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(共126张PPT)
热考实验整合　实验热点
1．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。( )
2．检测还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热。( )
3．观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照物。( )
4．生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、15N、18O等。( )
5．观察植物细胞的吸水和失水的临时装片必须用高倍镜观察。( )
6．制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用甲紫溶液染色。( )
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7．探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式，这两个实验组的结果都是事先未知的。( )
8．探究酵母菌呼吸方式的实验应将酵母菌的培养时间适当延长。( )
9．艾弗里的肺炎链球菌的实验利用了“减法原理”。( )
10．低温诱导植物细胞染色体数目的变化的实验所用到的酒精只有一个作用。( )
11．探究抗生素对细菌的选择作用的实验中抑菌圈边缘生长的细菌可能是耐药菌。( )
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12．乙烯利是一种植物生长调节剂，工业品为固体。( )
13．用标记重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度。
( )
14．常用的统计物种相对数量的方法有两种：一是记名计算法；二是目测估计法。( )
15．土壤中分解尿素的细菌的分离和计数中可用平板划线法统计菌落数。( )
16．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA的试剂。( )
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1．(必修1 P81“探究·实践”)淀粉酶对淀粉和蔗糖水解作用的原理是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
2．(必修1 P82“探究·实践”)酶活性是指________________________。可用______________________________________表示。
3．(必修1 P90～91“探究·实践”)在探究酵母菌无氧呼吸时，应将酵母菌培养时间适当延长以耗尽溶液中葡萄糖的原因是_____________________ _______________________。
淀粉和蔗糖都是非还原糖。它们在酶的催化作用下都能水解成还原糖。在淀粉溶液和蔗糖溶液中分别加入淀粉酶，再用斐林试剂鉴定溶液中有无还原糖，就可以看出淀粉酶是否只能催化特定的化学反应
酶催化特定化学反应的能力
在一定条件下酶所催化某一化学反应的速率
葡萄糖也能与酸性重铬
酸钾反应发生颜色变化
4．(必修1 P98“探究·实践”)绿叶中色素的提取和分离的原理分别是__________________________________________________________________________________________________________________。
5．(必修1 P116“探究·实践”)不能对细胞有丝分裂过程进行连续观察的原因是________________________________________________。
色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中；四种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
解离过程中细胞已经死亡，观察到的只是一个固定时期
6．(选择性必修2 P11“探究·实践”)探究培养液中酵母菌种群数量可以采用抽样检测的方法，其步骤是先将______放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液________。多余的培养液用滤纸吸去。稍待片刻，待酵母菌全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的酵母菌数量，再以此为根据，估算试管中的酵母菌总数。
盖玻片
自行渗入
7．(选择性必修3 P74“探究·实践”)DNA的粗提取与鉴定实验中酒精溶液(体积分数为95%)的作用是______________________________________ ______________________________。
8．(选择性必修3 P84“探究·实践”)PCR的产物一般通过______________来鉴定。在凝胶中DNA分子的迁移速率与________________________ __________等有关。
DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质
琼脂糖凝胶电泳
凝胶的浓度、DNA分子的
大小和构象
1
微专题1
栏
目
导
引
3
微专题3
4
课时作业训练
2
微专题2
微专题1
教材基础实验
1．(2024·黑吉辽卷)关于采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验，下列叙述正确的是(　　)
A．琼脂糖凝胶浓度的选择需考虑待分离DNA片段的大小
B．凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置
C．在同一电场作用下，DNA片段越长，向负极迁移速率越快
D．琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来
A
解析：A　应根据待分离DNA片段的大小，用电泳缓冲液配制适宜浓度的琼脂糖溶液，A正确；凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示电泳的进度，而不是指示DNA分子的具体位置，B错误；在凝胶中DNA分子的迁移速率与凝胶的浓度、DNA分子的大小和构象等有关，在同一电场作用下，DNA片段(带负电)越长，DNA向正极迁移的速率越慢，C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，D错误。
2．(2024·北京卷)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
D
解析：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，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，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，可能因稀释度不够导致细胞数较多引起的，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。
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
D
解析：D　裂解的目的是使细胞破裂，释放出DNA等物质，A正确；DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可以初步分离DNA与蛋白质等，DNA分离过程中混合物中的多糖、蛋白质等可被去除，B正确；DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质，可反复多次以提高DNA的纯度，C正确；进行DNA鉴定时可以使用二苯胺试剂，但要进行沸水浴加热后才能观察到颜色变化，D错误。
(1)(2022·浙江1月选考)以黑藻为材料进行“观察叶绿体”活动。其中基部成熟叶片是最佳观察材料。( )
(2)(经典高考题)质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。( )
(3)(2022·江苏卷)将小球藻在光照下培养，以探究种群数量变化规律。其中取等量藻液滴加到血细胞计数板上，盖好盖玻片，稍待片刻后再计数。( )
(4)(2022·山东卷)根据所捕获动物占该种群总数的比例可估算种群数量。若在某封闭鱼塘中捕获了1000条鱼售卖，第2天用相同方法捕获了950条鱼。假设鱼始终保持均匀分布，则该鱼塘中鱼的初始数量约为______条。
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2×104
1．高考常考的“颜色”归纳
2．酒精在教材实验中的作用
3．聚焦生态调查类
(1)六种常用调查方法汇总
(2)调查结果的误差分析
①样方法误差归纳
②标记重捕法误差归纳
③抽样检测法误差归纳
④取样器取样法误差归纳
命题点
围绕实验原理、操作、结果分析等考查科学探究
1．(2023·广东深圳三模)在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，选择合适的实验材料和实验方法等对实验成败起着关键性作用。下列相关叙述正确的是(　　)
A．NaOH溶液可为Cu2＋与肽键的显色反应创造碱性条件
B．花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后，需用体积分数为50%的盐酸冲洗以去除浮色
C．双缩脲试剂鉴定高温处理过的淀粉酶时出现紫色反应，说明淀粉酶没有失活
D．甘蔗汁不含还原糖，不能用来作为检测还原糖的实验材料
A
解析：A　检查蛋白质时，应该先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂B，这是因为NaOH溶液可为Cu2＋与肽键的显色反应创造碱性条件，A正确；花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后，需用体积分数为50%的酒精溶液冲洗以去除浮色，B错误；由于淀粉酶本身是蛋白质，且高温不会导致蛋白质中的肽键断裂，因此也可与双缩脲试剂发生紫色反应，则用双缩脲试剂鉴定高温处理过的淀粉酶时出现紫色反应，不能说明淀粉酶没有失活，C错误；甘蔗汁中富含蔗糖，蔗糖不是还原糖，但其中也含有少量的还原糖，D错误。
2．(不定项)(2022·辽宁大连二模)通过如图甲、乙两组装置探究酵母菌细胞的呼吸方式。取20 g新鲜的食用酵母菌，均分为两份，分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中，再分别向瓶中注入5%的葡萄糖溶液，实验装置置于25～35 ℃的环境中培养8～10 h。下列分析错误的是(　　)
A．甲、乙两组为对比实验，实验结果事先都是已知的
B．若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量，会影响实验结果
C．若环境温度低于25 ℃，可适当延长培养时间，不会影响实验结论
D．若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式，乙组的B瓶中酵母菌的培养时间应适当延长
解析：AB　甲为有氧呼吸组，乙为无氧呼吸组，甲、乙两组为对比实验，实验结果事先可以预测，但不都是已知的，A错误；若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量，不会影响酵母菌的细胞呼吸类型，因此不会影响实验结果，B错误；若环境温度低于25 ℃，酶的活性相对较低，可适当延长培养时间，但不会影响实验结论，C正确；由于酵母菌只在无氧呼吸时才产生酒精，因此若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式，应将酵母菌的培养时间适当延长(消耗瓶内的氧气，使酵母菌进行无氧呼吸)，D正确。
命题点
围绕探究实践考查科学思维
3．标记重捕法、样方法都是估算种群密度常用的方法，下列有关叙述错误的是(　　)
A．若标记个体没有混匀即进行重捕，则最终的调查结果可能偏大也可能偏小
B．采用标记重捕法时，若标记物使其容易被天敌捕食将导致调查结果偏小
C．用样方法调查种群密度时，若种群个体数目较少，可适当扩大样方面积
D．用样方法调查草地中蒲公英数量时，统计了在所有样方线上的个体将导致调查结果偏大
B
解析：B　计算种群数量时利用公式计算若将该地段种群个体总数记作N，其中标记数为M，重捕个体数为n，重捕中标记个体数为m，假定总数中标记个体的比例与重捕取样中标记个体的比例相同，则N＝Mn÷m。若标记个体没有混匀即进行重捕，则最终会导致重捕个体中被标记的个体所占比例偏小或偏大，因此会导致调查结果可能偏大也可能偏小，A正确。若标记物使其容易被天敌捕食，会使重捕的个体中被标记的个体所占的比例变小，进而使得估算值偏大，B错误。用样方法调查种群密度时，若因为样方的面积导致调查的种群个体数目较少，则可适当扩大样方面积，C正确。用样方法调查蒲公英种群密度时，应随机取样，对于样方线上的个体，要计相邻两条边及夹角上的数目；若统计了在所有样方线上的个体将导致调查结果偏大，D正确。
1．(批判性思维类)选择淀粉和淀粉酶探究温度影响酶的活性时，检测底物是否被分解的试剂宜选碘液还是斐林试剂？说明理由：____________ ____________________________________________________________。
2．(结果分析类)若用合适浓度的KNO3溶液观察质壁分离与复原实验，结果会发生质壁分离与复原吗？请说明理由：______________________ _________________________________________________________________________________________________。
碘液。因为用斐林试剂检测时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度
3．(目的措施类)探究培养液中酵母菌种群数量变化与时间的关系，在吸取培养液计数前，要轻轻振荡几次试管，目的是________________。如果一个小方格内酵母菌数量过多，难以数清，应当采取的措施是______________________。
使酵母菌分布均匀
稀释含有酵母菌的培养液
微专题2
教材中涉及的科学理论与方法
1．(2024·贵州卷)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：A　与人工膜相比，细胞膜上含有多种膜蛋白，水分子通过细胞膜的速率高于人工膜，可推测细胞膜上存在水通道蛋白，①正确；人成熟红细胞内无具膜结构的细胞器，②正确；注射加热致死的S型肺炎链球菌，小鼠不死亡，只能推测加热破坏了与毒性相关的物质，无法推测 DNA 被破坏，③错误；沃森和克里克依据DNA双螺旋结构，提出遗传物质半保留复制假说，④正确；单侧光照射，胚芽鞘向光弯曲生长，只能说明胚芽鞘具有向光性，无法推知胚芽鞘尖端是否产生生长素，⑤错误。综上所述，A正确。
2．(2024·广东卷)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
B
解析：B　电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后，细胞学说的提出主要基于光学显微镜的观察和研究，A 错误；差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来，促进对细胞器的认识，B正确；光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究，而花期控制技术更多地涉及植物激素、环境因素等方面的知识，光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大，C 错误；PCR 技术的发明并非直接由于 RNA 聚合酶的发现，PCR 技术的关键在于热稳定的 DNA 聚合酶的应用，D 错误。
(1)(2021·广东卷)DNA双螺旋结构模型的提出是20世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，①赫尔希和蔡斯证明DNA是遗传物质的实验；②富兰克林等拍摄的DNA分子X射线衍射图谱；③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等；④沃森和克里克提出的DNA半保留复制机制均能为该模型构建提供主要依据。( )
(2)(2023·全国甲卷)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)。
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差速离心法
1．两类科学方法的辨析
(1)归纳法与假说—演绎法
类型 思维方法 结论
归纳法 由一系列具体事实推出一般结论 由不完全归纳得出的结论很可能是可信的，因此可以用来预测和判断，不过也需要注意存在例外的可能
类型 思维方法 结论
假说—
演绎法 在观察、实验和分析的基础上提出问题，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，推出预测的结果，再通过实验来检验 如果实验结果与预测相符，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方法
(2)提出假说与建构模型
①科学家首先根据已有的知识和信息提出解释某一生物学问题的一种假说，再用进一步的观察与实验对已建立的假说进行修正和补充。一种假说最终被接受或被否定，取决于它是否能与以后不断得到的观察和实验结果相吻合。
②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。其类型可分为概念模型、物理模型和数学模型等。
③提出假说可通过建构模型来表达。
2．两类科学技术的辨析
(1)差速离心法与密度梯度离心法
①差速离心法是用不同强度的离心力使具有不同质量的物质分级分离，密度梯度离心中单一样品组分的分离是借助于混合样品穿过密度梯度层的沉降或上浮来达到的。
②差速离心用两个甚至更多的转速，而密度梯度离心只用一个离心转速。
③差速离心是适用于混合样品中各沉降系数差别较大组分的，而密度梯度离心的物质是密度有一定差异的。
(2)荧光标记法与同位素标记法
①同位素标记法是指用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物，可以弄清楚化学反应的详细过程。生物学研究中常用的同位素有的具有放射性，如14C、32P、3H、35S等；有的不具有放射性，是稳定同位素，如15N、18O等。
②荧光标记法是指把生物材料荧光标记，就是这种生物材料可以发出荧光，可以用它与另外一种物质结合在一起，根据荧光出现的位置和亮度看另外一种物质所在的位置或者那种物质有多少。
③同位素标记技术，标记的是元素，可出现在不同化合物中，不会消失；荧光标记技术一般标记的是某种特定生物大分子，该分子分解则无荧光显现；两者均可用相关仪器检测追踪。
3．归纳教材中的科学研究方法与技术
(1)孟德尔遗传规律的发现——假说—演绎法
(2)细胞学说的建立——归纳法
(3)达尔文提出植物向光性假说——作出假说
(4)流动镶嵌模型的构建——模型建构
(5)比较过氧化氢酶和Fe3＋的催化效率——对比实验
(6)探究酶催化作用的实验——对照实验
(7)性状分离比的模拟实验——模拟实验
(8)探究植物细胞的吸水和失水——显微观察法
(9)探究植物细胞的吸水和失水中蔗糖溶液与清水的引流——引流法
(10)利用苏丹Ⅲ染液将脂肪染成橘黄色——染色法
(11)分泌蛋白的合成和运输过程——同位素标记法
(12)利用不同的离心速度将各种细胞器分开——差速离心法
(13)小鼠细胞和人细胞的融合实验——荧光标记法
(14)分离叶绿体中的色素——纸层析法
(15)探究酶活性的最适温度和最适pH等——梯度法
(16)估算植物及活动能力弱的动物等的种群密度——样方法
(17)估算活动能力强、活动范围大的动物种群密度——标记重捕法
(18)调查土壤中小动物类群的丰富度——取样器取样法
(19)调查有趋光性昆虫的种群密度——黑光灯诱捕法
(20)探究培养液中酵母菌种群数量的变动——抽样检测法
(21)微生物的纯培养——平板划线法和稀释涂布平板法
(22)获取和扩增目的基因——PCR技术
命题点
考查生物科学发展中常用的科学方法与技术
1．生物学实验是探究生物学结论和定律等的重要手段，下列生物学经典实验中，所采用的科学方法或所得实验结论有误的是(　　)
A．利用荧光标记法进行人细胞与小鼠细胞融合实验，可得出细胞膜具有流动性的结论
B．利用对照实验的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式，可得出酵母菌是兼性厌氧生物的结论
C．利用同位素标记法进行噬菌体侵染细菌实验，可得出T2噬菌体的遗传物质是DNA的结论
D．利用假说—演绎法进行果蝇眼色的杂交实验，可得出控制果蝇眼色的基因位于染色体上的结论
B
解析：B　利用荧光标记法进行人鼠细胞融合实验，证明细胞膜具有流动性，A正确；利用对比实验的方法探究酵母菌细胞呼吸的方式，分析有氧和无氧条件下酵母菌呼吸的情况，B错误；利用同位素标记法进行噬菌体侵染细菌实验，可得出T2噬菌体的遗传物质是DNA的结论，C正确；摩尔根利用假说—演绎法进行的果蝇的遗传实验，最终证明果蝇的眼色基因位于X染色体上，D正确。
2．(不定项)(2023·湖南岳阳二模)离心技术在生物学研究中应用广泛。下列说法错误的是(　　)
选项 实验内容 离心方法 离心目的
A 分离细胞器 差速离心法 分离不同大小的细胞器
B 噬菌体侵染
细菌 一定速度的
离心 分离大肠杆菌DNA和噬菌体外壳
C 证明DNA半
保留复制 密度梯度
离心 使含15N的DNA分布在离心管底部
D 兔血DNA
的粗提取 离心机每分
钟2000转 获取离心管底部粗提取DNA沉淀物
BCD
解析：BCD　研究细胞内各种细胞器，需要将这些不同大小的细胞器分离出来，常用的方法是差速离心法，A正确；噬菌体侵染细菌实验中，通过一定速度的离心实现大肠杆菌和噬菌体外壳的分离，而不是大肠杆菌DNA和噬菌体外壳分离，B错误；证明DNA半保留复制实验中，密度梯度离心使15N/15N－DNA分布在离心管底部，15N/14N－DNA分布在离心管的中部，14N/14N－DNA分布在离心管上部，C错误；DNA粗提取实验中不用兔血作为实验材料，因为兔是哺乳动物，其成熟的红细胞中无细胞核，即无DNA，D错误。
1．(概念表述类)DNA电泳是指____________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________。
2．(原因分析类)在“探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验前，先做一个预实验的原因有哪些？_____________________________ ______________________________________。
DNA分子具有可解离的基团，在一定的pH下，这些基团可以带上正电荷或负电荷。在电场的作用下，这些带电分子会向着与它所带电荷相反的电极移动，这个过程就是电泳
为进一步的实验摸索条件，检验实验设计的科学性和可行性
3．(方法应用类)科学家从西伯利亚永久冻土和河流中分离出了一些前所未见的病毒——“僵尸”病毒。研究小组复活了这些病毒，并确定其中一些病毒尽管已有48000岁高龄，但仍能感染变形虫。目前发现的新病毒不能感染人类，但潜伏在永久冻土中的其他病毒正在因气候变化而复苏，可能会感染人类，这为人类健康敲响了警钟。为了确定该新病毒的核酸种类，请采用放射性同位素标记法(3H—胸苷、3H—尿苷)进行实验探究，并简要写出实验思路(提示：应含有2个相互印证的组别)，补充完整预期实验结果：
实验思路：_____________________________________________________ __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
预期实验结果：
①________________________________________________________，说明该新病毒为DNA病毒；
②________________________________________________________，说明该新病毒为RNA病毒。
取该病毒的宿主细胞均分为等量两组，并编号为甲、乙；将甲组的宿主细胞培养在含有3H—胸苷（3H—尿苷）的培养基中繁殖若干代，之后接种病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性；将乙组的宿主细胞培养在含有3H—尿苷（3H—胸苷）的培养基中繁殖若干代，之后接种病毒，培养一段时间后收集子代病毒并检测其放射性　
甲组（乙组）的子代病毒有放射性，而乙组（甲组）没有　
乙组（甲组）的子代病毒有放射性，而甲组（乙组）没有
微专题3
实验设计、分析与评价
1．(2024·浙江6月选考)原产热带的观赏植物一品红，花小，顶部有像花瓣一样的红色叶片，下部叶片绿色。回答下列问题：
(1)科学研究一般经历观察现象、提出问题、查找信息、作出假设、验证假设等过程。
①某同学观察一品红的叶片颜色，提出了问题：红叶是否具有光合作用能力。
②该同学检索文献获得相关资料：植物能通过光合作用合成淀粉。检测叶片中淀粉的方法，先将叶片浸入沸水处理；再转入热甲醇处理；然后将叶片置于含有少量水的培养皿内并展开，滴加碘-碘化钾溶液(或碘液)，观察颜色变化。
③结合上述资料，作出可通过实验验证的假设：_________________。
④为验证假设进行实验。请完善分组处理，并将支持假设的预期结果填入表格。
分组处理 预期结果
绿叶＋光照 变蓝
绿叶＋黑暗 不变蓝
ⅰ____________________________ ⅱ____________________________
ⅲ_____________________________ ⅳ_____________________________
⑤分析：检测叶片淀粉的方法中，叶片浸入沸水处理的目的是___________。热甲醇处理的目的是___________。
(2)对一品红研究发现，红叶和绿叶的叶绿素含量分别为0.02 g(Chl)·m－2和0.20 g(Chl)·m－2，红叶含有较多的水溶性花青素。在不同光强下测得的qNP值和电子传递速率(ETR)值分别如图甲、乙所示。qNP值反映叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力；ETR值反映光合膜上电子传递的速率，与光反应速率呈正相关。花青素与叶绿素的吸收光谱如图丙所示。
①分析图甲可知，在光强500～2000 μmol·m－2·s－1范围内，相对于绿叶，红叶的______________能力较弱。分析图乙可知，在光强800～2000 μmol·m－2·s－1范围内，红叶并未出现类似绿叶的光合作用被______现象。结合图丙可知，强光下，贮藏于红叶细胞__________内的花青素可通过________方式达到保护叶绿体的作用。
②现有实验证实，生长在高光强环境下的一品红，红叶叶面积大，颜色更红。综合上述研究结果可知，在强光环境下，红叶具有较高花青素含量和较大叶面积，其作用除了能进行光合作用外，还有保护____________的功能。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引__________，完成传粉。
解析：(1)根据实验的问题，提出假设：红叶具有光合作用能力。为探究红叶是否像绿叶一样具有光合作用的能力，需分别设置绿叶＋光照、绿叶＋黑暗、红叶＋光照、红叶＋黑暗四个小组。若假设红叶具有光合作用能力成立，则红叶＋光照组中，溶液变蓝；红叶＋黑暗组中，溶液不变蓝。整个实验步骤中，先用沸水处理叶片，增加细胞透性，使水溶性色素渗出；再将叶片转移到热甲醇溶液中，充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察。(2)分析图甲可知，自变量为光强和叶
片颜色，因变量为qNP值，当光强为500～2000 μmol·m－2·s－1范围内时，红叶的qNP值较小，即红叶中叶绿体通过热耗散的方式去除过剩光能的能力较弱。分析图乙可知，随着光强的增加，绿叶的ETR值先增大，当光强超过800 μmol·m－2·s－1时，ETR值减小，即随着光强增加，绿叶光合速率先增大后减小，推出光强超过一定范围时，绿叶的光合作用反而被抑制。而根据图示可知，在光强为500～2000 μmol·m－2·s－1范围内时，红叶并未出现光合作用被抑制的情况。红叶中叶绿体通过热耗散的
方式去除过剩光能的能力较低，结合图丙可知，储藏在细胞的液泡中花青素，可通过吸收过剩光能(蓝光、绿光)的方式，从而保护叶绿体不受强光损伤。大量研究表明，花青素具有缓解叶片中光氧化损伤的潜力，主要通过屏蔽叶绿体过多的高能量量子和清除活性氧物质。综合上述研究结果可知，在强光环境下，大面积的红叶细胞中富含花青素，能有效保护自身和下部绿叶的叶绿体不受强光损伤。一品红的花小，不受关注，但能依赖花瓣状的红叶吸引媒介生物(蜜蜂、蝴蝶等)，为其完成传粉工作。
答案：(1)③答案一：红叶具有光合作用能力
答案二：红叶不具有光合作用能力
④答案一：
分组处理 预期结果
ⅰ红叶＋光照 ⅱ变蓝
ⅲ红叶＋黑暗 ⅳ不变蓝
答案二：
分组处理 预期结果
ⅰ红叶＋光照 ⅱ不变蓝
ⅲ红叶＋黑暗 ⅳ不变蓝
说明：④与③答案对应；ⅰ和ⅱ都正确得分、ⅲ和ⅳ都正确得分　⑤增加细胞透性，使水溶性色素渗出　充分去除脂溶性色素，以免影响后续实验结果的观察　(2)①去除过剩光能　抑制　液泡　吸收过剩光能　②自身和下部绿叶　媒介生物
2．(2024·新课标卷)机体感染人类免疫缺陷病毒(HIV)可导致艾滋病。回答下列问题：
(1)感染病毒的细胞可发生细胞凋亡。细胞凋亡被认为是一种程序性死亡的理由是__________________________________。
(2)HIV会感染辅助性T细胞导致细胞凋亡，使机体抵抗病原体、肿瘤的特异性免疫力下降，特异性免疫力下降的原因是_________________。
(3)设计实验验证某血液样品中有HIV，简要写出实验思路和预期结果：_______________________________。
(4)接种疫苗是预防传染病的一种有效措施。接种疫苗在免疫应答方面的优点是_________________________(答出2点即可)。
解析：(1)由基因所决定的细胞自动结束生命的过程，就叫细胞凋亡。由于细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控，所以它是一种程序性死亡。(2)一些病原体可以和B细胞接触，这为激活B细胞提供了第一个信号。辅助性T细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合，这是激活B细胞的第二个信号，辅助性T细胞开始分裂、分化，并分泌细胞因子。B细胞受到两个信号的刺激后开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，小部分分化为记忆B细胞。随后浆细胞产生并分泌抗体。在多数情况下，抗体与病原体结合后会发生进一步的变化，如形成沉淀等，进而被其他免疫细胞吞噬消化。又知在细胞免疫过程中，辅助性T细胞可参与细胞毒性T细胞的活化过程。故若辅助性T细胞减少，可阻碍浆细胞和细胞
毒性T细胞的产生，导致特异性免疫力下降。(3)由题中信息可知，需要设计的实验是验证性实验，验证性实验的结果是已知的。欲验证某血液样品中有HIV，可从样品中提取RNA，通过逆转录获得DNA，之后用HIV核酸特异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。实验结果为有目的条带。(4)接种疫苗后，人体内可产生相应的抗体，从而对特定传染病具有抵抗力。接种疫苗在免疫应答方面的优点有特异性高，免疫保护时间长等。
答案：(1)细胞凋亡受到严格的由遗传机制决定的程序性调控　(2)辅助性T细胞减少阻碍了浆细胞和细胞毒性T细胞的产生　(3)实验思路：从样品中提取RNA，经逆转录获得DNA，用HIV核酸特异性引物进行PCR，电泳检测PCR产物。实验结果：有目的条带(合理即可)　(4)特异性高，免疫保护时间长(其他合理答案可酌情给分)
(1)(2023·浙江1月选考)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。其中酵母菌用量和葡萄糖溶液浓度是本实验的自变量。( )
(2)(2022·河北卷)某兴趣小组的实验设计中，可采用样方法调查土壤中蚯蚓、鼠妇的种群数量。( )
×
√
(3)(2022·湖南卷，节选)当内外环境变化使体温波动时，皮肤及机体内部的温度感受器将信息传入体温调节中枢，通过产热和散热反应，维持体温相对稳定。若下丘脑体温调节中枢损毁，机体体温不能维持稳定。已知药物A作用于下丘脑体温调节中枢调控体温。现获得A的结构类似物M，为探究M是否也具有解热作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温，将A、M分别用生理盐水溶解后，用发热家兔模型进行了以下实验，请完善实验方案并写出实验结论。
②由甲、乙、丙三组实验结果，得出结论_________________________。
③由甲、乙、丙、丁四组实验结果，得出结论______________________ ____________________________________________。
分组 处理方式 结果
甲 发热家兔模型＋生理盐水 发热
乙 发热家兔模型＋A溶液 退热
丙 发热家兔模型＋M溶液 退热
丁 ①___________________________________________ 发热
下丘脑体温调节中枢损毁的发热家兔模型＋M溶液
M与药物A一样具有解热作用
M与药物A一样具有解热
作用并通过影响下丘脑体温调节中枢调控体温
1．厘清实验设计的程序
2．实验设计的各环节的突破
(1)实验目的
①验证性实验：寻找题干信息，一般写有“验证……”即为该实验的实验目的。
②探究性实验：首先分析实验的自变量和因变量。此类实验的实验目的一般书写为“探究自变量对因变量的影响”“探究自变量与因变量的关系”“探究自变量的作用”等。
(2)实验假设
①假设是指用来说明某种现象但未经证实的论题，是对研究结果的预测，是对课题涉及的主要变量之间相互关系的设想。
②假设是研究者对研究结果预先赋予的答案，是一种可能的解释和说明。
③探究性实验假设包括各种可能的情况。
(3)实验原理
①实验原理的确认。
实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出实验假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据和确定观测指标的依据。
②实验原理的书写。
a．自变量作用的科学依据。
b．因变量的获得。
c．因变量的检测指标。
(4)实验思路
思路是“想法”，是较为粗线条的思考过程，其要求“言简意赅”。比如：用某种方法处理某种材料，观察其对某方面的影响效果。一般需体现“对照思想”，显示自变量和因变量，对无关变量表述时，应注意体现“相同且适宜”。
(5)实验步骤“三部曲”
注意：实验思路不同于实验步骤，实验步骤是实验思路的具体实施，更加具体，重视操作。
(6)实验结果和结论
①实验结果的呈现方式。
a．利用表格呈现实验结果。
表格的设计应当从自变量和因变量上展开。
b．利用统计图(曲线图、柱状图等)呈现实验结果。
以统计图的形式呈现时，通常横坐标表示自变量，纵坐标表示因变量，并在坐标轴上标注单位或符号，如果是两个或多个自变量，要在图例中注明。
②实验结果的分析方式。
a．对于验证性实验：结果和结论是唯一的，依据自变量与因变量的关系，可用逆推法，由结论推出相应的结果。
b．对于探究性实验：结果和结论是不确定的，应先把自变量与因变量所对应的各种关系都考虑到，然后用逆推法描述出各种可能出现的结果。
命题点
D
侧根分支的情况，并未探究生长素的运输，因此，本实验不能证明主根尖端产生的生长素能通过极性运输运至侧根，D错误。
命题点
实验环节的突破
2．肺炎链球菌的转化实验证明了DNA是遗传物质，而蛋白质等不是遗传物质。DNA分子具有很强的稳定性，能耐较高的温度，那么DNA分子能不能耐酸(如pH＝3)呢？请设计实验，探究此问题。
(1)实验假说：___________________________。
实验原理：
①S型细菌的DNA能使R型细菌转化为S型细菌；
②S型细菌会使小鼠患病死亡。
实验材料：活的R型肺炎链球菌，S型肺炎链球菌经分离提纯的DNA，肺炎链球菌转化实验所需的实验仪器，pH＝3的酸溶液，相同生活状况的小鼠两组(每组10只)。
(2)实验思路：
第一步：取适量S型细菌的DNA，________________，编号甲、乙两组；两组小鼠编号为1、2。
第二步：甲组DNA______________________________，乙组DNA不进行处理。
第三步：将甲、乙两份DNA分别与两等份R型细菌混合。
第四步：_________________________。
第五步：定期观察两组小鼠的生活状况并进行比较。
（3）实验结果、结论：略。
解析：(1)根据题干，实验目的是探究DNA分子能不能耐酸(如pH＝3)，故实验假说可以是DNA能耐pH＝3的酸溶液(或DNA不能耐pH＝3的酸溶液)。(2)实验设计时注意对照原则和单一变量原则，而无关变量要相同且适宜。第一步：取适量S型细菌的DNA平均分为两份，编号甲、乙两组；两组小鼠编号为1、2。第二步：本实验目的是探究DNA分子能不能耐酸(如pH＝3)，自变量为DNA是否酸处理，因此甲组DNA在pH＝3的酸溶液中处理适宜时间，乙组DNA不进行处理。第三步：将甲、乙两份DNA分别与两等份R型细菌混合。第四步：将第三步中的两等份R型细菌分别注入1、2两组小鼠体内。第五步：定期观察两组小鼠的生活状况并进行比较。根据实验分析可知，如果两组小鼠都死了，说明DNA能耐pH＝3的酸溶液；如果仅有一组小鼠死了，说明DNA不能耐pH＝3的酸溶液。
答案：(1)DNA能耐pH＝3的酸溶液(或DNA不能耐pH＝3的酸溶液)　(2)平均分为两份　加入pH＝3的酸溶液处理　将两份R型细菌分别注射到两组小鼠体内
3．以下为探究NaCl对植物细胞有丝分裂的影响的实验，回答下列问题：
材料用具：洋葱，蒸馏水，5 mmol/L、15 mmol/L、25 mmol/L的NaCl溶液，95%酒精，15%的盐酸，醋酸洋红液，光学显微镜，载玻片等。
(1)实验原理。
用NaCl培养液对洋葱根尖进行培养。在高倍显微镜下，观察植物根尖的__________区细胞内__________的形态和分布，以判断细胞处于有丝分裂哪个时期，进而统计有丝分裂指数(有丝分裂指数＝分裂期细胞数/观察细胞数×100%)。
(2)实验步骤。
①根尖培养：取完好、形态均匀的新鲜洋葱若干，用适当方法培养出根尖。
②分组处理：将其移入分别装有__________以及等量的5 mmol/L、15 mmol/L、25 mmol/L的NaCl溶液的烧杯中，继续培养。
③装片制作：解离→____________→染色 →__________。其中解离的目的是_________________________。
④镜检及统计：每剂量组观察6个根尖，每个根尖统计500个以上细胞；并计算有丝分裂指数。
(3)实验步骤分析。
本实验为探究实验，过程中除体现单一变量原则外，还体现了哪些实验原则？______________(至少回答1个原则)。
(4)结果与结论：实验结果如图所示。
由此可得出的结论是_________________________________。
解析：实验的自变量是不同浓度的NaCl溶液，因变量是有丝分裂指数。实验设计时应遵循对照原则及单一变量原则等。(1)实验原理：根尖部位只有分生区能进行有丝分裂，故需要在高倍镜下寻找分生区的细胞进行观察。(2)实验步骤：本实验遵循单一变量和对照原则，故需要设置空白对照组，用蒸馏水(或清水)处理，实验组分别在含等量的5 mmol/L、15 mmol/L、 25 mmol/L的NaCl溶液的烧杯中，继续培养。装片制作的步骤为：解离液处理分散细胞，漂洗去多余的解离液，用碱性染料进行染色，制片、用显微镜进行观察。(3)分析：实验中设置空白对照组遵循对照原则；每个根尖统计500个以上细胞，体现了平行重复原则。
(4)结果与结论：由图可知，随着NaCl溶液浓度的增大，细胞有丝分裂的指数下降，故可以得出结论：NaCl溶液对洋葱根尖细胞的有丝分裂有抑制作用，且在一定范围内，NaCl浓度越高，抑制作用越强。
不同浓度的NaCl浓度对有丝分裂指数的影响
答案：(1)分生　染色体(染色质)　(2)②蒸馏水(或清水)　③漂洗　制片　使组织中的细胞相互分离开来　(3)对照原则、平行重复原则、科学性原则　(4)NaCl溶液对洋葱根尖细胞的有丝分裂有抑制作用，且在一定范围内，NaCl浓度越高，抑制作用越强
1．(完善实验类)某同学利用若干等长的切段S2、含14C标记的赤霉素的琼脂块及空白琼脂块，设计实验证明赤霉素无极性运输的特点。但只做了一组实验，请在实验2的方框中补充其对照实验，并写出各自最可能的实验结果。
实验结果：______________________________。
提示：如图所示
实验1和实验2中的空白琼脂块中都含有一定量的14C标记的赤霉素
2．(实验评价类)传统中药人参中的人参皂苷Rg1可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠作为实验材料，设计了如下方案，最终通过技术手段统计多巴胺能神经元细胞的死亡数目。
注：MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡，使患者出现帕金森症状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。
模型组 人参皂苷Rg1治疗组
步骤1 注射1 mL溶于生理盐水的MPTP，注射4次，每次间隔2小时 注射1 mL生理盐水，注射4次，每次间隔2小时
步骤2 每天注射1 mL生理盐水，连续3天 每天注射1 mL溶于生理盐水的人参皂苷Rg1，连续3天
(1)该实验方案有两处错误，请你加以修正。(简要写出修正思路即可)
修正一：________________________。
修正二：____________________________________。
(2)本实验的预期实验结果是_______________________________________ ___________________________。
设置一组健康小鼠作为对照
人参皂苷Rg1治疗组步骤1应与模型组相同
多巴胺能神经元细胞的死亡数目：模型组>人参皂苷Rg1治疗组>对照组
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(限时：45分钟)
一、单项选择题
1．下列有关实验试剂的用法，叙述错误的是(　　)
A．低温诱导植物细胞染色体加倍实验中，卡诺氏液的作用是固定细胞形态
B．绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是提取和分离色素
C．脂肪检测和显微观察的实验中，体积分数为50%的酒精溶液的作用是洗去浮色
D．观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中，解离液的作用是使组织细胞相互分离
课时作业
训练(十六)　实验热点
B
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解析：B　在绿叶中色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用是提取绿叶中的色素，分离色素用到的是层析液，B错误。
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2．下列有关生物学实验的科学研究方法的叙述，错误的是(　　)
A．抽样检测法可用于调查培养液中某些单细胞生物的种群密度
B．预实验不需要设置空白对照组，其目的是避免实验的盲目性
C．纸层析法分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同
D．利用实物建构的真核细胞的三维结构模型属于物理模型
解析：B　预实验需要设置空白对照组，其目的是进一步摸索实验条件，检测实验的科学性和可行性，也可避免实验的盲目性，B错误。
B
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3．同位素标记法是生物学研究的常用技术。下列关于同位素的应用实例，说法正确的是(　　)
A．用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用过程中的转移途径
B．小白鼠吸入18O2后呼出的CO2不含有18O，尿液中含有H218O
C．用32P标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌意在证明蛋白质不是遗传物质
D．探究DNA复制方式时，15N/15N-DNA位于离心管的底部，放射性强于15N/14N-DNA
A
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解析：A　用14C标记CO2，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道14C通过什么路径，运动到哪里，从而探明了CO2中碳元素在光合作用过程中的转移途径，A正确；小白鼠吸入的O2参与有氧呼吸的第三阶段，生成H218O，H218O又可以参与有氧呼吸的第二阶段，生成CO2，所以呼出的CO2会含有18O，同时H218O还可以经肾脏随尿排出，所以小白鼠吸入18O2后呼出的CO2可以含有18O，尿液中含有H218O，B错误；用32P标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌不能证明蛋白质不是遗传物质，C错误；探究DNA复制方式时，用于标记的15N是稳定同位素，没有放射性，D错误。
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4．下列有关生命科学研究方法与发展过程的叙述，错误的是(　　)
A．孟德尔对分离现象的解释属于假说—演绎法中的“作出假说”
B．艾弗里、赫尔希与蔡斯等人探究DNA是遗传物质的实验设计思路相似
C．沃森和克里克研究DNA分子结构时，主要运用了数学模型建构的方法
D．科学家在证实DNA复制方式的实验中运用了同位素标记技术和离心技术
解析：C　沃森和克里克研究DNA分子结构时，主要运用了物理模型建构的方法，C错误。
C
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5．科研人员探究了不同温度(25 ℃和0.5 ℃)条件下密闭容器内蓝莓果实的CO2生成速率的变化，结果发现，与25 ℃相比，0.5 ℃条件下果实的CO2生成速率较低。为验证上述实验结果，某同学设计如下方案：
①取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，分别装入甲、乙两个容积相同的瓶内，然后密封。
②将甲、乙瓶分别置于25 ℃和0.5 ℃条件下储存，每隔一段时间测定各瓶中的CO2浓度。
③记录实验数据并计算CO2生成速率。
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根据上述方案分析，该方案(　　)
A．设计完善，无不足 B．缺少对照实验
C．未能控制单一变量 D．样本数量过少且未重复实验
解析：D　该同学取两个成熟程度相似、大小相同的蓝莓果实，样本数量过少且未重复实验，可能因为个体差异具有偶然性，降低实验的可信度，A不符合题意，D符合题意；该同学的实验方案设置不同温度处理的甲和乙两组，为相互对照实验，B不符合题意；该实验方案中，除自变量温度的差异以外，其他变量如果实成熟度、大小和容器容积等均为无关变量，都控制为相同，所以该实验方案是控制了单一变量的，C不符合题意。
D
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6．某实验室发现了A、B两类肥胖小鼠。研究人员发现肥胖小鼠体内缺乏某种食欲抑制因子或该因子的受体。以A、B肥胖小鼠和正常小鼠进行实验，通过手术使两种小鼠的血液循环贯通，形成连体小鼠，结果如下表所示。据此分析，下列说法错误的是(　　)
分组 处理 结果
1 正常小鼠与正常小鼠连体 正常小鼠都无变化
2 正常小鼠与A小鼠连体 正常小鼠无变化，A小鼠摄食量减少
3 正常小鼠与B小鼠连体 B小鼠无变化，正常小鼠摄食量减少
4 A小鼠与B小鼠连体 ？
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A．组别1的实验结果说明手术对实验结果没有干扰
B．A小鼠缺乏食欲抑制因子，但该因子的受体正常；B小鼠可合成食欲抑制因子，但缺乏该因子的受体
C．组别4的实验结果为A小鼠摄食量增加，B小鼠摄食量减少
D．连体前B小鼠体内的食欲抑制因子含量比正常小鼠高
解析：C　A小鼠不能合成食欲抑制因子，但其与食欲抑制因子结合的受体正常，而B小鼠能合成食欲抑制因子，但与食欲抑制因子结合的受体异常，因此组别4中A小鼠的受体由于接受了来自B小鼠的食欲抑制因子的作用，而表现为摄食量减少，而B小鼠摄食量无变化，C错误。
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二、不定项选择题
7．在生物学实验研究中，常常涉及“分离”。下列有关叙述正确的是(　　)
选项 实验课题 “分离”的叙述
A 绿叶中色素的提取和分离 依据吸收光谱的差异，对绿叶中的色素进行纸层析分离
B T2噬菌体侵染细菌实验 搅拌的目的是使吸附在细菌上的噬菌体外壳与细菌分离
C 土壤中高效塑料分解菌种的获取 仅通过一般的平板划线法或稀释涂布平板法，就能很容易实现高效塑料分解菌的分离
D DNA的粗提取与鉴定 DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质
BD
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解析：BD　纸层析法根据不同色素在层析液中的溶解度不同导致在滤纸条上的扩散速度不同，从而达到分离的目的，A错误；T2噬菌体侵染细菌时，其外壳吸附在细菌表面，搅拌的目的是使噬菌体外壳与细菌分离，B正确；高效塑料分解菌种的获取，需在培养基中加入塑料成分，不断筛选，不容易实现，C错误；DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，可以初步分离DNA与蛋白质，D正确。
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8．已知植物合成叶绿素和Rubisco酶(暗反应中催化CO2固定的关键酶)都需要消耗氮元素。某植物突变体中叶绿素含量仅为野生型的49%，研究人员探究了不同氮肥水平对该植物野生型和突变体叶片中Rubisco酶含量影响，结果如图所示。下列说法正确的是(　　)
A．相比野生型，突变体更倾向于将氮元素用于合成Rubisco酶
B．本实验的自变量是不同氮肥水平，因变量是叶绿体基质中Rubisco酶的含量
C．对野生型和突变体光合色素分别提取与
分离，滤纸条上色素带的宽度与位置存在差异
D．Rubisco酶在植物细胞内仅起催化作用，能利用ATP与NADPH提供能量将CO2固定为C3
AB
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解析：AB　由图可知，在不同氮浓度下，突变体的Rubisco酶含量均高于野生型，A正确；本实验的自变量是不同氮肥水平和植物种类，因变量是叶绿体基质中Rubisco酶的含量，B正确；色素带的宽度与色素含量有关，滤纸条上仅色素带的宽度存在差异，色素带的位置不存在差异，C错误；Rubisco酶催化C5固定CO2，不需要利用ATP与NADPH，D错误。
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三、非选择题
9．甘薯以收获块根为主，其产量大，适应性强，是我国脱贫攻坚产业推广的一种农作物。干旱胁迫是限制甘薯产量提高的主要因素，研究表明喷外源植物激素可增强甘薯的抗旱性。科研人员以甘薯为材料，探究喷施NAA和6-BA(细胞分裂素类物质)对甘薯抗旱性的影响，实验结果如下表所示。
处理 净光合速率/
(mmol·m－2·s－1) 气孔导度/
(mmol·m－2·s－1) 胞间CO2浓度/
(μmol·mol－1)
CK 21.67 499.20 288.67
LD 14.18 296.84 182.67
LD＋NAA 17.99 369.63 228.11
LD＋6-BA 18.43 384.75 237.44
注：CK表示对照组，LD表示轻度干旱。
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请回答下列问题。
(1)干旱胁迫下甘薯细胞内的渗透调节物质脯氨酸含量明显升高，其生物学意义是_________________________________。
(2)实验中对CK组的处理是________________________________。
(3)干旱胁迫会导致甘薯产量下降，喷施外源激素能缓解这一现象，据表分析其可能的机理是____________________。根据实验结果可知，喷施________________对于缓解干旱对甘薯胁迫的效果更佳。
(4)研究表明，在轻度干旱条件下喷施6-BA不仅可提高甘薯的净光合速率，还可促进光合产物由源(叶片)向库(块根)转移。请设计实验方案加以验证，简要写出实验思路和预期结果。
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解析：(1)干旱胁迫下甘薯细胞内的渗透调节物质脯氨酸含量明显升高，使得细胞内渗透压比外界更高，有利于细胞吸水，适应干旱环境条件，所以，其生物学意义是可提高细胞内渗透压，增强甘薯在干旱条件下的吸水能力。(2)实验中CK组属于空白对照，LD组为轻度干旱，故实验中对CK组的处理是正常供水。(3)由分析可知，干旱胁迫会导致甘薯产量下降，但NAA和6-BA都可以缓解干旱胁迫，与LD组相比，喷施外源激素组的甘薯的净光合速率、气孔导度和胞间CO2浓度都更高，所以喷施外源激素能缓解这一现象，其可能的机理是干旱条件下，喷施外源激素可以提高甘薯叶片的气孔导度，促进CO2的吸收，进而提高甘薯的净光合速率。根据实验结果可知，与LD组相比，喷施6-BA组的净光合速率、气孔导度
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和胞间CO2浓度都更高，因此喷施6-BA对于缓解干旱对甘薯胁迫的效果更佳。(4)如果在轻度干旱条件下喷施6-BA还可促进光合产物由源(叶片)向库(块根)转移的结论正确，块根处的干重会增加，由于光合产物(有机物)能转移出去，光合速率会增强，其叶片的干重也会增加，该实验的自变量为是否喷施6-BA(实验组喷施适宜浓度的6-BA，对照组喷施等量清水)，观察指标为植株的净光合速率及块根和叶片的干重。故实验思路为：取轻度干旱条件下长势相同的甘薯植株，均分为A、B两组，A组喷施适宜浓度的6-BA，B组喷施等量清水，一段时间后测定并比较两组植株的净光合速率及块根和叶片的干重。预期结果：A组的净光合速率及块根和叶片的干重值均大于B组。
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答案：(1)脯氨酸含量升高，可提高细胞内渗透压，增强甘薯在干旱条件下的吸水能力　(2)正常供水　(3)干旱条件下，喷施外源激素可以提高甘薯叶片的气孔导度，促进CO2的吸收，进而提高甘薯的净光合速率　6-BA　(4)实验思路：取轻度干旱条件下长势相同的甘薯植株，均分为A、B两组，A组喷施适宜浓度的6-BA，B组喷施等量清水，一段时间后测定并比较两组植株的净光合速率及块根和叶片的干重。预期结果：A组的净光合速率及块根和叶片的干重值均大于B组。
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10．双极细胞是视网膜的一种中间神经元，它向内、外各伸出一个突起：向外为树突，末端分枝较多，与视杆细胞和视锥细胞的轴突构成突触，接收信号输入；向内为轴突，整合信息后传递至无长突细胞和神经节细胞。如图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触联系示意图。
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(1)在反射弧中，视杆细胞和视锥细胞作为________________接受光信号。与视杆细胞和视锥细胞形成突触时，双极细胞膜属于突触________(填“前”或“后”)膜。
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(2)据图分析，甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，而不能传递给丙，原因是____________________________。研究发现，乙对甲分泌谷氨酸存在负反馈调节，该过程中乙细胞产生的内源大麻素发挥了重要作用，其作用是______________________。
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(3)视网膜缺血再灌注损伤(RIRI)是很多眼科疾病共同的病理损伤过程，如青光眼、视网膜动静脉阻塞等。大鼠RIRI会促进IL-1β的合成，从而造成神经节细胞损伤。藏红花是我国传统名贵药材，目前已经发现其药理成分藏红花素具有神经保护、心肌保护、增强记忆的功效。请利用以下实验材料及用具，设计实验验证藏红花素对RIRI大鼠的神经节细胞具有保护作用。
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实验材料及用具：生理状态相同的正常大鼠若干只，视网膜缺血再灌注手术设备，藏红花素溶液(用生理盐水配制)，生理盐水，注射器，IL-1β检测仪等。
请简要写出实验思路，并预期实验结果。
实验思路：_________________________________________。
预期结果：____________________________________。
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解析：(1)反射弧的结构包括五部分，其中感受器可以感受刺激并产生兴奋，故视锥细胞和视杆细胞作为感受器接收光信号；据题干可知，与视杆细胞和视锥细胞形成突触时，双极细胞膜属于突触后膜，其上有受体，可以与神经递质结合。(2)由图可知，乙即神经节细胞，细胞表面存在谷氨酸受体，而丙即无长突细胞，细胞表面无谷氨酸受体，故甲通过分泌谷氨酸可将兴奋传递给乙，而不能传递给丙的原因是：突触后膜上的神经递质受体具有特异性，乙的受体可以结合谷氨酸，而丙的受体无法结合；据图可知，甲细胞内的Ca2＋对谷氨酸的分泌具有促进作用，内源大麻素作用于双极细胞膜上的受体后，可抑制膜上的Ca2＋通道开放，而内源大麻素与无长突细胞膜上的受体结合后，会抑制其中甘氨酸的释放，降低甲细胞膜上甘氨酸受体对Ca2＋通道活性的促进作用，该过程中存在负反馈调节机制，从而保证了神经调节的精准性。
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(3)根据题干及所给材料工具，本实验的目的是证明药物藏红花素可以减少IL-1β的合成，则实验的自变量为藏红花素的有无，因变量是IL-1β的含量，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故实验思路为：取生理状态相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠，将模型大鼠随机均分为两组，一组注射适量的藏红花素溶液，另外一组注射等量的生理盐水，一段时间后，检测大鼠体内IL-1β的量。预测结果：由于藏红花素对RIRI大鼠的神经细胞具有保护作用，RIRI会促进IL-1β的合成，预测注射藏红花素溶液的大鼠组体内的IL-1β量明显低于另一组。
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答案：(1)感受器　后　(2)乙细胞表面存在谷氨酸受体，而丙细胞不存在　内源大麻素能与甲细胞膜上受体结合，抑制Ca2＋通道开放，同时又能与丙细胞膜上受体结合，抑制甘氨酸释放　(3)取生理状态相同的正常大鼠若干只，通过视网膜缺血再灌注手术制备RIRI模型大鼠。将模型大鼠随机均分为A、B两组，A组注射适量的藏红花素溶液，B组注射等量生理盐水，相同且适宜条件下饲养一段时间后，用IL-1β检测仪检测大鼠体内IL-1β的数量　A组大鼠体内IL-1β的数量低于B组

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