新教材2024届高考生物考前冲刺刷题第1部分专题训练专题9实验与探究

专题9实验与探究一、单项选择题(每题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的)1．(2023·江苏南京高三六校联考)成功的实验离不开正确的选材、科学的方法和适宜的观察指标，下列说法正确的是()A．黑藻常作为观察质壁分离的实验材料，因为高倍光学显微镜能观察到绿色液泡B．选择胰岛细胞，利用放射性同位素示踪技术研究胰蛋白酶的合成与分泌C．调查人行道树叶上某昆虫卵的种群密度时，可随机等距选取树叶上的虫卵进行统计D．用血细胞计数板对酵母菌计数时需将视野调亮一些，便于区分中方格边界答案C解析黑藻含有丰富的叶绿体，在显微镜下原生质层呈绿色，液泡为无色，A错误；胰蛋白酶是在胰腺中合成的，胰岛细胞不能合成胰蛋白酶，B错误；用血细胞计数板对酵母菌计数时需将视野调暗一些，便于区分中方格边界，D错误。2．(2022·海南，3)某小组为了探究适宜温度下CO2对光合作用的影响，将四组等量菠菜叶圆片排气后，分别置于盛有等体积不同浓度NaHCO3溶液的烧杯中，从烧杯底部给予适宜光照，记录叶圆片上浮所需时长，结果如图。下列有关叙述正确的是()A．本实验中，温度、NaHCO3浓度和光照都属于自变量B．叶圆片上浮所需时长主要取决于叶圆片光合作用释放氧气的速率C．四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片光合速率最高D．若在4℃条件下进行本实验，则各组叶圆片上浮所需时长均会缩短答案B解析本实验的目的是探究适宜温度下CO2浓度对光合作用的影响，自变量是CO2浓度(通过等体积不同浓度的NaHCO3溶液来实现)，温度、光照等属于无关变量，应相同且适宜，A错误；实验中所用的菠菜叶圆片已进行排气处理，叶圆片通过光合作用释放氧气的速率越大，叶圆片上浮所需时间越短，B正确；四组实验中，0.5%NaHCO3溶液中叶圆片上浮平均时长最长，表明其光合速率最低，C错误；若从适宜温度降低到4℃，与光合作用相关的酶的活性降低，导致光合速率降低，则各组叶圆片上浮所需时长均会延长，D错误。3．(2023·福建福州模拟)以下关于遗传学发展史上经典研究的说法，正确的是()A．孟德尔通过豌豆的正交和反交实验确定控制性状的“遗传因子”位于细胞核内B．摩尔根将白眼雄蝇与红眼雌蝇杂交，F2性状分离比证明了该基因仅位于X染色体上C．格里菲思设计的肺炎链球菌的体内转化实验是DNA是遗传物质的直接证据D．沃森和克里克提出的双螺旋结构模型预示着DNA可能以半保留方式复制答案D解析孟德尔根据豌豆正交和反交实验，提出了生物的性状是由“遗传因子”控制的，而没有确定“遗传因子”位于细胞核中，A错误；摩尔根将红眼雌果蝇与白眼雄果蝇杂交，F1不论雌雄全部表现为红眼，只能说明红眼相对于白眼是显性性状，F2出现的性状分离比为3∶1，不能证明基因位于X染色体，B错误；格里菲思体内转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将R型菌转化为S型菌，C错误。4．(2023·山东潍坊高三试题)生物学实验常通过观察颜色及其变化进行相关检测或鉴定。下列说法正确的是()A．通过在水浴加热条件下与双缩脲试剂反应呈现紫色，检测生物组织中的蛋白质B．通过观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液的颜色变化判断质壁分离程度C．通过观察重铬酸钾浓硫酸溶液变成黄色判断酵母菌进行了无氧呼吸D．通过观察滤纸条上色素带的宽窄判断色素在层析液中的溶解度大小答案B解析在使用双缩脲试剂检测蛋白质的实验中不需要进行水浴加热，A错误；紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈紫色，故可以通过观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞细胞液的颜色变化判断质壁分离程度，B正确；若酵母菌进行无氧呼吸，会产生酒精，酒精与重铬酸钾浓硫酸溶液会发生化学反应，溶液由橙色变为灰绿色，C错误；通过观察滤纸条上色素带的宽窄可判断色素的含量多少，通过观察滤纸条上色素带的位置可判断色素在层析液中的溶解度大小，D错误。5．(2023·湖南省名校教研联盟高三4月联考)科学家通过设计巧妙的实验来研究各种激素的功能。下列说法错误的是()A．斯他林和贝利斯将稀盐酸注射到狗的静脉中，发现稀盐酸能促进胰腺分泌胰液B．班廷将只剩胰岛的胰腺做成提取液注入摘除胰腺而患糖尿病的狗体内，使其血糖下降C．阻断动物垂体与下丘脑间的血液联系，导致其生殖器萎缩，该实验利用了“减法原理”D．公鸡睾丸的摘除和重新移植实验不能证明是雄性激素睾酮影响了公鸡的雄性特性答案A解析斯他林和贝利斯在发现促胰液素的实验过程中，是将狗的小肠黏膜和稀盐酸在体外研磨，然后将提取液注射到同一条狗的静脉中，A错误；班廷将实验狗的胰腺摘除，不久出现糖尿病症状，血糖升高，后将只剩胰岛的胰腺做成提取液注入同一条狗(患糖尿病)体内，其血糖下降，B正确；实验中人为去除某种影响因素，属于减法原理，该研究阻断垂体与下丘脑之间的血液联系，运用了“减法原理”，C正确；公鸡睾丸的摘除和重新移植实验只能证明睾丸影响了公鸡的雄性特征，并不能证明是雄性激素睾酮的作用，D正确。6．研究表明，线粒体功能异常与衰老的发生和发展密切相关。科研人员研究中药党参对某种衰老模型小鼠肝细胞线粒体中酶活性的影响，以此了解其对延缓衰老的作用及机制，实验结果如下表。相关分析不合理的是()组别a酶活性相对值b酶活性相对值正常小鼠组11.7652.44模型小鼠组7.7538.57党参提取物低剂量组7.6638.93党参提取物中剂量组9.8143.15党参提取物高剂量组11.0249.63注：a酶存在于线粒体基质中，b酶存在于线粒体内膜上，二者均与细胞呼吸相关。A．本实验中对照组是正常小鼠组和模型小鼠组B．实验结果表明党参提取物有延缓衰老的作用C．随着党参提取物剂量的升高，逐渐增强衰老小鼠的线粒体功能D．在高剂量党参提取物作用下与a酶相比，党参提取物对b酶的作用更显著答案D解析本实验中的正常小鼠组和模型小鼠组均为对照组，A正确；根据表格中数据可知，随着党参提取物剂量的升高，a酶和b酶的活性逐渐增强，而a酶和b酶与细胞呼吸有关，故党参提取物能提高细胞呼吸速率，增强细胞代谢，因此表明党参提取物可通过增强酶活性改善衰老小鼠的线粒体功能，延缓衰老，B、C正确；在高剂量党参提取物作用下，通过计算酶活性相对值提高的百分比，可以得出党参提取物对a酶的作用比对b酶的作用更显著，D错误。7．(2022·山东，13)关于“DNA的粗提取与鉴定”实验，下列说法错误的是()A．过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解B．离心研磨液是为了加速DNA的沉淀C．在一定温度下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色D．粗提取的DNA中可能含有蛋白质答案B解析低温时DNA酶的活性较低，过滤液沉淀过程在4℃冰箱中进行是为了防止DNA降解，A正确；离心研磨液是为了使细胞碎片沉淀，B错误；在沸水浴条件下，DNA遇二苯胺试剂呈现蓝色，C正确；细胞中的某些蛋白质可能不溶于酒精，在95%的冷酒精中与DNA一块儿析出，故粗提取的DNA中可能含有蛋白质，D正确。8．(2023·山东潍坊高三期末)某兴趣小组将五组相同的白萝卜块、植物甲幼根块分别放入A～E五种不同浓度的蔗糖溶液中，30分钟后取出称重，重量变化如表所示。以下相关叙述错误的是()组别30分钟后重量变化(g)ABCDE白萝卜块0－4＋3－2＋1植物甲幼根块－3－5.5＋1－4－1A．五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、E、CB．植物甲在与白萝卜块细胞液等渗的完全培养液中能正常生长C．该实验的自变量是蔗糖溶液浓度、植物细胞种类，因变量是重量变化D．通过实验的结果可推测这两种植物细胞的细胞液浓度范围答案B解析以白萝卜块为例，外界溶液浓度越高，失水越多，外界溶液浓度越低，则吸水越多，因此根据实验数据，五种蔗糖溶液浓度由高到低依次是B、D、A、E、C，A正确；与白萝卜块细胞液等渗的溶液是A，植物甲幼根块表现出失水，所以不能正常生长，B错误；实验的自变量是蔗糖溶液浓度和植物细胞种类，重量变化是因变量，C正确；根据渗透作用的原理可以推测植物细胞的细胞液浓度范围，白萝卜块细胞液的浓度范围在A的附近，植物甲的幼根块细胞液浓度在C、E之间，D正确。9．(2023·海南，14)禾谷类种子萌发过程中，糊粉层细胞合成蛋白酶以降解其自身贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养。为探究赤霉素在某种禾谷类种子萌发过程中的作用，某团队设计并实施了A、B、C三组实验，结果如图。下列有关叙述正确的是()A．本实验中只有A组是对照组B．赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率下降C．赤霉素合成抑制剂具有促进种子萌发的作用D．三组实验中，蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组答案D解析A组蒸馏水组为对照组，B组赤霉素组为实验组，C组用赤霉素合成抑制剂处理的目的是排除内源赤霉素对实验结果造成的影响，与B组对比说明赤霉素作用的真实性，故C组也是对照组，A错误；随着处理时间增加，B组赤霉素组贮藏蛋白质含量下降最多(蛋白酶活性最高)，C组赤霉素合成抑制剂组下降最少(蛋白酶活性最低)，说明赤霉素导致糊粉层细胞中贮藏蛋白质的降解速率上升，三组实验中蛋白酶活性由高到低依次为B组、A组、C组，B错误，D正确；由题意可知，蛋白酶降解贮藏蛋白质，为幼苗生长提供营养，赤霉素合成抑制剂组贮藏蛋白质降解量最低，说明其具有抑制种子萌发的作用，C错误。二、不定项选择题(每题给出的四个选项中，有的只有一个选项符合题目要求，有的有多个选项符合题目要求)10．(2023·湖北部分重点中学第一次联考改编)下列有关生物学实验的描述，不正确的是()A．在探究植物细胞的质壁分离及复原实验中，当达到渗透平衡时，原生质层两侧的浓度差为0B．将加热杀死的S型细菌和R型活细菌混合后注入小鼠体内，可从死亡小鼠体内分离得到S型活细菌和R型活细菌C．用35S标记的噬菌体侵染细菌时，若搅拌不充分，可使上清液中放射性增强D．探究温度对淀粉酶活性的影响时，应选用斐林试剂作为鉴定试剂答案ACD解析在探究植物细胞的质壁分离及复原实验中，将发生质壁分离的细胞置于清水中，细胞会发生质壁分离复原，当达到渗透平衡时，细胞液与外界溶液(清水)的浓度差不为0，A错误；将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合后注入小鼠体内，S型细菌中的DNA可使部分R型活细菌转化为S型活细菌，所以可从死亡小鼠体内分离得到S型活细菌和R型活细菌，B正确；在噬菌体侵染细菌实验中，用35S标记的是噬菌体的蛋白质外壳，噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌，经搅拌、离心后分布在上清液中，因此，用35S标记的噬菌体侵染细菌时，若搅拌不充分，则会导致部分噬菌体的蛋白质外壳不与细菌分离，经离心后分布在沉淀物中，可使沉淀物中放射性增强，上清液中放射性减弱，C错误；探究温度对淀粉酶活性的影响时，可选用碘液作为鉴定试剂，不能选用斐林试剂作为鉴定试剂，原因是用斐林试剂鉴定还原糖时，需要水浴加热，会影响实验结果，D错误。11．(2023·山东临沂模拟)关于生物学实验中研究方法的叙述，正确的是()A．运用同位素标记技术和离心法证明DNA的半保留复制B．运用假说—演绎法证明基因在染色体上C．运用模型构建的方法研究酵母菌种群的数量变化D．植物学家施莱登通过完全归纳法提出植物细胞学说答案ABC解析施莱登通过不完全归纳法提出植物细胞学说，D错误。12．(2023·湖北十堰1月调研改编)对香蕉进行冷处理，可以延长香蕉常温保鲜过程中的后熟软化天数。某实验室研究了两种冷处理方式对香蕉的保鲜效果，实验处理及结果如表所示，其中“－”表示无冻伤状斑点，“＋”表示有冻伤状斑点，且“＋”越多，代表斑点越多。下列分析正确的是()项目0℃冰水处理不同时间/h0℃冷空气处理不同时间/h00.51.02.001.52.53.5后熟软化天数121823712192416有无冻伤状斑点－＋＋＋＋＋＋＋－－－－A．冷处理后淀粉酶失活，使香蕉后熟减缓B．若延长冰水处理时间，则香蕉可以持续保鲜C．冷处理可抑制乙烯的合成，从而延长保鲜时间D．与冰水处理相比，冷空气处理后的香蕉品质更佳答案CD解析冷处理(低温)只是抑制了酶的活性，不会使酶变性失活，A错误；由题表可知，随着冰水处理时间延长，冻伤状斑点越多，故若延长冰水处理时间，则可能导致香蕉冻伤，不利于持续保鲜，B错误；乙烯可促进果实成熟，不利于延长保鲜时间，冷处理可抑制乙烯的合成，C正确；由题可知，冰水处理的香蕉易产生冻伤状斑点，冷空气处理后无冻伤状斑点产生，故冷空气处理后的香蕉品质更佳，D正确。三、非选择题13．(2023·杭州高三联考)老年人由于身体器官功能衰退或病变，容易患多种疾病。因此，改善老年人生活质量、实现健康老龄化是全社会的一个重要任务。回答下列问题：(1)研究发现，老年人睡眠时间短、易觉醒的现象与Hcrt神经元在静息状态时细胞膜对K＋的通透性降低有关。请分析上述两种现象发生关联的原因：________________________________________________________________________________________________。(2)秋冬季是流感高发的季节，老年人容易感染病原体，引起体温升高。人体的体温调节中枢位于________，机体通过分泌相关激素，使________，提高产热，同时皮肤毛细血管收缩，血流量减少，汗腺分泌减少，减少散热，使体温升高。由此可见体温调节是通过________调节实现的。(3)金银花是一味中草药，近来研究发现金银花提取液能有效改善老年人阿尔茨海默病(AD)患者的学习记忆能力和提高脑组织中乙酰胆碱酯酶含量，延缓AD的病情进程。为了验证金银花的作用机理，研究者用12周龄小鼠进行分组实验，实验处理及检测项目如下表。组别实验分组实验处理及检测项目甲正常小鼠＋灌胃蒸馏水每组均灌胃1次/天，连续20天。20天后，测定各组小鼠的学习记忆能力和乙酰胆碱酯酶含量乙__________________丙__________________丁AD小鼠＋灌胃复方抗阿尔茨海默病口服液(说明：金银花提取液和复方抗阿尔茨海默病口服液均由蒸馏水配制；复方抗阿尔茨海默病口服液是临床治疗AD的常用药物，可增强AD小鼠学习记忆能力和提高脑组织中乙酰胆碱酯酶含量；小鼠的学习记忆能力采用Y型迷宫刺激器检测，记录各组小鼠达到学会标准时所需的时间。)①请补充完善上表实验分组。②预期实验结果(用柱形图表示检测结果)。③分析与讨论：复方抗阿尔茨海默病口服液在该实验中的作用是____________________________________________________________________。乙酰胆碱酯酶能促进神经元发育和神经再生，此外，该酶可降解乙酰胆碱，从而终止____________________________的作用。该酶发挥作用的场所是________。答案(1)静息状态时，Hcrt神经元细胞膜对K＋的通透性降低，K＋外流减少，静息电位的绝对值减小，导致神经元更容易兴奋(2)下丘脑代谢增强神经—体液(3)①AD小鼠＋灌胃蒸馏水AD小鼠＋灌胃金银花提取液②如图所示③作为改善AD小鼠学习记忆能力和提高脑组织中乙酰胆碱酯酶含量的对照组乙酰胆碱(神经递质)对突触后膜突触间隙解析(1)老年人的Hcrt神经元处于静息状态时，Hcrt神经元细胞膜对K＋的通透性降低，K＋外流减少，静息电位的绝对值减小，导致神经元更容易兴奋，这样老年人睡眠时间就会变短，易觉醒。(2)人体的体温调节中枢位于下丘脑。机体通过分泌相关激素，使代谢增强，提高产热。由题中信息可知，体温调节是通过神经—体液调节实现的。(3)根据实验目的以及实验设计的对照原则、单一变量原则可知，乙组和丙组的处理为AD小鼠＋灌胃蒸馏水和AD小鼠＋灌胃金银花提取液。由于该实验是验证性实验，故预期实验结果应与实验目的相对应，柱状图见答案。已知复方抗阿尔茨海默病口服液是临床治疗AD的常用药物，可增强AD小鼠学习记忆能力和提高脑组织中乙酰胆碱酯酶含量，其在该实验中的作用是作为改善AD小鼠学习记忆能力和提高脑组织中乙酰胆碱酯酶含量的对照组。乙酰胆碱酯酶可降解乙酰胆碱，从而终止乙酰胆碱对突触后膜的作用。乙酰胆碱被释放到突触间隙中，而乙酰胆碱酯酶可降解乙酰胆碱，故乙酰胆碱酯酶发挥作用的场所为突触间隙。14．(2021·广东选择性考试)人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组，一段时间后检测相关指标，结果见图。回答下列问题：(1)与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要____________________(答出两种即可)及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收——尿酸盐，体现了细胞膜具有__________的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有__________________。(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(下图示意图)，该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是_________________________________________________________________________。(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比，模型组的自变量是__________________________。与其他两组比较，设置模型组的目的是______________________________________________________________________________________________________。(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是__________________________________________，减少尿酸盐重吸收，为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为__________________________。答案(1)核糖体、内质网、高尔基体选择透过性协助扩散、主动运输(2)肾小管细胞刷状缘形成很多突起，增大吸收面积(3)灌服尿酸氧化酶抑制剂排除血清尿酸盐含量降低的原因是由于大鼠体内尿酸氧化酶的作用(或确保血清尿酸盐含量降低是F作用的结果)(4)F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达高尿酸血症大鼠灌服E解析(1)分泌蛋白在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与，由于URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，因此URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网、高尔基体及线粒体等细胞器共同参与。肾小管细胞通过URAT1和GLUT9蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。借助载体蛋白的跨膜运输的方式有协助扩散和主动运输。(3)模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂，与空白对照组灌服生理盐水的正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)相比，模型组自变量是灌服尿酸氧化酶抑制剂。(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，模型组灌服尿酸氧化酶抑制剂后转运蛋白增加，灌服F的治疗组转运蛋白和空白组基本相同，可推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F抑制转运蛋白URAT1和GLUT9基因的表达，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，将高尿酸血症大鼠灌服E与治疗组进行对比，得出两者降尿酸的作用效果。15．(2023·湖南长沙雅礼中学10月模拟)研究小组研究了油菜种子成熟过程中糖类和脂肪之间的关系，实验结果如图1所示。该小组将油菜种子置于恒温、无菌、透光的密闭温室条件下萌发，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量及温室中的氧气浓度，实验结果如图2、图3所示，回答下列问题。(1)油菜种子内贮存能量的主要物质是________，播种时，该类种子适合浅播，原因是__________________________________________