重难点08 科学探究与生物技术-2025年中考生物【热点·重点·难点】专练(湖南专用)
2025-04-14
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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-专项训练 |
| 知识点 | 现代生物技术 |
| 使用场景 | 中考复习-二轮专题 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 湖南省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.77 MB |
| 发布时间 | 2025-04-14 |
| 更新时间 | 2025-04-14 |
| 作者 | 萌萌哒花花侠 |
| 品牌系列 | 上好课·二轮讲练测 |
| 审核时间 | 2025-04-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/51592033.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08 科学探究与生物技术
(命题剖析+重难诠释+易错易混+限时训练)
重难考点
1、变量控制;
2、实验结论表述;
3、实验设计评价;
4、生物技术应用与技术伦理;
5、传统技术与现代技术。
三年考情
2024年:自变量、因变量、无关变量区分、酵母菌无氧呼吸产生酒精 、克隆技术如多莉羊、
2023年:基于数据的逻辑推理,如“光照强度影响光合作用速率”、转基因食品安全性争议。
2022年:植物组织培养、转基因技术如抗虫棉、 DNA指纹鉴定。
2025考向预测
· 核心考点延续
1、 贴近生活实践:结合疫情、环保等社会热点(如核酸检测原理、污水微生物处理技术),实验题素材多源于教材经典实验(如“探究种子萌发条件”)。
2、 跨学科融合:与物理(显微镜操作)、化学(试剂检测,如碘液测淀粉)结合、 技术类题目融入工程思维(如设计简易发酵装置)。
3、 突出科学思维:要求分析实验数据图表(如柱状图、曲线图),推导结论。
· 潜在新增考点:
1、 实验设计类:可能要求完整设计探究方案(如“探究温度对酶活性的影响”)。
2、误差分析类:针对实验操作失误(如未设置对照)分析结果偏差。
3、医疗技术:mRNA疫苗原理、基因检测在疾病预防中的应用。
4、农业技术:杂交育种与基因编辑。
5、生态技术:微生物降解塑料、碳中和相关生物技术。
4、题型创新预测:
①实践操作题:描述实验器材使用(如显微镜调焦、试剂配制步骤)、模拟技术流程(如排序题:克隆技术的操作顺序)。
②材料分析题:提供科研报道(如新型生物材料研发),要求学生提取技术原理并评价应用价值。
③开放性论述题:辩证分析“生物技术发展的利与弊”(如基因编辑的医学价值与伦理风险)。
· 科学探究的基本过程
1、科学探究的一般过程包括六大步骤: 。
2、对照实验:
(1) :设置对照实验,包括实验组和对照组。
①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以外,其他条件都相同的实验叫 。
② :已知实验结果,保持自然状态或不做任何处理的一组为对照组。
③ :未知实验结果,接受实验变量处理的组别为实验组。
(2) :对照实验中除实验变量不同外,其他条件都要 。目的: 。
(3) :用多个个体进行重复实验,实验结果取 。目的: 。
· 发酵技术
1、发酵技术概念:指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。常用于食品的制作方面。
2、食品制作的原理:
(1) :酿酒、制作馒头和面包用;
(2) :制酱、酱油、腐乳用。
(3) ::制作酸奶、泡菜、酸菜用。
(4) :制醋用。
· 转基因技术
1、 转基因技术:把一种生物的某个 转移到另一种生物的基因组中,培育的新个体具有
所控制的性状。
2、基本原理: 控制生物的性状。
3、举例:转基因超级鼠、大肠杆菌合成胰岛素、抗虫棉。
· 试管婴儿
1、试管婴儿:利用人工方法在体外将精子和卵细胞结合,完成受精过程,然后把早期胚胎移植入母体子宫内发育而诞生的婴儿。其生殖方式属于 。
· 克隆技术
1、克隆技术:生物体通过 方式, 形成与亲代基因完全相同的后代的过程。
2、基本原理: 是遗传信息库,控制着生物的 和 。
3、举例:克隆羊多莉的诞生过程。
· 植物组织培养
1、植物组织培养:利用 的原理,使植物组织或细胞快速发育成新植株的生物技术。
· 仿生技术
1、仿生:科学家模仿动物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备。例如:飞行服(抗荷服)——长颈鹿;雷达——蝙蝠。
· 易错辨析
· 易错点01:科学探究过程误区
1、假设是建立在已有的知识经验基础上,不能随意假设。
2、若实验结论与假设不一致,不能篡改实验数据,应重新假设,重新设计探究方案,再次探究。
· 易错点02:克隆技术中的易错点
误认为克隆生物长得像代孕母体。
· 易错点03:试管婴儿理解误区
误以为试管婴儿为无性生殖。
· 易错点04:仿生中的易错点
误以为仿生是模仿动物的外形制造仪器。
(建议用时:30分钟)
1.某兴趣小组为了探究光合作用的奥秘,采摘生长旺盛的绿叶做了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.甲和乙可形成对照实验,变量是光照
B.乙和丙对照可以证明光合作用的场所是叶绿体
C.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
D.甲中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
2.如图是生物小组探究植物光合作用和呼吸作用的实验装置,取同一棵植物茎上的叶片,将其分别放入甲、乙、丙、丁四个瓶中,其中丁瓶中的氢氧化钠溶液可以吸收空气中的二氧化碳,下列关于该实验的分析不正确的是( )
A.该实验探究了水、光和二氧化碳等因素对光合作用的影响
B.在光下放置数小时,发现玻璃瓶内壁都有很多小水珠,这些水分是由植物体蒸腾作用和瓶内水分自然蒸发产生的
C.该装置中,不只有丙瓶中的叶片同时进行光合作用和呼吸作用
D.丁瓶上方的玻璃弯管中,红墨水会沿着图中箭头方向移动
3.为研究施肥深度对干旱条件下小麦光合作用的影响,研究人员在相同条件下,选择符合实验标准的三块地施肥、播种,长出植株后进行检测,实验数据如下表所示。下列说法错误的是( )
实验处理生理指标
浅施(15cm)
中施(30cm)
深施(45cm)
叶绿素含量
1.8
2.1
2.5
气孔导度
0.12
0.15
0.18
光合作用速率
18.5
22.3
26.7
注:气孔导度数值越大,表示气孔开放程度越大。
A.本实验变量是施肥深度
B.施肥深度越深,叶绿素含量越高
C.气孔导度可能会影响小麦的光合作用
D.干旱条件下,适当深施肥会降低小麦的产量
4.探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.为节约时间,测定一次就可以得出实验结论
D.由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多
5.臭屁醋又名长寿醋,2021年入选广州市花都区第五批区级非物质文化遗产代表性项目名单,它以大米和水为原料在微生物作用下产生醋酸。这是利用了( )
A.仿生技术 B.发酵技术
C.克隆技术 D.转基因技术
6.现代生物技术迅猛发展,给人类生产生活带来了巨大影响,下列各项通过现有的生物技术不可能实现的是( )
A.利用三只雌性藏羚羊繁育出雄性藏羚羊 B.利用大肠杆菌生产胰岛素
C.利用杂交技术生培育高产抗倒伏水稻 D.利用DNA鉴定进行案件侦查
7.我国科学家通过引入特定基因改造的酵母菌,以玉米秸秆(主要成分是纤维素)为原料合成淀粉和蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.酵母菌属于原核生物 B.该过程应用了转基因技术
C.该技术为粮食生产提供了新思路 D.淀粉和蛋白质可以供能
8.生物技术越来越多的影响人类的生活和社会发展,下列叙述正确的是( )
A.酸奶的制作利用了醋酸菌的发酵作用
B.试管婴儿属于无性生殖
C.利用航空诱变技术可以培育太空椒等新品种
D.沼气的产生利用了甲烷菌在有氧条件下分解有机物
9.下列实例与采用的生物技术搭配错误的是( )
A.抗荷服研制——仿生技术
B.制造胰岛素——转基因技术
C.“多莉”羊——克隆技术
D.脱毒植株——无土栽培
10.下列实例与采用的技术对应错误的是( )
A.利用酵母菌、乳酸菌分别制作果酒和酸奶——发酵技术
B.利用草莓部分组织短期内培育出大量幼苗——杂交技术
C.将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄细胞中,使番茄的耐寒能力得到提高——转基因技术
D.将北极狼体细胞的细胞核与比格犬的去核卵细胞融合,培育出北极狼——克隆技术
11.下列生物技术产品与相关生物学技术或原理对应错误的是( )
A.将人的乳铁蛋白基因移到牛体内,从牛乳中获得人乳铁蛋白——转基因技术
B.“多莉羊”诞生——克隆技术
C.快速培养无病毒植株——植物的组织培养技术
D.试管婴儿——无性生殖
12.大力发展现代生物技术是实现经济和技术跨越式发展的关键之一。如图是抗虫烟草的培育过程,下列说法正确的是( )
A.烟草的遗传物质发生变化,这种变异可遗传
B.抗虫烟草是利用克隆技术培育的,属于无性生殖
C.这种技术不能实现不同生物优良性状的重新组合
D.该实例表明生物在繁衍后代的过程中传下去的是性状
13.生物技术越来越多地影响人类的生产和生活。关于获得表中产品的生产方法的描述,错误的是( )
选项
产品名称
生产方法
A
草莓植株
取草莓的组织或细胞,在适宜的培养基上培育成植株
B
酸奶
向牛奶中加入酵母菌,在有氧条件下发酵
C
转基因抗虫棉
将杀虫蛋白基因注入棉花细胞里内,培育成植株
D
胰岛素
将胰岛素基因转入大肠杆菌内,培养并提取
A.A B.B C.C D.D
14.每年3~5月是青蛙的繁殖高峰期。去年4月,小宇周末去家里的后山游玩时,发现后山的小溪中有许多小蝌蚪。他想探究水质对蝌蚪的生活是否有影响。他在小溪水流平缓处用细网将蝌蚪生活的区域围起来。数了一下,有68只蝌蚪。他再从中捞出34只,在附近找到了一个很脏的水坑,也用细网围住,将捞出的34只蝌蚪放入其中。每天放学后就去观察并记录蝌蚪存活的数量。
天数
1
2
3
4
5
6
7
8
溪水中蝌蚪数量
34
34
33
33
31
30
30
29
水坑中蝌蚪数量
34
29
24
18
12
11
3
0
(1)小宇的实验设置的变量是 。
(2)小宇每组都有34只蝌蚪,而不是用一只做研究,其意义是 。
(3)根据小宇的实验结果可以得出的结论是 。
(4)你认为用细网将蝌蚪围起来有什么作用? 。(写1点)
(5)除(4)中细网的作用外,你认为还有哪些因素会对实验结果产生影响? 。(举1个例子)
15.娃娃菜具有较高的营养价值和经济效益,某同学在老师的指导下开展了家庭水培种植娃娃菜的实践活动,图1是水培装置,图2是娃娃菜细胞内进行生命活动的示意图,甲为细胞内有关结构,a、b分别表示某种气体,据图回答下列问题:
(1)根据图1中的水培指导建议,多通风可提高二氧化碳的浓度,促进娃娃菜的 作用。该项生命活动有助于维持生物圈中的 平衡。
(2)图1中营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的 。在娃娃菜中,“水往高处流”的动力主要来自叶的 作用。
(3)该同学发现部分植株出现根部腐烂现象,在老师建议下于装置底部增设气泵。气泵的主要作用是泵入 ,保证根的 作用正常进行。
(4)图2中,若b气体能使澄清石灰水变浑浊,则甲代表的结构是 。
(5)已有研究表明,高温能显著降低娃娃菜的光合速率。为了缓解高温胁迫对娃娃菜光合速率的影响,科研人员分别向5组娃娃菜喷施不同浓度的BR(一种植物生长调节剂),在高温(38℃)条件下培养一段时间后,测定各组光合速率及叶绿素含量,结果如图。
①本实验研究的变量是 。
②与对照组相比,喷施BR提高了高温胁迫下娃娃菜的光合速率,根据实验结果推测其原因:喷施BR, 。
③根据实验结果,建议农民在高温天气对娃娃菜喷施浓度为 mg/L左右的BR。
16.向日葵,因其常常“追随”太阳,又名朝阳花。请回答下列问题。
(1)向日葵的花盘由两种花组成。一种是没有花蕊的舌状花,在花盘边缘,像“花瓣”一样艳丽;另一种是有雌蕊和雄蕊的管状花,在花盘中央像“花心儿”,管状花小但是数量多。这两种花分工合作,舌状花能招引昆虫帮助 ,果实则由 花发育而来。
(2)人们发现,开花之前的向日葵能“追随”太阳,即早上朝东、正午直立、晚上朝西,夜间又转回东方。研究者测量并记录其茎秆在不同时间的弯曲角度,如图1。这种研究方法属于 法(选填下列字母)。
A.观察法 B.实验法 C.文献资料法
(3)为了研究“追随”太阳这一特性对向日葵生长的影响,研究者将若干向日葵分为两组,甲组正常生长,乙组 。一段时间后,发现甲组向日葵的生长状况明显好于乙组。
(4)有趣的是,向日葵开花后,花盘一直朝向东方,不再“追随”太阳。研究者就这一特性对向日葵的影响再次开展实验,将开花期的向日葵分成两组,一组花盘一直朝东,另一组花盘一直朝西。观察不同朝向向日葵的花盘吸引昆虫访花的次数,结果如图2。这一研究过程是基于“ ”问题开展的。
17.垄沟种植是指在农田中挖沟起垄,并在垄上种植农作物的耕种方式。这种种植方式有哪些优势呢?
问题一:利用垄沟种植时,如何灌溉能提高大豆的产量呢?
大豆是对水分比较敏感的作物,干旱对其产量和品质产生严重的影响,灌溉可以有效缓解干旱对大豆带来的损失,为了寻求垄沟种植大豆更好的方式,科研人员选取相同面积的三块样地,按照下图甲所示方式分别对三块样地进行灌溉。
分别测定三块样地大豆生产的相关指标,结果如下表所示。
灌溉方式
垄上土壤含水率(%)
大豆产量(千克/公顷)
均匀灌溉
14
3861
固定隔沟灌溉
20
3873
交替隔沟灌溉
22
3940
(1)每个样地栽种的幼苗数量不宜过少,目的是 。
(2)选取环境一样、面积相同的样地及生长状况一致的等量大豆幼苗,目的是 。
(3)据表可知,垄沟种植大豆产量最高的灌溉方式是 。请从表中数据及光合作用的角度推测原因是 。
问题二:为什么垄沟种植能提高大豆的光合作用效率呢?
研究结果表明,垄沟种植能有效提高大豆光合作用效率,请结合图乙(a、b、c表示植物的三大生理活动)进行分析。
(4)垄和沟都是直的,有利于通风,可以为图乙中的b作用提供充足的 。
(5)垄高而沟低,既便于排出田里多余的水,又增大了土壤与空气接触的表面积,这都可以使根得到充足的氧气,用于进行图乙中的[c] 作用。
(6)顺沟浇水,垄上作物的根会因向水生长而更加发达,根尖生长主要依靠图丙中 (填序号)两个区域细胞的作用。根吸收的大量水分通过a作用释放到环境中,该生理活动的意义之一是 。
(7)我们所食用的大豆种子中含有蛋白质、糖类等营养物质,请简要陈述大豆种子中的糖类是如何形成并获得的? 。
18.课外实践活动课上,生物学社团的同学们分成三组,开展了对植物生理活动的探究。请你一起参与并回答相关问题:
(1)“求知者”组的同学们设计了图一所示的装置,探究植物的光合作用。
①他们先将装置中的所有叶片进行了一昼夜的暗处理,目的是 ;然后,将以上装置放在阳光下照射几小时后,摘下叶片,对叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液染色,发现C瓶中叶片会变蓝,说明光合作用产生了 。
②A瓶中的叶片沿图中位置切断叶脉,切口上、下两部分对照,可以探究 是不是光合作用的原料;若要探究光是光合作用的条件,则需选择 (填图中字母)两组进行对照;若要探究二氧化碳是光合作用的原料,则需选择 (填图中字母)两组进行对照。
(2)“探索者”组:选择种子作为实验材料,探究呼吸作用过程中是否释放了能量。同学们挑选了1000粒饱满的黄豆种子,按图二进行操作(两个温度计的初始示数相同),12小时后再次读取两个温度计的示数。
①该实验的变量是 。
②你预期12小时后,温度明显升高的是 组,使瓶内温度升高的热量主要来自有机物的分解。请写出该生理活动的表达式: 。
(3)“发现者”组:选择幼苗作为实验材料,探究呼吸作用过程中是否发生了物质变化,同学们先培养出一些健壮的小麦幼苗,然后组装了如图三所示的装置。12小时后,打开阀门,按压塑料袋,使其中的气体进澄清的石灰水(如图四)。
同学们观察到澄清的石灰水变浑浊,证明植物进行呼吸作用释放了 。他们选用不透光塑料袋的原因是: 。
19.人遇寒冷时,为什么会打寒战呢?项目式学习小组查阅资料并梳理出寒冷环境中人体体温调节的过程如图所示。请据图回答下列问题。
(1)人体受寒冷刺激常会引起骨骼肌不自主收缩面打寒战,该过程不需要先经过大脑的分析和判断,可推测这是 (选填“简单”或“复杂”)的反射。当血液流经骨骼肌周围的毛细血管网时,血液由动脉血变成静脉血,同时人体产热,这是因为 。
(2)人遇寒冷时,皮肤内的毛细血管收缩,推测皮肤的血流量 (选填“增多”或“减少”),以减少人体内热量的散失。皮肤还是人体的天然防御屏障,属于 (选填“特异性”或“非特异性”)免疫。
(3)人体正常体温约为37℃。由图可知人遇冷打寒战的同时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,这也能增加 (选填“产热”或“散热”)。可见人体体温恒定是由 共同调节的结果。
(4)人体体温调节中枢在下丘脑。为验证下丘脑与体温调节有关,项目式学习小组设计了如下实验。
组别
实验对象
处理方式
实验环境
检测指标
甲组
每推随机选取10只健康成年豚鼠(恒温动物)
?
置于人工控制的温室中,室内沮度调为5℃,并在相对安静的条件下观察24小时
处理前:分别测量并记录两组豚鼠的平均体温。处理后;实验初测量起始体温之后每隔4小时分别测鼠一次体温并做好纪录
乙组
手术但不破坏下丘脑
②组的处理方式为 。
②预测实验结果:若甲组豚鼠体温不稳定,乙组豚鼠体温保持 ,则下丘脑与体温调节有关;反之,则下丘脑与体温调节无关。
20.某同学将生物技术相关的知识整理成如图图解,据图回答问题:
(1)多莉羊的培育是通过① 技术培育出来的。
(2)图中②表示 生殖,这种生殖方式产生的后代,只具有母体的遗传特性。
(3)有性生殖是指两性生殖细胞结合形成 ,再继续发育成新个体的生殖方式。
(4)在进行嫁接时,要将砧木和接穗的 紧密结合,利于该部位细胞分裂出新细胞愈合在一起。
21.某同学将他所了解的部分生物技术相关知识整理成如下图解,请补充完整并回答问题。
(1)A: B: C:
(2)制作酸奶、酒酿常用到A,则A为 。
(3)在运输水产品如鲜鱼、鲜虾时,可通过在水中添加 杀灭它们体表微生物的方法达到保鲜的目的。
(4)B中多莉羊培育和器官克隆均用到了细胞工程,其本质是在细胞水平上有计划地改造细胞的 ,培育人类所需要的生物新品种技术,它们均属于 生殖(填“有性”或“无性”)。
(5)试管婴儿是体外受精与胚胎移植的俗称,是不孕不育夫妇的福音,有助于提高人口出生率,胚胎移植的部位通常是女性的 (填结构)。
22.长期以来,我国主要依赖从国外进口优良奶牛品种。国内高产奶牛总量不足万分之五,且分布分散、不利于优质种的繁殖。2023年,我国首次集中对现存高产奶牛进行克隆,以实现种质保存,并用于优质奶牛高效繁殖。
(1)按照动物分类,奶牛属于哺乳动物,具有 的生殖发育特点,有利于提高后代的成活率。在草原生态系统中,奶牛作为消费者促进生态系统的 ,并在维持 中起着重要作用。
(2)图1中克隆牛的产奶量与母牛 (选填“甲”、“乙”、“丙”)相同,克隆牛的培育过程属于 生殖。奶牛产奶量这一性状是由 控制的,在遗传学中,奶牛的高产与低产称为一对 。
(3)根据图2乳房内部结构图,可判断乳房属于结构层次中的 水平。
(4)我国利用克隆技术培育高产奶牛的意义有 (多选)。
a.避免引进国外奶牛带来生物安全风险
b.使优质奶牛资源更加分散
c.选育具有自主知识产权的优质奶牛
d.形成优质奶牛育种群体
23.幽门螺旋菌是一种具有螺旋结构及鞭毛的细菌。资料显示,67%~80%的胃溃疡和95%的十二指肠溃疡是由幽门螺旋菌引起的。目前,我国约有7亿左右的人群感染了幽门螺旋菌。幽门螺旋菌可通过饮食等途径传染,请分析回答:
(1)在细胞结构上,幽门螺旋菌与胃黏膜上皮细胞的主要区别是前者没有 。
(2)医学上常用“碳—14呼气试验”检测幽门螺旋菌。受测者向专用的集气袋中吹气时(图1),胸廓气压 。
(3)幽门螺旋菌能够在人际间传播,“携带幽门螺杆菌的人”在传染病学中称为 。使用“公筷”和分餐制能有效减少幽门螺旋菌传染,这在传染病预防措施上属于 。
(4)研究者将实验小鼠平均分为三组,每组若干只,按下表进行处理,以探究幽门螺旋杆菌与胃黏膜炎症的关系,以及乳酸菌对幽门螺旋杆菌的影响(如下表)。一段时间后检测三组小鼠胃黏膜炎症因子水平相对值(炎症因子水平相对值越高,炎症越严重),并计算出每组的平均值,结果如图2柱状图所示。
处理
1组
2组
3组
是否灌胃乳酸菌
否
否
是
三周后是否灌胃幽门螺旋杆菌
否
是
是
(注:“灌胃”是使用灌胃器,将药液由动物的口直接注入到胃中)
①实验中1组和2组结果对照,实验的变量是 ,得到实验结论:幽门螺旋杆菌与胃黏膜炎症的发生 (选填“有关”“无关”)。
②实验中2组和3组结果对照,说明乳酸菌对幽门螺旋杆菌感染胃黏膜起到 (选填“抑制”“加强”)作用。
③每组实验用若干只而不是用一只小鼠做实验,目的是 。
24.吸烟有害健康,香烟烟雾中有焦油、尼古丁等多种有害物质。为探究香烟燃烧过程中产生的焦油对吸烟者气管中纤毛的影响,采用草履虫进行了模拟实验,实验设计如下。
实验组别
实验材料
实验处理
观察草履虫的运动状态
甲组
同一草履虫培养液均分的两份
通入空气
各取一滴培养液制成临时装片
纤毛不断摆动,运动迅速
乙组
通入香烟烟雾
纤毛黏结,运动变慢
(1)该实验的变量是 。选取同一草履虫培养液均分的两份进行实验的目的是 。
(2)根据实验现象,甲乙两组应分别从 (表层/中层/底层)吸取草履虫培养液制成临时装片。用显微镜观察草履虫的时候,发现虫体在视野的左上角,把它移到视野中央,应把装片向 方向移动。
(3)由表中实验结果推测: 。为减少吸烟对人类的影响,请你提一条建议: 。
(4)请指出该实验的一处不妥之处: 。
25.开口饵料是幼鱼第一次摄食时使用的专用饵料。某科研团队为了探究开口饵料对中华鲟仔鱼存活率和增重率的影响,设计了以下实验:
①选取3口相同的玻璃缸,分别投放7日龄、身体状况相似的中华鲟仔鱼30尾。
②分别以等量的水蚯蚓、丰年虫幼体、水蚯蚓+丰年虫幼体作为开口饵料,每天喂食15次,连续16天。
③实验期间定时对玻璃缸底部进行清污并记录仔鱼存活和增重情况。
具体实验结果如图甲、乙所示。
(1)该实验的变量是 。
(2)步骤①中,挑选的中华鲟仔鱼身体状况相似,目的是 。
(3)为防止水质污染影响中华鲟仔鱼的存活率,实验中采取的措施是 。
(4)根据实验结果分析,最适合作为中华鲟仔鱼开口饵料的是 ,判断依据是 。
26.鼠妇的饲养与探究
某校生物学社团成员在社区帮忙搬花盆时,看到花盆下有一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色的小动物。但一搬开花盆,它们就爬走了。这个现象引起了同学们的好奇,于是开展了以下活动。
【认识鼠妇】
(1)查阅资料后,同学们了解到这些小动物叫鼠妇,并绘制了以下名片。请补充完整:
中文名:鼠妇
特征:体表有起保护作用的 ,身体和附肢都 。
生存环境:阴暗、潮湿的环境
食性:主要啃食腐烂的植物。
【饲养鼠妇】
(2)采集了100只鼠妇,放入下图所示装置中饲养。请根据评价标准对该作品进行评价。
评价标准
评价
①容器及内部设置满足鼠妇的生存条件(如食物、空气等);
②鼠妇的数量与容器的大小比例适当;……
优点: (答一点即可)
建议: (答一点即可)
【实验与探究】
(3)为探究某种非生物因素对鼠妇分布的影响,小青和小明各自设计了实验装置(如图)。同学们讨论后,决定选用小青设计的装置进行探究,原因是 。他们要探究的环境因素是 。
(4)他们选取了10只体型、大小、活跃度等均相近的鼠妇,将其放置在土壤表面的中央并及时盖上木板和玻璃板。静置2分钟后,开始统计两侧鼠妇的数量。每分钟统计一次,并将数据绘制成下图。
①该实验的结论是 。
②为使实验结果更具说服力,你给他们的建议是 (答一点即可)。
(5)影响鼠妇分布的非生物因素还有哪些?请你帮助社团成员提出一个值得探究的问题:
27.某校生物兴趣小组在校园生态园种植了一批同品种的菠菜。他们发现,菠菜在不同遮光条件下(如树荫、遮阳网等)长势差异明显。为了探究光照强度对光合作用的影响,同学们设计了如下实验:
①将长势相同的菠菜幼苗随机分为三组,分别置于透光率为100%、50%、20%的遮光网下,温度、湿度等其他环境条件相同且适宜。
②每组选取5株幼苗,用透明密闭容器罩住植株,连接二氧化碳传感器,记录初始二氧化碳浓度。
③开启光源,持续照射6小时后,再次记录容器内二氧化碳浓度。
④重复实验3次,取平均值。
实验数据记录表
透光率
初始二氧化碳浓度(ppm)
6小时后二氧化碳浓度(ppm)
二氧化碳减少量(ppm)
100%
400
320
80
50%
400
280
120
20%
400
360
40
(1)该实验的变量是 ,为了保证实验结果仅由变量引起的,该兴趣小组在实验中采取的措施是 。
(2)实验中设置“重复3次”的目的是 。
(3)分析实验数据,可以得出结论: 。
(4)为了进一步探究不同光质对菠菜光合作用的影响,同学们以菠菜的尖叶和圆叶品种为材料,用不同颜色的光进行处理,得到如图所示结果。说出栽培菠菜时建议采用的光照颜色,并说明理由 。
28.幽门螺旋菌是引起胃炎的主要细菌。为研究乳酸菌对幽门螺旋菌感染的影响,研究者将若干只健康的实验小鼠平均分三组,按下表所示的操作进行实验(“+”表示进行该项操作,“一”表示不进行该项操作),其余条件相同且适宜。几个月检测三组小鼠胃黏膜炎症因子的量(炎症反应的一个检测指标,炎症因子的相对值在一定范围内不会引起炎症反应,起过一定范围则患有炎症,且相对值越多,说明炎症反应越严重),结果如图所示。
实验操作
1组
2组
3组
4组
灌胃乳酸菌
一
一
+
①
三周后灌胃幽门螺旋菌
一
+
+
②
(1)1组小鼠没有进行相应的实验操作,这样设置的目的是 。
(2)若2组和3组形成对照实验,则实验变量是 ,通过对这两组实验结果的对比,说明乳酸菌对幽门螺旋菌感染起到抑制作用。
(3)有研究者质疑,乳酸菌是否会引起炎症反应呢?为了解决这一疑问,还需增加第4组实验,表格中的①与②处需分别进行的操作是 、 (选填“+”或“一”来表示)。
(4)若第4组实验结果中胃黏膜因子水平相对值在 之间,则说明乳酸菌不会引起炎症反应。
29.探究不同菌种对米酒制作的影响:小华发现妈妈做馒头、面包时用的菌种是酵母菌,而制作米酒时用的却是根霉。为什么做米酒不用酵母菌呢?陈老师了解到小华的疑惑后,组织同学们分成若干小组,均进行了如下探究(甲乙两组所用器具均相同且清洁):
组别
甲
乙
菌种
酵母菌(2克)
根霉(2克)
原料
糯米(500克)
糯米(500克)
过程
糯米浸泡24小时→蒸熟→淋凉开水,晾至室温→加入相应菌种并搅拌均匀→装进相应容器并加盖→置于30C环境中→2天后由至少3人同时观察、品尝
结果
酒味很淡,甜味不明显
酒味浓郁,甜味明显
(1)该探究实验的变量是 。
(2)为控制单一变量,同学们的做法有 。(答出一点即可)
(3)为什么观察、品尝需至少由3人进行? 。
(4)根据实验结果,小华终于明白,如果只用单一菌种制作米酒,最好选择 。
(5)本探究所利用的生物技术主要是 (填“转基因技术”或“发酵”)
(6)小华想观察一下酵母菌,于是在实验后,从甲组容器内取少许液体,制成临时玻片标本,放在显微镜下观察。如图所示,图中的a是酵母菌进行 生殖。
30.某兴趣小组设计模拟实验,探究人体不同消化液对蛋白质的消化情况,实验处理如图,反应结束后试管中的蛋白质含量检测结果如下表所示(注:“+”数量越多,代表含量越高,“-”表示不含有),请分析回答下列有关问题。
管编号
①
②
③
④
⑤
蛋白质含量
+++++
+++
+++++
+++++
(1)根据实验应遵循的原则分析,①号试管内加入蛋白液的量应为 。
(2)检测试管中蛋白质是否被消化可用双缩脲试剂检测,其原理是蛋白质遇双缩脲试剂后呈现紫色,颜色越深,说明含有的蛋白质越多。据图分析你认为①、②、③试管,颜色最深的试管应该是 号。
(3)分析实验结果时,应与 号试管对照,以便比较出蛋白质被各消化液消化的程度。③试管中蛋白质被消化的最终产物是 。
(4)由实验结果推测:人体消化道内能够消化蛋白质的器官有 。
31.金黄色葡萄球菌污染是导致食品腐败变质的主要因素之一,它能通过在球菌最外层形成生物膜不断增强对环境的适应能力。据研究发现,乳酸菌分泌的细菌素多具有抑菌活性,该物质通常对人体无害且有一定益处。为探究乳酸菌细菌素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果,科研人员进行了以下两个实验:
实验一:测定细菌素的最佳抑菌质量浓度
配制含有不同浓度细菌素的培养基,在每组培养基表面滴加等量金黄色葡萄球菌菌悬液,培养24小时后观察,结果如图1所示。
实验二:探究细菌素对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响
将制备好的含有不同剂量细菌素的金黄色葡萄球菌菌悬液分别注入装置,以不含细菌素的金黄色葡萄球菌菌悬液作为对照, 测定金黄色葡萄球菌生物膜形成指数,结果如图2所示。
注:MIC表示细菌素对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度。
请回答:
(1)图1中设置0mg/mL的实验目的是 。
(2)实验一探究的问题: ?分析图1,细菌素的最佳抑菌浓度为 mg/mL。
(3)细菌素对金黄色葡萄球菌生物膜的形成有抑制作用,据图2可知其影响趋势是 。若要对生物膜形成80%以上的抑制,需要至少添加的细菌素剂量为 MIC。
(4)化学防腐剂虽能抑制金黄色葡萄球菌,但过量使用会危害人体健康。请结合本实验对食品防腐提出一条可行建议: 。
32.罗非鱼是广东省重要的淡水经济鱼类,研究表明蚕豆投喂对提升鱼肉的品质具有重要作用。为了改善罗非鱼鱼肉的品质,某科研小组选取60条生长状况相当的罗非鱼分为A、B组,每组10条鱼,进行3次重复实验,分别投喂普通饲料和蚕豆混合饲料,在其他条件一致的情况下开展实验,结果如下表所示,请分析并回答问题。
检测指标
组别
A组(100%普通饲料)
B组(50%普通饲料+50%蚕豆)
增重率(%)
76.8
54.6
脂肪(%)
2.3
2.0
总蛋白质(%)
19.8
19.8
胶原蛋白(mg/g)
2.3
3.1
(1)本实验的变量是 ,两组所选取的罗非鱼品种和生长状况等需要保持一致,目的是 。
(2)从表中的结果可知,B组罗非鱼的增重率 A组罗非鱼的增重率;可推测B组喂养的罗非鱼要达到上市标准的话,养殖时间 (填“更长”或“更短”),养殖成本 (填“更高”或“更低”)。
(3)研究表明,胶原蛋白含量是评价鱼类肌肉营养的重要指标之一。表中B组罗非鱼的胶原蛋白含量比A组 ,而两组的总蛋白质含量不变。胶原蛋白在人体初步消化的部位是 ,最终在小肠被消化为 。
(4)罗非鱼肉质脆化与鱼体内胶原蛋白含量成正相关,请根据本实验结果,给养殖户提出一个提升罗非鱼鱼肉脆化建议: 。
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专题08 科学探究与生物技术
(命题剖析+重难诠释+易错易混+限时训练)
重难考点
1、变量控制;
2、实验结论表述;
3、实验设计评价;
4、生物技术应用与技术伦理;
5、传统技术与现代技术。
三年考情
2024年:自变量、因变量、无关变量区分、酵母菌无氧呼吸产生酒精 、克隆技术如多莉羊、
2023年:基于数据的逻辑推理,如“光照强度影响光合作用速率”、转基因食品安全性争议。
2022年:植物组织培养、转基因技术如抗虫棉、 DNA指纹鉴定。
2025考向预测
· 核心考点延续
1、 贴近生活实践:结合疫情、环保等社会热点(如核酸检测原理、污水微生物处理技术),实验题素材多源于教材经典实验(如“探究种子萌发条件”)。
2、 跨学科融合:与物理(显微镜操作)、化学(试剂检测,如碘液测淀粉)结合、 技术类题目融入工程思维(如设计简易发酵装置)。
3、 突出科学思维:要求分析实验数据图表(如柱状图、曲线图),推导结论。
· 潜在新增考点:
1、 实验设计类:可能要求完整设计探究方案(如“探究温度对酶活性的影响”)。
2、误差分析类:针对实验操作失误(如未设置对照)分析结果偏差。
3、医疗技术:mRNA疫苗原理、基因检测在疾病预防中的应用。
4、农业技术:杂交育种与基因编辑。
5、生态技术:微生物降解塑料、碳中和相关生物技术。
4、题型创新预测:
①实践操作题:描述实验器材使用(如显微镜调焦、试剂配制步骤)、模拟技术流程(如排序题:克隆技术的操作顺序)。
②材料分析题:提供科研报道(如新型生物材料研发),要求学生提取技术原理并评价应用价值。
③开放性论述题:辩证分析“生物技术发展的利与弊”(如基因编辑的医学价值与伦理风险)。
· 科学探究的基本过程
1、科学探究的一般过程包括六大步骤:
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。
2、对照实验:
(1)对照原则:设置对照实验,包括实验组和对照组。
①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以外,其他条件都相同的实验叫对照实验。
②对照组:已知实验结果,保持自然状态或不做任何处理的一组为对照组。
③实验组:未知实验结果,接受实验变量处理的组别为实验组。
(2)单一变量原则:对照实验中除实验变量不同外,其他条件都要相同且适宜。目的:排除无关因素的干扰,使实验结果更准确。
(3)重复实验原则:用多个个体进行重复实验,实验结果取平均值。目的:为了避免偶然性,减小实验误差。
· 发酵技术
1、发酵技术概念:指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。常用于食品的制作方面。
2、食品制作的原理:
(1)酵母菌:酿酒、制作馒头和面包用;
(2)霉菌:制酱、酱油、腐乳用。
(3)乳酸菌::制作酸奶、泡菜、酸菜用。
(4)醋酸菌:制醋用。
· 转基因技术
1、转基因技术:把一种生物的某个基因转移到另一种生物的基因组中,培育的新个体具有转入基因所控制的性状。
2、基本原理:基因控制生物的性状。
3、举例:转基因超级鼠、大肠杆菌合成胰岛素、抗虫棉。
· 试管婴儿
1、试管婴儿:利用人工方法在体外将精子和卵细胞结合,完成受精过程,然后把早期胚胎移植入母体子宫内发育而诞生的婴儿。其生殖方式属于有性生殖。
· 克隆技术
1、克隆技术:生物体通过无性生殖方式, 形成与亲代基因完全相同的后代的过程。
2、基本原理:细胞核是遗传信息库,控制着生物的发育和遗传。
3、举例:克隆羊多莉的诞生过程。
· 植物组织培养
1、植物组织培养:利用无性生殖的原理,使植物组织或细胞快速发育成新植株的生物技术。
· 仿生技术
1、仿生:科学家模仿动物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备。例如:飞行服(抗荷服)——长颈鹿;雷达——蝙蝠。
· 易错辨析
· 易错点01:科学探究过程误区
1、假设是建立在已有的知识经验基础上,不能随意假设。
2、若实验结论与假设不一致,不能篡改实验数据,应重新假设,重新设计探究方案,再次探究。
· 易错点02:克隆技术中的易错点
误认为克隆生物长得像代孕母体。
· 易错点03:试管婴儿理解误区
误以为试管婴儿为无性生殖。
· 易错点04:仿生中的易错点
误以为仿生是模仿动物的外形制造仪器。
(建议用时:30分钟)
1.某兴趣小组为了探究光合作用的奥秘,采摘生长旺盛的绿叶做了如图所示的实验。下列说法正确的是( )
A.甲和乙可形成对照实验,变量是光照
B.乙和丙对照可以证明光合作用的场所是叶绿体
C.该实验可证明绿叶进行光合作用产生了淀粉
D.甲中产生的气体能使澄清的石灰水变浑浊
【答案】A
【分析】光合作用是绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程。
【详解】A.甲和乙两组实验,除了光照条件不同外,其他条件都相同。甲组接受光照,乙组被遮光处理。这样的设计可以形成对照实验,其变量就是光照,A正确。
B.乙组和丙组虽然不可以形成对照,变量不唯一(有光照和是否有叶绿体两个变量),B错误。
C.该实验的设计并不能直接证明绿叶进行光合作用产生了淀粉,C错误。
D.甲组在光照条件下进行光合作用,会吸收二氧化碳并释放氧气。因此,甲组中产生的气体主要是氧气,而不是二氧化碳。氧气不能使澄清的石灰水变浑浊,而二氧化碳可以,D错误。
故选A。
2.如图是生物小组探究植物光合作用和呼吸作用的实验装置,取同一棵植物茎上的叶片,将其分别放入甲、乙、丙、丁四个瓶中,其中丁瓶中的氢氧化钠溶液可以吸收空气中的二氧化碳,下列关于该实验的分析不正确的是( )
A.该实验探究了水、光和二氧化碳等因素对光合作用的影响
B.在光下放置数小时,发现玻璃瓶内壁都有很多小水珠,这些水分是由植物体蒸腾作用和瓶内水分自然蒸发产生的
C.该装置中,不只有丙瓶中的叶片同时进行光合作用和呼吸作用
D.丁瓶上方的玻璃弯管中,红墨水会沿着图中箭头方向移动
【答案】D
【分析】图示中的实验装置设置的对照实验是:甲装置叶片割断主叶脉,上部分和下部分形成对照,变量是水,目的是探究光合作用的条件是水;乙装置叶片与丙装置叶片,变量是光,目的是探究光合作用的条件是光;丙装置叶片与丁装置叶片,变量是二氧化碳,目的是探究光合作用的原料是二氧化碳。
【详解】A.结合分析可知,该实验探究了水、光和二氧化碳等因素对光合作用的影响,A正确。
B.在光下放置数小时后,玻璃瓶内壁出现的小水珠确实可能由两部分组成:一部分是植物体通过叶片的气孔进行蒸腾作用释放的水蒸气,另一部分是瓶内原有的水分因自然蒸发而产生的水珠,B正确。
C.四个装置中,除丙瓶能够进行光合作用和呼吸作用,甲装置叶片割断主叶脉的叶片下部分缺少水,没有缺水的上部分能进行光合作用和呼吸作用,C正确。
D.丁瓶内无二氧化碳不能进行光合作用作用,可以进行呼吸作用,消耗氧气,瓶内气压减少,在外界气压的作用下,红墨水会向左移动,D错误。
故选D。
3.为研究施肥深度对干旱条件下小麦光合作用的影响,研究人员在相同条件下,选择符合实验标准的三块地施肥、播种,长出植株后进行检测,实验数据如下表所示。下列说法错误的是( )
实验处理生理指标
浅施(15cm)
中施(30cm)
深施(45cm)
叶绿素含量
1.8
2.1
2.5
气孔导度
0.12
0.15
0.18
光合作用速率
18.5
22.3
26.7
注:气孔导度数值越大,表示气孔开放程度越大。
A.本实验变量是施肥深度
B.施肥深度越深,叶绿素含量越高
C.气孔导度可能会影响小麦的光合作用
D.干旱条件下,适当深施肥会降低小麦的产量
【答案】D
【分析】1.光合作用是指植物体利用光能,在叶绿体中,把二氧化碳和水,合成有机物并储存能量,释放氧气的过程;呼吸作用是指生物体利用氧气,氧化分解有机物,释放能量,并产生二氧化碳和水的过程;蒸腾作用是指植物体内的水分,以水蒸气的形式由植物体内散失到植物体外的过程。
2.当气孔张开时,光合、呼吸、蒸腾作用都得以顺利进行,蒸腾作用顺利进行又促进水分的吸收和运输以及无机盐的运输;当气孔闭合时空气无法进出,光合作用得不到二氧化碳,呼吸作用也无法获得氧气都无法顺利进行;同样水蒸气无法通过气孔散失,蒸腾作用进行不畅也致使水分的吸收和运输以及无机盐的运输受阻。
【详解】A.从题干“为研究施肥深度对干旱条件下小麦光合作用的影响”可知,本实验是探究施肥深度这一因素对小麦光合作用的影响,所以实验变量是施肥深度,A正确。
B.观察表格中叶绿素含量的数据,浅施(15cm)时叶绿素含量为1.8,中施(30cm)时为2.1,深施(45cm)时为2.5,随着施肥深度增加,叶绿素含量升高,所以施肥深度越深,叶绿素含量越高,B正确。
C.气孔导度数值越大,表示气孔开放程度越大,能让更多二氧化碳进入叶片,二氧化碳是光合作用的原料,所以气孔导度可能会影响小麦的光合作用,C正确。
D.从表格数据可知,深施(45cm)时光合作用速率为26.7,是三种施肥深度中最高的。光合作用制造有机物,光合作用速率越高,积累的有机物越多,产量一般越高,所以干旱条件下,适当深施肥会提高小麦的产量,而不是降低产量,D错误。
故选D。
4.探究某种食物中含有能量的多少,可以用食物燃烧放出的能量使水温升高的方法来测定。某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,实验结果如下表所示。下列分析错误的是( )
食物名称
核桃仁
黄豆
花生仁
质量/g
20
X
20
水/mL
50
50
50
温度上升/℃
3.0
1.4
2.2
A.为控制单一变量,表格中X的数值应为20
B.实验过程中,应尽量减少燃烧时热量的散失
C.为节约时间,测定一次就可以得出实验结论
D.由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多
【答案】C
【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。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组,没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。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并且适宜状态,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,从而得出正确结论。
【详解】A.在对照实验中,除了变量外,其他因素都相同并且适宜,这样可以排除其他因素的影响,便于得出正确结论。该探究实验是某生物学兴趣小组对不同食物中的能量进行测定,变量是不同食物,除了变量外其他因素都应该相同。因此,为控制单一变量,表格中X的数值应为20,故A正确。
B.在实验过程中,我们需要尽量减少燃烧时热量的散失,以确保测量结果的准确性;如果热量散失过多,那么测量到的水温上升值就会偏低,导致实验结果不准确,故B正确。
C.为了得出可靠的实验结论,我们需要进行多次实验并取平均值;因为单次实验可能会受到多种因素的影响(如燃烧不完全、热量散失等),导致测量结果存在误差和偶然性。所以,仅仅测定一次是不足以得出实验结论的,故C错误。
D.由表可以看出,核桃仁燃烧后使水温上升了3.0℃,是三种食物中水温上升最多的。由于水温上升与食物燃烧放出的能量成正比,因此由实验结果可知,核桃仁中含有的能量最多,故D正确。
故选C。
5.臭屁醋又名长寿醋,2021年入选广州市花都区第五批区级非物质文化遗产代表性项目名单,它以大米和水为原料在微生物作用下产生醋酸。这是利用了( )
A.仿生技术 B.发酵技术
C.克隆技术 D.转基因技术
【答案】B
【分析】发酵技术是指人们利用微生物的发酵作用,运用一些技术手段控制发酵过程,大规模生产发酵产品的技术。
【详解】A.仿生技术是指模仿生物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备,故A错误。
B.臭屁醋的制作过程是以大米和水为原料,在微生物作用下产生醋酸。这一过程属于典型的发酵技术,因为发酵技术正是利用微生物(如酵母菌、醋酸菌等)将有机物转化为其他产物的生物化学过程,故B正确。
C.克隆技术是指人工遗传操作动物进行无性繁殖的技术,克隆后代与亲代具有完全相同的基因组成,故C错误。
D.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,使之与另一种生物的基因进行重组,从而产生特定具有优良遗传形状的生物技术,故D错误。
故选B。
6.现代生物技术迅猛发展,给人类生产生活带来了巨大影响,下列各项通过现有的生物技术不可能实现的是( )
A.利用三只雌性藏羚羊繁育出雄性藏羚羊 B.利用大肠杆菌生产胰岛素
C.利用杂交技术生培育高产抗倒伏水稻 D.利用DNA鉴定进行案件侦查
【答案】A
【分析】现代生物技术包括克隆技术、转基因技术、组织培养技术等。不同的生物技术具有不同的应用和限制。
【详解】A.完全由雌性个体繁育雄性,目前技术无法实现,A符合题意。
B.通过基因工程,将人类胰岛素基因插入大肠杆菌的DNA中,让大肠杆菌生产人胰岛素,B不符合题意。
C.杂交育种是传统农业生物技术的重要方法。通过选择具有高产和抗倒伏特性的水稻品种进行杂交,可以培育出兼具两种优良性状的后代,C不符合题意。
D.DNA鉴定技术是现代法医学的核心技术。通过比对犯罪现场的生物样本与嫌疑人的DNA,可以确定身份或亲缘关系,D不符合题意。
故选A。
7.我国科学家通过引入特定基因改造的酵母菌,以玉米秸秆(主要成分是纤维素)为原料合成淀粉和蛋白质。下列叙述错误的是( )
A.酵母菌属于原核生物 B.该过程应用了转基因技术
C.该技术为粮食生产提供了新思路 D.淀粉和蛋白质可以供能
【答案】A
【分析】酵母菌是真菌,没有叶绿体,不能进行光合作用;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,使其表现出转入基因所控制的性状;淀粉和蛋白质都是重要的营养物质,可以为人体提供能量;利用基因改造的酵母菌以玉米秸秆为原料合成淀粉和蛋白质为粮食生产提供了新的途径和思路。
【详解】A.酵母菌是真菌,细胞由细胞壁,细胞膜,细胞质和细胞核等组成,属于真核生物,A错误。
B.我国科学家利用经过基因改造的酵母菌,这里用到了把其他生物的基因转入酵母菌的技术,即转基因技术,B正确。
C.以玉米秸秆为原料合成淀粉和蛋白质,为粮食生产提供了新的方法和思路,C正确。
D.淀粉是糖类,糖类和蛋白质都可以为人体生命活动提供能量,D正确。
故选A。
8.生物技术越来越多的影响人类的生活和社会发展,下列叙述正确的是( )
A.酸奶的制作利用了醋酸菌的发酵作用
B.试管婴儿属于无性生殖
C.利用航空诱变技术可以培育太空椒等新品种
D.沼气的产生利用了甲烷菌在有氧条件下分解有机物
【答案】C
【分析】微生物的发酵技术在食品、药品的制作中具有重要意义,如制馒头、面包和酿酒要用到酵母菌。
【详解】A.乳酸菌发酵产生乳酸,酸奶的制作利用了乳酸菌的发酵作用,A错误。
B.试管婴儿是一种由人工从人体内取出卵细胞与精子,在体外受精发育成胚胎后,再将胚胎移植回母体完成受孕的技术,试管婴儿属于有性生殖,B错误。
C.普通甜椒种子经过卫星搭载后播下,经太空诱变育种可培育出个大质优的太空椒,C正确。
D.沼气的制作过程中,利用了甲烷菌在无氧条件下分解有机物产生甲烷,D错误。
故选C。
9.下列实例与采用的生物技术搭配错误的是( )
A.抗荷服研制——仿生技术
B.制造胰岛素——转基因技术
C.“多莉”羊——克隆技术
D.脱毒植株——无土栽培
【答案】D
【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.抗荷服是根据长颈鹿利用紧绷的皮肤可控制血管压力的原理研制的,属于仿生技术,A正确。
B.把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌体内,利用大肠杆菌生产胰岛素,这是转基因技术的应用,B正确。
C.“多莉”羊是通过克隆技术产生的,它没有经过两性生殖细胞的结合,由体细胞培育而来,C正确。
D.脱毒植株是利用组织培养技术,去除植物体内的病毒,而无土栽培是指不用天然土壤,而用营养液或固体基质加营养液栽培作物的方法,二者不是同一技术,D错误。
故选D。
10.下列实例与采用的技术对应错误的是( )
A.利用酵母菌、乳酸菌分别制作果酒和酸奶——发酵技术
B.利用草莓部分组织短期内培育出大量幼苗——杂交技术
C.将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄细胞中,使番茄的耐寒能力得到提高——转基因技术
D.将北极狼体细胞的细胞核与比格犬的去核卵细胞融合,培育出北极狼——克隆技术
【答案】B
【分析】生物技术是人们利用微生物、动植物体对物质原料进行加 工,以提供产品来为社会服务的技术。这项技术广泛地应用于医药卫生、轻工、 食品等领域。常见的生物技术有发酵技术,以及转基因技术和克隆等现代生物技术等。
【详解】A.利用酵母菌发酵制果酒、乳酸菌发酵制酸奶,均属于发酵技术,故A正确。
B.利用草莓部分组织培育大量幼苗,采用的是组织培养技术(无性生殖),而杂交技术是通过有性生殖实现基因重组,故B错误。
C.将鱼的抗冻蛋白基因转入番茄细胞,属于转基因技术,故C正确。
D.通过核移植培育北极狼,属于克隆技术(无性生殖),故D正确。
故选B。
11.下列生物技术产品与相关生物学技术或原理对应错误的是( )
A.将人的乳铁蛋白基因移到牛体内,从牛乳中获得人乳铁蛋白——转基因技术
B.“多莉羊”诞生——克隆技术
C.快速培养无病毒植株——植物的组织培养技术
D.试管婴儿——无性生殖
【答案】D
【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。
生物技术包括基因工程、细胞工程、发酵工程和酶工程。
【详解】A.转基因技术是按照预先设计好的蓝图,把一种生物的基因分离出来,在体外巧妙地进行拼接组装,然后转入另一种生物的体内,从而改造其某些遗传性状。因此,“人乳铁蛋白”的获得使用了转基因技术,A正确。
B.克隆技术是指利用生物技术通过无性生殖产生与原个体有完全相同基因组织后代的过程。克隆羊“多莉”的培育过程大致如下:科学家将供核母羊的乳腺细胞的细胞核移入供卵细胞母羊的去核的卵细胞中形成“融合细胞”,“融合细胞”发育成胚胎并移入代孕母羊的子宫中,最终代孕母羊产下了克隆羊多莉,因此,“多莉”羊的诞生运用了克隆技术,B正确。
C.组织培养是指在无菌条件下,切取植物的部分细胞或组织,培养在特制的培养基上,通过细胞的分裂和分化,使它们逐渐发育成完整的植物体的技术。培养无病毒植株是利用组织培养在无菌条件下培养获得的,因此必须采用组织培养,C正确。
D.试管婴儿指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,并进行早期胚胎发育,然后移植到母体子宫内发育而诞生的婴儿。是一种体外受精、有性生殖的方式,D错误。
故选D。
12.大力发展现代生物技术是实现经济和技术跨越式发展的关键之一。如图是抗虫烟草的培育过程,下列说法正确的是( )
A.烟草的遗传物质发生变化,这种变异可遗传
B.抗虫烟草是利用克隆技术培育的,属于无性生殖
C.这种技术不能实现不同生物优良性状的重新组合
D.该实例表明生物在繁衍后代的过程中传下去的是性状
【答案】A
【分析】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,用于医药、食品等方面。
【详解】AC.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。烟草遗传物质发生了变化,这种变异属于可遗传变异,这种技术实现了不同种生物优良性状的重新组合,A正确,C错误。
B.抗虫烟草是将苏云金杆菌中产生杀虫毒素的基因转入到普通烟草细胞中,使普通烟草也能产生杀死该虫的毒素,表现出抗虫性,得到了抗虫效果良好的抗虫烟草,属于转基因技术,B错误。
D.转基因技术是将基因转入其他生物体内,说明了生物在繁衍后代的过程中传下去的是基因,D错误。
故选A。
13.生物技术越来越多地影响人类的生产和生活。关于获得表中产品的生产方法的描述,错误的是( )
选项
产品名称
生产方法
A
草莓植株
取草莓的组织或细胞,在适宜的培养基上培育成植株
B
酸奶
向牛奶中加入酵母菌,在有氧条件下发酵
C
转基因抗虫棉
将杀虫蛋白基因注入棉花细胞里内,培育成植株
D
胰岛素
将胰岛素基因转入大肠杆菌内,培养并提取
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】(1)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。由于细菌繁殖速度很快,科学家把人的胰岛素基因转移到大肠杆菌中,使大肠杆菌表达出了人的胰岛素,故产生胰岛素的大肠杆菌使用到了基因工程技术。
(2)胰岛散布于胰腺中,能够分泌胰岛素。胰岛素的功能是调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖(血液中的葡萄糖)合成糖原,加速血糖的分解,从而降低血糖的浓度,使血糖维持在正常水平。当人体胰岛素分泌不足时,血糖浓度升高并超过正常值,高浓度的葡萄糖超出了肾小管的重吸收能力,就会在尿中出现葡萄糖,即发生糖尿病。糖尿病患者可通过注射胰岛素的方法进行治疗。
【详解】A.草莓植株的获得是通过植物组织培养技术实现的。这项技术可以从草莓的某个组织或细胞开始,通过脱分化形成愈伤组织,再经过再分化形成幼苗,最终在适宜的培养基上培育成完整的植株,A正确。
B.酸奶的制作实际上是通过乳酸菌的发酵作用完成的。乳酸菌在无氧条件下分解牛奶中的乳糖,产生乳酸,从而使牛奶变酸并凝固成酸奶。而酵母菌主要用于酒精发酵,如制作面包和酿酒,且其发酵过程通常需要在有氧条件下进行,B错误。
C.转基因抗虫棉的培育是通过基因工程技术实现的。具体来说,是将具有杀虫作用的蛋白基因导入棉花细胞中,并通过细胞培养和组织培养技术培育成转基因植株。这些植株在生长过程中能够合成杀虫蛋白,从而抵抗害虫的侵害,C正确。
D.胰岛素是一种治疗糖尿病的重要药物,其生产可以通过基因工程技术在大肠杆菌等微生物中实现。具体来说,是将胰岛素基因转入大肠杆菌等微生物的细胞内,使这些微生物能够合成并分泌胰岛素。然后,通过发酵和提取工艺从微生物培养物中获得胰岛素。这种方法具有生产效率高、成本低等优点,D正确。
故选B。
14.每年3~5月是青蛙的繁殖高峰期。去年4月,小宇周末去家里的后山游玩时,发现后山的小溪中有许多小蝌蚪。他想探究水质对蝌蚪的生活是否有影响。他在小溪水流平缓处用细网将蝌蚪生活的区域围起来。数了一下,有68只蝌蚪。他再从中捞出34只,在附近找到了一个很脏的水坑,也用细网围住,将捞出的34只蝌蚪放入其中。每天放学后就去观察并记录蝌蚪存活的数量。
天数
1
2
3
4
5
6
7
8
溪水中蝌蚪数量
34
34
33
33
31
30
30
29
水坑中蝌蚪数量
34
29
24
18
12
11
3
0
(1)小宇的实验设置的变量是 。
(2)小宇每组都有34只蝌蚪,而不是用一只做研究,其意义是 。
(3)根据小宇的实验结果可以得出的结论是 。
(4)你认为用细网将蝌蚪围起来有什么作用? 。(写1点)
(5)除(4)中细网的作用外,你认为还有哪些因素会对实验结果产生影响? 。(举1个例子)
【答案】
(1) 水质
(2) 避免实验结果的偶然性,使实验结果更可靠
(3) 水质对蝌蚪的生活有影响
(4) 防止蝌蚪游出实验区域,干扰实验结果
(5) 水温/水中氧气含量/食物量
【分析】(1)科学探究的基本过程:提出问题,作出假设,制定计划,实施计划,得出结论,表达与交流。(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是实验组,没有处理且条件适宜是的是对照组。
【详解】(1)实验的目的是探究水质对蝌蚪的生活是否有影响,实验中,小宇将蝌蚪分别放入溪水和脏水坑中,其他条件(如蝌蚪数量、围网方式)保持一致,唯一改变的是水质,因此变量为水质。
(2)如果只用一只蝌蚪做研究,这只蝌蚪可能因为自身特殊情况(比如本身就生病等)影响实验结果,而使用多只蝌蚪可减少因个体差异或偶然事件(如某只蝌蚪先天缺陷)对结果的影响,使实验数据更具代表性。
(3)从数据可以看出,脏水坑中的蝌蚪随着天数增加,存活数量快速减少直至为0,而溪水中的蝌蚪存活数量相对较多,说明脏水坑的水质对蝌蚪生存不利,即水质对蝌蚪生活有影响。
(4)细网的作用是确保蝌蚪只能在设定的水质环境中活动,如果不用细网围起来,蝌蚪可能会从实验设置的区域游出,导致无法准确统计在该水质环境下蝌蚪的存活情况,围起来就能保证实验在设定的水质环境下进行,避免蝌蚪的迁移导致实验条件改变从而影响实验结果。
(5)除了水质,水温不同可能影响蝌蚪的新陈代谢等生理活动从而影响生存;水中氧气含量会影响蝌蚪呼吸,进而影响其生存;水中食物量如果不同,也可能影响蝌蚪的生长和存活等。
15.娃娃菜具有较高的营养价值和经济效益,某同学在老师的指导下开展了家庭水培种植娃娃菜的实践活动,图1是水培装置,图2是娃娃菜细胞内进行生命活动的示意图,甲为细胞内有关结构,a、b分别表示某种气体,据图回答下列问题:
(1)根据图1中的水培指导建议,多通风可提高二氧化碳的浓度,促进娃娃菜的 作用。该项生命活动有助于维持生物圈中的 平衡。
(2)图1中营养液含水和无机盐,这些物质被吸收的主要部位在根尖的 。在娃娃菜中,“水往高处流”的动力主要来自叶的 作用。
(3)该同学发现部分植株出现根部腐烂现象,在老师建议下于装置底部增设气泵。气泵的主要作用是泵入 ,保证根的 作用正常进行。
(4)图2中,若b气体能使澄清石灰水变浑浊,则甲代表的结构是 。
(5)已有研究表明,高温能显著降低娃娃菜的光合速率。为了缓解高温胁迫对娃娃菜光合速率的影响,科研人员分别向5组娃娃菜喷施不同浓度的BR(一种植物生长调节剂),在高温(38℃)条件下培养一段时间后,测定各组光合速率及叶绿素含量,结果如图。
①本实验研究的变量是 。
②与对照组相比,喷施BR提高了高温胁迫下娃娃菜的光合速率,根据实验结果推测其原因:喷施BR, 。
③根据实验结果,建议农民在高温天气对娃娃菜喷施浓度为 mg/L左右的BR。
【答案】
(1) 光合 碳—氧
(2) 成熟区 蒸腾
(3) 氧气 呼吸
(4) 线粒体
(5) BR的浓度 提高了娃娃菜的叶绿素含量 0.50
【分析】(1)绿色植物通过叶绿体,利用光能,把二氧化碳和水转化成储存能量的有机物,并且释放出氧气的过程,叫做光合作用。影响光合作用效率的环境因素有:光照、温度、二氧化碳的浓度等。
(2)细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程,叫做呼吸作用,这一生理活动是所有活细胞都要进行的,具体部位是在所有的活细胞的线粒体内进行。
【详解】(1)通风提高二氧化碳的浓度,增加光合作用的原料,可以增加农作物的产量。植物的光合作用,制造有机物,吸收二氧化碳释放出氧气,不仅能满足自身的需要还为其他生物提供食物,维持生物圈中碳—氧平衡。
(2)水和无机盐主要是由根尖的成熟区从土壤中吸收,再通过导管向上运输。植物的蒸腾作用在把体内的水以水蒸气的形式蒸发到大气当中去的时候,是一种“泵”的原理,它为根吸水提供了向上的拉力,同时溶解在水中的无机盐也一同被向上吸收和运输,动力都是来自植物的蒸腾作用。
(3)植物根呼吸的是空气中的氧气,因此用气泵的作用是给作物的根(器官)提供充足的氧气,保证根的呼吸作用正常进行。
(4)能使澄清石灰水变浑浊的气体是二氧化碳,b气体是二氧化碳气体说明图2细胞正在进行呼吸作用,呼吸作用的主要场所是线粒体。因此甲代表的结构是线粒体。
(5)①①本实验旨在探究BR浓度与叶绿素合成之间的关系。因此,实验的变量是BR浓度,通过改变BR浓度的高低,观察植物的叶绿素含量的变化。
②实验中,随着BR浓度的增加,光合速率提高,叶绿素含量也增加,说明BR可能促进了叶绿素的合成。
③根据实验结果,BR浓度0.50 mg L是实验中光合速率最高点,因此建议农民在高温天气对娃娃菜喷施浓度为0.50 mg L左右的BR。
16.向日葵,因其常常“追随”太阳,又名朝阳花。请回答下列问题。
(1)向日葵的花盘由两种花组成。一种是没有花蕊的舌状花,在花盘边缘,像“花瓣”一样艳丽;另一种是有雌蕊和雄蕊的管状花,在花盘中央像“花心儿”,管状花小但是数量多。这两种花分工合作,舌状花能招引昆虫帮助 ,果实则由 花发育而来。
(2)人们发现,开花之前的向日葵能“追随”太阳,即早上朝东、正午直立、晚上朝西,夜间又转回东方。研究者测量并记录其茎秆在不同时间的弯曲角度,如图1。这种研究方法属于 法(选填下列字母)。
A.观察法 B.实验法 C.文献资料法
(3)为了研究“追随”太阳这一特性对向日葵生长的影响,研究者将若干向日葵分为两组,甲组正常生长,乙组 。一段时间后,发现甲组向日葵的生长状况明显好于乙组。
(4)有趣的是,向日葵开花后,花盘一直朝向东方,不再“追随”太阳。研究者就这一特性对向日葵的影响再次开展实验,将开花期的向日葵分成两组,一组花盘一直朝东,另一组花盘一直朝西。观察不同朝向向日葵的花盘吸引昆虫访花的次数,结果如图2。这一研究过程是基于“ ”问题开展的。
【答案】
(1) 传粉 管状
(2) A
(3) 固定其朝向,使其不能“追随”太阳生长
(4) 不同朝向向日葵花盘对昆虫访花次数有影响吗
【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,没有处理是的就是对照组。
【详解】(1)向日葵的舌状花能招引昆虫帮助传粉。因为舌状花艳丽,像“花瓣”一样,其鲜艳的颜色和形态可以吸引昆虫前来,昆虫在花丛中活动时,会将一朵花的花粉带到另一朵花的雌蕊上,从而完成传粉过程。
果实则由管状花发育而来。管状花有雌蕊和雄蕊,经过传粉和受精后,子房会发育成果实,所以果实是由管状花发育而来的。
(2)研究者测量并记录向日葵茎秆在不同时间的弯曲角度,这种研究方法属于观察法。观察法是指研究者通过感官或借助一定的仪器,有目的、有计划地对研究对象进行系统考察,从而获取经验事实的研究方法。研究者只是对向日葵茎秆的弯曲角度进行观察和记录,没有对研究对象施加任何影响,所以属于观察法,而不是实验法和文献资料法,A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
(3)为了研究“追随”太阳这一特性对向日葵生长的影响,研究者将若干向日葵分为两组,甲组正常生长,乙组固定其朝向,使其不能“追随”太阳生长。
过设置对照组和实验组,甲组正常生长作为对照,乙组固定朝向不能“追随”太阳生长作为实验组,这样可以对比两组向日葵的生长状况,从而研究“追随”太阳这一特性对向日葵生长的影响。
(4)研究者将开花期的向日葵分成两组,一组花盘一直朝东,另一组花盘一直朝西,观察不同朝向向日葵的花盘吸引昆虫访花的次数。这一研究过程是基于“不同朝向向日葵花盘对昆虫访花次数有影响吗”问题开展的。研究者提出这个问题后,通过实验来探究不同朝向的向日葵花盘对昆虫访花次数的影响,从而得出相应的结论。
17.垄沟种植是指在农田中挖沟起垄,并在垄上种植农作物的耕种方式。这种种植方式有哪些优势呢?
问题一:利用垄沟种植时,如何灌溉能提高大豆的产量呢?
大豆是对水分比较敏感的作物,干旱对其产量和品质产生严重的影响,灌溉可以有效缓解干旱对大豆带来的损失,为了寻求垄沟种植大豆更好的方式,科研人员选取相同面积的三块样地,按照下图甲所示方式分别对三块样地进行灌溉。
分别测定三块样地大豆生产的相关指标,结果如下表所示。
灌溉方式
垄上土壤含水率(%)
大豆产量(千克/公顷)
均匀灌溉
14
3861
固定隔沟灌溉
20
3873
交替隔沟灌溉
22
3940
(1)每个样地栽种的幼苗数量不宜过少,目的是 。
(2)选取环境一样、面积相同的样地及生长状况一致的等量大豆幼苗,目的是 。
(3)据表可知,垄沟种植大豆产量最高的灌溉方式是 。请从表中数据及光合作用的角度推测原因是 。
问题二:为什么垄沟种植能提高大豆的光合作用效率呢?
研究结果表明,垄沟种植能有效提高大豆光合作用效率,请结合图乙(a、b、c表示植物的三大生理活动)进行分析。
(4)垄和沟都是直的,有利于通风,可以为图乙中的b作用提供充足的 。
(5)垄高而沟低,既便于排出田里多余的水,又增大了土壤与空气接触的表面积,这都可以使根得到充足的氧气,用于进行图乙中的[c] 作用。
(6)顺沟浇水,垄上作物的根会因向水生长而更加发达,根尖生长主要依靠图丙中 (填序号)两个区域细胞的作用。根吸收的大量水分通过a作用释放到环境中,该生理活动的意义之一是 。
(7)我们所食用的大豆种子中含有蛋白质、糖类等营养物质,请简要陈述大豆种子中的糖类是如何形成并获得的? 。
【答案】
(1) 避免偶然性,使实验结果更具说服力
(2) 控制单一变量
(3) 交替隔沟灌溉 交替隔沟灌溉使垄上土壤含水率最高,为光合作用提供了充足的水分,有利于光合作用进行,从而提高大豆产量
(4) 二氧化碳/CO2
(5) 呼吸
(6) ②③ 促进植物对水分的吸收和运输(或降低叶片表面温度等)
(7) 大豆通过光合作用,在叶绿体中利用光能将二氧化碳和水转化为糖类等有机物,再通过筛管运输到种子中储存起来
【分析】1.图乙中:a释放水蒸气,表示蒸腾作用;b吸收二氧化碳释放氧气,因此表示光合作用;c吸收氧气产生二氧化碳,因此表示呼吸作用。
2.图丙中:①是成熟区,②是伸长区,③是分生区,④是根冠。
3.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。
4.光合作用是指植物体利用光能,在叶绿体中,把二氧化碳和水,合成有机物并储存能量,释放氧气的过程;呼吸作用是指生物体利用氧气,氧化分解有机物,释放能量,并产生二氧化碳和水的过程;蒸腾作用是指植物体内的水分,以水蒸气的形式由植物体内散失到植物体外的过程。
【详解】(1)每个样地栽种的幼苗数量不宜过少,目的是避免偶然性,使实验结果更具说服力。如果幼苗数量过少,可能因个别幼苗的特殊情况影响实验结果,而足够数量的幼苗能减少这种偶然因素的干扰。
(2)选取环境一样、面积相同的样地及生长状况一致的等量大豆幼苗,目的是控制单一变量,确保实验结果是由灌溉方式这一变量引起的,而不是其他因素,这样才能准确探究不同灌溉方式对大豆产量的影响。
(3)据表可知,垄沟种植大豆产量最高(3940千克/公顷)的灌溉方式是交替隔沟灌溉。从表中数据及光合作用的角度推测原因是交替隔沟灌溉使垄上土壤含水率最高(22%),为光合作用提供了充足的水分,水分是光合作用的原料之一,适宜的水分条件有利于光合作用的进行,从而提高了大豆产量。
(4)垄和沟都是直的,有利于通风,可以为图乙中的b(光合作用)作用提供充足的二氧化碳,因为二氧化碳是光合作用的原料,充足的二氧化碳供应能促进光合作用的进行。
(5)垄高而沟低,既便于排出田里多余的水,又增大了土壤与空气接触的表面积,这都可以使根得到充足的氧气,用于进行图乙中的c呼吸作用,呼吸作用需要氧气分解有机物释放能量,为植物的生命活动提供动力。
(6)顺沟浇水,垄上作物的根会因向水生长而更加发达,根尖生长主要依靠图丙中②伸长区(细胞伸长使根长长)和③分生区(细胞分裂增加细胞数量)两个区域细胞的作用。根吸收的大量水分通过a(蒸腾作用)释放到环境中,该生理活动的意义之是:促进植物对水分的吸收和运输(或降低叶片表面温度等),蒸腾作用产生的拉力还能促进无机盐在植物体内的运输。(写1条,合理即可)
(7)大豆种子中的糖类是大豆通过光合作用形成的。在有光条件下,大豆叶片中的叶绿体利用光能,将二氧化碳和水转化为储存着能量的有机物(糖类等),然后通过筛管运输到种子中储存起来,所以我们能在大豆种子中获得糖类。
18.课外实践活动课上,生物学社团的同学们分成三组,开展了对植物生理活动的探究。请你一起参与并回答相关问题:
(1)“求知者”组的同学们设计了图一所示的装置,探究植物的光合作用。
①他们先将装置中的所有叶片进行了一昼夜的暗处理,目的是 ;然后,将以上装置放在阳光下照射几小时后,摘下叶片,对叶片进行脱色、漂洗、滴加碘液染色,发现C瓶中叶片会变蓝,说明光合作用产生了 。
②A瓶中的叶片沿图中位置切断叶脉,切口上、下两部分对照,可以探究 是不是光合作用的原料;若要探究光是光合作用的条件,则需选择 (填图中字母)两组进行对照;若要探究二氧化碳是光合作用的原料,则需选择 (填图中字母)两组进行对照。
(2)“探索者”组:选择种子作为实验材料,探究呼吸作用过程中是否释放了能量。同学们挑选了1000粒饱满的黄豆种子,按图二进行操作(两个温度计的初始示数相同),12小时后再次读取两个温度计的示数。
①该实验的变量是 。
②你预期12小时后,温度明显升高的是 组,使瓶内温度升高的热量主要来自有机物的分解。请写出该生理活动的表达式: 。
(3)“发现者”组:选择幼苗作为实验材料,探究呼吸作用过程中是否发生了物质变化,同学们先培养出一些健壮的小麦幼苗,然后组装了如图三所示的装置。12小时后,打开阀门,按压塑料袋,使其中的气体进澄清的石灰水(如图四)。
同学们观察到澄清的石灰水变浑浊,证明植物进行呼吸作用释放了 。他们选用不透光塑料袋的原因是: 。
【答案】
(1) 转运或消耗叶片内原有的淀粉 淀粉 水 BC CD
(2) 种子是否能进行呼吸作用/种子的活力/胚的活性/细胞的活性/种子是否是活的 甲 有机物+氧→二氧化碳+水+能量
(3) 二氧化碳/CO2 排除光合作用吸收二氧化碳对实验的干扰
【分析】(1)图一中:暗处理的目的是为了消耗叶片中原有的淀粉等有机物,避免其对后续实验结果产生干扰;光合作用的产物主要是淀粉,淀粉遇碘液变蓝可用于检验光合作用是否发生;光合作用需要光、二氧化碳和水等原料,通过设置不同变量的对照实验可探究各原料对光合作用的影响。
(2)呼吸作用是细胞内有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,同时释放出能量的过程。可通过检测温度变化探究呼吸作用是否释放能量,通过检测二氧化碳的产生探究呼吸作用是否发生物质变化,活细胞才能进行呼吸作用,所以实验常以活的和死的生物材料作对照。
(3)对照实验需遵循单一变量原则,即除研究的变量不同外,其他条件都应相同且适宜,以确保实验结果是由该变量引起的。
【详解】(1)①将装置中的叶片进行一昼夜暗处理,因为植物在黑暗环境中只进行呼吸作用,会把叶片内原有的淀粉等有机物转运和消耗掉,这样后续实验中叶片经光照后若产生淀粉,就能确定是在本次实验条件下光合作用新产生的。淀粉具有遇碘变蓝的特性,所以当C瓶中叶片滴加碘液变蓝,就说明光合作用产生了淀粉。
②A瓶叶片切断叶脉,叶脉中有运输水分的导管,切口下部分叶片因缺少水分供应,而切口上部分有水分供应,形成以水为变量的对照,可探究水是不是光合作用的原料。探究光是光合作用的条件,变量是光,B装置不透光,C装置透光,其他条件相同,所以应选择BC两组对照。探究二氧化碳是光合作用的原料,变量是二氧化碳,C装置中清水不吸收二氧化碳,D装置中氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,所以选择CD两组对照。
(2)①甲暖水瓶中是刚萌发的活种子,能进行呼吸作用;乙暖水瓶中是煮熟冷却后的死种子,不能进行呼吸作用,所以该实验的变量是种子是否能进行呼吸作用(也可以表述为种子的活力、胚的活性、细胞的活性、种子是否是活的)。
②因为活种子能进行呼吸作用释放能量,所以预期12小时后,温度明显升高的是甲组。呼吸作用的原料是有机物和氧,主要场所是线粒体,产物是二氧化碳和水,表达式为:有机物+氧→二氧化碳+水+能量。
(3)二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以当观察到澄清石灰水变浑浊,证明植物进行呼吸作用释放了二氧化碳。
植物在有光条件下会进行光合作用吸收二氧化碳,本实验是探究呼吸作用是否释放二氧化碳,所以选用不透光塑料袋可避免植物进行光合作用吸收二氧化碳,从而排除光合作用对实验的干扰。
19.人遇寒冷时,为什么会打寒战呢?项目式学习小组查阅资料并梳理出寒冷环境中人体体温调节的过程如图所示。请据图回答下列问题。
(1)人体受寒冷刺激常会引起骨骼肌不自主收缩面打寒战,该过程不需要先经过大脑的分析和判断,可推测这是 (选填“简单”或“复杂”)的反射。当血液流经骨骼肌周围的毛细血管网时,血液由动脉血变成静脉血,同时人体产热,这是因为 。
(2)人遇寒冷时,皮肤内的毛细血管收缩,推测皮肤的血流量 (选填“增多”或“减少”),以减少人体内热量的散失。皮肤还是人体的天然防御屏障,属于 (选填“特异性”或“非特异性”)免疫。
(3)人体正常体温约为37℃。由图可知人遇冷打寒战的同时,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,这也能增加 (选填“产热”或“散热”)。可见人体体温恒定是由 共同调节的结果。
(4)人体体温调节中枢在下丘脑。为验证下丘脑与体温调节有关,项目式学习小组设计了如下实验。
组别
实验对象
处理方式
实验环境
检测指标
甲组
每推随机选取10只健康成年豚鼠(恒温动物)
?
置于人工控制的温室中,室内沮度调为5℃,并在相对安静的条件下观察24小时
处理前:分别测量并记录两组豚鼠的平均体温。处理后;实验初测量起始体温之后每隔4小时分别测鼠一次体温并做好纪录
乙组
手术但不破坏下丘脑
②组的处理方式为 。
②预测实验结果:若甲组豚鼠体温不稳定,乙组豚鼠体温保持 ,则下丘脑与体温调节有关;反之,则下丘脑与体温调节无关。
【答案】
(1) 简单
血液流经骨骼肌周围的毛细血管网时,把氧气输送给细胞,进行呼吸作用,释放能量,血液同时把细胞呼吸产生的二氧化碳等废物带走,血液由动脉血变成静脉血
(2) 减少 非特异性
(3) 产热 神经调节和激素调节
(4) 破坏下丘脑 稳定
【分析】1.反射类型:简单反射是生来就有的先天性反射,神经中枢一般在脊髓等低级神经中枢,不需要大脑皮层参与;复杂反射是后天形成的,神经中枢在大脑皮层。
2.当血液流经组织细胞周围毛细血管时,氧气扩散进入组织细胞,二氧化碳扩散进入血液,血液由含氧丰富、颜色鲜红的动脉血变成含氧较少、颜色暗红的静脉血,同时组织细胞进行呼吸作用释放能量,产生热量。
3.皮肤的部分功能:皮肤中的毛细血管可以通过收缩或舒张来调节血流量,进而调节体温。皮肤能阻挡病原体侵入人体,属于非特异性免疫的第一道防线,非特异性免疫对多种病原体都有防御作用,不针对某一种特定病原体。
4.人体体温调节是神经调节和激素调节共同作用的结果。寒冷环境中,神经系统感知寒冷刺激,通过反射弧调节骨骼肌收缩增加产热,同时激素调节方面,肾上腺素和甲状腺激素分泌增加,促进新陈代谢,增加产热。
【详解】(1)人体在受寒冷刺激时,骨骼肌会不自主地收缩,产生打寒战的现象。由于这个过程不需要先经过大脑的分析和判断,因此可以推测这是一种简单的反射。
当血液流经骨骼肌周围的毛细血管网时,由于骨骼肌细胞的呼吸作用释放能量,同时骨骼肌细胞中的代谢废物也会进入血液。这样,血液由含氧较多、颜色鲜红的动脉血变成了含氧较少、颜色暗红的静脉血。同时,这个过程也伴随着人体产热,以维持体温的稳定。
(2)人遇寒冷时,为了减少热量的散失,皮肤内的毛细血管会收缩,从而减小血流量。这样可以降低皮肤表面的温度,减少与外界环境的热交换,以减少人体内热量的散失。皮肤作为人体的天然防御屏障,能够阻挡外界病原体进入体内,这种防御作用是非特异性的,即不针对某一种特定的病原体。
(3)人体正常体温约为37℃。在寒冷环境中,人体会通过打寒战等方式增加产热,同时肾上腺素和甲状腺激素的分泌也会增加,这些激素能够促进新陈代谢,进一步增加产热。可见,人体体温的恒定是由神经调节和激素调节共同作用的结果。这两种调节方式相互协调,共同维持体温的稳定。
(4)为了验证下丘脑与体温调节的关系,可以设计如下实验:将实验对象分为甲组和乙组,甲组破坏下丘脑作为实验组,乙组手术但不破坏下丘脑作为对照组。将两组实验对象置于相同的人工控制温室中(室内温度为5℃),并在相对安静的条件下观察24小时。在处理前和处理后分别测量并记录两组豚鼠的平均体温。预测实验结果:若甲组豚鼠体温不稳定(由于下丘脑被破坏,体温调节功能受损),乙组豚鼠体温保持稳定(下丘脑正常,能够正常调节体温),则下丘脑与体温调节有关;反之,则下丘脑与体温调节无关。
20.某同学将生物技术相关的知识整理成如图图解,据图回答问题:
(1)多莉羊的培育是通过① 技术培育出来的。
(2)图中②表示 生殖,这种生殖方式产生的后代,只具有母体的遗传特性。
(3)有性生殖是指两性生殖细胞结合形成 ,再继续发育成新个体的生殖方式。
(4)在进行嫁接时,要将砧木和接穗的 紧密结合,利于该部位细胞分裂出新细胞愈合在一起。
【答案】
(1) 克隆
(2) 无性
(3) 受精卵
(4) 形成层
【分析】(1)无性生殖是指生物体不通过两性生殖细胞的结合而直接产生新个体的生殖方式。无性生殖通常不涉及遗传物质的重新组合,因此后代与母体具有几乎相同的遗传特性。
(2)有性生殖是指由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。有性生殖的后代,由于遗传物质的重新组合,具有双亲的遗传特性。
(3)①克隆,②无性。
【详解】(1)克隆是指生物体通过体细胞进行的无性繁殖,以及由无性繁殖形成的基因型完全相同的后代个体。1996年,世界上第一只通过体细胞克隆技术诞生的哺乳动物——绵羊“多莉”诞生,标志着①克隆技术进入了一个新的阶段。
(2)无性生殖是指生物体不通过两性生殖细胞的结合而直接产生新个体的生殖方式。嫁接技术和克隆技术均不涉及两性生殖细胞的结合,因此,属于②无性生殖。
(3)有性生殖是指由两性生殖细胞结合形成受精卵,再由受精卵发育成新个体的生殖方式。有性生殖的后代,由于遗传物质的重新组合,具有双亲的遗传特性。
(4)嫁接时,接上去的芽或枝叫接穗,被接的植物叫砧木。嫁接时应当使接穗和砧木的形成层紧密结合,以确保成活,因为形成层具有很强的分裂能力,能不断分裂产生新细胞,使得接穗和砧木长在一起,易于成活。
21.某同学将他所了解的部分生物技术相关知识整理成如下图解,请补充完整并回答问题。
(1)A: B: C:
(2)制作酸奶、酒酿常用到A,则A为 。
(3)在运输水产品如鲜鱼、鲜虾时,可通过在水中添加 杀灭它们体表微生物的方法达到保鲜的目的。
(4)B中多莉羊培育和器官克隆均用到了细胞工程,其本质是在细胞水平上有计划地改造细胞的 ,培育人类所需要的生物新品种技术,它们均属于 生殖(填“有性”或“无性”)。
(5)试管婴儿是体外受精与胚胎移植的俗称,是不孕不育夫妇的福音,有助于提高人口出生率,胚胎移植的部位通常是女性的 (填结构)。
【答案】
(1) 发酵技术 克隆技术 细胞工程
(2) 发酵技术
(3) 抗生素或防腐剂
(4) 遗传物质 无性
(5) 子宫
【分析】图中:A是发酵技术,B是克隆技术,C是细胞工程。
【详解】(1)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;制作酸奶要用乳酸菌发酵、酿酒要用到酵母菌发酵等应用的是A发酵技术。
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。多莉羊的培育、器官克隆等应用的是B克隆技术。
细胞工程是生物工程的一个重要方面,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。当前细胞工程所涉及的主要技术领域有细胞培养、细胞融合、细胞拆合、染色体操作及基因转移等方面。生物制药和试管婴儿等应用的是C细胞工程。
(2)由(1)知,制作酸奶和酒酿通常利用微生物(乳酸菌、酵母菌)的发酵作用,因此A为发酵技术。
(3)为了杀灭水产品体表的微生物,通常会在水中添加抗生素或防腐剂,杀灭它们体表微生物的方法达到保鲜的目的。
(4)多莉羊的培育和器官克隆均属于细胞工程的应用,其本质是在细胞水平上有计划地改造细胞的遗传物质。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。因此,多莉羊的培育和器官克隆属于无性生殖。
(5)试管婴儿是体外受精-胚胎移植技术的俗称,是指采用人工方法让卵细胞和精子在体外受精,形成受精卵(受精是指精子进入卵细胞后,雌雄原核相融合形成受精卵的过程。自然条件下,形成的受精卵的场所是在女性的输卵管)。受精卵进行早期胚胎发育,然后移植早期胚胎到母体子宫内发育而诞生的婴儿。
22.长期以来,我国主要依赖从国外进口优良奶牛品种。国内高产奶牛总量不足万分之五,且分布分散、不利于优质种的繁殖。2023年,我国首次集中对现存高产奶牛进行克隆,以实现种质保存,并用于优质奶牛高效繁殖。
(1)按照动物分类,奶牛属于哺乳动物,具有 的生殖发育特点,有利于提高后代的成活率。在草原生态系统中,奶牛作为消费者促进生态系统的 ,并在维持 中起着重要作用。
(2)图1中克隆牛的产奶量与母牛 (选填“甲”、“乙”、“丙”)相同,克隆牛的培育过程属于 生殖。奶牛产奶量这一性状是由 控制的,在遗传学中,奶牛的高产与低产称为一对 。
(3)根据图2乳房内部结构图,可判断乳房属于结构层次中的 水平。
(4)我国利用克隆技术培育高产奶牛的意义有 (多选)。
a.避免引进国外奶牛带来生物安全风险
b.使优质奶牛资源更加分散
c.选育具有自主知识产权的优质奶牛
d.形成优质奶牛育种群体
【答案】
(1) 胎生哺乳 物质循环 生态平衡
(2) 甲 无性 基因 相对性状
(3) 器官
(4) acd
【分析】分析图1,克隆牛过程主要采用了核移植、胚胎移植的技术,克隆牛的第一个细胞是母牛甲的体细胞核和母牛乙的去核卵细胞组成,这个融合细胞在体外培养形成胚胎后,再移植到代孕母牛丙的子宫内发育成的。分析图2,乳腺内有腺泡、乳腺分泌细胞构成的上皮组织,乳头括约肌属于肌肉组织,还有脂肪层和结缔组织,乳房内也有神经组织,所以乳房是由不同组织构成的器官。
【详解】(1)按照动物分类,奶牛属于哺乳动物,具有胎生哺乳的生殖发育特点,这种生殖发育特点有利于提高后代的成活率。在草原生态系统中,奶牛作为草原生态系统中的消费者,首先会以植物为食,通过食物链将植物体内的能量和物质转移到自己体内,进而被其他消费者捕食或自然死亡后被分解者分解,这一过程促进了生态系统中的物质循环和能量流动。同时,奶牛通过食物网的复杂关系与其他生物相互作用,在生态系统中起到了维持生态平衡的重要作用。
(2)克隆牛的产奶能力与母牛甲相似,因为细胞核中含有遗传物质,控制着生物的生长、发育和遗传。克隆牛是由母牛甲的体细胞核和母牛乙的去核卵细胞组成的融合细胞发育而来的,属于无性生殖。基因控制性状,所以奶牛产奶量这一性状是由基因控制的,在遗传学中,奶牛的高产与低产是同种生物同一性状的不同表现形式,称为一对相对性状。
(3)分析图2,乳腺内有腺泡、乳腺分泌细胞构成的上皮组织,乳头括约肌属于肌肉组织,还有脂肪层和结缔组织,乳房内也有神经组织,所以乳房是由不同组织构成的器官。
(4)我国利用克隆技术培育高产奶牛的意义包括:避免引进活牛的生物安全风险:体细胞克隆技术的应用,减少了从国外引进活牛可能带来的疾病传播风险,保障了国内畜牧业的生物安全。挽救濒临淘汰的优质种质资源:这项技术能够使那些具有高产、长寿和抗逆性能的优秀奶牛得以保存和繁育,防止这些宝贵资源的流失。形成超高产奶牛育种群体:通过克隆技术,可以迅速扩大高产奶牛的数量,建立起核心的育种群体,这对于提高国内奶牛的整体生产性能至关重要。为选育具有自主知识产权的良种母牛和后备种公牛提供资源:克隆技术帮助保留和增强国内奶牛品种的自主性,减少对国外良种的依赖。综上所述,我国利用克隆技术培育高产奶牛可以避免引进国外奶牛带来生物安全风险,选育具有自主知识产权的优质奶牛,形成优质奶牛育种群体。而不是使优质奶牛资源更加分散,故acd正确,b错误。
故选acd。
23.幽门螺旋菌是一种具有螺旋结构及鞭毛的细菌。资料显示,67%~80%的胃溃疡和95%的十二指肠溃疡是由幽门螺旋菌引起的。目前,我国约有7亿左右的人群感染了幽门螺旋菌。幽门螺旋菌可通过饮食等途径传染,请分析回答:
(1)在细胞结构上,幽门螺旋菌与胃黏膜上皮细胞的主要区别是前者没有 。
(2)医学上常用“碳—14呼气试验”检测幽门螺旋菌。受测者向专用的集气袋中吹气时(图1),胸廓气压 。
(3)幽门螺旋菌能够在人际间传播,“携带幽门螺杆菌的人”在传染病学中称为 。使用“公筷”和分餐制能有效减少幽门螺旋菌传染,这在传染病预防措施上属于 。
(4)研究者将实验小鼠平均分为三组,每组若干只,按下表进行处理,以探究幽门螺旋杆菌与胃黏膜炎症的关系,以及乳酸菌对幽门螺旋杆菌的影响(如下表)。一段时间后检测三组小鼠胃黏膜炎症因子水平相对值(炎症因子水平相对值越高,炎症越严重),并计算出每组的平均值,结果如图2柱状图所示。
处理
1组
2组
3组
是否灌胃乳酸菌
否
否
是
三周后是否灌胃幽门螺旋杆菌
否
是
是
(注:“灌胃”是使用灌胃器,将药液由动物的口直接注入到胃中)
①实验中1组和2组结果对照,实验的变量是 ,得到实验结论:幽门螺旋杆菌与胃黏膜炎症的发生 (选填“有关”“无关”)。
②实验中2组和3组结果对照,说明乳酸菌对幽门螺旋杆菌感染胃黏膜起到 (选填“抑制”“加强”)作用。
③每组实验用若干只而不是用一只小鼠做实验,目的是 。
【答案】
(1) 成形的细胞核
(2) 增大
(3) 传染源 切断传播途径
(4) 是否灌胃幽门螺旋杆菌/幽门螺旋杆菌 有关 抑制 避免出现偶然性,减少实验误差
【分析】1.传染病是由细菌、病毒或寄生虫等病原体引起的,能在人与人之间或人与动物之间传播的疾病。传染病具有传染性和流行性,有的还具有季节性和地方性的特点。传染病若能流行起来必须具备传染源、传播途径、易感人群三个环节。因此,控制传染病的措施有三个:控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。
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。
【详解】(1)细菌的基本结构包括细胞壁、细胞膜和细胞质,但它们没有成形的细胞核。可见,在细胞结构上,幽门螺旋菌作为细菌,与胃黏膜上皮细胞(属于动物细胞)的主要区别是前者没有成形的细胞核。
(2)当膈肌和肋间外肌舒张时,肋骨与胸骨因本身重力及弹性而回位,膈肌顶部升高,结果胸廓容积缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺,完成呼气。可见,在“碳—14呼气试验”中,当受测者向专用的集气袋中吹气时,由于呼气动作,胸廓内的气压会增大,使得肺内的气体能够顺利排出。
(3)在传染病学中,携带并传播病原体的人被称为传染源。因此,“携带幽门螺杆菌的人”是传染源。控制传染病的措施有三个:控制传染源、切断传播途径、保护易感人群。使用“公筷”和分餐制能有效减少幽门螺旋菌通过饮食等途径的传播,这在传染病预防措施上属于切断传播途径。
(4)①在实验中,1组不灌胃幽门螺旋杆菌,2组灌胃幽门螺旋杆菌,其他条件相同,所以实验的变量是是否灌胃幽门螺旋杆菌(或幽门螺旋杆菌)。从图2柱状图可知,2组胃黏膜炎症因子水平相对值高,说明炎症严重,所以可得到实验结论:幽门螺旋杆菌与胃黏膜炎症的发生有关。
②实验中,2组不灌胃乳酸菌,3组灌胃乳酸菌,且都灌胃幽门螺旋杆菌,3组胃黏膜炎症因子水平相对值低于2组,说明乳酸菌对幽门螺旋杆菌感染胃黏膜起到抑制作用。
③每组实验用一只小鼠做实验,结果可能会因小鼠个体差异等偶然因素影响,导致实验结果不准确。用若干只小鼠做实验,目的是避免出现偶然性,减少实验误差。
24.吸烟有害健康,香烟烟雾中有焦油、尼古丁等多种有害物质。为探究香烟燃烧过程中产生的焦油对吸烟者气管中纤毛的影响,采用草履虫进行了模拟实验,实验设计如下。
实验组别
实验材料
实验处理
观察草履虫的运动状态
甲组
同一草履虫培养液均分的两份
通入空气
各取一滴培养液制成临时装片
纤毛不断摆动,运动迅速
乙组
通入香烟烟雾
纤毛黏结,运动变慢
(1)该实验的变量是 。选取同一草履虫培养液均分的两份进行实验的目的是 。
(2)根据实验现象,甲乙两组应分别从 (表层/中层/底层)吸取草履虫培养液制成临时装片。用显微镜观察草履虫的时候,发现虫体在视野的左上角,把它移到视野中央,应把装片向 方向移动。
(3)由表中实验结果推测: 。为减少吸烟对人类的影响,请你提一条建议: 。
(4)请指出该实验的一处不妥之处: 。
【答案】
(1) 香烟烟雾中的焦油 形成对照
(2) 表层 左上
(3) 香烟烟雾(焦油)对吸烟者气管中纤毛有影响 请减少吸烟
(4) 没有排除香烟烟雾中尼古丁等有害物质对草履虫的影响,不符合单一变量原则
【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。
【详解】(1)本实验是为了探究“香烟燃烧过程中产生的焦油对吸烟者气管中纤毛的影响”。在设计对照实验时,甲组和乙组除了香烟烟雾条件不同外,其他条件相同且适宜。而这个唯一的不同条件,就是该对照实验的变量。所以,该实验的变量是香烟烟雾中的焦油(或焦油、香烟烟雾等)。对照实验中要设置实验组和对照组,实验组是施加实验变量处理的被试组,对照组是不施加实验变量处理的对象组。本实验中,选取同一草履虫培养液均分的两份进行实验的目的是形成对照(或对照等)。
(2)好氧的草履虫在其生命活动过程中需要不断的从外界环境中吸取氧气,培养液的表层含氧丰富,此处聚集着大量的草履虫,因此在实验过程中,常常从草履虫培养液的表层吸一滴培养液。所以,甲乙两组应分别从表层吸取草履虫培养液制成临时装片。显微镜下成的像为倒立的像,所以用显微镜观察草履虫的时候,发现虫体在视野的左上角,把它移到视野中央,应把装片向左上方方向移动,它才会向右下方移到中央。
(3)根据实验结果“甲组的纤毛不断摆动,运动迅速;乙组的纤毛黏结,运动变慢”可知香烟烟雾(焦油)对草履虫的纤毛运动能力是有影响的,进而可以推测:香烟烟雾(焦油)对吸烟者气管中的纤毛也有影响。为减少吸烟对人类的影响,请减少吸烟。
(4)对照实验的单一变量原则是控制其它条件不变,而只改变其中一个条件,观察该变量对实验结果的影响。该实验的一处不妥之处是:没有排除香烟烟雾中尼古丁等有害物质对草履虫的影响,不符合单一变量原则(言之有理即可)。
25.开口饵料是幼鱼第一次摄食时使用的专用饵料。某科研团队为了探究开口饵料对中华鲟仔鱼存活率和增重率的影响,设计了以下实验:
①选取3口相同的玻璃缸,分别投放7日龄、身体状况相似的中华鲟仔鱼30尾。
②分别以等量的水蚯蚓、丰年虫幼体、水蚯蚓+丰年虫幼体作为开口饵料,每天喂食15次,连续16天。
③实验期间定时对玻璃缸底部进行清污并记录仔鱼存活和增重情况。
具体实验结果如图甲、乙所示。
(1)该实验的变量是 。
(2)步骤①中,挑选的中华鲟仔鱼身体状况相似,目的是 。
(3)为防止水质污染影响中华鲟仔鱼的存活率,实验中采取的措施是 。
(4)根据实验结果分析,最适合作为中华鲟仔鱼开口饵料的是 ,判断依据是 。
【答案】
(1) 开口饵料的种类
(2) 控制无关变量,确保实验结果的准确性
(3) 定时对玻璃缸底部进行清污,维持水质清洁
(4) 水蚯蚓+丰年虫幼体 水蚯蚓+丰年虫幼体的存活率最高,且增重率也相对较高
【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。根据变量设计对照实验,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)在科学实验中,为了探究某一因素对实验结果的影响,需要控制其他因素不变,只改变这一因素,即单一变量原则。本实验中,通过改变开口饵料的种类(水蚯蚓、丰年虫幼体、水蚯蚓+丰年虫幼体),来探究其对中华鲟仔鱼存活率和增重率的影响。可见,该实验的变量是开口饵料的种类。
(2)步骤①中,挑选的中华鲟仔鱼身体状况相似,目的是为了控制实验中的无关变量,确保实验结果的准确性。如果仔鱼的身体状况差异较大,那么这种差异就可能成为影响实验结果的一个额外因素,从而干扰对开口饵料效果的准确评估。
(3)为防止水质污染影响中华鲟仔鱼的存活率,实验中采取的措施是:定时对玻璃缸底部进行清污。这一措施有助于维持水质的清洁,减少有害物质对仔鱼的危害,从而确保实验结果的可靠性。
(4)根据实验结果分析,最适合作为中华鲟仔鱼开口饵料的是水蚯蚓+丰年虫幼体。判断依据是:水蚯蚓+丰年虫幼体的存活率最高,且增重率也相对较高。这说明这种组合饵料更能满足中华鲟仔鱼的营养需求,有利于其生长和存活。
26.鼠妇的饲养与探究
某校生物学社团成员在社区帮忙搬花盆时,看到花盆下有一些身体略扁、长椭圆形、灰褐色的小动物。但一搬开花盆,它们就爬走了。这个现象引起了同学们的好奇,于是开展了以下活动。
【认识鼠妇】
(1)查阅资料后,同学们了解到这些小动物叫鼠妇,并绘制了以下名片。请补充完整:
中文名:鼠妇
特征:体表有起保护作用的 ,身体和附肢都 。
生存环境:阴暗、潮湿的环境
食性:主要啃食腐烂的植物。
【饲养鼠妇】
(2)采集了100只鼠妇,放入下图所示装置中饲养。请根据评价标准对该作品进行评价。
评价标准
评价
①容器及内部设置满足鼠妇的生存条件(如食物、空气等);
②鼠妇的数量与容器的大小比例适当;……
优点: (答一点即可)
建议: (答一点即可)
【实验与探究】
(3)为探究某种非生物因素对鼠妇分布的影响,小青和小明各自设计了实验装置(如图)。同学们讨论后,决定选用小青设计的装置进行探究,原因是 。他们要探究的环境因素是 。
(4)他们选取了10只体型、大小、活跃度等均相近的鼠妇,将其放置在土壤表面的中央并及时盖上木板和玻璃板。静置2分钟后,开始统计两侧鼠妇的数量。每分钟统计一次,并将数据绘制成下图。
①该实验的结论是 。
②为使实验结果更具说服力,你给他们的建议是 (答一点即可)。
③影响鼠妇分布的非生物因素还有哪些?请你帮助社团成员提出一个值得探究的问题: 【答案】
(1) 外骨骼 分节
(2) 该装置提供了适宜的食物和充足的空气,满足了鼠妇的生存条件 可以考虑增加湿度控制,确保容器内的湿度适宜
(3) 小青设计的装置能够更好地控制变量,确保实验结果的准确性 光照
(4) 光照会影响鼠妇的分布 增加实验次数,进行多次重复实验/取平均值,以减少偶然性误差,提高实验结果的可靠性
(5) 探究湿度对鼠妇分布的影响
【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。为了减少实验数据的误差,避免偶然性,使实验结果更准确,应多做几次实验,取其平均值。
【详解】(1)鼠妇属于节肢动物,节肢动物的主要特征:体表有坚韧的外骨骼,有保护和防止体内蒸发的作用;身体和附肢都分节。
(2)图中显示的装置是一个适合鼠妇生存的环境:①容器及内部设置满足鼠妇的生存条件(如食物、空气等);②鼠妇的数量与容器的大小比例适当;优点:该装置提供了适宜的食物和充足的空气,满足了鼠妇的生存条件。建议:可以考虑增加湿度控制,因为鼠妇喜欢潮湿的环境,确保容器内的湿度适宜。
(3)据图可知,小青和小明各自设计了实验装置(如图)是为了探究光对鼠妇分布的影响,因为鼠妇喜欢潮湿的环境,因此同学们讨论后,决定选用小青设计的装置进行探究。因为小青设计的装置能够更好地控制变量,确保实验结果的准确性。
(4)①他们选取了10只体型、大小、活跃度等均相近的鼠妇,将其放置在土壤表面的中央并及时盖上木板和玻璃板,即一侧有光,另一侧无光,数据表明鼠妇更倾向于聚集在木板(无光的一侧)。因此得出实验结论:光照会影响鼠妇的分布,鼠妇更倾向于在阴暗的环境中活动。
②为了使实验结果更具说服力,可以提出以下建议:增加实验次数,进行多次重复实验,取平均值,以减少偶然性误差,提高实验结果的可靠性。
(5)除了光照外,还有其他非生物因素可能影响鼠妇的分布,例如温度、湿度、土壤类型等。提出一个值得探究的问题:探究湿度对鼠妇分布的影响。
27.某校生物兴趣小组在校园生态园种植了一批同品种的菠菜。他们发现,菠菜在不同遮光条件下(如树荫、遮阳网等)长势差异明显。为了探究光照强度对光合作用的影响,同学们设计了如下实验:
①将长势相同的菠菜幼苗随机分为三组,分别置于透光率为100%、50%、20%的遮光网下,温度、湿度等其他环境条件相同且适宜。
②每组选取5株幼苗,用透明密闭容器罩住植株,连接二氧化碳传感器,记录初始二氧化碳浓度。
③开启光源,持续照射6小时后,再次记录容器内二氧化碳浓度。
④重复实验3次,取平均值。
实验数据记录表
透光率
初始二氧化碳浓度(ppm)
6小时后二氧化碳浓度(ppm)
二氧化碳减少量(ppm)
100%
400
320
80
50%
400
280
120
20%
400
360
40
(1)该实验的变量是 ,为了保证实验结果仅由变量引起的,该兴趣小组在实验中采取的措施是 。
(2)实验中设置“重复3次”的目的是 。
(3)分析实验数据,可以得出结论: 。
(4)为了进一步探究不同光质对菠菜光合作用的影响,同学们以菠菜的尖叶和圆叶品种为材料,用不同颜色的光进行处理,得到如图所示结果。说出栽培菠菜时建议采用的光照颜色,并说明理由 。
【答案】
(1) 透光率(或光照强度) 除透光率不同外,其他环境条件相同且适宜
(2) 减小实验误差,使实验结果更准确
(3) 在一定范围内,光照强度越强,菠菜光合作用越强(或光照强度影响菠菜光合作用,且在一定范围内,光照强度与光合作用强度呈正相关)
(4) 建议采用红光或蓝光。理由:由图可知,在红光和蓝光照射下,菠菜的光合作用强度较高,更有利于菠菜生长
【分析】对照试验是指其他条件都相同,只有一个条件不同的实验。往往有很多因素对实验结果都有影响,对照实验用来证明某种因素对实验结果的确切影响。
【详解】(1)实验的变量是透光率。因为实验中是通过设置不同透光率的遮光网(100%、50%、20%)来改变光照强度,从而研究其对菠菜光合作用的影响。
为保证实验结果仅由光照强度这一变量引起,兴趣小组采取了以下措施:将长势相同的菠菜幼苗随机分组,保证了实验材料的一致性;将幼苗置于温度、湿度等其他环境条件相同且适宜的环境中,排除了温度、湿度等其他因素对实验结果的干扰。
(2)设置“重复3次”的目的是减少实验误差,避免偶然因素对实验结果的影响,使实验结果更具可靠性和准确性。
(3)分析实验数据可知,在一定范围内,光照强度越强,菠菜光合作用消耗的二氧化碳越多,即光合作用越强。例如,透光率为100%时,二氧化碳减少量为80ppm;透光率为50%时,二氧化碳减少量为120ppm;透光率为20%时,二氧化碳减少量为40ppm。说明光照强度影响菠菜的光合作用强度,且在一定范围内,光照强度与光合作用强度呈正相关。
(4)由图可知,在红光和蓝光照射下,菠菜的光合作用强度较高,更有利于菠菜生长,所以建议采用红光和蓝光有利于植物的光合作用。红光有利于光合作用中糖类的合成,蓝光有利于促进气孔开放和光合色素的合成,能显著提高植物的光合速率。所以栽培菠菜时建议采用红蓝光组合光照,可有效提高菠菜的光合作用效率,促进其生长和发育。
28.幽门螺旋菌是引起胃炎的主要细菌。为研究乳酸菌对幽门螺旋菌感染的影响,研究者将若干只健康的实验小鼠平均分三组,按下表所示的操作进行实验(“+”表示进行该项操作,“一”表示不进行该项操作),其余条件相同且适宜。几个月检测三组小鼠胃黏膜炎症因子的量(炎症反应的一个检测指标,炎症因子的相对值在一定范围内不会引起炎症反应,起过一定范围则患有炎症,且相对值越多,说明炎症反应越严重),结果如图所示。
实验操作
1组
2组
3组
4组
灌胃乳酸菌
一
一
+
①
三周后灌胃幽门螺旋菌
一
+
+
②
(1)1组小鼠没有进行相应的实验操作,这样设置的目的是 。
(2)若2组和3组形成对照实验,则实验变量是 ,通过对这两组实验结果的对比,说明乳酸菌对幽门螺旋菌感染起到抑制作用。
(3)有研究者质疑,乳酸菌是否会引起炎症反应呢?为了解决这一疑问,还需增加第4组实验,表格中的①与②处需分别进行的操作是 、 (选填“+”或“一”来表示)。
(4)若第4组实验结果中胃黏膜因子水平相对值在 之间,则说明乳酸菌不会引起炎症反应。
【答案】
(1) 作对照
(2) 乳酸菌
(3) + -
(4) 0~1.3
【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)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。1组小鼠没有进行相应的实验操作,这样设置的目的是起对照作用。
(2)对比2组三周后灌胃幽门螺旋菌和3组灌胃乳酸菌后三周后灌胃幽门螺旋菌的结果是3组小鼠胃黏膜炎症因子水平相对值大大超过了2组,说明乳酸菌对幽门螺旋菌感染起到抑制作用。由此可推测,人体消化道中的乳酸菌和幽门螺旋菌两种生物存在着竞争关系。
(3)如需确定乳酸菌是否会引起胃黏膜炎症因子产生,可增加一组实验:对若干只健康的实验小鼠只灌胃乳酸菌,三周后不灌胃幽门螺旋菌,几个月后检测该组小鼠胃黏膜炎症因子。
(4)由图可知,若第4组实验结果中胃黏膜因子水平相对值在0—1.3之间,则说明乳酸菌不会引起炎症反应。
29.探究不同菌种对米酒制作的影响:小华发现妈妈做馒头、面包时用的菌种是酵母菌,而制作米酒时用的却是根霉。为什么做米酒不用酵母菌呢?陈老师了解到小华的疑惑后,组织同学们分成若干小组,均进行了如下探究(甲乙两组所用器具均相同且清洁):
组别
甲
乙
菌种
酵母菌(2克)
根霉(2克)
原料
糯米(500克)
糯米(500克)
过程
糯米浸泡24小时→蒸熟→淋凉开水,晾至室温→加入相应菌种并搅拌均匀→装进相应容器并加盖→置于30C环境中→2天后由至少3人同时观察、品尝
结果
酒味很淡,甜味不明显
酒味浓郁,甜味明显
(1)该探究实验的变量是 。
(2)为控制单一变量,同学们的做法有 。(答出一点即可)
(3)为什么观察、品尝需至少由3人进行? 。
(4)根据实验结果,小华终于明白,如果只用单一菌种制作米酒,最好选择 。
(5)本探究所利用的生物技术主要是 (填“转基因技术”或“发酵”)
(6)小华想观察一下酵母菌,于是在实验后,从甲组容器内取少许液体,制成临时玻片标本,放在显微镜下观察。如图所示,图中的a是酵母菌进行 生殖。
【答案】
(1) 不同菌种
(2) 两组所用器具相同/两组的菌种用量相等/两组原料都是糯米/两组原料都用了500克/两组制作过程相同/两组温度条件相同/同时观察、品尝
(3) 排除主观(偶然)因素的影响
(4) 根霉
(5) 发酵
(6) 出芽
【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。没有处理是的就是对照组。图中:a是芽体,b是液泡。
【详解】(1)对照实验又叫单一变量实验,只有一个量不同。实验中分别加入不同菌种制作米酒,其他条件相同,所以变量是不同菌种。
(2)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,为了控制单一变量,同学们的做法有:两组所用器具相同;两组的菌种用量相等(或“两组的菌种都用了2克”);两组原料都是糯米;两组原料都用了500克(或“两组原料等量”);两组制作过程相同;两组温度条件相同;同时观察、品尝等。
(3)观察、品尝,需至少由3人进行的原因是目的是排除主观(偶然)因素的影响。
(4)由表可知,使用根霉制作的米酒酒味浓,甜味明显,而使用酵母菌制作的米酒酒味很淡,甜味不明显,由此可知,如果只用单一菌种制作米酒,最好选择根霉。
(5)发酵技术在食品的制作中具有重要的意义,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,如制馒头、面包和酿酒要用到酵母菌,制酸奶和泡菜要用到乳酸菌,制醋要用到醋酸杆菌,利用青霉发酵可以提取出青霉素等,由此可知,本探究所利用的生物技术主要是发酵技术。
(6)图中a呈现出母体上长出芽体的状态,酵母菌这种生殖方式是出芽生殖。
30.某兴趣小组设计模拟实验,探究人体不同消化液对蛋白质的消化情况,实验处理如图,反应结束后试管中的蛋白质含量检测结果如下表所示(注:“+”数量越多,代表含量越高,“-”表示不含有),请分析回答下列有关问题。
管编号
①
②
③
④
⑤
蛋白质含量
+++++
+++
+++++
+++++
(1)根据实验应遵循的原则分析,①号试管内加入蛋白液的量应为 。
(2)检测试管中蛋白质是否被消化可用双缩脲试剂检测,其原理是蛋白质遇双缩脲试剂后呈现紫色,颜色越深,说明含有的蛋白质越多。据图分析你认为①、②、③试管,颜色最深的试管应该是 号。
(3)分析实验结果时,应与 号试管对照,以便比较出蛋白质被各消化液消化的程度。③试管中蛋白质被消化的最终产物是 。
(4)由实验结果推测:人体消化道内能够消化蛋白质的器官有 。
【答案】
(1) 2毫升
(2) ①
(3) ④ 氨基酸
(4) 胃和小肠
【分析】探究实验必须符合对照原则和单一变量原则等。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。对照实验由实验组和对照组组成,一般来说,对实验变量进行处理的,就是实验组;没有处理是的就是对照组。
该探究实验主要探究人体不同消化液对蛋白质的消化情况,故该实验的变量是不同的消化液,其中①②③⑤号试管是实验组,④号试管是对照组。
【详解】(1)该探究实验主要探究人体不同消化液对蛋白质的消化情况,故该实验的变量是不同的消化液。为了保证单一变量,①号实验管中加入蛋白液的量应与其他管中的相同,为2毫升。
(2)检测试管中蛋白质是否被消化可用双缩脲试剂检测,其原理是蛋白质遇双缩脲试剂后呈现紫色,颜色越深,说明含有的蛋白质越多。据上图分析,在①、②、③试管中,颜色最深的试管应该是①号,因为①号试管加入的是唾液,而唾液不能消化蛋白质,因此①号试管含有的蛋白质最多,颜色最深;②号试管加入的消化液为胃液,胃液能初步消化蛋白质;③号试管中加入的是胆汁、胰液、肠液,胰液和肠液把蛋白质彻底消化为氨基酸,因此②号试管和③号试管不是染色最深的。
(3)④号试管加入了1ml清水,没有对实验变量进行处理,为对照组,该组蛋白液并没有被分解,所以分析结果时,将其他试管可以与4号试管相比,就可以知道其他试管蛋白液被消化的程度。
由表可以看出,蛋白质最初在胃中胃液的作用下进行初步消化,最终在小肠中胰液和肠液的作用下彻底被分解成氨基酸。因此,③试管中蛋白质被消化的最终产物是氨基酸。
(4)由实验结果可知:人体内能够消化蛋白质的器官有胃和小肠,胃中的胃液含有蛋白酶,可以初步消化蛋白质,小肠中的肠液和胰液含有消化蛋白质的酶,可以把蛋白质彻底消化为氨基酸。
31.金黄色葡萄球菌污染是导致食品腐败变质的主要因素之一,它能通过在球菌最外层形成生物膜不断增强对环境的适应能力。据研究发现,乳酸菌分泌的细菌素多具有抑菌活性,该物质通常对人体无害且有一定益处。为探究乳酸菌细菌素对金黄色葡萄球菌的抑菌效果,科研人员进行了以下两个实验:
实验一:测定细菌素的最佳抑菌质量浓度
配制含有不同浓度细菌素的培养基,在每组培养基表面滴加等量金黄色葡萄球菌菌悬液,培养24小时后观察,结果如图1所示。
实验二:探究细菌素对金黄色葡萄球菌生物膜形成的影响
将制备好的含有不同剂量细菌素的金黄色葡萄球菌菌悬液分别注入装置,以不含细菌素的金黄色葡萄球菌菌悬液作为对照, 测定金黄色葡萄球菌生物膜形成指数,结果如图2所示。
注:MIC表示细菌素对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度。
请回答:
(1)图1中设置0mg/mL的实验目的是 。
(2)实验一探究的问题: ?分析图1,细菌素的最佳抑菌浓度为 mg/mL。
(3)细菌素对金黄色葡萄球菌生物膜的形成有抑制作用,据图2可知其影响趋势是 。若要对生物膜形成80%以上的抑制,需要至少添加的细菌素剂量为 MIC。
(4)化学防腐剂虽能抑制金黄色葡萄球菌,但过量使用会危害人体健康。请结合本实验对食品防腐提出一条可行建议: 。
【答案】
(1) 形成对照
(2) 细菌素对金黄色葡萄球菌的最佳抑菌浓度是多少 17.5
(3) 细菌素剂量越高,对金色葡萄球菌生物膜形成的抑制效果越明显 1
(4) 在保鲜剂中添加乳酸菌细菌素提取物
【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.细菌生长受到抑制而形成透明圈,可根据抑菌圈大小判定待测物抑菌效果。通常透明圈越大,说明抑制该细菌的效果越好,若无透明圈,则说明对该细菌没有抑制作用。
【详解】(1)在图1实验中,设置0mg/mL细菌素的组,该组没有施加细菌素这一实验变量,而其他组含有不同浓度的细菌素。通过与其他组对比,可清晰看出添加细菌素后对金黄色葡萄球菌生长的影响,所以其目的是形成对照,排除其他因素对实验结果的干扰,准确说明细菌素对金黄色葡萄球菌生长的作用。
(2)从实验一的目的“测定细菌素的最佳抑菌质量浓度”及操作“配制含有不同浓度细菌素的培养基,观察对金黄色葡萄球菌的抑菌效果”可知,探究的问题是“细菌素对金黄色葡萄球菌的最佳抑菌浓度是多少?”。
分析图1,随着细菌素浓度升高,抑菌效果发生了变化,在17.5mg/mL时金黄色葡萄球菌的菌落消失,说明此时抑菌效果最佳,所以细菌素的最佳抑菌浓度为17.5mg/mL。
(3)观察图2,随着细菌素剂量增加,金黄色葡萄球菌生物膜形成指数逐渐降低,这表明细菌素剂量越高,对金色葡萄球菌生物膜形成的抑制效果越明显。从图中数据可知,若要对生物膜形成80%的抑制,则生物膜指数应该是3×(1-80%)=0.6。结合题图可知,生物膜指数为0.6对应的细菌素剂量为1MIC。可见,若要对生物膜形成80%以上的抑制,需要至少添加的细菌素剂量为1MIC。
(4)由于化学防腐剂过量使用危害人体健康,而本实验表明乳酸菌分泌的细菌素对金黄色葡萄球菌有抑菌效果,且通常对人体无害。所以在食品防腐方面,可行建议是在保鲜剂中添加乳酸菌细菌素提取物,既利用其抑菌作用防止食品因金黄色葡萄球菌污染而腐败变质,又相对安全,减少对人体健康的危害。
32.罗非鱼是广东省重要的淡水经济鱼类,研究表明蚕豆投喂对提升鱼肉的品质具有重要作用。为了改善罗非鱼鱼肉的品质,某科研小组选取60条生长状况相当的罗非鱼分为A、B组,每组10条鱼,进行3次重复实验,分别投喂普通饲料和蚕豆混合饲料,在其他条件一致的情况下开展实验,结果如下表所示,请分析并回答问题。
检测指标
组别
A组(100%普通饲料)
B组(50%普通饲料+50%蚕豆)
增重率(%)
76.8
54.6
脂肪(%)
2.3
2.0
总蛋白质(%)
19.8
19.8
胶原蛋白(mg/g)
2.3
3.1
(1)本实验的变量是 ,两组所选取的罗非鱼品种和生长状况等需要保持一致,目的是 。
(2)从表中的结果可知,B组罗非鱼的增重率 A组罗非鱼的增重率;可推测B组喂养的罗非鱼要达到上市标准的话,养殖时间 (填“更长”或“更短”),养殖成本 (填“更高”或“更低”)。
(3)研究表明,胶原蛋白含量是评价鱼类肌肉营养的重要指标之一。表中B组罗非鱼的胶原蛋白含量比A组 ,而两组的总蛋白质含量不变。胶原蛋白在人体初步消化的部位是 ,最终在小肠被消化为 。
(4)罗非鱼肉质脆化与鱼体内胶原蛋白含量成正相关,请根据本实验结果,给养殖户提出一个提升罗非鱼鱼肉脆化建议: 。
【答案】
(1) 饲料中有无蚕豆/饲料的种类 控制单一变量
(2) 低于 更长 更高
(3) 高 胃 氨基酸
(4) 增加蚕豆在饲料中的比例
【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。
【详解】(1)本实验的变量是饲料的种类(饲料中有无蚕豆),即普通饲料和蚕豆混合饲料。为了控制实验的其他因素不变,确保实验结果的准确性,两组所选取的罗非鱼品种和生长状况等需要保持一致,这就是控制变量的原则,目的是控制单一变量,使实验结果更准确。
(2)从表中的结果可知,B组罗非鱼的增重率(54.6%)低于A组罗非鱼的增重率(76.8%)。这意味着在相同的养殖时间内,B组罗非鱼的体重增加量较少。因此,可以推测B组喂养的罗非鱼要达到上市标准的话,养殖时间需要更长,因为它们的增重速度较慢。同时,由于养殖时间的延长,养殖成本也会相应更高。
(3)胶原蛋白含量是评价鱼类肌肉营养的重要指标之一。表中B组罗非鱼的胶原蛋白含量(3.1mg/g)比A组(2.3mg/g)高,而两组的总蛋白质含量不变。这说明蚕豆混合饲料对提升罗非鱼鱼肉中的胶原蛋白含量有积极作用。胶原蛋白在人体初步消化的部位是胃,因为胃中的胃酸和胃蛋白酶可以开始分解胶原蛋白。最终,胶原蛋白在小肠被消化为氨基酸,供人体吸收利用。
(4)根据本实验结果,给养殖户提出一个提升罗非鱼鱼肉脆化的建议:可以适当增加蚕豆在饲料中的比例。因为蚕豆投喂能显著提升罗非鱼鱼肉中的胶原蛋白含量,而胶原蛋白含量与鱼肉脆化成正相关。所以,通过增加蚕豆的比例,可以提高罗非鱼鱼肉的品质,使其更加脆嫩可口。
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