2020版高考生物新设计大一轮北师大版讲义：第一单元认识细胞与细胞的化学组成第2讲

第2讲　细胞中的无机物及糖类和脂质
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
结构与功能观：水和无机盐的存在形式与作用，细胞中糖类、脂质的种类及作用
全国卷考情
2018全国卷Ⅱ(3)、
2018全国卷Ⅲ(4)、
2017全国卷Ⅰ(2)、
2016全国卷Ⅲ(3)、
2016全国卷Ⅱ(1)、
2015全国卷Ⅱ(1)
社会责任
健康生活：注重饮食，养成良好的生活习惯
科学探究
制订并实施方案的能力和观察能力：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、化合物及无机物

1.剖析细胞中的元素
(1)

(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.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

■助学巧记
无机盐的存在形式及功能“一、一、二”

教材高考
1.高考重组　判断正误
(1)细胞的核膜、内质网膜和细胞膜中都含有磷元素(2018·全国卷Ⅲ，2B)(　　)
(2)风干种子结合水与自由水的比值大(2018·全国卷Ⅱ，4D)(　　)
(3)构成叶绿素的镁可以由植物的根从土壤中吸收(2016·全国卷Ⅱ，4B)(　　)
(4)饮水增加导致尿生成增加，有利于维持细胞外液渗透压相对恒定(2016·全国卷Ⅲ，3D)(　　)
(5)同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同(2014·海南卷，5D)(　)
(6)血浆中的HCO参与维持血浆pH的稳定(2012·海南卷，12C)(　　)
提示　(1)√　(2)√　(3)√　(4)√
(5)×　萌发种子含水量远多于休眠种子。
(6)√
2.教材·拓展·拾遗
(1)教材P12“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。
(2)教材P17“自我检测”：为什么医院中给病人输液用的是生理盐水(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。
[重点·串讲整合]
1.衍射法归纳细胞中的水





2.9种常考无机盐参与组成化合物或功能举例


　围绕水和无机盐的存在形式及功能考查生命观念
1.(2016·海南卷，26)水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：

(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在。风干种子细胞中的水主要是以________的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以________的形式存在。
(2)在阶段Ⅱ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ，呼吸速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段Ⅰ。
(3)从细胞组成和结构的角度来推测，水分可经过细胞膜中的________、________从细胞外进入细胞内。
[慧眼识图　获取信息]

答案　(1)结合水　自由水　(2)小于　大于　(3)磷脂(或脂质)双分子层　水通道
2.(2019·湖南四校联考)互花米草是一种沿海滩涂草本盐沼植物，对水淹的生态环境有很强适应能力。下图中甲、乙两条曲线分别表示互花米草体内自由水与结合水的比值、K＋吸收速率与潮汐水淹时间的关系。下列叙述中，正确的是(　　)

A.在进行水淹处理时，实验用水应为自来水
B.互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下，抗逆性最强
C.水淹时间为24 h/d的互花米草长势最差的主要原因是光
D.随水淹时间延长，K＋吸收速率逐渐下降，主要与细胞膜上载体数量不足有关
解析　本实验所选植物互花米草是一种沿海滩涂草本盐沼植物，为保证实验结果的可靠性，实验中选用的水应为采样地点的海水，能更好地模拟植物的生存环境，A错误；自由水与结合水比值的大小与细胞代谢旺盛程度和抗逆性有关，自由水与结合水比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，从图中信息可知，互花米草在水淹时间为3 h/d的环境下，抗逆性最强，B正确；在水淹时间为24 h/d时，植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸积累酒精，酒精会对细胞产生毒害作用，从而影响长势，C错误；由图中曲线可知，随水淹时间的延长，K＋吸收速率逐渐下降，主要与植物水淹后进行无氧呼吸供能不足有关，D错误。
答案　B
　围绕无机物考查科学思维与科学探究能力
3.(2018·全国卷Ⅰ，3)下列有关植物根系吸收利用营养元素的叙述，错误的是(　　)
A.在酸性土壤中，小麦可吸收利用土壤中的N2和NO
B.农田适时松土有利于农作物根细胞对矿质元素的吸收
C.土壤微生物降解植物秸秆产生的无机离子可被根系吸收
D.给玉米施肥过多时，会因根系水分外流引起“烧苗”现象
解析　在酸性土壤中，小麦不能吸收利用土壤中的N2，A错误；农田适时松土可以增加土壤中的氧气，增强农作物根系的有氧呼吸，有利于农作物根细胞通过主动运输的方式对矿质元素进行吸收，B正确；土壤微生物可以将秸秆中的有机物分解成无机离子等，植物的根系能吸收这些无机离子用于生命活动，C正确；给玉米施肥过多时，土壤渗透压升高，当其高于玉米根的细胞液渗透压时，玉米会因根系水分外流而出现“烧苗”现象，D正确。
答案　A
4.(2018·郑州一测)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，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，因此产生的CO2中的C也可能来自其他有机物，D错误。
答案　C
考点二　细胞中的糖类和脂质

1.细胞中的糖类

2.细胞中的脂质

教材高考
1.高考重组　判断正误
(1)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Ⅱ，1D)(　　)
(2)淀粉水解成葡萄糖时伴随有ATP的生成(2017·海南卷，5A)(　　)
(3)人体大脑活动的能量主要来自脂肪的有氧氧化(2017·海南卷，5B)(　　)
(4)维生素D和性激素不属于固醇类物质(2014·海南卷，2B)(　　)
(5)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)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×
2.教材·拓展
教材P30糖尿病人为什么需要在饮食方面控制，不吃或少吃甜食，少吃玉米、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。

　结合糖类、脂质的种类及功能考查生命观念
1.(2018·经典高考)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　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；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；
答案　D
2.(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　糖原属于多糖，其元素组成只有C、H、O，B错误。
答案　B
[名师点睛]
糖类和脂肪均由C、H、O三种元素组成，氧化分解产生CO2、H2O，同时释放能量。但脂肪中碳氢的相对含量远远高于糖类，所以同质量的脂肪和糖类氧化分解，脂肪耗氧量多、放能多、产水多，释放CO2多。
　围绕糖类、脂质等考查营养与人类健康
3.(2018·经典高考)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　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.(2019·湖南名校联考)生物学知识与生活相联系，有助于人们了解一些基本保健常识。下列说法正确的是(　　)
A.胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，过多摄入有益无害
B.糖尿病患者的饮食虽然受到严格限制，但不具甜味的米饭、馒头等可随意食用
C.患急性肠炎的病人脱水时需要及时补水，同时也需要补充体内丢失的无机盐
D.鸡蛋煮熟后，蛋白质发生变性，不易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋难消化
解析　胆固醇是动物细胞膜的重要成分，还参与血液中脂质的运输，但是人体如果过多地摄入胆固醇，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞，危及生命，A错误；米饭、馒头中所含的成分主要是淀粉，能够转化成葡萄糖，糖尿病患者不能随意食用，B错误；患急性肠炎的病人脱水时会丢失大量的水分和无机盐，所以需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，C正确；鸡蛋煮熟后，蛋白质的空间结构被破坏，易被蛋白酶水解，因此，吃熟鸡蛋容易消化，D错误。
答案　C



考点三　实验：检测生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质

1.检测原理
(1)糖类的检测
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀。
②淀粉＋碘液―→蓝色。
(2)脂肪的检测：脂肪＋
(3)蛋白质的检测：蛋白质＋双缩脲试剂―→紫色
2.实验步骤
(1)还原糖的检测

结果分析：若出现砖红色沉淀，则说明组织样中含有可溶性还原糖；若不出现砖红色沉淀，则说明组织样液不含有还原糖。
(2)脂肪的检测
方法一：待测花生种子匀浆或豆浆＋3滴苏丹Ⅲ染液→观察是否变成橘黄色。
方法二：
取材：花生种子(浸泡，去掉种皮)
↓
切片：将子叶切成薄片
制片
观察：先在低倍显微镜下寻找已着色颗粒，再用高倍显微镜观察
结果分析：若圆形小颗粒呈橘黄色，则证明待测种子中存在脂肪

(3)蛋白质的检测

结果分析：若试管中液体变成紫色，则说明组织样液中存在蛋白质；若试管中液体没有变成紫色，则说明组织样液中不存在蛋白质。

1.下图是检测还原糖的实验
(1)如下图示的处理，2 min后试管内将呈现何种颜色？试加以分析说明。

(2)向某试管内无色液体中加入斐林试剂，经加热若出现砖红色沉淀，则表明试管内含有葡萄糖，对吗？
提示　(1)应为蓝色(斐林试剂的颜色，因未经水浴加热，只有将试管置于50～65 ℃温水中，经水浴加热后，方可呈现“砖红色沉淀”)。
(2)不对。只能证明含有“还原糖”，但不能具体证明是哪种还原糖。
2.下图为某种物质鉴定方案，请推测：

(1)图示的实验方案用于鉴定何类物质？其中“某试剂”是什么？A液、B液分别指什么？
提示　蛋白质及多肽化合物；双缩脲试剂；A的质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液；B的质量浓度为0.01 g/mL CuSO4溶液。
(2)若溶液中果真有被检测的物质，则右侧试管“摇匀后”变成何种颜色？若在加入“某试剂”前，先向该试管内加入被测物质的“水解酶”，然后再继续图示操作，是否还可能呈现颜色反应？为什么？
提示　紫色。是。若被检测物质为蛋白质，当加入蛋白酶(本质为蛋白质)后其水解产物若为“肽”类，多肽与水解酶可与双缩脲试剂产生颜色反应(呈紫色)，若水解产物为氨基酸，水解酶仍可与双缩脲试剂产生颜色反应。

　教材基础实验的考查
1.下列关于还原糖、脂肪、蛋白质和淀粉的鉴定实验的叙述中，错误的是(　　)
A.在四个实验中，只有一个实验需要进行水浴加热
B.鉴定用的主要化学试剂依次是：斐林试剂、苏丹Ⅳ染液、双缩脲试剂、碘液
C.鉴定还原糖和蛋白质时都使用NaOH和CuSO4溶液，原理基本相同
D.在四个实验中，鉴定的都是细胞中的化学成分，一般应先提取组织样液或增加膜的通透性
解析　鉴定还原糖利用的原理是还原糖可将Cu(OH)2还原成砖红色的Cu2O，而鉴定蛋白质应用的原理是碱性条件下，铜离子可与蛋白质形成紫色络合物。
答案　C
2.下列关于食品安全问题的探究实验设计的描述，正确的是(　　)
选项
探究主题
实验试剂
预期实验结果
结论
A
某“色拉油”是否含有脂肪
苏丹Ⅳ染液
被检测液体出现红色
不含有脂肪，但可能含有固醇
B
某“早餐奶”是否含有蛋白质
双缩脲试剂
被检测液体出现砖红色
含有蛋白质，但含量少于淀粉
C
某“奶片”是否添加淀粉
碘液
被检测液体出现蓝色
含有淀粉，不含有蛋白质
D
某“无糖”无色饮料中是否含有葡萄糖
斐林试剂
被检测液体出现砖红色
一定含有还原糖，但不一定是葡萄糖
解析　脂肪能被苏丹Ⅳ染液染成红色，因此实验结论为该“色拉油”含有脂肪；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，无法通过该反应判断其含量；淀粉遇碘液变蓝，某“奶片”用碘液检测后出现蓝色，说明该“奶片”含有淀粉，但不能说明该“奶片”不含蛋白质；葡萄糖属于还原糖，可与斐林试剂在水浴加热的条件下生成砖红色沉淀。
答案　D
　围绕拓展实验考查科学探究能力
3.细菌具有细胞壁，为探究其化学成分，某研究小组设计了如下实验：(已知糖类加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂水浴加热有砖红色沉淀生成；蛋白质与双缩脲试剂作用，生成紫色物质；且二者单独检验时互不干扰。)
分析回答：
(1)将细菌细胞粉碎后，用高速离心机分离得到细菌细胞壁。
(2)将细菌细胞壁分成两等份，编号为A、B。
(3)取A加硫酸水解后用碱中和，再加斐林试剂并加热，取B加双缩脲试剂，摇匀。
(4)观察并记录实验现象。
(5)预测实验结果及结论：
①若A________________，B_____________。则细菌细胞壁中含有糖类和蛋白质
②若A_____________，B________________。则细菌细胞壁中________________。
③若A_____________，B______________。则细菌细胞壁中________________。
④若A_____________，B_____________。则细菌细胞壁中________________。
答案　①出现砖红色沉淀　出现紫色　②出现砖红色沉淀　不出现紫色　含有糖类而不含蛋白质　③不出现砖红色沉淀　出现紫色　含蛋白质，不含糖类　④不出现砖红色沉淀　不出现紫色　不含糖类和蛋白质澄清易错易混·强化科学思维
[易错易混]
易错点1　谨防“元素”中的2个易错点
(1)混淆元素的“含量”与“数量”
点拨　关注元素“三多”

(2)微量元素：含量微小≠功能微小
点拨　大量元素、微量元素是依据元素的含量划分的。二者都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着重要的作用，而且这种作用是不可或缺和不可替代的。
易错点2　风干种子并非不含水
点拨　种子风干过程中主要减少自由水，此时种子中仍含一定量结合水及少量自由水，如干种子置于试管中烘烤时仍可在试管壁上发现“水珠”，这主要是结合水。
注：减少自由水细胞代谢减弱，但未丧失活性，而丧失结合水时，细胞将丧失活性
易错点3　混淆“能源物质”及其供能次序
点拨　(1)能源物质之“根本”、“主要”、“直接”与“储备”

(2)能源物质的供能顺序：先由糖类氧化供能，糖类供能不足时，依次由脂肪、蛋白质供能。
能源物质为生命活动供能的过程如下：

易错点4　不可将物质鉴定时“无颜色变化”说成“无色”
点拨　无颜色变化≠无色。进行物质鉴定时，有些检测剂本身带有颜色，将其加入到含有某些化合物的试管中，若不呈现特定颜色反应，表明试管中不含被检测物质，但不可说成“试管中无色”，此时试管中可显示试剂本身颜色(如斐林试剂原本为“蓝色”，碘液原本为橙黄色等)。
[深度纠错]
1.下列有关组成细胞的元素的说法，正确的是(　　)
A.组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量总是最多的
B.微量元素在生物体内含量很低，但不可缺少，如叶绿素的合成离不开Mg
C.生物体内携带氨基酸进入核糖体的有机物一定不含S
D.P是磷脂、蛋白质、ATP和核糖等多种化合物的组成元素
解析　组成生物体的大量元素中，C是最基本的元素，在细胞鲜重中含量最多的是O，A错误；叶绿素的合成离不开Mg，但Mg是大量元素，B错误；携带氨基酸进入核糖体的有机物是tRNA，其组成元素只有C、H、O、N、P，C正确；磷脂和ATP的组成元素是C、H、O、N、P，蛋白质中一定含有C、H、O、N，有的含有S等，核糖的组成元素只有C、H、O，D错误。
答案　C
2.下列关于细胞中能源物质的说法，正确的是(　　)
A.植物细胞中重要的储能物质是淀粉和纤维素
B.葡萄糖是生物体进行生命活动的直接能源物质
C.在细胞中，能源物质中的能量通过化学反应逐步释放
D.脂肪因储存能量多，故可作为细胞的主要能源物质
解析　纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，不是植物细胞内的储能物质，A错误；葡萄糖是生物体进行生命活动的主要能源物质，ATP是生物体进行生命活动的直接能源物质，B错误；和体外燃烧不同，在细胞中，能源物质中的能量通过化学反应逐步释放，C正确；脂肪因储存能量多，故可作为细胞的良好储能物质，D错误。
答案　C
3.下表的有关分析错误的是(　　)
溶液
溶质的元素组成
检测试剂
颜色反应
溶质的基本单位
甲
C、H、O
①
砖红色
葡萄糖
乙
C、H、O、N等
双缩脲试剂
②
③
A.甲可能是麦芽糖溶液
B.①是斐林试剂，使用时需水浴加热，蔗糖溶液如果与斐林试剂混合，水浴加热后应为无色
C.乙液可能是一种酶溶液
D.②是紫色，③是蛋白质
解析　还原糖与斐林试剂反应经水浴加热生成砖红色沉淀，故①是斐林试剂，若蔗糖溶液中加斐林试剂，加热后，试管内溶液应呈蓝色而不是无色。甲是葡萄糖、果糖、麦芽糖等还原糖的一种，一分子麦芽糖是由两分子葡萄糖形成的。
答案　B
随堂·真题&预测
1.(2018·经典高考)蛋白质在生物体内具有重要作用。下列叙述正确的是(　　)
A.蛋白质化学结构的差异只是R基团的不同
B.某些化学物质可使蛋白质的空间结构发生改变
C.蛋白质控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性
D.“检测生物组织中的蛋白质”需同时加入双缩脲试剂A和B
解析　本题考查的是蛋白质的作用和检测蛋白质实验。蛋白质化学结构的差异包括组成蛋白质的氨基酸的种类、数量、排列顺序及多肽链折叠形成的空间结构不同，A错误；某些化学物质如强酸、强碱、重金属盐、尿素、丙酮可使蛋白质的空间结构发生改变，B正确；控制和决定着细胞及整个生物体的遗传特性的是核酸，C错误；“检测生物组织中的蛋白质”需先加入双缩脲试剂A液，再加入双缩脲试剂B液，D错误。
答案　B
2.(2018·经典高考)哺乳动物的催产素具有催产和排乳的作用，加压素具有升高血压和减少排尿的作用。两者结构简式如图，各氨基酸残基用3个字母缩写表示。下列叙述正确的是(　　)

A.两种激素都是由八肽环和三肽侧链构成的多肽类化合物
B.氨基酸之间脱水缩合形成的水分子中的氢全部来自氨基
C.肽链中游离氨基的数目与参与构成肽链的氨基酸种类无关
D.两种激素间因2个氨基酸种类不同导致生理功能不同
解析　分析结构简式，两种激素中的环状肽都是由6个氨基酸构成的，故为六肽环，A错误；氨基酸之间脱水缩合产生的水分子中的氢来自氨基和羧基，B错误；有些氨基酸的R基可能含有游离氨基，C错误；分析结构简式，两种激素间有2个氨基酸种类不同，故生理功能不同与这2个氨基酸种类不同有关，D正确。
答案　D
3.(2017·海南卷，1)有关蛋白质结构与功能的叙述，错误的是(　　)
A.蛋白质的生物活性与蛋白质的空间结构有关
B.数量相同的5种氨基酸可以组成不同的多肽链
C.将抗体溶于NaCl溶液中会造成其生物活性的丧失
D.氨基酸序列相同的多肽链可折叠成不同的空间结构
解析　蛋白质的空间结构决定蛋白质有相应的生物活性，A正确；多肽链的多样性由组成多肽链的氨基酸的种类、数量和排列顺序决定，B正确；抗体在NaCl溶液中会发生盐析，但抗体的空间结构没有被破坏，所以其活性没有丧失，C错误；多肽链的氨基酸序列虽然相同，但可以折叠成不同的空间结构，如朊病毒，D正确。
答案　C
4.(2018·江苏卷，3)下列关于DNA和RNA的叙述，正确的是(　　)
A.原核细胞内DNA的合成都需要DNA片段作为引物
B.真核细胞内DNA和RNA的合成都在细胞核内完成
C.肺炎双球菌转化实验证实了细胞内的DNA和RNA都是遗传物质
D.原核细胞和真核细胞中基因表达出蛋白质都需要DNA和RNA的参与
解析　原核细胞内DNA的合成需要RNA片段作为引物，A项错误；真核细胞内DNA和RNA可在细胞核、线粒体、叶绿体中合成，B项错误；肺炎双球菌转化实验只能证明DNA是遗传物质，C项错误；原核细胞和真核细胞中基因的表达都包括转录和翻译过程，都需要DNA和RNA参与，D项正确。
答案　D
5.(2020·高考预测)下列有关细胞中核酸的说法，正确的是(　　)
A.SARS病毒中RNA主要分布在细胞质中
B.DNA和RNA彻底水解的产物中有4种产物是相同的
C.叶肉细胞中DNA转录过程只发生在细胞核中
D.核苷酸链中一定含有磷酸二酯键，但不含氢键
解析　SARS病毒没有细胞结构，不存在细胞质，A错误；DNA彻底水解的产物包括磷酸、脱氧核糖、四种碱基(A、C、G、T)，RNA彻底水解的产物包括磷酸、核糖、四种碱基(A、C、G、U)，因此它们的水解产物中有4种是相同的，即磷酸、三种碱基(A、C、G)，B正确；叶肉细胞中DNA转录过程主要发生在细胞核中，此外在线粒体和叶绿体中也能发生，C错误；核苷酸链中一定含有磷酸二酯键，也可能含有氢键，如tRNA中存在局部碱基配对，含有氢键，D错误。
答案　B
课后·分层训练
(时间：35分钟)

1.(2018·南昌调研)下列结构或物质中不含核糖的是(　　)
A.HIV B.T2噬菌体
C.核糖体 D.ATP
解析　HIV为RNA病毒，它含有RNA和蛋白质，RNA分子中含有核糖；T2噬菌体为DNA病毒，它含有DNA和蛋白质，DNA分子中含有脱氧核糖，不含核糖；核糖体的组成成分是rRNA和蛋白质，rRNA分子中含有核糖；ATP分子为三磷酸腺苷，其中腺苷是由核糖和腺嘌呤组成的。
答案　B
2.下列关于元素和无机盐与人体健康的描述，正确的是(　　)
A.细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
B.缺乏P时，细胞中磷脂、核酸、ATP等的合成就会受影响
C.细胞外液渗透压的90%以上来自Ca2＋，血液中Ca2＋太低会抽搐
D.甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在
解析　细胞中的微量元素含量极少，但其和大量元素同等重要，A错误；ATP、DNA、RNA、磷脂等物质都含P，因此缺P时这些物质的合成都会受影响，B正确；细胞外液渗透压的90%以上来自Na＋、Cl－，C错误；甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe，说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，而无机盐在细胞内主要以离子的形式存在，D错误。
答案　B
3.(2018·山东威海模拟)下列有关糖类的叙述，正确的是(　　)
A.糖类都能为生物体提供能量
B.叶绿体、ATP和RNA中都含有核糖
C.糖原、淀粉和蔗糖彻底水解后的产物相同
D.储存于肌肉细胞中的乳糖能及时补充人体所需能量
解析　有些糖不是能源物质，如纤维素、核糖、脱氧核糖等，A错误；蔗糖彻底水解的产物还有果糖，C错误；储存于肝脏中的肝糖原可及时分解为葡萄糖，进而补充能量，D错误。
答案　B
4.关于生物体内的脂质，下列叙述正确的是(　　)
A.构成脂质的化学元素为C、H、O、N四种
B.脂肪分子氧化分解产生的能量多，是主要的能源物质
C.维生素D和胆固醇属于脂质，可以被苏丹Ⅳ染液染成红色
D.脂质在哺乳动物精子形成中具有重要作用
解析　脂质都含有C、H、O三种元素，但不同的脂质，其组成元素有差异，如构成磷脂的化学元素为C、H、O、N、P五种，构成脂肪的化学元素只有C、H、O三种，A错误；与同质量的糖类相比，脂肪分子氧化分解产生的数量多，脂肪是细胞内良好的储能物质，糖类是细胞中主要的能源物质，B错误；维生素D和胆固醇属于脂质中的固醇，不能被苏丹Ⅳ染液染成红色，脂肪才可以被苏丹Ⅳ染液染成红色，C错误；脂质中的性激素能促进人和动物生殖器官的发育以及生殖细胞的形成，D正确。
答案　D
5.水和无机盐在生命活动中起着非常重要的作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A.玉米种子失去结合水后，就不能够萌发
B.自由水是细胞内的良好溶剂，约占细胞内全部水分的4.5%
C.如果哺乳动物骨骼中的钙含量太低，就会出现抽搐症状
D.患急性肠炎的病人脱水时只需补充适量水分即可
解析　结合水是细胞结构的重要组成成分，玉米种子失去结合水意味着种子已死亡，将不能够萌发，A正确；自由水是细胞内的良好溶剂，结合水大约占细胞内全部水分的4.5%，B错误；哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，C错误；患急性肠炎的病人脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，D错误。
答案　A
6.下列关于脂质的叙述，错误的是(　　)
A.脂质是生物体内重要的有机物，通常不溶于水
B.胆固醇是构成植物细胞膜的重要成分
C.脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色
D.在大豆的种子中，磷脂含量丰富
解析　脂质是组成细胞和生物体的重要有机物，通常不溶于水，A正确；胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，B错误；脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，C正确；磷脂在人和动物的脑、卵细胞、肝脏以及大豆的种子中含量丰富，D正确。
答案　B
7.(2018·合肥调研)生物体的生命活动离不开水。下列关于真核细胞中水的叙述，错误的是(　　)
A.细胞吸收水分是被动运输
B.由氨基酸形成多肽链时，生成物H2O中的氢来自氨基和羧基
C.有氧呼吸时，生成物H2O中的氢全部来自线粒体中丙酮酸的分解
D.H2O在光下分解，产生的[H]会进入叶绿体基质
解析　水分子进出细胞的方式为自由扩散或通过水通道蛋白的协助扩散，属于被动运输，A正确；氨基酸脱水缩合形成多肽时，生成物水中的氢分别来自两个氨基酸分子的氨基和羧基，B正确；有氧呼吸过程中，生成物水中的氢来自第一、二阶段葡萄糖、丙酮酸的分解，C错误；光合作用中光反应产生的[H]进入叶绿体基质中参与碳反应，D正确。
答案　C
8.糖类是生物体生命活动的主要能源物质，也是细胞结构的成分之一，请根据下面概念图回答问题：

(1)如果某种单糖A为果糖，则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是________；如果某种单糖A是葡萄糖，则它与葡萄糖缩合失去1分子水后形成的物质①是________。
(2)如果某种单糖A经缩合反应形成的物质③作为植物细胞中储存能量的物质，则物质③是________；如果某种单糖A经缩合反应形成的物质③作为动物细胞中储存能量的物质，则物质③是________；如果某种单糖A经缩合反应形成的物质③作为植物细胞壁的组成成分，则物质③是________。
(3)如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质②，其中的碱基有尿嘧啶，则某种单糖A是________，形成的物质②是________；如果某种单糖A与磷酸和碱基结合形成物质④，其中的碱基有胸腺嘧啶，则某种单糖A是________，形成的物质④是________。
解析　(1)蔗糖分子是由葡萄糖和果糖脱水缩合形成的；麦芽糖是由2分子葡萄糖脱水缩合形成的。(2)淀粉是植物细胞内的储能物质，糖原是动物细胞内的储能物质，纤维素是植物细胞壁的组成成分。淀粉、糖原、纤维素都是由葡萄糖(单糖)缩合而成的多糖。(3)尿嘧啶是组成RNA的碱基，组成RNA的糖是核糖；胸腺嘧啶是组成DNA的碱基，组成DNA的糖是脱氧核糖。组成RNA的基本单位是核糖核苷酸，组成DNA的基本单位是脱氧核苷酸。
答案　(1)蔗糖　麦芽糖　(2)淀粉　糖原　纤维素
(3)核糖　核糖核苷酸　脱氧核糖　脱氧核苷酸

9.人体内的某种有机化合物只含有C、H、O三种元素，下列对该种化合物的叙述，正确的是(　　)
A.该种化合物可能构成细胞膜的基本骨架
B.该种化合物可与双缩脲试剂发生紫色反应
C.该种化合物可能是细胞内携带遗传信息的物质
D.该种化合物可能对维持体温的相对恒定具有重要作用
解析　磷脂双分子层构成细胞膜的基本骨架，但磷脂的元素组成为C、H、O、N、P，A错误；蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，但蛋白质的主要元素组成为C、H、O、N，B错误；核酸是细胞内携带遗传信息的物质，但核酸的元素组成为C、H、O、N、P，C错误；脂肪对维持体温的相对恒定具有重要作用，脂肪的元素组成为C、H、O，D正确。
答案　D
10.(2019·北师大附中检测)人们经常食用的牛肉、羊肉、猪肉等肉类和白菜、土豆等蔬菜，经消化吸收后，其中的成分可被转化为人体的组成成分。对以上事实解释合理的是(　　)
A.组成生物体细胞的化学元素在无机自然界都能找到
B.不同生物的细胞内，组成它们的化学元素含量大体相同
C.组成生物体细胞的生物大分子都以碳链作为骨架
D.不同生物的细胞内化学元素种类大体相同
解析　不同生物细胞成分的相互转化，说明不同生物的化学元素种类大体相同，不能说明生物界与无机自然界的元素种类之间的关系，A错误、D正确；不同生物的细胞内所含化学元素的种类基本相同，但含量存在差异，B错误；组成生物体细胞的生物大分子都以碳链作为骨架，但这不是不同生物细胞成分能相互转化的原因，C错误。
答案　D
11.(2018·河南周口检测)某学生对一待测物质进行如下实验，假设实验步骤均正确，其进行的实验及观察到的现象如下表，请回答其可能鉴定的物质及试剂A是(　　)
实验
1
2
3
4
检测试剂
双缩脲试剂
试剂A
苏丹Ⅲ染液
试剂B
检测结果
淡紫色
无砖红色沉淀
未观察到橘黄色
蓝色
A.鸡蛋清　斐林试剂 B.鸡蛋清　碘液
C.劣质奶粉　碘液 D.劣质奶粉　斐林试剂
解析　该物质与双缩脲试剂反应有淡紫色，说明含少量蛋白质，而蛋清中的蛋白质含量较多，A、B错误；用斐林试剂检测还原糖时观察是否有砖红色沉淀，故试剂A应为斐林试剂，D正确。
答案　D
12.(2018·长沙模拟)图1表示甲、乙两种无机盐离子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示不同浓度的钙对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响。下列相关描述错误的是(　　)

A.同一种作物对甲、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
解析　分析题图1可知，当甲的浓度为a，而乙的浓度在c～d范围内时，作物的产量相对较高，A正确、B错误；分析题图2可知，钙的浓度对花粉管的生长有影响，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，C正确；从花粉萌发率来看，在一定范围内，钙的浓度对其没有影响，D正确。
答案　B
13.下图表示小麦开花数天后测定种子中主要物质的变化，请据图回答问题：

(1)小麦成熟种子中主要的营养物质是________。
(2)检测还原糖的试剂是________，可溶性还原糖的多少可通过________来判断。
(3)小麦种子成熟过程中，胚乳里蔗糖与可溶性还原糖含量比较。两者的变化趋势________。
(4)种子成熟时，淀粉的形成与一种磷酸化酶的活性有密切关系，为验证磷酸化酶是否是蛋白质，实验过程中实验组试管中加入2 mL________，对照组试管中加入________，然后加入等量的________如果出现________现象，则证明磷酸化酶是蛋白质。
答案　(1)淀粉　(2)斐林试剂　砖红色的深浅　(3)相同　(4)磷酸化酶溶液　
2 mL(等量)已知蛋白质液(豆浆、蛋清稀释液)　双缩脲试剂　紫色
14.(科学探究)研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂和四环素(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－1)
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？________。表中所示的实验，自变量有________。
(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至第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)鉴定脂肪用的试剂是苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液，实验现象是脂肪呈橘黄色或红色。(2)表格显示实验用小鼠需分成5组，且所给的小鼠体重相近、发育状况相同，因此只要把这些雌雄小鼠各100只随机平均分为5组就可以了，每组雌雄小鼠各20只。根据表中的数据可知，自变量有是否饲喂中药制剂及所用中药制剂浓度，是否注射0.025 mmol的四环素。甲组为对照组，其他四组为实验组。
(3)实验结果中乙组的小鼠肝脏脂肪平均含量为6.51 mmol·L－1，对照甲、乙两组的实验处理可知，0.025 mmol的四环素能够导致肝脏脂肪累积，而喂养中药制剂的三组中小鼠肝脏脂肪的平均含量比乙组都少，并且随着中药制剂浓度的增加而减少，说明中药制剂能抑制四环素引起的肝脏脂肪累积。(4)观察中药制剂对小鼠肝脏脂肪含量的影响，实验的自变量为中药制剂的含量，因此3组小鼠除喂养相同的饲料外，还需要喂养不同剂量的中药制剂，然后将获取的结果与甲组进行比较，分析不同剂量的中药制剂对小鼠肝脏脂肪含量的影响，在实验的过程中除自变量外，其他的变量都要注意等量和适宜，防止无关变量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　是否注射(0.025 mmol)四环素、(是否喂)不同浓度的中药制剂 (3)(腹腔注射)四环素导致肝脏脂肪累积(含量增加)　该中药制剂能降低(四环素引起的)肝脏脂肪的累积量(增加量)[或中药制剂能抑制(四环素引起的)肝脏脂肪的累积(含量增加)] (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(使各组之间有对照)；避免无关变量不适宜导致实验结果不准确