新高考適用2025版高考生物二輪總復習專題14實驗與探究第3講設計類實驗

專題十四第三講設計類試驗1．(2024·山東模擬預料)紫色洋蔥鱗片葉富含還原糖，鱗片葉外表皮呈紫色，內表皮無色透亮，而管狀葉呈綠色。因分布廣泛，易于取材，洋蔥常作為生物學試驗材料。下列說法錯誤的是(A)A．將洋蔥鱗片葉組織樣液中加入斐林試劑，隨即便可視察到磚紅色沉淀B．在視察植物細胞的失水和吸水試驗中，宜用紫色洋蔥鱗片葉外表皮C．探究洋蔥管狀葉中光合色素的種類時，可用紙層析法對色素進行分別D．在低溫誘導染色體數(shù)目改變的試驗中，常用卡諾氏液固定洋蔥根尖細胞形態(tài)【解析】將洋蔥鱗片葉組織樣液中加入斐林試劑，還需水浴加熱才能看到磚紅色沉淀，A錯誤；在視察植物細胞的失水和吸水試驗中，宜用紫色洋蔥鱗片葉外表皮，因為它是成熟的植物細胞，有紫色大液泡，便于視察質壁分別和質壁分別復原現(xiàn)象，B正確；探究洋蔥管狀葉中光合色素的種類時，可用紙層析法對色素進行分別，在層析液中溶解度大的色素隨層析液擴散速度快，反之則慢，C正確；低溫誘導染色體數(shù)目改變的試驗中，在低溫處理后，常用卡諾氏液固定洋蔥根尖細胞形態(tài)，D正確。2．生物學探討用到多種科學方法，下列敘述正確的是(C)A．由于土壤動物體型微小、活動實力差，可用樣方法調查土壤動物的豐富度B．利用模型建構法探究酵母菌種群數(shù)量改變時，無須設置空白比照和重復試驗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記法，將18O標記的C18O2供小球藻利用，最終發(fā)覺了卡爾文循環(huán)【解析】對土壤小動物豐富度的調查常用取樣器取樣法，樣方法用于蚜蟲等活動實力極弱的動物和植物的種群密度的調查，A錯誤；探究酵母菌種群數(shù)量改變試驗中為了獲得精確的試驗數(shù)據(jù)，必需進行重復試驗，B錯誤；摩爾根用假說—演繹法證明基因在染色體上，C正確；卡爾文在探討光合作用過程時，用14C標記的14CO2進行了相關探討，D錯誤。3．(2024·丹東模擬)某試驗小組做了探究酵母菌種群數(shù)量改變的試驗，結果如圖。下列說法錯誤的是(A)A．若計數(shù)室中有氣泡，計數(shù)的結果必定會偏高B．a(chǎn)b段酵母菌的增長速率是先增加后降低C．bc段酵母菌的數(shù)量基本不變，此時誕生率與死亡率基本相等D．cd段種群數(shù)量的下降可能與養(yǎng)分物質削減、種內競爭加劇有關【解析】氣泡會占據(jù)計數(shù)室的空間，導致計數(shù)室中的菌體數(shù)目偏小，最終導致計數(shù)結果偏??；計數(shù)室內的氣泡，可影響菌液的隨機分布，使計數(shù)產(chǎn)生誤差，A錯誤；ab段曲線的斜領先增加后減小，所以酵母菌的增長速率是先增加后降低，B正確；bc段酵母菌的數(shù)量保持動態(tài)平衡，此時誕生率與死亡率基本相等，C正確；cd段種群數(shù)量的下降可能與養(yǎng)分物質削減、代謝物的積累和種內競爭加劇有關，D正確。4．(2024·北京，13)關于物質提取、分別或鑒定的中學生物學相關試驗，敘述錯誤的是(C)A．研磨肝臟以破裂細胞用于獲得含過氧化氫酶的粗提液B．利用不同物質在酒精溶液中溶解性的差異粗提DNAC．依據(jù)汲取光譜的差異對光合色素進行紙層析分別D．利用與雙縮脲試劑發(fā)生顏色改變的反應來鑒定蛋白質【解析】肝臟細胞中存在過氧化氫酶，故須要破裂細胞制成肝臟研磨液來獲得過氧化氫酶的粗提液，A正確；不同物質在酒精溶液中的溶解度不同，DNA不溶于酒精溶液，但細胞中的某些蛋白質則溶于酒精，利用這一原理可粗提取DNA，B正確；依據(jù)光合色素在層析液中的溶解度不同，對光合色素進行紙層析分別，C錯誤；蛋白質與雙縮脲試劑會發(fā)生紫色反應，可以利用顏色改變的反應來鑒定蛋白質，D正確。5．(2024·?？谀M)將簇新的蘿卜切成長度為6cm、粗細相同的蘿卜條，再將它們分別放入四組不同濃度的蔗糖溶液以及一組硝酸鉀溶液中，一段時間后測得蘿卜條長度如表所示。下列相關敘述錯誤的是(D)組別蔗糖溶液a蔗糖溶液b蔗糖溶液c蔗糖溶液d硝酸鉀溶液長度6.1cm5.8cm5.5cm5.5cm5.8cmA．該蘿卜細胞液的滲透壓處于a與b之間B．c溶液中蘿卜細胞的細胞液濃度增大，吸水實力增加C．d溶液中蘿卜細胞可能因失水過多而死亡D．試驗結束時，硝酸鉀溶液與b溶液中蘿卜細胞液的滲透壓相同【解析】依據(jù)表格可知，蘿卜條在a與b溶液之間正好處于吸水與失水之間，因此蘿卜細胞液濃度在a與b之間，A正確；c溶液中的蘿卜細胞失水，發(fā)生質壁分別，細胞液濃度增大，吸水實力增加，B正確；依據(jù)表格可知，d溶液中細胞質壁分別程度與c相同，細胞可能失水過多而死亡，C正確；試驗結束時，無法推斷硝酸鉀溶液中蘿卜細胞是正處于失水還是吸水過程，也就無法推斷細胞液濃度大小，D錯誤。6．(2024·丹東模擬)在40℃條件下，測得某淀粉酶的活性為a，為了解40℃與該淀粉酶最適溫度的關系，進行了相關試驗，下列敘述不合理的是(D)A．若在小于40℃條件下進行試驗，酶活性大于a，則可推斷40℃大于該酶的最適溫度B．若在小于40℃條件下進行試驗，酶活性等于a，則可推斷40℃大于該酶的最適溫度C．若在大于40℃條件下進行試驗，酶活性等于a，則可推斷40℃小于該酶的最適溫度D．若在大于40℃條件下進行試驗，酶活性小于a，則可推斷40℃小于該酶的最適溫度【解析】在小于40℃條件下進行試驗，酶活性大于a，說明40℃超過了該酶的最適溫度，溫度降低，酶活性增加，故可推斷40℃大于該酶的最適溫度，A正確；若在小于40℃條件下進行試驗，酶活性等于a，說明最適溫度在試驗溫度和40℃之間，故可推斷40℃大于該酶的最適溫度，B正確；若在大于40℃條件下進行試驗，酶活性等于a，說明最適溫度在試驗溫度和40℃之間，且試驗溫度＞40℃，故可推斷40℃小于該酶的最適溫度，C正確；若在大于40℃條件下進行試驗，酶活性比a小，且超過最適溫度后，隨著溫度的上升，酶活性降低，說明該酶的最適溫度低于或等于40℃，D錯誤。7．(2024·昆明安靜一中模擬)在一般光鏡下視察北蒼術根尖細胞有絲分裂，視察到如圖①～⑤的圖像。對視察結果的分析，正確的是(C)A．制作根尖臨時裝片的步驟依次是解離—染色—漂洗—制片B．在細胞①和②中DNA的數(shù)目和染色體數(shù)目均加倍C．視察染色體形態(tài)、數(shù)目的最佳時期為細胞③所處時期D．聯(lián)會后同源染色體的相互分別發(fā)生在細胞④和⑤中【解析】制作根尖臨時裝片的步驟依次是解離—漂洗—染色—制片，A錯誤；在細胞①和②中DNA的數(shù)目加倍，染色體數(shù)目在④時加倍，B錯誤；圖中③是有絲分裂中期的細胞，是視察染色體形態(tài)、數(shù)目的最佳時期，C正確；圖示表示有絲分裂的過程，減數(shù)分裂過程中才有聯(lián)會與同源染色體的分別，D錯誤。8．(2024·錦州一模)某愛好小組為探究不同濃度的生長素類調整劑對植物插條生根數(shù)的影響，進行了相關試驗，結果如圖所示。下列分析錯誤的是(C)A．濃度X、Y、Z之間的大小關系可能為Y＜X＜ZB．植物插條的生理狀況對試驗結果也有影響C．將濃度Z溶液稀釋后重復上述試驗，其生根數(shù)不行能大于濃度Y的生根數(shù)D．試驗結果體現(xiàn)了生長素類調整劑對植物插條生根的作用具有兩重性【解析】與蒸餾水比照，Z的作用是抑制，濃度為高濃度，X、Y起促進作用，為低濃度，Y濃度促進作用更強，在生長素類調整劑最適濃度的左側或右側，則Y大于X或X大于Y，因此可能存在Y＜X＜Z，A正確；植物插條的生理狀況屬于無關變量，也會對試驗結果造成影響，因此試驗過程中應保證各組植物插條的生理狀況相同，B正確；Z的濃度過高，稀釋后可能處于促進生根的最適生長素類調整劑濃度范圍，則稀釋后生根數(shù)可能大于濃度Y的生根數(shù)，C錯誤；生長素類調整劑的濃度為X、Y時，插條的生根數(shù)大于比照組，為促進作用，當濃度為Z時，插條的生根數(shù)低于比照組，即具有抑制作用，體現(xiàn)了生長素類調整劑對植物插條生根的作用具有兩重性，D正確。9．(2024·瑞安市瑞祥中學模擬)S型肺炎鏈球菌有莢膜、菌落光滑、致病，對青霉素敏感。在多代培育的S型菌中分別出了兩種突變型，一種是R型，無莢膜、菌落粗糙、不致??；另一種是抗青霉素的S型(記為PenrS型)?，F(xiàn)用PenrS型菌和R型菌進行試驗。下列對其結果分析最合理的是(B)A．甲組部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療均可復原健康B．乙組可視察到兩種菌落，加入青霉素后只有一種菌落接著生長C．丙組培育基中含有青霉素，所以生長的菌落是PenrS型菌D．丁組的DNA被水解而無轉化因子，所以無菌落產(chǎn)生【解析】甲試驗中能轉化形成抗青霉素的S型細菌，所以部分小鼠患敗血癥，注射青霉素治療不能復原健康，A錯誤；乙試驗中能轉化形成抗青霉素的S型細菌，因此乙組可視察到兩種菌落，結合S型細菌可以抗青霉素，但是R型細菌不能抗青霉素，因此加青霉素后只有一種菌落接著生長，B正確；由于R型菌在含有青霉素的培育基中不能生長，所以不能轉化出PenrS型細菌，C錯誤；丁組中因為DNA被水解而無轉化因子，所以沒有PenrS型細菌的生長，但R型菌的菌落能正常生長，D錯誤。9．(不定項)(2024·東營模擬)在探討生命活動過程時，可用同位素標記法追蹤物質在生命活動過程中的軌跡?？茖W家解決下列問題時應用該方法的是(ABC)A．赫爾希和蔡斯探究噬菌體的DNA能不能從親代傳遞給子代B．驗證子代DNA的一條鏈是重新合成的，一條鏈來自親代DNAC．科學家探究分泌蛋白合成和運輸過程中經(jīng)過哪些細胞結構D．鮑森·詹森探究胚芽鞘尖端產(chǎn)生的某種“影響”能否向下傳遞【解析】赫爾希和蔡斯分別用35S、32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌，追蹤親代噬菌體蛋白質和DNA的去向，證明了DNA是噬菌體的遺傳物質，A正確；科學家用15N標記親代DNA的兩條鏈，證明了DNA的復制方式是半保留復制，B正確；科學家將3H標記的亮氨酸注射到豚鼠胰腺腺泡細胞中，發(fā)覺了分泌蛋白合成和運輸過程中經(jīng)過了核糖體、內質網(wǎng)、高爾基體等結構，C正確；鮑森·詹森沒有確定尖端產(chǎn)生的某種“影響”是什么物質，也就無法運用同位素標記法追蹤“影響”的軌跡，D錯誤。10．(2024·濟寧模擬)為探討光合色素提取試驗中二氧化硅顆粒大小(目值越大，表示顆粒越細)對葉綠素提取量的影響，某探討小組利用簇新的菠菜葉片進行了一系列的色素提取與定量測定試驗，試驗結果如下表。下列有關敘述錯誤的是(B)二氧化硅葉綠素種類顆粒大小(目)02050100200葉綠素a(mg/g)0.250.530.610.480.47葉綠素b(mg/g)0.160.080.090.110.12A．提取色素利用的原理是光合色素易溶于有機溶劑B．加入二氧化硅對葉綠素a和葉綠素b的提取均有益C．據(jù)表可知，用50目的二氧化硅提取得到的葉綠素總量最多D．若葉片研磨過程中未加入碳酸鈣，則表中數(shù)據(jù)均減小【解析】色素提取的原理是光合色素可以溶于有機溶劑，A正確；加入二氧化硅會使葉綠素b的含量削減，故對葉綠素b的提取無益，加入二氧化硅使葉綠素a的含量增加，對葉綠素a的提取有益，B錯誤；分析數(shù)據(jù)可知，二氧化硅為50目時葉綠素總量最高，C正確；碳酸鈣可愛護葉綠素，防止葉綠素在酸性條件下被分解，因此若葉片在研磨過程中未加入碳酸鈣，則提取的葉綠素變少，表中數(shù)據(jù)均減小，D正確。10．(不定項)(2024·聊城三模)科研工作者為探究明日葉查爾酮(AC)是否對Ⅱ型糖尿病具有療效，利用小鼠進行了連續(xù)四周的試驗，每天測定血糖、胰島素和肝細胞胰島素受體表達相對值，結果如下表。下列分析正確的是(BC)組別空腹血糖(mmol/L)空腹胰島素(IU/L)肝細胞胰島素受體表達相對值正常對照組4.5025.200.448糖尿病比照組17.3638.280.375低劑量AC組16.5537.040.376中劑量AC組16.1235.450.378高劑量AC組7.0029.500.402A．Ⅱ型糖尿病是由于胰島素分泌不足造成的血糖含量高B．試驗表明AC具有降血糖作用，且隨著劑量的增大，降血糖實力增加C．AC是通過增加胰島素受體的表達，增加胰島素的敏感性來降低血糖的D．胰島素和AC均具有降血糖的實力，兩者起作用的原理相同【解析】由表可知，Ⅱ型糖尿病的胰島素含量高于比照組，而胰島素受體表達值相對比較低，因此Ⅱ型糖尿病是由于受體削減造成的，A錯誤；由試驗數(shù)據(jù)可知，高、中、低劑量的AC具有降低血糖的作用，且隨著劑量的增大，降血糖實力增加，B正確；AC是通過增加胰島素受體的表達，增加胰島素的敏感性來降低血糖的，C正確；胰島素和AC均具有降血糖的實力，但兩者起作用的原理不相同，D錯誤。11．重金屬離子會導致蛋白質分子變性。為探究銅離子能否使唾液淀粉酶失活，某同學進行了試驗，試驗步驟如下(已知SOeq\o\al(2－,4)對試驗結果沒有影響)，回答下列問題：(1)試驗步驟試驗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1mL加入A步驟2各加入1%唾液淀粉酶溶液1mL，混勻后放置一段時間步驟3各加入1%淀粉溶液1mL，B步驟4取出試管，各加入1%碘溶液3滴，視察顏色改變(2)探討與分析①試驗中設置試管乙的目的是比照，表中A處應為蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1mL；B處為相宜溫度(37℃)下保溫一段時間。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試驗結果是試管甲中溶液變藍，試管乙中溶液不變藍(兩空均填“變藍”或“不變藍”)。③試驗中加入緩沖液的作用是維持反應液pH的穩(wěn)定。④有同學提出由于CuSO4溶液呈藍色，用上述步驟的檢測方法可能會對試驗結果產(chǎn)生干擾，請你提出另外一種結果檢測方法并預料試驗結果。a．檢測方法：用斐林試劑檢驗兩支試管中是否含有還原糖。b．若銅離子能使唾液淀粉酶失活，預料試驗結果應當是試管甲中無磚紅色沉淀產(chǎn)生；試管乙中出現(xiàn)磚紅色沉淀?！窘馕觥?2)①試驗須要遵循比照原則，試驗中設置試管乙的目的是與試管甲進行比照，試驗過程中須要限制單一變量，因此試管乙中添加的是蒸餾水和pH為6.8的緩沖液各1mL。B處應限制溫度，放入37℃恒溫水浴保溫一段時間。②若銅離子能使唾液淀粉酶失活，則試管甲中的淀粉不能被分解，加入碘液會變(深)藍色；試管乙中的唾液淀粉酶可將淀粉水解成還原糖，加入碘液后不變藍色。③加入緩沖液的作用是維持反應液pH的相對穩(wěn)定。④由于CuSO4溶液呈藍色，用上述步驟的檢測方法可能會對試驗結果產(chǎn)生干擾，應用斐林試劑檢測，試管甲中的淀粉不能被分解，因淀粉為非還原糖，所以試管甲加入斐林試劑水浴加熱后不會呈磚紅色(呈藍色)；試管乙中的淀粉酶可將淀粉水解成還原糖，加入斐林試劑水浴加熱后會反應出現(xiàn)磚紅色沉淀。12．向小白鼠注射促甲狀腺激素(TSH)，會使下丘腦的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)分泌削減。對此現(xiàn)象的說明有兩種觀點，觀點一：TSH干脆對下丘腦進行反饋調整；觀點二：TSH促進甲狀腺分泌甲狀腺激素，甲狀腺激素對下丘腦進行反饋調整。兩種觀點孰是孰非？某學習小組進行了如下探究試驗?；卮鹣铝袉栴}：(1)試驗步驟：①將生理狀態(tài)相同的小白鼠隨機分為A、B小組，測定兩組動物血液中促甲狀腺激素釋放激素(TRH)的含量。②用手術器械將A組小白鼠的甲狀腺(填器官名稱)切除，B組做相同的外科手術，但不切除甲狀腺。③向A組小白鼠注射適量的肯定濃度的促甲狀腺激素(TSH)(填激素名稱)，向B組小白鼠注射等量的同濃度的促甲狀腺激素(TSH)。④在相同且相宜的環(huán)境條件下飼養(yǎng)一段時間后，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)試驗結果及結論：①若A組小白鼠血液中TRH不削減(或增加)，B組小白鼠血液中TRH削減，則觀點二正確；②若A組小白鼠和B組小白鼠血液中TRH削減的量相等，則另一觀點正確。(3)現(xiàn)科學家已證明觀點二是正確的。由此可知，下丘腦細胞膜上應含有識別甲狀腺激素的受體。【解析】觀點一的核心思想為“TSH→下丘腦”，觀點二的核心思想為“TSH→甲狀腺→甲狀腺激素→下丘腦”，兩種觀點的主要區(qū)分為是否經(jīng)過“甲狀腺→甲狀腺激素”這一環(huán)節(jié)(此為自變量)。所以，試驗組(A組)應切除小白鼠的甲狀腺，比照組(B組)不切除；為了解除手術本身的干擾，比照組應做相同的外科手術但不切除甲狀腺操作。試驗要驗證的是促甲狀腺激素(TSH)導致下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素(TRH)量的削減緣由，所以兩組都應注射促甲狀腺激素(TSH)，且兩組注射量相等。該試驗的因變量為血液中TRH的含量改變，所以試驗前后需分別對此進行測定并比較。假如觀點一正確，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的分泌量均削減；假如觀點二正確，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)揮負反饋調整的作用，TRH的分泌量不削減(或增加)?？茖W家已證明觀點二正確，說明下丘腦細胞膜上含有識別甲狀腺激素的受體。13．(2024·恩施高三模擬)某生態(tài)茶場依靠“以草養(yǎng)蟲”“以草肥田”及生物防治等生產(chǎn)措施，多年來堅持不打農(nóng)藥、不施化肥和除草劑，獲得了良好的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。請回答下列問題：(1)該茶場生態(tài)系統(tǒng)的基石是茶樹和雜草。茶場工人在每年4月、7月和10月各進行一次人工除草。從種間關系分析，人工除草的目的主要是減輕茶樹與雜草間的競爭。從物質循環(huán)的角度分析，人工除草能加快物質循環(huán)利用，草稈為茶樹供應無機鹽(或無機鹽、CO2)。(2)茶場及周邊美麗的生態(tài)環(huán)境吸引了游人前來觀光、休閑，體現(xiàn)了生物多樣性的干脆價值。茶園棄荒的過程中，茶樹下首先出現(xiàn)一年生雜草，再逐步演替到灌木階段。在灌木階段，茶園內很少有一年生草本植物生長，緣由是一年生草本植物與灌木在爭奪陽光和空間等的競爭中被淘汰。(3)反硝化細菌能將硝酸鹽轉化成氨和氮，施用磷肥能促進土壤反硝化細菌的繁殖，進而導致土壤氮損失。請設計試驗驗證茶園氮損失是否由反硝化細菌數(shù)量增加引起(僅寫設計思路)。將樣本土壤分為相同的兩組并檢測含氮量，一組不做處理，一組施用適量磷肥。一段時間后測量并比較兩組土壤中反硝化細菌的數(shù)量和剩余氮量?！窘馕觥?1)該茶場生態(tài)系統(tǒng)的基石(生產(chǎn)者)是茶樹和雜草；從種間關系分析，人工除草的目的主要是減輕茶樹與雜草間的競爭。從物質循環(huán)的角度分析，人工除草能加快物質循環(huán)利用，草稈為茶樹供應無機鹽。(2)茶場及周邊美麗的生態(tài)環(huán)境吸引了游人前來觀光、休閑，體現(xiàn)了生物多樣性的干脆價值。在灌木階段，茶園內很少有一年生草本植物生長，緣由是一年生草本植物與灌木在爭奪陽光和空間等的競爭中被淘汰。(3)驗證茶園氮損失是否由反硝化細菌數(shù)量增加引起，本試驗的自變量是是否施加磷肥，因變量是反硝化細菌的數(shù)量，據(jù)此設計試驗：將樣本土壤分為相同的兩組并檢測含氮量，一組不做處理，一組施用適量磷肥。一段時間后測量并比較兩組土壤中反硝化細菌的數(shù)量和剩余氮量。14．(2024·山東青州期末)我國探討人員發(fā)覺，損害性感覺神經(jīng)元能選擇性地高表達一種非分泌型成纖維細胞生長因子(簡稱FGF13)，將小鼠背根節(jié)(簡稱DRG)損害性感覺神經(jīng)元中的FGF13基因特異性敲除后，這些小鼠完全丟失了對損害性熱刺激的反應，同時發(fā)覺這些小鼠對組胺引起的抓撓次數(shù)(癢覺反應)顯著下降。組胺激活胞內信號通路須要先結合相應的受體H1R，H1R與組胺結合后能激活FGF13參加的下游信號通路。進一步探討表明，F(xiàn)GF13對H1R并沒有物理上或功能上的干脆作用。下圖是組胺引起癢覺反應的示意圖，其中NaV1.7是一種鈉離子通道蛋白。(1)生理學上把損害性熱刺激引起小鼠產(chǎn)生