資源簡介

　專題十
專題練
基礎(chǔ)達標(biāo)測試
一、選擇題
1．(2024·本溪模擬)下列關(guān)于DNA粗提取與鑒定及DNA片段的擴增與電泳鑒定的敘述，正確的是(　　)
A．用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量相近
B．將絲狀物加入二苯胺試劑，沸水浴冷卻后呈藍色
C．PCR擴增的DNA片段在瓊脂糖凝膠中遷移的速率與凝膠濃度、DNA分子大小等有關(guān)
D．PCR擴增4次循環(huán)后，得到的含有兩種引物的DNA片段所占比例為1/8
【答案】　C
【解析】　豬是哺乳動物，哺乳動物的成熟紅細胞中沒有細胞核，不含DNA，因此用同樣方法從等體積豬血和雞血中提取的DNA量是不相近的，A錯誤；絲狀物為粗提取的DNA，將其加入2 mol/L的NaCl溶液中溶解，再加入二苯胺，于沸水浴中加熱5 min會被染成藍色，B錯誤；PCR擴增的DNA片段在瓊脂糖凝膠中遷移的速率與凝膠濃度、DNA分子大小等有關(guān)，C正確；PCR擴增4次即DNA復(fù)制4次，共形成16個DNA，根據(jù)半保留復(fù)制，有2個子代DNA含有其中一種引物，14個子代DNA同時含有兩種引物，因此同時含有兩種引物的DNA占14/16＝7/8，D錯誤。
2．(2024·廈門模擬)下列有關(guān)生物學(xué)實驗的敘述，正確的是(　　)
A．使用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時，需進行水浴加熱
B．提取新鮮菠菜葉片中的色素時，加入Ca(OH)2保護葉綠素
C．觀察口腔上皮細胞的細胞核，需將顯微鏡視野調(diào)得暗一點
D．配制細菌培養(yǎng)基時，先進行高壓蒸汽滅菌，再調(diào)節(jié)pH
【答案】　C
【解析】　用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì)時，不需要水浴加熱，A錯誤；提取新鮮菠菜葉片中的色素時，加入CaCO3保護葉綠素，B錯誤；觀察口腔上皮細胞的細胞核，需將顯微鏡視野調(diào)得暗一點，需要選用的是小光圈、平面鏡，C正確；用來培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基在配制時需先調(diào)節(jié)pH后滅菌，D錯誤。
3．(2024·濟南模擬)下列關(guān)于“探究2,4－D對插條生根的作用”實驗的敘述，正確的是(　　)
A．本實驗中因變量是生根長度，蒸餾水的組別是本實驗中的唯一對照組
B．預(yù)實驗所使用的2,4－D濃度梯度比正式實驗的濃度梯度要小
C．由于插條內(nèi)缺乏相應(yīng)酶分解2,4－D，因此其作用具有長效性
D．利用浸泡法處理插條時，所用2,4－D溶液的濃度比沾蘸法大
【答案】　C
【解析】　本實驗中因變量是生根長度或數(shù)目，在預(yù)實驗中蒸餾水的組別是空白對照組，正式實驗中不同濃度的組別相互對照，A錯誤；預(yù)實驗所使用的2,4－D濃度梯度比正式實驗的濃度梯度要大，才能大致判斷適宜濃度的范圍，以縮小梯度精準(zhǔn)實驗，獲得最適濃度，B錯誤；2,4－D是植物生長調(diào)節(jié)劑，則在插條內(nèi)缺乏相應(yīng)酶分解2,4－D，因此其作用具有長效性，C正確；利用浸泡法處理插條時，所用2,4－D溶液的濃度比沾蘸法小，時間比沾蘸法長，D錯誤。
4．(2024·日照模擬)種群密度是種群最基本的數(shù)量特征。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．調(diào)查種群密度時，樣方法適合所有植物以及一些活動范圍較小的動物
B．利用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時，標(biāo)記的個體必須是成年個體
C．調(diào)查某山坡上樟樹的種群密度時，所用樣方的大小會影響調(diào)查結(jié)果
D．調(diào)查某農(nóng)田內(nèi)跳蝻的種群密度時，標(biāo)記物不能太大，也不能過于醒目
【答案】　C
【解析】　有些植株不適合用樣方法，如個體數(shù)量較少的陸生植物，A錯誤；利用標(biāo)記重捕法調(diào)查種群密度時，標(biāo)記的個體不一定是成年個體，B錯誤；調(diào)查某山坡上樟樹的種群密度時，需選擇大小合適的樣方，樟樹屬于高大喬木，樣方面積要適當(dāng)加大，C正確；跳蝻是蝗蟲的若蟲，某農(nóng)田內(nèi)所有跳蝻不能構(gòu)成種群，且調(diào)查跳蝻的密度應(yīng)用樣方法，D錯誤。
5．(2024·重慶聯(lián)考)下列有關(guān)教材實驗的敘述，正確的是(　　)
A．調(diào)查土壤小動物類群豐富度時，若用誘蟲器采集小動物時沒有開電燈，會使結(jié)果偏大
B．“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的實驗中，為減少實驗誤差需進行預(yù)實驗
C．“調(diào)查某種雙子葉植物的種群密度”的實驗中，種群個體數(shù)較少時，可縮小樣方面積
D．“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實驗中，先滴菌液再蓋蓋玻片會使調(diào)查結(jié)果偏高
【答案】　D
【解析】　誘蟲器利用了土壤小動物趨暗、趨濕、避光、避高溫等特性，所以用誘蟲器采集土壤中小動物時如果沒有開燈，則會使結(jié)果偏小，A錯誤；“探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度”的實驗中，需要進行預(yù)實驗，但預(yù)實驗不能減少實驗誤差，B錯誤；“調(diào)查某種雙子葉植物的種群密度”的實驗中，種群個體數(shù)較少時，可適當(dāng)擴大樣方面積，C錯誤；“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”的實驗中，使用血細胞計數(shù)板時，先蓋蓋玻片，后滴培養(yǎng)液，讓酵母菌培養(yǎng)液自行滲入，如果先滴菌液再加蓋玻片會使調(diào)查結(jié)果偏高，D正確。
6．(2024·淄博模擬)同位素標(biāo)記技術(shù)在生物科學(xué)研究中得到廣泛運用。以下運用不恰當(dāng)?shù)氖?　　)
A．用15N標(biāo)記的噬菌體侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，探究控制生物性狀的遺傳物質(zhì)是否為DNA
B．用15N或32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，研究有絲分裂過程中DNA的復(fù)制方式
C．用3H標(biāo)記的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細胞中，研究分泌蛋白的合成、加工和分泌過程
D．用18O標(biāo)記H2O、14C標(biāo)記CO2，分別研究光合作用中O2的來源和C的轉(zhuǎn)移途徑
【答案】　A
【解析】　蛋白質(zhì)和DNA成分中都含有N元素，用15N標(biāo)記的噬菌體不能將蛋白質(zhì)和DNA區(qū)分開，侵染未標(biāo)記的大腸桿菌，探究控制生物性狀的遺傳物質(zhì)時，不能說明遺傳物質(zhì)為DNA，A錯誤；胸腺嘧啶脫氧核苷酸只存在于DNA中，用15N或32P標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷酸，可研究有絲分裂過程中DNA的復(fù)制方式，B正確；用3H標(biāo)記的亮氨酸注射到豚鼠的胰腺腺泡細胞中，帶標(biāo)記的亮氨酸能參與蛋白質(zhì)的合成，故能研究分泌蛋白的合成、加工和分泌過程，C正確；H2O和CO2是光合作用的原料，用18O標(biāo)記H2O、14C標(biāo)記CO2，能分別研究光合作用中O2的來源和C的轉(zhuǎn)移途徑，D正確。
7．(2024·泉州模擬)生物學(xué)實驗是探究生物學(xué)結(jié)論和定律等的重要手段，下列生物學(xué)經(jīng)典實驗中，所采用的科學(xué)方法或所得實驗結(jié)論有誤的是(　　)
A．利用熒光標(biāo)記法進行人細胞與小鼠細胞融合實驗，可得出細胞膜具有流動性的結(jié)論
B．利用對照實驗的方法探究酵母菌細胞呼吸的方式，可得出酵母菌是兼性厭氧生物的結(jié)論
C．利用同位素標(biāo)記法進行噬菌體侵染細菌實驗，可得出T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA的結(jié)論
D．利用假說—演繹法進行果蠅眼色的雜交實驗，可得出控制果蠅眼色的基因位于染色體上的結(jié)論
【答案】　B
【解析】　利用熒光標(biāo)記法進行人鼠細胞融合實驗，可證明細胞膜具有流動性，A正確；利用對比實驗的方法探究酵母菌細胞呼吸的方式，分析有氧和無氧條件下酵母菌呼吸的情況，B錯誤；利用同位素標(biāo)記法進行噬菌體侵染細菌實驗，可得出T2噬菌體的遺傳物質(zhì)是DNA的結(jié)論，C正確；摩爾根利用假說—演繹法進行的果蠅的遺傳實驗，最終證明果蠅的眼色基因位于X染色體上，D正確。
8．(2024·孝感模擬)下列有關(guān)生物學(xué)實驗的科學(xué)研究方法的敘述，錯誤的是(　　)
A．抽樣檢測法可用于調(diào)查培養(yǎng)液中某些單細胞生物的種群密度
B．預(yù)實驗不需要設(shè)置空白對照組，其目的是避免實驗的盲目性
C．紙層析法分離色素的原理是不同色素在層析液中的溶解度不同
D．利用實物建構(gòu)的真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型
【答案】　B
【解析】　抽樣檢測法可用于調(diào)查培養(yǎng)液中某些單細胞生物的種群密度，A正確；預(yù)實驗需要設(shè)置空白對照組，其目的是進一步摸索實驗條件，檢測實驗設(shè)計的科學(xué)性和可行性，也可避免實驗的盲目性，B錯誤；用紙層析法分離色素，濾紙條上的色素帶顏色自上而下依次是：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)，這說明各種色素在層析液中的溶解度不同，因而在濾紙上擴散的速度不同，進而實現(xiàn)了各種色素的分離，C正確；利用實物建構(gòu)的真核細胞的三維結(jié)構(gòu)模型屬于物理模型，D正確。
9．(2024·荊門模擬)下列關(guān)于生物學(xué)實驗的敘述錯誤的是(　　)
A．通過預(yù)實驗可以摸索實驗條件，檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性
B．同一稀釋度下的3個平板菌落數(shù)求平均值可以對微生物進行準(zhǔn)確計數(shù)
C．赫爾希和蔡斯噬菌體侵染大腸桿菌的實驗中存在相互對照
D．切除某內(nèi)分泌腺探究該腺體作用的實驗中運用了減法原理
【答案】　B
【解析】　預(yù)實驗是在正式實驗之前，用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或只用少量樣品進行實驗，以便摸索出最佳的實驗條件，為正式實驗打下基礎(chǔ)。科學(xué)研究中，為了摸索實驗條件和檢驗實驗設(shè)計的科學(xué)性及可行性，必要時應(yīng)先做預(yù)實驗，A正確；將同一稀釋度下的3個平板菌落數(shù)求平均值可得到相對比較準(zhǔn)確的菌落數(shù)，B錯誤；赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染大腸桿菌的實驗，是兩個實驗組之間相互對照，C正確；在對照實驗中，控制自變量可以采用“加法原理”或“減法原理”，與常態(tài)相比，人為去除某種影響因素的稱為“減法原理”，所以切除某內(nèi)分泌腺探究該腺體作用的實驗中運用了減法原理，D正確。
10．(2024·嘉興模擬)下列關(guān)于生物學(xué)實驗的敘述，不正確的是(　　)
A．綠葉色素提取液的顏色較淺，可能是加入無水乙醇量過多導(dǎo)致
B．低溫誘導(dǎo)大蒜根尖時間過短，可能難以得到染色體加倍的體細胞
C．植物組織培養(yǎng)時被雜菌污染，可能是外植體滅菌不徹底
D．粗提取獲得的DNA含量較少，可能是來回反復(fù)過快攪拌導(dǎo)致的
【答案】　C
【解析】　綠葉色素提取液的顏色較淺，可能是加入無水乙醇過多，相當(dāng)于將提取到的含色素的濾液進行了稀釋，A正確；低溫誘導(dǎo)大蒜根尖時間過短，未起到抑制紡錘體的形成的作用，可能導(dǎo)致難以觀察到染色體加倍的細胞，B正確；植物組織培養(yǎng)時被雜菌污染，可能是外植體消毒不徹底，外植體不能進行滅菌處理，C錯誤；粗提取DNA時，反復(fù)過快攪拌會損壞DNA，從而獲得的DNA較少，D正確。
10．(多選)(2024·嘉興模擬)下列關(guān)于生物學(xué)實驗的敘述，正確的是(　　)
A．綠葉色素提取液的顏色較淺，可能是加入無水乙醇量過多導(dǎo)致
B．低溫處理大蒜根尖，絕大多數(shù)體細胞的染色體會加倍
C．植物組織培養(yǎng)時被雜菌污染，可能是外植體滅菌不徹底
D．粗提取獲得的DNA含量較少，可能是來回反復(fù)過快攪拌導(dǎo)致的
【答案】　AD
【解析】　綠葉色素提取液的顏色較淺，可能是加入無水乙醇過多，相當(dāng)于將提取到的含色素的濾液進行了稀釋，A正確；低溫可抑制紡錘體形成誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍，但根尖中許多細胞不進行有絲分裂，染色體無法加倍，B錯誤；植物組織培養(yǎng)時被雜菌污染，可能是外植體消毒不徹底，外植體不能進行滅菌處理，C錯誤；來回反復(fù)過快攪拌會導(dǎo)致DNA斷裂，使得粗提取獲得的DNA含量減少，D正確。
11．(2024·湛江模擬)模擬實驗和模型建構(gòu)是生物學(xué)研究的常用科學(xué)方法，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．“性狀分離比的模擬實驗”中，每個小桶內(nèi)的兩種顏色小球數(shù)量必須相等
B．“細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”實驗中，NaOH進入瓊脂塊的深度基本一致
C．“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”中，顏色不同的兩條染色體代表同源染色體
D．“設(shè)計制作生態(tài)缸”實驗中，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)組分和營養(yǎng)級生物之間的合適比例
【答案】　C
【解析】　在“性狀分離比的模擬實驗”中，兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量可以不相同，但是每個小桶內(nèi)的兩種彩球數(shù)必須相等，A正確；模擬“細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”實驗中，NaOH擴散進入各瓊脂塊的深度基本一致，實驗用NaOH擴散進瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細胞的物質(zhì)運輸效率，B正確；“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”實驗中，顏色不同的不一定是同源染色體，大小相同、顏色不同的染色體代表同源染色體，C錯誤；“設(shè)計制作生態(tài)缸”實驗時，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)不同營養(yǎng)級生物之間的合適比例，將生態(tài)缸密封，放置于室內(nèi)通風(fēng)、光線良好的地方，但要避免陽光直接照射，D正確。
11．(多選)(2024·湛江模擬)模擬實驗和模型建構(gòu)是生物學(xué)研究的常用科學(xué)方法，下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
A．“性狀分離比的模擬實驗”中，每個小桶內(nèi)的兩種顏色小球數(shù)量必須相等
B．“細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”實驗中，NaOH進入瓊脂塊的深度基本一致
C．“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”中，顏色不同的兩條染色體代表同源染色體
D．“設(shè)計制作生態(tài)缸”實驗中，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)組分和營養(yǎng)級生物之間的合適比例
【答案】　ABD
【解析】　在“性狀分離比的模擬實驗”中，兩個小桶內(nèi)的彩球數(shù)量可以不相同，但是每個小桶內(nèi)的兩種彩球數(shù)必須相等，A正確；模擬“細胞大小與物質(zhì)運輸?shù)年P(guān)系”實驗中，NaOH擴散進入各瓊脂塊的深度基本一致，實驗用NaOH擴散進瓊脂塊的體積與瓊脂塊總體積之比可以反映細胞的物質(zhì)運輸效率，B正確；“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”實驗中，顏色不同的不一定是同源染色體，大小相同、顏色不同的染色體代表同源染色體，C錯誤；“設(shè)計制作生態(tài)缸”實驗時，要充分考慮系統(tǒng)內(nèi)不同營養(yǎng)級生物之間的合適比例，將生態(tài)缸密封，放置于室內(nèi)通風(fēng)、光線良好的地方，但要避免陽光直接照射，D正確。
12．(2024·徐州模擬)生物學(xué)實驗常用對照原則，通過設(shè)置對照實驗，可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。下列說法錯誤的是(　　)
A．“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗是對比實驗，也叫相互對照實驗
B．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，實驗組中添加肝臟研磨液體現(xiàn)“加法原理”
C．“探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”的正式實驗，必須設(shè)置空白對照
D．“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”的實驗中，在時間上形成了自身前后對照
【答案】　C
【解析】　“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，實驗組中添加肝臟研磨液，體現(xiàn)了“加法原理”，B正確；“探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗中，預(yù)實驗需要設(shè)置空白對照，以初步確定促進或抑制的生長素濃度范圍，正式實驗時不需設(shè)置空白對照，C錯誤；“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”的實驗中，在時間上形成了自身前后對照，D正確。
12．(多選)(2024·徐州模擬)生物學(xué)實驗常用對照原則，通過設(shè)置對照實驗，可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力。下列說法正確的是(　　)
A．“探究酵母菌細胞呼吸的方式”的實驗是對比實驗，也叫相互對照實驗
B．“比較過氧化氫在不同條件下的分解”的實驗中，實驗組中添加肝臟研磨液體現(xiàn)“加法原理”
C．“探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”的正式實驗，必須設(shè)置空白對照
D．“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”的實驗中，在時間上形成了自身前后對照
【答案】　ABD
【解析】　“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，實驗組中添加肝臟研磨液，體現(xiàn)了“加法原理”，B正確；“探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度”實驗中，預(yù)實驗需要設(shè)置空白對照，以初步確定促進或抑制的生長素濃度范圍，正式實驗時不需設(shè)置空白對照，C錯誤；“探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化”的實驗中，在時間上形成了自身前后對照，D正確。
二、非選擇題
13．(2024·濰坊模擬)冠心病是指給心臟供血的冠狀動脈發(fā)生粥樣硬化，使血管腔狹窄或閉塞，導(dǎo)致心肌缺血缺氧或壞死而引起的心臟病，心肌缺血缺氧引發(fā)心前區(qū)疼痛，導(dǎo)致心率加快，可通過受體阻斷藥來治療。預(yù)防冠心病，要注意低脂飲食。請回答下列問題：
受體阻斷藥可選擇性結(jié)合受體，阻止相應(yīng)信號的作用。現(xiàn)以狗為實驗對象，據(jù)圖選擇作用于心肌細胞的受體阻斷藥(假定給藥過程不影響心率)，通過檢測心率證明：交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)作用相抗衡。
實驗思路：_________________________________________________________ _________________________________________________________________。
預(yù)期結(jié)果：________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
【答案】　實驗思路：取甲、乙兩組狗，先測定正常安靜狀態(tài)下的心率，然后甲組用適量M3受體阻斷藥處理，乙組用等量α和β型受體阻斷藥處理，再分別檢測心率進行比較
預(yù)期結(jié)果：甲組心率升高，乙組心率降低
【解析】　驗證“交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)對心率的調(diào)節(jié)作用相抗衡”的實驗，自變量是分別刺激交感神經(jīng)和副交感神經(jīng)，因變量是心率的變化。由于題干要求使用受體阻斷藥來控制自變量，圖中M3受體為副交感神經(jīng)反射弧中的激素受體，α和β型受體為交感神經(jīng)反射弧中的激素受體，所以用適量M3受體阻斷藥處理代表阻斷副交感神經(jīng)，用等量α和β型受體阻斷藥處理代表阻斷交感神經(jīng)，檢測心率變化即可。根據(jù)圖中信息副交感神經(jīng)導(dǎo)致心率減慢、心肌收縮減弱，交感神經(jīng)導(dǎo)致心率加快、心肌收縮加強，可以預(yù)測甲組因副交感神經(jīng)被阻斷，導(dǎo)致心率升高，乙組因交感神經(jīng)被阻斷，導(dǎo)致心率降低。
14．(2024·清遠模擬)生長激素是動物生理學(xué)實驗中一種常用的激素。它是腺垂體細胞分泌的一種肽類激素，主要生理功能是促進神經(jīng)組織以外的所有其他組織生長，促進機體代謝和蛋白質(zhì)合成，從而使動物代謝加快，體重增加。現(xiàn)有一批生長激素過了保質(zhì)期，某研究小組想設(shè)計一個實驗來檢驗它是否還有使用價值。
實驗器具與試劑：若干幼齡小白鼠，飼料，正常生長激素，過期生長激素，生理鹽水，注射器，酒精棉等。
(1)實驗步驟：
①將____________________________________________________________ _____________________________________的幼齡小白鼠平均分為A、B、C三組。
②每天對A組小白鼠注射一定量的生理鹽水，B組小白鼠______________________________，C組小白鼠_________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________。
③在相同且適宜的環(huán)境下培養(yǎng)一段時間，觀察并記錄實驗結(jié)果。
(2)預(yù)測實驗結(jié)果，得出結(jié)論：
①若C組與A組小白鼠體重基本相同，且低于B組，說明過期生長激素已沒有使用價值。
②________________________________________________________________________，說明過期生長激素還有部分生物活性，但使用價值低。
③________________________________________________________________________，說明過期生長激素還具有完全正常的生物活性，具備使用價值。
(3)操作步驟中，要在“相同且適宜”的條件下培養(yǎng)的原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)①若干體重相同(或若干體重相近或若干發(fā)育狀況相近且體重相同)　②注射等量的正常生長激素　注射等量的過期生長激素
(2)②若C組小白鼠體重高于A組，但低于B組　③若C組小白鼠與B組小白鼠體重基本相同，且高于A組
(3)避免無關(guān)變量的干擾
【解析】　(1)實驗步驟：設(shè)計實驗時遵循對照原則和單一變量原則，所以需要將若干體重相同或若干體重相近或若干發(fā)育狀況相近且體重相同的幼齡小白鼠平均分為A、B、C三組。(3)為保證單一變量，避免無關(guān)變量的干擾，操作步驟中，要在“相同且適宜”的條件下培養(yǎng)。
15．(2024·商丘模擬)下圖一是微生物細胞呼吸中的主要生化反應(yīng)示意圖，①～⑤表示過程，A～D表示物質(zhì)；圖二是檢測氣壓變化的密閉裝置，反應(yīng)瓶和中心小杯中放置有關(guān)實驗材料和試劑，關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。請回答下列問題：
(1)圖一中產(chǎn)生ATP最多的過程是________(填中序號)，圖一中物質(zhì)C是________。
(2)④和⑤過程產(chǎn)生的物質(zhì)不同，直接原因是__________________________。有人認為過程②和③并不都在線粒體中進行，理由是____________________ ____________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)某同學(xué)利用圖二所示裝置探究某種微生物的細胞呼吸方式，取甲、乙兩套該密閉裝置設(shè)計實驗。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。
①請補充下表有關(guān)內(nèi)容：
裝置 反應(yīng)瓶中加入的材料 中心小杯中加入的材料 液面高度變化的含義
甲 一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1 mL 適量的NaOH溶液 a：________
乙 b：________ c：________ 細胞呼吸時CO2的釋放量與O2消耗量的差值
②將甲、乙裝置均置于28 ℃恒溫條件下進行實驗(實驗過程中微生物保持活性)，60 min后讀數(shù)。請補充下表有關(guān)內(nèi)容：
預(yù)期實驗結(jié)果 微生物的細胞呼吸方式
甲 乙
上升 不變 d：________
e：________ 下降 只進行產(chǎn)生B和CO2的無氧呼吸
上升 下降 f：________
g：________ 不變 只進行產(chǎn)生A的無氧呼吸
【答案】　(1)③　水
(2)參與反應(yīng)的酶不同　有的原核生物含②③相關(guān)的酶，也能進行上述過程
(3)①a.細胞呼吸O2的消耗量 b．一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1 mL
c．等量蒸餾水　②d.只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸　e．不變　f．同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精、CO2的無氧呼吸　g．不變
【解析】　(1)有氧呼吸過程中產(chǎn)生ATP最多的是有氧呼吸的第三階段，對應(yīng)圖中過程③；圖一中物質(zhì)C可與丙酮酸參與有氧呼吸第二階段，表示水。(2)④和⑤過程都是無氧呼吸第二階段，兩個過程產(chǎn)生的物質(zhì)不同，直接原因是參與反應(yīng)的酶不同；有人認為過程②和③并不都在線粒體中進行，理由是有的原核生物無線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，也能進行上述過程。(3)①根據(jù)甲中所放的材料和試劑和液面高度變化的含義可以判斷，反應(yīng)瓶中細胞呼吸釋放的CO2被NaOH溶液吸收，同時可能消耗O2，所以液面高度變化的含義是細胞呼吸時O2的消耗量；根據(jù)乙中液面高度變化的含義，可以判斷反應(yīng)瓶中所加材料應(yīng)與甲相同為一定濃度的葡萄糖溶液、微生物懸浮液各1 mL，而中心小杯內(nèi)加入的材料應(yīng)該是等量蒸餾水。②甲右管液面上升，說明消耗了O2，乙右管液面不變，說明消耗的O2量等于產(chǎn)生的CO2量或既沒有消耗O2也沒有產(chǎn)生CO2，因此微生物只進行有氧呼吸或進行有氧呼吸和產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸；若微生物只進行產(chǎn)生酒精和CO2的無氧呼吸，說明不消耗O2，但產(chǎn)生了CO2，則表現(xiàn)為乙右管液面下降，甲右管液面不變；甲右管液面上升，說明消耗了O2，乙右管液面下降，說明產(chǎn)生的CO2量多于消耗的O2量，因此微生物同時進行有氧呼吸和產(chǎn)生酒精、CO2的無氧呼吸；若微生物只進行產(chǎn)生乳酸的無氧呼吸，則既不消耗O2，也不產(chǎn)生CO2，故甲右管液面不變，乙右管液面也不變。
能力達標(biāo)測試
一、選擇題
1．(2024·甘肅卷)土壤鎘污染影響糧食生產(chǎn)和食品安全，是人類面臨的重要環(huán)境問題。種植富集鎘的植物可以修復(fù)鎘污染的土壤。為了篩選這些植物，某科研小組研究了土壤中添加不同濃度鎘后植物A和B的生長情況，以不添加鎘為對照(鎘含量0.82 mg·kg－1)。一段時間后，測量植物的地上、地下生物量和植物體鎘含量，結(jié)果如下表。下列敘述錯誤的是(　　)
鎘濃度(mg·kg－1) 地上生物量(g·m－2) 地下生物量(g·m－2) 植物體鎘含量(mg·kg－1)
植物A 植物B 植物A 植物B 植物A 植物B
對照 120.7 115.1 23.5 18.0 2.5 2.7
2 101.6 42.5 15.2 7.2 10.1 5.5
5 105.2 35.2 14.3 4.1 12.9 7.4
10 97.4 28.3 12.1 2.3 27.4 11.6
A．在不同濃度的鎘處理下，植物A和B都發(fā)生了鎘的富集
B．與植物A相比，植物B更適合作為土壤鎘污染修復(fù)植物
C．在被鎘污染的土壤中，鎘對植物B生長的影響更大
D．若以兩種植物作動物飼料，植物A的安全風(fēng)險更大
【答案】　B
【解析】　由表可知，與對照組相比，不同濃度的鎘處理下，植物A和B的鎘含量都有所增加，說明植物A和B都發(fā)生了鎘的富集，A正確；由表可知，在不同濃度的鎘處理下，植物A的鎘含量，地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以與植物B相比，植物A更適合作為土壤鎘污染修復(fù)植物，B錯誤；由表可知，在相同的鎘濃度處理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，說明在被鎘污染的土壤中，鎘對植物B生長的影響更大，C正確；由表可知，在不同濃度的鎘處理下，植物A的鎘含量高于植物B，說明植物A對鎘的富集能力更強，若以植物A作動物飼料，鎘會沿著食物鏈進行富集，安全風(fēng)險更大，D正確。故選B。
2．(2024·揚州模擬)將一個土豆切成大小和厚薄相同的4片，放入盛有一定體積和濃度的過氧化氫溶液的針筒中(如圖所示)，每隔一定時間收集數(shù)據(jù)并繪制成曲線1。關(guān)于該實驗與拓展的分析正確的是(　　)
A．該實驗說明土豆中含有過氧化氫酶，并說明其作用具有專一性
B．2 min后，由于酶逐漸失活，導(dǎo)致曲線1的O2總量不再增加
C．將土豆片增至8片后再重新實驗，收集的數(shù)據(jù)可繪制成曲線2
D．若將該裝置放在90 ℃的水浴中加熱，會出現(xiàn)與曲線1類似的數(shù)據(jù)
【答案】　D
【解析】　該實驗說明土豆中含有過氧化氫酶，但無法驗證酶具有專一性，A錯誤；2 min后，曲線1的O2總量不再增加的原因是H2O2被消耗完了，B錯誤；將土豆片增至8片，會增加酶的數(shù)量，引起初始反應(yīng)速度加快，但生成的O2總量與曲線1相同，C錯誤；在90 ℃的水浴條件時，H2O2被快速分解，會出現(xiàn)與曲線1類似的數(shù)據(jù)，D 正確。
3．(2024·常州模擬)為提高釀酒過程中淀粉糖化效率，研究人員欲從大曲中篩選高產(chǎn)淀粉酶的酵母菌株，實驗步驟如下，相關(guān)敘述正確的是(　　)
①配制培養(yǎng)基、滅菌→②取1 g大曲接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h→③取發(fā)酵培養(yǎng)液稀釋涂布于選擇培養(yǎng)基中培養(yǎng)24 h→④挑取培養(yǎng)基上的菌落進行平板劃線，培養(yǎng)24 h→⑤噴灑碘液，初步篩選產(chǎn)淀粉酶菌株→⑥將初篩出的純菌種接種于發(fā)酵培養(yǎng)基中搖床培養(yǎng)48 h，取發(fā)酵液測定酶活力，進行再次篩選→⑦對篩選菌株進行鑒定
A．與發(fā)酵培養(yǎng)基相比，選擇培養(yǎng)基特有的成分是瓊脂和淀粉
B．步驟④應(yīng)根據(jù)菌落的形狀、大小、邊緣粗糙程度等挑取菌落
C．步驟⑤中透明圈直徑與菌落直徑比值較小的菌落即為初篩菌種
D．步驟⑥中進行搖床培養(yǎng)的目的是使酵母菌充分釋放淀粉酶
【答案】　B
【解析】　與發(fā)酵培養(yǎng)基相比，選擇培養(yǎng)基特有的成分是淀粉，A錯誤；步驟④應(yīng)根據(jù)菌落的形狀、大小、邊緣粗糙程度等挑取菌落，B正確；步驟⑤中透明圈直徑與菌落直徑比值較大的菌落即為初篩菌種，這樣的菌種分泌淀粉酶多，C錯誤；步驟⑥中進行搖床培養(yǎng)的目的是使酵母菌充分與培養(yǎng)液接觸，從而有利于菌種繁殖，D錯誤。
4．(2024·棗莊模擬)關(guān)于生物實驗中“對照”及“變量”的敘述，錯誤的是(　　)
A．在植物細胞的吸水和失水實驗中，滴加蔗糖屬于自變量，滴加清水屬于無關(guān)變量，原生質(zhì)層位置的變化為因變量
B．探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度實驗中，生長素類調(diào)節(jié)劑濃度為自變量，生長素類調(diào)節(jié)劑種類和處理方法應(yīng)相同，為無關(guān)變量
C．探究酵母菌細胞呼吸方式實驗中，兩組裝置均為實驗組，無空白對照組
D．探究溫度對淀粉酶活性的影響實驗中，不同溫度條件下淀粉遇碘變藍的顏色深度是因變量
【答案】　A
【解析】　在植物細胞的吸水和失水實驗中，滴加蔗糖溶液和滴加清水都屬于自變量，原生質(zhì)層位置的變化為因變量，A錯誤；探究生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度實驗中，生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度為自變量，生長素類調(diào)節(jié)劑種類、處理方法、處理時間等屬于無關(guān)變量，應(yīng)保持相同，B正確；探究酵母菌細胞呼吸方式實驗中，有氧組和無氧組都屬于實驗組，無空白對照組，C正確；探究溫度對淀粉酶活性的影響實驗中，溫度為自變量，淀粉遇碘變藍的程度是因變量，D正確。
5．(2024·德陽模擬)在生物學(xué)實驗中如實記錄并分析實驗現(xiàn)象是十分重要的。相關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．驗證酵母菌無氧呼吸產(chǎn)物實驗中，加入酸性重鉻酸鉀后溶液呈灰綠色，最可能是葡萄糖未耗盡
B．觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質(zhì)壁分離實驗中，視野中出現(xiàn)無色細胞，可能是細胞被破壞
C．蛋白質(zhì)鑒定實驗中，加入雙縮脲試劑后溶液呈藍色，可能是加入的CuSO4溶液過量引起的
D．DNA鑒定實驗中，向溶有絲狀物的NaCl溶液中加入二苯胺試劑未變藍色，可能是未沸水浴
【答案】　A
【解析】　酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)呈灰綠色，酵母菌在無氧條件下培養(yǎng)一段時間后，取一定量的培養(yǎng)液，將酸性重鉻酸鉀溶液注入培養(yǎng)液中，呈灰綠色，說明酵母菌無氧呼吸會產(chǎn)生酒精，A錯誤；觀察紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞質(zhì)壁分離實驗中，視野中出現(xiàn)無色細胞，可能是細胞被破壞，液泡中的色素被釋放出來，細胞無色，B正確；蛋白質(zhì)鑒定實驗中，若加入的CuSO4過多，溶液會呈現(xiàn)藍色，C正確；DNA鑒定實驗中，向溶有絲狀物的NaCl溶液中加入二苯胺試劑，需要沸水浴才能呈現(xiàn)藍色，D正確。
6．(2024·咸陽模擬)離心技術(shù)在生物學(xué)研究中應(yīng)用廣泛。下列說法正確的是(　　)
選項 實驗內(nèi)容 離心方法 離心目的
A 分離細胞器 差速離心法 分離不同大小的細胞器
B 噬菌體侵染細菌 一定速度的離心 分離大腸桿菌DNA和噬菌體外殼
C 證明DNA半保留復(fù)制 密度梯度離心 使含15N的DNA分布在離心管底部
D 兔血DNA的粗提取 離心機每分鐘2 000轉(zhuǎn) 獲取離心管底部粗提取DNA沉淀物
【答案】　A
【解析】　研究細胞內(nèi)各種細胞器，需要將這些不同大小的細胞器分離出來，常用的方法是差速離心法，A正確；噬菌體侵染細菌實驗中，通過一定速度的離心實現(xiàn)大腸桿菌和噬菌體外殼的分離，而不是大腸桿菌DNA和噬菌體外殼分離，B錯誤；證明DNA半保留復(fù)制實驗中，密度梯度離心使15N/ 15N－DNA分布在離心管底部，15N/ 14N－DNA分布在離心管的中部，14N/ 14N－DNA分布在離心管上部，C錯誤；DNA粗提取實驗中不用兔血作為實驗材料，因為兔是哺乳動物，其成熟的紅細胞中無細胞核，即無DNA，D錯誤。
7．(2024·蘇州模擬)如圖是高中生物學(xué)探究性實驗設(shè)計的示意圖，下列相關(guān)敘述正確的是(　　)
A．圖中①處應(yīng)為“演繹推理”，比如孟德爾所做的測交實驗就屬于此過程
B．圖中②處應(yīng)為“無關(guān)變量”，比如“探究酵母菌細胞呼吸的方式”實驗中，有無氧氣就是此變量
C．圖中③處應(yīng)為“因變量”，比如“探究光照強度對光合作用的影響”實驗中，有機物產(chǎn)生量就是此變量
D．圖中④處應(yīng)為“干擾因素”，比如“檢測生物組織中的還原糖”實驗中，不能用葉肉細胞
【答案】　D
【解析】　圖中①處應(yīng)為提出假說，A錯誤；圖中②處應(yīng)為因變量，B錯誤；圖中③處應(yīng)為無關(guān)變量，C錯誤；圖中④處應(yīng)為“干擾因素”，比如“檢測生物組織中的還原糖”實驗中，不能用葉肉細胞，因為其有顏色，存在顏色干擾，D正確。
8．(2024·泰安模擬)酒精是高中生物學(xué)實驗中常用的一種試劑，下列有關(guān)實驗中使用的酒精的體積分數(shù)及其作用的搭配，完全正確的一項是(　　)
選項 實驗 酒精的體積分數(shù) 作用
A 花生子葉中脂肪的檢測和觀察 75% 洗去浮色
B 綠葉中色素的提取和分離 100% 分離各種色素
C 觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂 95% 配制解離液　
D 低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化 95% 固定細胞的形態(tài)
【答案】　C
【解析】　花生子葉中脂肪的檢測和觀察實驗中，洗去浮色應(yīng)該使用體積分數(shù)為50%的酒精溶液，A錯誤；綠葉中色素的提取和分離實驗中，綠葉中的色素能夠溶解在無水乙醇中，使用無水乙醇的目的是提取色素，分離色素需要使用層析液，B錯誤；觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂實驗中，使用質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精配制解離液，使組織中的細胞相互分離開來，C正確；低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化實驗中，體積分數(shù)為95%的酒精可用于配制解離液和洗去卡諾氏液，卡諾氏液的作用是固定細胞的形態(tài)，D錯誤。
9．(2024·隨州模擬)在生物學(xué)實驗研究中，常常涉及“分離”。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)
選項 實驗課題 “分離”的敘述
A 綠葉中色素的提取和分離 依據(jù)吸收光譜的差異，對綠葉中的色素進行紙層析分離
B T2噬菌體侵染細菌實驗 攪拌的目的是使吸附在細菌上的噬菌體外殼與細菌分離
C 土壤中高效塑料分解菌種的獲取 僅通過一般的平板劃線法或稀釋涂布平板法，就能很容易實現(xiàn)高效塑料分解菌的分離
D DNA的粗提取與鑒定 DNA溶于酒精，但某些蛋白質(zhì)不溶于酒精，可以初步分離DNA與蛋白質(zhì)
【答案】　B
【解析】　紙層析法根據(jù)不同色素在層析液中的溶解度不同導(dǎo)致在濾紙條上的擴散速度不同，從而達到分離的目的，A錯誤；T2噬菌體侵染細菌時，其外殼吸附在細菌表面，攪拌的目的是使噬菌體外殼與細菌分離，B正確；高效塑料分解菌種的獲取，需在培養(yǎng)基中加入塑料成分，不斷篩選，不容易實現(xiàn)，C錯誤。DNA不溶于酒精，而某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可初步分離DNA，D錯誤。
10．(2024·樂山模擬)腸出血性大腸桿菌(EHEC)是一種毒性較強的致病菌，患病或帶菌動物往往是食品污染的根源。檢測人員對被污染的食物進行EHEC的分離、計數(shù)，以確定食物的污染程度。已知該大腸桿菌在添加血液的血平板上生長時會破壞菌落周圍的紅細胞，使其褪色形成透明圈。下列說法正確的是(　　)
A．在分離和計數(shù)之前為了避免其他細菌的干擾，要對所取樣品進行選擇培養(yǎng)
B．在血平板上進行菌體分離、計數(shù)，使用的接種方法可以是平板劃線法
C．透明圈都是由單個EHEC經(jīng)過多次細胞分裂產(chǎn)生的菌體形成
D．肉湯培養(yǎng)基可為EHEC提供的主要營養(yǎng)成分為碳源、氮源、水、無機鹽
【答案】　D
【解析】　在分離和計數(shù)之前為了避免其他細菌的干擾，不需要對所取樣品進行選擇培養(yǎng)，因為在培養(yǎng)基中加入了血液，根據(jù)透明圈的出現(xiàn)即可判斷該大腸桿菌的數(shù)量情況，A錯誤；在血平板上進行菌體分離、計數(shù)，使用的接種方法是稀釋涂布平板法，平板劃線法不能用于計數(shù)，B錯誤；透明圈可能是由單個或多個EHEC經(jīng)過多次細胞分裂產(chǎn)生的菌體形成，C錯誤；肉湯培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)，可為EHEC提供的主要營養(yǎng)成分為碳源、氮源、水、無機鹽，D正確。
10．(多選)(2024·樂山模擬)腸出血性大腸桿菌(EHEC)是一種毒性較強的致病菌，患病或帶菌動物往往是食品污染的根源。檢測人員對被污染的食物進行EHEC的分離、計數(shù)，以確定食物的污染程度。已知該大腸桿菌在添加血液的血平板上生長時會破壞菌落周圍的紅細胞，使其褪色形成透明圈。下列說法錯誤的是(　　)
A．在分離和計數(shù)之前為了避免其他細菌的干擾，要對所取樣品進行選擇培養(yǎng)
B．在血平板上進行菌體分離、計數(shù)，使用的接種方法可以是劃線法
C．透明圈都是由單個EHEC經(jīng)過多次細胞分裂產(chǎn)生的菌體形成
D．肉湯培養(yǎng)基可為EHEC提供的主要營養(yǎng)成分為碳源、氮源、水、無機鹽
【答案】　ABC
【解析】　在分離和計數(shù)之前為了避免其他細菌的干擾，不需要對所取樣品進行選擇培養(yǎng)，因為在培養(yǎng)基中加入了血液，根據(jù)透明圈的出現(xiàn)即可判斷該大腸桿菌的數(shù)量情況，A錯誤；在血平板上進行菌體分離、計數(shù)，使用的接種方法是稀釋涂布平板法，平板劃線法不能用于計數(shù)，B錯誤；透明圈可能是由單個或多個EHEC經(jīng)過多次細胞分裂產(chǎn)生的菌體形成，C錯誤；肉湯培養(yǎng)基中含有豐富的營養(yǎng)，可為EHEC提供的主要營養(yǎng)成分為碳源、氮源、水、無機鹽，D正確。
11．(2023·清遠市模擬)實驗材料和試劑的正確選擇是實驗成功的關(guān)鍵，下列高中生物學(xué)實驗中，有關(guān)改進措施的敘述不合理的是(　　)
實驗材料和試劑 實驗現(xiàn)象 改進措施
A 質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液，新配制的質(zhì)量分數(shù)為2%的淀粉酶溶液，物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸，物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的氫氧化鈉溶液，蒸餾水，碘液 加入氫氧化鈉溶液和蒸餾水的試管內(nèi)溶液顏色均不變藍 將碘液換成斐林試劑
B 新鮮菠菜綠葉，體積分數(shù)為95%的乙醇，二氧化硅和碳酸鈣 色素提取液顏色偏淺　 在體積分數(shù)為95%的酒精中加適量無水碳酸鈉
C 從新鮮洋蔥中粗提取的DNA，蒸餾水，二苯胺試劑 藍色偏淡 將蒸餾水換成2 mol/L的氯化鈉溶液
D 小白鼠卵巢、固定液、顯微鏡 觀察不到減數(shù)分裂各個時期 換用睪丸或植物幼嫩的花藥為實驗材料
【答案】　A
【解析】　在探究pH對淀粉酶活性影響時，加入氫氧化鈉溶液和蒸餾水的試管內(nèi)溶液顏色均不變藍，可能是先將淀粉和淀粉酶混合，再加入氫氧化鈉溶液，淀粉被分解，不能通過將碘液換成斐林試劑改進來解決這個問題，A不合理；葉綠體中的色素能溶解在無水乙醇中，因此可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素，用體積分數(shù)為95%的乙醇提取時，提取不充分，色素提取液顏色偏淺，可以用體積分數(shù)為95%的酒精中加適量無水碳酸鈉(吸水)得到無水乙醇來改進，B合理；DNA鑒定時應(yīng)把提取的DNA加入NaCl溶液中，再用二苯胺試劑沸水浴后觀察變藍，C合理；卵巢中的卵原細胞減數(shù)分裂過程并不完整，因此不能觀察到減數(shù)分裂各個時期，可換用睪丸或植物幼嫩的花藥為實驗材料來改進，D合理。
11．(多選)(2023·清遠市模擬)實驗材料和試劑的正確選擇是實驗成功的關(guān)鍵，下列高中生物學(xué)實驗中，有關(guān)改進措施的敘述合理的是(　　)
實驗材料和試劑 實驗現(xiàn)象 改進措施
A 質(zhì)量分數(shù)為3%的可溶性淀粉溶液，新配制的質(zhì)量分數(shù)為2%的淀粉酶溶液，物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸，物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的氫氧化鈉溶液，蒸餾水，碘液 加入氫氧化鈉溶液和蒸餾水的試管內(nèi)溶液顏色均不變藍 將碘液換成斐林試劑
B 新鮮菠菜綠葉，體積分數(shù)為95%的乙醇，二氧化硅和碳酸鈣 色素提取液顏色偏淺 在體積分數(shù)為95%的酒精中加適量無水碳酸鈉
C 從新鮮洋蔥中粗提取的DNA，蒸餾水，二苯胺試劑 藍色偏淡 將蒸餾水換成2 mol/L的氯化鈉溶液
D 小白鼠卵巢、固定液、顯微鏡 觀察不到減數(shù)分裂各個時期 換用睪丸或植物幼嫩的花藥為實驗材料
【答案】　BCD
【解析】　在探究pH對淀粉酶活性影響時，加入氫氧化鈉溶液和蒸餾水的試管內(nèi)溶液顏色均不變藍，可能是先將淀粉和淀粉酶混合，再加入氫氧化鈉溶液，淀粉被分解，不能通過將碘液換成斐林試劑改進來解決這個問題，A不合理；葉綠體中的色素能溶解在無水乙醇中，因此可以用無水乙醇提取葉綠體中的色素，用體積分數(shù)為95%的乙醇提取時，提取不充分，色素提取液顏色偏淺，可以用體積分數(shù)為95%的酒精加適量無水碳酸鈉(吸水)得到無水乙醇來改進，B合理；DNA鑒定時，應(yīng)在DNA的NaCl溶液中加二苯胺并沸水浴后，冷卻觀察，C合理；卵巢中的卵原細胞減數(shù)分裂過程并不完整，因此不能觀察到減數(shù)分裂各個時期，可換用睪丸或植物幼嫩的花藥為實驗材料來改進，D合理。
12．(2024·聊城模擬)為探究長日照植物在太空微重力環(huán)境下的開花情況，科學(xué)家預(yù)先將擬南芥的開花基因用綠色熒光蛋白基因標(biāo)記并將其種子送入“天宮實驗室”，進行跟蹤觀察。下列說法正確的是(　　)
A．該實驗的自變量是日照長短和微重力環(huán)境，需要地面同步實驗作對照
B．通過實時熒光圖像技術(shù)能夠在分子水平檢測開花基因在微重力下的表達動態(tài)
C．?dāng)M南芥是雙子葉植物，可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將熒光蛋白導(dǎo)入其種子細胞
D．太空微重力環(huán)境下擬南芥中的生長素不能極性運輸，根失去向地生長特性
【答案】　B
【解析】　該實驗的自變量是微重力環(huán)境，在“天宮實驗室”和地面實驗室里，除了微重力這個自變量之外，其他條件如果相同且適宜，則可以在地面同步實驗作對照，A錯誤；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細胞的一種方法，適用于大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過程是：目的基因的獲取→作為載體的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化→農(nóng)桿菌與植株共培養(yǎng)→轉(zhuǎn)化植株的篩選→轉(zhuǎn)化植株的鑒定。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胧荏w細胞的一種方法，因此不能用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將熒光蛋白導(dǎo)入擬南芥種子細胞，C錯誤；生長素的極性運輸不受重力的影響，太空微重力環(huán)境下，擬南芥中的生長素可以進行極性運輸；在太空的微重力條件下，根失去向地生長特性，是因為在太空的微重力條件下，生長素不能橫向運輸，當(dāng)根橫放時，近地側(cè)和遠地側(cè)的生長素含量基本一致，根不會向地生長，D錯誤。
12．(多選)(2024·聊城模擬)為探究長日照植物在太空微重力環(huán)境下的開花情況，科學(xué)家預(yù)先將擬南芥的開花基因用綠色熒光蛋白基因標(biāo)記并將其種子送入“天宮實驗室”，進行跟蹤觀察。下列說法正確的是(　　)
A．該實驗的自變量是微重力環(huán)境，地面需同步實驗作對照
B．通過實時熒光圖像技術(shù)能夠在分子水平檢測開花基因在微重力下的表達動態(tài)
C．?dāng)M南芥是雙子葉植物，可以用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將熒光蛋白導(dǎo)入其種子細胞
D．太空微重力環(huán)境下擬南芥中的生長素不能極性運輸，根失去向地生長特性
【答案】　AB
【解析】　該實驗的自變量是微重力環(huán)境，在“天宮實驗室”和地面實驗室里，除了微重力這個自變量之外，其他條件如果相同且適宜，則可以在地面同步實驗作對照，A正確；農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是基因工程中將目的基因?qū)胧荏w細胞的一種方法，適用于大多數(shù)雙子葉植物和裸子植物。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的過程是：目的基因的獲取→作為載體的農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化→農(nóng)桿菌與植株共培養(yǎng)→轉(zhuǎn)化植株的篩選→轉(zhuǎn)化植株的鑒定。農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法是將目的基因?qū)胧荏w細胞的一種方法，因此不能用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將熒光蛋白導(dǎo)入擬南芥種子細胞，C錯誤；生長素的極性運輸不受重力的影響，太空微重力環(huán)境下，擬南芥中的生長素可以進行極性運輸；在太空的微重力條件下，根失去向地生長特性，是因為在太空的微重力條件下，生長素不能橫向運輸，當(dāng)根橫放時，近地側(cè)和遠地側(cè)的生長素含量基本一致，根不會向地生長，D錯誤。
二、非選擇題
13．(2023·全國乙卷)某種觀賞植物的花色有紅色和白色兩種。花色主要是由花瓣中所含色素種類決定的，紅色色素是由白色底物經(jīng)兩步連續(xù)的酶促反應(yīng)形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。現(xiàn)有甲、乙兩個不同的白花純合子，某研究小組分別取甲、乙的花瓣在緩沖液中研磨，得到了甲、乙花瓣的細胞研磨液，并用這些研磨液進行不同的實驗。
實驗一：探究白花性狀是由A或B基因單獨突變還是共同突變引起的
①取甲、乙的細胞研磨液在室溫下靜置后發(fā)現(xiàn)均無顏色變化。
②在室溫下將兩種細胞研磨液充分混合，混合液變成紅色。
③將兩種細胞研磨液先加熱煮沸，冷卻后再混合，混合液顏色無變化。
實驗二：確定甲和乙植株的基因型
將甲的細胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細胞研磨液混合，發(fā)現(xiàn)混合液變成了紅色。
回答下列問題。
(1)酶在細胞代謝中發(fā)揮重要作用，與無機催化劑相比，酶所具有的特性是_________________________________________(答出3點即可)；煮沸會使細胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高溫破壞了酶的___________。
(2)實驗一②中，兩種細胞研磨液混合后變成了紅色，推測可能的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)根據(jù)實驗二的結(jié)果可以推斷甲的基因型是_________，乙的基因型是_________；若只將乙的細胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細胞研磨液混合，則混合液呈現(xiàn)的顏色是________。
【答案】　(1)高效性、專一性、作用條件溫和　空間結(jié)構(gòu)
(2)一種花瓣中含有酶1催化產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，另一種花瓣中含有酶2，兩者混合后形成紅色色素
(3)AAbb　aaBB　白色
【解析】　(1)與無機催化劑相比，酶所具有的特性是高效性、專一性、作用條件溫和。高溫破壞了酶的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致酶失活而失去催化作用。(2)根據(jù)題干可知白花純合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙兩者細胞研磨液混合后變成了紅色，推測兩者基因型不同，一種花瓣中含有酶1催化產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，另一種花瓣中含有酶2，兩者混合后形成紅色色素。(3)實驗二的結(jié)果甲的細胞研磨液煮沸，冷卻后與乙的細胞研磨液混合，發(fā)現(xiàn)混合液變成了紅色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化產(chǎn)生的中間產(chǎn)物，因此基因型為AAbb，而乙則是提供酶2的一方，基因型為aaBB。若只將乙的細胞研磨液煮沸，冷卻后與甲的細胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，無法催化紅色色素的形成，因此混合液呈現(xiàn)的顏色是白色。
14．(2024·甘肅卷)類胡蘿卜素不僅參與光合作用，還是一些植物激素的合成前體。研究者發(fā)現(xiàn)了某作物的一種胎萌突變體，其種子大部分為黃色，少部分呈白色，白色種子未完全成熟即可在母體上萌發(fā)。經(jīng)鑒定，白色種子為某基因的純合突變體。在正常光照下(400 μmol·m－2·s－1)，純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失。將野生型和純合突變體種子在黑暗中萌發(fā)后轉(zhuǎn)移到正常光和弱光(1 μmol·m－2·s－1)下培養(yǎng)一周，提取并測定葉片葉綠素和類胡蘿卜素含量，結(jié)果如圖所示。回答下列問題。
(1)提取葉片中葉綠素和類胡蘿卜素常使用的溶劑是__________，加入少許碳酸鈣可以______________________________________________________。
(2)野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高，其原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子，因為____________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________。
(4)現(xiàn)已知此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān)，本研究中支持此結(jié)論的證據(jù)有：
①純合體種子為白色；②___________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________。
(5)純合突變體中可能存在某種植物激素X的合成缺陷，X最可能是____________。若以上推斷合理，則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗上述假設(shè)，請完成下面的實驗設(shè)計：
①植物培養(yǎng)和處理：取野生型和純合突變體種子，萌發(fā)后在____________條件下培養(yǎng)一周，然后將野生型植株均分為A、B兩組，將突變體植株均分為C、D兩組，A、C組為對照，B、D組干旱處理4小時。
②測量指標(biāo)：每組取3～5株植物的葉片，在顯微鏡下觀察、測量并記錄各組的___________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________。
③預(yù)期結(jié)果：____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)無水乙醇　防止研磨中色素被破壞
(2)葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成
(3)純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求
(4)與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)
(5) 細胞分裂素　含水量等適宜　葉綠體的大小及數(shù)量，取其平均值　B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組，C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組
【解析】　(1)葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素都能溶解在有機溶劑中，所以常使用無水乙醇提取。加入少許碳酸鈣可以防止研磨中色素被破壞。(2)葉綠素的形成需要光照，正常光下更有利于葉綠素的形成，所以野生型植株葉片葉綠素含量在正常光下比弱光下高。(3)在正常光照下(400 μmol·m－2·s－1)，純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失，葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，分別為0.3和0.1，說明純合突變體的光合作用極弱，無法滿足植株生長對有機物的需求，使得植株難以生長，因此正常光照條件下種植純合突變體將無法獲得種子。(4)由圖可知，與野生型相比，純合突變體葉片中類胡蘿卜素含量極低(幾乎為零)，說明此突變體與類胡蘿卜素合成有關(guān)。(5)由圖可知，純合突變體葉片中的葉綠素和類胡蘿卜素的相對含量都極低，而細胞分裂素能促進葉綠素的合成， 據(jù)此可推知，X最可能是細胞分裂素。若以上推斷合理，則干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量。為檢驗上述假設(shè)，并結(jié)合題意“在正常光照下，純合突變體葉片中葉綠體發(fā)育異常、類囊體消失”可知，該實驗的自變量是植株的種類和培養(yǎng)條件，因變量是葉綠體的大小及數(shù)量，而在實驗過程中對植株的生長有影響的無關(guān)變量應(yīng)控制相同且適宜。依據(jù)實驗設(shè)計遵循的對照原則和單一變量原則和題干中給出的不完善的實驗設(shè)計，則補充完善的實驗設(shè)計如下：①植物培養(yǎng)和處理：取野生型和純合突變體種子，萌發(fā)后在含水量等適宜條件下培養(yǎng)一周，然后將野生型植株均分為A、B兩組，將突變體植株均分為C、D兩組，A、C組為對照，B、D組干旱處理4小時。②測量指標(biāo)：每組取3～5株植物的葉片，在顯微鏡下觀察、測量并記錄各組的葉綠體的大小及數(shù)量，取其平均值。③預(yù)期結(jié)果：本實驗為驗證性實驗，其結(jié)論是已知的，即干旱處理能夠提高野生型中激素X的含量，但不影響純合突變體中X的含量，所以預(yù)期的結(jié)果是：B組葉綠體的大小及數(shù)量高于A組，C、D兩組葉綠體的大小及數(shù)量無差異且均明顯低于A、B兩組。
15．(2024·眉山模擬)EV71是引發(fā)人手足口病的一種腸道病毒(圖2)。目前臨床上還沒有有效的治療藥物，疫苗的研發(fā)與接種是控制手足口病流行的重要手段。科研人員用小鼠進行相關(guān)實驗，請據(jù)圖回答下列問題：
(1)該實驗的自變量是______________。多次免疫后，分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清，測定血清中抗體與相關(guān)抗原的結(jié)合強度，結(jié)果如圖1所示。實驗表明EV71免疫的小鼠血清抗體________(填“是”或“不是”)單一抗體，判斷依據(jù)是_________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。
(2)科學(xué)家通過基因工程誘導(dǎo)大腸桿菌表達病毒的衣殼蛋白VP1經(jīng)純化，加佐劑SA04吸附后，二者共同被免疫系統(tǒng)識別加工，發(fā)揮免疫作用，吸附后制成疫苗用于預(yù)防手足口病，與傳統(tǒng)滅活疫苗相比，這樣的重組疫苗更安全又有效，其主要原因是____________________________________________________________ _____________________________________________________________________。
(3)為評價SA04疫苗佐劑能否提高疫苗的免疫效果，科研人員將VP1、VP1經(jīng)SA04佐劑吸附后分別注射于小鼠體內(nèi)，然后在第7、14、21、28天測定相應(yīng)抗體的相對含量。請指出本實驗方案存在的缺陷并改進實驗方案：______________________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)抗原種類　不是　EV71免疫的小鼠血清可以結(jié)合EV71、VP1和VP2多種抗原
(2)衣殼蛋白VP1無侵染能力，但可刺激機體產(chǎn)生抗體和記憶B細胞
(3)缺少對照組：增加注射SA04佐劑處理和注射生理鹽水的對照組
【解析】　(1)由圖可知，抗原種類是該實驗的自變量。由圖1可知，EV71免疫的小鼠血清可以結(jié)合 EV71、VP1 和 VP2 多種抗原，且抗原—抗體結(jié)合強度相對值都較大，可知EV71免疫的小鼠血清抗體不是單一抗體。(2)由于衣殼蛋白VP1無侵染能力，但可刺激機體產(chǎn)生抗體和記憶B細胞，所以衣殼蛋白VP1經(jīng)純化，加佐劑SA04吸附后，二者共同被免疫系統(tǒng)識別加工制成疫苗與傳統(tǒng)滅活疫苗相比更安全又有效。(3)本實驗缺乏對照組，改進方案是增加注射SA04佐劑處理和注射生理鹽水的對照組，使實驗更有說服力。
16．(2024·衡陽檢測)大葉黃楊是一種常見的城市綠化植物，取材方便。某科研機構(gòu)利用大葉黃楊的外植體(一種帶葉柄的莖段)做探究生長素調(diào)節(jié)植物器官脫落的實驗，以含10 mg·L－1萘乙酸(NAA，生長素類調(diào)節(jié)劑)的瓊脂塊處理外植體切口(如圖為萘乙酸對外植體的處理部位)。
上述操作結(jié)束后，給培養(yǎng)皿加蓋，置于25 ℃恒溫箱中，每隔12 h用鑷子前端輕壓葉柄，觀察葉柄是否脫落，統(tǒng)計脫落率，結(jié)果如表。
[脫落率＝(脫落的葉柄數(shù)/葉柄總數(shù))×100%]
附表　NAA對大葉黃楊葉柄外植體脫落率的影響
處理后時間(h) 外植體數(shù)(個) NAA遠軸端處理(%) NAA近軸端處理(%)
對照 NAA 對照 NAA
12 20 0 0 0 0
24 20 5.0 0 7.5 15.0
36 20 20.0 0 25.0 65.0
48 20 62.5 10.0 70.0 92.5
(1)實驗中將含有NAA的瓊脂塊放置在外植體切口，這樣做與直接用NAA處理外植體切口相比有什么優(yōu)點？(至少答出1點)__________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________。
(2)根據(jù)表中NAA對大葉黃楊葉柄外植體脫落率的影響可以看出，當(dāng)NAA處理遠軸端時______(填“促進”或“抑制”)脫落；當(dāng)NAA處理近軸端時________(填“促進”或“抑制”)脫落。
(3)依據(jù)實驗結(jié)果，若進一步探究NAA處理48 h后抑制大葉黃楊的外植體脫落的合適濃度，請簡單描述實驗思路。__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)瓊脂塊可以固定NAA作用的位置，且可以持續(xù)釋放NAA
(2)抑制　促進
(3)設(shè)置若干個NAA濃度梯度的實驗組和對照組，在遠軸端處理48 h，比較各濃度梯度實驗組和對照組的葉柄脫落率
【解析】　(1)實驗中將含有NAA的瓊脂塊放置在外植體切口，而不是直接用NAA處理外植體切口，其優(yōu)點是瓊脂塊可以固定NAA作用的位置，且可以持續(xù)釋放NAA。(2)根據(jù)表格分析可知，當(dāng)將含NAA的瓊脂塊加到葉柄的遠軸端，會抑制葉柄的脫落；而當(dāng)將含NAA的瓊脂塊加到近軸端，會促進葉柄的脫落。(3)根據(jù)實驗設(shè)計原則，若進一步探究NAA處理48 h后抑制大葉黃楊的外植體脫落的合適濃度，可設(shè)置若干個NAA濃度梯度的實驗組和對照組，在遠軸端處理48 h，比較各濃度梯度實驗組和對照組的葉柄脫落率。
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專題十　實驗與探究
課程標(biāo)準(zhǔn)中對實驗與探究能力的要求
1. 能獨立完成教材中的生物實驗，包括理解實驗?zāi)康摹⒃怼⒎椒ê筒僮鞑襟E，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實驗涉及的方法和技能進行綜合運用。
2. 具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，并能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行分析、解釋，能對收集到的數(shù)據(jù)進行處理。
3. 具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力，包括運用觀察、實驗與調(diào)查、假說演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。
4. 能對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。
1．在高倍鏡下觀察新鮮菠菜葉裝片，可見葉綠體的結(jié)構(gòu)。 (　　)
提示：×　高倍鏡下能看到葉綠體的外部形態(tài)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)只能用電子顯微鏡觀察。
2．將黑藻放在光照、溫度等適宜條件下預(yù)處理培養(yǎng)，可減少黑藻細胞中葉綠體的數(shù)量，便于觀察。 (　　)
提示：×　適宜光照、溫度等條件下預(yù)處理培養(yǎng)，可增加黑藻細胞中葉綠體的數(shù)量，便于觀察。
3．制作細胞的有絲分裂裝片時，洋蔥根尖解離后直接用甲紫溶液染色。 (　　)
提示：×　解離后用清水進行漂洗，然后再進行染色。否則殘留的解離液會干擾染色。
4．用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，需使細胞保持活性以便觀察有絲分裂過程。 (　　)
提示：×　顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，細胞均為死細胞，需通過觀察不同時期的細胞，才能觀察有絲分裂的過程。
5．低溫誘導(dǎo)染色體加倍和秋水仙素誘導(dǎo)染色體加倍的原理是相同的。 (　　)
提示：√
6．洋蔥表皮細胞滴加蔗糖溶液后，發(fā)生質(zhì)壁分離，說明細胞有活性。 (　　)
提示：√
7．鑒定待測樣液中的蛋白質(zhì)時，先加NaOH溶液，振蕩后再加CuSO4溶液。 (　　)
提示：√
8．斐林試劑可被麥芽糖、蔗糖、乳糖等二糖還原成磚紅色。 (　　)
提示：×　蔗糖為非還原糖，不與斐林試劑反應(yīng)出現(xiàn)磚紅色。
9．紙層析法分離葉綠體色素的實驗中，葉綠素a在層析液中溶解度最低。 (　　)
提示：×　葉綠素b在層析液中溶解度最低。
10．調(diào)查人群中紅綠色盲的發(fā)病率時，為減少實驗誤差而采取的措施是調(diào)查足夠大的群體，隨機取樣并統(tǒng)計。 (　　)
提示：√
11．調(diào)查某種遺傳病的遺傳方式時，應(yīng)選擇有遺傳病史的家系進行調(diào)查分析。 (　　)
提示：√
12．探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化的實驗中，應(yīng)先蓋蓋玻片再滴加培養(yǎng)液。 (　　)
提示：√
13．隨機掃取表層土取樣，可以調(diào)查土壤小動物類群的豐富度。 (　　)
提示：×　選取取樣地點后，將表層土上的落葉輕輕撥開，將取樣器按入土中，取出土樣。
14．采集土壤小動物的方法主要有記名計算法和目測估計法。 (　　)
提示：×　采集土壤小動物的方法是取樣器取樣法，統(tǒng)計物種相對數(shù)量的方法是記名計算法或目測估計法。
15．檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2，可判斷其呼吸方式。 (　　)
提示：×　酵母菌有氧呼吸和無氧呼吸均產(chǎn)生CO2，不能根據(jù)是否產(chǎn)生CO2判斷其呼吸方式。
16．探索2,4－D促進插條生根的最適濃度時，沾蘸法比浸泡法要求的溶液濃度低。 (　　)
提示：×　沾蘸法處理時間較短，比浸泡法要求的溶液濃度高。
17．“小鼠細胞和人細胞融合實驗表明細胞膜具有流動性”和“現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)利用特定物質(zhì)分子與基因結(jié)合確定基因在染色體上的位置”二者的核心技術(shù)相似。 (　　)
提示：√
18．羅伯特森在電鏡下看到了細胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，提出生物膜都由脂質(zhì)—蛋白質(zhì)—脂質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 (　　)
提示：×　羅伯特森根據(jù)在電鏡下看到了細胞膜暗—亮—暗的三層結(jié)構(gòu)，提出生物膜都由蛋白質(zhì)—脂質(zhì)—蛋白質(zhì)三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
19．魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣是來自水還是二氧化碳的實驗中采用了對比實驗的方法。 (　　)
提示：√
20．采用五點取樣法能精確調(diào)查荷塘中蜻蜓目昆蟲的種類數(shù)。 (　　)
提示：×　五點取樣法屬于樣方法，是用于估算種群數(shù)量的方法，不能得到精確的種類數(shù)。
1.怎樣用差速離心法將各種細胞器分離開？___________________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
2．什么是變量和對照實驗？_________________________________ _______________________________________________________。
3．說出檢測酵母菌培養(yǎng)液中CO2產(chǎn)生的兩種檢測方法。_______ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
將細胞膜破壞后，形成由各種細胞器和細胞中其他物質(zhì)組成的勻漿；將勻漿放入離心管中，用高速離心機在不同的轉(zhuǎn)速下進行離心處理，就能將各種細胞器分離開
實驗過程中可以變化的因素稱為變量，除了一個因素外，其余因素都保持不變的實驗叫作對照實驗
CO2可使澄清石灰水變混濁，也可使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。根據(jù)石灰水混濁程度或溴麝香草酚藍水溶液變成黃色的時間長短，可檢測酵母菌溶液中CO2的產(chǎn)生情況
4．什么叫對比實驗？_______________________________________ _____________________________________________________________________。
5．什么叫同位素標(biāo)記法？___________________________________ _________________________________________________________。
設(shè)置兩個或兩個以上的實驗組，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關(guān)系，這樣的實驗叫作對比實驗
科學(xué)家通過追蹤同位素標(biāo)記的化合物，可以弄清化學(xué)反應(yīng)的詳細過程。這種方法叫作同位素標(biāo)記法
6．說出孟德爾成功的原因。_________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
7．雖然艾弗里與赫爾希等人的實驗方法不同，但是實驗的設(shè)計思路卻有共同之處。思考一下，他們最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是什么？____ ____________________________________________________________。
(1)正確地選用實驗材料；(2)先研究一對相對性狀的遺傳，再研究兩對或多對相對性狀的遺傳；(3)應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)方法對實驗結(jié)果進行分析；基于對大量數(shù)據(jù)的分析而提出假說，再設(shè)計新的實驗來驗證。特別是他把數(shù)學(xué)方法引入生物學(xué)的研究，是超越前人的創(chuàng)新。他對科學(xué)的熱愛和鍥而不舍的精神，也值得我們學(xué)習(xí)
最關(guān)鍵的實驗設(shè)計思路是設(shè)法單獨地、直接地去觀察DNA或蛋白質(zhì)的作用
8．酵母菌的計數(shù)可以采用抽樣檢測的方法，請寫出該方法的具體操作。________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
先將蓋玻片放在計數(shù)室上，用滴管吸取培養(yǎng)液，滴于蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。多余培養(yǎng)液用濾紙吸去。稍待片刻，待酵母菌細胞全部沉降到計數(shù)室底部，將計數(shù)板放在載物臺的中央，計數(shù)一個小方格內(nèi)的酵母菌數(shù)量，再以此為根據(jù)，估算試管中的酵母菌總數(shù)
核心考點一
教材基礎(chǔ)實驗
1.觀察類實驗
(1)一般操作流程模板
(2)具體實驗中幾項比較分析
實驗名稱 細胞的狀態(tài) 觀察對象 染色劑 生物材料(及特殊要求)
觀察蝗蟲精母細胞減數(shù)分裂裝片 死細胞 染色體 無(為固定裝片) 蝗蟲精母細胞
觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂 死細胞 甲紫溶液或醋酸洋紅液 洋蔥根尖分
生區(qū)細胞 染色前需
漂洗干凈
實驗名稱 細胞的狀態(tài) 觀察對象 染色劑 生物材料(及特殊要求)
使用高倍顯微鏡觀察幾種細胞 活或死細胞 細胞 無(不用染色) 酵母菌細胞、水綿細胞、葉的保衛(wèi)細胞、魚的紅細胞等
用高倍顯微鏡觀察葉綠體 活細胞 葉綠體 新鮮的蘚類的葉(或菠菜葉、黑藻葉等)
(3)教材實驗中的“一材多用”——洋蔥
2.鑒定、提取類實驗
(1)鑒定實驗的操作流程模板
(2)具體實驗的幾項比較分析
實驗名稱 試劑 顏色 生物材料 備注
淀粉的鑒定 碘液 藍色 脫色的葉片等 若材料有顏色，
需先脫色
還原糖的鑒定 斐林試劑 藍色→棕色→磚
紅色沉淀 蘋果或梨勻漿等 斐林試劑現(xiàn)配現(xiàn)
用，水浴加熱
實驗名稱 試劑 顏色 生物材料 備注
脂肪的鑒定 蘇丹Ⅲ染液 橘黃色 花生種子切片 需用高倍顯
微鏡觀察
蛋白質(zhì)的鑒定 雙縮脲試劑 紫色 豆?jié){、稀蛋清等 先加A液，后加B
液，搖勻使用
酒精的鑒定 重鉻酸鉀溶液 橙色→灰綠色 酵母菌 酸性條件
CO2的鑒定 溴麝香草
酚藍溶液 藍→綠→黃 酵母菌 常溫條件
實驗名稱 試劑 顏色 生物材料 備注
綠葉中色素的提取和分離 提取液：無水乙醇；
分離液：層析液 ①胡蘿卜素：橙黃色；
②葉黃素：黃色；
③葉綠素a：藍綠色；
④葉綠素b：黃綠色 新鮮的綠葉 (如菠菜葉) 加入二氧化硅有助于研磨得充分；碳酸鈣可防止研磨中色素被破壞
DNA的粗
提取和鑒定 二苯胺試劑 藍色 新鮮洋蔥等 沸水浴加熱5 min
3.調(diào)查類實驗
(1)一般操作流程模板
(2)具體實驗的調(diào)查對象、統(tǒng)計方法和計算方法分析
調(diào)查類實驗課題 調(diào)查對象 統(tǒng)計方法 計算方法
調(diào)查人群中的遺傳病的發(fā)病率 人群 匯總法 發(fā)病率＝患病人數(shù)÷被調(diào)查人數(shù)×100%
調(diào)查人群中的遺傳病的遺傳方式 患者家系 繪制圖表或系譜圖進行分析
調(diào)查類實驗課題 調(diào)查對象 統(tǒng)計方法 計算方法
種群密度的
取樣調(diào)查 活動能力強、活動范圍大的動物 標(biāo)記重捕法 個體總數(shù)(N)＝初次捕獲個體數(shù)(n)×再次捕獲個體數(shù)(M)÷重捕中的標(biāo)記個體數(shù)(m)，以此來估計種群密度
植物或活動能力弱的動物 樣方法 種群密度＝所有樣方種群密度的平均值
調(diào)查類實驗課題 調(diào)查對象 統(tǒng)計方法 計算方法
土壤中小動物類
群豐富度的研究 土壤中小動物 記名計算法或
目測估計法 —
4.探究類實驗
(1)一般操作流程模板
(2)具體實驗中的變量分析
實驗名稱 自變量 因變量 無關(guān)變量
探究植物細胞
的吸水和失水 外界溶
液濃度 植物細胞的狀態(tài)(中央液泡的大小、原生質(zhì)層的位置及細胞大小) 植物細胞的種類、發(fā)育程度、溫度等
探究溫度對淀粉
酶活性的影響 不同溫度 酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化) pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等
實驗名稱 自變量 因變量 無關(guān)變量
探究pH對過氧化
氫酶活性的影響 不同pH 酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度) 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等
探究酵母菌細
胞呼吸的方式 氧氣的
有無 CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度或溴麝香草酚藍溶液變成黃色的時間長短)；酒精的產(chǎn)生(用酸性重鉻酸鉀溶液檢測) 葡萄糖溶液的量和濃度、澄清石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等
實驗名稱 自變量 因變量 無關(guān)變量
探究光照強度對光
合作用強度的影響 光照強度
(燒杯與光
源的距離) 同一時間段內(nèi)各燒杯中圓形小葉片浮起的數(shù)量 圓形小葉片的種類、大小、數(shù)量、溫度、燒杯大小、燒杯中水的體積等
探究抗生素對細
菌的選擇作用 抗生素
的有無 抑菌圈的直徑 培養(yǎng)基的成分、初始細菌數(shù)量與種類、圓形濾紙片的大小、培養(yǎng)時間等
實驗名稱 自變量 因變量 無關(guān)變量
探索生長素類調(diào)
節(jié)劑促進插條生根
的最適濃度 不同濃度的
生長素類調(diào)
節(jié)劑 插條的生根數(shù)量或長度 實驗材料的一致性、處理時間的一致性等
探究培養(yǎng)液中酵母
菌種群數(shù)量的變化 時間 酵母菌種群數(shù)量 培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等
探究土壤微生物對
淀粉的分解作用 土壤微生
物的有無 淀粉溶液加碘液、斐林試劑后的顏色變化 淀粉溶液的體積、反應(yīng)體系的體積、反應(yīng)的時間等
5.教材經(jīng)典實驗的選材與方法
實驗名稱 實驗選材 實驗方法 備注
光合作用的發(fā)現(xiàn)
(需光和O2的產(chǎn)生) 綠色植物 遮光法 實驗前進行饑餓處理
同位素標(biāo)記法 用18O分別標(biāo)記H2O和CO2
DNA是遺傳
物質(zhì)的證據(jù) 兩種肺炎
鏈球菌 體內(nèi)轉(zhuǎn)化法 S型菌中存在能使R型菌轉(zhuǎn)化成S型菌的“轉(zhuǎn)化因子”
實驗名稱 實驗選材 實驗方法 備注
DNA是遺傳
物質(zhì)的證據(jù) 兩種肺炎
鏈球菌 體外轉(zhuǎn)化法 DNA是遺傳物質(zhì)
大腸桿菌
和噬菌體 放射性同位
素標(biāo)記法 注意誤差分析
生長素的發(fā)現(xiàn) 胚芽鞘 對照法 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，單側(cè)光對植物向光生長產(chǎn)生某種影響
胚芽鞘、
瓊脂 對照法 尖端產(chǎn)生生長素，向下運輸，促進尖端下部的生長
6.與“洗”有關(guān)的實驗操作
7.高中生物實驗試劑用途整合
(1)NaOH
①質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液用作斐林試劑甲液(乙液為0.05 g/mL的CuSO4溶液)。
②質(zhì)量濃度為0.1 g/mL的NaOH溶液用作雙縮脲試劑A液(B液為0.01 g/mL的CuSO4溶液)。
③物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的NaOH溶液用于調(diào)節(jié)pH，研究pH對酶活性的影響。
④質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液用于除去空氣中的CO2，以排除空氣中CO2對酵母菌有氧呼吸產(chǎn)物的干擾。
(2)HCl
①物質(zhì)的量濃度為0.01 mol/L的鹽酸用于調(diào)節(jié)pH，研究pH對酶活性的影響。
②質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸用于觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗，與體積分數(shù)為95%的酒精混合(1∶1)作為解離液使植物組織中的細胞相互分離開來。
③配制生理鹽水及其他不同濃度的鹽溶液。
(3)Ca(OH)2：探究酵母菌呼吸方式中用于檢驗CO2。
(4)NaHCO3：作為CO2緩沖液用于研究光合作用。
(5)酒精
①無水乙醇：用于綠葉中色素的提取。
②體積分數(shù)為95%的酒精
a．用于與質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸配制解離液，在觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂、低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目的變化實驗中使植物組織中的細胞相互分離開來。
b．用于低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目的變化實驗中沖洗卡諾氏液固定后的根尖。
c．用于DNA粗提取過程中DNA的析出。
③體積分數(shù)為70%的酒精用于土壤小動物的保存和消毒。
④體積分數(shù)為50%的酒精用于脂肪鑒定中洗去浮色。
(6)蔗糖：質(zhì)量濃度為0.3 g/mL的蔗糖溶液，用于觀察質(zhì)壁分離。
(7)蒸餾水
①用于植物激素外源補充的空白對照。
②用于試劑或溶液的稀釋。
(8)質(zhì)量分數(shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)
①人體細胞的等滲溶液，用于輸液時作藥物溶劑，有利于維持細胞正常形態(tài)、功能。
②動物生理實驗，用于空白對照組。
8.高中生物必修實驗特定顏色反應(yīng)試劑及染色劑用途整合
(1)斐林試劑：鑒定還原糖，需水浴加熱，產(chǎn)生磚紅色沉淀。現(xiàn)配現(xiàn)用，甲、乙液等量混合均勻后使用。
(2)雙縮脲試劑：鑒定蛋白質(zhì)，先加A液1 mL搖勻，創(chuàng)造堿性環(huán)境，再加B液4滴，搖勻，呈紫色。
(3)碘液：鑒定淀粉，呈藍色。
(4)蘇丹Ⅲ：鑒定脂肪，呈橘黃色。
(5)臺盼藍：鑒別死細胞和活細胞，死細胞會被染成藍色，活細胞不著色。
(6)溴麝香草酚藍溶液：CO2可使溴麝香草酚藍溶液由藍變綠再變黃。
(7)重鉻酸鉀溶液：酸性重鉻酸鉀溶液用于檢測酒精，由橙色變?yōu)榛揖G色。
(8)甲紫溶液、醋酸洋紅液：使染色體著色，用于觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂。
9.實驗條件的常用控制方法
(1)物理方法類
實驗條件 常用控制方法
增加水中的氧氣 泵入空氣或放入綠色植物
減少水中的氧氣 容器密封或油膜覆蓋或用涼開水
除去光合作用對細胞呼吸的干擾 植株遮光
得到單色光 棱鏡色散或彩色薄膜濾光
線粒體提取 細胞勻漿離心
除去葉片中的葉綠素 于酒精中隔水加熱
實驗條件 常用試劑
提供CO2 NaHCO3溶液
除去容器中的CO2 NaOH溶液
(2)化學(xué)藥劑類
(3)滅菌方法：干熱滅菌、濕熱滅菌、灼燒滅菌。
消毒方法：煮沸消毒法、巴氏消毒法、紫外線、臭氧、化學(xué)消毒。
常考題型一　生物學(xué)史所涉及的科學(xué)方法和技術(shù)手段
1. (2024·廣東卷)關(guān)于技術(shù)進步與科學(xué)發(fā)現(xiàn)之間的促進關(guān)系，下列敘述正確的是(　　)
A．電子顯微鏡的發(fā)明促進細胞學(xué)說的提出
B．差速離心法的應(yīng)用促進對細胞器的認識
C．光合作用的解析促進花期控制技術(shù)的成熟
D．RNA聚合酶的發(fā)現(xiàn)促進PCR技術(shù)的發(fā)明
【答案】　B
【解析】　電子顯微鏡的發(fā)明是在細胞學(xué)說提出之后，細胞學(xué)說的提出主要基于光學(xué)顯微鏡的觀察和研究，A 錯誤；差速離心法可以通過不同的離心速度將細胞內(nèi)大小、密度不同的細胞器分離開來，促進對細胞器的認識，B正確；光合作用的解析主要是對植物的光合作用機制進行研究，而花期控制技術(shù)更多地涉及植物激素、環(huán)境因素等方面的知識，光合作用的解析與花期控制技術(shù)的成熟關(guān)系不大，C 錯誤；PCR 技術(shù)的發(fā)明并非直接由于 RNA 聚合酶的發(fā)現(xiàn)，PCR 技術(shù)的關(guān)鍵在于熱穩(wěn)定的 DNA 聚合酶的應(yīng)用，D 錯誤。故選B。
2. (2022·廣東卷)下列關(guān)于遺傳學(xué)史上重要探究活動的敘述，錯誤的是(　　)
A．孟德爾用統(tǒng)計學(xué)方法分析實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律
B．摩爾根等基于性狀與性別的關(guān)聯(lián)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(zhì)
D．沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出堿基配對方式
【答案】　D
【解析】　孟德爾用統(tǒng)計學(xué)方法分析雜合子自交子代的表型及比例，發(fā)現(xiàn)了遺傳規(guī)律，A正確；摩爾根等基于果蠅眼色與性別的關(guān)聯(lián)，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(biāo)記T2噬菌體DNA和蛋白質(zhì)，通過對比兩組實驗結(jié)果，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，C正確；沃森和克里克用DNA衍射圖譜得出了DNA呈螺旋結(jié)構(gòu)，D錯誤。故選D。
3. (2020·江蘇卷)同位素可用于追蹤物質(zhì)的運行和變化規(guī)律。在生物科學(xué)史中，下列科學(xué)研究未采用同位素標(biāo)記法的是(　　)
A．卡爾文(M.Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的轉(zhuǎn)化途徑
B．赫爾希(A.D.Hershey)等利用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì)
C．梅塞爾森(M.Meselson)等證明DNA進行半保留復(fù)制
D．溫特(F.W.Went)證明胚芽鞘產(chǎn)生促進生長的化學(xué)物質(zhì)
【答案】　D
【解析】　卡爾文用同位素標(biāo)記法探明了CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化途徑，A不符合題意；利用T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗中用了同位素標(biāo)記法，B不符合題意；證明DNA的半保留復(fù)制的實驗中用了同位素標(biāo)記法，C不符合題意；溫特證明胚芽鞘產(chǎn)生促進生長的化學(xué)物質(zhì)的實驗中未采用同位素標(biāo)記法，D符合題意。故選D。
4. (全國Ⅲ卷)下列研究工作中由我國科學(xué)家完成的是(　　)
A．以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實驗
B．用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實驗
C．證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實驗
D．首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成
【答案】　D
【解析】　以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實驗是奧地利科學(xué)家孟德爾完成的，A錯誤；用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實驗是美國科學(xué)家卡爾文完成的，B錯誤；證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙(鏈)球菌轉(zhuǎn)化實驗是美國科學(xué)家艾弗里等完成的，C錯誤；首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成是我國科學(xué)家在1965年完成的，D正確。
高中生物教材中涉及很多經(jīng)典的科學(xué)研究方法，總結(jié)如下
1.一般研究方法，如歸納法、提出假說、建構(gòu)模型(概念模型、物理模型、數(shù)學(xué)模型等)、假說—演繹法等；
2.一般實驗方法，如控制變量、設(shè)計對照實驗、對比實驗、預(yù)實驗等；
3.具體研究方法，如顯微觀察法、差速離心法、密度梯度離心法、染色法、同位素標(biāo)記法、紙層析法、遺傳雜交法、標(biāo)記重捕法和樣方法、取樣器取樣法、抽樣檢測法等。
常考題型二　觀察類實驗
5. (2024·北京卷)高中生物學(xué)實驗中，利用顯微鏡觀察到下列現(xiàn)象，其中由取材不當(dāng)引起的是(　　)
A．觀察蘇丹Ⅲ染色的花生子葉細胞時，橘黃色顆粒大小不一
B．觀察黑藻葉肉細胞的胞質(zhì)流動時，只有部分細胞的葉綠體在運動
C．利用血細胞計數(shù)板計數(shù)時，有些細胞壓在計數(shù)室小方格的界線上
D．觀察根尖細胞有絲分裂時，所有細胞均為長方形且處于未分裂狀態(tài)
【答案】　D
【解析】　脂肪能被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色，花生子葉不同部位細胞中的脂肪含量不同，在觀察蘇丹Ⅲ染色的花生子葉細胞時，橘黃色顆粒大小不一是由細胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不當(dāng)引起，A不符合題意；觀察黑藻葉肉細胞的胞質(zhì)流動時，材料中應(yīng)該含有葉綠體，以此作為參照物來觀察細胞質(zhì)的流動，因此只有部分細胞的葉綠體在運動，不是取材不當(dāng)引起的，出現(xiàn)此情況可能是部分細胞代謝低引起的，B不符合題意；利用血細胞計數(shù)板計數(shù)時，有些細胞壓在計數(shù)室小方格的界線上，不是取材不當(dāng)，C不符合題意；觀察根尖細胞有絲分裂時，所有細胞均為長方形且處于未分裂狀態(tài)，可知取材為伸長區(qū)細胞，此實驗應(yīng)取分生區(qū)細胞進行觀察，出現(xiàn)此情況是由取材不當(dāng)引起的，D符合題意。故選D。
6. (2024·河北卷)下列相關(guān)實驗操作正確的是(　　)
A．配制PCR反應(yīng)體系時，加入等量的4種核糖核苷酸溶液作為擴增原料
B．利用添加核酸染料的凝膠對PCR產(chǎn)物進行電泳后，在紫外燈下觀察結(jié)果
C．將配制的酵母培養(yǎng)基煮沸并冷卻后，在酒精燈火焰旁倒平板
D．將接種環(huán)燒紅，迅速蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落
【答案】　B
【解析】　PCR的原理是DNA復(fù)制，DNA的單體是脫氧核糖核苷酸，配制PCR反應(yīng)體系時，加入4種脫氧核糖核苷酸的等量混合液作為擴增原料，A錯誤；瓊脂糖凝膠制備中加入的核酸染料能與DNA分子結(jié)合，凝膠中的DNA分子通過染色，可以在波長為300 nm的紫外燈下被檢測出來，B正確；將配制的酵母培養(yǎng)基高溫滅菌并冷卻到不燙手(50 ℃左右)后，在酒精燈火焰旁倒平板，C錯誤；將接種環(huán)燒紅，待冷卻后(避免菌種被燙死)，蘸取酵母菌液在培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，獲得單菌落，D錯誤。故選B。
7. (2023·湖北卷)在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗中，某同學(xué)制作的裝片效果非常好，他將其中的某個視野放大拍照，發(fā)給5位同學(xué)觀察細胞并計數(shù)，結(jié)果如下表(單位：個)。關(guān)于表中記錄結(jié)果的分析，下列敘述錯誤的是(　　)
學(xué)生 分裂間期 分裂期
前期 中期 后期 末期 總計
甲 5 6 3 2 6 22
乙 5 6 3 3 5 22
丙 5 6 3 2 6 22
丁 7 6 3 2 5 23
戊 7 7 3 2 6 25
A．丙、丁計數(shù)的差異是由于有絲分裂是一個連續(xù)過程，某些細胞所處時期易混淆
B．五位同學(xué)記錄的中期細胞數(shù)一致，原因是中期染色體排列在細胞中央，易區(qū)分
C．五位同學(xué)記錄的間期細胞數(shù)不多，原因是取用的材料處于旺盛的分裂階段
D．戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多，可能是該同學(xué)的細胞計數(shù)規(guī)則與其他同學(xué)不同
【答案】　C
【解析】　觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂的實驗時，解離過程中酒精已將細胞殺死，因此觀察時只能是某一時刻的狀態(tài)，由于細胞分裂是個連續(xù)的過程，會導(dǎo)致某些細胞所處時期產(chǎn)生混淆，所以A正確；有絲分裂中期，染色體整齊排列在細胞中央，易區(qū)分，故五位同學(xué)記錄的中期細胞數(shù)一致，B正確；細胞分裂時間期時間長，大部分細胞處于間期，可能同學(xué)觀察的視野少，具有偶然性，所以五位同學(xué)記錄的間期細胞數(shù)不多，C錯誤；戊統(tǒng)計的細胞數(shù)量較多，可能與該同學(xué)的細胞計數(shù)規(guī)則有關(guān)，戊的細胞計數(shù)規(guī)則可能與其他同學(xué)不同，D正確。故選C。
8. (2024·湖南卷)以黑藻為材料探究影響細胞質(zhì)流動速率的因素，實驗結(jié)果表明新葉、老葉不同區(qū)域的細胞質(zhì)流動速率不同，且新葉比老葉每個對應(yīng)區(qū)域的細胞質(zhì)流動速率都高。下列敘述錯誤的是(　　)
A．該實驗的自變量包括黑藻葉齡及同一葉片的不同區(qū)域
B．細胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值越高，細胞質(zhì)流動速率越快
C．材料的新鮮程度、適宜的溫度和光照強度是實驗成功的關(guān)鍵
D．細胞質(zhì)中葉綠體的運動速率可作為細胞質(zhì)流動速率的指標(biāo)
【答案】　B
【解析】　該實驗的實驗?zāi)康氖翘骄啃氯~、老葉不同區(qū)域的細胞質(zhì)流動速率，因此該實驗的自變量有黑藻葉齡、同一葉片的不同區(qū)域，A正確；新葉比老葉每個對應(yīng)區(qū)域的細胞質(zhì)流動速率都高，原因是新葉比老葉細胞代謝旺盛，而細胞代謝越旺盛，細胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值越低，B錯誤；選擇新鮮的葉片，在適宜的溫度和光照強度下，黑藻細胞質(zhì)的流動速率較快，實驗容易取得成功，C正確；觀察細胞質(zhì)的流動時，常以細胞質(zhì)基質(zhì)中葉綠體的運動作為標(biāo)志，D正確。故選B。
觀察類實驗的注意事項
1.顯微觀察類實驗要先制片，不同材料用不同的制片方法：
裝片法：把整個實驗材料制成裝片，如用蘚類葉觀察葉綠體。
切片法：把材料切成薄片，以便觀察，如脂肪的鑒定。
壓片法：把材料壓成薄層，以便觀察，如觀察根尖分生區(qū)組織細胞的有絲分裂。
2.鑒定類實驗中的“脂肪的切片法鑒定”，探究類實驗中的“培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化”都需要用顯微鏡觀察。
9. (2024·廣東卷)銀杏是我國特有的珍稀植物，其葉片變黃后極具觀賞價值。某同學(xué)用紙層析法探究銀杏綠葉和黃葉的色素差別，下列實驗操作正確的是(　　)
A．選擇新鮮程度不同的葉片混合研磨
B．研磨時用水補充損失的提取液
C．將兩組濾紙條置于同一燒杯中層析
D．用過的層析液直接倒入下水道
【答案】　C
【解析】　本實驗?zāi)康氖怯眉垖游龇ㄌ骄裤y杏綠葉和黃葉的色素差別，選擇新鮮程度不同的葉片分開研磨，A錯誤；色素溶于有機溶劑，提取液為無水乙醇，光合色素不溶于水，B錯誤；由于濾紙條不會相互影響，層析液的成分相同，兩組濾紙條可以置于同一個燒杯中層析，C正確；用過的層析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D錯誤。故選C。
10. (2024·安徽卷)下列關(guān)于“DNA 粗提取與鑒定”實驗的敘述，錯誤的是(　　)
A．實驗中如果將研磨液更換為蒸餾水，DNA提取的效率會降低
B．利用DNA和蛋白質(zhì)在酒精中的溶解度差異，可初步分離DNA
C．DNA在不同濃度NaCl溶液中溶解度不同，該原理可用于純化DNA粗提物
D．將溶解的DNA粗提物與二苯胺試劑反應(yīng)，可檢測溶液中是否含有蛋白質(zhì)雜質(zhì)
【答案】　D
【解析】　研磨液有利于DNA的溶解，換為蒸餾水，DNA提取的效率會降低，A正確；DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質(zhì)溶于酒精，可分離DNA，B正確；DNA在NaCl溶液中的溶解度隨著NaCl濃度的變化而改變，因此可用不同濃度的NaCl溶液對DNA進行粗提純，C正確；在沸水浴的條件下，DNA遇二苯胺會被染成藍色，二苯胺試劑用于鑒定DNA，D錯誤。故選D。
11. (2024·山東卷)關(guān)于“DNA的粗提取與鑒定”實驗，下列說法正確的是(　　)
A．整個提取過程中可以不使用離心機
B．研磨液在4 ℃冰箱中放置幾分鐘后，應(yīng)充分搖勻再倒入燒杯中
C．鑒定過程中DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變
D．僅設(shè)置一個對照組不能排除二苯胺加熱后可能變藍的干擾
【答案】　A
【解析】　在DNA的粗提取與鑒定實驗中，可將獲得的研磨液用紗布過濾后，在4 ℃的冰箱中放置幾分鐘，再取上清液，也可以直接將研磨液用離心機進行離心后取上清液，A正確；研磨液在4 ℃冰箱中放置幾分鐘后，DNA在上清液中，應(yīng)取上清液倒入燒杯中，B錯誤；鑒定過程中用沸水浴加熱，DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)會發(fā)生改變，C錯誤；加入二苯胺試劑后沸水浴處理的時間要在5分鐘以上，且要等到冷卻后再觀察結(jié)果，這樣才可以觀察到較為明顯的顯色反應(yīng)，設(shè)置一個對照組可以排除二苯胺加熱后可能變藍的干擾，D錯誤。故選A。
12. (2020·江蘇卷)采用新鮮菠菜葉片開展“葉綠體色素的提取和分離”實驗，下列敘述錯誤的是(　　)
A．提取葉綠體色素時可用無水乙醇作為溶劑
B．研磨時加入CaO可以防止葉綠素被氧化破壞
C．研磨時添加石英砂有助于色素提取
D．畫濾液細線時應(yīng)盡量減少樣液擴散
【答案】　B
【解析】　綠葉中的色素能夠溶解在有機溶劑無水乙醇中，因而可以用無水乙醇提取綠葉中的色素，A正確；研磨時需要加入碳酸鈣(CaCO3)，可防止研磨時色素被破壞，B錯誤；研磨時加入少許石英砂(SiO2)有助于充分研磨，利于破碎細胞使色素釋放，C正確；畫濾液細線時應(yīng)盡量減少濾液擴散，要求細、直、齊，才有利于色素均勻地分離，D正確。故選B。
提取和鑒定類實驗的注意事項
1.在顯色實驗(如物質(zhì)檢測)中，材料最好不帶顏色或顏色較淺，也可在實驗時對有色材料進行脫色處理。
2.物質(zhì)鑒定實驗中，一般不設(shè)置對照實驗。若需要設(shè)置對照實驗，對照組應(yīng)加入成分已知的物質(zhì)，如驗證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì)的實驗中，對照組可加入稀釋的雞蛋清。
3.可溶性還原糖的檢測實驗不宜選擇甜菜、甘蔗等作為實驗材料，因為這些材料中含大量蔗糖(非還原糖)，還原糖含量低。
常考題型四　模擬調(diào)查類實驗
13. (2024·湖北卷)模擬實驗是根據(jù)相似性原理，用模型來替代研究對象的實驗。比如“性狀分離比的模擬實驗”(實驗一)中用小桶甲和乙分別代表植物的雌雄生殖器官，用不同顏色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立減數(shù)分裂中染色體變化的模型”模擬實驗(實驗二)中可用橡皮泥制作染色體模型，細繩代表紡錘絲；DNA分子的重組模擬實驗(實驗三)中可利用剪刀、訂書釘和寫有DNA序列的紙條等模擬DNA分子重組的過程。下列實驗中模擬正確的是(　　)
A．實驗一中可用綠豆和黃豆代替不同顏色的彩球分別模擬D和d配子
B．實驗二中牽拉細繩使橡皮泥分開，可模擬紡錘絲牽引使著絲粒分裂
C．實驗三中用訂書釘將兩個紙條片段連接，可模擬核苷酸之間形成磷酸二酯鍵
D．向?qū)嶒炓煌皟?nèi)添加代表另一對等位基因的彩球可模擬兩對等位基因的自由組合
【答案】　C
【解析】　實驗一中小球的大小一致，使抓摸時手感一樣，以避免人為誤差，而綠豆和黃豆的大小不一致，A錯誤；實驗二中牽拉細繩使橡皮泥分開，可模擬紡錘絲牽引姐妹染色單體分離形成染色體，而著絲粒的分裂不是紡錘絲牽引的，是酶在起作用，B錯誤；用訂書釘將兩個紙條片段連接，模擬DNA連接酶連接兩個DNA片段，形成磷酸二酯鍵，C正確；向?qū)嶒炓煌皟?nèi)添加代表另一對等位基因的彩球可模擬雌雄配子的自由組合，D錯誤。故選C。
14. (2022·海南卷)為探究校內(nèi)植物園土壤中的細菌種類，某興趣小組采集園內(nèi)土壤樣本并開展相關(guān)實驗。下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　)
A．采樣時應(yīng)隨機采集植物園中多個不同地點的土壤樣本
B．培養(yǎng)細菌時，可選用牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基
C．土壤溶液稀釋倍數(shù)越低，越容易得到單菌落
D．鑒定細菌種類時，除形態(tài)學(xué)鑒定外，還可借助生物化學(xué)的方法
【答案】　C
【解析】　采集植物園中土壤樣本的原則之一是要隨機采樣，A正確；牛肉膏蛋白胨固體培養(yǎng)基中含有細菌生長所需的碳源、氮源、水、無機鹽等，可用于細菌的培養(yǎng)，B正確；土壤溶液稀釋倍數(shù)足夠高時，才能將聚集的細菌分散開，有助于在培養(yǎng)基表面形成單菌落，C錯誤；不同種類細菌的理化性質(zhì)不同，鑒定細菌種類時，除根據(jù)菌落特征進行形態(tài)學(xué)鑒定外，還可借助生物化學(xué)的方法，D正確。
15. (全國Ⅲ卷)某同學(xué)運用黑光燈誘捕的方法對農(nóng)田中具有趨光性的昆蟲進行調(diào)查，下列敘述錯誤的是(　　)
A．趨光性昆蟲是該農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的消費者
B．黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息屬于化學(xué)信息
C．黑光燈誘捕的方法可用于調(diào)查某種趨光性昆蟲的種群密度
D．黑光燈誘捕的方法可用于探究該農(nóng)田趨光性昆蟲的物種數(shù)目
【答案】　B
【解析】　趨光性昆蟲以植物為食，屬于生態(tài)系統(tǒng)的消費者，A正確；黑光燈是一種特制的氣體放電燈，它發(fā)出330～400 nm的紫外光波，故黑光燈傳遞給趨光性昆蟲的信息是通過紫外光傳遞的，屬于物理信息，B錯誤；黑光燈誘捕的方法用于調(diào)查某種趨光性昆蟲的種群密度，是一種根據(jù)昆蟲趨光特點檢測相對密度的方法，C正確；黑光燈能誘捕多種趨光性昆蟲，從而可以統(tǒng)計一定范圍內(nèi)趨光性昆蟲的種類，D正確。故選B。
16. (福建卷)下列為減少實驗誤差而采取的措施，錯誤的是(　　)
選項 實驗內(nèi)容 減少實驗誤差采取的措施
A 對培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量進行計數(shù) 多次計數(shù)取平均值
B 探索2,4－D促進插條生根的最適濃度 預(yù)實驗確定濃度范圍
C 調(diào)查人群中紅綠色盲發(fā)生率 調(diào)查足夠大的群體，隨機取樣并統(tǒng)計
D 比較有絲分裂細胞周期不同時期的時間長短 觀察多個裝片、多個視野的細胞并統(tǒng)計
【答案】　B
【解析】　培養(yǎng)酵母菌時，酵母菌在培養(yǎng)液中可能未均勻分布，因此每次計數(shù)前可以振蕩均勻并多次取樣計數(shù)后求平均值以減少誤差，A正確；探究2,4－D促進插條生根的最適濃度時，由于無法確定實驗所需試劑濃度，可以先設(shè)一組濃度梯度較大的預(yù)實驗進行摸索，可確定最適濃度的范圍，但不能減少實驗誤差，B錯誤；調(diào)查人群中的紅綠色盲發(fā)病率，為保證調(diào)查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，要保證調(diào)查的群體足夠大并隨機取樣，C正確；比較有絲分裂細胞周期不同時期的時間長短，通常以某一時期的細胞數(shù)占細胞總數(shù)的比例代替該時期在細胞周期中的時間比例，計數(shù)的細胞越多，誤差越小，D正確。故選B。
模擬調(diào)查類實驗的注意事項
1.調(diào)查方法：取樣調(diào)查法。可根據(jù)不同的調(diào)查目的和對象選用不同的取樣方法。
2.調(diào)查選材：為使實驗獲得成功，常選用一些容易調(diào)查的對象，如調(diào)查植物種群密度，選擇容易辨別的雙子葉植物。
3.隨機調(diào)查：調(diào)查的隨機性決定了調(diào)查的準(zhǔn)確性，所以應(yīng)做到無區(qū)別對待調(diào)查對象，以確保調(diào)查的準(zhǔn)確性。
4.性狀分離比模擬實驗統(tǒng)計的次數(shù)必須足夠多，方能出現(xiàn)1∶2∶1這一比例，若統(tǒng)計次數(shù)少，很難出現(xiàn)特定的分離比；因絕大多數(shù)生物產(chǎn)生雌配子的數(shù)量少于雄配子的數(shù)量，故此實驗中兩小桶中的小球數(shù)可以不相等，但每個小桶內(nèi)兩種顏色的小球數(shù)必須相等。
5.建立減數(shù)分裂過程中染色體數(shù)目變化的模型實驗中，兩種顏色分別代表來自父方和母方的染色體，互換發(fā)生在同源染色體中的非姐妹染色單體之間。
常考題型五　探究類實驗
17. (2023·浙江1月卷)為探究酵母菌的細胞呼吸方式，可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料進行實驗。下列關(guān)于該實驗的敘述，正確的是(　　)
A．酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是本實驗的自變量
B．酵母菌可利用的氧氣量是本實驗的無關(guān)變量
C．可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)
D．不同方式的細胞呼吸消耗等量葡萄糖所釋放的能量相等
【答案】　C
【解析】　酵母菌用量和葡萄糖溶液濃度是無關(guān)變量，A錯誤；氧氣的有無是自變量，B錯誤；有氧呼吸不產(chǎn)生酒精，但產(chǎn)生CO2的量大，無氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2且比值為1∶1，因此可選用酒精和CO2生成量作為因變量的檢測指標(biāo)，C正確；等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解徹底，釋放能量多，無氧呼吸氧化分解不徹底，大部分能量還儲存在酒精中，釋放能量少，D錯誤。故選C。
18. (2023·廣東卷)某研學(xué)小組參加勞動實踐，在校園試驗田扦插繁殖藥用植物兩面針種苗。下列做法正確的是(　　)
A．插條只能保留1個芽以避免養(yǎng)分競爭 　
B．插條均應(yīng)剪去多數(shù)葉片以避免蒸騰作用過度
C．插條的不同處理方法均應(yīng)避免使用較高濃度NAA 　
D．插條均須在黑暗條件下培養(yǎng)以避免光抑制生根
【答案】　B
【解析】　為提高扦插枝條的成活率，插條一般保留3～4個芽，因為芽能產(chǎn)生生長素，有利于插條生根，A錯誤；當(dāng)插條上葉片較多時，蒸騰作用過于旺盛，導(dǎo)致插條失水過多死亡，因此應(yīng)剪去多數(shù)葉片以降低蒸騰作用，B正確；較高濃度的NAA可以選用沾蘸法，低濃度NAA可以選用浸泡法，C錯誤；為降低插條的蒸騰作用，同時又可以使其進行光合作用，常常在弱光下進行扦插，D錯誤。故選B。
19. (2022·浙江6月卷)下列關(guān)于研究淀粉酶的催化作用及特性實驗的敘述，正確的是(　　)
A．低溫主要通過改變淀粉酶的氨基酸組成，導(dǎo)致酶變性失活
B．稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，是因為酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH范圍內(nèi)起作用，酶活性隨pH升高而不斷升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會加快淀粉的水解速率
【答案】　B
【解析】　低溫可以抑制酶的活性，不會改變淀粉酶的氨基酸組成，也不會導(dǎo)致酶變性失活，A錯誤；酶具有高效性，故稀釋100萬倍的淀粉酶仍有催化能力，B正確；酶活性的發(fā)揮需要適宜條件，在一定pH范圍內(nèi)，隨著pH升高，酶活性升高，超過最適pH后，隨pH增加，酶活性降低甚至失活，C錯誤；淀粉酶的本質(zhì)是蛋白質(zhì)，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，會將淀粉酶水解，則淀粉的水解速率會變慢，D錯誤。故選B。
20. (浙江4月卷)為研究R型肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化為S型肺炎鏈球菌的轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA還是蛋白質(zhì)，進行了肺炎鏈球菌體外轉(zhuǎn)化實驗，其基本過程如圖所示：
下列敘述正確的是(　　)
A．甲組培養(yǎng)皿中只有S型菌落，推測加熱不會破壞轉(zhuǎn)化物質(zhì)的活性
B．乙組培養(yǎng)皿中有R型及S型菌落，推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是蛋白質(zhì)
C．丙組培養(yǎng)皿中只有R型菌落，推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)是DNA
D．該實驗?zāi)茏C明肺炎鏈球菌的主要遺傳物質(zhì)是DNA
【答案】　C
【解析】　甲組中培養(yǎng)一段時間后可發(fā)現(xiàn)有極少的R型菌轉(zhuǎn)化成了S型菌，因此甲組培養(yǎng)皿中不僅有S型菌落也有R型菌落，A錯誤；乙組培養(yǎng)皿中加入了蛋白酶，故在乙組的轉(zhuǎn)化中已經(jīng)排除了蛋白質(zhì)的干擾，應(yīng)當(dāng)推測轉(zhuǎn)化物質(zhì)不是蛋白質(zhì)，B錯誤；丙組培養(yǎng)皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不發(fā)生轉(zhuǎn)化，故可推測DNA參與了R型菌的轉(zhuǎn)化，C正確；該實驗只能證明肺炎鏈球菌的遺傳物質(zhì)是DNA，無法證明還有其他的物質(zhì)也可做遺傳物質(zhì)，D錯誤。故選C。
探究性實驗設(shè)計的基本程序
核心考點二
實驗設(shè)計與分析
1.實驗設(shè)計的基本方法
(1)實驗程序
明確實驗?zāi)康摹x擇實驗原理→確定實驗思路→設(shè)計實驗步驟→預(yù)期實驗結(jié)果→得出實驗結(jié)論。
(2)實驗?zāi)康?br/>①驗證性實驗：尋找題干信息，一般寫有“驗證……”，即為該實驗的實驗?zāi)康摹?br/>②探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔宰兞繉σ蜃兞康挠绊憽薄疤骄孔宰兞颗c因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。
(3)實驗原理
實驗原理的確認與書寫：實驗原理就是進行實驗的理論依據(jù)，書寫基本思路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果找聯(lián)系→組織語言寫原理”。
(4)實驗假設(shè)
假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識，寫出認為最可能的一種假設(shè)即可。
(5)實驗思路
思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“言簡意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般需體現(xiàn)“對照思想”，顯示自變量和因變量，對無關(guān)變量表述時，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。
(6)實驗步驟
步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。
實驗步驟設(shè)計的一般程序
(7)實驗結(jié)果和結(jié)論
實驗結(jié)果是通過觀察或測量得到的實驗現(xiàn)象，是實驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結(jié)論是根據(jù)實驗現(xiàn)象，對實驗因變量與自變量關(guān)系進行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實驗結(jié)論的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果。歸納實驗結(jié)論的一般方法：
①通過實驗?zāi)康摹嶒灥膶φ战M設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實驗自變量。
②由果找因，分析實驗結(jié)果(因變量)與實驗控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。
③在有些實驗中，還要根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面結(jié)論(總)”。
④在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結(jié)果只有一種，實驗結(jié)論即是實驗要驗證的事實。在探究實驗中，因為實驗結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實驗結(jié)果有多種，因此對應(yīng)的實驗結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應(yīng)不同的結(jié)論。
2.實驗設(shè)計遵循的基本原則
(1)科學(xué)性原則
①選材科學(xué)性：如鑒定還原糖的實驗中不能以西瓜汁為實驗材料，因為西瓜汁的紅色會干擾顏色反應(yīng)。
②實驗方法科學(xué)性：如使用雙縮脲試劑時應(yīng)先加入A液，再加入B液。
(2)單一變量原則和等量原則
二者是完全統(tǒng)一的，只不過強調(diào)的側(cè)重點不同，前者強調(diào)的是自變量的單一性即實驗組和對照組相比只能有一個變量，而后者強調(diào)的是除了自變量之外的一切對實驗結(jié)果有影響的無關(guān)變量，必須嚴(yán)格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。
(3)平行重復(fù)原則
為減小實驗誤差應(yīng)進行多次實驗，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化的實驗中，每次計數(shù)都要重復(fù)至少3次。
(4)對照原則(為使實驗結(jié)果更有可信度，需設(shè)置對照組)
①空白對照：即對照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實驗中，對小鼠進行饑餓處理后，注射胰島素的為實驗組，注射等量生理鹽水的為對照組。
②自身對照：即對照組和實驗組在同一實驗對象上進行，不再設(shè)置新的對照組。如觀察植物細胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實驗中，質(zhì)壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對照。
③條件對照：即給對照組施加變量處理，但這種處理不是實驗假設(shè)所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實驗中，實驗組為飼喂甲狀腺激素，空白對照組為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對照，這樣可以增加實驗的說服力。
④相互對照：即不單獨設(shè)對照組，而是幾個實驗組之間相互進行對照。如探究溫度、pH對酶活性影響的實驗中，各組既是實驗組，又是其他組的對照組。
3.自變量控制的“加法原理”和“減法原理”
加法原理：與常態(tài)比較，人為增加某種影響因素，如在“比較過氧化氫在不同條件下的分解”實驗中，與對照組相比，實驗組分別作加溫、滴加FeCl3溶液、滴加肝臟研磨液的處理。
減法原理：與常態(tài)比較，人為去除某種影響因素，如在艾弗里的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實驗中，每個實驗組特異性地去除某種物質(zhì)，從而鑒定出DNA是遺傳物質(zhì)。
4.實驗方案評價與修訂試題的解答思路
常考題型一　實驗的分析
1. (2024·遼寧卷)研究人員對小鼠進行致病性大腸桿菌接種，構(gòu)建腹瀉模型。用某種草藥進行治療，發(fā)現(xiàn)草藥除了具有抑菌作用外，對于空腸、回腸黏膜細胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相對表達量也有影響，結(jié)果如圖所示。下列敘述錯誤的是(　　)
A．水的吸收以自由擴散為主、水通道蛋白的協(xié)助擴散為輔
B．模型組空腸黏膜細胞對腸腔內(nèi)水的吸收減少，引起腹瀉
C．治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高，緩解腹瀉，減少致病菌排放
D．治療后回腸AQP3相對表達量高于對照組，可使回腸對水的轉(zhuǎn)運增加
【答案】　A
【解析】　水分子跨膜運輸?shù)闹饕绞绞墙?jīng)過水通道蛋白的協(xié)助擴散，A錯誤；模型組空腸AQP3相對表達量降低，空腸黏膜細胞對腸腔內(nèi)水的吸收減少，引起腹瀉，B正確；治療后空腸、回腸AQP3相對表達量提高，對水的轉(zhuǎn)運增加，緩解腹瀉，減少致病菌排放，C正確；治療組回腸AQP3相對表達量高于對照組，可使回腸對水的轉(zhuǎn)運增加，D正確。故選A。
2. (2024·湖北卷)研究者探究不同濃度的雌激素甲對牛的卵母細胞和受精卵在體外發(fā)育的影響，實驗結(jié)果如下表所示。根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，下列敘述錯誤的是(　　)
甲的濃度
(μg/mL) 卵母細胞
(個) 第一極體
排出(個) 成熟率(%) 卵裂數(shù)(個) 卵裂率(%)
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.8 5 10.4
A．實驗結(jié)果說明甲抑制卵裂過程
B．甲濃度過高抑制第一極體的排出
C．添加1 μg/mL的甲可提高受精后胚胎發(fā)育能力
D．本實驗中，以第一極體的排出作為卵母細胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn)
【答案】　A
【解析】　由表可知，甲低濃度時促進卵裂，高濃度時抑制卵裂，A錯誤；對照組第一極體排出個數(shù)為70個，甲濃度過高(＞10μg/mL，第一極體排出個數(shù)＜70)抑制第一極體的排出，B正確；添加1μg/mL的甲，卵裂數(shù)增大，即該條件可提高受精后胚胎發(fā)育能力，C正確；卵母細胞成熟的判斷標(biāo)準(zhǔn)是第一極體的排出，D正確。故選A。
3. (2023·湖北卷)為探究環(huán)境污染物A對斑馬魚生理的影響，研究者用不同濃度的污染物A溶液處理斑馬魚，實驗結(jié)果如下表。據(jù)結(jié)果分析，下列敘述正確的是(　　)
A物質(zhì)濃度 (μg·L－1)
指標(biāo)　　　　　　　　　　 0 10 50 100
① 肝臟糖原含量(mg·g－1) 25.0±0.6 12.1±0.7 12.0±0.7 11.1±0.2
② 肝臟丙酮酸含量(nmol·g－1) 23.6±0.7 17.5±0.2 15.7±0.2 8.8±0.4
③ 血液中胰高血糖素含量 (mIU·mg·prot－1) 43.6±1.7 87.2±1.8 109.1±3.0 120.0±2.1
A．由②可知機體無氧呼吸減慢，有氧呼吸加快
B．由①可知機體內(nèi)葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原的速率加快
C．①②表明肝臟沒有足夠的丙酮酸來轉(zhuǎn)化成葡萄糖
D．③表明機體生成的葡萄糖增多，血糖濃度持續(xù)升高
【答案】　D
【解析】　有氧呼吸第一階段和無氧呼吸的第一階段都產(chǎn)生丙酮酸，故無法判斷有氧呼吸和無氧呼吸快慢，A錯誤；由①可知，隨著A物質(zhì)濃度增大，肝臟糖原含量逐漸減小，葡萄糖轉(zhuǎn)化為糖原的速率減慢，B錯誤；①中肝糖原含量減小，②中丙酮酸減少，細胞呼吸減弱，葡萄糖分解為丙酮酸減少，C錯誤；③中血液中胰高血糖素含量增多，通過增加肝糖原分解等使血糖濃度持續(xù)升高，D正確。故選D。
4. (2023·浙江1月卷)研究人員取帶葉的某植物莖段，切去葉片，保留葉柄，然后將莖段培養(yǎng)在含一定濃度乙烯的空氣中，分別在不同時間用一定濃度IAA處理切口。在不同時間測定葉柄脫落所需的折斷強度，實驗結(jié)果如圖所示。下列關(guān)于本實驗的敘述，正確的是(　　)
A．切去葉片可排除葉片內(nèi)源性IAA對實驗結(jié)果的干擾
B．越遲使用IAA處理，抑制葉柄脫落的效應(yīng)越明顯
C．IAA與乙烯對葉柄脫落的作用是相互協(xié)同的
D．不同時間的IAA處理效果體現(xiàn)IAA作用的兩重性
【答案】　A
【解析】　切去葉片，目的是排除葉片內(nèi)源性IAA對實驗結(jié)果的干擾，A正確；據(jù)圖分析，越遲使用IAA處理，葉柄脫落所需的折斷強度越低，因此抑制葉柄脫落的效應(yīng)越弱，B錯誤；據(jù)圖分析，不使用IAA處理，只有乙烯，會促進葉柄脫落，越早使用IAA會抑制葉柄脫落，因此IAA與乙烯對葉柄脫落的作用是相互拮抗的，C錯誤；圖中，不同時間的IAA處理效果均表現(xiàn)為抑制折斷，因此不能體現(xiàn)IAA作用的兩重性，D錯誤。故選A。
5. (2023·湖北卷)乙烯(C2H4)是一種植物激素，對植物的生長發(fā)育起重要作用。為研究乙烯作用機制，進行了如下三個實驗。
【實驗一】　乙烯處理植物葉片2小時后，發(fā)現(xiàn)該植物基因組中有2 689個基因的表達水平升高，2 374個基因的表達水平下降。
【實驗二】　某一穩(wěn)定遺傳的植物突變體甲，失去了對乙烯作用的響應(yīng)(乙烯不敏感型)。將該突變體與野生型植株雜交，F(xiàn)1植株表型為乙烯不敏感。F1自交產(chǎn)生的F2植株中，乙烯不敏感型與敏感型的植株比例為9∶7。
【實驗三】　科學(xué)家發(fā)現(xiàn)基因A與植物對乙烯的響應(yīng)有關(guān)，該基因編碼一種膜蛋白，推測該蛋白能與乙烯結(jié)合。為驗證該推測，研究者先構(gòu)建含基因A的表達載體，將其轉(zhuǎn)入到酵母菌中，篩選出成功表達蛋白A的酵母菌，用放射性同位素14C標(biāo)記乙烯(14C2H4)，再分為對照組和實驗組進行實驗，其中實驗組是用不同濃度的14C2H4與表達有蛋白A的酵母菌混合6小時，通過離心分離酵母菌，再檢測酵母菌結(jié)合14C2H4的量。結(jié)果如圖所示。
回答下列問題：
(1)實驗一中基因表達水平的變化可通過分析葉肉細胞中的___________(填“DNA”或“mRNA”)含量得出。
(2)實驗二F2植株出現(xiàn)不敏感型與敏感型比例為9∶7的原因是_____ ___________________________________________________________________________________________________________________。
(3)實驗三的對照組為：用不同濃度的14C2H4與__________________ ____________________________混合6小時，通過離心分離酵母菌，再檢測酵母菌結(jié)合14C2H4的量。
(4)實驗三中隨著14C2H4相對濃度升高，實驗組曲線上升趨勢變緩的原因是________________________________________________________ ___________________________________________________。
(5)實驗三的結(jié)論是_____________________________________。
【答案】　(1)mRNA
(2)控制對乙烯敏感度的基因有兩對，這兩對基因遵循自由組合定律
(3)不表達蛋白A的酵母菌
(4)導(dǎo)入酵母菌的蛋白A基因控制合成的蛋白A數(shù)量有限
(5)基因A與植物對乙烯的響應(yīng)有關(guān)
【解析】　(1)基因表達包含轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個過程，轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是mRNA，mRNA也是翻譯的模板，所以分析葉肉細胞中的mRNA含量可知實驗一中基因表達水平的變化。(2)將突變體甲與野生型植株雜交，得到F1，F(xiàn)1自交產(chǎn)生的F2植株中，乙烯不敏感型與敏感型的植株比例為9∶7，是9∶3∶3∶1的變式，說明控制乙烯敏感度的基因有兩對，并且這兩對基因符合自由組合定律。(3)該實驗?zāi)康氖峭ㄟ^基因A控制的蛋白質(zhì)能與乙烯結(jié)合，證明基因A與植物對乙烯的響應(yīng)有關(guān)，自變量是有無蛋白A，實驗組是表達有蛋白A的酵母菌，對照組則是不表達蛋白A的酵母菌。(4)分析曲線，橫坐標(biāo)是14C2H4濃度的相對值，縱坐標(biāo)是酵母菌結(jié)
合14C2H4的量，酵母菌是通過合成蛋白A與14C2H4結(jié)合的，故實驗組的曲線上升趨勢變慢，可能是因為導(dǎo)入了基因A的酵母菌能合成的蛋白A數(shù)量有限。(5)本實驗是通過基因A控制的蛋白質(zhì)能與乙烯結(jié)合，證明基因A與植物對乙烯的響應(yīng)有關(guān)，故實驗結(jié)論是基因A與植物對乙烯的響應(yīng)有關(guān)。
注意區(qū)分探究性實驗與驗證性實驗
比較項目 探究性實驗 驗證性實驗
概念 指實驗者在不知實驗結(jié)果的前提下，通過自己進行實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認知活動 指實驗者針對已知的實驗結(jié)果而進行的以驗證實驗結(jié)果、鞏固和加強相關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實驗操作能力為目的的重復(fù)性實驗
比較項目 探究性實驗 驗證性實驗
實驗?zāi)康?探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 驗證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系
實驗假設(shè) 假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋 因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題
常考題型二　實驗的設(shè)計
6. (2024·浙江1月卷節(jié)選)不經(jīng)意間觀察到一些自然現(xiàn)象，細究之下，其實有內(nèi)在的邏輯。回答下列問題：
學(xué)者在野外考察中發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)象，生活在寒冷地帶的木本植物，多數(shù)體表顏色較深，如葉為墨綠色，莖或枝條為黑褐色；而生活在炎熱地帶的木本植物，往往體表顏色較淺，如葉為淺綠色，莖或枝條為淺綠色。有些學(xué)者對此現(xiàn)象的解釋是：在寒冷環(huán)境下，深色體表的植物能吸收較多的太陽能，有利于維持細胞內(nèi)酶的活性。
Ⅰ.某同學(xué)設(shè)計了實驗方案以驗證學(xué)者們的解釋是否正確。在①②④各環(huán)節(jié)的選項中，分別選擇1～2項，填入方案中的空格，完善一套實驗方案，使之簡單，可行。
①實驗材料或器材的選擇預(yù)處理：________；
A．兩組等容量的燒杯，燒杯內(nèi)盛滿水
B．兩種生長狀態(tài)類似且體表顏色深淺有明顯差異的灌木
C．一組燒杯的外壁均涂上油漆，另一組不涂
D．所有植物根植于相同條件的土壤中
②選定正確的監(jiān)測指標(biāo)：________；
A．植物生物量的增加值　　　　　 B．溫度
C．植物根長的增加值　　　　　　 D．植物高度的增加值
③實驗處理和過程：仿照寒冷地帶的自然光照條件，將兩組材料置于低溫條件下(4 ℃)，每次光照5小時。記錄處理前后指標(biāo)的量值。實驗重復(fù)3次。
④預(yù)測實驗結(jié)果和得出實驗結(jié)論。若________，則學(xué)者們的說法成立；否則無法成立。
A．深色組水體的溫度值高于淺色組
B．深色組植物體表的溫度值高于淺色組
C．深色組植物高度的增加值大于淺色組
D．深色組與淺色組測得的指標(biāo)差異顯著
Ⅱ.上述實驗環(huán)節(jié)中，選定此監(jiān)測指標(biāo)的理由是：ⅰ______________，ⅱ監(jiān)測便捷。
Ⅲ.結(jié)合本實驗的研究結(jié)果，植物吸收的太陽能既能用于____________，又能用于____________。
Ⅳ.基于本實驗，為了讓耐寒性較弱的行道樹安全越冬，可采取的合理有效措施有__________________________________________________ ____________________________________________(答出一點即可)。
【答案】　Ⅰ.AC(或BD)　B　A　Ⅱ.實驗操作簡便　Ⅲ.光合作用　植物體溫度的維持　Ⅳ.覆蓋較深顏色的薄膜
【解析】　①題干分析，實驗的目的主要是探究在寒冷環(huán)境下，深色體表的植物能吸收較多的太陽能，因此實驗自變量是兩種生長狀態(tài)類似且體表顏色深淺有明顯差異的灌木，實驗的檢測指標(biāo)是溫度的變化，可通過測定培養(yǎng)兩種植物的水的溫度變化來判斷，因此選擇AC或BD。②實驗的實驗?zāi)康闹饕翘骄吭诤洵h(huán)境下，深色體表的植物能吸收較多的太陽能，最簡便的檢測指標(biāo)就是燒杯內(nèi)水的溫度的變化。③實驗自變量是植物的種類，水溫的改變就取決于植物的種類，因此若深色組水體的溫度值高于淺色組，則說明在寒冷環(huán)境下，深色體表的植物能吸收
較多的太陽能，有利于維持細胞內(nèi)酶的活性。④上述實驗環(huán)節(jié)中，選定此監(jiān)測指標(biāo)的理由是：實驗操作簡便以及監(jiān)測便捷。⑤結(jié)合本實驗的研究結(jié)果，植物吸收的太陽能可以用于光合作用。⑥植物吸收的太陽能又能用于維持植物體的溫度，保證酶的活性。⑦基于本實驗，為了讓耐寒性較弱的行道樹安全越冬，可采取的合理有效措施有覆蓋較深顏色的薄膜，可以提高植物對太陽能的吸收。
7. (2023·全國甲卷)某同學(xué)將從菠菜葉中分離到的葉綠體懸浮于緩沖液中，給該葉綠體懸浮液照光后糖產(chǎn)生。回答下列問題。
(1)葉片是分離制備葉綠體的常用材料，若要將葉肉細胞中的葉綠體與線粒體等其他細胞器分離，可以采用的方法是________________(答出1種即可)。葉綠體中光合色素分布在__________________上，其中類胡蘿卜素主要吸收__________(填“藍紫光”“紅光”或“綠光”)。
(2)將葉綠體的內(nèi)膜和外膜破壞后，加入緩沖液形成懸浮液，發(fā)現(xiàn)黑暗條件下懸浮液中不能產(chǎn)生糖，原因是____________________________ ___________________________________。
(3)葉片進行光合作用時，葉綠體中會產(chǎn)生淀粉。請設(shè)計實驗證明葉綠體中有淀粉存在，簡要寫出實驗思路和預(yù)期結(jié)果。______________ __________________________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)差速離心法　類囊體(薄)膜　藍紫光
(2)懸液中具有類囊體膜以及葉綠體基質(zhì)暗反應(yīng)相關(guān)的酶，但黑暗條件下，光反應(yīng)無法進行，暗反應(yīng)沒有光反應(yīng)提供的原料ATP和NADPH，所以無法形成糖類
(3)思路：將生長狀況良好且相同的植物葉片分為甲乙兩組，兩組植物應(yīng)均進行饑餓處理(置于黑暗中一段時間消耗有機物)，甲組放置在有光條件下，乙組放置在其他環(huán)境相同的黑暗狀態(tài)下，一段時間后，用差速離心法提取出甲乙兩組的葉綠體，脫綠后制作成勻漿，分別加入碘液后觀察。結(jié)果：甲組勻漿出現(xiàn)藍色，有淀粉產(chǎn)生；乙組無藍色出現(xiàn)，無淀粉產(chǎn)生
【解析】　(1)植物細胞器的分離方法可用差速離心法，葉綠體中的光合色素分布在類囊體膜上，光合色素葉綠素主要吸收紅光和藍紫光，類胡蘿卜素主要吸收藍紫光。(2)光合作用光反應(yīng)和暗反應(yīng)同時進行，黑暗條件下無光，光反應(yīng)不能進行，無法為暗反應(yīng)提供原料ATP和NADPH，暗反應(yīng)無法進行，產(chǎn)物不能生成。(3)要驗證葉綠體中有光合作用產(chǎn)物淀粉，需要將葉綠體提取出來并檢測其中淀粉。因此將生長狀況良好且相同的植物葉片分為甲乙兩組，先進行饑餓處理，排除原有淀粉的干擾。之后甲組放置在有光條件下，乙組放置在其他環(huán)境相同的黑暗狀態(tài)下，一段時間后，用差速離心法提取出甲乙兩組的葉綠體，需要脫綠處理，制作成勻漿，分別加入碘液后觀察。預(yù)期的結(jié)果：甲組勻漿出現(xiàn)藍色，有淀粉產(chǎn)生；乙組無藍色出現(xiàn)，無淀粉產(chǎn)生。
8. (2023·浙江6月卷)運動員在馬拉松長跑過程中，機體往往出現(xiàn)心跳加快，呼吸加深，大量出汗，口渴等生理反應(yīng)。馬拉松長跑需要機體各器官系統(tǒng)共同協(xié)調(diào)完成。
回答下列問題：
(1)聽到發(fā)令槍聲運動員立刻起跑，這一過程屬于__________反射。長跑過程中，運動員感到口渴的原因是大量出汗導(dǎo)致血漿滲透壓升高，滲透壓感受器產(chǎn)生的興奮傳到____________，產(chǎn)生渴覺。
(2)長跑結(jié)束后，運動員需要補充水分。研究發(fā)現(xiàn)正常人分別一次性飲用1 000 mL清水與1 000 mL生理鹽水，其排尿速率變化如圖甲所示。
圖中表示大量飲用清水后的排尿速率曲線是__________，該曲線的形成原因是大量飲用清水后血漿被稀釋，滲透壓下降，_____________ ___________________________________________________。從維持機體血漿滲透壓穩(wěn)定的角度，建議運動員運動后飲用__________。
(3)長跑過程中，運動員會出現(xiàn)血壓升高等機體反應(yīng)，運動結(jié)束后，血壓能快速恢復(fù)正常，這一過程受神經(jīng)—體液共同調(diào)節(jié)，其中減壓反射是調(diào)節(jié)血壓相對穩(wěn)定的重要神經(jīng)調(diào)節(jié)方式。為驗證減壓反射弧的傳入神經(jīng)是減壓神經(jīng)，傳出神經(jīng)是迷走神經(jīng)，根據(jù)提供的實驗材料，完善實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果，并進行分析與討論。
材料與用具：成年實驗兔、血壓測定儀、生理鹽水、刺激電極、麻醉劑等。
(要求與說明：答題時對實驗兔的手術(shù)過程不作具體要求)
①完善實驗思路：
Ⅰ.麻醉和固定實驗兔，分離其頸部一側(cè)的頸總動脈、減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)。頸總動脈經(jīng)動脈插管與血壓測定儀連接，測定血壓，血壓正常。在實驗過程中，隨時用__________濕潤神經(jīng)。
Ⅱ.用適宜強度電刺激減壓神經(jīng)，測定血壓，血壓下降。再用____________________________，測定血壓，血壓下降。
Ⅲ.對減壓神經(jīng)進行雙結(jié)扎固定，并從結(jié)扎中間剪斷神經(jīng)(如圖乙所示)。分別用適宜強度電刺激________________________________，分別測定血壓，并記錄。
Ⅳ.對迷走神經(jīng)進行重復(fù)Ⅲ的操作。
②預(yù)測實驗結(jié)果：________________。
設(shè)計用于記錄Ⅲ、Ⅳ實驗結(jié)果的表格，并將預(yù)測的血壓變化填入表中。
③分析與討論：
運動員在馬拉松長跑過程中，減壓反射有什么生理意義？______ ____________________________________________________________________________________________________________。
【答案】　(1)條件　大腦皮層
(2)曲線A　減輕對下丘腦滲透壓感受器的刺激，導(dǎo)致抗利尿激素分泌減少，使腎小管和集合管對水的重吸收減少，引起尿量增加　淡鹽水
(3)①生理鹽水　適宜強度電刺激迷走神經(jīng)　減壓神經(jīng)外周端和中樞端　②血壓上升　表格見解析　③使血壓保持相對穩(wěn)定，避免運動員在運動過程中因血壓升高而無法快速恢復(fù)從而導(dǎo)致機體穩(wěn)態(tài)被破壞
【解析】　(1)聽到發(fā)令槍聲運動員立刻起跑，這一過程是后天學(xué)習(xí)和訓(xùn)練習(xí)得的，屬于條件反射；所有感覺的形成部位都是大腦皮層，渴覺的產(chǎn)生部位也是大腦皮層。(2)據(jù)圖可知，曲線A表示的是飲用清水的曲線，判斷的依據(jù)是：飲用清水后，引起血漿滲透壓降低，從而減輕對下丘腦滲透壓感受器的刺激，導(dǎo)致抗利尿激素分泌減少，使腎小管和集合管對水的重吸收減少，引起尿量增加；血漿滲透壓主要與無機鹽和蛋白質(zhì)的含量有關(guān)，為維持機體血漿滲透壓穩(wěn)定，應(yīng)飲用淡鹽水，以同時補充水分和無機鹽離子。(3)分析題意，本實驗?zāi)康氖球炞C減壓反射弧的傳入神經(jīng)是減壓神經(jīng)，傳出神經(jīng)是迷走神經(jīng)，則實驗可通過刺激不同部
位，然后通過血壓的測定進行比較，結(jié)合實驗材料可設(shè)計實驗思路如下：①完善實驗思路：Ⅰ.麻醉和固定實驗兔，分離其頸部一側(cè)的頸總動脈、減壓神經(jīng)和迷走神經(jīng)。頸總動脈經(jīng)動脈插管與血壓測定儀連接，測定血壓，血壓正常。在實驗過程中，隨時用生理鹽水濕潤神經(jīng)，以保證其活性。Ⅱ.用適宜強度電刺激減壓神經(jīng)，測定血壓，血壓下降。再用適宜強度電刺激迷走神經(jīng)，測定血壓，血壓下降。Ⅲ.對減壓神經(jīng)進行雙結(jié)扎固定，并從結(jié)扎中間剪斷神經(jīng)(如圖乙所示)。分別用適宜強度電刺激減壓神經(jīng)的外周端和中樞端，分別測定血壓，并記錄。Ⅳ.對迷走神經(jīng)進
行重復(fù)Ⅲ的操作。②預(yù)測實驗結(jié)果：由于減壓神經(jīng)、迷走神經(jīng)被結(jié)扎、剪斷，該減壓反射不能發(fā)生，則預(yù)期結(jié)果和表格可設(shè)計如下：
刺激部位 血壓變化
減壓神經(jīng) 外周端 不下降
中樞端 下降
迷走神經(jīng) 外周端 下降
中樞端 不下降
③分析題意可知，運動員會出現(xiàn)血壓升高等機體反應(yīng)，運動結(jié)束后，血壓能快速恢復(fù)正常，這一過程稱為減壓反射，在馬拉松長跑過程中，減壓反射可使血壓保持相對穩(wěn)定，避免運動員在運動過程中因血壓升高而無法快速恢復(fù)而導(dǎo)致機體穩(wěn)態(tài)被破壞。
9. (2021·浙江1月卷)1897年德國科學(xué)家畢希納發(fā)現(xiàn)，利用無細胞的酵母汁可以進行乙醇發(fā)酵；還有研究發(fā)現(xiàn)，乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助。某研究小組為驗證上述結(jié)論，利用下列材料和試劑進行了實驗。
材料和試劑：酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)、葡萄糖溶液、無菌水。
組別 實驗處理 實驗結(jié)果
① 葡萄糖溶液＋無菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
實驗共分6組，其中4組的實驗處理和結(jié)果如下表。
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示無乙醇生成
回答下列問題：
(1)除表中4組外，其他2組的實驗處理分別是：________________；______________________________。本實驗中，這些起輔助作用的小分子和離子存在于酵母菌、____________________。
(2)若為了確定B溶液中是否含有多肽，可用__________試劑來檢測。若為了研究B溶液中離子M對乙醇發(fā)酵是否是必需的，可增加一組實驗，該組的處理是_______________________________________。
(3)制備無細胞的酵母汁，酵母菌細胞破碎處理時需加入緩沖液，緩沖液的作用是_______________________________________________，以確保酶的活性。
(4)如何檢測酵母汁中是否含有活細胞？(寫出2項原理不同的方法及相應(yīng)原理)______________________________________________________ ___________________________________________________。
【答案】　(1)葡萄糖溶液＋酵母汁　葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液　酵母汁和B溶液
(2)雙縮脲　葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了離子M的B溶液
(3)保護酶分子空間結(jié)構(gòu)和提供酶促反應(yīng)的適宜pH
(4)染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性；酵母汁接種培養(yǎng)觀察，原理是酵母菌可以繁殖
【解析】　(1)為驗證無細胞的酵母汁可以進行“乙醇發(fā)酵”及“乙醇發(fā)酵的酶發(fā)揮催化作用需要小分子和離子輔助”的結(jié)論，還需要加設(shè)兩組實驗，一組為葡萄糖溶液＋酵母汁(預(yù)期實驗結(jié)果為有乙醇生成)，另外一組為葡萄糖溶液＋A溶液(含有酵母汁中的各類生物大分子，包括相關(guān)酶)＋B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)，此組預(yù)期結(jié)果為有乙醇生成；本實驗中，起輔助作用的小分子和離子可在酵母菌(細胞中含有各類物質(zhì))、酵母汁和B溶液(含有酵母汁中的各類小分子和離子)中存在。(2)多肽用雙縮脲試劑進行檢測；據(jù)題干信息可知，M離子存在于
B溶液中，故為驗證M對乙醇發(fā)酵是否為必需的，則應(yīng)加設(shè)一組實驗，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了離子M的B溶液：若有乙醇生成，則證明M不是必需的，若無乙醇生成，則證明M是必需的。(3)酶的作用條件溫和，需要適宜的溫度和pH等條件，實驗中緩沖液的作用是保護酶分子空間結(jié)構(gòu)和提供酶促反應(yīng)的適宜pH。(4)檢測酵母汁中是否含有活細胞的方法有：染色后鏡檢，原理是細胞膜具有選擇透過性：若為死細胞，則能被染色；酵母汁接種培養(yǎng)觀察，原理是酵母菌可以繁殖：一段時間后若酵母菌數(shù)量增加，則為活細胞。
實驗設(shè)計中“使用恰當(dāng)?shù)恼Z言表述”應(yīng)注意的問題
1.實驗材料的選擇
①植物：“大小相似、長勢相同的同種植株”。
②動物：“體重(體長)、年齡、健康狀況相同”，有時需“性別”相同。
③有時可以敘述為“生長狀況基本相同的個體”。
2.試劑的選擇
在量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述時，應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達，要注意“等濃度”“等體積”“適量的”“一定量的”等詞的運用。
3.實驗時間和條件的表述
實驗時間和條件上用“一段時間”“適宜的溫度、pH”等語言。

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