高考生物二輪專題強(qiáng)化訓(xùn)練15.2《實驗設(shè)計與分析》（含詳解）-試卷下載-教習(xí)網(wǎng)

第二部分　實驗設(shè)計與分析(45分鐘，100分)一、選擇題1．(遼寧省大連市考試)蛙受精卵的下部含有一些特殊的蛋白質(zhì)和mRNA，稱為生殖質(zhì)。用紫外線照射受精卵下部能夠破壞生殖質(zhì)。某研究小組選擇蛙受精卵進(jìn)行探究實驗，處理方式和實驗結(jié)果如下：實驗1：受精卵未做任何處理蛙胚生殖腺中有生殖細(xì)胞實驗2：用紫外線照射受精卵的下部蛙胚生殖腺中無生殖細(xì)胞實驗3：移植正常生殖質(zhì)至經(jīng)紫外線照射過的下部蛙胚生殖腺中有生殖細(xì)胞有關(guān)分析不正確的是(　　)A．本實驗主要是為了探究生殖細(xì)胞的形成是否與生殖質(zhì)有關(guān)B．實驗1為對照組，可排除其他條件對實驗結(jié)果造成的影響C．實驗2結(jié)果產(chǎn)生的直接原因是紫外線破壞了受精卵中的部分基因D．實驗3表明生殖質(zhì)可在不同受精卵之間進(jìn)行移植且仍能保持活性解析：該探究實驗的處理方式是用紫外線照射受精卵下部，破壞生殖質(zhì)，說明實驗主要是為了探究生殖細(xì)胞的形成是否與生殖質(zhì)有關(guān)，A正確；實驗1未做任何處理，所以可作為對照組，可排除其他條件對實驗結(jié)果造成的影響，B正確；由于生殖質(zhì)中只含有一些特殊的蛋白質(zhì)和mRNA，沒有基因，所以實驗2結(jié)果產(chǎn)生的直接原因不是紫外線破壞了受精卵中的部分基因，C錯誤；移植正常生殖質(zhì)至經(jīng)紫外線照射過的下部后，蛙胚生殖腺中有生殖細(xì)胞，說明生殖質(zhì)可在不同受精卵之間進(jìn)行移植且仍能保持活性，D正確。答案：C2．(湖南省十校聯(lián)考)某同學(xué)欲測定植物葉片葉綠體的光合作用速率，做如圖所示實驗。在葉柄基部作環(huán)剝處理(僅限制葉片有機(jī)物的輸入和輸出)，于不同時間分別在同一葉片上陸續(xù)取下面積為1 cm2的葉圓片烘干后稱其重量，測得葉片的光合作用速率＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1(不考慮取葉圓片后對葉生理活動的影響和溫度微小變化對葉生理活動的影響)。則M處的實驗條件是(　　)A．下午4時后在陽光下照射3小時再遮光3小時B．下午4時后將整個實驗裝置遮光6小時C．下午4時后在陽光下照射6小時D．下午4時后將整個實驗裝置遮光3小時解析：依題意，光合作用速率＝凈光合作用速率＋呼吸作用速率，(y－x)/6是凈光合作用速率，還需測定呼吸速率，所以遮光3小時，則呼吸速率為(y－z)/3，光合作用速率＝(y－x)/6＋(y－z)/3＝(3y－2z－x)/6 g·cm－2·h－1。答案：D3．(貴州省貴陽市期末卷)鱒魚的眼球顏色和體表顏色分別由兩對等位基因A、a和B、b控制。現(xiàn)以紅眼黃體鱒魚和黑眼黑體鱒魚為親本，進(jìn)行雜交實驗，正交和反交結(jié)果相同。實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)分析正確的是(　　)A．親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是aaBB或AAbbB．F1減數(shù)分裂形成的雌配子和雄配子的數(shù)量相同C．F2沒有紅眼黑體的原因是存在致死基因D．F2中的黑眼黃體的基因型有4種解析：根據(jù)實驗結(jié)果中F2的性狀分離比9∶3∶4(3＋1)，可知兩對等位基因的遺傳遵循基因的自由組合定律，F1的基因型為AaBb，因此親本中的紅眼黃體鱒魚的基因型是aaBB，黑眼黑體鱒魚的基因型為AAbb，A錯誤；F1減數(shù)分裂形成的雌配子的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于雄配子的數(shù)量，B錯誤；根據(jù)F2的性狀分離比為9∶3∶4，可知在F2中不存在致死基因，C錯誤；F2中黑眼黃體的基因型為AABB、AaBB、AABb、AaBb，共有4種，D正確。答案：D 4．以三組形態(tài)、大小、長勢相似的豌豆幼苗為材料，用設(shè)施相同的塑料薄膜溫室、供氣的CO2鋼瓶若干等進(jìn)行實驗，以研究不同濃度CO2對豌豆幼苗各項生理指標(biāo)的影響，所得結(jié)果如圖所示。下面對該實驗及實驗結(jié)果的分析，正確的是(　　)A．為避免變量對實驗結(jié)果的干擾，實驗中的變量設(shè)置應(yīng)相同且適宜B．A組幼苗可直接放在大氣中，B、C組必須放在塑料薄膜溫室中以控制CO2濃度C．隨著CO2濃度升高，豌豆幼苗還原糖和Rubisco酶的含量也有所增加D．據(jù)圖可知，有利于豌豆幼苗度過干旱環(huán)境的條件是較高CO2濃度解析：實驗中的變量有自變量、因變量、無關(guān)變量等，其中無關(guān)變量應(yīng)該相同且適宜，以避免對實驗結(jié)果造成干擾，自變量不能相同，A錯誤；本實驗自變量為CO2濃度，而光照、溫度、空氣濕度等無關(guān)變量可能會影響實驗結(jié)果，所以，三組幼苗均應(yīng)放在塑料薄膜溫室中以控制無關(guān)變量相同且適宜，B錯誤；隨著CO2濃度升高，豌豆幼苗還原糖的含量逐漸增加，Rubisco酶的活性也逐漸增加，但Rubisco酶的含量變化情況圖中并未給出，故不能判斷其含量變化，C錯誤；題圖顯示，隨著CO2濃度升高，氣孔的開度減小，可減少水分的散失，有利于豌豆幼苗度過干旱環(huán)境，D正確。答案：D5．小白鼠是恒溫動物，當(dāng)環(huán)境溫度明顯降低時，其體溫仍能保持相對恒定。為了探究調(diào)節(jié)體溫的中樞是否為下丘腦，某校生物興趣小組制訂了以下實驗方案。下列對該實驗的實驗步驟及預(yù)期結(jié)果與結(jié)論的分析，不恰當(dāng)?shù)囊豁検?/span>(　　)實驗步驟預(yù)期結(jié)果與結(jié)論①取兩只健康狀況良好且相同的成年小白鼠，并標(biāo)記為甲、乙甲鼠體溫發(fā)生明顯改變，乙鼠體溫保持相對恒定，說明下丘腦是調(diào)節(jié)體溫的中樞②用一定的方法破壞甲鼠的下丘腦，乙鼠不做處理作為對照③把甲鼠置于0℃環(huán)境中，把乙鼠置于25℃環(huán)境中作為對照④在相對安靜的條件下觀察24 h，每隔4 h分別測量一次體溫，并做好記錄A.步驟①取材不當(dāng)，應(yīng)取若干只健康狀況良好且體重相同的成年小白鼠B．步驟②還應(yīng)測量小白鼠的初始體溫，以便和步驟④記錄的結(jié)果進(jìn)行比較C．不符合單一變量原則，應(yīng)將兩組小白鼠均置于25℃環(huán)境中進(jìn)行實驗D．預(yù)期結(jié)果與結(jié)論和實驗?zāi)康牟粚?yīng)，應(yīng)對各種可能的結(jié)果及結(jié)論進(jìn)行描述解析：一般情況下，用活體做實驗時，為避免因個體死亡或個體差異等情況而導(dǎo)致實驗不能正常進(jìn)行，常選取多個相同狀況的個體進(jìn)行研究，A正確；本實驗的觀測指標(biāo)為小白鼠體溫的變化，所以，在實驗開始時要測量小白鼠的初始體溫，以進(jìn)行比較分析，B正確：本實驗的單一變量應(yīng)為下丘腦是否破壞，由步驟③可知，本實驗不符合單一變量原則，但結(jié)合題干信息可知，實驗應(yīng)在0℃環(huán)境中進(jìn)行，C錯誤；探究性實驗的結(jié)果和結(jié)論不唯一，應(yīng)對各種可能的結(jié)果和結(jié)論進(jìn)行分項描述，本實驗屬于探究性實驗，而題中結(jié)果和結(jié)論的描述方式為驗證性實驗結(jié)果和結(jié)論的描述方式，D正確。答案：C6．某研究小組利用檢測氣壓變化的密閉裝置來探究微生物的呼吸，實驗設(shè)計如下。關(guān)閉活栓后，U形管右管液面高度變化反映瓶中氣體體積變化。實驗開始時將右管液面高度調(diào)至參考點，實驗中定時記錄右管液面高度相對于參考點的變化(忽略其他原因引起的容積變化)。下列有關(guān)說法不正確的是(　　)A．甲組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時氧氣的消耗量B．乙組右管液面變化，表示的是微生物呼吸時CO2的釋放量和O2消耗量之間的差值C．甲組右管液面升高，乙組不變，說明微生物只進(jìn)行有氧呼吸D．甲組右管液面不變，乙組下降，說明微生物進(jìn)行乳酸發(fā)酵解析：由于甲組裝置內(nèi)放的NaOH溶液用于吸收CO2，所以甲組右管液面變化是錐形瓶內(nèi)的O2變化所致。乙組裝置內(nèi)放的是蒸餾水，則乙組右管液面變化是錐形瓶內(nèi)CO2釋放量和O2消耗量之間的差值引起的。甲組右管液面升高表明消耗O2，存在有氧呼吸，乙組不變表明釋放CO2與消耗O2相等，則可知微生物只進(jìn)行有氧呼吸。甲組右管液面不變，乙組下降，說明微生物進(jìn)行酒精發(fā)酵，若微生物進(jìn)行乳酸發(fā)酵，不產(chǎn)生CO2，則乙組液面高度不會變化。答案：D7．玉米的抗病和不抗病、高稈和矮稈是兩對獨立遺傳的相對性狀?，F(xiàn)有不抗病矮稈玉米種子(甲)，研究人員欲培育抗病高稈玉米，進(jìn)行以下實驗：實驗①：取適量的甲，用合適劑量的γ射線照射后種植，在后代中觀察到白化苗6株，抗病矮稈1株(乙)和不抗病高稈1株(丙)。將乙與丙雜交，F1中出現(xiàn)抗病高稈、抗病矮稈、不抗病高稈和不抗病矮稈。選取F1中抗病高稈植株上的花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)，獲得幼苗，經(jīng)秋水仙素處理后，選出純合二倍體的抗病高稈植株(丁)。實驗②：以甲和丁為親本進(jìn)行雜交，F1都表現(xiàn)為抗病高稈。以下敘述中，不正確的是(　　)A．實驗②可以確定這兩對相對性狀之間的顯、隱性關(guān)系B．實驗①F1中抗病高稈植株能產(chǎn)生四種類型的雌、雄配子C．該育種實驗運(yùn)用了誘變育種、單倍體育種和雜交育種技術(shù)D．實驗①中的白化苗不能合成葉綠素，不久會死亡，這類變異屬于不可遺傳的變異解析：實驗②中不抗病矮稈植株(甲)與純合抗病高稈植株(丁)雜交，后代全表現(xiàn)為抗病高稈，這說明抗病對不抗病是顯性性狀，高稈對矮稈是顯性性狀；假設(shè)控制性狀的基因為A(抗病)、a(不抗病)、B(高稈)、b(矮稈)，實驗①中乙(抗病矮稈)的基因型為A_bb，丙(不抗病高稈)的基因型為aaB_，則F1中抗病高稈的基因型為AaBb，該個體可以產(chǎn)生AB、Ab、aB、ab四種類型的雌、雄配子；用合適劑量的γ射線照射甲后種植，該過程運(yùn)用的是誘變育種的方法，用花藥進(jìn)行離體培養(yǎng)獲得單倍體后，再用秋水仙素處理獲得能穩(wěn)定遺傳的純合子為單倍體育種；實驗①中的白化苗可能是物理射線處理導(dǎo)致遺傳物質(zhì)發(fā)生改變而形成的，這種變異是可遺傳變異。答案：D8．某生物興趣小組研究了光照、赤霉素和赤霉素合成抑制劑(圖示簡稱抑制劑)對芹菜的莖伸長生長影響的實驗，部分實驗結(jié)果如圖所示，相關(guān)推論不正確的是(　　)A．1、4組對照或3、6組對照均可說明適度延長光照可促進(jìn)芹菜莖的伸長B．該實驗第2組的條件為光照(8 h/d)＋抑制劑C．4、5組對照說明該芹菜本身能產(chǎn)生赤霉素D．4、5、6組對照說明赤霉素合成抑制劑只能抑制赤霉素的合成不能抑制赤霉素的作用解析：1、4組對照或3、6組對照的自變量均為光照時間的長短，都可以說明適度延長光照可促進(jìn)芹菜莖的伸長；據(jù)圖分析可知，若實驗第2組的條件為光照(8 h/d)＋抑制劑，則植株莖的長度應(yīng)小于第1組；第5組的條件是光照(12 h/d)＋赤霉素合成抑制劑，結(jié)果植株莖的長度小于第4組，所以4、5組對照說明芹菜本身能產(chǎn)生赤霉素；6組加入赤霉素后莖生長得比5組快，所以4、5、6組對照說明赤霉素合成抑制劑只能抑制赤霉素的合成不能抑制赤霉素的作用。答案：B9．(山東省膠東模擬考試)下列相關(guān)實驗的描述中，正確的是(　　)選項實驗?zāi)康?/span>相關(guān)描述A證明ATP是直接的能源物質(zhì)分別給不同組的剛剛熄滅的活螢火蟲的發(fā)光器添加ATP制劑、0.1%葡萄糖溶液和蒸餾水，觀察發(fā)光器發(fā)光情況B探究植物細(xì)胞的吸水和失水采用前后對照，用于實驗的外界溶液必須對細(xì)胞無毒害，且任何濃度均可以C低溫誘導(dǎo)染色體加倍　鹽酸、酒精混合液和卡諾氏液都可以使洋蔥根尖解離D探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量沒有振蕩試管分別吸出上、中、下三層培養(yǎng)液進(jìn)行計數(shù)，取平均數(shù)作為一次取樣的數(shù)據(jù)解析：選項A正確，活螢火蟲的發(fā)光器在能量的作用下，可以發(fā)光；ATP是直接能源物質(zhì)，添加后發(fā)光器能發(fā)光；葡萄糖是主要能源物質(zhì)，但是不能被直接使用，所以添加后發(fā)光器不發(fā)光；添加蒸餾水是對照，添加后發(fā)光器不發(fā)光。選項B錯誤，用于該實驗的外界溶液對細(xì)胞應(yīng)該是無毒害的，且本實驗對溶液濃度有要求，外界溶液的濃度應(yīng)適中，若溶液濃度過高，細(xì)胞會因過度失水而死亡，觀察不到細(xì)胞復(fù)原現(xiàn)象，若溶液濃度過低，細(xì)胞不會發(fā)生質(zhì)壁分離。選項C錯誤，卡諾氏液能固定細(xì)胞的形態(tài)，而鹽酸、酒精混合液可以使洋蔥根尖細(xì)胞解離。選項D錯誤，探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量時，從試管中取樣前應(yīng)該將培養(yǎng)液振蕩均勻，否則會因酵母菌在試管中分布不均勻而使統(tǒng)計出來的結(jié)果不準(zhǔn)確。答案：A10．(吉林省長春市質(zhì)量監(jiān)測)某興趣小組設(shè)計實驗研究了幾種培養(yǎng)液對草履蟲繁殖的影響，實驗結(jié)果如下表所示，下列說法錯誤的是(　　)編號1號2號3號4號5號草履蟲培養(yǎng)液稻草液蜂蜜液淀粉液酵母液豬瘦肉汁一個視野中開始同時出現(xiàn)5個草履蟲的時間　　　　　4天8天一直沒有8天3天9天后一個視野中草履蟲的數(shù)量　　　　30～35個12～17個0個10～15個50～55個A.實驗過程中5種草履蟲培養(yǎng)液的量應(yīng)相等B．實驗表明，稻草液中草履蟲的K值為35個C．多次取樣后觀察得到的實驗結(jié)果更接近真實值D．實驗結(jié)果顯示淀粉液不適合用來培養(yǎng)草履蟲解析：該實驗的自變量為草履蟲培養(yǎng)液的種類，而培養(yǎng)液的量為無關(guān)變量，各組之間應(yīng)保持一致，A正確；稻草液中草履蟲的K值指的是稻草液中所能容納的全部草履蟲的最大數(shù)量，而“35個”僅僅是9天后一個視野中草履蟲的數(shù)量，B錯誤；多次取樣后觀察，計算所得數(shù)據(jù)的平均值，可使實驗結(jié)果更接近真實值，C正確；從表中數(shù)據(jù)可知，草履蟲不能在淀粉液中生存，D正確。答案：B二、非選擇題11．(全國卷Ⅲ)為了探究某地夏日晴天中午時氣溫和相對濕度對A品種小麥光合作用的影響，某研究小組將生長狀態(tài)一致的A品種小麥植株分為5組，1組在田間生長作為對照組，另4組在人工氣候室中生長作為實驗組，并保持其光照和CO2濃度等條件與對照組相同。于中午12：30測定各組葉片的光合速率，各組實驗處理及結(jié)果如表所示：對照組實驗組一實驗組二實驗組三實驗組四實驗處理溫度/℃3636363125相對濕度/%1727525252實驗結(jié)果光合速率/mgCO2·dm－2·h－111.115.122.123.720.7回答下列問題：(1)根據(jù)本實驗結(jié)果，可以推測中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是________，其依據(jù)是________________________________________________________________________；并可推測，________(填“增加”或“降低”)麥田環(huán)境的相對濕度可降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)在實驗組中，若適當(dāng)提高第________組的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率，其原因是________________________________________________________________________。(3)小麥葉片氣孔開放時，CO2進(jìn)入葉肉細(xì)胞的過程________(填“需要”或“不需要”)載體蛋白，________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。解析：(1)由表可知，對照組、實驗組一和實驗組二的溫度條件相同，相對濕度不同，且隨著相對濕度增大，光合速率明顯增加；而實驗組二、三、四的相對濕度相同，溫度依次降低，但光合速率變化不明顯，故中午時對小麥光合速率影響較大的環(huán)境因素是相對濕度。增加麥田環(huán)境的相對濕度可提高光合速率，推測其能降低小麥光合作用“午休”的程度。(2)實驗組二、三、四在相對濕度相同的情況下，環(huán)境溫度為31℃時光合速率最大，說明環(huán)境溫度為25℃時沒有達(dá)到光合作用的最適溫度，依據(jù)溫度對酶活性的影響規(guī)律可知適當(dāng)提高實驗組四的環(huán)境溫度能提高小麥的光合速率。(3)二氧化碳進(jìn)入葉肉細(xì)胞的方式是自由擴(kuò)散，不需要載體蛋白和能量。答案：(1)濕度(或答相對濕度)　在相同溫度條件下，相對濕度改變時光合速率變化較大　增加(2)四　該實驗組的環(huán)境溫度未達(dá)到光合作用的最適溫度(3)不需要　不需要12．植物葉片表皮上分布有大量的氣孔，當(dāng)組成氣孔的細(xì)胞(保衛(wèi)細(xì)胞)吸水后會膨脹變形，氣孔開啟；反之，氣孔關(guān)閉。某蠶豆品種有矮化特性，于上午9：00采摘生長狀況相同的該種蠶豆植株葉片，分別做相應(yīng)處理。然后撕取下表皮在光學(xué)顯微鏡下觀察氣孔的開閉情況。結(jié)果如表所示：組號葉片處理完全開放氣孔數(shù)(%)半開放氣孔數(shù)( %)關(guān)閉氣孔數(shù)( %)①黑暗條件下處理4 h0.02g/mL NaHCO3溶液01783②0.03 g/mL NaHCO3溶液00100③光照條件下處理4 h0.02 g/mL NaHCO3溶液503614④0.03 g/mL NaHCO3溶液80146(1)該實驗的目的是____________________________________________。(2)若要達(dá)到實驗?zāi)康模鲜鰧嶒炦€應(yīng)增加兩組：________________________________________________________________________。(3)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)用柱形圖表示光照條件下NaHCO3溶液對氣孔開閉影響的實驗結(jié)果。(4)為了進(jìn)一步驗證該蠶豆品種的矮化特性與赤霉素的含量有關(guān)，用具有2片真葉且長勢相同的該品種蠶豆幼苗若干、完全培養(yǎng)液、蒸餾水、適宜濃度的赤霉素溶液、噴壺等為材料進(jìn)行實驗。實驗步驟：①將上述蠶豆幼苗平均分成A、B兩組，A組為對照組，B組為實驗組，分別置于等量的完全培養(yǎng)液中培養(yǎng)。②用噴壺分別將________和________噴灑在A、B兩組幼苗上。③將兩組幼苗置于相同且適宜的溫度和光照等條件下培養(yǎng)，一段時間后，測定________。④預(yù)期實驗結(jié)果：________________。解析：(1)通過比較四組實驗的差異可知，該實驗的自變量有NaHCO3溶液濃度、光照的有無，因變量為氣孔開閉狀況，故該實驗的目的是探究NaHCO3溶液、光照對蠶豆葉片氣孔開閉的影響。(2)從實驗設(shè)計的角度分析，表中實驗還缺少在清水中的對照組，所以，應(yīng)增加黑暗、光照條件下在清水中對葉片進(jìn)行處理的兩組。(3)作圖時要注意縱、橫坐標(biāo)的確定以及數(shù)值的對應(yīng)關(guān)系。(4)本實驗是一個驗證性實驗，根據(jù)實驗?zāi)康?，實驗自變量?yīng)為蒸餾水和適宜濃度的赤霉素溶液，所以，②中應(yīng)分別用蒸餾水和適宜濃度的赤霉素溶液噴灑兩組幼苗。由于驗證的是赤霉素溶液對株高的影響，所以，應(yīng)測量兩組幼苗植株的高度。因赤霉素有促進(jìn)細(xì)胞伸長使植株增高的作用，故用赤霉素處理植株后，可以顯著增加植株的高度，故該實驗預(yù)期結(jié)果應(yīng)是A組植株高度小于B組植株高度。答案：(1)探究NaHCO3溶液、光照對蠶豆葉片氣孔開閉的影響(2)光照、黑暗條件下在清水中處理葉片(3)如圖所示(4)蒸餾水　適宜濃度的赤霉素溶液　兩組植株的高度　A組植株高度　小于B組植株高度

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