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第02 讲 细胞中的元素和化合物
目录
01 课标达标练
【题型一】细胞中的元素和化合物
【题型二】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
【题型三】细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
02 能力突破练
03 高考溯源练
题型一 细胞中的元素和化合物
1．夏天的小龙虾是人们餐桌上的一道美食，小龙虾更以口味虾闻名。下列关于小龙虾的说法，错误的是
（ ）
A．体内含量最多的有机物是蛋白质
B．含有多种人体必需的Fe、Mo、Mg、Zn 等微量元素，有助于稳定人体神经系统
C．外壳中含有的几丁质和植物的纤维素同为高分子多糖
D．细胞中大分子的有机化合物都是以碳链为基本骨架
2．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。根据上述材料进行预测，下
列说法错误的是（ ）
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．GFAJ-1 细菌体内只有核糖体这一种细胞器
C．砷元素存在于GFAJ-1 细菌细胞膜、糖类等结构或物质中
D．该发现使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在极端环境寻找生命的思路
3．研究表明硒元素是植物生长发育的微量元素，具有促进植物光合作用、增强植物对病害的抵抗力、提
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高果实品质和营养价值等多个方面的功效。下列分析错误的是（ ）
A．大量施用含硒的肥料可以增强植物抵抗病害的能力
B．硒可能通过影响叶绿素的合成来促进植物光合作用
C．缺少硒可能会影响植物生长发育从而降低果实产量和品质
D．可对比含硒的完全营养液与仅缺硒的相应营养液中植物生长状况推测硒的作用
题型二 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
4．（不定项）关于生物组织中还原糖的鉴定,下列叙述正确的是（ ）
A．量取2 mL 斐林试剂时应优先选用5 mL 量筒而不用10 mL 量筒
B．隔水加热时,试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面
C．在组织样液中加入斐林试剂后试管内液体呈现无色,加热后变成砖红色
D．实验结束时将剩余的斐林试剂装入棕色瓶,以便长期保存备用
5．《中国学龄儿童膳食指南（2022）》中建议中学生每天饮用300mL 及以上液态奶，不喝或少喝含糖饮
料，不能用含糖饮料代替水，禁止饮酒和喝含酒精饮料，每天饮水800~1400mL．下列叙述正确的是（
）
A．某牛奶味饮料与双缩脲试剂反应未呈紫色，说明该饮料中的蛋白质已变性
B．某饮料与斐林试剂反应未形成砖红色沉淀，说明该饮料不含糖能正常饮用
C．某饮料与酸性重铬酸钾反应呈灰绿色，说明该饮料可能含有酒精需要慎用
D．某生为减少尿量长期少饮水，该生能保持体内水平衡且此措施对身体无害
6．某兴趣小组对四种材料匀浆进行还原糖的检测，观察现象如表所示。下列叙述错误的是（ ）
材料匀浆（2ml）
与斐林试剂（1ml）混合后现象
水浴加热后现象
西红柿
深蓝色
红黄色
西瓜
黄色
红黄色
橘子
黄绿色
橙红色
韭菜
灰绿色
黄绿色
A．该实验的自变量为材料种类，属于相互对照实验
B．韭菜组处理前后颜色变化不明显，说明韭菜不含还原糖
C．西瓜组未出现预期实验现象可能因为材料未经脱色处理
D．斐林试剂甲液和乙液经适当处理后可用于蛋白质的检测
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7．在1、3、5 号试管中分别加入2mL 蒸馏水，2、4、6 号试管中分别加入2mL 发芽的小麦种子匀浆样
液；然后在1～4 号试管中滴加适量斐林试剂，5、6 号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期能观察到
的实验现象是（ ）
A．1、3、5 号试管内都为无色
B．三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，6 号试管内呈紫色
D．4 号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
8．下列化学试剂在实验中作用相同的是（ ）
A．酒精在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B．盐酸在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”和“探究pH 对酶的活性影响”中的作用
C．CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D．NaOH 在“探究pH 对酶的活性影响”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
题型三 细胞中水和无机盐的作用、矿质元素的吸收实验探究
9．种子萌发形成幼苗离不开糖类等能源物质，也离不开水和无机盐。下列叙述正确的是（ ）
A．种子吸收的水与多糖等物质结合后，水仍具有溶解性
B．种子萌发过程中糖类含量逐渐下降，有机物种类减少
C．幼苗细胞中的无机盐可参与细胞构建，水不参与
D．幼苗中的水可参与形成NADPH，也可参与形成NADH
10．水和无机盐对维持生物体的正常生理功能至关重要。下列说法正确的是（ ）
A．越冬植物体内自由水与结合水的比值升高，以增强抗寒能力
B．人体缺碘会导致甲状腺激素合成受阻，进而影响生长发育
C．无机盐在细胞中都以离子形式存在，如Na+、K+
D．用蒸馏水处理红细胞可使其吸水涨破，释放出的主要成分是无机盐
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11．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
12．下列有关高中生物学涉及Ca2+的相关叙述，正确的是（ ）
A．人体血液中Ca2+含量过高，会出现抽搐现象，Ca2+含量过低，会出现肌无力现象
B．植物体细胞杂交和动物体细胞核移植都可以用到Ca2+，Ca2+在两个实验中的作用不同
C．将目的基因导入动物细胞，常用Ca2+处理，使动物细胞处于一种容易吸收环境中DNA 的状态，从
而实现基因重组
D．真核细胞和细菌的DNA 聚合酶都需要Ca2+激活，因此PCR 反应缓冲液中一般需要添加Ca2+来激活
耐高温的DNA 聚合酶
13．为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是（ ）
A．检测正常叶片中该矿质元素的含量
B．分析根系对该矿质元素的吸收过程
C．分析环境条件对该矿质元素的吸收的影响
D．观察含全部营养的培养液中去掉该矿质元素前、后植株生长发育状况
14．科研人员通过长期田间试验发现，科学施用钾肥可使番茄增产15-20%，同时显著提升果实糖度和色
泽。进一步研究发现，钾离子在番茄植株中主要参与调节水分平衡和光合作用产物的运输。叙述正确的是
（ ）
A．钾离子是叶绿素的组成元素，通过提高叶绿素的含量，直接增强光合速率
B．钾离子可调节气孔开闭，减少水分散失，提高番茄的抗旱能力
C．钾离子在植物体内主要以化合物的形式存在，是细胞结构的重要组成成分
D．钾肥的施用会抑制番茄根系对水分的吸收，导致植株萎蔫
15．记载我国古代农业生产先进经验的书籍中有很多种子保存的方法，如《汜胜之书》记述“种伤湿郁热
则生虫也。取麦种……曝使极燥……取干艾杂藏之”；《齐民要术》记载“蒿、艾箪盛之，良。以蒿、艾
蔽窖埋之，亦佳”“窖麦法，必须日曝令干，及热埋之”。关于这些方法蕴含的科学道理和实际应用的叙
述，错误的是（ ）
A．麦种“曝使极燥”的过程中，种子细胞中的自由水含量大幅度降低
B．“蒿、艾”中可提取出挥发性物质，用于大型封闭式粮库中的防虫、抗菌
C．高温暴晒可消灭种子表面的大部分虫卵和微生物
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D．由“种伤湿郁热则生虫也”知种子应在高温、干燥的环境中储存
1．水是地球上最常见的物质之一，是包括人类在内所有生命生存的重要资源，也是生物体最重
要的组成部分。下图是水分子结构示意图，下列有关“水是生命之源”叙述，错误的是（ ）
A．水是极性分子，带有正电荷和负电荷的都容易与水结合
B．水分子间通过氢键相互作用，在常温下易维持液体状态
C．水作为热的缓冲剂，能维持生物体温度的相对稳定
D．细胞内的水主要以与蛋白质、多糖等物质结合的形式存在
2．将某种植物的根系浸泡在KNO3、NaCl、CaCl2三种单一盐溶液中时，植物均出现生长异常甚至死亡的
现象。即使盐溶液浓度较低，植物生长也异常。若将上述任意两种或三种盐类混合使用后，植物恢复生
长。下列叙述错误的是（ ）
A．大田生产时建议使用复合肥或有机肥
B．上述植物生长异常不是由于盐溶液的浓度引起的
C．单一盐会使细胞内的蛋白质发生变性导致植物死亡
D．混合使用补充了细胞中某些重要化合物所需的离子
3．下列关于教材实验创新的尝试，合理的是（ ）
A．“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，用适宜浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液，可简化实验
步骤
B．“绿叶中色素的提取和分离”实验中，将叶片100℃烘干2h 后研磨，可提高色素分离效果
C．“检测生物组织中的脂肪”实验中，用无水乙醇洗去浮色，可提高实验观察效果
D．“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，缩短解离时间，可提高染色效果
4．探究性实验甘蔗汁一般不作为还原糖的检测材料，推测原因有两种:一是甘蔗中不含有还原
糖，二是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果的观察。某实验小组为探究其原因，以稀释40
倍的新鲜甘蔗汁为材料，得到实验结果如表（DNS 试剂能与多种还原糖反应，煮沸条件下显棕红色，1-7
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号试管中使用的葡萄糖溶液浓度均为1mg/mL）。据表分析，下列叙述正确的是（ ）
试管号
1
2
3
4
5
6
7
8
葡萄糖溶液/mL
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
甘蔗汁1mL
蒸馏水/mL
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
1
DNS 试剂
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
1.5
操作
沸水浴5 分钟，冷却后加入蒸馏水稀释至25mL
吸光度
0
0.034
0.146
0.210
0.286
0.383
0.529
0.384
注:溶液颜色越深，吸光度越大。
A．检测还原糖实验中一般不选用甘蔗汁的原因是甘蔗中只含有蔗糖没有还原糖
B．实验中加入的DNS 试剂和蒸馏水的量是无关变量，如果改变不会影响检测数据
C．甘蔗不适合作为还原糖检测材料的原因更可能是甘蔗中有其他反应会产生深色物质不利于实验结果
的观察
D．计算可得实验中使用的甘蔗汁中葡萄糖浓度约为40mg/mL
5．某兴趣小组为探究蔗糖酶的耐热性，将2%新鲜蔗糖酶溶液分别放置在40℃、45℃、50℃、55℃、
60℃、65℃、70℃的水浴锅中保温处理30min，再恢复至室温，于最适温度下与3%蔗糖溶液反应5min
后，用镊子夹取一根尿糖试纸浸入液面后取出，观察试纸显色程度（葡萄糖含量越高，显色越深），结果
如下。下列说法错误的是（ ）注：“+”越多，表示显色越深
温度
（℃）
40
45
50
55
60
65
70
显色程度
+++++
+++++
+++++
+++++
++
+
+
A．显色程度越深反映蔗糖酶的催化效率越高
B．尿糖试纸不可以用于探究淀粉酶和蛋白酶的耐热性
C．实验结果显示40℃～55℃范围内，随着温度升高蔗糖酶的活性不变
D．由实验结果可知，60℃及以上的温度会对蔗糖酶造成不可逆的破坏
6．某兴趣小组欲探究蔗糖酶的最适温度，分组处理如下表所示。请回答下列问题：
温度
室温
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
蔗糖溶液（mL）
2
2
2
2
2
2
2
2
蔗糖酶溶液（mL）
一
2
2
2
2
2
2
2
6
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尿糖试纸检测结果
注：尿糖试纸是一种酶试纸，其上附着有葡萄糖氧化酶和过氧化氢酶。葡萄糖被氧化形成葡萄糖酸和过氧
化氢，过氧化氢又被催化形成水和原子氧，而原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物，由此
可以通过与标准色卡对比颜色深浅来定量判断溶液中葡萄糖的浓度。
(1)本实验的自变量是
，用
（检测指标）表示蔗糖酶的活性大小。
(2)能否利用尿糖试纸检测麦芽糖等其他还原糖含量？
，理由是
。
(3)本实验不能用斐林试剂代替尿糖试纸检测蔗糖水解情况，理由是
。
(4)实验过程中，需将蔗糖溶液和蔗糖酶溶液在相应温度水浴中先保温一段时间再混合，目的是
。设置室温对照组的目的是
。
(5)通过与标准比色卡对比，实验结果如下表所示：
探究蔗糖酶最适温度取值表
温度℃
0℃
25℃
35℃
45℃
55℃
65℃
75℃
葡萄糖含量（mg/dL）
250
350
500
700
1000
600
50
本实验尚无法确定蔗糖酶的最适温度，欲进一步探究需在
℃之间设置多个温度梯度进行重复实
验。
1．（2025·河北·高考真题）下列对生物体有机物的相关叙述，错误的是（ ）
A．纤维素、淀粉酶和核酸的组成元素中都有C、H 和O
B．糖原、蛋白质和脂肪都是由单体连接成的多聚体
C．多肽链和核酸单链可在链内形成氢键
D．多糖、蛋白质和固醇可参与组成细胞结构
2．（2025·浙江·高考真题）无机盐对生物体维持生命活动有重要的作用。人体缺铁会直接引起（ ）
A．血红蛋白含量降低
B．肌肉抽搐
C．神经细胞兴奋性降低
D．甲状腺肿大
3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）佝偻病伴发的手足抽搐症状与人体内某种元素缺乏有关。该元素还可以
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（ ）
A．参与构成叶绿素
B．用于诱导原生质体融合
C．辅助血红蛋白携氧
D．参与构成甲状腺激素
4．（2025·安徽·高考真题）运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的
是（ ）
A．蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴，加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B．淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合，通过吸附作用显示紫色
C．苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合，通过化学反应形成橘黄色
D．橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应，变成灰绿色
5．（2024·重庆·高考真题）下表据《中国膳食指南》得到女性3 种营养元素每天推荐摄入量，据表推测，
下列错误的是（ ）
钙
（mg/d）
铁
（mg/d）
碘
0.5-1 岁
350
10
115
25-30 岁（未孕）
800
18
120
25-30 岁（孕中期）
800
25
230
65-75 岁
800
10
120
A．以单位体重计，婴儿对碘的需求高于成人
B．与孕前期相比，孕中期女性对氧的需求量升高
C．对25 岁与65 岁女性，大量元素的推荐摄入量不同
D．即使按推荐量摄入钙，部分女性也会因缺维生素D 而缺钙
6．（2024·浙江·高考真题）下列不属于水在植物生命活动中作用的是（ ）
A．物质运输的良好介质
B．保持植物枝叶挺立
C．降低酶促反应活化能
D．缓和植物温度变化
7．（2023·重庆·高考真题）某兴趣小组利用图示装置和表中试剂探究了透
析袋的透性。当a 为①、b 为⑤，袋内溶液逐渐变为蓝色；当a 为②、b 为
③，水浴（55℃）后透析袋内、外均不出现砖红色。下列叙述正确的是（
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）
编号
试剂
①
质量分数为3%的可溶性淀粉溶液
②
质量分数为5%的葡萄糖溶液
③
斐林试剂
④
淀粉酶溶液
⑤
碘溶液（棕红色）
A．若a 为①+②、b 为③，水浴后透析袋外最终会出现砖红色
B．若a 为①+②、b 为⑤，透析袋外的溶液最终会出现蓝色
C．若a 为①+④、b 为⑤，透析袋内的溶液最终会出现棕红色
D．若a 为①+④、b 为③，水浴后透析袋内最终会出现砖红色
8．（2022·重庆·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
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