课时把握教材基础实验和经典实验的思路和方法

大概念九掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力【思维导图】

课时把握教材基础实验和经典实验的思路和方法eq\a\vs4\al\co1()重点1教材基础实验归纳【知识盘查】1.比较五个显微观察类实验2.教材实验中的“一材多用”——洋葱3.归纳鉴定和提取类实验4.三个调查类实验的比较实验名称调查对象调查方法统计方法(计算公式)种群密度的调查活动范围大的动物标记重捕法eq\f(个体总数（N）,初次捕获并标记的个体数（n）)＝eq\f(重捕个体数（M）,重捕中标记个体数（m）)植物或活动能力弱的动物样方法种群密度＝eq\f(所有样方内个体总数,样方的总面积)(各样方密度的平均值)人类遗传病的调查人类某种遗传病汇总法发病率＝eq\f(患病人数,被调查人数)×100%研究土壤中小动物类群的丰富度土壤中的小动物取样器取样法记名计算法、目测估计法5.与“洗”有关的实验操作6.酒精在教材实验中的作用7.高考常考的“颜色”归纳【曾经这样考】1.(2024·湖南卷，8)以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是()A.该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域B.细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快C.材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键D.细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标答案B解析根据题意分析，该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确；通常来说，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛，因此，细胞内自由水与结合水的比值越高，细胞质流动速率越快，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动时，常以细胞质中叶绿体的运动作为标志，D正确。2.(2024·黑吉辽卷，7)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是()A.琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小B.凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置C.在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快D.琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来答案A解析琼脂糖凝胶的浓度会影响DNA分子在凝胶中的迁移率，因此琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小，A正确；凝胶载样缓冲液指示剂的作用是指示电泳进度，B错误；在琼脂糖凝胶电泳中，在同一电场作用下，DNA片段的迁移速率与其大小成反比，即DNA片段越长，迁移速率越慢，C错误；琼脂糖凝胶中的DNA分子需染色后，才可在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，D错误。3.(2023·江苏卷，12)下列关于“提取和分离叶绿体色素”实验叙述合理的是()A.用有机溶剂提取色素时，加入碳酸钙是为了防止类胡萝卜素被破坏B.若连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但易出现色素带重叠C.该实验提取和分离色素的方法可用于测定绿叶中各种色素含量D.用红色苋菜叶进行实验可得到5条色素带，花青素位于叶绿素a、b之间答案B解析提取叶绿体中的色素时，加入碳酸钙是为了防止叶绿素被破坏，A错误；连续多次重复画滤液细线可累积更多的色素，但也会使滤液细线过粗，从而在分离中出现色素带重叠的现象，B正确；该实验只能定性分析色素的种类及溶解度等，无法准确测定绿叶中各种色素的含量，C错误；花青素是水溶性色素，不可通过该实验中的有机溶剂提取，D错误。4.(2024·北京卷，12)五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是()A.用花瓣细胞观察质壁分离现象B.用花瓣大量提取叶绿素C.探索生长素促进其插条生根的最适浓度D.利用幼嫩茎段进行植物组织培养答案B解析花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素，B符合题意；生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。5.(真题重组)生物是一门以实验为基础的自然学科。判断关于教材基础实验的说法的正误。(1)将一定量胡萝卜切碎，加适量水、石英砂，充分研磨，过滤，获取胡萝卜素提取液。(2022·江苏卷，5A)(×)提示胡萝卜素是脂溶性物质，应用有机溶剂提取。(2)鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色。(2021·全国乙卷，2A)(×)提示死细胞的细胞膜失去选择透过性，台盼蓝进入使细胞染成蓝色。(3)检测样品中的蛋白质时，须加热使双缩脲试剂与蛋白质发生显色反应。(2022·江苏卷，5C)(×)提示在使用双缩脲试剂检测样品中的蛋白质时，无须加热。(4)提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019·江苏卷，17A)(×)提示CaCO3加入不足会破坏叶绿素。(5)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)(×)提示质壁分离过程中，细胞吸水能力增大。【还会这样考】1.(2024·九省联考贵州卷，8)合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是()A.检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热B.制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片C.进行噬菌体侵染实验时，需用含32P的培养基培养噬菌体D.洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体数目加倍的实验材料答案A解析制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，B错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能生存繁殖，因此无法用含32P的培养基培养噬菌体，C错误；洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞，不能进行分裂，因此低温无法诱导其染色体数目加倍，D错误。2.(2024·河南天一大联考)下列与酵母菌相关实验的描述，正确的是()实验实验名称相关描述①果酒的制作向发酵液中加入酸性重铬酸钾，出现灰绿色，说明一定有酒精产生②酵母菌种群数量变化用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，然后在显微镜下观察、计数③探究酵母菌的呼吸方式控制的无关变量有温度、培养液浓度、有无O2等④酵母菌的纯培养配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④答案B解析葡萄糖也能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，因此向发酵液中加入酸性重铬酸钾溶液，出现灰绿色，不能说明一定有酒精产生，A错误；用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，再在显微镜下观察、计数，B正确；探究酵母菌的呼吸方式实验中，有无O2是自变量，C错误；酒精灯火焰附近是无菌区域，倒平板和接种需要在酒精灯火焰旁进行，由于配制好的培养基需要进行灭菌，因此配制培养基不需要在酒精灯火焰旁进行，D错误。3.(2023·天津卷，5)下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是()A.建立物理模型研究DNA结构——研究减数分裂染色体变化B.运用同位素标记法研究卡尔文循环——研究酵母菌呼吸方式C.运用减法原理研究遗传物质——研究抗生素对细菌选择作用D.孟德尔用假说—演绎法验证分离定律——摩尔根研究伴性遗传答案B解析研究DNA结构时构建了DNA双螺旋的物理模型，研究减数分裂染色体变化时可通过橡皮泥等工具进行物理模型的构建，A不符合题意；卡尔文循环用14C进行标记探究，但研究酵母菌呼吸方式时用的是对比实验法，分别设置有氧和无氧组进行探究，不涉及同位素标记，B符合题意；在探究DNA是遗传物质的实验中，肺炎链球菌的体外转化实验中用对应的酶设法去除相应物质，观察其作用，用到了减法原理，研究抗生素对细菌的选择作用时，也可通过去除抗生素后进行观察，属于减法原理，C不符合题意；孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都用到了假说—演绎法，D不符合题意。4.(2024·重庆南开中学调研)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和分离，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同的色素。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解析图示分析：重点2生物学实验方法及技术手段【知识盘查】1.生物学实验常用的方法技术2.聚焦“同位素标记法”(1)用3H标记的亮氨酸，探究分泌蛋白的合成与运输。(2)用14C标记的CO2，探究光合作用过程CO2中C的转移途径。(3)用18O分别标记H2O和CO2，探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2。(4)噬菌体侵染细菌实验中用35S和32P分别标记噬菌体的外壳和DNA，探究噬菌体的遗传物质。(5)用15N、14N标记NH4Cl，探究DNA复制的方式。(6)用32P标记的探针进行目的基因的检测。(7)其他实验①探究生长素的极性运输，14C标记的生长素放在形态学上端，在形态学下端能检测到14C标记的生长素。②用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷，即3H－TdR，探究细胞增殖过程中各时期的时间，原理为在处于连续分裂的细胞的分裂间期加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，根据胸腺嘧啶脱氧核苷被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。还可用32P和35S分别标记蚕豆根尖细胞并做放射性自显影，以了解分裂间期DNA复制、蛋白质合成的相关情况。③用15N标记碱基T、U，探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。提醒18O、15N是稳定同位素，没有放射性。3.教材中使用荧光标记法的归纳(1)红色、绿色荧光蛋白标记的细胞进行细胞融合实验，证明了细胞膜具有一定的流动性。(2)用荧光标记技术确定基因位于染色体上。【曾经这样考】1.(2024·广东卷，4)关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是()A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明答案B解析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离心速率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；花期控制技术主要参考光照时间等环境因素对植物生命活动的调节，光合作用的解析不能促进花期控制技术的成熟，C错误；PCR技术扩增的是DNA，与RNA聚合酶的发现无关，D错误。2.(2024·湖南卷，6)微生物平板划线和培养的具体操作如图所示，下列操作正确的是()A.①②⑤⑥ B.③④⑥⑦C.①②⑦⑧ D.①③④⑤答案D解析由图可知，②中拔出棉塞后应握住棉塞上部；⑥中划线时不能将培养皿的皿盖完全拿开，应只打开一条缝隙；⑦中划线时第5次的划线不能与第1次的划线相连；⑧中平板应倒置培养，D正确。3.(不定项)(2021·江苏卷，19改编)数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是()编号实验内容获取数据的方法①调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放②探究培养液中酵母菌种群数量的变化摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数③调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率在数量足够大的人群中随机调查④探究唾液淀粉酶活性的最适温度设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，记录实验数据A.实验① B.实验②C.实验③ D.实验④答案ABC解析灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标记重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B正确；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样，C正确；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0℃在梯度为0.5℃的不同温度下进行实验，若设置0℃、37℃、100℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0℃，D错误。【还会这样考】1.(2024·广东湛江一模)同位素示踪技术在生物学发展史上起着重要的作用，下列有关叙述正确的是()A.赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究各自作用B.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2中O的来源C.梅塞尔森利用同位素14N和15N的放射性，证明了DNA复制方式为半保留复制D.卡尔文利用12C标记CO2，探明了CO2中C的转移路径答案A解析赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究了各自作用，通过检测放射性的位置证明了DNA是遗传物质，A正确；鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2中O的来源，18O不具有放射性，B错误；梅塞尔森利用同位素14N和15N在相对分子质量上的差异证明了DNA复制方式为半保留复制，14N和15N不具有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，通过检测带有放射性的化合物，探明了CO2中C的转移路径，D错误。2.(2024·河南高三检测)实验材料和实验方法的选择都是实验成功的关键。下列与光合作用有关实验的叙述，错误的是()A.水绵的叶绿体呈带状，在恩格尔曼实验中有利于使叶绿体局部受光B.卡尔文运用放射性同位素标记法，发现光合作用反应中CO2的固定途径C.破坏叶绿体的外膜和内膜，光合色素的排布会变得无序，光反应将不能正常进行D.“探究光合作用的最适温度”先要设计温度梯度较大的预处理实验来定量分析实验条件答案C解析带状叶绿体在极细光束照射下，一些区域接受光照，一些区域不接受光照，A正确；卡尔文等用14C标记CO2，探明了C在光合作用中经C3转化为糖类和再生为C5，B正确；光合色素排布在类囊体薄膜上，破坏叶绿体的外膜和内膜，光合色素的排布不受影响，光反应仍能正常进行，C错误；探究光合作用的最适温度，需要先做预实验，也就是先设计一组梯度比较大的温度梯度进行实验，D正确。3.(2024·广东华南师大附中模拟)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法，下列有关科学研究与科学方法的叙述，正确的是()A.在证明DNA半保留复制的实验中用到了放射性同位素标记法标记DNA分子B.艾弗里利用自变量控制中的“加法原理”设计了肺炎链球菌的体外转化实验C.在探究T2噬菌体的遗传物质时，赫尔希等通过搅拌促使噬菌体和大肠杆菌分层D.孟德尔运用“假说—演绎法”并通过实验检验，提出了分离定律和自由组合定律答案D解析在证明DNA半保留复制的实验中用到了15N标记DNA分子，但15N不具有放射性，不是放射性同位素标记法，A错误；艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中利用酶的专一性去除某种物质，是利用了自变量控制中的“减法原理”，B错误；在探究T2噬菌体的遗传物质时，赫尔希等通过搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，而离心管的沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌，出现分层，C错误；孟德尔以豌豆为实验材料，运用假说—演绎法得出两大遗传定律，即分离定律和自由组合定律，D正确。重点3实验探究与分析【知识盘查】1.探究性实验操作步骤“四步曲”步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。2.实验方案的分析与评价【曾经这样考】1.(2024·湖北卷，6)研究人员以野生型水稻和突变型水稻(乙烯受体缺失)等作为材料，探究乙烯对水稻根系生长的影响，结果如下表所示。下列叙述正确的是()实验组别植物体内生长素含量根系长度①野生型水稻＋＋＋＋＋＋②突变型水稻＋＋③突变型水稻＋NAA＋＋＋＋④乙烯受体功能恢复型水稻＋＋＋＋＋＋注：＋越多表示相关指标的量越大。A.第④组中的水稻只能通过转基因技术获得B.第②组与第③组对比说明乙烯对根系生长有促进作用C.第③组与第④组对比说明NAA对根系生长有促进作用D.实验结果说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长答案D解析由题述可知，乙烯受体缺失水稻由基因突变得到，因此乙烯受体功能恢复型水稻还可以通过诱变育种、杂交技术获得，A错误；第②组与第③组对比，自变量为是否含有NAA，只能说明NAA对根系生长有促进作用，不能说明乙烯对根系生长有促进作用，B错误；第③组与第④组对比，自变量不唯一，没有遵循单一变量原则，不能说明NAA对根系生长有促进作用，C错误；根据第①组、第②组和第③组的结果可知，野生型水稻和乙烯受体功能恢复型水稻植物体内生长素含量与根系长度的相关指标都比突变型水稻(乙烯受体缺失)组的大，说明乙烯可能影响生长素的合成，进而调控根系的生长，D正确。2.(2024·江西卷，10)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果，研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照，以中药复方制剂H为阳性对照，用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度，进行相关实验，结果如图。下列说法错误的是()A.LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应B.中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症C.化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应D.中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果答案C解析细菌脂多糖(LPS)可看作抗原，诱导小鼠急性炎症属于特异性免疫失调所引起的机体反应，A正确；分析题图可知，用中药复方制剂H(阳性对照)处理急性炎症小鼠，淋巴细胞增殖率低于用化合物Y处理，且这两组均低于空白对照，由此说明，中药复方制剂H和化合物Y均可缓解LPS诱导的小鼠急性炎症，即减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应，且中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果，B、D正确，C错误。3.(2023·海南卷，14)禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是()A.本实验中只有A组是对照组B.赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降C.赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用D.三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组答案D解析A组蒸馏水组为对照组，B组赤霉素组为实验组，C组用赤霉素合成抑制剂处理的目的是排除内源赤霉素对实验结果造成的影响，与B组对比说明赤霉素作用的真实性，故C组也是对照组，A错误；随着处理时间增加，B组赤霉素组贮藏蛋白质含量下降最多(蛋白酶活性最高)，C组赤霉素合成抑制剂组下降最少(蛋白酶活性最低)，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率上升，三组实验中蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，B错误，D正确；由题意可知，蛋白酶降解贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养，赤霉素合成抑制剂组贮藏蛋白质降解量最低，说明其具有抑制种子萌发的作用，C错误。4.(2024·贵州卷，3)为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法(一束单色光通过溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比)分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是()A.叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素B.分离提取液中的光合色素可采用纸层析法C.光合色素相对含量不同可使叶色出现差异D.测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段答案D解析因为类胡萝卜素和叶绿素都可吸收蓝紫光，而叶绿素可吸收红光，因此测定叶绿素的含量时可使用红光波段，D错误。5.(2024·贵州卷，15)研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是()序号研究结果推测或推论①水分子通过细胞膜的速率高于人工膜细胞膜存在特殊的水分子通道②人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍细胞膜的磷脂分子为两层③注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡S型肺炎链球菌的DNA被破坏④DNA双螺旋结构半保留复制⑤单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长胚芽鞘尖端产生生长素A.①②④ B.②③⑤C.①④⑤ D.②③④答案A解析水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道，①正确；人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性，但不能说明其DNA被破坏，③错误；沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。6.(2023·全国甲卷，29)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是______________________________________________________________________________________________________________。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果______________________________________________________________________________________________________。答案(1)差速离心法类囊体薄膜蓝紫光(2)黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需要的NADPH和ATP(3)思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色解析(1)由于植物细胞中叶绿体、线粒体等细胞器的体积和质量大小不同，在同一离心场中受到的离心力不同，可通过改变离心速率的方法，即差速离心法，将体积和质量大小不同的细胞器分离。因此，可用差速离心法分离叶绿体。叶绿体中的光合色素分布在类囊体(薄)膜上，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)光合作用的光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于C3的还原。黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料，暗反应无法进行，不能产生糖。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉，为证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体提取出来并用碘液检测其中淀粉。【还会这样考】1.(2024·山东潍坊模拟预测)某科研人员研究荔枝叶片发育过程中，净光合速率及相关指标的变化见下表，以下选项错误的是()叶片发育时期叶面积(最大面积的%)总叶绿素含量/(mg·g－1Fw)气孔相对开放度/%净光合速率/(μmolCO2·m－2·s－1)A新叶展开前19——－2.8B新叶展开中871.1551.6C新叶已成熟10011.11005.8注：“—”表示未测数据。A.本实验为了比较不同发育时期叶片的叶绿素含量大小，可用丙酮提取色素B.取部分A叶片置于光温恒定的密闭容器中，一段时间后，其叶肉细胞将开始积累酒精C.相比C组叶片，限制B中净光合速率大小的原因是叶绿素含量和气孔相对开放度D.叶片发育过程中，叶面积逐渐增大，这是细胞生长的结果答案D解析叶绿素能够溶解于有机溶剂酒精或丙酮中，故可以用丙酮提取色素，A正确；A组叶片净光合速率小于0，一段时间后，因容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸产生酒精，故其叶肉细胞中将开始积累酒精，B正确；B组与C组相比，B组叶片的总叶绿素含量比C组少、气孔相对开放度比C组低，CO2吸收量不足，故B组叶片净光合速率较低的原因是叶绿素含量低和气孔相对开放度低，C正确；叶片发育过程中，通过细胞分裂增加细胞数量，通过细胞生长增大细胞体积，共同作用使叶面积逐渐增大，D错误。2.(2024·全国三模)研究发现，温度越高蛋白质分子热运动越快，蛋白质分子内的氢键等弱键的断裂程度也增加，蛋白质立体结构被破坏程度增加。如图为β－葡萄糖苷酶在不同温度下分别处理20min、60min、120min后获得的实验结果。下列相关分析，正确的是()A.该实验的自变量只有温度，因变量是酶活性B.该酶活性随温度、处理时间延长而降低C.图示结果说明该酶活性的最适温度为42℃D.处于高温环境越久，越多酶分子结构被破坏答案D解析该实验的自变量有温度、处理时间，因变量是酶活性，A错误；在37℃之前，该酶的活性随温度的升高而提高，处理60min的酶活性比处理20min的酶活性大，因此无法得出该酶活性随温度、处理时间延长而降低的结论，B错误；β－葡萄糖苷酶在处理60min时，最适温度为37℃，C错误。3.(2024·山东德州高三检测)海马神经元的兴奋性与学习记忆密切相关。为探究淫羊藿苷对海马神经元兴奋性的作用，科研人员用淫羊藿苷对认知障碍模型鼠进行治疗，结果如下图所示。下列说法正确的是()A.模型组小鼠的海马神经元不能产生动作电位和传递信息B.淫羊藿苷可通过升高静息电位绝对值提高神经元的敏感性C.淫羊藿苷处理模型鼠可加快海马神经元Na＋通道的开放速度D.与正常小鼠相比，模型小鼠海马神经元细胞外Na＋浓度更高答案C解析由题图可知，模型组小鼠的海马神经元能产生动作电位和传递信息，A错误；淫羊藿苷可通过降低静息电位绝对值提高神经元的敏感性，B错误；与模型组相比，淫羊藿苷处理使模型鼠静息电位绝对值降低，动作电位峰值增大，产生动作电位时间缩小，可见淫羊藿苷处理模型鼠可加快海马神经元Na＋通道的开放速度，C正确；与正常小鼠相比，模型小鼠海马神经元细胞外Na＋浓度更低，D错误。4.(2024·湖南九校联盟模拟)Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋。为验证Piezo是否为感受机械力刺激的离子通道受体，以N2A细胞和HEK293T细胞为实验材料，在体外进行相关实验后检测到的电流变化如表所示。下列说法错误的是()处理检测电流变化实验一：机械力刺激N2A细胞实验二：利用RNA干扰技术抑制N2A细胞的Piezo基因表达，给予机械力刺激实验三：机械力刺激HEK293T细胞实验四：利用基因工程技术使HEK293T细胞高表达Piezo基因，给予机械力刺激A.正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋B.实验一、二证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体C.实验一、四证明Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体D.开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏答案C解析实验组别自变量实验结果分析判断实验一、三细胞种类实验一结果为电流发生变化，实验三结果为电流不发生变化正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋A正确实验一、二是否抑制N2A细胞的Piezo基因表达实验一结果为N2A细胞产生了明显的电流变化，实验二结果为N2A细胞几乎没有电流变化动作电位的产生通常是Na＋通过离子通道内流的结果，因而证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体B正确实验一、四—不符合单一变量原则，不能得出Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体C错误由题干可知，Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋，因此，开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏，D正确。限时练27把握教材基础实验和经典实验的思路和方法(时间：30分钟分值：50分)【精准强化】重点1教材基础实验归纳1.(2024·广东深圳模拟)下列有关实验操作或实验结果的描述，正确的是()A.探究酵母菌的呼吸方式不能用是否产生二氧化碳来确定B.组织样液中滴加双缩脲试剂显示蓝色，说明该样液中含有蛋白质C.用无水乙醇可以提取和分离叶绿体色素D.在观察牛蛙的脊髓反射现象实验中，环割脚趾皮肤的目的是破坏效应器答案A解析酵母菌进行有氧呼吸和无氧呼吸时，都能产生二氧化碳，所以不能通过是否产生二氧化碳来判断酵母菌的呼吸方式，A正确；组织样液中滴加双缩脲试剂显示紫色，说明该样液中含有蛋白质，B错误；用无水乙醇可以提取叶绿体色素，分离叶绿体色素需要用层析液，C错误；在观察牛蛙的脊髓反射现象实验中，环割脚趾皮肤的目的是破坏感受器，D错误。2.(2023·北京卷，13)高中生物学实验中，下列实验操作能达成所述目标的是()A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中的微生物污染答案A解析成熟的植物细胞有中央大液泡，用高浓度蔗糖溶液处理，细胞会失水，成熟植物细胞能发生质壁分离，因此用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞可观察到质壁分离，A正确；向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境，不能创造无菌环境，B错误；在用样方法调查种群密度时，应该做到随机取样，而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度，C错误；对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物，但不能杜绝接种过程中的微生物污染，D错误。3.(2024·广东汕尾一模)以下是生物学实验的部分操作过程，其中正确的是()选项实验名称实验操作A检测生物组织中的还原糖向待测液中加入NaOH溶液后，再加CuSO4溶液，水浴加热B绿叶中色素的提取和分离先用75%的乙醇提取色素，再用层析液分离色素C探究植物细胞的吸水和失水将表皮细胞先置于清水观察吸水，再置于蔗糖溶液观察失水D培养液中酵母菌种群数量的变化先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液答案D解析检测生物组织中的还原糖时，NaOH溶液和CuSO4溶液应先等量混合均匀再使用，A错误；绿叶中色素的提取和分离，应用无水乙醇(或体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠)提取色素，B错误；探究植物细胞的吸水和失水时，应将表皮细胞先置于蔗糖溶液中观察其失水，再置于清水中观察吸水，C错误；培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入，D正确。重点2生物学实验方法及技术手段4.(2024·广东深圳质检)下列关于生物科学研究方法及其实验的叙述，正确的是()A.密度梯度离心法：证明DNA分子半保留复制的实验方法和分离细胞器的方法B.构建物理模型法：构建DNA双螺旋结构的模型和种群增长呈“S”形曲线C.假说—演绎法：孟德尔的基因分离定律和摩尔根证明基因在染色体上D.同位素标记法：尼伦伯格破译密码子和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验答案C解析用密度梯度离心法可证明DNA的复制方式为半保留复制，但分离细胞器的方法是差速离心法，A错误；DNA双螺旋结构的模型属于物理模型，种群增长呈“S”形曲线属于数学模型，B错误；尼伦伯格破译密码子时没有用到同位素标记法，D错误。5.(2024·福建泉州质检)生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不相符的叙述是()选项科学史实验结论A用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验伞藻的帽形形成主要与细胞核有关B恩格尔曼用极细的光束照射水绵，发现需氧细菌都聚集在水绵叶绿体被照射的部位水绵的叶绿体在光的照射下可以产生氧气C不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验细胞膜具有流动性D将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况胰液分泌是神经调节的结果答案D解析不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验，荧光染料与细胞表面的膜蛋白结合，随其移动，表明了细胞膜具有流动性，C不符合题意；将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况，因本实验中小肠黏膜神经被彻底破坏，最终有胰液的分泌，故可说明胰液分泌不是神经调节的结果，D符合题意。6.(2024·江苏南京调研)下列关于生物科学研究方法的叙述，错误的是()A.采用对比实验的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式B.摩尔根采用假说—演绎法证明了基因位于染色体上C.记名计算法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少D.采用模型建构的方法能够帮助我们认识人体内对血糖水平进行调节的机制答案C解析采用对比实验(一组通入氧气，另一组不通入氧气)的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式，A正确；目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量，记名计算法是指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目，C错误。重点3实验探究与分析7.(2024·湖北武汉模拟)为研究蒲公英提取物对糖尿病患者的降糖作用，科研人员对小鼠进行了如表所示的实验。下列叙述错误的是()组别实验处理后空腹血糖平均值/(mmol·L－1)灌胃葡萄糖0.5h后血糖平均值/(mmol·L－1)正常组5.659.82糖尿病模型组21.2925.82蒲公英提取物组14.8818.19吡格列酮组15.0218.98注：吡格列酮是治疗糖尿病的常规药物。A