高考生物二轮复习跟踪强化训练20《探究性实验与实验设计》(含详解)

这是一份高考生物二轮复习跟踪强化训练20《探究性实验与实验设计》(含详解)，共7页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．(江南十校)下列有关生物科学研究方法或模拟实验的叙述，错误的是( )
A．将各种细胞器分离开时，常用的方法是差速离心法
B．对数学模型进行检验或修正时，常用观察法或实验法
C．性状分离比的模拟实验中，每个小桶内两种不同颜色的彩球比例一定要为1∶1
D．在模拟探究细胞大小与物质运输的关系的实验中，NaOH在体积小的琼脂块中的扩散速率比在体积大的琼脂块中的扩散速率快
[解析] 细胞膜破裂后，把细胞匀浆放入离心管中，利用不同的离心速度所产生的不同离心力把各种细胞器分离开；数学模型建立后，通过进一步实验或观察等方法，对模型进行检验或修正；性状分离比的模拟实验中，每个小桶内两种不同颜色的彩球分别代表雌性或雄性产生的显性基因和隐性基因的配子，其比例为1∶1；在模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中，NaOH在体积小的琼脂块中的扩散速率和在体积大的琼脂块中的扩散速率相同，不同的是占体积比不同，即运输效率不同。
[答案] D
2．(全国卷Ⅰ)若除酶外所有试剂已预保温，则在测定酶活力的实验中，下列操作顺序合理的是( )
A．加入酶→加入底物→加入缓冲液→保温并计时→一段时间后检测产物的量
B．加入底物→加入酶→计时→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
C．加入缓冲液→加入底物→加入酶→保温并计时→一段时间后检测产物的量
D．加入底物→计时→加入酶→加入缓冲液→保温→一段时间后检测产物的量
[解析] 在测定酶活力的实验中，需要保证pH和温度均相同且适宜，故缓冲液应在加入底物和酶之前加入，只有C项符合要求。
[答案] C
3．(北京西城期末)下列生物学研究中，应用同位素标记法能实现研究目的的是( )
A．15N标记脱氧核苷酸，证明DNA的分子结构为规则的双螺旋
B．35S标记蛋白质，证明DNA是一切生物的主要遗传物质
C．18O标记CO2，观察光合作用吸收的CO2中O元素的去向
D．3H标记胸腺嘧啶，证明通过转录过程合成RNA
[解析] 15N标记脱氧核苷酸，只能证明DNA分子的复制方式，A项错误；35S标记蛋白质，不能证明DNA是一切生物的主要遗传物质，B项错误；用18O标记的CO2跟踪CO2中O在暗反应中的去向，与标记水中的O比较，证明了光合作用中产生的O2来自于H2O，C项正确；胸腺嘧啶不是RNA合成的原料而是DNA合成的原料，D项错误。
[答案] C
4．(山西五校高三联考)如表是通过实验验证甲状腺激素具有增强小白鼠的物质代谢能力(用小白鼠单位时间耗氧量的平均值代表小白鼠的物质代谢强度)。为了证明上述结论，如表实验设计中应该增加的对照实验是( )
A.切除甲状腺，连续注射等量的生理盐水
B．不切除甲状腺，也不注射任何东西
C．切除甲状腺，5 d后，连续注射等量的生理盐水
D．切除甲状腺，5 d后，连续注射等量的蒸馏水
[解析] 生物实验遵循的一般原则是单一变量原则、对照原则、等量原则和控制无关量原则。根据题表分析，应增加一组不切除甲状腺，也不注射任何东西的一组作为对照实验。
[答案] B
5．(经典易错题)下列实验中需要始终保持细胞的活性和结构完整性的是( )
A．观察DNA和RNA在细胞中的分布
B．噬菌体侵染细菌的实验
C．肺炎双球菌由R型转化为S型
D．探究DNA复制方式的实验
[解析] A项实验中装片加热、盐酸处理导致细胞死亡；C项实验中R型细菌的转化要求个体完整，活性正常；D项实验中探究DNA复制方式是在体外环境完成的。
[答案] C
6．(太原高三期末)颜色变化常作为生物实验的一项重要观察指标，下列归纳中错误的是( )
[解析] 溴麝香草酚蓝水溶液，可用于检测呼吸过程中二氧化碳的产生，溶液颜色由蓝色变为绿色，再变为黄色；斐林试剂可用于鉴定还原糖，水浴加热后产生砖红色沉淀；健那绿将细胞中的线粒体染成蓝绿色，在观察DNA、RNA在细胞中的分布实验中，染色剂为甲基绿和吡罗红，其中甲基绿与DNA的亲和力较强，可以将DNA染成绿色；重铬酸钾在酸性条件下，可与酒精发生反应，使溶液由橙色变为灰绿色。
[答案] C
7．(河南十校名校联考)下列有关生物学实验的叙述，正确的是( )
A．观察植物细胞减数分裂，最好选取蚕豆花蕾的雌蕊进行观察
B．可用样方法调查校园草地上双子叶植物的种群密度
C．台盼蓝溶液能将代谢缓慢的酵母菌休眠体染成蓝色
D．若观察到植物细胞壁与原生质层分开，则说明此细胞正在发生质壁分离
[解析] 观察植物细胞减数分裂，由于精子生成数量多，所以一般选用雄蕊进行观察；调查校园草地上双子叶植物的种群密度一般用样方法；台盼蓝溶液不能将代谢缓慢的酵母菌休眠体染成蓝色，因为酵母菌休眠体的细胞膜依然具有选择透过性；若观察到植物细胞壁与原生质层分开，则说明此细胞正在发生质壁分离或质壁分离复原。
[答案] B
8．(北京朝阳二模)下列相关实验中涉及“分离”的叙述正确的是( )
A．绿叶中色素的提取和分离实验中，色素分离是因其在层析液中溶解度不同
B．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
C．植物根尖细胞有丝分裂实验中，可以观察到姐妹染色单体彼此分离的过程
D．T2噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使噬菌体的DNA与蛋白质分离
[解析] 本题综合考查教材常规实验和科学史中实验操作原理、目的、方法和结果。A选项色素分离使用的方法是纸层析法，实验原理是不同色素在层析液中溶解度不同，因此在纸条上的扩散速度不同，达到分离的目的，A正确；植物细胞质壁分离实验中，滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离，B错误；植物根尖细胞有丝分裂实验中，第一步使用盐酸和酒精进行解离操作，已经使细胞死亡，因此不能观察到姐妹染色单体彼此分离的过程，C错误；T2噬菌体侵染细菌实验中，离心的目的是使噬菌体蛋白质外壳和细菌分离，D错误。
[答案] A
9．(唐山三模)下列有关生物学研究方法的叙述，正确的是( )
A．分离各种细胞器和分离叶绿体中色素——差速离心法
B．格里菲思肺炎双球菌转化实验——同位素示踪法
C．探究草履虫种群数量变化规律——物理模型建构法
D．探究酵母菌细胞呼吸方式——对比实验法
[解析] 叶绿体中色素的分离是纸层析法，A错；肺炎双球菌的两个转化实验均未采用同位素示踪法，B错；探究草履虫种群数量变化规律采用的是数学模型建构法，C错。
[答案] D
10．(朝阳区第一次综合练习)以下实验操作所得数值与实际值相比，可能偏小的是( )
A．标志重捕法调查池塘中鲤鱼种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落
B．调查人类红绿色盲的发病率时，以多个患病家庭为调查对象
C．用血球计数板对酵母菌进行计数时，只计数样方线内的个体
D．测定泡菜中亚硝酸盐的含量时，标准溶液浓度配制偏低
[解析] 标志物脱落，重捕的鲤鱼带标记的个体数量减少，计算的种群数量偏高，A错；遗传病发病率应在人群中随机调查，B项偏高；使用比色法测亚硝酸含量，若标准溶液浓度偏低，会使样品管的颜色与更高浓度的标准液颜色相近，所测浓度偏高，D错。
[答案] C
11．(北京海淀期末)生物学研究中，下列做法不可行的是( )
A．用红、绿荧光染料标记膜蛋白研究细胞膜的流动性
B．以叶绿体作为标志物观察胞质环流(细胞质流动)
C．通过标记基因筛选导入目的基因的受体细胞
D．用3H标记的胸腺嘧啶研究基因的表达过程
[解析] 胸腺嘧啶只存在于DNA中，只有DNA复制过程中才会利用胸腺嘧啶，因此应用3H标记的尿嘧啶研究基因的表达过程，D错误。
[答案] D
12．(潍坊质检)下列实验中不是依据对照原理设计的是( )
A．探究培养液中酵母菌种群数量的变化
B．探究pH对过氧化氢酶活性的影响
C．探究酵母菌细胞呼吸方式
D．探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
[解析] 探究培养液中酵母菌种群数量的变化，用的是数学模型的方法。
[答案] A
二、非选择题
13．(北京西城一模)坐果是指成熟花的子房向果实转变的过程。正常受粉时，子房在发育着的种子所分泌的激素作用下，发育成为果实。研究人员以在坐果期容易发生落果的葡萄品种作为试验材料，研究了激素对葡萄坐果的影响。
(1)植物体的各项生命活动主要通过________进行调节。
(2)在开花前10天给葡萄花序去雄并套袋。在开花日，用不同的植物生长调节剂(4－CPA为生长素类似物、GA3为赤霉素)或PAC(GA3合成抑制剂)处理未受粉的葡萄子房。在花后21天，统计坐果率，结果如图1所示。
①去雄并套袋可以防止受粉，降低________________对实验的干扰。
②对比图1中________组结果，可知4－CPA或GA3单独处理均可提高葡萄坐果率；根据4、6组结果推测，4－CPA通过________________来提高坐果率；第________组与6组结果比较，可进一步证实上述推理。
(3)图2是转化酶介导的糖信号调控植物坐果的模型。据图所示解释，坐果结实和果实掉落的原因______________________________
__________________________________________________________。
(4)有人假设：GA3通过提高转化酶活性提高了葡萄的坐果率。若用实验验证该假设，实验组需要用________________处理葡萄子房，一段时间后取葡萄幼果研磨成匀浆，沉淀后取上清液，用透析法去除上清液中的________________后，加入一定量的蔗糖反应30 min，利用_____________试剂进行检测。若检测结果为_________________，则支持该假设。
[解析] (1)植物体的各项生命活动主要通过各项植物激素相互作用共同调节。(2)①由题可知，正常受粉时，子房在发育着的种子所分泌的激素作用下，发育成为果实。因此，去雄并套袋可以防止受粉，降低受粉后发育着的种子所分泌的激素对实验的干扰。②本实验的实验目的是研究不同的植物生长调节剂(4－CPA为生长素类似物、GA3为赤霉素)或PAC(GA3合成抑制剂)处理未受粉的葡萄子房，对葡萄坐果的影响。本实验的自变量是不同的植物生长调节剂即4－CPA、GA3、PAC。本实验的因变量是葡萄坐果的情况。由图1中可知，4组为4－CPA单独处理对葡萄坐果率的影响。3组为GA3单独处理对葡萄坐果率的影响，3组和4组实验要都与对照组2组进行比较，才能得出4－CPA或GA3单独处理均可提高葡萄坐果率。所以，对比图1中2、3、4组结果，可知4－CPA或GA3单独处理均可提高葡萄坐果率。4、6组比较，自变量是有无PAC，实验结果是有PAC时，葡萄的坐果率降低，所以4、6组结果推测，4－CPA通过提高赤霉素含量来提高坐果率。第7组与6组结果比较，可进一步证实上述推理。(3)本题答题的关键主要是全面性和准确性。根据图2分析，蔗糖在转化酶作用下产生的葡萄糖作为信号分子阻遏了细胞凋亡，并促进细胞分裂，能正常坐果结实；当转化酶活性低时，葡萄糖含量下降激活了细胞凋亡途径导致果实的脱落。(4)验证假设GA3通过提高转化酶活性提高了葡萄的坐果率。此时自变量是有无GA3，所以实验组需要用一定浓度赤霉素溶液处理葡萄子房，对照组则是用等量的蒸馏水处理葡萄子房。因变量是葡萄的坐果率。用透析法去除上清液中的可溶性糖，即无关变量。还原性糖的检测用斐林试剂，在热水浴的条件下，出现砖红色沉淀。
[答案] (1)各种植物激素 (2)①受粉后发育着的种子所分泌的激素 ②2、3、4 提高赤霉素含量(促进赤霉素合成) 7 (3)蔗糖在转化酶作用下产生的葡萄糖作为信号分子阻遏了细胞凋亡，并促进细胞分裂，能正常坐果结实；当转化酶活性低时，葡萄糖含量下降激活了细胞凋亡途径导致果实的脱落 (4)一定浓度赤霉素 可溶性糖(蔗糖和还原性糖) 斐林试剂 实验组砖红色深于对照组
14．(洛阳高三统考)已知在适宜条件下，新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成水和氧气。某同学进行了如下的实验操作：
第一步 取两支洁净的试管，编号为1和2。
第二步 在1号试管中加入2 mL 3%的新鲜过氧化氢溶液，2号试管中加入1 mL 20%的新鲜肝脏研磨液，分别置于100 ℃恒温水浴5分钟。
第三步 将2号试管中的肝脏研磨液加入1号试管，振荡摇匀，再置于100 ℃恒温水浴5分钟，结果未观察到气泡产生。
(1)该实验的目的是验证__________________________________
__________________________________________________________。
(2)该实验结果________(填“能”或“不能”)达到对预期目的的验证，主要原因是__________________________________________
__________________________________________________________。
[解析] (1)已知在适宜条件下，新鲜肝脏研磨液中的过氧化氢酶能催化过氧化氢分解成水和氧气，已知该实验是在100 ℃恒温水浴条件进行的，可知其目的是验证高温可使过氧化氢酶失活。(2)该实验结果不能达到对预期目的的验证，主要原因是在第二步的高温条件下，过氧化氢已经彻底分解。
[答案] (1)高温可使过氧化氢酶失活 (2)不能 在第二步的高温条件下，过氧化氢已经彻底分解了
15．(黄冈市高三调研)玫瑰是人们喜爱的观赏花种，但玫瑰种子的发芽率和成活率极低，故常通过扦插来繁殖。为研究不同浓度的NAA对玫瑰插条生根的影响，某研究小组做了如下预实验：取生长状态相似的多株玫瑰植株上的一年生枝条，剪成长度相同的插条35支，切口上平下斜，每个插条保留2个芽和一片嫩叶，去掉成熟叶；将插条随机均分成7组，采用浸泡法处理24 h后扦插，在适宜的条件下培养一段时间后，观察统计生根数目，结果如表。请回答有关问题：
(1)本实验的自变量是____________________________________。
(2)处理插条的方法除了浸泡法外，还可使用________法，后者的NAA浓度比浸泡法________。
(3)表中数据能否说明NAA对插条生根具有两重性？________，理由是________________________________________________。
(4)实验中各组需要处理和扦插多个插条，最后取平均值是为了________。在进一步探究NAA促进插条生根的最适浓度时，应探究的NAA浓度范围是________μg/g。
[解析] (1)由题意可知，本实验是探究不同浓度的NAA对玫瑰插条生根的影响，所以实验的自变量是NAA的浓度。(2)处理插条的方法除了浸泡法外，还可使用沾蘸法，沾蘸法的NAA浓度比浸泡法的高。(3)由表中数据可知，A组为对照组，B、C、D、E、F、G均为实验组，不论是生根总数，还是每株平均根数，各实验组均比对照组多，因此只能得出NAA对玫瑰插条生根具有促进作用，不能说明NAA对插条生根具有两重性。(4)为了使实验结果更准确，减小实验误差，实验中各组需要处理和扦插多个插条，最后取平均值；由于NAA浓度在4和6 μg/g时生根最多且数量相等，所以在进一步探究NAA促进插条生根的最适浓度时，NAA浓度应在4～6 μg/g范围进行探究。
[答案] (1)NAA的浓度(不同浓度的NAA) (2)沾蘸 高 (3)否 与对照组相比，实验组对插条生根均表现为促进作用 (4)使实验结果更准确，减小实验误差 4～6组别
选材
实验处理方法
实验结果
甲
选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠
切除小白鼠体内的甲状腺
切除10 d后，测得其物质代谢强度大大下降
乙
切除小白鼠体内的甲状腺，5 d后，连续给小白鼠注射含一定量甲状腺激素的某种溶剂
切除10 d后，测得其物质代谢强度没有下降
选项
药剂
作用
结果
A
溴麝香草酚蓝水溶液
检测CO2
溶液由蓝→绿→黄
B
斐林试剂
鉴定还原糖
水浴加热后产生砖红色沉淀
C
健那绿和吡罗红
观察DNA和RNA的分布
细胞核被染成绿色
D
酸性重铬酸钾
检测酒精
溶液由橙色→灰绿色
组别
A
B
C
D
E
F
G
NAA浓度(μg/g)
0
2
4
6
8
10
12
生根总数
10
15
35
35
25
20
15
平均根数/株
2
3
7
7
5
4
3