2025届高三生物二轮复习专练 实验与探究

专题十　实验与探究 1～11题每题6分，共66分 1．(2024·安徽，14)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 2．(2023·辽宁，1)科学家根据对部分植物细胞观察的结果，得出“植物细胞都有细胞核”的结论。下列叙述错误的是(　　) A．早期的细胞研究主要运用了观察法 B．上述结论的得出运用了归纳法 C．运用假说—演绎法将上述结论推演至原核细胞也成立 D．利用同位素标记法可研究细胞核内的物质变化 3．(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 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 4．(2024·梅州高三模拟)用洋葱根尖制作临时装片观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列操作正确是(　　) A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，盖上盖玻片后镜检 C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 5．花青素是一类广泛存在于植物液泡中的水溶性天然色素，在植物细胞液不同的pH条件下，花青素可使花瓣呈现不同的颜色，目前已知的花青素有20种。实验室常用乙醇、丙酮、水或混合溶剂提取花青素。光合色素存在于叶绿体中。下列关于光合色素和花青素提取与分离的叙述，错误的是(　　) A．在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2，以提高色素的提取率 B．液泡与叶绿体中的色素均可用无水乙醇或水作为溶剂进行提取 C．纸层析法能分离光合色素是因为不同色素在层析液中的溶解度不同 D．分离光合色素画滤液细线时，需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次 6．(2024·衡水高三模拟)离心技术是一种广泛应用于各个领域的分离和提取技术，其主要原理是利用离心力将不同密度的物质分离，从而实现进一步的分析和研究。下列叙述正确的是(　　) A．科学家采用逐渐降低离心速率的方法分离不同大小的细胞器 B．赫尔希和蔡斯利用离心技术将吸附在细菌上的噬菌体与细菌分开 C．梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA分布在试管的不同位置 D．科学家可以用离心法直接将番茄细胞和马铃薯细胞融合得到杂种细胞 7．(2024·三明高三三模)生物学的发展离不开科学实验，表格中生物学实验操作及现象与实验结论相符的是(　　) 选项 实验操作及现象 结论 A 把一条狗的小肠黏膜刮下来，过滤后注射给另一条狗，后者在胰液分泌明显增加的同时，血压还骤然下降 小肠黏膜分泌促胰液素具有降血压的作用 B 从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液，注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗体内，血糖迅速下降 胰岛细胞产生的胰岛素具有降血糖的作用 C 将有某副交感神经支配的心脏甲和没有该神经支配的心脏乙置于相同的培养液中，刺激该神经，心脏甲跳动减慢；再取少量心脏甲的培养液注入心脏乙的培养液中，心脏乙跳动也减慢 该副交感神经可释放某化学物质使心脏跳动减慢 D 在切去尖端的玉米胚芽鞘上端放一块含有生长素的琼脂块，下端放一块不含生长素的琼脂块(胚芽鞘形态学上端朝上)，一段时间后发现下端琼脂块含有生长素 生长素在胚芽鞘内是由形态学上端运输到形态学下端 8．(2024·龙岩高三三模)实验材料的选择是科学探究的一个关键环节，材料选对了就等于实验成功了一半。下列有关实验材料选择的叙述，错误的是(　　) A．大肠杆菌遗传物质少，适合用于DNA的粗提取与鉴定 B．豌豆自花传粉和具有易于区分的相对性状，有利于遗传学分析 C．菠菜容易获得，可用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 D．双子叶植物个体数目易于辨别，适合用于调查植物的种群密度 9．(2024·安庆高三三模)同位素标记法常用于示踪物质的运行和变化规律，是生物科学研究的常用技术之一。下列叙述正确的是(　　) A．分别用15N和14N标记DNA，通过检测放射性强度的变化证明DNA半保留复制 B．将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，以追踪胰岛素的合成和运输过程 C．用含3H标记的尿嘧啶营养液培养洋葱根尖，只能在分生区细胞中检测到放射性 D．给绿色植物提供用18O标记的H218O和CO2，在光照条件下绿色植物会释放18O2 10．下列实验操作能达成所述目标的是(　　) A．选用分裂间期细胞占比较高的材料来观察有丝分裂 B．向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境 C．对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染 D．在沸水浴条件下二苯胺试剂与DNA反应可鉴定DNA 11．(2024·黄石高三一模)下列关于利用模型模拟生物学现象的叙述，错误的是(　　) A．制作的真核细胞三维结构模型是实物模型或计算机模型等，且兼具科学性与美观 B．解释细胞不能无限长大的模拟实验中，细胞的大小与物质扩散效率呈负相关 C．模拟生物体维持pH的稳定时，自来水组的pH变化幅度大于肝匀浆组 D．在“建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验”中，双手分别抓住着丝粒，使红色和黄色染色体分别移向细胞两极模拟的是减数分裂Ⅱ后期染色体的行为 12．(14分)(2021·湖南，19)生长激素对软骨细胞生长有促进作用，调节过程如图所示。回答下列问题： (1)根据示意图，可以确定软骨细胞具有__________(填“GH受体”“IGF－1受体”或“GH受体和IGF－1受体”)。 (2)(6分)研究人员将正常小鼠和IGF－1基因缺失小鼠分组饲养后，检测体内GH水平。据图预测，IGF－1基因缺失小鼠体内GH水平应__________(填“低于”“等于”或“高于”)正常小鼠，理由是______________________________________。 (3)(6分)研究人员拟以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，在细胞培养液中添加不同物质分组离体培养，验证生长激素可通过IGF－1促进软骨细胞生长。实验设计如表所示，A组为对照组。 组别 A B C D E 培养液中添加物质 无 GH IGF－1 正常小鼠去垂体后的血清 ？ 实验结果预测及分析： ①与A组比较，在B、C和D组中，软骨细胞生长无明显变化的是________组。 ②若E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，结合本实验目的，推测E组培养液中添加物质是__________________________________________________________________________。 13．(20分)(2024·汕头高三二模)人和哺乳动物体内的脂肪组织分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT)，二者能相互转化。WAT主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来，BAT能通过促进脂肪的分解和氧化等来满足机体额外的热量需求。科研人员分析了不同温度下小鼠WAT和BAT的相对含量变化，结果如图。回答以下问题： (1)当受到寒冷刺激时，机体通过体温调节减少散热。皮肤减少散热的方式是____________________________。此外，寒冷刺激相关神经兴奋，促进________________________等激素的释放，使脂肪组织的代谢活动增强，增加产热。 (2)根据题干信息和实验结果分析，小鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热，原因可能是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)研究发现，位于线粒体内膜上的UCP－1蛋白能抑制ATP的合成，提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例，药物A在抑制UCP－1蛋白的合成上具有专一性。为探究叶绿醇是否通过影响UCP－1蛋白的合成提高小鼠的抗寒性，设计以下实验。 分组 处理方式 培养条件 机体产热量 甲 正常大鼠＋生理盐水 ②______ ＋＋ 乙 正常大鼠＋叶绿醇溶液 ＋＋＋＋ 丙 ①__________ ＋ 注：“＋”的数目代表产热量的多少，“＋”越多，产热量越多。 请完善表格中的实验方案： ③实验结论：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)基于上述研究，科研人员认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案精析 1．D　[研磨液有利于DNA的溶解，若换为蒸馏水，DNA提取的效率会降低，A正确；DNA不溶于酒精溶液，但细胞中的某些蛋白质溶于酒精，可初步分离DNA和蛋白质，B正确；DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变，因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取，C正确；在沸水浴的条件下，DNA遇二苯胺会被染成蓝色，因此二苯胺试剂用于鉴定DNA，D错误。] 2．C　[观察是科学探究的一种基本方法，细胞研究需要使用显微镜、放大镜等工具，故早期的细胞研究主要运用了观察法，A正确；根据部分植物细胞都有细胞核，得出“植物细胞都有细胞核”这一结论，运用的是不完全归纳法，B正确；原核细胞没有以核膜为界限的细胞核，C错误；同位素标记法可以示踪物质的运行和变化过程，故可利用同位素标记法研究细胞核内的物质变化，D正确。] 3．C　[丙和丁的差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分这两个时期时丙和丁同学的判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确；有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央的赤道板位置，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的分裂间期细胞数不多，可能原因是该同学进行拍照记录的区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。] 4．C　[装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片，解离后先用清水漂洗，防止解离过度，A错误；根尖染色后置于载玻片上用镊子弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻轻按压盖玻片后，才能镜检，B错误；分生区细胞具有排列紧密、呈正方形的特点，找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦，C正确；题图中分裂中期的细胞位于视野左上方，显微镜观察到的物像是上下颠倒、左右相反的，应该向左上方移动装片才能将分裂中期细胞移至视野中央，D错误。] 5．B　[在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2，可使研磨更加充分，以提高色素的提取率，A正确；叶绿体中的色素不溶于水，可溶于有机溶剂，因此可用无水乙醇作为溶剂提取，不能用水提取，B错误；分离色素时采用纸层析法，原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C正确；分离光合色素画滤液细线时，需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次，以增加滤液细线中光合色素的含量，D正确。] 6．C　[分离不同大小的细胞器应采用逐渐提高离心速率的方法，起始离心速率低，让较大的颗粒沉降在管底，小的颗粒仍悬浮在上清液，收集沉淀，改用较高的离心速率离心上清液，A错误；赫尔希和蔡斯利用离心技术是让上清液中析出质量较轻的噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，B错误；梅塞尔森和斯塔尔使用密度梯度离心法将含不同N元素的DNA 分布在试管的重带、中带、轻带，C正确；应先去除番茄细胞和马铃薯细胞的细胞壁得到原生质体，再使用诱导融合技术(如离心法)，D错误。] 7．C　[该实验不能得出小肠黏膜分泌促胰液素具有降血压的作用，因为缺少对照组，不能排除过滤液中其他物质的作用，A不符合题意；该实验可得出胰岛细胞产生的物质具有降血糖的作用，但不能直接确定就是胰岛素，因为胰岛细胞还可能分泌其他的化学物质，B不符合题意；当刺激有某副交感神经支配的心脏甲时，它跳动减慢，这表明副交感神经对心脏甲产生了直接作用使其跳动状态发生改变。而当把心脏甲的培养液注入没有该神经支配的心脏乙的培养液中时，心脏乙的跳动也减慢了，这很可能是因为心脏甲的培养液中含有在副交感神经刺激下所释放的某种能够导致心脏跳动减慢的化学物质，该物质通过培养液传递给了心脏乙，从而使心脏乙也出现了类似的跳动减慢现象，C符合题意；该实验缺少实验验证“生长素不能从形态学下端运输到形态学上端”，因此不能得出生长素在胚芽鞘内是由形态学上端运输到形态学下端的结论，D不符合题意。] 8．A　[大肠杆菌的DNA含量较少，不适合作为DNA粗提取的材料，比较适合作为DNA粗提取材料的是菜花、猪肝、洋葱等，A错误；菠菜容易获得，其幼嫩叶片中存在叶绿体，便于用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动，C正确；蔓生或丛生的单子叶植物从地上部分难于辨别个体数目，双子叶植物易于辨别个体数目，故一般选择双子叶植物用于调查植物的种群密度，D正确。] 9．D　[15N和14N是稳定性同位素，没有放射性，A错误；胰岛素是由胰岛B细胞产生的，胰腺腺泡细胞产生胰液，将豚鼠的胰腺腺泡细胞放入含有3H标记的亮氨酸的培养液中培养，不能追踪胰岛素的合成和运输过程，B错误；尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA的原料，而洋葱根尖所有细胞都可以进行基因的表达，都能合成RNA，在所有细胞中都能检测到放射性，C错误；绿色植物光合作用产生的氧气来源于水，因此给绿色植物提供用18O标记的H218O和CO2，在光照条件下绿色植物会释放18O2，D正确。] 10．D　[应选用分裂期细胞占比较高的材料来观察有丝分裂，A错误；向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，B错误；对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，C错误；在沸水浴条件下二苯胺试剂与DNA反应呈蓝色，因此可用二苯胺试剂鉴定DNA，D正确。] 11．D　[细胞模型越大，其表面积和体积的比值越小，物质运输效率越低，而物质在细胞模型中的扩散速率是一定的，所以细胞的大小与物质扩散效率呈负相关，B正确；由于肝匀浆和缓冲液都含缓冲物质，在一定范围内，这两组的pH的变化都较小，而自来水组的pH变化最大，C正确；在“建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验”中，双手分别抓住着丝粒，使红色和黄色染色体分别移向细胞两极模拟的是减数分裂Ⅰ后期染色体的行为，D错误。] 12．(1)GH受体和IGF－1受体　(2)高于　IGF－1基因缺失小鼠不能产生IGF－1，不能抑制垂体分泌GH　(3)①B、D　②正常小鼠去垂体后注射过GH的血清 解析　(1)据图可知，生长激素(GH)和胰岛素样生长因子1(IGF－1)均可作用于软骨细胞，可以确定软骨细胞表面具有GH受体和IGF－1受体。(3)以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，验证生长激素可通过IGF－1促进软骨细胞生长，实验的自变量应为GH的有无以及IGF－1的有无。①以无生长激素受体的小鼠软骨细胞为实验材料，则B组培养液中添加GH，不能促进软骨细胞生长。D组正常小鼠去垂体后，血清中不含GH，则也不含有肝脏细胞分泌的IGF－1，软骨细胞也不能生长。C组培养液中添加IGF－1，可促进软骨细胞生长。综上可知，与A组比较，软骨细胞生长无明显变化的是B、D组。②E组培养的软骨细胞较A组生长明显加快，推测E组培养液中添加的物质中应含有IGF－1，结合D组可知，添加的物质是正常小鼠去垂体后注射过GH的血清，通过B、C、D、E 4组对照，说明没有垂体分泌的GH或GH不能发挥作用，均不能促进软骨细胞生长，有了IGF－1，软骨细胞才能生长，可验证生长激素可通过IGF－1促进软骨细胞生长。 13．(1)皮肤血管收缩，汗腺分泌减少　肾上腺素、甲状腺激素　(2)寒冷环境中，小鼠的WAT转化为BAT，促进脂肪的氧化分解　(3)①正常大鼠＋叶绿醇溶液＋药物A　　②低温(寒冷或4 ℃)，其他条件相同且适宜　③叶绿醇通过促进UCP－1蛋白的合成来提高小鼠的抗寒性　(4)在同等能量需求下，服用叶绿醇能促进UCP－1蛋白的合成，使脂肪在氧化供能时效率降低，脂肪消耗得更多 学科网（北京）股份有限公司 $$