2025高考总复习优化设计二轮专题历史大单元9 实验与探究含答案

2025高考总复习优化设计二轮专题历史大单元9实验与探究层级一基础夯实自测练学生用书P215

1.下列实验操作可达到预期目的的是()A.提取绿叶色素,研磨时加入70%的酒精用于溶解色素B.变性后的蛋白质或多肽可与双缩脲试剂发生紫色反应C.洋葱根尖分生区细胞解离后经染色,显微镜下大部分细胞可观察到深色的染色体D.选用过氧化氢酶来探究温度对酶活性的影响答案B解析提取绿叶中的色素,研磨时加入无水乙醇用于溶解色素,A项错误;变性后的蛋白质或多肽只是空间结构改变,其肽链中肽键依然存在,可与双缩脲试剂发生紫色反应,B项正确;在根尖分生区细胞进行有丝分裂的过程中,因分裂间期占整个细胞周期的90%~95%,且间期的细胞中染色质成丝状,故显微镜下大部分细胞观察不到染色体,C项错误;在高温条件下过氧化氢易分解,因此不选用过氧化氢酶探究温度对酶活性的影响,D项错误。2.洋葱的管状叶呈浓绿色,鳞片叶有紫色和白色等类型,茎短缩成盘状,下面生有须根,是生物学实验中“一材多用”的常见材料。分析下列实验,说法正确的是()A.用久置的洋葱管状叶作材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,滤纸条上不会出现任何色素带B.选取洋葱鳞片叶外表皮进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验,质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐增强C.进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时,向洋葱鳞片叶研磨离心后获取的上清液中加入冷酒精可促进DNA的溶解D.用低温处理洋葱的根尖分生区组织细胞,诱导细胞内染色体数目加倍的机制是低温抑制了细胞壁的形成答案B解析久置的洋葱管状叶内的叶绿素会分解,叶片变黄,用其作材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,滤纸条上仍然会出现胡萝卜素和叶黄素的条带,A项错误;质壁分离的过程中,洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度逐渐升高,所以细胞的吸水能力逐渐增强,B项正确;“DNA的粗提取与鉴定”实验中,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,C项错误;低温诱导染色体数目加倍的机制是抑制纺锤体形成,D项错误。3.酒精是生物实验常用的试剂之一,下列叙述正确的是()A.卡诺氏液、根尖解离液中都含有酒精成分B.用黑藻叶片观察质壁分离与复原时,需用无水乙醇脱色C.脂肪鉴定实验中,应使用体积分数为70%的酒精洗去浮色D.在植物组织培养实验中,常用体积分数为95%的酒精对外植体进行消毒答案A解析卡诺氏液主要成分为无水乙醇和冰醋酸;体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合制备根尖解离液,故二者均含有酒精成分,A项正确;用黑藻叶片观察质壁分离与复原,叶绿体可以作为参照物,无需用无水乙醇脱色,B项错误;脂肪鉴定实验中,应使用体积分数为50%的酒精洗去浮色,C项错误;在植物组织培养实验中,常用体积分数为70%的酒精对外植体进行消毒,D项错误。4.生物科学的发展离不开实验方法和科学技术。下列有关实验的说法,正确的是()A.用纸层析法分离和提取新鲜菠菜绿叶中的色素B.用3H标记氨基酸的羧基研究分泌蛋白的合成和分泌C.用同位素18O标记CO2验证光合作用释放的O2的来源D.用假说—演绎法证实DNA以半保留的方式复制答案D解析利用纸层析法可以分离绿叶中的色素,提取色素需用有机溶剂无水乙醇,A项错误;由于肽链形成时,相邻氨基酸的羧基和氨基之间会形成肽键,从而脱去水分子,羧基中的氢进入水分子中,因此,不能用3H标记氨基酸的羧基来研究分泌蛋白的合成和分泌,B项错误;用同位素18O分别标记H2O和CO2来验证光合作用释放的O2的来源,C项错误;证明DNA半保留复制的实验用到了同位素标记法和密度梯度离心,该探究过程运用了假说—演绎法,D项正确。5.下列相关实验中,涉及“分离”的叙述,错误的是()A.研究细胞内各种细胞器的功能时,常用差速离心法将细胞器分离开来分别研究B.由于不同种色素在无水乙醇中的溶解度不同,从而使色素随着无水乙醇在滤纸上扩散而分离开C.植物细胞质壁分离的实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离D.证明DNA分子进行半保留复制的实验中,可利用离心技术将试管中含15N的DNA和含14N的DNA进行分离答案B解析利用细胞内各细胞器的大小不同,在分离时常用差速离心法将细胞器分离开来,A项正确;绿叶中色素的提取和分离实验中,由于不同色素在层析液中溶解度不同,导致其随层析液在滤纸上扩散速度也不同,从而分离色素,B项错误;观察植物细胞质壁分离实验中,蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,导致原生质层与细胞壁分离,C项正确;证明DNA分子进行半保留复制的实验中,由于含15N的DNA比含14N的DNA密度大,所以可利用密度梯度离心技术将试管中只含15N的DNA、含15N与14N的DNA和只含14N的DNA进行分离,D项正确。6.下列有关科学史的说法,正确的是()A.实验证明条件反射是在非条件反射的基础之上通过学习和训练建立的B.从人口腔上皮细胞中提取脂质,获得的单分子层的面积为细胞表面积2倍C.艾弗里以肺炎链球菌为材料,利用加法原理证明了DNA是主要的遗传物质D.希尔反应中在离体叶绿体悬浮液中加入的铁盐或其他氧化剂相当于NADPH答案A解析反射分为条件反射和非条件反射,前者是在非条件反射的基础上,通过学习和训练而建立的,A项正确;人口腔上皮细胞中有细胞核及其他具膜细胞器,若从中抽取脂质,获得的单分子层的面积应大于细胞表面积的2倍,B项错误;艾弗里以肺炎链球菌为材料,利用减法原理证明了DNA才是使R型细菌产生稳定遗传变化的物质,C项错误;希尔反应中在离体叶绿体悬浮液中加入的铁盐或其他氧化剂相当于NADP+,D项错误。7.标记技术在生物学实验中应用广泛。下列相关叙述正确的是()A.荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明构成细胞膜的磷脂分子能侧向移动B.噬菌体侵染大肠杆菌实验中,32P标记的一组侵染实验上清液中放射性很高C.含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养,子二代细菌的DNA离心会出现两条带D.卡尔文等用14C标记CO2,探明了碳在光合作用中经C5和C3转化为糖类答案C解析荧光标记的小鼠细胞和人细胞融合实验证明构成细胞膜的蛋白质能侧向移动,A项错误;噬菌体侵染大肠杆菌实验中,32P标记的是DNA,如果侵染成功,沉淀物中放射性很高,B项错误;含15N的细菌在含14NH4Cl的培养液中培养,由于DNA进行半保留复制,子一代的DNA均为15N/14N,子二代的DNA为15N/14N、14N/14N,子二代细菌的DNA离心会出现两条带(中带和轻带),C项正确;卡尔文等用14C标记CO2,探明了碳在光合作用中经C3转化为糖类和再生为C5,D项错误。8.羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点,成为冬季重要的观叶植物。将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样,先后置于层析液和蒸馏水中进行层析,过程及结果如下图所示。已知1、2、3、4、5代表不同类型的色素。下列分析错误的是()A.色素1在层析液中的溶解度最大B.色素1、2、3、4难溶于蒸馏水C.色素5可能存在于植物的液泡中D.缺Mg会影响色素1和2的含量答案D解析根据层析的结果,色素1距离起点最远,说明其在层析液中的溶解度最大,A项正确;在蒸馏水中的层析结果说明色素1、2、3、4难溶于蒸馏水,因此在滤纸上不扩散,B项正确;在蒸馏水中的层析结果说明,色素5可以溶解在蒸馏水中,推测其可能是存在于植物液泡中的色素,C项正确;色素1、2、3、4在层析液中具有不同的溶解度,推测是光合色素,因此它们依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b,Mg只参与构成叶绿素,故缺Mg会影响色素3和4的含量,D项错误。9.生物学实验经常需要控制温度才能呈现应有的实验结果。下列叙述不正确的是()A.利用斐林试剂检测样液中还原糖时,需要50~65℃水浴加热B.利用二苯胺鉴定溶解于NaCl溶液的DNA时,需要沸水浴加热C.利用制成的葡萄酒制作葡萄醋时,需要适当降低发酵温度D.PCR时,需将反应体系的温度控制在超过90℃以使DNA解旋答案C解析还原糖检测时所用斐林试剂必须现配现用,并且需要50~65℃水浴加热,才会出现砖红色反应,A项正确;鉴定DNA时需要先将丝状物溶解在NaCl溶液中,再加入二苯胺试剂进行沸水浴加热,B项正确;利用葡萄酒制作葡萄醋时,需将发酵的温度适当提高,C项错误;PCR时,需将反应体系的温度控制在超过90℃以使DNA解旋,D项正确。10.某研究小组对洞庭湖地区2hm2范围内褐家鼠的种群密度进行调查,第一次捕获并标记393只鼠,第二次捕获340只鼠,其中有标记的鼠85只。标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有93只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定,下列相应叙述正确的是()A.该调查结果比实际值偏小B.调查期间褐家鼠的死亡率是93只/hm2C.调查期间,褐家鼠种群的数量波动不会引起稳定平衡密度发生改变D.通过计算可得该地区褐家鼠的种群密度为1200只/hm2答案C解析标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕概率会降低,因此会导致第二次捕获的个体中含有标记的个体数减少,根据种群中的个体数=(第一次捕获并标记数×第二次捕获数)÷带标记的重新捕获数,可知该调查结果会比实际值偏大,A项错误;调查期间褐家鼠的死亡率是93÷393×100%≈23.7%,B项错误;根据题意可知“因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”,因此褐家鼠种群的数量波动没有引起稳定平衡密度发生改变,C项正确;据题干信息分析可知,种群中的个体数=(第一次捕获并标记数×第二次捕获数)÷带标记的重新捕获数=(393-93)×340÷85=1200(只),该地区褐家鼠的种群密度为600只/hm2,D项错误。11.根据如图所示的实验,判断下列分析正确的是()A.设置的对照组是在胚芽鞘的同一侧不放置琼脂块B.将实验组和对照组分别置于单侧光照射、黑暗条件下C.胚芽鞘B的右侧给予单侧光照,相同时间后倾斜角度比未光照组大D.发生弯曲生长的部位是胚芽鞘尖端下部的伸长区细胞答案D解析设置的对照组是在胚芽鞘的同一侧放置空白琼脂块,A项错误;将实验组和对照组置于相同条件下,B项错误;感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,而胚芽鞘B的尖端已经切去,不能感受单侧光,即单侧光照射不会使胚芽鞘B的倾斜角度发生变化,C项错误。12.为探究土壤小动物类群丰富度,某兴趣小组设计了如图所示装置,从选取的土样中收集小动物。下列叙述正确的是()A.采集土样时,只能在同一地点的不同深度取样B.使用酒精的作用是杀死和保存小动物C.收集到的体型较小的动物用光学显微镜观察D.该装置不需要在漏斗上方加一个提供光源和热源的灯泡答案B解析调查的目的不同,则取样的方式也不同,若调查不同样地相同深度土壤小动物类群的丰富度,取样时应在每个样地随机选择3~5个样方,分别在相同深度取相同体积的土样,A项错误;使用酒精的作用是杀死和保存小动物,B项正确;鉴定体型较小的土壤小动物时应使用放大镜或体视显微镜观察,C项错误;土壤动物具有趋暗、趋湿、避高温的习性,因此该装置还需要在漏斗上方加一个提供光源和热源的灯泡,D项错误。层级二关键突破提升练学生用书P217

突破点探究实验的设计、分析及评价1.(2024·安徽二模)(10分)生长激素(GH)的分泌受下丘脑分泌的GHRH与GHRIH的双重调控,GHRH促进GH分泌,而GHRIH抑制GH分泌。GH能诱导靶细胞产生促生长因子(IGF-1),GH和IGF-1对软骨细胞生长均有促进作用。上述调节过程如图所示。回答下列问题。(1)由图可知,IGF-1的分泌存在调节机制和反馈调节机制。

(2)GH可以直接作用于骨骼,也可以通过IGF-1间接作用于骨骼,促进骨骼的生长。研究人员拟验证GH可通过IGF-1促进小鼠软骨细胞生长,以无GH受体的小鼠软骨细胞为实验材料,在细胞培养液中添加不同物质,分组离体培养,A组为对照组,实验设计如表所示。组别ABCDEF培养液中添加的物质无GHIGF-1正常小鼠去垂体后的血清正常小鼠去垂体后注射过GH的血清

实验结果预测及分析。①与A组比较,B组小鼠软骨细胞生长无明显变化,主要原因为;E组小鼠软骨细胞生长明显加快,主要原因为。

②有人认为上述实验还不够严密,为增强实验的说服力,应增加组别F,该培养液中添加的物质为

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答案(1)分级(2)培养的小鼠软骨细胞无GH受体,不能促进小鼠软骨细胞生长正常小鼠去垂体后注射GH,能诱导肝脏细胞分泌IGF-1,促进小鼠软骨细胞生长IGF-1基因缺失小鼠去垂体后注射过GH的血清解析(1)由图可知,IGF-1的分泌是通过下丘脑—垂体—肝脏轴来进行的,当血液中的IGF-1含量增加到一定程度时,又会反馈调节下丘脑、垂体的分泌,进而使IGF-1的分泌减少而不至于浓度过高。可见,IGF-1的分泌存在分级调节机制和反馈调节机制。(2)①A组为对照组。以无GH受体的小鼠软骨细胞为实验材料,B组培养液中添加GH,但B组小鼠软骨细胞生长无明显变化,究其原因主要为培养的小鼠软骨细胞无GH受体,GH不能促进小鼠软骨细胞生长。E组培养液中添加了正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,由于正常小鼠去垂体后注射GH,能诱导肝脏细胞分泌IGF-1,促进小鼠软骨细胞生长,所以E组小鼠软骨细胞生长明显加快。②为增强实验的说服力,应增加一组IGF-1基因缺失小鼠去垂体后注射过GH的血清。因为正常小鼠去垂体后注射过GH的血清中含有IGF-1,而IGF-1基因缺失小鼠去垂体后注射过GH的血清中没有IGF-1,小鼠软骨细胞的生长就会有明显的不同。若添加正常小鼠去垂体后注射过GH的血清,小鼠软骨细胞较A组生长明显加快,添加IGF-1基因缺失小鼠去垂体后注射过GH的血清,小鼠软骨细胞较A组无明显变化,则说明GH可通过IGF-1促进小鼠软骨细胞生长,此实验结果更具说服力。2.(2024·山东聊城二模)(11分)睡眠是一种减少运动和感觉反应的体内平衡调节的状态。人体的生物钟调节中枢位于下丘脑视交叉上核(SCN),它对调节激素水平、睡眠需求等具有重要作用。血清素(5-HT)是褪黑素的前体物质,褪黑素具有夜晚分泌量多,而白天分泌量少的特点,它能使人入睡时间明显缩短,睡眠持续时间延长,从而起到调整睡眠的作用。褪黑素的分泌机制如图所示。回答下列问题。(1)当人感到疲倦时,通过睡眠精力可以得到快速的恢复。但是,有人常常在疲劳状态下听着轻音乐而睡着,长此以往,轻音乐响起时自然犯困,形成了反射,该反射的神经中枢位于。

(2)由图中信息可知,光周期信号影响褪黑素的分泌,该反射弧的效应器是。

熬夜玩手机游戏会使生物钟紊乱,严重影响睡眠质量,原因是。长期睡眠不足还会导致体液NO含量增加,进而影响树突状细胞和辅助性T细胞分泌免疫活性物质,使机体(填“体液免疫”“细胞免疫”或“体液免疫和细胞免疫”)能力下降。

(3)非眼球快速运动睡眠(NREM)中因有深睡期,可使人的呼吸变缓、心率变慢、全身肌肉放松,大脑皮层得到充分休息。科学家经研究推测:5-HT是由大脑中缝核神经细胞产生的,并通过作用于中脑网状结构诱导产生NREM。请根据所给实验材料设计实验验证上述推测。实验材料:健康状况相同的小鼠若干、直流电探针(可损毁神经细胞)、5-HT注射液。实验思路:

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预期结果:

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答案(1)条件大脑皮层(2)传出神经末梢及其支配的松果体手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少,入睡时间明显延长,睡眠持续时间缩短,睡眠质量下降甚至失眠体液免疫和细胞免疫(3)将健康状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组,甲组用直流电探针损毁小鼠大脑中缝核神经细胞,一段时间后,向小鼠脑中注射5-HT;乙组用直流电探针损毁小鼠中脑网状结构,一段时间后,向小鼠脑中注射5-HT;丙组不做处理。监测三组小鼠各项处理后的睡眠状况甲组小鼠损毁处理后不产生NREM,注射5-HT后,NREM可以完全恢复;乙组小鼠损毁处理后不产生NREM,注射5-HT后无变化;丙组小鼠正常睡眠解析(1)轻音乐响起时自然犯困是后天形成的,属于条件反射,条件反射的神经中枢位于大脑皮层。(2)效应器由传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体组成,光周期信号影响褪黑素的分泌,该反射弧的效应器是传出神经末梢及其支配的松果体。熬夜玩手机游戏会使生物钟紊乱,手机发出的光线使夜间褪黑素分泌减少,入睡时间明显延长,睡眠持续时间缩短,睡眠质量下降甚至失眠。树突状细胞和辅助性T细胞参与体液免疫和细胞免疫,因此长期睡眠不足会导致体液NO含量增加,影响体液免疫和细胞免疫。(3)要证明5-HT是由大脑中缝核神经细胞产生的,并通过作用于中脑网状结构诱导产生NREM,可将健康状况相同的小鼠平均分为甲、乙、丙三组,甲组用直流电探针损毁小鼠大脑中缝核神经细胞,一段时间后,向小鼠脑中注射5-HT;乙组用直流电探针损毁小鼠中脑网状结构,一段时间后,向小鼠脑中注射5-HT;丙组不做处理。监测三组小鼠各项处理后的睡眠状况。甲组小鼠损毁处理后不产生NREM,注射5-HT后,NREM可以完全恢复。乙组小鼠损毁处理后不产生NREM,注射5-HT后无变化。丙组小鼠正常睡眠。3.(2024·江苏南通二模)(16分)甲流病毒(IAV)是一种RNA包膜病毒。其表面存在血凝素(HA)和神经氨酸酶(NA)2种糖蛋白,血凝素帮助病毒识别宿主细胞表面的特定受体,而神经氨酸酶促进病毒的包膜(类脂膜)与宿主细胞膜融合,过程如下图所示。请回答下列问题。(1)IAV进入细胞的方式与T2噬菌体侵染大肠杆菌不同,IAV通过方式整体进入细胞,噬菌体侵染大肠杆菌时,只有进入细胞。

(2)甲流病毒进入机体后,能被等细胞摄取和加工处理,将抗原信息暴露在细胞表面,以便呈递给其他细胞。当IAV进入宿主细胞后,需要通过细胞免疫将宿主细胞破裂,释放出病原体,该过程中,细胞毒性T细胞的活化过程需要等参与。

(3)图中IAV繁殖过程中产生的早期蛋白质和晚期蛋白质的场所是。

早期蛋白质的功能主要与的合成有关。

(4)研究者通过体外实验统计不同NA抗体对病毒侵染细胞的抑制作用,实验过程如下表。请补充完成相关内容。实验步骤具体操作易感细胞的培养从犬肾脏组织中分离培养获得一种上皮样细胞,对流感病毒易感获取抗体提取感染流感病毒后63天、21天的两位康复者体内的抗体(分别为D63、D21)和①体内的抗体作为对照抗体,分别配