2024年高中生物新教材同步必修第一冊 第1章 第2節(jié)　第2課時　原核細胞和真核細胞含答案

2024年高中生物新教材同步必修第一冊第1章第2節(jié)第2課時原核細胞和真核細胞第2課時原核細胞和真核細胞[學習目標]1.闡明原核細胞的多樣性。2.歸納真核細胞和原核細胞的區(qū)別和聯(lián)系。1．真核細胞與原核細胞的分類依據(jù)：細胞內(nèi)有無以核膜為界限的細胞核。2．常見原核生物及其結構：原核生物主要是分布廣泛的各種細菌。(1)藍細菌(舊稱藍藻)①種類：色球藍細菌、顫藍細菌、念珠藍細菌、發(fā)菜等。②同化作用類型：因其細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素，所以能進行光合作用，為自養(yǎng)生物。(2)細菌中的多數(shù)種類是營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物。(3)細菌的結構：具有細胞壁、細胞膜、細胞質、擬核(含環(huán)狀的DNA分子)，具有核糖體，有的還具有纖毛、鞭毛。3．真核細胞與原核細胞的統(tǒng)一性原核細胞和真核細胞具有相似的細胞膜和細胞質，它們都以DNA作為遺傳物質，體現(xiàn)了原核細胞和真核細胞具有統(tǒng)一性。判斷正誤(1)一個湖泊中所有的藍細菌是一個種群()(2)原核生物中既有自養(yǎng)生物又有異養(yǎng)生物()(3)原核生物是單細胞生物，真核生物既有單細胞生物也有多細胞生物()(4)人體的成熟紅細胞無細胞核，所以該細胞屬于原核細胞()(5)真核生物的個體都是肉眼可見的，原核生物的個體都必須借助顯微鏡才能觀察到()(6)藍細菌能進行光合作用是因為有葉綠體存在()答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×解析(1)藍細菌有很多種，一個湖泊中所有的藍細菌可能不是同種生物。(4)人體的成熟紅細胞無細胞核，但其在成熟之前有細胞核，因此屬于真核細胞。(5)有些真核生物是單細胞生物，如酵母菌，肉眼不可見；原核生物一般要借助顯微鏡才能觀察到。(6)藍細菌是原核生物，能進行光合作用是因為其細胞內(nèi)含有葉綠素和藻藍素，但沒有葉綠體存在。任務：分析原核細胞和真核細胞的多樣性、統(tǒng)一性1．原核細胞具有多樣性請結合初中所學，辨析帶“菌”字的都是細菌嗎？為什么？提示不一定。真菌(如酵母菌、霉菌、食用菌等)為真核生物，球菌、桿菌、螺旋菌、弧菌都是指細菌(如大腸桿菌、醋酸桿菌、乳酸桿菌、肺炎鏈球菌、幽門螺旋桿菌、霍亂弧菌等)。2．典型的原核細胞資料1大多數(shù)細菌的直徑為0.5～5.0μm，多數(shù)種類不含色素，是營腐生或寄生生活的異養(yǎng)生物。細菌細胞都有細胞壁(主要成分為肽聚糖)、細胞膜和細胞質，僅含有一種細胞器——核糖體。細菌沒有以核膜為界限的細胞核，其環(huán)狀的DNA分子不形成染色體，位于細胞內(nèi)的擬核區(qū)域。資料2藍細菌的細胞比其他細菌細胞大，直徑約為10μm，有的甚至可以達到70μm，如顫藍細菌。藍細菌細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素，是能進行光合作用的自養(yǎng)生物。藍細菌的細胞都有細胞壁、細胞膜和細胞質，僅含有一種細胞器——核糖體；有環(huán)狀的DNA分子，且DNA不與蛋白質構成染色體，DNA位于細胞內(nèi)特定的區(qū)域，這個區(qū)域沒有核膜包被，叫作擬核。資料3支原體是目前發(fā)現(xiàn)的最小的、最簡單的原核生物。支原體為異養(yǎng)生物，沒有細胞壁，細胞中唯一可見的細胞器是核糖體。支原體的DNA分布于擬核內(nèi)。請根據(jù)以上資料，比較幾種原核細胞的結構，并完成表格。項目大多數(shù)細菌藍細菌支原體細胞壁有有無細胞膜有有有細胞器核糖體核糖體核糖體核膜無無無染色體無無無擬核區(qū)DNA分子環(huán)狀環(huán)狀環(huán)狀光合色素一般無藻藍素、葉綠素無同化作用類型多腐生或寄生的異養(yǎng)型光合作用的自養(yǎng)型異養(yǎng)型3.資料水華是淡水水體中氮、磷等營養(yǎng)物質含量過高，在一定的溫度、光照等條件下，造成以藍細菌為主的原核生物的大量繁殖，使水體呈現(xiàn)藍色或綠色的一種現(xiàn)象。另外，海水中若出現(xiàn)類似現(xiàn)象(一般呈紅色)則稱為赤潮。水華與赤潮都是有害的生態(tài)現(xiàn)象，是嚴重的環(huán)境問題。水華和赤潮發(fā)生時，會遮蔽照射到水下的陽光，影響水下植物的光合作用，破壞水體內(nèi)的生態(tài)平衡。造成水華和赤潮的生物死亡分解時，會消耗大量的游離氧，使水體缺氧，容易造成水體內(nèi)生物的窒息死亡，往往會伴有難聞的氣味。(1)請根據(jù)資料分析水華形成的原因。提示淡水水體中氮、磷等營養(yǎng)物質含量過高，引起水體富營養(yǎng)化。(2)試分析水華為什么會使水體呈現(xiàn)藍色或綠色？提示造成水華的生物的細胞內(nèi)多含有藻藍素和葉綠素。4．通過對真核細胞與原核細胞的認識，完成真核細胞與原核細胞的比較表。比較項目原核細胞真核細胞本質區(qū)別有無以核膜為界限的細胞核不同點大小較小較大細胞壁有(支原體除外)植物細胞和真菌細胞有，動物細胞無細胞器有核糖體，無其他細胞器有核糖體、線粒體等多種細胞器細胞核有擬核，無核膜，無染色體有核膜包被的細胞核，有染色體生物類群放線菌、藍細菌、細菌、支原體、衣原體、立克次氏體真菌、動物、植物統(tǒng)一性都有細胞膜、細胞質、核糖體，都以DNA作為遺傳物質5.你如何解讀“原核細胞”和“真核細胞”中的“原”字和“真”字？據(jù)此推測原核生物和真核生物在進化上的聯(lián)系。提示“原核細胞”中的“原”字指“原始”的意思；“真核細胞”中的“真”字指“真正”的意思。從進化的角度看，真核細胞是由原核細胞進化而來的。知識拓展簡介幾種原核生物(1)放線菌因菌落呈放線狀而得名。它是一個原核生物類群，土壤特有的泥腥味，主要是放線菌的代謝產(chǎn)物所致。鏈霉菌屬是最高等的放線菌。(2)衣原體是一組極小的、非運動性的、專在細胞內(nèi)生長的微生物。衣原體可分為4種，即肺炎衣原體、鸚鵡熱衣原體、沙眼衣原體和牛衣原體。衣原體為革蘭氏陰性病原體，是一類能通過濾菌器、在細胞內(nèi)寄生、有獨特發(fā)育周期的原核細胞型微生物。一般寄生在動物細胞內(nèi)。(3)立克次氏體為革蘭氏陰性菌，是一類專性寄生于真核細胞內(nèi)的G－原核生物，是介于細菌與病毒之間，而接近于細菌的一類原核生物。一般呈球狀或桿狀，主要寄生于節(jié)肢動物，有的會通過蚤、虱、蜱、螨傳入人體，引起斑疹傷寒、戰(zhàn)壕熱等疾病。生物類型的判斷方法(1)原生生物≠原核生物：原生生物是最簡單的真核生物，一般為單細胞，大部分生活在水中，包括原生動物(如草履蟲)和真核單細胞藻類(如甲藻、衣藻)等。(2)細胞群體≠多細胞生物體：如我們在水體看到的藍細菌實際上是單細胞藍細菌的細胞群體。(3)識名巧辨生物類型1．細菌是在生物圈中廣泛生存的單細胞原核生物。下列各種菌中，屬于細菌的是()①結核桿菌②肺炎鏈球菌③霍亂弧菌④酵母菌⑤炭疽桿菌⑥青霉菌⑦金黃色葡萄球菌A．①②④⑤ B．①②③⑤⑦C．②③⑤⑥⑦ D．③④⑥⑦答案B解析“菌”字前面帶有“桿”“球”“弧”“螺旋”的都是細菌，題目中結核桿菌、肺炎鏈球菌、霍亂弧菌、炭疽桿菌和金黃色葡萄球菌都屬于細菌；酵母菌和青霉菌屬于真菌。2．如圖是人們常見的幾種單細胞生物，據(jù)圖回答下面的問題：(1)這幾種生物共有的結構是________________________________，都以DNA作為遺傳物質，這體現(xiàn)了細胞的________________。大腸桿菌與其他生物相比，最典型的區(qū)別是____________________________________。流感病毒與上述生物相比，最典型的區(qū)別是_______________________________________________________________________________。(2)與綠色開花植物細胞的結構和功能最相似的生物是________。(3)藍細菌是能進行光合作用的__________生物，藍細菌的DNA主要存在于________。答案(1)細胞膜、細胞質、核糖體(、DNA)統(tǒng)一性沒有以核膜為界限的細胞核沒有細胞結構(2)衣藻(3)自養(yǎng)擬核題組一原核細胞的多樣性1.(2022·江蘇鹽城市伍佑中學高一期末)如圖是某細胞結構模式圖，下列有關該細胞的敘述，正確的是()A．圖示細胞為植物細胞B．圖示細胞無以核膜為界限的細胞核C．圖示細胞含有核糖體等多種細胞器D．圖示細胞的遺傳物質為RNA答案B解析根據(jù)題圖分析可知，圖示細胞為原核細胞，而植物細胞屬于真核細胞，A錯誤、B正確；圖示細胞只含有核糖體一種細胞器，C錯誤；圖示細胞的遺傳物質為DNA，D錯誤。2．(2022·陜西寶雞高一期末)藍細菌是一類能進行光合作用的單細胞原核生物。某些種類的藍細菌大量繁殖會引起“水華”。下列相關敘述錯誤的是()A．藍細菌具有細胞壁、細胞膜和核糖體等細胞結構B．藍細菌是能進行光合作用的自養(yǎng)生物C．水體富營養(yǎng)化是導致藍細菌大量繁殖的原因之一D．顫藍細菌、念珠藍細菌等藍細菌的遺傳物質是DNA或RNA答案D解析藍細菌沒有以核膜為界限的細胞核，具有細胞壁、細胞膜和核糖體等細胞結構，A正確；藍細菌細胞內(nèi)含有藻藍素和葉綠素，能進行光合作用，B正確；水體富營養(yǎng)化是指水體中氮、磷等元素含量過高而引起水體表層的藍細菌和藻類過度生長繁殖的現(xiàn)象，C正確；顫藍細菌、念珠藍細菌等藍細菌屬于原核生物，都有細胞結構，而具有細胞結構的生物的遺傳物質都是DNA，D錯誤。3.支原體肺炎是一種常見的傳染病，其病原體是一種稱為肺炎支原體的單細胞生物。如圖為支原體的結構模式圖，據(jù)圖分析，以下推測正確的是()A．在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的肺炎支原體群體構成了一個群落B．支原體細胞含有一個大型線狀DNA分子C．青霉素類抗生素可以破壞細菌細胞壁結構，是治療支原體肺炎的有效藥物D．肺炎支原體沒有以核膜為界限的細胞核，屬于原核生物答案D解析在培養(yǎng)基中培養(yǎng)的肺炎支原體群體構成了一個種群，A錯誤；支原體細胞含有一個大型環(huán)狀DNA分子，B錯誤；支原體沒有細胞壁，青霉素類抗生素對其不起作用，C錯誤。4．下列生物中屬于原核生物的一組是()①藍細菌②酵母菌③草履蟲④念珠藍細菌⑤發(fā)菜⑥食用菌⑦噬菌體⑧肺炎鏈球菌A．①③⑦⑧ B．①②④⑤C．①④⑤⑧ D．①④⑤⑥答案C解析酵母菌和食用菌屬于真核生物中的真菌；草履蟲屬于單細胞動物；噬菌體屬于病毒；藍細菌、念珠藍細菌、發(fā)菜、肺炎鏈球菌屬于原核生物，故選C。題組二真核細胞與原核細胞的比較5．下列對人體胃壁細胞和生活在胃腸道里的幽門螺旋桿菌共同特征的敘述，不正確的是()A．均有細胞膜、細胞質、核糖體等B．均有以核膜為界限的細胞核C．遺傳物質都是DNAD．都需要從生存環(huán)境中攝取有機物答案B6．如圖所示四種不同生物，下列相關敘述正確的是()A．甲和乙的主要區(qū)別是乙有細胞壁B．丙和丁的主要區(qū)別是丙有擬核C．甲和丙的主要區(qū)別是甲有細胞結構D．乙和丁的主要區(qū)別是乙沒有遺傳物質答案C解析甲和乙都含有細胞壁，且細胞壁的主要成分相同，A錯誤；丙和丁的主要區(qū)別是丙沒有細胞結構，B錯誤；甲為細菌，丙為病毒，甲和丙的主要區(qū)別是甲有細胞結構，C正確；乙和丁都含有細胞結構，遺傳物質都是DNA，D錯誤。7．(2022·江西南昌高一期中)普通細菌細胞壁的主要成分是肽聚糖，青霉素可通過抑制肽聚糖的合成來抑制細菌細胞壁的形成。發(fā)現(xiàn)于極端特殊環(huán)境的某些耐熱細菌對青霉素不敏感，且能抑制普通細菌核糖體功能的紅霉素對這些耐熱細菌也不起作用(不考慮溫度對抗生素的影響)。下列有關敘述錯誤的是()A．普通細菌與耐熱細菌都只有核糖體這一種細胞器B．耐熱細菌的細胞壁的成分與普通細菌的可能不同C．耐熱細菌的核糖體與普通細菌的核糖體有差異D．耐熱細菌的擬核與普通細菌的擬核沒有差異答案D解析普通細菌與耐熱細菌都是細菌，屬于原核生物，原核生物只有核糖體這一種細胞器，A正確；極端特殊環(huán)境的某些耐熱細菌對青霉素不敏感，青霉素可通過抑制肽聚糖的合成抑制細菌細胞壁的形成，說明耐熱細菌的細胞壁可能不是由肽聚糖組成的，B正確；抑制普通細菌核糖體功能的紅霉素對耐熱細菌也不起作用，說明耐熱細菌的核糖體與普通細菌的核糖體有差異，C正確；擬核是原核生物遺傳物質的主要存在場所，結合B、C項可知，耐熱細菌和普通細菌的核糖體和細胞壁都有差異，故推斷耐熱細菌的擬核與普通細菌的擬核可能也存在差異，D錯誤。8．細胞的統(tǒng)一性體現(xiàn)在()①細胞都有相似的基本結構，如細胞膜、細胞質等②真核細胞細胞核內(nèi)染色體中含有DNA，原核細胞擬核中含有DNA③真核細胞和原核細胞都多種多樣，而真核細胞和原核細胞又不一樣A．①B．②C．①②D．①②③答案C解析細胞都有相似的基本結構體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性，①正確；真核細胞和原核細胞都含有DNA，體現(xiàn)了細胞的統(tǒng)一性，②正確；真核細胞和原核細胞不一樣，體現(xiàn)了細胞的差異性，③錯誤。9．如表所示，a、b、c、d最有可能是()項目細胞結構細胞壁細胞大小核膜a有有較大有b有無較小有c有有小無d無———A.病毒、植物、動物、細菌B．動物、植物、細菌、病毒C．細菌、動物、植物、病毒D．植物、動物、細菌、病毒答案D解析根據(jù)表格內(nèi)容可知，a、b有核膜，應為真核生物，但a有細胞壁，b無細胞壁，可推知a最可能是植物，b最可能是動物；c無核膜，有細胞壁，最可能是細菌；d無細胞結構，最可能是病毒，故選D。10．下列關于“一定”的說法正確的有()①原核細胞不一定含DNA②細菌不一定是異養(yǎng)型③原核細胞一定是單細胞生物④原核細胞一定有細胞壁⑤細胞生物的遺傳物質不一定是DNA⑥真菌不一定是單細胞生物A．四個 B．三個C．兩個 D．一個答案B解析原核細胞的遺傳物質是DNA，因此原核生物一定含DNA，①錯誤；細菌中的多數(shù)種類是異養(yǎng)型生物，②正確；原核生物是指一類細胞內(nèi)無核膜包被，只存在稱作擬核的裸露DNA的原始單細胞生物，③正確；原核細胞不一定有細胞壁，如支原體無細胞壁，④錯誤；細胞生物的遺傳物質一定是DNA，病毒的遺傳物質是DNA或者RNA，⑤錯誤；真菌不一定是單細胞生物，比如蘑菇是真菌，為多細胞生物，⑥正確。故選B。11．(2023·衡水高一月考)關于①～⑥的物質或結構，下列相關敘述不正確的是()①葉綠素②染色體③細胞核④核膜⑤細胞壁⑥擬核A．黑藻和藍細菌共有的是①⑤B．①～⑤在綠藻體內(nèi)都存在C．顫藍細菌體內(nèi)存在①⑤⑥D．支原體和發(fā)菜體內(nèi)都含有⑤⑥答案D解析黑藻是真核生物，藍細菌是原核生物，它們共有的細胞器是核糖體，都有細胞壁這個結構，都能進行光合作用，都含有葉綠素，因此共有的是①⑤，A正確；綠藻是一種低等植物，是真核生物，具備真核生物的特點，其細胞中含有①～⑤的結構，⑥擬核是原核生物含有的結構，B正確；顫藍細菌屬于原核生物，其細胞中不含染色體、細胞核和核膜，但含有葉綠素、細胞壁和擬核，C正確；支原體和發(fā)菜都是原核生物，都含有擬核結構，但支原體沒有細胞壁，發(fā)菜含有細胞壁，D錯誤。12．如圖是對噬菌體、藍細菌、變形蟲和衣藻四種生物按不同的分類依據(jù)分成的四組，下列說法錯誤的是()A．甲組中的生物都沒有細胞壁B．甲與乙的分類依據(jù)可以是有無葉綠體C．丙與丁的分類依據(jù)可以是有無染色體D．丁組中的生物細胞中都具有核膜答案B解析甲組中生物和乙組中的藍細菌均沒有葉綠體，故甲與乙的分類依據(jù)不可以是有無葉綠體，B錯誤。13．(2022·蘇州高一檢測)如圖為生物概念圖，下列對a、b、c所代表的生物，分析正確的是()A．a(chǎn)—真核生物、b—真菌、c—大腸桿菌B．a(chǎn)—真核生物、b—植物、c—顫藍細菌C．a(chǎn)—原核生物、b—細菌、c—流感病毒D．a(chǎn)—原核生物、b—細菌、c—乳酸菌答案D解析大腸桿菌屬于原核生物，A錯誤；顫藍細菌屬于原核生物，B錯誤；流感病毒沒有細胞結構，既不屬于真核生物，也不屬于原核生物，C錯誤。14．某同學為了研究河水中的生物種類，從某河流中取樣，做成臨時裝片后在顯微鏡下觀察到下面幾種生物，下列各圖分別表示幾種生物細胞的基本結構模式圖。據(jù)圖回答下列問題：(1)這幾種生物共有的結構有_____________________________________________________。(2)圖中屬于原核細胞的是__________________，它們在結構上不同于真核細胞的最顯著特點是____________________________________。(3)藍細菌能進行光合作用的物質基礎是因為其內(nèi)含有________________和光合作用所需要的酶。除藍細菌外，圖中能進行光合作用的還有________________________。(4)眼蟲與動物和植物都有相同之處，從進化的角度看，你認為合理的解釋是____________________________________________________________________________________________。答案(1)細胞膜、細胞質、核糖體(、DNA)(2)藍細菌和大腸桿菌無以核膜為界限的細胞核(3)葉綠素、藻藍素水綿、衣藻、眼蟲(4)眼蟲具有葉綠體，能進行光合作用，屬于過渡類型生物15．研究人員對取自5種不同生物的部分活細胞(甲、乙、丙、丁、戊)進行分析、觀察等實驗，獲得的結果如表所示：項目核膜葉綠素葉綠體細胞膜細胞質細胞壁甲√√√√√√乙√××√√√丙√××√√×丁×√×√√√戊×××√√√注：表中“√”表示有，“×”表示無。請據(jù)表作答：甲、乙、丙、丁、戊五種細胞中：(1)______最可能取自高等植物，判斷依據(jù)是_________________________________________________________________________________________________________________________。(2)______最可能取自動物，判斷依據(jù)是_____________________________________________________________________________________________________________________________。(3)______最可能是念珠藍細菌，判斷依據(jù)是_________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)甲細胞中有核膜、細胞壁和葉綠體(2)丙細胞中有核膜卻無細胞壁(3)丁該細胞沒有核膜和葉綠體，但是含有葉綠素解析分析表格可知，甲含有核膜，為真核細胞，且含有葉綠體和細胞壁，最可能屬于植物葉肉細胞；乙含有核膜，為真核細胞，且含有細胞壁，可能屬于植物細胞或真菌；丙含有核膜，為真核細胞，但沒有葉綠體和細胞壁，最可能屬于動物細胞；丁無核膜，為原核細胞，但含有葉綠素，最可能為藍細菌等自養(yǎng)生物；戊無核膜，最可能為原核生物。本章知識網(wǎng)絡第1節(jié)細胞中的元素和化合物[學習目標]1.說出組成細胞的元素種類與含量，認同生命的物質性。2.通過檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質，認同細胞由多種化合物組成。一、組成細胞的元素和化合物1．組成細胞的元素(1)生物界和非生物界的統(tǒng)一性和差異性①統(tǒng)一性：從化學元素的種類分析，組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能夠找到。②差異性：從各種元素的相對含量分析，細胞與無機自然界大不相同。(2)種類：組成細胞的化學元素，常見的有20多種。(3)分類①大量元素(含量較多)：C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等。②微量元素(含量很少)：Fe、Mn、Zn、Cu、B、Mo等。2．組成細胞的化合物(1)元素存在形式：大多以化合物的形式存在。(2)種類及相對含量：水(70%～90%)、蛋白質(7%～10%)、糖類和核酸(1%～1.5%)、脂質(1%～2%)、無機鹽(1%～1.5%)。判斷正誤(1)組成地殼的元素在細胞中都能找到()(2)細胞中含量很少的元素都是微量元素()(3)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其發(fā)揮生理作用的大小()(4)沙漠中的仙人掌細胞中含量最多的化合物是水()答案(1)×(2)×(3)×(4)√解析(1)細胞中的元素有選擇地從無機環(huán)境中獲得，組成地殼的元素在細胞中不一定能找到。(2)微量元素在細胞中含量少卻是生物體所必需的，但細胞內(nèi)含量少的元素不一定都是微量元素，如Pb。(3)大量元素和微量元素的劃分依據(jù)是其在細胞內(nèi)含量的多少。任務一：分析組成細胞的元素和化合物1．比較組成地殼和組成細胞的部分元素的含量(%)，回答問題：元素地殼細胞O48.665.0Si26.3極少C0.08718.0N0.033.0H0.7610.0(1)組成細胞的化學元素，在無機自然界中都能找到，說明了什么？提示生物界和非生物界具有統(tǒng)一性。(2)細胞中的各元素含量和無機自然界中的含量大不相同，這說明了什么？提示生物界和非生物界具有差異性。(3)組成細胞的元素追根溯源來自無機自然界，為什么細胞內(nèi)各種元素的比例與無機自然界的大不相同？提示生物體是按照生命活動的需要，有選擇地從無機自然界中獲取元素。2．比較玉米細胞與人體細胞的部分元素及含量(干重，質量分數(shù))，回答下列問題：元素玉米細胞人體細胞O44.4314.62C43.5755.99H6.247.46N1.469.33K0.921.09Ca0.234.67P0.203.11Mg0.180.16S0.170.78注：其他元素占細胞干重的質量分數(shù)總計小于3%。(1)玉米細胞與人體細胞含量較多的四種元素一樣嗎？怎樣解釋這種現(xiàn)象？提示在玉米細胞和人體細胞中含量最多的四種元素是一樣的，都是C、H、O、N。這是因為玉米和人都是生物，組成它們的主要成分都是水、糖類、脂質和蛋白質等物質，這些物質都含有C、H、O，蛋白質中還含有大量的N。(2)玉米細胞中氧元素的含量明顯要高于人體細胞，而氮元素的含量明顯又低于人體細胞，怎樣解釋這種現(xiàn)象？提示玉米細胞和人體細胞中的不同有機物的含量有差別，如玉米細胞中的糖類要多一些，而人體細胞中的蛋白質的含量要多一些。(3)細胞中有些元素含量很少，如在玉米細胞中，S只有0.17%、Mg只有0.18%，是否意味著這些元素并不重要？提示細胞中有些元素含量雖然很少，但是卻有重要作用，如很多蛋白質都含有S，葉綠體中的葉綠素分子含有Mg，如果缺少S或Mg，細胞就不能合成這些蛋白質或葉綠素。3．請嘗試構建下列概念的包含關系圖。自然界中的元素、組成細胞的元素、大量元素、微量元素、基本元素。提示4．根據(jù)教材P17圖2－1填空。(1)細胞內(nèi)含量最多的無機化合物是水。細胞內(nèi)含量最多的化合物是水。占細胞鮮重最多的化合物是水。占細胞鮮重50%以上的化合物是水。沙漠植物細胞中含量最多的化合物是水。(2)細胞內(nèi)含量最多的有機化合物是蛋白質。細胞內(nèi)含量僅次于水的化合物是蛋白質。占細胞干重最多的化合物是蛋白質。占細胞干重50%以上的化合物是蛋白質。元素的統(tǒng)一性和差異性1．如圖為元素在生物體內(nèi)的含量分布情況，下列敘述不正確的是()A．Ⅰ在非生物界中都能找到，體現(xiàn)了生物界與非生物界的統(tǒng)一性B．Ⅱ含量雖少，卻是生物體正常生命活動不可缺少的C．Ⅱ和Ⅲ為生物體的必需元素，一旦缺乏就可能會導致相應的病癥D．P、S、K、Ca、Fe屬于大量元素答案D解析Fe屬于微量元素，D錯誤。2.生命的物質基礎是組成細胞的元素和化合物，如圖中序號代表不同的化合物，面積不同代表含量不同，其中Ⅰ和Ⅱ代表兩大類化合物。下列敘述正確的是()A．若Ⅴ和Ⅵ分別代表蛋白質和脂質，則Ⅶ代表核酸B．細胞干重和鮮重中含量最多的化合物分別是Ⅴ和ⅢC．醫(yī)用的生理鹽水和糖溶液中的溶質分別屬于Ⅳ和ⅤD．上述物質中氧原子含量最高的化合物是Ⅴ答案B解析根據(jù)題圖可知，Ⅰ和Ⅱ分別代表無機化合物和有機化合物，若Ⅴ代表蛋白質，Ⅵ代表脂質，則Ⅶ應代表核酸和糖類，A錯誤；在細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(Ⅴ)，在細胞鮮重中含量最多的化合物是水(Ⅲ)，B正確；醫(yī)用的生理鹽水和糖溶液中的溶質分別是NaCl和葡萄糖，它們分別屬于Ⅳ(無機鹽)、Ⅵ或Ⅶ(糖類)，而Ⅴ代表蛋白質，C錯誤；水中的氧原子含量最高，因此，氧原子含量最高的化合物是Ⅲ，D錯誤。二、檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質1．實驗原理(1)還原糖(葡萄糖、麥芽糖、果糖等)＋斐林試劑eq\o(→,\s\up7(水浴),\s\do5(加熱))磚紅色沉淀。(2)脂肪＋蘇丹Ⅲ染液→橘黃色。(3)蛋白質＋雙縮脲試劑→紫色。2．實驗流程(1)還原糖的檢測和觀察(2)脂肪的檢測和觀察制作花生子葉臨時切片，用顯微鏡觀察子葉細胞的著色情況(以花生為例)(3)蛋白質的檢測和觀察3．注意事項(1)蛋白質檢測時，雙縮脲試劑的加入順序：先加A液，再加B液，且B液不能過量。目的是先制造堿性環(huán)境。若先加B液或B液過量，會生成Cu(OH)2，干擾顏色反應。(2)在蛋白質檢測實驗中，需要將雞蛋清稀釋到一定程度，否則與雙縮脲試劑發(fā)生反應后，會黏在試管的內(nèi)壁上，反應不徹底，試管也不易刷洗。判斷正誤(1)西瓜、番茄等都含有較多的糖，因此可用于還原糖的鑒定()(2)甘蔗富含糖，是做還原糖鑒定的理想材料()(3)非還原糖與斐林試劑混合后經(jīng)水浴加熱后的現(xiàn)象是溶液為無色()答案(1)×(2)×(3)×解析(1)西瓜、番茄中富含還原糖，但其自身的顏色會對實驗結果有干擾，所以不適于用做還原糖的鑒定的材料。(2)甘蔗富含的糖是蔗糖，蔗糖是非還原糖，故不是做還原糖鑒定的理想材料。(3)斐林試劑本身具有顏色(藍色)，因此非還原糖與斐林試劑混合后經(jīng)水浴加熱后的現(xiàn)象是溶液為藍色。任務二：實驗檢測試劑的比較1．完善表格，總結斐林試劑和雙縮脲試劑的異同。項目斐林試劑雙縮脲試劑成分相同NaOH(甲液)和CuSO4(乙液)NaOH(A液)和CuSO4(B液)濃度不同0.1g/mL的NaOH溶液、0.05g/mL的CuSO4溶液0.1g/mL的NaOH溶液、0.01g/mL的CuSO4溶液原理不同新配制的Cu(OH)2與加入的還原糖在水浴加熱條件下反應，Cu(OH)2被還原生成磚紅色的Cu2O沉淀在堿性環(huán)境下的Cu2＋與肽鍵發(fā)生反應，生成紫色絡合物用法不同甲液和乙液等量混勻后立即使用先加A液1mL，搖勻；再加B液4滴，搖勻使用條件50～65℃溫水浴加熱不需加熱，搖勻即可顏色反應藍色→棕色→磚紅色(沉淀)淺藍色→紫色2.利用斐林試劑的甲液、乙液和蒸餾水能否檢測蛋白質？為什么？提示能。斐林試劑的甲液、乙液的成分分別與雙縮脲試劑的A液、B液相同，只是斐林試劑乙液的質量濃度比雙縮脲試劑B液高，只需將斐林試劑的乙液用蒸餾水稀釋即可。1．實驗材料的選擇(1)所選材料應富含被檢測的有機物，易出現(xiàn)明顯的實驗現(xiàn)象。(2)材料本身應為白色或近于白色，不干擾實驗結果。2．三類有機物的檢測在操作步驟上的差異(1)唯一需要加熱的——還原糖的檢測，若不加熱，則無磚紅色沉淀出現(xiàn)。(2)唯一需要顯微鏡的——花生子葉切片脂肪的檢測。(3)混合后加入的——斐林試劑；分別加入的——雙縮脲試劑。3．易錯警示(1)易忽略斐林試劑本身的顏色非還原糖(如蔗糖)＋斐林試劑水浴加熱后的現(xiàn)象不是無色，而是藍色[Cu(OH)2的顏色]。(2)誤認為脂肪的檢測必須使用顯微鏡若要觀察被染色的脂肪顆粒，則使用顯微鏡，但若只觀察溶液顏色變化，則不必使用顯微鏡，可以在制備的組織樣液中加入蘇丹Ⅲ染液，觀察溶液的顏色變化。3．下列關于實驗操作步驟的敘述中，正確的是()A．用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液，可直接用于蛋白質的鑒定B．鑒定可溶性還原糖時，要加入斐林試劑甲液后再加入乙液C．脂肪的鑒定實驗中需用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒D．用于鑒定蛋白質的雙縮脲試劑A液和B液，要混合均勻，再加入含樣品的試管中，且現(xiàn)配現(xiàn)用答案C解析斐林試劑甲液和雙縮脲試劑A液的成分及質量濃度都相同，斐林試劑乙液和雙縮脲試劑B液的成分相同但質量濃度不同，因此用于鑒定可溶性還原糖的斐林試劑甲液和乙液不能直接用于蛋白質的鑒定，A錯誤；用斐林試劑鑒定可溶性還原糖時，應將甲液和乙液等量混合均勻后再加入待測組織樣液中，B錯誤；用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，應先加A液，搖勻后再滴加B液，D錯誤。4．(2023·廣東汕頭高一期中)在下圖1、3、5號試管中分別加入2mL蒸餾水，2、4、6號試管中分別加入2mL發(fā)芽的小麥種子勻漿樣液，然后在1～4號試管中適量滴加斐林試劑，5、6號試管中適量滴加雙縮脲試劑，搖勻。下列有關實驗現(xiàn)象的描述，錯誤的是()A．4號試管內(nèi)呈磚紅色，只有5號試管內(nèi)呈藍色B．2號試管不出現(xiàn)磚紅色的原因僅是沒有水浴加熱C．1號試管不出現(xiàn)磚紅色的原因不僅僅是沒有水浴加熱D．6號試管內(nèi)呈紫色，這說明已發(fā)芽的小麥種子勻漿中含有蛋白質類物質答案A解析4號試管加入發(fā)芽的小麥種子勻漿，發(fā)芽的小麥種子勻漿中含有還原糖(麥芽糖)，因此加入斐林試劑再水浴加熱后4號出現(xiàn)磚紅色，5號試管加入的是蒸餾水，同時又加入了雙縮脲試劑，因而呈藍色，另外1、2、3號試管中也表現(xiàn)出藍色，A錯誤；2號試管加入的是發(fā)芽的小麥種子勻漿樣液，含有還原糖，但是加入斐林試劑后沒有水浴加熱，仍然呈現(xiàn)藍色，若水浴加熱則會出現(xiàn)磚紅色沉淀，B正確；1號試管中加入的是蒸餾水，同時還加入了斐林試劑，此時即使水浴加熱，也不會出現(xiàn)磚紅色沉淀，因為其中不存在還原糖，C正確；6號試管加入發(fā)芽的小麥種子勻漿，且加入雙縮脲試劑后呈現(xiàn)紫色，因此可說明已發(fā)芽的小麥種子勻漿中含有蛋白質，D正確。題組一組成細胞的元素和化合物1．(2023·山西長治高一期中)現(xiàn)已證明，地球上自然存在的元素有90多種。生活在地球上的各種生物，無論其結構簡單還是復雜，組成物質無一例外地都來自這些元素；但不同的元素在地殼中和在生物細胞中所占的比例各不相同，這說明了()A．生物界與非生物界具有統(tǒng)一性B．生物界具有特殊性C．元素在自然界中都可以找到D．生物界與非生物界既有統(tǒng)一性又有差異性答案D解析構成生物體的元素在無機自然界都可以找到，沒有一種是生物所特有的，這體現(xiàn)了生物界與非生物界具有統(tǒng)一性。但組成生物體的元素在生物體體內(nèi)和無機自然界中的含量大不相同，這體現(xiàn)了生物界與非生物界具有差異性，D正確。2．虎是陸地上最強大的食肉動物之一，當其捕食動物后，從動物體中獲得化合物和元素，那么，東北虎和其所捕食動物體內(nèi)的各種化學元素()A．種類和含量差異都很大B．種類和含量都是大體相同的C．種類差異很大，含量大體相同D．種類大體相同，含量差異很大答案D解析生物界內(nèi)部也存在差異性，即各種不同的生物所含的化學元素的種類基本相同，但是含量差異較大。3．在某名貴花卉培養(yǎng)液中，除了水、必需的微量元素、NHeq\o\al(＋,4)、POeq\o\al(3－,4)外(由空氣提供CO2)，還必需的大量元素是()A．C、H、O、N、P B．K、Ca、Mg、SC．Mn、Mo、Cu、Zn D．K、Ca、Mg、Fe答案B解析成分中已經(jīng)存在C、H、O、N、P及必需的微量元素，還需要的是K、Ca、Mg、S等大量元素，B正確。4．(2023·江蘇南京高一月考)微量元素在生物體內(nèi)含量雖很少，卻是維持正常生命活動不可缺少的。下列實例可證實該理論的是()A．缺鎂時葉片變黃B．油菜缺硼時只開花不結果C．動物血液中鈣鹽的含量太低會引起抽搐D．缺磷會造成植株矮小答案B解析鎂、鈣、磷都是大量元素，A、C、D不符合題意；硼是微量元素，B符合題意。5．甘蔗莖吃起來特別甜，其細胞中含量最多的化合物是()A．蔗糖 B．葡萄糖C．蛋白質 D．水答案D題組二檢測生物組織中的糖類、脂肪和蛋白質6．在可溶性還原糖、脂肪、蛋白質的鑒定實驗中，下列對實驗材料選擇的敘述，錯誤的是()A．馬鈴薯塊莖中含有較多的糖且近于白色，可用于進行可溶性還原糖的鑒定B．花生種子富含脂肪且子葉肥厚，是用于脂肪鑒定的好材料C．大豆種子蛋白質含量高，是進行蛋白質鑒定的理想材料D．雞蛋清含蛋白質多，是進行蛋白質鑒定的動物材料答案A解析馬鈴薯塊莖中含有較多的淀粉，其屬于非還原糖，所以不可用于進行可溶性還原糖的鑒定，A錯誤。7．生物學研究興趣小組對作物種子發(fā)育過程中有機物積累及轉化進行動態(tài)監(jiān)測。下列關于檢測方法及出現(xiàn)結果的敘述，錯誤的是()A．嫩大豆種子切片→蘇丹Ⅲ染液染色→顯微鏡觀察細胞內(nèi)被染成橘黃色的脂肪顆粒B．嫩甜玉米籽加水研磨→離心取上清液→加斐林試劑→觀察磚紅色沉淀檢測還原糖C．嫩花生種子加水研磨→加雙縮脲試劑→依據(jù)紫色反應檢測蛋白質D．干玉米種子加水浸泡→用小刀縱切→在切面滴加碘液→依據(jù)被染成藍色檢測淀粉答案B解析用斐林試劑檢測還原糖，需要水浴加熱，B錯誤。8．某生物興趣小組在野外發(fā)現(xiàn)一種組織顏色為白色的不知名野果，該小組把這些野果帶回實驗室欲鑒定其中是否含有還原糖、脂肪和蛋白質，下列敘述正確的是()A．進行蛋白質的鑒定時雙縮脲試劑A液和B液先混合再使用B．若對該野果的組織樣液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明該野果中含有大量的葡萄糖C．檢測脂肪和蛋白質都不需要進行水浴加熱D．進行還原糖檢測實驗結束時將剩余的斐林試劑裝入棕色瓶，以便長期保存?zhèn)溆么鸢窩解析用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時應該先加A液，搖勻后再滴加B液，A錯誤；若對該野果的組織樣液中加入斐林試劑并水浴加熱出現(xiàn)較深的磚紅色，說明該野果中含有大量的還原糖，但不能說明該還原糖就是葡萄糖，B錯誤；斐林試劑應該現(xiàn)配現(xiàn)用，D錯誤。9．一位農(nóng)民種植的某塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農(nóng)田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊，進行田間實驗。除施肥不同外，其他田間處理措施相同。實驗結果如表所示：地塊甲乙丙丁戊施肥情況尿素磷酸二氫鉀磷酸二氫銨硫酸銨不施肥小麥收獲量(kg)55.5665.2656.8855.4455.11從表中可判斷，該農(nóng)田最可能缺少的元素是()A．KB．NC．PD．S答案A解析甲、乙、丙、丁、戊除施肥不同外，其他田間處理措施相同，由小麥收獲量看出，施用尿素、磷酸二氫銨、硫酸銨、不施肥時產(chǎn)量均在55kg左右，只有施用磷酸二氫鉀的情況下小麥產(chǎn)量最高為65.26kg，而其他四個地塊的產(chǎn)量特別是含磷酸的丙地無明顯區(qū)別，說明增產(chǎn)與K有關，A正確。10．油菜種子成熟過程中部分有機物的變化如圖所示，將不同成熟階段的種子制成勻漿后檢測，結果正確的是()選項取樣時間檢測試劑檢測結果A第10天斐林試劑不顯色B第20天雙縮脲試劑不顯色C第30天蘇丹Ⅲ染液橘黃色D第40天碘液藍色答案C解析分析圖中曲線可知，油菜種子在成熟過程中，可溶性還原糖和淀粉不斷轉化為脂肪儲存起來。第10天時仍然存在較多的可溶性還原糖，可溶性還原糖與斐林試劑在水浴加熱條件下會出現(xiàn)磚紅色沉淀，A錯誤；細胞中含量最多的有機物是蛋白質，所以在第20天用雙縮脲試劑檢測會出現(xiàn)紫色，B錯誤；在第30天時，脂肪含量較高，脂肪與蘇丹Ⅲ染液發(fā)生反應呈現(xiàn)橘黃色，C正確；在第40天時，淀粉已經(jīng)消耗殆盡，用碘液檢測不會發(fā)生顯色反應，D錯誤。11．圖甲是細胞中幾種化合物含量的扇形圖，圖乙是活細胞中元素含量的柱形圖。下列說法不正確的是()A．若圖甲表示代謝正常的活細胞中化合物含量的扇形圖，則圖甲中A是蛋白質B．若圖乙表示組成人體細胞的元素含量，則圖乙中a、b、c依次是O、C、HC．活細胞中數(shù)量最多的元素是cD．圖乙中的a、b、c大多以圖甲中的A、B、C等的形式存在答案A解析活細胞中含量最多的化合物是水，A錯誤。12．下列對斐林試劑和雙縮脲試劑配方的敘述，錯誤的是()A．都含有NaOH溶液和CuSO4溶液B．斐林試劑含有兩種溶液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.05g/mL的CuSO4溶液，用時將兩種溶液等量混勻，現(xiàn)配現(xiàn)用C．雙縮脲試劑是將4滴0.1g/mLCuSO4溶液滴入2mL0.01g/mL的NaOH溶液中混合而成的D．雙縮脲試劑含有兩種溶液：質量濃度為0.1g/mL的NaOH溶液和質量濃度為0.01g/mL的CuSO4溶液答案C的CuSO4溶液，C錯誤。13．現(xiàn)提供新配制的斐林試劑甲液(0.1g/mLNaOH溶液)、乙液(0.05g/mLCuSO4溶液)、蒸餾水，則充分利用上述試劑及必需的實驗用具，能鑒別出下列哪些物質()A．脂肪