高考生物二轮复习 专题六 实验讲义试题

专题六实验第Ⅰ课时实验基础——教材实验分类找共性[编者按]高考“题在书外，理在书中”，实验题更是如此。高考实验无非是对教材实验的创新考查而已，二轮复习对高中生物教材实验归类研究，能帮助考生探规寻律、总结共性、掌握方法，全面识记实验基础知识，系统掌握实验技能。类型一观察类实验1．比较六个显微观察类实验(填表)实验名称观察方式观察对象细胞状态染色剂常用实验材料观察DNA和RNA在细胞中的分布染色观察核酸死甲基绿、吡罗红人的口腔上皮细胞观察线粒体线粒体活健那绿人的口腔上皮细胞观察根尖分生组织细胞的有丝分裂染色体死龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)洋葱根尖低温诱导染色体加倍染色体死改良苯酚品红染液洋葱根尖观察叶绿体原色观察叶绿体活不需要菠菜叶(稍带叶肉的下表皮)、藓类的叶观察植物细胞的质壁分离与复原紫色大液泡活成熟植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞2.关注洋葱在实验中的“一材多用”(填表)取材部位实验名称取材原因叶鳞片叶植物细胞的质壁分离和复原外表皮细胞含紫色大液泡使用高倍显微镜观察细胞的多样性细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核观察DNA和RNA在细胞中的分布内表皮细胞近于无色管状叶叶绿体中色素的提取和分离色素含量多根观察根尖分生组织细胞的有丝分裂材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，易于观察低温诱导植物染色体数目的变化材料易得，且低温(4℃3．归纳盐酸和酒精的“同材异用”(填表)(1)不同浓度酒精的用途：酒精浓度用途体积分数为50%在脂肪鉴定中用于洗浮色体积分数为70%在土壤小动物类群丰富度调查实验中用于杀死并保存小动物；消毒体积分数为95%与质量分数为15%的盐酸混合用于有丝分裂实验中的解离低温诱导染色体加倍实验中用于冲洗卡诺氏液无水乙醇用于光合作用色素的提取(2)盐酸在不同实验中的应用：实验名称盐酸的作用观察DNA和RNA在细胞中的分布①改变膜的通透性，加速染色剂进入细胞②使染色质中的DNA与蛋白质分离，有助于DNA与染色剂结合观察根尖有丝分裂，低温诱导染色体加倍质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精按1∶1混合成解离液，使组织中的细胞相互分离(1)洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性(2015·江苏卷，T23C)(√)(2)低温诱导染色体加倍实验中，将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理(2014·山东卷，T4C)(×)(3)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色(2014·山东卷，T4B)(×)(4)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经甲基绿吡罗红染色，可观察到红色的细胞核(×)(5)光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象(√)(6)只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞中的线粒体(√)1．下列对涉及临时装片的教材实验的叙述，错误的是()A．脂肪检测时制作临时装片的过程中常用体积分数为50%的酒精洗去浮色B．用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片，制成“制备细胞膜”的临时装片C．观察叶绿体实验中，在制作藓类叶片临时装片时，装片中的叶片要随时保持有水状态D．观察质壁分离及复原实验中，在制作紫色洋葱鳞片叶外表皮的临时装片时，需使用龙胆紫染色解析：选D脂肪检测时制作临时装片的过程中常用体积分数为50%的酒精洗去浮色；制备细胞膜实验的临时装片的制作步骤：用滴管吸取少量红细胞稀释液，滴一滴在载玻片上，盖上盖玻片；观察叶绿体实验过程中要保持细胞的活性，需要装片中的叶片随时保持有水状态；利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞观察质壁分离及复原实验不需要染色。2．以下有关教材实验的说法正确的是()A．在绿叶中色素的提取和分离实验中，将滤纸条插入层析液时应注意滤液细线不能触及层析液B．在观察根尖有丝分裂实验中，使用盐酸是为了促进染色质中DNA与蛋白质分离C．在低温诱导染色体数目加倍实验中，低温能够抑制染色体着丝点分裂，使子染色体不能分别移向两极D．在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，浸泡法是将插条浸泡在系列浓度梯度的生长素类似物溶液中让其生根，然后统计生根数目解析：选A在观察根尖有丝分裂实验中，使用盐酸是为了使细胞之间相互分离；在低温诱导染色体数目加倍实验中，低温能够抑制纺锤体的形成，使染色体不分离，导致染色体数目加倍；在探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，浸泡法是将插条的基部浸泡在配制好的溶液中，深约3cm，处理几小时至一天，处理完毕就可以扦插了，而不是让插条在溶液中生根。3．对实验材料做相应处理后，细胞不能保持活性的是()A．经台盼蓝染色处理后不着色的动物细胞B．经解离液处理后的洋葱根尖细胞C．刚刚被健那绿染液染成蓝绿色的细胞D．在0.3g/mL蔗糖溶液中发生质壁分离的洋葱表皮细胞解析：选B使用台盼蓝染色，死的动物细胞会被染成蓝色，而活的动物细胞不着色；解离液由盐酸和酒精混合而成，经解离液处理后的洋葱根尖细胞已经死亡；健那绿染液是将活细胞中线粒体染色的专一性染料，可以使活细胞中的线粒体呈现蓝绿色；在0.3g/mL蔗糖溶液中发生质壁分离的洋葱表皮细胞仍保持活性，再放入清水中会发生质壁分离的复原。4．染色是生物实验常用的方法，下列有关实验描述正确的是()A．脂肪鉴定：切取花生子叶薄片→去浮色→染色→制片→观察B．观察植物细胞的有丝分裂实验步骤：制片→解离→漂洗→染色→观察C．观察DNA、RNA在细胞中的分布实验步骤：制片→水解→染色→冲洗→观察D．观察线粒体：滴染液→涂片→观察解析：选D观察细胞中的脂肪，把苏丹Ⅲ染液滴到载玻片的花生子叶薄片上，并用50%的酒精洗去浮色；观察植物细胞的有丝分裂实验步骤：解离→漂洗→染色→制片→观察；观察DNA、RNA在细胞中的分布实验步骤：制片→水解→冲洗→染色→观察；观察线粒体时先滴染液，然后刮取口腔上皮细胞，放在染液中涂抹几下，再盖上盖玻片观察。观察类实验操作流程类型二物质检测与提取类实验1．比较五个检测类实验(填表)实验名称试剂颜色生物材料备注淀粉的检测碘液蓝色脱色的叶片—还原糖的检测斐林试剂砖红色沉淀苹果或梨匀浆等试剂现配现用、水浴加热脂肪检测苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液橘黄(或红)色花生种子切片需用高倍镜观察蛋白质检测双缩脲试剂紫色豆浆、稀蛋清等先加A液，后加B液绿叶中色素的提取和分离提取液：无水乙醇；分离液：层析液胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色新鲜的绿叶(如菠菜叶)加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中eq\x(10)色素被破坏2．辨析有关颜色反应类实验的五种颜色(填表)颜色原理红①还原糖＋斐林试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))砖红色沉淀②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色③RNA＋吡罗红溶液→红色④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色⑤叶绿素a和叶绿素b→主要吸收红光和蓝紫光黄①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色绿①DNA＋甲基绿溶液→绿色②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液eq\o(→,\s\up7(在酸性),\s\do5(条件下))灰绿色④叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色蓝①淀粉＋碘液→蓝色②DNA＋eq\x(10)二苯胺试剂eq\o(→,\s\up7(水浴加热))蓝色紫①染色体(质)＋eq\x(11)龙胆紫溶液→紫色②蛋白质＋eq\x(12)双缩脲试剂→紫色③叶绿体中的4种色素→主要吸收蓝紫光(1)组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微镜下观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(2015·江苏卷，T23A)(√)(2)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液(2014·山东卷，T4A)(√)(3)检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化(×)(4)检测植物组织中的葡萄糖，应用的试剂是甲基绿，预期的实验结果为葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀(×)(5)还原糖的鉴定实验中隔水加热时，试管中液体的液面应低于烧杯中水的液面(2014·江苏卷，T22B)(√)(6)纸层析法分离叶绿体色素的实验中，叶绿素a在层析液中溶解度最低(×)1．关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是()A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀解析：选C还原糖、DNA的鉴定分别使用斐林试剂和二苯胺试剂；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要水浴加热；二苯胺试剂和NaOH溶液都是无色的；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，会发生紫色反应。2．下列有关物质检测与提取过程实验原理的理解，错误的是()A．利用层析液分离色素的原理是不同色素的扩散速度不同B．丙酮和无水乙醇都可用作叶绿体色素提取液，但丙酮有刺激性气味，因此常用无水乙醇C．利用双缩脲试剂与蛋白质中的肽键结合形成紫色物质的原理来检测蛋白质D．利用斐林试剂来检测可溶性还原糖的原理是利用了新制氢氧化铜的氧化性解析：选A利用层析液分离色素的原理是不同色素在层析液中的溶解度不同；由于丙酮有刺激性气味，不如无水乙醇更适宜；蛋白质检测的原理就是双缩脲试剂与蛋白质(多肽)中的肽键结合形成紫色络合物；斐林试剂之所以现用现配的原因就是利用新制氢氧化铜的氧化性。3．下列是关于酒精的鉴定及酒精在相关实验中应用的叙述，错误的是()A．在提取绿叶中的色素时可用无水乙醇作为提取剂提取色素B．用苏丹Ⅲ染液鉴定花生子叶中的脂肪时，需要用酒精洗去浮色C．在碱性条件下用重铬酸钾溶液鉴定酒精，溶液颜色由橙色变成灰绿色D．用质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%酒精的1∶1混合液对洋葱根尖进行解离解析：选C叶绿体中的色素能溶于有机溶剂，因此可以用无水乙醇或丙酮来提取；用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时需要用50%的酒精洗去浮色；在酸性条件下用重铬酸钾溶液鉴定酒精时，溶液颜色由橙色变成灰绿色；解离根尖细胞所使用的解离液是由体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸等体积混合形成的。检测类实验的操作流程类型三调查、模拟类实验1．归纳几种调查类实验(填表)实习、研究性课题调查对象方法计算方法调查人群中某种遗传病人类某种遗传病汇总法发病率＝eq\f(患病人数,被调查人数)×100%种群密度的取样调查活动能力强的动物标志重捕法eq\f(初次捕获个体数,总数N)＝eq\f(重捕标志个体数,再次捕获个体数)植物或活动能力弱的动物样方法eq\f(所有样方内个体总数,样方的总面积)(每个样方密度的平均值)土壤中小动物类群丰富度的研究土壤中的小动物取样器取样法计名计算法、目测估计法2．识记模拟尿糖检测实验的原理(填空)(1)葡萄糖试纸是一种酶试纸，由葡萄糖氧化酶、过氧化氢酶和某种无色的化合物固定于滤纸上制成的。(2)当尿液滴加到酶试纸上时，尿液中的葡萄糖在葡萄糖氧化酶的催化作用下生成葡萄糖酸和过氧化氢，过氧化氢在过氧化氢酶的催化作用下形成水和氧，氧可以将滤纸上无色的化合物氧化成有色的化合物，使试纸呈现特定的颜色，再与标准比色卡相比对，即可知道尿液中葡萄糖的含量。(1)用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤中小动物类群的丰富度(2014·四川卷，T4D)(×)(2)调查人群中红绿色盲的发病率时，为减少实验误差而采取的措施是调查足够大的群体，随机取样并统计(√)(2013·福建卷，T4C)(3)调查人群中某种遗传病的发病率时，应选择有遗传病史的家系进行调查统计(×)(4)随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群的丰富度(×)1．关于人类遗传病的调查，下列方法正确的是()①选择红绿色盲、白化病作为调查案例②选择糖尿病、哮喘病作为调查案例③在人群中随机抽样调查研究遗传方式④在患者家系中调查研究遗传方式⑤在人群中随机抽样调查并计算发病率⑥在患者家系中调查并计算发病率A．①③⑤ B．②④⑥C．②③⑤ D．①④⑤解析：选D调查人类遗传病时，最好选择群体中发病率较高的单基因遗传病，如红绿色盲、白化病等，①正确；糖尿病、哮喘病属于多基因遗传病，不适合作为调查案例，②错误；调查遗传方式时，应在患者家系中调查研究，③错误、④正确；调查发病率时，应在人群中随机抽样调查并计算，⑤正确、⑥错误。2．下列有关调查方法的叙述，正确的是()A．调查农田中蚜虫、田鼠的种群密度可以采用样方法B．样方法调查种群密度时要做到随机取样，可用五点取样法C．采集土壤小动物的方法主要有记名计算法和目测估计法D．调查草地中蚯蚓的种群密度时应选择标志重捕法解析：选B调查农田中蚜虫等活动能力弱的小动物的种群密度宜采用样方法，而田鼠的个体较大、活动能力较强，调查其种群密度时宜采用标志重捕法；样方法调查种群密度时要做到随机取样，不能掺入主观因素，可用五点取样法和等距取样法；采集土壤小动物的方法是取样器取样法等，丰富度的统计方法有记名计算法和目测估计法；蚯蚓的活动能力小且不易被标记，调查其种群密度时不宜采用标志重捕法，宜采用样方法。调查类实验一般操作流程类型四探究设计类实验探究类实验的变量分析(填表)实验名称自变量因变量无关变量探究温度对淀粉酶活性的影响不同温度(至少三种)酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究pH对过氧化氢酶活性的影响不同pH(至少三种)酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧的有无CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度)；酒精产生量(用重铬酸钾检测)葡萄糖溶液的浓度、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等通过模拟实验探究细胞表面积与体积的关系琼脂块体积的大小物质运输的效率NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度不同浓度的生长素类似物扦插枝条的生根数量或长度实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时间酵母菌种群数量培养液的成分、培养条件、空间等探究水族箱中的群落演替时间群落的变化水族箱的培养条件和环境等(1)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(2014·山东卷，T4D)(×)(2)若探究温度和pH对酶活性的影响，选用材料与试剂：前者为过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液，而后者为新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液(×)(2013·江苏卷，T23改编)(3)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2，可判断其呼吸方式(2013·重庆卷，T3C)(×)(4)用两种不同浓度2,4­D溶液分别处理月季插条形态学下端，观察并比较扦插后的生根数，预期结果是低浓度2,4­D处理的插条生根数总是更多(×)(5)对酵母菌计数时，用吸管吸取培养液滴满血细胞计数板的计数室及其四周边缘，轻轻盖上盖玻片后即可镜检(×)1．为了探究温度、pH对酶活性的影响，下列实验设计合理的是()实验编号探究课题选用材料与试剂①温度对酶活性的影响过氧化氢溶液、新鲜的肝脏研磨液②温度对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液③pH对酶活性的影响新制的蔗糖酶溶液、可溶性淀粉溶液、碘液④pH对酶活性的影响新制的淀粉酶溶液、可溶性淀粉溶液、斐林试剂A．① B．②C．③ D．④解析：选B过氧化氢受热会分解，所以不适合探究温度对酶活性的影响；在不同温度下，根据蓝色的深浅或是否变蓝，来确定淀粉在淀粉酶催化作用下的分解程度；淀粉不能被蔗糖酶分解，故该实验不能鉴定pH对酶活性的影响；酸性环境会破坏斐林试剂，因此斐林试剂不适合作为探究pH对酶活性影响实验的鉴定试剂。2．在探究酵母菌细胞呼吸实验中，对3个保温瓶的处理情况如下：向a瓶注入煮沸后冷却的葡萄糖溶液，向b、c两瓶注入未经煮沸的同样浓度的葡萄糖溶液；然后，向a、b两瓶加入等量的酵母菌培养液，并向a瓶注入液体石蜡覆盖满液体表面，向c瓶加入等量蒸馏水；最后，用蓬松的棉花塞住3个瓶的瓶口。下列相关叙述错误的是()A．c瓶的作用是作为对照B．24h后温度最高的是b瓶C．a瓶中酵母菌不能存活D．煮沸的作用包括消毒和去除氧气解析：选Cc瓶中用等量的蒸馏水代替酵母菌培养液，是作为对照组；b瓶是有氧条件，最利于酵母菌的生长繁殖，酵母菌进行有氧呼吸时，会释放大量能量，故b瓶中温度最高；酵母菌是兼性厌氧菌，a瓶中酵母菌可进行无氧呼吸，能存活；煮沸的作用包括消毒和去除氧气。3．在探究生长素类似物对扦插枝条生根的影响的实验中，某小组同学选用生长素类似物NAA进行如下实验：分组甲组乙组丙组丁组枝条10个，带芽10个，带芽10个，带芽10个，无芽浸泡下端5×10－5gNAA溶液10min5×10－1g/mL的NAA溶液清水10min清水10min扦插扦插于潮湿的沙土中，其他条件相同且适宜结果生根较多几乎不生根生根较少几乎不生根下列分析错误的是()A．丙组的芽能产生NAA促进扦插枝条生少量的根B．丁组由于缺少激素来源，故扦插枝条几乎不生根C．由本实验可看出高浓度的NAA能抑制扦插枝条生根D．由本实验不能确定促进扦插枝条生根的最适NAA浓度解析：选ANAA是人工合成的生长素类似物，不是植物体产生的。丙、丁两组比较，自变量为有无芽，幼芽可以产生较多的生长素，并被运输至扦插枝条下端，因此丙组因内源生长素的作用而生根，而丁组无芽则无内源生长素的刺激，故几乎不生根。甲、乙、丙组中枝条均带有芽，自变量为NAA浓度的不同，与甲组比较可知，乙组中高浓度的NAA抑制了扦插枝条生根。若想确定促进扦插枝条生根的最适NAA浓度，需设置一系列不同浓度的NAA溶液，观察生根状况，进而确定最适NAA浓度。4．某小组的同学为了“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”，设计了图1所示的实验装置，图2是对酵母菌进行计数的血细胞计数板(1mm×1mm×0.1mm)的计数室。以下说法错误的是()A．在最适状态的情况下，关闭出入口流速控制阀，则一定时间内装置中酵母菌种群增长为“S”型曲线B．将计数板放在载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部后，再在显微镜下观察、计数C．对酵母菌样液稀释时，如果加入的无菌水过多，会使酵母菌细胞膨胀破裂D．计数室每个小格中的平均酵母菌数为A个，且稀释倍数为B，则1mL培养液中的酵母菌数为4AB×106个解析：选C在最适状态下，在不补充新鲜营养液的密闭装置中，一定时间内酵母菌种群数量应呈“S”型增长；计数时宜将计数板置于载物台中央，待酵母菌沉降到计数室底部，再观察、计数；酵母菌具细胞壁不会被“胀破”；1mL培养液中酵母菌数为eq\f(A×16×25×B×103mm3,0.1mm3)＝4AB×106(个)。常见的一些自变量控制方法归纳(1)增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物。(2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。(3)除去容器中的CO2——NaOH溶液。(4)防止叶片中存在原有淀粉——置于黑暗环境。(5)温度控制——水浴或恒温箱。(6)防止光合作用对呼吸作用的干扰——让植株置于黑暗环境。(7)提供单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光。

[课时作业]基础练，基稳才能楼高一、选择题1．(2018届高三·河南八市联考)下列关于盐酸在不同生物学实验中作用的描述，错误的是()A．在观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，盐酸可以改变细胞膜的通透性B．在观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，盐酸有利于染色剂与染色体的结合C．在探究生物体维持pH稳定的机制实验中，用缓冲液和自来水作为对照，盐酸的浓度属于无关变量D．在探究pH对酶活性影响的实验中，盐酸用于调节溶液的pH，属于自变量解析：选B在观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，盐酸可以改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；在观察洋葱根尖细胞有丝分裂实验中，盐酸的作用是解离根尖，使组织细胞相互分离；在探究生物体维持pH稳定的机制实验中，探究的是内环境稳定的原因，用缓冲液和自来水与生物材料作为对照，其中盐酸的浓度属于无关变量；在探究pH对酶活性影响的实验中，盐酸用于调节溶液的pH，属于自变量。2．(2017·北京高考)洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是()A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板解析：选B解离洋葱根尖组织时需要用到盐酸溶液，盐酸可使细胞相互分离开来，同时杀死细胞，固定细胞形态；分离小鼠骨髓细胞则需要用胰蛋白酶或胶原蛋白酶。观察细胞有丝分裂装片时，需要先用低倍镜观察，找到分裂细胞，然后再换用高倍镜仔细观察。在有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，可观察到染色体数目加倍。植物细胞在有丝分裂末期形成细胞板，动物细胞不形成细胞板，而是细胞膜从细胞中部向内凹陷。3．(2017·兰州模拟)下列有关实验操作的叙述，正确的是()A．调查人类遗传病的遗传方式时应在患者家系中调查B．使用显微镜时，先用低倍镜观察，再使用高倍镜并调节粗准焦螺旋C．通过模拟实验探究膜的透性时，主要是模拟膜的主动运输方式D．用斐林试剂来模拟尿糖检测时，不需要设置对照实验解析：选A对人类遗传病遗传方式的调查，应在患者家系中调查；使用显微镜时，要遵循先用低倍镜观察，后用高倍镜观察的原则，在高倍镜下只能调节细准焦螺旋使视野清晰；通过模拟实验探究膜的透性时，主要是模拟膜的选择透过性；用斐林试剂模拟尿糖检测时，应该设计正常人尿液的对照实验。4．(2017·长春质检)下列对各种生物类群的调查方法和相关注意事项的叙述，错误的是()A．调查植物的种群密度一般采用样方法，应做到随机取样B．调查微生物的种群密度往往采用抽样检测法，取样之前应摇匀C．调查活动能力弱的动物的种群密度一般采用标志重捕法，标记物不能显著D．调查土壤中小动物类群丰富度采用取样器取样法，可在同一时间分别采集落叶量不同的地域表层土样解析：选C关于种群密度的调查，如果是植物或活动能力弱、活动范围小的动物，一般采用样方法；如果是活动能力较强、活动范围大的动物，一般采用标志重捕法。5．(2017·天津高考)叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是()A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素B．用水做层析液观察花青苷的色素带C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目解析：选D月季叶绿体中含有的叶绿素和类胡萝卜素为脂溶性，能溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶绿体中的色素；月季成熟的紫红色叶片中含有的花青苷能溶于水，可用水做层析液观察花青苷的色素带；月季成熟叶片有大液泡，可用质壁分离与复原实验探究细胞的失水与吸水；月季叶片表皮细胞是成熟细胞，不再进行细胞分裂，不能用于染色体形态和数目的观察。6．下列实验或探究活动的方法正确的是()序号实验或探究活动方法①绿叶中色素的提取和分离浸泡法和沾蘸法②土壤中小动物类群丰富度的研究标志重捕法③卡尔文循环中碳的转移途径同位素标记法④培养液中酵母菌的种群数量抽样检测法A．①④ B．②③C．②④ D．③④解析：选D绿叶中色素的提取和分离采用纸层析法，而探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度常采用浸泡法或沾蘸法，①错误；调查土壤中小动物类群丰富度时应采用取样器取样法，而调查活动范围广、活动能力强的动物的种群密度时常采用标志重捕法，②错误；研究卡尔文循环中碳的转移途径(即二氧化碳→三碳化合物→糖类等有机物)应采用同位素标记法，③正确；探究培养液中酵母菌的种群数量常采用抽样检测法，④正确。7．下列各项实验中所用的试剂，作用相同的是()A．“体验制备细胞膜的方法”和“显微镜观察叶绿体”实验中，蒸馏水的作用B．“绿叶中色素的提取”和“检测生物组织中的脂肪”实验中，酒精的作用C．“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”实验中，CuSO4的作用D．“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，盐酸的作用解析：选D制备细胞膜实验中蒸馏水的作用是使细胞吸水涨破，而显微镜观察叶绿体实验中蒸馏水用于保持细胞的活性；脂肪检测过程中酒精的作用是洗去浮色，绿叶中色素的提取实验中酒精的作用是溶解提取色素；检测生物组织中的还原糖实验用的是新制氢氧化铜，而检测生物组织中的蛋白质用的是铜离子；“观察植物细胞有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目变化”实验中，盐酸的作用均是使细胞相互分离。8．下列关于生物学实验中冲洗或漂洗的叙述，错误的是()A．检测生物组织中的脂肪实验中，花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染色后需用体积分数为50%的盐酸洗去浮色B．观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，水解操作后需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片C．观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离后用清水进行漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度D．低温诱导植物染色体数目的变化实验中，根尖细胞用卡诺氏液固定后需用体积分数为95%的酒精冲洗解析：选A检测生物组织中的脂肪实验中，花生子叶薄片用苏丹Ⅲ染色后需用体积分数为50%的酒精洗去浮色。观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，水解操作后需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片10s。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离后用清水进行漂洗的目的是洗去解离液，防止解离过度。低温诱导植物染色体数目的变化实验中，根尖细胞用卡诺氏液固定后，需用体积分数为95%的酒精冲洗2次。9．(2018届高三·贵阳检测)实验操作不当一般情况下不能达到预期结果，但有的实验或调查若通过及时调整也可顺利完成。下列有关叙述合理的是()A．检测蛋白质时，只有斐林试剂的甲、乙液，将乙液按比例稀释可得双缩脲试剂B．探究唾液淀粉酶的催化活性时，发现底物与酶的混合液的pH为0.9时，可调至中性C．调查遗传病发病率时，如发现样本太少，可扩大调查范围，已获得原始数据不能再用D．提取光合作用色素实验中，如发现滤液颜色太浅，可往滤液中再添加适量CaCO3解析：选A斐林试剂的甲液是0.1g/mLNaOH溶液，乙液是0.05g/mLCuSO4溶液，而双缩脲试剂A液是0.1g/mLNaOH溶液，B液是0.01g/mLCuSO4溶液，因此将乙液按比例稀释可得0.01g/mLCuSO4溶液，即可用于蛋白质的检测；过酸会使唾液淀粉酶变性失活，因此底物与酶的混合液的pH为0.9时，淀粉酶丧失活性，再将pH调至中性酶的活性也不会恢复；调查遗传病的发病率时，样本要足够大，而且要做到随机取样，如发现样本太少，可扩大调查范围，已获得的原始数据仍能使用；滤液颜色太浅可能是因为研磨时未加入CaCO3，叶绿体内的叶绿素被破坏，还可能是因为研磨不充分等，在滤液中加CaCO3不能改变滤液中色素的含量。10．下列有关高中生物实验中酸、碱性物质应用的说法，错误的是()A．浓硫酸为橙色重铬酸钾溶液与酒精的反应提供酸性条件B．NaOH为CuSO4与还原糖反应提供碱性条件C．用盐酸处理口腔上皮细胞有利于甲基绿、吡罗红进入细胞进行染色D．观察根尖细胞有丝分裂时用盐酸和酒精混合液使细胞相互分离解析：选B在还原糖的检测实验中，NaOH和CuSO4反应生成Cu(OH)2，Cu(OH)2与还原糖在水浴加热的条件下反应生成砖红色沉淀，NaOH的作用不是为反应提供碱性条件。11．下列与生物实验相关图片的叙述，正确的是()A．图甲中色素带Ⅳ的颜色为蓝绿色，该色素在层析液中的溶解度最小B．图乙所示的样方中，植物的种群密度约为3株/m2C．图丙中细胞壁和细胞膜之间的液体是细胞中流出的水分D．图丁中的细胞可表示洋葱根尖分生区细胞，其大部分处于细胞分裂期解析：选B图甲中色素带从上到下依次是胡萝卜素、叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，其中色素带Ⅳ(叶绿素b)的颜色为黄绿色；样方法中位于边线上的个体计数时采用“计上不计下，计左不计右”的原则，故样方中约有12株植物，种群密度约为3株/m2；图丙细胞发生了质壁分离，细胞壁和细胞膜之间的液体是外界溶液；根尖分生区细胞大部分都处于细胞分裂间期。12．(2017·广州调研)下表列出了四项实验方法及其原因，正确的是()选项方法原因A用冷却酒精使DNA和蛋白质进一步分离蛋白质不溶于酒精B用卡诺氏液处理洋葱根尖细胞维持细胞处于生活状态C用0.3g/mL的蔗糖溶液使洋葱表皮细胞发生质壁分离蔗糖分子不能透过细胞壁D调查人群中某遗传病的发病率时，各小组调查的数据要汇总保证调查的群体足够大解析：选DDNA不溶于酒精溶液，而细胞中的蛋白质溶于酒精溶液，利用这一原理，可以将DNA与蛋白质进一步分离；卡诺氏液是固定细胞形态的，经其处理之后的洋葱根尖细胞为死细胞；细胞壁具有全透性，蔗糖分子能透过；调查人类遗传病发病率时，在人群中随机取样，调查的群体要足够大，可以让小组调查数据的结果在班级或年级中进行汇总。13.如图为模拟实验中平衡时的渗透装置，已知半透膜不能透过蔗糖和单糖，漏斗的液面高度差为h，在此基础上继续进行系列实验，下列的分析与结果叙述正确的是()A．吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液，平衡时漏斗中的水分子数等于吸出前漏斗中的水分子数B．若向烧杯中加入适量清水，平衡时半透膜内外的渗透压相同C．若向漏斗中滴入微量的蔗糖酶溶液，平衡时液面差h将减小D．若向漏斗中适量滴入清水，平衡时液面差h将变小解析：选D吸出漏斗中高出烧杯液面的溶液后，漏斗内液面继续升高，但是高度要低于原液面高度，平衡时漏斗中的水分子数少于吸出前；若向烧杯中加入适量清水，漏斗内液面继续上升，平衡时半透膜内外的渗透压仍不同；若向漏斗中滴入微量的蔗糖酶溶液，则可催化蔗糖水解成单糖，渗透压升高，平衡时液面差h将增大；若向漏斗中适量滴入清水，则使漏斗内渗透压下降，平衡时液面差h将变小。14．下表是生物科学史上一些经典实验的“方法与结果”和“结论或观点”，其中相匹配的是()选项方法与结果结论或观点A先将细菌培养在含15N的培养基中，培养多代后，再将细菌放在含14N的培养基中繁殖一代，离心后只出现中密度带DNA的复制不是全保留复制B将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠死亡DNA是肺炎双球菌的遗传物质C将天竺葵的叶片黑暗处理后，一半遮光，一半曝光。一段时间后，用酒精脱色，分别用碘液处理，曝光组呈蓝色，遮光组无蓝色绿色植物光合作用的场所是叶绿体D单侧光照射下，胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲生长素具有极性运输的特点解析：选AA项的“方法与结果”能说明DNA的复制不是全保留复制；B项的“方法与结果”能说明S型肺炎双球菌含有某种促使R型细菌转化为S型细菌的物质，不能说明DNA是肺炎双球菌的遗传物质；C项的“方法与结果”能说明光合作用的产物中有淀粉，不能说明光合作用的场所是叶绿体；D项的“方法与结果”能说明感受光刺激的部位在胚芽鞘尖端，不能说明生长素具有极性运输的特点。二、非选择题15．下列是某班同学为完成教材实验所选材料或试剂列表(试剂甲和试剂乙、各溶液浓度满足实验需求)。请回答下列问题：序号实验名称主要实验材料或试剂A检测生物组织中的还原糖西瓜瓤提取液、斐林试剂B探究影响酶活性的因素淀粉溶液、淀粉酶、pH缓冲液和碘液C观察植物细胞的质壁分离和复原紫色洋葱鳞片叶、KNO3溶液D叶绿体色素的提取和分离新鲜菠菜叶、试剂甲、层析液E观察植物细胞的有丝分裂大蒜根尖、试剂乙F观察细胞中DNA分布健那绿(1)从表中主要实验材料或试剂看，不能达到实验目的的是________________。必须使用显微镜观察的实验是______________。正确实验过程必须加热的实验是______________。(填序号)(2)试剂甲、试剂乙并不是同一试剂，前者中的液态试剂(室温)是______________，其作用是________________________，后者中用于染色的试剂是______________。(3)B实验中，若要探究温度对酶活性的影响，老师建议不要选择过氧化氢作为实验底物，这样建议的理由是______________________________。D实验中，若提取和分离色素的过程操作规范，但得到的色素带中上面两条颜色清晰，下面两条颜色却非常淡，可能的原因是____________________________________________。(4)某同学欲调查土壤中小动物的丰富度，则该同学的调查方法是______________(填“标志重捕法”或“取样器取样法”)。解析：(1)从表中可知，A实验中的西瓜瓤提取液本身带有红色或黄色等颜色，会影响还原糖与斐林试剂作用结果的观察。F实验中细胞中的DNA与甲基绿亲和力强，使DNA呈现绿色。(2)色素的提取中需用有机溶剂无水乙醇或丙酮溶解并提取色素，有丝分裂过程中所用的染色体染色剂是醋酸洋红液或龙胆紫溶液。(3)过氧化氢不能作为探究温度对酶活性影响的实验底物，原因是过氧化氢不稳定，本身分解受温度影响。衰老或发黄的菠菜叶中叶绿素已分解，提取的色素中含有少量叶绿素a和叶绿素b。(4)土壤小动物的调查方法是取样器取样法，由于土壤小动物身体微小，不适于用标志重捕法。答案：(1)A、FC、E、FA、F(2)无水乙醇或丙酮溶解并提取色素醋酸洋红液或龙胆紫溶液(3)过氧化氢的分解本身受温度影响所选取的叶片中叶绿素的含量少(或叶片已衰老发黄)(4)取样器取样法第Ⅱ课时思想方法——由感性到理性明通法[编者按]经典实验是科学家精心思考、巧妙设计、反复实践，经后人多次重复证明是一些正确的且最具代表性的实验。经典实验是高考实验命题的重要素材来源，是我们获取生物学实验方法的重要途径。剖析经典实验，可以让我们在理解实验设计思想的基础上，总结出生物学科特有的实验思想和方法，加深对“实验材料的选取”“实验原则的掌握”“实验变量的控制”“实验对照的设置”“实验结果的分析”等，以达到提升实验设计和实验分析能力的目的。一、通过“光合作用探究历程”的相关实验，深入理解“对照”和“变量”在生物实验中的重要性[经典回顾]“光合作用探究历程”中的对照和变量经典实验变量分析自变量相关设置因变量观察指标无关变量普利斯特利植物更新空气成分实验对照组：无绿色植物实验组：有绿色植物小白鼠存活时间(或存活状态)或蜡烛燃烧时间光照、温度、小白鼠健康程度、蜡烛的种类和实验前燃烧程度等萨克斯天竺葵实验对照组：曝光实验组：遮光碘蒸气处理后叶片的颜色天竺葵叶片状态、暗处理时间、光照时间等恩格尔曼水绵和好氧细菌实验对照组：完全暴露在光下实验组：黑暗环境下极细光束照射好氧细菌分布情况水绵与好氧细菌的生活状态、环境条件的控制等恩格尔曼三棱镜照射水绵和好氧细菌实验对照组：正常光源照射实验组：黑暗环境下光线经三棱镜后照射鲁宾和卡门的18O标记实验实验组中，一组为植物提供H2O和C18O2，另一组为植物提供Heq\o\al(18,2)O和CO2小球藻释放的O2的放射性情况光照、温度、新鲜的实验材料，提供的H2O和CO2只有一种物质具放射性等卡尔文14C实验时间(用14C标记的14CO2小球藻叶绿体中含有放射性的物质和种类光照、温度、新鲜的实验材料、检测时间的选择，只有14CO2一种物质具有放射性等[考法示例]1．(2013·海南高考)某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是()A．a、b和d B．a、c和eC．c、d和e D．b、c和e解析：选B光合作用需要光照，部位c、e被锡箔纸遮盖所以不能进行光合作用，而a部位为黄白色，没有叶绿素，故也不能进行光合作用产生淀粉，所以a、c、e处加碘液不会变蓝。2．在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，提出了植物在进行光合作用时“把光能转换成化学能储存起来”的假说，将这一假说进行验证的实验是()A．英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验B．恩格尔曼证明水绵的叶绿体是光合作用场所的实验C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验解析：选C英格豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验解答了“植物是否能从空气中得到什么”的问题。恩格尔曼证明光合作用的场所是叶绿体的实验解答了“叶绿体的光合作用可以产生氧气”这一问题。萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验回答了“光合作用过程中，光能哪去了？”的问题，即验证了植物在进行光合作用时“把光能转换成化学能储存起来”的假说。鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验回答了“光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？”这一问题。3．把一株牵牛花放置在黑暗中一昼夜，然后利用如图所示装置进行实验。该实验不能用于验证()A．光合作用需要CO2 B．光合作用能产生O2C．光合作用需要光 D．光合作用需要叶绿体解析：选B由于装置没有显示检测O2是否产生的方法，所以该实验不能用于验证“光合作用能产生O2”[拓展归纳]1．对照原则即实验中设立对照组，使实验结果具有说服力。通常，一个实验分为实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组；对照组是不接受自变量处理的对象组。常见对照类型分为空白对照、自身对照、条件对照和相互对照。空白对照指不做任何实验处理的对象组，其能明确地对比和衬托出实验组的变化和结果，增强说服力自身对照指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组，自身对照，方法简便，关键是要看清楚实验处理前后现象变化的差异，实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化则为实验组条件对照指虽给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量相互对照指不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照，在等组实验法中，大都是运用相互对照，其能较好地平衡和抵消无关变量的影响，使实验结果更具有说服力2．实验设计的“变量”实验设计的“变量”有三种：自变量、因变量、无关变量。通常所说的实验设计遵循单一变量原则中的“单一变量”就是指自变量。在实验设计时，无关变量控制的方法如下：消除法排除或隔离无关变量对实验效果的影响。例如在验证“生长素能促进果实发育”的实验中，有一组要求无生长素，需开花前，用纸袋将雌花套住，隔离外来花粉的干扰恒定法在整个实验中，尽量使所有的实验条件、实验处理、实验对象等都恒定不变。例如在“探究淀粉酶对淀粉和蔗糖水解的作用”实验中，始终将试管处于恒温水浴中，以消除温度这一无关变量对实验的影响平衡法设立对照组，除自变量以外，无关变量对实验组与对照组的影响都是均等的。从而可不计无关变量的影响，得到实验变量的效果二、通过“基因的分离定律”经典实验，学会生物实验常用的方法——“假说—演绎”法[经典回顾]假说演绎的过程——以基因的分离定律为例[考法示例]4．孟德尔以黄色圆粒豌豆和绿色皱粒豌豆作亲本，设计了纯合亲本的杂交、F1自交和测交等一系列实验，利用假说—演绎法“分析现象→做出假设→检验假设→得出结论”，最后得出了自由组合定律。(1)孟德尔提出的解释自由组合现象的“假说”是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)孟德尔的“演绎”过程是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)孟德尔做的测交实验的结果验证了他的假说。解析：孟德尔解释自由组合现象的“假说”是：F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合，F1产生4种比例相等的配子，雌雄配子的结合是随机的；孟德尔的“演绎”过程中，若假说正确，则测交后代会出现4种性状，比例接近1∶1∶1∶1。答案：(1)F1形成配子时，成对的遗传因子彼此分离，不成对的遗传因子自由组合，F1产生4种比例相等的配子，雌雄配子的结合是随机的(2)若F1产生配子时成对的遗传因子分离，不成对的遗传因子自由组合，则测交后代会出现4种性状，比例接近1∶1∶1∶1[拓展归纳]利用“假说—演绎法”解答遗传探究类题目的方法(1)假说—演绎法的基本内容：(2)假说—演绎法在解题时的应用：用此法解答题目的流程是先作假设，然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果，再由结果得出结论。但在具体应用时，应注意：①根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏。②对所提出的每一个假设，都要做出一个相应的结果和结论。③反推——根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。三、通过“生长素的发现”经典实验，掌握实验设计应遵循的“三大原则”[经典回顾]实验者实验图示实验结论达尔文胚芽鞘尖端受单侧光照射产生某种“影响”并向下面的伸长区传递，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲鲍森·詹森胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部拜尔胚芽鞘的弯曲生长，是由尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的温特胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质造成的，并将其命名为生长素[考法示例]5．如图为探究吲哚乙酸引起植物向光弯曲的两个实验，下列叙述正确的是()A．图1与图2胚芽鞘尖端分别套不透光和透光小帽，说明感光部位在尖端B．实验说明吲哚乙酸促进胚芽鞘尖端下一段背光侧生长，抑制向光侧生长C．实验说明吲哚乙酸对植物各器官的灵敏度不同D．如果图2尖端下段不遮光，不能排除尖端下段也是感光部位解析：选D实验中有两个自变量：是否接受光刺激和光刺激的部位。图1与图2胚芽鞘尖端分别套不透光和透光小帽，只能说明感光部位可能在尖端，还需与尖端下段遮光的实验对比才能得出感光部位在尖端。吲哚乙酸对胚芽鞘尖端下一段背光侧和向光侧生长都起促进作用。实验只能说明弯曲生长与是否接受单侧光刺激和感光部位有关，不能说明吲哚乙酸对植物各器官的灵敏度不同。6．某同学获得资料：生长素在植物体内的合成和分解代谢过程如图1所示(IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。该同学已经知道赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)的含量促进植物生长。那么，赤霉素是如何提高生长素含量的呢？为此，进行了下面的部分探究过程。材料用具：燕麦幼苗，完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)，蒸馏水、琼脂块、刀片等。实验步骤：①准备4个配有培养支架的烧杯，标记为1～4号；向1号和2号烧杯中加入等量且适量的完全培养液。②选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株，平均分为四组。③将其中两组幼苗分别置于1号和2号烧杯中，1号幼苗喷洒适量蒸馏水，2号幼苗喷洒等量赤霉素溶液，培养一段时间后，进行如图2所示处理。④在黑暗处培养去除尖端的胚芽鞘一段时间后，观察其弯曲情况。⑤向3号和4号烧杯中加入等量且适量的__a__培养液，然后重复步骤__b__。请分析回答：(1)a、b两处分别为____________；该步骤中使用a培养液的目的是________________________。(2)若步骤④观察到的结果是去除尖端的胚芽鞘弯向经1号幼苗尖端处理的琼脂块放置一侧，可以说明赤霉素能________________________________________________________________________。(3)本探究实验的因变量和自变量分别是________________________________________________________________________________________________。(4)根据相关实验步骤的设计，请你写出该同学可能提出的实验假设：________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本实验探究的是赤霉素如何提高生长素含量的。据图1分析，IAA氧化酶是一种含铁蛋白，能促进生长素氧化分解，故应设置实验组：不含铁的培养液，阻止生长素氧化分解，保证(内源)生长素的量。1号与2号烧杯中的幼苗作对比，若步骤④观察到的结果是去除尖端的胚芽鞘弯向经1号幼苗尖端处理的琼脂块放置一侧，说明2号幼苗尖端的生长素含量高，即赤霉素能提高生长素的含量(但不能证明赤霉素是通过抑制生长素的分解还是通过促进生长素的合成来提高其含量的)。为确定赤霉素提高生长素含量的方式应向3号和4号烧杯中加入等量且适量的缺铁培养液，再进行后续的实验(即重复步骤③④)。若去除尖端的胚芽鞘直立生长(即3号幼苗尖端和4号幼苗尖端处理的琼脂块对去除尖端的胚芽鞘的生长作用相同)，则可证明赤霉素能抑制生长素的分解来提高生长素的含量。若去除尖端的胚芽鞘由4号尖端处理的琼脂块放置一侧弯向3号尖端处理的琼脂块放置一侧，则说明赤霉素能促进生长素的合成从而提高生长素的含量或赤霉素能同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解从而提高生长素的含量。通过上述分析即可得知该实验的自变量为外源赤霉素的有无，因变量是(内源)生长素的量。进而可以逆推出相关假设。答案：(1)缺铁、③④阻止生长素氧化分解(2)提高生长素的含量(3)(内源)生长素的量、外源赤霉素的有无(4)①赤霉素通过促进生长素的合成，提高生长素的含量；②赤霉素通过抑制生长素的分解，提高生长素的含量；③赤霉素同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解，提高生长素的含量[拓展归纳]“生长素发现”实验中的三大原则(1)科学性原则：实验要有充分的科学依据，该科学依据可以是已被证明是正确的原理和规律，也可以是前人的实验结论。例如，达尔文注意到人们熟视无睹的现象(植物的向光性)，通过设计简单而又富有创造性的实验来研究，即体现了科学性原则；后续科学家在前人探索的经验基础上再设计实验，进行新疑问的探究，也是科学性原则的体现。(2)简便可行性原则：简便是指在设计生物学实验时，尽量做到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验时间比较短等。例如，在生长素的发现过程中，各位科学家选用的主要实验材料均为单子叶植物幼苗，就是考虑到简便可行性原则。(3)设置对照原则：在实验中常需设置对照组，用于与实验组进行对比，以准确分析实验结果。通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。[课时作业]方法练，迁移应用押高考一、选择题1．下列关于“探究温度影响淀粉酶活性”实验的叙述，错误的是()A．合理设定实验温度属于控制实验的自变量B．淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合C．可选用碘液或斐林试剂对实验结果进行检测D．淀粉的用量和保温时间均可能影响实验结果解析：选C探究温度影响淀粉酶活性的实验中温度为自变量；由于酶具有高效性，要保证酶在设定的温度条件下发挥作用，淀粉与淀粉酶应分别达到设定温度后再混合；使用斐林试剂时需水浴加热，会改变实验的自变量，因此不能用于本实验结果的检测；淀粉的用量和保温时间为无关变量，均可能影响实验结果，因此要保持相同且适宜。2．(2017·焦作一模)生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是()A．研究温度对酶活性的影响分别在酸性和碱性条件下进行B．研究蝾螈细胞核的功能实验中，将其受精卵横缢成有核和无核两部分C．验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，甲组用锡帽罩住尖端，乙组去掉尖端D．在观察DNA和RNA在细胞中的分布时，分别使用甲基绿和吡罗红两种染色剂解析：选B研究温度对酶活性的影响时，温度为自变量，溶液的酸碱性为无关变量，应维持相同且适宜；验证胚芽鞘感光部位在尖端时，甲组用锡帽罩住尖端，乙组应用套筒罩住尖端以下一段；在观察DNA和RNA在细胞中的分布时，应使用甲基绿和吡罗红混合染色剂。3．探究两种植物根系之间的竞争关系时，为了获得较好的实验结果，以下说法不合理的是()A．需要选不同环境中的植物进行实验B．选择的两种植物大小必须基本一致C．不同种植物种植在一起作为实验组D．可设置两种植物的间距来设计实验解析：选A要探究两种植物根系之间的竞争关系时，需要选相同环境中的植物进行实验，否则可能会出现某种植物因不适应环境而死亡的现象；选择的两种植物大小必须基本一致，否则会因个体差异而不能真实反映二者的竞争关系；不同种植物种植在一起作为实验组，每种植物单独种植作为对照组；可设置两种植物的间距来设计实验。4．下列属于控制自变量的操作且正确的是()A．在探究过氧化氢酶最适pH的实验中，需要在同一温度下进行B．在探究光照强弱对光合作用影响的实验中可用不同功率的灯泡控制变量C．在探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，两只烧杯中要放入等量的淀粉糊D．在探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验中，用不同植物的插条作对照解析：选B在探究过氧化氢酶最适pH的实验中，需要在同一温度下进行，这属于对无关变量的控制；在探究光照强弱对光合作用影响的实验中可用多盏不同功率的灯泡控制变量，这属于对自变量的控制；在探究土壤微生物对淀粉的分解作用的实验中，两只烧杯中要放入等量的淀粉糊，这属于对无关变量的控制；在探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度的实验中，应用相同植物的插条作对照，这属于对无关变量的控制。5．下列对有关实验的叙述，正确的是()A．探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，不宜用斐林试剂检验还原糖的生成B．探究酶的专一性实验中，淀粉酶分别催化底物淀粉、蔗糖，用碘液检测C．在探究生长素类似物促进插条生根最适浓度的预实验中，不需设置用蒸馏水处理的对照组D．验证蛋白酶能水解蛋白质实验中，含等量蛋清液的A、B试管分别加入等量的蛋白酶和蒸馏水，充足时间保温后，用双缩脲试剂检测解析：选A斐林试剂检测还原糖需要水浴加热，探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，不宜用斐林试剂检验还原糖的生成；探究酶的专一性实验中，淀粉酶分别催化底物淀粉、蔗糖，用碘液可检测淀粉是否被水解，而蔗糖是否被水解无法用碘液检测；为了防止实验的盲目性，应设置用蒸馏水处理的对照组；蛋白酶也属于蛋白质，也能与双缩脲试剂产生颜色反应。6．下列探究性实验中，对实验变量的描述正确的是()A．“探究温度对酶活性的影响”实验，所加酶的量和pH是无关变量B．“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验，培养液中的溶氧量是无关变量C．“探究植物生长调节剂对促进插条生根的作用”实验，插条生根数是无关变量D．“探究植物细胞的失水和吸水”实验，原生质层外侧溶液的浓度是无关变量解析：选A“探究温度对酶活性的影响”实验中，自变量是温度，因变量是酶活性，故所加酶的量和pH是无关变量；“探究酵母菌细胞的呼吸方式”实验，自变量为是否有氧；“探究植物生长调节剂对促进插条生根的作用”实验，自变量为生长调节剂的浓度，因变量是插条生根数；“探究植物细胞的失水和吸水”实验，细胞液和外界溶液的浓度差是自变量。7．甲研究小组利用小鼠做胰岛素功能验证实验，乙小组做不同浓度生长素对植物生根影响的实验。下列有关实验的说法正确的是()A．甲小组应将小鼠分为两组，分别注射胰岛素和生理盐水，一段时间后观察小鼠症状即可B．甲小组除将小鼠分为两组外，在分别注射胰岛素和生理盐水前应分别观察两组小鼠生理状况并测定血糖浓度C．乙小组在探究不同浓度生长素对植物生根的影响时，可以省去用蒸馏水处理这一组D．乙小组设计的不同浓度生长素为自变量，其他变量如温度应相同且保持在5解析：选B甲研究小组利用小鼠做胰岛素功能验证实验时，应将小鼠分为两组，其中一组注射生理盐水作为空白对照，此外，还要注意动物本身的前后自身对照，即在分别注射胰岛素和生理盐水前应分别观察两组小鼠生理状况并测定血糖浓度。乙小组在探究不同浓度生长素对植物生根的影响时，蒸馏水处理作为空白对照，不能省去。乙小组设计的不同浓度生长素为自变量，其他变量属于无关变量，要求相同且适宜，温度应控制在适宜条件下。8．实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。下列不属于控制无关变量的操作的是()A．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理B．验证温度影响酶活性的实验，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合C．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住D．绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角解析：选C验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理是消除原有的淀粉对实验结果的影响，实质是消除无关变量对实验结果的影响；验证温度影响酶活性的实验中，温度是自变量，底物和酶溶液是无关变量，先将每一组底物和酶溶液分别放在相同温度下适当时间后再混合；验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住，实质是控制自变量；绿叶中色素的提取和分离实验中，制备滤纸条时剪去两角，属于控制无关变量。9．假说—演绎法是现代科学研究中常用的方法，包括“提出问题、做出假设、演绎推理、检验推理、得出结论”五个基本环节。利用该方法，孟德尔发现了两个遗传规律。下列关于孟德尔的研究过程的分析，错误的是()①“提出问题”是建立在豌豆纯合亲本杂交和F1自交遗传实验基础上的②孟德尔所作假设的核心内容是“性状是由位于染色体上的基因控制的”③为了验证做出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验④孟德尔发现的遗传规律可以解释所有进行有性生殖生物的遗传现象A．①② B．②④C．①③ D．③④解析：选B孟德尔假设的“核心内容”是形成生殖细胞时，成对的遗传因子彼此分离，分别进入不同的配子中；孟德尔的遗传规律并不能解释所有进行有性生殖生物的遗传现象。10．如图是高中生物探究性实验设计的示意图，相关叙述正确的是()A．图中①处应为“演绎推理”，比如孟德尔所做的测交实验就属于此过程B．图中②处应为“因变量”，比如探究温度对酶活性影响的实验中，酶浓度就是此变量C．图中③处应为“无关变量”，比如探究甲状腺激素作用，有无甲状腺激素就是此变量D．图中④处应为“干扰因素”，比如血红蛋白不适用于根据颜色反应的蛋白质成分检测解析：选D图中①应为“做出假设”；②应为“因变量”，但探究温度对酶活性影响实验中酶浓度应属于无关变量；图中③应为“无关变量”，但探究甲状腺激素作用时，有无甲状腺激素应属于自变量。11．神经肽Y是由下丘脑神经分泌细胞分泌的激素，在体液调节中起到重要作用。为研究神经肽Y对前脂肪细胞增殖和分化的影响。科研小组进行了如下实验(其他条件相同且适宜：“＋”的多少表示相对数量的多少)。分组前脂肪细胞相对数量加入溶液(5mL)脂肪细胞相对数量甲组＋生理盐水＋乙组＋10－10mol/mL神经肽Y＋＋丙组＋10－5mol/mL神经肽Y＋＋＋丁组＋10－2mol/mL神经肽Y＋＋＋＋下列相关分析错误的是()A．甲组为对照组，实验的自变量是神经肽Y的浓度B．动物体内神经肽Y分泌增多，有可能会导致肥胖C．神经肽Y分泌后只运输到相应的靶细胞发挥作用D．神经肽Y能够促进前脂肪细胞的增殖和分化解析：选C甲组为空白对照，自变量是神经肽Y的浓度；由表可知，各实验组脂肪细胞相对数量均比对照组多，说明神经肽Y能促进前脂肪细胞的增殖和分化，动物体内神经肽Y增多，则脂肪细胞随之增多，可能会导致肥胖；神经肽Y属于激素，通过体液运往全身，但只作用于靶器官(细胞)。12．下列有关生物学研究方法的叙述，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．二项C．三项 D．四项解析：选C用样方法调查植物种群密度时，取样时要注意随机取样，①正确；研究土壤中小动物类群丰富度时用取样器取样的方法，②错误；在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构不属于概念模型，③错误；孟德尔遗传规律的研究过程以及摩尔根果蝇眼色遗传的研究，均用到了假说—演绎法，④正确；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，沾蘸法是把插条基部在浓度较高的药液中蘸一下，时间较短，⑤正确；调查人群中某遗传病发病率时，随机选取调查对象，最好对单基因遗传病进行调查，⑥错误。13．某研究小组对“紫外线辐射对酵母菌生长的影响”这一课题进行了初步的探究，结果如下表：培养皿编号12345紫外线辐射剂量(J/m2)0.20.8X2.02.6实验后的酵母菌数量(×106个/mL)272614106下列有关分析正确的是()A．表中X的值应为1.4，各实验组的紫外线辐射剂量应保持相同的剂量梯度B．该实验中1号培养皿是对照组，2～5号培养皿是实验组C．在实验过程中需严格控制的无关变量有紫外线辐射剂量、紫外线辐射时间等D．分析实验结果可知，紫外线主要是通过诱发基因突变，导致酵母菌数量减少的解析：选A该实验通过相同剂量梯度的紫外线处理实现了相互对照；紫外线辐射剂量是自变量；本实验没有说明酵母菌是否发生了基因突变，故通过本实验不能获得“紫外线主要是通过诱发基因突变，导致酵母菌数量减少的”这一结论。14．科学家利用小鼠进行特异性免疫研究时，进行了如下实验：提取分离出对细菌X免疫过的小鼠甲和未对细菌X免疫过的小鼠乙体内的T细胞和血清，分别注入四组未接触细菌X的小鼠体内，一段时间后，分别注入等量的细菌X，得到如下实验结果。有关分析错误的是()A．Ⅲ组和Ⅳ组在该实验中起对照作用B．由该实验结果可得出小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫C．Ⅱ组与Ⅳ组相比，可知血清中的抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖D．由Ⅰ、Ⅱ两组实验结果说明细菌X生活在小鼠的内环境中解析：选D由题干的信息可知，实验的自变量是小鼠是否经过细菌X的免疫，因变量是处理后小鼠脾脏中活细菌的数量，4组实验中，没有经过细菌X免疫处理的Ⅲ、Ⅳ组在该实验中起对照作用；由图示结果可知，经过细菌X免疫的甲鼠中的T细胞能够有效消灭细菌，而经过免疫的血清中的抗体和没有经过免疫的血清都不能有效地抑制脾脏中细菌的繁殖，由此推知，细菌X生活在脾脏细胞内，小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫。二、非选择题15．某植物茎秆有短节与长节，叶形有皱缩叶与正常叶，叶脉色有绿色和褐色，茎秆有甜与不甜。下面是科研人员用该植物进行的两个实验(其中控制茎秆节的长度的基因用A和a表示，控制叶形的基因用B和b表示)。请回答下列问题：(1)[实验一]纯合的短节正常叶植株与纯合的长节皱缩叶植株杂交，F1全为长节正常叶植株，F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶＝9∶3∶3∶1。①从生态学方面解释上述实验中F1的性状表现有利于________________________________________________________________________。②请在方框内画出实验一中F1基因在染色体的位置(用“|”表示染色体，用“·”表示基因在染色体上的位置)。(2)[实验二]纯合的绿色叶脉茎秆不甜植株与纯合的褐色叶脉茎秆甜植株杂交，F1全为绿色叶脉茎秆不甜植株，F2中只有两种表现型，且绿色叶脉茎秆不甜植株∶褐色叶脉茎秆甜植株＝3∶1(无突变、致死现象等发生)。①与实验一的F2结果相比，请尝试提出一个解释实验二的F2结果的假设：________________________________________________________________________。②根据你的假设，实验二中F1产生配子的种类有________________________________________________________________________种。③为验证你的假设是否成立，可采用________法，若实验结果为____________________________，则假设成立。解析：(1)茎秆长节、正常叶更有利于植株光合作用的进行，增强其生存斗争能力。从F2的表现型及比例可知控制茎秆节长、叶形的两对等位基因位于两对同源染色体上，据此可画出基因在染色体上的位置。(2)实验二的F2中只有两种表现型，且比例为3∶1，推测控制叶脉色、茎秆甜度的两对等位基因可能位于同一对同源染色体上。按照这个假设，F1能产生两种配子。为验证假设是否成立，可用测交的方法，如果假设成立，则测交结果为绿色叶脉茎秆不甜与褐色叶脉茎秆甜的比例为1∶1。答案：(1)①增加光合作用能力，增强生存斗争能力②(2)①两对等位基因位于一对同源染色体上②2③测交绿色叶脉茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝1∶1(合理即可)第Ⅲ课时题型研究——高考分类例析授技巧[编者按]纵观近几年生物高考实验题型变化，可以发现高考实验命题的趋向，即借助实验方法创设新情境，侧重考查学生的实验思维能力、探究能力，其中实验设计题是一个热点，因此对常见实验题型进行分类，并逐一掌握其应考策略，是高考备考中的重要一环。这就要求学生能根据已有知识，对实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据处理的方法及实验现象分析等做到熟练运用。题型一“实验目的”题——变量法寻找实验目的1．实验目的的书写与表达实验目的的内容包含研究对象、研究现象(因变量)和作用于对象的因素(自变量)，格式为“探究(验证)(自变量)对(因变量)的影响”或“探究(验证)(自变量)与(因变量)的关系”等。2．实验目的的确认方法(1)根据题目信息，直接写出实验目的。(2)根据实验装置或实验现象，推断实验目的。此类试题首先应确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。如：下图表示3株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的长势相同的同种植株放在透光的不同钟罩内。其实验目的推导如下：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(自变量：CO2浓度,因变量：光合速率))⇒eq\a\vs4\al(实验目的：探究CO2浓度与,光合速率的关系)(3)根据实验步骤反推实验目的。(4)明确变量确定实验目的。①实验中的变量包括自变量、因变量和无关变量。自变量是实验中人为改变的量，因自变量的变化而改变的变量就是因变量。实验中能影响因变量变化的因素还有很多，但不是本实验要研究的内容，即为无关变量。②通常在确定实验目的时，先根据题目给出的实验设计方案找出实验的自变量及因变量，然后根据自变量和因变量组织语言来描述实验目的。[考法示例]1．某研究小组用3个40W的白色灯管做光源，通过遮光处理(外罩透光良好的红色、黄色塑料薄膜)让其中两个分别只发出红光和黄光，设置不同CO2浓度，处理试管苗(其他条件相同)。培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率，结果如图。据上述信息，写出本实验的目的：_________________________________________________________________________________________________________________。解析：结合题干文字和曲线信息可知，本实验的自变量为CO2浓度和光质，因变量为净光合速率