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（17）实验与探究
——2024年高考生物学真题模拟试题专项汇编
一、单选题
1．[2024年广东高考真题]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
2．[2024年甘肃高考真题]科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A.肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性
B.肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C.噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D.烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状
3．[2024年河北高考真题]下列相关实验操作正确的是（ ）
A.配制PCR反应体系时，加入等量的4种核糖核苷酸溶液作为扩增原料
B.利用添加核酸染料的凝胶对PCR产物进行电泳后，在紫外灯下观察结果
C.将配制的酵母培养基煮沸并冷却后，在酒精灯火焰旁倒平板
D.将接种环烧红，迅速蘸取酵母菌液在培养基上划线培养，获得单菌落
4．[2024年湖北高考真题]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
5．[2024届·山东·模拟考试联考]不列关于高中生物科学发展史的说法，错误的是（ ）
A.巴斯德通过实验证明，酒精发酵是由活酵母菌引起的
B.美国生态学家林德曼通过定量分析揭示了赛达伯格湖的能量流动特点
C.鲁宾和卡门用放射性同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源
D.梅塞尔森和斯塔尔通过实验证明了 DNA 的复制方式为半保留复制
6．[2024届·安徽·模拟考试]下列关于生物学实验方法的叙述，正确的是（ ）
A.纸层析法分离绿叶色素，依据的是不同色素在无水乙醇中的溶解度不同
B.卡尔文循环的发现和DNA半保留复制的证明，都用到放射性同位素标记法
C.土壤中小动物类群的采集和DNA双螺旋结构的发现，都采用模型建构方法
D.探究酶的最适温度和探究酵母菌呼吸作用方式，都运用了对比实验的方法
7．[2024届·河北·二模]下列关于生物学实验的叙述，错误的是（ ）
A.提取菠菜绿叶中的色素时可用无水乙醇作为溶剂
B.去除棉花的顶芽或抑制顶芽生长素运输可促进侧芽生长
C.将静置的酵母菌培养液振荡均匀后，吸取少量培养液用血细胞计数板计数
D.将培养基分装于培养皿中后再灭菌，可明显降低培养基被污染的概率
8．[2024届·辽宁·二模联考]下列关于物质分离实验依据的原理，正确的是（ ）
选项 实验 原理
A 纸层析法分离光合色素 色素在层析液中溶解度越高，层析时与滤纸的结合能力越低
B 单克隆抗体制备 应用免疫学原理，给实验小鼠注射抗原以获得特定的抗体
C 琼脂糖凝胶电泳分离DNA 不同的DNA分子在电泳缓冲液中溶解度不同
D DNA的粗提取 DNA分子在2mol/LNaCl溶液中沉淀析出
A.A B.B C.C D.D
9．[2024届·湖北·模拟考试]下列有关高中生物实验中观测指标的叙述，正确的是（ ）
选项 实验名称 观测指标
A 噬菌体侵染细菌的实验 检测上清液、沉淀物的放射性
B 高倍显微镜观察叶绿体 叶绿体的形态和分布
C 比较过氧化氢在不同条件下的分解 气泡的产生量
D 探究植物细胞的失水和吸水 细胞大小
A.A B.B C.C D.D
10．[2024届·安徽·模拟考试]调查物种资源现状，可以评估濒危物种和生态系统的受威胁状况，提出科学合理的物种资源保护和利用建议。下列叙述错误的是（ ）
A.植物种群的数量会随着季节的变化而出现波动
B.人类活动和环境变化是导致物种濒危的重要因素
C.物种调查的准确性与样方大小无关而与样方数量有关
D.鸟类种群数量调查可通过辨别鸟类鸣叫声差异来进行
11．[2024年广东高考真题]为探究人类活动对鸟类食性及物种多样性的影响，研究者调查了某地的自然保护区、农田和城区3种生境中雀形目鸟类的物种数量（取样的方法和条件一致），结果见图。下列分析错误的是（ ）
A.自然保护区的植被群落类型多样，鸟类物种丰富度高
B.农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小
C.自然保护区鸟类比其他生境的鸟类有更宽的空间生态位
D.人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入
12．[2024年甘肃高考真题]土壤镉污染影响粮食生产和食品安全，是人类面临的重要环境问题。种植富集镉的植物可以修复镉污染的土壤。为了筛选这些植物、某科研小组研究了土壤中添加不同浓度镉后植物A和B的生长情况，以不添加镉为对照（镉含量0.82mg·kg-1）。一段时间后，测量植物的地上、地下生物量和植物体镉含量，结果如下表。下列叙述错误的是（ ）
A.在不同浓度的镉处理下，植物A和B都发生了镉的富集
B.与植物A相比植物B更适合作为土壤镉污染修复植物
C.在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大
D.若以两种植物作动物饲料，植物A的安全风险巫大
13．[2024届·山东·模拟考试]将某绿色植物成熟叶片置于0.3g/mL的乙二醇溶液中，细胞质壁分离程度随时间变化如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.OP段，叶片细胞中细胞质的绿色变浅
B.叶片细胞在P点时开始吸收乙二醇溶液
C.PM段，叶片细胞的吸水能力逐渐减弱
D.换用0.3g/mL的蔗糖溶液所得结果相同
二、多选题
14．[2024届·河北·二模]研究发现在肺炎链球菌转化实验中（如下图所示），S型细菌的DNA片段会与R型细菌表面的某些酶结合并被其切割。某些酶能使S型细菌DNA片段的双链打开，另一些酶能降解DNA片段中的一条链。未被降解的DNA单链可与R型细菌的感受态特异蛋白结合，以此种方式进入细胞，并通过同源重组以置换的方式整合（形成杂合DNA区段）进入R型细菌的基因组内，使R型细菌转化为S型细菌。下列相关叙述，正确的是（ ）
注：S基因即控制荚膜形成的基因
A.推测转化过程中有限制酶、解旋酶、DNA酶的共同参与
B.在感受态特异蛋白的作用下，R型细菌发生了基因突变
C.S基因能在R型细菌内正确表达是由于生物共用同一套密码子
D.刚转化形成的S型细菌分裂一次后可产生R型和S型两种细菌
15．[2024届·山东·模拟考试]遗传物质实验证据的获得和DNA双螺旋结构模型的建立，揭示了遗传物质的化学本质及结构特点。下列叙述错误的是（ ）
A.艾弗里的肺炎链球菌转化实验运用了自变量控制中的“减法原理”
B.噬菌体侵染细菌实验中，子代噬菌体标记情况也是得出结论的关键
C.搅拌不充分可导致32P标记的噬菌体组的上清液中会出现较高的放射性
D.烟草花叶病毒的遗传物质中，相邻A和T之间通过核糖-磷酸-核糖相连
参考答案
1．答案：C
解析：A、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；B、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；C、由于滤纸条不会相互影响，层析液从成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；D、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。故选C。
2．答案：D
解析：A、格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；B、在肺炎链球菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去了DNA，B错误；C、噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C错误；D、烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。故选D。
3．答案：B
解析：生物实验配制PCR反应体系时，应加入4种脱氧核糖核苷酸溶液作为扩增原料，A错误；凝胶中的DNA分子通过染色，可以在波长为300nm的紫外灯下被检测出来，故B正确；配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理，然后再倒平板，C错误；烧红的接种环需在酒精灯火焰旁冷却后才能蘸取菌液，否则会杀死菌种，D错误。
4．答案：A
解析：遗传实验绿豆和黄豆大小不同，被抓取的概率不同，为保证被抓取的概率相同，实验一中不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，A错误；着丝粒分裂并非纺锤丝牵引所致，B错误；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，需另加一桶，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，D错误。
5．答案：C
解析： A、巴斯德通过实验证明微生物只能来自微生物，而不能凭空产生，A正确；B、美国生态学家林德曼通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析揭示了能量流动的特点，B正确；C、鲁宾和卡门用放射性同位素示踪的方法，研究了光合作用中氧气的来源，C正确；D、梅塞尔森和斯塔尔通过实验证明了DNA的复制方式为半保留复制，D正确。
故选C。
6．答案：D
解析：
7．答案：D
解析：A、叶绿体色素易溶于有机溶剂，可用无水乙醇提取菠菜绿叶中的色素，A正确；
B、顶芽产生的生长素运输到侧芽，导致侧芽生长受抑制，因此去除棉花的顶芽或抑制顶芽生长素运输可促进侧芽生长，B正确；
C、用血细胞计数板计数时，需要先振荡均匀，然后用吸管吸取培养液少许，滴加到血细胞计数板上，待细胞下沉到计数室底部后观察并计数，C正确；
D、正确的操作应该是先灭菌，然后再将培养基分装于培养皿中，D错误。
8．答案：A
解析：A、提取色素后，利用色素在层析液中的溶解度不同可将色素分离，色素在层析液中溶解度越高，层析时与滤纸的结合能力越低，在滤纸上的扩散得快，反之则慢，A正确；
B、应用免疫学原理，给实验小鼠注射抗原以获得特定的抗原，以期获得更多的产生特定抗体的B淋巴细胞，B错误；
C、琼脂糖凝胶电泳分离DNA的原理是不同的DNA分子在电泳缓冲液中迁移速率不同，C错误；
D、DNA分子能溶解在2mol/LNaCl溶液中，D错误。
9．答案：B
解析：A.实验是要证明DNA是遗传物质，实验的观测指标不仅要检测上清液、沉淀物的放射性还要检测子代噬菌体的放射性，A项错误。
B.由于叶绿体分布在细胞质中，呈扁平的椭球形或球形，所以观测指标是叶绿体的形态和分布，B项正确
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解，需要比较反应速率的快慢，观测指标是气泡产生的速率，C项错误
D.细胞失水会发生质壁分离，质壁分离的细胞吸水会发生质壁分离复原。质壁分离是原生质层与细胞壁分离，所以观测指标是原生质层的位置与细胞大小，D项错误。
10．答案：C
解析：A.植物种群的数量会随着季节的变化而出现波动，A正确；B.人类活动和环境变化是导致物种濒危的重要因素，B正确；C.物种调查的准确性与样方大小和样方数量均有关，C错误；D.鸟类种群数量调查可通过辨别鸟类鸣叫声差异来进行，D正确。故选C。
11．答案：C
解析：A、由图可知，自然保护区的物种数量最大，其次是城区和农田，故说明自然保护区的植被群落类型多样，鸟类物种丰富度高，A正确；B、由于农田中鸟类的物种数量少于自然保护区，故农田的鸟类比自然保护区鸟类的种间竞争更小，B正确；C、由图可知，自然保护区食虫性和植食性鸟类占绝大多数，说明自然保护区的杂食性鸟类比其他生境的杂食性鸟类有更小的空间生态位，C错误；D、农田和城市人类活动频繁，杂食性鸟类占比明显大于自然保护区，故说明人类活动产生的空白生态位有利于杂食性鸟类迁入，D正确。故选C。
12．答案：B
解析：A、由表可知，与对照组相比，不同浓度的镉处理下，植物A和B的植物体镉含量都有所增加，说明植物A和B都发生了镉的富集，A正确；B、由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量，地上生物量和地下生物量都高于植物B，所以与植物B相比，植物A更适合作为土壤镉污染修复植物，B错误；C、由表可知，在相同的镉浓度处理下，植物A的地上生物量和地下生物量都高于植物B，说明在被镉污染的土壤中，镉对植物B生长的影响更大，C正确；D、由表可知，在不同浓度的镉处理下，植物A的植物体镉含量高于植物B，说明植物A对镉的富集能力更强，若以植物A作动物饲料，镉会沿着食物链进行富集，安全风险更大，D正确。故选B。
13．答案：C
解析：A、叶片细胞含有较多叶绿体，细胞质呈现绿色，OP段，质壁分离程度逐渐增加，说明细胞失水，则叶片细胞的细胞质绿色变深，A错误；B、细胞可吸收乙二醇溶液，故O点时叶片细胞就开始吸收乙二醇溶液，B错误；C、PM段，质壁分离程度逐渐减小，细胞开始吸水，发生质壁分离复原，该过程中细胞吸水能力逐渐减弱，C正确；D、叶片细胞可吸收乙二醇但不吸收蔗糖，则用0.3g/mL的蔗糖溶液替代乙二醇溶液，叶片细胞只发生质壁分离而不会发生质壁分离复原，故换用0.3g/mL的蔗糖溶液所得结果不同，D错误。
14．答案：ACD
15．答案：CD
解析：A、艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，向S型菌的提取液中分别加入蛋白酶、DNA酶、RNA酶等，然后再与R型菌混合，这种方法属于自变量控制中的“减法原理”，A正确；B、噬菌体侵染细菌实验中，分析两组上清液和沉淀的放射性情况，同时也依据子代噬菌体的标记情况得出实验结论，B正确；C、搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体与细菌分离，若搅拌不充分导致噬菌体外壳不能与细菌分离，一起进入沉淀中，而对于32P标记噬菌体组搅拌是否充分，放射性主要集中在沉淀中，C错误；D、烟草花叶病毒的遗传物质为RNA，RNA不含T，D错误。

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