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-1-细胞中的元素和化合物细胞中的无机物(40分钟100分)一、选择题(共11小题，每小题5分，共55分)1.下列广告语在科学性上没有错误的是()A.没有水就没有生命B.这种饮料不含任何化学物质C.这种纯净水绝对纯净，不含任何离子D.这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素【解析】选A。水是生命之源，没有水就没有生命，各种生物体的一切生命活动都离不开水；任何饮料都含有化学物质，至少含有水；纯净水也存在H+、OH-等离子；N、P在生物体内属于大量元素，而Zn属于微量元素。【方法技巧】谐音巧记组成细胞的微量元素2.下列关于植物细胞中元素的叙述，错误的是()A.番茄和水稻根系吸收Si的量相等B.细胞中含量最多的四种元素是C、O、H和NC.植物根系通过主动运输吸收无机盐离子需要消耗ATPD.与豆科植物共生的根瘤菌可为豆科植物的生长提供N【解析】选A。不同植物的根系对同种无机盐离子的吸收量不同；细胞中含量最多的元素为C、O、H、N；植物根系吸收无机盐离子的方式为主动运输，需要消耗ATP；豆科植物和根瘤菌为共生关系，根瘤菌具有固氮作用，可为豆科植物提供N。【延伸探究】依据B项分析，是不是所有细胞中这四种元素的含量都相同？提示：不是。细胞中所含化学元素的种类相差不大，但含量相差较大。3.下列有关生物体内水和无机盐的叙述正确的是()A.不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同B.癌变细胞和衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢-2-C.给水中毒患者注射质量分数为1.8%的盐水，是为了降低细胞外液的渗透压D.血浆pH能维持相对稳定，与它含有的HC、HP等离子有关【解析】选D。不同种生物细胞中自由水和结合水的比值不同，细胞代谢的强弱不仅与自由水和结合水的比值有关，还与温度等因素有关；衰老细胞内的水分减少，新陈代谢速率减慢，而癌变细胞不具有这些特征；水中毒患者由于饮水过多，细胞外液渗透压下降，给其注射质量分数为1.8%的盐水，是为了升高细胞外液的渗透压；血浆中含有的HC、HP等离子参与维持内环境的酸碱平衡。4.(2016·潍坊模拟)下列关于无机盐的叙述，正确的是()A.人体的血浆渗透压只由无机盐维持B.碘是甲状腺激素合成的必需原料C.细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在D.细胞合成脂肪、DNA等物质时都需要磷酸盐【解析】选B。血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关，A错误；甲状腺激素合成时必须有碘的参与，B正确；细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，C错误；脂肪不含磷，D错误。5.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，下列有关叙述中错误的是()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.生物体内含量最多的是水D.血液中自由水与结合水之比大于1，而心脏中则相反【解析】选D。选项A，水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量；选项B，代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高；选项C，水是生物体中含量最多的物质；选项D，通过图示无法得出各器官中自由水与结合水的比例关系。-3-【知识总结】产生水的代谢过程及场所代谢过程场所光合作用暗反应阶段叶绿体基质有氧呼吸第三阶段线粒体内膜氨基酸脱水缩合生成多肽核糖体植物细胞纤维素的合成高尔基体DNA复制、转录细胞核6.(2016·蚌埠模拟)下图中能正确反映某植物种子含水量与细胞呼吸强度之间关系的曲线是()A.ⅠB.ⅡC.ⅢD.Ⅳ【解析】选A。细胞呼吸需要水分，种子萌发时要先吸收水分。在一定范围内，种子含水量相对越高，细胞呼吸相对越旺盛。7.(2016·郑州模拟)下表为一种无土栽培培养液的主要配方。有关叙述正确的是()成分Ca(NO3)2MgSO4KH2PO4KClFeCl3H2O含量(g)1.00.250.250.120.0051000【解析】选D。表中大量元素和微量元素并不齐全，如无大量元素C，无微量元素Mn等；叶绿体中的色素有叶绿素(叶绿素a和叶绿素b)和类胡萝卜素(胡萝卜素和叶黄素)，只有叶绿素中含有Mg；若培养液中的离子浓度比细胞液中的离子浓度高，则会影响细胞的渗透吸水，反之会导致根细胞失去水分；植物主要通过根系吸收无机盐离子，吸收方式为主动运输，栽培管理过程中不断通气能促进有氧呼吸，为主动运输吸收无机盐离子提供能量。【加固训练】为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察在完全培养液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况-4-【解析】选D。判断元素是否是必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种矿质元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育才恢复正常(症状消失)，说明该元素是植物生长必需的矿质元素。8.(2016·长沙模拟)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，其他田间处理措施相同，实验结果如下表。从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是()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55.5665.2656.8855.4455.11A.KB.NC.PD.S【解析】选A。根据题意可知，戊组属于空白对照，甲、乙、丙、丁属于相互对照，实验结果是甲、丙、丁与戊组差异不显著，说明缺乏的元素不是甲、丙、丁中的元素，而乙组增产显著，说明其中含有该元素，通过比较，不难看出乙中特有的元素是K。9.某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子，它们对植物的生长都有影响。下表列出的5种培养液中，甲、乙、丙3种离子的浓度(单位：mmol/L)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，进行实验时可以选用的两种培养液是()培养液编号①②③④⑤甲离子2030503040乙离子5545604555丙离子1015202525A.①⑤B.②③C.②④D.③⑤【解析】选C。分析题干，要研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响，依据单一变量原则应选择甲、乙离子对植物生长影响相同的两组。分析表格可知，②④两组中，甲、乙两种离子的浓度相同，对植物生长的影响相同，因此正确的是C项。10.研究发现，冬小麦在秋冬受低温袭击时，呼吸速率先升高后降低；持续的冷害使根生长迟缓，吸收能力下降，但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列叙述合理的是()A.冷害初期细胞呼吸增强，不利于抵御寒冷-5-B.持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，影响可溶性糖合成淀粉C.低温使细胞内结合水含量降低，自由水含量增加，以适应低温环境D.在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低，有利于降低植物细胞的代谢【解析】选D。冷害初期细胞呼吸增强，产热增加，有利于抵御寒冷；持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱，导致葡萄糖(可溶性还原糖)氧化分解减少，细胞内可溶性还原糖含量增加，可溶性糖合成淀粉需要的是淀粉合成酶，而不是线粒体内的氧化酶；低温时细胞内结合水含量上升，自由水含量下降；休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低，代谢减慢，D项合理。【知识总结】衍射法归纳细胞中的水11.(能力挑战题)科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下列结论中错误的是()A.适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，适宜浓度的硼有利于花粉的萌发B.钙或硼对花粉萌发和花粉管生长有同样的影响C.钙在一定浓度范围内几乎不影响花粉的萌发D.硼在一定浓度范围内几乎不影响花粉管的生长【解题指南】解答本题的突破口是正确分析题图：两图中都有一条曲线呈倒U形，说明自变量具有最适值，大于或小于最适值都会影响因变量。【解析】选B。由题图分析可知，钙在一定的浓度范围内，随着钙的浓度升高，花粉管生长速率先升后降，-6-而对花粉萌发率没有影响。硼在一定的浓度范围内，随着硼的浓度升高，花粉萌发率先升后降，而对花粉管生长没有影响。二、非选择题(共2小题，共45分)12.(25分)(2016·桂林模拟)C、H、O、N、P、S在玉米和人细胞(干)以及活细胞中的含量(%)如下表，请分析回答下列问题：元素OCHNPS玉米细胞(干)44.4343.576.241.460.200.17人细胞(干)14.6255.997.469.333.110.78活细胞65.018.010.03.01.400.30(1)以上元素在活细胞中的含量明显比人细胞(干)多的是氧元素和氢元素，发生差异的原因是活细胞中含量最多的化合物是__________。这两种元素在人体细胞干物质中主要存在于__________中。(2)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________较多，此类化合物由________(元素)组成。(3)水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响细胞的代谢。①大豆收获后，要进行晾晒才能入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的________。如果大豆细胞内的水分过多，会使细胞的________加强。②浸泡约一周时间，黄豆芽已长得又白又粗，1kg的黄豆能长出5kg的黄豆芽。在这个过程中，黄豆细胞内的有机物含量__________，种类__________，其原因是黄豆________________________________________________________。【解析】(1)活细胞中含量最多的化合物是水，因此活细胞中氧和氢的含量比干细胞中高。人体细胞干物质中含量最多的化合物是蛋白质。(2)玉米细胞含糖类较多，糖类由C、H、O组成。(3)①大豆晾晒除去的水分主要是细胞中的自由水。细胞内的水分过多会使细胞呼吸加强。②在黄豆芽生长的过程中，因为细胞呼吸消耗有机物，并产生了中间产物，使细胞内有机物的含量减少，种类增多。答案：(1)水蛋白质(2)糖类C、H、O(3)①自由水细胞呼吸②减少增多进行细胞呼吸，消耗有机物，产生许多代谢中间产物13.(20分)(能力挑战题)下面是探究锌是否为大豆生长所必需的无机盐的实验，请完成下面问题：材料用具：完全营养液甲、缺锌的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的大豆幼苗、含锌的无机盐。-7-(1)方法步骤：①将长势相似的大豆幼苗分成数量相同的两组；②将一组大豆幼苗放在____________中培养，另一组大豆幼苗放在等量的________________中培养；③______________________________________________________________。(2)实验预测：营养液甲中的大豆幼苗正常生长；若营养液乙中的大豆幼苗也正常生长，则________________；若营养液乙中的大豆幼苗不能正常生长，则_________________________________________________________。(3)为进一步验证锌是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是_________________________________________________________________________________；结论：______________________________________________________________。【解析】(1)本实验的自变量是营养液中是否加入锌，设置实验时将长势相似的大豆幼苗一组放在完全营养液甲(或缺锌的完全营养液乙)中培养，另一组放在缺锌的完全营养液乙(或完全营养液甲)中培养。培养一段时间后，观察幼苗的生长状况。(2)完全营养液甲中的大豆幼苗正常生长，若在缺锌的完全营养液乙中的大豆幼苗长势情况与在完全营养液甲中的相同，也正常生长，则说明锌不是大豆生长必需的无机盐；若在缺锌的