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    2023届高考生物二轮复习实验设计、分析与评价作业含答案

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    2023届高考生物二轮复习实验设计、分析与评价作业含答案

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    这是一份2023届高考生物二轮复习实验设计、分析与评价作业含答案,共12页。试卷主要包含了选择题,非选择题等内容,欢迎下载使用。
    一、选择题
    1.(2022·深圳二模)L­天冬酰胺是人体的非必需氨基酸。研究发现L­天冬酰胺酶能将L­天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,导致增殖被抑制。研究人员做了如下实验,根据实验结果实验者确定L­天冬酰胺酶是一种理想的抗淋巴瘤药物,那么实验者对①②③④的测定结果是( )
    A.①缺乏②缺乏③正常④缺乏
    B.①缺乏②正常③缺乏④正常
    C.①缺乏②缺乏③缺乏④正常
    D.①缺乏②缺乏③正常④正常
    C [L­天冬酰胺是人体的非必需氨基酸,人体的正常细胞能够合成L­天冬酰胺,因此对照组培养液中不能检测到L­天冬酰胺,细胞内能够检测到L­天冬酰胺;淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,因此在实验组的培养液和细胞内都不能检测到L­天冬酰胺。]
    2.(2022·黄冈高三调研)为探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量,将兔的红细胞和肌细胞分别置于含有5%的葡萄糖培养液中进行实验,一段时间后测定培养液中葡萄糖的含量,结果如下表。
    根据实验结果分析,下列叙述正确的是( )
    A.该实验的自变量为添加抑制剂的种类
    B.肌细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白
    C.肌细胞吸收葡萄糖一定需要能量
    D.红细胞吸收葡萄糖的方式为主动运输
    B [分析题意可知,本实验的目的是为探究细胞吸收葡萄糖是否需要载体蛋白和能量,则实验的自变量为是否添加抑制剂和细胞种类,A错误;甲组与丙组比较,自变量为是否加入葡萄糖载体抑制剂,结果显示甲组红细胞和肌细胞培养液中葡萄糖含量不变,丙组红细胞和肌细胞培养液中葡萄糖的含量均减少,说明肌细胞和红细胞吸收葡萄糖均需要载体蛋白的协助,B正确;综合分析三组实验,肌细胞吸收葡萄糖的方式主要是主动运输,也有协助扩散(乙、丙对照加入呼吸抑制剂以后仍可吸收葡萄糖),故肌细胞吸收葡萄糖不一定需要能量,C错误;综合分析三组实验,红细胞吸收葡萄糖需要载体蛋白,不需要消耗能量,方式为协助扩散,D错误。]
    3.(2022·潍坊五县联考)胚胎发育形成趾的时期,鸡和鸭两种动物的趾间都有蹼状结构,后来鸡爪的趾骨间没有蹼状结构。为了探究蹼状结构的形成和消失是如何进行的,科学家进行了如下实验:①将鸭胚胎中预定形成鸭掌部分的细胞移植到鸡胚胎的相应部位,结果鸡爪长成了鸭掌;②将鸡胚胎中预定形成鸡爪部分的细胞移植到鸭胚胎的相应部位,结果鸭掌长成了鸡爪。下列说法错误的是( )
    A.鸡爪胚胎发育时期蹼的消失是基因决定的细胞自动结束生命的过程
    B.细胞凋亡与溶酶体等结构有关
    C.新细胞的产生和细胞的凋亡可同时存在于多细胞生物体中
    D.上述实验研究还需要增设对照组
    D [鸡爪胚胎发育时期蹼的消亡是由细胞凋亡引起的,是基因决定的细胞自动结束生命的过程,A正确;细胞凋亡过程的发生与细胞中的溶酶体有关,因为溶酶体中有多种水解酶,B正确;多细胞生物体可同时存在细胞的产生和凋亡,C正确;上述实验已经形成了相互对照,不需要再增设对照组,D错误。]
    4.(2022·潍坊五县联考)人乳腺细胞(M)和乳腺癌细胞(Mc)葡萄糖摄取情况如图甲所示,用特异性作用于线粒体内膜的呼吸酶抑制剂分别处理M和Mc,与对照组(未用抑制剂处理)细胞数的比例如图乙所示。下列说法正确的是( )

    图甲 图乙
    A.Mc细胞膜上糖蛋白的数量多于M细胞
    B.实验组Mc细胞呼吸产生乳酸的速率高于M细胞
    C.Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量少于M细胞
    D.该呼吸酶抑制剂在细胞有氧呼吸第二阶段起作用
    B [癌细胞的特征之一是细胞膜上的糖蛋白减少,所以Mc细胞膜上糖蛋白的数量少于M细胞,A错误;根据以上分析可知,呼吸酶抑制剂对人乳腺细胞的抑制作用更大,而对乳腺癌细胞的抑制作用较小,且呼吸酶抑制剂作用于线粒体内膜,说明呼吸酶抑制剂抑制的是有氧呼吸,进而说明乳腺癌细胞可以更多地利用无氧呼吸供能,因此实验组Mc细胞呼吸产生乳酸的速率高于M细胞,B正确;图甲显示乳腺癌细胞(Mc)每天摄取葡萄糖的量多于人乳腺细胞(M),说明Mc细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量多于M细胞,C错误;该呼吸酶抑制剂作用于线粒体内膜,说明其在细胞有氧呼吸第三阶段起作用,D错误。]
    5.(2022·广东惠州调研)某研究性学习小组采用盆栽实验,探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响。实验开始时土壤水分充足,然后实验组停止浇水,对照组土壤水分条件保持适宜,实验结果如下图所示。下列有关分析错误的是( )

    甲 乙
    A.叶片光合速率随干旱时间延长而呈下降趋势
    B.叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降
    C.实验2~4 d,光合速率下降是由叶片叶绿素含量下降引起的
    D.持续严重干旱,对植物的光反应和暗反应均有可能产生影响
    C [由图甲中可以看出,随干旱时间延长,叶片光合速率呈下降趋势,A正确;比较图甲和图乙,图甲中光合速率在第2天就开始下降,而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降,因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降,B正确;图乙中,实验2~4 d中叶片叶绿素含量并没有下降,但图甲中光合速率已经下降,C错误;持续严重干旱,植物的叶绿素含量下降,对植物的光反应有直接影响,干旱还会导致气孔关闭,叶片中CO2浓度下降,进而影响暗反应,D正确。]
    6.(2022·重庆巴蜀中学检测)生物兴趣小组为探究在适度补水条件下某叶片光合色素含量的变化,进行了相关实验,结果如下表(单位:mg/g),下列说法错误的是( )
    A.该实验为对照实验,其中甲组是对照组,乙组是实验组
    B.叶绿素主要吸收蓝紫光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光和红光
    C.光合色素主要存在于绿色植物的叶肉细胞中,还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞
    D.据表推测:其余条件相同且适宜,在适度补水条件下,植物能提高光合作用速率
    B [由实验处理情况可知,甲组为自然条件下的结果,乙组进行了适度补水的处理,则甲组为对照组,乙组为实验组,A正确;叶绿素主要吸收蓝紫光和红光,类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,B错误;光合色素位于叶绿体中,叶绿体主要存在于绿色植物的叶肉细胞中,还可存在于其幼嫩的茎和果实的部分细胞,C正确;由表格数据可知,适度补水下,叶绿素的含量增加,能提高植物的光合作用速率,D正确。]
    7.(2022·江苏百校联考)癌症是一类严重危害身体健康的重大疾病。有研究显示,辣椒碱在抗肿瘤方面有重要作用。研究人员继续进行了如下两方面的实验:①在几乎长满小鼠肺癌细胞的培养皿上划出一道无细胞的痕迹。观察辣椒碱对细胞迁移的影响,结果如图所示;②利用特异性的染料对细胞进行染色,统计辣椒碱对小鼠肺癌细胞凋亡的影响,结果如表所示,下列叙述不正确的是( )
    A.癌细胞可以无限增殖可能与细胞内端粒酶活性高有关
    B.实验②中被染色的细胞数越多小鼠肺癌细胞的凋亡率越低
    C.实验①证明辣椒碱会抑制癌细胞在体内的扩散和转移
    D.实验②证明辣椒碱可能抑制肿瘤体积的增长速度
    B [癌细胞能无限增殖,说明端粒没有因为分裂而变短,很可能与端粒酶活性高有关,A正确;实验②中对细胞进行染色是为了方便统计小鼠肺癌细胞的凋亡速率,与数据无关,B错误;据实验①分析可知,与对照组相比,实验组划痕变化较小,辣椒碱可能会抑制癌细胞在体内的扩散和转移,C正确;据实验②分析可知,与对照组相比,实验组细胞凋亡率高,辣椒碱可能会抑制体内肿瘤体积的增长速度,D正确。]
    8.(2022·湖南郴州检测)苦马豆素(SW)最早是从植物灰苦马豆中分离获得,是一种具有抗肿瘤功能的生物碱,被认为是“未来的肿瘤治疗药物”。将等量的小鼠肝癌细胞悬液,接种于添加不同浓度SW的等量培养液中培养48 h,经过一系列的处理及分析,结果如下表所示:
    注:“+”的数量表示相对值的多少。
    下列相关分析错误的是( )
    A.细胞癌变的根本原因是原癌基因突变
    B.实验中,应每个组设置多个培养瓶同时进行培养,体现了平行重复原则
    C.本实验的自变量为SW培养液的浓度
    D.SW可能是通过诱导相关凋亡蛋白基因的表达,来抑制肿瘤生长
    A [细胞癌变的根本原因是原癌基因和抑癌基因发生基因突变,A错误;实验中,应每个组设置多个培养瓶同时进行培养,体现了平行重复原则,B正确;由表格数据分析可知,随着SW浓度的增加,癌细胞的数目减少,故本实验的自变量为SW培养液的浓度,C正确;由分析可知,随着SW浓度的增加,癌细胞中凋亡蛋白Bax的表达量增加,而癌细胞数目减少,凋亡细胞数目增加,由此推测SW可能是通过诱导癌细胞中相关凋亡蛋白基因的表达,来抑制肿瘤生长,D正确。]
    9.(不定项)(2022·菏泽模拟)现有两只成年狗出现了行动呆笨迟缓、精神萎靡、食欲不振等症状,为探究出现这些症状的原因,科研人员抽血检测这两只狗的激素浓度,结果如下表所示。下列分析正确的是( )
    A.给甲、乙饲喂甲状腺激素后,只有甲上述各激素含量都可恢复正常
    B.甲的病因可能是甲状腺损伤或缺碘,乙的病因最可能是垂体病变
    C.除上述症状外,甲、乙的体温还低于正常值
    D.给甲、乙注射促甲状腺激素,二者的耗氧量均增加
    ABC [甲是因为甲状腺分泌甲状腺激素不足造成的,而垂体是正常的,且甲状腺激素不会被消化道分解,因此饲喂甲状腺激素后,促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素都会恢复正常,而乙是因为垂体出现问题,饲喂甲状腺激素后促甲状腺激素的含量仍然不会恢复正常,A正确;甲是甲状腺出现损伤或者缺乏合成甲状腺激素的碘元素造成的,而乙甲状腺激素和促甲状腺激素含量都很低,是垂体出现病变引起促甲状腺激素分泌不足造成的,B正确;甲状腺激素可以促进新陈代谢促进机体产热,甲和乙由于甲状腺激素分泌不足,产热不足,体温低于正常值,C正确;甲的甲状腺激素合成不足,即使注射促甲状腺激素,依然不能合成甲状腺激素,不能促进新陈代谢增加耗氧量,而乙是垂体分泌促甲状腺激素不足造成的,注射促甲状腺激素可以促进甲状腺合成甲状腺激素,可以促进新陈代谢增加耗氧量,D错误。]
    10.(不定项)(2022·河北九师联盟)将水稻种子在去离子水中催芽后形成的水稻幼苗采用水培营养液进行培养,将水稻幼苗均分为五组(CK为对照组),从水稻幼苗期开始分别在水培营养液中加入不同浓度的邻苯二酚进行培养,直到水稻分蘖初期结束时停止,完成其对水稻叶片中叶绿素含量的调节,结果如图所示。下列相关叙述正确的是( )
    A.水稻种子浸水发芽后细胞对氧气的需求量增大
    B.邻苯二酚对水稻叶绿素含量的调节表现出低浓度促进,高浓度抑制
    C.邻苯二酚的浓度为0.2 μml/L时,叶肉细胞中叶绿素含量较低
    D.用含18O的水培液培养水稻一段时间后,植株周围会出现C18O2
    ABD [种子发芽后对能量的需求增加,有氧呼吸增强,A正确;根据题图可知,低浓度的邻苯二酚促进叶绿素含量增加,高浓度的邻苯二酚使叶绿素含量降低,B正确;邻苯二酚的浓度为0.2 μml/L时叶肉细胞中叶绿素含量较高,C错误;用含18O的水培液培养水稻适宜时间后,H eq \\al(\s\up1(18),\s\d1(2)) O中的18O会通过细胞呼吸进入C18O2,D正确。]
    二、非选择题
    11.(2022·福建龙岩质检)气孔运动不仅受自身遗传、时间节律等因素的影响,还受水分、光照、温度、CO2浓度等环境因子的调节与控制。气孔开放程度直接影响植物的蒸腾、光合和呼吸作用。某兴趣小组利用鸢尾叶下表皮,探究环境因素对植物气孔开闭的影响,实验结果如下图(图1光照强度为2 000 lx,温度为23 ℃;图2光照强度为2 000 lx)。请回答下列问题:

    图1 图2
    (1)本实验的自变量为______________________________________。
    (2)图1、图2结果表明,适宜光照和适宜温度可促进气孔开放,原因是适宜光照和适宜温度下,________________________________,使胞间CO2浓度降低,促使气孔开放。
    (3)夜间鸢尾气孔依然存在部分开放,最可能的原因是受到________的影响。4 ℃时气孔开放率依然较大,说明鸢尾具有______________特性。
    (4)夏季晴天中午鸢尾气孔大部分关闭,为了探究其主要影响因素是温度还是光照强度,某同学设计了下列表格以记录相关实验结果。请根据预测的实验结果和结论填写出表格中的培养条件。
    预测实验结果和结论:若气孔开放率(%)为C组>B组>A组>D组,则夏季晴天中午鸢尾气孔大部分关闭的主要影响因素是温度而不是光照强度。
    [解析] (1)图1中实验的自变量是有无光照,图2中实验的自变量是温度,因变量都是气孔开放率的变化。(2)已知适宜的光照、温度和CO2浓度有利于光合作用的进行,即都会提高植物的光合作用强度,且大于呼吸速率,由于CO2的大量消耗,导致植物胞间CO2浓度降低,同时由于光合产物增加,保卫细胞的细胞液渗透压升高,保卫细胞吸水使气孔逐渐开放,从而更加有利于光合作用。(3)结合题干信息可推测,夜间鸢尾气孔部分开放,最可能的原因是受到时间节律的影响。从图2上看,4 ℃时气孔开放率依然较大,说明温度对鸢尾气孔开放的影响不大,鸢尾具有较强的耐寒特性。(4)本实验的目的是探究影响夏季晴天中午鸢尾气孔关闭的因素是温度还是光照强度,自变量为温度和光照强度,根据实验的单一变量和对照原则,每次只研究一个变量,故A、B、C、D组的培养条件依次为:A较高温度、适宜光照;B适宜温度、较强光照;C适宜温度、适宜光照;D较高温度、较强光照。若气孔开放率(%)为C组>B组>A组>D组,则夏季晴天中午鸢尾气孔大部分关闭的主要影响因素是温度而不是光照强度。
    [答案] (1)光照强度、温度(缺一不可) (2)光合速率上升,且大于呼吸速率 (3)时间节律 较强的耐寒 (4)较高温度、适宜光照 适宜温度、较强光照 适宜温度、适宜光照
    12.(2022·湖南雅礼中学模拟)研究发现,饮水时口咽部感受器产生的兴奋会到达脑内穹窿下器(SFO),关闭“口渴”信号。为揭示口渴解除的机制,研究者开展了如下实验。
    (1)当人口渴时,______________感受器会兴奋,抗利尿激素分泌________。
    图1
    (2)研究人员对小鼠进行缺水处理后,分别一次性给予10 mL清水和高渗盐水,记录SFO神经元活性,结果如图1,结果说明饮用清水能解除口渴,而摄入盐水只能短暂解除口渴。判断依据是_____________________________________
    ___________________________________________________________________。
    (3)为探究胃肠道能否感受摄入液体的渗透压,研究人员将不同浓度盐水直接注入小鼠的胃中,记录SFO神经元活性,结果如图2:
    图2
    ①图2结果显示,注入液体的渗透压与SFO神经元活性呈________相关,表明________________________________________________________________
    ____________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________。
    ②为验证胃肠道渗透压信号对SFO神经元的抑制是解除口渴的必要条件,进行了如下实验。请补充实验方案(选择所给定的字母序号并填写)。
    Ⅰ________;Ⅱ________。
    a、胃内注清水+抑制SFO神经元
    b、胃内不注清水+抑制SFO神经元
    c、胃内注清水+激活SFO神经元
    d、胃内不注清水+激活SFO神经元
    [答案] (1)下丘脑渗透压 增加 (2)摄入清水和高渗盐水后,SFO相对活性均会下降,但摄入高渗盐水组,SFO活性很快会升高 (3)①正 注入肠道的盐水浓度越高,SFO的活性越高,说明胃肠道能感受摄入液体的渗透压 ②c d
    (教师用书独具)
    (2022·华中师大一附中检测)为研究处于不同焦虑状态的个体在相同压力下“努力动机”(愿意付出努力的意愿)的变化,进行了下图所示的实验。研究者首先将大鼠按照焦虑状态,分为低焦虑大鼠和高焦虑大鼠两类,随后给予大鼠刺激,使其处于相同的压力状态,并将其放入操作式条件反射箱中,如图(a)所示,在该箱中动物必须通过自己完成某种操作,才能获得奖励,大鼠获得奖励的次数越多,表示大鼠的努力动机越强,实验结果如图(b)所示。
    (a)
    (b)
    (1)图(b)所示实验结果说明_________________________________________
    ________________________________________________________________
    ______________________________________________________________。
    (2)有研究表明,在相同压力状态下,高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著降低,而低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著升高,因此有研究者推测不同焦虑状态下的大鼠在相同压力下努力动机的变化可能与CRHR1表达量的差异有关。为证明这一推测是否正确,研究者将两类大鼠置于相同压力状态下进行了下表所示的实验,请完善该实验。
    Ⅰ:①____________________;②________________________;③______________________________;④_______________________________。
    Ⅱ:若观察到____________________________________________________
    _______________________________________________________________,
    则可以证明推测是正确的。
    (3)若人类在压力状态下努力动机的变化与大鼠相似,那么这项研究给我们的学习和生活的启示是___________________________________________________
    _____________________________________________________________________
    ___________________________________________________________________。
    [解析] (1)从图(b)中可以看出低焦虑大鼠在压力状态下获得奖励的次数增加,而高焦虑大鼠在压力状态下获得奖励的次数减少。获得奖励的次数越多,表示大鼠的努力动机越强,因此实验结果可以说明低焦虑大鼠在压力状态下努力动机会提高,而高焦虑大鼠在压力状态下努力动机会下降。
    (2)根据题干信息,高焦虑大鼠在压力状态下努力动机下降的原因可能与其脑中CRHR1的表达量降低有关,因此在高焦虑大鼠脑中高表达CRHR1,如果能够提高努力动机,则说明努力动机的高低确实与CRHR1的表达量有关。同样根据推测,低焦虑大鼠在压力状态下努力动机升高的原因可能与其脑中CRHR1的表达量较高有关,因此在低焦虑大鼠中如果抑制CRHR1的表达,使大鼠脑中CRHR1处于低表达状态,能够降低努力动机,则也能证明题干中的推测是正确的。
    (3)从题中实验可以分析出压力状态下,低焦虑大鼠的努力动机增加,高焦虑大鼠的努力动机降低,因此在学习和生活中也应该调整焦虑状态,这样在压力下能够更加努力,而不是选择放弃。
    [答案] (1)与正常状态相比,相同压力状态下,低焦虑大鼠的努力动机会提高,而高焦虑大鼠的努力动机会下降 (2)Ⅰ:①低焦虑大鼠 ②高焦虑大鼠 ③使大鼠脑中CRHR1的表达量降低 ④统计大鼠在操作式条件反射箱中获得奖励的次数 Ⅱ:第2组大鼠获得奖励的次数高于第1组大鼠,第3组大鼠获得奖励的次数高于第4组大鼠 (3)在学习和生活中要保持低焦虑的状态,这样在压力下会有更加强烈的努力意愿,不会轻言放弃实验分组
    L­天冬酰胺含量
    培养液
    细胞内
    实验组:培养液+L­天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞


    对照组:培养液+L­天冬酰胺酶+正常细胞


    组别
    培养条件
    肌细胞
    红细胞

    加入葡萄糖载体抑制剂
    5%
    5%

    加入呼吸抑制剂
    4.7%
    3.5%

    不做任何处理
    2.5%
    3.5%
    组别
    实验条件
    叶绿素a
    叶绿素b
    类胡萝卜素

    自然条件
    0.37
    0.45
    0.12

    适度补水
    1.14
    0.53
    0.12
    组别
    细胞凋亡率(%)
    对照组
    9.23±0.21
    实验组
    37.52±3.89
    组别
    SW浓度
    癌细胞数目
    凋亡细胞数目
    癌细胞中凋亡蛋白Bax
    A
    2 μg/mL

    ++++
    +++++
    B
    1 μg/mL
    ++
    +++
    +++
    C
    0.5 μg/mL
    +++
    ++
    ++
    D
    0 μg/mL
    ++++


    促甲状腺激素
    释放激素含量
    促甲状腺
    激素含量
    甲状腺激
    素含量
    (患病狗)甲
    偏高
    偏高
    偏低
    (患病狗)乙
    偏高
    偏低
    偏低
    分组
    培养条件
    气孔开放率(%)
    A
    ①__________________
    B
    ②__________________
    C
    ③__________________
    D
    较高温度、较强光照
    组别
    实验动物
    实验条件
    实验结果
    1
    缺水小鼠
    胃内不注清水
    有饮水行为
    2
    缺水小鼠
    胃内注清水
    无饮水行为
    3
    缺水小鼠

    无饮水行为
    4
    缺水小鼠

    有饮水行为
    组号
    大鼠类型
    处理
    检测指标
    1



    2
    低焦虑大鼠
    不干扰大鼠脑中CRHR1的表达
    3
    高焦虑大鼠
    使大鼠脑中CRHR1的表达量升高
    4

    不干扰大鼠脑中CRHR1的表达

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