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1、專題能力訓練十四 實驗與探究
一、選擇題
1.下列關于用顯微鏡觀察細胞實驗的敘述,正確的是( )
A.轉換物鏡時應該手握物鏡小心緩慢轉動
B.以洋蔥鱗片葉內表皮為材料不能觀察到質壁分離
C.用蘇丹Ⅲ染液染色后的花生子葉細胞中可觀察到橘黃色顆粒
D.在新鮮黑藻小葉裝片中可進行葉綠體形態(tài)觀察和計數(shù)
答案:C
解析:轉換物鏡時應手握轉換器緩慢轉動,A項錯誤。洋蔥鱗片葉的內表皮細胞也可用于觀察質壁分離,但不如細胞液有顏色的洋蔥鱗片葉外表皮細胞效果明顯,B項錯誤?;ㄉ尤~細胞中的脂肪可被蘇丹Ⅲ染液染成橘黃色,C項正確。新鮮黑藻小葉裝片中細胞質處于流動狀態(tài),只能進行葉綠體形態(tài)觀察,無
2、法準確地對葉綠體數(shù)量進行計數(shù),D項錯誤。
2.(2017北京理綜)洋蔥根尖和小鼠骨髓細胞都能用于觀察細胞有絲分裂,比較實驗操作和結果,下列敘述正確的是( )
A.都需要用鹽酸溶液使細胞相互分離
B.都需要用低倍鏡找到分裂細胞再換高倍鏡觀察
C.在有絲分裂中期都能觀察到染色體數(shù)目加倍
D.在有絲分裂末期都能觀察到細胞板
答案:B
解析:鹽酸能使洋蔥根尖細胞相互分離開來,使小鼠骨髓細胞相互分離用胰蛋白酶或膠原蛋白酶,A項錯誤。觀察裝片時都需要先在低倍鏡下找到處于分裂期的細胞,再在高倍鏡下觀察,B項正確。有絲分裂中期染色體數(shù)目沒有加倍,后期著絲點分裂,染色體數(shù)目加倍,C項錯誤。只有植
3、物細胞有絲分裂末期才會出現(xiàn)細胞板,D項錯誤。
3.下列操作得到的數(shù)據比實際數(shù)值偏小的是( )
A.樣方法:在個體密集區(qū)取樣
B.標志重捕法:標記物易脫落
C.統(tǒng)計土壤中小動物類群的豐富度:不認識的動物不計數(shù)
D.調查遺傳病的發(fā)病率:在患者家系中進行調查
答案:C
解析:在個體密集區(qū)取樣,估測的種群密度值會偏大;采用標志重捕法調查種群密度時,若標記物脫落,會使結果偏大;調查遺傳病的發(fā)病率時,在患者家系中進行調查,會使得到的數(shù)據比實際數(shù)值偏大。
4.(2019天津十二重點中學二模)下列關于生物科學研究方法及對應實驗的敘述,錯誤的是( )
A.同位素標記法:肺炎雙球菌轉化實驗和
4、T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗
B.對比實驗法:探究酵母菌細胞呼吸的方式和探究酶的最適溫度
C.模型構建法:DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)和研究種群數(shù)量變化的規(guī)律
D.假說—演繹法:基因分離定律的發(fā)現(xiàn)和果蠅白眼基因位于X染色體上的發(fā)現(xiàn)
答案:A
解析:T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗利用了同位素標記法,而格里菲思和艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗中沒有用到該方法,A項錯誤。探究酵母菌細胞呼吸的方式實驗利用有氧和無氧兩組實驗進行對比,探究酶的最適溫度實驗中,利用了高溫、適宜溫度以及低溫三組實驗進行對比,B項正確。DNA雙螺旋結構的發(fā)現(xiàn)利用了構建物理模型的方法,研究種群數(shù)量變化的規(guī)律利用了構建數(shù)學模型的方法,C
5、項正確?;蚍蛛x定律的發(fā)現(xiàn)和果蠅白眼基因位于X染色體上的發(fā)現(xiàn)都利用了假說—演繹法,D項正確。
5.(2019北京東城模擬)下列利用同位素標記法不能達到相應研究目的的是( )
A.研究分泌蛋白的合成和分泌過程時,用3H標記氨基酸
B.研究光合作用暗反應過程中碳的轉移途徑時,用14C標記CO2
C.研究噬菌體的遺傳物質時,分別用35S和32P標記蛋白質和DNA
D.研究遺傳信息的轉錄和翻譯過程時,用3H標記胸腺嘧啶
答案:D
解析:DNA中的特有堿基是胸腺嘧啶,RNA中的特有堿基是尿嘧啶,用3H標記胸腺嘧啶,可以探究DNA的復制過程,不能研究遺傳信息的轉錄和翻譯過程,D項錯誤。
6、6.洋蔥是實驗室中常用的材料,下列敘述錯誤的是( )
A.用蘇丹Ⅲ染液染色洋蔥根尖細胞,在光學顯微鏡下可觀察到橘黃色的顆粒
B.以洋蔥根尖為材料觀察植物細胞有絲分裂,可以觀察到一個細胞連續(xù)分裂的過程
C.選用紫色洋蔥鱗片葉表皮細胞觀察到質壁分離現(xiàn)象時,觀察不到染色體
D.綠葉中色素的提取和分離實驗中,可以選用洋蔥管狀葉做實驗材料
答案:B
解析:洋蔥根尖細胞含有脂肪,因此用蘇丹Ⅲ染液染色,在光學顯微鏡下可觀察到橘黃色的顆粒,A項正確。洋蔥根尖細胞在解離時已經死亡,不能觀察到一個細胞連續(xù)分裂的過程,B項錯誤。染色體只有在細胞分裂時才可看到,而洋蔥鱗片葉表皮細胞屬于高度分化的細胞,不
7、再分裂,故觀察不到染色體,C項正確。洋蔥管狀葉細胞中含有葉綠體,可作為綠葉中色素的提取和分離實驗的實驗材料,D項正確。
7.對照實驗是生物科學探究中常用的實驗方法之一,設置對照實驗的方法也多種多樣。下列關于對照實驗的說法,錯誤的是( )
A.低溫誘導植物染色體數(shù)目的變化實驗中,作為對照的常溫組也要用卡諾氏液處理
B.探究生長素類似物促進插條生根的最適濃度的預實驗中,不需要設置對照實驗
C.探究生物體維持pH穩(wěn)定的機制實驗中,自來水組和緩沖液組都作為對照組
D.沃泰默探究狗胰液分泌調節(jié)的實驗中,將稀鹽酸注入狗的血液能起對照作用
答案:B
解析:在探究生長素類似物促進插條生根的最適
8、濃度的預實驗中,也需要設置生長素類似物濃度為0的對照組。
8.(2019天津河西二模,改編)下列有關實驗操作的說法,正確的是( )
A.調查遺傳病的發(fā)病率時,如發(fā)現(xiàn)樣本太少,可擴大調查范圍,已獲得的原始數(shù)據不能再用
B.觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗中,臨時裝片制作的程序為選材→解離→漂洗→固定→染色→制片
C.進行土壤中小動物類群豐富度的研究時,可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣,調查不同時間土壤中小動物豐富度
D.調查種群密度時,若田鼠被捕捉過一次后更難捕捉,則估算出的種群密度比實際低
答案:C
解析:調查遺傳病的發(fā)病率時,樣本要足夠大,而且要做到隨機取樣,如發(fā)現(xiàn)樣本太
9、少,可擴大調查范圍,已獲得的原始數(shù)據仍能使用,A項錯誤。觀察根尖分生組織細胞的有絲分裂實驗中,臨時裝片制作的程序為解離→漂洗→染色→制片,B項錯誤。調查不同時間土壤中小動物類群的豐富度,自變量是取樣時間,因此可分別在白天和晚上取同一地塊的土樣進行調查,C項正確。調查種群密度時,根據公式種群中的個體數(shù)=(第二次捕獲個體數(shù)×第一次捕獲標記個體數(shù))/第二次捕獲的標記個體數(shù)可知,若田鼠被捕捉過一次更難捕捉,估算出的種群密度比實際高,D項錯誤。
9.某同學查資料得知,細胞分裂素可解除頂端優(yōu)勢。為研究細胞分裂素的作用部位,該同學用適宜濃度的細胞分裂素溶液、多株生長狀況相同的幼苗進行實驗,用未經處理的幼苗
10、作對照組,用在①②處同時涂抹等量細胞分裂素溶液的幼苗作實驗組,觀察其生長狀況(如下圖)。下列對實驗組的設計評價,合理的是( )
A.實驗組設計正確,能研究細胞分裂素解除頂端優(yōu)勢的作用部位
B.實驗組設計錯誤,應切除②處后在①處涂抹細胞分裂素
C.實驗組設計錯誤,應選兩株完整幼苗分別在①②處涂抹細胞分裂素
D.實驗組設計錯誤,應選兩株切除②處的幼苗并分別在①②處涂抹細胞分裂素
答案:C
解析:本實驗的自變量應該是細胞分裂素作用的部位,即①部位或②部位,在①②處同時涂抹等量細胞分裂素溶液,自變量不唯一。應設置兩個實驗組,一組在①處涂抹細胞分裂素,另一組在②處涂抹等量的細胞分裂素溶
11、液。
10.下列各項中,實驗操作與目的不一致的是( )
選項
實驗操作
目的
A
在研磨葉片前加入碳酸鈣
防止色素被破壞
B
低溫處理后的根尖放入卡諾氏液中浸泡
固定細胞的形態(tài)
C
將真核細胞勻漿置于離心機中離心
將細胞結構從小到大分離開
D
將電壓表的電極分別置于神經元細胞膜內外
測神經元的靜息電位
答案:C
解析:在綠葉中色素的提取實驗中,加入碳酸鈣是為了防止研磨中色素被破壞,A項正確。使用卡諾氏液浸泡根尖可固定細胞的形態(tài),B項正確。將真核細胞勻漿置于離心機中離心,將細胞結構根據其質量大小分離開,C項錯誤。靜息時,神經細胞膜上形成內負外正的靜息電位
12、,所以將電壓表的電極分別置于神經元細胞膜內外,可測神經元的靜息電位,D項正確。
11.對于種子的萌發(fā)和休眠的調控機理,目前被人們廣泛接受的是“植物激素三因子”假說,其模型如下圖所示(GA、CK和ABA分別是赤霉素、細胞分裂素和脫落酸,數(shù)字代表組別)。據圖分析,下列敘述錯誤的是( )
A.由圖可知,只要GA存在生理活性濃度,種子就可萌發(fā)
B.通過2、3、4組實驗對比可以看出,CK與ABA對GA的影響作用不同
C.通過1、2、3、4組實驗對比可以看出,CK在種子萌發(fā)時可能會抵消ABA的作用
D.從根本上講,植物生長發(fā)育過程是基因組在一定的時間和空間上程序性表達的結果
答案:A
13、解析:由第3組可以看出,GA有生理活性濃度,但種子沒有萌發(fā),故A項錯誤。以第4組為對照,在同樣存在GA的情況下,第2組加入CK,種子可以萌發(fā),第3組加入ABA,種子就休眠了,故B項正確。由3、4組對照可知,ABA限制了GA的作用,使種子休眠了,而在同時存在GA和ABA的情況下,加入CK,種子可以萌發(fā),可見CK與ABA的作用是相互抵消的,故C項正確。從根本上講,植物生長發(fā)育過程是基因組在一定的時間和空間上程序性表達的結果,故D項正確。
二、非選擇題
12.為研究赤霉素(GA)對高濃度NaCl環(huán)境下植物種子萌發(fā)的影響,研究者用水稻種子做了一系列處理,7 d后測得有關實驗數(shù)據如下表所示。
分組
14、及實驗處理
發(fā)芽率%
平均根長cm
平均芽長cm
分組
NaCl的質量濃度(g·L-1)
GA的質量濃度(g·L-1)
A
0
0
98.9
6.57
3.28
B
5
0
97.8
1.63
1.60
C
5
0.25
98.9
1.93
1.82
D
5
1.00
98.9
2.11
2.26
請回答有關問題。
(1)赤霉素是一種植物激素。它是由植物的特定部位產生,再被運輸?shù)阶饔貌课坏?是細胞間傳遞 的分子,對植物生長發(fā)育具有顯著的 作用。?
(2)據上表可知,本實驗對水稻種子進行的處理包括
15、 。?
(3)A組與B組比較說明,高濃度NaCl溶液對水稻種子的作用是 。B、C、D三組比較說明,GA對高濃度鹽處理后的水稻種子的萌發(fā)具有 的作用。?
(4)由上述實驗結果得出結論:GA對高濃度鹽處理后的水稻種子生長具有 作用,且該作用隨GA濃度的增大而增強。?
答案:(1)信息 調節(jié)
(2)用高濃度NaCl處理水稻種子,在高濃度NaCl條件下,用不同濃度的GA處理
(3)抑制萌發(fā)和生長 解除抑制
(4)部分解除抑制
解析:(1)赤霉素是一種對植物的生長發(fā)育有顯著調節(jié)作用的信息分子。(2)本實驗研究的課題為赤霉素(GA)對高濃度
16、NaCl環(huán)境下植物種子萌發(fā)的影響,因此對水稻種子要用高濃度NaCl處理,結合表格可知,對于高濃度NaCl處理條件下的水稻種子還要用不同濃度的GA處理。(3)B組的NaCl濃度較高,但平均根長及平均芽長都小于A組,說明高濃度NaCl溶液對水稻種子的作用是抑制萌發(fā)和生長。B、C、D三組的NaCl濃度相同,但GA濃度依次增大,結果為三組水稻的平均根長和平均芽長依次增加,由此推斷GA對高濃度鹽處理后的水稻種子萌發(fā)具有解除抑制的作用。(4)分析表格中數(shù)據可知,若GA對高濃度鹽處理后的水稻種子完全解除抑制,則平均根長和芽長應和對照組相同,但結果不同,說明GA對高濃度鹽處理后的水稻種子生長具有部分解除抑制的
17、作用。
13.研究發(fā)現(xiàn),某細菌X的胞內硒依賴的谷胱甘肽過氧化物酶GPx的含量在一定范圍內與環(huán)境中硒的含量呈線性相關。利用此原理,可用生物方法檢測環(huán)境中硒的含量?,F(xiàn)欲探究該檢測硒含量方法的最大適用范圍和GPx含量隨培養(yǎng)時間的變化趨勢,某小組做了以下實驗(要求與說明:實驗儀器、試劑、用具及操作不做要求)。
實驗材料:培養(yǎng)瓶若干,細菌培養(yǎng)液,濃度為0.50 mol/L的硒酸鹽溶液,細菌X培養(yǎng)液。
實驗思路:①取若干只潔凈的培養(yǎng)瓶, ,每組3只;?
②用濃度為0.5 mol/L的硒酸鹽溶液 ,并分別取等量的溶液加入上述各組培
18、養(yǎng)瓶中;?
③將 稀釋后, ;將所有培養(yǎng)瓶放在 培養(yǎng);?
④培養(yǎng)2 h后,在各組培養(yǎng)瓶中取樣,對細胞進行破碎, ;?
⑤培養(yǎng)4 h后重復④;
⑥對實驗所得數(shù)據進行統(tǒng)計分析處理。
實驗結果[GPx含量(相對值)如下表所示]:
硒酸鹽溶液濃度/(mol·L-1)
0.05
0.10
0.15
0.20
培養(yǎng)2h
11
21
33
35
培養(yǎng)4h
24
51
75
81
(1)請補充完整實驗思路。
(2)以培養(yǎng)液中硒酸鹽濃度為橫坐標,GPx含量(相對值)為縱坐標,用
19、曲線圖表示實驗結果。
答案:(1)均分為A、B、C、D 4組 分別配制濃度為0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸鹽溶液 細菌X培養(yǎng)液 等量接種于各組培養(yǎng)瓶中 相同且適宜的條件下 測定其GPx含量,并求平均值
(2)如下圖所示
解析:(1)本實驗的目的是探究該檢測硒含量方法的最大適用范圍和GPx含量隨培養(yǎng)時間的變化趨勢,可知實驗的自變量為硒酸鹽溶液和培養(yǎng)時間,因變量為GPx含量(相對值)。實驗設計時需遵循對照原則和單一變量原則,根據實驗材料及實驗結果可知,該實驗設置了4組,需用濃度為0.50mol/L的硒酸鹽溶液分別配制濃度為0.05mol/L、0.10mol/L、0.15mol/L、0.20mol/L的硒酸鹽溶液。(2)根據表格中數(shù)據可知,需繪制兩條曲線,在繪圖時注意橫、縱坐標及圖注。
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