专题01 科学探究与生物技术-【好题汇编】2024年中考生物三模试题分类汇编(全国通用)
2024-06-11
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2份
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60页
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 生物学的基本研究方法,现代生物技术 |
| 使用场景 | 中考复习-三模 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.53 MB |
| 发布时间 | 2024-06-11 |
| 更新时间 | 2024-06-14 |
| 作者 | 麴尘 |
| 品牌系列 | 好题汇编·三模分类汇编 |
| 审核时间 | 2024-06-11 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/45703578.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题01 科学探究与生物技术
通过跨学科类的试题考查,学生能够认识生物学与社会的关系,并尝试运用多学科的知识和方法,解决真实情境中的问题,锻炼科学思维和探究能力。
【科学探究】
1.(2024·湖南株洲·三模)肥胖是一个严重的全球性健康问题。为研究肥胖机理,研究员进行了相关实验。
(1)研究员研究发现,人们看到高脂肪高碳水(碳水化合物又称糖类化合物)食物,大脑内的背侧纹状体和丘脑背内侧核区域都会明显兴奋起来,分泌多巴胺等激素,致使食欲增加引发肥胖,该过程是 共同作用的结果。
(2)高碳水食物进入消化道,最终被消化分解为 ,在 内吸收进入血液中,引起 大幅上升,进而 分泌增加,致使血糖浓度降低的同时,也加快脂肪细胞摄取糖类将其转化为脂肪导致肥胖。
(3)深入研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关。研究员以X基因功能缺失突变体小鼠(即无X蛋白)和正常小鼠为实验材料,测定其体重如下图,实验结果表明 。
(4)进一步研究发现,小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。研究员向上述12周龄不同组小鼠的腹内连续5天注射瘦素(5μg/g体重),检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况,如下表:
组别
实验材料
实验处理
摄食量
体重
甲
正常小鼠
注射瘦素
减少
体重减少
乙
正常小鼠
注射等量生理盐水
正常
体重增加
丙
突变体小鼠
注射瘦素
正常
体重增加
①由上表实验结果可知,该实验有 组对照实验,甲组和乙组的实验变量是 ,得出的结论是 。
②由甲组和丙组的实验结果可得出的结论是 。
③综上所述,完善下列图示,阐释突变体小鼠肥胖的机理: 。
【生物技术】
2.(2024·广东清远·三模)合成生物是一项新兴科技,利用合成生物学技术构建微生物细胞工厂,通过导入相关基因,能够生产青蒿素的前体物质或直接合成青蒿素,为解决青蒿素供应问题提供了新途径,与这一新途径为最相似的技术是( )
A.克隆技术 B.转基因技术
C.植物组织培养 D.杂交育种技术
考向一:探究实验
1.(2024·广东清远·三模)如下表为“探究不同消化液对淀粉消化作用”的实验设计方案,下列相关叙述错误的是( )
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
检验样品(2mL)
淀粉溶液
滴加试剂(2mL)
清水
唾液
胃液
胰液
实验操作
振荡混匀,37℃保温15min,冷却后滴加碘液
A.实验的变量是不同的消化液
B.37℃是为模拟人体温度
C.滴加碘液后不会变蓝色的是乙组和丁组
D.甲组、丙组和丁组的淀粉均没有被消化
2.(2024·安徽·三模)如图为探究实验“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤,有关叙述不正确的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②的变量为有无光照
C.步骤③的目的是使叶绿素溶解到酒精中
D.步骤④的现象是叶片遮光部分变蓝、未遮光部分不变蓝
3.(2024·安徽·三模)某研究小组利用蝌蚪进行甲状腺激素的探究实验,下表是该小组的实验结果记录:
组别
甲
乙
丙
处理方法
破坏蝌蚪的甲状腺
不做任何处理
水中加入甲状腺激素
实验结果
停止发育
正常发育成青蛙
提前发育成苍蝇般大小的青蛙
甲组后来在水中加入甲状腺激素,结果蝌蚪又能继续发育。判下列叙述错误的是( )
A.乙、丙两组实验的变量是甲状腺激素的多少
B.甲状腺能分泌甲状腺激素
C.甲状腺激素能影响蝌蚪的发育
D.对照组乙组在实验中可有可无
考向二:科学探究的方法
4.(2024·山东泰安·三模)下列有关科学探究的方法描述错误的是( )
A.在测定某种食物中的能量时,为了使实验结果更准确,应进行重复实验
B.“观察小鱼尾鳍内血液的流动”实验中,用湿棉絮包住小鱼的头部和躯干部,用低倍镜观察
C.测定“种子中的有机物”实验中,在面筋上滴加双缩脲试剂后面筋会变蓝色
D.观察是科学探究的一种基本方法,可以用肉眼,也可以借助仪器工具等
5.(2024·湖南株洲·三模)观察是科学探究的一种常见方法。下列探究活动属于观察的是( )
A.调查校园内的生物种类
B.探究光对鼠妇生活的影响
C.用放大镜看蚂蚁的结构
D.去图书馆查阅资料
考向三:真实情境下的综合应用
6.(2024·河南平顶山·三模)乌贼通过改变体色,使自己隐蔽在不同的环境里,有利于避敌和捕食。不同种类的乌贼变色能力有较大差异,如欧洲普通乌贼变色能力强,蜂鸟短尾乌贼变色能力弱,研究人员对比了这两种乌贼单位面积内神经元和色素细胞的数量及两者间的关系(如图)。根据图中信息下列分析错误的是( )
A.乌贼通过改变体色避敌属于防御行为
B.欧洲普通乌贼变色能力强可能是色素细胞和神经元数量更多
C.变色能力强可能是单个神经元控制的色素细胞数量少而精准
D.蜂鸟短尾乌贼生活环境的色彩比欧洲普通乌贼更加丰富
考向四:现代生物技术
7.(2024·福建三明·三模)下列实例与所使用的生物技术搭配正确的是( )
A.多莉羊——克隆技术
B.杂交水稻——组织培养技术
C.酸奶——转基因技术
D.豆浆——发酵技术
8.(2024·山东菏泽·三模)下列有关生物技术的叙述,正确的是( )
A.利用工程菌生产人胰岛素需要用到转基因技术
B.克隆技术和“试管婴儿”都不需要两性生殖细胞的结合
C.冷藏食物不易变质,是由于低温杀死了细菌等微生物
D.白酒酿造过程首先是酵母菌将淀粉分解成葡萄糖
一、选择题
1.(2024·湖南株洲·三模)现代生物技术发展迅猛,给人类生产生活带来了巨大的影响,下列有关说法错误的是( )
A.利用大肠杆菌生产胰岛素运用了转基因技术
B.转基因生物的获得,说明基因控制生物的性状
C.杂交水稻产量高是基因决定的,和环境无关
D.克隆动物是通过无性生殖产生的
2.(2024·山东济南·三模)现代生物技术越来越多地影响我们的生活。下列技术中,利用转基因技术的是( )
A.将导入抗虫基因的烟草细胞培养成抗虫烟草植株
B.利用高产倒伏小麦和低产抗倒伏小麦培养出高产抗倒伏小麦
C.普通甜椒的种子经太空漫游后播种、选择,培育出太空椒
D.通过采集牛耳组织细胞的细胞核植入去核卵细胞,培育濒危牛种
3.(2024·山东济南·三模)2023年6月美国研究人员将人胰岛素基因植入莴苣细胞的基因组,由此得到的莴苣叶片含有可转化成胰岛素的某物质,可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平。下列相关叙述不正确的是( )
A.将人胰岛素基因植入莴苣细胞的生物技术是转基因技术
B.这一研究可说明基因能控制生物的性状
C.通过克隆技术可改良转基因莴苣的性状
D.利用组织培养技术可快速繁殖获得的转基因莴苣
4.(2024·河南驻马店·三模)为了拯救濒危物种黑足雪貂,科学家们从家养雪貂身上取卵,去除其细胞核,以黑足雪貂的体细胞为核供体,形成新的融合细胞,该融合细胞被植入另一只家养雪貂体内,最终产出一只黑足雪貂宝宝。此过程主要应用的生物技术是( )
A.转基因技术 B.发酵技术
C.杂交技术 D.克隆技术
5.(2024·湖南邵阳·三模)科学家将Bt基因导入棉花体内培育出抗棉铃虫棉花品种,使棉花的抗虫性显著提高。以下叙述错误的是( )
A.棉花的这种变异属于不可遗传变异
B.抗虫棉花是利用转基因技术培育的
C.这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合
D.抗虫基因能够在棉花体内成功表达说明了基因控制生物的性状
二、综合题
6.(2024·陕西西安·三模)由西北农林科技大学团队联合青海省西宁市动物疫病预防控制中心培育的“克隆藏羊”于2024年2月在青海顺利出生。这是国内首次采用体细胞克隆技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育。
西北农林科技大学教授苏建民介绍本次体细胞克隆研究,选择3只优良欧拉型良种公羊和1 只母羊作为供体羊 A,将取自供体羊的多枚体细胞核分别注射到取自B羊的去核卵细胞中,然后将胚胎移植到代孕母羊C的子宫内。43 只代孕母羊中的15 只成功怀孕,截至2月27 日,已有2只克隆藏羊诞生,还有13 只受体羊处于产羔期。该技术的关键示意图如下,请回答下列问题:
(1)A羊、B羊和C 羊结构和功能的基本单位是 。
(2)融合细胞在体外培养过程中通过 ,形成胚胎,胚胎移入C羊子宫内进一步形成了肌肉组织、 组织、上皮组织和神经组织,进而发育成新的生物体;融合细胞体外培养过程中控制物质出入的结构是 。
(3)优良欧拉型良种公羊作为供体 A羊,产下的克隆藏羊为 (选填“公羊”或“母羊”)。
7.(2024·湖北黄石·三模)作为黄石的城市符号,土豆片在每个黄石人心中,都有着不可撼动的地位。一碗好吃的土豆片,选材就显得尤为重要。黄心土豆外观鲜艳,炸好后硬脆;白心土豆颜色偏淡,入口酥脆。土豆的黄色与白色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,现用基因型不完全相同的几种土豆植株进行下列杂交实验,统计结果如下表,分析并回答下列问题:
组别
亲本
子代数目(株)
黄心
白心
甲
白心×白心
0
1298
乙
黄心×白心
611
608
丙
黄心×黄心
971
332
(1)从表中数据可以推测出控制土豆 色性状的基因是隐性基因。
(2)从丙组实验子代黄色土豆植株中,基因型为AA的概率为 。
(3)当土豆变青、发芽或者腐烂时,龙葵素的含量会大量增加,不小心食用之后会产生中毒反应。但是发芽不多的土豆可以将其切成小块来进行种植,这种生殖方式属于 生殖。(填“有性”或“无性”)
(4)番茄薯是英国公司开发的一种新植物,它的根部长土豆,枝头结番茄。该物种由同为茄科植物的土豆和番茄利用嫁接技术培育而成,番茄的枝条是作为 (填“砧木”或“接穗”)嫁接到土豆上的。
(5)2024年1月,我国首批航天耐盐碱土豆种子在内蒙古交接完成。这些种子搭载神舟十六号飞船完成了“太空旅行”。在太空中的微重力、高真空、高能辐射环境条件下,能使土豆种子的 发生改变,然后科学家再通过选择培育获得新品种,这种变异在遗传学上称为 变异。若要将这批新种子运用到实际农业生产上,在播种前应当测定种子的发芽率,这里需要用到科学方法是 。
8.(2024·山东济南·三模)玉米被称为“食物中的黄金”,具有重要的营养价值和保健作用。它是一种雌雄同株植物,体细胞中有 10对染色体,无性染色体,其顶部开雄花,中部开雌花(如图)。请分析回答:
(1)在适宜的条件下,玉米种子开始萌发, 逐步发育成幼苗。
(2)玉米幼苗在阳光照耀下渐渐长大,实验小组的探究活动也陆续展开。
①探究一:玉米叶片对不同颜色光的利用率相同吗?
学习了物理光学的有关知识后,同学们得知日光由红、蓝、黄等七色光构成,通过查阅资料得知叶绿体中的色素对红光和蓝紫光的吸收量最大。将在黑暗中放置一昼夜的玉米叶片,平均分为四块,放在不同的试管中,在其他条件相同的情况下,按下表进行实验。光照一段时间后,脱去叶绿素,滴加碘液。
试管编号
1
2
3
4
光照
日光
红光
蓝紫光
绿光
滴加碘液
1 滴
1 滴
1 滴
1 滴
请预测, 号试管内的叶片颜色最浅。
②探究二:二氧化碳是玉米进行呼吸作用的产物吗?
实验小组的同学设计了如图所示的实验装置(该装置中隔板与无色透明钟罩之间,隔板中央小孔与玉米植株之间都用凡士林密封),请帮助他们完善实验 。
(3)玉米的窄叶与宽叶是一对相对性状,受一对基因(B、b)控制,BB、bb为纯合子,Bb为杂合子。现用甲(窄叶)和乙(宽叶)进行以下两个实验:
实验一:甲乙分别在两块田地,单独种植,甲的子一代均为窄叶,乙的子一代均既有宽叶又有窄叶。
实验二:甲乙在同一块田地,间行种植,分别统计分析甲、乙子一代叶片宽窄情况。
据此请回答下列问题:
①由实验一可知隐性性状是 ,乙的子一代宽叶中杂合子所占比例为 。
②实验二甲的子一代性状表现为 ,乙的子一代基因组成为 。
(4)某科研小组获得抗虫基因,将该基因导入玉米受精卵内一对染色体的其中一条上,从而获得抗虫性状的转基因玉米,再将该转基因玉米单独种植,其子一代中不具有抗虫性状的个体所占比例为 。
(5)若要测定玉米的基因序列,至少需要测定 条染色体。
三、实验探究题
9.(2024·福建三明·三模)研究发现淀粉可被嗜淀粉乳杆菌分解为乳酸。为探究“嗜淀粉乳杆菌对厨余垃圾中淀粉的分解作用”,科研小组进行如下实验:
步骤一:将厨余垃圾制成培养基,取300mL平均分成三组,再分别采用表中三种发酵方法进行处理:
组别
处理方式
A
不灭菌,直接接种0.2g嗜淀粉乳杆菌
B
不灭菌,不接种嗜淀粉乳杆菌
C
高温灭菌冷却后,再接种0.2g嗜淀粉乳杆菌
步骤二:将处理后的三组培养基放置于35C°无氧环境下发酵,每隔24h取样并分析乳酸浓度,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)该研究形成两组对照实验,分别是 (用字母表示),步骤二对A、B、C三组的处理均相同,目的是 。
(2)据图1可知,48h后乳酸产量最高的发酵方法是: (用字母表示),说明理由: 。
(3)分析结果可知,嗜淀粉乳杆菌对厨余垃圾中淀粉的分解有 作用(填“促进”或“抑制”)。
为得到分解淀粉能力更强的嗜淀粉乳杆菌,对原有菌株进行诱变处理,得到三种突变菌株:菌株甲、菌株乙、菌株丙。将等量的原有菌株和这三种突变菌株分别加入四组等量的淀粉中,在相同且适宜条件下培养一段时间,结果如图2所示。
(4)据图2可知,不同菌株分解淀粉能力差异较大,若将以上菌株应用于厨余垃圾的处理,效果较好的菌株是 。
(5)该菌株这种对人类有利的变异属于 (填“可遗传”或“不可遗传”)的变异。
10.(2024·广东清远·三模)据相关调查显示,78.2%的被调查者在用药时会私自增大剂量,可见人们对安全用药还缺乏一定的认识。某生物兴趣小组做了“探究白加黑对水蚤心率的影响”实验,据此回答下列问题:
注:“白加黑”为一种白天服用白片、夜晚服用黑片的感冒药,通常服用剂量是成人每天3~6片。实验选用水蚤为实验材料,计数在清水和不同浓度的白片溶液(50mL水中分别放入1片、2片、3片、4片白片配制而成)中,水蚤在10秒内的心跳次数,结果如图1。
(1)水蚤按照生物分类,隶属于 门(填分类级别);本实验的变量是 ,测量清水中的心跳次数作用是 。
(2)实验时先将水蚤放入清水中,再放入某一浓度的溶液中实验,而不能将顺序颠倒,原因是 。实验中要选用体型大小与健康状况相似的水蚤,这样做的目的是 。
(3)实验中若只使用1只水蚤进行实验是否可行?并说明理由: 。
(4)通过图1数据,在溶解4片白片的实验组中,10秒内心脏跳动的次数是 次;综合分析可以看出随着白片溶液浓度的增加,水蚤10秒内心跳次数逐渐 。本实验说明,与清水相比白片溶液对水蚤的心率有 作用。
(5)请写出一条合理用药的生活建议: 。
11.(2024·湖北孝感·三模)健康生活是人们永恒的话题。甲醛是室内空气的主要污染物,研究甲醛对果蝇生长发育的影响,可为研究甲醛对人类健康的危害提供基础。某科研小组设计并实施了以下实验。将若干果蝇受精卵分为三份,分别放入甲醛浓度为0%、0.25%、0.50%的三管培养基中,置于环境中培养。观察、测量、记录数据如表所示:
(1)该实验的变量是 。
(2)在果蝇幼虫期和成虫期,分别从每管中取出10只,观察并测量其体重。每管取10只而不是1只,目的是 。
(3)如图实验结果表明:随着甲醛浓度升高,各发育阶段的果蝇体重都 (选填“大于”或“小于”)正常值,而且对幼虫的影响比成虫 (选填“大”或“小”)。
(4)果蝇是研究生物遗传的常用材料,如下图表示果蝇的长翅与残翅在亲代和子代的性状表现,根据图中的杂交实验可知,果蝇的长翅与残翅是同一 的不同表现形式,遗传学上称之为相对性状,其中果蝇的 是隐性性状。有人做过这样的实验,长翅果蝇的幼虫在25℃环境中发育成长翅果蝇,在35-37℃环境中,部分长翅果蝇的幼虫发育成残翅果蝇,由此可知,果蝇翅长短这一性状是由 控制的,还会受到 的影响。
12.(2024·山西吕梁·三模)月季花颜色多种,形态各异,具有极高的观赏价值。为美化校园环境,清明过后,某班同学开展了“我为校园种月季”的实践活动。([ ]内填序号)
【活动一】扦插月季
(1)同学们在清明过后开始扦插,主要是为月季的生长繁殖提供 。
(2)扦插时,应选择图一中[ ]进行,理由是 。月季的这种繁殖方式为 生殖,其优点是 。
【活动二】观察月季的生长
(3)3周后,月季生根了。小青将月季的根尖制作成临时装片,在显微镜下观察其结构如图二所示,他推测根尖的生长主要靠[ 和[ ]。
【活动三】探究月季的成活率
小林发现有些月季并未成活。提高月季扦插的成活率的因素有哪些呢?针对此问题,同学们选择将同种月季剪成长度约15厘米的枝条若干,进行如下实验:
组别
枝条数
芽
叶片
温度
操作
成活率(%)
甲
10
有
2片叶
25℃
将枝条插入富含腐殖质的疏松土壤中,定期浇水
90
乙
10
无
?
25℃
10
丙
10
有
6片叶
?
50
(4)实验中,设置甲组的目的是 。为控制单一变量,乙组枝条上应带 片叶,丙组的温度应设置为 。
(5)每组都用10根枝条做实验,目的是 。
(6)该实验结果说明,要提高月季的成活率,扦插时应选择的枝条特点为 。
13.(2024·湖南益阳·三模)某兴趣小组开展“训练小白鼠走迷宫获取食物”的探究实验:选取三只一天未进食的小白鼠(A、B、C)分别走同一个迷宫(如图),在相同环境条件下,测得如下数据。请分析作答:
小白鼠
小白鼠找到食物的时间
第一次
第二次
第三次
A
5分55秒
4分34秒
2分9秒
B
4分27秒
3分13秒
1分40秒
C
7分51秒
5分34秒
2分25秒
(1)根据本实验,你认为该兴趣小组提出的问题可能是: ?
(2)从行为获得途径上看,小白鼠通过训练走迷宫获取食物的行为,属于 行为。
(3)该小组的同学将小白鼠A、C的实验数据绘制成曲线图(如图),请在图中补充绘制小白鼠B实验数据的曲线。
(4)根据如图曲线,发现三只小白鼠获取食物的三次时间有共同规律,即 ,可见此类行为可以通过训练得到强化。
14.(2024·湖北黄石·三模)进入夏季,由于温度高,细菌繁殖速度快,食物和水容易受到污染,消化道传染病高发,常见如霍乱、伤寒、痢疾等。这些疾病通常通过摄入受污染的食物或水传播,病原体进入人体后,会引起肠道炎症,导致腹泻、呕吐等症状。有效的预防和治疗措施对于控制这类疾病的传播至关重要。请根据消化道传染病的特点,结合人体免疫系统的作用完成下题:
一、设计一个实验来探究洗手是否能减少手上的细菌和真菌。以证明洗手在预防夏季肠道传染病中的重要性。
【实验目的】:探究洗手是否能减少手上的细菌和真菌。
【实验材料】:培养皿、牛肉汁培养基、标签纸、无菌棉棒、洗手液、放大镜。
【实验步骤】:
1将9个牛肉汁培养基高温灭菌处理,在没有接种前不能打开培养皿。
2将9个高温灭菌处理后的培养皿平均分成三组,每组的培养皿底部分别贴上写有“洗手前”“洗手后”和“空白对照”的标签纸。
3洗手前用无菌棉棒在手心取样,轻轻涂抹在标有“洗手前”的培养基上;洗手后用无菌棉棒在手心取样,轻轻涂抹在“洗手后”的培养基上;用无菌棉棒轻轻在标有“空白对照”的培养基上涂抹。
4将这三种培养基恒温培养,每10小时观察一次培养皿中细菌生长的情况,共观察三次。
【实验现象及结论】
培养基
洗手前
洗手后
空白对照
实验现象
出现许多个菌落
出现个别菌落
没有出现菌落
实验结论
?
二、分析
(1)根据“洗手”可知,实验的变量是 。实验现象及结论中“?”应填 。
(2)“牛肉汁培养基”能够为细菌和真菌的生长提供 。
(3)对培养基进行高温灭菌的目的是: 。
(4)不爱洗手的人会有许多病菌随口进入人体,病原体侵入后,免疫系统的吞噬细胞会吞噬病原体。从免疫的类型来看,属于 免疫。
(5)细菌、真菌和病毒无处不在,严重情况下还可能造成传染病肆虐。唐朝孙思邈所著《千金方》中多处倡导大疫之年、疫气流行时可采用熏烟法防疫,用烟熏以消毒。从传染病的预防措施来看,熏烟法防疫属于 。霍乱的病原体霍乱弧菌是一种细菌,它之所以能短时间内,大规模爆发与它的繁殖方式 生殖有密切关系。
(6)有些真菌可以产生抗生素能杀死或抑制致病细菌。若不断地更换抗生素的种类,并经常大量使用抗生素治疗细菌感染,会导致体内细菌的耐药性会逐渐增强,抗生素就不起作用了,这是抗生素对不同种类的细菌进行了 的结果。
15.(2024·湖南株洲·三模)目前我国生活垃圾中厨余垃圾和塑料垃圾占比最大。研究人员发现,厨余垃圾中的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸,乳酸可降解塑料。
(1)淀粉乳酸杆菌属于 (填“单细胞”或“多细胞”)生物,在细胞结构上的特点是 (填“有”或“无”)成形的细胞核。
(2)淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如图:淀粉无法通过 (填细胞结构)直接进入细胞。淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌某种酶,将淀粉分解为葡萄糖,葡萄糖进入细胞后,可进一步被分解为乳酸,并释放出 用于各项生命活动。
(3)为研究淀粉乳酸杆菌对厨余垃圾发酵的影响,研究人员进行如下实验:
Ⅰ.将厨余垃圾制成培养基,取300mL,平均分成三组(ABC组),分别采用三种不同发酵方法进行处理:
A组:在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌
B组:先将培养基高温灭菌20分钟,冷却后再放入0.2g淀粉乳酸杆菌
C组:没有放淀粉乳酸杆菌,也不做任何处理
Ⅱ.将三组培养基都放置于无氧、35℃环境下发酵,每隔24小时(h)取样并分析乳酸浓度,结果如下图所示:
Ⅲ.研究人员进一步检测发现,培养基中乳酸杆菌的总质量到一定时间之后不再迅速增加。
①“在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌”,该步骤相当于培养细菌、真菌一般方法中的哪一步骤? 。其中,C组起 作用。
②若A、C两组为对照实验,探究的问题是: ?
③实验中乳酸含量越高代表对淀粉的分解作用 。据图可知,48h时乳酸产量最高的处理方法是 (填字母)组。
④研究人员检测发现,培养基中乳酸杆菌的总质量到一定时间之后不再迅速增加,其可能原因是: 。
16.(2024·河南驻马店·三模)现代人们面临的许多健康问题很大程度与生活方式相关。如果人体摄入的热量物质过多而消耗的过少,可能引起超重或肥胖。保持健康的生活方式,对增进人体健康至关重要。目前用于治疗肥胖症的多数药物是作用于大脑抑制食欲,有一定的副作用。某科研团队研究出一种Y制剂,在不影响中枢神经系统的情况下减少体重增加,这可能是一种治疗肥胖症的新方法。科研人员利用小鼠进行了如下实验:将30只生长状况相同处于生长发育期的小鼠随机均分为3组(每组10只),然后进行实验(如下表所示)。连续进行7周后,根据每周称重得到的数据,绘制曲线如图所示。请分析回答:
组别
处理方式(饲喂等量不同食物)
1
常规饮食
2
高脂饮食
3
高脂饮食+Y制剂
(1)食物中大分子的营养物质需要经过 后进入人体循环系统并运输到组织细胞,在组织细胞的 (填细胞结构)中被分解,将能量释放出来参与各项生命活动。如果摄入的物质含有的热量大大超过了人体对热量的需要,剩余的部分主要以 的形式在皮下等部位储存,可能造成超重或肥胖。
(2)实验中,科研人员设计了组别第1组,其实验目的是 。
(3)根据上述实验可以推断:如果较长时间高脂饮食,服用具有减肥效果的Y制剂也可能造成肥胖。请你根据实验数据说明原因并从饮食上给出建议: 。
(4)部分青少年受广告的诱导,以奶茶、可乐等饮料为水分的主要来源,结果他们的健康受到损害,部分人变得肥胖。由此,请提出一个与之相关的探究问题: ?
17.(2024·山东泰安·三模)某班同学尝试制作葡萄酒和葡萄醋,他们查到以下资料:葡萄汁中的糖分经过酵母菌发酵转化成酒精后,酒精能够被醋酸菌进一步转化成醋酸。醋酸菌是一种需氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。图1为发酵装置示意图,图2为6株醋酸菌发酵葡萄醋产酸总数和挥发酸能力的差异。请分析回答:
(1)根据图1所示的发酵装置,尝试用葡萄汁来制作葡萄酒和葡萄醋。
①在制作葡萄酒过程中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有1/3的空间,目的是为了提供 的环境,使酵母菌快速繁殖。制作葡萄酒过程中,排气口的作用是排出产生的 。
②酒精发酵完成后,接种醋酸菌,进入制作葡萄醋的阶段,为了保证醋酸菌的正常生理活动,应持续进行 的操作,经过7~8天,便可酿制出葡萄醋。
(2)同学们还在老师的指导下探究6种醋酸菌对葡萄醋品质的影响(葡萄醋中的总酸和挥发酸含量越高,葡萄醋品质越好),探究结果如图2所示。
①同学们探究的变量是 。
②由图可知, 是最佳发酵菌株,原因是 。
(3)为了保证制作好的葡萄醋口味不变,将密封的葡萄醋放入冰箱保存,其原理是 。
18.(2024·甘肃陇南·三模)目前,铅污染已成为威胁儿童健康的“隐形杀手”,某生物兴趣小组为了探究铅对人和动物是否有影响,开展了以下探究活动:将30只大小、生理状况一致的小白鼠随机分为A、B、C三组,分别用含不同浓度醋酸铅的5%葡萄糖溶液,按照同一方式进行皮下注射,每隔10天对小白鼠的血红蛋白含量进行测量,实验结果如表所示。
项目组别
5%葡萄糖溶液所含醋酸铅的浓度
血红蛋白含量/(g/L)
初始测量
第一次
第二次
第三次
A
0
60
60
60
60
B
1.83%
60
53
49
38
C
3.66%
60
51
40
28
回答下列问题:
(1)该小组所探究的问题是 ?
(2)本实验设置A组的目的是 ;该实验的变量是 。
(3)实验中30只小白鼠的大小、生理状况要保持 (选填“一致”或“不一致”)。
(4)由实验结果可知,血液中的 ,小白鼠的血红蛋白含量越低。
19.(2024·山东菏泽·三模)人体内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。研究表明进食可刺激胃黏膜引起胆汁分泌。根据所学,分析回答有关问题:
(1)胃黏膜可抵御病原体侵入人体,这属于机体的 (填“特异性”或“非特异性”)免疫。进食时,食物刺激胃黏膜等处的感受器,能反射性地引起胆汁分泌。该反射弧的效应器是 。
(2)为探究脂肪的消化,进行如下实验:
注:石蕊牛奶是把石蕊溶解于牛奶中制成的,若其中的脂肪被分解,石蕊牛奶就会变色,且脂肪分解越多颜色越深。+表示加入,-表示不加入,不考虑胆汁粉末和脂肪酶本身对实验现象的影响,其他条件相同且适宜。
试管加入的物质
试管1
试管2
试管3
石蕊牛奶(加入的量相等)
+
+
+
胆汁粉末
-
-
+
脂肪酶(加入的量相等)
-
+
+
实验现象
浅蓝色
红色
深红色
①对比试管1和试管2的现象,说明 。
②在①结论的基础上,进一步对比试管2和试管3的现象,说明 。
③试管1与试管3能不能形成对照实验?判断并说明理由 。
20.(2024·山东东营·三模)玉簪叶娇莹,花苞似簪,色白如玉,花期长,花香淡雅,是中国古典庭院中重要的栽培花卉之一。
(1)玉簪是一种耐阴植物,为了研究适合玉簪生长的光照强度,研究人员测定了不同透光率下的光合速率和气孔开放程度,结果如图1和图2所示。气孔是气体进出叶片的“门户”,多分布在玉簪叶片上的 (下表皮/下表皮)。比较图1和图2的曲线变化,可见光合速度与气孔开放程度的变化趋势基本 ,且在透光率为 的条件下栽培最适于生长。
(2)人们通过组织培养的方法对玉簪进行规模化繁育,科研人员研究了不同光质对组培苗生根的影响,选用玉簪组培苗,每天照射不同光质的光12小时,在适宜的条件下培养一段时间后,设定相关生理指标,数据统计如表。有人提出可以在不同时期采用不同光质处理促进组培苗生根。按照这一思路,若要幼苗先长出足够数量的根,再提高根的吸水性能,应该采取的光照措施是 。
光处理
根长(cm)
根系活力(mg/g·h)
生根率(%)
红光
20.65
26.791
100
蓝光
19.15
62.584
75
单色白光
18
39.05
86
日光
20
40.385
88
(3)玉簪叶具有重要的观赏价值,叶绿素含量是影响叶色的重要因素。为了探究透光率对叶色的影响,可以选择在 条件下测定 进行分析,得出结论。
(4)玉簪有“甜心”玉簪、“金杯”玉簪、“希望”玉簪、“钻石”玉簪等不同品种,体现了 多样性,这是通过杂交育种不断选育而成。现有“甜心”玉簪一盆,若想通过扦插的方式培育另一株,扦插的枝条如何处理成活率更高? (答出1条即可)
21.(2024·江西九江·三模)研究发现:如果把幼年仓鼠放入成年未产仔的雌仓鼠笼中,幼年仓鼠往往被咬死和被吃掉;但如果将幼年仓鼠放入产仔不久的雌仓鼠笼中,幼年仓鼠不但不会受到伤害还会被照顾,人们将此行为称之为“护幼行为”。某科研小组为了探究雌仓鼠的“护幼行为”是否受到激素的调节,开展了如下实验。
组别
实验处理
护幼雌仓鼠数量
甲
向笼中10只发育成熟但未交配过的雌仓鼠体内注射适量的催产素,每天注射一次,持续一周之后,放入10只刚出生的同种幼年仓鼠。
9
乙
向笼中10只发育成熟但未交配过的雌仓鼠体内注射 ① 的生理盐水,每天注射一次,持续一周之后,放入10只刚出生的同种幼年仓鼠。
0
根据上述实验结果,回答下列问题:
(1)研究雌仓鼠护幼行为的方法主要是 。
(2)该实验的变量为 。
(3)上表实验处理中的①应填 (填“等量”或“不等量”)。
(4)该实验选用了多只仓鼠而不是一只,目的是 。
(5)记录的结果显示甲组中有9只雌仓鼠出现护幼行为,乙组中没有雌仓鼠出现护幼行为,据此得出的结论是 。
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专题01 科学探究与生物技术
通过跨学科类的试题考查,学生能够认识生物学与社会的关系,并尝试运用多学科的知识和方法,解决真实情境中的问题,锻炼科学思维和探究能力。
【科学探究】
1.(2024·湖南株洲·三模)肥胖是一个严重的全球性健康问题。为研究肥胖机理,研究员进行了相关实验。
(1)研究员研究发现,人们看到高脂肪高碳水(碳水化合物又称糖类化合物)食物,大脑内的背侧纹状体和丘脑背内侧核区域都会明显兴奋起来,分泌多巴胺等激素,致使食欲增加引发肥胖,该过程是 共同作用的结果。
(2)高碳水食物进入消化道,最终被消化分解为 ,在 内吸收进入血液中,引起 大幅上升,进而 分泌增加,致使血糖浓度降低的同时,也加快脂肪细胞摄取糖类将其转化为脂肪导致肥胖。
(3)深入研究发现小鼠肥胖和X蛋白有关。研究员以X基因功能缺失突变体小鼠(即无X蛋白)和正常小鼠为实验材料,测定其体重如下图,实验结果表明 。
(4)进一步研究发现,小鼠体重的变化还与瘦素密切相关。研究员向上述12周龄不同组小鼠的腹内连续5天注射瘦素(5μg/g体重),检测小鼠每日体重和摄食量的变化情况,如下表:
组别
实验材料
实验处理
摄食量
体重
甲
正常小鼠
注射瘦素
减少
体重减少
乙
正常小鼠
注射等量生理盐水
正常
体重增加
丙
突变体小鼠
注射瘦素
正常
体重增加
①由上表实验结果可知,该实验有 组对照实验,甲组和乙组的实验变量是 ,得出的结论是 。
②由甲组和丙组的实验结果可得出的结论是 。
③综上所述,完善下列图示,阐释突变体小鼠肥胖的机理: 。
【答案】(1)神经调节和激素调节(或 神经系统和内分泌系统)
(2) 葡萄糖 小肠 血糖浓度 胰岛素
(3)X蛋白可抑制体重的增加(合理即可)
(4) 2 是否注射瘦素 瘦素可以抑制食欲减轻体重(合理即可) X蛋白缺失,瘦素不能发挥作用(合理即可)
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。
【详解】(1)人体的生命活动受神经系统和激素的调节。人们看到高脂肪高碳水(碳水化合物又称糖类化合物)食物,大脑内的背侧纹状体和丘脑背内侧核区域都会明显兴奋起来,分泌多巴胺等激素,致使食欲增加引发肥胖,该过程就是神经调节和激素调节共同作用的结果。
(2)高碳水食物主要含有淀粉等糖类,淀粉首先在口腔内被唾液淀粉酶分解为麦芽糖,最终在小肠内被彻底分解为葡萄糖,通过小肠绒毛壁被吸收进入血液,容易引起血糖浓度大幅上升,因此可导致胰岛素分泌增多。脂肪细胞会加速摄取糖类将其转化为脂肪,导致肥胖。
(3)由题图可知,X基因功能缺失突变体小鼠从6周龄开始体重明显高于正常小鼠,说明X蛋白具有抑制肥胖的作用。
(4)①实验目的是验证小鼠体重的变化与瘦素有关,因此实验应设置正常鼠注射生理盐水对照组、正常鼠注射瘦素实验组、突变体小鼠注射瘦素实验组三组,观察每组小鼠的体重情况和摄食情况。因此形成2组对照试验,甲组和乙组是以是否注射瘦素为变量形成的对照试验,由实验结果可以得出的实验结论是:瘦素可以抑制食欲减轻体重。
②甲组和丙组是以有无X蛋白为变量形成的一组对照试验,由实验结果可得出的结论是:X蛋白缺失,瘦素不能发挥作用。
③根据以上分析和图示给出的部分信息,完善变体小鼠肥胖的机理如下:
【生物技术】
2.(2024·广东清远·三模)合成生物是一项新兴科技,利用合成生物学技术构建微生物细胞工厂,通过导入相关基因,能够生产青蒿素的前体物质或直接合成青蒿素,为解决青蒿素供应问题提供了新途径,与这一新途径为最相似的技术是( )
A.克隆技术 B.转基因技术
C.植物组织培养 D.杂交育种技术
【答案】B
【分析】转基因技术是把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出转基因生物,就可能表现出转基因所控制的性状。
【详解】A.克隆技术指的是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎。 当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同的动物,它是一种无性繁殖技术。 与题干描述的技术不同,A错误。
B.转基因技术指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有优良遗传性状的物质。合成生物通过导入相关基因,能够生产青蒿素的前体物质或直接合成青蒿素,为解决青蒿素供应问题提供了新途径,与这一新途径为最相似的技术是转基因技术,B正确。
C.植物的组织是指在无菌的条件下,将植物的茎尖、茎段和叶片等切成小块,培养在特制的培养基上,通过细胞的增殖和分化,使它逐渐发育成完整的植物体的技术, 与题干描述的技术不同,C错误。
D.交育育种是将父母本杂交,形成不同的遗传多样性,再通过对杂交后代的筛选,获得具有父母本优良性状,且不带有父母本中不良性状的新品种的育种技术。 与题干描述的技术不同,D错误。
故选B。
考向一:探究实验
1.(2024·广东清远·三模)如下表为“探究不同消化液对淀粉消化作用”的实验设计方案,下列相关叙述错误的是( )
组别
甲组
乙组
丙组
丁组
检验样品(2mL)
淀粉溶液
滴加试剂(2mL)
清水
唾液
胃液
胰液
实验操作
振荡混匀,37℃保温15min,冷却后滴加碘液
A.实验的变量是不同的消化液
B.37℃是为模拟人体温度
C.滴加碘液后不会变蓝色的是乙组和丁组
D.甲组、丙组和丁组的淀粉均没有被消化
【答案】D
【分析】1.对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
2.唾液中的唾液淀粉酶将馒头中的淀粉分解成麦芽糖;淀粉遇碘变蓝色是淀粉的特性,因此常用碘液来验证淀粉的存在。
【详解】A.该表为“探究不同消化液对淀粉消化作用”的实验设计方案,故实验变量是是不同的消化液,A正确。
B.37℃保温是模拟人体的温度,酶的活性最强,B正确。
CD. 淀粉在口腔中开始被消化,在唾液淀粉酶的作用下分解成麦芽糖,然后在小肠中在肠液和胰液的作用下被彻底分解成葡萄糖。故其中能消化淀粉的有唾液和胰液,甲组的清水和丙组的胃液均不能消化淀粉,因此滴加碘液后不会变蓝色的是乙组和丁组,C正确,D错误。
故选D。
2.(2024·安徽·三模)如图为探究实验“绿叶在光下制造有机物”的实验步骤,有关叙述不正确的是( )
A.步骤①的目的是消耗叶片中原有的淀粉
B.步骤②的变量为有无光照
C.步骤③的目的是使叶绿素溶解到酒精中
D.步骤④的现象是叶片遮光部分变蓝、未遮光部分不变蓝
【答案】D
【分析】《绿叶在光下制造有机物》的实验步骤:①暗处理→②部分遮光,并进行光照,最后摘下叶片→③酒精脱色→④漂洗加碘,观察颜色。实验要点:光合作用需要光、光合作用制造淀粉、淀粉遇到碘液变蓝色,酒精溶解叶片中的叶绿素。
【详解】A、步骤①暗处理的目的是为了利用呼吸作用消耗转运叶片中原有的有机物,A正确。
B.步骤②将叶片的一部分用黑纸片遮盖起来,实验变量是光照,目的是在叶片上形成见光与不见光的对照实验,看看叶片遮光部分和没有遮光部分是不是都能制造淀粉,B正确。
C.叶绿素能够溶解在酒精中,所以小烧杯中的液体是酒精,大烧杯中是清水,隔水加热,步骤③目的是把叶绿素溶解到酒精中,C正确。
D.步骤④滴加碘酒后,观察颜色,发现叶片不遮光的部分变蓝色,原因是叶片不遮光的部分通过光合作用制造淀粉,淀粉遇碘变蓝色,遮光部分不变蓝色,D错误。
故选D。
3.(2024·安徽·三模)某研究小组利用蝌蚪进行甲状腺激素的探究实验,下表是该小组的实验结果记录:
组别
甲
乙
丙
处理方法
破坏蝌蚪的甲状腺
不做任何处理
水中加入甲状腺激素
实验结果
停止发育
正常发育成青蛙
提前发育成苍蝇般大小的青蛙
甲组后来在水中加入甲状腺激素,结果蝌蚪又能继续发育。判下列叙述错误的是( )
A.乙、丙两组实验的变量是甲状腺激素的多少
B.甲状腺能分泌甲状腺激素
C.甲状腺激素能影响蝌蚪的发育
D.对照组乙组在实验中可有可无
【答案】D
【分析】甲状腺激素是由甲状腺分泌的。它的主要作用是促进新陈代谢、促进生长发育、提高神经系统的兴奋性;要探究“甲状腺激素对蝌蚪生长发育的影响”,应以甲状腺激素为变量设置对照实验。
【详解】A.乙和丙都有甲状腺激素,只是甲状腺激素的多少不同,变量是甲状腺激素的多少,A正确。
BC.甲状腺激素是由甲状腺分泌的。它的主要作用是促进新陈代谢、促进生长发育、提高神经系统的兴奋性,在本实验中证明甲状腺激素能能影响蝌蚪的发育,BC正确。
D.甲和乙为一组对照实验,甲状腺激素有无为变量,探究的是甲状腺能分泌甲状腺激素,甲状腺激素会影响蝌蚪的发育。乙和丙为一组对照实验,甲状腺激素多少为变量,探究的是甲状腺激素能促进生长发育。所以乙组在实验中起对照作用,D错误。
故选D。
考向二:科学探究的方法
4.(2024·山东泰安·三模)下列有关科学探究的方法描述错误的是( )
A.在测定某种食物中的能量时,为了使实验结果更准确,应进行重复实验
B.“观察小鱼尾鳍内血液的流动”实验中,用湿棉絮包住小鱼的头部和躯干部,用低倍镜观察
C.测定“种子中的有机物”实验中,在面筋上滴加双缩脲试剂后面筋会变蓝色
D.观察是科学探究的一种基本方法,可以用肉眼,也可以借助仪器工具等
【答案】C
【分析】在碱性溶液中,双缩脲试剂能与蛋白质反应,形成紫色络合物。由于蛋白质分子中含有许多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质中加入双缩脲试剂,震荡均匀,会观察到出现紫色的现象,所以应用双缩脲试剂可检测蛋白质的存在。
【详解】A.一次实验存在一定的偶然性和误差,计算多次实验的平均值,可以减少实验误差,确保实验严密准确,因此在《测定某食物中的能量》的实验中,为减少误差,提高实验的可靠性,应在一切条件都相同的情况下重复做几次,取各重复组的平均值,A正确。
B.小鱼生活在水中,用鳃呼吸,来获得水中的溶解氧,因此在观察小鱼尾鳍内血液的流动的实验过程中,要用浸湿的棉絮,并经常滴加清水,将小鱼的头部的鳃盖和躯干包裹起来,目的是保持小鱼正常的呼吸。小鱼尾鳍内含色素,颜色深,视野较暗,因此观察小鱼尾鳍内的血液流动应该用低倍的显微镜,B正确。
C.由于蛋白质分子中含有许多与双缩脲结构相似的肽键,因此,蛋白质中加入双缩脲试剂,震荡均匀,会观察到出现紫色的现象,所以应用双缩脲试剂可检测蛋白质的存在,面筋的主要成分是蛋白质,故在面筋上滴加双缩脲试剂后面筋会变紫色,C错误。
D.观察法是在自然状态下,研究者按照一定的目的和计划,用自己的感官外加辅助工具,对客观事物进行系统的感知、考察和描述,以发现和验证科学结论。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录像机、摄像机等工具,有时还需要测量,D正确。
故选C。
5.(2024·湖南株洲·三模)观察是科学探究的一种常见方法。下列探究活动属于观察的是( )
A.调查校园内的生物种类
B.探究光对鼠妇生活的影响
C.用放大镜看蚂蚁的结构
D.去图书馆查阅资料
【答案】C
【分析】观察是科学探究的一种基本方法。科学观察可以直接用肉眼,也可以借助放大镜、显微镜等仪器,或利用照相机、录像机、摄像机等工具,有时还需要测量。科学的观察要有明确的目的;观察时要全面、细致、实事求是,并及时记录下来;要有计划、要耐心;要积极思考,及时记录;要交流看法、进行讨论。使观察更加全面和典型。在观察中要注意从多方面、多层次、多角度来审视观察对象,不能以局部代替整体,不能以主观代替客观事实,还要注意抓住事物的本质特征,不能被表面现象所迷惑。
【详解】A.调查校园内的生物种类属于调查法,A错误。
B.探究光对鼠妇生活的影响属于实验法,B错误。
C.用放大镜看蚂蚁的结构属于观察法,C正确。
D.去图书馆查阅资料属于资料分析法,D错误。
故选C。
考向三:真实情境下的综合应用
6.(2024·河南平顶山·三模)乌贼通过改变体色,使自己隐蔽在不同的环境里,有利于避敌和捕食。不同种类的乌贼变色能力有较大差异,如欧洲普通乌贼变色能力强,蜂鸟短尾乌贼变色能力弱,研究人员对比了这两种乌贼单位面积内神经元和色素细胞的数量及两者间的关系(如图)。根据图中信息下列分析错误的是( )
A.乌贼通过改变体色避敌属于防御行为
B.欧洲普通乌贼变色能力强可能是色素细胞和神经元数量更多
C.变色能力强可能是单个神经元控制的色素细胞数量少而精准
D.蜂鸟短尾乌贼生活环境的色彩比欧洲普通乌贼更加丰富
【答案】D
【分析】(1)神经细胞是神经系统的结构和功能单位。(2)自然界中的生物,通过激烈的生存斗争,适应者生存,不适应者被淘汰掉,这就是自然选择。
【详解】A.动物适应栖息环境而具有的与环境色彩相似的体色叫做保护色,具有保护色的动物不容易被其他动物发现,这对它躲避敌害或捕猎动物都是有利,在生存斗争中,具有有利变异的个体,容易在生存斗争中获胜而生存下去;反之,具有不利变异的个体,则容易在生存斗争中失败而死亡。综上分析可知,乌贼通过改变体色,使自己隐蔽在不同的环境里,有利于避敌和捕食,属于防御行为,A正确。
B.据图分析欧洲普通乌贼变色能力强的原因可能是欧洲普通乌贼的色素细胞和神经元数量更多,B正确。
C.据图分析欧洲普通乌贼变色能力强的原因可能是单个神经元控制的色素细胞数量少,调控更精准,C正确。
D.据图分析欧洲普通乌贼变色能力强的原因可能是欧洲普通乌贼的色素细胞和神经元数量更多,且单个神经元控制的色素细胞数量少,调控更精准。据此推测,欧洲普通乌贼的生活环境的色彩更加丰富,D错误。
故选D。
考向四:现代生物技术
7.(2024·福建三明·三模)下列实例与所使用的生物技术搭配正确的是( )
A.多莉羊——克隆技术
B.杂交水稻——组织培养技术
C.酸奶——转基因技术
D.豆浆——发酵技术
【答案】A
【分析】生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他科学的原理,采用先进的科学手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的,常见的生物技术有植物的组织培养、克隆、转基因技术等。
【详解】A.在克隆羊多莉的培育过程中,由甲羊提供细胞核,乙羊提供去核卵细胞,丙羊是代孕母羊,多莉的相貌与甲羊相似,说明遗传信息储存在细胞核中。多莉羊的出生利用了克隆技术,A正确。
B.植物的组织培养指的是在无菌的条件下,将植物的茎尖、茎段或叶片等切成小块,培养在特制的培养基上,通过细胞的增殖和分化,使它逐渐发育成完整的植物体。利用组织培养技术,可以在短时间内大批量的培育出所需要的植物新个体,另外,该技术还可以防止植物病毒的危害,极大的提高了农业生产效率。杂交水稻利用的是杂交育种技术,B错误。
C.发酵技术是指利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模的生产发酵产品的技术。微生物的发酵技术在食品、药品的制作中具有重要意义。 酸奶利用的是发酵技术,C错误。
D.豆浆的制作过程不需要微生物的发酵,D错误。
故选A。
8.(2024·山东菏泽·三模)下列有关生物技术的叙述,正确的是( )
A.利用工程菌生产人胰岛素需要用到转基因技术
B.克隆技术和“试管婴儿”都不需要两性生殖细胞的结合
C.冷藏食物不易变质,是由于低温杀死了细菌等微生物
D.白酒酿造过程首先是酵母菌将淀粉分解成葡萄糖
【答案】A
【分析】生物技术包括转基因技术、克隆技术、微生物发酵技术等,其中微生物的发酵技术在食品、药品的生产中具有广泛的应用,如制馒头或面包和酿酒要用到酵母菌,制酸奶和泡菜要用到乳酸菌,制作腐乳要用到多种霉菌,制醋要用到醋酸杆菌,制酱要用到曲霉,制味精要用到棒状杆菌,利用青霉可以提取出青霉素等。
【详解】A.将人的胰岛素基因导入大肠杆菌细胞内,得到能生产人胰岛素的“工程菌”,把人胰岛素基因注入大肠杆菌体内,再将大肠杆菌放入发酵罐中进行培养,通过大肠杆菌生产胰鸟素,大肠杆菌能大量生产治疗糖尿病的药物胰岛素,运用转基因技术,A正确。
B.克隆技术属于无性生殖,并不需要两性生殖细胞的结合,“试管婴儿”是先从妇女的卵巢内取出卵子,使精子和卵子受精后,再送到母亲子宫,在子宫内发育,B错误。
C.冷藏食物不易变质,微生物生活需要适宜的温度,低温条件是抑制了微生物的生长,不是杀死微生物,C错误。
D.酿酒需要用到酵母菌和霉菌,其中霉菌主要起到糖化的作用,把米中的淀粉转化成葡萄糖,酵母菌在无氧的条件下,再把葡萄糖分解成酒精和二氧化碳,D错误。
故选A。
一、选择题
1.(2024·湖南株洲·三模)现代生物技术发展迅猛,给人类生产生活带来了巨大的影响,下列有关说法错误的是( )
A.利用大肠杆菌生产胰岛素运用了转基因技术
B.转基因生物的获得,说明基因控制生物的性状
C.杂交水稻产量高是基因决定的,和环境无关
D.克隆动物是通过无性生殖产生的
【答案】C
【分析】生物技术是指人们以现代生命科学为基础,结合其他科学的原理,采用先进的科学手段,按照预先的设计改造生物体或加工生物原料,为人类生产出所需产品或达到某种目的技术。常见的生物技术有植物的组织培养、克隆、转基因技术等。
【详解】A.转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物基因组中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质。将胰岛素基因转入大肠杆菌内,可使之生产胰岛素。可见,利用大肠杆菌生产胰岛素运用了转基因技术,A正确。
B.通常,基因是包含遗传信息(具有遗传效应)的DNA片段,是控制生物性状的遗传物质的功能单位和结构单位。转基因生物的获得,说明基因控制生物的性状,B正确。
C.生物体的形态特征、生理特征和行为方式叫做性状。生物体的性状由基因控制,但同时也受环境的影响。基因型相同的个体,在不同的环境条件下,可以显示出不同的表现型。可见,杂交水稻产量高是基因决定的,但是也和环境有关,C错误。
D.不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,这种生殖方式称为无性生殖。克隆动物是通过无性生殖产生的,D正确。
故选C。
2.(2024·山东济南·三模)现代生物技术越来越多地影响我们的生活。下列技术中,利用转基因技术的是( )
A.将导入抗虫基因的烟草细胞培养成抗虫烟草植株
B.利用高产倒伏小麦和低产抗倒伏小麦培养出高产抗倒伏小麦
C.普通甜椒的种子经太空漫游后播种、选择,培育出太空椒
D.通过采集牛耳组织细胞的细胞核植入去核卵细胞,培育濒危牛种
【答案】A
【分析】现代生物技术,包括四大工程:细胞工程、基因工程、发酵工程、酶工程。转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而培育出转基因生物。
【详解】A.将导入抗虫基因的烟草细胞培养成抗虫烟草植株,属于转基因技术,A正确。
B.利用高产倒伏小麦和低产抗倒伏小麦培养出高产抗倒伏小麦,属于杂交育种,B错误。
C.普通甜椒的种子经太空漫游后播种、选择,培育出太空椒,属于诱变育种,C错误。
D.通过采集牛耳组织细胞的细胞核植入去核卵细胞,培育濒危牛种,属于核移植技术,D错误。
故选A。
3.(2024·山东济南·三模)2023年6月美国研究人员将人胰岛素基因植入莴苣细胞的基因组,由此得到的莴苣叶片含有可转化成胰岛素的某物质,可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平。下列相关叙述不正确的是( )
A.将人胰岛素基因植入莴苣细胞的生物技术是转基因技术
B.这一研究可说明基因能控制生物的性状
C.通过克隆技术可改良转基因莴苣的性状
D.利用组织培养技术可快速繁殖获得的转基因莴苣
【答案】C
【分析】转基因技术是把一种生物的某个基因,用生物技术的方法转入到另一种生物的基因组中,培育出转基因生物,就可能表现出转基因所控制的性状。
【详解】A.由分析可知,将人胰岛素基因植入莴苣细胞的生物技术是转基因技术,故A正确。
B.将人胰岛素基因植入莴苣细胞的基因组,由此得到的莴苣叶片含有可转化成胰岛素的某物质,可有效降低糖尿病小鼠的血糖水平,这一研究可说明基因能控制生物的性状,故B正确。
C.克隆的过程是由母体直接产生新个体的方式,不经生殖细胞的两两结合属于无性生殖,无性生殖能够保持母本的优良性状。因此通过克隆技术不可改良转基因莴苣的性状,故C错误。
D.组织培养属于无性生殖,利用组织培养技术可快速繁殖获得的转基因莴苣,故D正确。
故选C。
4.(2024·河南驻马店·三模)为了拯救濒危物种黑足雪貂,科学家们从家养雪貂身上取卵,去除其细胞核,以黑足雪貂的体细胞为核供体,形成新的融合细胞,该融合细胞被植入另一只家养雪貂体内,最终产出一只黑足雪貂宝宝。此过程主要应用的生物技术是( )
A.转基因技术 B.发酵技术
C.杂交技术 D.克隆技术
【答案】D
【分析】克隆技术是不经过两性生殖细胞的结合而获得新个体的方法,属于无性生殖。
【详解】A.转基因技术是指运用科学手段从某种生物中提取所需要的基因,将其转入另一种生物中,使与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定的具有变异遗传性状的物质,利用转基因技术可以改变动植物性状,培育新品种,也可以利用其它生物体培育出期望的生物制品,A不符合题意。
B.发酵技术指的是人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵的过程,从而进行大规模生产发酵产品的技术,B不符合题意。
C.杂交技术是将两个或多个品种的优良性状通过交配集中一起,再经过选择和培育,获得新品种的方法,C不符合题意。
D.克隆指的是先将含有遗传物质的供体细胞的核移植到去除了细胞核的卵细胞中,然后促使这一新细胞分裂繁殖发育成胚胎。 当胚胎发育到一定程度后,再被植入动物子宫中使动物怀孕,便可产下与提供细胞核者基因相同的动物。 因此,为了拯救濒危物种黑足雪貂,科学家们从家养雪貂身上取卵,去除其细胞核,以黑足雪貂的体细胞为核供体,形成新的融合细胞,该融合细胞被植入另一只家养雪貂体内,最终产出一只黑足雪貂宝宝。培育出黑足雪豹应用的技术是克隆技术,D符合题意。
故选D。
5.(2024·湖南邵阳·三模)科学家将Bt基因导入棉花体内培育出抗棉铃虫棉花品种,使棉花的抗虫性显著提高。以下叙述错误的是( )
A.棉花的这种变异属于不可遗传变异
B.抗虫棉花是利用转基因技术培育的
C.这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合
D.抗虫基因能够在棉花体内成功表达说明了基因控制生物的性状
【答案】A
【分析】(1)生物的变异是由于遗传物质发生改变(遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等)引起的,这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。生物的变异是由于环境条件引起的,遗传物质没有发生改变,这种变异一般不能遗传给下一代,称为不可遗传的变异。
(2)转基因技术就是把一个生物体的基因转移到另一种生物体内的生物技术。它是在分子水平上进行的遗传操作,按照预先设计的蓝图把一种生物的基因分离出来,在体外进行拼接组合,然后转入另一种生物的体内,从而改造某些遗传性状,最终获得人们所需要的新品种。
【详解】A.抗棉铃虫棉花的遗传物质发生改变,属于可遗传变异,能够遗传给后代,A错误。
B.转基因技术是指把某种人类需要的基因从某种生物体内提取出来,植入到另外一种生物体内,使这种基因控制的形状在这种生物体内能够表达出来,如抗虫棉花是利用转基因技术培育的,B正确。
C.“抗虫棉”是将一种细菌来源的Bt杀虫蛋白基因经过改造,转到了棉花中,使棉花细胞中存在这种杀虫蛋白质,这个事例说明了基因控制生物的性状,这种技术实现了不同生物优良性状的重新组合,C正确。
D.生物的基因改变,生物的性状就发生改变,抗虫基因的成功表达说明了基因控制生物的性状,D正确。
故选A。
二、综合题
6.(2024·陕西西安·三模)由西北农林科技大学团队联合青海省西宁市动物疫病预防控制中心培育的“克隆藏羊”于2024年2月在青海顺利出生。这是国内首次采用体细胞克隆技术对现存藏羊群体中的优良个体进行种质复原保存,并用于良种藏羊高效繁育。
西北农林科技大学教授苏建民介绍本次体细胞克隆研究,选择3只优良欧拉型良种公羊和1 只母羊作为供体羊 A,将取自供体羊的多枚体细胞核分别注射到取自B羊的去核卵细胞中,然后将胚胎移植到代孕母羊C的子宫内。43 只代孕母羊中的15 只成功怀孕,截至2月27 日,已有2只克隆藏羊诞生,还有13 只受体羊处于产羔期。该技术的关键示意图如下,请回答下列问题:
(1)A羊、B羊和C 羊结构和功能的基本单位是 。
(2)融合细胞在体外培养过程中通过 ,形成胚胎,胚胎移入C羊子宫内进一步形成了肌肉组织、 组织、上皮组织和神经组织,进而发育成新的生物体;融合细胞体外培养过程中控制物质出入的结构是 。
(3)优良欧拉型良种公羊作为供体 A羊,产下的克隆藏羊为 (选填“公羊”或“母羊”)。
【答案】(1)细胞
(2) 细胞生长、分裂和分化 结缔 细胞膜
(3)公羊
【分析】细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,对生物的遗传具有重要意义,因此在克隆的过程中,谁提供了细胞核,克隆出来的生物就像谁。
【详解】(1)除病毒外,细胞是构成生物体结构和功能的基本单位,所以A羊、B羊和C 羊结构和功能的基本单位是细胞。
(2)融合细胞在体外培养过程中通过细胞生长、分裂和分化,形成胚胎,胚胎移入C羊子宫内进一步形成了各种动物组织,如肌肉组织、结缔组织、上皮组织和神经组织,进而形成器官,再发育成新的生物体;融合细胞在体外培养过程中控制物质出入的结构是细胞膜。
(3)细胞核是遗传信息库,是细胞代谢和遗传的控制中心,对生物的遗传具有重要意义。因此在克隆的过程中,谁提供了细胞核,性状就像谁,因此从遗传的角度来看,优良欧拉型良种公羊作为供体A羊,产下的克隆藏羊为公羊。
7.(2024·湖北黄石·三模)作为黄石的城市符号,土豆片在每个黄石人心中,都有着不可撼动的地位。一碗好吃的土豆片,选材就显得尤为重要。黄心土豆外观鲜艳,炸好后硬脆;白心土豆颜色偏淡,入口酥脆。土豆的黄色与白色由常染色体上的一对等位基因A、a控制,现用基因型不完全相同的几种土豆植株进行下列杂交实验,统计结果如下表,分析并回答下列问题:
组别
亲本
子代数目(株)
黄心
白心
甲
白心×白心
0
1298
乙
黄心×白心
611
608
丙
黄心×黄心
971
332
(1)从表中数据可以推测出控制土豆 色性状的基因是隐性基因。
(2)从丙组实验子代黄色土豆植株中,基因型为AA的概率为 。
(3)当土豆变青、发芽或者腐烂时,龙葵素的含量会大量增加,不小心食用之后会产生中毒反应。但是发芽不多的土豆可以将其切成小块来进行种植,这种生殖方式属于 生殖。(填“有性”或“无性”)
(4)番茄薯是英国公司开发的一种新植物,它的根部长土豆,枝头结番茄。该物种由同为茄科植物的土豆和番茄利用嫁接技术培育而成,番茄的枝条是作为 (填“砧木”或“接穗”)嫁接到土豆上的。
(5)2024年1月,我国首批航天耐盐碱土豆种子在内蒙古交接完成。这些种子搭载神舟十六号飞船完成了“太空旅行”。在太空中的微重力、高真空、高能辐射环境条件下,能使土豆种子的 发生改变,然后科学家再通过选择培育获得新品种,这种变异在遗传学上称为 变异。若要将这批新种子运用到实际农业生产上,在播种前应当测定种子的发芽率,这里需要用到科学方法是 。
【答案】 (1)白
(2)三分之一/1/3
(3)无性
(4)接穗
(5) 遗传物质/基因/染色体 可遗传的 抽样检测
【分析】(1)生物体的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
(2)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
【详解】(1)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体,从表中丙组的数据可知,亲代都是黄心,后代新出现了白心,因此黄心是显性性状,白心是隐性性状,控制显性性状的基因称为显性基因;控制隐性性状的基因称为隐性基因,因此从表中数据可以推测出控制土豆白色性状的基因是隐性基因。
(2)根据第(1)小题即分析(2)可知,已知黄色受显性基因A控制,白色受隐性基因a控制,则黄色的基因型是AA或Aa,白色的基因型是aa。丙组亲代都是黄心,说明亲代除含有一个控制黄色的显性基因外,都含有一个控制白色的隐性基因,亲代基因分别为Aa、Aa,如图所示:
结合图可知,子代黄色土豆植株中,基因型为AA的概率为1/3。
(3)营养繁殖是指用根、茎、叶等营养器官来繁殖后代,土豆是块茎,用茎繁殖,没有经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,属于无性生殖。
(4)嫁接属于无性繁殖,没有精子和卵细胞结合成受精卵的过程,因而后代一般不会出现变异,能保持嫁接上去的接穗优良性状的稳定,而砧木一般不会对接穗的遗传性产生影响,由此可知,枝头结的是番茄,因此番茄的枝条是作为接穗嫁接到土豆上的。
(5)太空育种主要是通过高真空,微重力和大量银河宇宙射线的强辐射等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异,引起基因突变,这种是由遗传物质改变引起的,可以遗传给后代,属于可遗传的变异。
不能对检测对象逐一检查时,可以从检测对象总体中抽取少量个体作为样本,这样检测的结果能够反映总体的情况,这种方法叫做抽样检测法,若要将这批新种子运用到实际农业生产上,在播种前应当测定种子的发芽率,这里需要用到科学方法是抽样检测。
8.(2024·山东济南·三模)玉米被称为“食物中的黄金”,具有重要的营养价值和保健作用。它是一种雌雄同株植物,体细胞中有 10对染色体,无性染色体,其顶部开雄花,中部开雌花(如图)。请分析回答:
(1)在适宜的条件下,玉米种子开始萌发, 逐步发育成幼苗。
(2)玉米幼苗在阳光照耀下渐渐长大,实验小组的探究活动也陆续展开。
①探究一:玉米叶片对不同颜色光的利用率相同吗?
学习了物理光学的有关知识后,同学们得知日光由红、蓝、黄等七色光构成,通过查阅资料得知叶绿体中的色素对红光和蓝紫光的吸收量最大。将在黑暗中放置一昼夜的玉米叶片,平均分为四块,放在不同的试管中,在其他条件相同的情况下,按下表进行实验。光照一段时间后,脱去叶绿素,滴加碘液。
试管编号
1
2
3
4
光照
日光
红光
蓝紫光
绿光
滴加碘液
1 滴
1 滴
1 滴
1 滴
请预测, 号试管内的叶片颜色最浅。
②探究二:二氧化碳是玉米进行呼吸作用的产物吗?
实验小组的同学设计了如图所示的实验装置(该装置中隔板与无色透明钟罩之间,隔板中央小孔与玉米植株之间都用凡士林密封),请帮助他们完善实验 。
(3)玉米的窄叶与宽叶是一对相对性状,受一对基因(B、b)控制,BB、bb为纯合子,Bb为杂合子。现用甲(窄叶)和乙(宽叶)进行以下两个实验:
实验一:甲乙分别在两块田地,单独种植,甲的子一代均为窄叶,乙的子一代均既有宽叶又有窄叶。
实验二:甲乙在同一块田地,间行种植,分别统计分析甲、乙子一代叶片宽窄情况。
据此请回答下列问题:
①由实验一可知隐性性状是 ,乙的子一代宽叶中杂合子所占比例为 。
②实验二甲的子一代性状表现为 ,乙的子一代基因组成为 。
(4)某科研小组获得抗虫基因,将该基因导入玉米受精卵内一对染色体的其中一条上,从而获得抗虫性状的转基因玉米,再将该转基因玉米单独种植,其子一代中不具有抗虫性状的个体所占比例为 。
(5)若要测定玉米的基因序列,至少需要测定 条染色体。
【答案】(1)胚
(2) 4 应在小烧杯中添加澄清石灰水:将实验装置至于黑暗(无光)的环境中
(3) 窄叶 2:3 宽叶或窄叶 Bb、bb、BB
(4)1/4
(5)10
【分析】(1)生物的性状由基因控制,基因有显性和隐性之分;当细胞内控制某种性状的一对基因都是显性基因或一个是显性、一个是隐性基因时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
(2)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体出现了亲代没有的性状,则亲代个体表现的性状是显性性状,子代新出现的性状是隐性性状。亲代的基因组成中既有显性基因,也有隐性基因,是杂合体。
【详解】(1)在种子萌发的过程中,首先吸水,子叶或胚乳中的营养物质转运给胚根、胚芽、胚轴,胚根发育成植物的根,胚芽发育成植物的茎和叶,胚轴伸长发育成连接茎和叶的部分,所以植物体是由种子的胚发育成的。因此在适宜的条件下,玉米种子开始萌发,胚逐步发育成幼苗。
(2)①光是光合作用的必要条件。已知叶绿体中的色素对红光和蓝紫光的吸收量最大,其次是白光,对绿光的吸收量最小,所以滴加碘液,4号试管(绿光)颜色最浅。
②二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊,探究的问题是二氧化碳是玉米进行呼吸作用的产物吗?所以应在小烧杯中添加澄清石灰水,将实验装置至于黑暗(无光)的环境中,以避免光合作用对实验的干扰。
(3)①实验一中,乙都是宽叶,乙的子一代均既有宽叶又有窄叶,窄叶是亲代没有的性状,即窄叶属于隐性性状,宽叶是显性性状,且乙是杂合体,基因组成为Bb,则乙的子一代宽叶中杂合子所占比例为2/3,遗传图谱如下:
②实验二甲乙在同一块田地,间行种植,则既有同种间的异花传粉,也有不同种间的异花传粉。
a.当同种间异花传粉时,遗传图谱如下:
b.不同种间的异花传粉时,遗传图谱如下:
故实验二甲的子一代性状表现为宽叶或窄叶;乙的子一代基因组成为BB、Bb、bb。
(4)将抗虫基因导入到玉米受精卵内一对染色体的其中一条上,若红色代表导入抗虫基因的染色体,则遗传图如下:
据遗传图可知,子一代中不抗虫性状的个体所占比例为1/4。
(5)玉米有10对染色体,同一对染色体同一位置上的一对基因称为等位基因,控制着相对性状。因此要测定玉米的基因序列至少需测定10条染色体。
三、实验探究题
9.(2024·福建三明·三模)研究发现淀粉可被嗜淀粉乳杆菌分解为乳酸。为探究“嗜淀粉乳杆菌对厨余垃圾中淀粉的分解作用”,科研小组进行如下实验:
步骤一:将厨余垃圾制成培养基,取300mL平均分成三组,再分别采用表中三种发酵方法进行处理:
组别
处理方式
A
不灭菌,直接接种0.2g嗜淀粉乳杆菌
B
不灭菌,不接种嗜淀粉乳杆菌
C
高温灭菌冷却后,再接种0.2g嗜淀粉乳杆菌
步骤二:将处理后的三组培养基放置于35C°无氧环境下发酵,每隔24h取样并分析乳酸浓度,结果如图1所示。回答下列问题:
(1)该研究形成两组对照实验,分别是 (用字母表示),步骤二对A、B、C三组的处理均相同,目的是 。
(2)据图1可知,48h后乳酸产量最高的发酵方法是: (用字母表示),说明理由: 。
(3)分析结果可知,嗜淀粉乳杆菌对厨余垃圾中淀粉的分解有 作用(填“促进”或“抑制”)。
为得到分解淀粉能力更强的嗜淀粉乳杆菌,对原有菌株进行诱变处理,得到三种突变菌株:菌株甲、菌株乙、菌株丙。将等量的原有菌株和这三种突变菌株分别加入四组等量的淀粉中,在相同且适宜条件下培养一段时间,结果如图2所示。
(4)据图2可知,不同菌株分解淀粉能力差异较大,若将以上菌株应用于厨余垃圾的处理,效果较好的菌株是 。
(5)该菌株这种对人类有利的变异属于 (填“可遗传”或“不可遗传”)的变异。
【答案】(1) A与B、A与C/A与C、A与B 保持变量的唯一
(2) A 在三种处理方式中,A组在48h后乳酸浓度最高。
(3)促进
(4)菌株丙/丙
(5)可遗传
【分析】(1)科学探究的一般过程:提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达和交流。
(2)对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
【详解】(1)该实验中有两组对照实验,其中A组和B组是以嗜淀粉乳杆菌为变量的对照实验、A组和C组是以高温杀菌为变量的对照实验。
对照实验要遵循单一变量原则,为了控制单一变量,A、B、C三组的处理方式要相同。
(2)分析图1可知,48h后乳酸产量最高的发酵方法是A组(不灭菌接种);该组在48h后乳酸浓度最高。
(3)分析图1可知:A组(不灭菌接种)、B组(不灭菌不接种)和C组(灭菌后接种)三种处理方式中,A组乳酸的产量最高,说明嗜淀粉乳杆菌对厨余垃圾中淀粉的分解有促进作用。
(4)分析图2可知,菌株丙产生的乳酸最多,分解淀粉能力最强。将这种分解淀粉能力最强的菌株应用于厨余垃圾的处理,能取得较好效果。
(5)生物的变异是由于遗传物质发生改变(遗传物质的改变有基因重组、基因突变、染色体变异等)引起的,这种变异能遗传给下一代,称为可遗传的变异。生物的变异是由于环境条件引起的,遗传物质没有发生改变,这种变异一般不能遗传给下一代,称为不可遗传的变异。
该菌株这种对人类有利的变异,是由遗传物质的变化引起的,能够遗传给下一代,属于可遗传变异。
10.(2024·广东清远·三模)据相关调查显示,78.2%的被调查者在用药时会私自增大剂量,可见人们对安全用药还缺乏一定的认识。某生物兴趣小组做了“探究白加黑对水蚤心率的影响”实验,据此回答下列问题:
注:“白加黑”为一种白天服用白片、夜晚服用黑片的感冒药,通常服用剂量是成人每天3~6片。实验选用水蚤为实验材料,计数在清水和不同浓度的白片溶液(50mL水中分别放入1片、2片、3片、4片白片配制而成)中,水蚤在10秒内的心跳次数,结果如图1。
(1)水蚤按照生物分类,隶属于 门(填分类级别);本实验的变量是 ,测量清水中的心跳次数作用是 。
(2)实验时先将水蚤放入清水中,再放入某一浓度的溶液中实验,而不能将顺序颠倒,原因是 。实验中要选用体型大小与健康状况相似的水蚤,这样做的目的是 。
(3)实验中若只使用1只水蚤进行实验是否可行?并说明理由: 。
(4)通过图1数据,在溶解4片白片的实验组中,10秒内心脏跳动的次数是 次;综合分析可以看出随着白片溶液浓度的增加,水蚤10秒内心跳次数逐渐 。本实验说明,与清水相比白片溶液对水蚤的心率有 作用。
(5)请写出一条合理用药的生活建议: 。
【答案】(1) 节肢动物 白片溶液浓度 形成对照
(2) 溶液浓度会影响水蚤的心跳,增大实验误差 控制单一变量
(3)不可行,仅用1只水蚤会存在较大偶然性
(4) 34 降低 抑制
(5)不能滥用药品、严格遵医嘱或按药品说明书服药,不能过量服用药物
【分析】对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
安全用药是指根据病情需要,正确选择药物的品种、剂量和服用时间等,以充分发挥最佳效果,尽量避免药物对人体产生的不良作用或危害。
【详解】(1)水蚤隶属于无脊椎动物,节肢动物门,甲壳纲,鳃足亚纲,水蚤科。对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,即只有一个量不同,其它的量都相同的实验。实验选用水蚤为实验材料,计数在清水和不同浓度的白片溶液(50ml水中分别放入1片、2片、3片、4片白片配制而成)中水蚤的心率,可见该实验的变量是白片溶液浓度。
(2)实验时白加黑的有害成分会留在水蚤体内,影响水蚤的心率,从而影响实验结果的准确性。因此,用一只水蚤只能做两次实验,必须先在清水中计数心率,再在某一浓度的白加黑溶液中计数水蚤的心率,前后顺序不能颠倒。一组对照实验中只能有一个变量,其它条件应相同。这样便于排除其他条件干扰实验。因此该实验中为了控制单一变量,实验中要选用体型大小与健康状况相似的水蚤。
(3)实验中若只使用1只水蚤进行实验是不科学,可能因实验材料自身原因等偶然性而影响实验结果。因此,实验材料的数量要多,这样可以减少其他因素的影响而导致的误差,排除偶然性,增强实验的准确性、可靠性。
(4)通过图1数据,在溶解4片白片的实验组中,10秒内心脏跳动的次数是34次,据题图的数据可见,水蚤心率很容易受到白片溶液的影响。随着白片溶液浓度的增加,水蚤10秒内心跳次数逐渐减少。因此,可得出结论低是:白片溶液对水蚤的心率有抑制作用。
(5)安全用药是指根据病情需要,正确选择药物的品种、剂量和服用时间等,以充分发挥最佳效果,尽量避免药物对人体产生的不良作用或危害。由实验结果可知,不能滥用药品、严格遵医嘱或按药品说明书服药,不能过量服用药物。
11.(2024·湖北孝感·三模)健康生活是人们永恒的话题。甲醛是室内空气的主要污染物,研究甲醛对果蝇生长发育的影响,可为研究甲醛对人类健康的危害提供基础。某科研小组设计并实施了以下实验。将若干果蝇受精卵分为三份,分别放入甲醛浓度为0%、0.25%、0.50%的三管培养基中,置于环境中培养。观察、测量、记录数据如表所示:
(1)该实验的变量是 。
(2)在果蝇幼虫期和成虫期,分别从每管中取出10只,观察并测量其体重。每管取10只而不是1只,目的是 。
(3)如图实验结果表明:随着甲醛浓度升高,各发育阶段的果蝇体重都 (选填“大于”或“小于”)正常值,而且对幼虫的影响比成虫 (选填“大”或“小”)。
(4)果蝇是研究生物遗传的常用材料,如下图表示果蝇的长翅与残翅在亲代和子代的性状表现,根据图中的杂交实验可知,果蝇的长翅与残翅是同一 的不同表现形式,遗传学上称之为相对性状,其中果蝇的 是隐性性状。有人做过这样的实验,长翅果蝇的幼虫在25℃环境中发育成长翅果蝇,在35-37℃环境中,部分长翅果蝇的幼虫发育成残翅果蝇,由此可知,果蝇翅长短这一性状是由 控制的,还会受到 的影响。
【答案】(1)甲醛的浓度
(2)避免实验的偶然性,减小实验误差
(3) 小于 大
(4) 性状 残翅 基因/遗传/遗传物质 环境/温度
【分析】(1)甲醛是室内环境的主要污染源,已被世界卫生组织确定为致癌物。探讨甲醛对动物不同发育阶段的毒性,可以为甲醛对人类健康的危害研究提供基础。研究性学习小组以果蝇为对象,研究了饲料中添加不同浓度甲醛对果蝇生长发育的影响。
(2)科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制订计划、实施计划、得出结论、表达和交流,解答即可。
【详解】(1)根据甲醛浓度与果蝇体重关系示意图可知,该小组研究的目的是不同浓度甲醛对果蝇不同发育阶段体重的影响,因此该实验的变量是甲醛的浓度。
(2)在幼虫期和成虫期,分别从每管中取10只果蝇,观察测量其体重。每管取10只而不是1只果蝇,目的是避免偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确。
(3)分析甲醛浓度与果蝇体重关系示意图可知,当甲醛浓度为0时,果蝇幼虫的体重大约为12.5mg,果蝇成虫的体重大约为10.5mg,当甲醛浓度为0.25%时,果蝇幼虫的体重大约为8.3mg,果蝇成虫的体重大约为9.2mg,当甲醛浓度为0.5%时,果蝇幼虫的体重大约为5.7mg,果蝇成虫的体重大约为6mg,这些数据表明,随着甲醛浓度的升高,各个发育阶段的果蝇体重都小于正常值,而且对幼虫的影响比成虫大。
(4)遗传学家把同种生物同一性状的不同表现形式称为相对性状。果蝇的长翅与残翅是同种生物同一性状的不同表现形式,因此属于相对性状。
亲代中都没有的性状在子代却出现了,新出现的性状为隐性性状。分析果蝇的遗传图可知,亲代中都为长翅果蝇,但是在子代却出现了长翅和残翅两种类型的果蝇,因此,新出现的残翅为隐性性状。
长翅果蝇的幼虫在25℃的环境中发育成长翅果蝇,在35℃~37℃的环境中,部分长翅果蝇的幼虫发育成残翅果蝇。该实验说明由于环境温度的不同,导致果蝇的表现型不同,这个实验进一步说明性状的形成除受基因的控制外,同时还受到环境因素的影响。由此可知,生物的性状表现是遗传物质和环境因素共同作用的结果。
12.(2024·山西吕梁·三模)月季花颜色多种,形态各异,具有极高的观赏价值。为美化校园环境,清明过后,某班同学开展了“我为校园种月季”的实践活动。([ ]内填序号)
【活动一】扦插月季
(1)同学们在清明过后开始扦插,主要是为月季的生长繁殖提供 。
(2)扦插时,应选择图一中[ ]进行,理由是 。月季的这种繁殖方式为 生殖,其优点是 。
【活动二】观察月季的生长
(3)3周后,月季生根了。小青将月季的根尖制作成临时装片,在显微镜下观察其结构如图二所示,他推测根尖的生长主要靠[ 和[ ]。
【活动三】探究月季的成活率
小林发现有些月季并未成活。提高月季扦插的成活率的因素有哪些呢?针对此问题,同学们选择将同种月季剪成长度约15厘米的枝条若干,进行如下实验:
组别
枝条数
芽
叶片
温度
操作
成活率(%)
甲
10
有
2片叶
25℃
将枝条插入富含腐殖质的疏松土壤中,定期浇水
90
乙
10
无
?
25℃
10
丙
10
有
6片叶
?
50
(4)实验中,设置甲组的目的是 。为控制单一变量,乙组枝条上应带 片叶,丙组的温度应设置为 。
(5)每组都用10根枝条做实验,目的是 。
(6)该实验结果说明,要提高月季的成活率,扦插时应选择的枝条特点为 。
【答案】(1)适宜的温度和充足的水分
(2) ① 茎段上方的切口是水平的,以减少伤口水分的蒸发,下方的切口是斜向的,利于增加吸水的面积 无性 后代保持亲本优良性状,繁殖速度快等
(3) ⑤ ④
(4) 做对照 2/两 25℃
(5)避免偶然性,减小实验误差
(6)有芽和2片叶
【分析】图二中:根尖是指从根的最先端到着生根毛这一段幼嫩部分;一般可以划分为四个部分:根冠、分生区、伸长区和成熟区。③成熟区,也称根毛区,内部某些细胞已经形成导管,导管具有运输作用。表皮细胞的细胞壁向外突起形成根毛,大大增加了吸水的表面积,是根吸收水分和无机盐的主要部位。④伸长区,位于分生区稍后的部分,是根部向前推进的主要区域,其外观透明,洁白而光滑,生长最快的部分是伸长区。⑤分生区,是具有强烈分裂能力的、典型的分生组织。细胞壁薄、细胞核较大、拥有密度大的细胞质(没有液泡) ,外观不透明。⑥根冠,根尖最前端的帽状结构,罩在分生区的外面,具有保护根尖幼嫩的分生组织使之免受土壤磨损的功能。
【详解】(1)清明过后,气温逐渐升高,雨水增多,土壤湿度适宜,这为月季扦插提供了适宜的温度和充足的水分。此时进行扦插,插穗容易生根,成活率较高。
(2)用植物的茎进行扦插繁殖时,要对茎做一定的处理,一般茎段保留两个节,茎段上方的切口是水平的,以减少伤口水分的蒸发,下方的切口是斜向的,利于增加吸水的面积,也易辨别正反方向;故扦插时,应选择图一中的①进行。
扦插不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,属于无性生殖。无性生殖的优点是后代保持亲本优良性状,繁殖速度快等。
(3)根据分析知,幼根的生长一方面要靠⑤分生区细胞的分裂增加细胞的数量;另一方面要靠④伸长区细胞的体积的增大。
(4)在对照实验中,经过控制处理的一组事物称为实验组。为了确证实验组的结果是由人为进行的这种处理引起的,需要用同样的研究对象,另外设置不作上述处理的一组事物进行观察,这样的未作实验处理的一组事物称为对照组;实验中甲组未做处理,故设置甲组的目的是做对照。
为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。因此,乙组枝条上应带2片叶,丙组温度应设置25℃。
(5)只做一次实验会存在一定的偶然性和误差。 为了尽量减少实验结果的误差,提高实验结果的可信度,应该设置重复实验(或重复组),多做几次,然后取平均值,从而可以避免偶然性,减小实验误差。因此,每组都用10根枝条做实验,目的是避免偶然性,减小实验误差。
(6)由实验结果知,当月季有芽和2片叶时,成活率最高,为90%;故扦插时应选择的枝条特点为有芽和2片叶。
13.(2024·湖南益阳·三模)某兴趣小组开展“训练小白鼠走迷宫获取食物”的探究实验:选取三只一天未进食的小白鼠(A、B、C)分别走同一个迷宫(如图),在相同环境条件下,测得如下数据。请分析作答:
小白鼠
小白鼠找到食物的时间
第一次
第二次
第三次
A
5分55秒
4分34秒
2分9秒
B
4分27秒
3分13秒
1分40秒
C
7分51秒
5分34秒
2分25秒
(1)根据本实验,你认为该兴趣小组提出的问题可能是: ?
(2)从行为获得途径上看,小白鼠通过训练走迷宫获取食物的行为,属于 行为。
(3)该小组的同学将小白鼠A、C的实验数据绘制成曲线图(如图),请在图中补充绘制小白鼠B实验数据的曲线。
(4)根据如图曲线,发现三只小白鼠获取食物的三次时间有共同规律,即 ,可见此类行为可以通过训练得到强化。
【答案】(1)不同小白鼠经过训练学会走迷宫获取食物的时间一样吗?”或“不同小白鼠学习能力是否有差异?”或“经多次训练,小鼠走迷宫时间会缩短吗
(2)学习
(3)
(4)“找到食物的时间越来越短”或“找到食物的速度越来越快”
【分析】(1)科学探究的一般过程:提出问题、作出假设、制定计划、实施计划、得出结论、表达和交流。
(2)对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理的就是对照组。
【详解】(1)科学探究的一般过程也是从发现问题、提出问题开始的。可见,根据本实验表格统计的数据可推测,该兴趣小组提出的问题可能是:不同小白鼠经过训练学会走迷宫获取食物的时间一样吗?(或“不同小白鼠学习能力是否有差异?”或“经多次训练,小鼠走迷宫时间会缩短吗?)
(2)从行为获得的途径来看,动物的行为可分为先天性行为和学习行为。先天性行为是动物生来就有的,由动物体内的遗传物质所决定的行为;学习行为是在遗传因素的基础上,通过环境因素的作用,由生活经验和学习而获得的行为。可见,小白鼠通过训练走迷宫获取食物的行为,属于后天的学习行为。
(3)根据表格数据可知,B组在第一次、第二次和第三次的时间分别是:4分27秒、3分13秒和1分40秒,所以可在图中补充绘制小白鼠B实验数据的曲线如下:
(4)根据曲线图可知,三只小白鼠获取食物的三次时间有共同规律:找到食物的时间越来越短(或“找到食物的速度越来越快)。可见,学习行为可以通过训练得到强化。
14.(2024·湖北黄石·三模)进入夏季,由于温度高,细菌繁殖速度快,食物和水容易受到污染,消化道传染病高发,常见如霍乱、伤寒、痢疾等。这些疾病通常通过摄入受污染的食物或水传播,病原体进入人体后,会引起肠道炎症,导致腹泻、呕吐等症状。有效的预防和治疗措施对于控制这类疾病的传播至关重要。请根据消化道传染病的特点,结合人体免疫系统的作用完成下题:
一、设计一个实验来探究洗手是否能减少手上的细菌和真菌。以证明洗手在预防夏季肠道传染病中的重要性。
【实验目的】:探究洗手是否能减少手上的细菌和真菌。
【实验材料】:培养皿、牛肉汁培养基、标签纸、无菌棉棒、洗手液、放大镜。
【实验步骤】:
1将9个牛肉汁培养基高温灭菌处理,在没有接种前不能打开培养皿。
2将9个高温灭菌处理后的培养皿平均分成三组,每组的培养皿底部分别贴上写有“洗手前”“洗手后”和“空白对照”的标签纸。
3洗手前用无菌棉棒在手心取样,轻轻涂抹在标有“洗手前”的培养基上;洗手后用无菌棉棒在手心取样,轻轻涂抹在“洗手后”的培养基上;用无菌棉棒轻轻在标有“空白对照”的培养基上涂抹。
4将这三种培养基恒温培养,每10小时观察一次培养皿中细菌生长的情况,共观察三次。
【实验现象及结论】
培养基
洗手前
洗手后
空白对照
实验现象
出现许多个菌落
出现个别菌落
没有出现菌落
实验结论
?
二、分析
(1)根据“洗手”可知,实验的变量是 。实验现象及结论中“?”应填 。
(2)“牛肉汁培养基”能够为细菌和真菌的生长提供 。
(3)对培养基进行高温灭菌的目的是: 。
(4)不爱洗手的人会有许多病菌随口进入人体,病原体侵入后,免疫系统的吞噬细胞会吞噬病原体。从免疫的类型来看,属于 免疫。
(5)细菌、真菌和病毒无处不在,严重情况下还可能造成传染病肆虐。唐朝孙思邈所著《千金方》中多处倡导大疫之年、疫气流行时可采用熏烟法防疫,用烟熏以消毒。从传染病的预防措施来看,熏烟法防疫属于 。霍乱的病原体霍乱弧菌是一种细菌,它之所以能短时间内,大规模爆发与它的繁殖方式 生殖有密切关系。
(6)有些真菌可以产生抗生素能杀死或抑制致病细菌。若不断地更换抗生素的种类,并经常大量使用抗生素治疗细菌感染,会导致体内细菌的耐药性会逐渐增强,抗生素就不起作用了,这是抗生素对不同种类的细菌进行了 的结果。
【答案】(1) 是否洗手 洗手能减少手上的细菌和真菌
(2)有机物和水
(3)防止原有的杂菌污染(合理即可)
(4)非特异性
(5) 切断传播途径 分裂
(6)自然选择
【分析】(1)对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验,其中不同的条件就是实验变量。
(2)非特异性免疫是生来就有的,人人都有,能对多种病原体有免疫作用;特异性免疫是出生后才有的,只能对特定的病原体有防御作用。
【详解】(1)根据“洗手”可知,该实验洗手前和洗手后形成对照实验,两者的变量是是否洗手。由实验现象可知,洗手后培养皿中菌落数明显减少,故实验结论为洗手能减少手上的细菌和真菌。
(2)细菌和真菌的生活需要一定的条件,如水分、适宜的温度、还有有机物。“牛肉汁培养基”能够为细菌和真菌的生长提供有机物和水。
(3)培养皿高温处理的目的是:杀死培养皿中的细菌和真菌,以防杂菌对实验的干扰,以免影响实验结果。
(4)体液中的杀菌物质和吞噬细胞,能溶解,吞噬病原体,属于非特异性免疫。
(5)切断传播途径:如喷洒消毒液、自来水消毒、杀灭蚊虫、搞好个人卫生、流感流行时戴口罩出门等。用烟熏以消毒的熏烟法防疫属于切断传播途径。霍乱弧菌是一种细菌,细菌的生殖方式是分裂生殖。
(6)细菌后代中存在变异,抗生素对细菌进行选择,耐药性状的细菌被保留下来,经过逐代积累,即便加大抗生素剂量仍无法杀灭,原因是细菌的抗药性存在着变异,有的抗药性强,有的抗药性弱。使用抗生素时,把抗药性弱的细菌杀死,活下来的抗药性强的细菌,繁殖的后代有的抗药性强,有的抗药性弱。在使用抗生素时,又把抗药性弱的细菌杀死,抗药性强的细菌活下来。这样经过抗生素对细菌的长期选择,导致细菌的抗药性越来越强,细菌抗药性的增强,是抗生素对不同种类的细菌进行了自然选择的结果。
15.(2024·湖南株洲·三模)目前我国生活垃圾中厨余垃圾和塑料垃圾占比最大。研究人员发现,厨余垃圾中的淀粉可被淀粉乳酸杆菌分解为乳酸,乳酸可降解塑料。
(1)淀粉乳酸杆菌属于 (填“单细胞”或“多细胞”)生物,在细胞结构上的特点是 (填“有”或“无”)成形的细胞核。
(2)淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程如图:淀粉无法通过 (填细胞结构)直接进入细胞。淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌某种酶,将淀粉分解为葡萄糖,葡萄糖进入细胞后,可进一步被分解为乳酸,并释放出 用于各项生命活动。
(3)为研究淀粉乳酸杆菌对厨余垃圾发酵的影响,研究人员进行如下实验:
Ⅰ.将厨余垃圾制成培养基,取300mL,平均分成三组(ABC组),分别采用三种不同发酵方法进行处理:
A组:在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌
B组:先将培养基高温灭菌20分钟,冷却后再放入0.2g淀粉乳酸杆菌
C组:没有放淀粉乳酸杆菌,也不做任何处理
Ⅱ.将三组培养基都放置于无氧、35℃环境下发酵,每隔24小时(h)取样并分析乳酸浓度,结果如下图所示:
Ⅲ.研究人员进一步检测发现,培养基中乳酸杆菌的总质量到一定时间之后不再迅速增加。
①“在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌”,该步骤相当于培养细菌、真菌一般方法中的哪一步骤? 。其中,C组起 作用。
②若A、C两组为对照实验,探究的问题是: ?
③实验中乳酸含量越高代表对淀粉的分解作用 。据图可知,48h时乳酸产量最高的处理方法是 (填字母)组。
④研究人员检测发现,培养基中乳酸杆菌的总质量到一定时间之后不再迅速增加,其可能原因是: 。
【答案】(1) 单细胞 无
(2) 细胞膜 能量
(3) 接种 对照 淀粉乳酸杆菌可将淀粉分解为乳酸吗(合理即可) 越强 A 营养物质缺乏(或 生活空间不足等)(合理即可)
【分析】1.细菌虽有DNA集中的区域,却没有成形的细胞核,这样的生物称为原核生物。真菌、动植物具有真正的细胞核,属于真核生物。
2.厨余垃圾是指生活中产生的易腐烂、易变质发臭的废弃物。主要类别包括菜头菜尾、肉蛋食品、瓜果皮核(如香蕉皮)、剩菜剩饭、碎骨汤渣、糖果糕点、宠物饲料、水培植物等。这类垃圾被回收后,将进入专门的处理厂被细菌和真菌(或微生物、分解者)分解,实现资源化利用。
【详解】(1)细菌是单细胞个体,其细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质等部分构成,但没有成形的细胞核,只有DNA集中的核区,这是细菌的基本结构,是所有细菌都具有的。可见,淀粉乳酸杆菌是细菌,属于单细胞生物,无成形的细胞核。
(2)细胞膜具有保护和控制物质进出的作用(选择透过性),细胞膜能让有用的物质进入细胞,有害的物质挡在外面,同时把细胞产生的废物排到细胞外。呼吸作用的实质是分解有机物,释放能量,为生物的生命活动提供能量。结合题图可知,淀粉乳酸杆菌分解淀粉产生乳酸的大致过程是:淀粉无法通过细胞膜直接进入细胞。淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌某种酶,将淀粉分解为葡萄糖,葡萄糖进入细胞后,可进一步被分解为乳酸,并释放出能量用于各项生命活动。
(3)①接种就是把已有的菌种,用某种方式取少量的菌种,接到培养基上的过程。可见,“在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌”,该步骤相当于培养细菌、真菌一般方法中的接种步骤。在对照实验中,通常把接受实验变量处理的对象组叫实验组,把不接受实验变量处理(自然状态)的对象组叫对照组。该实验中,变量是淀粉乳酸杆菌,故C组(没有放淀粉乳酸杆菌,也不做任何处理)是对照组,起到对照作用。
②A组(在培养基上直接放入0.2g淀粉乳酸杆菌)和C组(没有放淀粉乳酸杆菌,也不做任何处理)对比,变量是淀粉乳酸杆菌可。根据曲线图可知,若A、C两组为对照实验,探究的问题是:淀粉乳酸杆菌可将淀粉分解为乳酸吗?(合理即可)
③淀粉乳酸杆菌向细胞外分泌某种酶,将淀粉分解为葡萄糖,葡萄糖进入细胞后,可进一步被分解为乳酸。可见,实验中,乳酸含量越高代表对淀粉的分解作用越强。根据题干曲线图可知,48h时乳酸产量最高的处理方法是A组。
④细菌和真菌的生活需要一定的条件,如水分、适宜的温度、还有有机物等。研究人员检测发现,培养基中乳酸杆菌的总质量到一定时间之后不再迅速增加,其可能原因是:营养物质缺乏(或生活空间不足等)。(合理即可)
16.(2024·河南驻马店·三模)现代人们面临的许多健康问题很大程度与生活方式相关。如果人体摄入的热量物质过多而消耗的过少,可能引起超重或肥胖。保持健康的生活方式,对增进人体健康至关重要。目前用于治疗肥胖症的多数药物是作用于大脑抑制食欲,有一定的副作用。某科研团队研究出一种Y制剂,在不影响中枢神经系统的情况下减少体重增加,这可能是一种治疗肥胖症的新方法。科研人员利用小鼠进行了如下实验:将30只生长状况相同处于生长发育期的小鼠随机均分为3组(每组10只),然后进行实验(如下表所示)。连续进行7周后,根据每周称重得到的数据,绘制曲线如图所示。请分析回答:
组别
处理方式(饲喂等量不同食物)
1
常规饮食
2
高脂饮食
3
高脂饮食+Y制剂
(1)食物中大分子的营养物质需要经过 后进入人体循环系统并运输到组织细胞,在组织细胞的 (填细胞结构)中被分解,将能量释放出来参与各项生命活动。如果摄入的物质含有的热量大大超过了人体对热量的需要,剩余的部分主要以 的形式在皮下等部位储存,可能造成超重或肥胖。
(2)实验中,科研人员设计了组别第1组,其实验目的是 。
(3)根据上述实验可以推断:如果较长时间高脂饮食,服用具有减肥效果的Y制剂也可能造成肥胖。请你根据实验数据说明原因并从饮食上给出建议: 。
(4)部分青少年受广告的诱导,以奶茶、可乐等饮料为水分的主要来源,结果他们的健康受到损害,部分人变得肥胖。由此,请提出一个与之相关的探究问题: ?
【答案】(1) 消化和吸收 线粒体 脂肪
(2)起对照作用
(3)高脂饮食对Y制剂有抑制作用;建议养成健康的生活方式,做到合理营养,不偏食挑食,少食高脂类食物,坚持锻炼,使热量输入和输出保持平衡
(4)奶茶、可乐等饮料能引起肥胖吗
【分析】(1)在消化道内将食物中的淀粉、蛋白质、脂肪分解成可以吸收的营养物质的过程叫做消化。消化后的营养物质经消化道壁进入循环系统的过程叫吸收。
(2)对照实验又叫单一变量实验,只有一个量不同。其它量皆相同的实验。只有一个变量,这就是实验中所有探究的问题,是可以改变的量,此题变量是食物的不同。
【详解】(1)食物中的大分子营养物质如淀粉、蛋白质、脂肪不能被消化系统直接吸收,需要经过消化过程分解成小分子物质才能被吸收进入人体循环系统并运输到组织细胞,参与各项生命活动。人体细胞进行呼吸作用的场所是线粒体,在线粒体内氧化分解有机物释放能量供细胞生命活动利用。如果摄入的物质含有的热量大大超过了人体对热量的需要,剩余的营养物质会转变成脂肪在皮下等部位储存,因而造成超重或肥胖。
(2)一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组。没有处理的就是对照组。该实验的变量是食物的不同。实验中第1组属于对照组,设置它的目的是形成对照。
(3)根据上述实验可以推断:如果较长时间高脂饮食,即使服用具有减肥效果的Y制剂也可能造成肥胖。这说明高脂饮食对Y制剂有抑制作用。作为正处于生长发育期的青少年,要保持健康体重,应该养成健康的生活方式,做到合理营养,不偏食挑食,少食高脂类食物,坚持锻炼,使热量输入和输出保持平衡。
(4)部分青少年受广告的诱导,以奶茶、可乐等饮料为水分的主要来源,结果他们的健康受到损害,部分人变得肥胖。奶茶、可乐到底是不是青少年肥胖的罪魁祸首呢:因此我们可以进一步去探究一下:奶茶、可乐等饮料能引起肥胖吗?
17.(2024·山东泰安·三模)某班同学尝试制作葡萄酒和葡萄醋,他们查到以下资料:葡萄汁中的糖分经过酵母菌发酵转化成酒精后,酒精能够被醋酸菌进一步转化成醋酸。醋酸菌是一种需氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。图1为发酵装置示意图,图2为6株醋酸菌发酵葡萄醋产酸总数和挥发酸能力的差异。请分析回答:
(1)根据图1所示的发酵装置,尝试用葡萄汁来制作葡萄酒和葡萄醋。
①在制作葡萄酒过程中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有1/3的空间,目的是为了提供 的环境,使酵母菌快速繁殖。制作葡萄酒过程中,排气口的作用是排出产生的 。
②酒精发酵完成后,接种醋酸菌,进入制作葡萄醋的阶段,为了保证醋酸菌的正常生理活动,应持续进行 的操作,经过7~8天,便可酿制出葡萄醋。
(2)同学们还在老师的指导下探究6种醋酸菌对葡萄醋品质的影响(葡萄醋中的总酸和挥发酸含量越高,葡萄醋品质越好),探究结果如图2所示。
①同学们探究的变量是 。
②由图可知, 是最佳发酵菌株,原因是 。
(3)为了保证制作好的葡萄醋口味不变,将密封的葡萄醋放入冰箱保存,其原理是 。
【答案】(1) 有氧 二氧化碳/CO2 通入氧气
(2) 醋酸菌种类 菌株2 菌株2产生的总酸和挥发酸含量最高
(3)低温抑制细菌、真菌的生长和繁殖
【分析】酵母菌在有氧和无氧的条件下都能够生活,在无氧条件下,葡萄汁中的糖分经过酵母菌发酵转化成酒精;在有氧的条件下,酒精能够被醋酸菌进一步转化成醋酸。醋酸菌是一种需氧细菌,只有当氧气充足时才能进行旺盛的生理活动。
【详解】(1) ①在制葡萄酒过程中,将葡萄汁装入发酵瓶时,要留有1/3的空间,这样既可以为酵母菌大量繁殖提供适量的氧气,又可以防止发酵旺盛时汁液溢出。充气口是在醋酸发酵时连接充气泵进行充气用的;排气口是在酒精发酵时用来排出二氧化碳的;出料口是用来取样的。
②当氧气充足时,醋酸菌才能进行旺盛的生命活动,将有机物分解成醋酸。所以,酒精发酵过程完成后,接种醋酸菌进入制葡萄醋的阶段,为了保证醋酸菌的正常生理活动,应持续进行通入氧气的操作,经过7~8天,便可酿制出葡萄醋。
(2) ①实验探究6种醋酸菌对葡萄醋品质的影响,因此实验变量是醋酸菌种类。
②葡萄醋中的总酸和挥发酸含量越高,葡萄醋品质越好。由图2知,菌株2产生的总酸和挥发酸含量最高,因此,菌株2是最佳发酵菌株。
(3)细菌和真菌等微生物的生长繁殖需要适宜的温度;冰箱内温度低,微生物生长繁殖速度慢;故将密封的葡萄醋放入冰箱保存,其原理是低温抑制细菌、真菌的生长和繁殖。
18.(2024·甘肃陇南·三模)目前,铅污染已成为威胁儿童健康的“隐形杀手”,某生物兴趣小组为了探究铅对人和动物是否有影响,开展了以下探究活动:将30只大小、生理状况一致的小白鼠随机分为A、B、C三组,分别用含不同浓度醋酸铅的5%葡萄糖溶液,按照同一方式进行皮下注射,每隔10天对小白鼠的血红蛋白含量进行测量,实验结果如表所示。
项目组别
5%葡萄糖溶液所含醋酸铅的浓度
血红蛋白含量/(g/L)
初始测量
第一次
第二次
第三次
A
0
60
60
60
60
B
1.83%
60
53
49
38
C
3.66%
60
51
40
28
回答下列问题:
(1)该小组所探究的问题是 ?
(2)本实验设置A组的目的是 ;该实验的变量是 。
(3)实验中30只小白鼠的大小、生理状况要保持 (选填“一致”或“不一致”)。
(4)由实验结果可知,血液中的 ,小白鼠的血红蛋白含量越低。
【答案】(1)铅对人体和动物有影响吗
(2) 形成对照 醋酸铅的浓度
(3)一致
(4)醋酸铅浓度越高
【分析】对照实验是指在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同之外,其他条件都相同的实验。
【详解】(1)本实验探究铅对人和动物是否有影响,则该小组作探究的问题是:铅对人和动物有影响吗?
(2)在一个对照实验中,包括对照组和实验组两个部分,本实验的对照组是A组,实验组是B、C组,则本实验设置A组的目的是与B、C组形成对照。除5%葡萄糖溶液所含醋酸铅的浓度外,其他实验条件都相同,故该实验的变量是醋酸铅浓度。
(3)在对照实验中,除变量外,其他实验条件都要保持相同,因此实验中30只小白鼠的大小、生理状况要保持一致。
(4)5%葡萄糖溶液所含醋酸铅的浓度由低到高的顺序是A、B、C,小白鼠血红蛋白含量由低到高的顺序是C、B、A,据此可以得出的结果是血液中的醋酸铅浓度越高,小白鼠的血红蛋白含量越低。
19.(2024·山东菏泽·三模)人体内环境的稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。研究表明进食可刺激胃黏膜引起胆汁分泌。根据所学,分析回答有关问题:
(1)胃黏膜可抵御病原体侵入人体,这属于机体的 (填“特异性”或“非特异性”)免疫。进食时,食物刺激胃黏膜等处的感受器,能反射性地引起胆汁分泌。该反射弧的效应器是 。
(2)为探究脂肪的消化,进行如下实验:
注:石蕊牛奶是把石蕊溶解于牛奶中制成的,若其中的脂肪被分解,石蕊牛奶就会变色,且脂肪分解越多颜色越深。+表示加入,-表示不加入,不考虑胆汁粉末和脂肪酶本身对实验现象的影响,其他条件相同且适宜。
试管加入的物质
试管1
试管2
试管3
石蕊牛奶(加入的量相等)
+
+
+
胆汁粉末
-
-
+
脂肪酶(加入的量相等)
-
+
+
实验现象
浅蓝色
红色
深红色
①对比试管1和试管2的现象,说明 。
②在①结论的基础上,进一步对比试管2和试管3的现象,说明 。
③试管1与试管3能不能形成对照实验?判断并说明理由 。
【答案】(1) 非特异性 肝脏
(2) 脂肪酶可以分解牛奶中的脂肪 胆汁可以促进脂肪酶分解脂肪的速度 不能,不符合单一变量原则
【分析】(1)对照实验是在研究一种条件对研究对象的影响时,所进行的除了这种条件不同外,其他条件都相同的实验,这个不同的条件,就是唯一变量。 一般的对实验变量进行处理的,就是实验组,没有对实验变量进行处理的就是对照组。 为确保实验组、对照组实验结果的合理性,对影响实验的其他相关因素应设置均处于相同且理想状态,这样做的目的是控制单一变量,便于排除其它因素对实验结果的影响和干扰。
(2)科学探究的一般过程:提出问题→作出假设→制定计划→实施计划→得出结论→表达和交流。
【详解】(1)特异性免疫是指出生后才产生的,只针对某一特定的病原体或异物起作用。非特异性免疫是人人生来就有的,不针对某一特定的病原体,而是对多种病原体都有防御作用。胃黏膜可抵御病原体侵入人体,这属于机体的非特异性免疫。
效应器由传出神经末梢和它控制的肌肉或腺体组成,接受传出神经传来的神经冲动,引起肌肉或腺体活动。进食时,食物刺激胃黏膜等处的感受器,能反射性地引起胆汁分泌(肝脏能够分泌胆汁)。该反射弧的效应器是肝脏。
(2)①分析表格数据可知,试管1和试管2是以脂肪酶为变量形成的对照实验,试管2颜色变深,说明脂肪被分解;因此对比试管1和试管2的现象,说明脂肪酶可以分解牛奶中的脂肪。
②试管2和试管3是以胆汁粉末为变量形成的对照实验,试管3颜色更深,说明脂肪被分解的更多;因此对比试管2和试管3的现象,说明胆汁可以促进脂肪酶分解脂肪的速度。
③对照实验要遵循单一变量原则,试管1与试管3变量不唯一,不能形成对照实验。
20.(2024·山东东营·三模)玉簪叶娇莹,花苞似簪,色白如玉,花期长,花香淡雅,是中国古典庭院中重要的栽培花卉之一。
(1)玉簪是一种耐阴植物,为了研究适合玉簪生长的光照强度,研究人员测定了不同透光率下的光合速率和气孔开放程度,结果如图1和图2所示。气孔是气体进出叶片的“门户”,多分布在玉簪叶片上的 (下表皮/下表皮)。比较图1和图2的曲线变化,可见光合速度与气孔开放程度的变化趋势基本 ,且在透光率为 的条件下栽培最适于生长。
(2)人们通过组织培养的方法对玉簪进行规模化繁育,科研人员研究了不同光质对组培苗生根的影响,选用玉簪组培苗,每天照射不同光质的光12小时,在适宜的条件下培养一段时间后,设定相关生理指标,数据统计如表。有人提出可以在不同时期采用不同光质处理促进组培苗生根。按照这一思路,若要幼苗先长出足够数量的根,再提高根的吸水性能,应该采取的光照措施是 。
光处理
根长(cm)
根系活力(mg/g·h)
生根率(%)
红光
20.65
26.791
100
蓝光
19.15
62.584
75
单色白光
18
39.05
86
日光
20
40.385
88
(3)玉簪叶具有重要的观赏价值,叶绿素含量是影响叶色的重要因素。为了探究透光率对叶色的影响,可以选择在 条件下测定 进行分析,得出结论。
(4)玉簪有“甜心”玉簪、“金杯”玉簪、“希望”玉簪、“钻石”玉簪等不同品种,体现了 多样性,这是通过杂交育种不断选育而成。现有“甜心”玉簪一盆,若想通过扦插的方式培育另一株,扦插的枝条如何处理成活率更高? (答出1条即可)
【答案】(1) 下表皮 吻合/相同/一致/相等 50%
(2)先用红光照射,再用蓝光照射
(3) 不同透光率 叶绿素含量
(4) 基因 枝条上方的切口是水平的,下方的切口倾斜的/上面的节去掉部分叶片,下面的节去掉全部叶
【分析】对照实验:在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。根据变量设置一组对照实验,使实验结果具有说服力。一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组,没有处理的就是对照组。
【详解】(1)玉簪是一种耐阴植物,其叶片上的气孔多分布在下表皮,这是因为下表皮的细胞间隙较大,有利于气体的交换。根据图1和图2的曲线变化,我们可以看到光合速度与气孔开放程度的变化趋势基本一致,且在透光率为50%的条件下,光合速率和气孔开放程度都达到较高水平,因此这个条件最适于玉簪的生长。
(2)在组织培养中,为了促进组培苗的生根,我们可以根据实验结果选择不同光质进行处理。从表中数据可以看出,蓝光处理下根系活力最高,而红光处理下根长最长。因此,若要幼苗先长出足够数量的根,再提高根的吸水性能,应该采取先红光照射后蓝光照射的光照措施。
(3)为了探究透光率对玉簪叶色的影响,我们可以选择在相同温度、湿度和土壤条件下,测定不同透光率下玉簪叶片的叶绿素含量。叶绿素含量是影响叶色的重要因素,因此通过分析叶绿素含量的变化,我们可以得出结论。
(4)玉簪的不同品种主要是由于遗传物质不同,体现了遗传多样性,这是通过杂交育种不断选育而成的。若要通过扦插的方式培育“甜心”玉簪的另一株,我们可以选择生长健壮、无病虫害的枝条作为插穗,并去掉下部叶片,保留上部几片叶,以减少蒸腾作用,提高成活率。同时,插穗的切口要斜向剪切,以增加吸水面积,也有利于生根。在扦插前,插穗的切口可以蘸取生根粉溶液,以促进生根。扦插后要保持土壤湿润,并放在阴凉通风处,避免阳光直射。
21.(2024·江西九江·三模)研究发现:如果把幼年仓鼠放入成年未产仔的雌仓鼠笼中,幼年仓鼠往往被咬死和被吃掉;但如果将幼年仓鼠放入产仔不久的雌仓鼠笼中,幼年仓鼠不但不会受到伤害还会被照顾,人们将此行为称之为“护幼行为”。某科研小组为了探究雌仓鼠的“护幼行为”是否受到激素的调节,开展了如下实验。
组别
实验处理
护幼雌仓鼠数量
甲
向笼中10只发育成熟但未交配过的雌仓鼠体内注射适量的催产素,每天注射一次,持续一周之后,放入10只刚出生的同种幼年仓鼠。
9
乙
向笼中10只发育成熟但未交配过的雌仓鼠体内注射 ① 的生理盐水,每天注射一次,持续一周之后,放入10只刚出生的同种幼年仓鼠。
0
根据上述实验结果,回答下列问题:
(1)研究雌仓鼠护幼行为的方法主要是 。
(2)该实验的变量为 。
(3)上表实验处理中的①应填 (填“等量”或“不等量”)。
(4)该实验选用了多只仓鼠而不是一只,目的是 。
(5)记录的结果显示甲组中有9只雌仓鼠出现护幼行为,乙组中没有雌仓鼠出现护幼行为,据此得出的结论是 。
【答案】(1)观察法和实验法
(2)催产素
(3)等量
(4)避免偶然性
(5)雌仓鼠的护幼行为受到催产素调节
【分析】对照实验是指在探究某种条件对研究对象的影响时,对研究对象进行的除了该条件不同以外,其他条件都相同的实验。
【详解】(1)观察法是科学探究的一种基本方法。指研究者根据一定的目的、计划,用自己的感官辅助工具直接观察被研究对象,从而获得资料的方法。实验法是指对研究对象施加不同程度的外界影响,然后,再观察研究动物行为的研究方法。故根据题干可知,研究雌仓鼠护幼行为的主要方法是观察法和实验法。
(2)由题干“某科研小组为了探究雌仓鼠的“护幼行为”是否受到激素的调节,开展了如下实验”可知,实验中的变量是催产素。
(3)对照实验要遵循单一变量原则,所以上表实验处理中的①应填等量。
(4)实验材料数目过少有偶然性,所以该实验选用了多只仓鼠而不是一只,目的是避免偶然性。
(5)甲组中有9只雌仓鼠出现护幼行为,乙组中没有雌仓鼠出现护幼行为,故可以得出结论:雌仓鼠的护幼行为受到催产素调节。
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