2024届高考生物考前冲刺第1篇专题素能提升专题7实验与探究微专题突破练1教材基础实验

微专题1教材基础实验一、选择题1.(2023·湖南邵阳一模)下列有关教材经典实验的叙述,错误的是(C)A.在“检测生物组织中的脂肪”实验中,染色后可以用50%酒精洗去浮色B.恩格尔曼设计了巧妙的水绵实验,显微镜下好氧细菌的分布直观地体现了放氧部位C.利用血细胞计数板计数时,振荡摇匀培养液后直接滴入计数室,而且计数值一般会偏小D.观察蝗虫精母细胞减数分裂装片时,可看到次级精母细胞体积小于初级精母细胞解析:苏丹Ⅲ易溶于有机溶剂,在“检测生物组织中的脂肪”实验中,染色后可用体积分数为50%的酒精洗去浮色;好氧细菌容易分布在氧气多的地方,显微镜下细菌分布在叶绿体的受光的部位,直观地体现了放氧部位;利用血细胞计数板计数时,应先盖盖玻片,再将振荡摇匀的培养液滴加到盖玻片的一侧,若直接滴加到计数室内,会导致计数室内的溶液体积大于0.1mm3,使计数结果偏大;一个初级精母细胞分裂形成两个次级精母细胞,因此次级精母细胞体积小于初级精母细胞。2.下列有关实验或研究的叙述不正确的是(D)A.低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中,用卡诺氏液固定细胞形态B.用标记重捕法调查种群密度时,部分个体的标记物脱落,将会导致调查结果较实际值偏大C.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,生长素类调节剂浓度为自变量,生长素类调节剂种类、处理方法、处理时间等属于无关变量D.制备纯净细胞膜时,选择去掉细胞壁的成熟叶肉细胞作为实验材料解析:低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中,卡诺氏液用于实验材料的固定;用标记重捕法调查种群密度时,种群数量=(第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数)÷第二次捕获的个体中被标记的个体数,部分被标记个体的标记物脱落,则会导致调查结果较实际值偏大;去掉细胞壁的成熟叶肉细胞仍具有细胞器膜和核膜,因此不能用于获得纯净的细胞膜,应选择哺乳动物成熟红细胞作为实验材料。3.(2023·湖南岳阳一模)NaOH溶液是生物实验中常用的试剂之一,下列说法正确的是(B)A.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时,NaOH溶液主要用来去除空气中的水分B.斐林试剂甲液是0.1g/mL的NaOH溶液,其使用时需先与乙液混合后现配现用C.双缩脲试剂A液是0.01g/mL的NaOH溶液,使用时先加入A液再滴加B液D.探究NaOH溶液对酶活性的影响,应该在酶与底物混合后第一时间加入解析:在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时,NaOH溶液主要用来去除空气中的二氧化碳,保证石灰水检测的二氧化碳来自酵母菌的呼吸作用;斐林试剂甲液是0.1g/mL的NaOH溶液,其使用时需先与乙液混合后现配现用;双缩脲试剂A液是0.1g/mL的NaOH溶液,使用时先加入A液再滴加B液;探究NaOH溶液对酶活性的影响,应该在酶与底物混合前加入。4.(2021·天津卷)孟德尔说:“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是(C)A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA解析:洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡为紫色,便于观察细胞的质壁分离和复原现象;洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛,可以用来观察细胞有丝分裂;洋葱鳞片叶不含叶绿体,不能用来提取和分离叶绿体中的色素;洋葱鳞片叶细胞DNA含量相对较高,可以用来粗提取DNA。5.(2023·福建泉州二模)在生物学实验中,减少干扰更有利于提高实验结果的准确性。下列相关叙述错误的是(C)A.选择幼芽数相同的插条可减少内源生长素的干扰B.滴加适量的双缩脲试剂B液可减少试剂颜色的干扰C.酵母菌无氧培养组静置一段时间可减少培养液中CO2的干扰D.选择克隆动物进行药物效果检测实验可减少个体差异的干扰解析:植物产生生长素的部位主要是芽、幼嫩的叶和发育中的种子,所以选择幼芽数相同的插条可减少内源生长素的干扰;蛋白质中的肽键在碱性条件下能与Cu2+生成紫色络合物,所以先加A液营造碱性环境,后加B液提供Cu2+。其中双缩脲试剂B液的量不能过多,因为过多的双缩脲试剂B液会与双缩脲试剂A液反应生成Cu(OH)2,使溶液呈蓝色进而掩盖实验生成的紫色;酵母菌无氧培养组静置一段时间,先让酵母菌进行有氧呼吸把氧气耗尽,保证实验时,酵母菌进行的是无氧呼吸,故酵母菌无氧培养组静置一段时间主要是排除空气中的氧气对实验的干扰;因为克隆动物性状基本一致,所以选择克隆动物进行药物效果检测实验,可减少个体差异的干扰。6.(2023·广东梅州一模)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中有关颜色变化的叙述正确的是(C)A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色B.在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色C.用纸层析法分离绿叶中的色素时,滤纸条最上方的颜色为橙黄色D.刚果红染液能与纤维二糖、葡萄糖等糖类物质结合形成红色复合物解析:斐林试剂为蓝色,在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色;水果无氧发酵产生酒精,在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应,颜色由橙色变为灰绿色;用纸层析法分离绿叶中的色素时,滤纸条最上方的色素为胡萝卜素,颜色为橙黄色;刚果红染液能与纤维素等多糖类物质结合形成红色复合物,并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生颜色反应。7.(2023·北大附中模拟)实验原理决定了实验设计和操作,表中实验原理有错误的是(D)选项实验内容实验原理A用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动活细胞中细胞质不断流动,可用细胞质中叶绿体的运动作为标志B绿叶中色素的提取和分离绿叶中的色素能溶解在有机溶剂中,且在层析液中溶解度不同,溶解度高的扩散快C观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂各个细胞的分裂独立进行,在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞DDNA的粗提取与鉴定DNA能溶于2mol/L的NaCl溶液,但不溶于冷酒精,常温下DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色解析:叶肉细胞中的叶绿体呈绿色,观察细胞质的流动,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志;光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中,可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素,分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散得快;由于各个细胞的分裂是独立进行的,因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞,通过观察各个细胞内染色体的存在状态,就可以判断这些细胞各处于哪个时期;DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,可以据此初步分离DNA和蛋白质,DNA与二苯胺在沸水浴的条件下才能呈现蓝色。8.“假说—演绎法”是现代科学研究中常用的一种科学方法,许多科学家的研究都用到了该方法,下列叙述正确的是(A)A.孟德尔利用该方法发现了两大遗传定律,且都通过演绎推理预测了测交的实验结果B.萨顿利用该方法提出了“基因位于染色体上”的假说,摩尔根通过实验验证了该假说C.艾弗里等人依据格里菲思提出的假说,进一步演绎推理并通过实验验证了“转化因子”是DNAD.沃森和克里克提出了“DNA全保留复制”的假说,后续科学家利用该方法证明了DNA是半保留复制的解析:萨顿利用类比推理法提出“基因位于染色体上”的假说;艾弗里等人通过体外转化实验证实了肺炎链球菌的转化因子是DNA而不是蛋白质,并没有利用假说—演绎法;沃森和克里克提出了“DNA半保留复制”的假说,后续科学家利用该方法证明了DNA是半保留复制的。9.在探索遗传物质化学本质的历史进程中,科学家做了许多实验。下列科学实验能证明DNA是遗传物质的是(B)①格里菲思的肺炎链球菌转化实验②艾弗里的肺炎链球菌转化实验③赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验④摩尔根的果蝇杂交实验A.①② B.②③ C.③④ D.①③解析:①格里菲思的肺炎链球菌转化实验,只证明了已经加热致死的S型细菌中含有某种“转化因子”,使R型活细菌转化为S型活细菌;②艾弗里的肺炎链球菌转化实验,证明了DNA是遗传物质;③赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染大肠杆菌实验,证明了DNA是遗传物质;④摩尔根的果蝇杂交实验,证明了基因在染色体上。综上所述,②③能证明DNA是遗传物质。10.如图为“探究pH对过氧化氢酶活性的影响”的实验装置。下列叙述错误的是(D)A.在不同的pH条件下,一定时间内量筒中收集到的气体量可能相同B.本实验中浸过肝脏研磨液的圆形滤纸片的大小和数量属于无关变量C.除保持各组反应时间一致外,反应时间长短也会影响实验结果的准确性D.转动小室使H2O2溶液与滤纸片接触后迅速加入相应pH的缓冲液解析:由于酶存在最适pH,pH过高或过低都会使酶的活性降低,所以不同pH条件下,酶的活性可能相同,因此一定时间内量筒中收集到的气体量可能相同;该实验的自变量是pH,各组反应小室中浸过肝脏研磨液的圆形滤纸片的大小和数量属于无关变量,应保持一致;若设置过长的反应时间,各组均反应完全,量筒内收集到的气体量相同,无法准确比较不同pH下的酶活性,故反应时间长短会影响实验结果的准确性;实验时应先在反应小室中加入相应pH的缓冲液和H2O2溶液,再转动反应小室使滤纸片接触瓶中溶液进行反应。11.将同一紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制成两组相同的临时装片,分别放入甲、乙两种溶液中,测得细胞失水量变化如图所示。下列叙述正确的是(D)A.A点时水分不再进出细胞,质壁分离达到最大程度B.BC段细胞失水量逐渐降低,但细胞吸水能力逐渐增强C.发生质壁分离复原的细胞对应的曲线是Ⅱ,C点后会逐渐复原D.甲、乙两种溶液的初始渗透压大致相等解析:A点时水分进出细胞的量达到平衡,此时,质壁分离达到最大程度;BC段细胞失水量逐渐降低,吸水量逐渐增加,细胞液浓度也逐渐变小,因此细胞吸水能力逐渐减弱;结合题图分析可知,发生质壁分离自动复原的细胞对应的曲线是Ⅱ,C点时细胞已经复原;根据实验设计的单一变量原则分析,甲、乙两种溶液的初始渗透压应大致相等,自变量应该是溶质不同。12.(2023·福建福州一模)下列关于“观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂”(实验Ⅰ)和“观察蝗虫精母细胞减数分裂”(实验Ⅱ)的叙述,正确的是(D)A.均能观察到细胞在间期进行DNA复制的过程B.均能观察到一个细胞分裂为4个子细胞C.实验Ⅰ中,存在某些细胞的染色体排列在细胞板上D.实验Ⅱ中,存在某些细胞的染色体发生两两配对现象解析:有丝分裂和减数分裂均在间期进行DNA复制,但观察细胞分裂实验时,细胞已被杀死,不能观察到进行DNA复制的过程;有丝分裂细胞一分为二,减数分裂虽然一个细胞经分裂后可得到四个子细胞,但初级精母细胞只能得到两个次级精母细胞,每个次级精母细胞再次分裂再各得到两个子细胞,所以均不能观察到一个细胞分裂为4个子细胞;有丝分裂中期,染色体整齐排列在赤道板上,而不是细胞板;减数第一次分裂前期,同源染色体发生联会,即染色体发生两两配对。13.酵母菌是一种应用于生物学各领域的重要微生物。下列说法不正确的是(D)A.实验“探究酵母菌细胞呼吸的方式”运用了相互对照,无需空白对照B.探究酵母菌种群数量的动态变化时采用抽样检测法对酵母菌计数并建立数学模型C.家庭制作果酒时添加适量白糖可提升果酒的酒精度和甜度D.可以将酵母菌放在清水中让其细胞膜涨破,再用差速离心法获取各种细胞器解析:探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比实验(有氧和无氧情况下相互对比),运用了相互对照,无空白对照;在探究酵母菌种群数量的动态变化时,对酵母菌计数可采用抽样检测法,研究种群数量的变化采用了模型建构,建立了数学模型;家庭制作果酒时添加适量白糖除可以让果酒口感更甜,还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度;酵母菌具有细胞壁,在清水中不会吸水涨破。二、非选择题14.对某种果树叶片光合作用有关指标的研究结果如下表所示,叶片暗处理24h后测定得到单叶片质量。项目单叶片面积/cm2单叶片质量/g总光合色素含量/(mg·g-1鲜重)气孔导度/(mmol·m-2·s-1)净光合速率/(μmol·m-2·s-1)上部501.084.160.230.25中部541.043.600.170.15下部611.013.210.120.12(1)实验室里选取刚采摘的新鲜叶片(剪时去除叶脉、叶梗)进行色素的提取和分离实验,对于滤液细线的处理操作规范,且所用滤纸干燥,实验结果色素带颜色较浅,其可能的原因是(答出一点即可)。(2)实验发现,当叶片从黑暗转移到光下,光合速率不是立即达到最高水平,而是逐步上升,即光合诱导现象,这是因为酶活化、气孔导度增大和(答出一点即可)等物质增多的过程需要一定时间。据上表中数据分析,上部叶片净光合速率大于下部叶片净光合速率的原因是

。(3)间歇光是一种人工光源,能够实现极短时间的照光和极短时间的黑暗轮番交替,光和暗的时间均为几十毫秒至几百毫秒。结果发现,光照时间相同的条件下,间歇照射比连续照射时的光合效率要高,分析其原因是

。

(4)研究表明,植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率。现有载有水绵和需氧型细菌的若干个临时装片、红光源和绿光源,请设计实验验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率,简要写出实验思路并预期实验结果和结论。实验思路:

。预期实验结果及结论:

。解析:(1)在绿叶中色素的提取和分离实验中,需要加入无水乙醇(溶解色素)、二氧化硅(使研磨更充分)和碳酸钙(防止色素被破坏),实验结果色素带颜色较浅,其可能的原因是加入的无水乙醇太多;没有加入碳酸钙,色素被破坏;没有加入二氧化硅,研磨不充分。(2)参与暗反应的物质主要有C3、ATP、NADPH等,因此当叶片从黑暗转移到光下,出现光合诱导现象,这是因为酶活化、气孔导度增大和C3、ATP、NADPH等物质增多的过程需要一定时间。据表中数据可知,上部叶片总光合色素含量比下部叶片高,则转化光能更多,且上部叶片气孔导度比下部叶片大,能吸收更多二氧化碳,故上部叶片净光合速率大于下部叶片净光合速率。(3)由于光照时光反应生成的ATP和NADPH多于暗反应的消耗,当光反应停止时,暗反应还能进行,还能继续合成有机物,即间歇照射能够使光反应的产物被充分地利用,故间歇照射比连续照射的光合效率要高。(4)要验证植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率,则自变量为光的种类,因变量为光合作用情况,设计实验时遵循单一变量原则和对照原则,故设计实验为将若干个临时装片置于没有空气的黑暗环境中,分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵不同区域一段时间后,观察比较不同光束照射区域需氧型细菌的聚集情况(或将若干个临时装片随机均分为甲、乙两组,置于没有空气的黑暗环境中,甲组用红光束照射,乙组用同等强度的绿光束照射,观察比较不同光束照射需氧型细菌的聚集情况)。预期实验结果及结论为需氧型细菌更多聚集在红光束照射的部位;证明植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率。答案:(1)加入的无水乙醇太多;没有加入碳酸钙,色素被破坏;没有加入二氧化硅,研磨不充分(2)C3、ATP、NADPH总光合色素含量高,转化光能更多;气孔导度大,吸收更多二氧化碳(3)间歇照射能够使光反应的产物被充分地利用(或光照时光反应生成的ATP和NADPH多于暗反应的消耗,光反应停止时,暗反应还能进行)(4)将若干个临时装片置于没有空气的黑暗环境中,分别用同等强度的红光束和绿光束照射水绵不同区域一段时间后,观察比较不同光束照射区域需氧型细菌的聚集情况(或将临时装片随机均分为甲、乙两组,置于没有空气的黑暗环境中,甲组用红光束照射,乙组用同等强度的绿光束照射,观察比较不同光束照射需氧型细菌的聚集情况)需氧型细菌更多聚集在红光束照射的部位;证明植物光合作用对红光的利用率大于对绿光的利用率15.暴饮暴食、过量饮酒、长期吸烟和高盐饮食都不利于健康。研究发现,在脑内尼古丁会与神经元上的烟碱乙酰胆碱受体结合使多种中枢神经分泌神经递质,如多巴胺分泌增加,让人产生开心、愉悦的情绪。而大量吸烟会导致烟碱乙酰胆碱受体减少。结合所学知识回答以下问题。(1)中枢神经释放多巴胺,多巴胺作用于突触后膜上的受体,最终在大脑皮层产生愉悦感,这体现了细胞膜具有的功能。(2)吸烟成瘾后,一段时间不吸烟会感到情绪低落并渴求吸烟。该症状形成的原因是

。(3)糖也有很高的成瘾性,吃甜食时,甜味物质与甜味受体结合,最终导致愉悦感的产生。机体会通过调节,减少相应的受体蛋白数量来减缓糖类带来的刺激。为了戒掉糖瘾,需要长期坚持戒糖,使,糖瘾才能真正戒除。(4)高盐饮食导致尿量减少是神经—体液调节的结果,其反射弧的渗透压感受器在。抗利尿激素与肾小管、集合管上的受体结合后,肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,请提出一种假说解释该现象发生的机制:

。(5)研究发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,据此推测人体过量饮酒后尿量会(填“增加”“减少”或“不变”),为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,研究小组将若干实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异。请评价该实验方案是否合理并说明理由:

。解析:(1)中枢神经释放多巴胺,多巴胺作用于突触后膜上的受体,这体现了细胞膜具有进行细胞间信息交流的功能。(2)吸烟成瘾后,一段时间不吸烟会感到情绪低落并渴求吸烟,其原因是吸烟成瘾会导致烟碱乙酰胆碱受体减少,导致多巴胺分泌减少,从而使人产生消极情绪。(3)吃甜食时,甜味物质与甜味受体结合,最终导致愉悦感的产生。机体会通过减少相应的受体蛋白数量来减缓糖类带来的刺激,这种调节称为负反馈调节,因此吃糖成瘾者需要食用更多的糖才能维持吃糖带来的愉悦感。为了戒掉糖瘾,需要长期坚持戒糖,使甜味受体的数量恢复到正常水平,糖瘾才能真正戒除。(4)高盐饮食导致尿量减少是神经—体液调节的结果,在神经调节过程中,反射弧的渗透压感受器位于下丘脑。肾小管、集合管细胞通过水通道蛋白从管腔中重吸收水量增加,其原因可能是抗利尿激素与肾小管、集合管上的受体结合后,增加了管腔膜上水通道蛋白的数量。(5)不合理,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量。答案:(1)进行细胞间信息交流(2)吸烟成瘾会导致烟碱乙酰胆碱受体减少,导致多巴胺分泌减少,从而使人产生消极情绪(3)负反馈甜味受体的数量恢复到正常水平(4)下丘脑抗利