高考生物二轮复习专题学案：15教材基础实验与经典实验（含解析）

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高考生物二轮复习专题学案
15　教材基础实验与经典实验
// 高频易错 考前清零 //
(1)番茄汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,适合用作还原糖鉴定的材料。 (　)
(2)“用高倍显微镜观察叶绿体”实验中,临时装片中的藓类叶片要保持有水状态。 (　)
(3)黑藻的叶肉细胞无法作为“观察质壁分离及复原实验”的材料。 (　)
(4)“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,能观察到囊泡聚集成细胞板的过程。 (　)
(5)“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”实验中,进行正式实验之前要先做预实验,其目
的是为正式实验摸索条件,且预实验不用设置空白对照组。 (　)
(6)使用血细胞计数板进行酵母菌计数时,应先盖上盖玻片,再滴加培养液。 (　)
(7)诱虫器利用土壤小动物趋暗、趋湿、避高温的习性进行小动物采集。 (　)
(8)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式。 (　)
(9)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。 (　)
(10)沃泰默揭示了胰腺分泌的促胰液素只受神经调节。 (　)
// 常考实验 高效归纳 //
1.归纳三类实验的必备知识
(1)观察类实验
①操作流程模板
②常见实验归纳
③教材实验中的“一材多用”——洋葱
(2)物质提取和鉴定类实验
①操作流程模板
②常见实验归纳
(3)模拟调查类实验
①操作流程模板
②常见实验归纳
调查类 实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
调查人群中遗传病的发病率 人群 汇总法 发病率=患病人数÷被调查人数×100%
调查人群中遗传病的遗传方式 患者家系 汇总法 绘制图表或系谱图进行分析
种群密 度的取 样调查 活动能力强、活动范围大的动物 标记 重捕法 个体总数(N)=初次捕获个体数(n)×再次捕获个体数(M)÷重捕中的标记个体数(m),以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物 样方法 种群密度=所有样方种群密度的平均值
土壤中小动物类群丰富度的研究 土壤中小动物 记名计算法或目测估计法 —
2.教材经典实验的选材与方法
实验名称 实验选材 实验方法 备注
光合作用的发现(需光和O2的产生) 绿色植物 遮光法 实验前进行“饥饿”处理
同位素 标记法 用18O分别标记H2O和CO2
DNA是遗 传物质的 证据 两种肺炎链球菌 体内转化法 S型细菌中存在能使R型细菌转化成S型细菌的“转化因子”
体外转化法 DNA是遗传物质
大肠杆菌 和噬菌体 放射性同 位素标记法 注意误差分析:保温时间过短、过长,搅拌不充分
生长素的 发现 胚芽鞘 对照法 感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端,单侧光对植物向光生长产生某种影响
胚芽鞘、 琼脂 对照法 尖端产生生长素,向下运输,促进尖端下部的生长
3.归纳酒精与盐酸在实验中的应用
试剂 实验名称 作用
50% 的酒精 检测生物组织中的脂肪 洗去浮色
70% 的酒精 研究土壤中小动物类群的丰富度,植物组织培养过程外植体的消毒,实验室中对操作台、操作者的双手消毒 固定形态,防止腐烂;消毒
95% 的酒精 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 与盐酸混合,使组织细胞分离
低温诱导植物细胞染色体数目的变化 洗去卡诺氏液;与盐酸混合,使组织细胞分离
DNA的粗提取 预冷酒精析出DNA,进行DNA粗提取
无水 乙醇 绿叶中色素的提取和分离 溶解提取色素
15% 的盐酸 观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 与酒精混合,使组织细胞分离
低温诱导植物细胞染色体数目的变化
4.生物学实验中的“四类水”
(1)蒸馏水:常用于配制溶液,植物激素调节实验、动物饲喂实验及酶实验中空白对照组设置。
(2)清水:常用于临时装片制作,生物组织中还原糖、脂肪和蛋白质的鉴定,植物细胞的吸水和失水,观察细胞有丝分裂等。
(3)无菌水:常用于植物组织培养、微生物培养与分离等实验。
(4)生理盐水:用于动物细胞的制片;作动物生理实验中空白对照组注射用溶液等。
5.实验条件的常用控制方法
(1)物理方法类
实验条件 常用控制方法
增加水中的氧气 泵入空气或放入绿色植物
减少水中的氧气 容器密封或油膜覆盖或用凉开水
除去光合作用对 细胞呼吸的干扰 植株遮光
得到单色光 棱镜色散或彩色薄膜滤光
线粒体提取 细胞匀浆差速离心
(2)化学药剂类
实验条件 常用控制方法
除去叶片中的叶绿素 放入酒精中隔水加热
提供CO2的方法 加入NaHCO3溶液
除去容器中的CO2 加入NaOH溶液
(3)灭菌方法:培养基用高压蒸汽灭菌;接种环(针)用火焰灼烧灭菌;双手用肥皂洗净,擦干后用体积分数为 70%的酒精消毒;整个接种过程都在实验室的无菌区进行。
(4)PCR:变性90 ℃以上,复性50 ℃左右,延伸72 ℃左右。
1.[2023·广东卷] “DNA粗提取与鉴定”实验的基本过程是裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是 (　)
A.裂解:使细胞破裂释放出DNA等物质
B.分离:可去除混合物中的多糖、蛋白质等
C.沉淀:可反复多次以提高DNA的纯度
D.鉴定:加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
2.[2023·北京卷] 高中生物学实验中,下列实验操作能达成所述目标的是 (　)
A.用高浓度蔗糖溶液处理成熟植物细胞观察质壁分离
B.向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无菌环境
C.在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度
D.对外植体进行消毒以杜绝接种过程中微生物污染
3.[2023·浙江6月选考] 为筛选观察有丝分裂的合适材料,某研究小组选用不同植物的根尖,制作并观察根尖细胞的临时装片。下列关于选材依据的叙述,不合理的是 (　)
A.选用易获取且易大量生根的材料
B.选用染色体数目少易观察的材料
C.选用解离时间短分散性好的材料
D.选用分裂间期细胞占比高的材料
1.[2023·辽宁大连模拟] 对下列教材实验分析正确的是 (　)
①DNA的粗提取和鉴定　②观察叶肉细胞的细胞质流动　③低温诱导染色体数目变化　④观察花生子叶细胞中的脂肪
A.实验①③④均需使用体积分数为95%的酒精
B.实验②③中的细胞需始终保持生活状态
C.实验②③④均需使用显微镜
D.以上实验均需使用染色试剂
2.[2023·海南中学三模] 下列有关结构或物质的提取、分离和鉴定实验的叙述,正确的是 (　)
A.草莓果实中含有大量果糖,宜作为还原糖鉴定的实验材料
B.DNA提取实验中加入现配的二苯胺试剂,摇匀后会出现蓝色
C.用苏丹Ⅲ染液对花生种子进行脂肪检测时,滴加染料后盖上盖玻片直接观察
D.使用过滤和沉淀的方法将菌体分离、干燥,可获得微生物细胞
3.[2023·福建厦门模拟] 下列有关实验的叙述,错误的是 (　)
选项 实验目的 相关操作步骤 实验现象或结论
A 检测酵母菌无氧呼吸的产物酒精 取充分发酵后的2 mL酵母菌培养液滤液,滴加 0.5 mL溶有0.1 g重铬酸钾的浓硫酸溶液,振荡后观察颜色的变化 呈灰绿色
B 探究酵母菌种群数量的变化 先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上,再吸取静置沉淀后的上层酵母菌培养液滴于盖玻片边缘,吸去多余培养液,稍待片刻后进行计数 酵母菌种群数量变化曲线呈“J”形
C 探究酶的高效性 取2支洁净的试管并编号1、2,分别加入2 mL H2O2溶液,1号试管中加入2滴FeCl3溶液,2号试管中加入2滴肝脏研磨液 1号试管产生气泡慢,2号试管产生气泡快
D 观察植物细胞的有丝分裂 将解离后的根尖用清水漂洗后再用甲紫溶液进行染色 能观察到染色体的细胞所占的比例较小
4.生物科学的形成和发展离不开实验探究,下列有关实验表述中,正确的是 (　)
①用纸层析法可以提取和分离植物细胞中的各种光合色素
②探究植物细胞的吸水与失水实验中,细胞壁的位置变化是因变量
③“DNA粗提取”和“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,所用酒精溶液的浓度相同
④调查人群中白化病的发病率时,在患病家系中调查并多调查几个家系以减少实验误差
⑤PCR扩增的DNA片段在琼脂糖凝胶中迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关
⑥在“探究抗生素对细菌的选择作用”实验中,要从抑菌圈边缘的菌落上挑取细菌,再连续培养几代后,抑菌圈的直径变大
⑦在“探究酶的专一性”实验中,可以使用碘液来检测淀粉与蔗糖是否被水解
A.①③⑤　　　　　　B.③⑤
C.③④⑥ D.②④⑦
5.[2023·南京二模] 下列关于酵母菌的相关实验的描述,正确的是 (　)
实验 实验名称 相关描述
① 果酒的制作 发酵液中加入酸性重铬酸钾,出现橙色,则有酒精产生
② 酵母菌种群数量变化 血细胞计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻
③ 探究酵母菌的呼吸方式 控制的无关变量有温度、培养液浓度、有无O2等
④ 酵母菌的纯培养 配制培养基、倒平板、接种需要在酒精灯火焰旁进行
A.实验① B.实验②
C.实验③ D.实验④
高考生物二轮复习专题学案
15　教材基础实验与经典实验（参考答案）
【高频易错·考前清零】
(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)√　(8)× (9)×　(10)×
[解析] (1)番茄汁中含有丰富的葡萄糖和果糖,但番茄汁有颜色,对实验现象的观察存在干扰,因此不适合用作还原糖鉴定的材料。
(3)黑藻的叶肉细胞含有叶绿体和液泡,可用于观察质壁分离及复原。
(4)“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验中,经过解离步骤后细胞已经死亡,因此不能观察到囊泡聚集成细胞板的过程。
(5)预实验时必须要设置空白对照,而在做正式实验时可不设置空白对照。
(8)检测酵母菌培养过程中产生CO2的多少可判断其呼吸方式。
(9)制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后需要先漂洗再用甲紫溶液染色。
(10)沃泰默的观点是胰腺分泌胰液只受神经调节。
【高考曾经这样考】
1.D　[解析] 裂解是指使细胞破裂,释放出DNA等物质,A正确;DNA和蛋白质等物质在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同,DNA能溶于2 mol/L的NaCl溶液而其他物质不能, 将溶液过滤,即可将混合物中的多糖、蛋白质等与DNA分离,B正确;DNA不溶于酒精,而某些蛋白质溶于酒精,可以反复多次用酒精沉淀出DNA,以提高DNA纯度,C正确;只有在沸水浴条件下,DNA遇二苯胺试剂才会变成蓝色,D错误。
2.A　[解析] 成熟的植物细胞有中央大液泡,用高浓度蔗糖溶液处理,细胞会失水,成熟植物细胞能发生质壁分离,A正确;向泡菜坛盖边沿的水槽中注满水形成内部无氧环境,但不能创造无菌环境,B错误;在用样方法调查种群密度时,应该做到随机取样,而不是在目标个体集中分布的区域划定样方调查种群密度,C错误;对外植体进行消毒可以减少外植体携带的微生物,但不能杜绝接种过程中的微生物污染,D错误。
3.D　[解析] 根尖分生区的细胞分裂能力较强,故观察有丝分裂时应选用易获取且易大量生根的材料,A正确;选用染色体数目少易观察的材料有利于观察有丝分裂每一个时期的特点,B正确;选用解离时间短分散性好的材料,更利于观察细胞的染色体变化,C正确;应该选用分裂间期细胞占比低的材料观察有丝分裂,D错误。
【重点热点题组练】
1.C　[解析] 酒精是生物实验常用试剂之一,如DNA的粗提取和鉴定中可以用体积分数为95%的冷酒精进一步纯化DNA,低温诱导染色体数目变化实验中需用体积分数为95%的酒精与盐酸配制成解离液对材料进行解离,检测脂肪实验中需用体积分数为50%的酒精溶液洗去浮色等,A错误;观察叶肉细胞的细胞质流动实验中细胞需始终保持生活状态,而低温诱导染色体数目变化实验中的细胞经解离液处理后死亡,B错误;实验②③④均需要观察细胞内的结构,需使用显微镜,C正确;观察叶肉细胞的细胞质流动无须染色即可观察,D错误。
2.D　[解析] 草莓果实本身有颜色,会干扰实验结果的观察,故其不宜作为还原糖鉴定的实验材料,A错误;用二苯胺试剂检测DNA时沸水浴加热后才会表现蓝色,B错误;用苏丹Ⅲ染液对脂肪进行鉴定时,染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色,然后再制成临时装片在显微镜下观察,C错误;如果发酵产品是微生物细胞本身,可以使用过滤和沉淀的方法将菌体分离和干燥,即可得到产品,称为单细胞蛋白,D正确。
3.B　[解析] 酵母菌无氧呼吸的产物酒精可用酸性条件下的重铬酸钾溶液进行鉴定,若有灰绿色,则说明检测的培养液中有酒精的存在,A正确;探究酵母菌种群数量变化的实验中,应将试管中的培养液振荡摇匀后取样,而后用血细胞计数板计数,每天定时取样检测并将获得的数据进行处理,会得到酵母菌的种群数量变化曲线近似为“S”形,B错误;探究酶的高效性,1号试管加入FeCl3溶液,产生气泡慢,2号试管加入肝脏研磨液,产生气泡快,C正确;在观察植物细胞有丝分裂的实验中,解离后的根尖需要经过漂洗后再进行染色,这样可以避免解离液对染色造成影响,实验中观察到处于间期的细胞数目最多,这是因为间期在细胞周期中占的时间很长,且只有分裂期的细胞中才能观察到染色体形态,因此在视野中能观察到染色体的细胞数目比例较小,D正确。
4.B　[解析] ①用纸层析法可以分离植物细胞中的各种光合色素,①错误;②探究植物细胞的吸水与失水实验中,原生质层和细胞壁的位置变化是因变量,②错误;③“DNA粗提取”和“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中,所用酒精溶液的浓度相同,都是95%,③正确;④调查人群中白化病的发病率时,应该在广大人群中去调查,④错误;⑤PCR扩增的DNA片段在琼脂糖凝胶中迁移的速率与凝胶浓度、DNA分子的大小和构象等有关,进而可将不同大小的DNA分子分离开来,⑤正确;⑥由于抑菌圈边缘的菌落具有对抗生素的抗性,因而从抑菌圈边缘挑取细菌重复培养,重复培养几代后由于细菌对抗生素的抗性越来越大,故重复几代后抑菌圈直径越来越小,⑥错误;⑦在“探究酶的专一性”实验中,可以使用斐林试剂来检测淀粉与蔗糖是否被水解,⑦错误。综上所述,③⑤正确,B符合题意。
5.B　[解析] ①充分发酵后的发酵液中加入酸性重铬酸钾后溶液变成灰绿色,说明有酒精产生,①错误;②血细胞计数板在显微镜下观察计数之前要静置片刻,待酵母菌沉降到计数室底部,再在显微镜下观察、计数,②正确;③酵母菌的呼吸类型为兼性厌氧型,探究酵母菌的呼吸方式,有无O2是自变量,③错误;④酒精灯火焰附近是无菌区域,倒平板和接种在酒精灯火焰旁进行,由于需对培养基进行灭菌,因此配制培养基时不需要在酒精灯火焰旁进行,④错误。综上所述A、C、D错误,B正确。
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