2023届高考生物二轮复习基础实验学案含答案

这是一份2023届高考生物二轮复习基础实验学案含答案，共14页。
专题十四　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1．四个显微观察类实验的比较 实验名称观察方式观察对象细胞状态染色剂常用实验材料观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂染色观察染色体死甲紫溶液(或醋酸洋红液)洋葱根尖低温诱导植物细胞染色体数目的变化染色体死甲紫溶液洋葱根尖用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动原色观察叶绿体活无菠菜叶(稍带叶肉的下表皮)、藓类的叶观察植物细胞的质壁分离与复原紫色大液泡活成熟植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮2.关注洋葱在实验中的“一材多用”取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物细胞染色体数目的变化材料易得，且低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高3.盐酸在实验中的应用实验名称盐酸的作用观察根尖有丝分裂；低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1：1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离考题解密 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．着丝粒分裂，姐妹染色单体分离C．染色体凝聚，着丝粒排列在赤道面上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；着丝粒分裂，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，着丝粒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．(2022·泸州市质量诊断)实验是生物学常用的研究方法。下列有关高中生物实验中观察指标的描述，错误的是( D )选项实验名称观察指标A探究植物细胞的失水和吸水原生质层的位置变化B探究酵母菌细胞呼吸的方式样液是否出现灰绿色C探究光照强弱对光合作用强度的影响单位时间小圆叶浮起的数量D观察根尖分生组织细胞有丝分裂纺锤丝牵引染色体的运动【解析】　洋葱鳞片叶表皮细胞是成熟的植物细胞，有一个中央大液泡，细胞液呈紫色，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，紫色的液泡缩小，原生质层的位置回缩；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，紫色的液泡变大，原生质层的位置扩大，使质壁分离复原，A正确；观察酵母菌培养液的滤液能否使酸性重铬酸钾溶液转变成灰绿色，是否有酒精生成，进而判断酵母菌细胞的呼吸作用方式，B正确；探究光照强弱对光合作用强度的影响，自变量是光照强度，小圆叶片因为释放氧气不同而上浮的速度、上浮数量不同，C正确；观察根尖分生组织细胞有丝分裂，在细胞解离时就已经死亡，看不到“纺锤丝牵引染色体的运动”这种动态变化，D错误。核心考点二　物质提取与检测类实验1．列表比较五个检测类实验实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的检测碘液蓝色脱色的叶片—还原糖的检测斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪检测苏丹Ⅲ橘黄色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质检测双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀使用绿叶中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素a：蓝绿色叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏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 )选项实验名称观察指标A探究植物细胞的吸水和失水细胞壁的位置变化B绿叶中色素的提取和分离滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄C探究酵母菌细胞呼吸的方式酵母菌培养液的浑浊程度D观察根尖分生组织细胞有丝分裂纺锤丝牵引染色体的运动【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错误；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，可用甲紫溶液使其着色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；甲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，可用甲紫溶液使其着色，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CO2D．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1．比较几种调查类实验实验名称调查对象调查方法统计方法(计算公式)种群密度的调查活动范围大的动物标记重捕法＝植物或活动能力弱的动物样方法种群密度＝(各样方密度的平均值)人类遗传病发病率的调查人类某种遗传病汇总法发病率＝×100%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、目测估计法探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌种群数量抽样检测法血细胞计数板法显微计数法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．该实验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．用标记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；用标记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　探究设计类实验牢记不同探究类实验的变量实验名称自变量因变量无关变量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的呼吸方式氧的有无CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度)；酒精产生量(用酸性的重铬酸钾溶液检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等模拟探究细胞表面积与体积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调节剂促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类调节剂扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、生长素类调节剂浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌数量的动态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的群落演替时间群落的变化水族箱的培养条件和环境等考题解密 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CO2C．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调节剂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、生长素类调节剂处理的时间等C．用不同浓度的生长素类调节剂处理可能获得相同的生根数目D．在正式实验中，不同浓度生长素类调节剂之间形成相互对照【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调节剂处理的时间、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调节剂处理扦插枝条，可能产生相同的效果；在正式实验中，不同浓度生长素类调节剂之间形成相互对照，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”形增长，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”形增长。(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”形增长，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”形增长。(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。