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(共24张PPT)
专题九　实验与探究
每日一练(实验与探究)
(限时40分钟)
一、选择题
1.(2020·江苏卷)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是(　　)
A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试到,混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色
【答案】 C
【解析】 A.在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色,A错误;B.厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后由橙色变成灰绿色,B错误;C.在沸水浴条件下, DNA遇二苯胺会被染成蓝色,C正确;D.蛋白质溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色,D错误。故选C。
2.(2020·浙江卷)为研究酶作用的影响因素,进行了“探究pH对过氧化氢酶的影响”的活动。下列叙述错误的是 (　　)
A.反应小室应保持在适宜水温的托盘中
B.加入各组反应小室中含有酶的滤纸片的大小和数量应一致
C.将H2O2加到反应小室中的滤纸片上后需迅速加入pH缓冲液
D.比较各组量筒中收集的气体量可判断过氧化氢酶作用的适宜pH范围
【答案】 C
【解析】 A.温度也会影响酶的活性,且该实验中温度为无关变量,应保持相同且适宜,则反应小室应保持在适宜水温的托盘中,A正确;B.各组的滤纸片大小和数量属于无关变量,应保持一致,B正确; C.应将反应小室稍立起,使有滤纸片的一侧在上面,然后依次小心加入pH缓冲液和H2O2溶液,此时混合液不能与滤纸片接触,C错误;D.比较各组量筒中收集的气体量,可以反映在不同pH条件下过氧化氢酶的活性大小,从而判断过氧化氢酶的适宜pH范围,D正确。故选C。
3.(2022·广东卷)某同学对蛋白酶TSS的最适催化条件开展初步研究,结果见下表。下列分析错误的是 (　　)
注:+/-分别表示有/无添加,反应物为Ⅰ型胶原蛋白
A.该酶的催化活性依赖于CaCl2
B.结合①、②组的相关变量分析,自变量为温度
C.该酶催化反应的最适温度70 ℃,最适pH9
D.尚需补充实验才能确定该酶是否能水解其他反应物
组别 pH CaCl2 温度(℃) 降解率(%)
① 9 + 90 38
② 9 + 70 88
③ 9 - 70 0
④ 7 + 70 58
⑤ 5 + 40 30
【答案】 C
【解析】 A.分析②③组可知,没有添加CaCl2,降解率为0,说明该酶的催化活性依赖于CaCl2,A正确;B.分析①②变量可知,pH均为9,都添加了CaCl2,温度分别为90 ℃、70 ℃,故自变量为温度,B正确;C.②组酶的活性最高,此时pH为9,温度为70 ℃,但由于温度梯度、pH梯度较大,不能说明最适温度为70 ℃,最适pH为9,C错误;D.该实验的反应物为Ⅰ型胶原蛋白,要确定该酶能否水解其他反应物还需补充实验,D正确。故选C。
4.(2020·江苏卷改编)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录,下表实验现象不合理的是 (　　)
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
【答案】 C
【解析】 A.苏丹Ⅲ可将脂肪染成橘黄色,因此用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片中可观察到子叶细胞中有橘黄色颗粒,A正确; B.用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片,由于外界溶液浓度高于细胞液浓度,因此细胞失水,紫色的液泡逐渐变小,颜色逐渐变深,B正确;C.观察细胞有丝分裂实验中,经过解离步骤后,细胞已经死亡,因此不能观察到染色体在细胞中移动并平均分配到两极的现象,C错误;D.由于细胞膜具有选择透过性,活的酵母菌不能被台盼蓝染色,但死酵母可被台盼蓝染色,因此用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片,部分酵母菌被染成蓝色,D正确。故选C。
　5.(2020·江苏卷)采用新鲜菠菜叶片开展“叶绿体色素的提取和分离”实验,下列叙述错误的是 (　　)
A.提取叶绿体色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.研磨时加入CaO可以防止叶绿素被氧化破坏
C.研磨时添加石英砂有助于色素提取
D.画滤液细线时应尽量减少样液扩散
【答案】 B
【解析】 A.无水乙醇作为提取液,可溶解绿叶中的色素,A正确; B.加入少许碳酸钙可防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏,B错误;C.石英砂使研磨得充分,C正确;D.为了得到清晰的色素带,滤液细线画得要细、直且均匀,防止色素带重叠,则画滤液细线时应尽量减少样液扩散,D正确。故选B。
6.(2022·全国甲卷)植物成熟叶肉细胞的细胞液浓度可以不同。现将a、b、c三种细胞液浓度不同的某种植物成熟叶肉细胞,分别放入三个装有相同浓度蔗糖溶液的试管中,当水分交换达到平衡时观察到:①细胞a未发生变化;②细胞b体积增大;③细胞c发生了质壁分离。若在水分交换期间细胞与蔗糖溶液没有溶质的交换,下列关于这一实验的叙述,不合理的是 (　　)
A.水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度
B.水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c
C.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度大于细胞a的细胞液浓度
D.水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度
【答案】 C
【解析】 A.由于细胞b在水分交换达到平衡时细胞的体积增大,说明细胞吸水,则水分交换前,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,A正确; B.水分交换达到平衡时,细胞a的细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,细胞b的细胞液浓度大于外界蔗糖溶液的浓度,细胞c的细胞液浓度小于外界蔗糖溶液的浓度,因此水分交换前,细胞液浓度大小关系为细胞b>细胞a>细胞c,B正确;C.由题意可知,水分交换达到平衡时,细胞a未发生变化,说明其细胞液浓度与外界蔗糖溶液浓度相等;水分交换达到平衡时,虽然细胞内外溶液浓度相同,但细胞c失水后外界蔗糖溶液的浓度减小,因此,水分交换平衡时,细胞c的细胞液浓度小于细胞a的细胞液浓度,C错误;D.在一定的蔗糖溶液中,细胞c发生了质壁分离,水分交换达到平衡时,其细胞液浓度等于外界蔗糖溶液的浓度,D正确。故选C。
7.(2022·全国乙卷)某种酶P由RNA和蛋白质组成,可催化底物转化为相应的产物。为探究该酶不同组分催化反应所需的条件。某同学进行了下列5组实验(表中“+”表示有,“-”表示无)。
　根据实验结果可以得出的结论是 (　　)
A.酶P必须在高浓度Mg2+条件下才具有催化活性
B.蛋白质组分的催化活性随Mg2+浓度升高而升高
C.在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性
D.在高浓度Mg2+条件下蛋白质组分具有催化活性
实验组 ① ② ③ ④ ⑤
底物 + + + + +
RNA组分 + + - + -
蛋白质组分 + - + - +
低浓度Mg2+ + + + - -
高浓度Mg2+ - - - + +
产物 + - - + -
【答案】 C
【解析】 A.第①组中,酶P在低浓度Mg2+条件,有产物生成,说明酶P在该条件下具有催化活性,A错误;B、 D第③组和第⑤组对照,无关变量是底物和蛋白质组分,自变量是Mg2+浓度,无论是高浓度Mg2+条件下还是低浓度Mg2+条件下,两组均没有产物生成,说明蛋白质组分无催化活性,B、D错误;C.第②组和第④组对照,无关变量是底物和RNA组分,自变量是Mg2+浓度,第④组在高浓度Mg2+条件下有产物生成,第②组在低浓度Mg2+条件下,没有产物生成,说明在高浓度Mg2+条件下RNA组分具有催化活性,C正确。故选C。
8.(2020·天津卷)某同学居家学习期间,准备洋葱根尖有丝分裂实验材料。在下列方法中(每天换一次水),根尖生长状况最好的是 (　　)
A 　　　 B
　　　
C 　　　 D
【答案】 C
【解析】 观察细胞有丝分裂实验中,将洋葱放在广口瓶上,瓶内装满清水,让洋葱的底部接触到瓶内的水面。把这个装置放在温暖的地方培养,待根长约5 cm时,取生长健壮的根尖制成临时装片观察。故选C。
9.(2020·浙江卷)下列关于“肺炎双球菌转化实验”的叙述,正确的是 (　　)
A.活体转化实验中,R型菌转化成的S型菌不能稳定遗传
B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质使R型菌转化成有荚膜的S型菌
C.离体转化实验中,蛋白质也能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传
D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物不能使R型菌转化成S型菌
【答案】 D
【解析】 A.活体转化实验中,R型菌转化成S型菌的实质是发生了基因重组,属于可遗传变异,所以S型菌能稳定遗传,A错误;B.活体转化实验中,S型菌的荚膜物质不能使R型菌转化成有荚膜的S型菌,B错误;C.离体转化实验中,蛋白质不能使部分R型菌转化成S型菌,只有DNA能使部分R型菌转化成S型菌且可实现稳定遗传,C错误;D.离体转化实验中,经DNA酶处理的S型菌提取物中不含完整的DNA,所以不能使R型菌转化成S型菌,D正确。故选D。
10.(2020·江苏卷)下列关于“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验的叙述,错误的是 (　　)
A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数
B.从静置的培养液中取适量上清液,用血细胞计数板计数
C.每天定时取样,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线
D.营养条件是影响酵母菌种群数量动态变化的因素之一
【答案】 B
【解析】 A.将酵母菌接种到培养液中,并进行第一次计数,并每天定时取样,A正确;B.从试管中吸出培养液进行计数前,需将试管轻轻振荡数次,目的是使培养液中的酵母菌均匀分布,B错误;C.每天定时取样,采用抽样检测法,测定酵母菌细胞数量,绘制种群数量动态变化曲线,C正确;D.影响酵母菌种群数量变化的因素有:营养条件、溶氧量、pH值、代谢废物的积累等,D正确。故选B。
11.(2020·江苏卷)同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。在生物科学史中,下列科学研究未采用同位素标记法的是(　　)
A.卡尔文(M,Calvin)等探明CO2中的碳在光合作用中的转化途径
B.赫尔希(A,D,Hershey)等利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.梅塞尔森(M,Meselson)等证明DNA进行半保留复制
D.温特(F,W,Went)证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质
【答案】 D
【解析】 A.卡尔文利用14C标记CO2,从而探明光合作用中有机物的转化途径为CO2→C3→(CH2O)n,A正确;B.赫尔希和蔡斯利用35S和32P标记噬菌体,结果证明了噬菌体侵染细菌时DNA注入细菌中,从而证明DNA是遗传物质,B正确;C.梅塞尔森的DNA半保留复制中,用15N标记亲本链,14N标记子代链,从而证明DNA的复制是半保留复制,C正确;D.温特的实验中没有用到同位素标记法,D正确。故选D。
二、非选择题
12.(2020·浙江卷)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题:
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生　　 　　现象来判断。
质壁分离
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎,提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏　　　色。分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致 4种色素随层析液在滤纸条上的　　　　　 不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的　　　　 　。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后,　　　　 　有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂　 　期细胞的染色体,原因是 。　　
黄
移动速率
吸收光谱
轻压盖玻片
中
中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究
【详解】　
(1)将洋葱外表皮细胞置于质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液中时,细胞会失水发生质壁分离,但死细胞的原生质层丧失选择透过性,在此溶液中不会发生质壁分离,因此根据细胞在该溶液中是否发生质壁分离可判断细胞是否为活细胞。
(2)提取光合色素时加入碳酸钙的作用是防止叶绿素被破坏,因此提取光合色素时,若甲组未加入碳酸钙,会导致部分叶绿素被破坏,与加入碳酸钙的乙组相比,甲组的提取液会偏黄色。 分离光合色素时,由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同,导致4种色素随层析液在滤纸条上的移动速率不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液,测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率,可绘制出该色素的吸收光谱。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段,切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时,经染色后,轻压盖玻片有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时,通常选用处于有丝分裂中期细胞的染色体,原因是中期的染色体缩短到最小的程度,最便于观察和研究。(共7张PPT)
专题九　实验与探究
每日一默(实验与探究)
(限时20分钟)
一、显微观察类实验
实验名称 观察对象 生物材料 染色剂 现象
低温诱导植物染色体数目的变化 染色体数目
洋葱根尖分生区细胞
　　　
　　　　　 红
观察细胞的有丝分裂 染色体行为变化
　　　
　　　　　 紫或红
观察细胞的减数分裂 染色体行为变化 蝗虫精母细胞 龙胆紫或醋酸洋红 紫或红
观察叶绿体 叶绿体 藓类的叶、菠菜叶等 无需染色 绿色
观察植物细胞的质壁分离与复原 紫色大液泡及原生质层
　　　　　　　 无需染色 紫色变深,原生质层与细胞壁分离
洋葱根尖分生区细胞
龙胆紫或醋酸洋红
紫色洋葱鳞片叶外表皮
改良苯酚品红
二、物质提取和鉴定类实验
碘液
蓝色
斐林试剂
砖红色沉淀
双缩脲试剂
紫色
实验名称 试剂 现象 生物材料 备注
淀粉的鉴定 　　　　　__________
__________　　　　　　　 脱色的叶片 无
还原糖的鉴定 　　　　　　　__________
__________　　　　　　 苹果或梨的匀浆等 甲、乙液现配现用,水浴加热
脂肪的鉴定 　　　　　　　___________
___________　　　　　　 花生种子切片 去浮色:50%酒精需用显微镜观察
蛋白质的鉴定 　　　　　　　__________
__________　　　　　　　 豆浆、稀蛋清等 先加A液,后加B液,摇匀后使用,B液不能过量
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)
橘黄(或红)色
实验名称 试剂 现象 生物材料 备注
酒精 　　　　　　　
　　　　　　　 果酒 酸性条件下 反应
CO2 　　　　　　　
　　　　　　　 CO2 无
叶绿体中色素的提取和分离 提取:
__________　　　　 分离:
______　　　　 胡萝卜素:_____　　叶黄素:______　　　　叶绿素a:______　　　 叶绿素b:______　　　 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 二氧化硅:研磨充分;碳酸钙:防止研磨中色素被破坏
尿素分解菌 　　　　　　　
　　　　　　　 尿素分解菌 无
纤维素分解菌 　　　　　　　
　　　　　　 纤维素分解菌 无
重铬酸钾
灰绿色
澄清石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液
变浑浊或蓝→绿→黄
无水乙醇
层析液
橙黄色
黄色
蓝绿色
黄绿色
酚红指示剂
红
刚果红染料
出现透明圈
实习、研究性课题 调查对象 调查方法 计算公式
种群密度的调查 动物 　　　　　　　
植物
　　　　　　　　 所有样方内个体总数/
样方的总面积
土壤中小动物类群丰富度的调查 土壤小动物
　　　　　　 ——
探究培养液中酵母菌数量的动态变化 酵母菌种群数量
　　　　　　 ——
调查人群中的
遗传病 发病率:广大人群
遗传方式:患者家族 —— 发病率= ×100%
三、调查类实验
标志重捕法
样方法
取样器取样法
抽样检测法
四、教材基础实验的实验方法汇总
1.分离各种细胞器:　　　　 　法。
2.分离叶绿体中的色素:　　　　　法。
3.赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验/分泌蛋白的分泌/证明光合作用产生的O2中的O全部来自H2O/证明光合作用制造的有机物中的C全部来自CO2:　　　　 　法。
4.孟德尔豌豆杂交实验/摩尔根果蝇杂交实验证明基因在染色体上:　　　　 　法。
5.萨顿提出“基因在染色体上”的假说:　　　　 　法。
6.调查土壤中小动物类群的丰富度:　 　 　　　法。
差速离心
纸层析
同位素标记
假说—演绎
类比推理
取样器取样
7.估算种群密度(活动能力强活动范围大的动物):　 .　　　　法。
8.估算种群密度(植物或活动能力弱活动范围小的动物如昆虫卵、蚜虫、跳蝻等):　　　　　法。
9.探究培养液中酵母菌数量的动态变化:　　 　　　法。
10.纯化分离微生物(微生物接种方法):　　 　　法或
法。
11.统计菌落数的微生物接种方法:　 　　　　法。
标志重捕
样方
抽样检测
平板划线
稀释涂布平板
稀释涂布平板

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