2024年高考生物实验专项训练:科学方法类实验
一、单选题
1.下列生物实验探究与运用的科学方法不相符的是( )
选项 生物实验探究 科学方法
A 达尔文探究植物向光性的原因 减法原理
B 利用人鼠细胞融合实验研究细胞膜流动性 同位素标记法
C 肺炎链球菌的体外转化实验 减法原理
D 摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验 假说—演绎法
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲斯体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
4、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】AC、减法原理 (是指与常态相比,人为去除某种影响因素),达尔文探究植物向光性的原因和肺炎链球菌的体外转化实验,在每个实验组均分别特异性地去除了一种因素或物质,即使用了减法原理,AC正确;
B、科学家利用不同颜色的荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子,进行小鼠细胞和人细胞融合的实验,探究细胞膜的流动性,B错误;
D、孟德尔验证分离定律和自由组合定律、摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验,都采用了“假说一演绎法”,D正确。
故选B。
2.孟德尔创造性地运用科学方法,通过豌豆杂交实验发现了两大遗传规律。下列相关叙述错误的是( )
A.豌豆一般都是纯种,用其做人工杂交实验,结果可靠且易分析
B.孟德尔认为数学统计可用于遗传实验结果的处理和分析
C.分离定律和自由组合定律可为遗传咨询提供理论依据
D.分离定律和自由组合定律均用于分析一对等位基因的遗传
【答案】D
【分析】孟德尔通过豌豆杂交实验发现了遗传学两大基本规律包括分离定律和自由组合定律,研究过程中使用了假说-演绎法、归纳法以及统计学等科学方法。
【详解】A、豌豆作为杂交实验材料的优点:豌豆是自花传粉、闭花授粉的植物,自然状态下,一般是纯种,用其做人工杂交实验,结果既可靠,又容易分析,A正确;
B、应用数学统计方法处理实验数据是孟德尔在遗传学上获得成功的原因之一,B正确;
C、人们可以依据分离定律和自由组合定律对某些遗传病在后代中的患病概率作出科学的推断,从而为遗传咨询提供理论依据,C正确;
D、自由组合定律可用于分析两对或两对以上的等位基因的遗传,D错误。
故选D。
3.下列有关不同科学家的实验方法、研究结论的叙述,正确的是( )
选项 科学家 实验方法或科学方法 实验结论或学说观点
A 施莱登、施旺 观察法、不完全归纳法 所有生物都是由细胞构成的
B 摩尔根 假说—演绎法 白眼基因只在X染色体上
C 梅塞尔森、斯塔尔 差速离心法 DNA复制是半保留复制
D 斯他林、贝利斯 磨碎黏膜、剪断神经 胰液的分泌存在化学调节,不存在神经调节
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【分析】同位素标记法是用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,生物学上经常使用的同位素是组成原生质的主要元素,即H、N、C、S、P和O等的同位素。
【详解】A、施莱登、施旺利用观察法、不完全归纳法提出细胞学说,提出一切动植物都是由细胞构成的,A错误;
B、摩尔根利用假说—演绎法,以果蝇为实验材料,得出果蝇的白眼基因只在X染色体上的结论,B正确;
C、梅塞尔森、斯塔尔利用同位素标记法、密度梯度离心等方法得出DNA的复制为半保留复制,C错误;
D、斯他林和贝利斯的实验只能证明胰液的分泌存在化学调节,不能证明该过程中不存在神经调节,D错误。
故选B。
4.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.人鼠细胞融合实验用荧光标记法证明了细胞膜具有流动性
D.在探究DNA分子结构的过程中,科学家建构了DNA双螺旋这一数学模型。
【答案】D
【分析】模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
【详解】A、植物学家施莱登和动物学家施旺运用不完全归纳法,提出了细胞学说,从而揭示了生物界的统一性和细胞结构的统一性,A正确;
B、细胞膜结构模型的探索过程中,都是前辈科学家根据现象提出推测,后辈科学家利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、科学家用荧光染料标记人鼠细胞膜上蛋白质,表明细胞膜具流动性,C正确;
D、沃森和克里克研究DNA分子结构时,运用的方法是建构物理模型,D错误。
故选D。
5.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.制作真核细胞的三维结构模型—建构模型法
B.探究酵母菌细胞呼吸的方式—对比实验法
C.细胞膜结构模型的探索过程—同位素标记法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
【答案】C
【分析】1、同位素可用于追踪物质的运行和变化规律,用同位素标记的化合物,化学性质不改变,通过追踪放射性同位素标记的化合物,可用弄清化学反应的详细过程。2、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
【详解】A、制作真核细胞的三维结构模型使用了建构模型法,该模型属于物理模型,A正确;
B、设置有氧和无氧两种条件,探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式,通过对比可以看出氧气条件对细胞呼吸的影响,B正确;
C、细胞膜结构模型的探索过程使用荧光标记法,没有使用同位素标记法,C错误;
D、由于各种细胞器的大小不同,故分离各种细胞器可用差速离心法,D正确。
故选C。
6.下列各项实验使用的科学方法错误的是( )
A.对比实验——探究酵母菌细胞的呼吸方式
B.模型构建法——制作真核细胞的三维结构模型
C.差速离心法——分离各种细胞器
D.完全归纳法——细胞学说的建立
【答案】D
【分析】模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这
种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
【详解】A、探究酵母菌细胞呼吸的方式使用了有氧条件下和无氧条件下两个实验组之间的对比实验法,A正确;
B、真核细胞的三维结构模型属于模型研究中的物理模型,故制作真核细胞三维结构模型,属于模型建构法,B正确;
C、不同的细胞器比重不同,可以用差速离心法分离各种细胞器,C正确;
D、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了所有的动植物都是由细胞构成的,该结论是建立在动植物细胞基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,D错误。
故选D。
7.下列相关实验和科学方法对应错误的是( )
A.比较过氧化氢在不同条件下的分解——控制变量和设计对照实验
B.分离细胞中的细胞器——差速离心法
C.验证细胞膜具有流动性实验——同位素标记法
D.制作真核细胞的三维结构模型——建构模型法
【答案】C
【分析】1、分离细胞器的方法是差速离心法。
2、放射性同位素可用于追踪物质的运行和变化规律.用放射性同位素标记的化合物,化学性质不改变,通过追踪放射性同位素标记的化合物,可用弄清化学反应的详细过程。
3、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
【详解】A、比较过氧化氢在不同条件下的分解”,实验的自变量是不同的条件,因变量是过氧化氢的分解速率,观测指标是冒泡速率,因此在此实验中运用了控制变量和设计对照实验,A正确;
B、由于不同细胞器的密度不同,因此可以采用差速离心法将不同细胞器分离,B正确;
C、验证细胞膜具有流动性的实验中没有用同位素标记法,用的是荧光标记法,C错误;
D、制作真核细胞的三维结构模型使用了建构模型法,属于物理模型,D正确。
故选C。
8.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在总结遗传规律时,也运用了归纳法这一科学方法
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.探究酵母菌细胞呼吸的方式时,运用了对比实验这一科学方法
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
【答案】D
【分析】1、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,包括完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
【详解】A、孟德尔在总结遗传规律时运用了归纳法这一科学方法,A正确;
B、细胞膜结构模型的探索过程中,都是前辈科学家根据现象提出推测,后辈科学家利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、探究酵母菌细胞呼吸方式的实验属于对比实验,有氧和无氧组均属于实验组,C正确;
D、艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“减法原理”,D错误。
故选D。
9.选择合理实验材料和科学方法是科学家取得成功的必要条件。下列选项正确的是( )
选项 科学家 主要成就 实验材料 科学方法
A 孟德尔 孟德尔遗传规律 豌豆 假说—演绎法
B 摩尔根 基因位于染色体上 果蝇 完全归纳法
C 卡尔文 光合作用暗反应(卡尔文循环) 大肠杆菌 同位素标记法
D 梅塞尔森 DNA半保留复制 小球藻 离心法
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质。
3、T2噬菌体侵染细菌的实验步骤:分别用35S或32P标记噬菌体→噬菌体与大肠杆菌混合培养→噬菌体侵染未被标记的细菌→在搅拌器中搅拌,然后离心,检测上清液和沉淀物中的放射性物质。
4、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA的结构。
5、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、孟德尔用豌豆做为实验材料,发现遗传定律,运用了假说-演绎法,A正确;
B、摩尔根运用了假说—演绎法,B错误;
C、卡尔文的实验材料是小球藻,C错误;
D、梅塞尔森等人运用离心法和同位素标记法,利用大肠杆菌发现了DNA半保留复制,D错误。
故选A。
10.下列关于实验使用的科学方法及其技术的相关叙述中,错误的是( )
A.探究酵母菌细胞的呼吸方式采用的是对比实验,两组装置均为实验组
B.追踪暗反应中碳的转移途径和人鼠细胞融合实验采用的都是同位素标记法
C.施莱登和施旺运用不完全归纳法得出“动植物都是由细胞构成”
D.探究植物细胞的吸水与失水时,采用了显微观察法和引流法
【答案】B
【分析】1、酵母菌在有氧条件下进行有氧呼吸,产生二氧化碳和水;在无氧条件下进行无氧呼吸,产生酒精和少量二氧化碳。
2、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法。
【详解】A、利用有氧和无氧装置探究酵母菌的呼吸方式,该实验为对比实验,实验中两组都是实验组,A正确;
B、人鼠细胞融合实验利用的是荧光标记法,B错误;
C、不完全归纳法是以某类中的部分对象具有或不具有某一属性为前提,推出以该类对象全部具有或不具有该属性为结论的归纳推理,施莱登和施旺运用不完全归纳法得出“动植物都是由细胞构成”,C正确;
D、植物细胞吸水和失水实验中,采用引流法使细胞浸润在蔗糖溶液中,采用显微镜观察原生质层的位置和液泡的大小,D正确。
故选B。
11.下列科学方法与科学实验的对应及实验内容的描述,错误的是( )
选项 科学方法 科学实验
A 不完全归纳法 通过大量实验观察到植物细胞有细胞核,从而推理得出植物细胞都有细胞核
B 提出假说 罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈现清晰的“暗—亮—暗”三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
C 差速离心法 利用该方法分离细胞器,最先被分离出来的是颗粒较大的细胞器
D 对照法 用伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄做嫁接实验,结果生长出伞形帽,证明细胞核
是细胞的控制中心
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】不完全归纳法是根据某类中的部分对象具有(或不具有)某种属性,而得出该类对象全部都具有(或不具有)该属性的推理。
【详解】A、通过大量实验观察到植物细胞有细胞核,从而推理得出植物细胞都有细胞核,采用了不完全归纳法,没有观察所有的细胞核,A正确;
B、罗伯特森在电镜下看到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构,提出生物膜的模型是所有的生物膜都由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成属于提出假说,B正确;
C、差速离心主要是采取逐渐提高离心速度的方法分离不同大小的细胞器,颗粒较大的细胞器先分离,C正确;
D、只用伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄做嫁接实验,结果生长出伞形帽,说明伞形帽伞藻的假根能控制其代谢和遗传,但是假根中有细胞核和细胞质,故需要做核移植实验进一步确认细胞核的作用,D错误。
故选D。
12.科学探究要选择合适科学方法,下列有关实验与科学方法对应错误的是( )
A.施莱德、施旺创立细胞学说——不完全归纳法
B.细胞膜结构模型的探索过程——提出假说法
C.分离真核细胞中的细胞器——差速离心法
D.研究光合作用产物氧气的来源——放射性同位素标记法
【答案】D
【分析】通过已有的知识和信息提出解释某一现象的解说,再根据观察和研究对假说进行修正和补充的研究方法就是提出假说法;差速离心法是通过逐渐提高离心速度来分离物质的一种方法,细胞中各种细胞器的大小密度都不同,因此可采用差速离心法来分离;归纳法分为完全归纳法和不完全归纳法。根据 部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有 细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法。如果观察了所有类型的植物细胞,并发 现它们都有细胞核,才得出植物细胞都有细胞 核的结论,就是完全归纳法。科学研究中经常 运用不完全归纳法。由不完全归纳得出的结论 很可能是可信的,因此可以用来预测和判断, 不过,也需要注意存在例外的可能。
【详解】A、施莱德、施旺创立细胞学说,是根据部分植物或动物有细胞构成的而得出植物或动物都有细胞构成的这一结论,这运用了不完全归纳法,A正确;
B、通过已有的知识和信息提出解释某一现象的解说,再根据观察和研究对假说进行修正和补充的研究方法就是提出假说法,细胞膜结构模型的探索过程,采用了提出假说法,B正确;
C、细胞中各种细胞器的密度和大小都不同,因此利用差速离心法分离不同的细胞器,C正确;
D、研究光合作用产物氧气的来源,使用16O的同位素18O分别标记H2O和CO2——采用的是同位素标记
法,18O没有放射性,D错误。
故选D。
13.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.制作真核细胞的三维结构模型——建构模型法
B.观察叶绿体和细胞质的流动——显微观察法
C.细胞膜结构模型的探索过程——同位素标记法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
【答案】C
【分析】1、同位素可用于追踪物质的运行和变化规律,用同位素标记的化合物,化学性质不改变,通过追踪放射性同位素标记的化合物,可用弄清化学反应的详细过程。
2、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法。
【详解】A、制作真核细胞的三维结构模型使用了建构模型法,该模型属于物理模型,A正确;
B、观察叶绿体和细胞质的流动需用显微观察法,B正确;
C、细胞膜结构模型的探索过程使用荧光标记法,没有使用同位素标记法,C错误;
D、由于各种细胞器的密度不同,故分离各种细胞器可用差速离心法,D正确。
故选C。
14.生物科学的研究和实验离不开科学方法,下列有关科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的配对,正确的是( )
A 小鼠细胞与人细胞融合实验 同位素标记法,证明了细胞膜具有流动性
B 摩尔根的红眼与白眼果蝇杂交实验 假说一演绎法,证明了基因在染色体上呈线性排列
C 威尔金斯等获得DNA分子的衍射图谱 物理模型,为推算出DNA呈螺旋结构提供了证据
D 班廷的摘除胰腺、结扎胰管等系列实验 减法原理,证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【分析】小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记,而不是同位素标记;摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验,运用假说一演绎法,明了基因在染色体上。
【详解】A、小鼠细胞与人细胞融合实验中科学家使用的是荧光标记,而不是同位素标记,A错误;
B、摩尔根通过红眼雌果蝇和白眼雄果蝇的杂交实验,运用假说一演绎法,把一个特定的基因与X染色体联系起来,从而证明了基因在染色体上。其后很长时间摩尔根又经过大量实验,测定了基因在染色体上的相对位置,绘出了第一幅果蝇各种基因在染色体上的相对位置图,才说明了基因在染色体上呈线性排列,B错误;
C、物理模型是指以实物或图画形式直观地表达认识对象的特征,而威尔金斯等获得的DNA衍射图谱是照片,不属于物理模型,C错误;
D、班廷及其助手通过将狗的胰管结扎,使其胰腺萎缩,再将只剩胰岛的胰腺做成提取液,注入到因摘除胰腺而患糖尿病的狗身上,狗的血糖恢复正常,从而证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的,摘除胰腺的操作属于减法原理,D正确。
故选D。
15.科学发现与科学家采用的科学方法密切相关,下列相关实验(或理论)与科学方法对应错误的是( )
A.细胞学说的建立——完全归纳法
B.分泌蛋白的合成和运输——同位素标记法
C.制作真核细胞三维结构模型——建构模型法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
【答案】A
【分析】1、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。分为完全归纳法和不完全归纳法。
2、细胞内不同的细胞器结构和功能不同,密度也不同,常用的分离细胞器的方法是差速离心法。
【详解】A、施莱登与施旺运用了不完全归纳的方法得出了所有的动植物都是由细胞构成的,该结论是建立在动植物细胞基础之上,并未将所有生物的细胞都进行研究,因此不属于完全归纳法,A错误;
B、研究分泌蛋白的合成和运输研究用同位素标记法,可以用3H标记的亮氨酸,检测放射性物质的途径,B正确;
C、制作真核细胞三维结构模型用构建物理模型的方法,C正确;
D、不同的细胞器比重不同,可以用差速离心法分离各种细胞器,D正确。
故选A。
16.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.人鼠细胞融合实验用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性
D.在探究DNA分子结构的过程中,运用了建构模型的方法
【答案】C
【分析】1、归纳法是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,包括完全归纳法和不完全归纳法。
2、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,
这种模型就是物理模型。
【详解】A、植物学家施莱登和动物学家施旺运用不完全归纳法,提出了细胞学说,从而揭示了生物界的统一性和细胞结构的统一性,A正确;
B、细胞膜结构模型的探索过程中,都是前辈科学家根据现象提出推测,后辈科学家利用实验验证推测,然后得到结论,这一探索过程运用了提出假说这一科学方法,B正确;
C、人鼠细胞融合实验用荧光标记法证明了细胞膜具有流动性,C错误;
D、在探究DNA分子结构的过程中,最后是通过建构物理模型的方法把探究的规律表达出来,D正确。
故选C。
17.生物学是一门以实验为基础的科学,生物学史中科学家的实验都包含着一定的科学方法。下列相关叙述错误的是( )
A.巴斯德用显微镜观察后提出酿酒发酵是酵母菌引起的
B.卡尔文用同位素标记法探明了光合作用的暗反应过程
C.孟德尔发现自由组合定律中运用了假说—演绎法
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理
【答案】D
【分析】减法原理是排除自变量对研究对象的干扰,同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言,结果已知,但不知道此结果是由什么原因导致的,实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、巴斯德通过显微镜观察提出酿酒中发酵是由酵母菌细胞的存在所致,没有活细胞参与,糖类是不可能变成酒精的,A正确;
B、卡尔文等用14C标记CO2供小球藻进行光合作用,最终探明了光合作用的暗反应过程,B正确;
C、孟德尔发现自由组合定律中运用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证(测交实验)→得出结论,C正确;
D、艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中,每个实验都通过添加特定的酶,特异性的去除了一种物质,从而鉴定出DNA是遗传物质,这利用了自变量控制中的减法原理,D错误。
故选D。
18.下列关于实验探究中运用科学方法的叙述,错误的是( )
A.细胞学说的建立过程运用了不完全归纳法
B.人鼠细胞的融合实验运用了放射性同位素标记法
C.细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的运用
D.分离细胞器的方法是差速离心法
【答案】B
【分析】1、归纳法是指由一系列具体事实推出一般结论的思维方法。例如,从观察到植物的花粉、胚珠、柱头等的细胞都有细胞核,得出植物细胞都有细胞核这一结论,运用的就是归纳法。归纳法分为完全归纳
法和不完全归纳法。
2、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法。如在分离细胞中的细胞器时,将细胞膜破坏后,形成由各种细胞器和细胞中其他物质组成的匀浆,将匀浆放入离心管中,采取逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的细胞器。
【详解】A、根据部分植物细胞都有细胞核而得出植物细胞都有细胞核这一结论,实际上就是运用了不完全归纳法;细胞学说的建立过程运用了不完全归纳法,A正确;
B、人鼠细胞的融合实验运用了荧光标记法,B错误;
C、对于未知理论和现象的研究,科学家们都是先提出假说,再通过观察和实验进一步验证和完善假说,对细胞膜成分和结构的探索过程就是如此,故细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的运用,C正确;
D、差速离心主要是采取逐渐提高离心速率分离不同大小颗粒的方法;分离细胞器的方法是差速离心法,D正确。
故选B。
19.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动——显微观察法
B.分泌蛋白的合成和运输的研究——放射性同位素标记法
C.制作真核细胞三维结构模型——提出假说法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
【答案】C
【分析】1、不同细胞器个体的重量不同,可以用差速离心法分离各种细胞器;
2、研究分泌蛋白的合成过程可以用放射性同位素标记法追踪氨基酸的转移途径。
3、模型构建法:模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述,这种描述可以是定性的,也可以是定量的;有的借助具体的实物或其它形象化的手段,有的则抽象的形式来表达。模型的形式很多,包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,如真核细胞的三维结构模型。
【详解】A、观察叶绿体和细胞质的流动采用的是显微观察法,A正确;
B、研究分泌蛋白的合成过程可以用放射性同位素标记法追踪氨基酸的转移途径,B正确;
C、制作真核细胞的三维结构模型采用的是建构物理模型法,C错误;
D、不同细胞器个体的重量不同,可以用差速离心法分离各种细胞器,D正确。
故选C。
20.科学探究要选择合适的科学方法,下列有关实验与科学方法对应错误的是( )
A.研究分泌蛋白的合成及分泌过程——放射性同位素标记法
B.细胞膜结构模型的探索过程——提出假说法
C.分离细胞中的细胞器——差速离心法
D.利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜——建构物理模型法
【答案】D
【分析】研究分泌蛋白的合成向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸,根据放射性物质出现的位置和时间进行研究;通过已有的知识和信息提出解释某一现象的解说,再根据观察和研究对假说进行修正和补充的研究方法就是提出假说法;差速离心法是通过逐渐提高离心速度来分离物质的一种方法,细胞中各种细胞器的大小密度都不同,因此可采用差速离心法来分离;以实物或图画形式只管表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型。
【详解】A、在研究分泌蛋白的合成及分泌过程中,向豚鼠的胰腺腺泡细胞注射3H标记的亮氨酸,运用的是放射性同位素标记法,A正确;
B、在细胞膜模型的探索过程中,根据植物细胞膜对脂溶性物质的通透性更高提出细胞膜上含有脂质,通通过对哺乳动物成熟红细胞膜上磷脂的单层排列面积为细胞膜面积的2倍提出磷脂成双层排列,根据罗伯特森的电镜观察结果提出静态模型,又根据人鼠细胞融合实验证明细胞膜有一定的流动性,最终提出流动镶嵌模型,使用的就是提出假说法,B正确;
C、细胞中各种细胞器的密度和大小都不同,因此利用差速离心法分离不同的细胞器,C正确;
D、以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征,这种模型就是物理模型,电镜照片不是物理模型,D错误。
故选D。
二、多选题
21.下列有关生物科学研究与其对应的科学方法或原理的叙述,不正确的是( )
选项 科学研究 科学方法或原理
A 孟德尔的豌豆实验 假说演绎法
B 蛋白质的合成与分泌过程 放射性同位素标记法
C 摩尔根证明“基因位于染色体上”的果蝇杂交实验 类比推理法
D 人鼠细胞的融合实验 放射性同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
【答案】CD
【分析】1.萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
2.假说—演绎法是指在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,
反之,则可以认为假说是错误的。
3.用物理性质特殊的同位素来标记化学反应中原子的去向,就是同位素标记法。同位素标记可用于示踪物质的运行和变化规律。通过追踪同位素标记的化合物,可以弄清楚化学反应的详细过程。
【详解】A、孟德尔通过豌豆实验,利用假说演绎法,发现了基因分离定律和基因自由组合定律,A正确;
B、利用放射性同位素标记法研究了蛋白质的合成与分泌过程,从而明确了分泌蛋白合成和分泌的途径,B正确;
C、摩尔根利用假说演绎法,设计果蝇杂交实验,证明了“基因位于染色体上”,C错误;
D、人鼠细胞的融合实验证明了膜具有流动性,该实验运用了荧光标记法,没有用同位素标记法,D错误。
故选CD。
22.下列关于科学方法与科学史实验的对应,正确的是( )
选项 科学方法 实验
A 同位素标记法 鲁宾和卡门分别标记H2O和CO2,证明光合作用产生的O2来自H2O
B 提出假说 罗伯特森在光镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
C 类比推理 萨顿利用蝗虫细胞做材料,研究精子和卵细胞的形成过程,证明了基因位于染色体上
D 假说演绎法 沃森和克里克默契配合,揭示了DNA的双螺旋结构
A.A B.B C.C D.D
【答案】AD
【分析】假说演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。DNA分子是由两条长度相同、方向相反的多聚脱氧核糖核苷酸链平行围绕同一“想象中”的中心轴形成的双股螺旋结构。
【详解】A、鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2,证明光合作用产生的O2来自H2O,A正确;
B、罗伯特森在电子显微镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成,B错误;
C、萨顿利用蝗虫细胞做材料,研究精子和卵细胞的形成过程,用类比推理法推测基因可能位于染色体上,C错误;
D、沃森和克里克默契配合,揭示了DNA的双螺旋结构,运用了假说演绎法,D正确。
故选AD。
23.科学研究方法的选择是获取成功的关键。下列对相应科学研究方法的理解,正确的是( )
A.物理模型可以使抽象的对象直观化,构建模型时美观是第一位的
B.孟德尔根据实验现象提出的遗传因子在体细胞中成对存在是一种假说
C.提出假说也是一种科学方法,假说是否正确还需要设计实验进行验证
D.在设计实验时,应该遵循对照原则、单一变量原则、平行重复原则等
【答案】BCD
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说—演绎法,其基本步骤:提出问题→作出假说→演绎推理→实验验证→得出结论。
2、生物上研究一些问题常采用模型构建法,常用的模型有数学模型、物理模型和概念模型。
【详解】A、模型是人们为了某种特定目的而对认识所作的一种简化的概括性的描述,模型构建是生物学教学、研究和学习的一种重要方法,科学性是建模的第一位,A错误;
B、孟德尔根据一对相对性状的杂交实验现象,提出的遗传因子在体细胞中成对存在是一种假说,B正确;
C、提出假说也是一种科学方法,假说是否正确还需要设计实验进行验证,如孟德尔设计了测交实验来验证他的假说,C正确;
D、在设计实验时,往往都要遵循对照原则、单一变量原则、平行重复原则等,D正确。
故选BCD。
24.下列有关遗传学经典实验中科学方法的叙述,正确的有( )
A.孟德尔运用假说-演绎法发现了基因分离和自由组合定律
B.艾弗里运用放射性同位素标记法证明了DNA是遗传物质
C.沃森和克里克运用模型法构建了DNA的双螺旋结构
D.萨顿运用类比推理法提出了“基因位于染色体上”的假说
【答案】ACD
【分析】孟德尔以豌豆为实验材料,运用假说—演绎法得出两大遗传定律,即基因的分离定律和自由组合定律;肺炎双球菌转化实验包括格里菲思体内转化实验和艾弗里体外转化实验,其中格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”,能将R型细菌转化为S型细菌;艾弗里体外转化实验证明DNA是遗传物质;沃森和克里克运用建构物理模型的方法构成了DNA双螺旋结构模型;萨顿运用类比推理法提出基因在染色体上的假说,摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上。
【详解】A、孟德尔运用假说-演绎法发现了遗传的两大定律,即基因的分离定律和自由组合定律,A正确;
B、艾弗里及其同事做了肺炎双球菌的体外转化试验,并没有运用放射性同位素标记法,B错误;
C、沃森和克里克以DNA大分子为研究材料,构建了DNA双螺旋结构模型,C正确;
D、萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞形成过程中提出“基因在染色体上”的假说,采用的是类比推理法,D正确。
故选ACD。
三、非选择题
25.下图甲表示某分泌腺细胞内分泌蛋白的合成和转运过程,图中①~④代表细胞结构。用H标记一定量的氨基酸来培养该分泌腺细胞,测得细胞内三种相关细胞器上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过
程中相关细胞结构的膜面积变化曲线如图丙所示。据图回答下列问题:
(1)分析图甲可知,细胞内分泌蛋白的氨基酸序列在 (填序号和结构名称)中形成后,再经过结构②和③的加工后与包含其他物质的 (填结构名称)合成组装体,运至细胞膜并通过胞吐的方式排出细胞。
(2)研究人员得出图乙所示的结果使用的科学方法是 ,下列实验探究中也使用到该科学方法的是 。
A.检测组织细胞中的蛋白质
B.人—鼠细胞融合实验探究细胞膜的流动性
C.探究植物细胞的吸水和失水
D.探究光合作用暗反应阶段CO2的转化过程
(3)图丙中曲线d、e和f表示的细胞结构分别对应图甲中的 (填图甲中序号),在分泌蛋白转运过程中起到交通枢纽作用的是结构 (填“d”“e”或“f”)。
【答案】(1) ①核糖体 囊泡
(2) 同位素标记法 D
(3) ②④③ f
【分析】分析图甲:①是附着在内质网上的核糖体;②为内质网;③为高尔基体;④为细胞膜;分泌蛋白合成与分泌过程为:核糖体合成蛋白质→内质网进行粗加工→内质网“出芽”形成囊泡→高尔基体进行再加工形成成熟的蛋白质→高尔基体“出芽”形成囊泡→细胞膜,该过程中内质网膜面积减少,细胞膜面积增多,高尔基体膜面积几乎不变;分析图乙、丙,图乙中a是核糖体、b是内质网、c是高尔基体,图丙中d是内质网、e是细胞膜、f是高尔基体。
【详解】(1)分泌蛋白的合成过程大致是:在结构①核糖体中以氨基酸为原料开始多肽链的合成,再经过内质网和高尔基体的加工后,通过囊泡运输至细胞膜。
(2)研究人员得出图乙所示的结果使用的科学方法是同位素标记法,也使用到该科学方法的是探究光合作用暗反应阶段CO2的转化过程。
(3)图丙中曲线d、e和f表示的细胞结构分别是内质网、细胞膜和高尔基体,对应图甲中的②④③。在分泌蛋白转运过程中起到交通枢纽作用的是结构f,即高尔基体。
26.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验3中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有( )
A.细胞学说的建立——完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动——显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜——建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
【答案】(1) 4 只需要低倍镜即可观察
(2) 低倍 8
(3)有水
(4)BD
【分析】使用显微镜必需低倍物镜对光;蔗糖不属于还原糖,果糖、麦芽糖、葡萄糖都为还原糖;叶绿体的运动标志着细胞质的流动。
【详解】(1) 这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验4,本实验全程只需要用低倍镜即可观察到实验现象。
(2) 使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择低倍物镜对光;当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,此时的放大倍数是100倍,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞,若目镜不变,物镜换成40×时,此时的放大倍数是400倍,放大倍数是原来的4倍,则在视野中可看到的细胞数为128/(4×4)=8个。
(3)该实验过程中,必须将材料随时保持在有水状态,植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,有利于细胞内物质运输和新陈代谢,对于活细胞完成生命活动具有重要的意义。
(4) A、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实
推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法,细胞学说的建立是不完全归纳法,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质流动需要借助显微镜观察,故用到显微观察法,B正确;
C、罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片不属于构建模型,C错误;
D、由于各种细胞器密度不同,故分离细胞中的细胞器用到差速离心法,D正确。
故选BD。
27.果蝇是遗传学研究中常用的实验材料,摩尔根在研究果蝇性状遗传时发现一只白眼的雄果蝇,并利用其作为亲本进行遗传杂交实验,实验结果如表所示,如图为果蝇XY染色体的结构示意图。回答下列问题(不考虑突变和交叉互换)。
亲本 F1 F2
白眼(♂)×红眼(♀) 红眼(♀、♂) 3/4红眼(♀、♂),1/4白眼(♂)
(1)果蝇常被选作遗传学研究的实验材料,是因为从生物学的角度看,它具有 (写出两点)的特点。
(2)此过程中摩尔根运用 (科学方法)证明了基因在染色体上,实验结果可排除控制眼色的基因只位于 (填“Ⅰ”“Ⅱ1”或“Ⅱ2”)上。据此摩尔根及其同事提出的假说是 ,可以通过 实验来验证。
(3)写出通过一次杂交就可以由子代眼色,直接判断果蝇性别的杂交组合: 。
(4)已知果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制,果蝇体内另有一对等位基因F/f位于常染色体上,F/f基因不影响R/r基因的表达,其中f基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,f基因纯合对雄性个体无影响。现有一只基因型为Ff的白眼雌果蝇与一只基因型为ff的正常红眼雄果蝇进行杂交,则F1的表现型及比例为 。F1随机交配,则F2中雌雄比例为 。
【答案】(1)易饲养、繁殖快、产生子代数目多
(2) 假说-演绎法 Ⅱ1 控制白眼的基因在X染色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因 测交
(3)白眼雌果蝇×红眼雄果蝇
(4) 红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=1:1:2 5:11
【分析】萨顿应用“类比推理”方法提出基因在染色体上的假说,摩尔根应用“假说—演绎法”设计果蝇杂交实验证明基因位于染色体上。基 因在染色体.上的实验证据:观察实验现象,提出问题-→演绎推理- +实验验证。摩尔根的假说内容是:控制白眼的基因位于X染 色体上,而Y染色体上不含有它的等位基因。
【详解】(1)果蝇常作为遗传学实验材料的原因有相对性状多、易于观察;培养周期短;容易饲养、成本低;染色体大且数目少,便于观察等。
(2)摩尔根运用假说—演绎法证明了基因在染色体上。由表格信息可知,F1果蝇中没有白眼,则白眼是隐性性状。如果控制眼色的基因只位于Y染色体上,而X染色体上没有其等位基因,那么F1、F2的雄果蝇均为白眼,与实验结果不符。因此可排除控制眼色的基因只位于Ⅱ1上。摩尔根假设白眼基因位于X染色体上而Y染色体上不含有它的等位基因,并通过测交实验证明。
(3)对于伴X染色体隐性遗传的性状,通常选用具有隐性性状的雌个体和具有显性性状的雄个体,一次杂交就能由子代眼色直接判断果蝇性别。
(4)根据题干,F1雌雄果蝇相互交配,F2中白眼的都是雄性,且红眼:白眼=3:1,可知果蝇的眼色和性别有关,推测果蝇眼色基因位于X染色体上。果蝇体内另有一对等位基因F/f位于常染色体上,说明F/f基因和R/r基因遵循基因的自由组合定律。基因型为Ff的白眼雌果蝇的基因型为FfXrXr,基因型为ff的正常红眼雄果蝇基因型为ffXRY,二者杂交,则F1的基因型及比例为FfXRXr:ffXRXr:FfXrY:ffXrY=1:1:1:1,对应的表现型分别为红眼雌性、红眼雄性(不育)、白眼雄性、白眼雄性,故F1的表现型及比例为红眼雌性:红眼雄性:白眼雄性=1:1:2。F1随机交配,由于ffXRXr为不育雄性,故应将其排除,则F1产生的雌蚕子为1/4FXR、1/4FXr、1/4fXR、1/4fXr,雄配子为1/8FXr、3/8fXr、1/8FY、3/8fY。采用棋盘法,根据f基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,f基因纯合对雄性个体无影响,得出F2中雌雄比例为5:11。
28.请根据遗传学相关知识,填写以下空白:
(1)孟德尔历经8年用豌豆进行杂交实验,针对实验结果,运用 这一科学方法,成功地揭示了遗传的两个基本定律。
(2)1903年,萨顿运用 ,得出基因就在染色体上,理由是基因和染色体行为存在明显的 关系。
(3)1953年,沃森和克里克提出了DNA分子的 结构模型。该模型的要点之一是 交替相连,构成DNA分子的基本骨架。
(4)1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记法和密度梯度离心技术,证实了DNA分子的复制方式为 。
【答案】(1)假说-演绎
(2) 类比推理 平行
(3) 双螺旋 磷酸和脱氧核糖
(4)半保留复制
【分析】孟德尔种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功,孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。运用了假说-演绎法:在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。
【详解】(1)孟德尔种植了豌豆、山柳菊、玉米等多种植物,进行杂交实验,潜心研究多年。其中豌豆的杂交实验非常成功,孟德尔通过分析豌豆杂交实验的结果,发现了生物遗传的规律。运用了假说-演绎法:
在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。
(2)1903年,萨顿发现基因和染色体存在着明显的平行关系,提出基因在染色体上,但没有实验证据,这种研究方法叫做类比推理法(由于没有实验的支撑,结论不一定真实可靠)。
(3)1953年,沃森和克里克提出了DNA分子的双螺旋结构模型,该模型的要点之一是 DNA 中的脱氧核糖和磷酸交替连接,排列在外侧,构成基本骨架,其结构具有稳定性。
(4)1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记法和密度梯度离心技术,证实了DNA分子的复制方式为半保留复制(以DNA的一条母链为模板合成一条新的子链,经复制之后的一个DNA分子中含有一条母链和一条新合成的子链)。
29.摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿假说,而之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野。
(1)摩尔根在杂交实验中运用了 科学方法,从而证明了基因位于染色体上。
(2)果蝇种群中常出现性染色体异常的个体,从而产生不同的表现型(见下表)
性染色体组成 XXX YO XXY XYY XO YY
表现型 胚胎期致死 胚胎期致死 雌性可育 雄性可育 雄性不育 胚胎期致死
注:染色体异常存活个体可进行减数分裂,且多出的性染色体在减数第一次分裂随机移向两极
①染色体异常的XXY型果蝇出现的原因可能是染色体组成正常的亲本果蝇在 时期染色体移动异常所致。
②果蝇的红眼/白眼基因仅位于X染色体上,分别由等位基因A/a控制;灰身/黑身基因位于常染色体上,分别由等位基因B/b控制。现将纯合的灰身红眼雄果蝇与异常的(XXY型)黑身白眼雌果蝇杂交,子一代中雌性:雄性= ;再选取子一代中染色体异常的红眼雌果蝇与染色体正常的白眼雄果蝇杂交,理论上子二代中黑身白眼果蝇所占比例是 。
(3)摩尔根在实验时认为:果蝇的性别是由X染色体的数量决定的,含有1条X染色体的果蝇是雄性,含有2条X染色体的果蝇是雌性。摩尔根的性别决定理论对于果蝇来说是 (填“正确”或“错误”),结合题中材料分析,依据是 。
【答案】(1)假说-演绎
(2) 减数第一次分裂后期或减数第二次分裂后期 1:1 1/8
(3) 正确 所有存活的果蝇中,雄果蝇细胞中只有1条X染色体,而雌果蝇则有2条
【分析】在观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验。如果实验结果与预测相符,就可以认为假说是正确的,反之,则可以认为假说是错误的。这是现代科学研究中常用的一种科学方法,叫作假说—演绎法。
【详解】(1)摩尔根在杂交实验中,观察和分析基础上提出问题以后,通过推理和想象提出解释问题的假
说,根据假说进行演绎推理,推出预测的结果,再通过实验来检验,运用了假说-演绎法。
(2)①染色体异常的XXY型果蝇产生有两种可能,一种可能是由于父方减数第一次后期同源染色体未分离,另一种母方减数第一次分裂后期同源染色体未分离或减数第二次分裂后期姐妹染色单体进入同一细胞。
②纯合的灰身红眼雄果蝇基因型为BBXAY,异常的(XXY型)黑身白眼雌果蝇基因型为bbXaXaY,产生的配子为2bXa、1bXaXa、2bXaY、1bY,只考虑性染色体,子代2XX(雌性)、1XXX(死亡)、3XXY(雌性可育)、3XY(雄性可育)、1YY(死亡)、2XYY(雄性可育),子一代中雌性:雄性=1:1。子一代中染色体异常的红眼雌果蝇基因型为XAXaY,产生的配子为1XA、1XaY、1Xa、1XAY、1XAXa、1Y,与染色体正常的白眼雄果蝇XaY杂交,XXX和YY死亡,后代中白眼果蝇的概率为5/10=1/2;亲本是BB和bb,子一代都是Bb,自交后代黑身的概率bb=1/4,故理论上子二代中黑身白眼果蝇所占比例是1/8。
(3)根据表格中的信息,所有存活的果蝇中,雄果蝇细胞中只有1条X染色体,而雌果蝇则有2条,可以说明果蝇的性别是由X染色体的数量决定的,含有1条X染色体的果蝇是雄性,含有2条X染色体的果蝇是雌性。
30.分析回答下列问题:孟德尔以高茎纯种豌豆和矮茎纯种豌豆作亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验,实验过程包括“分析现象﹣做出假设﹣检验假设﹣得出结论”,最后得出了基因的分离定律。
(1)孟德尔探究遗传规律过程中使用的科学方法叫做 。选用豌豆作实验材料的原因是豌豆品种间的 易于区分,而且传粉方式是 ,这种传粉方式的优点是 。
(2)孟德尔的三组实验中,发生性状分离的实验是 ,验证假说的实验是 。
(3)孟德尔在进行豌豆杂交实验时先在 (填“花蕾期”或“开花后”)对母本 ,然后套袋,待花粉成熟后,再对母本 并套袋。
【答案】(1) 假说-演绎法 相对性状 自花传粉 避免外来花粉的干扰
(2) 自然状态下为纯合子F1的自交 F1的测交
(3) 花蕾期 去雄 人工传粉
【分析】孟德尔获得成功的原因:
(1)选材:豌豆.豌豆是严格的自花传粉且闭花授粉的植物,自然状态下为纯种;品系丰富,具多个可区分的性状,且杂交后代可育,易追踪后代的分离情况,总结遗传规律;
(2)由单因子到多因子的科学思路(即先研究1对相对性状,再研究多对相对性状);
(3)利用统计学方法;
(4)科学的实验程序和方法。
【详解】(1)孟德尔探究遗传规律过程中使用的科学方法叫做假说-演绎法。孟德尔选用豌豆为试验材料,是因为豌豆具有多对易于区分的相对性状,而且是自花、闭花授粉植物,可以避免外来花粉的干扰。
(2)F1自交,后代中同时出现了高茎纯种豌豆和矮茎纯种豌豆,这一现象叫性状分离。在检验假设阶段完成的实验是对F1进行测交。
(3)孟德尔在进行豌豆杂交实验时为防止自花传粉,先在花蕾期对母本人工去雄,然后套袋,待花粉成熟后,再对母本授粉并套袋,以防外来花粉的干扰。
31.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验2中检测还原糖时,可以选用的生物材料有( )
A.西瓜汁 B.梨汁 C.甘蔗汁 D.以上均可以
(4)在实验3中,细胞中的 运动是细胞质流动的标志,该实验过程中,必须将材料随时保持在 状态。
(5)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有( )
A.细胞学说的建立—完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动-显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜—建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器-差速离心法
【答案】(1) 4 只需要低倍镜即可观察
(2) 低倍 8
(3)B
(4) 叶绿体 有水
(5)BD
【分析】使用显微镜必需低倍物镜对光;蔗糖不属于还原糖,果糖、麦芽糖、葡萄糖都为还原糖;叶绿体的运动标志着细胞质的流动。
【详解】(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验4,本实验全程只需要用低倍镜即可观察到实验现象。
(2)使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择低倍物镜对光;当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,此时的放大倍数是100倍,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞,若目镜不变,物镜换成40×时,此时的放大倍数是400倍,放大倍数是原来的4倍,则在视野中可看到的细胞数为128/(4×4)=8个。
(3)实验2中斐林试剂可用于检测还原糖,两者在水浴条件下产生砖红色沉淀,实验材料应选择富含还原糖的浅色物质,其中西瓜汁为红色,对颜色有干扰,而蔗糖属于非还原糖,故可选用的生物材料是B梨汁。
故选B。
(4)叶绿体存在于细胞质,随着细胞质的流动而运动,所以实验3观察细胞质的流动,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志;该实验过程中,必须将材料随时保持在有水状态,植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,有利于细胞内物质运输和新陈代谢,对于活细胞完成生命活动具有重要的意义。
(5)A、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法,细胞学说的建立是不完全归纳法,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质流动需要借助显微镜观察,故用到显微观察法,B正确;
C、罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片不属于构建模型,C错误;
D、由于各种细胞器密度不同,故分离细胞中的细胞器用到差速离心法,D正确。
故选BD。
32.科学家以大肠杆菌为实验对象,运用一定的科学方法进行了DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制的探究实验,实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代
操作 提取DNA并离心
离心结果 仅为轻带 仅为重带(15N/15N) 仅为中带 1/2轻带(14N/14N) 1/2中带(15N/14N)
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过 代培养
(2)分析讨论:
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于 (填字母),据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。
②若将子I代DNA双链分开后再离心,其结果 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置 (“变”或“不变”),密度带宽度发生变化的是 带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为
【答案】(1)多
(2) B 半保留 不能 不变 轻 15N
【分析】1、物理模型:以实物或图片形式直观表达认识对象的特征。如:DNA双螺旋结构模型,细胞膜的流动镶嵌模型。2、在分子生物学中,DNA复制是从一个原始DNA分子中产生两个相同的DNA复制体的生物学过程。DNA由两条互补链的双螺旋结构组成。复制期间,这些链被分离。然后,原始DNA分子的每条链都用作产生其对应物的模板,此过程称为半保留复制。
(1)
由于DNA的复制为半保留复制,要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过多代培养。
(2)
①“轻”DNA为14N/14NDNA,“重”DNA为15N/15NDNA,据表,“重带”DNA来自于B代。①的结果是:后代DNA的两条链全是原来的或全是新合成的,说明DNA分子的复制方式不是半保留复制。②将子Ⅰ代DNA双链分开后再离心,无法判断后代DNA的两条链的来源,不能判断DNA的复制方式。③将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA的情况是有两个为14N/15NDNA,其余全部为14N/14NDNA,所以子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置没有变化,放射性强度发生变化的是轻带。④“中带”为14N/15NDNA,“中带”略宽,说明新合成的DNA单链中N尚含有部分15N(在含15N培养基上培养得到的细菌细胞里还含有游离的15N脱氧核苷酸,在换到的14N培养基环境中培养时,DNA进行半保留复制,新合成的互补子链上不全是14N的脱氧核苷酸构建,还含有少量15N的脱氧核苷酸参与。在离心后,由于这些互补链上含少量15N的DNA的密度只是比中型DNA略大,不会形成新的带,而是沉降在中型DNA的下缘,结果看上去还是一条带,所以比以往实验结果的“中带“略宽了)。
【点睛】本题主要考查DNA分子的复制,要求学生有一定的理解分析实验设计能力。
33.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据下表四个实验或实践活动,回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要材料用具 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 真菌、植物细胞、动物细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 梨匀浆、花生种子、蛋清 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 蘚类叶、黑藻 观察叶绿体形态、分布;观察细胞质的流动
4 尝试制作真核细胞的三维结构模型 泡沫塑料、木块、纸板、布等 体验制作真核细胞三维结构模型
(1)实验1和3必须使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的64个细胞。若目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可看到的细胞数为 个。
(2)在实验2中检测糖类,该糖类指的是还原糖,下列属于还原糖的是______________。
A.果糖 B.麦芽糖 C.蔗糖 D.葡萄糖
(3)在实验3中,细胞中的 运动是细胞质流动的标志,该实验过程中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学的实验方法,有关实验与科学方法对应不正确的是_____________。
A.细胞学说的建立————完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动————显微观察法
C.制作真核细胞三维结构模型————建构模型法
D.分离细胞中的细胞器————差速离心法
【答案】(1) 低倍 4
(2)ABD
(3) 叶绿体 有水
(4)A
【分析】使用显微镜必需低倍物镜对光;蔗糖不属于还原糖,果糖、麦芽糖、葡萄糖都为还原糖;叶绿体的运动标志着细胞质的流动;细胞学说的建立采用不完全归纳法。
【详解】(1)使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择低倍物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,此时的放大倍数是100倍,在视野范围内看到单层均匀分布的64个细胞。若目镜不变,物镜换成40×时,此时的放大倍数是400倍,放大倍数是原来的4倍,则在视野中可看到的细胞数为64÷16=4个。
(2)蔗糖不属于还原糖,果糖、麦芽糖、葡萄糖都为还原糖,ABD正确。
故选ABD。
(3)叶绿体存在于细胞质,随着细胞质的流动而运动,所以实验3观察细胞质的流动,可用细胞质基质中叶绿体的运动作为标志。该实验过程中,必须将材料随时保持在有水状态,植物细胞的细胞质处于不断流动的状态,有利于细胞内物质运输和新陈代谢,对于活细胞完成生命活动具有重要的意义。
(4)A、归纳法是指由一定程度的关于个别事物的观点过渡到范围较大的观点,也就是由一系列具体事实推出一般结论的思维方法,分为完全归纳法和不完全归纳法,细胞学说的建立是不完全归纳法,A错误;
B、观察叶绿体和细胞质流动--显微观察法,B正确;
C、制作真核细胞三维结构模型--建构模型法,C正确;
D、分离细胞中的细胞器--差速离心法,D正确。
故选A。
【点睛】本题考查生物组织中化合物的鉴定、显微镜的使用等实验内容,对于此类试题,需要考生注意的细节较多,如实验的原理、实验采用的试剂及试剂的使用方法、实验现象等,需要考生在平时的学习过程中注意积累。
34.为合理利用草地资源,实现可持续发展,科研人员进行了放牧强度对黑山羊放牧收益影响的探究:用网围栏选取了四个牧草长势一致且面积相同的放牧区分别施加轻度放牧、中度放牧、重度放牧和过度放牧的放牧强度,通过科学方法测定了相关指标。实验结果如下:
放牧强度 轻度放牧 中度放牧 重度放牧 过度放牧
放牧黑山羊数(头/hm2) 4 6 8 10
黑山羊牧草采食率* 0.62 0.69 0.80 0.85
黑山羊平均增加生物量(kg/头) 12.1 10.5 6.5 3.6
*注:烈山羊牧草采食率=采食量/牧草地上生物量
请回答下列问题:
(1)若放牧收益用黑山羊增加的总生物量表示,从可持续发展和放牧收益的角度分析,最佳放牧强度为 ,判断的理由是 。
(2)若要调查草地牧草的丰富度,应采取的调查方法是 ,应用该方法的关键是 。
(3)有人研究了某草地社鼠的食性,在其胃容物中发现有草籽、嫩枝叶、植食性昆虫残骸,据此可以判断,社鼠在生态系统的食物网中位于第 营养级。社鼠与植食性昆虫的种间关系是 。
(4)精明的捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。从进化的角度分析,捕食者的存在有利于增加 。
【答案】 中度放牧 中牧强度下,收益较高,且采食率较低有利牧草再生 样方法 随机取样 二、三 捕食和竞争 物种多样性
【解析】1、各营养级同化的能量的去向主要有:呼吸作用消耗,流向下一营养级,流向分解者,未被利用。
2、消费者摄入能量=消费者同化能量+粪便中能量,即动物粪便中能量不属该营养级同化能量,应为上一个营养级固定或同化能量。消费者同化能量=呼吸消耗+生长、发育和繁殖。生长、发育和繁殖=分解者分解利用+下一营养级同化+未被利用。
【详解】(1)若放牧收益用绵羊增加的总生物量表示,从可持续发展和放牧收益的角度分析,中牧强度下,收益较高,且采食率较低有利牧草再生,因此为最佳放牧强度。
(2)调查植物种群密度常采用样方法,样方法调查的关键是要注意随机取样。
(3)在其胃容物中发现有草籽、嫩枝叶、植食性昆虫残骸,据此可以判断,社鼠在茶园生态系统的食物网中位于第二、三营养级。社鼠捕食植食性昆虫,为捕食关系;社鼠和植食性昆虫都食草籽、嫩枝叶,为竞争关系,因此社鼠与植食性昆虫的种间关系是捕食和竞争。
(4)根据收割理论可以确定,捕食者的存在有利于增加物种多样性。
【点睛】本题考查了生态系统功能的有关知识,要求学生能够识记各营养级能量的去向,根据实验及表格信息确定实验的自变量和因变量,并根据总生物量确定最佳放牧强度。2024年高考生物实验专项训练:科学方法类实验
一、单选题
1.下列生物实验探究与运用的科学方法不相符的是( )
选项 生物实验探究 科学方法
A 达尔文探究植物向光性的原因 减法原理
B 利用人鼠细胞融合实验研究细胞膜流动性 同位素标记法
C 肺炎链球菌的体外转化实验 减法原理
D 摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验 假说—演绎法
A.A B.B C.C D.D
2.孟德尔创造性地运用科学方法,通过豌豆杂交实验发现了两大遗传规律。下列相关叙述错误的是( )
A.豌豆一般都是纯种,用其做人工杂交实验,结果可靠且易分析
B.孟德尔认为数学统计可用于遗传实验结果的处理和分析
C.分离定律和自由组合定律可为遗传咨询提供理论依据
D.分离定律和自由组合定律均用于分析一对等位基因的遗传
3.下列有关不同科学家的实验方法、研究结论的叙述,正确的是( )
选项 科学家 实验方法或科学方法 实验结论或学说观点
A 施莱登、施旺 观察法、不完全归纳法 所有生物都是由细胞构成的
B 摩尔根 假说—演绎法 白眼基因只在X染色体上
C 梅塞尔森、斯塔尔 差速离心法 DNA复制是半保留复制
D 斯他林、贝利斯 磨碎黏膜、剪断神经 胰液的分泌存在化学调节,不存在神经调节
A.A B.B C.C D.D
4.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.人鼠细胞融合实验用荧光标记法证明了细胞膜具有流动性
D.在探究DNA分子结构的过程中,科学家建构了DNA双螺旋这一数学模型。
5.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.制作真核细胞的三维结构模型—建构模型法
B.探究酵母菌细胞呼吸的方式—对比实验法
C.细胞膜结构模型的探索过程—同位素标记法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
6.下列各项实验使用的科学方法错误的是( )
A.对比实验——探究酵母菌细胞的呼吸方式
B.模型构建法——制作真核细胞的三维结构模型
C.差速离心法——分离各种细胞器
D.完全归纳法——细胞学说的建立
7.下列相关实验和科学方法对应错误的是( )
A.比较过氧化氢在不同条件下的分解——控制变量和设计对照实验
B.分离细胞中的细胞器——差速离心法
C.验证细胞膜具有流动性实验——同位素标记法
D.制作真核细胞的三维结构模型——建构模型法
8.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.孟德尔在总结遗传规律时,也运用了归纳法这一科学方法
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.探究酵母菌细胞呼吸的方式时,运用了对比实验这一科学方法
D.艾弗里肺炎链球菌转化实验,实验组分别加蛋白酶等酶,运用了“加法原理”
9.选择合理实验材料和科学方法是科学家取得成功的必要条件。下列选项正确的是( )
选项 科学家 主要成就 实验材料 科学方法
A 孟德尔 孟德尔遗传规律 豌豆 假说—演绎法
B 摩尔根 基因位于染色体上 果蝇 完全归纳法
C 卡尔文 光合作用暗反应(卡尔文循环) 大肠杆菌 同位素标记法
D 梅塞尔森 DNA半保留复制 小球藻 离心法
A.A B.B C.C D.D
10.下列关于实验使用的科学方法及其技术的相关叙述中,错误的是( )
A.探究酵母菌细胞的呼吸方式采用的是对比实验,两组装置均为实验组
B.追踪暗反应中碳的转移途径和人鼠细胞融合实验采用的都是同位素标记法
C.施莱登和施旺运用不完全归纳法得出“动植物都是由细胞构成”
D.探究植物细胞的吸水与失水时,采用了显微观察法和引流法
11.下列科学方法与科学实验的对应及实验内容的描述,错误的是( )
选项 科学方法 科学实验
A 不完全归纳法 通过大量实验观察到植物细胞有细胞核,从而推理得出植物细胞都有细胞核
B 提出假说 罗伯特森在电镜下观察到细胞膜呈现清晰的“暗—亮—暗”三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
C 差速离心法 利用该方法分离细胞器,最先被分离出来的是颗粒较大的细胞器
D 对照法 用伞形帽伞藻的假根和菊花形帽伞藻的柄做嫁接实验,结果生长出伞形帽,证明细胞核是细胞的控制中心
A.A B.B C.C D.D
12.科学探究要选择合适科学方法,下列有关实验与科学方法对应错误的是( )
A.施莱德、施旺创立细胞学说——不完全归纳法
B.细胞膜结构模型的探索过程——提出假说法
C.分离真核细胞中的细胞器——差速离心法
D.研究光合作用产物氧气的来源——放射性同位素标记法
13.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.制作真核细胞的三维结构模型——建构模型法
B.观察叶绿体和细胞质的流动——显微观察法
C.细胞膜结构模型的探索过程——同位素标记法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
14.生物科学的研究和实验离不开科学方法,下列有关科学发现史、生物学实验与科学方法、结论等的配对,正确的是( )
A 小鼠细胞与人细胞融合实验 同位素标记法,证明了细胞膜具有流动性
B 摩尔根的红眼与白眼果蝇杂交实验 假说一演绎法,证明了基因在染色体上呈线性排列
C 威尔金斯等获得DNA分子的衍射图谱 物理模型,为推算出DNA呈螺旋结构提供了证据
D 班廷的摘除胰腺、结扎胰管等系列实验 减法原理,证实了胰岛素是由胰腺中的胰岛分泌的
A.A B.B C.C D.D
15.科学发现与科学家采用的科学方法密切相关,下列相关实验(或理论)与科学方法对应错误的是( )
A.细胞学说的建立——完全归纳法
B.分泌蛋白的合成和运输——同位素标记法
C.制作真核细胞三维结构模型——建构模型法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
16.科学技术和科学方法推动生物学的研究和发展。下列关于科学史及科学研究方法的叙述,错误的是( )
A.施莱登和施旺运用不完全归纳法建立了细胞学说
B.细胞膜结构模型的探索过程,运用了提出假说这一科学方法
C.人鼠细胞融合实验用同位素标记法证明了细胞膜具有流动性
D.在探究DNA分子结构的过程中,运用了建构模型的方法
17.生物学是一门以实验为基础的科学,生物学史中科学家的实验都包含着一定的科学方法。下列相关叙述错误的是( )
A.巴斯德用显微镜观察后提出酿酒发酵是酵母菌引起的
B.卡尔文用同位素标记法探明了光合作用的暗反应过程
C.孟德尔发现自由组合定律中运用了假说—演绎法
D.艾弗里的肺炎链球菌转化实验中运用了加法原理
18.下列关于实验探究中运用科学方法的叙述,错误的是( )
A.细胞学说的建立过程运用了不完全归纳法
B.人鼠细胞的融合实验运用了放射性同位素标记法
C.细胞膜结构模型的探索过程,反映了提出假说这一科学方法的运用
D.分离细胞器的方法是差速离心法
19.下列相关实验与科学方法对应错误的是( )
A.观察叶绿体和细胞质流动——显微观察法
B.分泌蛋白的合成和运输的研究——放射性同位素标记法
C.制作真核细胞三维结构模型——提出假说法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
20.科学探究要选择合适的科学方法,下列有关实验与科学方法对应错误的是( )
A.研究分泌蛋白的合成及分泌过程——放射性同位素标记法
B.细胞膜结构模型的探索过程——提出假说法
C.分离细胞中的细胞器——差速离心法
D.利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜——建构物理模型法
二、多选题
21.下列有关生物科学研究与其对应的科学方法或原理的叙述,不正确的是( )
选项 科学研究 科学方法或原理
A 孟德尔的豌豆实验 假说演绎法
B 蛋白质的合成与分泌过程 放射性同位素标记法
C 摩尔根证明“基因位于染色体上”的果蝇杂交实验 类比推理法
D 人鼠细胞的融合实验 放射性同位素标记法
A.A B.B C.C D.D
22.下列关于科学方法与科学史实验的对应,正确的是( )
选项 科学方法 实验
A 同位素标记法 鲁宾和卡门分别标记H2O和CO2,证明光合作用产生的O2来自H2O
B 提出假说 罗伯特森在光镜下观察到细胞膜暗—亮—暗三层结构,提出细胞膜由蛋白质—脂质—蛋白质三层结构构成
C 类比推理 萨顿利用蝗虫细胞做材料,研究精子和卵细胞的形成过程,证明了基因位于染色体上
D 假说演绎法 沃森和克里克默契配合,揭示了DNA的双螺旋结构
A.A B.B C.C D.D
23.科学研究方法的选择是获取成功的关键。下列对相应科学研究方法的理解,正确的是( )
A.物理模型可以使抽象的对象直观化,构建模型时美观是第一位的
B.孟德尔根据实验现象提出的遗传因子在体细胞中成对存在是一种假说
C.提出假说也是一种科学方法,假说是否正确还需要设计实验进行验证
D.在设计实验时,应该遵循对照原则、单一变量原则、平行重复原则等
24.下列有关遗传学经典实验中科学方法的叙述,正确的有( )
A.孟德尔运用假说-演绎法发现了基因分离和自由组合定律
B.艾弗里运用放射性同位素标记法证明了DNA是遗传物质
C.沃森和克里克运用模型法构建了DNA的双螺旋结构
D.萨顿运用类比推理法提出了“基因位于染色体上”的假说
三、非选择题
25.下图甲表示某分泌腺细胞内分泌蛋白的合成和转运过程,图中①~④代表细胞结构。用H标记一定量的氨基酸来培养该分泌腺细胞,测得细胞内三种相关细胞器上放射性强度的变化曲线如图乙所示,在此过程中相关细胞结构的膜面积变化曲线如图丙所示。据图回答下列问题:
(1)分析图甲可知,细胞内分泌蛋白的氨基酸序列在 (填序号和结构名称)中形成后,再经过结构②和③的加工后与包含其他物质的 (填结构名称)合成组装体,运至细胞膜并通过胞吐的方式排出细胞。
(2)研究人员得出图乙所示的结果使用的科学方法是 ,下列实验探究中也使用到该科学方法的是 。
A.检测组织细胞中的蛋白质
B.人—鼠细胞融合实验探究细胞膜的流动性
C.探究植物细胞的吸水和失水
D.探究光合作用暗反应阶段CO2的转化过程
(3)图丙中曲线d、e和f表示的细胞结构分别对应图甲中的 (填图甲中序号),在分泌蛋白转运过程中起到交通枢纽作用的是结构 (填“d”“e”或“f”)。
26.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验3中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有( )
A.细胞学说的建立——完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动——显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜——建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器——差速离心法
27.果蝇是遗传学研究中常用的实验材料,摩尔根在研究果蝇性状遗传时发现一只白眼的雄果蝇,并利用其作为亲本进行遗传杂交实验,实验结果如表所示,如图为果蝇XY染色体的结构示意图。回答下列问题(不考虑突变和交叉互换)。
亲本 F1 F2
白眼(♂)×红眼(♀) 红眼(♀、♂) 3/4红眼(♀、♂),1/4白眼(♂)
(1)果蝇常被选作遗传学研究的实验材料,是因为从生物学的角度看,它具有 (写出两点)的特点。
(2)此过程中摩尔根运用 (科学方法)证明了基因在染色体上,实验结果可排除控制眼色的基因只位于 (填“Ⅰ”“Ⅱ1”或“Ⅱ2”)上。据此摩尔根及其同事提出的假说是 ,可以通过 实验来验证。
(3)写出通过一次杂交就可以由子代眼色,直接判断果蝇性别的杂交组合: 。
(4)已知果蝇红眼和白眼分别由基因R和r控制,果蝇体内另有一对等位基因F/f位于常染色体上,F/f基因不影响R/r基因的表达,其中f基因纯合会导致雌性个体反转为不育雄性,f基因纯合对雄性个体无影响。现有一只基因型为Ff的白眼雌果蝇与一只基因型为ff的正常红眼雄果蝇进行杂交,则F1的表现型及比例为 。F1随机交配,则F2中雌雄比例为 。
28.请根据遗传学相关知识,填写以下空白:
(1)孟德尔历经8年用豌豆进行杂交实验,针对实验结果,运用 这一科学方法,成功地揭示了遗传的两个基本定律。
(2)1903年,萨顿运用 ,得出基因就在染色体上,理由是基因和染色体行为存在明显的 关系。
(3)1953年,沃森和克里克提出了DNA分子的 结构模型。该模型的要点之一是 交替相连,构成DNA分子的基本骨架。
(4)1958年,科学家以大肠杆菌为实验材料,运用同位素标记法和密度梯度离心技术,证实了DNA分子的复制方式为 。
29.摩尔根通过研究果蝇的实验证明了萨顿假说,而之后果蝇也作为“模式生物”进入科学家的视野。
(1)摩尔根在杂交实验中运用了 科学方法,从而证明了基因位于染色体上。
(2)果蝇种群中常出现性染色体异常的个体,从而产生不同的表现型(见下表)
性染色体组成 XXX YO XXY XYY XO YY
表现型 胚胎期致死 胚胎期致死 雌性可育 雄性可育 雄性不育 胚胎期致死
注:染色体异常存活个体可进行减数分裂,且多出的性染色体在减数第一次分裂随机移向两极
①染色体异常的XXY型果蝇出现的原因可能是染色体组成正常的亲本果蝇在 时期染色体移动异常所致。
②果蝇的红眼/白眼基因仅位于X染色体上,分别由等位基因A/a控制;灰身/黑身基因位于常染色体上,分别由等位基因B/b控制。现将纯合的灰身红眼雄果蝇与异常的(XXY型)黑身白眼雌果蝇杂交,子一代中雌性:雄性= ;再选取子一代中染色体异常的红眼雌果蝇与染色体正常的白眼雄果蝇杂交,理论上子二代中黑身白眼果蝇所占比例是 。
(3)摩尔根在实验时认为:果蝇的性别是由X染色体的数量决定的,含有1条X染色体的果蝇是雄性,含有2条X染色体的果蝇是雌性。摩尔根的性别决定理论对于果蝇来说是 (填“正确”或“错误”),结合题中材料分析,依据是 。
30.分析回答下列问题:孟德尔以高茎纯种豌豆和矮茎纯种豌豆作亲本,分别设计了纯合亲本的杂交、F1的自交、F1的测交三组实验,实验过程包括“分析现象﹣做出假设﹣检验假设﹣得出结论”,最后得出了基因的分离定律。
(1)孟德尔探究遗传规律过程中使用的科学方法叫做 。选用豌豆作实验材料的原因是豌豆品种间的 易于区分,而且传粉方式是 ,这种传粉方式的优点是 。
(2)孟德尔的三组实验中,发生性状分离的实验是 ,验证假说的实验是 。
(3)孟德尔在进行豌豆杂交实验时先在 (填“花蕾期”或“开花后”)对母本 ,然后套袋,待花粉成熟后,再对母本 并套袋。
31.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据课本中涉及到的下表中四个实验或实践活动回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 检测生物组织中的糖类,脂肪和蛋白质
用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 观察叶绿体形态、分布:观察细胞质的流动
4 探究植物细胞的吸水和失水 探究植物细胞吸水和失水的条件
(1)这四个实验都需要利用显微镜,在显微镜使用步骤方面,不同于其他三个实验的是实验 (写实验编号),表现在 。
(2)实验1使用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 (填“高倍”或“低倍”)物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的128个细胞。若目镜不变,物镜换成40x则在视野中可看到的细胞数为 个。
(3)在实验2中检测还原糖时,可以选用的生物材料有( )
A.西瓜汁 B.梨汁 C.甘蔗汁 D.以上均可以
(4)在实验3中,细胞中的 运动是细胞质流动的标志,该实验过程中,必须将材料随时保持在 状态。
(5)科学探究要选择合适的科学方法,有关实验与科学方法对应正确的有( )
A.细胞学说的建立—完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动-显微观察法
C.罗伯特森利用细胞膜结构的电镜照片研究细胞膜—建构物理模型法
D.分离细胞中的细胞器-差速离心法
32.科学家以大肠杆菌为实验对象,运用一定的科学方法进行了DNA复制方式是全保留复制还是半保留复制的探究实验,实验内容及结果见下表。
组别 1组 2组 3组 4组
培养液中唯一氮源 14NH4Cl 15NH4Cl 14NH4Cl 14NH4Cl
繁殖代数 多代 多代 一代 两代
培养产物 A B B的子Ⅰ代 B的子Ⅱ代
操作 提取DNA并离心
离心结果 仅为轻带 仅为重带(15N/15N) 仅为中带 1/2轻带(14N/14N) 1/2中带(15N/14N)
请分析并回答:
(1)要得到DNA中的N全部被放射性标记的大肠杆菌B,必须经过 代培养
(2)分析讨论:
①若子I代DNA的离心结果为“轻”和“重”两条密度带,则“重带”DNA来自于 (填字母),据此可判断DNA分子的复制方式不是 复制。
②若将子I代DNA双链分开后再离心,其结果 (选填“能”或“不能”)判断DNA的复制方式。
③若在同等条件下将子Ⅱ代继续培养,子n代DNA离心的结果是:密度带的数量和位置 (“变”或“不变”),密度带宽度发生变化的是 带。
④若某次实验的结果中,子Ⅰ代DNA的“中带”比以往实验结果的“中带”略宽,可能的原因是新合成DNA单链中的N尚有少部分为
33.通过生物实验,不仅能帮助学生理解生物学的概念和规律,真正学好生物学基础知识,而且有利于启发学生积极思维,进行科学方法训练,培养学生的科学素养。根据下表四个实验或实践活动,回答下列问题:
实验编号 实验或实践名称 主要材料用具 主要目的
1 使用高倍显微镜观察几种细胞 真菌、植物细胞、动物细胞 学会高倍镜的使用方法
2 检测生物组织中糖类、脂肪和蛋白质 梨匀浆、花生种子、蛋清 检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质
3 用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质的流动 蘚类叶、黑藻 观察叶绿体形态、分布;观察细胞质的流动
4 尝试制作真核细胞的三维结构模型 泡沫塑料、木块、纸板、布等 体验制作真核细胞三维结构模型
(1)实验1和3必须使用显微镜观察,用显微镜观察玻片标本前,一定要选择 物镜对光。当显微镜的目镜为10×,物镜为10×时,在视野范围内看到单层均匀分布的64个细胞。若目镜不变,物镜换成40×时,则在视野中可看到的细胞数为 个。
(2)在实验2中检测糖类,该糖类指的是还原糖,下列属于还原糖的是______________。
A.果糖 B.麦芽糖 C.蔗糖 D.葡萄糖
(3)在实验3中,细胞中的 运动是细胞质流动的标志,该实验过程中,必须将材料随时保持在 状态。
(4)科学探究要选择合适的科学的实验方法,有关实验与科学方法对应不正确的是_____________。
A.细胞学说的建立————完全归纳法
B.观察叶绿体和细胞质流动————显微观察法
C.制作真核细胞三维结构模型————建构模型法
D.分离细胞中的细胞器————差速离心法
34.为合理利用草地资源,实现可持续发展,科研人员进行了放牧强度对黑山羊放牧收益影响的探究:用网围栏选取了四个牧草长势一致且面积相同的放牧区分别施加轻度放牧、中度放牧、重度放牧和过度放牧的放牧强度,通过科学方法测定了相关指标。实验结果如下:
放牧强度 轻度放牧 中度放牧 重度放牧 过度放牧
放牧黑山羊数(头/hm2) 4 6 8 10
黑山羊牧草采食率* 0.62 0.69 0.80 0.85
黑山羊平均增加生物量(kg/头) 12.1 10.5 6.5 3.6
*注:烈山羊牧草采食率=采食量/牧草地上生物量
请回答下列问题:
(1)若放牧收益用黑山羊增加的总生物量表示,从可持续发展和放牧收益的角度分析,最佳放牧强度为 ,判断的理由是 。
(2)若要调查草地牧草的丰富度,应采取的调查方法是 ,应用该方法的关键是 。
(3)有人研究了某草地社鼠的食性,在其胃容物中发现有草籽、嫩枝叶、植食性昆虫残骸,据此可以判断,社鼠在生态系统的食物网中位于第 营养级。社鼠与植食性昆虫的种间关系是 。
(4)精明的捕食者往往捕食个体数量多的物种,这样就会避免出现一种或少数几种生物在生态系统中占绝对优势的局面,为其他物种的形成腾出空间。从进化的角度分析,捕食者的存在有利于增加 。