第一单元 学案2 细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物

学案2　细胞中的元素和化合物 细胞中的无机物
[考纲要求]1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.检测生物组织中的还原糖、脂肪和蛋白质。
一、组成细胞的元素及化合物
1．最基本元素：C。
2．主要元素：C、H、O、N、P、S。
3．大量元素：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。
4．微量元素：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。
5．细胞鲜重含量最多的元素是O。
6．细胞干重含量最多的元素是C。
7．组成细胞的化合物：组成细胞的化合物分为无机化合物和有机化合物，前者中H2O的含量最多，后者中蛋白质含量最多。
特点提醒　①大量元素和微量元素的划分依据是含量。
②记忆微量元素可利用口诀：铁猛碰新木桶(Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu)。(谐音记忆法)
想一想　为什么组成细胞的元素在无机自然界都能找到？而含量又大不相同？
答案　组成细胞的元素最终是生物体有选择地从无机环境中吸收的。
二、检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
鉴定物质 鉴定试剂 颜色变化
还原糖 斐林试剂 砖红色沉淀
淀粉 碘液 蓝色
脂肪 苏丹Ⅲ染液(或苏丹Ⅳ染液) 橘黄色(或红色)
蛋白质 双缩脲试剂 紫色
你知道吗　斐林试剂和双缩脲试剂都包含NaOH溶液和CuSO4溶液两种试剂，使用时有什么不同？
答案　斐林试剂使用时是甲液和乙液等量混合均匀后注入，斐林试剂现配现用，水浴加热2分钟；双缩脲试剂使用时是先加入A液1 mL，再加B液4滴。
三、细胞中的无机物
1．细胞中的水
(1)存在形式：自由水和结合水。
(2)含量变化：生物体的含水量与生物种类和生物的生长发育期有关。
(3)功能
②结合水：是细胞结构的重要组成成分。
(4)自由水与结合水的联系
自由水结合水
你查了吗　心肌呈固态是因为结合水含量高，血液呈液态是因为自由水含量高，对吗？为什么？
答案　不对。原因是二者自由水与结合水的比例不同。
2．细胞中的无机盐
(1)存在形式：细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
(2)功能：①维持细胞和生物体的正常的生命活动，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状。
②它是细胞的重要组成成分。
探究点一　组成细胞的元素和化合物
　
化合物 质量分数/%
水 占85～90
无机盐 占1～1.5
蛋白质 占7～10
脂质 占1～2
糖类和核酸 占1～1.5
丙
(1)比较甲、乙两图，组成细胞的元素中含量最多的四种元素是C、H、O、N，C元素在乙图(甲图，乙图)中的含量表明它是构成细胞的最基本的元素。
(2)比较甲图、丙表，回答氧元素占细胞鲜重百分比最大的原因？
答案　水在细胞中质量分数最多，达85%～90%，而水的化学元素组成是氢、氧两种元素，其质量比为2∶16，所以氧元素占细胞鲜重百分比最大。
(3)生物界和非生物界在化学元素上既有统一性，又有差异性的原因是什么？
答案　统一性的原因：生物体内的化学元素均来自自然界。
差异性的原因：生物体总是有选择地从自然界获得所需元素。
思维拓展
1．组成生物体的化学元素在不同的生物体内种类大体相同；不同的生物体内各种化学元素的含量一般相差很大。
2．元素分类是根据生物体内的含量，而不是生理作用，微量元素虽含量少，但其生理作用却不可替代，如Zn是DNA聚合酶和RNA聚合酶的辅助因子，缺Zn将导致DNA复制和RNA合成不能正常进行。
探究示例1 (2010·镇江质检)有关生物体细胞组成元素的叙述，错误的是(　　)
A．在不同生物的体细胞内，组成它们的化学元素种类大体相同
B．组成细胞的最基本元素是C
C．在同一生物的不同体细胞内，各种化学元素的含量相同
D．组成生物体细胞的化学元素，在无机自然界中都能找到
思路导引　从元素的组成角度考虑，生物界与非生物界在元素种类上具有统一性，构成生物体的化学元素在无机自然界都能找到，没有一种是生物界所特有的。
答案　C
解析　从元素组成的角度考虑，组成不同生物的元素种类大体相同，但每种元素的含量不同。
归纳总结　组成细胞的化学元素的统一性与差异性
(1)生物界与非生物界及不同生物之间在元素种类上具有统一性，而在元素含量上具有差异性。
(2)生物体的元素是生物根据自身生命活动的需要，有选择地从无机环境中吸收的，这体现了生物界与非生物界的统一性。
(3)生物直接或间接获得无机环境中元素的方式不同。
探究点二　细胞中的无机物
在农村秋季粮食收获之后，农民要将粮食晒干后进行储存，这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热，会发现试管壁上有水珠出现。如果粮食再进行焚烧，则只会留下少量呈灰白色的灰分。请据此思考以下几个问题：
1．粮食晒干过程中，丧失的化合物是什么？在细胞中是以什么形式存在的？
答案　丧失的化合物是水分，在细胞中是以自由水形式存在的。
2．晒干后的粮食在试管中加热，试管壁上出现的水珠在细胞中以什么形式存在？此时的种子还能萌发吗？
答案　试管壁上出现的水珠在细胞中是以结合水形式存在的。结合水丧失，细胞结构被破坏，种子死亡，不能再萌发。
3．粮食焚烧后留下的少量灰分是什么？
答案　少量灰分是矿质元素。
归纳总结
1．细胞中的无机物——水
(1)水的含量、分类及生理作用
含量 概念 生理作用
结合水 4.5% 与其它物质结合在一起 细胞组成成分
自由水 95.5% 能够自由流动、以游离状态存在 良好溶剂；运输作用；反应场所、原料
(2)不同生物含水量特点
①是细胞和生物体中含量最多的物质(如精瘦肉中的水，沙漠植物中的水)。
②含水量：水生＞陆生、幼年＞成年＞老年、代谢旺盛＞代谢缓慢、幼嫩细胞＞衰老细胞。
2．生物体中的无机物——无机盐
(1)无机盐的含量及存在形式
含量：很少，约占细胞鲜重的1%～1.5%。
存在形式：大多数无机盐以离子的形式存在于细胞中，少数以化合物的形式存在于细胞中。
(2)无机盐的生理作用
①有些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分。
②有许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要作用。
③生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物进行正常生命活动的必要条件。
思维拓展
1．自由水含量与代谢强度的关系
(1)生物体代谢越旺盛，其体内自由水相对比例越高。如种子萌发时，先要吸收大量的水分，以增加自由水的含量，并加快代谢速度。
(2)结合水不参与代谢作用，但结合水的相对含量与植物的抗寒性有关。如冬季，植物吸水减少时，细胞内结合水相对含量升高，由于结合水不易结冰和蒸腾，从而使植被抗寒性加强。
(3)水对于生物体非常重要，常被誉为“生命之源”，其主要原因是：①生物体所有的生命活动都离不开水；②地球上的所有生命都是从水中起源的。
2．自由水、结合水相互转化
在活细胞内，在生命活动不受限制的温度变化范围内：
自由水结合水
一般情况下，温度略升高，自由水含量将升高，反之则自由水含量降低。相同条件下，自由水含量高的细胞，代谢旺盛。结合水含量高的细胞代谢较弱。
探究示例2 小明同学的不良反应引起了父母的担忧：感冒频繁，口腔溃疡反复发作，伤口不易愈合，食欲不振，免疫力低下。比起同龄儿童，他的身体偏矮，偏瘦。去医院后，经检查发现小明血清中锌的含量过低。对上述材料的解释，不正确的是(　　)
A．锌是人体必需的化学元素
B．锌在人体的生长发育过程中的作用不容替代
C．锌是人体必需的微量元素
D．锌的作用极大，只要有锌，人就能正常生长
思路导引　解答此题要从以下几个方面入手：①不良反应是缺锌引起的。②锌是微量元素。③微量元素在生物体内的作用。
答案　D
解析　本题先给出一个情景，最终点明是因为缺锌造成的，从教材中我们知道Zn是微量元素，含量少但不能缺少，答案D中说法太绝对、武断，因为生物体包含很多的元素，并且功能各不相同。
拓展提升　设计实验验证Mg是小麦幼苗生长发育的必需元素的实验思路
实验组：缺Mg的“全素培养液”培养小麦幼苗若干，出现缺绿症状后补充适量的Mg元素，症状消失。
对照组：等量的全素培养液，培养发育状况相同且等量的小麦幼苗。
其中实验组又形成自身前后对照。
变式训练2 缓步动物具有隐生现象：当环境干燥时，缓步动物的身体失水而萎缩，腿也缩回而处于一种隐生状态，这时它的代谢率几乎降到零，甚至在纯酒精、液氦(－273℃)中也能隐生。当环境变得有利于其生存时，它可以在几小时内吸水，使身体膨胀而复苏。说明了(　　)
A．自由水参与生命活动 B．结合水参与生命结构
C．从基因水平说明生物具有多样性 D．水对生命活动的重要性
答案　D
解析　结合水和自由水对生命结构和活动都非常重要，且可以相互转化。生物具有多样性是从个体水平来讲的。
实验探究　检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
1．还原糖的鉴定
脂肪的鉴定
3．蛋白质的鉴定
思维拓展　斐林试剂与双缩脲试剂的比较分析
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
不同点 使用方法 甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用 使用时先加A液再加B液
呈色反应条件 需水浴加热 不需加热即可反应
反应原理 还原糖中的醛基被Cu(OH)2氧化，Cu(OH)2被还原为Cu2O 具有两个以上肽键的化合物在碱性条件下与Cu2＋反应生成络合物
颜色 砖红色 紫色
浓度 乙液CuSO4浓度为0.05 g/mL B液CuSO4浓度为0.01 g/mL
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH浓度都是0.1 g/mL
探究示例3　下列关于“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”实验操作步骤的叙述中，正确的是(　　)
A．用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，可直接用于蛋白质的鉴定
B．若要鉴定花生种子细胞中是否含有脂肪，一定需要用显微镜观察
C．鉴定可溶性还原糖时，要加入斐林试剂(甲液和乙液等量混合均匀再加入)
D．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需水浴加热2 min才能看到紫色
思路导引　正确解答该题应从以下几点入手：(1)明确斐林试剂和双缩脲试剂浓度及使用方法上的差异。(2)明确检测三类有机物在操作步骤上的差异。
答案　C
解析　C对，A错，用于鉴定还原糖的斐林试剂甲液和乙液，必须混合均匀后再使用。B错，鉴定花生种子是否含脂肪，可先将种子烘烤，再在白纸上挤压，看是否出现油迹判断。D错，用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需加热。
技法总结　三类有机物检测在操作步骤上的差异
(1)唯一需要加热——还原糖鉴定，且必须水浴加热，不能用酒精灯直接加热。若不加热，则无砖红色沉淀出现。
(2)唯一需要显微镜——脂肪鉴定。
(3)混合后加入——斐林试剂；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。两者成分相同，但CuSO4的浓度不同，所以不能混用。
题组一　组成细胞的元素和化合物
1．从根本上说，组成生物体的化学元素和非生物界是统一的，生物界和非生物界又有一定的差异性，其原因是（多选）(　　)
A.组成生物体的化学元素是特异的，有二十多种　
B.生物体中有专门的生物元素C、H、O、N等　
C.组成生物体的化学元素在生物体内和无机自然界中含量相差很大　
D.C、H、O、N、P、S这6种元素在生物体内约占原生质总量的97%
答案　CD
解析　组成生物体的化学元素和非生物界的统一性体现在：生物体的化学元素都能在非生物界中找到，不是特有的，故A和B两种说法是错误的。
2．“xx”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2＋进入人体后能(　　)
A．调节血液的酸碱平衡 B．调节血液的渗透压
C．构成红细胞中的血红蛋白 D．促使更多红细胞的产生
答案　C
解析　本题考查无机盐的作用。铁是合成血红蛋白的必需元素，缺铁就会使血红蛋白的含量减少，导致贫血。
3．一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间实验。除施肥不同外，其他田间管理措施相同。实验结果如下表：
地块 甲 乙 丙 丁 戊
施肥情况 尿素 磷酸二氢钾 磷酸二氢铵 硫酸铵 不施肥
小麦收获量(kg) 55.56 65.26 56.88 55.44 55.11
由表中可判断，该农田最可能缺少的元素是(　　)
A．K B．N C．P D．S
答案　A
解析　通过表中内容可看出甲、乙、丙、丁四组都与戊组对照。结果是甲、丙、丁与戊组小麦收获量基本差不多，只有乙组小麦收获量明显增多，而乙组施的是磷酸二氢钾，故该农田最可能缺少的元素是钾。
知识延伸　细胞中的各种元素和化合物构成生命系统的物质基础
(1)元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础。
(2)化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架。
(3)能源基础：糖类和脂肪是生命活动的重要能源。
(4)构建调节基础：水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节。
题组二　细胞中的无机物
4．(2010·南京质检)下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成
B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用
C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿
D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘
答案　C
解析　铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起的地方性甲状腺肿。
知识链接　常见无机盐在细胞中的作用
N：是构成蛋白质、核酸等物质的主要元素，能促进植物的细胞分裂。植物缺氮时叶片发黄。
P：是构成核酸、磷脂、ATP、NADP＋或NADPH等物质的重要元素。缺磷时叶片暗绿，并出现紫色。
K：提高神经系统兴奋性，维持细胞内液渗透压。人体缺钾，反应迟钝，心律失常。
Ca：是牙齿、骨骼的组成元素。人体缺钙，儿童患佝偻病，成年人患骨质疏松症。
S：构成甲硫氨酸和半胱氨酸等含硫蛋白质的重要元素。
Mg：是叶绿素的主要成分。缺镁，植物的叶片发黄。
Fe：是血红蛋白的主要成分。人体缺铁会患缺铁性贫血症。
B：促进花粉的萌发和花粉管的伸长，有利于受精作用顺利进行。缺硼，花药和花丝萎缩，花粉发育不良。
I：甲状腺激素的合成原料。成年人缺碘时，患地方性甲状腺肿。
Na：维持细胞外液渗透压。缺钠，细胞外液渗透压下降，心率加快，严重时昏迷。
5．(2011·广东调研)如果细胞内自由水与结合水的比值用a表示，则根尖分生区的细胞a1与根冠细胞a2的大小为(　　)
A．a1＞a2 B．a1＝a2 C．a1＜a2 D．无法判断
答案　A
解析　在复习生物体的化合物——水的过程中，有三个方面的知识需要我们注意：一是水的含量：①水是细胞中含量最多的化合物；②不同种类的生物体中，水的含量差别很大；③同一种类的生物体中，随着发育期和细胞种类的不同(或者说不同的组织、器官)含水量也有很大差异。二是关于水的两种存在形式，即自由水和结合水及其功能。三是关于自由水含量与代谢旺盛程度的关系。
6．下列有关水的叙述，错误的是(　　)
A．水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
B．在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C．冬季，植物体内结合水含量相对增多，提高抗寒能力
D．水在生物体的许多化学反应中充当还原剂
答案　D
解析　水在所有细胞中都是以结合水和自由水的形式存在的。胰岛素是蛋白质，在蛋白质合成过程中有水的产生。冬季植物细胞中结合水比例提高，植物的抗逆性增强，提高了作物的抗寒能力。水在生物体的化学反应中充当溶剂。
题组三　有机物的检测
7．下列关于生物学实验中所用试剂的说法，正确的是(　　)
A．用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，需将NaOH溶液和CuSO4溶液混匀后使用
B．用吡罗红染色剂处理细胞，可以观察到DNA在细胞中的分布
C．用苏丹Ⅳ染液鉴定含油多的细胞，显微镜下可见染成红色的颗粒
D．判断酵母菌是否进行酒精发酵，可选择双缩脲试剂
答案　C
解析　双缩脲试剂的用法是先加A液，后加B液；甲基绿对DNA进行染色，吡罗红对RNA进行染色。
8．(2009·广东生物，6)对下表中所列待测物质的检测，所选用的试剂及预期结果都正确的是(　　)
待测物质 检测试剂 预期显色结果
① DNA 甲基绿 红色
② 脂肪 苏丹Ⅲ 橘黄色
③ 淀粉 斐林试剂 蓝色
④ 蛋白质 双缩脲试剂 紫色
A.①③ B．②③ C．①④ D．②④
答案　D
解析　本题考查教材实验，考查考生对不同物质鉴定的区分比较能力。甲基绿应是将DNA染成绿色，斐林试剂用来检测还原糖，淀粉用碘液检测呈蓝色。
9．将面团包在纱布中放在清水中搓洗，鉴定粘留在纱布上的黏稠物质和洗出的白浆用的试剂分别是(　　)
A．碘液、苏丹Ⅲ染液 B．双缩脲试剂、碘液
C．双缩脲试剂、苏丹Ⅲ染液 D．碘液、斐林试剂
答案　B
解析　在纱布上的黏稠物质是蛋白质，洗出来的白浆是淀粉，所以鉴定所用的试剂应该是双缩脲试剂、碘液。
题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
答 案
题组四　应用提升
10．(2011·淮安模拟)小麦种子萌发时会产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30℃左右。取适量小麦种子在20℃和30℃培养箱中培养4天后，做如下处理：
在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热至50℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是(　　)
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
答案　D
解析　丙试管中淀粉是非还原糖，试管中的颜色为斐林试剂的颜色；提取液中含有酶和麦芽糖及葡萄糖，30℃时的提取液中酶和还原糖的含量高于20℃时的提取液，因此甲试管中还原糖少于乙试管，甲呈浅砖红色，乙呈砖红色。
11．已知糖尿病病人尿液含有葡萄糖；肾炎病人因肾小球部位通透性大为增加，尿液中会有蛋白质。因此，检测病人的尿液可帮助医生确定病情。小李觉得自己身体不适，怀疑自己患了糖尿病或是肾炎。如何通过一定的检测确定是否患相应的疾病？请写出设计原理和具体操作步骤及结论。
（1）设计原理：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）操作步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）现象及结论：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)葡萄糖与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀；蛋白质与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应
（2）①a.取甲、乙、丙三支试管，分别加入小李的尿液2毫升；②b.甲试管中加入斐林试剂，水浴加热，观察现象；③c.乙试管中加入双缩脲试剂，振荡，观察现象；④d.丙试管中加入等量的蒸馏水作为对照
（3）若甲试管出现砖红色沉淀，则尿液中有葡萄糖，可能患糖尿病。若乙试管出现紫色物质，则尿液中有蛋白质，可能患肾炎
12．植物体没有专门的脂肪组织，但在花生、大豆、蓖麻等植物的种子中富含脂肪，有人提出植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？有同学对此开展课题研究，假设你是其中一员，请根据课题研究要求，回答有关问题：
(1)探究课题：除种子外，植物体其他部位是否含有脂肪(如洋葱的根尖细胞中是否含有脂肪)
(2)实验假设：
________________________________________________________________________。
(3)实验供选材料：新鲜洋葱根尖、大豆种子；
实验供选试剂：①苏丹Ⅲ染液；②体积分数为50%的酒精溶液。
(4)实验步骤：
①选取新鲜的洋葱根尖并做徒手切片；选取2～3片最薄切片放置在载玻片的中央；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④________________________________________________________________________。
(5)实验预期结果与可能得出的相应结论：
①________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________。
答案　(2)洋葱根尖细胞中含有(或不含有)脂肪
(4)②滴加2～3滴苏丹Ⅲ染液进行染色，3分钟后滴加体积分数为50%的酒精溶液，洗去浮色
③在切片上滴一滴蒸馏水，盖上盖玻片，制成临时装片
④将装片放在显微镜下观察
(5)①若在装片中观察到橘黄色的脂肪颗粒，则证明洋葱根尖细胞中含有脂肪
②若在装片中观察不到橘黄色的脂肪颗粒，则证明洋葱根尖细胞中不含脂肪
解析　高考注重能力的考查，实验设计、操作、结果分析和推导都是能力的考查，实验假设一般都可以从题干中找到，如本题中就明确提出“有人提出植物体除种子外，其他部位是否也含有脂肪？”从这个信息中，我们可以做出自己的假设，本实验的方法步骤可参照教材中脂肪的鉴定实验来进行操作，由于是探究性的课题，其结果带有不可预料性，因此预期的结果和结论中可能的情况都要考虑，其一般格式为“若……，则说明……”或“如果……，则说明……”。
知识链接　物质鉴定的实验原理归纳
鉴定的物质 化学试剂 颜色反应
生物组织中的淀粉 碘液 蓝色
生物组织中的可溶性还原糖 刚配制的斐林试剂 砖红色沉淀(水浴加热)
生物组织中的蛋白质 双缩脲试剂 紫色反应
生物组织中的脂肪 苏丹Ⅲ染液苏丹Ⅳ染液 橘黄色(显微观察)红色(显微观察)
细胞中的DNA 甲基绿 绿色(显微观察)
细胞中的RNA 吡罗红 红色(显微观察)
河北省唐山市2011—2012学年度高三年级第二次模拟考试
理科综合生物能力测试
本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）。共300分。
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的准考证号、姓名填写在答题卡上。考生要认真核对答题卡上粘贴的条形码的“准考证号、姓名、考试科目”与考生本人准考证号、姓名是否一致。
2．第I卷每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再涂选其它答案标号。第II卷用黑色墨水签字笔在答题卡上书写作答，在试题卷上作答，答案无效。
3．考试结束后，监考员将试题卷、答题卡一并交回。
第I卷
本卷共21小题，每小题6分，共126分。
以下数据可供解题时参考
可能用到的相对原子质量：H 1 N 14 O 16 Na 23 S 32 Ba 137 Cu 64 C 12
一、选择题（本题包括13小题，每小题只有一个选项符合题意）
1．下列有关酶的叙述正确的是
A．细胞质中没有作用于DNA的解旋酶
B．酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核苷酸
C．酶催化效率高是因为其降低活化能更显著
D．与光合作用有关的酶分布在叶绿体的内膜、基粒和基质
2．右图中曲线a、b表示物质跨（穿）膜运输（不包括胞吞和胞吐）
的方式，下列表述错误的是
A．只有在氧气存在时才会发生方式b的物质运输
B．质壁分离过程中，水分子通过方式a进出细胞
C．方式b的最大转运速率与载体蛋白数量有
D．b的运输方式能体现细胞膜的选择透过性
3．关于转录和翻译的叙述，正确的是
A．RNA聚合酶能与信使RNA的特定位点结合，催化转录
B．不同密码子编码同种氨基酸可保证翻译的速度
C．真核细胞的转录主要在细胞核内进行，翻译主要在细胞质基质中进行
D．转录时的碱基互补配对类型有4种，翻译时有3种
4．右图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述正确的是
A．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
B．若②表示促甲状腺激素，则其不只运输给甲状腺
C．若①表示免疫活性物质，则其均是由免疫细胞产生的
D．寒冷时，控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢是大脑皮
层的身体感觉中枢
5．有关“低温诱导大蒜根尖细胞染色体加倍”的实验，错误的叙述是
A．实验中要用卡诺氏液浸泡根尖，以固定细胞的形态
B．实验原理是低温抑制纺锤体的形成，使子染色体不能移向细胞两极
C．多倍体细胞形成过程可能发生两条非同源染色体之间相互交换片段
D．多倍体细胞形成过程增加了非同源染色体重组的机会
6．研究表明甘氨酸能使处于静息状态的突触后膜的Cl—通道开放，使Cl—内流（如右图所示）。下列有关这一生理过程的叙述中不正确的是
A．甘氨酸属于神经递质，其受体的化学本质是糖蛋白
B．直接参与甘氨酸合成、分泌的细胞器有核糖体、内质网和
高尔基体
C．甘氨酸从突触前膜释放进入内环境后，再与突触后膜的受
体结合
D．甘氨酸作用于突触后膜，会引起细胞膜两侧电位差发生改变
29．（8分）某生物兴趣小组利用如图装置（若干个）开展了有关光合作用和细胞呼吸的实验研究，实验开始时打开活塞开关，使水柱液面平齐，然后关闭活塞开关，8小时后，观察记录实验数据如下表。
请根据以上图表回答下列问题：
（1）上表探究性实验课题中的自变量是____。研究不同植物的光合作用，最好选择的容器标号是____。
（2）若容器1的烧杯中加入的是CO2的缓冲液，U型管左侧液面的变化是 （填上升或下降），植物的净光合作用速率是____mL/h。为了更准确的测定，应对实验结果进行校正（排除非生物因素对实验结果的影响），如果校正装置的实验结果是左侧液面比右侧液面低，则校正之后的净光合速率比原来 （大或小）。
（3）利用图示装置测量天竺葵植株的呼吸速率，实验思路是____ 。
30．（11分）如图虚线方框内表示一个生态系统，箭头表示该生态系统能量流动方向。请据图回答：
（1）图中不该存在的箭头是____（填序号）。
（2）初级消费者排出的粪便中仍舍有部分能量，这一部分能量流向分解者的过程应属于图示中的____（填序号）。
（3）生长在该生态系统中的蘑菇属于图中的____（填字母），蘑菇被人类食用，则实现了生态系统中能量的 利用，提高了能量的 。
（4）研究发现该生态系统中的动、植物均有垂直结构，一般认为动物的分层与 有关。
（5）请在右图中画出该生态系统的碳循环模式图。
31．（12分）已知某植物的高杆（D）对矮杆（d）为显性，植株抗病（T）对感病（t）为显性，两对基因独立遗传。以纯合的高杆感病品种为母本，纯合的矮杆抗病品种为父本进行杂交实验。在无相应病原体的生长环境中，播种所有的F1种子，得到的F1植株自交，单株收获，每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系，发现绝大多数株系都出现了高杆与矮杆的分离：而只有一个株系（A）全部表现为高杆。
（1）从理论上说，在考虑两对相对性状的情况下，上述绝大多数株系的基因型有 种，表现型有____种。
（2）据分析，导致A株系全部表现为高杆的原因有两个：一是母本自交，二是父本的一对等位基因中有一个基因发生突变。为了确定是哪一种原因，可以分析A株系的抗病性状，因此需要对A株系进行处理，这种处理是____ 。如果是由于母本自交，该株系的表现型为____，其基因型是____；如果是由于父本有一个基因发生突变，该株系的表现型为____，其基因型是
；
（3）正常株系中的高杆抗病类型分别与矮杆感病类型进行杂交，则产生的下一代表现型之比理论上为________。
32．（8分）果实成熟到一定程度时，乙烯含量明显上升。有些果实在这个时侯呼吸速率会突然增高，最后又下降，果实就完全成熟了，这个呼吸高峰称为呼吸峰。某实验小组开展了与果实保鲜贮藏相关的课题研究：
（1）材料和器材
刚采摘的成熟度相近的小番茄若干、密闭容器、蒸馏水、乙烯合成抑制剂。气相色谱仪（用于测定乙烯浓度）、远红外CO2分析仪。
（2）方法和步骤
①挑选足量的无破损，形状、大小、外观颜色相对一致小番茄，随机均分成A、B两组。
②A组在 中浸泡，B组在________中浸泡，处理相同时间后取出。
③从A、B两组中取出等量的小番茄分别放入两个相同的密闭容器内。
④一小时后，分别从两个容器内抽取等量气体， ，并记录数据。
⑤每隔3天，重复步骤③④。
（3）结果和结论
所得数据处理后得到下图（图1、图2分别表示A、B组实验结果）。
①请给该实验拟定一个课题：____ 。
②比较图1、图2得到的实验结果是____ ，从而说明乙烯合成抑制剂有利于小番茄的贮藏、保鲜。
39．[生物——选修1：生物技术实践]（15分）
酶已广泛地应用在食品、化工、轻纺、医药等领域。在应用酶的过程中，常遇到酶很难回收再利用等实际问题。固定在载体上的酶可以被反复利用。自20世纪70年代，在固定化酶技术的基础上，又发展出了细胞固定化技术。回答下列问题：
（1）一般来说，酶更适合采用的固定化技术有____和 ，而细胞多采用的固定化技术是____ 。
（2）称取干酵母，放入内有蒸馏水的小烧杯中搅拌至混合均匀，并放置l小时左右时间。其目的是________。
（3）配制海藻酸钠溶液时，在用酒精灯加热时，注意要 ，反复几次。
（4）将溶化好的海藻酸钠溶液冷却至____，加入已活化的酵母细胞，充分搅拌至混和均匀。
（5）将装有酵母细胞与海藻酸钠溶液混合物的注射器，以恒定的速度滴加到配好的____溶液中，形成____，完成对酵母细胞的固定化。
40．【生物——选修3：现代生物科技专题】（15分）
近20年来，在胚胎移植中，牛的胚胎移植技术较为成熟。请回答牛的胚胎移植技术中的相关知识。
（1）牛的胚胎移植技术中，对供体的要求是 和生产性能优秀的个体。
（2）哺乳动物在怀孕初期能为胚胎的收集提供可能，这是因为早期胚胎形成后，在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系，而是处于 。
（3）在胚胎移植技术中，收集到胚胎后要进行 ，再进行移植，以及移植后的检查等步骤。
（4）采用试管动物技术可以使普通雌性黄牛产下奶牛、良种肉牛等不同品种小牛。该技术中首先要做的是体外受精和________。在体外受精前，要对精子进行获能处理，通常采用的体外获能方法有____法和____ 法两种。体外受精主要包括 、____ 和____等几个主要步骤。
生物部分（共90分）
A卷 1．B 2．A 3．B 4．C 5． D 6．A
B卷 1．C 2．A 3．B 4．B 5． D 6．B
29．（8分）
（1）植物的种类和光质（1分） 1和3（1分）
（2）上升（1分） 15（1分） 大（1分）
（3）对装置进行遮光处理，烧杯中盛放氢氧化钠溶液（或能吸收CO2的液体），测量单位时间内水柱移动的距离。（3分）
30．（11分）
（1）②（2分）
（2）①（2分）
（3）D（1分） 多级（1分）利用率（1分）
（4）栖息空间和食物条件（2分）
（5）见右图（2分）
31．（12分）
（1）9（1分） 4 （1分）
（2）接种相应的病原体（1分）
全部感病（1分） DDtt（2分） 抗病和感病（2分） DDTT DDTt DDtt（2分）
（3）4:2:2:1（2分）
32．（8分）
（2）②蒸馏水（1分） 等量一定浓度的乙烯合成抑制剂（1分）
④用气相色谱仪测定乙烯浓度，用远红外CO2分析仪测定CO2浓度（2分）
（3）①探究乙烯合成抑制剂对小番茄果实保鲜贮藏的作用（或影响）（2分）
②乙烯合成抑制剂能抑制乙烯的产生，从而抑制细胞呼吸，延迟呼吸峰的出现（2分）
39．[生物——生物技术实践]（15分）
（1）化学结合法（2分） 物理吸附法（2分） 包埋法（2分）
（2）使酵母细胞活化（2分） （3）用小火或间断加热（2分）
（4）室温（2分） （5）CaCl2（2分） 凝胶珠（1分）
40． [生物— 选修3：现代生物科技专题]（15分）
（1）遗传性能（1分）（2）游离状态（1分）
（3）检查（1分） 培养或保存（1分）
（4）早期胚胎的培养（1分） 培养（2分） 化学诱导（2分）
卵母细胞的采集（2分） 精子的获取（2分） 受精（2分）
A
B
C
D
大气中CO2库