2025年延安生物实验操作考试题及答案

2025年延安生物实验操作考试题及答案一、显微镜操作与细胞观察【试题1】（10分）延安地区春季油菜根尖有丝分裂旺盛。请利用提供的洋葱根尖永久切片，在显微镜下找出并拍摄一个处于中期的分裂相，要求：①先在低倍镜（4×）下找到根尖分生区，再换高倍镜（40×）观察；②视野中染色体形态清晰、着丝粒可辨；③在答题纸指定方框内绘制简图，标出染色体、纺锤体、细胞壁；④写出放大倍数与视野直径实测值（目镜测微尺已校准：目镜刻度100小格=1000μm）。【答案与评分细则】1.图像得分（4分）：中期图染色体排列于赤道板，纺锤体呈梭形，细胞壁闭合，三项均标出得4分，缺一项扣1分。2.放大倍数与视野直径（2分）：正确写出“400×，视野直径450μm”得2分；若写“40×10”未换算亦给1分。3.操作规范（4分）：先低后高、轻调细准焦、光强适中、切片无气泡，每项1分，由监考员现场勾选。【解析】延安中学实验室所用显微镜为OlympusCX23，4×、10×、40×物镜配10×目镜，视野直径理论值分别为4500μm、1800μm、450μm。考生常错把“视野半径”当“直径”填写，需提醒测微尺左右两端读数差即为直径。绘图时染色体只需画8～12条即可，不必计数，但着丝粒位置必须准确，防止画成“X”形交叉。二、植物组织还原糖鉴定【试题2】（8分）延安苹果采收后糖分积累高峰在10月中旬。现提供待测苹果汁、本尼迪克特试剂、水浴锅。要求：①设计空白对照与阳性对照；②记录加热后溶液颜色变化及沉淀量等级（0～4级）；③计算还原糖含量（mg/mL），利用预先绘制的标准曲线：y=0.42A－0.03，其中A为540nm吸光度，y为还原糖浓度。【答案】1.对照设置（2分）：空白——蒸馏水2mL+本尼迪克特2mL；阳性——1%葡萄糖2mL+本尼迪克特2mL。2.结果记录（2分）：待测管呈砖红色，沉淀等级3级；空白0级；阳性4级。3.计算（4分）：测得A=0.81，代入y=0.42×0.81－0.03=0.31mg/mL。【解析】本尼迪克特试剂含Cu²⁺，还原糖将其还原为Cu₂O砖红色沉淀。延安苹果平均含糖约0.30mg/mL，与实测值吻合。若考生忘记“先稀释再测吸光度”，导致A>1.0，应提示重新稀释，否则按错误数据处理扣分。沉淀等级以沉淀高度占管高比例划分：<1/5为1级，1/5～2/5为2级，以此类推。三、DNA粗提取与电泳【试题3】（12分）延安红枣富含多糖，易与DNA共沉淀干扰实验。现有冷冻枣胚0.5g、CTAB提取液、氯仿/异戊醇、RNase、电泳设备。要求：①写出去除多糖的关键步骤；②电泳后拍照，测量λHindⅢmarker564bp条带迁移距离，计算待测样品条带大小；③指出DNA条带模糊的可能原因（至少2条）。【答案】1.关键步骤（3分）：CTAB65℃温浴30min，使多糖形成可溶性复合物；随后氯仿抽提，离心后弃中间层；最后0.6vol异丙醇沉淀DNA，弃上清。2.电泳计算（5分）：marker564bp迁移15mm，样品条带迁移12mm，根据log(bp)=－0.25x+3.9（x：迁移距离cm），得样品条带≈2300bp。3.条带模糊原因（4分）：①电泳缓冲液过期，离子强度下降；②凝胶浓度偏低，应改用1.2%琼脂糖；③上样量过大，DNA重叠；④电压过高，产热导致条带扩散。【解析】红枣多糖为酸性杂多糖，CTAB选择性沉淀核酸，多糖留在上清。延安实验室常用0.8%琼脂糖，但>2kb片段需1.0%～1.2%胶，否则条带拖尾。若考生用TAE缓冲液反复使用5次以上，电导率下降，条带会呈“笑脸”形，应提醒及时更换。四、果蝇唾液腺巨大染色体制片【试题4】（10分）延安中学保存的果蝇品系为OregonR。请挑选三龄幼虫，制备唾液腺染色体，要求：①用生理盐水与1%醋酸各漂洗一次，解释目的；②醋酸洋红染色45s，压片后镜检；③找到5条臂以上，拍照并标注“X、2L、2R、3L、3R”；④写出唾液腺染色体巨大的本质原因。【答案】1.漂洗目的（2分）：生理盐水去食物残渣，维持等渗防细胞破裂；1%醋酸使核膜微孔扩大，便于染料进入。2.标注（4分）：五臂均正确且比例协调得4分，若把2L与3L混淆扣1分。3.巨大原因（4分）：细胞周期内DNA多次复制但不分裂，形成多线染色体，可达1024C。【解析】延安秋季室温18℃，果蝇发育慢，三龄幼虫体长可达4.5mm，唾液腺呈透明“香蕉”状。压片时用拇指垂直按压，避免滑动，否则染色体易断裂。若染色过深，可用45%醋酸分色5s。巨大染色体横纹清晰，是基因定位的经典材料。五、叶绿体色素提取与层析【试题5】（8分）延安子午岭山区青杨叶片为材料。要求：①用丙酮/乙醇（1:1）研磨提取，加入CaCO₃目的；②在层析缸中沿壁缓慢注入展开剂（石油醚:丙酮=9:1），液面距点样线<1cm；③测量Rf值，计算β胡萝卜素与叶绿素b的相对迁移率；④写出叶绿素b分子在层析液中移动最慢的原因。【答案】1.CaCO₃作用（2分）：中和细胞液中的草酸，防止叶绿素脱镁。2.Rf计算（3分）：β胡萝卜素迁移42mm/溶剂前沿60mm，Rf=0.70；叶绿素b迁移12mm，Rf=0.20。3.移动慢原因（3分）：叶绿素b含极性醛基（CHO），与固定相（滤纸纤维素羟基）形成氢键多，故滞留时间长。【解析】延安青杨叶片厚，需剪碎后液氮研磨，否则色素溶出率低。若层析液含丙酮比例过高，叶绿素bRf可升至0.30，导致与叶黄素重叠，需严格控制9:1比例。CaCO₃若用MgCO₃替代亦可，但中和能力稍弱。六、酵母呼吸方式探究【试题6】（10分）延安冬季室温低，酵母发酵慢。现提供5%葡萄糖、酵母粉、BTB溶液、恒温水浴、气密注射器。要求：①设置30℃与0℃两组，记录30min内注射器活塞移动体积；②计算30℃组CO₂产生速率（mL·g⁻¹·min⁻¹）；③用BTB颜色变化证明CO₂溶于水生成碳酸；④写出实验组与对照组的单一变量。【答案】1.数据记录（3分）：30℃组活塞移动18mL，0℃组移动3mL。2.速率计算（3分）：酵母干粉0.5g，速率=18mL÷0.5g÷30min=1.2mL·g⁻¹·min⁻¹。3.BTB证据（2分）：通入CO₂后蓝色BTB→黄绿色，pH≈6.0，说明生成H₂CO₃。4.单一变量（2分）：温度，其余葡萄糖浓度、酵母量、容器体积均相同。【解析】BTB变色范围pH6.0～7.6，蓝→绿→黄。若用溴酚红，则变色点pH5.1，不适合弱酸检测。延安冬季自来水温约5℃，需提前用30℃水浴平衡，否则初始温度波动大。注射器需涂凡士林防漏气，否则CO₂体积偏小。七、血型鉴定与遗传分析【试题7】（8分）延安某中学志愿者献血，提供标准抗A、抗B血清及待测血样。要求：①在双凹载玻片两侧各加血清1滴，再分别加血样1滴，摇动30s；②记录凝集结果，判断血型；③绘制家系图：已知母亲为B型，儿子为O型，父亲可能血型；④计算父亲为AB型的概率（给出HardyWeinberg条件：p(IB)=0.15，q(IA)=0.10，r(i)=0.75）。【答案】1.凝集结果（2分）：抗A侧无凝集，抗B侧凝集，判断为B型。2.家系图（2分）：母亲IBi，父亲必含i，可能基因型IAi、IBi、ii，绝不可能是IAIA。3.概率计算（4分）：父亲提供i配子概率：IAi→0.5，IBi→0.5，ii→1；人群中父亲表型概率权重：P(IAi)=2pq=2×0.10×0.75=0.15；P(IBi)=2pr=2×0.15×0.75=0.225；P(ii)=r²=0.5625；则父亲为AB型(IAIB)概率=0，因IAIB无法提供i配子。【解析】延安地区IA频率低于全国平均，故计算时p取0.10。考生易忽略“父亲必须提供i配子”这一条件，误算成IAIB也能生O型，需强调O型ii必须接受i+i。凝集观察时若红细胞悬液过浓，可出现假阳性，需用生理盐水稀释至2%。八、生态调查——延安西沟湿地浮游生物【试题8】（10分）用25浮游生物网在西沟湿地采集，现场固定于鲁哥氏液。回实验室后，在显微镜下鉴定并计数。要求：①采用“视野法”计数，记录1mL沉降液中藻细胞数；②计算生物量（以硅藻平均体积50μm³、甲藻300μm³计）；③写出优势种确定的生态学标准（2条）；④提出减少外来入侵种水葫芦的1条生态治理措施。【答案】1.计数（3分）：1mL平均18视野，每视野硅藻42个，甲藻8个，总细胞数=18×(42+8)=900个/mL。2.生物量（3分）：硅藻体积50μm³，密度1g/cm³，则硅藻生物量=900×(42/50)×50×10⁻¹²g=3.78×10⁻⁶g=3.78μg/L；甲藻同理得4.32μg/L，总计8.10μg/L。3.优势种标准（2分）：①个体数量占比>10%；②出现频率>80%样点。4.治理措施（2分）：投放本土草鱼，利用其摄食水葫芦幼根，控制种群扩张，形成“草—鱼—人”共生链。【解析】延安西沟湿地属黄河支流，冬季结冰，水葫芦难以越冬，但夏季繁殖快。视野法需用0.1mL计数框，盖玻片0.5cm×0.5cm，厚度0.17mm，体积=25μL，换算系数40。若考生误用“行格法”，需重新校准。草鱼每日可摄食水葫芦鲜重30%，但需控制投放密度，防止过度啃食本土沉水植物。九、综合设计题——延安苹果园测土配方施肥【试题9】（14分）延安南泥湾苹果园连续三年产量下降，叶片出现黄化。提供土壤速测仪、NPK测试盒、叶绿素仪、果园地形图。要求：①设计五点取样法，写出取样深度与去杂步骤；②测得0～20cm土层碱解氮42mg/kg、速效磷8mg/kg、速效钾180mg/kg，对照延安苹果丰产标准（N≥60，P≥20，K≥150），判断限制因子；③用叶绿素仪测SPAD值，记录阳面与阴面各10片叶，计算差值，并解释为何阴面SPAD更高；④提出“有机肥+微生物菌剂”改良方案，写出菌种名称、用量及预期效果；⑤预测连续3年按推荐施肥后土壤pH变化趋势（现pH8.2，目标6.5～7.0）。【答案】1.取样设计（3分）：沿对角线设5点，每点用土钻垂直取0～20cm、20～40cm两层，去除石砾根系，四分法混匀，取500g装袋。2.限制因子（2分）：氮、磷均低于标准，钾充足，限制因子为N、P。3.SPAD测定（3分）：阳面平均SPAD=28.4，阴面=32.1，差值3.7；阴面受光弱，叶片为捕获更多光合成叶绿素，故SPAD高。4.改良方案（4分）：秋季沟施羊粪3t/亩+枯草芽孢杆菌（Bacillussubtilis）2kg/亩，菌剂含活菌≥2×10¹⁰CFU/g，可解磷固氮，抑