专题九 实验与探究
微专题1 教材基础实验和实验技术方法
A级基础强化练
1.C 碘液用于淀粉的检测，淀粉属于非还原糖，A错误；双缩脲试剂用于蛋白质的检测，B错误；斐林试剂用于还原糖的检测，C正确；苏丹Ⅲ染液用于脂肪的检测，D错误。
2.D 斐林试剂为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；氨基酸中没有含肽键的结构，不能与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；双缩脲试剂是用来检测蛋白质的，不能检测还原糖，C错误；斐林试剂由质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液和质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混匀制成，其中含有一定量的Cu2＋和OH－，为碱性溶液，葡萄糖是还原糖，可在50～65 ℃水浴条件下与斐林试剂发生反应，产生砖红色沉淀，D正确。
3.D 提取和分离细胞中的某种物质，为避免破坏物质，依据物质的理化性质确定分离的方法，A不符合题意；有些物质能与特定的试剂发生颜色反应，可依据这一特性鉴定是否含有某种物质，如蛋白质能与双缩脲试剂发生紫色反应，B不符合题意；同位素标记法是指利用放射性同位素放出特征射线的性质，探测标记物质的运行和变化，故可应用同位素标记跟踪细胞内物质的合成和转化过程，C不符合题意；供给细胞所需要的各种营养物质，不一定能使细胞正常生活，如：某些不能增殖的细胞，D符合题意。
4.D 由题意可知，液泡具有与溶酶体类似的功能，含有多种水解酶，能分解细胞中衰老损伤的细胞器，A正确；根据“液泡中的pH低于细胞质基质”可知，液泡中的酶进入细胞质基质中活性会降低甚至会失活，B正确；液泡中的细胞液渗透压升高，有利于细胞吸水，进而有利于增强植物的抗旱能力，C正确；观察黑藻叶肉细胞质壁分离时，是通过观察叶绿体来进行的，液泡是无色的，所以不能观察到液泡的颜色加深，D错误。
5.D 溴麝香草酚蓝溶液遇到二氧化碳后可由蓝变绿再变黄，但有氧呼吸和无氧呼吸均可产生二氧化碳，故不能用溴麝香草酚蓝溶液检测酵母菌是否进行了无氧呼吸，A错误；18O不具有放射性，B错误；在探究不同pH条件对酵母菌细胞呼吸的影响时，培养液的pH属于自变量，C错误；酵母菌进行不同方式的呼吸时，底物的能量不都以热能形式散失，如酵母菌进行无氧呼吸时，葡萄糖中大部分能量储存在不彻底的氧化产物酒精中，D正确。
6.B 在研磨绿叶、花瓣时均可加入少许SiO2，可以研磨得更加充分，以提高色素的提取率，A正确；叶绿体中的色素不溶于水，可用无水乙醇作为溶剂提取，不能用水提取，B错误；分离色素时采用纸层析法，原理是色素在层析液中的溶解度不同，随着层析液扩散的速度不同，最后的结果是观察到四条色素带，从上到下依次是胡萝卜素（橙黄色）、叶黄素（黄色）、叶绿素a（蓝绿色）、叶绿素b（黄绿色），C正确；分离光合色素画滤液细线时，需用吸取滤液的毛细吸管在点样线上重复画一到两次，以增加滤液细线中光合色素的含量，D正确。
7.D 洋葱根尖临时装片的制作流程是：解离→漂洗→染色→制片，A正确；观察各时期染色体的形态时，需用甲紫溶液等碱性染料染色，B正确；制成的装片先在低倍镜下观察，再换成高倍镜观察，由于中期时染色体形态稳定、数目清晰，故观察时，需在高倍镜下找出中期的细胞，再找其他时期的细胞，C正确；间期染色体也呈细长盘曲的丝状，D错误。
8.C 在鉴定花生子叶中的脂肪时，使用50％的酒精用于洗去浮色，以便进行实验观察，A正确；色素可溶解在有机溶剂无水乙醇中，故可用其提取色素，B正确；“低温诱导植物染色体数目的变化”中用卡诺氏液来固定细胞形态，不能直接用酒精固定细胞，C错误；土壤中小动物类群丰富度的研究中，70％的酒精用于小动物的固定和防腐，D正确。
9.A 番茄表皮、洋葱鳞片叶内表皮、黑藻叶片都含有成熟的大液泡，都可作为质壁分离和复原实验的材料，但洋葱鳞片叶内表皮没有颜色，观察时需要染色或将视野调暗，A正确；叶圆片沉浮法测定光合速率时，实验前需对叶圆片抽气，使细胞间隙充满水，全部沉到水底，将处理的圆形小叶片放在黑暗处盛有清水的烧杯中待用，B错误；DNA的粗提取与鉴定实验中，需使用玻璃棒沿一个方向轻缓搅拌以确保DNA分子的析出，C错误；使用血细胞计数板时，需先将盖玻片放在血细胞计数板的计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，多余的培养液用滤纸吸去，稍待片刻，待需观察的细胞全部沉降到计数室底部，将计数板放在载物台的中央，计数一个小方格内的细胞数量，再以此为根据，估算数量，D错误。
10.C 调查土壤中小动物的丰富度时，要调查的是最大值，而不是平均值，也不要求随机取样，应该在小动物多的环境中取样，A错误；调查某块草地上的蒲公英的种群密度时，不需要测量出这块草地的面积，因为样方法取的每个样方测量的就是种群的密度，B错误；选择标记重捕法调查池塘中乌龟的种群密度时，对第一次捕获的少部分个体不标记就放回，不统计这部分个体就不影响估算结果，C正确；调查人群中某种遗传病的发病率时选择单基因遗传病，因为单基因遗传病方便观察和判断，D错误。
11.（1）甘蔗中主要是蔗糖，蔗糖属于非还原糖 苏丹Ⅲ染液是有机染料，可溶于酒精等有机溶剂中 （2）能 下表皮细胞的保卫细胞中含有叶绿体 （3）过度失水死亡 K＋和N进入液泡，使细胞液浓度增大 （4）色素带颜色浅 （5）取材靠近根的伸长区 解离不充分，细胞没有分离开
解析：（1）在水浴加热条件下，还原糖与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，适用于还原糖鉴定的材料应富含还原糖且本身无色或接近无色，甘蔗颜色接近无色，且含糖量高，但甘蔗富含的是蔗糖，蔗糖属于非还原糖，不能与斐林试剂反应生成砖红色沉淀，故不适宜作鉴定还原糖的实验材料。苏丹Ⅲ染液是有机染料，能溶于酒精等有机溶剂中而不能溶于水，故花生子叶用苏丹Ⅲ染液染色后，需用酒精洗去浮色。（2）叶绿体主要存在于叶肉细胞中，但菠菜叶下表皮的保卫细胞中也含有叶绿体，故用镊子撕取菠菜叶下表皮时没有带叶肉也能看到叶绿体。（3）由题意可知，常选用质量分数为30％的蔗糖溶液进行“探究植物细胞的吸水和失水”实验。若选用50％的蔗糖溶液，半透膜两侧浓度差过大，植物细胞过度失水死亡，故质壁分离后再浸泡在清水中，不能发生质壁分离的复原。硝酸钾溶液中的K＋和N被细胞主动吸收不断进入液泡，使细胞液浓度增大，故若改为质量分数为30％的硝酸钾溶液，植物细胞先发生质壁分离，随着K＋和N不断进入细胞使细胞液浓度增大，当细胞液浓度大于外界溶液浓度后，植物细胞吸水发生自动复原。（4）在“绿叶中色素的提取和分离”实验中，一般用无水乙醇提取色素，色素在70％的乙醇中溶解度小，提取的色素量少，所以会出现色素带颜色较浅的现象。（5）用于“观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂”实验的材料为洋葱根尖分生区，若取材时选取的是靠近根尖分生区的伸长区，则导致处于分裂期细胞数目过少；若解离不充分，细胞没有分离开，导致处于分裂期的细胞相互重叠，视野中分裂期细胞数目偏少。
B级综合提升练
1.D 该尿糖试纸的检测原理是根据葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下形成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和原子氧，以及原子氧可以将某种无色的化合物氧化成有色的化合物的原理，与斐林试剂检测还原糖的原理不相同，A错误；显色剂变色的原因是原子氧将无色化合物氧化为有色化合物，B错误；尿液中葡萄糖被葡萄糖氧化酶催化形成葡萄糖酸和过氧化氢，再进行下一步的反应，不影响测量结果，C错误；糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖，使用尿糖试纸检测糖尿病患者的尿液一定会产生显色反应，D正确。
2.A 用适宜浓度的NaCl溶液处理植物细胞，同样可以观察到质壁分离现象，达到实验目的，A正确；过氧化氢酶的作用底物是过氧化氢，其受热易分解，不适合用来研究温度对酶活性的影响，B错误；动物细胞培养过程中，可用胰蛋白酶处理幼龄动物组织使细胞分散，稀盐酸对细胞有毒害作用，故不能用稀盐酸代替胰蛋白酶处理幼龄动物组织获取分离的细胞，C错误；绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，但不能溶解在蒸馏水中，因此不能用蒸馏水代替无水乙醇提取叶绿体中的光合色素，也不能代替层析液进行叶绿体中光合色素的分离，D错误。
3.C 提取洋葱管状叶的色素时，如果没有无水乙醇，也可用体积分数为95％的乙醇，但要加入适量的无水碳酸钠，以除去其中的水分，A错误；叶肉细胞中的叶绿体，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布，但观察不到其结构，B错误；当细胞外溶液浓度大于植物细胞液浓度时，细胞失水量＞吸水量，植物细胞会发生质壁分离。所以在质壁分离过程中，洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液的渗透压小于细胞质基质的渗透压，C正确；洋葱根尖分生区细胞是未成熟植物细胞，无大液泡，质壁分离不明显，故不适合作为观察细胞的质壁分离与复原现象的实验材料，D错误。
4.D 根据层析的结果，色素1距离起点最远，说明其在层析液中的溶解度最大，A错误；根据在层析液中的层析结果说明色素1、2、3、4依次为胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，黄叶片缺乏叶绿素，色素3、4可能缺失，B错误；镁只参与构成叶绿素，故缺Mg会影响色素3和4的含量，C错误；根据在蒸馏水中的层析结果说明，色素5可以溶解在蒸馏水中，推测其可能是存在于植物液泡中的色素，D正确。
5.B 培养基预增菌，目的是增加待测菌的数量，可以通过保持营养的稳定供给使所提取的菌株均能正常生长，A正确；提取DNA时需将金黄色葡萄球菌的培养液放入离心机中进行离心，将上清液去除后对菌体进行采集，B错误；两种引物分别和目的基因的两端的序列互补，两引物的序列不互补，C正确；Mg2＋可以提高已发生错配区域的稳定性，为满足PCR反应的需求，需控制复性温度及添加 Mg2＋以保证DNA 的稳定增长，D正确。
6.C 实验中加入适量中性洗涤剂目的是破坏膜结构，加入浓度约为2 mol/L的盐水的目的是溶解DNA，A错误；洋葱鳞茎组织细胞中无叶绿体，B错误；DNA不溶于酒精，但某些蛋白质溶于酒精，利用这一原理，可向含DNA的滤液中加入预冷的酒精，最后用玻璃棒搅拌获得的白色絮状物便是DNA，C正确；二苯胺试剂鉴定DNA需要加热条件，D错误。
7.B ATP合酶具有催化ATP合成和运输H＋的功能，A正确；疏水性蛋白F0结合在生物膜磷脂双分子层内部的疏水区，不能在细胞中自由移动，B错误；ATP合酶的合成需消耗能量，是与ATP水解相关联的吸能反应，D正确。
8.D 植物细胞的质壁分离现象在低倍显微镜下就可观察到，A错误；依题意，常温条件下初始细胞质壁分离所需平均时间为2分33秒，而4 ℃条件下为3分50秒。说明相比常温条件，低温条件细胞失水更慢，B错误；实验结果只能说明温度会影响植物细胞的质壁分离，并不能说明低温会影响细胞代谢及膜流动性。且低温条件下，膜的流动性会减弱，C错误；据图中数据分析，相同时间内低温处理发生质壁分离的细胞所占比例远低于常温处理的，且低温处理后质壁分离的细胞原生质体长度与细胞长度的比值大于常温处理的，说明低温处理的叶片细胞质壁分离程度显著低于常温处理下的。因此低温处理后细胞失水减少，而细胞失水能力与细胞液浓度大小呈负相关，再结合植物细胞中自由水比例降低可避免气温下降导致结冰而损害自身可推测，低温处理导致植物细胞中自由水减少，细胞液浓度升高，D正确。
C级应用创新练
9.（1）6～10天节肢动物的平均捕获量有明显改变 （2）信息（或信号） （3）种间竞争 垂直和水平 （4）11～15天数据可以与1～5天数据对比评估研究系统的稳定性 （5）AC
解析：（1）分析题意可知，本实验中动物的活跃程度是通过动物捕获量进行测定的，结合图示可知，与1～5天、11～15天相比，6～10天节肢动物的平均捕获量有明显改变，据此推测人为增加光照时间会影响节肢动物的活跃程度。（2）生态系统的组成包括非生物的物质和能量，该研究中人工光照最可能作为信息（物理信息）对节肢动物产生影响，从而在生态系统中发挥作用。（3）不同生物生活在一定的空间中，由于环境资源有限会形成种间竞争，故肉食动物在黄昏前活动加强，有限的食物资源导致种间竞争加剧；群落的空间结构包括垂直结构和水平结构，光照的改变可能通过影响生物的分布而影响两个维度。（4）分析题意可知，1～5天无人工光照，6～10天每日黄昏后和次日太阳升起前人为增加光照时间，11～15天无人工光照，该实验中的光照条件改变可形成前后对照，故相比于10天方案，15天方案除了增加对照组数量以降低随机因素影响外，另一个主要优点是11～15天数据可以与1～5天数据对比评估研究系统的稳定性。（5）进行城市小型绿地生态景观设计时应充分考虑人与自然的协调关系，故不仅满足市民的审美需求，还需考虑对其他生物的影响，A正确；若设置严密围栏，防止动物进入和植物扩散，可能会影响生态系统间正常的物质交换和信息交流，B错误；进行城市小型绿地生态景观设计时应以整体和平衡的观点进行设计，追求生态系统的可持续发展，而不应仅满足短期发展，C正确；选择长时间景观照明光源时，除有利于植物生长外，还应考虑对于其他生物的影响及美观性，D错误。
微专题2 实验设计、分析与评价
A级基础强化练
1.C 本实验1、2组对照自变量为实验温度不同，1、3组对照和1、4组对照自变量为有无催化剂，3、4组对比实验自变量为催化剂种类，A正确；1、2组对照，自变量为实验温度不同，2组温度较高，通过气泡产生速率可知2组反应速率较快，说明温度可提高化学反应速率，B正确；第2组和第3组实验温度不同，有无添加催化剂条件也不同，不满足单一变量原则，不能得出实验结论，C错误；FeCl3与肝脏研磨液中的过氧化氢酶均属催化剂，作用机理均为通过降低化学反应所需的活化能而加快化学反应速率，3、4两组实验自变量为催化剂种类不同，4组为生物催化剂酶，4组反应速率更快，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂更显著，D正确。
2.A 由表格数据可知，本实验中自变量为2，4-D浓度，因变量为月季平均生根数、月季成活率，A正确；本实验中的浓度梯度较大且实验数据少，无法判断最适浓度，B错误；植物生长调节剂是由人工合成的，对植物的生长发育有调节作用的化学物质，C错误；2，4-D属于生长素类调节剂，生长素在浓度较低时促进生长，在浓度过高时则会抑制生长，若浓度太高会抑制生根，且浓度太高时的成活率无法从本实验中得知，D错误。
3.D 据图示结果表明酒精浓度越高，在处理相同单位时间质壁分离细胞所占的百分率越低，因此酒精浓度和处理的单位时间都是自变量，A错误； 发生质壁分离需要有两个条件，一是外界溶液浓度比细胞液浓度大 （外因），另外一个是原生质层的伸缩性比细胞壁的伸缩性大（内因），B错误；酒精浓度在0～10％时，质壁分离细胞所占百分比不变，C错误；处理时间和酒精浓度达到一定程度，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分比逐渐下降，说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的，D正确。
4.C 该实验中的温度和pH属于无关变量，应保持在最适条件下，A正确；酶的高效性是指酶的催化效率远高于无机催化剂，该实验中没有涉及无机催化剂，所以不能说明过氧化氢酶具有高效性，B正确；SA提高了过氧化氢酶的活性，使酶促反应速率升高，但SA不属于酶或催化剂，不能降低过氧化氢水解反应的活化能，C错误；如果要进一步探究两种物质共同的作用，应增设一组“过氧化氢酶＋SA溶液＋PP333溶液”处理，与甲、乙两组比较才可确定同时加入SA和PP333时，是否能进一步提高过氧化氢酶的活性，D正确。
5.C 本实验的目的是研究细胞分裂素的生理作用，因此制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是减少插条中内源细胞分裂素的干扰，A错误；从图2可知，对插条进行的实验处理包括用细胞分裂素分别处理A、B叶片、不同插条上去除不同数目的A叶，B错误；Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三组中，A叶片的数目分别为2、1、0，实验结果说明A叶片数量越少，B叶片生长越慢，C正确；蚕豆叶肉细胞在一定浓度的甘油溶液中先是失水发生质壁分离，后甘油可以进入细胞内，细胞液浓度增大，细胞吸水发生质壁分离复原，D错误。
6.C 食物链的起点是生产者，而水蚤是动物，不是生产者，因此“水蚤→三刺鱼→翠鸟”不能构成一条食物链，A错误；本题研究的是不同密度水蚤和有无翠鸟对三刺鱼取食的影响，实验的自变量是水蚤密度和有无翠鸟模型，B错误；生态系统中信息的种类包括物理信息、化学信息、行为信息，实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息，C正确；由图可知，有翠鸟模型时，即有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而减少，D错误。
7.C 本实验缺乏自来水的空白对照组，A错误；实验设计应遵循单一变量原则，无关变量要保证相同且适宜，B错误；家兔体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是 HC/H2CO3，其次还有HP/H2P等，C正确；本实验应设置自来水的空白对照，用家兔的血浆与缓冲液作对照，以证明血浆中存在类似于缓冲液的缓冲物质，D错误。
8.（1）吸收、传递和转化光能 蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应速率，为暗反应提供充足的NADPH和ATP （2）突变植株的D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，光反应速率升高 （3）①高温强光处理 ②1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2组
解析：（1）光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，而叶绿体类囊体膜是光反应的场所，据此可推测PSⅠ和PSⅡ具有吸收、传递和转化光能的功能。蓝紫光更容易被叶绿体中的色素吸收，加快了光反应速率，可为暗反应提供充足的NADPH和ATP，因此，用题述碳纳米荧光材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率。（2）psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白，而突变植株中psbA基因过量表达，即D1蛋白含量升高，PSⅡ活性升高，其吸收光能的能力更强，因而光反应速率升高，所以突变植株光合“午休”现象较弱。（3）根据实验目的可知，本实验的自变量为是否用外源SA处理小麦植株叶面，同时需要在高温强光条件下进行实验，实验的因变量是D1蛋白的含量。据此可知，1、2组需要给予高温强光处理。预期实验结果是1组和3组D1蛋白含量基本相同，均高于2组。
B级综合提升练
1.D 燕麦胚芽鞘的尖端是感光部位，本实验用的材料是切去尖端的燕麦胚芽鞘，故实验中是否接受单侧光处理，不会影响实验结果，A正确；由图可知，实验各组所用生长素均起到了促进作用，生长素可促进细胞伸长生长，故图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大于对侧，B正确；该实验涉及含有生长素的琼脂块的放置情况以及琼脂块中生长素的含量变化，根据实验结果能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关，C正确；若继续增加琼脂块中生长素的含量，考虑生长素低浓度时促进生长，高浓度时抑制生长，则图中曲线可能逐渐下降，D错误。
2.D 题图中添加NaCl的一组与空白对照组相比，胚根长度较短，说明一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长，A正确；盐胁迫下加入AVG（乙烯合成抑制剂），则内源激素中乙烯不能合成，胚根长度较仅有盐胁迫时长，说明内源激素乙烯在盐胁迫下对胚根生长有抑制作用，同理可得JA在盐胁迫下对胚根生长也有抑制作用，B正确；由空白对照组、添加乙烯组、添加乙烯＋IBU组对比可知，乙烯对胚根生长的抑制作用可由JA合成抑制剂处理恢复，C正确；对比分析JA组和JA＋AVG组，JA＋AVG组抑制了乙烯的合成，但JA对胚根生长仍有抑制作用，且更甚，故JA不是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长，D错误。
3.D 试管1和试管2及试管4对比，表明Cl－能促进淀粉水解，说明Cl－是唾液淀粉酶的激活剂，A正确；试管3和试管2及试管4对比，表明Cu2＋会抑制淀粉水解，说明Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂，B正确；试管2没有添加NaCl、CuSO4、Na2SO4，是空白对照，试管4添加了1％Na2SO4，排除了Na＋和S的作用，起对照作用，C正确；由各试管加碘现象可知，反应速率为试管1＞试管2＞试管4＞试管3，D错误。
4.D 由题意可知，寡霉素抑制ATP合成酶的活性，则光合作用过程中，寡霉素可通过抑制光反应过程中ATP的合成，来抑制C3化合物的还原而降低光合速率，A正确。高盐条件下各组的光合速率均低于正常条件下，可推知，高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率，B正确。比较图中W＋H2O和W＋NaHSO3两组的柱状图可知，喷施NaHSO3之后，植物在正常和高盐条件下的光合速率均提高，且W＋NaHSO3组高盐条件光合速率下降的幅度变小，说明喷施NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降，C正确。比较图中W＋H2O和T＋H2O两组的柱状图可知，该条件下转基因拟南芥在正常和高盐条件下光合速率均比野生拟南芥的光合速率高，所以转基因能提高光合作用的效率；比较图中正常条件下W＋H2O、W＋寡霉素两组光合速率的差值和T＋H2O、T＋寡霉素两组光合速率的差值，可知施加了寡霉素之后转基因拟南芥光合速率下降的幅度更小，所以转基因能减弱寡霉素对光合作用的抑制作用，D错误。
5.B 探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应速率的影响为对比实验，温度为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃四组相互对照，不用设计空白对照组，A正确；根据实验目的探究酶与底物的比例对酶促反应的影响和检测结果可知，酪蛋白酶的用量是自变量，B错误；酶可以降低化学反应所需的活化能，所以酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化能，C正确；酪氨酸越多说明酪蛋白分解的越多，酶促反应速率越快，D正确。
6.C 秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数实现加倍的细胞数目较少，且0.05％的秋水仙素处理0.5 h的植株细胞中染色体数实现加倍的细胞数目为0，A错误；本实验的因变量是多倍体的诱变率，自变量是秋水仙素处理时间和浓度，各组蓝莓幼苗数量及长势为无关变量，要相同且适宜，B错误；由图中信息可知，用0.1％和0.05％的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同，如在处理时间为0.5 h时，0.05％的秋水仙素溶液处理后诱变率为0，而0.1％的秋水仙素溶液处理后，其诱变率相对较高，C正确；鉴定四倍体蓝莓最可靠的方法是观察细胞有丝分裂中期的染色体数，此时染色体的形态、数目最清晰，D错误。
7.D 淀粉酶的化学本质是蛋白质，温度通过改变酶的空间结构，从而影响酶活性，A正确；据图可知，80 ℃条件下相对酶活性为100％，活性最高，但残余酶活性较低，说明该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，活性将会降低，B正确；曲线②是在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，据曲线①可知，酶的最适温度为80 ℃，故曲线②中各个数据点的残余酶活性是在80 ℃条件下测得的，C正确；工业化生产中该淀粉酶的使用的最佳温度范围应该考虑相对酶活性和残余酶活性两项指标，60～70 ℃时相对酶活性和残余酶活性均较高，D错误。
C级应用创新练
8.（1）能源 （2）图示如下
（3）H蛋白与植物耐盐性的关系 （4）补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养 实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型 （5）转运进液泡 提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化等
解析：（1）组成细胞的有机物中，糖类是植物的重要能源物质，也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。（2）由图1可知，2、3、4组的自变量不同，3组加入了200 mM NaCl、4％葡萄糖，4组加入了200 mM NaCl、4％葡萄糖以及己糖激酶K抑制剂，由于实验结论为葡萄糖通过己糖激酶K提高苹果幼苗耐盐性，3组有己糖激酶K，其MDA含量低于4组，而2组只加了200 mM NaCl，细胞损伤最大，故2组的MDA含量最高，1组没有做任何处理，其MDA含量最低，故14天后检测叶片脂质过氧化物MDA的含量为2组＞4组＞3组＞1组，图见答案。（3）由题意及题图2可知，该实验将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基上，通过检测幼苗的根长来判断植物的耐盐性，故实验的目的是探究H蛋白与植物耐盐性的关系。（4）由题干可知，己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。故需完善实验：补充野生型、过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织两组对照；将各组置于高盐培养基中培养。预期结果：实验组愈伤组织MDA含量显著高于过表达己糖激酶K的愈伤组织，但低于野生型。（5）H蛋白将Na＋转运进液泡，提高细胞液渗透压，以保证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定；由此可推知耐盐苹果的育种思路：提高苹果中己糖激酶K的表达量、促进H蛋白的磷酸化等。
1 / 3微专题2 实验设计、分析与评价
一、选择题
1.（2024·吉林模拟）为探究过氧化氢在不同条件下的分解，某学习小组进行了如下图所示的四组实验。下列有关分析不合理的是（ ）
A.温度、有无催化剂及催化剂的种类都是本实验的自变量
B.第1组和第2组对照，说明温度可以提高化学反应速率
C.第2组和第3组对照，说明无机催化剂可以提高化学反应速率
D.第3组和第4组对照，说明酶降低活化能的作用比无机催化剂显著
2.（2024·贵州模拟）下表是某生物兴趣小组为了探索植物生长调节剂对植物插条生根的影响，以不同浓度的2，4-D试剂（生长素类调节剂）、月季等为实验材料，进行实验并获得以下实验结果。下列叙述正确的是（ ）
2，4-D浓度/（mg/mL） 0 0.5 1.0 2.0
月季平均生根数/条 3 6 10 8
月季成活率/％ 53 56 59 66
A.该实验的因变量是月季的平均生根数和成活率
B.2，4-D促进月季插条生根的最适浓度为1.0 mg/mL
C.植物生长调节剂是植物体内产生的对植物生长发育有显著影响的微量有机物
D.花农为提高月季成活率，增加经济效益，生产时使用的2，4-D浓度越高越好
3.（2024·安徽三模）作物根系无氧呼吸会产生酒精导致烂根。为研究酒精对细胞的毒害，某小组用不同体积分数的酒精溶液处理洋葱鳞片叶外表皮，处理1个、2个、3个单位时间后，制成临时装片研究细胞质壁分离的情况，结果如图所示。下列叙述正确的是（ ）
A.实验的自变量是酒精浓度
B.细胞能发生质壁分离的条件就是外界溶液浓度大于细胞液浓度
C.同一处理单位时间下，随酒精浓度增大，质壁分离细胞所占百分比逐渐下降
D.实验结果可说明洋葱鳞片叶外表皮不同细胞对酒精毒害的耐受力是不同的
4.过氧化氢酶可以除去牛奶中的过氧化氢，也可以用于食品包装，防止食物被氧化。研究发现水杨酸（SA）和多效唑（PP333）能提高过氧化氢酶的活性，为了验证此结论，某研究小组设计了3组实验，实验处理及结果如表（“＋”表示过氧化氢酶的相对活性）。下列叙述错误的是（ ）
组别 实验处理 实验结果
甲 过氧化氢酶＋SA溶液 ＋＋＋＋
乙 过氧化氢酶＋PP333溶液 ＋＋＋
丙 过氧化氢酶＋蒸馏水 ＋＋
A.该实验是在过氧化氢酶的最适温度和最适pH条件下完成的
B.该实验结果不能说明过氧化氢酶具有高效性
C.SA能降低过氧化氢水解反应的活化能
D.仅通过甲、乙两组不能说明同时加入SA和PP333，能进一步提高过氧化氢酶的活性
5.研究细胞分裂素的生理作用，研究者将蚕豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图1），对插条的处理方法及结果见图2。下列说法正确的是（ ）
A.制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是减少内源生长素的干扰
B.从图2可知，对插条进行的实验处理只有一种，即不同插条上去除不同数目的A叶
C.实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明：A叶数量越少，B叶生长越慢
D.若将图1蒸馏水换成6.25％的甘油溶液，蚕豆叶肉细胞只发生质壁分离
6.（2024·湖南怀化二模）在自然界中，水蚤与三刺鱼、三刺鱼与翠鸟之间存在捕食关系。科研小组利用不同密度水蚤的人工水域和悬挂在水域上的翠鸟模型（实验区域没有翠鸟的活动），研究了饥饿状态下的三刺鱼的取食行为，结果如图所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A.自然界中，水蚤与三刺鱼、翠鸟构成一条食物链
B.本实验仅以水蚤密度为自变量，遵循单一变量原则
C.实验过程中，翠鸟模型传递给三刺鱼的是物理信息
D.有“危险”时，三刺鱼的取食次数会随水蚤密度的增大而增大
7.（2024·山东二模）为验证家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质，某兴趣小组设计如下实验，实验步骤和预期结果如表。下列叙述正确的是（ ）
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管，记为1号、2号
步骤2 滴加一定量的缓冲液，测量pH并记录 滴加等量的家兔血浆，测量pH并记录
步骤3 加等量的乳酸 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录
预测 结果 1号、2号试管中pH变化不明显 1号、2号试管中pH变化不明显
A.本实验严格遵循对照原则和单一变量原则
B.本实验需严格控制自变量，无关变量保证加入的各物质等量即可
C.血浆的pH之所以能够保持稳定，推测与其中含有的HC/H2CO3等物质有关
D.通过本实验可得出动物血浆中含有缓冲物质，有缓冲作用
二、非选择题
8.在决定小麦产量的灌浆期，若遭遇连续高温和强光的双重胁迫，会导致光合系统破坏，造成产量下降。光系统Ⅰ（PSⅠ）和光系统Ⅱ（PSⅡ）是由蛋白质和光合色素组成的复合物，分布于叶绿体类囊体膜中，叶绿体psbA基因编码的D1蛋白是PSⅡ反应中心的重要蛋白。
（1）推测PSⅠ和PSⅡ具有 的功能。科研人员发现一种碳纳米荧光材料，其能吸收紫外光并将其转换为蓝紫光，用该材料处理叶绿体后，极大地提高了光合作用效率，分析其原因是
。
（2）科研人员以正常植株和突变植株（psbA基因过量表达）为材料进行实验，发现在炎热晴朗的夏季，两种类型的植株都出现光合“午休”现象，且突变植株的光合“午休”现象弱，分析其原因是
。
（3）科研人员在小麦叶面喷施外源水杨酸（SA），有效缓解了高温强光下的“午休”现象。研究发现外源SA能有效抑制高温强光胁迫所致的D1蛋白降解，从而保持D1蛋白含量稳定。某同学为验证其机制，设计了如下实验，请进行完善。（实验材料和试剂：生理状况一致的正常小麦植株、SA、清水等）
实验分组 实验条件 检测指标 实验结果
1组：叶面喷施SA的小麦植株 ？ D1蛋白 含量 ？
2组：叶面喷施清水的小麦植株 ？
3组：叶面喷施清水的小麦植株 适宜条件
①1、2组的实验条件： 。
②预期实验结果： 。
一、选择题
1.（2024·河北模拟）研究人员将含有生长素的琼脂块放在切去尖端的燕麦胚芽鞘的一侧，一段时间后胚芽鞘向放置琼脂块一侧的对侧弯曲生长（胚芽鞘弯曲角度用α表示）。研究人员通过改变琼脂块中生长素的含量，得到α与生长素含量的变化关系如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.该实验分别在单侧光照射下和在黑暗条件下进行得到的结果相同
B.图中各组放置含有生长素的琼脂块的一侧细胞长度大于对侧
C.该实验能说明胚芽鞘弯曲情况与生长素分布不均、生长素含量有关
D.若继续增加琼脂块中生长素的含量，则图中曲线将逐渐保持不变
2.土壤盐分是限制全球粮食作物生长的胁迫因素之一。我国科研人员探究了植物激素茉莉酸（JA）和乙烯在水稻处于盐胁迫时的相互作用机制，研究者分组处理萌发的水稻种子，结果如图。据图分析，下列说法错误的是（ ）
A.一定浓度的NaCl溶液处理会抑制水稻胚根的生长
B.在盐胁迫下，内源激素乙烯和JA对胚根生长均有抑制作用
C.乙烯对胚根生长的抑制可由JA合成抑制剂处理恢复
D.综合分析，JA是通过促进乙烯的合成来间接抑制胚根的生长
3.酶的活性常受到某些物质的影响，有些物质能增加酶的活性，称为酶的激活剂；另一些物质则能降低酶的活性，称为酶的抑制剂。淀粉酶催化淀粉逐步水解的产物与碘的颜色反应如下：淀粉（蓝色）→紫糊精（紫色）→红糊精（红色）→无色糊精（无色）→麦芽糖（无色）→葡萄糖（无色）。为探究Cl－和Cu2＋对唾液淀粉酶活性的影响，有人设计了如下实验，下列有关叙述错误的是（ ）
组别 蒸馏水 1％ NaCl 1％ CuSO4 1％ 淀粉 1％ Na2SO4 唾液 加碘 现象
试管1 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 无色
试管2 2 mL 1 mL 2滴 红色
试管3 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 蓝色
试管4 1 mL 1 mL 1 mL 2滴 紫色
A.Cl－是唾液淀粉酶的激活剂 B.Cu2＋是唾液淀粉酶的抑制剂
C.试管2和试管4都起对照作用 D.反应速率为试管1＞试管2＞试管3＞试管4
4.取野生拟南芥（W）和转基因拟南芥（T）数株，各均分为三组后分别喷施蒸馏水、寡霉素（抑制ATP合成酶的活性）和NaHSO3，24 h后各组再均分为两组，分别进行正常条件和高盐条件处理8 h并测定W和T的光合速率，结果如图所示。下列叙述错误的是（ ）
A.寡霉素可通过抑制ATP的合成来抑制C3化合物的还原而降低光合速率
B.高盐条件下植物可通过降低气孔导度使CO2供应不足而降低光合速率
C.喷施NaHSO3可促进光合作用，且减缓高盐条件引起的光合速率的下降
D.通过转基因技术可提高光合作用的效率，且增加寡霉素对光合速率的抑制作用
5.研究人员以酪蛋白为原料，探究不同温度及酶与底物的比例对酶促反应速率的影响。他们将几组经过预处理的酪蛋白溶液装在烧杯内，设计温度分别为56 ℃、58 ℃、60 ℃、62 ℃及酶与底物的比例分别为4％、5％、6％、7％，各组置于适宜的pH条件下并加入酪蛋白酶，水解相同的时间后测定酪氨酸的含量。下列叙述错误的是（ ）
A.本实验可以不设计空白对照组
B.各组所加入酪蛋白酶的用量为无关变量
C.酪蛋白酶可降低酪蛋白水解反应所需的活化能
D.酪氨酸的含量越高，说明酶促反应速率越大
6.探究利用秋水仙素培育四倍体蓝莓的实验中，每个实验组选取50株蓝莓幼苗，以秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到如图所示结果，相关说法正确的是（ ）
A.秋水仙素处理过的植株细胞中染色体数都会加倍
B.各组蓝莓幼苗数量要求相等，但长势可以不同
C.由图可知用0.1％和0.05％的秋水仙素溶液处理蓝莓幼苗效果不一定相同
D.判断是否培育出四倍体蓝莓最可靠的方法是将四倍体果实与二倍体的比较
7.（2024·娄底高三模拟）如图中的曲线①表示某种淀粉酶在不同温度下酶活性相对最高酶活性的百分比。将该淀粉酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性，由此得到的数据为酶的热稳定性数据，即图中的曲线②。下列叙述错误的是（ ）
A.高温影响蛋白质的空间结构，从而影响淀粉酶活性
B.该淀粉酶长时间保存于80 ℃条件下，活性将会降低
C.曲线②中各个数据点的获得是在80 ℃条件下测得的
D.工业生产中该淀粉酶使用的最佳温度范围是70～80 ℃
二、非选择题
8.盐渍土是限制苹果树生长的环境因素之一，研究者通过实验探究苹果耐盐机制。
（1）糖类是植物的重要 物质，也可作为信号调节植物对盐胁迫的响应。
（2）己糖激酶K是葡萄糖感受器。为验证葡萄糖通过己糖激酶K提高苹果幼苗耐盐性，用不同试剂处理苹果幼苗，14天后检测叶片脂质过氧化物MDA的含量（细胞损伤指标），1、2组结果如图1，补充3、4组结果以支持该结论。
（3）H是位于苹果细胞液泡膜上的Na＋转运蛋白，其在苹果中与在拟南芥中的作用相同。将过表达H蛋白的拟南芥播种到高盐培养基上，检测幼苗的根长，结果如图2。
本实验的目的是探究 。
（4）己糖激酶K可与H蛋白相互作用，推测己糖激酶K在苹果耐盐性中的作用部分依赖H蛋白。为验证该推测，研究者构建过表达己糖激酶K的苹果愈伤组织，同时干扰细胞内H蛋白的表达，检测MDA含量。完善该实验方案并预期结果。
完善实验方案： 。
预期结果： 。
（5）研究表明己糖激酶K响应糖信号后，催化H蛋白的磷酸化提高其活性，H蛋白将Na＋ ，以保证高盐环境下苹果细胞质渗透压的相对稳定。依据本研究，提出一个耐盐苹果的育种思路： 。
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