2021高考生物北师大版一轮教师用书：第一单元第2讲细胞中的无机物、糖类和脂质


第2讲　细胞中的无机物、糖类和脂质
考纲考情——知考向
核心素养——提考能
最新考纲
1.水和无机盐的作用(Ⅰ)
2.糖类、脂质的种类和作用(Ⅱ)
3.实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
生命观念
建立水和无机盐的存在形式与功能相适应，糖类与脂质的结构与其具有的功能相适应的观点
科学思维
分析细胞中的元素和化合物，培养图表信息的图文转换能力和判断能力
近三年考情
2018·全国卷Ⅰ(3)、2018·全国卷Ⅱ(1，4)、2018·全国卷Ⅲ(3)、2017全国卷Ⅰ(2，31)、2017·全国卷Ⅲ(4)
科学探究
探究植物生长必需无机盐的作用，检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质
考点一　细胞中的元素和化合物、无机物

1.细胞中的元素
(1)元素的来源、分类和存在形式

(2)生物界和非生物界在元素种类和含量上的关系


2.细胞中的化合物

3.正确区分鲜重、干重的元素和化合物的含量
人体活细胞中氧的含量最多，但氢原子的数量最多。

4.细胞中的无机物
(1)细胞中的水
①细胞中水的存在形式和功能

②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系

(2)细胞中的无机盐

[深挖教材·长句溯源]
1.(必修1P13“思考”拓展)生物体内含量很少的元素都是微量元素吗？
提示　不都是，微量元素是生物体内含量很少但又不可缺少的元素。生物体还有一些元素如Pb含量少，但又是不必需的，这些元素不属于微量元素。
2.(必修1P12“思考”)人体摄入的碘越多越好吗？
提示　不是越多越好，高碘同低碘一样会危害健康，会引起高碘甲状腺肿等不良反应，甚至造成碘源性甲亢。
3.(必修1P17“自我检测”)为什么医院中给脱水病人输用的是生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)，而不是蒸馏水？
提示　无机盐对于维持细胞及生物体的渗透压从而维持细胞正常形态与功能具有重要作用。输液时用生理盐水而不用蒸馏水就是由于生理盐水可维持人体内环境渗透压的稳定，防止细胞过度吸水而涨破。
4.(必修1P15“思考”改编)心肌含水量约为79%，心肌呈固态，血液中含水量为83%，血液呈液态，二者状态不同的原因是什么？
提示　心肌和血液中都含自由水和结合水，但由于其自由水与结合水所占的比例不同从而呈现不同的状态。

1.
(1)衍射法归纳细胞中的水





(2)常考无机盐功能归纳整合

2.验证某种矿质元素的生理功能
(1)实验设计

②实验组

(2)实验成功关键
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。
②实验组用只缺X的完全培养液，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的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。

考向1　通过对元素与化合物的推断，考查推理判断能力
1.(2020·鄂东南省级示范高中联考)如图表示部分化合物的元素组成，其中①②③④表示元素。下列相关叙述中，正确的是(　　)

A.图中所示①②③④分别为Fe、P、Mg、I
B.细胞核中的遗传物质主要为DNA
C.人体缺③会出现酸中毒
D.甲状腺激素的化学本质是蛋白质，因此不可以口服
解析　叶绿素、血红蛋白和甲状腺激素的特征元素分别为Mg、Fe和I，图中①②③④分别为Mg、P、Fe、I，A错误；有细胞结构的生物遗传物质就是DNA，而不是主要为DNA，B错误；人体缺Fe会导致血液中血红蛋白少，进而携带氧气少，细胞因缺氧会大量进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会使机体出现酸中毒，C正确；甲状腺激素的化学本质是氨基酸衍生物，可以口服，D错误。
答案　C
2.(2020·河北正定中学联考)如图甲是有活性的细胞中元素含量的柱形图，图乙是细胞中化合物含量的扇形图，下列说法正确的是(　　)

A.若甲表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、H、C
B.若乙表示细胞干重中的化合物含量，则A化合物是蛋白质
C.若乙表示细胞鲜重中的化合物含量，则A、B化合物依次是蛋白质和水
D.地壳与活细胞中含量最多的元素都是a，因此说明生物界与非生物界具有统一性
解析　若甲表示组成人体细胞的元素含量，则a、b、c依次是O、C、H，A错误；若乙表示细胞干重中的化合物含量，则A化合物是蛋白质，B正确；若乙表示细胞鲜重中的化合物含量，则A化合物为水，B为蛋白质，C错误；生物界与非生物界的统一性表现在元素的种类上，而不是元素的含量上，D错误。
答案　B
考向2　围绕细胞中的水，考查生命观念
3.(2018·全国卷Ⅱ，4)有些作物的种子入库前需要经过风干处理。与风干前相比，下列说法错误的是(　　)
A.风干种子中有机物的消耗减慢
B.风干种子上微生物不易生长繁殖
C.风干种子中细胞呼吸作用的强度高
D.风干种子中结合水与自由水的比值大
解析　风干种子中自由水含量减少，细胞呼吸强度降低，有机物消耗减慢，A正确、C错误；风干种子中自由水含量减少，其上微生物不易生长繁殖，B正确；风干种子中自由水含量减少，其结合水与自由水的比值较风干前大，D正确。
答案　C
4.(2020·郑州调研)下图为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.①和②均能够萌发形成幼苗
B.③在生物体内主要以化合物的形式存在
C.④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式和含量不同
D.点燃后产生的CO2中的C全部来自种子中的糖类
解析　种子晒干过程丢失的是自由水，细胞仍有活性，而烘干过程失去的是结合水，细胞失去活性，因此①能萌发，②不能萌发，A错误；③为种子中的无机盐，主要以离子形式存在，B错误；④为自由水，⑤为结合水，前者在细胞中以游离形式存在，后者与细胞内的其他物质结合，二者在细胞中的含量也不同，C正确；种子中除糖类外还有其他有机物，因此点燃后产生的CO2中的C也可能来自其他有机物，D错误。
答案　C
考向3　围绕无机盐的功能，考查获取信息的能力
5.(2018·海南卷，6)将水稻幼苗培养在含MgSO4的培养液中，一段时间后，发现营养液中Mg2＋和SO的含量下降，下列叙述不合理的是(　　)
A.Mg2＋通过自由扩散进入根细胞
B.MgSO4必须溶解在水中才能被根吸收
C.根吸收的Mg2＋可以参与叶绿素的形成
D.降低温度会影响水稻根系对Mg2＋的吸收
解析　Mg2＋通过主动运输进入根细胞，A错误；土壤中的无机盐必须溶解在水中才能被根吸收，B正确；Mg是合成叶绿素的必需元素，C正确；温度能影响细胞膜的流动性，也会影响到与细胞呼吸相关酶的活性，进而影响物质跨膜运输的速率，影响水稻根系对Mg2＋的吸收，D正确。
答案　A
6.(2020·江西金太阳全国大联考)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是(　　)
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是否需要Mg2＋的实验中必须设置对照实验
解析　Mg是叶绿素的组成元素，类胡萝卜素中不含有Mg，B错误。
答案　B
考点二　糖类和脂质的种类和作用

1.细胞中的糖类　　并非都是能源物质

提醒　(1)单糖(葡萄糖、果糖、半乳糖)、麦芽糖、乳糖等是还原性糖。
(2)单糖可不经消化直接被吸收，而二糖、多糖必须经消化后才能被吸收。
2.细胞中的脂质

提醒　固醇只含C、H、O，磷脂含C、H、O、N、P。
[深挖教材·长句溯源]
1.哺乳动物体内胆固醇并非有害无益，原因是胆固醇是高等动物细胞膜的重要组成成分，在人体内还参与血液中脂质的运输。
2.(必修1P31“内文”拓展)糖尿病病人为什么需要在饮食方面控制，不吃或少吃甜食，少吃以玉米、小麦等为原料制作的食品？
提示　糖尿病人是由于胰岛素缺乏或胰岛素作用发生障碍，导致血糖浓度偏高，甜食及以玉米、小麦为原料制作的食品(消化后)中含有较多的糖，病人多食后会使血糖升高、加重病情。
3.(必修1 P30“内文”拓展)胆固醇在许多动物性食物中含量丰富。摄入过多的胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命，因此，膳食中要注意限制高胆固醇类食物(如动物内脏、蛋黄等)的过量摄入。
4.油料植物的种子萌发初期，干重增加，导致萌发种子干重增加的主要元素是什么？
提示　油料植物种子萌发过程中脂肪会转变为糖类，与糖类相比，脂肪中氧含量较低，故导致萌发种子干重增加的元素主要是O。

考向1　围绕糖类的种类及功能，考查生命观念
1.(2019·海南卷，2)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
解析　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。
答案　C
2.(2020·河北衡水调研)如图为某单糖的概念模型，相关叙述正确的是(　　)

A.若M为果糖，则①与斐林试剂共热有砖红色沉淀产生
B.若②均由M构成，则②不都为细胞的生命活动供能
C.若③为ATP，则单糖M可以是脱氧核糖
D.若M为核糖，则③可以是T2噬菌体
解析　果糖与葡萄糖缩合形成的糖为蔗糖，蔗糖是非还原糖，与斐林试剂共热(水浴加热)没有砖红色沉淀产生，A错误；纤维素、淀粉、糖原等多糖都由葡萄糖构成，淀粉、糖原是细胞内的储能物质，纤维素是构成植物细胞壁的主要物质，一般不为细胞的生命活动供能，B正确；ATP为三磷酸腺苷，腺苷由核糖和腺嘌呤组成，C错误；T2噬菌体的遗传物质是DNA，构成DNA的五碳糖为脱氧核糖，D错误。
答案　B

　多糖的“水解”与“氧化分解”

多糖和二糖水解的终产物是其单体，如淀粉水解的产物是葡萄糖，蔗糖水解的产物是葡萄糖和果糖；糖氧化分解的终产物是CO2和H2O，即糖参与有氧呼吸后的最终产物。
考向2　结合脂质的功能，考查社会责任
3.(2018·江苏卷，2)脂质与人体健康息息相关，下列叙述错误的是(　　)
A.分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲作用
B.蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜蛋白而导致溶血
C.摄入过多的反式脂肪酸会增加动脉硬化的风险
D.胆固醇既是细胞膜的重要组分，又参与血液中脂质的运输
解析　分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲、减压的作用，A正确；蛇毒中的磷脂酶因水解红细胞膜磷脂双分子层而导致溶血，B错误；反式脂肪酸是一类对人体健康不利的脂肪酸，人摄入过多会增加动脉硬化的风险，C正确；动物细胞的细胞膜中含少量胆固醇，人体内的胆固醇还能参与血液中脂质的运输，D正确。
答案　B
4.(2020·福建永安模拟)下列有关脂质的叙述不正确的是(　　)
A.胆固醇和雌性激素属于固醇类脂质
B.脂质在哺乳动物精子形成中具有重要作用
C.脂质都能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
D.内质网是脂质合成的“车间”
解析　胆固醇和雌性激素属于固醇类物质，固醇属于脂质，A正确；脂质中性激素有促进哺乳动物生殖细胞形成的作用，B正确；苏丹Ⅲ染液能将脂质中的脂肪染成橘黄色，C错误；内质网是脂质合成的“车间”，D正确。
答案　C
5.下列有关糖类和脂质的叙述，正确的是(　　)
A.组成麦芽糖、蔗糖、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖
B.脂质分子中H的相对含量少于糖类，而O的相对含量多于糖类
C.糖类是细胞中主要的能源物质，主要原因是糖类在活细胞中的含量比脂质高
D.糖原是多糖，主要分布在肝细胞和肌细胞中，肌糖原在人体内不能直接转化成血糖
解析　组成麦芽糖、纤维素、糖原的单体都是葡萄糖，而1分子蔗糖由1分子果糖和1分子葡萄糖组成，A错误；脂质与糖类相比，C、H所占比例大，O所占比例小，B错误；糖类是细胞中主要的能源物质，是因为细胞生命活动所需能量主要由糖类提供，而与其含量高低无关，C错误；人体肌细胞中肌糖原不能直接转化成血糖，D正确。
答案　D
　(1)脂肪中氧元素含量低、碳和氢元素比例高，因此相同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪消耗的氧气多，产生的水多，产生的能量也多。
(2)播种含脂肪较多的油料作物的种子应比播种含淀粉多的谷类作物的种子要浅一些。
考点三　实验：检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质

1.糖类的检测　还原糖中的醛基(—CHO)在加热条件下能将
(1)原理　 Cu(OH)2中的Cu2＋还原成Cu＋，从而生成
砖红色的Cu2O沉淀
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
　　　　　　　　呈浅蓝色，即[Cu(OH)2的颜色]
②淀粉＋碘液―→蓝色。
(2)检测步骤

2.脂肪的检测
(1)检测原理：脂肪＋
(2)检测步骤
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液 →橘黄色(红色)不用显微镜
方法二：

3.蛋白质的检测　　　　变性的蛋白质也可，或具有肽键的化合物
(1)检测原理：蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。
(2)检测步骤

[深挖教材·长句溯源]
1.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？
提示　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。
2.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　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。

1.区分斐林试剂与双缩脲试剂的“一同三不同”

2.三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。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪颗粒的观察。
(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。
3.实验成功4个关键点
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰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。
(4)实验中，在加相应试剂之前要留出部分组织样液，目的是作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。

1.(2019·海南卷，6)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
解析　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，C正确；脂肪被苏丹Ⅳ染液染成红色，被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，D错误。
答案　D
2.(2017·全国卷Ⅰ，2) 下列关于细胞结构与成分的叙述，错误的是(　　)
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　用台盼蓝鉴定细胞死活，被染色的细胞是死细胞，因为死细胞的细胞膜失去了对台盼蓝的选择透过性，能进入细胞而使细胞被染成蓝色，如果细胞膜结构不完整，台盼蓝也能进入，故也能判断细胞膜结构的完整性，A正确； 双缩脲试剂是用来检测蛋白质中肽键的，不能检测氨基酸的含量，B错误； 若要观察处于细胞分裂中期的染色体，可以用碱性染料醋酸洋红、龙胆紫、改良苯酚品红等试剂染色，C正确； 斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液与0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合配制而成，其中的Cu2＋可与还原糖在水浴加热的条件下，发生氧化还原反应，生成砖红色沉淀，D正确。
答案　B
重温真题　经典再现
1.经典重组　判断正误
(1)在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO(2018·全国卷Ⅰ，3A)(　　)
(2)蛋白质结合Mg2＋形成的血红蛋白参与O2运输(2018·全国卷Ⅱ，1C)(　　)
(3)固醇类激素进入靶细胞的过程属于主动运输(2018·全国卷Ⅱ，2B)(　　)
(4)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)(　　)
(5)膜中的磷脂分子是由胆固醇、脂肪酸和磷酸组成的(2016·全国卷Ⅲ，1D)(　　)
(6)脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能少(2014·海南卷，2C)(　　)
提示　(1)×　植物只能吸收利用土壤中的NO和NH离子，而不能直接利用N2。
(2)×　血红蛋白中含有Fe2＋不含Mg2＋。
(3)×　脂类物质进入细胞的过程属于自由扩散。
(4)×　淀粉水解成葡萄糖时没有ATP产生。
(5)×　磷脂分子由甘油、脂肪酸和磷酸组成。
(6)×　脂肪比相同质量的多糖彻底氧化产能多。
2.(2018·江苏卷，1)下列关于糖类的叙述，正确的是(　　)
A.单糖可以被进一步水解为更简单的化合物
B.构成淀粉、糖原和纤维素的单体均为果糖
C.细胞识别与糖蛋白中蛋白质有关，与糖链无关
D.糖类是大多数植物体干重中含量最多的化合物
解析　按干重计，糖类占植物体的85%～90%，故大多数植物体干重中含量最多的化合物是糖类，D正确；单糖不可以再被水解，A错误；构成淀粉、糖原和纤维素的单体都是葡萄糖，B错误；细胞膜上的蛋白质与糖类结合形成糖蛋白，在细胞识别中，糖链主要起着信息分子的作用，C错误。
答案　D
3.(2017·海南卷，4)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(　　)
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　草酸与食物中的钙离子结合形成草酸钙，不易被人体吸收，A正确；哺乳动物红细胞中具有运输O2的血红蛋白，含有铁，缺铁会使血红蛋白减少进而降低运输O2的能力，B正确；KH2PO4在体内为生物提供无机盐离子，不能供能，C错误；植物秸秆燃烧过程中，有机物耗尽，剩下的灰烬中富含无机盐，D正确。
答案　C
4.(2017·海南卷，3)关于哺乳动物体内脂质与糖类的叙述，错误的是(　　)
A.固醇在动物体内可转化成性激素
B.C、H、O、P是构成脂质和糖原的元素
C.脂肪与糖原都是细胞内储存能量的物质
D.胆固醇是细胞膜的组分，也参与血脂运输
解析　性激素的化学本质是固醇，A正确；糖原属于多糖，其元素组成只有C、H、O，B错误；脂肪与糖原在哺乳动物体内都是作为储存能量的物质，C正确；在哺乳动物体内，胆固醇不仅是细胞膜的组分，也参与血脂运输，D正确。
答案　B
5.(2016·海南卷，15)下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是(　　)
A.取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B.黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C.玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D.花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
解析　成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液不会产生蓝色；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。
答案　B
课后·分层训练
(时间：35分钟)

1.(2020·山西太原期末)下列有关细胞中的元素和无机化合物的叙述，正确的是(　　)
A.细胞中常见的化学元素根据作用的大小分为大量元素和微量元素
B.组成人体细胞的主要元素中H的含量最多
C.同一种植物萌发的种子的含水量比休眠种子多
D.哺乳动物的血钙太低，会出现肌无力症状
解析　大量元素和微量元素的区分依据是含量的多少，不是作用的大小，A错误；组成人体细胞的元素中，含量最多的元素是O(细胞鲜重)或C(细胞干重)，B错误；与休眠种子相比，萌发种子的代谢活跃，含水量较多，C正确；哺乳动物的血钙太低，会出现抽搐等症状，D错误。
答案　C
2.(2020·河北武邑中学一调)下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A.C是构成细胞的基本元素，在人体活细胞中含量最多
B.核糖体、染色体、烟草花叶病毒都主要由核酸和蛋白质组成
C.P是ATP、NADPH、生长素等化合物的组成元素
D.RNA和DNA组成元素的种类相同，五碳糖和碱基种类完全不同
解析　C是构成细胞的最基本元素，但人体活细胞中含量最多的元素是O，A错误；核糖体主要由蛋白质和RNA组成，染色体主要由蛋白质和DNA组成，烟草花叶病毒由蛋白质和RNA组成，核酸包括DNA和RNA，B正确；生长素分子式为C10H9NO2，不含P元素，C错误；RNA和DNA组成元素的种类相同，五碳糖分别是核糖和脱氧核糖，碱基都含有A、C、G，D错误。
答案　B
3.(2020·安徽六安模拟)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，而胚细胞的细胞质流动不明显，原因是(　　)
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。
答案　C
4.(2020·开封市调研)如图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化，据图分析下列叙述不正确的是(　　)

A.随着种子的成熟，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态
B.种子的鲜重随着种子的成熟而逐渐减小
C.种子中水分减少的主要原因是植物吸收的水分减少
D.种子成熟期间这两种物质的变化与种子萌发时相反
解析　由题图可知，在小麦种子成熟过程中，种子的生命活动由代谢活跃状态转入休眠状态；种子成熟过程中，自由水大量减少，从而增强种子的抗性，这是种子水分减少的主要原因，C错误。
答案　C
5.(2020·江西上饶一模)无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要的作用。下列关于水和无机盐叙述不正确的是(　　)
A.某些无机盐是某些细胞结构必不可少的组成成分
B.低温环境下植物的根吸收无机盐的离子将会受影响
C.人体血液缺钙会导致抽搐
D.摄盐过多后饮水量的增加不利于维持细胞外液渗透压相对恒定
解析　骨骼和牙齿中含有大量的钙、磷等无机盐，磷还是构成生物膜的一种无机盐，A正确；植物的根通过主动运输的方式吸收无机盐离子，低温通过影响呼吸酶的活性，使无机盐离子的吸收减少，B正确；哺乳动物的血液中钙离子含量太低会出现抽搐等症状，C正确；摄盐过多后机体细胞外液渗透压会增大，增加饮水利于维持细胞外液渗透压相对恒定，D错误。
答案　D
6.(2020·四川广安模拟)如图是两种二糖的组成示意图，相关叙述正确的是(　　)

A.图中M、N指代的物质分别是葡萄糖、果糖
B.图中M代表的物质也是纤维素和糖原的基本组成单位
C.因葡萄糖和果糖都是还原糖，故麦芽糖和蔗糖也是还原糖
D.细胞内的二糖以及单糖的作用是只能作为细胞呼吸供能的底物
解析　麦芽糖是由两分子葡萄糖组成的，蔗糖是由一分子果糖和一分子葡萄糖组成的，故图中M、N指代的物质都是葡萄糖，A错误；葡萄糖是纤维素和糖原的基本组成单位，B正确；葡萄糖、果糖、麦芽糖都是还原糖，但蔗糖不是还原糖，C错误；细胞内单糖的作用除了作为细胞呼吸供能的底物外，有的还参与物质组成，如脱氧核糖是DNA的组成成分，核糖是RNA的组成成分，D错误。
答案　B
7.(2020·云南玉溪一中模拟)某生物体内能发生如下反应：淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖原。则下面的说法不正确的是(　　)
A.此生物一定是动物，因为能合成糖原
B.淀粉和糖原都属于多糖
C.此生物一定是动物，因为能利用葡萄糖
D.糖类在生物体内是主要的能源物质
解析　“淀粉→麦芽糖→葡萄糖”表示淀粉的水解过程，“葡萄糖→糖原”表示糖原的合成过程。糖原只能在动物细胞中合成，因此该生物一定为动物，A正确；淀粉、糖原和纤维素都属于多糖，B正确；动物和植物都能利用葡萄糖，不能以此作为区分动、植物的依据，C错误；糖类是主要的能源物质，D正确。
答案　C
8.(2020·广东汕头期末)糖类和脂质在细胞的构成和生命活动中起重要作用，下列叙述错误的是(　　)
A.细胞膜上的脂质包括磷脂、胆固醇等
B.糖类中的淀粉、纤维素和糖原都完全由葡萄糖缩合而成
C.淀粉和脂肪水解的终产物是二氧化碳和水
D.质量相同的糖类和脂肪被彻底分解时，糖类耗氧少
解析　磷脂双分子层构成细胞膜的基本支架，胆固醇是动物细胞膜的构成成分，A正确；淀粉、纤维素、糖原都是由单体葡萄糖聚合形成的多聚体，B正确；二氧化碳和水是淀粉和脂肪彻底氧化分解的产物，淀粉水解的产物是葡萄糖，脂肪水解的产物是甘油和脂肪酸，C错误；与脂肪相比，相同质量的糖类含H少，氧化分解消耗的氧气少，释放的能量少，D正确。
答案　C

9.(2017·江苏卷，1)下列关于糖类化合物的叙述，正确的是(　　)
A.葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，但元素组成不同
B.淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖聚合而成的多糖
C.蔗糖、麦芽糖、乳糖都可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀
D.蔗糖是淀粉的水解产物之一，麦芽糖是纤维素的水解产物之一
解析　葡萄糖、果糖、半乳糖都是还原糖，糖类元素组成都为C、H、O，A错误；淀粉、糖原、纤维素三种多糖的单体都是葡萄糖，B正确；还原糖可与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，蔗糖不是还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，C错误；淀粉和纤维素的水解产物都是葡萄糖，D错误。
答案　B
10.(2020·河南名校联盟调研)“颜色反应”是鉴定特定物质的常用方法。下列叙述正确的是(　　)
A.为检测待测样液中是否含有葡萄糖，可以使用斐林试剂检测
B.用苏丹Ⅲ和苏丹Ⅳ检测组织切片内的脂肪时，染色时间长短不同
C.若待测样液中不含蛋白质，则加入双缩脲试剂后样液颜色不变
D.斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类不同，使用方法也不同
解析　斐林试剂只能检测出待测样液中是否含有还原糖，葡萄糖、麦芽糖等都是还原糖，不能说明该待测样液中含葡萄糖，A错误；苏丹Ⅲ染液和苏丹Ⅳ染液都能用于检测组织切片内的脂肪，但苏丹Ⅲ染液的染色时间是3 min，苏丹Ⅳ染液的染色时间是1 min，B正确；双缩脲试剂本身呈蓝色，即使待测样液中不含蛋白质，加入双缩脲试剂后样液颜色也会发生改变，C错误；斐林试剂和双缩脲试剂所含物质种类相同，但是物质的浓度不完全相同，使用方法也不同，D错误。
答案　B
11.(2020·西安市质检)科研人员将某油料作物种子置于条件适宜的环境中培养，定期检测种子萌发过程中(含幼苗)脂肪的相对含量和干重，结果如图所示。以下叙述正确的是(　　)

A.C点幼苗开始进行光合作用
B.导致AB段种子干重增加的主要元素是C
C.AB段种子干重增加说明光合速率一定大于呼吸速率
D.在种子萌发初期，脂肪转化为糖类可导致有机物的总量增加
解析　油料作物种子含有较多的脂肪，种子萌发初期脂肪转变为糖类，糖类与脂肪相比，含有较多的氧原子，导致有机物的总量增加，因此导致AB段种子干重增加的主要元素是O。此时种子并没有进行光合作用，不可能表现为光合速率大于呼吸速率。糖类经过呼吸作用的氧化分解，释放能量，导致种子干重减少。从C点开始种子干重再次增加，说明此时有机物开始积累，光合速率大于呼吸速率，而不是幼苗刚开始进行光合作用，光合作用的开始应在C点之前。综上所述，D项正确。
答案　D
12.(2020·湖南长郡中学调研)亳州“古井贡酒”生产发酵中需用麦芽浆，对萌发且带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡摇匀，有关实验现象及结论的叙述不正确的是(　　)
A.加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B.加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C.加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D.如果发芽的大麦中含有蛋白质，那么加入双缩脲试剂，溶液会呈紫色
解析　苏丹Ⅲ染液遇脂肪呈橘黄色，A正确；加入斐林试剂并水浴加热，溶液出现砖红色沉淀，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能说明发芽的大麦中含有麦芽糖，B错误；碘液遇淀粉变蓝，C正确；双缩脲试剂遇蛋白质变紫，D正确。
答案　B
13.(2019·河南中原名校联考)科学家研究某小麦的种子萌发过程，通过一定的生化方法测定种子萌发过程中胚的鲜重变化以及胚的RNA合成量的变化情况，得到的曲线数据如下图所示。请据此分析回答以下问题：

(1)通过不休眠的种子与休眠的种子胚鲜重的比较可知，结合水/自由水比值高的是________种子；不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前，干重会________，原因是_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
(2)不休眠的种子萌发后胚中的RNA合成量________，经分析种子的淀粉含量下降而葡萄糖含量升高，推测某些RNA控制翻译合成了______________________。
(3)第5天萌发种子的胚根长出，此时整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比________(填“相等”“增多”或“减少”)，推测的理由是
_____________________________________________________________。
解析　本题主要考查细胞代谢过程中物质的转化。(1)自由水/结合水的值与代谢有关，代谢旺盛的细胞中，自由水/结合水的值高，因此结合水/自由水比值高的是休眠的种子。不休眠的种子萌发6天后至形成叶片前，由于细胞呼吸增强，且此时种子无叶，不进行光合作用，所以有机物的量逐渐减少，干重会减小。
(2)不休眠的种子萌发后，代谢旺盛，需要合成相关的酶，因此会进行转录和翻译。转录形成相关的RNA比较多，淀粉在淀粉酶的作用下水解形成麦芽糖，麦芽糖在麦芽糖酶的作用下水解形成葡萄糖，葡萄糖用于细胞呼吸，因此淀粉含量下降而葡萄糖含量升高是因为细胞内合成了淀粉酶、麦芽糖酶。(3)胚根由种子的胚细胞不断分裂、分化形成，该过程要经过有丝分裂，DNA要大量复制，故萌发的整个种子内DNA的含量与不萌发种子相比增多。
答案　(1)休眠的　减小(或降低)　种子胚细胞的细胞呼吸增强，且不能进行光合作用，所以有机物减少，干重降低
(2)增加　淀粉酶、麦芽糖酶
(3)增多　种子胚细胞的DNA大量复制，细胞不断分裂、分化使胚根生长
14.(拔高题·科学探究)(2020·江西九江十校联考)科学家研究发现，“熊虫”是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力，当环境恶化时，熊虫会把身体蜷缩起来一动不动，并自行脱掉体内99%的水分，将身体萎缩成正常情况下的一半，处于一种隐生(假死)状态，此时会展现出惊人的耐力，以此来“扛”过各种极端环境。处于假死状态的熊虫的代谢速率几乎降到零，甚至能耐受－273 ℃冰冻数小时的恶劣环境，直到环境改善为止。据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫作海藻糖的二糖，回答下列问题：
(1)现代生物进化理论认为“熊虫”具有可产生大量海藻糖并耐受低温的能力，是_____________________________________________________的结果。
(2)“熊虫”具有可产生大量海藻糖的能力的根本原因是“熊虫”___________。
(3)海藻糖是由________元素组成的，若要探究它是否为还原糖，应选取的试剂为__________________________________________________。
在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，能否说明海藻糖为非还原糖，为什么？______________________________________________________。
(4)有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”。下列为设计的实验方案，用于探究题中假设的真实性，请将其补充完整。
Ⅰ.为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验的材料应具有______________________________________________________的特点。
Ⅱ.操作过程：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组(以甲组为实验组)；
②________________________________________________________________；
③________________________________________________________________；
④观察甲、乙两组细胞生活状况，写出预期结果及结论。
________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析　本题主要考查探究性实验的实验设计及结果预测。(1)根据题意分析，“熊虫”体内含有大量海藻糖(一种二糖)，海藻糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤，因此“熊虫”能耐受－273 ℃的冰冻数小时，这是长期自然选择的结果。(2)“熊虫”体内含有控制合成海藻糖的基因，所以“熊虫”能够产生大量的海藻糖。(3)海藻糖是一种二糖，其组成元素为C、H、O。鉴定还原糖常用的试剂是斐林试剂，用该试剂鉴定时需要水浴加热，因此若在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，并不能说明海藻糖为非还原糖。(4)Ⅰ.该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物的组织细胞是否也具有防止因低温而造成的损伤的作用。实验的自变量是细胞培养液中是否含有海藻糖，因变量是低温条件下细胞的活性，因此为了消除细胞自身产生海藻糖对实验结果的影响，用作实验材料的细胞应该不含也不能合成海藻糖。Ⅱ.按照实验设计的单一变量原则和对照原则，实验步骤如下：
①取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组(以甲组为实验组)：
②向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液；
③将甲、乙两组细胞均控制在－273 ℃的条件下冰冻数小时；
④观察并记录两组细胞的生活状况。
可能的结果及结论：若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则说明海藻糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用；若甲、乙两组细胞都死亡，说明海藻糖对普通哺乳动物组织细胞不具有抵抗低温损伤的作用。
答案　(1)长期自然选择
(2)具有合成海藻糖的基因
(3)C、H、O　斐林试剂　不能，因为没有水浴加热
(4)Ⅰ.自身不含也不能合成海藻糖
Ⅱ.②向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液　③甲、乙两组均控制在－273 ℃的条件下冰冻数小时
　④若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则假设成立；若甲、乙两组细胞都死亡，则假设不成立