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特训八、教材基础实验与实验探究题
1．考纲要求的实验
[核心考点]　1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能等进行综合运用。2.具备验证简单生物学事实的能力，能对实验现象和结果进行分析、解释，并能对收集到的数据进行处理。3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说—演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。
1．显微观察类实验汇总
(1)列表比较六个显微观察类实验
实验名称
观察方式
观察
对象
细胞状态
染色剂
常用实验材料
观察DNA和RNA在细胞中的分布
染色观察
DNA和RNA
死细胞
甲基绿吡罗红
人的口腔上皮细胞
观察线
粒体
线粒体
活细胞
健那绿染液
观察细
胞的有
丝分裂
染色观察
染色体
死细胞
龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)
洋葱根尖分生组织细胞
低温诱导植物染色体数目的变化
染色体
死细胞
改良苯酚品红染液
观察叶
绿体
原色观察
叶绿体
活细胞
无
菠菜叶(稍带些叶肉的下表皮)、藓类的叶
观察植物细胞的质壁分离与复原
原色观察
紫色大液泡
活细胞
无
成熟植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
提醒　①原色观察类实验最好选择有色的生物组织细胞，以利于实验结果的观察。
②染色观察的实验最好选择无色的材料，排除材料本身的颜色对实验结果的影响。
③甲基绿吡罗红混合染液需要现配现用。
④健那绿是活细胞染色剂，只能对活细胞染色。
(2)归纳洋葱在实验中的“一材多用”
取材部位
实验名称
取材原因
叶
鳞片叶
观察植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察多种细胞
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA和RNA在细胞中的分布
内表皮细胞近于无色
管状叶
绿叶中色素的提取和分离
色素含量多
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化
材料易得，且低温(4 ℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高
2.物质检测与提取类实验汇总
(1)列表比较五个检测类实验
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的
鉴定
碘液
蓝色
脱色的叶片
－
还原糖
的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨的匀浆等
甲、乙液现配现用、水浴加热
脂肪
鉴定
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片
需用高倍镜观察
蛋白质
鉴定
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
绿叶中色素的提取和分离
提取液：无水乙醇；
分离液：层析液
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
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
提醒　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，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。
(2)常用试剂的种类与作用的归纳
试剂
体积分数(或质量浓度)
作用原理
相关实验
酒
精
50%
洗去浮色(溶剂)
脂肪的鉴定
70%
用于杀死并保存小动物；消毒
土壤小动物类群丰富度的研究
95%
与质量分数为15%的盐酸混合用于解离
观察细胞的有丝分裂
冲洗卡诺氏液
低温诱导植物染色体数目的变化
100%
溶解、提取色素
绿叶中色素的提取和分离
盐
酸
5%
营造酸性环境
探究pH对酶活性的影响
8%
①改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞
②使染色质中DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合
观察DNA和RNA在细胞中的分布
15%
质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离
观察细胞的有丝分裂；低温诱导植物染色体数目的变化
NaOH
0.1 g/mL
斐林试剂的甲液、双缩脲试剂的A液
检测还原糖、蛋白质
5%
营造碱性环境
探究pH对酶活性的影响
0.1%
遇酚酞呈紫红色
模拟探究细胞表面积与体积的关系
CuSO4
0.05 g/mL
斐林试剂的乙液
检测还原糖
0.01 g/mL
双缩脲试剂的B液
检测蛋白质
提醒　其他试剂(或材料)的种类及作用
①卡诺氏液：固定细胞形态→低温诱导染色体数目的变化。
②秋水仙素：抑制纺锤体形成→诱导染色体加倍。
③生长素类似物(NAA、2,4－D、IPA、IBA、生根粉等)：促进枝条生根→探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度。
3．调查类实验汇总
(1)丰富度的调查与种群密度调查的比较
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
标志重捕法
＝
植物或活动能力弱的动物
样方法
＝
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小
动物
取样器
取样法
记名计算法、目测估计法
(2)遗传病发病率与遗传方式的调查的比较
项目
内容
调查对象及范围
注意事项
结果计算及分析
遗传病
发病率
广大人群随机抽样
考虑年龄、性别等因素，群体足够大
患病人数占所调查的总人数的百分比
遗传病遗传方式
患者家系
正常情况与患病情况
分析致病基因的显隐性及所在的染色体类型
4.探究类实验汇总
实验名称
自变量
因变量
无关变量
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度(至少三种)
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(至少三种)
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、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
氧的有无
CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度)；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、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
模拟探究细胞表面积与体积的关系
细胞体积的大小(琼脂块的大小)
物质运输的效率(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度
的生长素
类似物
扦插枝条的生根数量或长度
实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、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
探究水族箱中群落的演替
时间
群落的演替
水族箱的培养条件和环境等
[选择提分练]
1．下列有关实验取材或操作方法的叙述，正确的是(　　)
A．检测生物组织中还原糖的理想材料是西瓜汁
B．探究酶的专一性实验中对照组不需要加酶
C．观察细胞质壁分离常选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
D．提取光合色素时研磨应缓慢且充分
【答案】　C
2．下列与实验有关的叙述，正确的是(　　)
A．叶绿体四种色素中，胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，在滤纸上扩散的最慢
B．取一张新鲜菠菜叶在高倍显微镜下观察，可见叶绿体的结构和细胞质的流动
C．人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色，其中细胞核呈绿色，细胞质呈红色
D．剪取大蒜根尖分生区，经解离、染色、制片等程序后，可观察到细胞中染色体形态
【答案】　C
【解析】叶绿体四种色素中，胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，在滤纸上扩散的最快，A错误；高倍镜下是看不到叶绿体的结构的，B错误；甲基绿、吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，因此细胞核呈绿色，吡罗红使RNA呈现红色，因此细胞质呈红色，C正确；解离后需要漂洗，然后才能染色，D错误。
3．下列与生物实验操作有关的叙述，错误的是(　　)
A．用甲基绿和吡罗红染色可观察到DNA和RNA在细胞中的分布
B．用健那绿染色后，数小时内细胞进行有氧呼吸，其内线粒体被染成蓝绿色
C．对酵母菌种群数量统计时，应将培养液滴在计数室上，盖上盖玻片后再计数
D．用苏丹Ⅲ染液给花生子叶薄片染色后，应用50%酒精洗去浮色
【答案】　C
4．下列有关实验、调查的叙述，正确的是(　　)
A．将在低倍镜下观测到的目标移至视野中央，再用高倍镜并缩小光圈观察
B．叶绿体色素提取和分离的实验能证明叶绿体色素分布在类囊体薄膜上
C．将肝脏研磨煮沸冷却后再加入到过氧化氢溶液中，不能出现大量气泡
D．调查人群中某种遗传病的发病率应选择有该遗传病的家系
【答案】　C
【解析】显微镜的正确使用方法是：安放、对光、观察。观察时先使用低倍镜对焦，因为低倍镜下观察的范围大，便于寻找观察目标，找到观察目标后，应将目标移到视野的中央，然后转用高倍镜观察，转用高倍镜后视野会变暗，因此需要增加进光量，调焦观察，A错误；叶绿体色素提取和分离的实验不能证明叶绿体色素分布在类囊体薄膜上，B错误；将肝脏研磨煮沸后，过氧化氢酶已失活，再加入过氧化氢溶液中，无反应，C正确；调查统计某种遗传病在人群中的发病率应在人群中随机抽样调查，然后用统计学方法进行计算。某种遗传病的发病率＝(某种遗传病的患病人数/某种遗传病的被调查人数)×100%，D错误。
5．某校四个生物兴趣小组用紫色洋葱不同部位进行了相关实验(如下表)，但均未达到预期效果。下列分析中合理的是(　　)
实验组别
甲组
乙组
丙组
丁组
实验材料
鳞片叶
外表皮
鳞片叶
内表皮
筒状绿叶
1 cm根尖
主要试
剂、仪器
盐酸、吡罗红染色剂
健那绿、光
学显微镜
水、层析液
解离液、龙胆紫染液
实验目的
观察RNA分布
观察线粒
体内膜
提取与分离光合色素
观察细胞中染色体形态
A.甲组所取细胞的细胞质中无RNA分布
B．乙组实验中未用盐酸处理鳞片叶内表皮
C．丙组实验中研磨不够充分是主要原因
D．丁组实验中可能未观察到分生区部位
【答案】D
6．下列对于实验的相关叙述，正确的是(　　)
A．“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，盐酸的作用是使细胞分散开，便于观察
B．“低温诱导染色体加倍”实验中选用紫色洋葱鳞片叶的外表皮更易于观察
C．色素的提取和分离实验中，可用丙酮代替无水乙醇作有机溶剂提取色素
D．观察植物细胞有丝分裂的实验操作为：解离→染色→漂洗→制片→观察
【答案】C
【解析】“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中，加入盐酸的目的是盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时使染色质中的DNA和蛋白质分离，有利于DNA和染色剂结合，A错误；紫色洋葱磷片叶外表皮细胞是高度分化的细胞，不能分裂，B错误；丙酮和无水乙醇都可以用于色素的提取，C正确；观察植物细胞有丝分裂的实验操作为：解离→漂洗→染色→制片→观察，D错误。
7．下列关于科学研究和实验原理、方法的叙述，错误的是(　　)
A．科研上鉴别死细胞和活细胞，常用“染色排除法”
B．“建立血糖调节的模型”采用的研究方法是模型方法，模拟活动本身就是在构建动态的物理模型，之后再根据活动中的体会构建概念模型
C．低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验原理是低温抑制细胞板向四周扩展，不能形成新的细胞壁
D．在土壤中小动物类群丰富度的研究中，由于许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小，因此不适于用样方法或标志重捕法进行调查
【答案】　C
8．下列有关构成细胞的化合物的种类和鉴别方法的叙述中，正确的是(　　)
A．细胞中的糖分为单糖、二糖和多糖，可以用斐林试剂鉴别
B．细胞中的脂质具有多种功能，如储存能量；脂质能被苏丹Ⅲ染成橘黄色
C．细胞的遗传物质是DNA或RNA，用甲基绿吡罗红染色剂可以鉴定其存在和分布
D．细胞内蛋白质种类众多，但都能与双缩脲试剂发生紫色颜色反应
【答案】D
【解析】蔗糖和多糖不具备还原性，A错误； 储存能量的是脂肪，脂肪能被苏丹Ⅲ染成橘黄色，B错误；细胞的遗传物质是DNA，C错误；双缩脲试剂能与蛋白质发生紫色反应，D正确。
9．下列有关生物学实验的叙述，正确的是(　　)
A．探究低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，能观察到新细胞壁的生成过程
B．在观察根尖分生组织有丝分裂实验中，可用甲基绿染色剂对细胞中的染色体进行染色
C．在探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中，要定期向试管中添加培养液
D．观察植物细胞质壁分离与复原实验时，需要3次在低倍显微镜下对装片进行观察
【答案】D
【解析】低温诱导植物细胞染色体数目变化的实验中，观察到的细胞都是死细胞，不可能观察到新细胞壁的生成，A错误；在观察根尖分生组织有丝分裂实验中，可使用碱性染料如醋酸洋红或者龙胆紫等染色剂对细胞中的染色体进行染色，甲基绿是对DNA进行染色，B错误；在探究培养液中酵母菌种群数量随时间变化的实验中，是一次性向试管中添加定量培养液，C错误；观察植物细胞质壁分离与复原实验时，需要3次在低倍显微镜下对装片进行观察，第一次是观察植物细胞的原始状态，第二次是观察植物细胞的质壁分离现象，第三次是观察质壁分离复原现象，D正确。
10．某同学在做叶绿体色素的提取和分离的实验中，观察到的色素带颜色较浅，其可能原因是(　　)
①无水乙醇加入量太多　②未加CaCO3　③未加SiO2
④使用放置了两天的菠菜叶　⑤只画了一次滤液细线
A．2种 B．3种 C．4种 D．5种
【答案】D
2．教材中的实验技术与方法
把握教材中涉及到的研究方法和技术手段
(1)假说—演绎法——孟德尔两大定律的发现，摩尔根证明基因在染色体上(以白眼雄果蝇为材料)，DNA半保留复制方式的证明，温特生长素的发现实验。
(2)类比推理法——萨顿提出“基因在染色体上”。
(3)创立假说——膜的成分和结构的初步阐明，达尔文提出植物向光性假说。
(4)模型构建法——构建细胞亚显微结构物理模型，构建DNA双螺旋结构物理模型，构建光合作用、种群特征、细胞分裂等概念模型，构建种群增长两种数学模型(公式、“J”型与“S”型曲线)，构建减数分裂、血糖调节过程物理模型。
(5)显微观察法——观察多种多样的细胞、观察线粒体和叶绿体、观察细胞的有丝分裂、减数分裂、观察质壁分离、观察染色体变异等。
(6)差速离心法——分离各种细胞器、制备细胞膜等。
(7)对比实验法——设置两个或两个以上的实验组通过对结果的分析比较，探究某种因素对实验结果的影响，如“探究酵母菌细胞呼吸的方式”；酶作用特性相关的实验。
(8)密度梯度离心法——用15N标记DNA，证明DNA半保留复制(重带、轻带、中带等)。
(9)细胞染色法——活细胞染色(健那绿染色线粒体)；碘染色法，证明光合作用产生淀粉；死细胞染色(醋酸洋红液、龙胆紫溶液、改良苯酚品红染液、吡罗红甲基绿染色剂)。
(10)荧光标记法——细胞融合实验，确定基因在染色体上的实验。
(11)放射性同位素标记法——分泌蛋白的形成；光合作用H218O、C18O2探究O2中放射性；14CO2→14C3→(14CH2O)；噬菌体侵染细菌实验(32P、35S)；基因诊断等。
(12)纸层析法——叶绿体中色素的提取与分离。
(13)浓度梯度设置实验——探究生长素类似物对插条生根的最适浓度，探究酶活性的最适温度和最适pH。
(14)样方法——估算植物及活动能力弱的动物(如蚯蚓、蚜虫、昆虫卵)等的种群密度。
(15)标志重捕法——估算活动能力强、活动范围大的动物种群密度。
(16)黑光灯诱捕法——有趋光性的昆虫。
(17)抽样检测法——探究培养液中酵母菌种群数量变动。
(18)取样器取样法——土壤中小动物类群丰富度的研究。
(19)人群中随机调查遗传病——调查遗传病的发病率。
(20)患者家系中调查遗传病——调查某种遗传病的遗传方式。
(21)遗传杂交法(包括正交、反交、测交、自交、回交等)——确定显隐性、基因位置、遵循的遗传规律。
(22)横缢法、切割法、嫁接法、核移植法——探究细胞核的功能。
(23)暗盒开孔法、云母片插入法、旋转法、遮盖法——探究植物的向性运动。
(24)系谱图分析法——确定遗传病类型。
2．教材所涉及的科学史汇总
(1)细胞学说的建立
①虎克——细胞的发现者和命名者；
②列文虎克——用自制显微镜观察细胞；
③施莱登和施旺——建立“细胞学说”；
④魏尔肖——总结出细胞通过分裂产生新细胞。
(2)流动镶嵌模型的建立过程
①欧文顿——用500多种化学物质进行膜通透性实验——膜是由脂质组成的；
②罗伯特森——电镜下观察细胞膜看到暗—亮—暗的三层结构，将细胞膜描述为静态的统一结构；
③桑格和尼克森——提出细胞膜的流动镶嵌模型。
(3)酶的发现过程
①巴斯德——酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在(无活细胞参与，糖类不可能变成酒精)；
②毕希纳——将酵母细胞中引起发酵的物质称为酿酶；
③萨姆纳——提出并证明脲酶是蛋白质；
④切赫和奥特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。
(4)光合作用的发现过程
①恩格尔曼——用水绵和好氧细菌证明光合作用释放O2及光合作用需要光；
②普利斯特利——植物可更新空气；
③英格豪斯——植物体只有绿叶才能更新污浊的空气，指出普利斯特利实验只有在光下才能成功；
④梅耶——植物在进行光合作用时，把光能转换成化学能储存起来；
⑤萨克斯——光合作用的产物除氧气外还有淀粉(叶片产生淀粉需光)；
⑥鲁宾和卡门——用18O分别标记H2O和CO2，证明光合作用释放的O2来自H2O；
⑦卡尔文——用14C标记14CO2，证明CO2中的碳在光合作用中转化成有机物中碳的途径[卡尔文循环：14CO2→14C3→(14CH2O)]。
(5)遗传规律的发现史
①孟德尔——用豌豆作遗传材料，利用“假说—演绎法”提出基因分离定律和基因自由组合定律(关注孟德尔成功的四大原因)；
②萨顿——用类比推理法提出基因在染色体上(关注假说—演绎法与类比推理法差异)；
③摩尔根——用假说—演绎法证明基因在染色体上(用白眼雄果蝇作遗传材料)；
④道尔顿——第一个提出色盲问题。
(6)遗传本质的发现史
①格里菲思——通过肺炎双球菌的体内转化实验证明加热杀死的S型细菌中含有某种“转化因子”；
②艾弗里——通过肺炎双球菌体外转化实验证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA不是蛋白质(转化因子为DNA)；
③赫尔希和蔡斯——用放射性同位素标记法(32P、35S)分别标记噬菌体，证明噬菌体的遗传物质是DNA；
④沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型(克里克还提出中心法则：RNA蛋白质)；
⑤富兰克林——DNA衍射图谱；
⑥查哥夫——腺嘌呤(A)的量＝胸腺嘧啶(T)的量，胞嘧啶(C)的量＝鸟嘌呤(G)的量。
(7)生物进化的发现史
①拉马克——第一个提出进化学说(中心思想：用进废退、获得性遗传)；
②达尔文——自然选择学说(四个要点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存)。
(8)动物生命活动调节机制的发现史
①贝尔纳——动物的生活需要两个环境：机体细胞生活的内环境和整个有机体生活的外环境；
②坎农——提出稳态的概念；
③沃泰默——促胰液素分泌只受神经调节；
④斯他林和贝利斯——促胰液素可存在“化学调节”(并命名该调节物为“激素”)；
⑤巴甫洛夫——建立了条件反射学说，但对失去促胰液素的发现深表遗憾。
(9)植物生长素的发现史
①达尔文——植物向光性实验，验证金丝雀草胚芽鞘感光部位在尖端，尖端可向下面的伸长区传递某种“影响”造成单侧光下背光面比向光面生长快；
②鲍森·詹森——胚芽鞘尖端产生的影响可透过琼脂片传递给下部；
③拜尔——胚芽鞘的弯曲生长是由于尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的；
④温特——胚芽鞘的弯曲生长确实是一种化学物质引起的(并将该物质命名为“生长素”)。
(10)生态学的发现史
①高斯——证明大小两个种的草履虫间存在着竞争关系；
②美国生态学家林德曼——对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，发现能量流动的两大特点：能量流动是单向的、能量在流动过程中逐级递减。
[选择提分练]
1．下列有关生命科学史的相关叙述，错误的是(　　)
A．恩格尔曼的实验证明了植物进行光合作用的场所是叶绿体
B．细胞膜的流动镶嵌模型是在通过多次实验和观察后不断改善而构建的
C．格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明了S型细菌的DNA使R型细菌发生了转化
D．噬菌体侵染细菌的实验证明了DNA分子是遗传物质，DNA分子能进行复制
【答案】C
2．下列实验设计中，设计思路和研究过程最相近的一组是(　　)
①卡尔文追踪检测14CO2在小球藻光合作用中转化成有机物的途径，发现了卡尔文循环
②沃森和克里克根据DNA衍射图谱、通过计算和模型建构，发现了DNA双螺旋结构
③林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析，发现能量传递效率约为10～20%
④鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2，发现只有供给HO的小球藻释放18O2，证实光合作用产生的氧气来自于水
⑤赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记的T2噬菌体，分别侵染大肠杆菌，搅拌离心后检测放射性的分布，发现DNA是遗传物质
⑥斯他林和贝利斯将狗的小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液，注入狗的静脉中，发现了胰液分泌的激素调节
A．①和⑤ B．②和③ C．④和⑤ D．④和⑥
【答案】　C
【解析】①卡尔文追踪检测14CO2在小球藻光合作用中转化成有机物的途径，发现了卡尔文循环，利用了同位素标记法；②沃森和克里克根据DNA衍射图谱、通过计算和模型建构，发现了DNA双螺旋结构，利用了构建物理模型的方法；③林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析，发现能量传递效率约为10～20%，首先进行定量分析，然后构建了数学模型；④鲁宾和卡门利用18O分别标记H2O和CO2，发现只有供给HO的小球藻释放18O2，证实光合作用产生的氧气来自于水，利用了同位素标记法；⑤赫尔希和蔡斯用32P和35S分别标记T2噬菌体，分别侵染大肠杆菌，搅拌离心后检测放射性的分布，发现DNA是遗传物质，利用了同位素标记法；⑥斯他林和贝利斯将狗的小肠黏膜与稀盐酸混合磨碎，制成提取液，注入狗的静脉中，发现了胰液分泌的激素调节，利用了动物激素研究的注射法；虽然①④⑤都用了同位素标记法，但不同的是④和⑤都有对比的对象，④用18O分别标记H2O和CO2，可得HO和CO2，H2O和C18O2，这两组不同的标记物可以用来对比得知光合作用产生的氧气来自于水。⑤用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质，而大肠杆菌本身有31P和32S，所以同样可以进行对比，验证DNA是遗传物质。
3．下列调查方法得到的结果与其他选项不同的是(　　)
A．样方法：在个体密集区取样
B．标志重捕法：第二次被捕获的难度加大
C．丰富度调查：不认识的小动物不纳入统计
D．抽样检测法：在未经摇匀的酵母菌培养液下层取样
【答案】C
【解析】用样方法调查种群密度时，取样的关键是随机取样，不能掺入主观因素，若在个体密集区取样，则会导致所得到的数值比实际数值偏大；用标志重捕法调查一定范围内某动物的种群密度，其估算值＝第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数，如果第二次被捕获的难度加大，会使第二次捕获的有标记的个体数偏小，则计算值比实际值大；调查小动物类群丰富度时，若不认识的小动物不纳入统计，则会导致所得到的数值比实际数值偏小；用抽样检测法对培养液中的酵母菌计数时，在未经摇匀的酵母菌培养液下层取样，会导致所得到的数值比实际数值偏大。综上分析，C项正确，A、B、D三项均错误。
4．同位素标记法常用于追踪物质运行和变化规律的研究，下列相关叙述不正确的是(　　)
A．给小鼠供应18O2，其呼出气体中可能含有C18O2
B．用含3H标记的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养洋葱根尖，只能在分生区细胞中检测到放射性
C．用15N标记DNA分子，可用于研究DNA分子的半保留复制
D．用32P标记的噬菌体侵染大肠杆菌，保温、搅拌、离心后可检测到沉淀物中放射性很高
【答案】B
5．下列属于控制自变量的操作且正确的是(　　)
A．在探究过氧化氢酶最适pH的实验中，需要在同一温度下进行
B．在探究光照强弱对光合作用影响的实验中可用多盏功率相同的灯泡控制变量
C．在探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，两只烧杯中要放入等量的淀粉糊
D．在探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验中，用不同植物的插条作对照
【答案】B
【解析】在探究过氧化氢酶最适pH的实验中，自变量应为设定的不同pH值，需要在同一温度下进行，这属于对无关变量的控制，A错误；在探究光照强弱对光合作用影响的实验中可用多盏功率相同的灯泡控制变量，这属于对自变量的控制，B正确；在探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，自变量为土壤中是否有土壤微生物，两只烧杯中要放入等量的淀粉糊，这属于对无关变量的控制，C错误；在探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验中，自变量为生长素类似物的浓度，应用同种植物的插条作对照，D错误。
6．下列有关遗传学实验的叙述正确的是(　　)
A．孟德尔的测交实验属于假说－演绎法的演绎推理阶段
B．应选择有遗传病史的家族系来统计人群中该种遗传病的发病率
C．艾弗里的肺炎双球菌转化实验证明了DNA是遗传物质
D．沃森和克里克通过构建数学模型发现了DNA的双螺旋结构
【答案】C
7．假说—演绎法是现代科学研究中常用的一种科学方法。下列属于孟德尔在发现基因分离定律时的“演绎”过程的是(　　)
A．若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在
B．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则测交后代会出现两种性状比接近1∶1
C．若F1产生配子时成对遗传因子分离，则F2中三种基因型个体比接近1∶2∶1
D．由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离
【答案】B
【解析】若遗传因子位于染色体上，则遗传因子在体细胞中成对存在，属于假说的内容，A错误；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，即若F1产生配子时遗传因子分离，则测交后代的两种性状比接近1∶1，B正确；演绎是根据假设内容推测测交实验的结果，而不是推测F2中三种遗传因子组成的个体比例，C错误；由F2出现了“3∶1”推测生物体产生配子时，成对遗传因子彼此分离，这属于假说的内容，D错误。
8．下列关于科学实验及方法的叙述正确的是(　　)
A．分别用HO和C18O2作对比研究光合作用的产物O2的来源
B．利用光学显微镜观察细胞膜时发现其具有暗－亮－暗三层结构
C．用14CO2研究光合作用中碳的转移途径为CO2→C3→C5→(CH2O)
D．用极细的光束和乳酸菌处理黑暗中的水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气
【答案】A
【解析】鲁宾和卡门分别用HO和C18O2作对比研究光合作用的产物O2全部来自于水，A正确；20世纪50年代，电子显微镜诞生，1959年罗伯特森在电镜下看到了清晰的暗－亮－暗三层结构，提出了“三明治模型”，B错误；20世纪40年代，卡尔文用14CO2研究光合作用过程，发现碳的转移途径为CO2→C3→(CH2O)，C错误；恩格尔曼用极细的光束和好氧菌处理黑暗中的水绵证明叶绿体在光合作用中产生氧气，而乳酸菌是厌氧菌，D错误。
9．下列对实验的相关叙述正确的是(　　)
A．碱性染料吡罗红可用于染色体染色
B．调查土壤中小动物类群丰富度通常用样方法
C．纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明，叶绿素b在层析液中溶解度最低
D．“由F2 出现了3∶1性状分离推测生物体产生配子时成对的遗传因子彼此分离”，属于假说一演绎法中的演绎过程
【答案】C
10．将某动物细胞各部分结构用差速离心法分离后，取其中三种细胞器测定它们有机物的含量，结果如下表所示。下列有关说法正确的是(　　)
蛋白质(%)
脂质(%)
核酸(%)
细胞器A
67
20
微量
细胞器B
59
40
0
细胞器C
61
0
39
A.细胞器A是线粒体，其能完成的生理过程是葡萄糖的氧化分解
B．细胞器B含有蛋白质和脂质，说明其具有膜结构，一定与分泌蛋白质的分泌和加工有关
C．细胞器C中进行的生理过程产生水，产生的水中的氢来自羧基和氨基
D．蓝藻细胞与此细胞共有的细胞器可能有A和C
【答案】C
【解析】细胞器A中含有核酸又含有脂质，可推断为线粒体，葡萄糖被氧化分解成丙酮酸在细胞质基质中进行，A错误；细胞器B无核酸，同时含有脂质，说明是具有膜结构的细胞器，但无核酸，可推断可能为内质网、高尔基体或溶酶体，生物膜结构特点是具流动性，B错误；细胞器C无脂质，是无膜细胞器，但含有核酸，可判断为核糖体，是氨基酸经过脱水缩合形成蛋白质的场所，C正确；原核生物只具有一种细胞器核糖体，线粒体不是原核细胞和真核细胞共同具有的细胞器，D错误。
3．实验现象、实验结果的分析
[选择提分练]
1．MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是(　　)
组别
培养基中的添加物
MRSA菌
1
100 μg/mL蛋白质H
生长正常
2
20 μg/mL青霉素
生长正常
3
2 μg/mL青霉素＋100 μg/mL蛋白质H
死亡
A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定
B．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌
C．实验还需设计用2 μg/mL青霉素做处理的对照组
D．蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
【答案】C
2．为了探究不同浓度的生长素对植物生长的影响，科学家用某种植物的离体茎段去芽后进行了一系列实验，结果如下图。下列说法正确的是(　　)
A．该实验的自变量是离体的植物茎段生长量
B．成熟茎韧皮部中的生长素只能进行极性运输
C．该实验结果体现了生长素的作用具有两重性
D．离体茎段去芽的目的是消除芽产生的生长素的影响
【答案】D
【解析】依题意及图示分析可知：该实验的自变量是不同浓度的生长素，因变量是离体的植物茎段生长量，A项错误；在成熟组织中，生长素可以通过韧皮部的筛管进行非极性运输，B项错误；用不同浓度的生长素处理的实验组，其离体的植物茎段生长量均大于生长素浓度为0的对照组，均体现了生长素的促进作用，没有体现生长素的抑制作用，即没有体现生长素的作用具有两重性，C项错误；芽产生的生长素会对实验结果产生干扰，因此离体茎段去芽的目的是消除芽产生的生长素的影响，D项正确。
3．某同学在培养皿底部铺上棉花并加入适量的清水，然后把胚具活性且大小相同的豌豆种子各15粒放在棉花上。实验过程与结果如下表。有关叙述正确的是(　　)
装置
光照
温度
棉花状态
数日后的现象
甲
日光
23 ℃
潮湿
全部发芽
乙
日光
23 ℃
干燥
没有发芽
丙
黑暗
23 ℃
潮湿
全部发芽
丁
黑暗
23 ℃
干燥
没有发芽
A.该实验研究的目的是：探究光照、温度和水分对种子萌发的影响
B．该实验的自变量为光照、温度和水分，因变量为种子是否萌发
C．该实验选用胚具活性且大小相同的豌豆作为实验材料属于对无关变量的控制
D．该实验的结论是：种子萌发只与光照和水分有关
【答案】C
4．为了研究反射弧的结构及功能，某同学用去除脑部保留脊髓的“脊蛙”为实验材料，进行了如下实验，实验处理及结果如下表所示，下列有关叙述错误的是(　　)
步骤
处理
实验结果
①
用1%的硫酸溶液刺激“脊蛙”后肢趾部皮肤
后肢出现屈腿反射
②
剥去后肢趾部部分皮肤，用1%的硫酸溶液分别刺激去除皮肤的后肢趾部和保留皮肤的后肢趾部
前者不出现屈腿反射，后者出现屈腿反射
③
破坏脊髓，用1%的硫酸溶液刺激保留皮肤的后肢趾部
后肢不出现屈腿反射
④
分离得到后肢的坐骨神经腓肠肌标本，给坐骨神经一个适当强度电刺激
腓肠肌收缩
A.步骤②后肢不出现屈腿反射的原因是感受器被破坏
B．步骤④证明神经元的基本特性是受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去
C．步骤④可以证明坐骨神经是传入神经
D．实验证明只有保持反射弧结构的完整性才能完成反射活动
【答案】C
【解析】反射活动是通过反射弧完成的，只有反射弧完整，反射活动才能发生，分析表中实验记录可知，步骤②后肢不出现屈腿反射的原因是后肢皮肤中的感受器被破坏，A正确；步骤④在蛙的坐骨神经上给一个适当强度的电刺激，腓肠肌收缩，可证明神经元具有受到刺激后会产生神经冲动并沿轴突传送出去的基本特征，腓肠肌是效应器，则坐骨神经是传出神经，B正确，C错误；实验证明只有保持反射弧结构的完整性才能完成反射活动，D正确。
5．某同学设计了“探究2,4－D对黄豆芽生根作用的实验”，其实验结果如下表所示。下列叙述错误的是(　　)
组别
1
2
3
4
2,4－D
浓度(g/L)
清水
2.5×10－7
2.5×10－5
2.5×10—3
处理前胚轴的
平均长度(cm)
3.27
3.16
3.40
3.20
处理5天后胚轴
的平均长度(cm)
3.96
4.52
5.11
4.15
A.实验的自变量是不同浓度的2,4－D
B．实验的观察指标是胚轴伸长量
C．2,4－D对黄豆芽生根的作用是低浓度促进，高浓度抑制
D．每组设置重复实验求胚轴平均长度的目的是减小偶然性，降低随机误差
【答案】C
6．左图表示不同生长素浓度对胚芽鞘生长的作用，右图表示将含有生长素的琼脂块放在切去尖端胚芽鞘的一侧，胚芽鞘弯曲的情况(弯曲角度用A表示)。下列据图分析错误的是(　　)
A．当琼脂块中含有生长素浓度为b时，则A值最小
B．只有生长素浓度高于c点浓度时，生长素才会抑制胚芽鞘的生长
C．当生长素浓度大于b点浓度时，随生长素浓度的增加A值逐渐变大
D．据左图分析，生长素浓度在b点左侧时促进生长，在b点右侧时抑制生长，体现了生长素作用的两重性
【答案】D
7．高糖、高脂肪膳食习惯容易导致肥胖并引发高胰岛素血症。如图是健康成人和肥胖症成人一次性口服100 g葡萄糖后，150 min内测得两者血浆胰岛素浓度及肥胖症成人血糖浓度的变化曲线(注：健康人空腹下血浆胰岛素浓度为5～20 μU/mL)。下列相关叙述不正确的是(　　)
A．图中肥胖症成人的胰岛素释放速率高于健康成人的胰岛素释放速率
B．30 min后健康成人因血糖浓度降低，反馈调节使胰岛素浓度随之下降
C．该肥胖者胰岛素浓度高可能与组织细胞膜上的胰岛素受体密度下降有关
D．长期高胰岛素水平会加重胰岛A细胞产生胰岛素的负担，将引发糖尿病
【答案】D
【解析】根据曲线分析可知，肥胖症成人的胰岛素释放速率高于健康成人的胰岛素释放速率，A正确；30 min后健康成人因血糖浓度降低，反馈调节使胰岛素浓度随之下降，以防止血糖浓度降得太低，B正确；胰岛素作用于靶细胞表面的受体而发挥作用，所以该肥胖者胰岛素浓度高可能与组织细胞膜上的胰岛素受体密度下降有关，C正确；长期高胰岛素水平，而胰岛素不能与受体结合，血糖浓度升高，则胰高血糖素的含量会降低，D错误。
8．以紫色洋葱鳞片叶外表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象，下列叙述不正确的是(　　)
A．在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色的中央液泡逐渐缩小
B．滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需时间短
C．发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性
D．用高浓度的KNO3溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
【答案】D
【解析】在发生质壁分离的细胞中，中央液泡由于失水会逐渐缩小，A项正确；滴加30%的蔗糖溶液比10%的蔗糖溶液细胞内外的浓度差大，失水速度快，所以引起细胞质壁分离所需时间短，B项正确；发生质壁分离的细胞放入清水中又复原，说明细胞保持活性，C项正确；用高浓度的KNO3溶液也能引起细胞发生质壁分离，D项错误。
9．图甲表示燕麦胚芽鞘的向光性实验，图乙表示水平放置于地面的幼苗根与茎的生长情况；图丙表示生长素浓度与根(或芽、茎)生长的关系。下列实验现象及解释合理的是(　　)
A．图甲中胚芽鞘尖端的背光侧生长素浓度大于向光侧是由生长素的极性运输造成的
B．图甲中胚芽鞘向光弯曲生长时，其背光侧生长素浓度接近图丙中B浓度
C．图乙茎3、茎4处的生长素浓度分别位于图丙中的C点之前和C点之后
D．图乙根1处的生长素浓度大于根2处，所以幼苗根将呈现向地生长现象
【答案】B
10．豚草是原产北美的植物，据调查在江苏、浙江、北京、上海等19个省市频频发现。课外小组的同学对某地区路旁的一片闲散地的部分植物的种群密度连续进行了五年的调査，部分结果如下表所示(单位：株/m2)。下列有关叙述中，错误的是(　　)
年份
2001
2002
2003
2004
2005
豚草
0.3
0.6
1.1
1.5
2.3
狗尾草
10.0
9.2
8
6.8
5.5
龙葵
3.0
2.0
0.4
0
0
A.在豚草等植物的调查中应该采取样方法
B．在进行种群密度调查时应特别注意随机取样
C．调查结果表明该地区的植物群落的丰富度在减少
D．可以推测该地区动物的丰富度将会增加
【答案】D

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