预测13 实验与探究-【临门一脚】2022年高考生物三轮冲刺过关

预测13  实验与探究概率预测☆☆☆☆☆题型预测选择题☆☆简答题☆☆☆考向预测①主要考查考纲要求实验和教材经典实验②考查实验原理、方法及结果，教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等通常以生物学知识设计新的背景材料，并结合代谢、遗传、调节等有关知识综合考查探究实验的原则，探究实验的设计思路以及探究实验的结果预测与分析等 2022年备考时应注意：对于选择题，针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析，做好归纳。对于非选择题，通过变量分析掌握实验设计的原理，总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。 考点一  教材基础实验1．如何选择实验材料(1)不同实验目的要选择不同的材料，生物材料的选择必须为实验目的服务。(2)选择的材料有利于使实验步骤简化，并便于实验操作。(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。(4)选择便于观察，实验现象明显的材料。(5)选择对实验现象无干扰、实验结果利于分析的生物材料。(6)选择较常见、易于获得的材料。2．观察类实验的操作流程归纳3．鉴定类实验的操作流程归纳4．教材中的调查类实验归纳研究性课题调查对象统计方法计算方法调查人群中某种遗传病人类某种遗传病汇总法发病率＝×100%种群密度的取样调查活动能力强的动物标志重捕法＝植物或活动能力弱的动物样方法土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中的小动物取样器取样法记名计算法、目测估计法5．教材中探究类实验实验名称自变量因变量无关变量通过模拟实验探究膜的透性半透膜两侧溶液浓度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度酶的活性（加碘液后溶液颜色的变化）pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH酶的活性（气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度）温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌细胞呼吸的方式氧的有无CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；酒精的产生（用酸性重铬酸钾溶液检测）葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等模拟探究细胞大小与物质运输的关系细胞体积的大小物质运输的效率琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等探究培养液中酵母菌种群数量的变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中群落时间群落的演替水族箱中的培养条件和环境等考点二  实验设计与分析6．区别两类实验设计的结果预测及得出结论7．理清实验设计的思路8．准确描述实验操作步骤的“四步曲”9．“五看法”评价实验设计 1．（2020•新课标Ⅰ）为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是（    ） 实验材料实验目的A大蒜根尖分生区细胞观察细胞的质壁分离与复原B蝗虫的精巢细胞观察细胞的减数分裂C哺乳动物的红细胞观察细胞的吸水和失水D人口腔上皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布A．A B．B C．C D．D【答案】A【解析】【分析】细胞质壁分离及复原的原理：把成熟的植物细胞放置在某些对细胞无毒害的物质溶液中，当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞液中的水分子就透过原生质层进入到外界溶液中，使原生质层和细胞壁都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的伸缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁逐渐分离开来，也就是逐渐发生了质壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，外界溶液中的水分子就通过原生质层进入到细胞液中，发生质壁分离的细胞的整个原生质层会慢慢地恢复成原来的状态，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。【详解】A、根尖分生区无成熟的大液泡，不能用于观察细胞的质壁分离与复原，A符合题意；
B、蝗虫的精巢细胞可以发生减数分裂，可以用于观察细胞的减数分裂，B不符合题意；
C、哺乳动物的红细胞吸水会膨胀，失水会皱缩，故可以用于观察细胞的吸水和失水，C不符合题意；
D、人的口腔上皮细胞无色，且含有DNA和RNA，可以用于观察DNA、RNA在细胞中的分布，D不符合题意。
故选A。2．（2020•新课标Ⅱ）下列关于生物学实验的叙述，错误的是（    ）A．观察活细胞中的线粒体时，可以用健那绿染液进行染色B．探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察C．观察细胞中RNA和DNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色D．用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白【答案】B【解析】【分析】本题考查教材上多个观察和验证性实验的相关知识，需要考生掌握相关实验的原理和方法，明确所用实验材料和试剂的特性，然后根据选项描述进行判断。【详解】A、健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，A正确；B、红细胞体积微小，观察其因失水而发生的形态变化需要利用显微镜，B错误；C、甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，利用甲基绿、吡罗红混合染色剂将细胞染色，可以显示DNA和RNA在细胞中的分布，C正确；D、细胞膜主要由磷脂和蛋白质组成，用两种荧光染料分别标记两种细胞的膜蛋白分子，经过细胞融合后，两种颜色的荧光均匀分布，可以证明细胞膜具有流动性，D正确。故选B。3．（2020•新课标Ⅱ）为了研究细胞器的功能，某同学将正常叶片置于适量的溶液B中，用组织捣碎机破碎细胞，再用差速离心法分离细胞器。回答下列问题：（1）该实验所用溶液B应满足的条件是_____________（答出2点即可）。（2）离心沉淀出细胞核后，上清液在适宜条件下能将葡萄糖彻底分解，原因是此上清液中含有_____________。（3）将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放；如果在该适宜溶液中将叶绿体外表的双层膜破裂后再照光，_____________（填“有”或“没有”）氧气释放，原因是_____________。【答案】（1）pH 应与细胞质基质的相同，渗透压应与细胞内的相同    （2）细胞质基质组分和线粒体    （3）有    类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜的功能    【解析】【分析】细胞器的种类及功能：1、细胞器分为：线粒体、叶绿体、内质网、高尔基体、核糖体、溶酶体、液泡、中心体。2、①线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所。又称”动力车间”。细胞生命活动所需的能量，大约95%来自线粒体。②叶绿体是绿色植物能进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换站”。③内质网是由膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质的合成和加工，以及脂质合成的“车间”。④高尔基体对来自内质网的蛋白质加工，分类和包装的“车间”及“发送站”。⑤核糖体是“生产蛋白质的机器”，有的依附在内质网上称为附着核糖体，有的游离分布在细胞质中称为游离核糖体。⑥溶酶体分解衰老，损伤的细胞器，吞噬并杀死入侵的病毒或细菌。⑦液泡是调节细胞内的环境，是植物细胞保持坚挺的细胞器。含有色素（花青素）。⑧中心体与低等植物细胞、动物细胞有丝分裂有关。由两个相互垂直的中心粒构成.。【详解】（1）将正常叶片置于适量的溶液B中，为防止叶片失水，应保证pH与细胞质基质的相同，渗透压与细胞内的相同。（2）葡萄糖在有氧呼吸的过程能彻底氧化分解，在真核细胞中场所为细胞质基质和线粒体。（3）由于类囊体膜是H2O分解释放O2的场所，叶绿体膜破裂不影响类囊体膜功能，故有氧气释放。【点睛】本题结合具体实例考查光合作用、呼吸作用和细胞器的相关内容，掌握光合作用和呼吸作用的场所、细胞器的功能是解题的关键。…… 1．【2022•四川模拟】下列关于教材中“检测生物组织中蛋白质、脂肪”“绿叶中色素的提取和分离”“探究酵母菌呼 吸方式”实验的叙述，错误的是（　　）A．蛋白质的检测中加入0.1g/mL的NaOH溶液可为反应提供碱性环境 B．检测花生种子中的脂肪时，体积分数为50%的酒精需在染色前加入 C．不同色素在层析液中的溶解度不同导致不同色素带的移动速率不同 D．根据溴麝香草酚蓝水溶液颜色变化的快慢可判断酵母菌的呼吸方式【解答】解：A、蛋白质的检测中先加入0.1g/mL的NaOH溶液，目的是制造碱性环境，A正确；B、检测花生种子中的脂肪时，体积分数为50%的酒精需在染色后加入，其作用是洗去浮色，B错误；C、不同色素在层析液中的溶解度不同导致不同色素带随层析液在滤纸上的移动速率不同，C正确；D、酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，但酵母菌在有氧呼吸和无氧呼吸消耗等量葡萄糖时，产生二氧化碳的速率和量都不同，所以用溴麝香草酚蓝溶液的颜色变化快慢可以判断酵母菌的呼吸方式，D正确。故选：B。2．【2022•成都模拟】某同学进行植物细胞的质壁分离与复原实验时，测得洋葱鳞叶外表皮细胞的原生质体相对体积变化如图，相关操作或说法错误的是（　　）A．0时刻滴加30%蔗糖溶液 B．1时刻细胞与0时刻相比，细胞液浓度变大 C．1.5h左右滴加清水 D．3h后细胞不再发生渗透作用【解答】解：A、0时刻滴加30%蔗糖溶液，细胞失水发生质壁分离，A正确；B、1时刻细胞与0时刻相比，细胞失水使细胞液浓度变大，B正确；C、1.5h左右滴加清水细胞吸水发生质壁分离的复原，C正确；D、3h后细胞发生渗透作用，水分进出细胞达到平衡，D错误。故选：D。3．【2022•山西模拟】BTB是一种酸碱指示剂，BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入到7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。试管编号1234567水草无有有有有有有距日光灯的距离（cm）20遮光*1008060402050min后试管中溶液的颜色浅绿色X浅黄色黄绿色浅绿色浅蓝色蓝色*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100cm的地方。若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由　   　引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是　   　（填“可靠的”或“不可靠的”）。（2）表中X代表的颜色应为　   　（填“浅绿色”、“黄色”或“蓝色”），判断依据是　   　。（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草　   　。【解答】解：（1）本实验中，50min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明环境不影响试管内溶液CO2浓度变化，2至7号试管的实验结果是由植物的光合作用或呼吸作用（生理活动）引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明环境能导致试管内溶液CO2浓度下降，2至7号试管的实验结果是不可靠的。（2）2号管遮光条件，植物只进行呼吸作用，产生二氧化碳，不消耗二氧化碳，其二氧化碳浓度高于3号试管，黄色应该比3号管更深，故2号管的颜色应为黄色。（3）5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草呼吸作用产生的二氧化碳＝光合作用消耗的二氧化碳。故答案为：（1）光合作用与呼吸作用      不可靠的（2）黄色   水草不能进行光合作用，只能进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号管（3）光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等4．【2022•陕西模拟】大菱鲆是我国重要的海水经济鱼类。研究性学习小组尝试对大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究。（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件下大菱鲆消化道各部位蛋白酶活性如图1．由图可知，在各自最适pH下。三种蛋白酶催化效率最高的是　   　。（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15一18℃之间。学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15﹣18℃间。他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度，探究三种酶的最适温度。①探究实验中以干酪素为底物。干酪素化学本质是　   　，可用　   　试剂鉴定。②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在　   　。③为了控制实验温度，装有酶底物的试管应置于恒温水浴锅中以保持恒温，所测得单位时间内　   　可以表示蛋白酶催化效率的高低。④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？　   　，理由是　   　。【解答】解：（1）从图一可以直接看出，在各自的最适pH值下，幽门盲囊蛋白酶对应的酶活性值最大，所以催化效率最高。（2）①酶具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质的水解，所以干酪素为蛋白质类化合物，可用双缩脲试剂检测。②在研究温度对酶活性的影响的实验中，温度为自变量，pH值等位无关变量，为了使实验效果更佳明显PH值应调至最适PH值，胃蛋白酶最适PH值为2和幽门盲囊蛋白酶最适PH值为8。③为了控制温度保持不变，底物和酶都应放在恒温箱中。蛋白酶催化效率的高低可用单位时间内底物消耗量（或产物生成量）来表示。④在最适温度之前酶的活性随温度提高逐步升高，超过最适温度之后酶的活性随温度提高逐步下降，而图中酶活性随温度提高逐步升高，酶活性峰值未出现，所以不能判断大菱鲆蛋白酶的最适温度在15﹣18℃间。故答案为：（1）幽门盲囊蛋白酶（2）①蛋白质     双缩脲     ②2和8     ③底物消耗量（或产物生成量）④不能   据图可知随着温度提高酶活性逐步升高，酶活性峰值未出现   ……