高考生物二轮复习 第1部分 专题讲练突破 专题7 实验与探究

专题七 实验与探究第15讲实验与探究考纲热度1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验与技术，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验与技术涉及的方法和技能进行综合运用(5年20考)2.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理(5年12考)3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查，假说演绎法、建立模型与系统分析等科学研究方法(5年8考)4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订(5年2考)诊断知识盲点1蛋白质变性后，用双缩脲试剂鉴定，不再显示紫色。()2盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA与蛋白质分离，有利于DNA与染色剂结合。()3在观察DNA和RNA在细胞中的分布时需要的吡罗红甲基绿染色剂必须使用时现配。()4低倍镜换成高倍镜后，可通过调节光圈使视野变亮，调节细准焦螺旋使物像清晰。()5常用差速离心法将细胞的各种组成成分分离开。()6质壁分离的过程中，液泡的体积不断缩小，细胞的吸水力不断增大。()7只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞中的线粒体。()8绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中，所以可用无水乙醇提取绿叶中的色素。()9观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离，看不到染色体，原因可能是显微镜放大倍数太小，也可能是液泡的紫色遮盖了染色体。()10对照实验一般要设置对照组和实验组，在对照实验中除了要观察的变量外，无关变量都应当始终保持相同。()11观察洋葱根尖细胞有丝分裂，使用龙胆紫染液染色，间期细胞不着色，分裂期细胞着色。()12低温诱导染色体数目加倍实验中，剪取诱导处理的根尖，立即放入解离液中解离，然后漂洗、染色、制片。()13低温诱导染色体数目加倍实验中，观察到大多数细胞染色体数目发生改变。()14在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时一般要做预实验，为正式实验摸索条件。()15样方法估算种群密度应在被调查种群的分布范围内，随机选取若干个样方，通过计数每个样方内的个体数，求得每个样方的种群密度，然后求平均值作为该种群的种群密度估计值。()16标志重捕法适用于活动能力强、活动范围大的动物。()17计数酵母菌时，要让细胞全部沉降到计数室底部，再计数。()18将酵母菌培养液滴满计数室，盖上盖玻片，多余培养液用滤纸吸去。()19调查并比较同一地段甲区(腐殖质丰富)和乙区(腐殖质不丰富)土壤中小动物的丰富度，预期结果是甲区小动物丰富度更高。()20植物丰富度的调查，物种数目达到稳定时的最小面积为最佳样方面积。()考点一教材基础实验高考领航1(2016高考江苏卷)下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是()实验编号实验名称观察到的实验现象观察植物细胞的质壁分离和复原镜检1：几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色；镜检2：不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致观察多种多样的细胞菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成；人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体观察细胞的有丝分裂洋葱根尖伸长区细胞长，液泡大；分生区细胞呈正方形，多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰探究酵母菌种群数量的动态变化酵母细胞呈球形或椭圆形，细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见A.实验B实验C实验 D实验解析：选A。观察植物细胞的质壁分离和复原时，实验前或者刚开始发生质壁分离时，可观察到几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不尽相同，所以细胞质壁分离的程度并不一致，大多数细胞质壁分离首先发生在细胞的角隅处，正确；在光学显微镜下无法看到菠菜叶表皮细胞的细胞膜及人口腔上皮细胞的核糖体，错误；观察细胞有丝分裂时，大多数细胞处于看不到染色体的分裂间期，错误；在显微镜下，不经健那绿染色无法看到酵母菌的线粒体，错误。故选A。2(2014高考新课标全国卷)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是()A与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察B用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察C用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同D紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察解析：选B。植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是由细胞液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确；黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确；通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。3(2016高考全国丙卷)在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同(或相似)的一组是()证明光合作用所释放的氧气来自于水用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布A BC D解析：选B。采用的是同位素标记法，其中是为两组植物分别提供HO和CO2、H2O和C18O2检测产生氧气的标记情况，是分别用32P和35S标记的噬菌体侵染大肠杆菌，检测子代噬菌体的标记情况；采用的是诱变技术，采用的是混合染色技术。故采用的核心技术相同(或相似)是和，B项符合题意。4(2014高考新课标全国卷)回答下列问题：(1)在观察大蒜根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸酒精混合液的作用是_；龙胆紫溶液属于_性染料，能够使细胞中的_着色。(2)用光学显微镜观察细胞，可以看到细胞核。细胞核的功能可概括为：_。解析：(1)在制作植物细胞有丝分裂装片时，盐酸酒精混合液是解离液，该混合液的作用是使组织中的细胞相互分离。龙胆紫溶液为碱性染料，用于染色过程，能使细胞核中的染色体着色。(2)细胞核是遗传物质DNA储存的主要场所，也是遗传物质DNA复制和转录的主要场所。对细胞核功能较为全面的阐述应该是：细胞核是遗传信息库，是细胞代谢和遗传的控制中心。答案：(1)使组织中的细胞相互分离碱染色体(2)细胞核是细胞内遗传物质储存、复制和转录的主要场所，是细胞代谢和遗传的控制中心核心探究1列表比较六个鉴定类实验实验名称鉴定对象试剂颜色(现象)生物材料备注淀粉的鉴定淀粉碘液蓝色脱色的叶片还原糖的鉴定还原糖斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨的匀浆等甲、乙液现配现用，水浴加热脂肪的鉴定脂肪苏丹(或) 染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定蛋白质双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液，摇匀使用尿糖的检测葡萄糖葡萄糖试纸有色水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”绿叶中色素的提取和分离四种色素提取液：无水乙醇分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色叶黄素：黄色叶绿素a：蓝绿色叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏2.列表比较八个显微观察类实验观察方式实验名称观察对象显微镜玻片标本染色剂生物材料原色观察观察叶绿体叶绿体高倍临时装片无菠菜叶观察植物细胞的吸水和失水紫色大液泡低倍临时装片无洋葱鳞片叶外表皮染色观察观察细胞的有丝分裂染色体 高倍临时装片龙胆紫溶液(醋酸洋红液)洋葱根尖检测生物组织中的脂肪脂肪高倍切片临时装片苏丹(或)染液花生种子观察DNA和RNA在细胞中的分布DNA、RNA 高倍临时装片吡罗红甲基绿染色剂人的口腔上皮细胞(或洋葱鳞片叶内表皮细胞)观察线粒体线粒体高倍临时装片健那绿染液人的口腔上皮细胞观察细胞的减数分裂染色体高倍固定装片蝗虫精巢固定装片低温诱导植物染色体数目加倍染色体高倍临时装片改良苯酚品红溶液洋葱根尖细胞3.列表比较五类调查类实验课题调查对象统计方法计算公式(方法)调查人群中的遗传病遗传病发病率在普通人群中统计发病率100%遗传病遗传方式在患者家系中调查绘制、分析遗传系谱图种群密度的取样调查动物(活动能力强)标志重捕法植物或活动能力弱的动物样方法所取各样方的种群密度平均值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4.比较八类模拟及探究类实验探究实验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的浓度差漏斗玻璃管液面的上升高度半透膜种类、开始时的液面、温度等条件探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘后溶液颜色的变化)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(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧猛烈程度)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的呼吸方式氧气的有无CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度等)；酒精的产生(酸性重铬酸钾检测)葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接导管的大小等模拟探究细胞表面积与体积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、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时间酵母菌数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中群落的演替时间群落的演替水族箱的培养条件和环境等有关教材基础实验的五大失分点1物质鉴定类。利用化学试剂与相关物质产生特定颜色反应，进行物质鉴定时，应注意选择白色的材料；如果实验材料本身具有其他的颜色，在鉴定前首先要进行脱色处理。2显微观察类实验要先制片，不同材料用不同的制片方法。装片法(把整个实验材料制成装片，如用葫芦藓观察叶绿体)、切片法(把材料切成薄片，以便观察，如脂肪的鉴定)、压片法(把材料压成一薄层，以便观察，如观察根尖细胞的有丝分裂)。3以成熟的植物细胞为材料，利用质壁分离原理可以鉴定细胞死活。4用物理方法或化学试剂进行诱变时，处理的材料应该是具有分裂能力的组织或细胞；观察染色体变异时，要选择正处于分裂中期的细胞进行观察。5进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差；实验材料在数量上要尽可能多地选取，记录数据时取其平均值以减小实验误差。题点突破题点一物质鉴定类实验1下列关于生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定的实验原理及操作的描述，正确的是()A由于斐林试剂和双缩脲试剂组成相同，故可以用斐林试剂进行蛋白质的检测B检测生物组织中脂肪的实验必须要使用显微镜C在检测生物组织中的还原糖时，为了节约时间，可将斐林试剂的甲液和乙液提前混合备用D斐林试剂加入待测液后，需加热以加速砖红色沉淀的生成解析：选D。斐林试剂和双缩脲试剂虽然都是由NaOH溶液和CuSO4溶液组成的，但斐林试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.05 g/mL，而双缩脲试剂中CuSO4溶液的质量浓度为0.01 g/mL；并且二者的使用方法也存在差异，斐林试剂是甲液和乙液等量混合均匀后使用，而双缩脲试剂是先加NaOH溶液，后加CuSO4溶液，故不能用斐林试剂检测蛋白质，A错误；对脂肪的鉴定方式有两种：一是对切片染色，借助显微镜进行观察；二是将材料制成匀浆，滴加染色液，肉眼观察是否有颜色反应即可进行判断。就第二种方法而言，如果加入苏丹(或苏丹)染液后，组织匀浆液呈现橘黄色(或红色)，则待测液中含有脂肪；反之，则说明待测液中不存在脂肪，B错误；使用斐林试剂时，需要现配现用，这也是实验成功的关键之一，C错误；斐林试剂与还原糖反应，能在加热情况下加速砖红色沉淀(Cu2O)的生成，D正确。2下列关于有机物的鉴定实验中，易导致实验失败的操作是()蛋白质鉴定时，将NaOH溶液和CuSO4溶液混合后再加入到样液还原糖鉴定时，需要进行水浴加热淀粉鉴定时，直接将碘液滴加到淀粉样液中鉴定酵母菌是否产生酒精，可直接将重铬酸钾加入酵母菌培养液的滤液中ABC D解析：选A。蛋白质的鉴定需要双缩脲试剂，该试剂在使用时要先加NaOH溶液然后加CuSO4溶液，错误；还原糖的鉴定要用斐林试剂，需要水浴加热，才能看到砖红色沉淀，正确；淀粉的鉴定要用碘液，不需要加热，可直接将碘液滴加到淀粉样液中，正确；鉴定酒精需要使用酸性的重铬酸钾，错误。1.NaOH溶液在教材实验中的妙用(1)在鉴定组织中蛋白质的存在时，0.1 g/mL的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一，为该实验提供碱性环境。(2)在鉴定组织中还原糖的存在时，0.1 g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。(3)在与光合作用有关的实验中，用NaOH溶液吸收装置中的CO2，以保证装置中没有CO2存在。(4)在探究影响酶活性的条件(pH)时，用质量分数为5%的NaOH溶液来调节pH。(5)在探究酵母菌细胞呼吸的方式中，用质量分数为10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2。2.酒精在教材实验中的妙用(1)50%的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用苏丹染液染色，再用50%的酒精溶液洗去浮色。(2)75%的酒精溶液：用于杀菌消毒，75%的酒精能渗入细胞内，使蛋白质凝固变性。(3)95%的酒精溶液：用于有丝分裂实验中的解离液的配制；冷却的体积分数为95%的酒精可用于提纯DNA；在证明光合作用产生淀粉的实验中，可用于叶片脱色。(4)无水乙醇：用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。题点二观察类实验1下列有关使用显微镜观察实验的叙述中，正确的是()A经吡罗红甲基绿染色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，可以观察到红色的细胞核B在低温诱导洋葱根尖分生组织细胞染色体加倍的实验中，卡诺氏液起固定作用C用显微镜观察小麦根尖成熟区表皮细胞，可观察到有丝分裂的图像，从而判断出每个细胞中的染色体数目D若利用小麦根尖成熟区表皮细胞进行质壁分离实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，调节显微镜的措施是换大光圈或换凹面镜解析：选B。经吡罗红甲基绿染色的洋葱鳞片叶内表皮细胞，由于吡罗红主要与RNA结合，甲基绿主要与DNA结合，因此可以观察到绿色的细胞核和红色的细胞质，A错误；在低温诱导洋葱根尖分生组织细胞染色体加倍的实验中，卡诺氏液起固定作用，B正确；小麦根尖成熟区表皮细胞不再分裂，故无法观察到有丝分裂的图像，C错误；用小麦根尖成熟区表皮细胞进行质壁分离实验，由于观察的细胞无色透明，为了取得更好的观察效果，应降低视野亮度，如换成小光圈或换成平面镜，D错误。2只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是()A苏丹染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪B龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂C健那绿染色观察动物细胞中的线粒体D甲基绿、吡罗红染色观察动物细胞中的DNA和RNA解析：选C。对于细胞显微观察类实验而言，通常观察的是细胞的结构，其中对于有颜色的结构而言，可以直接进行观察，如观察细胞中的叶绿体；而对于没有颜色的结构而言，通常要对其进行染色处理，再进一步观察，如观察细胞中的DNA和RNA、观察细胞中的线粒体、观察有丝分裂(减数分裂)等实验。对细胞进行染色，一般要杀死细胞，这样便于染色剂通过细胞膜进入细胞。但是健那绿是一种活体染色剂，必须在保持细胞活性的状态下才能成功将线粒体染色，故C正确。比较盐酸在不同实验中的作用实验名称作用观察DNA和RNA在细胞中的分布改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合观察根尖细胞有丝分裂，低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按11混合成解离液，使组织中的细胞相互分离开来题点三调查类实验1下列有关实验的内容，错误的一组是()选项实验名称相关内容A调查人群中的遗传病最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病B调查植物的种群密度随机选取相同大小的样方，统计种群密度平均值C设计并制作小生态瓶将少量多种生物放入密闭的广口瓶中，一定要在直射、强光下D土壤动物类群丰富度的调查取样时尽量不要破坏环境，操作时注意安全解析：选C。在制作小生态瓶时，将少量多种生物放入密闭的广口瓶中，并将其置于较强的散射光条件下培养。2某学习小组以“伴性遗传的特点”为课题进行调查研究，选择调查的遗传病以及采用的方法最合理的是()A白化病，在熟悉的410个家系中调查B红绿色盲，在患者家系中调查C血友病，在学校内随机抽样调查D青少年型糖尿病，在人群中随机抽样调查解析：选B。白化病和青少年型糖尿病不属于伴性遗传病；研究遗传特点应在患者家系中进行调查，最好选择单基因遗传病。3下列对各种生物类群的调查方法和相关注意事项的叙述，错误的是()A调查植物的种群密度一般采用样方法，应做到随机取样B调查微生物的种群密度往往采用抽样检测法，取样之前应摇匀C调查活动能力弱的动物的种群密度一般采用标志重捕法，标记物不能显著D调查土壤中小动物类群丰富度采用取样器取样法，应在同一时间分别采集落叶量不同的地域表层土样解析：选C。种群密度的调查，如果是植物或活动能力弱、活动范围小的动物，一般采用样方法；如果是活动能力较强、活动范围大的动物，一般采用标志重捕法。故C项错误。调查类实验的三个注意点1调查方法取样调查法。可根据不同的调查目的和对象选用不同的取样方法。2调查选材为使实验获得成功，常选用一些容易调查的内容，如植物种群密度的调查选择容易辨别个体的双子叶植物；遗传病的调查选择发病率高的单基因遗传病等。3随机调查调查的随机性决定了调查的准确性，所以应做到无区别对待调查对象，以确保调查的准确性。题点四探究类实验1下列实验操作能达到预期结果的是()A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数量增长曲线D在“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验中，可在反应产物装置中滴加酸性重铬酸钾溶液通过鉴定是否有酒精产生来判断呼吸方式解析：选D。A项的自变量应该是不同浓度的萘乙酸，A错误；两者之比代表的是物质运输效率，而不是NaOH进入琼脂块的速率，B错误；取样的次数越多，绘制的酵母菌种群数量增长曲线的结果越准确，C错误；酵母菌只有无氧呼吸时才能产生酒精，所以可通过在反应产物装置中滴加酸性重铬酸钾溶液，观察装置中是否发生由橙色变为灰绿色颜色反应来判断其呼吸方式，D正确。2下列有关实验变量的叙述，正确的是()A在探究O2浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中，通常温度不属于变量B在探究氯化钠浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中，氯化钠浓度是因变量C探究光照强度对植物光合速率影响的实验，CO2浓度、温度、植物种类是无关变量D在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量解析：选C。探究O2浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中，实验自变量是O2浓度，温度等是无关变量；探究氯化钠浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中，氯化钠浓度是实验自变量；探究光照强度对植物光合速率影响的实验，光照强度是实验自变量，CO2浓度、温度、植物种类是无关变量；在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH分别是自变量和无关变量。正确认识探究实验中的变量考点二实验设计与分析高考领航1(2016高考江苏卷)过氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性没食子酸呈橙红色。为探究白菜梗中是否存在过氧化物酶，设计实验如下表。下列相关叙述正确的是()管号1%焦性没食子酸/mL2% H2O2/mL缓冲液/mL过氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222222232224222A.1号管为对照组，其余不都是实验组B2号管为对照组，其余都为实验组C若3号管显橙红色，无需对照就能证明白菜梗中存在过氧化物酶D若4号管不显橙红色，可证明白菜梗中无过氧化物酶解析：选A。3号管为实验组，1号管、2号管和4号管均为对照组，A正确，B错误；设置对照组的作用在于通过实验组和对照组对比，消除无关变量对实验结果的影响，增强实验结果的可信度，C错误；4号管中煮沸冷却后的白菜梗提取液所含的酶已变性失活，无法判断白菜梗中是否有过氧化物酶，D错误。2(2015高考广东卷)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预实验结果如下表。正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是()秋水仙素浓度(g/L)再生植株(棵)四倍体植株(棵)0480244443786281181851092A.0、2、3、4、5、6B0、4、5、6、7、8C0、6、7、8、9、10 D0、3、6、9、12、15解析：选B。预实验主要是为正式实验摸索条件，本题中正式实验的目的是“从获得的再生植株中筛选四倍体植株”，则预实验后所确定的秋水仙素浓度应符合“再生植株数量多，四倍体植株的数量也多”两个条件。从表中数据可以看出，最适秋水仙素浓度在6 g/L左右，故选择的秋水仙素浓度范围为48 g/L，在这一浓度范围内设置更小梯度进行正式实验，同时加上浓度为0的空白对照组。3(2015高考福建卷)为了研究从植物中提取的可可碱是否可以作为除草剂，某科研小组开展了可可碱对鬼针草根尖细胞有丝分裂和种子萌发影响的实验探究，结果如下表。请回答：可可碱浓度(mmolL1)根尖细胞有丝分裂种子发芽率(%)有丝分裂指数(%)分裂期细胞占比(%)前期和中期后期和末期03.733.040.6981.50.12.902.160.7468.10.52.101.720.3818.61.01.961.720.24注：有丝分裂指数分裂期细胞数/观察细胞的总数100%(1)本实验需要制作根尖细胞有丝分裂装片，制片过程中根尖解离需要用到的试剂是_。上图为显微镜下观察到的部分细胞图像，箭号所指的细胞处于分裂期的_期。(2)实验结果显示，与对照组相比，当可可碱浓度到达1.0 mmolL1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对_。产生这种结果的原因可能是_，导致染色体无法移向细胞两极。(3)实验结果表明，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率_。为探究可可碱影响种子发芽率的可能原因，某同学提出假设：可可碱会降低种子中赤霉素的水平。现欲通过实验检验上述假设，请写出实验设计的基本思路：_。解析：(1)在制作植物根尖细胞有丝分裂装片的过程中，解离液是体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸的混合液(11)。图中箭号所指细胞的染色体都集中在赤道板上，可知该细胞处于有丝分裂中期。(2)由表格中数据可知，与对照组相比，可可碱浓度为1.0 mmolL1时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞所占百分比小，原因可能是可可碱抑制了纺锤体的形成，从而导致染色体无法移向细胞两极。(3)由表格中数据可知，随着可可碱浓度的升高，种子发芽率逐渐降低。赤霉素可解除种子的休眠，与种子的发芽有关。要探究可可碱是否降低了种子中赤霉素的含量，从而影响了发芽率，可用等量的鬼针草种子设置不同实验组，这些实验组分别用不同浓度的可可碱(自变量)溶液处理，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，从而分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系。为了使实验更严谨，还应设置空白对照组。答案：(1)盐酸(或盐酸和酒精)中(2)减少可可碱能够抑制纺锤体的形成(3)降低以不同浓度的可可碱处理鬼针草种子，一段时间后测定各组种子中赤霉素的含量，分析可可碱浓度与赤霉素含量的关系4(2016高考浙江卷)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。甲组乙组丙组丁组切除甲状腺手术但不切除甲状腺甲状腺激素溶液灌胃W饲养14天饲养14天1次/天，共14天1次/天，共14天注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入到胃中。请回答：(1)表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是_。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。(3)分析与讨论合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于_，该激素经_的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是_，_。解析：本题以甲状腺和甲状腺激素的生理作用为载体，考查考生的实验探究能力。(1)据表格可知：甲组和丙组为实验组，乙组与丁组为对照组；甲与乙形成对照，排除手术对实验结果的干扰；丙和丁形成对照，丁组中对小鼠的处理是用等量的生理盐水灌胃。(2)本实验的自变量有两个：是时间，是对小鼠的处理方式。因变量是耗氧量，故坐标系的横坐标是时间，纵坐标是耗氧量，依据甲状腺激素可以促进新陈代谢，从而增加耗氧量，绘制不同处理组的曲线见答案。(3)合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于下丘脑，通过垂体门脉运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是：可检测；参与甲状腺激素的合成。答案：(1)生理盐水灌胃(2)(3)下丘脑垂体门脉I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一131I的放射性强度可被仪器测定核心探究1理清自变量、无关变量与因变量之间的关系2理清实验设计的流程题点突破题点一实验目的的确认1该兴趣小组为探究甲型流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA而设计了实验步骤，请为该实验拟定一个实验目的。实验目的是_。解析：题目中含有“探究”字眼，也有“提出疑问”，因此很容易据此找到实验目的，即探究甲型流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA。答案：探究甲型流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA2在用生长素促进植物枝条生根的实践过程中，发现枝条生根情况不一，分析其原因，认为可能与生长素的浓度有关。请据此拟定一个相关研究课题的实验目的：_。解析：首先要确定自变量和因变量。由该题信息可知，自变量是“生长素浓度”，因变量为“枝条生根情况”，然后再写出课题实验目的，可以表述为“探究生长素浓度对植物枝条生根的影响”或“探究生长素浓度与植物枝条生根的关系”。答案：探究生长素浓度对植物枝条生根的影响(或探究生长素浓度与植物枝条生根的关系)探究性或验证性实验的“实验题目或目的”的描述1句式一“探究(或验证)自变量对因变量的影响”。2句式二“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研究”。应用提示：书写实验题目需从试题提供的文字、表格或曲线信息中找出自变量和因变量后，依据“句式”作答。有时实验中的自变量可能是一个，即单自变量，有时为多个，即多自变量。对验证性实验来说，实验目的与实验结论是相对应的，即在书写实验结论时重复实验目的的相关语句即可。题点二实验假设的确定1某学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，为了进一步研究不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长的关系，他设计了一个实验方案，但还不完整，请你根据课题研究的有关知识加以补充，并回答有关问题：课题名称：不同磁场强度与黄豆芽下胚轴生长长度的关系。假设：_。研究指标：黄豆芽下胚轴的长度。实验用品：饱满的黄豆种子、磁铁(用于组建不同的磁场环境)、25黑暗温室环境、尺子、清水、烧杯、纱布及其他所需材料。研究步骤：(略)。解析：此题可以看作是探究性实验，因此实验假设不是唯一的，只要能解释或说清题干知识即可。因此此题的假设可以是：在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长，或在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更短。只要答出其中的一种即可。由于题中已给出该学生偶然发现磁场环境会影响黄豆芽的生长，所以该实验的假设不能写成在一定范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴长度不会发生变化。答案：在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更长(或者：在一定的范围内，随磁场强度的增加黄豆芽下胚轴会长得更短)2哺乳动物体温的相对恒定是由于完善的调节机制来实现机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。为了探究哺乳动物随外界环境温度升高，呼吸作用强度是升高还是降低，某校生物兴趣小组制定了以下实验方案：实验假设：_。材料用具：略。实验步骤：将4个恒温培养箱分别调节成10、20、30、40恒温，并编号为甲、乙、丙、丁四组；取四只400克、健康的、性别与生理状况相同的成年小白鼠分别放入4个不同温度的恒温培养箱中；一段时间后，用仪器测量小鼠耗氧量，做好记录并计算。解析：本实验要探究的问题是哺乳动物随外界环境温度升高，呼吸作用强度是升高还是降低。首先要获取解决该问题的信息，信息一方面蕴含在题干中：“哺乳动物体温的相对恒定是由于完善的调节机制来实现机体产热量和散热量保持动态平衡的结果。动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。”；一方面来自于平常所学的知识。接着，利用这些信息对呼吸强度的变化进行推测和解释：哺乳动物是恒温动物，体温通过产热量与散热量的平衡达到恒定，当外界温度上升时，散热速率会下降，产热速率大于散热速率，动物体温会上升；要使升高的体温下降，需减少产热增加散热；动物产热的主要方式是细胞的有氧呼吸。那么，哺乳动物是否通过减弱有氧呼吸的强度来达到体温的恒定？于是根据这一推测作出初步假设：哺乳动物随外界环境温度的升高，呼吸强度降低。答案：哺乳动物随外界环境温度的升高，呼吸强度降低探究性实验的“实验假设”的描述1句式一“如果现象，则结论”。2句式二“当条件X存在时，事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时，事件P(实验现象)不发生”或“当条件X存在时，对事件P(实验现象)没有影响”。应用提示：对探究性实验来说，假说对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。假说的书写，往往针对实验目的以陈述句式进行表述。题点三实验原理的把握1为了验证某大豆品种的矮化特性与赤霉素的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：实验材料：具有2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干，完全培养液，蒸馏水，适宜浓度的赤霉素溶液，喷壶等。(1)实验步骤：将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。用喷壶分别将_和_喷洒在A、B两组幼苗上。将两组幼苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的高度。(2)该实验原理是：_。解析：此题是一个验证性实验，结论是已知的，要求给出实验原理。因此可以根据赤霉素对植株的作用特点，通过仔细阅读题中的实验步骤写出实验原理。由于赤霉素有促进细胞伸长的作用，根据题中步骤中“一段时间后，测定两组植株的高度”，可以写出实验原理：赤霉素处理植株植株的高度增加验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关。答案：(1)蒸馏水适宜浓度的赤霉素溶液(2)赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用。用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度。据此可以验证该大豆品种矮化特性与赤霉素的含量有关2为了验证胰岛素具有降低血糖的作用，以小鼠的活动状况为观察指标设计实验。某同学的实验方案如下：将正常小鼠随机分成A、B两组，观察并记录其活动状况。A组小鼠注射适量胰岛素溶液，B组小鼠注射等量生理盐水。一段时间后，A组小鼠会出现四肢无力，活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，B组小鼠活动状况无变化。A组小鼠出现低血糖症状后，分别给A、B两组小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段时间后，A组小鼠低血糖症状缓解，B组小鼠活动状况无变化。该实验方案可以说明胰岛素具有降低血糖的作用。请回答：该实验的原理：_。答案：胰岛素具有降低血糖的作用。体内胰岛素含量过高引起血糖下降，机体出现活动减少，甚至昏迷等低血糖症状，此症状可以通过补充葡萄糖溶液得到缓解探究性或验证性实验的“实验原理”的描述1理论依据句式自变量与因变量间的内在联系。2操作依据句式自变量的操作情况，因变量的观测指标。应用提示：实验原理可以明确实验操作步骤，分清是生化实验类型还是生理实验类型。实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考。若需对实验结果进行分析，套用实验原理即可。题点四实验步骤的描述1生物学家在研究中发现，给动物注射促甲状腺激素后最终导致下丘脑的促甲状腺激素释放激素分泌减少。但是不知是促甲状腺激素直接对下丘脑进行的反馈调节，还是通过促进甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行的反馈调节。探究实验如下：(1)实验假设：促甲状腺激素通过促进甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节。(2)材料用具：实验动物，可能用到的试剂、药品、手术器械等。(3)实验思路：将实验动物均分为A、B两组，A为实验组，B为对照组，并测定两组动物血液中的_含量。用手术器械将A组动物的_(填相应的组织或器官)切除，B组进行手术，但不切除腺体。对_组动物注射_。一段时间后，测量A、B两组动物血液中的_含量。(4)实验结果：若_，则假设成立。解析：(3)实验假设为“促甲状腺激素通过促进甲状腺分泌甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节”，故该实验的自变量为有无甲状腺，而因变量则是促甲状腺激素释放激素的含量。故在实验开始前需要测定动物血清中的促甲状腺激素释放激素的含量。根据实验的自变量，要对实验组进行切除手术，而切除的应该是甲状腺。B组作为对照组，进行手术，但不切除腺体，以排除手术对实验结果的影响。因为该实验是为了探究促甲状腺激素的作用，故要对A、B两组进行等量、等浓度的促甲状腺激素注射。一段时间后还要对动物血清中的促甲状腺激素释放激素的含量进行测定，与实验前对照，并将实验组与对照组做比较，从而得出结论。(4)如果假设成立，则A组促甲状腺激素释放激素不减少(或增加)，B组促甲状腺激素释放激素减少。答案：(3)促甲状腺激素释放激素甲状腺A、B两等量且适宜浓度的促甲状腺激素促甲状腺激素释放激素(4)A组促甲状腺激素释放激素不减少(或增加)，B组促甲状腺激素释放激素减少2用某种降血糖物质X做以下实验(注：用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题：(1)某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：选择一批体重相同的正常小鼠，测定_，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的_，对照组注射等量的_，一段时间后测定两组小鼠的_，若_，则表明X有降血糖作用。(2)若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，进行如下实验：用_小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用_小鼠作为对照组2；实验组注射_，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组_的血糖浓度均在正常范围内，而对照组_的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。解析：本题考查实验设计能力，同时考查区分实验组与对照组的能力。(1)实验目的是验证X的降血糖作用，则该实验的自变量是有无X，而因变量是血糖的变化。基本思路：设置一个对照组和一个实验组，测得两组小鼠的血糖浓度，再分别注射一定量的生理盐水和等量的X，一段时间后测定两组小鼠的血糖浓度。若与对照组相比实验组小鼠的血糖浓度明显下降，则证明X有降血糖作用。用X处理的是实验组，用生理盐水处理的是对照组。(2)该实验的目的是验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。该实验的自变量是有无一定量的X，而因变量是患糖尿病小鼠的血糖浓度变化。基本思路是建立两个对照组：患病小鼠组和正常小鼠组，注射生理盐水；一个实验组，注射一定量的X。观察注射X前后小鼠的血糖与哪个对照组的值更接近。答案：(1)血糖浓度X溶液生理盐水血糖浓度对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降(2)患糖尿病正常一定量的X溶液(或X溶液)21探究性或验证性实验的“实验步骤”的描述1步骤一：实验前的准备(1)选材的句式：“选取年龄、性别相同，健康且发育状况相同的同种动物”、“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。(2)分组的句式：“随机均分(或等分)为X组”。(3)编号的句式：“编号为A、B组”或“编号为甲、乙组”。2步骤二：实验中的处理实验组“用适量的某溶液”处理，对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理，且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间”。3步骤三：实验后的观测“一段时间后，观察(现象)或测量(数据)，做好记录(并计算出平均值)”。应用提示：步骤一主要是分组编号，设置对照，以描述“无关变量”。步骤二主要是对实验组分别进行处理，以描述自变量如何控制，无关变量如何平衡。步骤三主要是针对实验结果的处理，以描述因变量怎样检测。题点五实验结果与结论的描述1科学研究发现海胆卵细胞受精后的5小时内蛋白质合成量迅速增加，而放线菌素D溶液能抑制mRNA的合成。为此请你完成下面的探究实验：实验目的：探究卵细胞受精后的5小时内合成蛋白质的模板(mRNA)的来源。实验材料：刚受精的卵细胞(若干)、放线菌素D(mRNA合成抑制剂)溶液、生理盐水、卡氏瓶(若干)、二氧化碳恒温培养箱、细胞培养液等(蛋白质合成量的测定方法不作要求)。实验步骤：(1)取两组型号一致的卡氏瓶，分别编号为A、B，_；(2)_，在相同且适宜的二氧化碳恒温培养箱中培养一段时间；(3)_。结果预期及分析：若_，说明合成蛋白质的模板就存在于受精的卵细胞中；若_，说明合成蛋白质的模板有原来存在于受精的卵细胞中的，也有DNA新转录合成的；若_，说明合成蛋白质的模板是DNA新转录合成的。解析：根据题干信息可知，实验的自变量为是否加放线菌素D溶液，因变量为受精的卵细胞中蛋白质的含量。(1)实验设计时要遵循单一变量原则，因此，在第一步应加入适量且等量的细胞培养液。(2)在第二步应该设计的是自变量，即：一组加放线菌素D溶液，另一组加等量生理盐水；然后两组均加入适量且等量的刚受精的卵细胞。(3)第三步是培养观察，定期测定实验的因变量，并记录实验数据。结果预期及分析：根据实验目的可知，本实验为探究性实验，结果需要讨论；根据实验的实际情况可以推知实验结果有3种可能性，即模板仅来自受精的卵细胞、模板来自受精的卵细胞和DNA新转录、模板仅来自DNA新转录等3种情况。答案：(1)往A、B组卡氏瓶中加入适量且等量的细胞培养液(2)A组加入适量且等量的放线菌素D溶液，B组加入等量的生理盐水，再分别加入适量且等量的刚受精的卵细胞(3)每间隔相同时间对两组培养物(或受精的卵细胞)测定一次蛋白质的含量，并对实验所得数据进行处理分析A、B两组蛋白质合成量大致相等A组比B组蛋白质合成量明显减少A组蛋白质合成量始终不变，而B组蛋白质合成量增加2一对相对性状可受多对等位基因控制，如某种植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了5个基因型不同的白花品系，且这5个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了1株白花植株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述5个白花品系中的一个，则