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专题能力训练十四实验与探究一、选择题1.下列关于用显微镜观察细胞实验的叙述,正确的是()A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.用苏丹染液染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数答案:C解析:转换物镜时应手握转换器缓慢转动,A项错误。洋葱鳞片叶的内表皮细胞也可用于观察质壁分离,但不如细胞液有颜色的洋葱鳞片叶外表皮细胞效果明显,B项错误。花生子叶细胞中的脂肪可被苏丹染液染成橘黄色,C项正确。新鲜黑藻小叶装片中细胞质处于流动状态,只能进行叶绿体形态观察,无法准确地对叶绿体数量进行计数,D项错误。2.(2017北京理综)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂,比较实验操作和结果,下列叙述正确的是()A.都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B.都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C.在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D.在有丝分裂末期都能观察到细胞板答案:B解析:盐酸能使洋葱根尖细胞相互分离开来,使小鼠骨髓细胞相互分离用胰蛋白酶或胶原蛋白酶,A项错误。观察装片时都需要先在低倍镜下找到处于分裂期的细胞,再在高倍镜下观察,B项正确。有丝分裂中期染色体数目没有加倍,后期着丝点分裂,染色体数目加倍,C项错误。只有植物细胞有丝分裂末期才会出现细胞板,D项错误。3.下列操作得到的数据比实际数值偏小的是()A.样方法:在个体密集区取样B.标志重捕法:标记物易脱落C.统计土壤中小动物类群的丰富度:不认识的动物不计数D.调查遗传病的发病率:在患者家系中进行调查答案:C解析:在个体密集区取样,估测的种群密度值会偏大;采用标志重捕法调查种群密度时,若标记物脱落,会使结果偏大;调查遗传病的发病率时,在患者家系中进行调查,会使得到的数据比实际数值偏大。4.(2019天津十二重点中学二模)下列关于生物科学研究方法及对应实验的叙述,错误的是()A.同位素标记法:肺炎双球菌转化实验和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验B.对比实验法:探究酵母菌细胞呼吸的方式和探究酶的最适温度C.模型构建法:DNA双螺旋结构的发现和研究种群数量变化的规律D.假说演绎法:基因分离定律的发现和果蝇白眼基因位于X染色体上的发现答案:A解析:T2噬菌体侵染大肠杆菌实验利用了同位素标记法,而格里菲思和艾弗里的肺炎双球菌转化实验中没有用到该方法,A项错误。探究酵母菌细胞呼吸的方式实验利用有氧和无氧两组实验进行对比,探究酶的最适温度实验中,利用了高温、适宜温度以及低温三组实验进行对比,B项正确。DNA双螺旋结构的发现利用了构建物理模型的方法,研究种群数量变化的规律利用了构建数学模型的方法,C项正确。基因分离定律的发现和果蝇白眼基因位于X染色体上的发现都利用了假说演绎法,D项正确。5.(2019北京东城模拟)下列利用同位素标记法不能达到相应研究目的的是()A.研究分泌蛋白的合成和分泌过程时,用3H标记氨基酸B.研究光合作用暗反应过程中碳的转移途径时,用14C标记CO2C.研究噬菌体的遗传物质时,分别用35S和32P标记蛋白质和DNAD.研究遗传信息的转录和翻译过程时,用3H标记胸腺嘧啶答案:D解析:DNA中的特有碱基是胸腺嘧啶,RNA中的特有碱基是尿嘧啶,用3H标记胸腺嘧啶,可以探究DNA的复制过程,不能研究遗传信息的转录和翻译过程,D项错误。6.洋葱是实验室中常用的材料,下列叙述错误的是()A.用苏丹染液染色洋葱根尖细胞,在光学显微镜下可观察到橘黄色的颗粒B.以洋葱根尖为材料观察植物细胞有丝分裂,可以观察到一个细胞连续分裂的过程C.选用紫色洋葱鳞片叶表皮细胞观察到质壁分离现象时,观察不到染色体D.绿叶中色素的提取和分离实验中,可以选用洋葱管状叶做实验材料答案:B解析:洋葱根尖细胞含有脂肪,因此用苏丹染液染色,在光学显微镜下可观察到橘黄色的颗粒,A项正确。洋葱根尖细胞在解离时已经死亡,不能观察到一个细胞连续分裂的过程,B项错误。染色体只有在细胞分裂时才可看到,而洋葱鳞片叶表皮细胞属于高度分化的细胞,不再分裂,故观察不到染色体,C项正确。洋葱管状叶细胞中含有叶绿体,可作为绿叶中色素的提取和分离实验的实验材料,D项正确。7.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.低温诱导植物染色体数目的变化实验中,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插条生根的最适浓度的预实验中,不需要设置对照实验C.探究生物体维持pH稳定的机制实验中,自来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答案:B解析:在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度的预实验中,也需要设置生长素类似物浓度为0的对照组。8.(2019天津河西二模,改编)下列有关实验操作的说法,正确的是()A.调查遗传病的发病率时,如发现样本太少,可扩大调查范围,已获得的原始数据不能再用B.观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,临时装片制作的程序为选材解离漂洗固定染色制片C.进行土壤中小动物类群丰富度的研究时,可分别在白天和晚上取同一地块的土样,调查不同时间土壤中小动物丰富度D.调查种群密度时,若田鼠被捕捉过一次后更难捕捉,则估算出的种群密度比实际低答案:C解析:调查遗传病的发病率时,样本要足够大,而且要做到随机取样,如发现样本太少,可扩大调查范围,已获得的原始数据仍能使用,A项错误。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,临时装片制作的程序为解离漂洗染色制片,B项错误。调查不同时间土壤中小动物类群的丰富度,自变量是取样时间,因此可分别在白天和晚上取同一地块的土样进行调查,C项正确。调查种群密度时,根据公式种群中的个体数=(第二次捕获个体数第一次捕获标记个体数)/第二次捕获的标记个体数可知,若田鼠被捕捉过一次更难捕捉,估算出的种群密度比实际高,D项错误。9.某同学查资料得知,细胞分裂素可解除顶端优势。为研究细胞分裂素的作用部位,该同学用适宜浓度的细胞分裂素溶液、多株生长状况相同的幼苗进行实验,用未经处理的幼苗作对照组,用在处同时涂抹等量细胞分裂素溶液的幼苗作实验组,观察其生长状况(如下图)。下列对实验组的设计评价,合理的是()A.实验组设计正确,能研究细胞分裂素解除顶端优势的作用部位B.实验组设计错误,应切除处后在处涂抹细胞分裂素C.实验组设计错误,应选两株完整幼苗分别在处涂抹细胞分裂素D.实验组设计错误,应选两株切除处的幼苗并分别在处涂抹细胞分裂素答案:C解析:本实验的自变量应该是细胞分裂素作用的部位,即部位或部位,在处同时涂抹等量细胞分裂素溶液,自变量不唯一。应设置两个实验组,一组在处涂抹细胞分裂素,另一组在处涂抹等量的细胞分裂素溶液。10.下列各项中,实验操作与目的不一致的是()选项实验操作目的A在研磨叶片前加入碳酸钙防止色素被破坏B低温处理后的根尖放入卡诺氏液中浸泡固定细胞的形态C将真核细胞匀浆置于离心机中离心将细胞结构从小到大分离开D将电压表的电极分别置于神经元细胞膜内外测神经元的静息电位答案:C解析:在绿叶中色素的提取实验中,加入碳酸钙是为了防止研磨中色素被破坏,A项正确。使用卡诺氏液浸泡根尖可固定细胞的形态,B项正确。将真核细胞匀浆置于离心机中离心,将细胞结构根据其质量大小分离开,C项错误。静息时,神经细胞膜上形成内负外正的静息电位,所以将电压表的电极分别置于神经元细胞膜内外,可测神经元的静息电位,D项正确。11.对于种子的萌发和休眠的调控机理,目前被人们广泛接受的是“植物激素三因子”假说,其模型如下图所示(GA、CK和ABA分别是赤霉素、细胞分裂素和脱落酸,数字代表组别)。据图分析,下列叙述错误的是()A.由图可知,只要GA存在生理活性浓度,种子就可萌发B.通过2、3、4组实验对比可以看出,CK与ABA对GA的影响作用不同C.通过1、2、3、4组实验对比可以看出,CK在种子萌发时可能会抵消ABA的作用D.从根本上讲,植物生长发育过程是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果答案:A解析:由第3组可以看出,GA有生理活性浓度,但种子没有萌发,故A项错误。以第4组为对照,在同样存在GA的情况下,第2组加入CK,种子可以萌发,第3组加入ABA,种子就休眠了,故B项正确。由3、4组对照可知,ABA限制了GA的作用,使种子休眠了,而在同时存在GA和ABA的情况下,加入CK,种子可以萌发,可见CK与ABA的作用是相互抵消的,故C项正确。从根本上讲,植物生长发育过程是基因组在一定的时间和空间上程序性表达的结果,故D项正确。二、非选择题12.为研究赤霉素(GA)对高浓度NaCl环境下植物种子萌发的影响,研究者用水稻种子做了一系列处理,7 d后测得有关实验数据如下表所示。分组及实验处理发芽率%平均根长cm平均芽长cm分组NaCl的质量浓度(gL-1)GA的质量浓度(gL-1)A0098.96.573.28B5097.81.631.60C50.2598.91.931.82D51.0098.92.112.26请回答有关问题。(1)赤霉素是一种植物激素。它是由植物的特定部位产生,再被运输到作用部位的,是细胞间传递的分子,对植物生长发育具有显著的作用。(2)据上表可知,本实验对水稻种子进行的处理包括。(3)A组与B组比较说明,高浓度NaCl溶液对水稻种子的作用是。B、C、D三组比较说明,GA对高浓度盐处理后的水稻种子的萌发具有的作用。(4)由上述实验结果得出结论:GA对高浓度盐处理后的水稻种子生长具有作用,且该作用随GA浓度的增大而增强。答案:(1)信息调节(2)用高浓度NaCl处理水稻种子,在高浓度NaCl条件下,用不同浓度的GA处理(3)抑制萌发和生长解除抑制(4)部分解除抑制解析:(1)赤霉素是一种对植物的生长发育有显著调节作用的信息分子。(2)本实验研究的课题为赤霉素(GA)对高浓度NaCl环境下植物种子萌发的影响,因此对水稻种子要用高浓度NaCl处理,结合表格可知,对于高浓度NaCl处理条件下的水稻种子还要用不同浓度的GA处理。(3)B组的NaCl浓度较高,但平均根长及平均芽长都小于A组,说明高浓度NaCl溶液对水稻种子的作用是抑制萌发和生长。B、C、D三组的NaCl浓度相同,但GA浓度依次增大,结果为三组水稻的平均根长和平均芽长依次增加,由此推断GA对高浓度盐处理后的水稻种子萌发具有解除抑制的作用。(4)分析表格中数据可知,若GA对高浓度盐处理后的水稻种子完全解除抑制,则平均根长和芽长应和对照组相同,但结果不同,说明GA对高浓度盐处理后的水稻种子生长具有部分解除抑制的作用。13.研究发现,某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关。利用此原理,可用生物方法检测环境中硒的含量。现欲探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势,某小组做了以下实验(要求与说明:实验仪器、试剂、用具及操作不做要求)。实验材料:培养瓶若干,细菌培养液,浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液,细菌X培养液。实验思路:取若干只洁净的培养瓶,每组3只;用浓度为0.5 mol/L的硒酸盐溶液,并分别取等量的溶液加入上述各组培养瓶中;将稀释后,;将所有培养瓶放在培养;培养2 h后,在各组培养瓶中取样,对细胞进行破碎,;培养4 h后重复;对实验所得数据进行统计分析处理。实验结果GPx含量(相对值)如下表所示:硒酸盐溶液浓度/(molL-1)0.050.100.150.20培养2h11213335培养4h24517581(1)请补充完整实验思路。(2)以培养液中硒酸盐浓度为横坐标,GPx含量(相对值)为纵坐标,用曲线图表示实验结果。答案:(1)均分为A、B、C、D 4组分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液细菌X培养液等量接种于各组培养瓶中相同且适宜的条件下测定其GPx含量,并求平均值(2)如下图所示解析:(1)本实验的目的是探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势,可知实验的自变量为硒酸盐溶液和培养时间,因变量为GPx含量(相对值)。实验设计时需遵循对照原则和单一变量原则,根据实验材料及实验结果可知,该实验设置了4组,需用浓度为0.50mol/L的硒酸盐溶液分别配制浓度为0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L的硒酸盐溶液。(2)根据表格中数据可知,需绘制两条曲线,在绘图时注意横、纵坐标及图注。- 6 -
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