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第二讲组成细胞的元素及无机化合物
知识点一　组成细胞的元素和化合物
1．填写组成细胞的元素
[巧学助记]　谐音巧记组成细胞的微量元素
2．填写组成细胞的化合物并回答问题
(1)鲜重含量最多的化合物：水。
(2)鲜重含量最多的有机物：蛋白质。
(3)占细胞干重最多的化合物：蛋白质。
知识点二　细胞中的无机物
1．填写细胞中水的存在形式和功能
(1)存在形式：自由水和结合水。
2．填写组成细胞的无机盐的存在形式和功能
(1)存在形式：主要以离子形式存在。
(2)功能
[巧学助记]　无机盐功能的“三个一”
一、理解运用能力
1．判断有关细胞中元素和化合物说法的正误。
(1)在人体活细胞中氢原子的数目最多(2013·重庆卷T1A)(√)
(2)细胞中一种元素的作用能被其他元素替代(2012·江苏卷T1A)(×)
(3)细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要(2012·江苏卷T1D)(×)
(4)脂肪酸和磷脂含有相同的元素组成(2010·上海卷T9B)(×)
(5)主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定(2012·江苏卷T1C)(√)
2．判断下列有关水和无机盐的说法的正误。
(1)水是细胞中含量最多的化合物(2014·济南模拟T1A)(√)
(2)结合水是细胞和生物体的组成成分(2014·南京模拟T2B)(√)
(3)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成(2013·潍坊模拟T2C)(√)
(4)细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼(2014·烟台模拟T2B)(×)
二、读图析图能力
比较两图数据，回答下列问题：
(1)占细胞鲜重和干重最多的元素相同吗？试从组成人体化合物的角度分析其原因。
答案：不同，占鲜重最多的是O，占干重最多 ( http: / / www.21cnjy.com )的是C，因为占细胞鲜重最多的化合物是水，水中含量最多的元素是O；占细胞干重最多的化合物是蛋白质，蛋白质中含量最多的元素是C。
(2)组成人体细胞的主要元素有哪些？试举例说明它们分别参与了哪些生物大分子的组成。
答案：C、H、O、N、P、S。C、H、O参与糖类、脂肪的组成，C、H、O、N等参与蛋白质的组成，C、H、O、N、P参与核酸的组成。
[理清脉络]
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考点一|以化合物的元素组成为依托，考查组成细胞的元素的种类和功能
1．组成细胞的化学元素
(1)大量元素和微量元素的划分是依据生物界中生物的整体情况，具体到某一种生物可能有一定的差别。
(2)组成生物体的常见的20多种化学元素是指必需元素，生物体内可能含一些非必需元素，如人体可能含Pb。
2．生物界与非生物界在元素种类和含量上的关系
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3．元素的生理功能
(1)维持机体正常的生命活动：如K＋可保持心肌正常兴奋性，微量元素B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长等。
(2)组成细胞的化合物：
4．化合物的元素组成分析及应用
(1)据特征元素推测化合物的种类：
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(2)从化合物的元素组成分析代谢产物：
糖类、脂质和蛋白质都含有C、H、O，故其代谢终产物都有CO2和H2O；蛋白质中还有N，其代谢产物中还含有尿素。
(3)从化合物中的元素含量上分析氧化分解释放能量的多少：
脂肪的含氢量多于糖类，因此等质量的脂肪彻底氧化分解时所消耗的O2量多于糖类，释放的能量也多于糖类。
[典例1]　(2014·广元调研)下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(　　)
A．C是构成细胞的最基本元素，在人体细胞中含量最多
B．脂肪分子中含H比糖类多，是主要的能源物质
C．氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自氨基酸的羧基
D．P是脂肪、ATP、DNA等不可缺少的成分，是组成生物体的大量元素
[解析]　本题主要考查细胞中的元素及化合物 ( http: / / www.21cnjy.com )的相关内容，意在考查识记、理解能力。C是构成细胞的最基本元素，在人体细胞鲜重中含量最多的元素是O，在干重中含量最多的元素是C；糖类是主要的能源物质；氨基酸脱水缩合产生水，水中的氧来自羧基；脂肪的组成元素为C、H、O，而ATP、DNA的组成元素均为C、H、O、N、P，P是组成生物体的大量元素。
[答案]　C
判断元素与化合物分子的四个“明确”
1．易混淆元素与化合物的干重与鲜重
(1)在组成细胞的元素中，占鲜重百分比：O>C>H>N；占干重百分比：C>O>N>H。
(2)在组成细胞的化合物中，占鲜重百分比：水>蛋白质>脂质>糖类，但在占干重百分比中，蛋白质最多。
2．误以为生物体内大量元素重要，微量元素不重要
大量元素、微量元素是根据元素的含量划分的。无论是大量元素还是微量元素，都是生物体必需的元素，对于维持生物体的生命活动都起着非常重要的作用。
3．误以为细胞内含量最多的元素是C
活细胞内含量最多的元素是O而不是C，组成细胞干重最多的元素是C。
[针对练习]
高考命题常从以下角度设置陷阱
(1)元素和化合物的含量角度：
通过图表、曲线列举几种元素和化合物的含量，据此判断元素和化合物的种类。
(2)元素和化合物的种类角度：
给定某种化合物，判断其元素组成的种类。
1．(2014·临川模拟)下列物质中，元素组成相同的一组是(　　)
A．糖原、胰岛素、甲状腺激素
B．ATP、DNA、RNA
C．淀粉、淀粉酶、淀粉酶基因
D．纤维素、性激素、生长激素
解析：选B　糖原、淀粉、纤维素、性激素的组 ( http: / / www.21cnjy.com )成元素是C、H、O；甲状腺激素、胰岛素、淀粉酶、生长激素的主要组成元素是C、H、O、N；ATP、DNA、RNA的组成元素是C、H、O、N、P。
2．(2014·成都模拟)下图1是细胞中3种化合物含量的扇形图，图2是有活性的细胞中元素含量的柱形图，下列说法不正确的是(　　)
A．若图1表示正常细胞，则甲、乙化合物共有的元素中含量最多的是a
B．若图1表示细胞完全脱水后化合物含量的扇形图，则甲化合物中含量最多的元素为图2中的b
C．图2中含量最多的元素是a，这与细胞中含量最多的化合物无关
D．若图1表示正常细胞，则乙化合物具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N
解析：选C　正常细胞中含量最多的是水，其次是蛋白质。有活性的细胞中元素含量最多的是氧，其次是碳，再者是氢。因此甲、乙分别为H2O和蛋白质，a、b、c分别为氧、碳、氢。H2O和蛋白质共有元素为H、O，而O在活细胞中含量最多；细胞脱水后含量最多的是蛋白质，因此在脱水的细胞中甲为蛋白质，蛋白质是以碳元素为骨架建立的大分子物质，其中碳含量最多；细胞中含量最多的元素是氧，这与细胞中水的含量有关；蛋白质具有多样性，其必含的元素为C、H、O、N。
从五个角度理解生物界具有统一性
(1)从化学元素角度：组成生物体的化学元素的种类大体相同。
(2)从分子水平角度：①所有生物的DNA的化学组成和空间结构相同；②所有生物共用一套遗传密码。
(3)从结构角度：除病毒等少数种类外，生物体都是由细胞构成的。
(4)从能量角度：生物体都是以ATP作为能量“通货”的。
(5)从进化角度：所有生物起源于共同的原始祖先。
考点二|结合细胞代谢，考查水和无机盐的存在形式和生理功能
1．细胞中的水
(1)影响细胞含水量的因素：
①生物种类：水生生物>陆生生物。
②发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。
③组织器官种类：牙齿<骨骼<血液。
(2)自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系：
自由水/结合水
(3)细胞中水的产生和利用：
2．细胞中无机盐的功能
(1)组成某些复杂的化合物：
无机盐 参与形成的化合物
N(NO) 蛋白质、ATP(ADP)、叶绿素、核酸(DNA或RNA)
P(PO) ATP(ADP)、磷脂、核酸(DNA或RNA)
Mg2＋ 叶绿素组成成分
S(SO) 某些蛋白质的特征元素
Fe2＋ 动物血红蛋白
I－ 甲状腺激素
(2)维持细胞和生物体的正常生命活动。例如，哺乳动物血液中Ca2＋含量过低就会出现抽搐。
(3)调节生物体的平衡，如维持血浆pH稳定的HCO、HPO；维持细胞外液渗透压稳定的Na＋、Cl－。
[典例2]　(2013·江苏高考)下列关于生物体与水分的关系，叙述正确的是(　　)
A．贮藏中的种子不含水分，以保持休眠状态
B．水从根系向地上部分的运输与细胞壁无关
C．适应高渗环境的动物可排出体内多余的盐
D．缺水时，动物体的正反馈调节能促使机体减少水的散失
[解析]　本题考查水分在代 ( http: / / www.21cnjy.com )谢中的作用、水盐稳态的维持等，意在考查运用所学知识来分析生活相关现象的能力。贮藏种子中自由水含量较少，但并非不含水分，A项错误；水分从根系向地上部分运输的动力主要来自蒸腾拉力，但其要经过由死亡的、只有细胞壁构成的导管向上运输，B项错误；在高渗环境中，动物可通过其自身的水盐平衡调节维持内环境的稳态，C项正确；缺水时，动物体可通过负反馈调节使机体减少水的散失，D项错误。
[答案]　C
1．判断细胞内水分变化的三个条件
(1)环境恶化——自由水↓，结合水↑。
(2)细胞衰老——自由水↓，结合水↑。
(3)生命活动增强——自由水↑，结合水↓。
2．设计实验验证无机盐的生理功能
(1)植物必需无机盐的判断依据：
①由于缺乏某种元素，植物的生长发育遇到障碍，不能完成它的生活史。
②除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，而且这种缺素症是可以利用该元素进行预防和恢复的。
③某种元素在植物营养上表现的效果是直接的，而不是由土壤的物理、化学或微生物等因素的改变而产生的间接效果。
(2)判断方法：
溶液培养法，具体操作过程可归纳如下图：
[针对练习]
3．华北某地区经常出现苹果小叶病，有人 ( http: / / www.21cnjy.com )认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的。现有如下材料，请你完成下列实验，探究上面的猜测哪个正确。
材料用具：三十株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验原理：任何一种必需元素在植物体 ( http: / / www.21cnjy.com )内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养液和相应缺锌、缺镁的培养液对苹果生长发育影响的比较，判断小叶病的病因。
方法步骤：
(1)首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和________培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。
(2)________________________________________________________________________。
(3)放在适宜的条件下培养一段时间，_________________________________________。
(4)结果预测和分析：
①A缸内的苹果幼苗正常生长。
②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸中的没有，则说明___________________。
③若______________________，则说明苹果小叶病是由缺镁引起的。
④若______________________，则说明苹果小叶病既与缺镁有关，又与缺锌有关。
⑤若______________________，则说明苹果小叶病与缺镁、缺锌都无关。
解析：本实验为典型的对照实验，实验的自变量是 ( http: / / www.21cnjy.com )无机盐的种类，即Mg、Zn的有无，实验的因变量是植物的生长状况。若只有缺Zn的植物表现症状，则苹果小叶病是由缺Zn引起的，同理若只有缺Mg的植物表现症状，则苹果小叶病是由缺Mg引起的，若缺Zn和Mg的都表现症状，则苹果小叶病是由缺Mg、Zn引起的，同理，若都没有病，则与Mg和Zn都无关。
答案：(1)缺镁
(2)将三十株长势相同的苹果幼苗均分为三组，分别栽培在上述三个培养缸中
(3)观察苹果幼苗的生长发育状况
(4)②苹果小叶病是由缺锌 ( http: / / www.21cnjy.com )引起的　③C缸内苹果幼苗表现出小叶病，而B缸中的没有　④B、C两缸内苹果幼苗都表现出小叶病　⑤B、C两缸内苹果幼苗都不表现出小叶病
图表信息获取能力|自由水与结合水相对含量变化类曲线图解读
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[信息解读]
(1)冬季气温下降，植物的含水量下降，其中，自由水含量下降，结合水含量相对上升。
(2)气温下降导致蒸腾作用减弱是植物含水量变化的主要原因。
(3)植物代谢旺盛程度与自由水及结合水的相对含量有关。冬季植物抗寒性增强与结合水含量相对增多有关，呼吸速率下降与自由水含量减少有关。
(4)冬季呼吸速率减弱，植物对无机盐离子的吸收也会明显减少。
[解题技法]
(1)分析此类问题要仔细读题，识图明确题干信息，准确分析各曲线的基本变化趋势。
(2)解答此类题目时，要联系所学水分相对含量与植物细胞代谢强度及抗逆性的关系等知识，综合分析，归纳作答。
[强化训练]
1．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(　　)
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化
C．曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化
解析：选C　随着新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干，水分不断减少，无机盐相对含量逐渐增多，最后达到稳定。随着年
龄增加，人体内含水量逐渐减少，新陈代谢速率减慢，自由水与结合水比值下降。自由水与结合水比值增加，会导致细胞呼吸速率加快。
2．下图中能正确反映某植物种子含水量与呼吸作用强度之间关系的曲线是(　　)
A．Ⅰ　　　　　　　B．Ⅱ
C．Ⅲ D．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，呼吸作用相对越旺盛。
[课堂对点练]
题组一　组成细胞的元素和化合物
1．(2012·江苏高考)下列关于细胞中化学元素的叙述，正确的是(　　)
A．细胞中一种元素的作用能被其他元素替代
B．细胞中的脱氧核苷酸和脂肪酸都不含有氮元素
C．主动运输机制有助于维持细胞内元素组成的相对稳定
D．细胞中的微量元素因含量极少而不如大量元素重要
解析：选C　细胞中不同元 ( http: / / www.21cnjy.com )素的功能不尽相同，不能相互替代；脱氧核苷酸的组成元素是C、H、O、N、P，脂肪酸的组成元素是C、H、O，故脱氧核苷酸中含有氮元素；主动运输能主动选择吸收细胞需要的营养物质，排出代谢废物和对细胞有害的物质，所以有助于维持细胞内元素组成的相对稳定；微量元素含量虽少，但对于细胞的生命活动却是必不可少的。
2.植物组织培养的培养基中应含有植物生 ( http: / / www.21cnjy.com )长所需的全部养分。如图所示的培养基中含有NH4NO3、KNO3、CaCl2·2H2O、MgSO4·7H2O、螯合铁溶液、微量元素溶液，但缺少一种必需元素，为补充这种元素，应添加的化合物是(　　)
A．Ca(NO3)2　　　　　B．KCl
C．KH2PO4 D．K2SO4
解析：选C　据题意，培养基中不缺乏微量元素，大量元素为C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg，故缺乏P元素，KH2PO4能提供P元素。
题组二　组成细胞的无机物——水和无机盐
3．(2011·上海高考)生长在含盐量 ( http: / / www.21cnjy.com )高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与(　　)
A．调节渗透压　　　　　　 B．组成体内化合物
C．维持正常pH D．提供能量
解析：选A　在液泡中贮存大量的Na＋，细胞液渗透压升高，促进盐生植物对水分的吸收，保证盐生植物对水的需求。
4．(原创题)2013年夏季，在四 ( http: / / www.21cnjy.com )川绵阳等地遭受洪涝灾害的同时，云南、甘肃等地却出现了人畜饮水困难。干旱和洪涝等严重影响了作物生长。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．水是光合作用的原料，植物缺水会影响光反应
B．干旱导致土壤溶液浓度增大，影响植物对水和无机盐的吸收
C．水淹后，植物体内自由水增多，代谢旺盛
D．长期水淹的植物体内产生酒精增多，会导致植物根部腐烂
解析：选C　水淹植物不能充分进行有氧呼吸，无氧呼吸加强，产生大量酒精，会毒害植物细胞，使其细胞代谢缓慢，最终死亡。
5．请回答下列问题：
(1)植物吸收的NH4NO3可用于合成________。
A．脂肪和RNA　　B．蛋白质和ATP
C．核苷酸和纤维素 D．淀粉和酶
(2)营养液中某些无机盐离子浓度比根细胞 ( http: / / www.21cnjy.com )内的低，植物仍可通过________方式吸收无机盐离子。若栽培池内较长时间通气不畅，作物根部可能出现的症状是________，其生理原因是________________________________________________________________________。
(3)有些无机盐离子可重复利用，有的 ( http: / / www.21cnjy.com )不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。
实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。
实验步骤：
①配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号A、B。
②______________________________________________________________________。
③放在适宜条件下培养一段时间，__________________________________________。
实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常，____________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)脂肪、淀粉和纤维素只含C、H、O三种元素。
(2)植物可通过主动运输吸收无机盐。长期缺氧，根细胞进行无氧呼吸产生的酒精积累，会毒害根，使其腐烂。
(3)据题干信息可知，可重复利用的元素缺乏时，老叶先表现症状，此实验的自变量是镁的有无，因变量是老叶先变黄，还是幼叶先变黄。
答案：(1)B　(2)主动运输　根变黑 ( http: / / www.21cnjy.com )(烂根)　根细胞进行无氧呼吸，细胞内积累酒精　(3)②将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中　③观察玉米幼苗的生长情况　实验现象：在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先变黄
[课下提能练]
一、选择题
1．(2014·宜宾五校联考)下列有关生物体内化学元素的叙述错误的是(　　)
A．同一生物体不同组织细胞内化学元素种类和含量大体相同
B．C、H、O、N是组成生物体内酶所必需的元素
C．蛋白质中的S元素存在于氨基酸的R基中
D．核酸中的N存在于碱基中，蛋白质中的N主要存在于肽键中
解析：选A　同一生物体不同组织细胞中所含的元素种类大体相同，但含量存在差异。
2．下列有关无机盐的说法错误的是(　　)
A．菠菜中铁的含量较高，所以缺铁性贫血患者应该多吃些菠菜
B．含氮的无机盐能促进植物细胞部分的分裂和生长，使枝叶长得繁茂
C．用含有少量钙的生理盐水灌注，蛙心脏可持续跳动数小时，否则，蛙心脏则不能维持收缩，说明钙盐为蛙心脏的持续跳动提供能量
D．玉米与人体相比，人体内钙的含量较高，其主要原因是人体骨骼、牙齿的重要成分是钙盐
解析：选C　从C项的信息可以看出钙盐有维持 ( http: / / www.21cnjy.com )心脏的跳动的功能，而心脏跳动是一种生命活动，这种生命活动与钙有关，说明钙盐对维持生物体的生命活动有重要作用，但钙盐不能提供能量。
3．(2014·莱芜模拟)下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A．干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动
B．旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高
C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞过度吸水而涨破
解析：选A　干种子内结合水的相对含量高，自由水的相对含量低，因此不能进行旺盛的生命活动。
4．下列能证明微量元素是生命活动所必需的实例是(　　)
A．镁是叶绿素的组成成分
B．油菜缺少硼时只开花不结果
C．哺乳动物血液中钙盐含量太高，出现肌无力
D．缺磷会影响ATP的合成
解析：选B　镁、钙、磷都是大量元素，硼为微量元素。
5．下列有关叙述错误的是(　　)
A．细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在，如铁是合成血红蛋白不可缺少的成分
B．植物缺镁会影响光合作用，食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿
C．各种生物体的生命活动不能离开水
D．休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，正在萌发的种子中结合水和自由水的比值则下降
解析：选D　铁是合成血红蛋白 ( http: / / www.21cnjy.com )的重要成分；镁是叶绿素的重要组成元素，缺镁会导致光合速率下降；碘是甲状腺激素合成的重要元素，缺碘会造成地方性甲状腺肿。代谢旺盛的生物体内(如萌发的种子)自由水与结合水的比值较高，而休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值较低。
6．用含32P标记的磷酸盐的营养液培养动物细胞，一段时间后细胞的下列结构以及化合物均有放射性的是(　　)
①脱氧核糖　②核膜　③细胞壁　④线粒体基质　⑤转运RNA　⑥叶绿体基质
A．②④⑤⑥　　　　　B．①③⑥
C．①④⑤⑥ D．②④⑤
解析：选D　所给的化合物或结构中，含有 ( http: / / www.21cnjy.com )磷元素的是核膜、线粒体基质和叶绿体基质(含DNA、RNA)、转运RNA；而脱氧核糖与细胞壁(成分为纤维素和果胶)只含有C、H、O三种元素，不含有磷元素，由于动物细胞不含叶绿体，故均含有放射性的是②④⑤。
7．某农场在田间试验时发现，小麦产量总 ( http: / / www.21cnjy.com )是比邻近的地块低，技术员怀疑该农田可能缺乏某种元素。现将该农田分成面积相等的5块样地，分别编为1～5号进行试验。除施肥不同外，其他条件相同，结果如下图所示。分析判断该农田最可能缺乏的元素是(　　)
A．K B．N
C．P D．S
解析：选A　通过图中数据可知1号、3号、4号分别补充了氮元素、磷元素和氮元素、硫元素和氮元素，但作物产量和5号不施肥相差无几，说明田中不缺乏上述元素，而2号地中补充了磷元素和钾元素，产量明显提高，故钾元素应是该农田中缺乏的元素。
8．(2014·武汉二模)下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的部分结构简图，以下有关叙述不正确的是(　　)
A．植物体缺Mg会影响光合作用
B．人缺Fe会导致贫血
C．Fe和Mg属于大量元素
D．人的血液中含有血红蛋白，植物的叶绿体中含有叶绿素
解析：选C　左图说明Fe是构成血红蛋白的 ( http: / / www.21cnjy.com )重要元素，人缺Fe会导致贫血；右图说明Mg是构成叶绿素分子的关键元素，植物体缺Mg，叶绿素合成受阻，会影响光合作用；Fe属于微量元素。
9．(2014·南通模拟)某植物培养液中含有 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ① ② ③ ④ ⑤
甲离子 20 30 50 30 40
乙离子 55 45 60 45 55
丙离子 10 15 20 25 25
A．①⑤ B．②③
C．②④ D．③⑤
解析：选C　分析题干，要研究丙离子的 ( http: / / www.21cnjy.com )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，只有②④两组，甲、乙两种离子对植物生长的影响相同，只有丙离子的影响不同。
10．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)2 MgSO4 KH2PO4 KCl FeCl3 H2O
含量/g 1.0 0.25 0.25 0.12 0.005 1 000
A.表中大量元素和微量元素都齐全
B．表中Mg参与构成叶绿体中的各种色素
C．培养液中的离子浓度通常比细胞液中的离子浓度高，这样有利于细胞对无机盐的吸收
D．栽培管理过程中，需要不断通气，这样可以促进有氧呼吸，进而促进对离子的吸收
解析：选D　表中大量元素和微量元素并不 ( http: / / www.21cnjy.com )齐全，如无大量元素C，无微量元素Mn等；叶绿体中的色素只有叶绿素含有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，反而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，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。
11．下表表示人体肌细胞受刺激后，细胞内钙含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。
时间(ms) 0 30 60 90 120 150 180
钙含量(mmol/mL) 0 7.8 2.2 0.5 0 0 0
肌肉力量(N) 0 2.0 5 3.5 2.1 0.5 0
表中数据可以说明(　　)
A．细胞内钙浓度越高肌肉收缩力量越大
B．肌肉收缩力量随时间不断增强
C．钙离子进入肌细胞的方式是主动运输
D．肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
解析：选D　由表格数据可看出：在肌肉力量 ( http: / / www.21cnjy.com )未达到最大时，钙含量已经达到最大，当肌肉力量达到最大时，钙含量已经下降了，说明肌肉力量达到最大前钙已经开始释放。所以并不是钙离子浓度越高肌肉力量越大，肌肉的收缩力量与时间无关，表中的数据不足以说明钙离子进入细胞的方式。
12．下图1表示甲、乙两种无机盐离 ( http: / / www.21cnjy.com )子处于不同浓度时与作物产量的关系；图2表示钙对某种植物花粉管生长的影响的关系。下列的相关描述错误的是(　　)
A．据图1可知，乙的浓度为b时，对提高作物的产量最有利
B．据图1可知，乙的浓度为d时，虽然对提高产量有利，但会造成肥料的浪费
C．据图2可知，适宜浓度的钙有利于花粉管的生长
D．据图2可知，钙对花粉管生长速率的影响随浓度的变化而变化
解析：选A　分析图1信息可知，乙的浓度为c时，相较浓度为b时，对提高作物的产量更有利。
二、非选择题
13．(2014·荆州质检)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 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
活细胞 65.0 18.0 10.0 3.0 1.40 0.30
(1)以上元素在活细胞中的含量明显比 ( http: / / www.21cnjy.com )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 ( http: / / www.21cnjy.com ))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 ( http: / / www.21cnjy.com )入仓储存，所除去的水分主要是细胞中的________水。如果大豆细胞内的水分过多，会使细胞的________作用加强。
②从上述现象可以推断，植物细胞内自由水与结合水的比值越________，则细胞的代谢越强。
③浸泡约一周时间，黄豆芽已 ( http: / / www.21cnjy.com )长得又白又粗，1 kg的黄豆能长出5 kg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_______________
________________________________________________________________________。　　　　　　　　　
解析：(1)活细胞中含量最多的化合物是水，因 ( http: / / www.21cnjy.com )此活细胞中氧和氢的比例比干细胞中高。人体细胞干物质中含量最多的是蛋白质。(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的呼吸作用加强。②细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞的代谢越强。③在种子萌发的过程中，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　呼吸　②大　③减少　增多　细胞进行呼吸作用，消耗有机物，产生许多代谢中间产物
14．互花米草是一种滩涂草本盐沼植物，对水淹 ( http: / / www.21cnjy.com )的生态环境有很强的适应能力，曾被称为“保滩护堤、促淤造陆的最佳植物”。来自美国东海岸的互花米草在引入我国后，出现生长蔓延、破坏生态环境的严重问题。为了探究互花米草对水淹生态环境的适应机制，为进一步调控措施的研究提供依据，某科研小组以“探究互花米草体内自由水和结合水的比值与潮汐水淹时间的关系”为课题，设计了如下实验：
①选取同一海滩的互花米草幼苗分别栽种于多个沙盆中。
②将长势相同生长良好的互花米草幼苗平均分成5组，分别在每天进行0 h、3 h、6 h、12 h和24 h的水淹处理。
③在处理50 d后，采取整株植株并测定自由水与结合水含量，计算自由水与结合水的比值。实验结果如下表所示：
水淹时间h/d 0 3 6 12 24
自由水与结合水的比值 1.5 0.75 1.25 1.1 1.0
分析实验过程及实验结果，回答以下问题：
(1)在该实验中，______________是自变量。请结合表格数据在图中绘出折线图。
(2)为了能最大程度地模拟互 ( http: / / www.21cnjy.com )花米草水淹的生态环境，在进行水淹处理时，实验用水应为____________水，来源于________________________。
(3)自由水与结合水的比值和植物 ( http: / / www.21cnjy.com )的代谢能力及抗逆性有着密切的关系。根据实验结果可知，互花米草在水淹时间为__________ h/d的环境下，抗逆性最强。在进行水淹处理时间为________h/d的环境下，代谢活动最强。
(4)在实验结束时，水淹时间为24 h/d ( http: / / www.21cnjy.com )的实验组互花米草长势最差，甚至死亡，导致该现象发生的主要原因是__________________________________。
解析：(1)由实验目的可确定该实验的自 ( http: / / www.21cnjy.com )变量是水淹时间，因变量是自由水与结合水的含量。绘曲线应对照图中数据先画点，后连线。(2)为了确保实验结果的可靠性，该实验应选取互花米草采样点的海水。(3)结合(1)所画的曲线分析，水淹3 h/d，自由水与结合水的比值最低，说明互花米草的抗逆性最强；而在没有水淹时，自由水与结合水比值最高，代谢最旺盛。(4)在水淹时间为24 h/d的环境下，植物因缺氧而长时间进行无氧呼吸造成供能不足，酒精中毒。
答案：(1)水淹时间如下图：
(2)海　互花米草采样地点
(3)3　0
(4)长期水淹导致互花米草进行无氧呼吸造成供能不足，酒精中毒
15．为了解决梨(丰水)、梨(新高 ( http: / / www.21cnjy.com ))、苹果(富士)、苹果(新红星)四种果树人工授粉时授粉量控制的问题，并验证硼元素对上述品种花粉管萌发的作用，技术人员进行了测定各品种花粉管萌发率的实验。
材料用具：分别取自梨(丰水)、梨 ( http: / / www.21cnjy.com )(新高)、苹果(富士)、苹果(新红星)四种果树的新鲜花粉粒若干；1%琼脂；10%蔗糖；0.01%硼酸；显微镜；棉签。
(1)请完善下列实验步骤：
①配制培养基：培养基A的成分有____ ( http: / / www.21cnjy.com )__________________________________，培养基B的成分有1%琼脂、10%蔗糖。
②取4种果树等量的____________________，各分为2等份，分别用棉签均匀地涂在装有A、B培养基的培养皿中，并做标记。
③将各培养皿放在相同的适宜条件下，培养相同的时间。
④一段时间后，用显微镜观察，记录100粒花粉中____________________________。
(2)得到结果如下图所示。
(3)根据上述结果，可以得出的结论是：
①________________________促进花粉管萌发；
②梨(新高)的________，人工授粉时需要加大授粉量。
解析：实验的自变量是硼的有无，因变 ( http: / / www.21cnjy.com )量是花粉管萌发率，培养基B中含有1%琼脂和10%蔗糖，没有硼元素，根据单一变量和对照原则，培养基A中除含1%琼脂和10%蔗糖外，还应含有0.01%硼酸。
答案：(1)①1%琼脂、10%蔗糖、0.01%硼酸　②花粉粒　④萌发花粉的数量
(3)①硼元素　②萌发率低
重点实验课(一)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
［配有演示视频 见课件光盘］
一、实验原理
检测物质 鉴定试剂 颜色反应
还原糖 　　斐林试剂 砖红色
脂肪 苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液 橘黄色(红色)
蛋白质 　　　　　 双缩脲试剂 紫色
二、操作流程
1．还原糖的检测
含糖量较高、白色或近于白色的植物组织
组织样液中有可溶性还原糖
2．脂肪的检测
方法一：花生种子匀浆＋3滴苏丹Ⅲ染液―→橘黄色。
方法二：
先在低倍镜下寻找到已着色的颗粒，再用 高倍镜观察，花生子叶切片中有橘黄色颗粒
3．蛋白质的检测
1．斐林试剂与双缩脲试剂比较
比较项目 斐林试剂 双缩脲试剂
成分 甲液 乙液 A液 B液
0.1 g/mL NaOH溶液 0.05 g/mL CuSO4溶液 0.1 g/mL NaOH溶液 0.01 g/mL CuSO4溶液
反应原理 含醛基的可溶性还原糖将Cu(OH)2还原为Cu2O沉淀 具有两个或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
添加顺序 甲、乙两液等量混匀后立即使用 先加入A液2 mL摇匀，再加3～4滴B液摇匀
反应条件 50～65℃水浴加热 不需加热
反应现象 样液浅蓝色→棕色→砖红色 样液变紫色
相同点 都含有NaOH、CuSO4两种成分，且所用NaOH溶液浓度都是0.1 g/mL
2.注意事项
(1)三个实验中都不宜选取有颜色的材料，否则会干扰实验结果的颜色变化。
(2)在还原糖、蛋白质的鉴定实验中，在加相应试剂鉴定之前，要留出一部分组织样液作为对照，以便与鉴定后的样液颜色作对比，增强实验的说服力。
(3)在蛋白质的鉴定实验中，如果用蛋 ( http: / / www.21cnjy.com )清稀释液作为实验材料，一定要稀释到一定程度，否则，与双缩脲试剂发生反应后会粘在试管的内壁上，使反应不彻底，试管也不易洗刷干净。
(4)在脂肪的鉴定中，实验用的花生种子 ( http: / / www.21cnjy.com )需提前浸泡3～4 h，浸泡时间太短，不易切片；浸泡时间太长，则组织太软，切下的薄片不易成形。洗去浮色时不能用清水，因为染液易溶于有机溶剂、不溶于水。
3．易错易混辨析
(1)易忽略斐林试剂本身的颜色：
非还原糖(如蔗糖)＋斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(2)易混淆双缩脲试剂和斐林试剂的使用：
混合后加入——斐林试剂，且现配现用；分别加入——双缩脲试剂(先加A液，后加B液，且B液不能过量)。
(3)易写错“斐”和“脲字”：
“斐林试剂”中的“斐”不可错写成“非”，双缩脲试剂中“脲”不可错写成“尿”。
(4)误认为脂肪的鉴定必需使用显微镜：
若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
高考对本实验的考查除判断颜色变化和根据颜色变化判断物质外，还常从以下角度考查：
1 以种子萌发为背景，考查种子萌发过程中物质的变化 如“强化训练”T5、T6
2 探究果实成熟过程中，储存物质变为可溶性糖从而使果实甜度增加 如[典例]
3 探究加酶洗衣粉中酶的本质 如“强化训练”T7
4 通过颜色变化深浅，判断物质含量的多少 如“强化训练”T6
[典例]　香蕉果实成熟过 ( http: / / www.21cnjy.com )程中，果实中的贮藏物不断代谢转化，香蕉逐渐变甜。下图A中Ⅰ、Ⅱ两条曲线分别表示香蕉果实成熟过程中两种物质含量的变化趋势。请回答：
取成熟到第X天和第Y天的等量香蕉果 ( http: / / www.21cnjy.com )肉，分别加等量的蒸馏水制成提取液。然后在a、b试管中各加5 mL第X天的提取液，在c、d试管中各加5 mL第Y天的提取液，如下图B。
(1)在a、c试管中各加 ( http: / / www.21cnjy.com )入等量碘液后，a管呈蓝色，与a管相比c管的颜色更________，两管中被检测的物质是________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。
(2)在b、d试管中各加入等量的斐林试剂，水浴加热后，b管呈砖红色，与b管相比d管的颜色更________，两管中被检测的物质是________，图A中表示这种物质含量变化趋势的曲线是________。
[解析]　由题干信息可知，果实成熟 ( http: / / www.21cnjy.com )过程中，两种物质含量的变化与果实变甜有关。首先要知道高中教材中涉及的糖类物质，哪些是有甜味的，哪些是没有甜味的；其次要清楚这些糖在果实成熟过程中是如何转变的，最后再分析曲线Ⅰ和曲线Ⅱ的变化趋势，找出第X天和第Y天这两种物质含量的变化情况。通过以上分析，利用物质鉴定的相关知识：淀粉遇到碘液变蓝，斐林试剂在水浴加热的情况下与还原糖反应会产生砖红色沉淀，就能轻松答题了。光合作用产生的有机物一般以淀粉形式贮存，当果实成熟时，淀粉逐渐分解成具有甜味的还原糖(如葡萄糖)；第X天(成熟早期)，淀粉含量多，还原糖含量少，第Y天(成熟后期)，淀粉含量少，还原糖含量多，由此就能确定c管颜色浅；d管的颜色深；图A的Ⅰ曲线代表淀粉，Ⅱ曲线代表还原糖。
[答案]　(1)浅　淀粉　Ⅰ
(2)深　还原糖　Ⅱ
关于颜色反应的实验归纳总结
颜色 原理
红 ①还原糖＋斐林试剂(水浴加热)→砖红色沉淀②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色③RNA＋吡罗红溶液→红色④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色⑤叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光(和蓝紫光)
黄 ①脂肪(油脂)＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色②叶绿体中色素分离的滤纸条中胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
绿 ①DNA＋甲基绿溶液→绿色②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液(在酸性条件下)→灰绿色④叶绿体中色素分离的滤纸条中叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝 淀粉＋碘液→蓝色
紫 ①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色③叶绿体中的4种色素→主要吸收蓝紫光
1．(2014·达州质检)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(甲液和乙液混合均匀后再加入)
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
解析：选C　用于鉴定还原糖的斐林 ( http: / / www.21cnjy.com )试剂甲液和乙液，必须混合均匀后再使用；鉴定花生种子是否含脂肪，可将花生种子制成组织样液，再加入苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染液，通过观察样液的颜色变化来鉴定，也可先将种子烘烤，再在白纸上挤压，看是否出现油迹，这些方法都不需要显微镜；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，不需要加热。
2．将刚刚萌发、带有小芽的大麦充分研磨后，过滤得到组织样液。在组织样液中加入下列试剂后振荡均匀，有关实验现象及结论的叙述正确的是(　　)
A．加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈红色，证明发芽的大麦中含有脂肪
B．加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明发芽的大麦中含有麦芽糖
C．加入碘液，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有淀粉
D．加入双缩脲试剂，溶液呈蓝色，说明发芽的大麦中含有蛋白质
解析：选C　脂肪会被苏丹Ⅲ染液染成 ( http: / / www.21cnjy.com )橘黄色，被苏丹Ⅳ染液染成红色，向组织样液中加入苏丹Ⅲ染液，溶液呈橘黄色，证明发芽的大麦中含有脂肪。向组织样液中加入斐林试剂并水浴加热，溶液呈砖红色，说明发芽的大麦中含有还原糖，但不能确定该还原糖为麦芽糖。双缩脲试剂与蛋白质反应呈现紫色。
3．(2012·广东高考)分析下表，可推测(　　)
溶液 双缩脲试剂 碘液 斐林试剂
甲 ＋ － －
乙 － ＋＋ －
甲、乙混合 ＋ ＋ ＋
注：“＋”显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。
A．甲溶液含有淀粉　　　B．乙溶液含有还原糖
C．混合溶液不含淀粉 D．混合溶液含有淀粉酶
解析：选D　蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，淀粉遇碘变蓝色，还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下生成砖红色沉淀。根据溶液甲中的颜色变化可知其含有蛋白质；根据乙溶液中的颜色变化可知其含有淀粉；甲、乙混合后，两溶液中的物质发生反应产生了还原糖，由此可知，甲溶液中含有淀粉酶，乙溶液中含有淀粉。
4．(2014·襄阳五中质检)将小麦种子分别置于20℃和30℃培养箱中培养4天，依次取等量的萌发种子分别制成提取液Ⅰ和提取液Ⅱ。取3支试管甲、乙、丙，分别加入等量的淀粉液，然后按下图所示加入等量的提取液和蒸馏水，45℃(适宜温度)水浴保温5 min，立即在3支试管中加入等量斐林试剂并水浴加热2 min，摇匀观察试管中的颜色。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
解析：选D　20℃和30℃ ( http: / / www.21cnjy.com )培养条件下相比较，30℃时淀粉酶的活性相对较高，淀粉酶催化淀粉水解成麦芽糖的速率更快，相同条件下产生的麦芽糖更多。麦芽糖属于还原糖，与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，麦芽糖越多显色越明显，斐林试剂本身为蓝色，可得出甲试管呈浅砖红色，乙试管呈砖红色，丙试管呈蓝色。
5．(2013·江苏高考)在1 ( http: / / www.21cnjy.com )、3、5号试管中分别加入2 mL蒸馏水，2、4、6号试管中分别加入2 mL发芽的小麦种子匀浆样液，然后在1～4号试管中适量滴加斐林试剂，5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂，摇匀。预期观察到的实验现象是(多选)(　　)
A．1、3、5号试管内都呈蓝色
B．3组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C．4号试管内呈砖红色，其余试管内都呈蓝色
D．4号试管内呈砖红色，6号试管内呈紫色
解析：选AD　发芽的小麦种子匀浆中含有淀粉酶 ( http: / / www.21cnjy.com )，淀粉酶能使小麦种子中的淀粉水解产生麦芽糖等还原糖。1～4号试管中加入斐林试剂后，因1、3试管中是蒸馏水而无还原糖，故显示斐林试剂本身的蓝色，2号试管中虽含还原糖，但未水浴加热，故仍呈蓝色，4号试管进行水浴加热后出现砖红色沉淀。5、6号试管中加入双缩脲试剂后，因5号试管中是蒸馏水，加入的双缩脲试剂中的A液和B液可呈现蓝色；6号试管中含淀粉酶等蛋白质，故加入双缩脲试剂后出现紫色反应。
6．不同植物种子中所含营养成分有差异，如豆类作物中蛋白质含量较高，玉米种子中淀粉含量较高，花生种子中脂肪含量相对较多。请回答下列问题：
(1)下表表示用碘液、苏丹Ⅲ染液和双 ( http: / / www.21cnjy.com )缩脲试剂测得甲、乙、丙三种植物的干种子中三大类有机物颜色反应，其中“＋”的数量代表颜色反应深浅程度，有关说法不正确的是(　　)
试剂种类　　 碘液 苏丹Ⅲ染液 双缩脲试剂
甲 ＋＋＋＋ ＋＋ ＋
乙 ＋＋ ＋＋＋＋ ＋＋
丙 ＋ ＋＋ ＋＋＋＋
A．乙种子中含蛋白质最多
B．碘液、苏丹Ⅲ染液和双缩脲试剂与相应的物质发生的颜色反应分别是蓝色、橘黄色和紫色
C．在观察颜色时有可能用到光学显微镜
D．这三种试剂使用时均不需要水浴加热
(2)某玉米新品种中的蛋白质含量高于普通玉米，请用所学的方法设计实验加以验证。
实验原理：__________________________________________________________。
材料用品：新鲜的普通玉米子粒，新鲜的新品种玉米子粒，研钵，试管，漏斗，纱布，吸管，清水，双缩脲试剂A液，双缩脲试剂B液，量筒。
方法步骤：
①将两种玉米子粒分别进行________，制备组织样液。
②取A、B两支试管，向A中加入新品种玉米组织样液2 mL，B中加入普通玉米组织样液2 mL。
③向A、B两支试管中分别加入2 mL________，摇匀，再分别加入3滴________，摇匀。
④观察______________________________________________________________。
预期的结果：__________________________________________________________。
解析：(1)碘液用于检测 ( http: / / www.21cnjy.com )淀粉，其颜色反应为蓝色；苏丹Ⅲ染液用于检测脂肪，其颜色反应为橘黄色；双缩脲试剂用于检测蛋白质，其颜色反应为紫色。分析图表可知，甲种子中含淀粉较多，乙种子中含脂肪较多，丙种子中含蛋白质较多。在脂肪的鉴定中可能需要用显微镜观察。
(2)检测蛋白质应选用双缩脲试剂，颜色的深浅与蛋白质含量有关，蛋白质含量越高，组织样液中紫色越深。
答案：(1)A
(2)实验原理：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，蛋白质含量越高颜色越深
①研磨　③双缩脲试剂A　双缩脲试剂B　④颜色变化并比较紫色的深浅
预期结果：新品种玉米子粒组织样液(A试管)紫色较深
7．(2014·长沙模拟 ( http: / / www.21cnjy.com ))洗衣粉是人们日常生活中的必备品，各种含酶制剂的洗衣粉因洗涤效果好而备受青睐。下面是两生物兴趣小组的同学针对含酶制剂的洗衣粉所做的实验，请你分析回答相关问题：
(1)甲组同学用含有不同种类酶制剂的洗衣粉进行了如下表所示的实验，他们做该实验的目的是探究______________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
该实验还应控制的无关变量有___________________________________________。
该实验中___________________________________________________________分别构成两组对照实验。
组别 布料大小 污染物 水温
A(蛋白酶洗衣粉) 5×5 cm 蛋白质 40℃
B(脂肪酶洗衣粉) 5×5 cm 蛋白质 40℃
C(蛋白酶洗衣粉) 5×5 cm 淀粉 40℃
(2)乙组的同学为了探究蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的本质是蛋白质，用以下所给的条件进行了探究，请你帮他们完成下列实验。
实验原理：蛋白质能与双缩脲试剂发生作用，产生紫色反应。
实验材料：质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液(双缩脲试剂A液)、质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液(双缩脲试
剂B液)、蛋白酶洗衣粉、普通洗衣粉、滴管、试管、蒸馏水等。
实验步骤：
①取两支试管编号1、2；
②______________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
④观察两支试管中的颜色变化。
可能的现象及结论：______________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)该实验的自变量是 ( http: / / www.21cnjy.com )洗衣粉所含有的酶与污染物成分之间的对应关系，因此可用来探究酶的专一性。洗衣粉的用量、污染物的含量、水质以及pH等都是无关变量。(2)本实验的目的是探究蛋白酶是否为蛋白质，加酶洗衣粉和普通洗衣粉的差异在于有没有蛋白酶，所以用双缩脲试剂对两种洗衣粉进行检测，如果含加酶洗衣粉的试管中出现紫色，而含普通洗衣粉的试管中未出现紫色，则说明蛋白酶为蛋白质，反之则不是。
答案：(1)酶的专一性　洗衣粉的用量、污染物 ( http: / / www.21cnjy.com )的含量、水质、pH等　A与B、A与C　(2)实验步骤：②分别向1号试管中加入2 mL蛋白酶洗衣粉溶液，向2号试管中加入2 mL普通洗衣粉溶液　③然后向两支试管中各加入1 mL质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，振荡，再向两支试管中分别加入3～4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，振荡　可能的现象及结论：1号试管中出现紫色，2号试管中未出现紫色，说明该蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的本质是蛋白质；1、2号试管中均未出现紫色，说明该蛋白酶洗衣粉中的蛋白酶的本质不是蛋白质

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