大单元9 实验与探究2025年高考总复习优化设计二轮专题生物H课后习题含答案

大单元9实验与探究2025年高考总复习优化设计二轮专题生物H课后习题含答案层级一基础夯实自测练学生用书P215

1.(2024·安徽模拟)下列有关生物学实验的叙述,正确的是()A.在观察叶绿体和细胞质流动的实验中,可直接利用黑藻的幼嫩小叶为材料B.转动显微镜的物镜,使其由低倍镜转换为高倍镜,以便于清晰观察装片C.探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解实验中,可用碘液代替斐林试剂进行检测D.紫色洋葱表皮细胞中含有色素,可用于做叶绿体中色素的提取和分离实验答案A解析黑藻经光照、适宜条件培养后,可直接利用其幼嫩小叶进行观察叶绿体和细胞质流动的实验,A项正确;由低倍镜转换为高倍镜时,应转动显微镜的转换器,B项错误;探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解实验中,碘液只能检测淀粉有没有被水解,而蔗糖及其水解产物都不能和碘液发生显色反应,C项错误;紫色洋葱表皮细胞中含有色素,其色素位于液泡中,但不含光合色素,不能用于叶绿体中色素的提取和分离实验,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.(2024·河南模拟)下列关于生物学实验的叙述,正确的是()A.脂肪鉴定实验中酒精的作用是使细胞分散开B.用高倍镜观察菠菜叶下表皮细胞,可看到许多叶绿体C.利用蔗糖和淀粉作底物验证淀粉酶的专一性,可用碘液进行检测D.碱性染料甲紫溶液可将根尖分生区细胞中的染色体染成紫色答案D解析脂肪鉴定实验中酒精的作用是洗去浮色,A项错误;表皮细胞中不存在叶绿体,B项错误;利用蔗糖和淀粉作底物验证淀粉酶的专一性,不能用碘液进行检测,因为无论淀粉酶是否能催化蔗糖水解,充分反应后用碘液检测均不会产生相应的颜色变化,C项错误;碱性染料甲紫溶液可将根尖分生区细胞中的染色体染成紫色,D项正确。5.(2024·湖南娄底三模)下列有关高中生物学实验或改进措施的叙述,不合理的是()A.在蔗糖溶液中加入适量红墨水,有利于洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离的观察B.“脂肪的检测和观察”和“观察根尖分生区细胞有丝分裂”实验中均用到了酒精,其体积分数和作用均不同C.探究“分泌蛋白的合成和运输”实验中,可将豚鼠胰腺腺泡细胞放入3H标记的亮氨酸的培养液中培养,也可使用18O标记的亮氨酸D.可用小鼠的睾丸或植物的花药代替蝗虫精巢作为观察减数分裂的实验材料答案C解析在蔗糖溶液中加入适量红墨水,细胞壁和原生质层之间的溶液呈红色,有利于洋葱鳞片叶内表皮细胞质壁分离的观察,A项合理。“脂肪的检测和观察”和“观察根尖分生区细胞有丝分裂”实验中均用到了酒精,前者体积分数为50%,作用为洗去浮色;后者体积分数为95%,和质量分数为15%的盐酸(1∶1)混合作为解离液,使细胞分散开来,B项合理。18O为稳定的同位素,无放射性,不适合探究“分泌蛋白的合成和运输”,C项不合理。小鼠的睾丸或植物的花药均能进行减数分裂形成配子,可作为观察减数分裂的实验材料,D项合理。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.(2024·湖南模拟)下列关于生物学实验的说法,正确的是()A.酒精在“绿叶中色素的提取与分离”和“观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂”两个实验中作用相同B.在“探究酶的专一性”实验中,可以使用碘液来检测淀粉与蔗糖是否被水解C.“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,要从抑菌圈边缘的菌落挑取细菌,再继续重复培养,重复几代后抑菌圈直径变小D.DNA粗提取过程中玻璃棒上未出现明显的DNA丝状物,因为DNA溶解在酒精中答案C解析“绿叶中色素的提取与分离”实验中酒精作为溶剂用于提取色素,“观察植物根尖分生组织细胞有丝分裂”实验中酒精和盐酸用于配制解离液,A项错误;碘液不能检测蔗糖是否水解,“探究酶的专一性”实验中,可用斐林试剂检测是否有还原糖产生,B项错误;“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中抗生素在培养基上会形成一个以滤纸片为中心的浓度梯度,所以抑菌圈边缘可能存在具有耐药性的细菌,从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,经过抗生素的多代筛选,细菌的耐药性越来越强,抗生素抑制细菌生长的作用越来越弱,抑菌圈的直径变小,C项正确;提取DNA时使用酒精,是利用了DNA不溶于酒精的性质,D项错误。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·湖南岳阳一模)(8分)下丘脑—垂体—靶腺轴在激素分泌稳态中具有重要作用。长环反馈是指调节环路中终末靶腺或组织分泌的激素对上位腺体活动的反馈影响。短反馈是指垂体分泌的激素对下丘脑分泌活动的反馈影响。而超短反馈则为下丘脑神经元活动受其自身分泌的调节肽的影响,如下丘脑神经元可调节自身受体的数量等。据图回答问题。(1)图中D过程属于上述3种反馈类型中的。

(2)由图可知,三种反馈类型都可以影响下丘脑细胞,则下丘脑细胞接受信号分子的受体位置可位于;当靶腺体为性腺且其分泌的性激素减少时,会使得C和D反馈调节作用(填“增强”或“减弱”)。

(3)某同学利用正常小白鼠和病鼠分成若干小组完成了下表的一系列实验。组别处理方式测量的激素类型激素y(注射前)激素y(注射后)正常鼠1注射激素x6mU/L16mU/L病鼠甲注射激素x2mU/L14mU/L病鼠乙注射激素x1mU/L2mU/L正常鼠2不注射激素TRH正常鼠3(摘除垂体)注射较高浓度的ATRH正常鼠4(摘除甲状腺)注射较高浓度的TSHTRH已知垂体和下丘脑的病变都可以引起肾上腺皮质功能异常。本实验中甲和乙两病鼠都表现为肾上腺皮质激素水平低下,通过注射适量的激素x,然后分别测定注射前后30min的激素y浓度变化来鉴定病变部位,分析表格数据可知甲的病变部位为,激素y为。给小白鼠注射TSH以后,会使得下丘脑的TRH分泌减少。有人认为TSH通过短反馈过程进行负反馈调节,有人认为TSH促进分泌TH(甲状腺激素)后通过长环反馈进行负反馈调节。某同学利用正常鼠进行了2、3、4组实验来确认哪种观点正确。表格中的“A”处应该是。

答案(1)长环反馈(2)细胞膜上或细胞内减弱(3)下丘脑促肾上腺皮质激素甲状腺激素解析(1)根据题意可知,长环反馈是指调节环路中终末靶腺或组织分泌的激素对上位腺体活动的反馈影响。图中D过程表示终末靶腺分泌的激素对腺垂体的反馈作用,属于长环反馈。(2)由图可知,三种反馈类型都可以影响下丘脑细胞,则下丘脑细胞接受信号分子的受体位置可位于细胞膜上或细胞内;当靶腺体为性腺且其分泌的性激素减少时,会使得C和D反馈调节作用减弱。(3)已知垂体和下丘脑的病变都可以引起肾上腺皮质功能异常。本实验中甲和乙两病鼠都表现为肾上腺皮质激素水平低下,通过注射适量的激素x,然后分别测定注射前和注射后30min的激素y浓度变化来鉴定病变部位,从表格中可以看出,正常鼠1注射激素x后,激素y的浓度从6mU/L增加到16mU/L,说明激素x能刺激激素y的分泌。病鼠甲注射激素x后,激素y的浓度从2mU/L增加到14mU/L,说明病鼠甲的病变部位在下丘脑。由此可知,激素x由下丘脑分泌,为促肾上腺皮质激素释放激素,激素y由垂体分泌,为促肾上腺皮质激素。根据题意:有两种观点,①认为TSH通过短反馈过程进行负反馈调节;②认为TSH促进分泌TH(甲状腺激素)后通过长环反馈进行负反馈调节。在表格中,正常鼠2不注射激素,正常鼠3摘除垂体后注射较高浓度的A,正常鼠4(摘除甲状腺)后注射较高浓度的TSH,最后检测TRH的水平检验其反馈调节,因此正常鼠3摘除垂体后注射的较高浓度的A应该是甲状腺激素。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·湖南二模)(9分)甲状腺分泌的甲状腺激素包括四碘甲状腺原氨酸(T4)和三碘甲状腺原氨酸(T3),对高等哺乳动物应激状态下(例如惊吓)相关活动的形成有重要调节作用,下图1为受到惊吓时甲状腺分泌活动的调控示意图。下图2表示