2021年高考生物全国真题分类汇编专题17 课本基本实验和经典实验
一、单选题
1．（2021·辽宁）下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是（ ）
选项 实验名称 观察指标
A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
A．A
B．B
C．C
D．D
【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物细胞的吸水和失水以原生质层的大小和位置作为观察对象，A错误；
B、绿叶中色素的提取和分离最后的结果是观察到四条色素带，根据条带的顺序、颜色和宽度区分色素，B正确；
C、探究酵母菌呼吸方式观察澄清石灰水变浑浊，以及溴麝香草酚蓝水溶液和橙色的酸性重铭酸钾溶液的变色情况，C错误；
D、根尖分生组织细胞有丝分裂观察细胞内染色体的形态和数目，细胞已死亡，不会发生变化，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。（2）检测酒精的产生：橙色的重铭酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
4、观察植物细胞有丝分裂实验：
（1）解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。
（2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
（3）染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中，染色3-5min。
（4）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。
（5）观察：①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。
2．（2021·天津）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂，B正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
D、洋葱是真核生物，鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA，D正确。
故答案为：C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用：
（1）洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察植物细胞质壁分离和复原；
（2）洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，可用来观察线粒体，DNA和RNA。
（3）洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
3．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（ ）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
4．（2021·浙江）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．"酶的催化效率"实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．"探究酶的专一性"实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.加热会杀死马铃薯块茎中的酶，所以不能用熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎做酶的催化实验，A说法错误；
B.“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，应将等量的酶中先分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物，保证实验的准确，B说法正确；
C. "探究酶的专一性"实验中，设置1、2号试管的目的是检验底物中是否混有还原糖，C说法错误；
D.本尼迪特试剂的使用需要加热，不能用来检测该实验结果，D说法错误。
故答案为：B。
【分析】探究酶受温度影响时，不宜选过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢本身受热易分解，探究酶受Ph影响时，不宜淀粉和淀粉酶作用实验材料，因为在因变量的检测时需要
5．（2021·湖南）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（ ）
实验名称 实验操作
A 检测生物组织中的还原糖 在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液
B 观察细胞中DNA和RNA的分布 先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C 观察细胞中的线粒体 先用盐酸水解，再用健那绿染色
D 探究酵母菌种群数量变化 先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；观察线粒体和叶绿体；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将甲液和乙液混合后再加入到待测样品中，A不符合题意；
B、观察细胞中DNA和RNA的分布时，是用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色，由于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，可显示DNA和RNA在细胞中的分布，B不符合题意；
C、健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，因此观察线粒体时不需要用盐酸水解，C不符合题意；
D、用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸取多余的培养液后即可镜检开始计数，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.鉴别还原糖用的是斐林试剂，斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用。鉴别蛋白质用双缩脲试剂，使用时先加A液再加B液。
2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3.线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
6．（2021·湖南）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、施肥过多会使外界溶液浓度大于细胞液的浓度，植物细胞失水发生质壁分离，最终植物因过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A不符合题意；
B、发生质壁分离是因为细胞壁伸缩性较小，原生质层伸缩性较大，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B不符合题意；
C、植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C不符合题意；
D、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液中含有钠离子和氯离子微粒共2mol/L，而1mol/L的蔗糖溶液中含有1mol/L蔗糖分子，所以1mol/L的NaCl溶液渗透压高于蔗糖溶液，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同，导致原生质层和细胞壁分离。
2.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据扩散作用原理，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水；由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同，细胞壁伸缩性较小，而原生质层伸缩性较大，从而使二者分开；反之，外界溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用吸水，分离后的质和壁又复原。
3.溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，数目越多，浓度越高，渗透压越大。
7．（2021·湖南）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；细胞膜的功能；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、蛋白质磷酸化使蛋白质结构发生改变，可携带信号分子，蛋白质去磷酸化又恢复原来的结构将信号分子释放，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A不符合题意；
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，蛋白质的结构发生改变，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B符合题意；
C、根据图示可知在进行细胞信号传递时，蛋白质的磷酸化是由ATP为其提供了磷酸基团和能量，所以ATP能参与细胞信号传递，C不符合题意；
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，所以蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据图示可知信号进入过程中，蛋白质和ATP在蛋白激酶作用下，ATP为蛋白质提供磷酸基团并未这一过程提供能量，信号进入后，蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去磷酸化。解答本题的关键是理解蛋白质结构与功能相适应且酶受温度和pH的影响。
8．（2021·河北）关于生物学实验的叙述，错误的是（ ）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、斐林试剂的甲液为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的A液为0.1g/mL的NaOH溶液，B液为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂使用时需将甲乙液等量混匀、水浴加热后使用，双缩脲试剂使用时先加A液，创造碱性环境，再加4滴B液，A说法正确；
B.染色质中的DNA和蛋白质结合，同裸露的DNA相比，更不容易被甲基绿着色，B说法错误；
C.不同色素在层析液中的溶解度不同，层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C说法正确；
D.常用取样器取样的方法对土壤中的小动物进行采集，并统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】 1、检测还原糖时使用斐林试剂，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀；检测蛋白质时使用双缩脲试剂，会在常温产生紫色络合物；
2、在提取和分离绿叶中的色素实验中，无水乙醇提取色素，纸层析法（利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的，扩散的快）分离色素。
9．（2021·广东）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫组胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
【解析】【解答】A和D、等渗溶液恢复初始状态后，如果蔗糖溶液浓度越低，保卫细胞的细胞液浓度相对较高，吸水越多，气孔会张开越大，逐渐缩小浓度差异，如果蔗糖溶液浓度越高，保卫细胞的细胞液浓度相对较低，吸水越少，气孔会逐渐关闭，逐渐缩小浓度差异。由此推测 3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ ，处理后①>③，A错误，D正确；
B、细胞吸水，气孔张开，反之②处气孔关闭，细胞失水，细胞壁和原生质层发生分离，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、细胞吸水，气孔张开，滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。
故答案为：A。
【分析】（1）气孔是保卫细胞之间形成的凸透镜状的小孔。气孔在碳同化、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中，成为空气和水蒸气的通路，其开闭受保卫细胞的控制。
（2）渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。
细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡
分析图示可知，滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞膨胀使气孔张开一定程度，说明保卫细胞吸收了一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞皱缩使气孔关闭，说明保卫细胞失了去一定水分；滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞膨胀使气孔张开程度较大（比①处理后大），说明保卫细胞吸收了较多水分（多于①处理后），综上可判断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
10．（2021·广东）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）
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
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；DNA分子的结构
【解析】【解答】①公元1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，这与构建DNA双螺旋结构模型没有关系，①错误；
②沃森和克里克根据富兰克林、威尔金斯提供的DNA分子X射线衍射图谱，进行实验，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克由此推出碱基的配对方式，进而用实验证明出DNA由两条脱氧核苷酸链组成，③正确；
④在DNA双螺旋结构模型之后，沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，④错误。
叙述中，①④错误，②③正确，故答案为：B。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 ：
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》
11．（2021·广东）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
【答案】D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、培养开始时如果就加入重铬酸钾，可能会杀死酵母菌。如果想检测乙醇的生成，应取甲瓶中的少量滤液2mL注入到试管中，接着向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；
B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此B错误；
C、酵母菌是真核生物，具有线粒体。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，如果用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布情况，C错误；
D、甲瓶中的葡萄糖经过无氧呼吸分解可以产生乙醇，因此当甲瓶中葡萄糖的量是一定值，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
故答案为：D。
【分析】探究酵母菌进行无氧呼吸的实验原理：
①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。
②CO2的检测方法：CO2使澄清石灰水变浑浊，CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
③酒精的检测：橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。
12．（2021·全国甲）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；核酸的基本组成单位；糖类的种类及其分布和功能；生物大分子以碳链为骨架；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质有氨基酸衍生物或者蛋白质或者脂质等；有机物中只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、③激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素、肾上腺髓质激素是氨基酸衍生物，④糖原是生物大分子，⑤脂肪不是生物大分子，B错误；
C、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，单体是氨基酸（C、H、O、N等）或者核糖核苷酸（C、H、O、N、P），②抗体的化学成分是蛋白质，单体是氨基酸，⑥核酸的单体是核苷酸（C、H、O、N、P），C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，例如④糖类，⑥核酸是生物的遗传物质，⑤脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故答案选：C。
【分析】1、 酶：
2、抗体：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
化学本质：球蛋白（蛋白质）
抗体的性质：特异性(一种抗体只能与一种抗原结合。)
3、激素的化学本质：
①多肽和蛋白质类激素：促激素释放激素、抗利尿激素、促激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。
②氨基酸衍生物：甲状腺激素、肾上腺素等。
③固醇类激素：性激素等。
4、有关能源物质的归纳：
能源物质：糖类、脂肪、蛋白质
主要的能源物质：糖类
细胞生命活动所需要的主要能源物质：葡萄糖
储能物质：淀粉、脂肪、糖原
动物细胞中的储能物质：脂肪、糖原
植物细胞中的储能物质：淀粉（主要）、脂肪
主要的储能物质：脂肪
细胞生命活动的直接能源物质：ATP
最终能量来源：太阳光
三大能源物质供能次序：糖类→脂肪→蛋白质
13．（2021·全国甲）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（ ）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖
B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】 A、酵母菌可以进行两种呼吸方式，即有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生能量多，有氧条件下利于酵母菌的增殖，A不符合题意；
B、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、和[H]，并释放少量的能量，B符合题意；
C、酵母菌的第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，同时生成二氧化碳，C不符合题意；
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会生成CO2，D不符合题意。
故答案选：B。
【分析】酵母菌是一种真核生物，优先进行有氧呼吸，可以产生大量能量供机体的生命活动。无氧时，酵母菌亦可以进行无氧呼吸。有氧呼吸的产物有大量二氧化碳和水，同时释放大量能量。无氧呼吸时，酵母菌可以产生酒精和较少的二氧化碳。
14．（2021·全国乙卷）选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（ ）
A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色
C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
【答案】A
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；细胞膜的功能；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞会被染成淡蓝色，A项中代谢旺盛的动物细胞属于活细胞，台盼蓝不能进入活细胞内，因此不会被染成蓝色，A错误；
B、龙胆紫能够使染色体着色，B正确；
C、盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，C正确；
D、用0.3g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱情片叶外表皮细胞后，显微镜下可观察到该细胞发生质壁分离现象，D正确：
故答案为：A.
【分析】1、活细胞具有选择透过性，一般情况下，不让染色剂计入细胞；健那绿是活细胞染色剂。
2、染色体溶液被碱性染料染成深色，例如龙胆紫。
3、观察核酸分布，盐酸作用：①将DNA和蛋白质分离；②改变细胞膜通透性。
4、质壁分离和复原的原理：
（1）质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
（2）质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
用适宜浓度的蔗糖处理洋葱表皮细胞，可以观察植物细胞的质壁分离和复原。
15．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
16．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
二、实验探究题
17．（2021·浙江） 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液＋无菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是： ； 。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、 。
（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用 试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是 。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是 ，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）
【答案】（1）葡萄糖溶液＋酵母汁；葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液；酵母汁和B溶液
（2）双缩脲；葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液
（3）保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
（4）染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【知识点】检测蛋白质的实验；生物膜的功能特性；酶的相关综合
【解析】【解答】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。（3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。（4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
三、综合题
18．（2021·浙江）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。
回答下列问题：
（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的 ，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较 ，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在 条件下温度对光合速率的影响更显著。
（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种 反应。光反应的产物有 和O2。
（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率 ，理由是 。
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成 μmol的3-磷酸甘油酸。
【答案】（1）光密度值；高；高光强
（2）吸能；ATP、NADpH
（3）小；绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率
（4）360
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图分析可知，同温度下，高光强的释放氧速率更大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADpH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADpH和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。（4）由乙图可知，绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。
【分析】分析甲图，同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。
分析乙图，同光强下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻释放氧速率（净光合速率）加快。同温度下，高光强的释放氧速率（净光合速率）更大。
19．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
1 / 12021年高考生物全国真题分类汇编专题17 课本基本实验和经典实验
一、单选题
1．（2021·辽宁）下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，正确的是（ ）
选项 实验名称 观察指标
A 探究植物细胞的吸水和失水 细胞壁的位置变化
B 绿叶中色素的提取和分离 滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄
C 探究酵母菌细胞呼吸的方式 酵母菌培养液的浑浊程度
D 观察根尖分生组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
A．A
B．B
C．C
D．D
2．（2021·天津）孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是（ ）
A．用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B．用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C．用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D．用洋葱鳞片叶粗提取DNA
3．（2021·北京）关于物质提取、分离或鉴定的高中生物学相关实验，叙述错误的是（ ）
A．研磨肝脏以破碎细胞用于获取含过氧化氢酶的粗提液
B．利用不同物质在酒精溶液中溶解性的差异粗提DNA
C．依据吸收光谱的差异对光合色素进行纸层析分离
D．利用与双缩脲试剂发生颜色变化的反应来鉴定蛋白质
4．（2021·浙江）下列关于酶的特性及其影响因素相关实验的叙述，正确的是（ ）
A．"酶的催化效率"实验中，若以熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎，实验结果相同
B．“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物
C．"探究酶的专一性"实验中，设置1、2号试管的目的是检验酶液中是否混有还原糖
D．设温度对蛋白酶活性影响的实验方案时，可选择本尼迪特试剂检测反应产物
5．（2021·湖南）以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（ ）
实验名称 实验操作
A 检测生物组织中的还原糖 在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液
B 观察细胞中DNA和RNA的分布 先加甲基绿染色，再加吡罗红染色
C 观察细胞中的线粒体 先用盐酸水解，再用健那绿染色
D 探究酵母菌种群数量变化 先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液
A．A B．B C．C D．D
6．（2021·湖南）质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（ ）
A．施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关
B．质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁
C．质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低
D．1mol/L NaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等
7．（2021·湖南）某些蛋白质在蛋白激酶和蛋白磷酸酶的作用下，可在特定氨基酸位点发生磷酸化和去磷酸化，参与细胞信号传递，如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A．这些蛋白质磷酸化和去磷酸化过程体现了蛋白质结构与功能相适应的观点
B．这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，不影响细胞信号传递
C．作为能量“通货”的ATP能参与细胞信号传递
D．蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响
8．（2021·河北）关于生物学实验的叙述，错误的是（ ）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
9．（2021·广东）保卫细胞吸水膨胀使植物气孔张开。适宜条件下，制作紫鸭跖草叶片下表皮临时装片，观察蔗糖溶液对气孔开闭的影响，如图为操作及观察结果示意图。下列叙述错误的是（ ）
A．比较保卫组胞细胞液浓度，③处理后>①处理后
B．质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中
C．滴加③后有较多水分子进入保卫细胞
D．推测3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③
10．（2021·广东）DNA双螺旋结构模型的提出是二十世纪自然科学的伟大成就之一。下列研究成果中，为该模型构建提供主要依据的是（ ）
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
A．①② B．②③ C．③④ D．①④
11．（2021·广东）秸杆的纤维素经酶水解后可作为生产生物燃料乙醇的原料，生物兴趣小组利用自制的纤维素水解液（含5%葡萄糖）培养酵母菌并探究细胞呼吸（如图）。下列叙述正确的是（ ）
A．培养开始时向甲瓶中加入重铬酸钾以便检测乙醇生成
B．乙瓶的溶液由蓝色变成红色，表明酵母菌已产生了CO2
C．用甲基绿溶液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布
D．实验中增加甲瓶的酵母菌数量不能提高乙醇最大产量
12．（2021·全国甲）已知①酶、②抗体、③激素、④糖原、⑤脂肪、⑥核酸都是人体内有重要作用的物质。下列说法正确的是（ ）
A．①②③都是由氨基酸通过肽键连接而成的
B．③④⑤都是生物大分子，都以碳链为骨架
C．①②⑥都是由含氮的单体连接成的多聚体
D．④⑤⑥都是人体细胞内的主要能源物质
13．（2021·全国甲）某同学将酵母菌接种在马铃薯培养液中进行实验，不可能得到的结果是（ ）
A．该菌在有氧条件下能够繁殖
B．该菌在无氧呼吸的过程中无丙酮酸产生
C．该菌在无氧条件下能够产生乙醇
D．该菌在有氧和无氧条件下都能产生CO2
14．（2021·全国乙卷）选择合适的试剂有助于达到实验目的。下列关于生物学实验所用试剂的叙述，错误的是（ ）
A．鉴别细胞的死活时，台盼蓝能将代谢旺盛的动物细胞染成蓝色
B．观察根尖细胞有丝分裂中期的染色体，可用龙胆紫溶液使其着色
C．观察RNA在细胞中分布的实验中，盐酸处理可改变细胞膜的通透性
D．观察植物细胞吸水和失水时，可用蔗糖溶液处理紫色洋葱鳞片叶外表皮
15．（2021·全国乙卷）在格里菲思所做的肺炎双球菌转化实验中，无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌。某同学根据上述实验，结合现有生物学知识所做的下列推测中，不合理的是（ ）
A．与R型菌相比，S型菌的毒性可能与荚膜多糖有关
B．S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成
C．加热杀死S型菌使其蛋白质功能丧失而DNA功能可能不受影响
D．将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，可以得到S型菌
16．（2021·浙江）下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（ ）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
二、实验探究题
17．（2021·浙江） 1897年德国科学家毕希纳发现，利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵；还有研究发现，乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论，利用下列材料和试剂进行了实验。
材料和试剂：酵母菌、酵母汁、A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子）、B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）、葡萄糖溶液、无菌水。
实验共分6组，其中4组的实验处理和结果如下表。
组别 实验处理 实验结果
① 葡萄糖溶液＋无菌水 －
② 葡萄糖溶液＋酵母菌 ＋
③ 葡萄糖溶液＋A溶液 －
④ 葡萄糖溶液＋B溶液 －
注：“＋”表示有乙醇生成，“－”表示无乙醇生成
回答下列问题：
（1）除表中4组外，其它2组的实验处理分别是： ； 。本实验中，这些起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、 。
（2）若为了确定B溶液中是否含有多肽，可用 试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的，可增加一组实验，该组的处理是 。
（3）制备无细胞的酵母汁，酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液，缓冲液的作用是 ，以确保酶的活性。
（4）如何检测酵母汁中是否含有活细胞？（写出2项原理不同的方法及相应原理）
三、综合题
18．（2021·浙江）现以某种多细胞绿藻为材料，研究环境因素对其叶绿素a含量和光合速率的影响。实验结果如下图，图中的绿藻质量为鲜重。
回答下列问题：
（1）实验中可用95%乙醇溶液提取光合色素，经处理后，用光电比色法测定色素提取液的 ，计算叶绿素a的含量。由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较 ，以适应低光强环境。由乙图分析可知，在 条件下温度对光合速率的影响更显著。
（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应是一种 反应。光反应的产物有 和O2。
（3）图乙的绿藻放氧速率比光反应产生O2的速率 ，理由是 。
（4）绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，则在该条件下每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成 μmol的3-磷酸甘油酸。
19．（2021·浙江）水稻雌雄同株，从高秆不抗病植株（核型2n=24）（甲）选育出矮秆不抗病植株（乙）和高秆抗病植株（丙）。甲和乙杂交、甲和丙杂交获得的F1均为高秆不抗病，乙和丙杂交获得的F1为高秆不抗病和高秆抗病。高秆和矮秆、不抗病和抗病两对相对性状独立遗传，分别由等位基因A（a）、B（b）控制，基因B（b）位于11号染色体上，某对染色体缺少1条或2条的植株能正常存活。甲、乙和丙均未发生染色体结构变异，甲、乙和丙体细胞的染色体DNA相对含量如图所示（甲的染色体DNA相对含量记为1.0）。
回答下列问题：
（1）为分析乙的核型，取乙植株根尖，经固定、酶解处理、染色和压片等过程，显微观察分裂中期细胞的染色体。其中酶解处理所用的酶是 ，乙的核型为 。
（2）甲和乙杂交获得F1，F1自交获得F2。F1基因型有 种，F2中核型为2n-2=22的植株所占的比例为 。
（3）利用乙和丙通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻，育种过程是 。
（4）甲和丙杂交获得F1，F1自交获得F2。写出F1自交获得F2的遗传图解。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；探究酵母菌的呼吸方式；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、植物细胞的吸水和失水以原生质层的大小和位置作为观察对象，A错误；
B、绿叶中色素的提取和分离最后的结果是观察到四条色素带，根据条带的顺序、颜色和宽度区分色素，B正确；
C、探究酵母菌呼吸方式观察澄清石灰水变浑浊，以及溴麝香草酚蓝水溶液和橙色的酸性重铭酸钾溶液的变色情况，C错误；
D、根尖分生组织细胞有丝分裂观察细胞内染色体的形态和数目，细胞已死亡，不会发生变化，D错误。
故答案为：B。
【分析】1、植物细胞有细胞壁，成熟的植物细胞有液泡，细胞膜和液泡膜以及之间的细胞质称作原生质层。植物细胞的质壁分离：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，发生质壁分离的细胞会发生质壁分离复原。
2、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色、最窄）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色、最宽)、叶绿素b（黄绿色)。
3、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中：（1）检测CO2的产生：使澄清石灰水变浑浊，或使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。（2）检测酒精的产生：橙色的重铭酸钾溶液，在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色。
4、观察植物细胞有丝分裂实验：
（1）解离：剪取根尖2-3mm（最好每天的10-14点取根，因此时间是洋葱根尖有丝分裂高峰期），立即放入盛有质量分数为15%的氯化氢溶液和体积分数为95%的酒精溶液的混合液（1：1）的玻璃皿中，在室温下解离3-5min。
（2）漂洗：待根尖酥软后，用镊子取出，放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
（3）染色：把洋葱根尖放进盛有质量浓度为0.01g/mL或0.02g/mL的甲紫溶液的培养皿中，染色3-5min。
（4）制片：取一干净载玻片，在中央滴一滴清水，将染色的根尖用镊子取出，放入载玻片的水滴中，并且用镊子尖把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片再加一载玻片。然后，用拇指轻轻地压载玻片。取下后加上的载玻片，既制成装片。
（5）观察：①低倍镜观察把制成的洋葱根尖装片先放在低倍镜下观察，要求找到分生区的细胞，特点是：细胞呈正方形，排列紧密，有的细胞正在分裂。②高倍镜观察找到分生区的细胞后，把低倍镜移走，直接换上高倍镜，用细准焦螺旋和反光镜把视野调整的既清晰又较亮，直到看清细胞物象为止。
2．【答案】C
【知识点】叶绿体色素的提取和分离实验；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察细胞的质壁分离和复原现象，A正确；
B、洋葱根尖分生区细胞可用来观察细胞有丝分裂，B正确；
C、洋葱鳞片叶不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C错误；
D、洋葱是真核生物，鳞片叶有细胞核且颜色浅可用来粗提取DNA，D正确。
故答案为：C。
【分析】洋葱在生物实验中的应用：
（1）洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色中央大液泡，可用来观察植物细胞质壁分离和复原；
（2）洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，可用来观察线粒体，DNA和RNA。
（3）洋葱根尖分生区细胞可用来观察植物细胞有丝分裂。
3．【答案】C
【知识点】检测蛋白质的实验；酶的特性；叶绿体色素的提取和分离实验；DNA的粗提取和鉴定
【解析】【解答】A、探究酶的高效性，利用肝脏研磨液获得过氧化氢酶，A正确；
B、DNA粗提取的原理为不同物质在酒精溶液中溶解性不同，B正确；
C、色素分离原理色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，C错误；
D、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，D正确。
故答案为：C。
【分析】1、酶是活细胞产生的具有生物催化能力的有机物，大多数是蛋白质，少数是RNA；酶的催化具有高效性（酶的催化效率远远高于无机催化剂）、专一性（一种酶只能催化一种或一类化学反应的进行）、需要适宜的温度和pH值（在最适条件下，酶的催化活性是最高的，低温可以抑制酶的活性，随着温度升高，酶的活性可以逐渐恢复，高温、过酸、过碱可以使酶的空间结构发生改变，使酶永久性的失活）。
2、DNA粗提取：（1）实验材料的选取：凡是含有DNA的生物材料都可以考虑，但是使用DNA含量相对较高的生物组织，成功的可能性更大；破碎细胞，获取含DNA的滤液：动物细胞的破碎比较容易，以鸡血细胞为例，在鸡血细胞液中加入一定量的蒸馏水，同时用玻璃棒搅拌，过滤后收集滤液即可.如果实验材料是植物细胞，需要先用洗涤剂溶解细胞膜.例如，提取洋葱的DNA时，在切碎的洋葱中加入一定的洗涤剂和食盐，进行充分的搅拌和研磨，过滤后收集研磨液；（2）去除滤液中的杂质：方案一的原理是DNA在不同浓度NaCl溶液中溶解度不同；方案二的原理是蛋白酶分解蛋白质，不分解DNA；方案三的原理是蛋白质和DNA的变性温度不同；方案二是利用蛋白酶分解杂质蛋白，从而使提取的DNA与蛋白质分开；方案三利用的是DNA和蛋白质对高温耐受性的不同，从而使蛋白质变性，与DNA分离。
3、绿叶中色素的提取和分离实验，提取色素时需要加入无水乙醇（溶解色素)、石英砂（使研磨更充分）和碳酸钙（防止色素被破坏）﹔分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素(黄色）)、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b（黄绿色)。
4、蛋白质可与双缩脲试剂产生紫色反应，实质是蛋白质中的肽键可以与双缩脲试剂发生反应产生紫色的络合物。只要存在肽键就可以与双缩脲试剂发生紫色反应。
4．【答案】B
【知识点】检测还原糖的实验；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A.加热会杀死马铃薯块茎中的酶，所以不能用熟马铃薯块茎代替生马铃薯块茎做酶的催化实验，A说法错误；
B.“探究pH对过氧化氧酶的影响”实验中，应将等量的酶中先分别加入不同pH的缓冲液后再加入底物，保证实验的准确，B说法正确；
C. "探究酶的专一性"实验中，设置1、2号试管的目的是检验底物中是否混有还原糖，C说法错误；
D.本尼迪特试剂的使用需要加热，不能用来检测该实验结果，D说法错误。
故答案为：B。
【分析】探究酶受温度影响时，不宜选过氧化氢和过氧化氢酶作为实验材料，因为过氧化氢本身受热易分解，探究酶受Ph影响时，不宜淀粉和淀粉酶作用实验材料，因为在因变量的检测时需要
5．【答案】D
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；观察线粒体和叶绿体；探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
【解析】【解答】A、检测生物组织中的还原糖使用斐林试剂。斐林试剂在使用时，需将甲液和乙液混合后再加入到待测样品中，A不符合题意；
B、观察细胞中DNA和RNA的分布时，是用甲基绿吡罗红混合染色剂对细胞染色，由于甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，可显示DNA和RNA在细胞中的分布，B不符合题意；
C、健那绿是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，因此观察线粒体时不需要用盐酸水解，C不符合题意；
D、用抽样检测法调查酵母菌种群数量变化的实验中，应先将盖玻片放在计数室上，将培养液滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入后，吸取多余的培养液后即可镜检开始计数，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.鉴别还原糖用的是斐林试剂，斐林试剂的甲液和乙液混合均匀后方可使用，且现配现用。鉴别蛋白质用双缩脲试剂，使用时先加A液再加B液。
2.甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿对DNA亲和力强，使DNA显现出绿色，而吡罗红对RNA的亲和力强，使RNA呈现出红色。用甲基绿、吡罗红的混合染色剂将细胞染色，可同时显示DNA和RNA在细胞中的分布。
3.线粒体普遍存在于动物细胞和植物细胞中，健那绿染液能使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色。通过染色，可以在高倍显微镜下观察到处于生活状态的线粒体的形态有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
6．【答案】D
【知识点】质壁分离和复原
【解析】【解答】A、施肥过多会使外界溶液浓度大于细胞液的浓度，植物细胞失水发生质壁分离，最终植物因过度失水而死亡，引起“烧苗”现象，A不符合题意；
B、发生质壁分离是因为细胞壁伸缩性较小，原生质层伸缩性较大，质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部与细胞壁分开，B不符合题意；
C、植物细胞在发生质壁分离复原的过程中，因不断吸水导致细胞液的浓度逐渐降低，与外界溶液浓度差减小，细胞的吸水能力逐渐降低，C不符合题意；
D、溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，1mol/L的NaCl溶液中含有钠离子和氯离子微粒共2mol/L，而1mol/L的蔗糖溶液中含有1mol/L蔗糖分子，所以1mol/L的NaCl溶液渗透压高于蔗糖溶液，D符合题意。
故答案为：D
【分析】1.成熟的植物细胞放到一定浓度的溶液中构成一个渗透系统。当细胞大量失水时原生质层与细胞壁的伸缩程度不同，导致原生质层和细胞壁分离。
2.当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，根据扩散作用原理，水分会由细胞液中渗出到外界溶液中，通过渗透作用失水；由于细胞壁和原生质层的伸缩性不同，细胞壁伸缩性较小，而原生质层伸缩性较大，从而使二者分开；反之，外界溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用吸水，分离后的质和壁又复原。
3.溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，数目越多，浓度越高，渗透压越大。
7．【答案】B
【知识点】蛋白质分子结构多样性的原因；细胞膜的功能；探究影响酶活性的因素
【解析】【解答】A、蛋白质磷酸化使蛋白质结构发生改变，可携带信号分子，蛋白质去磷酸化又恢复原来的结构将信号分子释放，进而来实现细胞信号的传递，体现出蛋白质结构与功能相适应的观点，A不符合题意；
B、如果这些蛋白质特定磷酸化位点的氨基酸缺失，蛋白质的结构发生改变，将会使该位点无法磷酸化，进而影响细胞信号的传递，B符合题意；
C、根据图示可知在进行细胞信号传递时，蛋白质的磷酸化是由ATP为其提供了磷酸基团和能量，所以ATP能参与细胞信号传递，C不符合题意；
D、温度会影响蛋白激酶和蛋白磷酸酶的活性，进而影响蛋白质磷酸化和去磷酸化反应，所以蛋白质磷酸化和去磷酸化反应受温度的影响，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据图示可知信号进入过程中，蛋白质和ATP在蛋白激酶作用下，ATP为蛋白质提供磷酸基团并未这一过程提供能量，信号进入后，蛋白质在蛋白磷酸酶的作用下去磷酸化。解答本题的关键是理解蛋白质结构与功能相适应且酶受温度和pH的影响。
8．【答案】B
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；检测还原糖的实验；叶绿体色素的提取和分离实验；土壤中动物类群丰富度的研究
【解析】【解答】A、斐林试剂的甲液为0.1g/mL的NaOH溶液，乙液为0.05g/mL的CuSO4溶液，双缩脲试剂的A液为0.1g/mL的NaOH溶液，B液为0.01g/mL的CuSO4溶液，斐林试剂使用时需将甲乙液等量混匀、水浴加热后使用，双缩脲试剂使用时先加A液，创造碱性环境，再加4滴B液，A说法正确；
B.染色质中的DNA和蛋白质结合，同裸露的DNA相比，更不容易被甲基绿着色，B说法错误；
C.不同色素在层析液中的溶解度不同，层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯酚混合而成，C说法正确；
D.常用取样器取样的方法对土壤中的小动物进行采集，并统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D说法正确。
故答案为：B。
【分析】 1、检测还原糖时使用斐林试剂，在水浴加热的条件下，会产生砖红色沉淀；检测蛋白质时使用双缩脲试剂，会在常温产生紫色络合物；
2、在提取和分离绿叶中的色素实验中，无水乙醇提取色素，纸层析法（利用色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的，扩散的快）分离色素。
9．【答案】A
【知识点】质壁分离和复原；渗透作用
【解析】【解答】A和D、等渗溶液恢复初始状态后，如果蔗糖溶液浓度越低，保卫细胞的细胞液浓度相对较高，吸水越多，气孔会张开越大，逐渐缩小浓度差异，如果蔗糖溶液浓度越高，保卫细胞的细胞液浓度相对较低，吸水越少，气孔会逐渐关闭，逐渐缩小浓度差异。由此推测 3种蔗糖溶液浓度高低为②>①>③ ，处理后①>③，A错误，D正确；
B、细胞吸水，气孔张开，反之②处气孔关闭，细胞失水，细胞壁和原生质层发生分离，故质壁分离现象最可能出现在滴加②后的观察视野中，B正确；
C、细胞吸水，气孔张开，滴加③后细胞大量吸水，故滴加③后有较多水分子进入保卫细胞，C正确。
故答案为：A。
【分析】（1）气孔是保卫细胞之间形成的凸透镜状的小孔。气孔在碳同化、呼吸、蒸腾作用等气体代谢中，成为空气和水蒸气的通路，其开闭受保卫细胞的控制。
（2）渗透作用是指水分子（或其他溶剂分子）通过半透膜，从低浓度向高浓度扩散的过程。
细胞的吸水和失水
外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀
外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩
外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡
分析图示可知，滴加蔗糖溶液①后一段时间，保卫细胞膨胀使气孔张开一定程度，说明保卫细胞吸收了一定水分；滴加蔗糖溶液②后一段时间，保卫细胞皱缩使气孔关闭，说明保卫细胞失了去一定水分；滴加蔗糖溶液③后一段时间，保卫细胞膨胀使气孔张开程度较大（比①处理后大），说明保卫细胞吸收了较多水分（多于①处理后），综上可判断三种蔗糖溶液浓度大小为：②>①>③。
10．【答案】B
【知识点】人类对遗传物质的探究历程；DNA分子的结构
【解析】【解答】①公元1952年，赫尔希和蔡斯通过噬菌体侵染大肠杆菌的实验，证明了DNA是遗传物质，这与构建DNA双螺旋结构模型没有关系，①错误；
②沃森和克里克根据富兰克林、威尔金斯提供的DNA分子X射线衍射图谱，进行实验，推算出DNA分子呈螺旋结构，②正确；
③查哥夫发现的DNA中嘌呤含量与嘧啶含量相等，沃森和克里克由此推出碱基的配对方式，进而用实验证明出DNA由两条脱氧核苷酸链组成，③正确；
④在DNA双螺旋结构模型之后，沃森和克里克提出DNA半保留复制机制，④错误。
叙述中，①④错误，②③正确，故答案为：B。
【分析】DNA双基因螺旋结构模型构建 ：
1、1951年威尔金斯展示了DNA的X射线的衍射图谱，并且获得相关其数据
2、沃森和克里克提出DNA螺旋结构的初步构想。
3、1952年查哥夫指出：腺嘌呤(A)的量总是等于胸腺嘧啶(T)的量（A=T），鸟嘌呤(G)的量总是等于胞嘧啶(C)的量(G=C).
4、1953年沃森和克里克发表论文《核酸的分子结构模型－脱氧核糖核酸的一个结构模型》
11．【答案】D
【知识点】探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】A、培养开始时如果就加入重铬酸钾，可能会杀死酵母菌。如果想检测乙醇的生成，应取甲瓶中的少量滤液2mL注入到试管中，接着向试管中加入0.5mL溶有0.1g重铬酸钾的浓硫酸溶液，使它们混合均匀，观察试管中溶液颜色的变化，A错误；
B、CO2可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，因此B错误；
C、酵母菌是真核生物，具有线粒体。健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料，可使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色，而细胞质接近无色，如果用健那绿染液染色后可观察到酵母菌中线粒体的分布情况，C错误；
D、甲瓶中的葡萄糖经过无氧呼吸分解可以产生乙醇，因此当甲瓶中葡萄糖的量是一定值，因此实验中增加甲瓶的醇母菌数量不能提高乙醇最大产量，D正确。
故答案为：D。
【分析】探究酵母菌进行无氧呼吸的实验原理：
①酵母菌是单细胞真菌属于兼性厌氧菌。进行有氧呼吸产生水和CO2 ，无氧呼吸产生酒精和CO2 。
②CO2的检测方法：CO2使澄清石灰水变浑浊，CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄
③酒精的检测：橙色的重酪酸钾溶液在酸性下与酒精发生反应，变成灰绿色。
12．【答案】C
【知识点】蛋白质的合成——氨基酸脱水缩合；核酸的基本组成单位；糖类的种类及其分布和功能；生物大分子以碳链为骨架；脂质的种类及其功能
【解析】【解答】A、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，②抗体的化学本质是蛋白质，③激素的化学本质有氨基酸衍生物或者蛋白质或者脂质等；有机物中只有蛋白质才是由氨基酸通过肽键连接而成的，A错误；
B、③激素不一定是大分子物质，如甲状腺激素、肾上腺髓质激素是氨基酸衍生物，④糖原是生物大分子，⑤脂肪不是生物大分子，B错误；
C、①酶的化学本质是蛋白质或RNA，单体是氨基酸（C、H、O、N等）或者核糖核苷酸（C、H、O、N、P），②抗体的化学成分是蛋白质，单体是氨基酸，⑥核酸的单体是核苷酸（C、H、O、N、P），C正确；
D、人体主要的能源物质是糖类，例如④糖类，⑥核酸是生物的遗传物质，⑤脂肪是机体主要的储能物质，D错误。
故答案选：C。
【分析】1、 酶：
2、抗体：机体受抗原刺激后产生的，能与该抗原发生特异性结合的具有免疫功能的球蛋白。
化学本质：球蛋白（蛋白质）
抗体的性质：特异性(一种抗体只能与一种抗原结合。)
3、激素的化学本质：
①多肽和蛋白质类激素：促激素释放激素、抗利尿激素、促激素、生长激素、胰岛素、胰高血糖素等。
②氨基酸衍生物：甲状腺激素、肾上腺素等。
③固醇类激素：性激素等。
4、有关能源物质的归纳：
能源物质：糖类、脂肪、蛋白质
主要的能源物质：糖类
细胞生命活动所需要的主要能源物质：葡萄糖
储能物质：淀粉、脂肪、糖原
动物细胞中的储能物质：脂肪、糖原
植物细胞中的储能物质：淀粉（主要）、脂肪
主要的储能物质：脂肪
细胞生命活动的直接能源物质：ATP
最终能量来源：太阳光
三大能源物质供能次序：糖类→脂肪→蛋白质
13．【答案】B
【知识点】有氧呼吸的过程和意义；无氧呼吸的过程和意义；探究酵母菌的呼吸方式
【解析】【解答】 A、酵母菌可以进行两种呼吸方式，即有氧呼吸和无氧呼吸，有氧呼吸产生能量多，有氧条件下利于酵母菌的增殖，A不符合题意；
B、酵母菌无氧呼吸在细胞质基质中进行，无氧呼吸第一阶段产生丙酮酸、和[H]，并释放少量的能量，B符合题意；
C、酵母菌的第二阶段丙酮酸被还原性氢还原成乙醇，同时生成二氧化碳，C不符合题意；
D、酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都会生成CO2，D不符合题意。
故答案选：B。
【分析】酵母菌是一种真核生物，优先进行有氧呼吸，可以产生大量能量供机体的生命活动。无氧时，酵母菌亦可以进行无氧呼吸。有氧呼吸的产物有大量二氧化碳和水，同时释放大量能量。无氧呼吸时，酵母菌可以产生酒精和较少的二氧化碳。
14．【答案】A
【知识点】DNA、RNA在细胞中的分布实验；细胞膜的功能；质壁分离和复原；观察细胞的有丝分裂
【解析】【解答】A、活细胞不会被台盼蓝染成蓝色，而死细胞会被染成淡蓝色，A项中代谢旺盛的动物细胞属于活细胞，台盼蓝不能进入活细胞内，因此不会被染成蓝色，A错误；
B、龙胆紫能够使染色体着色，B正确；
C、盐酸能够改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，C正确；
D、用0.3g/mL的蔗糖溶液处理紫色洋葱情片叶外表皮细胞后，显微镜下可观察到该细胞发生质壁分离现象，D正确：
故答案为：A.
【分析】1、活细胞具有选择透过性，一般情况下，不让染色剂计入细胞；健那绿是活细胞染色剂。
2、染色体溶液被碱性染料染成深色，例如龙胆紫。
3、观察核酸分布，盐酸作用：①将DNA和蛋白质分离；②改变细胞膜通透性。
4、质壁分离和复原的原理：
（1）质壁分离的原理：当细胞液的浓度小于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而失水，细胞液中的水分就透过原生质层进入到溶液中，使细胞壁和原生质层都出现一定程度的收缩。由于原生质层比细胞壁的收缩性大，当细胞不断失水时，原生质层就会与细胞壁分离。
（2）质壁分离复原的原理：当细胞液的浓度大于外界溶液的浓度时，细胞就会通过渗透作用而吸水，外界溶液中的水分就通过原生质层进入到细胞液中，整个原生质层就会慢慢地恢复成原来的状态，紧贴细胞壁，使植物细胞逐渐发生质壁分离复原。
用适宜浓度的蔗糖处理洋葱表皮细胞，可以观察植物细胞的质壁分离和复原。
15．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验
【解析】【解答】A、与R型菌相比，S型菌多了荚膜和多糖，S型肺炎双球菌使小鼠患败血病死亡，R型肺炎双球菌使无毒性。所以毒性物质可能与荚膜和多糖有关，A正确；
B、无毒性的R型活细菌与被加热杀死的S型细菌混合后注射到小鼠体内，从小鼠体内分离出了有毒性的S型活细菌，而加热能使S菌蛋白质变性失活，推测S型菌的DNA能够进入R型菌细胞指导蛋白质的合成，B正确；
C、加热杀死可以破坏蛋白质的空间结构，使其功能发生改变，DNA空间结构不被破坏，所以功能不受影响，C正确；
D、将S型菌的DNA经DNA酶处理后与R型菌混合，无法得到S型菌，因为S型菌的DNA的结构已经被破坏，D错误；
故答案为：D。
【分析】 1、肺炎双球菌的类型及特点
特点
类型 菌落 荚膜 毒性
S型 光滑 有 有
R型 粗糙 无 无
2、格里菲思的体内转化实验：
结论：加热杀死的S型细菌中，含有某种促成R型细菌转化为S型细菌的“转化因子”。
3、肺炎双球菌转化实验的3个误区
(1)加热杀死的S型细菌中的蛋白质和DNA并没有永久丧失了活性，加热杀死S型细菌的过程中，其蛋白质变性失活，但是其内部的DNA在加热结束后随温度的恢复又逐渐恢复活性。
(2)在转化过程中并不是所有的R型细菌均转化成S型细菌，而是只有少部分R型细菌转化为S型细菌。
(3)转化的实质并不是基因发生突变，而是S型细菌的DNA片段整合到了R型细菌的DNA中，即实现了基因重组。
16．【答案】D
【知识点】肺炎链球菌转化实验；噬菌体侵染细菌实验；基因在染色体上的实验证据；孟德尔遗传实验-分离定律
【解析】【解答】A、孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；
B、摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；
C、T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；
D、肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。
故答案为：D。
【分析】1、肺炎双球菌转化实验包括活体细菌转化实验和离体细菌转化实验，其中活体细菌转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型细菌转化为S型细菌；离体细菌转化实验证明DNA是遗传物质。2、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤：标记噬菌体→标记的噬菌体与大肠杆菌混合培养→在搅拌器中搅拌，然后离心，检测上清液和沉淀物中的放射性物质。该实验证明DNA是遗传物质。3、萨顿提出基因在染色体上的假说，摩尔根通过果蝇伴性遗传实验证明了基因位于染色体上。
17．【答案】（1）葡萄糖溶液＋酵母汁；葡萄糖溶液＋A溶液＋B溶液；酵母汁和B溶液
（2）双缩脲；葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液
（3）保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH
（4）染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖。
【知识点】检测蛋白质的实验；生物膜的功能特性；酶的相关综合
【解析】【解答】（1）结合分析可知：为验证上述无细胞的酵母汁可以进行“乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”的结论，还需要加设两组实验，一组为葡萄糖溶液＋酵母汁（预期实验结果为有乙醇生成），另外一组为葡萄糖溶液＋A溶液（含有酵母汁中的各类生物大分子，包括相关酶）＋B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子），此组预期结果为有乙醇生成；本实验中，起辅助作用的小分子和离子可在酵母菌（细胞中含有各类物质）、酵母汁和B溶液（含有酵母汁中的各类小分子和离子）中存在。（2）多肽用双缩脲试剂进行检测；据题干信息可知，M离子存在于B溶液中，故为验证M对乙醇发酵的是否为必需的，则应加设一组实验，即葡萄糖溶液＋A溶液＋去除了离子M的B溶液：若有乙醇生成，则证明B不是必须的，若无乙醇生成，则证明B是必须的。（3）酶的作用条件温和，需要适宜的温度和pH等条件，实验中缓冲液的作用是保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH。（4）检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有：染色后镜检，原理是细胞膜具有选择透性：若为死细胞，则能被染色；酵母汁接种培养观察，原理是酵母菌可以繁殖：一段时间后若酵母菌数量增加，则为活细胞。
【分析】1、酶是由活细胞产生的具有催化活性的有机物，其中大部分是蛋白质、少量是RNA。2、酶促反应的原理：酶能降低化学反应的活化能。3、分析题干信息可知：本实验的目的是为验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”及“乙醇发酵的酶发挥催化作用需要小分子和离子辅助”，所给实验材料中，葡萄糖溶液为反应的底物，在此实验中为无关变量，其用量应一致；酵母菌为细胞生物，与其对应的酵母汁无细胞结构，可用以验证“无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵”；而A溶液和B溶液分别含有大分子和各类小分子、离子。
18．【答案】（1）光密度值；高；高光强
（2）吸能；ATP、NADpH
（3）小；绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率
（4）360
【知识点】叶绿体结构及色素的分布和作用；叶绿体色素的提取和分离实验；光合作用的过程和意义；影响光合作用的环境因素
【解析】【解答】（1）叶绿体中的4种光合色素含量和吸光能力存在差异，因此可以利用光电比色法测定色素提取液的光密度值来计算叶绿素a的含量；由甲图可知，与高光强组相比，低光强组叶绿素a的含量较高，以增强吸光的能力，从而以适应低光强环境；由乙图分析可知，同温度下，高光强的释放氧速率更大，因此在高光强条件下，温度对光合速率的影响更显著。（2）叶绿素a的含量直接影响光反应的速率。从能量角度分析，光反应需要消耗太阳能，光反应是一种吸能反应；光反应过程包括水的光解（产生NADpH和氧气）和ATP的合成，因此光反应的产物有ATP、NADpH和O2。（3）图乙的绿藻放氧速率表示净光合速率，绿藻放氧速率等于光反应产生氧气的速率减去细胞呼吸消耗氧气的速率，因此图乙的绿藻放氧速率比光反应产生氧气的的速率小。（4）由乙图可知，绿藻在20℃、高光强条件下细胞呼吸的耗氧速率为30μmol·g-1·h-1，绿藻放氧速率为150μmol·g-1·h-1，光合作用产生的氧气速率为180μmol·g-1·h-1，因此每克绿藻每小时光合作用消耗CO2为180μmol，因为1 分子的二氧化碳与 1 个 RuBP 结合形成2分子3-磷酸甘油酸。故每克绿藻每小时光合作用消耗CO2生成180 ×2=360μmol的3-磷酸甘油酸。
【分析】分析甲图，同光强度下，绿藻中的叶绿素a含量随温度升高而增多，同温度下，低光强的的叶绿素a含量更高。
分析乙图，同光强下，温度在25℃之前，随着温度升高，绿藻释放氧速率（净光合速率）加快。同温度下，高光强的释放氧速率（净光合速率）更大。
19．【答案】（1）果胶酶；2n-1=23
（2）2；1/8
（3）
（4）乙和丙杂交获得F1，取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株
【知识点】观察细胞的有丝分裂；基因的分离规律的实质及应用；基因的自由组合规律的实质及应用；杂交育种
【解析】【解答】（1）植物细胞壁的成分为纤维素和果胶，故酶解处理时所用酶为果胶酶；该水稻核型为2n=24，则题图可分为12组染色体，每组含有2条，分析题图可知，乙的11号染色体减少一半，推测其11号染色体少了一条，故的核型为2n-1=23。（2）结合分析可知：甲基因型为AABB，乙缺失一条11号染色体，且表现为矮秆不抗病植株，故其基因型为aaBO，则甲（AABB）与乙（aaBO）杂交，F1基因型为AaBB、AaBO，共2种；F1自交，其中AaBB自交,子代核型均为2n=24，1/2AaBO（产生配子为AB、AO、aB、aO），子代2n-2=22的植株（即缺失两条染色体的植株）所占比例为1/2×1/4（4/16）=1/8。（3）若想让乙aaBO（矮秆不抗病植株）与丙AAbb（高秆抗病植株）通过杂交育种可培育纯合的矮秆抗病水稻（aabb），可通过以下步骤实现：乙和丙杂交获得F1（AaBb），取F1中高秆不抗病的植株进行自交，从F2代中选取矮秆抗病植株（aabb），即为所选育类型。（4）甲植株基因型为AABB，丙植株基因型为AAbb，两者杂交，F1基因型为AABb，F1自交获得F2的遗传图解如下： 。
【分析】分析题图信息可知：甲（高秆不抗病植株）和乙（矮秆不抗病植株）杂交、甲（高秆不抗病植株）和丙（高秆抗病植株）杂交获得的F1均为高秆不抗病，说明高杆对矮杆为显性，不抗病对抗病为显性，据此分析作答。
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