2023届高考生物二轮复习基础实验学案

专题十二　实验与探究

网络构建

第一讲　基础实验

核心考点一　观察类实验

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

1．六个显微观察类实验的比较

2．关注洋葱在实验中的“一材多用”

3．盐酸在不同实验中的应用

考题解密

1．(2022·浙江6月)“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中，用显微镜观察到的结果如图所示。下列叙述正确的是(　A　)

A．由实验结果推知，甲图细胞是有活性的

B．与甲图细胞相比，乙图细胞的细胞液浓度较低

C．丙图细胞的体积将持续增大，最终胀破

D．若选用根尖分生区细胞为材料，质壁分离现象更明显

【解析】　能发生质壁分离的细胞应为活的植物细胞，据图分析，从甲到乙发生了质壁分离现象，说明甲细胞是活细胞，A正确；乙图所示细胞发生质壁分离，该过程中细胞失水，故与甲图相比，乙图细胞的细胞液浓度较高，B错误； 由于有细胞壁的限制，丙图细胞体积不会持续增大，且不会涨破，C错误； 根尖分生区细胞无中央大液泡，不能发生质壁分离现象，D错误。

变式突破

1．(2021·浙江6月选考13)“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”实验中，观察到的一个视野如图所示。下列属于箭头所指细胞分裂期的上一时期的特点是(　C　)

A．出现染色体，核膜开始解体

B．着丝点分裂，姐妹染色单体分离

C．染色体凝聚，着丝点排列在赤道面上

D．纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁

【解析】　图中姐妹染色单体已经分开，形成的子染色体移向细胞的两极，所示的时期为有丝分裂后期，其上一时期是有丝分裂中期，而出现染色体，核膜开始解体为有丝分裂前期，A不符合题意；着丝点分裂，姐妹染色单体分离为有丝分裂后期，图中箭头所指细胞分裂期的上一时期是有丝分裂中期，B不符合题意；染色体凝聚，着丝点排列在赤道面上为有丝分裂中期，图中所示时期为有丝分裂后期，上一个时期即为有丝分裂中期，C符合题意；纺锤体消失，细胞板扩展形成新的细胞壁为有丝分裂末期，D不符合题意。

2．(2020·全国卷Ⅱ)下列关于生物学实验的叙述，错误的是(　B　)

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

【解析】　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；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；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；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。

核心考点二　物质提取与检测类实验

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

1．列表比较五个检测类实验

2．关注物质检测类实验中的四个问题

(1)在显色实验(如物质检测)中，材料最好不带颜色或颜色较浅，或实验时对有色材料进行脱色处理。

(2)物质检测实验一般不设置对照实验，若需设置对照实验，对照组应加入成分已知的物质，如验证唾液淀粉酶是蛋白质，对照组可加入稀释的鸡蛋清。

(3)可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料，因它们主要含有的蔗糖为非还原糖。

(4)颜色深浅与所检测的物质的含量有关，含量越多，颜色越明显。

考题解密

2．(2021·辽宁5)下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是(　B　)

【解析】　在植物细胞质壁分离和复原的实验中，中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小都应该作为观察对象，A正确；绿叶中色素的提取和分离，观察指标是滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄，B正确；探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标是培养液的滤液能否使酸性重铬酸钾转变成灰绿色，C错误；观察根尖分生组织细胞有丝分裂，细胞在解离的时候已经死亡，看不到纺锤丝牵引染色体的运动，D错误。

变式突破

3．(2021·全国乙卷高考真题)选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是(　A　)

A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色

B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色

C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性

D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮

【解析】　代谢旺盛的动物细胞是活细胞，细胞膜具有选择透过性，台盼蓝不能进入细胞内，故不能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色，A错误；龙胆紫溶液可以将染色体染成深色，故观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色，B正确；观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，C正确；观察植物细胞吸水和失水时，可用较高浓度的蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮，使其失水而发生质壁分离，D正确。

4．(2022·丹东高三二模)下列与实验相关的叙述，错误的是(　B　)

A．马铃薯块茎被捣碎后的提取液用双缩脲试剂检测可呈现紫色反应

B．用健那绿染液染玉米根尖细胞，是为了在显微镜下观察细胞核

C．酵母菌培养过程中可用溴麝香草酚蓝水溶液检测是否产生CO2

D．在95%乙醇溶液中加入无水Na2CO3后可提高叶绿体色素的溶解度

【解析】　马铃薯块茎被捣碎后的提取液中含有蛋白质，而双缩脲试剂可用来检测蛋白质，A正确；健那绿染液是线粒体专一性活体染色剂，B错误；酵母菌培养过程中是否产生CO2，可用溴麝香草酚蓝水溶液检测，观察溶液是否出现由蓝变绿再变黄的变化，C正确；叶绿体色素能溶解在无水乙醇中，无水Na2CO3具有吸水作用，在95%乙醇溶液中加入无水Na2CO3可提高乙醇的浓度，D正确。

核心考点三　调查模拟类实验

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

1．比较几种调查类实验

2．识记模拟尿糖检测实验的原理

(1)葡萄糖试纸是一种酶试纸，由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。

(2)当尿液滴加到酶试纸上时，尿液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和氧，氧可以将滤纸上无色的化合物氧化成有色的化合物，使试纸呈现特定的颜色，再与标准比色卡相比对，即可知道尿液中葡萄糖的含量。

考题解密

3．(2021·浙江6月选考)某同学用红色豆子(代表基因B)和白色豆子(代表基因b)建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是(　C　)

A．该实检模拟基因自由组合的过程

B．重复100次实验后，Bb组合约为16%

C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体

D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数

【解析】　由分析可知，该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，A错误；重复100次实验后，Bb的组合约为20%×80%×2＝32%，B错误；若甲容器模拟的是该病(B_)占36%的男性群体，则该群体中正常人(bb)占64%，即b＝80%，B＝20%，与题意相符，C正确；由分析可知，乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D错误。

变式突破

5．某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是(　B　)

A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者

B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息

C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度

D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目

【解析】　昆虫以植物或微小动物等为食，属于农田生态系统的消费者，A正确；黑光灯传递的光，是通过物理过程传递的信息，属于物理信息，B错误；对于具有趋光性的昆虫，可运用黑光灯诱捕的方法调查其种群密度，此外还可运用此方法探究该农田趋光性昆虫的物种数目，C、D正确。

6．(2022·湖南郴州二模)调查法是生态学常用的研究方法，下列有关叙述正确的是(　B　)

A．用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，对于压在样方线上的个体，需要全部计数

B．用标志重捕法调查某地田鼠的种群密度时，所用标记物不能过分醒目、标记物对田鼠的生理习性不能有影响

C．采用抽样检测的方法对培养液中的酵母菌进行计数时，先将培养液滴在计数板上，轻盖盖玻片防止气泡产生

D．用取样器取样的方法调查土壤中小动物类群丰富度时，对于肉眼难以识别的小动物可以不做统计

【解析】　用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度时，对于压在样方线上的个体，只计数相邻两边及其顶角的个体数，A错误；用标志重捕法调查某地田鼠的种群密度时，为了保证结果的可靠性，所用标记物不能过分醒目、标记物对田鼠的生理习性不能有影响，B正确；采用抽样检测的方法对培养液中的酵母菌进行计数时，先盖上盖玻片，再将培养液滴在盖玻片边缘，让其自行渗入，C错误；用取样器取样的方法调查土壤中小动物类群丰富度时，对于肉眼难以识别的小动物要用放大镜、实体镜进行观察，D错误。

核心考点四　探究设计类实验

核心知识·精解读

HE XIN ZHI SHI JING JIE DU

牢记不同探究类实验的变量

考题解密

4．(2021·广东高考真题)秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液(含5%葡萄糖)培养酵母菌并探究细胞呼吸(如图)。下列叙述正确的是(　D　)

A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成

B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2

C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布

D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量

【解析】　检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2 mL注入到试管中，再向试管中加入0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误；乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定的，因此实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。

变式突破

7．(2022·福州模拟)下列对探究生长素类似物促进扦插枝条生根实验的叙述，错误的是(　B　)

A．在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组

B．实验的无关变量有扦插枝条生根的数目、生长素类似物处理的时间等

C．用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目

D．在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照

【解析】　在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组；实验的因变量为扦插枝条生根的数目或根的长度，实验的无关变量为生长素类似物处理的时间、扦插枝条的种类等；用处于最适浓度两侧的不同浓度的生长素类似物处理扦插枝条，可能产生相同的效果；在正式实验中，不同浓度生长素类似物之间形成相互对照，便于观察，得出结论。

8．(2022·泰州月考)某生物兴趣小组开展探究实验，课题是“培养液中酵母菌种群数量变化与时间的关系”。

实验材料、用具：菌种、无菌培养液、试管、血细胞计数板(计数室为1 mm×1 mm大方格，25中方格×16小方格，由400个小方格组成)、滴管、显微镜等。

酵母菌的显微计数方法：

①血细胞计数板是带有微小方格刻度的玻璃片，用于在显微镜下微生物的计数。

②将含有酵母菌的培养液滴在计数板上，计数5个中方格(4个角上的中方格和中央的1个中方格)内的酵母菌数量，并求出平均数，再以此估算试管中的酵母菌总数。连续观察7 d，并记录每天的数值。

根据以上叙述回答下列问题：

(1)根据所学知识，预测该课题的实验假设是开始一段时间内，酵母菌种群数量呈“J”型增长，随着时间的推移，由于__环境中资源和空间相对减少__，酵母菌种群数量呈“S”型增长。

(2)该实验__需要__(填“需要”或“不需要”)重复实验，目的是__提高实验数据的准确性__。

(3)在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，目的是__使酵母菌分布均匀__。如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取的措施是__稀释含有酵母菌的培养液__。

【解析】　(1)刚开始培养时，因为环境资源和空间充裕，酵母菌种群数量呈“J”型增长，随着时间的推移，营养物质逐渐被消耗，空间相对减少，有害代谢产物积累等导致环境阻力增大，酵母菌种群数量呈“S”型增长。(2)为了提高实验数据的准确性，避免偶然因素对实验结果产生的影响，该实验需要设置重复实验。(3)在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，目的是使酵母菌分布均匀。如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，可采取的措施是对含有酵母菌的培养液进行一定倍数的稀释。