现象
A
用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片
子叶细胞中有橘黄色颗粒
B
用0．3g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片
紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深
C
用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片
染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D
用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片
部分酵母菌被染成蓝色
A．A B．B C．C D．D
【答案】ABD
【详解】A、苏丹Ⅲ染液可将脂肪染成橘黄色，A正确；
B、在0.3g/mL蔗糖溶液中的紫色洋葱外表皮细胞会失水，液泡逐渐减小，颜色变深，B正确；
C、观察植物细胞有丝分裂的实验中，制片后细胞已死亡，不能观察到染色体的动态变化，C错误；
D、酵母菌涂片中有部分酵母菌已死亡，故用台盼蓝染色后，部分被染成蓝色，D正确。
故选ABD。
〖2019年高考真题〗
15．（2019·海南·统考高考真题）下列关于实验中使用普通光学显微镜的说法，错误的是（    ）
A．用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态
B．需要高倍镜下才能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离
C．在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞的形态及大小
D．用显微镜观察洋葱根尖细胞核时，可用甲基绿进行染色
【答案】B
【分析】观察线粒体和叶绿体的实验中，需要保持细胞的活性，线粒体需要用健那绿进行染色，叶绿体呈绿色，不需要染色处理。
观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原的实验中，需要用显微镜前后观察三次，自身前后形成相互对照。
观察洋葱根尖细胞的有丝分裂实验中，需要经过取材，解离，漂洗，染色，制片，观察。分生区的细胞排列紧密，呈正方形。
【详解】用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态，以保持细胞处于生活状态，A正确；低倍镜即可观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，B错误；在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞呈正方形、排列紧密，C正确；DNA主要分布在细胞核中，故用显微镜观察洋葱根尖细胞核时，可用甲基绿对DNA进行染色，绿色主要集中在细胞核，D正确。故选B。
16．（2019·海南·统考高考真题）下列检测生物分子的实验中，关于颜色变化的叙述错误的是（    ）
A．淀粉遇碘液可显蓝色
B．葡萄糖与斐林试剂反应呈砖红色
C．蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色
D．脂肪被苏丹IV染液染成橘黄色
【答案】D
【分析】还原糖遇斐林试剂水浴加热时会呈现砖红色反应；淀粉遇碘变蓝色；蛋白质遇双缩脲试剂会呈现紫色反应。
【详解】淀粉遇碘液会出现蓝色，A正确；葡萄糖与斐林试剂经水浴加热，会呈砖红色，B正确；蛋白质与双缩脲试剂反应显紫色，不需要水浴加热，C正确；脂肪被苏丹IV染液染成红色，脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D错误。故选D。
17．（2019·江苏·统考高考真题）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
【答案】BD
【分析】用高倍显微镜观察叶绿体的实验原理是：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。具有中央液泡的成熟的植物细胞，当原生质层两侧的溶液具有浓度差、且外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，导致细胞壁与原生质层逐渐分离，即发生质壁分离，此时原生质层与细胞壁的间隙充满了外界溶液。检测生物组织中脂肪的实验原理是：脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验原理之一是：染色体容易被龙胆紫等碱性染料染成深色。活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性；细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失。
【详解】甲基绿使DNA呈现绿色，而叶绿体本身呈绿色，其形态为扁平的椭球形或球形，因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色，A错误；白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，B正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色，龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色，因此检测花生子叶中脂肪时，不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色，C错误；活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，因此凡被染成蓝色的均为死细胞，D正确。故选BD。

考点3 组成细胞的水和无机盐
〖2022年高考真题〗
1．（2022·辽宁·统考高考真题）二甲基亚砜（DMSO）易与水分子结合，常用作细胞冻存的渗透性保护剂。干细胞冻存复苏后指标检测结果见下表。下列叙述错误的是（    ）
冻存剂
指标                                  
合成培养基+DMSO
合成培养基+DMSO+血清
G1期细胞数百分比（%）
65.78
79.85
活细胞数百分比（%）
15.29
41.33
注：细胞分裂间期分为G1期、S期（DNA复制期）和G2期
A．冻存复苏后的干细胞可以用于治疗人类某些疾病
B．G1期细胞数百分比上升，导致更多干细胞直接进入分裂期
C．血清中的天然成分影响G1期，增加干细胞复苏后的活细胞数百分比
D．DMSO的作用是使干细胞中自由水转化为结合水
【答案】B
【分析】细胞冻存及复苏的基本原则是慢冻快融，实验证明这样可以最大限度的保存细胞活力。目前细胞冻存多采用甘油或二甲基亚矾作保护剂，这两种物质能提高细胞膜对水的通透性，加上缓慢冷冻可使细胞内的水分渗出细胞外，减少细胞内冰晶的形成，从而减少由于冰晶形成造成的细胞损伤。复苏细胞应采用快速融化的方法，这样可以保证细胞外结晶在很短的时间内即融化，避免由于缓慢融化使水分渗入细胞内形成胞内再结晶对细胞造成损伤。
【详解】A、冻存复苏后的干细胞可以经诱导分裂分化形成多种组织器官，用于治疗人类某些疾病，A正确；
B、G1期细胞数百分比上升，说明细胞进入分裂间期，但不会导致干细胞直接进入分裂期，还需经过S和G2期，B错误；
C、分析表格可知，血清中的天然成分影响G1期（该期细胞数百分比增大），能增加干细胞复苏后的活细胞数百分比，C正确；
D、二甲基亚砜（DMSO）易与水分子结合，可以使干细胞中自由水转化为结合水，D正确。
故选B。
2．（2022·海南·统考高考真题）种子萌发过程中，储藏的淀粉、蛋白质等物质在酶的催化下生成简单有机物，为新器官的生长和呼吸作用提供原料。下列有关叙述错误的是（    ）
A．种子的萌发受水分、温度和氧气等因素的影响
B．种子萌发过程中呼吸作用增强，储藏的有机物的量减少
C．干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中的酶因缺水而变性失活
D．种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪
【答案】C
【分析】种子萌发是指种子从吸水开始的一系列有序的生理过程和形态发生过程，在此过程中细胞代谢逐渐增强。种子萌发除了种子本身要具有健全的发芽力以及解除休眠期以外，也需要一定的环境条件，主要是充足的水分、适宜的温度和足够的氧气。一般种子萌发和光线关系不大，无论在黑暗或光照条件下都能正常进行，但有少数植物的种子，需要在有光的条件下，才能萌发良好。
【详解】A、种子的萌发需要一定的环境条件，如水分、温度和氧气等因素，A正确；
B、种子萌发过程中，自由水含量增加，呼吸作用增强，消耗储藏的淀粉、蛋白质等物质，生成简单有机物增多，导致储藏的有机物的量减少，B正确；
C、干燥条件下种子不萌发，主要是因为种子中缺水，特别是缺少自由水，导致细胞代谢强度非常弱，细胞呼吸产生的能量非常少，不能满足与种子萌发有关的生命活动对能量的需求，C错误；
D、脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，种子子叶切片用苏丹Ⅲ染色后，显微镜下观察到橘黄色颗粒，说明该种子含有脂肪，D正确。
故选C。
3．（2022·湖北·统考高考真题）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．水是酶促反应的环境 B．参与血液中缓冲体系的形成
C．可作为维生素D等物质的溶剂 D．可作为反应物参与生物氧化过程
【答案】C
【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
【详解】A、自由水是化学反应的介质，故水是酶促反应的环境，A正确；
B、血液中的缓冲对是由离子组成的，离子溶解在水中才能形成缓冲体系，B正确；
C、维生素D属于脂质，脂质通常都不溶于水，C错误；
D、自由水能参与化学反应，故水可作为反应物参与生物氧化过程，D正确。
故选C。
4．（2022·全国·高考真题）钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长，预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是（    ）
A．细胞中有以无机离子形式存在的钙
B．人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C．适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D．人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
【答案】B
【分析】无机盐的存在形式与作用：（1）存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在；（2）无机盐的功能：对维持细胞和生物体生命活动有重要作用，如：Fe是构成血红素的元素；Mg是构成叶绿素的元素。
【详解】A、细胞中有以无机离子形式存在的钙，也有以化合物形式存在的钙（如CaCO3），A正确；
B、Ca2+不能自由通过细胞膜的磷脂双分子层，需要载体协助，B错误；
C、维生素D能有效地促进人体肠道对钙和磷的吸收，故适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收，C正确；
D、哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状，D正确。
故选B。
〖2021年高考真题〗
5．（2021·湖北·统考高考真题）采摘后的梨常温下易软化。果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变。密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期。下列叙述错误的是（    ）
A．常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，不耐贮藏
B．密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，利于保鲜
C．冷藏时，梨细胞的自由水增多，导致各种代谢活动减缓
D．低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓
【答案】C
【分析】1、自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，抗逆性越差。
2、水果、蔬菜的储藏应选择零上低温、低氧等环境条件。
【详解】A、常温下鲜梨含水量大，环境温度较高，呼吸代谢旺盛，细胞消耗的有机物增多，不耐贮藏，A正确；
B、密封条件下，梨呼吸作用导致O2减少，CO2增多，抑制呼吸，有氧呼吸减弱，消耗的有机物减少，故利于保鲜，B正确；
C、细胞中自由水的含量越多，则细胞代谢越旺盛，C错误；
D、酶活性的发挥需要适宜的温度等条件，结合题意“果肉中的酚氧化酶与底物接触发生氧化反应，逐渐褐变，密封条件下4℃冷藏能延长梨的贮藏期”可知，低温抑制了梨的酚氧化酶活性，果肉褐变减缓，D正确。
故选C。
6．（2021·天津·统考高考真题）富营养化水体中，藻类是吸收磷元素的主要生物，下列说法正确的是（    ）
A．磷是组成藻类细胞的微量元素
B．磷是构成藻类生物膜的必要元素
C．藻类的ATP和淀粉都是含磷化合物
D．生态系统的磷循环在水生生物群落内完成
【答案】B
【分析】1、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，大量元素包括C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等，微量元素包括Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
2、生态系统的物质循环是指组成生物体的元素在生物群落与非生物环境间循环的过程，具有全球性。
【详解】A、磷属于大量元素，A错误；
B、磷脂中含磷元素，磷脂双分子层是构成藻类生物膜的基本支架，故磷是构成藻类生物膜的必要元素，B正确；
C、ATP由C、H、O、N、P组成，淀粉只含C、H、O三种元素，C错误；
D、物质循环具有全球性，生态系统的磷循环不能在水生生物群落内完成，D错误。
故选B。
7．（2021·浙江·统考高考真题）无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是（　　）
A．Mg2+存在于叶绿体的类胡萝卜素中
B．HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用
C．血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D．适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症
【答案】A
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其功能：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如：Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分；
（2）维持细胞的生命活动，如血液钙含量低会抽搐；
（3）维持细胞的形态、酸碱度、渗透压。
【详解】A、Mg2+存在于叶绿体的叶绿素中，类胡萝卜素是由碳氢链组成的分子，不含Mg2+，A错误；
B、HCO3-、H2PO4-对体液pH 起着重要的调节作用，B正确；
C、哺乳动物血液中Ca2+含量过低，易出现肌肉抽搐，C正确；
D、I是组成甲状腺激素的重要元素，故适当补充I-，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症，D正确。
故选A。
8．（2021·全国·高考真题）植物在生长发育过程中，需要不断从环境中吸收水。下列有关植物体内水的叙述，错误的是（    ）
A．根系吸收的水有利于植物保持固有姿态
B．结合水是植物细胞结构的重要组成成分
C．细胞的有氧呼吸过程不消耗水但能产生水
D．自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动
【答案】C
【详解】A、水是植物细胞液的主要成分，细胞液主要存在于液泡中，充盈的液泡使植物细胞保持坚挺，故根系吸收的水有利于植物保持固有姿态，A正确；
B、结合水与细胞内其他物质相结合，是植物细胞结构的重要组成成分，B正确；
C、细胞的有氧呼吸第二阶段消耗水，第三阶段产生水，C错误；
D、自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，D正确。
故选C。
9．（2021·山东·统考高考真题）关于细胞中的 H2O 和 O2，下列说法正确的是（    ）
A．由葡萄糖合成糖原的过程中一定有 H2O 产生
B．有氧呼吸第二阶段一定消耗 H2 O
C．植物细胞产生的 O2 只能来自光合作用
D．光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O
【答案】ABD
【分析】有氧呼吸可以分为三个阶段：第一阶段：在细胞质的基质中：1分子葡萄糖被分解为2分子丙酮酸和少量的还原型氢，释放少量能量；第二阶段：在线粒体基质中进行，丙酮酸和水在线粒体基质中被彻底分解成二氧化碳和还原型氢；释放少量能量；第三阶段：在线粒体的内膜上，前两个阶段产生的还原型氢和氧气发生反应生成水并释放大量的能量。
光合作用的光反应阶段（场所是叶绿体的类囊体膜上）：水的光解产生[H]与氧气，以及ATP的形成；光合作用的暗反应阶段（场所是叶绿体的基质中）：CO2被C5固定形成C3，C3在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】A、葡萄糖是单糖，通过脱水缩合形成多糖的过程有水生成，A正确；
B、有氧呼吸第二阶段是丙酮酸和水反应生成CO2和[H]，所以一定消耗 H2O，B正确；
C、有些植物细胞含有过氧化氢酶（例如土豆），可以分解过氧化氢生成O2，因此植物细胞产生的 O2 不一定只来自光合作用，C错误；
D、光反应阶段水的分解产生氧气，故光合作用产生的 O2 中的氧元素只能来自于 H2O，D正确。
故选ABD。
〖2020年高考真题〗
10．（2020·江苏·统考高考真题）下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（    ）
A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应
B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中
C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成
D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用
【答案】D
【分析】水在细胞中以两种形式存在：一部分水与细胞内的其他物质相结合，为结合水；绝大部分以游离的形式存在，可以流动，为自由水，参与细胞中各种代谢活动。
细胞中的无机盐含量比较少，但具有重要的生理功能，如很多无机盐与蛋白质等物质结合成复杂的化合物，参与细胞中各种生命活动，当某些无机盐含量过多或过少时，生物体可能出现相应病症。
【详解】A、自由水是生化反应的介质，有些水还直接作为反应物参与生物化学反应，如有氧呼吸，A错误；
B、结合水是组成细胞结构的重要成分，主要存在形式是水与蛋白质、多糖等物质结合，成为生物体的构成成分，而液泡中的水属于自由水，B错误；
CD、细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用，能参与维持细胞的酸碱平衡，也能参与有机物的合成，如Mg2+是合成叶绿素的原料，C错误、D正确。
故选D。
11．（2020·浙江·统考高考真题）无机盐是某些化合物的重要组成成分，具有维持生物体生命活动的重要作用。下列叙述正确的是
A． 与肌肉的兴奋性无关
B．是类胡萝卜素的必要成分
C．作为原料参与油脂的合成
D．具有维持人血浆酸碱平衡的作用
【答案】D
【分析】无机盐在生物体内含量不高，约占1%～1.5%，多数以离子形式存在，但它们对于维持生物体的生命活动有着重要作用，还是某些化合物的重要组成成分。
【详解】A、Ca2+与肌肉的兴奋性有关，若哺乳动物血液中Ca2+含量过低，则会发生抽搐，A错误；
B、Mg2+是叶绿素的必需成分，B错误；
C、油脂只含有C、H、O三种元素，所以不需要H2PO4-作为原料参与的合成，C错误    
D、HCO3-作为血浆中的缓冲物质，具有维持人血浆酸碱平衡的作用，D正确。
故选D。
〖2019年高考真题〗
12．（2019·上海·高考真题）“雨前椿牙雨后笋”，谷雨之前，香椿芽成为人们餐桌上的美食，香椿芽富含的Ca2+常用来治疗（    ）
A．甲状腺肿大 B．肌肉抽搐 C．红绿色盲 D．贫血
【答案】B
【详解】A、甲状腺肿大是由于缺碘引起的，A错误；
B、肌肉抽搐是由于缺钙引起的，因此香椿芽富含的Ca2+常用来治疗肌肉抽搐，B正确；
C、夜盲症是由于缺乏维生素A引起的，C错误；
D、贫血主要是由于缺铁引起的，D错误。
故选B。
13．（2019·海南·统考高考真题）植物细胞中水和矿质元素离子会表现出某些特点。下列叙述错误的是（    ）
A．根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中
B．矿质元素离子在细胞内积累可引起外界溶液中的水进入细胞
C．根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中
D．叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于结合水
【答案】D
【分析】物质跨膜运输的方式包括：被动运输和主动运输，前者顺浓度梯度运输，包括自由扩散和协助扩散，后者逆浓度梯度运输，需要载体和能量。
细胞中的水主要分为自由水和结合水。自由水比例升高，代谢加快，抗逆性下降。
【详解】根细胞中的K+不能以自由扩散的方式进入土壤溶液中，因为钾离子跨膜运输需要载体，自由扩散不需要载体，A正确；矿质元素离子在细胞内积累会引起细胞液浓度增大，进而发生吸水，故会引起外界溶液中的水进入细胞，B正确；细胞内无机盐大多以离子形式存在，根细胞吸收的矿质元素能够以离子的形式贮存在液泡中，C正确；叶肉细胞中参与光合作用光反应阶段的水分子属于自由水，可以分解成氧气和[H]，D错误。故选D。
14．（2019·全国·统考高考真题）将一株质量为20g的黄瓜幼苗栽种在光照等适宜的环境中，一段时间后植株达到40g，其增加的质量来自于
A．水、矿质元素和空气
B．光、矿质元素和水
C．水、矿质元素和土壤
D．光、矿质元素和空气
【答案】A
【分析】有氧呼吸指：细胞在氧气的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底的氧化分解，产生二氧化碳和水，释放能量，生成大量ATP的过程。
光合作用的原料：二氧化碳和水，产物有机物和氧气，场所是叶绿体。
【详解】黄瓜幼苗可以吸收水，增加鲜重；也可以从土壤中吸收矿质元素，合成相关的化合物。也可以利用大气中二氧化碳进行光合作用制造有机物增加细胞干重。植物光合作用将光能转化成了有机物中的化学能，并没有增加黄瓜幼苗的质量，故黄瓜幼苗在光照下增加的质量来自于水、矿质元素、空气。综上所述，BCD不符合题意，A符合题意。故选A。
15．（2019·全国·统考高考真题）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是___________，在细胞核中合成的含氮有机物是___________，叶绿体中含氮的光合色素是______。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣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________。
【答案】 蛋白质 核酸 叶绿素 实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），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。
预期结果和结论：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﹢。
【分析】本题主要考查细胞中蛋白质和核酸的组成元素及实验设计等有关知识。组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐；有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N，糖类的组成元素有C、H、O，脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P，核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【详解】（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），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。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：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﹢。