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热考题型四　教材经典实验
1.观察类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①显微观察类实验要先制片,不同材料用不同的制片方法。装片法:把整个实验材料制成装片,如用藓类叶观察叶绿体。切片法:把材料切成薄片,以便观察,如脂肪的鉴定。压片法:把材料压成薄层,以便观察,如观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。②鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”,探究类实验中的“培养液中酵母菌种群数量的变化”都需要用显微镜观察。
(3)实验汇总
　　典例1　(2023·浙江卷6月)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是(　　)。
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
　　典例2　(2021·重庆卷)在相同条件下,分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,观察其质壁分离,再用清水处理后观察其质壁分离复原,实验结果见图。下列叙述错误的是(　　)。
A.T1组经蔗糖溶液处理后,有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
B.各组蔗糖溶液中,水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C.T1和T2组经清水处理后,发生质壁分离的细胞均复原
D.T3和T4组若持续用清水处理,质壁分离的细胞比例可能下降
　　
2.提取和鉴定类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①在显色实验(如物质检测)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,也可在实验时对有色材料进行脱色处理。②在物质鉴定实验中,一般不设置对照实验。若需要设置对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质的实验中,对照组可加入稀释的鸡蛋清。③在可溶性还原糖的检测实验中,不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料,因为这些材料中含大量蔗糖(非还原糖),还原糖含量低。
(3)实验汇总
　　典例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
　　典例4　(2022·重庆模拟)下列与生物实验相关的叙述,错误的是(　　)。
A.将新鲜的苹果汁与斐林试剂混匀后,即可产生砖红色沉淀
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.用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素后,可用纸层析法分离色素
D.用苏丹Ⅲ染液检测花生子叶切片中的脂肪时,需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
3.模拟调查实践类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①性状分离比模拟实验统计的次数必须足够多,才能出现1∶2∶1这一比例,若统计次数少,很难出现特定的分离比;因绝大多数生物产生雌配子的数量少于雄配子的数量,故此实验两小桶中的小球数可以不相等,但每个小桶内两种颜色的小球数必须相等。②建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验中,两种颜色分别代表来自父方和母方的染色体,互换发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间。
(3)实验汇总
　　典例5　(2023·新课标卷)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(　　)。
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
4.探究类实验
(1)一般操作流程
(2)具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH 酶的活性(气泡的数量或点燃的卫生香复燃的程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式 O2的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 不同浓度的生长素类调节剂 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
　(3)实验汇总
　　典例6　(2023·浙江卷1月)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　)。
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
5.生物科学史所涉及的科学方法和技术手段
高中生物教材中涉及很多经典的科学研究方法,总结如下:(1)一般研究方法,如归纳法、提出假说、建构模型(概念模型、物理模型、数学模型等)、假说—演绎法等;(2)一般实验方法,如控制变量,设计对照实验、对比实验、预实验等;(3)具体研究方法,如显微观察法、差速离心法、密度梯度离心法、染色法、同位素标记法、纸层析法、遗传杂交法、标记重捕法、样方法、取样器取样法、抽样检测法等。
　　典例7　假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,许多科学家的研究都用到了该方法。下列叙述正确的是(　　)。
A.孟德尔利用该方法发现了两大遗传定律,且都通过演绎推理预测了测交的实验结果
B.萨顿利用该方法验证了“基因位于染色体上”的假说
C.艾弗里等人在格里菲思实验的基础上进一步演绎推理出“转化因子”是DNA
D.沃森和克里克提出了“DNA全保留复制”的假说,后续科学家利用该方法证明了DNA是半保留复制的
　　
6.荧光或同位素标记法
　　典例8　同位素标记法和荧光标记法被广泛应用于生物学研究,下列说法正确的是(　　)。
A.用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养小肠黏膜层细胞,在细胞核、线粒体、核糖体中均可检测到放射性
B.用35S标记一定量的氨基酸来培养胰岛B细胞,可测得细胞内核糖体、高尔基体、内质网上放射性强度依次先升高后降低
C.用荧光标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子进行细胞融合实验,证明细胞膜具有流动性
D.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2进行光合作用实验,证明光合作用释放的氧气来自水
　　
7.模型构建法
模型构建方法包括:(1)物理模型,如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型,真核细胞三维结构模型,细胞膜的结构模型等;(2)数学模型,如种群“J”形增长的数学模型Nt=N0λt,用标记重捕法调查动物的种群密度的数学模型,培养液中酵母菌种群数量的变化曲线等;(3)概念模型,如对真核细胞结构共同特征的文字描述,罗伯特森的生物膜的静态模型(单位膜模型),有氧呼吸、光合作用、种群特征、细胞分裂等概念模型,对达尔文的自然选择学说的解释模型等。
　　典例9　模型方法是生物学研究的重要方法之一,下列叙述错误的是(　　)。
A.罗伯特森拍摄的细胞膜的暗—亮—暗三层结构的电镜照片属于物理模型
B.某课外小组利用废旧物品制作的生物膜模型为物理模型
C.对达尔文的自然选择学说的解释属于构建概念模型
D.林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,建立了数学模型
　　
题型专项训练4　教材经典实验
1.(2023·佛山质检)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述错误的是(　　)。
A.一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水
B.斐林试剂甲液和乙液混合后保存在棕色试剂瓶中以备重复使用
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.可通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢证明酶具有高效性
　　
2.(2023·马鞍山一模)下列有关教材中生物学科学实验和方法的叙述,正确的是(　　)。
A.施莱登和施旺等科学家建立细胞学说运用了完全归纳法
B.科学家用32P标记氨基酸来研究分泌蛋白的合成和运输过程
C.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中有氧和无氧条件均为实验组
D.孟德尔推出F1测交后代的比例属于假说—演绎法中的假说内容
　　
3.(2023·汕头一模)下列有关生物学知识的应用,有科学性错误的是(　　)。
A.用差速离心法可分离出大小不同的细胞器
B.用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体融合
C.酵母菌可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制
D.应用太阳能水生态修复系统改善湖水水质
　　
4.(2023·深圳调研)下面是胰岛素发现的相关实验和资料:①科学家无意中发现,切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病;②将正常胰腺提取物注射给因胰腺受损诱发糖尿病的狗,血糖几乎无变化;③班廷在查阅资料时了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样机体不会患糖尿病;④1916年,科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素,1921年,班廷和助手贝斯特从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,经数天治疗后,患病狗的血糖恢复了正常。下列对实验结论的叙述最合理的是(　　)。
A.①能证明胰腺分泌某种抗糖尿病的物质
B.②证明胰腺分泌的胰蛋白酶将物质分解
C.③能够证明胰腺中的胰岛分泌了胰岛素
D.④能够证实由胰岛分泌的胰岛素的存在
　　
5.(2023·黄山一模)选择正确的实验方法是实验成功的关键。下表是一系列生物学实验及其常用的实验方法,其中正确的有(　　)。
序号 实验内容 实验方法
① 调查蒲公英的种群密度 样方法
② 观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 活体染色法
③ 分离细胞器 密度梯度离心法
④ 调查土壤中小动物类群的丰富度 标记重捕法
⑤ 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法
⑥ 分离叶绿体中的色素 纸层析法
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
　　
6.(2023·唐山一模)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是(　　)。
选项 实验材料 生物学研究
A 蛙的红细胞 磷脂分子在细胞膜上的排列
B 胰腺腺泡细胞 分泌蛋白的合成和运输
C 酵母菌 细胞呼吸方式
D 豌豆 遗传规律
　　
7.(2023·北京模拟)关于高中生物学实验,下列说法错误的是(　　)。
A.观察细胞质的流动时,可以用叶绿体的运动作为标志
B.酵母菌纯培养过程中,须用显微镜才能观察到单菌落
C.可用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离和复原
D.观察有丝分裂装片时,在视野中可同时看到染色体和染色质
　　
8.(2023·邵阳一模)下列有关教材经典实验的叙述,错误的是(　　)。
A.在“脂肪的检测和观察”实验中,染色后可以用50%的酒精洗去浮色
B.恩格尔曼设计了巧妙的水绵实验,显微镜下好氧细菌的分布直观地体现了放氧部位
C.利用血细胞计数板计数时,振荡摇匀培养液后直接滴入计数室,而且计数值一般会偏小
D.赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为实验材料,运用了放射性同位素标记法,证明了DNA是噬菌体的遗传物质
　　
9.(2023·株洲质检)生物学研究中常需对物质和结构进行提取、分离,下表中实验目的与原理或方法的对应关系错误的是(　　)。
选项 实验目的 原理或方法
A DNA分子的粗提取 DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
B DNA分子的琼脂糖凝胶电泳鉴定 一定pH下DNA分子可带上正或负电荷,在电场作用下,向着与所带电荷相反的电极移动,迁移速率与凝胶浓度、DNA的大小和构象等有关
C 叶绿体中色素的提取 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢
D 分离细胞中的细胞器 采用逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器
　　
10.(2023·辽宁模拟)下列高中生物学实验中,对实验结果需要精确定量的是(　　)。
A.比较过氧化氢在不同条件下的分解
B.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
C.探究植物细胞的吸水和失水
D.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
　　
11.(2023·沈阳质检)同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律,下列叙述正确的是(　　)。
A.可用3H标记氨基酸的羧基对分泌蛋白的合成和运输进行研究
B.可用18O同时标记H2O和CO2来研究光合作用中氧气的来源
C.可通过检测15N的放射性强度来探究DNA分子复制的方式
D.分别用35S或32P标记的噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是噬菌体的遗传物质
　　
12.(2023·合肥质检)下列关于实验研究的说法正确的是(　　)。
A.鲁宾和卡门利用18O的同位素具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B.用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时,只需在花蕾期套袋,就可防止外来花粉的干扰
C.萨顿研究发现雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
D.证明DNA半保留复制的实验中,科学家演绎推理实验结果并通过实验进行验证
　　
13.(2023·北京模拟)下列高中生物学实验中,材料选择或操作步骤正确的是(　　)。
A.紫色洋葱鳞片叶和黑藻叶片均可用于观察细胞的质壁分离及复原
B.探究温度对酶活性影响的实验中,可使用肝脏研磨液中的过氧化氢酶
C.分离光合色素提取液中的色素时,应使滤液细线触及层析液便于扩散
D.统计酵母菌种群数量时,在血细胞计数板中加菌液,盖上盖玻片,吸去多余菌液
　　
14.(2023·北京模拟)下列高中生物学实验中,必须用活细胞作为实验材料的是(　　)。
A.DNA的粗提取与鉴定
B.观察细胞的有丝分裂
C.还原糖的鉴定
D.用显微镜观察细胞质的流动
15.(2023·揭阳质检)探索遗传物质及遗传规律的道路艰辛且曲折,该过程中留下了许多的经典实验。下列关于这些实验的说法,错误的是(　　)。
A.孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为杂交实验的材料
B.萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为提出假说
C.摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上
D.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
16.(2023·梅州一模)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中有关颜色变化的叙述,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溶液由无色变成砖红色
B.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后溶液由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下溶液逐渐变成蓝色
D.刚果红染液能与纤维二糖、葡萄糖等糖类物质结合形成红色复合物
　　
17.(2023·福建质检)下列实验中,对其实验思路和结论的分析错误的是(　　)。
选项 实验 思路 结论
A 在3个培养瓶中分别培养大草履虫、双小核草履虫及混合培养,观察它们种群数量的变化 通过单独培养和共同培养,探讨生物因素对种群数量的影响 竞争中不占优势的生物被淘汰,占据优势的生物种群数量持续增长
B 向植物分别提供H2 18O和C18O2,检测光合产物氧气中18O2的比例 用同位素示踪的方式探寻氧气中氧元素的来源 光合作用产物氧气中的氧元素来自水
C 分别用 DNA 酶、蛋白酶、RNA 酶、酯酶处理S型肺炎链球菌提取物,与 R型菌混合,观察菌落特征 对细胞提取物分别进行不同的处理,探究哪种物质是“转化因子” 促使R型活细菌转化为S型活细菌的 “转化因子”很可能是 DNA
D 将接触或未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去除尖端的胚芽鞘一侧,观察其生长情况 通过琼脂块收集尖端产生的物质,探究引起胚芽鞘向光弯曲的信息本质 引起胚芽鞘向光弯曲生长的是某种化学物质
　
18.(2023·大庆质检)“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料的选择合适的是(　　)。
A.用洋葱根尖分生区细胞观察质壁分离和复原现象
B.用高等哺乳动物成熟红细胞分离线粒体等细胞器
C.用洋葱根尖伸长区细胞观察细胞的有丝分裂过程
D.用新鲜菠菜的绿色叶片提取和分离叶绿体中的色素
　　
19.(2023·黑龙江联考)下列与实验中“变量”有关的叙述,错误的是(　　)。
A.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,氧气条件属于自变量
B.鲁宾和卡门研究光合作用中氧气的来源实验中,因变量是产物中是否有18O2产生
C.沃泰默的三组实验中,自变量为是否切除通向小肠段的神经和注入稀盐酸的部位
D.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,生根的长度属于无关变量
　　
20.(2023·湖北联考)生物实验不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,而且有利于启发学生积极思维,培养学生的科学素养。下列有关叙述正确的是(　　)。
A.可根据实验装置中是否有CO2生成来判断酵母菌的呼吸方式
B.可用引流法改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境
C.用光学显微镜不能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置
D.同一细胞中的不同结构成分与醋酸洋红液的结合能力相同
　　
21.(2023·岳阳一模)NaOH溶液是生物实验中常用的试剂之一,下列说法正确的是(　　)。
A.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时,NaOH溶液主要用来去除空气中的水分
B.斐林试剂甲液是0.1 g·mL-1的NaOH溶液,使用时需先与乙液混合且现配现用
C.双缩脲试剂A液是0.01 g·mL-1的NaOH溶液,使用时先加入A液再滴加B液
D.探究NaOH溶液对酶活性的影响,NaOH应该在酶与底物混合后第一时间加入
　　
22.(2023·广东卷)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是(　　)。
A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
　　
23.(2023·淄博一模)酒精在教材实验中应用广泛,下列说法错误的是(　　)。
A.用体积分数为95%的酒精冲洗根尖,洗去卡诺氏液
B.无水乙醇可用来溶解提取DNA
C.无水乙醇可用来溶解叶绿体色素
D.一定浓度的酒精可用于外植体消毒
　　
24.(2023·重庆诊断)同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,是生物科学研究中重要的实验方法。下列应用该方法的实验中,原理与其他几项不同的是(　　)。
A.研究分泌蛋白的合成和分泌
B.利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.证明DNA进行半保留复制
D.探究光合作用中二氧化碳转化成有机物中碳的途径
　　
25.(2023·山西一模)下表为高中生物学实验中涉及的部分操作流程,其中不合理的是(　　)。
选项 实验课题 操作流程
A 绿叶中色素的分离 制备滤纸条→画滤液细线→纸层析法分离色素→观察与记录
B 果酒的制作 取新鲜葡萄→清水冲洗→去掉枝梗→榨汁并装入发酵瓶→盖上瓶盖→定时排气
C 观察植物细胞的有丝分裂 载玻片上滴一滴清水→根尖放在水滴中漂洗→将根尖弄碎→染色→盖上盖玻片
D 验证酶的专一性 分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察
　　
26.(2023·合肥检测)洋葱的管状叶呈浓绿色,鳞片叶有紫色和白色等类型,茎短缩成盘状,
下面生有须根,是生物学实验中“一材多用”的常见材料,如图所示。分析下列实验,说法
正确的是(　　)。
A.用久置的洋葱管状叶做材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,滤纸条上不会出现任何色素带
B.选取洋葱鳞片叶外表皮进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验时,质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐增大
C.进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时,向洋葱鳞片叶研磨离心后获取的上清液中加入冷酒精可促进DNA的溶解
D.用低温处理洋葱的根尖分生组织细胞,诱导细胞内染色体数目加倍的机制是低温抑制了细胞壁的形成
　　
27.(2023·淮北二模)生物学是一门以科学实验为基础的学科。下列有关课本实验的叙述,错误的是(　　)。
A.向某野果样液中加入斐林试剂后出现砖红色沉淀,表明该野果中含有葡萄糖
B.低温处理能抑制植物分生组织中纺锤体的形成,细胞不能分裂成两个子细胞
C.在噬菌体侵染细菌实验中,搅拌不充分会导致35S标记组沉淀物放射性升高
D.探究酵母菌的呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
　　
28.(2023·广东二模)某小组以新鲜菠菜叶为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,得到下图所示的结果。下列关于该结果的分析,正确的是(　　)。
A.是正确操作后得到的理想结果
B.可能是研磨时未加入CaCO3所致
C.可能是研磨时未加入SiO2所致
D.提取时加入了过量的无水乙醇
　　
29.(2023·辽宁协作)下列实验思路不能达到实验目的的是(　　)。
A.证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的实验中,在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水,一段时间后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
B.用一个洋葱可以完成三个实验:①用鳞片叶探究植物细胞的吸水和失水;②培养根尖观察植物细胞的有丝分裂;③用长出的管状叶提取并分离绿叶中的色素
C.证明酶具有专一性的实验中,向装有等量、等浓度淀粉溶液的两支试管中分别加入淀粉酶、蔗糖酶,然后滴加斐林试剂并水浴加热,观察是否出现砖红色沉淀
D.用藓类的小叶制成临时装片,先观察叶绿体的形态和分布,再滴加0.3 g·mL-1的蔗糖溶液观察细胞的质壁分离,细胞中的叶绿体有助于观察质壁分离现象
　　
热考题型四　教材经典实验
1.观察类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①显微观察类实验要先制片,不同材料用不同的制片方法。装片法:把整个实验材料制成装片,如用藓类叶观察叶绿体。切片法:把材料切成薄片,以便观察,如脂肪的鉴定。压片法:把材料压成薄层,以便观察,如观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。②鉴定类实验中的“脂肪的切片法鉴定”,探究类实验中的“培养液中酵母菌种群数量的变化”都需要用显微镜观察。
(3)实验汇总
　　典例1　(2023·浙江卷6月)为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是(　　)。
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
　　答案　D
解析　细胞周期中,分裂间期比分裂期占比更大,观察有丝分裂主要观察分裂期的染色体的形态、数目和位置,应选用分裂期占比相对高,也就是分裂间期占比低的材料观察有丝分裂,D不合理。
　　典例2　(2021·重庆卷)在相同条件下,分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞,观察其质壁分离,再用清水处理后观察其质壁分离复原,实验结果见图。下列叙述错误的是(　　)。
A.T1组经蔗糖溶液处理后,有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁
B.各组蔗糖溶液中,水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液
C.T1和T2组经清水处理后,发生质壁分离的细胞均复原
D.T3和T4组若持续用清水处理,质壁分离的细胞比例可能下降
　　答案　B
解析　由柱形图可知,T1组经蔗糖溶液处理后,有52%的细胞发生质壁分离,即有52%的细胞原生质层的收缩程度大于细胞壁,A正确;各组蔗糖溶液中,水分子均可以从蔗糖溶液进入细胞液,B错误;T1和T2组经清水处理后质壁分离的细胞比例为0,说明发生质壁分离的细胞均复原,C正确;T3和T4组若持续用清水处理,质壁分离复原的细胞逐渐增多,质壁分离的细胞比例可能下降,D正确。
2.提取和鉴定类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①在显色实验(如物质检测)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,也可在实验时对有色材料进行脱色处理。②在物质鉴定实验中,一般不设置对照实验。若需要设置对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质的实验中,对照组可加入稀释的鸡蛋清。③在可溶性还原糖的检测实验中,不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料,因为这些材料中含大量蔗糖(非还原糖),还原糖含量低。
(3)实验汇总
　　典例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
　　答案　D
解析　裂解是加蒸馏水让细胞吸水涨破,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,能溶于2 mol·L-1的NaCl溶液,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溶解于NaCl溶液中,加入二苯胺试剂,沸水浴五分钟,待冷却后溶液呈现蓝色,D错误。
　　典例4　(2022·重庆模拟)下列与生物实验相关的叙述,错误的是(　　)。
A.将新鲜的苹果汁与斐林试剂混匀后,即可产生砖红色沉淀
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.用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素后,可用纸层析法分离色素
D.用苏丹Ⅲ染液检测花生子叶切片中的脂肪时,需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色
　　答案　A
解析　新鲜的苹果汁与斐林试剂混匀后,需经50~65 ℃水浴加热约2 min才会产生砖红色沉淀,A错误。
3.模拟调查实践类实验
(1)一般操作流程
(2)注意事项
①性状分离比模拟实验统计的次数必须足够多,才能出现1∶2∶1这一比例,若统计次数少,很难出现特定的分离比;因绝大多数生物产生雌配子的数量少于雄配子的数量,故此实验两小桶中的小球数可以不相等,但每个小桶内两种颜色的小球数必须相等。②建立减数分裂过程中染色体变化的模型实验中,两种颜色分别代表来自父方和母方的染色体,互换发生在同源染色体中的非姐妹染色单体之间。
(3)实验汇总
　　典例5　(2023·新课标卷)为了研究和保护我国东北地区某自然保护区内的野生哺乳动物资源,研究人员采用红外触发相机自动拍摄技术获得了该保护区内某些野生哺乳动物资源的相应数据,为生态学研究提供了相关依据。下列叙述错误的是(　　)。
A.通过对数据的分析和处理,可以了解保护区内大型野生哺乳动物的物种丰富度
B.与标记重捕法相比,采用该技术进行调查对野生哺乳动物的生活干扰相对较小
C.采用红外触发相机拍摄技术可调查生活在该自然保护区内东北豹的种群密度
D.该技术能调查保护区内东北豹种群中成年个体数量,不能调查幼年个体数量
　　答案　D
解析　该技术能调查保护区内东北豹种群中各年龄段的个体数量,D错误。
4.探究类实验
(1)一般操作流程
(2)具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究植物细胞的吸水和失水 外界溶液浓度 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置) 植物细胞的种类、发育程度、温度等
探究温度对淀粉酶活性的影响 不同温度 酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化) pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响 不同pH 酶的活性(气泡的数量或点燃的卫生香复燃的程度) 温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌细胞呼吸的方式 O2的有无 CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短);酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测) 葡萄糖溶液的量和浓度、澄清石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
(续表)
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度 不同浓度的生长素类调节剂 扦插枝条的生根数量或长度 实验材料的一致性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 时间 酵母菌种群数量 培养液的成分、培养条件、空间等
　(3)实验汇总
　　典例6　(2023·浙江卷1月)为探究酵母菌的细胞呼吸方式,可利用酵母菌、葡萄糖溶液等材料进行实验。下列关于该实验的叙述,正确的是(　　)。
A.酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量
B.酵母菌可利用的氧气量是本实验的无关变量
C.可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标
D.不同方式的细胞呼吸消耗等量葡萄糖所释放的能量相等
　　答案　C
解析　酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是无关变量,A错误;可利用的氧气量是自变量,B错误;有氧呼吸不产生酒精,产生大量CO2,无氧呼吸产生酒精和少量CO2,因此可选用酒精和CO2生成量作为因变量的检测指标,C正确;等量的葡萄糖有氧呼吸氧化分解彻底,释放的能量多,无氧呼吸氧化分解不彻底,大部分能量还储存在酒精中,释放的能量少,D错误。
5.生物科学史所涉及的科学方法和技术手段
高中生物教材中涉及很多经典的科学研究方法,总结如下:(1)一般研究方法,如归纳法、提出假说、建构模型(概念模型、物理模型、数学模型等)、假说—演绎法等;(2)一般实验方法,如控制变量,设计对照实验、对比实验、预实验等;(3)具体研究方法,如显微观察法、差速离心法、密度梯度离心法、染色法、同位素标记法、纸层析法、遗传杂交法、标记重捕法、样方法、取样器取样法、抽样检测法等。
　　典例7　假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法,许多科学家的研究都用到了该方法。下列叙述正确的是(　　)。
A.孟德尔利用该方法发现了两大遗传定律,且都通过演绎推理预测了测交的实验结果
B.萨顿利用该方法验证了“基因位于染色体上”的假说
C.艾弗里等人在格里菲思实验的基础上进一步演绎推理出“转化因子”是DNA
D.沃森和克里克提出了“DNA全保留复制”的假说,后续科学家利用该方法证明了DNA是半保留复制的
　　答案　A
解析　摩尔根利用该方法验证了“基因位于染色体上”的假说,B错误;艾弗里通过化学分析法证实了肺炎链球菌的转化因子是DNA而不是蛋白质,C错误;沃森和克里克提出了“DNA半保留复制”的假说,D错误。
6.荧光或同位素标记法
　　典例8　同位素标记法和荧光标记法被广泛应用于生物学研究,下列说法正确的是(　　)。
A.用含有3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸的培养液培养小肠黏膜层细胞,在细胞核、线粒体、核糖体中均可检测到放射性
B.用35S标记一定量的氨基酸来培养胰岛B细胞,可测得细胞内核糖体、高尔基体、内质网上放射性强度依次先升高后降低
C.用荧光标记小鼠细胞与人细胞表面的蛋白质分子进行细胞融合实验,证明细胞膜具有流动性
D.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2进行光合作用实验,证明光合作用释放的氧气来自水
　　答案　C
解析　胸腺嘧啶脱氧核苷酸是合成DNA的原料之一,核糖体中不含DNA,A错误;胰岛B细胞合成的胰岛素属于分泌蛋白,根据分泌蛋白的形成过程可知,用35S标记一定量的氨基酸来培养胰岛B细胞,可测得细胞内核糖体、内质网、高尔基体上的放射性强度依次先升高后降低,B错误;科学家用发绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子,用发红色荧光的染料标记人细胞表面的蛋白质分子,将小鼠细胞与人细胞融合,当这两种细胞融合成一个细胞时,开始时一半呈绿色,一半呈红色,但在37 ℃下保温40 min后,两种颜色的荧光点呈均匀分布,融合细胞表面两类荧光染料分布的动态变化,表明组成细胞膜的蛋白质等分子是可以运动的,由此可以证实细胞膜具有流动性,C正确;18O不属于放射性同位素,D错误。
7.模型构建法
模型构建方法包括:(1)物理模型,如人工制作或绘制的DNA分子双螺旋结构模型,真核细胞三维结构模型,细胞膜的结构模型等;(2)数学模型,如种群“J”形增长的数学模型Nt=N0λt,用标记重捕法调查动物的种群密度的数学模型,培养液中酵母菌种群数量的变化曲线等;(3)概念模型,如对真核细胞结构共同特征的文字描述,罗伯特森的生物膜的静态模型(单位膜模型),有氧呼吸、光合作用、种群特征、细胞分裂等概念模型,对达尔文的自然选择学说的解释模型等。
　　典例9　模型方法是生物学研究的重要方法之一,下列叙述错误的是(　　)。
A.罗伯特森拍摄的细胞膜的暗—亮—暗三层结构的电镜照片属于物理模型
B.某课外小组利用废旧物品制作的生物膜模型为物理模型
C.对达尔文的自然选择学说的解释属于构建概念模型
D.林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,建立了数学模型
　　答案　A
解析　罗伯特森拍摄的细胞膜的暗—亮—暗三层结构的电镜照片是事物的真实反映,不属于物理模型,A错误。
题型专项训练4　教材经典实验对应专题训练卷P13
1.(2023·佛山质检)实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述错误的是(　　)。
A.一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水
B.斐林试剂甲液和乙液混合后保存在棕色试剂瓶中以备重复使用
C.观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片
D.可通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢证明酶具有高效性
　　答案　B
解析　斐林试剂应现配现用,不可重复使用,B错误。
2.(2023·马鞍山一模)下列有关教材中生物学科学实验和方法的叙述,正确的是(　　)。
A.施莱登和施旺等科学家建立细胞学说运用了完全归纳法
B.科学家用32P标记氨基酸来研究分泌蛋白的合成和运输过程
C.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中有氧和无氧条件均为实验组
D.孟德尔推出F1测交后代的比例属于假说—演绎法中的假说内容
　　答案　C
解析　施莱登和施旺等科学家建立细胞学说运用了不完全归纳法,A错误;科学家用3H标记氨基酸来研究分泌蛋白的合成和运输过程,B错误;在“探究酵母菌细胞呼吸方式”的实验中,有氧和无氧条件均为实验组,为对比实验,C正确;若F1产生两种数量相等的配子,则测交后代会出现两种性状且数量比为l∶1,这属于演绎推理的内容,D错误。
3.(2023·汕头一模)下列有关生物学知识的应用,有科学性错误的是(　　)。
A.用差速离心法可分离出大小不同的细胞器
B.用高Ca2+—高pH融合法诱导原生质体融合
C.酵母菌可用于乳制品的发酵、泡菜的腌制
D.应用太阳能水生态修复系统改善湖水水质
　　答案　C
解析　酵母菌为异养兼性厌氧菌,常用于酒精发酵、馒头和面包的制作;乳酸菌为异养厌氧菌,常用于泡菜、乳制品的发酵,C错误。
4.(2023·深圳调研)下面是胰岛素发现的相关实验和资料:①科学家无意中发现,切除胰腺的狗会患上与人的糖尿病类似的疾病;②将正常胰腺提取物注射给因胰腺受损诱发糖尿病的狗,血糖几乎无变化;③班廷在查阅资料时了解到,以实验方法结扎胰管或因胆结石阻塞胰管都会引起胰腺萎缩,而胰岛却保持完好,这样机体不会患糖尿病;④1916年,科学家将胰岛产生的、可能与糖尿病有关的物质命名为胰岛素,1921年,班廷和助手贝斯特从结扎的狗身上取出萎缩得只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,经数天治疗后,患病狗的血糖恢复了正常。下列对实验结论的叙述最合理的是(　　)。
A.①能证明胰腺分泌某种抗糖尿病的物质
B.②证明胰腺分泌的胰蛋白酶将物质分解
C.③能够证明胰腺中的胰岛分泌了胰岛素
D.④能够证实由胰岛分泌的胰岛素的存在
　　答案　D
解析　①实验表明,胰腺与糖尿病有关,但不能证明胰腺分泌某种抗糖尿病的物质,A不符合题意;②实验说明胰腺分泌的物质能将治疗糖尿病的某种物质分解,但未明确胰腺分泌的就是胰蛋白酶,B不符合题意;③只能说明胰岛与糖尿病有关,不能够证明胰腺中的胰岛分泌了胰岛素,C不符合题意;④能证明胰岛能产生具有降血糖作用的胰岛素,D符合题意。
5.(2023·黄山一模)选择正确的实验方法是实验成功的关键。下表是一系列生物学实验及其常用的实验方法,其中正确的有(　　)。
序号 实验内容 实验方法
① 调查蒲公英的种群密度 样方法
② 观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 活体染色法
③ 分离细胞器 密度梯度离心法
④ 调查土壤中小动物类群的丰富度 标记重捕法
⑤ 赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验 同位素标记法
⑥ 分离叶绿体中的色素 纸层析法
A.两项 B.三项 C.四项 D.五项
　　答案　B
解析　调查植物的种群密度常用样方法,①正确;观察洋葱根尖细胞的有丝分裂时,在制作装片的过程中,经过解离细胞已经死亡,因此在染色时细胞已经死亡,即不是活体染色法,②错误;分离细胞器采用的是差速离心法,③错误;因土壤中小动物个体微小,不适合用标记重捕法调查土壤中小动物类群的丰富度,应采用取样器取样法,④错误;赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验采用的是同位素标记法,⑤正确;分离叶绿体中的色素利用的是不同色素在层析液中的溶解度不同,采用了纸层析法,⑥正确。综上分析,有三项正确。
6.(2023·唐山一模)选用合适的实验材料对生物科学研究至关重要。下表对教材中相关研究的叙述,错误的是(　　)。
选项 实验材料 生物学研究
A 蛙的红细胞 磷脂分子在细胞膜上的排列
B 胰腺腺泡细胞 分泌蛋白的合成和运输
C 酵母菌 细胞呼吸方式
D 豌豆 遗传规律
　　答案　A
解析　蛙的红细胞具有生物膜系统,需要用哺乳动物成熟的红细胞研究磷脂分子在细胞膜上的排列,A错误;用同位素标记法来探究胰腺腺泡细胞分泌蛋白的合成和运输途径,B正确;酵母菌是兼性厌氧菌,可以用酵母菌探究细胞呼吸方式,C正确;豌豆作为遗传学实验材料具有多项优点,因此采用豌豆作为实验材料,是孟德尔研究遗传规律取得成功的原因之一,D正确。
7.(2023·北京模拟)关于高中生物学实验,下列说法错误的是(　　)。
A.观察细胞质的流动时,可以用叶绿体的运动作为标志
B.酵母菌纯培养过程中,须用显微镜才能观察到单菌落
C.可用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离和复原
D.观察有丝分裂装片时,在视野中可同时看到染色体和染色质
　　答案　B
解析　酵母菌纯培养过程中,形成的单菌落是肉眼可见的,B错误。
8.(2023·邵阳一模)下列有关教材经典实验的叙述,错误的是(　　)。
A.在“脂肪的检测和观察”实验中,染色后可以用50%的酒精洗去浮色
B.恩格尔曼设计了巧妙的水绵实验,显微镜下好氧细菌的分布直观地体现了放氧部位
C.利用血细胞计数板计数时,振荡摇匀培养液后直接滴入计数室,而且计数值一般会偏小
D.赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为实验材料,运用了放射性同位素标记法,证明了DNA是噬菌体的遗传物质
　　答案　C
解析　利用血细胞计数板计数时,应先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,再将振荡摇匀的培养液滴于盖玻片边缘,让培养液自行渗入;若将培养液直接滴入计数室再盖盖玻片,会导致计数室内的溶液体积大于0.1 mm3,计数结果偏大,C错误。
9.(2023·株洲质检)生物学研究中常需对物质和结构进行提取、分离,下表中实验目的与原理或方法的对应关系错误的是(　　)。
选项 实验目的 原理或方法
A DNA分子的粗提取 DNA不溶于酒精,某些蛋白质溶于酒精,DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同
B DNA分子的琼脂糖凝胶电泳鉴定 一定pH下DNA分子可带上正或负电荷,在电场作用下,向着与所带电荷相反的电极移动,迁移速率与凝胶浓度、DNA的大小和构象等有关
C 叶绿体中色素的提取 不同色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢
D 分离细胞中的细胞器 采用逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器
　　答案　C
解析　光合色素易溶于无水乙醇等有机溶剂中,可以用无水乙醇提取绿叶中的光合色素;分离色素的原理是四种色素在层析液中的溶解度不同,溶解度高的在滤纸上扩散得快,C错误。
10.(2023·辽宁模拟)下列高中生物学实验中,对实验结果需要精确定量的是(　　)。
A.比较过氧化氢在不同条件下的分解
B.用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
C.探究植物细胞的吸水和失水
D.探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
　　答案　D
解析　比较过氧化氢在不同条件下的分解,可比较卫生香复燃的剧烈程度,或比较气泡的产生速率,不需要精确定量,A不符合题意;用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动,需要观察叶绿体和细胞质的流动方向和大致速率,不需要精确定量,B不符合题意;探究植物细胞的吸水和失水,需要观察原生质层和细胞壁的距离,不需要精确定量,C不符合题意;探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,需要计量不同浓度下根的数目和根的长度,需要精确定量,D符合题意。
11.(2023·沈阳质检)同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律,下列叙述正确的是(　　)。
A.可用3H标记氨基酸的羧基对分泌蛋白的合成和运输进行研究
B.可用18O同时标记H2O和CO2来研究光合作用中氧气的来源
C.可通过检测15N的放射性强度来探究DNA分子复制的方式
D.分别用35S或32P标记的噬菌体侵染细菌的实验证明DNA是噬菌体的遗传物质
　　答案　D
解析　在脱水缩合过程中氨基酸羧基上的H会脱去,参与水的生成,故不可用3H标记氨基酸的羧基对分泌蛋白的合成和运输进行研究,A错误;可用18O分别标记H2O和CO2来研究光合作用中氧气的来源,B错误;15N是稳定同位素,没有放射性,C错误。
12.(2023·合肥质检)下列关于实验研究的说法正确的是(　　)。
A.鲁宾和卡门利用18O的同位素具有放射性的特点,追踪光合作用中氧气的来源
B.用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时,只需在花蕾期套袋,就可防止外来花粉的干扰
C.萨顿研究发现雌雄配子结合时非同源染色体自由组合,非等位基因也自由组合
D.证明DNA半保留复制的实验中,科学家演绎推理实验结果并通过实验进行验证
　　答案　D
解析　鲁宾和卡门利用同位素18O分别标记CO2和H2O探究植物的光合作用,发现光合作用中氧气来源于水,但18O不具有放射性,A错误;用雌雄同株异花的玉米进行杂交实验时,在花蕾期和授粉后均需套袋,才可防止外来花粉的干扰,B错误;非同源染色体自由组合和非同源染色体的非等位基因自由组合发生在减数分裂Ⅰ后期,而雌雄配子结合发生在受精过程中,C错误;梅塞尔森和斯塔尔通过实验证明了DNA以半保留的方式进行复制,“分别按DNA半保留或全保留复制的方式,来预测离心后试管中DNA的位置”属于演绎推理的环节,并通过同位素标记法进行了验证,D正确。
13.(2023·北京模拟)下列高中生物学实验中,材料选择或操作步骤正确的是(　　)。
A.紫色洋葱鳞片叶和黑藻叶片均可用于观察细胞的质壁分离及复原
B.探究温度对酶活性影响的实验中,可使用肝脏研磨液中的过氧化氢酶
C.分离光合色素提取液中的色素时,应使滤液细线触及层析液便于扩散
D.统计酵母菌种群数量时,在血细胞计数板中加菌液,盖上盖玻片,吸去多余菌液
　　答案　A
解析　洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡,可作为观察细胞质壁分离和复原的材料;黑藻叶片的叶肉细胞中液泡呈无色,叶绿体的存在使原生质层呈绿色,有利于细胞质壁分离及复原实验现象的观察,A正确。过氧化氢在高温条件下会分解,因此不适合作为探究温度对酶活性影响的实验材料,B错误。分离光合色素提取液中的色素时,滤液细线不能触及层析液,否则色素会溶解在层析液中导致实验失败,C错误。统计酵母菌种群数量时,应先盖上盖玻片,再在血细胞计数板中加菌液,吸去多余菌液,D错误。
14.(2023·北京模拟)下列高中生物学实验中,必须用活细胞作为实验材料的是(　　)。
A.DNA的粗提取与鉴定
B.观察细胞的有丝分裂
C.还原糖的鉴定
D.用显微镜观察细胞质的流动
　　答案　D
解析　DNA粗提取与鉴定实验中,需使细胞破裂,从而提取出DNA,这些过程都不能保证细胞的正常生活,A错误;在光学显微镜下观察细胞的有丝分裂过程,需用盐酸和酒精进行解离,细胞最终死亡,B错误;鉴定生物组织中的蛋白质、脂肪、还原糖时,用死细胞做实验材料即可,C错误;观察细胞质流动的实验中,必须保证细胞的活性,死细胞不会有内部细胞质的流动,D正确。
15.(2023·揭阳质检)探索遗传物质及遗传规律的道路艰辛且曲折,该过程中留下了许多的经典实验。下列关于这些实验的说法,错误的是(　　)。
A.孟德尔成功的原因之一是选用豌豆作为杂交实验的材料
B.萨顿通过观察蝗虫减数分裂过程中染色体的行为提出假说
C.摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上
D.赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是主要的遗传物质
　　答案　D
解析　赫尔希和蔡斯的实验证明了DNA是T2噬菌体的遗传物质,D错误。
16.(2023·梅州一模)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中有关颜色变化的叙述,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溶液由无色变成砖红色
B.在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液,混匀后溶液由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下溶液逐渐变成蓝色
D.刚果红染液能与纤维二糖、葡萄糖等糖类物质结合形成红色复合物
　　答案　C
解析　斐林试剂为蓝色,在新鲜的梨汁中加入斐林试剂,混匀后在加热条件下溶液由蓝色变成砖红色,A错误;厌氧发酵产生酒精,在酸性条件下,重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应,颜色由橙色变为灰绿色,B错误;二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂,在DNA溶液中加入二苯胺试剂,混匀后在沸水浴条件下溶液逐渐变成蓝色,C正确;刚果红染液能与纤维素等多糖类物质结合形成红色复合物,并不与水解后的纤维二糖、葡萄糖等发生该反应,D错误。
17.(2023·福建质检)下列实验中,对其实验思路和结论的分析错误的是(　　)。
选项 实验 思路 结论
A 在3个培养瓶中分别培养大草履虫、双小核草履虫及混合培养,观察它们种群数量的变化 通过单独培养和共同培养,探讨生物因素对种群数量的影响 竞争中不占优势的生物被淘汰,占据优势的生物种群数量持续增长
B 向植物分别提供H2 18O和C18O2,检测光合产物氧气中18O2的比例 用同位素示踪的方式探寻氧气中氧元素的来源 光合作用产物氧气中的氧元素来自水
C 分别用 DNA 酶、蛋白酶、RNA 酶、酯酶处理S型肺炎链球菌提取物,与 R型菌混合,观察菌落特征 对细胞提取物分别进行不同的处理,探究哪种物质是“转化因子” 促使R型活细菌转化为S型活细菌的 “转化因子”很可能是 DNA
D 将接触或未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块,置于去除尖端的胚芽鞘一侧,观察其生长情况 通过琼脂块收集尖端产生的物质,探究引起胚芽鞘向光弯曲的信息本质 引起胚芽鞘向光弯曲生长的是某种化学物质
　　答案　A
解析　通过分别培养大草履虫、双小核草履虫及混合培养,探讨生物因素对种群数量的影响,竞争中不占优势的生物被淘汰,占据优势的生物种群数量继续增长后保持稳定,A错误。
18.(2023·大庆质检)“任何实验的价值和效用,取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料的选择合适的是(　　)。
A.用洋葱根尖分生区细胞观察质壁分离和复原现象
B.用高等哺乳动物成熟红细胞分离线粒体等细胞器
C.用洋葱根尖伸长区细胞观察细胞的有丝分裂过程
D.用新鲜菠菜的绿色叶片提取和分离叶绿体中的色素
　　答案　D
解析　洋葱根尖分生区细胞中无成熟的中央大液泡,不适合用作观察细胞的质壁分离和复原现象,A错误;哺乳动物成熟红细胞中无细胞核和众多的细胞器,因此不能用来分离线粒体等细胞器,B错误;用洋葱根尖分生区细胞观察细胞的有丝分裂过程,C错误;新鲜菠菜的绿色叶片中光合色素含量较高,因此可以用来提取和分离叶绿体中的色素,D正确。
19.(2023·黑龙江联考)下列与实验中“变量”有关的叙述,错误的是(　　)。
A.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,氧气条件属于自变量
B.鲁宾和卡门研究光合作用中氧气的来源实验中,因变量是产物中是否有18O2产生
C.沃泰默的三组实验中,自变量为是否切除通向小肠段的神经和注入稀盐酸的部位
D.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,生根的长度属于无关变量
　　答案　D
解析　探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中,氧气条件属于自变量,因变量是产物,A正确;鲁宾和卡门研究光合作用中氧气的来源实验中,利用的方法是同位素标记法,因变量是产物中O2的相对分子质量,即产物是O2还是18O2,B正确;沃泰默的三组实验中,自变量为是否切除通向小肠段的神经和注入稀盐酸的部位,因变量为是否产生促胰液素,C正确;探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中,生根的数量和生根的长度都属于因变量,无关变量有插条种类、插条数量等,D错误。
20.(2023·湖北联考)生物实验不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,而且有利于启发学生积极思维,培养学生的科学素养。下列有关叙述正确的是(　　)。
A.可根据实验装置中是否有CO2生成来判断酵母菌的呼吸方式
B.可用引流法改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境
C.用光学显微镜不能观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置
D.同一细胞中的不同结构成分与醋酸洋红液的结合能力相同
　　答案　B
解析　酵母菌的有氧呼吸和无氧呼吸均产生CO2,A错误;引流法中,液体的流动可以改变洋葱鳞片叶内表皮临时装片细胞周围的液体环境,B正确;原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质,用光学显微镜可以观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞原生质层的位置,C错误;醋酸洋红液属于碱性染料,容易与染色体结合,不易与其他结构成分结合,D错误。
21.(2023·岳阳一模)NaOH溶液是生物实验中常用的试剂之一,下列说法正确的是(　　)。
A.在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时,NaOH溶液主要用来去除空气中的水分
B.斐林试剂甲液是0.1 g·mL-1的NaOH溶液,使用时需先与乙液混合且现配现用
C.双缩脲试剂A液是0.01 g·mL-1的NaOH溶液,使用时先加入A液再滴加B液
D.探究NaOH溶液对酶活性的影响,NaOH应该在酶与底物混合后第一时间加入
　　答案　B
解析　在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”时,NaOH溶液主要用来去除空气中的二氧化碳,保证石灰水检测的二氧化碳来自酵母菌的呼吸作用,A错误;斐林试剂甲液是0.1 g·mL-1的NaOH溶液,使用时需先与乙液混合且现配现用,溶解状态下的氢氧化铜能和还原糖反应,B正确;双缩脲试剂A液是0.1 g·mL-1的NaOH溶液,使用时先加入A液再滴加B液,C错误;探究NaOH溶液对酶活性的影响,NaOH应该在酶与底物混合前加入,应先调节底物的pH再加入酶,D错误。
22.(2023·广东卷)科学理论随人类认知的深入会不断被修正和补充,下列叙述错误的是(　　)。
A.新细胞产生方式的发现是对细胞学说的修正
B.自然选择学说的提出是对共同由来学说的修正
C.RNA逆转录现象的发现是对中心法则的补充
D.具催化功能RNA的发现是对酶化学本质认识的补充
　　答案　B
解析　共同由来学说指出地球上所有的生物都是由原始的共同祖先进化来的,自然选择学说揭示了生物进化的机制,揭示了适应的形成和物种形成的原因,共同由来学说为自然选择学说提供了基础,B错误。
23.(2023·淄博一模)酒精在教材实验中应用广泛,下列说法错误的是(　　)。
A.用体积分数为95%的酒精冲洗根尖,洗去卡诺氏液
B.无水乙醇可用来溶解提取DNA
C.无水乙醇可用来溶解叶绿体色素
D.一定浓度的酒精可用于外植体消毒
　　答案　B
解析　在低温诱导染色体数目变化的实验中,用体积分数为95%的乙醇洗去卡诺氏液,A正确;在DNA粗提取时,用无水乙醇析出DNA,B错误;叶绿体色素易溶于有机溶剂,故无水乙醇可用来溶解叶绿体色素,C正确;70%的酒精可用于外植体消毒,D正确。
24.(2023·重庆诊断)同位素标记法可用于追踪物质的运行和变化规律,是生物科学研究中重要的实验方法。下列应用该方法的实验中,原理与其他几项不同的是(　　)。
A.研究分泌蛋白的合成和分泌
B.利用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
C.证明DNA进行半保留复制
D.探究光合作用中二氧化碳转化成有机物中碳的途径
　　答案　C
解析　题述4个实验都利用了同位素标记法,A实验追踪分泌蛋白的合成路径,B实验追踪DNA和蛋白质的去向,D实验追踪碳元素的去向,A、B、D实验均是检测放射性同位素的运动踪迹;而C实验是通过密度梯度离心方法,检测所含同位素的分子密度变化。综上,C实验与A、B、D实验的原理不同。
25.(2023·山西一模)下表为高中生物学实验中涉及的部分操作流程,其中不合理的是(　　)。
选项 实验课题 操作流程
A 绿叶中色素的分离 制备滤纸条→画滤液细线→纸层析法分离色素→观察与记录
B 果酒的制作 取新鲜葡萄→清水冲洗→去掉枝梗→榨汁并装入发酵瓶→盖上瓶盖→定时排气
C 观察植物细胞的有丝分裂 载玻片上滴一滴清水→根尖放在水滴中漂洗→将根尖弄碎→染色→盖上盖玻片
D 验证酶的专一性 分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察
　　答案　C
解析　观察植物细胞的有丝分裂时,其装片的主要制作过程为解离、漂洗、染色和制片。在制片时,先将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并将根尖弄碎,再盖上盖玻片,C不合理。
26.(2023·合肥检测)洋葱的管状叶呈浓绿色,鳞片叶有紫色和白色等类型,茎短缩成盘状,下面生有须根,是生物学实验中“一材多用”的常见材料,如图所示。分析下列实验,说法正确的是(　　)。
A.用久置的洋葱管状叶做材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,滤纸条上不会出现任何色素带
B.选取洋葱鳞片叶外表皮进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验时,质壁分离过程中细胞的吸水能力逐渐增大
C.进行“DNA的粗提取与鉴定”实验时,向洋葱鳞片叶研磨离心后获取的上清液中加入冷酒精可促进DNA的溶解
D.用低温处理洋葱的根尖分生组织细胞,诱导细胞内染色体数目加倍的机制是低温抑制了细胞壁的形成
　　答案　B
解析　久置的洋葱管状叶内的色素会分解,特别是叶绿素分解较多,叶片变黄,用久置的洋葱管状叶作材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验时,滤纸条上仍然会出现两条色素带(胡萝卜素、叶黄素),A错误;质壁分离过程中,洋葱鳞片叶外表皮的细胞液浓度逐渐升高,吸水能力逐渐增大,B正确;“DNA的粗提取与鉴定”实验中,DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精,C错误;低温诱导细胞内染色体数目加倍的机制是抑制纺锤体形成,D错误。
27.(2023·淮北二模)生物学是一门以科学实验为基础的学科。下列有关课本实验的叙述,错误的是(　　)。
A.向某野果样液中加入斐林试剂后出现砖红色沉淀,表明该野果中含有葡萄糖
B.低温处理能抑制植物分生组织中纺锤体的形成,细胞不能分裂成两个子细胞
C.在噬菌体侵染细菌实验中,搅拌不充分会导致35S标记组沉淀物放射性升高
D.探究酵母菌的呼吸方式和探究酶的最适温度都采用了对比实验的探究方法
　　答案　A
解析　向某野果样液中加入斐林试剂后出现砖红色沉淀,表明该野果中含有还原糖,但不一定是葡萄糖,并且用斐林试剂检测需要水浴加热,A错误。
28.(2023·广东二模)某小组以新鲜菠菜叶为材料进行“绿叶中色素的提取和分离”实验,得到下图所示的结果。下列关于该结果的分析,正确的是(　　)。
A.是正确操作后得到的理想结果
B.可能是研磨时未加入CaCO3所致
C.可能是研磨时未加入SiO2所致
D.提取时加入了过量的无水乙醇
　　答案　B
解析　图中滤纸条上距离点样处由近到远的条带分别代表叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素,绿叶中叶绿素含量高于类胡萝卜素,图中显示类胡萝卜素含量高于叶绿素,不是正确操作后得到的理想结果,可能的原因是研磨时未加入CaCO3导致叶绿素被分解,或选取的是发黄的叶片,A错误,B正确;研磨时未加入SiO2会导致研磨不充分,各种色素含量均会下降,但叶绿素含量应始终高于类胡萝卜素,C错误;提取时加入过量的无水乙醇会使色素浓度下降,但叶绿素含量应始终高于类胡萝卜素,D错误。
29.(2023·辽宁协作)下列实验思路不能达到实验目的的是(　　)。
A.证明蛋白酶具有水解蛋白质作用的实验中,在装有蛋清的两试管中分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水,一段时间后滴加双缩脲试剂观察是否变成紫色
B.用一个洋葱可以完成三个实验:①用鳞片叶探究植物细胞的吸水和失水;②培养根尖观察植物细胞的有丝分裂;③用长出的管状叶提取并分离绿叶中的色素
C.证明酶具有专一性的实验中,向装有等量、等浓度淀粉溶液的两支试管中分别加入淀粉酶、蔗糖酶,然后滴加斐林试剂并水浴加热,观察是否出现砖红色沉淀
D.用藓类的小叶制成临时装片,先观察叶绿体的形态和分布,再滴加0.3 g·mL-1的蔗糖溶液观察细胞的质壁分离,细胞中的叶绿体有助于观察质壁分离现象
　　答案　A
解析　蛋白酶也是蛋白质,无论蛋白质是否分解,都会和双缩脲试剂产生紫色反应,不能达到实验目的,A符合题意。

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