2020年高考生物真题专项训练：9实验（含答案详解）

2020年高考生物真题专项训练
专题九　实　验
1．(2020·高考全国卷Ⅰ，T4)为达到实验目的，需要选用合适的实验材料进行实验。下列实验目的与实验材料的对应，不合理的是(　　)
实验材料 实验目的
A 大蒜根尖分生区细胞 观察细胞的质壁分离与复原
B 蝗虫的精巢细胞 观察细胞的减数分裂
C 哺乳动物的红细胞 观察细胞的吸水和失水
D 人口腔上皮细胞 观察DNA、RNA在细胞中的分布
2.(2020·高考全国卷Ⅱ，T3)下列关于生物学实验的叙述，错误的是(　　)
A．观察活细胞中的线粒体时，可以用健那绿染液进行染色
B．探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，可用肉眼直接观察
C．观察细胞中RNA和DNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色
D．用细胞融合的方法探究细胞膜流动性时，可用荧光染料标记膜蛋白
3．(2020·新高考山东卷，T3)黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学实验材料。下列说法错误的是(　　)
A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液
4．(2020·高考江苏卷，T17)生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中溶液颜色变化的叙述正确的是(　　)
A．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色
B．在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C．在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂，混匀后逐渐变成紫色
5．(2020·高考江苏卷，T25)某同学用光学显微镜对4种实验材料进行观察并记录，如表所示实验现象合理的是(　　)
选项 实验材料 实验现象
A 用苏丹Ⅲ染液染色的花生子叶切片 子叶细胞中有橘黄色颗粒
B 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理的紫色洋葱鳞片叶外表皮装片 紫色的液泡逐渐变小，颜色逐渐变深
C 用龙胆紫染液染色的洋葱根尖装片 染色体在细胞中移动并平均分配到两极
D 用台盼蓝染液染色的酵母菌涂片 部分酵母菌被染成蓝色
6.(2020·浙江7月选考，T27)以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题：
(1)欲判断临时装片中的洋葱外表皮细胞是否为活细胞，可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液，用吸水纸从另一侧吸水，重复几次后，可根据是否发生________现象来判断。
(2)取新鲜菠菜叶片烘干粉碎，提取光合色素时，若甲组未加入碳酸钙，与加入碳酸钙的乙组相比，甲组的提取液会偏________色。分离光合色素时，由于不同色素在层析液中的溶解度不同及在滤纸上的吸附能力不同，导致4种色素随层析液在滤纸条上的________不同而出现色素带分层的现象。若用不同波长的光照射叶绿素a提取液，测量并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，可绘制出该色素的________。
(3)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂________期细胞的染色体，原因是________。
7．(2020·浙江7月选考，T30)欲研究生理溶液中K＋浓度升高对蛙坐骨神经纤维静息电位的影响和Na＋浓度升高对其动作电位的影响。请完善以下实验思路，预测实验结果，并进行分析与讨论。(要求与说明：已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为－70 mV，兴奋时动作电位从去极化到反极化达＋30 mV。测量的是膜内外的电位变化。K＋、Na＋浓度在一定范围内提高。实验条件适宜)
回答下列问题：
(1)完善实验思路：
组1：将神经纤维置于适宜的生理溶液a中，测定其静息电位和刺激后的动作电位，并记录。
组2：________。
组3：将神经纤维分别置于Na＋浓度依次提高的生理溶液d、e中，测定其刺激后的动作电位，并记录。
对上述所得的实验数据进行分析与处理。
(2)预测实验结果(设计一个坐标，以柱形图形式表示实验结果)：
(3)分析与讨论：
①简要解释组3的实验结果：________。
②用放射性同位素24Na＋注入静息的神经细胞内，不久在生理溶液中测量到放射性，24Na＋的这种转运方式属于________。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使24Na＋外流量________。
③刺激脊蛙的坐骨神经，除了在反射中枢测量到动作电位外，还观察到腓肠肌收缩，说明坐骨神经中含有________神经。
专题九　实　验（答案详解）
1．解析：选A。大蒜根尖分生区细胞没有大液泡，不适合用来观察细胞的质壁分离与复原，A项不合理；可用蝗虫精巢细胞的固定装片观察细胞的减数分裂，B项合理；哺乳动物的红细胞在吸水和失水过程中，其形态会发生明显的变化且在显微镜下可以观察到，可用来观察细胞的吸水和失水，C项合理；人口腔上皮细胞含有细胞核且无色素，可用来观察DNA、RNA在细胞中的分布，D项合理。
2．解析：选B。健那绿染液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，而细胞质接近无色，A选项正确；探究人体红细胞因失水而发生的形态变化时，需用显微镜观察，B选项错误；甲基绿和吡罗红对DNA和RNA的亲和力不同，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色，观察细胞中DNA和RNA的分布时，可用吡罗红甲基绿染色剂染色，C选项正确；可用荧光染料标记膜蛋白，用细胞融合的方法探究细胞膜的流动性，D选项正确。
3．解析：选C。叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，须在电子显微镜下观察才能看到，A正确；黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂，不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；质壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强，C错误；光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片中的光合色素，D正确。
4．解析：选C。斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；厌氧发酵时果汁中有酒精生成，在厌氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由橙色变成灰绿色，B错误；在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，C正确；蛋白质和多肽中含有肽键，与双缩脲试剂可发生作用，产生紫色反应，但氨基酸中不含有肽键，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，D错误。
5．解析：选ABD。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，A选项正确；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液浓度低于0.3 g/mL蔗糖溶液，所以将其置于0.3 g/mL蔗糖溶液中会发生渗透失水，紫色的液泡逐渐变小，细胞液颜色逐渐变深，B选项正确；观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，先制作洋葱根尖细胞装片，需要经过解离、漂洗、染色和制片四个步骤，由于解离液由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸按1∶1比例混合制成，所以经过解离后根尖细胞已经死亡，不能在显微镜下观察染色体的行为变化，C选项错误；台盼蓝是细胞活性染料，常用于检测细胞膜的完整性、检测细胞是否存活，由于活细胞的细胞膜具有选择透过性，台盼蓝染液不能进入酵母细胞，而死亡细胞的细胞膜失去了选择透过性，染料可以进入细胞而将细胞染成蓝色，实验所用酵母菌可能部分死亡，D选项正确。
6．解析：(1)质壁分离实验的应用有：①判断植物细胞是否为活细胞；②判断植物细胞液的浓度范围等。(2)提取光合色素的实验中，添加的碳酸钙的作用是保护叶绿素，因此未加碳酸钙组(甲组)中叶绿素含量相对较少，类胡萝卜素含量相对较多，提取液偏黄色。4种色素在层析液中的溶解度和在滤纸上的吸附力不同，导致其在滤纸条上移动的速率不同而分离开，最终在滤纸条上出现4条色素带，由上至下依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b。利用不同波长的光照射叶绿素a提取液可测得并计算叶绿素a对不同波长光的吸收率，从而绘制出该色素的吸收光谱。(3)利于根尖细胞分散的操作有：①解离(利用质量分数为10%的HCl使果胶质层松散)；②制片时，用手指轻压盖玻片后，再覆盖上滤纸，然后用橡皮或笔端轻轻敲击盖玻片。因装片制作的流程是解离→漂洗→染色→制片，题中设问为“染色后”，故回答的应是轻压盖玻片。制作染色体组型图时应选用处于有丝分裂中期的细胞进行显微摄影→测量→剪贴(配对、分组和排队)，因为有丝分裂中期时，染色体缩短到最小程度，最便于观察和研究。
答案：(1)质壁分离　(2)黄　移动速率　吸收光谱　(3)轻压盖玻片　中　中期的染色体缩短到最小的程度，最便于观察和研究
7．解析：根据题干，本实验研究神经细胞膜外K＋浓度升高对静息电位的影响和Na＋浓度升高对动作电位的影响。实验设计应遵循对照原则、单一变量原则等。(1)实验思路中，组1(生理溶液编号为a)是对照组，测得神经纤维的静息电位和刺激后的动作电位；组3是实验组，测得Na＋浓度提高(生理溶液编号为d、e)情况下刺激后的动作电位；因此推断，组2测得K＋浓度提高情况下的静息电位，生理溶液的编号应该为b、c。(2)依据题干，a组的静息电位是－70 mV，动作电位的峰值是＋30 mV。静息电位的产生依靠K＋外流(K＋通过K＋通道进行易化扩散)，当溶液中的K＋浓度升高时，膜内外的K＋浓度差变小，静息电位的绝对值变小，因此相对于生理溶液a，生理溶液b、c中神经纤维的静息电位绝对值逐渐减小；动作电位的去极化和反极化过程依靠Na＋内流(Na＋通过Na＋通道进行易化扩散)，当溶液中的Na＋浓度升高时，膜内外的Na＋浓度差变大，兴奋时，Na＋内流的量相对增多，动作电位峰值变大，因此相对于生理溶液a，生理溶液d、e中神经纤维的动作电位峰值逐渐增大。(3)②生理溶液中的Na＋浓度大于神经细胞内的浓度，放射性同位素24Na＋逆浓度梯度从神经细胞内进入生理溶液，该跨膜运输方式是主动转运，需要载体蛋白的参与和消耗能量。用抑制酶活性的药物处理神经细胞，会使细胞呼吸强度下降，产生的ATP减少，主动转运减弱，24Na＋外流量减少。③刺激脊蛙的坐骨神经，在反射中枢测到动作电位，说明其具有传入神经，观察到腓肠肌收缩，说明其具有传出神经，因此坐骨神经中有传入和传出神经。
答案：(1)将神经纤维分别置于K＋浓度依次提高的生理溶液b、c中，测定其静息电位，并记录。
(2)如图
(3)①细胞外Na＋浓度提高，膜内外的浓度差增大，兴奋时，Na＋通过Na＋通道内流加快，导致动作电位增大　②主动转运　减少　③传入和传出