高考生物(广东专用)二轮复习实验整合与探究专题16教材基础实验 练习(课件版+教师版+学生版)

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高考生物(广东专用)二轮复习实验整合与探究专题16教材基础实验 练习(课件版+教师版+学生版)

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大专题六 实验整合与探究
专题16 教材基础实验
破 重 难
突破1 教材实验中的注意点、归类总结
1.鉴定类实验思路中的注意点
(1)选择合适的材料和试剂,并注意试剂使用的特殊要求。
①用斐林试剂检测还原糖:选取含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,不宜选择甜菜、甘蔗等,因其主要含有的是非还原糖。
②叶绿体色素的提取和分离:选取新鲜、颜色深绿的叶片。要用有机溶剂如无水乙醇提取,不能用蒸馏水。
③检测蛋白质的材料一般用鸡蛋清,因其较黏稠,故使用时需稀释。
(2)要注意各种试剂的成分、浓度和使用原理、方法。
斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同,但浓度、使用方法、原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2 溶液,在(水浴)加热条件下与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀;双缩脲试剂实质是在碱性环境下,Cu2+与肽键作用形成紫色络合物,不需要加热。
(3)注意检测原理。
①具有两个或两个以上肽键的化合物(如多肽和蛋白质),还有双缩脲本身,都能与双缩脲试剂发生显色反应。
②鉴定脂肪利用的苏丹Ⅲ染液不溶于水、微溶于有机溶剂、更易溶解于脂肪中,使脂肪呈现出染液的颜色。
(4)注意在不同实验中操作步骤的差异,如是否水浴加热等;注意实验操作过程可能会对实验结果产生的影响。如在叶绿体色素提取实验中,注意剪去滤纸条两角,画滤液细线时要多画几次,同时不能让滤液细线触及层析液。
(5)实验结论一般根据特定的颜色反应来确定。
定量检测指标有:还原糖、蛋白质、淀粉——颜色的深浅;CO2——澄清石灰水变浑浊的程度或速度;色素——色素带的宽窄。
(6)有些可不设置对照实验,若需设置,应增设一组加入已知的待检测物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。
深度指津
高中生物实验中常见“颜色”的总结
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀; ②染色体(质)+醋酸洋红液→红色; ③叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色; ②绿叶中色素分离结果的滤纸条:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液→灰绿色; ②绿叶中色素分离结果的滤纸条:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色; ②DNA+二苯胺试剂→蓝色
紫 ①染色体(质)+甲紫溶液→紫色; ②蛋白质+双缩脲试剂→紫色; ③绿叶中的4种色素→主要吸收蓝紫光
2.观察类实验操作中的注意点
(1)根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。比如,有些动植物组织和大多数细胞的细胞结构是无色透明的,必须经染色才能在显微镜下清楚地观察。
(2)不同材料用不同的制片方法
①装片法:把整个实验材料制成装片,如用黑藻观察叶绿体。
②切片法:把材料切成薄片,以便观察,如用花生作材料进行脂肪鉴定。
③压片法:把材料压碎成一薄层,以便观察,如观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
(3)根据细胞结构特点选择视野观察
可在光学显微镜下看到的结构主要有:细胞壁(植物细胞)、细胞质、细胞核,此外还有染色体(需用碱性染料染色);细胞器主要有叶绿体、线粒体(需染色)和液泡,其他大部分细胞器需在电子显微镜下才能观察到。
突破2 高中生物实验中常用的材料、试剂总结
1.洋葱在实验中的“一材多用”
取材 部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
低温诱导植物细胞染色体数目的变化 材料易得,低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
2.教材实验中药品的应用
(1)酒精
酒精浓度 实验 作用
体积分数为50%的酒精溶液 检测生物组织中的脂肪 脂肪鉴定中洗去多余浮色
体积分数为70%的酒精溶液 微生物的实验室培养 用于消毒
无水乙醇 光合色素的提取与分离 提取绿叶中的色素
体积分数为95%的酒精 观察细胞有丝分裂 解离液[酒精(体积分数为95%)和盐酸(质量分数为15%)按1∶1混合]
DNA的粗提取与鉴定 提取含杂质较少的DNA
(2)盐酸
实验名称 盐酸浓度 盐酸的作用
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸 改变pH,提供酸性环境
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 质量分数为15%的盐酸 使组织中的细胞相互分离开,即解离
(3)NaOH溶液
①在鉴定组织中蛋白质的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境。
②在鉴定组织中还原糖的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。
③在测定细胞呼吸速率的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在,通过气压变化检测装置中O2量的变化。
④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用物质的量浓度为0.01 mol·L-1的NaOH溶液来调节pH。
⑤在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,用质量分数为10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2,以保证检测到的CO2是酵母菌细胞呼吸产生的。
(4)其他常用试剂
试剂名称 作用 实验应用
质量浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液 使植物细胞刚好发生质壁分离且对细胞无伤害 植物细胞的质壁分离及复原实验
层析液 溶解并分离色素 绿叶中色素的分离
二氧化硅 (石英砂) 使研磨充分 绿叶中色素的提取
碳酸钙 防止色素被破坏
溯 考 情
1.(2025·广东卷)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是()
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
2.(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是()
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
3. (2023·广东卷)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是()
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
4.(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是()
A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
提 考 能
考向1 教材基础实验
1.(2025·广东二模)温度是影响实验成功的重要条件之一。下列实验操作中,所需温度最低的是()
A.用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B.用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖
C.用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D.用PCR仪自动完成延伸步骤
2.(2025·深圳一模)某兴趣小组用下图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实验。下列叙述正确的是()
A.甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行
B.乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
C.甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质
D.检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液
考向2 高中生物实验中常用的材料、试剂
3.(2025·安徽卷)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是(  )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
考向3 实验操作和结果分析
4.(2025·清远二模)下列相关实验操作正确的是()
A.“酵母菌的纯培养”实验中,可采用煮沸消毒法对培养基进行灭菌
B.“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的体积分数为95%酒精溶解DNA
C.“植物组织培养”实验中,外植体接种后光照培养以形成愈伤组织
D.“PCR扩增目的基因”实验中,加入的dNTP可以提供能量和原料
配 套 热 练
1.(2025·湛江一模)下列有关高中生物实验的叙述,合理的是()
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察,形成前后自身对照
D.用2 mol·L-1 NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
2.(2025·广东模拟)下列关于“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”的实验,说法正确的是()
A.将洋葱放在装满清水的容器上方,在冰箱冷藏室内放置一周,诱导长出1 cm不定根
B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同
C.低温能够抑制纺锤体形成,从而影响着丝粒的分裂,导致细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
3.(2025·湖南卷)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是()
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
4.(2024·安徽卷)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是()
A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
5.(2025·茂名二模)生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中的部分操作,顺序正确的是()
A.pH对酶活性的影响:底物与酶混合后再改变pH
B.低温诱导植物细胞染色体数目变化:染色后漂洗
C.植物细胞的失水:低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液
D.调查酵母菌种群密度:滴加培养液后盖上盖玻片
6.(2025·佛山二模)某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是()
A.提取DNA时,研磨后需用滤纸进行过滤
B.可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
C.琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
D.若DNA带负电,则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
7.(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是()
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
8.(2025·广东省一模)在以下实验结果中,能观察到黄色现象的是()
A.在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液
B.将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热
C.将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液
D.纸层析法分离菠菜绿叶中的色素,滤纸条自上而下第三条色素带的颜色
9.(2025·湛江二模)某生物兴趣小组进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践,所用装置如图所示。下列相关操作错误的是()
A.可通过调节阀a的开闭来控制有氧和无氧条件
B.管口2可连通澄清石灰水以检测有无CO2产生
C.应适当延长酵母菌的培养时间以耗尽瓶中的葡萄糖
D.可向瓶中加入酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
10.下列有关教材中探究实验的说法,错误的是()
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用LED灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,pH属于无关变量,实验过程中需控制各组pH保持相同且适宜
D.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧条件为对照组,无氧条件为实验组
11.(2025·浙江1月卷)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如下表所示。据表分析,下列叙述正确的是()
组别 1 2 3 4 5
温度/℃ 27 37 47 57 67
滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50 min未澄清
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min
12.(2024·贵州卷)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分组栽培,其他条件相同且适宜,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
13.(2024·湖南卷)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
14.(2024·湖北卷)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是()
A.实验一中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
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中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
D.向实验一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
21世纪教育网(www.21cnjy.com)   大专题六 实验整合与探究
专题16 教材基础实验
破 重 难
突破1 教材实验中的注意点、归类总结
1.鉴定类实验思路中的注意点
(1)选择合适的材料和试剂,并注意试剂使用的特殊要求。
①用斐林试剂检测还原糖:选取含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,不宜选择甜菜、甘蔗等,因其主要含有的是非还原糖。
②叶绿体色素的提取和分离:选取新鲜、颜色深绿的叶片。要用有机溶剂如无水乙醇提取,不能用蒸馏水。
③检测蛋白质的材料一般用鸡蛋清,因其较黏稠,故使用时需稀释。
(2)要注意各种试剂的成分、浓度和使用原理、方法。
斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同,但浓度、使用方法、原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2 溶液,在(水浴)加热条件下与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀;双缩脲试剂实质是在碱性环境下,Cu2+与肽键作用形成紫色络合物,不需要加热。
(3)注意检测原理。
①具有两个或两个以上肽键的化合物(如多肽和蛋白质),还有双缩脲本身,都能与双缩脲试剂发生显色反应。
②鉴定脂肪利用的苏丹Ⅲ染液不溶于水、微溶于有机溶剂、更易溶解于脂肪中,使脂肪呈现出染液的颜色。
(4)注意在不同实验中操作步骤的差异,如是否水浴加热等;注意实验操作过程可能会对实验结果产生的影响。如在叶绿体色素提取实验中,注意剪去滤纸条两角,画滤液细线时要多画几次,同时不能让滤液细线触及层析液。
(5)实验结论一般根据特定的颜色反应来确定。
定量检测指标有:还原糖、蛋白质、淀粉——颜色的深浅;CO2——澄清石灰水变浑浊的程度或速度;色素——色素带的宽窄。
(6)有些可不设置对照实验,若需设置,应增设一组加入已知的待检测物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。
深度指津
高中生物实验中常见“颜色”的总结
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀; ②染色体(质)+醋酸洋红液→红色; ③叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色; ②绿叶中色素分离结果的滤纸条:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液→灰绿色; ②绿叶中色素分离结果的滤纸条:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色; ②DNA+二苯胺试剂→蓝色
紫 ①染色体(质)+甲紫溶液→紫色; ②蛋白质+双缩脲试剂→紫色; ③绿叶中的4种色素→主要吸收蓝紫光
2.观察类实验操作中的注意点
(1)根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。比如,有些动植物组织和大多数细胞的细胞结构是无色透明的,必须经染色才能在显微镜下清楚地观察。
(2)不同材料用不同的制片方法
①装片法:把整个实验材料制成装片,如用黑藻观察叶绿体。
②切片法:把材料切成薄片,以便观察,如用花生作材料进行脂肪鉴定。
③压片法:把材料压碎成一薄层,以便观察,如观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
(3)根据细胞结构特点选择视野观察
可在光学显微镜下看到的结构主要有:细胞壁(植物细胞)、细胞质、细胞核,此外还有染色体(需用碱性染料染色);细胞器主要有叶绿体、线粒体(需染色)和液泡,其他大部分细胞器需在电子显微镜下才能观察到。
突破2 高中生物实验中常用的材料、试剂总结
1.洋葱在实验中的“一材多用”
取材 部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
低温诱导植物细胞染色体数目的变化 材料易得,低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
2.教材实验中药品的应用
(1)酒精
酒精浓度 实验 作用
体积分数为50%的酒精溶液 检测生物组织中的脂肪 脂肪鉴定中洗去多余浮色
体积分数为70%的酒精溶液 微生物的实验室培养 用于消毒
无水乙醇 光合色素的提取与分离 提取绿叶中的色素
体积分数为95%的酒精 观察细胞有丝分裂 解离液[酒精(体积分数为95%)和盐酸(质量分数为15%)按1∶1混合]
DNA的粗提取与鉴定 提取含杂质较少的DNA
(2)盐酸
实验名称 盐酸浓度 盐酸的作用
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸 改变pH,提供酸性环境
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 质量分数为15%的盐酸 使组织中的细胞相互分离开,即解离
(3)NaOH溶液
①在鉴定组织中蛋白质的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境。
②在鉴定组织中还原糖的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。
③在测定细胞呼吸速率的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在,通过气压变化检测装置中O2量的变化。
④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用物质的量浓度为0.01 mol·L-1的NaOH溶液来调节pH。
⑤在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,用质量分数为10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2,以保证检测到的CO2是酵母菌细胞呼吸产生的。
(4)其他常用试剂
试剂名称 作用 实验应用
质量浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液 使植物细胞刚好发生质壁分离且对细胞无伤害 植物细胞的质壁分离及复原实验
层析液 溶解并分离色素 绿叶中色素的分离
二氧化硅 (石英砂) 使研磨充分 绿叶中色素的提取
碳酸钙 防止色素被破坏
溯 考 情
1.(2025·广东卷)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是( C )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液
B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照
D.剩余豆浆不饮用
解析:未经稀释的豆浆样液浓度过高,豆浆本来的乳白色会掩盖蛋白质与双缩脲试剂产生的紫色,影响显色观察和结果判定,A正确;可在常温下用双缩脲试剂检测蛋白质,B正确;检测组织中有机物的实验,应用未加样液的试剂作对照,C错误;为了安全考虑,实验室的实验样品不能饮用,D正确。
2.(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是( C )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
解析: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,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,提取液为无水乙醇,光合色素不溶于水,B错误;由于滤纸条不会相互影响,层析液成分相同,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。
3. (2023·广东卷)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是( D )
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
解析:裂解是使细胞吸水涨破,释放出DNA等物质,A正确;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,其在2 mol·L-1的NaCl溶液中溶解度最高,将溶液过滤,即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离,B正确;DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复多次用酒精沉淀出DNA,提高DNA纯度,C正确;将DNA溶于NaCl溶液,加入二苯胺试剂,需沸水浴5 min,待冷却后,方能呈现蓝色,D错误。
4.(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是( C )
A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
解析:根尖解离后需要先用清水漂洗,以防解离过度,再进行染色,A错误;将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;分裂中期的染色体整齐地排列在赤道板上,据图可知,图示中期细胞位于左上方,故需要向左上方移动装片,将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。
提 考 能
考向1 教材基础实验
1.(2025·广东二模)温度是影响实验成功的重要条件之一。下列实验操作中,所需温度最低的是( B )
A.用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B.用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖
C.用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D.用PCR仪自动完成延伸步骤
解析:可用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖,该过程中需要水浴(50~65 ℃)加热,根据是否出现砖红色沉淀进行判断,A不符合题意;用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖,该过程在常温下进行即可,B符合题意;用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物需要水浴加热,根据是否有蓝色出现进行判断,C不符合题意;用PCR仪自动完成延伸步骤,该步骤所需的温度是72 ℃左右,D不符合题意。
2.(2025·深圳一模)某兴趣小组用下图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实验。下列叙述正确的是( C )
A.甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行
B.乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
C.甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质
D.检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液
解析:图示实验为探究酵母菌的无氧呼吸,甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的呼吸,消耗掉瓶内原有的氧气,使瓶内处于无氧环境,这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究,如果立即连通,会导致实验结果不准确,A错误;CO2遇溴麝香草酚蓝溶液会发生由蓝变绿再变黄的颜色变化,故乙瓶中由蓝变绿再变黄,则可表明产生了CO2,B错误;酵母菌在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸进入线粒体基质,分解产生CO2和NADH,所以甲瓶排出的 CO2有可能产自酵母菌的线粒体基质,C正确;因为葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾发生反应,应在充分反应后(葡萄糖消耗完),从甲瓶中取适量溶液,加入酸性重铬酸钾检测乙醇,D错误。
考向2 高中生物实验中常用的材料、试剂
3.(2025·安徽卷)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是( D )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
解析:蔗糖为非还原糖,蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀,A错误;双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应,B错误;脂肪与苏丹Ⅲ染液反应的原理是苏丹Ⅲ染液作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒,该过程属于物理溶解,C错误。
考向3 实验操作和结果分析
4.(2025·清远二模)下列相关实验操作正确的是( D )
A.“酵母菌的纯培养”实验中,可采用煮沸消毒法对培养基进行灭菌
B.“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的体积分数为95%酒精溶解DNA
C.“植物组织培养”实验中,外植体接种后光照培养以形成愈伤组织
D.“PCR扩增目的基因”实验中,加入的dNTP可以提供能量和原料
解析:培养基灭菌需要采用高压蒸汽灭菌法,煮沸消毒法灭菌不彻底,A错误;DNA不溶于酒精,“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的体积分数为95%酒精析出DNA,B错误;“植物组织培养”实验中,外植体接种后避光培养以形成愈伤组织,C错误;dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)是DNA合成的核心原料,同时其含有特殊的化学键,可以为PCR提供能量,D正确。
配 套 热 练
1.(2025·湛江一模)下列有关高中生物实验的叙述,合理的是( A )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察,形成前后自身对照
D.用2 mol·L-1 NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
解析:用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中存在少量放射性可能是少数噬菌体未侵染进细菌,而搅拌不充分会使无放射性的噬菌体蛋白质外壳不能与细菌分离,不会影响上清液的放射性情况,B不合理;观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照,C不合理;2 mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA,而不是析出,D不合理。
2.(2025·广东模拟)下列关于“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”的实验,说法正确的是( B )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方,在冰箱冷藏室内放置一周,诱导长出1 cm不定根
B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同
C.低温能够抑制纺锤体形成,从而影响着丝粒的分裂,导致细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
解析:将洋葱在冰箱冷藏室内( 4 ℃)放置一周,取出后,放在装满清水的容器上方,于室温(约25 ℃)进行培养,长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h,A错误;冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同,均为95%,B正确;低温会抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,但不影响着丝粒的分裂,C错误;若观察到含有32条染色体的细胞,不一定说明低温成功诱导染色体数目加倍,因为洋葱(2n=16)体细胞有丝分裂后期染色体数目也会加倍到32条,D错误。
3.(2025·湖南卷)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是( B )
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
解析:猪是哺乳动物,猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,也不含DNA,所以不能用猪成熟红细胞替代猪肝细胞进行DNA的粗提取与鉴定实验。
4.(2024·安徽卷)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是( D )
A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
解析:研磨液有利于DNA的溶解,若换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低,A正确;DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,可利用此差异分离DNA,B正确;DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变,因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取,C正确;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会变成蓝色,二苯胺试剂用于鉴定DNA,D错误。
5.(2025·茂名二模)生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中的部分操作,顺序正确的是( C )
A.pH对酶活性的影响:底物与酶混合后再改变pH
B.低温诱导植物细胞染色体数目变化:染色后漂洗
C.植物细胞的失水:低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液
D.调查酵母菌种群密度:滴加培养液后盖上盖玻片
解析:探究pH对酶活性的影响时,需先分别将酶和底物调整至目标pH后再混合,A错误;该实验的标准步骤为:解离→漂洗→染色→制片,B错误;使用血细胞计数板时,需先盖上盖玻片,再将培养液滴在盖玻片边缘,待培养液自行渗入计数室中,D错误。
6.(2025·佛山二模)某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是( D )
A.提取DNA时,研磨后需用滤纸进行过滤
B.可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
C.琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
D.若DNA带负电,则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
解析:研磨液需用纱布进行过滤,A错误;蛋白质可溶于酒精,而DNA在冷酒精中溶解度很低,所以在提取DNA时加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解、DNA析出,B错误;在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化,稍冷却后加入适量核酸染料混匀,C错误;靠近加样孔的一端为负极,接通电源,带负电的DNA分子向正极移动而使DNA逐渐分离,D正确。
7.(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是( B )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
解析:赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①错误;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②正确;查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,沃森和克里克据此推出碱基的配对方式,③正确;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制,是在DNA双螺旋结构模型之后提出的,④错误。
8.(2025·广东省一模)在以下实验结果中,能观察到黄色现象的是( C )
A.在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液
B.将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热
C.将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液
D.纸层析法分离菠菜绿叶中的色素,滤纸条自上而下第三条色素带的颜色
解析:使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时产生紫色反应;将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热,生成蓝色;酵母菌培养液产生的气体是CO2,将CO2通入溴麝香草酚蓝溶液,颜色变化为蓝色→绿色→黄色;纸层析法分离菠菜绿叶中的色素,滤纸条自上而下第三条色素带为叶绿素a,颜色为蓝绿色。
9.(2025·湛江二模)某生物兴趣小组进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践,所用装置如图所示。下列相关操作错误的是( D )
A.可通过调节阀a的开闭来控制有氧和无氧条件
B.管口2可连通澄清石灰水以检测有无CO2产生
C.应适当延长酵母菌的培养时间以耗尽瓶中的葡萄糖
D.可向瓶中加入酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
解析:由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,C正确;检测酒精时,应取适量酵母菌培养液的滤液注入试管中,向试管中滴加酸性重铬酸钾,D错误。
10.下列有关教材中探究实验的说法,错误的是( D )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用LED灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,pH属于无关变量,实验过程中需控制各组pH保持相同且适宜
D.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧条件为对照组,无氧条件为实验组
解析:“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,该实验为对比实验,有氧组和无氧组均为实验组,D错误。
11.(2025·浙江1月卷)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如下表所示。据表分析,下列叙述正确的是( B )
组别 1 2 3 4 5
温度/℃ 27 37 47 57 67
滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50 min未澄清
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min
解析:浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,滤液澄清时间越短,A错误;组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;若实验温度为52 ℃,酶活性可能大于第3、4组,时间可能小于4 min,C错误;组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57 ℃,滤液也不会澄清,D错误。
12.(2024·贵州卷)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分组栽培,其他条件相同且适宜,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( D )
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
解析:叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量,D错误。
13.(2024·湖南卷)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( B )
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
解析: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,细胞质流动速率越快,B错误。
14.(2024·湖北卷)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是( C )
A.实验一中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
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中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
D.向实验一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
解析:实验一中小球的大小、质地应该相同,使抓摸时手感一样,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小、手感不同,A错误;实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体,着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的,是酶在起作用,B错误;实验三是模拟DNA分子重组,DNA连接酶可连接两个DNA片段,形成磷酸二酯键,故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,需另加两个桶,桶内添加代表另一对等位基因的彩球,才可模拟两对等位基因的自由组合,D错误。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)(共54张PPT)
大专题六
专题16 教材基础实验
实验整合与探究
知能融通
1.鉴定类实验思路中的注意点
(1)选择合适的材料和试剂,并注意试剂使用的特殊要求。
①用斐林试剂检测还原糖:选取含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织,不宜选择甜菜、甘蔗等,因其主要含有的是非还原糖。
②叶绿体色素的提取和分离:选取新鲜、颜色深绿的叶片。要用有机溶剂如无水乙醇提取,不能用蒸馏水。
③检测蛋白质的材料一般用鸡蛋清,因其较黏稠,故使用时需稀释。
破 重 难
突破1 教材实验中的注意点、归类总结
(2)要注意各种试剂的成分、浓度和使用原理、方法。
斐林试剂与双缩脲试剂的成分相同,但浓度、使用方法、原理不同。斐林试剂实质是新配制的Cu(OH)2 溶液,在(水浴)加热条件下与还原糖反应生成砖红色的Cu2O沉淀;双缩脲试剂实质是在碱性环境下,Cu2+与肽键作用形成紫色络合物,不需要加热。
(3)注意检测原理。
①具有两个或两个以上肽键的化合物(如多肽和蛋白质),还有双缩脲本身,都能与双缩脲试剂发生显色反应。
②鉴定脂肪利用的苏丹Ⅲ染液不溶于水、微溶于有机溶剂、更易溶解于脂肪中,使脂肪呈现出染液的颜色。
(4)注意在不同实验中操作步骤的差异,如是否水浴加热等;注意实验操作过程可能会对实验结果产生的影响。如在叶绿体色素提取实验中,注意剪去滤纸条两角,画滤液细线时要多画几次,同时不能让滤液细线触及层析液。
(5)实验结论一般根据特定的颜色反应来确定。
定量检测指标有:还原糖、蛋白质、淀粉——颜色的深浅;CO2——澄清石灰水变浑浊的程度或速度;色素——色素带的宽窄。
(6)有些可不设置对照实验,若需设置,应增设一组加入已知的待检测物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清溶液。
深 度 指 津
高中生物实验中常见“颜色”的总结
颜色 原理
红 ①还原糖+斐林试剂→砖红色沉淀;
②染色体(质)+醋酸洋红液→红色;
③叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光
黄 ①脂肪+苏丹Ⅲ染液→橘黄色;
②绿叶中色素分离结果的滤纸条:胡萝卜素→橙黄色,叶黄素→黄色
深 度 指 津
颜色 原理
绿 ①酒精+橙色的重铬酸钾溶液→灰绿色;
②绿叶中色素分离结果的滤纸条:叶绿素b→黄绿色,叶绿素a→蓝绿色
蓝 ①淀粉+碘液→蓝色;
②DNA+二苯胺试剂→蓝色
紫 ①染色体(质)+甲紫溶液→紫色;
②蛋白质+双缩脲试剂→紫色;
③绿叶中的4种色素→主要吸收蓝紫光
2.观察类实验操作中的注意点
(1)根据不同材料,不同的观察对象,做不同的材料处理,如浸泡、染色、解离、保持生活状态等。比如,有些动植物组织和大多数细胞的细胞结构是无色透明的,必须经染色才能在显微镜下清楚地观察。
(2)不同材料用不同的制片方法
①装片法:把整个实验材料制成装片,如用黑藻观察叶绿体。
②切片法:把材料切成薄片,以便观察,如用花生作材料进行脂肪鉴定。
③压片法:把材料压碎成一薄层,以便观察,如观察根尖分生区细胞的有丝分裂。
(3)根据细胞结构特点选择视野观察
可在光学显微镜下看到的结构主要有:细胞壁(植物细胞)、细胞质、细胞核,此外还有染色体(需用碱性染料染色);细胞器主要有叶绿体、线粒体(需染色)和液泡,其他大部分细胞器需在电子显微镜下才能观察到。
1.洋葱在实验中的“一材多用”
突破2 高中生物实验中常用的材料、试剂总结
取材部位 实验名称 取材原因
叶 鳞片叶 植物细胞的质壁分离和复原 外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性 细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
管状叶 绿叶中色素的提取和分离 色素含量多
根 观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
低温诱导植物细胞染色体数目的变化 材料易得,低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
2.教材实验中药品的应用
(1)酒精
酒精浓度 实验 作用
体积分数为50%的酒精溶液 检测生物组织中的脂肪 脂肪鉴定中洗去多余浮色
体积分数为70%的酒精溶液 微生物的实验室培养 用于消毒
无水乙醇 光合色素的提取与分离 提取绿叶中的色素
体积分数为95%的酒精 观察细胞有丝分裂 解离液[酒精(体积分数为95%)和盐酸(质量分数为15%)按1∶1混合]
DNA的粗提取与鉴定 提取含杂质较少的DNA
(2)盐酸
实验名称 盐酸浓度 盐酸的作用
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 物质的量浓度为0.01 mol·L-1的盐酸 改变pH,提供酸性环境
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂 质量分数为15%的盐酸 使组织中的细胞相互分离开,即解离
(3)NaOH溶液
①在鉴定组织中蛋白质的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为双缩脲试剂的成分之一,为该实验提供碱性环境。
②在鉴定组织中还原糖的存在时,质量浓度为0.1 g·mL-1的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。
③在测定细胞呼吸速率的实验中,用NaOH溶液吸收装置中的CO2,以保证装置中没有CO2存在,通过气压变化检测装置中O2量的变化。
④在探究影响酶活性的条件(pH)时,用物质的量浓度为0.01 mol·L-1的NaOH溶液来调节pH。
⑤在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中,用质量分数为10%的NaOH溶液来吸收空气中的CO2,以保证检测到的CO2是酵母菌细胞呼吸产生的。
(4)其他常用试剂
试剂名称 作用 实验应用
质量浓度为0.3 g·mL-1的蔗糖溶液 使植物细胞刚好发生质壁分离且对细胞无伤害 植物细胞的质壁分离及复原实验
层析液 溶解并分离色素 绿叶中色素的分离
二氧化硅
(石英砂) 使研磨充分 绿叶中色素的提取
碳酸钙 防止色素被破坏
考能提升
1.(2025·广东卷)某同学使用双缩脲试剂检测豆浆中的蛋白质。下列做法错误的是 (  )
A.用蒸馏水稀释豆浆作样液 B.在常温下检测
C.用未加试剂的样液作对照 D.剩余豆浆不饮用
溯 考 情
解析:未经稀释的豆浆样液浓度过高,豆浆本来的乳白色会掩盖蛋白质与双缩脲试剂产生的紫色,影响显色观察和结果判定,A正确;可在常温下用双缩脲试剂检测蛋白质,B正确;检测组织中有机物的实验,应用未加样液的试剂作对照,C错误;为了安全考虑,实验室的实验样品不能饮用,D正确。
C
2.(2024·广东卷)银杏是我国特有的珍稀植物,其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别,下列实验操作正确的是
(  )
A.选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B.研磨时用水补充损失的提取液
C.将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D.用过的层析液直接倒入下水道
C
解析: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,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,提取液为无水乙醇,光合色素不溶于水,B错误;由于滤纸条不会相互影响,层析液成分相同,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。
3. (2023·广东卷)“DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是:裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是 (  )
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
D
解析:裂解是使细胞吸水涨破,释放出DNA等物质,A正确;DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,其在2 mol·L-1的NaCl溶液中溶解度最高,将溶液过滤,即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离,B正确;DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复多次用酒精沉淀出DNA,提高DNA纯度,C正确;将DNA溶于NaCl溶液,加入二苯胺试剂,需沸水浴5 min,待冷却后,方能呈现蓝色,D错误。
4.(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂,如图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是 (  )
A.根尖解离后立即用甲紫溶液染色,以防解离过度
B.根尖染色后置于载玻片上捣碎,加上盖玻片后镜检
C.找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D.向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
C
解析:根尖解离后需要先用清水漂洗,以防解离过度,再进行染色,A错误;将已经染色的根尖置于载玻片上,加一滴清水后,用镊子将根尖弄碎,盖上盖玻片后需要用拇指轻轻按压盖玻片,使细胞分散开,再进行观察,B错误;在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形,排列紧密)后,再换用高倍镜进行观察,此时为使视野清晰,需要用细准焦螺旋进行调焦,C正确;分裂中期的染色体整齐地排列在赤道板上,据图可知,图示中期细胞位于左上方,故需要向左上方移动装片,将分裂中期的细胞移至视野中央,D错误。
考向1 教材基础实验
1.(2025·广东二模)温度是影响实验成功的重要条件之一。下列实验操作中,所需温度最低的是 (  )
A.用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖
B.用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖
C.用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物
D.用PCR仪自动完成延伸步骤
提 考 能
B
解析:可用斐林试剂检测梨匀浆中的还原糖,该过程中需要水浴(50~65 ℃)加热,根据是否出现砖红色沉淀进行判断,A不符合题意;用盐酸和酒精混合液解离洋葱根尖,该过程在常温下进行即可,B符合题意;用二苯胺试剂鉴定洋葱的DNA粗提取物需要水浴加热,根据是否有蓝色出现进行判断,C不符合题意;用PCR仪自动完成延伸步骤,该步骤所需的温度是72 ℃左右,D不符合题意。
2.(2025·深圳一模)某兴趣小组用如图装置进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实验。下列叙述正确的是 (  )
A.甲瓶封口后立即与乙瓶连通确保反应同步进行
B.乙瓶的溶液变浑浊表明酵母菌已经产生了CO2
C.甲瓶排出的CO2可能产自酵母菌的线粒体基质
D.检测乙醇时向乙瓶加含重铬酸钾的浓硫酸溶液
C
解析:图示实验为探究酵母菌的无氧呼吸,甲瓶封口后需要先让酵母菌在有氧条件下进行一段时间的呼吸,消耗掉瓶内原有的氧气,使瓶内处于无氧环境,这样才能保证后续实验中无氧呼吸情况的准确探究,如果立即连通,会导致实验结果不准确,A错误;CO2遇溴麝香草酚蓝溶液会发生由蓝变绿再变黄的颜色变化,故乙瓶中由蓝变绿再变黄,则可表明产生了CO2,B错误;酵母菌在有氧呼吸的第二阶段,丙酮酸进入线粒体基质,分解产生CO2和NADH,所以甲瓶排出的 CO2有可能产自酵母菌的线粒体基质,C正确;因为葡萄糖也能与酸性的重铬酸钾发生反应,应在充分反应后(葡萄糖消耗完),从甲瓶中取适量溶液,加入酸性重铬酸钾检测乙醇,D错误。
考向2 高中生物实验中常用的材料、试剂
3.(2025·安徽卷)运用某些化学试剂可以检测生物组织中的物质或相关代谢物。下列叙述正确的是 (  )
A.蔗糖溶液与淀粉酶混合后温水浴,加入斐林试剂可反应生成砖红色沉淀
B.淡蓝色的双缩脲试剂可与豆浆中的蛋白质结合,通过吸附作用显示紫色
C.苏丹Ⅲ染液可与花生子叶中的脂肪结合,通过化学反应形成橘黄色
D.橙色的酸性重铬酸钾溶液可与酒精或葡萄糖发生反应,变成灰绿色
D
解析:蔗糖为非还原糖,蔗糖溶液与淀粉酶混合后不能生成还原糖,温水浴加入斐林试剂不能生成砖红色沉淀,A错误;双缩脲试剂与蛋白质的反应为络合反应,B错误;脂肪与苏丹Ⅲ染液反应的原理是苏丹Ⅲ染液作为脂溶性染色剂,通过亲脂性结合溶解于脂肪并显色,使脂肪呈现橘黄色颗粒,该过程属于物理溶解,C错误。
考向3 实验操作和结果分析
4.(2025·清远二模)下列相关实验操作正确的是 (  )
A.“酵母菌的纯培养”实验中,可采用煮沸消毒法对培养基进行灭菌
B.“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的体积分数为95%酒精溶解DNA
C.“植物组织培养”实验中,外植体接种后光照培养以形成愈伤组织
D.“PCR扩增目的基因”实验中,加入的dNTP可以提供能量和原料
D
解析:培养基灭菌需要采用高压蒸汽灭菌法,煮沸消毒法灭菌不彻底,A错误;DNA不溶于酒精,“DNA的粗提取与鉴定”实验中,可用预冷的体积分数为95%酒精析出DNA,B错误;“植物组织培养”实验中,外植体接种后避光培养以形成愈伤组织,C错误;dNTP(脱氧核糖核苷三磷酸)是DNA合成的核心原料,同时其含有特殊的化学键,可以为PCR提供能量,D正确。
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1.(2025·湛江一模)下列有关高中生物实验的叙述,合理的是 (  )
A.检测生物组织中的脂肪与低温诱导染色体变化的实验中,所用到的酒精都有冲洗作用
B.用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液存在少量放射性可能是搅拌不充分所致
C.观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行了两次观察,形成前后自身对照
D.用2 mol·L-1 NaCl溶液可析出洋葱根尖细胞提取液中的DNA
A
解析:用32P标记的噬菌体侵染细菌的实验中,上清液中存在少量放射性可能是少数噬菌体未侵染进细菌,而搅拌不充分会使无放射性的噬菌体蛋白质外壳不能与细菌分离,不会影响上清液的放射性情况,B不合理;观察洋葱表皮细胞质壁分离和复原实验中,对临时装片进行的三次观察形成两次前后自身对照,C不合理;2 mol·L-1的NaCl溶液可溶解DNA,而不是析出,D不合理。
2.(2025·广东模拟)下列关于“低温诱导洋葱细胞染色体数目的变化”的实验,说法正确的是 (  )
A.将洋葱放在装满清水的容器上方,在冰箱冷藏室内放置一周,诱导长出1 cm不定根
B.冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同
C.低温能够抑制纺锤体形成,从而影响着丝粒的分裂,导致细胞染色体数目加倍
D.若观察到含有32条染色体的细胞,说明低温成功诱导染色体数目加倍
B
解析:将洋葱在冰箱冷藏室内( 4 ℃)放置一周,取出后,放在装满清水的容器上方,于室温(约25 ℃)进行培养,长出约1 cm长的不定根时,将整个装置放入冰箱冷藏室内,诱导培养48~72 h,A错误;冲洗卡诺氏液所用的酒精与解离时用的酒精的体积分数相同,均为95%,B正确;低温会抑制有丝分裂前期纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,从而引起细胞内染色体数目加倍,但不影响着丝粒的分裂,C错误;若观察到含有32条染色体的细胞,不一定说明低温成功诱导染色体数目加倍,因为洋葱(2n=16)体细胞有丝分裂后期染色体数目也会加倍到32条,D错误。
3.(2025·湖南卷)用替代的实验材料或者试剂开展下列实验,不能达成实验目的的是 (  )
B
选项 实验内容 替代措施
A 用高倍显微镜观察叶绿体 用“菠菜叶”替代“藓类叶片”
B DNA的粗提取与鉴定 用“猪成熟红细胞”替代“猪肝细胞”
C 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 用“醋酸洋红液”替代“甲紫溶液”
D 比较过氧化氢在不同条件下的分解 用“过氧化氢酶溶液”替代“肝脏研磨液”
解析:猪是哺乳动物,猪成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器,也不含DNA,所以不能用猪成熟红细胞替代猪肝细胞进行DNA的粗提取与鉴定实验。
4.(2024·安徽卷)下列关于“DNA粗提取与鉴定”实验的叙述,错误的是
(  )
A.实验中如果将研磨液更换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低
B.利用DNA和蛋白质在酒精中的溶解度差异,可初步分离DNA
C.DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同,该原理可用于纯化DNA粗提物
D.将溶解的DNA粗提物与二苯胺试剂反应,可检测溶液中是否含有蛋白质杂质
D
解析:研磨液有利于DNA的溶解,若换为蒸馏水,DNA提取的效率会降低,A正确;DNA不溶于酒精,但细胞中的某些蛋白质溶于酒精,可利用此差异分离DNA,B正确;DNA在NaCl溶液中的溶解度随着NaCl浓度的变化而改变,因此可用不同浓度的NaCl溶液对DNA进行粗提取,C正确;在沸水浴的条件下,DNA遇二苯胺试剂会变成蓝色,二苯胺试剂用于鉴定DNA,D错误。
5.(2025·茂名二模)生物学实验操作顺序会影响实验结果。下列探究实验中的部分操作,顺序正确的是 (  )
A.pH对酶活性的影响:底物与酶混合后再改变pH
B.低温诱导植物细胞染色体数目变化:染色后漂洗
C.植物细胞的失水:低倍镜观察后再滴加蔗糖溶液
D.调查酵母菌种群密度:滴加培养液后盖上盖玻片
C
解析:探究pH对酶活性的影响时,需先分别将酶和底物调整至目标pH后再混合,A错误;该实验的标准步骤为:解离→漂洗→染色→制片,B错误;使用血细胞计数板时,需先盖上盖玻片,再将培养液滴在盖玻片边缘,待培养液自行渗入计数室中,D错误。
6.(2025·佛山二模)某兴趣小组以香蕉为原材料进行DNA粗提取、扩增及电泳鉴定系列实验。下列叙述正确的是 (  )
A.提取DNA时,研磨后需用滤纸进行过滤
B.可利用DNA在酒精中溶解度大的特点来提取DNA
C.琼脂糖熔化前需将适量的核酸染料加入并进行混匀
D.若DNA带负电,则凝胶加样孔应位于电泳槽负极侧
D
解析:研磨液需用纱布进行过滤,A错误;蛋白质可溶于酒精,而DNA在冷酒精中溶解度很低,所以在提取DNA时加入酒精,使溶于酒精的蛋白质等物质溶解、DNA析出,B错误;在沸水浴或微波炉内加热至琼脂糖熔化,稍冷却后加入适量核酸染料混匀,C错误;靠近加样孔的一端为负极,接通电源,带负电的DNA分子向正极移动而使DNA逐渐分离,D正确。
7.(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中,为该模型构建提供主要依据的是 (  )
①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验 
②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等
④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制
A.①② B.②③
C.③④ D.①④
B
解析:赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验,证明了DNA是遗传物质,与构建DNA双螺旋结构模型无关,①错误;沃森和克里克根据富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱,推算出DNA分子呈螺旋结构,②正确;查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等,沃森和克里克据此推出碱基的配对方式,③正确;沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制,是在DNA双螺旋结构模型之后提出的,④错误。
8.(2025·广东省一模)在以下实验结果中,能观察到黄色现象的是 (  )
A.在豆浆中先后加入双缩脲试剂A液和B液
B.将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热
C.将酵母菌培养液产生的气体通入溴麝香草酚蓝溶液
D.纸层析法分离菠菜绿叶中的色素,滤纸条自上而下第三条色素带的颜色
解析:使用双缩脲试剂鉴定蛋白质时产生紫色反应;将DNA粗提物加入二苯胺溶液中并水浴加热,生成蓝色;酵母菌培养液产生的气体是CO2,将CO2通入溴麝香草酚蓝溶液,颜色变化为蓝色→绿色→黄色;纸层析法分离菠菜绿叶中的色素,滤纸条自上而下第三条色素带为叶绿素a,颜色为蓝绿色。
C
9.(2025·湛江二模)某生物兴趣小组进行“探究酵母菌细胞呼吸的方式”的探究实践,所用装置如图所示。下列相关操作错误的是 (  )
A.可通过调节阀a的开闭来控制有氧和无氧条件
B.管口2可连通澄清石灰水以检测有无CO2产生
C.应适当延长酵母菌的培养时间以耗尽瓶中的葡萄糖
D.可向瓶中加入酸性重铬酸钾检测有无酒精产生
解析:由于葡萄糖也能与酸性重铬酸钾反应发生颜色变化,因此,应将酵母菌的培养时间适当延长以耗尽溶液中的葡萄糖,C正确;检测酒精时,应取适量酵母菌培养液的滤液注入试管中,向试管中滴加酸性重铬酸钾,D错误。
D
10.下列有关教材中探究实验的说法,错误的是 (  )
A.“探究植物细胞的吸水和失水”实验,用低倍镜观察中央液泡的大小和原生质层位置的变化
B.“探究光照强度对光合作用强度的影响”实验,可用LED灯作为光源,利用小烧杯与光源的距离来调节光照强度
C.“探究温度对酶活性的影响”实验,pH属于无关变量,实验过程中需控制各组pH保持相同且适宜
D.“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,其中有氧条件为对照组,无氧条件为实验组
D
解析:“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验需要设置有氧和无氧两种条件,该实验为对比实验,有氧组和无氧组均为实验组,D错误。
11.(2025·浙江1月卷)取鸡蛋清,加入蒸馏水,混匀并加热一段时间后,过滤得到浑浊的滤液。以该滤液为反应物,探究不同温度对某种蛋白酶活性的影响,实验结果如下表所示。据表分析,下列叙述正确的是 (  )
B
A.滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈正相关
B.组3滤液变澄清时间最短,酶促反应速率最快
C.若实验温度为52 ℃,则滤液变澄清时间为4~6 min
D.若实验后再将组5放置在57 ℃,则滤液变澄清时间为6 min
组别 1 2 3 4 5
温度/℃ 27 37 47 57 67
滤液变澄清时间/min 16 9 4 6 50 min未澄清
解析:浑浊的滤液为变性的蛋白质液体,滤液变澄清的时间与该蛋白酶活性呈负相关,即蛋白酶活性越强,蛋白质水解越快,滤液澄清时间越短,A错误;组3滤液变澄清时间最短,说明酶活性最高,酶促反应速率最快,B正确;若实验温度为52 ℃,酶活性可能大于第3、4组,时间可能小于4 min,C错误;组5蛋白酶已经失活,实验后再将组5放置在57 ℃,滤液也不会澄清,D错误。
12.(2024·贵州卷)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分组栽培,其他条件相同且适宜,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
解析:叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光,所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量,D错误。
D
13.(2024·湖南卷)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
解析: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,细胞质流动速率越快,B错误。
B
14.(2024·湖北卷)模拟实验是根据相似性原理,用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官,用不同颜色的彩球代表D、d雌雄配子;“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验二)中可用橡皮泥制作染色体模型,细绳代表纺锤丝;DNA分子的重组模拟实验(实验三)中可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模拟正确的是 (  )
A.实验一中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
B.实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C.实验三中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
D.向实验一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
C
解析:实验一中小球的大小、质地应该相同,使抓摸时手感一样,以避免人为误差,而绿豆和黄豆的大小、手感不同,A错误;实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开,可模拟纺锤丝牵引姐妹染色单体分离形成染色体,着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的,是酶在起作用,B错误;实验三是模拟DNA分子重组,DNA连接酶可连接两个DNA片段,形成磷酸二酯键,故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,需另加两个桶,桶内添加代表另一对等位基因的彩球,才可模拟两对等位基因的自由组合,D错误。

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