(新高考)2020高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題突破方略 板塊七 熱考實(shí)驗(yàn)提升 專題十六 實(shí)驗(yàn)與探究教學(xué)案
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1、專題十六 實(shí)驗(yàn)與探究 能夠恰當(dāng)選用并熟練運(yùn)用工具展開觀察;針對日常生活的真實(shí)情境提出清晰的、有價(jià)值的、可探究的生命科學(xué)問題或可達(dá)成的工程學(xué)需求;基于對相關(guān)資料的查閱,設(shè)計(jì)并實(shí)施恰當(dāng)可行的方案;運(yùn)用多種方法如實(shí)記錄,并創(chuàng)造性地運(yùn)用數(shù)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果;能夠在團(tuán)隊(duì)中起組織和引領(lǐng)作用,運(yùn)用科學(xué)術(shù)語精確闡明實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并展開交流。 ?[疏漏診斷] 1.教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的正誤判斷 (1)用紙層析法分離色素時(shí),若濾液細(xì)線畫得過粗可能會(huì)導(dǎo)致色素帶出現(xiàn)重疊( √ ) (2)組織樣液中滴加斐林試劑,不產(chǎn)生磚紅色沉淀說明沒有還原糖( × ) (3)在25 ℃的實(shí)驗(yàn)條件下可順利完成光合色素的提取與分離(
2、 √ ) (4)鑒定待測樣液中的蛋白質(zhì)時(shí),先加NaOH溶液,振蕩后再加CuSO4溶液( √ ) (5)調(diào)查人群中紅綠色盲的發(fā)病率時(shí),為減少實(shí)驗(yàn)誤差而采取的措施是調(diào)查足夠大的群體,隨機(jī)取樣并統(tǒng)計(jì)( √ ) 2.探究設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的正誤判斷 (6)探究溫度對酶活性的影響時(shí),將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫( × ) (7)檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2,可判斷其呼吸方式( × ) (8)探索淀粉酶對淀粉和蔗糖的專一性作用時(shí),可用碘液替代斐林試劑進(jìn)行鑒定( × ) ?[長句沖關(guān)] 1.概述性知識(shí) (1)“小鼠細(xì)胞和人細(xì)胞融合實(shí)驗(yàn)表明細(xì)胞膜具有流動(dòng)性”和“現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)
3、利用特定物質(zhì)分子與基因結(jié)合確定基因在染色體上的位置”二者采用了相似的核心技術(shù)是熒光標(biāo)記法。 (2)如果采用樣方法調(diào)查某地區(qū)(甲地)蒲公英的種群密度,正確的做法是隨機(jī)取樣后,計(jì)算出每個(gè)樣方中蒲公英的密度,求出所有樣方蒲公英密度的平均值,作為甲地蒲公英的種群密度。 (3)在測定酶活力的實(shí)驗(yàn)中,若除酶外所有試劑已預(yù)保溫,則正確的操作順序?yàn)榧尤刖彌_液→加入底物→加入酶→保溫并計(jì)時(shí)→一段時(shí)間后檢測產(chǎn)物的量。 2.程序性誘問 (4)在實(shí)驗(yàn)“檢測生物組織中的還原糖、脂肪和蛋白質(zhì)”中,在加相應(yīng)試劑之前要留出部分組織樣液的原因是作為對照,以便與鑒定后的樣液顏色作對比,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。 (5)在觀察減
4、數(shù)分裂實(shí)驗(yàn)中不宜選擇動(dòng)物的卵巢和植物的雌蕊,原因是動(dòng)物和植物產(chǎn)生的雄配子數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于雌配子,更易觀察到減數(shù)分裂。 微專題1 考綱要求實(shí)驗(yàn) 1.觀察類實(shí)驗(yàn)操作流程模板 2.鑒定類實(shí)驗(yàn)的操作流程模板 3.調(diào)查類實(shí)驗(yàn)一般操作流程模板 4.探究設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)操作流程模板 1.(2019·高考北京卷)玉米根尖縱切片經(jīng)堿性染料染色,用普通光學(xué)顯微鏡觀察到的分生區(qū)圖像如下。對此圖像的觀察與分析,錯(cuò)誤的是( ) A.先用低倍鏡再換高倍鏡觀察符合操作規(guī)范 B.可觀察到箭頭所指細(xì)胞的細(xì)胞核和細(xì)胞壁 C.在圖像中可觀察到處于分裂期前期的細(xì)胞 D.細(xì)胞不同結(jié)構(gòu)成分與該染料
5、結(jié)合能力不同 解析:選B。箭頭所指為處于有絲分裂后期的細(xì)胞,特點(diǎn)是著絲點(diǎn)分裂后,新形成的子染色體分別移向細(xì)胞兩極,此時(shí)核膜已解體,核仁已消失,無法觀察到細(xì)胞核,故本題選B。 2.(2019·高考江蘇卷)下列關(guān)于觀察植物細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是( ) A.只有從新生的根尖上取材,才能觀察到有絲分裂 B.解離時(shí)間要盡量長,以確保根尖組織細(xì)胞充分分離 C.滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細(xì)胞的分散 D.臨時(shí)裝片鏡檢時(shí),視野中最多的是處于分裂中期的細(xì)胞 解析:選C。高等植物的根尖、芽尖等分生區(qū)的細(xì)胞均可進(jìn)行有絲分裂,A錯(cuò)誤;解離的目的是用藥液使組織中的細(xì)胞相互分離開來,解離時(shí)
6、間過長,細(xì)胞會(huì)被破壞,將會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,B錯(cuò)誤;制片是用鑷子將之前處理的根尖取出來,放在載玻片上,加一滴清水,并用鑷子把根尖弄碎,蓋上蓋玻片,在蓋玻片上再加一片載玻片,然后,用拇指輕輕地按壓載玻片,可以使細(xì)胞分散開來,有利于觀察,因此,滴加清水、弄碎根尖以及壓片都有利于細(xì)胞的分散,C正確;臨時(shí)裝片鏡檢時(shí),視野中最多的是處于分裂間期的細(xì)胞,D錯(cuò)誤。 3.(2019·高考江蘇卷)右圖為某次光合作用色素紙層析的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,樣品分別為新鮮菠菜葉和一種藍(lán)藻經(jīng)液氮冷凍研磨后的乙醇提取液。下列敘述正確的是( ) A.研磨時(shí)加入CaCO3過量會(huì)破壞葉綠素 B.層析液可采用生理鹽水或磷酸鹽緩沖液 C.在
7、敞開的燒杯中進(jìn)行層析時(shí),需通風(fēng)操作 D.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該種藍(lán)藻沒有葉綠素b 解析:選D。研磨時(shí)加入CaCO3能防止葉綠素被破壞,A項(xiàng)錯(cuò)誤;層析液由有機(jī)溶劑配制而成,B項(xiàng)錯(cuò)誤;層析液易揮發(fā),層析分離時(shí)燒杯上要加蓋,C項(xiàng)錯(cuò)誤;對照圖示結(jié)果分析可知,該種藍(lán)藻中沒有葉黃素和葉綠素b,D項(xiàng)正確。 高考題對教材中常規(guī)實(shí)驗(yàn)的考查一般體現(xiàn)在:(1)對實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析和解釋。(2)對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中對照實(shí)驗(yàn)的分析和解釋。(3)基本實(shí)驗(yàn)操作儀器的使用。 1.高中生物實(shí)驗(yàn)中,酒精是比較常用的試劑。下列關(guān)于酒精的使用,敘述有誤的是( ) A.脂肪鑒定實(shí)驗(yàn)中需用50%的酒精洗去浮色
8、 B.在觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精可用于解離液的配制 C.在土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究中,采集的小動(dòng)物可放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中 D.在綠葉中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中,提取液不可用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精和無水碳酸鈉代替無水乙醇 解析:選D。蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液易溶于有機(jī)溶劑酒精中,A正確;在觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,解離液的配制需用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精溶液,B正確;在土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究中,采集的小動(dòng)物可放入體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精中,也可放入試管中,C正確;在綠葉中色素的提取與分離實(shí)驗(yàn)中,提取液為無水乙醇,如果沒有無水乙醇,也可用體積分?jǐn)?shù)為95%的酒精
9、和無水碳酸鈉代替,D錯(cuò)誤。 2.下列實(shí)驗(yàn)都可以通過或需要水浴控制溫度的是( ?。? A.還原糖和脂肪的檢測 B.酒精和二氧化碳的檢測 C.探究溫度和pH對淀粉酶活性的影響 D.培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 解析:選C。實(shí)驗(yàn)溫度有時(shí)是自變量,有時(shí)是無關(guān)變量。還原糖與斐林試劑反應(yīng),需要水浴加熱,但脂肪的檢測不需要特殊的溫度條件,A不符合題意。酒精與酸性重鉻酸鉀溶液反應(yīng)、二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)(或與溴麝香草酚藍(lán)水溶液反應(yīng))都不需要特殊的溫度條件,B不符合題意。探究溫度對淀粉酶活性的影響,需要設(shè)置不同的溫度作為自變量,不同溫度的控制可通過水浴加熱實(shí)現(xiàn);探究pH對淀粉酶活性的影響中,需要控制
10、溫度(可通過水浴控制),此時(shí)溫度屬于無關(guān)變量(需要相同且適宜),C符合題意。酵母菌需要在恒溫箱中培養(yǎng),不用水浴裝置,D不符合題意。 3.(不定項(xiàng))下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的敘述,正確的是( ?。? A.用過氧化氫作底物驗(yàn)證酶的高效性時(shí),其濃度過高或過低都會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 B.探究溫度對唾液淀粉酶活性的影響時(shí),對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢測通常使用斐林試劑 C.提取和分離葉綠體中的色素時(shí),增加無水乙醇的用量,色素分離效果更明顯 D.在觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,制片流程為取材、解離、漂洗、染色、制片 解析:選AD。過氧化氫濃度低時(shí)無機(jī)催化劑和酶的作用結(jié)果差異不大,不易區(qū)分,過氧化氫濃度高時(shí)自身分解加快,會(huì)
11、影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,A正確;斐林試劑鑒別還原糖過程中需要水浴加熱,會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,B錯(cuò)誤;分離色素的試劑為層析液,提取色素的試劑是無水乙醇,增加無水乙醇的量,色素分離效果不會(huì)更加明顯,C錯(cuò)誤;在觀察細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,制片的流程是取材、解離、漂洗、染色、制片,D正確。 4.(不定項(xiàng))下列說法正確的是( ?。? A.觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)中,蔗糖溶液濃度較大時(shí)更容易觀察到質(zhì)壁分離現(xiàn)象 B.利用黑藻葉片觀察細(xì)胞中的葉綠體的實(shí)驗(yàn)中,可能觀察到葉綠體在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的運(yùn)動(dòng) C.植物根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂過程的觀察實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕怯^察染色體行為和形態(tài)的變化 D.采集土壤中小動(dòng)物調(diào)查土壤中小動(dòng)
12、物類群豐富度時(shí),不需要提供適宜的環(huán)境、保證小動(dòng)物的存活 解析:選ABD。觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離的實(shí)驗(yàn)中,蔗糖溶液濃度較大時(shí),植物細(xì)胞失水較快,質(zhì)壁分離現(xiàn)象比較明顯,A正確;由于利用黑藻葉片觀察細(xì)胞中的葉綠體的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)材料始終保持活性,故可能觀察到葉綠體在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的運(yùn)動(dòng),B正確;植物根尖分生區(qū)細(xì)胞有絲分裂過程的觀察實(shí)驗(yàn)中,由于經(jīng)過解離和染色,植物細(xì)胞已經(jīng)死亡,實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹饕怯^察各個(gè)時(shí)期染色體數(shù)目和形態(tài)特征,并非觀察染色體行為和形態(tài)的變化,C錯(cuò)誤;采集土壤中小動(dòng)物后,需要對小動(dòng)物進(jìn)行觀察、分類和計(jì)數(shù),不需要提供適宜的環(huán)境、保證小動(dòng)物的存活,D正確。 微專題2 教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn) 高中教材
13、涉及的重要人物及相應(yīng)生物學(xué)史實(shí)歸納 必修1(16條) (1)列文虎克——用自制顯微鏡發(fā)現(xiàn)活細(xì)胞 (2)施萊登和施旺——建立“細(xì)胞學(xué)說” (3)歐文頓——用500多種化學(xué)物質(zhì)對植物細(xì)胞進(jìn)行膜通透性實(shí)驗(yàn)提出膜是由脂質(zhì)構(gòu)成的 (4)羅伯特森——電鏡下觀察細(xì)胞膜看到暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu),將細(xì)胞膜描述為靜態(tài)的統(tǒng)一結(jié)構(gòu) (5)桑格和尼克森——提出細(xì)胞膜流動(dòng)鑲嵌模型 (6)巴斯德——釀酒中的發(fā)酵是由于酵母細(xì)胞的存在(無活細(xì)胞參與,糖類不可能變成酒精) (7)畢希納——將酵母細(xì)胞中引起發(fā)酵的物質(zhì)稱為釀酶 (8)薩姆納——提出并證明酶是蛋白質(zhì) (9)切赫和奧特曼——發(fā)現(xiàn)少數(shù)RNA也具有生物催化
14、功能 (10)恩格爾曼——用水綿和好氧細(xì)菌證明光合作用釋放O2及光合作用需要光 (11)普利斯特利——植物可更新空氣 (12)英格豪斯——植物只有綠葉才能更新污濁的空氣,指出普利斯特利實(shí)驗(yàn)只有在光下才能成功 (13)梅耶——植物在進(jìn)行光合作用時(shí),光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來 (14)薩克斯——光合作用的產(chǎn)物除O2外還有淀粉(葉片產(chǎn)生淀粉需要光) (15)魯賓和卡門——用18O分別標(biāo)記H2O和CO2證明光合作用釋放的O2來自H2O (16)卡爾文——用14C標(biāo)記14CO2證明CO2中的碳在光合作用中轉(zhuǎn)化為有機(jī)物中碳的途徑[卡爾文循環(huán):14CO2→14C3→(14CH2O)] 必修2(
15、13條) (1)孟德爾——用豌豆作遺傳材料,利用假說—演繹法提出分離定律和自由組合定律(關(guān)注孟德爾成功的四大原因) (2)薩頓——用類比推理法提出基因在染色體上(關(guān)注假說—演繹法與類比推理法的差異) (3)摩爾根——用假說—演繹法證明基因在染色體上(用白眼雄果蠅作遺傳材料) (4)道爾頓——第一個(gè)提出色盲問題 (5)格里菲思——通過肺炎雙球菌的體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明加熱殺死的S型菌中含有某種“轉(zhuǎn)化因子” (6)艾弗里——通過肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA不是蛋白質(zhì)(轉(zhuǎn)化因子為DNA) (7)赫爾希和蔡斯——用放射性同位素(32P、35S)分別標(biāo)記噬菌體,證明噬菌
16、體的遺傳物質(zhì)是DNA (8)沃森和克里克——構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型(克里克還提出中心法則:) (9)富蘭克林——DNA衍射圖譜 (10)查哥夫——腺嘌呤(A)的量=胸腺嘧啶(T)的量,胞嘧啶(C)的量=鳥嘌呤(G)的量 (11)美國遺傳學(xué)家繆勒——用X射線照射果蠅,發(fā)現(xiàn)突變率大大提升 (12)拉馬克——第一個(gè)提出比較完整的進(jìn)化學(xué)說(中心思想:用進(jìn)廢退、獲得性遺傳) (13)達(dá)爾文——自然選擇學(xué)說(四個(gè)要點(diǎn):過度繁殖、生存斗爭、遺傳變異、適者生存) 必修3(10條) (1)貝爾納——內(nèi)環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié) (2)坎農(nóng)——內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用
17、下,通過機(jī)體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)作統(tǒng)一完成的(現(xiàn)代觀點(diǎn):內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制為神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)機(jī)制) (3)沃泰默——促胰液素分泌只受神經(jīng)調(diào)節(jié) (4)斯他林和貝利斯——促胰液素可存在“化學(xué)調(diào)節(jié)”(并命名該調(diào)節(jié)物為“激素”) (5)達(dá)爾文——植物向光性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證金絲雀草胚芽鞘感光部位在尖端,尖端可向下面的伸長區(qū)傳遞某種“影響”造成單側(cè)光下背光面比向光面生長快 (6)鮑森·詹森——胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可通過瓊脂片傳遞給下部 (7)拜爾——胚芽鞘的彎曲生長是因?yàn)榧舛水a(chǎn)生的影響在其下部分布不均勻造成的 (8)溫特——胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的(并將該物質(zhì)命名為“生長素
18、”) (9)高斯——證明大小兩種草履蟲間存在著競爭關(guān)系 (10)林德曼——對賽達(dá)伯格湖的能量流動(dòng)進(jìn)行定量分析,發(fā)現(xiàn)能量流動(dòng)兩大特點(diǎn):能量流動(dòng)是單向的、能量在流動(dòng)過程中逐級遞減 1.(2018·高考全國卷Ⅲ)下列研究工作中由我國科學(xué)家完成的是( ) A.以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實(shí)驗(yàn) B.用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實(shí)驗(yàn) C.證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn) D.首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成 解析:選D。奧地利的孟德爾以豌豆為實(shí)驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)了性狀遺傳規(guī)律,A項(xiàng)不符合題意;美國的卡爾文利用小球藻,用14C標(biāo)記的14CO2供小球藻進(jìn)行光合作用,探明了C
19、O2中的C在光合作用過程中轉(zhuǎn)化成有機(jī)物中C的途徑,這就是著名的卡爾文循環(huán),B項(xiàng)不符合題意;英國的格里菲思和美國的艾弗里分別完成了肺炎雙球菌的體內(nèi)和體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn),C項(xiàng)不符合題意;1965年我國科學(xué)家完成了具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成,D項(xiàng)符合題意。 2.(2016·高考全國卷Ⅲ改編)在前人進(jìn)行的下列研究中,采用的核心技術(shù)相同(或相似)的一組是( ) ①證明光合作用所釋放的氧氣來自水 ②用紫外線等處理青霉菌選育高產(chǎn)青霉素菌株 ③用T2噬菌體侵染大腸桿菌證明DNA是遺傳物質(zhì) ④用雙縮脲試劑檢測蛋白質(zhì) A.①② B.①③ C.②④ D.③④ 答案:B 3.(2
20、017·高考江蘇卷)下列關(guān)于探索DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn),敘述正確的是( ) A.格里菲思實(shí)驗(yàn)證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀 B.艾弗里實(shí)驗(yàn)證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡 C.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中離心后細(xì)菌主要存在于沉淀中 D.赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標(biāo)記 解析:選C。格里菲思體內(nèi)轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明S型細(xì)菌中存在某種“轉(zhuǎn)化因子”,能將R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化為S型細(xì)菌,但格里菲思并沒有證明“轉(zhuǎn)化因子”是什么,A項(xiàng)錯(cuò)誤;艾弗里實(shí)驗(yàn)證明了DNA是遺傳物質(zhì),并沒有證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡,B項(xiàng)錯(cuò)誤;由于噬菌體沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),所以離心后,有
21、細(xì)胞結(jié)構(gòu)的大腸桿菌在試管底部,而噬菌體及噬菌體的蛋白質(zhì)外殼留在上清液中,C項(xiàng)正確;赫爾希和蔡斯實(shí)驗(yàn)中細(xì)菌裂解后得到的噬菌體只有少部分帶有32P標(biāo)記,因?yàn)槭删w在進(jìn)行DNA復(fù)制的時(shí)候,模板是親代噬菌體中帶有32P標(biāo)記的DNA分子,而原料是大腸桿菌中沒有帶32P標(biāo)記的脫氧核苷酸,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 4.(2017·高考全國卷Ⅲ)某陸生植物種群的個(gè)體數(shù)量較少,若用樣方法調(diào)查其密度,下列做法合理的是( ) A.將樣方內(nèi)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記后再計(jì)數(shù) B.進(jìn)行隨機(jī)取樣,適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積 C.采用等距取樣法,適當(dāng)減少樣方數(shù)量 D.采用五點(diǎn)取樣法,適當(dāng)縮小樣方面積 解析:選B。根據(jù)題干信息“某陸生植物種群的
22、個(gè)體數(shù)量較少”,在用樣方法調(diào)查時(shí),選取的樣方過小,可能導(dǎo)致收集到的數(shù)據(jù)較少,偶然性較大,因此需要適當(dāng)擴(kuò)大樣方的面積或者增加樣方的數(shù)量,C、D錯(cuò)誤。用樣方法調(diào)查植物種群密度時(shí)不需要對樣方內(nèi)的個(gè)體進(jìn)行標(biāo)記,A錯(cuò)誤。 高考題中常對教材中的隱性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度挖掘,考查考生對生物學(xué)科學(xué)史中反映出的科學(xué)思想、研究方法和常用技術(shù)手段等內(nèi)容,同時(shí)也考查考生發(fā)散性思維和知識(shí)遷移能力。 1.下列有關(guān)科學(xué)家與其成就匹配有誤的一項(xiàng)是( ) A.魏爾肖——細(xì)胞通過分裂產(chǎn)生新細(xì)胞 B.林德曼——生態(tài)系統(tǒng)能量流動(dòng)的特點(diǎn):單向流動(dòng)、逐級遞減 C.溫特——胚芽鞘的彎曲生長確實(shí)是一種化學(xué)物質(zhì)引起的,并把這種物質(zhì)
23、命名為生長素 D.孟德爾——通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)基因在減數(shù)分裂過程中的變化規(guī)律 解析:選D。孟德爾通過豌豆雜交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了分離定律和自由組合定律,D錯(cuò)誤。 2.生物學(xué)研究用到多種科學(xué)方法,下列敘述正確的是( ) A.由于土壤動(dòng)物體型微小、活動(dòng)能力差,可用樣方法調(diào)查土壤動(dòng)物的豐富度 B.利用模型建構(gòu)法探究酵母菌種群數(shù)量變化時(shí),無須設(shè)置空白對照和重復(fù)實(shí)驗(yàn) C.摩爾根用假說—演繹法證明基因在染色體上 D.卡爾文利用同位素標(biāo)記法,將18O標(biāo)記的C18O2供小球藻利用,最終發(fā)現(xiàn)了卡爾文循環(huán) 解析:選C。對土壤小動(dòng)物豐富度的調(diào)查常用取樣器取樣法,樣方法用于蚜蟲等活動(dòng)能力極弱的動(dòng)物和植物的種
24、群密度的調(diào)查,A錯(cuò)誤。探究酵母菌種群數(shù)量變化實(shí)驗(yàn)中為了獲得準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),必須進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn),B錯(cuò)誤。摩爾根用假說—演繹法證明基因在染色體上,C正確??栁脑谘芯抗夂献饔眠^程時(shí),用14C標(biāo)記的14CO2進(jìn)行了相關(guān)研究,D錯(cuò)誤。 3.(不定項(xiàng))關(guān)于生長素的發(fā)現(xiàn),以下科學(xué)家的實(shí)驗(yàn),必須始終在單側(cè)光照射下進(jìn)行的是( ?。? A.19世紀(jì)末,達(dá)爾文的實(shí)驗(yàn) B.1910年,鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn) C.1914年,拜爾的實(shí)驗(yàn) D.1928年,溫特的實(shí)驗(yàn) 解析:選AB。生長素發(fā)現(xiàn)歷程的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)涉及4位科學(xué)家。其中,達(dá)爾文和鮑森·詹森的實(shí)驗(yàn)都必須在單側(cè)光條件下進(jìn)行;拜爾的實(shí)驗(yàn)是在黑暗條件下進(jìn)行的,在沒有單側(cè)
25、光的情況下,胚芽鞘依然出現(xiàn)了彎曲生長的現(xiàn)象;溫特的實(shí)驗(yàn)對光照條件無要求。 4.(不定項(xiàng))在探索遺傳物質(zhì)本質(zhì)的過程中,艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)和赫爾希、蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)都能證明的結(jié)論是( ?。? A.DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.DNA能控制生物的性狀 C.DNA能夠進(jìn)行半保留復(fù)制 D.蛋白質(zhì)與生物的性狀無關(guān) 解析:選B。“DNA是主要的遺傳物質(zhì)”是經(jīng)過大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“只有少數(shù)病毒的遺傳物質(zhì)是RNA,絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA”后得到的結(jié)論,A錯(cuò)誤。在艾弗里的肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中,將DNA與蛋白質(zhì)等分開,單獨(dú)研究,可以證明DNA能控制生物性狀;在赫爾希和蔡斯噬菌
26、體侵染細(xì)菌的實(shí)驗(yàn)中,親代噬菌體只是將DNA注入了宿主細(xì)胞中,子代噬菌體卻擁有與親代噬菌體相同的蛋白質(zhì)外殼,由此可推知,DNA能指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,從而控制生物的性狀,B正確?!癉NA能夠進(jìn)行半保留復(fù)制”是在沃森和克里克提出“DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型”之后的研究中被證實(shí)的,C錯(cuò)誤。蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者,與生物的性狀密切相關(guān),D錯(cuò)誤。 微專題3 高考探究實(shí)驗(yàn) 1.變量法尋找實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (1)根據(jù)題目信息,直接寫出實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 此類題目中往往含有“驗(yàn)證××”或“探究××”的字眼,此即為該實(shí)驗(yàn)的目的。 (2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)裝置或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象,推斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 此類試題首先應(yīng)確定實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量,再尋
27、找自變量和因變量之間的關(guān)系,此即實(shí)驗(yàn)的目的。 2.三段法分析實(shí)驗(yàn)原理 (1)實(shí)驗(yàn)原理一般由三段組成。自變量和因變量的關(guān)系+因變量的觀測指標(biāo)+實(shí)驗(yàn)具體過程描述。 (2)自變量的作用(反應(yīng))原理,即“為什么這么做”。要密切關(guān)注實(shí)驗(yàn)?zāi)康募邦}干信息,注意充分利用題干的提示或聯(lián)系教材基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行準(zhǔn)確描述。 (3)因變量的檢測原理(或操作原理、現(xiàn)象原理),即“為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象”??蓞⒖碱}中相關(guān)實(shí)驗(yàn)步驟。 3.實(shí)驗(yàn)變量控制原則 (1)自變量的控制原則——單一變量原則。 (2)無關(guān)變量控制原則——等量適宜原則。 (3)因變量的控制原則——可觀測性原則。 4.“四步法”規(guī)范書寫實(shí)驗(yàn)步驟
28、(1)材料分組編號(hào)(設(shè)置對照實(shí)驗(yàn))。 (2)對不同的對象施以不同的處理(控制自變量)。 (3)給以相同且適宜的條件(控制無關(guān)變量)。 (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察與記錄(因變量的預(yù)測)。 5.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測 (1)探究性實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測對應(yīng)假設(shè),常需分類討論,實(shí)驗(yàn)結(jié)論要根據(jù)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。 (2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與相應(yīng)結(jié)論只需考慮一種情況。一般只有一個(gè)結(jié)果和一個(gè)相應(yīng)的結(jié)論,且結(jié)論就在題目中,如“驗(yàn)證……”“證明……”等。實(shí)驗(yàn)結(jié)論對應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膽?yīng)得出肯定結(jié)論。 1.(2017·高考全國卷Ⅰ)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成,可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會(huì)造成
29、很大危害。通常,一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法,以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型,簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路,(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求:實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個(gè)組) 解析:(1)在用放射性同位素標(biāo)記法對新病毒進(jìn)行鑒定時(shí),要找出DNA和RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別。題中“假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換”,就是引導(dǎo)考生從DNA和RNA的堿基組成上進(jìn)行分析。因此,使病毒中的DNA或RNA的特殊堿基(DNA為胸腺嘧啶,RNA為尿嘧啶)帶上標(biāo)記,根據(jù)病毒中放射性標(biāo)記的檢測結(jié)
30、果就可做出判斷。由于病毒不能在培養(yǎng)基上獨(dú)立生活,其增殖時(shí)的原料只能來自宿主細(xì)胞,所以實(shí)驗(yàn)中需配制兩種培養(yǎng)基,記為甲組和乙組,甲組含有放射性標(biāo)記的尿嘧啶,乙組含有放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶,分別加入等量的宿主細(xì)胞使宿主細(xì)胞帶上相應(yīng)標(biāo)記,之后接種新病毒,培養(yǎng)一段時(shí)間后,收集病毒并檢測其放射牲。(2)本實(shí)驗(yàn)有兩種不同的結(jié)果:一種是甲組有放射性,乙組無,則該新病毒為RNA病毒;另一種為乙組有放射性,甲組無,則該新病毒為DNA病毒。 答案:(1)思路 甲組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。 乙組:將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶
31、的培養(yǎng)基中,之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時(shí)間后收集病毒并檢測其放射性。 (2)結(jié)果及結(jié)論 若甲組收集的病毒有放射性,乙組無,即為RNA病毒;反之為DNA病毒。 2.(2018·高考全國卷Ⅰ)為探究不同因素對尿量的影響,某同學(xué)用麻醉后的實(shí)驗(yàn)兔進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如下: a.記錄實(shí)驗(yàn)兔的尿量(單位:滴/分鐘)。 b.耳緣靜脈注射垂體提取液0.5 mL,記錄尿量。 c.待尿量恢復(fù)后,耳緣靜脈注射20%葡萄糖溶液15 mL,記錄尿量。取尿液做尿糖定性實(shí)驗(yàn)。 回答下列問題: (1)該同學(xué)發(fā)現(xiàn),與a相比,b處理后實(shí)驗(yàn)兔尿量減少,其主要原因是_______________。 (2)c處理后
32、,腎小管腔內(nèi)液體的滲透壓會(huì)升高,實(shí)驗(yàn)兔的尿量會(huì)________。取尿液加入斐林試劑做尿糖定性實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)磚紅色,說明尿液中含有________。 (3)若某實(shí)驗(yàn)兔出現(xiàn)腹瀉、尿量減少現(xiàn)象,導(dǎo)致尿量減少的主要原因是血漿滲透壓升高,刺激了存在于________的滲透壓感受器,從而引起尿量減少。 解析:(1)垂體可以釋放抗利尿激素,抗利尿激素作用于腎小管和集合管,促進(jìn)二者重吸收水,從而使尿量減少。(2)用20%葡萄糖溶液處理后,實(shí)驗(yàn)兔的腎小管腔內(nèi)液體的滲透壓會(huì)升高,腎小管對水的重吸收減少,實(shí)驗(yàn)兔的尿量會(huì)增加。斐林試劑可以用來檢測葡萄糖的存在,若尿液中加入斐林試劑做尿糖定性實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)磚紅色沉淀,說明尿液中
33、含有葡萄糖。(3)血漿滲透壓升高,會(huì)刺激存在于下丘腦的滲透壓感受器,經(jīng)過一系列的調(diào)節(jié)活動(dòng),最終使尿量減少。 答案:(1)垂體提取液中含有抗利尿激素,促進(jìn)了腎小管和集合管重吸收水 (2)增加 葡萄糖 (3)下丘腦 3.(2019·高考全國卷Ⅰ)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進(jìn)行干旱處理,該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小?;卮鹣铝袉栴}。 (1)經(jīng)干旱處理后,該植物根細(xì)胞的吸水能力________。 (2)與干旱處理前相比,干旱處理后該植物的光合速率會(huì)________,出現(xiàn)這種變化的主要原因是___________________
34、___________________________________________________。 (3)有研究表明:干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。 解析:(1)經(jīng)干旱處理后,植物根細(xì)胞的細(xì)胞液濃度增大,細(xì)胞液和外界溶液的濃度差增大,植物的吸水能力增強(qiáng)。(2)干旱處理后,葉片氣孔開度減小,使CO2供應(yīng)不足,暗反應(yīng)減弱,從而導(dǎo)致光合作用減弱。(3)本實(shí)驗(yàn)需先設(shè)計(jì)干旱處理與非干旱處理的對照,證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的;再
35、設(shè)計(jì)在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對照,證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。 答案:(1)增強(qiáng) (2)降低 氣孔開度減小使供應(yīng)給光合作用所需的CO2減少 (3)取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經(jīng)干旱處理后,再測定氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是干旱處理前后氣孔開度不變。 將上述干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在干旱條件下,一組進(jìn)行ABA處理,另一組作為對照組,一段時(shí)間后,分別測定兩組的氣孔開度。預(yù)期結(jié)果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變。 本部分屬于高頻考點(diǎn),在高考中常以非選擇題的形式出現(xiàn),對實(shí)驗(yàn)選材、實(shí)驗(yàn)變量控制、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)思
36、路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)論預(yù)期等進(jìn)行考查,注重對實(shí)驗(yàn)探究能力的考查,靈活性強(qiáng),難度大。 1.重金屬離子會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性。為探究銅離子能否使唾液淀粉酶失活,某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下(已知SO對實(shí)驗(yàn)結(jié)果沒有影響),回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)步驟 試管甲 試管乙 步驟1 加入1%CuSO4溶液和pH為6.8的緩沖液各1 mL 加入A 步驟2 各加入1%唾液淀粉酶溶液1 mL,混勻后放置一段時(shí)間 步驟3 各加入1%淀粉溶液1 mL,B 步驟4 取出試管,各加入1%碘溶液3滴,觀察顏色變化 (2)討論與分析 ①實(shí)驗(yàn)中設(shè)置試管乙的目的是____________
37、____________,表中A處應(yīng)為__________; B處為______________________________________________________________。 ②若銅離子能使唾液淀粉酶失活,理論上兩支試管最可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是試管甲中溶液________,試管乙中溶液________(兩空均填“變藍(lán)”或“不變藍(lán)”)。 ③實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是_________________________________。 ④有同學(xué)提出由于CuSO4溶液呈藍(lán)色,用上述步驟的檢測方法可能會(huì)對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾,請你提出另外一種結(jié)果檢測方法并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 a.檢測方法
38、:_____________________________________________________________。 b.若銅離子能使唾液淀粉酶失活,預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)該是試管甲中_________________; 試管乙中__________________________________________________________________。 答案:(2)①對照 蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1 mL 適宜溫度(37 ℃)下保溫一段時(shí)間?、谧兯{(lán) 不變藍(lán) ③維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定?、躠.用斐林試劑檢驗(yàn)兩支試管中是否含有還原糖 b.無磚紅色沉淀產(chǎn)生 出現(xiàn)磚紅色沉淀
39、 2.向小白鼠注射促甲狀腺激素(TSH),會(huì)使下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)分泌減少。對此現(xiàn)象的解釋有兩種觀點(diǎn),觀點(diǎn)一:TSH直接對下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié);觀點(diǎn)二:TSH促進(jìn)甲狀腺分泌甲狀腺激素,甲狀腺激素對下丘腦進(jìn)行反饋調(diào)節(jié)。兩種觀點(diǎn)孰是孰非?某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下探究實(shí)驗(yàn)。回答下列問題: (1)實(shí)驗(yàn)步驟: ①將生理狀態(tài)相同的小白鼠隨機(jī)分為A、B小組,測定兩組動(dòng)物血液中_____________的含量。 ②用手術(shù)器械將A組小白鼠的________(填器官名稱)切除,B組_________________。 ③向A組小白鼠注射適量的一定濃度的__________________(填激
40、素名稱),向B組小白鼠_______________________。 ④在相同且適宜的環(huán)境條件下飼養(yǎng)一段時(shí)間后,測定A、B兩組小白鼠血液中促甲狀腺激素釋放激素(TRH)的含量。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: ①若A組小白鼠血液中TRH不減少(或增加),B組小白鼠血液中TRH減少,則觀點(diǎn)________正確; ②若A組小白鼠和B組小白鼠血液中TRH減少的量相等,則另一觀點(diǎn)正確。 (3)現(xiàn)科學(xué)家已證實(shí)觀點(diǎn)二是正確的。由此可知,下丘腦細(xì)胞膜上應(yīng)含有識(shí)別________________的受體。 解析:觀點(diǎn)一的核心思想為“TSH→下丘腦”,觀點(diǎn)二的核心思想為“TSH→甲狀腺→甲狀腺激素→下丘腦”
41、,兩種觀點(diǎn)的主要區(qū)別為是否經(jīng)過“甲狀腺→甲狀腺激素”這一環(huán)節(jié)(此為自變量)。所以,實(shí)驗(yàn)組(A組)應(yīng)切除小白鼠的甲狀腺,對照組(B組)不切除;為了排除手術(shù)本身的干擾,對照組應(yīng)做相同的外科手術(shù)但不切除甲狀腺操作。該實(shí)驗(yàn)的因變量為血液中TRH的含量變化,所以實(shí)驗(yàn)前后需分別對此進(jìn)行測定并比較。假如觀點(diǎn)一正確,即不經(jīng)過“甲狀腺→甲狀腺激素”這一環(huán)節(jié),則無論是否切除甲狀腺,TRH的分泌量均減少。假如觀點(diǎn)二正確,即經(jīng)過“甲狀腺→甲狀腺激素”這一環(huán)節(jié),則切除甲狀腺之后(A組)TSH將不能發(fā)揮負(fù)反饋調(diào)節(jié)的作用,TRH的分泌量不減少(或增加)??茖W(xué)家已證實(shí)觀點(diǎn)二正確,說明下丘腦細(xì)胞膜上含有識(shí)別甲狀腺激素的受體。
42、 答案:(1)①促甲狀腺激素釋放激素(TRH) ②甲狀腺 做相同的外科手術(shù),但不切除甲狀腺 ③促甲狀腺激素(TSH) 注射等量的同濃度的促甲狀腺激素(TSH) (2)二 (3)甲狀腺激素 3.藥物X為激素類藥物。為研究其對動(dòng)物機(jī)體排卵的影響,某同學(xué)用若干只發(fā)育狀況相同的雌性鳙魚進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。回答下列問題: (1)請完善下面的實(shí)驗(yàn)步驟: ①將鳙魚隨機(jī)均分為甲、乙兩組。甲組(實(shí)驗(yàn)組)的處理是注射適量的用0.65%NaCl溶液配制的物質(zhì)X溶液,乙組的處理是________________________。 ②將上述兩組鳙魚置于________________________的條件下飼養(yǎng)。 ③一
43、段時(shí)間后,統(tǒng)計(jì)兩組鳙魚排卵的數(shù)目。 ④對所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理和分析。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析: 甲組的卵細(xì)胞數(shù)量大于乙組,則說明藥物X________________________。 (3)為了進(jìn)一步研究藥物X的作用機(jī)理,該同學(xué)測定了兩組鳙魚體內(nèi)雌性激素的含量,發(fā)現(xiàn)甲組雌性激素的含量高于乙組。請對藥物X的作用機(jī)理提出兩種不同的解釋: ________________________________________________________________________ _____________________________________________________
44、___________________。 解析:(1)按照實(shí)驗(yàn)的單一變量原則,甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)中除藥物X外,其他條件應(yīng)相同且適宜。因此,對乙組的處理應(yīng)為:注射等量的0.65%NaCl溶液。并將兩組鳙魚放在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)。(2)如果甲組的卵細(xì)胞數(shù)量大于乙組,說明藥物X能促進(jìn)鳙魚排卵。(3)性激素的分泌存在分級調(diào)節(jié),受到下丘腦和垂體的控制。藥物X可能促進(jìn)了下丘腦分泌促性腺激素釋放激素,也可能促進(jìn)了垂體分泌促性腺激素,還有可能促進(jìn)了卵巢分泌雌性激素,這三個(gè)途徑都會(huì)使雌性激素的分泌量增加。 答案:(1)①注射等量的0.65%NaCl溶液?、谙嗤疫m宜 (2)對鳙魚排卵有促進(jìn)作用 (3)藥物X
45、促進(jìn)下丘腦分泌促性腺激素釋放激素、藥物X促進(jìn)垂體分泌促性腺激素、藥物X促進(jìn)性腺(卵巢)分泌雌性激素(答出兩種即可) 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般流程 組織答案需注意的問題 實(shí)驗(yàn)操作細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)要合理規(guī)范、切實(shí)可行、言簡意賅。書面表達(dá)是解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題最關(guān)鍵的部分,在書寫實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn): (1)步驟設(shè)計(jì)一般不宜連續(xù)描述,而是分段敘述,并加以編號(hào)。 (2)為使敘述更簡潔,對試管、燒杯等一般要加以分組、編號(hào),如A、B或甲、乙等。 (3)敘述中盡量用規(guī)范的實(shí)驗(yàn)術(shù)語,不能使用含糊的口語,如“等量”不宜說成“一樣多”等。 (4)一般在時(shí)間、溫度、物質(zhì)的量上難以做到準(zhǔn)確的量化表達(dá),盡可能用“相
46、同”“適宜”或“適量”等“定性”的語言表達(dá)。 (5)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中適時(shí)出現(xiàn)“其他培養(yǎng)條件相同”或“培養(yǎng)相同一段時(shí)間后”等都是很好的得分點(diǎn)。 (6)題目給出的實(shí)驗(yàn)材料和試劑一般應(yīng)充分利用,除非題目條件允許,否則不能自己隨意增減實(shí)驗(yàn)材料和試劑?!? [強(qiáng)化練習(xí)·知能提升] 1.“顏色反應(yīng)”是鑒定特定物質(zhì)的常用方法。下列敘述正確的是( ) A.為檢測待測樣液中是否含有葡萄糖,可以使用斐林試劑檢測 B.用蘇丹Ⅲ和蘇丹Ⅳ染液檢測組織切片內(nèi)的脂肪時(shí),染色時(shí)間長短不同 C.若待測樣液中不含蛋白質(zhì),則加入雙縮脲試劑后樣液顏色不變 D.斐林試劑和雙縮脲試劑所含物質(zhì)種類不同,使用方法也不同 解析:
47、選B。斐林試劑只能檢測出待測樣液中是否含有還原糖,但不能檢測出特定的還原糖,A項(xiàng)錯(cuò)誤;蘇丹Ⅲ和蘇丹Ⅳ染液都能用于檢測組織切片內(nèi)的脂肪,用蘇丹Ⅲ染液進(jìn)行染色的時(shí)間為3 min,而用蘇丹Ⅳ染液染色的時(shí)間為1 min,B項(xiàng)正確;雙縮脲試劑本身為藍(lán)色,即使待測樣液中不含蛋白質(zhì),加入雙縮脲試劑后樣液顏色也會(huì)變化,C項(xiàng)錯(cuò)誤;斐林試劑和雙縮脲試劑所含物質(zhì)種類相同,使用方法不同,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.生物實(shí)驗(yàn)中常需要設(shè)置對照,以下對照設(shè)置正確的是( ) A.驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置肝臟研磨液和清水的對照實(shí)驗(yàn) B.研究細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)中,將蠑螈受精卵縊成有核和無核兩部分 C.植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中,需撕取
48、兩片紫色洋蔥鱗片葉表皮設(shè)置對照 D.噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,用35S、32P標(biāo)記同一噬菌體的蛋白質(zhì)和DNA 解析:選B。驗(yàn)證酶的高效性實(shí)驗(yàn)中,設(shè)置肝臟研磨液和FeCl3的對照實(shí)驗(yàn),A項(xiàng)錯(cuò)誤;研究細(xì)胞核功能的實(shí)驗(yàn)中,將蠑螈受精卵縊成有核和無核兩部分來觀察細(xì)胞核有無對細(xì)胞分裂的影響,B項(xiàng)正確;植物細(xì)胞質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)中常用紫色洋蔥鱗片葉外表皮作實(shí)驗(yàn)材料,進(jìn)行自身對照,不需要專門設(shè)計(jì)對照組,C項(xiàng)錯(cuò)誤;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)中,用35S標(biāo)記一組噬菌體的蛋白質(zhì),用32P標(biāo)記另一組噬菌體的DNA,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 3.下列關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用技術(shù)及方法的描述,正確的是( ) A.對培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),采用
49、抽樣檢測法 B.研究土壤中小動(dòng)物類群的豐富度時(shí),宜采用標(biāo)志重捕法 C.觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,漂洗的目的是洗去多余的染液 D.以淀粉為底物,探究溫度對酶活性的影響時(shí),用斐林試劑鑒定最好 解析:選A。培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量多,不能直接計(jì)數(shù),應(yīng)采用抽樣檢測的方法,A正確;研究土壤小動(dòng)物類群豐富度時(shí),常采用取樣器取樣法,B錯(cuò)誤;觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)中,漂洗的目的是洗去藥液,避免解離過度,C錯(cuò)誤;斐林試劑鑒定還原糖時(shí)需要水浴加熱,造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差,D錯(cuò)誤。 4.定量分析是科學(xué)研究的重要方法。下列能用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù)的是( ) A.癌細(xì)胞懸液中的癌細(xì)胞 B.濃縮培養(yǎng)的噬菌
50、體 C.合格飲用水中的大腸桿菌 D.雞卵細(xì)胞 解析:選A。癌細(xì)胞懸液中的癌細(xì)胞可以用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù),A正確;噬菌體是沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒,在光學(xué)顯微鏡下無法觀察到,不能用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù),B錯(cuò)誤;合格飲用水中的大腸桿菌數(shù)量太少,不能用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板直接計(jì)數(shù),C錯(cuò)誤;雞卵細(xì)胞直徑為2~3 cm,不需要顯微鏡即可觀察計(jì)數(shù),D錯(cuò)誤。 5.格里菲思的肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)與赫爾希和蔡斯的噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是( ) A.設(shè)法把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開,分別觀察二者的作用 B.設(shè)法把不同類型的微生物區(qū)分開,分別觀察不同類型微生物的作用 C.設(shè)法把微生物的化學(xué)成分分開,分別觀察每一種化
51、學(xué)成分的作用 D.設(shè)法證明了不同微生物有不同的顯微結(jié)構(gòu),但具有相同的遺傳物質(zhì) 解析:選B。格里菲思沒有把DNA與蛋白質(zhì)區(qū)分開,A錯(cuò)誤;格里菲思分別用R型菌和S型菌去感染小鼠,觀察小鼠被感染后的情況,赫爾希和蔡斯是利用放射性同位素標(biāo)記技術(shù),獲得含35S或32P的T2噬菌體,B正確;格里菲思雖然將加熱殺死的S型菌與R型活菌混合,但并沒有提取出S型菌的化學(xué)成分,C錯(cuò)誤;格里菲思沒有證明肺炎雙球菌的遺傳物質(zhì)是DNA,D錯(cuò)誤。 6.(2019·遼寧大連模擬)對“把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來”的假說進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的科學(xué)家及實(shí)驗(yàn)是( ) A.英格豪斯;證明植物在光照條件下可以更新空氣成分的實(shí)驗(yàn) B.
52、恩格爾曼;證明水綿的葉綠體是其進(jìn)行光合作用的場所的實(shí)驗(yàn) C.薩克斯;證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn) D.魯賓和卡門;證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的實(shí)驗(yàn) 解析:選C。英格豪斯證明植物在光照條件下可以更新空氣成分的實(shí)驗(yàn)解答了“植物是否能從空氣中得到什么”的問題,雖然沒能弄清植物吸收和釋放的究竟是什么氣體,但確認(rèn)了植物能更新空氣成分,其中并未涉及題干所述的能量轉(zhuǎn)化,A不符合題意。恩格爾曼證明光合作用的場所是葉綠體的實(shí)驗(yàn)解答了“葉綠體的作用僅僅是吸收光能嗎”的問題,但并未涉及題干所述的能量轉(zhuǎn)化,B不符合題意。薩克斯證明綠葉在光下進(jìn)行光合作用可以產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)回答了“光合作用過程中,
53、光能哪兒去了”的問題,其可驗(yàn)證德國科學(xué)家梅耶根據(jù)能量轉(zhuǎn)化和守恒定律,提出的植物在進(jìn)行光合作用時(shí)“把光能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能儲(chǔ)存起來”的假說,C符合題意。魯賓和卡門證明光合作用產(chǎn)生的氧氣來自水的實(shí)驗(yàn)回答了“光合作用釋放的氧氣到底來自二氧化碳還是水”這一問題,但并未涉及題干所述的能量轉(zhuǎn)化,D不符合題意。 7.(不定項(xiàng))為探究某植物提取物X對患某種代謝障礙疾?。╕)小鼠的影響,某研究小組做了如下實(shí)驗(yàn):將若干健康的同一性別的小鼠進(jìn)行適應(yīng)性飼喂5 d后,隨機(jī)均分為6組。其中前5組向腹腔注射Y疾病誘導(dǎo)劑(Z),獲得Y疾病模型鼠,最后一組注射等量生理鹽水。隨后的實(shí)驗(yàn)過程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。 組別 A組 B
54、組 C組 D組 E組 F組 每天灌喂的溶液及其濃度 3 mg/kg(X溶液) 6 mg/kg(X溶液) 12 mg/kg(X溶液) 2.5 mg/kg(W溶液) 生理 鹽水 生理 鹽水 4周后小鼠代謝情況(血漿相關(guān)物質(zhì)含量相對值) 23.34 20.32 18.13 17.52 28.25 6.40 注:W為臨床上使用的與X作用相似的藥物。 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)及結(jié)果,下列有關(guān)說法正確的是( ?。? A.Z作為Y疾病誘導(dǎo)劑,能特異性破壞某器官 B.本實(shí)驗(yàn)中對照組是D組、E組和F組 C.一定濃度的X可作為有效藥代替W D.12 mg/kg的X溶液是小鼠對
55、抗Y疾病最適宜的藥物濃度 解析:選BC。該實(shí)驗(yàn)的目的是探究X對患Y疾病小鼠的影響,從實(shí)驗(yàn)操作的內(nèi)容看,自變量為X的有無及其濃度,其中A、B、C三組屬于實(shí)驗(yàn)組(均被X處理),D、E、F三組屬于對照組(均沒有被X處理),對照組中,D組為條件對照(處理因素為W),E組為條件對照(患Y疾病模型鼠,沒有注射任何治療藥物),F(xiàn)組為空白對照(沒有患Y疾病,也沒有進(jìn)行任何與Y疾病有關(guān)的處理)。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果無法得出Z作為Y疾病誘導(dǎo)劑可特異性破壞某器官的結(jié)論,A錯(cuò)誤;本實(shí)驗(yàn)中對照組是D組、E組和F組,B正確;從實(shí)驗(yàn)的C組和D組實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對照,可以得出一定濃度的X可作為有效藥代替W,C正確;該實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)組僅有三組
56、,三組中濃度為12 mg/kg的X溶液對患Y疾病小鼠產(chǎn)生的效果與D組最接近,但不一定是對抗Y疾病最適宜的濃度,D錯(cuò)誤。 8.(2019·北京海淀模擬)科研人員從腫瘤細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了蛋白S,為研究其功能,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):將DNA模板和RNA聚合酶混合一段時(shí)間后加入原料(其中鳥嘌呤核糖核苷酸用32P標(biāo)記),一起保溫一段時(shí)間后加入肝素(可以與RNA聚合酶結(jié)合),然后再加入蛋白S(對照組不加蛋白S),結(jié)果如圖所示。 (1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是________________。 (2)本實(shí)驗(yàn)的因變量是________________,可用圖示縱坐標(biāo)表示。 (3)本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀_________
57、_____________________________。 解析:實(shí)驗(yàn)結(jié)果坐標(biāo)曲線圖中兩條曲線分別對應(yīng)“加入蛋白S”和“未加入蛋白S”,說明蛋白S的有無是自變量;通過DNA模板和RNA聚合酶以及原料的加入等信息可知本實(shí)驗(yàn)要探究的生理過程是轉(zhuǎn)錄(其強(qiáng)度對應(yīng)因變量),轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物是RNA,RNA中放射性的大小(因變量具體觀測指標(biāo))反映轉(zhuǎn)錄過程的強(qiáng)度??梢耘cRNA聚合酶結(jié)合的肝素加入后,產(chǎn)物中放射性不再增加(轉(zhuǎn)錄停止),但與沒有加入蛋白S相比,加入蛋白S后產(chǎn)物中放射性明顯增加,說明蛋白S具有促進(jìn)轉(zhuǎn)錄過程的作用。實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊话惚硎瞿J綖樘骄?驗(yàn)證)+自變量+因變量,故本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢员硎鰹樘骄康?/p>
58、白S對轉(zhuǎn)錄過程的影響。 答案:(1)蛋白S的有無 (2)轉(zhuǎn)錄過程的強(qiáng)度 (3)探究蛋白S對轉(zhuǎn)錄過程的影響 9.單細(xì)胞銅綠微囊藻大量繁殖可形成水華,受到廣泛關(guān)注。有人提出假設(shè):粉綠狐尾藻(一種高等水生植物)能產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì),抑制銅綠微囊藻的生長。請完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),探究該假設(shè)是否成立。 (1)實(shí)驗(yàn)步驟 ①材料準(zhǔn)備:在裝有7 000 mL蒸餾水的玻璃缸中種植一定數(shù)量且生長良好的粉綠狐尾藻,在適宜條件下培養(yǎng)8 d。準(zhǔn)備接種用的銅綠微囊藻。 ②培養(yǎng)液配制:用蒸餾水配制A培養(yǎng)液;用微孔濾膜過濾①中玻璃缸中的培養(yǎng)液,用濾液代替蒸餾水配制B培養(yǎng)液。 ③實(shí)驗(yàn)分組:取錐形瓶6個(gè),分為兩組。在實(shí)驗(yàn)組的3
59、個(gè)錐形瓶中分別加入150 mL________培養(yǎng)液。在對照組的3個(gè)錐形瓶中分別加入150 mL________培養(yǎng)液; ④接種與培養(yǎng):在6個(gè)錐形瓶中分別加入__________________,并將上述錐形瓶置于相同且適宜的條件下培養(yǎng)8 d。 ⑤觀察與統(tǒng)計(jì):每天定時(shí)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板對6個(gè)錐形瓶內(nèi)銅綠微囊藻進(jìn)行計(jì)數(shù),計(jì)算兩組平均值并比較差異。 (2)若該假設(shè)不成立,則實(shí)驗(yàn)結(jié)果是________________。 解析:(1)題干給出信息“有人提出假設(shè):粉綠狐尾藻(一種高等水生植物)能產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì),抑制銅綠微囊藻的生長”和“完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),探究該假設(shè)是否成立”,這樣本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康木秃苊?/p>
60、顯了,是探究粉綠狐尾藻產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)對銅綠微囊藻生長的影響,由此可以分析實(shí)驗(yàn)的自變量是粉綠狐尾藻產(chǎn)生的化學(xué)物質(zhì),因變量是銅綠微囊藻生長情況。由此可知,在實(shí)驗(yàn)組的3個(gè)錐形瓶中應(yīng)加入B培養(yǎng)液,在對照組的3個(gè)錐形瓶中應(yīng)加入用蒸餾水配制的A培養(yǎng)液。然后,實(shí)驗(yàn)組和對照組的錐形瓶中都要加入等量的銅綠微囊藻,即在6個(gè)錐形瓶中分別加入等量的銅綠微囊藻。 (2)實(shí)驗(yàn)假設(shè)是“粉綠狐尾藻(一種高等水生植物)能產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì),抑制銅綠微囊藻的生長”,實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄糠劬G狐尾藻產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)對銅綠微囊藻生長的影響,若實(shí)驗(yàn)結(jié)果中對照組與實(shí)驗(yàn)組中結(jié)果一樣,則說明粉綠狐尾藻產(chǎn)生的某種化學(xué)物質(zhì)對銅綠微囊藻生長沒有影響
61、,“粉綠狐尾藻(一種高等水生植物)能產(chǎn)生某種化學(xué)物質(zhì),抑制銅綠微囊藻的生長”的假設(shè)不成立。 答案:(1)③B A?、艿攘康你~綠微囊藻 (2)兩組的平均值相等或基本相等 10.(2019·遼寧大連模擬)在小鼠中,有位于常染色體上的關(guān)于毛色的復(fù)等位基因:A控制黃色,a1控制灰色,a2控制黑色,A對a1、a2為顯性,a1對a2為顯性?;蛐蜑锳A的個(gè)體在胚胎期死亡,灰色小鼠為野生型?,F(xiàn)有一只黃色雄鼠和多只其他各色的雌鼠,擬利用雜交方法檢測出該黃色雄鼠的基因型,請完善實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路和結(jié)果預(yù)測。 (1)實(shí)驗(yàn)思路: ①_________________________________________
62、_____________________________; ②觀察__________________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測及得出結(jié)論: ①如果后代表現(xiàn)型為________________________,則該黃色雄鼠的基因型為Aa1。 ②如果后代表現(xiàn)型為________________________,則該黃色雄鼠的基因型為Aa2。 答案:(1)①讓該黃色雄鼠與多只黑色雌鼠進(jìn)行雜交?、诤蟠拿?2)①黃色和灰色(或黃色∶灰色=1∶1) ②黃色和黑色(或黃色∶黑色=1∶1) 11
63、.紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液顏色可隨pH增大由紫紅色變成藍(lán)色;Na2MoO4含植物生長發(fā)育所必需的無機(jī)鹽,其溶液呈弱堿性?,F(xiàn)有光學(xué)顯微鏡、微量移液器、紫色洋蔥鱗片葉、A液(0.005 mol/L的Na2MoO4溶液)、B液(含有適量ATP的0.005 mol/L的Na2MoO4溶液)等,A液、B液均不會(huì)使細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離。請?zhí)骄縈oO進(jìn)入洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式(不考慮其他因素引起的細(xì)胞液pH變化)。 (1)你的假設(shè)是________________________________________________________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟 ①制作洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的
64、臨時(shí)裝片多個(gè)。 ②對照組的處理:取一個(gè)臨時(shí)裝片,用微量移液器吸取200 μL的A液,在蓋玻片的一側(cè)分次滴加,在另一側(cè)用吸水紙吸引,待A液充分浸潤細(xì)胞時(shí),吸去多余的溶液。顯微鏡下將會(huì)觀察到____________________________,記錄_____________________________。 ③實(shí)驗(yàn)組的處理:______________________________________________________,在蓋玻片的一側(cè)分次滴加,在另一側(cè)用吸水紙吸引,待其充分浸潤細(xì)胞時(shí),吸去多余的溶液,然后用顯微鏡觀察和記錄。 (3)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: __________
65、______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案:(1)MoO通過主動(dòng)運(yùn)輸(答“協(xié)助擴(kuò)散”也可以,實(shí)驗(yàn)過程及預(yù)期結(jié)果要與之匹配,答“自由擴(kuò)散”不可)進(jìn)入洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞 (2)②一部分細(xì)胞由紫紅色變成藍(lán)色 變色細(xì)胞
66、個(gè)數(shù)(比例)和變色所需時(shí)間?、哿砣∫粋€(gè)臨時(shí)裝片,用微量移液器吸取等量B液 (3)若實(shí)驗(yàn)組由紫紅色變成藍(lán)色的細(xì)胞數(shù)量較多,變色所需時(shí)間較短,則MoO進(jìn)入洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸;若實(shí)驗(yàn)組由紫紅色變成藍(lán)色的細(xì)胞數(shù)量和變色所需時(shí)間與對照組相差不大,則MoO進(jìn)入洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散 12.(2019·江蘇南京模擬)為探究NaCl對某植物幼苗光合作用的影響,某研究小組做了相關(guān)實(shí)驗(yàn),請回答下列問題(注:檢測期間細(xì)胞呼吸速率用CO2產(chǎn)生速率表示,為2 μmol·m-2·s-1,凈光合速率用CO2吸收速率表示): (1)實(shí)驗(yàn)步驟: ①選取若干株___________________的該植物幼苗,平均分成________組,依次編號(hào)。 ②每天傍晚分別將________噴灑在各組幼苗的葉片上,次日上午10:00測定凈光合速率。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析: 實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示,經(jīng)分析可以得出結(jié)論: ________________________________________________________________________ _______
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