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（新高考）2021届高考二轮复习专题十三 实验与探究 教师版
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这是一份（新高考）2021届高考二轮复习专题十三 实验与探究 教师版，共19页。试卷主要包含了2021年备考时应注意，教材中的调查类实验归纳，教材中探究类实验，理清实验设计的思路，“五看法”评价实验设计等内容，欢迎下载使用。
命题趋势
1．纵观近五年的全国卷高考试题，侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。
2．在题型方面，选择题和非选择题均有考查到。选择题主要考查考纲要求实验和教材经典实验，考查实验原理、方法及结果，教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。非选择题通常以生物学知识设计新的背景材料，并结合代谢、遗传、调节等有关知识综合考查探究实验的原则，探究实验的设计思路以及探究实验的结果预测与分析等。
3．2021年备考时应注意：对于选择题，针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析，做好归纳。对于非选择题，通过变量分析掌握实验设计的原理，总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。
考点清单
考点一 教材基础实验
1．如何选择实验材料
(1)不同实验目的要选择不同的材料，生物材料的选择必须为实验目的服务。
(2)选择的材料有利于使实验步骤简化，并便于实验操作。
(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。
(4)选择便于观察，实验现象明显的材料。
(5)选择对实验现象无干扰、实验结果利于分析的生物材料。
(6)选择较常见、易于获得的材料。
2．观察类实验的操作流程归纳
3．鉴定类实验的操作流程归纳
4．教材中的调查类实验归纳
5．教材中探究类实验
考点二 实验设计与分析
6．区别两类实验设计的结果预测及得出结论
7．理清实验设计的思路
8．准确描述实验操作步骤的“四步曲”
9．“五看法”评价实验设计
精题集训
（70分钟）
经典训练题
1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·3）某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误的是（ ）
A．切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少
B．给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加
C．给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强
D．给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常
【答案】D
【解析】若切除垂体，则垂体分泌的促甲状腺激素减少，会导致甲状腺激素分泌不足，产热减少，A正确；给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，该提取液中含有促甲状腺激素，可以促进甲状腺激素的分泌，故小鼠的耗氧量会增加，B正确；甲状腺激素可以影响神经系统的功能，故给成年小鼠注射甲状腺激素后，神经系统的兴奋性会增加，C正确；促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体，故切除垂体后，注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常，D错误。
2．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）·10）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
3．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ）·5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【答案】D
【解析】由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。
4．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ）·2）取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖（Suc）溶液中（蔗糖能进入胚芽鞘细胞），第2组置于适宜浓度的生长素（IAA）溶液中，第3组置于IAA+Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是（ ）
A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B．胚芽鞘伸长生长过程中，件随细胞对水分的吸收
C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
【答案】C
【解析】K+、Cl−是植物所需要的矿质离子，可被植物细胞主动吸收，进入细胞后能使细胞渗透压上升，A正确；水是细胞生命活动所需的重要物质，胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程，B正确；由题干信息可知，用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果，而KCl不能作为能源物质，因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果，C错误；由以上分析可知，IAA+Suc组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组，而KCl代替Suc也可达到相同结果，因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D正确。
5．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·31）某研究人员用药物W进行了如下实验：给甲组大鼠注射药物W，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。回答下列问题：
（1）由上述实验结果可推测，药物W破坏了胰腺中的________________细胞，使细胞失去功能，从而导致血糖浓度升高。
（2）由上述实验结果还可推测，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，导致肾小管液的渗透压比正常时的_____________， 从而使该组大鼠的排尿量_____________。
（3）实验中测量到甲组大鼠体重下降，推测体重下降的原因是________________。
（4）若上述推测都成立，那么该实验的研究意义是________________（答出1点即可）。
【答案】（1）胰岛B
（2）高 增加
（3）甲组大鼠胰岛素缺乏，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
（4）获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【解析】（1）由于甲组大鼠注射药物W后，血糖浓度升高，可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使胰岛素的分泌量减少，从而导致血糖浓度升高。（2）由题干信息可知，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，会导致肾小管液的渗透压比正常时的高，因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少，进而导致尿量增加。（3）甲组大鼠注射药物W后，由于胰岛素分泌不足，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加，体重下降。（4）由以上分析可知，药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【点评】本题结合药物W的实验，主要考查了糖尿病的病因以及“三多一少”症状出现的原因等相关基础知识，意在考查考生从题中获取信息的能力，并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
高频易错题
1．下列关于光学显微镜使用的叙述，错误的是（ ）
A．若标本颜色较深，可以使用凹面镜或使用较大的光圈
B．可以通过调节通光孔的大小来调节镜筒中光线的亮度
C．“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜
D．“检测生物组织中的脂肪”实验中不一定要使用显微镜
【答案】B
【解析】若标本颜色较深，可以使用凹面镜或使用较大的光圈以增加通光量，A正确；载物台上的通光孔的大小是固定的，可以通过调节反光镜或光圈的大小来调节镜筒中光线的亮度，B错误；“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜，C正确；可以通过制备组织样液来检测生物组织中的脂肪，此方法不需要使用显微镜，D正确。
2．下列关于叶绿体中色素的叙述，正确的是（ ）
A．常用层析液提取和分离叶绿体中的色素
B．类胡萝卜素吸收的红光可用于水的光解
C．提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏
D．光合色素的形成均需要镁参与
【答案】C
【解析】通常用有机溶剂提取叶绿体中的色素，用层析液分离叶绿体中的色素，A错误；类胡萝卜素吸收蓝紫光，不吸收红光，B错误；提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏，C正确；叶绿素的形成需要镁参与，D错误。
3．下列关于经典实验中选材和关键技术组合的叙述，不正确的是（ ）
A．用丙酮提取哺乳动物成熟红细胞中的脂质，发现细胞膜为“脂双层”
B．用带有放射性同位素标记的T2噬菌体，发现DNA的传递规律
C．用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位，发现光合作用产生氧气
D．用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子，发现细胞膜具有流动性
【答案】B
【解析】用丙酮提取红细胞中的脂质，发现细胞膜为“脂双层”，A正确；用带有放射性同位素标记的T2噬菌体，证明DNA是遗传物质，B错误；恩格尔曼用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位，发现光合作用产生氧气，C正确；用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子，发现细胞膜具有流动性，D正确。
4．洋葱是一种重要的实验材料，下列有关叙述正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色原生质层在显微镜下清晰可见
B．经染色后，在高倍镜下能观察到洋葱根尖分生区多数细胞的染色体
C．洋葱鳞片叶外表皮细胞在发生质壁分离复原时，细胞的吸水能力逐渐降低
D．观察低温诱导植物染色体数目的变化时可用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料
【答案】C
【解析】洋葱鳞片叶外表皮细胞中有紫色的大液泡，原生质层为无色，A错误。由于细胞分裂间期时间长，细胞大多处于分裂间期，绝大多数细胞不能观察到染色体，B错误。细胞在发生质壁分离复原时，细胞正在吸水，其吸水能力逐渐降低，C正确。洋葱鳞片叶内表皮细胞是高度分化的细胞，已失去分裂能力，不适合作为观察低温诱导植物染色体数目的变化实验材料，D错误。
5．将蛙的离体神经纤维置于某种培养液M中，给予适宜刺激后，记录其膜内钠离子含量变化(如图中曲线Ⅰ所示)、膜电位变化(如图中曲线Ⅱ所示)。下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中培养液M只有钠离子的浓度会发生变化
B．图中A点后，细胞膜内钠离子的含量开始高于膜外
C．曲线Ⅱ的峰值大小与培养液M中钠离子的浓度有关
D．图中C点时，神经纤维的膜电位表现为外正内负
【答案】C
【解析】由曲线Ⅱ可知，给予适宜刺激后，产生动作电位之后又恢复为静息电位，故M中钠离子浓度和钾离子浓度都发生了变化，A错误；A点之后，钠离子开始内流，细胞膜内钠离子含量仍低于膜外，B错误；曲线Ⅱ的峰值大小就是动作电位大小，与钠离子内流量有关，C正确；C点时，神经纤维的膜电位表现为外负内正，D错误。
6．（多选）下列关于实验的叙述不正确的是（ ）
A．在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B．利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时，不能用碘液检测反应结果
C．观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，蔗糖分子可以穿过植物细胞原生质层中的细胞壁，但不能穿过细胞膜
D．探究酵母菌呼吸方式的实验中所使用的溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，随着实验过程的进行，CO2可以使其由蓝变绿再变为黄色
【答案】AC
【解析】在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有蛋白质，但不能证明是唾液淀粉酶，A错误；无论蔗糖是否被分解，都不能与碘液反应，所以利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时，不能用碘液检测反应结果，可用斐林试剂检测，B正确；原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的，不包括细胞壁，C错误；酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，D正确。
7．（多选）将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片，分别放入甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量变化如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．a点时水分不再进出细胞，质壁分离达到最大程度
B．bc段细胞失水量逐渐降低，但细胞吸水能力逐渐增强
C．发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是Ⅱ，c点后会逐渐复原
D．甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等
【答案】ABC
【解析】a点时水分进出细胞的量达到平衡，此时，质壁分离达到最大程度，A错误；bc段为质壁分离复原过程；细胞失水量逐渐降低，同时随着细胞失水量的减少，细胞液浓度逐渐变小，因此细胞吸水能力逐渐减弱，B错误；结合题图分析可知，发生质壁分离自动复原的细胞对应的曲线是Ⅱ，b点后会逐渐复原，C错误；甲、乙两种溶液开始时细胞失水速度一样，说明甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等，D正确。
精准预测题
1．在观察植物细胞质壁分离及复原实验时，用KNO3溶液作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关该实验的叙述，不正确的是（ ）
A．质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞
B．在本实验中，为了防止材料本身的颜色对实验的干扰，最好使用无色的材料
C．与洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离及复原相关的细胞器有液泡和线粒体
D．洋葱鳞片叶内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象，但是不便于观察
【答案】B
【解析】质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞，A正确；在本实验中，为便于观察实验现象最好使用有色的材料，B错误；此过程中，质壁分离复原是因为K+和NOeq \\al(−,3)被细胞选择吸收，增加了细胞液的浓度，又重新吸收水分，与吸收K+和NOeq \\al(−,3)相关的细胞器是线粒体，与吸收水分有关的细胞器是液泡，C正确；用适宜浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞后，内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象，但是不便于观察，D正确。
2．下列关于科学研究和实验方法的叙述，不正确的是（ ）
A．摩尔根等人通过假说—演绎法，证明了基因在染色体上
B．“建立血糖调节的模型”采用的研究方法是模型方法，通过构建动态的物理模型来理解概念模型
C．低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温抑制细胞板向四周扩展，不能形成新的细胞壁
D．在土壤小动物类群丰富度的研究中，由于许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查
【答案】C
【解析】摩尔根证明基因在染色体上时，用的方法是假说—演绎法，A正确；“建立血糖调节模型”中采用的研究方法是模型方法，通过构建动态的物理模型来理解概念模型，B正确；低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温影响纺锤体的形成，使细胞中的染色体不能分配到两个子细胞中，从而导致细胞内的染色体数目加倍，C错误；土壤小动物活动能力强，不能用样方法，身体微小，不能用标志重捕法，而用取样器取样法，D正确。
3．以下判断细胞死活的方法及解释正确的是（ ）
A．用一定浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，一段时间后未能观察到质壁分离现象，说明该细胞是死细胞
B．根据细胞核的有无来判断细胞的死活，没有细胞核的细胞为死细胞
C．通过显微镜观察到黑藻的叶绿体在细胞质中运动，并随着光线的强弱而改变受光面，说明是活细胞
D．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，因为活细胞可以主动吸收台盼蓝，而死细胞不能
【答案】C
【解析】植物细胞可以通过主动运输吸收硝酸钾，用一定浓度的硝酸钾溶液处理细胞，细胞可能先发生质壁分离，随后自动复原，A错误；没有细胞核的细胞不一定就是死细胞，如哺乳动物成熟的红细胞及原核细胞均没有细胞核，B错误；活细胞内叶绿体随细胞质的流动而运动，C正确；台盼蓝可用于动物细胞死活的鉴定，但台盼蓝不是细胞需要的物质，故活细胞不被染色，而死细胞被染色，D错误。
4．（多选）下列关于DNA及相关实验证据的说法正确的是（ ）
A．沃森和克里克根据DNA的半保留复制过程提出了双螺旋结构模型
B．大肠杆菌中的质粒呈环状，质粒中不存在游离的磷酸基团
C．在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大
D．在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，转化过程中所使用的DNA纯度越高转化率越高
【答案】BCD
【解析】沃森和克里克成功构建了DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说，A错误；大肠杆菌中的质粒为小型环状DNA，质粒中不存在游离的磷酸基团，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不能进入宿主细胞，保温一段时间、搅拌并离心后，放射性主要分布在上清液中，保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大，C正确；在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，转化的有效性与所提取的S型细菌的DNA纯度有关，纯度越高，转化率越高，D正确。
5．某同学用无水乙醇提取强光照下生长幼苗的叶绿体色素，用层析液进行层析。下图为层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是（ ）
A．分离色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中
B．胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大
C．四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D．与强光照相比，正常光照下的幼苗绿色比较深
【答案】A
【解析】分离色素的原理是叶绿体中的色素在层析液中，由于溶解度不同导致其在滤纸条上的扩散速度不同，A错误；色素条带间距越小，说明两种色素的溶解度差异越小，胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大，B正确；由于色素在层析液中的溶解度越大，扩散速度越快，所以四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C正确；由图可知，正常光照下叶绿素的含量多于强光照下的，所以正常光照下的幼苗比强光照下的幼苗绿色深，D正确。
6．某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质环流。下列相关叙述错误的是（ ）
A．临时装片中的叶片要随时保持有水状态
B．可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构
C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围
D．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同
【答案】B
【解析】A．临时装片中的叶片要随时保持有水状态，保持细胞的活性，A正确；B．该实验不能观察到叶绿体的两层膜结构，B错误；C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围，C正确；D．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同（把试卷颠倒180度即为实际方向），D正确。故选B。
7．在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1mm
D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
【答案】B
【解析】该方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，A错误；由于细胞膜具有选择透过性，龙胆紫不能通过细胞膜，实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B正确；血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1mm，而不是玻片厚度为0.1mm，C错误；在制片时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加样液，D错误。
8．（多选）大豆子叶颜色(BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色且幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的两组杂交实验结果如下：
实验一：子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病=1∶1。
实验二：子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1。
根据实验结果分析判断，下列叙述正确的是（ ）
A．实验一和实验二中父本的基因型相同
B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中四种表现型的分离比为1∶2∶3∶6
C．用子叶深绿植株与子叶浅绿植株杂交得F1，F2随机交配得到F2，成熟群体中B基因的频率为75%
D．若要用常规的育种方法在短时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆新品种，最好选取与实验一中父本基因型相同的植株自交
【答案】BD
【解析】由实验结果可以推出，实验一的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRR(父本)，实验二的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRr(父本)，A错误；F1的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，自交后代的基因型(表现性状和所占比例)分别为BBRR(子叶深绿抗病，占1/16)、BBRr(子叶深绿抗病，占2/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占1/16)、BbRR(子叶浅绿抗病，占2/16)、BbRr(子叶浅绿抗病，占4/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占2/16)、bb_ _(幼苗死亡，占1/4)，因此在F2的成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病的分离比为3∶1∶6∶2，B正确；子叶深绿植株(BB)与子叶浅绿植株(Bb)杂交，F2的基因型为BB(占1/2)和Bb(占1/2)，随机交配，F2的基因型及比例为BB(子叶深绿，占9/16)、Bb(子叶浅绿，占6/16)和bb(幼苗死亡，占1/16)，BB与Bb比例为3∶2，B基因的频率为(3/5)×1+(2/5)×(1/2)=0.8，C错误；实验一的父本基因型为BbRR，与其基因型相同的植株自交，后代表现子叶深绿抗病的个体的基因型一定是BBRR，D正确。
9．戊二醛具有除去藻类的功能，可作为水族箱的消毒剂。为了研究戊二醛在除藻时水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响，某学者以沉水植物大水榕为研究对象，在适宜光照和黑暗条件下分别进行了相关实验，结果分别如甲、乙图所示。请回答下列问题：
（1）乙组实验需要控制的无关变量有_________________________(至少答出两点)。
（2）实验结果表明，水族箱中使用戊二醛不利于大水榕的生长，判断的依据是_____________。
（3）分析图中数据，水体中戊二醛的浓度为1mg·L−1时，在实验时间内大水榕光合作用产生的氧气量为____________mg·L−1。
（4）磷是细胞内各种化合物的重要组成元素，缺磷会导致光反应产物中的____________明显减少，从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
【答案】（1）温度、处理时间、沉水植物的生理状态等
（2）用戊二醛处理时，水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于对照组，且其数值随戊二醛浓度的增大而减小
（3）3.18
（4）ATP、NADPH（[H]）
【解析】（1）甲、乙两组实验的自变量是戊二醛的浓度，因变量是光合作用速率与细胞呼吸速率的变化。因此，乙组实验需要控制的无关变量有温度、处理时间、沉水植物的多少、沉水植物的生理状态等。（2）甲、乙两组实验中，随着水体中戊二醛浓度的升高，水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于戊二醛浓度为0时的结果，且相应数值随戊二醛浓度的增大而减小。该实验结果表明戊二醛不利于大水榕的生长。（3）水体中戊二醛的浓度为1mg·L−1时，甲中溶解氧的增加量是2.18mg·L−1，这是植株净光合作用释放的氧气量；乙图中溶解氧的减少量是1mg·L−1，这是植株细胞呼吸利用氧气的量，故在实验时间内大水榕的实际光合作用产生的氧气量为3.18mg·L−1。（4）缺磷会导致光反应产物中的含磷的物质如ATP、NADPH（[H]）明显减少，从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
【点评】本题以水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响结果为背景，考查植物的ATP、光合作用与细胞呼吸等基础知识，考查理解能力、实验与探究能力、获取信息能力，解题关键是对题干信息的提取和对题图曲线的分析，找出自变量和因变量及无关变量，分析影响光合作用和呼吸作用的因素。
10．辣椒是很多人日常饮食不可或缺的调料，研究人员在辣椒育种过程中发现了雄性不育系植株。请回答下列问题：
（1）相对于可育植株，雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅。由此推测不育系花粉败育的重要原因是__________________的能力不足。
（2）为进一步揭示花粉败育机制，研究人员进行了如下实验：在盛花期分别取雄性不育系和可育系发育不同阶段的花蕾，测定其吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）含量，三种激素含量变化如图1、图2所示。由图可知，相对于不育系，发育前期可育系花蕾__________________的含量明显升高，发育后期可育系花蕾____________________的含量明显升高，其他内源激素在不同发育阶段也存在一定变化。以上结果说明，花粉的可育或败育是___________________________的结果。
（3）研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有__________________（填促进或抑制）作用。为验证这一推断，科研人员以辣椒__________（填可育系或不育系）植株为实验材料，进行了如下实验：
①将长势相似，花蕾处于__________________的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；
②甲组用一定浓度的乙烯利（乙烯类似物）对花蕾进行处理，乙组不做处理；
③一段时间后，在相同环境条件下，对两组植株上相同位置的花蕾发育状况进行测定和比较，请写出预期结果：_____________________________________________。
（4）综合以上分析，在花蕾发育后期，乙烯可能通过使___________________含量持续减少，影响花粉获取营养物质使花粉败育。
【答案】（1）储存淀粉
（2）生长素（IAA） 脱落酸（ABA） 多种内源激素共同调节
（3）抑制 可育系 发育后期 甲组发育为不育系，乙组发育为可育系
（4）IAA
【解析】（1）雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅。而可育株系的花粉粒饱满，碘液染色后着色深。由此可推测不育花粉败育的重要原因是储存营养的能力不足。（2）综合图1和图2结果分析：可育系花蕾发育过程中激素的变化规律是，发育前期生长素（IAA）含量较高，发育后期脱落酸（ABA）含量升高是育性得以维持的保证。而不育系花蕾发育前期脱落酸（ABA）过高和后期生长素（IAA）降过快对败育起了重要的作用。以上结果说明，花粉的可育或败育是受到多种内源激素共同调节的结果。（3）研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有抑制作用。选择可育系植株为实验材料，将长势相似，花蕾处于发育后期的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；甲组用一定浓度的乙烯利（乙烯类似物）对花蕾进行处理，乙组不做处理，实验中甲组发育为不育系，乙组发育为可育系可以说明所做的假设。（4）研究人员在花蕾发育后期还检测到花蕾的乙烯释放量和IAA氧化酶活性，不育系均显著高于可育系。结合（2）、（3）的研究推测，在花蕾发育后期，乙烯通过增强IAA氧化酶活性，使IAA含量持续迅速减少，导致花粉获取营养物质的能力不足，使花粉败育。
【点评】植物的生命活动受到多种激素共同调节。实验设计中需要遵循单一变量原则，等量原则，平行重复原则等。
研究性课题
调查对象
统计方法
计算方法
调查人群中
某种遗传病
人类某种遗传病
汇总法
发病率＝eq \f(患病人数,被调查人数)×100%
种群密度的取样调查
活动能力强的动物
标志重捕法
eq \f(初次捕获个体数,总数N)＝eq \f(重捕标志个体数,再次捕获个体数)
植物或活动能力弱的动物
样方法
eq \f(所有样方内个体总数,样方的总面积)
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小动物
取样器取样法
记名计算法、目测估计法
实验名称
自变量
因变量
无关变量
通过模拟实验探究膜的透性
半透膜两侧溶液浓度差
漏斗玻璃管液面的上升高度
半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度
酶的活性（加碘液后溶液颜色的变化）
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH
酶的活性（气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度）
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式
氧的有无
CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；酒精的产生（用酸性重铬酸钾溶液检测）
葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体
积的大小
物质运输的效率
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中群落
时间
群落的演替
水族箱中的培养条件和环境等
命题趋势
1．纵观近五年的全国卷高考试题，侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。
2．在题型方面，选择题和非选择题均有考查到。选择题主要考查考纲要求实验和教材经典实验，考查实验原理、方法及结果，教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。非选择题通常以生物学知识设计新的背景材料，并结合代谢、遗传、调节等有关知识综合考查探究实验的原则，探究实验的设计思路以及探究实验的结果预测与分析等。
3．2021年备考时应注意：对于选择题，针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析，做好归纳。对于非选择题，通过变量分析掌握实验设计的原理，总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。
考点清单
考点一 教材基础实验
1．如何选择实验材料
(1)不同实验目的要选择不同的材料，生物材料的选择必须为实验目的服务。
(2)选择的材料有利于使实验步骤简化，并便于实验操作。
(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。
(4)选择便于观察，实验现象明显的材料。
(5)选择对实验现象无干扰、实验结果利于分析的生物材料。
(6)选择较常见、易于获得的材料。
2．观察类实验的操作流程归纳
3．鉴定类实验的操作流程归纳
4．教材中的调查类实验归纳
5．教材中探究类实验
考点二 实验设计与分析
6．区别两类实验设计的结果预测及得出结论
7．理清实验设计的思路
8．准确描述实验操作步骤的“四步曲”
9．“五看法”评价实验设计
精题集训
（70分钟）
经典训练题
1．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·3）某研究人员以小鼠为材料进行了与甲状腺相关的实验，下列叙述错误的是（ ）
A．切除小鼠垂体，会导致甲状腺激素分泌不足，机体产热减少
B．给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，其耗氧量会增加
C．给成年小鼠注射甲状腺激素后，其神经系统的兴奋性会增强
D．给切除垂体的小鼠注射促甲状腺激素释放激素，其代谢可恢复正常
【答案】D
【解析】若切除垂体，则垂体分泌的促甲状腺激素减少，会导致甲状腺激素分泌不足，产热减少，A正确；给切除垂体的幼年小鼠注射垂体提取液后，该提取液中含有促甲状腺激素，可以促进甲状腺激素的分泌，故小鼠的耗氧量会增加，B正确；甲状腺激素可以影响神经系统的功能，故给成年小鼠注射甲状腺激素后，神经系统的兴奋性会增加，C正确；促甲状腺激素释放激素作用的靶器官是垂体，故切除垂体后，注射促甲状腺激素释放激素不能让代谢恢复正常，D错误。
2．（2020年浙江省高考生物试卷（7月选考）·10）为研究酶作用的影响因素，进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是（ ）
A．反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B．加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C．将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D．比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【解析】温度也会影响酶的活性，且该实验中温度为无关变量，应保持相同且适宜，则反应小室应保持在适宜水温的托盘中，A正确；各组的滤纸片大小和数量属于无关变量，应保持一致，B正确；应将反应小室稍立起，使有滤纸片的一侧在上面，然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液，此时混合液不能与滤纸片接触，C错误；比较各组量筒中收集的气体量，可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小，从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围，D正确。
3．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅱ）·5）取某植物的成熟叶片，用打孔器获取叶圆片，等分成两份，分别放入浓度（单位为g/mL）相同的甲糖溶液和乙糖溶液中，得到甲、乙两个实验组（甲糖的相对分子质量约为乙糖的2倍）。水分交换达到平衡时，检测甲、乙两组的溶液浓度，发现甲组中甲糖溶液浓度升高。在此期间叶细胞和溶液之间没有溶质交换。据此判断下列说法错误的是（ ）
A．甲组叶细胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液浓度升高
B．若测得乙糖溶液浓度不变，则乙组叶细胞的净吸水量为零
C．若测得乙糖溶液浓度降低，则乙组叶肉细胞可能发生了质壁分离
D．若测得乙糖溶液浓度升高，则叶细胞的净吸水量乙组大于甲组
【答案】D
【解析】由题干信息可知，叶细胞与溶液之间无溶质交换，而甲组的甲糖溶液浓度升高，则可能是由于叶细胞的细胞液浓度大于甲糖溶液物质的量浓度，引起了细胞吸水，A正确；若乙糖溶液浓度不变，说明乙糖溶液物质的量浓度与叶细胞的细胞液浓度相等，叶细胞净吸水量为零，B正确；若乙糖溶液浓度降低，说明细胞失水，叶肉细胞可能发生了质壁分离，C正确；若乙糖溶液浓度升高，说明乙糖溶液物质的量浓度低于叶细胞的细胞液浓度，细胞吸水，而乙糖溶液的物质的量浓度约为甲糖溶液的2倍，因此叶细胞的净吸水量应是乙组小于甲组，D错误。
4．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅲ）·2）取燕麦胚芽鞘切段，随机分成三组，第1组置于一定浓度的蔗糖（Suc）溶液中（蔗糖能进入胚芽鞘细胞），第2组置于适宜浓度的生长素（IAA）溶液中，第3组置于IAA+Suc溶液中，一定时间内测定胚芽鞘长度的变化，结果如图所示。用KCl代替蔗糖进行上述实验可以得到相同的结果。下列说法不合理的是（ ）
A．KCl可进入胚芽鞘细胞中调节细胞的渗透压
B．胚芽鞘伸长生长过程中，件随细胞对水分的吸收
C．本实验中Suc是作为能源物质来提高IAA作用效果的
D．IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高
【答案】C
【解析】K+、Cl−是植物所需要的矿质离子，可被植物细胞主动吸收，进入细胞后能使细胞渗透压上升，A正确；水是细胞生命活动所需的重要物质，胚芽鞘伸长生长的过程伴随着细胞的吸水过程，B正确；由题干信息可知，用KCl代替蔗糖可得到相同的实验结果，而KCl不能作为能源物质，因此不能说明蔗糖作为能源物质来提高IAA的作用效果，C错误；由以上分析可知，IAA+Suc组胚芽鞘伸长率明显高于IAA组，而KCl代替Suc也可达到相同结果，因此说明IAA促进胚芽鞘伸长的效果可因加入Suc或KCl而提高，D正确。
5．（2020年全国统一高考生物试卷（新课标Ⅰ）·31）某研究人员用药物W进行了如下实验：给甲组大鼠注射药物W，乙组大鼠注射等量生理盐水，饲养一段时间后，测定两组大鼠的相关生理指标。实验结果表明：乙组大鼠无显著变化；与乙组大鼠相比，甲组大鼠的血糖浓度升高，尿中葡萄糖含量增加，进食量增加，体重下降。回答下列问题：
（1）由上述实验结果可推测，药物W破坏了胰腺中的________________细胞，使细胞失去功能，从而导致血糖浓度升高。
（2）由上述实验结果还可推测，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，导致肾小管液的渗透压比正常时的_____________， 从而使该组大鼠的排尿量_____________。
（3）实验中测量到甲组大鼠体重下降，推测体重下降的原因是________________。
（4）若上述推测都成立，那么该实验的研究意义是________________（答出1点即可）。
【答案】（1）胰岛B
（2）高 增加
（3）甲组大鼠胰岛素缺乏，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加
（4）获得了因胰岛素缺乏而患糖尿病的动物，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物
【解析】（1）由于甲组大鼠注射药物W后，血糖浓度升高，可推知药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使胰岛素的分泌量减少，从而导致血糖浓度升高。（2）由题干信息可知，甲组大鼠肾小管液中的葡萄糖含量增加，会导致肾小管液的渗透压比正常时的高，因此导致肾小管、集合管对水分的重吸收减少，进而导致尿量增加。（3）甲组大鼠注射药物W后，由于胰岛素分泌不足，使机体不能充分利用葡萄糖来获得能量，导致机体脂肪和蛋白质的分解增加，体重下降。（4）由以上分析可知，药物W破坏了胰腺中的胰岛B细胞，使大鼠因胰岛素缺乏而患糖尿病，这种动物可以作为实验材料用于研发治疗这类糖尿病的药物。
【点评】本题结合药物W的实验，主要考查了糖尿病的病因以及“三多一少”症状出现的原因等相关基础知识，意在考查考生从题中获取信息的能力，并运用所学知识对信息进行分析、推理和解释现象的能力。
高频易错题
1．下列关于光学显微镜使用的叙述，错误的是（ ）
A．若标本颜色较深，可以使用凹面镜或使用较大的光圈
B．可以通过调节通光孔的大小来调节镜筒中光线的亮度
C．“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜
D．“检测生物组织中的脂肪”实验中不一定要使用显微镜
【答案】B
【解析】若标本颜色较深，可以使用凹面镜或使用较大的光圈以增加通光量，A正确；载物台上的通光孔的大小是固定的，可以通过调节反光镜或光圈的大小来调节镜筒中光线的亮度，B错误；“观察植物细胞的吸水和失水”实验不需要使用高倍镜，C正确；可以通过制备组织样液来检测生物组织中的脂肪，此方法不需要使用显微镜，D正确。
2．下列关于叶绿体中色素的叙述，正确的是（ ）
A．常用层析液提取和分离叶绿体中的色素
B．类胡萝卜素吸收的红光可用于水的光解
C．提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏
D．光合色素的形成均需要镁参与
【答案】C
【解析】通常用有机溶剂提取叶绿体中的色素，用层析液分离叶绿体中的色素，A错误；类胡萝卜素吸收蓝紫光，不吸收红光，B错误；提取叶绿体中的色素时加入少许CaCO3的目的是避免叶绿素被破坏，C正确；叶绿素的形成需要镁参与，D错误。
3．下列关于经典实验中选材和关键技术组合的叙述，不正确的是（ ）
A．用丙酮提取哺乳动物成熟红细胞中的脂质，发现细胞膜为“脂双层”
B．用带有放射性同位素标记的T2噬菌体，发现DNA的传递规律
C．用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位，发现光合作用产生氧气
D．用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子，发现细胞膜具有流动性
【答案】B
【解析】用丙酮提取红细胞中的脂质，发现细胞膜为“脂双层”，A正确；用带有放射性同位素标记的T2噬菌体，证明DNA是遗传物质，B错误；恩格尔曼用极细的光束照射水绵观察好氧细菌的聚集部位，发现光合作用产生氧气，C正确；用红绿荧光分别标记人、鼠细胞表面的蛋白质分子，发现细胞膜具有流动性，D正确。
4．洋葱是一种重要的实验材料，下列有关叙述正确的是（ ）
A．洋葱鳞片叶外表皮细胞中的紫色原生质层在显微镜下清晰可见
B．经染色后，在高倍镜下能观察到洋葱根尖分生区多数细胞的染色体
C．洋葱鳞片叶外表皮细胞在发生质壁分离复原时，细胞的吸水能力逐渐降低
D．观察低温诱导植物染色体数目的变化时可用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料
【答案】C
【解析】洋葱鳞片叶外表皮细胞中有紫色的大液泡，原生质层为无色，A错误。由于细胞分裂间期时间长，细胞大多处于分裂间期，绝大多数细胞不能观察到染色体，B错误。细胞在发生质壁分离复原时，细胞正在吸水，其吸水能力逐渐降低，C正确。洋葱鳞片叶内表皮细胞是高度分化的细胞，已失去分裂能力，不适合作为观察低温诱导植物染色体数目的变化实验材料，D错误。
5．将蛙的离体神经纤维置于某种培养液M中，给予适宜刺激后，记录其膜内钠离子含量变化(如图中曲线Ⅰ所示)、膜电位变化(如图中曲线Ⅱ所示)。下列说法正确的是（ ）
A．实验过程中培养液M只有钠离子的浓度会发生变化
B．图中A点后，细胞膜内钠离子的含量开始高于膜外
C．曲线Ⅱ的峰值大小与培养液M中钠离子的浓度有关
D．图中C点时，神经纤维的膜电位表现为外正内负
【答案】C
【解析】由曲线Ⅱ可知，给予适宜刺激后，产生动作电位之后又恢复为静息电位，故M中钠离子浓度和钾离子浓度都发生了变化，A错误；A点之后，钠离子开始内流，细胞膜内钠离子含量仍低于膜外，B错误；曲线Ⅱ的峰值大小就是动作电位大小，与钠离子内流量有关，C正确；C点时，神经纤维的膜电位表现为外负内正，D错误。
6．（多选）下列关于实验的叙述不正确的是（ ）
A．在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有唾液淀粉酶
B．利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时，不能用碘液检测反应结果
C．观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，蔗糖分子可以穿过植物细胞原生质层中的细胞壁，但不能穿过细胞膜
D．探究酵母菌呼吸方式的实验中所使用的溴麝香草酚蓝水溶液是一种指示剂，随着实验过程的进行，CO2可以使其由蓝变绿再变为黄色
【答案】AC
【解析】在稀释的唾液中加入双缩脲试剂后出现紫色反应说明唾液中含有蛋白质，但不能证明是唾液淀粉酶，A错误；无论蔗糖是否被分解，都不能与碘液反应，所以利用淀粉酶、淀粉、蔗糖探究酶的专一性时，不能用碘液检测反应结果，可用斐林试剂检测，B正确；原生质层是由细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质构成的，不包括细胞壁，C错误；酵母菌呼吸产生的CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，D正确。
7．（多选）将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片，分别放入甲、乙两种溶液中，测得细胞失水量变化如下图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．a点时水分不再进出细胞，质壁分离达到最大程度
B．bc段细胞失水量逐渐降低，但细胞吸水能力逐渐增强
C．发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是Ⅱ，c点后会逐渐复原
D．甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等
【答案】ABC
【解析】a点时水分进出细胞的量达到平衡，此时，质壁分离达到最大程度，A错误；bc段为质壁分离复原过程；细胞失水量逐渐降低，同时随着细胞失水量的减少，细胞液浓度逐渐变小，因此细胞吸水能力逐渐减弱，B错误；结合题图分析可知，发生质壁分离自动复原的细胞对应的曲线是Ⅱ，b点后会逐渐复原，C错误；甲、乙两种溶液开始时细胞失水速度一样，说明甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等，D正确。
精准预测题
1．在观察植物细胞质壁分离及复原实验时，用KNO3溶液作为外界溶液进行引流处理后，观察细胞的变化。下列有关该实验的叙述，不正确的是（ ）
A．质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞
B．在本实验中，为了防止材料本身的颜色对实验的干扰，最好使用无色的材料
C．与洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离及复原相关的细胞器有液泡和线粒体
D．洋葱鳞片叶内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象，但是不便于观察
【答案】B
【解析】质壁分离现象出现的原因之一是水分子逆溶液浓度梯度跨膜运输出了细胞，A正确；在本实验中，为便于观察实验现象最好使用有色的材料，B错误；此过程中，质壁分离复原是因为K+和NOeq \\al(−,3)被细胞选择吸收，增加了细胞液的浓度，又重新吸收水分，与吸收K+和NOeq \\al(−,3)相关的细胞器是线粒体，与吸收水分有关的细胞器是液泡，C正确；用适宜浓度的KNO3溶液处理洋葱鳞片叶内表皮细胞后，内表皮细胞能发生质壁分离及复原现象，但是不便于观察，D正确。
2．下列关于科学研究和实验方法的叙述，不正确的是（ ）
A．摩尔根等人通过假说—演绎法，证明了基因在染色体上
B．“建立血糖调节的模型”采用的研究方法是模型方法，通过构建动态的物理模型来理解概念模型
C．低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温抑制细胞板向四周扩展，不能形成新的细胞壁
D．在土壤小动物类群丰富度的研究中，由于许多土壤小动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查
【答案】C
【解析】摩尔根证明基因在染色体上时，用的方法是假说—演绎法，A正确；“建立血糖调节模型”中采用的研究方法是模型方法，通过构建动态的物理模型来理解概念模型，B正确；低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验原理是低温影响纺锤体的形成，使细胞中的染色体不能分配到两个子细胞中，从而导致细胞内的染色体数目加倍，C错误；土壤小动物活动能力强，不能用样方法，身体微小，不能用标志重捕法，而用取样器取样法，D正确。
3．以下判断细胞死活的方法及解释正确的是（ ）
A．用一定浓度的硝酸钾溶液处理洋葱外表皮细胞，一段时间后未能观察到质壁分离现象，说明该细胞是死细胞
B．根据细胞核的有无来判断细胞的死活，没有细胞核的细胞为死细胞
C．通过显微镜观察到黑藻的叶绿体在细胞质中运动，并随着光线的强弱而改变受光面，说明是活细胞
D．鉴别动物细胞是否死亡常用台盼蓝染液，因为活细胞可以主动吸收台盼蓝，而死细胞不能
【答案】C
【解析】植物细胞可以通过主动运输吸收硝酸钾，用一定浓度的硝酸钾溶液处理细胞，细胞可能先发生质壁分离，随后自动复原，A错误；没有细胞核的细胞不一定就是死细胞，如哺乳动物成熟的红细胞及原核细胞均没有细胞核，B错误；活细胞内叶绿体随细胞质的流动而运动，C正确；台盼蓝可用于动物细胞死活的鉴定，但台盼蓝不是细胞需要的物质，故活细胞不被染色，而死细胞被染色，D错误。
4．（多选）下列关于DNA及相关实验证据的说法正确的是（ ）
A．沃森和克里克根据DNA的半保留复制过程提出了双螺旋结构模型
B．大肠杆菌中的质粒呈环状，质粒中不存在游离的磷酸基团
C．在用35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌实验中保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大
D．在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，转化过程中所使用的DNA纯度越高转化率越高
【答案】BCD
【解析】沃森和克里克成功构建了DNA双螺旋结构模型，并进一步提出了DNA半保留复制的假说，A错误；大肠杆菌中的质粒为小型环状DNA，质粒中不存在游离的磷酸基团，B正确；35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体侵染细菌时，蛋白质外壳不能进入宿主细胞，保温一段时间、搅拌并离心后，放射性主要分布在上清液中，保温时间长短对该组实验放射性检测的结果影响不大，C正确；在艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，转化的有效性与所提取的S型细菌的DNA纯度有关，纯度越高，转化率越高，D正确。
5．某同学用无水乙醇提取强光照下生长幼苗的叶绿体色素，用层析液进行层析。下图为层析的结果(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ为色素条带)。下列叙述错误的是（ ）
A．分离色素的原理是叶绿体中的色素能溶解在有机溶剂无水乙醇中
B．胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大
C．四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ
D．与强光照相比，正常光照下的幼苗绿色比较深
【答案】A
【解析】分离色素的原理是叶绿体中的色素在层析液中，由于溶解度不同导致其在滤纸条上的扩散速度不同，A错误；色素条带间距越小，说明两种色素的溶解度差异越小，胡萝卜素与叶黄素在层析液中的溶解度差异比叶绿素a和叶绿素b的溶解度差异要大，B正确；由于色素在层析液中的溶解度越大，扩散速度越快，所以四种色素在层析液中的溶解度大小是Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ>Ⅳ，C正确；由图可知，正常光照下叶绿素的含量多于强光照下的，所以正常光照下的幼苗比强光照下的幼苗绿色深，D正确。
6．某同学利用黑藻细胞观察叶绿体和细胞质环流。下列相关叙述错误的是（ ）
A．临时装片中的叶片要随时保持有水状态
B．可在高倍显微镜下观察到叶绿体有两层膜结构
C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围
D．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同
【答案】B
【解析】A．临时装片中的叶片要随时保持有水状态，保持细胞的活性，A正确；B．该实验不能观察到叶绿体的两层膜结构，B错误；C．可观察到黑藻细胞中的叶绿体分布在大液泡周围，C正确；D．显微镜下观察到的细胞质环流方向与实际相同（把试卷颠倒180度即为实际方向），D正确。故选B。
7．在“探究培养液中酵母菌种群数量动态变化”实验中，观察到血细胞计数板(图1，规格为1mm×1mm×0.1mm)计数室的某一个方格中酵母菌如图2分布。下列有关叙述正确的是（ ）
A．该方格中酵母菌的数量应计为9个
B．实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞
C．该血细胞计数板上有2个计数室，玻片厚度为0.1mm
D．制片时，先用吸管滴加样液，再将盖玻片放在计数室上
【答案】B
【解析】该方格中酵母菌的数量应计为7个，只计数内部和相邻两边及其夹角处的酵母菌，A错误；由于细胞膜具有选择透过性，龙胆紫不能通过细胞膜，实验中被龙胆紫溶液染成紫色的酵母菌为死细胞，B正确；血细胞计数板盖玻片下液体的厚度为0.1mm，而不是玻片厚度为0.1mm，C错误；在制片时，先将盖玻片放在计数室上，再用吸管滴加样液，D错误。
8．（多选）大豆子叶颜色(BB表现为深绿，Bb表现为浅绿，bb呈黄色且幼苗阶段死亡)和花叶病的抗性(抗病、不抗病分别由R、r基因控制)遗传的两组杂交实验结果如下：
实验一：子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1子叶深绿抗病∶子叶浅绿抗病=1∶1。
实验二：子叶深绿不抗病(♀)×子叶浅绿抗病(♂)→F1中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病=1∶1∶1∶1。
根据实验结果分析判断，下列叙述正确的是（ ）
A．实验一和实验二中父本的基因型相同
B．F1的子叶浅绿抗病植株自交，在F2的成熟植株中四种表现型的分离比为1∶2∶3∶6
C．用子叶深绿植株与子叶浅绿植株杂交得F1，F2随机交配得到F2，成熟群体中B基因的频率为75%
D．若要用常规的育种方法在短时间内选育出纯合的子叶深绿抗病大豆新品种，最好选取与实验一中父本基因型相同的植株自交
【答案】BD
【解析】由实验结果可以推出，实验一的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRR(父本)，实验二的亲本的基因型为BBrr(母本)和BbRr(父本)，A错误；F1的子叶浅绿抗病植株的基因型为BbRr，自交后代的基因型(表现性状和所占比例)分别为BBRR(子叶深绿抗病，占1/16)、BBRr(子叶深绿抗病，占2/16)、BBrr(子叶深绿不抗病，占1/16)、BbRR(子叶浅绿抗病，占2/16)、BbRr(子叶浅绿抗病，占4/16)、Bbrr(子叶浅绿不抗病，占2/16)、bb_ _(幼苗死亡，占1/4)，因此在F2的成熟植株中子叶深绿抗病∶子叶深绿不抗病∶子叶浅绿抗病∶子叶浅绿不抗病的分离比为3∶1∶6∶2，B正确；子叶深绿植株(BB)与子叶浅绿植株(Bb)杂交，F2的基因型为BB(占1/2)和Bb(占1/2)，随机交配，F2的基因型及比例为BB(子叶深绿，占9/16)、Bb(子叶浅绿，占6/16)和bb(幼苗死亡，占1/16)，BB与Bb比例为3∶2，B基因的频率为(3/5)×1+(2/5)×(1/2)=0.8，C错误；实验一的父本基因型为BbRR，与其基因型相同的植株自交，后代表现子叶深绿抗病的个体的基因型一定是BBRR，D正确。
9．戊二醛具有除去藻类的功能，可作为水族箱的消毒剂。为了研究戊二醛在除藻时水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响，某学者以沉水植物大水榕为研究对象，在适宜光照和黑暗条件下分别进行了相关实验，结果分别如甲、乙图所示。请回答下列问题：
（1）乙组实验需要控制的无关变量有_________________________(至少答出两点)。
（2）实验结果表明，水族箱中使用戊二醛不利于大水榕的生长，判断的依据是_____________。
（3）分析图中数据，水体中戊二醛的浓度为1mg·L−1时，在实验时间内大水榕光合作用产生的氧气量为____________mg·L−1。
（4）磷是细胞内各种化合物的重要组成元素，缺磷会导致光反应产物中的____________明显减少，从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
【答案】（1）温度、处理时间、沉水植物的生理状态等
（2）用戊二醛处理时，水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于对照组，且其数值随戊二醛浓度的增大而减小
（3）3.18
（4）ATP、NADPH（[H]）
【解析】（1）甲、乙两组实验的自变量是戊二醛的浓度，因变量是光合作用速率与细胞呼吸速率的变化。因此，乙组实验需要控制的无关变量有温度、处理时间、沉水植物的多少、沉水植物的生理状态等。（2）甲、乙两组实验中，随着水体中戊二醛浓度的升高，水体溶解氧的增加量和溶解氧的减少量均低于戊二醛浓度为0时的结果，且相应数值随戊二醛浓度的增大而减小。该实验结果表明戊二醛不利于大水榕的生长。（3）水体中戊二醛的浓度为1mg·L−1时，甲中溶解氧的增加量是2.18mg·L−1，这是植株净光合作用释放的氧气量；乙图中溶解氧的减少量是1mg·L−1，这是植株细胞呼吸利用氧气的量，故在实验时间内大水榕的实际光合作用产生的氧气量为3.18mg·L−1。（4）缺磷会导致光反应产物中的含磷的物质如ATP、NADPH（[H]）明显减少，从而使暗反应过程中的C3的还原速率下降。
【点评】本题以水体中戊二醛的浓度对高等植物生长的影响结果为背景，考查植物的ATP、光合作用与细胞呼吸等基础知识，考查理解能力、实验与探究能力、获取信息能力，解题关键是对题干信息的提取和对题图曲线的分析，找出自变量和因变量及无关变量，分析影响光合作用和呼吸作用的因素。
10．辣椒是很多人日常饮食不可或缺的调料，研究人员在辣椒育种过程中发现了雄性不育系植株。请回答下列问题：
（1）相对于可育植株，雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅。由此推测不育系花粉败育的重要原因是__________________的能力不足。
（2）为进一步揭示花粉败育机制，研究人员进行了如下实验：在盛花期分别取雄性不育系和可育系发育不同阶段的花蕾，测定其吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）含量，三种激素含量变化如图1、图2所示。由图可知，相对于不育系，发育前期可育系花蕾__________________的含量明显升高，发育后期可育系花蕾____________________的含量明显升高，其他内源激素在不同发育阶段也存在一定变化。以上结果说明，花粉的可育或败育是___________________________的结果。
（3）研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有__________________（填促进或抑制）作用。为验证这一推断，科研人员以辣椒__________（填可育系或不育系）植株为实验材料，进行了如下实验：
①将长势相似，花蕾处于__________________的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；
②甲组用一定浓度的乙烯利（乙烯类似物）对花蕾进行处理，乙组不做处理；
③一段时间后，在相同环境条件下，对两组植株上相同位置的花蕾发育状况进行测定和比较，请写出预期结果：_____________________________________________。
（4）综合以上分析，在花蕾发育后期，乙烯可能通过使___________________含量持续减少，影响花粉获取营养物质使花粉败育。
【答案】（1）储存淀粉
（2）生长素（IAA） 脱落酸（ABA） 多种内源激素共同调节
（3）抑制 可育系 发育后期 甲组发育为不育系，乙组发育为可育系
（4）IAA
【解析】（1）雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅。而可育株系的花粉粒饱满，碘液染色后着色深。由此可推测不育花粉败育的重要原因是储存营养的能力不足。（2）综合图1和图2结果分析：可育系花蕾发育过程中激素的变化规律是，发育前期生长素（IAA）含量较高，发育后期脱落酸（ABA）含量升高是育性得以维持的保证。而不育系花蕾发育前期脱落酸（ABA）过高和后期生长素（IAA）降过快对败育起了重要的作用。以上结果说明，花粉的可育或败育是受到多种内源激素共同调节的结果。（3）研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有抑制作用。选择可育系植株为实验材料，将长势相似，花蕾处于发育后期的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；甲组用一定浓度的乙烯利（乙烯类似物）对花蕾进行处理，乙组不做处理，实验中甲组发育为不育系，乙组发育为可育系可以说明所做的假设。（4）研究人员在花蕾发育后期还检测到花蕾的乙烯释放量和IAA氧化酶活性，不育系均显著高于可育系。结合（2）、（3）的研究推测，在花蕾发育后期，乙烯通过增强IAA氧化酶活性，使IAA含量持续迅速减少，导致花粉获取营养物质的能力不足，使花粉败育。
【点评】植物的生命活动受到多种激素共同调节。实验设计中需要遵循单一变量原则，等量原则，平行重复原则等。
研究性课题
调查对象
统计方法
计算方法
调查人群中
某种遗传病
人类某种遗传病
汇总法
发病率＝eq \f(患病人数,被调查人数)×100%
种群密度的取样调查
活动能力强的动物
标志重捕法
eq \f(初次捕获个体数,总数N)＝eq \f(重捕标志个体数,再次捕获个体数)
植物或活动能力弱的动物
样方法
eq \f(所有样方内个体总数,样方的总面积)
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小动物
取样器取样法
记名计算法、目测估计法
实验名称
自变量
因变量
无关变量
通过模拟实验探究膜的透性
半透膜两侧溶液浓度差
漏斗玻璃管液面的上升高度
半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度
酶的活性（加碘液后溶液颜色的变化）
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH
酶的活性（气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度）
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式
氧的有无
CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；酒精的产生（用酸性重铬酸钾溶液检测）
葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体
积的大小
物质运输的效率
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中群落
时间
群落的演替
水族箱中的培养条件和环境等
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