（17）实验与设计（有解析）——高考生物学一轮复习单元测试卷

（17）实验与设计——高考生物学一轮复习单元检测卷
一、选择题（本题共20小题，每小题2分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.下列有关高中生物学实验的叙述，正确的是( )
A.检测花生子叶中的脂肪时，直接使用高倍镜就可以观察到清晰的脂肪颗粒
B.观察菠菜叶绿体时，先用低倍镜观察叶绿体形态，再换高倍镜观察叶绿体的分布
C.电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，再加入加样孔中
D.探究酵母菌细胞呼吸方式时，可用酸性重铬酸钾溶液代替澄清的石灰水检测CO2的生成情况
2.很多生物结论都是通过实验探究获得的，下列有关教材经典实验的叙述正确的是( )
A.恩格尔曼以蓝细菌和好氧细菌为实验材料证明叶绿体是进行光合作用的场所
B.赫尔希和蔡斯以肺炎双球菌和噬菌体为实验材料证明DNA是噬菌体的遗传物质
C.观察植物细胞质壁分离时，实验材料不能用黑藻叶肉细胞代替洋葱鳞片叶细胞
D.探究酵母菌无氧呼吸方式时，培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精
3.在生物学实验中，常常利用一些颜色反应来鉴定细胞中的某些化学物质或细胞的结构。以下说法错误的是( )
A.DNA与二苯胺试剂在加热条件下反应出现蓝色
B.鉴定还原糖实验所用的斐林试剂必须现配现用
C.利用台盼蓝染液可把死细胞染成蓝色，而活细胞不被着色
D.观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂，可选用酸性染料醋酸洋红染液染色
4.同位素标记法是科学研究过程中一种常用的方法。下列实验中没有使用放射性同位素标记法的是( )
A.分泌蛋白的合成和运输的研究中，向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸
B.鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2，研究了光合作用中氧气的来源
C.卡尔文等科学家用14C标记的14CO2供小球藻进行光合作用，探明了14CO2中碳的转移途径
D.在噬菌体侵染细菌的实验中，科学家用35S或32P标记的T2噬菌体分别侵染大肠杆菌
5.通过学习教材中的实验，学生不仅能够加深对生物学知识的理解，还能培养多方面的科学素养和综合能力。下列叙述正确的是( )
A.运用同位素标记法证明CO2在叶绿体内膜上是如何转化为糖类的
B.用甲紫溶液对低温诱导的蒜根尖细胞染色，在显微镜视野中的细胞都发生了染色体加倍
C.向含有DNA提取物的试管中加入二苯胺试剂，混合均匀后即可呈现蓝色
D.探究酵母菌呼吸方式时，应适当延长时间以耗尽培养液中的葡萄糖再检测酒精的产生
6.下列关于遗传学实验及其材料表述合理的是( )
①孟德尔、摩尔根都运用了假说-演绎法，前者通过豌豆杂交实验发现了基因，后者通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上呈线性排列
②萨顿通过研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出了“基因在染色体上”的假说，运用了类比推理法
③玉米是雌雄同株单性花，在进行杂交实验时无需进行去雄操作
④豌豆花是两性花，自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般为纯种
⑤果蝇有易饲养、繁殖快、具有多对易于区分的相对性状等优点，且果蝇朱红眼基因和深红眼基因位于一条染色体上便于观察等位基因的分离
A.一项 B.两项 C.三项 D.四项
7.下列调查活动或实验中，所得数据与实际数值相比,可能偏大的是( )
A.探究培养液中酵母菌种群数量时，从静置试管底部吸出培养液进行计数
B.调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物没有打开电灯
C.用样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体
D.用标记重捕法调查野兔的种群密度时，标记的个体标记过于醒目，易被调查者发现
8.下列生物实验探究中运用的原理，前后不一致的是( )
A.建立物理模型研究DNA结构——研究减数分裂染色体变化
B.运用同位素标记法研究卡尔文循环——研究酵母菌呼吸方式
C.运用减法原理研究遗传物质一研究抗生素对细菌选择作用
D.孟德尔用假说一演绎法验证分离定律——摩尔根研究伴性遗传
9.孟德尔说：“任何实验的价值和效用，取决于所使用材料对于实验目的的适合性。”下列实验材料选择不适合的是( )
A.用洋葱鳞片叶表皮观察细胞的质壁分离和复原现象
B.用洋葱根尖分生区观察细胞有丝分裂
C.用洋葱鳞片叶提取和分离叶绿体中的色素
D.用洋葱鳞片叶粗提取DNA
10.下列关于对照实验的叙述,错误的是( )
A.设置对照组可排除无关变量的影响，保证实验因变量变化是由自变量改变引起的
B.探究淀粉酶的最适温度时，自变量只有一个，而无关变量可能有多个
C.探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中，需要设置对照组
D.探究甲状腺激素的功能时，饲喂甲状腺激素抑制剂和不做处理组均属对照组
11.科研人员通过对绵羊受精卵进行基因编辑和胚胎移植等操作，获得了羊毛长度显著长于对照组的优良品系。下列叙述错误的是( )
A.为获取足够的卵子，需对供体绵羊注射促性腺激素进行超数排卵处理
B.为确保受体绵羊与供体绵羊生理状态一致，需进行同期发情处理
C.受精卵发育至桑葚胚阶段，细胞数量和胚胎总体积均增加
D.对照组绵羊的选择需考虑年龄、性别等无关变量的影响
12.深海淤泥中含有某种能降解纤维素的细菌。探究不同压强下，该细菌在以纤维素或淀粉为唯一碳源的培养基上的生长情况。其他条件相同且适宜，实验处理及结果如表所示。下列说法正确的是( )
A.可用平板划线法对该菌计数
B.制备培养基的过程中，应先倒平板再进行高压蒸汽灭菌
C.由②④组可知，在以纤维素为唯一碳源的培养基上，该菌可在常压下生长
D.由③④组可知，高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长
13.研究者探究不同浓度的雌激素甲对牛的卵母细胞和受精卵在体外发育的影响,实验结果如下表所示。根据实验数据,下列叙述错误的是( )
甲的浓度卵母细第一极体成熟率卵裂数卵裂率
甲的浓度(μg/mL) 卵母细胞(个) 第一极体排出(个) 成熟率(%) 卵裂数(个) 卵裂率(%)
0 106 70 66.0 28 40.0
1 120 79 65.8 46 58.2
10 113 53 46.9 15 28.3
100 112 48 42.9 5 10.4
A.实验结果说明甲抑制卵裂过程
B.甲浓度过高抑制第一极体的排出
C.添加1ug/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力
D.本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准
14.研究深海独特的生态环境对于开发海洋资源具有重要意义。我国科学家从深海冷泉附近的沉积物样品中分离、鉴定得到拟杆菌X，然后使用不同碳源的培养基对拟杆菌X进行培养，实验结果如图所示。相关叙述正确的是( )
A.实验中培养拟杆菌X需要提供充足的氧气条件
B.若要尽快扩大培养拟杆菌X，最好选择以淀粉为碳源的培养基
C.研究人员扩大培养拟杆菌X前，需采用干热灭菌法对培养基进行灭菌
D.实验结束后，使用过的培养基应经灭菌处理后再丢弃
15.有氧条件下酵母菌的无氧呼吸会减弱。为探究其原因，有人将酵母菌破碎获得细胞匀浆I，并把部分细胞匀浆离心后得到悬浮液II（含细胞质基质）和沉淀物III（含线粒体），进行如下分组实验（X、Y、Z为上述三种细胞分离物的一种）。
装置一：葡萄糖溶液+无菌水+X；
装置二：葡萄糖溶液+无菌水+大量ATP+Y；
装置三：葡萄糖溶液+无菌水+大量氧气+Z。
以三套装置中CO2产生量为检测指标，下列叙述合理的是( )
A.三套装置中X、Y、Z相同，且都是细胞匀浆I，目的是使无关变量相同
B.若X是悬浮液II那么装置一在有氧呼吸和无氧呼吸过程中都能产生CO2
C.本实验的目的是探究抑制酵母菌无氧呼吸的因素是氧气还是ATP
D.本实验的自变量之一是加入三个装置中的X、Y、Z的种类
16.科研小组以某种硬骨鱼为材料在鱼鳍（由不同组织构成）“开窗”研究组织再生的方向性和机制（题图所示），下列叙述不合理的是( )
A.“窗口”愈合过程中，细胞之间的接触会影响细胞增殖
B.对照组“窗口”远端，细胞不具有增殖和分化的潜能
C.“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，F可抑制远端H酶活性
D.若要比较尾鳍近、远端的再生能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”观察
17.自杀基因系统是指将外源基因导入受体细胞后会表达相应的酶,该酶可催化无毒的药物前体转化为有毒物质，从而导致受体细胞死亡。为探究外源基因TK与药物更昔洛韦能否组成自杀基因系统，研究人员以肝癌细胞为受体细胞进行实验，结果如图所示。下列说法正确的是( )
A.培养肝癌细胞的过程中不需要定期更换培养液
B.肝癌细胞在细胞培养过程中会发生接触抑制
C.对照组和实验组应分别为导入TK和未导入TK的肝癌细胞
D.实验结果表明外源基因TK与更昔洛韦可组成自杀基因系统
18.为探究昆虫抗药性产生的原因，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此获得若干家系。将每一家系的果蝇均分至两个培养瓶，甲瓶中放有涂抹DDT的玻璃片，乙瓶放有空白玻璃片。检测各家系甲瓶果蝇死亡率，若死亡率高，则淘汰该家系；若死亡率低，则按如图流程继续操作。重复十代后，获得了抗DDT能力高于原家系几百倍的果蝇。以下关于此实验叙述错误的是( )
A.同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景
B.实验排除了DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能
C.乙瓶未放置DDT，无法实现DDT对果蝇家系的选择作用
D.本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果
19.孕妇在妊娠期容易产生胰岛素抵抗现象（IR），即胰岛素含量正常或高于正常，但靶器官对其敏感性低于正常。极少数孕妇会发展为妊娠糖尿病（GDM），为探究GDM的发生机制，检测不同人群的血液指标，下列有关叙述错误的是( )
组别 性激素含量（pmol/L） 胰岛素含量
空腹 服糖后1h 服糖后2h 服糖后3h
GDM组 71.67±5.32 20.13±9.68 83.39±25.56 115.35±30.12 80.02±24.67
对照组 56.82±5.51 9.97±6.25 89.62±26.13 66.30±18.27 34.61±13.38
P 0.001 0.001 0.220 0.001 0.001
注：P0.05表示两组数据间有显著差异
A.对照组人群为基本情况相近的健康孕妇
B.孕期性激素含量与IR程度可能呈正相关
C.GDM组人群对葡萄糖的摄取利用能力低于对照组
D.GDM组人群服糖后1h靶器官对胰岛素的敏感性正常
20.大肠杆菌有AR菌和AS菌两种类型，只有AR菌对氨卞青霉素（Amp）有抗性。某兴趣小组用CaCl2处理两种菌后，进行了以下实验。
实验1：将AS菌与煮沸灭活的AR菌混合后，接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物
实验2：将具有氨卞青霉素抗性基因的质粒加入AS菌液，一段时间后接种于含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物
下列对实验方法或现象的分析，正确的是( )
A.实验1和实验2都发生了细菌转化现象，其转化因子就是质粒DNA
B.实验2的AS获得了可稳定遗传的表型变化，推测质粒具有遗传效应
C.两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，旨在排除杂菌污染的影响
D.将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，则无法再现实验1的结果
二、非选择题（本题共5小题，共60分）
21.（9分）下表是与高中生物学实验有关的内容，请回答相关问题：
组别 实验材料 实验试剂 实验目的
A 杨树根的永久装片 - 高倍镜的使用
B 新鲜的菠菜叶片 无水乙醇、SiO2 观察叶绿体中的色素
C 糖尿病患者的尿液 本尼迪特试剂 观察特定颜色
D 洋葱根尖 解离液、甲紫溶液等 观察细胞的有丝分裂
（1）A组实验中用同一台显微镜观察了同一装片四次，每次仅调整目镜或物镜、细准焦螺旋，结果如图1所示，其中视野最暗的是_____。
（2）B组实验中还需要加入的物质是____其作用是____。
图2表示B组实验新鲜菠菜叶中四种色素在滤纸条上的分离结果示意图，其中色素带c是____，呈现____色。请指出该结果的错误之处____。
（3）C组实验观察到特定的颜色是_____。
（4）做D组实验时，主要观察根尖分生区细胞，呈_____形；某同学绘制了如图3有丝分裂四个时期模式图，四个图出现的先后顺序为_____（用字母表示）。
22.（11分）实验一:用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验,过程如图1,结果如图2。
图中箭头表示注射细胞或血清的时间
1.实验中,对组小鼠的处理是作为组小鼠的__________处理。
2.从图2可知,Ⅱ组与Ⅳ组相比,小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势__________,说明血清中的__________不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖。注射来自于组小鼠的细胞后,在4天内Ⅰ组小鼠脾脏中的活细菌数量__________,说明该组细胞(活化细胞)__________细菌数量的增长。由此推测该细菌生活在__________。
3.实验中,Ⅰ~Ⅳ组小鼠感染的是__________,感染的时间是在注射细胞或血清的__________天。
实验二:在体外观察小鼠的细胞和巨噬细胞(一种吞噬细胞)对细菌的杀伤力,结果如图3。
4.由图3可知,能有效杀伤细菌的是__________细胞,而不是活化细胞。
5.有人假设,活化细胞释放某种物质活化了巨噬细胞。若用体外实验验证该假设,实验组应选择的实验材料包括__________(填选项前的符号)。
a.培养过活化细胞的培养液
b.培养过巨噬细胞的培养液
c. 组小鼠的巨噬细胞
d. 组小鼠的巨噬细胞
e.培养过未活化细胞的培养液
f.细菌
6.该系列实验的目的是研究__________。
23.（12分）太湖水体中的浮游动物有重要的控藻价值。为研究有毒藻及天敌对浮游动物的影响，科研人员以大型溞（一种模式浮游动物）为材料进行相关实验。请回答下列问题：
（1）下表1为不同实验条件下大型溞平均体长变化：
表1
时间（d） 组别体长（mm） 0 2 4 6 8 10
对照 0.60 0.71 1.25 1.51 1.75 1.76
添加幽蚊培养液 0.60 0.75 1.26 1.62 1.89 2.10
添加幽蚊幼虫 0.60 0.76 1.27 1.64 1.94 2.18
注：幽蚊幼虫为浮游动物的主要捕食者之一，其口裂较小。
①大型溞同化获取的能量可用于________。
②据实验结果推测，引起大型溞体长发生变化的信息种类有________。
③与对照组相比，实验组大型溞生长速度更快的生物学意义是________________。
（2）为研究有毒藻对大型溞的影响，研究人员进行了如下实验。实验过程如下表2，请完善表格并回答问题：
表2
步骤或目的 实验操作
配制水样 取有毒藻水样原液（记为TW）与无毒藻水样原液（记为NTW）分别按如下体积比配制实验水样：100%TW、75%TW+25%NTW、50%TW+50%NTW、①______、100%NTW。
处理实验对象 挑选活泼健康、生理状态相同的300只幼溞，将幼溞分别放入注有200mL实验水样的烧杯中，每个烧杯中放置②________只幼溞，每个实验水样设3个平行。
③______ 所有烧杯每天更换水样1次。
记录实验结果 实验结果如图1、图2所示。
④根据图1、图2的结果，可得出的结论是________________。
⑤使用有毒藻水样原液培养大型溞，大型溞在实验开始后前3天的存活率仍然为100%，3天后才开始出现大量死亡，据此推测藻毒素应属于细胞________（填“内”或“外”）毒素，大型溞在3天后才开始出现大量死亡的原因可能是________。
24.（11分）番茄是雌雄同株的植物，其紫茎和绿茎（由D、d控制）是一对相对性状，缺刻叶和马铃薯叶（由H、h控制）是一对相对性状，两对基因独立遗传。现利用三种不同基因型的番茄进行两组杂交，实验结果如表所示。据表分析回答下列问题。
实验编号 亲本表型 子代表型及比例
实验一 紫茎缺刻叶①×绿茎缺刻叶② 紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1
实验二 紫茎缺刻叶③×绿茎缺刻叶② 紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶：绿茎缺刻叶：绿茎马铃薯叶=3：1：3：1
（1）仅根据实验一的杂交的结果，能判断出____（填“0”或“1”或“2”）对相对性状的显隐性关系，隐性性状是________，根据实验一、二的结果可知，这两对等位基因的遗传遵循_______定律。
（2）亲本的绿茎缺刻叶②、紫茎缺刻叶③的基因型依次是_______、_________。
（3）紫茎缺刻叶①与紫茎缺刻叶③杂交，后代的表型及比例为_____________，后代的紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体占_____________。
（4）若番茄的果实颜色由两对等位基因（A和a、B和b）控制，且基因的表达与性状的关系如图1所示，为探究这两对等位基因是否位于同一对同源染色体上，某生设计了如下实验：
实验步骤：让基因型为AaBb的植株自交，观察并统计子代植株上番茄果实的颜色和比例（不考虑染色体互换）。实验预测及结论：
①若子代番茄果实颜色黄色：红色为_________，则A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上。
②若子代番茄果实颜色黄色：红色为_________，则A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和b在一条染色体。
25.（17分）动物生长激素释放抑制激素（somatostatin，ss）为14肽小分子激素，具有抑制生长激素分泌的作用。人们设想将ss制成免疫原免疫动物，以期望能产生ss抗体进而中和体内ss，促进哺乳动物生长。科研人员设计将ss基因与乙肝表面抗原（HBsAg）基因融合并用痘苗（痘病毒）系统表达，获得表面带有大量ss决定簇的杂合颗粒，将它作为一种新型的ss激素疫苗用以促进并维持动物较长的生长期。
（1）哺乳动物中ss由____________细胞分泌，维持动物体内生长激素含量的相对稳定，抑制动物的过度生长。
（2）畜牧业生产中。为促进动物的生长，研究员利用基因工程方法制备ss亚单位苗，但不能刺激机体产生特异性免疫，可能原因是___________________。
（3）为使动物体内产生针对ss的特异性抗体，研究员构建ss基因与HBsAg基因融合并用痘苗（痘病毒）系统表达，如图所示，制备“生长抑素基因工程活载体疫苗”。
①根据ss的氨基酸序列，利用DNA自动合成仪合成A52和A23ss基因片段，且在5'端有____________酶切位点的，以便与pUC12质粒实现定向连接，构建成pUC12-ss质粒。筛选重组质粒时，培养基中需要添加_____________和无色的X-gal，挑选___________（填“不变色”或“变蓝色”）的菌落。
②从基因文库中提取HBs基因的质粒pWR13-HBs，从中切下HBs基因片段，用_____________酶构建成带有HBs/ss嵌合基因的pUC12-HBs/ss质粒。
③构建将HBs/ss嵌合基因克隆到痘苗病毒表达载体pGJP-5质粒中并导入大肠杆菌，获得的pGJP-HBs/ss质粒转染痘苗病毒，构建重组痘苗病毒vv-HBs/ss。
④重组痘苗病毒vv-HBs/ss感染的非洲绿猴肾细胞（CV-1细胞），冻存的CV-1细胞需进行___________后再用含胎牛血清的营养液在37℃的CO2培养箱中培养24h，使CV-1细胞贴壁生长至单层细胞或80%表面积；加入适量经处理的____________，37℃培养4h，加入新鲜营养液继续培养。
（4）HBsAg测定：转染物培养48h后进行离心，取____________经缓冲液处理和稀释后加入吸附有抗HBsAg抗体的试剂盒中测定，同时以____________检测作为阴性对照。ss测定：收集上述离心得到的细胞用超声波破碎，并加入一定比例的上清液处理后进行酶联免疫检测，同时以HBsAg重组痘病毒感染的细胞培养液作为阴性对照。还可对上清液进行_________________，其中Marker中需要添加_____________。割胶回收后进一步在电镜下检查，若结果与HBsAg颗粒、大小、形态相似，表明本基因工程体表达颗粒性多价抗原，具有ss和HBsAg2种抗原。
（5）将经转染后的培养物系列梯度稀释，筛选高表达HBsAg-ss的培养瓶，继续______________培养筛选出高表达细胞株进行多次传代培养，收集重组痘病毒，用以制备疫苗。
（6）为检测疫苗的免疫效价，研究人员进行了相关实验，请完善实验思路，并设计一个表格用以记录实验结果。
Ⅰ.实验思路：
①将收集的重组痘苗病毒vv-HBs/ss用____________进行10-1至10-5的梯度稀释；
②按痘病毒疫苗的标准剂量接种于___________的健康的家兔体，对照组接种等量的生理盐水；
③观察注射部位的丘疹、水疱、化脓等出痘反应，并且每隔一定时间检测家兔体内的___________（答2点即可）以及体重增长情况，同时还要计算饲料的消耗量，进行统计分析。
Ⅱ.实验结果记录表。请设计一个实验结果记录表，用以记录检测到的家兔体内指标。______
答案以及解析
1.答案：C
解析：A、检测花生子叶中的脂肪时，需在低倍镜下找到花生子叶的最薄处，并将其移至视野中央，将物像调节清晰，再换为高倍镜下观察，方可观察到被染成相应颜色的脂肪颗粒，A错误；
B、观察菠菜叶绿体时，需要用高倍镜观察叶绿体的形态和分布，B错误；
C、电泳鉴定DNA时，先将PCR产物与含指示剂的凝胶载样缓冲液混合，缓冲液中含有的溴酚蓝作为电泳指示剂，以防条带迁移出凝胶，再加入加样孔中，C正确；
D、酸性重铬酸钾可用于检测酵母菌无氧呼吸产生酒精的情况，而不能检测CO2的生成情况，D错误。
故选C。
2.答案：D
解析：A、恩格尔曼用好氧细菌和水绵为实验材料，直接证明叶绿体能吸收光能用于光合作用，A错误；
B、赫尔希和蔡斯以大肠杆菌和噬菌体为实验材料证明DNA是噬菌体的遗传物质，B错误；
C、黑藻叶片的叶肉细胞属于成熟的植物细胞，其中含有叶绿体，可以用于观察植物细胞质壁分离和复原，C错误；
D、酸性重铬酸钾溶液与酒精和葡萄糖都会出现由橙色变为灰绿色的颜色变化，因此培养液中的葡萄糖会干扰酸性重铬酸钾检测酒精，D正确。
故选D。
3.答案：D
解析：A、DNA与二苯胺试剂在加热条件下反应出现蓝色，A正确；B、鉴定还原糖实验所用的斐林试剂，在水浴加热的条件下出现砖红色沉淀，斐林试剂必须现配现用，B正确；C、用台盼蓝染色，台盼蓝为细胞不需要的物质，活细胞不吸收，不会被染成蓝色。死细胞膜失去了活性，丧失选择透过性功能，台盼蓝能进入细胞，细胞才会被染成蓝色，C正确；D、观察洋葱根尖分生组织的有丝分裂，要用碱性染料如醋酸洋红将染色体染成深色便于观察，D错误。故选D。
4.答案：B
解析：分泌蛋白的合成和运输的研究中，向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，随后追踪不同时间放射性元素在细胞中的分布情况，揭示了分泌蛋白合成、加工与分泌过程，A正确；由于18O是稳定同位素，没有放射性，所以鲁宾和卡门用18O分别标记H2O和CO2并未使用放射性同位素标记的方法，B错误；卡尔文用14C标记的CO2供应小球藻进行光合作用，然后追踪检测其放射性，最终探明了CO2中的碳元素在光合作用的暗反应中转变为有机物中的碳的转移途径，C正确；在噬菌体侵染细菌的实验中，科学家用35S、32P分别标记T2噬菌体的蛋白质和DNA，然后让噬菌体去侵染大肠杆菌，证明了DNA是遗传物质，D正确。
5.答案：D
解析：CO2转化为糖类是在叶绿体基质中进行的，A项错误；用甲紫溶液对低温诱导的蒜根尖细胞染色，在显微镜视野中的细胞只有部分发生染色体加倍，B项错误；向含有DNA提取物的试管中加入二苯胺试剂，混合均匀后再进行沸水浴，等试管冷却后观察颜色变化，C项错误。
故选D。
6.答案：C
解析：①孟德尔、摩尔根都运用了假说-演绎法，前者通过豌豆杂交实验发现了基因，后者通过果蝇杂交实验证明基因在染色体上，摩尔根是通过荧光标记法证明基因在染色体上呈线性排列，①错误；
②萨顿通过研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程，提出了“基因在染色体上”的假说，运用了类比推理法，②正确；
③玉米是雌雄同株单性花，一朵花中只有雄蕊或雌蕊，在进行杂交实验时无需进行去雄操作，③正确；
④豌豆花是两性花，自花传粉、闭花授粉，自然状态下一般为纯种，故豌豆作为遗传学实验材料容易取得成功，④正确；
⑤等位基因的分离随着同源染色体的分开而分开，朱红眼基因和深红眼基因位于一条染色体上，属于非等位基因，无法观察到等位基因的分离，⑤错误。
故选C。
7.答案：A
解析：静置的试管中的酵母菌大多沉于试管底部,探究培养液中酵母菌种群数量时,没有振荡试管而从静置试管底部吸取培养液计数,所得到的数值可能偏大,A符合题意；土壤小动物具有避光、避高温、趋湿的特性,调查土壤小动物丰富度时,用诱虫器采集小动物,若没有打开电灯,则所得到的数值可能偏小,B不符合题意；用样方法调查草地中的蒲公英时,不统计正好在样方线上的个体,会导致所得到的数值可能偏小,C不符合题意;用标记重捕法调查一定范围内某动物的种群密度,其种群密度的估算值=第一次捕获并标记的个体数×第二次捕获的个体数/第二次捕获的有标记的个体数,若标志物过于醒目,易被调查者发现,则会导致重捕中被标记的个体数偏大,最终所得到的数值可能偏小,D不符合题意。
8.答案：B
解析：沃森和克里克搭建出了DNA的双螺旋结构,属于物理模型,用橡皮泥模拟染色体研究减数分裂过程中染色体的变化,属于物理模型,都运用了模型建构法,A不符合题意;研究卡尔文循环时用的是14C标记的CO2追踪碳原子的去路,而探究酵母菌的呼吸方式用的是对比实验,B符合题意;在研究遗传物质时,肺炎链球菌的转化实验中用对应的酶设法去除相应物质,观察其作用,用到了减法原理,研究抗生素对细菌的选择作用时,去除抗生素与有抗生素的组别进行对比观察,也属于减法原理,C不符合题意;孟德尔验证分离定律和摩尔根研究伴性遗传都用到了假说一演绎法,D不符合题意。
9.答案：C
解析：本题考查实验材料的选择。洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡为紫色，便于观察细胞的质壁分离和复原现象，A项不符合题意；洋葱根尖分生区细胞分裂旺盛，可以用来观察细胞有丝分裂，B项不符合题意；洋葱鳞片叶细胞不含叶绿体，不能用来提取和分离叶绿体中的色素，C项符合题意；洋葱鳞片叶细胞有细胞核且颜色浅，可以用来粗提取DNA，D项不符合题意。
10.答案：C
解析：设置对照组可排除无关变量对实验结果的影响,保证因变量变化是由自变量改变引起的,A正确；探究淀粉酶的最适温度时,温度是自变量,而无关变量可能有多个,如pH、底物浓度等,B正确；探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中进行了自身前后对照,无需再设置对照组,C错误；探究甲状腺激素的功能实验中,饲喂甲状腺激素组为实验组,饲喂甲状腺激素抑制剂组是条件对照组,不做处理组是空白对照组,D正确。
11.答案：C
解析：胚胎工程需要足够的卵子,可以对供体雌性绵羊进行超数排卵处理,即注射促性腺激素以诱发卵巢排出比自然情况下更多的成熟卵子,A正确。为提高胚胎移植的成功率,需要使受体绵羊与供体绵羊生理状态保持一致,因此需要对受体、供体进行同期发情处理,B正确。对照组绵羊的年龄、性别等属于无关变量,无关变量应保持适宜且相同,D正确。受精卵发育至桑葚胚的早期分裂阶段称为卵裂,此时期细胞的数量不断增加,但胚胎的总体积并不增加,C错误。
12.答案：D
解析：③④组的自变量是唯一碳源的种类,实验结果是以淀粉为唯一碳源时无菌落,以纤维素为唯一碳源时有菌落,压强条件均为高压,说明高压下该菌不能在以淀粉为唯一碳源的培养基上生长,D正确。对微生物进行计数时应该用稀释涂布平板法接种,A错误。制备培养基的过程中,应先进行高压蒸汽灭菌再倒平板,B错误。②④组的自变量是压强,实验结果是常压下无菌落,高压下有菌落,说明在以纤维素为唯一碳源的培养基上,该菌可在高压下生长C错误。
13.答案：A
解析：与对照组相比,添加1μg/mL甲的组别,其卵裂率较高,说明低浓度的甲能够促进卵裂过程;与对照组相比,添加10μg/mL和100μg/mL甲的组别,其卵裂率较低,说明高浓度的甲能够抑制卵裂过程,A错误。与对照组相比,添加1μg/mL甲的组别,其第一极体排出率较高,而添加10μg/mL和100μ/mL甲的组别,其第一极体排出率较低,说明甲浓度过高抑制第一极体的排出,B正确。添加1μg/mL甲的组别,其卵裂数和卵裂率都比对照组高,说明添加1μg/mL的甲可提高受精后胚胎发育能力,C正确。本实验中成熟率=第一极体排出个数/卵母细胞个数,因此,在本实验中,以第一极体的排出作为卵母细胞成熟的判断标准,D正确。
14.答案：D
解析：A、拟杆菌X为深海微生物，需要在无氧条件下进行培养，故实验中培养拟杆菌X不需要提供充足的氧气条件，A错误；
B、分析题图可知，以纤维素为碳源的培养基中拟杆菌X数量最多，故若要尽快扩大培养拟杆菌X，最好选择以纤维素为碳源的培养基，B错误；
C、研究人员扩大培养拟杆菌X前，需对培养基进行灭菌，灭菌一般采用湿热灭菌法，C错误；
D、实验结束后，使用过的培养基不能直接丢弃，应经灭菌处理后再丢弃，以免污染环境，D正确。
故选D。
15.答案：C
解析：由思路分析可知,三套装置中应该只加入细胞质基质,即悬浮液II,A错误;若X是悬浮液II,那么装置一只能进行无氧呼吸产生CO2，B错误;根据三组实验装置设计可知，本实验的自变量是三个装置中是否加入O2,或ATP,因此,本实验的目的是探究抑制酵母菌无氧呼吸的因素是氧气还是ATP,C正确,D错误。
16.答案：B
解析：A、“窗口”愈合过程中存在细胞增殖以增加细胞的数量，正常细胞增殖过程中存在接触抑制，即细胞之间的接触会影响细胞增殖，A正确；
B、处理组与对照组比较发现，添加F后，“窗口”远端的细胞继续增殖和分化，说明对照组“窗口”远端的细胞保留了增殖分化的能力，B错误；
C、由图可知，“窗口”再生的方向与两端H酶的活性高低有关，由活性低的向活性高的方向再生，添加F后可抑制远端H酶活性，使组织再生的方向往中间延伸，C正确；
D、图中的近端和远端为同一个“窗口”，只能判断出再生的方向，若要判断出再生的能力，则需沿鳍近、远端各开“窗口”分别观察，D正确。
故选B。
17.答案：D
解析：培养肝癌细胞的过程中需定期更换培养液,以补充细胞生长所需的营养物质,清除细胞代谢物等,A错误；肝癌细胞具有无限增殖的特点,在培养过程中不会发生接触抑制,B错误；对照组应为未导入TK的肝癌细胞,实验组应为导入TK的肝癌细胞,C错误;从图中可以看出,添加更昔洛韦后,实验组细胞数量明显少于对照组,说明外源基因TK与更昔苷洛韦可组成自杀基因系统,D正确。
18.答案：C
解析：A、依题意，将一雌一雄两只果蝇放在同一培养瓶内繁育获得同父同母的果蝇家系，由此可知，同一家系分至甲、乙瓶的果蝇具有相同的遗传背景，A正确；
BD、据图可知，乙瓶未放置DDT，用于保留一雌一雄个体，该瓶中个体与甲瓶中果蝇具有相同的遗传背景，用此对照来排除DDT诱导果蝇产生抗药性变异的可能，因此本实验可以证明果蝇抗药性增强是选择的结果，BD正确；
C、乙瓶虽未放置DDT，但在重复实验时，乙瓶中的果蝇是来源于经DDT选择后的子代，因此，乙瓶虽未放置DDT，也通过甲瓶实现DDT对果蝇家系的选择作用，C错误。
故选C。
19.答案：D
解析：A、实验目的是探究GDM的发生机制，故对照组人群应为基本情况相近的健康孕妇，A正确；
B、表可知，GDM组的性激素含量处于较高水平，空腹胰岛素和服糖后的胰岛素含量也较高，而对照组这两个数据较低，故孕期性激素含量与IR程度之间最可能为正相关，B正确；
C、GDM组人群虽然胰岛素含量正常或高于正常，但靶器官对其敏感性低于正常，故GDM组人群对葡萄糖的摄取利用能力低于对照组，C正确；
D、服糖后1h的胰岛素含量两组无显著差异（P=0.220），但IR患者靶器官敏感性始终低于正常，D错误。
故选D。
20.答案：B
解析：A、实验1中，“煮沸灭活的AR菌”中的DNA作为转化因子被AS菌吸收，让部分AS菌变成了能抵抗Amp的AR菌；实验2中，具有氨卞青霉素抗性基因的质粒作为转化因子被AS菌吸收，让部分AS菌发挥了氨卞青霉素抗性基因的作用，在含Amp的固体培养基上，获得了少量培养物，A错误；
B、实验2中，具有氨卞青霉素抗性基因的质粒被部分AS菌吸收，使少量AS菌发挥了氨卞青霉素抗性基因的作用，获得了可稳定遗传的表型变化，推测质粒具有遗传效应，B正确；
C、两个实验都需增设仅接种AS菌的对照组，以验证Amp对AS菌生长的真实影响，排除干扰因素，确保结论的科学性和可靠性，C错误；
D、将实验中灭活的AR菌破碎并加入限制酶，若该种限制酶不破坏AR菌的氨卞青霉素抗性基因，可能会再现实验1的结果，D错误。
故选B。
21.（除标注外每空1分，共9分）答案：（1）d
（2）CaCO3；放置研磨中色素被破坏；叶绿素a；蓝绿色；色素带b的位置上，b应当右移（2分）
（3）红黄色
（4）正方；a、d、b、c
解析：（1）显微镜放大倍数越大，视野越暗；放大倍数越小，视野越亮，因此图1中视野最暗的图应是放大倍数最大的d。
（2）B组实验为叶绿素的提取和分离实验，为防止研磨过程中色素被破坏，实验中还需要加入的物质是CaCO3分离色素的原理是根据色素在层析液中的溶解度不同，溶解度高的在滤纸条上扩散速度快，而色素带的宽窄取决于色素的含量。滤纸条从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，故色素带c是叶绿素a，呈现蓝绿色；其中胡萝卜素和叶黄素之间的距离最宽，故图2中错误之处是色素带b的位置，b应当右移。
（3）糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，故会和本尼迪特试剂发生反应，呈现红黄色。
（4）观察细胞的有丝分裂实验中，观察到根尖分生区细胞较小，呈正方形；据图3所示染色体的行为特点可知，a为有丝分裂前期，b为有丝分裂后期，c为有丝分裂末期，d为有丝分裂中期，故四个图出现的先后顺序为a、d、b、c。
22.（除标注外每空1分，共11分）答案：1.对照; 2.相同 ; 抗体 ; 无明显变化 ; 抑制 ; 细胞内
3.细菌X ; 前1; 4.活化巨噬; 5.a、d、f; 6.小鼠抗细菌X的免疫应答
解析：1. 组小鼠注射生理盐水,故组的作用是作为组的对照。
2.抗体主要分布在血清中,由图2中注射血清的Ⅱ、Ⅳ组脾脏中活细菌数量变化趋势相同(活细菌数量增加较快)这一信息可推知:相应抗体不能有效抑制脾脏中细菌的繁殖。注射组小鼠细胞的Ⅰ组小鼠脾脏中活细菌数量基本不增加,说明相应T细胞对细菌有较明显的抑制作用,即细菌为胞内寄生菌。
3.图2显示,在感染一天后注射细胞或血清,即感染时间在注射细胞或血清的前1天。
4.由图3中三条曲线对比可知:活化巨噬细胞可有效杀伤细菌。
5.要证明活化细胞释放了某种活化巨噬细胞的物质,需以某种物质(存在于培养过活化细胞的培养液)为实验变量,以体内无活化细胞的组鼠的巨噬细胞为材料,以对细菌的杀伤力为观察指标设计对照实验。
23.（除标注外每空1分，共12分）答案：（1）呼吸以热能形式散失、用于自身的生长、发育和繁殖（2分）；化学信息和物理信息；有效减小被幽蚊幼虫捕食的风险
（2）25%TW+75%NTW（2分）；20；防止幼溞（大型溞）的代谢产物对实验结果造成影响；一定浓度的有毒藻对大型溞的体长和存活率有抑制作用，且有毒藻含量越高，抑制作用越强（2分）；内；有毒藻细胞经摄食死亡破裂后发挥作用（藻毒素释放后累积到一定浓度才对大型溞产生毒性作用）
解析：（1）①大型溞为一种模式浮游动物，作为捕食者其同化的能量大部分用于呼吸以热能形式散失、少部分用于自身的生长、发育和繁殖。
②据实验结果可知，添加幽蚊培养液或幽蚊幼虫均可引起大型溞体长发生变化，且二者变化不同，说明幽蚊培养液中的化学物质（化学信息），幽蚊幼虫组影响更大，可能还存在物理信息等的影响，
③幽蚊幼虫为浮游动物的主要捕食者之一，其口裂较小，与对照组相比，实验组大型溞生长速度更快可有效减小被幽蚊幼虫捕食的风险。
（2）①该实验的自变量是水样中有毒水样与无毒水样的占比，据表中数据可知，TW样液依次递减25%，NTW样液依次递增25%，所以第四组样液应为25%TW+75%NTW。
②总共300只幼溞，由配制水样可看出，设置五组实验，各3个平行，共15个烧杯，则每个烧杯中放置300/15=20只幼溞。
③为了防止幼溞的代谢产物对实验结果造成影响所有烧杯每天更换水样1次。
④根据图1、图2的结果可知，较NTW而言，一定浓度的有毒藻对大型溞的体长和存活率有抑制作用且有毒藻含量越高，抑制作用越强。
⑤使用有毒藻水样原液培养大型溞，大型溞在实验开始后前3天的存活率仍然为100%，3天后才开始出现大量死亡，据此推测藻毒素应属于细胞内毒素有毒藻细胞经摄食死亡破裂后，细胞内毒素释放发挥作用。
24.（除标注外每空2分，共11分）答案：（1）2；绿茎和马铃薯叶；自由组合
（2）ddHh；DdHh
（3）紫茎缺刻叶：紫茎马铃薯叶=3：1（2分）；1/6（2分）
（4）13：3；3：1（2分）
解析：（1）实验一中，紫茎缺刻叶植株和绿茎缺刻叶植株杂交，后代全为紫茎，说明紫茎是显性性状，缺刻叶：马铃薯叶=3：1，说明缺刻叶为显性性状，因此仅根据实验一的杂交的结果，能判断出2对相对性状的显隐性关系，隐性性状是绿茎和马铃薯叶。实验二中，紫茎缺刻叶和绿茎缺刻叶杂交，后代，紫茎：绿茎=1：1，缺刻叶：马铃薯叶=3：1，可知，亲本的基因型分别为DdHh、ddHh，也说明了，这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。
（2）由实验一可知，紫茎×绿茎→紫茎，可知紫茎①为DD，绿茎②为dd，缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶∶马铃薯叶=3∶1，可知缺刻叶①为Hh，故①为DDHh，②为ddHh；由实验二可知：紫茎×绿茎→紫茎∶绿茎=1∶1，可知紫茎③为Dd，缺刻叶×缺刻叶→缺刻叶∶马铃薯叶=3：∶1，可知缺刻叶③为Hh，故③为DdHh。
（3）紫茎缺刻叶①为DDHh，紫茎缺刻叶③为DdHh，二者杂交后代中，均为紫茎，且有缺刻叶：马铃薯叶=3∶1，故后代表型为紫茎缺刻叶∶紫茎马铃薯叶=3∶1；后代紫茎缺刻叶基因型为D-H-，能稳定遗传的基因型为DDHH，后代紫茎缺刻叶中能稳定遗传的个体所占比例为DDHH/D-H-==1/6。
（4）据图1可推知，红色基因型为A_bb；黄色基因型为A_B_、aa__。
①若A、a和B、b基因分别在两对同源染色体上，则满足自由组合定律，基因型为AaBb的植株自交，子代红色基因型为A_bb概率为3/4×1/4=3/16，黄色基因型为A_B_、aa__，概率为1-3/16=13/16，红色：黄色=3：13。
②若A、a和B、b基因在一对同源染色体上，且A和b在一条染色体，基因型为AaBb的植株只能产生两种配子，Ab：aB=1：1，雌雄配子随机结合后，子代基因型为AAbb：AaBb：aaBB=1：3，即红色：黄色=1：3。
25.（除标注外每空1分，共17分）答案：（1）下丘脑神经分泌（下丘脑）
（2）ss相对分子质量较小或B细胞表面没有ss的受体
（3）HindⅢ和BanHⅠ；氨苄青霉素；不变色；限制酶和DNA连接；细胞复苏（活化）；重组痘苗病毒vv-HBs/ss
（4）上清液；痘病毒感染的细胞培养液；蛋白质凝胶电泳（SDS-PAGE、蛋白质电泳）；ss（ss抗原）、HBsAg（乙肝抗原）、HBsAg-ss融合蛋白
（5）多次重复梯度稀释
（6）灭菌的生理盐水；生理状况一致、性别相同；ss抗体水平、ss含量；
重组痘苗病毒免疫效价检测实验记录表
空白对照组 重组痘苗病毒vv-HBs/ss的稀释倍数
10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1
ss抗体水平
ss含量
解析：（1）哺乳动物中ss为生长激素释放抑制激素，是由下丘脑神经分泌（下丘脑）细胞分泌，维持动物体内生长激素含量的相对稳定，抑制动物的过度生长。
（2）为促进动物的生长，研究员利用基因工程方法制备ss亚单位苗，但不能刺激机体产生特异性免疫，可能原因是ss相对分子质量较小或B细胞表面没有ss的受体。
（3）制备“生长抑素基因工程活载体疫苗”流程如下：
①根据ss的氨基酸序列，利用DNA自动合成仪合成A52和A23ss基因片段，且在5'端有HindⅢ和BanHⅠ酶切位点的，以便与pUC12质粒实现定向连接，构建成pUC12-ss质粒。质粒上含有氨苄青霉素抗性基因，筛选重组质粒时，培养基中需要添加氨苄青霉素和无色的X-gal，挑选不变色的菌落，原因是β-半乳糖苷酶可以分解无色的X-gal产生蓝色物质，而目的基因的插入破坏了LacZ基因，使其不能正常表达产生β-半乳糖苷酶，底物X-gal不会被分解，故菌落不变色。
②从基因文库中提取HBs基因的质粒pWR13-HBs，从中切下HBs基因片段，用限制酶和DNA连接酶构建成带有HBs/ss嵌合基因的pUC12-HBs/ss质粒。
③构建将HBs/ss嵌合基因克隆到痘苗病毒表达载体pGJP-5质粒中并导入大肠杆菌，获得的pGJP-HBs/ss质粒转染痘苗病毒，构建重组痘苗病毒vv-HBs/ss。
④重组痘苗病毒vv-HBs/ss感染的非洲绿猴肾细胞（CV-1细胞），冻存的CV-1细胞需进行细胞复苏（活化）后再用含胎牛血清的营养液在37℃的CO2培养箱中培养24h，使CV-1细胞贴壁生长至单层细胞或80%表面积；加入适量经处理的重组痘苗病毒vv-HBs/ss，37℃培养4h，加入新鲜营养液继续培养。
（4）HBsAg测定：转染物培养48h后进行离心，取上清液经缓冲液处理和稀释后加入吸附有抗HBsAg抗体的试剂盒中测定，同时以痘病毒感染的细胞培养液检测作为阴性对照。ss测定：收集上述离心得到的细胞用超声波破碎，并加入一定比例的上清液处理后进行酶联免疫检测，同时以HBsAg重组痘病毒感染的细胞培养液作为阴性对照。还可对上清液进行蛋白质凝胶电泳（SDS-PAGE、蛋白质电泳），其中Marker中需要添加ss（ss抗原）、HBsAg（乙肝抗原）、HBsAg-ss融合蛋白。割胶回收后进一步在电镜下检查，若结果与HBsAg颗粒、大小、形态相似，表明本基因工程体表达颗粒性多价抗原，具有ss和HBsAg2种抗原。
（5）将经转染后的培养物系列梯度稀释，筛选高表达HBsAg-ss的培养瓶，继续多次重复梯度稀释培养筛选出高表达细胞株进行多次传代培养，收集重组痘病毒，用以制备疫苗。
（6）为检测疫苗的免疫效价，研究人员进行了相关实验，该实验的自变量为是否接种痘病毒疫苗，因变量是检测疫苗的免疫效价，实验设计需要控制单一变量原则。
Ⅰ.实验思路：
①将收集的重组痘苗病毒vv-HBs/ss用灭菌的生理盐水进行10-1至10-5的梯度稀释；
②按痘病毒疫苗的标准剂量接种于生理状况一致、性别相同的健康的家兔体，对照组接种等量的生理盐水；
③观察注射部位的丘疹、水疱、化脓等出痘反应，并且每隔一定时间检测家兔体内的ss抗体水平、ss含量以及体重增长情况，同时还要计算饲料的消耗量，进行统计分析。
Ⅱ.实验结果记录表：
空白对照组 重组痘苗病毒vv-HBs/ss的稀释倍数
10-5 10-4 10-3 10-2 10-1 1
ss抗体水平
ss含量