2.1细胞中的元素和化合物-同步练习（有答案） 2025—2026学年高一上学期生物人教版必修1

高中生物必修1
第2章第1节 细胞中的元素和化合物
一、单选题
1.冬季是泡温泉的最佳时期，天然温泉水富含各种对人体有益的微量元素及矿物质，以下哪组元素均属于组成人体的微量元素（ ）
A. Zn、Cu、Fe、Mn B. Zn、Cu、Mn、P
C. B、Mn、Zn、Mg D. S、Mn、Cu、Mo
2.（重庆巫溪2024高一上月考）下列有关细胞中元素的叙述，正确的是（ ）
A. 动物和植物所含的化学元素种类差异很大
B. 组成生物体的大量元素有K、Ca、Mg、Zn等
C. 细胞中微量元素含量很少，但不可缺少
D. 细胞中存在无机自然界没有的特殊元素
3.如图能正确表示某脂肪肝（表现为肝细胞中脂肪增多）患者肝细胞中四种化合物相对含量的是（ ）
4.（2024·天津河北区期末）下表是某植物细胞中部分元素的鲜重质量比例，下列相关叙述正确的是（ ）
元素 O C H N S K Fe
鲜重质量比例/% 70 18 10.5 0.3 0.05 0.3 0.01
A. 碳是生物体细胞中的最基本元素
B. 细胞中含量越低的元素所起的作用越小
C. 表中元素在人体细胞中都有且含量相同
D. 表中元素都属于大量元素
5.（河南郑州2025高一上月考）在还原糖、脂肪、蛋白质的检测实验中，对实验材料的相关叙述正确的是（ ）
A. 检测蛋白质时，可用豆浆作为实验材料
B. 甘蔗茎和甜菜块根均含有丰富的蔗糖，可用斐林试剂进行检测
C. 检测花生种子中的油脂时，子叶切片经苏丹Ⅲ染色后，需用清水反复冲洗
D. 常用梨、西瓜等制备的组织样液作为检测植物组织内还原糖的实验材料
6.（2024山西大同阶段练习）如图是关于人体细胞中元素或化合物相对含量的描述，正确的是（ ）
A. 若横轴表示细胞鲜重中元素的种类，则X与Y可分别表示C和O
B. 若横轴表示细胞干重中元素的种类，则X与Y可分别表示H和N
C. 若横轴表示细胞鲜重中化合物的种类，则X与Y可分别表示水和蛋白质
D. 若横轴表示细胞干重中化合物的种类，则X与Y可分别表示无机盐和蛋白质
7.（2024·江苏五市十一校联测改编）生物学实验常呈现“五颜六色”的变化，可以通过颜色变化来确定某些化学成分或结构的存在从而达到实验目的。下列叙述正确的是（ ）
A. 将糖尿病患者的尿液与斐林试剂混合，即出现砖红色沉淀
B. 鉴定牛奶中的蛋白质时，双缩脲试剂A液和B液要混匀后使用
C. 用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶切片中的脂肪时，观察实验结果不需要用到显微镜
D. 鉴定可溶性还原糖时，要将斐林试剂的甲液和乙液等量混合均匀后使用
8.（2024·陕西咸阳期末）碘缺乏是目前已知的导致人类智力障碍的原因之一，食物中缺乏碘会造成一定的心理紧张，导致精神状态不良，经常食用含碘的食物有助于消除紧张、帮助睡眠。下列说法正确的是（ ）
A. 碘是人体生长发育所必需的大量元素
B. 组成人体的碘元素在无机自然界中找不到
C. 只要有了碘，人的身体就能正常生长发育
D. 碘对人体的作用是其他元素不可替代的
9.（辽宁鞍山2025高一上月考）某生物兴趣小组在野外发现一种组织颜色为白色的不知名野果，该小组把这些野果带回实验室欲检测其中是否含有还原糖、脂肪和蛋白质。下列叙述正确的是（ ）
A. 进行蛋白质的检测时可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂A液和B液，因为它们成分相同
B. 用于鉴定蛋白质的双缩脲试剂A液与B液要混合均匀后，再加入含样品的试管中，且必须现用现配
C. 用斐林试剂检测还原糖时要水浴加热，用双缩脲试剂检测蛋白质时不需要加热
D. 还原糖检测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
10.（2024云南师大附中月考）某高等植物和哺乳动物细胞中部分化学元素含量（占细胞干重的质量分数）如表所示（单位：%），下列有关叙述错误的是（ ）
C H O N P Ca S
植物 43.57 6.24 44.43 1.46 0.20 0.23 0.17
动物 55.99 7.46 14.62 9.33 3.11 4.67 0.78
A. 表中的各种元素都是大量元素
B. 表中的元素在无机自然界中都存在
C. 细胞中含有N的化合物都是有机物
D. 活细胞中，氢原子数目多于氧原子数目
二、多选题
11.（2025·广东广州外国语学校期中）有人总结了养花秘诀：无氮不生长，无磷难成花，无镁叶片黄，无硼难坐果。下列分析错误的是（ ）
A. N、Mg缺乏会影响叶片的生长
B. N、P等元素在花卉细胞中主要以化合物的形式存在
C. N、P、Mg、B均是花卉生长过程中所需的大量元素
D. N、P、Mg在细胞中的相对含量与无机自然界中有差异
12.（山东青岛2025高一上月考）生命的物质基础是组成细胞的元素和化合物，图中序号代表不同的化合物，面积不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表两大类化合物。请据图分析下列叙述错误的是（ ）
A. 若Ⅵ代表糖类和核酸，则Ⅴ代表脂肪
B. 细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ
C. Ⅳ的组成成分中可能含有Ⅴ的某些元素
D. Ⅱ中含量最多的化合物是糖类
三、非选择题
13.（2025·江西省“三新”联合教研共同体联考）高脂饮食（high-fat diet，HFD）是一种以高脂肪供能为特征的膳食模式，其所致肥胖会引发各种并发症，同时伴随着脂代谢障碍、氧化应激、炎症反应和免疫紊乱等影响，危害人群的身体健康，提高慢性病的发病率和患病率。而微量元素在机体内能够有效促进代谢，提高机体抗氧化能力、抗炎能力和免疫力，作为必需营养成分在维持人体健康方面起着重要作用。
（1）观察脂肪的实验中，实验需要用到50%的酒精，其作用是______。
（2）材料：高脂饮食会导致机体氧化水平提高，从而导致提早衰老等一系列变化。血清中GSH含量与机体的氧化水平呈正相关。
某小组探究锰元素对高脂饮食的小鼠健康情况的影响。请你利用以下材料设计实验验证锰元素能降低高脂饮食小鼠机体的氧化水平至正常状况。
材料用具：小鼠若干只、普通饲料、高脂饲料、一定剂量的含锰的溶液、生理盐水，其他所需条件均满足。
请写出实验思路、实验结果及结论。
实验思路：
①选取身体健康、生长情况基本相同的小鼠若干只，随机均分为甲、乙两组；
②给甲组小鼠饲喂适量高脂饲料；给乙组小鼠饲喂______，在相同且适宜的条件下培养一段时间后通过检测______衡量机体氧化水平；
③接着给甲组小鼠饲喂______一段时间后，测量氧化水平并与______进行对照。
实验结果及结论：______说明锰元素能降低高脂饮食小鼠机体的氧化水平至正常状况。
14.（湖北鄂州部分高中协作体2024高一上期中）某校同学为探究早餐中某些营养物质的有无或含量，利用下列材料、试剂及用具进行实验。
实验材料：全麦面包，熟鸡蛋，生鸡蛋，苹果汁，花生。
实验试剂：①0.1g/mL氢氧化钠溶液，②0.05g/mL硫酸铜溶液，③碘液，④苏丹Ⅲ染液，⑤蒸馏水等。
实验用具：研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。
回答下列问题：
（1）为验证苹果汁中含还原糖，选择的实验试剂及试剂的处理方式为______（用标号和必要的文字描述），实验所需条件是______，溶液的颜色变化是______。还原糖包括______（写出两种即可）。
（2）试剂①可作为双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液可使用量筒通过______（用标号和必要的文字描述获得途径）。生鸡蛋的蛋清适当稀释后，先加入双缩脲试剂A液1mL，其作用是为了提供______环境，后加入双缩脲试剂B液4滴。
（3）研究小组欲探究材料A（全麦面包）是否含有淀粉、材料E（花生）中是否含有脂肪，选用的实验试剂分别为______（填标号）。
15.米粉和果泥属于婴幼儿辅食，科学配比可满足婴幼儿生长发育的能量需求和营养需求。米粉中含有蛋白质和脂肪，果泥中含有可溶性还原糖，可以用相应的试剂来进行化合物鉴定，进而判断两种辅食是否合格。请回答下列相关问题：
（1）向某无色果泥溶液中加入______试剂，可以根据是否产生砖红色沉淀来判断有无还原糖。
（2）检测脂肪所用的试剂为______，如果用浸泡过的花生种子检测脂肪，制片时需要用到50%的酒精，目的是______，还需要用______观察脂肪颗粒。若观察到脂肪颗粒位于花生子叶细胞之间，最可能的原因是______。
（3）已知某种米粉经过专家检测属于合格的辅食，某同学欲验证该米粉中含有蛋白质，向该米粉溶液中加入双缩脲试剂后，观察到溶液颜色不是紫色，而是蓝色，可能的原因是______。合格的米粉加热后，再加入双缩脲试剂，______（填“能”或“不能”）出现紫色。
（4）若没有双缩脲试剂，能否利用蒸馏水和斐林试剂的甲液和乙液检测蛋白质？（填“能”或“不能”），并说明理由： 。
一、单选题
1.答案：A
解析：人体微量元素包括Zn、Cu、Fe、Mn、B、Mo等，P（磷）、Mg（镁）、S（硫）均为大量元素，只有选项A中元素全为微量元素。
2.答案：C
解析：动物和植物所含化学元素种类大致相同，含量差异较大（A错误）；Zn为微量元素，不属于大量元素（B错误）；细胞中不存在无机自然界没有的特殊元素（D错误）；微量元素含量少但不可缺少（C正确）。
3.答案：A
解析：细胞鲜重中化合物含量：水＞蛋白质＞脂质＞无机盐。脂肪肝患者肝细胞中脂肪含量高于正常细胞，但仍少于水和蛋白质，只有选项A符合该比例。
4.答案：A
解析：碳是生物细胞的最基本元素（A正确）；元素作用与含量无关，含量低不代表作用小（B错误）；表中元素在人体细胞中含量不同（如Fe在人体中含量更低）（C错误）；Fe为微量元素，其余为大量元素（D错误）。
5.答案：A
解析：豆浆富含蛋白质，可作为检测蛋白质的实验材料（A正确）；蔗糖是非还原糖，不能用斐林试剂检测（B错误）；苏丹Ⅲ染色后需用50%酒精洗浮色，而非清水（C错误）；西瓜汁呈红色，会干扰斐林试剂的砖红色沉淀观察（D错误）。
6.答案：C
解析：细胞鲜重中元素O（X）＞C（Y）（A错误）；细胞干重中元素C（X）＞O＞N＞H（Y）（B错误）；细胞鲜重中化合物水（X）＞蛋白质（Y）（C正确）；细胞干重中化合物蛋白质（X）＞脂质＞糖类＞无机盐（Y）（D错误）。
7.答案：D
解析：斐林试剂需水浴加热才会出现砖红色沉淀（A错误）；双缩脲试剂需先加A液创造碱性环境，后加B液，不能混匀（B错误）；苏丹Ⅲ染花生子叶切片中的脂肪，需用显微镜观察脂肪颗粒（C错误）；斐林试剂甲液和乙液需等量混合后使用（D正确）。
8.答案：D
解析：碘是人体必需的微量元素（A错误）；生物界与非生物界元素种类统一，碘在无机自然界中存在（B错误）；人体正常生长发育需多种元素协同作用，仅碘不足（C错误）；每种元素的作用具有不可替代性（D正确）。
9.答案：C
解析：斐林试剂乙液（0.05g/mL CuSO ）浓度高于双缩脲试剂B液（0.01g/mL CuSO ），不能直接代替（A错误）；双缩脲试剂A液与B液不能混匀，需先后加入（B错误）；斐林试剂检测还原糖需水浴加热，双缩脲试剂检测蛋白质无需加热（C正确）；斐林试剂需现配现用，不能长期保存（D错误）。
10.答案：C
解析：表中C、H、O、N、P、Ca、S均为大量元素（A正确）；生物界与非生物界元素种类统一，表中元素在无机自然界中均存在（B正确）；细胞中含N的化合物包括NH+ 4、NO- 3等无机物（C错误）；活细胞中水分子（H O）数量多，氢原子数目远多于氧原子（D正确）。
二、多选题
11.答案：AC
解析：N（氮）是叶绿素、蛋白质的组成元素，Mg（镁）是叶绿素的核心元素，二者缺乏均影响叶片生长（A正确）；细胞中元素主要以化合物形式存在（B正确）；B（硼）是微量元素，不属于大量元素（C错误）；细胞与无机自然界元素相对含量存在差异（D正确），故错误选项为AC。
12.答案：ABD
解析：若Ⅵ代表糖类和核酸，Ⅴ可能是蛋白质或脂质（A错误）；细胞干重中含量最多的化合物是Ⅳ（蛋白质）（B正确）；Ⅳ（如蛋白质）的组成元素（C、H、O、N）可能与Ⅴ（如脂质，C、H、O）有重叠（C正确）；Ⅱ为有机物，含量最多的化合物是蛋白质，而非糖类（D错误），故错误选项为ABD。
三、非选择题
13.答案：
（1）洗去浮色（排除苏丹Ⅲ/Ⅳ染液颜色对实验结果的干扰）
（2）实验思路：②等量普通饲料；血清中GSH含量；③一定剂量的含锰的溶液；乙组小鼠（或正常氧化水平）
实验结果及结论：甲组小鼠饲喂含锰溶液后的血清GSH含量显著下降，且与乙组小鼠血清GSH含量接近（或降至正常范围）
14.答案：
（1）取试剂①（0.1g/mL氢氧化钠溶液）和试剂②（0.05g/mL硫酸铜溶液）等量混合均匀（配制斐林试剂）；50~65℃水浴加热；由蓝色逐渐变为砖红色沉淀；葡萄糖、麦芽糖（或果糖、乳糖等合理即可）
（2）取试剂②用试剂⑤（蒸馏水）稀释至0.01g/mL（双缩脲试剂B液的浓度）；碱性
（3）③、④（碘液检测淀粉，苏丹Ⅲ染液检测脂肪）
15.答案：
（1）斐林试剂（需在50~65℃水浴加热条件下）
（2）苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）；洗去浮色；光学显微镜；花生子叶细胞在制片过程中破裂，脂肪颗粒释放到细胞间隙
（3）双缩脲试剂B液（硫酸铜溶液）加入过量（或米粉溶液浓度过低、实验操作时未充分摇匀等合理即可）；能（蛋白质加热后空间结构改变，但肽键未断裂，仍可与双缩脲试剂反应）
（4）能；斐林试剂甲液（0.1g/mL氢氧化钠溶液）与双缩脲试剂A液成分相同，将斐林试剂乙液（0.05g/mL硫酸铜溶液）用蒸馏水稀释至0.01g/mL后，可作为双缩脲试剂B液使用，进而检测蛋白质