資源簡介

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專題九　實驗與探究
專題突破
【思維導圖】
【考點梳理】
考點1　顯微觀察類實驗
教材顯微觀察類實驗的比較
實驗名稱 觀察對象 生物材料 染色劑 現象
低溫誘導植物染色體數目的變化 染色體數目 洋蔥根尖分生區細胞 改良苯酚品紅 紅
觀察細胞的有絲分裂 染色體行為變化 洋蔥根尖分生區細胞 甲紫或醋酸洋紅 紫或紅
實驗名稱 觀察對象 生物材料 染色劑 現象
觀察細胞的減數分裂 染色體行為變化 蝗蟲精母細胞 甲紫或醋酸洋紅 紫或紅
觀察葉綠體 葉綠體 蘚類的葉、菠菜葉等 無需染色 綠色
觀察植物細胞的質壁分離與復原 紫色大液泡及原生質層 紫色洋蔥鱗片葉外表皮 無需染色 紫色變深,原生質層與細胞壁分離
考點2　物質提取和鑒定類實驗
1.教材物質提取和鑒定類實驗的比較
實驗名稱 試劑 現象 生物材料 備注
淀粉的鑒定 碘液 藍色 脫色的葉片 無
還原糖的鑒定 斐林試劑 磚紅色沉淀 蘋果或梨的勻漿等 甲、乙液現配現用,水浴加熱
脂肪的鑒定 蘇丹Ⅲ 橘黃色 花生種子切片 去浮色:50%酒精
需用顯微鏡觀察
蛋白質的鑒定 雙縮脲試劑 紫色 豆漿、稀蛋清等 先加A液,后加B液,搖勻后使用,
B液不能過量
實驗名稱 試劑 現象 生物材料 備注
酒精 重鉻酸鉀 灰綠色 果酒 酸性條件下反應
CO2 澄清石灰水或溴麝香草酚藍水溶液 變渾濁或
藍→綠→黃 CO2 無
葉綠體中色素的提取和分離 提取:無水乙醇
分離:層析液 胡蘿卜素——橙黃色;
葉黃素——黃色;
葉綠素a——藍綠色;
葉綠素b——黃綠色 新鮮的綠葉(如菠菜葉) 二氧化硅:研磨充分;
碳酸鈣:防止研磨中色素被破壞
尿素分解菌 酚紅指示劑 紅 尿素分解菌 無
纖維素分解菌 剛果紅染料 出現透明圈 纖維素分解菌 無
2.關注物質檢測類實驗中的四個問題
(1)在顯色實驗(如物質檢測)中,一般采用顏色較淺的材料,或實驗時對有色材料進行脫色處理。
(2)物質檢測實驗一般不設置對照實驗,若需設置對照實驗,對照組應加入成分已知的物質,如驗證唾液淀粉酶是蛋白質,對照組可加入稀釋的雞蛋清。
(3)可溶性還原糖檢測中不宜選擇甜菜、甘蔗等作為實驗材料,因它們富含蔗糖,而蔗糖不屬于還原糖。
(4)顏色深淺與所檢測的物質的含量有關,含量越多,顏色越明顯。
考點3　模擬、調查類實驗
1.教材調查類實驗的比較
實習、研究性課題 調查對象 調查方法 計算公式
調查人群中的遺傳病 發病率:廣大人群
遺傳方式:患者家族 ——
種群密度的調查 活動范圍大的動物 標志重捕法
植物
(及活動范圍較小
的動物如蚯蚓等) 樣方法 所有樣方內個體總數/樣方的總面積
實習、研究性課題 調查對象 調查方法 計算公式
土壤中小動物類群豐富度的調查 土壤小動物 取樣器取樣法 統計時用“記名計算法”和“目測估計法”
探究培養液中酵母菌數量的動態變化 酵母菌種群數量 抽樣檢測法 ——
2.通過模擬實驗探究細胞表面積與體積的關系分析
NaOH的擴散速度 NaOH的擴散效率 實驗結論
紅色的深度 紅色的體積/瓊脂塊總體積 體積越大,物質擴散效率越低
考點4　教材基礎實驗的實驗方法匯總
(1)分離各種細胞器——差速離心法。
(2)分離葉綠體中的色素——紙層析法。
(3)噬菌體侵染細菌的實驗/分泌蛋白的分泌/證明光合作用產生的O2中的O全部來自H2O/證明光合作用制造的有機物中的C全部來自CO2/證明DNA半保留復制方式——同位素標記法。
(4)孟德爾的豌豆雜交實驗/摩爾根證明基因在染色體上——假說—演繹法。
(5)薩頓提出“基因在染色體上”的假說——類比推理法。
(6)調查土壤中小動物類群的豐富度——取樣器取樣法。
(7)估算種群密度(活動能力強活動范圍大的生物)——標志重捕法。
(8)估算種群密度(活動能力弱活動范圍小的生物)——樣方法。
(9)探究培養液中酵母菌數量的動態變化——抽樣檢測法。
(10)純化分離微生物(微生物接種方法)——平板劃線法或稀釋涂布平板法。
(11)統計菌落數的微生物接種方法——稀釋涂布平板法。
考點5　探究設計類實驗
1.教材探究設計類實驗的比較
實驗名稱 自變量 因變量 無關變量
探究溫度對淀粉酶活性的影響 溫度 酶的活性 pH、底物量、酶的含量等
探究pH對過氧化氫酶活性的影響 pH 酶的活性 溫度、底物量、酶的含量等
探究酵母菌的呼吸方式 氧氣的有無 CO2生成量、酒精產生量 葡萄糖溶液的量、溫度、pH等
實驗名稱 自變量 因變量 無關變量
探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度 不同濃度的生長素類似物 扦插枝條的生根數量或長度 實驗材料、激素濃度等
探究培養液中酵母菌數量的動態變化 時間 酵母菌種群數量 培養液的成分、培養條件等
2.實驗設計的基本思路
(1)原則
①對照原則:一般要設置對照組和實驗組。
不作任何處理或常態處理的為對照組(自然狀態下的),人為處理的為實驗組。
對照類型:空白對照、自身對照、相互對照、條件對照。
②單一變量原則:除了人為改變的變量以外,其他變量都應保持相同適宜。
自變量:人為改變的變量。
因變量:隨自變量變化而變化的變量。
無關變量:除自變量外,還會對實驗結果造成影響的其他變量。
(2)類型
探究性實驗 驗證性實驗
目的 探究……(因素或關系) 驗證……(因素或關系)
假設 “若……,則……”
有一種或幾種可能的解釋 結論已知,不存在假設
現象 未知,可以不描述 已知,應準確描述
結果
預測 結果一種或幾種 結果唯一,與實驗目的一致
結論 “若出現什么結果,則會怎樣”
幾種預期對幾種結論 對實驗目的做出肯定的回應
(3)方案
①實驗課題:實驗的名稱。
②實驗目的:實驗要探究的問題或要驗證的某一事實。
③實驗思路:采用什么方法如何進行實驗操作來實現實驗目的的概述,主要概述自變量的處理和因變量的觀察檢測等。自變量和因變量是什么,自變量怎么處理,因變量如何觀察、檢測和呈現。
④實驗原理:實驗所依據的理論知識或生活常識。
⑤材料用具、試劑等:根據實驗目的選擇合適的,注意用法。
⑥方法與步驟:遵循對照原則和單一變量原則。共性處理(選材、分組、編號)、變量處理(實驗處理)、結果處理(培養、觀察、記錄、統計或檢測等)。
⑦結果預測與結論:
a.驗證性實驗:結果唯一、結論唯一,與目的一致。
b.探究性實驗:若……則……,結果若干、結論若干。(用表格或曲線圖的形式記錄統計結果)
實驗設計類的題型最常考查的是實驗思路、預期結果及結論。
典型示范一
下列關于利用光學顯微鏡觀察到的實驗現象的說法正確的
是 (　　)
A.在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂實驗中,觀察到染色體在赤道板上排列的細胞大多呈長方形
B.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離復原過程中液泡的顏色逐漸加深
C.在利用健那綠染液染色的情況下,人口腔上皮細胞的線粒體呈藍綠色,細胞質接近無色
D.在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂實驗中,如果未漂洗,會觀察到細胞重疊,且看不到染色體
【答案】　C
【詳解】　在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂實驗中,觀察到染色體在赤道板上排列的細胞大多呈正方形,A錯誤;紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質壁分離復原過程中液泡的顏色逐漸變淺,B錯誤;在利用健那綠染液染色的情況下,人口腔上皮細胞的線粒體呈藍綠色,細胞質接近無色,C正確;漂洗的目的是洗去解離液,便于著色,未漂洗,則觀察到染色體染色不理想,如果觀察到細胞重疊且看不到染色體,可能的原因是未解離或未壓片,D錯誤。
【重點歸納】
實驗名稱 觀察
方式 觀察
對象 細胞
狀態 染色劑 常用實驗材料
觀察DNA和RNA在細胞中的分布 染色
觀察 核酸 死 甲基綠、吡羅紅 人的口腔上皮細胞
觀察線粒體 線粒體 活 健那綠 人的口腔上皮細胞
觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂 染色體 死 龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液) 洋蔥根尖
低溫誘導染色體加倍 染色體 死 改良苯酚品紅染液 洋蔥根尖
【重點歸納】
實驗名稱 觀察
方式 觀察
對象 細胞
狀態 染色劑 常用實驗材料
觀察葉綠體 原色
觀察 葉綠體 活 無 菠菜葉(稍帶葉肉的下表皮)、蘚類的葉
觀察植物細胞的質壁分離與復原 紫色
大液泡 活 成熟植物細胞,如紫色洋蔥鱗片葉外表皮　
變式訓練一
1.“觀察蘚類葉片細胞的葉綠體形態與分布”和“觀察口腔上皮細胞中的線粒體”兩個實驗的共同點是 (　　)
①實驗全過程都要使實驗對象保持活性
②都使用高倍顯微鏡觀察
③都需要對實驗材料進行染色
④都可以用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮
A.①② B.①②③
C.②③ D.①②④
【答案】 A
【詳解】　①實驗全過程都要使實驗對象保持活性,正確;②都使用高倍顯微鏡觀察,正確;③葉綠體有顏色,因此觀察蘚類葉片細胞的葉綠體形態與分布實驗不需要染色,錯誤;④觀察線粒體不可以用菠菜葉稍帶些葉肉的下表皮,因為葉綠體的顏色會干擾實驗結果的顏色反應,錯誤。
2.下列關于實驗使用顯微鏡觀察的敘述,錯誤的是 (　　)
A.觀察植物洋蔥外表皮細胞時,能觀察到質膜部分緊緊地貼著細胞壁
B.觀察植物細胞有絲分裂時,解離的目的是使果膠層松散,細胞容易分開
C.觀察經染色的花生子葉臨時裝片,可能會看到細胞外有油脂滴
D.觀察黑藻葉片細胞時,用高倍顯微鏡可清晰觀察到葉綠體的雙層膜
【答案】 D
【詳解】　觀察植物洋蔥外表皮細胞時,能觀察到質膜部分緊緊地貼著細胞壁,A正確;觀察植物細胞有絲分裂時,用鹽酸和酒精1∶1進行解離,目的是使果膠層松散,細胞容易分開,B正確;觀察經蘇丹Ⅲ染色的花生子葉臨時裝片,可能會看到細胞外有橘黃色油脂滴,C正確;觀察黑藻葉片細胞時,用高倍顯微鏡可清晰觀察到葉綠體,但兩層膜結構看不到,D錯誤。
3.將某植物的葉表皮放入一定濃度的甲物質溶液中,一段時間后在顯微鏡下觀察到細胞發生了如圖所示的變化。下列說法錯誤的是 (　　)
A.該植物的葉表皮細胞具有中央大液泡
B.圖中的葉表皮細胞正在質壁分離復原中
C.細胞液中H2O可自由擴散到甲物質溶液中
D.甲物質和H2O能自由通過植物細胞的細胞壁
【答案】 B
【詳解】　質壁分離發生的條件:(1)細胞保持活性;(2)成熟的植物細胞,即具有大液泡和細胞壁;(3)細胞液濃度要小于外界溶液濃度。由于能發生質壁分離,可知該植物的葉表皮細胞是具有液泡的活細胞,A正確;圖中的葉表皮細胞有可能正在質壁分離,也有可能正在質壁分離復原,B錯誤;質壁分離過程中細胞失水,即液泡中細胞液中的H2O經擴散進入甲物質溶液中,C正確;植物細胞的細胞壁具有全透性,因此甲物質和H2O能自由通過植物細胞的細胞壁,D正確。
典型示范二
下列有關實驗的表述正確的有 (　　)
①在綠葉中色素的提取和分離實驗中,通過各色素在無水乙醇的溶解度不同而分離
②脂肪、淀粉、還原糖、蛋白質的檢測中,只有檢測還原糖需要水浴加熱
③脂肪的切片法鑒定試驗中需要用顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒
④甘蔗汁中含有豐富的糖類,可用作還原糖鑒定的代替材料
⑤制備純凈細胞膜時,可用雞的紅細胞代替豬的紅細胞
A.一項 B.兩項 C.三項 D.四項
【答案】　B
【詳解】　在綠葉中色素的提取和分離實驗中,無水乙醇的作用是溶解色素,分離色素用到的是層析液,①錯誤;脂肪、淀粉、還原糖、蛋白質的檢測中,只有檢測還原糖鑒定需要水浴加熱,其他均不需加熱,②正確;脂肪的切片法鑒定試驗中需要借助顯微鏡才能看到被染成橘黃色的脂肪顆粒,③正確;甘蔗汁中含有豐富的糖類,但其中含有的主要是蔗糖,蔗糖是非還原性糖,因此,不可用作還原糖鑒定的代替材料,④錯誤;制備純凈細胞膜時,不可用雞的紅細胞代替豬的紅細胞,因為雞的紅細胞不只有細胞膜,其結構中還含有其他的細胞器膜和核膜,⑤錯誤。正確的共兩項,即B正確。 故選B。
【重點歸納】　(1)在物質鑒定實驗中應注意選擇無色或顏色淺的材料,這樣可以避免材料本身的顏色掩蓋反應的顏色。(2)物質鑒定實驗一般不設立對照實驗,若需設立對照實驗,對照組應加入成分已知的物質,如驗證唾液淀粉酶是蛋白質,對照組可加入稀釋的雞蛋清。(3)色素提取和分離的原理不同,提取液用無水乙醇,是因為綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中,分離時使用紙層析法,是因為不同色素在層析液中的溶解度不同,溶解度高的色素隨層析液在濾紙上擴散得快,反之則慢。(4)在提取色素時,收集濾液的試管口要及時用棉塞塞緊,防止乙醇揮發;在層析時,制備濾紙條要選用干燥的濾紙;濾液細線要畫得細且直,以防止色素帶重疊而影響分離效果;待濾液干燥后要再畫一兩次,目的是積累更多的色素,使分離后的色素帶明顯。
變式訓練二
1.在可溶性還原糖、油脂、蛋白質的鑒定實驗中,對材料選擇的敘述錯誤的是 (　　)
A.雞蛋清含蛋白質多,是進行蛋白質鑒定的動物材料
B.花生種子富含油脂且子葉肥厚,是用于油脂鑒定的理想材料
C.大豆種子蛋白質含量高,是進行蛋白質鑒定的植物材料
D.馬鈴薯塊莖中含有較多的糖且近于白色,是還原糖鑒定的理想材料
【答案】 D
【詳解】　雞蛋清含蛋白質多,是進行蛋白質鑒定的動物材料,A正確;花生種子富含油脂且子葉肥厚,是用于油脂鑒定的好材料,B正確;大豆種子蛋白質含量高,是進行蛋白質鑒定的理想植物組織材料,C正確;馬鈴薯塊莖中含有較多的糖屬于淀粉,淀粉屬于非還原糖,不能作為還原糖鑒定的理想材料,D錯誤。
2.某次光合作用色素紙層析的實驗結果如圖所示,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍藻經液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是 (　　)
A.研磨新鮮菠菜葉有利于保護色素
B.該實驗說明了各種藍藻均沒有葉綠素b
C.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液
D.將濾紙條剪去兩角有利于色素擴散起點一致
【答案】 D
【詳解】　研磨時加入碳酸鈣有利于保護葉綠素,A錯誤;該實驗只能說明該種藍藻沒有葉綠素b,B錯誤;層析液可以由石油醚、丙酮和苯混合而成,也可以用92號汽油代替,C錯誤;將濾紙條減去兩角有利于色素擴散起點一致,使得到的色素帶整齊,D正確。
典型示范三
下列調查活動或實驗中,計算所得數值與實際數值相比可能偏小的是 (　　)
A.標志重捕法調查褐家鼠種群密度時標志物脫落
B.調查某遺傳病的發病率時以患者家系為調查對象
C.進行酵母菌數量統計取樣時,未震蕩試管,直接取培養液上層計數
D.用樣方法計數蒲公英數量時統計每個樣方方格內和四個邊上的個體數
【答案】　C
【詳解】　標志重捕法調查種群密度時,部分標志物脫落,根據標志重捕法計算公式,可判斷實驗所得到數值可能會比實際數值偏大,A錯誤;調查某遺傳病的發病率時應以社會群體為調查對象,若以患者家系為調查對象,計算得出的發病率會偏大,B錯誤;由于酵母菌往往沉在底部較多,測量酵母菌種群數量時,從試管的上層吸出培養液前沒有振蕩試管,會導致實驗所得數據偏小,C正確;正常統計時,要統計每個樣方方格內和兩條相鄰邊及其夾角中的個體數,所以用樣方法計數蒲公英數量時統計每個樣方方格內和四個邊上的個體數,會導致實驗所得數據偏大,D錯誤。 故選C。
【重點歸納】　(1)探究培養液中酵母菌種群數量的變化實驗相關注意事項:①顯微鏡計數時,對于壓在小方格邊線上的酵母菌,應只計固定的相鄰兩個邊及其頂角的酵母菌。②從試管中吸出培養液進行計數前,需將試管輕輕振蕩幾次,目的是使培養液中的酵母菌均勻分布,減少誤差。(2)探究生長素促進生根的最適濃度實驗中,自變量是生長素類似物的濃度,無關變量(如枝條長度、生長素類似物處理的時間等)應控制為等量;實驗前做一個預實驗,目的是為正式實驗摸索條件,減少實驗誤差。(3)采用樣方法調查種群密度時,應隨機取樣。(4)調查人群中某遺傳病的發病率應選擇在人群中隨機調查,調查遺傳病的遺傳方式時,在患者家系中調查。
變式訓練三
1.海洋微型浮游植物是重要的魚類食物。“實驗3號”科學考察隊計劃對南海北部海岸線附近水域中微型浮游植物用樣方法進行豐富度和種群密度的調查,下列說法合理的是 (　　)
A.采樣時需撥開表層海水,采集深層海水中的個體
B.采用五點取樣法,適當擴大樣方面積進行采集
C.采用等距取樣法,適當增加樣方數量進行采集
D.進行隨機取樣,對樣方內個體進行標記后采集
【答案】 C
【詳解】　樣方法調查豐富度和種群密度要做到隨機取樣,表層海水中的生物也要計數,且深層海水中的生物很少甚至沒有,A錯誤;采用五點取樣法,樣方的面積大小要適中,B錯誤;釆用等距取樣法,要確保一定的樣方數量并求平均值,減少誤差,C正確;用樣方法調查種群密度時,可直接對樣方內的個體進行計數,不需要進行標記,D錯誤。
2.下列調查活動或實驗中,實驗所得到數值與實際數值相比,可能偏小的是 (　　)
A.標志重捕法調查池塘中鯽魚的種群密度時,部分鯽魚身上的標志物脫落
B.調查某遺傳病的發病率時以患者家系為調查對象
C.調查土壤小動物豐富度時,用誘蟲器采集小動物時沒有打開電燈
D.樣方法調查草地中的蒲公英時,樣方內與樣方線上的個體都統計在內
典型示范四
下表為某同學探究影響酶活性因素的一組實驗,該實驗不能說明的是 (　　)
A.酵母提取液含有蔗糖酶
B.酶具有專一性
C.蔗糖不是還原糖
D.高溫使酶失活
步驟 組別
甲 乙 丙
1 2%蔗糖溶液2 mL 2%蔗糖溶液2 mL 2%蔗糖溶液2 mL
2 蒸餾水1 mL 酵母提取液1 mL 稀釋唾液1 mL
3 37 ℃水浴,保溫10 min
4 斐林試劑1 mL
5 50~65 ℃水浴,加熱2 min
結果 藍色 磚紅色 藍色
【答案】　D
【詳解】　乙組遇斐林試劑產生磚紅色沉淀,說明酵母提取液含有蔗糖酶,將蔗糖分解,A正確;丙組稀釋唾液含有唾液淀粉酶,不能水解蔗糖,酵母提取液含有蔗糖酶,能水解蔗糖,說明酶具有專一性,B正確;甲組以蔗糖為底物,遇斐林試劑不產生磚紅色沉淀,說明蔗糖是非還原糖,C正確;題干中未涉及高溫處理,不能得出高溫使酶失活的信息,D錯誤。故選D。
【重點歸納】　牢記實驗步驟設計的一般程序:
第一步:取材、分組、編號。取材時要注意數量和生理及發育狀態相同,用具要相同,即無關變量要相同且適宜,不影響實驗結果。
第二步:變量處理。根據單一變量原則和對照原則,對不同組別進行變量處理,通過不同的實驗結果來達到實驗目的。
第三步:根據需要可進一步進行相同處理。其他因素相同且最適的條件下繼續處理。
第四步:檢測、觀察、統計、比較。必須找出具體的觀察和記錄對象,觀察、記錄、統計、比較實驗數據和現象。
變式訓練四
1.下列有關生物實驗的說法正確的是 (　　)
①在觀察“葉綠體和線粒體”的實驗中,使用甲基綠可使人口腔上皮的線粒體呈綠色
②在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中,必須使用層析液提取色素
③調查人群中某單基因遺傳病的遺傳方式時應選擇有該遺傳病的家族
④用H218O澆灌植物一段時間后,在H2O、CO2、(CH2O)、O2等物質中可檢測到放射性
⑤用15N標記某精原細胞的全部DNA,放入14N的培養液中讓其完成一次減數分裂,則形成的精細胞中有100%是有放射性的
⑥用35S標記噬菌體的DNA,并以此侵染細菌,證明了DNA是遺傳物質
⑦將用3H標記的尿苷引入某綠色植物細胞內,然后設法獲得各種結構,其中最可能表現有放射性的結構是細胞核、核糖體、線粒體和葉綠體
⑧關于“培養液中酵母菌種群數量變化”的實驗操作中,如果培養液中酵母菌初始值不同,酵母菌種群的K值也不同,就可能得出不同的實驗結論
A.①②③⑦ B.④⑤⑥⑧
C.③④⑤⑦ D.②③④⑧
【答案】 C
【詳解】　①甲基綠能將DNA染成綠色,而DNA主要分布在細胞核中,所以在觀察細胞中DNA和RNA分布的實驗中,使用甲基綠可使人的口腔上皮細胞核呈綠色,①錯誤;
②在“葉綠體中色素的提取和分離”實驗中,使用層析液分離色素,使用無水乙醇提取色素,②錯誤;
③調查人群中某單基因遺傳病的遺傳方式時應選擇有該遺傳病的家族,③正確;
④用H218O澆灌植物一段時間后,在H2O、CO2、(CH2O)、O2等物質中可檢測到放射性,④正確;
【詳解】　⑤用15N標記某精原細胞的全部DNA,放入14N的培養液中讓其完成一次減數分裂,由于DNA只復制一次,生成的子代DNA都是一條鏈被15N標記,所以形成的精細胞中有100%是有放射性的,⑤正確;
⑥用35S標記噬菌體的蛋白質外殼,用32P標記噬菌體的DNA,并以此侵染細菌,證明了DNA是遺傳物質,⑥錯誤;
⑦將用3H標記的尿苷引入某綠色植物細胞內,然后設法獲得各種結構,只有含有RNA的結構都有可能表現出放射性,⑦正確;
⑧關于“培養液中酵母菌種群數量變化”的實驗操作中,酵母菌種群的K值與培養液中營養物質的多少有關,而與酵母菌初始值無關,⑧錯誤。
2.為了探究溫度和氧氣含量對某植物幼根吸收M離子的影響,某興趣小組進行了相關實驗,一段時間后,測定根吸收M離子的量。實驗的培養條件及結果見表所示。下列相關敘述錯誤的是(　　)
A.該植物幼根細胞可通過主動運輸的方式吸收M離子
B.甲組和丙組可構成對照實驗,甲組和乙組也可構成對照實驗
C.氮氣環境中該植物幼根細胞吸收M離子時需要載體的協助
D.低溫主要通過影響膜蛋白的活性來降低該幼根細胞吸收M離子的速率
密閉培養瓶中氣體 溫度/℃ 離子相對吸收量/%
甲組 空氣 17 100
乙組 氮氣 17 10
丙組 空氣 3 28
【答案】 D
【詳解】　植物幼根細胞吸收無機鹽離子時需要載體蛋白的協助,且有氧組比無氧組吸收快,說明吸收M離子消耗能量,由此說明該植物幼根細胞可通過主動運輸的方式吸收M離子,A、C正確;甲組和丙組,甲組和乙組都遵循單一變量原則,可構成對照實驗,B正確;低溫主要通過影響酶的活性來降低該幼根細胞吸收M離子的速率,D錯誤。
3.某研究性學習小組進行了一個探究實驗,在胚芽鞘切面一側放置含不同濃度生長素的瓊脂塊,測定各胚芽鞘彎曲生長的角度(如圖所示),結果見下表。對此實驗的分析正確的是 (　　)
A.胚芽鞘的彎曲生長與其他激素無關
B.生長素濃度不同,促進效應就不同
C.瓊脂中生長素濃度為0.35 mg/L時,胚芽鞘生長受抑制
D.促進胚芽鞘生長的最適生長素濃度在0.25 mg/L左右
瓊脂中生長素濃度(mg/L) 0 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35
胚芽鞘彎曲的角度α(°) 0 3 7 12 15 18 15 10
【答案】 D
【詳解】　根據題意無法判定胚芽鞘彎曲的程度與其他激素的關系,A錯誤;分析圖表可知,生長素濃度為0.20 mg/L和0.30 mg/L時促進效應相同,B錯誤;生長素的促進或抑制是指與空白對照相比,瓊脂中生長素濃度為0.35 mg/L時,胚芽鞘彎曲角度大于空白對照,對胚芽鞘的生長起促進作用,只是促進作用有所減弱,C錯誤;從結果來看,生長素濃度在0.25 mg/L時,胚芽鞘彎曲的程度最大,因此,最適值應該在其附近,D正確。
真題回顧
1.(2021·廣東卷)保衛細胞吸水膨脹使植物氣孔張開。適宜條件下,制作紫鴨跖草葉片下表皮臨時裝片,觀察蔗糖溶液對氣孔開閉的影響,下圖為操作及觀察結果示意圖。下列敘述錯誤的是(　)
A.比較保衛細胞細胞液濃度,③處理后>①處理后
B.質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中
C.滴加③后有較多水分子進入保衛細胞
D.推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③
【答案】　A
【詳解】　通過分析可知,①細胞處吸水量少于③處細胞,說明保衛細胞細胞液濃度①處理后>③處理后,A錯誤;②處細胞失水,故質壁分離現象最可能出現在滴加②后的觀察視野中,B正確;滴加③后細胞大量吸水,故滴加③后有較多水分子進入保衛細胞,C正確;通過分析可知,推測3種蔗糖溶液濃度高低為②>①>③,D正確。
2.(2021·全國乙卷)選擇合適的試劑有助于達到實驗目的。下列關于生物學實驗所用試劑的敘述,錯誤的是 (　　)
A.鑒別細胞的死活時,臺盼藍能將代謝旺盛的動物細胞染成藍色
B.觀察根尖細胞有絲分裂中期的染色體,可用龍膽紫溶液使其著色
C.觀察RNA在細胞中分布的實驗中,鹽酸處理可改變細胞膜的通透性
D.觀察植物細胞吸水和失水時,可用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮
【答案】　A
【詳解】　細胞膜具有選擇透過性,在活細胞內,臺盼藍等不被細胞需要的大分子物質不能進入細胞內。染色質(體)主要由蛋白質和DNA組成,易被堿性染料(龍膽紫、醋酸洋紅等)染成深色。在“觀察DNA和RNA在細胞中的分布”實驗中:①用質量分數為0.9%的NaCl溶液保持細胞原有的形態;②用質量分數為8%的鹽酸改變細胞膜的通透性,加速染色劑進入細胞,將染色體上的DNA和蛋白質分離,便于染色劑與DNA結合;③用吡羅紅—甲基綠染色劑對DNA和RNA進行染色。觀察植物細胞的吸水和失水時,用蔗糖溶液處理紫色洋蔥鱗片葉外表皮使細胞發生質壁分離現象,再滴加清水,細胞吸水發生質壁分離復原。
3.(2020·全國Ⅰ卷)為達到實驗目的,需要選用合適的實驗材料進行實驗。下列實驗目的與實驗材料的對應,不合理的是(　　)
選項 實驗材料 實驗目的
A 大蒜根尖分生區細胞 觀察細胞的質壁分離與復原
B 蝗蟲的精巢細胞 觀察細胞的減數分裂
C 哺乳動物的紅細胞 觀察細胞的吸水和失水
D 人口腔上皮細胞 觀察DNA、RNA在細胞中的分布
【答案】　A
【詳解】　根尖分生區無成熟的大液泡,不能用于觀察細胞的質壁分離與復原,A符合題意;蝗蟲的精巢細胞可以發生減數分裂,可以用于觀察細胞的減數分裂,B不符合題意;哺乳動物的紅細胞吸水會膨脹,失水會皺縮,故可以用于觀察細胞的吸水和失水,C不符合題意;人的口腔上皮細胞無色,且含有DNA和RNA,可以用于觀察DNA、RNA在細胞中的分布,D不符合題意。
4.(2020·全國Ⅱ卷)下列關于生物學實驗的敘述,錯誤的是(　)
A.觀察活細胞中的線粒體時,可以用健那綠染液進行染色
B.探究人體紅細胞因失水而發生的形態變化時,可用肉眼直接觀察
C.觀察細胞中RNA和DNA的分布時,可用吡羅紅—甲基綠染色劑染色
D.用細胞融合的方法探究細胞膜流動性時,可用熒光染料標記膜蛋白
【答案】　B
【詳解】　健那綠染液是將活細胞中線粒體染色的專一性染料,可以使活細胞中的線粒體呈現藍綠色,A正確;人體正常(成熟)紅細胞是中央微凹的圓餅狀,失水會發生皺縮,但紅細胞形態變化不能用肉眼直接觀察,需要借助顯微鏡觀察,B錯誤;甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA 和 RNA 的親和力不同,甲基綠使DNA呈現綠色,吡羅紅使RNA呈現紅色,利用吡羅紅甲基綠染色劑將細胞染色,可以顯示DNA和RNA在細胞中的分布,C正確;科學家用發綠色熒光的染料標記小鼠細胞表面的蛋白質分子,用發紅色熒光的染料標記人細胞表面的蛋白質分子,再將小鼠細胞和人細胞融合;兩種細胞剛融合時,融合細胞的一半發綠色熒光,另一半發紅色熒光;在37 ℃下經過40 min,兩種顏色的熒光均勻分布,表明細胞膜具有流動性,D正確。
5.(2021·廣東卷)秸稈的纖維素經酶水解后可作為生產生物燃料乙醇的原料。生物興趣小組利用自制的纖維素水解液(含5%葡萄糖)培養酵母菌并探究其細胞呼吸(如圖)。下列敘述正確的
是 (　　)

A.培養開始時向甲瓶中加入重鉻酸鉀以便檢測乙醇生成
B.乙瓶的溶液由藍色變成紅色,表明酵母菌已產生了CO2
C.用甲基綠溶液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布
D.實驗中增加甲瓶的酵母菌數量不能提高乙醇最大產量
【答案】　D
【詳解】　檢測乙醇的生成,應取甲瓶中的濾液2 mL注入試管中,再向試管中加入0.5 mL溶有0.1 g重鉻酸鉀的濃硫酸溶液,使它們混合均勻,觀察試管中溶液顏色的變化,A錯誤;CO2可以使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃,因此乙瓶的溶液不會變成紅色,B錯誤;健那綠染液是專一性染線粒體的活細胞染料,可使活細胞中的線粒體呈現藍綠色,而細胞質接近無色,因此用健那綠染液染色后可觀察到酵母菌中線粒體的分布,C錯誤;乙醇最大產量與甲瓶中葡萄糖的量有關,因甲瓶中葡萄糖的量是一定,因此實驗中增加甲瓶的酵母菌數量不能提高乙醇最大產量,D正確。
6.(2022·廣東卷)用洋蔥根尖制作臨時裝片以觀察細胞有絲分裂,如圖為光學顯微鏡下觀察到的視野。下列實驗操作正確的
是 (　　)

　　　
　　　　　　　　
A.根尖解離后立即用龍膽紫溶液染色,以防解離過度
B.根尖染色后置于載玻片上搗碎,加上蓋玻片后鏡檢
C.找到分生區細胞后換高倍鏡并使用細準焦螺旋調焦
D.向右下方移動裝片可將分裂中期細胞移至視野中央
【答案】　C
【詳解】　根尖解離后需要先漂洗,洗去解離液后再進行染色,A錯誤;將已經染色的根尖置于載玻片上,加一滴清水后,用鑷子將根尖弄碎,蓋上蓋玻片后需要用拇指輕輕按壓蓋玻片,使細胞分散開,再進行觀察,B錯誤;在低倍鏡下找到分生區細胞(呈正方形,排列緊密)后,再換用高倍鏡進行觀察,此時為使視野清晰,需要用細準焦螺旋進行調焦,C正確;分裂中期的染色體著絲點整齊排列在赤道板上,據圖可知,圖示中期細胞位于左上方,故需要向左上方移動裝片將分裂中期的細胞移至視野中央,D錯誤。故選C。
7.(2020·全國Ⅱ卷)取某植物的成熟葉片,用打孔器獲取葉圓片,等分成兩份,分別放入濃度(單位為g/mL)相同的甲糖溶液和乙糖溶液中,得到甲、乙兩個實驗組(甲糖的相對分子質量約為乙糖的2倍)。水分交換達到平衡時,檢測甲、乙兩組的溶液濃度,發現甲組中甲糖溶液濃度升高。在此期間葉細胞和溶液之間沒有溶質交換。據此判斷下列說法錯誤的是 (　　)
A.甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高
B.若測得乙糖溶液濃度不變,則乙組葉細胞的凈吸水量為零
C.若測得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細胞可能發生了質壁分離
D.若測得乙糖溶液濃度升高,則葉細胞的凈吸水量乙組大于甲組
【答案】　D
【詳解】　在水分交換達到平衡期間,葉細胞和糖溶液之間沒有溶質交換,只能有溶劑(水)的交換,因此甲組葉細胞吸收了甲糖溶液中的水使甲糖溶液濃度升高,A正確;若測得乙糖溶液濃度不變,說明乙組葉細胞的凈吸水量為零,凈失水量為零,B正確;若測得乙糖溶液濃度降低,則乙組葉肉細胞失水,可能發生了質壁分離,C正確;若測得乙糖溶液濃度升高,則乙組葉肉細胞吸水,由于甲糖溶液的摩爾濃度小于乙糖溶液,故葉細胞的凈吸水量甲組大于乙組,D錯誤。
8.(2020·海南卷)赤霉素(GA)和脫落酸(ABA)參與種子萌發的調控。某課題組首先證實,GA處理大麥種子能引起α-淀粉酶基因轉錄生成的mRNA量增加,他們又進一步用GA、ABA對大麥種子進行不同處理,檢測處理后的大麥種子α-淀粉酶合成量,結果如表(“+”表示有,“-”表示無,其中“+”的數量表示α-淀粉酶合成量的多少)。

下列有關敘述正確的是 (　　)
A.GA在翻譯水平上誘導α-淀粉酶的合成
B.ABA能促進大麥種子淀粉的水解
C.GA與ABA在α-淀粉酶合成方面具有拮抗作用
D.能合成ABA的大麥種子易穗上發芽
分組處理 對照組 加GA 加ABA 加GA和ABA
α-淀粉酶合成量 ++ +++ - +
【答案】　C
【詳解】　由題可知,“GA處理大麥種子能引起α-淀粉酶基因轉錄生成的mRNA量增加”,GA在轉錄水平誘導α-淀粉酶的合成,故A錯誤;α-淀粉酶促進淀粉的水解,當α-淀粉酶減少,淀粉的水解受到抑,故B錯誤;GA促進α-淀粉酶的合成,ABA抑制α-淀粉酶,故C正確;因為ABA抑制α-淀粉酶的合成,因此ABA抑制種子的萌發,能合成ABA的大麥種子穗上發芽現象減弱,故D錯誤。
9.(2022·廣東卷)下列關于遺傳學史上重要探究活動的敘述,錯誤的是 (　　)
A.孟德爾用統計學方法分析實驗結果發現了遺傳規律
B.摩爾根等基于性狀與性別的關聯證明基因在染色體上
C.赫爾希和蔡斯用對比實驗證明DNA是遺傳物質
D.沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式
【答案】　D
【詳解】　孟德爾用統計學方法分析雜合子自交子代的表現型及比例,發現了遺傳規律,A正確;摩爾根等基于果蠅眼色與性別的關聯,證明了基因在染色體上,B正確;赫爾希和蔡斯分別用32P和35S標記T2噬菌體DNA和蛋白質,通過對比兩組實驗結果,證明了DNA是遺傳物質,C正確;沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出了DNA的螺旋結構,D錯誤。故選D。
10.(2021·廣東卷)人體缺乏尿酸氧化酶,導致體內嘌呤分解代謝的終產物是尿酸(存在形式為尿酸鹽)。尿酸鹽經腎小球濾過后,部分被腎小管細胞膜上具有尿酸鹽轉運功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收,最終回到血液。尿酸鹽重吸收過量會導致高尿酸血癥或痛風。目前,E是針對上述蛋白治療高尿酸血癥或痛風的常用臨床藥物。為研發新的藥物,研究人員對天然化合物F的降尿酸作用進行了研究。給正常實驗大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制劑,獲得了若干只高尿酸血癥大鼠,并將其隨機分成數量相等的兩組,一組設為模型組,另一組灌服F設為治療組,一段時間后檢測相關指標,結果見圖。
回答下列問題:
(1)與分泌蛋白相似,URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要 (答出兩種即可)及線粒體等細胞器共同參與。腎小管細胞通過上述蛋白重吸收尿酸鹽,體現了細胞膜具有　　　　　 的功能特性。原尿中還有許多物質也需借助載體蛋白通過腎小管的細胞膜,這類跨膜運輸的具體方式有　 。
【答案】　(1)核糖體、內質網、高爾基體　選擇透過性　協助擴散、主動運輸
【詳解】　(1)分泌蛋白在細胞內的合成、加工和轉運過程需要核糖體、內質網、高爾基體及線粒體等細胞器共同參與,由于URAT1和GLUT9與分泌蛋白相似,因此URAT1和GLUT9在細胞內的合成、加工和轉運過程需要核糖體、內質網、高爾基體及線粒體等細胞器共同參與。腎小管細胞通過URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸鹽,體現了細胞膜的選擇透過性。借助載體蛋白的跨膜運輸的方式有協助擴散和主動運輸。
(2)URAT1分布于腎小管細胞刷狀緣(下圖示意圖),該結構有利于尿酸鹽的重吸收,原因是 　 。
【答案】　(2)腎小管細胞刷狀緣形成很多突起,增大吸收面積
【詳解】　(2)由圖可知,腎小管細胞刷狀緣形成很多突起,增大吸收面積,有利于尿酸鹽的重吸收。
(3)與空白對照組(灌服生理鹽水的正常實驗大鼠)相比,模型組的自變量是　　　　　 。與其他兩組比較,設置模型組的目的是　 　 。
【答案】　(3)尿酸氧化酶抑制劑　排除血清尿酸鹽含量降低的原因是由于大鼠體內尿酸氧化酶的作用(確保血清尿酸鹽含量降低是F作用的結果)
【詳解】　(3)模型組灌服尿酸氧化酶抑制劑,與空白對照組灌服生理鹽水的正常實驗大鼠(有尿酸氧化酶)相比,模型組的自變量是尿酸氧化酶抑制劑,與空白對照組和灌服F的治療組比較,設置模型組的目的是排除血清尿酸鹽含量降低的原因是由于大鼠體內尿酸氧化酶的作用(確保血清尿酸鹽含量降低是F作用的結果)。
(4)根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果,推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是 　 ,減少尿酸鹽重吸收,為進一步評價F的作用效果,本實驗需要增設對照組,具體為 　 。
【答案】　(4)F抑制轉運蛋白URAT1和GLUT9基因的表達　高尿酸血癥大鼠灌服E
【詳解】　(4)根據尿酸鹽轉運蛋白檢測結果,模型組灌服尿酸氧化酶抑制劑后轉運蛋白增加,灌服F的治療組轉運蛋白和空白組相同,可推測F降低治療組大鼠血清尿酸鹽含量的原因可能是F抑制轉運蛋白URAT1和GLUT9基因的表達,減少尿酸鹽重吸收。為進一步評價F的作用效果,本實驗需要增設對照組,將高尿酸血癥大鼠灌服E與F進行對比,得出兩者降尿酸的作用效果。

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