【高考二轮】专题十二《 实验与探究》 课件 高考生物二轮专题复习

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【高考二轮】专题十二《 实验与探究》 课件 高考生物二轮专题复习

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实验与探究
专题复习
<专题十二>
高考生物
内容索引
考点一
教材实验归纳
考点二
实验技术与方法
考点三
实验设计、分析与评价
教材实验归纳
考点一
知识导图
选材
实验
观察类
探究类
同位素标记类
科学史中的实验
鉴定类
模拟调查实践类
科学
方法类
使用高倍显微镜观察几种细胞
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动
探究植物细胞的吸水和失水
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
观察蝗虫精母细胞减数分裂装片
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
比较过氧化氢子在不同条件下的分解
淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用
影响酶活性的条件
探究酵母菌细胞呼吸的方式
探究环境因素对光合作用强度的影响
探究生长素对细菌的选择作用
探究生长素调节剂促进插条生根的最适浓度
探究利用乙烯利催熟水果
培养液中酵母菌种群数量的变化
探究土壤微生物的分解作用
分泌蛋白的合成和运输
光合作用中物质转移的途径
噬菌体侵染细菌的实验
DNA分子的复制
检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
绿叶中色素的提取和分离
DNA的粗提取与鉴定
尝试制作真核细胞的三维结构模型
性状分离比的模拟实验
建立减数分裂过程中染色体变化的模型
制作DNA双螺旋结果模型
调查人群中的遗传病
模拟生物体维持pH的稳定
调查草地中某种双子叶植物的钟群密度
研究土壤中小动物类群的丰富度
设计制作生态缸,观察其稳定性
制作传统发酵食品
酵母菌的纯培养
土壤中分解尿素的细菌的分离与计术
菊花的组织培养
DNA片段的扩增及电脉鉴定
不完全归纳法构建细胞学说
模型建构法
孟德尔的豌豆杂交实验
摩尔根的果蝇杂交实验
萨顿提出基因在染色体上的假说
假说——演绎法
一、观察类实验
1.观察类实验的一般操作流程
选材
直接观察类应选有颜色的材料;染色观察类应选取无色的颜料
制片
滴水或染液
解离
取材
制片
漂洗
染色
制片(观察细胞分裂)
先低倍镜观察,后高倍镜观察
观察质壁分离与复原:始终使用低倍镜
以及原理和所观察到的现象,得出正确结论
观察
有丝分裂
减数分裂
染色体加倍
结论
一、观察类实验
2.观察类实验汇总
①材料:新鲜藓类叶、黑藻叶或菠菜叶
②原理:叶绿体一般呈绿色、扁平的椭球或球形,可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。活细胞中的细胞质处于不断流动的状态。观察时可用细胞质基质中的叶绿体的运动作为标志。
(1)观察叶绿体和细胞质流动
③常见考点:
为什么可直接取用藓类小叶,而不是直接用菠菜叶?
藓类叶片很薄,由单层叶肉细胞构成,可直接观察,且叶绿体较大。
取用菠菜叶下表皮时,为何要稍带些叶肉?
菠菜叶稍带点叶肉的下表皮细胞排列疏松、易取,且所含叶绿体数目少,个体大,便于观察。
一、观察类实验
观察用的黑藻,为什么事先应放在光照室温条件下培养?
加速细胞质流动。
观察叶绿体时,临时装片中的材料要保持有水状态的原因:保证细胞的正常形态。观察叶绿体不需要染色的原因:叶绿体含有色素,无须染色即可观察。
视野中细胞质的流动方向为顺时针,则在装片中细胞质的实际流动方向是怎样的?
仍为顺时针
细胞质环流速率与细胞新陈代谢的强度的关系?
细胞质环流速率可表示细胞新陈代谢的强度,新陈代谢旺盛,环流速率快,反之则慢。
一、观察类实验
(2)观察植物细胞的质壁分离与复原
①实验原理
成熟的植物细胞的原生质层相当于一层半透膜。原生质层比细胞壁的伸缩性大得多。细胞液和外界溶液存在浓度差,能渗透吸水和失水。
②实验材料
紫色洋葱鳞片叶的外表皮(成熟的植物活细胞,保证细胞具有中央大液泡和原生质层;细胞液具有颜色,易于观察。)
③常见考点
细胞失去水分时,其原生质层的伸缩性大于细胞壁的伸缩性;动物细胞不会发生质壁分离,因为动物细胞没有细胞壁。
一、观察类实验
洋葱为何要选紫色的?若紫色过淡怎么办?
植物细胞为何会出现质壁分离?动物细胞会出现吗?
质壁分离时,液泡大小和颜色的变化如何?复原时呢?
细胞发生质壁分离时,液泡变小,紫色加深;当细胞质壁分离复原时,液泡变大,紫色变浅。
紫色的洋葱有紫色的大液泡,便于观察液泡的大小变化;缩小光圈,使视野变暗些。
一、观察类实验
若发生质壁分离后的细胞,不能发生质壁分离复原,其原因是什么?若能发生自动复原,是什么原因?
细胞已经死亡(可能是外界溶液浓度过大,细胞失水过多或质壁分离时间过长) 。自动复原是因为外界溶液的溶质是植物可以吸收的物质,可以使细胞内液高于细胞外液,细胞吸水,发生质壁分离自动复原。
①实验原理:各个细胞的分裂是独立进行的,在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。
染色体(质)容易被碱性染料甲紫溶液染成深色。
②实验材料:洋葱
(3)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
一、观察类实验
③常见考点:
为何每条根只能用根尖?取根尖的最佳时间是何时?为何?
因为根尖分生区的细胞能进行有丝分裂;上午10时到下午2时;因为此时细胞分裂活跃。
解离和压片的目的分别是什么?压片时为何要再加一块载玻片?
答:解离和压片的目的都是为了使细胞相互分离开来;再加一块载玻片是防止盖玻片被压破。
为何要漂洗?
洗去盐酸便于染色。
一、观察类实验
为何要找分生区?分生区的特点是什么?
因为在根尖只有分生区的细胞能够进行细胞分裂;分生区的特点是:细胞呈正方形,排列紧密。
所观察的细胞能从中期变化到后期吗?
不能,因为观察时细胞已死亡,只停留在某一时期。
观察洋葱表皮细胞能否看到染色体?为什么?
不能,因为洋葱表皮细胞不能再分裂。
若观察时不能看到染色体,可能的原因是什么?
没有找到分生区细胞;没有找到处于分裂期的细胞;染液过稀;染色时间过短等。
一、观察类实验
(4)低温诱导植物染色体数目的变化
①实验原理:用低温处理植物的分生组织细胞,能够抑制纺锤体的形成,以致影响细胞有丝分裂中染色体被拉向两极,导致细胞不能分裂成两个子细胞,于是,植物细胞的染色体数目发生变化。
②实验材料:洋葱根尖
③所用试剂及作用
卡诺氏液:固定细胞形态
体积分数为95%的酒精:洗去卡诺氏液,解离根尖细胞
清水:洗去解离液 甲紫溶液:使染色体着色
④秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,这两种方法在原理上有什么相似之处?
秋水仙素与低温都能诱导染色体数目加倍,其原理都是抑制纺锤体的形成,使染色体不能移向细胞两极,而引起细胞内染色体数目加倍。
一、观察类实验
3.教材实验中的“一材多用”——洋葱
管状叶
鳞片叶

洋葱在实验中的应用
绿叶中色素的提取和分离
观察植物细胞的质壁分离和复原
用显微镜观察多种多样的细胞
观察DNA、RNA在细胞中分布
观察细胞的有丝分裂
低温诱导染色体加倍
色素含量多
外表皮细胞含紫色大量液泡
内表皮细胞近于无色
材料易得,且低温(4°C)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
细胞比较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮有明显细胞核
材料易得,且分生区细胞分裂旺盛,染色体数目少,易于观察
对点练
1.(2024·北京密云·模拟预测)下列高中生物学显微观察类的实验,选材不正确的是(  )
A
A.花生子叶和植物油均可作为脂肪检测的实验材料
B.植物叶绿体的观察除了黑藻,菠菜叶也是很好的材料
C.观察质壁分离及复原实验可用紫鸭跖草代替洋葱鳞片
D.观察植物细胞的有丝分裂过程可用植物的根尖或芽尖
对点练
解析:A、植物油本身含有颜色,不可作为脂肪检测的实验材料,会干扰实验结果的检查,A错误;
B、植物叶绿体的观察除了黑藻(单层细胞,叶绿体大),菠菜叶(取稍带叶肉的下表皮细胞)也是很好的材料,B正确;
C、紫鸭跖草的液泡是紫色的,观察质壁分离及复原实验可用紫鸭跖草代替洋葱鳞片,C正确;
D、观察植物细胞的有丝分裂过程可用植物的根尖或芽尖,细胞分裂旺盛,D正确。
对点练
2.(24-25高三上·江西·阶段练习)某实验小组用黑藻叶片和不同浓度的蔗糖溶液进行探究植物细胞质壁分离和复原的实验。下列叙述错误的是( )
A
A.该实验为观察类实验,没有进行实验对照
B.发生质壁分离时,无色液泡的体积缩小,绿色部分颜色加深
C.不同浓度的蔗糖溶液可能导致液泡的体积缩小、扩大或不变
D.叶片细胞质壁分离后滴加清水可能无法复原
对点练
解析:A、在“探究植物细胞质壁分离和复原实验”中,质壁分离的前后可以对照,质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照,不同浓度的蔗糖溶液就是相互对照,所以本实验有对照,A错误;
B、发生质壁分离时,细胞失水,液泡体积缩小,由于原生质层收缩,绿色部分相对集中,颜色加深,B正确;
C、不同浓度的蔗糖溶液会使细胞发生质壁分离(液泡体积缩小)或者质壁分离复原(液泡体积扩大),也可能不变,C正确;
D、如果蔗糖溶液浓度过高,细胞过度失水而死亡,滴加清水后就无法复原,D正确。
二、鉴定和提取类实验
1.鉴定实验的操作流程
取材
应选取无色且富含被鉴定的物质材料
材料处理
制备组织样液或制片
根据实验原理要求,准确添加所需的鉴定试剂
对应实验目的进行准确描述,并作出肯定结论
加鉴定剂
观察,得出结论
二、鉴定和提取类实验
2.实验汇总
反应原理:
①还原糖与斐林试剂发生作用,生成砖红色沉淀;
②淀粉遇碘变蓝色
③脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色);
④蛋白质与双缩脲试剂发生作用,产生紫色反应。
(1)检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
斐林试剂与双缩脲试剂的区分:
(2)C02的鉴定:澄清的石灰水(变浑浊)或溴香草酚蓝水溶液(由蓝变绿再变黄)
(3)酒精的鉴定:浓硫酸酸化的重铬酸钾(灰绿色)
(4)绿叶中色素的提取和分离
实验原理:
①提取的原理:绿叶中的色素能够溶解在无水乙醇等有机溶剂中
②分离的原理:不同种类的光合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的快:溶解度低的随层析液在滤纸上扩散的慢
提取部分:
①二氧化硅的作用:有助于研磨得更充分②碳酸钙的作用:可防止研磨中叶绿素被破坏③过滤:用单层尼龙布或脱脂棉(不要用滤纸)
分离部分:纸层析法
①画滤液细线的要求:a.细、匀、直:b.干燥后重复。②操作的要求:不要让层析液没及滤液细线
二、鉴定和提取类实验
④叶绿素a和叶绿素b色素带较浅或者没有的可能原因:
a.选取的叶片是嫩黄叶或者老叶;b.未加CaC03,叶绿素部分被破坏:c.色素提取液放置时间过长,导致叶绿素分解:
实验现象及分析:
①实验现象:出现四条色素带 胡萝卜素:橙黄色 叶黄素:黄色
叶绿素a:蓝绿色 叶绿素b:黄绿色
②滤纸条上基本没有色素带的可能原因:
a.提取液使用的是蒸馏水,而不是丙酮或者无水乙醇:b.层析时间过长,色素带跑出了滤纸条。
③色素带全部较浅的可能原因:
a.研磨不充分或未加Si02,色素未能充分提取出来:b.材料过少或无水乙醇过多,色素溶解浓度小;c.画滤液细线的次数偏少;d.滤液细线接触层析液,且时间较长,大多数色素溶解于层析液。
二、鉴定和提取类实验
二、鉴定和提取类实验
(5)DNA的粗提取与鉴定
提取DNA的原理
①DNA不溶于酒精,但某些蛋白质溶于酒精。
②DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,能溶于2mol/LNaCl溶液。
鉴定DNA的原理
在沸水浴的条件下,DNA与二苯胺反应呈现蓝色。
①鸟类和哺乳动物的红细胞都适合用来提取DNA吗?
二、鉴定和提取类实验
实验分析:
哺乳动物的成熟红细胞没有细胞核,不适合作为提取DNA的材料。
②充分地搅拌和研磨原因:
研磨不充分会使细胞核内的DNA释放不完全,提取的DNA量变少,导致看不到丝状沉淀物,用二苯胺鉴定时颜色反应不明显。
③使用纱布过滤而不用滤纸过滤的目的是:
DNA会吸附在滤纸上, 用纱布可减少DNA的损失。
④低温放置几分钟的作用:
二、鉴定和提取类实验
a.低温抑制核酸水解酶的活性,进而抑制DNA降解;b.抑制DNA分子运动,使DNA易形成析出;
⑤预冷的酒精溶液:
析出DNA
⑥搅拌时应轻缓、并沿一个方向的目的:
减少DNA断裂,以便获得较完整的DNA分子。
⑦2mol/L的NaCl:
DNA在此浓度下溶解度最大
二、鉴定和提取类实验
3.重点归纳
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或实验时对有色材料进行脱色处理。
②物质鉴定实验中,一般不设置对照实验,若需设置对照实验,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可溶性还原糖检测中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料,因它们不含还原糖。
④反应物颜色深浅与所检测的物质的含量有关,含量越多,颜色越明显。
二、鉴定和提取类实验
⑤还原糖的检验若出现砖红色沉淀,结论只能说溶液中有还原糖存在,但不能证明具体是哪种还原糖,同理蛋白质的鉴定若出现紫色,也不能证明胰岛素或淀粉酶是否存在。
⑥斐林试剂鉴定还原糖实验原理是发生氧化还原反应。双缩脲试剂鉴定对象为—CO—NH—,故可检验蛋白质、多肽及变性后的蛋白质,不能鉴定氨基酸;先加入A液(NaOH)创造碱性条件,再滴加B液(CuSO4)4滴,不能过量。
⑦台盼蓝:可用于检测死细胞和活细胞,死细胞会被染成蓝色,活细胞不着色。
⑧甲紫溶液、醋酸洋红液可使染色体着色,用于观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂。
4.与“洗”有关的实验操作
二、鉴定和提取类实验
选材名称
滴加1~2滴体积分数为 的酒精
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
实验操作
检测生物组织中的脂肪
50%
待根尖软化后,用镊子取出,放入盛有清水的玻璃皿中漂洗
卡诺氏固定后用体积分数为 的酒精冲洗2次。
95%
实验目的
洗去浮色,使脂肪颗粒清晰可见
洗去药液,防止过度解离
洗去诺氏液
洗去药液,防止过度解离
软化后用清水漂洗
DNA+ 试剂
在酸性
酒精+ 溶液
叶绿体中色素分离的滤纸条中:叶绿素b
叶绿体中色素分离的滤纸条中:胡罗卜素
橙色的重铬酸钾
二苯胺
二、鉴定和提取类实验
5.有关颜色反应类实验
颜色


还原糖+斐林试剂
绿


水浴加热
砖红色沉淀
染色体(质)+酸醋洋红液
红色
脂肪+苏丹Ⅲ染液
橘黄色
橙黄色,
原理
黄色
叶黄素
CO2+溴麝香草酚蓝溶液
灰绿色
淀粉+碘液
染色体(质)+甲紫溶液
蛋白质+双缩脲试剂
条件下
黄绿色,
叶绿素a
蓝绿色
蓝色
沸水浴加热
蓝色
紫色
紫色
由蓝变绿再变黄
对点练
3.(2025高三·全国·专题练习)下列有关生物组织中的有机物的鉴定实验,叙述正确的是( )
C
A.选用花生组织样液,检测生物组织中的脂肪时,滴加苏丹Ⅲ染液后样液呈红色
B.检测生物组织中的脂肪需用70%的酒精洗去浮色
C.斐林试剂是含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色
D.进行蛋白质的鉴定实验时可用斐林试剂的甲液和乙液直接代替双缩脲试剂的A液和B液
对点练
解析:A、苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色,A错误;
B、检测生物组织中的脂肪需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,B错误;
C、斐林试剂是由NaOH与CuSO4混合配制而成,含有Cu2+的碱性溶液,可被葡萄糖还原成砖红色,C正确;
D、斐林试剂的乙液与双缩脲试剂的B液浓度不同,因此进行蛋白质的鉴定实验时不能用斐林试剂的乙液直接代替双缩脲试剂的B液,D错误。
对点练
4.(24-25高三上·福建福州·期末)用洋葱为材料进行“DNA 的粗提取与鉴定”实验,如下为实验流程:取材→破碎细胞→获得滤液→去除杂质→进一步提纯→DNA 鉴定,相关叙述正确的是( )
B
A.洋葱切碎后加入95%酒精作为研磨液,快速研磨
B.滤液放入4℃冰箱静置,可使杂质沉淀,也可抑制DNA 酶活性
C.鉴定过程中 DNA 双螺旋结构不发生改变
D.仅设置一个对照组不能排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰
对点练
解析:A、洋葱切碎后加入95%酒精的目的不是作为研磨液,而是溶解而细胞中除了DNA以外的某些物质,A错误;
B、滤液放入4℃冰箱静置,可使杂质沉淀,也可抑制DNA 酶活性,此时DNA位于上清液中,B正确;
C、鉴定过程中用沸水浴加热,DNA双螺旋结构会发生改变,C错误;
D、仅设置一个对照组即可排除二苯胺加热后可能变蓝的干扰,因为实验的自变量为是否加入提取的DNA,D错误。
三、探究类实验
1.一般操作流程模板
取样分组要遵循等量原则和随机原则,编号要避免重读和混淆
取材、分组、编号
实验处理
培养(或处理)、观察
预测结果、得出结论
分别对实验组和对照组施以单一变量(自变量)处理,同时控制无关变量
将对照组和实验组置于相同条件下培养(处理)一段时间
探究性实验结果和结论一般用“如果(若)……就……(则)……”来描述
三、探究类实验
2.教材探究类实验的变量分析
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 植物细胞的状态(中央液泡的大小、原生质层的位置 及细胞大小) 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 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 酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度) 温度、底物量、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 CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度或溴迷香酚蓝液态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、锥形瓶洁净程度等
外界溶液
不同的温度
不同pH
氧气的有无
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探究光照强度对光合作用的影响 同一时间段内各烧杯中圆形小叶片浮起的数量 圆形小叶片的种类、大小、数量、温度、烧杯大小、烧杯中水的体积等
探究抗生素对细菌的选择作用 抑菌圈的直径 培养基的成分、初始细菌数量与种类、圆形滤纸片的大小、培养时间等
探究生长素类调节促进插条生根的最适浓度 插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 酵母菌种群数量 培养液的成分培养条件、空间等
探究土壤微生物对淀粉的分解作用 淀粉溶液加碘液、斐林试剂后的颜色变化 淀粉溶液的体积、反应体系的体积、反应的时间等
三、探究类实验
光照强度(烧杯与光源的距离)
时间
土壤微生物的有无
不同浓度的生长素类调节剂
抗生素的有无
三、探究类实验
3.重点归纳
①任何渗透装置,隔着半透膜(玻璃纸、细胞膜、原生质层),水分子都是双向移动的,只是在浓度差的作用下,两个方向水分子移动的速率不同而已。
②探究温度、pH对酶活性影响时,至少分三组,其中一组为最适条件下进行,且注意不能将酶与底物混合后再控制条件。
③探究酵母菌的呼吸方式时:
a.新配制的质量分数为5%的葡萄糖溶液先加热煮沸(杀死里面的微生物、除去溶液中的氧气),等冷却(防止高温杀死酵母菌)后再加入食用酵母菌;
b.无氧条件时,酵母菌培养液应先封口放置一段时间,待酵母菌将瓶内的氧气消耗完,再连通盛有澄清石灰水的锥形瓶,以保证检测到的一定是酵母菌无氧呼吸产生的CO2。
三、探究类实验
④探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度时,所设组别除用不同浓度的生长素类似物处理外,还要增加一组用蒸馏水处理的空白对照(预实验)。
a.从试管中吸出培养液进行计数之前,要轻轻振荡几次,使酵母菌均匀分布,以确保计数准确,减少误差;
b.该探究不需要设置对照,因为随着时间的延续,酵母菌种群数量的变化,在时间上形成前后自身对照,但要获得准确的实验数据,必须重复实验,求得平均值;
c.对于压在小方格界线上的酵母菌,应只计数相邻两边及其顶角的酵母菌。
⑤探究培养液中的酵母菌种群数量的动态变化时:
对点练
5.(2025·四川·一模)辣椒红素是辣椒品质鉴定的重要指标之一。研究者探究在最适温度45 ℃,不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响时得到以下部分数据。以下关于该实验研究的描述正确的是( )
A
A.该实验的设计应用了加法原理
B.当pH为5.5时,该反应的活化能最高
C.温度45 ℃,pH5.5 时利于酶解液长时间保存
D.适当增加底物的含量有利于提高酶解液的活性
酶解液初始pH 4.5 5.0 5.5 6.0
辣椒红素产量/(mg/g) 6.5 6.7 7.9 7.0
对点练
解析:A、与常态相比较,人为增加某种影响因素的属于加法原理,本实验改变pH值,探究不同初始pH条件下酶解液对辣椒红素产量的影响,故该实验的设计应用了加法原理,A正确;
B、活化能是指反应发生所需的最低能量。pH为5.5时,辣椒红素产量最高,说明酶解液的活性较高,反应速率较快,因此活化能较低,而不是最高,B错误;
C、酶解液应该在低温下保存,C错误;
D、适当增加底物的含量对酶的活性不产生影响,只对酶促反应速率产生影响,D错误。
对点练
6.(2025·陕西西安·一模)鱼宰杀后鱼肉中的腺苷三磷酸降解生成肌苷酸,能极大地提升鱼肉鲜味。肌苷酸在酸性磷酸酶(ACP)作用下降解又导致鱼肉鲜味下降。在探究鱼肉鲜味下降外因的系列实验中,实验结果如图所示。下列叙述正确的是(  )
C
A.本实验的自变量是pH和温度,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性
B.不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于不同鱼体内的ACP结构不同
C.pH低于3.8、温度超过60℃,对鳝鱼肌肉酸性磷酸酶(ACP)活性影响的机理相同
D.由图可知,放置相同的时间,鮰鱼在pH5.8、温度40℃条件下,鱼肉鲜味程度最高
对点练
解析:A、由图示曲线可知,本实验的自变量是pH、温度和鱼的种类,因变量是酸性磷酸酶(ACP)的相对活性,A错误;
B、ACP是一种酶,其本质是蛋白质,基因决定蛋白质的合成,不同鱼的ACP的最适温度和pH有差异,根本原因在于控制合成ACP的基因不同,B错误;
C、反应温度超过60℃与pH低于3.8,鳝鱼肌肉ACP都会因为空间结构的改变失去活性,影响机理是相同的,C正确;
D、由图示曲线可知,放置相同的时间,鮰鱼在pH5.8、温度40℃条件下酸性磷酸酶相对活性最高,导致鱼肉鲜味下降最快,D错误。
四、调查类实验
1.一般操作流程模板
调查种群密度或调查或人类遗传病等
要注意随机性,不能掺杂主观因素
统计调查结果,计算相应数据
选择调查课题
确定调查对象
实施调查程序
样方法一般选取双子叶植物或活动能力弱的动物;活动能力强、活动范围大的动物一般用标记重捕法调查;调查遗传病一般选取单基因遗传病
四、调查类实验
2.具体实验的调查对象、统计方法和计算方法分析
调查类实验课题 调查对象 统计方法 计算方式
调查人群中的遗传病的发病率 人群 发病率=患病人数÷被调查人数×100%
调查人群中的遗传病的遗传方式 患者家系 绘制图表或系谱图进行分析
种群密度的取样调查 活动能力强、活动范围大的动物 个体总数(N)=初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕的标记个体数(m),一次来估计种群密度
土壤中小动物类群丰富度的研究 植物或活动能力弱的动物 种群密度=所有样方种群密度的平均值
探究土壤微生物对淀粉的分解作用 土壤中的小动物 ——
记名计算法或目测估计法
样方法
标记充捕法
汇总法
四、调查类实验
3.重点内容
取样调查法。可根据不同的调查目的和对象选用不同的取样方法。
①调查方法
为使实验获得成功,常选用一些容易调查的对象,如植物种群密度的调查,选择容易辨别的双子叶植物;蚜虫、昆虫卵、跳蝻和蚯蚓等动物,常采用样方法调查其种群密度。调查人群中常见遗传病,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、白化病等;调查某种遗传病的发病率时,要随机抽样调查,且要保证调查的群体足够大;调查某种遗传病的遗传方式应在患者家系中展开调查。
②调查选材
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。
对点练
7.(24-25高三下·江苏苏州·阶段练习)下列相关实验的描述错误的是(  )
A
A.用黑光灯诱捕法调查某种昆虫的密度利用了昆虫的避光性原理
B.调查草本植物的种群密度时,最好选择双子叶植物以方便计数
C.对土壤中小动物类群丰富度进行调查通常可采用取样器取样法
D.探究落叶是否在土壤微生物的作用下腐烂对照组土壤不需灭菌
对点练
解析:A、用黑光灯诱捕法调查某种昆虫的密度利用了昆虫的趋光性特性,A错误;
B、在调查草本植物的种群密度时,最好选择双子叶植物以方便计数,因为双子叶植物通常为单株,便于准确计数,B正确;
C、对土壤中小动物类群丰富度进行调查通常可采用取样器取样法,不能用标记重捕法和样方法,C正确;
D、探究土壤微生物的分解作用实验中,自变量是土壤微生物的有无。对照实验中的对照组,就是接近于自然状态的一组。而实验组是将土壤用塑料袋包好,放在60℃的恒温箱中灭菌1h,目的尽可能排除土壤微生物的作用,同时尽可能防止土壤理化性质发生改变,D正确。
对点练
8.(2025·浙江·高考真题)调查发现,中国男性群体的红绿色盲率接近7%,女性群体约为0.5%。男性的红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子。控制人类红绿色盲的基因是( )
B
A.常染色体上的隐性基因 B.X染色体上的隐性基因
C.常染色体上的显性基因 D.X染色体上的显性基因
解析:A、题干中男性红绿色盲基因只传给女儿,不传给儿子以及男女患病比例差异较大,男性患病多于女性患者,符合伴X染色体隐性遗传病的特点,所以控制人类红绿色盲的基因是X染色体上的隐性基因控制,B正确;
完全归纳法
不完全归纳法
五、科学方法类实验
1.归纳法
如果观察了所有类型的植物细胞,并发现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞核的结论,就是完全归纳法。
归纳法
(1)定义:指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。
(2)分类:
根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论很可能是可信的。
由不完全归纳法得出的结论很可能是可信的,因此可以用来预测和判断,但需要注意存在例外的可能性.如:哺乳动物红细胞无细胞核。
五、科学方法类实验
(3)不完全归纳法构建细胞学说
细胞学说的建立:
施莱登通过对多种植物组织的观察发现,这些组织都由细胞构成,细胞中都有细胞核,提出植物细胞学说;施旺主要研究了动物细胞的形成机理和个体发育过程,认为动物体也是由细胞构成的,一切动物的个体发育过程,都是从受精卵这个细胞开始的。
五、科学方法类实验
2.模型建构法
①模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所作的一种简化的概括性的描述。
②这种描述可以是定性的,也可以是定量的。
③这种描述有的借助于具体的实物或其他形象化的手段;有的则通过抽象的形式来表达。
(1)模型的概念
(2)模型的种类
项目 概念 举例 特点
物理模型 以实物或图画形式直观反应认识对象的形态结构或三维结构 真核细胞的亚显微结构模型;DNA的双螺旋结构模型 将真实事物按比例扩大和缩小
数学模型 用来表达生命活动规律的计算公式、函数式、曲线图,依实验数据绘制的柱状图、饼状图等 酶活性的变化曲线;种群密度的计算公式 定向或定量描述各个变量之间的关系
概念模型 以图示、文字、富豪等组织的流程图形式,对生物的生命活动规律、机理进行描述、阐明 光合作用过程示意图;动物植物细胞有丝分裂过程图 直观、形象地揭示事物的本质特征
五、科学方法类实验
(3)实验汇总
(1)建构数学模型(曲线图)--横轴为时间,纵轴为酵母菌的数量
①血细胞计数板的构造--计数室--体积:1mmx1mmx0.1mm=0.1mm3;
②装片制作要点:
a.取样前振荡均匀;
b.先盖后滴:
c.必要的话染色排除法区分死、活细胞:
(2)血细胞计数板的使用:
①尝试制作真核细胞的三维结构模型
注意细胞内各种结构的形态、大小要符合比例。
在设计并制作细胞模型时,科学性、准确性应该是第一位的,其次才是模型的美观与否。
②培养液中酵母菌种群数量的变化
五、科学方法类实验
③计数逻辑:
a.五点取样求小格的平均值:
b.小格平均值x400÷0.1mm
c.将单位转化为ml,再乘稀释倍数:
④)血细胞计数板的清洗:
a.浸泡、冲洗、吹干;
b.不可用试管刷等硬物刷洗,避免损坏计数室中的刻度线。
(3)误差控制:
①未振荡均匀,数据偏大(取底部)/或偏小(取上部):②先滴后盖,数据偏大;
③未染色排除死细胞,数据偏大。
五、科学方法类实验
3.假说演绎法
在观察和分析基础上提出问题,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,再通过实验检验演绎推理的结论。
(1)定义
如果实验结果与预期结论相符,就证明假说是正确的,反之则说明假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫做假说—演绎法。
(2)实验汇总
①孟德尔遗传定律的发现过程
孟德尔通过豌豆杂交实验发现性状分离现象和自由组合现象后提出假说,演绎推理后通过测交实验证明假说是正确的,是“假说—演绎法”的经典应用。
五、科学方法类实验
3.假说演绎法
(2)实验汇总
①孟德尔遗传定律的发现过程
孟德尔通过豌豆杂交实验发现性状分离现象和自由组合现象后提出假说,演绎推理后通过测交实验证明假说是正确的,是“假说—演绎法”的经典应用。
②证明基因位于染色体上的历程
摩尔根通过果蝇杂交实验发现F2中白眼果蝇均为雄性,提出了“控制白眼性状的基因位于X染色体上”的假说,演绎推理后通过测交实验证明假说是正确的,也是“假说—演绎法”的经典应用。
五、科学方法类实验
4.类比推理法
(1)原理:将未知的和已知的做比较,根据惊人的一致性推理并得到结论。
(2)结论:不具有逻辑必然性,仅是假说,不一定正确
(3)实例:萨顿假说:根据基因和染色体存在着明显的平行关系推出基因在染色体上
对点练
9.(24-25高三上·四川成都·阶段练习)人们对生命现象的认识,很多是在观察到现象后提出假说(或归纳)从而得到发展的。在下列科学探索过程中,结论属于事实而非假说(或归纳)的是(  )
B
A.通过电镜下看到细胞膜暗—亮—暗的结构实验,指出细胞膜由蛋白质-脂质-蛋白质三层结构组成
B.科学家通过提取哺乳动物的成熟红细胞膜实验,指出组成细胞膜的脂质有磷脂和胆固醇
C.科学家发现水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,指出细胞膜上存在运输水分子的通道
D.施莱登和施旺通过观察指出,动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成
对点练
解析:A、罗伯特森根据电镜下看到的细胞膜清晰的暗-亮-暗三层结构,结合其他科学家的工作提出蛋白质—脂质—蛋白质三层静态结构模型,属于假说,A错误;
B、科学家利用哺乳动物成熟的红细胞制备出纯净的细胞膜,通过对其化学分析,得知组成细胞膜的脂质除磷脂外还有胆固醇,属于事实,B正确;
C、科学家发现水分子通过细胞膜的速率高于人工膜,指出细胞膜上存在运输水分子的通道,属于假说,C错误;
D、施莱登和施旺通过观察指出,动植物都是由细胞发育而来的,并由细胞和细胞产物构成,是不完全归纳法归纳的,D错误。
对点练
10.(2024·重庆九龙坡·模拟预测)调查与模拟活动是研究生物生殖、遗传及进化过程的重要途径。下列叙述错误的是( )
D
A.“性状分离比的模拟实验”以分别随机抓取的彩球的结合来模拟雌雄配子的随机结合
B.构建减数分裂和受精作用过程中染色体数目变化的数学模型研究生物的遗传稳定性
C.远离大陆的群岛上多样而独特的物种调查为达尔文生物进化理论的创立提供依据
D.克里克利用完全归纳法归纳总结了所有生物遗传信息流向的“中心法则”
对点练
解析:A、“性状分离比的模拟实验”以分别随机抓取的彩球的结合来模拟雌雄配子的随机结合,理论基础是基因的分离定律,A正确;
B、构建减数分裂和受精作用过程中染色体数目变化的数学模型,有利于研究染色体、DNA等数量变化,使得生物的遗传稳定性研究更形象,B正确;
C、达尔文的研究是跨越距离的多地方研究,扩大了研究的地理范围,使物种调查研究多样而独特,为达尔文生物进化理论的创立提供依据,C正确;
D、克里克利用不完全归纳法归纳总结了某些生物遗传信息流向的“中心法则”,不是所有生物,D错误。
分泌蛋白的合成和运输
光合作用的探究历程
六、同位素标记类实验
1.常用的示踪元素:如3H、14C、15N、18O、32P、35S(蛋白质的特征元素)等。
2.实验汇总
鲁宾和卡门利用 O分别标记H2和CO2,然后通过对比实验,证明了光合作用释放的氧气来自水
18
内质网
高尔基体
同位素3H标记的亮氨酸研究蛋白质的合成与分泌过程:核糖体
细胞外
卡尔文用放射性同为数 C标记的 CO2供小球藻进行光合作用,最终探明了碳在光合作用过程中的转移途径为
C3
这一途径称为卡尔文循环
14
14
CO2
(CH2O)
噬菌体侵染细菌的实验
探究DNA的复制方式
六、同位素标记类实验
用 N标记大肠杆菌DNA使之变成“重”分子,然后将大肠杆菌转移到14N的普通培养液中,在不同时刻收集大肠杆菌并提取DNA,再结合离心技术,证明DNA是半保留复制
15
赫尔希和蔡斯分别用放射性同位素32P和35S标记噬菌体,通过实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质
2.实验汇总
附表
对点练
11.(2024·四川甘孜·一模)中科院古脊椎所的科研人员通过同位素研究分析发现,食草动物比混食动物和食叶动物更适应环境。下列关于同位素应用的叙述错误的是(  )
B
A.A B.B C.C D.D
选项 实验材料 同位素标记物质 研究对象
A 豚鼠的胰腺腺泡细胞 3H标记的亮氨酸 分泌蛋白的合成和分泌过程
B 小球藻叶片 14CO2 呼吸作用中CO2转化的途径
C 噬菌体 32P标记的DNA 5S标记的蛋白质 T2噬菌体侵染大肠杆菌的过程
D 小球藻悬液 C18O2、H218O 光合作用产生氧气的来源
对点练
解析:A、向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射用3H标记的亮氨酸,来研究分泌蛋白的合成与分泌过程,利用追踪元素的放射性,A正确;
B、呼吸作用中,二氧化碳是产物,不是原料,标记二氧化碳无法研究CO2转化的途径,B错误;
C、噬菌体侵染实验中,P是DNA特有元素,S是蛋白质特有元素,赫尔希和蔡斯用35S和32P分别标记T2 噬菌体,并用经过标记的噬菌体侵染未经标记的大肠杆菌,证明DNA 是T2 噬菌体的遗传物质,C正确;
D、鲁宾和卡门用18O分别标记C18O2、H218O,研究光合作用产生氧气的来源,D正确。
对点练
12.(2022·江苏·模拟预测)同位素标记法可用于示踪物质的运行和变化规律。下列实验所用同位素性质与其他三个实验不同的是( )
A
A.鲁宾和卡门研究光合作用中O2来源的实验
B.卡尔文探明CO2中的碳是如何转化为有机物中的碳的实验
C.赫尔希和蔡斯证实了DNA是遗传物质的噬菌体侵染细菌的实验
D.帕拉德探究分泌蛋白在豚鼠胰腺腺泡细胞内合成、运输、分泌过程的实验
对点练
解析:A、鲁宾和卡门用同位素标记H218O、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用,然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源结合分析可知,18O不属于放射性元素,A正确;
B、卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径,14C属于放射性同位素,B错误;
C、赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌,保温搅拌离心后,检查上清液和沉淀物中的放射性情况,证明了DNA是噬菌体的遗传物质,35S、32P都是放射性同位素,C错误;
D、向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸,随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构,研究分泌蛋白合成和运输的过程,3H属于放射性同位素,D错误。
实验技术与方法
考点二
1. 差速离心法:分离各种细胞器、制备细胞膜等
2. 密度梯度离心法:证明DNA半保留复制(重带、轻带、中带等)
3. 同位素标记法:分泌蛋白形成;光合作用H218O、C18O2探究O2中放射性;14CO2→14C3→(14CH2O);DNA半保留复制(15N、3H、32P等);噬菌体侵染细菌实验(32P、35S)
4. 纸层析法:叶绿体中色素的提取与分离
5. 对比实验法:探究酵母菌呼吸方式,酶作用特性相关实验
6. 浓度梯度设置实验:探究生长素对扦插枝条生根的最适浓度;探究酶活性的最适温度和最适pH
一、实验技术与方法
7. 假说—演绎法:孟德尔两大遗传定律的发现、摩尔根证明基因在染色体上、DNA半保留复制
8. 类比推理法:萨顿提出“基因在染色体上”
9. 样方法:估算植物及活动能力弱的动物(如蚜虫、昆虫卵)等种群密度
10. 标记重捕法:估算活动能力强的动物种群密度
11. 取样器取样法:探究土壤中小动物动物类群丰富度调查方法
12. 记名计算法和目测估计法:土壤中小动物动物类群丰富度计数方法
13. 抽样检测法:探究培养液中酵母菌种群数量变化
一、实验技术与方法
14. 模型构建法:构建DNA双螺旋结构物理模型、构建种群增长数学模型(公式、“J”形“S”形曲线)
15. 平板划线法:分离、纯化微生物
16. 稀释涂布平板法:分离、纯化、计数微生物(活菌)
17. 显微镜直接计数法:对微生物总数进行计数
18. 花粉管道法、农杆菌转化法、显微注射法、Ca+处理法:将目的基因导入受体细胞
19. 显微操作法:去除卵母细胞细胞核
20. 诱导原生质体融合和动物细胞融合的方法:离心法、PEG融合法等
一、实验技术与方法
对点练
1.下列关于生物学实验常用的方法技术与课本实验的对应关系,叙述错误的是( )
D
A.同位素示踪技术——分泌蛋白的合成与运输过程和噬菌体侵染细菌实验
B.构建数学模型——研究种群数量变化规律和酶活性变化的规律
C.对比实验分析——探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式
D.差速离心技术——叶绿体中色素的分离和细胞中各种细胞器的分离
对点练
解析:A、同位素示踪技术可用于追踪物质的运行和变化规律,在生物学研究中,用于研究分泌蛋白的合成过程、噬菌体侵染细菌的实验等方面,A正确;
B、探究酵母群种群数量变化和酶活性变化的规律时都用到了构建数学模型的方法,包括数学方程式和曲线图,B正确;
C、设置有氧和无氧条件,通过对比实验,探究酵母菌在不同条件下细胞呼吸的方式,C正确;
D、差速离心法可以用来分离细胞中各种细胞器,叶绿体中色素分离的原理:各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同,从而分离色素,D错误;
对点练
2.实验技术与方法在生物学研究中有着极其重要的作用,高中生物学涉及的实验技术与方法主要有:①同位素标记法、②荧光染料标记法、③染色观察法、④差速离心法与密度梯度离心法、⑤样方法、⑥标记重捕法、⑦取样器取样法等。下列相关说法错误的是( )
B
A.①②均可用于物质的示踪或定位
B.③主要用于检测或鉴定物质的含量
C.分离各种细胞器可用④中的差速离心法
D.⑤⑥⑦均可估算统计对象的数量或密度
对点练
解析:A、同位素标记法和荧光染料标记法均可用于物质的示踪或定位,A正确;
B、③染色观察法主要用于检测或鉴定物质的种类,B错误;
C、分离各种细胞器用④中的差速离心法,C正确;
D、⑤样方法、⑥标记重捕法、⑦取样器取样法均可估算种群密度,D正确。
实验设计、分析与评价
考点三
一、实验设计遵循的原则
1.科学性原则
如鉴定还原糖的实验中不能以西瓜汁为实验材料,因为西瓜汁的红色会干扰颜色反应。
①选材科学性
如使用双缩脲试剂时应先加入A液,再加入B液。
②实验方法的科学性
一、实验设计遵循的原则
2.单一变量原则和等量原则
强调的是自变量的单一性即实验组和对照组相比只能有一个变量
①单一变量原则
②等量原则
强调的是除自变量之外的一切对实验结果有影响的无关变量,必须严格控制在适宜且等量条件下,以平衡和消除无关变量对实验结果的影响。
一、实验设计遵循的原则
3.平行重复原则
4.对照原则
为减少实验误差应进行多次实验,如探究培养液中酵母菌种群数量动态变化的实验中,每次计数都要重复至少3次。
不做任何变量处理。如探究胰岛素的生理作用实验中,对小鼠进行饥饿处理后,注射胰岛素的实验组,注射等量生理盐水的对照组。
①空白对照
实验组与对照组在同一对象上进行,不另设对照组。如“观察植物细胞的质壁分离和复原”的实验就属于自身对照。实验处理前的对象状况为对照组,实验处理后的对象变化为实验组。
①空白对照
一、实验设计遵循的原则
给对照组施以某种实验处理,但不是所研究的实验因素,以突出实验实施的处理因素与实验所研究因素的差异,从一个侧面衬托实验因素对实验结果所造成的影响。如“动物激素饲喂小动物”的实验中,甲组饲喂甲状腺激素,乙组饲喂甲状腺激素抑制剂,丙组不饲喂药剂。该实验属于条件对照,同时具备空白对照。甲组为实验组,乙组为条件对照,丙组为空白对照。
③条件对照
不单独设置对照组,而是几个实验组相互对照。如在“探究酵母细胞的呼吸方式”实验中,有氧和无氧为相互对照。
④相互对照
二、实验设计的基本方法
1.理清实验设计的流程
明确实验目的
设计实验步骤
确定实验思路
选择实验原理
自变量
无关变量
因变量
随机分组,施加干扰
设置对照,条件适宜,重复实验
观察现象,测量数值
预期实验结果
得出实验结论
二、实验设计的基本方法
2.实验设计中“使用恰当的语言表述”
① “实验题目或目的”的描述要规范
句式一:“探究(或验证)自变量对因变量的影响”。
句式二:“探究(或验证)因变量与自变量之间的关系”或“因变量与自变量之间关系的研究”。
② “实验步骤”的描述须准确
步骤一:实验前的准备
步骤二:实验中的处理
步骤三:实验后的观测
二、实验设计的基本方法
选材的句式:“选取年龄、性别相同,健康且发育状况相同的同种动物”或“选取长势相同、大小相似的同种植物”等。
分组的句式:“随机均分(或等分)为x组”。
编号的句式:“编号为A、B……组”或“编号为甲、乙……组”。
步骤一:实验前的准备
实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”等语言。对于试剂的选择,在量上难以做到准确的量化描述时,应尽可能用“定性”的语言表达,要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的”等词的运用。
步骤二:实验中的处理
二、实验设计的基本方法
如实验组“用适量的某溶液”处理,对照组“用等量的蒸馏水(或生理盐水或清水)”处理,且“每组都在相同且适宜的条件下培养(或饲养)”或“观察相同的时间
步骤二:实验中的处理
步骤三:实验后的观测
“一段时间后,观察(现象)或测量(数据),做好记录(并计算出平均值)”。
三、实验评价方案与解答思路
在解答实验评价题时,以实验原则为依据,做到“六看”:
一看——实验是否遵循单一变量原则;
二看——有无对照及对照设置是否合理;
三看——方案是否可操作、实验步骤是否完整、操作顺序是否合理;
四看——实验材料、仪器和药剂选择与使用是否合理;
五看——实验结果的预期是否合理;
六看——实验结论是否来源于实验现象及数据。
“六看法”解答实验评价
对点练
1.(2022·莆田模拟)下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述,错误的是 (  )
C
A.探究酶的专一性实验中,可利用蔗糖、淀粉、淀粉酶设计对照实验
B.探究酶的高效性实验中,可利用新鲜肝脏研磨液作为实验材料
C.探究温度对淀粉酶活性影响的实验中,可选择斐林试剂检测反应产物
D.探究pH对H2O2酶活性影响的实验中,分别加入不同pH缓冲液后再加入底物
对点练
2.(2022·淄博模拟)在对照实验中,与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”;而与常态比较,人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验设计中采用“加法原理”的是 (  )
C
A.“验证Mg是植物生活的必需元素”实验中,完全培养液作为对照,实验组是缺Mg培养液
B.“验证光是光合作用的条件”实验中,对照组在光下进行实验,实验组做遮光处理
C.格里菲思将R型活菌和加热杀死的S型菌混合后向小鼠注射,观察小鼠是否存活
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验的一组实验组中,添加DNA和DNA酶溶液
对点练
3.(2023·汕头高三一模)长期高血糖会引起脑部认知功能障碍,引发糖尿病脑病。为探究姜黄素对糖尿病脑病的影响,科研人员对四组大鼠进行持续12周灌胃处理,24周后测定实验结果如下图所示(其中“水迷宫逃避潜伏期”可反映脑部认知功能)。回答下列问题:
对点练
解析:胰岛素是人体中唯一能够降低血糖的激素,其作用分为两个方面:促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖物质等;抑制肝糖原的分解和非糖物质转化。胰岛素属于激素,需要与受体结合后才能起作用,故胰岛素分泌正常的人也可能患糖尿病,最可能的原因是胰岛素的受体出现问题,如受体敏感性降低等。
(1)人体内能够降低血糖浓度的激素是________,该激素分泌正常的人也有可能患糖尿病,最可能的原因是______________________。
胰岛素
胰岛素受体敏感性降低
对点练
(2)该实验设置甲、乙两组的目的是_______________________________

比较丙、丁两组实验结果,可以得出的结论是

作为对照,验证生理盐水和姜
姜黄素对糖尿病脑病引
黄素的安全性(或无副作用)
起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用,能改善脑部的认知功能
障碍
对点练
解析:分析题意可知,本实验的目的是探究姜黄素对糖尿病脑病的影响,实验组应为糖尿病脑病大鼠,故据此分析,设置甲、乙组的目的是作为对照,验证生理盐水和姜黄素的安全性(或无副作用);分析题图可知,比较丙组(糖尿病脑病大鼠 + 生理盐水)、丁组(糖尿病脑病大鼠 + 姜黄素)的体重平均值、血糖浓度平均值和水迷宫逃避潜伏期,可以得出的结论是丙组的血糖浓度和水迷宫逃避潜伏期大于丁组,而体重平均值小于丁组,说明姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用,能改善脑部的认知功能障碍。
对点练
解析:分析题意可知,糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与 IGF 1 的含量呈负相关,而姜黄素可改善脑部认知功能,故据此推测姜黄素治疗糖尿病脑病的机理为姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子 (IGF 1) 的含量,从而抑制神经细胞的凋亡,改善神经系统的功能,提高学习记忆能力。
(3)进一步研究发现,糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与 IGF 1(胰岛素
样生长因子)的含量呈负相关,而灌胃姜黄素会影响 IGF 1的含量,请推测姜黄
素治疗糖尿病脑病的机理:_________________________________________________

姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因
子 (IGF 1) 的含量,从而抑制神经细胞的凋亡
对点练
4.(2023·广州高三二模)研究人员发现,在鱼饲料中添加一定浓度的肉碱,肉碱进入鱼体后可提高鱼类对脂肪的利用率,有效减少养殖鱼类的脂肪过度沉积,使鱼类健康生长。回答下列问题。
(1)脂肪的水解产物如甘油、长链脂肪酸等都能作为细胞呼吸的底物。下图为相关的代谢过程。
对点练
解析:分析题意可知,有氧呼吸的过程中,丙酮酸和长链脂酰CoA转化为乙酰 CoA,再进入柠檬酸循环,丙酮酸的进一步分解发生在有氧呼吸第二阶段,场所是线粒体基质;过多的柠檬酸被运到其他场所后可用于合成脂质或氨基酸等,这说明细胞呼吸除能为鱼体提供能量外,还是有机物相互转化的枢纽。
①有氧呼吸的过程中,丙酮酸和长链脂酰 转化为乙酰 ,再进入柠檬
酸循环。柠檬酸循环发生的场所是____________。过多的柠檬酸被运到其他场所
后可用于合成脂质或氨基酸等,这说明细胞呼吸除能为鱼体提
供能量外,还是 ________________ 的枢纽。
有机物相互转化
线粒体基质
对点练
②图示过程中,长链脂酰 需通过肉碱实现转运,该过程主要
受酶1活性的制约。胰高血糖素能激活某种蛋白激酶而提高酶1的
活性。据此分析,当鱼体内的血糖浓度下降时,会因为__________
,使体内的长链
脂肪酸的用率有所 ______(填“提高”或“下降”)。
胰高血糖
提高
素升高激活某种蛋白激酶活性,提高酶1的活性
对点练
解析:胰高血糖素是能够升高血糖的激素,而酶1的活性能够制约长链脂酰 CoA通过肉碱的转运,胰高血糖素能激活某种蛋白激酶而提高酶1的活性,则当鱼体内的血糖浓度下降时,会因胰高血糖素含量升高,激活某种蛋白激酶活性,提高酶1的活性,从而使体内的长链脂肪酸的利用率有所提高。
③若实验结果显示___________________________,则说明外源性肉碱浓度与酶1的活性呈正相关
对点练
(2)为探究外源性肉碱浓度与酶1活性的相关性,研究人员利用幼鱼进行实验。完成下表并回答问题。
肉碱浓度越高,酶1活性越高
简要操作过程 操作目的
分组前使用高脂肪饲料喂养幼鱼7天 提高幼鱼体内的脂肪含量
设置多个实验组
注射等量的溶剂到对照组的幼鱼体内 设置对照组
将各组置于相同且适宜条件下饲养
检测肌肉和肝脏等组织细胞中酶1的活性 —
注射适量、等量不同浓度的肉碱溶液到相应实验组的幼鱼体内
控制无关变量
对点练
解析:分析题意,本实验目的是探究外源性肉碱浓度与酶1活性的相关性,则实验的自变量是外源性肉碱的有无及浓度,因变量是酶1的活性,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故设计实验如下:分组前使用高脂肪饲料喂养幼鱼7天,以提高幼鱼体内的脂肪含量 → 注射适量、等量不同浓度的肉碱溶液到相应实验组的幼鱼体内,设置多个实验组(单一变量及重复实验) → 注射等量的溶剂到对照组的幼鱼体内,设置对照组(空白对照) → 将各组置于相同且适宜条件下饲养,控制无关变量(无关变量应等量且适宜) → 检测肌肉和肝脏等组织细胞中酶1的活性。若实验结果显示肉碱浓度越高,酶1活性越高,则说明外源性肉碱浓度与酶1的活性呈正相关。

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