内容正文:
专题01 科学探究
答案版
重●难●考●向●剖●析
考向01 科学探究的基本过程与人类对细菌、真菌的利用
典例分析
【典例01】D
举一反三
1.D
2.实践活动——酸奶制作
【答案】(1)乳酸菌
(2) 高温灭菌 冷却 防止高温杀死乳酸菌
(3)接种
(4)低温可以抑制乳酸菌过度繁殖
(5)为乳酸菌提供无氧环境
(6) 加入白糖或蜂蜜 第三步“将装有牛奶和老酸奶的容器放入蒸屉中”的温度控制和器具选择不合理。可以使用酸奶机或放在恒温箱,温度控制在40℃左右,因为发酵需要适宜的温度,只有在适宜的温度下,乳酸菌才能发酵产生乳酸。
考向02 科学探究植物的三大作用
典例分析
【典例02】A
举一反三
1.【答案】(1) 光照强度 氧气
(2)减小误差
(3) 多 强 适当增加二氧化碳的浓度(合理即可)
2.【答案】(1) ②蒸腾 ①光合
(2) ③呼吸 线粒体
(3) 1kg/株镁肥+50kg/株农家肥 与其他施肥方式相比,施肥方式为1kg/株镁肥+50kg/株农家肥时,苹果的硬度最高,可溶性糖含量最高,可滴定酸含量最低
考向03 科学探究某种物质对人类或植物的影响
典例分析
【典例03】【答案】(1)控制单一变量
(2)形成对照
(3) B 能
(4)动脉
(5)不使用塑料饭盒(或不使用塑料袋盛放和包装食物,合理即可)
举一反三
1.【答案】(1) 咖啡因浓度 对照
(2) 求三次实验平均值 减少偶然误差
(3)不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用
(4)避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量
(5)放回原适宜环境或移交实验室妥善处理
2.【答案】(1)胰岛素
(2) 作为实验前对照 桑叶提取液 B和C 4周后C组大鼠的血糖浓度能够下降,但无法恢复到正常水平(或4周后C组大鼠的血糖浓度仍高于A组)
考向04 科学探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
典例分析
【典例04】【答案】(1) 唾液 模拟人体口腔温度,使唾液淀粉酶发挥最佳活性
(2) 变蓝 不变蓝
(3) 唾液淀粉酶/淀粉酶 葡萄糖
(4) 牙齿的咀嚼 舌的搅拌
(5) 唾液 37℃
举一反三
【答案】(1) 丙、丁 丁、戊 甲、乙、丁 丁 不能 温度梯度太少
(2) 清水不能消化脂肪;胆汁中没有消化酶,它只能使脂肪变成微小的脂肪颗粒,因此A,B试管中均有脂肪,滴入苏丹Ⅲ试剂都会呈现出橘黄色 胆汁能乳化脂肪,将大的脂肪颗粒乳化为小的脂肪微粒,因此C试管中的脂肪被胆汁和肠液、胰液混合液完全消化,滴入苏丹Ⅲ试剂呈现棕红色;而D试管没有加入胆汁,脂肪未被完全消化,滴入苏丹Ⅲ试剂呈现橘黄色
考向05 科学探究人类性别决定
典例分析
【典例05】D
举一反三
1.【答案】(1) 性 女
(2) 精子/卵细胞 卵细胞/精子
(3) 22条常染色体+Y 22条常染色体+X
(4)1/2/50%
2.【答案】(1) 男 第23对染色体一大一小,应是X和Y染色体(或“最后一对染色体形态差异很大”,答“最后一对染色体是XY”不扣分) A'
(2) X/Y Y/X 1:1 均等/相等
(3) DNA SRY基因是有遗传效应的DNA片段/SRY基因在DNA上/DNA包含SRY基因
(4)SRY基因对决定睾丸的形成起关键作用(其它合理答案也可)
3.【答案】(1) 女 XX
(2)卵细胞
(3) Y 男性 精子
(4)1:1
高●分●突●破●必●刷
1.A 2.C 3.B 4..B
5.【答案】 对照 灌胃液(或不同浓度的镉溶液) 相同 富集 注意废电池的合理处理回收(注意处理好被污染的食品、宣传镉污染的危害,其它合理答案即可)
6.【答案】 无机盐(或NaCl) 蒸腾 抑制 物质进出 结构 功能
7.【答案】(1) 咖啡因浓度 对照
(2) 求三次实验平均值 减少偶然误差
(3)不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用
(4)避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量
(5)放回原适宜环境或移交实验室妥善处理
8.【答案】(1) 清水 相同
(2) 1 窝窝头中的淀粉被唾液(唾液淀粉酶)分解成了麦芽糖
(3)牙齿/咀嚼
(4)唾液
9.【答案】(1) 精子 X
(2)用来装乒乓球的桶应是不透明的
(3)24 减小误差,使实验结果更准确
(4) 12∶13 不能
10.【答案】(1)液泡
(2)避免偶然性,减小误差
(3) B 控制单一变量
(4)有效果
(5)饮食中适当增添草莓等浆果类食物(合理即可)
11.【答案】(1) 非条件 唾液腺
(2) 条件 大脑皮层
(3)2
(4)偶然
12.【答案】(1)①
(2)①②
(3) 不能 不符合单一变量原则(或存在两个变量)
(4)充足的空气
(5)种子的胚已死亡(或种子处于休眠期)
13.【答案】(1) 升高 能量
(2)花生
(3) 脂肪 淀粉
(4)低温贮存(或置于低氧含量环境中,合理即可)
14.【答案】(1)面积
(2) ①不含有PFOS的清水 避免出现偶然性,减小实验误差 ②温度(合理即可) ③PFOS会破坏斑马鱼鱼鳃的结构和功能,并且浓度越高,破坏程度越严重(合理即可)
(3)abd
15.【答案】 鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量之间的关系 甲 光照时间 21.5 激素
16.【答案】 蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有害 蚂蚁以金合欢嫩叶尖端为食 有没有蚂蚁栖居 金合欢10个月的存活率 幼苗生长的高度 蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有利 相互依赖(或相互影响)
17.【答案】 3:2(6:4) 1:1 样本太少,偶然性大,实验误差大
18.【答案】 叶绿体 二氧化碳 黑藻光合作用利用了水中的二氧化碳 不加入黑藻,静置于光照条件下一段时间,观察溶液颜色的变化 黄色
19.【答案】 调查 调查方案 形态结构 求平均值
20.【答案】 废电池是否会污染水质 废电池会污染水质(或废电池不会污染水质) 废电池 A与C 满江红 满江红能净化被废电池污染的水质 生物能影响环境 所用小鱼数目太少,可能导致实验结果出现偶然性
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 科学探究
内容导航
第一部分 中考考情解读 分析中考考情,明确中考要点
第二部分 重难考向剖析 聚焦5大考向,点拨解题技巧
第三部分 高分突破必刷 精选试题必刷,精练稳步进阶
中●考●考●情●解●读
重难考向
中考考情
中考新风向
科学探究的基本过程与人类对细菌、真菌的利用
(2025枣庄卷)
(2024菏泽卷)
1. 完整实验设计、变量分析、结果/结论、方案评价、数据处理
2- 高频情境:种子萌发、光合作用/呼吸作用、环境对生物的影响、对照实验设计
3-命题趋势:情境更贴近生活/农业/生态;强调控制变量、对照、重复、误差分析;结论表述要严谨
科学探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
(2025上海卷) (2024德州卷)
(2023滨州卷)
科学探究植物的三大作用
(2025 东营卷)
(2023 济南卷)
科学探究某种物质对人类或植物的影响
(2025潍坊卷)
科学探究人类性别决定
(2024 聊城卷)
1.内容解读
以实验过程为依托,考查学生对实验的设计、分析和评价能力,从而深入理解实验反映的生物学原理。
2.命题特点
除选择题外,往往和其它知识一起综合考查,体现一题多点的特点。①实验设计上,考查对实验材料的处理和对照组、实验组的设置。②探究实验分析上,考查实验目的、实验原理、实验结论。
3.考查角度
(1)生物学基本知识。
(2)实验原理、实验现象、实验数据的分析与处理、实验结论。
4.题目所体现的生物学观点
(1)生物体的结构与功能相适应。
(2)生物体的结构、功能与环境相适应。
重●难●考●向●剖●析
考向01 科学探究的基本过程与人类对细菌、真菌的利用
要点梳理
1. 发酵技术(细菌/真菌分解有机物)
酵母菌(真菌)
酿酒、做馒头面包(产生二氧化碳使膨大)
乳酸菌(细菌)
酸奶、泡菜
醋酸菌(细菌)
制醋
霉菌(真菌)
制酱、腐乳
2. 食品保存
原理: 杀死或抑制细菌、真菌的生长和繁殖。
常用方法: 脱水法、晒制烟熏法、腌制法、渗透保存法、巴氏消毒法(低温灭菌,如牛奶)
真空包装、冷藏冷冻、罐藏法
3. 疾病防治
抗生素:真菌产生,杀死或抑制细菌(对病毒无效)
转基因技术:如大肠杆菌生产胰岛素
4. 环境保护
细菌、真菌作为分解者,分解有机物,净化污水、处理垃圾。
典例分析
【典例01】米酒酿制在我国有悠久的历史。酿造米酒的酵母菌有多种,科研人员选择酵母A、酵母B两种酵母菌,探究它们纯种发酵和混菌发酵时对酒精产量的影响,以及它们之间的相互影响。纯种和混菌发酵过程中酵母生物量(代表酵母菌的数量)变化如图1所示,对酒精产量的影响如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.酵母菌在无氧条件下将淀粉分解为酒精,并产生二氧化碳
B.在混菌发酵过程中,酵母A促进酵母B的生长和繁殖
C.在纯种发酵过程中,酵母B产生酒精的效率高于酵母A
D.酵母A和酵母B混菌发酵时,产生酒精的效率明显提高
技巧点拨
1. 找变量
- 一组不同,其余全相同 → 不同的那个就是变量。
- 一组有变量,一组没有 → 叫对照实验。
2. 提问题 / 作假设
- 问题:有没有影响?会不会?
- 假设:会 / 不会,有 / 没有(直接肯定或否定)。
3. 为什么多次实验 / 重复组?
- 避免偶然误差,使结果更准确。
4. 结论怎么写?
- 支持假设:XX对XX有影响。
- 不支持:XX对XX没有影响。
举一反三
1.食品保存不当容易发霉。为了探究影响霉菌生长的环境因素,某兴趣小组进行了如下操作:取甲、乙、丙三只培养皿,分别放入相同的两小块面包,在空气中暴露30分钟后按下表中的方法处理,并观察和记录实验现象。
组别
甲
乙
丙
实验处理
在烘箱中烘烤2分钟,晾凉后加盖在室温下放置
不烘烤,加盖后放入冰箱冷藏室(4℃)
不烘烤,加盖后室温下放置
放置时间
4-5天
实验现象
不发霉
不发霉
发霉
根据此探究过程,判断下列叙述正确的是
A.从实验设计上看,甲和丙不能形成对照
B.从变量的角度看,甲和乙对照的实验条件只有温度
C.该探究说明低温保存食品是保存食品的唯一方法
D.将面包暴露在空气中,30分钟的作用是让霉菌孢子进入面包
实践活动——酸奶制作
小明妈妈喝牛奶后会出现腹泻、肚子不适的症状;但喝酸奶很少会出现肚子不舒服的情况。
小明上网查阅后得知妈妈是乳糖不耐受症,是因缺乏乳糖酶(乳糖是乳汁中特有的糖,能被乳糖酶分解为葡萄糖和半乳糖),小明在家尝试为妈妈制作酸奶:
【制作过程】
将盛放酸奶的小瓶在沸水中蒸煮40分钟。
把1升盒装牛奶倒入容器中,加入两瓶老酸奶,搅拌均匀
将锅中加水烧开关火,等水冷却10分钟后,将装好的奶放入蒸屉中
8小时后,加盖放入冰箱中冷藏保存。
【表达与交流】
(1)在制作酸奶的过程中,发挥作用的微生物主要是___________。
(2)将盛放酸奶的小瓶在沸水中蒸煮的目的是___________;蒸煮之后要进行___________;其目的是_______。
(3)牛奶中加入两瓶老酸奶,这一操作相当于细菌、真菌一般培养方法中的___________步骤。
(4)为保证酸奶的口感,小明将制作好的酸奶冷藏保存。从保存食物的角度分析,其原理是_________。
(5)在制作酸奶的过程中,要用保鲜膜密封容器,其主要目的是___________。
(6)为了优化酸奶的口感,让妈妈的体验感更好,可以_____________。同学们,你认为小明的哪一步骤有待改进?并写出改进意见且说明理由:___________。(可以从器具的选择、温度的保持等方面分析)。
考向02 科学探究植物的三大作用
要点梳理
1.光合作用
场所:叶绿体 主要部位:叶(叶肉细胞) 原料:二氧化碳 + 水
产物:有机物(淀粉)+ 氧气 条件:光
公式: 二氧化碳 + 水 —(光、叶绿体)→ 有机物 + 氧气
意义: 制造有机物,储存能量
释放氧气,维持碳—氧平衡
应用:合理密植、间作套种、增加光照、提高CO₂浓度、大棚通风
2.呼吸作用
场所:线粒体(所有活细胞) 原料:有机物 + 氧气 产物:二氧化碳 + 水 + 能量
条件:有光无光都能进行
公式:有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量
意义:为生命活动提供能量
应用:- 松土、排涝:促进根呼吸
- 低温、低氧、干燥:储存粮食(抑制呼吸)
3.蒸腾作用
主要部位:叶片(气孔)
过程:根吸水 → 茎运输 → 叶散失到大气
意义: - 拉动水分和无机盐在体内运输
- 降低叶片温度,防止灼伤
- 提高大气湿度,增加降水
影响因素:光照、温度、湿度、空气流动
应用:移栽植物剪去部分叶片、阴天/傍晚移栽(减少蒸腾失水)
典例分析
将甲、乙两盆大小和生长状况完全相同的植物,白天置于光照、湿度等相同环境下培养,夜晚将甲置于相对温暖的环境中,乙置于相对凉爽的环境中,一段时间后观察二者的生长状况。该实验的变量为
A.温度 B.光照 C.湿度 D.空气浓度
技巧点拨
光合:有光才做,造有机物放氧
呼吸:全天都做,分解放能产二氧化碳
蒸腾:叶片气孔,吸水运水降温
探究:一组变量,其余相同,重复求准
举一反三
探究“光照强度对光合作用的影响”的实验操作如下:
①将适量金鱼藻放在盛有清水的烧杯中。
②将烧杯放入黑暗的环境中。
③将烧杯先后放在离白炽灯不同距离处,观察烧杯中气泡的数目。
④在相同的条件下重复该实验三次,取平均值。收集整理的数据如下表所示:
烧杯与白炽灯的距离/厘米
10
20
30
40
每分钟产生的气泡数/个
60
25
10
5
请回答下列问题。
(1)该实验的变量是______;金鱼藻产生的气泡是______(填“二氧化碳”或“氧气”)。
(2)实验原则 在相同的条件下重复该实验三次,取平均值的目的是______,使实验结果更准确。
(3)数据分析 由实验数据可知,离白炽灯的距离越近,金鱼藻每分钟产生的气泡数越______(填“多”或“少”),说明光照越强,光合作用越______(填“强”或“弱”)。除调节光照强度外,请你再写出一种提高光合作用强度的做法:______。
(3) 多 强 适当增加二氧化碳的浓度(合理即可)
云南昭通苹果因其“早、甜、香、脆”深受消费者喜爱。种植苹果现已成为昭通市农民的主要经济来源之一。图中①~③表示发生在苹果体内的三个重要生理过程。据图回答下列问题。
(1)苹果根部吸收的水分,绝大部分通过[ ]______作用散失到环境中,参与生物圈的水循环。苹果果实内贮藏的糖类等有机物主要通过[ ]______作用制造
(2)苹果叶片在生长过程中消耗的大量能量主要来源于[ ]______作用,该过程发生在细胞的______结构中。
(3)为探究“镁肥处理对高原红富士苹果品质的影响”,筛选出合理的镁肥施用量,昭通学院研究人员以昭阳区10年生红富士苹果树为实验对象进行实验,结果如下。
施肥方式
硬度()
可溶性糖含量(%)
可滴定酸含量(%)
50kg/株农家肥
12.9
29.18
0.24
1kg/株镁肥
12.02
27.77
0.32
1kg/株镁肥+50kg/株农家肥
13.41
31.12
0.22
2kg/株镁肥+50kg/株农家肥
12.4
28.84
0.24
3kg/株镁肥+50kg/株农家肥
13.15
23.86
0.31
(提示:硬度越高,苹果脆性越好;可溶性糖含量越高,苹果甜度越高;可滴定酸含量越高,苹果酸度越高)
据市场分析,脆性好、甜度高、酸度低的苹果品质更好,更受买家欢迎。根据实验结果分析,施肥方式为______时,苹果品质最好。判断的依据是______。
考向03 科学探究某种物质对人类或植物的影响
要点梳理
1.探究实验 六步
①提出问题
××物质对××(生物/生长/生活)有影响吗?
②作出假设
××物质对××(生物/生长/生活)有(促进/抑制/无)影响。
③制定计划(核心:对照+单一变量)
- 分组:实验组(加该物质)、对照组(不加/等量清水)
- 原则:单一变量原则(只有该物质不同,其他全相同)
- 条件:温度、光照、水分、数量、大小、长势完全一致
④实施计划
- 重复实验 / 多组实验 → 减少误差
- 定时观察、记录数据
⑤得出结论
- 若实验组更好:该物质有促进作用
- 若实验组更差:该物质有抑制作用
- 两组无差别:该物质无明显影响
⑥表达交流
- 为什么多组实验?避免偶然性,减小实验误差
- 为什么条件相同?控制单一变量
- 对照实验 - 单一变量 -重复实验 - 避免偶然性,减小误差 - 等量、相同、适宜
- 实验组、对照组
典例分析
【典例03】微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒。饮食是人类摄入微塑料的主要途径,据估算每人每周大约会摄入5克微塑料,相当于一张银行卡的质量。科研人员为证实微塑料能引发机体慢性炎症反应,并由此导致血管钙化,他们做了相关实验,实验过程如下:
组别
实验材料
饲喂的饲料
检测指标(2个月后)
A组
30只大小、生长状况、活动能力、品种相同的大鼠
普通饲料
正常
B组
添加了一定浓度的聚苯乙烯微塑料颗粒的饲料
心脏血管和主动脉血管均产生了轻微钙化
请根据实验过程,回答下列问题。
(1)实验选取的大鼠的大小、生长状况、活动能力、品种都相同,目的是______。
(2)设置A组的目的是______。
(3)由实验结果可知,______组大鼠的心脏血管和主动脉血管均产生了轻微钙化,而另一组大鼠正常,由此可知微塑料______(填“能”或“不能”)引发机体慢性炎症反应,并由此导致血管钙化。
(4)人的血管中,管壁最厚的是______(填“动脉”“静脉”或“毛细血管”)。
(5)请你提出一条日常生活中防治微塑料污染的措施:______。
技巧点拨
一、万能解题步骤
1. 提出问题
XX物质对XX的生长(生活/生理)有影响吗?
2. 作出假设
XX物质对XX的生长(生活/生理)有(或没有)影响。(也可以写:促进 / 抑制)
3. 找变量(最关键)
唯一不同:是否加该物质
- 实验组:加该物质
- 对照组:不加(加清水/等量蒸馏水)
4. 控制变量
除了是否加该物质不同,其他条件:完全相同、适宜、等量。
5. 实验为什么要多只/多株/重复?
避免偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确、更可靠。
6. 结论怎么写
- 有影响:XX物质对XX有影响。
- 促进生长:XX物质能促进XX的生长。
- 抑制生长:XX物质能抑制XX的生长。
举一反三
咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用体视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是________;A组的作用是________。
(2)对上述实验数据的正确处理是_________,这样做的目的是________。
(3)根据实验结果,得出的结论是________。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是________。
(5)实验结束后,对金鱼的处理是________。
古籍记载桑叶可“止消渴”(消渴病类似现代糖尿病),现代研究也发现桑叶提取液具有调节血糖的功能。请回答下列问题。
(1)人体内能降低血糖浓度的关键激素是__________,其通过促进组织细胞对葡萄糖的吸收、利用和转化等,实现降血糖的作用。
(2)为了探究桑叶提取液的降血糖效果,科研人员以大鼠为实验对象,设计了如下实验:
I.实验步骤
①将30只生理状况相似的健康大鼠随机均分为A、B、C三组。除A组外,将B、C两组大鼠制备成患糖尿病的大鼠。
②实验开始时,使用血糖仪测定并统计各组大鼠的空腹血糖浓度,其目的是___________。
③对A组和B组大鼠每天灌胃2mL蒸馏水,对C组大鼠每天灌胃等量的___________,持续4周。期间所有大鼠均饲喂普通饲料。
④4周后,再次测定所有大鼠的空腹血糖浓度。
Ⅱ.实验结果
组别
实验开始时血糖浓度(mmol/L)
4周后血糖浓度(mmol/L)
A
3.85
3.94
B
19.46
19.00
C
18.62
10.12
①对比表中___________两组的数据,可以初步得出结论:桑叶提取液具有一定的降血糖效果。
②新课标演绎推理实验结论显示桑叶提取液不能使血糖恢复正常。请据此进行推理;若桑叶提取液的作用机理与人体激素完全相同,那么理论上实验结果是__________。
考向04 科学探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
要点梳理
1. 实验目的 探究唾液淀粉酶能否将淀粉分解。
2. 实验原理
- 淀粉 + 碘液 → 变蓝色 - 淀粉被分解后 + 碘液 → 不变蓝
3. 实验设置(两支试管)
- 1号试管(实验组):淀粉糊 + 唾液 - 2号试管(对照组):淀粉糊 + 清水
变量:有无唾液(唾液淀粉酶)
4. 关键步骤
1. 两支试管都加入等量淀粉糊2. 分别加唾液和清水3. 振荡摇匀4. 放入 37℃温水中保温 5~10 分钟
→ 原因:37℃接近人体口腔温度,酶活性最强
5. 冷却后,各加 2滴碘液,观察颜色
5. 实验现象
- 1号试管(加唾液):不变蓝→ 淀粉被唾液淀粉酶分解了
- 2号试管(加清水):变蓝→ 淀粉没有被分解
6. 实验结论
唾液淀粉酶能将淀粉分解(消化)。
7. 必背答题
- 变量:唾液
- 对照组:清水组
- 37℃水浴:模拟人体口腔温度,使酶活性最高
- 加碘液检验:检验淀粉是否存在
- 实验原则:对照实验、单一变量
典例分析
【典例04】如图是某生物兴趣小组的同学探究“淀粉在口腔内的消化”的实验过程,其中的一、二、三、四表示四个实验步骤。请回答下列问题。
(1)本实验是一组对照实验,其探究的实验变量是_____;将三支试管一起放到37 ℃的温水中的目的是_____。
(2)请描述步骤四加碘液后的实验现象:1号试管_____;2号试管_____。
(3)2号试管的变化,说明淀粉被分解了,原因是唾液中的_____能使部分淀粉转变成麦芽糖。麦芽糖最终在小肠中被分解成_____。
(4)实施步骤一前,要将馒头切碎,这是模拟口腔中_____的作用。步骤二、三中的“搅拌”操作,模拟口腔中_____的作用。
(5)如果要用上述器材再探究“温度对唾液消化淀粉是否有影响”,请完善下列需要更改的设计方案。
①将步骤二的两支试管滴加等量的 _____;
②将步骤三的一支试管放入_____水浴中,另一支试管放在5℃的水浴中。
技巧点拨
一、核心一句话
唾液中的唾液淀粉酶,能把淀粉初步消化成麦芽糖。
二、实验关键技巧(必考)
1. 变量唯一
只有唾液不同,其他:温度、清水量、淀粉量、时间都一样。
2. 温度控制
放在 37℃温水 中保温——模拟人体口腔温度,酶活性最强。
3. 鉴定试剂:碘液
- 加唾液 → 不变蓝(淀粉被消化) - 加清水 → 变蓝(淀粉没被消化)
4. 时间要够 至少保温5–10分钟,让酶充分反应。
三、快速记忆口诀
唾液里面淀粉酶,淀粉消化麦芽糖。
三七度温最适合,碘液检验不变蓝。
举一反三
某生物兴趣小组在开展探究活动的过程中,遇到许多问题,请你利用所学知识帮助他们解决。
试管
添加液体
温度
等量
操作
现象
甲
2ml唾液
10℃
馒头碎屑
充分搅拌后静置10分钟,向试管内滴加碘液
变蓝
乙
2ml唾液
60℃
变蓝
丙
2ml清水
37℃
变蓝
丁
2ml唾液
37℃
不变蓝
戊
2ml唾液
37℃
馒头块
变蓝
(1)为探究“唾液对淀粉的消化作用”,兴趣小组的同学应选择表中的________(填写试管编号):若想探究“牙齿的咀嚼对唾液消化淀粉的影响”可选择表中的________(填写试管编号);若想探究“温度对唾液淀粉酶消化淀粉的影响”,可选择表中的________(填写试管编号),该实验的对照组为________,该实验________(能/不能)证明唾液淀粉酶在37℃时活性最强,理由是________。
(2)已知棕红色的苏丹Ⅲ试剂遇到脂肪会变成橘黄色。小组同学在四支试管中分别加入等量的植物油,编号A,B,C,D,然后进行如下操作:
①A、C试管中加入一定量的胆汁,B、D试管中加入等量清水;
②A、B两支试管充分振荡,滴入苏丹Ⅲ试剂后,观察试剂颜色变化;
③C、D两支试管中加入等量的肠液、胰液混合液,一定时间后滴入苏丹Ⅲ试剂观察试剂颜色变化。
实验结果发现A、B试管均呈现橘黄色,该结果出现的原因是________________;发现C试管试剂为棕红色,D试管呈现橘黄色,该结果出现的原因________。
考向05 科学探究人类性别决定
要点梳理
1. 人的性别由性染色体决定。
2. 男性性染色体:XY,女性:XX。
3. 男性产生2种精子(X、Y),女性只产生1种卵细胞(X)。
4. 生男生女取决于与卵细胞结合的精子类型。
5. 生男生女机会均等,各占 50%。
6. 性别在受精卵形成时就已决定。
典例分析
【典例05】某同学用30个黑围棋子、10个白围棋子、2个纸袋进行“模拟人类后代性别决定的过程”活动。下列部分模拟操作或结论中,错误的是
A.可用10个黑围棋子、10个白围棋子分别模拟含X染色体的精子和Y染色体的精子
B.闭眼,从2个纸袋中各随机取1个围棋子记录2个围棋子的组合类型
C.每次取棋子进行组合并记录后,必须把棋子放回,才开始下一轮实验
D.抓取、记录围棋子组合类型3次,就可模拟出孩子的性别比例接近1∶1
技巧点拨
一、核心一句话 人类性别由性染色体决定,生男生女机会均等。
二、染色体速记
- 体细胞染色体:23对
- 常染色体:22对(男女都一样)
- 性染色体:1对(决定性别) - 女性:XX - 男性:XY
三、生殖细胞染色体(必考点)
- 卵细胞:只有 22条+X 一种
- 精子:两种 - 22条+X - 22条+Y
关键结论: 生男生女,由父亲的精子类型决定,和母亲无关!
四、受精与性别(最简单理解)
- X精子 + X卵细胞 → XX → 女孩
- Y精子 + X卵细胞 → XY → 男孩
举一反三
图1为某人的染色体排序图,图2表示人类性别遗传过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)人的性别是由______染色体决定的。据图1判断,此人的性别是______性。
(2)在有性生殖过程中,______和______是基因在亲子代间传递的“桥梁”。
(3)细胞①内的染色体组成是______,细胞③内的染色体组成是______。
(4)一对夫妇第一胎生了一个女孩,第二胎生男孩的概率是______。
随着科研工作者们对人类基因组的深入研究,关于人类性别遗传的奥秘,正逐步被揭示。下图一是经整理后的正常人体细胞染色体排序图,图二是小鼠Y染色体及其组成示意图,请据图并联系所学知识回答问题。
(1)观察图一可知,此人性别为_______,你判断的依据是_____________。若图一是能形成生殖细胞的细胞中的染色体,正常情况下,其形成生殖细胞的过程中,A染色体肯定不会与__________(选填:A';B;B')染色体进入同一个生殖细胞。
(2)正常情况下,男性产生的精子中,含有____________或___________性染色体,两种精子数量的比例接近________,二者与卵细胞结合的机会________所以在一个较大的群体里,新生儿中男女数量接近。
(3)观察图二,可以看出Y染色体是由蛋白质和①__________组成的,其中SRY基因与①的关系是____________________。
(4)科学家在人类的Y染色体上发现了SRY基因。由于小鼠的性别决定类型与人类相同,科学家利用小鼠进行了深入研究。科学家将提取出的SRY基因注射到含有XX染色体的小鼠受精卵的细胞核中,结果该受精卵发育成的小鼠长出了睾丸。该实验说明_____________________。
生殖是人类繁殖后代的重要生命活动,后代的性别也在此过程中确定。某班同学利用小球模拟人类后代性别决定的过程。实验时2人一组开展模拟活动,具体步骤如下:
步骤一:准备两个小桶,分别标记甲、乙。
步骤二:取10个白色小球放入甲桶,5个白色小球和5个黑色小球放入乙桶。
步骤三:小组两位成员分别从甲、乙桶中各取一个小球,并记录两个小球的颜色组合。
步骤四:将取出的小球放回原来的小桶,摇匀。
步骤五:按步骤三和四重复操作10次。
分组模拟实验结果统计如下表:
组合类型
l组
2组
3组
4组
5组
6组
7组
8组
9组
10组
总数
白白
2
3
3
5
4
10
6
5
7
4
49
黑白
8
7
7
5
6
0
4
5
3
6
51
分析图表,回答下列问题:
(1)如图是某同学体细胞内染色体组成,该同学的性别是________性,其细胞中的性染色体组成为________。
(2)甲乙两个小桶中各摸取一个小球组合在一起模拟的是受精过程,甲桶中摸出的小球模拟的是_______(精子/卵细胞)产生的过程。
(3)黑色小球代表的是含有________(X/Y)染色体的生殖细胞,若从乙桶中摸出黑色小球,从甲桶中摸出白色小球,则两个小球的颜色组合表现的性别为________。因此,与卵细胞结合的________类型决定了男女的性别。
(4)统计表中结果表明两种组合的比例接近________,由此说明生男生女的概率是相等的。
高●分●突●破●必●刷
科学探究是学习生物学的重要方法之一。为了建构生物学概念,提升应用知识的能力,生物兴趣小组进行了一系列探究实验。阅读以下信息,完成下面小题。
1.他们向4个锥形瓶中分别加入了等量的乳酸菌,其他条件如图所示。其中,可用于探究“乳酸菌发酵是否需要有机物”的装置是( )
A.①和② B.①和③ C.②和③ D.②和④
2.他们按照下面所示流程图,探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用,结果发现a、b试管内均变蓝。下列操作不规范的是( )
A.步骤①:向两支试管中加等量馒头屑
B.步骤②:向a试管中注入2毫升清水
C.步骤③:1分钟后,将两支试管取出
D.步骤④:向两支试管各滴加2滴碘液
3.他们将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜后,按照图中流程进行探究(氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳),结果发现叶片没有变蓝。实验结果说明( )
A.光合作用需要水 B.二氧化碳是光合作用的原料
C.叶片中没有淀粉 D.绿色植物在光下制造有机物
4.下图为“探究馒头在口腔中的变化”的实验设计,图中试管均置于37 ℃温水中10分钟,以下说法正确的是( )
A.滴加碘液后,①号试管变蓝色、②③不变蓝色
B.①与②对照,可探究唾液对馒头的消化作用
C.本探究实验的变量不唯一,无法得出任何结论
D.②③对照,②号为对照组,可探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头消化的作用
5.镉是人体非必需的元素,自从1955年日本富山县发生闻名于世的骨痛病以来,镉污染及其防治 已引起世界各国的十分关注。废电池处理不当也会污染水体和土壤。近年来我国多地再现镉含量超标大米的报道,为验证镉对生物体的危害,实验小组进行了如下实验与分析:
(一)实验过程:
(1)用生理盐水配制不同浓度的镉溶液。
(2)取若干只体重为100g,生理状态、健康状况等方面均良好且基本相同的小鼠。
(3)把小鼠随机平均分成5组,雌雄各半,并编号A、B、C、D、E。
(4)把配制的一定量溶液分别灌入小鼠的胃内,在相同条件下进行实验培养。其操作和结果如下表:
组别
灌胃液镉浓度
灌胃液体用量
实验小鼠数量
48h死亡率
A
0mg/mL
1mL
10只
0
B
0.015mg/mL
1mL
10只
10%
C
0.025mg/mL
1mL
10只
20%
D
0.035mg/mL
1mL
10只
30%
E
0.045mg/mL
1mL
10只
40%
(二)实验分析:
(1)设置A组的目的是,该实验的实验变量是。
(2)为了控制单一变量,50只小鼠灌胃前后的生活条件需_____(填相同或不同)。
(3)“浪费粮食是可耻的”,有人用“镉大米”喂鸡。但你通过学习生物学,知道镉通过食物链仍会在生物体内_____,最终对人体造成危害。
(三)实验结论:
(1)根据表中数据分析,随镉含量的增加,小鼠的死亡率升高,说明镉含量越高,对生物体的危害越大。
(2)实验启示:防止镉污染你应该怎样做?_____。
6.为研究高浓度无机盐对彩叶草生长的影响,某兴趣小组设计并完成如下实验。①选取生长一致的彩叶草,随机分成5组,培养在装有等量干净细砂的培养盆中。②在培养液中分别添加等量不同浓度的氯化钠溶液(NaCl,一种无机盐)。③继续培养25天后,观察彩叶草长势(图1)并测定相关生理指标(图2)。请回答相关问题。
(1)将彩叶草培养于干净细砂中,主要目的是排除土壤中含有的___对实验结果的影响。据图2可知,与对照组相比,茎和叶中Na+(钠盐被吸收和运输的形式)的含量随着氯化钠溶液浓度的增加而增加,这是由于根吸收的Na+会随着水分运输到茎和叶中,水分运输的动力来自____作用。
(2)据图1可知,与对照组相比,当氯化钠溶液浓度大于50 mmol/L时,彩叶草的生长会受到明显_______。研究发现,植物细胞里的Na+浓度过高时,细胞膜上会出现微小的漏洞,破坏了细胞膜控制__________的功能,影响细胞正常的生命活动。
(3)细胞是植物体______和______的基本单位,高浓度无机盐导致细胞结构的完整性受到破坏,从而使植物体的生长受到影响。
7.咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用体视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是________;A组的作用是________。
(2)对上述实验数据的正确处理是_________,这样做的目的是________。
(3)根据实验结果,得出的结论是________。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是________。
(5)实验结束后,对金鱼的处理是________。
8.窝窝头是民间传统的面点食品,它历史悠久,质地黏软,口味香甜,主要成分是淀粉。为了探究“口腔对窝窝头的消化作用”,某校生物社团的同学设计了下表所示的实验方案。请分析回答:
试管编号
1
2
3
4
窝窝头
加入适量窝窝头碎屑
加入适量窝窝头碎屑
加入适量窝窝头块
加入适量窝窝头碎屑
唾液或清水
加入2mL唾液
A
加入2mL唾液
B
搅拌程度
充分搅拌
充分搅拌
充分搅拌
充分搅拌
温度(10分钟)
37℃
100℃
碘液
加入5滴
(1)对照设置 选用1号试管和2号试管探究唾液对窝窝头是否有消化作用,则2号试管的A处操作为加入2mL______,除此之外,1号试管和2号试管的其他实验条件应______。
(2)1号试管和2号试管中加入碘液后,不变蓝的应该是______号试管,原因是______。
(3)如果选择1号试管和3号试管做对照实验,探究的是______在口腔消化窝窝头过程中的作用。
(4)若要探究温度对口腔中唾液淀粉酶消化窝窝头的影响,需要选择4号试管和1号试管进行对照,且把4号试管的B处操作设置为加入2mL______。
9.学习了“人的性别决定”后,爱科学兴趣小组的同学分成5组用乒乓球模拟生殖细胞,做了“探究生男生女的奥秘”的实验。具体步骤如下:
①甲桶中装入50个黄色乒乓球,乙桶中装入白色与黄色乒乓球各25个(如下图),分别摇匀。
组合方式
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
平均值
A
25
28
26
22
29
26
B
25
22
24
28
21
a
②分别从甲、乙两个桶中随机抓取一个乒乓球,组合在一起,记下两个乒乓球的组合(黄色乒乓球与黄色乒乓球组合用A表示,黄色乒乓球与白色乒乓球组合用B表示)。每次都将抓取的乒乓球再放回原桶中,摇匀。
③每组重复进行50次步骤②。5组的实验结果见上表。
(1)白色乒乓球模拟的生殖细胞是______,黄色乒乓球模拟的细胞中的性染色体类型是______。
(2)该实验装置存在一处缺陷,请指出:______。
(3)表中B的平均值a应为______,计算平均值的目的是。
(4)在此次实验中,生男生女的比例为______,并未得出生男生女的机会相等的结论;且在人群中,男女的比例也并非1∶1,这______(填“能”或“不能”)说明生男生女的机会不相等。
10.草莓、蓝莓等浆果中都含有花青素这种抗氧化剂。研究表明,花青素对健康有益处,能增强代谢和认知能力。为评估食用草莓是否可以改善中老年人的认知能力,科研人员共招募了30名50岁至65岁的超重患者参与研究,该阶段人群患阿尔茨海默病和其他常见疾病的风险更高。实验结果如下表,请分析回答下列问题。
组别
服用的溶液类型
12周后参与者的测试结果
A组
配水的草莓补充剂
认知能力有明显改善
B组
清水
认知能力无明显改善
(1)草莓和蓝莓含有的花青素存在于细胞的______中。
(2)实验中选择30名患者的目的是______。
(3)对照组应为______组,其服用的溶液剂量应与实验组相同,目的是______。
(4)由实验结果可推测:草莓对认知能力的改善______(填“有效果”或“无效果”)。
(5)根据实验结果,请你对50岁至65岁的中老年人的饮食提出一条建议:______。
11.小丰设计了一个小猪走盆道选方向的实验装置,如图1,让小猪每天从装置入口进入,尽头往左可以吃到真馒头,往右则遇到不能吃的假馒头。连续数日小猪进入装置后的走向记录如图2。请根据实验,回答问题。
(1)小猪吃到真馒头时,口腔内会分泌较多唾液,这是生来就有的______反射,完成该反射的效应器是位于口腔内的______。
(2)实验一周后,小猪进入装置会直接左拐,不会再向右拐,这是后天形成的______反射,由______的神经中枢参与完成。
(3)根据图______(填“1”或“2”)可知,小猪建立条件反射的能力比较强。
(4)为了避免实验的______性,本实验不能只用一只小猪做实验,而要用多只小猪重复实验。
12.某小组做“探究种子萌发的环境条件”实验时,取4个干净的空瓶子进行编号后,分别放入10颗籽粒饱满的同种种子,在不同条件下进行培养(如下列图片所示)。根据该实验回答下列问题。
(1)以上4个瓶子中,种子能萌发的是______(填序号)号瓶。
(2)若要验证适量的水是种子萌发的环境条件,应选择______(填序号)号瓶作对照。
(3)③号和④号瓶______(填“能”或“不能”)作为对照实验,理由是______。
(4)③号瓶中的种子不萌发,说明种子的萌发需要______这一环境条件。
(5)如果本次探究实验步骤严谨,但①~④号瓶中的种子均未萌发,可能的原因是______。
13.在测定食物中含有的能量的实验中,研究人员燃烧等量、干燥的玉米种子和花生种子,分别使试管中20毫升的水升温,测得的数据如下表所示。请回答下列问题。
花生种子
玉米种子
第一次
第二次
第三次
第一次
第二次
第三次
初始温度/℃
23
23
23
23
23
23
最终温度/℃
86
95
90
46
40
50
升高值/℃
63
72
67
23
17
27
平均值/℃
67.3
22.3
(1)玉米种子和花生种子燃烧使得试管中水的温度______,说明种子中的______通过燃烧释放出来了。
(2)数据分析 比较实验所得数据可知,______种子中所含的能量较多。
(3)将一粒炒熟的花生种子放在白纸上,用力挤压后,白纸上出现了油斑,说明花生种子中含有______;然后将碘液滴在压碎的花生种子上,发现花生种子变蓝,说明花生种子中还含有______。
(4)请提出一条贮存植物种子的建议:______。
14.全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)性质稳定,不易降解,被广泛用于化妆品、洗涤剂等与生产、生活关系密切的产品中,已成为一种全球性的新型环境污染物,会通过食物链传递和生物富集,进而影响人类健康。科研人员研究了PFOS对斑马鱼鱼鳃结构和功能的影响。
(1)图是斑马鱼鱼鳃的结构。据图分析,斑马鱼的鳃由许多鳃片组成,鳃片由许多鳃丝组成,能增加气体交换的______。
(2)科研人员利用斑马鱼进行了相关研究,实验操作及结果如下表所示。
组别
斑马鱼数量/条
实验操作
实验结果(鳃丝和鳃片状态)
甲
20
放置于?中
鳃丝完整,鳃片独立
乙
20
放置于1mg·L-1的PFOS溶液中
鳃丝充血,鳃片部分融合
丙
20
放置于2mg·L-1的PFOS溶液中
鳃丝水肿加剧,鳃片大量融合
①实验中甲组起对照作用,应放置于______中。每组实验中斑马鱼的数量是20条,而不是1条,目的是______。
②选取发育良好、生长状况基本一致的斑马鱼,驯养1周后进行实验。实验中还要保证各溶液的______(写出一点即可)等条件相同且适宜。
③由实验结果可知,PFOS对斑马鱼鱼鳃的影响是______。
(3)为减少PFOS对环境的污染,下列方法可行的是______(多选)。
a.使用PFOS制品的替代品 b.开展去除水体中PFOS的研究
c.经常使用含PFOS的化妆品 d.减少使用含PFOS的洗涤剂
15.有研究表明,鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关。某科技活动小组对此产生兴趣并开展了相关实验,请据图表回答问题:
(1)实验设置如表所示,那么该实验探究的问题是________________________________。
(2)甲、乙两组实验中,起对照作用的是____组。
(3)为使实验结果更加科学准确,根据题中影响产蛋率的因素,该实验还必须保证在相同的____________下进行。
(4)在上述实验的基础上,科技活动小组进一步研究每只产蛋鸡每日摄入蛋白质的量与产蛋率的关系,通过实验得到数据绘成上图。据图可知,要达到90%的产蛋率,产蛋鸡对蛋白质的摄入量应为______克/只•日。
(5)科技活动小组还发现,延长光照时间也可以提高产蛋率,原因是光照促进脑下垂体分泌激素刺激卵巢,促进卵的成熟和排卵。该生命活动调节是在神经调节和______调节的共同参与下完成的。
16.某种金合欢有大而中空的刺,蚂蚁栖居其中,并以金合欢嫩叶尖端为食。有人针对此现象提出了这样的问题:“蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有害吗?”
(1)你对这一问题做出的假设是_____,依据是_____。
(2)下表是用金合欢幼苗进行实验探究的结果。
金合欢幼苗的生长状况
没有蚂蚁栖居的金合欢
有蚂蚁栖居的金合欢
10个月中的存活率(%)
43
72
幼苗生长的高度(厘米)
5月25日一6月16日
0→6.2
0→31.0
6月17日一8月3日
6.→10.2
31.0→72.9
从上表中可以看出,该实验的变量是 _____;研究人员选择的两个观测点是 _____、 _____。
(3)分析表中记录的数据,能够得出的结论是 _____。
(4)该实例说明,生物与生物之间存在着 _____的关系。
17.实验法是生物学研究的重要方法,在难以直接拿研究对象做实验时,常采用模拟实验的方法。某班学生用黑、白围棋子模拟生殖细胞来探究人类生男生女的概率问题。他们做了如下的模拟实验:
(1)实验材料:黑棋子10颗,标记为X;白棋子10颗,5个标记为X、5个标记为Y;纸盒两个,代表父亲和母亲。
(2)实验步骤:
①将10颗黑棋子和10颗白棋子分别放入两个纸盒中,混匀。
②随机从两个纸盒中各取一颗棋子,在表格中记录染色体的组合情况。然后将选取的棋子重新放回原纸盒中,混匀。
③重复步骤②九次。
(3)某小组实验结果如下表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
结果
XY
XY
XX
XY
XX
XY
XX
XY
XX
XY
请结合上述实验回答:该组同学得到的实验结果是男女比例为_______;而理论上,男女出生性别比应约为_____。导致实验结果与理论值出现差异的主要原因是______。
18.某生物兴趣小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳为原料。
(1)黑藻能够利用光能合成有机物并释放氧气,该过程在黑藻细胞的________内进行。
(2)BTB(溴麝香草酚蓝水溶液)颜色变化可反映水中二氧化碳含量变化,原理如下图所示。
依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如下图所示。
①向BTB水溶液中吹入气体,呼出的气体中含有较多的________,因而BTB水溶液变为黄色。
②比较甲、乙组实验结果,说明________。
(3)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中的二氧化碳量减少。为回应这一质疑,应在上述实验基础上补充一组实验。请完善实验方案:向BTB水溶液中吹人气体至溶液变为黄色,________。 若BTB水溶液颜色呈现________,则证明光照不引起BTB溶液中二氧化碳含量减少。
19.资料显示:蝴蝶可作为衡量环境优劣的一种指示动物。某校学生对本地某公园的蝴蝶进行监测。获取数据如下表,请回答问题:
3月
4月
5月
合计
2011年
蝴蝶的数量(只)
24
144
379
547
蝴蝶的种类(种)
5
12
11
2012年
蝴蝶的数量(只)
36
51
129
216
蝴蝶的种类(种)
4
8
5
(1)该校学生采用的研究方法是________法。
(2)为了全面科学了解蝴蝶种类和数量的变化与环境、气候等的关系,在明确了目的、对象的基础上,还要制订合理的__________。
(3)对蝴蝶种类鉴别,需要比较蝴蝶的__________和生理功能。
(4)若要对每年3~5月蝴蝶种类数进行统计,科学做法是将蝴蝶种类数__________。
(5)如图是2012年3~5月份蝴蝶种类数的柱形图,请绘出4月份的图形。
20.某实验中学环保兴趣小组为探究“废旧电池对水质的影响及防治”,开展了以下研究活动。
(一)查阅资料
资料一:废旧电池丢弃到自然界腐烂后,因含汞、铅、铜等有害物质造成水质污染。
资料二:满江红为常见的水生蕨类植物,在美化水体景观、净化水质、保持河道生态平衡方面有显著功效。
资料三:5号电池比7号电池较大些。
(二)设计实验方案及数据统计(A~E共5组数据见下表)
A
B
C
D
E
加无污染河
水的体积
500毫升
500毫升
500毫升
500毫升
500毫升
加废电池的
数量及型号
不加
1节5号
1节7号
1节5号
1节5号
加满江红
的数量
不加
不加
不加
10克
30克
放同样
小鱼的数目
1条
1条
1条
1条
1条
小鱼存活
的时间
10天
3天
5天
6天
8天
该小组根据上述有关内容,做了如下探究活动,请你结合自己的所学,帮助完成下列问题:
(1)若某成员选择了A与B进行对照实验,那么,他想要探究的问题是____________________?作出的假设是______________,实验变量是__________。为探究这同一问题还可以选择________进行对照实验。
(2)B、E对照实验的变量是________。E组的鱼比B组的鱼存活天数多说明____________________________。满江红在水中的这一作用充分体现了__________________ (用生物与环境的关系解释)。
(三)实验反思
(3)该实验设计中明显的不足之处是_________________________。
(四)交流讨论
废旧电池不能随意乱丢,应放在指定的容器内,以便集中无害化处理。
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题01 科学探究
内容导航
第一部分 中考考情解读 分析中考考情,明确中考要点
第二部分 重难考向剖析 聚焦5大考向,点拨解题技巧
要点梳理 典例分析 技巧点拨 举一反三
第三部分 高分突破必刷 精选试题必刷,精练稳步进阶
中●考●考●情●解●读
重难考向
中考考情
中考新风向
科学探究的基本过程与人类对细菌、真菌的利用
(2025枣庄卷)
(2024菏泽卷)
1. 完整实验设计、变量分析、结果/结论、方案评价、数据处理
2- 高频情境:种子萌发、光合作用/呼吸作用、环境对生物的影响、对照实验设计
3-命题趋势:情境更贴近生活/农业/生态;强调控制变量、对照、重复、误差分析;结论表述要严谨
科学探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
(2025上海卷) (2024德州卷)
(2023滨州卷)
科学探究植物的三大作用
(2025 东营卷)
(2023 济南卷)
科学探究某种物质对人类或植物的影响
(2025潍坊卷)
科学探究人类性别决定
(2024 聊城卷)
1.内容解读
以实验过程为依托,考查学生对实验的设计、分析和评价能力,从而深入理解实验反映的生物学原理。
2.命题特点
除选择题外,往往和其它知识一起综合考查,体现一题多点的特点。①实验设计上,考查对实验材料的处理和对照组、实验组的设置。②探究实验分析上,考查实验目的、实验原理、实验结论。
3.考查角度
(1)生物学基本知识。
(2)实验原理、实验现象、实验数据的分析与处理、实验结论。
4.题目所体现的生物学观点
(1)生物体的结构与功能相适应。
(2)生物体的结构、功能与环境相适应。
重●难●考●向●剖●析
考向01 科学探究的基本过程与人类对细菌、真菌的利用
要点梳理
1. 发酵技术(细菌/真菌分解有机物)
酵母菌(真菌)
酿酒、做馒头面包(产生二氧化碳使膨大)
乳酸菌(细菌)
酸奶、泡菜
醋酸菌(细菌)
制醋
霉菌(真菌)
制酱、腐乳
2. 食品保存
原理: 杀死或抑制细菌、真菌的生长和繁殖。
常用方法: 脱水法、晒制烟熏法、腌制法、渗透保存法、巴氏消毒法(低温灭菌,如牛奶)
真空包装、冷藏冷冻、罐藏法
3. 疾病防治
抗生素:真菌产生,杀死或抑制细菌(对病毒无效)
转基因技术:如大肠杆菌生产胰岛素
4. 环境保护
细菌、真菌作为分解者,分解有机物,净化污水、处理垃圾。
典例分析
【典例01】米酒酿制在我国有悠久的历史。酿造米酒的酵母菌有多种,科研人员选择酵母A、酵母B两种酵母菌,探究它们纯种发酵和混菌发酵时对酒精产量的影响,以及它们之间的相互影响。纯种和混菌发酵过程中酵母生物量(代表酵母菌的数量)变化如图1所示,对酒精产量的影响如图2所示。下列叙述正确的是( )
A.酵母菌在无氧条件下将淀粉分解为酒精,并产生二氧化碳
B.在混菌发酵过程中,酵母A促进酵母B的生长和繁殖
C.在纯种发酵过程中,酵母B产生酒精的效率高于酵母A
D.酵母A和酵母B混菌发酵时,产生酒精的效率明显提高
【答案】D
【分析】酵母菌在无氧条件下将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳(酒精发酵)。生物量变化反映酵母菌的生长繁殖情况,酒精产量与发酵效率相关。
【详解】A.酵母菌在无氧条件下确实能进行发酵,但它们是将葡萄糖分解为酒精和二氧化碳,而不是淀粉。淀粉需要先被分解成葡萄糖,然后才能被酵母菌发酵,A错误。
B.观察图1,在混菌发酵过程中,酵母B的生物量显著下降,低于纯种酵母B发酵的生物量,可见,在混菌发酵过程中,酵母A抑制酵母B的生长和繁殖,B错误。
C.观察图2,纯种发酵过程中,酵母B产生的酒精量低于酵母A,这表明酵母B产生酒精的效率低于酵母A,C错误。
D.观察图2,酵母A和酵母B混菌发酵时,产生酒精量高于单一的酵母A发酵,也高于单一的酵母B发酵,即酵母A和酵母B混菌发酵时,产生酒精的效率明显提高,D正确。
故选D。
技巧点拨
1. 找变量
- 一组不同,其余全相同 → 不同的那个就是变量。
- 一组有变量,一组没有 → 叫对照实验。
2. 提问题 / 作假设
- 问题:有没有影响?会不会?
- 假设:会 / 不会,有 / 没有(直接肯定或否定)。
3. 为什么多次实验 / 重复组?
- 避免偶然误差,使结果更准确。
4. 结论怎么写?
- 支持假设:XX对XX有影响。
- 不支持:XX对XX没有影响。
举一反三
1.食品保存不当容易发霉。为了探究影响霉菌生长的环境因素,某兴趣小组进行了如下操作:取甲、乙、丙三只培养皿,分别放入相同的两小块面包,在空气中暴露30分钟后按下表中的方法处理,并观察和记录实验现象。
组别
甲
乙
丙
实验处理
在烘箱中烘烤2分钟,晾凉后加盖在室温下放置
不烘烤,加盖后放入冰箱冷藏室(4℃)
不烘烤,加盖后室温下放置
放置时间
4-5天
实验现象
不发霉
不发霉
发霉
根据此探究过程,判断下列叙述正确的是
A.从实验设计上看,甲和丙不能形成对照
B.从变量的角度看,甲和乙对照的实验条件只有温度
C.该探究说明低温保存食品是保存食品的唯一方法
D.将面包暴露在空气中,30分钟的作用是让霉菌孢子进入面包
【答案】D
【详解】从实验设计上看,甲和丙能形成对照,因为唯一变量是烘烤,A错误;从变量的角度看,甲和乙对照的实验条件有温度和烘烤,不能形成对照,B错误;该探究说明低温、烘烤都可保存食品,C错误;将面包暴露在空气中,是为了让空气中的霉菌孢子落到面包上,相当于“接种”,D正确
实践活动——酸奶制作
小明妈妈喝牛奶后会出现腹泻、肚子不适的症状;但喝酸奶很少会出现肚子不舒服的情况。
小明上网查阅后得知妈妈是乳糖不耐受症,是因缺乏乳糖酶(乳糖是乳汁中特有的糖,能被乳糖酶分解为葡萄糖和半乳糖),小明在家尝试为妈妈制作酸奶:
【制作过程】
将盛放酸奶的小瓶在沸水中蒸煮40分钟。
把1升盒装牛奶倒入容器中,加入两瓶老酸奶,搅拌均匀
将锅中加水烧开关火,等水冷却10分钟后,将装好的奶放入蒸屉中
8小时后,加盖放入冰箱中冷藏保存。
【表达与交流】
(1)在制作酸奶的过程中,发挥作用的微生物主要是___________。
(2)将盛放酸奶的小瓶在沸水中蒸煮的目的是___________;蒸煮之后要进行___________;其目的是_______。
(3)牛奶中加入两瓶老酸奶,这一操作相当于细菌、真菌一般培养方法中的___________步骤。
(4)为保证酸奶的口感,小明将制作好的酸奶冷藏保存。从保存食物的角度分析,其原理是_________。
(5)在制作酸奶的过程中,要用保鲜膜密封容器,其主要目的是___________。
(6)为了优化酸奶的口感,让妈妈的体验感更好,可以_____________。同学们,你认为小明的哪一步骤有待改进?并写出改进意见且说明理由:___________。(可以从器具的选择、温度的保持等方面分析)。
【答案】(1)乳酸菌
(2) 高温灭菌 冷却 防止高温杀死乳酸菌
(3)接种
(4)低温可以抑制乳酸菌过度繁殖
(5)为乳酸菌提供无氧环境
(6) 加入白糖或蜂蜜 第三步“将装有牛奶和老酸奶的容器放入蒸屉中”的温度控制和器具选择不合理。可以使用酸奶机或放在恒温箱,温度控制在40℃左右,因为发酵需要适宜的温度,只有在适宜的温度下,乳酸菌才能发酵产生乳酸。
【分析】高温灭菌的作用:在制作酸奶过程中,对器具等进行高温处理,目的是杀死其中的细菌和真菌等微生物,避免杂菌污染,保证酸奶制作成功。
细菌、真菌培养步骤:培养细菌、真菌一般有配制培养基、高温灭菌、接种、恒温培养等步骤。向牛奶中加入老酸奶,相当于接种步骤,将乳酸菌引入牛奶中。
冷藏防腐原理:低温环境会抑制微生物的生长和繁殖速度,冷藏酸奶可防止乳酸菌过度繁殖,保持酸奶良好口感。
【详解】(1)制作酸奶起主要作用的微生物是乳酸菌,乳酸菌能发酵牛奶中的乳糖产生乳酸,使牛奶凝固并具有独特风味。
(2)将盛放酸奶的小瓶在沸水中蒸煮的目的是高温灭菌,通过高温可以杀死小瓶上原有的各种杂菌,避免杂菌对酸奶制作过程产生干扰 。蒸煮之后要进行冷却,是因为乳酸菌等微生物对温度较为敏感,高温会使其失去活性甚至死亡 。其目的是防止高温杀死乳酸菌,只有将温度降低到适宜乳酸菌生存的范围,后续接种的乳酸菌才能正常生长繁殖。
(3)牛奶中加入两瓶老酸奶,这一操作相当于细菌、真菌一般培养方法中的接种步骤,老酸奶中含有大量的乳酸菌,将其加入牛奶中,就相当于把乳酸菌这种菌种引入到新的培养环境(牛奶)中。
(4)为保证酸奶的口感,小明将制作好的酸奶冷藏保存。从保存食物的角度分析,其原理是低温可以抑制乳酸菌过度繁殖。在低温环境下,乳酸菌的生命活动会受到抑制,繁殖速度减缓,这样可以避免酸奶因乳酸菌过度发酵而导致口感变差。
(5)在制作酸奶的过程中,要用保鲜膜密封容器,其主要目的是为乳酸菌提供无氧环境。乳酸菌是厌氧菌,只有在无氧的条件下才能进行发酵产生乳酸,密封容器能减少氧气进入,满足乳酸菌发酵的条件。
(6)优化酸奶口感的建议,可以添加天然甜味剂:发酵前加入适量白糖或蜂蜜(发酵后添加),中和乳酸的酸味,提升口感;也可加入新鲜水果(如草莓、蓝莓)或果酱,增加风味层次。
看步骤中的第三步是“将锅中加水烧开关火,等水冷却10分钟后,将装好的奶放入蒸屉中”。这个步骤不合理,因为问题在于发酵时的温度控制。酸奶发酵需要适宜的温度,通常是40~45℃左右,而老酸奶中的乳酸菌在这个温度下活性最佳。但小明将装有牛奶和酸奶的容器放入蒸屉,可能没有正确控制水温,导致温度过高或过低。温度难以精准维持在乳酸菌发酵的最适温度范围,而酸奶机或恒温箱能更好地保持适宜温度,有利于乳酸菌高效发酵。
考向02 科学探究植物的三大作用
要点梳理
1.光合作用
场所:叶绿体 主要部位:叶(叶肉细胞) 原料:二氧化碳 + 水
产物:有机物(淀粉)+ 氧气 条件:光
公式: 二氧化碳 + 水 —(光、叶绿体)→ 有机物 + 氧气
意义: 制造有机物,储存能量
释放氧气,维持碳—氧平衡
应用:合理密植、间作套种、增加光照、提高CO₂浓度、大棚通风
2.呼吸作用
场所:线粒体(所有活细胞) 原料:有机物 + 氧气 产物:二氧化碳 + 水 + 能量
条件:有光无光都能进行
公式:有机物 + 氧气 → 二氧化碳 + 水 + 能量
意义:为生命活动提供能量
应用:- 松土、排涝:促进根呼吸
- 低温、低氧、干燥:储存粮食(抑制呼吸)
3.蒸腾作用
主要部位:叶片(气孔)
过程:根吸水 → 茎运输 → 叶散失到大气
意义: - 拉动水分和无机盐在体内运输
- 降低叶片温度,防止灼伤
- 提高大气湿度,增加降水
影响因素:光照、温度、湿度、空气流动
应用:移栽植物剪去部分叶片、阴天/傍晚移栽(减少蒸腾失水)
典例分析
【典例02】
将甲、乙两盆大小和生长状况完全相同的植物,白天置于光照、湿度等相同环境下培养,夜晚将甲置于相对温暖的环境中,乙置于相对凉爽的环境中,一段时间后观察二者的生长状况。该实验的变量为
A.温度 B.光照 C.湿度 D.空气浓度
【答案】A
【详解】试题分析:影响植物光合作用的因素有光照强度、二氧化碳浓度等,影响植物呼吸作用的因素有氧气和二氧化碳的浓度、温度等。白天有光植物能进行光合作用、呼吸作用和蒸腾作用,而在夜晚无光植物只能进行呼吸作用和蒸腾作用,由题意可以知道:甲、乙白天置于相同的光照条件下,所以制造的有机物相同,而夜晚将甲置于相对温暖的环境中,乙置于相对凉爽的环境中,只有一个条件温度不同,其他条件均相同。
考点:呼吸作用与光合作用的区别和联系。
技巧点拨
光合:有光才做,造有机物放氧
呼吸:全天都做,分解放能产二氧化碳
蒸腾:叶片气孔,吸水运水降温
探究:一组变量,其余相同,重复求准
举一反三
探究“光照强度对光合作用的影响”的实验操作如下:
①将适量金鱼藻放在盛有清水的烧杯中。
②将烧杯放入黑暗的环境中。
③将烧杯先后放在离白炽灯不同距离处,观察烧杯中气泡的数目。
④在相同的条件下重复该实验三次,取平均值。收集整理的数据如下表所示:
烧杯与白炽灯的距离/厘米
10
20
30
40
每分钟产生的气泡数/个
60
25
10
5
请回答下列问题。
(1)该实验的变量是______;金鱼藻产生的气泡是______(填“二氧化碳”或“氧气”)。
(2)实验原则 在相同的条件下重复该实验三次,取平均值的目的是______,使实验结果更准确。
(3)数据分析 由实验数据可知,离白炽灯的距离越近,金鱼藻每分钟产生的气泡数越______(填“多”或“少”),说明光照越强,光合作用越______(填“强”或“弱”)。除调节光照强度外,请你再写出一种提高光合作用强度的做法:______。
【答案】(1) 光照强度 氧气
(2)减小误差
(3) 多 强 适当增加二氧化碳的浓度(合理即可)
云南昭通苹果因其“早、甜、香、脆”深受消费者喜爱。种植苹果现已成为昭通市农民的主要经济来源之一。图中①~③表示发生在苹果体内的三个重要生理过程。据图回答下列问题。
(1)苹果根部吸收的水分,绝大部分通过[ ]______作用散失到环境中,参与生物圈的水循环。苹果果实内贮藏的糖类等有机物主要通过[ ]______作用制造
(2)苹果叶片在生长过程中消耗的大量能量主要来源于[ ]______作用,该过程发生在细胞的______结构中。
(3)为探究“镁肥处理对高原红富士苹果品质的影响”,筛选出合理的镁肥施用量,昭通学院研究人员以昭阳区10年生红富士苹果树为实验对象进行实验,结果如下。
施肥方式
硬度()
可溶性糖含量(%)
可滴定酸含量(%)
50kg/株农家肥
12.9
29.18
0.24
1kg/株镁肥
12.02
27.77
0.32
1kg/株镁肥+50kg/株农家肥
13.41
31.12
0.22
2kg/株镁肥+50kg/株农家肥
12.4
28.84
0.24
3kg/株镁肥+50kg/株农家肥
13.15
23.86
0.31
(提示:硬度越高,苹果脆性越好;可溶性糖含量越高,苹果甜度越高;可滴定酸含量越高,苹果酸度越高)
据市场分析,脆性好、甜度高、酸度低的苹果品质更好,更受买家欢迎。根据实验结果分析,施肥方式为______时,苹果品质最好。判断的依据是______。
【答案】(1) ②蒸腾 ①光合
(2) ③呼吸 线粒体
(3) 1kg/株镁肥+50kg/株农家肥 与其他施肥方式相比,施肥方式为1kg/株镁肥+50kg/株农家肥时,苹果的硬度最高,可溶性糖含量最高,可滴定酸含量最低
【分析】图中①光合作用、②蒸腾作用、③呼吸作用。
【详解】(1)蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶)以水蒸气状态散失到大气中的过程,根吸收的水分大多数通过蒸腾作用散失到大气中。苹果根部吸收的水分,绝大部分通过②蒸腾作用散失到环境中,参与生物圈的水循环
绿色植物利用光能,通过叶绿体,把二氧化碳和水转化成贮存着能量的有机物(主要是淀粉),并且释放出氧气的过程,就是绿色植物的光合作用。所以苹果果实内贮藏的糖类等有机物主要通过①光合作用制造。
(2)苹果叶片在生长过程中消耗的大量能量主要来源于③呼吸作用,呼吸作用能分解有机物释放能量,该过程发生在细胞的线粒体结构中,线粒体是呼吸作用的主要场所。
(3)从实验数据可知,市场上脆性好、甜度高、酸度低的苹果品质更好。衡量脆性看硬度,硬度越高脆性越好;衡量甜度看可溶性糖含量,含量越高越甜;衡量酸度看可滴定酸含量,含量越低酸度越低。根据实验结果分析,施肥方式为1kg/株镁肥+50kg/株农家肥时,苹果品质最好。因为与其他施肥方式相比,施肥方式为1kg/株镁肥+50kg/株农家肥时,苹果的硬度最高,可溶性糖含量最高,可滴定酸含量最低。
考向03 科学探究某种物质对人类或植物的影响
要点梳理
1.探究实验 六步
①提出问题
××物质对××(生物/生长/生活)有影响吗?
②作出假设
××物质对××(生物/生长/生活)有(促进/抑制/无)影响。
③制定计划(核心:对照+单一变量)
- 分组:实验组(加该物质)、对照组(不加/等量清水)
- 原则:单一变量原则(只有该物质不同,其他全相同)
- 条件:温度、光照、水分、数量、大小、长势完全一致
④实施计划
- 重复实验 / 多组实验 → 减少误差
- 定时观察、记录数据
⑤得出结论
- 若实验组更好:该物质有促进作用
- 若实验组更差:该物质有抑制作用
- 两组无差别:该物质无明显影响
⑥表达交流
- 为什么多组实验?避免偶然性,减小实验误差
- 为什么条件相同?控制单一变量
2.必考关键词(必须会写)
- 对照实验 - 单一变量 -重复实验 - 避免偶然性,减小误差 - 等量、相同、适宜
- 实验组、对照组
典例分析
【典例03】微塑料是指直径小于5毫米的塑料颗粒。饮食是人类摄入微塑料的主要途径,据估算每人每周大约会摄入5克微塑料,相当于一张银行卡的质量。科研人员为证实微塑料能引发机体慢性炎症反应,并由此导致血管钙化,他们做了相关实验,实验过程如下:
组别
实验材料
饲喂的饲料
检测指标(2个月后)
A组
30只大小、生长状况、活动能力、品种相同的大鼠
普通饲料
正常
B组
添加了一定浓度的聚苯乙烯微塑料颗粒的饲料
心脏血管和主动脉血管均产生了轻微钙化
请根据实验过程,回答下列问题。
(1)实验选取的大鼠的大小、生长状况、活动能力、品种都相同,目的是______。
(2)设置A组的目的是______。
(3)由实验结果可知,______组大鼠的心脏血管和主动脉血管均产生了轻微钙化,而另一组大鼠正常,由此可知微塑料______(填“能”或“不能”)引发机体慢性炎症反应,并由此导致血管钙化。
(4)人的血管中,管壁最厚的是______(填“动脉”“静脉”或“毛细血管”)。
(5)请你提出一条日常生活中防治微塑料污染的措施:______。
【答案】(1)控制单一变量
(2)形成对照
(3) B 能
(4)动脉
(5)不使用塑料饭盒(或不使用塑料袋盛放和包装食物,合理即可)
【分析】本题通过实验探究微塑料对血管钙化的影响,考查实验设计原则、变量控制、血管结构及环保措施。实验中A组为对照组,B组为实验组,通过对比得出微塑料的作用。
【详解】(1)实验中选取大鼠的品种、大小等条件相同,目的是控制单一变量,确保实验结果差异仅由自变量(微塑料)引起。
(2)A组饲喂普通饲料,与B组形成对照,用于比较微塑料的作用。
(3)B组饲喂含微塑料的饲料后出现血管钙化,而A组正常,说明微塑料能引发慢性炎症并导致钙化。
(4)动脉血管管壁最厚,因需承受较高血压,弹性纤维和肌肉层发达。
(5)防治措施需从源头不使用塑料饭盒(或不使用塑料袋盛放和包装食物,合理即可)。
技巧点拨
一、万能解题步骤
1. 提出问题
XX物质对XX的生长(生活/生理)有影响吗?
2. 作出假设
XX物质对XX的生长(生活/生理)有(或没有)影响。(也可以写:促进 / 抑制)
3. 找变量(最关键)
唯一不同:是否加该物质
- 实验组:加该物质
- 对照组:不加(加清水/等量蒸馏水)
4. 控制变量
除了是否加该物质不同,其他条件:完全相同、适宜、等量。
5. 实验为什么要多只/多株/重复?
避免偶然性,减小实验误差,使实验结果更准确、更可靠。
6. 结论怎么写
- 有影响:XX物质对XX有影响。
- 促进生长:XX物质能促进XX的生长。
- 抑制生长:XX物质能抑制XX的生长。
举一反三
咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用体视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是________;A组的作用是________。
(2)对上述实验数据的正确处理是_________,这样做的目的是________。
(3)根据实验结果,得出的结论是________。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是________。
(5)实验结束后,对金鱼的处理是________。
【答案】(1) 咖啡因浓度 对照
(2) 求三次实验平均值 减少偶然误差
(3)不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用
(4)避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量
(5)放回原适宜环境或移交实验室妥善处理
【分析】(1)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。实验中改变的因素称为变量,对照实验遵循单一变量原则,对实验条件进行改变的组别一般称为实验组,实验条件没有变化的组别一般称为对照组。
(2)为保证实验的准确性、避免实验的偶然性、减少实验的误差,需要对实验设置重复组,或进行多次实验,取其平均值。
【详解】(1)根据分析可知,实验中唯一改变的条件是咖啡因浓度,因此变量为咖啡因的浓度。A组为清水组,未添加咖啡因,用于与实验组对比,起到对照作用。
(2)重复实验后需对三次数据求平均值,以减小个体差异或操作误差对结果的影响,从而提高数据的准确性。
(3)由数据可知,不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用。
(4)实验结果提示高浓度咖啡因可能抑制心跳,因此建议青少年控制咖啡饮用量,避免过量摄入咖啡因对心血管造成负担。
(5)实验动物应遵循伦理规范,实验后需将金鱼放归适宜环境或移交实验室妥善处理,体现对生命的尊重。
古籍记载桑叶可“止消渴”(消渴病类似现代糖尿病),现代研究也发现桑叶提取液具有调节血糖的功能。请回答下列问题。
(1)人体内能降低血糖浓度的关键激素是__________,其通过促进组织细胞对葡萄糖的吸收、利用和转化等,实现降血糖的作用。
(2)为了探究桑叶提取液的降血糖效果,科研人员以大鼠为实验对象,设计了如下实验:
I.实验步骤
①将30只生理状况相似的健康大鼠随机均分为A、B、C三组。除A组外,将B、C两组大鼠制备成患糖尿病的大鼠。
②实验开始时,使用血糖仪测定并统计各组大鼠的空腹血糖浓度,其目的是___________。
③对A组和B组大鼠每天灌胃2mL蒸馏水,对C组大鼠每天灌胃等量的___________,持续4周。期间所有大鼠均饲喂普通饲料。
④4周后,再次测定所有大鼠的空腹血糖浓度。
Ⅱ.实验结果
组别
实验开始时血糖浓度(mmol/L)
4周后血糖浓度(mmol/L)
A
3.85
3.94
B
19.46
19.00
C
18.62
10.12
①对比表中___________两组的数据,可以初步得出结论:桑叶提取液具有一定的降血糖效果。
②新课标演绎推理实验结论显示桑叶提取液不能使血糖恢复正常。请据此进行推理;若桑叶提取液的作用机理与人体激素完全相同,那么理论上实验结果是__________。
【答案】(1)胰岛素
(2) 作为实验前对照 桑叶提取液 B和C 4周后C组大鼠的血糖浓度能够下降,但无法恢复到正常水平(或4周后C组大鼠的血糖浓度仍高于A组)
【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。 一般地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)胰岛素是唯一降低血糖的激素,通过促进组织细胞摄取、利用葡萄糖(如合成糖原或氧化供能)来降低血糖浓度。若胰岛素分泌不足,会导致血糖持续升高,引发糖尿病。
(2)① 实验开始时测定空腹血糖浓度,目的是作为实验前对照,确保各组初始状态一致,排除个体差异对结果的干扰。
② C组灌胃的物质是桑叶提取液,与A、B组的蒸馏水形成对照,以探究其降血糖效果。
③ 对比B和C组数据:B组(糖尿病大鼠+蒸馏水)血糖基本不变,C组(糖尿病大鼠+桑叶提取液)血糖显著下降,说明桑叶提取液具有降血糖作用。
④ 若桑叶提取液作用机理与胰岛素完全相同,由于外源性物质无法修复胰岛细胞损伤(糖尿病病因),仅能辅助降糖,因此C组血糖下降但仍高于正常水平(如A组),无法完全恢复。
考向04 科学探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用
要点梳理
唾液淀粉酶对淀粉的消化作用 — 核心梳理
1. 实验目的 探究唾液淀粉酶能否将淀粉分解。
2. 实验原理
- 淀粉 + 碘液 → 变蓝色 - 淀粉被分解后 + 碘液 → 不变蓝
3. 实验设置(两支试管)
- 1号试管(实验组):淀粉糊 + 唾液 - 2号试管(对照组):淀粉糊 + 清水
变量:有无唾液(唾液淀粉酶)
4. 关键步骤
1. 两支试管都加入等量淀粉糊2. 分别加唾液和清水3. 振荡摇匀4. 放入 37℃温水中保温 5~10 分钟
→ 原因:37℃接近人体口腔温度,酶活性最强
5. 冷却后,各加 2滴碘液,观察颜色
5. 实验现象
- 1号试管(加唾液):不变蓝→ 淀粉被唾液淀粉酶分解了
- 2号试管(加清水):变蓝→ 淀粉没有被分解
6. 实验结论
唾液淀粉酶能将淀粉分解(消化)。
7. 必背答题
- 变量:唾液
- 对照组:清水组
- 37℃水浴:模拟人体口腔温度,使酶活性最高
- 加碘液检验:检验淀粉是否存在
- 实验原则:对照实验、单一变量
典例分析
【典例04】如图是某生物兴趣小组的同学探究“淀粉在口腔内的消化”的实验过程,其中的一、二、三、四表示四个实验步骤。请回答下列问题。
(1)本实验是一组对照实验,其探究的实验变量是_____;将三支试管一起放到37 ℃的温水中的目的是_____。
(2)请描述步骤四加碘液后的实验现象:1号试管_____;2号试管_____。
(3)2号试管的变化,说明淀粉被分解了,原因是唾液中的_____能使部分淀粉转变成麦芽糖。麦芽糖最终在小肠中被分解成_____。
(4)实施步骤一前,要将馒头切碎,这是模拟口腔中_____的作用。步骤二、三中的“搅拌”操作,模拟口腔中_____的作用。
(5)如果要用上述器材再探究“温度对唾液消化淀粉是否有影响”,请完善下列需要更改的设计方案。
①将步骤二的两支试管滴加等量的 _____;
②将步骤三的一支试管放入_____水浴中,另一支试管放在5℃的水浴中。
【答案】(1) 唾液 模拟人体口腔温度,使唾液淀粉酶发挥最佳活性
(2) 变蓝 不变蓝
(3) 唾液淀粉酶/淀粉酶 葡萄糖
(4) 牙齿的咀嚼 舌的搅拌
(5) 唾液 37℃
【分析】(1)唾液腺的开口在口腔,唾液腺能分泌唾液,唾液中含有唾液淀粉酶,能够将淀粉初步消化为麦芽糖。
(2)淀粉遇到碘液会变蓝,麦芽糖遇到碘液不会变蓝。
(3)酶的活性受温度的影响,高温可能会使酶失去活性,低温会使酶的活性受到抑制,在37℃左右唾液淀粉酶的催化作用最强。
【详解】(1)本实验是一组对照实验,其探究的实验变量是唾液。1号试管加入清水,2号试管加入唾液,其他条件相同,通过对比可探究唾液对淀粉消化的影响。
将三支试管一起放到37℃的温水中的目的是模拟人体口腔温度,因为37℃接近人体体温,是唾液淀粉酶发挥催化作用的最适温度,在此温度下唾液淀粉酶活性最强,能更好地催化淀粉的分解,使实验现象更明显。
(2)1号试管加碘液后变蓝。因为1号试管中加入的是清水,清水对淀粉没有消化作用,淀粉遇碘会变蓝。
2号试管加碘液后不变蓝。原因是2号试管中有唾液,唾液中的唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝。
(3)2号试管的变化,说明淀粉被分解了,原因是唾液中的唾液淀粉酶能使部分淀粉转变成麦芽糖。
麦芽糖最终在小肠中被分解成葡萄糖。小肠内含有多种消化液,其中的酶能进一步将麦芽糖分解为葡萄糖,葡萄糖可被人体吸收利用。
(4)实施步骤一前,要将馒头切碎,这是模拟口腔中牙齿的咀嚼的作用。牙齿咀嚼能把食物磨碎,增大食物与唾液的接触面积,利于化学性消化。
步骤二、三中的“搅拌”操作,模拟口腔中舌的搅拌的作用。舌的搅拌可使食物与唾液充分混合,使唾液淀粉酶更好地与淀粉接触,促进淀粉的消化。
(5)①将步骤二的两支试管滴加等量的唾液。因为探究“温度对唾液消化淀粉是否有影响”,变量是温度,其他条件要保持一致,唾液量作为无关变量需保持等量,这样才能准确探究温度对唾液消化淀粉的影响。
②将步骤三的一支试管放入37℃水浴中,另一支试管放在5℃的水浴中。37℃接近唾液淀粉酶的最适温度,设置5℃与37℃对比,可观察不同温度下唾液淀粉酶对淀粉消化的差异,从而探究温度对唾液消化淀粉是否有影响。
技巧点拨
一、核心一句话
唾液中的唾液淀粉酶,能把淀粉初步消化成麦芽糖。
二、实验关键技巧(必考)
1. 变量唯一
只有唾液不同,其他:温度、清水量、淀粉量、时间都一样。
2. 温度控制
放在 37℃温水 中保温——模拟人体口腔温度,酶活性最强。
3. 鉴定试剂:碘液
- 加唾液 → 不变蓝(淀粉被消化) - 加清水 → 变蓝(淀粉没被消化)
4. 时间要够 至少保温5–10分钟,让酶充分反应。
三、快速记忆口诀
唾液里面淀粉酶,淀粉消化麦芽糖。
三七度温最适合,碘液检验不变蓝。
举一反三
某生物兴趣小组在开展探究活动的过程中,遇到许多问题,请你利用所学知识帮助他们解决。
试管
添加液体
温度
等量
操作
现象
甲
2ml唾液
10℃
馒头碎屑
充分搅拌后静置10分钟,向试管内滴加碘液
变蓝
乙
2ml唾液
60℃
变蓝
丙
2ml清水
37℃
变蓝
丁
2ml唾液
37℃
不变蓝
戊
2ml唾液
37℃
馒头块
变蓝
(1)为探究“唾液对淀粉的消化作用”,兴趣小组的同学应选择表中的________(填写试管编号):若想探究“牙齿的咀嚼对唾液消化淀粉的影响”可选择表中的________(填写试管编号);若想探究“温度对唾液淀粉酶消化淀粉的影响”,可选择表中的________(填写试管编号),该实验的对照组为________,该实验________(能/不能)证明唾液淀粉酶在37℃时活性最强,理由是________。
(2)已知棕红色的苏丹Ⅲ试剂遇到脂肪会变成橘黄色。小组同学在四支试管中分别加入等量的植物油,编号A,B,C,D,然后进行如下操作:
①A、C试管中加入一定量的胆汁,B、D试管中加入等量清水;
②A、B两支试管充分振荡,滴入苏丹Ⅲ试剂后,观察试剂颜色变化;
③C、D两支试管中加入等量的肠液、胰液混合液,一定时间后滴入苏丹Ⅲ试剂观察试剂颜色变化。
实验结果发现A、B试管均呈现橘黄色,该结果出现的原因是________________;发现C试管试剂为棕红色,D试管呈现橘黄色,该结果出现的原因________。
【答案】(1) 丙、丁 丁、戊 甲、乙、丁 丁 不能 温度梯度太少
(2) 清水不能消化脂肪;胆汁中没有消化酶,它只能使脂肪变成微小的脂肪颗粒,因此A,B试管中均有脂肪,滴入苏丹Ⅲ试剂都会呈现出橘黄色 胆汁能乳化脂肪,将大的脂肪颗粒乳化为小的脂肪微粒,因此C试管中的脂肪被胆汁和肠液、胰液混合液完全消化,滴入苏丹Ⅲ试剂呈现棕红色;而D试管没有加入胆汁,脂肪未被完全消化,滴入苏丹Ⅲ试剂呈现橘黄色
【分析】(1)唾液腺的开口在口腔,唾液腺能分泌唾液,唾液中含有唾液淀粉酶,能够将淀粉初步消化为麦芽糖。
(2)淀粉遇到碘液会变蓝,麦芽糖遇到碘液不会变蓝。
(3)酶的活性受温度的影响,高温可能会使酶失去活性,低温会使酶的活性受到抑制,在37℃左右唾液淀粉酶的催化作用最强。
【详解】(1)为探究“唾液对淀粉的消化作用”,唯一变量是有无唾液,其它条件应该相同且适宜。可见,同学们应选择表中的丙(2mL清水)、丁(2mL唾液)。馒头块表示没有经过牙齿的咀嚼,而馒头碎屑表示经过了牙齿的咀嚼。所以,若想探究“牙齿的咀嚼对唾液消化淀粉的影响”可选择表中的丁(馒头碎屑)、戊(馒头块)。若想探究“温度对唾液淀粉酶消化淀粉的影响”,唯一变量是温度,因此可选择表中的甲(10℃)、乙(60℃)、丁(37℃)。在对照实验中,通常把接受实验变量处理的对象组叫实验组,把不接受实验变量处理(自然状态)的对象组叫对照组。可见,该实验的对照组为丁组,该组37℃模拟了口腔温度。因为该实验中,温度梯度只有三个,数量太少,所以该实验不能证明唾液淀粉酶在37℃时活性最强。
(2)清水不能消化脂肪;胆汁中没有消化酶,它只能使脂肪变成微小的脂肪颗粒;棕红色的苏丹Ⅲ试剂遇到脂肪会变成橘黄色。所以,仅加入胆汁的A试管和仅加入清水的B试管中均有脂肪,都呈现出橘黄色。C试管和D试管对照,变量是胆汁的有无。C试管加入了可以乳化脂肪的胆汁和能消化脂肪的肠液和胰液混合液,在一定时间内脂肪被彻底分解,不再与苏丹Ⅲ发生反应,所以呈现苏丹Ⅲ试剂本身的棕红色;而D试管加入了消化脂肪的肠液和胰液混合液,没有加入胆汁,因此在相同的时间内,脂肪并未被完全消化,与苏丹Ⅲ发生反应,呈现出橘黄色。
考向05 科学探究人类性别决定
要点梳理
1. 人的性别由性染色体决定。
2. 男性性染色体:XY,女性:XX。
3. 男性产生2种精子(X、Y),女性只产生1种卵细胞(X)。
4. 生男生女取决于与卵细胞结合的精子类型。
5. 生男生女机会均等,各占 50%。
6. 性别在受精卵形成时就已决定。
典例分析
【典例05】某同学用30个黑围棋子、10个白围棋子、2个纸袋进行“模拟人类后代性别决定的过程”活动。下列部分模拟操作或结论中,错误的是
A.可用10个黑围棋子、10个白围棋子分别模拟含X染色体的精子和Y染色体的精子
B.闭眼,从2个纸袋中各随机取1个围棋子记录2个围棋子的组合类型
C.每次取棋子进行组合并记录后,必须把棋子放回,才开始下一轮实验
D.抓取、记录围棋子组合类型3次,就可模拟出孩子的性别比例接近1∶1
【答案】D
【分析】(1)人的体细胞中有23对染色体,其中22对是常染色体,1对是性染色体,女性的性染色体组成为XX,男性的性染色体组成为 XY;男性产生的精子有两种类型即含X和含Y染色体的精子,女性只产生一种含X的卵细胞。
(2)体细胞形成生殖细胞时成对的染色体分开分别进入不同的生殖细胞中,男性体细胞的性染色体组成是XY,产生的精子有两种,分别带有X染色体和Y染色体,两种精子的数量相等;女性体细胞的染色体组成是XX,产生的卵细胞只有一种,带有X染色体;因此,黑围棋子代表X染色体,白围棋子代表Y染色体。
【详解】A.男性产生的精子有两种类型即含X和含Y染色体的精子,女性产生的卵细胞只有一种含有X染色体。根据实验数据30个黑围棋子、10个白围棋子,因此可用10个黑围棋子、10个白围棋子分别模拟含X染色体的精子和Y染色体的精子,A正确。
B.闭着眼睛从每个纸袋中随机抓取一个围棋,看两个围棋的组合,若是黑、黑围棋组合代表X、X性染色体,表示孩子是女性;若是黑围棋、白围棋组合代表X、Y性染色体,表示孩子是男孩,B正确。
C.每完成1次组合后,需要将摸出的围棋子再放回袋子,保证抓取的几率相同,C正确。
D.把小球各放回原纸袋中,重复抓取3次,由于次数较少,不能保证小球混合均匀等因素的影响,因此存在着实验误差,故不能保证每个学习小组的实验数据都能说明出生孩子的性别比例为1:1,D 错误。
故选D。
技巧点拨
一、核心一句话 人类性别由性染色体决定,生男生女机会均等。
二、染色体速记
- 体细胞染色体:23对
- 常染色体:22对(男女都一样)
- 性染色体:1对(决定性别) - 女性:XX - 男性:XY
三、生殖细胞染色体(必考点)
- 卵细胞:只有 22条+X 一种
- 精子:两种 - 22条+X - 22条+Y
关键结论: 生男生女,由父亲的精子类型决定,和母亲无关!
四、受精与性别(最简单理解)
- X精子 + X卵细胞 → XX → 女孩
- Y精子 + X卵细胞 → XY → 男孩
举一反三
图1为某人的染色体排序图,图2表示人类性别遗传过程示意图。请据图回答下列问题:
(1)人的性别是由______染色体决定的。据图1判断,此人的性别是______性。
(2)在有性生殖过程中,______和______是基因在亲子代间传递的“桥梁”。
(3)细胞①内的染色体组成是______,细胞③内的染色体组成是______。
(4)一对夫妇第一胎生了一个女孩,第二胎生男孩的概率是______。
【答案】(1) 性 女
(2) 精子/卵细胞 卵细胞/精子
(3) 22条常染色体+Y 22条常染色体+X
(4)1/2/50%
【分析】(1)在亲代的生殖细胞形成过程中,经过减数分裂,两条性染色体彼此分离,男性产生两种类型的精子——含X染色体的精子和含Y染色体的精子,女性则只产一种含X染色体的卵细胞。受精时,如果是含X的精子与卵子结合,就产生具有XX的受精卵并发育成女性;如果是含Y的精子与卵子结合,就产生具有XY的受精卵并发育成为男性。这说明男女的性别在受精卵形成时就已确定。由于男性可产生数量相等的X精子与Y精子,加之它们与卵子结合的机会相等,所以每次生男生女的概率是相等的。(2)图1是女性染色体组成图;图2中①②是精子,其中①的染色体组成是22条常染色体+Y,②的染色体组成是22条常染色体+X,③是卵细胞,染色体组成是22条常染色体+X,④⑤发育成男孩,其染色体组成是22对常染色体+XY(或44条常染色体+XY),⑥⑦发育成女孩,其染色体组成是22对常染色体+XX(或44条常染色体+XX)。
【详解】(1)人的性别是由性染色体决定的。图1中此人的性染色体是XX,所以,图1的性别是性别是女性。
(2)基因控制生物体的性状,性状的遗传实质上是亲代通过生殖过程把基因传递给子代。在有性生殖过程中,精子和卵细胞(生殖细胞)就是基因在亲子代间传递的“桥梁”。
(3)在形成生殖细胞时,成对的染色体分开;父亲遗传给男孩的性染色体是Y。男性产生的精子类型是22条常染色体+X或22条常染色体+Y,能够与卵细胞结合形成⑤男孩的是精子①,所以,细胞①精子内的染色体组成是22条常染色体+Y。细胞③是卵细胞。卵细胞内的染色体组成是22条常染色体+X。
(4)由分析可知,生男生女机会均等。所以,一对夫妇第一胎生了一个女孩,第二胎想生个男孩的概率是50%。
随着科研工作者们对人类基因组的深入研究,关于人类性别遗传的奥秘,正逐步被揭示。下图一是经整理后的正常人体细胞染色体排序图,图二是小鼠Y染色体及其组成示意图,请据图并联系所学知识回答问题。
(1)观察图一可知,此人性别为_______,你判断的依据是_____________。若图一是能形成生殖细胞的细胞中的染色体,正常情况下,其形成生殖细胞的过程中,A染色体肯定不会与__________(选填:A';B;B')染色体进入同一个生殖细胞。
(2)正常情况下,男性产生的精子中,含有____________或___________性染色体,两种精子数量的比例接近________,二者与卵细胞结合的机会________所以在一个较大的群体里,新生儿中男女数量接近。
(3)观察图二,可以看出Y染色体是由蛋白质和①__________组成的,其中SRY基因与①的关系是____________________。
(4)科学家在人类的Y染色体上发现了SRY基因。由于小鼠的性别决定类型与人类相同,科学家利用小鼠进行了深入研究。科学家将提取出的SRY基因注射到含有XX染色体的小鼠受精卵的细胞核中,结果该受精卵发育成的小鼠长出了睾丸。该实验说明_____________________。
【答案】(1) 男 第23对染色体一大一小,应是X和Y染色体(或“最后一对染色体形态差异很大”,答“最后一对染色体是XY”不扣分) A'
(2) X/Y Y/X 1:1 均等/相等
(3) DNA SRY基因是有遗传效应的DNA片段/SRY基因在DNA上/DNA包含SRY基因
(4)SRY基因对决定睾丸的形成起关键作用(其它合理答案也可)
【分析】(1)男女体细胞中都有23对染色体,有22对染色体的形态、大小男女的基本相同,称为常染色体;第23对染色体在形态、大小上存在着明显差异,这对染色体与人的性别决定有关,称为性染色体。女性体细胞中的性染色体形态大小基本相同,称为XX染色体;男性体细胞的性染色体中,较大的一条命名为X染色体,较小一条称为Y染色体。
(2)图一表示男性体细胞的成对染色体排序图;图二是染色体与DNA的关系示意图,①是DNA。
【详解】(1)分析图一可知:图一中的第23对染色体一条大、一条小,为XY染色体,因此图一表示男性的体细胞中的染色体的组成。
体细胞中染色体是成对存在,在形成精子的细胞分裂过程中,染色体都要减少一半。而且不是任意的一半,是每对染色体中各有一条进入不同的精子中,所以A不会与A'进入同一个生殖细胞。
(2)男性的性染色体组成为XY,结合小问1详解可知,正常情况下,男性产生的精子中,含有X或Y性染色体,两种精子数量的比例接近1:1,两者与卵细胞结合的几率是均等的,图解如下:
(3)细胞核中能被碱性染料染成深色的物质叫做染色体,它是由①DNA和蛋白质两部分组成,DNA是主要的遗传物质,呈双螺旋结构。一条染色体上包含一个DNA分子。一个DNA分子上包含有多个基因,基因(如SRY基因)是DNA上具有特定遗传信息的遗传片段。
(4)生物的性别不仅受染色体控制,还与基因有关,图二为Y染色体其及组成示意图,SRY是①DNA上的片段。科学家将SRY注射到小鼠受精卵细胞核中,发现含有XX染色体的小鼠却发育出了睾丸,由此证明SRY是决定睾丸形成的重要基因。
生殖是人类繁殖后代的重要生命活动,后代的性别也在此过程中确定。某班同学利用小球模拟人类后代性别决定的过程。实验时2人一组开展模拟活动,具体步骤如下:
步骤一:准备两个小桶,分别标记甲、乙。
步骤二:取10个白色小球放入甲桶,5个白色小球和5个黑色小球放入乙桶。
步骤三:小组两位成员分别从甲、乙桶中各取一个小球,并记录两个小球的颜色组合。
步骤四:将取出的小球放回原来的小桶,摇匀。
步骤五:按步骤三和四重复操作10次。
分组模拟实验结果统计如下表:
组合类型
l组
2组
3组
4组
5组
6组
7组
8组
9组
10组
总数
白白
2
3
3
5
4
10
6
5
7
4
49
黑白
8
7
7
5
6
0
4
5
3
6
51
分析图表,回答下列问题:
(1)如图是某同学体细胞内染色体组成,该同学的性别是________性,其细胞中的性染色体组成为________。
(2)甲乙两个小桶中各摸取一个小球组合在一起模拟的是受精过程,甲桶中摸出的小球模拟的是_______(精子/卵细胞)产生的过程。
(3)黑色小球代表的是含有________(X/Y)染色体的生殖细胞,若从乙桶中摸出黑色小球,从甲桶中摸出白色小球,则两个小球的颜色组合表现的性别为________。因此,与卵细胞结合的________类型决定了男女的性别。
(4)统计表中结果表明两种组合的比例接近________,由此说明生男生女的概率是相等的。
【答案】(1) 女 XX
(2)卵细胞
(3) Y 男性 精子
(4)1:1
【分析】男女染色体的差别
①常染色体是与性别决定无关的染色体,人共22对常染色体。
②性染色体是与性别决定有关的染色体。人一对性染色体,男性为XY、女性为XX。
③男性体细胞中的染色体为:22对常染色体+1对性染色体(XY),产生的精子(生殖细胞)有两种:22条常染色体+X或22条常染色体+Y染色体。
④女性体细胞中的染色体为:22对常染色体+1对性染色体(XX),产生的卵细胞(生殖细胞)只有一种:22条常染色体+X染色体。
【详解】(1)题图是某同学体细胞内染色体组成,观察其性染色体组成为XX,根据人类性别决定方式可知:该同学的性别是女性,其细胞中的性染色体组成为XX。
(2)在甲乙两个小桶中各摸取一个小球组合在一起,这一过程模拟的是受精过程。其中,甲桶(10个白色小球)中摸出的小球模拟的是卵细胞产生的过程,因为女性只产生一种含有X染色体的卵细胞,故甲桶中的小球全部代表X染色体。
(3)黑色小球在实验中代表的是含有Y染色体的生殖细胞,即精子。若从乙桶中摸出黑色小球(代表Y染色体精子),从甲桶中摸出白色小球(代表X染色体卵细胞),则两个小球的颜色组合表现的性别为男性(XY)。因此,与卵细胞结合的精子类型(X染色体精子或Y染色体精子)决定了男女的性别。
(4)统计表中结果表明,“白白”(代表XX组合)和“黑白”(代表XY组合)两种组合的比例接近1:1,由此说明在自然条件下,生男生女的概率是相等的,这一结论符合人类性别决定的生物学原理。
高●分●突●破●必●刷
科学探究是学习生物学的重要方法之一。为了建构生物学概念,提升应用知识的能力,生物兴趣小组进行了一系列探究实验。阅读以下信息,完成下面小题。
1.他们向4个锥形瓶中分别加入了等量的乳酸菌,其他条件如图所示。其中,可用于探究“乳酸菌发酵是否需要有机物”的装置是( )
A.①和② B.①和③ C.②和③ D.②和④
2.他们按照下面所示流程图,探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用,结果发现a、b试管内均变蓝。下列操作不规范的是( )
A.步骤①:向两支试管中加等量馒头屑
B.步骤②:向a试管中注入2毫升清水
C.步骤③:1分钟后,将两支试管取出
D.步骤④:向两支试管各滴加2滴碘液
3.他们将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜后,按照图中流程进行探究(氢氧化钠溶液可吸收二氧化碳),结果发现叶片没有变蓝。实验结果说明( )
A.光合作用需要水 B.二氧化碳是光合作用的原料
C.叶片中没有淀粉 D.绿色植物在光下制造有机物
【答案】1.A 2.C 3.B
【分析】科学探究实验要遵循单一变量原则,即除了要探究的变量不同外,其他条件都应相同。
唾液淀粉酶能将淀粉分解为麦芽糖,淀粉遇碘变蓝,麦芽糖遇碘不变蓝。在探究唾液淀粉酶对淀粉的消化作用实验中,要保证变量唯一,同时需给唾液淀粉酶发挥作用提供适宜条件,如适宜温度和足够的反应时间。
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着能量的有机物(主要是淀粉),并释放出氧气的过程。淀粉有遇碘变蓝的特性,可用于检验光合作用是否制造了淀粉。氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳。
1.A.此实验探究“乳酸菌发酵是否需要有机物”,有机物为变量,除有机物之外,其他条件应相同,乳酸菌在无氧的情况下才能将有机物分解产生乳酸,①②密封,形成了以有机物为变量的对照实验,可以探究“乳酸菌发酵是否需要有机物”,A符合题意。
BD.①和③、②和④形成了以空气为变量的对照实验,不能探究“乳酸菌发酵是否需要有机物”,不符合题意,BD不符合题意。
C.②和③有两个变量——空气和有机物,不能形成对照实验,不符合题意,C不符合题意。
故选A。
2.A.向两支试管中加等量馒头屑,保证了实验中淀粉量这一无关变量相同,操作规范,A不符合题意。
B.向a试管中注入2毫升清水,b试管注入2毫升唾液,形成以唾液为变量的对照实验,操作规范,B不符合题意。
C.唾液淀粉酶在37℃的环境中发挥作用需要一定时间,1分钟时间过短,唾液淀粉酶可能来不及充分分解淀粉,导致两支试管内淀粉都未被完全分解,所以均变蓝,此步骤操作不规范,C符合题意。
D.向两支试管各滴加2滴碘液,通过碘液来检验淀粉是否存在,操作规范,D不符合题意。
故选C。
2.A.实验中并没有设置以水为变量的对照,无法说明光合作用需要水,A不符合题意。
B.实验中,装置内有氢氧化钠溶液吸收二氧化碳,结果叶片没有变蓝,说明装置中植物因为缺乏二氧化碳,无法进行光合作用制造淀粉,所以该实验结果说明二氧化碳是光合作用的原料,B符合题意。
C.叶片没有变蓝,是因为缺乏二氧化碳无法进行光合作用制造淀粉,而不是叶片本身没有淀粉,实验前已经将盆栽天竺葵放到黑暗处一昼夜,目的是耗尽叶片中原有的淀粉,C不符合题意。
D.此实验重点探究的是二氧化碳对光合作用的影响,不能直接说明绿色植物在光下制造有机物,若要说明绿色植物在光下制造有机物,应设置有光和无光的对照,且其他条件适宜,D不符合题意。
故选B。
4
4.下图为“探究馒头在口腔中的变化”的实验设计,图中试管均置于37 ℃温水中10分钟,以下说法正确的是( )
A.滴加碘液后,①号试管变蓝色、②③不变蓝色
B.①与②对照,可探究唾液对馒头的消化作用
C.本探究实验的变量不唯一,无法得出任何结论
D.②③对照,②号为对照组,可探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头消化的作用
【答案】B
【详解】试题分析:①试管中唾液淀粉酶将馒头中的淀粉全部分解成麦芽糖,因此滴加碘液不变蓝;②试管中清水对淀粉没有分解作用,因此滴加碘液变蓝;③号试管中唾液淀粉酶未与馒头中的淀粉充分混合,唾液唾液淀粉酶没有将淀粉全部分解消化,因此滴加碘液变蓝。所以滴加碘液后,①号试管不变蓝色、②③变蓝色,而不是“①号试管变蓝色、②③不变蓝色”,A错误;①与②对照,唯一的变量是唾液,因此可探究唾液对馒头的消化作用,B正确;①与②对照,唯一的变量是唾液;①与③对照,唯一的变量是牙齿的咀嚼和舌的搅拌,而不是“本探究实验的变量不唯一,无法得出任何结论”,C错误;②与③有两个变量唾液、牙齿的咀嚼和舌的搅拌,因此②③不能形成对照,而不是“②③对照,②号为对照组,可探究牙齿的咀嚼和舌的搅拌对馒头消化的作用”,D错误。
考点:探究发生在口腔内的化学消化。
5.镉是人体非必需的元素,自从1955年日本富山县发生闻名于世的骨痛病以来,镉污染及其防治 已引起世界各国的十分关注。废电池处理不当也会污染水体和土壤。近年来我国多地再现镉含量超标大米的报道,为验证镉对生物体的危害,实验小组进行了如下实验与分析:
(一)实验过程:
(1)用生理盐水配制不同浓度的镉溶液。
(2)取若干只体重为100g,生理状态、健康状况等方面均良好且基本相同的小鼠。
(3)把小鼠随机平均分成5组,雌雄各半,并编号A、B、C、D、E。
(4)把配制的一定量溶液分别灌入小鼠的胃内,在相同条件下进行实验培养。其操作和结果如下表:
组别
灌胃液镉浓度
灌胃液体用量
实验小鼠数量
48h死亡率
A
0mg/mL
1mL
10只
0
B
0.015mg/mL
1mL
10只
10%
C
0.025mg/mL
1mL
10只
20%
D
0.035mg/mL
1mL
10只
30%
E
0.045mg/mL
1mL
10只
40%
(二)实验分析:
(1)设置A组的目的是,该实验的实验变量是。
(2)为了控制单一变量,50只小鼠灌胃前后的生活条件需_____(填相同或不同)。
(3)“浪费粮食是可耻的”,有人用“镉大米”喂鸡。但你通过学习生物学,知道镉通过食物链仍会在生物体内_____,最终对人体造成危害。
(三)实验结论:
(1)根据表中数据分析,随镉含量的增加,小鼠的死亡率升高,说明镉含量越高,对生物体的危害越大。
(2)实验启示:防止镉污染你应该怎样做?_____。
【答案】 对照 灌胃液(或不同浓度的镉溶液) 相同 富集 注意废电池的合理处理回收(注意处理好被污染的食品、宣传镉污染的危害,其它合理答案即可)
【详解】(二)(1)A组中不含有镉,作为对照组,其作用是对照作用,实验的变量是不同浓度的镉溶液或胃灌液;
(2)为控制单一变量其他生物因素都应该相同;
(3)镉属于重金属,在生物体内很难被代谢出,会通过食物链在生物体内富集,越来愈多,最终危害人体健康。
(三)(2)有实验结果可知,铬含量越高,对人体危害越大,因此我们要注意废电池的合理处理回收(注意处理好被污染的食品、宣传镉污染的危害,其它合理答案即可)
【考点定位】探究实验
【名师点睛】本题主要考查探究实验的相关知识,要求学生能分析探究性实验。
6.为研究高浓度无机盐对彩叶草生长的影响,某兴趣小组设计并完成如下实验。①选取生长一致的彩叶草,随机分成5组,培养在装有等量干净细砂的培养盆中。②在培养液中分别添加等量不同浓度的氯化钠溶液(NaCl,一种无机盐)。③继续培养25天后,观察彩叶草长势(图1)并测定相关生理指标(图2)。请回答相关问题。
(1)将彩叶草培养于干净细砂中,主要目的是排除土壤中含有的___对实验结果的影响。据图2可知,与对照组相比,茎和叶中Na+(钠盐被吸收和运输的形式)的含量随着氯化钠溶液浓度的增加而增加,这是由于根吸收的Na+会随着水分运输到茎和叶中,水分运输的动力来自____作用。
(2)据图1可知,与对照组相比,当氯化钠溶液浓度大于50 mmol/L时,彩叶草的生长会受到明显_______。研究发现,植物细胞里的Na+浓度过高时,细胞膜上会出现微小的漏洞,破坏了细胞膜控制__________的功能,影响细胞正常的生命活动。
(3)细胞是植物体______和______的基本单位,高浓度无机盐导致细胞结构的完整性受到破坏,从而使植物体的生长受到影响。
【答案】 无机盐(或NaCl) 蒸腾 抑制 物质进出 结构 功能
【分析】细胞膜除具有保护细胞内部结构外,还能控制细胞内外物质的进出,对物质具有选择透过性,对细胞有用的物质可以进入,而对细胞有害的物质则不能进入。
【详解】(1)将彩叶草培养于干净细砂中,主要目的是排除土壤中含有的无机盐对实验结果的影响。据图2可知,与对照组相比,茎和叶中Na+(钠盐被吸收和运输的形式)的含量随着氯化钠溶液浓度的增加而增加,这是由于根吸收的Na+会随着水分运输到茎和叶中,水分运输的动力来自蒸腾作用;
(2)据图1可知,与对照组相比,当氯化钠溶液浓度大于50 mmol/L时,彩叶草的生长会受到明显抑制,研究发现,植物细胞里的Na+浓度过高时,细胞膜上会出现微小的漏洞,破坏了细胞膜控制物质进出的功能,影响细胞正常的生命活动;
(3)细胞是植物体结构和功能的基本单位,高浓度无机盐导致细胞结构的完整性受到破坏,从而使植物体的生长受到影响。
7.咖啡是最受青少年欢迎的饮品之一,尽管其含有的咖啡因有提神功效,但过量饮用可能引发健康隐患。某中学项目化学习小组以红肚玻璃灯金鱼(简称“金鱼”)为实验材料,探究不同浓度的咖啡因对金鱼心脏跳动次数的影响。实验步骤如下:
①选取大小相同且干净的玻璃鱼缸4个,并编号为A、B、C、D,依次加入等量的清水、100mg/L、200mg/L、300mg/L的咖啡因溶液。
②每个鱼缸加入3条大小相近且生长状况良好的金鱼,在相同且适宜的条件下培养一段时间。
③用体视显微镜和手机拍摄金鱼每30秒心脏跳动的次数。将上述实验,重复3次。每次的平均值记录如下:
处理
清水
100mg/L咖啡因
200mg/L咖啡因
300mg/L咖啡因
组别
A
B
C
D
30秒心跳次数
第一次
41
49
60
49
第二次
41
52
62
48
第三次
44
53
63
55
根据实验过程及实验结果,请回答:
(1)该实验的变量是________;A组的作用是________。
(2)对上述实验数据的正确处理是_________,这样做的目的是________。
(3)根据实验结果,得出的结论是________。
(4)经查阅文献,项目化学习小组发现咖啡因确实会对心血管造成一定的影响。根据该实验结果,你对青少年饮用咖啡的建议是________。
(5)实验结束后,对金鱼的处理是________。
【答案】(1) 咖啡因浓度 对照
(2) 求三次实验平均值 减少偶然误差
(3)不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用
(4)避免过量摄入咖啡因饮品,控制每日摄入量
(5)放回原适宜环境或移交实验室妥善处理
【分析】(1)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。实验中改变的因素称为变量,对照实验遵循单一变量原则,对实验条件进行改变的组别一般称为实验组,实验条件没有变化的组别一般称为对照组。
(2)为保证实验的准确性、避免实验的偶然性、减少实验的误差,需要对实验设置重复组,或进行多次实验,取其平均值。
【详解】(1)根据分析可知,实验中唯一改变的条件是咖啡因浓度,因此变量为咖啡因的浓度。A组为清水组,未添加咖啡因,用于与实验组对比,起到对照作用。
(2)重复实验后需对三次数据求平均值,以减小个体差异或操作误差对结果的影响,从而提高数据的准确性。
(3)由数据可知,不同浓度的咖啡因对金鱼心跳次数有促进作用。
(4)实验结果提示高浓度咖啡因可能抑制心跳,因此建议青少年控制咖啡饮用量,避免过量摄入咖啡因对心血管造成负担。
(5)实验动物应遵循伦理规范,实验后需将金鱼放归适宜环境或移交实验室妥善处理,体现对生命的尊重。
8.窝窝头是民间传统的面点食品,它历史悠久,质地黏软,口味香甜,主要成分是淀粉。为了探究“口腔对窝窝头的消化作用”,某校生物社团的同学设计了下表所示的实验方案。请分析回答:
试管编号
1
2
3
4
窝窝头
加入适量窝窝头碎屑
加入适量窝窝头碎屑
加入适量窝窝头块
加入适量窝窝头碎屑
唾液或清水
加入2mL唾液
A
加入2mL唾液
B
搅拌程度
充分搅拌
充分搅拌
充分搅拌
充分搅拌
温度(10分钟)
37℃
100℃
碘液
加入5滴
(1)对照设置 选用1号试管和2号试管探究唾液对窝窝头是否有消化作用,则2号试管的A处操作为加入2mL______,除此之外,1号试管和2号试管的其他实验条件应______。
(2)1号试管和2号试管中加入碘液后,不变蓝的应该是______号试管,原因是______。
(3)如果选择1号试管和3号试管做对照实验,探究的是______在口腔消化窝窝头过程中的作用。
(4)若要探究温度对口腔中唾液淀粉酶消化窝窝头的影响,需要选择4号试管和1号试管进行对照,且把4号试管的B处操作设置为加入2mL______。
【答案】(1) 清水 相同
(2) 1 窝窝头中的淀粉被唾液(唾液淀粉酶)分解成了麦芽糖
(3)牙齿/咀嚼
(4)唾液
【分析】本题通过对照实验探究口腔对淀粉的消化作用,涉及唾液淀粉酶的作用、牙齿咀嚼的影响及温度对酶活性的影响。实验设计需遵循单一变量原则,其他条件需保持一致。
【详解】(1)1号和2号试管变量为唾液,需加入清水形成对照,其他条件相同。
(2)1号试管中加入了唾液,唾液中的唾液淀粉酶能将窝窝头中的淀粉分解,所以加入碘液后不变蓝的是1号试管。原因是窝窝头中的淀粉被唾液(唾液淀粉酶)分解成了麦芽糖,麦芽糖遇碘不变蓝。
(3)1号和3号试管变量为食物形态(碎屑与块),探究牙齿咀嚼的作用。
(4)4号和1号试管变量为温度,需保持唾液量一致(B处加唾液),确保单一变量。
12.
9.学习了“人的性别决定”后,爱科学兴趣小组的同学分成5组用乒乓球模拟生殖细胞,做了“探究生男生女的奥秘”的实验。具体步骤如下:
①甲桶中装入50个黄色乒乓球,乙桶中装入白色与黄色乒乓球各25个(如下图),分别摇匀。
组合方式
第1组
第2组
第3组
第4组
第5组
平均值
A
25
28
26
22
29
26
B
25
22
24
28
21
a
②分别从甲、乙两个桶中随机抓取一个乒乓球,组合在一起,记下两个乒乓球的组合(黄色乒乓球与黄色乒乓球组合用A表示,黄色乒乓球与白色乒乓球组合用B表示)。每次都将抓取的乒乓球再放回原桶中,摇匀。
③每组重复进行50次步骤②。5组的实验结果见上表。
(1)白色乒乓球模拟的生殖细胞是______,黄色乒乓球模拟的细胞中的性染色体类型是______。
(2)该实验装置存在一处缺陷,请指出:______。
(3)表中B的平均值a应为______,计算平均值的目的是。
(4)在此次实验中,生男生女的比例为______,并未得出生男生女的机会相等的结论;且在人群中,男女的比例也并非1∶1,这______(填“能”或“不能”)说明生男生女的机会不相等。
【答案】(1) 精子 X
(2)用来装乒乓球的桶应是不透明的
(3)24 减小误差,使实验结果更准确
(4) 12∶13 不能
【分析】本题综合考查人的性别决定实验探究,涉及生殖细胞的模拟、实验装置的缺陷、实验数据的处理及生男生女机会的判断等知识。其中,男性产生含X和Y染色体的两种精子,女性只产生含X染色体的卵细胞;实验需保证随机性,通过计算平均值减小误差;从理论上讲生男生女机会均等。
【详解】(1)在模拟实验中,白色乒乓球模拟的生殖细胞是精子(含Y染色体的精子),因为男性产生两种精子,含X和含Y的,这里用白色代表含Y的精子。
黄色乒乓球模拟的细胞中的性染色体类型是X,因为女性只产生含X染色体的卵细胞,且男性含X的精子也用黄色模拟。
(2)该实验装置的缺陷是用来装乒乓球的桶应是不透明的。如果桶是透明的,实验者可能会有意识地选择乒乓球,从而影响实验的随机性,导致实验结果不准确。
(3)计算B的平均值a:(25+22+24+28+21)÷5=24。计算平均值的目的是减小误差,使实验结果更准确,避免单次实验的偶然性对结果的影响。
(4)A组合代表生女孩,B组合代表生男孩,从平均值看,A是26,B是24,所以生男生女的比例为24:26=12:13。
在人群中男女比例并非1∶1,不能说明生男生女的机会不相等,因为从理论和大量统计来看,生男生女的机会是均等的,个别情况的比例差异是偶然因素导致的。
10.草莓、蓝莓等浆果中都含有花青素这种抗氧化剂。研究表明,花青素对健康有益处,能增强代谢和认知能力。为评估食用草莓是否可以改善中老年人的认知能力,科研人员共招募了30名50岁至65岁的超重患者参与研究,该阶段人群患阿尔茨海默病和其他常见疾病的风险更高。实验结果如下表,请分析回答下列问题。
组别
服用的溶液类型
12周后参与者的测试结果
A组
配水的草莓补充剂
认知能力有明显改善
B组
清水
认知能力无明显改善
(1)草莓和蓝莓含有的花青素存在于细胞的______中。
(2)实验中选择30名患者的目的是______。
(3)对照组应为______组,其服用的溶液剂量应与实验组相同,目的是______。
(4)由实验结果可推测:草莓对认知能力的改善______(填“有效果”或“无效果”)。
(5)根据实验结果,请你对50岁至65岁的中老年人的饮食提出一条建议:______。
【答案】(1)液泡
(2)避免偶然性,减小误差
(3) B 控制单一变量
(4)有效果
(5)饮食中适当增添草莓等浆果类食物(合理即可)
【解析】略
11.小丰设计了一个小猪走盆道选方向的实验装置,如图1,让小猪每天从装置入口进入,尽头往左可以吃到真馒头,往右则遇到不能吃的假馒头。连续数日小猪进入装置后的走向记录如图2。请根据实验,回答问题。
(1)小猪吃到真馒头时,口腔内会分泌较多唾液,这是生来就有的______反射,完成该反射的效应器是位于口腔内的______。
(2)实验一周后,小猪进入装置会直接左拐,不会再向右拐,这是后天形成的______反射,由______的神经中枢参与完成。
(3)根据图______(填“1”或“2”)可知,小猪建立条件反射的能力比较强。
(4)为了避免实验的______性,本实验不能只用一只小猪做实验,而要用多只小猪重复实验。
【答案】(1) 非条件 唾液腺
(2) 条件 大脑皮层
(3)2
(4)偶然
【分析】本题综合考查反射的类型、反射弧的组成、条件反射的建立及实验的科学性等知识。涉及非条件反射(生来就有,由大脑皮层以下神经中枢参与)、条件反射(后天形成,由大脑皮层参与),反射弧的效应器,以及实验避免偶然性的设计。
【详解】(1)小猪吃到真馒头时分泌唾液,这是生来就有的非条件反射,是先天性的本能反应。
完成该反射的效应器是位于口腔内的唾液腺,唾液腺受到神经传来的刺激后分泌唾液。
(2)实验一周后小猪直接左拐,这是后天形成的条件反射,是通过多次训练学习形成的。
条件反射由大脑皮层的神经中枢参与完成,大脑皮层是调节人体生理活动的最高级中枢。
(3)从图2的曲线可以看出,小猪左拐吃真馒头的次数快速增加,右拐遇假馒头的次数快速减少,说明小猪建立条件反射的能力比较强。
(4)为了避免实验的偶然性,保证实验结果的准确性,本实验不能只用一只小猪做实验,而要用多只小猪重复实验。
12.某小组做“探究种子萌发的环境条件”实验时,取4个干净的空瓶子进行编号后,分别放入10颗籽粒饱满的同种种子,在不同条件下进行培养(如下列图片所示)。根据该实验回答下列问题。
(1)以上4个瓶子中,种子能萌发的是______(填序号)号瓶。
(2)若要验证适量的水是种子萌发的环境条件,应选择______(填序号)号瓶作对照。
(3)③号和④号瓶______(填“能”或“不能”)作为对照实验,理由是______。
(4)③号瓶中的种子不萌发,说明种子的萌发需要______这一环境条件。
(5)如果本次探究实验步骤严谨,但①~④号瓶中的种子均未萌发,可能的原因是______。
【答案】(1)①
(2)①②
(3) 不能 不符合单一变量原则(或存在两个变量)
(4)充足的空气
(5)种子的胚已死亡(或种子处于休眠期)
13.在测定食物中含有的能量的实验中,研究人员燃烧等量、干燥的玉米种子和花生种子,分别使试管中20毫升的水升温,测得的数据如下表所示。请回答下列问题。
花生种子
玉米种子
第一次
第二次
第三次
第一次
第二次
第三次
初始温度/℃
23
23
23
23
23
23
最终温度/℃
86
95
90
46
40
50
升高值/℃
63
72
67
23
17
27
平均值/℃
67.3
22.3
(1)玉米种子和花生种子燃烧使得试管中水的温度______,说明种子中的______通过燃烧释放出来了。
(2)数据分析 比较实验所得数据可知,______种子中所含的能量较多。
(3)将一粒炒熟的花生种子放在白纸上,用力挤压后,白纸上出现了油斑,说明花生种子中含有______;然后将碘液滴在压碎的花生种子上,发现花生种子变蓝,说明花生种子中还含有______。
(4)请提出一条贮存植物种子的建议:______。
【答案】(1) 升高 能量
(2)花生
(3) 脂肪 淀粉
(4)低温贮存(或置于低氧含量环境中,合理即可)
【解析】略
14.全氟辛烷磺酰基化合物(PFOS)性质稳定,不易降解,被广泛用于化妆品、洗涤剂等与生产、生活关系密切的产品中,已成为一种全球性的新型环境污染物,会通过食物链传递和生物富集,进而影响人类健康。科研人员研究了PFOS对斑马鱼鱼鳃结构和功能的影响。
(1)图是斑马鱼鱼鳃的结构。据图分析,斑马鱼的鳃由许多鳃片组成,鳃片由许多鳃丝组成,能增加气体交换的______。
(2)科研人员利用斑马鱼进行了相关研究,实验操作及结果如下表所示。
组别
斑马鱼数量/条
实验操作
实验结果(鳃丝和鳃片状态)
甲
20
放置于?中
鳃丝完整,鳃片独立
乙
20
放置于1mg·L-1的PFOS溶液中
鳃丝充血,鳃片部分融合
丙
20
放置于2mg·L-1的PFOS溶液中
鳃丝水肿加剧,鳃片大量融合
①实验中甲组起对照作用,应放置于______中。每组实验中斑马鱼的数量是20条,而不是1条,目的是______。
②选取发育良好、生长状况基本一致的斑马鱼,驯养1周后进行实验。实验中还要保证各溶液的______(写出一点即可)等条件相同且适宜。
③由实验结果可知,PFOS对斑马鱼鱼鳃的影响是______。
(3)为减少PFOS对环境的污染,下列方法可行的是______(多选)。
a.使用PFOS制品的替代品 b.开展去除水体中PFOS的研究
c.经常使用含PFOS的化妆品 d.减少使用含PFOS的洗涤剂
【答案】(1)面积
(2) ①不含有PFOS的清水 避免出现偶然性,减小实验误差 ②温度(合理即可) ③PFOS会破坏斑马鱼鱼鳃的结构和功能,并且浓度越高,破坏程度越严重(合理即可)
(3)abd
15.有研究表明,鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关。某科技活动小组对此产生兴趣并开展了相关实验,请据图表回答问题:
(1)实验设置如表所示,那么该实验探究的问题是________________________________。
(2)甲、乙两组实验中,起对照作用的是____组。
(3)为使实验结果更加科学准确,根据题中影响产蛋率的因素,该实验还必须保证在相同的____________下进行。
(4)在上述实验的基础上,科技活动小组进一步研究每只产蛋鸡每日摄入蛋白质的量与产蛋率的关系,通过实验得到数据绘成上图。据图可知,要达到90%的产蛋率,产蛋鸡对蛋白质的摄入量应为______克/只•日。
(5)科技活动小组还发现,延长光照时间也可以提高产蛋率,原因是光照促进脑下垂体分泌激素刺激卵巢,促进卵的成熟和排卵。该生命活动调节是在神经调节和______调节的共同参与下完成的。
【答案】 鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量之间的关系 甲 光照时间 21.5 激素
【分析】本题主要考查学生的读图分析能力及知识迁移应用能力, 同时又考查了动物激素的调节,反射的过程和实验探究的相关知识。
【详解】(1)从产蛋率与摄入蛋白质的量对比表可以看出,随着鸡摄入的蛋白质量的增多,则产蛋率不断升高,由此可知鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量之间的成正比关系。那么该实验探究的问题是鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量之间的关系。
(2)对照实验是指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之外,其他条件都相同的实验。其中不同的条件就是实验变量。设计原则:一个探究实验中只能有一个实验变量,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。甲组喂养普通饲料,是对照组,乙组喂养等量高蛋白饲料,是实验组。
(3)根据题干可知鸡的产蛋率与饲料中蛋白质含量及光照时间有关,为使实验结果更加科学准确,根据题中影响产蛋率的因素可知,该实验还必须保证在相同的光照时间下进行。
(4)由图可知,纵坐标表示产蛋率,横坐标表示每只鸡每天摄入的蛋白质的量,当鸡的产蛋率要达到90%时,由图可知对应的横坐标产蛋鸡对蛋白质的摄入量应为21.5克/只•日。
(5)养鸡场鸡舍中清晨和傍晚用稳定的灯光延长光照时间以提高产蛋率的原因是:延长光照时间的刺激被鸡眼睛感知,将此信息传递给大脑,然后大脑将此信息再传递给下丘脑,促使下丘脑分泌更多的促性腺激素释放激素,促性腺激素释放激素作用于垂体,促使垂体分泌更多的促性腺激素,促性腺激素作用于性腺,使得性腺发达、并分泌更多的雌激素。雌激素可以促进雌性生殖器官的发育与生殖细胞的形成,所以鸡的产蛋率增加。
16.某种金合欢有大而中空的刺,蚂蚁栖居其中,并以金合欢嫩叶尖端为食。有人针对此现象提出了这样的问题:“蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有害吗?”
(1)你对这一问题做出的假设是_____,依据是_____。
(2)下表是用金合欢幼苗进行实验探究的结果。
金合欢幼苗的生长状况
没有蚂蚁栖居的金合欢
有蚂蚁栖居的金合欢
10个月中的存活率(%)
43
72
幼苗生长的高度(厘米)
5月25日一6月16日
0→6.2
0→31.0
6月17日一8月3日
6.→10.2
31.0→72.9
从上表中可以看出,该实验的变量是 _____;研究人员选择的两个观测点是 _____、 _____。
(3)分析表中记录的数据,能够得出的结论是 _____。
(4)该实例说明,生物与生物之间存在着 _____的关系。
【答案】 蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有害 蚂蚁以金合欢嫩叶尖端为食 有没有蚂蚁栖居 金合欢10个月的存活率 幼苗生长的高度 蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有利 相互依赖(或相互影响)
【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。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)因为蚂蚁以金合欢嫩叶尖端为食,所以对这一问题做出的假设是:蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有害。
(2)从表中可以看出,该实验的变量是有没有蚂蚁栖居。研究人员选择的两个观测点是金合欢幼苗10个月的存活率、金合欢幼苗生长的高度。
(3)分析表中记录的数据,有蚂蚁栖居的金合欢10个月中的存活率高,而且幼苗生长的高度也高,因此能够得出的结论是:蚂蚁栖居在金合欢中,这对金合欢的生长有利。
(4)该实例说明,生物与生物之间存在着相互依赖(或相互影响)的关系。
17.实验法是生物学研究的重要方法,在难以直接拿研究对象做实验时,常采用模拟实验的方法。某班学生用黑、白围棋子模拟生殖细胞来探究人类生男生女的概率问题。他们做了如下的模拟实验:
(1)实验材料:黑棋子10颗,标记为X;白棋子10颗,5个标记为X、5个标记为Y;纸盒两个,代表父亲和母亲。
(2)实验步骤:
①将10颗黑棋子和10颗白棋子分别放入两个纸盒中,混匀。
②随机从两个纸盒中各取一颗棋子,在表格中记录染色体的组合情况。然后将选取的棋子重新放回原纸盒中,混匀。
③重复步骤②九次。
(3)某小组实验结果如下表:
次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
结果
XY
XY
XX
XY
XX
XY
XX
XY
XX
XY
请结合上述实验回答:该组同学得到的实验结果是男女比例为_______;而理论上,男女出生性别比应约为_____。导致实验结果与理论值出现差异的主要原因是______。
【答案】 3:2(6:4) 1:1 样本太少,偶然性大,实验误差大
【分析】解题从男性的性染色体是XY,女性的性染色体是XX,男性产生的精子含X和Y两种染色体,女性产生的卵细胞只有X的染色体。控制实验变量,实验数据处理,得出的结论方面切入。
【详解】本题考查实验设计的重复性原则。重复性原则有两个含义,一是实验过程与结果可重复,二是通过平行重复获得大样本,使实验数据更可靠,结果更科学。通过重复才能避免偶然性,减少误差。本题中对于性别比例的探究仅仅靠10个数据显然是不合适的,所以才导致了实验值与理论值的差异。因此,根据XY为男性,XX为女性,可知该组同学得到的数据处理结果是男女比例为6:4(或3:2),而理论上,男女出生性别比应约为1:1。导致实验结果与理论值出现差异的主要原因是样本太少,偶然性大,实验误差大。
【点睛】解答此类题目的关键是理解掌握探究实验应避免出现偶然性,减少实验误差。
18.某生物兴趣小组用黑藻探究光合作用是否以二氧化碳为原料。
(1)黑藻能够利用光能合成有机物并释放氧气,该过程在黑藻细胞的________内进行。
(2)BTB(溴麝香草酚蓝水溶液)颜色变化可反映水中二氧化碳含量变化,原理如下图所示。
依据这一原理,同学们进行实验,处理及结果如下图所示。
①向BTB水溶液中吹入气体,呼出的气体中含有较多的________,因而BTB水溶液变为黄色。
②比较甲、乙组实验结果,说明________。
(3)有同学质疑,光照是否会引起BTB水溶液中的二氧化碳量减少。为回应这一质疑,应在上述实验基础上补充一组实验。请完善实验方案:向BTB水溶液中吹人气体至溶液变为黄色,________。 若BTB水溶液颜色呈现________,则证明光照不引起BTB溶液中二氧化碳含量减少。
【答案】 叶绿体 二氧化碳 黑藻光合作用利用了水中的二氧化碳 不加入黑藻,静置于光照条件下一段时间,观察溶液颜色的变化 黄色
【详解】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。
(1)光合作用的场所是叶绿体,因此黑藻能够利用光能合成有机物并释放氧气,该过程在细胞的叶绿体内进行。
(2)①二氧化碳增加BTB水溶液变为黄色,因此向BTB水溶液中吹入气体,呼出的气体中含有较多的二氧化碳,因而BTB水溶液变为黄色。
②甲黑藻进行光合作用吸收了二氧化碳,二氧化碳减少使BTB水溶液变为蓝绿色;乙黑藻在黑暗环境中进行呼吸作用释放二氧化碳,二氧化碳增加使BTB水溶液变为黄色,因此比较甲、乙组实验结果,说明黑藻光合作用利用了水中的二氧化碳。
(3)光照是否会引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少实验唯一不同的变量是光照。因此为回应这一质疑,应在上述实验基础上补充一组实验和甲形成对照试验。实验方案是:向BTB水溶液中吹入气体至溶液颜色变为黄色,不加入黑藻,置于光照条件下一段时间,观察溶液颜色变化。若BTB水溶液颜色呈现黄色,则证明光照不引起BTB水溶液中二氧化碳含量减少。
19.资料显示:蝴蝶可作为衡量环境优劣的一种指示动物。某校学生对本地某公园的蝴蝶进行监测。获取数据如下表,请回答问题:
3月
4月
5月
合计
2011年
蝴蝶的数量(只)
24
144
379
547
蝴蝶的种类(种)
5
12
11
2012年
蝴蝶的数量(只)
36
51
129
216
蝴蝶的种类(种)
4
8
5
(1)该校学生采用的研究方法是________法。
(2)为了全面科学了解蝴蝶种类和数量的变化与环境、气候等的关系,在明确了目的、对象的基础上,还要制订合理的__________。
(3)对蝴蝶种类鉴别,需要比较蝴蝶的__________和生理功能。
(4)若要对每年3~5月蝴蝶种类数进行统计,科学做法是将蝴蝶种类数__________。
(5)如图是2012年3~5月份蝴蝶种类数的柱形图,请绘出4月份的图形。
【答案】 调查 调查方案 形态结构 求平均值
【详解】(1)调查是科学探究常用的方法之一,例如对森林资源进行清查、人口普查等都是调查.调查时首先要明确调查的目的和调查对象,制定合理的调查方案,有时因为调查的范围很大,不可能逐个调查,就要选取一部分调查对象作为样本;调查过程中要如实记录,对调查的结果要进行整理和分析,有时要用数学方法进行统计.
(2)调查法包括抽样调查和全面调查,选择普查还是抽样调查要根据所要考查的对象的特征灵活选用,一般来说,对于具有破坏性的调查、无法进行普查、普查的意义或价值不大时,应选择抽样调查,对于精确度要求高的调查,事关重大的调查往往选用普查.还要制订合理的调查方案。
(3)动物的分类除了要比较外部形态结构如是否有翅、身体是否分节等,往往还要比较动物的内部构造如有无脊椎和生理功能如体温是否恒定、呼吸等.
(4)若要对每年3~5月蝴蝶种类数进行统计,科学做法是将蝴蝶种类数进行填表统计汇总,然后用数学方法进行统计分析。
(5)4月份的蝴蝶种类数柱形图如下:
【考点定位】调查的基本方法.
【名师点睛】科学探究常用的方法有观察法、实验法、调查法和资料分析法等,调查法是科学探究的方法之一.
20.某实验中学环保兴趣小组为探究“废旧电池对水质的影响及防治”,开展了以下研究活动。
(一)查阅资料
资料一:废旧电池丢弃到自然界腐烂后,因含汞、铅、铜等有害物质造成水质污染。
资料二:满江红为常见的水生蕨类植物,在美化水体景观、净化水质、保持河道生态平衡方面有显著功效。
资料三:5号电池比7号电池较大些。
(二)设计实验方案及数据统计(A~E共5组数据见下表)
A
B
C
D
E
加无污染河
水的体积
500毫升
500毫升
500毫升
500毫升
500毫升
加废电池的
数量及型号
不加
1节5号
1节7号
1节5号
1节5号
加满江红
的数量
不加
不加
不加
10克
30克
放同样
小鱼的数目
1条
1条
1条
1条
1条
小鱼存活
的时间
10天
3天
5天
6天
8天
该小组根据上述有关内容,做了如下探究活动,请你结合自己的所学,帮助完成下列问题:
(1)若某成员选择了A与B进行对照实验,那么,他想要探究的问题是____________________?作出的假设是______________,实验变量是__________。为探究这同一问题还可以选择________进行对照实验。
(2)B、E对照实验的变量是________。E组的鱼比B组的鱼存活天数多说明____________________________。满江红在水中的这一作用充分体现了__________________ (用生物与环境的关系解释)。
(三)实验反思
(3)该实验设计中明显的不足之处是_________________________。
(四)交流讨论
废旧电池不能随意乱丢,应放在指定的容器内,以便集中无害化处理。
【答案】 废电池是否会污染水质 废电池会污染水质(或废电池不会污染水质) 废电池 A与C 满江红 满江红能净化被废电池污染的水质 生物能影响环境 所用小鱼数目太少,可能导致实验结果出现偶然性
【详解】(1)“若某成员选择了A与B进行对照实验”,唯一不同的变量是废电池,那么,他想要探究的问题是废电池是否会污染水质?作出的假设是废电池会污染水质或废电池不会污染水质,实验变量是废电池。为探究这同一问题还可以选择A与C进行对照实验。
(2)B、E对照实验的变量是满江红。E组加满江红的数量30克,B组不加,E组的鱼比B组的鱼存活天数多说明满江红能净化被废电池污染的水质。满江红在水中的这一作用充分体现了生物能影响环境(用生物与环境的关系解释)。
(3)1条小鱼数量太少,存在偶然性,如所用的小鱼生病、或受其它非生物因素的影响、处于特殊生长时期等都会导致实验结论出错。因此该实验设计中明显的不足之处是所用小鱼数目太少,可能导致实验结果出现偶然性。
点睛:实验中,控制变量和设置对照实验是设计实验方案必须处理好的两个关键问题。
/
学科网(北京)股份有限公司
$