高考生物二轮专题课件：专题八　实验与探究(共92张PPT)

(共92张PPT)
专题八　实验与探究
高考生物二轮专题课件
能够恰当选用并熟练运用工具展开观察；针对日常生活的真实情境提出清晰的、有价值的、可探究的生命科学问题或可达成的工程学需求；基于对相关资料的查阅，设计并实施恰当可行的方案；运用多种方法如实记录，并创造性地运用数学方法分析实验结果；能够在团队中起组织和引领作用，运用科学术语精确阐明实验结果，并展开交流。　　
梳理核心知识
1
1.判断有关教材基础实验说法的正误
(1)将斐林试剂加入果糖溶液中后，溶液呈现无色，水浴加热后有砖红色沉淀生成。( )
(2)蛋白质变性后，用双缩脲试剂鉴定，不再显示紫色。( )
(3)鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热。( )
(4)观察细胞质流动时，应以液泡的运动作为参照。( )
(5)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。( )
×
×
×
×
×
(6)低温诱导染色体数目加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理。( )
(7)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。( )
(8)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温。( )
(9)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。( )
(10)探索2，4- D促进插条生根的最适浓度实验时，进行预实验的目的是减少实验误差，确定浓度范围。( )
×
×
×
×
×
2.判断有关生物科学史中的实验方法与技术说法的正误
(1)恩格尔曼利用衣藻和需氧细菌证明光合作用释放氧气和需要光。( )
(2)艾弗里通过体外转化实验证明DNA是遗传物质。( )
(3)噬菌体侵染细菌实验用到的特征元素是14C。( )
(4)沃泰默揭示了胰腺分泌的促胰液素只受神经调节。( )
(5)温特实验证明了生长素在尖端发生横向运输。( )
×
√
×
×
×
(6)首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是由我国科学家完成的。( )
(7)使用普通光学显微镜不能观察到洋葱鳞片叶表皮细胞膜的暗—亮—暗三层结构。( )
(8)荷兰科学家温特首先从人尿中分离出具有生长素效应的化学物质。( )
×
√
√
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
许多土壤动物有较强的活动能力，而且身体微小
利于观察到实验结果的变化，同时还能排
除无关变量的干扰，充分证明实验结果的变化仅由自变量引起
碘液。因为用斐林试剂鉴定时需水浴加热，而该实验中需严格控制温度
使酵母菌分布均匀
稀释含有酵母菌的培养液
乙烯
植物体各个部位
将若干健康同龄小鼠随机均分成两组，一组喂普通饲料和反季水果，另一组喂等量普通饲料和当季水果，一段时间后，观察记录两组小鼠性成熟所需时间
　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　 　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
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7.人和大鼠均为恒温动物，但是，据来自斯坦福大学医学院的一项最新研究成果表明，自19世纪以来，成年人的平均体温在持续下降，不到200年间下降了0.4 ℃，从37 ℃下降到36.6 ℃。有人认为成年人平均体温下降是由环境温度变化引起的，为此，科研人员以大鼠为实验对象进行了相关实验，将10只月龄、体重等相同的健康大鼠随机分为甲、乙两组，将甲组从25 ℃的实验室移至1 ℃的低温室，乙组仍处于25 ℃实验室，测得其中一组的平均体温变化如图所示：
探究低温对大鼠体温的影响
排除1 ℃(环境温度)以外因素对实验结果的影响，以保证本实验的结果是由
1 ℃(环境温度变化)引起的
不能
8.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。
模型组 人参皂苷Rgl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Rgl，连续3天
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。
设置一组健康鼠作为对照
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
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
ABC
1.(多选)(2021·江苏卷，19)数据统计和分析是许多实验的重要环节，下列实验中获取数据的方法合理的是(　　 )
编号 实验内容 获取数据的方法
① 调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度 使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放
② 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数
③ 调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率 在数量足够大的人群中随机调查
④ 探究唾液淀粉酶活性的最适温度 设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，记录实验数据
A.实验① B.实验② C.实验③ D.实验④
解析　灰喜鹊属于活动范围大、活动能力强的动物，应使用标记重捕法调查灰喜鹊的种群密度，且标记尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放，A正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B正确；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样，C正确；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37.0 ℃在梯度为0.5 ℃的不同温度下进行实验，若设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37.0 ℃，D错误。
2.(2020·江苏卷，17)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
C
解析　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。
3.(多选)(2020·江苏卷，25)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(　　 )
ABD
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 用甲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
解析　脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，A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到染色体的行为变化，C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正确。
4.(多选)(2019·江苏卷，22)有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是(　　)
A.观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B.在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C.检测花生子叶中脂肪时，可用甲紫溶液对子叶切片进行染色
D.探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
BD
解析　甲基绿与DNA的亲和力比较强，可把细胞核染成绿色，叶绿体本身为绿色，用甲基绿染色后叶绿体的结构不会更清晰，A错误；在蔗糖溶液中加入适量红墨水后，外界溶液变为红色，由于细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过细胞膜进入细胞中，白洋葱鳞片叶表皮细胞的原生质层为无色，而细胞壁是全透的，故细胞壁与原生质层之间充满着红色溶液，因此可以观察细胞的质壁分离，B正确；对花生子叶中的脂肪进行染色时，可用苏丹Ⅲ染液，甲紫溶液可对染色体进行染色，不能对脂肪进行染色，C错误；细胞膜具有选择透过性，能被台盼蓝染液染成蓝色的细胞为死细胞，活细胞不能被台盼蓝染液染色，因此可用台盼蓝染液区分菌体的死活，D正确。
微专题1　教材基础实验
2
练·高考重点
讲·核心要点
1.比较五个显微观察类实验
甲紫(龙胆紫)
洋葱鳞片
叶外表皮
2.归纳鉴定、提取类实验
砖红色
橘黄
紫色
3.归纳概括常用实验的方法技术
色素
差速
密度梯度
碳　
样方法
4.与“洗”有关的实验操作
50%
95%
5.酒精在教材实验中的作用
无水乙醇
70%
生物是一门以实验为基础的自然学科。下列关于教材基础实验的叙述正确的有______。
①NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同。
(2021·河北卷，3A)
②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。
(2021·全国乙卷，2A)
③纤维素水解的产物与斐林试剂反应产生砖红色沉淀。(2021·海南卷，1D)
④检测生物组织中的还原糖实验，在待测液中先加NaOH溶液，再加CuSO4溶液。(2021·湖南卷，2A)
①③
⑤质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(2020·山东卷，3C)
⑥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。
(2020·全国卷Ⅱ，3B)
⑦提取光合色素的实验中，研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素。(2019·江苏卷，17A)
B
考向1　借助实验材料、试剂的选择及观测指标，考查科学探究能力
1.(2021·辽宁卷，5改编)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 观察根尖分生区组织细胞有丝分裂 纺锤丝牵引染色体的运动
解析　在探究植物细胞的吸水和失水实验中，中央液泡大小、原生质层的位置、细胞大小都应该作为观察对象，A错误；绿叶中的不同色素的颜色、含量以及在层析液中的溶解度不同，导致滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄不同，故滤纸条上色素带的颜色、次序和宽窄应作为观察指标，B正确；探究酵母菌细胞呼吸的方式，观察指标包括培养液的滤液能否使酸性重铬酸钾溶液转变成灰绿色，C错误；观察根尖分生区组织细胞有丝分裂，细胞在解离的时候已经死亡，看不到纺锤丝牵引染色体的运动，D错误。
BD
2.(多选)(2022·江苏海门中学期末)下列与中学实验相关的叙述，正确的是(　　)
A.探究温度对淀粉酶活性的影响时，用斐林试剂检测产物
B.黑藻小叶由单层细胞构成，适用于观察叶绿体
C.洋葱根尖分生区细胞代谢旺盛，适用于观察质壁分离和复原
D.利用血细胞计数板计数酵母菌，加样后需静置片刻再计数
解析　探究温度对淀粉酶活性的影响时，不能用斐林试剂检测产物，因为斐林试剂检测需要水浴加热，会影响实验，A错误；黑藻小叶由单层细胞构成，适用于观察叶绿体，B正确；洋葱根尖分生区细胞代谢旺盛，适用于观察有丝分裂实验，C错误；利用血细胞计数板计数酵母菌，加样后需静置片刻，待酵母菌沉降到计数室底部，在显微镜下观察、计数，D正确。
D
考向2　围绕实验原理及操作过程，考查综合应用能力
3.(2022·江苏苏州张家港期初)下列有关高中生物实验操作的叙述，正确的是(　　)
A.“绿叶中色素的提取和分离”实验中，用离心法对各种色素进行分离
B.“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，用吸水纸引流让培养液充满血细胞计数板的计数室
C.“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，正式实验时必须设置空白对照组
D.“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，需在高倍镜下观察细胞中染色体的存在状态
解析　“绿叶中色素的提取和分离”实验中，由于各色素随层析液在滤纸上扩散速度不同，可用纸层析法对各种色素进行分离，A错误；“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，血细胞计数板计数时，应先放置盖玻片，在盖玻片的边缘滴加培养液，待培养液从边缘处自行渗入计数室，吸去多余培养液，再进行计数，B错误；“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验中，实验的自变量是生长素类似物的浓度，而在预实验时浓度梯度较大，需要蒸馏水这组作为空白对照，来确定范围，从而缩小范围，因此正式实验可不设置空白对照组，C错误；“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中，细胞分裂不同时期染色体的行为变化是不同的，故可在高倍镜下观察染色体的行为变化判断细胞的分裂时期，D正确。
4.(2022·全国乙卷，30)甲状腺激素在促进机体新陈代谢和生长发育过程中发挥重要作用。为了研究动物体内甲状腺激素的合成和调节机制，某研究小组进行了下列相关实验。
实验一：将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，一定时间后测定家兔甲状腺的放射性强度。
实验二：给甲、乙、丙三组家兔分别经静脉注射一定量的生理盐水、甲状腺激素溶液、促甲状腺激素溶液。一定时间后分别测定三组家兔血中甲状腺激素的含量，发现注射的甲状腺激素和促甲状腺激素都起到了相应的调节作用。
回答下列问题：
(1)实验一中，家兔甲状腺中检测到碘的放射性，出现这一现象的原因是_______________________________。
(2)根据实验二推测，丙组甲状腺激素的合成量______ (填“大于”或“小于”)甲组。乙组和丙组甲状腺激素的合成量________(填“相同”或“不相同”)，原因是______________________________________________________________
_________________________________。
甲状腺吸收碘合成甲状腺激素　
大于
不相同
乙组注射外源甲状腺激素，使甲状腺激素合成减少，丙组注射促甲
状腺激素会促进甲状腺激素的合成
解析　(1)实验一中将一定量的放射性碘溶液经腹腔注射到家兔体内，家兔甲状腺细胞会吸收并利用放射性碘合成甲状腺激素，因此甲状腺中可以检测到碘的放射性。(2)根据上述分析，实验二中丙组注射促甲状腺激素溶液，会促进甲状腺的活动，丙组甲状腺激素的合成量大于甲组。乙组注射外源甲状腺激素，使家兔体内甲状腺激素水平升高，会使甲状腺激素合成减少，而丙组注射促甲状腺激素会促进甲状腺激素的合成，因而乙组和丙组甲状腺激素的合成量不相同。
[思维拓展]
高考常考的“颜色”归纳
考向3　围绕教材经典实验，考查综合分析问题能力
5.(2021·福建卷，4)生物科学史蕴含科学研究的思路和方法，下列科学史实验与结论不相符的叙述是(　　)
D
选项 科学史实验 结论
A 用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验 伞藻的帽形建成主要与细胞核有关
B 绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，碘蒸气处理后观察叶片颜色变化 淀粉是光合作用的产物
C 不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白进行细胞融合实验 细胞膜具有流动性
D 将狗的小肠黏膜和稀盐酸混合磨碎后制成的提取液注入狗的静脉，检测胰液分泌情况 胰液分泌是神经调节的结果
解析　用伞形帽和菊花形帽伞藻进行嫁接和核移植实验，证明伞藻的帽形建成主要与细胞核有关，A正确；绿叶暗处理后，一半遮光，另一半曝光，碘蒸气处理后观察叶片颜色变化，证明淀粉是光合作用的产物，B正确；用不同颜色荧光染料标记人和小鼠的细胞膜蛋白，进行细胞融合实验，证明细胞膜具有流动性，C正确；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，发现了胰液分泌是激素调节的结果，D错误。
6.(2022·江苏苏锡常镇四市一调)实证在科学研究中具有重要作用，下列有关叙述错误的是(　　)
A.恩格尔曼的水绵实验为证明叶绿体是植物进行光合作用的场所提供了实证
B.富兰克林的DNA衍射图谱为DNA双螺旋结构模型的建构提供了实证
C.萨顿对蝗虫精子形成过程的观察和比较为证明基因在染色体上提供了实证
D.艾弗里利用物质提纯技术为探索肺炎链球菌转化因子的本质提供了实证
C
解析　恩格尔曼采用水绵、需氧细菌和极细光束进行对照实验，发现光合作用的场所是叶绿体，产物之一为氧气，A正确；威尔金斯和富兰克林为DNA双螺旋结构模型的构建提供了DNA衍射图谱，沃森和克里克依据他们提供的DNA衍射图谱及有关数据，推算出DNA分子呈螺旋结构，B正确；萨顿提出基因在染色体上的推论并未提出实证，C错误；艾弗里利用物质提纯技术，将S型细菌的DNA、蛋白质、糖类等物质分离开，单独的、直接的观察它们各自的作用，为探索肺炎链球菌转化因子的本质提供了实证，D正确。
微专题2　实验设计题的解题规律
3
练·高考重点
讲·核心要点
1.牢固掌握实验设计的程序
2.描述实验设计步骤的“四步曲”
等量
随机性
单一
相同
3.“五看法”评价实验设计的方案
A
1.(2022·江苏南通期初) 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验对象的影响，这样的实验叫作对比实验。对比实验和对照实验都是科学探究中常用的方法。下列关于生物科学实验的叙述，正确的是(　　)
A.鲁宾和卡门设计对比实验证明了光合作用释放的氧气来自水
B.对比实验遵循对照原则和单一变量原则，需要设置空白对照组
C.对比实验属于验证实验，每个实验组的实验结果都是已知的
D.萨克斯通过天竺葵实验证明光合作用的产物有淀粉是对比实验
解析　对比实验指设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究其种因素对实验对象的影响。对比实验不设对照组，均为实验组。鲁宾和卡门分别标记水和二氧化碳中的氧元素来做对比，通过实验证明了光合作用释放的氧气来自水，是对比实验，A正确；对比实验遵循对照原则和单一变量原则，不需要设置空白对照组，B错误；对比实验不是验证实验，每个实验组的实验结果都是未知的，C错误；萨克斯通过天竺葵实验证明光合作用的产物有淀粉是对照实验，不是对比实验，D错误。
BCD
2.(多选)(2022·江苏盐城学情检测)以下生物学实验的部分操作过程，不正确的是(　　 )
实验名称 实验操作或目的
A 提取和分离绿叶中色素实验 可用单层尼龙布来过滤研磨液
B 探究重金属Cu2＋对淀粉酶活性影响实验 可通过斐林试剂来鉴定淀粉是否被分解成还原糖
C 探究扦插枝条生根最适生长素浓度实验 预实验目的是为正式实验摸索条件和减少实验的误差
D 探究酵母菌种群数量变化实验 先盖上盖玻片，再在盖玻片一侧滴加培养液另一侧用吸水纸吸引
解析　研磨后使用单层尼龙布过滤研磨液，能更快的得到色素提取液，不能用滤纸，A正确；探究重金属Cu2＋对淀粉酶活性影响实验不能用斐林试剂来鉴定淀粉是否被分解成还原糖，因为斐林试剂中含有Cu2＋，B错误；为避免实验的盲目性，减少损失，为正式实验摸索条件，确定实验浓度的大致范围，需要先进行预实验，预实验不能减少实验误差，C错误；先盖盖玻片，后在盖玻片一侧滴少量样液，让其自行渗入计数室，D错误。
3.(2021·全国甲卷，30)用一段由放射性同位素标记的DNA片段可以确定基因在染色体上的位置。某研究人员使用放射性同位素32P标记的脱氧腺苷三磷酸(dATP，dA－Pα～Pβ～Pγ)等材料制备了DNA片段甲(单链)，对W基因在染色体上的位置进行了研究，实验流程的示意图如下。
回答下列问题：
(1)该研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P，原因是___________________________________________________
_____________________________。
(2)该研究人员以细胞为材料制备了染色体样品，在混合操作之前去除了样品中的RNA分子，去除RNA分子的目的是__________________________________
______________。
dATP脱去β、γ 位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核
苷酸，是合成DNA的原料之一
防止RNA分子与染色体DNA的W基因
片段发生杂交
(3)为了使片段甲能够通过碱基互补配对与染色体样品中的W基因结合，需要通过某种处理使样品中的染色体DNA________。
(4)该研究人员在完成上述实验的基础上，又对动物细胞内某基因的mRNA进行了检测，在实验过程中用某种酶去除了样品中的DNA，这种酶是__________。
解旋
DNA酶
解析　(1)dA－Pα～Pβ～Pγ脱去β、γ位上的两个磷酸基团后，则为腺嘌呤脱氧核苷酸，是合成DNA的原料之一；因此研究人员在制备32P标记的DNA片段甲时，所用dATP的α位磷酸基团中的磷必须是32P。(2)RNA分子也可以与染色体DNA进行碱基互补配对，产生杂交带，从而干扰32P标记的DNA片段甲与染色体DNA的杂交，故去除RNA分子，可以防止RNA分子与染色体DNA的W基因片段发生杂交。(3)DNA分子解旋后的单链片段才能与32P标记的DNA片段甲进行碱基互补配对，故需要使样品中的染色体DNA解旋。(4)DNA酶可以水解DNA分子从而去除了样品中的DNA。
专题强化练
4
（时间：30分钟）
微专题1　教材基础实验
1.(2022·江苏苏州一模)下列有关实验操作或现象的叙述，正确的是(　　)
A.在黑藻小叶制成的临时装片中观察不到叶绿体有明显的移动，说明细胞已死亡
B.苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞间观察到橘黄色颗粒，说明部分脂肪储存在细胞间
C.用血细胞计数板对噬菌体进行计数时需要将视野调暗，以便区分中方格的边界
D.观察质壁分离时发现有的细胞核出现在液泡图像范围内，但不能说明其在液泡中
D
解析　在黑藻小叶制成的临时装片中观察不到叶绿体有明显的移动，也有可能是观察的位置不对，黑藻不同部位叶绿体的移动情况不同，A错误；脂肪存在于细胞内部，苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞间观察到橘黄色颗粒，可能是切片时将细胞切破导致，B错误；血细胞计数板是在光学显微镜下使用，光学显微镜下看不到噬菌体，C错误；由于细胞是立体结构，观察质壁分离时发现有的细胞核出现在液泡图像范围内，可能是细胞核在液泡上面或者下面，不能说明细胞核在液泡中，D正确。
2.(2022·江苏盐城阶段考)下列对生物学实验的相关叙述，正确的是(　　)
A.鉴定蛋白质时，双缩脲试剂应先加A液，再加B液
B.甘蔗是一种糖分含量很高的植物，是还原糖鉴定实验的理想材料
C.观察植物细胞质壁分离和复原时，蔗糖溶液浓度越高实验效果越好
D.在研究镁是植物必需矿质元素时，可用蒸馏水和加镁蒸馏水进行对照培养
A
解析　用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，应先加A液，再加B液，蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应，A正确；甘蔗是一种糖分含量很高的植物，其中的糖是蔗糖，而蔗糖是非还原糖，显然不是还原糖鉴定实验的理想材料，B错误；观察植物细胞质壁分离和复原时，蔗糖溶液浓度越高实验效果未必越好，因为高浓度的蔗糖溶液会导致植物细胞失水过多而死亡，导致实验失败，C错误；在研究镁是植物必需矿质元素时，需要用完全培养液和缺镁的完全培养液进行对照培养，D错误。
3.(多选)(2022·江苏泰州月考)同位素标记技术可用于示踪物质的运行和变化规律，下列是科学家利用同位素标记技术进行科学研究的叙述，正确的是(　　 )
A.向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸，随后检测放射性标记的物质先后出现在哪些结构，研究分泌蛋白合成和运输的过程
B.鲁宾和卡门用同位素标记HO、CO2和H2O、C18O2分别提供给植物进行光合作用，然后检测释放的O2中是否有放射性18O2研究光合作用中氧气的来源
C.赫尔希和蔡斯利用35S标记的噬菌体和32P标记的噬菌体分别侵染细菌，保温搅拌离心后，检查上清液和沉淀物中的放射性情况，证明了DNA是噬菌体的遗传物质
D.梅塞尔森和斯塔尔利用15N标记的大肠杆菌转移到含有14NH4Cl的培养液中培养，不同时刻收集大肠杆菌提取DNA，利用密度梯度离心技术在试管中区分含有不同N元素的DNA，证明DNA半保留复制
ACD
解析　氨基酸是蛋白质的基本组成单位，其元素组成有C、H、O、N等，故科学家可向豚鼠胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，通过检测放射性标记的物质在细胞中出现的部位来探究分泌蛋白形成的过程，A正确；18O不属于放射性元素，B错误；噬菌体是由蛋白质外壳(元素组成有C、H、O、N、S)和DNA(元素组成为C、H、O、N、P)组成的，故用32P和35S分别标记T2噬菌体的DNA和蛋白质外壳，侵染大肠杆菌，通过检测放射性物质出现的位置及子代噬菌体是否有放射性，确定了DNA是噬菌体的遗传物质，C正确；梅塞尔森和斯塔尔将15N标记的大肠杆菌转移到14N的普通培养液中培养，收集大肠杆菌并提取DNA，对其密度梯度离心，根据子代DNA在试管中的位置确定DNA的复制方式为半保留复制，D正确。
4.(2022·湖北卷，5)灭菌、消毒、无菌操作是生物学实验中常见的操作。下列叙述正确的是(　　)
A.动、植物细胞DNA的提取必须在无菌条件下进行
B.微生物、动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染
C.为防止蛋白质变性，不能用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌
D.可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌
D
解析　动、植物细胞DNA的提取不需要在无菌条件下进行，A错误；动物细胞培养基中需添加一定量的抗生素以防止污染，保证无菌环境，而微生物的培养一般不能加入抗生素，B错误；一般用湿热灭菌法对牛肉膏蛋白胨培养基进行灭菌，以防止杂菌污染，C错误；可用湿热灭菌法对实验中所使用的微量离心管、细胞培养瓶等进行灭菌，以防止杂菌污染，D正确。
5.(多选)(2022·江苏徐州学情调研)实验是生物学研究的重要手段。对以下异常实验结果分析合理的是(　　 )
ABC
实验名称 实验操作或现象 分析
A 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 几乎观察不到处于分裂期的细胞 可能是一天中取材时间不当
B 探究培养液中酵母菌种群数量的变化 相同条件下不同同学计数结果偏差较大 可能是取样前培养液未摇匀
C 用高倍显微镜观察叶绿体 未清晰观察到菠菜叶肉细胞中叶绿体的分布 可能是未撕取到单层叶肉细胞
D 探究植物细胞的吸水和失水 用0.3 g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮，一段时间后未发现质壁分离现象 可能是所用蔗糖溶液浓度太低
解析　观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂，如果取材时间不是细胞分裂旺盛的时候，有可能出现几乎观察不到处于分裂期的细胞，A正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化，如果取样前不摇匀，可能导致计数结果与实际值相差较大，B正确；用高倍显微镜观察叶绿体，需要撕取稍带叶肉的下表皮，因为叶肉细胞中有叶绿体，表皮细胞中无叶绿体，如果未撕取到单层叶肉细胞或撕取过厚，会影响观察效果，C正确；探究植物细胞的吸水和失水，用0.3 g/mL蔗糖溶液处理洋葱鳞片外表皮，一段时间后未发现质壁分离现象，说明细胞已经死亡，不能发生质壁分离，D错误。
6.(2022·江苏盐城调研)下列关于“加法原理”和“减法原理”的理解，正确的是(　　)
A.验证Mg是植物生活的必需元素实验中，实验组是缺Mg培养液，体现了“加法原理”
B.肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、DNA酶等处理细胞提取物体现了“加法原理”
C.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”
D.探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“减法原理”
C
解析　由题干信息分析可知，“加法原理”是人为添加某种影响因素；“减法原理”是人为去除某种因素，均为“实验组”；判断为“加法原理”或“减法原理”是和常态情况的对照组进行对照实验。 “验证Mg是植物生活的必需元素”实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液，采用的是“减法原理”，A错误；在艾弗里的肺炎链球菌转化实验中，几个实验组分别添加蛋白酶、酯酶或DNA酶的目的是除去相应的成分，采用的是“减法原理”，B错误；比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，对照组是常温处理，实验组滴加肝脏研磨液体现了“加法原理”，C正确；探究不同pH对过氧化氢酶的影响实验中，加入HCl或NaOH溶液体现了“加法原理”，D错误。
7.(多选)(2022·江苏南京、盐城二模)下列关于生物学实验的叙述，正确的是(　　 )
A.绿叶色素提取液的颜色较浅，可能是加入无水乙醇量过多导致
B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能难以得到染色体加倍的体细胞
C.植物组织培养时被杂菌污染，可能是外植体灭菌不彻底
D.粗提取获得的DNA含量较少，可能是来回反复过快搅拌导致
ABD
解析　绿叶色素提取液的颜色较浅，可能是加入无水乙醇过多，进行了稀释，A正确；低温诱导大蒜根尖时间过短，未起到抑制纺锤体的形成，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞，B正确；植物组织培养时被杂菌污染，可能是外植体消毒不彻底，外植体不能进行灭菌处理，C错误；用玻璃棒搅拌的目的是让DNA充分溶解，用玻璃棒来回反复过快搅拌滤液时易打碎DNA，导致滤液中DNA获得量减少，D正确。
微专题2　实验设计题的解题规律
8.(2022·江苏南京六校联合体期初)下列有关实验操作或方法所导致结果的描述，错误的是(　　)
A.“探究酵母菌种群数量的动态变化”实验中，滴加培养液后盖上盖玻片以致计数结果偏大
B.“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶混合后置于不同温度条件下处理
C.“观察植物质壁分离与复原”实验中，至少需要对装片进行三次观察
D.“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中，可用诱虫器采集土壤样品中的小动物
B
解析　滴加培养液后盖上盖玻片，盖玻片可能由于已加入的液滴的表面张力作用使其未能严密的盖到计数板表面上，使计数室内的体积增大，从而使计数结果偏高，A正确；“探究温度对酶活性的影响”实验中，将淀粉和淀粉酶在不同温度条件下处理后再混合，B错误；“观察植物质壁分离与复原”实验中，至少需要对装片进行三次观察进行前后对照，即观察到最原始的状态，分离状态和复原过程，C正确；“土壤中小动物类群丰富度的研究”实验中，可用诱虫器采集土壤样品中的小动物，D正确。
9.(多选)(2022·江苏南京、盐城二模)下列关于“探究2，4 D对插条生根的作用”实验的叙述，正确的是(　　)
A.本实验中因变量是生根长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组
B.预实验所使用的2，4 D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要小
C.由于插条内缺乏相应酶分解2，4 D，因此其作用具有长效性
D.利用浸泡法处理插条时，所作用2，4 D溶液的浓度比沾蘸法大
AC
解析　根据实验的目的是“探究2，4 D对插枝生根的作用”分析，自变量为是否施用2，4 D，因变量为生根数目或长度，蒸馏水的组别是本实验中的唯一对照组，A正确；预实验所使用的2，4 D浓度梯度比正式实验的浓度梯度要大，才能大致判断适宜浓度的范围，以缩小梯度精准实验，获得最适浓度，B错误；2，4 D是生长素类似物，则在插枝内缺乏相应酶分解2，4 D，因此其作用后具有长效性，C正确；利用浸泡法处理插条时，所用2，4 D溶液的浓度比沾蘸法小，时间比沾蘸法长，D错误。
10.(多选)(2022·江苏南通如皋适应性考试)研究发现，高温会影响拟南芥雄蕊生长，如图1所示。研究小组探究了不同浓度的生长素对此现象的影响，结果如图2所示。下列说法正确的是(　　)
AC
图1
图2
A.高温抑制雄蕊的生长，对拟南芥的自花传粉会有明显影响
B.IAA浓度为10－7M时较10－4M更能缓解高温对植物的抑制作用
C.该实验自变量有两个，分别是高温和生长素浓度
D.施加IAA对常温下拟南芥雄蕊的生长无明显影响
解析　由图1可知，高温抑制雄蕊的生长，由于雄蕊的长度短于雌蕊，所以不利于花粉落到柱头上，A正确；由图可知，生长素浓度为10－4M、高温条件下雄蕊长度大于2 mm的、雄蕊长度在1.5～2.0 mm的所占比例大于生长素浓度为10－7M，说明IAA浓度为10－4M时较10－7M更能缓解高温的抑制作用，B错误；从图上看，该实验的自变量有温度和IAA浓度，C正确；对比常温条件下，施加IAA组与对照组的雄蕊各长度比例可知，施加IAA使常温下拟南芥雄蕊长度在1.5～2.0 mm的比例增加，而雄蕊长度大于2 mm的比例减小，D错误。
11.(2022·江苏苏锡常镇四市一调)酵母菌可应用于多个领域，下列有关叙述错误的是(　　)
A.利用酵母菌探究细胞呼吸方式的实验是对比实验
B.提取酵母菌DNA时，可用石英砂辅助破碎细胞
C.探究酵母菌种群数量的动态变化时，培养液需先灭菌后分装
D.家庭制作果酒时添加适量白糖可提升果酒的酒精度和甜度
C
解析　探究酵母菌在不同氧气条件下的呼吸方式中两组分别是有氧条件和无氧条件，该实验属于对比实验，A正确；提取酵母菌DNA时，可用石英砂辅助破碎细胞，使DNA释放更彻底，B正确；为避免杂菌污染，探究酵母菌种群数量的动态变化时，培养液需先分装后灭菌，C错误；家庭制作果酒时添加适量白糖除可以让果酒口感更甜外，还可以为酵母菌发酵提供原料从而提高酒精度，D正确。
12.(2022·江苏苏锡常镇四市一调)模拟实验和模型建构是生物学研究的常用科学方法，下列有关叙述错误的是(　　)
A.“性状分离比的模拟实验”中，每个小桶内的两种颜色小球数量必须相等
B.“细胞大小与物质运输的关系”实验中，NaOH进入琼脂块的深度基本
一致
C.“建立减数分裂中染色体变化的模型”中，颜色不同的两条染色体代表同源染色体
D.“设计制作生态缸”实验中，要充分考虑系统内组分和营养级生物之间的合适比例
C
解析　在性状分离比的模拟实验中，两个小桶内的彩球数量可以不相同，但是每个小桶内的两种彩球数必须相等，比例为1∶1，A正确；模拟细胞大小与物质运输的关系实验中，NaOH扩散进入各琼脂块的深度基本一致，实验可用NaOH扩散进琼脂块的体积与琼脂块总体积之比反映细胞的物质运输效率，B正确；建立减数分裂中染色体变化的模型实验中，颜色不同的不一定是同源染色体，大小相同、颜色不同的染色体代表同源染色体，C错误；生态缸制作时，要充分考虑系统内不同营养级生物之间的合适比例，将生态缸密封，放置于室内通风、光线良好的地方，D正确。
13.(2022·江苏常熟阶段性抽测)为了研究酶之间的相互影响，某同学设计如下实验，已知淀粉酶可催化淀粉水解为麦芽糖，蛋白酶可催化蛋白质水解为多肽。下列叙述错误的是(　　)
A
　　　　试管号 加入的物质　　　　 1 2 3 4
质量分数为1%的淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL
淀粉酶溶液 2 mL 2 mL
淀粉酶＋蛋白酶(等量混合) 4 mL 4 mL
蒸馏水 2mL 2mL
碘液 ＋ ＋
双缩脲试剂 ＋ ＋
预期颜色变化 不变蓝 紫色 ① ②
注：“＋”表示利用相关试剂进行检测。
A.1号试管和3号试管都不变蓝的原因是淀粉被淀粉酶催化水解为麦芽糖
B.2号试管出现紫色的原因是淀粉酶与双缩脲试剂发生紫色反应
C.4号试管颜色为紫色的原因是溶液中含有蛋白质和多肽
D.1、2号试管中加入2 mL的蒸馏水的目的是保证各试管中液体的体积相同
解析　3号试管淀粉酶被蛋白酶分解，所以淀粉没有被分解，加入碘液后，溶液变蓝，A错误；2号试管含有淀粉酶，其本质是蛋白质，加入双缩脲试剂后，会产生紫色反应，B正确；4号试管中淀粉酶被蛋白酶水解为多肽或小分子氨基酸，所以试管中含有蛋白质(蛋白酶)和多肽，加入双缩脲试剂后，溶液变成紫色，C正确；为保证实验的单一变量，所以1、2号试管中加入2 mL的蒸馏水，保证各试管中液体的体积相同，D正确。
14.(2022·江苏新高考基地学校期中)光补偿点指同一叶片在同一时间内，光合作用固定的CO2和呼吸作用释放的CO2等量时的光照强度；光合速率随光照强度增加，当达到某一光照强度时，光合速率不再增加，该光照强度称为光饱和点。下表为长春市西郊老李农场甲、乙两个水稻品种在灌浆期、蜡熟期的光合作用相关数据，光补偿点和光饱和点单位为μmol·m－2·s－1，最大净光合速率单位为μmolCO2·m－2·s－1。灌浆期幼穗开始积累有机物，谷粒内含物呈白色浆状；蜡熟期米粒已变硬，但谷壳仍呈绿色。回答下列问题：
生长期 光补偿点 光饱和点 最大净光合速率 甲 乙 甲 乙 甲 乙
灌浆期 68 52 1 853 1 976 21.67 27.26
蜡熟期 75 72 1 732 1 365 19.17 12.63
(1)水稻叶肉细胞光合作用的色素分布在_____________________，其作用是________________________。
如果甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同，则在灌浆期乙光补偿点低的原因是_____________________________________________________________________。
叶绿体类囊体薄膜上
吸收、传递和转化光能　
乙水稻的光合作用强度大于甲水稻(乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量大于甲)
(2)从表中的数据推测，单位时间内，________(填“甲”或“乙”)品种能获得较高产量，理由是_____________________________________________________
___________________。
(3)据表分析，水稻从灌浆期到蜡熟期过程中，叶片光合作用速率________(填“上升”“不变”或“下降”)。
(4)根据该实验的结果推测，从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量变化有关。某研究小组设计实验验证该推测。
实验设计思路：____________________________________的叶片，分别测定其叶绿素含量。
预期实验结果和结论：若______________________________________，则说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的。
乙
在灌浆期，乙品种的最大净光合速率比甲大，单位时间内
可积累的有机物多
下降
分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻
处于灌浆期的水稻叶片的叶绿素含量高
解析　(1)光合色素分布在叶绿体类囊体薄膜上，具有吸收、传递和转化光能的作用。光补偿点是指植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照强度值，甲、乙两个水稻呼吸作用强度相同，乙的光补偿点要比甲低，说明乙的光合作用强度更大(或者乙水稻叶肉细胞中叶绿素的含量更多)，需要更少的光照就能达到光补偿点。(2)根据表中数据推测，灌浆期幼穗开始有机物积累，而乙品种在灌浆期的最大净光合速率大于甲植物，故乙品种可积累的有机物多，能获得较高的产量。(3)据表分析可知，植物由灌浆期到蜡熟期，甲、乙品种的光补偿点增大，光饱和点降低，最大净光合速率均在下降，叶片光合作用速率下降。(4)本实验想验证从灌浆期到蜡熟期水稻最大净光合速率的变化可能与叶片的叶绿素含量
变化有关，自变量为不同生长发育时期的叶片，因变量为叶片中叶绿素含量。因此实验思路为分别取在灌浆期和蜡熟期等量的同种水稻的叶片，分别测定其叶绿素含量。如果灌浆期叶绿素含量高于蜡熟期，说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降是由于叶片的叶绿素含量下降造成的；如果灌浆期叶绿素含量等于蜡熟期，说明植物由灌浆期到蜡熟期水稻的最大净光合速率下降与叶片的叶绿素含量无关。
15.(2022·苏北四市一模)科研人员通过小鼠模型研究，发现了一条从大脑中央杏仁核(CeA)和下丘脑室旁核(PVN)共有的一类CRH神经元(分泌促肾上腺皮质激素释放激素)到脾内的神经通路，即脑—脾神经通路，该神经通路可调节体液免疫，调节过程如下图所示，请回答下列问题。
(1)兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是________，去甲肾上腺素与CD4＋T细胞膜上的_______________结合，体现了细胞膜具有__________的功能。
(2)体液免疫中，促进B细胞分化的两个刺激信号为________________。
(3)烟碱类受体是脑—脾神经通路中介导B细胞分化的重要结构。利用以下实验材料及用具，设计实验证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低。请完成下表。
突触
肾上腺素能受体
信息交流
乙酰胆碱和抗原　
【实验材料及用具】生理状况相同的小鼠若干只，正常造血干细胞，异常(不能编码烟碱类受体的)造血干细胞，X抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
实验步骤的目的 简要操作过程
①获得________________的小鼠 去除小鼠自身造血干细胞
设置对照组 ②移植____________________________
③______________ 对照组和实验组均测定多只小鼠
测定两组小鼠的④____________ __________________________ 抗体定量检测仪器测定
不能产生B细胞
正常造血干细胞并注射X抗原
减少实验误差
抗X抗原的抗
体产生量
解析　(1)神经元之间兴奋的传递依赖于突触，因此兴奋由CRH神经元传递到脾神经元的过程中，在相邻神经元间传递需要通过的结构是突触；依照题图，去甲肾上腺素作为一种信号分子与CD4＋T细胞膜上的肾上腺素能受体结合，体现了细胞膜具有信息交流的功能。(2)体液免疫过程中，抗原可以刺激B细胞增殖分化为浆细胞和记忆细胞，由题图还可知，乙酰胆碱也可以刺激B细胞增殖分化为浆细胞，所以体液免疫中，促进B细胞分化的两个刺激信号为乙酰胆碱和抗原。(3)本实验的目的是证明小鼠B细胞缺少烟碱类受体导致体液免疫能力降低，所以实验的自变量是烟碱类受体是否被破坏，实验设计思路为：取生理状态相同的小鼠若干只，去除小鼠自身造血干细胞，获得不产生B细胞的小鼠，随机均分为两组，将其中一组小鼠移植正常造血干细胞并注射X抗原作为对照组，另一组小鼠移植异常造血干细胞并注射X抗原作为实验组，一段时间后，检测两组小鼠抗X抗体的产生量，为了减少实验误差，要对对照组和实验组均测定多只小鼠，预期实验结果为：实验组小鼠的抗X抗体产生量低于对照组的产生量。