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高三生物新题专项汇编2
考点25
实验
1.(2020·浙江其他)将青蛙脑破坏保留脊髓,在脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(包含背根、腹根和由背根腹根合并成的脊神经,如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,以验证背根具有传入功能,腹根具有传出功能,实验操作和预期结果都正确的一组是(
)
实验操作
预期结果
A
剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段
刺激背根向中段蛙后肢收缩;刺激背根外周段不发生反应
B
剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段
刺激腹根向中段蛙后肢收缩;刺激腹根外周段不发生反应
C
剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根
蛙后肢均不收缩
D
剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经
蛙后肢收缩
A.A
B.B
C.C
D.D
2.(2020·湖北江夏一中月考)图中甲图是一组目镜标有5×和16×字样、物镜标有10×和40×字样的镜头,乙图是在甲图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像.欲将乙图视野中处于右上方的细胞移至视野中央放大640倍观察,下列操作中不正确的是
A.将装片向右上方移动,至右上方的细胞位于视野正中央
B.将显微镜的光圈调小,反光镜调成平面镜
C.目镜不需要换,转动转换器将物镜换成镜头③
D.物镜换成高倍镜后,如果物像模糊,应调节细准焦螺旋
3.(2020·广东月考)现有与某种植物种子萌发有关的4组实验处理如下表
实验组
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
处理
种皮完整,25℃蒸馏水浸泡24h
机械破损种皮,25℃蒸馏水浸泡24h
种皮完整,0.05%赤霉素水溶液25℃浸泡24h
机械破损种皮,0.05%赤霉素水溶液25℃浸泡24h
下列组合不能达到相应目的的是
A.仅做Ⅰ组与Ⅱ组实验,可探究机械破损对该种子萌发的影响
B.仅做Ⅰ组与Ⅲ组实验,可探究种皮完整条件下赤霉素对该种子萌发的影响
C.仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验,可探究赤霉素或机械破损对该种子萌发的影响
D.仅做Ⅱ组与Ⅳ组实验,可探究机械破损条件下赤霉素对该种子萌发的影响
4.(2020·福建省武平县第一中学月考)丙酮酸进入线粒体被彻底氧化分解需要经过系列脱氢过程,其中间产物琥珀酸在琥珀酸脱氢酶催化下脱下的氢可将蓝色的甲烯蓝(一种指示剂)还原成无色的甲烯白。丙二酸和琥珀酸分子结构相似,可以竞争性与琥珀酸脱氢酶结合,但不会脱氢。试设计实验方案探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用,下列叙述不合理的是(
)
A.实验假设:丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用
B.实验取材:大白鼠心肌细胞含有较多的线粒体,可从其研磨液中提取琥珀酸脱氢酶
C.实验分组:对照组加琥珀酸、实验组加丙二酸,两组都加入甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶
D.观察指标:蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短
5.(2020·苏州市相城区望亭中学月考)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30
min后的生根结果(新生根粗细相近),对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是
A.对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B.四组实验中,300
mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C.100与300
mg/LIAA处理获得的根生物量相近
D.本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
6.(2020·四川省内江市第六中学高三月考)科研人员在研究不同外源物质(Si
和NO)对Cu
胁迫下小麦幼苗根系生长的影响时得到如下实验结果,据此实验结果分析错误的是(
)
注:根长单位
cm,根表面积单位
cm2。
处理时间
测量指标
处理方式
空白对照
Cu
Cu+Si
Cu+NO
24h
根长
43.1
36.1
42.8
41.6
根表面积
6.4
5.1
6.5
5.9
48h
根长
47.9
34.1
45.2
44.6
根表面积
7.0
6.6
4.6
6.3
96h
根长
50.9
30.6
47.5
47.2
根表面积
8.4
4.2
6.8
6.7
A.土壤中铜含量过高不利于小麦生长
B.Cu胁迫使小麦根长、根表面积下降,且随处理时间延长降幅增大
C.外源NO对Cu胁迫下小麦的根长、根表面积的
影响强于
Si
D.Cu
胁迫下外源
Si、NO提高小麦幼苗根长、根表面积的幅度随时间的推移而增大
7.(2018·北京月考)关于高中生物学实验的基本原理,叙述不正确的是
A.噬菌体须在活菌中增殖培养是因其缺乏独立的代谢系统
B.提取组织DNA是利用不同化合物在溶剂中溶解度的差异
C.成熟植物细胞在高渗溶液中发生质壁分离是因为细胞壁具有选择透(过)性
D.PCR呈指数扩增DNA片段是因为上一轮反应产物可作为下一轮反应模板
8.(2020·黑龙江鹤岗一中高三月考)对“叶绿体中色素的提取和分离”实验中,下列描述正确的是
(
)
A.将5g新鲜完整的菠菜叶,放入研钵中,加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨
B.用毛细吸管吸取少量滤液;沿铅笔线处小心均匀地划出一条滤液细线,并连续迅速地重复划2~3次
C.把划好细线的滤纸条插入层析液中,并不断摇晃,以求加快色素在滤纸条上的扩散
D.色素分子是有机物,不溶于水,所以研磨过程中加入无水乙醇是为了溶解色素
9.(2020·黑龙江南岗·哈师大附中高三月考)科学的研究方法是取得成功的关键,下表列举的有关科学家的研究成果,所属的研究方法错误的是
选项
科学家
研究成果
科学研究方法
A
施旺、施莱登
细胞学说
调查法
B
摩尔根
基因位于染色体上
实验和假说演绎法
C
沃森和克里克
DNA双螺旋结构
物理模型法
D
林德曼
能量传递的特点
调查和系统分析法
A.A
B.B
C.C
D.D
10.(2020·河北衡水·高三其他)“加法原理”和“减法原理”是实验设计过程中控制自变量的两种原理。与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列研究应采用“加法原理”的是(
)
A.研究酸雨对植物的毒害作用
B.研究种子萌发需要的外界条件
C.研究Mg是合成叶绿素的必需矿质元素
D.研究CO2是植物光合作用必不可少的原料
11.(2020·浙江其他)为研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,请根据以下提供的材料和用具,以细胞周期中不同DNA含量的细胞数为测定指标,完善实验分组设计和实验思路,设计实验结果记录表并进行分析与讨论。
材料与用具:裸鼠、人乳腺癌细胞、药物A溶液、生理盐水、流式细胞仪(可根据细胞中DNA含量的不同对细胞分别计数)、注射器等
要求与说明:裸鼠日常饮食在实验设计中不做要求;药物每天提供一次,10
天后测定。
(1)实验思路:
①取生理状况相似的同性别健康裸鼠若干只,每只注射适量且等量的人乳腺癌细胞,一段时间后获得人乳腺癌移植瘤成功的裸鼠10只。
②实验分组________。
③取出每组小鼠的移植瘤细胞,用流式细胞仪分析不同DNA含量的细胞数目,记录结果。
④_______
(2)设计一张实验结果记录表:_______
(3)分析与讨论:
①实验中选择裸鼠的原因是______。
人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有_______特点。
②流式细胞仪工作原理之一是利用某荧光染料能与DNA特异性结合的特点,仪器测得的荧光强度可反映________。
③如果实验结果绘成如右曲线图(实验组为用A药物组),则对检测结果的分析错误的是______
A、b峰中细胞的DNA含量是a峰中的2倍
B、a峰和b峰之间的细胞正进行DNA复制
C、处于分裂期的细胞均被计数在a峰中
D、A药物抑制了癌细胞DNA的复制
12.(2020·重庆月考)血糖可刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,许多氨基酸也都有类似的作用。在血糖正常时,氨基酸的这种效应较弱,但如果同时血糖也升高,氨基酸的这种作用效应就明显增强。现提供下列材料,请完善对上述结论的验证。(实验方案不分组)
材料:家兔若干、赖氨酸和精氨酸混合溶液、葡萄糖溶液、生理盐水、血检设备、蒸馏水、注射器、饲料等。
(1)实验思路:
①取材:__________;
②安静状态下,用血检设备检测其__________,记作X1;
③静脉注射赖氨酸和精氨酸混合溶液,15
min后检测相关指标,记作X2;
④适宜时间(大于
24
h)后,静脉注射__________,15
min后检测相关指标,记作X3;
⑤适宜时间(大于24
h)后,静脉注射__________,15
min后检测相关指标,记作X4;
⑥比较、分析上述实验数据,得出结论。(其余按正常饲养条件处理家兔,注射相关试剂的剂量均符合“等量且适量”要求)
(2)实验结果:已知X1、X2、X3、X4中最大的是X4,请用柱形图的形式表示它们之间的大致关系:______
(3)实验结论与分析:
①人的食物中往往同时含有氨基酸和糖类,因此,氨基酸的上述作用机理,可使得____。
②胰岛素又可__________(填“促进”或“抑制”)肌肉等组织细胞对氨基酸的摄取并合成蛋白质。
③当机体的血糖浓度低于一定值时,胰岛α细胞的分泌量__________。
。
13.(2020·山东诸城第一中学开学考试)如图是某种淀粉酶催化淀粉水解的反应速率与温度的关系,曲线回答下列问题:
(1)图中b、c两点中通过改变温度条件可明显提高反应速率的是_________,原因是___________。
(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响,设计了如下实验:
操作步骤
操作方法
试管A
试管B
试管C
1
淀粉溶液
2mL
2mL
2mL
2
温度处理(℃)
37
100
0
3
淀粉酶溶液
1mL
1mL
1mL
4
碘液
2滴
2滴
2滴
5
现象
X
变蓝
变蓝
①该实验的自变量是_______。若反应时间相对充分,请在表格中X处填写合适的内容:X_______。操作步骤4_________(填“可以”或“不可以”)用斐林试剂代替碘液,原因是__________。
②能不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响原因?_________。原因是________。
③若需判断某生物大分子物质在不同温度条件下,相同酶催化是否水解,从实验的科学角度分析,最好检测:_______________________。
14.(2020·河南月考)人体中酪氨酸酶积累过多会引起雀斑和黑色素沉积等皮肤病,为此科研人员分别从黄葛树的树叶、果实、树皮中提取了原花色素(一种酪氨酸酶抑制剂),并探究了不同部位不同浓度的原花色素对酪氨酸酶活性的影响,结果如图所示。回答下列问题:
(1)原花色素起始形成于叶绿体类囊体薄膜,再通过一种转运膜体,最终进入______________中,在酸性条件下生成花青素,该过程体现了______________细胞结构特点。
(2)酪氨酸酶活性可以用______表示,上述实验中,自变量为________,据图可得出的结论是________(写一个)。
(3)原花色素作为一种酪氨酸酶抑制剂,可能是底物竞争型抑制剂,也可能是非竞争型抑制剂(改变了酶的结构),请你以原花色素提取液、酪氨酸溶液、酪氨酸酶溶液为材料设计一实验进行判断。(仅写出实验思路及结果分析)___________________。
15.(2020·辽宁双塔·一尺和育英高级中学月考)为了研究温度对酶活性的影响,向三支盛有等量人胃蛋白酶溶
液但温度各不相同的试管中,各加一块
1cm3
的正方体凝固蛋白质,设置三个实
验组:A
组(20℃)、B
组(40℃)和
C
组(60℃),定时取样测定各组在不同
反应时间内的产物浓度(其他条件相同),测定结果如图。请回答下列问题:
(1)本实验的自变量为_____,需要控制的无关变量有酶的浓度、底物的量和_____(写出一种即可)、实验中所用
到的材料器具等。在t3时,C组产物总量不变,原因是_____。
(2)请提供一种方法,使三组实验可以在更短的时间内完成(假设实验过
程中除自变量外的其他环境条件均为胃蛋白酶的最适条件,且酶的浓度不可改
变),并说明理由。方法:_______________,理由:_____。
(3)如果要确认上述实验中酶促反应速率的差别是由于酶的活性不同而不
是酶本身其他因素的作用,还应补充的对照实验是_____。
16.(2020·天津市静海区大邱庄中学月考)图甲是某同学观察植物细胞质壁分离与复原实验时拍下的显微照片,图乙是小肠上皮细胞转运葡萄糖的过程示意图。请回答下列问题:
(1)图甲细胞处于___________状态,即细胞中___________和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有_____。
(2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na+,体现了载体的______性。
据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是_____浓度梯度进行的主动运输。
(3)为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,请设计实验探究。
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二歩:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞_______,其他条件与甲组相同。
第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。
②预测实验结果并分析:
若_______,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。
17.(2020·黑龙江龙凤·大庆四中高三月考)镉盐在水中多以离子状态存在,对水生植物的影响尤为严重。某科研小组研究不同浓度的镉对水生植物紫萍生理的影响,结果见图。请回答下列相关问题:
(1)由图可知,该实验的自变量为_____,由图甲得出的结论是_____。
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标,图乙中,在0~5mg/kg镉浓度条件下,植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势,进而植物的代谢增强,原因可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在_____(填细胞器)中,不会对主要生理过程产生危害;镉浓度超过5mg/kg后,镉通过破坏可溶性蛋白的_____使其溶解度下降,因此对光合作用中_____阶段的影响更大。
(3)某地池塘长期受镉污染时,在紫萍→草鱼→人这一食物链中,哪种消费者体内镉污染相对较重?请说明判断理由。_____
18.(2020·银川·宁夏大学附属中学月考)加热会使蛋白质变性,在蛋白质变性过程中肽键是否断裂?请设计一个实验来探究“蛋白质在加热变性后肽键是否断裂”。
(1)试剂、材料和用具:双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清液、清水、酒精灯、试管、滴管等必备用品。
(2)实验原理:蛋白质中的肽键与双缩脲试剂发生颜色反应,呈紫色。
(3)实验流程:
①流程图中的甲可选择________________,对试管2的处理方法乙是________________。
②分别从试管1和试管2取2
mL样液注入试管后,加入双缩脲试剂A液和B液的具体方法是_______________________________________________________(含顺序和用量)。
(4)实验结果和结论:
①如果____________________________,则说明加热没有导致肽键断裂。
②如果____________________________,则说明加热导致肽键断裂。
19.(2018·南昌市外国语学校高三月考)下图表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具:保温桶(500mL)、温度计活性干酵母、质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油。
实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多。
(1)取A、B两装置设计实验如下,请补充下表中内容:
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
A
加入240ml的葡萄糖溶液
加入10g活性干酵母
①___________
B
加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液
②______________
加入石蜡油,铺满液面
(2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是__________,这是控制实验的_______变量。
(3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C。请写出装置C的实验步骤:
装置
方法步骤一
方法步骤二
方法步骤三
C
③___________
④________
加入石蜡油,铺满液面
(4)实验预期:在适宜条件下实验,30分钟后记录实验结果,若装置A、B、C温度大小关系是:__________________(用“<、=、>”表示),则假设成立。
20.(2020·山东滕州市第一中学新校高二月考)抗利尿激素(ADH)是调节机体水盐平衡的重要激素,请回答以下问题。
(1)抗利尿激素在_____(器官)合成,能引起抗利尿激素分泌量增加的有效刺激是_____。
(2)有研究表明,适量的乙醇会抑制ADH的分泌,某实验小组欲以家兔为实验材料对该研究结果进行验证,实验过程如下:
实验步骤:
①将健康的生理状态相同的、月龄相同的雌家兔均分为A、B两组。
②A组注射适量的乙醇溶液,B组_____。
③一段时间后测A、B两组雌家兔的_____变化。
实验结果预测:_____。
(3)该实验小组刺激雌家兔的迷走神经,发现雌家兔的尿量也明显增加,说明参与尿量调节的信息分子除了抗利尿激素外还有_____,机体调节尿量的方式是_____。
21.(2020·黑山县黑山中学高三其他)“胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱,并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为,老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究老年性痴呆的机制,定位损伤大鼠的脑,进行学习能力以及记忆巩固能力的测验,实验处理和实验结果如下表。请回答下列问题:
组别
实验处理
实验结果
错误次数
完成学习所需时间(秒)
A
不作任何处理
8.76
112.39
B
向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5M缓冲溶液的鹅膏蕈氨酸1
μL
15.72
149.73
(1)“胆碱能神经元”活动与受体有关,毒蕈碱受体是其中的一种,B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与____________上的毒蕈碱受体结合,使乙酰胆碱与受体的结合受到影响,从而产生与_________相似的效果,以达到研究老年性痴呆的机制的目的。
(2)表中的实验数据表明B组大鼠的_____________下降,从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
(3)研究发现,乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞,可引起收缩;作用于心肌细胞,却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应是否与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关,研究人员进行了下面实验。
实验步骤:①利用骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体作为抗原,制备相应的抗体;②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞;
③一段时间后,用_______________分别作用于这两种细胞,观察它们收缩反应变化的情况。
预期实验结果及结论:
若__________________,则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同,表明乙酰胆碱的作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
22.(2020·北京海淀·北理工附中高三月考)调查发现某些饮料中富含的糖浆会导致肥胖,并促进肿瘤的生长。研究人员以早期结肠癌小鼠为实验对象,探究了糖浆摄入与结肠癌发展的关系。请回答问题。
(1)在环境中致癌因子的作用下,小鼠的某些基因________导致细胞分裂失控,形成癌细胞。由于癌细胞膜上的________等物质减少,使癌细胞容易在体内转移。
(2)除正常饮食外,研究人员每日给早期结肠癌小鼠口服400μl玉米糖浆,并连续8周进行检测,结果如下图。
①A组为对照组,该组小鼠除正常饮食外,每日应口服________。
②研究发现,肥胖可能会促进癌症的发展。但实验结果显示,与A组相比B组小鼠体重增加不显著,而________增加显著,说明该口服剂量的玉米糖浆________。
(3)研究发现许多癌细胞内脂肪酸合成显著增强,从而促进肿瘤发展。研究人员检测并比较了________,发现结肠癌小鼠细胞中该物质含量高,说明结肠癌小鼠细胞内脂肪酸合成相关酶基因的转录水平增强。由此推测糖浆可能通过调控该基因的转录过程影响脂肪酸合成而发挥作用。若验证此推测,还需检测(2)中的A组和B组小鼠细胞中____________。
(4)请例举预防结肠癌的具体措施,并根据上述研究结果提出一种可行的治疗方案____________。
23.(2020·全国高三开学考试)科学家德迪夫将大鼠肝组织置于搅拌器中研磨,获得肝组织匀浆,然后检测匀浆中几种酸性水解酶的活性。德迪夫判断这些水解酶位于一种具膜小泡内,在具膜小泡内酶活性受到抑制,而膜被破坏之后,其中的酶被释放出来,而表现出较强的活性。1956年,得到了进一步的实验证实,这种具膜小泡被命名为溶酶体。请据此实验回答下列问题。
(1)酸性水解酶是蛋白质,其合成场所是______。细胞器膜、________等结构.共同构成细胞的生物膜系统。生物膜是近年的研究热点,如可以模拟细胞膜的___________功能对海水进行净化。
(2)结合图1,试对图2中分别以0mol/L和0.25mol/L的蔗糖浓度作为提取液时出现不同结果进行解释__________________________________。
(3)自噬是一个与溶酶体有关的严格调控下的细胞内消化的过程。当细胞中出现衰老损伤细胞器、错误折叠蛋白质较多或者葡萄糖等营养物质均缺乏时会触发自噬,反之则抑制。这种_________调控机制对于细胞生命活动的意义是_________。
24.(2020·宜宾市叙州区第二中学校开学考试)蚕豆是云南重要的农作物。通过适当的措施减少氮肥的施用量,同时保证蚕豆高产是蚕豆种植业可持续发展的关键。科研人员进行了相关实验,结果如图:
请回答下列问题:
(1)请为该实验拟定一个实验题目:______________________。每天的光照时间是这个实验的__________________________变量。
(2)根据实验结果分析,既能减少投入又能保证蚕豆高产的最佳种植措施是_____________。
(3)参与蚕豆光合作用的色素中含量最多的是____________(填“叶绿素a”或“叶绿素b”或“类胡萝卜素”)。
(4)从化合物合成的角度分析,适当增施氮肥能促进蚕豆增产的原因可能是:
a______;
b____
25.(2020·四川省彭州市濛阳中学高三月考)下图表示酸雨对大豆种子萌发时能量代谢影响的实验结果,请回答:
(1)该实验的目的是:__________________________________________________________________。
(2)种子中ATP含量属于该实验研究的____________变量。为了排除无关变量的干扰,各组种子的实验应在____________________________________环境中进行。
(3)分析5~7天种子中ATP含量降低的原因:____________________________________。
(4)由图可知,酸雨可能通过________________________________________________阻碍大豆种子的萌发。
26.(2020·莆田第二十五中学高三月考)镉(Cd)是一种常见的有毒重金属,镉污染会造成植物叶绿素含量下降,生长不良。为探究镉对植物生长发育的影响,科研人员利用黑麦草进行实验,结果如下:
请回答:(1)随着镉浓度的增加,活性氧含量增加,导致叶绿体中的________________膜受到破坏,进而造成叶绿素含量下降。
(2)镉导致叶绿素含量下降的另一个原因是根系对Mg2+的吸收能力下降,叶绿素合成减少。利用下列材料和试剂设计实验,验证镉会降低根系对Mg2+的吸收能力。请写出实验思路。(要求:不破坏植物组织)材料和试剂:CdCl2、完全培养液黑麦草,其它所需的材料和设备。
实验思路:自变量是______________________,通过测量并比较各组_____________________获得因变量,以此判断根系对Mg2+的吸收能力。
(3)结合图中数据,分析镉降低根系对Mg2+吸收能力的机理:
①_______________________________________________________,导致细胞能量供应减少
②_______________________________________________________,导致运输Mg2+的载体减少。
27.(2020·云南师大附中高三月考)仙客来有“盆花女王”之美誉,一般采用种子繁殖。科研人员用IAA处理仙客来种子,观察并记录种子的发芽情况,部分结果如表所示,请回答下列问题:
组别
浓度
处理种子数(粒)
发芽率(%)
A
0
30
40.00
B
10
30
53.33
C
15
30
66.67
D
20
30
73.33
E
25
30
80.00
F
30
30
66.67
(1)在植物体内IAA的主要合成部位是_____________。在这些部位,______(填物质)经过一系列反应可转变成IAA。上述实验中,_____组为对照组,以上实验结果____(填“能”或“不能”)说明IAA的生理作用具有两重性,判断的依据是__________________。
(2)每组实验均需处理多粒种子,原因是______________________
(3)上述浓度中,IAA促进仙客来种子发芽效果最好的是_____mg/L。若欲进一步确定促进仙客来种子发芽的最适浓度,请写出实验思路___________________________。
28.(2020·浙江高三其他)高浓度重金属胁迫会影响植物的光合色素含量,降低植物的光合速率。某科研小组研究了锶对油菜幼苗
叶片叶绿素
a、叶绿素
b
的影响,实验结果如下图。
请回答下列问题:
(1)实验表明浓度为
5mmol·L-1
的
SrCl
处理后___________含量更高,该色素主要吸收可见光中的______________________光。
(2)为验证上述结论,可采用___________法分离色素,为提高提取色素的浓度,研磨前可对新鲜的叶片进行__________处
理。
(3)在光合作用中,叶绿素吸收的光能转变为
ATP
和___________等中的化学能,并用于卡尔文循环中将三碳酸分子还原为___________,该还原产物大部分用于___________,以保证卡尔文循环的继续进行。
(4)由于植物内部因素而降低植物的光合速率,除了色素的种类及含量外,还有__________(至少写出两点)。
高三生物新题专项汇编2
考点25
实验
1答案:A
背根传入功能:电刺激背根向中段可以产生后肢运动反应,表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩,可见是传入功能。电刺激背根外周段不发生反应,表明背根无传出功能。
腹根传出功能:电刺激腹根向中段不发生反应,而电刺激腹根外周段可以产生后肢运动反应,表明神经兴奋进沿传出神经纤维引发相应肌肉收缩,因此是传出功能。
A、电刺激背根向中段后肢收缩,表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩,可见是传入功能;电刺激背根外周段不发生反应,表明背根无传出功能,A正确;
B、刺激腹根向中段蛙后肢收缩,表明神经兴奋进入脊髓的中枢并通过传出神经纤维引发相应肌肉收缩,可见是传入功能;刺激腹根外周段不发生反应,表明腹根无传出功能,B错误;
C、脊神经由背根和腹根合并,电刺激脊神经蛙后肢均不收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,C错误;
D、脊神经由背根和腹根合并,电刺激脊神经蛙后肢收缩,不能说明背根具有传入功能,腹根具有传出功能,D错误。
故选A。
点睛:
本题主要考查能否依据解剖结构和实验提供的相应的生理现象,通过推理得出脊神经背根和腹根的生理功能。首先要能读懂示意图,了解“向中段和外周段”的涵义,对实验现象进行分析推理,从而得出正确结论。
2答案:B
高倍显微镜的使用:首先在低倍镜的条件下,将视野调清晰,再将待观察的细胞移到视野中央(偏哪移向哪),转动转换器,换成高倍镜(镜筒越长,放大倍数越大),接着可通过调大光圈,调节反光镜到凹面镜来提高视野亮度,如果视野变模糊,应调节细准焦螺旋。
待观察的细胞位于右上角,则应该将装片向右上角移动,故A正确;换成高倍镜后视野变暗,需调大光圈,调节反光镜到凹面镜提高视野亮度,故B错误;由题意可知,正在使用的目镜为16×,物镜为10×,现要放大640倍,则应选择目镜为16×,物镜为40×,因此只要转换物镜。放大倍数越大,物镜镜头越长,因此,转动转换器换成镜头③,故C正确;换成高倍镜后,如果视野变模糊,应调节细准焦螺旋,故D正确。
点睛:
本题考点为高倍显微镜的使用,需要对高倍显微镜的操作、注意事项成像原理熟悉。
答案:C
实验设计必须遵循单一变量原则,仅做Ⅱ组与Ⅲ组实验的变量是赤霉素,所以只能探究赤霉素对该种子萌发的影响。C错误
3答案:C
1.探究丙二酸对琥珀酸脱氢反应是否有抑制作用,实验假设可以是:丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用,也可以是:丙二酸对琥珀酸脱氢反应没有有抑制作用;
2.琥珀酸脱氢酶存在于线粒体中,可以从含线粒体较多的细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶;实验的自变量是有无丙二酸;因变量是否产氢,观测指标是:蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短。
A、根据试题分析,本实验假设可以是:丙二酸对琥珀酸脱氢反应有抑制作用,A正确;
B、实验取材:线粒体中的琥珀酸脱氢酶催化琥珀酸脱氢,要获取琥珀酸脱氢酶,可以从大白鼠心肌细胞研磨液中提取琥珀酸脱氢酶,B正确;
C、实验分组:实验的自变量是有无丙二酸,对照组加琥珀酸、甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶;实验组加琥珀酸、丙二酸,甲烯蓝和琥珀酸脱氢酶,C错误;
D、本实验的观测指标可以是:蓝色的甲烯蓝还原成无色的甲烯白时间的长短,D正确。
故选C。
4答案:B
据图分析,该实验的自变量是IAA的浓度,因变量是平均生根数和平均根长;与对照组相比,随着IAA浓度的增加,平均生根数先增加后减少,平均根长先增加后略有减少。
对照组生根数量少是因为枝条中IAA较少,A错误;
据图分析可知,四组实验中,300mg/L的IAA浓度下平均生根数最多,说明诱导茎细胞分化出根原基最有效,B正确;
图中显示,100与300mg/L处理获得的根的长度相近,但是数量不相等,因此两者获得的根的生物量不相等,C错误;
与对照组相比,高浓度下没有体现抑制生根数和根长的现象,因此不能体现出IAA对根生长作用的两重性,D错误。
点睛:
解答本题的关键是对于柱状图的分析,找出实验的自变量和因变量,并与对照组相比得出平均生根数和平均根长随IAA浓度的变化规律。
5答案:C
据表可知,与对照比较,Gu对小麦幼苗根系生长有一定的抑制作用,但是S和NO能够对这种抑制有减缓作用,随着处理时间的延长,减缓作用愈加明显。
A、由表可知,和对照相比较土壤中铜含量过高不利于小麦生长,A正确;
B、由表可知,Cu胁迫使小麦根长、根表面积下降,且随处理时间延长降幅增大,B正确;
C、由表可知,处理48h时,外源NO对Cu胁迫下小麦的根表面积的影响强于
Si,但是其它处理时间Si的效果好于NO,C错误;
D、外源
Si、NO缓解Gu对小麦幼苗根长、根表面积的胁迫的效果,随时间的推移而增大,D正确。
6答案:C
成熟植物细胞的细胞壁是全透的;原生质层具有选择透过性。
【考点定位】本题考查高中生物学实验的基本原理,属于对识记、理解层次的考查。
7答案:D
A、将5g菠菜叶需要去掉茎脉,剪碎,然后放入研钵中,加入无水乙醇、石英砂、CaCO3以后,迅速研磨,A错误;
B、用毛细管吸少量滤液,沿铅笔线处小心均匀地画出一条滤液细线,并重复2﹣3次,每次等上一次干以后再重复画,B错误;
C、把画好细线的滤纸条插入层析液中,滤液细线不能触及层析液,不能摇晃,C错误;
D、研磨过程中加入无水乙醇是为了防止色素被破坏,D正确。
故选D。
8答案:A
科学的研究方法是取得成功的关键,熟练掌握有关实验、模型的研究方法是解决本题的关键。DNA双螺旋结构模型属于物理模型,摩尔根证明基因在染色体上的结论用的是实验和假说演绎法。林德曼通过调查和系统分析方法得出了能量传递的特点。
细胞学说的建立者施旺、施莱登在前人发现的基础上,通过大量的实验观察,总结共同特点提出来的,不是调查法,A错误;摩尔根通过果蝇实验,利用假说演绎法,证明了萨顿“基因位于染色体上”的假说,B正确;沃森和克里克通过构建物理模型,提出了“DNA双螺旋结构”,C正确;林德曼利用调查和系统分析法通过对赛达伯格湖的能量流动进行定量分析,得出了能量传递的特点,D正确;故本题选A。
点睛:
细胞学说的建立是施旺、施莱登在前人发现的基础上,通过大量的实验观察,总结共同特点提出来的。
9答案:A
由题干可知,与常态比较,人为增加某种影响因素的称为“加法原理”,而人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。
A、研究酸雨对植物的毒害作用,实验组添加SO2因素处理,属于加法原理,A正确;
B、研究种子萌发需要的外界条件,实验组可用不提供H2O等外界因素处理,属于减法原理,B错误;
C、研究Mg是合成叶绿素的必需矿质元素,实验组可用缺Mg的培养液处理,属于减法原理,C错误;
D、研究CO2是植物光合作用必不可少的原料,实验组用不提供究CO2处理,属于减法原理,D错误。
10答案:10只裸鼠均分两组,一组标记为对照组,每只鼠腹腔注射适量生理盐水;另一组标记为实验组,每只鼠腹腔注射等量药物A溶液。两组均1次/天/只,连续注射10天
对实验数据进行统计分析
根据题意可知,该实验的目的是:研究药物A对裸鼠(先天胸腺缺陷鼠)移植瘤细胞周期的影响,因此实验的自变量是药物A的有无,因变量是细胞周期中不同DNA含量的细胞数,其他均为无关变量,无关变量保持相同且适宜。
(1)该实验的目的是研究药物A对裸鼠移植瘤细胞周期的影响。因此实验的自变量是药物A的有无,一组标记为对照组,每只鼠腹腔注射适量生理盐水;另一组标记为实验组,每只鼠腹腔注射等量药物A溶液。步骤④的操作是对实验数据进行统计分析。
(2)记录表中要表示出对照组和实验组在各个时期的细胞数量。
(3)①实验中选择无胸腺裸鼠的原因是减少免疫排斥,人的乳腺癌细胞接种到裸鼠体内,可在其体内产生移植瘤,说明乳腺癌细胞系具有异体致瘤性特点。
②流式细胞仪分析细胞数目,利用某荧光染料与DNA特异性结合的原理,测得的荧光强度可反映细胞内DNA的含量。
③处于分裂期的细胞均被计数在b峰中,C错误。
点睛:
本题考查实验设计与分析的知识点,要求学生掌握实验设计遵循的基本原则,把握实验的自变量、因变量和无关变量,在实验设计中根据对照性原则和等量原则,实验组与对照组除了自变量不同外,其它保持相同且一致,因此根据题意找出实验目的,进而推导出实验的自变量、因变量,对实验步骤进行补充和完善,利用所学的知识点和分析表格中实验结果的数据,得出正确的结论,这是该题考查的重点。
11答案:取健康的、发育成熟的家兔若干(或1只)
胰岛素含量
葡萄糖溶液
葡萄糖溶液及赖氨酸和精氨酸混合溶液
(X2、X3介于X1、X4之间,X3高于X2)
机体进食后迅速、大幅度刺激胰岛素分泌
促进
增加
分析题意可知,本实验是探究氨基酸对胰岛β细胞分泌胰岛素的影响,实验的自变量是注射药物的种类,因变量是胰岛素的相对含量,另外实验设计要遵循单一变量原则和等量原则,据此答题。
(1)实验思路:设计对照试验应遵循单一变量原则。
①取材:取健康的、发育成熟的家兔若干(或1只);
②安静状态下,用血检设备检测其胰岛素含量,记作X1,作为空白对照;
③静脉注射赖氨酸和精氨酸混合溶液,15
min后检测相关指标,记作X2,用于探究注射氨基酸对胰岛素含量的影响;
④适宜时间(大于
24
h)后,静脉注射葡萄糖溶液,15
min后检测相关指标,记作X3,用于注射葡萄糖对胰岛素含量的影响;
⑤适宜时间(大于24
h)后,静脉注射葡萄糖溶液及赖氨酸和精氨酸混合溶液,15
min后检测相关指标,记作X4,用于探究葡萄糖和氨基酸联合使用对胰岛素含量的影响;
⑥比较、分析上述实验数据,得山结论。(其余按正常饲养条件处理家兔,注射相关试剂的剂量均符合“等量且适量”要求)
(2)依据题干信息“血糖可刺激胰岛β细胞分泌胰岛素,许多氨基酸也都有类似的作用。在血糖正常时,氨基酸的这种效应较弱,但如果同时血糖也升高,氨基酸的这种作用效应就明显增强”。可知具体的实验结果为X4最大,X2、X3介于X1、X4之间,X3高于X2,柱状图如下:
(3)实验结论与分析:①氨基酸与血糖浓度升高的作用机理相似,则氨基酸的作用机理具体为可使得机体进食后迅速、大幅度刺激胰岛素分泌。
②当氨基酸含量过高时,胰岛素又可促进肌肉等组织细胞对氨基酸的摄取并合成蛋白质。
③当机体的血糖浓度低于一定值时,胰岛α细胞的分泌量增加,促使肝糖原分解,维持血糖含量的相对稳定
点睛:
本题考查血糖调节的相关知识,意在考查考生对知识的理解能力和应用能力以及设计实验和分析实验的能力。
12答案:c
低温抑制酶活性,低温对酶活性的影响是可逆的,而高温使酶失活,高温对酶活性的影响是不可逆的
温度
不变蓝
不可以
用斐林试剂检测生成物时,需水浴加热到50~65℃,改变了实验的自变量,对实验结果有干扰
不能
温度对H2O2分解的速度有影响,会对实验结果造成干扰
生成物
本题考查酶,考查对温度影响酶活性的理解和温度影响酶活性实验的设计与分析。解答此题,可根据低温和高温下温度影响酶活性的机理分析图中b、c两点温度变化时酶活性的变化,根据H2O2分解特点分析不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性影响的原因,根据斐林试剂使用条件分析温度影响酶活性实验中不能选择斐林试剂检测试验结果的原因。
(1)图中c点时,酶的空间结构不变,升高温度,酶的活性会升高,反应速率会升高。b点时酶的空间结构被破坏,即使降低温度,酶的活性也不会恢复,反应速率不会升高;
(2)某同学为验证温度对该酶活性的影响,设计了如下实验:
①验证温度对该酶活性的影响,实验的自变量是温度的不同。唾液淀粉酶的适宜温度为37°C,若反应时间相对充分,37°C时淀粉被彻底水解,
X处应不变蓝色。由于斐林试剂使用时需要加热,会影响实验的自变量,操作步骤4不可以用斐林试剂代替碘液;
②由于H2O2分解速率本身受温度影响,因此不能利用过氧化氢酶催化H2O2分解来验证温度对酶活性的影响;
③判断某生物大分子物质在不同温度条件下,相同酶催化是否水解,最好检测生成物量的变化,原因是生成物从无到有,变化较为明显,而反应物从多到少,变化可能不明显。
13答案:液泡
生物膜具有流动性
单位时间内酪氨酸分解的量(或单位时间内产物生成的量)
原花色素的来源与浓度
①从果实中提取的原花色素对酪氨酸酶活性的抑制最强;②在一定浓度范围内,不同来源的原花色素对酪氨酸酶活性的抑制随浓度升高而增强(写出一个,合理即可)
实验思路:取原花色素提取液均分为甲、两组,甲组加适量的酪氨酸,乙组在甲组基础上适当提高酪氨酸的量,再分别加入等量的酪氨酸酶,测量两组酪氨酸分解速率(生成物生成速率);预期结果:若甲组分解速率低于乙组,说明其为竞争型抑制剂,否则为非竞争型抑制剂(实验设计合理即可)
分析题干和图示可知,本实验要探究的是不同部位不同浓度的原花色素对酪氨酸酶活性的影响,故实验的自变量是原花色素的浓度和不同来源部位,因变量是酶活性。
(1)花青素等非光合作用的色素存在于植物细胞的液泡中,故原花色素最终进入液泡中。该过程需要通过转运膜体,要涉及到膜与膜之间的融合,故体现了生物膜的流动性。
(2)酶活性可以用单位时间内反应物的分解量或产物的生产量来表示,故酪氨酸酶活性可以用单位时间内酪氨酸分解的量(或单位时间内产物生成的量)来表示。据题干和图示可知,上述实验的自变量是原花色素的浓度和不同来源部位,得出的结论有:①根据来源部位的对比,可知从果实中提取的原花色素对酪氨酸酶活性的抑制最强;②从原花色素的浓度分析可知,在一定浓度范围内,不同来源的原花色素对酪氨酸酶活性的抑制随浓度升高而增强。
(3)底物竞争类抑制剂的抑制作用与底物浓度有关,随底物浓度的增加抑制作用减弱;非竞争型抑制剂的抑制作用往往不会受到底物浓度的影响,所以设计的思路为:取原花色素提取液均分为甲、两组,甲组加适量的酪氨酸,乙组在甲组基础上适当提高酪氨酸的量,再分别加入等量的酪氨酸酶,测量两组酪氨酸分解速率(生成物生成速率)。预期结果:若甲组分解速率低于乙组,说明其为竞争型抑制剂,否则为非竞争型抑制剂。
点睛:
探究性实验题在解题时一定要先明确实验的目的,这样才能根据实验目的很好的确定自变量和因变量,从而更好的理解实验的设计意图,同时也能有助于学生设计实验的步骤及对照关系。
14答案:温度和反应时间
pH
值
温度升高使酶变性失活
将蛋白块切成小块
可增大底物与酶的接触面积,使酶促反应加快
另取一支与其他三个实验组相同的试管,将加热煮沸后的胃蛋白酶溶液加
入试管中,其他操作相同
影响酶促反应速率的因素主要有:温度、pH、底物浓度和酶浓度等。温度能影响酶促反应速率,在最适温度前,随着温度的升高,酶活性增强,酶促反应速率加快;到达最适温度时,酶活性最强,酶促反应速率最快;超过最适温度后,随着温度的升高,酶活性降低,酶促反应速率减慢。
(1)通过曲线图分析,本实验的自变量为是温度和反应时间,因变量是产物浓度,除此之外属于无关变量。故本实验需要控制的无关变量有酶的浓度、底物的量和pH值(写出一种即可)、实验中所用到的材料器具等。在
t3
时,C
组产物总量不变,原因是温度升高使酶变性失活,不再发挥催化的功能。
(2)将底物蛋白块切成小块,这样可以使其加大与胃蛋白酶的接触,这样反应更快,故可增大底物与酶的接触面积,使酶促反应加快。
(3)酶促反应速率的差别受很多因素的影响,如温度,PH等。如果要确认上述实验中是由于酶的活性不同而不是酶本身其他因素的作用,还应再增设对照实验:另取一支与其他三个实验组相同的试管,将加热煮沸后的胃蛋白酶溶液加入试管中,其他操作相同。
点睛:
本题结合曲线图,考查影响酶促反应速率的因素,要求考生掌握影响酶促反应速率的因素及相关曲线,能根据题干要求选出与图示对应的影响因素,属于考纲识记和理解层次的考查。
15答案:质壁分离
原生质层
该细胞是死细胞,或者是根尖分生区细胞,或者质壁分离后又自动复原
专一性
逆
抑制细胞呼吸(或加入呼吸抑制剂等)
乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收
图甲细胞为质壁分离状态。图乙中葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞为逆浓度梯度,为主动运输,钠离子从肠腔进入小肠上皮细胞为顺浓度梯度,需要载体蛋白,为协助扩散。葡萄糖出小肠上皮细胞为顺浓度梯度,需要载体蛋白,为协助扩散。钠离子出小肠上皮细胞需要载体蛋白,消耗能量,为主动运输。
(1)由图可知,图甲细胞处于质壁分离状态,即细胞中原生质层和细胞壁分离的现象。将洋葱细胞放入大于细胞液浓度的KNO3溶液中,一段时间后没有观察到质壁分离现象,可能的原因有:KNO3溶液的浓度过大,导致细胞过度失水而死亡;或由于K+、NO3-通过主动运输进入细胞液,增大了细胞液的浓度,使细胞发生了质壁分离后的复原现象。也可能该细胞没有大液泡,细胞发生质壁分离现象不明显。
(2)葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞时,不直接消耗ATP,而是借助相同载体上Na+顺浓度梯度运输时产生的电化学势能。该载体只能转运葡萄糖和Na+,体现了载体的专一性。
据图乙中的信息分析,葡萄糖从肠腔进入小肠上皮细胞是逆浓度梯度进行的主动运输。
(3)主动运输需要消耗细胞提供的能量,而自由扩散和协助扩散不需要消耗细胞提供的能量,所以为了证明小肠上皮细胞以主动运输的方式吸收葡萄糖,设计实验如下:
①实验步骤:
第一步:取甲、乙两组生理状况相同的小肠上皮细胞,放入适宜浓度的含有葡萄糖的培养液中。
第二歩:甲组细胞给予正常的呼吸条件,乙组细胞抑制细胞呼吸,其他条件与甲组相同。
第三步:一段时间后测定葡萄糖的吸收速率。
②预测实验结果并分析:
若乙组细胞的吸收速率明显小于甲组细胞的吸收速率,或者完全不吸收,则说明小肠上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,否则不是主动运输。
点睛:
本题考查了质壁分离以及物质进出细胞的方式,准确识图并识记相关知识点是解题的关键。
16答案:镉的浓度和处理时间
随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低
液泡
空间结构
暗反应
人镉是重金属,被生物体吸收后不易排出,会沿着食物链富集
分析题图:图甲该实验的自变量为镉浓度,因变量是叶绿素的含量,看图可知:随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低。
图乙:该实验的自变量为镉的浓度和处理时间,因变量是可溶性蛋白含量。由图乙得出的结论是:在0~5mg/kg镉浓度条件下,随着处理时间延长,随镉浓度的增大,植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势;镉浓度超过5mg/kg后,随着处理时间延长,随镉浓度的增大,可溶性蛋白含量的含量逐渐降低。
(1)由图可知,该实验的自变量为镉的浓度和处理时间,由图甲得出的结论是:随着镉浓度的增大,叶绿素的含量逐渐降低。
(2)可溶性蛋白含量是衡量植物总体代谢的重要指标,图乙中,在0~5mg/kg镉浓度条件下,植物中可溶性蛋白含量呈上升趋势,进而植物的代谢增强,原因可能是少量的镉被紫萍吸收后,贮存在液泡中,不会对主要生理过程产生危害;镉浓度超过5mg/kg后,镉通过破坏可溶性蛋白的空间结构使其溶解度下降,而暗反应的进行需要较多的酶,因此镉对光合作用中暗反应阶段的影响更大。
(3)镉是重金属,被生物体吸收后不易排出,会沿着食物链富集。故在紫萍→草鱼→人这一食物链中,人体内镉污染相对较重
点睛:
解答本题的关键是了解光合作用过程及其影响因素,能够根据实验目的和图形找出实验的自变量,弄清楚自变量与因变量之间的关系,进而得出实验的结论。
17答案:蛋清稀释液
不加热
先向试管内注入双缩脲试剂A液1ml,摇匀,再向试管内注入双缩脲试剂B液4滴,摇匀
两支试管均变紫色
1试管变紫色,而2试管不变紫色
1、双缩脲试剂由A液(质量浓度为0.1
g/mL氢氧化钠溶液)和B液(质量浓度为0.01
g/mL硫酸铜溶液)组成,用于鉴定蛋白质,使用时要先加A液后再加入B液,然后观察是否出现紫色反应。
2、实验设计原则是单一变量原则和对照原则。已知该实验过程是加热变性情况,所以一组加热一组不加热,其他条件都保证相同,蛋白质鉴定过程要注意双缩脲试剂的使用顺序,最后通过颜色反应比较两个试管的变化并得出结论。
(3)探究实验需要遵循单一变量和对照原则。
①为了控制单一变量,两支试管需要加入等量的蛋清液;为了设计对照实验,对1试管加热,使蛋清液变性,2试管不加热。
②鉴定蛋白质,需要使用双缩脲试剂,双缩脲试剂使用时先加A液1mL,再加B液4滴,摇匀。
(4)①若两支试管均变紫色,则蛋白质在加热变性后肽键没有断裂。
②若1试管产生紫色,2试管不变色,则蛋白质在加热变性后肽键断裂。
点睛:
本题考查实验设计的知识点,要求学生掌握实验设计遵循的基本原则,即对照性原则和单一变量原则,把握蛋白质鉴定的原理和试剂的使用方法及实验现象,能够结合实验目的判断实验的自变量和因变量,对实验步骤进行合理的补充。
18答案:不加入石蜡油
加入10g活性干酵母
去除氧气
自
加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
不加入活性干酵母
A>B>C
本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况。分析表中相关内容,考虑到实验要遵循对照性原则、科学性原则和单一变量原则这几个原则,因此①处应填:不加入石蜡油,②处应填:加入10g活性干酵母。B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气,这样来控制实验的自变量。要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量,还需要增加一个装置C,因此应设计成空白对照,即:③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液,④不加入活性干酵母。因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多,因此,装置A、B、C温度大小关系是A>B>C。
19答案:下丘脑
细胞外液渗透压升高
注射等量的生理盐水
尿量
A组尿量比B组多
神经递质
神经一体液调节
抗利尿激素(ADH)是调节机体水盐平衡的重要激素,其化学成分为多肽。当细胞外液渗透压升高时,刺激下丘脑的渗透压感受器,一方面引起下丘脑分泌的抗利尿激素增多,促进肾小管、集合管对水分的重吸收,另一方面刺激大脑皮层产生渴觉,主动饮水使细胞外液渗透压正常。
抗利尿激素是下丘脑的神经分泌细胞合成并分泌的并通过垂体后叶释放出的激素,该激素的作用是促进肾小管和集合管对水的重吸收,从而使尿量减少。
(1)据分析知;抗利尿激素在下丘脑(器官)合成,能引起抗利尿激素分泌量增加的有效刺激是细胞外液渗透压升高。
(2)由实验题目不难分析出本实验的单一变量是是否对家兔使用乙醇,实验的因变量是抗利尿激素的含量变化,观察指标是尿量的变化,故实验过程如下:
实验步骤:
①将健康的生理状态相同的、月龄相同的雌家兔均分为A、B两组。
②A组注射适量的乙醇溶液,B组注射等量的生理盐水。
③一段时间后测A、B两组雌家兔的尿量变化。
因为该实验是验证性试验,验证乙醇有抑制抗利尿激素分泌的效果,故实验结果应为:A组尿量比B组多。
(3)该实验小组刺激雌家兔的迷走神经,发现雌家兔的尿量也明显增加,由尿量增加可推知抗利尿激素减少,说明在神经支配下引起了抗利尿激素的减少,故参与尿量调节的信息分子除了抗利尿激素外还有神经递质,机体调节尿量的方式是神经一体液调节。
点睛:
认真读题并获取有用信息,灵活运用所学知识正确答题。弄清楚题干信息中蕴含的逻辑关系是解答本题的关键!本题第一空为易错点。
20答案:突触后膜
“胆碱能神经元”死亡和丢失
学习能力和记忆巩固能力
乙酰胆碱
骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低
(1)受体存在于突触后膜上,与神经递质发生特异性结合,是下一个神经元产生兴奋或抑制.B组实验向大鼠脑的一定区域缓慢注射0.5M缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸lμL,使得鹅膏蕈氨酸与突触后膜上的毒蕈碱受体结合,干扰了乙酰胆碱与受体的结合,产生了胆碱能神经元死亡和丢失相似的效果。
(2)表中的完成学习所需时间(秒)实验数据表明了B组大鼠的学习能力,错误次数实验数据表明了B组大鼠的记忆巩固能力。
(3)①根据题干分析可知,乙酰胆碱受体可以作为抗原,所以该不操作应为利用骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体做抗原,制备相应的抗体;
③用乙酰胆碱分别作用于这两种肌细胞,观察它们收缩反应变化的情况,可以弄清两种肌细胞产生不同反应是否与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
若骨骼肌细胞不收缩,心肌细胞收缩频率降低,则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同,表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
点睛:
①明确变量的分类及含义:自变量又叫实验变量,是作用于实验对象的因素或条件,应具有可变性和可操作性。因变量又叫反应变量,是随自变量变化而产生的反应或现象,应具有可测性和客观性。无关变量又叫干扰变量,是指除实验变量外影响实验结果与现象的因素或条件,应具有可控性。
②实验结果和结论的书写可用“倒推正写法”进行分析书写,即在分析推导时先分析实验可能的结果,再由结果推导该结果所对应的实验现象,而在书写时先书写实验现象,后书写实验结果。
21答案:突变
糖蛋白
等量的清水
肿瘤相对体积
促进小鼠结肠癌的发展,但不依赖肥胖。
正常小鼠和患结肠癌小鼠细胞中脂肪酸合成相关酶基因的mRNA
脂肪酸合成相关酶基因的表达和脂肪酸含量
少喝含糖量高的饮料,健康饮食。通过基因工程抑制脂肪酸合成酶基因的表达(注射脂肪酸合成酶抑制剂)
原癌基因和抑癌基因:
1)原癌基因是细胞内与细胞增殖相关的基因,是维持机体正常生命活动所必须的,在进化上高等保守。当原癌基因的结构或调控区发生变异,基因产物增多或活性增强时,使细胞过度增殖,从而形成肿瘤。
2)抑癌基因也称为抗癌基因。正常细胞中存在基因,在被激活情况下它们具有抑制细胞增殖作用,但在一定情况下被抑制或丢失后可减弱甚至消除抑癌作用的基因。正常情况下它们对细胞的发育、生长和分化的调节起重要作用。
3)两者之间的关系:原癌基因就是癌基因还没突变的时候,而抑癌基因是抑制原癌基因变成癌基因。两者有一个共同点:任何一个发生突变,都有可能发生癌变。
(1)在环境中致癌因子的作用下,小鼠的原癌基因或抑癌基因发生突变导致细胞分裂失控,形成癌细胞。由于癌细胞膜上的糖蛋白等物质减少,黏着性降低,使癌细胞容易在体内转移。
(2)据图分析:①A组为对照组,该组小鼠除正常饮食外,每日应口服等量的清水。
②实验结果显示,与A组相比B组小鼠体重增加不显著,而肿瘤相对体积增加显著,说明该口服剂量的玉米糖浆促进小鼠结肠癌的发展,但不依赖肥胖。
(3)研究人员检测并比较了正常小鼠和患结肠瘤小鼠细胞中脂肪酸合成相关酶基因的mRNA,发现结肠癌小鼠细胞中该物质含最高,说明结肠癌小鼠细胞内脂肪酸合成相关酶基因的转录水平增强,癌细胞内脂肪酸合成显著增强,从而促进肿瘤发展。mRNA是转录的产物,由此推测糖浆可能通过调控该基因的转录过程影响脂肪酸合成而发挥作用。若验证此推测,还需检测(2)中的A组和B组小鼠细胞中脂肪酸合成相关酶基因的表达和脂肪酸含量。
(4)根据研究成果,少喝含糖量高的饮料,健康饮食可预防结肠癌。通过基因工程抑制脂防酸合成酶基因的表达或注射脂肪酸合成酶抑制剂,降低脂肪酸含量,是治疗结肠癌的一种可行性方案。
点睛:
本题以探究糖浆摄入与结肠癌发展的关系为素材,考查细胞癌变的相关知识,要求考生掌握实验设计的原则(对照原则和单一变量原则),根据曲线图,能运用所学知识和观点,对实验作出准确判断和得出正确结论的能力。
22答案:核糖体
核膜和细胞膜
控制物质进出细胞
由题干信息可知,在溶酶体内酶活性受到抑制,而溶酶体破裂其中的酶释放出来后表现出高的活性。当蔗糖浓度为0mol/L时,溶酶体吸水涨破,酶溢出,表现出较高的活性;而蔗糖浓度为0.25mol/L时,溶酶体内的酶出量较少。表现出活性较低
(负)反馈
维持细胞内的稳态(或从物质、能量、结构角度作答,如细胞在“饥饿”状态下分解自身部分物质可用于自身结构的建构等,答案合理即可)
1、细胞的生物膜系统:细胞器膜、核膜、细胞膜等结构共同构成细胞的生物膜系统。其功能有:(1)保证内环境的相对稳定,对物质运输、能量转换和信息传递等过程起决定作用;(2)为多种酶提供附着位点,是许多生物化学反应的场所;(3)分隔细胞器,保证细胞生命活动高效、有序地进行。
2、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;密度梯度离心法是在密度梯度介质(如蔗糖)中进行的依密度而分离的离心法,细胞各组分会依其密度分布在与其自身密度相同的液层中,从而进行细胞组分的分离。
3、自噬作用是细胞的一种自我保护机制,是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器,进而维持细胞内稳态的一种途径。
(1)核糖体是蛋白质的合成场所,酸性水解酶是蛋白质,其合成场所是核糖体。生物膜系统由细胞膜、细胞器膜和核膜组成。生物膜系统在组成成分上相似、在结构和功能上紧密联系。生物膜的主要组成成分是蛋白质和磷脂,不同生物膜的功能的复杂程度是由生物膜的蛋白质的种类和数量决定的。植物的抗旱、抗逆性主要与生物膜的蛋白质有关。生物膜在结构上具有流动性,在功能特点上具有选择透过性,根据这一特性,可以模拟细胞膜控制物质进出的功能对海水进行淡化处理。
(2)图1中,随着搅拌处理时长的增加,两种酸性水解酶的活性先增加后趋于平衡,说明搅拌会导致溶酶体破裂释放酸性水解酶,与溶液中反应物的接触量增加,导致酶活性增加,即酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比。图2显示,随着蔗糖溶液浓度增加,两种酸性水解酶的相对活性降低,因为酶活性与溶液中能接触到反应物的酶量成正比,说明当蔗糖溶液浓度为0mol/L
时,溶酶体膜破裂,酶溢出,与反应物接触的酶量最多。而蔗糖浓度为0.25mol/L
时,接近溶酶体内浓度,酶溢出量极低,与反应物的接触量最少。
(3)在一个系统中,系统本身工作的效果,反过来又作为信息调节该系统的工作,这种调节方式叫做反馈调节。当衰老、损伤细胞器或错误折叠蛋白质较多时,葡萄糖等营养物质含量极低时触发自噬;反之则抑制,这种调控机制属于反馈调节。与溶酶体有关的严格调控下的细胞自噬反馈调节机制,是真核细胞通过形成“自噬体”用于清除细胞内聚物及受损细胞器,分解后的物质作为细胞结构建构物质原料,是维持细胞内稳态的一种途径,是细胞的一种自我保护机制。
点睛:
本题考查了生物膜系统、细胞自噬调控机制,解答此题的关键是识记生物膜系统的组成和功能、理解细胞组分分离与蔗糖浓度的关系,掌握反馈调节机制的意义,结合题干信息和图形分析作答。
23答案:研究土壤条件和氮肥(尿素)施用量对蚕豆单株子粒产量的影响
无关
种植在沙壤土上,且氮肥的施用量为240kg/hm2
叶绿素a
氮是叶绿素合成的必需元素,施加适量氮肥可以提高叶绿素含量,使光合作用增强
氮是酶合成的必需元素,施加适量氮肥有利于参与光合作用的酶的合成
分析图可知,该实验的自变量为土壤条件和尿素的施用量;因变量为单株子粒的产量。每天的光照时间在各组之间相同,为实验的无关变量。相同土壤条件下,单株子粒产量随尿素的施用量的增加而增加,尿素施用量为240kg/hm2时产单株子粒产量最大,尿素施用量大于240kg/hm2时,单株子粒产量随尿素施用量的增加而降低;相同尿素施用量条件下,沙壤土的单株子粒产量大于胶泥土。
(1)由分析可知,该实验的目的为探究土壤条件和尿素施用量对豌豆单株子粒产量的影响。每天的光照时间对各组的影响相同,为实验的无关变量。
(2)总结分析可知,种植在沙壤土上,且氮肥的施用量为240kg/hm2时蚕豆的单株子粒产量最大,为豌豆高产的最佳措施。
(3)参与蚕豆光合作用的色素含量由多到少为叶绿素a>叶绿素b>类胡萝卜素。
(4)氮元素是绿色植物必需的矿质元素,叶绿素合成需要氮元素,施加适量氮肥可以提高叶绿素含量,使光合作用增强;氮是酶合成的必需元素,施加适量氮肥有利于参与光合作用的酶的合成。氮是蛋白质合成的必需元素,施加适量氮肥有利于子粒中蛋白质的合成,增加产量。
点睛:
本题通过探究土壤条件和尿素施用量对豌豆单株子粒产量的影响实验,考查对光合作用的相关知识的理解和运用,以及对实验中变量的判断、对结果的分析能力。
24答案:探究不同pH的酸雨对大豆种子ATP含量和呼吸速率的影响
因
其它条件相同且适宜的黑暗
ATP的消耗量增加
抑制种子呼吸速率,降低ATP含量
试题分析:本题考查ATP、细胞呼吸,考查对ATP、细胞呼吸意义的理解和图表分析表能力。
(1)实验的自变量为酸雨的pH,因变量为ATP含量和呼吸速率,该实验的目的是探究不同pH的酸雨对大豆种子ATP含量和呼吸速率的影响。
(2)种子中ATP含量属于该实验研究的因变量。实验的无关变量包括温度、氧气浓度、光照等,实验应在其它条件相同且适宜的黑暗环境中进行。
(3)5-7天时种子代谢旺盛,细胞的分裂、分化需要消耗较多的ATP。
(4)由图可知,酸雨pH越低,大豆种子ATP含量和呼吸速率越低,从而抑制种子萌发。
25答案:类囊体
镉含量
培养液中Mg2+的含量
活性氧含量增加,导致线粒体膜损伤加剧,从而抑制呼吸作用的进行(或H+-ATP酶的活性降低,抑制了ATP的分解)
活性氧含量增加,导致细胞膜损伤加剧
据图分析,该实验的自变量的镉浓度,因变量是活性氧含量、H+-ATP酶活性;在实验浓度范围内,随着镉浓度的增加,活性氧含量逐渐增加,会导致生物膜损伤和破坏越来越严重;而H+-ATP酶活性越来越低,会导致ATP水解受阻,细胞供能不足。
(1)据图分析可知,随着镉浓度的增加,活性氧含量逐渐增加,会导致叶绿体的类囊体薄膜损伤和破坏,进而导致叶绿素含量降低。
(2)根据题意分析,该实验的目的是验证镉会降低根系对Mg2+的吸收能力,根据实验目的和设计的一般原则设计实验过程:用镉含量不同的完全培养液培养黑麦草,一段时间后,测量并比较各组培养液中Mg2+的剩余量,从而判断根系对Mg2+的吸收能力,所以自变量是镉含量,因变量是培养液中Mg2+的含量。
(3)①据图分析已知,随着镉浓度的增加,活性氧含量逐渐增加,引起线粒体膜损伤加剧,从而抑制了呼吸作用的进行,导致细胞能量供应减少,进而降低了根系对Mg2+吸收能力。(或“H+—ATP酶的活性降低,抑制了ATP的分解,导致细胞能量供应减少,进而降低了根系对Mg2+吸收能力。)
②据图分析已知,随着镉浓度的增加,活性氧含量逐渐增加,引起细胞膜受损加剧,导致运输Mg2+的载体减少,进而降低了根系对Mg2+吸收能力。
点睛:
解答本题的关键是根据柱状图找出实验的自变量和因变量,根据两种因变量的含量变化和生理作用判断镉浓度升高对黑麦生命活动带来的影响情况。
26答案:幼嫩的芽、叶和发育中的种子
色氨酸
A
不能
与A组相比,B~F组中IAA浓度对种子萌发均表现出促进作用
避免实验结果的偶然性,减少误差
25
在20~30mg/L浓度范围内,缩小IAA的浓度梯度设计多组实验,若所测发芽率出现峰值,则峰值所对应的浓度即为最适浓度
在植物体内,合成生长素最活跃的部位是幼嫩的芽、叶和发育的种子;生长素大部分集中分布在生长旺盛的部位,如:胚芽鞘、芽和根的顶端分生组织、发育的果实和种子等处。生长素生理作用:促进生长、促进扦插的枝条生根、促进果实的发育。
题意分析,本实验的目的是探究不同浓度的IAA对仙客来种子发芽率的影响,根据实验结果可知,实验用的浓度范围内对种子的发芽率均有促进作用。实验中的自变量是IAA浓度的不同,因变量是种子发芽率的变化,无关变量要求相同且适宜。
(1)在植物体内IAA的主要合成部位是幼嫩的芽、叶和发育中的种子。在在这些部位,色氨酸经过一系列反应可转变成IAA。上述实验中,A组为空白对照组,以上实验结果不能说明IAA的生理作用具有两重性,因为上述实验中的结果均高于A组的实验结果,没有显示高浓度抑制的特性。
(2)实验中为了避免偶然因素的影响,提高实验的可信度,每组实验均需处理多粒种子。
(3)上述实验结果显示,IAA促进仙客来种子发芽效果最好的是25mg/L。为进一步确定促进仙客来种子发芽的最适浓度,根据上述实验的结果需要在20~30mg/L浓度范围内,缩小IAA的浓度梯度设计多组实验,根据实验结果中出现的发芽率出现峰值的情况推测最适浓度,则峰值所对应的浓度即为最适浓度。
点睛:
熟知生长素的生理作用以及产生部位和运输特征时解答本题的关键,实验设计能力以及分析实验数据的能力是本题考查的重要能力。在教学中应关注学生实验能力的培养。
答案:叶绿素
a
红光和蓝紫
纸层析
烘干(晾干、萎蔫
NADPH
三碳糖
再生
RuBP
酶的种类、酶的含量、有关化合物的含量(如
NADPH、ATP
等)
据图分析:适当提高环境中锶的浓度,叶绿素a、b的含量都会略有增加,超过一定的浓度,叶绿素a、b的含量均会下降,但对叶绿素a的影响更大。据此分析作答。
:(1)与对照组相比,高浓度的锶都会使叶绿素a、b的含量下降,但对叶绿素a的影响更大,叶绿素a主要吸收红光和蓝紫光。
(2)光合作用的色素的分离采用纸层析法进行分离,新鲜叶片含水量较高,提高提取色素的浓度,研磨前可对新鲜的叶片进行烘干或晾干等减少水分的处理。
(3)光合作用中,叶绿素吸收的光能首先转变为NADPH等中的化学能,然后参与暗反应中将二氧化碳还原为三碳糖,该还原产物大部分用于再生RuBP,保证卡尔文循环的继续进行。
(4)植物内部因素而降低植物的光合速率,除了色素的种类及含量外,还有直接影响反应速率的酶的种类和含量等,以及NADPH、ATP等因素。
点睛:
本题以柱形图为载体,考查了影响光合作用的环境因素,要求考生能够识记色素的分布、提取和分离的原理和方法,识记色素的吸收光谱,能够结构柱形图和表格数据准确答题。
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精品试卷·第
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