高考生物二輪復習 第1部分 專題講練突破 專題7 第15講 實驗與探究

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實驗與探究 (建議用時：40分鐘) 1．染色是生物實驗常用的方法，下列關(guān)于染色的描述正確的是(　　) A．觀察線粒體，把烘干處理的口腔上皮細胞放在健那綠染液中染色 B．觀察葉綠體，要對觀察材料用龍膽紫染液染色 C．觀察DNA、RNA在細胞中的分布，取口腔上皮細胞直接放入甲基綠、吡羅紅混合染色劑中染色 D．觀察細胞中的脂肪，把蘇丹Ⅲ染液滴到載玻片的花生子葉薄片上 解析：選D。健那綠染液為活體染色劑，觀察線粒體時應將口腔上皮細胞直接放在健那綠染液中染色，而不能將口腔上皮細胞烘干，A項不正確；因為葉綠體本身為綠色，觀察時不用染色，B項不正確；觀察DNA、RNA在細胞中的分布時，甲基綠和吡羅紅不能直接進入活細胞，因此需將口腔上皮細胞烘干后用質(zhì)量分數(shù)為8%的鹽酸處理，以增加細胞膜的通透性，利于染色劑進入細胞，C項不正確；觀察細胞中的脂肪時，由于蘇丹Ⅲ染液為脂溶性染液，可以直接把蘇丹Ⅲ染液滴到載玻片上的花生子葉薄片上進行染色，D項正確。 2．紫色洋蔥是生物學中常用的實驗材料。它的葉分為兩種：管狀葉伸展于空中，進行光合作用；鱗片葉層層包裹形成鱗莖，富含營養(yǎng)物質(zhì)。下面敘述正確的是(　　) A．洋蔥鱗片葉表皮細胞大，容易觀察，可用于低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗 B．洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮一般無色，可用于觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗 C．洋蔥鱗片葉外表皮呈紫色，可用于葉綠體色素的提取和分離實驗 D．根尖分生區(qū)細胞分裂旺盛，可用于觀察細胞的減數(shù)分裂實驗 解析：選B。洋蔥鱗片葉表皮細胞已高度分化，高度分化的細胞一般不再進行分裂，所以表皮細胞不能作為低溫誘導染色體數(shù)目變化的實驗材料；觀察DNA和RNA在細胞中的分布實驗中的材料應為無色或近無色，而鱗片葉內(nèi)表皮細胞無色，故可以使用；洋蔥鱗片葉細胞中不含葉綠體，所以不能作為葉綠體色素的提取和分離實驗的材料；根尖分生區(qū)細胞進行的分裂方式是有絲分裂，不能用作觀察減數(shù)分裂的材料，觀察細胞減數(shù)分裂實驗的材料一般使用動物精巢或植物的雄蕊。 3．下列關(guān)于培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗的相關(guān)操作，錯誤的是(　　) A．實驗前，應對培養(yǎng)液和培養(yǎng)用具進行滅菌處理 B．從試管中吸出培養(yǎng)液進行計數(shù)之前，應將試管輕輕振蕩幾次 C．先將培養(yǎng)液滴在計數(shù)板上，輕蓋蓋玻片防止氣泡產(chǎn)生 D．血細胞計數(shù)板使用結(jié)束后，可用清水進行沖洗、晾干 解析：選C。在做培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實驗之前應對培養(yǎng)用具和培養(yǎng)液進行滅菌處理，防止雜菌感染；吸取培養(yǎng)液之前要輕輕振蕩試管使酵母菌分布均勻，否則實驗數(shù)據(jù)可能會偏大，也可能偏小；制片時應先將蓋玻片放在計數(shù)室上，再將培養(yǎng)液滴在蓋玻片邊緣，讓培養(yǎng)液自行滲入。血細胞計數(shù)板使用結(jié)束后，用自來水沖洗，切勿用硬物洗刷，洗后自行晾干或用吹風機吹干，或用95%的乙醇、無水乙醇、丙酮等有機溶劑脫水使其干燥。 4．在高中生物實驗及探究性課題研究中有多種實驗方法，下列實驗過程中所用方法正確的是(　　) A．許多土壤小動物有較強的活動能力，所以不適合用樣方法采集，一般用標志重捕法采集 B．利用血細胞計數(shù)板計數(shù)的方法可以統(tǒng)計培養(yǎng)液中酵母菌的種群數(shù)量 C．利用紙層析法提取葉綠體中的四種色素 D．利用染色法可以分別觀察到細胞中的線粒體、葉綠體和染色體 解析：選B。土壤小動物一般有較強的活動能力，而且身體微小，因此既不適合用樣方法也不適合用標志重捕法，常用取樣器取樣法進行采集；對一個試管中的酵母菌逐個計數(shù)是非常困難的，所以采用抽樣檢測的方法，血細胞計數(shù)板是統(tǒng)計酵母菌種群數(shù)量的最常用工具；紙層析法是用來分離葉綠體中各種色素的，提取色素是用無水乙醇(或丙酮)；細胞中的各種結(jié)構(gòu)的觀察一般都需要進行染色，但葉綠體本身含有色素，呈綠色，所以觀察時不需要進行染色。 5．為達到實驗目的，必須在堿性條件下進行的實驗是(　　) A．利用雙縮脲試劑檢測生物組織中的蛋白質(zhì) B．測定胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)的最適溫度 C．利用重鉻酸鉀檢測酵母菌培養(yǎng)液中的酒精 D．觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原 解析：選A。A項，雙縮脲試劑的作用原理是Cu2＋在堿性環(huán)境下與肽鍵發(fā)生紫色反應；B項，胃蛋白酶發(fā)揮作用的最適pH在2.0左右，適宜的實驗條件為酸性環(huán)境；C項，重鉻酸鉀在酸性條件下可以和酒精反應變成灰綠色；D項，觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復原必須保證細胞的活性，應在中性條件下進行。 6．如圖是某同學在觀察洋蔥根尖細胞有絲分裂時拍攝的顯微照片，下列敘述正確的是(　　) A．甲細胞中每條染色體的著絲點排列在細胞板上 B．乙細胞中染色體被平均分配，移向細胞兩極 C．甲和乙細胞中的染色體數(shù)目相等，DNA含量相同 D．統(tǒng)計圖中處于分裂期的細胞數(shù)可計算細胞周期長短 解析：選B。甲細胞中染色體形態(tài)穩(wěn)定、數(shù)目清晰，正處于有絲分裂的中期，著絲點應排列在赤道板上，而細胞板是高等植物細胞分裂末期，在隔膜形成體的中央生成的薄膜結(jié)構(gòu)，是真實存在的，A項錯誤；乙細胞處于有絲分裂后期，著絲點分裂，姐妹染色單體分開，染色體被平均分配，移向兩極，B項正確；有絲分裂后期，著絲點分裂，染色體數(shù)目加倍，故甲細胞中染色體數(shù)目是乙細胞的一半，核DNA含量相同，C項錯誤；一個細胞周期包括分裂間期和分裂期，只統(tǒng)計處于分裂期的細胞數(shù)目是無法計算出細胞周期的，D項錯誤。 7．酒精是生物實驗中常用的試劑，不同濃度的酒精在不同的實驗中作用有所不同。下列關(guān)于酒精的用法不正確的是(　　) A．在脂肪的鑒定實驗中，體積分數(shù)為50%的酒精可以洗去浮色 B．在微生物實驗中，用體積分數(shù)為70%的酒精棉球擦拭雙手后進行接種操作 C．在觀察細胞的有絲分裂實驗中，用質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精1∶1混合后對根尖進行解離 D．在葉綠體色素的提取與分離實驗中，無水乙醇能溶解色素，并使色素在濾紙條上分離 解析：選D。蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)是弱酸性染料，易溶于體積分數(shù)為50%的酒精，脂肪的鑒定實驗需要使用蘇丹Ⅲ(或蘇丹Ⅳ)染液對細胞中的脂肪進行染色，但在觀察前要用體積分數(shù)為50%的酒精洗去浮色。體積分數(shù)為70%的酒精能夠順利地滲入細菌體內(nèi)，使細菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)脫水變性凝固而失去功能，以達到殺菌的目的。在微生物實驗中，為防止雜菌污染，需要用體積分數(shù)為70%的酒精棉球擦拭雙手后再進行接種操作。用質(zhì)量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的酒精1∶1混合，能使組織中的細胞相互解離，在觀察細胞的有絲分裂實驗中起到分散細胞的作用。葉綠體中的各種色素均是有機物，能溶解在有機溶劑中，各種色素在無水乙醇中的溶解度都較大，且乙醇無毒，方便操作，但無水乙醇主要用于提取色素，使各種色素在濾紙條上分離的是層析液。 8．下列對有關(guān)實驗中變量的敘述，正確的是(　　) A．在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度和pH是自變量 B．在模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的實驗中，正方體瓊脂塊的體積是無關(guān)變量 C．在探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根作用的實驗中，插條生根數(shù)是因變量 D．在探究酵母菌呼吸方式的實驗中，酒精是無關(guān)變量 解析：選C。在探究溫度對酶活性影響的實驗中，溫度是自變量，pH是無關(guān)變量，A項不正確；在模擬探究細胞大小與物質(zhì)運輸關(guān)系的實驗中，正方體瓊脂塊的體積模擬的是細胞大小，屬于自變量，B項不正確；在探究植物生長調(diào)節(jié)劑對扦插枝條生根作用的實驗中，插條生根數(shù)是因變量，C項正確；在探究酵母菌呼吸方式的實驗中，可根據(jù)是否產(chǎn)生酒精判斷呼吸方式，因此酒精是因變量，D項不正確。 9．下列有關(guān)生物學實驗的敘述，正確的是(　　) A．葉綠體色素濾液細線浸入層析液，可導致濾紙條上色素帶重疊 B．低溫誘導大蒜根尖時間過短，可能導致難以觀察到染色體加倍的細胞 C．用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，需保持細胞活性以便觀察有絲分裂過程 D．將洋蔥表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交換平衡后制成裝片觀察質(zhì)壁分離過程 解析：選B。A項，若將葉綠體色素濾液細線浸入層析液中，濾液細線中的色素就會溶解在層析液中，導致濾紙條上不出現(xiàn)色素帶；B項，低溫誘導大蒜根尖時間過短，細胞無法完成一個細胞周期，可能導致難以觀察到染色體加倍的細胞；C項，用顯微鏡觀察洋蔥根尖裝片時，細胞在解離過程中已經(jīng)死亡；D項，若要觀察植物細胞的質(zhì)壁分離過程，應在水分交換平衡之前觀察，平衡后只能觀察到質(zhì)壁分離后的現(xiàn)象，而不能觀察到質(zhì)壁分離的過程。 10．將具2片真葉且長勢相同的同品種大豆幼苗若干平均分成甲、乙兩組，分別置于等量的完全培養(yǎng)液中，用噴壺分別將蒸餾水和赤霉素溶液噴灑在甲、乙兩組幼苗上。將兩組幼苗置于相同且適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，一段時間后，測定兩組植株的高度。結(jié)果甲組植株的平均高度小于乙組。該實驗說明(　　) A．赤霉素有促進植株增高的作用 B．蒸餾水有抑制植株增高的作用 C．赤霉素有解除休眠和促進萌發(fā)的作用 D．蒸餾水有抑制休眠和促進萌發(fā)的作用 解析：選A。比較甲、乙兩組的處理方法，可知實驗的自變量是是否添加赤霉素，蒸餾水處理的甲組為空白對照組，因變量為植株的平均高度，再結(jié)合實驗結(jié)果可知，該實驗說明赤霉素有促進植株增高的作用。 11．下列關(guān)于生物學實驗及研究的敘述，正確的是(　　) A．蝗蟲的卵巢是觀察動物細胞減數(shù)分裂的最佳材料 B．在果蠅雜交實驗中，摩爾根等人運用假說—演繹法證明了基因在染色體上 C．在探究溫度對酶活性的影響實驗中，可選用過氧化氫為底物 D．調(diào)查人群中紅綠色盲的發(fā)病率，應在患者家系中調(diào)查 解析：選B。蝗蟲的精巢是觀察動物細胞減數(shù)分裂的最佳材料；在探究溫度對酶活性的影響實驗中，一般不選用過氧化氫作為底物，因為高溫會加快過氧化氫的分解；調(diào)查人群中某種單基因遺傳病的發(fā)病率時，應在廣大人群中調(diào)查，調(diào)查人群中某種單基因遺傳病的遺傳方式時，應在患者家系中調(diào)查。 12．某研究小組進行一個有關(guān)大鼠甲狀腺激素調(diào)節(jié)的實驗，材料與方法如下：若干大鼠按實驗要求分為2組。對甲組大鼠靜脈滴注一定濃度甲狀腺激素溶液，乙組滴注等量的0.9%NaCl溶液，從滴注開始測定2 h內(nèi)大鼠的耗氧量并記錄。有關(guān)說法不正確的是(　　) A．預計甲、乙兩組大鼠平均耗氧量為甲>乙 B．實驗時甲組應選用雌性大鼠，乙組應選用雄性大鼠 C．實驗設(shè)計時每組用多只大鼠可排除因個體差異造成的誤差 D．本實驗的給藥方式也可用飼喂法代替靜脈注射 解析：選B。甲狀腺激素能促進物質(zhì)代謝(包括有氧呼吸)，因此，甲組大鼠的耗氧量應大于乙組；該實驗中大鼠的性別是無關(guān)變量，在控制無關(guān)變量時，為了避免無關(guān)變量對實驗的干擾，甲、乙兩組的無關(guān)變量應控制在同一水平，因此，甲、乙兩組大鼠的性別應相同；甲狀腺激素是一種含碘的氨基酸衍生物，因此，也可以用飼喂法進行實驗。 13．植酸酶能將植酸磷分解為無機磷。科研人員研究了普通玉米餌料和轉(zhuǎn)植酸酶基因(PTC)玉米餌料中有機植酸磷和無機磷的相對含量，及飼喂一個月后對家豬體重的影響，結(jié)果如圖。 (1)家豬不能直接利用餌料中的植酸磷，這些植酸磷會隨動物糞便排出，再經(jīng)過微生物的________作用轉(zhuǎn)變成無機磷進入湖泊后將導致________現(xiàn)象。 (2)植酸酶活性較高的餌料是________，該餌料能使家豬增重比提高的原理是________________。 (3)科研人員做了如下實驗。 實驗餌料：普通玉米餌料，轉(zhuǎn)PTC玉米餌料，混有植酸酶的普通玉米餌料，混有無機磷的普通玉米餌料 實驗步驟： 步驟 操作內(nèi)容 1 將同齡仔公雞480只隨機分為3組，每組分8個小組，每小組含仔雞20只。 2 甲組 乙組 丙組 每只仔雞飼喂普通 玉米餌料100 g/d 每只仔雞飼喂轉(zhuǎn)PTC 玉米餌料100 g/d Y 3 連續(xù)飼喂40天，間隔10天測定并記錄體重。 4 統(tǒng)計數(shù)據(jù)與分析 ①步驟1中分小組依據(jù)的原則有 ________________________________________________________________________。 ②表中Y為 ________________________________________________________________________； 該實驗的目的是 ________________________________________________________________________。 ③步驟4中應該取________進行分析。 解析：(1)根據(jù)題意，植酸磷隨動物糞便排出后經(jīng)過微生物的分解作用轉(zhuǎn)變成無機磷進入湖泊將導致水體磷含量過高而出現(xiàn)富營養(yǎng)化現(xiàn)象，造成水體污染。(2)分析圖形可知，普通玉米餌料比轉(zhuǎn)植酸酶基因(PTC)玉米餌料中有機植酸磷相對含量高，但無機磷的相對含量低，飼喂普通玉米餌料比飼喂轉(zhuǎn)PTC玉米餌料家豬增重低，說明植酸酶基因(PTC)表達產(chǎn)物植酸酶能促進有機植酸磷分解為無機磷，從而促進了家豬的生長。(3)對照實驗應遵循對照原則，實驗設(shè)置甲組為對照組，乙、丙為實驗組。還要遵循等量原則、平行重復原則和隨機原則等。為使實驗結(jié)果準確，應取各組數(shù)據(jù)的平均值進行分析以避免誤差。 答案：(1)分解(呼吸)　富營養(yǎng)化(水華) (2)轉(zhuǎn)PTC玉米餌料　促進了植酸磷轉(zhuǎn)化為無機磷(從而促進了家豬的生長發(fā)育) (3)①平行重復、等量、隨機、對照 ②每只仔雞飼喂普通玉米餌料100 g/d及適量外源性無機磷　探究轉(zhuǎn)PTC玉米餌料中無機磷含量變化對仔雞生長的影響(合理即可) ③各組數(shù)據(jù)的平均值 14．小鼠品系眾多，是遺傳學研究的常用材料。下圖是某品系小鼠(2N＝40)的某些基因在染色體的排列情況。該品系成年小鼠的體重受獨立遺傳的三對等位基因A－a、D－d、F－f控制，這三對基因的遺傳效應相同，且具有累加效應(AADDFF的成鼠最重，aaddff的成鼠最輕)。請回答下列問題： (1)在該小鼠的種群中，控制體重的基因型有________種。 (2)若圖中父本在精子形成過程中因為減數(shù)分裂時同源染色體未分離，受精后形成一只XXY的小鼠，小鼠成年后，如果能進行正常的減數(shù)分裂，則可形成________種性染色體不同的配子。 (3)小鼠的體色由兩對基因控制，Y代表黃色，y代表鼠色，B決定有色素，b決定無色素(白色)。已知Y與y位于1、2號染色體上，圖中母本為純合黃色鼠，父本為純合白色鼠。請設(shè)計實驗探究另一對等位基因是否也位于1、2號染色體上(僅就體色而言，不考慮其他性狀和交叉互換)。 第一步：選擇圖中的父本和母本雜交得到F1； 第二步： ________________________________________________________________________； 第三步： ________________________________________________________________________； 結(jié)果及結(jié)論： ①________________________，則另一對等位基因不位于1、2號染色體上； ②________________________，則另一對等位基因也位于1、2號染色體上。 (4)小鼠的有毛與無毛是一對相對性狀，分別由等位基因E、e控制，位于1、2號染色體上。經(jīng)多次實驗，結(jié)果表明，上述親本雜交得到F1后，讓F1的雌雄小鼠自由交配，所得F2中有毛鼠所占比例總是2/5，請推測其最可能的原因是________。 解析：(1)該品系小鼠體重是由3對等位基因控制的，每對基因應有3種基因型，共有333＝27種基因型。(2)性染色體為XXY的小鼠，減數(shù)分裂形成配子的性染色體可能為：X、XY、XX、Y共4種。(3)由題意可知Y_B_是黃色，yyB_是鼠色，Y_bb和yybb是白色，純合黃色鼠基因型是YYBB，純合白色鼠基因型是YYbb或yybb，如果要探究B、b基因是否位于1、2號染色體上，因選用的是圖中母本父本，根據(jù)題意為YYBByybb，子一代是YyBb，讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2然后觀察統(tǒng)計F2中小鼠的毛色及比例，如果子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶鼠色∶白色＝9∶3∶4說明遵循自由組合定律，兩對基因應位于兩對同源染色體上。如果子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶白色＝3∶1，說明不遵循自由組合定律，兩對基因應位于一對同源染色體上。(4)上述親本雜交后子代基因型及比例為1/2ee、1/2Ee，F(xiàn)1代自由交配時E配子占1/4，e配子占3/4，理論上F2中EE占1/16，ee占9/16，Ee占23/41/4＝6/16，有毛鼠占7/16，而此時有毛鼠占2/5，最可能的原因是EE致死，EE致死后有毛鼠所占比例為6/15＝2/5。 答案：(1)27 (2)4 (3)讓F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或讓多只F1雌鼠與父本小白鼠交配) 觀察統(tǒng)計F2中小鼠的毛色(或觀察統(tǒng)計子代小鼠的毛色)性狀分離比 ①子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶鼠色∶白色＝9∶3∶4(或黃色∶鼠色∶白色＝1∶1∶2) ②子代小鼠毛色表現(xiàn)為黃色∶白色＝3∶1(或黃色∶白色＝1∶1) (4)E基因顯性純合致死 15．某生物興趣小組用迎春花枝條做實驗材料，做了研究α萘乙酸(NAA)促進插條生根最適濃度實驗的預實驗，結(jié)果如圖。請根據(jù)預實驗結(jié)果，設(shè)計進一步的探究實驗。 (1)材料用具：生長旺盛的一年生迎春花枝條若干、燒杯、量筒、培養(yǎng)皿、NAA、蒸餾水等。 (2)配制溶液：配制濃度依次為________________(溶液濃度梯度差為0.5 ppm)的NAA溶液9份，編號1～9。 (3)實驗步驟： 第一步，____________________________________________________________； 第二步，____________________________________________________________； 第三步，一天后取出枝條分別進行扦插； 第四步，每天對扦插枝條的生根情況進行觀察記錄。 (4)請設(shè)計本實驗的觀察記錄表。 (5)該實驗應控制好兩個主要的無關(guān)變量，具體方法是_________、_____________。 解析：根據(jù)預實驗的結(jié)果，可確定進一步探究的NAA濃度范圍為2～6 ppm，再根據(jù)濃度差為0.5 ppm的要求，可確定要配制2 ppm、2.5 ppm、3 ppm……6 ppm 9個不同的濃度。實驗的步驟應遵循隨機分組→浸泡→培養(yǎng)(扦插)→觀察統(tǒng)計的思路進行解答，該實驗的無關(guān)變量應從實驗材料、處理時間、溫度等方面考慮。 答案：(2)2 ppm、2.5 ppm、3 ppm……6 ppm (3)第一步，將迎春花枝條隨機均分為9份 第二步，將9份枝條的基部分別浸泡在1～9號NAA溶液中 (4)如表 2 ppm 2.5 ppm 3 ppm 3.5 ppm 4 ppm 4.5 ppm 5 ppm 5.5 ppm 6 ppm 1 2 3 ? (5)各組枝條處理時間長短一致　所用植物材料的生長狀況盡可能一致