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【浙科版】2014届高考生物一轮复习知识巩固学案:第1讲《细胞中的无机物 糖类、脂质》

上传时间: 2014-10-12

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第一单元 第1讲细胞中的无机物 糖类、脂质

1.涵盖范围
本单元包括组成生物体的化学元素及其作用,组成生物体的化合物的种类和作用及相关实验等三部分内容。
2.重点关注
(1)蛋白质与核酸的结构特点、功能及两者之间的关系。
(2)蛋白质的脱水缩合过程及相关计算。
(3)水和无机盐的存在形式及生理作用。
(4)糖类、油脂、蛋白质的鉴定原理及相关实验探究。
3.命题角度
(1)该部分内容的难度较低,考查时一般是单元内综合或跨单元综合,如水盐代谢与生命活动、血糖调节与生命活动等。本单元的实验考查主要以原理和应用为主。
(2)还原糖、油脂、蛋白质的鉴定作为实验探究能力考查点,一直是高考命题热点。
(3)核酸的种类及作用在高考中出现的频率较高,主要考查DNA与RNA的比较分析。
(4)蛋白质与核酸综合比较分析及相互关系也是高考的热点。
第1讲 细胞中的无机物 糖类、脂质
[考纲要求] 1.水和无机盐的作用(Ⅰ)。2.糖类的种类和作用(Ⅱ)。3.脂质的种类和作用(Ⅰ)。4.实验:检测生物组织中的油脂、糖类和蛋白质。

一、细胞中的无机物
1.水的性质:(1)因为水是极性分子,所以凡是有极性的分子或离子都极易溶于水。(2)水是生物体内物质运输的主要介质。(3)水具有缓和温度变化的作用。
2.无机盐的功能
(1)对维持生物体的生命活动有重要作用:①维持血浆的正常浓度。②维持酸碱平衡。③维持神经肌肉的兴奋性。
(2)是某些复杂化合物的重要组成成分。如Mg2+是叶绿素的必需成分;Fe2+是血红蛋白的 必要成分。
二、细胞中的糖类
1.组成元素:C、H、O 。
2.分类:(1)单糖:不能水解成更简单的糖,如葡萄糖、果糖等。(2)二糖:能水解为2分子单糖,如蔗糖、麦芽糖等。(3)多糖:能水解成多个单糖,如淀粉、纤维素、糖元等。
3.功能:(1)葡萄糖是最重要的能源物质。(2)淀粉和纤维素是植物细胞的主要成分。(3)淀粉和糖元是生物体内重要的贮能物质。
[判一判]
1.所有糖都有甜味              ( × )
提示 多糖无甜味。
2.所有糖都能做能源物质             ( × )
提示 核糖、脱氧核糖分别构成RNA、DNA;纤维素构成细胞壁,属结构物质。
3.所有糖都必须消化后才能吸收           ( × )
提示 单糖不需消化直接吸收。
三、细胞中的脂质
[连一连]

[巧记] 糖类和脂质,细胞之能源。种类多样化,功能也改变。葡萄最主要,五糖成核酸。淀粉和油脂,贮存之能源。磷脂膜成分,调节胆固醇。


考点一 聚焦生物体内的水和无机盐

1.分析细胞内含水量的变化
(1)环境恶化——含水量减少。
(2)细胞衰老——含水量减少。
(3)生命活动增强——含水量增加。
2.生物体内无机盐生理功能的实验验证
(1)对照组
植物+完全培养液―→正常生长
(2)实验组
植物+缺,X的完全, 培养液正常生长?X不是(是,不是)必需无机盐

易错警示 (1)细胞中水的含量与细胞代谢、细胞形态、生物体的抗逆性等关系密切。
(2)细胞中的无机盐含量虽然很少,但其对维持正常生命活动有重要作用。过多或过少都会影响人体的生命活动,表现出相应的病症。

1.2010年3月22日是第十八个“世界水日”,宣传的主题是“清洁用水,健康用水”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重,研究表明,80%的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述,错误的是          (  )
A.水在病变细胞中是含量最多的化合物
B.在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生
C.人体衰老细胞中水含量减少,代谢缓慢
D.冬季,植物体内水含量相对增高,以增强植物的抗寒能力
解析 胰岛素的合成是氨基酸脱水缩合过程,此过程中有H2O生成;衰老细胞中水含量减少,代谢缓慢;冬季,植物体内水含量相对降低,以增强植物的抗逆性。
答案 D
2.苹果含有元素Zn,Zn是形成与记忆力息息相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善。因此,苹果又被称为记忆之果,这说明无机盐离子 (  )
A.对维持酸碱平衡有重要作用
B.对维持细胞形态有重要作用
C.对调节细胞渗透压有重要作用
D.对维持生物体的生命活动有重要作用
答案 D
解析 分析材料可知,儿童缺Zn就会导致大脑发育不完善,可以说明Zn对维持生物体的生命活动有重要作用。

1.衍射法归纳水
 2.列表法比较部分无机盐的功能
无机盐
功能
含量异常

I-
甲状腺激素的组成成分
缺乏时患地方性甲状腺肿

Fe2+
血红蛋白的组成成分
缺乏时患贫血

Ca2+
降低神经系统的兴奋性
血钙过低时,会出现抽搐现象;血钙过高时,会患肌无力

Mg2+
组成叶绿素的元素之一
缺乏时叶片变黄,无法进行光合作用

B
促进花粉的萌发和花粉管的伸长
油菜缺硼时,会出现“花而不实”

K+
促进植物体内淀粉的运输;动物细胞内液渗透压的维持
缺乏时植物抗逆能力减弱,易受病害侵袭

Na+
维持细胞外液的渗透压
缺乏会导致细胞外液渗透压下降

考点二 比较分析糖类与脂质


   名称
项目
糖 类
脂 质

化学组成



区别[来源:学#科#网Z#X#X#K]
合成部位[来源:学#科#网]
叶绿体、内质网、高尔基体、肝脏和肌肉[来源:学#科#网]
主要是内质网[来源:.Com][来源:学_科_网Z_X_X_K]


与能量关系
主要是能源物质。动物细胞中糖元、植物细胞中的淀粉是重要的贮能物质
油脂是主要的贮能物质


与细胞膜关系
糖萼的重要组成成分
脂双层是质膜的基本骨架,胆固醇是动物质膜的组成成分


生理作用
①主要的能源物质
②构成细胞结构,如糖被、细胞壁
③核酸的组成成分
①生物体的贮能物质
②生物膜的重要组成成分
③调节新陈代谢和生殖

联系


易错警示 (1)不要认为只有糖类才可以为生命活动供能,细胞中的油脂、蛋白质也含有大量的化学能,都可以氧化分解,为生命活动供能。
(2)纤维素是构成植物细胞壁的主要成分,而原核细胞的细胞壁不含纤维素,是由肽聚糖构成的。因此细胞壁能否被纤维素酶分解是区分植物细胞和原核细胞的依据之一。

3.比较糖类和油脂的组成元素,结果如下表。请据表回答:
物质




成分及含量




C
H
O


油脂
75%
12%
13%

糖类
44%
6%
50%

(1)糖类和油脂在化学组成上的相同点是________________________________________。
(2)糖类和油脂在化学组成上的不同点是__________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)1 g糖元氧化分解释放的能量约为17 kJ,而1 g油脂氧化分解释放的能量约为39 kJ。其原因是_____________________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)都由C、H、O组成 (2)C、H、O三种元素含量比例不同,油脂分子中氧含量远远少于糖类,而氢的含量更多
(3)油脂中C、H两种元素所占比例高,氧化分解时释放能量多
解析 由表中的元素组成相同点;由表中的元素含量不同点;由糖元与油脂热量价的不同表中元素含量差异是根源。
4.下列动植物糖类、油脂的分类与比较正确的是        (  )


答案 A
解析 B项中蔗糖不属于还原糖,葡萄糖、果糖不属于二糖。C项中油脂不能包含胆固醇,胆固醇不包含植物蜡。D项中胆固醇属于小分子物质。

糖类与油脂的分析比较

油脂
糖类

元素组成
C、H、O
C、H、O

[H]/[O]
[H]/[O]>2
[H]/[O]=2

热量价
39 kJ/g
17 kJ/g

耗氧量
高
低

氧化速度
慢
快

产水量
多
少

氧化条件
有氧
有氧或无氧

分子特性
非极性分子
极性分子

贮存形式
无水形式
水合形式

实验一 聚焦生物组织中的油脂、糖类和蛋白质的检测

1.完善实验原理
某些指示剂能够使生物组织中对应的有机化合物产生特定的颜色反应。
(1)油脂:油脂+苏丹Ⅲ染液―→橙黄色
(2)淀粉:碘—碘化钾溶液+淀粉蓝色
(3)蛋白质:蛋白质+双缩脲试剂→紫色
(4)还原糖:还原糖+本尼迪特试剂红黄色沉淀
2.完善实验步骤
(1)油脂的检测
取材→切片→加苏丹Ⅲ染液染色→加乙醇洗浮色→加盖盖玻片→显微镜观察被染色的油脂颗粒。
(2)糖类和蛋白质的检测
观察标准样液的显色结果→填写预测结果→
制备组织样液—
      加热→观察并记录颜色的变化
易错警示 物质检测实验的3个易错点
(1)还原糖鉴定实验材料要求
①浅色:不能用绿色叶片、西瓜、血液等材料,防止颜色的干扰。
②还原糖含量高:不能用马铃薯(含淀粉)、甘蔗、甜菜(含蔗糖)。
(2)唯一需要加热——还原糖鉴定,且必需水浴加热,不能用酒精灯直接加热。若不加热则无红黄色沉淀出现。
(3)非还原糖(如蔗糖)+本尼迪特试剂现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
(4)唯一需要显微镜——油脂鉴定,实验用50%酒精的作用——洗掉浮色。

5.某生物学习小组对动物在空腹状态和进食后血液和尿液中是否含有葡萄糖进行了实验研究。他们从一健康的成年狗身上采集了以下四种实验材料:
①空腹时的血液
②进食1小时后的血液
③空腹时的尿液
④进食1小时后的尿液
注 材料a、b都加入了柠檬酸钠(一种抗凝剂)
请回答下列问题:
(1)如果用本尼迪特试剂进行实验,实验材料与试剂混合后,必须进行____________。
(2)材料a、b必须进行如何处理才能用于该实验?为什么要进行这项处理?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)请你预测这四组实验可能出现的现象,并做出简要解释:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________;
④________________________________________________________________________。
答案 (1)热水浴加热 (2)静置一段时间,使血细胞沉淀,取上清液进行实验。因为血液呈红色,若直接进行实验,难以判断是否出现显色反应
(3)①出现红黄色沉淀,因为血液中含有葡萄糖 ②出现红黄色沉淀,因为血液中含葡萄糖 ③不会出现红黄色沉淀,因为空腹时尿液中不含葡萄糖 ④可能不出现红黄色沉淀,是由于在形成尿液过程中,葡萄糖被全部重吸收;也可能出现红黄色沉淀,因为一次性食糖过多,造成暂时性血糖含量过高,出现尿糖。


序号
错因分析
正确答案
序号
错因分析
正确答案

①
忽视等量性原则
2 mL蛋白质
②
表述不完整
NaOH溶液

③
把探究实验误认为验证实验
若出现红黄色沉淀,则证明牛奶中含有还原糖,否则无还原糖
④
把探究实验误认为验证实验
若出现紫色,则证明牛奶中含有蛋白质,否则无蛋白质

⑤
对照组不完整
B、C




⑥
对照组不完整
B、C
⑦
对探究类实验的目的不明确
通过对照探究牛奶中是否含有还原糖


题组一 水和无机盐的功能
1.(2010·全国新课标,4)水中氧含量随水温的升高而下降。生活在寒温带湖泊中的某动物,其血液中的血红蛋白含量与其生活的水温有关。右图中能正确表示一定温度范围内该动物血液中血红蛋白含量随水温变化趋势的曲线是        (  )

A.甲          B.乙
C.丙          D.丁
答案 A
解析 血红蛋白的主要功能是运输氧气,因为水中的氧含量会随水温的升高而下降,所以生活在寒温带湖泊中的某动物体内的血红蛋白含量应随着水温的升高而增多,以满足动物对氧的需求。
2.(2011·上海卷,13)生长在含盐量高、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
答案 A
解析 液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压,盐生植物液泡中贮存大量的Na+,增大了细胞液的渗透压,吸水能力增强。
题组二 糖类、脂质的种类与作用
3.(2010·海南生物,1)下列关于糖的叙述中,正确的是       (  )
A.葡萄糖和果糖分子均有还原性
B.葡萄糖和麦芽糖均可被水解
C.构成纤维素的单体是葡萄糖和果糖
D.乳糖可以被小肠上皮细胞直接吸收
答案 A
解析 葡萄糖为单糖,不能再水解;乳糖为二糖,必须水解后方能被吸收;纤维素的基本单位为葡萄糖。
4.判断下列说法的正误:
(1)葡萄糖和麦芽糖可被水解,蔗糖和乳糖水解的产物都是葡萄糖
(2010·海南,1B和2009·江苏,1C)(  )
(2)细胞中的糖类可以分为3类,其中可以被消化道直接吸收的是单糖。完全由葡萄糖缩合而成的二糖是麦芽糖(或纤维二糖)      (2008·广东,30改编)(  )
(3)糖元代谢的最终产物是葡萄糖        (2009·江苏,1B)(  )
(4)脂肪酸和磷脂含有的元素相同        (2010·上海,9B)(  )
(5)胆固醇是构成细胞膜的重要成分,在人体内还参与血液中脂质的运输
(2009·福建,4D)(  )
(6)脂质具有的生物学功能有构成生物膜、调节生理代谢和贮存能量
(2009·广东,21ABC)(  )
(7)油脂和生长激素是生物体内的能源物质      (2009·江苏,1D)(  )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)×
题组三 生物组织中油脂、糖类、蛋白质的检测
5.(2012·广东卷,3)分析下表,可推测          (  )
溶液
双缩脲试剂
碘——碘


化钾溶液
本尼迪特试剂



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
答案 D
解析 双缩脲试剂、碘—碘化钾溶液、本尼迪特试剂分别用于检测蛋白质、淀粉和还原糖。根据实验结果可知:甲溶液中含有蛋白质,不含淀粉,A项错误;乙溶液中含有淀粉,不含还原糖,B项错误;混合溶液遇碘呈蓝色,说明混合溶液中含有淀粉,C项错误;甲、乙混合后淀粉含量减少并产生了还原糖,说明甲溶液中的淀粉酶将淀粉部分水解产生了还原糖,D项正确。

【组题说明】
考 点
题 号
错题统计
错因分析

水和无机盐




的功能
1、2、3、4、5、15



糖类、油脂、蛋白
质的检测及其各自的功能
6、7、8、9、10、11、12



综合考查
13、14



1.水在细胞的生命活动中具有非常重要的生理功能,下列有关叙述中正确的是 (  )
A.糖类、脂质、蛋白质在其彻底氧化分解过程中都要产生水
B.人体细胞需氧呼吸过程中水是产物但不是反应物
C.当人体缺水时,血浆的渗透压会升高,在下丘脑形成渴觉
D.在中心体和核糖体上进行的生理过程都有水生成
答案 A
解析 糖类、脂质、蛋白质彻底氧化分解都产生二氧化碳和水,故A正确;水参与需氧呼吸的第二阶段、第三阶段产生水,故B错误;渴觉在大脑皮层中形成,故C错误;中心体与纺锤体的形成有关,参与有丝分裂,中心体上无水产生;核糖体是合成蛋白质的场所,此过程产生水,故D错误。
2.关于水在人体内的生理作用,下列叙述正确的是       (  )
A.膝反射的兴奋传导离不开水
B.基因表达的翻译过程没有水生成
C.用于留种的晒干种子中不含水
D.水的含量越高,人体细胞的代谢活动越旺盛
答案 A
解析 任何生命活动都离不开水,膝反射是一种反射活动,这个过程离不开水的参与。基因表达的翻译过程也就是蛋白质的合成过程,即脱水缩合过程,有水的生成。用于留种的晒干种子中仍然含有少量的水。水的含量越高,人体细胞的代谢活动越旺盛。
3.水是生命之源,下面是有关水与生命活动的叙述,不正确的是    (  )
A.丙酮酸彻底氧化分解生成CO2的过程需有水的参与
B.水是需氧呼吸和厌氧呼吸共同的代谢终产物
C.标记需氧呼吸消耗的氧气中的氧可在水中检测到
D.ATP转化成ADP的过程需要水
答案 B
解析 厌氧呼吸的产物是酒精和CO2或乳酸,不会产生水。
4.医生给病人输液,常把药剂溶解于生理盐水(0.9%的NaCl溶液)中,而不是溶解于蒸馏水中,这是因为               (  )
A.无机盐在生物体的生命活动中是不可缺少的
B.蒸馏水是极性分子,不能溶解这些药剂
C.生理盐水可维持人体内环境渗透压的稳定,防止细胞过度吸水
D.蒸馏水中不含营养物质
答案 C
解析 人体细胞外液渗透压与0.9%的NaCl溶液相当,因此将药剂溶解于生理盐水中能维持细胞的正常形态和功能。若溶于蒸馏水中注射会使细胞过度吸水而胀破。
5.下列有关无机盐在生物体中功能的叙述,错误的是       (  )
A.镁是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
B.人体缺铁会影响正常的需氧呼吸功能
C.人体血液中Ca2+浓度太低,会出现抽搐症状
D.细胞中的某些无机盐离子对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用
答案 A
解析 镁是构成叶绿素的元素;人体缺铁会影响血红蛋白的合成,从而影响需氧呼吸;细胞中的某些无机盐离子如HCO/CO对维持细胞的酸碱平衡具有一定作用。
6.如图是淀粉、纤维素和糖元的示意图,它们的共同特征是     (  )

A.都是细胞内贮存能量的主要物质
B.都含有C、H、O、N四种元素
C.基本组成单位都是五碳糖
D.基本组成单位都是六碳糖
答案 D
解析 淀粉、糖元分别是植物和动物体中重要的贮能物质,纤维素是组成植物细胞壁的结构物质,故A错;糖类的元素组成只有C、H、O,故B错;三种多糖的基本单位都是葡萄糖——一种六碳糖,故D正确。
7.糖类和脂质是细胞中两种重要的有机物,相关的叙述正确的是    (  )
A.细胞膜上的脂质包括磷脂、糖类、胆固醇等
B.糖类和脂质都是贮能物质,且都只能在内质网上合成
C.淀粉和油脂水解的终产物是二氧化碳和水
D.质量相同的糖类和油脂被彻底分解时,油脂耗氧少
答案 A
解析 脂双层构成细胞膜的基本骨架,许多细胞的质膜中夹杂着有“刚性”的胆固醇,有的细胞膜上还含有糖脂,故A正确;纤维素是多糖,它是构成植物细胞壁的主要成分,在高尔基体上合成,性激素属于脂质,促进生殖器官的发育和生殖细胞的形成,故B错误;淀粉水解生成葡萄糖,油脂水解生成甘油和脂肪酸,它们彻底氧化分解的终产物是二氧化碳和水,故C错误;质量相同的糖类和油脂,油脂中C、H元素所占比例高,被彻底氧化分解时耗氧多,放能多,D错误。
8.淀粉→麦芽糖→葡萄糖→糖元,表示某生物体内糖类的转化过程,则下列说法中正确的是
(  )
A.此生物一定是动物,因为能将淀粉转化为糖元
B.上述关于糖的转化不可能发生在同一生物体内
C.此生物一定是植物,因为它能利用淀粉和麦芽糖
D.淀粉和糖元都是动物细胞贮存能量的多糖
答案 A
解析 能够合成糖元是动物细胞的特征,故A正确;在动物细胞中可以发生上述转化,故B错误;动物细胞也可利用淀粉和麦芽糖,故C错误;淀粉是植物细胞贮存能量的多糖,故D错误。
9.下面是关于脂质的叙述,正确的是          (  )
A.磷脂由C、H、O三种元素组成,是构成膜的主要成分
B.性激素的化学本质是蛋白质,对维持生物体的生殖过程起着重要的调节作用
C.油脂只存在于动物的油脂细胞中,而其他部位和植物细胞中没有
D.企鹅体内的油脂有减少热量散失、维持体温恒定的作用
答案 D
解析 磷脂应含有P;性激素的化学本质是固醇;在动物的一般组织中都有脂肪的分布,此外,油脂也可以分布在植物细胞中;油脂是生物体的贮能物质,同时还可以起到保温的作用。
10.下图表示糖类的化学组成和种类,则下列相关叙述正确的是    (  )

A.①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,它们均可继续水解
B.①、②均属还原糖,在加热条件下与本尼迪特试剂发生反应将产生红黄色沉淀
C.④、⑤分别为纤维素、肌糖元,二者均贮存能量,可作为贮能物质
D.④是植物细胞壁的主要成分,使用纤维素酶可将其破坏,④的合成与高尔基体有关
答案 D
解析 图示中①、②、③依次代表单糖、二糖、多糖,其中单糖不能继续水解;②中蔗糖不属于还原糖;纤维素不属于贮能物质;用纤维素酶可除去细胞壁。
11.下列有关糖类和脂质的叙述,不正确的是         (  )
A.脂质中的磷脂是构成细胞膜的重要物质,所有细胞都含有磷脂
B.植物细胞中的多糖主要是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖主要是乳糖和糖元
C.固醇类物质在细胞的营养、调节和代谢中具有重要功能
D.葡萄糖、核糖、脱氧核糖是动植物细胞共有的
答案 B
解析 磷脂是构成细胞膜的重要成分,所有细胞都含有膜结构,因此都含有磷脂。植物细胞中的多糖是淀粉和纤维素,动物细胞中的多糖是糖元,乳糖属于二糖。固醇类物质包括胆固醇、性激素和维生素D,它们在细胞的营养、调节和代谢中具有重要作用。
12.生物组织中还原糖、油脂和蛋白质三种有机物的鉴定实验中,以下操作错误的是(  )
A.只有油脂的鉴定需要使用显微镜
B.用双缩脲试剂检测蛋白质不需要加热
C.使用本尼迪特试剂不必现配现用
D.在还原糖的鉴定中,可用酒精灯直接加热产生红黄色沉淀
答案 D
解析 生物组织中还原糖、油脂和蛋白质的鉴定,是根据与某种试剂产生的特定的颜色反应进行的。在题目给出的选项中,还原糖的鉴定需要加本尼迪特试剂,同时还要水浴加热,但不能直接加热产生红黄色沉淀。
13.如图为生物组织中某些有机物相互关系及分布的概念图,分析细胞内各有机物的组成及功能,回答下列问题:

(1)A是指________,由两分子________组成;D在植物细胞内包括________、____________。
(2)B是指________,它是由[C]____________组成的。包括[F]________、[G]__________和[H]__________。饥饿状态下,动物组织中的____________可以分解补充血糖。
(3)脂质除了[K]__________外,还包括[I]____________、[J]________________。
(4)C和K相比在化学组成上的相同点是________________________________________;不同点是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
等质量的花生和玉米种子萌发时,物质氧化分解消耗的氧气量花生________(填“大于”、“等于”或“小于”)玉米。
答案 (1)二糖 单糖 蔗糖 麦芽糖 (2)多糖 葡萄糖 淀粉 纤维素 糖元 肝糖元 (3)油脂 磷脂、胆固醇 植物蜡 (4)都由C、H、O三种元素组成 油脂中C、H比例高,含氧量低;糖类中C、H比例低,含氧量高 大于
14.正常成年人每天在肾脏可以产生180升左右的原尿,除了蛋白质,原尿的成分、浓度与血浆基本相同,但是人每天最终排出体外的尿液(终尿)为1.8升左右,原尿中的大部分葡萄糖被肾脏重新吸收回了血浆。正常人尿液中是没有葡萄糖的,尿液出现葡萄糖的原因主要有两种:一种是因为胰岛素分泌不足导致血糖增高,超过了肾脏最大重吸收能力导致尿糖;一种是因为肾脏病变,重吸收功能下降,原尿中的糖无法重吸收导致尿糖,即使注射胰岛素也无效。经过检查,张某的尿液中含有葡萄糖,医生怀疑张某尿糖的病因是肾脏病变而不是胰岛素分泌不足。现有胰岛素、本尼迪特试剂、尿液收集装置、注射器、试管及高中生物实验室具备的用具,设计一个简单的实验,初步判断张某的病情。
(注意:胰岛素的给药量、给药时间及药物作用时间等不作要求。)
(1)实验原理:
________________________________________________________________________。
(2)实验步骤:
①早餐后2 h,收集张某尿液2 mL装入试管A;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)结果预测:
若___________________________________________________________张某为肾病患者,
若________________________________________________________,张某为糖尿病患者。
答案 (1)注射胰岛素后,如果是肾脏病变者,尿液中仍有葡萄糖;如是糖尿病患者,尿液中无葡萄糖;葡萄糖遇本尼迪特试剂会产生红黄色沉淀 (2)①通过对张某注射一定量胰岛素,次日早餐后2 h,收集张某尿液2 mL装入试管B
②向A、B两试管中均加入等量本尼迪特试剂,沸水浴,观察显色情况 (3)A、B试管均出现红黄色沉淀 A试管出现红黄色沉淀,B试管不出现红黄色沉淀
解析 葡萄糖遇本尼迪特试剂会产生红黄色沉淀。胰岛素可以降低血糖,通过对张某注射一定量胰岛素后,如果是糖尿病患者,尿液中无葡萄糖,如果是肾脏病变者,尿液中仍有葡萄糖。
15.科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄的果实产量密切相关,如图为实验结果曲线图,请完善探究实验的相关问题。

(1)实验目的: ____________________________________________________________。
材料用具:不同浓度的硫酸锌溶液(本实验SO对实验结果的影响可忽略),用相同的杉木糠和土壤浸出液栽培的240株长势相同的番茄幼苗。
(2)实验步骤:
①将240株番茄幼苗分成__________组并编号;
②在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期, ________________________________
________________________________________________________________________;
③继续培养至果实成熟, __________________________________________________
________________________________________________________________________;
④绘制实验结果曲线图(见上图)。
(3)实验分析与结论:
①结果表明,施用锌肥的最佳浓度范围是____________________________________
________________________________________________________________________。
②根据该实验的结果分析科学施肥的理由: __________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)探究锌肥施用量对番茄产量的影响(探究种植番茄时施用锌肥的最佳浓度范围) (2)①8 ②实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液,对照组喷洒等量的蒸馏水 ③称量每组番茄所结果实的重量 (3)①12 mg/L~16 mg/L ②锌肥施用量超过最佳范围(12 mg/L~16 mg/L)时果实产量下降,且造成浪费
解析 (1)准确、规范“实验目的”
从题意给予的信息可以看出,本实验研究的是锌肥的施用量与番茄的果实产量的关系,所要研究的内容是“未知属性”,实验目的应该定位在“探究”上;从曲线图给予的信息可以看出“不同硫酸锌溶液浓度下,番茄果实产量不同”;因此本实验的实验目的就是“探究锌肥施用量对番茄产量的影响”。
(2)确定分组的数量及实验设计的原则
①明确分组依据,进行合理分组:
题中曲线图横坐标中不同硫酸锌溶液浓度的数量是分组的依据。曲线图中给出了7种不同浓度的硫酸锌溶液,再考虑要设计对照实验,因此要把240株番茄幼苗分成8组。
②紧扣实验设计的原则
根据平行重复原则,将240株番茄幼苗分成8组并编号;根据等量原则、对照原则,“实验组喷洒适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液,对照组喷洒等量的蒸馏水”。

 

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