内容正文:
专题10 实验与探究
考点
5年考情(2021-2025)
命题趋势
教材基础实验及科学史
2024、2023、2022、2021
从近五年河北省高考试题来看,教材基础实验、生物科学史以及探究性实验均有涉及。实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。高考生物试题依然会重点进行考查生物学相关实验,特别是关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究类的实验是比较喜欢进行考查的内容,结合新情境、图表等内容综合进行考查。
考点 教材基础实验及科学史
1、(2024·河北·高考真题)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
2、(2023·河北·高考真题)下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可能逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
3、(2022·河北·高考真题)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A.采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B.利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C.利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D.利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
4、(2022·河北·高考真题)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
5、(2021·河北·高考真题)关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
一、单选题
1.(2025·河北唐山·二模)下列高中生物学实验中,对实验结果不要求定量分析的是( )
A.检测花生子叶中的脂肪 B.性状分离比的模拟实验
C.模拟生物体维持pH的稳定 D.培养液中酵母菌种群数量的变化
2.(2025·河北邢台·二模)科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是( )
A.分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
B.用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
C.用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
D.检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
3.(2025·河北·模拟预测)下列有关酒精在相关实验中的使用,叙述正确的是( )
A.脂肪鉴定和观察植物根尖有丝分裂实验中均用到了体积分数为75%的酒精
B.调查土壤小动物类群丰富度时,可将采集的小动物放入体积分数为70%的酒精中
C.可利用DNA溶于体积分数为95%的酒精而蛋白质不溶的原理对DNA进行粗提取
D.制作传统泡菜时,可用体积分数为70%的酒精对泡菜坛和蔬菜等原材料进行消毒
4.(2025·河北石家庄·一模)科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是( )
A.检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
B.用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
C.用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
D.分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
5.(2025·河北邯郸·二模)下列操作能达成实验目的的是( )
A.取番薯叶下表皮制成临时装片观察叶绿体
B.通过调查某家系了解某种遗传病的发病率
C.使用聚乙二醇激活重构胚使其完成发育进程
D.采用样方法调查某草地上草本植物类群的丰富度
6.(2025·河北石家庄·二模)为了提高生物学实验的科学性和有效性,实验设计至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A.设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对正式实验的影响
B.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,对照组是正常形态的细胞
C.15N同位素标记法适用于研究分泌蛋白的分泌途径
D.运用“减法原理”控制自变量可用于探究细胞核的功能
7.(2025·河北·模拟预测)下列有关科学方法的叙述,错误的是( )
A.“一切动植物都由细胞发育而来”的得出运用了不完全归纳法
B.“DNA复制方式”的探索过程中运用了假说一演绎法
C.“探究酵母菌细胞呼吸方式”中运用了对比实验
D.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验运用了减法原理
8.(2025·河北·模拟预测)下列有关实验操作及目的的叙述,错误的是( )
A.用卡诺氏液浸泡根尖,是为了固定细胞形态
B.适当延长酵母菌的培养时间,是为了防止葡萄糖对酒精检测结果的影响
C.用同位素18O分别标记H2O和CO2,是为了根据放射性来追踪氧气中氧的来源
D.从试管中吸出酵母菌进行计数之前,振荡试管是为了让酵母菌在培养液中均匀分布
9.(2025·河北承德·一模)下列有关高中生物学相关实验的叙述,正确的是( )
A.用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精时,不需要水浴加热
B.科学家运用放射性同位素标记技术证明DNA是以半保留方式复制的
C.秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制后期着丝粒的分裂
D.探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中无需设置空白对照组
10.(2025·河北邯郸·模拟预测)下列实验中关于体积分数为95%的酒精的使用,错误的是( )
A.加入适量无水碳酸钠可以用来提取绿叶中的色素
B.加入适量盐酸可使动物组织中的细胞相互分离
C.适当稀释后可用于土壤小动物的保存
D.冰箱中放置一段时间可更好地分离蛋白质与DNA
11.(2025·河北保定·一模)下列相关实验操作错误的是( )
A.进行绿叶中色素提取和分离的实验时应该保持通风条件
B.探究土壤微生物的分解作用的实验中,对土壤进行60℃恒温灭菌作为实验组
C.制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中,使用的枪头需进行高压蒸汽灭菌
12.(2025·河北·模拟预测)下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.可通过观察石灰水是否变浑浊探究酵母菌呼吸方式
B.绿叶中色素提取和分离的实验应在通风条件下进行
C.DNA粗提取实验可以用鸡血细胞作材料,利用DNA易溶于酒精来初步分离DNA
D.在PCR扩增DNA时,当温度上升到50℃以上时,双链DNA解聚为单链
13.(2025·河北张家口·三模)下列关于科学家进行科学研究所用方法和技术的叙述,错误的是( )
A.孟德尔发现遗传定律,摩尔根证明基因在染色体上均用到了假说—演绎法
B.沃森和克里克通过分析DNA衍射图谱,构建物理模型发现了DNA分子结构
C.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法和差速离心法证明了DNA的半保留复制
D.赫尔希和蔡斯利用同位素标记法和离心等技术证明了噬菌体的遗传物质是DNA
14.(2025·河北邢台·模拟预测)生命科学史中往往蕴藏着丰富的科学思维、科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的说法,错误的是( )
A.克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家
B.格里菲思以小鼠为实验材料得出S型肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C.摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图
D.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
15.(2025·河北石家庄·一模)下列对实验相关操作及原理的叙述,错误的是( )
A.“设计制作生态缸,观察其稳定性”时,需对生态缸进行封盖处理
B.在“制作果酒和果醋”的实验中,开始进行葡萄醋发酵时需拧紧瓶盖
C.探究2,4-D促进插条生根的最适浓度时,可先设置一组梯度大的预实验进行摸索
D.“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,对压线个体全部计数会使结果偏大
16.(2025·河北邯郸·模拟预测)生物学理论的建立离不开生物学实验,下列有关说法错误的是( )
A.卡尔文运用放射性同位素标记法,探明了暗反应阶段CO2中碳的转移途径
B.施莱登运用科学观察法和不完全归纳法,提出植物都是由细胞构成的
C.统计土壤小动物的丰富度时,可用抽样检测法和目测估计法
D.用荧光标记法可以完成相关物质的定位,如利用荧光标记的单克隆抗体定位诊断肿瘤
17.(2025·河北保定·一模)生物学是一门实验性很强的学科。下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究生长素类调节剂促进插条生 根的最适浓度
将插条上的芽全部去掉,以保证实验结果不受内源生长素 的影响
B
研究土壤中小动物类群的丰富度
对土壤中活动能力强、身体微小的小动物用标记重捕法进 行调查
C
动物细胞培养
将培养皿或培养瓶置于含95%CO2和5%空气混合气体的 CO2培养箱中
D
DNA粗提取与鉴定
将含DNA的丝状物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺 试剂鉴定
A.A B.B C.C D.D
二、多选题
18.(2025·河北石家庄·二模)人类对DNA作为遗传物质的探索历程是一个漫长而复杂的过程,涉及多位科学家的关键发现和实验。下列相关叙述错误的是( )
A.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
B.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
C.艾弗里等人利用减法原理设计实验,证明了S菌的遗传物质是DNA
D.克里克利用T4噬菌体进行了多次探索,最终确定遗传密码阅读方式为重叠式阅读
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专题10 实验与探究
考点
5年考情(2021-2025)
命题趋势
教材基础实验及科学史
2024、2023、2022、2021
从近五年河北省高考试题来看,教材基础实验、生物科学史以及探究性实验均有涉及。实验相关课程的学习在落实学科核心素养中的科学思维和科学探究中发挥着重要作用。高考生物试题依然会重点进行考查生物学相关实验,特别是关于生命活动的调节、细胞代谢、遗传规律的应用探究类的实验是比较喜欢进行考查的内容,结合新情境、图表等内容综合进行考查。
考点 教材基础实验及科学史
1、(2024·河北·高考真题)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
【答案】B
【知识点】无菌技术、微生物的接种方法、PCR扩增的原理与过程、DNA的粗提取及鉴定的方法
【分析】PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸。琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,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。
【详解】A、PCR的原理是DNA复制,DNA的单体是脱氧核糖核苷酸,配制PCR反应体系时,加入4种脱氧核糖核苷酸的等量混合液作为扩增原料,A错误;
B、琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合,凝胶中的DNA分子通过染色,可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来,B正确;
C、将配制的酵母培养基高压灭菌并冷却到不烫手(50℃左右)后,在酒精灯火焰旁倒平板,C错误;
D、将接种环烧红,待冷却后(避免菌种被烫死),蘸取酵母菌液在培养基上划线培养,获得单菌落,D错误。
故选B。
2、(2023·河北·高考真题)下列关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.性状分离比的模拟实验中,两个小桶内彩球的总数必须相同
B.调查遗传病时,选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C.利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,平板上抑菌圈可能逐渐变小
D.用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖
【答案】A
【知识点】人类遗传病的类型及实例、性状分离比的模拟实验、探究酵母菌细胞呼吸的方式
【分析】由于雄性配子的数量多于雌配子的数量,所以性状分离模拟实验中代表雌、雄生殖器官的2个小桶中彩球总数可以不同。
酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因此酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化。
【详解】A、由于雄性配子的数量多于雌配子的数量,所以性状分离模拟实验中代表雌、雄生殖器官的2个小桶中彩球总数可以不同,A错误;
B、多基因遗传病在人群中发病率较高,且易受环境影响,调查人群中的遗传病时,最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病,更容易推断其遗传方式,B正确;
C、利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中,在抗生素的选择作用下,大肠杆菌的抗药性逐渐增强,平板上抑菌圈可能逐渐变小,C正确;
D、酸性重铬酸钾既能将酒精中的羟基氧化成羧基,也能将葡萄糖中的醛基氧化成羧基,因此酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化,所以用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精,应先耗尽培养液中的葡萄糖 ,D正确。
故选A。
3、(2022·河北·高考真题)某兴趣小组的实验设计中,存在错误的是( )
A.采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量
B.利用醋酸洋红对蝗虫精巢染色,观察减数分裂特征
C.利用斐林试剂检测麦芽、雪梨榨汁中的还原糖
D.利用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体
【答案】A
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验(旧)、观察细胞的减数分裂实验、种群密度的调查方法及应用
【分析】一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵常用的是样方法;活动能力大的动物常用标记重捕法。
【详解】A、鼠妇身体微小、活 动能力强,一般采用取样器取样法调查鼠妇的种群数量 A错误;
B、观察减数分裂特征即是观察染色体的行为,醋酸洋红能使染色体着色,故应利用醋酸洋红对蝗虫的精巢中的细胞染色,B正确;
C、麦芽中的麦芽糖和雪梨中的果糖都属于还原糖,能与斐林试剂在热水浴条件下产生砖红色沉淀,C正确;
D、健那绿可以给线粒体着色后呈蓝绿色,可用健那绿染色观察衰老细胞中的线粒体,D正确。
故选A。
4、(2022·河北·高考真题)关于遗传物质DNA的经典实验,叙述错误的是( )
A.摩尔根依据果蝇杂交实验结果首次推理出基因位于染色体上
B.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
C.肺炎双球菌体外转化实验和噬菌体侵染细菌实验均采用了能区分DNA和蛋白质的技术
D.双螺旋模型的碱基互补配对原则解释了DNA分子具有稳定的直径
【答案】A
【知识点】孟德尔一对相对性状的杂交实验、基因位于染色体上的实验证据、噬菌体侵染细菌的实验、DNA分子的结构和特点
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
【详解】A、摩尔根通过假说—演绎法利用果蝇杂交遗传实验证明了基因位于染色体上,A错误;
B、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,B正确;
C、肺炎双球菌体外转化实验利用酶解法去掉DNA或者DNA蛋白质,噬菌体浸染细菌实验利用同位素标记法区分DNA和蛋白质,两者均采用了能区分DNA和蛋白质的技术,C正确;
D、DNA两条链上的碱基由氢键连接形成碱基对,且遵循A与T配对、G与C配对的碱基互补配对原则,使DNA分子具有稳定的直径,D正确。
故选A。
5、(2021·河北·高考真题)关于生物学实验的叙述,错误的是( )
A.NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B.染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C.纸层析法分离叶绿体色素时,以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D.利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度
【答案】B
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验(旧)、绿叶中色素的提取和分离实验、群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验
【分析】1、检测还原糖时使用斐林试剂,在水浴加热的条件下,会产生砖红色沉淀,检测蛋白质时使用双缩脲试剂,会产生紫色反应;
2、观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,采用甲基绿吡罗红染色剂对细胞进行染色,DNA会被甲基绿染成绿色,RNA会被吡罗红染成红色;
3、在提取和分离绿叶中的色素实验中,采用无水乙醇提取色素,采用纸层析法,利用层析液分离不同的色素;
4、土壤小动物具有避光性,可以采用取样器取样法调查。
【详解】A、斐林试剂分为甲液和乙液,甲液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液,乙液为质量浓度0.05g/mL的CuSO4溶液,检测时甲液和乙液等量混合,再与底物混合,在加热条件下与醛基反应,被还原成砖红色的沉淀;双缩脲试剂分为A液和B液,A液为质量浓度0.1g/mL的NaOH溶液,B液为质量浓度0.01g/mL的CuSO4溶液,检测时先加A液,再加B液,目的是为Cu2+创造碱性环境,A正确;
B、染色质是由DNA和蛋白质构成的,在用甲基绿对DNA进行染色之前,要用盐酸处理,目的是让蛋白质与DNA分离,有利于DNA与甲基绿结合,裸露的DNA没有与蛋白质结合,更容易被甲基绿着色,B错误;
C、分离绿叶中的色素用纸层析法,用到的层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成,C正确;
D、物种丰富度是指群落中物种数目的多少,土壤中的小动物具有较强的活动能力,身体微小,具有避光性,常用取样器取样的方法进行采集,然后统计小动物的种类和数量,推测土壤动物的丰富度,D正确。
故选B。
一、单选题
1.(2025·河北唐山·二模)下列高中生物学实验中,对实验结果不要求定量分析的是( )
A.检测花生子叶中的脂肪 B.性状分离比的模拟实验
C.模拟生物体维持pH的稳定 D.培养液中酵母菌种群数量的变化
【答案】A
【分析】定量实验的目的是要测出某研究对象的具体数值,或求出对象与数量之间的经验公式。定性实验是为了判断因素是否存在,某些因素间是否存在联系等。
【详解】A、苏丹Ⅲ可将脂肪染为橘黄色,该实验只需定性观察脂肪是否存在(如橘黄色颗粒),无需测量具体含量,A符合题意;
B、性状分离比的模拟实验中需统计不同性状的数量,计算比例是否符合理论值,属于定量分析,B不符合题意;
C、模拟生物体维持pH的稳定的实验中,通过添加酸或碱,测定缓冲液或生物材料的pH变化。该实验需记录pH具体数值,比较稳定性,属于定量分析,C不符合题意;
D、培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,需要每天统计酵母菌的数量,分析动态变化,属于定量分析,D不符合题意。
故选A。
2.(2025·河北邢台·二模)科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是( )
A.分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
B.用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
C.用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
D.检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
【答案】A
【分析】核酸是细胞内遗传信息的携带者,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成)。
【详解】A、用RNA酶处理核酸后,如果仍具有侵染活性,则说明病毒的遗传物质是DNA,用DNA酶处理核酸后,如果仍具有侵染活性,则说明病毒的遗传物质是RNA,所以该方法可以用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA,A正确;
B、双缩脲试剂鉴定的蛋白质,DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定,B错误;
C、15N没有放射性,且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N,所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA,C错误;
D、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,组成RNA的五碳糖是核糖,组成元素都是C、H、O,所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA,D错误。
故选A。
3.(2025·河北·模拟预测)下列有关酒精在相关实验中的使用,叙述正确的是( )
A.脂肪鉴定和观察植物根尖有丝分裂实验中均用到了体积分数为75%的酒精
B.调查土壤小动物类群丰富度时,可将采集的小动物放入体积分数为70%的酒精中
C.可利用DNA溶于体积分数为95%的酒精而蛋白质不溶的原理对DNA进行粗提取
D.制作传统泡菜时,可用体积分数为70%的酒精对泡菜坛和蔬菜等原材料进行消毒
【答案】B
【分析】DNA不溶于酒精,但某些 蛋白质溶于酒精,利用这一原理,可以初 步分离DNA与蛋白质。
【详解】A、在脂肪鉴定实验中,用体积分数为50%的酒精洗去浮色;观察植物根尖有丝分裂实验中,使用体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸混合制成解离液,进行解离,而不是75%的酒精,A错误;
B、调查土壤小动物类群丰富度时,可将采集的小动物放入体积分数为70%的酒精中,这样既能杀死小动物,又能对小动物进行防腐保存,B正确;
C、DNA不溶于体积分数为95%的酒精,而细胞中的某些蛋白质等杂质可溶于酒精,所以可利用这一原理对DNA进行粗提取,C错误;
D、制作传统泡菜时,不能用酒精对蔬菜进行消毒,因为酒精会杀死蔬菜表面的乳酸菌,D错误。
故选B。
4.(2025·河北石家庄·一模)科研小组为探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA进行了不同的实验设计。下列设计思路合理的是( )
A.检测遗传物质中含有的五碳糖的元素种类
B.用15N标记核苷酸并检测遗传物质的放射性
C.用双缩脲试剂对遗传物质的种类进行鉴定
D.分别用RNA酶或DNA酶处理核酸后检测侵染活性
【答案】D
【分析】核酸是细胞内携带遗传信息的载体,在生物的遗传、变异和蛋白质的生物合成中具有极其重要的作用,其基本单位是核苷酸。核酸分为脱氧核糖核酸(DNA)和核糖核酸(RNA),它们的组成单位依次是四种脱氧核苷酸(脱氧核苷酸由一分子磷酸、一分子脱氧核糖和一分子含氮碱基组成)和四种核糖核苷酸(核糖核苷酸由一分子磷酸、一分子核糖和一分子含氮碱基组成)。
【详解】A、组成DNA的五碳糖是脱氧核糖,组成RNA的五碳糖是核糖,组成元素都是C、H、O,所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA,A错误;
B、15N没有放射性,且脱氧核苷酸和核糖核苷酸中都含有N,所以该方法不能用于探究病毒的遗传物质是DNA还是RNA,B错误;
C、双缩脲试剂鉴定的蛋白质,DNA和RNA不能用双缩脲试剂进行鉴定,C错误;
D、用RNA酶处理核酸后,如果仍具有侵染活性,则说明病毒的遗传物质是DNA,否则则说明其遗传物质是RNA,所以该方法可以用来鉴定病毒的遗传物质是DNA还是RNA,D正确。
故选D。
5.(2025·河北邯郸·二模)下列操作能达成实验目的的是( )
A.取番薯叶下表皮制成临时装片观察叶绿体
B.通过调查某家系了解某种遗传病的发病率
C.使用聚乙二醇激活重构胚使其完成发育进程
D.采用样方法调查某草地上草本植物类群的丰富度
【答案】D
【分析】种群密度的调查方法有:样方法和标记重捕法,对于活动能力强、活动范围大的个体调查种群密度时适宜用标志重捕法;而一般植物和个体小、活动能力小的动物以及虫卵等种群密度的调查方式常用的是样方法。
【详解】A、番薯叶下表皮细胞不含叶绿体,A错误;
B、调查某种遗传病的发病率需要在人群中进行,B错误;
C、使用乙醇、电刺激、Ca2+载体、蛋白酶合成抑制剂等激活重构胚使其完成发育进程,C错误;
D、样方法可用于调查某草地草本植物类群的丰富度,D正确。
故选D。
6.(2025·河北石家庄·二模)为了提高生物学实验的科学性和有效性,实验设计至关重要。下列相关叙述正确的是( )
A.设计预实验是为了避免实验偶然性,排除其他干扰因素对正式实验的影响
B.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,对照组是正常形态的细胞
C.15N同位素标记法适用于研究分泌蛋白的分泌途径
D.运用“减法原理”控制自变量可用于探究细胞核的功能
【答案】D
【分析】设计实验方案时,要求只能有一个变量,这样才能保证实验结果是由你所确定的实验变量引起的,其他因素均处于相同理想状态,这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能。预实验的目的是为正式实验摸索实验条件,检验实验设计的科学性与可行性。
【详解】A、进行预实验的目的是为正式实验摸索实验条件,检验实验设计的科学性与可行性,减少浪费,A错误;
B、“探究植物细胞的吸水和失水”实验中,进行了两次自身对照,第一次为发生质壁分离的细胞与正常形态的细胞(对照组),第二次为质壁分离复原后的细胞与质壁分离的细胞(对照组),因此对照组为正常形态的细胞和质壁分离的细胞,B错误;
C、15N同位素无放射性,不适合用于研究分泌蛋白的分泌途径,C错误;
D、自变量控制中的“减法原理”可用于探究细胞核的功能,即实验中的自变量为有无细胞核,D正确。
故选D。
7.(2025·河北·模拟预测)下列有关科学方法的叙述,错误的是( )
A.“一切动植物都由细胞发育而来”的得出运用了不完全归纳法
B.“DNA复制方式”的探索过程中运用了假说一演绎法
C.“探究酵母菌细胞呼吸方式”中运用了对比实验
D.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验运用了减法原理
【答案】D
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型法:人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助于具体的实物或其他形象化的手段,有的则通过抽象的形式来表达。①物理模型:以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如:DNA双螺旋结构模型,细胞膜的流动镶嵌模型。②概念模型:指以文字表述来抽象概括出事物本质特征的模型。如:对真核细胞结构共同特征的文字描述、光合作用过程中物质和能量的变化的解释、达尔文的自然选择学说的解释模型等。③数学模型:用来描述一个系统或它的性质的数学形式。如:酶活性受温度(pH值)影响示意图,不同细胞的细胞周期持续时间等。
【详解】A、不完全归纳法是根据一类事物中的部分对象具有(或不具有)某种属性,从而得出该类事物所有对象都具有(或不具有)某种属性的归纳方法。“一切动植物都由细胞发育而来”是施莱登和施旺在对部分动植物进行观察研究的基础上得出的结论,运用了不完全归纳法 ,A正确;
B、假说 - 演绎法是在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。在“DNA复制方式”的探索过程中,科学家先提出DNA复制方式可能是半保留复制等假说,然后进行演绎推理并设计实验进行验证,运用了假说 - 演绎法 ,B正确;
C、对比实验是指设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系。在“探究酵母菌细胞呼吸方式”实验中,设置有氧和无氧两种条件,通过对两种条件下酵母菌呼吸产物等的比较分析来探究酵母菌细胞呼吸方式,运用了对比实验,C正确;
D、比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验运用了对照实验的方法,通过设置不同条件(如加热、加催化剂等)下过氧化氢分解情况的对照,来研究不同条件对过氧化氢分解速率的影响,而不是减法原理。运用了加法原理,D错误。
故选D。
8.(2025·河北·模拟预测)下列有关实验操作及目的的叙述,错误的是( )
A.用卡诺氏液浸泡根尖,是为了固定细胞形态
B.适当延长酵母菌的培养时间,是为了防止葡萄糖对酒精检测结果的影响
C.用同位素18O分别标记H2O和CO2,是为了根据放射性来追踪氧气中氧的来源
D.从试管中吸出酵母菌进行计数之前,振荡试管是为了让酵母菌在培养液中均匀分布
【答案】C
【分析】“探究培养液中酵母菌数量动态变化”实验的注意事项:
(1)由于酵母菌是单细胞微生物,因此计数必须在显微镜下进行;显微镜计数时,对于压线的酵母菌,应只计固定的相邻两个边及其顶角的酵母菌;
(2)从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,减少误差;
(3)每天计算酵母菌数量的时间要固定;
(4)溶液要进行定量稀释;
(5)本实验不需要设置对照和重复,因为该实验在时间上形成前后对照,只要分组重复实验,获得平均值即可。
【详解】A、用卡诺氏液浸泡根尖,是为了固定细胞形态,A正确;
B、由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应,发生颜色变化,因此应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,B正确;
C、同位素18O没有放射性,C错误;
D、从试管中吸出酵母菌进行计数之前,将试管轻轻振荡几次,是为了让酵母菌在培养液中均匀分布,D正确。
故选C。
9.(2025·河北承德·一模)下列有关高中生物学相关实验的叙述,正确的是( )
A.用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精时,不需要水浴加热
B.科学家运用放射性同位素标记技术证明DNA是以半保留方式复制的
C.秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制后期着丝粒的分裂
D.探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中无需设置空白对照组
【答案】D
【分析】橙色的重铬酸钾溶液,在酸性条件下与乙醇发生化学反应,变成灰绿色,二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。
【详解】A、应用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精,A错误;
B、15N是稳定同位素,因此科学家是运用同位素标记技术证明DNA是以半保留方式复制的,B错误;
C、秋水仙素作用于正在分裂的细胞时,能够抑制纺锤体的形成,并不能抑制后期着丝粒的分裂,C错误;
D、探究培养液中酵母菌种群数量变化的实验中无需设置空白对照组,实验设计遵循自身前后对照的原则,D正确。
故选D。
10.(2025·河北邯郸·模拟预测)下列实验中关于体积分数为95%的酒精的使用,错误的是( )
A.加入适量无水碳酸钠可以用来提取绿叶中的色素
B.加入适量盐酸可使动物组织中的细胞相互分离
C.适当稀释后可用于土壤小动物的保存
D.冰箱中放置一段时间可更好地分离蛋白质与DNA
【答案】B
【分析】1、如检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色;
2、观察植物细胞有丝分裂实验和低温诱导染色体数目加倍实验中都需用体积分数为95%的酒精对材料进行解离;
3、绿叶中色素的提取和分离实验中需用无水酒精来提取色素;
4、果酒和果醋制作实验中可用体积分数为70%的酒精进行消毒;
5、DNA的粗提取和鉴定中可以用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA;
6、证明光合作用产物有淀粉需用95%酒精对绿色叶片进行酒精水浴脱色,便于碘液染色等。
【详解】A、提取绿叶中的色素时常用无水乙醇,也可用体积分数为95%的酒精加入适量无水碳酸钠来代替,A正确;
B、在体积分数为95%的酒精中加入适量盐酸可配成解离液,使植物组织中的细胞相互分离,动物组织细胞的分离常用胰蛋白酶或胶原蛋白酶处理,B错误;
C、采集的土壤小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中保存,C正确;
D、DNA在预冷的体积分数为95%的酒精溶液中更容易析出,从而更好地实现蛋白质与DNA的分离,D正确。
故选B。
11.(2025·河北保定·一模)下列相关实验操作错误的是( )
A.进行绿叶中色素提取和分离的实验时应该保持通风条件
B.探究土壤微生物的分解作用的实验中,对土壤进行60℃恒温灭菌作为实验组
C.制作生态缸时,增加消费者的种类和数量有利于提高生态系统的稳定性
D.用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中,使用的枪头需进行高压蒸汽灭菌
【答案】C
【分析】PCR全称为聚合酶链式反应,是一项在生物体外复制特定DNA的核酸合成技术,用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物,相对分子质量较大的扩增产物迁移速率较慢,与点样处的距离较近。原理:DNA复制。
【详解】A、提取和分离绿叶中色素需要使用挥发性试剂(如:无水乙醇和层析液),所以进行绿叶中色素提取和分离的实验时应该保持通风条件,A正确;
B、探究土壤微生物的分解作用的实验中,对土壤进行60℃恒温灭菌作为实验组,土壤不进行处理的为对照组,B正确;
C、制作生态缸时,增加消费者的种类会延长食物链,不有利于提高生态系统的稳定性,C错误;
D、为防止杂菌污染,用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中,使用的枪头需进行高压蒸汽灭菌 ,D正确。
故选C。
12.(2025·河北·模拟预测)下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.可通过观察石灰水是否变浑浊探究酵母菌呼吸方式
B.绿叶中色素提取和分离的实验应在通风条件下进行
C.DNA粗提取实验可以用鸡血细胞作材料,利用DNA易溶于酒精来初步分离DNA
D.在PCR扩增DNA时,当温度上升到50℃以上时,双链DNA解聚为单链
【答案】B
【分析】1、当温度上升到90℃以上时,DNA解开双螺旋结构,断开氢键,但磷酸二酯键不会断裂,当温度下降到50℃时,两种引物与两条单链DNA通过碱基互补配对结合。
2、分离叶绿体中色素时,原理是因其在层析液中的溶解度不同。
【详解】A、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生二氧化碳,所以不能通过观察澄清石灰水是否变混浊来判断酵母菌的呼吸方式,A错误;
B、绿叶中色素提取和分离实验中所用层析液等有机溶剂有毒,需在通风条件下进行,B正确;
C、理论上只要含有DNA的生物组织均可作为该实验的材料,因此鸡血细胞可作为提取DNA的材料,DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,使用酒精可以初步分离DNA与蛋白质,C错误;
D、当温度上升到90℃以上时,DNA解开双螺旋结构,断开氢键,但磷酸二酯键不会断裂,当温度下降到50℃时,两种引物与两条单链DNA通过碱基互补配对结合,D错误。
故选B。
13.(2025·河北张家口·三模)下列关于科学家进行科学研究所用方法和技术的叙述,错误的是( )
A.孟德尔发现遗传定律,摩尔根证明基因在染色体上均用到了假说—演绎法
B.沃森和克里克通过分析DNA衍射图谱,构建物理模型发现了DNA分子结构
C.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法和差速离心法证明了DNA的半保留复制
D.赫尔希和蔡斯利用同位素标记法和离心等技术证明了噬菌体的遗传物质是DNA
【答案】C
【分析】遗传学中的科学的研究方法:1、假说-演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想像提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之,则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。2、类比推理法:类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同,推断出它们在另外的属性上(这一属性已为类比的一个对象所具有,另一个类比的对象那里尚未发现)也相同的一种推理。萨顿的假说“基因在染色体上”运用了类比推理法。3、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA双螺旋结构模型,就是物理模型。
【详解】A、详解片段孟德尔采用假说—演绎法发现并总结了遗传定律,摩尔根利用假说—演绎法证明了基因在染色体上,A正确;
B、富兰克林应用X射线衍射技术获得了DNA衍射图谱,沃森和克里克分析该图谱通过构建物理模型发现了DNA呈双螺旋结构,B正确;
C、梅塞尔森和斯塔尔证明DNA的半保留复制时并未运用差速离心法,而是密度梯度离心,C错误;
D、赫尔希和蔡斯利用同位素标记法和离心等技术证明了噬菌体的遗传物质是DNA,D正确。
故选C。
14.(2025·河北邢台·模拟预测)生命科学史中往往蕴藏着丰富的科学思维、科学方法和科学精神。下列有关生命科学史的说法,错误的是( )
A.克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家
B.格里菲思以小鼠为实验材料得出S型肺炎链球菌的遗传物质是DNA
C.摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图
D.梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制
【答案】B
【分析】肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
【详解】A、克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家,A正确;
B、格里菲思以小鼠为实验材料进行体内转化实验,得出S型肺炎链球菌中存在使R型菌发生转化的转化因子,并没有证明转化因子是DNA,B错误;
C、摩尔根及其学生通过基因定位绘制了第一幅果蝇基因在染色体上的相对位置图,C正确;
D、梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术证明了DNA的半保留复制,D正确。
故选B。
15.(2025·河北石家庄·一模)下列对实验相关操作及原理的叙述,错误的是( )
A.“设计制作生态缸,观察其稳定性”时,需对生态缸进行封盖处理
B.在“制作果酒和果醋”的实验中,开始进行葡萄醋发酵时需拧紧瓶盖
C.探究2,4-D促进插条生根的最适浓度时,可先设置一组梯度大的预实验进行摸索
D.“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中,对压线个体全部计数会使结果偏大
【答案】B
【分析】“探索生长素类似物促进扦插枝条生根的最适浓度”的实验:自变量是生长素类似物的浓度,因变量是扦插枝条生根的数量,枝条上的芽数目、处理时间等都为无关变量,实验过程中无关变量的设置要遵循等量性原则;
【详解】A、“设计制作生态缸,观察其稳定性” 时,对生态缸进行封盖处理,可保证生态缸内物质循环相对独立,维持其相对稳定的生态系统环境,A正确;
B、在“制作果酒和果醋”的实验中,果酒发酵是利用酵母菌无氧呼吸产生酒精,前期需要有氧环境让酵母菌大量繁殖,后期产生酒精时要保持无氧环境;而葡萄醋发酵是利用醋酸菌有氧呼吸将酒精转化为醋酸,醋酸菌是好氧细菌,发酵时需要通入无菌空气,不能拧紧瓶盖,B错误;
C、探究 2,4 - D 促进插条生根的最适浓度时,先设置一组梯度大的预实验 ,可以大致确定最适浓度范围,避免盲目正式实验造成人力、物力和财力浪费,C正确;
D、“培养液中酵母菌种群数量的变化” 实验中,对压线个体全部计数 ,会导致计数的个体数增多,从而使计算出的种群数量结果偏大,正确的方法是计相邻两边及其夹角上的个体,D正确。
故选B。
16.(2025·河北邯郸·模拟预测)生物学理论的建立离不开生物学实验,下列有关说法错误的是( )
A.卡尔文运用放射性同位素标记法,探明了暗反应阶段CO2中碳的转移途径
B.施莱登运用科学观察法和不完全归纳法,提出植物都是由细胞构成的
C.统计土壤小动物的丰富度时,可用抽样检测法和目测估计法
D.用荧光标记法可以完成相关物质的定位,如利用荧光标记的单克隆抗体定位诊断肿瘤
【答案】C
【分析】归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。细胞学说的建立运用的是不完全归纳法。
【详解】A、卡尔文等运用放射性同位素标记法,即用14C标记CO2,探明了碳在光合作用中经C3转化为糖类和再生为C5,A正确;
B、施莱登通过观察花粉、胚珠和柱头组织,提出植物都是由细胞构成的过程用了不完全归纳法,同时也用了科学观察法,B正确;
C、统计土壤小动物的丰富度的方法有记名计算法和目测估计法,C错误;
D、用荧光标记法可以完成相关物质的定位,如利用荧光标记的单克隆抗体定位诊断肿瘤,荧光标记细胞膜上的蛋白质观察细胞膜融合,D正确。
故选C。
17.(2025·河北保定·一模)生物学是一门实验性很强的学科。下列有关实验操作的叙述,正确的是( )
选项
实验名称
实验操作
A
探究生长素类调节剂促进插条生 根的最适浓度
将插条上的芽全部去掉,以保证实验结果不受内源生长素 的影响
B
研究土壤中小动物类群的丰富度
对土壤中活动能力强、身体微小的小动物用标记重捕法进 行调查
C
动物细胞培养
将培养皿或培养瓶置于含95%CO2和5%空气混合气体的 CO2培养箱中
D
DNA粗提取与鉴定
将含DNA的丝状物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺 试剂鉴定
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】生长素类调节剂的生理作用与其浓度具 有很大的关系。例如,适当浓度的2,4-二氯 苯氧乙酸(简称2,4-D)可以促进插条生根, 浓度过高时会抑制生根,高浓度的2,4-D 甚至会杀死双子叶植物。
【详解】A、探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,为了消除插条内源激素对实验的影响,实验前插条应在蒸馏水中浸泡一段时间。为保证插条生根,插条上需要保留一定数量的芽,A错误;
B、研究土壤中小动物类群的丰富度,对土壤中活动能力强、身体微小的小动物用常用取样器取样的方法进行采集、调查,B错误;
C、在进行动物细胞培养时,通常采用培养皿或松盖培养瓶,并将它们置于含有95%空气和5%CO2 的混合气体的 CO2 培养箱中进行培养,C错误;
D、DNA在不同浓度的 NaCl溶液中溶解度不同,它能溶于2 mol/L 的NaCl溶液。在一定温度下,DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色,因此将含DNA的丝状物或沉淀物溶于NaCl溶液中,用二苯胺试剂鉴定,D正确。
故选D。
二、多选题
18.(2025·河北石家庄·二模)人类对DNA作为遗传物质的探索历程是一个漫长而复杂的过程,涉及多位科学家的关键发现和实验。下列相关叙述错误的是( )
A.孟德尔描述的“遗传因子”与格里菲思提出的“转化因子”化学本质相同
B.赫尔希和蔡斯通过T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验,证明DNA是T2噬菌体的遗传物质
C.艾弗里等人利用减法原理设计实验,证明了S菌的遗传物质是DNA
D.克里克利用T4噬菌体进行了多次探索,最终确定遗传密码阅读方式为重叠式阅读
【答案】BD
【分析】1、萨顿用类比推理法提出“基因在染色体上”的假说。
2、格里菲思通过肺炎链球菌体内转化实验,证明加热杀死的肺炎链球菌中存在转化因子。
【详解】A、孟德尔描述的“遗传因子”实质是基因,基因是有遗传效应的DNA片段,格里菲思提出的“转化因子”是DNA,两者化学本质相同,A正确;
B、T2噬菌体侵染的是大肠杆菌,而不是肺炎链球菌,B错误;
C、与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中,每个实验组特异性地去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,就利用了“减法原理”,C正确;
D、克里克以T4噬菌体为实验材料,对某个基因的碱基对进行增加或减少处理,发现在相关碱基序列中增加或删除1个或2个碱基,无法产生具有正常功能的蛋白质,但是,当增加或删除3个碱基时,却合成了具有正常功能的蛋白质,从而确定了遗传密码阅读方式为非重叠式阅读,D错误。
故选BD。
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