湖北省重点高中联盟2023_2024学年高一生物上学期10月联考试题含解析

这是一份湖北省重点高中联盟2023_2024学年高一生物上学期10月联考试题含解析，共17页。试卷主要包含了 下列叙述与细胞学说不相符的是， 中国疾病预防控制中心发布信息等内容，欢迎下载使用。

一．选择题（每小题只有一个正确答案，每小题2分，共36分）
1. 一段朽木，上面长满了苔藓、地衣，朽木凹处聚积的雨水中还生活着水蚤等多种生物，树洞中还有老鼠、蜘蛛等。下列各项中，与这段朽木的“生命结构层次”水平相当的是（ ）
A. 一块稻田里的全部害虫
B. 一个池塘中的全部鲤鱼
C. 一间充满生机温室大棚
D. 一片松林里的全部生物
【答案】C
【解析】
【分析】1、种群：指在一定时间内占据一定空间的同种生物的所有个体。种群中的个体并不是机械地集合在一起，而是彼此可以交配，并通过繁殖将各自的基因传给后代。2、群落：同一时间内聚集在一定区域中各种生物种群的集合，叫做群落。3、生态系统：由生物群落与它的无机环境相互作用而形成的统一整体，叫做生态系统。
【详解】A、害虫有多个物种构成，一块稻田里的全部害虫不属于任何层次，不属于生态系统，A错误；
B、一个池塘中的全部鲤鱼属于种群，是同一区域同种生物的全部个体，B错误；
C、生态系统包括生物群落及无机环境，一间充满生机的温室大棚属于生态系统，C正确；
D、一片松林里的全部生物属于群落，D错误。
故选C。
2. 下列叙述与细胞学说不相符的是（ ）
A. 植物和动物都是由细胞构成的，这反映了生物界的统一性
B. 新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的
C. 人体每个细胞都能单独完成各项生命活动
D. 植物和动物有着共同的结构基础
【答案】C
【解析】
【分析】细胞学说主要由德国科学家施莱登和施旺建立，后来魏尔肖对细胞学说进行了补充。细胞学说揭示了细胞统一性和生物体结构的统一性，内容包括：1、细胞是一个有机体，一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成。2、细胞是一个相对独立的单位，既有它自己的生命，又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用。3、新细胞是由老细胞分裂产生的。
【详解】A、一切动、植物都由细胞发育而来，体现了生物界的统一性，A不符合题意；
B、新细胞是由老细胞分裂产生的，即新细胞是通过已存在的细胞分裂产生的，B不符合题意；
C、人等多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作，共同完成一系列复杂的生命活动，C符合题意；
D、一切动植物都由细胞发育而来，并由细胞和细胞产物所构成，说明植物和动物有着共同的结构基础，D不符合题意。
故选C。
3. 如图甲、乙、丙分别代表三类生物的模式图，则相关叙述不正确的是（ ）
A. 甲、乙、丙都有蛋白质B. 甲、乙、丙中均含有核糖体
C. 乙有染色体，丙没有染色体D. 甲、乙、丙都有遗传物质
【答案】B
【解析】
【分析】题图分析可知，甲没有细胞结构，为病毒；乙有细胞核、中心体、线粒体、内质网等，属于真核细胞；丙没有成形的细胞核，属于原核生物。
【详解】A、蛋白质是生命活动的主要承担者，因此图中甲、乙、丙都有蛋白质，A正确；
B、核糖体是原核细胞和真核细胞共有的细胞器，即图中的乙和丙都有核糖体，但甲为病毒，没有细胞结构，没有核糖体，B错误；
C、乙为真核细胞，其具有染色体，丙为原核细胞，其不具有染色体，C正确；
D、病毒的遗传物质是DNA或RNA；乙、丙的遗传物质都是DNA，甲、乙、丙都有遗传物质，D正确。
故选B。
4. 中国疾病预防控制中心发布信息：“近期检测出三株NDMI耐药基因阳性细菌。其中，疾控中心实验室检出两株来自宁夏的新生儿，一株来自福建某老年患者。”下列关于“NDM1超级细菌”的叙述不正确的是（ ）
A. “NDM1超级细菌”具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质
B. “NDM1超级细菌”属于单细胞生物，其生命活动离不开细胞
C. “NDM1超级细菌”细胞内既有DNA也有RNA
D. 与人体细胞相比，“NDM1超级细菌”在结构上的最主要区别是有细胞壁
【答案】D
【解析】
【分析】超级细菌为单细胞的原核生物，有细胞壁、细胞膜、细胞质、核糖体、拟核等结构。
【详解】A、“NDM1超级细菌”是单细胞原核生物，具有与真核细胞相似的细胞膜、细胞质，A正确；
B、“NDM1超级细菌”是单细胞生物，其生命活动离不开细胞，B正确；
C、“NDM1超级细菌”是原核生物，有细胞结构，细胞内既有DNA也有RNA，C正确；
D、“NDM1超级细菌”是原核生物，与人的真核细胞相比，在结构上的主要区别是无核膜包被的细胞核，D错误。
故选D。
5. 用显微镜观察玻片标本，在低倍镜下观察到甲图后，再用高倍镜继续观察右上方的4个细胞(结果如乙图所示)，首先进行的操作是（）
A. 直接换上高倍物镜观察，不清晰时调节细准焦螺旋
B. 换上倍数更大的目镜和物镜，再调节好光圈的大小
C. 换高倍镜后，可调节反光镜和光圈，使物像变得更加明亮、清晰
D. 向右上方移动玻片标本，将四个细胞移至视野中央
【答案】D
【解析】
【分析】在显微镜中成的像是倒像，如果发现物像位于视野的右上方，它实际上位于玻片标本的左下方，所以要移到中央，应向右上方移动。我们可以这样记，物像位于视野的哪个方向，就向哪个方向移动，才能移到视野中央。
【详解】用显微镜观察玻片标本，在低倍镜下观察到甲图后，首先要将装片向右上方移动，使物像中的四个细胞移至视野中央，再换用高倍镜观察，此时放大倍数增大，视野变暗，不便观察，然后进行的操作是先调节反光镜和光圈，使物像变得更加明亮、清晰，以便观察，因而ABC错误，D正确。
故选D。
【点睛】
6. 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. 砷对多数生物有毒可能是因为砷能够替代磷参与生化反应，制造混乱
C. 砷元素存在于GFAJ﹣1细菌细胞膜、糖类、脂肪等物质中
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
【答案】C
【解析】
【分析】细胞内的主要元素是碳、氢、氧、氮、磷、硫；糖类的元素组成是碳、氢、氧，蛋白质的主要元素是碳、氢、氧、氮，绝大部分含有硫，DNA、RNA、ATP和磷脂的元素组成是碳、氢、氧、氮、磷。
【详解】A、细胞内含有较多的元素有碳、氢、氧、氮、磷、硫，题干信息中砷元素可以代替磷元素，说明体内含量较多的是碳、氢、氧、氮、砷、硫，A正确；
B、由于题干信息“砷可以代替磷元素构筑生命分子，进行一些关键的生化反应”，因此对多数生物来说，砷之所以有毒，是因为它能够代替磷参与的生化反应，制造混乱，B正确；
C、砷元素存在于GFAJ﹣1细菌细胞膜以及ATP、DNA和RNA等物质，糖类、脂肪只含有C、H、O三种元素，故砷元素不可能在糖类、脂肪中代替磷元素，C错误；
D、由题干信息可知，本材料使人类对生命的认识发生重大改变，拓宽了在地球极端环境乃至外星球寻找生命的思路，D正确。
故选C。
7. 下列关于细胞的多样性和统一性的叙述错误的是（ ）
A. 原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，体现了细胞的统一性
B. 所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素，体现了细胞的统一性
C. 能进行光合作用的细胞并不都具有叶绿体，体现了细胞的多样性
D. 细胞的多样性是从细胞的结构角度研究的，细胞的统一性是从细胞的功能角度研究的
【答案】D
【解析】
【分析】原核细胞与真核细胞相比，最大的区别是原核细胞没有被核膜包被的成形的细胞核，没有核膜、核仁和染色体，原核细胞只有核糖体一种细胞器，但原核生物含有细胞膜、细胞质等结构，也含有核酸和蛋白质等物质
【详解】A、原核细胞和真核细胞具有相似的细胞膜和细胞质，细胞膜成分和结构相似，细胞质中都具有核糖体，体现了细胞的统一性，A正确；
B、所有细胞都具有C、H、O、N等基本元素，元素种类大体相同，体现了细胞的统一性，B正确；
C、进行光合作用的细胞不都具有叶绿体，如蓝细菌不含叶绿体，但能进行光合作用，这是细胞多样性的体现，C正确；
D、细胞的多样性和统一性均是从细胞的结构角度和功能角度研究的，D错误。
故选D。
8. 图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量，下列叙述错误的是（）
A. 水生生物的含水量一般比陆生生物高
B. 代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高
C. 生物体内含量最多是水
D. 血液中自由水与结合水之比小于心脏中自由水与结合水之比
【答案】D
【解析】
【分析】1、细胞内含量最多的化合物是水，自由水含量越多代谢越旺盛。
2、分析柱形图：图示为几种生物或生物器官的含水量比较，由图甲可知，不同生物的含水量不同，而且水生生物的含水量高于陆生生物。由图乙可知：不同的器官含水量不同，据此答题。
【详解】A、据图甲可知，水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量，A正确；
B、由乙可知，心脏和脑等代谢更旺盛，其含水也更多，故代谢旺盛的组织或器官一般含水量高，B正确；
C、水是生物体中含量最多的物质，C正确；
D、血液呈液态，自由水与结合水之比较高，心脏呈固态，自由水与结合水之比较小，D错误。
故选D。
9. 用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。这一事实说明（）
A. 细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在
B. 无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分
C. 无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用
D. 无机盐可以为蛙心的持续跳动提供能量
【答案】C
【解析】
【分析】无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的必要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。
（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
【详解】题意显示，用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，其收缩不能维持，这说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用，C正确。
故选C。
10. 脂肪、磷脂和固醇是最常见的脂质，分别具有不同的功能。下列关于脂质的叙述中，错误的是（）
A. 分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用
B. 驼峰中贮藏的脂肪使得骆驼穿越沙漠时，不必携带过多的水
C. 在人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中，磷脂含量丰富
D. 用苏丹III染液进行染色后，镜检可观察花生了叶细胞中的红色油滴
【答案】D
【解析】
【分析】脂质的种类及作用：（1）脂肪：储能、减压、缓冲、维持体温等功能；（2）磷脂：构成生物膜（细胞膜、液泡膜、线粒体膜等）结构的重要成分；（3）固醇：胆固醇是构成动物细胞膜的重要成分，在人体内还参与血液中脂质的运输；性激素能促进人和动物生殖器官的发育及生殖细胞的形成；维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙和磷的吸收。
【详解】A、分布在内脏器官周围的脂肪具有缓冲和减压的作用，A正确；
B、脂肪在氧化过程中能产生水分，有助于维持生命活动所需要的水。所以驼峰中贮藏的脂肪使得骆驼穿越沙漠时，不必携带过多的水，驼峰既是“食品仓库”，又是“水库”，B正确；
C、在人和动物的脑、卵细胞、肝脏及大豆的种子中，磷脂含量丰富，C正确；
D、用苏丹Ⅲ染液进行染色后，镜检可观察花生子叶细胞中的脂肪被染成橘黄色油滴，D错误。
故选D。
11. 世界卫生组织把糖，烟，酒并列为痛症的三大诱因，研究证实了吃糖过多会促使大脑遇钝，同时还会增加糖尿病、脂肪肝、心脏病、肥胖等疾病的发生几率。下列有关糖类的叙述错误的是（ ）
A. 组成多糖的基本单位是以碳链为基本骨架
B. 纤维素和淀粉的组成单体相同，但是功能不同
C. 乳糖可以直接被消化道吸收，用于氧化分解供能
D. 几丁质能与重金属离子有效结合，可以用于废水处理
【答案】C
【解析】
【分析】糖类是的主要能源物质，糖类都是由C、H、O三种元素构成的，大致可以分为单糖、二糖、多糖等几类。
【详解】A、多糖为大分子，组成多糖的基本单位是葡萄糖，它是以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，A正确；
B、纤维素和淀粉的组成单体相同，都是葡萄糖，但是功能不同，纤维素是植物细胞壁的主要成分，而淀粉是植物细胞的储能物质，B正确；
C、乳糖是二糖，不可以直接被消化道吸收，需要水解成单糖才能被细胞吸收，C错误；
D、几丁质是一种多糖，能与重金属离子有效结合，可以用于废水处理，D正确。
故选C。
12. 下列关于细胞中化合物的叙述，不正确的是（ ）
A. 细胞中的脂肪分子氧的含量远低于糖类，而氢的含量更高
B. 生物体内的糖类绝大多数以多糖的形式存在
C. 铁离子参与叶绿素合成，说明无机盐有维持细胞正常生命活动的功能
D. 蛋白质分子变性，空间结构变得伸展、松散，因此更容易被消化
【答案】C
【解析】
【分析】脂肪分子中氧的含量远远少于糖类，而氢的含量更多；脂肪是良好的储能物质，糖类是主要的能源物质。
【详解】A、与糖类相比，脂质分子中氧的含量远低于糖类，而氢的含量更高，因此等质量的脂肪和糖类进行氧化分解，脂肪产生的能量更多，A正确；
B、细胞内糖类分为单糖、二糖和多糖，生物体内的糖类大多数以多糖的形式存在，B正确；
C、镁离子参与叶绿素合成，说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，C错误；
D、蛋白质分子变性，空间结构变得伸展、松散，肽键会暴露出来，因此更容易被消化，D正确。
故选C。
13. 如图表示糖类的化学组成和种类，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 图中①②③④⑤所代表的糖类都能提供能量
B. ①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，它们均可继续水解
C. ⑤为肝糖原，人在饥饿时不会分解肝糖原补充血液中的葡萄糖
D. ①均可以在加热条件下与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀
【答案】D
【解析】
【分析】由图判断：①是单糖、②是二糖、③是多糖、④是纤维素、⑤是肝糖原。
【详解】A、图中的④是纤维素，是植物细胞壁的成分，不能提供能量，A错误；
B、①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖，单糖不能被水解，B错误；
C、⑤为肝糖原，肝糖原能直接分解补充血液中的葡萄糖，C错误；
D、①是单糖，是还原糖，具有还原性，能与斐林试剂发生反应产生砖红色沉淀，D正确。
故选D。
14. 如图是生物细胞中某种有机分子的结构式，下列相关叙述正确的是（ ）
A. 这种物质在室温下往往呈液体形态
B. 这种物质水解产物不能用于合成磷脂
C. 构成所有脂肪的脂肪酸的种类和分子长短相同
D. 人体皮下组织中含有丰富的这类物质
【答案】D
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D。
【详解】A、图中是脂肪的分子结构式，含饱和脂肪酸，在室温下往往成固体形态，A错误；
B、脂肪水解的产物是甘油和脂肪酸，是合成磷脂的物质，B错误；
C、构成脂肪的甘油相同，而构成脂肪的脂肪酸的种类和长短不同，最终决定脂肪的性质和特点，C错误；
D、人体皮下组织中富含脂肪，起保温和减压的作用，D正确。
故选D。
15. 血红蛋白是一种寡聚蛋白，具有别构效应，当它未与氧气结合时，处于紧密型构象状态，不易与氧气结合；当氧气与1个亚基结合后，会引起该亚基构象改变，这个亚基构象改变会引起其他3个亚基的构象改变，使整个血红蛋白的结构变得松弛，易与氧气结合。下列叙述正确的是（）
A. 别构效应能大大提高血红蛋白的氧合速率
B. 血红蛋白是由肽键将4个亚基相互连接而成的寡聚蛋白
C. 别构效应导致血红蛋白结构变得松弛而发生变性
D. 构成血红蛋白的氨基酸中含有铁元素
【答案】A
【解析】
【分析】血红蛋白上的铁是血红素的一部分，不是氨基酸的组成部分；别构效应又称为变构效应，是寡聚蛋白与配基结合改变蛋白质的构象，导致蛋白质生物活性改变的现象。
【详解】A、由题干可知，别构效应可以使血红蛋白易与氧气结合，提高氧合速率，A正确；
B、氨基酸通过脱水缩合形成肽键，连接成肽链，血红蛋白具有4条多肽链，每一条多肽链都有1个亚基，亚基之间通过氢键或二硫键等连接，B错误；
C、别构效应改变了蛋白质的空间结构，但没有破坏蛋白质的空间结构，而变性是在理化因素作用下破坏了蛋白质的空间结构，使之失去相应的功能，C错误；
D、铁元素是血红蛋白的组成成分，但在构成血红蛋白的氨基酸中不含有铁元素，铁元素没有在氨基酸上，D错误。
故选A。
16. 在生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中，关于实验材料选择的叙述中，错误的是（ ）
A. 甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等都含有较多的糖且近于白色，因此可以用于进行还原糖的实验
B. 花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料
C. 大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质实验鉴定的理想植物组织材料
D. 鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的理想材料
【答案】A
【解析】
【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，溶液的颜色变成砖红色(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)；
(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)。
【详解】A、甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等所含糖类主要是蔗糖，属于非还原糖，不能用于进行可溶性还原糖的鉴定，A错误；
B、花生种子含脂肪多且子叶肥厚，是用于脂肪鉴定的理想材料，B正确；
C、大豆种子蛋白质含量高，是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料，C正确；
D、鸡蛋清含蛋白质多，是进行蛋白质鉴定的动物材料，D正确。
故选 A。
17. 人的横纹肌中有球状蛋白、味蕾上有味觉蛋白、红细胞里有血红蛋白，这些蛋白质在不同细胞中发挥着不同作用，这是因为（）
A. 组成这些蛋白质的单体结构通式不同
B. 连接氨基酸的化学键不同
C. 这些蛋白质的形成过程不同
D. 这些蛋白质有各自独特的结构
【答案】D
【解析】
【分析】蛋白质是生物大分子，其基本单位是氨基酸。蛋白质多样性的原因：氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的空间结构。
【详解】A、组成蛋白质的单体是氨基酸，其结构通式相同，A错误；
B、氨基酸之间都是通过肽键相连，B错误；
C、氨基酸通过脱水缩合形成多肽链，再盘曲折叠形成蛋白质，C错误；
D、蛋白质功能多样性的原因是氨基酸的种类、数量、排列顺序和肽链的空间结构不同，造成这些蛋白质有各自独特的结构，D正确；
故选D。
18. 棕熊是一种生活在北方寒冷地区的哺乳动物。冬季来临前它会大量进食，体重一般可达400kg，脂肪层可厚达15cm，每年的10月到翌年5月这段漫长的时间里，它主要靠脂肪供能以度过寒冷的冬天。下列叙述正确的是（ ）
A. 脂肪是棕熊细胞的主要能源物质
B. 脂肪分子储能效率低于糖原储能效率
C. 冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸，进一步氧化分解为生命活动供能
D. 冬天长期不进食时，脂肪大量转化为糖类为生命活动功能
【答案】C
【解析】
【分析】脂质分为脂肪、磷脂和固醇，固醇包括胆固醇、性激素和维生素D，与糖类相比，脂肪分子中的氢含量多，氧含量少，氧化分解时产生的能量多，因此是良好的储能物质，磷脂双分子层构成生物膜的基本骨架，固醇中的胆固醇是动物细胞膜的重要组成成分，也参与脂质在血液中的运输。
【详解】A、糖类是主要能源物质，脂肪是主要储存能量物质，A错误；
B、因为脂肪含有的H元素较多，脂肪分子储能效率高于糖原的储能效率，B错误；
C、脂肪由甘油和脂肪酸组成，冬天长期不进食时，脂肪分解为甘油和脂肪酸进一步氧化分解为二氧化碳和水，释放能量为生命活动供能，C正确；
D、脂肪不能大量转化糖类为生命活动供能，只有当供能障碍时可少量转化为糖类，D错误。
故选C。
二．解答题（共4小题，共64分）
19. 血红蛋白分子含有两条α肽链和两条β肽链，其空间结构如图甲所示；图乙表示β肽链一端的部分氨基酸序列。请分析回答：
（1）图乙所示结构含有_____________种氨基酸，氨基酸种类不同的原因是________________________。
（2）血红蛋白是由574个氨基酸组成的，氨基酸经过________________过程形成4条多肽链，该过程中会失去_______________个水分子。
（3）若两条β肽链完全相同，则图甲所示的血红蛋白至少含有____________个氨基。
（4）据图分析，蛋白质分子的多样性是由_________________________________不同导致的。
（5）镰刀形贫血症是由于血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，就可能形成聚合成纤维状的异常血红蛋白，则由其参与组成的红细胞运输氧的能力将__________（填“不变”、“减弱”或“失去”）。
【答案】（1） ①. 3 ②. R基团（侧链基团）种类不同
（2） ①. 脱水缩合 ②. 570
（3）6（4）氨基酸的数目、种类、排列顺序及（肽链的盘曲、折叠方式及其形成的）空间结构
（5）减弱
【解析】
【分析】分析题图：图甲是血红蛋白的空间结构模式图，血红蛋白是由4条肽链(两条a肽链和两条β肽链)组成的；图乙表示血红蛋白β肽链一端的部分氨基酸排列顺序，其中①是氨基，②③④⑤是R基。
【小问1详解】
由图乙可知，①为氨基，②③④⑤为R基，其中④⑤相同，说明图乙所示结构含3种氨基酸。氨基酸种类不同的原因是R基团（侧链基团）种类不同。
【小问2详解】
血红蛋白是由4条多肽链、574个氨基酸组成的，氨基酸经脱水缩合过程形成的失去的水分子数＝574﹣4＝570（个）。
【小问3详解】
一条肽链至少含有1个游离的氨基和一个游离的羧基，所以游离的氨基数＝肽链数+R基中的氨基数，由乙图可知，该β肽链的R基中至少含有1个游离的氨基，2条相同的β肽链的R基中至少含有2个游离的氨基，即血红蛋白中氨基数至少为4（肽链数）+2（R基中的氨基数）＝6（个）。
【小问4详解】
可从两个角度理解蛋白质分子的多样性，一是氨基酸角度，包括氨基酸的种类、数目和排列顺序，二是多肽链的角度，即肽链的盘曲、折叠方式及其形成的空间结构。
【小问5详解】
如果血红蛋白某一处的谷氨酸被缬氨酸取代，可能形成异常的血红蛋白，由它参与组成的红细胞就会扭曲成镰刀状，运输氧的能力会大为削弱（减弱）。
20. 冬小麦一般在9月中下旬至10月上旬播种，翌年5月底至6月中下旬成熟。在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒能力逐渐增强。翌年，农民在储存小麦种子前，需将刚收获的小麦种子晒干后，才收进粮仓存放。请回答下列有关问题：
（1）活细胞中含量最多的化合物是________________。
（2）冬小麦在冬天来临前，自由水/结合水的比值会____________（增大、减小、基本不变），发生这种变化的原因是___________________________________。
（3）农民将小麦种子放入粮仓存放前需将小麦种子晒干，这样做的原因是___________________________。
（4）抗旱性强的植物体细胞内结合水的含量____________，处于休眠状态的细胞内自由水的含量_____________，自由水和结合水可以相互_________________。
【答案】（1）水（2） ①. 减小 ②. 避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身
（3）减少自由水的含量而使代谢水平（或呼吸作用）降低
（4） ①. 高 ②. 低 ③. 转化
【解析】
【分析】细胞内水的存在形式是自由水和结合水，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大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的越小，细胞代谢越弱，抗逆性越强。
【小问1详解】
生命活动离不开水，活细胞中含量最多的化合物是水。
【小问2详解】
自由水含量越高，新陈代谢速率越快，冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，这是为了避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
【小问3详解】
农民晒种时目的是减少自由水的含量而使代谢水平降低。
【小问4详解】
抗旱性强的植物体细胞内结合水的含量高，处于休眠状态的细胞内自由水的含量低，自由水和结合水可以相互转化，以保证生物更好的适应环境。
21. 某学校生物兴趣小组欲检测某品牌牛奶中是否含有还原糖和蛋白质等成分，进行了一系列实验研究。
（参考试剂：质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液、质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液，质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液、还原糖溶液、蛋白质溶液、待测牛奶样液）
（1）为了检测牛奶中是否含有还原糖，应选择质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为___________的CuSO4溶液混合后，在__________条件下与待测牛奶样液发生反应，观察颜色变化；为了检测牛奶中是否含有蛋白质，可用向待测牛奶样液先加质量浓度为____________________溶液、后加质量浓度为___________________溶液，观察颜色变化。
（2）请帮助该兴趣小组完善实验过程：
①取四支试管，分别编号为1、2、3、4，1号和2号各加入2mL待测牛奶样液，3号加入2ml还原糖溶液，4号加入2ml蛋白质溶液。3、4号试管的作用是____________。
②1号和3号试管注入1mL新配制的斐林试剂；2号和4号试管先加1mL双缩脲试剂A液，再滴加双缩脲试剂B液4滴。
③将1号和3号试管放入盛有50﹣65℃温水的大烧杯中加热约2min。
④观察四支试管的颜色变化。
若实验结果为_______________________________，说明待测牛奶中含有还原糖；
若实验结果为_______________________________，说明待测牛奶中含有蛋白质。
（3）有同学猜想：用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液使用顺序及是否混合使用无关。
实验设计:为探究以上猜想，实验按下列表格中的思路设计。
请回答下列问题：
①1号和2号试管相比，实验自变量是_________________________________。
②理论预测及相关结论：
当出现了_____________________________的实验现象时，实验猜想是正确的。
当出现了_____________________________的实验现象时，实验猜想是错误的。
【答案】（1） ①. 0.05g/mL ②. 加热 ③. 0.1g/mL的NaOH ④. 0.01g/mL的CuSO4
（2） ①. 对照 ②. 1号和3号试管中均出现砖红色沉淀 ③. 2号和4号试管中均出现紫色反应
（3） ①. NaOH 与CuSO4的加入顺序 ②. 若1、2、3三支试管中都出现了砖红色沉淀 ③. 若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀，（或1、2、试管不出现砖红色，3试管出现砖红色）
【解析】
【分析】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，用于鉴定还原糖，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，且需水浴加热。
【小问1详解】
斐林试剂的配制方法是取等量的质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液混合均匀，还原糖与斐林试剂在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。检测牛奶中是否含有蛋白质，可用待测样液与双缩脲试剂发生作用，双缩脲试剂的使用方法是，先加1ml质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液后加质量浓度为0.01g/mL的CuSO4溶液，蛋白质与双缩脲试剂反应可形成紫色化合物。
【小问2详解】
还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下可生成砖红色沉淀，蛋白质与双缩脲试剂可形成紫色物质，根据该原理进行鉴定。鉴定牛奶中是否含有还原糖和蛋白质等成分的步骤为：①取四支试管，分别编号为1、2、3、4，1号和2号各加入2mL待测牛奶样液，3号加入2mL还原糖溶液，4号加入2mL蛋白质溶液。3号和4号试管的作用是做对照，排除其他因素的干扰。②1号和3号试管注入1mL新配制的斐林试剂；2号和4号试管先加1mL质量浓度为0.1g/mL的 NaOH溶液，再滴加质量浓度为0.01g/mL的 CuSO4溶液4滴。③将1号和3号试管50﹣65℃水浴加热约2min。④观察四支试管的颜色变化。若实验结果为1号和3号试管中均出现砖红色沉淀，说明待测牛奶中含有还原糖；2号和4号试管中均出现紫色反应，说明待测牛奶中含有还原糖和蛋白质。
【小问3详解】
有同学猜想：用斐林试剂鉴定还原糖与甲液、乙液使用顺序及是否混合使用无关，若无关，顺序改变也会生成砖红色沉淀。①由表格分析可知，1号和2号试管相比，实验变量是氢氧化钠与硫酸铜的加入顺序不同，即为自变量。② 若1、2、3三支试管中都出现了砖红色沉淀，说明实验猜想是正确的 ，若1、2、3三支试管不全出现砖红色沉淀，（或1、2、试管不出现砖红色，3试管出现砖红色）说明实验猜想是错误的。
22. 元素是构成化合物及生物体生命活动必需的物质。
（1）元素C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞中的含量（%）如上表，请分析回答下列问题：
①在玉米和人细胞干重中的含量最多的元素都是C、H、O、N，从细胞的物质组成角度分析其原因是_________________________________________。
②由表中数据可以看出，在玉米细胞（干重）中所占比例明显高于人细胞（干重）中的元素是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_______（成分）较多。而人细胞（干重）中N比例明显高于玉米细胞（干重），发生这种差异的一个主要原因是组成人细胞的化合物中_______（成分）较多。
（2）营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究K是否为植物A生长的必需元素，某同学用如图所示装置进行实验。气泵和气泡石的作用是满足根部有氧呼吸对氧气的需求。
①实验需要分为甲、乙两组。甲组营养液中含有K，作为对照组；乙组营养液中_____________________，作为实验组。培养一段时间后，观察两组植物的生长情况。
预期结果及结论：
若_________________________________，则K不是植物A生长的必需元素；
若___________________________________，则K 是植物A生长的必需元素 。
②为进一步验证K一定是必需元素，还应增加的实验步骤是____________________。
【答案】（1） ①. 在玉米和人细胞干重中的含量较多的化合物是糖、脂质、蛋白质，这些化合物都含有C、H、O，蛋白质含有N ②. 糖类 ③. 蛋白质
（2） ①. 不加K ②. 甲、乙两组植物A都生长正常 ③. 甲组植物A生长正常，乙组植物A生长不正常 ④. 乙组不能正常生长时，还需补充K，观察植物A生长现象
【解析】
【分析】题表分析：活细胞中由于水分较多，所以H、O元素含量较高；干细胞中由于蛋白质含量较高，所以C元素含量较高；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）的元素是氧，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。
【小问1详解】
①在玉米和人细胞干重中的含量较多的化合物是糖、脂质、蛋白质，这些化合物都含有C、H、O，蛋白质含有N，所以在玉米和人细胞干重中的含量最多的元素都是C、H、O、N。
②因为玉米细胞比人细胞糖含量更多，蛋白质含量更少，故玉米细胞O含量比人细胞O含量高而玉米细胞N含量比人细胞N含量少。
【小问2详解】
①为了研究K是否为植物A生长的必需元素，根据实验题目分析可知：本实验的自变量是是否含K元素，因变量是植物的生长状况。实验需分为两组，一组营养液中含有K元素，为完全营养液，另一组完全营养液中不含K元素，水培养一段时间后，观察两组植物生长的情况。若甲、乙两组植物A都生长正常，则K不是植物A生长的必需元素；若甲组植物A生长正常，乙组植物A生长不正常，则K是植物A生长的必需元素。
探究实验思路
试管
第一次加入物
第二次加入物
第三次加入物
加热
颜色变化
1号
2mL苹果汁
2mL 斐林试剂甲液
2mL斐林试剂乙液
加热
2号
2mL苹果汁
2mL斐林试剂乙液
2mL 斐林试剂甲液
加热
3号
2mL苹果汁
2mL 斐林试剂甲液和2mL斐林试剂乙液
加热
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