2026版正禾一本通高三一轮总复习生物-任务群（九） 实验与探究

任务群（九）实验与探究【任务知识重建构】【教材基点再挖掘】一、易漏填空(1)完全归纳法不完全归纳法(2)叶绿体(3)同位素标记放射性稳定(4)绿黄酵母菌培养液中CO2(5)实验对比(6)氧气光照ATP(7)缩小选择耐药(8)胰蛋白酶减法(9)抽样检测盖玻片自行渗入底部(10)较强的活动能力，而且身体微小取样器取样记名计算法目测估计法记名计算法大有限多度等级(11)不做处理排除土壤微生物二、长句表达(1)实验中人为控制的对实验对象进行处理的因素因自变量改变而变化的变量除自变量外，实验过程中还存在一些对实验结果造成影响的可变因素对照实验(2)利于观察到实验结果的变化，同时还排除无关变量的干扰，充分证明了实验结果的变化是仅由自变量引起的(3)色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中四种色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快，反之则慢(4)忘记画滤液细线；滤液细线接触到层析液，且时间长，色素全部溶解到层析液中(5)人为增加某种影响因素人为去除某种影响因素(6)为进一步的实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性

任务1观察类实验1.解析：选B。PCR的原理是DNA半保留复制，配制PCR反应体系时，加入等量的4种脱氧核苷酸溶液作为扩增原料，A错误；琼脂糖凝胶制备中加入的核酸染料能与DNA分子结合，凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，B正确；在微生物实验中，配制的酵母培养基的灭菌方法一般采用高压蒸汽灭菌，而不是煮沸法，C错误；将接种环烧红，待冷却后(避免菌种被烫死)，蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落，D错误。2.解析：选C。绿豆和黄豆大小不同，被抓取的概率不同，为保证被抓取的概率相同，实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子，A错误；着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致，B错误；用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键，C正确；实验一中，需另加一桶，桶内添加代表另一对等位基因的彩球，可模拟两对等位基因的自由组合，D错误。3.解析：选C。丙和丁计数的差异为丁的末期计数比丙的末期计数少一个，而丁的分裂间期计数比丙的分裂间期计数多两个，通过分析可知，丁记录的结果可能是由于有丝分裂是一个连续的过程，错把一个末期的细胞混淆成了两个间期的细胞，导致所计细胞总数比丙同学多一个，A正确；有丝分裂中期，染色体排列在细胞中央，易于区分，故五位同学记录的中期细胞数一致，B正确；无论是何种细胞，分裂有多旺盛，其分裂间期时间一定长于分裂期，故处于分裂间期的细胞一定多于处于分裂期的细胞，本实验只是为了方便观察与计数，特意选分裂期细胞多的视野进行观察，因此记录到的间期细胞数不多，C错误；戊统计的细胞数量较多，可能是戊的细胞计数规则与其他同学不同，D正确。1.解析：选B。光学显微镜下无法观察到叶绿体的双层膜结构，A错误；卡诺氏液可以固定细胞形态，故低温诱导洋葱根尖细胞染色体数目变化的实验中，卡诺氏液的作用是维持细胞形态相对稳定，B正确；观察洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离与复原实验中，需要在低倍显微镜下对装片进行3次观察：第一次观察细胞在清水中的状态，第二次观察细胞在高浓度蔗糖溶液中的状态，第三次观察细胞在低渗溶液(清水)中的状态，C错误；用洋葱根尖分生区细胞观察植物细胞的有丝分裂时，根尖细胞经解离过程已死亡，无法观察到细胞连续分裂的全过程，D错误。2.解析：选C。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正确；“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，前者用体积分数为50%的酒精，作用为洗去浮色，后者用体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸混合(1∶1)作为解离液，使细胞分散开来，B正确；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错误；小鼠的睾丸或植物的花药，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正确。3.解析：选D。图甲中色素带②和④分别是黄色的叶黄素和黄绿色的叶绿素b，A错误；可用甲紫溶液使图丁中洋葱根尖细胞中的染色体着色，但不能观察有丝分裂的动态过程，因为洋葱根尖分生区细胞在解离过程均已死亡，B错误；酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会产生二氧化碳，都使澄清石灰水变浑浊，因此图丙中澄清的石灰水变浑浊，不能说明酵母菌进行了无氧呼吸，C错误；若图乙表示正在发生质壁分离的植物细胞，由图可知此时细胞失水，细胞液浓度升高，细胞吸水能力逐渐增强，D正确。

任务2鉴定和提取类实验1.解析：选C。本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；色素溶于有机溶剂，不溶于水，提取液为无水乙醇，B错误；由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。2.解析：选A。研磨后，可以将研磨液过滤到烧杯中，在4℃冰箱中放置几分钟后，再取上清液，可以不使用离心机，在上清液中加入体积相等的、预冷的酒精溶液，静置2～3min，用玻璃棒沿一个方向搅拌，也可以不使用离心机，A正确，B错误；鉴定过程中的沸水浴加热可使DNA双螺旋结构发生改变，C错误；该实验中，为排除二苯胺加热后可能变蓝对实验结果造成干扰，可设置加二苯胺不加DNA的对照组，D错误。3.解析：选D。若将研磨液更换为蒸馏水，则从细胞核中释放出的DNA量会减少，从而会降低DNA提取的效率，A正确；由于DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，所以利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异，可初步分离DNA，B正确；DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同，它能溶于2mol/L的NaCl溶液，利用该原理可纯化DNA粗提物，C正确；二苯胺试剂可以用于鉴定DNA，但不能检测溶液中是否含有蛋白质杂质，D错误。1.解析：选B。对脂肪进行鉴定时，染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色，然后再制成临时装片，A错误；绿叶中色素的提取和分离实验中，先用无水乙醇溶解和提取色素，再利用层析液对色素进行分离，B正确；谷氨酸棒状杆菌发酵产生的谷氨酸产品是代谢产物，应采用适当的提取、分离和纯化措施来分离，不能通过过滤、沉淀等方法分离出来，C错误；DNA不溶于酒精，因此在洋葱研磨液的滤液中加入预冷的酒精溶液后，DNA存在于沉淀物中，D错误。2.解析：选B。将粗提取的DNA丝状物溶解于2mol/L的氯化钠溶液中，与二苯胺试剂混合，沸水浴后冷却变蓝，不能直接放入二苯胺试剂中，A错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位细胞的细胞液的浓度可能不同，因此观察到的质壁分离程度可能不同，B正确；在观察植物细胞有丝分裂实验过程中，解离步骤时细胞已经被杀死，C错误；由于酒精和葡萄糖都能与酸性重铬酸钾溶液发生相同颜色反应，所以向酵母菌培养液的滤液中加入酸性重铬酸钾溶液，溶液若变为灰绿色，不能说明一定有酒精产生，D错误。3.解析：选B。在还原糖的鉴定实验中，向待测样液中注入1mL斐林试剂后直接观察，未进行水浴加热，试管中溶液的颜色为斐林试剂的颜色(蓝色)，A不符合题意；在探究植物细胞的失水和吸水实验中所选的材料一般为洋葱鳞片叶外表皮，其含有中央大液泡，当使用0.3g/mL蔗糖溶液处理后在低倍显微镜下可以观察到质壁分离现象，而选择根尖分生区细胞时，则不能观察到相应的现象，B符合题意；提取绿叶中的色素时，加入无水乙醇的目的是提取、溶解色素，加入二氧化硅有助于研磨更充分，由于没有加入碳酸钙，会使酸性细胞液与叶绿素中的镁反应，导致叶绿素被破坏，所以使用纸层析法分离色素后，滤纸条上的叶绿素a和叶绿素b变窄且颜色变淡，C不符合题意；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，取样前需要将试管摇匀，如果从静置的试管中培养液的上端取样进行计数会使计数结果偏小，从下端取样进行计数会使计数结果偏大，D不符合题意。

任务3调查类实验1.解析：选D。通过对数据的分析和处理，可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种数目的多少，即物种丰富度，A正确；标记重捕法需要捕捉动物并标记，然后再次捕捉，故与标记重捕法相比，采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小，B正确；采用红外触发相机拍摄技术可获得自然保护区内东北豹种群数量和分布情况，即可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度，C正确；该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量，D错误。2.解析：选C。利用目测估计法只能确定某种纤毛虫的相对数量，A错误；分析题图可知，退耕还林期间纤毛虫的多样性增加，但某些目的种类数会出现波动，B错误；土壤纤毛虫丰富度增大，有利于改善生态环境，而生态环境的改善又会进一步增大纤毛虫的丰富度，这是一种正反馈调节，C正确；仅根据题干信息，无法得知退耕还林对纤毛虫种群密度的影响，D错误。3.解析：(1)保护区工作人员有时在一定区域内采用火烧法加速牧草的更新繁盛，这种群落演替类型是次生演替。分析图1，坡鹿在火烧地的采食行为比非火烧地更频繁，而休息行为比非火烧地更少。形成该结果的原因是火烧地的植物更嫩，草本植物的生长更加繁盛，因此坡鹿在火烧地的采食活动更频繁，而非火烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多。(2)群落的水平结构的主要特征是其中的种群常呈镶嵌分布。群落结构越复杂，样方面积就需要越大，以获得代表性的样本数据。(3)用吸虫器采集土壤样方中的动物后，采集的小动物可以放入体积分数为70%的酒精溶液中，以固定杀死小动物并保存。蚯蚓、蜈蚣等一些土壤动物可以作为中药材，体现了生物多样性的直接价值。(4)湖泊下层鱼类的胃容物可以直接反映其食性，所以调查湖泊下层鱼类的食性，优先选用胃容物分析法。生物富集是指生物体从周围环境吸收、积蓄某种元素或难以降解的化合物，使其在机体内浓度超过环境浓度的现象。所以对于食性庞杂的鱼类，可检测其所在水域中不同营养级生物体内稳定同位素15N含量，从而判断该鱼类在生态系统中的营养地位，其依据的生态学原理是15N含量随营养级升高而增加(生物富集)。(5)生态系统的组成部分为非生物的物质和能量、生产者、消费者、分解者。该图没有显示的生态系统成分是非生物的物质和能量、分解者，①错误；动植物之间的营养关系主要包括捕食、寄生和互利共生等，②错误；图示为部分食物网，所以可能存在食虫鸟捕食肉食性昆虫的情况，此时食虫鸟就是三级消费者、第四营养级，③正确；标记重捕法是估算种群密度的方法，所以采用标记重捕法并不能精确掌握保护区坡鹿的种群密度，④错误。答案：(1)次生演替火烧地牧草更新繁盛，坡鹿食物来源更丰富，导致采食次数增加，非火烧地提供遮蔽，坡鹿休息次数较多(2)镶嵌分布大(3)体积分数为70%的酒精直接(4)胃容物分析法15N含量随营养级升高而增加(生物富集)(5)①②④1.解析：选B。昆虫卵依附在某些结构上不移动，跳蝻活动能力弱、活动范围小，可以采用样方法调查其种群密度，A正确；调查土壤中小动物类群的丰富度时，常用记名计算法和目测估计法统计物种的相对数量，B错误；酵母菌体积微小，数量庞大，不方便直接计数，可采用抽样检测法对培养液中酵母菌种群数量进行计数，C正确；探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，生长素类调节剂溶液浓度低时采用浸泡法，浓度高时采用沾蘸法处理插条，D正确。2.解析：选D。红绿色盲为伴X染色体隐性遗传病，A正确；调查群体中患者总数为10＋2＋8＋3＋10＋2＝35人，调查总人数为3000人，发病率为35/3000×100%≈1.17%，B正确；甲的外祖父为红绿色盲，将色盲基因传递给甲的母亲，进而传递给甲，C正确；调查发病率时，应随机选择调查对象，D错误。3.解析：选D。模拟生物体维持pH的稳定，需要用pH试纸测定溶液pH，要求定量，A不符合题意；探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，需要明确不同生长素类调节剂浓度下平均生根数或生根长度，要求定量，B不符合题意；探究培养液中酵母菌种群数量的变化，需要定期监测酵母菌数量，要求定量，C不符合题意；调查当地某生态系统中的能量流动情况不要求精确定量，D符合题意。

任务4教材中涉及的研究方法和技术1.解析：选B。光学显微镜的发明促进了细胞学说的提出，A错误；差速离心法的原理是利用不同转速分离大小不同的细胞器，差速离心法的应用促进了对细胞器的认识，B正确；光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究，而花期控制技术更多地涉及植物激素、环境因素等方面的知识，二者之间的关系不大，C错误；耐高温的DNA聚合酶的发现促进了PCR技术的发明，D错误。2.解析：选D。本实验的自变量是植物生长调节剂的浓度，选用扦插的枝条长势和带有幼芽数量应大致相同，即保持无关变量相同且适宜，通常不用没有芽的枝条，因为芽能产生生长素促进扦插枝条生根，A错误；扦插枝条应不带有叶片，这样可以降低蒸腾作用，使枝条中水分减少缓慢，利于生根，B错误；对照组的扦插基质用珍珠岩，实验组的扦插基质也应该用等体积的珍珠岩，保证无关变量相同且适宜，C错误；植物生长调节剂与植物激素具有相似的生理效应，可以推测植物生长调节剂的作用特点也与植物激素相似，即不同浓度处理扦插枝条会有相同的作用，因此用不同浓度的生长调节剂处理扦插枝条，也能获得相同的生根数，D正确。1.解析：选A。分离细胞中各种细胞器使用了差速离心法，证明DNA半保留复制的实验使用了密度梯度离心法和稳定同位素标记法，A错误；科学家利用烟草花叶病毒证明RNA可作为遗传物质，通过不完全归纳法可得出“DNA是主要的遗传物质”的结论，B正确；物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征，“建立减数分裂中染色体变化的模型”实验中构建的是物理模型，C正确；摩尔根利用果蝇为实验材料，运用假说—演绎法证明了基因在染色体上，D正确。2.解析：选D。电镜下拍摄的细胞亚显微结构照片不属于模型，A错误；探究DNA复制方式的实验中使用的15N属于稳定同位素，B错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验通过“减法原理”证实了DNA是遗传物质，C错误；孟德尔通过豌豆杂交实验，运用假说—演绎法，提出了遗传因子的传递规律，D正确。3.解析：选C。差速离心法是分离细胞器的实验方法，分泌蛋白的合成与运输运用的是同位素标记法，A错误；施莱登和施旺通过对植物细胞和动物细胞的观察，提出了细胞学说，细胞学说的建立采用了不完全归纳法，B错误；制作真核细胞三维结构模型利用了建构模型法，便于对事物的客观描述，C正确；人—鼠细胞融合实验利用的是荧光标记法，用荧光标记细胞膜表面的蛋白质，进而证明了细胞膜具有流动性，D错误。

任务5实验设计分析与答题技巧1.解析：(1)叶绿体中的色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇作为溶剂提取叶绿体色素，研磨时加入CaCO3可以防止叶绿素被氧化破坏。(2)叶绿素的合成受光照、温度和矿质元素的影响。野生型植株在正常光照下能合成较多的叶绿素，弱光下叶绿素的合成相对较少。(3)由图中信息可知，纯合突变体在正常光照下叶绿素和类胡萝卜素的含量极低，表现为白化苗，无法进行光合作用，不能正常生长，无法结种子。(4)如果此突变体与类胡萝卜素合成有关，则支持此结论的证据有：纯合体种子为白色；在正常光和弱光条件下，纯合突变体叶片中类胡萝卜素的含量都极低。(5)脱落酸可抑制细胞分裂，维持种子休眠，促进气孔关闭，例如植物在干旱条件下其叶片内脱落酸的含量会大量增加，气孔关闭，水分的蒸腾减少；浇水后脱落酸含量则下降，气孔又张开。干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量，所以X激素最可能为脱落酸。为检验上述假设，并结合题意“在正常光照下，纯合突变体叶片中叶绿体发育异常、类囊体消失”可知：该实验的自变量是植株的种类和培养条件，因变量是叶片气孔的大小，而在实验过程中对植株的生长有影响的无关变量应控制相同且适宜。据此，依据实验设计遵循的对照原则和单一变量原则以及题干中给出的不完善的实验设计可推知，补充完善的实验设计如下：①植物培养和处理：取野生型和纯合突变体种子，萌发后在弱光及其他条件相同且适宜条件下培养一周，然后将野生型植株均分为A、B两组，将突变体植株均分为C、D两组，A、C组为对照，B、D组干旱处理4h。②测量指标：每组取3～5株植物的叶片，在显微镜下观察、测量并记录各组的叶片气孔的大小。③预期结果：本实验为验证性实验，其结论是已知的，即干旱处理能够提高野生型中激素X的含量，但不影响纯合突变体中X的含量，所以预期的结果是：B组叶片的气孔大小明显小于A组，C、D两组叶片气孔的大小无差异。答案：(1)无水乙醇防止研磨中叶绿素被氧化破坏(2)适宜的光照强度有利于叶绿素合成(3)正常光照下突变植株无法合成叶绿素表现为白化苗，无法进行光合作用，不能存活(4)在正常光和弱光下，纯合突变体叶片中类胡萝卜素含量都极低(5)脱落酸①弱光及其他条件相同且适宜②气孔大小③B组叶片气孔大小明显小于A组，C、D两组叶片气孔大小基本相同2.解析：(1)由图a可知，联合疗法肿瘤体积最小，再根据图b可知，采用联合疗法时活化的CTL的数目明显高于免疫检查点疗法和化疗等，原因是该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量。(2)由于黑色素瘤细胞能分泌吸引某类细胞靠近的细胞因子CXCL1，所以要进一步提高治疗效果，可以在CTL中导入细胞因子CXCL1受体基因，使CTL表达出细胞因子CXCL1受体，达到治疗的效果。由于细胞因子是一类肽类化合物，该基因的表达产物应定位于CTL的细胞膜上，且基因导入后不影响CTL杀伤肿瘤细胞的能力。(3)某些肿瘤细胞表面的PD­L1与细胞毒性T细胞(CTL)表面的PD­1结合能抑制CTL的免疫活性，故应该将化疗药物与PD­L1单克隆抗体结合在一起，即方案一的偶联物既可阻断PD­1与PD­L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞。答案：(1)联合该疗法既发挥了化疗药物的作用，也增加了活化的CTL数量(2)CXCL1受体(细胞膜)表面杀伤肿瘤细胞(3)一方案一的偶联物既可阻断PD­1与PD­L1结合，恢复CTL的活性，又使化疗药物靶向肿瘤细胞3.答案：(1)体液免疫(2)肽键(3)实验思路：用含3H标记的亮氨酸的培养基或细胞培养该病原体，让其蛋白质A带上放射性标记；将蛋白质A带标记的病原体注入健康小白鼠体内，定期取小白鼠的吞噬细胞，检测其吞噬细胞的溶酶体中的放射性情况。预期结果：吞噬细胞的溶酶体中出现放射性。1.解析：(1)糖蛋白只分布在细胞膜的外表面，据图可知，糖蛋白分布于P侧，故P侧表示外表面，Q侧表示内表面。(2)据图2可知，当蛋白S将Na＋顺浓度梯度运输进入上皮细胞时，葡萄糖与Na＋相伴随也进入细胞，因此小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是图1中a类型的主动运输，此时葡萄糖进入小肠上皮细胞的能量来源是细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能。(3)要验证当肠腔葡萄糖浓度较高时，葡萄糖既可以通过主动运输又可以通过协助扩散进入小肠上皮细胞，且协助扩散的速度更快，则实验的自变量应该是设置不同的运输方式，各组均创造相同的高浓度葡萄糖环境，比较各组葡萄糖的吸收速率。如甲组敲除了SGLT1载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行协助扩散，乙组敲除了GLUT2载体蛋白基因的小肠上皮细胞只能进行主动运输，丙组正常的小肠上皮细胞可以同时进行主动运输和协助扩散，将甲、乙、丙三组细胞分别置于相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中培养一段时间，其他条件相同且适宜，并检测培养液中葡萄糖的浓度。实验结果：丙组同时进行主动运输和协助扩散，葡萄糖的吸收速率最快，故培养液中葡萄糖的浓度最小；由于协助扩散的速率大于主动运输，故乙组吸收葡萄糖的速率最慢，培养液中葡萄糖的剩余量最多，浓度最大，即丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组。答案：(1)P(2)a细胞膜内外两侧的Na＋浓度差形成的势能(3)相同浓度的高浓度葡萄糖溶液中培养一段时间，其他条件相同且适宜培养液中葡萄糖浓度若丙组培养液中葡萄糖浓度小于甲组，甲组培养液中葡萄糖浓度小于乙组2.解析：(1)碳在无机环境和生物群落之间的循环以CO2的形式进行，在生物群落内部以有机物的形式传递。温室效应加剧导致全球变暖会加速土壤中微生物对有机碳的分解，释放温室气体，进一步加剧温室效应，符合正反馈调节。(2)Ⅰ.①本实验是研究在大气氮沉降背景下，对植物多样性低的草地生态系统进行科学管理，故对草地添加氮的目的是营造大气氮沉降背景(模拟大气氮沉降)。②由图1可知，刈割后氮添加组草地生态系统生产力增加幅度大于无氮添加组，故“刈割有利于对抗大气氮沉降对植物多样性低的草地生态系统生产力的负效应”。Ⅱ.据图2分析可知，自变量为有无氮添加和是否适度放牧，因变量为土壤有机碳含量，因此该实验目的是探究植物多样性低条件下，氮添加和适度放牧对草地生态系统土壤有机碳含量的影响。(3)结合图1、图2进行分析，