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1、第九单元实验与探究专题23 实验与探究高考生物高考生物(课标专用)1.(2018江苏单科,24,3分)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察,有关实验操作或现象描述错误的是(多选)()考点考点1 1显微观察类实验显微观察类实验五年高考编号实验名称实验材料实验操作或现象观察植物细胞的质壁分离紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等原生质层呈紫色,各组成部分结构清晰检测生物组织中的脂肪花生子叶、苏丹染液等在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴观察细胞有丝分裂 洋葱根尖、龙胆紫溶液等在高倍镜的同一个视野中,可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形,排列紧密探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化酵母菌、血细
2、胞计数板等在10目镜、40物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数A.实验B.实验C.实验D.实验答案ACD观察植物细胞的质壁分离需用显微镜,视野中的中央大液泡呈紫色、原生质层无色,错误;检测生物组织中的脂肪可以使用显微镜,脂肪可被苏丹(苏丹)染成橘黄色(红色),正确;观察细胞有丝分裂需使用显微镜,在高倍镜的一个视野中,可见排列整齐的正方形细胞,但不一定同时出现前、中、后、末各时期的细胞,错误;利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时,需计数计数室中5个中方格中的菌体数量,求其平均值,再乘以25或16得到一个大方格的总菌体数量,再依据要求推算,而并非对整个计数室中酵母菌进行计数,错误。知识总
3、结高中生物中需要使用显微镜观察的实验使用高倍显微镜观察几种细胞;检测生物组织中的脂肪;观察DNA和RNA在细胞中的分布;体验制备细胞膜的方法;用高倍镜观察叶绿体和线粒体;观察植物细胞质壁分离和复原;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂;观察蝗虫精母细胞减数分裂固定装片;低温诱导植物染色体数目的变化;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化等。其中只有观察植物细胞的质壁分离与复原实验仅使用低倍镜。2.(2017江 苏 单 科,4,2分)下列关于用显微镜观察细胞的实验,叙述正确的是()A.转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动B.以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离C.苏丹染色后的花生子叶细胞中可观察到橘
4、黄色颗粒D.在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数答案C本题考查了显微镜的使用及相关实验内容。转换物镜时应直接转动转换器,不应手握物镜,A错误;把显微镜视野调至较暗时,可以以洋葱鳞片叶内表皮为材料观察质壁分离,B错误;苏丹染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色脂肪颗粒,C正确;在新鲜黑藻小叶装片中可观察细胞中叶绿体的形态和分布,D错误。3.(2016江苏单科,19,2分)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()A.实验B.实验C.实验D.实验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
5、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、数目清晰可见答案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
6、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。易错警示(1)核糖体不能在光学显微镜下观察到,线粒体需用健那绿染色后才能在光学显微镜下观察到。(2)洋葱根尖分生区细胞进行有丝分裂时,分裂间期时间较长,处于该时期的细胞数目多。(3)不同细胞的细胞液浓度不同,质壁分离的程度也不一致。4.(2015山 东 理 综,3,5分)下列有关生物学实验的叙述,正确的是()A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液,可导致滤纸条上色素带重叠B.低温诱导大蒜根尖时间过短,可能导致难以观察到染色体加
7、倍的细胞C.用显微镜观察洋葱根尖装片时,需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程D.将洋葱表皮放入0.3g/mL蔗糖溶液中,水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程答案B若滤液细线浸入层析液,细线上的色素会溶解在层析液中,故不会出现色素带,A项错误;观察根尖有丝分裂实验中,解离时细胞已经死亡,C项错误;观察洋葱表皮细胞质壁分离实验时,应先制成装片,然后再用一定浓度的蔗糖溶液处理,D项错误。易错警示(1)解离后的细胞已经死亡,没有活性。(2)用纸层析法分离叶绿体色素时,滤液细线不要浸入层析液。5.(2014重 庆 理 综,1,6分)下列与实验有关的叙述,正确的是()A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染
8、色,其细胞核呈绿色B.剪取大蒜根尖分生区,经染色在光镜下可见有丝分裂各时期C.叶绿体色素在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片,可见叶绿体的结构答案ADNA主要分布在细胞核内,甲基绿使DNA呈现绿色,A正确;剪取根尖23mm,需经解离、漂洗、染色和制片过程后,再用光学显微镜观察,B错误;叶绿体色素在层析液中溶解度越高,在滤纸上扩散就越快,C错误;叶绿体内部结构是亚显微结构,在光学显微镜下观察不到,D错误。6.(2013广 东 理 综,6,4分)以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析,正确的是()以下为教师用书专用答案B将画有滤液细线的滤纸条(有滤液细线
9、的一端朝下)插入层析液中后(注意层析液不能触及滤液细线),滤纸条上出现的色素带从上往下依次为:胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,选项中为叶绿素b,A项错误;在含有纤维素的培养基中加入刚果红时,刚果红能与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红纤维素复合物就无法形成,培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈,题中菌透明圈最大,可知菌分解纤维素能力最强,B项正确;题中所示细胞每条染色体的着丝点排在赤道板上,该细胞处于有丝分裂中期,C项错误;在H2O2溶液中分别加入Fe3+和过氧化氢酶,通过观察实验现象比较两者的催化效率,证明酶具有高效性,D项错误。7.(2012广 东 理 综,
10、24,6分)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是(双选)()答案BC本题主要考查教材验中实验材料的相关知识。胚胎干细胞只能进行有丝分裂,不会发生同源染色体的联会,A错误;紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞具有大液泡,并且细胞液中含有色素,是观察植物细胞质壁分离和复原的理想实验材料,B正确;黑藻叶片薄且含较多的叶绿体,在显微镜下可以观察到生活状态下黑藻叶片内叶绿体的移动,C正确;大肠杆菌属于原核生物,细胞中没有核膜、核仁,D错误。1.(2018北京理综,4,6分)以下高中生物学实验中,操作不正确的是()A.在制作果酒的实验中,将葡萄汁液装满整个发酵装置B.鉴定DNA时,将粗提产物与二苯胺混合
11、后进行沸水浴C.用苏丹染液染色,观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)D.用龙胆紫染液染色,观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体考点考点2 2物质鉴定提取类实验物质鉴定提取类实验答案A在制作果酒的实验中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约的空间,目的是给发酵初期酵母菌快速增殖提供氧气,同时防止发酵液体积增大溢出发酵瓶,A错误;在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色,B正确;苏丹染液可将脂肪颗粒染成橘黄色,C正确;龙胆紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料可将染色质(体)染色,因此,用龙胆紫染液染色,观察细胞分裂过程中的染色体,D正确。知识拓展高中生物实验中常见的染色剂、被染色的物质和颜色反应斐林试剂还原糖砖
12、红色沉淀;苏丹()染液脂肪橘黄(红)色;双缩脲试剂蛋白质紫色;健那绿线粒体蓝绿色;龙胆紫溶液或醋酸洋红液染色体深色。2.(2018江 苏 单 科,17,2分)关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验,下列叙述正确的是()A.在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂,温水浴后液体由蓝色变成砖红色B.在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂,液体由蓝色变成紫色C.提取DNA时,在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐,充分研磨,过滤并弃去滤液D.将DNA粗提物溶解在2mol/LNaCl溶液中,加入二苯胺试剂,沸水浴后液体由无色变成蓝色答案D检测还原糖,用斐林试剂,需要水浴加热,出现砖红色沉淀,甘蔗茎中主要含蔗糖,蔗糖为非还
13、原糖,一般不用于还原糖的检测,A错误;检测蛋白质,用双缩脲试剂,B错误;提取DNA时,加入适量洗涤剂可以破坏细胞膜,释放DNA,DNA溶解在食盐溶液中,经充分研磨,过滤并保留滤液,C错误;检测DNA,用二苯胺试剂,沸水浴后出现蓝色,D正确。解后反思本题考查实验材料、步骤和现象等教材实验的细节问题,在复习备考过程中可进行列表,通过对比等归纳的方法突破。知识归纳物质的提取、分离和鉴定实验检测对象检测试剂实验结果是否加热还原糖斐林试剂砖红色水浴加热蛋白质双缩脲试剂紫色不加热DNA二苯胺蓝色沸水浴3.(2017课 标,2,6分)下列关于细胞结构与成分的叙述,错误的是()A.细胞膜的完整性可用台盼蓝染色
14、法进行检测B.检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色C.若要观察处于细胞分裂中期的染色体可用醋酸洋红液染色D.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色答案B本题考查了与细胞结构和成分有关实验的原理与方法。涉及的内容有利用“染色排除法”鉴别死细胞与活细胞、蛋白质的检测、观察细胞的有丝分裂、还原糖的检测。“染色排除法”利用的原理是细胞膜的选择透过性,台盼蓝不能通过活细胞的细胞膜进入细胞中,故不能把活细胞染成蓝色,死细胞的细胞膜失去了选择透过性,变成了全透性膜,故台盼蓝可将死细胞染成蓝色,因此可用台盼蓝染色法检测细胞膜的完整性,A正确;双缩脲试剂可与蛋白质或多肽中的肽键发生紫色反应,
15、由于氨基酸分子中不含肽键,故不可用双缩脲试剂检测氨基酸,B错误;染色体容易被龙胆紫溶液、醋酸洋红液等碱性染料分别染成紫色、红色,C正确;斐林试剂由甲液(质量浓度为0.1g/mL的NaOH溶液)和乙液(质量浓度为0.05g/mL的CuSO4溶液)组成,使用时二者等量混合,在水浴加热条件下其能与还原糖反应生成砖红色沉淀,D正确。知识拓展双缩脲试剂鉴定蛋白质(或多肽)的原理:在碱性条件下,双缩脲试剂中的Cu2+可与具有两个或两个以上肽键的化合物(如蛋白质、多肽)发生反应,生成紫色络合物。4.(2016四川理综,3,6分)下列有关实验操作或方法所导致结果的描述,不正确的是()A.用纸层析法分离色素时,
16、若滤液细线画得过粗可能会导致色素带出现重叠B.用葡萄制作果醋时,若先通入空气再密封发酵可以增加醋酸含量提高品质C.提取胡萝卜素时,若用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低D.调查人群中色盲发病率时,若只在患者家系中调查将会导致所得结果偏高答案B用纸层析法分离叶绿体色素时,滤液细线要画得细而直,若滤液细线画得过粗,可能会导致色素带出现重叠,A项正确;用葡萄制作果醋时,所用微生物为需氧型的醋酸杆菌,在发酵过程中装置不能密封,B项错误;酒精是水溶性有机溶剂,而石油醚为水不溶性有机溶剂,石油醚可充分溶解胡萝卜素,并且不与水混溶,所以用酒精代替石油醚萃取将会导致胡萝卜素提取率降低,C项正确;调查
17、人群中色盲发病率时,应在人群中随机调查,若只在患者家系中调查,将会导致所得结果偏高,D项正确。5.(2015天 津 理 综,5,6分)为达到实验目的,必须在碱性条件下进行的实验是()A.利用双缩脲试剂检测生物组织中的蛋白质B.测定胃蛋白酶分解蛋白质的最适温度C.利用重铬酸钾检测酵母菌培养液中的酒精D.观察植物细胞的质壁分离和复原答案A本题主要考查教材实验中的相关知识。双缩脲试剂鉴定蛋白质的原理是在碱性环境下Cu2+与蛋白质中的肽键结合形成紫色络合物,A正确;胃蛋白酶的最适pH为1.5,B错误;在酸性条件下,重铬酸钾与酒精发生反应,呈现灰绿色,C错误;观察植物细胞的质壁分离和复原分别用0.3g/
18、mL的蔗糖溶液和清水,没有在碱性条件下,D错误。知识拓展双缩脲试剂中参与反应的实际上是Cu2+,先加NaOH的目的是创造碱性环境。6.(2015江 苏 单 科,23,3分)下列关于实验现象与结果的分析,错误的是(多选)()A.组织切片上滴加苏丹染液,显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪B.组织样液中滴加斐林试剂,不产生砖红色沉淀说明没有还原糖C.洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后,发生质壁分离说明细胞有活性D.PCR产物中加入二苯胺试剂,加热变蓝说明有目的DNA产生以下为教师用书专用答案BD脂肪被苏丹染液染色呈橘黄色,被苏丹染液染色呈红色,A正确;斐林试剂检测还原糖需要水浴加热,即使有还原糖存在,没有水浴加
19、热也观察不到砖红色沉淀,B错误;质壁分离实验可以鉴别细胞的死活,C正确;在PCR反应体系中有DNA模板,即使PCR扩增目的DNA片段失败,产物中加入二苯胺试剂并加热,也可以出现蓝色现象,D错误。7.(2013重 庆 理 综,3,6分)下列与实验相关的叙述,错误的是()A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式D.在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度答案C本题主要考查教材实验的相关知识。马铃薯块茎细胞中含有蛋白质,所以其提取液中可检测出蛋白质;光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分
20、离现象;酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时均产生CO2,不能根据是否产生CO2判断其呼吸方式;无水Na2CO3可吸收水使体积分数为95%的乙醇变为无水乙醇,从而提高色素的溶解度。故C项错误。8.(2013北 京 理 综,5,6分)关于高中生物学实验的基本原理,叙述不正确的是()A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统B.提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应的产物可作为下一轮反应的模板答案C本题综合考查生物学实验的基本原理。噬菌体属于病毒,由于病毒没有细胞结构
21、,所以必须寄生在活细胞中以弥补自身缺乏独立代谢系统的缺陷,A正确;DNA提取的主要原理是DNA与其他物质在NaCl溶液中的溶解度不同,B正确;细胞壁是全透性的,不具有选择透过性,C错误;PCR技术的实质是体外连续进行DNA复制,扩增产生的DNA可作为下一轮复制的模板,D正确。9.(2013江 苏 单 科,4,2分)某同学用洋葱进行DNA粗提取和鉴定实验,操作错误的是()A.加入洗涤剂后用力进行快速、充分的研磨B.用蛋白酶纯化过滤后的研磨液中的DNAC.加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌D.加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热答案A本题主要考查DNA粗提取和鉴定实验的相关知识。加入洗涤剂后,动作要轻缓、柔和,否
22、则容易产生大量的泡沫,不利于后续步骤的操作;加入酒精后用玻璃棒轻缓搅拌的目的是保证DNA分子不断裂,保持其完整性;用蛋白酶分解过滤研磨液中的蛋白质,可纯化研磨液中的DNA;加二苯胺试剂摇匀后沸水浴加热才能出现颜色反应。10.(2011课 标,6,6分)下表中根据实验目的,所选用的试剂与预期的实验结果正确的是()实验目的试剂预期的实验结果A观察根尖分生组织细胞的有丝分裂醋酸洋红染色体被染成紫红色B检测植物组织中的脂肪双缩脲试剂脂肪颗粒被染成红色C检测植物组织中的葡萄糖甲基绿葡萄糖与甲基绿作用,生成绿色沉淀D观察DNA和RNA在细胞中的分布斐林试剂吡罗红斐林试剂将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成
23、红色答案A观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时,可用醋酸洋红把染色体染成紫红色;检测植物组织中的脂肪时,可用苏丹或苏丹把脂肪颗粒染成橘黄色或红色;检测植物组织中的葡萄糖时,可用斐林试剂与植物组织通过水浴加热生成砖红色沉淀;观察DNA和RNA在细胞中的分布时,用甲基绿和吡罗红混合染色剂,甲基绿将DNA染成绿色,吡罗红将RNA染成红色。1.(2017海南单科,8,2分)某染料(氧化型为无色,还原型为红色)可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组,并进行染色实验来了解种子的生活力,结果如表所示。考点考点3 3调查类实验与教材隐性实验调查类实验与教材隐性实验分组甲组乙组处理种子与染
24、料混合保温种子煮沸后与染料混合保温结果种子中的胚呈红色种子中的胚未呈红色下列叙述错误的是()A.甲组的胚发生了氧化还原反应B.呼吸作用产生的NADH使染料变成红色C.乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞D.种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果答案C由题目表格中信息,甲组种子中的胚呈红色,可推出甲组的染料被还原(发生了氧化还原反应),还原剂为NADH,A、B正确;乙组细胞已被杀死,细胞膜失去了选择透过性,C错误;胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生进而影响染色效果,D正确。易错警示细胞呼吸和光合作用过程中都会产生H,但两者不同,细胞呼吸中产生的H主要是NADH(还原型辅酶),光合作用
25、中产生的H为NADPH(还原型辅酶)。2.(2015江 苏 单 科,13,2分)血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具,下列叙述正确的是()A.每块血细胞计数板的正中央有1个计数室B.计数室的容积为1mm1mm0.1mmC.盖盖玻片之前,应用吸管直接向计数室滴加样液D.计数时,不应统计压在小方格角上的细胞答案B每块血细胞计数板的正中央有2个计数室,A错误;计数室的容积为1mm1mm0.1mm,B正确;应先盖盖玻片,再滴加样液,让样液自行渗入,C错误;计数时,应计算小方格内的细胞和相邻两边及顶点上的细胞,D错误。3.(2014江 苏 单 科,4,2分)下列叙述与生物学史实相符的是()A.孟德尔用
26、山柳菊为实验材料,验证了基因的分离及自由组合规律B.范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长的养料来自土壤、水和空气C.富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立也作出了巨大的贡献D.赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA的半保留复制答案C孟德尔用豌豆为实验材料,验证了基因的分离和自由组合定律,A错误;范海尔蒙特基于柳枝扦插实验,认为植物生长所需要的养料主要来自水,B错误;富兰克林和威尔金斯对DNA双螺旋结构模型的建立作出了巨大贡献,C正确;赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA,证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。4.
27、(2013福 建 理 综,4,6分)下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是()选项实验内容减少实验误差采取的措施A对培养液中酵母菌数量进行计数多次计数取平均值B探索2,4-D促进插条生根的最适浓度预实验确定浓度范围C调查人群中红绿色盲发生率调查足够大的群体,随机取样并统计D比较有丝分裂细胞周期不同时期的时间长短观察多个装片、多个视野的细胞并统计以下为教师用书专用答案B本题主要考查教材实验的相关知识。预实验可以为进一步的实验摸索条件,也可以检验实验设计的科学性和可行性,而不是为了减少实验误差,故B项错误。5.(2012天 津 理 综,4,6分)下列实验操作能达到预期结果的是()A.在“观察根尖
28、分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线D.在“探究-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度答案A本题以教材实验为载体,考查了实验与探究能力。在细胞周期中,每一个时期细胞数占计数细胞总数的比例可代表每一时期占细胞周期的比例,A正确;B项中计算
29、紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映细胞的物质运输的效率,B项错误;C项在估算出培养液中酵母菌的初始数量后,需连续观察7天,分别取样测定7天的数值,可准确绘制酵母菌种群增长曲线,C项错误;D项中,应先设计一组浓度梯度比较大的预实验,在预实验的基础上,如溶液的浓度较低可用浸泡法处理,对浓度较高的药液可用沾蘸法处理,D项错误。1.(2018课标,4,6分)已知药物X对 细 胞 增 殖 有 促 进 作 用,药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组,分别置于培养液中培养,培养过程中进行不同的处理(其中甲组未加药物),每隔一段时间测定各组细胞数,结果如图所示。
30、据图分析,下列相关叙述不合理的是()A.乙组加入了药物X后再进行培养B.丙组先加入药物X,培养一段时间后加入药物D,继续培养C.乙组先加入药物D,培养一段时间后加入药物X,继续培养D.若药物X为蛋白质,则药物D可能改变了药物X的空间结构考点考点4 4实验探究与设计实验探究与设计答案C由乙、丙组与甲组对比知,乙、丙组细胞增殖速率均较快,说明乙、丙组均加入了药物X。培养一段时间后,丙组细胞增殖速度明显慢于乙组,说明丙组培养一段后又加入了药物D,A、B正确,C错误;蛋白质的结构决定其功能,药物D可能通过改变药物X的空间结构而使其失去促进细胞增殖的作用,D正确。规律方法坐标曲线图分析方法坐标曲线可直观
31、地反映因变量随自变量变化的规律,当坐标系中只有一条曲线时,一般横坐标是自变量。当同一坐标系中出现2条或多条曲线时,该实验就有2个或多个自变量,对比不同曲线即可确定自变量的数量。2.(2016江苏单科,8,2分)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,设计实验如表。下列相关叙述正确的是()A.1号管为对照组,其余不都是实验组B.2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
32、液/mL煮沸冷却后的白菜梗提取液/mL1222-222-2-322-2-422-2答案A3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。知识拓展实验中的对照有四种类型:空白对照、条件对照、自身对照和相互对照。3.(2015广东理综,5,4分)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,预实验结果如表,正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是()A.0、2、3
33、、4、5、6B.0、4、5、6、7、8C.0、6、7、8、9、10D.0、3、6、9、12、15秋水仙素浓度(g/L)再生植株(棵)四倍体植株(棵)0480244443786281181851092答案B预实验中,秋水仙素浓度为48g/L时,获得的四倍体植株比例较多,故正式实验时,浓度设计最合理的是B组,其中浓度为0时为对照,B正确。4.(2014天津理综,5,6分)MRSA菌 是 一 种 引 起 皮 肤 感 染 的“超 级 细 菌”,对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是()组别培养
34、基中的添加物MRSA菌1100g/mL蛋白质H生长正常220g/mL青霉素生长正常32g/mL青霉素+100g/mL蛋白质H死亡A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B.第2组和第3组对比表明,使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌C.实验还需设计用2g/mL青霉素做处理的对照组D.蛋白质H有很强的杀菌作用,是一种新型抗生素答案C细菌属于原核生物,无细胞核,A错误;第2组与第3组对比,由于存在青霉素浓度和蛋白质H两个实验变量,所以无法确定低浓度的青霉素是否可杀死MRSA菌,B错误;要想证明低浓度的青霉素对MRSA菌的影响,还需设计一组用2g/mL青霉素做处理的对照组,C正确;
35、由组1可知蛋白质H无杀菌作用,D错误。5.(2017课标,29,10分)根据遗传物质的化学组成,可将病毒分为RNA病毒和DNA病毒两种类型。有些病毒对人类健康会造成很大危害。通常,一种新病毒出现后需要确定该病毒的类型。假设在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换。请利用放射性同位素标记的方法,以体外培养的宿主细胞等为材料,设计实验以确定一种新病毒的类型。简要写出(1)实验思路,(2)预期实验结果及结论即可。(要求:实验包含可相互印证的甲、乙两个组)答案(1)思路甲组:将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组:将宿主细胞培养在含有放射
36、性标记胸腺嘧啶的培养基中,之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。(2)结果及结论若甲组收集的病毒有放射性,乙组无,即为RNA病毒;反之为DNA病毒。解析该题主要考查病毒的增殖以及对照实验设计的思路和方法。题目假设病毒在宿主细胞内不发生碱基之间的相互转换,放射性同位素标记的尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)只能通过宿主细胞进入病毒。因此,收集新复制的病毒,并检测它的放射性,便可知其核酸的类型。将含有放射性同位素标记的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培养基分别标记为甲组、乙组,分别培养宿主细胞,之后分别接种新病毒,培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若为RNA病毒,则甲组收集的病毒因增殖
37、过程中利用了含放射性标记的尿嘧啶而具有放射性,乙组收集的病毒无放射性;若为DNA病毒,则乙组收集的病毒因增殖过程中利用了含放射性标记的胸腺嘧啶而具有放射性,甲组收集的病毒无放射性。易错警示病毒是非细胞生物,必须在含有宿主细胞的培养基中培养才能进行代谢和繁殖。DNA和RNA特有的碱基分别为T和U。6.(2018天津理综,7,10分)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响,与血管健康密切相关。(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+(增加/减少),引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于调节。(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高,可引
38、起VSMC内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,这些蛋白没有形成正确的,不能行使正常功能。(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后,其细胞分化相关指标的变化如下表所示。细胞分化指标同型半胱氨酸形态相对增殖能力相对迁移能力未处理长梭形弱弱处理椭圆形强强由此推断,同型半胱氨酸导致VSMC分化程度(升高/降低),功能紊乱。(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响,但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料,在细胞水平研究上述作用时,应设计三组实验,即、同型半胱氨酸处理组和;每组内设三个重复,其目的是。答案(1)减少体液(2)空间结构(3)降低(4)对照组R+同型半胱
39、氨酸处理组减少随机误差解析(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮,可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性,导致进入细胞内的Ca2+减少,引起血管平滑肌舒张。上述调节方式是由一氧化氮这一化学物质参与的生命活动调节,属于体液调节。(2)蛋白质的空间结构决定蛋白质的功能,内质网功能紊乱,堆积未折叠蛋白,致使蛋白质没有形成正确的空间结构,从而使这些蛋白不能行使正常功能。(3)细胞增殖能力随其分化程度提高而减弱,由同型半胱氨酸处理组与未处理组对比可知,处理组的细胞为椭圆形的,相对增殖能力强,所以同型半胱氨酸导致VSMC分化程度降低。(4)要研究血管保护药物R改善同型半胱氨酸对VSMC的作用,需要设置空白对照
40、组、同型半胱氨酸处理组、R+同型半胱氨酸处理组;每组内设三个重复,遵循平行重复原则,以减少随机误差。方法技巧实验设计的原则(1)对照原则:在实验中,必须设置对照组,通过对照,使实验结果更加可信。(2)单一变量原则:实验组与对照组只能有自变量这一种处理因素不同。(3)平行重复原则:在同样条件下重复实验,以减少偶然误差。7.(2016北京理综,29,16分)人感染埃博拉病毒(EV)会引起致命的出血热。为了寻找治疗EV病的有效方法,中外科学家进行了系列研究。(1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作为刺激机体产生性免疫反应。(2)科学家采集了多年前感染EV并已康复的甲、乙两人的血液,检测抗EV-GP抗体
41、的水平。据图1,应选取的血液分离记忆B细胞用以制备单克隆抗体(单抗)。图1图2(3)将制备的多种单抗分别与病毒混合,然后检测病毒对宿主细胞的感染率。据图2,抑制效果最好的两种单抗是。(4)EV-GP具有多个与抗体结合的位点。为了研究上述两种单抗(分别称为A、B)与EV-GP结合的位点是否相同,可按图3所示简要流程进行实验。图3请将图3中应使用的抗体填入下表、处(填“A”或“B”或“无关抗体”),完成实验方案(一种即可)。抗体组别未标记抗体荧光标记抗体实验组对照组1对照组2同同若A、B与EV-GP结合的位点不同,与对照组1、2分别比较,实验组的荧光值应。(5)中国科学家用分子结构成像技术证实了A
42、、B与EV-GP结合的位点不同。基于上述系列研究,请你为治疗EV病提供两种思路:。答案(1)抗原特异(2)甲(3)和(4)方案一:B,A,无关抗体,A方案二:A,B,无关抗体,B与对照组1基本相同,且明显高于对照组2(5)思路一:单独或共同使用A、B进行治疗思路二:利用单抗制成靶向药物思路三:针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物(答出两种思路即可)解析本题以全球的热点问题埃博拉病毒为命题背景,考查免疫的相关知识和实验设计能力。(1)EV表面的糖蛋白是大分子物质,对机体而言是异物,能作为抗原刺激机体产生特异性免疫反应。(2)据图1可知,甲血液中抗体相对浓度高,最适合分离出记忆B细胞用以
43、制备单抗。(3)据图2可知,号和号单抗分别与病毒混合后,病毒对宿主细胞的感染率较低。(4)该实验的目的是研究A、B两种单抗与EV-GP的结合位点是否相同。对比实验组和对照组2,可确定自变量是未标记抗体的种类,荧光标记抗体是无关变量,因变量是荧光强度。实验组与对照组应遵循单一变量原则,故对照组1中也应同,因为荧光标记抗体在本实验中是无关变量,所以完善实验方案如下:方案一:B,A,无关抗体,A。方案二:A,B,无关抗体,B。若A、B与EV-GP结合的位点不同,实验组的荧光值与对照组1基本相同,且明显高于对照组2。(5)既然已证实A、B与EV-GP结合的位点不同,那么在治疗EV病时就可以单独或共同使
44、用A、B进行治疗。另外还可以考虑用“生物导弹”,即利用单抗制成靶向药物。也可以针对EV-GP与抗体结合位点的结构研制新型药物。知识拓展免疫荧光标记技术是将已知的抗体或抗原分子标记上荧光素,当其与相对应的抗原或抗体反应时,在形成的复合物上就带有一定量的荧光素,在荧光显微镜下就可以看见发出荧光的抗原抗体结合部位,从而检测出抗原或抗体。8.(2015四川理综,8,11分)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌,这属于机体的免疫;胃蛋白酶仅对食物中的蛋白质成分有消化作用,这体现了酶的性。(2)哺乳动物进食时,食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌,
45、称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经体液调节的共同调控,如图所示。以下为教师用书专用胃泌素通过运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌。若胃酸分泌过多,又可抑制胃泌素的分泌,这种调节方式叫做。促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质,除胃泌素外还有。(3)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响,有人用同一只狗连续进行了以下实验:(假饲是让狗吃肉,但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出,不进入胃;“+”数量表示胃液分泌量多少)步骤2中胃液的分泌是调节的结果。步骤3的目的是。步骤4是为了确定在调节作用下的胃液分泌量。步骤实验操作4小时胃液分泌量1假饲+2切除胃窦,再假饲+3假饲,并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂
46、量,使胃液分泌量与步骤1相当)+4只注射与步骤3相同剂量的胃泌素,但不假饲+答案(1)非特异性专一(2)体液反馈调节神经递质(3)神经确定在假饲条件下胃泌素的分泌量神经体液神经体液调节大于重复上述实验均得到相同结果,表明在头期胃液分泌的两种调节机制中,的作用效应更大;二者共同作用效应(大于/小于/等于)各自单独作用效应之和。解析本题考查神经体液调节的相关知识。(1)胃酸杀灭病原体时无选择性,属于非特异性免疫。(2)包括胃泌素在内的化学物质均需借助体液在体内运输。胃泌素通过体液运输到达胃腺细胞,促进胃液分泌,胃酸分泌过多反过来抑制胃泌素的分泌,这种调节方式属于负反馈调节。图示显示,促进胃腺细胞分
47、泌胃液的信号物质还有神经递质。(3)图示显示,头期胃液的分泌受神经体液调节(传出神经胃窦G细胞胃泌素胃腺细胞)和神经调节(传出神经胃腺细胞)的共同调控。步骤2仅保留了神经调节。步骤3的胃液分泌量与步骤1相等,故其目的是确定在假饲条件下胃泌素的分泌量。步骤4未假饲,仅注射了与步骤3等量的胃泌素,其目的是确定神经体液调节下的胃液分泌量。对比步骤1、2、4胃液分泌量可知:在头期胃液分泌两种调节机制中,神经体液调节的作用效应更大。二者共同作用效应大于各自单独作用效应之和。9.(2015天津理综,9,13分)白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产。采用适宜播种方式可控制感病程度。下表是株
48、高和株型相近的小麦A、B两品种在不同播种方式下的试验结果。试验编号播种方式白粉病感染程度条锈病感染程度单位面积产量单播40-+单播20-+混播22+单播04+-+单播02+-+注:“+”的数目表示感染程度或产量高低;“-”表示未感染。据表回答:(1)抗白粉病的小麦品种是,判断依据是。(2)设计、两组试验,可探究。(3)、三组相比,第组产量最高,原因是。(4)小麦抗条锈病性状由基因T/t控制,抗白粉病性状由基因R/r控制,两对等位基因位于非同源染色体上。以A、B品种的植株为亲本,取其F2中的甲、乙、丙单株自交,收获籽粒并分别播种于不同处理的试验小区中,统计各区F3中的无病植株比例。结果如下表。F
49、2植株F3无病植株的比例(%)试验处理无菌水 以条锈菌进行感染以白粉菌进行感染以条锈菌+白粉菌进行双感染甲1002500乙1001007575丙1002575?据表推测,甲的基因型是,乙的基因型是,双菌感染后丙的子代中无病植株的比例为。答案(1)A、组小麦未感染白粉病(2)植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响(3)混播后小麦感病程度下降(4)TtrrttRr18.75%(或3/16)解析本题以遗传学实验为出发点,考查学生从题干和图表中获取信息的能力,同时也考查了学生对自由组合知识的掌握和灵活运用能力。(1)由表格信息中单播A品种未感染白粉病可知,A品种为抗白粉病品种。(2)比较、两组实验,
50、单一自变量为植株密度,因变量为感病程度和单位面积产量,设计、两组实验可探究植株密度对B品种小麦感病程度及产量的影响。(3)由题干信息可知,白粉菌和条锈菌能分别导致小麦感白粉病和条锈病,引起减产,比较分析、三组实验,第组播种方式为混播,小麦感病程度下降,产量最高。(4)根据题干实验结果表格,在甲植株实验中,以条锈菌感染子代,感条锈病植株无病植株=31;在乙植株实验中,以白粉菌感染子代,感白粉病植株无病植株=13,可推知抗条锈病由隐性基因t控制,抗白粉病由显性基因R控制。在甲植株实验中,以白粉菌感染子代,无病植株比例为0,可推知甲的基因型为Ttrr;在乙植株实验中,以条锈菌感染乙植株子代,无病植株