资源简介

大概念九　掌握科学探究的基本思路和方法，提高实践能力
【思维导图】
课时　把握教材基础实验和经典实验的思路和方法
重点1　教材基础实验归纳
【知识盘查】
1.比较五个显微观察类实验
2.教材实验中的“一材多用”——洋葱
3.归纳鉴定和提取类实验
4.三个调查类实验的比较
实验名称 调查对象 调查方法 统计方法(计算公式)
种群密度的调查 活动范围大的动物 ________ ＝
植物或活动能力弱的动物 ________ 种群密度＝(各样方密度的平均值)
人类遗传病的调查 人类某种遗传病 汇总法 发病率＝×100%
研究土壤中小动物类群的丰富度 土壤中的小动物 ________ 记名计算法、________
5.与“洗”有关的实验操作
6.酒精在教材实验中的作用
7.高考常考的“颜色”归纳
【曾经这样考】
1.(2024·广东卷，3)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·湖北卷，17)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
3.(2024·北京卷，14)高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是(　　)
A.观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一
B.观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动
C.利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上
D.观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
4.(2024·北京卷，12)五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是(　　)
A.用花瓣细胞观察质壁分离现象
B.用花瓣大量提取叶绿素
C.探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D.利用幼嫩茎段进行植物组织培养
【还会这样考】
1.(2024·九省联考贵州卷，8)合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是(　　)
A.检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热
B.制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片
C.进行噬菌体侵染实验时，需用含32P的培养基培养噬菌体
D.洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体数目加倍的实验材料
2.(2024·河南天一大联考)下列与酵母菌相关实验的描述，正确的是(　　)
实验 实验名称 相关描述
① 果酒的制作 向发酵液中加入酸性重铬酸钾，出现灰绿色，说明一定有酒精产生
② 酵母菌种群数量变化 用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，然后在显微镜下观察、计数
③ 探究酵母菌的呼吸方式 控制的无关变量有温度、培养液浓度、有无O2等
④ 酵母菌的纯培养 配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
3.(2024·广东揭阳模拟)如图是某同学以大蒜根尖为材料观察到细胞分裂的相关图像。下列相关叙述正确的是(　　)
A.制作该装片时染色前后都需要漂洗
B.连续观察细胞②，其会变化到细胞①的状态
C.细胞①中同源染色体正在分离
D.视野内大多数细胞处于分裂间期
4.(2024·重庆南开中学调研)羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析和分离，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同的色素。下列分析错误的是(　　)
A.色素1在层析液中的溶解度最大
B.色素1、2、3、4难溶于蒸馏水
C.色素5可能存在于植物的液泡中
D.缺Mg会影响色素1和2的含量
重点2　生物学实验方法及技术手段
【知识盘查】
1.生物学实验常用的方法技术
2.聚焦“同位素标记法”
(1)用3H标记的亮氨酸，探究分泌蛋白的合成与运输。
(2)用14C标记的CO2，探究光合作用过程CO2中C的转移途径。
(3)用18O分别标记H2O和CO2，探究光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳。
(4)噬菌体侵染细菌实验中用35S和32P分别标记噬菌体的外壳和DNA，探究噬菌体的遗传物质。
(5)用15N标记NH4Cl，探究DNA复制的方式。
(6)用32P标记的探针进行目的基因的检测。
(7)其他实验
①探究生长素的极性运输，14C标记的生长素放在形态学上端，在形态学下端能检测到14C标记的生长素。
②用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷，即3H－TdR，探究细胞增殖过程中各时期的时间，原理为在处于连续分裂的细胞的分裂期加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，根据胸腺嘧啶脱氧核苷被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。还可用32P和35S分别标记蚕豆根尖细胞并做放射性自显影，以了解分裂间期DNA复制、蛋白质合成的相关情况。
③用15N标记碱基T、U，探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
提醒　18O、15N是稳定同位素，没有放射性。
3.教材中使用荧光标记法的归纳
(1)红色、绿色荧光蛋白标记的细胞进行细胞融合实验，证明了细胞膜具有一定的流动性。
(2)用荧光标记技术确定基因位于染色体上。
【曾经这样考】
1.(2024·广东卷，4)关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是(　　)
A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
2.(2024·河北卷，13)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
【还会这样考】
1.(2024·广东湛江一模)同位素示踪技术在生物学发展史上起着重要的作用，下列有关叙述正确的是(　　)
A.赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究各自作用
B.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2中O的来源
C.梅塞尔森利用同位素14N和15N的放射性，证明了DNA复制方式为半保留复制
D.卡尔文利用12C标记CO2，探明了CO2中C的转移路径
2.(2024·广东茂名模拟)生物学是一门实验性的学科，很多成果的取得离不开科学方法。下列相关研究与所用科学方法对应有误的是(　　)
A.施莱登提出细胞是植物体的基本单位——不完全归纳法
B.摩尔根对基因在染色体上的证实——假说—演绎法
C.温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质——同位素标记法
D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化——抽样检测法
3.(2024·广东华南师大附中模拟)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法，下列有关科学研究与科学方法的叙述，正确的是(　　)
A.在证明DNA半保留复制的实验中用到了放射性同位素标记法标记DNA分子
B.艾弗里利用自变量控制中的“加法原理”设计了肺炎链球菌的体外转化实验
C.在探究T2噬菌体的遗传物质时.赫尔希等通过搅拌促使噬菌体和大肠杆菌分层
D.孟德尔运用“假说—演绎法”并通过实验检验，提出了分离定律和自由组合定律
重点3　实验探究与分析
【知识盘查】
1.探究性实验操作步骤“四步曲”
步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。
2.实验方案的分析与评价
【曾经这样考】
1.(2024·贵州卷，3)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，其他条件相同且适宜，分组栽培，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
2.(2024·贵州卷，15)研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是(　　)
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
A.①②④ B.②③⑤
C.①④⑤ D.②③④
3.(2023·全国甲卷，29)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是_________________________________________
________________________________________________________________。
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果
________________________________________________________________
______________________________________________________________。
【还会这样考】
1.(2024·湖南九校联盟模拟)Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋。为验证Piezo是否为感受机械力刺激的离子通道受体，以N2A细胞和HEK293T细胞为实验材料，在体外进行相关实验后检测到的电流变化如表所示。下列说法错误的是(　　)
处理 检测电流变化
实验一：机械力刺激N2A细胞
实验二：利用RNA干扰技术抑制N2A细胞的Piezo基因表达，给予机械力刺激
实验三：机械力刺激HEK293T细胞
实验四：利用基因工程技术使HEK293T细胞高表达Piezo基因，给予机械力刺激
A.正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋
B.实验一、二证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体
C.实验一、四证明Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体
D.开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏
2.(2024·福建龙岩模拟)2022年9月21日，在泸定发生地震17天后，泄洪英雄被成功营救。医护人员立马给他输送水和营养液。因为人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)在地震的后期救援中，从废墟下救出的女性比男性多，其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的主要作用及元素组成的角度分析出现上述现象的原因：
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼的重要组成部分，铁是血红素的重要成分，这说明无机盐的生理作用是___________________________________________________________________
__________________________________________________________________；
哺乳动物血液中钙离子的含量如果太低，会出现肌肉抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(3)某生物小组想要验证“哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象”，选取小鼠进行实验，请完善以下实验步骤：
①选择生长发育状况相同的健康小鼠若干只，随机均分成甲、乙两组；
②甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料，乙组小鼠____________________________；
③将甲、乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间，并随时观察其生理状况；
④预期实验现象：_______________________________________；
实验结论：_______________________________________________________
_________________________________________________________________。
课时　把握教材基础实验和经典实验的思路和方法
重点1
知识盘查
1.甲紫(龙胆紫)　洋葱鳞片叶
3.砖红色　橘黄　紫色
4.标记重捕法　样方法　取样器取样法　目测估计法
5.50%　95%
6.无水乙醇　70%
7.红　砖红色沉淀　黄　橘黄色　灰绿色　蓝色　碘液　紫
曾经这样考
1.C　[选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，故不能用水补充损失的提取液，B错误；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。]
2.C　[实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球模拟D和d配子，因为绿豆和黄豆的大小不同，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别移向两极，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；应向另外一个桶内添加或向将实验一桶内隔开后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。]
3.D　[脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一，是由细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起，A不符合题意；观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B不符合题意；利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当，是正常现象，C不符合题意；观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是由取材不当引起的，D符合题意。]
4.B　[花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意；生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。]
还会这样考
1.A　[还原糖的检测需要用新配制的斐林试剂，且该实验需要进行水浴加热，A正确；制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，B错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能生存繁殖，因此无法用含32P的培养基培养噬菌体，C错误；洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞，不能进行分裂，因此低温无法诱导其染色体数目加倍，D错误。]
2.B　[葡萄糖也能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，因此向发酵液中加入酸性重铬酸钾溶液，出现灰绿色，不能说明一定有酒精产生，A错误；用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，再在显微镜下观察、计数，B正确；探究酵母菌的呼吸方式实验中，有无O2是自变量，C错误；酒精灯火焰附近是无菌区域，倒平板和接种需要在酒精灯火焰旁进行，由于配制好的培养基需要进行灭菌，因此配制培养基不需要在酒精灯火焰旁进行，D错误。]
3.D　[观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片，染色后无需漂洗，A错误；视野中细胞为死细胞，看不到细胞分裂的动态变化过程，B错误；细胞①所处时期为根尖细胞有丝分裂后期，不会出现同源染色体正在分离，C错误；有丝分裂的细胞周期中大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%～95%，因此，视野内大多数细胞处在分裂间期，D正确。]
4.D　图示分析：
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重点2
知识盘查
1.样方　色素　差速　密度梯度　淀粉　碳
曾经这样考
1.B　[光学显微镜的发明促进了细胞学说的提出，A错误；差速离心法的原理是利用不同离心速率分离大小不同的细胞器，差速离心法的应用促进了对细胞器的认识，B正确；花期控制技术主要参考光照时间等环境因素对植物生命活动的调节，光合作用的解析不能促进花期控制技术的成熟，C错误；PCR技术扩增的是DNA，与RNA聚合酶的发现无关，D错误。]
2.B　[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300 nm的紫外灯下被检测出来，B正确；配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理，并冷却至50 ℃左右时，再在酒精灯火焰旁倒平板，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。]
还会这样考
1.A　[赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究了各自作用，通过检测放射性的位置证明了DNA是遗传物质，A正确；鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2的来源，18O不具有放射性，B错误；梅塞尔森利用同位素14N和15N在相对分子质量上的差异证明了DNA复制方式为半保留复制，14N和15N不具有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，通过检测带有放射性的化合物，探明了CO2中的C的转移路径，D错误。]
2.C　[施莱登观察了部分植物，提出植物体都是由细胞构成的，使用了不完全归纳法，A正确；摩尔根通过果蝇的杂交实验证实了基因在染色体上，其对杂交实验结果的解释采用了假说—演绎法，B正确；温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质时未采用同位素标记法，C错误；由于酵母菌种群数量庞大，种群个体绝对数量的统计费时、费力，也不现实，抽样检测调查则简单有效，因此探究培养液中酵母菌种群数量的变化采用了抽样检测法，D正确。]
3.D　[在证明DNA半保留复制的实验中用到了15N标记DNA分子，但15N不具有放射性，不是放射性同位素标记法，A错误；艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中利用酶的专一性去除某种物质，是利用了自变量控制中的“减法原理”，B错误；在探究T2噬菌体的遗传物质时，赫尔希等通过搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体外壳，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，出现分层，C错误；孟德尔以豌豆为实验材料，运用假说—演绎法得出两大遗传定律，即分离定律和自由组合定律，D正确。]
重点3
曾经这样考
1.D　[因为类胡萝卜素和叶绿素都可吸收蓝紫光，而叶绿素可吸收红光，因此测定叶绿素的含量时可使用红光波段，D错误。]
2.A　[水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道，①正确；人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性，但不能说明其DNA被破坏，③错误；沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。]
3.(1)差速离心法　类囊体薄膜　蓝紫光
(2)黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需要的NADPH和ATP
(3)思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色。
解析　(1)由于植物细胞中叶绿体、线粒体等细胞器的体积和质量大小不同，在同一离心场中受到的离心力不同，可通过改变离心速率的方法，即差速离心法，将体积和质量大小不同的细胞器分离。因此，可用差速离心法分离叶绿体。叶绿体中的光合色素分布在类囊体(薄)膜上，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)光合作用的光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于C3的还原。黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料，暗反应无法进行，不能产生糖。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉，为证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体提取出来并用碘液检测其中淀粉。
还会这样考
1.C　
实验组别 自变量 实验结果 分析 判断
实验一、三 细胞种类 实验一结果为电流发生变化，实验三结果为电流不发生变化 正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋 A正确
实验一、二 是否抑制N2A细胞的Piezo基因表达 实验一结果中的N2A细胞产生了明显的电流变化，实验二结果中的N2A细胞几乎没有电流变化 动作电位的产生通常是Na＋通过离子通道内流的结果，因而证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体 B正确
实验一、四 / 不符合单一变量原则，不能得出Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体 C错误
[由题干可知，Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋，因此，开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏，D正确。]
2.(1)脂肪是细胞内良好的储能物质，其含氢量高于同质量的糖类，氧化分解时释放的能量多，产生的水多　(2)参与组成某些复杂化合物　维持细胞和生物体的生命活动　(3)②饲喂等量的不含钙的饲料　④甲组小鼠表现正常，乙组小鼠出现肌肉抽搐现象　哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象
解析　(1)女性皮下脂肪厚，脂肪是细胞内良好的储能物质，其含氢量高于同质量的糖类，氧化分解时释放的能量多，产生的水多，故在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。(2)碳酸钙是人体骨骼的重要组成部分，铁是血红素的重要成分，说明无机盐参与组成某些复杂化合物；哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象，说明无机盐可维持细胞和生物体的生命活动。
(3)已知实验目的，可从实验目的入手对实验进行分析：
INCLUDEPICTURE"L340A.tif" INCLUDEPICTURE "E:\\新建文件夹\\2025版 创新设计 二轮专题复习 生物学（琼京津……）\\配套学生WORD文档\\L340A.tif" \* MERGEFORMATINET
本实验为验证性实验，则预期实验现象：甲组小鼠表现正常，乙组小鼠出现肌肉抽搐现象。实验结论：哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象。(共63张PPT)
把握教材基础实验和经典实验的思路和方法
课 时
目 录
重点1
教材基础实验归纳
生物学实验方法及技术手段
重点2
实验探究与分析
重点3
知识盘查
曾经这样考
重点1　
教材基础实验归纳
还会这样考
1.比较五个显微观察类实验
甲紫(龙胆紫)
洋葱鳞片叶
2.教材实验中的“一材多用”——洋葱
3.归纳鉴定和提取类实验
砖红色
橘黄
紫色
4.三个调查类实验的比较
标记重捕法
样方法
取样器取样法
目测估计法
5.与“洗”有关的实验操作
50%
95%
6.酒精在教材实验中的作用
无水乙醇
70%
7.高考常考的“颜色”归纳
红
砖红色
沉淀
黄
橘黄色
灰绿色
蓝色
碘液
紫
C
1.(2024·广东卷，3)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
解析　选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，故不能用水补充损失的提取液，B错误；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。
C
2.(2024·湖北卷，17)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
解析　实验一中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球模拟D和d配子，因为绿豆和黄豆的大小不同，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别移向两极，而着丝粒的分裂不是纺锤丝牵引的，是酶在起作用，B错误；应向另外一个桶内添加或向将实验一桶内隔开后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。
D
3.(2024·北京卷，14)高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的是(　　)
A.观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一
B.观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动
C.利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上
D.观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
解析　脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一，是由细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起，A不符合题意；观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B不符合题意；利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当，是正常现象，C不符合题意；观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是由取材不当引起的，D符合题意。
B
4.(2024·北京卷，12)五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实验，难以达成目的的是(　　)
A.用花瓣细胞观察质壁分离现象
B.用花瓣大量提取叶绿素
C.探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D.利用幼嫩茎段进行植物组织培养
解析　花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合题意；花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素， B符合题意；生长素能促进月季的茎段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；月季的幼嫩茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。
A
1.(2024·九省联考贵州卷，8)合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成实验目的的前提。下列叙述正确的是(　　)
A.检测还原糖可选用新配制的斐林试剂且需要进行水浴加热
B.制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、染色、漂洗、制片
C.进行噬菌体侵染实验时，需用含32P的培养基培养噬菌体
D.洋葱鳞片叶外表皮可作为低温诱导染色体数目加倍的实验材料
解析　还原糖的检测需要用新配制的斐林试剂，且该实验需要进行水浴加热，A正确；制作有丝分裂临时装片的步骤依次是解离、漂洗、染色、制片，B错误；噬菌体是病毒，必须寄生在活细胞中才能生存繁殖，因此无法用含32P的培养基培养噬菌体，C错误；洋葱鳞片叶外表皮是高度分化的细胞，不能进行分裂，因此低温无法诱导其染色体数目加倍，D错误。
B
2.(2024·河南天一大联考)下列与酵母菌相关实验的描述，正确的是(　　)
实验 实验名称 相关描述
① 果酒的制作 向发酵液中加入酸性重铬酸钾，出现灰绿色，说明一定有酒精产生
② 酵母菌种群数量变化 用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，然后在显微镜下观察、计数
③ 探究酵母菌的呼吸方式 控制的无关变量有温度、培养液浓度、有无O2等
④ 酵母菌的纯培养 配制培养基、倒平板、接种均需要在酒精灯火焰旁进行
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
解析　葡萄糖也能使酸性重铬酸钾溶液由橙色变成灰绿色，因此向发酵液中加入酸性重铬酸钾溶液，出现灰绿色，不能说明一定有酒精产生，A错误；用血细胞计数板计数之前，滴加培养液后要静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，再在显微镜下观察、计数，B正确；探究酵母菌的呼吸方式实验中，有无O2是自变量，C错误；酒精灯火焰附近是无菌区域，倒平板和接种需要在酒精灯火焰旁进行，由于配制好的培养基需要进行灭菌，因此配制培养基不需要在酒精灯火焰旁进行，D错误。
D
3.(2024·广东揭阳模拟)如图是某同学以大蒜根尖为材料观察到细胞分裂的相关图像。下列相关叙述正确的是(　　)
A.制作该装片时染色前后都需要漂洗
B.连续观察细胞②，其会变化到细胞①的状态
C.细胞①中同源染色体正在分离
D.视野内大多数细胞处于分裂间期
解析　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂实验中，装片的制作流程为：解离→漂洗→染色→制片，染色后无需漂洗，A错误；视野中细胞为死细胞，看不到细胞分裂的动态变化过程，B错误；细胞①所处时期为根尖细胞有丝分裂后期，不会出现同源染色体正在分离，C错误；有丝分裂的细胞周期中大部分时间处于分裂间期，占细胞周期的90%～95%，因此，视野内大多数细胞处在分裂间期，D正确。
D
4.(2024·重庆南开中学调研)羽衣甘蓝因其耐寒性和叶色丰富多变的特点，成为冬季重要的观叶植物。将其叶片色素提取液在滤纸上进行点样，先后置于层析液和蒸馏水中进行层析和分离，过程及结果如图所示。已知1、2、3、4、5代表不同的色素。下列分析错误的是(　　)
A.色素1在层析液中的溶解度最大
B.色素1、2、3、4难溶于蒸馏水
C.色素5可能存在于植物的液泡中
D.缺Mg会影响色素1和2的含量
解析　图示分析：
重点2　
生物学实验方法及技术手段
知识盘查
曾经这样考
还会这样考
1.生物学实验常用的方法技术
样方
色素
差速
密度梯度
淀粉
碳
2.聚焦“同位素标记法”
(1)用3H标记的亮氨酸，探究分泌蛋白的合成与运输。
(2)用14C标记的CO2，探究光合作用过程CO2中C的转移途径。
(3)用18O分别标记H2O和CO2，探究光合作用释放的氧气来自水还是二氧化碳。
(4)噬菌体侵染细菌实验中用35S和32P分别标记噬菌体的外壳和DNA，探究噬菌体的遗传物质。
(5)用15N标记NH4Cl，探究DNA复制的方式。
(6)用32P标记的探针进行目的基因的检测。
(7)其他实验
①探究生长素的极性运输，14C标记的生长素放在形态学上端，在形态学下端能检测到14C标记的生长素。
②用3H标记胸腺嘧啶脱氧核苷，即3H－TdR，探究细胞增殖过程中各时期的时间，原理为在处于连续分裂的细胞的分裂期加入用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷，根据胸腺嘧啶脱氧核苷被利用的情况，可以确定DNA合成期的起始点和持续时间。还可用32P和35S分别标记蚕豆根尖细胞并做放射性自显影，以了解分裂间期DNA复制、蛋白质合成的相关情况。
③用15N标记碱基T、U，探究某病毒的遗传物质是DNA还是RNA。
提醒　18O、15N是稳定同位素，没有放射性。
3.教材中使用荧光标记法的归纳
(1)红色、绿色荧光蛋白标记的细胞进行细胞融合实验，证明了细胞膜具有一定的流动性。
(2)用荧光标记技术确定基因位于染色体上。
B
1.(2024·广东卷，4)关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是(　　)
A.电子显微镜的发明促进细胞学说的提出
B.差速离心法的应用促进对细胞器的认识
C.光合作用的解析促进花期控制技术的成熟
D.RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
解析　光学显微镜的发明促进了细胞学说的提出，A错误；差速离心法的原理是利用不同离心速率分离大小不同的细胞器，差速离心法的应用促进了对细胞器的认识，B正确；花期控制技术主要参考光照时间等环境因素对植物生命活动的调节，光合作用的解析不能促进花期控制技术的成熟，C错误；PCR技术扩增的是DNA，与RNA聚合酶的发现无关，D错误。
B
2.(2024·河北卷，13)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
解析　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300 nm的紫外灯下被检测出来，B正确；配制的酵母培养基先进行高压蒸汽灭菌处理，并冷却至50 ℃左右时，再在酒精灯火焰旁倒平板，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。
A
1.(2024·广东湛江一模)同位素示踪技术在生物学发展史上起着重要的作用，下列有关叙述正确的是(　　)
A.赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究各自作用
B.鲁宾和卡门用放射性同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2中O的来源
C.梅塞尔森利用同位素14N和15N的放射性，证明了DNA复制方式为半保留复制
D.卡尔文利用12C标记CO2，探明了CO2中C的转移路径
解析　赫尔希和蔡斯用32P和35S将噬菌体的蛋白质和DNA区分开，单独研究了各自作用，通过检测放射性的位置证明了DNA是遗传物质，A正确；鲁宾和卡门用同位素18O分别标记H2O和CO2，证明了O2的来源，18O不具有放射性，B错误；梅塞尔森利用同位素14N和15N在相对分子质量上的差异证明了DNA复制方式为半保留复制，14N和15N不具有放射性，C错误；卡尔文用14C标记CO2，通过检测带有放射性的化合物，探明了CO2中的C的转移路径，D错误。
C
2.(2024·广东茂名模拟)生物学是一门实验性的学科，很多成果的取得离不开科学方法。下列相关研究与所用科学方法对应有误的是(　　)
A.施莱登提出细胞是植物体的基本单位——不完全归纳法
B.摩尔根对基因在染色体上的证实——假说—演绎法
C.温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质——同位素标记法
D.探究培养液中酵母菌种群数量的变化——抽样检测法
解析　施莱登观察了部分植物，提出植物体都是由细胞构成的，使用了不完全归纳法，A正确；摩尔根通过果蝇的杂交实验证实了基因在染色体上，其对杂交实验结果的解释采用了假说—演绎法，B正确；温特证明胚芽鞘产生促进生长的化学物质时未采用同位素标记法，C错误；由于酵母菌种群数量庞大，种群个体绝对数量的统计费时、费力，也不现实，抽样检测调查则简单有效，因此探究培养液中酵母菌种群数量的变化采用了抽样检测法，D正确。
D
3.(2024·广东华南师大附中模拟)生命科学史中蕴含着丰富的科学思维、科学方法，下列有关科学研究与科学方法的叙述，正确的是(　　)
A.在证明DNA半保留复制的实验中用到了放射性同位素标记法标记DNA分子
B.艾弗里利用自变量控制中的“加法原理”设计了肺炎链球菌的体外转化实验
C.在探究T2噬菌体的遗传物质时.赫尔希等通过搅拌促使噬菌体和大肠杆菌分层
D.孟德尔运用“假说—演绎法”并通过实验检验，提出了分离定律和自由组合定律
解析　在证明DNA半保留复制的实验中用到了15N标记DNA分子，但15N不具有放射性，不是放射性同位素标记法，A错误；艾弗里在肺炎链球菌体外转化实验中利用酶的专一性去除某种物质，是利用了自变量控制中的“减法原理”，B错误；在探究T2噬菌体的遗传物质时，赫尔希等通过搅拌使吸附在细菌上的噬菌体与大肠杆菌分离，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的T2噬菌体外壳，而离心管的沉淀物中留下被感染的大肠杆菌，出现分层，C错误；孟德尔以豌豆为实验材料，运用假说—演绎法得出两大遗传定律，即分离定律和自由组合定律，D正确。
重点3　
实验探究与分析
知识盘查
曾经这样考
还会这样考
1.探究性实验操作步骤“四步曲”
步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精确细致”。必须体现“自变量”如何设置，“因变量”如何获得，“无关变量”如何保证相同且适宜。
2.实验方案的分析与评价
D
1.(2024·贵州卷，3)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，其他条件相同且适宜，分组栽培，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　因为类胡萝卜素和叶绿素都可吸收蓝紫光，而叶绿素可吸收红光，因此测定叶绿素的含量时可使用红光波段，D错误。
A
2.(2024·贵州卷，15)研究结果的合理推测或推论，可促进科学实验的进一步探究。下列对研究结果的推测或推论正确的是(　　)
序号 研究结果 推测或推论
① 水分子通过细胞膜的速率高于人工膜 细胞膜存在特殊的水分子通道
② 人成熟红细胞脂质单分子层面积为表面积的2倍 细胞膜的磷脂分子为两层
A.①②④ B.②③⑤ C.①④⑤ D.②③④
序号 研究结果 推测或推论
③ 注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡 S型肺炎链球菌的DNA被破坏
④ DNA双螺旋结构 半保留复制
⑤ 单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长 胚芽鞘尖端产生生长素
解析　水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可以推测细胞膜上存在特殊的水分子通道，①正确；人成熟红细胞不含任何细胞器，故可由其脂质单分子层面积为表面积的2倍推测细胞膜中的磷脂分子为两层，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，说明加热致死的S型肺炎链球菌失去了毒性，但不能说明其DNA被破坏，③错误；沃森和克里克根据DNA的双螺旋结构提出了遗传物质自我复制假说，这种复制方式称作半保留复制，④正确；单侧光照射时，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，由于缺乏相应对照，无法说明胚芽鞘尖端产生生长素，⑤错误。故选A。
3.(2023·全国甲卷，29)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。
(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是______________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布在_________________上，其中类胡萝卜素主要吸收___________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。
(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是________________________________________
_______________________________________________________________。
差速离心法
类囊体薄膜
蓝紫光
黑暗条件下不能进行光反应，不能产生暗反应所需要的NADPH和ATP
(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果_______________________________
_______________________________________________________________。
思路：分离叶绿体，用碘液进行显色反应。结果：反应结果显蓝色。
解析　(1)由于植物细胞中叶绿体、线粒体等细胞器的体积和质量大小不同，在同一离心场中受到的离心力不同，可通过改变离心速率的方法，即差速离心法，将体积和质量大小不同的细胞器分离。因此，可用差速离心法分离叶绿体。叶绿体中的光合色素分布在类囊体(薄)膜上，光合色素中叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)光合作用的光反应为暗反应提供ATP和NADPH，用于C3的还原。黑暗条件下无光，光反应不能进行，无法为暗反应提供原料，暗反应无法进行，不能产生糖。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉，为证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体提取出来并用碘液检测其中淀粉。
C
1.(2024·湖南九校联盟模拟)Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋。为验证Piezo是否为感受机械力刺激的离子通道受体，以N2A细胞和HEK293T细胞为实验材料，在体外进行相关实验后检测到的电流变化如表所示。下列说法错误的是(　　)
处理 检测电流变化
实验一：机械力刺激N2A细胞
实验二：利用RNA干扰技术抑制N2A细胞的Piezo基因表达，给予机械力刺激
处理 检测电流变化
实验三：机械力刺激HEK293T细胞
实验四：利用基因工程技术使HEK293T细胞高表达Piezo基因，给予机械力刺激
A.正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋
B.实验一、二证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体
C.实验一、四证明Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体
D.开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏
解析　
实验组别 自变量 实验结果 分析 判断
实验一、三 细胞种类 实验一结果为电流发生变化，实验三结果为电流不发生变化 正常情况下适宜的机械力刺激能引发N2A细胞兴奋，但不能引发HEK293T细胞兴奋 A正确
实验一、二 是否抑制N2A细胞的Piezo基因表达 实验一结果中的N2A细胞产生了明显的电流变化，实验二结果中的N2A细胞几乎没有电流变化 动作电位的产生通常是Na＋通过离子通道内流的结果，因而证明Piezo是感受机械力刺激的离子通道受体 B正确
由题干可知，Piezo是脊椎动物的离子通道受体，能够响应机械力刺激，引起阳离子进入细胞，诱发神经细胞兴奋，因此，开发能抑制Piezo功能的药物有望用来治疗机械性痛觉超敏，D正确。
实验组别 自变量 实验结果 分析 判断
实验一、四 / 不符合单一变量原则，不能得出Piezo不是感受机械力刺激的离子通道受体 C错误
2.(2024·福建龙岩模拟)2022年9月21日，在泸定发生地震17天后，泄洪英雄被成功营救。医护人员立马给他输送水和营养液。因为人体所需要的营养物质主要有水、无机盐、维生素、糖类、脂质和蛋白质等。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。
(1)在地震的后期救援中，从废墟下救出的女性比男性多，其原因在于女性皮下脂肪厚，在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。请从脂肪的主要作用及元素组成的角度分析出现上述现象的原因：___________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
脂肪是细胞内良好的储能物质，其含氢量高于同质量的糖类，氧化分解时释放的能量多，产生的水多
(2)被运送的牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼的重要组成部分，铁是血红素的重要成分，这说明无机盐的生理作用是___________________________________________________________________；
哺乳动物血液中钙离子的含量如果太低，会出现肌肉抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是_____________________________________________________。
参与组成某些复杂化合物
维持细胞和生物体的生命活动
(3)某生物小组想要验证“哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象”，选取小鼠进行实验，请完善以下实验步骤：
①选择生长发育状况相同的健康小鼠若干只，随机均分成甲、乙两组；
②甲组小鼠饲喂适量含钙的饲料，乙组小鼠____________________________；
③将甲、乙小鼠放在相同且适宜的环境中饲养一段时间，并随时观察其生理状况；
④预期实验现象：________________________________________________；
实验结论：________________________________________________________。
饲喂等量的不含钙的饲料
甲组小鼠表现正常，乙组小鼠出现肌肉抽搐现象
哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象
解析　(1)女性皮下脂肪厚，脂肪是细胞内良好的储能物质，其含氢量高于同质量的糖类，氧化分解时释放的能量多，产生的水多，故在没有食物和饮水的条件下，女性的生存期限会比男性长。(2)碳酸钙是人体骨骼的重要组成部分，铁是血红素的重要成分，说明无机盐参与组成某些复杂化合物；哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象，说明无机盐可维持细胞和生物体的生命活动。(3)已知实验目的，可从实验目的入手对实验进行分析：
本实验为验证性实验，则预期实验现象：甲组小鼠表现正常，乙组小鼠出现肌肉抽搐现象。实验结论：哺乳动物血液中钙离子的含量太低，会出现肌肉抽搐现象。限时练27　把握教材基础实验和经典实验的思路和方法
(时间：30分钟　分值：50分)
选择题：第1～8题，每小题4分，共32分。
【精准强化】
重点1　教材基础实验归纳
1.(2024·湖南卷，8)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(　　)
该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
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
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
2.(2024·广东佛山一模)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(　　)
一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水
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
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
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
3.(2024·广东汕尾一模)以下是生物学实验的部分操作过程，其中正确的是(　　)
选项 实验名称 实验操作
A 检测生物组织中的还原糖 向待测液中加入NaOH溶液后，再加CuSO4溶液，水浴加热
B 绿叶中色素的提取和分离 先用75%的乙醇提取色素，再用层析液分离色素
C 探究植物细胞的吸水和失水 将表皮细胞先置于清水观察吸水，再置于蔗糖溶液观察失水
D 培养液中酵母菌种群数量的变化 先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A B C D
重点2　生物学实验方法及技术手段
4.(2024·重庆一中质检)下列关于实验或研究方法的叙述，正确的有几项(　　)
①探究光合作用产生的O2的来源实验和噬菌体侵染细菌实验都采用了同位素标记法
②用新配制的NaOH和CuSO4的混合液，可检测待测样液中是否含有还原糖
③将酶和底物在室温下混合，再在不同温度下作保温处理，可探究温度对酶活性的影响
④在探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，预实验可以减小实验误差
1项 2项 3项 4项
5.(2024·深圳质检)下列关于生物科学研究方法及其实验的叙述，正确的是(　　)
密度梯度离心法：证明DNA分子半保留复制的实验方法和分离细胞器的方法
构建物理模型法：构建DNA双螺旋结构的模型和种群增长呈“S”形曲线
假说—演绎法：孟德尔的基因分离定律和摩尔根证明基因在染色体上
同位素标记法：尼伦伯格破译密码子和T2噬菌体侵染大肠杆菌实验
6.(2024·江苏南京调研)下列关于生物科学研究方法的叙述，错误的是(　　)
采用对比实验的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式
摩尔根采用假说—演绎法证明了基因位于染色体上
记名计算法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少
采用模型建构的方法能够帮助我们认识人体内对血糖水平进行调节的机制
重点3　实验探究与分析
7.(2024·江西卷，10)某些病原微生物的感染会引起机体产生急性炎症反应(造成机体组织损伤)。为研究化合物Y的抗炎效果，研究人员以细菌脂多糖(LPS)诱导的急性炎症小鼠为空白对照，以中药复方制剂H为阳性对照，用相关淋巴细胞的增殖率表示炎症反应程度，进行相关实验，结果如图。下列说法错误的是(　　)
LPS诱导的急性炎症是一种特异性免疫失调所引起的机体反应
中药复方制剂H可以缓解LPS诱导的小鼠急性炎症
化合物Y可以增强急性炎症小鼠的特异性免疫反应
中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果
8.(2024·湖南衡阳模拟)研究发现，与野生型拟南芥相比，突变体(Bud1基因过量表达)不具有顶端优势现象，原因可能是Bud1会抑制生长素的极性运输。某小组通过图1所示的实验进行了相关探究。下列有关叙述正确的是(　　)
顶端优势通常是指顶芽优先生长而侧芽生长相对较慢的现象
该实验运用了同位素标记法进行研究，实验组为野生型组
该实验的因变量检测指标是4 h后下胚轴放射性生长素的含量
图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高
【综合提升】
9.(8分)(2024·山东日照模拟)慢性阻塞性肺疾病(COPD)的典型症状有支气管管腔狭窄等。银杏叶提取物(GBE)对COPD具有一定的效果，科研人员对此机制开展了相关研究。
(1)(2分)将构建的COPD模型大鼠分为两组，其中GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗。六周后，显微镜下观察各组大鼠支气管结构，如图所示。
据图分析，GBE的作用是____________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)(4分)自噬是一种真核细胞降解受损细胞器、错误折叠蛋白和病原体的正常代谢机制。自噬过程中，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，溶酶体内含有________，可降解受损的细胞器。电镜结果显示，与COPD模型组相比，GBE组细胞中自噬体数量较少，自噬性溶酶体数量较多，推测GBE可能通过____________促进自噬，及时清除衰老损伤的细胞器。
(3)(2分)研究表明，PI3K蛋白的表达水平下降，会导致自噬程度增强。为验证GBE可以通过PI3K蛋白来促进细胞自噬，如表为进行研究的实验处理和预期结果。请对表中不合理之处进行修改：____________________________________
_________________________________________________________________。
组别 对照组 实验组
实验材料 正常组大鼠肺泡巨噬细胞 GBE组大鼠肺泡巨噬细胞
检测指标 PI3K蛋白含量
预期结果 实验组高于对照组
10.(10分)(2024·辽宁大连模拟)某研究团队发现，高血压小鼠在蓝光照射14天时血压显著下降。进一步研究发现，蓝光照射使血压显著降低的原因之一可能是蓝光促进血管内皮细胞合成NO，NO使血管舒张；原因之二可能是蓝光刺激引起的兴奋通过迷走神经作用于心脏，使心脏跳动减慢。回答下列问题：
(1)(2分)NO的作用是作为________(填“催化”“供能”或“信号”)分子，通过与血管平滑肌细胞的________结合发生作用。
(2)(4分)迷走神经属于自主神经系统中的________________。蓝光刺激使心脏跳动减慢是一种____________(填“条件反射”或“非条件反射”)，视网膜上的感光细胞接受蓝光刺激产生兴奋，兴奋经________(填“下丘脑”或“脑干”)由迷走神经传递到心脏，引起心跳减慢。
(3)(4分)请以正常小鼠为实验材料，利用血压测定仪、血管紧张素Ⅱ(可诱导小鼠血压升高)、蓝光灯等实验器材和药品，简要写出验证蓝光降低高血压小鼠血压的实验思路，并预期实验结果。
实验思路：_______________________________________________________
__________________________________________________________________。
预期实验结果：___________________________________________________
__________________________________________________________________。
限时练27　把握教材基础实验和经典实验的思路和方法
1.B　[根据题意分析，该实验的自变量有黑藻叶龄、同一叶片的不同区域，A正确；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，因此，细胞内自由水与结合水的比值越高，细胞质流动速率越快，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动时，常以细胞质中叶绿体的运动作为标志，D正确。]
2.B　[洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，便于观察，所以一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水，A正确；斐林试剂甲液和乙液混合后应立即使用，B错误；与加FeCl3试管相比，加肝脏研磨液的试管中过氧化氢分解得更快，证明酶具有高效性，D正确。]
3.D　[检测生物组织中的还原糖时，NaOH溶液和CuSO4溶液应先混合再使用，A错误；绿叶中色素的提取和分离，应用无水乙醇提取色素，B错误；探究植物细胞的吸水和失水时，应将表皮细胞先置于蔗糖溶液中观察其失水，再置于清水中观察吸水，C错误；培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液，让培养液自行渗入，D正确。]
4.B　[探究光合作用产生的O2的来源实验(HO和C18O2)和噬菌体侵染细菌实验(35S和32P)都采用了同位素标记法，①正确；检测待测样液中是否含有还原糖，需要用新配制的NaOH和CuSO4的混合液来进行相关实验，②正确；探究温度对酶活性的影响时，需先将酶与底物分别在不同温度下作保温处理，然后再将同种温度的酶和底物混合，进行实验，③错误；在探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度时，预实验可以为进一步的实验摸索出较为合适的浓度范围，以避免由于设计不当，盲目开展实验，可以节省实验材料、简化实验过程，但是并不能减小实验误差，④错误。综上所述，有两项正确，B正确。]
5.C　[用密度梯度离心法可证明DNA的复制方式为半保留复制，但分离细胞器的方法是差速离心法，A错误；构建DNA双螺旋结构的模型属于物理模型，种群增长呈“S”形曲线属于数学模型，B错误；尼伦伯格破译密码子没有用到同位素标记法，D错误。]
6.C　[采用对比实验(一组通入氧气，另一组不通入氧气)的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式，A正确；目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积(体积)中的种群数量，记名计算法是指在一定面积(体积)的样地中，直接数出各个种群的个体数目，C错误。]
7.C　[细菌脂多糖(LPS)可看作抗原，诱导小鼠急性炎症属于特异性免疫失调所引起的机体反应，A正确；分析题图可知，用中药复方制剂H(阳性对照)处理急性炎症小鼠，淋巴细胞增殖率低于用化合物Y处理，且这两组均低于空白对照，由此说明，中药复方制剂H和化合物Y均可缓解LPS诱导的小鼠急性炎症，即减弱急性炎症小鼠的特异性免疫反应，且中药复方制剂H比化合物Y具有更好的抗炎效果，B、D正确，C错误。]
8.D　[顶端优势是指植株顶芽优先生长，侧芽生长受抑制的现象，A错误；该实验运用了同位素标记法进行研究，实验组为突变体组，B错误；该实验的因变量检测指标是4 h后下胚轴(形态学下端)放射性的大小，无法测出生长素的含量，C错误。]
9.(1)可以使COPD导致的支气管管腔狭窄程度减小　(2)多种水解酶　促进自噬体和溶酶体融合　(3)对照组应选用COPD模型组大鼠肺泡巨噬细胞；预期结果应为实验组低于对照组
解析　(1)分析题图可知，GBE组连续多日腹腔注射GBE进行治疗，与COPD模型组相比，GBE组支气管管腔狭窄程度明显较小，说明GBE可以使COPD导致的支气管管腔狭窄程度减小。(2)溶酶体内含有多种水解酶，可降解受损的细胞器。自噬过程中，自噬体与溶酶体融合后形成自噬性溶酶体，与COPD模型组相比，GBE组细胞中自噬体数量较少，自噬性溶酶体数量较多，据此推测，GBE可能是通过促进自噬体和溶酶体融合进一步促进自噬。(3)从实验目的、实验材料、实验程序等角度对实验进行梳理：
10.(1)信号　受体(或特异受体)
(2)副交感神经　非条件反射　脑干
(3)实验思路：选取性别、体重、生理状况相同的实验鼠若干只，注射血管紧张素Ⅱ使小鼠患上高血压；将高血压小鼠随机均分为甲、乙两组；用血压测定仪测量甲、乙两组实验鼠的血压，定时给两组实验鼠喂食适量且等量的相同饲料，并保持相同的饲养环境及运动量；甲组实验鼠在自然光环境中饲养，乙组实验鼠在光照强度相同的蓝光环境中饲养；14天时用血压测定仪测量每只实验鼠的血压，计算甲、乙两组实验鼠的血压平均值
预期实验结果：甲组实验鼠血压略有下降，乙组实验鼠血压明显下降
解析　(1)NO是一种信号分子，由题干信息“NO使血管舒张”可知，NO作用的靶器官是血管，NO与血管平滑肌细胞的特异性受体结合后引起血管舒张。(2)由题干中“迷走神经作用于心脏，使心脏跳动减慢”可判断，迷走神经属于副交感神经。蓝光刺激使心脏跳动减慢是一种非条件反射，感受器是视网膜上的感光细胞，调节心脏功能的基本活动中枢位于脑干。(3)实验思路和预期实验结果见答案。

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