内容正文:
第一部分 专题复习
专题八 课本实验与实验设计
第1讲 课本实验
一、新高考教材中探究的实验
1.(2023·全国甲卷,4)探究植物细胞的吸水和失水实验是高中学生常做的实验。某同学用紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料进行实验,探究蔗糖溶液、清水处理外表皮后,外表皮细胞原生质体和液泡的体积及细胞液浓度的变化。图中所提到的原生质体是指植物细胞不包括细胞壁的部分。下列示意图中能够正确表示实验结果的是( )
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解析:用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,细胞失水,随着时间的延长,原生质体和液泡的体积均减小,用清水处理后,细胞吸水,原生质体和液泡的体积均逐渐恢复,A错误;用30%蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮,细胞失水,随着时间的延长,细胞液浓度升高,用清水处理后,细胞吸水,细胞液浓度降低,B错误;当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时,细胞吸水,由于有细胞壁的阻碍,原生质体和液泡的体积均略微增加,当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时,细胞失水,随着蔗糖溶液浓度的增加,原生质体和液泡的体积均逐渐减小,C正确;当蔗糖溶液浓度小于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时,细胞吸水,细胞液浓度略微降低,当蔗糖溶液浓度大于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度时,细胞失水,随着蔗糖溶液浓度的增加,细胞液浓度增加,D错误。
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2.(2023·湖北,10)在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中,某同学制作的装片效果非常好,他将其中的某个视野放大拍照,发给5位同学观察细胞并计数,结果如下表(单位:个)。关于表中记录结果的分析,下列叙述错误的是( )
学生 分裂间期 分裂期 总计
前期 中期 后期 末期
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
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A.丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程,某些细胞所处时期易混淆
B.五位同学记录的中期细胞数一致,原因是中期染色体排列在细胞中央,易区分
C.五位同学记录的间期细胞数不多,原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段
D.戊统计的细胞数量较多,可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同
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解析:有丝分裂是一个连续的过程,人们根据染色体的行为,把它分为四个时期:前期、中期、后期、末期,丙、丁计数的差异可能是因为某些细胞所处时期易混淆,如末期和分裂间期,A正确;分裂间期为分裂期进行活跃的物质准备,完成DNA分子的复制和有关蛋白质的合成,其所处时间比分裂期长,五位同学记录的间期细胞数不多,是由于只统计了一个视野中的细胞,样本数量较少,不具有代表性,C错误;计数规则不同,会导致实验误差,戊统计的细胞数量较多,可能与该同学的细胞计数规则与其他同学不同有关,D正确。
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3.(2023·广东,11)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( )
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
解析:进行DNA鉴定时可以使用二苯胺试剂,但要进行沸水浴加热后才能观察到颜色变化,D错误。
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4.(2022·北京,13)下列高中生物学实验中,对实验结果不要求精确定量的是( )
A.探究光照强度对光合作用强度的影响
B.DNA的粗提取与鉴定
C.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
D.模拟生物体维持pH的稳定
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解析:探究光照强度对光合作用强度的影响时,需要测定不同光照强度下的光合作用速率,对实验结果要求精确定量,A不符合题意;做DNA的粗提取与鉴定实验时,只需要观察是否有相关现象即可,对实验结果不要求精确定量,B符合题意;探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时,需要明确不同生长素类调节剂浓度下根的生长情况,对实验结果要求精确定量,C不符合题意;做模拟生物体维持pH的稳定实验时,需要用pH计或pH试纸测定溶液pH,对实验结果要求精确定量,D不符合题意。
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(重点实验用★标注)
编号 名称 重要器材或试剂 重要操作或现象
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 光学显微镜 成倒像
2 ★检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质 斐林试剂 水浴加热
苏丹Ⅲ染液 显微观察
双缩脲试剂 先A液再B液
3 ★用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 光学显微镜 不染色
4 ★探究植物细胞的吸水和失水 光学显微镜、蔗糖溶液 引流法
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5 ★比较过氧化氢在不同条件下的分解 FeCl3溶液、新鲜肝脏研磨液 —
6 ★影响酶活性的条件 酶、底物 —
7 淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用 淀粉酶溶液、淀粉、蔗糖 —
8 ★探究酵母菌细胞呼吸的方式 溴麝香草酚蓝溶液 由蓝变绿再变黄
酸性重铬酸钾溶液 由橙色变灰绿色
9 ★绿叶中色素的提取和分离 提取液、层析液、二氧化硅、碳酸钙 纸层析
10 探究环境因素对光合作用强度的影响 LED台灯 —
11 ★观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 解离液、碱性染液、光学显微镜 装片的制作
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12 性状分离比的模拟实验 — —
13 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 光学显微镜 —
14 制作DNA双螺旋结构模型 — —
15 低温诱导植物细胞染色体数目的变化 卡诺氏液、甲紫溶液、光学显微镜 装片的制作
16 调查人群中的遗传病 — —
17 探究自然选择对种群基因频率变化的影响 — —
18 探究抗生素对细菌的选择作用 抗生素 —
19 模拟生物体维持pH的稳定 缓冲液、肝匀浆 —
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20 ★探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 一年生枝条、生长素类调节剂 预实验
21 调查草地中某种双子叶植物的种群密度 — 随机取样
22 ★培养液中酵母菌种群数量变化 血细胞计数板、光学显微镜 抽样检测
23 研究土壤中小动物类群的丰富度 诱虫器、吸虫器 取样器取样
24 探究土壤微生物的分解作用 土壤微生物 —
25 设计制作生态缸,观察其稳定性 生产者和分解者 密封
26 ★制作果酒和果醋 酵母菌和醋酸菌 发酵条件的控制
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27 ★制作泡菜 乳酸菌 密封
28 ★酵母菌的纯培养 接种环、培养皿
29 ★土壤中分解尿素的细菌的分离与计数 培养皿、涂布器 无菌操作、微生物的选择和鉴定
30 ★菊花的组织培养 固体培养基、植物激素 无菌操作、控光
31 ★DNA的粗提取与鉴定 NaCl、二苯胺、酒精 沸水浴
32 ★DNA片段的扩增及电泳鉴定 引物、模板链、耐高温的DNA聚合酶、原料 循环控温、琼脂糖凝胶电泳
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1.(2024·福建师大附中5月模拟)下列异常实验现象的原因分析错误的是( )
选项 实验现象 原因分析
A 质壁分离复原实验中,加入清水后,质壁分离的细胞未发生复原 可能是质壁分离时使用的蔗糖溶液浓度过大
B 光合色素的提取和分离实验中,发现滤纸上的色素带颜色偏淡 可能是提取色素时加入的无水乙醇过多
C 比较不同条件下过氧化氢分解的实验中,发现FeCl3组和肝脏研磨液组产生气泡的速率相近 可能是加入催化剂时滴加的FeCl3溶液太少
D 探究酵母菌的呼吸方式实验中,两组实验的澄清石灰水均不变浑浊 可能是加入酵母菌时未将煮沸的培养液冷却
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解析:蔗糖溶液的浓度过大,会使细胞失水过多而死亡,质壁分离现象明显,但不能发生质壁分离后的复原现象,A正确;若提取色素时加入的无水乙醇过多,色素会被稀释,滤纸上的色素带颜色会偏淡,B正确;酶的催化效率远远高于无机催化剂,加入催化剂时滴加的FeCl3溶液太少,会出现FeCl3组产生气泡速率远远小于肝脏研磨液组产生气泡的速率的现象,而不会出现选项中所述现象,C错误;若加入酵母菌时未将煮沸的培养液冷却,酵母菌会死亡,则两组实验的澄清石灰水均不变浑浊,D正确。
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2.下列有关实验的叙述,正确的是( )
A.“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性”实验中,可用碘液作鉴定试剂
B.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及复原”实验中,以细胞自身实验前后变化进行对照
C.“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中,可选择斐林试剂进行检测
D.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,可用酸性重铬酸钾溶液检测二氧化碳气体
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解析:“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性”实验中,不能用碘液进行鉴定,因为蔗糖和其水解产物均不能与碘液发生颜色反应,A错误;“探究温度对淀粉酶活性的影响”实验中,实验的自变量为温度,而斐林试剂检验还原糖需要水浴加热,因此不能用斐林试剂进行检测,C错误;“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,可用酸性重铬酸钾溶液检测是否有酒精生成,D错误。
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3.下列关于“探究2,4D对插条生根的作用”实验的叙述,正确的是( )
A.本实验中因变量是生根长度,蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组
B.预实验所使用的2,4D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小
C.由于插条内缺乏相应酶分解2,4D,因此其作用具有长效性
D.利用浸泡法处理插条时,所用2,4D溶液的浓度比沾蘸法大
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解析:本实验中因变量是生根长度或数目,在预实验中蒸馏水的组别是空白对照组,正式实验中不同浓度的组别相互对照,A错误;预实验所使用的2,4D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大,才能大致判断适宜浓度的范围,以缩小梯度精准实验,获得最适浓度,B错误;2,4D是生长素类调节剂,在插条内缺乏相应酶分解2,4D,因此其作用具有长效性,C正确;利用浸泡法处理插条时,所用2,4D溶液的浓度比沾蘸法小,处理时间比沾蘸法长,D错误。
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