2022年高考生物二轮培优强化复习专题十五-实验与探究课件

十五实验与探究(30分钟100分)一、选择题：本题共6小题，每小题6分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。1.(2021·菏泽一模)下列与实验有关的叙述正确的是 (

)A.T2噬菌体侵染肺炎链球菌的实验，证明了DNA是遗传物质B.在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，则酶的活性更高，反应更快C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离实验时，液泡体积逐渐变小，紫色逐渐加深，吸水能力逐渐增强D.在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，可观察到姐妹染色单体彼此分离【解析】选C。T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，A错误；酶的活性与温度、pH有关，与酶浓度无关，在过氧化氢溶液充足的情况下，若提高过氧化氢酶的浓度，反应更快，但不会改变酶的活性，B错误；液泡内有细胞液，含糖类、无机盐、色素和蛋白质等物质，用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞进行质壁分离实验时，液泡失水，体积逐渐变小，紫色逐渐加深，吸水能力逐渐增强，C正确；在观察植物根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，细胞为死细胞，在显微镜下不会观察到姐妹染色单体彼此分离的动态变化，D错误。2.(2021·日照三模)酒精是生物学实验中常用的一种试剂。下列有关不同浓度酒精应用的分析，错误的是 (

)A.①处：体积分数为50%的酒精 B.②处：酒精应与盐酸混合使用C.③处：使色素溶解在酒精中 D.④处：使组织细胞相互分离研究目的检测生物组织中的脂肪低温诱导染色体加倍绿叶中色素的提取观察根尖细胞有丝分裂酒精的浓度①体积分数为95%的酒精②无水乙醇质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精酒精的作用洗去浮色洗去卡诺氏液③④【解析】选B。①处为检测生物组织中脂肪的实验，用体积分数为50%的酒精洗去浮色，A项正确；②洗去卡诺氏液无需与盐酸混合使用，直接使用体积分数为95%的酒精即可，B项错误；③提取叶绿体中的色素可以用无水乙醇溶解色素，C项正确；④质量分数为15%的盐酸+体积分数为95%的酒精起到解离的作用，使组织细胞相互分离，D项正确。3.(2021·聊城二模)下列关于实验中使用普通光学显微镜的叙述，错误的是(

)A.在低倍镜下可以观察到洋葱根尖分生区细胞呈正方形，排列紧密B.在低倍镜下就能观察到洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原C.用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，临时装片需要保持有水状态D.用高倍镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程【解析】选D。洋葱根尖分生区细胞呈正方形，排列紧密，可以用低倍镜观察，A正确；观察洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离及复原主要观察液泡的状态，用低倍镜即可，B正确；用高倍镜观察菠菜细胞叶绿体形态时，需要叶绿体保持活性，需要在有水状态下，C正确；用高倍镜观察洋葱根尖装片时，经解离，细胞已经被杀死，不能观察到有丝分裂的整个过程，D错误。4.(2021·枣庄二模)生物学是一门基于实验的自然科学。下列有关实验的叙述，错误的是 (

)A.在“性状分离比的模拟”实验中，抓取两种彩球进行组合的次数要足够多B.在“观察根尖分生组织细胞有丝分裂”实验中，使用的碱性染料的pH为酸性C.在“探究温度对酶活性影响”实验中，将酶溶液和淀粉溶液同时保温后再混合D.在“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中，用蒸馏水冲洗以去除卡诺氏液【解析】选D。在“性状分离比的模拟”实验中，抓取两种彩球进行组合的次数要足够多，才能保证子代出现性状分离比为3∶1，A正确；染色体易被甲紫溶液或醋酸洋红液等碱性染料染成深色，甲紫溶液的pH是6～7，而醋酸洋红液的pH是3～4，B正确；探究温度对淀粉酶活性影响实验中，每组都先对酶溶液和淀粉溶液分别保温，混合后继续保温，防止混合后迅速发生化学反应，减少实验误差，C正确；固定根尖时，先剪取诱导处理的根尖约0.5～1cm，放入卡诺氏液(3份95%酒精与1份冰醋酸混合均匀)中浸泡0.5～1小时，以固定细胞的形态，然后用体积分数为95%的酒精冲洗2次，D错误。

【加固训练】下列对实验试剂及其实验效果的分析，错误的是 (

)A.溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短与二氧化碳的量有关B.茎段的生根数和生根长度与所使用的NAA浓度呈正相关C.质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1的混合液可用于解离根尖D.洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离的程度与外界蔗糖溶液浓度有关【解析】选B。CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，溴麝香草酚蓝溶液变黄的时间长短与二氧化碳的量有关，A正确；茎段的生根数和生根长度与所使用的NAA的浓度有关，NAA低浓度促进生根，高浓度抑制生根，B错误；质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精1∶1的混合液可用于解离根尖，C正确；洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离实验中，在高浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的时间最短，程度最大，可能不发生质壁分离的复原，D正确。5.在一定范围内，胚芽鞘切段的伸长与生长素浓度呈正相关。为探究“萌发的小麦种子中生长素的含量”，取胚芽鞘尖端下部的切段(4mm)，分别浸入6种不同浓度的生长素溶液和萌发种子提取液(待测样液)中，在适宜条件下培养24小时后，测量切段长度，结果如图所示。下列分析正确的是 (

)A.由实验结果可知，促进小麦种子萌发的最适生长素浓度范围在0.1～10mg/LB.由实验结果可知，生长素浓度为10mg/L的溶液对切段的影响是抑制生长C.为确定待测样液中的生长素浓度是0.1mg/L还是10mg/L，可将待测样液适当稀释，重复上述实验D.本实验中温度、处理时间等属于无关变量，对实验结果无影响

【解题指导】根据实验课题可知，实验的自变量是不同浓度的生长素溶液，因变量是切段平均长度，无关变量包括侧芽的数目、溶液处理的时间等。无关变量会影响实验的结果，因此应保持相同且适宜。对照组生长素浓度为0，其余生长素浓度对应的切段平均长度均大于对照组，故均体现了生长素的促进作用。【解析】选C。图中可以看出促进切段生长的最适生长素浓度范围应在0.1～10mg·L-1之间，而不是促进种子萌发的最适浓度，A错误；生长素浓度为10mg·L-1的溶液对切段的影响是促进生长，只是促进作用减弱，B错误；为确定待测样液中的生长素浓度是0.1mg·L-1还是10mg·L-1，可以将待测样液适当稀释，重复上述实验，若切段长度小于10mm(切段比原来的短)，则待测样液中生长素的浓度为0.1mg·L-1，反之就为10mg·L-1，C正确；无关变量对实验结果有影响，D错误。6.(2021·青岛二模)确定植物组织的水势(细胞液浓度)有利于农肥的合理使用。小液流法是测定植物组织水势的常用方法，其原理是把高浓度溶液的一小液滴放到低浓度溶液中时，液滴下沉；反之则上升。甲与乙两组试管相同且依次编号为1～6号，相同编号的试管中加入相同浓度的蔗糖溶液。在甲试管中放入待测的植物材料一段时间后，从中取小液滴滴入乙试管(如图所示)，结果如下表(注：甲试管内加入适量的甲烯蓝，甲烯蓝可使蔗糖溶液变蓝，忽略甲烯蓝对蔗糖浓度的影响)。下列相关叙述正确的是(

)A.由上表推知植物材料的细胞液浓度在0.2～0.25mol/LB.甲组1～3号试管中，植物材料水势变化最小的是3号C.甲组4～6号试管中，植物材料的水势大于蔗糖溶液的水势，细胞吸水D.甲组试管内植物材料水势达到稳定时，与小液滴的水势相同乙组试管编号1234561mol/L的蔗糖溶液(mL)0.511.522.53蒸馏水(mL)9.598.587.57蓝色小滴升降情况↓↓↓↑↑↑

【解题指导】通过观察液滴的升降情况，比较出甲、乙溶液浓度的大小，从而推断出植物材料在甲溶液中是吸水还是失水，这是本题的解题关键。【解析】选B。细胞液的浓度与小液滴的上升、下降有关，小液滴维持平衡则说明此时细胞液浓度与蔗糖浓度相等，故题中小液滴维持平衡应该是在3～4号之间，3～4号的蔗糖溶液浓度在0.15～0.2mol/L之间，A项错误；1～3号中最接近细胞液浓度的是3号，所以3号中植物材料水势变化最小，B项正确；蓝色小液滴上升，说明甲中蔗糖浓度低于乙中，则甲中植物叶片失水，水进入了蔗糖溶液中，说明细胞失水，C项错误；假设细胞中水势远高于蔗糖溶液，此时细胞吸水，但是由于细胞壁的存在，细胞不能无限吸水，导致细胞中溶液浓度仍高于蔗糖溶液，所以不一定完全相等，D项错误。二、选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。每小题有一个或多个选项符合题目要求。全部选对得8分，选对但不全得4分，有选错的得0分。7.下表是探究温度对唾液淀粉酶活性影响实验的一些试剂及处理措施，下列分析正确的是(

)A.唾液淀粉酶能够显著降低淀粉水解所需要的活化能B.1号试管中的淀粉在唾液淀粉酶和ATP的作用下水解为麦芽糖C.2号试管滴加碘液后变蓝是因为高温破坏了唾液淀粉酶的结构D.实验步骤的顺序是：加缓冲液→加淀粉→加酶→保温→加碘液试管编号唾液稀释液(mL)pH为6.8的缓冲液(mL)质量分数为1%的淀粉溶液(mL)不同温度处理(10min)稀碘液(滴)111237℃恒温水浴12112沸水浴131120～4℃冰浴1【解析】选A、C。根据题干信息和表格分析，该实验的目的是探究温度对唾液淀粉酶活性的影响，自变量是温度，因变量是酶的活性，唾液稀释液、缓冲液、淀粉溶液、稀碘液等属于无关变量。唾液淀粉酶是生物催化剂，可以催化淀粉水解，具有高效性，可以显著降低化学反应所需活化能，A正确；淀粉的水解反应是放能反应，不需要ATP，B错误；2号试管中沸水浴破坏了唾液淀粉酶的空间结构，导致酶丧失了活性，使得淀粉不能被水解，因此该试管中滴加碘液后变蓝，C正确；该实验中酶和淀粉应该在相应的温度下保温，然后再混合，D错误。8.(2021·烟台一模)某小组欲探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化。在试管甲中加入10mL无菌葡萄糖溶液和1mL含酵母菌的培养液，试管乙中加入11mL无菌葡萄糖溶液。将两支试管置于相同且适宜的条件下培养相同时间后，采用抽样检测法取样计数。下列叙述正确的是(

)A.对甲、乙试管中酵母菌计数时，应先滴加培养液再盖盖玻片，统计结果B.甲、乙两试管只有是否加入酵母菌的不同，遵循单一变量原则C.影响酵母菌种群数量的因素有养料、温度、pH及有害代谢废物等D.试管乙为空白对照，主要目的是排除葡萄糖溶液被杂菌污染的可能性【解析】选B、C、D。对甲、乙试管中酵母菌计数时，应先盖盖玻片再在盖玻片的边缘滴加培养液，A错误；甲、乙两试管只有是否加入酵母菌的不同，遵循单一变量原则，B正确；影响酵母菌种群数量的因素有养料、温度、pH及有害代谢废物等，C正确；试管乙为空白对照，主要目的是排除葡萄糖溶液被杂菌污染的可能性，D正确。三、非选择题：本题共2小题，共48分。9.(22分)马缨丹是一种原产于美洲的热带植物，在高温下生长旺盛。植株中还存在挥发油、酚酸类和黄酮类物质，能够抑制其他植物生长。(1)马缨丹在光合作用过程中光反应的场所是____________，光反应中能量的转换过程是___________________________。

(2)如图所示，以马缨丹绿叶、CO2缓冲液、聚光灯等为实验材料，研究光对马缨丹光合作用的影响。实验时，试管内变化的气体是________。在光照足够强的情况下，用不同颜色的玻璃纸罩住聚光灯，研究发现用绿色玻璃纸罩住的实验组红色液滴移动量最少，原因是_________________________________。

(3)在探究马缨丹对高温适应的机制时发现，适当降温后马缨丹叶片气孔导度增大不是由降温直接引起的，而是由叶片中的细胞分裂素(CTK)含量增高引起的。请利用生理状况相同的马缨丹CTK缺失突变体(不能合成CTK)植株、CTK溶液、气孔导度测定仪，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路及预期结果。【解析】绿色植物利用光提供的能量，在叶绿体中把二氧化碳和水合成了淀粉等有机物，并且把光能转化成化学能，储存在有机物中，这个过程就叫光合作用。按照是否需要光，将光合作用分为光反应和暗反应。光反应的场所是叶绿体类囊体薄膜，暗反应的场所是叶绿体基质。(1)马缨丹在光合作用过程中光反应的场所是类囊体薄膜，光反应中能量的转换过程是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能。(2)光合作用利用CO2并释放O2，试管中有CO2缓冲液，能维持CO2的恒定，所以实验时，试管内变化的气体是氧气。由于光合色素对绿光的吸收最少，产生的氧气最少，所以在光照足够强的情况下，用不同颜色的玻璃纸罩住聚光灯，发现用绿色玻璃纸罩住的实验组红色液滴移动量最少。(3)本实验目的是证明适当降温后马缨丹叶片气孔导度增大不是由适当降温直接引起的，而是由叶片中的细胞分裂素(CTK)含量增高引起的。根据提供的实验材料可进行的实验为：方案一：实验思路：取CTK缺失突变体植株在较高温度下第一次测定气孔导度；经适当降温处理后，第二次测定气孔导度；最后给予外源CTK处理，第三次测定气孔导度。预期结果：第一次和第二次测定的气孔导度相同，第三次测定的气孔导度增大。方案二：实验思路：取CTK缺失突变体植株在较高温度下测定气孔导度，经适当降温处理后，再测定气孔导度。然后将上述降温处理的CTK缺失突变体植株分成两组，在低温条件下，一组进行CTK处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔导度。答案：(1)(叶绿体的)类囊体薄膜将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能(2)氧气光合色素对绿光的吸收最少，产生的氧气最少(3)方案一：实验思路：取CTK缺失突变体植株在较高温度下第一次测定气孔导度；经适当降温处理后，第二次测定气孔导度；最后给予外源CTK处理，第三次测定气孔导度。预期结果：第一次和第二次测定的气孔导度相同，第三次测定的气孔导度增大。方案二：实验思路：取CTK缺失突变体植株在较高温度下测定气孔导度，经适当降温处理后，再测定气孔导度。然后将上述降温处理的CTK缺失突变体植株分成两组，在低温条件下，一组进行CTK处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔导度。预期结果：降温处理前后的气孔导度不变；低温条件下CTK处理组气孔导度增大，对照组气孔导度不变。10.(26分)(2021·泰安模拟)图中曲线a、b分别表示两个人饭后血糖变化的情况。(1)曲线________表示糖尿病患者血糖含量的变化，理由是__________________________________________________。

(2)正常人进食后血糖浓度上升，胰岛素分泌增多。胰岛素的生理功能是________。胰岛素能作用于全身组织，而胰高血糖素不能，说明激素调节具有________特点。

(3)胰岛素的发现经历了漫长的历程。从1889年到1920年的几十年里，科学家进行了几百次实验，试图直接通过研磨胰腺提取胰岛素，但总是失败。直接从正常的胰腺提取胰岛素失败的原因是__________________________________。

(4)研究表明，胰高血糖素能促进胰岛素的分泌。为了验证这一观点，科研人员利用细胞体外培养方法验证胰高血糖素能促进胰岛素的分泌，具体实验方案如下：第一步，用高糖的动物细胞培养液来培养胰岛A细胞，一段时间后，过滤得到细胞和滤液；第二步，取第一步得到的适量滤液作为培养液来培养胰岛B细胞，一段时间后，测定培养液中胰岛素的含量。请指出该实验方案的错误之处：第一处：_______________________________________。

第二处：_______________________________________。

【解析】(1)由于糖尿病患者血糖浓度始终高于正常值，且饭后血糖浓度(比正常人)急剧升高，因此图中曲线a表示糖尿病患者血糖含量的变化。(2)胰岛素是唯一能降低血糖的激素，胰岛素通过促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低。激素调节具有作用于靶器官、靶细胞的特点，胰岛素的靶细胞是几乎全身所有的细胞，而胰高血糖素主要作用于肝脏细胞。(3)胰腺还是一种外分泌腺，可以分泌胰蛋白酶，胰岛素是一种蛋白质，胰腺分泌胰蛋白酶，直接提取时胰蛋白酶分解胰岛素从而导致提取失败。(4)利用细胞体外培养方法验证胰高血糖素对胰岛素分泌有促进作用，实验中不能用高糖培养液培养胰岛A细胞，应用低糖的动物细胞培养液培养胰岛A细胞，一段时间后过滤得到细胞和滤液。并且应设置对照组，用等量不含滤液的低糖动物细胞培养液培养胰岛B细胞，得出结论。答案：(1)a糖尿病患者饭后血糖浓度急剧升高，且血糖浓度始终高于正常值(2)促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖，从而使血糖水平降低作用于靶器官、靶细胞(3)因为胰岛素是一种蛋白质，胰腺中含有胰蛋白酶(或消化酶)，直接提取胰岛素，胰蛋白酶会水解胰岛素，导致提取失败(4)用高糖的动物细胞培养液来培养胰岛A细胞缺少对照组

【加固训练】(2021·德州一模)从性遗传是指由常染色体上基因控制的性状在表现型上受个体性别影响的现象，杂合体的雄性与雌性所表现的性状不同。某种昆虫性染色体组成为XY型，翅的颜色(A、a)有黄色和白色两种。一只黄翅雄虫与一只白翅雌虫交配，F1雄性全是白翅，雌性全是黄翅。(1)据此________(填“能”或“不能”)确

定该昆虫翅色的遗传方式不是伴Y染色体遗传，理由是

____________________________________。

(2)对于F1的性状表现，出现两种观点：观点1：该昆虫翅色的遗传表现为伴性遗传，即控制翅色的基因位于X染色体上，________为显性；

观点2：该昆虫翅色的遗传表现为从性遗传，黄色对白色为显性，基因型为________的雄性个体为白翅，基因型为________的雌性