内容正文:
专题12 教材实验和科学史
1、(2025·四川绵阳·二模)生物学是一门实验和实证的科学。实验教学中重视求证方法的学习显得尤为重要。下列关于证据获取方法的叙述,正确的是( )
A.用含3H-U的细菌培养病毒并检测放射性可确定病毒类型
B.通过显微镜观察组织研磨液证明动植物是由细胞构成的
C.摘除垂体,小狗停止生长证明垂体合成和分泌生长激素
D.敲除基因X,Y的合成停止证明基因Ⅹ的表达产物是Y
2、(2025·四川德阳·二模)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验相关叙述,错误的是( )
A.将该实验菌种换成等量乳酸菌,其他操作不变,计数结果会改变
B.该实验计数的直接结果实际上是估算的培养液中酵母菌种群密度
C.该实验培养条件下,酵母菌种群数量达到K值后不再增殖和死亡
D.实验结束后,菌液以及接触过菌液的玻璃器械需要经过灭菌处理
3、(2025·四川南充·二模)正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A.用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B.用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C.可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D.用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
4、(2025·四川雅安·二模)科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键,下列说法正确的是( )
A.在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解
B.用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律
C.可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度
D.鉴定DNA时,在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热
5、(2025·四川广安·二模)酶的抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。竞争性抑制剂与酶活性部位结合,阻碍底物与酶结合;非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合,改变了酶的构象,使酶的活性部位功能降低甚至丧失。物质X为淀粉酶抑制剂,为探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂,某同学设计了如下实验。下列相关说法错误的是( )
组别
实验处理
实验结果
甲组
过量的淀粉溶液+淀粉酶
分别测定各酶促反应速率
乙组
过量的淀粉溶液+淀粉酶+物质X
A.淀粉酶催化和保存的最适温度均是37℃
B.可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测
C.若甲组反应速率大于乙组,则物质X为非竞争性抑制剂
D.若两组反应速率大致相同,则物质X为竞争性抑制剂
6、(2025·四川广安·二模)科学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段。下列生物学研究中,科学方法运用错误的是( )
A.施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的
B.细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
D.探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了放射性同位素标记法
7、(2025·四川成都石室中学·二模)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度不会影响实验
B.蛋白质鉴定实验中,双缩脲试剂A液和B液需混合后加入组织样液
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.证明DNA半保留复制的实验中,利用了同位素15N的放射性
8、(2025·四川邛崃市第一中学·二模)正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A.用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B.用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C.可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D.用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
9、(四川省宜宾市第三中学·二模)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度不会影响实验
B.蛋白质鉴定实验中,双缩脲试剂A液和B液需混合后加入组织样液
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.证明DNA半保留复制的实验中,利用了同位素15N的放射性
10、(四川省宜宾市第三中学·二模)下列有关实验操作与预期结果的叙述,正确的是( )
A.在“观察叶绿体与细胞质流动”实验中,把黑藻放在灯光下照射15~20分钟再制片观察,实验效果更明显。
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
C.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”的正式实验中,需设计蒸馏水处理组做对照以确定α-萘乙酸促进生根的程度
D.在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中,利用样方法和目测估计法确定每种生物的个体数目以推测土壤动物丰富度
试卷第1页,共3页
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专题12 教材实验和科学史
1、(2025·四川绵阳·二模)生物学是一门实验和实证的科学。实验教学中重视求证方法的学习显得尤为重要。下列关于证据获取方法的叙述,正确的是( )
A.用含3H-U的细菌培养病毒并检测放射性可确定病毒类型
B.通过显微镜观察组织研磨液证明动植物是由细胞构成的
C.摘除垂体,小狗停止生长证明垂体合成和分泌生长激素
D.敲除基因X,Y的合成停止证明基因Ⅹ的表达产物是Y
【答案】A
【知识点】细胞学说及其建立过程、噬菌体侵染细菌的实验、激素分泌的分级调节
【分析】1、病毒没有细胞结构,不能独立生存,只有寄生在活细胞中才能进行生命活动。
2、细胞学说主要由德国科学家施莱登和施旺建立,后来魏尔肖对细胞学说进行了补充。
3、生长激素是由垂体分泌的,有调节人体生长发育的作用。
4、基因的表达包括转录和翻译两个过程。
【详解】A、病毒没有细胞结构,不能独立生存,只有寄生在活细胞中才能进行生命活动。而尿嘧啶是RNA特有的碱基,因此用含3H-U的细菌培养病毒并检测放射性能确定病毒类型是DNA病毒还是RNA病毒,A正确;
B、细胞学说认为一切动植物都是由细胞构成的,通过显微镜观察组织研磨液不能证明动植物是由细胞构成的,B错误;
C、摘除垂体,小狗停止生长不能证明垂体合成和分泌生长激素,还需要对照实验,C错误;
D、敲除基因X,Y的合成停止不能证明基因X的表达产物是Y,可能是基因X对Y的合成具有调控作用,D错误。
故选A。
2、(2025·四川德阳·二模)下列关于“培养液中酵母菌种群数量的变化”实验相关叙述,错误的是( )
A.将该实验菌种换成等量乳酸菌,其他操作不变,计数结果会改变
B.该实验计数的直接结果实际上是估算的培养液中酵母菌种群密度
C.该实验培养条件下,酵母菌种群数量达到K值后不再增殖和死亡
D.实验结束后,菌液以及接触过菌液的玻璃器械需要经过灭菌处理
【答案】C
【知识点】探究培养液中酵母菌种群数量的变化
【分析】探究酵母菌种群数量的变化实验中,实验流程为:(1)酵母菌培养(液体培养基,无菌条件)→(2)振荡培养基(酵母菌均匀分布于培养基中),滴加培养液时,应先加盖玻片,再在盖玻片的边缘滴加培养液→(3)观察并计数→重复(2)、(3)步骤(每天计数酵母菌数量的时间要固定)→绘图分析。
【详解】A、菌种换成乳酸菌后,由于二者代谢类型和生长条件不同(乳酸菌为严格厌氧菌,酵母菌为兼性厌氧菌),培养液中氧气、pH、代谢产物等因素的变化会导致种群数量动态与酵母菌不同,因此,即使操作不变,计数结果也会发生改变,A正确;
B、实验中通过血球计数板直接测得的是单位体积内的酵母菌数量(如每毫升个体数),这一结果即为估算的种群密度,虽然取样时可能需要稀释或换算,但本质仍是对密度的估算,B正确;
C、当酵母菌种群数量达到K值(环境容纳量)时,出生率与死亡率相等,种群数量趋于稳定,但个体仍在持续增殖和死亡,只是两者速率达到动态平衡,C错误;
D、实验结束后,为避免微生物污染环境或感染人员,必须对菌液及接触过菌液的器械进行灭菌处理,这符合实验室生物安全规范,D正确。
故选C。
3、(2025·四川南充·二模)正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A.用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B.用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C.可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D.用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
【答案】C
【知识点】观察叶绿体和细胞质的流动实验、绿叶中色素的提取和分离实验、酶促反应的因素及实验、质壁分离及其复原实验
【分析】1.绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是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,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色);
2.观察叶绿体的实验中,用镊子取一片黑藻的小叶,放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片。制片和镜检时,临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩,将影响对叶绿体形态和分布的观察。
【详解】A、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖,但不能催化蔗糖水解。碘液只能检测淀粉是否被水解,无法检测蔗糖是否水解,应该用斐林试剂检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的产物来判断淀粉酶对两种底物的作用情况,A错误;
B、无水乙醇的作用是提取叶绿体中的色素,而分离叶绿体中的色素要用层析液,B错误;
C、黑藻叶片的叶肉细胞是成熟的植物细胞,有大液泡,且细胞中的叶绿体有颜色,便于观察细胞的质壁分离和复原现象,所以可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水,C正确;
D、菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体数量少且体积大,不利于观察叶绿体的形态和分布,应该用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布,因为叶肉细胞中叶绿体数量多,便于观察,D错误。
故选C。
4、(2025·四川雅安·二模)科学的方法及正确的操作是生物学实验成功的关键,下列说法正确的是( )
A.在淀粉和淀粉酶反应体系中加入蛋白酶可加速淀粉水解
B.用模型建构的方法研究DNA的结构和种群数量变化规律
C.可采用五点取样法选取样方调查城市街道上树木的种群密度
D.鉴定DNA时,在溶有DNA的酒精溶液中加入二苯胺试剂后并沸水浴加热
【答案】B
【知识点】酶促反应的因素及实验、种群密度的调查方法及应用、DNA的粗提取及鉴定的方法
【分析】1、样方法适用于调查植物或活动能力弱,活动范围小的动物。
2、酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、蛋白酶会分解淀粉酶(蛋白质),导致淀粉水解速率降低,而非加速,A错误;
B、DNA双螺旋结构通过物理模型研究,种群数量变化通过数学模型研究,均属于模型建构方法,B正确;
C、城市街道树木呈线形分布,应采用等距取样法,而非五点取样法,C错误;
D、DNA鉴定需在NaCl溶液中加入二苯胺试剂并沸水浴,而非酒精溶液,D错误。
故选B。
5、(2025·四川广安·二模)酶的抑制剂分为竞争性抑制剂和非竞争性抑制剂两类。竞争性抑制剂与酶活性部位结合,阻碍底物与酶结合;非竞争性抑制剂与酶非活性部位结合,改变了酶的构象,使酶的活性部位功能降低甚至丧失。物质X为淀粉酶抑制剂,为探究其是竞争性抑制剂还是非竞争性抑制剂,某同学设计了如下实验。下列相关说法错误的是( )
组别
实验处理
实验结果
甲组
过量的淀粉溶液+淀粉酶
分别测定各酶促反应速率
乙组
过量的淀粉溶液+淀粉酶+物质X
A.淀粉酶催化和保存的最适温度均是37℃
B.可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测
C.若甲组反应速率大于乙组,则物质X为非竞争性抑制剂
D.若两组反应速率大致相同,则物质X为竞争性抑制剂
【答案】A
【知识点】酶促反应的因素及实验
【分析】酶是由活细胞产生的具有催化作用的有机物,大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA;酶的特性:专一性、高效性、作用条件温和;酶促反应的原理:酶能降低化学反应所需的活化能。
【详解】A、淀粉酶催化的最适温度均是37℃,保存应在低温,A错误;
B、斐林试剂可检测淀粉水解的产物—葡萄糖,碘液可与淀粉反应呈蓝色,因此可用斐林试剂或碘液对酶促反应速率进行检测,B正确;
C、非竞争性抑制剂是指与酶的活性位点以外的部位结合,与底物不形成竞争关系的化学试剂,若甲组反应速率大于乙组,则物质X为非竞争性抑制剂,C正确;
D、竞争性抑制剂是产生竞争性抑制作用的抑制剂,它与被抑制的酶的底物通常有结构上的相似性,能与底物竞相争夺酶分子上的结合位点,从而产生酶活性的可逆的抑制作用,若两组反应速率大致相同,则物质X为竞争性抑制剂,D正确。
故选A。
6、(2025·四川广安·二模)科学方法是人们在认识和改造世界中遵循或运用的、符合科学一般原则的各种途径和手段。下列生物学研究中,科学方法运用错误的是( )
A.施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的
B.细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法
C.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
D.探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了放射性同位素标记法
【答案】D
【知识点】细胞学说及其建立过程、细胞膜的成分、光合作用原理实验、肺炎链球菌的转化实验
【分析】同位素是指原子序数(质子数)相同而质量数(中子数)不同的元素称为同位素,可分为稳定性同位素和放射性同位素。稳定性同位素是天然存在的技术手段检测不到放射性的一类同位素。放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律,例如噬菌体侵染细菌的实验。
【详解】A、施莱登运用不完全归纳法提出植物体都是由细胞构成的,A正确;
B、细胞膜结构模型的探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验中,运用了自变量控制中的“减法原理”,C正确;
D、18O不具有放射性,探索光合作用释放的氧气中氧元素来源运用了同位素标记法,D错误。
故选D。
7、(2025·四川成都石室中学·二模)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度不会影响实验
B.蛋白质鉴定实验中,双缩脲试剂A液和B液需混合后加入组织样液
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.证明DNA半保留复制的实验中,利用了同位素15N的放射性
【答案】C
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、有丝分裂实验、探究DNA的复制过程、观察叶绿体和细胞质的流动实验
【分析】在生物实验中,一般显色反应的实验选材的原则为无色或浅色。斐林试剂在使用时,需要将氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合后使用,并且需要现配现用;而双缩脲试剂要先加入A液摇匀后,再加入B液。
【详解】A、用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度会影响实验,A错误;
B、蛋白质鉴定实验中,先加入双缩脲试剂A液然后再加入B液,B错误;
C、观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片,C正确;
D、15N是稳定同位素,不具有放射性,D错误。
故选C。
8、(2025·四川邛崃市第一中学·二模)正确的选材和科学的实验方法是生物学实验取得成功的关键。下列实验设计最合理的是( )
A.用碘液检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖的水解
B.用无水乙醇分离叶绿体中的色素能得到四条色素带
C.可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水
D.用菠菜叶的上表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布
【答案】C
【知识点】质壁分离及其复原实验、酶促反应的因素及实验、绿叶中色素的提取和分离实验、观察叶绿体和细胞质的流动实验
【分析】1.绿叶中色素的提取和分离实验,提取色素时需要加入无水乙醇(溶解色素)、石英砂(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏);分离色素时采用纸层析法,原理是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,最后的结果是观察到四条色素带,从上到下依次是胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素(黄色)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色);
2.观察叶绿体的实验中,用镊子取一片黑藻的小叶,放入载玻片的水滴中,盖上盖玻片。制片和镜检时,临时装片中的叶片不能放干了,要随时保持有水状态 否则细胞或叶绿体失水收缩,将影响对叶绿体形态和分布的观察。
【详解】A、淀粉酶能催化淀粉水解为麦芽糖等还原糖,但不能催化蔗糖水解。碘液只能检测淀粉是否被水解,无法检测蔗糖是否水解,应该用斐林试剂检测淀粉酶催化淀粉和蔗糖水解的产物来判断淀粉酶对两种底物的作用情况,A错误;
B、无水乙醇的作用是提取叶绿体中的色素,而分离叶绿体中的色素要用层析液,B错误;
C、黑藻叶片的叶肉细胞是成熟的植物细胞,有大液泡,且细胞中的叶绿体有颜色,便于观察细胞的质壁分离和复原现象,所以可用黑藻叶片制作装片观察植物细胞渗透吸水和失水,C正确;
D、菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体数量少且体积大,不利于观察叶绿体的形态和分布,应该用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮制作装片观察叶绿体的形态和分布,因为叶肉细胞中叶绿体数量多,便于观察,D错误。
故选C。
9、(四川省宜宾市第三中学·二模)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述正确的是( )
A.用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度不会影响实验
B.蛋白质鉴定实验中,双缩脲试剂A液和B液需混合后加入组织样液
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.证明DNA半保留复制的实验中,利用了同位素15N的放射性
【答案】C
【知识点】检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质、有丝分裂实验、探究DNA的复制过程、观察叶绿体和细胞质的流动实验
【分析】在生物实验中,一般显色反应的实验选材的原则为无色或浅色。斐林试剂在使用时,需要将氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液混合后使用,并且需要现配现用;而双缩脲试剂要先加入A液摇匀后,再加入B液。
【详解】A、用高倍显微镜观察细胞质流动的实验中,光照和温度会影响实验,A错误;
B、蛋白质鉴定实验中,先加入双缩脲试剂A液然后再加入B液,B错误;
C、观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片,C正确;
D、15N是稳定同位素,不具有放射性,D错误。
故选C。
10、(四川省宜宾市第三中学·二模)下列有关实验操作与预期结果的叙述,正确的是( )
A.在“观察叶绿体与细胞质流动”实验中,把黑藻放在灯光下照射15~20分钟再制片观察,实验效果更明显。
B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率
C.在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”的正式实验中,需设计蒸馏水处理组做对照以确定α-萘乙酸促进生根的程度
D.在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中,利用样方法和目测估计法确定每种生物的个体数目以推测土壤动物丰富度
【答案】A
【知识点】观察叶绿体、线粒体和细胞质流动实验(旧)、探究细胞大小与物质运输的关系、探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度、群落的物种组成以及丰富度的相关探究实验
【分析】通过光照可以增强黑藻细胞的代谢速率,加快细胞质的流动;物质运输的速率与物质运输的效率是不同概念,物质运输的速率不会因细胞的大小而改变。
【详解】A、在“观察叶绿体与细胞质流动”实验中,把黑藻放在灯光下照射15~20分钟,有助于黑藻细胞的光合作用加强,代谢速率加快,细胞质的流动性加快,因此再制片观察,实验效果更明显,A正确;
B、在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映琼脂块大小与运输物质效率的关系,但不能反映物质进入琼脂块的速率,B错误;
C、在“探究α-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”的正式实验中,已有预实验的数据作为参考,不需要再设计蒸馏水处理组做对照,各个实验组之间进行相互对照,C错误;
D、在“研究土壤中小动物类群的丰富度”实验中,利用取样器取样法记录和统计土壤动物丰富度,D错误。
故选A。
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