专题二 细胞的代谢与增殖（5大常考实验）2026年高考生物实验专攻

专题二 细胞的代谢与增殖 实验梳理+高分突破练 实验目录 实验01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验02 光合作用中相关实验 实验03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验04 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 实验05 孟德尔的豌豆杂交实验 · 实验01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 2. 实验思路-设计实验 对比实验：两组都是实验组，两组之间相互对照。 类别 内容 实验条件 有氧与无氧条件 检测指标 产生 CO₂ 的多少、是否生成酒精 呼吸方式 两种呼吸方式及其产物 3.实验条件控制 (1)有氧条件：装置甲连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 (2)无氧条件：装置乙中B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。 4．实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊程度高/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊程度低/慢 出现灰绿色 【提醒】由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 5. 实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生酒精和CO2。 【补充】 1.教材实验中的“显色”归纳 物质/结构 试剂 反应条件 反应现象 染色质（体） 醋酸洋红 - 红色 甲紫溶液 - 紫色 还原糖 斐林试剂 水浴加热（50~65℃） 砖红色沉淀 支链淀粉 碘液 - 橙红色 CO₂ 溴麝香草酚蓝溶液 - 由蓝变绿再变黄 脂肪 苏丹Ⅲ染液 该试剂使用时需先加A液， 再加B液，且B液不能过量 橘黄色 酒精 橙色的重铬酸钾溶液 酸性条件下 灰绿色 DNA 二苯胺 沸水浴 蓝色 直链淀粉 碘液 - 蓝黑色 蛋白质 双缩脲试剂 - 紫色 2.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 (2)实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)实验的注意事项和误差校正 ①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行灭菌处理。 ②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 1．（2025·浙江·高考真题）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是（　　）    A．装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B．有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3：1 2．（2023·浙江·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 3．（2021·广东·高考真题）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2 C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布 D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 4．（2020·全国I卷·高考真题）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（    ） A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 · 实验02 光合作用中相关实验 一、绿叶中色素的提取与分离 1. 实验原理 提取原理：有机溶剂（如无水乙醇）能溶解色素 分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢 【提醒】 ①提取色素时若没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇加适量无水碳酸钠来代替。 ②分离色素用纸层析法，在层析液中溶解度越大的色素扩散速度越快。 2. 实验步骤 3. 实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢 ①色素带条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。 ②叶绿素a的含量最多，所以该色素带最宽；而胡萝卜素含量最少，所以其色素带最窄。 ③胡萝卜素在层析液中溶解度最大，所以扩散最快。 【补充】1.光合色素的吸收光谱 2.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。 (2)实验中变量分析 自变量 不同光照强度 控制自变量 调节光源与烧杯的距离进行控制 因变量 光合作用强度 检测因变量 同一时间段内叶片浮起的数量 对无关变量进行控制 叶片大小、溶液的量等保持一致 (3)实验流程：取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。 (4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。 (5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也增强(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。 3.光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制 ①增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物； ②减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水； ③除去容器中CO2——氢氧化钠溶液； ④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中； ⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热； ⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光； ⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。 4.光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 (1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 (2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变) B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移 适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移 土壤缺Mg2＋ 右移 左移 5．（2022·江苏·高考真题）下列有关实验方法的描述合理的是（    ） A．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液 B．适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 C．检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应 D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 6．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 7．（2025·甘肃·高考真题）线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是（　　） A．状态3呼吸不需要氧气参与 B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 8．（2026·浙江·高考真题）为探究不同环境因素对光合作用的影响，某同学选择金鱼藻、冰块、溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是（　　） A．可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等 B．实验中可用单位时间的释放量表示光合速率 C．将室温下的实验装置移至冰水中，光合速率持续上升 D．可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度 9．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（    ） A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 10．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（    ） A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 11．（2023·江苏·高考真题）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　） A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 12．（2022·北京·高考真题）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出（　　） A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高 C．CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小 D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高 13．（2022·海南·高考真题）某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量 B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C．四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高 D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 · 实验03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1. 实验原理 选材：高等植物体内根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较旺盛 染色：细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液染成深色) 时期确定：在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断细胞所处的分裂时期 2. 实验步骤 洋葱根尖培养：待根长约5cm时，可用于实验。 （1）取材：剪取根尖2-3mm（分生区位置）。 （2）解离： 药液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精（按1:1体积比混合）。 目的：使组织中的细胞相互分离开。 （3） 漂洗： 漂洗液：清水。 目的：洗去药液，防止解离过度。 （4）染色： 染色剂：0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）。 目的：使染色体着色，便于观察。 （5）制片： 操作：用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻压。 目的：使细胞分散开来，有利于观察。 （6）观察：低倍镜观察→再高倍镜观察。 找分生区（分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密，有很强的分裂能力），然后找各分裂期细胞。 注意：观察的都是死细胞，不能看到动态变化；间期细胞数目最多。 【补充】 （1）实验注意事项 ①根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 ②不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 ③“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。 （2）异常原因分析 实验环节 具体因素 不同情况的影响 实验材料的选择 时间 必须在分裂旺盛的时间 部位 选取细胞分裂旺盛的部位，如根尖分生区、茎尖 解离时间 太短 压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 （3）酒精在生物学教材实验中的“同材异用 酒精类型 用途 体积分数为 50%的酒精 在脂肪鉴定中用于洗去浮色 体积分数为 70%的酒精 在土壤中小动物类群丰富度的研究实验中用于保存小动物 体积分数为 95%的酒精 与质量分数为 15%的盐酸 1:1 混合用于观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中的解离 体积分数为 95%的酒精 在低温诱导植物染色体数目的变化实验中用于冲洗卡诺氏液 无水乙醇 用于绿叶中色素的提取 14．（2024·浙江·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 15．（2023·湖北·高考真题）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（　　） 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 16．（2023·浙江·高考真题）为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是（　　） A．选用易获取且易大量生根的材料 B．选用染色体数目少易观察的材料 C．选用解离时间短分散性好的材料 D．选用分裂间期细胞占比高的材料 17．（2022·江苏·高考真题）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是（    ） A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片 B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞 C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞 D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍 18．（2022·湖南·高考真题）洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（　　） A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离 B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个 C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长 D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低 19．（2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（    ） A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检 C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 · 实验04 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.实验原理 减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 2.实验流程 (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程) 解离→漂洗→染色→制片。 (2)显微观察和绘图 低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 高倍镜观察：先在低倍镜下依次找到减数分裂I和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目 绘图：根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 【提醒】宜选用雄性个体生殖器官的原因 ①一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。 ②雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞，排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。 3.建立减数分裂中染色体变化的模型 （1）模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化： 用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成，画出中心体和纺锤体，模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道道板的一侧 （2）模拟减数分裂中非同源操作染色体的自由组合： 至少制作2对染色体，在赤道道板的每一侧放两条不同颜色、长度不同的染色体，比较形成的子细胞与前一比次模拟结果的差异 （3）模拟非姐妹染色单体间的互换： 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异 20．（2023·天津·高考真题）甲图示百合(2n=24)一个 花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞，乙和丙分 别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图 像。下列叙述正确的是（    ）    A．乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像 B．乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍 C．乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍 D．基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期 21．（2022·浙江·高考真题）在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm，2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程，下列叙述错误的是（    ） A．将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体 B．将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对 C．模拟减数分裂后期I时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同 D．模拟减数分裂后期II时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同 22．（2025·天津·高考真题）果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（    ） A．染色体：16→8 B．DNA：16→8 C．染色体：8→4 D．DNA：8→4 23．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 24．（2025·甘肃·高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列叙述错误的是（　　） A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 25．（2024·广西·高考真题）水稻（2N=24）是我国主要粮食作物之一，研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型（S1和S2基因突变）的花粉母细胞进行染色，观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是（　　） A．图（e）中出现明显的染色体，可知该时期是减数分裂Ⅰ后期 B．水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂，只产生1个子代细胞 C．野生型水稻减数分裂Ⅰ过程，产生的子代细胞含有6条染色体 D．S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会，进而影响花粉发育 · 实验05 孟德尔的豌豆杂交实验（总结性状分离比模拟实验） 1．豌豆用作遗传实验材料的特点及优势 豌豆的特点 优势 自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是纯种 用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 实验结果易于观察和分析 花较大 易于做人工杂交实验 子代个体数量较多 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小 生长快，世代周期相对较短(相对于动物) 易于进行多代实验 2.孟德尔的杂交实验操作 （1）去雄：母本除去未成熟花的全部雄蕊；目的是防止自花传粉，应在花蕾期(开花前)进行 （2）套袋：套上纸袋，防止外来花粉干扰 （3）授粉：雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊柱头上 （4）再套袋：保证杂交得到的种子是人工授粉后所结 3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 【补充】性状分离比的模拟实验 1.实验原理 (1)甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。 (2)甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。 (3)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。 2.实验过程 (1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 (2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 (3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 (4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。 (5)按步骤(3)和(4)重复做30次以上。 3.实验结果及结论 (1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。 26．（2021·浙江·高考真题）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（　　） A．该实验模拟基因自由组合的过程 B．重复100次实验后，Bb组合约为16% C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体 D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数 27．（2023·海南·高考真题）某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是（    ） A．①和②杂交，产生的后代雄性不育 B．②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变 C．①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种 D．①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1 28．（2022·浙江·高考真题）番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是（    ） A．让该紫茎番茄自交 B．与绿茎番茄杂交 C．与纯合紫茎番茄杂交 D．与杂合紫茎番茄杂交 29．（2022·浙江·高考真题）孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是（    ） A．杂合子豌豆的繁殖能力低 B．豌豆的基因突变具有可逆性 C．豌豆的性状大多数是隐性性状 D．豌豆连续自交，杂合子比例逐渐减小 30．（2025·甘肃·高考真题）某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是（　　）    A．HhMm B．HHMm C．HhMM D．HHMM 31．（2025·湖北·高考真题）某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒F₁种子（YyRr），培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是（　　） 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数（粒） 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律 高分突破练 1．（2025·甘肃·一模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X,其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（　　） A．补剂X通过抑制有氧呼吸第一阶段，减少丙酮酸生成 B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异 2．（2026·山东临沂·一模）氧化型辅酶I（NAD+）在细胞质基质中合成，不能以自由扩散的方式通过线粒体内膜，线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列说法错误的是（　　） A．若细胞进行无氧呼吸，丙酮酸转化成乳酸的过程中NAD+/NADH比值升高 B．抑制SLC25A51蛋白的功能，会导致线粒体内NAD+含量不足，细胞耗氧量下降 C．SLC25A51蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 D．真核生物有氧呼吸过程中，NAD+转化为NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质 3．（2026·浙江·二模）某研究小组为探究酵母菌的呼吸方式，利用下图所示装置进行实验，并检测了培养液中的酒精含量。两组装置在相同且适宜的温度下培养相同时间后，得到如下表所示结果。 组别 石灰水浑浊程度 培养液酒精检测 甲组 明显浑浊 未检测到酒精 乙组 轻微浑浊 检测到酒精 下列相关分析错误的是（　　） A．本实验的自变量是氧气的有无，因变量是CO2的产生量和酒精的有无 B．甲组石灰水更浑浊，说明有氧呼吸比无氧呼吸产生CO2的总量更多 C．乙组检测到酒精，说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精 D．若将石灰水换为溴麝香草酚蓝溶液，乙组由蓝变绿再变黄的速度比甲快 4．（2026·河北·一模）叶绿体膜上存在着同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白NTT，三者的浓度梯度均是驱动NTT转运物质的必要条件。在黑暗条件下，NTT可以将ATP从细胞质基质转运到叶绿体基质，同时将ADP和Pi进行反向转运。下列叙述正确的是（    ） A．NTT转运物质时需与ATP、ADP、Pi同时结合，才能触发自身构象改变 B．光照充足的条件下，NTT转运物质的效率可能会下降 C．黑暗条件下，细胞质基质中供给叶绿体的ATP仅来自线粒体的有氧呼吸 D．黑暗条件下，NTT转运ATP的方式为协助扩散，转运ADP和Pi的方式为主动运输 5．（2026·江苏镇江·一模）钾离子是调控大多数陆生植物气孔开放的核心离子。图示保卫细胞膜上的相关过程，下列叙述错误的是（　　） A．光被受体接收后会激活膜上H+泵增大外正内负的局部跨膜电位差 B．电位差驱动K+以协助扩散方式进入细胞以利于细胞吸水，气孔打开 C．打开气孔有利于叶肉细胞获得充足的CO2，提高植物的光合作用强度 D．当光照强度处于植物光补偿点时，叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用 6．（25-26高三上·山东临沂·期末）希尔反应的测定方法通常是在离体叶绿体的悬浮液中加入DCIP（氧化剂）、蔗糖等，在光照下可以释放氧气，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。用不同浓度的某除草剂分别处理杂草品种甲和品种乙的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如表。下列叙述错误的是（　　） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A．希尔反应发生在离体叶绿体的类囊体薄膜上 B．蔗糖的作用是为反应提供能量并维持渗透压 C．杂草品种甲对该除草剂的敏感程度大于品种乙 D．实验中品种乙的反应蓝色随着除草剂浓度增加而增加 7．（2026·湖北·一模）下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析正确的是（    ） A．图1中丁为胡萝卜素，其在层析液中溶解度最低 B．图2中B点光合作用合成的有机物量和呼吸作用消耗的有机物量相当 C．温室栽培该大豆时，温度控制在20℃比25℃更有利于获得最大经济效益 D．此幼苗光合作用相关酶的最适温度为20℃ 8．（2026·吉林白山·一模）进行有丝分裂的细胞在不同时期都会有多种细胞器的参与。下表中对应不合理的是（    ） 选项 细胞器 作用时期 生理作用 A 核糖体 主要为间期 合成相关蛋白质 B 中心体 前期 与纺锤体的形成有关 C 线粒体 整个细胞周期 提供能量 D 高尔基体 后期 与赤道板的形成有关 A．A B．B C．C D．D 9．（2025·广东广州·模拟预测）肿瘤细胞有丝分裂过程中细胞内柠檬酸水平升高，高水平的柠檬酸能与细胞呼吸过程中的关键酶PFKM结合，进而调控有丝分裂进程，相关实验结果如下。下列分析不合理的是（    ） 组别 处理 有丝分裂持续时间/min 细胞内ATP水平/相对值 1 对照组（正常培养） 45.2 1.00 2 添加外源柠檬酸 29.8 1.05 3 下调PFKM基因的表达 68.7 0.95 4 添加外源柠檬酸+下调PFKM基因的表达 66.3 0.98 A．添加外源柠檬酸可促进细胞呼吸和加速细胞分裂 B．PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂持续时间的关键介质 C．细胞内ATP水平直接决定有丝分裂持续时间 D．抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路 10．（2025·河北·一模）在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，下列相关操作或结果分析正确的是（    ） A．将植物根尖放入卡诺氏液中浸泡能使组织细胞相互分离 B．漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度 C．用显微镜观察时，视野中大多数细胞处于分裂期 D．可观察到某时期的细胞中每条染色体都排列在赤道板结构上 11．（2026·河南鹤壁·一模）细胞周期中各时期的转换依赖各种细胞周期蛋白的调控（如表所示），这些周期蛋白发挥作用的先后顺序是（　　） 细胞周期蛋白 主要功能 K4 促进纺锤丝与着丝粒相连接，使着丝粒排在细胞中央 K3 激活DNA复制相关酶（如DNA聚合酶） K2 维持DNA复制的稳定性，防止中途终止 K1 促进染色质凝缩、核膜解体 A．K3→K1→K2→K4 B．K2→K3→K4→K1 C．K2→K4→K3→K1 D．K3→K2→K1→K4 12．（2026·陕西·三模）若某动物（2n=4）的基因型为AaXBXb。在细胞分裂过程中，细胞内染色体组的数目变化如图甲所示，图乙为细胞分裂过程中某时期的图像。不考虑变异，下列叙述错误的是（    ） A．图乙细胞所处的分裂时期位于图甲中的②时期 B．图乙中移向细胞两极的基因均为A、a、B、b C．④时期细胞中发生基因A/a与B/b的自由组合 D．②与⑤时期细胞内染色体组数加倍的原因相同 13．（2026·河北·一模）通过用绿色荧光蛋白（GFP）标记裂殖酵母1号染色体着丝粒区域的imr序列（imr1 L-GFP），并仅在杂合子的一条同源染色体上标记。下列关于减数分裂时GFP信号的叙述，错误的是（    ） A．联会时期一个荧光点 B．减数分裂Ⅰ中期赤道板附近一个荧光点 C．减数分裂Ⅰ后期一个荧光点移向一极 D．减数分裂Ⅰ末期结束形成的2个子细胞中均可观察到一个荧光点 14．（2026·贵州黔东南·三模）为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（　　） A．图中“？期”代表减数分裂Ⅰ中期，因存在同源染色体，排列在赤道板上 B．“类卵细胞”在形成过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合 C．异常“类卵细胞”形成原因可能有同源染色体未联会，纺锤体形成受抑制 D．正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→92→46→23 15．（2025·山西临汾·二模）为体验孟德尔遗传定律，某生物兴趣小组进行了“性状分离比的模拟实验”，如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲、乙小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙桶内小球分别代表雌、雄配子 B．如实验条件有限，可用相同数量的绿豆和黄豆代替不同小球完成模拟实验 C．向两小桶内分别添加等量的代表另一对等位基因的小球可模拟自由组合现象 D．可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内基因重组的过程 16．（2024·山西吕梁·二模）某同学用卡片模拟杂交实验，表示亲本的卡片在信封中的放置情况如图，其中信封4中Y的数量待定，每次抓取卡片并记录后，将卡片放回原信封，重复100次。已知A、a位于常染色体上，群体中A的基因频率为0.8；B、b位于X染色体的非同源区段，群体中XB的基因频率为0.6。群体中无配子致死和基因型个体致死现象。下列叙述错误的是（    ）    A．信封4可模拟雄性生殖器官，图中Y的卡片数量与信封3中X的卡片数量相同 B．随机从信封3、4中各取1张卡片组合在一起，所得结果中纯合子女性的概率为0.26 C．随机从信封1、2中各取1张卡片组合在一起，模拟Aa个体随机交配产生子代 D．随机从信封1、4中各取1张卡片组合在一起，不能用来模拟雌雄配子的随机结合 17．（2025·四川资阳·一模）假说—演绎法是科学研究中常用的方法，包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论”等环节。孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验和假说演绎法的叙述，正确的是（    ） A．豌豆为自花传粉、闭花授粉植物，杂交时应在父本花粉未成熟时进行人工去雄 B．孟德尔所作假设的内容之一是亲本产生了数量相等的雌雄两种配子 C．孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例 D．孟德尔先研究遗传因子的行为变化，再提出了遗传因子的分离和自由组合规律 18．（25-26高三上·云南楚雄·月考）某课题研究小组以豌豆为实验材料，重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本，与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验，实验过程无任何错误操作，但F2出现了高茎：矮茎=2：1的非正常分离比，下列原因分析中相关度最小的是（    ） A．显性基因纯合致死 B．后代的样本数量不够多 C．F1产生两种基因型配子的比例不同 D．后代的杂合子存活率低 / 学科网（北京）股份有限公司 $ 专题二 细胞的代谢与增殖 实验梳理+高分突破练 实验目录 实验01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 实验02 光合作用中相关实验 实验03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 实验04 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 实验05 孟德尔的豌豆杂交实验 · 实验01 探究酵母菌细胞呼吸的方式 1.实验原理 2. 实验思路-设计实验 对比实验：两组都是实验组，两组之间相互对照。 类别 内容 实验条件 有氧与无氧条件 检测指标 产生 CO₂ 的多少、是否生成酒精 呼吸方式 两种呼吸方式及其产物 3.实验条件控制 (1)有氧条件：装置甲连通橡皮球(或气泵)，让空气间歇性地依次通过三个锥形瓶，既保证O2的充分供应，又使空气先经过盛有NaOH溶液的锥形瓶，除去空气中的CO2，保证第三个锥形瓶的澄清石灰水变混浊是酵母菌有氧呼吸产生的CO2所致。 (2)无氧条件：装置乙中B瓶应封口放置一段时间后，待酵母菌将B瓶中的O2消耗完，再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶，确保是无氧呼吸产生的CO2使澄清的石灰水变混浊。 4．实验现象 条件 澄清石灰水的变化/出现变化的快慢 重铬酸钾的浓硫酸溶液 甲组(有氧) 变混浊程度高/快 无变化 乙组(无氧) 变混浊程度低/慢 出现灰绿色 【提醒】由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化，因此，应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖。 5. 实验结论 (1)酵母菌在有氧和无氧条件下都能进行细胞呼吸。 (2)在有氧条件下产生大量CO2，在无氧条件下产生酒精和CO2。 【补充】 1.教材实验中的“显色”归纳 物质/结构 试剂 反应条件 反应现象 染色质（体） 醋酸洋红 - 红色 甲紫溶液 - 紫色 还原糖 斐林试剂 水浴加热（50~65℃） 砖红色沉淀 支链淀粉 碘液 - 橙红色 CO₂ 溴麝香草酚蓝溶液 - 由蓝变绿再变黄 脂肪 苏丹Ⅲ染液 该试剂使用时需先加A液， 再加B液，且B液不能过量 橘黄色 酒精 橙色的重铬酸钾溶液 酸性条件下 灰绿色 DNA 二苯胺 沸水浴 蓝色 直链淀粉 碘液 - 蓝黑色 蛋白质 双缩脲试剂 - 紫色 2.“液滴移动法”探究细胞呼吸的方式 (1)探究装置：欲确认某生物的细胞呼吸方式，应设置两套实验装置，如图所示(以发芽种子为例)。 (2)实验原理 ①装置一：NaOH溶液的作用是吸收细胞呼吸产生的CO2，着色液滴移动的距离代表细胞呼吸吸收O2的量。 ②装置二：着色液滴移动的距离代表细胞呼吸产生的CO2量与吸收的O2量的差值。 (3)实验结果及结论 实验结果 结论 装置一液滴 装置二液滴 不动 不动 只进行产生乳酸的无氧呼吸 不动 右移 只进行产生酒精的无氧呼吸 左移 右移 同时进行有氧呼吸和产生酒精的无氧呼吸 左移 不动 只进行有氧呼吸或同时进行有氧呼吸和产生乳酸的无氧呼吸 (4)实验的注意事项和误差校正 ①注意事项：若所放植物组织为绿色组织，整个装置必须遮光处理，否则植物组织的光合作用会干扰呼吸速率的测定。为防止微生物呼吸对实验结果造成干扰，应将装置进行灭菌处理。 ②误差校正：为使实验结果准确，防止气压、温度等物理膨胀因素所引起的误差，还应设置对照(装置三)。对照实验中将所测定的生物材料灭活(将种子煮熟)，其他条件均不变。 1．（2025·浙江·高考真题）某同学欲研究酵母菌的细胞呼吸方式，设置有氧组和无氧组，装置如图所示。已知有氧组装置内氧气量仅满足部分葡萄糖氧化分解。下列叙述正确的是（　　）    A．装置内有氧气或无氧气可作为实验的无关变量 B．有氧组和无氧组酵母菌细胞产生CO2的场所均为细胞质基质 C．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组均可检测到酒精 D．若葡萄糖充分反应，有氧组和无氧组产生的CO2比值大于3：1 【答案】C 【详解】A、本实验研究酵母菌的细胞呼吸方式，有氧气或无氧气是实验的自变量，而不是无关变量，A错； B、有氧组因为氧气仅满足部分葡萄糖氧化分解，所以既进行有氧呼吸（CO2的场所是线粒体基质），又进行无氧呼吸（产生CO2的场所是细胞质基质）；无氧组只进行无氧呼吸，产生CO2的场所是细胞质基质。所以有氧组产生CO2的场所是线粒体基质和细胞质基质，无氧组是细胞质基质，B错误； C、有氧组虽然进行有氧呼吸，但也进行无氧呼吸（因为氧气不足），无氧呼吸会产生酒精；无氧组进行无氧呼吸，也产生酒精。所以有氧组和无氧组均能检测到酒精，C正确； D、有氧呼吸时，1分子葡萄糖产生6分子CO2；无氧呼吸时，1分子葡萄糖产生2分子CO2。由于有氧组同时进行有氧和无氧呼吸，所以有氧组产生的CO2量比仅进行有氧呼吸时少，那么有氧组和无氧组产生CO2的比值会小于6:2=3:1，D错误。 2．（2023·浙江·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】A、酵母菌用量和葡萄糖溶液是无关变量，A错误； B、氧气的有无是自变量，B错误； C、有氧呼吸不产生酒精，无氧呼吸产生酒精和CO2且比值为1:1，因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标，C正确； D、等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底，释放能量多；无氧呼吸氧化分解不彻底，大部分能量还储存在酒精中，释放能量少，D错误。 3．（2021·广东·高考真题）秸秆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料。生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究其细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（    ） A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成 B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2 C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布 D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量 【答案】D 【详解】A、检测乙醇的生成，应取甲瓶中的滤液2mL注入到试管中，再向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误； B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此乙瓶的溶液不会变成红色，B错误； C、健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，因此用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布，C错误； D、乙醇最大产量与甲瓶中葡萄糖的量有关，因甲瓶中葡萄糖的量是一定，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。 4．（2020·全国I卷·高考真题）种子贮藏中需要控制呼吸作用以减少有机物的消耗。若作物种子呼吸作用所利用的物质是淀粉分解产生的葡萄糖，下列关于种子呼吸作用的叙述，错误的是（    ） A．若产生的CO2与乙醇的分子数相等，则细胞只进行无氧呼吸 B．若细胞只进行有氧呼吸，则吸收O2的分子数与释放CO2的相等 C．若细胞只进行无氧呼吸且产物是乳酸，则无O2吸收也无CO2释放 D．若细胞同时进行有氧和无氧呼吸，则吸收O2的分子数比释放CO2的多 【答案】D 【详解】A、若二氧化碳的生成量=酒精的生成量，则说明不消耗氧气，故只有无氧呼吸，A正确； B、若只进行有氧呼吸，则消耗的氧气量=生成的二氧化碳量，B正确； C、若只进行无氧呼吸，说明不消耗氧气，产乳酸的无氧呼吸不会产生二氧化碳，C正确； D、若同时进行有氧呼吸和无氧呼吸，若无氧呼吸产酒精，则消耗的氧气量小于二氧化碳的生成量，若无氧呼吸产乳酸，则消耗的氧气量=二氧化碳的生成量，D错误。 · 实验02 光合作用中相关实验 一、绿叶中色素的提取与分离 1. 实验原理 提取原理：有机溶剂（如无水乙醇）能溶解色素 分离原理：各种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢 【提醒】 ①提取色素时若没有无水乙醇，也可以用体积分数为95%的乙醇加适量无水碳酸钠来代替。 ②分离色素用纸层析法，在层析液中溶解度越大的色素扩散速度越快。 2. 实验步骤 3. 实验结果 色素种类 色素颜色 色素含量 溶解度 扩散速度 胡萝卜素 橙黄色 最少 最高 最快 叶黄素 黄色 较少 较高 较快 叶绿素a 蓝绿色 最多 较低 较慢 叶绿素b 黄绿色 较多 最低 最慢 ①色素带条数与色素种类有关，四条色素带说明有四种色素。 ②叶绿素a的含量最多，所以该色素带最宽；而胡萝卜素含量最少，所以其色素带最窄。 ③胡萝卜素在层析液中溶解度最大，所以扩散最快。 【补充】1.光合色素的吸收光谱 2.探究光照强度对光合作用强度的影响 (1)实验原理：抽去圆形小叶片中的气体后，叶片在水中下沉，光照下叶片进行光合作用产生氧气，充满细胞间隙，叶片又会上浮。光合作用越强，单位时间内圆形小叶片上浮的数量越多。 (2)实验中变量分析 自变量 不同光照强度 控制自变量 调节光源与烧杯的距离进行控制 因变量 光合作用强度 检测因变量 同一时间段内叶片浮起的数量 对无关变量进行控制 叶片大小、溶液的量等保持一致 (3)实验流程：取材→排气→沉水→分组→光照→观察并记录。 (4)实验结果：在一定范围内，台灯与小烧杯的距离越近，单位时间内浮起的圆形小叶片也越多。 (5)实验结论：在一定范围内，随着光照强度不断增强，光合作用强度也增强(单位时间内圆形小叶片中产生的O2越多，浮起的圆形小叶片也越多)。 3.光合作用和细胞呼吸实验探究中常用实验条件的控制 ①增加水中O2——泵入空气或吹气或放入绿色水生植物； ②减少水中O2——容器密封或油膜覆盖或用凉开水； ③除去容器中CO2——氢氧化钠溶液； ④除去叶中原有淀粉——置于黑暗环境中； ⑤除去叶中叶绿素——酒精隔水加热； ⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰——给植株遮光； ⑦如何得到单色光——棱镜色散或薄膜滤光。 4.光(CO2)补偿点、饱和点的移动问题 (1)A点：代表呼吸速率，细胞呼吸增强，A点下移；反之，A点上移。 (2)B点与C点的变化(注：只有横坐标为自变量，其他条件不变) B点(补偿点) C点(饱和点) 适当增大CO2浓度(光照强度) 左移 右移 适当减小CO2浓度(光照强度) 右移 左移 土壤缺Mg2＋ 右移 左移 5．（2022·江苏·高考真题）下列有关实验方法的描述合理的是（    ） A．将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液 B．适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片，可先后观察到细胞质流动与质壁分离现象 C．检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应 D．用溴麝香草酚蓝水溶液检测发酵液中酒精含量的多少，可判断酵母菌的呼吸方式 【答案】B 【详解】A、提取胡萝卜素的实验流程：胡萝卜→粉碎→干燥→萃取→过滤→浓缩→胡萝卜素，A错误； B、黑藻叶片含有叶绿体，呈绿色，所以适当浓度蔗糖溶液处理新鲜黑藻叶装片可以先在显微镜下观察叶绿体的运动情况，观察细胞质的流动，同时黑藻叶片是成熟的植物细胞，可以发生质壁分离，以叶绿体为观察指标，B正确； C、检测样品中的蛋白质时，双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应，不需要加热，C错误； D、酵母菌呼吸产生的二氧化碳可使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，不能用来检测酒精含量，D错误。 6．（2026·浙江·高考真题）细胞有氧呼吸第三阶段中，NADH中的和可与结合生成，并伴随ATP的合成，如图所示。当缺乏时，此过程中ATP的合成减少，其原因是（　　） A．合成ATP的酶催化能力降低 B．膜两侧浓度梯度增大 C．第三阶段中电子的传递受阻 D．释放的能量更多以热能形式散失 【答案】C 【详解】A、酶的催化能力不会因O2缺乏直接降低，A错误； B、O2缺乏时，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小而非增大，B错误； C、O2缺乏时，消耗的电子减少，H⁺出膜变的少，膜两侧H⁺浓度梯度是减小，H⁺浓度差产生的电势能减少，ATP合成下降，第三阶段中电子的传递受阻，C正确； D、能量更多以热能形式散失不是O2缺乏时ATP合成减少的直接原因，D错误。 7．（2025·甘肃·高考真题）线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，可用于评估线粒体产生ATP的能力。若分别以葡萄糖、丙酮酸和NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，下列叙述正确的是（　　） A．状态3呼吸不需要氧气参与 B．状态3呼吸的反应场所是线粒体基质 C．以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0 D．相比NADH，以丙酮酸为底物的状态3呼吸速率较大 【答案】C 【详解】A、线粒体在足量可氧化底物和ADP存在的情况下发生的呼吸称为状态3呼吸，若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，所以需要氧气参与，A错误； B、若以NADH为可氧化底物测定离体线粒体状态3呼吸速率，此时状态3呼吸的场所是线粒体内膜，B错； C、葡萄糖不能直接进入线粒体进行氧化分解，需要在细胞质基质中分解为丙酮酸后才能进入线粒体，所以以葡萄糖为底物测定的状态3呼吸速率为0，C正确； D、NADH可直接参与有氧呼吸第三阶段，而丙酮酸需先经过有氧呼吸第二阶段产生NADH等物质后再参与第三阶段，所以相比丙酮酸，以NADH为底物的状态3呼吸速率较大，D错误。 8．（2026·浙江·高考真题）为探究不同环境因素对光合作用的影响，某同学选择金鱼藻、冰块、溶液、台灯、烧杯、氧传感器、米尺等材料和用具进行实验。下列叙述错误的是（　　） A．可探究的环境因素有光照强度、温度、浓度等 B．实验中可用单位时间的释放量表示光合速率 C．将室温下的实验装置移至冰水中，光合速率持续上升 D．可通过调节台灯与烧杯之间的距离来改变光照强度 【答案】C 【详解】A、实验材料中台灯（调节光照强度）、冰块（调节温度）、NaHCO₃溶液（提供CO₂），可探究光照强度、温度、CO₂浓度等环境因素，A正确； B、氧传感器直接检测O₂释放量，单位时间内O₂释放量可反映净光合速率，B正确； C、冰水使温度骤降，酶活性降低，光反应和暗反应速率均下降，光合速率不会持续上升（实际下降），C错误； D、光照强度与光源距离呈反比，调节台灯与烧杯距离可改变光照强度，D正确。 9．（2025·安徽·高考真题）关于“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验，下列叙述错误的是（    ） A．用打孔器打出叶圆片时，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉 B．调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以进行对比实验 C．用化学传感器监测光照时O2浓度变化，可计算出实际光合作用强度 D．同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，可能与其接受的光照强度不同有关 【答案】C 【详解】A、用打孔器打出叶圆片的目的是使其进行光合作用产生氧气，依据单一变量原则，为保证叶圆片相对一致应避开大的叶脉，A正确； B、调节LED灯光源与盛有叶圆片烧杯之间的距离，以模拟不同的光照强度，该实验都是实验组，为对比实验，B正确； C、实际光合作用强度=净光合作用强度+呼吸作用强度，用化学传感器监测光照时O2浓度变化，只可计算出净光合作用强度，无法得知呼吸强度，无法计算出实际光合作用强度，C错误； D、同一烧杯中叶圆片浮起的快慢不同，说明光合作用强度不同，可能与其接受的光照强度不同有关，D对。 10．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（    ） A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素 B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法 C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段 【答案】D 【详解】A、提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确； B、由于不同色素在层析液中溶解度不同，因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确； C、不同光合色素颜色不同，因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶片呈黄色，C正确； D、叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错误。 11．（2023·江苏·高考真题）下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是（　　） A．用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏 B．若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠 C．该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量 D．用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间 【答案】B 【详解】A、用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误； B、画滤液细线时要间断画2～3次，即等上一次干了以后再画下一次，若连续多次重复画滤液细线虽可累积更多的色素，但会造成滤液细线过宽，易出现色素带重叠，B正确； C、该实验中分离色素的方法是纸层析法，可根据各种色素在滤纸条上呈现的色素带的宽窄来比较判断各色素的含量，但该实验不能具体测定绿叶中各种色素含量，C错误； D、花青素存在于液泡中，溶于水不易溶于有机溶剂，故若得到5条色素带，距离滤液细线最近的色素带为花青素，应在叶绿素b的下方，D错误。 12．（2022·北京·高考真题）光合作用强度受环境因素的影响。车前草的光合速率与叶片温度、CO2浓度的关系如下图。据图分析不能得出（　　） A．低于最适温度时，光合速率随温度升高而升高 B．在一定的范围内，CO2浓度升高可使光合作用最适温度升高 C．CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小 D．10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高 【答案】D 【详解】A、分析题图可知，当CO2浓度一定时，光合速率会随着温度的升高而增大，达到最适温度时，光合速率达到最高值，后随着温度的继续升高而减小，A正确； B、分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L-1时，最适温度为25℃左右；当CO2浓度为370μL·L-1时，最适温度为30℃；当CO2浓度为1000μL·L-1时，最适温度接近40℃，可以表明在一定范围内，CO2浓度的升高会使光合作用最适温度升高，B正确； C、分析题图可知，当CO2浓度为200μL·L-1时，光合速率随温度的升高而改变程度不大，光合速率在温度的升高下，持续在数值为10处波动，而CO2浓度为其他数值时，光合速率随着温度的升高变化程度较大，曲线有较大的变化趋势，所以表明CO2浓度为200μL·L-1时，温度对光合速率影响小，C正确； D、分析题图可知，10℃条件下，CO2浓度为200μL·L-1至370μL·L-1时，光合速率有显著提高，而370μL·L-1至1000μL·L-1时，光合速率无明显的提高趋势，而且370μL·L-1时与1000μL·L-1时，两者光合速率数值接近同一数值，所以不能表明10℃条件下，光合速率随CO2浓度的升高会持续提高，D错误。 13．（2022·海南·高考真题）某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是（    ） A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量 B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率 C．四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高 D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短 【答案】B 【详解】A、本实验是探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，自变量为CO2浓度（NaHCO3溶液浓度），温度和光照为无关变量，A错误； B、当光合作用产生的氧气大于细胞呼吸消耗的氧气时，叶圆片上浮，叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率，B正确； C、四组实验中，0.5％NaHCO3溶液中叶圆片上浮需要的时间最长，光合速率最小，C错误； D、若在4℃条件下进行本实验，由于低温会使酶的活性降低，净光合速率可能降低，故各组叶圆片上浮所需时长可能均会延长，D错误。 · 实验03 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 1. 实验原理 选材：高等植物体内根尖、芽尖等分生区细胞有丝分裂较旺盛 染色：细胞核内的染色体(质)易被碱性染料(甲紫溶液或醋酸洋红液染成深色) 时期确定：在同一分生组织中可以通过高倍显微镜观察细胞内染色体的存在状态，判断细胞所处的分裂时期 2. 实验步骤 洋葱根尖培养：待根长约5cm时，可用于实验。 （1）取材：剪取根尖2-3mm（分生区位置）。 （2）解离： 药液：质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精（按1:1体积比混合）。 目的：使组织中的细胞相互分离开。 （3） 漂洗： 漂洗液：清水。 目的：洗去药液，防止解离过度。 （4）染色： 染色剂：0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液（或醋酸洋红液）。 目的：使染色体着色，便于观察。 （5）制片： 操作：用镊子尖将根尖弄碎，盖上盖玻片，用拇指轻压。 目的：使细胞分散开来，有利于观察。 （6）观察：低倍镜观察→再高倍镜观察。 找分生区（分生区细胞特点：细胞呈正方形，排列紧密，有很强的分裂能力），然后找各分裂期细胞。 注意：观察的都是死细胞，不能看到动态变化；间期细胞数目最多。 【补充】 （1）实验注意事项 ①根尖中只有分生区细胞才可以进行分裂，伸长区和成熟区细胞不能分裂。 ②不能观察一个细胞的连续分裂过程，因为解离时细胞已死亡，可以寻找处于不同时期的细胞，连起来体现出细胞分裂的连续过程。 ③“解离→漂洗→染色→制片”的步骤顺序不能颠倒、不能缺失，否则不易观察到预期现象。 （2）异常原因分析 实验环节 具体因素 不同情况的影响 实验材料的选择 时间 必须在分裂旺盛的时间 部位 选取细胞分裂旺盛的部位，如根尖分生区、茎尖 解离时间 太短 压片时细胞不易分散 过长 导致细胞解离过度、根尖过于酥软，影响染色 漂洗时间 适宜 洗去多余的药液，防止解离过度而影响染色 染色时间 太短 染色体或染色质不能完全着色 过长 使其他部分也被染成深色，无法分辨染色体 压片力度 过轻 细胞未分散开 过重 将组织压烂 （3）酒精在生物学教材实验中的“同材异用 酒精类型 用途 体积分数为 50%的酒精 在脂肪鉴定中用于洗去浮色 体积分数为 70%的酒精 在土壤中小动物类群丰富度的研究实验中用于保存小动物 体积分数为 95%的酒精 与质量分数为 15%的盐酸 1:1 混合用于观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中的解离 体积分数为 95%的酒精 在低温诱导植物染色体数目的变化实验中用于冲洗卡诺氏液 无水乙醇 用于绿叶中色素的提取 14．（2024·浙江·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】A、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，而在核糖体，A错误； B、②是中期，染色体已在间期复制完成，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，染色体数: 染色单体数: 核DNA分子数=1:2:2，B正确； C、③是后期，有丝分裂不会出现同源染色体分离的情况，C错误； D、④是末期，题干中指出植物细胞，植物细胞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，动物细胞膜末期是细胞膜向内凹陷将细胞一分为二，D错误。 15．（2023·湖北·高考真题）在观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，某同学制作的装片效果非常好，他将其中的某个视野放大拍照，发给5位同学观察细胞并计数，结果如下表（单位：个）。关于表中记录结果的分析，下列叙述错误的是（　　） 学生 分裂间期 分裂期 总计 前期 中期 后期 末期 甲 5 6 3 2 6 22 乙 5 6 3 3 5 22 丙 5 6 3 2 6 22 丁 7 6 3 2 5 23 戊 7 7 3 2 6 25 A．丙、丁计数的差异是由于有丝分裂是一个连续过程，某些细胞所处时期易混淆 B．五位同学记录的中期细胞数一致，原因是中期染色体排列在细胞中央，易区分 C．五位同学记录的间期细胞数不多，原因是取用的材料处于旺盛的分裂阶段 D．戊统计的细胞数量较多，可能是该同学的细胞计数规则与其他同学不同 【答案】C 【详解】A、丙和丁差别在于分裂间期和末期的数量不同，在区分两个时期时丙和丁同学判断结果不同，分裂时期发生混淆，A正确； B、有丝分裂中期，染色体整齐排列在细胞中央，易区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确； C、取用的材料处于旺盛的分裂阶段时，观察结果仍应是绝大多数细胞处于分裂间期，只有少数细胞处于分裂期。五位同学记录的间期细胞数不多，可能原因是该同学是将其中的某个视野放大拍照进行记录的，在该区域处于分裂间期的细胞比例相对较低，故五位同学记录的间期细胞数不多，C错误； D、戊统计的细胞数量较多，可能与该同学的细胞计数规则有关，戊的细胞计数规则可能与其他同学不同，D正确。 16．（2023·浙江·高考真题）为筛选观察有丝分裂的合适材料，某研究小组选用不同植物的根尖，制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述，不合理的是（　　） A．选用易获取且易大量生根的材料 B．选用染色体数目少易观察的材料 C．选用解离时间短分散性好的材料 D．选用分裂间期细胞占比高的材料 【答案】D 【详解】A、根尖分生区的细胞分裂能力较强，故观察有丝分裂时选用易获取且易大量生根的材料，A正确； B、选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点，B正确； C、选用解离时间短分散性好的材料，更利于观察细胞的染色体变化，C正确； D、细胞周期中，分裂间期比分裂期占比更大，应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂，D错误。 17．（2022·江苏·高考真题）培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。下列相关叙述错误的是（    ） A．两种根尖都要用有分生区的区段进行制片 B．装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞 C．在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞 D．四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍 【答案】D 【详解】A、根尖分生区进行有丝分裂，所以观察有丝分裂两种根尖都要用有分生区的区段进行制片，A对； B、多层细胞相互遮挡不容易观察细胞，所以装片中单层细胞区比多层细胞区更易找到理想的分裂期细胞，B正确； C、低倍镜下，细胞放大倍数小，观察的细胞数目多，高倍镜下放大倍数大，观察细胞数目少，所以在低倍镜下比高倍镜下能更快找到各种分裂期细胞，C正确； D、四倍体中期细胞中的染色体数是4N，图中①处于二倍体根尖细胞有丝分裂后期，染色体数目加倍，染色体数目为4N，②处于二倍体根尖细胞有丝分裂间期，染色体数目为2N，③处于二倍体根尖细胞有丝分裂前期，染色体数目为2N，所以四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的2倍，③的2倍，D错误。 18．（2022·湖南·高考真题）洋葱根尖细胞染色体数为8对，细胞周期约12小时。观察洋葱根尖细胞有丝分裂，拍摄照片如图所示。下列分析正确的是（　　） A．a为分裂后期细胞，同源染色体发生分离 B．b为分裂中期细胞，含染色体16条，核DNA分子32个 C．根据图中中期细胞数的比例，可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长 D．根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，分裂间期细胞所占比例降低 【答案】B 【详解】A、图示细胞为洋葱根尖细胞的分裂图，有丝分裂过程中无同源染色体的分离现象，A错误； B、b细胞着丝点整齐排列在赤道板上，细胞处于有丝分裂中期，且洋葱根尖细胞染色体数为8对（16条），有丝分裂中期染色体数目与体细胞相同，但核DNA分子加倍，故b细胞含染色体16条，核DNA分子32个，B正确； C、各期细胞数目所占比例与其分裂周期所占时间成正相关，故已知细胞周期时间，根据各时期细胞数目所占比例可计算各时期的时间，但应统计多个视野中的比例，图中只有一个视野，无法准确推算，C错误； D、间期时的S期进行DNA分子复制，若根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理，细胞停滞在间期，故分裂间期细胞所占比例升高，D错误。 19．（2022·广东·高考真题）用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是（    ） A．根尖解离后立即用甲紫溶液染色，以防解离过度 B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检 C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦 D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央 【答案】C 【详解】A、 根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误； B、 将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后 ，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误； C、 在低倍镜下找到分生区细胞（呈正方形，排列紧密）后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确； D、 分裂中期的染色体着丝点整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。 · 实验04 观察蝗虫精母细胞减数分裂装片 1.实验原理 减数分裂过程中，细胞中的染色体形态、位置和数目都在不断地发生变化，因而可据此识别减数分裂的各个时期。 2.实验流程 (1)装片制作(同有丝分裂装片制作过程) 解离→漂洗→染色→制片。 (2)显微观察和绘图 低倍镜观察：在低倍镜下观察蝗虫精母细胞减数分裂装片。识别初级精母细胞、次级精母细胞和精细胞 高倍镜观察：先在低倍镜下依次找到减数分裂I和减数分裂Ⅱ不同时期的细胞，再在高倍镜下仔细观察染色体的形态、位置和数目 绘图：根据观察结果，尽可能多地绘制减数分裂不同时期的细胞简图 【提醒】宜选用雄性个体生殖器官的原因 ①一般来说，雄性个体产生的雄配子数量远远多于雌性个体产生的雌配子的数量。 ②雌性动物排卵排出的仅仅是初级卵母细胞或次级卵母细胞，排出的细胞先在输卵管中发育到减数分裂Ⅱ中期，只有在受精的过程中才能继续进行减数分裂Ⅱ，因此在卵巢中看不到完整的减数分裂。 3.建立减数分裂中染色体变化的模型 （1）模拟减数分裂中染色体数目和主要行为的变化： 用两种颜色的橡皮泥制作染色体，每种颜色分别制作两条大小不同的染色体，每条染色体由两条染色单体组成，画出中心体和纺锤体，模拟减数分裂的中期、后期、末期染色体行为的变化，注意要将同一种颜色、长度不同的染色体放在赤道道板的一侧 （2）模拟减数分裂中非同源操作染色体的自由组合： 至少制作2对染色体，在赤道道板的每一侧放两条不同颜色、长度不同的染色体，比较形成的子细胞与前一比次模拟结果的差异 （3）模拟非姐妹染色单体间的互换： 假设在四分体时期发生了一次同源染色体的非姐妹染色单体之间的互换，用不同颜色的橡皮泥拼接表示非姐妹染色单体间发生了互换，比较形成的子细胞与前面模拟结果的差异 20．（2023·天津·高考真题）甲图示百合(2n=24)一个 花粉母细胞减数分裂形成的四个子细胞，乙和丙分 别是四个子细胞形成过程中不同分裂期的中期图 像。下列叙述正确的是（    ）    A．乙和丙均是从与赤道板垂直方向观察到的细胞分裂图像 B．乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍 C．乙中单个细胞的同源染色体对数是丙中单个细胞的两倍 D．基因的分离和自由组合发生于丙所示时期的下一个时期 【答案】B 【详解】A、丙是从平行于赤道板方向观察的，，A错误； B、乙为减数分裂Ⅰ中期，丙为减数分裂Ⅱ中期，乙中单个细胞的染色体组数是丙中单个细胞的两倍，B对； C、丙为减数分裂Ⅱ中期，无同源染色体，C错误； D、基因的分离和自由组合发生于乙所示时期的下一个时期，D错误。 21．（2022·浙江·高考真题）在“减数分裂模型的制作研究”活动中，先制作4个蓝色（2个5cm、2个8cm）和4个红色（2个5cm，2个8cm）的橡皮泥条，再结合细铁丝等材料模拟减数分裂过程，下列叙述错误的是（    ） A．将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体 B．将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对 C．模拟减数分裂后期I时，细胞同极的橡皮泥条颜色要不同 D．模拟减数分裂后期II时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同 【答案】C 【详解】A、一条染色体上的两条染色单体是经过复制而来，大小一样，故将2个5cm蓝色橡皮泥条扎在一起，模拟1个已经复制的染色体，A正确； B、同源染色体一般大小相同，一条来自母方，一条来自父方（用不同颜色表示)，故将4个8cm橡皮泥条按同颜色扎在一起再并排，模拟1对同源染色体的配对，B正确； C、减数分裂后期I时，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞同极的橡皮泥条颜色可能相同，可能不同，C错误； D、减数分裂后期II时，染色体着丝粒分裂，姐妹染色单体分离，均分到细胞两级，故模拟减数分裂后期II时，细胞一极的橡皮泥条数要与另一极的相同，D正确。 22．（2025·天津·高考真题）果蝇（2n=8）的精原细胞减数分裂过程中，染色体或DNA数量不可能发生的变化是（    ） A．染色体：16→8 B．DNA：16→8 C．染色体：8→4 D．DNA：8→4 【答案】A 【详解】A、果蝇体细胞染色体数为8条，精原细胞染色体数也为8条，在减数分裂过程中，染色体数目最多为8条（减数第一次分裂前的间期、减数第一次分裂过程中），不可能出现16→8的变化，A错误； B、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，即DNA数量可以发生16→8的变化，B正确； C、精原细胞染色体数为8条，减数第一次分裂结束后，染色体数目减半为4条，即染色体数量可以发生8→4的变化，C正确； D、精原细胞DNA为8个，经过间期复制后DNA变为16个，减数第一次分裂结束后DNA变为8个，减数第二次分裂结束后DNA变为4个，即DNA数量可以发生8→4的变化，D正确。 23．（2026·浙江·高考真题）减数分裂过程中，同源染色体间每发生1次交换会形成1个交叉。在某原始生殖细胞中，观察到一对结构异常的同源染色体，其中一条染色体的两端分别带有来自其他非同源染色体的片段。若这对同源染色体的非姐妹染色单体间发生1次交换，该细胞产生的配子组合为①②③④，如图所示。 若这对染色体的非姐妹染色单体间发生多次交换，下列叙述错误的是（　　） A．交换2次产生的配子组合可能是①②③④ B．交换2次产生的配子组合可能是③③④④ C．交换3次产生的配子组合可能是①②③④ D．交换3次产生的配子组合不可能是①①②② 【答案】D 【详解】A、交换2次时，若两次交换在不同位置，可能产生与1次交换类似的配子组合（①②③④），A正确； B、交换2次时，若两次交换在相同片段，可能使两条染色单体均重组为③④类型，从而产生配子组合③③④④，B正确； C、交换3次（奇数次）的重组效果与1次交换类似，可产生配子组合①②③④，C正确； D、交换3次时，理论上可以通过特定的交换位置（非深色位置），使配子组合恢复为原始类型①①②②（例如3次交换相互抵消重组效应），D错误。 24．（2025·甘肃·高考真题）某动物（2n=4）的基因型为AaBb，有一对长染色体和一对短染色体。A/a和B/b基因是独立遗传的，位于不同对的染色体上。关于该动物的细胞分裂（不考虑突变），下列叙述错误的是（　　） A．图①、②、③和④代表减数分裂Ⅱ后期细胞，最终形成Ab、aB、AB和ab四种配子 B．同源染色体分离，形成图⑤减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图①和②两种子细胞 C．非姐妹染色单体互换，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞，进而产生图③和④两种子细胞 D．图⑦代表有丝分裂后期细胞，产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致 【答案】C 【详解】A、对于图①、②、③和④，观察染色体形态，无同源染色体且着丝粒分裂，属于减数分裂Ⅱ后期细胞，但该动物为雄性（从图⑤、⑥细胞质均等分裂可判断），经过减数分裂Ⅱ产生的是精细胞，经减数分裂最终形成Ab、aB、AB和ab四种精细胞（不考虑突变），A正确； B、观察图⑤，同源染色体分离，非同源染色体自由组合，细胞质均等分裂，这是减数分裂Ⅰ后期细胞（雄性），其产生的子细胞为次级精母细胞，图①和②符合次级精母细胞减数分裂Ⅱ后期的情况，所以能产生图①和②两种子细胞，B正确； C、观察图⑥，非姐妹染色单体互换发生在减数分裂Ⅰ前期，形成图⑥减数分裂Ⅰ后期细胞（同源染色体分离），其产生的子细胞为次级精母细胞，到达减数分裂Ⅱ后期时一个细胞的一条染色体上含有基因A和B，另一条染色体上含有基因a和B，另一个细胞的一条染色体上含有基因A和b，另一条染色体上含有基因a和b，不符合图③和④，C错误； D、分析图⑦，有同源染色体且着丝粒分裂，这代表有丝分裂后期细胞，有丝分裂产生的子代细胞在遗传信息上与亲代细胞保持一致，D正确。 25．（2024·广西·高考真题）水稻（2N=24）是我国主要粮食作物之一，研究发现水稻S1和S2基因与花粉正常发育相关。科研人员将野生型和双突变型（S1和S2基因突变）的花粉母细胞进行染色，观察得到如图的减数分裂Ⅰ过程。下列说法正确的是（　　） A．图（e）中出现明显的染色体，可知该时期是减数分裂Ⅰ后期 B．水稻的1个花粉母细胞完成减数分裂，只产生1个子代细胞 C．野生型水稻减数分裂Ⅰ过程，产生的子代细胞含有6条染色体 D．S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会，进而影响花粉发育 【答案】D 【详解】A、图e中双突变型花粉母细胞没有出现明显的染色体，不是减数分裂Ⅰ后期，A错误； B、水稻一个花粉母细胞经过减数分裂形成4个子代细胞，B错误； C、水稻染色体数目为2N=24，经过减数分裂，染色体数目减半，子代细胞含有12条染色体，C错误； D、从图汇总看出双突变型花粉发育异常，而减数分裂Ⅰ主要是同源染色体联会和分离，所以S1和S2基因可通过控制同源染色体的联会，进而影响花粉发育 ，D正确。 · 实验05 孟德尔的豌豆杂交实验（总结性状分离比模拟实验） 1．豌豆用作遗传实验材料的特点及优势 豌豆的特点 优势 自花传粉，闭花受粉，自然状态下一般都是纯种 用豌豆做人工杂交实验，结果既可靠，又容易分析 具有易于区分的性状且能够稳定地遗传给后代 实验结果易于观察和分析 花较大 易于做人工杂交实验 子代个体数量较多 用数学统计方法分析结果更可靠，且偶然性小 生长快，世代周期相对较短(相对于动物) 易于进行多代实验 2.孟德尔的杂交实验操作 （1）去雄：母本除去未成熟花的全部雄蕊；目的是防止自花传粉，应在花蕾期(开花前)进行 （2）套袋：套上纸袋，防止外来花粉干扰 （3）授粉：雌蕊成熟时，采集另一植株的花粉，撒在去雄花的雌蕊柱头上 （4）再套袋：保证杂交得到的种子是人工授粉后所结 3.一对相对性状杂交实验的“假说—演绎”分析 【补充】性状分离比的模拟实验 1.实验原理 (1)甲、乙两个小桶分别代表雌、雄生殖器官。 (2)甲、乙小桶内的彩球分别代表雌、雄配子。 (3)用不同彩球的随机组合，模拟生物在生殖过程中，雌、雄配子的随机结合。 2.实验过程 (1)在甲、乙两个小桶中放入两种彩球各10个。 (2)摇动两个小桶，使小桶内的彩球充分混合。 (3)分别从两个桶内随机抓取一个彩球，组合在一起，记下两个彩球的字母组合。 (4)将抓取的彩球放回原来的小桶内，摇匀。 (5)按步骤(3)和(4)重复做30次以上。 3.实验结果及结论 (1)彩球组合类型及数量比为DD∶Dd∶dd≈1∶2∶1。 (2)彩球组合代表的显隐性性状分离比为显性∶隐性≈3∶1。 26．（2021·浙江·高考真题）某同学用红色豆子（代表基因B）和白色豆子（代表基因b）建立人群中某显性遗传病的遗传模型，向甲乙两个容器均放入10颗红色豆子和40颗白色豆子，随机从每个容器内取出一颗豆子放在一起并记录，再将豆子放回各自的容器中并摇匀，重复100次。下列叙述正确的是（　　） A．该实验模拟基因自由组合的过程 B．重复100次实验后，Bb组合约为16% C．甲容器模拟的可能是该病占36%的男性群体 D．乙容器中的豆子数模拟亲代的等位基因数 【答案】C 【详解】A、由分析可知，该实验模拟的是生物在生殖过程中，等位基因的分离和雌雄配子的随机结合，A错误； B、重复100 次实验后，Bb的组合约为20%×80%×2=32%，B错误； C、若甲容器模拟的是该病（B_）占36%的男性群体，则该群体中正常人（bb）占64%，即b=80%，B=20%，与题意相符，C正确； D、由分析可知，乙容器中的豆子数模拟的是雌性或雄性亲本产生的配子种类及比例，D错误。 27．（2023·海南·高考真题）某作物的雄性育性与细胞质基因（P、H）和细胞核基因（D、d）相关。现有该作物的4个纯合品种：①（P）dd（雄性不育）、②（H）dd（雄性可育）、③（H）DD（雄性可育）、④（P）DD（雄性可育），科研人员利用上述品种进行杂交实验，成功获得生产上可利用的杂交种。下列有关叙述错误的是（    ） A．①和②杂交，产生的后代雄性不育 B．②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变 C．①和③杂交获得生产上可利用的杂交种，其自交后代出现性状分离，故需年年制种 D．①和③杂交后代作父本，②和③杂交后代作母本，二者杂交后代雄性可育和不育的比例为3∶1 【答案】D 【详解】A、①（P）dd（雄性不育）作为母本和②（H）dd（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型均为（P）dd，表现为雄性不育，A正确； B、②③④自交后代均为雄性可育，且基因型不变，即表现为稳定遗传，B正确； C、①（P）dd（雄性不育）作为母本和③（H）DD（雄性可育）作为父本杂交，产生的后代的基因型为（P）Dd，为杂交种，自交后代会表现出性状分离，因而需要年年制种，C正确； D、①和③杂交后代的基因型为（P）Dd，②和③杂交后代的基因型为（H）Dd，若前者作父本，后者作母本，则二者杂交的后代为（H）_ _，均为雄性可育，不会出现雄性不育，D错误。 28．（2022·浙江·高考真题）番茄的紫茎对绿茎为完全显性。欲判断一株紫茎番茄是否为纯合子，下列方法不可行的是（    ） A．让该紫茎番茄自交 B．与绿茎番茄杂交 C．与纯合紫茎番茄杂交 D．与杂合紫茎番茄杂交 【答案】C 【详解】A、 紫茎为显性，令其自交，若为纯合子，则子代全为紫茎，若为杂合子，子代发生性状分离，会出现绿茎， A不符合题意； B、 可通过与绿茎纯合子（aa）杂交来鉴定，如果后代都是紫茎，则是纯合子；如果后代有紫茎也有绿茎，则是杂合子，B不符合题意； C、 与紫茎纯合子（AA）杂交后代都是紫茎，故不能通过与紫茎纯合子杂交进行鉴定，C符合题意； D、 能通过与紫茎杂合子杂交（Aa）来鉴定，如果后代都是紫茎，则是纯合子；如果后代有紫茎也有绿茎，则是杂合子，D不符合题意。 29．（2022·浙江·高考真题）孟德尔杂交试验成功的重要因素之一是选择了严格自花受粉的豌豆作为材料。自然条件下豌豆大多数是纯合子，主要原因是（    ） A．杂合子豌豆的繁殖能力低 B．豌豆的基因突变具有可逆性 C．豌豆的性状大多数是隐性性状 D．豌豆连续自交，杂合子比例逐渐减小 【答案】D 【详解】孟德尔杂交试验选择了严格自花授粉的豌豆作为材料，而连续自交可以提高纯合子的纯合度，因此，自然条件下豌豆经过连续数代严格自花授粉后，大多数都是纯合子，D正确。 30．（2025·甘肃·高考真题）某种牛常染色体上的一对等位基因H（无角）对h（有角）完全显性。体表斑块颜色由另一对独立的常染色体基因（M褐色/m红色）控制，杂合态时公牛呈现褐斑，母牛呈现红斑。在下图的杂交实验中，亲本公牛的基因型是（　　）    A．HhMm B．HHMm C．HhMM D．HHMM 【答案】A 【详解】A、若亲本公牛基因型为HhMm（无角褐斑），有角红斑母牛基因型为hhMm，对于有角和无角这对性状，Hh×hh后代会出现有角（hh）和无角（Hh）个体，对于体表斑块颜色这对性状，Mm×Mm 后代会出现MM、Mm和mm个体，F1公牛和母牛均会出现有角褐斑，若无角褐斑公牛的基因型为HhMm，无角褐斑母牛的基因型为H-MM，二者杂交后代会出现无角红斑母牛（H-Mm），A正确； B、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMm，后代全部为无角（Hh），不符合子代的表型，B错误； C、若亲本无角褐斑公牛基因型为HhMM，无角褐斑母牛基因型为H-MM，子代不会出现无角红斑（H-Mm或H-mm）母牛，不符合子代表型，C错误； D、若亲本无角褐斑公牛基因型为HHMM，后代全部为无角（Hh），不符合子代表型，D错误。 31．（2025·湖北·高考真题）某学生重复孟德尔豌豆杂交实验，取一粒黄色圆粒F₁种子（YyRr），培养成植株，成熟后随机取4个豆荚，所得32粒豌豆种子表型计数结果如表所示。下列叙述最合理的是（　　） 性状 黄色 绿色 圆粒 皱粒 个数（粒） 25 7 20 12 A．32粒种子中有18粒黄色圆粒种子，2粒绿色皱粒种子 B．实验结果说明含R基因配子的活力低于含r基因的配子 C．不同批次随机摘取4个豆荚，所得种子的表型比会有差别 D．该实验豌豆种子的圆粒与皱粒表型比支持孟德尔分离定律 【答案】C 【详解】A、黄色圆粒种子理论值为18粒（32×9/16），绿色皱粒为2粒（32×1/16）。但实际数据中，黄色和圆粒的总数分别为25和20，无法直接推导组合性状的具体数值，A错误； B、圆粒与皱粒比为5:3，可能因R配子活力低于r，但由于样本太少，所以不能确定含R基因配子的活力低于含r基因的配子，B错误； C、由于样本量小（仅4个豆荚，32粒种子），不同批次摘取豆荚可能因抽样误差导致表型比波动，C正确； D、圆粒与皱粒实际比为5:3，不符合分离定律预期的3:1，同时样本数目太少，所以不支持孟德尔分离定律，D错误； 高分突破练 1．（2025·甘肃·一模）某运动营养实验室研发了一种新型补剂X,其核心成分可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。为研究补剂X的作用，研究者将小鼠骨骼肌细胞分为对照组和实验组，在有氧条件下检测细胞呼吸的相关指标，结果如图所示。下列叙述或推测合理的是（　　） A．补剂X通过抑制有氧呼吸第一阶段，减少丙酮酸生成 B．实验组CO2释放量升高，说明补剂X促进无氧呼吸第二阶段 C．实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段的ATP生成 D．若将实验条件改为无氧，两组细胞产生的乳酸量会有显著差异 【答案】C 【详解】A、题意显示，补剂X,可通过影响线粒体功能来调节细胞呼吸。实验组丙酮酸含量低于对照组，可能是由于丙酮酸分解加快导致的，补剂X不抑制有氧呼吸第一阶段，因为该阶段发生在细胞质基质中，A错误； B、实验在有氧条件下进行，且无氧呼吸第二阶段不产生CO2，实验组CO2释放量升高应是有氧呼吸增强导致的，B错误； C、酶乙是ATP合成酶，位于线粒体内膜，实验组酶乙活性升高，可加速有氧呼吸第三阶段ATP的生成，C正确； D、无氧条件下，两组细胞均进行无氧呼吸，补剂X影响线粒体功能，对无氧呼吸无显著影响，两组产生的乳酸量无显著差异，D错误。 2．（2026·山东临沂·一模）氧化型辅酶I（NAD+）在细胞质基质中合成，不能以自由扩散的方式通过线粒体内膜，线粒体内膜上由核基因编码的SLC25A51蛋白能转运NAD+进入线粒体。下列说法错误的是（　　） A．若细胞进行无氧呼吸，丙酮酸转化成乳酸的过程中NAD+/NADH比值升高 B．抑制SLC25A51蛋白的功能，会导致线粒体内NAD+含量不足，细胞耗氧量下降 C．SLC25A51蛋白的合成、加工和运输过程需要核糖体、内质网和高尔基体的参与 D．真核生物有氧呼吸过程中，NAD+转化为NADH的场所是细胞质基质、线粒体基质 【答案】C 【详解】A、丙酮酸转化为乳酸是无氧呼吸第二阶段，该过程消耗NADH生成NAD+，NAD+含量升高、NADH含量降低，因此NAD+/NADH比值升高，A正确； B、SLC25A51蛋白是转运NAD+进入线粒体的载体，抑制其功能会导致线粒体内NAD+含量不足，有氧呼吸第二阶段生成NADH减少，第三阶段消耗的氧气随之减少，细胞耗氧量下降，B正确； C、SLC25A51是线粒体内膜蛋白，属于胞内蛋白，由细胞质游离的核糖体合成，不需要内质网、高尔基体的加工和运输，只有分泌蛋白、细胞膜蛋白等才需要内质网和高尔基体参与合成加工，C错误； D、真核生物有氧呼吸第一阶段（场所为细胞质基质）、第二阶段（场所为线粒体基质）均会产生NADH，即发生NAD+转化为NADH的过程，D正确。 3．（2026·浙江·二模）某研究小组为探究酵母菌的呼吸方式，利用下图所示装置进行实验，并检测了培养液中的酒精含量。两组装置在相同且适宜的温度下培养相同时间后，得到如下表所示结果。 组别 石灰水浑浊程度 培养液酒精检测 甲组 明显浑浊 未检测到酒精 乙组 轻微浑浊 检测到酒精 下列相关分析错误的是（　　） A．本实验的自变量是氧气的有无，因变量是CO2的产生量和酒精的有无 B．甲组石灰水更浑浊，说明有氧呼吸比无氧呼吸产生CO2的总量更多 C．乙组检测到酒精，说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精 D．若将石灰水换为溴麝香草酚蓝溶液，乙组由蓝变绿再变黄的速度比甲快 【答案】D 【详解】A、本实验通过控制氧气的有无（甲组通气、乙组隔绝空气）来探究酵母菌的呼吸方式，因此自变量是氧气的有无。实验通过石灰水浑浊程度检测CO2的产生量，通过酒精检测判断无氧呼吸的发生，因此因变量是CO2的产生量和酒精的有无，A正确； B、甲组石灰水明显浑浊，乙组轻微浑浊，说明在相同培养时间内，甲组（有氧呼吸）产生的CO2总量更多。从反应式来看，1mol葡萄糖经有氧呼吸产生6molCO2，经无氧呼吸仅产生2molCO2，且有氧呼吸的速率更快，因此相同时间内有氧呼吸产生的CO2总量显著多于无氧呼吸，B正确； C、乙组为无氧环境，检测到酒精，说明酵母菌在无氧条件下可将葡萄糖分解为酒精和CO2，这是酵母菌无氧呼吸的典型特征，C正确； D、溴麝香草酚蓝溶液遇CO2会由蓝变绿再变黄，颜色变化的速度与CO2的产生速率正相关。甲组（有氧呼吸）产生CO2的速率远快于乙组（无氧呼吸），因此甲组由蓝变绿再变黄的速度比乙组快，而非乙组比甲组快，D错误。 4．（2026·河北·一模）叶绿体膜上存在着同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白NTT，三者的浓度梯度均是驱动NTT转运物质的必要条件。在黑暗条件下，NTT可以将ATP从细胞质基质转运到叶绿体基质，同时将ADP和Pi进行反向转运。下列叙述正确的是（    ） A．NTT转运物质时需与ATP、ADP、Pi同时结合，才能触发自身构象改变 B．光照充足的条件下，NTT转运物质的效率可能会下降 C．黑暗条件下，细胞质基质中供给叶绿体的ATP仅来自线粒体的有氧呼吸 D．黑暗条件下，NTT转运ATP的方式为协助扩散，转运ADP和Pi的方式为主动运输 【答案】B 【详解】A、NTT作为同时转运ATP、ADP和Pi的载体蛋白，其转运过程需要三种物质的浓度梯度驱动，但并不意味着必须同时结合三者才能触发构象改变，载体蛋白的构象改变可能分步发生，A错误； B、在光照充足条件下，叶绿体通过光反应合成ATP，导致叶绿体基质内ATP浓度升高，ADP和Pi浓度降低，从而减少了细胞质基质与叶绿体之间ATP、ADP和Pi的浓度梯度，由于浓度梯度是驱动NTT转运的必要条件，梯度减小可能导致转运效率下降，B正确； C、黑暗条件下，细胞质基质中的ATP不仅可来自线粒体的有氧呼吸，还可来自细胞质基质中的无氧呼吸（糖酵解）等过程，C错误； D、根据题干，三者的浓度梯度均是驱动转运的必要条件，说明转运是顺浓度梯度进行的，黑暗条件下，ATP从细胞质基质进入叶绿体基质，ADP和Pi从叶绿体基质运出，均属于协助扩散，D错误。 5．（2026·江苏镇江·一模）钾离子是调控大多数陆生植物气孔开放的核心离子。图示保卫细胞膜上的相关过程，下列叙述错误的是（　　） A．光被受体接收后会激活膜上H+泵增大外正内负的局部跨膜电位差 B．电位差驱动K+以协助扩散方式进入细胞以利于细胞吸水，气孔打开 C．打开气孔有利于叶肉细胞获得充足的CO2，提高植物的光合作用强度 D．当光照强度处于植物光补偿点时，叶肉细胞的光合作用大于呼吸作用 【答案】B 【详解】A、光被受体接收后激活膜上的 H⁺泵，H⁺泵会将细胞内的 H⁺泵出细胞，使细胞膜外侧 H⁺浓度升高，膜电位变为外正内负，且这种电位差会增大，A正确； B、保卫细胞吸收钾离子时，钾离子是逆浓度梯度运输，这种运输方式是主动运输，K+进入液泡使细胞液渗透压增大，细胞吸水，B错误； C、气孔打开后，外界的 CO2可以更顺利地进入叶肉细胞，为光合作用提供充足的原料，从而提高光合作用强度，C正确； D、当光照强度处于植物光补偿点时，此时植物能进行光合作用的细胞的光合速率等于所有细胞的呼吸速率，故叶肉细胞中光合速率应大于呼吸速率，D正确。 6．（25-26高三上·山东临沂·期末）希尔反应的测定方法通常是在离体叶绿体的悬浮液中加入DCIP（氧化剂）、蔗糖等，在光照下可以释放氧气，溶液中的DCIP被还原，颜色由蓝色变成无色。实验中常用希尔反应来测定除草剂对杂草光合作用的抑制效果。用不同浓度的某除草剂分别处理杂草品种甲和品种乙的离体叶绿体并进行希尔反应，实验结果如表。下列叙述错误的是（　　） 除草剂相对浓度/% 0 5 10 15 20 25 30 品种甲放氧速率相对值 5.0 3.7 2.2 1.0 0 0 0 品种乙放氧速率相对值 5.0 4.4 3.7 3.0 2.2 1.6 1.0 A．希尔反应发生在离体叶绿体的类囊体薄膜上 B．蔗糖的作用是为反应提供能量并维持渗透压 C．杂草品种甲对该除草剂的敏感程度大于品种乙 D．实验中品种乙的反应蓝色随着除草剂浓度增加而增加 【答案】B 【详解】A、希尔反应模拟光合作用光反应阶段，该过程在叶绿体类囊体薄膜上进行，A正确； B、蔗糖在离体叶绿体悬浮液中主要起维持渗透压的作用，防止叶绿体破裂，但离体叶绿体不能利用蔗糖供能（因无完整细胞代谢系统），B错误； C、由表可知，除草剂浓度≥20%时品种甲放氧速率为0，而品种乙仍维持放氧，说明甲对除草剂更敏感，C正确； D、DCIP被还原时由蓝色变为无色，放氧速率降低意味着DCIP还原减少，溶液蓝色会加深。除草剂浓度增加时，品种乙放氧速率下降（DCIP还原减弱），故蓝色应增加（即颜色更蓝），D正确。 7．（2026·湖北·一模）下列图1表示利用大豆幼苗的绿叶进行色素提取和分离实验的结果，图2表示温室中该幼苗的光合速率、呼吸速率随温度变化的曲线。据图分析正确的是（    ） A．图1中丁为胡萝卜素，其在层析液中溶解度最低 B．图2中B点光合作用合成的有机物量和呼吸作用消耗的有机物量相当 C．温室栽培该大豆时，温度控制在20℃比25℃更有利于获得最大经济效益 D．此幼苗光合作用相关酶的最适温度为20℃ 【答案】C 【详解】A、图1中丁为胡萝卜素，其在层析液中溶解度最高，A错误； B、图2中B点净光合作用速率和呼吸作用速率相当，光合作用合成有机物量是呼吸作用消耗有机物量的两倍，B错误； C、温室栽培该大豆时，20℃和25℃的净光合速率相同，20℃下呼吸作用更弱，消耗有机物更少，需投入成本更少，C正确； D、20℃时该幼苗真正光合速率不是最大，光合作用相关酶的最适温度大于20℃，D错误。 8．（2026·吉林白山·一模）进行有丝分裂的细胞在不同时期都会有多种细胞器的参与。下表中对应不合理的是（    ） 选项 细胞器 作用时期 生理作用 A 核糖体 主要为间期 合成相关蛋白质 B 中心体 前期 与纺锤体的形成有关 C 线粒体 整个细胞周期 提供能量 D 高尔基体 后期 与赤道板的形成有关 A．A B．B C．C D．D 【答案】D 【详解】A、核糖体是合成蛋白质的场所，有丝分裂间期进行DNA复制和相关蛋白质的合成，故其作用时期主要为间期，表述合理，A正确； B、中心体在动物细胞有丝分裂前期发出星射线形成纺锤体，与纺锤体的形成直接相关，表述合理，B正确； C、线粒体为有丝分裂全过程提供能量（ATP），包括DNA复制、染色体移动等，故在整个细胞周期均发挥作用，表述合理，C正确； D、高尔基体在植物细胞有丝分裂末期参与细胞板的形成，进而形成细胞壁。赤道板是染色体排列的虚拟平面，并非实体结构，与高尔基体无关。选项将高尔基体作用时期错误定位为“后期”，且作用对象误述为“赤道板”，D错误。 9．（2025·广东广州·模拟预测）肿瘤细胞有丝分裂过程中细胞内柠檬酸水平升高，高水平的柠檬酸能与细胞呼吸过程中的关键酶PFKM结合，进而调控有丝分裂进程，相关实验结果如下。下列分析不合理的是（    ） 组别 处理 有丝分裂持续时间/min 细胞内ATP水平/相对值 1 对照组（正常培养） 45.2 1.00 2 添加外源柠檬酸 29.8 1.05 3 下调PFKM基因的表达 68.7 0.95 4 添加外源柠檬酸+下调PFKM基因的表达 66.3 0.98 A．添加外源柠檬酸可促进细胞呼吸和加速细胞分裂 B．PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂持续时间的关键介质 C．细胞内ATP水平直接决定有丝分裂持续时间 D．抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路 【答案】C 【详解】A、添加外源柠檬酸后，有丝分裂持续时间缩短至29.8 min，细胞内ATP水平升至1.05，表明细胞呼吸增强（ATP产生增加），且细胞分裂加速，A正确； B、根据实验结果可知，添加外源柠檬酸可缩短有丝分裂时间，但下调PFKM基因表达后，即使添加柠檬酸，有丝分裂时间仍延长至66.3 min，说明PFKM是柠檬酸缩短有丝分裂时间的关键介质，B正确； C、组4（下调PFKM+柠檬酸）ATP水平为0.98，接近对照组（1.00），但有丝分裂持续时间达66.3 min（远长于对照组的45.2 min）；而组2（添加柠檬酸）ATP为1.05，时间仅29.8 min。实验数据表明ATP水平与有丝分裂持续时间无直接决定关系，C错误； D、下调PFKM基因表达使有丝分裂时间延长至68.7 min，此时ATP水平降低，可能抑制肿瘤细胞增殖，即抑制PFKM基因的表达可作为肿瘤治疗的新思路，D正确。 10．（2025·河北·一模）在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中，下列相关操作或结果分析正确的是（    ） A．将植物根尖放入卡诺氏液中浸泡能使组织细胞相互分离 B．漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度 C．用显微镜观察时，视野中大多数细胞处于分裂期 D．可观察到某时期的细胞中每条染色体都排列在赤道板结构上 【答案】B 【详解】A、卡诺氏液用于固定细胞形态，解离液的作用是使组织细胞相互分离，A错误； B、漂洗的目的是洗去解离液（盐酸），防止残留解离液影响染色效果，同时避免解离过度导致细胞结构破坏，B正确； C、细胞周期中分裂间期占绝大部分时间，因此视野中大多数细胞处于分裂间期，仅少数处于分裂期，C错； D、有丝分裂中期染色体的着丝粒排列在赤道板上，但赤道板是虚拟位置而非实体结构，无法观察到具体结构，只能观察到染色体排列在细胞中央的赤道板位置，D错误。 11．（2026·河南鹤壁·一模）细胞周期中各时期的转换依赖各种细胞周期蛋白的调控（如表所示），这些周期蛋白发挥作用的先后顺序是（　　） 细胞周期蛋白 主要功能 K4 促进纺锤丝与着丝粒相连接，使着丝粒排在细胞中央 K3 激活DNA复制相关酶（如DNA聚合酶） K2 维持DNA复制的稳定性，防止中途终止 K1 促进染色质凝缩、核膜解体 A．K3→K1→K2→K4 B．K2→K3→K4→K1 C．K2→K4→K3→K1 D．K3→K2→K1→K4 【答案】D 【详解】K1促进染色质凝缩和核膜解体，作用于分裂前期； K2维持DNA复制稳定性，作用于S期； K3激活DNA复制酶，作用于S期（DNA合成期）；K4促进纺锤丝连接着丝粒，作用于分裂中期。符合细胞周期时序：S期（DNA复制）→前期（染色体形成）→中期（染色体排列）（K3→K2→K1→K4），ABC错误，D正确。 12．（2026·陕西·三模）若某动物（2n=4）的基因型为AaXBXb。在细胞分裂过程中，细胞内染色体组的数目变化如图甲所示，图乙为细胞分裂过程中某时期的图像。不考虑变异，下列叙述错误的是（    ） A．图乙细胞所处的分裂时期位于图甲中的②时期 B．图乙中移向细胞两极的基因均为A、a、B、b C．④时期细胞中发生基因A/a与B/b的自由组合 D．②与⑤时期细胞内染色体组数加倍的原因相同 【答案】C 【详解】AB、不考虑变异，该动物（2n=4）的基因型为AaXBXb，根据图乙染色体的数目、形态、位置可知，图乙细胞所处的分裂时期为该动物细胞有丝分裂后期，位于图甲中的②时期，移向细胞两极的基因均为A，a，B，b，AB正确； C、④时期为减数分裂Ⅱ的前期、中期，基因A/a与B/b的自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期，位于③时期，C错误； D、②与⑤时期细胞内染色体上的着丝粒分裂，姐妹染色单体分开形成两条染色体导致染色体组数加倍，D正确。 13．（2026·河北·一模）通过用绿色荧光蛋白（GFP）标记裂殖酵母1号染色体着丝粒区域的imr序列（imr1 L-GFP），并仅在杂合子的一条同源染色体上标记。下列关于减数分裂时GFP信号的叙述，错误的是（    ） A．联会时期一个荧光点 B．减数分裂Ⅰ中期赤道板附近一个荧光点 C．减数分裂Ⅰ后期一个荧光点移向一极 D．减数分裂Ⅰ末期结束形成的2个子细胞中均可观察到一个荧光点 【答案】D 【详解】A、联会属于减数分裂Ⅰ前期，此时染色体已完成复制，带有标记的1条同源染色体的2条姐妹染色单体均带有GFP标记，因着丝粒未分裂，两个荧光信号聚集为1个荧光点，A正确； B、减数分裂Ⅰ中期同源染色体排列在赤道板两侧，带有标记的同源染色体仍未发生着丝粒分裂，荧光信号聚集为1个荧光点位于赤道板附近，B正确； C、减数分裂Ⅰ后期发生同源染色体分离，带有GFP标记的1条同源染色体整体移向细胞一极，因此可观察到1个荧光点移向一极，C正确； D、减数分裂Ⅰ末期同源染色体已经分离，带有荧光标记的同源染色体仅会进入2个子细胞中的1个，因此只有1个子细胞能观察到荧光点，D错误。 14．（2026·贵州黔东南·三模）为解决人类卵巢早衰、生精障碍引发的不孕不育，研究者将皮肤细胞改造为能和精子受精的“类卵细胞”，如图所示（仅显示了其中3对同源染色体）。去核卵母细胞质里残留的物质可使G1期皮肤细胞或成纤维细胞跳过DNA复制阶段，直接进入分裂状态，获得“类卵细胞”。下列叙述正确的是（　　） A．图中“？期”代表减数分裂Ⅰ中期，因存在同源染色体，排列在赤道板上 B．“类卵细胞”在形成过程中发生了等位基因的分离和非等位基因的自由组合 C．异常“类卵细胞”形成原因可能有同源染色体未联会，纺锤体形成受抑制 D．正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→92→46→23 【答案】B 【详解】A、“？”代表的时期是有丝分裂中期，因为该时期存在同源染色体，且染色体的着丝粒整齐的排列在赤道板中央，这是有丝分裂中期的典型特征，A错误； B、“类卵细胞”在形成的过程中会发生同源染色体的联会和非同源染色体的自由组合，故可以发生等位基因的分离和非等位基因的自由组合，B正确； C、由图可知，异常“类卵细胞”形成的过程中，未发生同源染色体联会，其形成的原因是染色体未排列在赤道板两侧，导致染色体未均分形成，但发生了染色体移向两极的情况，故纺锤体的形成没有受到抑制，C错误； D、去核卵母细胞质里残留的物质可使皮肤细胞核跳过DNA复制阶段（DNA不会复制），皮肤细胞核DNA数为46个，形成正常“类卵细胞”过程中，细胞均分且分裂一次，所以正常“类卵细胞”形成过程中，细胞核DNA的数量变化是46→23，D错误。 15．（2025·山西临汾·二模）为体验孟德尔遗传定律，某生物兴趣小组进行了“性状分离比的模拟实验”，如图所示。下列相关叙述正确的是（　　） A．甲、乙小桶分别代表雌、雄生殖器官，甲、乙桶内小球分别代表雌、雄配子 B．如实验条件有限，可用相同数量的绿豆和黄豆代替不同小球完成模拟实验 C．向两小桶内分别添加等量的代表另一对等位基因的小球可模拟自由组合现象 D．可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内基因重组的过程 【答案】A 【详解】A、甲、乙小桶可分别表示雌、雄生殖器官，小球代表雌、雄配子，A正确； B、实验要求所使用的材料形状和大小一致以避免人为误差，而绿豆和黄豆的大小不一，B错误； C、若要模拟两对等位基因的自由组合，则需要两个小桶，两个小桶中的小球不同代表两对等位基因，分别从两个小桶中随机抓取一个小球并记录字母组合，再将抓取的小球分别放回原小桶后摇匀，重复上述步骤一定的次数，C错误； D、可用两小桶中不同小球的随机组合模拟生物体内雌雄配子的随机结合，而非基因重组，D错误。 16．（2024·山西吕梁·二模）某同学用卡片模拟杂交实验，表示亲本的卡片在信封中的放置情况如图，其中信封4中Y的数量待定，每次抓取卡片并记录后，将卡片放回原信封，重复100次。已知A、a位于常染色体上，群体中A的基因频率为0.8；B、b位于X染色体的非同源区段，群体中XB的基因频率为0.6。群体中无配子致死和基因型个体致死现象。下列叙述错误的是（    ）    A．信封4可模拟雄性生殖器官，图中Y的卡片数量与信封3中X的卡片数量相同 B．随机从信封3、4中各取1张卡片组合在一起，所得结果中纯合子女性的概率为0.26 C．随机从信封1、2中各取1张卡片组合在一起，模拟Aa个体随机交配产生子代 D．随机从信封1、4中各取1张卡片组合在一起，不能用来模拟雌雄配子的随机结合 【答案】C 【详解】A、信封4含有Y染色体，故模拟的是雄性个体，雄性个体X和Y染色体数量相等，故信封4中Y的数量为50，与信封3中X的总数相同，A正确; B、由题图可知，信封3中XB的基因频率为0.6，Xb的基因频率为0.4，信封4中XB的基因频率为0.3，Xb的基因频率为0.2，Y的基因频率为0.5，故从信封3、4中各取1张卡片组合在一起，女性纯合子（XBXB、 XbXb）的概率0.6×0.3＋0.4×0.2＝0.26，B正确； C、信封1、2中A：a都为4：1，都不是1：1，故从信封1、2中各取1张卡片组合在一起，不能模拟Aa个体自交产生子代，C错误； D、信封1、4中字母不同，代表非同源染色体的非等位基因，所以模拟的是非同源染色体上非等位基因的自由组合，不能用来模拟雌雄配子的随机结合，D正确。 17．（2025·四川资阳·一模）假说—演绎法是科学研究中常用的方法，包括“观察实验现象、提出问题、作出假设、演绎推理、实验验证、得出结论”等环节。孟德尔利用该方法发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔豌豆杂交实验和假说演绎法的叙述，正确的是（    ） A．豌豆为自花传粉、闭花授粉植物，杂交时应在父本花粉未成熟时进行人工去雄 B．孟德尔所作假设的内容之一是亲本产生了数量相等的雌雄两种配子 C．孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例 D．孟德尔先研究遗传因子的行为变化，再提出了遗传因子的分离和自由组合规律 【答案】C 【详解】A、豌豆为自花传粉植物，杂交实验中需对母本在花蕾期人工去雄，而非父本，A错误； B、孟德尔假设的核心是遗传因子在形成配子时彼此分离，而非雌雄配子数量相等（实际雄配子数量远多于雌配子），B错误； C、孟德尔作出的“演绎推理”是设计F1与隐性纯合子杂交，预测出后代的表型及比例，预测后代性状分离比为1：1，C正确； D、孟德尔通过实验数据提出遗传因子假说，再验证并总结规律，而非先研究遗传因子行为再提出规律，D错误。 18．（25-26高三上·云南楚雄·月考）某课题研究小组以豌豆为实验材料，重复了孟德尔的一对相对性状的遗传实验。他们用一株纯合高茎豌豆作父本，与另一株纯合矮茎豌豆作母本进行杂交实验，实验过程无任何错误操作，但F2出现了高茎：矮茎=2：1的非正常分离比，下列原因分析中相关度最小的是（    ） A．显性基因纯合致死 B．后代的样本数量不够多 C．F1产生两种基因型配子的比例不同 D．后代的杂合子存活率低 【答案】A 【详解】A、显性基因纯合致死与题干中纯合高茎豌豆作父本存在矛盾，故显性基因纯合子不会死亡，F2出现了高茎：矮茎=2：1的非正常分离比与其无关，A符合题意； B、孟德尔遗传实验中，后代比例是在样本数量足够多的情况下才会接近理论值（3:1）。如果后代的样本数量不够多，就可能因偶然因素导致实际比例偏离3:1，出现高茎:矮茎≈2:1的情况，所以该选项与实验结果相关性大，B不符合题意； C、若F1​产生的两种基因型配子比例不同，如由于某种原因，携带显性基因的配子数量小于携带隐性基因的配子，在F2​代中可能出现2:1的分离比，所以该选项与实验结果相关性大，C不符合题意； D、若后代的杂合子存活率低，F1自交后代中，杂合子（Dd，表现为高茎）数量减少，就可能导致高茎:矮茎的比例接近2:1，与实验结果相符，所以该选项与实验结果相关性大，D不符合题意。 / 学科网（北京）股份有限公司 $