重难点04探究型实验综合专题练习-2022年高考生物专练（新高考专用）

重难点04重难点04探究型实验习题专练关于探究型习题，考察的知识点就会比较广，可以考察考查水和无机盐的相关知识，这就要求考生识记水和无机盐的主要存在形式和作用，意在考查考生的识记和分析能力。也可以依托实验方策设计，综合考查考生的实验探究能力，注重考查实验探究中考生对科学方法的掌握当考查植物激素调节的相关知识，主要考查考生识图能力、利用文字、图表以及数学方式等表达形式准确地描述生物学方面的内容的能力；能够运用所学知识，通过比较、分析与综合进行解释、推理某些生物学问题，并做出合理的判断或得出正确的结论其次要求考生掌握实验设计的原则（对照原则和单一变量原则），根据题干信息判断该实验的自变量和因变量，具备对实验现象和结果进行解释、分析的能力。试剂被染成分呈现颜色斐林试剂还原糖砖红色沉淀苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液脂肪橘黄色(或红色)双缩脲试剂蛋白质紫色甲基绿染液DNA绿色吡罗红染液RNA红色健那绿染液线粒体蓝绿色龙胆紫溶液染色体紫色醋酸洋红溶液红色溴麝香草酚蓝水溶液CO2蓝色→绿色→黄色澄清石灰水变浑浊酸性重铬酸钾酒精橙色→灰绿色实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的鉴定碘液蓝色脱色的叶片还原糖的鉴定斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等现配现用、水浴加热脂肪的鉴定苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质的鉴定双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液绿叶中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液①胡萝卜素：橙黄色②叶黄素：黄色③叶绿素a：蓝绿色④叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏糖尿病微量元素植物生长调节剂1．（山东省烟台市20212022学年高三上学期期中生物试题）科研人员在室温条件下通过营养液水培方式研究了镉（Cd2+）对大蒜苗生长、光合特性的影响及增施不同浓度钙（Ca2+）对镉胁迫大蒜苗的缓解效应。实验设定6种处理：CK（对照）组是保证大蒜正常生长的完全培养液；Cd组是在CK组基础上加入一定量的Cd2+，形成对大蒜苗的镉胁迫；Cal、Ca2、Ca3、Ca4组是在镉胁迫基础上增施1L浓度分别为1、2、3、4mmol/L的Ca2+溶液。培养相同时间后测定大蒜苗生长及光合特性指标，结果如表。请分析回答下列问题。处理叶绿素（mg．g1）类胡萝卜素（mg．g1）净光合速率（μmol．m2．s1）气孔导度（mmol．m2．s1）胞间CO2浓度（μmol．mol1）株高（cm）鲜重（g）CK0．590．118．90386．67301．3389．10185．33Cd0．400．076．20327．33350．6755．4096．65Cal0．450．097．10351．67336．0065．86122．20Ca20．500．098．27370．67323．0077．03148．33Ca30．480．107．93368．33310．3371．87140．77Ca40．430．097．13353．00297．7771．07130．79(1)据表格信息分析，镉能降低大蒜苗净光合速率的主要原因是________。(2)镉对光合作用的抑制________（“是”或“不是”）气孔因素造成的，判断依据是________。增施过量的钙时净光合速率也下降，高钙对光合作用的抑制________（“是”或“不是”）气孔因素造成的。(3)研究表明，Ca2+和Cd2+会竞争细胞表面的离子通道，因而在镉胁迫时增施适量的钙可以缓解镉胁迫的原理是________。实验表明在镉胁迫时钙的适宜增施浓度为________左右，随所增施钙浓度的增加，大蒜苗的生长指标呈现________趋势。【答案】(1)主要通过降低光合色素的含量，导致光反应为暗反应阶段提供的[H]和ATP减少，光合速率降低，大蒜苗的净光合速率降低(2)不是与CK组相比，Cd组的气孔导度减小，但胞间CO2浓度增大，故镉对光合作用的抑制不是气孔因素造成的是(3)Ca2+可以降低细胞对Cd2+的吸收2mmol/L先上升后下降【解析】【分析】分析题意可知，该实验的自变量为是否含有Cd2+和有Cd2+的情况下，钙离子的浓度；因变量是叶绿素、胡萝卜素、净光合速率、气孔导度、胞间二氧化碳浓度、株高和鲜重，因此该实验的目的是探究Cd2+对光合作用的影响及钙离子浓度对Cd胁迫的影响。分析表格可知，CK组与Cd组相比，Cd处理的实验组叶绿素、类胡萝卜素的含量下降，净光合速率、气孔导度、株高、鲜重都降低，胞间二氧化碳浓度升高，说明Cd抑制光合作用。由于光合色素的含量降低，因此色素吸收转化、传递光能的作用减弱，光反应强度降低，产生的还原氢、ATP减少，进而影响暗反应进行。Ca1、Ca2、Ca3、Ca4组是在镉胁迫基础上增施1L浓度分别为1、2、3、4mmol•L1d的Ca2+溶液，与Cd处理相比，叶绿素、胡萝卜素含量先升高后下降，净光合速率、气孔导度、株高、鲜重先升高后下降，胞间二氧化碳浓度先升高后下降，说明在镉胁迫基础上增施钙可以有效缓解镉对大蒜苗生长的抑制，随所增施钙浓度的增加，抑制作用先升高后下降。(1)分析表格可知，镉能降低大蒜苗的净光合速率，主要通过降低叶绿素和类胡萝卜素的含量，从导致光反应为暗反应阶段提供的NADPH和ATP减少，使光合速率降低，大蒜苗的净光合速率降低。(2)与CK组相比，Cd组的气孔导度减小，但胞间CO2浓度增大，故镉对光合作用的抑制不是气孔因素造成的；而增施过量的钙时净光合速率也下降，气孔导度减小，胞间CO2浓度减小，说明高钙对光合作用的抑制是气孔因素造成的。(3)由于Ca2+和Cd2+具有相似的化学性质，能够同时被植物根系吸收，因此增施适量钙可以有效缓解镉胁迫的原理是Ca2+与Cd2+竞争载体蛋白，降低细胞对Cd2+的吸收。实验数据表明，当Ca2+浓度为2mmol•L1时，叶绿体中的光合色素、净光合速率、株高和鲜重都最大，因此增施浓度为2mmol•L1时效果最好，随所增施钙浓度的增加，净光合速率先上升后下降，大蒜苗的生长指标也呈现先上升后下降的趋势。2．（2021·安徽·芜湖一中）氮元素是植物生长的必需元素农作物吸收氨元素的主要形式有铵态氨（）和硝态氮（）。回答下列问题：(1)植物细胞吸收氮元素可用于合成______等物质（写出2例）。(2)已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源中和的吸收具有偏好性和同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。①思路：____________________________________________②预期结果和结论：若________________________，则说明作物甲偏好吸收；若________________________，则说明作物甲偏好吸收。【答案】(1)蛋白质、核酸(2)可将生理状态相同的若于作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氨源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NH4和NO3的浓度实验后营养液中的NH4+的浓度高于NO3实验后营养液中的NH4+的浓度低于NO3【解析】【分析】生物大分子中含有N元素的主要有蛋白质和核酸。实验目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH4+和NO3的吸收具有偏好性，因此自变量是NH4+和NO3，因变量是植物对二者吸收程度。(1)含氮大分子是蛋白质和核酸，农作物吸收的氮元素可以用于合成蛋白质和核酸等大分子物质。(2)①本实验的目的是验证作物甲对硝酸铵中的NH4+和NO3的吸收具有偏好性，因变量是作物甲对二者的吸收量，因此实验思路：可将生理状态相同的若于作物甲培养在适宜浓度的以硝酸铵为唯一氨源的营养液中，在适宜条件下培养一段时间，并测定实验后营养液中的NH4+和NO3的浓度；②实验结果：如果实验后营养液中的NH4+的浓度高于NO3，则说明作物甲对硝酸铵中的NO3的吸收具有偏好性。如果实验后营养液中的NH4+的浓度低于NO3，可说明作物甲对硝酸铵中的NH4+的吸收具有偏好性；3．（2022·陕西·西安中学）20世纪之前，生物学界普遍认为，人和动物体的一切生理活动都是由神经系统调节的。法国学者沃泰默对胰腺分泌胰液的调节做了系列经典实验：①稀盐酸→上段小肠（十二指肠）肠腔→胰腺分泌胰液；②稀盐酸→注射狗的静脉中→胰腺不分泌胰液；③稀盐酸→上段小肠肠腔（切除通向该段小肠的神经，留下血管）→胰腺分泌胰液。请依据上述系列实验，分析并回答下列问题：(1)在沃泰默的实验设计中，比较①和③实验，自变量为__________。三组实验中因变量是__________。根据实验结果，沃泰默固执地认为，胰腺分泌胰液仍属神经调节。(2)斯他林和贝利斯根据沃泰默的实验提出假说：在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，该物质被吸收进入血液后，随血液循环到胰腺，引起胰液的分泌。他们设计了严谨的实验来检验假说，实验过程是：小肠黏膜＋__________＋沙砾研磨→制成提取液→__________→观察到胰腺分泌胰液。他们将这种化学物质命名为__________，它的分泌过程__________（填“会”或“不会”）经过导管，这种调节方式属于激素调节。(3)激素的运输__________（填“有”或“无”）确定的方向，只作用于__________；作为信息分子，激素起作用之后就会__________。【答案】(1)小肠神经的有无胰腺是否分泌胰液(2)稀盐酸注射进狗静脉中促胰液素不会(3)无靶器官或靶细胞（或“靶细胞”）被灭活（或“失活”）【解析】【分析】1、①稀盐酸→上段小肠（十二指肠）肠腔→胰腺分泌胰液；②稀盐酸→注射狗的静脉中→胰腺不分泌胰液。这两个实验说明盐酸必须刺激小肠黏膜才能引起胰腺分泌胰液。2、①稀盐酸→上段小肠（十二指肠）肠腔→胰腺分泌胰液；③稀盐酸→上段小肠肠腔（切除通向该段小肠的神经，留下血管）→胰腺分泌胰液。这两个实验说明胰液的分泌与神经调节无关。(1)分析实验，①的作用是对照，①和②实验的区别是稀盐酸是否经过小肠，经过小肠则能分泌胰液，否则不能分泌胰液，这说明稀盐酸必须刺激小肠黏膜才能引起胰腺分泌胰液。①和③实验的自变量为小肠神经的有无。三组实验中因变量都是胰腺是否分泌胰液。(2)假说是：在盐酸的作用下，小肠黏膜可能产生了一种化学物质，该物质被吸收进入血液后，随血液循环到胰腺，引起胰液的分泌。按照假说，必须往狗小肠静脉注射小肠黏膜+稀盐酸的研磨液，胰腺才能分泌胰液。他们将这种化学物质命名为促胰液素，它的分泌过程不会经过导管，这种调节方式属于激素调节。(3)激素的运输是通过血液运输的，所以无确定的方向，激素只作用于靶器官或靶细胞；激素作为信息分子，起作用之后就会被灭活（或“失活”）。所以机体需要不断产生激素。4．（2021·山东师范大学附中）已知垂体受到下丘脑和甲状腺的双重调节，使生物体内促甲状腺激素（TSH）含量保持相对稳定。为进一步验证下丘脑和甲状腺对垂体TSH分泌量的调节作用，请根据以下提供的实验材料，设计实验并分析。实验材料：动物细胞培养瓶若干和其他相关的培养和测定仪器、大白鼠的下丘脑细胞悬液和垂体细胞悬液、动物细胞培养液（不含TSH）、甲状腺激素溶液。（要求与说明：细胞培养条件适宜；TSH含量测定的具体方法不作要求。）(1)实验思路：①取四个动物细胞培养瓶，标号为A、B、C、D，分别加入等量且适量的动物细胞培养液；②实验处理如下。A：加入适量的垂体细胞悬液；B：加入__________________+适量的甲状腺激素溶液；C：加入等量的垂体细胞悬液+____________________；D：加入等量的下丘脑细胞悬液。③将上述四个动物细胞培养瓶放在专用培养箱中，在相同且适宜条件下培养一段时间。④测定各培养瓶中________并记录，对实验数据进行统计、处理和分析。(2)预测实验结果（设计一个坐标系，用柱形图表示出各组的检测结果，标题不作要求）。(3)分析与讨论：①下丘脑影响腺垂体的TSH分泌量，从体液调节分析，具体过程可能是______________________________。②下丘脑和甲状腺对腺垂体的作用效果不同，就垂体细胞分析，原因可能是__________________________。【答案】(1)等量的垂体细胞悬液等量的下丘脑细胞悬液TSH含量(2)(3)下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素受体不同【解析】【分析】1、甲状腺分泌的甲状腺激素通过体液调节可以作用于下丘脑和垂体，下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素（TRH）通过体液调节可以作用于垂体；2、在甲状腺激素调节的过程中，垂体分泌的激素是促甲状腺激素（TSH）；3、本实验的自变量应该是加入不同的物质，因变量是TSH的含量。(1)本题的实验目的是：验证下丘脑和甲状腺对垂体TSH分泌量的调节作用。可以设置一个空白对照组，即动物细胞培养液+垂体细胞悬液，然后设置：动物细胞培养液+入垂体细胞悬液+甲状腺激素溶液的一组、动物细胞培养液+入垂体细胞悬液+下丘脑细胞悬液的一组，为了排除下丘脑细胞的影响，可以设置一组：动物细胞培养液+下丘脑细胞悬液。故实验思路为：①取四个动物细胞培养瓶，标号为A、B、C、D，各加入等量的动物细胞培养液；②A：加入垂体细胞悬液；B：加入垂体细胞悬液+甲状腺激素溶液；C：加入垂体细胞悬液+下丘脑细胞悬液；D：加入下丘脑细胞悬液。③将上述四个动物细胞培养瓶放在相同且适宜的条件下培养相同的时间；④测定各培养瓶中TSH的含量并记录。(2)垂体细胞能够分泌促甲状腺激素；甲状腺激素抑制垂体分泌促甲状腺激素；下丘脑细胞分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素，而下丘脑细胞自身不能分泌促甲状腺激素，故用柱形图表示出各组的检测结果为：(3)分析与讨论：①下丘脑影响垂体的TSH分泌量，从体液调节分析，具体过程可能是下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素，促进垂体分泌促甲状腺激素。②下丘脑和甲状腺对垂体的作用效果不同，就垂体细胞分析，原因可能是受体不同。5．（2021·贵州黔西实验中学）为了探究赤霉素和光对拟南芥种子萌发的影响，将拟南芥赤霉素缺失突变体ga1、ga2和ga3分别在黑暗和光照条件下，施加一定浓度的赤霉素溶液并设置空白对照组，测定种子的萌发率如图所示。回答下列问题：(1)该实验中空白对照组应如何操作？__________________________。(2)分析结果可知，赤霉素和光照处理都能促进种子的萌发，但_____________的作用效果最显著。(3)光促进种子萌发的机制有两种假说，假说一：光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性；假说二：光能促进植物细胞合成赤霉素。实验小组将某赤霉素不敏感型植株分为甲、乙、丙三组，其中甲组光照处理、乙组黑暗处理、丙组黑暗处理并施用适宜浓度的赤霉素，若实验结果为_____________，则能证明假说一正确。(4)若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度，应在_____________（填“光照”或“黑暗”）条件下，设置_____________的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。【答案】(1)施加等量的蒸镏水（清水）(2)光照条件下的赤霉素(3)甲组种子的萌发率大于乙、丙组，而丙组种子的萌发率和乙组几乎相等(4)光照一系列一定浓度梯度【解析】【分析】分析题意和柱形图：本实验的目的是探究赤霉素和光对拟南芥种子萌发的影响，从图中可知，自变量为拟南芥赤霉素缺失突变体的种类、是否光照、是否施加一定浓度的赤霉素溶液，因变量为种子的萌发率。(1)空白对照组一般是指不做处理的组，但实验应遵循等量原则，因此空白对照组应施加等量的蒸镏水（清水）。(2)据图可知，光照条件下，各种突变体用赤霉素处理后的萌发率都显著提高，而黑暗条件下，赤霉素处理组萌发率增加不明显，因此光照条件下的赤霉素处理的作用效果最显著。(3)如果假说一正确，即光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性，则甲、乙、丙三组都是赤霉素不敏感型植株，其中甲组作光照处理，提高植物细胞对赤霉素的敏感性，萌发率较高，乙和丙组都没有光照，萌发率较低，虽然丙组含有赤霉素，但植物类型是对赤霉素不敏感型，赤霉素处理没用，因此如果甲组种子的萌发率大于乙、丙组，而丙组种子的萌发率和乙组几乎相等，说明光能提高植物细胞对赤霉素的敏感性。(4)据题意可知，光照能促进拟南芥种子的萌发，若要进一步探究赤霉素促进种子萌发的最适浓度，本实验的自变量为一系列的赤霉素的浓度，光照和黑暗属于关变量，在该实验中应该适宜，也就是应该在光照下，设置一系列一定浓度梯度的赤霉素溶液分别处理未萌发的种子。6．（2021·河南·襄城县实验高级中学）植物在生长发育过程中会受到生长素的调节，某实验小组利用若干切去尖端的胚芽鞘和含有不同浓度的生长素的琼脂块进行如图1所示的实验，将琼脂块放在切去尖端的胚芽鞘一侧，观察胚芽鞘弯曲生长的情况，弯曲角度用α表示；图2是不同生长素浓度与胚芽鞘的生长的关系示意图。回答下列问题：(1)若图1实验琼脂块中生长素的浓度从A逐渐增大到C，则胚芽鞘的弯曲情况是________________，在该范围生长素的浓度变化过程中，弯曲角度α有可能相同，原因是________________________。(2)经过多年的研究和实践，人们发现了一些与生长素具有相似的化学性质的物质，如生根剂。为研究不同生根剂对紫叶紫薇扦插效果的影响，该实验小组研究了两种生根剂（ABT、NAA）在不同浓度下处理不同时间对插条生根效果的影响，结果如图3所示。①该实验的自变量是________，因变量是________。②处理时间和生根剂的浓度都会对实验结果产生影响，简述这两种因素对ABT和NAA的作用的影响：________________________________________________________。【答案】(1)弯曲角度α先减小到一定程度后，再逐渐增大当生长素浓度为最适生长素浓度时，胚芽鞘有最好的生长效果，当生长素浓度低于或高于最适生长素浓度时，胚芽鞘的生长效果可能相同，即弯曲角度α可能相同(2)生根剂的种类、生根剂的浓度和处理时间生根率一定范围内，随着处理时间的延长和生根剂浓度的增大，ABT促进生根的作用逐渐增强，而NAA促进生根的作用逐渐减弱【解析】【分析】生长素的生理作用具有两重性，即低浓度促进生长，高浓度抑制生长，生长素的双重作用与浓度和器官有关，根比芽敏感，芽比茎敏感。植物生长调节剂是人们在了解天然植物激素的结构和作用机制后，通过人工合成与植物激素具有类似生理和生物学效应的物质。植物生长调节剂具有容易合成、原料广泛、效果稳定等优点。(1)若图1实验琼脂块中生长素的浓度从A逐渐增大到C，根据图示的信息可知，则胚芽鞘的弯曲情况为在A到B浓度范围内α逐渐减小，此后随着生长素浓度增加到C，胚芽鞘的弯曲程度越来越小，即α逐渐增大，也就是说，在生长素的浓度从A逐渐增大到C的过程中，弯曲角度α先减小到一定程度后，再逐渐增大；在A逐渐增大到C范围的生长素浓度变化过程中，在B浓度的两侧存在不同浓度但促进胚芽鞘生长程度相同的浓度，因此，弯曲角度α有可能相同，即当生长素浓度为最适生长素浓度时，胚芽鞘有最好的生长效果，当生长素浓度低于或高于最适生长素浓度时，胚芽鞘的生长效果可能相同，即弯曲角度α可能相同。(2)①本实验的目的是研究两种生根剂（ABT、NAA）在不同浓度下处理不同时间对插条生根效果的影响，根据实验目的可知，该实验的自变量是生根剂的种类、各种生根剂浓度的变化和处理的时间，因变量是生根率。②根据实验结果可知，处理时间和生根剂的浓度都会对实验结果产生影响，且ABT和NAA对生根率的影响可表述为：一定范围内，随着处理时间的延长和生根剂浓度的增大，ABT促进生根的作用逐渐增强，而NAA促进生根的作用逐渐减弱。7．（2021·江苏徐州第九中学）黑藻是一种常见的单子叶沉水植物，其叶片小而薄，叶肉细胞内有大而清晰的叶绿体，液泡无色。某同学利用黑藻进行观察细胞质流动以及观察黑藻叶肉细胞质壁分离和复原现象，实验步骤如下图所示。请据图回答:(1)在制作黑藻叶片临时装片时，先在载玻片上滴加________，把黑藻叶片放入并展平，然后加上___________，进行观察。(2)步骤①中，可观察到黑藻叶肉细胞中的原生质层的位置是___________。(3)若步骤②中，从一侧滴加的是加有伊红（植物细胞不吸收的红色染料）的0.3g/mL蔗糖溶液，则在显微镜下观察到A、B处颜色分别是__________________。(4)现欲探究温度对黑藻细胞质流动的影响，请你简要写出实验的主要思路：__________。【答案】(1)清水（或蒸馏水）盖玻片(2)紧贴细胞壁(3)绿色、红色(4)设立等温度梯度的细胞质流动的分组实验，对比实验结果，得出结论【解析】【分析】题图为某同学观察黑藻叶肉细胞细胞质流动以及质壁分离现象，①为观察正常细胞的状态，并可根据叶绿体观察细胞质的流动情况；②为用引流法使黑藻叶肉细胞浸润在0.3g/mL蔗糖溶液中，③为观察细胞质壁分离。(1)利用植物材料制作临时装片时，先在载玻片上滴加清水，把所取材料黑藻叶片放入清水中并用镊子将其展平，然后加上盖玻片，制成临时装片，放在显微镜下进行观察。(2)据图可知，步骤①为在显微镜下观察滴加清水后制成的临时装片，此时细胞处于正常状态，黑藻叶肉细胞原生质层的位置紧贴在细胞壁上。(3)滴加0.3g/mL蔗糖溶液后黑藻叶肉细胞发生质壁分离，细胞壁具有全透性，在原生质层与细胞壁之间的B区域充满了外界蔗糖溶液，由于蔗糖溶液中加有伊红，故B区域呈红色，由于叶肉细胞中有叶绿体，故A区域呈绿色。(4)欲探究温度对黑藻细胞质流动的影响，分析实验目的可知该实验自变量为温度，细胞质的流动可用绿色叶绿体做指标，故该实验主要思路为设置等温度梯度的环境，在等温度梯度的环境中在显微镜下观察细胞质的流动情况，即设立等温度梯度的细胞质流动的分组实验，再对比实验结果，根据细胞质流动情况得出结论。8．（2021·河南三门峡育才高级中学）在正常情况下，细胞内完全可以自主合成组成核酸的核糖和脱氧核糖。现在细胞系由于发生基因突变而不能自主合成核糖和脱氧核糖，必须从培养基中摄取。为验证DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸，而不是核糖核苷酸，现提供如下实验材料，请你完成实验方案。(1)实验原理：DNA主要分布在________________，其基本组成单位是________________；RNA主要分布在________________，其基本组成单位是________________________________。(2)实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C—脱氧核苷酸；在培养基乙中加入_________________________________________________________________。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到____________________培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察_________________________________________________________________。(3)预期结果：①培养基甲中__________________________________________________________________；②培养基乙中__________________________________________________________________。(4)实验结论：__________________________________________________________________。【答案】(1)细胞核脱氧核苷酸细胞质核糖核苷酸(2)第二步：等量的14C—核糖核苷酸和脱氧核苷酸第三步：适宜的相同环境中第四步：细胞核和细胞质的放射性强弱(3)细胞的放射性部位主要在细胞核细胞的放射性部位主要在细胞质(4)DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸【解析】【分析】DNA的基本组成是脱氧核苷酸，主要存在于细胞核中，RNA的基本组成是核糖核苷酸，主要存在于细胞质中。根据后面的实验原理及步骤，可知该实验最终要根据细胞中的放射部位而验证DNA复制所需的原料，故乙中应加14C核糖核苷酸和12C脱氧核苷酸，并且甲、乙应均放到适宜的相同环境中培养，排除无关变量的影响。甲中放射性应在细胞核，而乙中放射性应在细胞质。(1)实验原理：DNA主要分布在细胞核，其基本组成单位是脱氧核苷酸；RNA主要分布在细胞质，其基本组成单位是核糖核苷酸。(2)实验步骤：第一步：编号。取基本培养基两个，编号为甲、乙。第二步：设置对比实验。在培养基甲中加入适量的核糖核苷酸和14C一脱氧核苷酸；在培养基乙中加入等量的14C一核糖核苷酸和脱氧核苷酸。第三步：培养。在甲、乙培养基中分别接种等量的突变细胞系，放到适宜的相同环境中培养一段时间，让细胞增殖。第四步：观察。分别取出培养基甲、乙中的细胞，用放射性探测显微仪探测观察细胞核和细胞质的放射性强弱。(3)预期结果：①培养基甲中细胞的放射性部位主要在细胞核；②培养基乙中细胞的放射性部位主要在细胞质。(4)实验结论：DNA分子复制的原料是脱氧核苷酸而不是核糖核苷酸。9．（2022·云南·玉溪市江川区第二中学）已知肾炎病人的尿液中含有蛋白质，糖尿病病人的尿液中含有葡萄糖，正常人的尿液中一般不含有这两种物质；今有正常人、肾炎病人和糖尿病病人的三份尿样，由于某种原因尿样的标签失落，请设计实验鉴别出这三种尿样并打上标签。鉴别实验的原理是利用不同的尿中含有的某些特殊化学成分，不同的化学试剂能够与某些特殊成分反应产生特定的颜色反应来进行区分。(1)鉴别过程：①用三支试管分别取三种尿样各2mL于试管中，分别向三支试管中先注入__________________________，摇匀，再向三支试管中注入________________________，摇匀，若一试管溶液出现________，则该试管的尿样为肾炎病人的尿样，打上标签。②另用二支试管分别取剩下的两种尿样各2mL于试管中，向两支试管中分别注入1mL新配制的________试剂。再将这两支试管放入盛有________的大烧杯中加热约2min，若试管中出现________________，则说明该试管中的是糖尿病病人的尿样，打上标签。(2)糖尿病患者常采取注射胰岛素的方法治疗，胰岛素不能口服的主要原因是____________________________________________________________；患者的饮食也受到严格限制，米饭和馒头等主食都需要定量摄取，这是因为________________________________。【答案】(1)1mL0．1g/mLNaOH溶液(双缩脲试剂A液)4滴0．01g/mLCuSO4溶液(双缩脲试剂B液)紫色斐林50～65℃温水砖红色沉淀(2)胰岛素是一种蛋白质，如果口服，在消化道和小肠内会被彻底分解成氨基酸，从而失去疗效米饭、馒头的主要成分是淀粉，淀粉经消化分解形成葡萄糖，被吸收也会使病人血糖浓度升高，从而加重病情【解析】【分析】1、斐林试剂是由甲液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和乙液（质量浓度为0.05g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定还原糖，使用时要将甲液和乙液混合均匀后再加入含样品的试管中，且需水浴加热；2、双缩脲试剂由A液（质量浓度为0.1g/mL氢氧化钠溶液）和B液（质量浓度为0.01g/mL硫酸铜溶液）组成，用于鉴定蛋白质，使用时要先加A液后再加入B液。(1)①用双缩脲试剂检测蛋白质时，应该先注入1mL0.1g/mLNaOH溶液（双缩脲试剂A液1mL），摇匀，再注入4滴0.01g/mLCuSO4溶液（双缩脲试剂B液4滴），摇匀；若某试管的尿样为肾炎病人的尿样，则该试管溶液出现紫色。②糖尿病患者尿液中含有葡萄糖，葡萄糖属于还原糖，应该用斐林试剂鉴定；用斐林试剂鉴定还原糖时需要5065℃水浴，结果出现砖红色沉淀。(2)胰岛素是一种蛋白质，如果口服此药物，在消化道内药物会被消化液分解，失去药效，因此胰岛素不能口服；由于米饭和馒头中的淀粉经消化能分解成葡萄糖，因此糖尿病患者米饭和馒头等主食都需要定量摄取。10．（2021·河南综合高级中学·）阿尔茨海默病是严重威胁老年人生活的神经退行性疾病，主要表现为认知功能减退和精神心理状态改变，患者往往由最初的记忆力减退发展到最终完全丧失生活自理能力。研究证实，阿尔茨海默病患者有严重的突触丢失。某研究团队为研究不同剂量肉苁蓉总苷对小鼠老化进程和学习认知功能的影响，以快速老化小鼠为模型进行了如下实验：(1)连续灌胃30天后，测各组小鼠老化度、记忆能力相关指标。实验结果如下：注：穿台次数和目标象限停留时间是水迷宫实验衡量模型动物对空间位置感和方向感的学习记忆能力的指标回答下列问题：（1）研究发现，学习和记忆涉及脑内________________的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与_____________________________________________________________________________________________有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与________________的建立有关。（2）本实验中同源对照组小鼠的性别应与其他组小鼠_____________（填“相同”或“不同”）。溶剂对照组的目的是________________________________________________________________________________。由实验结果分析可知，________________组能够明显改善快速老化小鼠的学习和认知能力。(2)谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）通常储存于肝细胞中，肝细胞损伤时，血液中的ALT和AST水平升高。现欲探究本实验中各剂量肉苁蓉总苷是否会对小鼠肝脏产生毒副作用，可在本实验分组和处理的基础上，测各组小鼠血液中________________的含量，请简要写出预期实验结果与结论：_____________________________________________________________________________________________。【答案】(1)神经递质神经元的活动和神经元之间即时信息交流新突触相同排除溶剂成分对实验结果的影响50mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组和100mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组(2)谷丙转氨酶和谷草转氨酶的（或ALT和ASF）若各剂量组小鼠血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的含量与各对照组相当或低于对照组，说明各剂量肉苁蓉总苷不会对小鼠肝脏产生毒副作用；反之，则会。【解析】【分析】（1）学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与神经元的活动和神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。（2）科学实验应遵循单一变量原则，排除无关变量对实验结果的干扰，因此各组小鼠的性别应相同。本实验溶剂对照组的目的是排除溶剂成分对实验结果的影响。由实验结果可知，50mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组和100mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组小鼠穿台次数和目标象限停留时间显著高于模型组和同源对照组。（3）依题意，血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的含量是衡量肝脏功能的重要指标，因此，为探究本实验中各剂量肉苁蓉总苷是否会对小鼠肝脏产生毒副作用，可在本实验分组和处理的基础上，测各组小鼠血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的含量，若各剂量组小鼠血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的含量与各对照组相当或低于对照组，说明各剂量肉苁蓉总苷不会对小鼠肝脏产生毒副作用；反之，则会。(1)（1）根据教材知：学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与神经元的活动和神经元之间即时信息交流有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与突触的形态及功能的改变以及新突触的建立有关。（2）对照试验应遵循等量对照原则，本实验中同源对照组小鼠的性别应与其他组小鼠相同。为了排除溶剂成分对实验结果的影响需要设置溶剂对照组。根据实验结果分析：50mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组和100mg·kg1·d1肉苁蓉灌胃组能够明显改善快速老化小鼠的学习和认知能力。(2)由于肝细胞损伤时，血液中的谷丙转氨酶（ALT）和谷草转氨酶（AST）水平会升高，所以在本实验分组和处理的基础上，测各组小鼠血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的（或ALT和ASF）的含量，可以获知实验中各剂量肉苁蓉总苷是否会对小鼠肝脏产生毒副作用。若各剂量组小鼠血液中谷丙转氨酶和谷草转氨酶的含量与各对照组相当或低于对照组，说明各剂量肉苁蓉总苷不会对小鼠肝脏产生毒副作用；反之，则会对小鼠肝脏产生毒副作用。11．（2021·山东德州第五中学）神经细胞间兴奋的传递依赖突触。无脊椎动物枪乌贼的星状神经节具有巨大的化学突触结构（巨突触），可用微电极来记录突触前动作电位和突触后电位变化（如图1）。处理及结果见下表，以下是关于递质释放机制的相关研究。实验组号处理微电极刺激突触前神经元测得动作电位（mV）室温，0.5ms后测得突触后神经元动作电位（mV）Ⅰ未加河豚毒素（对照）7575Ⅱ浸润在河豚毒素中5min后6565Ⅲ10min后5025Ⅳ15min后400(1)第Ⅰ组处理说明枪乌贼神经元兴奋时，膜外比膜内电位______75mV（填“高”或“低”）。室温下，微电极刺激突触前神经元测得动作电位0．5ms后，才能测到突触后神经元的动作电位，这被称为“兴奋的延迟”，延迟的主要原因是_________________________(2)河豚毒素（TTX）是一种钠离子通道阻断剂。用TTX处理突触前神经纤维，然后每隔5min施加一次刺激，分别测量突触前和突触后神经元的电位变化，结果如图2。推测TTX导致突触前和突触后神经元电位发生变化的原因是___________________。(3)在上述实验过程中，研究者检测到，在使用TTX后突触前膜处的Ca2+内流逐渐减弱，由此推测“突触前动作电位通过提高突触小体内Ca2+促进神经递质的释放”。研究者利用图1所示标本进行如下实验，获得了支持上述推测的实验结果。实验材料：BAPTA——是一种Ca2+螯合剂，能够快速与钙离子发生结合，从而阻断钙离子与相应分子的结合；“笼锁钙”——是一种缓冲液，暴露在强紫外线下会释放钙离子；强紫外线不影响正常神经纤维兴奋。实验过程及结果：第一组：对突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结果：先检测到突触前动作电位的发生，之后检测到突触后电位的变化。第二组：先向突触小体注射适量BAPTA，接着在突触前神经纤维施加适宜电刺激。实验结果：_________________________。第三组：_________________________（写出实验过程）。实验结果：______________________。【答案】(1)低兴奋在突触处是以神经递质（化学信号）传递的，速度较慢(2)由于TTX作用于钠离子通道，阻断了Na+内流，导致突触前动作电位变化明显减弱，进而导致突触前膜递质释放减少或不能释放，使得突触后膜难以兴奋(3)