2023届高考生物二轮复习实验与探究作业含答案

实验与探究

(时间：45分钟)

微专题1　教材基础实验

1.(2022·江苏徐州调研)对于高中生物实验来说，洋葱可谓“浑身都是宝”。下列相关叙述正确的是(　　)

A.洋葱管状叶的叶肉细胞可用于观察DNA和RNA在细胞中的分布

B.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞可用于观察细胞的质壁分离及复原

C.洋葱鳞片叶内表皮细胞可用于观察线粒体和叶绿体

D.洋葱根尖分生区和伸长区细胞都可用于观察有丝分裂

答案　B

解析　洋葱管状叶的叶肉细胞中含有叶绿体，观察DNA和RNA在细胞中的分布时会有颜色干扰，A错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有紫色大液泡，可用于观察细胞的质壁分离及复原，B正确；洋葱鳞片叶内表皮细胞无叶绿体，C错误；洋葱根尖分生区具有连续分裂的能力，可用于观察有丝分裂，而伸长区细胞逐渐停止分裂，D错误。

2.(2022·山西师大附中调研)下列相关实验中，酒精的使用错误的是(　　)

A.在低温诱导植物染色体数目变化的实验中，剪取根尖后经卡诺氏液固定，然后用体积分数为95%的酒精冲洗

B.在提取绿叶中的色素时，必须使用无水乙醇作为溶剂

C.在检测花生子叶中的脂肪时，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色

D.在观察根尖分生组织细胞有丝分裂时，可用体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸混合液进行解离

答案　B

解析　在提取绿叶中的色素时用无水乙醇作为溶剂，也可用体积分数为95%的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去乙醇中的水分，B错误。

3.(2022·河南天一大联考)某同学利用水绵进行以下生物学实践活动，无法达成目的的是(　　)

答案　B

解析　叶绿体本身有颜色，不需要染色，用蒸馏水制片即可；健那绿可以将活细胞中的线粒体染成蓝绿色，观察线粒体需要用其染色，但由于水绵本身呈绿色，所以会影响实验的观察；质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液可使植物细胞发生质壁分离，用清水处理可观察质壁分离复原；提取叶绿体中的色素要用到无水乙醇、碳酸钙、二氧化硅，无水乙醇用于叶绿体中色素的提取，碳酸钙防止色素被破坏，二氧化硅使研磨充分，利于色素释放。

4.(2022·湘豫名校联考)选择正确的科学研究方法有助于实验目的的达成，下列实验中对实验方法的选择和运用不合理的是(　　)

答案　D

解析　近代分子生物学技术能够用特定的分子，与染色体上的某一个基因结合，这个分子又能被带有荧光标记的物质识别，通过荧光显示，就可以知道该基因在染色体上的位置，A正确；一定体积的海水中单细胞藻类的数量很多，故可用抽样检测的方法来测定种群密度，B正确；用3H标记的亮氨酸可以研究分泌蛋白的合成、运输及分泌过程，C正确；探究DNA的复制方式时使用的是密度梯度离心法，D错误。

5.(2022·广东中山调研)如图表示用35S标记噬菌体侵染细菌实验有关步骤。下列有关说法正确的是(　　)

A.第一步可通过在含有35S的培养基上培养噬菌体，使其蛋白质外壳被35S标记

B.合成新的噬菌体的DNA和蛋白质外壳的原料只能由细菌提供

C.沉淀物有很低放射性与离心太快有关

D.该实验证明DNA是噬菌体的遗传物质，而蛋白质不是

答案　B

解析　第一步表示用35S标记噬菌体外壳，标记的方法是先用含35S的培养液培养大肠杆菌，使细菌被标记，然后再用含放射性的大肠杆菌培养噬菌体，A错误；噬菌体进入细菌后，仅提供了遗传物质DNA，合成子代噬菌体DNA和蛋白质外壳的原料只能由细菌提供，B正确；35S标记噬菌体理论上放射性只在上清液出现，但搅拌后总会有很少量吸附在细菌表面的噬菌体外壳没有脱落下来，所以有很少量的外壳会存在于沉淀物中，使沉淀物具有很低的放射性，沉淀物有很低放射性与离心速度无关，C错误；该实验只能证明噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内，要证明遗传物质是DNA，还要用32P标记的噬菌体侵染细菌，D错误。

微专题2　实验设计题的解题规律

6.(2022·重庆调研)下列为减少实验误差而采取的措施，正确的是(　　)

答案　A

解析　多次计数取平均值，可以减少实验误差，提高实验准确性，A正确；探索2，4－D促进插条生根的最适浓度实验中，做预实验的目的是保证实验的科学性、确定最适浓度的大致范围，但并不能减少实验误差，B错误；调查人群中红绿色盲发病率，应在人群中随机调查，不能选择色盲家系调查，C错误；观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞临时装片进行三次观察是为了观察质壁分离和复原的过程，并不是为了减少实验误差，D错误。

7.(2022·辽宁实验中学模拟)对照原则是设计生物学实验的重要原则之一，以下有关对照实验的分析正确的是(　　)

A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验时，需要设置对照组

B.观察质壁分离及复原实验时只需观察蔗糖溶液处理后和清水处理后的细胞即可

C.研究H2O2在不同条件下的分解速率的实验中，需设置对H2O2不进行任何处理的对照组

D.探究土壤微生物对落叶的分解作用，需设计对土壤进行高温灭菌的对照组

答案　C

解析　探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验为前后自身对照实验，不需单独设置对照组，A错误；观察植物细胞的质壁分离及复原实验，需先观察细胞的初始状态，再观察用蔗糖溶液处理后和用清水处理后的细胞状态，B错误；一般情况下，自然状态下的是对照组，施加实验变量处理的是实验组研究H2O2在不同条件下的分解速率的实验中，需设置对H2O2不进行任何处理的空白对照组，C正确；探究土壤微生物对落叶的分解作用实验中，设置的对照组土壤不做处理(自然状态)，D错误。

8.(2022·河北衡水金卷)生物实验材料的选用直接影响实验的成败和效果，下列实验“材料”的选用科学可行的是(　　)

A.在“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动”实验中，选用叶片薄的颤藻为材料

B.在“探究植物细胞的吸水和失水”实验中，选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞为材料

C.在“研究分泌蛋白的合成和运输”实验中，选用人的口腔上皮细胞为材料

D.在“探究pH对酶活性的影响”实验中，选择淀粉和淀粉酶为材料

答案　B

解析　颤藻属于蓝藻，是原核生物，没有叶绿体，A错误；由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡呈现紫色，便于观察，因此可用来“探究植物细胞的吸水和失水”，B正确；人的口腔上皮细胞不产生分泌蛋白，因此不可用在“研究分泌蛋白的合成和运输”的实验，C错误；在“探究pH对酶活性的影响”实验中，不能选用淀粉和淀粉酶为材料，原因是淀粉在酸性条件下可以水解，不能确定是pH通过影响酶活性影响淀粉水解还是酸碱本身对淀粉水解的影响，D错误。

9.(2022·云南师大附中调研)生物科学的研究方法有多种，对照实验和预实验的应用非常广泛。下列有关说法不正确的是(　　)

A.在进行科学研究时，有时需要在正式实验前进行一个可减小实验误差的预实验

B.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时，预实验需要设置空白对照

C.拜尔将切下的胚芽鞘尖端分别放在切口的左、右两侧，两组之间形成相互对照

D.探究甲状腺激素作用的实验，先切除小鼠甲状腺再补充甲状腺激素，属于自身前后对照

答案　A

解析　在进行科学研究时，有时需要在正式实验前进行一个预实验，但预实验不能减小实验误差，A错误；探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时，预实验需要设置空白对照，以初步确定某浓度的生长素类似物是促进作用还是抑制作用，为正式实验摸索条件，B正确；拜尔将切下的胚芽鞘尖端分别放在切口的左、右两侧，两组均为实验组，形成相互对照，C正确；切除小鼠甲状腺后再补充甲状腺激素来探究甲状腺激素的作用，此实验过程存在自身前后对照，D正确。

10.(2022·湖北黄冈模拟)下表是与光合作用相关的实验探究，下列叙述正确的是(　　)

A.第1组实验说明了光合作用的场所是叶绿体，CO2的固定需要光照

B.第2组实验可以观察到遮光部位变蓝，曝光部位不变蓝

C.第3组实验在小球藻细胞中的C3、丙酮酸中也可能检测到14C

D.第4组实验中色素带的宽度反映的是色素的溶解度大小

答案　C

解析　观察第1组实验现象发现好氧细菌只向叶绿体被光束照射到的部位集中，说明了O2的释放需要光照，产生氧气的场所是叶绿体；第2组实验中，只有曝光部位可以进行光合作用，生成淀粉，遇碘变蓝；第3组实验中，小球藻细胞吸收的14CO2与C5生成C3，故C3有可能检测到放射性，C3还原为(CH2O)后，(CH2O)可以作为呼吸作用第一阶段的底物，生成丙酮酸，故此阶段生成的产物丙酮酸中也可能检测到14C；第4组实验中色素带的宽度反映的是色素含量的多少。

11.(2022·四川乐山调研)下列关于生物学实验的叙述，正确的是(　　)

A.艾弗里与赫尔希等人的实验方法及实验设计思路均不同

B.可用澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液检测酵母菌培养液中是否产生了CO2

C.用蔗糖溶液或硝酸钾溶液做植物细胞的失水和吸水实验，均能发生质壁分离并自动复原

D.观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂时，可以观察到一个细胞完整的分裂过程

答案　B

解析　艾弗里与赫尔希等人的实验方法不同，但实验设计思路相同，都是设法把DNA与蛋白质分开，单独地、直接地去观察DNA或蛋白质的作用，A错误；CO2可使澄清石灰水变浑浊，也可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，B正确；用蔗糖溶液做观察植物细胞的吸水和失水实验，不会发生质壁分离后的自动复原的现象，C错误；由于植物细胞在解离过程中被杀死，所以无法观察到一个细胞完整的分裂过程，D错误。

12.(2022·江西九江调研)将一定量的新鲜活酵母进行研磨获得研磨液，并除去所含的ATP后，平均分为三等份，分别加入到甲、乙、丙三个大小相同的锥形瓶中，进行如图所示的处理。将三个瓶口密封后均置于适宜温度的恒温箱中，最终发现只有装置丙中的红色液滴会移动(左移)。下列相关叙述正确的是(　　)

A.该实验探究酵母菌在有氧和无氧条件下呼吸产物不同

B.该实验说明葡萄糖的氧化分解需ATP的参与才能进行

C.甲、乙两个装置的液滴未移动，说明都发生了无氧呼吸

D.若将丙瓶中的NaOH溶液去除，对得出实验结论无影响

答案　B

解析　细胞进行呼吸作用需要能源物质(主要为葡萄糖)、酶系、ATP等，尽管呼吸作用的结果是产生ATP，但在细胞内将葡萄糖氧化分解过程中，首先要消耗ATP，才能完成呼吸作用的过程，最终产生更多的ATP。该实验探究的是酵母菌进行细胞呼吸第一阶段所需的条件，A错误，B正确；由于甲、乙装置中没有发生任何现象，结合装置丙的实验结果可推断，甲缺少ATP，乙缺少葡萄糖，不能开启呼吸作用的第一阶段，C错误；NaOH会吸收二氧化碳，若去除丙装置中的NaOH溶液，则细胞有氧呼吸释放的二氧化碳和消耗的氧气相等，液滴不移动，结果会与甲、乙两装置的结果相同，不能得出实验结论，D错误。

13.(2022·河南九师联盟)韭菜具有补肾、健胃、提神之功效，而韭黄是韭菜在避光条件下培养出来的，具有更佳的口感。某学习小组成员分别利用韭菜和韭黄进行叶绿体色素提取和分离实验，获得的结果如图所示。下列相关叙述错误的是(　　)

A.研磨叶片时，需加入少许SiO2，有助于叶片研磨得更充分

B.将滤纸条一端剪去两角有利于层析时形成平整的色素带

C.实验结果表明：色素④叶绿素a在层析液中的溶解度最低

D.实验结果表明：避光条件对类胡萝卜素的合成基本无影响

答案　C

解析　研磨叶片时加入少许SiO2，有助于叶片研磨得更充分，A正确；将滤纸条一端剪去两角有利于层析时形成平整的色素带，B正确；光合色素能在滤纸条上出现色素带的原因是不同色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，韭菜叶绿体色素分离的结果：①为胡萝卜素、②为叶黄素、③为叶绿素a、④为叶绿素b，叶绿素b位于滤纸条的最下端， 扩散距离最近，在层析液中的溶解度最低，C错误；根据两种叶片色素的分离结果可看出，类胡萝卜素色素带的宽度基本相似，说明避光条件对类胡萝卜素的合成基本上不会造成影响，D正确。

14.(2022·河南名校联盟)某生物兴趣小组通过实验探究酶促反应的影响因素，回答下列相关问题。

图1

图2

(1)取如图1两组装置，分别标为甲、乙，甲组滤纸片浸泡一定浓度的FeCl3溶液，乙组浸泡相同浓度的肝脏研磨液，其他条件相同且适宜，每隔30 s测定量筒内的气体量。

①该实验是探究酶的________，自变量为________。

②图2中曲线Ⅰ为最适条件下2 mL过氧化氢随时间变化产生的氧气的量，若降低反应容器内的pH，则氧气的变化对应曲线为________，选择该曲线的原因是___________________________________________________________________

___________________________________________________________________。

(2)该实验小组选择一系列的图1装置探究温度对酶活性的影响，实验过程如下：

①图1所示的三组实验装置，每组过氧化氢溶液、缓冲液、浸泡过肝脏研磨液的滤纸片相同，与倒置的量筒进行连接，分为A、B、C三组；

②将广口瓶翻转，使滤纸片与肝脏研磨液接触；

③分别迅速将三组连接装置置于10 ℃、37 ℃、80 ℃的恒温水浴锅中；

④定时测定量筒内气体的量，记录实验结果。

该实验操作步骤的顺序不正确，请改正________。你认为该实验哪里还存在不当之处，请说明原因___________________________________________________

____________________________________________________________________。

答案　(1)①高效性　催化剂的种类　②Ⅱ　降低pH，酶的活性降低，反应速率降低，由于底物浓度不变，过氧化氢最终分解产生的氧气的量不变

(2)将步骤②和③互换　选择实验材料不当，由于过氧化氢受热能够分解，因此不适宜选择过氧化氢作为探究温度对酶活性影响的实验材料

解析　(1)①该实验是探究酶的高效性。FeCl3溶液中的Fe3＋能够催化过氧化氢分解，属于无机催化剂，肝脏研磨液中有过氧化氢酶，能够催化过氧化氢分解，因此该实验的自变量是催化剂的种类。②题干条件为适宜条件，即在适宜pH下反应，降低pH，酶的活性降低，催化效率降低，过氧化氢彻底分解需要的时间延长，但是由于底物浓度不变，最终产生的氧气的量不发生改变，因此选择曲线Ⅱ。

(2)探究温度对酶活性的影响，正确的实验操作步骤是将底物和酶分别在对应温度下保温，然后进行混合，分析题中实验步骤，是酶与底物先接触再在相应温度下保温，由于酶有高效性，在设置温度之前已经发生反应，干扰实验，因此需将步骤②和③互换。由于过氧化氢受热易分解，因此不适宜用作探究温度对酶活性的影响的实验材料。

15.(2022·西安高新一中调研)植物虽然没有神经系统，但植物体也能对自身的生命活动进行调节。在植物的生长发育过程中，几乎所有生命活动都受到植物激素的调节，发现最早的是生长素。发现生长素的过程，是从达尔文注意到植物向光性并对此进行研究开始的。请根据达尔文的实验回答相关问题：

(1)上图是达尔文利用金丝雀草的胚芽鞘进行的实验及结果，达尔文依此提出的实验结论是胚芽鞘尖端受单侧光照射产生________并向下面的________传递，造成________而使胚芽鞘出现向光性弯曲。

(2)在胚芽鞘、芽、幼叶和幼根中，生长素只能从形态学上端运输到形态学下端，而不能反过来运输，称为____________。

(3)请利用燕麦胚芽鞘、一定浓度的生长素和琼脂块等相关材料用具，设计实验，证明生长素能促进生长(写出实验设计思路和预期结果)。

答案　(1)某种“影响”　伸长区　伸长区背光面比向光面生长快

(2)极性运输

(3)实验设计思路：将去尖端的燕麦胚芽鞘切段随机分成两组，实验组胚芽鞘上端一侧放置含有适宜浓度IAA的琼脂块，对照组胚芽鞘上端同侧放置不含IAA的琼脂块，两组胚芽鞘在相同且适宜的条件下培养，一段时间后，观察两组胚芽鞘的生长情况。

预期结果：一段时间后，对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长

解析　设计实验证明生长素的促进生长的作用，自变量为生长素的有无，实验组有生长素，对照组没有生长素。首先去掉燕麦胚芽鞘尖端，排除自身产生的生长素对实验的影响，随机分成两组，一组在去尖端的胚芽鞘上端(一侧)放置不含生长素的琼脂块，作为对照组，另一组放置含有生长素的琼脂块，相同且适宜的条件下培养一段时间，观察两组燕麦胚芽鞘的生长情况。预期结果是对照组胚芽鞘无弯曲生长，实验组胚芽鞘发生弯曲生长。

16.(2022·华师一附中调研)某花卉(2n)是自花传粉植株，兴趣小组在纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲。实验证实，植株甲的白花基因(a)是由紫花基因(A)突变产生的。后来，该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙，经证实乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。他们提出两种假说对这一现象进行解释，假说1：白花植株乙是由原基因(A)发生突变引起的，与植株甲相同；假说2：白花植株乙是由新位置上的基因(B)发生突变引起的。欲探究哪种假说正确，请设计一个简便的实验并写出实验思路(用遗传图解表示)、预期结果及结论。

实验思路：

假说1：原位置发生基因突变

假说2：新位置发生基因突变

预期结果及结论：

①__________________________________，则是原位置发生基因突变引起的；

②__________________________________，则是新位置发生基因突变引起的。

答案　假说1：原位置发生基因突变

假说2：新位置发生基因突变

预期结果及结论：①如果产生的子代均开白花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均为白花)　②如果产生的子代均开紫花(或白花植株甲和白花植株乙杂交，产生的子代均开紫花)

解析　根据题意可知，紫花为显性性状，白花为隐性性状，纯合紫花品系中偶然发现一株白花植株甲，甲由基因突变产生，则植株甲的基因型为aa，后来，该小组在纯合紫花品系中又发现了一株白花植株乙，经证实，乙也是由一对基因发生隐性突变引起的。若假说1成立，则植株乙的基因型为aa，若假说2成立，则植株乙的基因型为bb。要确定甲、乙两种白花突变是否由一对等位基因控制，应将这两种白花突变型植物杂交：若两种白花突变由不同的等位基因控制，分别用A(a)，B(b)表示，因为它们均为隐性突变，自花传粉，则可假定甲种白花植株基因型为aaBB，乙种白花植株基因型为AAbb，它们杂交F1代基因型为AaBb，全为紫花；若两种白花突变由一对等位基因控制，则甲、乙的白花植株基因型均为aa，两者杂交，F1代基因型为aa，全为白花。因此，若产生的子代均开白花，则假说1成立；若产生的子代均开紫花，则假说2成立。