2019年高考生物二轮专题训练：第17讲 教材基础实验（含解析）

第17讲 教材基础实验

专题跟踪训练(十七)

一、单选题

1．(2018·全国卷Ⅲ)下列研究工作中由我国科学家完成的是(　　)

A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验

B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验

C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验

D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成

[解析]　本题要求选出我国科学家完成的实验，要求对四个实验或事例的完成者很清楚。以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的，A错误；用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的，B错误；证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的，C错误；首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965年完成的，D正确，所以选D。

[答案]　D

2．(2018·山东省济宁市模拟)生物学是一门以实验为基础的科学，下列实验采用的核心技术相同的是(　　)

①探究分泌蛋白的合成、加工和运输过程　②利用现代分子生物学技术将基因定位在染色体上　③利用甲基绿和吡罗红观察DNA和RNA在细胞中的分布　④证明组成细胞膜的蛋白质分子运动的人鼠细胞融合实验

A．①③  B．②③  C．②④  D．①④

[解析]　探究分泌蛋白的合成、加工和运输过程采用放射性同位素标记法；利用现代分子生物学技术将基因定位在染色体上、证明组成细胞膜的蛋白质分子运动的人鼠细胞融合实验均采用了荧光标记法；利用甲基绿和吡罗红染色可直接观察DNA和RNA在细胞中的分布。选C。

[答案]　C

3．(2018·北京市人大附中特供卷)对照实验是生物科学探究中常用的实验方法之一，设置对照实验的方法也多种多样。下列关于对照实验的说法，错误的是(　　)

A．“低温诱导染色体加倍”的实验中，作为对照的常温组也要用卡诺氏液处理

B．“探究生长素类似物促进扦插枝条生根”的预实验中，不需要设置对照实验

C．“探究血浆维持pH相对稳定”的实验中，清水组和缓冲液组都作为对照组

D．沃泰默探究狗胰液分泌调节的实验中，将稀盐酸注入狗的血液能起对照作用

[解析]　“低温诱导染色体加倍”的实验中，自变量是温度不同，而无关变量应保持相同，因此作为对照的常温组也要用卡诺氏液处理，A正确；“探究生长素类似物促进扦插枝条生根”的预实验中，需要设置生长素类似物浓度为零的对照组，进行对照实验，以辨别各实验组所用的生长素类似物浓度对扦插枝条生根所起的是促进作用还是抑制作用，B错误；“探究血浆维持pH相对稳定”的实验原理是：通过比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、KH2PO4等溶液，在加入酸或碱时，能使pH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后的pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的，可见该实验中，清水组和缓冲液组都作为对照组，C正确；沃泰默探究狗胰液分泌调节的实验流程是：①是直接将稀盐酸注入狗的上段小肠肠腔内，②是直接将稀盐酸注入狗的血液中，③切除通向该段小肠的神经，只留血管，在小肠内注入稀盐酸，实验结果为：①③胰腺分泌胰液，②胰腺不分泌胰液，因此将稀盐酸注入狗的血液能起对照作用，D正确。

[答案]　B

4．(2018·衡水金卷)科学家在进行生物实验时所采用的方法多种多样。科学家——实验方法——实验结果或结论对应关系正确的是(　　)

A．孟德尔利用假说—演绎法得出了遗传学的分离定律和自由组合定律

B．鲁宾和卡门利用同位素标记法证实光合作用的产物中有氧气和淀粉

C．沃森和克里克利用构建数学模型的方法得出了DNA的双螺旋结构

D．萨顿先后利用类比推理的方法和杂交实验的方法得出了基因在染色体上

[解析]　孟德尔利用假说—演绎法，通过豌豆的杂交实验，得出了遗传学的分离定律和自由组合定律，A正确；鲁宾和卡门利用同位素标记法，用18O分别标记CO2和H2O，一组植物提供C18O2和H2O，另一组植物提供CO2和HO，分析两组植物释放的O2，证明了光合作用释放的氧气全部来自水，B错误；沃森和克里克利用构建物理模型的方法得出了DNA的双螺旋结构，C错误；萨顿利用类比推理的方法提出了“基因在染色体上”的假说，D错误。

[答案]　A

5．(2018·河北省沧州市联考)下列有关科学史的叙述，正确的是(　　)

A．施莱登和施旺提出“一切动植物都由细胞和细胞产物所构成”，并总结出“细胞通过分裂产生新细胞”

B．赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA是遗传物质，其中搅拌、离心的目的是把大肠杆菌的DNA和蛋白质分离

C．1931年，科学家首先从高等植物中分离出吲哚乙酸

D．1957年，克里克提出了中心法则

[解析]　本题综合考查高中生物教材中相关的生物科学史，要求考生识记并理解相关科学家的贡献，掌握相关的科学研究方法，学习科学家严谨治学的精神。施莱登和施旺提出“一切动植物都由细胞和细胞产物所构成”，魏尔肖总结出“细胞通过分裂产生新细胞”，A错误；赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染细菌的实验证明了噬菌体的DNA是遗传物质，其中搅拌、离心的目的是把亲代噬菌体的蛋白质外壳与大肠杆菌分离，B错误；1931年，科学家首先从人尿液中分离出吲哚乙酸，C错误；1957年，克里克提出了中心法则，D正确。

[答案]　D

6．(2018·江苏省南京市统测)下列有关生物科学史的叙述，错误的是(　　)

A．1880年，恩格尔曼以水绵为实验材料，发现了光合作用的场所

B．1910年，摩尔根以白眼雄果蝇为实验材料，发现了基因的分离定律

C．1958年，斯图尔德以胡萝卜韧皮部为实验材料，证明了植物细胞具有全能性

D．1970年，科学家用荧光物质标记细胞膜上的蛋白质，证明了细胞膜具有流动性

[解析]　恩格尔曼以水绵为实验材料，发现了光合作用的场所是叶绿体，并且得出了光合作用可以释放氧气，A正确。摩尔根以白眼雄果蝇为实验材料，发现了基因位于染色体上的实验证据，而基因的分离定律是孟德尔发现的，B错误。斯图尔德以胡萝卜韧皮部为实验材料，最终发育成了完整的个体，证明了植物细胞具有全能性，C正确。科学家用不同荧光物质标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，最终蛋白质在细胞膜上分布均匀，所以证明了细胞膜具有流动性，D正确。

[答案]　B

7．(2018·浙江省选考十校联考)在生长素的发现过程中，由很多科学家进行了实验来探究生长素的成分和作用。下列有关叙述正确的是(　　)

A．达尔文父子的实验证明了有某种化学物质从苗尖端传递到了下面

B．波森·詹森的实验选择明胶和云母的原因是化学物质能够透过明胶却不能透过云母

C．温特的实验必须在单侧光下进行，否则不能得出支持达尔文假说的结论

D．植物细胞能利用色氨酸在核糖体上合成生长素

[解析]　达尔文父子的实验证明了有某种影响从苗尖端传递到下面，A错误。波森·詹森的实验选择明胶和云母的原因是化学物质能够透过明胶却不能透过云母，从而得出相应的结论，B正确。温特的实验不需要在单侧光下进行，C错误。植物细胞利用色氨酸合成生长素，但不是在核糖体上，D错误。

[答案]　B

8．(2018·四川省蓉城名校联考)下列有关高中生物科学实验研究方法的叙述，正确的是(　　)

A．在脂肪的鉴定实验中，根据实验材料的特点使用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色时，两者的染色时间相同

B．观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，需要用点燃的酒精灯将涂有口腔上皮细胞的载玻片烘干

C．探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，可以根据溴麝香草酚蓝水溶液变成灰绿色的时间长短来判断CO2的产生情况

D．在探究生长素类似物促进插条生根最适浓度时，预实验可以检测实验设计的科学性和可行性，同时减小实验误差

[解析]　在脂肪的鉴定实验中，利用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ染液染色时，前者染色的时间长于后者，A错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，在洁净的载玻片上滴一滴生理盐水，然后取口腔上皮细胞置于其中，点燃酒精灯，将载玻片中有实验材料的部分对着酒精灯烘烤，直至烘干，以固定细胞，B正确；检测CO2的产生可用溴麝香草酚蓝水溶液，颜色变化是由蓝变绿再变黄，C错误；在探究生长素类似物促进插条生根最适浓度时，可以通过预实验预先摸索生长素浓度的大致范围，再做进一步的实验，D错误。

[答案]　B

9．(2018·北京市门头沟区一模)下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述中，不正确的是(　　)

A．差速离心：叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离

B．模型构建：研究种群数量变化规律和DNA双螺旋结构的发现

C．单因子对照实验：用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用O2的来源

D．同位素标记：分泌蛋白的合成与分泌和噬菌侵染细菌实验

[解析]　叶绿体中色素的分离方法是纸层析法，差速离心法常用于细胞中各种细胞器的分离，A项错误；可通过构建数学模型的方法研究种群的数量变化规律，通过构建物理模型发现了DNA的双螺旋结构，B项正确；用18O分别标记H2O和CO2探究光合作用中O2的来源，采用了单因子对照实验法，C项正确；分泌蛋白的合成与分泌和噬菌侵染细菌实验都利用了同位素标记法，D项正确。

[答案]　A

10．(2018·江西省新余名校联考)下列关于实验描述正确的是(　　)

A．提取色素时选用层析液的原因是不同色素在层析液中溶解度不同

B．探究2,4－D促进植物扦插枝条生根的最适浓度时需先做预实验，目的是让结果更精确

C．许多科学家相继研究，将逆转录和RNA复制纳入细胞生物的中心法则范畴

D．用健那绿染液处理口腔上皮细胞，只有活细胞内的线粒体呈现蓝绿色

[解析]　分离色素时选用层析液的原理是不同色素在层析液中溶解度不同，提取色素用有机溶剂，A错误；实验前做一个预实验，目的是为正式实验摸索条件，减少实验误差，B错误；逆转录和RNA复制是RNA病毒的特征，而病毒是非细胞生物，C错误；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，D正确。

[答案]　D

11．(2018·福建省泉州市测试)下列说法中，与生物膜发现史不一致的是(　　)

A．欧文顿在实验基础上提出，膜是由脂质组成的

B．荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积为红细胞表面积的2倍。他们由此推出：细胞膜中的脂质分子必然排列为连续的两层

C．罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，提出所有的生物膜都是由磷脂—蛋白质—磷脂三层结构构成的

D．科学家用不同荧光染料标记人细胞和鼠细胞并进行融合，证明了细胞膜的流动性

[解析]　19世纪末，欧文顿发现凡是可以溶于脂质的物质，比不能溶于脂质的物质更容易通过细胞膜进入细胞，于是他提出：膜是由脂质组成的，A正确；1925年，两位荷兰科学家用丙酮从人的红细胞中提取脂质，在空气—水界面上铺展成单分子层，测得单分子层的面积恰为红细胞表面积的2倍。由此他们得出的结论是细胞膜中的脂质分子排列为连续的两层，B正确；1959年，罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，并大胆地提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成的，C错误；1970年，科学家用荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合的实验，以及相关的其他实验证据表明细胞膜具有流动性，D正确。

[答案]　C

12．(2018·四川省双流测试)对下列生物学实验的分析，正确的是(　　)

[解析]　恩格尔曼用水绵作材料研究叶绿体的功能，用照光和不照光部位作为对照，证明了光合作用的场所是叶绿体，A正确；赫尔希和蔡斯进行噬菌体侵染细菌的实验中，部分细菌会裂解，从而造成放射性有一定的偏差，B错误；斯他林和贝利斯研究胰液分泌的调节机制，证明了狗的胰腺分泌胰液存在体液调节，C错误；高斯培养大草履虫和双小核草履虫的实验中，由于双小核草履虫繁殖速度快，在竞争中占有优势，最终只剩下双小核草履虫，D错误。

[答案]　A

二、非选择题

13．(2018·贵州省贵阳市统测)实验法对推动生物科学的发展有重要意义，请根据相关实验或方法回答问题：

(1)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验，使用____________混合液(1∶1)在室温下对实验材料进行解离，目的是___________；之后再经过______________________，最后在显微镜下进行观察。低温诱导植物染色体数目变化的实验过程与上述过程相似，但在解离前要先用卡诺氏液浸泡0.5～1 h，目的是__________________，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次。

(2)孟德尔运用____________法，得出了孟德尔第一、第二定律，该方法具体的步骤可概括为提出问题→作出假设→____________→实验验证→得出结论几个基本环节。在遗传学的发展过程中，还有哪些实验使用了这种方法________________________________(试举一例)。

(3)调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的__________遗传病，该类遗传病是指受________________控制的遗传病。

[解析]　本题涉及到有丝分裂实验、低温诱导植物染色体数目变化的实验、孟德尔豌豆杂交实验、调查人类遗传病，基本上是书本知识的考查，难度不大，回忆和梳理相关知识点，根据提示分析答题。(1)在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离液的组成是盐酸和酒精的混合液，解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开；解离后还需要漂洗和染色，然后才能制片观察。在低温诱导植物染色体数目变化的实验中，解离前需要用卡诺氏液浸泡，以固定细胞形态。孟德尔利用假说—演绎法提出了遗传的两大定律；假说—演绎法包括提出问题→作出假设→演绎推理→实验验证→得出结论几个基本环节；摩尔根的果蝇杂交实验也使用了假说—演绎法。(3)调查人群中的遗传病时，最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病，单基因遗传病是指受一对等位基因控制的遗传病。

[答案]　(1)盐酸和酒精　用药液使组织中的细胞相互分离开　漂洗、染色、制片　固定细胞形态

(2)假说—演绎　演绎推理　摩尔根的果蝇杂交实验

(3)单基因　一对等位基因

14．(2018·广西贵港市联考)近年来，广西某市立足天然富硒土壤的资源优势，大力打造富硒农业产业，目前富硒农产品开发，覆盖水稻、茶叶、蔬菜、中药材、水果等优势产业。硒是一种人体必需的微量元素，科学研究发现它具有许多重要的功能，如硒具有与胰岛素同样的功能。

Ⅰ.胰岛素的生理功能是：胰岛素能促进组织细胞加速__________________葡萄糖，从而使血糖水平降低。

Ⅱ.某中学生物兴趣小组为了探究硒是否具有与胰岛素同样的功能，以Ⅰ型糖尿病小鼠(Ⅰ型糖尿病小鼠的胰岛B细胞受损导致胰岛素分泌不足)为实验材料，进行相关实验。请完成下面的实验步骤，并预测实验结果。

材料用具：生长状况相同的Ⅰ型糖尿病小鼠若干只、生理盐水、适宜浓度的胰岛素溶液、适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液、血糖测量仪、注射器等。(要求：具体注射方法与剂量不作要求。)

方法步骤：

(1)将生长状况相同的若干只Ⅰ型糖尿病小鼠随机分成数量相同的三组，编号甲、乙、丙，测量每只小鼠的血糖水平，并求平均值。

(2)向甲、乙、丙组每只小鼠分别注射等量的生理盐水、适宜浓度的胰岛素溶液、____________________________________________。

(3)将这些小鼠放在__________________中培养一段时间后，测量每只小鼠的血糖水平，并求平均值。

实验结果的预测：

(4)若________________________________________，则说明硒不具有胰岛素的功能；若____________________________，则说明硒具有胰岛素同样的功能。

[解析]　梳理胰岛素的生理功能、实验设计的原则等相关知识是分析、解决本题的关键所在。由题意准确定位实验目的(探究硒是否具有与胰岛素同样的功能)，进而明辨实验的自变量、因变量。在此基础上，从题意给出的“材料用具”和不完整的“方法步骤”中提取有效信息，围绕“实验设计的原则”等知识，对相应问题进行解答。Ⅰ.胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。Ⅱ.实验的目的是探究硒是否具有与胰岛素同样的功能，自变量为是否用硒处理实验鼠，因变量是检测实验鼠的血糖浓度。依据实验设计遵循的对照原则，应设计3组实验：有一组为实验组(用适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液处理)；两组是对照组，其中之一是条件对照(用适宜浓度的胰岛素溶液处理)，另一组为空白对照(用生理盐水处理)。依据实验设计遵循的重复原则、等量原则，每一组的实验鼠应有若干只，三组的无关变量应控制相同且适宜。综上分析和给出的不完善的实验步骤可推知，方法步骤如下：(2)向甲、乙、丙组每只小鼠分别注射等量的生理盐水、适宜浓度的胰岛素溶液、适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液。(3)将这些小鼠放在相同且适宜的环境中培养一段时间后，测量每只小鼠的血糖水平，并求平均值。实验结果的预测：(4)胰岛素具有降血糖的功能。若硒不具有胰岛素的功能，则甲组和丙组的血糖水平相同且基本不变，乙组的血糖水平下降；若硒具有胰岛素同样的功能，则甲组的血糖水平基本不变，乙组和丙组的血糖水平下降。

[答案]　Ⅰ.摄取、利用和储存

Ⅱ.(2)适宜浓度的硒代甲硫氨酸溶液

(3)相同且适宜的环境

(4)甲组和丙组的血糖水平相同且基本不变，乙组的血糖水平下降　甲组的血糖水平基本不变，乙组和丙组的血糖水平下降

15．(2018·山东省淄博测试)下图是某学习小组探究酵母菌是否存在两种呼吸类型的实验装置图：装置一和装置二(新鲜的酵母与5%的葡萄糖溶液制成酵母发酵液，简称酵母液)：

(1)装置一中NaOH的作用是____________。

(2)若只有有氧呼吸，装置二红色液滴不动，装置一液滴________；若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，装置一液滴左移，装置二液滴________。

(3)此小组的同学还想进一步了解酵母菌的两种呼吸方式释放的能量是否差不多，又进行了以下的探究过程：

此学习小组设置装置1和装置2的实验属于________(填“对照”或“对比”)实验，这也是科学探究中常用的方法之一，记录实验结果时观察的指标应该是__________________________。

[解析]　本题是考查细胞呼吸方式的探究实验，意在考查学生识图和判断能力。装置一和装置二两套呼吸装置中的单一变量为NaOH与蒸馏水，装置一内气压变化由氧气引起，装置二内气压变化应由CO2与O2共同决定。①若装置一液滴左移，装置二液滴不动，则表明所测生物只进行有氧呼吸(因有氧呼吸产CO2量与耗O2量相等)；②若装置一液滴不动，装置二液滴右移，则表明所测生物只进行无氧呼吸(因无氧呼吸只产CO2，不耗O2)；③若装置一液滴左移，装置二液滴右移，则表明该生物既进行有氧呼吸，又进行无氧呼吸。装置1和装置2两套呼吸装置中的单一变量为是否通气，则装置1属于有氧呼吸装置，装置2属于无氧呼吸装置。可据此答题。(1)装置一中NaOH的作用是吸收酵母菌细胞呼吸产生的CO2。(2)如果酵母菌只进行有氧呼吸，装置一酵母菌释放的CO2被氢氧化钠吸收，而酵母菌消耗氧气，瓶内气压下降，液滴左移；装置二由于酵母菌只进行有氧呼吸，消耗的氧气量和释放的二氧化碳量相等，故瓶内气压不变，液滴不移动。如果酵母菌同时进行两种细胞呼吸，装置一释放的CO2被吸收，消耗氧气，气压下降，液滴左移；装置二释放的CO2量大于消耗的氧气量，气压上升，液滴右移。(3)装置1和装置2分别设置有氧和无氧条件，实验结果都是未知的，通过比较结果，来探究两种呼吸方式释放的能量是否差不多为对比实验；该实验目的是探究有氧呼吸和无氧呼吸两种呼吸方式释放的能量释放差不多，故因变量为能量，可通过观察温度计的相应温度读数变化来检测。

[答案]　(1)吸收细胞呼吸产生的CO2

(2)左移　右移

(3)对比　温度计的相应温度读数