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第2章 组成细胞的分子?
第1节 细胞中的元素和化合物
课时作业
一、单项选择题
1. 2008年，某些不法商家将三聚氰胺掺入奶粉，以提高N的含量和蛋白质的检测值，导致部分儿童因食“毒奶粉”而患“肾结石”。下列有关叙述不正确的是（ ）
A．由氮的含量推测蛋白质含量的方法需改进
B．含氮较高的食品中蛋白质含量不一定高
C．用双缩脲试剂可精确测定蛋白质的含量
D．蛋白质中的N含量主要取决于肽键的多少
解析：双缩脲试剂可以检测有没有蛋白质，而不能精确测定蛋白质的含量。传统方法是以氮的含量来推测蛋白质的含量，这往往给了一些不良商人投机取巧的机会，用含氮高的化学物（如三聚氰胺）掺入奶粉，以便提高氮含量，导致部分儿童因食“毒奶粉”而患“肾结石”。
答案：C
2.某人身体不适，全身浮肿，去医院做尿液检查时，化验师做了如下操作：①取稀释尿液2 mL；?②加0.1 g／mL NaOH溶液2 mL摇匀；③加0．01 g／mL CuSO4溶液3～4滴，摇匀；④观察结果有紫色出现。该人可能患 （ ）
A．糖尿病 B．肾小球炎
C．脂肪肝 D．过敏性皮炎
解析：肾小球炎是以肾小球损害为主的变态反应性炎症，是一种比较常见的疾病。临床表现主要有蛋白尿、血尿、水肿和高血压等。故其尿液与双缩脲试剂会产生紫色反应。
答案：B
3. 下列对有关实验的描述中，不正确的是 （ ）
A．将双缩脲试剂加入到过氧化氢酶的溶液中，溶液呈紫色
B．将斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后出现砖红色沉淀
C．细胞中的DNA可以被甲基绿染成绿色，从而可以观察到其在细胞中的分布
D．细胞中的染色体经龙胆紫溶液染色后，可观察到其在有丝分裂各时期中的形态特点
解析：蔗糖属于非还原糖，故斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后不会出现砖红色沉淀。
答案：B
4.下列实验中所用材料、试剂与颜色反应的对应关系中，不正确的是（ ）
选项 材料 试剂 实验目的 颜色
A 动物细胞 台盼蓝 检测细胞的死活 死细胞被染成蓝色，活细胞不着色
B 葡萄汁 斐林试剂 检测还原糖 砖红色
C 蓖麻种子 苏丹Ⅳ染液 检测脂肪 红色
D 口腔上皮 健那绿染液 观察线粒体的形态和分布 线粒体为深绿色，细胞质基质为蓝绿色
解析：线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态(即有色状态)呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态。因此可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
答案：D
5.下列有关生命的物质基础和结构基础的阐述，不正确的是 （ ）
A．C、H、O、N、P 是ATP、染色质、质粒共有的化学元素
B．线粒体、核糖体、质粒、酶等结构或物质中肯定没有核糖参与组成的是酶
C．细胞质基质包括叶绿体基质和线粒体基质
D．人体细胞内干物质中氮元素的含量多于玉米细胞干物质中氮元素的含量，这是因为人体细胞内蛋白质含量高
解析：细胞质基质是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。故它不包括叶绿体基质和线粒体基质。
答案：C
6.下列实验组合，正确的是 （ ）
实验名称 检测方法或试剂 结果或颜色反应
A 探究酵母菌的无氧呼吸 溴麝香草酚蓝水溶液 变黄色
B 蛋白质的鉴定 斐林试剂 紫色
C 低温诱导染色体加倍 显微镜观察 寻找没有分裂的细胞，观察染色体数目的变化
D 探究培养液中酵母菌数量的动态变化 血球计数板抽样检测 观察记录数值，制成坐标曲线
解析：溴麝香草酚蓝水溶液用来检测CO2 ，当CO2产生时会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，有氧呼吸也会产生CO2，故A项错误。B项蛋白质的鉴定应选用双缩脲试剂。“低温诱导染色体加倍”实验中，用显微镜不能观察染色体数目的变化。
答案：D
二、双项选择题
7.一种植物和一种哺乳动物体内细胞的某些化学元素含量（占细胞干重的质量分数%）如下表，下列有关叙述不正确的是 （ ）
元素 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．碳元素的含量说明有机物是干物质的主要成分
B．两种生物体内所含的化学元素的种类差异很大
C．N、S含量说明动物组织含蛋白质较多，若该动物血钙低则会发生肌肉抽搐
D．两种生物体内某有机物含C、H、O、N、S，该分子可能携带氨基酸进入核糖体
解析：两种生物体内所含的化学元素的种类差异不大，只是含量有所差异。携带氨基酸进入核糖体是tRNA，其元素应含有C、H、O、N、P。
答案：BD
8.下列关于一些辅助诊断疾病的分析中，正确的是 （ ）
选项 化学试剂 诊断疾病 检测原理 检测对象
A 基因探针 非典疾病 DNA分子杂交 血液中的SARS病毒
B 斐林试剂 糖尿病 与还原糖的显色反应 尿液中的葡萄糖
C 单克隆抗体 肺结核 与抗原基因特异性结合 肺炎双球菌
D 甲基绿试剂 肾炎 与蛋白质的显色反应 尿液中的蛋白质
解析：单克隆抗体技术将产生抗体的单个B淋巴细胞与肿瘤细胞杂交， 获得既能产生抗体， 又能无限增殖的杂交瘤细胞，并以此生产抗体。其原理是: B淋巴细胞能够产生抗体， 但在体外不能进行无限分裂; 而瘤细胞虽然可以在体外进行无限传代， 但不能产生抗体。将这两种细胞融合后得到的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性。甲基绿试剂是DNA的染色剂，与蛋白质的显色反应无关。
答案：AB
三、非选择题
9. 1990 年，科学家发现某种支原体可能是最小、最简单的细胞，他们测定了该支原体的基因组，发现其仅有 480 个基因。科学家们认为，如果能人工合成含有这些基因的 DNA 分子，并用膜将其与其他成分包裹后，放在培养基中培养，如果它能够生长和繁殖，组装细胞就成功了，即意味着人工组装生命成功。
请分析以上资料，回答下列问题：
（1）根据你所学的知识，你认为成功组装的细胞至少含有哪六类化合物？
_______________________________________________________________________________。（2）组装细胞生命活动的主要承担者是______________，它在细胞中的功能有____________________________，上述多项功能的根本原因是__________________________。(3）若成功合成所需的 DNA 分子等物质及核糖体后，组装成完整细胞的关键步骤是______________，所用到的结构在组装细胞生命活动中所承担的功能是________________________________________________________________________________。
答案：(1）包括蛋白质、核酸、糖类、脂质、无机盐、水
(2）蛋白质 组成细胞的结构物质、催化、运输、免疫、调节等 DNA 分子多样性 (3）包上膜 保护（屏障）作用；控制物质进出；信息传递（识别）作用
10.通用的蛋白质测试方法“凯氏定氮法”是通过测出含氮量来估算蛋白质含量的，其含氮量一般不超过30%，而三聚氰胺的含氮量为66%左右。因此三聚氰胺也被人称为“蛋白精”。三聚氰胺常被不法商人用作食品添加剂，以提升检测中的蛋白质指标， 2008年9月，在包括三鹿、蒙牛、伊利、雅士利等知名国产品牌奶粉中均被检出了含量不同的三聚氰胺。人和动物长期摄入三聚氰胺会造成生殖泌尿系统的损害、膀胱肾部结石，并可进一步诱发膀胱癌。科研人员以鼠为实验材料，探究三聚氰胺能否诱导大鼠的肾部结石发生。请完成下列实验：
Ⅰ.实验材料和用具：小鼠若干只；普通饲料；三种不同剂量的三聚氰胺A、B、C（分别为低、中、高浓度）；其他所需条件均满足。
Ⅱ.实验目的：探究三聚氰胺能否诱导肾部结石的发生。
Ⅲ.方法步骤：（请简要写出）
（1）__________________________________________________________________________。
（2）__________________________________________________________________________。
（3）__________________________________________________________________________。
（4）一年后，检查大鼠的健康状况，统计各组大鼠的肾部结石发生率。
Ⅳ.实验结果预测与分析：（至少写出三种情况）
（1）__________________________________________________________________________。
（2）__________________________________________________________________________。
（3）__________________________________________________________________________。
答案：Ⅲ.（1）选身体健康，发育正常、体重相同的小鼠若干，随机均分甲乙丙丁四组，分别饲养
（2）四组鼠每天饲喂等量普通饲料，甲乙丙三组分别添加三聚氰胺溶液A、溶液B、溶液C，丁组添加清水
（3）在适宜相同条件下饲养1年
Ⅳ.（1）若四组大鼠肾部结石发生率相同，（或都不发生肾部结石）说明三聚氰胺不会诱发大鼠结石
（2）若结石发生率为丙＞乙 ＞甲 ＞丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，剂量越大，发生率越大
（3）若甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近，都高于丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，但跟剂量大小无关
11.为进一步确定来源不同的A、B、C、D、E五种物质（或结构）的具体类型，进行了下列实验，现象与结果如下：
①各种物质（或结构）的性质、染色反应的结果，见下表：
A B C D E
来源 猪血 马肝 蛙表皮 棉花 霉菌
水溶性 ＋ — ＋ — ＋
灰分 ＋ — ＋ — —
染色反应 甲基绿溶液 — — ＋ — —
斐林试剂 — — — — —
苏丹Ⅲ溶液 — ＋ — — —
双缩脲试剂 ＋ — ＋ — ＋
碘液 — — — — —
注：+：有（溶解）；-：无（不溶解）；灰分指物质充分燃烧后剩下的部分。
②A为红色，检测A的灰分后发现其中含有Fe元素。
③将适量的E溶液加入盛有D的试管中，混合一段时间后，混合液能与斐林试剂发生作用，生成砖红色沉淀。
根据以上实验现象和结果，推断出：
A．_________________；B．_________________；C．_________________；D．_________________；E．_________________。
解析：本题考查对细胞分子组成知识的理解和掌握程度以及生物组织中物质鉴定实验的掌握。A来源猪血，是水溶性的，含有矿质元素Fe，且与双缩脲试剂产生颜色反应，可判断是血红蛋白；B从马肝中获取，用苏丹Ⅲ染液鉴定的是脂肪；C是从蛙表皮中获取，具水溶性且含有矿质元素，分别用甲基绿溶液和双缩脲试剂鉴定都有颜色反应，说明是染色体（质），主要成分是DNA和蛋白质，含有N、P等矿质元素；D来源于棉花，而表格中D不含矿质元素，说明最可能是糖类中的（半）纤维素；E来源于霉菌，是水溶性的，用双缩脲试剂可鉴定，说明是蛋白质类物质，能将D（半）纤维素分解成可溶性还原糖，说明是（半）纤维素酶。
答案：血红蛋白 脂肪 染色体（质） （半）纤维素 （半）纤维素酶
12．斐林试剂的甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g/ mL的CuSO4溶液。双缩脲试剂的A液是质量浓度为0.1 g/ mL的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01 g/ mL的CuSO4溶液。某同学在“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验中，产生了一些疑问，在征得老师同意后，他利用课外时间进行了探究。下表是他的探究实验的部分操作。
试管物 第1次加入 第2次加入物 第3次加入物
1号 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 1 mL 0.05 g/mL CuSO 4溶液 2 mL苹果汁
2号 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.05 g/mL CuSO4溶液
3号 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 1 mL 0.05 g/mL CuSO4溶液
4号 1 mL 0.05 g/mL CuSO4溶液 2 mL苹果汁 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液
5号 1 mL 0.05 g/mL CuSO4溶液 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 2 mL苹果汁
6号 1 mL 0.1 g/mL NaOH溶液 4滴0.01 g/mL CuSO4溶液 2 mL苹果汁
请分析回答下列问题。
（1）该同学试图通过上述实验解决什么问题？
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。（2）上述试管中，作为对照的是_________________。
（3）要使上述试管中的溶液发生显色反应，还必须做_________________处理。
（4）要提高该实验结果的可信度，还应该__________________________________________。
（5）你认为该同学的这种活动有意义吗？请简要说明。
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析：本题为传统实验的创新探究题，在解题时，要排除斐林试剂检测还原糖实验的定向思维，敢于从不同角度进行分析。如0.1 g/mL NaOH溶液、0.05 g/mL CuSO?4溶液和苹果汁的加入先后顺序，也可以从浓度方面入手，探究全新实验。
答案：（1）斐林试剂的甲液和乙液必须混合后才加入组织样液中吗（或答加入斐林试剂甲液和乙液的顺序可以改变吗）；双缩脲试剂可以用于可溶性还原糖的鉴定吗
（2）1号 （3）加热（或答水浴加热）
（4）在相同的条件下重复该实验
（5）开放性题目，只要言之有理都可
参考答案
1.解析：蔗糖属于非还原糖，故斐林试剂加入到蔗糖溶液中，加热后不会出现砖红色沉淀。
答案：B
2.解析：肾小球炎是以肾小球损害为主的变态反应性炎症，是一种比较常见的疾病。临床表现主要有蛋白尿、血尿、水肿和高血压等。故其尿液与双缩脲试剂会产生紫色反应。
答案：B
3.解析：双缩脲试剂可以检测有没有蛋白质，而不能精确测定蛋白质的含量。传统方法是以氮的含量来推测蛋白质的含量，这往往给了一些不良商人投机取巧的机会，用含氮高的化学物（如三聚氰胺）掺入奶粉，以便提高氮含量，导致部分儿童因食“毒奶粉”而患“肾结石”。
答案：C
4.解析：线粒体中细胞色素氧化酶使染料保持氧化状态(即有色状态)呈蓝绿色,而在周围的细胞质中染料被还原,成为无色状态。因此可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色。线粒体能在健那绿染液中维持活性数小时，通过染色，可以在高倍显微镜下观察到生活状态的线粒体的形态和分布。
答案：D
5.解析：细胞质基质是除去能分辨的细胞器和颗粒以外的细胞质中胶态的基底物质。故它不包括叶绿体基质和线粒体基质。
答案：C
6.解析：溴麝香草酚蓝水溶液用来检测CO2 ，当CO2产生时会使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，有氧呼吸也会产生CO2，故A项错误。B项蛋白质的鉴定应选用双缩脲试剂。“低温诱导染色体加倍”实验中，用显微镜不能观察染色体数目的变化。
答案：D
7.解析：两种生物体内所含的化学元素的种类差异不大，只是含量有所差异。携带氨基酸进入核糖体是tRNA，其元素应含有C、H、O、N、P。
答案：BD
8.解析：单克隆抗体技术将产生抗体的单个B淋巴细胞与肿瘤细胞杂交， 获得既能产生抗体， 又能无限增殖的杂交瘤细胞，并以此生产抗体。其原理是: B淋巴细胞能够产生抗体， 但在体外不能进行无限分裂; 而瘤细胞虽然可以在体外进行无限传代， 但不能产生抗体。将这两种细胞融合后得到的杂交瘤细胞具有两种亲本细胞的特性。甲基绿试剂是DNA的染色剂，与蛋白质的显色反应无关。
答案：AB
9. (1）包括蛋白质、核酸、糖类、脂质、无机盐、水
(2）蛋白质 组成细胞的结构物质、催化、运输、免疫、调节等 DNA 分子多样性
(3）包上膜 保护（屏障）作用；控制物质进出；信息传递（识别）作用
10.Ⅲ.（1）选身体健康，发育正常、体重相同的小鼠若干，随机均分甲乙丙丁四组，分别饲养
（2）四组鼠每天饲喂等量普通饲料，甲乙丙三组分别添加三聚氰胺溶液A、溶液B、溶液C，丁组添加清水
（3）在适宜相同条件下饲养1年
Ⅳ.（1）若四组大鼠肾部结石发生率相同，（或都不发生肾部结石）说明三聚氰胺不会诱发大鼠结石
（2）若结石发生率为丙＞乙 ＞甲 ＞丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，剂量越大，发生率越大
（3）若甲乙丙大鼠肾部结石发生率相近，都高于丁，说明三聚氰胺会诱发大鼠肾部结石，但跟剂量大小无关
11.解析：本题考查对细胞分子组成知识的理解和掌握程度以及生物组织中物质鉴定实验的掌握。A来源猪血，是水溶性的，含有矿质元素Fe，且与双缩脲试剂产生颜色反应，可判断是血红蛋白；B从马肝中获取，用苏丹Ⅲ染液鉴定的是脂肪；C是从蛙表皮中获取，具水溶性且含有矿质元素，分别用甲基绿溶液和双缩脲试剂鉴定都有颜色反应，说明是染色体（质），主要成分是DNA和蛋白质，含有N、P等矿质元素；D来源于棉花，而表格中D不含矿质元素，说明最可能是糖类中的（半）纤维素；E来源于霉菌，是水溶性的，用双缩脲试剂可鉴定，说明是蛋白质类物质，能将D（半）纤维素分解成可溶性还原糖，说明是（半）纤维素酶。
答案：血红蛋白 脂肪 染色体（质） （半）纤维素 （半）纤维素酶
12.解析：本题为传统实验的创新探究题，在解题时，要排除斐林试剂检测还原糖实验的定向思维，敢于从不同角度进行分析。如0.1 g/mL NaOH溶液、0.05 g/mL CuSO?4溶液和苹果汁的加入先后顺序，也可以从浓度方面入手，探究全新实验。
答案：（1）斐林试剂的甲液和乙液必须混合后才加入组织样液中吗（或答加入斐林试剂甲液和乙液的顺序可以改变吗）；双缩脲试剂可以用于可溶性还原糖的鉴定吗
（2）1号 （3）加热（或答水浴加热）
（4）在相同的条件下重复该实验
（5）开放性题目，只要言之有理都可

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