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专题19实验与探究 教材基本实验的操作及分析命题剖析考向扫描1以选择题的形式考查实验的原理、材料选择和方法,考查学生理解和应用知识的能力2通过图示(表格、图像和坐标图等)考查实验的操作、设计过程和分析,考查学生获取、处理信息的能力和综合分析的能力,多以选择题形式出现命题动向命题将会立足教材实验,结合新的背景材料考查实验鉴定所使用的试剂、实验的操作方法和注意事项等,多以文字描述、图示等形式出现,题型主要以选择题为主,偶尔也会出现非选择题1.(2012年安徽理综卷,1,6分)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是()A.经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核B.经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质C.经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D.经苏丹染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质解析:本题考查生物实验中染色剂使用的相关知识。经吡罗红甲基绿染色,DNA被染成绿色,RNA被染成红色,故A、B错。苏丹可将细胞内的脂肪颗粒染成橘黄色,故D错。健那绿可将活细胞内的线粒体染成蓝绿色,故C正确。答案:C。2.(双选题)(2012年广东理综卷,24,6分)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是()选项实验材料观察到的结构或现象A胚胎干细胞同源染色体联会B紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原C黑藻叶片叶绿体移动D大肠杆菌有核仁解析:本题考查的是基础实验的相关知识。A项胚胎干细胞进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不能观察到同源染色体联会的现象。B项观察质壁分离及复原用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮。C项观察叶绿体的运动的实验材料是黑藻叶片。D项,大肠杆菌是原核细胞,没有真正的细胞核,当然也不会观察到核仁。故选BC。答案:BC。3.(2012年福建理综卷,2,6分)下表是生物科学史上一些经典实验的叙述,表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是()选项方法与结果结论或观点A观察到植物通过细胞分裂产生新细胞;观察到动物受精卵分裂产生新细胞所有的细胞都来源于先前存在的细胞B单侧光照射下,金丝雀草胚芽鞘向光弯曲生长,去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲生长素具有极性运输的特点C将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中,用极细光束照射后,细菌集中于有光照的部位光合作用产生的氧气来自于水- 1 - / 16D将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内,小鼠体内出现活的S型菌DNA是主要遗传物质解析:A选项正确;B选项中结论错误,因为从方法与结果中只能得出结论是胚芽鞘弯向光源生长是因为有尖端,而极性运输是指生长素只能从形态学上端运往形态学下端而不能反过来运输,从这个实验中得不出这个结论;C选项错误,细菌集中于光照部位是因为光照部位有氧,所以结论是光合作用产生氧气,但不能得出氧气来自于水这个结论;D选项错误,结论是“S型细菌体内有转化因子,能将R型菌转化为S型菌”,而“DNA是主要遗传物质“的含义是”绝大多数生物的遗传物质是DNA”,两者没有任何关系。答案:A。4.(2012年天津理综卷,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是()A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线D.在“探究萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度解析:本题考查的是教材基本实验的知识。在观察植物细胞有丝分裂的过程中,处于哪个时期的细胞数量越多,哪个时期的时间就越长,A正确。在相同时间内,物质扩散进入细胞的体积与细胞总体积之比可以反映细胞的物质运输效率,所以B项错。培养液中酵母菌的种群数量变化,应该先估算出酵母菌的初始数量(N0),然后连续观察七天,分别记录七天的各小组数值的平均值方可,故C错。探究萘乙酸促进插条生根的最适浓度实验中应该先进行预实验,避免盲目实验造成各方面的浪费,然后用不同浓度的萘乙酸浸泡或者沾蘸,不能用高浓度的植物激素长时间浸泡,D项错。答案:A。5.(2012年江苏生物,19,2分)下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是()编号化合物实验检测组成单位主要功能检测试剂颜色反应脂肪苏丹染液橘黄色脂肪酸储存能量糖原斐林试剂砖红色葡萄糖提供能量蛋白质双缩脲试剂紫色氨基酸承担生命活动核酸甲基绿染液绿色核苷酸携带遗传信息A.B.C.D.解析:本题考查细胞化合物的鉴定、组成及功能。脂肪组成单位是甘油和脂肪酸,故A错;斐林试剂不能用来检测糖原,故B错;甲基绿染液能检测DNA而不能检测RNA,故D错。答案:C。6.(2010年新课标全国理综卷)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪,下列四组材料中应选择的一组是()A.水稻胚乳和花生子叶B.天竺葵叶和水稻胚乳C.紫色洋葱和花生子叶D.天竺葵叶和紫色洋葱解析:观察质壁分离应选择具有大液泡的细胞,若液泡具有颜色更易于观察,故最好的材料是紫色洋葱,天竺葵叶肉细胞含叶绿素不易观察。观察脂肪应选择含脂肪丰富的材料,如花生子叶。花生子叶是白色的,也易于观察RNA被染色后的颜色。答案:C。7.(2010年四川理综卷)下列对实验的相关叙述,正确的是()A.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定B.纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明,叶绿素b在层析液中溶解度最低C.调查人群中某种遗传病的发病率时,应选择有遗传病史的家系进行调查统计D.鉴定蛋白质时,应将双缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中解析:本题主要考查教材基础实验的分析。无论蔗糖是否被水解,遇碘液都不发生颜色变化,故A错误;纸层析法分离色素依据的原理就是不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液扩散的速度就不同,结果显示,叶绿素b扩散最慢,即溶解度最低,故B正确;调查遗传病的发病率应采取随机调查的方法,故C错误;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时应先加A液,创造一个碱性环境,然后再加B液,所以D错误。答案:B。8.(2011年福建理综卷)使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:实验观察对象染色剂实验结果花生子叶细胞的脂肪颗粒苏丹脂肪颗粒被染成橘黄色人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布吡罗红甲基绿细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈现蓝绿色洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂龙胆紫间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色(1)上述实验结果的归纳,正确的有(实验序号)。(2)实验和实验在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验用盐酸可改变通透性,加速染色剂进入细胞;实验用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和。(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第阶段反应,该反应变化是。解析:本题考查生物学实验相关知识。(1)实验人口腔上皮细胞中的DNA和RNA经甲基绿、吡罗红染色后,DNA主要位于细胞核内,其染色面积小于主要位于细胞质中的RNA的染色面积。实验用龙胆紫染液对洋葱根尖染色,间期虽没有染色体出现,但染色质也能着色。(2)实验用盐酸改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞。实验中也用到盐酸对根尖进行解离,处理过程中要特别注意温度和时间,以免影响实验结果。(3)线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,该反应是H和氧结合生成水,同时产生大量能量。答案:(1)(2)细胞膜时间(3)三H与氧结合形成水,同时释放出大量能量实验的设计、评价及分析命题剖析考向扫描考查类型主要分为验证性实验、探究性实验和评价修订类,多以简答题为主,要求学生能根据实验材料分析,解释实验现象、实验结果,能对简单的实验进行设计、验证,考查学生的整理、分析、处理数据的能力和综合分析问题的能力命题动向命题将会利用新的材料背景并结合代谢、调节、遗传和生态的相关实验背景,考查实验原理的提取、变量的分析、实验程序的设计、实验结果的处理及预测和分析等,呈现形式将会灵活多样,题型会以非选择题为主1.(2012年广东理综卷,28,16分)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化的曲线是。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图2。据图2推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的和。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。(一)培育转基因植株:.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染的细胞,培育并获得纯合植株。.植株乙:,培育并获得含有目的基因的纯合植株。(二)预测转基因植株的表现型:植株甲:维持“常绿”;植株乙:。(三)推测结论:。解析:本题考查的是基因突变知识和学生的实验探究能力。(1)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色”,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图1,B曲线从第六天开始明显下降,说明B曲线代表的豌豆叶绿素含量逐渐减少。因此B代表野生型豌豆,则A为突变型(绿色)豌豆。(2)根据图2可以看出,突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY相比有3处变异,处氨基酸由T变成S,处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添;从图2中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是由处变异引起的。(3)本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株y2,然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2,培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用含有空载体(不含目的基因)的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照,以保证实验的结果是由Y基因这一单一变量引起的。答案:(1)A(2)替换增加(3)(一)突变植株y2用含有Y基因的农杆菌感染纯合突变植株y2(二)能不能维持“常绿”(三)Y基因能使子叶由绿色变为黄色2.(2012年福建理综卷,26(),10分)双酚A是一种化工原料,对动物生殖机能有影响。研究人员进行“双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶水平的影响”实验。主要过程是:将性成熟雄蛙分组,实验组置于含双酚A的水体饲养,同时作空白对照。一定时间后检测雄蛙精巢芳香化酶水平,并对精巢进行制片镜检。结果显示,实验组芳香化酶水平高于空白对照组,且精子发育异常。请回答:(1)已知芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素。据此推测双酚A进入雄蛙体内后,使其体内雌性激素水平,从而导致精子发育异常。为比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响,可另设置一水体中含的实验组。(2)对精巢镜检时,用高倍镜观察细胞中的形态和数目,以区分减数分裂过程不同时期的细胞,并统计精子发育异常比例。(3)林蛙体内雌性激素分泌后经运输到靶细胞,与靶细胞的结合产生调节作用。解析:(1)根据题干可知,实验组的芳香化酶水平高于对照组,而芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素,所以雄蛙体内注射双酚A后,雌性激素水平较正常要高,从而导致精子发育异常。根据对照原则,另一水体中应含雌性激素,这样才能比较两者的影响。(2)区分分裂时期的标准就是细胞中染色体的形态和数目。(3)考查激素的特点。激素产生后通过体液(主要是血液)运输到各处,作用于靶细胞,与靶细胞的受体特异性结合发生调节作用。答案:(1)升高雌性激素(2)染色体(3)体液(或血液)受体3.(2012年北京理综卷,31,16分)科学家为了研究蛋白A的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表。实验组号在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率(cm/s10-4)向卵母细胞注入微量水(对照)27.9向卵母细胞注入蛋白A的mRNA210.0将部分组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中80.7将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶液中188.0(1)将组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)穿过膜的进入卵母细胞。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,该mRNA的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积。(3)与组细胞相比,组细胞对水的通透性,说明HgCl2对蛋白A的功能有作用。比较、组的结果,表明试剂M能够使蛋白A的功能。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的。(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的结合,可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的。(5)综合上述结果,可以得出的推论。解析:本题主要考查学生的实验分析、实验评价能力。(1)组卵母细胞膜中缺乏蛋白A,细胞的水通透速率低,水分子穿过磷脂双分子层进入膜内应为自由扩散。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞后,mRNA指导合成了蛋白A(翻译),蛋白A进入细胞膜,细胞水通透速率加快,在低渗溶液中体积迅速增大。(3)组实验在等渗溶液中加入了HgCl2,细胞的水通透性明显降低,说明HgCl2对蛋白A有抑制作用;组实验加入了试剂M,水通透性又升高,但小于组,推测试剂M使蛋白A的功能有部分恢复作用,也说明了HgCl2只是改变了蛋白A的空间结构。(4)激素的作用原理是通过与靶细胞的相应受体结合,从而激活靶细胞,使其发挥相应的功能;而抗利尿激素能促进肾小管和集合管对原尿中水的重吸收。(5)分析表格中各实验结果,可以推测蛋白A的作用与水分进出细胞有关(A蛋白可以促进水分进出细胞,即作为水通道蛋白)。答案:(1)磷脂双分子层(2)翻译迅速增大(3)明显降低抑制部分恢复空间结构(4)受体重吸收(5)蛋白A是水通道蛋白4.(2012年天津理综卷,8,20分)黄曲霉毒素B1(AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入动物体内并蓄积,引起癌变。某些微生物能表达AFB1解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。回答下列问题:(1)AFB1属于类致癌因子。(2)AFB1能结合在DNA的G上,使该位点受损伤变为G,在DNA复制中,G会与A配对。现有受损伤部位的序列为AGTTC A,经两次复制后,该序列突变为。(3)如图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。含AFB1解毒酶基因的菌株总RNAcDNAAFB1解毒酶基因酵母工程菌AFB1解毒酶据图回答问题:在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株,经测定,甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶;乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程应选择菌液的细胞提取总RNA,理由是。过程中,与引物结合的模板是。检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒酶,应采用方法。(4)选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计及测定结果见下表。组别添加肝脏AFB1残留量(ng/g)AFB1(g/kg饲料)AFB1解毒酶(g/kg饲料)ABCDEF01001001001001000013576.420.916.811.77.37.3据表回答问题:本实验的两个自变量分别为。本实验中,反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是。经测定,某污染饲料中AFB1含量为100 g/kg,则每千克饲料应添加克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同时节约了成本。(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高酶的活性出发,设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的序列。解析:本题考查细胞癌变、DNA的复制、基因工程、设计对照实验和蛋白质工程。(1)致癌因子包括物理致癌因子、化学致癌因子和病毒致癌因子。黄曲霉毒素B1是黄曲霉菌产生的能导致癌变的化学物质,属于化学致癌因子。(2)受损部位的序列为AGTTCA,根据题意,在DNA复制中,G会与A配对,所以经两次复制后该序列成为ATTTAA。(3)由于过程是要提取细胞的总RNA,再通过逆转录获得相应的基因。经测定,甲菌液细胞含AFB1解毒酶,乙菌液细胞不含AFB1解毒酶,说明甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA,进而指导翻译合成AFB1解毒酶,而在乙菌液细胞中该基因未转录,所以不含AFB1解毒酶。过程是以AFB1解毒酶基因(cDNA)为模板,利用PCR技术扩增获得大量AFB1解毒酶基因的过程。检测目的基因(AFB1解毒酶基因)是否表达出了相应的蛋白质(AFB1解毒酶),应采用抗原抗体杂交方法。(4)要探究AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果,根据表格内容可判断自变量是AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量。对照组为不加AFB1解毒酶的B组,或既不加AFB1解毒酶也不加AFB1的A组。根据E组,污染饲料中AFB1含量为100 g/kg时,每千克饲料中应添加5克AFB1解毒酶,肝脏中AFB1的残留量最低,并且节约了成本。(5)根据蛋白质工程流程,由氨基酸序列,推出相对应的脱氧核苷酸序列。答案:(1)化学(2)ATTTAA(3)甲甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA,而在乙菌液细胞中该基因未转录AFB1解毒酶基因的cDNA抗原抗体杂交(4)AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量B组(或B组+A组)5(5)脱氧核苷酸5.(2012年山东理综卷,27,14分)几种性染色体异常果蝇的性别、育性等如图所示。(1)正常果蝇在减数第一次分裂中期的细胞内染色体组数为,在减数第二次分裂后期的细胞中染色体数是条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)最多能产生Xr、XrXr、和四种类型的配子。该果蝇与红眼雄果蝇(XRY)杂交,子代中红眼雌果蝇的基因型为。(3)用黑身白眼雌果蝇(aaXrXr)与灰身红眼雄果蝇(AAXRY)杂交,F1雌果蝇表现为灰身红眼,雄果蝇表现为灰身白眼。F2中灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为,从F2灰身红眼雌果蝇和灰身白眼雄果蝇中各随机选取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为。(4)用红眼雌果蝇(XRXR)与白眼雄果蝇(XrY)为亲本杂交,在F1群体中发现一只白眼雄果蝇(记为“M”)。M果蝇出现的原因有三种可能:第一种是环境改变引起表现型变化,但基因型未变;第二种是亲本果蝇发生基因突变;第三种是亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离。请设计简便的杂交实验,确定M果蝇的出现是由哪一种原因引起的。实验步骤:。结果预测:.若,则是环境改变;.若,则是基因突变;.若,则是减数分裂时X染色体不分离。解析:(1)考查正常果蝇减数分裂过程。在减数第一次分裂中期由于染色体没有分开,所以细胞内染色体组数与正常细胞完全相同,为2组;在减数第二次分裂后期,由于染色单体分开,所以细胞内染色体数暂时加倍,与体细胞相同,是8条。(2)白眼雌果蝇(XrXrY)在进行减数分裂时,由于有三条同源染色体,所以在同源染色体分开时会出现两种情况,Xr在一极,XrY在一极;或者XrXr在一极,Y在一极,两种情况出现的比例为21,结果会出现四种配子,其比例为XrXrY XrXrY=2211。红眼雄果蝇(XRY)产生两种配子XR和Y,雌雄配子随机结合,子代中红眼雌果蝇的基因型为XRXrY或XRXr。(3)aaXrXr和AAXRY杂交,F1基因型为AaXRXr和AaXrY,F1雌雄交配,F2中灰身红眼的基因型为AXR,比例为3/41/2=3/8,黑身白眼的基因型为aaXrXr和aaXrY,比例为1/41/2=1/8,灰身红眼与黑身白眼果蝇的比例为31。F2中灰身红眼雌果蝇的基因型为1/3 AAXRXr、2/3 AaXRXr, 灰身白眼雄果蝇的基因型为1/3 AAXrY、2/3 AaXrY,两种果蝇任取一只杂交,子代中出现黑身白眼果蝇的概率为2/32/31/41/2=1/18。(4)根据题目给出的三种可能分析,M的基因型有三种情况:XRY(是由于环境导致其为白眼)、XrY(是由于亲本果蝇发生基因突变引起的)、Xr(由于亲本雌果蝇在减数分裂时X染色体不分离,结果使得该果蝇只有父本遗传的一条X染色体引起的)。所以设计杂交实验探究是哪一种原因,实际上就是设计杂交实验探究该果蝇的基因型即可。由于该果蝇为雄性,所以最简单的方法就是与正常隐性的雌性果蝇杂交(相当于测交),根据后代表现型推测其基因型即可。根据题中的图可知,若是,后代雄性均为白眼,雌性均为红眼;若是,雌雄均为白眼;若是则不育。答案:(1)28(2)XrYY(注:两空顺序可颠倒)XRXr、XRXrY(3)31 1/18(4)用M果蝇与正常白眼雌果蝇杂交,分析子代的表现型.子代出现红眼(雌)果蝇.子代表现型全部为白眼.无子代产生6.(2012年重庆理综卷,30(),12分)乙醇可部分替代石油燃料。利用纤维素酶、酵母菌等可将纤维素转化成乙醇,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,从而有利于酵母菌发酵产生乙醇。(1)某研究小组将产纤维素酶的菌株,通过诱变和高温筛选获得新菌株。为探究新菌株所产纤维素酶能否耐受80 高温,进行了以下实验。试管1试管2第一步加入适量缓冲液加入等量纤维素酶溶液(缓冲液配制)第二步30 min第三步加入第四步60 水浴保温 10 min第五步加入第六步沸水浴中加热2 min,观察实验现象结果与结论:若,则表明该纤维素酶能耐受80 高温;若,则表明该纤维素酶不能耐受80 高温。(2)酵母菌发酵产生的乙醇属于(填“初级”或“次级”)代谢产物。解析:(1)该实验的目的是探究某纤维素酶能否耐受80 高温,是否有纤维素酶为实验的自变量,处理纤维素酶常用方法为进行80 恒温的水浴保温; 若纤维素酶能耐受80 高温,则80 高温处理的纤维素酶仍能催化纤维素水解产生还原糖,斐林试剂检测后会出现砖红色沉淀;若纤维素酶不能耐受80 高温,则80 高温处理的纤维素酶不能催化纤维素水解产生还原糖,斐林试剂检测后不会出现砖红色沉淀。(2)乙醇是对酵母菌无明显生理功能,并非是酵母菌生长和繁殖所必需的物质,这样的物质为次级代谢产物。答案:(1)80 水浴保温适量纤维素液斐林试剂或班氏糖定性试剂试管1内呈蓝色,试管2内有砖红色沉淀产生试管1和2内均呈蓝色(2)次级7.(2012年浙江理综卷,31,12分)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜)请回答:(1)实验思路:取培养瓶若干个,分组如下:。每组设置若干个重复样品。各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。重复若干次。(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):解析:本题考查的是细胞分裂、细胞癌变、动物细胞培养等知识。(1)探究生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用,实验中生物制剂W的有无、细胞的类型分别为实验的自变量,细胞数目为因变量。实验中要选择两组相同体细胞A组和B组、两组相同的癌细胞C组和D组,对B组体细胞和D组癌细胞加入W物质,A组体细胞和C组癌细胞不加W物质,在相同且适宜条件下培养四组细胞,最后观察四组细胞的数目。(2)癌细胞比体细胞分裂快,产生细胞多,W能促进癌细胞和体细胞分裂, 故细胞数目由多到少依次是D组C组B组A组。答案:(1)A组:培养液中加入体细胞。B组:培养液中加入体细胞,加入WC组:培养液中加入癌细胞。D组:培养液中加入癌细胞,加入W胰蛋白酶统计并分析所得数据(其他合理答案均可)(2)(其他合理答案均可)8.(2011年安徽理综卷)保水剂是一类高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”,进行了以下实验:材料用具:相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干、保水剂、氮肥等。方法步骤:选取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为A、B、C三组,分别施用适量的保水剂(60 kghm-2)、氮肥(225 kghm-2)、保水剂(60 kghm-2)+氮肥(225 kghm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养,其他培养条件相同且适宜。在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10:0011:00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:组号CO2吸收量/molm-2s-1叶绿素含量/mgg-1A10.663.07B13.043.02C15.913.05实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤:;步骤:。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是。(3)实验测得的CO2吸收量(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量,理由是。光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定释放量计算。解析:本题考查影响光合作用的因素及相关的实验探究。(1)实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等。对照原则体现在分组设置中,本实验给出的三组均为实验组,应再增设一空白对照组。单一变量原则体现在无关变量的控制中,植株不同位置的叶片生理状态不同,光合速率及叶绿素含量不同,故应选取相同部位相同数量的叶片。(2)影响光合作用的内因主要包括:色素的种类及含量、酶的含量及活性。从实验结果可知,三组中叶片叶绿素含量基本相同,故保水剂与氮肥的配施最可能是提高了酶的含量及活性。(3)实验测得的CO2吸收量表示净光合作用强度,即实际光合作用强度与呼吸强度的差值,故实验测量的CO2吸收量小于光合作用中CO2实际消耗量。光合作用强度可以用CO2吸收量、O2释放量和有机物积累量作为指标。答案:(1)步骤:没有对照组,应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组步骤:取材方法不科学,选取的叶片还应取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有关酶的含量与活性(3)小于实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差O2本题以实验为载体,考查实验设计、分析能力。解答本题需正确理解实验设计的基本原则并加以运用。9.(2011年浙江理综卷)为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:(1)实验分组:甲组:培养液+Y细胞+3HTdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水乙组:培养液+Y细胞+3HTdR+X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明:答题时用X、CRD、3HTdR表示相关名词;Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)请回答:(1)实验目的:。(2)预测实验结果及结论:。(3)实验中采用3HTdR的原因:。解析:(1)该实验的自变量为某物质(X)的有无,因变量为细胞内的放射性强度的强弱。3HTdR是用来合成DNA的原料,若细胞分裂旺盛,则细胞内的放射性强度(CRD)的平均值就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。(2)X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响可能是促进、抑制或无任何作用。如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用。(3)碱基T为DNA特有碱基,若用3HTdR来培养细胞,则可知细胞的放射性来自于细胞内新合成的DNA。CRD越高,证明细胞增殖速度越快。答案:(1)探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响(2)如果乙组CRD明显高于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有促进作用;如果乙组CRD与甲组基本相同,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)无影响;如果乙组CRD明显低于甲组,说明X对Y细胞增殖(DNA合成)有抑制作用(3)3HTdR是DNA合成的原料之一,可根据CRD变化来判断细胞增殖(DNA合成)情况10.(2010年天津理综卷)根据下列实验结果回答问题。实验一:选取同品种、同日龄的健康大鼠若干只,实施切除手术,一段时间后随机等分成四组,分别注射激素及生理盐水30天,结果如图1。图1(1)该实验的目的是探究。(2)手术应切除。每次注射各激素的量应按照来计算。(3)图1表明胰岛素具有的作用,胰岛素与生长激素共同作用的效应(小于/等于/大于)它们单独作用之和。实验二:选取健康大鼠,持续电刺激支配其胰岛的副交感神经,测定血液中胰岛素和胰高血糖素的浓度,结果如图2。图2(4)开始刺激后,血糖浓度将,原因是。(5)图2中胰高血糖素浓度下降的原因之一是胰岛素直接抑制胰岛A细胞分泌。若要证实该结论,可在胰岛组织中注射,通过检测注射前后其周围血液中的浓度变化来确定。解析:考查血糖知识及实验分析和设计能力。(1)图1中可以看出实验的自变量为胰岛素和生长激素的使用情况,因变量是大鼠的平均体重,所以该实验的目的是探究胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响。(2)切除垂体和胰腺是为了排除它们分泌的生长激素和胰岛素对实验结果的影响。因该实验是通过同一时间内平均体重的增加量作为判定作用效果的依据,所以注射时应按照单位体重注射量乘以体重进行计算。(3)由图1可知,只注射胰岛素比注射生理盐水的大鼠生长得快,说明胰岛素具有促进生长的作用。同时注射胰岛素和生长激素的大鼠,比单独注射生长激素或胰岛素的大鼠都生长得快,说明胰岛素与生长激素共同作用的效应大于单独作用,以及胰岛素具有加强生长激素促进生长作用的效果。(4)由图2曲线图可知,开始刺激后,降低血糖浓度的胰岛素分泌增加,升高血糖浓度的胰高血糖素分泌减少,从而促进组织细胞对血糖的摄取、利用和储存,并抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖,所以血糖浓度要降低。(5)如果要验证胰岛素抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素,可在胰岛组织中注射胰岛素,通过检测胰高血糖素的浓度变化来确定胰岛素对胰高血糖素分泌的影响。答案:(1)胰岛素和生长激素对大鼠生长的影响(2)垂体和胰腺单位体重注射量乘以体重(3)促进大鼠生长(及加强生长激素的促生长作用)大于(4)降低胰岛素浓度升高和胰高血糖素浓度降低,促进了组织细胞加速对葡萄糖的摄取、利用和储存,抑制了糖原分解和非糖物质转化为葡萄糖(5)胰岛素胰高血糖素血糖调节是体液调节中的考查热点,命题形式多种多样,如图表题、实验题等。实验题主要围绕以下几个内容命题:胰岛素和胰高血糖素的作用。胰岛素和胰高血糖素的关系。切除下丘脑或胰岛对血糖调节的影响。无论是从哪个角度进行考查,首先要明确实验目的,再分析自变量和因变量是什么,并理解二者之间的因果关系。然后根据提供的材料和用具设计实验步骤,设计实验步骤时要注意遵守对照原则、单一变量原则和等量原则等。 希望对大家有所帮助，多谢您的浏览！
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