2026年浙江省中考冲刺限时精练11 生物实验
2026-03-03
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内容正文:
精练11 生物实验
知识点一、显微镜
(1)使用显微镜的步骤:取镜----安放----对光----放片,调焦距-----观察,画图
1)取镜
2)安放:右手握,左手托,放有光,略靠左,镜臂朝自己。
3)对光:短物镜,大光圈,一起对准通光孔,左眼观,右眼睁,同时调节反光镜。
4)放片:载物台,放玻片,通光孔,对中间
5)调焦:先压片,盯物镜,降下物镜再观察,向后旋,镜筒升,看见物像再调细。
6)观察:显微镜,成倒像,物向左,像向右,像在上,向上移,像往何处逃,玻片同向追。
(2)放大倍数:目镜×物镜
目镜越短,放大倍数越大;物镜越短,放大倍数越小。
(3)高低倍镜下物像特点的比较
细胞体积
细胞数目
视野范围
视野亮度
低倍镜
小
多
大
亮
高倍镜
大
少
小
暗
(4)成像:倒像 (上下左右都颠倒)如果物像偏向右上侧,要使物像移动到视野中央,应该向右上移动玻片
(5)临时装片制作:取样→滴水或生理盐水→展平→盖玻片→染色。
知识点二、生物实验设计与分析
(1)实验设计的基本理论
实验是科学研究过程中的一个重要环节,是在人为控制条件下,研究对象的变化,以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同,科学研究的方法也有差异,但通常分为以下几步:
观察→提出问题→假说→实验→结论
(2)实验设计应遵循的原则
1)科学性原则:符合生物学的基本原理
2)简便性原则:材料易得、药品便宜、装置简单、操作简便、 步骤简短
3)严谨性原则:原理正确→步骤简洁→现象明显→结果准确
4)对照性原则:在实验设计中,通过设置对照组,可排除无关变量的影响,减少实验误差。
实验设计中可采用的对照方法很多。
①空白对照:指不做任何实验处理的对照组。
②自身对照:指实验和对照在同一对象上进行,即不另设对照组。
③条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理。
④相互对照:指不另设对照组,而是利用几个实验组相互对照。
(3)实验设计的一般程序
①确定原理②提出假设③确定实验思路、选择器材④设计实验步骤⑤观察实验现象、记录实验数据⑥实验结果的分析和讨论⑦得出正确的实验结论。
考向一 显微镜的使用 观察临时装片
1. (2025•庆元县一模)小科同学在学习细胞结构时,开展了观察细胞结构和制作细胞模型的探究活动。
(1)用甲所示的显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片,在视野中看到的细胞放大了 倍。
(2)在“制作并观察人体口腔上皮细胞临时装片”实验中用到的试剂是图乙中的 。
(3)动植物细胞中能控制物质进出的结构是图丙所示的 (填序号)。
2. (2025•余姚市模拟)叶片的气孔是CO2进入植物体的主要通道,其数量和功能等对大气CO2浓度变化反应十分敏感。科学家选取4种木本植物为材料,记录它们在本世纪20~90年代中气孔密度与大气中CO2浓度之间的关系,如图1所示。请回答下列问题:
(1)观察时,需用显微镜(如图2)找到叶表皮的气孔,并数出气孔数目。图3是用低倍镜观察到的某植物叶表皮结构图,需通过转动图2中的 (填序号),切换到高倍镜,观察到如图4所示的结构。图4中表示气孔的是 (填字母)。
(2)根据图1可以得出的结论是 。
(3)为了获得早期大气中CO2的浓度,往往需要利用植物的化石,则在A、B、C、D四种植物中,选择哪一种化石用来研究较好?并说明理由。
3. (2025•绍兴模拟)某同学对杉叶藻很感兴趣,开展“制作杉叶藻细胞模型”实践活动,活动包括观察细胞结构、制作细胞模型、评价模型作品三个环节。
(1)【观察】为使图丙中的视野B转变为视野C,应先向左移动玻片标本,将要观察的细胞移动到视野中央,然后调节图乙中的 (填序号),换用高倍物镜。
(2)【制作】该同学利用各种颜色的橡皮泥制作出植物细胞模型(图丁)。指出该模型存在的错误 。
(3)【评价和改进】制作细胞膜时,还有两种材料可供选择,一种是透明塑料薄膜,另一种是网眼很小的细纱网。你会选择哪种材料进行改进?并简要说明理由 。
考向二 生物实验
4. (2025•西湖区校级三模)番茄中维生素含量丰富,口感清爽,深受消费者青睐。为提高大棚种植番茄的产量,某科学兴趣小组进行了探究。图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程;图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图;图丙表示植物光合作用、呼吸作用的测定装置,测定仪中的叶室由透明玻璃材料制成,CO2分析仪可以测量植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。
据图分析作答:
(1)图甲中,根吸收的水分主要用于 (填字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄的产量都不理想。分析图乙曲线可知,当种植密度为 (选填“m1”“m2”“m3”或“m4”)时,番茄体内有机物积累得最多。
(3)利用图丙所示装置探究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。
【实验】①先将上述装置置于暗处,测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值,该变化值越大表示呼吸作用越强。
②在预先设定的不同温度下分别置于黑暗环境中和光照环境中,重复以上步骤,结果如图丁所示。
15℃时,光照1小时,植物进行光合作用利用的二氧化碳量为 mg。
(4)根据以上信息,请提出一个可以提高农作物产量的合理措施: 。
5. (2025•婺城区校级三模)某科学兴趣小组走进圣女果(俗称小番茄)种植大棚开展了一系列调查实践活动。
(1)栽培前,果农将浸泡后的种子放入纱布中,盖上湿毛巾,置于25~30℃的环境中一段时间。这是为种子萌发提供充足的空气、 和 等外界条件。
(2)如图为一天内圣女果植株光合作用和呼吸作用的强度变化曲线,植株积累有机物最多是 时(填图中的时间)。
(3)收获后,果农若要较长时间储存圣女果,仓库需具备的条件有 。(填序号)
①高温
②适当低温
③干燥
④适宜的湿度
6. (2025•绍兴三模)雾霾会造成阳光被遮挡。某兴趣小组为探究“雾霾对植物光合作用的影响”进行如下实验:
①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变)。
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片,进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气,使其能沉入水底)。将叶圆片平均分为三组,放入三个玻璃瓶中,密封处理。
③如图所示,将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香,乙中点燃1根卫生香,丙中点燃2根卫生香。
④打开台灯照射30分钟后,观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别是10片、4片、2片,请回答下列问题。
(1)本实验通过 反映叶圆片的光合作用强度。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的 (填物质)附着在叶圆片表面,增大了排开水的体积,导致其所受浮力大于重力。
(3)本实验可以得出的结论是 。
(4)若要在甲装置中研究光照强度对植物光合作用影响,请写出一种操作方法: 。
1. (2025•温州三模)小实制作洋葱表皮临时装片,并用显微镜进行观察记录,请回答下列问题。
(1)制作洋葱表皮临时装片,需要用到图甲中的试剂有 (填字母)。
(2)用显微镜观察洋葱表皮时,若要放大图乙中a处的视野,小实首先要进行的操作是将载玻片往 方向移动。
(3)切洋葱时会闻到一种辣味,该物质存在于图丙中的 (填序号)。
2. (2025•定海区三模)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用,设计并进行了如下实验。回答问题:
【实验1】如图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置。
小浙认为:可根据装置①、②实验前后质量的变化情况,判断种子是否进行了呼吸作用。
小江认为:可根据装置①、②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)组内同学讨论后一致认为小浙的观点错误的,基于的理由是 。
【实验2】同学们在实验1的基础上进行了改进,实验装置如图乙所示,闭合开关S后小灯泡L会发光。其中O是一个固定点,活塞连接金属滑片AB(质量不计),金属滑片AB可绕O点转动,当活塞运动时,滑动变阻器R的阻值会发生改变。
(3)乙装置可根据小灯泡亮度的变化来判断种子是否进行呼吸作用。若要使实验现象更明显,可将0点向 (选填“左”或“右”)移。
(4)请你解释:乙装置中,随着种子呼吸作用的进行,小灯泡的亮度会如何变化,为什么? 。
3. (2025•义乌市一模)近年来我们周边新建了许多水果、蔬菜采摘园,到采摘园现场采摘,既能亲近大自然,又能体验到采摘的乐趣。某小组来到采摘园,在密闭温室内种植草莓幼苗并绘制了如图甲、乙所示光合作用和呼吸作用相关曲线。
(1)图甲表示密闭温室内一昼夜的二氧化碳浓度变化情况。18~24时内,通过曲线可知光合作用强度 (选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度;0~24时内,草莓幼苗的有机物质量积累最多的时刻是在 时。
(2)图乙表示在白天条件不变的情况下,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。实验表明在同一时间范围内, 。由此可见,增加草莓产量可以采取的措施是 。
4. (2025•衢州一模)科学小组对光合作用的影响因素进行了如下探究。
步骤一:取一个足够大的不透光的长方体容器作为光照箱。在光照箱内盖子的中心处装上光源(如图甲),在盖子上以光源为圆心绘制三个半径分别为10cm、20cm、30cm的同心圆,在每个同心圆上均匀打4个孔,并做好标记(如图乙)。
步骤二:取12支试管分别装入不同浓度的NaHCO3溶液30mL和等量黑藻,塞紧带导管(滴有有色液滴)的橡皮塞。将试管置于箱内,导管通过小孔伸出到箱外(如图丙)。将小孔标记作为试管编号,同一个圆上的1﹣4号试管(如A1﹣A4)加入的NaHCO3浓度分别为0、0.5%、1%、1.5%(NaHCO3溶液浓度越高代表CO2浓度越高)。
步骤三:开灯照射15min,记录每支导管中液滴移动的距离,结果如图丁。
(1)若试管橡皮塞未塞紧,则导管中液滴移动的距离会 。(填“偏大”或“偏小”)
(2)该实验小组所研究的光合作用影响因素是光照强度和 。
(3)分析图丁数据,可以得出结论: 。
(4)小组中某同学将光照箱盖子上的小孔设计为如图戊所示,你认为该同学的设计是否可行,并说明理由。 。
5. (2025•萧山区校级二模)小金同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水主要用于植物的 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,进行24小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后“)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳你是否认同他的观点,说说你的理由 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 环境中。
6. (2025•浙江三模)为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
4×104
二氧化碳浓度/(mL/m3)
1000
温度/(℃)
0
10
20
30
40
1m2叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每一温度下都进行三组实验并取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到1200mL/m3,请你推测在该条件下测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据 。(填“大”“小”或“不变”)
7. (2025•绍兴模拟)植物根际促生菌是一类可以促进植物生长的微生物肥料,但其在酸性土壤中活性降低。我国科学家研究开发了一种新型具有保护功能的水凝胶,该成果于2025年发表在国际期刊上。水凝胶是否有助于植物根际促生菌在酸性环境中保持活性?某科研小组开展了如下研究:
①挑选一定数量生长状况良好、植株大小相似的油菜幼苗若干,随机平均分成A、B、C三组。
②用无菌水分别配制一定浓度的水凝胶溶液、植物根际促生菌溶液和“水凝胶﹣植物根际促生菌”混合溶液。
③每周定时向A、B、C三组分别施用等量的水凝胶溶液、植物根际促生菌溶液以及“水凝胶一植物根际促生菌”混合溶液。
④三周后将油菜移植至田间(pH=5.5左右),定期向A、B、C三组各施用等量对应溶液。
⑤数月后测定成熟期A、B、C三组油菜的产量分别为na、nb、nc。
(1)植物根际促生菌可附生在植物的 (填器官名称)上,促进对水和无机盐的吸收。
(2)某同学提出,为了使实验结果更为可靠,还应增设一个对照组:保持其他条件相同,同时向该组油菜施用等量的 。
(3)改进实验方案后,科研小组测得对照组产量接近na,进一步比较得到na、nb、nc的大小关系为: 。根据这一结果,得出该水凝胶确实有助于植物根际促生菌在酸性环境中保持活性。
(4)研究发现,植物根际促生菌还能有效抑制土壤中的有害生物。有同学认为在农业生产中,植物根际促生菌这样的微生物肥料可以代替化肥和农药。你是否认同这一观点,请说明理由: 。
8. (2025•诸暨市三模)目前“光合保鲜”技术(使绿叶蔬菜在存储过程中通过光合作用制造有机物而延长保鲜时间)已应用于冰箱中。为了探究温度对“光合保鲜”效果的影响,某小组做了如下实验:选取20棵大小、新鲜程度相仿的花椰菜,平均分成4组,分别放入编号为A、B、C、D的同型号“光合保鲜”冰箱冷藏室中,每小时照光0.5小时,冷藏温度分别设置为2℃、5℃、8℃、11℃。记录首重后,每3天称重一次并计算失重率,结果如图。
(1)选取大小相同,新鲜程度相仿的花椰菜的目的是: 。
(2)据图可知,在存储过程中花椰菜的重量不断损失,主要是因为花椰菜进行呼吸作用和 分别使其体内的有机物和水分含量减少。
(3)根据实验结果可知, ℃时,“光合保鲜”效果最好。
(4)有人质疑“光合保鲜”只是商家宣传的噱头。请根据实验结果分析“光合保鲜”技术是否能使绿叶蔬菜在存储过程中通过光合作用制造有机物,并简要说说理由: 。
9. (2025•浙江模拟)电影《哪吒之魔童闹海》中的哪吒肉身是用藕粉做的,藕是一种水生植物,其生长过程中需要吸收多种无机盐。为了研究不同无机盐对藕生长的影响,某实验小组进行了以下实验:
选用三株大小和长势相似的藕,分别栽培在盛有不同培养液的三只栽培盆中,放在自然光下照射。15天后藕的生长情况记录如下:
A
B
C
蒸馏水
营养液1
营养液2
基本不生长,叶片边缘发黄。
生长缓慢,基本无分枝,叶片增加少,且较薄。
生长迅速,分枝多,叶片增加多,且较厚。
(1)植物通过 (填一种生理活动)制造有机物,促进其生长。如上表所示,15天内长势最好的组
别为 (填栽培盆字母)。
(2)要使实验设计更加合理,除了选择藕的大小和长势相似外,还应该控制哪些因素相同? 。(写出一点)
(3)合理的施肥可以促进藕的茎叶生长。该小组配制了一种营养液,含有NH4NO3、CaHPO4、MgSO4你觉得该小组还需要添加适量的 (填字母)。
A.草木灰(K2CO3)
B.尿素(CO(NH2)2)
C.熟石灰(Ca(OH)2)
10. (2025•萧山区一模)据报道,浙江大学研究团队研制出了新型“智能胰岛素贴片”(如图甲),已在多种动物模型上得到了验证。该贴片上分布着大量携带胰岛素等激素的透皮微针阵列,可感知动物体内的血糖水平,并根据血糖浓度的高低自动释放胰岛素等激素。为对比“智能胰岛素贴片”与“皮下注射胰岛素”这两种给药方式的效果,某研究团队进行了如下实验:
步骤1:将患有糖尿病的若干大鼠随机分为数量相等的3组,记为A、B、C,且所有糖尿病大鼠在实验前禁食5小时。
步骤2:对3组大鼠分别采用智能胰岛素贴片、空白贴片、皮下注射胰岛素的方式处理。
步骤3:每隔1小时对3组大鼠体内的血糖浓度进行测量,得到的平均值(如图乙)。(已知:正常大鼠的血糖浓度为70﹣110mg/dL)
(1)空白贴片在本实验中的作用为 。
(2)“智能胰岛素贴片”除了可减少患者因注射造成疼痛及安全等问题外,我们还能根据图乙的实验结果发现它的最大优点是 。
(3)从人体健康的角度看,糖尿病患者应减少淀粉类食物的摄入量,这是因为淀粉在消化系统的 (填器官名称)中被消化成葡萄糖,吸收进入血液会迅速提高血糖浓度。
(4)部分糖尿病患者在治疗初期注射胰岛素时会出现局部过敏,这是免疫系统对抗原的过度免疫反应造成的,这里的抗原是 。
11. (2025•义乌市二模)某兴趣小组为探究不同浓度NaHCO3溶液(可释放CO2对水生植物光合作用强度的影响,进行了如下实验:
①取4个相同的锥形瓶,编号为甲、乙、丙、丁,分别向其中放入等量黑藻,然后依次加入体积均为200mL的蒸馏水、0.2%NaHCO3溶液、0.4%NaHCO3溶液和0.6%NaHCO3溶液。
②在锥形瓶中分别放入溶解氧传感器探头,连接数据采集装置。
③开启LED灯(冷光源),提供适宜且相同强度光照,实验过程中不间断进行搅拌。
④利用数据采集装置得到的相关数据后,绘制了溶液中溶解氧的浓度和不同浓度NaHCO3溶液随时间变化的关系如图所示。
(1)实验设计:设置甲装置实验的作用是 。
(2)实验原理:探究过程中用于体现光合作用强度的指标是 。
(3)初步结论: 。
(4)实验评价:该实验还存在一定的局限性,理由是 (写出一点)。
12. (2025•路桥区二模)车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组(5%O2+5%CO2),B组(5%O2+8%CO2),C组(5%O2+10%CO2),其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
13. (2025•鹿城区校级三模)现代农业通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控,为农作物提供最佳的生长环境。图甲是大棚内草莓的二氧化碳相对吸收量与光照强度的关系曲线图;图乙是大棚内草莓种植密度与有机物制造和消耗的关系图;图丙是某科学兴趣小组的同学为研究草莓幼苗的生命活动设计的实验装置(氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)。请回答下列问题。
(1)如图甲所示,该大棚内的草莓要积累有机物,光照强度至少应大于 点。
(2)当播种密度过大或过小时,草莓产量都不理想。分析图乙可知,草莓种植密度为 时(选填“N1”“N2”“N3”或“N4”),有机物积累得最多。
(3)兴趣小组设计了如图丙所示的实验装置,实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后玻璃管中的红色小液滴会向 移动。
②将此装置放置在黑暗处一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液。一段时间后取下叶片,除去叶绿素后滴加碘液,B变蓝而A不变蓝,由此得出的结论是 。
14. (2025•鹿城区校级三模)温州方言称萝卜为“菜头”,“菜头”是温州地区传承千年的传统腌制食品,其独特风味深受喜爱。腌制“菜头”的背后究竟是什么原理?独特的风味从哪里来?这就需要看看他们背后的反应机理啦!小榕进行了如下探究,其过程是:将洗净的萝卜切成条,放在盛有少量凉开水的玻璃罐里,撒上一些食盐,一段时间后,就制成了清脆可口的腌萝卜条。小榕发现玻璃罐里的萝卜条变小了,水却变多了。为什么会出现这种现象呢?
(1)小格根据上述实验现象,他提出的假设是 。
(2)主要实验步骤:在两片载玻片上分别滴加0.9%和2%的氯化钠溶液,刮取口腔上皮细胞并涂抹在溶液中,盖上盖玻片,用显微镜观察,隔一段时间后再次观察。
(3)实验现象如图1和图2所示:
通过查阅资料获知,植物细胞和微生物细胞置于较高浓度的溶液中,也会出现类似图2的现象。上述事实支持了小格所作出的假设。
(4)思考:
①小格在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向 移动。
②根据图1的实验现象,小格明白了平时做口腔上皮细胞临时装片时为什么要用0.9%的氯化钠溶液,并将它称之为生理盐水的原因,这是因为0.9%的氯化钠溶液能使口腔上皮细胞 。
③根据上述探究,你认为在给植物施肥时,应注意什么? 。
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精练11 生物实验
知识点一、显微镜
(1)使用显微镜的步骤:取镜----安放----对光----放片,调焦距-----观察,画图
1)取镜
2)安放:右手握,左手托,放有光,略靠左,镜臂朝自己。
3)对光:短物镜,大光圈,一起对准通光孔,左眼观,右眼睁,同时调节反光镜。
4)放片:载物台,放玻片,通光孔,对中间
5)调焦:先压片,盯物镜,降下物镜再观察,向后旋,镜筒升,看见物像再调细。
6)观察:显微镜,成倒像,物向左,像向右,像在上,向上移,像往何处逃,玻片同向追。
(2)放大倍数:目镜×物镜
目镜越短,放大倍数越大;物镜越短,放大倍数越小。
(3)高低倍镜下物像特点的比较
细胞体积
细胞数目
视野范围
视野亮度
低倍镜
小
多
大
亮
高倍镜
大
少
小
暗
(4)成像:倒像 (上下左右都颠倒)如果物像偏向右上侧,要使物像移动到视野中央,应该向右上移动玻片
(5)临时装片制作:取样→滴水或生理盐水→展平→盖玻片→染色。
知识点二、生物实验设计与分析
(1)实验设计的基本理论
实验是科学研究过程中的一个重要环节,是在人为控制条件下,研究对象的变化,以其结果论证科学结论的一种科学方法。由于研究问题性质的不同,科学研究的方法也有差异,但通常分为以下几步:
观察→提出问题→假说→实验→结论
(2)实验设计应遵循的原则
1)科学性原则:符合生物学的基本原理
2)简便性原则:材料易得、药品便宜、装置简单、操作简便、 步骤简短
3)严谨性原则:原理正确→步骤简洁→现象明显→结果准确
4)对照性原则:在实验设计中,通过设置对照组,可排除无关变量的影响,减少实验误差。
实验设计中可采用的对照方法很多。
①空白对照:指不做任何实验处理的对照组。
②自身对照:指实验和对照在同一对象上进行,即不另设对照组。
③条件对照:给实验组某种处理,给对照组另一条件的处理。
④相互对照:指不另设对照组,而是利用几个实验组相互对照。
(3)实验设计的一般程序
①确定原理②提出假设③确定实验思路、选择器材④设计实验步骤⑤观察实验现象、记录实验数据⑥实验结果的分析和讨论⑦得出正确的实验结论。
考向一 显微镜的使用 观察临时装片
1. (2025•庆元县一模)小科同学在学习细胞结构时,开展了观察细胞结构和制作细胞模型的探究活动。
(1)用甲所示的显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片,在视野中看到的细胞放大了 倍。
(2)在“制作并观察人体口腔上皮细胞临时装片”实验中用到的试剂是图乙中的 。
(3)动植物细胞中能控制物质进出的结构是图丙所示的 (填序号)。
【解答】解:(1)显微镜的放大倍数=物镜放大倍数×目镜放大倍数。用甲所示的显微镜观察洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片,观图可知,目镜放大倍数为5倍,物镜放大倍数为40倍,因此,在视野中看到的细胞放大了5×40=200倍。
(2)制作人的口腔上皮细胞临时装片的步骤简记为:擦→滴→刮→涂→盖→染→吸等几步,为了维持口腔上皮细胞的正常形态,在“滴”时,需在载玻片中央滴一滴生理盐水。在“染”时,用碘液进行染色,便于观察细胞核等细胞结构。
(3)⑤细胞膜有控制物质进出的结构,能够让细胞生活需要的物质进入细胞,而把有些物质挡在细胞外面。
故答案为:(1)200;
(2)生理盐水和碘液;
(3)⑤。
2. (2025•余姚市模拟)叶片的气孔是CO2进入植物体的主要通道,其数量和功能等对大气CO2浓度变化反应十分敏感。科学家选取4种木本植物为材料,记录它们在本世纪20~90年代中气孔密度与大气中CO2浓度之间的关系,如图1所示。请回答下列问题:
(1)观察时,需用显微镜(如图2)找到叶表皮的气孔,并数出气孔数目。图3是用低倍镜观察到的某植物叶表皮结构图,需通过转动图2中的 (填序号),切换到高倍镜,观察到如图4所示的结构。图4中表示气孔的是 (填字母)。
(2)根据图1可以得出的结论是 。
(3)为了获得早期大气中CO2的浓度,往往需要利用植物的化石,则在A、B、C、D四种植物中,选择哪一种化石用来研究较好?并说明理由。
【解答】解:(1)将低倍镜换为高倍镜,应转动③转换器。在图4中,表示气孔的是B,气孔是由两个A保卫细胞构成的空腔,图中的B结构符合这一特征。
(2)根据图1可以得出的结论是:随着大气中CO2浓度的增加,气孔密度减小。这可能是因为高浓度的CO2使得植物通过气孔进行光合作用的效率降低,从而减少了气孔的开放程度。
(3)为了获得早期大气中CO2的浓度,选择A植物的化石较好。因为A植物在本世纪20年代大气CO2浓度最低时气孔密度最大,说明其对CO2浓度的变化反应最为敏感。因此,利用A植物的化石可以更准确地推断早期大气中CO2的浓度。
故答案为:(1)③;B;
(2)随着大气中CO2浓度的增加,气孔密度减小;
(3)选择A植物的化石较好,A植物对CO2浓度的变化反应最为敏感。
3. (2025•绍兴模拟)某同学对杉叶藻很感兴趣,开展“制作杉叶藻细胞模型”实践活动,活动包括观察细胞结构、制作细胞模型、评价模型作品三个环节。
(1)【观察】为使图丙中的视野B转变为视野C,应先向左移动玻片标本,将要观察的细胞移动到视野中央,然后调节图乙中的 (填序号),换用高倍物镜。
(2)【制作】该同学利用各种颜色的橡皮泥制作出植物细胞模型(图丁)。指出该模型存在的错误 。
(3)【评价和改进】制作细胞膜时,还有两种材料可供选择,一种是透明塑料薄膜,另一种是网眼很小的细纱网。你会选择哪种材料进行改进?并简要说明理由 。
【解答】解:(1)通过显微镜观察到的物像是倒像,因此玻片的移动方向与物像的移动方向相反,为使图丙中的视野B转变为视野C,应先向左方移动玻片标本,将要观察的细胞移动到视野中央,然后调节图乙中的④转换器,换用高倍物镜。
(2)植物细胞基本结构:细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质、线粒体、液泡、叶绿体(绿色部分)。故图丁模型存在的错误是:缺少细胞壁、线粒体。
(3)细胞膜具有保护及控制物质进出细胞的作用,故制作细胞膜时,选择网眼很小的细纱网,理由是:细胞膜具有控制物质进出细胞的作用。
故答案为:
(1)④。
(2)缺少细胞壁、线粒体。
(3)选择细纱网,细胞膜具有控制物质进出细胞的作用。
考向二 生物实验
4. (2025•西湖区校级三模)番茄中维生素含量丰富,口感清爽,深受消费者青睐。为提高大棚种植番茄的产量,某科学兴趣小组进行了探究。图甲中的A、B、C分别表示番茄的某些生理过程;图乙是大棚内番茄种植密度与有机物制造和消耗的关系图;图丙表示植物光合作用、呼吸作用的测定装置,测定仪中的叶室由透明玻璃材料制成,CO2分析仪可以测量植物从叶室内的空气中吸收或释放二氧化碳的量。
据图分析作答:
(1)图甲中,根吸收的水分主要用于 (填字母)表示的生理作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄的产量都不理想。分析图乙曲线可知,当种植密度为 (选填“m1”“m2”“m3”或“m4”)时,番茄体内有机物积累得最多。
(3)利用图丙所示装置探究温度对绿色植物光合作用与呼吸作用的影响。
【实验】①先将上述装置置于暗处,测定单位时间内叶室中的二氧化碳含量变化值,该变化值越大表示呼吸作用越强。
②在预先设定的不同温度下分别置于黑暗环境中和光照环境中,重复以上步骤,结果如图丁所示。
15℃时,光照1小时,植物进行光合作用利用的二氧化碳量为 mg。
(4)根据以上信息,请提出一个可以提高农作物产量的合理措施: 。
【解答】解:(1)蒸腾作用是水分从活的植物体表面(主要是叶片)以水蒸气状态散失到大气中的过程,植物吸收的水95%以上通过蒸腾作用散失到大气中所以。图甲中,根吸收的水分主要用于B蒸腾作用。
(2)当播种密度过大或过小时,番茄的产量都不理想。分析图乙曲线可知,当种植密度为m2时,番茄的光合作用强度比呼吸作用强度高出的最多,即光合作用制造的有机物比呼吸作用消耗的有机物多出的最多,所以番茄体内有机物积累得最多。
(3)由图丙中的数据可知,15℃时,光照1小时,植物进行净光合作用,光合作用吸收二氧化碳的量是2.5+1=3.5g。
(4)根据以上信息,可以提高农作物产量的合理措施有合理密植、适当增加二氧化碳浓度、适当降低夜晚的温度等。
故答案为:(1)B
(2)m2
(3)3.5
(4)合理密植(或适当增加二氧化碳浓度、或适当降低夜晚的温度等)
5. (2025•婺城区校级三模)某科学兴趣小组走进圣女果(俗称小番茄)种植大棚开展了一系列调查实践活动。
(1)栽培前,果农将浸泡后的种子放入纱布中,盖上湿毛巾,置于25~30℃的环境中一段时间。这是为种子萌发提供充足的空气、 和 等外界条件。
(2)如图为一天内圣女果植株光合作用和呼吸作用的强度变化曲线,植株积累有机物最多是 时(填图中的时间)。
(3)收获后,果农若要较长时间储存圣女果,仓库需具备的条件有 。(填序号)
①高温
②适当低温
③干燥
④适宜的湿度
【解答】解:(1)纱布能透气,湿毛巾能提高一定的水分,25~30℃的环境具有适宜的温度,因此这是为种子萌发提供充足的空气、一定的水分和适宜的温度等外界条件。
(2)由图可知,甲曲线CG段表示光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物得以积累,故植株积累有机物最多是18时(G点)。
(3)圣女果收获后需要较长时间储存,仓库需具备②适当低温、④适宜的湿度,以减缓果实的呼吸作用和蒸腾作用,延长保存的时间。
故答案为:(1)一定的水分;适宜的温度;
(2)18;
(3)②④。
6. (2025•绍兴三模)雾霾会造成阳光被遮挡。某兴趣小组为探究“雾霾对植物光合作用的影响”进行如下实验:
①在三个玻璃瓶中分别加入等量2%碳酸氢钠溶液(维持溶液中二氧化碳浓度不变)。
②用打孔器在菠菜叶上打出直径1厘米的叶圆片30片,进行抽气处理(抽出叶圆片细胞间隙的空气,使其能沉入水底)。将叶圆片平均分为三组,放入三个玻璃瓶中,密封处理。
③如图所示,将玻璃瓶分别放入甲、乙、丙3个密闭玻璃罩中。甲中不放卫生香,乙中点燃1根卫生香,丙中点燃2根卫生香。
④打开台灯照射30分钟后,观察并记录甲、乙、丙装置内叶圆片浮起的数量分别是10片、4片、2片,请回答下列问题。
(1)本实验通过 反映叶圆片的光合作用强度。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的 (填物质)附着在叶圆片表面,增大了排开水的体积,导致其所受浮力大于重力。
(3)本实验可以得出的结论是 。
(4)若要在甲装置中研究光照强度对植物光合作用影响,请写出一种操作方法: 。
【解答】解:(1)叶圆片的光合作用越强,产生的氧气就越多,上浮的数量也就越多。因此,实验通过叶圆片浮起的数量反映叶圆片的光合作用强度。
(2)步骤④中“菠菜叶圆片上浮”的原因是光合作用产生的氧气附着在叶圆片表面,增大了排开水的体积,导致其所受浮力大于重力。
(3)由图可知,甲组的叶圆片全部上浮,丙组的叶圆片上浮最少,故可以得出结论:雾霾浓度越高,植物光合作用强度越低。
(4)光源与植物的距离越近,光照越强,反之,则光照越弱。因此,若要研究光照强度对植物光合作用影响,可调整灯泡与玻璃瓶之间的距离(或者更换灯泡的功率,合理即可)。
故答案为:
(1)叶圆片浮起的数量
(2)氧气
(3)雾霾浓度越高,植物光合作用强度越低
(4)调整灯泡与玻璃瓶之间的距离(或者更换灯泡的功率,合理即可)
难度:★★☆ 建议时间:20分钟
1. (2025•温州三模)小实制作洋葱表皮临时装片,并用显微镜进行观察记录,请回答下列问题。
(1)制作洋葱表皮临时装片,需要用到图甲中的试剂有 (填字母)。
(2)用显微镜观察洋葱表皮时,若要放大图乙中a处的视野,小实首先要进行的操作是将载玻片往 方向移动。
(3)切洋葱时会闻到一种辣味,该物质存在于图丙中的 (填序号)。
【解答】解:(1)生理盐水用于制作人的口腔上皮细胞临时装片等动物细胞装片,不用于洋葱表皮细胞,所以需要用到图甲中的试剂有 A、B。
(2)图乙 a 处位于视野的右上方,要将a移到视野中央,即将它向左下方移,因在显微镜下看到的是倒像,所以载玻片应往右上方移动。
(3)切洋葱时闻到的辣味物质溶解在细胞液中,而细胞液就存在于液泡中。
故答案为:
(1)A、B
(2)右上
(3)b
2. (2025•定海区三模)兴趣小组的同学为探究种子的呼吸作用,设计并进行了如下实验。回答问题:
【实验1】如图甲所示为探究种子呼吸作用的实验装置。
小浙认为:可根据装置①、②实验前后质量的变化情况,判断种子是否进行了呼吸作用。
小江认为:可根据装置①、②中红色水滴的移动情况,判断种子是否行进了呼吸作用。
(1)将种子消毒后再进行实验,其目的是 。
(2)组内同学讨论后一致认为小浙的观点错误的,基于的理由是 。
【实验2】同学们在实验1的基础上进行了改进,实验装置如图乙所示,闭合开关S后小灯泡L会发光。其中O是一个固定点,活塞连接金属滑片AB(质量不计),金属滑片AB可绕O点转动,当活塞运动时,滑动变阻器R的阻值会发生改变。
(3)乙装置可根据小灯泡亮度的变化来判断种子是否进行呼吸作用。若要使实验现象更明显,可将0点向 (选填“左”或“右”)移。
(4)请你解释:乙装置中,随着种子呼吸作用的进行,小灯泡的亮度会如何变化,为什么? 。
【解答】解:(1)对种子消毒杀菌后再进行实验,其目的是防止微生物的呼吸作用对实验结果产生干扰。
(2)如图所示:不论是甲装置,还是乙装置,它们的装置是密闭的,前后质量没有变化,因此不能通过质量的变化明种子进行了呼吸作用。
(3)(4)由图乙实验装置可知,试管内的种子进行呼吸作用,消耗了氧气,释放出二氧化碳,而二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,造成试管内气体压强减小,活塞下移,滑动变阻器R的阻值变大,在电压不变的情况下,电流会减小,则小灯泡的亮度会逐渐变暗;若要使实验现象更明显,可将O点向A移,即向右移动,使滑动变阻器R的阻值变化幅度加大。
故答案为:(1)防止微生物的呼吸作用对实验结果产生干扰;
(2)不正确,不论是甲装置,还是乙装置,它们的装置是密闭的,前后质量没有变化;
(3)右;
(4)变暗;试管内的种子进行呼吸作用,消耗了氧气,释放出二氧化碳,而二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,造成试管内气体压强减小,活塞下移,滑动变阻器R的阻值变大,在电压不变的情况下,电流会减小,则小灯泡的亮度会逐渐变暗。
3. (2025•义乌市一模)近年来我们周边新建了许多水果、蔬菜采摘园,到采摘园现场采摘,既能亲近大自然,又能体验到采摘的乐趣。某小组来到采摘园,在密闭温室内种植草莓幼苗并绘制了如图甲、乙所示光合作用和呼吸作用相关曲线。
(1)图甲表示密闭温室内一昼夜的二氧化碳浓度变化情况。18~24时内,通过曲线可知光合作用强度 (选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸作用强度;0~24时内,草莓幼苗的有机物质量积累最多的时刻是在 时。
(2)图乙表示在白天条件不变的情况下,不同的夜间温度下温室内二氧化碳浓度的变化情况。实验表明在同一时间范围内, 。由此可见,增加草莓产量可以采取的措施是 。
【解答】解:(1)光合作用消耗二氧化碳,呼吸作用产生二氧化碳。由甲图可知,18~24时温室内的二氧化碳浓度逐渐升高,说明光合作用强度小于呼吸作用强度。曲线BD段二氧化碳浓度逐渐降低,说明此时间段光合作用强度大于呼吸作用强度,有机物得以积累,故0~24时内,草莓幼苗的有机物质量积累最多的时刻是在18时。
(2)由乙图可知,20℃时的二氧化碳浓度小于30℃,则说明30℃时,草莓的呼吸作用强度大于20℃时。故实验表明在同一时间范围内,草莓在20℃条件下的呼吸作用强度小于30℃。因此,增加草莓产量可以采取的措施是夜间降低温度等。
故答案为:(1)小于;18;
(2)草莓在20℃条件下的呼吸作用强度小于30℃;夜间降低温度等。
4. (2025•衢州一模)科学小组对光合作用的影响因素进行了如下探究。
步骤一:取一个足够大的不透光的长方体容器作为光照箱。在光照箱内盖子的中心处装上光源(如图甲),在盖子上以光源为圆心绘制三个半径分别为10cm、20cm、30cm的同心圆,在每个同心圆上均匀打4个孔,并做好标记(如图乙)。
步骤二:取12支试管分别装入不同浓度的NaHCO3溶液30mL和等量黑藻,塞紧带导管(滴有有色液滴)的橡皮塞。将试管置于箱内,导管通过小孔伸出到箱外(如图丙)。将小孔标记作为试管编号,同一个圆上的1﹣4号试管(如A1﹣A4)加入的NaHCO3浓度分别为0、0.5%、1%、1.5%(NaHCO3溶液浓度越高代表CO2浓度越高)。
步骤三:开灯照射15min,记录每支导管中液滴移动的距离,结果如图丁。
(1)若试管橡皮塞未塞紧,则导管中液滴移动的距离会 。(填“偏大”或“偏小”)
(2)该实验小组所研究的光合作用影响因素是光照强度和 。
(3)分析图丁数据,可以得出结论: 。
(4)小组中某同学将光照箱盖子上的小孔设计为如图戊所示,你认为该同学的设计是否可行,并说明理由。 。
【解答】解:(1)如果试管橡皮塞未塞紧,会导致试管内气体溢出,装置内气压与外界气压差变小,使得导管中液滴受到的推动力减小,因而液滴移动的距离偏小。
(2)根据题干的内容,试管中的 NaHCO3浓度不同代表二氧化碳浓度不同,因此该实验研究的影响因素是 二氧化碳浓度。
(3)从图丁的数据可以看出,随着 NaHCO3溶液浓度的增加,导管中液滴移动的距离也在增加。因为 NaHCO3溶液浓度代表 二氧化碳浓度,所以可以得出随着二氧化碳浓度升高,液滴移动的距离增大,则光合作用越强;在一定范围内,光照强度越强,液滴移动的距离增大,则光合作用越强。
(4)图戊中的设计,光孔排列不均匀,可能导致试管受到不同强度的光照,从而使实验结果不一致,影响对实验结论的判断。因此该同学的设计不可行。
故答案为:(1)偏小;
(2)二氧化碳浓度;
(3)在一定范围内,二氧化碳浓度相同时,光照强度越强,光合作用强度越大(在一定范围内,光照强度相同时,二氧化碳浓度越高,光合作用强度越大;光照强度越低,不同二氧化碳浓度对光合作用强度的影响越显著。二氧化碳浓度越低,不同光照强度对光合作用强度的影响越显著);
(4)不可行,这样设计同一直线上的试管会被挡住光照,影响实验结果。
5. (2025•萧山区校级二模)小金同学利用图甲所示的装置探究植物的光合作用:将一株绿色小植物放入一个锥形瓶中,在瓶中安放一个测定瓶中CO2浓度的传感器,将瓶口用橡胶塞塞上并密封。传感器的另一端与电脑连接,以检测一段时间内瓶中CO2浓度的变化。
(1)装置内试管中的水主要用于植物的 。
(2)小金在某一晴天,将此装置置于有光照的室外,进行24小时二氧化碳含量的测定,绘制的曲线如图乙所示。据图分析,植物的光合作用开始于 (选填“P点前”、“P点”或“P点后“)。
(3)小金认为,一定时间内测得的二氧化碳减少量,等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳你是否认同他的观点,说说你的理由 。
(4)若想利用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置放置在 环境中。
【解答】解:(1)绿色植物吸水的主要部位是根,植物通过根吸收来的水大约只有1%被植物体利用,约99%都被植物通过蒸腾作用以水蒸气的形式散发到大气当中去了。所以装置内试管中的水主要用于植物的蒸腾作用。
(2)据图乙分析,0~6时植物已经开始光合作用,但是光合作用的强度小于呼吸作用的强度,因此二氧化碳浓度升高趋缓;P点光合作用和呼吸作用强度相当,二氧化碳浓度不在升高;6﹣18时光合作用强度大于呼吸作用强度,二氧化碳浓度降低,因此植物的光合作用开始于P点前。
(3)植物的光合作用要消耗的二氧化碳,一定时间内测得的二氧化碳减少量,不一定等于植物的光合作用所消耗的二氧化碳,因为植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用。
(4)由于在黑暗环境中植物不能进行光合作用,只进行呼吸作用,若要用此装置探究植物的呼吸作用,应将装置置于无光环境中。
故答案为:(1)蒸腾作用;
(2)P点前;
(3)植物进行光合作用的同时还在进行呼吸作用;
(4)无光。
6. (2025•浙江三模)为了探究环境因素对植物光合作用强度的影响,学习小组在科研人员的帮助下,对大棚内某种蔬菜进行了几组实验,测得的数据如下表:
光照强度/(勒克斯)
4×104
二氧化碳浓度/(mL/m3)
1000
温度/(℃)
0
10
20
30
40
1m2叶面1小时氧气释放量/(mL)
第一组
3.1
9.3
14.0
20.0
21.5
第二组
2.8
9.0
14.6
20.6
21.0
第三组
3.1
9.0
14.0
20.3
20.5
平均值
3.0
9.1
14.2
20.3
21.0
(1)为了使实验现象明显,选择 的蔬菜进行实验。
(2)实验时,每一温度下都进行三组实验并取平均值的目的是 。
(3)从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和 。
(4)如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到1200mL/m3,请你推测在该条件下测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据 。(填“大”“小”或“不变”)
【解答】解:(1)植物光合作用的场所是叶绿体,故为了使实验现象明显,选择长势良好、绿色的蔬菜进行实验。
(2)实验测得的数据往往存在误差,因此需要设置重复组,也就是同一个实验在相同的条件下要重复做几次。如果重复组的实验数据十分相近,则说明这个实验的结果排除了偶然因素的影响。实验结果应当取各重复组的平均值。故实验时,每一温度下都进行三组实验并取平均值的目的是减少偶然因素对实验的影响,提高实验结论的准确性。
(3)由表格可知,各组实验设置了相同的光照强度,故从实验方案可看出,学习小组假定的影响植物光合作用强度的因素除了温度外,还有二氧化碳浓度和光照强度。
(4)二氧化碳是植物进行光合作用的原料之一,在一定范围内,二氧化碳浓度越大,植物的光合作用越强,产生的氧气越多。所以,如果大棚内水分充足、光照强度不变,把二氧化碳浓度增大到1200mL/m3,则推测在该条件下测得各温度下叶面氧气的释放量会比表中的数据大。
故答案为:(1)长势良好、绿色;
(2)减少偶然因素对实验的影响,提高实验结论的准确性;
(3)光照强度;
(4)大。
7. (2025•绍兴模拟)植物根际促生菌是一类可以促进植物生长的微生物肥料,但其在酸性土壤中活性降低。我国科学家研究开发了一种新型具有保护功能的水凝胶,该成果于2025年发表在国际期刊上。水凝胶是否有助于植物根际促生菌在酸性环境中保持活性?某科研小组开展了如下研究:
①挑选一定数量生长状况良好、植株大小相似的油菜幼苗若干,随机平均分成A、B、C三组。
②用无菌水分别配制一定浓度的水凝胶溶液、植物根际促生菌溶液和“水凝胶﹣植物根际促生菌”混合溶液。
③每周定时向A、B、C三组分别施用等量的水凝胶溶液、植物根际促生菌溶液以及“水凝胶一植物根际促生菌”混合溶液。
④三周后将油菜移植至田间(pH=5.5左右),定期向A、B、C三组各施用等量对应溶液。
⑤数月后测定成熟期A、B、C三组油菜的产量分别为na、nb、nc。
(1)植物根际促生菌可附生在植物的 (填器官名称)上,促进对水和无机盐的吸收。
(2)某同学提出,为了使实验结果更为可靠,还应增设一个对照组:保持其他条件相同,同时向该组油菜施用等量的 。
(3)改进实验方案后,科研小组测得对照组产量接近na,进一步比较得到na、nb、nc的大小关系为: 。根据这一结果,得出该水凝胶确实有助于植物根际促生菌在酸性环境中保持活性。
(4)研究发现,植物根际促生菌还能有效抑制土壤中的有害生物。有同学认为在农业生产中,植物根际促生菌这样的微生物肥料可以代替化肥和农药。你是否认同这一观点,请说明理由: 。
【解答】解:(1)植物根际促生菌可附生在植物的根上,促进对水和无机盐的吸收。
(2)为了使实验结果更为可靠,还应增设一个对照组:保持其他条件相同,同时向该组油菜施用等量的无菌水。
(3)改进实验方案后,科研小组测得对照组产量接近na,进一步比较得到na、nb、nc的大小关系为:na<nb<nc。根据这一结果,得出该水凝胶确实有助于植物根际促生菌在酸性环境中保持活性。
(4)对于植物根际促生菌能否代替化肥和农药的观点,有同学认为:不赞同:该种微生物肥料的成本未知,不一定适宜于农业生产;该种微生物肥料无法提供化肥中的某些无机盐。赞同:能减少化肥和农药的使用,有利于保护土壤结构,减少生态环境污染。
故答案为:(1)根。
(2)无菌水。
(3)na<nb<nc。
(4)不赞同,该种微生物肥料的成本未知,不一定适宜于农业生产(该种微生物肥料无法提供化肥中的某些无机盐);(赞同,能减少化肥和农药的使用,有利于保护土壤结构,减少生态环境污染)(答案不唯一)。
8. (2025•诸暨市三模)目前“光合保鲜”技术(使绿叶蔬菜在存储过程中通过光合作用制造有机物而延长保鲜时间)已应用于冰箱中。为了探究温度对“光合保鲜”效果的影响,某小组做了如下实验:选取20棵大小、新鲜程度相仿的花椰菜,平均分成4组,分别放入编号为A、B、C、D的同型号“光合保鲜”冰箱冷藏室中,每小时照光0.5小时,冷藏温度分别设置为2℃、5℃、8℃、11℃。记录首重后,每3天称重一次并计算失重率,结果如图。
(1)选取大小相同,新鲜程度相仿的花椰菜的目的是: 。
(2)据图可知,在存储过程中花椰菜的重量不断损失,主要是因为花椰菜进行呼吸作用和 分别使其体内的有机物和水分含量减少。
(3)根据实验结果可知, ℃时,“光合保鲜”效果最好。
(4)有人质疑“光合保鲜”只是商家宣传的噱头。请根据实验结果分析“光合保鲜”技术是否能使绿叶蔬菜在存储过程中通过光合作用制造有机物,并简要说说理由: 。
【解答】解:(1)在对照实验中,除了要研究的变量(温度)不同以外,其他条件都应相同且适宜,故选取大小相同,新鲜程度相仿的花椰菜的目的是:控制单一变量。
(2)植物吸收的水分大部分通过蒸腾作用散失,故在存储过程中花椰菜的重量不断损失,主要是因为花椰菜进行呼吸作用和蒸腾作用分别使其体内的有机物和水分含量减少。
(3)由图中曲线可知,6天内,花椰菜在8℃条件下的失重率最低,则说明8℃时,“光合保鲜”效果最好。
(4)根据实验结果,不能说明“光合保鲜”技术能使绿叶蔬菜在存储过程中通过光合作用制造有机物,理由是:实验没有设置以无光为变量的对照实验。
故答案为:(1)控制单一变量;
(2)蒸腾作用;
(3)8;
(4)不能,实验没有设置以无光变量的对照实验。
9. (2025•浙江模拟)电影《哪吒之魔童闹海》中的哪吒肉身是用藕粉做的,藕是一种水生植物,其生长过程中需要吸收多种无机盐。为了研究不同无机盐对藕生长的影响,某实验小组进行了以下实验:
选用三株大小和长势相似的藕,分别栽培在盛有不同培养液的三只栽培盆中,放在自然光下照射。15天后藕的生长情况记录如下:
A
B
C
蒸馏水
营养液1
营养液2
基本不生长,叶片边缘发黄。
生长缓慢,基本无分枝,叶片增加少,且较薄。
生长迅速,分枝多,叶片增加多,且较厚。
(1)植物通过 (填一种生理活动)制造有机物,促进其生长。如上表所示,15天内长势最好的组
别为 (填栽培盆字母)。
(2)要使实验设计更加合理,除了选择藕的大小和长势相似外,还应该控制哪些因素相同? 。(写出一点)
(3)合理的施肥可以促进藕的茎叶生长。该小组配制了一种营养液,含有NH4NO3、CaHPO4、MgSO4你觉得该小组还需要添加适量的 (填字母)。
A.草木灰(K2CO3)
B.尿素(CO(NH2)2)
C.熟石灰(Ca(OH)2)
【解答】解:(1)光合作用的实质合成有机物、贮存能量。所以植物通过光合作用制造有机物,促进其生长。叶片是光合作用的主要器官,C组叶片增加多,因此15天内长势最好。
(2)对照实验只能有一个变量,要使实验设计更加合理,除了选择的植株大小和长势相似外,还要求营养液等量或光照时间相同或控制温度相同。
(3)植物生长需要量最多的无机盐是含氮、磷、钾的无机盐。该小组配制了一种营养液,含有NH4NO3、CaHPO4、MgSO4。还缺少含有钾肥的营养液。所以该小组还需要添加适量的草木灰(K2CO3)。
故选:A。
故答案为:(1)光合作用;C。
(2)营养液等量(光照时间相同或控制温度相同)。
(3)A。
10. (2025•萧山区一模)据报道,浙江大学研究团队研制出了新型“智能胰岛素贴片”(如图甲),已在多种动物模型上得到了验证。该贴片上分布着大量携带胰岛素等激素的透皮微针阵列,可感知动物体内的血糖水平,并根据血糖浓度的高低自动释放胰岛素等激素。为对比“智能胰岛素贴片”与“皮下注射胰岛素”这两种给药方式的效果,某研究团队进行了如下实验:
步骤1:将患有糖尿病的若干大鼠随机分为数量相等的3组,记为A、B、C,且所有糖尿病大鼠在实验前禁食5小时。
步骤2:对3组大鼠分别采用智能胰岛素贴片、空白贴片、皮下注射胰岛素的方式处理。
步骤3:每隔1小时对3组大鼠体内的血糖浓度进行测量,得到的平均值(如图乙)。(已知:正常大鼠的血糖浓度为70﹣110mg/dL)
(1)空白贴片在本实验中的作用为 。
(2)“智能胰岛素贴片”除了可减少患者因注射造成疼痛及安全等问题外,我们还能根据图乙的实验结果发现它的最大优点是 。
(3)从人体健康的角度看,糖尿病患者应减少淀粉类食物的摄入量,这是因为淀粉在消化系统的 (填器官名称)中被消化成葡萄糖,吸收进入血液会迅速提高血糖浓度。
(4)部分糖尿病患者在治疗初期注射胰岛素时会出现局部过敏,这是免疫系统对抗原的过度免疫反应造成的,这里的抗原是 。
【解答】解:(1)空白贴片的作用在实验中起到对照作用,即不含有胰岛素或其他反应试剂,以观察其与智能胰岛素贴片的效果差异。
(2)从图乙实验结果看,智能胰岛素贴片能在血糖减少时自动释放胰岛素,体现了实时检测血糖并自动调整药物释放的优点,且降糖效果更好更持久。
(3)淀粉在消化系统的小肠中被消化为葡萄糖,然后进入血液,提高血糖浓度。
(4)在胰岛素注射中,胰岛素作为抗原,会引起部分患者免疫系统的过度反应,导致过敏。
故答案为:(1)作对照;
(2)实时检测血糖并自动释放胰岛素,且降糖效果更好更持久;
(3)小肠;
(4)注射的胰岛素。
11. (2025•义乌市二模)某兴趣小组为探究不同浓度NaHCO3溶液(可释放CO2对水生植物光合作用强度的影响,进行了如下实验:
①取4个相同的锥形瓶,编号为甲、乙、丙、丁,分别向其中放入等量黑藻,然后依次加入体积均为200mL的蒸馏水、0.2%NaHCO3溶液、0.4%NaHCO3溶液和0.6%NaHCO3溶液。
②在锥形瓶中分别放入溶解氧传感器探头,连接数据采集装置。
③开启LED灯(冷光源),提供适宜且相同强度光照,实验过程中不间断进行搅拌。
④利用数据采集装置得到的相关数据后,绘制了溶液中溶解氧的浓度和不同浓度NaHCO3溶液随时间变化的关系如图所示。
(1)实验设计:设置甲装置实验的作用是 。
(2)实验原理:探究过程中用于体现光合作用强度的指标是 。
(3)初步结论: 。
(4)实验评价:该实验还存在一定的局限性,理由是 (写出一点)。
【解答】解:(1)甲、乙、丙、丁四组实验除NaHCO3溶液的浓度外,其他实验条件都相同。甲组实验使用蒸馏水,对实验的变量不做处理,保持自然的状态,故设置甲装置实验的作用是对照。
(2)光合作用能产生氧气,由图可知,探究过程中用于体现光合作用强度的指标是溶解氧的浓度。
(3)光合作用的原料有二氧化碳和水,NaHCO3溶液浓度越高,释放出的二氧化碳越多。由图中曲线可知,0.6%NaHCO3溶液条件下,溶解氧的浓度最高,故得出的结论是:在一定浓度范围内,碳酸氢钠溶液浓度越高,植物光合作用越强。
(4)实验只使用了黑藻一种水生植物,故该实验还存在一定的局限性,理由是只选择了黑藻一种植物做实验,缺少普遍性等。
故答案为:(1)对照;
(2)溶解氧的浓度;
(3)在一定浓度范围内,碳酸氢钠溶液浓度越高,植物光合作用越强;
(4)只选择了黑藻一种植物做实验,缺少普遍性等(答案不唯一)。
12. (2025•路桥区二模)车厘子营养丰富,但不易贮藏,采摘后易出现果皮褐变和腐烂变质等现象。因此车厘子的保鲜研究具有重要意义。小柯通过观察不同CO2浓度下车厘子的变化情况来探究最佳贮藏条件。
[实验操作]:随机选取颜色均匀、无病虫害和无机械损伤的车厘子果实4箱(每箱3kg)并标记为A、B、C、D。各箱气体比例分别为A组(5%O2+5%CO2),B组(5%O2+8%CO2),C组(5%O2+10%CO2),其余成分为N2;D组未经处理。四箱车厘子均贮藏在4℃温度下,每5天随机选取30个果实测定相关指标。数据记录如图所示:
(1)D组在本实验中的作用: 。
(2)分析图甲信息可得出本实验二氧化碳浓度为 时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关,结合分析图甲、乙信息可推测,苯丙氨酸解氨酶(PAL)对果实的褐变起 (选填“促进”或“抑制”)作用。
(4)实验中氧气含量不能为0,是为了防止其进行 产生酒精而影响品质。
【解答】解:(1)D组在本实验中的作用是作为对照实验,用于比较不同CO2浓度对车厘子贮藏效果的影响。
(2)分析图甲信息可以看出,在二氧化碳浓度为8%时,车厘子的品质(如褐变指数和腐烂率)保持在较低水平,因此可以得出本实验二氧化碳浓度为8%时贮藏的车厘子品质最佳。
(3)果实中苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性与其褐变有关。结合图甲和图乙的信息,可以发现随着时间推移,在一些组中可以看到苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性较高时,褐变指数较低。比如B组在某些时间点,其苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性相对较高,同时褐变指数相对较低,这表明PAL对果实的褐变起抑制作用。
(4)无氧呼吸会产生酒精,对果实造成损害并降低其品质。实验中氧气含量不能为0,是为了防止果实进行无氧呼吸产生酒精而影响品质。
故答案为:(1)对照;
(2)8%;
(3)抑制;
(4)无氧呼吸。
13. (2025•鹿城区校级三模)现代农业通过控制系统对大棚内的温度、水分、二氧化碳等实时监控,为农作物提供最佳的生长环境。图甲是大棚内草莓的二氧化碳相对吸收量与光照强度的关系曲线图;图乙是大棚内草莓种植密度与有机物制造和消耗的关系图;图丙是某科学兴趣小组的同学为研究草莓幼苗的生命活动设计的实验装置(氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳)。请回答下列问题。
(1)如图甲所示,该大棚内的草莓要积累有机物,光照强度至少应大于 点。
(2)当播种密度过大或过小时,草莓产量都不理想。分析图乙可知,草莓种植密度为 时(选填“N1”“N2”“N3”或“N4”),有机物积累得最多。
(3)兴趣小组设计了如图丙所示的实验装置,实验过程如下:
①首先关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后玻璃管中的红色小液滴会向 移动。
②将此装置放置在黑暗处一昼夜后,移到阳光下,打开阀门并移除氢氧化钠溶液。一段时间后取下叶片,除去叶绿素后滴加碘液,B变蓝而A不变蓝,由此得出的结论是 。
【解答】解:(1)由图甲可知,N点后二氧化碳的相对吸收量大于0,则说明N点后光合作用强度大于呼吸作用强度。因此,该大棚内的草莓要积累有机物,光照强度至少应大于N点。
(2)由图乙可知,当种植密度为N2时,光合作用与呼吸作用差值最大,有机物积累得最多。
(3)①关闭阀门,在黑暗处放置一段时间后,丙图实验装置中的植物进行呼吸作用消耗氧气,产生二氧化碳,装置内的二氧化碳被氢氧化钠溶液吸收,气压降低,玻璃管中的红色小液滴会向左移动。
②光合作用能合成淀粉,淀粉具有遇碘变蓝的特性,除去叶绿素后滴加碘液,B变蓝而A不变蓝,则说明A不能进行光合作用,由于A、B间叶脉切断,水分无法通过导管运输到A,则说明水是光合作用的原料。
故答案为:(1)N;
(2)N2;
(3)左;水是光合作用的原料。
14. (2025•鹿城区校级三模)温州方言称萝卜为“菜头”,“菜头”是温州地区传承千年的传统腌制食品,其独特风味深受喜爱。腌制“菜头”的背后究竟是什么原理?独特的风味从哪里来?这就需要看看他们背后的反应机理啦!小榕进行了如下探究,其过程是:将洗净的萝卜切成条,放在盛有少量凉开水的玻璃罐里,撒上一些食盐,一段时间后,就制成了清脆可口的腌萝卜条。小榕发现玻璃罐里的萝卜条变小了,水却变多了。为什么会出现这种现象呢?
(1)小格根据上述实验现象,他提出的假设是 。
(2)主要实验步骤:在两片载玻片上分别滴加0.9%和2%的氯化钠溶液,刮取口腔上皮细胞并涂抹在溶液中,盖上盖玻片,用显微镜观察,隔一段时间后再次观察。
(3)实验现象如图1和图2所示:
通过查阅资料获知,植物细胞和微生物细胞置于较高浓度的溶液中,也会出现类似图2的现象。上述事实支持了小格所作出的假设。
(4)思考:
①小格在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向 移动。
②根据图1的实验现象,小格明白了平时做口腔上皮细胞临时装片时为什么要用0.9%的氯化钠溶液,并将它称之为生理盐水的原因,这是因为0.9%的氯化钠溶液能使口腔上皮细胞 。
③根据上述探究,你认为在给植物施肥时,应注意什么? 。
【解答】解:(1)假设是对实验探究的问题作出肯定或否定的解答,故根据上述实验现象,提出的假设是食盐可使萝卜条变小。
(4)①通过显微镜观察到的物像是倒像,因此玻片的移动方向与物像的移动方向相反。因此,在低倍镜的视野中观察到某上皮细胞位于视野的右上方,若要在高倍镜下继续观察该细胞,必须在载物台上将临时装片向右上方移动,将物像移至视野中央。
②由图1和图2可知,0.9%的氯化钠溶液中的口腔上皮细胞维持了正常的形态,2%的氯化钠溶液中的口腔上皮细胞皱缩。因此,0.9%的氯化钠溶液称之为生理盐水的原因与人的体液浓度相近,能使口腔上皮细胞维持正常的形态。
③当根细胞溶液浓度大于细胞外液浓度时,根细胞吸水,反之,则失水。故给植物施肥时,应注意的是:注意合理施肥,施肥时注意浇水。
故答案为:(1)食盐可使萝卜条变小;
(4)右上方;维持正常的形态;注意合理施肥,施肥时注意浇水。
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