2024版高考生物一轮复习教材基础练第十二章实验与探究第1节实验方法及原则教学课件

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知识点99　生物实验常用方法
1 下列有关同位素标记法的叙述,错误的是A.同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律B.14C、32P、3H、35S、15N、18O都是同位素标记法常用的同位素C.生物学研究中,同位素标记法常用的同位素都具有放射性D.研究分泌蛋白的合成和运输可向细胞中注射3H标记的氨基酸
1.C　同位素的物理性质可能有差异,但组成的化合物化学性质相同,用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法,同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律,A正确。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性,如14C、32P、3H、35S等;有的不具有放射性,是稳定同位素,如15N、18O等,B正确、C错误。研究分泌蛋白的合成和运输时,可以将合成蛋白质的原料——氨基酸进行标记,标记氨基酸可以用同位素3H,D正确。
2 下列关于离心法的应用,说法正确的是A.在叶绿体色素的分离实验中,通过差速离心法可达到初步分离的目的B.在证明DNA进行半保留复制的实验中,对不同时刻收集的大肠杆菌进行离心C.在噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离D.向装有兔的新鲜红细胞稀释液的试管中加入蒸馏水,可通过离心的方法获得细胞膜
2.D　可以用差速离心法来分离各种细胞器,而分离叶绿体中的色素运用的是纸层析法,原理是绿叶中的色素都能溶解在层析液中,且不同色素在层析液中的溶解度不同,A错误。在证明DNA进行半保留复制的实验中,应在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,再将提取的DNA进行密度梯度离心,并不是对大肠杆菌进行离心,B错误。在噬菌体侵染细菌的实验中,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2噬菌体颗粒,离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌,而搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离,C错误。差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法,向装有兔的新鲜红细胞稀释液的试管中加入蒸馏水,可通过差速离心法获得细胞膜,D正确。
3 调查法是生态学常用的研究方法,下列相关叙述正确的是A.用标记重捕法调查种群密度时,部分被标记个体的标记物脱落,将会导致调查结果比实际值小B.调查某濒临灭绝的大型肉食动物的种群数量时,宜采用标记重捕法C.调查土壤中小动物类群丰富度时,用取样器取样法,样品中肉眼难以分辨的小动物类群可以不统计D.用样方法调查种群密度时,处在样方边线上的个体,只计数相邻两边及其夹角上的个体
3.D　用标记重捕法调查种群密度时,部分被标记个体的标记物脱落,将会导致调查结果比实际值大,A错误。濒临灭绝的动物数量极少而且是大型肉食动物,适合采用逐个计数的方法,不适合用标记重捕法,B错误。调查土壤中小动物类群丰富度时,用取样器取样法,样品中有些小动物难以用肉眼识别,可借助放大镜、体视显微镜进行观察,不能不统计,C错误。用样方法调查种群密度时,处在样方边线上的个体,只计数相邻两边及其夹角上的个体,一般是“计上不计下,计左不计右”的原则,D正确。
4生命科学实验过程中,不同的研究对象需要采取相应的科学方法才能得出对应的结论。下列对应关系正确的是①孟德尔豌豆杂交实验:假说—演绎法②发现DNA双螺旋结构:模型构建法③证明DNA半保留复制的实验:荧光标记法④噬菌体侵染大肠杆菌的实验:同位素标记法A.①②③　　　　　　　B.①②④ C.①③④D.②③④
4.B　孟德尔豌豆杂交实验运用了假说—演绎法,①正确;构建的DNA双螺旋结构属于物理模型,运用了模型构建法,②正确;证明DNA半保留复制的实验中用15N对DNA进行标记,运用了同位素标记法、密度梯度离心法,也运用了假说—演绎法,没有用到荧光标记法,③错误;噬菌体侵染大肠杆菌的实验用32P对DNA进行标记,35S对蛋白质进行标记,运用了同位素标记法,④正确。故选B。
模型构建法: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,有的则以抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。
5 酵母菌是探究种群数量变化的理想材料,血细胞计数板是酵母菌计数的常用工具,如图表示一个计数室及显微镜下一个中方格菌体分布情况。下列有关叙述错误的是A.选取计数室四个角和中央的五个中格计数,目的是重复实验以减小误差B.需要先盖盖玻片再滴加样液,等酵母菌全部沉降后方可计数C.每天都要定时取样,目的是使酵母菌均匀分布,减小误差D.若五个中格中的酵母菌平均数与题图所示的一样,则估算酵母菌的总数为6×106个/mL
5.C　选取计数室四个角和中央的五个中格计数,目的是重复实验并求平均值,以减小误差,A正确。制片时,应将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,用吸管吸取培养液,滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入,待酵母菌全部沉降到计数室底部,然后在显微镜下用高倍镜观察,B正确。每天计数时间要固定,防止由于取样时间不同造成实验误差,C错误。计数时,要遵循“计上不计下,计左不计右”的原则,因此计数相邻两边及其夹角上的个体,计数后可知中方格酵母菌平均数为24个,则1 mL培养液中酵母菌的总数=24÷16×400×104=6×106(个),D正确。
6 (多选)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,如表所示实验现象合理的是
6.ABD　脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色,A选项正确;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度低于0.3 g/mL蔗糖溶液,所以将其置于0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生渗透失水,紫色的液泡逐渐变小,细胞液颜色逐渐变深,B选项正确;观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中,先制作洋葱根尖细胞装片,需要经过解离、漂洗、染色和制片四个步骤,由于解离液由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸按1∶1比例混合制成,所以经过解离后根尖细胞已经死亡,不能在显微镜下观察染色体的行为变化,C选项错误;台盼蓝是细胞活性染料,常用于检测细胞膜的完整性、检测细胞是否存活,由于活细胞的细胞膜具有选择透过性,台盼蓝染液不能进入酵母细胞,而死亡细胞的细胞膜失去了选择透过性,染料可以进入细胞而将细胞染成蓝色,实验所用酵母菌可能部分死亡,D选项正确。
7 (多选)以数学模型Nt=N0λt表示种群数量变化(Nt表示t年后的种群数量,N0表示种群起始数量,λ表示该种群数量是一年前种群数量的倍数)。下列叙述正确的是A.只有λ大于1,种群才呈“J”形增长,这种情况只出现在实验室人为设置的条件下B.一般情况下,λ不等于0C.当λ为1时,种群增长率等于0,在自然条件下,这种情况不一定说明种群数量已经达到K值D.种群呈“J”形增长至某一年,出现Nt=N0的情况,说明λ等于1,这意味着种群数量已经接近或者达到K值
7.BC　当λ>1时,种群数量增加,λ不变,则种群数量呈“J”形增长,这种情况在自然状态下也可能出现,A错误。λ=0说明种群无繁殖现象,且在一代中灭亡,故一般情况下,λ不等于0,B正确。当λ=1时,出生率等于死亡率,种群数量不变,种群增长率等于0,在自然条件下,这种情况不一定说明种群数量已经达到K值,C正确。种群呈“J”形增长至某一年,出现Nt=N0的情况,说明λ=1,但不一定意味着种群数量已经接近或者达到K值,D错误。
8 某研究小组借助空中拍照技术调查草原上地面活动的某种哺乳动物的种群数量,主要操作流程是选取样方、空中拍照、识别照片中该种动物并计数。回答下列问题。(1)为保证调查的可靠性和准确性,选取样方时应注意的主要事项有 (答出3点即可)。 (2)已知调查区域总面积为S,样方面积为m,样方内平均个体数为n,则该区域的种群数量为 。 (3)与标志重捕法相比,上述调查方法的优势有 (答出2点即可)。
8. 【参考答案】 (1)确定样方的多少、确定样方面积的大小、做到随机取样 (2)nS/m (3)不需要捕捉并标记调查动物,避免捕捉、标记等对动物造成的影响;调查周期短【解题思路】 (1)调查动物的个体数量和活动范围等不同,样方的多少、样方大小也应不同。选取样方时,要做到随机取样,不能掺入主观因素。(2)样方内的种群密度应该与调查区域中的种群密度大致相等。该区域的种群数量=样方内的种群密度×区域总面积=n/m×S,即nS/m。(3)与标志重捕法相比,题述调查方法不需要捕捉并标记调查动物,避免捕捉、标记等对动物造成的影响,且调查周期短。
知识点100　实验设计基本原则
1 为了证明土壤中的微生物能分解农药,某实验小组将土壤分为两等份,装入两个大小相同的容器,一个高温灭菌,一个不做处理。“一个高温灭菌,一个不做处理”遵循的是A.对照原则　　　　　B.科学性原则C.平行重复原则 D.单一变量原则
1.A　要使实验设计科学合理,在设计实验时必须遵循以下几个原则:①对照原则、②单一变量原则、③平行重复原则、④科学性原则。在这个实验中,一组高温灭菌,一组不做处理,造成一个容器的土壤中无活的微生物,一个容器的土壤中有活的微生物,然后进行实验,此设计遵循对照原则,A符合题意。
2 下列有关生物学实验的叙述,正确的是A.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,自变量为催化剂,因变量为O2生成量B.探究温度对酶活性的影响实验中,可选用唾液淀粉酶,并且需要设计空白对照组C.探究pH影响酶活性的实验中,可选用胃蛋白酶,在pH为6~8的范围内设置不同实验组D.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用的实验中,可用斐林试剂鉴定产物中有无还原糖
2.D　比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中,自变量为高温、FeCl3溶液和肝脏研磨液(或反应条件),因变量为H2O2的分解速率或单位时间内的O2生成量,A错误。探究温度对酶活性的影响实验中,可选用唾液淀粉酶,并设置不同温度的组别作为相互对照,无需设计空白对照组,B错误。胃蛋白酶的最适pH为1.5,在pH为 6~8时胃蛋白酶会失活,因此探究pH影响酶活性的实验中,可选用胃蛋白酶,但是不能在pH为6~8的范围内设置不同实验组,C错误。淀粉酶可以催化淀粉(非还原糖)分解为葡萄糖、麦芽糖(均属于还原糖),不能催化蔗糖(非还原糖)的水解,可通过用斐林试剂检测产物中有无还原糖,D正确。
3 为探究生活在多盐环境中的泌盐植物的泌盐方式是主动运输还是被动运输,某实验小组设计了甲(实验组)、乙(对照组)两组实验,其中一组加细胞呼吸抑制剂,一段时间后测定植物泌盐量。下列叙述错误的是A.应选择生长状况相似的植物为实验材料B.乙组不做处理,甲组加细胞呼吸抑制剂C.若测得两组泌盐量相同,则泌盐方式为自由扩散D.若测得甲组植物的泌盐量小于乙组,则泌盐方式为主动运输
3.C　该实验过程中,植物材料为无关变量,因此甲、乙两组应选择生长状况相似的植物为实验材料,保持无关变量相同且适宜,A正确。乙组为对照组,不进行处理,甲组为实验组,进行处理,加细胞呼吸抑制剂,B正确。若测得甲、乙两组泌盐量相同,则说明泌盐方式为被动运输,被动运输包括自由扩散和协助扩散,C错误。若测得甲组泌盐量小于乙组,说明泌盐的过程需要能量的供应,则泌盐方式为主动运输,D正确。