2024届高考生物二轮专题复习与测试专题八实验与探究第14讲实验与探究考点一教材基础实验

这是一份2024届高考生物二轮专题复习与测试专题八实验与探究第14讲实验与探究考点一教材基础实验，共11页。试卷主要包含了什么叫同位素标记法？等内容，欢迎下载使用。


1．(必修1 P47“科学方法”)怎样用差速离心法将各种细胞器分离开？
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提示：将细胞膜破坏后，形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆；将匀浆放入离心管中，用高速离心机在不同的转速下进行离心处理，就能将各种细胞器分离开。
2．(必修1 P51“科学方法”)什么叫同位素标记法？
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提示：科学家通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。这种方法叫作同位素标记法。
3．(必修1 P78“科学方法”)什么是自变量、因变量和无关变量？什么是对照实验？
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提示：实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素叫作自变量；因自变量改变而变化的变量叫作因变量；除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素，叫作无关变量。除作为自变量的因素外，其余因素都保持一致，并将结果进行比较的实验叫作对照实验。
4．(必修1 P90“探究·实践”)说出检测酵母菌培养液中有CO2产生的两种方法。
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提示：CO2可使澄清石灰水变混浊，也可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄。根据石灰水混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短，可以检测酵母菌培养液中CO2的产生情况。
5．(必修1 P92“科学方法”)设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。对比实验中两组都是实验组，两组之间相互对照。教材中哪些实验是对比实验？
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提示：探究酵母菌细胞呼吸的方式；鲁宾和卡门的同位素标记法实验；赫尔希和蔡斯采用放射性同位素标记T2噬菌体侵染细菌的实验等。
1．在探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，在探究实验正式开始前，应该进行过一系列预实验。做预实验的主要目的是________________________________________________________________________
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答案：为进一步实验摸索条件，可以确定有效浓度的大致范围；检验实验设计的科学性和可行性
2．给小球藻提供C18O2和H2O，一段时间后，释放的O2中含有18O，O2中含有18O的原因是________________________________________________________________________
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答案：C18O2中的部分氧转移到Heq \\al(18,2)O中，Heq \\al(18,2)O又作为原料参与光反应生成18O2
3．为什么不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察？如何才能找到细胞分裂各个时期的细胞？
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答案：解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期；如果要找到各个分裂时期的细胞，要不断移动装片，在不同的视野中寻找。
4．进行样方法调查时，为何要强调“随机取样”？样方多少会影响调查结果吗？________________________________________________________________________
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答案：为了确保所选择的样方具有代表性，不受主观因素的影响，使通过样方法统计的结果(估算值)能更接近真实情况，应做到“随机取样”；调查时若样方的数量太少，其统计结果的误差可能较大。一般而言，样方越多，其统计结果越接近真实情况。但是，样方数量太多，整体取样花费的时间、精力就越多。从统计学上看，一定数量的样方即可以保证统计结果的真实性。
考点一 教材基础实验
(2023·湖南卷)某些植物根际促生菌具有生物固氮、分解淀粉和抑制病原菌等作用。回答下列问题：
(1)若从植物根际土壤中筛选分解淀粉的固氮细菌，培养基的主要营养物质包括水和________。
(2)现从植物根际土壤中筛选出一株解淀粉芽孢杆菌H，其产生的抗菌肽抑菌效果见表。据表推测该抗菌肽对______________________的抑制效果较好，若要确定其有抑菌效果的最低浓度，需在__________μg·mL－1浓度区间进一步实验。
注：“＋”表示长菌，“－”表示未长菌。
(3)研究人员利用解淀粉芽孢杆菌H的淀粉酶编码基因M构建高效表达质粒载体，转入大肠杆菌成功构建基因工程菌A。在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M。分析可能的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(答出两点即可)。
(4)研究人员通过肺上皮干细胞诱导生成肺类器官，可自组装或与成熟细胞组装成肺类装配体，如图所示。肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及________________________________________________________________________
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(答出两点)等基本条件。肺类装配体形成过程中是否运用了动物细胞融合技术______(填“是”或“否”)。
(5)耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是一种耐药菌，严重危害人类健康。科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力。以下实验材料中必备的是__________。
①金黄色葡萄球菌感染的肺类装配体 ②MRSA感染的肺类装配体 ③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽 ④生理盐水 ⑤青霉素(抗金黄色葡萄球菌的药物) ⑥万古霉素(抗MRSA的药物)
解析：(1)由题意可知，根际促生菌具有固氮作用，可利用空气中的氮气作为氮源，因此用于筛选根际促生菌的培养基的主要营养物质包括水、无机盐和淀粉。(2)由题表可知，在抗菌肽浓度为3.45～55.20 μg·mL－1范围内，金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌均不能生长，表明该抗菌肽对它们的抑菌效果较好；因为抗菌肽的浓度为1.73 μg·mL－1时，它们均能生长，所以要确定抗菌肽抑菌效果的最低浓度，应在1.73～3.45 μg·mL－1的浓度区间进一步实验。(3)在利用A菌株发酵生产淀粉酶M过程中，传代多次后，生产条件未变，但某子代菌株不再产生淀粉酶M，可能的原因是淀粉酶编码基因M发生突变；或者是重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失。(4)肺类装配体培养需要满足适宜的营养、温度、渗透压、pH以及无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境等基本条件；由图示可知，肺类装配体形成的过程中没有运用动物细胞融合技术，只涉及了细胞的分裂和分化等内容。(5)科研人员拟用MRSA感染肺类装配体建立感染模型，来探究解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽是否对MRSA引起的肺炎有治疗潜力，必备实验材料为：②MRSA感染的肺类装配体、③解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽、④生理盐水(设置对照实验使用)、⑥万古霉素(抗MRSA的药物，比较解淀粉芽孢杆菌H抗菌肽的疗效)，故选②③④⑥。
答案：(1)无机盐、淀粉
(2)金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌 1.73～3.45
(3)淀粉酶编码基因M发生突变；重组质粒在大肠杆菌分裂过程中丢失
(4)无菌、无毒环境，含95%空气和5%CO2的气体环境 否
(5)②③④⑥
1．教材基础实验分类归拢
(1)比较四个显微观察类实验
[特别关注] 观察类实验操作的一般流程
(2)归纳比较六个检测类实验
[特别关注] 检测类实验操作的一般流程
(3)对比分析四个调查类实验
[特别关注] 调查类实验操作的一般流程
2．高中生物常用实验方法归纳
(1)归纳概括常用实验的方法技术
(2)对比分析“类比推理法”与“假说—演绎法”
3．归纳整合实验试剂的作用
(1)盐酸在教材实验中的作用
(2)酒精在教材实验中的作用
(3)归纳概括物质检测中所用试剂和颜色变化
题点一：通过实验材料和试剂的选择与处理，考查理解能力
1．(2023·广东潮州高三统考)遇到不良环境影响时，植物体内的系列胁迫响应相关基因的表达会发生改变，这一过程称为胁迫响应，而胁迫响应相关基因的转录与其启动子区DNA分子的甲基化修饰密切相关。一定浓度的脱落酸溶液(ABA)处理可模拟外界不良环境，使植物产生胁迫响应。科研人员以某种突变体及野生型拟南芥种子为材料，用不同浓度的ABA进行处理，统计种子萌发率，实验结果如图所示。下列有关叙述正确的是( )
A．据图推测较高浓度的ABA对突变体种子萌发的胁迫性更强
B．当植物遇到不良环境影响时，体内ABA的含量会降低
C．DNA甲基化使基因发生突变导致胁迫响应相关基因表达异常
D．植物生长发育的调控是由激素调节和环境因素调节共同完成的
解析：根据图示可知，当ABA浓度逐渐增大时，突变体的种子萌发率不断下降，推测较高浓度的ABA对突变体种子萌发的胁迫性更强，A项正确；一定浓度的脱落酸溶液(ABA)处理可模拟外界不良环境，使植物产生胁迫响应，当植物遇到不良环境影响时，体内ABA的含量会升高，以度过不良环境，B项错误；DNA甲基化不会改变基因的序列，因此不会发生基因突变，C项错误；植物的生长发育是由基因表达调控、激素调节和环境因素调节共同完成的，D项错误。
答案：A
题点二：围绕实验操作过程和实验结果，提升实验操作能力
2．(2023·广东广雅中学联考)为研究2 mL/支的三合激素使用量(每mL含丙酸率丸素25 mg、黄体酮12.5 mg、苯甲酸二醇1.25 mg，三者均为性激素)对发情奶牛(发情是指家畜在预定发情的时间内不出现发情的一种异常现象)发情率的影响，研究人员进行了相关实验，结果如下表。下列说法正确的是( )
A．由表格数据分析可知，三合激素诱导奶牛发情的作用具有低用量促进，高用量抑制的特点
B．此实验需选择乏情奶牛作为实验对象，表格中的五组实验严格遵循了单一变量原则
C．三合激素只可注射不可口服，注射后可随血液运输至全身各处
D．性激素进入细胞后既不组成细胞结构，也不直接参与细胞代谢
解析：图中没有空白对照组，不能得出三合激素诱导奶牛发情的作用具有低用量促进，高用量抑制的特点，A项错误；表中五组实验没有严格的遵循单一变量原则，变量有两个，一个是三合激素的使用量，还有一个是处理奶牛的数量，B项错误；三合激素的化学本质是性激素，不会被肠道中的消化酶分解，可以口服，C项错误；激素既不组成细胞结构，也不直接参与细胞代谢，只起调节作用，D项正确。故选D。
答案：D测试菌
抗菌肽浓度/(μg·mL－1)
55.20
27.60
13.80
6.90
3.45
1.73
0.86
金黄色葡萄球菌
－
－
－
－
－
＋
＋
枯草芽孢杆菌
－
－
－
－
－
＋
＋
禾谷镰孢菌
－
＋
＋
＋
＋
＋
＋
假丝酵母
－
＋
＋
＋
＋
＋
＋
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
低温诱导植物染色体数目的变化
染色体
死
改良苯酚品红染液
洋葱根尖
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
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染液
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
DNA的粗提取与鉴定
NaCl溶液、体积分数为95%的冷酒精、二苯胺
蓝色
鸡血细胞等
需沸水浴
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
eq \f(个体总数N,初次捕获并标记的个体数)＝eq \f(重捕个体数M,重捕中标记个体数m)
植物或活动能力弱的动物
样方法
种群密度＝
eq \f(所有样方内个体总数,样方的总面积)
(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＝
eq \f(患病人数,被调查人数)×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
抽样检测法
血细胞计数板显微计数
显微观察法
显微观察类实验(如观察各种各样的细胞)
细胞染色法
①活细胞染色(健那绿染色线粒体)；②死细胞染色(醋酸洋红液、甲紫溶液等)；③碘染色法(证明光合作用产生淀粉)
纸层析法
①绿叶中色素的分离；②胡萝卜素的鉴定
离心法
①差速离心法(分离各种细胞器)；②密度梯度离心法(证明DNA进行半保留复制)
模型构建法
①物理模型(如构建细胞膜流动镶嵌模型、DNA双螺旋结构模型)；②数学模型(如构建种群数量增长模型)；③概念模型(如构建光合作用、细胞呼吸的过程模型)
对比实验法
①探究酵母菌细胞呼吸的方式；②探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度；③探究酶活性的最适温度和最适pH；④比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用
同位素标记法
①分泌蛋白的合成；②光合作用产生的O2的来源、碳的转化途径；③噬菌体侵染细菌的实验
种群密度的调查方法
①样方法；②标记重捕法；③抽样检测法
类比推理法
①萨顿用类比推理法提出基因在染色体上的假说；②模拟探究细胞大小与物质运输的关系
假说—演绎法
①孟德尔两大遗传定律的提出；②摩尔根的果蝇杂交实验；③DNA半保留复制方式的证明
颜色
实验原理
红
①还原糖＋斐林试剂eq \(――→,\s\up7(水浴加热))砖红色沉淀；
②染色体(质)＋醋酸洋红液→紫红色
黄
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色；
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色；
③CO2＋溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
绿
①酒精＋重铬酸钾溶液eq \(――→,\s\up7(在酸性条件下))灰绿色；
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝
①淀粉＋碘液→蓝色；
②DNA＋二苯胺试剂eq \(――→,\s\up7(沸水浴加热))蓝色；
③死细胞＋台盼蓝染液→蓝色
紫
①染色体(质)＋甲紫溶液→紫色；
②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
剂量
1支
2支
3支
4支
5支
处理牛(头)
17
50
42
17
12
发情牛(头)
5
36
30
8
3
发情率(%)
29.4
72.0
71.4
47.1
25.0