专题15 实验与探究(教学案)-2014年高考生物二轮复习精品资料(解析版)

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专题15 实验与探究(教学案)-2014年高考生物二轮复习精品资料(解析版)

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【2014考纲解读】
1.从考查内容上看,主要集中对教材实验的综合考查和实验探究能力上。
2.从考查角度上看,多以完善补充实验原理、实验步骤、预测实验结果、结论。处理实验数据的形式考查实验分析、探究能力。
3.从命题趋势上看,预计2014年高考命题仍可能立足于教材实验,结合新的背景材料,考查实验原理和操作技能的迁移应用能力;结合代谢、调节、遗传和生态的相关实验背景,考查实验原理的提取、变量的确认、实验程序的设置、实验结果的处理及结果预测和分析等。实验设计的难度会有所降低,淡化实验过程的表达,注重科学实验素养,侧重实验设计思路的命题可能会加大。
【重点知识梳理】
一、实验设计的基本原则
1.科学性原则
所谓科学性原则,是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期有科学依据,实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理,以及其他科学领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义:首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体地说,科学性原则体现在以下几个方面:实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。
3.单一变量原则
单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化,使结果更准确。其含义包括:①不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量;②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的,实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的,从而证明实验组变量的作用。因此,在进行实验设计时,要首先确定实验变量并正确设置。
4.对照原则
对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验,既可排除无关变量的干扰,又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中,可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组,对照组是不接受自变量处理的对象组,一般是随机决定的。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。
5.控制与平衡控制原则
该原则是指要严格地操纵自变量,以获取因变量。同时,要严格地均衡无关变量,以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差,以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。
6.随机性原则
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可以:①消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;②平衡各种条件,避免实验结果出现误差。
二、探究性实验与验证性实验的比较
三、实验设计及分析
1.科学研究方法的基本思路
生物科学是一门实验科学,在生物学中,很多基本概念、基本方法、基础理论的得出,都是通过科学家的实验最终确立的,因此学好科学研究方法的基本思路,就显得极为重要。
科学研究方法的基本思路是:
观察、提出问题―→提出假说―→设计、完成实验―→分析数据,得出结论
2.实验设计时的一般步骤
第一步,取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物,取材时要注意数量和生理及发育状态相同;用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出,要结合实验的目的和原理合理利用。
3.实验结果与结论的分析与归纳
实验结果是指通过观察或测量的实验现象,是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。
归纳实验结论的一般思路是:
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量, 将实验分为多个对照组。
(2)由因找果,分析实验变量与结果间的逻辑关系,先得出正确结论(分结论)。
(3)再根据各对照组中得出的“分结论”,综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中,如果实验目的已知,可直接作为正确结论,但全面性要因对照组而定。
【高频考点突破】
考点一、设计性实验
论是_______________________________________。
(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。
Ⅰ.实验步骤:
①__________________________________________。
②___________________________________________。
Ⅱ.实验结果及结论:
①___________________________________________。
②_____________________________________________。
【解答实验设计题的一般思路】
考点二 、评价改进型实验题
(2)材料用具:
萝卜、水稻、油菜等种子若干;试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液(浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、1 mg/L、0.1 mg/L、0.01 mg/L)。
(3)实验步骤:
①取5支试管,编号。在1~5号试管中,分别加入5 mL不同浓度的生长素溶液。
②在5支试管中各放入2粒某植物种子,浸泡24小时。
③取5个培养皿编号(1~5号),每个培养皿内事先都垫上用蒸馏水浸湿的滤纸,将从1~5号试管中取出的种子分别放入与之对应的1~5号培养皿中,在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿盖(假设氧气充足)。
(4)观察与收集数据。
(5)分析与讨论:
问题1:本实验步骤中,有三处不够严谨,请指出并改正:
①__________________________________________;
②___________________________________________;
③____________________________________________。
问题2:为使实验结果真实和具有普遍性,需要__________________________________________。
问题3:若你是该实验小组的成员,负责观察和收集数据,请你按实验目的的要求,设计一张记录表格。
考点三、开放探究性实验
例3、染色体的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中,而在细胞溶胶(细胞质基质)中形成圆形结构,称为微核。通过染色可观察到微核,常用含微核的细胞数占观察细胞总数的比例(微核率)来检测有毒物质对细胞的危害程度。
某研究小组应用微核检测技术探究不同浓度的氯苯对人类细胞的危害程度。请根据以下提供的实验材料与用具,设计实验思路,绘制用于呈现实验数据的坐标系,并预测最可能的实验结果。
材料和用具:人成纤维细胞悬浮液、培养液、0.1 mg·L-1的氯苯溶液、染色液、显微镜、细胞培养瓶、二氧化碳培养箱等。 (染色和制作装片的具体方法不作要求)
(1)实验思路:
(2)绘制一个用于呈现实验数据的坐标系。
(3)预测最可能的实验结果。
(4)检测微核时可用________ 溶液作染色剂。微核检测技术高度灵敏,简单易行,你觉得它还能应用在哪些社会热点问题上?______________________________。(请举一例)
【开放型实验设计题的一般解题思路】
应根据所学的知识确定其中的一种。
最后,依据实验现象,获得实验结论。要从实验现象中获得结论,而结论往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够明确,则应加入自己对该实验的理解,尽量利用教材中的语言来作答。
考点四、观察类实验
例4.很多实验中必须先制作玻片标本,然后在显微镜下观察。下面的实验步骤错误的是
A.脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
B.有丝分裂观察:解离根尖→染色→漂洗→制片→观察
C.质壁分离观察:撕取紫色洋葱鳞片叶表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察
D.细胞质流动观察:取黑藻小叶→制片→观察
【拓展整合】实验归类
观察多种多样的细胞 活或死细胞 无(无需染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)
观察植物细胞的质壁分离与复原 活细胞 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
【特别提醒】 (1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。
考点五、 鉴别类实验
例5、下列有关实验及显色结果的叙述,正确的是( )
A.在水浴加热条件下,蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
B.脱氧核苷酸与吡罗红作用呈现红色
C.在常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色
D.在常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
【拓展整合】
【特别提醒】 实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料,这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应产生的物质的颜色,如鉴定还原糖一般不用有色的材料,鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等。
考点六、调查类实验
例6.下列所列举的调查活动或实验,实验所得到数值与实际数值相比,可能偏小的是
①在探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管 ②在调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯 ③用标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标志物脱落 ④用样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体
A.①②③        B.③
C.①②④ D.②③④
【特别提醒】
①调查方法:取样调查法。可根据不同的调查目的和对象应用不同的取样方法。
②调查选材:为使实验获得成功,常选用一些容易调查的内容,如植物种群密度的调查选择客易辨别个体的双子叶植物,遗传病的调查选择发病率高的遗传病等。
③随机调查:调查的随机性决定了调查的准确性,所以应做到无区别对待调查对象,以确保调查的准确性。
考点七探究性实验
例7.选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠,测定小白鼠单位时间耗氧量的平均值,以代表小白鼠的物质代谢强度,将其随机分为甲、乙两组,做如下处理:
由此可以推测:甲状腺激素能提高小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论,要增加下列哪项作为对照实验
【变式探究】为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词:Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答:
(1)实验目的:__________________________________。
(2)预测实验结果及结论:________________________。
(3) 实验中采用3H-TdR的原因是:_______________。
【特别提醒】如何做出假设并预期实验结果
(1)假设的做出一定要根据已有的知识经验进行,否则做出的假设就是罗列各种可能的情况,意义不大。做出的假设还应该紧紧呼应提出的问题。
(2)做出假设后还应预期相应的实验结果,为实验的检测做好准备,为实验结果的分析提供相应的依据。
(3)验证性实验无需假设,一般只能是一种预期结果;而探究性实验需要做出假设,在此基础上做出两种及两种以上的预期。并得出相应的结论。
考点八、评价性实验
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10:00~11:00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:
组号 CO2吸收量/μmol·m-2·s-1 叶绿素含量/mg·g-1
A 10.66 3.07
B 13.04 3.02
C 15.91 3.05
实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
(1) 请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤①____________;步骤②____________。
(2) 如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是________。
(3)实验测得的CO2吸收量______(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量,理由是________________。
光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定________释放量计算。
【拓展整合】
1.举例
2.实验设计时的一般步骤
(3)根据需要可进行进一步相同处理;
其他因素相同且最适的继续处理。
(4)检测、观察、统计、比较
必须找出具体的观察和记录对象,观察、记录、统计、比较实验数据和现象。
【经典考题精析】
(2013·新课标全国Ⅱ卷)5.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验
④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
(2013·上海卷)7.紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中属于发生该现象必要条件的是
A.细胞壁的伸缩性小于原生质层 B.细胞膜外侧有识别水分子的受体
C.液泡中有紫色的水溶性色素 D.水分子不能穿过原生质层进入液泡
(2013·山东卷)4、生物实验中常用盐酸处理实验材料,下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿)对线粒体染色
(2013·江苏卷)23. 为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是
实验编号 探究课题 选用材料与试剂
① 温度对酶活性的影响 过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液
② 温度对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
③ pH对酶活性的影响 新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液
④ pH对酶活性的影响 新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂
A. 实验①
B. 实验②
C. 实验③
D. 实验④
(2013·江苏卷)24. 将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于 7 月20 日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋 3 种方式的处理,3 次重复,每隔 15 天检测一次秸秆腐解残留量,结果见下图。 下列分析合理的是
A. 秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
B. 土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解
C. 如果将处理开始时间提早 30 天,则 3 条曲线的位置将呈现上移趋势
D. 从堆放、水泡 2 条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物
(2013·江苏卷)9. 一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是
A. 换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B. 因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C. 为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D. 一个视野中,用 10×物镜看到 8 个细胞,用 40×物镜则可看到32个细胞
(2013·江苏卷)5. 关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是
A. 使用定性滤纸过滤研磨液
B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C. 在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D. 研磨叶片时,用体积分数为 70%的乙醇溶解色素
(2013·广东卷)6.以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析,正确的是
2013·广东卷)4.图1为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是( )
A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
(2013·重庆卷)3、下列与实验相关的叙述,错误的是
A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质
B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象
C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式
D.在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度
(2013·福建卷)4.下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是
(2013·北京卷)5. 关于高中生物学实验的基本原理,叙述不正确的是
A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
B.提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异
C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性
D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应模板
(2013·江苏卷)27. (8 分)下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)漏斗内溶液(S1 )和漏斗外溶液(S2 )为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为吟h,此时 S1 和 S2 浓度大小关系为_________ 。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 _________ ,两者在物质透过功能上的差异是 _________ 。
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3g/mL 的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下:
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是________。
(2013·重庆卷)9.(14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L—天冬酰胺酶,它能将L—天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需物质)、L—天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基 + L—天冬酰胺酶 + 淋巴瘤细胞
对照组:培养基 + ___________
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L—天冬酰胺含量。
实验结果(如下表):
结果分析:
该实验利用了酶的__________特性;表中①应为__________;对照组细胞内L—天冬酰胺含量正常的原因是 ______________ 。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了____________反应;该酶口服无效,原因是____________。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是_______________。
(2013·北京卷)29. 为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和___,在____中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_____。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是___.
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,______ 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会_____光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____,则支持上述推测。
(3)实验二:分别培养实脸一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是 。
(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库中 蛋白C基因序列,然后以 的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。
(2013·上海卷)(九)分析有关科学探究的资料,回答问题。(10分)。
【实验一】
研究背景:某植物的种子自植株开花后60天开始逐渐成熟,至开花后8l天完全成熟。
研究目的:研究该植物不同成熟度种子自然干燥不同天数后的发芽率差异。
材料准备:
69.根据研究目的和研究背景,为测种子发芽率而准备实验材料的合理方案是____。
实验过程:
70.按照方案准备好种子后,将种子合理分组并发芽。下列不属于实验时需控制的因素是____。
A.每组种子的数量 B.发芽的温度和湿度 C.发芽时的光照 D.芽的长度
数据采集及处理:
71.将实验数据绘制成图23,则该直角坐标系的横坐标名称是____,纵坐标名称是_____。
【实验二】
研究背景:该植物种子春播萌发后,对缺水环境很敏感,遇干旱后表现为胚根萎缩甚至脱落,发芽停止。
研究目的:对发芽不同天数的种子,干旱处理后再补水,通过比较干旱前后胚根的生长能力,研究发芽不同天数种子的耐旱能力,以便于指导农业灌溉。
实验材料:根据实验一的结果,选取最佳发芽率的种子。
实验过程:
(2013·四川卷)9. 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后,机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为。
(1)脂肪是细胞内良好的 物质,与糖类相比,脂肪分子中氧的含量 。
(2)组成瘦素的基本单位是 。在核糖体中合成的瘦素蛋白,必须通过 进行加工和运输才能分泌到细胞外,随 运送到全身各处。下丘脑中的靶细胞通过 来识别瘦素。
(3)现有两类患肥胖症的小鼠,A 类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致,B 类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验:
(注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通)
①根据实验结果推测,连体前A 小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠 ,B 小鼠肥胖的原因最可能是 。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为 的对照实验。
(2013·新课标全国Ⅱ卷)29. 已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二塘,该二塘是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 。这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
(2013·大纲卷)32.(11分)
用某种降血糖物质X做以下实验(注:用生理盐水配制X溶液)。回答下列问题:
⑴某同学要验证X的降血糖作用,进行如下实验:
选择一批体重相同的正常小鼠,测定____________,并将小鼠随机等量分成实验组和对照组,实验组注射适量的________,对照组注射等量的_________,一段时间后,测定两组小鼠的________,若_____________________________,则表明X有降血糖的作用。
⑵若要验证一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围,进行如下实验:
用__________小鼠作为实验组,用患糖尿病小鼠作为对照组1,用______小鼠作为对照组2;实验组注射______________,对照组1、2注射等量的生理盐水,一定时间后若实验组和对照组_ _ _的血糖浓度均在正常范围内,而对照组 的血糖浓度高于正常范围,则表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围。
(2013·广东卷)29.(16分)
某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉讲解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图12。
(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于__________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是______________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有__________的浓硫酸永夜来检测酒精。
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如__________,请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。
(2013·福建卷)2.为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是
注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无添加。
A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量 ‘
D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是____,分析图中A、B、C三点,可知____点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有____作用,其中____mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和____减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明____。
2012·广东卷)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是(  )
(2012·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1)_______________________________________________________________________
(2)_______________________________________________________________________。
92012·江苏卷)为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具: 乳熟期的温室盆栽水稻,1 mmol/L NaHSO3 溶液,蒸馏水,喷壶,光合分析测定仪等。
②实验步骤: 第一步:选取若干__________________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组。第二步:每天傍晚分别将等量的______、__________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率。
③结果与分析: 实验结果见图13,经分析可以得出的结论是________________________________________________________________________。
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP 的能力,推测其作用部位是叶绿体的________,进而加快对图14中________(填字母A ~ D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2 μmol/ L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/ L NaHSO3效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000 μmol·m-2·s-1)。
请回答:
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个,分组如下:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入__________,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③重复②若干次。
④________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):
(2012·山东卷)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是(  )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
1.(2011新课标全国卷)下表是根据实验目的,所需阿勇的试剂与预期的实验结果正确的是
2. (2011山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是
9.(2011四川卷)有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件,以获得最大生物量(注:生物量指单位体积的藻体干重)。
(1)在有光条件下培养海藻时,培养液中必须含有__________,还需定时向培养液中通入空气,目的是提供__________。 海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如右图,图中B点表示最佳的________培养条件。
(2)该海藻的无光条件下仍能生长,但需在培养液中添加葡萄糖等有机物,目的是提供____________。
(3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液,在一定光照条件下培养该海藻,测定海藻的生物量如下表:
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度,还需设计_____________的实验。
(4)综合上述实验,获得该海藻最大生物量的培养条件是____________。
10.(2011北京卷)实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。

(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的 处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ,说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内I组小鼠脾脏中的活细菌数量 ,说明该组T细胞(活化T细胞) 细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在 。
(3)实验中,I~Ⅳ组小鼠感染的是 ,感染的时间是在注射T细胞或血清的 天。
(6)该系列实验的目的是研究 。
11.(2011浙江卷)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果见下图。
请回答:【2014考纲解读】
【重点知识梳理】
一、实验设计的基本原则
1.科学性原则
所谓科学性原则,是指实验的原理要符合科学原理,实验结果的预期有科学依据,实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理,以及其他科学领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义:首先,必须保证实验的设计不出现科学性错误;其次,实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体地说,科学性原则体现在以下几个方面:实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。
2.平行重复原则
平行重复原则要求控制某种因素的变化强度,观察其对实验结果的影响程度。任何实验都必须能够重复,在同样条件下重复,实验结果应该一致或相近,实验设计时,可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。
3.单一变量原则
单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化,使结果更准确。其含义包括:①不论一个实验有几个实验变量,都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量;②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的,实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的,从而证明实验组变量的作用。因此,在进行实验设计时,要首先确定实验变量并正确设置。
4.对照原则
对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验,既可排除无关变量的干扰,又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中,可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组,对照组是不接受自变量处理的对象组,一般是随机决定的。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。
5.控制与平衡控制原则
该原则是指要严格地操纵自变量,以获取因变量。同时,要严格地均衡无关变量,以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差,以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。
6.随机性原则
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可以:①消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;②平衡各种条件,避免实验结果出现误差。
二、探究性实验与验证性实验的比较
三、实验设计及分析
1.科学研究方法的基本思路
生物科学是一门实验科学,在生物学中,很多基本概念、基本方法、基础理论的得出,都是通过科学家的实验最终确立的,因此学好科学研究方法的基本思路,就显得极为重要。
科学研究方法的基本思路是:
观察、提出问题―→提出假说―→设计、完成实验―→分析数据,得出结论
2.实验设计时的一般步骤
第一步,取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物,取材时要注意数量和生理及发育状态相同;用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出,要结合实验的目的和原理合理利用。
第二步,相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照
(注意:单一因素不同,其他因素相同且最适)。
第三步,进一步做相同处理(其他因素相同且最适)。
第四步,检测、观察、统计、比较。找出具体的观察和记录对象,观察、记录、统计、比较实验数据和现象。如果实验现象是隐蔽的,必须找出具体的检测方法,以显现实验结果,便于观察。
【高频考点突破】
考点一、设计性实验
例1、某遗传实验小组用纯合的紫花香豌豆(AABB)和白花香豌豆(aabb)杂交,得到F1植株366棵 ,全部表现为紫花,F1自交后代有1 650棵,性状分离比为9∶7。同学甲认为F1产生配子时不遵循自由组合定律,同学乙认为F1产生配子时遵循自由组合定律。
(1)你认为同学乙对香豌豆花色遗传的解释是 ________________,由此你可以得出的结论是_______________________________________。
(2)请设计一个实验证明你的解释是否正确。
Ⅰ.实验步骤:
①__________________________________________。
②___________________________________________。
Ⅱ.实验结果及结论:
①___________________________________________。
②_____________________________________________。
【解答实验设计题的一般思路】
(1)明确实验类型,确定是验证性实验还是探究性实验。验证性实验具有明确的结果;探究性实验的现象和结果是未知的或不确定的,应针对各种可能性分别加以考虑和分析,得到相关结论。
(2)确定实验变量,并设置实验变量。可从实验题目中获得启示从而确定实验变量。
(3)遵循单一变量原则,其他条件相同,同时要确保实验的顺利进行,且避免对实验因素的干扰。
(4)确定实验观察的对象或实验检测指标。
(5)构思实验步骤,准确表达(注意实验操作顺序的合理安排)。
(6)记录实验现象,依据实验原理,分析实验结果,得出实验结论。
考点二 、评价改进型实验题
例2、阅读下列内容,回答有关问题:
(1)实验目的:
①验证种子萌发、幼苗生长与生长素有关。
②确定某种植物的种子萌发、幼苗生长的最适生长素浓度范围。
(2)材料用具:
萝卜、水稻、油菜等种子若干;试管、移液管、培养皿、滤纸、生长素溶液(浓度分别为100 mg/L、10 mg/L、1 mg/L、0.1 mg/L、0.01 mg/L)。
(3)实验步骤:
①取5支试管,编号。在1~5号试管中,分别加入5 mL不同浓度的生长素溶液。
②在5支试管中各放入2粒某植物种子,浸泡24小时。
③取5个培养皿编号(1~5号),每个培养皿内事先都垫上用蒸馏水浸湿的滤纸,将从1~5号试管中取出的种子分别放入与之对应的1~5号培养皿中,在湿滤纸上均匀摆放。盖上培养皿盖(假设氧气充足)。
(4)观察与收集数据。
(5)分析与讨论:
问题1:本实验步骤中,有三处不够严谨,请指出并改正:
①__________________________________________;
②___________________________________________;
③____________________________________________。
问题2:为使实验结果真实和具有普遍性,需要__________________________________________。
问题3:若你是该实验小组的成员,负责观察和收集数据,请你按实验目的的要求,设计一张记录表格。
考点三、开放探究性实验
例3、染色体的断裂片段在有丝分裂时不能进入子细胞核中,而在细胞溶胶(细胞质基质)中形成圆形结构,称为微核。通过染色可观察到微核,常用含微核的细胞数占观察细胞总数的比例(微核率)来检测有毒物质对细胞的危害程度。
某研究小组应用微核检测技术探究不同浓度的氯苯对人类细胞的危害程度。请根据以下提供的实验材料与用具,设计实验思路,绘制用于呈现实验数据的坐标系,并预测最可能的实验结果。
材料和用具:人成纤维细胞悬浮液、培养液、0.1 mg·L-1的氯苯溶液、染色液、显微镜、细胞培养瓶、二氧化碳培养箱等。(染色和制作装片的具体方法不作要求)
(1)实验思路:
(2)绘制一个用于呈现实验数据的坐标系。
(3)预测最可能的实验结果。
(4)检测微核时可用________ 溶液作染色剂。微核检测技术高度灵敏,简单易行,你觉得它还能应用在哪些社会热点问题上?______________________________。(请举一例)
【开放型实验设计题的一般解题思路】
首先,打草稿或腹稿,做到心中有数。在草稿纸上画出一个大致的流程图或拟一个纲要,排一排实验步骤的先后顺序,认清实验中的自变量、因变量和无关变量。一般来说,分三步:分组、处理和观察。
其次,组织语言,准确描述。要注意体现“等量原则”相关词语的准确使用,如“等量”“等温”“生长状况相同”等,在时间、温度、物质的量上难以做到准确量化描述时,尽可能用“定性”的语言表达,如“一段时间”“适宜的温度”“适量的”“一定量的”等。必要时可用图来表示,但应加入适当的文字说明。
再次,依实验类型,分析实验结果。假如题目中出现了“是否”“有无”“能否”等语气不确定的词,在分析实验可能出现的结果时,要从正反两方面进行分析,甚至从中立的方面分析。如“探究光对种子萌发的影响”时就可能出现三种情况:促进作用、抑制作用、没有影响。但如果题目要求写出最可能的结果,则应根据所学的知识确定其中的一种。
最后,依据实验现象,获得实验结论。要从实验现象中获得结论,而结论往往同实验目的相呼应。如果实验目的不够明确,则应加入自己对该实验的理解,尽量利用教材中的语言来作答。
考点四、观察类实验
例4.很多实验中必须先制作玻片标本,然后在显微镜下观察。下面的实验步骤错误的是
A.脂肪鉴定:切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察
B.有丝分裂观察:解离根尖→染色→漂洗→制片→观察
C.质壁分离观察:撕取紫色洋葱鳞片叶表皮→制片→观察→滴加蔗糖溶液→观察
D.细胞质流动观察:取黑藻小叶→制片→观察
【拓展整合】实验归类
观察多种多样的细胞 活或死细胞 无(无需染色) 酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
观察叶绿体 活细胞 藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)
观察植物细胞的质壁分离与复原 活细胞 紫色洋葱鳞片叶表皮细胞
【特别提醒】 (1)以上实验除了“观察植物细胞的质壁分离与复原”使用低倍镜即可外,其余均需使用高倍镜。(2)鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”、探究性实验中的“培养液中酵母菌种群数量的动态变化”都需用显微镜观察。
考点五、 鉴别类实验
例5、下列有关实验及显色结果的叙述,正确的是( )
A.在水浴加热条件下,蔗糖与斐林试剂发生作用生成砖红色沉淀
B.脱氧核苷酸与吡罗红作用呈现红色
C.在常温条件下,蛋白质与双缩脲试剂发生作用呈现紫色
D.在常温条件下,核糖核酸与甲基绿作用呈现绿色
【拓展整合】
实验名称 试剂 颜色 生物材料 备注
淀粉的鉴定 碘液 蓝色 脱色的叶片
还原糖的 鉴定 斐林试剂 砖红色沉淀 苹果或梨匀浆等 现配现用、 水浴加热
脂肪鉴定 苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液 橘黄(或红)色 花生种 子切片 需用高倍镜观察
蛋白质鉴定 双缩脲试剂 紫色 豆浆、稀蛋清等 先加A液, 后加B液, 摇匀使用
叶绿体中色素 的提取和分离 提取液:无水乙醇;分离液:层析液 ①胡萝卜素:橙黄色②叶黄素:黄色③叶绿素a:蓝绿色④叶绿素b:黄绿色 新鲜的绿叶(如菠菜叶) 加入二氧化硅是为了研磨得更充分;碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
【特别提醒】 实验材料应注意选择无色或颜色浅的材料,这样可以避免材料本身的颜色掩盖反应产生的物质的颜色,如鉴定还原糖一般不用有色的材料,鉴定蛋白质一般不用血红蛋白等。
考点六、调查类实验
例6.下列所列举的调查活动或实验,实验所得到数值与实际数值相比,可能偏小的是
①在探究培养液中酵母菌种群数量时,从试管中吸出培养液计数前没有振荡试管 ②在调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯 ③用标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度时,部分鲤鱼身上的标志物脱落 ④用样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体
A.①②③        B.③
C.①②④ D.②③④
【特别提醒】
①调查方法:取样调查法。可根据不同的调查目的和对象应用不同的取样方法。
②调查选材:为使实验获得成功,常选用一些容易调查的内容,如植物种群密度的调查选择客易辨别个体的双子叶植物,遗传病的调查选择发病率高的遗传病等。
③随机调查:调查的随机性决定了调查的准确性,所以应做到无区别对待调查对象,以确保调查的准确性。
考点七探究性实验
例7.选择30只生理状况大致相同的健康成年小白鼠,测定小白鼠单位时间耗氧量的平均值,以代表小白鼠的物质代谢强度,将其随机分为甲、乙两组,做如下处理:
级别 实验处理方法 实验结果
甲 切除小白鼠体内的甲状腺 切除10天后,测得其物质代谢强度大大下降
乙 切除小白鼠体内的甲状腺,5天后,连续给小白鼠注射一定量溶于某种溶剂中甲状腺激素 切除10天后,测得其物质代谢强度没有下降
由此可以推测:甲状腺激素能提高小白鼠的物质代谢能力。为了证明这一推论,要增加下列哪项作为对照实验
A.切除甲状腺,注射生理盐水
B.既不切除甲状腺,又不注射甲状腺激素
C.从切除甲状腺后的第5天开始,注射用于该实验的某溶剂
D.从切除甲状腺后的第5天开始,注射溶于另一种溶剂中的甲状腺激素
【变式探究】为了探究某物质(X)的作用,研究者提出了以下实验思路:
(1)实验分组:
甲组:培养液+Y细胞+3H-TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)+生理盐水
乙组:培养液+Y细胞+3H-TdR+X(用生理盐水配制)每组设置若干个重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度),求每组的平均值。
(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后,测定其CRD,求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明:答题时用X、CRD、3H-TdR表示相关名词:Y细胞是能增殖的高等动物体细胞)
请回答:
(1)实验目的:__________________________________。
(2)预测实验结果及结论:________________________。
(3) 实验中采用3H-TdR的原因是:_______________。
【特别提醒】如何做出假设并预期实验结果
(1)假设的做出一定要根据已有的知识经验进行,否则做出的假设就是罗列各种可能的情况,意义不大。做出的假设还应该紧紧呼应提出的问题。
(2)做出假设后还应预期相应的实验结果,为实验的检测做好准备,为实验结果的分析提供相应的依据。
(3)验证性实验无需假设,一般只能是一种预期结果;而探究性实验需要做出假设,在此基础上做出两种及两种以上的预期。并得出相应的结论。
考点八、评价性实验
例8、保水剂是一类高分子聚合物,可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”,进行了以下实验:
材料用具:相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干,保水剂,氮肥等。
方法步骤:①选取长势一致的小麦幼苗若干,平均分为A、B、C三组,分别施用适量的保水剂(60 kg·hm-2)、氮肥(255 kg·hm-2)、保水剂(60 kg·hm-2)+氮肥(255 kg·hm-2),置于相同的轻度干旱条件下培养,其他培养条件相同且适宜。
②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午,于10:00~11:00从每组选取相同数量的叶片,进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定,结果(均值)如下表:
组号 CO2吸收量/μmol·m-2·s-1 叶绿素含量/mg·g-1
A 10.66 3.07
B 13.04 3.02
C 15.91 3.05
实验结论:适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。
(1) 请指出上述方法步骤中的缺陷并改正:步骤①____________;步骤②____________。
(2) 如不考虑方法步骤中的缺陷,从影响光合作用的内在因素分析,保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是________。
(3)实验测得的CO2吸收量______(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量,理由是________________。
光合作用强度可通过测定CO2吸收量,也可以通过测定________释放量计算。
【拓展整合】
1.举例
2.实验设计时的一般步骤
(1)取材、分组、编号
取材时要注意数量和生理及发育状态相同,用具要相同等,即无关变量要相同且适宜,不影响实验结果。
(2)变量处理
根据单一变量原则和对照原则,对不同组别进行变量处理,以引起不同的实验结果来实现实验目的。
(3)根据需要可进行进一步相同处理;
其他因素相同且最适的继续处理。
(4)检测、观察、统计、比较
必须找出具体的观察和记录对象,观察、记录、统计、比较实验数据和现象。
【经典考题精析】
【2013高考真题精选】
(2013·新课标全国Ⅱ卷)5.在生命科学发展过程中,证明DNA是遗传物质的实验是
①孟德尔的豌豆杂交实验 ②摩尔根的果蝇杂交实验 ③肺炎双球菌转化实验
④T2噬菌体侵染大肠杆菌实验 ⑤DNA的X光衍射实验
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
(2013·上海卷)13.使用显微镜观察装片,在10倍物镜下观察到的图像清晰、柔和,再直接转换至40倍物镜观察。此时,除调节细调节器外,还需调节反光镜(或亮度调节钮)和光圈。正确的操作是
A.用平面镜(或调低亮度)、光圈缩小 B.用平面镜(或调低亮度)、光圈放大
C.用凹面镜(或调高亮度)、光圈放大 D.用凹面镜(或调高亮度)、光圈缩小
(2013·上海卷)7.紫色洋葱的外表皮细胞能在一定浓度的蔗糖溶液中发生质壁分离,下列条件中属于发生该现象必要条件的是
A.细胞壁的伸缩性小于原生质层 B.细胞膜外侧有识别水分子的受体
C.液泡中有紫色的水溶性色素 D.水分子不能穿过原生质层进入液泡
(2013·山东卷)4、生物实验中常用盐酸处理实验材料,下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿)对线粒体染色
(2013·江苏卷)23. 为了探究温度、pH 对酶活性的影响,下列实验设计不合理的是
A. 实验①
B. 实验②
C. 实验③
D. 实验④
(2013·江苏卷)24. 将江苏某地当年收获的小麦秸秆剪成小段,于 7 月20 日开始分别进行露天堆放、水泡和土埋 3 种方式的处理,3 次重复,每隔 15 天检测一次秸秆腐解残留量,结果见下图。 下列分析合理的是
A. 秸秆还田后翻耕土埋应是利用秸秆的合理方法
B. 土壤中的空气和水分条件有利于多种微生物对秸秆的分解
C. 如果将处理开始时间提早 30 天,则 3 条曲线的位置将呈现上移趋势
D. 从堆放、水泡 2 条曲线可以推测好氧性微生物分解能力高于厌氧性微生物
(2013·江苏卷)21. 在 1、3、5 号试管中分别加入 2 mL 蒸馏水,2、4、6号试管中分别加入 2 mL 发芽的小麦种子匀浆样液,然后在 1 ~ 4号试管中适量滴加斐林试剂,5、6号试管中合理滴加双缩脲试剂,摇匀。预期观察到的实验现象是
A. 1、3、5 号试管内都呈蓝色
B. 3 组实验中甲组和乙组的实验结果相同
C. 4 号试管内呈砖红色,其余试管内都呈蓝色
D. 4 号试管内呈砖红色,6 号试管内呈紫色
(2013·江苏卷)9. 一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是
A. 换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B. 因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C. 为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D. 一个视野中,用 10×物镜看到 8 个细胞,用 40×物镜则可看到32个细胞
(2013·江苏卷)5. 关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是
A. 使用定性滤纸过滤研磨液
B. 将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C. 在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D. 研磨叶片时,用体积分数为 70%的乙醇溶解色素
(2013·海南卷)8.关于叶绿素提取的叙述,错误的是
A.菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料
B.加入少许CaC03能避免叶绿素被破坏
C.用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素
D.研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
(2013·广东卷)6.以下为某兴趣小组获得的实验结果及其分析,正确的是
2013·广东卷)4.图1为去顶芽对拟南芥主根生长影响的实验结果,分析正确的是( )
A.去顶芽能促进主根生长
B.去顶芽植株不能合成生长素
C.生长素由顶芽向下非极性运输
D.外源生长素能替代顶芽促进主根生长
(2013·重庆卷)3、下列与实验相关的叙述,错误的是
A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质
B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象
C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式
D.在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度
(2013·福建卷)4.下列为减少实验误差而采取的措施,错误的是
(2013·北京卷)5. 关于高中生物学实验的基本原理,叙述不正确的是
A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
B.提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异
C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性
D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应模板
(2013·安徽卷)5. 科学家温特做了如下实验:把切下的燕麦尖端放在琼脂块上,几小时后,移去胚芽鞘尖端,将琼脂块切成小块。再将经处理过的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘会朝对侧弯曲生长。但是,如果放上的是没有接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,胚芽鞘则既不生长也不弯曲。该实验证明了
A. 生长素只能从形态学上端运输到形态学下端
B. 造成胚芽鞘弯曲的刺激是某种化学物质
C. 生长素的化学本质是吲哚乙酸
D. 胚芽鞘会弯向光源生长
(2013·江苏卷)27. (8 分)下图为研究渗透作用的实验装置,请回答下列问题:
(1)漏斗内溶液(S1 )和漏斗外溶液(S2 )为两种不同浓度的蔗糖溶液,漏斗内外起始液面一致。 渗透平衡时的液面差为吟h,此时 S1 和 S2 浓度大小关系为_________ 。
(2)图中半透膜模拟的是成熟植物细胞中的 _________ ,两者在物质透过功能上的差异是 _________ 。
(3)为进一步探究两种膜的特性,某兴趣小组做了以下实验。
实验材料:紫色洋葱。
实验器具:如图所示的渗透装置(不含溶液),光学显微镜,载玻片,盖玻片,镊子,刀片,吸水纸,擦镜纸,滴管,记号笔等。
实验试剂:蒸馏水,0.3g/mL 的蔗糖溶液和与其等渗的KNO3溶液。
部分实验步骤和结果如下:
①选两套渗透装置,标上代号 X 和 Y。 在两个烧杯里均加入一定量的蒸馏水,分别在装置 X 和 Y 的漏斗内加入适量的蔗糖溶液和 KNO3 溶液,均调节漏斗内外液面高度一致。 渗透平衡时出现液面差的装置有 _________(填代号)。
②选两片洁净的载玻片,________,在载玻片中央分别滴加________,制作洋葱鳞片叶外表皮临时装片并分别观察装片中细胞的初始状态。
③观察临时装片中浸润在所提供的蔗糖溶液和 KNO3 溶液中的洋葱鳞片叶外表皮细胞发生的变化,两者都能出现的现象是________。
(4)上述实验中最能体现两种膜功能差异的实验现象是________。
(2013·重庆卷)9.(14分)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。进一步研究发现,发挥作用的物质是L—天冬酰胺酶,它能将L—天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需物质)、L—天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:培养基 + L—天冬酰胺酶 + 淋巴瘤细胞
对照组:培养基 + ___________
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L—天冬酰胺含量。
实验结果(如下表):
结果分析:
该实验利用了酶的__________特性;表中①应为__________;对照组细胞内L—天冬酰胺含量正常的原因是 ______________ 。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了____________反应;该酶口服无效,原因是____________。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是_______________。
【答案】
(2013·北京卷)29. 为研究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响,研究者选取至少具有10个棉铃的植株,去除不同比例棉铃,3天后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和___,在____中将CO2转化为三碳糖,进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知,随着去除棉铃百分率的提高,叶片光合速率_____。本实验中对照组(空白对照组)植株CO2固定速率相对值是___.
(3)由图2可知,去除棉铃后,植株叶片中______增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用,因此去除棉铃后,叶片光合产物利用量减少,______ 降低,进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测,叶片光合产物的积累会_____光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为:去除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理,使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官,检测______叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比,若检测结果是_____,则支持上述推测。
(2013·北京卷)31. 研究者发现,小鼠舌头上的某些味觉细胞和小肠上皮细胞表面均存在蛋白C,该蛋白能和脂肪结合。为研究蛋白C的功能,进行了系列实验。
(1)蛋白C是一种膜蛋白,它在细胞内的 上合成,然后在 和 中加工。
(2)试验一:让小鼠舌头接触脂肪,结果发现正常小鼠小肠出现脂肪消化液,而去除蛋白C基因的小鼠分泌的脂肪消化液明显减少。由此推测,脂肪通过与味觉细胞表面的蛋白C结合,刺激了脂肪味觉 ,产生兴奋,传到相关中枢,再通过刺激 消化腺分泌。
(3)实验二:分别培养实脸一中两种小鼠的小肠上皮细胞,向培养液中加入脂肪分解物。与正常小鼠细胞相比,进入去除蛋白C基因的小鼠细胞的脂肪分解物减少,表明小肠上皮细胞表面蛋白C的功能是 。
(4)为了证实其他哺乳动物的蛋白C也有相似作用,可行的做法是从该种动物的基因文库中 蛋白C基因序列,然后以 的小鼠为受体,导入该基因序列,检测发育出的小鼠相关指标的恢复程度。
(2013·上海卷)(九)分析有关科学探究的资料,回答问题。(10分)。
【实验一】
研究背景:某植物的种子自植株开花后60天开始逐渐成熟,至开花后8l天完全成熟。
研究目的:研究该植物不同成熟度种子自然干燥不同天数后的发芽率差异。
材料准备:
69.根据研究目的和研究背景,为测种子发芽率而准备实验材料的合理方案是____。
实验过程:
70.按照方案准备好种子后,将种子合理分组并发芽。下列不属于实验时需控制的因素是____。
A.每组种子的数量 B.发芽的温度和湿度 C.发芽时的光照 D.芽的长度
数据采集及处理:
71.将实验数据绘制成图23,则该直角坐标系的横坐标名称是____,纵坐标名称是_____。
【实验二】
研究背景:该植物种子春播萌发后,对缺水环境很敏感,遇干旱后表现为胚根萎缩甚至脱落,发芽停止。
研究目的:对发芽不同天数的种子,干旱处理后再补水,通过比较干旱前后胚根的生长能力,研究发芽不同天数种子的耐旱能力,以便于指导农业灌溉。
实验材料:根据实验一的结果,选取最佳发芽率的种子。
实验过程:
72.此实验宜将种子固定在直立玻璃板上发芽,而不是用培养皿发芽的主要原因是 。
73.下列①~④为实验步骤:
①将种子固定在直立玻璃板上 ②干燥脱水4天(模拟春播干旱)
③种子发芽不同天数 ④测量发芽不同天数的胚根长度等
使用实验步骤①~④(步骤可重复使用),针对研究目的,用实验步骤的编号写出合理的实验流程。
(2013·四川卷)9. 瘦素是动物脂肪细胞分泌的一种蛋白质激素,机体脂肪储存量越大,瘦素分泌越多。下丘脑的某些细胞接受到瘦素信号后,机体能通过复杂的神经内分泌网络调节摄食行为。
(1)脂肪是细胞内良好的 物质,与糖类相比,脂肪分子中氧的含量 。
(2)组成瘦素的基本单位是 。在核糖体中合成的瘦素蛋白,必须通过 进行加工和运输才能分泌到细胞外,随 运送到全身各处。下丘脑中的靶细胞通过 来识别瘦素。
(3)现有两类患肥胖症的小鼠,A 类小鼠肥胖是瘦素受体基因缺陷所致,B 类小鼠肥胖原因未知。分析以下实验:
(注:连体共生即通过手术使两只小鼠的血液循环贯通)
①根据实验结果推测,连体前A 小鼠体内瘦素的含量比正常小鼠 ,B 小鼠肥胖的原因最可能是 。
②为排除手术对实验结果的干扰,可增设一组处理措施为 的对照实验。
(2013·新课标全国Ⅱ卷)29. 已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:
回答下列问题:
(1)α-淀粉酶催化 水解可生成二塘,该二塘是 。
(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的 。这两支试管中淀粉量不同的原因是 。
(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是 。
(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明 。
(2013·大纲卷)32.(11分)
用某种降血糖物质X做以下实验(注:用生理盐水配制X溶液)。
回答下列问题:
⑴某同学要验证X的降血糖作用,进行如下实验:
选择一批体重相同的正常小鼠,测定____________,并将小鼠随机等量分成实验组和对照组,实验组注射适量的________,对照组注射等量的_________,一段时间后,测定两组小鼠的________,若_____________________________,则表明X有降血糖的作用。
⑵若要验证一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常的范围,进行如下实验:
用__________小鼠作为实验组,用患糖尿病小鼠作为对照组1,用______小鼠作为对照组2;实验组注射______________,对照组1、2注射等量的生理盐水,一定时间后若实验组和对照组_ _ _的血糖浓度均在正常范围内,而对照组 的血糖浓度高于正常范围,则表明一定量的X能使患糖尿病的小鼠的血糖浓度下降到正常范围。
【答案】
围故设置对照组2.
(2013·广东卷)29.(16分)
某新能源研究兴趣小组尝试用木薯块根的淀粉制备燃料酒精。他们用酶将木薯淀粉讲解成单糖。查阅资料后,安装的酒精发酵装置、采用的发酵条件如图12。
(1)向发酵瓶中加入5g酵母菌开始试验,发酵初期,通气阀①需要偶尔短时间打开,并在A通气口处打气,以利于__________;实验过程中,通气阀②需要偶尔短时间打开,但目的是______________。
(2)第3天,取出少量发酵液,滴加含有__________的浓硫酸永夜来检测酒精。
(3)检测后发现,尽管酵母菌菌种合适、淀粉酶解物充足、操作正确、发酵温度和PH值适宜,但酒精含量(+)比预期低,我们展开了讨论,认为还有其它影响因素,如__________,请设计试验对此因素进行探究并预测实验结果(用表格形式呈现;用“+”表示酒精量,最高含量为“+++++”)。
(4)请对预测的结果进行分析,并得出结论。
【答案】
(2013·福建卷)2.为探究茉莉酸(植物生长调节剂)对离体培养的成熟胡杨细胞质壁分离的影响,将细胞分别移到不同的培养液中继续培养3天,结果如表。下列叙述错误的是
注:“+”表示有添加,添加后NaCl浓度为100mmol·L-1,茉莉酸浓度为10-3mg·L-1;“-”表示无添加。
A.胡杨细胞通过渗透作用吸水和失水
B.质壁分离的胡杨细胞液泡体积变小
C.NaCl为自变量,茉莉酸为因变量 ‘
D.茉莉酸对NaCl引起的胡杨细胞质壁分离有抑制作用
(2013·福建卷)6.(12分)为研究淹水时KNO3对甜樱桃根呼吸的影响,设四组盆栽甜樱桃,其中一组淹入清水,其余三组分别淹入不同浓度的KNO3溶液,保持液面高出盆土表面,每天定时测定甜樱桃根有氧呼吸速率,结果如图。
请回答:
(1)细胞有氧呼吸生成CO2的场所是____,分析图中A、B、C三点,可知____点在单位时间内与氧结合的[H]最多。
(2)图中结果显示,淹水时KNO3对甜樱桃根有氧呼吸速率降低有____作用,其中____mmol·L-1的KNO3溶液作用效果最好。
(3)淹水缺氧使地上部分和根系的生长均受到阻碍,地上部分叶色变黄,叶绿素含量减少,使光反应为暗反应提供的[H]和____减少;根系缺氧会导致根细胞无氧呼吸增强,实验过程中能否改用CO2作为检测有氧呼吸速率的指标?请分析说明____。
【2012高考真题精选】
(2012·山东卷)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是(  )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
(2012·广东卷)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是(  )
(2012·全国卷)某同学为了探究pH对人唾液淀粉酶活性的影响,设计了如下实验步骤:
①在A、B、C、D、E 5 支试管中分别加入pH 5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的适宜浓度缓冲液5 mL,再分别加入质量分数为1%的淀粉液1 mL。
②各试管中分别加入适当浓度的唾液稀释液1 mL,摇匀。
③将5支试管放入70 ℃恒温水浴中,保温时间相同且合适。
④取出各试管,分别加入斐林试剂2 mL,摇匀。
⑤观察各试管溶液的颜色,通过颜色深浅判断唾液淀粉酶作用的最适pH。
上述实验步骤中有2处错误,请更正并说明更正的理由(不考虑试剂的浓度和加入量、pH梯度以及实验重复次数),以便实验能得到正确的预期结果。
(1)______________________________________ _________________________________
(2)_______________________________________________________________________。
92012·江苏卷)为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响,某研究小组做了如下实验,请完成实验报告并回答下列问题:
(1)实验报告
①材料用具: 乳熟期的温室盆栽水稻,1 mmol/L NaHSO3 溶液,蒸馏水,喷壶,光合分析测定仪等。
②实验步骤: 第一步:选取若干__________________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组,甲组为对照组,乙组为实验组。第二步:每天傍晚分别将等量的______、__________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上,次日上午测定光合速率。
③结果与分析: 实验结果见图13,经分析可以得出的结论是________________________________________________________________________。
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP 的能力,推测其作用部位是叶绿体的________,进而加快对图14中________(填字母A ~ D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验,证明了0.2 μmol/ L 硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/ L NaHSO3效应相同,两者共同处理既不存在累加效应,也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000 μmol·m-2·s-1)。
(2012·浙江卷)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。
实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。
(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能力,只进行原代培养且培养条件适宜)
请回答:
(1)实验思路:
①取培养瓶若干个,分组如下:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
每组设置若干个重复样品。
②各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入__________,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。
③重复②若干次。
④________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):
(2012·山东卷)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是(  )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
(2012·江苏卷)下列关于“观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂”的叙述,错误的是(  )
A.解离和压片都有利于根尖分生区细胞分散
B.先用低倍镜找到分生区细胞,再换用高倍镜观察
C.显微镜下绝大多数细胞中能观察到染色体
D.探究有丝分裂日周期性可为实验取材时机提供依据
【2011高考真题精选】
1.(2011新课标全国卷)下表是根据实验目的,所需阿勇的试剂与预期的实验结果正确的是
2. (2011山东卷)某兴趣小组在室温下进行了酵母菌无氧呼吸的探究实验(如图)。下列分析错误的是
A.滴管中冒出的气泡是反应产生CO2的结果
B.试管中加水的主要目的是制造无氧环境
C.若试管中的水换成冷水,气泡释放速率下降
D.被分解的葡萄糖中的能量一部分转移至ATP,其余的存留在酒精中
9.(2011四川卷)有人通过实验探究某海藻的最佳培养条件,以获得最大生物量(注:生物量指单位体积的藻体干重)。
(1)在有光条件下培养海藻时,培养液中必须含有__________,还需定时向培养液中通入空气,目的是提供__________。 海藻光合速率随不同光照强度的变化曲线如右图,图中B点表示最佳的________培养条件。
(2)该海藻的无光条件下仍能生长,但需在培养液中添加葡萄糖等有机物,目的是提供____________。
(3)向培养液中添加葡萄糖配成不同浓度的培养液,在一定光照条件下培养该海藻,测定海藻的生物量如下表:
要确定培养海藻的最佳葡萄糖浓度,还需设计_____________的实验。
(4)综合上述实验,获得该海藻最大生物量的培养条件是____________。
10.(2011北京卷)实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。

(1)实验中,对B组小鼠的处理是作为A组小鼠的 处理。
(2)从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 ,说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于A组小鼠的T细胞后,在4天内I组小鼠脾脏中的活细菌数量 ,说明该组T细胞(活化T细胞) 细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在 。
(3)实验中,I~Ⅳ组小鼠感染的是 ,感染的时间是在注射T细胞或血清的 天。
实验二:在体外观察小鼠的T细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌X的杀伤力,结果如图3。
(4)由图3可知,能有效杀伤细菌X的是 细胞,而不是活化T细胞。
(5)有人假设,活化T细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括 (填选项前的符号)。
a.培养过活化T细胞的培养液 b.培养过巨噬细胞的培养液
c.A组小鼠的巨噬细胞 d.B组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化T细胞的培养液 f.细菌X
(6)该系列实验的目的是研究 。
11.(2011浙江卷)研究人员进行了多种植物激素对豌豆植株侧芽生长影响的实验,结果见下图。
请回答:
(1)比较曲线1.2.3.与4.可知______对侧芽的生长有抑制作用,其中起作用的主要激素是______,而且______(激素)能解除这种激素的抑制作用。在保留顶芽的情况下,除了3所采用的措施外,还可通过喷施______的化合物促进侧芽生长。
(2)比较曲线4与5。可知赤霉素能明显促进 ______。而在完整豌豆植株的顶芽中,赤霉素产生于______组织。
(3)分析上图,推测侧芽生长速度不同的原因是侧芽内______浓度或比例的改变。

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