适考素能特训2-7实验与探究(对应学生用书P159)(时间：45分钟，满分：90分)一、选择题(每小题3分，共45分)1.根据下列实验操作，预期实验现象正确的是( )编号实验操作实验现象①在2mL蛋清稀释液中先加0.1g/molNaOH溶液1mL，摇匀后，再加0.01g/mLCuSO4溶液4滴，摇匀溶液呈紫色②用高温处理后冷却的过氧化氢酶溶液与过氧化氢混合产生大量气泡③在剪碎的新鲜菠菜叶中加入二氧化硅、无水乙醇，充分研磨后过滤滤液呈深绿色④洋葱根尖经解离、漂洗后，用龙胆紫溶液染色，制成装片后在显微镜下观察染色质、染色体呈紫色A.①② B．②③C．①③D．①④答案：D解析：高温处理后的过氧化氢酶的活性已丧失，不能催化分解过氧化氢。实验③中没有加碳酸钙，色素被破坏。2.下列关于实验变量的叙述，正确的是( )A．在探究温度对酶活性影响的实验中，温度是因变量B．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，重铬酸钾溶液是因变量C．在探究CO2浓度对光合作用强度影响的实验中，光照是无关变量D．在探究植物细胞吸水和失水的实验中，液泡体积的变化是无关变量答案：C解析：在探究温度对酶活性影响的实验中，温度是自变量；在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，自变量是氧气的有无，因变量是产物的种类和数目；在探究CO2浓度对光合作用强度影响的实验中，自变量是不同浓度的CO2，光照是无关变量；在探究植物细胞吸水和失水的实验中，液泡体积的变化是因变量。3.实验在生物学的研究中占有重要的地位，下列有关实验的叙述正确的是( )A．在研究光合色素时，可采用纸层析法对叶绿体中的色素进行提取B．探究不同浓度生长素对插条生根的影响时，插条上芽的数量应相等C．在光学显微镜下观察，可见真核细胞和原核细胞中都含有核糖体D．观察植物细胞的减数分裂，可选用开放的豌豆花的花药作为实验材料答案：B-12-\n解析：纸层析法是对色素进行分离而不是提取，A错误；探究不同浓度生长素对插条生根的影响时，生长素的浓度为自变量，插条上芽的数量为无关变量，应相等，B正确；核糖体在电子显微镜下才可以看到，C错误；开放的豌豆花的花药已经完成了减数分裂，不能作为观察细胞减数分裂的材料，D错误。4.下列有关生物学实验的叙述，正确的是( )A.在“观察洋葱根尖有丝分裂”和“观察细胞中RNA和DNA分布”的实验中加入盐酸的浓度和目的都不相同B.在色素的提取和分离实验中，胡萝卜素在层析液中的溶解度最低，扩散速度最快C.双缩脲试剂和斐林试剂的用法不同，但它们的化学成分和物质的浓度都相同D.制取细胞膜和提取DNA都可以用鸡血作为实验材料答案：A解析：观察洋葱根尖有丝分裂实验中所用盐酸的作用是解离，即分解细胞间隙的果胶等成分，使细胞分离开，而观察细胞中DNA和RNA分布的实验中所用盐酸的作用是改变细胞膜的通透性及将DNA与蛋白质分开利于着色，A正确；色素提取和分离实验中，分离色素的原理为色素在层析液中溶解度越大，色素在滤纸条上的扩散速率就越快，B错误；双缩脲试剂所用的硫酸铜浓度为0.01g/mL，而斐林试剂所用的硫酸铜浓度为0.05g/mL，C错误；鸡为鸟类，其红细胞有细胞器膜和核膜，不能用于制取细胞膜，制取纯净细胞膜所用的材料是哺乳动物成熟的红细胞，D错误。5.下列叙述正确的是( )A．利用光学显微镜观察细胞膜磷脂双分子层B．用35S标记的噬菌体侵染细菌，实验结果证明了DNA是遗传物质C．沃森和克里克研究DNA分子结构时，运用了建构物理模型的方法D．萨顿利用假说—演绎法提出了基因在染色体上的假说答案：C解析：萨顿利用类比推理法提出基因在染色体上的假说；只用35S标记噬菌体不能证明DNA是遗传物质；用电子显微镜才能观察到磷脂双分子层。6.下列有关生物实验原理、方法或结果的描述中，正确的是( )A．“观察植物细胞有丝分裂”实验中，不需保持细胞的活体状态B．提取叶绿体中色素的方法是纸层析法C．番茄含有丰富的葡萄糖和果糖，常用作还原糖的鉴定材料D．观察线粒体选用甲基绿染液染色答案：A解析：分离色素的方法是纸层析法；番茄有颜色不适宜用作还原糖的鉴定材料；观察线粒体用健那绿染液染色。-12-\n7.下列关于生物学研究方法的叙述中，错误的是( )A．噬菌体侵染大肠杆菌实验中，搅拌、离心的目的是把噬菌体的DNA和蛋白质分离B．可用同位素标记法研究DNA的半保留复制C．使用纸层析法分离叶绿体中的色素时不能让层析液没及滤液细线D．可以用差速离心法分离各种细胞器答案：A解析：噬菌体侵染大肠杆菌实验中搅拌、离心的目的是把噬菌体的蛋白质外壳和大肠杆菌分离开。8.下列试剂或材料与其实验名称不相符的是( )A．溴麝香草酚蓝——探究酵母菌细胞呼吸的产物B．健那绿——观察DNA在细胞中的分布C．淀粉酶和淀粉——探究温度对酶活性的影响D．洋葱根尖——观察植物细胞的有丝分裂答案：B解析：溴麝香草酚蓝可用来检验酵母菌呼吸作用过程中是否产生CO2；健那绿染液是专一性染线粒体的活细胞染料；淀粉在淀粉酶的催化下水解，环境温度不同，淀粉酶的活性不同，淀粉水解的速率也不同；高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。9.下面是四位同学实验操作的方法和结果，其中正确的是( )A．西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，可用作还原糖鉴定的材料B．提取叶绿体中色素的原理是色素在滤纸条上扩散速度不同C．稀释的蛋清溶液与唾液淀粉酶溶液都可以与双缩脲试剂产生紫色反应D．显微镜下观察有丝分裂所用的材料是洋葱鳞片叶表皮细胞答案：C解析：西瓜汁有颜色，用作鉴定还原糖材料时会影响鉴定结果；提取叶绿体中色素的原理是其能溶于有机溶剂，分离的原理是色素在滤纸条上扩散速度不同；洋葱鳞片叶表皮细胞是高度分化的细胞，不能进行细胞分裂。10.切除老鼠的甲状腺后，其物质代谢能力大大下降；若切除甲状腺后，连续给老鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素，其物质代谢能力与切除前相比没有下降。由此可以推测，甲状腺激素能增强物质代谢能力。为了证明这一推论，有必要再进行其他对照实验，以作观察比较。你认为下列最适宜作为对照实验组的是( )A．既不切除体内的甲状腺，又不注射甲状腺激素B．增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术，一段时间后再移植甲状腺C．切除老鼠体内的甲状腺后，只注射用于该实验的溶剂D．切除老鼠体内的甲状腺后，注射溶解于另一种溶剂的甲状腺激素-12-\n答案：C解析：由题可知，切除甲状腺后，连续给老鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素，发现其物质代谢能力没有下降，但不能确定，是溶剂起作用还是甲状腺激素起作用，需要设计实验排除，选C。11.下列有关实验课题与相应方法的叙述正确的是( )A．细胞膜的制备用研磨法B．研究细胞膜的主要成分利用荧光标记法C．研究分泌蛋白的合成与分泌利用放射性同位素标记法D．观察DNA和RNA在细胞中的分布可用龙胆紫或醋酸洋红染液答案：C解析：制备细胞膜选择的材料是哺乳动物成熟的红细胞，常采用差速离心法；研究细胞膜的主要成分利用化学分析法；研究分泌蛋白的合成与分泌利用放射性同位素标记法，实验中常用3H标记亮氨酸；观察DNA和RNA在细胞中的分布用甲基绿、吡罗红混合染色剂染色，甲基绿使DNA呈现绿色，吡罗红使RNA呈现红色。12.下列有关实验的表述正确的是( )A．用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞同样可用来观察植物细胞的有丝分裂B．探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时，可用碘液替代斐林试剂进行鉴定C．孟德尔的豌豆杂交实验中将母本去雄的目的是防止自花受粉D．斯他林和贝利斯首次发现了动物激素——胰岛素答案：C解析：用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞是已经高度分化的成熟植物细胞，不能再进行有丝分裂；碘液只能检测淀粉是否被分解，但不能检测蔗糖是否被分解，因为碘液不能使蔗糖显蓝色，也不能使其分解产物显蓝色，因此不能知道蔗糖是否被淀粉酶分解；豌豆是严格的自花传粉闭花受粉植物，杂交时必须人工去雄；斯他林和贝利斯发现了促胰液素。13.下列关于生物实验的说法，正确的是( )A．虽然西瓜汁中含有丰富的葡萄糖和果糖，但不能用做鉴定还原糖B．观察叶绿体运动时，在高倍显微镜下看到叶绿体在绕液泡左侧做逆时针运动，则实际上叶绿体在液泡右侧做顺时针运动C．因为鸡血中含有丰富的血红蛋白，故可以用鸡血来提取血红蛋白D．使用高倍显微镜观察细胞时，如果视野较暗可以调节反光镜或通光孔使视野变亮答案：A-12-\n解析：西瓜汁是红色的，用做鉴定还原糖材料时现象不明显；任何在显微镜下看到的成像，只要转180°就是其实际的状态，实际上叶绿体在液泡右侧做逆时针运动；鸡血红细胞含细胞核，一般选用哺乳动物的红细胞提取血红蛋白；可以改用凹面反光镜或增大光圈使视野变亮。14.下列哪一项试剂在两个实验中的作用相同( )A．酒精在“观察植物细胞有丝分裂”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用C．CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用D．蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”中的作用答案：B解析：酒精在“观察植物细胞有丝分裂”、“低温诱导植物染色体数目的变化”实验中与盐酸1∶1混合制成解离液，目的是使组织中的细胞相互分离开，在“检测生物组织中的脂肪”中的作用是洗去材料表面的浮色；CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”中的作用是与还原糖发生反应生成砖红色的Cu2O，在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是在碱性条件下Cu2＋与肽键发生反应生成紫色络合物；蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”中的作用是使红细胞吸水胀破，在“探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度”中的作用是作空白对照。15.下列有关生物学研究方法的叙述中，正确的有( )①用样方法调查植物种群密度时，取样的关键是随机取样'②研究土壤中小动物类群丰富度时用标志重捕法'③在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于概念模型'④孟德尔遗传规律的研究过程和摩尔根果蝇眼色遗传的研究过程均用到了假说—演绎法'⑤在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，用浸泡法处理时要求时间较长、溶液浓度较低，沾蘸法则正好相反'⑥调查人群中某遗传病的发病率时，最好要选取群体中发病率较高的多基因遗传病A．一项B．两项C．三项D．四项答案：C解析：样方法调查植物种群密度时，取样的关键是在调查区域内随机取样。研究土壤中小动物类群丰富度时常采用取样器取样法。在电子显微镜下拍摄的叶绿体结构照片为亚显微结构图，不是概念模型。孟德尔在研究遗传规律、摩尔根在研究果蝇眼色遗传实验中都采用了假说—演绎法。探究生长素类似物促进插条生根实验中，处理方法有(1)浸泡法：要求溶液的浓度较低，处理时间较长；(2)沾蘸法：溶液浓度较高，处理时间短。调查人群中某遗传病的发病率时，最好选取单基因遗传病进行调查。二、简答题(共45分)16.(10分)酶具有催化性和专一性。请选用相应的实验材料和用具设计验证实验，并回答相关问题。-12-\n实验材料与用具：鸡蛋清、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶、蒸馏水、双缩脲试剂、试管、小烧杯、小刀、恒温水浴锅(温度可调)、时钟等。实验步骤及相关问题。(1)该实验不能用双缩脲试剂鉴定，为什么？___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)实验步骤：①将鸡蛋清放入小烧杯中加热使其凝固；②将凝固蛋白切成等体积小块，_______________________________________________________________________________________________________________________________________________；③______________________________________________________________________________________________________________；④______________________________________________________________________________________________________________；⑤观察记录实验结果。(3)该实验的因变量是____________________________________________________________________________________________。(4)该实验中说明酶具有催化性的实验组合是____________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)实验组和对照组均呈紫色(只要答案合理即可)(2)②均分为三份，分别放入编号为1、2、3的三支试管中③分别向1、2、3号试管中加入等量(2mL)的蒸馏水、牛胰蛋白酶、牛胰淀粉酶④将上述三支试管放入37℃(或适宜温度)的恒温水浴锅中保温一段时间(3)蛋白块的消失情况或单位时间内蛋白块体积大小的变化(4)1、2号试管(实验组合的答案只要与实验步骤中的试管编号相符即可)-12-\n解析：本题以“验证酶具有催化性和专一性”为载体，考查考生的实验设计与分析能力，属于对应用层次的考查。本实验给的鸡蛋清和酶的化学成分都是蛋白质，实验组和对照组在实验结束时都仍然存在蛋白质，遇到双缩脲试剂，都能发生紫色反应。验证酶的催化特性的自变量为酶的有无，验证酶的专一特性的自变量为酶的种类(底物相同的情况下)或底物的种类(所用酶相同的情况下)，两实验的因变量为蛋白块的消失情况；设计实验时，保证对照组和实验组的自变量不一样外，其他影响结果产生的无关变量(如温度、底物和酶的浓度)应保持一致且适宜。17.(10分)保水剂是一类高分子聚合物，可提高土壤持水能力及水肥利用率。某生物兴趣小组为探究“保水剂和氮肥对小麦光合作用的影响”，进行了以下实验：材料用具：相同土壤基质栽培的小麦幼苗若干，保水剂，氮肥等。方法步骤：①选取长势一致的小麦幼苗若干，平均分为A、B、C三组，分别施用适量的保水剂(60kg·hm－2)、氮肥(225kg·hm－2)、保水剂(60kg·hm－2)＋氮肥(225kg·hm－2)，置于相同的轻度干旱条件下培养，其他培养条件相同且适宜。②在小麦灌浆期选择晴朗无风的上午，于10：00～11：00从每组选取相同数量的叶片，进行CO2吸收量及叶绿素含量的测定，结果(均值)如下表：实验结论：适量的保水剂与氮肥配施有利于提高小麦光合作用强度。(1)请指出上述方法步骤中的缺陷并改正：步骤①________；步骤②________。(2)如不考虑方法步骤中的缺陷，从影响光合作用的内在因素分析，保水剂与氮肥配施提高了CO2吸收量的原因可能是________。(3)实验测得的CO2吸收量________(大于、等于、小于)光合作用过程中CO2实际消耗量，理由是________。光合作用强度可通过测定CO2吸收量，也可以通过测定________释放量计算。答案：(1)没有对照组，应另设一组不施保水剂和氮肥作为对照组 取材方法不科学，选取的叶片还应取自植株的相同部位(2)提高了光合作用有关酶的含量与活性(3)小于 实验测得的CO2吸收量是光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差O2解析：(1)实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，所以应设一组不施保水剂和氮肥的作为对照组；还应严格控制无关变量，保证叶片的数量和取材部位完全相同。(2)影响光合作用的内在因素有色素的数量、酶的活性、酶的含量和C5化合物的量，保水剂与氮肥配施有可能提高了光合作用有关酶的含量与活性，从而提高了CO2的吸收量。(3)实验测得的CO2吸收量为光合作用过程中CO2实际消耗量与呼吸作用CO2释放量之差，所以实验测得的CO2-12-\n吸收量小于光合作用过程中CO2实际消耗量，光合作用强度可通过测定CO2吸收量或O2释放量来计算。18.(8分)研究人员对草原生态系统进行了相关的生态学调查。在无迁入、迁出的情况下绘制出某昆虫种群数量λ值随时间的变化曲线。请分析回答下列问题。(1)该种群在前5年种群数量的变化类型是________增长，第5年λ变小的原因是________。(2)该草原在第10年曾发生火灾，“野火烧不尽，春风吹又生”是对火灾过后草原生物群落________过程的真实写照，这体现了生态系统的________稳定性。(3)为提高牧草产量，计划在该草原上喷施某种化肥，若要探究这种化肥是否不利于上述昆虫的存活，请完善以下实验设计并预测结果。实验步骤：①将生理状况相似的该昆虫分成数量相等的两组。②___________________________________________________。③___________________________________________________。④一段时间后，分别统计两组昆虫的生存率。结果预测：__________________________________________。答案：(1)“J”型'环境阻力增大(其他合理答案也可)(2)次生演替'恢复力(3)实验步骤：②实验组昆虫用喷施过化肥的牧草饲喂，对照组昆虫用喷施过等量清水的等量同种牧草饲喂'③将两组昆虫置于相同的适宜环境中结果预测：若实验组昆虫生存率明显低于对照组，说明此种化肥不利于该昆虫的生存；若两组昆虫生存率基本相同或实验组生存率明显高于对照组(只答两组基本相同也可)，说明此种化肥对该昆虫没有不利影响-12-\n解析：(1)由图可知，在前5年λ值不变，且都大于1，说明种群数量的增长率不变，种群数量呈“J”型曲线增长，第5年λ值开始下降，但该值还大于1，说明种群数量增长减缓，环境阻力加大。(2)次生演替是指在原有植被虽已不存在，但原有土壤条件基本保留，甚至还留下了植物的种子或其他繁殖体(如能发芽的地下茎)的地方发生的演替，如火灾过后的草原；火灾后的群落演替体现了生态系统的恢复力稳定性。(3)是否喷施某种化肥是该实验的自变量，实验组的昆虫食用的牧草喷施了化肥，对照组昆虫食用的牧草没有喷施，两组昆虫的生长状况、数量、昆虫的饲养环境都是无关变量，在实验组和对照组中应完全相同且适宜，因变量是昆虫的生存率。探究性实验的结果和结论不是唯一的，要把可能的情况全面分析。19.(7分)某科研小组正在研究雌激素和孕激素对小鼠子宫内膜上皮细胞增殖的作用及其机制。请回答相关问题。研究一：雌激素和孕激素对小鼠子宫内膜上皮细胞增殖的作用利用体外培养的小鼠子宫内膜上皮细胞作为实验材料，培养不同时间后，检测增殖细胞数目比例(增殖细胞数/细胞总数)结果如下。该实验的自变量是________，可能影响实验结果的因素还有________。该实验结果说明__________________________________________________________________________________________________。研究二：雌激素影响小鼠子宫内膜上皮细胞增殖的机制已知一种细胞周期蛋白(简称P蛋白)可调节子宫内膜上皮细胞的增殖。研究小组做出假设：雌激素可能通过调控P蛋白的合成来影响这些细胞的增殖，并设计了相应的实验方案。请依据实验提示完善实验步骤。实验材料：W细胞(不能合成P蛋白，其他生理功能不变)、N细胞(正常细胞)、雌激素溶液及实验所需其他材料。主要实验步骤：-12-\n第一步，取一定数量的W细胞作为甲组，取相同数量的N细胞作为乙组。第二步，甲组加入一定量的雌激素溶液，乙组加入________。第三步，在________条件下培养一段时间。第四步，检测甲、乙两组的增殖细胞数目比例并分析实验结果。预测实验结果：①如果________，说明雌激素可能通过调控P蛋白合成来影响细胞的增殖。②如果________，说明雌激素对子宫内膜上皮细胞增殖的作用与P蛋白无关。答案：研究一：激素的种类实验鼠的年龄、发育状况雌激素促进小鼠子宫内膜上皮细胞增殖，孕激素抑制子宫内膜上皮细胞增殖研究二：等量的雌激素溶液相同且适宜①乙组的增殖细胞数目比例明显大于甲组②两组的增殖细胞数目比例无明显差别解析：研究一，自变量是实验中所研究的变量，确定自变量一般要依据实验课题，此课题的目的是研究两种激素对细胞增殖的作用，因此，该实验的自变量是不同的激素种类；实验中影响实验结果的除了自变量，还有无关变量，无关变量是实验中非研究的变量，该实验的无关变量包括实验鼠的年龄、发育状况等，为了排除无关变量对实验的干扰，应该使各组实验中的无关变量相同且处于适宜状态；从表中结果可以看出，实验结果说明雌激素促进小鼠子宫内膜上皮细胞增殖，孕激素抑制子宫内膜上皮细胞增殖。研究二在设计实验时需要注意对照原则和单一变量原则。20.(9分)为探究植酸酶对鲈鱼生长和消化酶活性的影响，研究者设计并进行了相关实验，实验步骤及结果如下：①鲈鱼的驯养：将从海洋中捕获的鲈鱼鱼苗在浮式海水网箱中饲养14d，用普通饲料投喂，备用。②饲料的配制：在每千克普通饲料中添加200mg植酸酶，配制成加酶饲料；并将普通饲料和加酶饲料分别制成大小相同的颗粒，烘干后储存。③鲈鱼的饲养：挑选体格健壮、大小一致的鲈鱼随机分组，放养于规格相同的浮式海水网箱中，放养密度为60尾/箱。给对照组的鲈鱼定时投喂适量的普通饲料，给实验组的鲈鱼同时投喂等量加酶饲料。④称重并记录：投喂8周后，从每个网箱中随机取20尾鲈鱼称重。结果显示，对照组、实验组鱼体平均增重率分别为859.3%、947.2%。⑤制备鲈鱼肠道中消化酶样品，并分别测定消化酶的活性，结果如下表。蛋白酶活性脂肪酶活性淀粉酶活性-12-\n(U/mg)(U/mg)(U/mg)对照组1.090.080.12实验组1.710.100.13根据上述实验，回答下列问题：(1)步骤①中选用鲈鱼鱼苗而不是成体的主要原因是_____________________________________________________________________________________________________________________________；实验前的驯养是为了______________________________________________________________________________________________。(2)步骤②中将配制好的饲料进行烘干要特别注意________，其原因是_____________________________________________________________________________________________________________。(3)步骤③中还应控制好的无关变量主要有_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)本实验得出的初步结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)推测鲈鱼的食性并说明理由：_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案：(1)成体生长缓慢，实验效果不明显'让鲈鱼适应实验养殖环境(2)温度不能过高'高温会使植酸酶变性而失去活性(3)水体温度、盐度和溶解氧等(4)添加植酸酶的饲料促进鲈鱼幼体的生长；植酸酶能提高肠道中蛋白酶的活性，而对肠道中脂肪酶和淀粉酶的活性影响较小(5)肉食性，其肠道中蛋白酶活性显著高于脂肪酶和淀粉酶解析：(1)幼苗生长较快，对环境适应快，实验效果明显。(2)酶在高温下易变性，所以烘干时温度不能过高。(4)从图表分析，植酸酶能大幅提高蛋白酶活性，而对肠道脂肪酶和淀粉酶活性影响较小，表明鲈鱼以蛋白类食物为主，为肉食性动物。-12-\n-12-
