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第十二章 实验与探究
实验1 实验材料和试剂的选取
1.实验材料的选取原则
(1)凡是用到染色剂的实验,一般都需要选择无色材料,如检测生物组织中的糖类、脂肪、蛋白质,观察细胞的有丝分裂和减数分裂。
(2)在选择实验材料时,不仅要考虑材料本身颜色的影响,还要特别注意材料中是否包含实验对象,如甘蔗汁不能用来检测还原糖,菠菜叶的表皮细胞不能用来观察叶绿体。
(3)有的实验材料必须是新鲜的,放置时间不能过长。如蔗糖本身没有还原性,但如果放置时间过长,蔗糖可能会被微生物分解,产生还原糖。
2.盘点高中生物实验中常用的实验材料和试剂
(1)教材实验中紫色洋葱的“一材多用”
取材部 位 实验名称 取材原因
鳞片叶 探究植物细胞的吸水和失水 紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察几种细胞 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
根 观察根尖分生区组织细胞的有丝 分裂 材料易得,且分生区细胞分裂能力强
低温诱导植物细胞染色体数目的 变化 材料易得,且低温 下根尖也能分裂生
长等
(2)盐酸在不同实验中的作用
实验名称 试剂 作用
影响酶活性的条件 的盐酸 设定酸性条件
观察根尖分生区组织细胞的有丝分 裂 质量分数为 的盐酸 与体积分数为 的酒精按
1:1的比例制成解离液,使组
织中的细胞相互分离
低温诱导植物细胞染色体数目的变 化 沃泰默、斯他林和贝利斯关于促胰 液素发现的实验 稀盐酸 刺激小肠分泌促胰液素
(3)酒精在高中生物实验中的作用
实验名称 酒精浓度 作用 记忆要点
检测生物组织中 的脂肪 体积分数为 的 酒精溶液 洗去浮色 浓度低,能洗去浮色即可
低温诱导植物细 胞染色体数目的 变化 体积分数为 的 酒精溶液 冲洗卡诺 氏液 卡诺氏液的作用是固定细胞的
形态,使用时需要用其浸泡根
尖 ,与洗去浮色相
比,洗去卡诺氏液需要更大浓
度的酒精溶液
实验名称 酒精浓度 作用 记忆要点
绿叶中色素的提 取和分离 无水乙醇(或在体 积分数为 的乙 醇中加入适量无水 碳酸钠) 溶剂 作为提取溶剂,浓度要高
研究土壤中小动 物类群的丰富度 体积分数为 的 酒精溶液 杀死、防 腐 浓度不高不低,达到杀死小动
物和防腐效果即可
续表
1.[2022河北联考]在生物学实验中,材料的选择非常关键,下列关于实验材料的选择,
正确的是( )
A.胡萝卜和甘蔗适合用作生物组织中还原糖检测的材料
B.可用洋葱根尖分生区细胞观察细胞的减数分裂
C.可用发菜和菠菜作为实验材料观察叶绿体的形态和分布
D.可用植物的叶肉细胞观察质壁分离和复原
D
[解析] 甘蔗主要含蔗糖,蔗糖为非还原糖,不适合用来进行还原糖的检测,胡萝卜有颜色,对实验结果的观察有干扰,也不适合作为还原糖检测的材料,A错误。洋葱根尖分生区细胞只进行有丝分裂,B错误。发菜为原核生物,无叶绿体,C错误。植物的叶肉细胞具有原生质层和细胞壁,而且叶绿体的存在有利于观察质壁分离的现象,因此可以用来观察细胞的质壁分离和复原,D正确。
2.[2022福建双十中学模拟改编]洋葱(如图所示)的管状叶能进行光合作用,鳞片叶
层层包裹形成鳞茎,最下面是洋葱的根。用洋葱作为实验材料进行实验,下列相关
叙述正确的是( )
B
A.撕取洋葱绿色管状叶外表皮制作装片,观察到每个细胞中都有叶绿体
B.质壁分离复原的过程中,鳞片叶表皮细胞的吸水能力逐渐变小
C.鳞片叶外表皮细胞含有色素,可用于光合色素的提取和分离实验
D.洋葱幼根经低温诱导后制成装片,不能用于观察细胞染色体数目的变异
[解析] 叶绿体主要存在于叶肉细胞中,洋葱、绿色管状叶外表皮细胞中没有叶绿体,A错误。质壁分离复原时,水分进入细胞,使细胞液浓度降低,细胞吸水能力逐渐变小,B正确。洋葱鳞片叶外表皮细胞没有叶绿体,不含光合色素,C错误。洋葱根尖是根生长的主要部位,存在分生组织,可以选择洋葱根尖来观察染色体数目发生的变异,D错误。
3.[2022双鸭山检测]盐酸是生物实验中常用的试剂之一。下列叙述错误的是( )
A.人体胃液中的盐酸能使食物中的蛋白质变性,暴露其中的肽键
B.在探究 对过氧化氢酶活性的影响时,可用盐酸创设酸性条件
C.制作根尖细胞有丝分裂装片时盐酸和酒精混合液能使细胞分离
D.在盐酸的作用下,胰腺细胞分泌促胰液素,进而促进胰液分泌
D
[解析] 人体胃液中的盐酸能使食物中的蛋白质变性,空间结构发生改变,暴露其中
的肽键,有利于胃蛋白酶发挥作用,A正确;在探究 对过氧化氢酶活性的影响时,
用盐酸和蒸馏水按不同比例调配,创设不同的酸性条件,B正确;制作根尖细胞有丝
分裂装片时,盐酸和酒精混合液(解离液)能使植物细胞相互分离开来,C正确;在
盐酸的作用下,小肠黏膜细胞分泌促胰液素,进而促进胰液分泌,D错误。
4.[2023莆田三模]多个高中生物学实验中都用到了酒精,如表是对几个相关实验的部分
总结,正确的有( )
实验名称 试剂 观察
名称 作用 检测生物组织中的脂肪 体积分数为 的酒 精 洗去浮色 ④都需要借
助显微镜观
察
证明光合作用产生淀粉 体积分数为 的酒 精 ①脱去叶片的颜色 研究土壤中小动物类群的 丰富度 体积分数为 的酒 精 ②及时固定收集的小 动物,防止腐烂 观察根尖分生区组织细胞 的有丝分裂 ③体积分数为 的酒精 解离 A
A.①② B.①③ C.①②④ D.③④
[解析] 光合色素能溶解在有机溶剂中,在“证明光合作用产生淀粉”实验中,可以将
叶片放在体积分数为 的酒精中水浴加热,使叶片脱色,以免干扰颜色观察,①
正确。体积分数为 的酒精在“研究土壤中小动物类群的丰富度”中的作用是及时
固定收集的小动物,防止腐烂,②正确。解离的目的是使细胞相互分离开,解离液
是由体积分数为 的酒精和质量分数为 的盐酸按1:1的比例配制而成的,③
错误。“证明光合作用产生淀粉”和“研究土壤中小动物类群的丰富度”这两个实验都
不需要借助显微镜观察,④错误。综上所述,①②正确,故选A。
实验2 实验设计的原则与变量分析
1.牢记实验设计遵循的基本原则
基本原 则 解读
科学性 原则 在设计实验时必须有充分的科学依据,不能偏离生物学基础知识和原理
平行重 复原则 在实验设计中为了避免实验结果的偶然性,必须对所做实验进行足够次数的
重复,以获得多次实验结果的平均值,保证实验结果的准确性
基本原 则 解读
对照原 则 对照原则是实验设计最基本的原则。对照设计有多种形式,如空白对照
(对照组不加任何处理因素)、条件对照(对照组被某些因素处理)、自
身对照(对照处理与实验处理在同一受试生物上进行)、相互对照(几个
实验组之间相互对照)等
单一变 量原则 除自变量(实验变量)外,应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适
宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同
(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条
件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)
续表
2.分析实验中的三个变量
3.教材中探究类实验的变量分析
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(检测指标:加碘 液后溶液颜色的变化) 、底物量、酶量、试管
的洁净程度、反应时间、
操作程序等
探究 对过氧 化氢酶活性的 影响 不同 (至少三 种) 酶的活性(检测指标:气泡 的产生情况或带火星的卫生 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 氧气的有 无 生成量(检测指标:澄 清石灰水的混浊程度);酒精 产生情况(酸性条件下用重 铬酸钾检测) 葡萄糖溶液浓度、石灰水
的量、温度、 、锥形瓶
的洁净程度等
实验名称 自变量 因变量 无关变量
探索生长素类 调节剂促进插 条生根的最适 浓度 不同浓度 的生长素 类调节剂 扦插枝条的生根数量和长度 (同时也是检测指标) 温度、实验材料的一致
性、生长素类调节剂浓度
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(同时也是 检测指标) 培养液的成分、培养条
件、空间等
续表
5.[2022沈阳质检]实验设计应注重科学性,遵循实验设计的基本原则。下列有关生物
学实验的叙述,正确的是( )
A.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,自变量为催化剂,因变量为 生成量
B.探究“温度对酶活性的影响”实验,可选用唾液淀粉酶,并且需要设计空白对照组
C.探究“ 对酶活性的影响”的实验,可选用胃蛋白酶,在 为6~8范围设置不同实
验组
D.探究“淀粉酶对淀粉和蔗糖的水解作用”实验,可用斐林试剂检测产物中有无还原糖
D
[解析] “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,自变量为有无高温处理、有无
催化剂及催化剂种类,因变量为 的分解速率或单位时间内 生成量,A错误。
探究“温度对酶活性的影响”实验,可选用唾液淀粉酶,通过设置不同温度处理的组
别进行相互对照,无需设计空白对照组,B错误。胃蛋白酶的最适 为1.5,在
为6~8时酶会失活,因此探究“ 对酶活性的影响”的实验,若选用胃蛋白酶,需在
为1~3范围设置不同实验组,C错误。淀粉酶可以催化淀粉(属于非还原糖)分解
为麦芽糖(属于还原糖),不能催化蔗糖(属于非还原糖)水解为葡萄糖和果糖
(均为还原糖),可通过用斐林试剂检测有无还原糖来证明酶的专一性,D正确。
6.[2023湖北名校联盟第一次联考]研究人员以大鼠为研究
对象,探究茶叶中茶氨酸对脑腺体多巴胺(一种神经递质)
释放的影响,结果如图所示。下列相关叙述正确的是
( )
A
A.该实验缺少一组不添加茶氨酸,其他条件与另外两组相同的对照组
B.由图推测,茶氨酸浓度越大,促进多巴胺释放的效果越好
C.多巴胺能与突触后膜上的特异性受体结合,受体决定了多巴胺释放的位置
D.多巴胺发挥作用后,突触后膜内侧钠离子浓度比外侧高
[解析] 本实验需要评定大鼠自身产生多巴胺的情况,才能判断茶氨酸对多巴胺释放
的影响,所以需要增加一组空白对照实验,即不添加茶氨酸,其他条件与另外两组
相同的对照组,A正确;从题图中看出, ,茶氨酸浓度越大,促进多巴
胺释放的效果越好,但 ,不同浓度的茶氨酸促进多巴胺释放的效果基
本相同,B错误;神经递质由突触前膜释放,作用于突触后膜上的特异性受体,受体
不能决定多巴胺释放的位置,C错误;多巴胺发挥作用后,促进突触后膜钠离子内流,
但钠离子浓度仍然是外侧高于内侧,D错误。
7.[2023惠州三校联考]为探究主动运输的特点,科研人员进行了如下四组实验,其中
是一种ATP水解抑制剂,实验结果:实验前后溶液中磷酸盐浓度差 为甲组
>乙组>丙组>丁组。下列叙述错误的是( )
甲组 成熟胡萝卜片 溶液+蒸馏水
乙组 成熟胡萝卜片 溶液 溶液
丙组 幼嫩胡萝卜片 溶液+蒸馏水
丁组 幼嫩胡萝卜片 溶液 溶液
A.该实验需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度
B.甲、乙两组实验结果表明,细胞通过主动运输吸收磷酸盐需要能量
C.该实验的无关变量是温度、 、溶液的量、胡萝卜片的成熟程度等
D.与甲组相比,丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少
C
[解析] 据题意可知,本实验的因变量为实验前后溶液中磷酸盐浓度差,因此需要在
实验前后分别测定溶液中磷酸盐的浓度,A正确;乙组用 处理,而 是一
种ATP水解抑制剂,实验结果是实验前后溶液中磷酸盐浓度差为甲组>乙组,说明
乙组细胞吸收磷酸盐较少,细胞通过主动运输吸收磷酸盐需要消耗能量,B正确;该
实验的无关变量是温度、 、起始溶液的量等,胡萝卜片的成熟程度属于自变量,
C错误;磷酸盐的吸收过程属于主动运输,消耗能量,并需要载体蛋白协助,甲组与
丙组的区别是胡萝卜片的成熟程度,丙组吸收的磷酸盐少于甲组的,原因可能是幼
嫩组织细胞膜上载体蛋白数量较少,D正确。
实验3 实验目的与原理分析
1.实验目的的书写技巧
2.实验原理的书写技巧
&1& 实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考,有些题目要求对实验结果进行分析,其实质上考查的是实验原理,所以对实验结果进行分析时合理套用实验原理即可。
8.[2022重庆八中模拟,12分]草本、木本植物体内含有大量的纤维素,耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解,为酵母菌进行酒精发酵提供大量廉价原料。某研究小组将纤维素分解菌通过诱变和高温处理获得新菌株(甲),制作出菌株甲培养基的滤液,进行了下列实验:
步骤 试管A 试管B
1 加入适量缓冲液 加入用 ① 配制的菌株甲滤液
2 在 条件下水浴保温 3 加入适量的 ② , 水浴保温 4 加入适量的 ③ , 热水浴加热 ,观察溶液颜色 实验预期 预期实验结果及结论: ④ 回答下列问题:
(1)该实验小组的实验目的是___________________________________________。
探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受 高温
[解析] 欲确认本题的实验目的,从以下几个方面提取关键信息:
(2)该实验步骤1~4中,①②③处加入的物质分别是____________、__________、
__________。
等量缓冲液
纤维素液
斐林试剂
[解析] 由于本实验的目的是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受 高温,所以实验步骤中,试管A中加入了适量的缓冲液,那么试管B中也应该加入等量缓冲液配制的菌株甲滤液,因此①应该是等量缓冲液;两个试管内都加入适量的②,所以②为纤维素液;纤维素本身是非还原糖,其会被纤维素酶分解为还原糖,所以③应该是加入检测还原糖的斐林试剂。
(3)对该实验结果及结论作出预期:若_________________________________,则
表明该纤维素酶能耐受 高温;若_____________________,则表明该纤维素酶
不能耐受 高温。
试管A中呈蓝色,试管B中呈砖红色
试管A和B中均呈蓝色
[解析] 斐林试剂本身是蓝色,试管A中未加入纤维素酶,所以没有还原糖生成,则
试管A中呈蓝色。若该菌株甲分泌的纤维素酶能耐受 高温,其能够将纤维素分
解为还原糖,则试管B中呈砖红色;若该菌株分泌的纤维素酶不能耐受 高温,
其在 高温下会变性失活,不能将纤维素分解为还原糖,则试管B中呈斐林试剂
本身的颜色,即蓝色。
(4)食草动物不能分泌纤维素酶,却能从草的茎叶中得到可溶性糖,主要原因是__
_________________________________________________________________________
_______________。
食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶,能将食物中的纤维素分解成可被食草动物吸收的小分子糖类
[解析] 食草动物肠道内生活着一些微生物,这些微生物与食草动物为互利共生关系。食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶,将食物中的纤维素分解成可被食草动物吸收的小分子糖类。
9.[2022济南模拟,10分]为研究肾上腺皮质类固醇缺乏与内耳疾病间的关系,研究人
员进行了下述动物实验(记作实验一)。将30只发育相同的雄鼠平均分为A、B、C
三组,A组小鼠进行双侧肾上腺切除,B组 ? 处理,C组小鼠未切除肾上腺。三组小
鼠在相同的条件下培养一段时间后,获得如下实验数据:A、B、C三组小鼠血液中醛
固酮的平均值依次为 、 、 。A、B两组小鼠出现
听力下降和眩晕症状。对B组小鼠以肾上腺皮质类分泌药物治疗后,上述症状得到改
善。回答下列问题:
(1)由上述叙述可知,在实验开始阶段,对B组小鼠进行的处理是__________________
__。
进行双侧肾上腺切除
[解析] 欲确认本题的实验原理,需要对实验进行分析,常采用的方法是变量分析法:
根据题意,三组小鼠在相同的条件下培养一段时间后,A组和B组小鼠血液中醛固酮的平均值相差不大,说明在实验开始阶段对A组和B组小鼠的处理方式相同,都为进行双侧肾上腺切除。
(2)实验中获取小鼠血液中醛固酮数值的目的是______________________。醛固酮
在体液调节中的功能是通过________________________________________________。
确定手术效果是否有效
调节肾脏对钠离子和水分子的重吸收,维持水盐平衡
[解析] 醛固酮的分泌部位是肾上腺皮质,为了确定双侧肾上腺切除手术效果,实验中要获取小鼠血液中醛固酮的数值。醛固酮在体液调节中的功能是通过调节肾脏对钠离子和水分子的重吸收,维持水盐平衡。
(3)为进一步探究上述小鼠出现听力下降和眩晕症状等疾病机制,继续进行实验二。
研究人员设法分别得到A组和C组小鼠内耳组织样品,通过技术手段获取组织匀浆中
的蛋白质,并测得两种组织匀浆中的蛋白质浓度相当,分别加入等量且同浓度的ATP
溶液,进行混合反应,测定在反应中释放出的无机磷的浓度,然后进行对比,有C组小
鼠内耳组织样品的实验组中无机磷的浓度远高于有A组小鼠内耳组织样品的实验组。
a.由此推断出该实验原理是_________________________________________________
______________________________________。
b.综合实验一和实验二可以得出的结论是_____________________________________
__________。
ATP在ATP酶的作用下,水解为ADP和磷酸,ATP酶活性越强,释放出的无机磷越多(合理即可)
肾上腺皮质类固醇缺乏会降低内耳结构中ATP酶活性
[解析] 要确定实验二的实验原理,首先明确该实验的检测指标为测定在反应中释放出的无机磷的浓度;其次联系教材知识可知,无机磷来源于ATP的水解,底物中ATP的含量相同,则生成的无机磷与ATP酶的活性有关。实验原理为ATP在ATP酶的作用下,水解为ADP和磷酸,ATP酶活性越强,释放出的无机磷越多。根据实验一,A组小鼠进行双侧肾上腺切除,C组小鼠未切除肾上腺,A组小鼠肾上腺皮质类固醇缺乏,C组小鼠肾上腺皮质类固醇充足。根据实验二,有C组小鼠内耳组织样品的实验组中无机磷的浓度远高于有A组小鼠内耳组织样品的实验组,说明C组小鼠ATP酶活性比A组小鼠强,结合两实验说明肾上腺皮质类固醇缺乏会降低内耳结构中ATP酶活性。
实验4 对照实验与对比实验分析
1.对照实验的类型及实验组、对照组的确认
空白对照 对照组为自然状态下不进行处理的对象组,实验组为施加实验变量处理
的对象组
自身对照 实验处理前的对象组为对照组,实验处理后的对象组为实验组
相互对照 不单设对照组,而是几个实验组相互对照。如探究温度对酶活性的影响
时,要用热水、正常温度的水、冰水三个实验组进行相互对照,以得出
相应的实验结论
条件对照 给研究对象施加某种实验处理,虽不是检验假设需要的,但更能充分说
明实验变量的对照
2.对比实验
(1)概念: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,也叫相互对照实验。
(2)举例:①探究酵母菌细胞呼吸类型;②噬菌体侵染细菌实验;③鲁宾和卡门利
用同位素标记法证明光合作用释放的 来自水的实验。
3.辨析对比实验与对照实验
(1)对照实验不仅包括对照组和实验组的对照,还包括多个实验组之间的对比(即通常说的相互对照实验)。所以,对比实验一定是对照实验,因为它符合单一变量原则,但是,对照实验不一定是对比实验,因为它还可能是对照组与单个实验组之间的对照。
&2& 对照实验在一定条件下可以认为是对比实验,如探究温度对唾液淀粉酶活性的
影响时,设置了 、 、 三组,高中阶段学习唾液淀粉酶的适宜温度为
后,可认为 组为对照组;小学阶段未学习唾液淀粉酶的最适温度,则可认
为三组均为实验组,此时为对比实验。
(2)在“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,1号试管与2号、3号、4号试管之间形成对照,2号、3号、4号试管之间形成对比。
(3)在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,未单独设置对照组,两个实验组形成对比。
10.[2023漳州模拟]某同学想探究“植物的生活是否需
要无机盐”,于是将两株同样大小的玉米幼苗分别放
在盛有等量蒸馏水和土壤浸出液的试管中培养。实验
结果如图所示,下列分析正确的是( )
D
A.本实验的自变量为是否提供光照和土壤浸出液
B.实验结果说明植物生长需要含氮、磷、钾的无机盐
C. 装置中的水可以用池塘水或井水代替
D.本实验采用的是无土栽培技术, 组和 组形成了
对照实验
[解析] 本实验的自变量为是否提供土壤浸出液,光照为无关变量,应保持相同且适宜,A错误;通过这个实验现象,可以得出的结论是植物的生活需要土壤浸出液中的某些物质,但不能得知植物生长需要含氮、磷、钾的无机盐,B错误;实验中,设计A装置盛蒸馏水试管的目的是对照,池塘水或井水含有杂质(可能含无机盐),会影响实验结果,因此A装置中的水不可以用池塘水或井水代替,C错误。
11.[2023泉州一测]生菜是一种深受人们喜爱的叶菜。科研人员探究红、蓝光配比
对生菜叶片光合作用及生长的影响,结果如下表。下列分析合理的是( )
分组 地上部分干重 叶面积 净光合速率
① B 0.95 545 7.95
② 1.04 597 8.5
③ 1.37 771 7.9
④ 1.67 898 7.76
⑤ 1.83 956 6.86
⑥ 1.8 950 4
A.①⑥为对照组,②③④⑤为实验组
B.种植生菜最适宜的红、蓝光配比 为1
C.相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率更高
D.光照不仅可为生菜提供能量,也可作为信号影响生菜生长
√
[解析] 本实验的目的是探究红、蓝光配比 对生菜叶片光合作用及生长的影响,
表中6组均为实验组,形成对比实验,A错误;据表格数据可知,在 时,其
净光合速率在实验组中最大,但地上部分干重和叶面积均不是最高,故该红、蓝光
配比不是种植生菜的最适宜配比,B错误;据表可知,随着红光比例增加,生菜的净
光合速率降低,故相比蓝光,生菜利用红光进行光合作用的效率较低,C错误;分析
题意可知,光照不仅可为生菜提供能量(光能),也可以作为影响生菜生长的信号,
D正确。
实验5 作出实验假设,得出实验结论
1.规范写出实验假设
2.倒推法预测实验结果与结论
基本思路概括为“根据已知条件找变量→描述变量间的关系作结论→倒推结论对应的结果→厘清顺序,先结果后结论”。
12.[14分]某兴趣小组让白眼雌果蝇 与红眼雄果蝇 杂交,在产生的子代
中发现了一只白眼的雌果蝇。如表所示是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。
♀,可育 ♂,不育 ♂,不育 死亡 死亡
注:其中性染色体组成为 的果蝇,减数分裂时任意的两条性染色体移向一极,另
一条移向另一极。
请回答下列问题:
(1)兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个假说(不考虑环境因素和染色
体结构变异)。
假说1:白眼雌果蝇的出现是亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致的。
假说2:白眼雌果蝇的出现是________________________________________________
______________导致的。
亲本中的雌果蝇在减数分裂过程中发生染色体变异(答案合理即可)
[解析] 根据题意和表格信息分析: (白眼雌果蝇) (红眼雄果蝇)
(红眼雌果蝇) (白眼雄果蝇),所以正常情况下题述亲本产生的
子代中雄果蝇为白眼,雌果蝇为红眼。子代中出现了一只白眼雌果蝇,原因可能是
①亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变;②亲本中的雌果蝇在减数分裂
过程中发生染色体变异,即雌果蝇的卵原细胞减数分裂过程发生了差错,两条 染
色体不分离,产生了含 的卵细胞,与含 的精子结合,形成了基因型为
的雌果蝇。
(2)若假说1成立,则该白眼雌果蝇的基因型是______。若假说2成立,则该白眼雌
果蝇的基因型是_______,可产生的配子类型及数量比例是_____________________
___。
[解析] 若假说1成立,即亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变,亲本雄果
蝇产生了基因型为 的雄配子,其与基因型为 的卵细胞结合,则该白眼雌果蝇
的基因型是 。若假说2成立,则该白眼雌果蝇的基因型是 ;该白眼雌果
蝇 产生配子的过程中,由于性染色体为三条,减数分裂时其中任意两条移
向细胞一极,而另一条移向另一极,因此其产生的配子种类及数量比为
。
①杂交实验方案:_________________________________________________________
_____________________。
让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇 杂交,观察后代的表型及数量比(答案合理即可)
②预期实验结果及结论:若_____________________________,则假说1成立;若___
______________________________________________________,则假说2成立。
红眼雌果蝇:白眼雄果蝇
红眼雌果蝇:白眼雌果蝇:红眼雄果蝇:白眼雄果蝇
(3)请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。
[解析] 分析题干可知,两种可能的情况下,该白眼雌果蝇的基因型分别为 、
。因此,可以让该白眼雌果蝇与红眼雄果蝇 杂交,观察统计后代果蝇
的表型及数量比。若假说1成立,则该白眼雌果蝇的基因型应为 ,其与基因型
为 的红眼雄果蝇杂交,子代雌果蝇全部为红眼,雄果蝇全部为白眼。若假说2成
立,则该白眼雌果蝇的基因型应为 ,其产生的配子种类及比例为
,与基因型为 的红眼雄果蝇杂交,结合表格信息可
知,子代的表型及数量比为红眼雌果蝇 :白眼雌果蝇 :红
眼雄果蝇 :白眼雄果蝇 。
13.[2023永州一模,10分]为了研究蓝光对植物光合作用和呼吸作用的影响,研究人员
在自然光的基础上增加不同强度的蓝光处理蚕豆幼苗,两周后测定单位时间内植株
在光照下 吸收量和黑暗中 释放量,实验结果如图1所示。回答下列问题:
(1)叶绿体中的色素分布于______________,提取色素时加入碳酸钙的作用是____
__________________。
类囊体薄膜上
防止研磨中色素被破坏
[解析] 叶绿体中的色素分布于类囊体薄膜上。研磨中加碳酸钙可防止色素被破坏。
(2)依据图1实验结果,可得出的结论是_____________________________________
_________________________________________________________。
一定强度的蓝光对净光合速率基本没有影响,但能明显提高呼吸速率,因而能提高蚕豆幼苗的总光合速率
[解析] 研究人员在自然光的基础上增加不同强度的蓝光处理蚕豆幼苗,两周后测定单位时间内植株光照条件下 吸收量(代表净光合速率)和黑暗条件下 释放量(代表呼吸速率),曲线中一定强度的蓝光处理后能明显提高呼吸速率,而对净光合速率基本没有影响,总光合速率=净光合速率+呼吸速率,因而增加蓝光能提高蚕豆幼苗的总光合速率。
(3)植物体一些新生的嫩叶经常会遇到被其他叶片部分遮挡的情况。研究发现光照
会引起植物叶片细胞内生长素含量减少,新生幼叶左、右两部分的叶肉细胞输出的
生长素会分别沿着该侧的叶柄细胞向下运输(如图2所示)。据此推测,图2中被遮
挡嫩叶(右侧叶片)叶柄生长状态发生的变化是______(填“向左”“向右”或“直立”)
生长,其原因是___________________________________________________________
___________________________________________________,这种生理反应的意义在
于_______________________________________________________________________
___________________________________________。
向右
嫩叶的右侧接受较强光照导致叶肉细胞内生长素含量减少,生长素沿右侧叶柄向下运输量减少,造成右侧生长速度低于左侧
减少叶片之间的相互遮挡,增大光合作用的有效面积,提高对光能的利用率;积累更多光合产物有利于植物的生长、发育和繁殖
[解析] 由于光照能引起叶片细胞中生长素含量减少,图示幼叶的左侧被遮挡,右侧能接受光照,导致右侧叶肉细胞内生长素含量减少,生长素沿叶柄右侧向下运输量减少,造成右侧生长速度低于左侧,故叶柄表现为向右侧弯曲生长。该生理反应的意义在于可减少叶片之间的相互遮挡,增大光合作用的有效面积,提高对光能的利用率,积累更多光合产物,有利于植物的生长、发育、繁殖。
实验6 设计实验方案,书写实验思路
1.辨析实验思路和实验步骤
项目 实验思路 实验步骤
不 同 点 主要 特点 实验思路是“想法”,是较为“粗线 条”的思考过程,其要求“言简意 赅” 步骤是“做法”,是更为“细节化”的
操作流程,其要求“精准细致”
书写 技巧 必须体现“对照思想”,显示“自变 量”和“因变量”,对“无关变量”表 述时注意体现“相同且适宜” 必须体现“自变量”如何设置、“因变
量”如何检测、“无关变量”如何保证
相同且适宜,最后,步骤流程必须
科学,否则功亏一篑
相同点 都要分析实验目的,从实验目的中分析出自变量和因变量,进而设计出
实验组和对照组,并确定检测指标
续表
2.牢记实验设计思路的一般书写模式
实验设计思路的书写模式一般为“分组+施加自变量+检测因变量”,题目中涉及的无关变量必写,若题目未涉及的可略写或简写,具体如下:
14.[2023怀化第一次联考,14分]如图1是生物膜的流动镶嵌模型,图2为某动物细胞内外不同离子的相对浓度。回答下列问题:
图1
图2
(1)图1中③是________,它在细胞生命活动中与_____________________________
_____(答两点)等功能有密切关系。
糖蛋白
细胞表面的识别、细胞间的信息传递
[解析] 图1中③是糖蛋白,与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关系。
(2)不同的离子进出细胞的方式存在差异,图2中 、 排出细胞的方式是___
_______,判断依据是______________________________________________________
__________,此运输方式需要图1中____(填序号)的协助。
主动运输
这两种离子的浓度都是细胞外大于细胞内,二者均逆浓度梯度排出细胞
①
[解析] 图2中 、 在细胞内浓度低,细胞外浓度高,二者排出细胞均是从低浓度一侧到高浓度一侧,属于主动运输。主动运输需要载体蛋白(①)的协助。
(3)温度对被动运输和主动运输都有影响,结合题图分析原因:________________
_________________________________________________________________________
_______________(答两点)。
温度影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速率,进而影响膜的流动性;另外温度也影响酶的活性,进而影响能量的供应
[解析] 温度影响细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的运动速率,进而影响膜的流动性,从而影响主动运输和被动运输;主动运输需要能量,温度也影响酶的活性,进而影响能量的供应。
(4)植物根细胞逆浓度梯度吸收无机盐离子(如 )需要细胞呼吸提供能量。请
设计实验验证该结论,写出实验思路。
[答案] 取甲、乙两组生长状态基本相同的植物幼苗,放入适宜浓度的含有 的培养液中,甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组培养液中加入细胞呼吸抑制剂,一段时间后检测甲、乙两组培养液中 的含量。
[解析] 实验中要保证单一变量,本实验的目的是证实植物根细胞逆浓度梯度吸收无
机盐离子(如 )需要细胞呼吸提供能量,因此,是否进行细胞呼吸为自变量。实
验思路:取甲、乙两组生长状态基本相同的植物幼苗,放入适宜浓度的含有 的培
养液中,甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组培养液中加入细胞呼吸抑制剂(抑制
细胞呼吸,不能提供能量),一段时间后检测甲、乙两组培养液中 的含量。如果
甲组培养液中 的含量降低,乙组培养液中 的含量不变,则证实植物根细胞逆
浓度梯度吸收无机盐离子(如 )需要细胞呼吸提供能量。
15.[2023湖北名校第一次联考,15分]普通小麦有6个染色体组 ,分别来自
三个不同的物种,在减数分裂过程中仅来自同一物种的同源染色体联会。普通小麦
既能自花传粉也能异花传粉,但人工杂交十分困难。我国科学家从太谷核不育小麦
中精准定位了雄性不育基因 ,该基因相对于可育基因为显性且位于一对同源染
色体上,含该基因的花粉不育。回答下列问题:
(1)太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去______________的步骤,杂交过程中太
谷核不育小麦可作为______(填“父本”或“母本”)。
(人工)去雄
母本
[解析] 太谷核不育小麦花粉不育,为人工杂交省去去雄步骤,在杂交过程中,太谷核不育小麦可作为母本。
(2)若将一个 基因导入受体细胞并培育成植株,那么该植株与正常的植株杂
交, 的所有植株随机受粉,则 表型及数量比为________________________,预
测 的所有植株随机受粉, 中 基因的基因频率将______(填“增大”“减小”或
“不变”)。将两个 基因导入受体细胞并培育成植株,其产生的花粉中可育花粉
的比例可能为______________。
雄性可育 雄性不育
减小
或0或
[解析] 若将一个 基因导入受体细胞并培育成植株,那么该植株为杂合子,该植
株与正常的植株杂交,获得的 中 为杂合子, 为可育纯合子, 的所有植
株随机受粉,雌配子中可育基因 不可育基因 ,雄配子全为可育,则 表型
及比例为雄性可育 雄性不育 。若 的所有植株随机受粉,雌配子中可育基
因 不可育基因 ,雄配子全为可育, 中 基因的基因频率将减小。将两
个 基因导入受体细胞并培育成植株,如果两个基因导入同一条染色体上,则其
产生的花粉中可育花粉的比例为 ;如果两个基因分别导入同一对同源染色体的
两条染色体上,则其产生的花粉中可育花粉的比例为0;如果两个基因分别导入非同
源染色体上,则其产生的花粉中可育花粉的比例为 。
(3)科学家发现一株纯合野生可育小麦表现为抗白粉病,且该性状是由隐性基因
决定的,现有纯合不抗白粉病太谷核不育小麦若干,请设计实验探究抗白粉病
基因 与 基因是否位于同一对染色体上(不考虑互换),写出实验思路并
预测实验结果及结论。
实验思路:_______________________________________________________________
_________________________________________________________________________
__________________。
纯合野生抗白粉病可育小麦作父本,纯合不抗白粉病太谷核不育小麦作母本,二者杂交获得 ,让 中不抗白粉病不育小麦与抗白粉病可育小麦杂交,统计 表型及数量比
实验结果及结论:
__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
若 中不抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ,则说明抗白粉病基因 与 基因位于同一对染色体上;若 中不抗白粉病不育小麦 不抗白粉病可育小麦 抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ,则说明抗白粉病基因 与 基因不位于同一对染色体上
[解析] 探究抗白粉病基因 与 基因是否位于同一对染色体上,可利用测交
法,观察后代表型及数量比即可判断。用纯合野生抗白粉病可育小麦作父本,纯合
不抗白粉病太谷核不育小麦作母本,二者杂交获得 ,让 中不抗白粉病不育小
麦与抗白粉病可育小麦杂交,统计 表型及数量比。若 中不抗白粉病不育小麦
抗白粉病可育小麦 ,则说明抗白粉病基因 与 基因位于同一对染色
体上,产生的雌配子中可育抗白粉病 不育不抗白粉病 ;若 中不抗白粉病
不育小麦 不抗白粉病可育小麦 抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ,
则说明抗白粉病基因 与 基因不位于同一对染色体上,产生的雌配子中不
抗白粉病不育 不抗白粉病可育 抗白粉病不育 抗白粉病可育 。
实验7 根据实验要求,补充实验步骤
“四步法”规范书写实验步骤
16.[2022长治质检,7分]帕金森病的症状之一为静止性震颤。研究表明,神经末梢中的多巴胺缺乏是帕金森病的病因,科学家找到了“多巴”作为缓解该病的有效药物。目前已知“多巴”可以在人体内转化成多巴胺,而一种名为“利血平”的药物可耗竭神经末梢中的多巴胺。为了验证多巴胺缺乏是引起静止性震颤的原因,请依据所给的材料补充和完善实验设计中的方法步骤,并预测实验结果,分析得出结论。
主要实验材料:小鼠、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的“利血平”溶液、用生理盐水配制的一定浓度的“多巴”溶液等。
②A组注射一定浓度的“利血平”溶液,B组注射等量的生理盐水。随后在相同且适宜的条件下饲养,观察并记录小鼠的运动状况。
③________________________________________________________________。
一定时间后,A组注射一定浓度的“多巴”溶液,B组注射等量的生理盐水
①_____________________________________________________。
把生长发育状况相同的健康小鼠分为数量相等的A、B两组
(1)实验步骤:
[解析] &3&
[解析] 根据实验目的和实验结论,可得出实验结果:A组小鼠注射“利血平”溶液后出现静止性震颤现象,注射“多巴”溶液后恢复正常;B组小鼠实验过程中不出现静止性震颤现象。
(2)预测实验结果:______________________________________________________
________________________________________________________。
实验结论:多巴胺缺乏是引起静止性震颤的原因。
A组小鼠注射“利血平”溶液后出现静止性震颤现象,注射“多巴”溶液后恢复正常;B组小鼠实验过程中不出现静止性震颤现象
17.[2022淮安模拟,12分]微囊藻是水华爆发过程中常见的一种蓝细菌,会分泌藻毒素,危害渔业生产,为了了解微囊藻的发生和治理,科学家进行了大量的研究,回答下列问题:
(1)经研究发现,部分细菌能抑制蓝细菌生长甚至杀死蓝细菌,称为溶藻菌。科学
家筛选出了溶藻菌菌株 ,将不同浓度 培养液加入微囊藻培养液中,
观察培养液叶绿素 含量变化(与微囊藻数量变化呈正相关),结果如图所示。若
要有效抑制微囊藻生长,所需 最小浓度是____。
[解析] 由图中曲线可知,加入 和 浓度 培养液时,微囊藻叶绿素 含量低,能有效抑制微囊藻生长,故所需 最小浓度是 。
(2)溶藻菌的溶藻方式有直接溶藻(在溶藻过程中活菌直接进攻蓝细菌)和间接溶藻
(通过分泌某种代谢产物溶解蓝细菌)两种,为验证“溶藻菌 通过间接方式溶
藻”,设计如表所示实验,请完善实验设计表:
实验步骤 实验步骤要点
取材与分组 取________________________________的微囊藻培养液,随机均分为
A、B、C三组
实验处理 A组加入适量含溶藻菌 的培养液;
B组加入等量溶藻菌 培养液的无菌过滤液;
C组加入___________________________________________________
藻类培养 将A、B、C三组培养液,在____________条件下培养相同时间
测定相关数值 测定A、B、C三组培养液中__________________________________
生长状况良好(或生理状况相似)
等量无菌培养液(或等量未培养过 的培养液)
相同且适宜
微囊藻种群密度(或叶绿素 含量)
实验结果预测:___________________________________________________________
___________________________。
A、B两组微囊藻种群密度(或叶绿素 )均明显低于C组(答案必须体现出不同组之间的比较)
[解析] 完善实验步骤,需要依托实验目的来确定自变量和因变量,一般要从以下几个方面入手:
(3)除溶藻菌外,还可以通过在水华多发水域中______________________________
________________(写出两类)等,达到利用生物治理水华的效果。
种植挺水植物、投放(滤食性)鱼类(合理即可)
[解析] 除溶藻菌外,还可以通过在水华多发水域中种植芦苇等挺水植物,可以与浮游生物竞争阳光等资源,制约浮游生物的数量;投放(滤食性)鱼类如鲢鱼、鳙鱼等可以捕食浮游生物,制约浮游生物的数量。
实验8 全面分析,评价实验方案
1.“五看法”检验和评价实验方案
2.注意评价类实验中的语言叙述问题
(1)实验材料选择
①植物:“大小相似,长势相同的同种植株”。②动物:“体重(体长)、年龄、生长趋势相同”,有时甚至要“性别”相同。③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
(2)试剂选择
在量上难以做到准确的量化描述时,应尽可能用“定性”的语言表达,要注意“等浓度”
“等体积”“适量的”“一定量的”等词语的运用;实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的
温度、 ”等语言。激素使用应强调“适宜浓度”。
(3)实验器具选择
①容器应使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不同溶液,应选用不同的滴管。
18.[2022莆田质检,8分]研究发现,运动会诱导细胞产生一种叫鸢尾素的激素,该激素作用于皮下脂肪,可加快脂肪细胞内葡萄糖和脂肪的氧化分解。回答下列问题:
(1)在人体内,鸢尾素的靶细胞是______________,该激素与其他动物激素在作用
于靶细胞时所具有的共同特点是_____________________________________________
___________(答出一点即可)。
皮下脂肪细胞
都需要与相应的受体结合才能发挥作用;发挥作用后均被灭活
[解析] 题干中提到“该激素作用于皮下脂肪”,由此可知鸢尾素的靶细胞是皮下脂肪细胞。动物激素作用于靶细胞、靶器官时都需要与相应的受体结合,发挥作用后被灭活。
(2)胰岛素能促进组织细胞____________________________,从而降低血糖浓度。
加速摄取、利用和储存葡萄糖
[解析] 胰岛素的生理功能是促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而降低血糖浓度。
(3)2型糖尿病患者中靶细胞对胰岛素不敏感,导致血糖浓度过高。有研究发现,青砖茶水提取物能促进2型糖尿病患者分泌鸢尾素且能提高胰岛素的敏感性(其敏感性与蛋白质A的含量呈正相关)。科研人员通过以下实验进行验证。
①实验步骤
a.取生理状况相同的2型糖尿病小鼠2只,分别编号为甲组、乙组,另取正常小鼠1只,编
号为丙组;
b.给甲组灌胃适量的青砖茶水提取物,乙组、丙组分别灌胃蒸馏水;
c.在相同且适宜条件下培养一段时间后,测量三组小鼠的鸢尾素含量和蛋白质A的含量。
请修正该实验方案中两点不合理之处:__________________________________________
________________________________________________。
甲、乙、丙三组实验小鼠应为多只;乙组、丙组应该分别灌胃与甲组等量的蒸馏水(答案合理即可)
[解析] 根据实验目的可以分析出自变量是青砖茶水提取物的有无,因变量是鸢尾素的分泌量以及胰岛素的敏感性(其敏感性与蛋白质A的含量呈正相关)。因此检测指标对应的就是小鼠体内鸢尾素的含量以及蛋白质A的含量。该实验设计还要满足对照原则、单一变量原则、重复性原则和科学性原则。实验步骤中,每组只用1只小鼠,不符合重复性原则;对照组只叙述为“灌胃蒸馏水”而忽视了用量,不符合单一变量原则。
②预期实验结果:_______________________________________________________。
甲组的鸢尾素含量和蛋白质A的含量均高于乙组,但低于丙组
[解析] 预期实验结果应该是甲组的鸢尾素含量和蛋白质A的含量均高于乙组,但低于丙组。
19.[2022梅州二模,7分]水盐平衡对人体健康至关重要。回答下列问题:
(1)高盐饮食导致尿量减少是神经—体液调节的结果,其反射弧的渗透压感受器在
________。
下丘脑
[解析] 高盐饮食下尿量减少是神经—体液调节的结果。高盐饮食会导致细胞外液渗透压升高,进而刺激下丘脑渗透压感受器,使得下丘脑一方面把信息传到大脑皮层感觉中枢,使人产生渴觉而主动饮水,另一方面,分泌抗利尿激素,并由垂体释放到血液中,血液中的抗利尿激素含量增加,促进了肾小管、集合管对水分的重吸收,使尿量减少。
(2)抗利尿激素除作用于肾小管、集合管调节水盐平衡外,还能使全身微动脉和毛
细血管前括约肌收缩,升高血压。这说明与神经调节相比,体液调节的特点是_____
_______。
作用范围广
[解析] 抗利尿激素能使全身微动脉和毛细血管前括约肌收缩,说明抗利尿激素的作用范围较广泛,抗利尿激素的调节属于体液调节,而神经调节的作用范围比较局限,因此与神经调节相比,体液调节的特点是作用范围较广泛。
(3)研究发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,为验证这种说法,研究小组将若干
实验大鼠随机分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,
半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异。请评价该实验是否合理,若合理,请说
明理由,若不合理,请改进实验方案。________________________________________
______________________。
不合理,改进方案:半小时后检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量
[解析] 分析与评价实验方案,首先明确实验目的,其次依托实验目的确定自变量和因变量,然后要注意分析是否遵循单一变量原则和对照原则。一般要从以下几个角度进行程序化剖析:
(4)某尿崩症患者自幼多尿,注射抗利尿激素治疗效果不佳,经检测发现该患者控
制抗利尿激素受体合成的基因发生突变。请阐述该患者出现多尿的机制:_________
_________________________________________________________________________
________________________________。
患者无法正常合成抗利尿激素受体,不能接受抗利尿激素传递的信息,导致肾小管和集合管重吸收水的功能下降,造成尿量增加
[解析] 激素通过识别靶细胞上的特异性受体,并与其发生特异性结合而发挥作用。该患者控制抗利尿激素受体合成的基因发生突变,则无法正常合成抗利尿激素受体,靶细胞不能接受抗利尿激素传递的信息,导致肾小管和集合管重吸收水的功能下降,造成尿量增加。
一、选择题
1.[2023瑞金模拟]以小麦为实验材料进行实验,下列相关叙述正确的是( )
A.可以利用小麦根尖分生区细胞进行质壁分离和复原实验
B.用显微镜观察染色后的小麦根尖成熟区细胞,可观察到染色体
C.将发芽的种子研磨液置于试管内,加入斐林试剂后,立即呈现砖红色
D.在分离新鲜小麦绿叶中的色素时,若各条色素带均较窄,可能是研磨时未加
D
[解析] 小麦根尖分生区细胞没有大液泡,不能发生质壁分离和复原,A错误;小麦根尖成熟区细胞属于高度分化的细胞,不再进行细胞分裂,故不能观察到染色体,B错误;将发芽的种子研磨液置于试管内,加入斐林试剂后,水浴加热反应一段时间后,才会出现砖红色沉淀,C错误;研磨时未加 会使研磨不充分,色素释放得少,导致层析后各色素带均变窄,D正确。
2.[2022梅州二模]盐酸和氢氧化钠溶液是生物实验中常用的酸碱溶液,因其具有一定的
腐蚀性,使用时务必注意安全。下列关于盐酸或氢氧化钠溶液在实验中的作用,叙述错
误的是( )
选项 实验名称 试剂 作用
A 影响酶活性的条件 盐酸 控制自变量—— ,为酶的作用提
供酸性条件
B 探究酵母菌细胞呼吸的 方式 氢氧化钠溶液 吸收空气中的 ,保证通入酵母
菌培养液中的空气不含
C 低温诱导植物细胞染色 体数目的变化 盐酸 与酒精等体积混合,使植物组织中
的细胞相互分离
D 模拟生物体维持 的 稳定 氢氧化钠溶液 与 、 等溶液混合
配制成 的缓冲液
D
[解析] 在利用盐酸探究“影响酶活性的条件”时, 是自变量,盐酸的作用是为实验
提供酸性条件,A正确;在“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验中,用质量分数为
的 溶液吸收空气中的 ,保证通入酵母菌培养液中的空气不含 ,以确
保实验结果的准确性,B正确;在“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,将
质量分数为 的盐酸与体积分数为 的酒精等体积混合作为解离液,使植物组
织中的细胞相互分离,C正确;在“模拟生物体维持 的稳定”实验中, 的缓
冲液由 、 等配制而成,而 的 溶液在该实验中是
用来检测是否会引起溶液 变化的,D错误。
3.[2023内江二测]已知烟草花叶病毒
和车前草病毒 都能侵染烟
草叶片,且两者都由蛋白质和RNA组成。
如图是探索 的遗传物质是蛋白质还
是RNA的操作流程图。据图分析下列说
法错误的是( )
A
A.本实验为对比实验,不遵循实验设计的对照原则
B.实验过程中,重组病毒的后代是
C.该实验能说明 的遗传物质是RNA
D.若运用同位素标记法,不能选择 标记
[解析] 本实验中 五组间可相互对照,所以遵循实验设计的对照原则,A错误;将 的蛋白质外壳和 的RNA进行重组,获得重组病毒,其后代是 ,B正确;该实验用 的RNA、 的蛋白质外壳及重组获得的病毒侵染烟草叶片,能证明 的遗传物质是RNA,C正确;病毒的蛋白质外壳和RNA均含有 ,故无法用 将蛋白质外壳和RNA区分开,因此,不能选择 标记,D正确。
4.[2023河南创新联盟第一次联考]某小组为研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用,对
若干生理状况良好且一致的幼年小鼠进行了分组实验,处理方法及实验时间如表所
示。下列分析错误的是( )
组别 处理方法 实验时间
甲组 切除甲状腺 14天
乙组 手术但不切除甲状腺 天
A.按照对照实验的单一变量原则,乙组中的 应为14
B.甲组小鼠的生长发育的速度可能明显慢于乙组小鼠
C.可将各组小鼠在单位时间内的平均耗氧量作为因变量来记录实验数据
D.可设置丙组实验进一步验证实验结论,对小鼠灌胃适量的甲状腺激素,其他实验
条件同甲、乙两组
D
[解析] 由表格可知,甲、乙两组涉及的自变量是有无甲状腺,乙组是对照组,设置乙组
的目的是排除手术的影响,控制无关变量,两组中的实验时间是无关变量,两组应相同,
因此乙组中的 应为14,A正确;甲状腺分泌的甲状腺激素能促进幼小动物的发育,甲
组小鼠不能产生甲状腺激素,而乙组小鼠可以产生甲状腺激素,因此甲组小鼠的生长发
育的速度可能明显慢于乙组小鼠,B正确;本实验的目的是研究甲状腺和甲状腺激素的
作用,甲状腺激素能促进物质氧化分解,甲状腺激素含量增加会导致耗氧量增加,所以
可以用测定耗氧量的方法来分析其生理作用,故可将各组小鼠在单位时间内的平均耗氧
量作为因变量来记录实验数据,C正确;可设置丙组实验,切除小鼠甲状腺,并对小鼠
灌胃适量的甲状腺激素,其他实验条件同甲、乙两组,以证明甲组小鼠的变化不同于乙
组小鼠是甲状腺分泌的甲状腺激素的作用,D错误。
5.有关下列各项实验所利用原理的叙述,正确的是( )
A.“绿叶中色素的提取和分离”实验中,提取与分离色素的原理相同
B.“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实
验中,盐酸的作用原理不同
C.“检测生物组织中的糖类”和“检测生物组织中的蛋白质”实验中, 的作用原
理相同
D.“探究植物细胞的吸水和失水”实验中利用了渗透作用原理
D
[解析] “绿叶中色素的提取和分离”实验中,提取与分离色素的原理不同,提取色素
的原理是色素能够溶解在有机溶剂无水乙醇中,分离色素的原理是不同色素在层析
液中溶解度不同,溶解度高的随层析液在滤纸上扩散得快,反之则慢,A错误。“观
察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”和“低温诱导植物细胞染色体数目的变化”实验中,
盐酸的作用原理相同,都是与酒精按照 的比例配制成混合液处理根尖,使根尖
组织中的细胞相互分离开,B错误。 在“检测生物组织中的糖类”实验中的作用
原理是与 反应生成 , 与还原糖的醛基发生反应生成砖红色
沉淀,而 在“检测生物组织中的蛋白质”实验中的作用原理是在碱性环境中
与多肽(或蛋白质)反应形成紫色络合物,故这两个实验中 的作用原理
不同,C错误。
二、非选择题
6.[2023南通调研,12分]有人做过这样的实验:将水稻和番茄分别放在含 、
、和 的培养液中培养,一段时间后,测定相应离子浓度占起始浓度的百
分比,结果如下图所示。请回答下列问题:
(1)该实验的目的有两个:______________________________和________________
______________________________________。该实验的自变量是_________________
___。
探究不同植物对离子的吸收情况
探究同一种植物对不同离子的吸收情况(两空顺序可颠倒)
植物种类、离子种类
[解析] 根据题意和题图可推测本实验的目的是探究不同植物对离子的吸收情况,也可探究同一种植物对不同离子的吸收情况。根据题意分析可知,本实验的自变量是植物种类、离子种类。
(2)实验过程中,每天都需要向培养液中通氧,否则根细胞将进行__________,易
造成烂根,影响根对矿质元素的吸收。
无氧呼吸
[解析] 实验过程中,每天都需要向培养液中通氧,避免植物因无氧呼吸产生酒精而烂根。
(3)水稻吸收 和 的量是很大的,但是水稻培养液中的 和 浓度
是升高的,原因是______________________________________________________。
水稻吸收水分的相对速率大于吸收 和 的相对速率
[解析] 水稻吸收水分的相对速率大于吸收 和 的相对速率,导致培养水稻的培养液中 和 浓度升高。
(4)本实验中对培养水稻和番茄的实验组的环境温度的要求是____________。
相同且适宜
[解析] 实验过程中要控制好无关变量,本实验的环境温度属于无关变量,各组应保证相同且适宜。
(5)实验结论是________________________。根据所学知识分析,出现这种结果的
原因是___________________________________________________________________
_______________________________________。
植物吸收离子具有选择性
不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体蛋白的数量不同;同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量不同
[解析] 根据题意和题图分析可知,番茄吸收了 和 ,几乎不吸收 ,而水稻正好相反,说明植物吸收离子具有选择性,其原因是不同植物的根细胞膜上运输同一种离子的载体蛋白数量不同,同一种植物细胞膜上运输不同离子的载体蛋白数量也不同。
7.[10分]某高中生物研究小组的同学在查阅资料时发现,在蛙未受精的卵细胞的细胞质
中,储存有大量的mRNA。蛙受精卵早期分裂过程中( 内),蛋白质合成所需要的
mRNA是来源于卵细胞中原本就存在的mRNA还是卵细胞受精后新合成的mRNA 已
知物质甲能抑制mRNA的合成。请帮助该小组的同学完成探究性实验(以蛋白质合
成量为检测指标)。
(1)实验材料:蛙受精卵(刚完成受精)、物质甲溶液(溶于生理盐水中)、生理盐水等必备实验用品。
(2)实验假设:___________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_____________________________________________________
蛙受精卵早期分裂过程中( 内),蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA[或蛙受精卵早期分裂过程中( 内),蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞受精后新合成的 。
[解析] 由题意可知,该实验的目的是探究蛙受精卵早期分裂过程中( 内),蛋
白质合成所需要的mRNA是来源于卵细胞中原本就存在的mRNA,还是卵细胞受精
后新合成的mRNA,因此实验的假设是蛙受精卵早期分裂过程中( 内),蛋白质
合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA,或蛙受精卵早期分裂过
程中,蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞受精后新合成的mRNA。
(3)实验步骤:①_____________________________;
②_______________________________________________;
③将以上装置放到适宜的条件下培养 ;
④分别检测以上装置早期胚胎中蛋白质的合成量,并进行比较。
取蛙的受精卵均分为A、B两组
A组加入适量的物质甲溶液,B组加入等量的生理盐水
[解析] 已知物质甲能抑制mRNA的合成,根据实验目的和实验设计的对照原则和等量原则等确定实验步骤,即取蛙的受精卵平均分为A、B两组,A组加入适量的物质甲溶液,B组加入等量的生理盐水,经过培养之后分别检测装置中早期胚胎中蛋白质的合成量,并进行比较。
(4)实验结果和实验结论:①若_________________________________,则蛋白质合成
所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA;
②若___________________________,则蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞受精
后新合成的mRNA。
A、B两组蛋白质的合成量基本相同
A组蛋白质的合成量小于B组
[解析] 根据实验步骤预测实验结果:①若A、B两组蛋白质的合成量基本相同,说明蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞中原本就存在的mRNA;②若A组蛋白质的合成量小于B组,说明蛋白质合成所需要的mRNA来源于卵细胞受精后新合成的
mRNA。
8.[2023长沙雅礼中学二测,12分]研究小组研究
了油菜种子成熟过程中糖类和脂肪的相互关系,
实验结果如图1所示。将种子置于 、
恒温、无菌、无光照密闭温室条件下萌发,然后
测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量及
温室中氧气浓度的变化情况,实验结果如图2、
图3所示,回答下列问题:
(1)油菜种子内储存能量的主要物质是______。播种时,该类种子适合浅播,原因
是______________________________________________________。图1、图2曲线中
有机物含量变化可以说明________________________。
脂肪
油菜种子中含脂肪较多,种子萌发时消耗的氧气量相对较大
脂肪和糖类可以相互转化
[解析] 油菜中储存能量的主要物质是脂肪。由于油菜种子中含脂肪较多,而脂肪含氢量比糖类高,种子萌发时消耗的氧气量相对较大,故该类种子适合浅播。图1表明糖类可转化为脂肪,图2表明脂肪可转化为糖类,因此图1、图2曲线中有机物含量变化可以说明脂肪和糖类可以相互转化。
(2)据图3分析,该类种子长出幼叶的时间______(填“早于”“等于”或“晚于”)第10
天,判断依据是___________________________________________________________
_______________________________。种子萌发17天以后,限制温室内氧气浓度增加
的外界环境因素主要是______________。
早于
第10天氧气量开始上升,光合作用已经强于呼吸作用,说明在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用
二氧化碳浓度
[解析] 据图3分析,第10天后温室内氧气量开始上升,说明光合速率已经强于呼吸速率,第10天时温室内氧气浓度最低,此时幼苗的光合速率等于呼吸速率,所以在此之前幼叶已经长出并能进行光合作用,即幼苗光合作用开始时间早于第10天。第10天后由于光合速率大于呼吸速率,幼苗从温室中吸收二氧化碳,使二氧化碳浓度不断降低,限制了光合作用的进行,在种子萌发第17天左右温室内的光合速率又等于呼吸速率,此时,影响光合作用的主要因素是二氧化碳浓度。
(3)研究小组采用培养皿滤纸发芽法,欲探究不同浓度的 单盐胁迫对油菜种
子萌发的影响及高盐胁迫后种子是否能恢复萌发,以期为油菜抗盐育种和丰产栽培
提供理论依据。请写出简单的实验设计思路:
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
将多组等量且大小均匀、健康饱满的油菜种子进行一系列不同浓度 溶液(等量)处理,另设一组种子用等量的蒸馏水处理,在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;然后用清水洗去高浓度 溶液处理后的未萌发的种子上的 溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率
[解析] 本实验的目的是探究不同浓度 单盐胁迫对油菜种子萌发率的影响及高浓度盐胁迫后种子是否能恢复萌发,故实验设计思路为设置一系列浓度 溶液(等量)处理每组种子,对照组用等量蒸馏水处理,每组放置在相同且适宜的条件下培养一段时间,统计各组萌发率;用清水洗去高浓度盐溶液处理后未萌发的种子上的 溶液,在相同且适宜条件下培养,统计各组萌发率。
9.[2023怀化第一次联考,9分]某同学为验证蔗糖酶和唾液淀粉酶的专一性,设计了实验方案,实验步骤如下:
试管 蔗糖溶液 可溶性淀粉溶液 唾液淀粉酶溶液
1 —
2 —
①取两支洁净的试管,编号1和2,按照上表所示加入相关溶液。
②将两支试管振荡摇匀,______________________________。
③取出试管,分别加入 斐林试剂,摇匀,再将两支试管放在恒温水浴锅中加热
,观察试管内溶液颜色变化。
回答下列问题:
(1)酶的基本组成单位是________________,酶的专一性是指__________________
________________。
氨基酸或核苷酸
一种酶只能催化一种或一类化学反应
[解析] 酶的化学本质是蛋白质或RNA,蛋白质的基本单位是氨基酸,RNA的基本单位是核苷酸。酶都有专一性,酶的专一性表现在一种酶只能催化一种或一类化学反应。
(2)请将步骤②填写完整:________________________________________________
_____。
置于 左右热水(恒温水浴锅)中保温一段时间
[解析] 唾液淀粉酶的最适温度是 ,所以将试管置于 左右热水(恒温水浴锅)中保温一段时间 。
(3)有同学指出该实验方案只能验证唾液淀粉酶的专一性,而不能验证蔗糖酶的专
一性。请改进实验方案:___________________________________________________
_________________________________________________________________________
____________。
在原实验的基础上另取两支洁净的试管,编号3和4,先分别加入 蔗糖溶液和可溶性淀粉溶液,再分别加入 蔗糖酶溶液,重复原实验步骤②和③
[解析] 在原实验的基础上另取两支洁净的试管,编号为3和4,先分别加入 蔗糖
溶液和可溶性淀粉溶液,再分别加入 蔗糖酶溶液,重复原实验步骤②和③,如
果试管3出现砖红色沉淀,说明蔗糖被分解,若试管4不出现砖红色沉淀,则可溶性
淀粉没有被分解。
(4)______(填“能”或“不能”)将实验步骤③中的斐林试剂换成碘液,理由是____
________________________________________________________________。
不能
碘液只能鉴定溶液中是否有淀粉或淀粉含量变化,而不能鉴定蔗糖是否水解
[解析] 淀粉遇碘液会变蓝,淀粉水解后的产物不与碘液发生颜色反应。而蔗糖和蔗糖的水解产物均不能与碘液发生相应的颜色反应,若利用碘液进行验证,则无法得知试管1中的蔗糖是否水解,故不能将斐林试剂换为碘液。
10.[2023深圳光明区模拟,11分]玉米 是重要的粮食作物之一。已知等位基因
分别控制高秆、矮秆,等位基因 分别控制抗病、感病。将纯种高秆抗病与纯种
矮秆感病玉米杂交,得到 , 自交得 , 出现的高秆抗病、高秆感病、矮秆抗病、
矮秆感病依次为1 003株、600株、601株、198株。假设该植物致死的情况为:①合子致
死型,即具有某种基因型的个体在胚胎期或成体阶段致死的现象;②配子致死型,即具
有某种基因型的配子不能存活的现象。回答下列问题:
(1)为建立玉米基因组数据库,科学家需要对玉米细胞中____条染色体的DNA进行测
序。
10
[解析] 玉米为雌雄同株异花植株,玉米细胞中共含有20条染色体,10对同源染色体,因此为建立玉米基因组数据库,科学家需要对玉米细胞中10条染色体的DNA进行测序。
(2)与高秆相比,矮秆是______性状。等位基因 与 的遗传______(填“遵
循”或“不遵循”)自由组合定律,依据是______________________________________
_________________________________________________________________________
_____。
隐性
遵循
基因型为 ,而 表型及其数量比为高秆抗病:高秆感病:矮秆抗病:矮秆感病 ,为9:3:3:1的“致死型”变式
[解析] 由 表型及其数量比为高秆:矮秆 可知,高秆为显性性状,矮秆为隐
性性状。由亲子代表型可知, 基因型为 ,而 表型及其数量比为高秆抗病:
高秆感病:矮秆抗病:矮秆感病 ,是9:3:3:1的部分个体致死后得到
的,因此等位基因 与 的遗传遵循自由组合定律。
(3)甲同学认为 结果的出现属于合子致死型,则致死个体的基因型为_________
_____。
和
[解析] 根据自由组合定律,理论上 中高秆抗病的基因型及其数量比应为 ,亲代纯种高秆抗病的基因型为 , 基因型为 ,因此当致死型的基因型为 和 时才与亲代、 、 的事实相符。
(4)若仅为一种基因型的配子致死,则乙同学认为 结果出现的原因是 个体产
生的 雌配子或雄配子完全致死,而其他基因型的雌雄配子正常。利用各种已知基
因型的玉米植株,设计两个杂交方案验证乙同学的假说。
_________________________________________________________________________
_________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________。
方案 与矮秆感病植株进行正交和反交,观察并记录子代的表型及其数量比。方案 与基因型为 (或基因型为 )的植株进行正交和反交,观察并记录子代的表型及其数量比
[解析] 产生的雌雄配子的基因型及其数量比为 ,若基因型为 的个体产生的基因型为 的雌配子或雄配子完全致死,可得出题干实验中的 表型及其数量比。依据分析可确定杂交实验方案或实验流程,一般实验思路的操作流程为:
一、选择题
11.[2023长沙雅礼中学二测]科学家研究了
小尾寒羊中的肌联蛋白,发现肌联蛋白的
去磷酸化和钙离子浓度增加会促进肌联蛋
白的降解。已知蛋白激酶A促进肌联蛋白
磷酸化,碱性磷酸酶可以促进磷酸化的肌
联蛋白去磷酸化。他们的实验结果如下图所示,肌联蛋白T1是未降解的蛋白,图中在
肌联蛋白T1对应条带下方的条带对应蛋白的分子量均小于肌联蛋白T1,是降解后的
蛋白。甲、乙两组反应体系中只有一个条件不同。下列有关分析错误的是( )
A.该实验的自变量是肌联蛋白磷酸化程度和反应体系中钙离子浓度
B.甲、乙两组反应体系中的温度和肌联蛋白的浓度应相同
C.甲组反应体系中的钙离子浓度比乙组高
D.甲组中蛋白激酶 组、对照组和碱性磷酸酶组的反应体系中钙离子的浓度相同
√
[解析] 该实验的目的是研究肌联蛋白的磷酸化和钙离子浓度对肌联蛋白降解的影响,自变量为肌联蛋白是否磷酸化和钙离子浓度,因变量为肌联蛋白的降解程度,观察指标为肌联蛋白T1对应条带下方的条带的深浅度和数量,A正确;甲、乙两组反应体系中的温度和肌联蛋白的浓度属于无关变量,应相同,B正确;钙离子浓度增加会促进肌联蛋白的降解,乙组相比于甲组,肌联蛋白T1对应条带下方的条带明显变多,说明T1降解后得到的小分子物质较多,可推知乙组钙离子的浓度更高,C错误;研究肌联蛋白的磷酸化对其降解的影响时,钙离子浓度为无关变量,甲组中蛋白激酶A组、对照组和碱性磷酸酶组的反应体系中钙离子的浓度应相同,D正确。
12.[2023大同调研]某课题组为了研究
脱落酸 在植物抗旱中的作用,
将刚萌发的玉米种子平均分成4组进
行处理,一段时间后观察主根长度和
侧根数量,实验处理方法及结果如图
所示。
下列有关叙述正确的是( )
C
A.与第1组相比,第2组结果说明干旱处理促进侧根生长
B.与第2组相比,第3组结果说明缺少 时主根生长加快
C.本实验中自变量为是否干旱处理、是否有 、是否有 合成抑制剂
D.设置第4组的目的是验证在干旱条件下ABA对主根生长有抑制作用
[解析] ABA是脱落酸, 合成抑制剂可以抑制 的合成。据图可知,第2组不补加
蒸馏水、不加 合成抑制剂,则 、 两组的不同之处为是否干旱处理,第2组玉米
主根的长度大于第1组,但侧根数量少于第1组,说明干旱处理可以促进主根生长,但抑
制侧根生长,A错误;第2组不加 合成抑制剂,第3组加入 合成抑制剂( 不
能正常合成),这两组均不补加蒸馏水,则自变量为 的有无,实验结果是第3组的
主根长度小于第2组,说明缺少 时主根生长变慢,B错误;本实验的目的是研究脱
落酸 在植物抗旱中的作用,自变量为是否干旱处理、是否有 、是否有
合成抑制剂,C正确;第4组是同时添加 合成抑制剂和 ,可以与第2组和第3组
形成对照,实验结果是该组的主根长度小于第2组、大于第3组,说明 合成抑制剂可
以减缓 在干旱条件下促进主根生长的作用,D错误。
13.下列实验中,有关操作时间的长短对实验现象或结果影响的叙述,正确的是
( )
A.在 标记的噬菌体侵染细菌的实验中,保温时间过长或过短时均会检测到上清
液的放射性偏高
B.用一定浓度的 溶液浸泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,虽然处理时间不同,但
在显微镜下观察到的实验现象相同
C.在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,解离时间的长短对实验现象的
影响相同
D.用标记重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间的长短对调查结果的影响相同
A
[解析] 在 标记的噬菌体侵染细菌实验中,若保温时间过长,含 标记的子代噬菌
体从细菌细胞中释放出来,离心后上清液的放射性升高;若保温时间过短,部分含
标记的噬菌体DNA没有侵入细菌细胞,离心后上清液放射性偏高,A正确。用一定浓度
的 溶液浸泡紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞,若处理时间长短不同,则细胞处于质壁
分离及复原过程中的状态可能不同,在显微镜下观察到的实验现象也可能不同,B错误。
在“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,若解离时间太短,组织中的细胞没有
相互分离开来;若解离时间过长,细胞结构被破坏,故两者对实验现象的影响不同,C
错误。用标记重捕法调查种群密度时,两次捕获间隔时间的长短对调查结果的影响不相
同,间隔时间过短时,被标记个体还未与未被标记个体充分混匀,使重捕中被标记个体
数目偏差过大,而间隔时间较长时,可能会因标记物脱落等,重捕中被标记个体数目偏少,
最终导致估算值偏大,D错误。
14.科研人员以光损伤小鼠为模型,分别用低、中、高三种剂量的枸杞子提取物对模
型小鼠进行干预,之后对小鼠肝组织进行丙二醛含量和过氧化氢酶活力检测。结果
如下( 表示正常组; 、 、 、 分别表示枸杞子零、低、中、
高剂量组):
根据实验结果进行分析判断,下列选项不合理的是( )
A.要把光损伤小鼠随机均分为四个小组进行实验
B.丙二醛的含量可作为判断肝组织损伤程度的指标
C.光损伤会引起肝组织中过氧化氢酶活力明显降低
D.建议长期使用高剂量枸杞子提取物以缓解人肝损伤
√
[解析] 应把光损伤小鼠随机均分为四个小组进行实验,才能用零、低、中、高四种剂量枸杞子提取物分别进行处理,A合理。各组模型鼠的丙二醛含量均显著高于正常鼠,且枸杞子提取物剂量越高,模型鼠的丙二醛含量越低,说明肝组织损伤会引起丙二醛含量升高,枸杞子提取物能在一定程度上降低丙二醛含量,故丙二醛的含量可作为判断肝组织损伤程度的指标,B合理。各组模型鼠的过氧化氢酶活力都显著低于正常鼠,且随着枸杞子提取物剂量的增加,模型鼠的过氧化氢酶活力上升,说明光损伤会引起肝组织中过氧化氢酶活力明显降低,枸杞子提取物可在一定程度上提高过氧化氢酶活力,C合理。上述实验中,高剂量的枸杞子提取物能降低丙二醛的含量和提高过氧化氢酶的活力,但高剂量与中剂量的作用差别不大,枸杞子还可能存在其他毒副作用,因此,仅凭上述实验不能建议长期使用高剂量枸杞子提取物缓解人肝损伤,D不合理。
二、非选择题
15.[2022郑州四中模拟,8分]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,参与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 溶液 -
④ 葡萄糖溶液 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,其他2组的实验处理分别是____________________、__________
_________________。
葡萄糖溶液 酵母汁
葡萄糖溶液 溶液 溶液
[解析]
(2)若为了研究B溶液中离子 对乙醇发酵是不是必需的,可增加一组实验,该组
的处理是_________________________________________。
葡萄糖溶液 溶液 去除了离子 的B溶液
[解析] 据题干信息可知,离子 存在于B溶液中,故为验证离子 对乙醇发酵是不是必需的,应加设一组实验,即葡萄糖溶液 溶液+去除了离子 的B溶液。若有乙醇生成,则证明离子 对乙醇发酵不是必需的;若无乙醇生成,则证明离子 对乙醇发酵是必需的。
(3)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?____________________________________
__________________________________________________________。(写出2项原理
不同的方法及相应实验原理)
台盼蓝染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透过性;酵母汁接种培养观察菌落,原理是活酵母菌可以繁殖
[解析] 检测酵母汁中是否含有活细胞的方法有以下两种。方法一:台盼蓝染色后镜检。实验原理是细胞膜具有选择透过性,若为死细胞,则细胞会被染色,若为活细胞,则细胞不被染色。方法二:酵母汁接种培养观察。实验原理是活酵母菌可以繁殖,一段时间后若有酵母菌菌落产生,则酵母汁中含有活细胞;一段时间后若无酵母菌菌落,则说明酵母汁中不含活细胞。
16.[2023河北省级联测,12分]番茄的抗病和易感病为一对相对性状,由等位基因
A、 控制。某研究团队利用番茄抗病品系甲,培育出两种纯合突变体,突变体1和
突变体2表型均为易感病。研究人员用品系甲、突变体1和突变体2进行了杂交实验。
杂交实验1:品系甲×突变体 , 中除1株为易感病外,其余均为抗病。 中抗病
植株自交得到的 中抗病:易感病 。
杂交实验2:品系甲×突变体 , 均为抗病。 自交得到的 中抗病:易感病
。
回答下列问题:
(1)若只研究品系甲与突变体2,抗病与易感病的遗传符合____________定律,依
据是____________________________________。
基因的分离
自交得到的 中抗病:易感病
[解析] 品系甲(抗病)×突变体2(易感病), 均为抗病,说明抗病对易感病为显性。该 自交得到的 中抗病 易感病 ,说明抗病与易感病的遗传符合基因的分离定律。
(2)品系甲与突变体1杂交, 中出现1株易感病的原因可能有_________________
________________________________________(答出2点即可)。
基因突变产生 ;A所在的染色体缺失或A所在染色体片段缺失
[解析] 品系甲(抗病)×突变体1(易感病), 中除1株为易感病外,其余均为抗病; 中抗病植株自交得到的 中抗病 易感病 ,则杂交实验1中 基因型应该为 (抗病)。若1株为易感病,可能是基因突变产生 或A所在的染色体缺失或A所在染色体片段缺失。
(3)为进一步研究突变体1和突变体2是否为同一基因发生突变导致的。研究人员的
研究方案是:突变体 突变体2,所得 自交,观察并记录 的表型及其数量比
(不考虑互换)。
①若____________,说明发生突变的基因为同一基因;
均为易感病
②若___________________,说明发生突变的基因是非同源染色体上的非等位基因;
抗病:易感病
③若___________________,说明发生突变的基因是同源染色体上的非等位基因。
抗病:易感病
[解析] 为进一步研究突变体1和突变体2是否为同一基因发生突变导致的,常采用假说—演绎法进行推理分析,一般步骤如下:
17.[2023郴州一测,12分]编码某病毒表面 蛋白的基因疫苗,被小鼠骨骼肌细胞吸
收后可表达出 蛋白。 蛋白(抗原)引发一系列的体液免疫和细胞免疫。图甲中①
~⑦代表细胞, 、 代表生理过程,细胞⑦可诱导细胞裂解。炎症发生时,疼痛
是一种防御性的保护反应。研究发现,炎症因子 能够促进痛觉的形成,其作用机
制如图乙所示。但过量的炎症因子会造成免疫过强,使自身器官受到损伤。
(1)图甲中细胞①是_________细胞,树突状细胞的作用是_____________________
_____________________________________________________。
辅助性
摄取和加工处理抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面,将抗原呈递给辅助性 细胞
[解析] 图甲中,细胞①是辅助性 细胞。树突状细胞属于抗原呈递细胞,其作用是摄取和加工处理抗原,并将抗原信息暴露在细胞表面,将抗原呈递给辅助性 细胞。
(2)B细胞的活化需要__________的作用,还需要两个信号的刺激,信号一是一些
病原体和B细胞接触,信号二是______________________________________________
___。
细胞因子
辅助性 细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合
[解析] B细胞的活化需要细胞因子的作用和两个信号的刺激,信号一是一些病原体和B细胞接触;信号二是辅助性 细胞表面的特定分子发生变化并与B细胞结合。
(3)在研究过程中发现,炎症因子 能通过系列信号通路促使 内流增加,据
图乙分析炎症因子使 内流增加的原因是__________________________________
___________________________________。
促进 通道蛋白的合成,促进 通道蛋白向细胞膜转移并与细胞膜结合
[解析] 分析题意,炎症因子 能通过系列信号通路促使 内流增加,据图乙分析炎症因子使 内流增加的原因是促进 通道蛋白的合成,促进 通道蛋白向细胞膜转移并与细胞膜结合。
(4)若使用 阻滞剂抑制神经细胞膜 通道的开放,则能减缓炎症因子引起
的疼痛。为探究 的作用机制,进行了如下实验。
对照组:对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
实验组:向突触小体施加适量的 通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺
激,检测神经递质的释放量。其结果是实验组神经递质的释放量小于对照组。由实
验结果能得出的结论是__________________________。为进一步验证上述结论,请
再补充一个实验组:_______________________________________________________
__________________________。
能促进神经递质的释放
向突触小体施加适量的 ,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量
[解析] 分析题意,本实验的目的是探究 的作用机制,则实验的自变量是钙离子
的有无,实验设计应遵循对照原则与单一变量原则,故可设计如下实验。对照组:
对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。实验组:向突触小体
施加适量的 通道阻滞剂,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的
释放量。若结果是实验组神经递质的释放量小于对照组,则能得出的结论是 能
促进神经递质的释放。为进一步验证上述结论,可再补充一个实验组:向突触小体
施加适量的 ,对突触前神经纤维施加适宜电刺激,检测神经递质的释放量。
18.[2022深圳六校联考,11分]扶他林(主要成分是双氯芬酸钠)是一种临床上常用的非甾体抗炎药。服用该药物后,该药物可在体内水解出有效成分双氯芬酸,其作用于机体能起到镇痛、消炎、解热的作用,作用机制如图所示:
请回答下列问题:
(1)前列腺素诱导白细胞产生多种炎症因子促进机体发热,从免疫系统的组成来看,
这些炎症因子属于______________,同时炎症因子持续刺激痛觉神经末梢,并在___
_______(部位)形成痛觉。机体在炎症反应过程中往往还伴随着组织水肿,会进一
步压迫痛觉神经,因此临床上还可通过静脉注射________(填“低浓度”或“高浓度”)
甘露醇辅助止痛。
免疫活性物质
大脑皮层
高浓度
[解析]