2019-2020年高三生物二轮复习 专题精讲七 实验与探究 满分冲刺（十八）教材实验的类型、常用技术与方法.doc

2019-2020年高三生物二轮复习 专题精讲七 实验与探究 满分冲刺（十八）教材实验的类型、常用技术与方法一、选择题1.下面是学生在实验中遇到的一些问题，其中正确操作或想法是（ ）A.用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹染液，发现整个视野都呈现橘黄色，于是滴12滴50%盐酸洗去浮色B.测定酵母菌的无氧呼吸产物时，可用酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精的存在C.在纸层析法分离叶绿体中色素的结果中，蓝绿色带最宽，可判断为叶绿素在层析液中溶解度最高D.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【答案】B【解析】用滴管在花生子叶薄片上滴加苏丹染液，发现整个视野都呈现橘黄色，是由于没有用酒精溶液洗去浮色；测定酵母菌无氧呼吸的产物时，可用酸性重铬酸钾溶液鉴定酒精的存在；在纸层析法分离叶绿体中色素的结果中，蓝绿色带最宽，可判断叶绿素a含量最高；NaOH进入琼脂块的速率是一定的，与紫红色区域的体积和整个琼脂块的体积之比没有关系。2.下列实验中，不需要漂洗或冲洗的是（ ）A.观察线粒体和叶绿体B.观察细胞的有丝分裂C.低温诱导染色体加倍D.观察DNA、RNA在细胞中的分布【答案】A【解析】观察线粒体和叶绿体实验保持活体状态，不需要漂洗或冲洗，而观察细胞的有丝分裂实验、低温诱导染色体加倍实验、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验都用到盐酸，需要进行漂洗或冲洗。3.科学家对单细胞伞藻的幼体嫁接，如图，将甲的伞柄嫁接到乙的假根上，长出了伞帽。下列有关评价合理的是（ ） A.该实验证明了细胞核是遗传的调控中心B.该实验证明了细胞核是代谢的调控中心C.欲证明细胞核的功能，需同时进行对照实验D.第一次新长出的伞帽与乙的伞帽特征完全相同【答案】C【解析】该实验缺少对照，应设置“将乙的伞柄嫁接到甲的假根上”等。4.下列关于生物实验操作、实验结果、实验现象及原理的描述中，正确的是（ ）A.探究胚芽鞘的感光部位，可将胚芽鞘分别置于单侧光下和无光环境中进行实验B.检测生物组织中的还原糖、蛋白质和鉴定DNA都需要进行水浴加热C.用纸层析法分离叶绿体中的色素时，橙黄色的色素带距离所画滤液细线最远D.秋水仙素能诱导染色体数目加倍的原理在于抑制染色体着丝点分裂【答案】C【解析】探究胚芽鞘的感光部位，应将胚芽鞘进行遮光和不遮光处理；检测生物组织中的蛋白质不需要进行水浴加热：用纸层析法分离叶绿体中的色素时，橙黄色的色素带是胡萝卜素，距离所画滤液细线最远；秋水仙素能诱导染色体数目加倍的原理是抑制纺锤体的形成。5.下图为3株长势相同并经过充分“饥饿”处理的同种植物，放在透光的不同钟罩内培养，本实验的目的是（ ）A.证明光合作用的必需条件是CO2B.证明光合作用速率随CO2浓度增高而增大C.证明过多的CO2会阻碍光合作用D.证明NaOH能促进光合作用【答案】B【解析】图中NaHCO3的作用是维持钟罩内CO2浓度的平衡，NaHCO3浓度越高，则钟罩内CO2的浓度越高，NaOH的作用是吸收钟罩内的CO2，所以三组实验的变量是钟罩内CO2浓度，从大到小依次为、，最终结果应是CO2浓度的高低对光合作用的影响不同。6.下列关于科学实验及方法的叙述正确的是（ ）A.蝗虫减数分裂期短，观察一个精母细胞就可见到减数分裂的连续变化B.摩尔根以果蝇为实验材料通过类比推理法证明了“基因在染色体上”C.酒精可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄D.探究酵母菌细胞呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法【答案】D【解析】虽然蝗虫减数分裂期短，但是观察一个精母细胞不会见到减数分裂的连续变化，因为细胞已被杀死和固定，A错误；摩尔根以果蝇为实验材料通过演绎推理法证明了“基因在染色体上”，B错误；二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，C错误；探究酵母菌细胞呼吸方式，采用对比实验法和产物检测法，D正确。7.下列调查活动或实验中，所得数值与实际数值相比，可能偏小的是（ ）A.标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时，部分鲤鱼身上的标志物脱落B.调查某遗传病在人群中的发病率时，以患者家系为调查对象C.探究培养液中酵母菌种群数量时，从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管D.调查蒲公英种群密度时，将样方的四条边上的个体都进行了统计【答案】C【解析】标志重捕法调查种群密度时，若标志物脱落，会导致第二次捕获个体中有标志的个体变少，使得到的种群密度可能比实际数值偏大。调查遗传病在人群中的发病率，应在人群中随机抽样调查，若仅以患者家系为调查对象，所得数值必会偏大；探究培养液中酵母菌种群数量时，取样前若没摇匀试管，酵母菌可能会有很多沉在底部，导致所得数值偏小；样方法调查种群密度时应只统计相邻两边及顶角，若四边都统计，明显数值偏大。8.科学家恩格尔曼用透过三棱镜的光照射水绵临时装片，发现好氧细菌大量聚集在如图所示区域。以下分析正确的是（ ） A.实验过程中装片需放置在没有空气的黑暗环境中是为了设置自变量B.水绵光合作用产生的氧气能进入细菌的线粒体与H结合生成H2OC.图中细菌分布的差异是由于水绵不同区域光合作用强度不同造成的D.水绵叶绿体产生的ATP直接为核DNA复制提供能量【答案】C【解析】恩格尔曼实验：将临时装片放在黑暗、没有空气的环境中是为了排除环境中光线和氧的影响，从而确保实验能正常进行，A错误。照射水绵的光的光质不同（主要吸收红光和蓝紫光），光合作用强度不同，产生的氧气量也不同，造成好氧菌的分布也不同，C正确。氧气进入细菌中被利用，其场所是在细菌的细胞膜上，因为细菌中无线粒体，B错误。水绵光合作用产生的ATP中的能量需转化为有机物中的稳定化学能，然后通过呼吸作用分解有机物产生能量合成ATP，ATP再水解产生能量提供给细胞的生命活动（如核DNA复制），D错误。9. 下列科学方法和实验目的的组合，恰当的是（ ）【答案】B【解析】观察细胞膜的基本骨架要使用电子显微镜；探究生长素类似物促进迎春枝条生根适宜浓度的实验要作预实验；纸层析法可用来分离叶绿体中的各种色素；调查色盲的发病率要在一定地区的人群中随机调查。10.将栽有刚发芽玉米幼苗的小盆固定于如图所示的以一定速度匀速旋转的转盘上（小盆不透光），并给予左侧光照。一段时间后，玉米的顶芽和根的生长方向分别为（假定观察时小盆也处于如图位置）（ ） 【答案】D【解析】由于幼苗处于匀速旋转中，其顶芽受光均匀，根不受光（花盆不透光），因此幼苗只受离心力的影响，在离心力的作用下幼苗远轴侧生长素浓度高，而近轴侧生长素浓度低，由于根比芽对生长素敏感，一段时间后，顶芽向轴心生长而根则背轴心生长。11.下列有关实验的叙述，正确的是（ ）A.显微镜下观察到的质壁分离是细胞质与细胞壁的分开B.研究土壤中小动物类群的丰富度时.宜采用标志重捕法C.观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，可用表皮细胞代替根尖细胞D.可根据叶绿体中的色素在层析液中溶解度不同，对色素进行分离【答案】D【解析】质壁分离与分离复原实验中发生质壁分离的“质”指原生质层，而非细胞质，A错误；土壤中的小动物活动能力弱、活动范围小，在进行土壤中小动物类群丰富度调查时应选择样方法，B错误；观察洋葱根尖细胞有丝分裂时，应选用根尖分生区细胞进行观察，而其表皮细胞已失去了分裂能力，C错误；分离光合色素的原理是不同的光合色素在层析液中的溶解度不同，D正确。12.下列实验中不需要用到氯化钠溶液的是（ ）A.观察口腔上皮细胞中的线粒体B.观察藓类叶片中的叶绿体C.用显微镜观察红细胞的正常形态D.制取细胞膜可以用猪的成熟红细胞作为实验材料【答案】B【解析】制口腔上皮细胞临时装片时，先在载玻片上滴加生理盐水。用显微镜观察红细胞时，用生理盐水制成红细胞悬液。用猪血做提取细胞膜的材料时需要加适量的生理盐水。二、非选择题13.有人做了下面的实验以研究pH对酶活性的影响：准备5支盛有等量人胃蛋白酶溶液但pH各不相同的试管，每支试管加1块1 cm3的正方体凝固蛋白质，试管均置于25 室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表： （1）请提供两种使实验在更短的时间内完成的方法，并说明理由。方法1： ，理由 。方法2： ，理由 。(2)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验? 。【答案】(1)适当提高温度(将25 提高至约37 ) 人胃蛋白酶的最适温度在37 左右，适当提高温度可以增加酶的催化活性 将原题中1 cm3的正方体蛋白块切得更小些 减小蛋白块的体积可以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积 (2)另取5支试管，分别加入等量的蒸馏水，且调节pH分别为15，每支试管中均加一块1 cm3的正方体凝固蛋白质，对比观察【解析】本题属于材料和信息开放型试题。解题关键是要理解酶的有关实验设计技能，如影响酶活性的因素的实验设计方法等。(1)题目要求提供使实验在更短的时间内完成的方法，也就是加快反应速率的方法，这是本题的题眼，加快酶促反应速率可以采取增加酶的浓度或提高酶的活性等，影响酶活性的因素主要是温度和pH，由于本实验研究的是pH对酶活性的影响，实验所给温度为25 室温，不是人胃蛋白酶的最适温度37 ，故可以采用适当升温的方法提高酶的活性来提高酶促反应速率；还可以将蛋白块切得更小些，以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积，以有利于酶促反应的进行。(2)要确认上述实验中蛋白块的消失是酶的作用而不是其他因素的作用，实验的自变量应为酶的有无，所以设计的对照实验应不含酶，其余条件与实验组相同。14.某校生物兴趣小组在学习了课本实验“探究酵母菌细胞的呼吸方式”后，想进一步探究酵母菌细胞在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们进行了如下实验：将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封（瓶中无氧气），按下图装置实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。请分析回答： （1）甲、乙两组的实验自变量是 ，实验中需控制的无关变量主要有 。（2）酵母菌产生CO2的场所是 。（3）利用提供的U型管（已知滤液中的葡萄糖不能通过U型管底部的半透膜，其余物质能通过）、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。 实验步骤：.将 的滤液1和滤液2分别倒入U型管的A、B两侧并标记；.一段时间后观察 的变化。实验结果预测和结论：如果 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；如果 ，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多； 。【答案】(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等(2)细胞质基质和线粒体(3)实验步骤：.等量 .(两侧)液面实验结果预测和结论：A侧液面上升，B侧液面下降A侧液面下降，B侧液面上升如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多【解析】(1)甲、乙两装置设置的区别是氧气的有无，因此有无氧气为此实验的自变量，而能改变CO2产生量的还有实验中的温度、pH、培养液浓度等，这些都为无关变量。(2)酵母菌无氧呼吸发生在细胞质基质，有氧呼吸发生在细胞质基质和线粒体，所以产生CO2的场所综合表述为细胞质基质和线粒体。（3）甲组和乙组分别提供滤液1和滤液2，哪组剩余的葡萄糖多，溶液浓度就高，U形管水分子就往该侧渗透，液面上升。因为浓度差是发生渗透作用的重要条件，若没有浓度差，U形管两侧液面不会改变。 15.为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响，某研究小组做了如下实验，请完成实验报告并回答下列问题：(1)实验报告材料用具：乳熟期的温室盆栽水稻，1 mmol、L的NaHSO3溶液，蒸馏水，喷壶，光合分析测定仪等。实验步骤：第步：选取若干 的水稻植株，并随机平均分成甲、乙两组，甲组为对照组，乙组为实验组。第二步：每天傍晚分别将等量的 、 喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上，次日上午测定光合速率。结果与分析：实验结果见图1，经分析可以得出的结论是 。 (2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力，推测其作用部位是叶绿体的 ，进而加快对图2 中(填字母AD)物质的利用。【答案】(1)株型、长势、叶片面积均致 蒸馏水 1 mmol/L的NaHSO3溶液 不同光照强度下低浓度NaHSO3溶液可提高水稻光合速率 (2)类囊体A、B、D【解析】本题考查实验设计的一般步骤。要求学生能按照规范的语言答题。(1)取材：对于一般植物材料，要求植株的株型、长势、叶片数量以及发育状况基本相同；而对于动物材料，要求年龄、发育状况、性别、体重等方面基本一致，这是对一般生物材料的选择模式，所以应写明水稻植株株型、长势、叶片面积均一致。实验处理阶段，注意控制好自变量，根据实验目的“为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响”，可知本实验的自变量为NaHSO3溶液的有无，故对甲、乙两组应分别喷洒等量的蒸馏水、1 mmol/L的NaHSO3溶液。由图1可知，对照组和实验组植株的光合速率都随光照强度增加而逐渐增加，逐渐达到平衡点，且喷洒NaHSO3溶液比喷洒蒸馏水的植株光合速率高，可推知在不同光照强度下低浓度的NaHSO3溶液可提高水稻的光合速率。(2)叶绿体内合成ATP的部位是类囊体，可推知NaHSO3作用的部位是类囊体，ATP含量增加。根据图2中“固定”二字的提示，可推知暗反应中B物质为C3，A物质为CO2，D物质为C5。16.请分析下列实验并回答问题：实验一：格里菲思实验第一组：注射R型活菌实验鼠第二组：注射S型活菌实验鼠第三组：注射加热杀死的S型菌实验鼠第四组：注射R型活菌+加热杀死的S型菌实验鼠实验二：果蝇杂交实验已知果蝇长翅与残翅是一对相对性状，灰身与黑身是另一对相对性状。取长翅黑身果蝇与残翅灰身果蝇交配，图解如下： （1）对实验一的四组实验鼠进行解读分析，既有S型菌又有R型菌的是第 实验鼠。格里菲思将S型菌在特殊条件下进行单独培养，也曾获得了R型菌，最可能的原因是 。（2）从实验二的结果分析：显性性状是 ，控制果蝇翅长和身体颜色的基因位于 对同源染色体上。让F2代中长翅灰身果蝇与残翅黑身果蝇交配，F3代果蝇中，长翅灰身长翅黑身残翅灰身残翅黑身= 。（3）已知果蝇的一种隐性性状由单基因h控制，但不知基因h位于何种染色体上，请设计一个简单的调查方案，并预测调查结果。方案：寻找具有该隐性性状的果蝇种群，统计 的个体数量。如果具有该隐性性状的 ，则h基因位于X染色体上。如果具有该隐性性状的 ，则h基因位于Y染色体上。如果具有该隐性性状的 ，则h基因位于常染色体上。【答案】（1）四 基因突变 （2）长翅、灰身 两 4221 （3）具有该隐性性状果蝇的雄性和雌性 雄性个体数量明显多于雌性 个体全部为雄性 雄性和雌性个体数量大致相当【解析】（1）第四组将R型菌和加热杀死的S型菌注入老鼠体内，老鼠死亡，在老鼠体内检测到R型菌和S型菌。单独培养S型菌，若获得R型菌，最可能的原因是基因突变。（2）F1长翅灰身自交，后代出现了残翅、黑身，发生了性状分离，说明长翅、灰身是显性；F2四种表现型其比例为9331，说明控制果蝇翅长和身体颜色的基因位于两对同源染色体上，遵循自由组合定律。让F2A_B_aabb杂交，后代果蝇中，翅长：aa的可能性2/3Aaaa1/3aa,A=1-1/3=2/3;身体颜色：bb的可能性2/3Bbbb1/3bb,B=1-1/3=2/3,所以F3中，长翅灰身：2/32/3=4/9；长翅黑身：2/31/3=2/9；残翅灰身：1/32/3=2/9；残翅黑身：1/31/3=1/9。（3）该实验是调查实验，寻找该隐性性状的果蝇个体，统计隐性性状的雌雄个体的数量，分析即可得知该基因h位于何种染色体上。若h基因位于X染色体上，隐性性状个体雄性多于雌性；若位于Y染色体上，则只有雄性有该性状；若位于常染色体上，则雌雄个体数量大致相当。17.生物体内的化学反应一般都需要酶的参与。请回答下列相关问题。（1）酶的化学本质是 。同无机催化剂相比，酶的催化效率更高，其原因是 。（2）血栓主要由不溶性的纤维蛋白等物质组成。下图是有关纳豆激酶（NK）溶栓机理简图： 研究NK直接水解作用；给定纤维蛋白质平板，将 滴加其上，若出现相应的溶解圈，则可说明 。NK的间接作用是通过 激活体内纤溶酶原，增加纤溶酶的量和作用，溶解血栓。请根据下列给出的实验材料，比较NK与内源性纤溶酶溶栓效果。供选实验材料：NK溶液、内源性纤溶酶溶液、纤维蛋白块、蛋清溶液、缓冲液、双缩脲试剂、量筒、试管和秒表。实验步骤：（“+”表示添加，“-”表示未添加）表格中A、B处添加的物质分别是 、 。实验结果的鉴定可观察记录 。【答案】（1）具有催化作用的有机物 降低活化能的作用更显著 (2)纳豆激酶 NK对纤维蛋白有直接水解作用或降解作用(NK在体外有溶栓效果)刺激血管上皮细胞，释放组织纤溶酶原激活剂纤维蛋白块 内源性纤溶酶溶液 蛋白块消失的时间【解析】(1)酶是具有催化作用的有机物，包括蛋白质酶和少量RNA酶，酶能极大地降低化学反应中的活化能。(2)将纳豆激酶直接滴加在纤维蛋白平板上，看是否出现溶解圈，从而可确定NK的直接作用。由图可知，NK可通过刺激血管上皮细胞释放组织纤溶酶原激活剂来激活纤溶酶原，增加纤溶酶的量和作用，溶解血栓。根据实验设计的要求和原则可推知A应加入反应底物纤维蛋白块，B处应加入内源性纤溶酶溶液，实验的因变量为蛋白块消失的时间。18.植物生命活动受多种激素的调控。下图甲表示生长素浓度对根和茎生长的影响，图乙表示种子在解除休眠过程中几种激素的变化情况。下表丙是不同浓度的油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响的实验结果。请回答下列问题： 表丙：不同浓度油菜素内酯水溶液对芹菜幼苗生长影响实验结果(ae依次增大) (1)若某植物幼苗已表现出向光性，且测得其背光面的生长素浓度为2m，则其向光面生长素浓度范围为 。(2)从图乙可以看出 对种子萌发起抑制作用，该激素对叶和果实的作用是 。(3)油菜素内酯对植物生长发育具有多方面的促进作用，被称为“第六大植物内源激素”。表丙中实验结果能否说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性? ，理由是 。(4)请完善进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围的实验步骤： ；取同一批种子使其萌发，从中选取株高、长势相同的芹菜幼苗， ；分别 喷洒对应组的芹菜幼苗；在相同且适宜的条件下培养一段时间， 。【答案】(1)小于m (2)脱落酸 促进衰老和脱落 (3)否 该实验结果只表明ae各种浓度均有促进作用，没有体现抑制作用 (4)在浓度bd之间配制系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液 均分为4组(或4组以上)，每组30株，编号 用等量且适量的上述系列浓度的油菜素内酯水溶液 测量并记录芹菜株高，再计算平均值【解析】(1)背光面的生长素浓度为2m,其向光面生长素浓度范围小于n，背光侧生长速度才能大于向光侧。(2)从图乙可以看出种子未萌发时脱落酸较多，对种子萌发起抑制作用，脱落酸促进叶和果实的衰老、脱落。(3)表丙中ae处理都使株高大于清水组，不能说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性。(4)进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围，应在低于最大株高两侧的浓度之间选取浓度梯度，用不同浓度的溶液喷洒对应组的芹菜幼苗，记录株高。