内容正文:
第36讲 实验设计的基础知识
目录
01 课标达标练
【题型一】教材基础实验
【题型二】科学实验方法和技术
02 能力突破练(新情境+新思维)
03 高考溯源练
题型一 教材基础实验
1.为检测某生物组织中的营养成分,将该生物组织研磨制成样液,平均分成三等份,分别加入适量双缩脲试剂、本尼迪特试剂(斐林试剂)、碘-碘化钾溶液,摇匀后观察到溶液颜色均为蓝色。下列叙述正确的是( )
A.样液中未检测出蛋白质成分
B.样液中不含有还原糖成分
C.样液中未检测出淀粉成分
D.该生物组织来源于动物
2.为优选纤维素酶,研究人员设计在不同温度下(其他条件相同且适宜)测定两种纤维素酶(酶Ⅰ、酶Ⅱ)活性的实验。下列说法错误的是( )
A.温度和酶的种类为自变量,酶活性为因变量
B.底物溶液应配制两种浓度分别对应两种酶
C.测定同一温度下的酶活性,酶的种类是自变量
D.该实验可以探究出两种酶各自催化的最适温度
3.黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,因在淡水中生长茂盛时使水体呈暗黑色而得名,是常用的实验材料。下列叙述正确的是( )
A.可以叶片为材料观察细胞质流动,对叶片适当光照或升温可使现象更明显
B.可以叶片为材料观察质壁分离,对叶片进行染色处理可使现象更明显
C.可以叶片为材料提取和分离光合色素,常用纸层析法提取光合色素
D.可以根尖为材料观察有丝分裂,观察前不需要解离等操作便能获得单层细胞
4.生物实验设计中需遵循对照原则,下列对照设计方法错误的是( )
A.“检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中,设计蛋白质、淀粉和葡萄糖溶液作空白对照
B.“探究酶催化的高效性”实验中,设计加入二氧化锰的一组作条件对照
C.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,设计pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0组以构成相互对照
D.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,以细胞自身实验前后变化进行对照
5.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
6.所有生物的生存都离不开细胞呼吸。细胞呼吸的原理在生活和生产中也得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.厌氧呼吸产生乳酸或酒精的场所都是线粒体基质
B.需氧呼吸产生CO2阶段释放大量能量
C.在酸性条件下, 可用橙色的重铬酸钾溶液来检测是否产生酒精
D.食品的真空包装能够抑制厌氧型微生物繁殖,从而达到食品保质的效果
7.下列关于高中生物学相关实验中的物质提取、分离或鉴定的叙述,错误的是( D )
A.研磨肝脏用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B.利用盐酸解离果胶质层,使植物细胞松散易分离
C.依据溶解度差异性对光合色素进行纸层析法分离
D.利用与本尼迪特试剂发生颜色反应来鉴定葡萄糖
8.洋葱是一种常用的生物学实验材料。下列相关叙述正确的是( )
A.设计一定浓度梯度的蔗糖溶液,可预估洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
B.取洋葱根尖制成装片在显微镜下观察,大部分细胞中能观察到染色体
C.以洋葱鳞片叶内表皮为材料,用显微镜可观察叶绿体的形态和分布
D.将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中,细胞液吸水能力增强
9.某兴趣小组取植物的不同组织、细胞开展一系列实验,下列叙述正确的是( )
A.取花生种子检测油脂,显微镜下只能看到细胞内有橙黄色油滴
B.取洋葱根尖分生区细胞,经解离→染色→漂洗→制片后观察有丝分裂
C.用黑藻幼叶做质壁分离实验,可见液泡体积逐渐缩小、颜色逐渐加深
D.若提取菠菜叶片光合色素时未加二氧化硅,则4条色素带颜色均变浅
题型二 科学实验方法和技术
10.茶树常采用扦插繁殖。某研究小组为探究不同浓度三十烷醇对茶树插条生根的影响进行了一组预实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.可变因素是三十烷醇的浓度
B.三十烷醇处理插条可采用浸泡的方法
C.三十烷醇使用时具有两重性
D.需在5~10 ppm浓度范围内进一步探究最适浓度
11.科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果发现,与25 ℃相比,0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低。为验证上述实验结果,某同学设计如下方案:
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封;②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度;③记录实验数据并计算CO2生成速率。
分析上述方案可知,该方案( )
A.设计完善,无不足
B.缺少对照实验
C.未能控制单一变量
D.样本数量过少且未重复实验
12.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列关于假说—演绎法的相关叙述,正确的是( )
A.孟德尔让F1进行测交实验,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1,属于“检验推理”
B.摩尔根及其同事依据果蝇杂交实验结果,推测控制白眼的基因位于X染色体上,且Y染色体上不含有它的等位基因,属于“演绎”过程
C.由F2中出现的性状分离比推测F1产生四种比例相等的配子,属于“演绎”过程
D.测交所得子代中高茎∶矮茎=1∶1,由数量相等的雌雄配子所决定
13.离心是生物学研究中常用的技术手段,下列相关叙述不正确的是( )
A.用不同的离心速度对细胞匀浆进行离心,可将大小不同的细胞器分开
B.噬菌体侵染细菌实验中,离心可将DNA和蛋白质分开,以便分别研究各自的作用
C.证明DNA分子半保留复制实验中,离心后两条链均被15N标记的DNA位于最下方
D.在细胞工程的操作中,利用离心可以诱导植物原生质体融合
14.研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。分析题图,可以得出的结论是( )
A.吗啡减缓伤口愈合
B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生
D.阿片受体与吗啡成瘾有关
15.科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物生长进行了研究,发现光可作为信号在植物体中被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育。科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验的可变因素为脱落酸浓度和光照条件
B.一定范围内,随着脱落酸浓度提高,种子萌发率下降
C.实验结果表明,黑暗条件下种子萌发对ABA处理更为敏感
D.据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果
1.为验证酶的特性,进行了如表所示的实验。
步骤
基本过程
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
1
加入1%淀粉溶液
3 mL
-
3 mL
-
3 mL
-
2
加入2%蔗糖溶液
-
3 mL
-
3 mL
-
3 mL
3
加入稀释的人新鲜唾液
-
-
1 mL
1 mL
-
-
4
加入蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1 mL
1 mL
5
37 ℃保温15 min,加本尼迪特试剂
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
6
热水浴2~3 min,观察
?
?
有红黄色沉淀
无红黄色沉淀
?
?
注:“-”表示不加入,“?”表示结果未知。
据表分析,下列叙述正确的是( )
A.试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有葡萄糖
B.试管3~6需37 ℃保温15 min的目的是利于酶的催化作用
C.若试管5中出现红黄色沉淀,说明蔗糖酶也能水解淀粉
D.根据实验结果可知,37 ℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度
2.糖皮质激素(GC)和丙种球蛋白对自身免疫性脑炎的治疗都具有一定的疗效,为比较两者的治疗效果及二者是否有联合作用效果,某研究团队开展了临床实验,其中对照组患者在常规治疗的基础上再用甲强龙(GC的一种)治疗;观察组患者是在常规治疗的基础上给予静滴丙种球蛋白治疗,剂量0.4 g·kg-1·d-1,持续静滴疗程5 d,比较两组患者的治疗有效率和总不良反应发生率,结果如表。
表1 比较两组患者的治疗有效率
组别
例数
显效
有效
无效
治疗有效率
观察组
27
9
6
12
55.6%
对照组
29
6
4
19
34.5%
P
-
-
-
-
0.027 5
表2 比较两组患者治疗过程中总不良反应发生率
组别
例数
胸痛
头痛
消化道症状
皮疹
不良反应发生率
观察组
27
0
1
1
0
7.4%
对照组
29
1
2
1
2
20.7%
P
-
-
-
-
-
0.005 7
注:两组患者的差异比较P<0.05,符合统计学意义。
下列相关叙述错误的是( )
A.GC和丙种球蛋白均是通过注射并经过胞吞进入细胞内发挥作用
B.若大剂量注射外源性GC,会促使内源性GC的合成和分泌减少,这是一个负反馈调节过程
C.实验说明采用丙种球蛋白治疗自身免疫性脑炎的治疗有效率更高,不良反应发生率更小
D.本实验还需增加一组GC和丙种球蛋白联合用药对自身免疫性脑炎的治疗结果
3.利用生长状况相同的月季和玫瑰插枝条若干,两种不同浓度的2,4-D溶液,按表设计实验组别(“+”表示加入适量相应材料,“-”表示不加):
组别
1
2
3
4
5
6
月季插枝
+
+
+
玫瑰插枝
+
+
+
较低浓度2,4-D
+
+
较高浓度2,4-D
+
+
蒸馏水
+
+
本实验不可能得出的结论是( )
A.两种插枝都存在促进生根的最适浓度
B.高浓度抑制生根,低浓度促进生根
C.同种浓度对不同插枝的作用不同
D.不同浓度对同种插枝的作用不同
4.由实际调查获得的事实证据及数据,经过科学的统计和分析,可获得一些规律性的结论。下列有关调查的内容正确的一组是( )
选项
内容
方法
实验要点
A
调查遗传病的发病率
实际调查法
一定要在发病率较高的单基因遗传病的家族中进行调查
B
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
血细胞计数板计数法
在进行计数前,应先将试管摇匀
C
噬菌体侵染细菌实验
同位素标记法
用32P和35S同时标记噬菌体
D
探究2,4-D对插枝生根的作用
对照实验法
应采用高浓度的2,4-D溶液,以促进插枝生根
5.一同学进行了系列实验:图1是绿色植物叶片的某种色素的吸收光谱;图2是“质壁分离和复原实验”的部分操作图,图3是“叶绿体中色素分离”的结果;图4为探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。下列说法正确的是( )
A.图1对应的色素是叶黄素
B.图2整个实验过程需要两次引流,且方向相反
C.出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅
D.图4温度计的变化与酵母菌厌氧呼吸全过程有关
一、单选题
1.(2024·浙江1月·高考真题)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是 ( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行 DNA 复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
2.(2023·浙江6月·高考真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
图
组
别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
Ⅰ
肝脏
提取液
H2O2
溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是 ( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
3.(2023·浙江1月·高考真题)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是 ( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
4.(2020·浙江7月·高考真题)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中单位时间内收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
5.(2018·浙江11月·高考真题)下列关于糖类及“检测生物组织中的糖类”活动的叙述,错误的是( )
A.细胞呼吸的底物通常是葡萄糖
B.叶绿体基质和细胞液中都含有蔗糖
C.用本尼迪特试剂检测果糖时需在热水浴中加热
D.淀粉、纤维素和糖原都是由多个葡萄糖结合而成
二、填空题
1.(2018·浙江4月·高考真题)对下列生物学实验进行结果预测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免__________,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是_______________。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于________状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是________________(答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行______。
为什么?_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果)。
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第36讲 实验设计的基础知识
目录
01 课标达标练
【题型一】教材基础实验
【题型二】科学实验方法和技术
02 能力突破练(新情境+新思维)
03 高考溯源练
题型一 教材基础实验
1.为检测某生物组织中的营养成分,将该生物组织研磨制成样液,平均分成三等份,分别加入适量双缩脲试剂、本尼迪特试剂(斐林试剂)、碘-碘化钾溶液,摇匀后观察到溶液颜色均为蓝色。下列叙述正确的是( )
A.样液中未检测出蛋白质成分
B.样液中不含有还原糖成分
C.样液中未检测出淀粉成分
D.该生物组织来源于动物
【答案】A
【详解】加入双缩脲试剂摇匀后溶液为蓝色,说明样液中没有蛋白质成分,A正确;加入本尼迪特试剂(斐林试剂)后溶液呈蓝色,因为未水浴加热,不能判断是否含有还原糖,B错误;加入碘-碘化钾溶液后溶液呈蓝色,说明样液中有淀粉,C错误;动物组织一般不含淀粉,而该生物组织检测出有淀粉,说明该生物组织不是来源于动物,D错误。
故选A。
2.为优选纤维素酶,研究人员设计在不同温度下(其他条件相同且适宜)测定两种纤维素酶(酶Ⅰ、酶Ⅱ)活性的实验。下列说法错误的是( )
A.温度和酶的种类为自变量,酶活性为因变量
B.底物溶液应配制两种浓度分别对应两种酶
C.测定同一温度下的酶活性,酶的种类是自变量
D.该实验可以探究出两种酶各自催化的最适温度
【答案】B
【详解】底物溶液的浓度、pH等是无关变量,无关变量应保持相同且适宜,B错误。
故选B。
3.黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物,因在淡水中生长茂盛时使水体呈暗黑色而得名,是常用的实验材料。下列叙述正确的是( )
A.可以叶片为材料观察细胞质流动,对叶片适当光照或升温可使现象更明显
B.可以叶片为材料观察质壁分离,对叶片进行染色处理可使现象更明显
C.可以叶片为材料提取和分离光合色素,常用纸层析法提取光合色素
D.可以根尖为材料观察有丝分裂,观察前不需要解离等操作便能获得单层细胞
【答案】A
【详解】光照或适当升温能促进细胞代谢,加速细胞质流动,故黑藻叶片用于观察细胞质流动时,可通过光照或适当升温等措施使现象更明显,A正确;黑藻叶片薄,便于制片观察,可作为观察质壁分离的材料,由于叶片中含有叶绿体,因而不需要进行染色处理即可观察,B错误;纸层析法是分离色素的方法,C错误;黑藻根尖用于观察细胞有丝分裂时,需要通过解离使细胞相互分离、按压使细胞分散,D错误。
故选A。
4.生物实验设计中需遵循对照原则,下列对照设计方法错误的是( )
A.“检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中,设计蛋白质、淀粉和葡萄糖溶液作空白对照
B.“探究酶催化的高效性”实验中,设计加入二氧化锰的一组作条件对照
C.“探究pH对过氧化氢酶的影响”实验中,设计pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0组以构成相互对照
D.“观察洋葱表皮细胞的质壁分离及质壁分离复原”实验中,以细胞自身实验前后变化进行对照
【答案】A
【详解】“检测生物组织中的糖类和蛋白质”实验中,需要用标准的蛋白质、淀粉和葡萄糖溶液加相应试剂作对照,A错误。
故选A。
5.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
【答案】C
【详解】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。
故选C。
6.所有生物的生存都离不开细胞呼吸。细胞呼吸的原理在生活和生产中也得到了广泛的应用。下列相关叙述正确的是( )
A.厌氧呼吸产生乳酸或酒精的场所都是线粒体基质
B.需氧呼吸产生CO2阶段释放大量能量
C.在酸性条件下, 可用橙色的重铬酸钾溶液来检测是否产生酒精
D.食品的真空包装能够抑制厌氧型微生物繁殖,从而达到食品保质的效果
【答案】C
【详解】厌氧呼吸产生乳酸或酒精是第二阶段的反应,发生在细胞溶胶,A错误;需氧呼吸第二阶段产生CO2,在线粒体基质中发生,这一阶段释放的能量较少,B错误;酒精在酸性条件下与重铬酸钾反应,溶液由橙色变成灰绿色,C正确;食品的真空包装能防止食物接触空气而氧化,通过抑制需氧型微生物繁殖而达到食品保质的效果,D错误。
故选C。
7.下列关于高中生物学相关实验中的物质提取、分离或鉴定的叙述,错误的是( D )
A.研磨肝脏用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B.利用盐酸解离果胶质层,使植物细胞松散易分离
C.依据溶解度差异性对光合色素进行纸层析法分离
D.利用与本尼迪特试剂发生颜色反应来鉴定葡萄糖
【答案】D
【详解】肝脏研磨液中富含过氧化氢酶,可用于获取过氧化氢酶的粗提液;利用盐酸解离果胶质层,使植物细胞松散易分离;依据溶解度差异性对光合色素进行纸层析法分离,溶解度高的扩散的快;本尼迪特试剂在水浴加热条件下与还原糖反应会产生红黄色沉淀,使用本尼迪特试剂能检测待测样液中是否含有还原糖,但不能确定是否为葡萄糖,D错误。
故选D。
8.洋葱是一种常用的生物学实验材料。下列相关叙述正确的是( )
A.设计一定浓度梯度的蔗糖溶液,可预估洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度
B.取洋葱根尖制成装片在显微镜下观察,大部分细胞中能观察到染色体
C.以洋葱鳞片叶内表皮为材料,用显微镜可观察叶绿体的形态和分布
D.将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中,细胞液吸水能力增强
【答案】A
【详解】设计一系列浓度梯度的蔗糖溶液,进行质壁分离实验的观察,找到将要发生质壁分离的鳞片叶细胞所处的蔗糖溶液浓度,即可估测鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度,A正确;由于分裂间期时间较长,所以大部分新生根尖细胞都处于分裂间期,大部分细胞中是染色质,故大部分细胞不能观察到染色体,B错误;紫色的洋葱鳞片叶内表皮无叶绿体,C错误;将发生质壁分离的洋葱鳞片叶外表皮浸润在清水中,细胞会渗透吸水,细胞液浓度降低,细胞吸水能力减弱,D错误。
故选A。
9.某兴趣小组取植物的不同组织、细胞开展一系列实验,下列叙述正确的是( )
A.取花生种子检测油脂,显微镜下只能看到细胞内有橙黄色油滴
B.取洋葱根尖分生区细胞,经解离→染色→漂洗→制片后观察有丝分裂
C.用黑藻幼叶做质壁分离实验,可见液泡体积逐渐缩小、颜色逐渐加深
D.若提取菠菜叶片光合色素时未加二氧化硅,则4条色素带颜色均变浅
【答案】B
【详解】苏丹Ⅲ染液可将油脂染成橙黄色,因此显微镜下可观察细胞内染成橙黄色的脂肪颗粒,也可观察到位于两个细胞之间的脂肪滴,这是切片时部分细胞破裂导致的,A错误;观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验中需要制作临时装片,其步骤为解离、漂洗、染色、制片,B正确;黑藻细胞中的液泡没有颜色,因此看不到颜色加深的现象,C错误;研磨时未加二氧化硅会导致研磨不充分,提取的色素含量少,从而导致分离后形成的四条色素带都比正常颜色浅,D错误。
故选B。
题型二 科学实验方法和技术
10.茶树常采用扦插繁殖。某研究小组为探究不同浓度三十烷醇对茶树插条生根的影响进行了一组预实验,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.可变因素是三十烷醇的浓度
B.三十烷醇处理插条可采用浸泡的方法
C.三十烷醇使用时具有两重性
D.需在5~10 ppm浓度范围内进一步探究最适浓度
【答案】D
【详解】需在5~15 ppm浓度范围内进一步探究最适浓度,D错误。
故选D。
11.科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化,结果发现,与25 ℃相比,0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低。为验证上述实验结果,某同学设计如下方案:
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实,分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内,然后密封;②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存,每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度;③记录实验数据并计算CO2生成速率。
分析上述方案可知,该方案( )
A.设计完善,无不足
B.缺少对照实验
C.未能控制单一变量
D.样本数量过少且未重复实验
【答案】D
【详解】该同学只选取了两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实,样本数量过少且未重复实验,实验结果可能会因个体差异具有偶然性,降低实验的可信度,A不符合题意,D符合题意;该同学的实验方案设置了不同温度下处理的甲、乙两组,互为对照实验,B不符合题意;该实验方案中,除自变量温度的差异外,其他变量如果实成熟程度、大小和瓶子容积等均为无关变量,都应相同且适宜,所以该实验方案控制了单一变量,C不符合题意。
故选D。
12.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,下列关于假说—演绎法的相关叙述,正确的是( )
A.孟德尔让F1进行测交实验,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1,属于“检验推理”
B.摩尔根及其同事依据果蝇杂交实验结果,推测控制白眼的基因位于X染色体上,且Y染色体上不含有它的等位基因,属于“演绎”过程
C.由F2中出现的性状分离比推测F1产生四种比例相等的配子,属于“演绎”过程
D.测交所得子代中高茎∶矮茎=1∶1,由数量相等的雌雄配子所决定
【答案】A
【详解】演绎是根据假设内容推测结果,所以若F1产生配子时遗传因子分离,则测交后代的两种性状比接近1∶1 是“演绎推理”,让F1测交,结果产生了两种性状的子代,比例接近1∶1,属于“检验推理”,A正确;摩尔根及其同事依据果蝇杂交实验结果,推测控制白眼的基因位于X染色体上,且Y染色体上不含有它的等位基因,属于“作出假说”,B错误;由F2中出现的性状分离比推测F1产生四种比例相等的配子,属于“作出假说”,C错误; 雌雄配子数量不等,D错误。
故选A。
13.离心是生物学研究中常用的技术手段,下列相关叙述不正确的是( )
A.用不同的离心速度对细胞匀浆进行离心,可将大小不同的细胞器分开
B.噬菌体侵染细菌实验中,离心可将DNA和蛋白质分开,以便分别研究各自的作用
C.证明DNA分子半保留复制实验中,离心后两条链均被15N标记的DNA位于最下方
D.在细胞工程的操作中,利用离心可以诱导植物原生质体融合
【答案】B
【详解】噬菌体侵染细菌实验中,离心的目的是让上清液中析出质量较轻的T2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。
故选B。
14.研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。分析题图,可以得出的结论是( )
A.吗啡减缓伤口愈合
B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生
D.阿片受体与吗啡成瘾有关
【答案】A
【详解】通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比,受伤相同时间后发现注射吗啡组创面仍相对较大,故可得出吗啡减缓伤口愈合的结论,A符合题意;通过比较野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组的创面相对大小,可以得出阿片受体缺失鼠愈合得更快一些,因此阿片受体不能促进伤口愈合,B不符合题意;吗啡是从罂粟植物中提取的,生理条件下体内没有吗啡产生,C不符合题意;通过野生型鼠注射吗啡组和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比,阿片受体缺失鼠注射吗啡组创伤愈合较快,但不能得出阿片受体与吗啡成瘾有关的结论,D不符合题意。
故选A。
15.科研人员对光和脱落酸(ABA)如何影响某植物生长进行了研究,发现光可作为信号在植物体中被光敏色素捕捉,进而调控植物的生长发育。科研人员测定了不同处理下的种子萌发率,结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.本实验的可变因素为脱落酸浓度和光照条件
B.一定范围内,随着脱落酸浓度提高,种子萌发率下降
C.实验结果表明,黑暗条件下种子萌发对ABA处理更为敏感
D.据实验结果可以推测,光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果
【答案】A
【详解】A、分析题图可知,本实验的可变因素为脱落酸浓度、光照条件和植物类型,A错误;
B、根据图中曲线分析,在一定的脱落酸浓度范围内,随着脱落酸浓度提高,种子萌发率下降,B正确;
C、实验结果表明,与光照条件下相比,黑暗条件下种子萌发对ABA处理更为敏感,C正确;
D、根据种子萌发率随着脱落酸浓度提高而下降可以推测ABA对种子萌发有抑制效果,而对比黑暗条件,光照条件下种子萌发率下降减缓,说明光信号减弱了ABA对种子萌发的抑制效果,D正确。
故选A。
1.为验证酶的特性,进行了如表所示的实验。
步骤
基本过程
试管1
试管2
试管3
试管4
试管5
试管6
1
加入1%淀粉溶液
3 mL
-
3 mL
-
3 mL
-
2
加入2%蔗糖溶液
-
3 mL
-
3 mL
-
3 mL
3
加入稀释的人新鲜唾液
-
-
1 mL
1 mL
-
-
4
加入蔗糖酶溶液
-
-
-
-
1 mL
1 mL
5
37 ℃保温15 min,加本尼迪特试剂
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
2 mL
6
热水浴2~3 min,观察
?
?
有红黄色沉淀
无红黄色沉淀
?
?
注:“-”表示不加入,“?”表示结果未知。
据表分析,下列叙述正确的是( )
A.试管1和试管2的作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有葡萄糖
B.试管3~6需37 ℃保温15 min的目的是利于酶的催化作用
C.若试管5中出现红黄色沉淀,说明蔗糖酶也能水解淀粉
D.根据实验结果可知,37 ℃是人唾液淀粉酶作用的最适温度
【答案】B
【详解】试管1和试管2作为对照,其作用是检测淀粉和蔗糖中是否含有还原糖,不一定是葡萄糖,A错误;若试管5中出现红黄色沉淀,可能是淀粉中含有还原糖,C错误,本实验不能判断最适温度是37℃,D错误。
故选B。
2.糖皮质激素(GC)和丙种球蛋白对自身免疫性脑炎的治疗都具有一定的疗效,为比较两者的治疗效果及二者是否有联合作用效果,某研究团队开展了临床实验,其中对照组患者在常规治疗的基础上再用甲强龙(GC的一种)治疗;观察组患者是在常规治疗的基础上给予静滴丙种球蛋白治疗,剂量0.4 g·kg-1·d-1,持续静滴疗程5 d,比较两组患者的治疗有效率和总不良反应发生率,结果如表。
表1 比较两组患者的治疗有效率
组别
例数
显效
有效
无效
治疗有效率
观察组
27
9
6
12
55.6%
对照组
29
6
4
19
34.5%
P
-
-
-
-
0.027 5
表2 比较两组患者治疗过程中总不良反应发生率
组别
例数
胸痛
头痛
消化道症状
皮疹
不良反应发生率
观察组
27
0
1
1
0
7.4%
对照组
29
1
2
1
2
20.7%
P
-
-
-
-
-
0.005 7
注:两组患者的差异比较P<0.05,符合统计学意义。
下列相关叙述错误的是( )
A.GC和丙种球蛋白均是通过注射并经过胞吞进入细胞内发挥作用
B.若大剂量注射外源性GC,会促使内源性GC的合成和分泌减少,这是一个负反馈调节过程
C.实验说明采用丙种球蛋白治疗自身免疫性脑炎的治疗有效率更高,不良反应发生率更小
D.本实验还需增加一组GC和丙种球蛋白联合用药对自身免疫性脑炎的治疗结果
【答案】A
【详解】糖皮质激素的本质是类固醇而非蛋白质,进入细胞的方式为扩散而非胞吞,A错误。
故选A。
3.利用生长状况相同的月季和玫瑰插枝条若干,两种不同浓度的2,4-D溶液,按表设计实验组别(“+”表示加入适量相应材料,“-”表示不加):
组别
1
2
3
4
5
6
月季插枝
+
+
+
玫瑰插枝
+
+
+
较低浓度2,4-D
+
+
较高浓度2,4-D
+
+
蒸馏水
+
+
本实验不可能得出的结论是( )
A.两种插枝都存在促进生根的最适浓度
B.高浓度抑制生根,低浓度促进生根
C.同种浓度对不同插枝的作用不同
D.不同浓度对同种插枝的作用不同
【答案】A
【详解】由于实验只设置了两个浓度值,因此不能确定促进生根的最适浓度,A项结论不可能得出;由表格信息分析,其他三项结论均可得出,A正确。
故选A。
4.由实际调查获得的事实证据及数据,经过科学的统计和分析,可获得一些规律性的结论。下列有关调查的内容正确的一组是( )
选项
内容
方法
实验要点
A
调查遗传病的发病率
实际调查法
一定要在发病率较高的单基因遗传病的家族中进行调查
B
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
血细胞计数板计数法
在进行计数前,应先将试管摇匀
C
噬菌体侵染细菌实验
同位素标记法
用32P和35S同时标记噬菌体
D
探究2,4-D对插枝生根的作用
对照实验法
应采用高浓度的2,4-D溶液,以促进插枝生根
【答案】B
【详解】 调查遗传病的发病率最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病,并在人群中随机调查,A错误;探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时,在进行血细胞计数板计数前,应先将试管摇匀,以减小计数误差,B正确;噬菌体侵染细菌的实验中,应将噬菌体分为两组,用32P和35S分别标记,C错误;探究2,4-D对插枝生根的作用时,应采用一系列浓度梯度的2,4-D溶液,从生长素作用的两重性来分析,应以适宜的低浓度为宜,D错误。
故选B。
5.一同学进行了系列实验:图1是绿色植物叶片的某种色素的吸收光谱;图2是“质壁分离和复原实验”的部分操作图,图3是“叶绿体中色素分离”的结果;图4为探究酵母菌呼吸作用方式的实验装置。下列说法正确的是( )
A.图1对应的色素是叶黄素
B.图2整个实验过程需要两次引流,且方向相反
C.出现图3结果的原因可能是研磨时没加二氧化硅
D.图4温度计的变化与酵母菌厌氧呼吸全过程有关
【答案】D
【详解】图1对应的色素是叶绿素,因为在红光区和蓝紫光区均有吸收区域,A错误;图2为质壁分离或复原实验,是一个逐渐失水和吸水的过程,因此该操作要重复几次,但是引流方向相同,B错误;图3中滤纸条实验结果显示,叶绿素a和叶绿素b色素带很淡,而色素中,这两种色素占3/4,可能是由于研磨时没加碳酸钙,导致叶绿素被破坏,C错误;图4为酵母菌厌氧呼吸装置,厌氧呼吸过程中有大部分能量以热能的形式释放出来,因此实验中温度计的变化与酵母菌厌氧呼吸全过程有关,D正确。
故选D。
一、单选题
1.(2024·浙江1月·高考真题)观察洋葱根尖细胞有丝分裂装片时,某同学在显微镜下找到①~④不同时期的细胞,如图。关于这些细胞所处时期及主要特征的叙述,正确的是 ( )
A.细胞①处于间期,细胞核内主要进行 DNA 复制和蛋白质合成
B.细胞②处于中期,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2
C.细胞③处于后期,同源染色体分离并向细胞两极移动
D.细胞④处于末期,细胞膜向内凹陷将细胞一分为二
【答案】B
【详解】①是间期,细胞主要进行DNA的复制和有关蛋白质的合成,并且细胞有适度的生长,但蛋白质的合成不在细胞核内,而在细胞质中的核糖体上,A错误;②是有丝分裂中期,染色体已在间期复制完成,且中期着丝粒未分裂,因此染色体数目没有改变,但一条染色体上有两条染色单体,一条染色体上有两个核DNA分子,染色体数∶染色单体数∶核DNA分子数=1∶2∶2,B正确;③是有丝分裂后期,有丝分裂过程中不会出现同源染色体分离的情况,C错误;④是末期,植物细胞分裂末期的特点之一是在细胞板的位置逐渐扩展形成新的细胞壁,动物细胞分裂末期的特点之一是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二,D错误。
故选B。
2.(2023·浙江6月·高考真题)为探究酶的催化效率,某同学采用如图所示装置进行实验,实验分组、处理及结果如下表所示。
图
组
别
甲中溶液
(0.2 mL)
乙中溶液
(2 mL)
不同时间测定的相对压强(kPa)
0s
50s
100s
150s
200s
250s
Ⅰ
肝脏
提取液
H2O2
溶液
0
9.0
9.6
9.8
10.0
10.0
Ⅱ
FeCl3
H2O2
溶液
0
0
0.1
0.3
0.5
0.9
Ⅲ
蒸馏水
H2O2
溶液
0
0
0
0
0.1
0.1
下列叙述错误的是 ( )
A.H2O2分解生成O2导致压强改变
B.从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时
C.250 s时Ⅰ组和Ⅲ组反应已结束而Ⅱ组仍在进行
D.实验结果说明酶的催化作用具有高效性
【答案】C
【详解】H2O2分解产物是H2O和O2,其中O2属于气体,会导致压强改变,A正确;据题表分析可知,甲中溶液表示酶或无机催化剂等,乙中是底物,应从甲中溶液与乙中溶液混合时开始计时,B正确;三组中的H2O2溶液均为2 mL,则最终产生的相对压强应相同,据表可知,250 s之前(200 s)Ⅰ组反应已结束,但Ⅱ组和Ⅲ组压强仍未达到Ⅰ组的终止压强10.0 kPa,故250 s时Ⅱ组和Ⅲ组反应仍在进行,C错误;酶的高效性是指与无机催化剂相比,酶降低化学反应活化能的作用更显著,对比Ⅰ、Ⅱ组可知,在相同时间内Ⅰ组(含过氧化氢酶)相对压强变化更快,说明酶的催化作用具有高效性,D正确。
故选C。
3.(2023·浙江1月·高考真题)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是 ( )
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
【答案】C
【详解】 探究酵母菌进行的是需氧呼吸还是厌氧呼吸或两者均有的实验,酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是实验的无关变量,A错误;酵母菌可利用的氧气量是本实验的自变量,B错误;酵母菌的需氧呼吸和厌氧呼吸均能产生CO2,但消耗等量的葡萄糖产生CO2的量不同,此外,酵母菌的厌氧呼吸还产生酒精,故可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C正确;需氧呼吸中葡萄糖氧化分解彻底,释放的能量多,厌氧呼吸中葡萄糖氧化分解不彻底,还有许多能量储存在酒精中,释放的能量少,D错误。
故选C。
4.(2020·浙江7月·高考真题)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是( )
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中单位时间内收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】C
【详解】该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,A正确;各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B正确;应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C错误;比较各组量筒中单位时间内收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围,D正确。
故选C。
5.(2018·浙江11月·高考真题)下列关于糖类及“检测生物组织中的糖类”活动的叙述,错误的是( )
A.细胞呼吸的底物通常是葡萄糖
B.叶绿体基质和细胞液中都含有蔗糖
C.用本尼迪特试剂检测果糖时需在热水浴中加热
D.淀粉、纤维素和糖原都是由多个葡萄糖结合而成
【答案】B
【详解】叶绿体基质中主要是碳反应的产物三碳糖,运至叶绿体外转变为蔗糖,B错误。
故选B。
二、填空题
1.(2018·浙江4月·高考真题)对下列生物学实验进行结果预测或分析与讨论。
(1)在用血细胞计数板计数兔红细胞时,见到压在方格线上的细胞只计左线和上线上的细胞,以避免__________,减少误差。
(2)①在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,若以小鼠活动状况为观察指标,注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是_______________。
②人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值,在不同生理状况下是不同的,当机体处于________状况时,该比值明显下降,此时机体物质代谢的变化是________________(答出2点即可)。
(3)某同学进行切除甲状腺对小鼠体长影响的实验,观测到切除甲状腺的幼年组小鼠体长增加明显低于未切除组,其机理是______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)以某种实验小鼠为材料制备抗血清。
①欲获得某一种较高浓度的抗体,在你的实验思路中,关键是需对小鼠进行______。
为什么?_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
②预测实验结果(以坐标曲线图形式表示实验结果)。
【答案】(1)重复计数 (2)①先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液 ②低血糖 肝糖原(糖原)分解加强、脂肪分解加速 (3)切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降 (4)①两次或多次注射相同抗原 因第二次或更多次注射相同抗原,会使小鼠产生更多的效应B细胞,从而产生更多的抗体 ②两次注射相同抗原引起的抗体浓度变化示意图
【详解】(2)①给小鼠注射胰岛素溶液,出现血糖降低的症状,再注射一定浓度的葡萄糖溶液,症状得以恢复。所以注射胰岛素溶液和葡萄糖溶液的顺序应是先注射胰岛素溶液,后注射葡萄糖溶液。②当机体处于低血糖状况时,胰高血糖素增多,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的摩尔比值下降,此时机体物质代谢的变化是肝糖原分解加强、非糖物质转化为葡萄糖,如脂肪分解加速。(3)甲状腺分泌的甲状腺激素有促进新陈代谢和发育,提高神经系统的兴奋性的作用。切除甲状腺后,甲状腺激素浓度下降,导致物质代谢与能量转换下降。(4)小鼠血清中含抗体,想要升高某种抗体浓度,则需两次或多次注射相同抗原,因为二次免疫比初次免疫强,多次刺激后血清中的特定抗体会维持较高水平。
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