摘要:
**基本信息**
以科学探究全流程为核心,构建“题型解码-命题破译-题型训练”三阶体系,融合生命观念与科学思维,实现从基础实验到创新探究的能力递进。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|经典实验题|3典例+2变式|定实验→验步骤→变量梳理→结论速用|以教材核心实验(如绿叶制造淀粉)为基础,强化实验原理与操作逻辑|
|方案设计验证题|2典例+2变式|找关键句→定变量→三原则对照|聚焦实验设计三原则,衔接光合作用条件等高频考点|
|探究未知实验题|2典例+2变式|拆解实验→三要素分析→规范作答|整合新型药物、生态等真实情境,培养科学探究与态度责任|
内容正文:
题型03 实验探究
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 命题分析
第二部分 命题破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
类别01 经典实验题
类别02 方案设计验证题
类别03 探究未知实验题
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
实验探究题是中考生物的核心压轴题型,贯穿全册教材所有知识模块,核心考查“科学探究的完整流程与核心素养”,是区分学生层次、拉开分数差距的关键题型。该题型以主观综合探究大题为主,高频结合生活情境、本地实践、真实科研场景命题,全面考查提出问题、作出假设、设计实验、分析数据、得出结论、评价反思全流程,是中考生物的核心拉分题型
命题分析
常考类别
命题角度
高频考点
类别01 经典实验题
以课本经典实验为基础,对各步骤、变量、过程等方面进行考察
①制作临时装片
②验证绿叶在光下制造淀粉实验
③种子萌发实验
④唾液淀粉实验
类别02 方案设计验证题
补全步骤、纠错、优化、写假设、结论总结、表达交流等
①探究光合作用条件
②微生物实验
类别03 探究未知实验题
对未知结果进行探究,设计探究流程,创新设计,自主提出问题,假设、方案等
①新型药物
②生态实验
③环境污染
④遗传相关实验
命●题●破●译
类别01 经典实验题
典例引领
【典例01】(2025·山东济宁·中考真题)下图为某校生物社团利用水透镜、蜡烛、简易光具座等器材制作的可调节眼球成像模型,显微镜光圈可调节光线强弱,推拉注射器可改变水透镜的曲度,光屏上可呈现蜡烛火焰的像。请分析作答。
(1)该眼球模型中,光圈、水透镜和光屏分别模拟眼球结构中的______(选填数字:①角膜②瞳孔③晶状体④视网膜)。
(2)当蜡烛在图A位置时,光屏上呈现清晰的物像,模拟的是正常眼球成像。若模拟近视的成因,应______(填“推”或“拉”)注射器一定距离,使光屏上的成像变模糊;若想使光屏上重新呈现清晰的物像,可在显微镜光圈前方安装适宜曲度的______(填“凸”或“凹”)透镜,模拟近视的矫正。
(3)晶状体使远近不同的物体在视网膜上呈现清晰的像,图像信息再通过视神经传到______的视觉中枢形成视觉。当一不明物体突然从眼前飞过时,你会不由自主地眨眼,此反射的结构基础是______。
(4)下列是长时间使用手机等电子产品可能对身心健康造成伤害的三种观点:①晶状体过度变凸且不能恢复原状,导致近视;②因眨眼次数减少,泪液分泌不足引发干眼症;③黑暗中屏幕蓝光会抑制褪黑素(能使人产生睡意的激素)的生成和分泌,导致失眠、焦虑等。以上观点你认同的是______(多选)。
【典例02】(2026·山东济南·一模)洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶(如图甲)。管状叶伸展于空中,进行光合作用:鳞片叶层层包裹形成鳞茎,富含营养物质。生物兴趣小组制作并观察了动植物细胞临时装片,请回答下列问题:
(1)图甲中与洋葱鳞片叶内表皮细胞相比,洋葱管状叶中的叶肉细胞特有的结构是________。染色后,通过显微镜可以看到洋葱鳞片叶内表皮细胞中的________着色较深。
(2)图乙中,制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的正确操作顺序是③→________→⑤(用序号和箭头表示)。
(3)制作图丁中A视野细胞临时装片时,图乙中步骤③应改为滴加________;若出现图示视野,则最有可能是步骤________(填序号)操作不规范引起的。
(4)图丙表示双目电光源显微镜,若①上标注的是10×,③上标注的是40×,则物像放大的倍数是________倍。若想观察到更大的物像,应转动图丙中的[ ]________,选择放大倍数更大的物镜。
(5)寻找物像时转动图丙中的[ ]________可以明显下降载物台:要使看到的物像更清晰,应调节[ ]________。
【典例03】(25-26七年级下·山东聊城·期中)光合作用是生物圈中生物生存、繁衍和发展的基础。下图一、图二、图三是研究光合作用条件和产物的实验装置。结合图示回答相关问题:
(1)图一是“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验装置。
①该实验步骤的正确排列顺序______________(大写字母间用“→”连接);
②步骤B将天竺葵置于黑暗处一昼夜的原因是___________________;步骤D用酒精灯水浴加热,可以观察到酒精颜色变绿,这是因为细胞结构中控制物质进出的___________被破坏。
③经过部分遮光处理的a叶片遇碘液后,见光部分呈蓝色,说明见光部分有_____________产生,遮光部分未变成蓝色,表明绿叶进行光合作用需要___________________。
(2)收集图二实验装置中产生的气体,这些气体能够使带火星的木条复燃,说明光合作用产生了__________。
(3)图三是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置。
①该实验的变量是_____________________;
②将两锥形瓶的中叶片同时进行脱色、漂洗、滴加碘液,b锥形瓶中叶片___________,c锥形瓶中的叶片____________,可以得到的实验结论是_________________________。
方法透视
考向解读
经典实验题集中在教材核心探究实验,每个考点明确实验原理、关键操作与逻辑关系,是实验探究题的解题基础,也是中考必考的核心内容。所考察内容一般较为简单,多为基础知识识记以及基础步骤考察。
方法技能
定实验:明确实验所考察内容为哪个教材实验的依托
验步骤:按实验顺序梳理操作,避免关键步骤遗漏
变量梳理法:梳理自变量→因变量→无关变量的控制逻辑
结论速用法:熟记实验结论与对应考点,快速答题
核心知识总结
绿叶在光下制造有机物
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:光是光合作用的必要条件,光合作用的产物是淀粉,实验通过对照验证变量对生理过程的影响。
馒头在口腔中的变化
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:馒头变甜与唾液的分泌、牙齿的咀嚼和舌的搅拌都有关系,唾液淀粉酶在适宜温度下分解淀粉。
临时装片制作
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:制作步骤,细胞结构等
变式演练
【变式01】探究与实验:同学们在生物课上学习了草履虫,他们成立了兴趣小组准备“探究草履虫对外界刺激做出的反应”,假如你是其中的一员,请你们一起来完善下列探究过程。
(1)提出问题:草履虫能否对外界的刺激做出反应?
作出假设:__________________。
(2)设计实验:
甲、乙两片载玻片的两端分别滴加一滴草履虫培养液,在吸取草履虫的培养液时,应从培养液的_____(填“表层”或“底层”)吸取;
②用解剖针把两滴培养液连通起来;
③在甲载玻片右侧的培养液中放入少许盐,在乙载玻片右侧的培养液中滴加肉汁,同时用放大镜观察草履虫的反应。(如图)
(3)预期实验现象:
图甲中载玻片上的草履虫的移动方向是向 ______(填“左”或“右”,下同)运动,而图乙中载玻片上的草履虫的移动方向是向 ______运动。说明盐对草履虫是 _______刺激(填“有利”或“有害”)。
(4)在低倍镜下观察草履虫的形态和运动时,放几丝棉花纤维的目的是______。
【变式02】“白露早,寒露迟,秋分种麦正当时。”这句在我国北方流传已久的农谚,生动地揭示了小麦种植与气候的紧密联系。为探究种子萌发的环境条件,杨明同学设计了如下实验:在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花,在棉花的上面都放入25粒小麦种子,然后将它们放在不同条件下进行培养,数日后记录种子萌发的情况如下表,请回答。
装置
甲
乙
丙
丁
场所
日光下
日光下
黑暗中
黑暗中
温度
23℃
23℃
23℃
23℃
棉花干湿状态
潮湿(含一定水分)
干燥
潮湿(含一定水分)
干燥
种子萌发数量
23
0
24
0
(1)白露至霜降,是冬小麦播种的适宜时节,“霜降”以后播种会造成小麦种子的发芽率降低。可见,___________是影响种子萌发的重要外界条件之一。
(2)小麦种子萌发时,吸水膨胀,___________最先突破种皮,向地生长,逐渐发育成植物的___________,此过程中种子内的有机物逐渐减少。
(3)用甲和丙进行对照,所探究的问题是:___________?
(4)通过丙和丁这组对照实验,可以得出的结论是___________。
(5)如空气充足,甲实验中有2粒种子没有萌发,其可能的原因是:___________。在农业生产中,为保证种子的正常萌发和萌发后的幼苗能够茁壮成长,播种时常选用___________的种子。
类别02 方案设计验证题
典例引领
【典例01】(2026·山东德州·一模)某同学为了研究皮肤对人体的保护作用设计了以下实验过程:取3个相似的果皮完好的新鲜苹果洗净擦干,分别编号为1号、2号和3号:
1号苹果:果皮完好,不与腐烂的苹果果肉接触;
2号苹果:果皮完好,涂上腐烂的苹果果肉;
3号苹果:果皮受损,将腐烂的苹果果肉涂抹在伤口处
将处理好的3个苹果分别放入相同的透明塑料袋中,密封后一起放在温暖处,每天观察记录。
结合以上实验过程请回答以下问题:
【实验设计与分析】
(1)1号苹果在实验中起______作用。2号与3号苹果进行对照,实验的变量是_______。
(2)该实验将苹果放在温暖处的原因是_____________。
(3)有人认为该实验存在不足之处。请提出一条改进建议,并说明理由。________。
【类比与迁移】
(4)本实验运用了“类比”的方法。苹果的“果皮”主要对应人体皮肤的__________。苹果的“果肉”在功能上类似于人体皮肤中的________。
(5)请从生物体结构层次角度分析,说明苹果的果皮与皮肤__________(是/否)属于同一结构层次。
【结果预测与分析】
(6)预测3号苹果最可能出现的实验现象:_____(“腐烂”或“未腐烂”),并从微生物生长条件角度解释原因:_____________。
【综合应用与深层思维】
(7)大面积烧伤的患者需要隔离在无菌病房,且常需移植自身健康皮肤。移植自身健康皮肤比异体皮肤更易成功的原因______________。
(8)某些细菌(如金黄色葡萄球菌)可以侵入皮肤毛囊引起疖子。请结合以上案例分析从细菌入侵到机体清除的过程中,可能涉及哪些免疫防线。_________________。
【典例02】(2025·山东烟台·中考真题)为应对全球气候变暖,我国政府明确提出努力争取2060年前实现碳中和。碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在,在生物体内主要以有机物的形式存在,碳可以在生物圈的非生物环境和生物之间反复循环。
(1)下列自然现象或人类活动中有利于减少二氧化碳的有___________(填写序号)。
① 藻类的光合作用②细菌、真菌等分解有机物③ 煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧④动物的呼吸作用
⑤ 苔藓植物的遗体堆积后形成泥炭⑥植树造林⑦ 溶解在海洋中的二氧化碳形成碳酸盐沉积海底
(2)大气中近90%的氧气是由藻类产生的,藻类能够吸收二氧化碳吗?兴趣小组的同学用水绵进行了相关探究,如下:
甲组
乙组
丙组
处理方式
向三组锥形瓶中各加入50mL一定浓度的BTB水溶液,并通
入等量的二氧化碳,至溶液的颜色由蓝色转变为绿色
适量水绵
无水绵
适量水绵
光照
光照
黑暗
现象
由绿色逐渐变为蓝色
仍为绿色
?
注:BTB水溶液呈蓝色,随溶液中二氧化碳的增多,逐渐由蓝色变为绿色,再变为黄色
① 观察三组锥形瓶中溶液颜色的变化,推测丙组的现象是___________,请分析原因___________。
② 比较甲、乙两组实验现象,可以得出结论___________。
③ 取甲、丙两组的水绵分别制成临时装片,用碘液染色后,在显微镜下观察,叶绿体中能够发现蓝色小颗粒的是___________组,说明___________。
④本探究实验得出的结论是:藻类可通过光合作用将___________,从而将碳储存起来。
(3)硅藻、绿藻、甲藻等微藻能进行光合作用累积油脂,利用微藻的这一特点助力碳中和,你的建议是___________。
方法透视
考向解读
方案设计题目在中考中是一个重点考察题目类型,以实验设计三原则为依托,考察相关实验设计,重点考察学生对实验的理解,需要学生具有一定的科研探究能力,和对照实验的设计思路。
方法技能
找关键句子:寻找题干中“探究”、“研究”、“明确”等关键词语
找变量:根据关键句子确定实验变量
三原则对照:确定实验三原则是否遵循
核心知识总结
探究光合作用条件
确定实验变量,结合所学实验,以教材实验为依托,寻找验证相关变量的方法,例如二氧化碳可用澄清石灰水验证,氧气可用带火星的小木条验证等
微生物实验
回忆微生物相关基础知识点,寻找与酿酒、制作酸奶等微生物发酵技术的相似点,找到关键线索,完成题目
变式演练
【变式01】为了研究植物的光合作用,生物兴趣小组按照下图进行了探究实验。请分析回答:
(1)图1步骤A中暗处理24小时的目的是通过____________(光合/呼吸)作用消耗叶片中原有的光合作用的产物。
(2)图1步骤D的作用是去除叶片中的____________。
(3)图1步骤F是检验植物叶片中是否生成了____________,用试剂a检验该产物会呈现蓝色,试剂a的名称是____________。检验结果如图2所示,通过比较图2中甲叶片的两个区域颜色变化情况,可以得出光合作用需要____________的结论;通过比较甲、乙两个叶片的颜色变化情况,可以得出光合作用需要____________的结论。
(4)在四组鱼缸中,能产生氧气的是( )
A.甲组 B.乙组 C.丙组 D.丁组
(5)在四组鱼缸中,小鱼存活时间可能最短的是____________组。结合图示装置分析,该组小鱼存活时间最短的最可能原因是_______________________________________________________________。
【变式02】“垃圾是放错地方的资源。”某中学科创小组立足于STEM理念,就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用,开展厨余垃圾堆肥项目式研究,既解决了厨余垃圾难以有效处理的问题,又为家中的绿色植物提供有机肥料。研究过程如下:
(一)堆肥制作
1.设计制作小型堆肥桶(如图)
2.准备堆肥材料
厨余垃圾若干、EM菌一包(EM菌是由乳酸菌等多种微生物复合而成的一种微生物菌制剂)。
3.进行堆肥
在滤网层上均匀地放入约5cm厚的厨余垃圾,并均匀撒入约20gEM菌,再均匀地放入约5cm厚的厨余垃圾,并均匀撒入约20gEM菌……重复这两个步骤,直至堆肥桶中装满厨余垃圾。盖上桶盖,将堆肥桶置于阴凉通风处。
4.观察记录
每天定时记录桶内变化及出液情况。5天后堆肥桶内出现黏稠状的淡黄色液体,底部伴有白色沉淀物,散发出较强的酸味,堆肥温度高达70℃以上。
(二)液肥对植物生长的影响
组别实验步骤
甲
乙
1
将500g土壤平均分配到两个花盆中,将?的两个土豆分别埋入花盆中距离土壤表面以下3cm处,花盆分别标记为甲和乙,均置于光照充足且通风处
2
将液肥原液以1:100的比例稀释,每隔一天向盆内浇入适量稀释液肥
每隔一天浇入?
3
5天后测得土豆植株的高度约为14.2cm,茎最粗处周长约为2.2cm
5天后测得土豆植株高约11.8cm,茎最粗处周长约为1.6cm
请据题分析回答:
(1)堆肥过程中,堆肥桶盖上桶盖的目的是__________。
(2)堆肥内温度升高是因为___________。
(3)堆肥桶内散发出较强的酸味,原因是__________。
(4)步骤1中的“?”处应填写__________;步骤2中的“?”所做处理是__________。
(5)土豆植株茎长粗是__________组织活动的结果。
(6)根据生活经验和体验,请拟定一条倡导垃圾分类的宣传语__________。
类别03 探究未知实验题
典例引领
【典例01】(2025·山东泰安·中考真题)你有过剧烈运动后肌肉酸痛、身体疲劳的感觉吗?补充益生菌对缓解疲劳有作用吗?科研人员选择小鼠进行实验,探究运动量对身体健康的影响以及益生菌在缓解运动疲劳方面的作用。实验过程如表,结果如图1、图2、图3,请分析回答∶
组别
适应期(一周)
干预期(喂食标准饲料+干预,六周)
行为学实验
甲
喂食标准饲料
自由活动+每天喂食0.2mL脱脂乳(100g/L)
①负重游泳训练,记录从开始游泳到力竭的时间
②测量生理指标
乙
过量游泳训练+每天喂食0.2mL脱脂乳(100g/L)
丙
过量游泳训练+每天喂食含有益生菌A的0.2mL脱脂乳(100g/L)
丁
过量游泳训练+每天喂食含有益生菌B的0.2mL脱脂乳(100g/L)
实验流程
(1)分析图1可知,与甲组对照,乙组小鼠力竭游泳时间短,原因可能是乙组小鼠进行________造成的。丙组、丁组与乙组对照,补充益生菌后小鼠力竭游泳时间增加最显著的是________组。
(2)分析图2可知,丙组、丁组与乙组对照,说明适量补充益生菌能________小鼠红细胞中血红蛋白的含量,提高红细胞________的能力,从而促进骨骼肌细胞分解葡萄糖,为运动提供更多的能量。骨骼肌细胞分解葡萄糖的过程主要在________中进行。
(3)分析图3可知,乙组骨骼肌乳酸含量最高,推测乳酸堆积可能是导致骨骼肌疲劳的因素之一。丙组、丁组与乙组对照,降低骨骼肌中乳酸含量最显著的益生菌是________。
(4)本实验给我们的启示,日常生活中应该________,防止过量运动损害健康,运动疲劳后可补充合适的益生菌。
【典例02】(2025·山东日照·一模)果蝇是经典遗传学研究的实验材料,图一为果蝇体色的遗传图解(甲)和子代的数量关系(乙);图二为雄果蝇体细胞的染色体组成图;图三为果蝇染色体结构图。请据图回答下列问题:
(1)由图一可知,亲代果蝇均为灰体,子代出现黑体果蝇,这种生物学现象称之为_______,可以推断亲代灰体的基因组成分别是_____(用H、h表示),子代灰体果蝇与黑体果蝇的比例接近3:1,原因是____。
(2)如图二所示,此果蝇体细胞染色体组成是_____。对果蝇的基因组进行测序时,需要测_____条染色体。
(3)在图三中,_____是主要的遗传物质,它在体细胞中是_____存在的,果蝇体色是由图中数字______所示结构控制的。
(4)动物中缺失1条染色体的个体叫单体,大多数动物的单体不能存活,但在该品种果蝇的4对染色体中,4号染色体(点状染色体)缺失1条也可以存活,且能繁殖后代。某兴趣小组想探究控制灰体与黑体的H、h基因是否位4号染色体上,现设计实验并预测结果如下:
实验思路:选取纯种灰体中4号单体果蝇与染色体正常的纯种____(填“灰体”或“黑体”)果蝇杂交。预测结果:
①若子代______,则该对基因不位于4号染色体上;
②若子代______,则该对基因位于4号染色体上。
(5)已知果蝇的红眼和白眼也是一对相对性状,且控制该性状的基因位于X染色体上,Y染色体上没有控制该性状的基因。已知图四中亲代果蝇基因组成为XBXB和XbY,子二代中红眼果蝇和白眼果蝇的数量比为_________。
方法透视
考向解读
开放性实验探究题目多为中考的压轴题目,难度较大,需要紧扣情景,不要脱离题目所给材料,拓展类问题要结合保护环境、合理用药、健康生活、减少污染等正向价值观作答,基本踩点得分。
方法技能
找关键句子:画关键词探究目的、研究对象、条件、现象
拆解实验、找准三要素:找自变量、因变量和无关变量
对照三原则:结合三大实验原则,完善实验逻辑
规范作答:语言生物专业化,避免口语化
核心知识总结
①新型药物
多为某种试剂、药物对某一动物某一生命活动的影响,一般自变量为新型药物(有无、浓度、剂量),因变量:存活率、患病程度、菌落数量、生理指标等,实验对象多为小鼠、兔子、微生物、细胞等,有些还结合人体。找到指标,实际结合人道主义等。
②生态实验
核心原理分三种:
①环境影响生物,光、温度、水、空气决定生物分布
②生物影响环境,植物蒸腾、蚯蚓松土、树林降温等
③生态平衡,生物种类多、比例稳、物质循环不间断
③环境污染
结合环境问题,探究酸雨、重金属、塑料、污水、化肥农药等污染物对生物影响,寻找解决这些现象的具体方法,针对拓展开放回答一定要积极向上。
④遗传相关实验
探究亲子代基因型和表现型,探究亲子代性状传递规律,根据规律设计相关实验验证亲子代基因型。
变式演练
【变式01】拟南芥(图甲)是严格的自花授粉植物,因其基因组简单,被科学家誉为“植物中的果蝇”,被多次带入太空进行遗传学的研究。某科研人员发现,叶片正常的拟南芥后代中偶尔会出现叶片卷曲的植株,他做了如图乙的杂交实验。请根据所学知识回答下列问题:
(1)拟南芥是严格的自花授粉植物,说明它的花是___花。
(2)如果控制叶片形状的基因用E和e表示,则图乙子代叶片正常的基因组成是___。其子代中叶片正常并能稳定遗传的个体数量理论上为___株。
(3)拟南芥体细胞中只有5对染色体,2号染色体上的突变基因能使拟南芥植株提前开花(简称早花,与晚花是一对相对性状,其基因用F和f表示)。现将两株早花拟南芥作为亲本进行杂交收集种子种植下去,观察子代拟南芥的花期并统计数据,将其结果绘成如图丙所示柱状图,请分析作答:
①根据图丙中信息可知,晚花是____性状。
②为了确定图丙中某早花植株的基因型,选取该植株与晚花拟南芥杂交,收集种子种植下去,观察子代拟南芥的花期:若___,则该早花植株的基因型为FF;若___,则该早花植株的基因型为Ff。
【变式02】问天实验舱的生命生态实验柜不仅开展了以拟南芥为代表的植物研究,还进行了以斑马鱼为代表的动物空间实验,让越来越多的人对“耕渔太空”满怀憧憬。
斑马鱼全身布满多条深蓝色纵纹似斑马,故得斑马鱼之称。斑马鱼性情温和,易饲养;繁殖周期短,受精卵经2-3天孵出仔鱼;产卵量大,一次产卵可达千枚;胚胎和早期幼鱼通体透明。斑马鱼已成为生命科学实验和研究的“新宠”。
(1)生物小组选用斑马鱼早期幼鱼观察其全身血管和血液流动情况。
①如图1所示,将斑马鱼幼鱼平置于带凹槽的载玻片内,使幼鱼浸没在清水中,目的是_____________。
②如图2所示,将载玻片放在载物台上,用_____________(低/高)倍物镜可以观察到幼鱼全身的血液流动情况。与两栖动物相比,斑马鱼的器官①在结构上的主要特点是_____________。进一步观察幼鱼尾部血液流动,并绘制血流示意图(“→”表示血液流动方向)。据图分析,动脉血管是_____________(填写图中字母),判断依据是_____________。
③斑马鱼体内的静脉血变成动脉血的部位是_____________。分析该器官结构与功能相适应的特点有:_____________。
④与实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”相比,选择斑马鱼幼鱼作为实验材料的优点是________。
(2)斑马鱼体表有条纹状和豹斑状两种斑纹,如图所示。下表是科研人员进行的相关实验数据记录表,请回答下列有关问题:
组别
亲代
子代
Ⅰ
条纹×条纹
全部为条纹
Ⅱ
豹斑×豹斑
全部为豹斑
Ⅲ
条纹×豹斑
全部为条纹
Ⅳ
条纹×条纹
124尾条纹,41尾豹斑
①根据表中的第____________组实验结果,可推断斑马鱼的____________花纹属于显性性状。
②若用字母A和a表示控制斑马鱼体表花纹的基因,I组亲代的基因组成可能是____________。由组合Ⅳ的子代豹斑斑马鱼的数量可推测,子代纯合体数量的理论值应为____________尾。如果实际值低于理论值,说明基因型为____________的子代个体数量偏高。在遗传学研究过程中,为了使实际值更加接近理论值,我们可以采取的措施有____________。
(3)微塑料是塑料制品分解产生的直径小于5毫米的颗粒物,不同粒径尺寸的微塑料对生物的危害可能有一定差别。为明确不同粒径微塑料对水生生物的影响,研究人员以斑马鱼为研究对象,探究了某浓度下粒径为0.5微米的微塑料A和粒径为10微米的微塑料B对斑马鱼受精卵孵化的影响,实验结果如下表。
甲组
乙组
丙组
实验
步骤
第一步
取同一对斑马鱼的受精卵在培养箱(28℃)中培养,孵化4小时后挑选96颗发育状态一致的健康胚胎,平均分为三组
第二步
加入200微升实验用水
加入200微升某浓度的A塑料溶液
加入①的B塑料溶液
第三步
3天后,统计各组的胚胎孵化率
实验结果
100%
37%
96%
①实验中要取同一对斑马鱼的受精卵,这样做的目的是____________。第二步中①处应填写____________。
②研究人员在实验过程中观察到,随着时间推移,较小粒径的A塑料会吸附到胚胎膜表面,而较大粒径的B塑料沉降到了培养容器的底部。请你根据这些实验现象并结合所学知识,解释乙、丙两组胚胎孵化率不同的原因:________________________(答两点)。
题●型●训●练
1.科学探究是学生应具备的生物学科核心素养之一。某科普小组在学习了“探究环境污染对生物的影响”一节后,结合所学进行了探究。结合图示及探究,回答问题:
(1)如图A表示的是_____等;造成我国酸雨的主要成因是______。
(2)图B表示的是______,它的pH______。
(3)科普小组探究如下:(种子萌发的标志:胚根突破种皮。)
装置
A
B
C
步骤1
在A、B、C三个花盆中各播下20粒大豆种子(均满足萌发的自身和外界条件)
步骤2
操作
定期喷洒清水,一周后观察
定期喷洒等量模拟酸雨,一周后观察
现象
种子的胚根都突破种皮
只有12粒种子的胚根突破种皮
步骤3
操作
继续定期喷洒清水。
定期喷洒等量酸雨
现象
长势良好,且越来越旺盛
长势缓慢,且有部分幼苗逐渐枯萎致死
问题:①该实验中,每个装置内都放有20粒种子而不是1粒种子,理由是______。
②比较B、C的实验现象,可以得出的实验结论是:______。
(4)酸雨对生物有极大的危害,但不一定是由本地区的有害排放物造成的。请简要阐明理由:______。
2.葡萄枝条是带有腋芽的成活率高,还是无腋芽的成活率高?生物兴趣小组的同学设计了一个实验进行探究并作出假设:带有腋芽的枝条成活率高。
制订计划:
①材料准备:取2根生长状况基本相同的葡萄枝条,将枝条下端均切成斜向切口。
②分组:A组1根,枝条保留2~3个腋芽;B组1根,X,分别挂上标签。
③将A、B两组的枝条按要求插入土壤中,在适宜且相同的环境条件下培育。
实施计划:纪伟同学发现设计的步骤中有一处明显错误,改正错误后,按照计划进行操作。
观察记录:培育一段时间后,比较A、B两组枝条新叶和生根的数量,并做好记录。
实验结果:A组枝条新叶和生根的数量均高于B组。
得出结论。
交流分析。
(1)该探究实验的变量是_____,X处的具体操作是____________。
(2)纪伟同学指出的设计错误是_______,应如何改正?_____。
(3)材料准备时,将枝条下端均切成斜向切口的目的是_______。
(4)请根据实验结果,得出实验结论:________。
3.“世界无烟日”设定旨在唤起全球公众对烟草危害人类健康的关注。为了直观展示吸烟对人体健康的危害,某班同学利用所学知识分组制作了几种模拟吸烟有害健康的装置,请你逐个分析这些装置。
【第一组】图甲为第一组同学利用塑料饮料瓶、笔筒、面巾纸卷等制作的模拟人体吸烟过程的装置。
(1)笔筒模拟的是呼吸系统中的______;塑料饮料瓶模拟的是______,它是气体交换的场所。
(2)多次挤压塑料饮料瓶后,发现笔筒内包裹香烟的面巾纸卷变成了黄色,这模拟的功能是________;用力挤压瓶体,模拟的是人体的________过程,这将导致瓶内气体压力________。多次实验后,饮料瓶的颜色变成黄色,这说明呼吸道对吸入气体的处理能力是_______的,从而说明吸烟有害健康。
【第二组】图乙为第二组同学利用U形玻璃管、注射器、棉花等制作的模拟人体吸烟过程的装置。
(3)用注射器向外不停地抽取U形玻璃管内的空气,模拟的是________过程,此时膈肌处于______状态,膈顶部会_______。
【第三组】图丙是第三组同学利用注射器、玻璃管、玻璃瓶等制作的探究香烟烟雾对草履虫影响的实验装置。
(4)用注射器向外抽气,等香烟燃尽后,取瓶中的培养液制成临时装片,然后用显微镜观察。观察到草履虫的运动速度明显比正常状态时慢,这是因为其纤毛黏连而不能自由摆动,该实验说明香烟烟雾中的焦油能______(填“阻碍”或“促进”)吸烟者气管中纤毛的摆动。
(5)除焦油外,香烟中的有害物质还有尼古丁,尼古丁进入肺泡周围的毛细血管后,会经过肺静脉流入心脏的左心房,再经过左心室参与体循环,到达大脑。作为一名中学生,如果你在公共场所遇到有人吸烟,你会怎么做?_______(答出一点)。
4.水稻是重要的粮食作物。稻瘟病菌会引起水稻产生稻瘟病,导致产量下降。
(1)稻瘟病菌属于霉菌,用________繁殖,可直接从水稻体内获取营养,与水稻间存在_______关系。
(2)生物防治是防控稻瘟病的有效措施。科研人员研究了枯草芽孢杆菌对稻瘟病的防治效果。
①能防治稻瘟病的枯草芽孢杆菌最有可能分布在________。
a.患病叶片 b.患病水稻的正常叶片 c.未患病水稻的叶片
②科研人员从上述部位得到3种枯草芽孢杆菌,对其防治效果进行了研究:在1~4号培养皿的中央接种稻瘟病菌,在2~4号培养皿两侧分别接种等量不同种类的枯草芽孢杆菌,适宜条件下培养一段时间后,结果如下图所示。1号培养皿在本实验中起到________作用,________号培养皿中的枯草芽孢杆菌对稻瘟病菌的抑制作用最强。
人虽然不会患水稻稻瘟病,但会患其他多种疾病。例如流感(流行性感冒)、普通感冒等呼吸道类传染病。普通感冒以打喷嚏、鼻塞、流鼻涕、咳嗽为主。流感则全身症状较重,主要有以下四个特点:高烧明显(39-40℃),短时间内的体温快速上升;疼痛明显(头痛、咽痛、肌肉酸痛),疲劳乏力明显;剧烈咳嗽明显。少数严重病例可能发生肺炎、急性呼吸窘迫综合征、休克、心血管和神经系统等肺外表现,甚至死亡。流感的传播途径主要是以呼吸道飞沫传播为主,其次也可经口腔、鼻腔黏膜等直接或间接接触传播,比如手触碰被病毒污染的物品,又接触口鼻也可引起感染。
(3)上图表示免疫的全过程,其中甲表示__________。丁表示_________。从传染病的角度来看,乙表示________。
(4)为缓解流感引起的高烧,临床上一般会使用布洛芬。布洛芬是一种解热镇痛抗炎药,该药在人体内发挥药效的最低血药浓度为8.5μg·mL,过量用药会产生副作用。为研究如何科学用药,甲组服用布洛芬片剂,乙组服用相同剂量的布洛芬缓释胶囊,两组均于上午8:00服药并定时静脉抽血,测得平均血药浓度如图。通过上述实验,你更推荐使用哪种类型的布洛芬?________,依据是________。
5.抗菌药物可以治疗疾病,也会带来副作用。研究人员选用头孢曲松钠和环丙沙星两种抗生素研究抗菌药物对小鼠肠道正常菌群的影响,实验过程如下所示。
实验步骤:选择3周龄健康的雄性小鼠若干,随机分为三组,每组6只,按如下表进行处理。
组别
灌胃处理
记录结果
A 组
3mL生理盐水
每天1次,持续7天,每天观察并记录粪便中活菌数量和腹泻率,观察菌群动态变化
B组
含头孢曲松钠4mg/kg生理盐水
C组
含环丙沙星4mg/kg生理盐水
实验结果:各组粪便中的大肠埃希菌活菌数变化如图甲所示(乳酸杆菌、双歧杆菌等也有相似的变化趋势),每组小鼠腹泻率如图乙所示。
请分析回答下列问题:
(1)B、C组灌胃处理的溶液量应为3mL,这是因为设计对照实验应遵循___原则。
(2)图乙中,C组第5天的数据与实验预期偏差较大,对此数据的正确处理方式是____。
(3)对照本实验结果,题干划线处所指的“副作用”是__________。
(4)若想进一步探究不同剂量的头孢曲松钠对小鼠的影响,请你补充设计思路:
①增设两组或以上实验组,编号;②使用等量的、___溶液进行灌胃处理;③统计、比较各组小鼠的腹泻率和活菌数量。
(5)根据以上研究,你对使用抗菌药物治疗疾病有什么看法?_______。
6.幽门螺旋杆菌(简称“Hp”)是目前最明确的胃癌发生危险因素。我国人群中Hp感染率高达40%~60%。幽门螺旋杆菌病在我国呈现明显的家庭聚集性传播现象。其原因是Hp虽然主要分布在胃内,但部分感染者的唾液、牙菌斑中也可检出。
(1)从细胞结构上看,Hp与人体细胞的不同是_____,通过____方式进行繁殖,其在胃中营_____生活(填寄生或腐生)。
(2)胃黏膜能分泌溶菌酶和胃酸,杀死多种病菌,其免疫类型属于______。Hp是目前发现唯一能在胃酸中生存的细菌。据图1可知,Hp首先会导致______损伤,进而引发胃炎、胃溃疡等,甚至导致胃癌。从传染病角度看Hp是造成幽门螺旋杆菌病的______,从免疫学角度看HP属于______。
(3)奥美拉唑肠溶胶囊是治疗Hp感染“三联疗法”的药物之一。患者购买如图2所示药物时是否需要医生的处方______。
(4)以下是阻断幽门螺旋杆菌病的家庭聚集性传播的有效措施:
Ⅰ.餐具定期高温消毒。 Ⅱ.家庭成员检测结果阳性者与患者同时治疗。
①从传染病的预防措施角度,在Ⅰ和Ⅱ中任选一条有效措施,进行解释:______。
②除以上两种有效措施外,请你再提出一条预防该病的具体措施:______。
(5)乳铁蛋白具有广谱抗菌、抗癌、调节免疫系统功能等作用。研究人员通过实验探讨乳铁蛋白对Hp的影响。探究乳铁蛋白对Hp生长繁殖的影响,实验流程和结果如下。
①图1第一组培养基中不添加乳铁蛋白,起到______作用。
②据图2所示,通过读取___可知Hp数量。抑菌作用是指当杀菌剂存在时病菌不能生长繁殖。在实验范围内,乳铁蛋白的最低浓度为___mg/mL时,对Hp的抑菌效果最好,判断理由是:______。
③为保证本实验更加严谨,请提出一条改进实验的建议______。
(6)为进一步探究乳铁蛋白在临床治疗幽门螺旋杆菌病中的作用,研究人员继续开展相关实验。分别用不同药物对若干小鼠连续灌胃7天后,检验小鼠体内白细胞介素8的含量。结果如下表所示。
组别
不同药物
白细胞介素8(pg/m2)
Ⅰ
生理盐水
50338
Ⅱ
乳铁蛋白
107.95
Ⅲ
三联疗法
25.84
Ⅳ
铁蛋白+三联疗法
22.58
说明:小鼠体内白细胞介素8含量越高,幽门螺旋杆菌对胃黏膜损伤越大。
①选择若干大小、生长状况等相似的小鼠随机平均分成四组,这些实验小鼠应该____(填字母)
a.完全健康 b.胃内感染Hp c.一半健康一半感染
②本实验研究的变量是______。
③能证实在小鼠胃内单独使用乳铁蛋白对Hp有抑制作用的两组是______。
④分析本实验能得到的结论是______。
(7)目前市场上出现了含乳铁蛋白的牙膏,如果想要长期使用这种牙膏来预防幽门螺旋杆菌病,你还需要考虑哪些因素或提出哪些问题进行研究:______。
7.下面是注射用重组人生长激素说明书的部分内容:
【药品名称】通用名:注射用重组人生长激素
【适应症】用于因内源性生长激素缺乏所引起的儿童生长缓慢。
【规格】2.5IU/0.85mg/1.0ml/瓶
【用法用量】用于促儿童生长的剂量因人而异,推荐剂量为0.1―0.15IU/kg体重/日,每日一次,皮下注射,疗程为3个月至3年,或遵医嘱。
【禁忌】骨骺已完全闭合后禁用于促生长治疗。
【注意事项】在医生指导下用于明确诊断的病人。
【有效期】24个月
该重组人生长激素说明书上特别点明了注射用,那么注射和口服该药物是否都有效呢?初一生物兴趣小组就这一问题利用小白鼠进行了探究。下表是其中一同学设计的实验过程。
组别
实验对象
实验方法
测量并记录
一组
身长、体重等生长状况相似的小白鼠3只,分为三组
饲喂普通食物
小白鼠的身长和体重
二组
饲喂等量普通食物,A
三组
饲喂等量普通食物,B
(1)在实验对象的选择和分组上,请帮助该同学提出更加合理的建议___________________;在此基础上,对测量结果如何处理才能让实验更有说服力________________________。
(2)方案修改后,该组同学得出了“该生长激素类药物只有注射有效”的结论。如果该同学得出的结论是正确的,测量并记录的结果是:第三组的数值最大,第一组和第二组的数值都较小且基本相等,由此推测实验方法中A___________,B___________。该药物只能注射不能口服的原因可能是_______________。
(3)小组内有一男同学想要再长高,他可以去药店自行购买吗?_________,根据资料用你学过的知识给出理由_________________。
(4)保存药物要注意哪些事项___________________。
8.糖尿病是当今世界上危害人体健康的常见病之一。患者除糖尿症状外,还表现出多饮、多食、多尿以及消瘦等。糖尿病的主要危害在于它的并发症,会对人体多种系统造成损害。目前,糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法进行治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗?为探究这一问题,兴趣小组的同学设计了如下方案。
步骤一:将大小、健康状况等均相同的甲、乙两只小鼠的胰岛破坏。
步骤二:甲鼠定时喂全营养饲料,每次喂食前注射适量的胰岛素;乙鼠定时喂与甲鼠等量的全营养饲料,每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛素。
步骤三:重复步骤二的操作。几天后,采集甲、乙两只小鼠的尿液检测其葡萄糖的含量,分析得出结论。
(1)本实验的变量是:____________________。
(2)步骤一中将甲、乙两只小鼠的胰岛破坏,胰岛就不能分泌胰岛素,这样做的目的是____________________。
(3)步骤二中甲、乙两只小鼠喂的饲料要相同,目的是____________________。
(4)假如按照上述方案进行实验,最终仅在乙鼠的尿液中检测到了葡萄糖,由此可以得出的结论是:______________________________。
(5)该实验方案在设计上存在一处严重缺陷,应改进为____________________。
(6)对于正常人来说,与饥饿状态相比,饱食状态血液中胰岛素的含量__________。胰岛素的作用是____________________。
(7)转基因技术在人类治疗糖尿病的过程中发挥了重要作用。科学家把控制合成胰岛素的基因转入__________体内,使之产生人胰岛素,用来治疗糖尿病。
(8)认识到糖尿病的危害,请你提一条预防糖尿病的切实可行的措施:__________。
9.某班学生用大小和质量完全相同的乒乓球模拟生殖细胞来探究生男生女的概率问题,实验步骤如下:
①甲袋中装入60个黄球,乙袋中装入白球与黄球各30个,分别摇匀;
②分别从甲、乙两袋中随机抓取一个球,组合在一起,记下两球的组合(黄球与黄球组合用A表示,黄球与白球组合用B表示),将抓取的乒乓球放回原袋,摇匀;
③重复步骤②50次。
全班共分7个小组,实验记录结果如下表。
小组
1
2
3
4
5
6
7
A(黄球与黄球组合)
24
27
25
21
28
30
19
B(黄球与白球组合)
26
23
25
29
22
20
31
(1)白球模拟的生殖细胞是____(填“精子”或“卵细胞”)。黄球模拟的生殖细胞中含有____(填“X”或“Y”)染色体。将白球和黄球组合在一起模拟的是____过程。
(2)每次从甲、乙两袋中取出一个球后,取出的球需要再放回袋中,原因是______。
(3)为了使实验更准确可靠,应如何处理以上数据?______。
(4)从实验数据分析,得出的结论是生男生女的机会______。
(5)有些人为了满足自己生男或生女的愿望,怀孕期间请医生对胎儿进行性别鉴定,决定取舍。这种做法对吗?_______。
(6)用来装乒乓球的袋子应该是透明的,还是不透明的?_______。
10.某同学利用天竺葵进行了绿叶在光下制造淀粉的实验,请结合图示分析回答:
(1)利用天竺葵进行光合作用的实验。步骤②设置的变量是_____;设置步骤③的目的是_____。
(2)步骤④把叶片放入盛有_____的小烧杯中,_____加热,使叶片中的色素溶解到液体中,叶片变成黄白色。用清水漂洗叶片,再把叶片放入培养皿中,向叶片滴加碘液。
(3)实验现象:遮光部分_____,见光部分_____。
(4)实验结论:①_____是光合作用的产物;②_____是光合作用的必要条件。
11.果蝇以其独特的生理特征成为遗传学研究的重要实验材料。下列为利用果蝇作为实验材料展开的探究,请分析回答相关问题:
“探”果蝇遗传规律之本
(1)图一为果蝇体细胞染色体组成示意图,果蝇的体细胞中有4对染色体,其性别决定方式与人类相似,属于雌性果蝇的是________。其卵细胞中染色体的组成为________________(用图一中的代号表示)。
(2)一对灰身果蝇交配后产下的子代果蝇。其性状及数量如图二和图三所示,若显性基因用B表示,隐性基因用b表示,亲代灰身果蝇的基因组成为________。子代灰身果蝇中基因组成为Bb的个体所占的比例为________。
(3)某科研小组研究甲醛对果蝇生长发育的影响,设计并实施了以下实验:将若干果蝇受精卵均分为三份,分别放入甲醛浓度为0、0.25%、0.50%的三管培养基中,置于25℃环境中培养,观察、测量并记录数据。如表所示:
甲醛浓度(%)
0
0.25
0.5
从受精卵发育成蛹(天)
6.33
11.01
13.67
从受精卵发育成成虫(天)
11
15.68
18.34
①由表中信息可知:果蝇的个体发育方式为________发育:在一定范围内,随着甲醛浓度的越高,果蝇的发育时长会________。
②还有实验证明:在35℃的高温条件下,即使是纯合的长翅果蝇也会表现出残翅的性状。由此说明______
(4)1910年,摩尔根在大量的红眼果蝇中偶然发现了一只白眼果蝇,他对此进行了相关研究及分析(如图):
①由图四可知,果蝇的红眼与白眼是一对相对性状,其中________为显性性状:
②子二代的白眼果蝇都为雄性,由此推测控制白眼的基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体上。
(5)1927年,缪勒利用X射线诱变果蝇开启了辐射遗传学的研究,在对果蝇翅型的研究中,科研人员让辐射诱变获得的卷翅雌、雄果蝇进行交配,得到的子代果蝇中卷翅与正常翅的比例为2:1,据此推测子代中基因组成为________的个体可能存在致死现象(显、隐性基因分别用E、e表示):若子代中的一只卷翅果蝇与一只正常翅果蝇交配,推测产生的子二代中卷翅果蝇占比为________。
(6)请结合以上分析,谈一谈科学家将果蝇作为模式生物的原因。________________。(至少答出两条)
12.大白菜是聊城重要的冬季蔬菜,其叶片卷曲形成的叶球是主要食用部位。研究人员在培育“舒心叶球”大白菜品种时,偶然发现一株叶片包裹更紧实的“合抱叶球”突变植株,为选育优质品种开展了如下探究活动:
(1)育种探究篇
①研究人员在培育“舒心叶球”品种时,偶然发现了一株“合抱叶球”,这是一种_____现象。在遗传学上,“舒心叶球”和“合抱叶球”是一对_____。
②将两种叶球的植株进行杂交,根据结果分析,舒心叶球是_____性状,若用A、a表示控制该性状的基因,则子一代舒心叶球个体的基因组成为_____。
③若子二代共收获128粒种子,理论上推算,“合抱叶球”的白菜种子数有_____粒。
④若将子二代合抱叶球种子随机分两组,分别种于肥沃和贫瘠的土壤中,前者的产量明显高于后者,这种由环境引起的变异属于_____变异(填“可遗传”或“不可遗传”)。
(2)栽培实践篇
“结球大白菜”耐储存,但自然条件下不易开花。某中学生物兴趣小组开展“观察大白菜开花”家庭实践活动,过程如下:
①该小组去除了大白菜的_____(填“上部”或“下部”),将保留部分进行水培。
②新形成的花茎依赖于_____组织的分裂和分化。
③在水培过程中,勤给大白菜换水,这么做的生物学原理是_____(写出一条即可)
(3)膳食营养篇
炒大白菜时通常会加一些五花肉共同烹饪,其中瘦肉中富含的有机物是_____,它是建造和修复身体的重要原料。炒大白菜时建议大火快炒,以减少维生素C的流失。常吃富含维生素C的食物可以预防_____。
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题型03 实验探究
答案版
命●题●破●译
类别01 经典实验题
典例引领
【典例01】
【答案】(1)②、③、④
(2) 推 凹
(3) 大脑皮层/大脑 反射弧
(4)①②③
【典例02】
【答案】(1) 叶绿体 细胞核
(2)④→②→①
(3) 生理盐水 ①
(4) 400× ②转换器
(5) ⑤粗准焦螺旋 ⑥细准焦螺旋
【典例03】
【答案】(1) B→C→D→A 消耗叶片中原有的淀粉 细胞膜 淀粉 光
(2)氧气
(3) 二氧化碳 变蓝 不变蓝 光合作用需要二氧化碳
变式演练
【变式01】【答案】(1)草履虫能对外界刺激做出反应
(2)表层
(3) 左 右 有害
(4)限制草履虫的运动,便于观察
【详解】(1)作出假设就是根据已知科学知识对所提问题作肯定或否定回答,故作出假设:草履虫能对外界刺激做出反应;或草履虫不能对外界刺激做出反应(合理即可)。
(2)草履虫是好氧性生物,培养液的表层氧气含量多,底层氧气含量很少,大多数草履虫聚集在表层,故在吸取草履虫的培养液时,应从培养液的表层吸取。
(3)草履虫能够趋向有利刺激,逃避有害刺激。图甲载玻片右侧的培养液中放入少许盐,通过观察会发现,草履虫的移动方向是向左运动;而图乙载玻片右侧的培养液中滴加肉汁,通过观察会发现,草履虫的移动方向是向右运动。从而说明盐对草履虫是有害刺激,肉汁对草履虫是有利刺激。
(4)草履虫是一种生活在淡水中的单细胞原生动物,依靠纤毛的摆动能够快速旋转运动,载玻片培养液中放棉花纤维能够限制草履虫运动,故在低倍镜下观察草履虫的形态和运动时,放几丝棉花纤维的目的是:限制草履虫的运动,便于观察。
【变式02】【答案】(1)温度
(2) 胚根 根
(3)光照是种子萌发的(外界)条件吗
(4)种子的萌发需要适量的水
(5) 种子不完整、胚没有活力(已死亡) 粒大饱满(储存营养充足)、胚完整且有活力、度过休眠期
类别02 方案设计验证题
典例引领
【典例01】
【答案】(1) 对照 果皮的完整性/果皮是否完整
(2)温暖条件有利于微生物生长繁殖,加速实验进程
(3)应设置重复组(如每组3个苹果),减少偶然性/控制腐烂苹果果肉的用量(如等量涂抹),确保变量唯一
(4) 表皮 真皮
(5)否
(6) 腐烂 因为果皮受损后,微生物直接侵入果肉,果肉富含营养和水分,适合微生物繁殖。
(7)自身健康皮肤移植无免疫排斥反应,而异体皮肤可能引发细胞免疫导致排斥。
(8)从细菌(如金黄色葡萄球菌)入侵皮肤毛囊引起疖子,到机体将其清除的过程中,涉及人体的三道免疫防线
【典例02】
【答案】(1)①⑤⑥⑦
(2)
由绿色变为黄色
水绵在黑暗条件下无法进行光合作用,但能进行呼吸作用释放二氧化碳,导致溶液中二氧化碳浓度增加
水绵在光照条件下能吸收二氧化碳
甲
光合作用产生了淀粉
二氧化碳转化为有机物
(3)
大规模培养微藻,利用其光合作用吸收二氧化碳并转化为油脂储存,降低大气二氧化碳,同时开发为生物燃料(合理即可)
【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。
光合作用:是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气的过程。这是生物圈中碳循环和氧循环的重要环节。
呼吸作用:是生物体细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,并释放能量的过程。呼吸作用为生物体的生命活动提供能量。
变式演练
【变式01】【答案】(1)呼吸
(2)叶绿素
(3) 淀粉 碘液 光 二氧化碳
(4)A
(5) 丙 丙组处于暗处理环境,植物无法进行光合作用产生氧气,同时植物和小鱼都会进行呼吸作用消耗氧气,导致鱼缸内氧气消耗最快,小鱼因缺氧最快死亡。
【变式02】【答案】(1)制造无氧环境,利于发酵
(2)发酵过程中乳酸菌等多种微生物的呼吸作用产生了大量热量
(3)乳酸菌发酵(把葡萄糖分解)产生了乳酸
(4) 质量(或大小)相近,发芽情况相近 等量的纯净水/清水
(5)分生
(6)垃圾分类,人人有责(合理即可)
类别03 探究未知实验题
典例引领
【典例01】
【答案】(1) 过量游泳训练 丙
(2) 增加 运输氧 线粒体
(3)益生菌A
(4)适度运动
【典例02】
【答案】(1) 变异 Hh、Hh 亲代灰体果蝇产生含H和h基因的两种生殖细胞,受精时,雌雄生殖细胞随机结合,后代基因型及比例为HH:Hh:hh=1:2:1,表现型及比例为灰体:黑体=3:1
(2) 3对常染色体+XY 5
(3) DNA 成对 6
(4) 黑体 全为灰体 灰体:黑体=1:1
(5)3:1
变式演练
【变式01】【答案】(1)两性
(2) EE、Ee 240
(3) 隐性 全部为早花 既有早花,又有晚花
【变式02】【答案】(1) 维持斑马鱼幼鱼的正常呼吸 低 一心房一心室 A 血液由主干流向分支 鳃
鳃由鳃弓、鳃丝和鳃耙组成,鳃丝数量多,内密布毛细血管 ①降低实验成本;②实验操作更方便;③观察效果更好
(2) Ⅰ和Ⅳ 条纹 AA、Aa或AA、AA 82/83 Aa 增加实验对象数量或多次实验取平均值
(3) 保证单一变量 200微升/等量 ①胚胎膜能阻挡较大粒径的微塑料进入膜内,减少对胚胎孵化的影响。
②较小的微塑料吸附在胚胎膜表面,致使胚胎发育所需的氧气不足。
题●型●训●练
1.【答案】(1) 二氧化硫 大量燃烧含硫量高的煤
(2) 酸雨 低于5.6
(3) 避免偶然性、减少误差 酸雨影响种子的萌发
(4)二氧化硫呈气体状态,可随大气流动而漂移
2.【答案】(1)
有无腋芽
枝条不保留腋芽
(2)
每组枝条数量太少(或实验样本数量不足)
每组应使用多根枝条(如10根)
(3)
增大吸水面积,促进生根
(4)
带有腋芽的枝条成活率高
3.【答案】(1) 呼吸道 肺
(2) 呼吸道对吸入气体的清洁作用 呼气 增大 有限的
(3) 吸气 收缩 下降
(4)阻碍
(5)劝导吸烟者不要吸烟(或介绍吸烟的危害;自己离开吸烟者所在的场所;等等)(合理即可)
4.【答案】(1) 孢子 寄生
(2) b 对照 2
(3) 淋巴细胞 吞噬细胞吞噬抗原与抗体的复合物 传染源
(4) 布洛芬缓释胶囊 服用相同剂量的布洛芬缓释胶囊血药浓度超过8.5μg•mL,且比服用布洛芬片剂血药浓度低,可以降低产生副作用的风险。
5.【答案】(1)单一变量
(2)如实记录数据,并作数据统计分析
(3)肠道细菌的数量减少,出现腹泻现象
(4)不同剂量的头孢曲松钠
(5)根据病情在医师的指导下合理使用抗生素,不能滥用抗生素等(合理即可)
6.【答案】(1) Hp没有成形的细胞核 分裂 寄生
(2) 非特异性免疫 上皮 病原体 抗原
(3)需要
(4) Ⅰ;餐具定期高温消毒可以切断传播途径 (Ⅱ:同时治疗属于控制传染源) 分餐制;就餐时用公筷;外出就餐时自带餐具;不吃来历不明、卫生不达标的食品等(合理即可)
(5) 对照 OD值 0.5 当浓度为0mg/ml和0.25mg/ml时,OD值都有明显上升,说明Hp大量繁殖,当浓度为0.5mg/ml时,OD值始终稳定,没有明显上升,说明Hp不能生长繁殖,由此判断有很好的抑菌作用 三个组每组都需进行平行重复实验;实验前将培养皿杀菌处理
(6) b 不同药物 Ⅰ和Ⅱ 单独使用乳铁蛋白或三联疗法对Hp都有抑菌作用,单独使用三联疗法的效果更好;但使用乳铁蛋白和三联疗法的联合治疗对于Hp的抑菌作用最好
(7)需了解牙膏中乳铁蛋白的含量;有效刷牙次数及间隔时间;乳铁蛋白对人体是否有副作用
7.【答案】(1) 3只改成30只,分成三组改成平均分成三组 测量并记录小白鼠身长和体重的平均值并进行重复试验
(2) 添加生长激素 注射相同剂量的生长激素 有可能在消化道内被消化
(3) 不可以 材料中提到在医生指导下用于明确诊断的病人,所以是处方药
(4)药物大多需要存放在干燥、避光的地方,而且要密封保存或者冷藏保存
8.【答案】(1)注射胰岛素
(2)避免小鼠自身产生的胰岛素对实验的干扰
(3)遵循单一变量原则
(4)胰岛素具有降低血糖的作用,口服胰岛素不起作用
(5)多只小鼠进行实验或设置重复实验
(6) 多 调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖(血液中的葡萄糖)合成糖原,加速血糖的分解等
(7)大肠杆菌
(8)控制饮食和适当体育锻炼
9.【答案】(1) 精子 X 受精
(2)保证每次抓取的随机性和概率稳定
(3)计算全班7组数据的平均值
(4)均等(或相同)
(5)不对
(6)不透明
10.【答案】(1) 光 将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(2) 酒精 隔水
(3) 不变蓝 变蓝
(4) 淀粉 光
11.【答案】(1) 甲 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
(2) Bb 2/3
(3) 完全变态 延长 性状受基因和环境共同影响
(4) 红 X
(5) EE 1/2
(6)繁殖快、易饲养、染色体数少、性状易观察
12.【答案】(1) 变异 相对性状 显性 Aa 32 不可遗传
(2) 上部 分生 防止根缺氧进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞造成毒害作用(或为根细胞提供充足的氧气,保证根的正常呼吸)
(3) 蛋白质 坏血病
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题型03 实验探究
内●容●导●航
第一部分 题型解码 高屋建瓴,掌握全局
题型概述 命题分析
第二部分 命题破译 微观解剖,精细教学
典例引领 方法透视 变式演练
类别01 经典实验题
类别02 方案设计验证题
类别03 探究未知实验题
第三部分 题型训练 整合应用,模拟实战
题●型●解●码
题型概述
实验探究题是中考生物的核心压轴题型,贯穿全册教材所有知识模块,核心考查“科学探究的完整流程与核心素养”,是区分学生层次、拉开分数差距的关键题型。该题型以主观综合探究大题为主,高频结合生活情境、本地实践、真实科研场景命题,全面考查提出问题、作出假设、设计实验、分析数据、得出结论、评价反思全流程,是中考生物的核心拉分题型
命题分析
常考类别
命题角度
高频考点
类别01 经典实验题
以课本经典实验为基础,对各步骤、变量、过程等方面进行考察
①制作临时装片
②验证绿叶在光下制造淀粉实验
③种子萌发实验
④唾液淀粉实验
类别02 方案设计验证题
补全步骤、纠错、优化、写假设、结论总结、表达交流等
①探究光合作用条件
②微生物实验
类别03 探究未知实验题
对未知结果进行探究,设计探究流程,创新设计,自主提出问题,假设、方案等
①新型药物
②生态实验
③环境污染
④遗传相关实验
命●题●破●译
类别01 经典实验题
典例引领
【典例01】(2025·山东济宁·中考真题)下图为某校生物社团利用水透镜、蜡烛、简易光具座等器材制作的可调节眼球成像模型,显微镜光圈可调节光线强弱,推拉注射器可改变水透镜的曲度,光屏上可呈现蜡烛火焰的像。请分析作答。
(1)该眼球模型中,光圈、水透镜和光屏分别模拟眼球结构中的______(选填数字:①角膜②瞳孔③晶状体④视网膜)。
(2)当蜡烛在图A位置时,光屏上呈现清晰的物像,模拟的是正常眼球成像。若模拟近视的成因,应______(填“推”或“拉”)注射器一定距离,使光屏上的成像变模糊;若想使光屏上重新呈现清晰的物像,可在显微镜光圈前方安装适宜曲度的______(填“凸”或“凹”)透镜,模拟近视的矫正。
(3)晶状体使远近不同的物体在视网膜上呈现清晰的像,图像信息再通过视神经传到______的视觉中枢形成视觉。当一不明物体突然从眼前飞过时,你会不由自主地眨眼,此反射的结构基础是______。
(4)下列是长时间使用手机等电子产品可能对身心健康造成伤害的三种观点:①晶状体过度变凸且不能恢复原状,导致近视;②因眨眼次数减少,泪液分泌不足引发干眼症;③黑暗中屏幕蓝光会抑制褪黑素(能使人产生睡意的激素)的生成和分泌,导致失眠、焦虑等。以上观点你认同的是______(多选)。
【答案】(1)②、③、④
(2) 推 凹
(3) 大脑皮层/大脑 反射弧
(4)①②③
【分析】图中模拟眼球成像实验中:光屏相当于视网膜,中间的水透镜相当于眼球的晶状体,光圈相当于瞳孔。
【详解】(1)在眼球的结构中,晶状体是一个富有弹性的双凸面透明体,它可以通过改变自身的曲度来调节对光线的折射能力,从而使我们能看清不同距离的物体。
可变焦的水透镜能够通过注射器注水或抽水来改变曲度,这与眼球中晶状体通过改变曲度来调节成像的功能相似。
所以,该眼球模型中,光圈、水透镜和光屏分别模拟眼球结构中的②瞳孔、③晶状体和④视网膜。
(2)近视眼的成因主要有两个:一是眼球前后径过长,二是晶状体曲度过大。这两种情况都会导致远处物体的成像落在视网膜前面,从而看不清远处的物体。
当蜡烛在图A位置时,光屏上呈现清晰的物像,模拟的是正常眼球成像。若模拟近视的成因,应推注射器一定距离,使水透镜曲度变大,使光屏上的成像变模糊。
此时,如果不改变水透镜的曲度,相当于晶状体曲度不能恢复正常,物体的像会落在光屏(视网膜)的前方,这类似于近视眼的成因。而凹透镜具有发散光线的作用,在显微镜光圈前安装凹透镜,可以使光线发散后再经过水透镜,从而使像能成在光屏上。
(3)外界物体反射来的光线,依次经过角膜、瞳孔、晶状体和玻璃体,经过晶状体等的折射,落在图中的视网膜上形成一个物像。当其上对光线敏感的细胞获得图像信息时,会通过视觉神经将信息传给大脑(大脑皮层)的视觉中枢,从而形成视觉。
反射弧由感受器,传入神经,神经中枢,传出神经,效应器五部分组成,是反射活动完成的结构基础。当一不明物体突然从眼前飞过时,你会不由自主地眨眼,此反射的结构基础是反射弧。
(4)①如果我们长期不注意用眼卫生,就会使晶状体的凸度增大,或眼球前后径过长,且不易恢复,形成的物像就会落在视网膜的前方,形成近视眼。
②长时间持续用眼,眨眼次数不自觉减少。正常情况下眨眼能使泪液均匀分布于眼表,维持眼表湿润。眨眼次数变少,泪液无法有效覆盖眼表,眼表水分蒸发过快,易引发干眼症。
③褪黑激素由松果体分泌,其分泌量与光线强度密切相关,尤其在夜晚黑暗环境下分泌增加,促进睡眠。蓝光(常见于电子设备屏幕)会干扰这一过程,抑制褪黑激素分泌,导致人保持清醒并可能引发失眠。
故①②③观点都正确。
【典例02】(2026·山东济南·一模)洋葱的叶分为管状叶和鳞片叶(如图甲)。管状叶伸展于空中,进行光合作用:鳞片叶层层包裹形成鳞茎,富含营养物质。生物兴趣小组制作并观察了动植物细胞临时装片,请回答下列问题:
(1)图甲中与洋葱鳞片叶内表皮细胞相比,洋葱管状叶中的叶肉细胞特有的结构是________。染色后,通过显微镜可以看到洋葱鳞片叶内表皮细胞中的________着色较深。
(2)图乙中,制作洋葱鳞片叶内表皮细胞临时装片的正确操作顺序是③→________→⑤(用序号和箭头表示)。
(3)制作图丁中A视野细胞临时装片时,图乙中步骤③应改为滴加________;若出现图示视野,则最有可能是步骤________(填序号)操作不规范引起的。
(4)图丙表示双目电光源显微镜,若①上标注的是10×,③上标注的是40×,则物像放大的倍数是________倍。若想观察到更大的物像,应转动图丙中的[ ]________,选择放大倍数更大的物镜。
(5)寻找物像时转动图丙中的[ ]________可以明显下降载物台:要使看到的物像更清晰,应调节[ ]________。
【答案】(1) 叶绿体 细胞核
(2)④→②→①
(3) 生理盐水 ①
(4) 400× ②转换器
(5) ⑤粗准焦螺旋 ⑥细准焦螺旋
【分析】图丙中,①是目镜,②是转换器,③是物镜,④是载物台,⑤粗准焦螺旋,⑥是细准焦螺旋。图丁中,A是动物细胞,B是植物细胞。
【详解】(1)植物细胞的基本结构包括细胞壁、细胞膜、细胞质、细胞核、液泡、线粒体;叶绿体是植物叶肉细胞特有的结构,只存在于进行光合作用的部位(如管状叶的叶肉细胞)。洋葱鳞片叶内表皮细胞是无色的,不含叶绿体;而管状叶的叶肉细胞需要进行光合作用,因此特有的结构是叶绿体。
细胞核内有染色体,容易被碱性染料(如碘液)染色,因此染色后细胞核着色最深,在显微镜下最清晰。碘液染色时,细胞核中的核酸会与碘液结合,呈现深黄色 / 棕色。
(2)制作植物细胞临时装片的标准步骤为:擦→滴(清水)→撕(取材)→展→盖→染→吸。对应图乙步骤:③滴水→④取材→②展平→①盖上盖玻片→⑤染色。
(3)动物细胞没有细胞壁,若滴加清水,细胞会吸水涨破;因此制作动物细胞临时装片时,步骤③(滴水)需改为滴加生理盐水,维持细胞的正常形态。
图丁A视野中出现了边缘黑、中间亮的气泡,是盖盖玻片操作不规范导致的。正确盖盖玻片的方法是:用镊子夹起盖玻片,使它的一侧先接触载玻片上的液滴,然后缓缓放平,避免产生气泡。若操作不当,就会出现气泡,因此是步骤①操作不规范。
(4)显微镜的放大倍数=目镜放大倍数×物镜放大倍数计算:目镜10×物镜40=400倍。
②是转换器,作用是安装和切换不同放大倍数的物镜。若要观察更大的物像,需要换高倍物镜,因此转动②转换器,选择放大倍数更大的物镜。
(5)⑤是粗准焦螺旋,可以大幅度升降载物台(镜筒),用于快速找到物像;⑥是细准焦螺旋,只能小幅度升降,用于微调使物像清晰。
寻找物像时,转动⑤粗准焦螺旋可以明显下降载物台,使物镜接近玻片标本。
找到物像后,若物像模糊,调节⑥细准焦螺旋,可以小幅度升降载物台,使物像更清晰。
【典例03】(25-26七年级下·山东聊城·期中)光合作用是生物圈中生物生存、繁衍和发展的基础。下图一、图二、图三是研究光合作用条件和产物的实验装置。结合图示回答相关问题:
(1)图一是“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验装置。
①该实验步骤的正确排列顺序______________(大写字母间用“→”连接);
②步骤B将天竺葵置于黑暗处一昼夜的原因是___________________;步骤D用酒精灯水浴加热,可以观察到酒精颜色变绿,这是因为细胞结构中控制物质进出的___________被破坏。
③经过部分遮光处理的a叶片遇碘液后,见光部分呈蓝色,说明见光部分有_____________产生,遮光部分未变成蓝色,表明绿叶进行光合作用需要___________________。
(2)收集图二实验装置中产生的气体,这些气体能够使带火星的木条复燃,说明光合作用产生了__________。
(3)图三是“检验光合作用需要二氧化碳”的实验装置。
①该实验的变量是_____________________;
②将两锥形瓶的中叶片同时进行脱色、漂洗、滴加碘液,b锥形瓶中叶片___________,c锥形瓶中的叶片____________,可以得到的实验结论是_________________________。
【答案】(1) B→C→D→A 消耗叶片中原有的淀粉 细胞膜 淀粉 光
(2)氧气
(3) 二氧化碳 变蓝 不变蓝 光合作用需要二氧化碳
【详解】(1)“验证绿叶在光下合成淀粉”的实验,首先要将天竺葵置于黑暗处一昼夜(B步骤),目的是消耗叶片中原有的淀粉;然后进行部分遮光处理;接着把植物放在光下照射几个小时(C步骤);最后对叶片进行酒精脱色(隔水加热,D步骤)、漂洗、滴加碘液,观察颜色变化(A步骤)。所以正确排列顺序是B→C→D→A。
②步骤B将天竺葵置于黑暗处一昼夜,是为了通过呼吸作用消耗叶片中原有的淀粉,避免原有淀粉对实验结果产生干扰。步骤D用酒精灯水浴加热,酒精会溶解叶绿素,酒精颜色变绿,这是因为在加热过程中,细胞结构中控制物质进出的细胞膜被破坏,叶绿素从细胞中释放出来进入酒精。
③经过部分遮光处理的a叶片遇碘液后,见光部分呈蓝色,淀粉遇碘变蓝,说明见光部分有淀粉产生,这表明叶片在光下进行了光合作用合成了淀粉。遮光部分未变成蓝色,说明遮光部分没有合成淀粉,由此可得出绿叶进行光合作用需要光。
(2)收集图二实验装置中产生的气体,这些气体能够使带火星的木条复燃,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以说明光合作用产生了氧气。
(3)①图三实验中,c锥形瓶内有氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳,c锥形瓶内是清水,不吸收二氧化碳。所以该实验的变量是二氧化碳。
②将两锥形瓶中的叶片同时进行脱色、漂洗、滴加碘液,b锥形瓶中有二氧化碳,叶片能进行光合作用合成淀粉,遇碘变蓝,c锥形瓶内由于缺少二氧化碳(氢氧化钠溶液吸收二氧化碳),叶片不能进行光合作用合成淀粉,所以遇碘不变蓝。由此可以得到的实验结论是光合作用需要二氧化碳。
方法透视
考向解读
经典实验题集中在教材核心探究实验,每个考点明确实验原理、关键操作与逻辑关系,是实验探究题的解题基础,也是中考必考的核心内容。所考察内容一般较为简单,多为基础知识识记以及基础步骤考察。
方法技能
定实验:明确实验所考察内容为哪个教材实验的依托
验步骤:按实验顺序梳理操作,避免关键步骤遗漏
变量梳理法:梳理自变量→因变量→无关变量的控制逻辑
结论速用法:熟记实验结论与对应考点,快速答题
核心知识总结
绿叶在光下制造有机物
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:光是光合作用的必要条件,光合作用的产物是淀粉,实验通过对照验证变量对生理过程的影响。
馒头在口腔中的变化
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:馒头变甜与唾液的分泌、牙齿的咀嚼和舌的搅拌都有关系,唾液淀粉酶在适宜温度下分解淀粉。
临时装片制作
核心影响要素:实验原理;关键操作;实验结果
核心逻辑:制作步骤,细胞结构等
变式演练
【变式01】探究与实验:同学们在生物课上学习了草履虫,他们成立了兴趣小组准备“探究草履虫对外界刺激做出的反应”,假如你是其中的一员,请你们一起来完善下列探究过程。
(1)提出问题:草履虫能否对外界的刺激做出反应?
作出假设:__________________。
(2)设计实验:
甲、乙两片载玻片的两端分别滴加一滴草履虫培养液,在吸取草履虫的培养液时,应从培养液的_____(填“表层”或“底层”)吸取;
②用解剖针把两滴培养液连通起来;
③在甲载玻片右侧的培养液中放入少许盐,在乙载玻片右侧的培养液中滴加肉汁,同时用放大镜观察草履虫的反应。(如图)
(3)预期实验现象:
图甲中载玻片上的草履虫的移动方向是向 ______(填“左”或“右”,下同)运动,而图乙中载玻片上的草履虫的移动方向是向 ______运动。说明盐对草履虫是 _______刺激(填“有利”或“有害”)。
(4)在低倍镜下观察草履虫的形态和运动时,放几丝棉花纤维的目的是______。
【答案】(1)草履虫能对外界刺激做出反应
(2)表层
(3) 左 右 有害
(4)限制草履虫的运动,便于观察
【详解】(1)作出假设就是根据已知科学知识对所提问题作肯定或否定回答,故作出假设:草履虫能对外界刺激做出反应;或草履虫不能对外界刺激做出反应(合理即可)。
(2)草履虫是好氧性生物,培养液的表层氧气含量多,底层氧气含量很少,大多数草履虫聚集在表层,故在吸取草履虫的培养液时,应从培养液的表层吸取。
(3)草履虫能够趋向有利刺激,逃避有害刺激。图甲载玻片右侧的培养液中放入少许盐,通过观察会发现,草履虫的移动方向是向左运动;而图乙载玻片右侧的培养液中滴加肉汁,通过观察会发现,草履虫的移动方向是向右运动。从而说明盐对草履虫是有害刺激,肉汁对草履虫是有利刺激。
(4)草履虫是一种生活在淡水中的单细胞原生动物,依靠纤毛的摆动能够快速旋转运动,载玻片培养液中放棉花纤维能够限制草履虫运动,故在低倍镜下观察草履虫的形态和运动时,放几丝棉花纤维的目的是:限制草履虫的运动,便于观察。
【变式02】“白露早,寒露迟,秋分种麦正当时。”这句在我国北方流传已久的农谚,生动地揭示了小麦种植与气候的紧密联系。为探究种子萌发的环境条件,杨明同学设计了如下实验:在甲、乙、丙、丁四个培养皿内分别放等量的棉花,在棉花的上面都放入25粒小麦种子,然后将它们放在不同条件下进行培养,数日后记录种子萌发的情况如下表,请回答。
装置
甲
乙
丙
丁
场所
日光下
日光下
黑暗中
黑暗中
温度
23℃
23℃
23℃
23℃
棉花干湿状态
潮湿(含一定水分)
干燥
潮湿(含一定水分)
干燥
种子萌发数量
23
0
24
0
(1)白露至霜降,是冬小麦播种的适宜时节,“霜降”以后播种会造成小麦种子的发芽率降低。可见,___________是影响种子萌发的重要外界条件之一。
(2)小麦种子萌发时,吸水膨胀,___________最先突破种皮,向地生长,逐渐发育成植物的___________,此过程中种子内的有机物逐渐减少。
(3)用甲和丙进行对照,所探究的问题是:___________?
(4)通过丙和丁这组对照实验,可以得出的结论是___________。
(5)如空气充足,甲实验中有2粒种子没有萌发,其可能的原因是:___________。在农业生产中,为保证种子的正常萌发和萌发后的幼苗能够茁壮成长,播种时常选用___________的种子。
【答案】(1)温度
(2) 胚根 根
(3)光照是种子萌发的(外界)条件吗
(4)种子的萌发需要适量的水
(5) 种子不完整、胚没有活力(已死亡) 粒大饱满(储存营养充足)、胚完整且有活力、度过休眠期
【详解】(1)霜降后气温降低,小麦种子发芽率下降,说明温度是影响种子萌发的重要外界条件之一,种子萌发需要适宜的温度。
(2)种子萌发时吸水膨胀,胚根最先突破种皮向地生长,发育成植物的根;此过程中种子仅通过呼吸作用消耗有机物,无法进行光合作用制造有机物,因此种子内有机物逐渐减少。
(3)甲和丙装置中,唯一不同的变量是光照(甲在日光下,丙在黑暗中),其他条件(温度、棉花干湿状态等)都相同。所以用甲和丙进行对照,所探究的问题是:光照是种子萌发的(外界)条件吗?
(4)丙和丁装置中,变量是棉花干湿状态(丙潮湿,丁干燥),其他条件相同。丙中种子萌发数量多,丁中种子不萌发,说明种子的萌发需要适量的水,所以通过丙和丁这组对照实验,可以得出的结论是种子的萌发需要适量的水。
(5)甲实验的外界条件(适宜的温度、适量的水分、充足的空气)均满足,部分种子未萌发是因为自身条件不足,如胚不完整、胚已死亡或处于休眠期;农业生产中,为保证种子正常萌发和幼苗健壮,应选用粒大饱满(储存营养充足)、胚完整且有活力、度过休眠期的种子。
类别02 方案设计验证题
典例引领
【典例01】(2026·山东德州·一模)某同学为了研究皮肤对人体的保护作用设计了以下实验过程:取3个相似的果皮完好的新鲜苹果洗净擦干,分别编号为1号、2号和3号:
1号苹果:果皮完好,不与腐烂的苹果果肉接触;
2号苹果:果皮完好,涂上腐烂的苹果果肉;
3号苹果:果皮受损,将腐烂的苹果果肉涂抹在伤口处
将处理好的3个苹果分别放入相同的透明塑料袋中,密封后一起放在温暖处,每天观察记录。
结合以上实验过程请回答以下问题:
【实验设计与分析】
(1)1号苹果在实验中起______作用。2号与3号苹果进行对照,实验的变量是_______。
(2)该实验将苹果放在温暖处的原因是_____________。
(3)有人认为该实验存在不足之处。请提出一条改进建议,并说明理由。________。
【类比与迁移】
(4)本实验运用了“类比”的方法。苹果的“果皮”主要对应人体皮肤的__________。苹果的“果肉”在功能上类似于人体皮肤中的________。
(5)请从生物体结构层次角度分析,说明苹果的果皮与皮肤__________(是/否)属于同一结构层次。
【结果预测与分析】
(6)预测3号苹果最可能出现的实验现象:_____(“腐烂”或“未腐烂”),并从微生物生长条件角度解释原因:_____________。
【综合应用与深层思维】
(7)大面积烧伤的患者需要隔离在无菌病房,且常需移植自身健康皮肤。移植自身健康皮肤比异体皮肤更易成功的原因______________。
(8)某些细菌(如金黄色葡萄球菌)可以侵入皮肤毛囊引起疖子。请结合以上案例分析从细菌入侵到机体清除的过程中,可能涉及哪些免疫防线。_________________。
【答案】(1) 对照 果皮的完整性/果皮是否完整
(2)温暖条件有利于微生物生长繁殖,加速实验进程
(3)应设置重复组(如每组3个苹果),减少偶然性/控制腐烂苹果果肉的用量(如等量涂抹),确保变量唯一
(4) 表皮 真皮
(5)否
(6) 腐烂 因为果皮受损后,微生物直接侵入果肉,果肉富含营养和水分,适合微生物繁殖。
(7)自身健康皮肤移植无免疫排斥反应,而异体皮肤可能引发细胞免疫导致排斥。
(8)从细菌(如金黄色葡萄球菌)入侵皮肤毛囊引起疖子,到机体将其清除的过程中,涉及人体的三道免疫防线
【详解】(1)在对照实验中,未施加实验变量处理的组为对照组,1号苹果起到对照作用。2号与3号苹果唯一不同的条件是果皮是否受损,因此实验变量是果皮的完整性。
(2)微生物生长繁殖需要适宜的温度、水分和营养,温暖环境能为微生物提供适宜温度,加速其生长繁殖,让实验现象更快出现。
(3)该实验每组仅用1个苹果,样本量过小,实验结果易受偶然因素干扰,应设置重复组(如每组3个苹果),减少偶然性,让实验结果更可靠;还应控制腐烂苹果果肉的用量(如等量涂抹),以确保变量唯一。(写1条,合理即可)
(4)苹果果皮的保护功能对应人体皮肤的表皮(表皮为上皮组织,主要起保护作用)。苹果果肉储存营养的功能类似人体皮肤的真皮(真皮含结缔组织,可提供营养、缓冲外界刺激)。
(5)苹果的果皮属于组织,皮肤属于器官,因此否属于同一结构层次。
(6)3号苹果果皮受损后,微生物直接侵入果肉,果肉富含营养和水分,适合微生物繁殖,因此会腐烂。
(7)移植自身健康皮肤比异体皮肤更易成功的原因:自身皮肤不会引起免疫排斥反应,而异体皮肤可能被免疫系统识别为“异物”,引发排斥反应。
(8)从细菌入侵到机体清除的过程中,涉及人体的三道免疫防线。皮肤是第一道防线,可阻挡细菌入侵;细菌突破皮肤后,第二道防线的杀菌物质和吞噬细胞会发挥作用;剩余细菌会触发第三道特异性免疫防线,淋巴细胞产生抗体清除细菌。
【典例02】(2025·山东烟台·中考真题)为应对全球气候变暖,我国政府明确提出努力争取2060年前实现碳中和。碳在大气中主要以二氧化碳的形式存在,在生物体内主要以有机物的形式存在,碳可以在生物圈的非生物环境和生物之间反复循环。
(1)下列自然现象或人类活动中有利于减少二氧化碳的有___________(填写序号)。
① 藻类的光合作用②细菌、真菌等分解有机物③ 煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧④动物的呼吸作用
⑤ 苔藓植物的遗体堆积后形成泥炭⑥植树造林⑦ 溶解在海洋中的二氧化碳形成碳酸盐沉积海底
(2)大气中近90%的氧气是由藻类产生的,藻类能够吸收二氧化碳吗?兴趣小组的同学用水绵进行了相关探究,如下:
甲组
乙组
丙组
处理方式
向三组锥形瓶中各加入50mL一定浓度的BTB水溶液,并通
入等量的二氧化碳,至溶液的颜色由蓝色转变为绿色
适量水绵
无水绵
适量水绵
光照
光照
黑暗
现象
由绿色逐渐变为蓝色
仍为绿色
?
注:BTB水溶液呈蓝色,随溶液中二氧化碳的增多,逐渐由蓝色变为绿色,再变为黄色
① 观察三组锥形瓶中溶液颜色的变化,推测丙组的现象是___________,请分析原因___________。
② 比较甲、乙两组实验现象,可以得出结论___________。
③ 取甲、丙两组的水绵分别制成临时装片,用碘液染色后,在显微镜下观察,叶绿体中能够发现蓝色小颗粒的是___________组,说明___________。
④本探究实验得出的结论是:藻类可通过光合作用将___________,从而将碳储存起来。
(3)硅藻、绿藻、甲藻等微藻能进行光合作用累积油脂,利用微藻的这一特点助力碳中和,你的建议是___________。
【答案】(1)①⑤⑥⑦
(2)
由绿色变为黄色
水绵在黑暗条件下无法进行光合作用,但能进行呼吸作用释放二氧化碳,导致溶液中二氧化碳浓度增加
水绵在光照条件下能吸收二氧化碳
甲
光合作用产生了淀粉
二氧化碳转化为有机物
(3)
大规模培养微藻,利用其光合作用吸收二氧化碳并转化为油脂储存,降低大气二氧化碳,同时开发为生物燃料(合理即可)
【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。
光合作用:是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气的过程。这是生物圈中碳循环和氧循环的重要环节。
呼吸作用:是生物体细胞内的有机物在氧的参与下被分解成二氧化碳和水,并释放能量的过程。呼吸作用为生物体的生命活动提供能量。
【详解】(1)①藻类的光合作用:光合作用是植物、藻类和某些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物,并释放氧气的过程。因此,藻类的光合作用有助于减少大气中的二氧化碳浓度,①符合题意;
②细菌、真菌等分解有机物:细菌、真菌等微生物在分解有机物的过程中,会产生二氧化碳作为代谢产物。因此,这个过程会增加大气中的二氧化碳浓度,②不符合题意;
③煤、石油、天然气等化石燃料的燃烧:化石燃料的燃烧是二氧化碳排放的主要来源之一。燃烧过程中,碳元素与氧气结合生成二氧化碳,释放到大气中,③不符合题意;
④动物的呼吸作用:动物通过呼吸作用吸入氧气,呼出二氧化碳。因此,动物的呼吸作用也会增加大气中的二氧化碳浓度,④不符合题意;
⑤苔藓植物的遗体堆积后形成泥炭:苔藓植物的遗体在堆积过程中,经过长时间的压实和分解作用,可以形成泥炭。这个过程有助于将碳元素固定在泥炭中,减少大气中的二氧化碳浓度,⑤符合题意;
⑥植树造林:树木通过光合作用吸收二氧化碳并释放氧气。因此,植树造林有助于减少大气中的二氧化碳浓度,并增加碳汇,⑥符合题意;
⑦溶解在海洋中的二氧化碳形成碳酸盐沉积海底:海洋是地球上最大的碳库之一。溶解在海洋中的二氧化碳可以与海水中的钙离子结合形成碳酸钙等碳酸盐矿物,沉积在海底。这个过程有助于将碳元素固定在海底沉积物中,减少大气中的二氧化碳浓度,⑦符合题意。
故选①⑤⑥⑦。
(2)①:水绵在黑暗条件下无法进行光合作用,但能进行呼吸作用释放二氧化碳,导致溶液中二氧化碳浓度增加多,逐渐由绿色变为黄色。
②:甲组中水绵进行光合作用吸收二氧化碳,溶液中二氧化碳浓度降低,溶液由绿色逐渐变为蓝色,乙组与之形成对照,说明水绵在光照条件下能吸收二氧化碳。
③:甲组进行光合作用产生了淀粉,淀粉遇碘变蓝,因此,用碘液染色后,在显微镜下观察,叶绿体中能够发现蓝色小颗粒的是甲组。说明藻类进行光合作用产生淀粉。
④综上所述,藻类可通过光合作用将二氧化碳转蛙化为有机物储存在藻类体内。
(3)大规模培养微藻,利用其光合作用累积油脂,降低大气二氧化碳,同时开发为生物燃料(合理即可)
方法透视
考向解读
方案设计题目在中考中是一个重点考察题目类型,以实验设计三原则为依托,考察相关实验设计,重点考察学生对实验的理解,需要学生具有一定的科研探究能力,和对照实验的设计思路。
方法技能
找关键句子:寻找题干中“探究”、“研究”、“明确”等关键词语
找变量:根据关键句子确定实验变量
三原则对照:确定实验三原则是否遵循
核心知识总结
探究光合作用条件
确定实验变量,结合所学实验,以教材实验为依托,寻找验证相关变量的方法,例如二氧化碳可用澄清石灰水验证,氧气可用带火星的小木条验证等
微生物实验
回忆微生物相关基础知识点,寻找与酿酒、制作酸奶等微生物发酵技术的相似点,找到关键线索,完成题目
变式演练
【变式01】为了研究植物的光合作用,生物兴趣小组按照下图进行了探究实验。请分析回答:
(1)图1步骤A中暗处理24小时的目的是通过____________(光合/呼吸)作用消耗叶片中原有的光合作用的产物。
(2)图1步骤D的作用是去除叶片中的____________。
(3)图1步骤F是检验植物叶片中是否生成了____________,用试剂a检验该产物会呈现蓝色,试剂a的名称是____________。检验结果如图2所示,通过比较图2中甲叶片的两个区域颜色变化情况,可以得出光合作用需要____________的结论;通过比较甲、乙两个叶片的颜色变化情况,可以得出光合作用需要____________的结论。
(4)在四组鱼缸中,能产生氧气的是( )
A.甲组 B.乙组 C.丙组 D.丁组
(5)在四组鱼缸中,小鱼存活时间可能最短的是____________组。结合图示装置分析,该组小鱼存活时间最短的最可能原因是_______________________________________________________________。
【答案】(1)呼吸
(2)叶绿素
(3) 淀粉 碘液 光 二氧化碳
(4)A
(5) 丙 丙组处于暗处理环境,植物无法进行光合作用产生氧气,同时植物和小鱼都会进行呼吸作用消耗氧气,导致鱼缸内氧气消耗最快,小鱼因缺氧最快死亡。
【详解】(1)图1步骤A中暗处理24小时,目的是通过呼吸作用消耗叶片中原有的淀粉(光合作用的产物),避免原有淀粉干扰实验结果。
(2)步骤D是水浴隔水加热,用酒精溶解叶片中的叶绿素,使叶片脱色,便于后续观察颜色变化。
(3)① 步骤F是检验叶片中是否生成了淀粉(光合作用的产物);② 检验淀粉的试剂a是碘液(碘酒),淀粉遇碘变蓝;③ 图2中甲叶片的遮光部分和见光部分对比,见光部分变蓝,遮光部分不变蓝,说明光合作用需要光(光照);甲叶片和乙叶片对照,变量是二氧化碳,甲叶片变蓝,乙叶片不变蓝,说明植物光合作用需要二氧化碳。
(4)光合作用产生氧气,而光合作用需要光照和叶绿体(植物):
A.甲组:有光照、有植物 → 能进行光合作用产生氧气,A符合题意。
B.乙组:有光照、无植物 ,不能进行光合作用,不能产生氧气,B不符合题意。
C.丙组:无光照、有植物 ,不能进行光合作用,只进行呼吸作用消耗氧气,C不符合题意。
D.丁组:无光照、无植物,无法进行光合作用,无氧气产生,D不符合题意。
(5)存活时间最短的是丙组,丙组处于暗处理环境,植物无法进行光合作用产生氧气,同时植物和小鱼都会进行呼吸作用消耗氧气,导致鱼缸内氧气消耗最快,小鱼因缺氧最快死亡。
【变式02】“垃圾是放错地方的资源。”某中学科创小组立足于STEM理念,就厨余垃圾的堆肥方法与肥料的使用,开展厨余垃圾堆肥项目式研究,既解决了厨余垃圾难以有效处理的问题,又为家中的绿色植物提供有机肥料。研究过程如下:
(一)堆肥制作
1.设计制作小型堆肥桶(如图)
2.准备堆肥材料
厨余垃圾若干、EM菌一包(EM菌是由乳酸菌等多种微生物复合而成的一种微生物菌制剂)。
3.进行堆肥
在滤网层上均匀地放入约5cm厚的厨余垃圾,并均匀撒入约20gEM菌,再均匀地放入约5cm厚的厨余垃圾,并均匀撒入约20gEM菌……重复这两个步骤,直至堆肥桶中装满厨余垃圾。盖上桶盖,将堆肥桶置于阴凉通风处。
4.观察记录
每天定时记录桶内变化及出液情况。5天后堆肥桶内出现黏稠状的淡黄色液体,底部伴有白色沉淀物,散发出较强的酸味,堆肥温度高达70℃以上。
(二)液肥对植物生长的影响
组别实验步骤
甲
乙
1
将500g土壤平均分配到两个花盆中,将?的两个土豆分别埋入花盆中距离土壤表面以下3cm处,花盆分别标记为甲和乙,均置于光照充足且通风处
2
将液肥原液以1:100的比例稀释,每隔一天向盆内浇入适量稀释液肥
每隔一天浇入?
3
5天后测得土豆植株的高度约为14.2cm,茎最粗处周长约为2.2cm
5天后测得土豆植株高约11.8cm,茎最粗处周长约为1.6cm
请据题分析回答:
(1)堆肥过程中,堆肥桶盖上桶盖的目的是__________。
(2)堆肥内温度升高是因为___________。
(3)堆肥桶内散发出较强的酸味,原因是__________。
(4)步骤1中的“?”处应填写__________;步骤2中的“?”所做处理是__________。
(5)土豆植株茎长粗是__________组织活动的结果。
(6)根据生活经验和体验,请拟定一条倡导垃圾分类的宣传语__________。
【答案】(1)制造无氧环境,利于发酵
(2)发酵过程中乳酸菌等多种微生物的呼吸作用产生了大量热量
(3)乳酸菌发酵(把葡萄糖分解)产生了乳酸
(4) 质量(或大小)相近,发芽情况相近 等量的纯净水/清水
(5)分生
(6)垃圾分类,人人有责(合理即可)
【详解】(1)微生物发酵需要适宜的温度、湿度等条件,乳酸菌是一种厌氧性细菌,进行发酵需要无氧环境,故堆肥桶盖上桶盖的目的是制造无氧环境,利于发酵。
(2)发酵过程中乳酸菌等多种微生物在分解厨余垃圾中的有机物时,通过呼吸作用将有机物氧化分解,这个过程会释放能量,部分能量转化为热能,从而使堆肥内温度升高,故堆肥内温度升高是因为发酵过程中乳酸菌等多种微生物的呼吸作用产生了大量热量。
(3)EM菌中含有乳酸菌等微生物,它们在发酵过程中(把葡萄糖分解)产生乳酸等酸性物质,导致堆肥桶内有酸味。
(4)因为在对照实验中,除了研究的变量(是否施加液肥)外,其他可能影响实验结果的因素都要保持相同,土豆的质量(大小)、发芽情况等会影响其生长,所以步骤1中的“?”处应填写质量(或大小)相近,发芽情况相近,以确保实验结果的准确性。
在探究液肥对植物生长影响的实验中,甲盆施加稀释液肥,乙盆作为对照,应浇入等量的纯净水(清水),这样才能对比出液肥对植物生长的作用。
(5)形成层是位于木质部和韧皮部之间的一种分生组织,它能不断分裂产生新细胞,向内形成木质部,向外形成韧皮部,使茎不断加粗,故土豆植株茎长粗是分生组织活动的结果。
(6)倡导垃圾分类的宣传语示例:“垃圾分类,人人有责”“垃圾分类一小步,保护环境一大步”;“垃圾分一分,环境美十分”;“参与垃圾分类,保护地球家园” 等。这些宣传语简洁明了,突出了垃圾分类对保护环境的重要意义,能起到倡导人们进行垃圾分类的作用(合理即可)。
类别03 探究未知实验题
典例引领
【典例01】(2025·山东泰安·中考真题)你有过剧烈运动后肌肉酸痛、身体疲劳的感觉吗?补充益生菌对缓解疲劳有作用吗?科研人员选择小鼠进行实验,探究运动量对身体健康的影响以及益生菌在缓解运动疲劳方面的作用。实验过程如表,结果如图1、图2、图3,请分析回答∶
组别
适应期(一周)
干预期(喂食标准饲料+干预,六周)
行为学实验
甲
喂食标准饲料
自由活动+每天喂食0.2mL脱脂乳(100g/L)
①负重游泳训练,记录从开始游泳到力竭的时间
②测量生理指标
乙
过量游泳训练+每天喂食0.2mL脱脂乳(100g/L)
丙
过量游泳训练+每天喂食含有益生菌A的0.2mL脱脂乳(100g/L)
丁
过量游泳训练+每天喂食含有益生菌B的0.2mL脱脂乳(100g/L)
实验流程
(1)分析图1可知,与甲组对照,乙组小鼠力竭游泳时间短,原因可能是乙组小鼠进行________造成的。丙组、丁组与乙组对照,补充益生菌后小鼠力竭游泳时间增加最显著的是________组。
(2)分析图2可知,丙组、丁组与乙组对照,说明适量补充益生菌能________小鼠红细胞中血红蛋白的含量,提高红细胞________的能力,从而促进骨骼肌细胞分解葡萄糖,为运动提供更多的能量。骨骼肌细胞分解葡萄糖的过程主要在________中进行。
(3)分析图3可知,乙组骨骼肌乳酸含量最高,推测乳酸堆积可能是导致骨骼肌疲劳的因素之一。丙组、丁组与乙组对照,降低骨骼肌中乳酸含量最显著的益生菌是________。
(4)本实验给我们的启示,日常生活中应该________,防止过量运动损害健康,运动疲劳后可补充合适的益生菌。
【答案】(1) 过量游泳训练 丙
(2) 增加 运输氧 线粒体
(3)益生菌A
(4)适度运动
【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。一般对实验变量进行处理的那组就是实验组,没有对实验变量进行处理的那组就是对照组。
【详解】(1)甲组小鼠自由活动,乙组小鼠进行过量游泳训练,与甲组对照,乙组小鼠力竭游泳时间短,原因可能是乙组小鼠进行过量游泳训练,身体疲劳,运动能力下降。
从图1可知,丙组、丁组与乙组对照,丙组补充益生菌后小鼠力竭游泳时间增加最显著。
(2)由图2可知,丙组、丁组与乙组对照,丙组和丁组小鼠红细胞中血红蛋白的含量高于乙组,说明适量补充益生菌能增加小鼠红细胞中血红蛋白的含量。
红细胞富含血红蛋白,血红蛋白能与氧结合,具有运输氧的功能,补充益生菌使血红蛋白含量增加,提高了红细胞运输氧的能力。
骨骼肌细胞分解葡萄糖,进行有氧呼吸的主要场所是线粒体,在线粒体中葡萄糖被彻底氧化分解,为运动提供能量。
(3)分析图3可知,乙组骨骼肌乳酸含量最高,丙组、丁组与乙组对照,丙组骨骼肌中乳酸含量比乙组低,且降低幅度比丁组大,所以降低骨骼肌中乳酸含量最显著的益生菌是益生菌A。
(4)本实验中,过量游泳训练会使小鼠身体疲劳,力竭游泳时间缩短等,所以日常生活中应该适度运动,防止过量运动损害健康,运动疲劳后可补充合适的益生菌。
【典例02】(2025·山东日照·一模)果蝇是经典遗传学研究的实验材料,图一为果蝇体色的遗传图解(甲)和子代的数量关系(乙);图二为雄果蝇体细胞的染色体组成图;图三为果蝇染色体结构图。请据图回答下列问题:
(1)由图一可知,亲代果蝇均为灰体,子代出现黑体果蝇,这种生物学现象称之为_______,可以推断亲代灰体的基因组成分别是_____(用H、h表示),子代灰体果蝇与黑体果蝇的比例接近3:1,原因是____。
(2)如图二所示,此果蝇体细胞染色体组成是_____。对果蝇的基因组进行测序时,需要测_____条染色体。
(3)在图三中,_____是主要的遗传物质,它在体细胞中是_____存在的,果蝇体色是由图中数字______所示结构控制的。
(4)动物中缺失1条染色体的个体叫单体,大多数动物的单体不能存活,但在该品种果蝇的4对染色体中,4号染色体(点状染色体)缺失1条也可以存活,且能繁殖后代。某兴趣小组想探究控制灰体与黑体的H、h基因是否位4号染色体上,现设计实验并预测结果如下:
实验思路:选取纯种灰体中4号单体果蝇与染色体正常的纯种____(填“灰体”或“黑体”)果蝇杂交。预测结果:
①若子代______,则该对基因不位于4号染色体上;
②若子代______,则该对基因位于4号染色体上。
(5)已知果蝇的红眼和白眼也是一对相对性状,且控制该性状的基因位于X染色体上,Y染色体上没有控制该性状的基因。已知图四中亲代果蝇基因组成为XBXB和XbY,子二代中红眼果蝇和白眼果蝇的数量比为_________。
【答案】(1) 变异 Hh、Hh 亲代灰体果蝇产生含H和h基因的两种生殖细胞,受精时,雌雄生殖细胞随机结合,后代基因型及比例为HH:Hh:hh=1:2:1,表现型及比例为灰体:黑体=3:1
(2) 3对常染色体+XY 5
(3) DNA 成对 6
(4) 黑体 全为灰体 灰体:黑体=1:1
(5)3:1
【分析】(1)生物的亲代与子代之间以及子代的个体之间在性状上的差异叫变异。具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状叫显性性状,没有表现出来的性状叫隐性性状。在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
(2)图二显示雄果蝇体细胞的染色体组成是3对常染色体+XY;图三中5是DNA,6是基因,7是蛋白质。基因是有遗传效应的DNA片段,DNA分子主要存在于细胞核中。
(3)在生物的体细胞中,染色体是成对存在的,基因也是成对存在的,分别位于成对的染色体上;在形成生殖细胞的过程中,成对的染色体分开,每对染色体中的一条进入精子或卵细胞中,基因也随着染色体的分离而进入不同的生殖细胞中。
(4)已知果蝇的红眼和白眼是一对相对性状,且控制该性状的基因位于X染色体上,Y染色体上没有控制该性状的基因。
【详解】(1)亲代果蝇均为灰体,子代出现黑体果蝇,这种亲代与子代之间在性状上的差异现象称之为变异。
由图一可知,亲代果蝇均为灰体,子代出现黑体果蝇,符合“无中生有为隐”,所以黑体为隐性性状,灰体为显性性状,用H、h表示基因,黑体果蝇的基因组成是hh,这两个h基因分别来自亲代灰体果蝇,所以亲代灰体的基因组成分别是Hh、Hh,遗传图解如下:
可见,亲代灰体果蝇(Hh)产生含H和h基因的两种生殖细胞,受精时,雌雄生殖细胞随机结合,后代基因型及比例为HH:Hh:hh=1:2:1,表现型及比例为灰体:黑体=3:1,所以子代灰体果蝇与黑体果蝇的比例接近3:1。
(2)从图二可以看出,此果蝇体细胞染色体组成是3对常染色体+XY。对果蝇的基因组进行测序时,需要测定3条常染色体和X、Y共5条染色体。
(3)图三中5是DNA,6是基因,7是蛋白质。细胞核控制着生物的发育和遗传,细胞核中的染色体主要是由DNA分子和蛋白质分子构成的,DNA是细胞生物的主要遗传物质,它在体细胞中是成对存在的。基因是染色体上具有控制生物性状的DNA片段,所以果蝇体色是由图中数字6基因所示结构控制的。
(4)实验思路:选取纯种灰体中4号单体果蝇与染色体正常的纯种黑体果蝇杂交。
预测结果:
①若该对基因不位于4号染色体上,纯种灰体果蝇(HH)与纯种黑体果蝇(hh)杂交,子代的基因组成都是Hh,表现型全为灰体。
②若该对基因位于4号染色体上,纯种灰体中4号单体果蝇(因为缺失一条4号染色体,只含一个H基因)可产生含H和不含H(相当于含h)的两种生殖细胞,与染色体正常的纯种黑体果蝇(hh)杂交,子代的基因组成及比例为Hh:hh=1:1,表现型及比例为灰体:黑体=1:1。
(5)已知图四中亲代果蝇基因组成为XBXB和XbY,它们杂交产生子一代的基因组成及比例为XBXb:XBY=1:1。子一代雌雄果蝇相互交配,遗传图解如下:
可见,子二代中红眼果蝇(XBXB、XBXb、XBY)和白眼果蝇(XbY)的数量比为3:1。
方法透视
考向解读
开放性实验探究题目多为中考的压轴题目,难度较大,需要紧扣情景,不要脱离题目所给材料,拓展类问题要结合保护环境、合理用药、健康生活、减少污染等正向价值观作答,基本踩点得分。
方法技能
找关键句子:画关键词探究目的、研究对象、条件、现象
拆解实验、找准三要素:找自变量、因变量和无关变量
对照三原则:结合三大实验原则,完善实验逻辑
规范作答:语言生物专业化,避免口语化
核心知识总结
①新型药物
多为某种试剂、药物对某一动物某一生命活动的影响,一般自变量为新型药物(有无、浓度、剂量),因变量:存活率、患病程度、菌落数量、生理指标等,实验对象多为小鼠、兔子、微生物、细胞等,有些还结合人体。找到指标,实际结合人道主义等。
②生态实验
核心原理分三种:
①环境影响生物,光、温度、水、空气决定生物分布
②生物影响环境,植物蒸腾、蚯蚓松土、树林降温等
③生态平衡,生物种类多、比例稳、物质循环不间断
③环境污染
结合环境问题,探究酸雨、重金属、塑料、污水、化肥农药等污染物对生物影响,寻找解决这些现象的具体方法,针对拓展开放回答一定要积极向上。
④遗传相关实验
探究亲子代基因型和表现型,探究亲子代性状传递规律,根据规律设计相关实验验证亲子代基因型。
变式演练
【变式01】拟南芥(图甲)是严格的自花授粉植物,因其基因组简单,被科学家誉为“植物中的果蝇”,被多次带入太空进行遗传学的研究。某科研人员发现,叶片正常的拟南芥后代中偶尔会出现叶片卷曲的植株,他做了如图乙的杂交实验。请根据所学知识回答下列问题:
(1)拟南芥是严格的自花授粉植物,说明它的花是___花。
(2)如果控制叶片形状的基因用E和e表示,则图乙子代叶片正常的基因组成是___。其子代中叶片正常并能稳定遗传的个体数量理论上为___株。
(3)拟南芥体细胞中只有5对染色体,2号染色体上的突变基因能使拟南芥植株提前开花(简称早花,与晚花是一对相对性状,其基因用F和f表示)。现将两株早花拟南芥作为亲本进行杂交收集种子种植下去,观察子代拟南芥的花期并统计数据,将其结果绘成如图丙所示柱状图,请分析作答:
①根据图丙中信息可知,晚花是____性状。
②为了确定图丙中某早花植株的基因型,选取该植株与晚花拟南芥杂交,收集种子种植下去,观察子代拟南芥的花期:若___,则该早花植株的基因型为FF;若___,则该早花植株的基因型为Ff。
【答案】(1)两性
(2) EE、Ee 240
(3) 隐性 全部为早花 既有早花,又有晚花
【分析】基因的显性和隐性:基因有显性和隐性之分,其中控制生物显性性状的基因称为显性基因(用大写英文字母如A表示),控制生物隐性性状的基因称为隐性基因(用小写英文字母如a表示)。当生物的性状由一对显性基因(如AA)控制时,它表现为显性性状;当生物的性状由一个显性基因和一个隐性基因(如Aa)控制时,它表现为显性性状;当生物的性状由一对隐性基因(如aa)控制时,表现为隐性性状。
【详解】(1)在一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊的花叫两性花。自花传粉是一朵花的花粉,从花药散放出以后,落到同一朵花的柱头上的传粉现象。因此,拟南芥是严格的自花受粉植物,说明它的花是两性花。
(2)根据图乙判断,正常叶片的亲本,生出了叶片卷曲的后代,新出现的性状叶片卷曲一定是隐性性状。其遗传图解可表示为:
从图中可以得出子代叶片正常的基因组成是:EE、Ee。图乙可知叶片正常的有720株,其中能稳定遗传基因型为EE的占1/3,720×1/3=240(株)。
(3)①具有相对性状的两纯合亲本杂交,子一代表现出来的性状叫显性性状,没有表现出来的性状叫隐性性状。现将两株早花拟南芥作为亲本进行杂交,子代出现了晚花,晚花是隐性性状。
②为了确定图丙中某早花植株的基因型,选取该植株与晚花拟南芥杂交,收集种子种植下去,观察子代拟南芥的花期:
若子代全是早花,则该早花植株的基因型为FF,如图:
若子代既有早花,也有晚花,则该早花植株的基因型为Ff,如图:
【变式02】问天实验舱的生命生态实验柜不仅开展了以拟南芥为代表的植物研究,还进行了以斑马鱼为代表的动物空间实验,让越来越多的人对“耕渔太空”满怀憧憬。
斑马鱼全身布满多条深蓝色纵纹似斑马,故得斑马鱼之称。斑马鱼性情温和,易饲养;繁殖周期短,受精卵经2-3天孵出仔鱼;产卵量大,一次产卵可达千枚;胚胎和早期幼鱼通体透明。斑马鱼已成为生命科学实验和研究的“新宠”。
(1)生物小组选用斑马鱼早期幼鱼观察其全身血管和血液流动情况。
①如图1所示,将斑马鱼幼鱼平置于带凹槽的载玻片内,使幼鱼浸没在清水中,目的是_____________。
②如图2所示,将载玻片放在载物台上,用_____________(低/高)倍物镜可以观察到幼鱼全身的血液流动情况。与两栖动物相比,斑马鱼的器官①在结构上的主要特点是_____________。进一步观察幼鱼尾部血液流动,并绘制血流示意图(“→”表示血液流动方向)。据图分析,动脉血管是_____________(填写图中字母),判断依据是_____________。
③斑马鱼体内的静脉血变成动脉血的部位是_____________。分析该器官结构与功能相适应的特点有:_____________。
④与实验“观察小鱼尾鳍内血液的流动”相比,选择斑马鱼幼鱼作为实验材料的优点是________。
(2)斑马鱼体表有条纹状和豹斑状两种斑纹,如图所示。下表是科研人员进行的相关实验数据记录表,请回答下列有关问题:
组别
亲代
子代
Ⅰ
条纹×条纹
全部为条纹
Ⅱ
豹斑×豹斑
全部为豹斑
Ⅲ
条纹×豹斑
全部为条纹
Ⅳ
条纹×条纹
124尾条纹,41尾豹斑
①根据表中的第____________组实验结果,可推断斑马鱼的____________花纹属于显性性状。
②若用字母A和a表示控制斑马鱼体表花纹的基因,I组亲代的基因组成可能是____________。由组合Ⅳ的子代豹斑斑马鱼的数量可推测,子代纯合体数量的理论值应为____________尾。如果实际值低于理论值,说明基因型为____________的子代个体数量偏高。在遗传学研究过程中,为了使实际值更加接近理论值,我们可以采取的措施有____________。
(3)微塑料是塑料制品分解产生的直径小于5毫米的颗粒物,不同粒径尺寸的微塑料对生物的危害可能有一定差别。为明确不同粒径微塑料对水生生物的影响,研究人员以斑马鱼为研究对象,探究了某浓度下粒径为0.5微米的微塑料A和粒径为10微米的微塑料B对斑马鱼受精卵孵化的影响,实验结果如下表。
甲组
乙组
丙组
实验
步骤
第一步
取同一对斑马鱼的受精卵在培养箱(28℃)中培养,孵化4小时后挑选96颗发育状态一致的健康胚胎,平均分为三组
第二步
加入200微升实验用水
加入200微升某浓度的A塑料溶液
加入①的B塑料溶液
第三步
3天后,统计各组的胚胎孵化率
实验结果
100%
37%
96%
①实验中要取同一对斑马鱼的受精卵,这样做的目的是____________。第二步中①处应填写____________。
②研究人员在实验过程中观察到,随着时间推移,较小粒径的A塑料会吸附到胚胎膜表面,而较大粒径的B塑料沉降到了培养容器的底部。请你根据这些实验现象并结合所学知识,解释乙、丙两组胚胎孵化率不同的原因:________________________(答两点)。
【答案】(1) 维持斑马鱼幼鱼的正常呼吸 低 一心房一心室 A 血液由主干流向分支 鳃
鳃由鳃弓、鳃丝和鳃耙组成,鳃丝数量多,内密布毛细血管 ①降低实验成本;②实验操作更方便;③观察效果更好
(2) Ⅰ和Ⅳ 条纹 AA、Aa或AA、AA 82/83 Aa 增加实验对象数量或多次实验取平均值
(3) 保证单一变量 200微升/等量 ①胚胎膜能阻挡较大粒径的微塑料进入膜内,减少对胚胎孵化的影响。
②较小的微塑料吸附在胚胎膜表面,致使胚胎发育所需的氧气不足。
【分析】(1)图2中,①心脏,A是动脉,B是毛细血管,C是静脉。
(2)生物的性状是由一对基因控制的,当控制某种性状的一对基因都是显性或一个是显性、一个是隐性时,生物体表现出显性基因控制的性状;当控制某种性状的基因都是隐性时,隐性基因控制的性状才会表现出来。
(3)在一对相对性状的遗传过程中,子代个体中出现了亲代没有的性状,新出现的性状一定是隐性性状,亲代的基因组成是杂合体。
(4)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,没有处理的就是对照组。
【详解】(1)①斑马鱼幼鱼生活在水中,因此在观察幼鱼尾鳍内血液的流动的实验过程中,要使幼鱼浸没在清水中,目的是维持斑马鱼幼鱼正常的呼吸。
②显微镜的放大倍数越大,视野越暗,倍数越小,视野越亮,小鱼尾鳍内的毛细血管中有血液,颜色较重,因此我们要用低倍镜观察,视野较亮,范围较大;动物的心脏时刻在跳动着,即收缩和舒张,在收缩时,把血液压向全身,进行血液循环,因此血液在血管中不断流动,为其提供动力的器官是①心脏,斑马鱼是鱼类,心脏只有一心房一心室;据图分析,判断动脉、静脉和毛细血管的依据是:从主干流向分支的血管是A动脉,由分支汇集而成的血管是C静脉,B毛细血管是连通于最小动脉和最小静脉之间的血管。
③毛细血管是连通于最小的动脉与静脉之间的血管,毛细血管数量大,分布广,血管的内径小,仅有8--10微米,只允许红细胞单行通过,有利于血液与组织细胞充分地进行物质交换。鱼的呼吸器官是鳃,鳃由鳃弓、鳃丝和鳃耙组成,鳃丝数量多,内密布毛细血管,有利于气体交换,血液流经斑马鱼鳃部毛细血管后由静脉血变成动脉血。
④选择斑马鱼幼鱼作为实验材料的优点:①降低实验成本:原观察小鱼尾鳍的实验,需要寻找尾部色素相对较少的观赏鱼类作为观察材料,实验成本较高。斑马鱼价格便宜,易于养殖。②实验操作更方便:在低倍镜下一个视野中即可看到完整鱼体,避免了之前实验需要花费较长时间在镜下寻找尾鳍的问题,学生用低倍镜即可观察鱼体全身血流,再换用高倍镜可观察细节。③观察效果更好:学生能同时观察到心脏泵血现象、血液流出和流入心脏的过程,观察对象不仅限于毛细血管,而是对动脉静脉和毛细血管进行整体观察并进行直观的辨别判断。
(2)①表格中组别组Ⅲ亲代杂交组合条纹×豹斑,杂交子代中全部为条纹,则子代中消失了的性状豹斑为隐性性状,条纹为显性性状,且亲代的基因型为纯合体。表格中Ⅳ组亲代杂交组合条纹×条纹,杂交子代中出现41尾豹斑,则子代中新出现的性状豹斑是隐性性状,条纹是显性性状,且亲代的基因型为杂合体。
②表格中Ⅰ组亲代杂交组合条纹×条纹,杂交子代中全部为条纹,I组亲代的基因组成可能是AA、Aa,或AA、AA。表格中Ⅳ组亲代杂交组合条纹×条纹,杂交子代中出现41尾豹斑,则子代中新出现的性状豹斑是隐性性状,条纹是显性性状,且亲代的基因型为杂合体。遗传图解如下:
由组合Ⅳ的子代豹斑斑马鱼的数量为165 ,而子代子代纯合体条纹和豹纹各为1/4,因此子代纯合体的数量为:165×(1/4+1/4)=82.5(条),而鱼不可能有半条,因此,子代纯合体数量的理论值82条。如果实际值低于理论值,说明基因型为Aa的子代个体数量偏高。为了使实验结果更加准确,实验要进行重复实验,几次实验数据求平均值作为实验结果,这样可以减少实验误差,提高实验结果的可信度。
(3)①该实验是探究某浓度下粒径为0.5微米的微塑料A和粒径为10微米的微塑料B对斑马鱼受精卵孵化的影响,所以对于实验的其他条件一定要保持相同,保证单一的变量。乙组中加入200微升某浓度的A塑料溶液,那么为了保证变量的唯一,所以在第二步中①处丙也应加入入200微升等浓度的B塑料溶液,只是保证颗粒的大小不同。
②乙、丙两组胚胎孵化率不同的原因:斑马鱼受精卵的表面有胚胎膜,胚胎膜能阻挡较大粒径的微塑料进入膜内,对受精卵是一个很好的保护作用,可以减少对胚胎孵化的影响;较小的微塑料吸附在胚胎膜表面,致使胚胎发育所需的氧气不足,影响了斑马鱼的受精卵的孵化。
题●型●训●练
1.科学探究是学生应具备的生物学科核心素养之一。某科普小组在学习了“探究环境污染对生物的影响”一节后,结合所学进行了探究。结合图示及探究,回答问题:
(1)如图A表示的是_____等;造成我国酸雨的主要成因是______。
(2)图B表示的是______,它的pH______。
(3)科普小组探究如下:(种子萌发的标志:胚根突破种皮。)
装置
A
B
C
步骤1
在A、B、C三个花盆中各播下20粒大豆种子(均满足萌发的自身和外界条件)
步骤2
操作
定期喷洒清水,一周后观察
定期喷洒等量模拟酸雨,一周后观察
现象
种子的胚根都突破种皮
只有12粒种子的胚根突破种皮
步骤3
操作
继续定期喷洒清水。
定期喷洒等量酸雨
现象
长势良好,且越来越旺盛
长势缓慢,且有部分幼苗逐渐枯萎致死
问题:①该实验中,每个装置内都放有20粒种子而不是1粒种子,理由是______。
②比较B、C的实验现象,可以得出的实验结论是:______。
(4)酸雨对生物有极大的危害,但不一定是由本地区的有害排放物造成的。请简要阐明理由:______。
【答案】(1) 二氧化硫 大量燃烧含硫量高的煤
(2) 酸雨 低于5.6
(3) 避免偶然性、减少误差 酸雨影响种子的萌发
(4)二氧化硫呈气体状态,可随大气流动而漂移
【分析】科学探究的一般过程包括提出问题、作出假设、制定计划(即探究的方案:包括选择材料、设计方法步骤等)、实施计划、得出结论(分析所得的结果与假设是否相符)、表达和交流。
【详解】(1)酸雨是指大气降水中酸碱度(PH值)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水,这是大气污染的一种表现。酸雨主要是人为地向大气中排放大量的酸性气体如二氧化硫、氮氧化物等造成的。我国酸雨的主要成因是大量燃烧含硫量高的煤。因此,如图A表示的是二氧化硫等;造成我国酸雨的主要成因是大量燃烧含硫量高的煤。
(2)通过(1)分析可知,图B表示的是酸雨,它的pH低于5.6。
(3)①1粒种子会有偶然性,误差较大,实验结果不能说明一般性。所用种子的数量要多,因为这样可以减少其他因素的影响而导致的误差,排除偶然性,增强实验的可靠性。因此,每个烧杯均放有20粒干燥的绿豆种子而不是1粒种子,其目的是避免偶然性、减少误差。
②表中C和B的变量是酸雨,由实验现象可见:酸雨影响种子的萌发。
(4)酸雨对生物有极大危害,其中的有害成分是图中的A二氧化硫,它呈气体状态,可随大气流动而漂移。因此,酸雨不一定是本地区的有害排放物造成的,也可能是其它地区的气体随大气流动而漂移来的。
2.葡萄枝条是带有腋芽的成活率高,还是无腋芽的成活率高?生物兴趣小组的同学设计了一个实验进行探究并作出假设:带有腋芽的枝条成活率高。
制订计划:
①材料准备:取2根生长状况基本相同的葡萄枝条,将枝条下端均切成斜向切口。
②分组:A组1根,枝条保留2~3个腋芽;B组1根,X,分别挂上标签。
③将A、B两组的枝条按要求插入土壤中,在适宜且相同的环境条件下培育。
实施计划:纪伟同学发现设计的步骤中有一处明显错误,改正错误后,按照计划进行操作。
观察记录:培育一段时间后,比较A、B两组枝条新叶和生根的数量,并做好记录。
实验结果:A组枝条新叶和生根的数量均高于B组。
得出结论。
交流分析。
(1)该探究实验的变量是_____,X处的具体操作是____________。
(2)纪伟同学指出的设计错误是_______,应如何改正?_____。
(3)材料准备时,将枝条下端均切成斜向切口的目的是_______。
(4)请根据实验结果,得出实验结论:________。
【答案】(1)
有无腋芽
枝条不保留腋芽
(2)
每组枝条数量太少(或实验样本数量不足)
每组应使用多根枝条(如10根)
(3)
增大吸水面积,促进生根
(4)
带有腋芽的枝条成活率高
【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。
【详解】(1)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。该实验探究:扦插时,葡萄枝条是带有腋芽成活率高,还是无腋芽的成活率高?因此实验的变量是有无腋芽。A 组枝条保留2~3个腋芽;所以X 处的具体操作是枝条不保留腋芽。
(2)生物探究实验时,生物样本数量要适中,避免出现偶然性,所以纪伟同学指出的设计错误是每组枝条数量太少(或实验样本数量不足),改正方法是每组应使用多根枝条(如10根)。
(3)材料准备时,将枝条下端均切成斜向切口的目的是增大吸水面积,促进生根,提高扦插的成活率。
(4)根据实验结果A组枝条新叶和生根的数量均高于B组。可以得出结论:带有腋芽的枝条成活率高。
3.“世界无烟日”设定旨在唤起全球公众对烟草危害人类健康的关注。为了直观展示吸烟对人体健康的危害,某班同学利用所学知识分组制作了几种模拟吸烟有害健康的装置,请你逐个分析这些装置。
【第一组】图甲为第一组同学利用塑料饮料瓶、笔筒、面巾纸卷等制作的模拟人体吸烟过程的装置。
(1)笔筒模拟的是呼吸系统中的______;塑料饮料瓶模拟的是______,它是气体交换的场所。
(2)多次挤压塑料饮料瓶后,发现笔筒内包裹香烟的面巾纸卷变成了黄色,这模拟的功能是________;用力挤压瓶体,模拟的是人体的________过程,这将导致瓶内气体压力________。多次实验后,饮料瓶的颜色变成黄色,这说明呼吸道对吸入气体的处理能力是_______的,从而说明吸烟有害健康。
【第二组】图乙为第二组同学利用U形玻璃管、注射器、棉花等制作的模拟人体吸烟过程的装置。
(3)用注射器向外不停地抽取U形玻璃管内的空气,模拟的是________过程,此时膈肌处于______状态,膈顶部会_______。
【第三组】图丙是第三组同学利用注射器、玻璃管、玻璃瓶等制作的探究香烟烟雾对草履虫影响的实验装置。
(4)用注射器向外抽气,等香烟燃尽后,取瓶中的培养液制成临时装片,然后用显微镜观察。观察到草履虫的运动速度明显比正常状态时慢,这是因为其纤毛黏连而不能自由摆动,该实验说明香烟烟雾中的焦油能______(填“阻碍”或“促进”)吸烟者气管中纤毛的摆动。
(5)除焦油外,香烟中的有害物质还有尼古丁,尼古丁进入肺泡周围的毛细血管后,会经过肺静脉流入心脏的左心房,再经过左心室参与体循环,到达大脑。作为一名中学生,如果你在公共场所遇到有人吸烟,你会怎么做?_______(答出一点)。
【答案】(1) 呼吸道 肺
(2) 呼吸道对吸入气体的清洁作用 呼气 增大 有限的
(3) 吸气 收缩 下降
(4)阻碍
(5)劝导吸烟者不要吸烟(或介绍吸烟的危害;自己离开吸烟者所在的场所;等等)(合理即可)
【分析】(1)呼吸系统包括呼吸道和肺两部分,呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管,是气体的通道,肺是气体交换的场所,是呼吸系统的主要器官。呼吸道是气体的通道,对吸入的气体进行处理,使进入肺部的气体温暖、湿润、清洁。
(2)吸气时,膈肌收缩,膈肌顶部下降,胸廓的容积扩大,肺随之扩张,造成肺内气压减小,小于外界大气压,外界气体进入肺内。呼气时,膈肌舒张,膈肌顶部升高,胸廓容积缩小,肺也随之回缩,造成肺内气压大于外界气压,肺内气体排出肺。
【详解】(1)笔筒在装置中模拟的是呼吸系统中的呼吸道部分,它负责气体的导入和导出。塑料饮料瓶则模拟了肺,这是气体交换的主要场所。
(2)多次挤压塑料饮料瓶后,笔筒内包裹香烟的面巾纸卷变成了黄色,这模拟了呼吸道对吸入气体的清洁作用受到损害,因为香烟中的有害物质被“吸入”并附着在面巾纸卷上。用力挤压瓶体模拟的是人体的呼气过程,瓶内体积减小,这将导致瓶内气体压力增大。多次实验后,饮料瓶的颜色也变成黄色,这说明呼吸道对吸入气体的处理能力是有限的,长时间吸烟会导致有害物质在呼吸道和肺部积累,从而说明吸烟有害健康。
(3)用注射器向外不停地抽取U形玻璃管内的空气模拟的是吸气过程。在吸气时,膈肌处于收缩状态,导致膈顶部下降,从而使胸腔容积增大,肺内气压降低,外界气体得以进入肺部。
(4)观察到草履虫在香烟烟雾影响下的运动速度明显减慢,这是因为其纤毛黏连而不能自由摆动。该实验说明香烟烟雾中的焦油能阻碍吸烟者气管中纤毛的摆动,进而影响呼吸道的清洁功能。
(5)尼古丁作为香烟中的另一种有害物质,在进入肺泡周围的毛细血管后会经过肺静脉流入心脏的左心房,再经过左心室参与体循环,最终到达大脑等全身各处。作为一名中学生,如果在公共场所遇到有人吸烟,可以采取多种措施,如劝导吸烟者不要吸烟、介绍吸烟的危害、自己离开吸烟者所在的场所等。这些措施都有助于减少二手烟的危害,保护自己和他人的健康。
4.水稻是重要的粮食作物。稻瘟病菌会引起水稻产生稻瘟病,导致产量下降。
(1)稻瘟病菌属于霉菌,用________繁殖,可直接从水稻体内获取营养,与水稻间存在_______关系。
(2)生物防治是防控稻瘟病的有效措施。科研人员研究了枯草芽孢杆菌对稻瘟病的防治效果。
①能防治稻瘟病的枯草芽孢杆菌最有可能分布在________。
a.患病叶片 b.患病水稻的正常叶片 c.未患病水稻的叶片
②科研人员从上述部位得到3种枯草芽孢杆菌,对其防治效果进行了研究:在1~4号培养皿的中央接种稻瘟病菌,在2~4号培养皿两侧分别接种等量不同种类的枯草芽孢杆菌,适宜条件下培养一段时间后,结果如下图所示。1号培养皿在本实验中起到________作用,________号培养皿中的枯草芽孢杆菌对稻瘟病菌的抑制作用最强。
人虽然不会患水稻稻瘟病,但会患其他多种疾病。例如流感(流行性感冒)、普通感冒等呼吸道类传染病。普通感冒以打喷嚏、鼻塞、流鼻涕、咳嗽为主。流感则全身症状较重,主要有以下四个特点:高烧明显(39-40℃),短时间内的体温快速上升;疼痛明显(头痛、咽痛、肌肉酸痛),疲劳乏力明显;剧烈咳嗽明显。少数严重病例可能发生肺炎、急性呼吸窘迫综合征、休克、心血管和神经系统等肺外表现,甚至死亡。流感的传播途径主要是以呼吸道飞沫传播为主,其次也可经口腔、鼻腔黏膜等直接或间接接触传播,比如手触碰被病毒污染的物品,又接触口鼻也可引起感染。
(3)上图表示免疫的全过程,其中甲表示__________。丁表示_________。从传染病的角度来看,乙表示________。
(4)为缓解流感引起的高烧,临床上一般会使用布洛芬。布洛芬是一种解热镇痛抗炎药,该药在人体内发挥药效的最低血药浓度为8.5μg·mL,过量用药会产生副作用。为研究如何科学用药,甲组服用布洛芬片剂,乙组服用相同剂量的布洛芬缓释胶囊,两组均于上午8:00服药并定时静脉抽血,测得平均血药浓度如图。通过上述实验,你更推荐使用哪种类型的布洛芬?________,依据是________。
【答案】(1) 孢子 寄生
(2) b 对照 2
(3) 淋巴细胞 吞噬细胞吞噬抗原与抗体的复合物 传染源
(4) 布洛芬缓释胶囊 服用相同剂量的布洛芬缓释胶囊血药浓度超过8.5μg•mL,且比服用布洛芬片剂血药浓度低,可以降低产生副作用的风险。
【分析】(1)真菌由细胞壁,细胞膜,细胞质和细胞核等组成,主要进行孢子生殖。
(2)生物与生物之间的关系常见有:捕食关系、竞争关系、合作关系、共生关系等。
(3)传染病能够在人群中流行,必须同时具备传染源、传播途径、易感人群这三个环节,缺少其中任何一个环节,传染病就流行不起来。
(4)非特异性免疫是生来就有的,人人都有,能对多种病原体有免疫作用,包括第一、二道防线。特异性免疫是指第三道防线,产生抗体,消灭抗原,是出生后才有的,只能对特定的病原体有防御作用。
【详解】(1)稻瘟病菌属于霉菌,用孢子繁殖,孢子在适宜的条件下发育为新的个体。
一种生物寄居在另一种生物的体内、体表或体外,并从这种生物体上摄取养料来维持生活的现象叫做寄生。稻瘟病菌属于霉菌,霉菌可直接从水稻体内获取营养,与水稻间存在寄生关系。
(2)①枯草杆菌对稻瘟病菌有防治的效果,最可能存在于患病水稻的正常叶片中,这样有利于对霉菌有防治作用。ac不符合题意,b符合题意。
故选b。
②1号培养皿在本实验中起到空白对照的作用,这样得出的实验结果更加科学合理。2号的培养皿的抑制效果最强,2号与3号4号相比,稻瘟病菌的繁殖范围更小。
(3)图2表示的是特异性免疫,免疫的过程是:病原体侵入人体后,刺激了淋巴细胞,使其产生了一种具有特殊抗病能力的蛋白质(免疫球蛋白)。这些抗体能够与特定的抗原结合,中和病原体或标记它们以便其他免疫细胞清除,所以,甲表示淋巴细胞,丁表示吞噬细胞吞噬抗原与抗体的复合物。传染源是指能够散播病原体的人或动物,所以从传染病的角度来看,乙表示传染源。
(4)分析图可知,服用相同剂量的布洛芬缓释胶囊血药浓度超过8.5μg•mL,且比服用布洛芬片剂血药浓度低,可以降低产生副作用的风险,因此更推荐使用布洛芬缓释胶囊。
5.抗菌药物可以治疗疾病,也会带来副作用。研究人员选用头孢曲松钠和环丙沙星两种抗生素研究抗菌药物对小鼠肠道正常菌群的影响,实验过程如下所示。
实验步骤:选择3周龄健康的雄性小鼠若干,随机分为三组,每组6只,按如下表进行处理。
组别
灌胃处理
记录结果
A 组
3mL生理盐水
每天1次,持续7天,每天观察并记录粪便中活菌数量和腹泻率,观察菌群动态变化
B组
含头孢曲松钠4mg/kg生理盐水
C组
含环丙沙星4mg/kg生理盐水
实验结果:各组粪便中的大肠埃希菌活菌数变化如图甲所示(乳酸杆菌、双歧杆菌等也有相似的变化趋势),每组小鼠腹泻率如图乙所示。
请分析回答下列问题:
(1)B、C组灌胃处理的溶液量应为3mL,这是因为设计对照实验应遵循___原则。
(2)图乙中,C组第5天的数据与实验预期偏差较大,对此数据的正确处理方式是____。
(3)对照本实验结果,题干划线处所指的“副作用”是__________。
(4)若想进一步探究不同剂量的头孢曲松钠对小鼠的影响,请你补充设计思路:
①增设两组或以上实验组,编号;②使用等量的、___溶液进行灌胃处理;③统计、比较各组小鼠的腹泻率和活菌数量。
(5)根据以上研究,你对使用抗菌药物治疗疾病有什么看法?_______。
【答案】(1)单一变量
(2)如实记录数据,并作数据统计分析
(3)肠道细菌的数量减少,出现腹泻现象
(4)不同剂量的头孢曲松钠
(5)根据病情在医师的指导下合理使用抗生素,不能滥用抗生素等(合理即可)
【分析】(1)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。一般的对实验变量进行处理的是实验组,没有对实验变量进行处理的是对照组。
(2)安全用药是指根据病情需要,正确选择药物的品种、剂量和服用时间等,以充分发挥最佳效果,尽量避免药物对人体产生的不良作用或危害。解题的关键是识记并理解对照实验的设计原则和方法、安全用药的原则。
【详解】(1)单一变量原则是指在一组对照实验中,只有一个条件不同,其他条件必须相同,确保实验结果的变化只与所探究的变量有关,而与其他无关。可见,B、C组灌胃处理的溶液量应为3mL,这是因为设计对照实验应遵循单一变量原则。
(2)科学探究必须尊重事实,坚持实事求是的科学态度。因此,图乙中,C组第5天的数据与实验预期偏差较大,对此数据的正确处理方式是:如实记录数据,并作数据统计分析。
(3) 对照本实验结果,根据图甲和图乙的信息可知,题干划线处所指的“副作用”是肠道细菌的数量减少,出现腹泻现象。
(4)若想进一步探究不同剂量的头孢曲松钠对小鼠的影响,变量是“不同剂量的头孢曲松钠”,因此需要使用等量的、不同剂量的头孢曲松钠溶液进行灌胃处理。
(5) 凡是药物都带有一定的毒性或副作用,如果应用合理,可以防治疾病,反之,则有可能危害健康。根据以上研究,在使用抗菌药物治疗疾病方面:需要根据病情在医师的指导下合理使用抗生素,不能滥用抗生素等。
6.幽门螺旋杆菌(简称“Hp”)是目前最明确的胃癌发生危险因素。我国人群中Hp感染率高达40%~60%。幽门螺旋杆菌病在我国呈现明显的家庭聚集性传播现象。其原因是Hp虽然主要分布在胃内,但部分感染者的唾液、牙菌斑中也可检出。
(1)从细胞结构上看,Hp与人体细胞的不同是_____,通过____方式进行繁殖,其在胃中营_____生活(填寄生或腐生)。
(2)胃黏膜能分泌溶菌酶和胃酸,杀死多种病菌,其免疫类型属于______。Hp是目前发现唯一能在胃酸中生存的细菌。据图1可知,Hp首先会导致______损伤,进而引发胃炎、胃溃疡等,甚至导致胃癌。从传染病角度看Hp是造成幽门螺旋杆菌病的______,从免疫学角度看HP属于______。
(3)奥美拉唑肠溶胶囊是治疗Hp感染“三联疗法”的药物之一。患者购买如图2所示药物时是否需要医生的处方______。
(4)以下是阻断幽门螺旋杆菌病的家庭聚集性传播的有效措施:
Ⅰ.餐具定期高温消毒。 Ⅱ.家庭成员检测结果阳性者与患者同时治疗。
①从传染病的预防措施角度,在Ⅰ和Ⅱ中任选一条有效措施,进行解释:______。
②除以上两种有效措施外,请你再提出一条预防该病的具体措施:______。
(5)乳铁蛋白具有广谱抗菌、抗癌、调节免疫系统功能等作用。研究人员通过实验探讨乳铁蛋白对Hp的影响。探究乳铁蛋白对Hp生长繁殖的影响,实验流程和结果如下。
①图1第一组培养基中不添加乳铁蛋白,起到______作用。
②据图2所示,通过读取___可知Hp数量。抑菌作用是指当杀菌剂存在时病菌不能生长繁殖。在实验范围内,乳铁蛋白的最低浓度为___mg/mL时,对Hp的抑菌效果最好,判断理由是:______。
③为保证本实验更加严谨,请提出一条改进实验的建议______。
(6)为进一步探究乳铁蛋白在临床治疗幽门螺旋杆菌病中的作用,研究人员继续开展相关实验。分别用不同药物对若干小鼠连续灌胃7天后,检验小鼠体内白细胞介素8的含量。结果如下表所示。
组别
不同药物
白细胞介素8(pg/m2)
Ⅰ
生理盐水
50338
Ⅱ
乳铁蛋白
107.95
Ⅲ
三联疗法
25.84
Ⅳ
铁蛋白+三联疗法
22.58
说明:小鼠体内白细胞介素8含量越高,幽门螺旋杆菌对胃黏膜损伤越大。
①选择若干大小、生长状况等相似的小鼠随机平均分成四组,这些实验小鼠应该____(填字母)
a.完全健康 b.胃内感染Hp c.一半健康一半感染
②本实验研究的变量是______。
③能证实在小鼠胃内单独使用乳铁蛋白对Hp有抑制作用的两组是______。
④分析本实验能得到的结论是______。
(7)目前市场上出现了含乳铁蛋白的牙膏,如果想要长期使用这种牙膏来预防幽门螺旋杆菌病,你还需要考虑哪些因素或提出哪些问题进行研究:______。
【答案】(1) Hp没有成形的细胞核 分裂 寄生
(2) 非特异性免疫 上皮 病原体 抗原
(3)需要
(4) Ⅰ;餐具定期高温消毒可以切断传播途径 (Ⅱ:同时治疗属于控制传染源) 分餐制;就餐时用公筷;外出就餐时自带餐具;不吃来历不明、卫生不达标的食品等(合理即可)
(5) 对照 OD值 0.5 当浓度为0mg/ml和0.25mg/ml时,OD值都有明显上升,说明Hp大量繁殖,当浓度为0.5mg/ml时,OD值始终稳定,没有明显上升,说明Hp不能生长繁殖,由此判断有很好的抑菌作用 三个组每组都需进行平行重复实验;实验前将培养皿杀菌处理
(6) b 不同药物 Ⅰ和Ⅱ 单独使用乳铁蛋白或三联疗法对Hp都有抑菌作用,单独使用三联疗法的效果更好;但使用乳铁蛋白和三联疗法的联合治疗对于Hp的抑菌作用最好
(7)需了解牙膏中乳铁蛋白的含量;有效刷牙次数及间隔时间;乳铁蛋白对人体是否有副作用
【分析】(1)细菌的结构由细胞壁,细胞膜,细胞质等组成,没有成形的细胞核,营养方式异养。
(2)人体的免疫包括非特异性免疫和特异性免疫。人体三道防线,第一道防线是皮肤、黏膜及分泌物(唾液、胃液),阻挡杀死病原体,清除异物,属于非特异性免疫,第二道防线是体液中的杀菌物质和吞噬细胞,溶解、吞噬和消灭病菌,属于非特异性免疫,第三道防线是免疫器官和免疫细胞,产生抗体,消灭病原体,属于特异性免疫。
(3)传染病是指由病原体引起的,能够在人与人之间、人与动物之间传播的疾病。
(4)安全用药是指根据病情需要,正确选择药物的品种、剂量和服用时间等,以充分发最佳效果,尽量避免药物对人体产生的不良作用或危害。
(5)传染病的预防措施包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群等措施。
(6)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。
【详解】(1)人体细胞的结构由细胞膜,细胞质和细胞核等组成,细菌的细胞结构由细胞壁,细胞膜,细胞质等组成,没有成形的细胞核,细胞质内没有叶绿体不能进行光合作用制造有机物,营养方式异养,有的细菌的生活方式是腐生,有的是寄生,如幽门螺旋杆菌等,细菌的生殖方式是分裂生殖,一分为二,繁殖速度快。因此,从细胞结构上看,Hp与人体细胞不同,没有成形的细胞核,通过分裂方式进行繁殖,其在胃中营寄生生活。
(2)胃黏膜能分泌溶菌酶和胃酸,可杀死多种病菌,属于非特异性免疫。Hp是目前发现唯一能在胃酸中生存的细菌。据图1可知,Hp首先会导致上皮损伤,进而引发胃炎、胃溃疡等,甚至导致胃癌。因此Hp是造成幽门螺旋杆菌病的病原体,病原体是指引起传染病的细菌、病毒和寄生虫等生物。抗原是指能够引起人体产生抗体并诱导机体发生免疫应答的物质。因此从免疫学的角度看Hp属于抗原。
(3)处方药是必须凭执业医师或执助理医师才可调配、购买和使用的药品,处方药的使用要遵医嘱,非处方药的使用要认真阅读说明书,按说明书服用。因此,患者购买如图2所示药物时需要医生的处方。
(4)传染病的预防措施包括控制传染源、切断传播途径、保护易感人群等措施。从传染病的预防措施角度,在Ⅰ和Ⅱ中任选一条有效措施,进行解释:Ⅰ:餐具定期消毒可以切断传播途径;Ⅱ:同时治疗属于控制传染源。除以上两种有效措施外,预防该病的具体措施:分餐制;就餐时用公筷;外出就餐时自带餐具;不吃来历不明、卫生不达标的食品等。
(5)探究乳铁蛋白对Hp生长繁殖的影响,实验的变量是乳铁蛋白,其它的实验条件保持相同,有利于控制实验的变量。因此,图1第一组培养基中不添加乳铁蛋白,起到对照作用。据图2所示,通过读取OD值可知Hp数量。抑菌作用是指当杀菌剂存在时病菌不能生长繁殖。在实验范围内,乳铁蛋白的最低浓度为0.5mg/mL时,对Hp的抑菌效果最好,判断理由是:当浓度为0mg/ml和0.25mg/ml时,OD值都有明显上升,说明Hp大量繁殖;当浓度为0.5mg/ml时,OD值始终稳定,没有明显上升,说明Hp不能生长繁殖,由此判断有很好的抑菌作用。为保证本实验更加严谨,改进实验的建议:三个组每组都需进行平行重复实验;实验前将培养皿杀菌处理等,得出的实验结果更加科学合理。
(6)探究乳铁蛋白在临床治疗幽门螺旋杆菌病中的作用,实验的变量是不同药物,其它的实验条件保持相同,选择若干大小、生长状况等相似的小鼠随机平均分成四组,这些实验小鼠应该胃内感染Hp。故选b。探究乳铁蛋白在临床治疗幽门螺旋杆菌病中的作用,实验的变量是不同药物,其它的实验条件保持相同,得出的实验结果更加科学合理。能证实在小鼠胃内单独使用乳铁蛋白对Hp有抑制作用的两组是I和Ⅱ,实验的变量是使用用乳蛋白,其它的实验条件保持相同。分析本实验能得到的结论是单独使用乳铁蛋白或三联疗法对Hp都有抑菌作用,单独使用三联疗法的效果更好;但使用乳铁蛋白和三联疗法的联合治疗对于Hp的抑菌作用最好。
(7)目前市场上出现了含乳铁蛋白的牙膏,如果想要长期使用这种牙膏来预防幽门螺旋杆菌病,还需要考虑的因素或提出问题进行研究:需了解牙膏中乳铁蛋白的含量;有效刷牙次数及间隔时间;乳铁蛋白对人体是否有副作用。
7.下面是注射用重组人生长激素说明书的部分内容:
【药品名称】通用名:注射用重组人生长激素
【适应症】用于因内源性生长激素缺乏所引起的儿童生长缓慢。
【规格】2.5IU/0.85mg/1.0ml/瓶
【用法用量】用于促儿童生长的剂量因人而异,推荐剂量为0.1―0.15IU/kg体重/日,每日一次,皮下注射,疗程为3个月至3年,或遵医嘱。
【禁忌】骨骺已完全闭合后禁用于促生长治疗。
【注意事项】在医生指导下用于明确诊断的病人。
【有效期】24个月
该重组人生长激素说明书上特别点明了注射用,那么注射和口服该药物是否都有效呢?初一生物兴趣小组就这一问题利用小白鼠进行了探究。下表是其中一同学设计的实验过程。
组别
实验对象
实验方法
测量并记录
一组
身长、体重等生长状况相似的小白鼠3只,分为三组
饲喂普通食物
小白鼠的身长和体重
二组
饲喂等量普通食物,A
三组
饲喂等量普通食物,B
(1)在实验对象的选择和分组上,请帮助该同学提出更加合理的建议___________________;在此基础上,对测量结果如何处理才能让实验更有说服力________________________。
(2)方案修改后,该组同学得出了“该生长激素类药物只有注射有效”的结论。如果该同学得出的结论是正确的,测量并记录的结果是:第三组的数值最大,第一组和第二组的数值都较小且基本相等,由此推测实验方法中A___________,B___________。该药物只能注射不能口服的原因可能是_______________。
(3)小组内有一男同学想要再长高,他可以去药店自行购买吗?_________,根据资料用你学过的知识给出理由_________________。
(4)保存药物要注意哪些事项___________________。
【答案】(1) 3只改成30只,分成三组改成平均分成三组 测量并记录小白鼠身长和体重的平均值并进行重复试验
(2) 添加生长激素 注射相同剂量的生长激素 有可能在消化道内被消化
(3) 不可以 材料中提到在医生指导下用于明确诊断的病人,所以是处方药
(4)药物大多需要存放在干燥、避光的地方,而且要密封保存或者冷藏保存
【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,没有处理的就是对照组。
生长激素是由垂体分泌的,生长激素的作用是调节人体的生长发育,幼年时分泌过少会得侏儒症,过多会得巨人症,生长激素是一种蛋白质,只能注射,不能口服,据此解答。
该实验研究的是注射和口服该药物是否都有效,所以在试验方法中的A做的处理是与对照组饲喂等量普通食物,并在食物中添加了生长激素,在B组则与对照组饲喂等量普通食物,并体内注射了生长激素。
【详解】(1)在实验对象的选择和分组上,这一同学在实验对象上用身长、体重等生长状况相似的小白鼠3只,分为三组,从小白鼠的数量上是每组一只,数量太少,使实验存在偶然性,是实验的结果没有可信度。所以,为了避免偶然行的发生,减少实验的误差,改为用身长、体重等生长状况相似的小白鼠30只,分为三组。在此基础上,要把每组10只小白鼠测得的数据取平均数,并要进行重复试验,才能让实验更有说服力。
(2)生长激素实际上是一种蛋白质,如果口服,在胃里进行初步消化,然后进入小肠被分解成氨基酸被吸收,失去药效,所以该药物只能注射不能口服。
(3)药物分为处方药和非处方药,该药的注意事项是在医生指导下用于明确诊断的病人,所以判断为处方药,所以不能自行购买,只有在医生指导下才能购买和使用。
(4)保存药物要注意的事项由①散装药粒需避光,要用适当避光玻璃瓶或塑料瓶装置,最好内放干燥剂,②液体制剂室温保存,③悬浮剂保存分状态,④肛门栓剂防软化,多数需要放在冰箱冷藏室中,以免软化,⑤眼药水存放依标志,⑥雾剂类药品喜温暖。⑦中药保存应得法,必须在低湿的环境下贮存,密封保存,避免受潮。
8.糖尿病是当今世界上危害人体健康的常见病之一。患者除糖尿症状外,还表现出多饮、多食、多尿以及消瘦等。糖尿病的主要危害在于它的并发症,会对人体多种系统造成损害。目前,糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法进行治疗。口服胰岛素能治疗糖尿病吗?为探究这一问题,兴趣小组的同学设计了如下方案。
步骤一:将大小、健康状况等均相同的甲、乙两只小鼠的胰岛破坏。
步骤二:甲鼠定时喂全营养饲料,每次喂食前注射适量的胰岛素;乙鼠定时喂与甲鼠等量的全营养饲料,每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛素。
步骤三:重复步骤二的操作。几天后,采集甲、乙两只小鼠的尿液检测其葡萄糖的含量,分析得出结论。
(1)本实验的变量是:____________________。
(2)步骤一中将甲、乙两只小鼠的胰岛破坏,胰岛就不能分泌胰岛素,这样做的目的是____________________。
(3)步骤二中甲、乙两只小鼠喂的饲料要相同,目的是____________________。
(4)假如按照上述方案进行实验,最终仅在乙鼠的尿液中检测到了葡萄糖,由此可以得出的结论是:______________________________。
(5)该实验方案在设计上存在一处严重缺陷,应改进为____________________。
(6)对于正常人来说,与饥饿状态相比,饱食状态血液中胰岛素的含量__________。胰岛素的作用是____________________。
(7)转基因技术在人类治疗糖尿病的过程中发挥了重要作用。科学家把控制合成胰岛素的基因转入__________体内,使之产生人胰岛素,用来治疗糖尿病。
(8)认识到糖尿病的危害,请你提一条预防糖尿病的切实可行的措施:__________。
【答案】(1)注射胰岛素
(2)避免小鼠自身产生的胰岛素对实验的干扰
(3)遵循单一变量原则
(4)胰岛素具有降低血糖的作用,口服胰岛素不起作用
(5)多只小鼠进行实验或设置重复实验
(6) 多 调节糖在体内的吸收、利用和转化等,如促进血糖(血液中的葡萄糖)合成糖原,加速血糖的分解等
(7)大肠杆菌
(8)控制饮食和适当体育锻炼
【分析】(1)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。
(2)胰岛素的主要作用是调节糖的代谢。胰岛素只能注射,不能口服,因为胰岛素是一种蛋白质,如果口服,进入消化道后会在胃内被初步消化,从而失去疗效,在小肠内会被彻底分解成氨基酸。
【详解】(1)探究实验要求设置对照实验,对照实验要求只能有一个变量,本实验的变量为注射胰岛素,所以给乙鼠每次喂食前口服与甲鼠等量的胰岛素,与甲鼠作对照乙鼠为实验组,甲鼠为对照组。当两只小鼠的胰岛破坏后,胰岛也就不起作用了,不能分泌胰岛素然后给乙鼠口服的胰岛素,由于胰岛素是一种蛋白质,口服后被消化,失去了作用这样乙鼠血糖合成糖原和血糖分解的作用就会减弱,结果会导致血糖浓度升高而超过正常值,一部分血糖就会随尿排出体外,乙鼠的尿中能够检测到有葡萄糖,而甲鼠注射胰岛素后,小鼠体内的血糖浓度迅速降低,尿中不会出现葡萄糖。
(2)当两只小鼠的胰岛破坏后,胰岛也就不起作用了,不能分泌胰岛素,这样做的目的是避免胰岛素作用的干扰。
(3)对照实验是唯一变量实验。在该实验中,除变量不同外,其它的条件均相同,这遵循的是单一变量原则。
(4)假如按照上述方案进行实验,最终仅在乙鼠的尿液中检测到了葡萄糖,说明乙鼠可能患有糖尿病,甲鼠注射胰岛素后小鼠体内的血糖浓度迅速降低。结果出现甲鼠尿液葡萄糖含量远低于乙鼠尿液葡萄糖含量的现象。由此得出结论:胰岛素具有降低血糖的作用,口服胰岛素不起作用。
(5)按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论,并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论,有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论,因此,在得出结论后还需要对整个探究过程进行反思,重复多次实验得出的结论更具有说服力;实验中为了排除偶然性因素的影响,在探究胰岛素对小鼠的作用实验中,所用的小鼠数量不能太少,应多用几只小鼠,避免实验的偶然性,保证实验结果更准确、更具有说服力。
(6)饱食状态时人体血液中的葡萄糖含量增加,胰岛素分泌增多,因此“与饥饿状态下相比较”,饱食状态下血液中胰岛素的含量多;胰岛素的主要作用是调节糖的代谢,具体说,它能促进血糖(血液中的葡萄糖)合成糖原,加速血糖分解,从而降低血糖浓度。
(7)科学家把控制合成胰岛素的基因转入大肠杆菌内,对大肠杆菌进行培养,使之产生人胰岛素,用来治疗糖尿病。
(8)预防糖尿病的发生和发展,可以从以下几点进行:管住嘴,饮食要控制好,对于家中有糖尿病患者或高危人群,要注意饮食控制,多食用蔬菜,少食用脂肪多、糖类含量大的食品,对于水果食用要搞清楚哪类水果含糖量高,多食五谷杂粮及适量瘦肉蛋白,防止高热量食物过多的摄入;适当运动,对于高危人群,要注意适量运动,每周要进行3次有氧运动,每次坚持30分钟,都为有效防止糖尿病的措施。
9.某班学生用大小和质量完全相同的乒乓球模拟生殖细胞来探究生男生女的概率问题,实验步骤如下:
①甲袋中装入60个黄球,乙袋中装入白球与黄球各30个,分别摇匀;
②分别从甲、乙两袋中随机抓取一个球,组合在一起,记下两球的组合(黄球与黄球组合用A表示,黄球与白球组合用B表示),将抓取的乒乓球放回原袋,摇匀;
③重复步骤②50次。
全班共分7个小组,实验记录结果如下表。
小组
1
2
3
4
5
6
7
A(黄球与黄球组合)
24
27
25
21
28
30
19
B(黄球与白球组合)
26
23
25
29
22
20
31
(1)白球模拟的生殖细胞是____(填“精子”或“卵细胞”)。黄球模拟的生殖细胞中含有____(填“X”或“Y”)染色体。将白球和黄球组合在一起模拟的是____过程。
(2)每次从甲、乙两袋中取出一个球后,取出的球需要再放回袋中,原因是______。
(3)为了使实验更准确可靠,应如何处理以上数据?______。
(4)从实验数据分析,得出的结论是生男生女的机会______。
(5)有些人为了满足自己生男或生女的愿望,怀孕期间请医生对胎儿进行性别鉴定,决定取舍。这种做法对吗?_______。
(6)用来装乒乓球的袋子应该是透明的,还是不透明的?_______。
【答案】(1) 精子 X 受精
(2)保证每次抓取的随机性和概率稳定
(3)计算全班7组数据的平均值
(4)均等(或相同)
(5)不对
(6)不透明
【分析】(1)人的性别决定方式为XY型,女性的性染色体组成为XX,只产生一种含X染色体的卵细胞;男性的性染色体组成为XY,能产生含X染色体和含Y染色体的两种精子。当含X染色体的精子与卵细胞结合,受精卵发育成女孩;当含Y染色体的精子与卵细胞结合,受精卵发育成男孩。
(2)该实验中,甲袋中装入60个黄球模拟女性产生的含X染色体的卵细胞;乙袋中装入白球与黄球各30个,模拟男性产生的含X染色体和含Y染色体的两种精子。
(3)实验设计应遵循随机性、重复性等原则,以减少误差,使结果更可靠。
【详解】(1)在人类生殖过程中,女性只产生含X染色体的卵细胞,男性产生含X染色体和含Y染色体的两种精子。已知甲袋中全是黄球模拟卵细胞,乙袋中有白球和黄球模拟精子,所以白球模拟的生殖细胞是精子,且含Y染色体;黄球模拟的生殖细胞中含有X染色体。将白球和黄球组合在一起模拟的是精子与卵细胞结合的受精过程。
(2)每次从甲、乙两袋中取出一个球后再放回袋中,是为了保证每次抓取时,袋中各种球的数量和比例不变,从而保证每次抓取的随机性和每种球被抓取的概率稳定,避免因球的数量变化而影响实验结果。
(3)由于单一小组的实验数据可能存在偶然性,为了使实验结果更准确可靠,应将全班7组的数据进行综合处理,计算全班7组数据的平均值,这样可以减少偶然因素的影响,更能反映出生男生女的真实概率。
(4)从实验数据来看,A(黄球与黄球组合,代表女孩)和B(黄球与白球组合,代表男孩)的数值接近,这表明生男生女的机会均等(或相同),符合理论上生男生女的比例为1:1。
(5)人为地对胎儿进行性别鉴定并决定取舍,这种做法是不对的。因为这违背了自然生育规律,会导致男女性别比例失衡,进而引发一系列社会问题,如婚姻挤压、人口拐卖等,影响社会的稳定和和谐发展。
(6)用来装乒乓球的袋子应该是不透明的。如果袋子是透明的,实验者在抓取球时可能会受到主观因素的影响,不能保证抓取的随机性;而不透明的袋子可以避免这种情况,确保每次抓取都是随机的,使实验结果更能真实地反映生男生女的概率。
10.某同学利用天竺葵进行了绿叶在光下制造淀粉的实验,请结合图示分析回答:
(1)利用天竺葵进行光合作用的实验。步骤②设置的变量是_____;设置步骤③的目的是_____。
(2)步骤④把叶片放入盛有_____的小烧杯中,_____加热,使叶片中的色素溶解到液体中,叶片变成黄白色。用清水漂洗叶片,再把叶片放入培养皿中,向叶片滴加碘液。
(3)实验现象:遮光部分_____,见光部分_____。
(4)实验结论:①_____是光合作用的产物;②_____是光合作用的必要条件。
【答案】(1) 光 将叶片内原有的淀粉运走耗尽
(2) 酒精 隔水
(3) 不变蓝 变蓝
(4) 淀粉 光
【详解】(1)步骤②对叶片部分遮光、部分见光,单一变量就是光;实验前需要对植株暗处理(对应步骤③),目的是将叶片内原有的淀粉运走耗尽,避免原有淀粉干扰实验结果,保证检测到的淀粉是实验中新生成的。
(2)叶绿素会干扰实验结果观察,叶绿素可溶解在酒精中,由于酒精易燃,必须隔水加热防止危险。因此步骤④把叶片放入盛有酒精的小烧杯中,隔水加热,使叶片中的色素溶解到液体中,叶片变成黄白色。
(3)淀粉遇碘变蓝,遮光部分不能进行光合作用,无法合成淀粉,因此不变蓝;见光部分可以进行光合作用合成淀粉,因此变蓝。
(4)叶片见光部分滴加碘液变蓝,说明其在光下进行光合作用制造了淀粉;而遮光部分不变蓝,说明其在无光条件下不能进行光合作用制造淀粉。因此,该实验可得出两个结论,淀粉是光合作用的产物;光是光合作用的必要条件。
11.果蝇以其独特的生理特征成为遗传学研究的重要实验材料。下列为利用果蝇作为实验材料展开的探究,请分析回答相关问题:
“探”果蝇遗传规律之本
(1)图一为果蝇体细胞染色体组成示意图,果蝇的体细胞中有4对染色体,其性别决定方式与人类相似,属于雌性果蝇的是________。其卵细胞中染色体的组成为________________(用图一中的代号表示)。
(2)一对灰身果蝇交配后产下的子代果蝇。其性状及数量如图二和图三所示,若显性基因用B表示,隐性基因用b表示,亲代灰身果蝇的基因组成为________。子代灰身果蝇中基因组成为Bb的个体所占的比例为________。
(3)某科研小组研究甲醛对果蝇生长发育的影响,设计并实施了以下实验:将若干果蝇受精卵均分为三份,分别放入甲醛浓度为0、0.25%、0.50%的三管培养基中,置于25℃环境中培养,观察、测量并记录数据。如表所示:
甲醛浓度(%)
0
0.25
0.5
从受精卵发育成蛹(天)
6.33
11.01
13.67
从受精卵发育成成虫(天)
11
15.68
18.34
①由表中信息可知:果蝇的个体发育方式为________发育:在一定范围内,随着甲醛浓度的越高,果蝇的发育时长会________。
②还有实验证明:在35℃的高温条件下,即使是纯合的长翅果蝇也会表现出残翅的性状。由此说明______
(4)1910年,摩尔根在大量的红眼果蝇中偶然发现了一只白眼果蝇,他对此进行了相关研究及分析(如图):
①由图四可知,果蝇的红眼与白眼是一对相对性状,其中________为显性性状:
②子二代的白眼果蝇都为雄性,由此推测控制白眼的基因位于________(填“常”“X”或“Y”)染色体上。
(5)1927年,缪勒利用X射线诱变果蝇开启了辐射遗传学的研究,在对果蝇翅型的研究中,科研人员让辐射诱变获得的卷翅雌、雄果蝇进行交配,得到的子代果蝇中卷翅与正常翅的比例为2:1,据此推测子代中基因组成为________的个体可能存在致死现象(显、隐性基因分别用E、e表示):若子代中的一只卷翅果蝇与一只正常翅果蝇交配,推测产生的子二代中卷翅果蝇占比为________。
(6)请结合以上分析,谈一谈科学家将果蝇作为模式生物的原因。________________。(至少答出两条)
【答案】(1) 甲 Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X
(2) Bb 2/3
(3) 完全变态 延长 性状受基因和环境共同影响
(4) 红 X
(5) EE 1/2
(6)繁殖快、易饲养、染色体数少、性状易观察
【详解】(1)因为雌性果蝇的性染色体组成为XX,观察图一可知,甲图中的性染色体为XX,所以属于雌性果蝇的是甲。
果蝇体细胞有4对染色体,形成卵细胞时染色体数目减半,即4条。其中常染色体3条,性染色体1条且为 X。在图一中,常染色体用Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示,性染色体用 X 表示,所以其卵细胞中染色体的组成为Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、X。
(2)图二中,亲代都是灰身,子代出现黑身,说明灰身是显性性状,基因组成是BB或Bb;黑身是隐性性状,基因组成是bb,子代的黑身基因bb中,一个来自父方,一个来自母方,因此,亲代灰身的基因组成都是Bb,遗传图解如图所示:
子代灰身果蝇的基因组成之比是BB:Bb=1:2,因此,子代灰身果蝇中基因组成为Bb的个体所占的比例为2/3。
(3) 在由受精卵发育成新个体的过程中,幼虫与成虫的形态构造和生活习性差异很大,这种发育过程称为变态发育,分为完全变态发育和不完全变态发育。果蝇的个体发育经过卵、幼虫、蛹和成虫等4个时期,属于完全变态发育。由表中信息可知,在一定范围内、随着甲醛浓度的越高,果蝇的发育时长会延长。
基因控制生物的性状,但性状的表现也受环境的影响。在35℃的高温条件下,即使是纯合的长翅果蝇也会表现出残翅的性状。由此说明生物的性状是基因和环境共同作用的结果。
(4)由图四可知,亲代红眼果蝇交配,子一代全部是红眼果蝇,表明红眼是显性性状,白眼是隐性性状。所以红眼为显性性状。
子二代中白眼果蝇都为雄性,说明性状的表现与性别有关,而果蝇的性别由性染色体决定,雄性性染色体为XY,雌性性染色体为XX,由此推测控制白眼的基因位于X染色体上。
(5)辐射诱变获得的卷翅雌、雄果蝇进行交配,子代果蝇中卷翅与正常翅的比例为2:1,正常情况下杂合子自交后代显性性状与隐性性状比例应为 3:1,说明显性纯合子(EE)个体可能存在致死现象。
因为亲代卷翅果蝇基因型为 Ee,产生的配子为 E 和 e,子代卷翅果蝇基因型为 Ee,正常翅果蝇基因型为 ee。若子代中的一只卷翅果蝇(Ee)与一只正常翅果蝇(ee)交配,其遗传图解如下:
子代基因型Ee(卷翅):ee(正常翅)= 1:1,所以子二代中卷翅果蝇占比为 1/2。
(6)科学家将果蝇作为模式生物的原因有:①果蝇繁殖速度快,短时间内可获得大量子代,便于进行遗传实验和观察遗传现象;②果蝇染色体数目少(体细胞有 4 对染色体),遗传物质相对简单,便于分析;③果蝇具有多对易于区分的相对性状,如红眼与白眼、卷翅与正常翅等,便于研究性状的遗传规律;④果蝇个体小,易于饲养和管理。
12.大白菜是聊城重要的冬季蔬菜,其叶片卷曲形成的叶球是主要食用部位。研究人员在培育“舒心叶球”大白菜品种时,偶然发现一株叶片包裹更紧实的“合抱叶球”突变植株,为选育优质品种开展了如下探究活动:
(1)育种探究篇
①研究人员在培育“舒心叶球”品种时,偶然发现了一株“合抱叶球”,这是一种_____现象。在遗传学上,“舒心叶球”和“合抱叶球”是一对_____。
②将两种叶球的植株进行杂交,根据结果分析,舒心叶球是_____性状,若用A、a表示控制该性状的基因,则子一代舒心叶球个体的基因组成为_____。
③若子二代共收获128粒种子,理论上推算,“合抱叶球”的白菜种子数有_____粒。
④若将子二代合抱叶球种子随机分两组,分别种于肥沃和贫瘠的土壤中,前者的产量明显高于后者,这种由环境引起的变异属于_____变异(填“可遗传”或“不可遗传”)。
(2)栽培实践篇
“结球大白菜”耐储存,但自然条件下不易开花。某中学生物兴趣小组开展“观察大白菜开花”家庭实践活动,过程如下:
①该小组去除了大白菜的_____(填“上部”或“下部”),将保留部分进行水培。
②新形成的花茎依赖于_____组织的分裂和分化。
③在水培过程中,勤给大白菜换水,这么做的生物学原理是_____(写出一条即可)
(3)膳食营养篇
炒大白菜时通常会加一些五花肉共同烹饪,其中瘦肉中富含的有机物是_____,它是建造和修复身体的重要原料。炒大白菜时建议大火快炒,以减少维生素C的流失。常吃富含维生素C的食物可以预防_____。
【答案】(1) 变异 相对性状 显性 Aa 32 不可遗传
(2) 上部 分生 防止根缺氧进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞造成毒害作用(或为根细胞提供充足的氧气,保证根的正常呼吸)
(3) 蛋白质 坏血病
【详解】(1)①研究人员在培育“舒心叶球”品种时,偶然发现了一株“合抱叶球”,亲子代之间出现差异,这是一种变异现象。在遗传学上,“舒心叶球”和“合抱叶球”是同种生物同一性状的不同表现形式,是一对相对性状。
②将两种叶球的植株进行杂交,子一代全是舒心叶球,根据遗传学中显性性状和隐性性状的判断方法,亲代有两种性状,子代只出现一种性状时,子代出现的性状为显性性状,所以舒心叶球是显性性状。若用A、a表示控制该性状的基因,因为亲代合抱叶球的基因组成是aa,它只能提供a基因,子一代舒心叶球个体从亲代舒心叶球获得A基因,从亲代合抱叶球获得a基因,所以基因组成为Aa。
③子一代基因组成为Aa,子一代自交,根据基因的分离定律,后代基因型及比例为AA∶Aa∶aa = 1∶2∶1,“合抱叶球”是隐性性状,基因组成为aa,占后代的25%。若子二代共收获128粒种子,理论上推算,“合抱叶球”的白菜种子数有128×25% = 32粒,即32粒。
④若将子二代合抱叶球种子随机分两组,分别种于肥沃和贫瘠的土壤中,前者的产量明显高于后者,这种变异是由环境引起的,遗传物质没有发生改变,属于不可遗传变异。
(2)①观察图片可知,该小组去除了大白菜的上部,将保留部分进行水培。
②植物的分生组织具有很强的分裂能力,能够不断分裂产生新细胞,再由这些细胞分化形成其他组织。新形成的花茎依赖于分生组织的分裂和分化。
③在水培过程中,勤给大白菜换水,这么做的生物学原理是防止根缺氧进行无氧呼吸产生酒精,对根细胞造成毒害作用(或为根细胞提供充足的氧气,保证根的正常呼吸)。
(3)瘦肉中富含的有机物是蛋白质,蛋白质是建造和修复身体的重要原料。常吃富含维生素C的食物可以预防坏血病,维生素C能维持人体正常的新陈代谢等,缺乏维生素C会患坏血病。
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