专题10 实验与探究课前 自建体系·自我诊断(Word教师用书)-【新高考方案】2025年高考生物二轮复习专题增分方略(Ⅱ)

专题十　实验与探究 Ⅰ.命题分析·明确备考方向 　　科学探究是生物学的核心素养之一,借助实验考查科学探究素养是高考命题的重要形式。通过实验不仅能考查学生对知识的掌握情况,还能考查学生的动手能力、知识运用能力、分析问题和解决问题的能力,以及创新与合作探究能力,因此新高考对实验的考查越来越重视。 从内容上看,既可对教材实验内容直接考查,也可对教材相关实验的原理和方法进行拓展考查。从形式上看,不是简单机械的重复,而是通过创设新的实验情境,利用所学的实验技能和方法进行分析、解答,考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力。分析近几年的高考,对实验的考查主要有以下两种类型: 一、以教材实验为基础,考查基本实验知能 以对教材涉及的实验原理、实验程序、实验现象、实验结果等内容的分析、归纳与总结为基本要求,重点考查实验过程、操作技能及分析推导能力,以及运用恰当的语言对实验结果作出科学描述和解释的能力。试题基础性强,难度较小或适中。这类题目在高考中考查较多。 二、以题目所给条件为基础,考查创新探究能力 此类试题要求根据现有条件,设计实验程序,预测实验结果,对实验结果进行合理地分析和解释。试题情境多与教材内容无关,所要验证的事实由题目提供的材料告知,因此需要阅读材料,再通过分析,设计出严密的实验方案。 此类题目考查考生运用所学知识进行迁移创新的能力,涉及的内容主要包括: 1.理解实验原理、实验目的及要求; 2.了解实验的材料、用具,会控制实验条件(如设置对照、重复实验、控制无关变量等)和使用实验仪器,会处理实验安全问题; 3.能根据给出的信息结合生物学原理写出实验思路,或完善给出的实验步骤; 4.能设计表格用以填入记录的数据,能观察和解释实验现象、数据,得出合理的结论; 5.结合给出实验的原理、步骤等,对实验能否完成实验目的作出评价,或对实验中的错误进行修订。 Ⅱ.真题测评·诊断薄弱环节 (本卷单项选择题每小题4分,多项选择题每小题6分,满分50分) 题点一　教材基本实验知能 1.(2024·广东高考)关于技术进步与科学发现之间的促进关系,下列叙述正确的是 (　　) A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出 B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识 C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟 D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明 解析:选B　电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后,细胞学说的提出主要基于光学显微镜的发明,A错误;差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来,促进了对细胞器的认识,B正确;光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究,而花期控制技术更多地涉及植物激素、环境因素等方面的知识,因此光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大,C错误;PCR技术不需要RNA聚合酶,PCR技术的关键在于耐高温的DNA聚合酶的应用,D错误。 2.(2024·北京高考)高中生物学实验中,利用显微镜观察到下列现象,其中由取材不当引起的是 (　　) A.观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一 B.观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,只有部分细胞的叶绿体在运动 C.利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上 D.观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态 解析:选D　在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时,橘黄色颗粒大小不一是由细胞中不同部位的脂肪含量不同引起的,A不符合题意;观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时,材料中应该含有叶绿体,以此作为参照物来观察细胞质的流动,若只有部分细胞的叶绿体在运动,可能是部分细胞代谢低引起的,B不符合题意;利用血细胞计数板计数时,有些细胞压在计数室小方格的界线上,可能是稀释度不够导致细胞数较多或操作不当引起的,C不符合题意;观察根尖细胞有丝分裂时,所有细胞均为长方形且处于未分裂状态,可知取材为伸长区细胞,此实验应取分生区细胞进行观察,出现此情况是由取材不当引起的,D符合题意。 3.(2024·湖南高考)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素,实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同,且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是 (　　) A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域 B.细胞内结合水与自由水的比值越高,细胞质流动速率越快 C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键 D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标 解析:选B　该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率,因此该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域,A正确;细胞内结合水与自由水的比值越低,细胞质流动速率越快,B错误;选择新鲜的叶片,在适宜的温度和光照强度下,黑藻细胞质的流动速率较快,实验容易取得成功,C正确;观察细胞质的流动速率时,常以细胞质基质中叶绿体的运动速率为指标,D正确。 4.(2024·山东高考)仙人掌的茎由内部薄壁细胞和进行光合作用的外层细胞等组成,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快。下列说法错误的是 (　　) A.细胞失水过程中,细胞液浓度增大 B.干旱环境下,外层细胞的细胞液浓度比内部薄壁细胞的低 C.失水比例相同的情况下,外层细胞更易发生质壁分离 D.干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,有利于外层细胞的光合作用 解析:选B　细胞失水过程中,主要失去了细胞液中的水,细胞液浓度增大,A正确。细胞中单糖合成多糖,溶质微粒数减少,渗透压降低。水分充足时,内部薄壁细胞和外层细胞的渗透压保持相等;干旱环境下,内部薄壁细胞中单糖合成多糖的速率比外层细胞快,渗透压降低速率比外层快,细胞液浓度比外层细胞低,B错误。由题意知,与外层细胞相比,内部薄壁细胞的细胞壁伸缩性更大,失水比例相同的情况下,外层细胞更容易发生质壁分离,C正确。干旱环境下内部薄壁细胞合成多糖的速率更快,渗透压降低更明显,更容易通过渗透作用将水分渗透到外层细胞,有利于外层细胞进行光合作用,D正确。 5.(2024·贵州高考)为探究不同光照强度对叶色的影响,取紫鸭跖草在不同光照强度下,其他条件相同且适宜,分组栽培,一段时间后获取各组光合色素提取液,用分光光度法(一束单色光通过溶液时,溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是 (　　) A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 解析:选D　提取光合色素时加入碳酸钙可以防止色素被破坏,A正确;不同的色素在层析液中溶解度不同,在滤纸上的扩散速度也不同,从而达到分离的效果,因此可用纸层析法分离光合色素,B正确;不同光合色素颜色不同,因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异,C正确;叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量,D错误。 6.(2024·湖北高考)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是 (　　) A.实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子 B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂 C.实验三中用订书钉将两个纸条片段连接,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键 D.向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合 解析:选C　实验一中代表雌雄配子的材料要便于随机抓取,而绿豆和黄豆的大小存在较大差异,不能用来代替不同颜色的彩球,A错误;着丝粒分裂不是由纺锤丝牵引造成的,B错误;实验三中两个纸条片段可代表两个DNA片段,用订书钉将两个纸条片段连接起来,可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键,C错误;模拟两对等位基因的自由组合,应该准备两个小桶,在两个小桶中分别加入代表两种等位基因的彩球,进行随机抓取,D错误。 7.(2024·河北高考)下列相关实验操作正确的是 (　　) A.配制PCR反应体系时,加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料 B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后,在紫外灯下观察结果 C.将配制的酵母培养基煮沸并冷却后,在酒精灯火焰旁倒平板 D.将接种环烧红,迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落 解析:选B　配制PCR反应体系时,加入4种脱氧核苷酸的等量混合液作为扩增原料,A错误;对PCR产物进行电泳时,在凝胶中添加核酸染料,凝胶中的DNA分子通过染色可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,B正确;酵母培养基应该用湿热灭菌法进行灭菌处理,而不是煮沸消毒,C错误;为了避免高温杀死菌种,接种环烧红后需要冷却,才能蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落,D错误。 8.(2024·安徽高考)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是 (　　) A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低 B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA C.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物 D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质 解析:选D　研磨液有利于DNA的溶解并保护DNA不被破坏,若换为蒸馏水,则DNA提取的效率会降低,A正确;DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可初步分离DNA,B正确;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物,C正确;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,二苯胺试剂用于鉴定DNA,不能检测溶液中是否有蛋白质杂质,D错误。 9.(2024·黑吉辽高考)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验,下列叙述正确的是 (　　) A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小 B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置 C.在同一电场作用下,DNA片段越长,向负极迁移速率越快 D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来 解析:选A　琼脂糖凝胶的浓度、待测样品中DNA分子的大小和构象等都会影响DNA分子在电泳中的迁移速率,故琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小,A正确;在电泳过程中,凝胶载样缓冲液中的指示剂不会与DNA结合,而是随着电流的通过而移动,可用于确定样品的迁移方向和距离,不能用于指示DNA分子的具体位置,B错误;在同一电场作用下,DNA片段越长,即DNA相对分子质量越大,迁移速率越慢,C错误;琼脂糖凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300 nm的紫外灯下被检测出来,D错误。 题点二　实验设计与分析 10.(2024·江西高考)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果,研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照,以中药复方制剂H为阳性对照,用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度,进行相关实验,结果如图。下列说法错误的是 (　　) A.LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应 B.中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症 C.化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应 D.中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果 解析:选C　以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症会造成机体组织损伤,属于一种特异性免疫失调所引起的机体反应,A正确;据图所示,使用中药复方制剂H,淋巴细胞的增殖率明显低于空白对照组,淋巴细胞的增殖率越高说明炎症反应程度越大,因此表明中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症,B正确;使用化合物Y后,淋巴细胞的增殖率低于空白对照组,特异性免疫反应需要淋巴细胞的参与,因此化合物Y会减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应,C错误;使用中药复方制剂H时的淋巴细胞增殖率小于使用化合物Y时,而淋巴细胞的增殖率越高说明炎症反应程度越大,因此说明中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果,D正确。 11.(2024·贵州高考)矮壮素可使草莓植株矮化,提高草莓的产量。科研人员探究了不同浓度的矮壮素对草莓幼苗的矮化和地上部鲜重,以及对果实总产量的影响,实验结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.矮壮素是从植物体提取的具有调节作用的物质 B.种植草莓时,施用矮壮素的最适浓度为400 mg·L-1 C.一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用减弱 D.一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重变化趋势相近 解析:选D　矮壮素是人工合成的具有调节作用的物质,不是从植物体提取的,A错误;由图可知,施用矮壮素的最适浓度不是400 mg·L-1,应该在200 mg·L-1左右,B错误;由图可知,一定范围内,随浓度增加,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用增强,超过一定浓度后,矮壮素对草莓幼苗的矮化作用无明显差异,矮化作用并未减弱,C错误;从图中可以看出,在一定浓度范围内,果实总产量与幼苗地上部鲜重的变化趋势较为相近,D正确。 12.[多选](2024·黑吉辽高考)研究人员对小鼠进行致病性大肠杆菌接种,构建腹泻模型。用某种草药进行治疗,发现草药除了具有抑菌作用外,对于空肠、回肠黏膜细胞膜上的水通道蛋白3(AQP3)的相对表达量也有影响,结果如图所示。下列叙述正确的是 (　　) A.水的吸收以自由扩散为主、水通道蛋白的协助扩散为辅 B.模型组空肠黏膜细胞对肠腔内水的吸收减少,引起腹泻 C.治疗后空肠、回肠AQP3相对表达量提高,缓解腹泻,减少致病菌排放 D.治疗后回肠AQP3相对表达量高于对照组,可使回肠对水的转运增加 解析:选BCD　水的吸收以借助水通道蛋白的协助扩散为主,A错误;由题图可知,腹泻模型组空肠AQP3相对表达量明显减少,对水的吸收减少,引起腹泻,B正确;治疗组的空肠和回肠AQP3相对表达量相比腹泻模型组明显提高,有利于对水的吸收,从而缓解腹泻,减少致病菌的排放,C正确;治疗组的回肠AQP3相对表达量较对照组明显增多,对水的转运增加,D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $$