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2022版高考生物一轮复习 限时集训2 细胞中的元素及无机化合物

2022版高考生物一轮复习 限时集训2 细胞中的元素及无机化合物

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- 9 -

细胞中的元素及无机化合物
(建议用时：40分钟)

1．(2020·潍坊联考)下列有关组成生物体细胞的化学元素的叙述，错误的是(　　)
A．组成生物体细胞常见的元素有C、H、O、N等20多种，其中碳是最基本元素
B．Cu、Fe、Mo、B都是组成生物体细胞的微量元素
C．人体细胞干重中元素含量由多到少的顺序为O、C、H、N
D．HIV和桃树共有的元素是C、H、O、N、P等
C　[碳链是构成生物大分子的基本骨架，故组成细胞最基本的元素是碳，A正确；Cu、Fe、Mo、B都是组成生物体细胞的微量元素，B正确； 人体细胞鲜重中元素含量由多到少的顺序为O、C、H、N，C错误； HIV由蛋白质和核酸构成，桃树含有蛋白质、核酸等多种有机物，它们共有的元素是C、H、O、N、P等，D正确。]
2．农作物苗期缺氮往往表现出生长缓慢、植株矮小、叶片薄而小、叶色缺绿发黄等症状。下列相关说法错误的是(　　)
A．氮既是细胞中的大量元素，又是组成细胞的主要元素之一
B．农作物苗期缺氮症状可通过及时补充适量氮肥来得到缓解
C．氮在细胞中可用于合成蛋白质、核酸、ATP、叶绿素等化合物
D．氮肥施用过量，会导致作物根系吸收氮素过多出现“烧苗”现象
D　[氮肥施用过量，会导致土壤溶液的浓度过高，作物的根细胞失水，出现“烧苗”现象。]
3．(2020·山东青岛二中模拟)如图表示对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是(　　)

A．④和⑤是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同
B．①和②均能够萌发形成幼苗
C．③在生物体内主要以化合物形式存在
D．点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类
A　[种子在晒干过程中失去的是自由水，①在烘干过程中失去的是结合水，自由水和结合水是同一种物质，但是在细胞中的存在形式不同，A正确；失去自由水的种子(①)仍保持其生理活性，用水浸泡后仍能萌发，失去结合水的种子(②)失去了生理活性，浸泡后不能萌发，B错误；③为种子燃烧后剩余的灰烬，成分是无机盐，其在生物体内主要以离子的形式存在，C错误；点燃后产生的CO2中的C来自各种有机物，D错误。]
4．在植物种子的成熟过程中，细胞中的有机物和水的含量会发生一些变化，如图表示水稻种子成熟过程中干物质和水分的变化情况。有关叙述正确的是(　　)

A．在水稻种子成熟过程中，种子的干重会逐渐减少
B．水稻种子成熟过程中减少的水分应是自由水
C．水稻种子萌发过程中这两类物质的变化情况和种子成熟过程中相同
D．水稻种子成熟过程中，种子的细胞代谢增强
B　[由图可知，在水稻种子成熟过程中干物质的量逐渐增加，干重逐渐增加，A错误；在种子成熟过程中，种子中减少的水分应是自由水，自由水含量减少，细胞代谢减弱，B正确、D错误；种子成熟过程中与种子萌发过程中的水分和干物质的变化情况不同，C错误。]
5．下列关于生物体内水和无机盐的叙述，正确的是 (　　)
A．长时间剧烈运动会导致血钙浓度上升，引起肌肉抽搐
B．植物在冬季来临之前，细胞内自由水/结合水的值会下降，从而适应寒冷环境
C．细胞中的无机盐对生命活动具有重要作用，均以离子形式存在
D．新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是结合水
B　[血钙浓度下降会引起肌肉抽搐，A错误；寒冷时，植物细胞中结合水比例增大，自由水/结合水的值下降，可提高植物的抗寒能力，B正确；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，少数以化合物形式存在，C错误；新鲜的谷物在晾晒过程中失去的主要是自由水，D错误。]
6．(2020·潍坊联考)下列有关水和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．生物体的含水量随着生物种类、生长发育期的不同有所差别
B．结合水是细胞结构的重要组成成分
C．医用生理盐水是质量分数为9%的氯化钠溶液
D．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
C　[生物体的含水量随着生物种类、生长发育期的不同有所差别，A正确； 结合水是细胞内的一部分与其他物质相结合的水，是组成细胞结构的重要成分，B正确； 医用生理盐水是质量分数为0．9%的氯化钠溶液，C错误； 细胞中无机盐多以离子的形式存在，D正确。]
7．(多选)(2020·江苏海安高级中学期中)图1表示不同浓度的甲、乙两种无机盐离子对某作物产量的影响；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发率和花粉管生长速率的影响。下列相关描述正确的是(　　)

图1　　　　　　图2
A．该作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同
B．乙的浓度为d时，对提高作物产量最有利
C．适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．在一定范围内，钙的浓度对花粉萌发率无影响
ACD　[分析题图1可知，当甲的浓度为a时，作物的产量相对较高，乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，表明该作物对甲、乙两种无机盐离子的需求量不同，A正确；分析题图1，乙的浓度在c～d之间时，对提高作物产量最有利，B错误；分析题图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，C正确；由题图2可知，在一定范围内钙的浓度对花粉萌发率没有影响，D正确。]
8．(2020·福建三明质检)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 (　　)
A．用于鉴定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．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，可以不用显微镜观察
C．鉴定甘蔗提取液中是否含有蔗糖，可以使用斐林试剂
D．鉴定豆浆中是否含有蛋白质时，加入双缩脲试剂后，需水浴加热
B　[斐林试剂甲液与双缩脲试剂A液相同，但斐林试剂乙液与双缩脲试剂B液的浓度不相同，因此斐林试剂不可直接用于蛋白质鉴定，A错误；脂肪鉴定时，若观察植物组织切片中的脂肪需要借助显微镜，若观察组织样液中脂肪的染色情况则不需借助显微镜，B正确；蔗糖不是还原糖，不能使用斐林试剂鉴定甘蔗提取液中是否含有蔗糖，且斐林试剂也不能用于鉴定是哪种还原糖，C错误；利用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要加热，D错误。]
9．(2020·湖南雅礼中学月考)下列有关生物组织中的有机物的鉴定实验，叙述正确的是 (　　)
A．选用花生组织样液，检测生物组织中的脂肪时，滴加苏丹Ⅳ染液后样液呈橘黄色
B．检测生物组织中的脂肪需用70%的酒精洗去浮色
C．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色
D．黄豆组织样液中加0．01 g/mL的CuSO4摇匀，再加0．1 g/mL的NaOH出现紫色
C　[苏丹Ⅳ染液将脂肪染成红色，A错误；检测生物组织中的脂肪需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，B错误；斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可被葡萄糖还原成砖红色，C正确；黄豆组织样液中含有蛋白质，与双缩脲试剂反应呈紫色，但加入双缩脲试剂时，应先加0．1 g/mL的NaOH溶液，再加0．01 g/mL的CuSO4溶液，D错误。]
10．C、H、O、N、P、S在玉米细胞(干)、人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如下表，请分析回答问题：
元素
O
C
H
N
P
S
玉米细胞(干)
44．43
43．57
6．24
1．46
0．20
0．17
人细胞(干)
14．62
55．99
7．46
9．33
3．11
0．78
活细胞
65．0
18．0
10．0
3．0
1．40
0．30
(1)以上元素在活细胞中的含量明显比人细胞(干)多的是O和H，发生这种差异的原因是活细胞中含量最多的化合物是________。玉米细胞和人细胞中所具有的蛋白质种类有所不同，其根本原因是______________________________。
(2)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是O，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中________较多，此类化合物由________(填元素)组成。
(3)水在生命活动中具有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。
①晒干的种子吸水后，自由水比例大幅度增加，会导致细胞的新陈代谢速率明显增大，原因是__________________________________________________
____________________________________________(至少答两点)。
②黄豆种子浸泡约一周时间后，黄豆芽长得又白又粗，1 kg的黄豆能长出5 kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量减少，种类增多，其原因是黄豆_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析]　(1)活细胞中含量最多的化合物是水；DNA指导蛋白质的合成，玉米细胞和人细胞中所具有的蛋白质种类有所不同，其根本原因是玉米细胞和人细胞中所贮存的遗传信息不同。(2)由表中数据可以看出在玉米细胞(干)中所占比例明显高于人细胞(干)的元素是O，发生这种差异的一个主要原因是组成玉米细胞的化合物中糖类较多，糖类由C、H、O组成。 (3)①晒干的种子吸水后，自由水比例大幅度增加，会导致细胞的新陈代谢速率明显增大，原因是自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，水还可参与生物体内的物质运输等。②黄豆萌发长出黄豆芽的过程中，黄豆细胞代谢旺盛，消耗有机物增加，同时产生许多中间代谢产物，故细胞内的有机物含量减少，种类增多。
[答案]　(1)水　两种生物细胞(核)中所贮存的遗传信息不同　(2)糖类　C、H、O　(3)自由水是细胞内的良好溶剂，许多生物化学反应需要水的参与，自由水还参与生物体内的物质运输　代谢旺盛，消耗有机物增加，同时产生许多中间代谢产物

11．现有甲和乙两种物质，物质甲遇双缩脲试剂呈紫色，物质乙与斐林试剂在水浴状态下不出现砖红色沉淀，但物质甲与物质乙混合后可与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。下列关于物质甲和物质乙及相关试剂的叙述中，错误的是(　　)
A．物质甲可能是麦芽糖酶，物质乙可能是麦芽糖
B．物质甲一定是蛋白质，物质乙一定不是还原糖
C．物质甲可能是纤维素酶，物质乙可能是纤维素
D．组成双缩脲试剂和斐林试剂的两种溶液种类相同但浓度不完全相同
A　[由于物质甲与双缩脲试剂反应呈紫色，所以物质甲一定是蛋白质，物质乙不能与斐林试剂在水浴状态下反应生成砖红色沉淀，但与物质甲混合后能产生，说明物质乙本身不是还原糖，但可以在物质甲的作用下分解产生还原糖。麦芽糖是还原糖，与斐林试剂在水浴状态下可产生砖红色沉淀，故物质乙不可能是麦芽糖，A项错误、B项正确；纤维素可在纤维素酶的作用下产生葡萄糖，C项正确；双缩脲试剂和斐林试剂均由氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液组成，但二者硫酸铜溶液的浓度不同，D项正确。]
12．(2020·衡水中学五调)小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后，出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是(　　)
A．对照实验应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗
B．据实验结果推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐
C．与正常幼苗相比该幼苗叶绿体内的NADPH的合成速率增加
D．实验结束时，培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加
C　[本实验的自变量是无机盐X，实验组缺乏无机盐X，对照组应使用含无机盐X的完全培养液培养小麦幼苗，A正确；将小麦幼苗在缺少无机盐X的“完全培养液”中培养一段时间后，出现了叶片发黄的现象。根据现象推测无机盐X可能是一种含镁元素的无机盐，B正确；当植物缺镁时，叶绿素合成减少，光反应下降，叶绿体内NADPH的合成速率下降，C错误；植物吸收无机盐具有选择性，当植物吸收水大于吸收某种元素时，实验结束时培养液中某种无机盐离子浓度可能会增加，D正确。]
13．(多选)(2020·沈阳育才中学检测改编)植物在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，体内发生了一系列适应低温的生理生化变化，抗寒力逐渐增强。如图为冬小麦在不同时期含水量和呼吸速率变化关系图。请根据图推断以下有关说法中，正确的是(　　)

A．随着气温和土壤温度的下降，根系的吸水量减少，组织的含水量下降
B．冬季来临过程中，自由水明显减少是呼吸速率下降的主要原因
C．结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关
D．随温度的缓慢降低，植物的呼吸作用逐渐减弱，有利于减少有机物的消耗
ACD　[据图分析可知，9～12月份温度降低，细胞中含水量曲线呈逐渐下降趋势。植物水分吸收和运输的主要动力是蒸腾作用，随着温度降低，植物的蒸腾作用减弱，使植物的吸水量减少，A正确；冬季来临过程中，温度降低导致酶活性降低，是呼吸速率下降的主要原因，B错误；随着温度降低，结合水含量相对增多，自由水含量相对减少，植物抗寒性增强，所以结合水与自由水含量的比值，与植物的抗寒性呈现明显的正相关，C正确；随着温度降低，细胞呼吸减弱，消耗的有机物减少，D正确。]
14．研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素(一种抗生素)对肝脏脂肪含量影响的实验。实验设计和结果如表所示(中药制剂和四环素都用生理盐水溶解)。请据表分析回答：

组别
除每天喂养相同的饲料外，进行如下处理
在第11天测量并计算每组小鼠肝脏脂肪的平均含量(mmol/L)
连续11天每天喂下列试剂
同时第8天至第11天每天腹腔注射下列物质
甲组
等体积生理盐水
等体积生理盐水
0.49
乙组
等体积生理盐水
0.025 mmol四环素
6.51
丙组
中药制剂(0.05 g)
0.025 mmol四环素
4.74
丁组
中药制剂(0.10 g)
0.025 mmol四环素
4.52
戊组
中药制剂(0.15 g)
0.025 mmol四环素
4.10
(1)若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用____________染色。
(2)现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只，按上表的实验设计应如何对这些小鼠进行分组？
_____________________________________________________。
(3)甲组和乙组对照可说明_______________________________________。
上表实验结果可初步说明该中药制剂能对小鼠起什么作用？
_____________________________________________________。
(4)研究人员认为，还需要观察中药制剂对小鼠(没有注射四环素)肝脏脂肪含量的影响。请完善实验设计并回答问题：
Ⅰ.实验步骤：
①步骤一：按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠，并编号。
②步骤二：这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外，每天还需分别喂
_______________________________________________________，
共11天。同时在第8至11天注射等量生理盐水，保持其他条件适宜且相同。
③步骤三：测量并统计实验结果。
Ⅱ.讨论：
①将得到的实验结果与上表的________组的结果进行对照，然后得出结论。
②步骤二中需要“保持其他条件适宜且相同”，其原因是
_______________________________________________________
_____________________________________________________。
[解析]　(1)脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，因此，若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪颗粒，可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染色。(2)根据实验设计可知，应将健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只分成5组，每组雌雄小鼠各20只。(3)分析甲组和乙组的自变量和实验结果可知，注射0．025 mmol四环素可以使肝脏脂肪的平均含量增加，这说明腹腔注射四环素导致肝脏脂肪累积(含量增加)；分析表格中5组实验数据说明中药制剂能降低四环素引起的肝脏脂肪的累积量(增加量)。(4)Ⅰ.②由题意可知，本实验是探究单独使用中药制剂对小鼠肝脏脂肪含量的影响，所以还需增加3组小鼠，3组小鼠除每天喂养相同的饲料外，每天还需分别喂0．05 g、0．10 g、0．15 g的中药制剂，共11天。同时在第8至11天注射等量的生理盐水，保持其他条件适宜且相同。Ⅱ.①将得到的实验结果与甲组(只注射生理盐水)进行对照，分析结果得出结论。②步骤二中需要“保持其他条件适宜且相同”，其原因是保持单一变量，避免无关变量不适宜导致实验结果不准确。
[答案]　(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液　(2)将这些小鼠分成5组，每组雌雄小鼠各20只　(3)(腹腔注射)四环素导致肝脏脂肪累积(含量增加)　中药制剂能降低四环素引起的肝脏脂肪的累积量(增加量)　(4)Ⅰ.②0．05 g、0．10 g、0．15 g的中药制剂　Ⅱ.①甲　②保持单一变量，避免无关变量(非测试因素)对实验结果的干扰