还剩52页未读，
继续阅读
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题23实验与探究课件
展开
这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题23实验与探究课件，共60页。
第九单元 实验与探究专题23 实验与探究
生物 （天津市选考专用）
A组 自主命题·天津卷题组
考点1 教材实验类
1.(2014天津理综,5,6分)MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”,对青霉素等多种抗生 素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴 趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是 ( )
A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B.第2组和第3组对比表明,使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌C.实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组D.蛋白质H有很强的杀菌作用,是一种新型抗生素
答案 C 细菌属于原核生物,无细胞核,A错误;第2组与第3组对比,由于存在青霉素浓度和蛋 白质H两个实验变量,所以无法确定低浓度的青霉素是否可杀死MRSA菌,B错误;要想证明低 浓度的青霉素对MRSA菌的影响,还需设计一组用2 μg/mL青霉素做处理的对照组,C正确;由组 1可知蛋白质H无杀菌作用,D错误。
2.(2012天津理综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是 ( )A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的 比例,能比较细胞周期各时期的时间长短B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体 积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确 绘制酵母菌种群增长曲线D.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的α-萘乙酸溶液浸泡插 条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度
答案 A 本题以教材实验为载体,考查了实验探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数 占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算紫红色区域的 体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;在估算出培养液中酵 母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲 线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度 较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。
3.(2018天津理综,7,10分)(10分)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康 密切相关。(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的 Ca2+ (增加/减少),引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于 调节。(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋 白没有形成正确的 ,不能行使正常功能。(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如 下表所示。
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 (升高/降低),功能紊乱。(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小 鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即 、同型 半胱氨酸处理组和 ;每组内设三个重复,其目的是 。
答案 (1)减少 体液(2)空间结构(3)降低(4)对照组 R+同型半胱氨酸处理组 减少随机误差
解析 (1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细 胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。上述调节方式是由一氧化氮这一化学物质参与的生 命活动调节,属于体液调节。(2)蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能,内质网功能紊乱,堆积 未折叠蛋白,致使蛋白质没有形成正确的空间结构,从而使这些蛋白不能行使正常功能。(3)细 胞增殖能力随其分化程度提高而减弱,由同型半胱氨酸处理组与未处理组对比可知,处理组的 细胞为椭圆形的,相对增殖能力强,所以同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低。(4)要研究血 管保护药物R改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,需要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理 组、R+同型半胱氨酸处理组;每组内设三个重复,遵循平行重复原则,以减少随机误差。
方法技巧 实验设计的原则(1)对照原则:在实验中,必须设置对照组,通过对照,使实验结果更加可信。(2)单一变量原则:实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素不同。(3)平行重复原则:在同样条件下重复实验,以减少偶然误差。
考点2 实验设计类
1.(2019天津理综,4,6分)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后 选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的 是 ( )A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
答案 C 基因突变是基因上碱基对的增添、缺失或替换,无法通过显微镜观察识别,A错误; 两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异需要通过电子显微镜才可观察到,B错误;两种杨树叶绿体 类囊体数量的差异会导致光合速率不同,可以通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响” 实验作比较,C正确;“植物细胞的吸水和失水”实验可以探究植物细胞的死活和细胞液浓度 的大小,无法测定细胞中的花青素的绝对含量,D错误。
素养解读 本题借助对芽变个体的叶色变异分析,考查考生对比较、分析与推断方法的运用, 属于对科学思维素养中分析与推断要素的考查。
2.(2015天津理综,5,6分)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是 ( )A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D.观察植物细胞的质壁分离和复原
答案 A 双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境下Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫 色络合物,A正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,B错误;在酸性条件下,重铬酸钾与酒精发生反应,呈 现灰绿色,C错误;观察植物细胞的质壁分离和复原分别用0.3 g /mL的蔗糖溶液和清水,没有在 碱性条件下进行,D错误。
3.(2014天津理综,4,6分)为达到相应目的,必须通过分子检测的是 ( )A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D.21三体综合征的诊断
答案 B 根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选,不需 要分子检测,A错误;用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检 测,才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞,B正确;转基因抗虫棉是否 具有抗虫特性,需要做抗虫的接种实验,C错误;21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞 中的21号染色体数目的方法进行检测,D错误。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 教材实验类
1.(2018江苏单科,17,2分)关于还原糖、蛋白质和DNA 的鉴定实验,下列叙述正确的是 ( )A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色C.提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并弃去滤液D.将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂, 沸水浴后液体由无色变成蓝色
答案 D 检测还原糖,用斐林试剂,需要水浴加热,出现砖红色沉淀,甘蔗茎中主要含蔗糖,蔗 糖为非还原糖,一般不用于还原糖的检测,A错误;检测蛋白质,用双缩脲试剂,B错误;提取DNA 时,加入适量洗涤剂可以破坏细胞膜,释放DNA,DNA溶解在食盐溶液中,经充分研磨,过滤并保 留滤液,C错误;检测DNA,用二苯胺试剂,沸水浴后出现蓝色,D正确。物质的提取、分离和鉴定实验
知识归纳 物质的提取、分离和鉴定实验
2.(2018北京理综,4,6分)以下高中生物学实验中,操作不正确的是 ( )A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
答案 A 在制作果酒的实验中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,目的是给发酵初期酵母菌快速增殖提供氧气,同时防止发酵液体积增大溢出发酵瓶,A错误;在沸水浴的条件 下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;龙胆紫溶 液、醋酸洋红液等碱性染料可将染色质(体)染色,因此,用龙胆紫染液染色,观察细胞分裂过程 中的染色体,D正确。
3.(2018江苏单科,24,3分)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察,有关实验操作或现象描述 错误的是(多选) ( )
A.实验① B.实验②C.实验③ D.实验④
答案 ACD 观察植物细胞的质壁分离需用显微镜,视野中的中央大液泡呈紫色、原生质层 无色,①错误;检测生物组织中的脂肪可以使用显微镜,脂肪可被苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染成橘黄色(红 色),②正确;观察细胞有丝分裂需使用显微镜,在高倍镜的一个视野中,可见排列整齐的正方形 细胞,但不一定同时出现前、中、后、末各时期的细胞,③错误;利用血细胞计数板对酵母菌进 行计数时,需计数计数室中5个中方格中的菌体数量,求其平均值,再乘以25或16得到一个大方 格的总菌体数量,再依据要求推算,而并非对整个计数室中酵母菌进行计数,④错误。
知识总结 高中生物中需要使用显微镜观察的实验①使用高倍显微镜观察几种细胞;②检测生物组织中的脂肪;③观察DNA和RNA在细胞中的 分布;④体验制备细胞膜的方法;⑤用高倍镜观察叶绿体和线粒体;⑥观察植物细胞质壁分离 和复原;⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;⑧观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片;⑨低 温诱导植物染色体数目的变化;⑩探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化等。其中只有观 察植物细胞的质壁分离与复原实验仅使用低倍镜。
4.(2017课标全国Ⅰ,2,6分)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是 ( )A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
答案 B 本题主要考查试剂的颜色反应及应用。细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能把完 整的活细胞染成蓝色,但可使细胞膜不完整的细胞着色,故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完 整性,A正确;双缩脲试剂可与蛋白质(或多肽)中的肽键发生紫色反应,而氨基酸分子中不含肽 键,故不能与双缩脲试剂发生显色反应,B错误;染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋 红液)染成深色,C正确;斐林试剂使用时需将甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质 量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合,在水浴加热情况下能与还原糖反应生成砖红色沉 淀,D正确。
5.(2016课标全国Ⅱ,5,6分)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中 正确的是 ( )A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种 群密度D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的 种群密度
答案 C A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;计数所有样方内蒲公英总数,再除以 甲地面积,求得的甲地蒲公英的种群密度较正常数值偏低,B错误;随机取样后,应先计算出每个 样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,C正确;D选项得出的是甲地蒲公 英的总数,不是种群密度,D错误。
6.(2017江苏单科,4,2分)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是 ( )A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
答案 C 本题考查了显微镜的使用及相关实验内容。转换物镜时应直接转动转换器,不应 手握物镜,A错误;把显微镜视野调至较暗时,可以以洋葱鳞片叶内表皮为材料观察质壁分离,B 错误;苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色脂肪颗粒,C正确;在新鲜黑藻小叶装片 中可观察细胞中叶绿体的形态和分布,D错误。
7.(2015江苏单科,13,2分)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是 ( )A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B.计数室的容积为1mm×1mm×0.1mmC.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
答案 B 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,A错误;计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm,B正确;应先盖盖玻片,再滴加样液,让样液自行渗入,C错误;计数时,应计算小方格内的细胞和相邻两边及顶点上的细胞,D错误。
考点2 实验设计类
1.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某 同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进 行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析, 下列相关叙述不合理的是 ( ) A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了 药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药 物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使 其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标 是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲 线即可确定自变量的数量。
2.(2018课标全国Ⅰ,6,6分)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培 养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培 养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将 菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理 的是 ( )A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
答案 C 大肠杆菌属于原核生物,其突变只有基因突变一种类型,突变体M在基本培养基上 不能生长,但可在添加氨基酸甲的培养基上生长,说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活 性丧失,A、B正确;将M与N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中培养一段时间后,形成了 另一种大肠杆菌X,说明突变体M与N共同培养时,二者之间发生了DNA转移(基因重组),形成 了大肠杆菌X,突变体M与N之间的基因重组发生在DNA水平,RNA不能与DNA发生重组,C错 误,D正确。
解后反思 肺炎双球菌的转化原理加热杀死的S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌的原理是S型细菌的DNA进入R型 细菌细胞内,改变了R型细菌的遗传特性,即不同类型细菌间的DNA可发生转移,且能改变细菌 原有的遗传特性。
3.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗 中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是 ( )
A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2号管为对照组,其余都为实验组C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
答案 A 3号管为实验组,1号管、2号管和4号管均为对照组,A正确,B错误;设置对照组的作 用在于通过实验组和对照组对比,消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度,C 错误;4号管中煮沸冷却后的白菜梗提取液所含的酶已变性失活,无法判断白菜梗中是否有过 氧化物酶,D错误。
4.(2015广东理综,5,4分)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织,从获得的再生植株中筛选 四倍体植株,预实验结果如表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是 ( )
A.0、2、3、4、5、6 B.0、4、5、6、7、8C.0、6、7、8、9、10 D.0、3、6、9、12、15
答案 B 预实验中,秋水仙素浓度为4~8 g/L时,获得的四倍体植株比例较多,故正式实验时, 浓度设计最合理的是B组,其中浓度为0时为对照,B正确。
5.(2019江苏单科,30,8分)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下 列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀 粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别 加入 试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有 (填序号)。①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加 ,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可 得出的结论是 。(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如实验:在1~4号试管中分别加 入相应的提取液和溶液(如下图所示),40 ℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热, 观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是 。②试管2中应加入的X是 的提取液。③预测试管3中的颜色变化是 。若试管4未出现预期结果(其他试管中结 果符合预期),则最可能的原因是 。
答案 (8分)(1)双缩脲 ①②③ (2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (3)①排 除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
解析 本题以玉米籽粒发芽过程中物质含量变化为信息载体,考查考生验证简单生物学事实, 对实验现象进行分析、解释得出正确结论的能力;通过实验设计与实验结果分析,体现了对科 学探究素养中的方案探讨及结果分析要素的考查。(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试 管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)碘液遇淀粉变蓝,随种子发 芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。(3)为验证发 芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利 用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对 照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉液中含有还原性糖。试管2、3添加的分别为 发芽前玉米与发芽玉米的种子提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝 色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说 明试管4加入的淀粉酶已失活。
知能拓展 高中生物实验中常见的染色剂、被染色物质和颜色反应斐林试剂—还原糖—砖红色沉淀;苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液—脂肪—橘黄(红)色;双缩脲试剂—蛋白质—紫色; ;健那绿—线粒体—蓝绿色;龙胆紫溶液或醋酸洋红液—染色体—深色。
6.(2019课标全国Ⅲ,29,11分)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产 量。回答下列问题。(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是 ,在细胞核中合成的含氮有机物是 ,叶绿体中含氮的光合色素是 。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N )和硝态氮(N )。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N 和N 的吸收具有偏好性(N 和N 同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期 结果和结论。
答案 (1)蛋白质 核酸 叶绿素(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营 养液中N 和N 剩余量。预期结果和结论:若营养液中N 剩余量小于N 剩余量,则说明作物甲偏好吸收N ;若营养液中N 剩余量小于N 剩余量,则说明作物甲偏好吸收N 。
解析 本题以氮元素的作用与吸收为载体,考查考生理解所学知识,并能对一些生物学问题初 步探究的能力;试题通过方案设计体现了对科学探究素养的考查。(1)细胞内含氮元素的有机物包括蛋白质、核酸、叶绿素等。蛋白质在核糖体上合成;核酸可 在细胞核内合成;叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,前者的元素组成 是C、H、O、N、Mg,后者的元素组成是C、H、O。(2)为探究作物甲对NH4+和NO3-的吸收的偏好性,可以将作物甲培养在以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,一段时间后,测量营养液中NH4+和NO3-两种离子的剩余量,若NO3-的剩余量小于NH4+的剩余量,说明作物甲对N 的吸收具有偏好性;若N 的剩余量小于NO3-的剩余量,说明作物甲对NH4+的吸收具有偏好性。
7.(2018课标全国Ⅱ,29,8分)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实 验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是 ;B组的处理是 。②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。③ 。④对所得数据进行统计处理与分析。(2)实验结果与分析B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源 于垂体的 激素和 激素。
答案 (1)①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 (2)生长 促甲状腺
解析 (1)在用切除法“研究垂体对机体生长发育的作用”实验中,自变量是垂体的有无,因变 量是生长发育的变化,检测指标为体重变化。根据自变量可确定实验组为切除垂体组,为了排 除手术对实验结果的影响,对照组的处理为手术但不切除垂体。将两组大鼠置于相同的适宜 条件下饲养后,定期测量体重的变化(作为生长发育的检测指标)并对所得数据进行统计和分析。(2)垂体可通过分泌促甲状腺激素和生长激素促进机体的生长发育,故A、B实验结果的差异由 这两种激素含量差异所致。
知识拓展 对照实验的四种类型一个对照实验常包括实验组和对照组,实验组是接受自变量处理的对象组,对照组是不接受自 变量处理的对象组。常用的对照组处理有以下四种类型:(1)空白对照:不做任何处理的对象组。(2)自身对照:实验与对照在同一个对象上。如植物细胞质壁分离实验中,实验变化后为实验 组,变化前为对照组。(3)条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件处理。如动物激素饲喂小动物实验中,饲 喂甲状腺激素组为实验组,饲喂甲状腺激素抑制剂组为条件对照组。(4)相互对照:不单独设空白对照组,而是几个实验组相互对照。如绿叶在光下制造淀粉的实验 中,光照和遮光两组均为实验组,彼此相互对照。
8.(2016浙江理综,31,12分)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,对成年小鼠的分组及处理 见下表。在适宜的实验条件下,正常饲养,每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的 氧消耗量),记录数据并统计分析。
注:本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中请回答:(1)表中W是对丁组小鼠的处理,该处理是 。(2)预测实验结果(设计一个坐标系,将预测的实验结果用示意曲线表示)。(3)分析与讨论①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于 ,该激素经 的血液运至腺 垂体发挥作用。②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是 , 。
答案 (12分)(1)生理盐水灌胃(2) (3)①下丘脑 垂体门脉②Ⅰ是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一 131I的放射性强度可被仪器测定
解析 本题以甲状腺和甲状腺激素的生理作用为载体,考查考生的实验探究能力。(1)据表格 可知:甲组和丙组为实验组,乙组与丁组为对照组;甲与乙形成对照,排除手术对实验结果的干 扰;丙和丁形成对照,丁组中对小鼠的处理是用等量的生理盐水灌胃。(2)本实验的自变量有两 个:①是时间,②是对小鼠的处理方式。因变量是耗氧量,故坐标系的横坐标是时间,纵坐标是 耗氧量,依据甲状腺激素可以促进新陈代谢,从而增加耗氧量,绘制不同处理组的曲线见答案。 (3)①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑,该激素通过垂体门脉运至腺垂体 发挥作用。②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是:可检测;参与甲状腺激素的合 成。
方法技巧 (1)本题的难点是实验结果的图形绘制,绘制时往往将横轴的变化量作为自变量,纵 轴的变化量作为因变量;若在同一坐标中绘制有两个或两个以上的自变量的实验结果的图形 时,都要有图例注明。(2)一般来说,当需要描述因变量随自变量变化而变化的趋势时,常采用曲线图;当需要描述因 变量随自变量变化而呈现的结果时,常采用柱形图。
C组 教师专用题组
1.(2013课标全国Ⅱ,29,10分,0.541)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶 液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。回答下列问题:(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给分)(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与酶 相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管 剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分 析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能 直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入 GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成 α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说 明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈正相关。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 教材实验类
1.(2019天津河北一模,2)下列对相关实验与调查的叙述中,正确的是 ( )A.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢B.调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查,会导致所得结果偏高C.将发芽的小麦种子研磨液置于试管内,加入斐林试剂,试管内立即出现砖红色沉淀D.观察植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
答案 B 叶绿体色素在层析液中溶解度越高,在滤纸上扩散就越快,扩散速率由快到慢依次 是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,A正确;调查人群中遗传病的发病率,需要随机调查, 若只在患者家系中调查,会导致所得结果偏高,B正确;斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热,C 错误;观察植物质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离,D错误。
2.(2019天津河东一模,3)下列是关于科学家们的研究的叙述,不正确的是 ( )A.罗伯特森通过使用光学显微镜观察,提出了生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构 成B.摩尔根以果蝇为材料,运用假说—演绎法,通过实验证明基因位于染色体上C.沃森和克里克利用建立模型的方法构建了DNA双螺旋结构模型D.鲁宾和卡门利用同位素标记法发现了光合作用释放的氧气来自水
答案 A 罗伯特森通过电子显微镜观察细胞膜,发现了暗—亮—暗的三层结构,提出生物膜 都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,A错误;摩尔根利用果蝇作为材料,运用假说—演绎 法证明了基因位于染色体上,B正确;沃森和克里克研究DNA分子结构时,利用构建物理模型的 方法,发现了DNA双螺旋结构,C正确;鲁宾和卡门采用同位素标记法,用16O的同位素18O分别标 记H2O和CO2,观察释放的O2的放射性情况,最终证明光合作用释放的氧气来自水,D正确。
3.(2019天津南开一模,2)下列实验或研究中采用了同位素标记法的是 ( )①研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和运输过程②证明细胞膜具有流动性的小鼠细胞和人细胞融合实验③探究CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径④肺炎双球菌体内转化实验A.①③ B.①②③ C.②③ D.①②④
答案 A 科学家用3H标记的亮氨酸研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和分泌过程,① 正确;科学家用发绿色荧光和红色荧光的染料分别标记小鼠细胞和人细胞表面的膜蛋白,证明 细胞膜具有流动性,不涉及同位素标记法,②错误;美国科学家卡尔文以小球藻为实验材料,利 用14C标记的14CO2来探究CO2中的碳在光合作用中的转移途径,即卡尔文循环,③正确;肺炎双球 菌的体内转化实验是利用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,不涉及同位素标记法,④错 误。故A选项正确。
4.(2019天津南开二模,2)下列有关实验的叙述,正确的是 ( )A.采用目测估算法探究培养液中酵母菌种群数量动态变化B.探究温度对淀粉酶活性的影响,不宜用斐林试剂对产物进行检测C.橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与二氧化碳发生化学反应,变为灰绿色D.观察植物细胞质壁分离及复原现象的实验操作流程:取材→滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液→制 片→观察→滴加清水→观察
答案 B 探究培养液中酵母菌种群数量变化采用抽样检测的方法,A错误。斐林试剂可用于 检测还原糖,但需要进行水浴加热,因此,探究温度对淀粉酶活性的影响,不能用斐林试剂对产 物进行检测,B正确。橙色重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色,C错误。 观察质壁分离及复原现象的实验操作流程是:取材→制片→观察正常细胞形态→滴加质量分 数为0.3 g/mL的蔗糖溶液→观察→滴加清水→观察,D错误。
5.(2019天津南开三模,2)下列有关生物学实验或研究的叙述,正确的是 ( )A.以淀粉和蔗糖为实验材料探究淀粉酶的专一性时,可用碘液作指示剂进行鉴定B.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,氯化铁溶液和肝脏研磨液都属于无关变量C.分离绿叶中的色素时,用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠作为层析液D.科研上常用台盼蓝染色剂进行死细胞和活细胞的检测鉴别
答案 D 以淀粉和蔗糖作为实验材料探究淀粉酶的专一性时,不能使用碘液作为指示剂,无 论蔗糖是否水解,碘液都不能检测出来,A错误;比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,无关 变量是过氧化氢的量、反应时间等,氯化铁溶液和肝脏研磨液属于自变量,B错误;分离绿叶中 的色素时,可用无水乙醇(没有无水乙醇时,可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠) 对色素进行提取,C错误;活细胞细胞膜具有选择透过性,不会让台盼蓝染色剂进入活细胞,而死 细胞细胞膜失去选择透过性,台盼蓝染色剂可以进入死细胞,因此可用台盼蓝染色进行死细胞 和活细胞的检测鉴别,D正确。
考点2 实验设计类
1.(2019天津十二重点校一模,3)下列有关生物实验的叙述不正确的是 ( )A.在用样方法调查跳蝻的种群密度时,应注意随机取样B.验证过氧化氢酶具有高效性时,应设置使用FeCl3溶液催化的对照实验C.可以采用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构特点D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,应设置保留尖端和去除尖端的两组实验
答案 D 调查植物、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等可以采用样方 法,并注意随机取样,A正确;验证酶具有高效性时,可以设置无机催化剂催化和酶催化的两组实 验,通过比较即可得出结论,B正确;可以采用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构特点,C 正确;验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中,实验的自变量是尖端是否接受光照的刺激,因此应 设置为在单侧光照射条件下,一组用锡帽罩住尖端,另一组不作处理,D错误。
2.(2019天津河西三模,2)生物实验中常用到对照实验的方法,以下实验的对照设置正确的是 ( )A.研究细胞核的功能时,将蝾螈的受精卵横缢成有核和无核的两部分B.探究酵母菌种群数量变化时,设置有氧条件和无氧条件的两组C.验证H2O2酶具有高效性时,设置加酶处理和加热处理的两组D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组
答案 A 研究细胞核的功能时,将蝾螈的受精卵横缢成有核和无核的两部分,观察细胞核的 有无对生物体发育的影响,A正确;探究酵母菌的呼吸方式时,设置有氧条件和无氧条件的两组, 探究酵母菌种群数量变化时,无需设置对照组,B错误;验证H2O2酶的高效性时,应设置加酶和加 无机催化剂的两组,C错误;验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,实验设置尖端接受单侧光照,不遮 住尖端和遮住尖端的两组,D错误。
3.(2019天津河西二模,6)下列有关实验操作说法正确的是 ( )A.在“细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算着色区域的体积/整个琼脂块的体积,能(模 拟)反映细胞的物质运输速率B.“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,临时装片制作的流程为解离→染色→漂洗 →制片C.进行“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中,可分别在白天和晚上取同一地块的土样, 调查不同时间土壤中小动物丰富度D.调查种群密度时,若田鼠被捕捉过一次后更难捕捉,则计算出的种群密度比实际低
答案 C 相同时间不同的琼脂中NaOH扩散的深度相同,说明NaOH进入琼脂块的速率是相 同的,而计算着色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,反映的是NaOH进入琼脂块的效率,即 模拟细胞的物质运输效率,A错误;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,其临时装片的制作流程 是:解离→漂洗→染色→制片,漂洗是洗去解离液,防止解离过度,B错误;进行“土壤中小动物 类群丰富度的研究”实验中,能通过白天和晚上取同一块土样,来调查不同时间土壤中的小动 物丰富度,C正确;调查一定范围内田鼠的种群密度可采用标志重捕法,一定范围内的种群数量 =第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数,若田鼠被 捕捉过一次后更难捕捉,会使第二次捕获的有标记的个体数偏小,则计算值比实际值大,D错 误。
4.(2019江西九江十校一模,9)实验过程中可以变化的因素称为变量。下列关于实验变量的说 法,不正确的 ( )A.在探究酶专一性实验时,可用蔗糖酶和淀粉酶为自变量B.对照的两组,自变量不同,其他因素相同C.实验不一定有空白对照组,但一定有对照D.对实验结果不造成影响的变量称为无关变量
答案 D 在探究酶专一性实验时,若反应物为淀粉,则可用蔗糖酶和淀粉酶为自变量,A正确; 在对照实验中,除自变量不同外,其他无关变量应该保持相同且适宜,B正确;实验不一定有空白 对照组,但一定有对照,如质壁分离实验前后构成自身对照,C正确;无关变量对实验结果也会造 成影响,D错误。
知识储备 实验过程中可以变化的因素称为变量,其中人为改变的变量称为自变量,随着自变 量的变化而变化的变量称为因变量;除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实 验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:25分钟 分值:55分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019河北石家庄一模,2)下列关于实验的叙述正确的是 ( )A.可用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物B.黑藻叶片可作为观察叶绿体和质壁分离的实验材料C.用标志重捕法调查蚜虫的种群密度时标记物不能太醒目D.提取绿叶中色素时,应加入二氧化硅和无水乙醇充分研磨
答案 B 本题考查不同实验中的试剂或材料选择,属于对科学探究素养的考查。乳酸菌无 氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳,而溴麝香草酚蓝水溶液可用来检测二氧化碳,A错误;黑 藻为真核生物,叶肉细胞含有叶绿体和大液泡,可作为观察叶绿体和质壁分离的实验材料,B正 确;蚜虫的活动范围小、活动能力差,常用样方法调查其种群密度,C错误;提取绿叶中色素时, 应加入二氧化硅(使研磨更充分)、无水乙醇(溶解色素)和碳酸钙(保护叶绿素)进行充分研磨, D错误。
2.(2019河南六市一模,5)下列有关生物实验的叙述中,正确的是 ( )A.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验操作顺序是先充分搅拌后再短暂保温、离心B.用双缩脲试剂可以检测经蛋白酶处理后的样液中底物的有无C.提取叶绿体色素时,加入无水乙醇过量,提取液颜色浅D.预实验的进行是为了减少实验误差
答案 C 本题考查不同实验中的注意事项,属于对科学探究素养的考查。T2噬菌体侵染大肠 杆菌的实验操作顺序是保温适宜时间→充分搅拌→离心,A错误;蛋白酶的本质是蛋白质,也可 以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;用无水乙醇提取色素时,若其用量越多,则色素的相对含 量就越低,色素提取液的颜色越浅,C正确;预实验不是为了减少实验误差,而是为正式实验摸索 条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、 物力和财力的浪费,D错误。
知识储备 T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S和32P标记T2噬菌体→T2噬菌体与大肠杆 菌混合培养→T2噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀 物中的放射性物质。
3.(2019广东珠海一模,2)表中相关科学研究所对应的主要科学方法错误的是 ( )
答案 B 本题考查不同实验中的科学思维,属于对科学探究素养的考查。“探究细胞大小 与物质运输的关系”实验中,NaOH用于模拟细胞运输的物质,不同的琼脂块模拟的是大小不 同的细胞,所以该实验用的是类比推理法,A正确;DNA双螺旋结构模型的建构采用的是物理模 型建构法,B错误;DNA复制机理的发现用的是假说—演绎法,C正确;能量金字塔表征各营养级 间能量流动关系属于模型建构法,D正确。
4.(2019湖北宜昌二模,2)下列研究方法与相关实验及研究过程的对应关系,不正确的是 ( )A.离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜B.调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度C.模型建构法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究D.同位素标记法:T2噬菌体侵染大肠杆菌实验和人鼠细胞融合实验
答案 D 本题考查不同实验中研究方法的应用,属于对科学探究素养的考查。分离真核细 胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜常用离心法,A正确;运用调查法 估算动植物种群密度和调查人群中的遗传病,B正确; DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化 规律的研究分别使用的物理模型建构法和数学模型建构法,C正确; 人鼠细胞融合实验采用的 是荧光标记法,D错误。
知识拓展 模型建构法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概 括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其他形象化的手 段,有的则用抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作 的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。
5.(2019广东中山期末,24)下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中,正确的是 ( )A.林德曼运用研究生态系统的能量流动特点——定量分析法B.萨顿提出“基因在染色体上”的假说——假说—演绎法C.沃森和克里克发现DNA双螺旋结构——同位素标记法D.孟德尔发现分离定律和自由组合定律——类比推理法
答案 A 本题通过科学研究方法在生物中的应用分析,考查科学探究素养。林德曼对赛达 伯格湖的能量流动进行定量分析,发现了能量流动具有单向性、逐级递减的特点,A正确;萨顿 运用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,B错误;沃森和克里克发现DNA双螺旋结 构,运用的是物理模型构建法,C错误;孟德尔发现分离定律和自由组合定律,运用的是假说—演 绎法,D错误。
二、非选择题(共30分)
6.(2019广东深圳一模,30)(10分)科研人员在三组相同的完全营养液中,分别加入等量的不同浓 度的2,4-二氯苯氧乙酸(A)和6-苄基嘌呤(B)配制成的混合液,研究其对红樱桃叶绿素含量的影 响,如下表。
请回答:(1)从前10天看,叶绿素的含量变化受 (答“A”或“B”)影响更大。 (2)从第10天到第20天看, (答“A”或“B”),更能延缓叶片发黄。判断依据 是 。(3)为了更好地了解A和B的作用,可增加3组实验(第4~6组),分别加入的溶液是:4适量的完全营 养液配制的(含合适浓度)A的溶液,5 ,6 。
答案 (1)A(2)B 第2组与第3组相比,A相同,B增加,叶绿素含量较大(3)等量的(或适量的)完全营养液配制的(含合适浓度)B的溶液 等量的(或适量的)完全营养 液
解析 本题通过叶绿素含量的变化分析考查科学探究素养中的结果分析能力。(1)表格中不 同浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(A)与第10天叶绿素含量这一列数据大致呈正相关,第1组和第3组 相比,第10天叶绿素含量相差较大,而第2组和第3组相比,第10天叶绿素含量相差不大,故前10 天叶绿素的含量变化受A影响更大一些。(2)据表格可知,与第 2组相比,第3组A相同,B增加,叶 绿素含量较大,故从第10天至第20天看,B更能降低叶绿素的降解程度,从而延缓叶片衰老。(3) 在设计实验时,需探究A溶液单独作用效果,B溶液单独作用效果,此外,还要设置空白对照实验, 因此,在设计时,在第4组基础之上,5应设置为等量的(或适量的)完全营养液配制的(含合适浓 度)B的溶液,6为等量的(或适量的)完全营养液。
7.(2018广东佛山二模,29)(10分)一株植物水平放置时,根部表现为向地生长,茎部表现为背地 生长。(1)根部和茎部的弯曲生长是因为 ,造成生长素 分布不均匀。(2)欲探究生长素的极性运输是否受重力影响,请利用相关材料在常规实验室条件下完成实验, 要求简要写出①实验思路、②结果分析。(实验材料:放射性强度相同的含14C-IAA琼脂片,不含IAA的空白琼脂片,新鲜枝条。材料充足, 不考虑重力对琼脂片中IAA扩散的影响。回答实验思路时可用图辅助说明。)
答案 (1)重力使生长素由远地侧向近地侧运输(2)①取生长状态相同的枝条若干,随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置,并 在上方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学 上端朝下垂直放置,并在下方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。一 段时间后测定两组空白琼脂片的放射性 ②若两组空白琼脂片放射性相同,则生长素的极性 运输不受重力影响;若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
解析 (1)植物水平放置时,由于重力作用,生长素浓度在近地侧较高。对于植株的茎来说,这 个浓度的生长素能促进生长,因而近地侧生长较快,植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素 浓度,对于植株的根来说,却会抑制生长,因而,根部近地侧的生长比远地侧的慢,根就向下弯曲 生长。因此根部和茎部的弯曲生长是因为重力使生长素由远地侧向近地侧运输,造成生长素 分布不均匀。(2)生长素只能由形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极 性运输。要证明极性运输是否受重力的影响,应该设置一组把胚芽鞘倒过来放置,其他条件都 相同的对照实验。故欲探究生长素的极性运输是否受重力影响的实验设计思路为:取生长状 态相同的枝条若干,随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置,并在上方放置一 块含有14C-IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直 放置,并在下方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定 两组空白琼脂片的放射性。结果分析:若两组空白琼脂片放射性相同,则生长素的极性运输不 受重力影响;若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
8.(2019安徽宣城二模,30)(10分)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,某研究小组进行了如 下实验,请完善实验步骤并回答相关问题:(1)实验步骤:①将若干只身体状况相同的健康成年小鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中甲、丙两组 设置为实验组,乙、丁两组设置为对照组;②甲组小鼠切除甲状腺,乙组小鼠 ;丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,丁组小鼠 ;③在相同且适宜的条件下正常饲养,每隔一定时间测定各组小鼠的耗氧量(单位时间内单位体 重的氧气消耗量),记录数据并统计分析。(2)预测实验结果: 。(3)甲状腺激素除了能够加速物质氧化分解外,还具有 的功能。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是 。
答案 (1)②手术但不切除甲状腺 用等量的生理盐水灌胃(2)甲组小鼠耗氧量减少,乙、丁两组小鼠耗氧量基本不变,丙组小鼠耗氧量增加(3)促进生长发育、提高神经系统的兴奋性(答出一点即可) 131I是甲状腺合成甲状腺激素的 原料之一,其放射性强度可被相关仪器测定
解析 本题通过影响甲状腺激素功能的实验分析与设计,考查考生的科学探究素养。(1)本实 验的目的是探究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,故自变量是有无切除甲状腺和有无补充甲 状腺激素,因变量为小鼠的代谢水平即耗氧量;设计实验时,可将健康成年小鼠随机均分为四 组,其中两组设置为实验组,另外两组设置为对照组;自变量为有无切除甲状腺的对照实验中, 实验组小鼠切除甲状腺,对照组小鼠手术但不切除甲状腺;自变量为有无补充甲状腺激素的对 照实验中,实验组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,对照组小鼠灌胃等量的生理盐水。(2)甲状腺 激素能促进机体代谢,故本实验的因变量观测指标是一定时间各组小鼠耗氧量的高低。切除 甲状腺的小鼠耗氧量增加,补充甲状腺激素的小鼠耗氧量增加,对照组小鼠耗氧量几乎没有影 响。(3)甲状腺激素除能够加速物质氧化分解外,还具有促进生长发育、提高神经系统的兴奋 性的功能;由于131I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一,其放射性强度可被相关仪器测定,故 也可通过服用放射性131I来检测甲状腺功能。
题后悟道 生物实验一般要遵循的原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关 变量原则,实验题中常考的是根据单一变量原则和对照原则设计和分析实验。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创预测卷二,3)生物实验设计的关键是实验变量的确认,下列对实验自变量的确 认,不正确的是 ( )A.比较过氧化氢在不同条件下分解速率的实验中,自变量为催化剂的种类B.观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中,自变量为环境溶液C.为破译密码子而进行的蛋白质体外合成的实验中,自变量为氨基酸的种类D.探究影响酵母菌种群数量增长因素的实验中,自变量可为培养液的量
答案 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验中,自变量是不同的条件,如温度、pH 等,A错误;植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中,细胞所处的环境溶液(的浓度)是自变 量,B正确;为破译密码子而进行的蛋白质体外合成实验,是在不同试管中分别加入一种氨基酸, 自变量是氨基酸的种类,C正确;培养液量的多少会影响酵母菌种群数量的最大值等,D正确。
2.(2019 5·3原创冲刺卷三,3)下列关于酶的实验的描述,正确的是 ( )A.“验证蛋白酶具有水解蛋白质的作用”,可用双缩脲试剂检验蛋白质是否被分解B.“探究温度对唾液淀粉酶活性的影响”,可以设置三组实验,温度分别为0 ℃、60 ℃和100 ℃C.“验证酶的专一性”,若底物分别设置为蔗糖和淀粉,可用碘液作为检测试剂D.“探究酶的最适用量”,预期结果应是达到最大反应速率对应的酶的最小用量
答案 D 本题考查酶的相关实验。由于蛋白酶的化学本质也是蛋白质,可与双缩脲试剂反 应,且蛋白质被蛋白酶水解后的产物小分子肽也可与双缩脲试剂反应,所以不能用双缩脲试剂 检验蛋白质是否被蛋白酶水解,可用煮熟的蛋白块作为材料,根据蛋白块的形状变化判断蛋白 质是否被水解,A错误;唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃左右,探究温度对酶活性的影响,最好设 置低温、适宜温度、高温下的三组实验,可以设置0 ℃、37 ℃和100 ℃三组,B错误;碘液只能 用于检验淀粉是否被分解,而不能检验蔗糖是否被分解,C错误;酶促反应速率最大值对应的酶 的最小用量是酶的最适用量,D正确。第十单元 生物技术实践
第九单元 实验与探究专题23 实验与探究
生物 （天津市选考专用）
A组 自主命题·天津卷题组
考点1 教材实验类
1.(2014天津理综,5,6分)MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”,对青霉素等多种抗生 素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴 趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是 ( )
A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B.第2组和第3组对比表明,使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌C.实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组D.蛋白质H有很强的杀菌作用,是一种新型抗生素
答案 C 细菌属于原核生物,无细胞核,A错误;第2组与第3组对比,由于存在青霉素浓度和蛋 白质H两个实验变量,所以无法确定低浓度的青霉素是否可杀死MRSA菌,B错误;要想证明低 浓度的青霉素对MRSA菌的影响,还需设计一组用2 μg/mL青霉素做处理的对照组,C正确;由组 1可知蛋白质H无杀菌作用,D错误。
2.(2012天津理综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是 ( )A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的 比例,能比较细胞周期各时期的时间长短B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体 积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确 绘制酵母菌种群增长曲线D.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的α-萘乙酸溶液浸泡插 条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度
答案 A 本题以教材实验为载体,考查了实验探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数 占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算紫红色区域的 体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;在估算出培养液中酵 母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲 线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度 较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。
3.(2018天津理综,7,10分)(10分)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康 密切相关。(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的 Ca2+ (增加/减少),引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于 调节。(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋 白没有形成正确的 ,不能行使正常功能。(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如 下表所示。
由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度 (升高/降低),功能紊乱。(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小 鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即 、同型 半胱氨酸处理组和 ;每组内设三个重复,其目的是 。
答案 (1)减少 体液(2)空间结构(3)降低(4)对照组 R+同型半胱氨酸处理组 减少随机误差
解析 (1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细 胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。上述调节方式是由一氧化氮这一化学物质参与的生 命活动调节,属于体液调节。(2)蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能,内质网功能紊乱,堆积 未折叠蛋白,致使蛋白质没有形成正确的空间结构,从而使这些蛋白不能行使正常功能。(3)细 胞增殖能力随其分化程度提高而减弱,由同型半胱氨酸处理组与未处理组对比可知,处理组的 细胞为椭圆形的,相对增殖能力强,所以同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低。(4)要研究血 管保护药物R改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,需要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理 组、R+同型半胱氨酸处理组;每组内设三个重复,遵循平行重复原则,以减少随机误差。
方法技巧 实验设计的原则(1)对照原则:在实验中,必须设置对照组,通过对照,使实验结果更加可信。(2)单一变量原则:实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素不同。(3)平行重复原则:在同样条件下重复实验,以减少偶然误差。
考点2 实验设计类
1.(2019天津理综,4,6分)叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后 选育形成,其叶绿体基粒类囊体减少,光合速率减小,液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的 是 ( )A.红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别B.两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察C.两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较D.红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
答案 C 基因突变是基因上碱基对的增添、缺失或替换,无法通过显微镜观察识别,A错误; 两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异需要通过电子显微镜才可观察到,B错误;两种杨树叶绿体 类囊体数量的差异会导致光合速率不同,可以通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响” 实验作比较,C正确;“植物细胞的吸水和失水”实验可以探究植物细胞的死活和细胞液浓度 的大小,无法测定细胞中的花青素的绝对含量,D错误。
素养解读 本题借助对芽变个体的叶色变异分析,考查考生对比较、分析与推断方法的运用, 属于对科学思维素养中分析与推断要素的考查。
2.(2015天津理综,5,6分)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是 ( )A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D.观察植物细胞的质壁分离和复原
答案 A 双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境下Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫 色络合物,A正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,B错误;在酸性条件下,重铬酸钾与酒精发生反应,呈 现灰绿色,C错误;观察植物细胞的质壁分离和复原分别用0.3 g /mL的蔗糖溶液和清水,没有在 碱性条件下进行,D错误。
3.(2014天津理综,4,6分)为达到相应目的,必须通过分子检测的是 ( )A.携带链霉素抗性基因受体菌的筛选B.产生抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞的筛选C.转基因抗虫棉植株抗虫效果的鉴定D.21三体综合征的诊断
答案 B 根据受体菌是否对链霉素产生抗性进行携带链霉素抗性基因受体菌的筛选,不需 要分子检测,A错误;用特定选择培养基筛选出的杂交瘤细胞,还需要进行克隆化培养和抗体检 测,才能获得足够多的能分泌抗人白细胞介素-8抗体的杂交瘤细胞,B正确;转基因抗虫棉是否 具有抗虫特性,需要做抗虫的接种实验,C错误;21三体综合征可通过用显微镜直接观察体细胞 中的21号染色体数目的方法进行检测,D错误。
B组 统一命题、省(区、市)卷题组
考点1 教材实验类
1.(2018江苏单科,17,2分)关于还原糖、蛋白质和DNA 的鉴定实验,下列叙述正确的是 ( )A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色C.提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并弃去滤液D.将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中,加入二苯胺试剂, 沸水浴后液体由无色变成蓝色
答案 D 检测还原糖,用斐林试剂,需要水浴加热,出现砖红色沉淀,甘蔗茎中主要含蔗糖,蔗 糖为非还原糖,一般不用于还原糖的检测,A错误;检测蛋白质,用双缩脲试剂,B错误;提取DNA 时,加入适量洗涤剂可以破坏细胞膜,释放DNA,DNA溶解在食盐溶液中,经充分研磨,过滤并保 留滤液,C错误;检测DNA,用二苯胺试剂,沸水浴后出现蓝色,D正确。物质的提取、分离和鉴定实验
知识归纳 物质的提取、分离和鉴定实验
2.(2018北京理综,4,6分)以下高中生物学实验中,操作不正确的是 ( )A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴C.用苏丹Ⅲ染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
答案 A 在制作果酒的实验中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,目的是给发酵初期酵母菌快速增殖提供氧气,同时防止发酵液体积增大溢出发酵瓶,A错误;在沸水浴的条件 下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B正确;苏丹Ⅲ染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;龙胆紫溶 液、醋酸洋红液等碱性染料可将染色质(体)染色,因此,用龙胆紫染液染色,观察细胞分裂过程 中的染色体,D正确。
3.(2018江苏单科,24,3分)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察,有关实验操作或现象描述 错误的是(多选) ( )
A.实验① B.实验②C.实验③ D.实验④
答案 ACD 观察植物细胞的质壁分离需用显微镜,视野中的中央大液泡呈紫色、原生质层 无色,①错误;检测生物组织中的脂肪可以使用显微镜,脂肪可被苏丹Ⅲ(苏丹Ⅳ)染成橘黄色(红 色),②正确;观察细胞有丝分裂需使用显微镜,在高倍镜的一个视野中,可见排列整齐的正方形 细胞,但不一定同时出现前、中、后、末各时期的细胞,③错误;利用血细胞计数板对酵母菌进 行计数时,需计数计数室中5个中方格中的菌体数量,求其平均值,再乘以25或16得到一个大方 格的总菌体数量,再依据要求推算,而并非对整个计数室中酵母菌进行计数,④错误。
知识总结 高中生物中需要使用显微镜观察的实验①使用高倍显微镜观察几种细胞;②检测生物组织中的脂肪;③观察DNA和RNA在细胞中的 分布;④体验制备细胞膜的方法;⑤用高倍镜观察叶绿体和线粒体;⑥观察植物细胞质壁分离 和复原;⑦观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;⑧观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片;⑨低 温诱导植物染色体数目的变化;⑩探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化等。其中只有观 察植物细胞的质壁分离与复原实验仅使用低倍镜。
4.(2017课标全国Ⅰ,2,6分)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是 ( )A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
答案 B 本题主要考查试剂的颜色反应及应用。细胞膜具有选择透过性,台盼蓝不能把完 整的活细胞染成蓝色,但可使细胞膜不完整的细胞着色,故可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完 整性,A正确;双缩脲试剂可与蛋白质(或多肽)中的肽键发生紫色反应,而氨基酸分子中不含肽 键,故不能与双缩脲试剂发生显色反应,B错误;染色体容易被碱性染料(如龙胆紫溶液或醋酸洋 红液)染成深色,C正确;斐林试剂使用时需将甲液(质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液)和乙液(质 量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)等量混合,在水浴加热情况下能与还原糖反应生成砖红色沉 淀,D正确。
5.(2016课标全国Ⅱ,5,6分)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度,下列做法中 正确的是 ( )A.计数甲地内蒲公英的总数,再除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度B.计数所有样方内蒲公英总数,除以甲地面积,作为甲地蒲公英的种群密度C.计算出每个样方中蒲公英的密度,求出所有样方蒲公英密度的平均值,作为甲地蒲公英的种 群密度D.求出所有样方蒲公英的总数,除以所有样方的面积之和,再乘以甲地面积,作为甲地蒲公英的 种群密度
答案 C A项表述的是逐个计数法,不是样方法,A错误;计数所有样方内蒲公英总数,再除以 甲地面积,求得的甲地蒲公英的种群密度较正常数值偏低,B错误;随机取样后,应先计算出每个 样方中蒲公英的密度,再求出所有样方蒲公英密度的平均值,C正确;D选项得出的是甲地蒲公 英的总数,不是种群密度,D错误。
6.(2017江苏单科,4,2分)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是 ( )A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
答案 C 本题考查了显微镜的使用及相关实验内容。转换物镜时应直接转动转换器,不应 手握物镜,A错误;把显微镜视野调至较暗时,可以以洋葱鳞片叶内表皮为材料观察质壁分离,B 错误;苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色脂肪颗粒,C正确;在新鲜黑藻小叶装片 中可观察细胞中叶绿体的形态和分布,D错误。
7.(2015江苏单科,13,2分)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是 ( )A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B.计数室的容积为1mm×1mm×0.1mmC.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞
答案 B 每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,A错误;计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm,B正确;应先盖盖玻片,再滴加样液,让样液自行渗入,C错误;计数时,应计算小方格内的细胞和相邻两边及顶点上的细胞,D错误。
考点2 实验设计类
1.(2018课标全国Ⅰ,4,6分)已知药物X对细胞增殖有促进作用,药物D可抑制药物X的作用。某 同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进 行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。据图分析, 下列相关叙述不合理的是 ( ) A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构
答案 C 由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了 药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药 物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使 其失去促进细胞增殖的作用,D正确。
规律方法 坐标曲线图分析方法坐标曲线可直观地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标 是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲 线即可确定自变量的数量。
2.(2018课标全国Ⅰ,6,6分)某大肠杆菌能在基本培养基上生长,其突变体M和N均不能在基本培 养基上生长,但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长,N可在添加了氨基酸乙的基本培 养基上生长。将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后,再将 菌体接种在基本培养基平板上,发现长出了大肠杆菌(X)的菌落。据此判断,下列说法不合理 的是 ( )A.突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失B.突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的C.突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到XD.突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
答案 C 大肠杆菌属于原核生物,其突变只有基因突变一种类型,突变体M在基本培养基上 不能生长,但可在添加氨基酸甲的培养基上生长,说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活 性丧失,A、B正确;将M与N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中培养一段时间后,形成了 另一种大肠杆菌X,说明突变体M与N共同培养时,二者之间发生了DNA转移(基因重组),形成 了大肠杆菌X,突变体M与N之间的基因重组发生在DNA水平,RNA不能与DNA发生重组,C错 误,D正确。
解后反思 肺炎双球菌的转化原理加热杀死的S型细菌的DNA可以使R型细菌转化为S型细菌的原理是S型细菌的DNA进入R型 细菌细胞内,改变了R型细菌的遗传特性,即不同类型细菌间的DNA可发生转移,且能改变细菌 原有的遗传特性。
3.(2016江苏单科,8,2分)过氧化物酶能分解H2O2,氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗 中是否存在过氧化物酶,设计实验如表。下列相关叙述正确的是 ( )
A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2号管为对照组,其余都为实验组C.若3号管显橙红色,无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D.若4号管不显橙红色,可证明白菜梗中无过氧化物酶
答案 A 3号管为实验组,1号管、2号管和4号管均为对照组,A正确,B错误;设置对照组的作 用在于通过实验组和对照组对比,消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度,C 错误;4号管中煮沸冷却后的白菜梗提取液所含的酶已变性失活,无法判断白菜梗中是否有过 氧化物酶,D错误。
4.(2015广东理综,5,4分)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织,从获得的再生植株中筛选 四倍体植株,预实验结果如表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是 ( )
A.0、2、3、4、5、6 B.0、4、5、6、7、8C.0、6、7、8、9、10 D.0、3、6、9、12、15
答案 B 预实验中,秋水仙素浓度为4~8 g/L时,获得的四倍体植株比例较多,故正式实验时, 浓度设计最合理的是B组,其中浓度为0时为对照,B正确。
5.(2019江苏单科,30,8分)为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化,研究小组利用下 列供选材料用具进行了实验。材料用具:玉米籽粒;斐林试剂,双缩脲试剂,碘液,缓冲液,淀粉,淀 粉酶等;研钵,水浴锅,天平,试管,滴管,量筒,容量瓶,显微镜,玻片,酒精灯等。请回答下列问题:(1)为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质(肽类)含量变化,在不同发芽阶段玉米提取液中,分别 加入 试剂,比较颜色变化。该实验需要选用的器具有 (填序号)。①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜(2)为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化,将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切,滴加 ,进行观察。结果显示,胚乳呈蓝色块状,且随着发芽时间的延长,蓝色块状物变小。由此可 得出的结论是 。(3)为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,设计了如实验:在1~4号试管中分别加 入相应的提取液和溶液(如下图所示),40 ℃温育30 min后,分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热, 观察试管内颜色变化。请继续以下分析:
①设置试管1作为对照,其主要目的是 。②试管2中应加入的X是 的提取液。③预测试管3中的颜色变化是 。若试管4未出现预期结果(其他试管中结 果符合预期),则最可能的原因是 。
答案 (8分)(1)双缩脲 ①②③ (2)碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少 (3)①排 除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
解析 本题以玉米籽粒发芽过程中物质含量变化为信息载体,考查考生验证简单生物学事实, 对实验现象进行分析、解释得出正确结论的能力;通过实验设计与实验结果分析,体现了对科 学探究素养中的方案探讨及结果分析要素的考查。(1)双缩脲试剂可与蛋白质发生紫色反应,且蛋白质含量越高紫色越深。该检测过程需使用试 管,因对样液和试剂有使用量的要求,故还需用到量筒和滴管。(2)碘液遇淀粉变蓝,随种子发 芽时间的延长,胚乳蓝色块状物变小,说明玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少。(3)为验证发 芽过程中胚乳蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果,可依据淀粉酶能催化淀粉水解的特点,利 用发芽前与发芽中的种子提取液分别催化淀粉溶液,同时设置空白对照组和淀粉酶组进行对 照。试管1为本实验的对照组,其作用是排除淀粉液中含有还原性糖。试管2、3添加的分别为 发芽前玉米与发芽玉米的种子提取液,发芽玉米的提取液中有淀粉酶,预期试管3中应发生蓝 色(刚加入斐林试剂)到砖红色的变化。试管4中理论上也应出现砖红色,但未出现预期结果,说 明试管4加入的淀粉酶已失活。
知能拓展 高中生物实验中常见的染色剂、被染色物质和颜色反应斐林试剂—还原糖—砖红色沉淀;苏丹Ⅲ(Ⅳ)染液—脂肪—橘黄(红)色;双缩脲试剂—蛋白质—紫色; ;健那绿—线粒体—蓝绿色;龙胆紫溶液或醋酸洋红液—染色体—深色。
6.(2019课标全国Ⅲ,29,11分)氮元素是植物生长的必需元素,合理施用氮肥可提高农作物的产 量。回答下列问题。(1)植物细胞内,在核糖体上合成的含氮有机物是 ,在细胞核中合成的含氮有机物是 ,叶绿体中含氮的光合色素是 。(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(N )和硝态氮(N )。已知作物甲对同一种营养液(以硝酸铵为唯一氮源)中N 和N 的吸收具有偏好性(N 和N 同时存在时,对一种离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证,要求简要写出实验思路、预期 结果和结论。
答案 (1)蛋白质 核酸 叶绿素(2)实验思路:配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源),用该营养液培养作物甲,一段时间后,检测营 养液中N 和N 剩余量。预期结果和结论:若营养液中N 剩余量小于N 剩余量,则说明作物甲偏好吸收N ;若营养液中N 剩余量小于N 剩余量,则说明作物甲偏好吸收N 。
解析 本题以氮元素的作用与吸收为载体,考查考生理解所学知识,并能对一些生物学问题初 步探究的能力;试题通过方案设计体现了对科学探究素养的考查。(1)细胞内含氮元素的有机物包括蛋白质、核酸、叶绿素等。蛋白质在核糖体上合成;核酸可 在细胞核内合成;叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素,前者的元素组成 是C、H、O、N、Mg,后者的元素组成是C、H、O。(2)为探究作物甲对NH4+和NO3-的吸收的偏好性,可以将作物甲培养在以硝酸铵为唯一氮源的营养液中,一段时间后,测量营养液中NH4+和NO3-两种离子的剩余量,若NO3-的剩余量小于NH4+的剩余量,说明作物甲对N 的吸收具有偏好性;若N 的剩余量小于NO3-的剩余量,说明作物甲对NH4+的吸收具有偏好性。
7.(2018课标全国Ⅱ,29,8分)为研究垂体对机体生长发育的作用,某同学用垂体切除法进行实 验。在实验过程中,用幼龄大鼠为材料,以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题:(1)请完善下面的实验步骤①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理,A组(对照组)的处理是 ;B组的处理是 。②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。③ 。④对所得数据进行统计处理与分析。(2)实验结果与分析B组大鼠生长发育的状况不如A组,出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源 于垂体的 激素和 激素。
答案 (1)①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间,测定并记录两组大鼠的体重 (2)生长 促甲状腺
解析 (1)在用切除法“研究垂体对机体生长发育的作用”实验中,自变量是垂体的有无,因变 量是生长发育的变化,检测指标为体重变化。根据自变量可确定实验组为切除垂体组,为了排 除手术对实验结果的影响,对照组的处理为手术但不切除垂体。将两组大鼠置于相同的适宜 条件下饲养后,定期测量体重的变化(作为生长发育的检测指标)并对所得数据进行统计和分析。(2)垂体可通过分泌促甲状腺激素和生长激素促进机体的生长发育,故A、B实验结果的差异由 这两种激素含量差异所致。
知识拓展 对照实验的四种类型一个对照实验常包括实验组和对照组,实验组是接受自变量处理的对象组,对照组是不接受自 变量处理的对象组。常用的对照组处理有以下四种类型:(1)空白对照:不做任何处理的对象组。(2)自身对照:实验与对照在同一个对象上。如植物细胞质壁分离实验中,实验变化后为实验 组,变化前为对照组。(3)条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件处理。如动物激素饲喂小动物实验中,饲 喂甲状腺激素组为实验组,饲喂甲状腺激素抑制剂组为条件对照组。(4)相互对照:不单独设空白对照组,而是几个实验组相互对照。如绿叶在光下制造淀粉的实验 中,光照和遮光两组均为实验组,彼此相互对照。
8.(2016浙江理综,31,12分)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,对成年小鼠的分组及处理 见下表。在适宜的实验条件下,正常饲养,每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的 氧消耗量),记录数据并统计分析。
注:本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入胃中请回答:(1)表中W是对丁组小鼠的处理,该处理是 。(2)预测实验结果(设计一个坐标系,将预测的实验结果用示意曲线表示)。(3)分析与讨论①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于 ,该激素经 的血液运至腺 垂体发挥作用。②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是 , 。
答案 (12分)(1)生理盐水灌胃(2) (3)①下丘脑 垂体门脉②Ⅰ是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一 131I的放射性强度可被仪器测定
解析 本题以甲状腺和甲状腺激素的生理作用为载体,考查考生的实验探究能力。(1)据表格 可知:甲组和丙组为实验组,乙组与丁组为对照组;甲与乙形成对照,排除手术对实验结果的干 扰;丙和丁形成对照,丁组中对小鼠的处理是用等量的生理盐水灌胃。(2)本实验的自变量有两 个:①是时间,②是对小鼠的处理方式。因变量是耗氧量,故坐标系的横坐标是时间,纵坐标是 耗氧量,依据甲状腺激素可以促进新陈代谢,从而增加耗氧量,绘制不同处理组的曲线见答案。 (3)①合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑,该激素通过垂体门脉运至腺垂体 发挥作用。②通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是:可检测;参与甲状腺激素的合 成。
方法技巧 (1)本题的难点是实验结果的图形绘制,绘制时往往将横轴的变化量作为自变量,纵 轴的变化量作为因变量;若在同一坐标中绘制有两个或两个以上的自变量的实验结果的图形 时,都要有图例注明。(2)一般来说,当需要描述因变量随自变量变化而变化的趋势时,常采用曲线图;当需要描述因 变量随自变量变化而呈现的结果时,常采用柱形图。
C组 教师专用题组
1.(2013课标全国Ⅱ,29,10分,0.541)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶 液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
注:实验结果中“+”越多表示颜色越深。表中液体量的单位均为mL。回答下列问题:(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二糖,该二糖是 。(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 ,这两支试管中淀粉量不同的原因是 。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
答案 (10分)(1)淀粉 麦芽糖(每空1分,共2分)(2)少(1分) 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(2分,其他合理答案也给分)(3)诱导种子生成α-淀粉酶(3分,其他合理答案也给分)(4)GA浓度高对α-淀粉酶的诱导效果好(2分,其他合理答案也给分)
解析 本题以GA(赤霉素)对α-淀粉酶产生情况的影响的实验表格为信息载体,着重考查与酶 相关的知识。(1)在α-淀粉酶的催化下,淀粉被水解为麦芽糖。(2)对比1号和2号试管,1号试管 剩余的淀粉量少,其原因是带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉更多地被水解。(3)分 析题表实验结果:在试管5中,虽然加入足量的GA,但没有加种子,淀粉不能被水解,说明GA不能 直接水解淀粉;试管2中,虽然有去胚的半粒种子,但未加入GA,被水解的淀粉少,而试管3中加入 GA溶液和去胚的半粒种子,实验结果是颜色较浅,被水解的淀粉较多,说明GA能诱导种子生成 α-淀粉酶。(4)分析试管2、3、4的实验结果可知,随着GA浓度的升高,淀粉被分解的量增多,说 明GA浓度与其对种子产生α-淀粉酶的诱导效果呈正相关。
A组 2017—2019年高考模拟·考点基础题组
考点1 教材实验类
1.(2019天津河北一模,2)下列对相关实验与调查的叙述中,正确的是 ( )A.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢B.调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查,会导致所得结果偏高C.将发芽的小麦种子研磨液置于试管内,加入斐林试剂,试管内立即出现砖红色沉淀D.观察植物细胞质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使细胞质与细胞壁分离
答案 B 叶绿体色素在层析液中溶解度越高,在滤纸上扩散就越快,扩散速率由快到慢依次 是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,A正确;调查人群中遗传病的发病率,需要随机调查, 若只在患者家系中调查,会导致所得结果偏高,B正确;斐林试剂检测还原糖时需要水浴加热,C 错误;观察植物质壁分离实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离,D错误。
2.(2019天津河东一模,3)下列是关于科学家们的研究的叙述,不正确的是 ( )A.罗伯特森通过使用光学显微镜观察,提出了生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构 成B.摩尔根以果蝇为材料,运用假说—演绎法,通过实验证明基因位于染色体上C.沃森和克里克利用建立模型的方法构建了DNA双螺旋结构模型D.鲁宾和卡门利用同位素标记法发现了光合作用释放的氧气来自水
答案 A 罗伯特森通过电子显微镜观察细胞膜,发现了暗—亮—暗的三层结构,提出生物膜 都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,A错误;摩尔根利用果蝇作为材料,运用假说—演绎 法证明了基因位于染色体上,B正确;沃森和克里克研究DNA分子结构时,利用构建物理模型的 方法,发现了DNA双螺旋结构,C正确;鲁宾和卡门采用同位素标记法,用16O的同位素18O分别标 记H2O和CO2,观察释放的O2的放射性情况,最终证明光合作用释放的氧气来自水,D正确。
3.(2019天津南开一模,2)下列实验或研究中采用了同位素标记法的是 ( )①研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和运输过程②证明细胞膜具有流动性的小鼠细胞和人细胞融合实验③探究CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径④肺炎双球菌体内转化实验A.①③ B.①②③ C.②③ D.①②④
答案 A 科学家用3H标记的亮氨酸研究豚鼠胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和分泌过程,① 正确;科学家用发绿色荧光和红色荧光的染料分别标记小鼠细胞和人细胞表面的膜蛋白,证明 细胞膜具有流动性,不涉及同位素标记法,②错误;美国科学家卡尔文以小球藻为实验材料,利 用14C标记的14CO2来探究CO2中的碳在光合作用中的转移途径,即卡尔文循环,③正确;肺炎双球 菌的体内转化实验是利用两种不同类型的肺炎双球菌去感染小鼠,不涉及同位素标记法,④错 误。故A选项正确。
4.(2019天津南开二模,2)下列有关实验的叙述,正确的是 ( )A.采用目测估算法探究培养液中酵母菌种群数量动态变化B.探究温度对淀粉酶活性的影响,不宜用斐林试剂对产物进行检测C.橙色重铬酸钾溶液在酸性条件下与二氧化碳发生化学反应,变为灰绿色D.观察植物细胞质壁分离及复原现象的实验操作流程:取材→滴加0.3 g/mL的蔗糖溶液→制 片→观察→滴加清水→观察
答案 B 探究培养液中酵母菌种群数量变化采用抽样检测的方法,A错误。斐林试剂可用于 检测还原糖,但需要进行水浴加热,因此,探究温度对淀粉酶活性的影响,不能用斐林试剂对产 物进行检测,B正确。橙色重铬酸钾在酸性条件下与酒精发生化学反应变成灰绿色,C错误。 观察质壁分离及复原现象的实验操作流程是:取材→制片→观察正常细胞形态→滴加质量分 数为0.3 g/mL的蔗糖溶液→观察→滴加清水→观察,D错误。
5.(2019天津南开三模,2)下列有关生物学实验或研究的叙述,正确的是 ( )A.以淀粉和蔗糖为实验材料探究淀粉酶的专一性时,可用碘液作指示剂进行鉴定B.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,氯化铁溶液和肝脏研磨液都属于无关变量C.分离绿叶中的色素时,用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠作为层析液D.科研上常用台盼蓝染色剂进行死细胞和活细胞的检测鉴别
答案 D 以淀粉和蔗糖作为实验材料探究淀粉酶的专一性时,不能使用碘液作为指示剂,无 论蔗糖是否水解,碘液都不能检测出来,A错误;比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,无关 变量是过氧化氢的量、反应时间等,氯化铁溶液和肝脏研磨液属于自变量,B错误;分离绿叶中 的色素时,可用无水乙醇(没有无水乙醇时,可用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠) 对色素进行提取,C错误;活细胞细胞膜具有选择透过性,不会让台盼蓝染色剂进入活细胞,而死 细胞细胞膜失去选择透过性,台盼蓝染色剂可以进入死细胞,因此可用台盼蓝染色进行死细胞 和活细胞的检测鉴别,D正确。
考点2 实验设计类
1.(2019天津十二重点校一模,3)下列有关生物实验的叙述不正确的是 ( )A.在用样方法调查跳蝻的种群密度时,应注意随机取样B.验证过氧化氢酶具有高效性时,应设置使用FeCl3溶液催化的对照实验C.可以采用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构特点D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,应设置保留尖端和去除尖端的两组实验
答案 D 调查植物、昆虫卵的密度、作物植株上蚜虫的密度、跳蝻的密度等可以采用样方 法,并注意随机取样,A正确;验证酶具有高效性时,可以设置无机催化剂催化和酶催化的两组实 验,通过比较即可得出结论,B正确;可以采用构建物理模型的方法研究DNA分子的结构特点,C 正确;验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中,实验的自变量是尖端是否接受光照的刺激,因此应 设置为在单侧光照射条件下,一组用锡帽罩住尖端,另一组不作处理,D错误。
2.(2019天津河西三模,2)生物实验中常用到对照实验的方法,以下实验的对照设置正确的是 ( )A.研究细胞核的功能时,将蝾螈的受精卵横缢成有核和无核的两部分B.探究酵母菌种群数量变化时,设置有氧条件和无氧条件的两组C.验证H2O2酶具有高效性时,设置加酶处理和加热处理的两组D.验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,设置保留尖端和去除尖端的两组
答案 A 研究细胞核的功能时,将蝾螈的受精卵横缢成有核和无核的两部分,观察细胞核的 有无对生物体发育的影响,A正确;探究酵母菌的呼吸方式时,设置有氧条件和无氧条件的两组, 探究酵母菌种群数量变化时,无需设置对照组,B错误;验证H2O2酶的高效性时,应设置加酶和加 无机催化剂的两组,C错误;验证胚芽鞘的感光部位在尖端时,实验设置尖端接受单侧光照,不遮 住尖端和遮住尖端的两组,D错误。
3.(2019天津河西二模,6)下列有关实验操作说法正确的是 ( )A.在“细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算着色区域的体积/整个琼脂块的体积,能(模 拟)反映细胞的物质运输速率B.“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,临时装片制作的流程为解离→染色→漂洗 →制片C.进行“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中,可分别在白天和晚上取同一地块的土样, 调查不同时间土壤中小动物丰富度D.调查种群密度时,若田鼠被捕捉过一次后更难捕捉,则计算出的种群密度比实际低
答案 C 相同时间不同的琼脂中NaOH扩散的深度相同,说明NaOH进入琼脂块的速率是相 同的,而计算着色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,反映的是NaOH进入琼脂块的效率,即 模拟细胞的物质运输效率,A错误;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂,其临时装片的制作流程 是:解离→漂洗→染色→制片,漂洗是洗去解离液,防止解离过度,B错误;进行“土壤中小动物 类群丰富度的研究”实验中,能通过白天和晚上取同一块土样,来调查不同时间土壤中的小动 物丰富度,C正确;调查一定范围内田鼠的种群密度可采用标志重捕法,一定范围内的种群数量 =第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数,若田鼠被 捕捉过一次后更难捕捉,会使第二次捕获的有标记的个体数偏小,则计算值比实际值大,D错 误。
4.(2019江西九江十校一模,9)实验过程中可以变化的因素称为变量。下列关于实验变量的说 法,不正确的 ( )A.在探究酶专一性实验时,可用蔗糖酶和淀粉酶为自变量B.对照的两组,自变量不同,其他因素相同C.实验不一定有空白对照组,但一定有对照D.对实验结果不造成影响的变量称为无关变量
答案 D 在探究酶专一性实验时,若反应物为淀粉,则可用蔗糖酶和淀粉酶为自变量,A正确; 在对照实验中,除自变量不同外,其他无关变量应该保持相同且适宜,B正确;实验不一定有空白 对照组,但一定有对照,如质壁分离实验前后构成自身对照,C正确;无关变量对实验结果也会造 成影响,D错误。
知识储备 实验过程中可以变化的因素称为变量,其中人为改变的变量称为自变量,随着自变 量的变化而变化的变量称为因变量;除自变量外,实验过程中可能还会存在一些可变因素,对实 验结果造成影响,这些变量称为无关变量。
B组 2017—2019年高考模拟·专题综合题组时间:25分钟 分值:55分一、选择题(每题5分,共25分)
1.(2019河北石家庄一模,2)下列关于实验的叙述正确的是 ( )A.可用溴麝香草酚蓝水溶液鉴定乳酸菌细胞呼吸的产物B.黑藻叶片可作为观察叶绿体和质壁分离的实验材料C.用标志重捕法调查蚜虫的种群密度时标记物不能太醒目D.提取绿叶中色素时,应加入二氧化硅和无水乙醇充分研磨
答案 B 本题考查不同实验中的试剂或材料选择,属于对科学探究素养的考查。乳酸菌无 氧呼吸的产物是乳酸,不产生二氧化碳,而溴麝香草酚蓝水溶液可用来检测二氧化碳,A错误;黑 藻为真核生物,叶肉细胞含有叶绿体和大液泡,可作为观察叶绿体和质壁分离的实验材料,B正 确;蚜虫的活动范围小、活动能力差,常用样方法调查其种群密度,C错误;提取绿叶中色素时, 应加入二氧化硅(使研磨更充分)、无水乙醇(溶解色素)和碳酸钙(保护叶绿素)进行充分研磨, D错误。
2.(2019河南六市一模,5)下列有关生物实验的叙述中,正确的是 ( )A.T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验操作顺序是先充分搅拌后再短暂保温、离心B.用双缩脲试剂可以检测经蛋白酶处理后的样液中底物的有无C.提取叶绿体色素时,加入无水乙醇过量,提取液颜色浅D.预实验的进行是为了减少实验误差
答案 C 本题考查不同实验中的注意事项,属于对科学探究素养的考查。T2噬菌体侵染大肠 杆菌的实验操作顺序是保温适宜时间→充分搅拌→离心,A错误;蛋白酶的本质是蛋白质,也可 以与双缩脲试剂发生紫色反应,B错误;用无水乙醇提取色素时,若其用量越多,则色素的相对含 量就越低,色素提取液的颜色越浅,C正确;预实验不是为了减少实验误差,而是为正式实验摸索 条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,以免由于设计不周,盲目开展实验而造成人力、 物力和财力的浪费,D错误。
知识储备 T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S和32P标记T2噬菌体→T2噬菌体与大肠杆 菌混合培养→T2噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀 物中的放射性物质。
3.(2019广东珠海一模,2)表中相关科学研究所对应的主要科学方法错误的是 ( )
答案 B 本题考查不同实验中的科学思维,属于对科学探究素养的考查。“探究细胞大小 与物质运输的关系”实验中,NaOH用于模拟细胞运输的物质,不同的琼脂块模拟的是大小不 同的细胞,所以该实验用的是类比推理法,A正确;DNA双螺旋结构模型的建构采用的是物理模 型建构法,B错误;DNA复制机理的发现用的是假说—演绎法,C正确;能量金字塔表征各营养级 间能量流动关系属于模型建构法,D正确。
4.(2019湖北宜昌二模,2)下列研究方法与相关实验及研究过程的对应关系,不正确的是 ( )A.离心法:分离真核细胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜B.调查法:调查人群中的遗传病和估算动植物种群密度C.模型建构法:DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化规律的研究D.同位素标记法:T2噬菌体侵染大肠杆菌实验和人鼠细胞融合实验
答案 D 本题考查不同实验中研究方法的应用,属于对科学探究素养的考查。分离真核细 胞中的各种细胞器和利用哺乳动物成熟的红细胞制备细胞膜常用离心法,A正确;运用调查法 估算动植物种群密度和调查人群中的遗传病,B正确; DNA双螺旋结构的发现和种群数量变化 规律的研究分别使用的物理模型建构法和数学模型建构法,C正确; 人鼠细胞融合实验采用的 是荧光标记法,D错误。
知识拓展 模型建构法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概 括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其他形象化的手 段,有的则用抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。 以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作 的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。
5.(2019广东中山期末,24)下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中,正确的是 ( )A.林德曼运用研究生态系统的能量流动特点——定量分析法B.萨顿提出“基因在染色体上”的假说——假说—演绎法C.沃森和克里克发现DNA双螺旋结构——同位素标记法D.孟德尔发现分离定律和自由组合定律——类比推理法
答案 A 本题通过科学研究方法在生物中的应用分析,考查科学探究素养。林德曼对赛达 伯格湖的能量流动进行定量分析,发现了能量流动具有单向性、逐级递减的特点,A正确;萨顿 运用类比推理法提出了“基因在染色体上”的假说,B错误;沃森和克里克发现DNA双螺旋结 构,运用的是物理模型构建法,C错误;孟德尔发现分离定律和自由组合定律,运用的是假说—演 绎法,D错误。
二、非选择题(共30分)
6.(2019广东深圳一模,30)(10分)科研人员在三组相同的完全营养液中,分别加入等量的不同浓 度的2,4-二氯苯氧乙酸(A)和6-苄基嘌呤(B)配制成的混合液,研究其对红樱桃叶绿素含量的影 响,如下表。
请回答:(1)从前10天看,叶绿素的含量变化受 (答“A”或“B”)影响更大。 (2)从第10天到第20天看, (答“A”或“B”),更能延缓叶片发黄。判断依据 是 。(3)为了更好地了解A和B的作用,可增加3组实验(第4~6组),分别加入的溶液是:4适量的完全营 养液配制的(含合适浓度)A的溶液,5 ,6 。
答案 (1)A(2)B 第2组与第3组相比,A相同,B增加,叶绿素含量较大(3)等量的(或适量的)完全营养液配制的(含合适浓度)B的溶液 等量的(或适量的)完全营养 液
解析 本题通过叶绿素含量的变化分析考查科学探究素养中的结果分析能力。(1)表格中不 同浓度的2,4-二氯苯氧乙酸(A)与第10天叶绿素含量这一列数据大致呈正相关,第1组和第3组 相比,第10天叶绿素含量相差较大,而第2组和第3组相比,第10天叶绿素含量相差不大,故前10 天叶绿素的含量变化受A影响更大一些。(2)据表格可知,与第 2组相比,第3组A相同,B增加,叶 绿素含量较大,故从第10天至第20天看,B更能降低叶绿素的降解程度,从而延缓叶片衰老。(3) 在设计实验时,需探究A溶液单独作用效果,B溶液单独作用效果,此外,还要设置空白对照实验, 因此,在设计时,在第4组基础之上,5应设置为等量的(或适量的)完全营养液配制的(含合适浓 度)B的溶液,6为等量的(或适量的)完全营养液。
7.(2018广东佛山二模,29)(10分)一株植物水平放置时,根部表现为向地生长,茎部表现为背地 生长。(1)根部和茎部的弯曲生长是因为 ,造成生长素 分布不均匀。(2)欲探究生长素的极性运输是否受重力影响,请利用相关材料在常规实验室条件下完成实验, 要求简要写出①实验思路、②结果分析。(实验材料:放射性强度相同的含14C-IAA琼脂片,不含IAA的空白琼脂片,新鲜枝条。材料充足, 不考虑重力对琼脂片中IAA扩散的影响。回答实验思路时可用图辅助说明。)
答案 (1)重力使生长素由远地侧向近地侧运输(2)①取生长状态相同的枝条若干,随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置,并 在上方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学 上端朝下垂直放置,并在下方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。一 段时间后测定两组空白琼脂片的放射性 ②若两组空白琼脂片放射性相同,则生长素的极性 运输不受重力影响;若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
解析 (1)植物水平放置时,由于重力作用,生长素浓度在近地侧较高。对于植株的茎来说,这 个浓度的生长素能促进生长,因而近地侧生长较快,植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素 浓度,对于植株的根来说,却会抑制生长,因而,根部近地侧的生长比远地侧的慢,根就向下弯曲 生长。因此根部和茎部的弯曲生长是因为重力使生长素由远地侧向近地侧运输,造成生长素 分布不均匀。(2)生长素只能由形态学的上端运输到形态学的下端,而不能反过来运输,称为极 性运输。要证明极性运输是否受重力的影响,应该设置一组把胚芽鞘倒过来放置,其他条件都 相同的对照实验。故欲探究生长素的极性运输是否受重力影响的实验设计思路为:取生长状 态相同的枝条若干,随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置,并在上方放置一 块含有14C-IAA的琼脂片,在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直 放置,并在下方放置一块含有14C-IAA的琼脂片,在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定 两组空白琼脂片的放射性。结果分析:若两组空白琼脂片放射性相同,则生长素的极性运输不 受重力影响;若两组空白琼脂片的放射性不同,则生长素的极性运输受重力的影响。
8.(2019安徽宣城二模,30)(10分)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,某研究小组进行了如 下实验,请完善实验步骤并回答相关问题:(1)实验步骤:①将若干只身体状况相同的健康成年小鼠随机均分为甲、乙、丙、丁四组,其中甲、丙两组 设置为实验组,乙、丁两组设置为对照组;②甲组小鼠切除甲状腺,乙组小鼠 ;丙组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,丁组小鼠 ;③在相同且适宜的条件下正常饲养,每隔一定时间测定各组小鼠的耗氧量(单位时间内单位体 重的氧气消耗量),记录数据并统计分析。(2)预测实验结果: 。(3)甲状腺激素除了能够加速物质氧化分解外,还具有 的功能。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是 。
答案 (1)②手术但不切除甲状腺 用等量的生理盐水灌胃(2)甲组小鼠耗氧量减少,乙、丁两组小鼠耗氧量基本不变,丙组小鼠耗氧量增加(3)促进生长发育、提高神经系统的兴奋性(答出一点即可) 131I是甲状腺合成甲状腺激素的 原料之一,其放射性强度可被相关仪器测定
解析 本题通过影响甲状腺激素功能的实验分析与设计,考查考生的科学探究素养。(1)本实 验的目的是探究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,故自变量是有无切除甲状腺和有无补充甲 状腺激素,因变量为小鼠的代谢水平即耗氧量;设计实验时,可将健康成年小鼠随机均分为四 组,其中两组设置为实验组,另外两组设置为对照组;自变量为有无切除甲状腺的对照实验中, 实验组小鼠切除甲状腺,对照组小鼠手术但不切除甲状腺;自变量为有无补充甲状腺激素的对 照实验中,实验组小鼠用适量的甲状腺激素灌胃,对照组小鼠灌胃等量的生理盐水。(2)甲状腺 激素能促进机体代谢,故本实验的因变量观测指标是一定时间各组小鼠耗氧量的高低。切除 甲状腺的小鼠耗氧量增加,补充甲状腺激素的小鼠耗氧量增加,对照组小鼠耗氧量几乎没有影 响。(3)甲状腺激素除能够加速物质氧化分解外,还具有促进生长发育、提高神经系统的兴奋 性的功能;由于131I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一,其放射性强度可被相关仪器测定,故 也可通过服用放射性131I来检测甲状腺功能。
题后悟道 生物实验一般要遵循的原则是对照原则、等量原则、单一变量原则和控制无关 变量原则,实验题中常考的是根据单一变量原则和对照原则设计和分析实验。
C组 2017—2019年高考模拟·应用创新题组
1.(2019 5·3原创预测卷二,3)生物实验设计的关键是实验变量的确认,下列对实验自变量的确 认,不正确的是 ( )A.比较过氧化氢在不同条件下分解速率的实验中,自变量为催化剂的种类B.观察植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中,自变量为环境溶液C.为破译密码子而进行的蛋白质体外合成的实验中,自变量为氨基酸的种类D.探究影响酵母菌种群数量增长因素的实验中,自变量可为培养液的量
答案 A 比较过氧化氢在不同条件下的分解速率实验中,自变量是不同的条件,如温度、pH 等,A错误;植物细胞质壁分离及质壁分离复原的实验中,细胞所处的环境溶液(的浓度)是自变 量,B正确;为破译密码子而进行的蛋白质体外合成实验,是在不同试管中分别加入一种氨基酸, 自变量是氨基酸的种类,C正确;培养液量的多少会影响酵母菌种群数量的最大值等,D正确。
2.(2019 5·3原创冲刺卷三,3)下列关于酶的实验的描述,正确的是 ( )A.“验证蛋白酶具有水解蛋白质的作用”,可用双缩脲试剂检验蛋白质是否被分解B.“探究温度对唾液淀粉酶活性的影响”,可以设置三组实验,温度分别为0 ℃、60 ℃和100 ℃C.“验证酶的专一性”,若底物分别设置为蔗糖和淀粉,可用碘液作为检测试剂D.“探究酶的最适用量”,预期结果应是达到最大反应速率对应的酶的最小用量
答案 D 本题考查酶的相关实验。由于蛋白酶的化学本质也是蛋白质,可与双缩脲试剂反 应,且蛋白质被蛋白酶水解后的产物小分子肽也可与双缩脲试剂反应,所以不能用双缩脲试剂 检验蛋白质是否被蛋白酶水解,可用煮熟的蛋白块作为材料,根据蛋白块的形状变化判断蛋白 质是否被水解,A错误;唾液淀粉酶的最适温度为37 ℃左右,探究温度对酶活性的影响,最好设 置低温、适宜温度、高温下的三组实验,可以设置0 ℃、37 ℃和100 ℃三组,B错误;碘液只能 用于检验淀粉是否被分解,而不能检验蔗糖是否被分解,C错误;酶促反应速率最大值对应的酶 的最小用量是酶的最适用量,D正确。第十单元 生物技术实践
相关课件
高中生物高考专题10 遗传实验探究-2020年高考备考生物二轮复习课件： 这是一份高中生物高考专题10 遗传实验探究-2020年高考备考生物二轮复习课件，共45页。PPT课件主要包含了常见考点，要点整合，结果分析，aaBb，aabb，AABB，让F1自交得到F2，红花∶橙花∶白，花＝12∶3∶1，＝2∶1∶1等内容，欢迎下载使用。
高中生物高考专题07 细胞代谢探究实验-2020年高考备考生物二轮复习课件： 这是一份高中生物高考专题07 细胞代谢探究实验-2020年高考备考生物二轮复习课件，共60页。PPT课件主要包含了常见考点，实验原理，实验总结，反馈练习，呼吸速率测定，呼吸底物判定，呼吸产物的判断，图形放大等内容，欢迎下载使用。
高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题23实验与探究课件： 这是一份高中生物高考2020届高考生物一轮复习专题23实验与探究课件，共60页。
