高考生物二轮复习限时集训：第14讲 教材基础实验（解析版）

高考生物二轮复习限时集训
第14讲　教材基础实验
1.下列有关显微镜操作的说法,正确的是 (　D　)
A.高倍镜下细胞质流向是逆时针的,则细胞中细胞质流向应是顺时针的
B.观察低倍镜视野中位于左下方的细胞,需将装片向右上方移动观察
C.用显微镜的凹面反光镜反光,观察到的细胞数目更多,但细胞更小
D.在观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞时,可只用低倍镜观察
[解析] 若高倍镜下细胞质流向是逆时针的,则细胞中细胞质的实际流向也应是逆时针的,A错误;观察低倍镜视野中位于左下方的细胞,应将装片向左下方移动,再换用高倍镜观察,B错误;用显微镜的凹面反光镜反光,观察到的视野更亮,但不会导致观察到的细胞数目增多,也不会导致细胞变小,C错误;在观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞时,液泡有颜色,易于观察,可只用低倍镜观察,D正确。
2.下列实验中,加入试剂后产生的颜色反应错误的是 (　C　)
A.成熟香蕉匀浆中加入斐林试剂,水浴加热后出现砖红色
B.用健那绿处理口腔上皮细胞装片,线粒体呈现蓝绿色
C.在氨基酸溶液中加入双缩脲试剂,混匀后逐渐变成紫色
D.酵母菌涂片用台盼蓝染液染色,部分死亡的酵母菌被染成蓝色
[解析] 成熟香蕉匀浆中含有还原糖,加入斐林试剂后水浴加热能产生砖红色沉淀,A正确;健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料,能将口腔上皮细胞中的线粒体染成蓝绿色,B正确;氨基酸中没有肽键,不能与双缩脲试剂反应,C错误;酵母菌涂片用台盼蓝染液染色,其中死亡的酵母菌被染成蓝色,D正确。
3.下列关于高中生物学实验的叙述,正确的是 (　D　)
A.麦芽糖与麦芽糖酶溶液,可以通过双缩脲试剂水浴加热加以区分
B.选择淀粉和淀粉酶溶液为材料,探究pH对酶活性的影响
C.制作洋葱根尖分生区细胞临时装片,滴加清水保证有丝分裂连续进行
D.探究NAA促进红豆杉枝条生根的最适浓度,宜选用生长旺盛的一年生枝条
[解析] 麦芽糖是还原糖,会与斐林试剂在水浴加热条件下发生反应,麦芽糖酶是蛋白质,会与双缩脲试剂发生紫色反应,A错误;淀粉在酸性条件下会水解,故不能用淀粉和淀粉酶溶液为材料探究pH对酶活性的影响,B错误;制作洋葱根尖分生区细胞临时装片后,细胞已死亡,无法继续进行有丝分裂,C错误;生长旺盛的一年生枝条易生根,D正确。
4.下列有关模拟、探究、调查类实验的叙述,正确的是 (　A　)
A.利用取样器取样的方法调查土壤中小动物的丰富度
B.确定某种遗传病的遗传方式可在人群中随机抽样调查
C.调查活动能力弱、活动范围小的动物种群密度采用标志重捕法
D.NaOH在不同体积琼脂块内扩散的深度可以反映细胞的物质运输的效率
[解析] 土壤小动物通常身体微小,活动能力强,可采用取样器取样法调查土壤中小动物的丰富度,A正确;调查某种遗传病的遗传方式,要选取具有患者的家系进行调查,B错误;调查活动能力弱、活动范围小的动物种群密度采用样方法,C错误;NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比可以反映细胞的物质运输效率,D错误。
5.对照原则是设计生物学实验的重要原则之一,以下有关对照实验的分析正确的是 (　C　)
A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中,需要设置空白对照组
B.观察植物细胞质壁分离及复原时,只需观察蔗糖溶液处理前后的细胞即可
C.比较H2O2在不同条件下的分解的实验中,需设置对H2O2不做任何处理的对照组
D.研究温度对酶活性的影响时,分别在酸性和碱性条件下进行
[解析] 探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验为前后自身对照实验,不需另设置对照组,A错误;观察植物细胞质壁分离及复原实验,需先观察细胞的初始状态,再观察用蔗糖溶液处理后和用清水处理后的细胞,共3次观察,B错误;比较H2O2在不同条件下的分解的实验,需设置对H2O2不做任何处理的空白对照组,C正确;研究温度对酶活性的影响的实验,自变量为温度,pH为无关变量,无关变量应保持相同且适宜,D错误。
6.下列对于生物学实验的描述,错误的是 (　C　)
A.鲁宾和卡门用18O分别标记了H2O和CO2,结果证明了光合作用释放的氧气来自水
B.叶绿体色素分离实验中,溶解度差异最大的两种色素是胡萝卜素和叶绿素b
C.孟德尔通过豌豆杂交实验得出分离定律的研究过程中,演绎推理是指F1的测交实验
D.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中,预实验也要像正式实验一样严谨
[解析] 鲁宾和卡门用18O分别标记了H2O和CO2,通过检测氧气的质量,证明了光合作用释放的氧气来自水,A正确;叶绿体色素分离实验中,溶解度最大的是胡萝卜素,最小的是叶绿素b,B正确;演绎推理是指F1测交实验的设计以及实验结果的推测,C错误;预实验的目的是进一步摸索实验条件,检测实验设计的科学性和可行性,避免造成人力、物力和财力的浪费,也要像正式实验一样严谨,D正确。
7.学习生物科学史,能够帮助我们理解生物科学的本质和科学研究方法。下列叙述正确的是 (　D　)
A.萨姆纳从刀豆中提取并证明了脲酶的化学本质是RNA
B.达尔文通过实验证明了生长素从胚芽鞘尖端传到伸长区
C.格里菲思发现加热杀死的S型细菌中的转化因子是DNA
D.施旺和施莱登通过对动植物细胞的研究提出了细胞学说
[解析] 萨姆纳从刀豆中提取并证明了脲酶的化学本质是蛋白质,A错误;达尔文的向光性实验推测出有某种“影响”从胚芽鞘尖端传递到了尖端下部,促进了伸长区的生长,B错误;格里菲思的肺炎双球菌转化实验证明加热杀死的S型细菌中存在某种转化因子,未证明转化因子是DNA,C错误;德国科学家施莱登和施旺通过对动植物细胞的研究建立了细胞学说,D正确。
8.下列关于生物实验中操作步骤的叙述,正确的是 (　D　)
A.在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,经过水解、冲洗涂片和染色后,再制作口腔上皮细胞的装片
B.在调查人群中的遗传病实验中,最好选取群体中发病率较高的单基因遗传病,如红绿色盲、高度近视等,调查某个家族的全部个体可得出该病的发病率
C.在绿叶中色素的提取和分离实验中,经过研磨、过滤、画滤液细线后,再制备滤纸条进行层析操作
D.在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中,经过解离、漂洗和染色后,再制作洋葱根尖细胞临时装片
[解析] 在观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中,先制作口腔上皮细胞的装片,再经过水解、冲洗涂片和染色后观察,A错误;遗传病的发病率是在人群里随机抽样调查得到的,不是调查某个家族的全部个体,B错误;在绿叶中色素的提取和分离实验中,经过研磨、过滤、制备滤纸条后,再画滤液细线进行层析操作,C错误;观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验步骤:解离→漂洗→染色→制片,D正确。
9.某生物小组拟根据实际情况对教材实验进行改进,下列改进方案可行的是 (　C　)
A.因层析液有毒,改用无水乙醇为叶绿体中色素的提取和分离实验中的层析液
B.为节约经费,进行生长素类似物促进插条生根实验前可不必进行预实验
C.用扑克牌的不同花色代表显隐性基因,模拟孟德尔的杂交实验
D.因雄蕊体积小不易操作,故选择雌蕊作为“观察植物细胞减数分裂”的材料
[解析] 光合色素在无水乙醇中的溶解度差别小,因此无水乙酵不能作为层析液,A错误;必须要进行预实验,预实验可以进一步摸索实验条件,减少人力、物力的浪费,B错误;取相同数量不同花色的纸牌代表显隐性基因,可模拟孟德尔杂交实验,C正确;植物雌蕊进行减数分裂的细胞数目很少,不容易找到正在进行减数分裂的细胞进行观察,D错误。
10.下列实验都需要使用光学显微镜进行观察,有关实验现象描述合理的是 (　A　)
选项 实验名称 观察到的实验现象
A 　观察植物细胞的质壁分离和复原 　镜检1:几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色; 　镜检2:不同细胞质壁分离的程度并不一致
B 　观察多种多样的细胞 　菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成; 　人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
C 　观察细胞的有丝分裂 　洋葱根尖伸长区细胞长,液泡大; 　分生区细胞呈正方形,多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
D 　观察叶绿体和细胞质流动 　黑藻细胞中清晰观察到叶绿体的双层膜和类囊体结构
[解析] 观察植物细胞的质壁分离和复原时,第一次观察时,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中液泡占据整个细胞的绝大部分,呈紫色;第二次观察,由于不同细胞的细胞液浓度大小不同,质壁分离的位置、程度并不一致,A合理。光学显微镜下不能观察到核糖体,B不合理。由于分裂间期远长于分裂期,所以处于分裂期的细胞数量少,即呈紫色的染色体形态清晰的细胞较少,C不合理。光学显微镜下不能观察到叶绿体内外膜、类囊体等结构,D不合理。
11.在生物实验中,实验材料、药品往往对实验现象、实验结果起着重要作用。下列相关叙述不正确的是 (　D　)
A.“观察细胞中DNA和RNA的分布”实验和“细胞的质壁分离和复原”实验中,所选生物材料可以相同
B.蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”实验和“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中的作用不同
C.酒精在“绿叶中色素的提取”实验和“检测生物组织中的脂肪”实验中的作用不同
D.盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“生物体维持pH稳定的机制”实验中的作用相同
[解析] “观察细胞中DNA和RNA的分布”实验和“细胞的质壁分离和复原”实验中,所选生物材料均可以是洋葱鳞片叶的内表皮细胞,但在观察质壁分离和复原实验中需要将视野调暗些,便于观察,A正确。蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”中的作用是让细胞吸水涨破,而在“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”中的作用是作为对照组,B正确。酒精在“绿叶中色素的提取”中的作用是溶解并提取色素,在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去浮色,C正确。在“观察植物细胞有丝分裂”实验中,盐酸与酒精混合用于解离,而在“生物体维持pH稳定的机制”实验中,盐酸用于调节溶液的pH,D错误。
12.植物根尖成熟区(有中央大液泡)的主要功能是吸收水分和矿质元素离子。如图Z14-1表示刚施肥后的根尖成熟区表皮细胞在土壤溶液中的状态。请回答下列问题:
图Z14-1
(1)图中根表皮细胞此时所处的生理状态是　细胞失水或出现质壁分离　,判断依据为　细胞壁与原生质层分离　。
(2)有人认为细胞处于质壁分离状态时,虽不能吸收水分,但仍能吸收矿质离子。现提供紫色洋葱,显微镜,质量浓度为0.3 g/mL的蔗糖溶液、物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液、物质的量浓度为1 mol/L的醋酸溶液三种药品(以上溶液的浓度均比一般细胞液浓度大),请你选择一种药品及其他必要的仪器用具,设计一个简单的实验对以上观点进行验证。
实验步骤:
①取一片干净的载玻片,在中央加入1滴　物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液　;
②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察。
预期实验现象:细胞先出现　质壁分离　,后慢慢　自动复原　。
[解析] (1)由于图中细胞的原生质层已与细胞壁分离,故该细胞已失水,发生质壁分离。(2)①取一片干净的载玻片,在中央加入1滴物质的量浓度为1 mol/L的硝酸钾溶液;②撕取紫色洋葱鳞片叶表皮,平展于液滴中,盖上盖玻片,置于显微镜下观察。
预期实验现象:将植物细胞置于适宜的硝酸钾溶液中,细胞先发生质壁分离,后又自动复原,原因是细胞主动地选择吸收K+、N,提高了细胞液的浓度,致使细胞又吸收水分。
13.Ⅰ:1880年,德国科学家恩格尔曼把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境中,然后用极细的光束照射水绵探究叶绿体的功能。Ⅱ:某实验小组在恩格尔曼探究叶绿体功能实验的基础上进一步开展探究实验,将载有水绵和好氧细菌X的临时装片放置在密闭且透明的小室中,再用自然光透过三棱镜照射临时装片,细菌X在不同光区的聚集情况如图甲所示。请回答下列问题:
甲
乙
图Z14-2
(1)恩格尔曼选用水绵和好氧细菌作实验材料探究叶绿体的功能是取得成功的重要原因之一,选择这两个材料的理由分别是　水绵细胞中的叶绿体呈带状分布,便于观察;好氧细菌聚集的部位代表氧气丰富,可以指示光合作用的场所　。
(2)根据实验甲结果分析,细菌X主要密集分布在波长为400~450 nm(蓝紫光)和650~700 nm(红光)的光区,原因是　水绵光合色素主要吸收红光(650~700 nm)和蓝紫光(400~450 nm),在这些光区产生的氧气相对较多,所以好氧细菌主要密集分布在这些光区　。
(3)有另外的实验小组从绿叶中提取了类胡萝卜素,请设计一组实验乙来验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光(以实验甲为对照组,补充完整以下实验方案)。
实验步骤:在三棱镜前放置装有足够量　类胡萝卜素提取液　的试管,再用自然光透过试管和三棱镜照射水绵的临时装片。
预期结果:与对照组相比,若实验组细菌X主要密集分布在　波长为650~700 nm(红光)的光区　,则可验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
[解析] (1)水绵细胞中的叶绿体呈螺旋式带状分布,便于观察;好氧细菌在氧气丰富的部位聚集,可以指示光合作用的场所。
(2)水绵光合色素主要吸收红光和蓝紫光,在这些光区产生的氧气相对较多,故好氧细菌主要密集分布在红光和蓝紫光照射的区域。
(3)实验目的是验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光,所以
可让自然光透过装有类胡萝卜素提取液的试管和三棱镜。由于蓝紫光被吸收,水绵主要吸收红光进行光合作用,因此在650~700 nm光区产生氧气相对较多,细菌X在此区域密集分布,据此可验证类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。
14.适宜浓度的生长素可以促进插条生根。研究人员使用不同用量的生长素处理某植物枝条,每组处理的枝条数都是50个。观察三个月后存活的枝条数、生根的枝条数以及首次出根所需天数,结果如图Z14-3所示。请回答下列问题:
图Z14-3
(1)生长素的化学本质是　吲哚乙酸　。植物激素除了生长素以外,还有细胞分裂素、乙烯和　赤霉素、脱落酸　四类。
(2)据图可知,生长素用量为0时,有些枝条也生根,其首次出根需要天数较多的原因是　枝条自身产生的生长素较少,积累到生根所需浓度时间长　。
(3)若要确定生长素促进该植物枝条生根效果最佳的用量,还需要观测的指标包括　每个枝条的生根数量、根的长度　(答出两点即可)。
(4)在农业生产中,施用生长调节剂时,要综合考虑施用目的、价格、施用是否方便以及　药物效果、药物毒性、药物残留　(答出两点即可)等因素,在施用时,还要考虑施用时间、方式、浓度、次数及处理部位等问题。
[解析] (1)植物生长素的化学本质是吲哚乙酸。植物激素包括生长素、细胞分裂素、赤霉素、乙烯和脱落酸五类。
(2)实验中不用生长素处理也有部分枝条生根,原因是枝条自身含有内源生长素,但是含量较少,积累到生根所需浓度时间长,故首次出根所需天数较多。
(3)确定生长素的最佳用量,还需要观测的指标包括每个枝条的生根数量、根的长度等。
(4)在农业生产中,施用生长调节剂时,要综合考虑施用目的、药物效果、药物毒性、药物残留、价格和施用是否方便等因素。