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：30分钟)

微专题1　教材基础实验

1.(2022·江苏苏州一模)下列有关实验操作或现象的叙述，正确的是(　　)

A.在黑藻小叶制成的临时装片中观察不到叶绿体有明显的移动，说明细胞已死亡

B.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞间观察到橘黄色颗粒，说明部分脂肪储存在细胞间

C.用血细胞计数板对噬菌体进行计数时需要将视野调暗，以便区分中方格的边界

D.观察质壁分离时发现有的细胞核出现在液泡图像范围内，但不能说明其在液泡中

答案　D

解析　在黑藻小叶制成的临时装片中观察不到叶绿体有明显的移动，也有可能是观察的位置不对，黑藻不同部位叶绿体的移动情况不同，A错误；脂肪存在于细胞内部，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞间观察到橘黄色颗粒，可能是切片时将细胞切破导致，B错误；血细胞计数板是在光学显微镜下使用，光学显微镜下看不到噬菌体，C错误；由于细胞是立体结构，观察质壁分离时发现有的细胞核出现在液泡图像范围内，可能是细胞核在液泡上面或者下面，不能说明细胞核在液泡中，D正确。

2.(2022·江苏盐城阶段考)下列对生物学实验的相关叙述，正确的是(　　)

A.鉴定蛋白质时，双缩脲试剂应先加A液，再加B液

B.甘蔗是一种糖分含量很高的植物，是还原糖鉴定实验的理想材料

C.观察植物细胞质壁分离和复原时，蔗糖溶液浓度越高实验效果越好

D.在研究镁是植物必需矿质元素时，可用蒸馏水和加镁蒸馏水进行对照培养

答案　A

解析　用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，应先加A液，再加B液，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；甘蔗是一种糖分含量很高的植物，其中的糖是蔗糖，而蔗糖是非还原糖，显然不是还原糖鉴定实验的理想材料，B错误；观察植物细胞质壁分离和复原时，蔗糖溶液浓度越高实验效果未必越好，因为高浓度的蔗糖溶液会导致植物细胞失水过多而死亡，导致实验失败，C错误；在研究镁是植物必需矿质元素时，需要用完全培养液和缺镁的完全培养液进行对照培养，D错误。

3.(多选)(2022·江苏泰州月考)同位素标记技术可用于示踪物质的运行和变化规律，下列是科学家利用同位素标记技术进行科学研究的叙述，正确的是(　　)

A.向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程

B.鲁宾和卡门用同位素标记HO、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源

C.赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，保温搅拌离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性情况，证明了DNA是噬菌体的遗传物质

D.梅塞尔森和斯塔尔利用15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，不同时刻收集大肠杆菌提取DNA，利用密度梯度离心技术在试管中区分含有不同N元素的DNA，证明DNA半保留复制

答案　ACD

解析　氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其元素组成有C、H、O、N等，故科学家可向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，通过检测放射性标记的物质在细胞中出现的部位来探究分泌蛋白形成的过程，A正确；18O不属于放射性元素，B错误；噬菌体是由蛋白质外壳(元素组成有C、H、O、N、S)和DNA(元素组成为C、H、O、N、P)组成的，故用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，侵染大肠杆菌，通过检测放射性物质出现的位置及子代噬菌体是否有放射性，确定了DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养，收集大肠杆菌并提取DNA，对其密度梯度离心，根据子代DNA在试管中的位置确定DNA的复制方式为半保留复制，D正确。

4.(2022·湖北卷，5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　)

A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行

B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染

C.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌

D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌

答案　D

解析　动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养一般不能加入抗生素，B错误；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。

5.(多选)(2022·江苏徐州学情调研)实验是生物学研究的重要手段。对以下异常实验结果分析合理的是(　　)

答案　ABC

解析　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，如果取材时间不是细胞分裂旺盛的时候，有可能出现几乎观察不到处于分裂期的细胞，A正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化，如果取样前不摇匀，可能导致计数结果与实际值相差较大，B正确；用高倍显微镜观察叶绿体，需要撕取稍带叶肉的下表皮，因为叶肉细胞中有叶绿体，表皮细胞中无叶绿体，如果未撕取到单层叶肉细胞或撕取过厚，会影响观察效果，C正确；探究植物细胞的吸水和失水，用0.3 g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮，一段时间后未发现质壁分离现象，说明细胞已经死亡，不能发生质壁分离，D错误。

6.(2022·江苏盐城调研)下列关于“加法原理”和“减法原理”的理解，正确的是(　　)

A.验证Mg是植物生活的必需元素实验中，实验组是缺Mg培养液，体现了“加法原理”

B.肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、DNA酶等处理细胞提取物体现了“加法原理”

C.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”

D.探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“减法原理”

答案　C

解析　由题干信息分析可知，“加法原理”是人为添加某种影响因素；“减法原理”是人为去除某种因素，均为“实验组”；判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。 “验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液，采用的是“减法原理”，A错误；在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，几个实验组分别添加蛋白酶、酯酶或DNA酶的目的是除去相应的成分，采用的是“减法原理”，B错误；比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组是常温处理，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”，C正确；探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“加法原理”，D错误。

7.(多选)(2022·江苏南京、盐城二模)下列关于生物学实验的叙述，正确的是(　　)

A.绿叶色素提取液的颜色较浅，可能是加入无水乙醇量过多导致

B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能难以得到染色体加倍的体细胞

C.植物组织培养时被杂菌污染，可能是外植体灭菌不彻底

D.粗提取获得的DNA含量较少，可能是来回反复过快搅拌导致

答案　ABD

解析　绿叶色素提取液的颜色较浅，可能是加入无水乙醇过多，进行了稀释，A正确；低温诱导大蒜根尖时间过短，未起到抑制纺锤体的形成，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；植物组织培养时被杂菌污染，可能是外植体消毒不彻底，外植体不能进行灭菌处理，C错误；用玻璃棒搅拌的目的是让DNA充分溶解，用玻璃棒来回反复过快搅拌滤液时易打碎DNA，导致滤液中DNA获得量减少，D正确。

微专题2　实验设计题的解题规律

8.(2022·江苏南京六校联合体期初)下列有关实验操作或方法所导致结果的描述，错误的是(　　)

A.“探究酵母菌种群数量的动态变化”实验中，滴加培养液后盖上盖玻片以致计数结果偏大

B.“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶混合后置于不同温度条件下处理

C.“观察植物质壁分离与复原”实验中，至少需要对装片进行三次观察

D.“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中，可用诱虫器采集土壤样品中的小动物

答案　B

解析　滴加培养液后盖上盖玻片，盖玻片可能由于已加入的液滴的表面张力作用使其未能严密的盖到计数板表面上，使计数室内的体积增大，从而使计数结果偏高，A正确；“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶在不同温度条件下处理后再混合，B错误；“观察植物质壁分离与复原”实验中，至少需要对装片进行三次观察进行前后对照，即观察到最原始的状态，分离状态和复原过程，C正确；“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中，可用诱虫器采集土壤样品中的小动物，D正确。

9.(多选)(2022·江苏南京、盐城二模)下列关于“探究2，4­D对插条生根的作用”实验的叙述，正确的是(　　)

A.本实验中因变量是生根长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组

B.预实验所使用的2，4­D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小

C.由于插条内缺乏相应酶分解2，4­D，因此其作用具有长效性

D.利用浸泡法处理插条时，所作用2，4­D溶液的浓度比沾蘸法大

答案　AC

解析　根据实验的目的是“探究2，4­D对插枝生根的作用”分析，自变量为是否施用2，4­D，因变量为生根数目或长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组，A正确；预实验所使用的2，4­D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大，才能大致判断适宜浓度的范围，以缩小梯度精准实验，获得最适浓度，B错误；2，4­D是生长素类似物，则在插枝内缺乏相应酶分解2，4­D，因此其作用后具有长效性，C正确；利用浸泡法处理插条时，所用2，4­D溶液的浓度比沾蘸法小，时间比沾蘸法长，D错误。

10.(多选)(2022·江苏南通如皋适应性考试)研究发现，高温会影响拟南芥雄蕊生长，如图1所示。研究小组探究了不同浓度的生长素对此现象的影响，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　)

图1

图2

A.高温抑制雄蕊的生长，对拟南芥的自花传粉会有明显影响

B.IAA浓度为10－7M时较10－4M更能缓解高温对植物的抑制作用

C.该实验自变量有两个，分别是高温和生长素浓度

D.施加IAA对常温下拟南芥雄蕊的生长无明显影响

答案　AC

解析　由图1可知，高温抑制雄蕊的生长，由于雄蕊的长度短于雌蕊，所以不利于花粉落到柱头上，A正确；由图可知，生长素浓度为10－4M、高温条件下雄蕊长度大于2 mm的、雄蕊长度在1.5～2.0 mm的所占比例大于生长素浓度为10－7M，说明IAA浓度为10－4M时较10－7M更能缓解高温的抑制作用，B错误；从图上看，该实验的自变量有温度和IAA浓度，C正确；对比常温条件下，施加IAA组与对照组的雄蕊各长度比例可知，施加IAA使常温下拟南芥雄蕊长度在1.5～2.0 mm的比例增加，而雄蕊长度大于2 mm的比例减小，D错误。

11.(2022·江苏苏锡常镇四市一调)酵母菌可应用于多个领域，下列有关叙述错误的是(　　)

A.利用酵母菌探究细胞呼吸方式的实验是对比实验

B.提取酵母菌DNA时，可用石英砂辅助破碎细胞

C.探究酵母菌种群数量的动态变化时，培养液需先灭菌后分装

D.家庭制作果酒时添加适量白糖可提升果酒的酒精度和甜度

答案　C

解析　探究酵母菌在不同氧气条件下的呼吸方式中两组分别是有氧条件和无氧条件，该实验属于对比实验，A正确；提取酵母菌DNA时，可用石英砂辅助破碎细胞，使DNA释放更彻底，B正确；为避免杂菌污染，探究酵母菌种群数量的动态变化时，培养液需先分装后灭菌，C错误；家庭制作果酒时添加适量白糖

除可以让果酒口感更甜外，还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度，D正确。

12.(2022·江苏苏锡常镇四市一调)模拟实验和模型建构是生物学研究的常用科学方法，下列有关叙述错误的是(　　)

A.“性状分离比的模拟实验”中，每个小桶内的两种颜色小球数量必须相等

B.“细胞大小与物质运输的关系”实验中，NaOH进入琼脂块的深度基本一致

C.“建立减数分裂中染色体变化的模型”中，颜色不同的两条染色体代表同源染色体

D.“设计制作生态缸”实验中，要充分考虑系统内组分和营养级生物之间的合适比例

答案　C

解析　在性状分离比的模拟实验中，两个小桶内的彩球数量可以不相同，但是每个小桶内的两种彩球数必须相等，比例为1∶1，A正确；模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH扩散进入各琼脂块的深度基本一致，实验可用NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比反映细胞的物质运输效率，B正确；建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，颜色不同的不一定是同源染色体，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体，C错误；生态缸制作时，要充分考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例，将生态缸密封，放置于室内通风、光线良好的地方，D正确。

13.(2022·江苏常熟阶段性抽测)为了研究酶之间的相互影响，某同学设计如下实验，已知淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，蛋白酶可催化蛋白质水解为多肽。下列叙述错误的是(　　)

注：“＋”表示利用相关试剂进行检测。

A.1号试管和3号试管都不变蓝的原因是淀粉被淀粉酶催化水解为麦芽糖

B.2号试管出现紫色的原因是淀粉酶与双缩脲试剂发生紫色反应

C.4号试管颜色为紫色的原因是溶液中含有蛋白质和多肽

D.1、2号试管中加入2 mL的蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同

答案　A

解析　3号试管淀粉酶被蛋白酶分解，所以淀粉没有被分解，加入碘液后，溶液变蓝，A错误；2号试管含有淀粉酶，其本质是蛋白质，加入双缩脲试剂后，会产生紫色反应，B正确；4号试管中淀粉酶被蛋白酶水解为多肽或小分子氨基酸，所以试管中含有蛋白质(蛋白酶)和多肽，加入双缩脲试剂后，溶液变成紫色，C正确；为保证实验的单一变量，所以1、2号试管中加入2 mL的蒸馏水，保证各试管中液体的体积相同，D正确。

14.(2022·江苏新高考基地学校期中)光补偿点指同一叶片在同一时间内，光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2等量时的光照强度；光合速率随光照强度增加，当达到某一光照强度时，光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点。下表为长春市西郊老李农场甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据，光补偿点和光饱和点单位为μmol·m－2·s－1，最大净光合速率单位为μmolCO2·m－2·s－1。灌浆期幼穗开始积累有机物，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色。回答下列问题：

(1)水稻叶肉细胞光合作用的色素分布在________，其作用是____________________________________________________________________。

如果甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同，则在灌浆期乙光补偿点低的原因是____________________________________________________________________。

(2)从表中的数据推测，单位时间内，________(填“甲”或“乙”)品种能获得较高产量，理由是_____________________________________________________。

(3)据表分析，水稻从灌浆期到蜡熟期过程中，叶片光合作用速率________(填“上升”“不变”或“下降”)。

(4)根据该实验的结果推测，从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关。某研究小组设计实验验证该推测。

实验设计思路：________________的叶片，分别测定其叶绿素含量。

预期实验结果和结论：若_______________________________________________，

则说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的。

答案　(1)叶绿体类囊体薄膜上　吸收、传递和转化光能　乙水稻的光合作用强度大于甲水稻(乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量大于甲)　(2)乙　在灌浆期，乙品种的最大净光合速率比甲大，单位时间内可积累的有机物多　(3)下降　(4)分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻　处于灌浆期的水稻叶片的叶绿素含量高

解析　(1)光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。光补偿点是指植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值，甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同，乙的光补偿点要比甲低，说明乙的光合作用强度更大(或者乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量更多)，需要更少的光照就能达到光补偿点。(2)根据表中数据推测，灌浆期幼穗开始有机物积累，而乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物，故乙品种可积累的有机物多，能获得较高的产量。(3)据表分析可知，植物由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合速率均在下降，叶片光合作用速率下降。(4)本实验想验证从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关，自变量为不同生长发育时期的叶片，因变量为叶片中叶绿素含量。因此实验思路为分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻的叶片，分别测定其叶绿素含量。如果灌浆期叶绿素含量高于蜡熟期，说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的；如果灌浆期叶绿素含量等于蜡熟期，说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降与叶片的叶绿素含量无关。

15.(2022·苏北四市一模)科研人员通过小鼠模型研究，发现了一条从大脑中央杏仁核(CeA)和下丘脑室旁核(PVN)共有的一类CRH神经元(分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾内的神经通路，即脑—脾神经通路，该神经通路可调节体液免疫，调节过程如下图所示，请回答下列问题。

(1)兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是________，去甲肾上腺素与CD4＋T细胞膜上的________结合，体现了细胞膜具有________的功能。

(2)体液免疫中，促进B细胞分化的两个刺激信号为________。

(3)烟碱类受体是脑—脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具，设计实验证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。

【实验材料及用具】生理状况相同的小鼠若干只，正常造血干细胞，异常(不能编码烟碱类受体的)造血干细胞，X抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。

答案　(1)突触　肾上腺素能受体　信息交流　(2)乙酰胆碱和抗原　(3)①不能产生B细胞　②正常造血干细胞并注射X抗原  ③减少实验误差　④抗X抗原的抗体产生量

解析　(1)神经元之间兴奋的传递依赖于突触，因此兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是突触；依照题图，去甲肾上腺素作为一种信号分子与CD4＋T细胞膜上的肾上腺素能受体结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。(2)体液免疫过程中，抗原可以刺激B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞，由题图还可知，乙酰胆碱也可以刺激B细胞增殖分化为浆细胞，所以体液免疫中，促进B细胞分化的两个刺激信号为乙酰胆碱和抗原。(3)本实验的目的是证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低，所以实验的自变量是烟碱类受体是否被破坏，实验设计思路为：取生理状态相同的小鼠若干只，去除小鼠自身造血干细胞，获得不产生B细胞的小鼠，随机均分为两组，将其中一组小鼠移植正常造血干细胞并注射X抗原作为对照组，另一组小鼠移植异常造血干细胞并注射X抗原作为实验组，一段时间后，检测两组小鼠抗X抗体的产生量，为了减少实验误差，要对对照组和实验组均测定多只小鼠，预期实验结果为：实验组小鼠的抗X抗体产生量低于对照组的产生量。