2020屆高考生物二輪教師用書：第17講　實(shí)驗(yàn)與探究

第17講　實(shí)驗(yàn)與探究★ [最新考綱]1．能獨(dú)立完成“生物知識內(nèi)容表”所列的生物實(shí)驗(yàn)，包括理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃?、方法和操作步驟，掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用。2．具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析和處理。3．具有對一些生物學(xué)問題進(jìn)行初步探究的能力，包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說—演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法。4．能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案作出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。精讀教材——記一記1．生物實(shí)驗(yàn)用到酒精的有：(1)脂肪的鑒定實(shí)驗(yàn)，體積分?jǐn)?shù)為50%的酒精，洗去浮色。(2)色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)，無水乙醇作溶劑溶解色素。(3)觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂實(shí)驗(yàn)，95%酒精配制解離液，殺死固定細(xì)胞。(4)DNA的提取與鑒定實(shí)驗(yàn)，冷卻的95%酒精使DNA析出。(5)土壤小動物類群豐富度的研究，體積分?jǐn)?shù)為70%的酒精，固定小動物，防止腐爛。2．生物實(shí)驗(yàn)中用到NaOH溶液的有：(1)在鑒定組織中蛋白質(zhì)的存在時，0.1 g/mL的NaOH溶液作為雙縮脲試劑的成分之一，為該實(shí)驗(yàn)提供堿性環(huán)境。(2)在鑒定組織中還原糖的存在時，0.1 g/mL的NaOH溶液作為斐林試劑的成分之一。(3)在探究影響酶活性的條件(pH)時，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的NaOH溶液來調(diào)節(jié)pH。(4)在探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的NaOH溶液來吸收空氣中的CO2。3．生物實(shí)驗(yàn)中用到HCl溶液的有：(1)在觀察DNA，RNA在細(xì)胞中的分布時，8%鹽酸。(2)探究pH對酶活性的影響時，5%的鹽酸。(3)觀察細(xì)胞的有絲分裂及低溫誘導(dǎo)染色體加倍的解離時，15%鹽酸。4．用到同位素示蹤法的教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)有：3H標(biāo)記的亮氨酸顯示分泌蛋白經(jīng)過的結(jié)構(gòu)；用HO和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑；噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)；DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制。自我診斷——判一判(1)組織樣液中滴加斐林試劑，不產(chǎn)生磚紅色沉淀說明沒有還原糖。(×)(2)鑒定待測樣液中的蛋白質(zhì)時，先加NaOH溶液，振蕩后再加CuSO4溶液。(√)(3)組織切片上滴加蘇丹Ⅲ染液，顯微觀察有橘黃色顆粒說明有脂肪。(√)(4)以新鮮洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料，經(jīng)吡羅紅甲基綠染色，可觀察到紅色的細(xì)胞核。(×)(5)只有在保持細(xì)胞活性的條件下，才能用健那綠染色觀察動物細(xì)胞中的線粒體。(√)(6)制作細(xì)胞的有絲分裂裝片時，洋蔥根尖解離后直接用龍膽紫溶液染色。(×)(7)低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中，將大蒜根尖制成裝片后再進(jìn)行低溫處理。(×)(8)光學(xué)顯微鏡可用于觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離現(xiàn)象。(√)(9)在95%乙醇中加入無水Na2CO3后可提高色素的溶解度。(√)(10)在“探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，計算紫紅色區(qū)域的體積與整個瓊脂塊的體積之比，能反映NaOH進(jìn)入瓊脂塊的速率。(×)(11)用標(biāo)志重捕法調(diào)查田鼠種群密度及農(nóng)田土壤小動物的豐富度。(×)(12)隨機(jī)掃取表層土取樣，可以調(diào)查土壤小動物類群豐富度。(×)(13)調(diào)查人群中紅綠色盲病發(fā)病率，為減少實(shí)驗(yàn)誤差而采取的措施是調(diào)查足夠大的群體，隨機(jī)取樣并統(tǒng)計。(√)(14)探究溫度對酶活性的影響時，將酶與底物溶液在室溫下混合后于不同溫度下保溫。(×)(15)檢測酵母菌培養(yǎng)過程中是否產(chǎn)生CO2可判斷其呼吸方式。(×)(16)在“探究α—萘乙酸促進(jìn)插條生根的最適濃度”實(shí)驗(yàn)中，用高濃度組的α—萘乙酸溶液浸泡插條基部一天后，觀察生根情況以確定最適濃度。(×)(17)對培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量進(jìn)行計數(shù)，為減少實(shí)驗(yàn)誤差而采取的措施是多次計數(shù)取平均值。(√)高頻命題點(diǎn)1　教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)真題領(lǐng)航——目標(biāo)方向?qū)敫呖?/span>1．(2018·北京理綜卷，4)以下高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中，操作不正確的是(　　)A．在制作果酒的實(shí)驗(yàn)中，將葡萄汁液裝滿整個發(fā)酵裝置B．鑒定DNA時，將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進(jìn)行沸水浴C．用蘇丹Ⅲ染液染色，觀察花生子葉細(xì)胞中的脂肪滴(顆粒)D．用龍膽紫染液染色，觀察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中的染色體解析：A　[在制作果酒的實(shí)驗(yàn)中，將葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時，要留有大約的空間，目的是給發(fā)酵初期酵母菌快速增殖提供氧氣，同時防止發(fā)酵液體積增大溢出發(fā)酵瓶，A錯誤；在沸水浴的條件下，DNA與二苯胺反應(yīng)呈現(xiàn)藍(lán)色，B正確；蘇丹Ⅲ染液可將脂肪顆粒染成橘黃色，C正確；龍膽紫溶液、醋酸洋紅液等堿性染料可將染色質(zhì)(體)染色，因此，用龍膽紫染液染色，觀察細(xì)胞分裂過程中的染色體，D正確。]2．(2018·江蘇卷，24)下列中學(xué)實(shí)驗(yàn)均使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察，有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象描述錯誤的是(多選)(　　)編號實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象①觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離紫色洋蔥外表皮、蔗糖溶液等原生質(zhì)層呈紫色，各組成部分結(jié)構(gòu)清晰②檢測生物組織中的脂肪花生子葉、蘇丹Ⅲ染液等在高倍鏡下可見細(xì)胞中被染成橘黃色的脂肪液滴③觀察細(xì)胞有絲分裂洋蔥根尖、龍膽紫溶液等在高倍鏡的同一個視野中，可見分裂前期、中期、后期、末期各時期細(xì)胞呈正方形，排列緊密④探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動態(tài)變化酵母菌、血細(xì)胞計數(shù)板等在10×目鏡、40×物鏡下的一個視野中完成對整個計數(shù)室中酵母菌的計數(shù)A．實(shí)驗(yàn)①　　　　　　　　　                   B．實(shí)驗(yàn)②C．實(shí)驗(yàn)③                                     D．實(shí)驗(yàn)④解析：ACD　[觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離需用顯微鏡，視野中的中央大液泡呈紫色、原生質(zhì)層無色，①錯誤；檢測生物組織中的脂肪可以使用顯微鏡，脂肪可被蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ)染成橘黃色(紅色)，②正確；觀察細(xì)胞有絲分裂需使用顯微鏡，在高倍鏡的一個視野中，可見排列整齊的正方形細(xì)胞，但不一定同時出現(xiàn)前、中、后、末各時期的細(xì)胞，③錯誤；利用血細(xì)胞計數(shù)板對酵母菌進(jìn)行計數(shù)時，需計數(shù)計數(shù)室中5個中方格中的菌體數(shù)量，求其平均值，再乘以25或16得到一個大方格的總菌體數(shù)量，再依據(jù)要求推算，而并非對整個計數(shù)室中酵母菌進(jìn)行計數(shù)，④錯誤。]3．(天津理綜)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，必須在堿性條件下進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)是(　　)A．利用雙縮脲試劑檢測生物組織中的蛋白質(zhì)B．測定胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)的最適溫度C．利用重鉻酸鉀檢測酵母菌培養(yǎng)液中的酒精D．觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原解析：A　[用雙縮脲試劑鑒定蛋白質(zhì)時，先加氫氧化鈉溶液，造成堿性環(huán)境，然后加硫酸銅溶液，使肽鍵在堿性環(huán)境中與銅離子發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生紫色絡(luò)合物，A項(xiàng)正確；pH會影響胃蛋白酶的活性，其最適pH為1.5，若測定胃蛋白酶分解蛋白質(zhì)的最適溫度，需要在酸性環(huán)境中進(jìn)行，B項(xiàng)錯誤；檢測酒精可以利用酸性重鉻酸鉀溶液，C項(xiàng)錯誤；觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原，是在一定濃度的蔗糖溶液或蒸餾水中，均為中性環(huán)境，D項(xiàng)錯誤。]4．(江蘇生物)下列關(guān)于用顯微鏡觀察細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)，敘述正確的是(　　)A．轉(zhuǎn)換物鏡時應(yīng)該手握物鏡小心緩慢轉(zhuǎn)動B．以洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料不能觀察到質(zhì)壁分離C．蘇丹Ⅲ染色后的花生子葉細(xì)胞中可觀察到橘黃色顆粒D．在新鮮黑藻小葉裝片中可進(jìn)行葉綠體形態(tài)觀察和計數(shù)解析：C　[轉(zhuǎn)換物鏡時應(yīng)該手握物鏡轉(zhuǎn)換器小心緩慢轉(zhuǎn)動，A錯誤；以洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料也能觀察到質(zhì)壁分離，只是需要將視野調(diào)暗，B錯誤；蘇丹Ⅲ染色后的花生子葉細(xì)胞中可觀察到橘黃色顆粒，C正確；在新鮮黑藻小葉裝片中可進(jìn)行葉綠體形態(tài)和分布的觀察，不可以計數(shù)，D錯誤。]核心整合——掌握必備生物知識1．觀察類實(shí)驗(yàn)(1)列表比較六個觀察類實(shí)驗(yàn)(填表) 實(shí)驗(yàn)名稱細(xì)胞狀態(tài)觀察對象染色劑生物材料(及特殊要求)觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布死細(xì)胞DNA和RNA的分布①甲基綠吡羅紅人的口腔上皮細(xì)胞觀察線粒體②活細(xì)胞線粒體健那綠低溫誘導(dǎo)染色體加倍死細(xì)胞③染色體改良苯酚品紅染液洋蔥根尖細(xì)胞觀察細(xì)胞的有絲分裂死細(xì)胞龍膽紫溶液(或醋酸洋紅液)觀察葉綠體活細(xì)胞葉綠體無(無需染色)菠菜葉、黑藻葉觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原活細(xì)胞紫色中央液泡的大小和原生質(zhì)層的位置④紫色洋蔥鱗片葉表皮細(xì)胞(2)觀察類實(shí)驗(yàn)的操作流程模板2．鑒定、提取類實(shí)驗(yàn)(1)列表比較七種物質(zhì)的鑒定或提取(填表)實(shí)驗(yàn)名稱試劑顏色生物材料備注淀粉的鑒定⑤碘液藍(lán)色脫色的葉片等若材料有顏色，需先脫色還原糖的鑒定斐林試劑⑥磚紅色沉淀蘋果或梨勻漿等現(xiàn)配現(xiàn)用、水浴加熱脂肪的鑒定蘇丹Ⅲ(或Ⅳ)染液橘黃(或紅)色花生種子切片需用⑦高倍鏡觀察蛋白質(zhì)的鑒定雙縮脲試劑紫色豆?jié){、稀蛋清等先加⑧A液，后加⑨B液，搖勻使用綠葉中色素的提取和分離提取液：⑩無水乙醇；分離液：?層析液胡蘿卜素：橙黃色；葉黃素：黃色；葉綠素a：藍(lán)綠色；葉綠素b：黃綠色新鮮的綠葉(如菠菜葉)加入二氧化硅是為研磨得更充分；加入碳酸鈣可防止在研磨中色素被破壞酒精的鑒定重鉻酸鉀溶液橙色→灰綠色酵母菌酸性條件CO2的鑒定溴麝香草酚藍(lán)水溶液?藍(lán)→綠→黃酵母菌常溫條件(2)鑒定類實(shí)驗(yàn)的操作流程模板3．調(diào)查類實(shí)驗(yàn)(1)列表比較四個調(diào)查類實(shí)驗(yàn)(填表) 調(diào)查類實(shí)驗(yàn)課題調(diào)查對象統(tǒng)計方法計算方法調(diào)查人群中的遺傳病發(fā)病率人群匯總法發(fā)病率＝患病人數(shù)÷被調(diào)查人數(shù)×100%調(diào)查人群中的遺傳病的遺傳方式患者家系匯總法繪制圖表或系譜圖進(jìn)行分析種群密度的取樣調(diào)查活動范圍大的動物?標(biāo)志重捕法個體總數(shù)(N)＝初次捕獲個體數(shù)(n)×再次捕獲個體數(shù)(M)÷重捕的標(biāo)志個體數(shù)(m)，以此來估計種群密度 植物或活動能力弱的動物?樣方法種群密度＝所有樣方內(nèi)個體總數(shù)÷樣方的總面積調(diào)查當(dāng)?shù)剞r(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動的情況農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)匯總法能量傳遞效率＝第n＋1營養(yǎng)級同化的總能量÷第n營養(yǎng)級同化的總能量土壤中小動物類群豐富度的研究土壤中小動物?記名計算法或目測估計法豐富度＝樣地中物種數(shù)目多少÷樣地面積(2)調(diào)查類實(shí)驗(yàn)一般操作流程模板4．探究類實(shí)驗(yàn)(1)教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)的選材與方法(填表)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)選材實(shí)驗(yàn)方法備注細(xì)胞膜成分及鑒定?人成熟的紅細(xì)胞滲透法、離心法、酶解法等脂質(zhì)溶劑和蛋白酶處理膜，分析成分光合作用的發(fā)現(xiàn)(需光和O2的產(chǎn)生)天竺葵葉遮光法實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行饑餓處理小球藻同位素標(biāo)記法用18O分別標(biāo)記H2O和CO2DNA是遺傳物質(zhì)的證據(jù)兩種肺炎雙球菌體內(nèi)轉(zhuǎn)化法S型細(xì)菌中存在能使R型細(xì)菌轉(zhuǎn)化成S型細(xì)菌的“轉(zhuǎn)化因子”兩種肺炎雙球菌體外轉(zhuǎn)化法DNA是遺傳物質(zhì)，蛋白質(zhì)和多糖不是大腸桿菌和噬菌體?同位素標(biāo)記法注意誤差分析生長素的發(fā)現(xiàn)胚芽鞘對照法感受光刺激的部位是?胚芽鞘尖端，單側(cè)光對植物向光生長產(chǎn)生某種影響胚芽鞘、瓊脂對照法尖端產(chǎn)生生長素，向下運(yùn)輸，促進(jìn)尖端下部的生長(2)性質(zhì)探究類實(shí)驗(yàn)的操作流程模板(3)功能探究類實(shí)驗(yàn)的一般操作流程模板　1.鹽酸在不同實(shí)驗(yàn)中的作用(1)“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”實(shí)驗(yàn)中，8%的鹽酸的作用：改變細(xì)胞膜的通透性，加速染色劑進(jìn)入細(xì)胞；同時使染色質(zhì)中的DNA與蛋白質(zhì)分離。(2)在“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”“低溫誘導(dǎo)植物染色體數(shù)目變化”的實(shí)驗(yàn)中，15%的鹽酸與酒精混合制成解離液，使組織細(xì)胞相互分離開來。(3)在“探究酶在不同pH下的活性”實(shí)驗(yàn)中，鹽酸提供酸性環(huán)境。(4)研究通過激素的調(diào)節(jié)過程中，斯他林和貝利斯的實(shí)驗(yàn)，在鹽酸的作用下，小腸黏膜可能產(chǎn)生一種化學(xué)物質(zhì)。2．不同濃度酒精的用途(1)50%的酒精溶液：在脂肪鑒定中，用于洗去浮色。(2)95%的酒精溶液：用于解離根尖、低溫誘導(dǎo)染色體加倍實(shí)驗(yàn)中沖洗卡諾氏液。(3)無水乙醇：用于光合作用色素的提取試劑。(4)70%的酒精溶液：在土壤小動物類群豐富度調(diào)查實(shí)驗(yàn)中用于殺死并保存小動物；消毒。 考向立意——突顯科學(xué)探究能力和科學(xué)思維能力[考向]　以教材考綱要求的實(shí)驗(yàn)為載體，考查學(xué)生的科學(xué)探究能力和解決問題的實(shí)際能力1．將甲、乙兩種植物的成熟細(xì)胞(體積大小相同)置于不同濃度的溶液中，5 min后鏡檢發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)壁分離情況如下，下列有關(guān)分析正確的是(　　) 0.15 g/mL0.20 g/mL0.25 g/mL0.30 g/mL甲－初始分離分離明顯分離明顯乙－－初始分離分離明顯A.本實(shí)驗(yàn)共設(shè)置了甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)組，通過改變細(xì)胞外溶液濃度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究B．甲細(xì)胞液的濃度約為0.20 g/mL，此時甲細(xì)胞原生質(zhì)體的體積大于乙細(xì)胞C．植物甲細(xì)胞液的濃度小于植物乙細(xì)胞液的濃度D．外界溶液濃度為0.15 g/mL時，這兩種細(xì)胞的體積明顯大于實(shí)驗(yàn)前的初始體積解析：C　[本實(shí)驗(yàn)將甲、乙兩種植物的成熟細(xì)胞分別放入4種不同濃度的溶液中，共設(shè)置了8個實(shí)驗(yàn)組，而不是甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)組，A錯誤；細(xì)胞外溶液濃度為0.20 g/mL時，植物甲細(xì)胞質(zhì)壁初始分離，說明甲細(xì)胞液濃度略小于0.20 g/mL，此時甲細(xì)胞略微失水，原生質(zhì)體已發(fā)生收縮，而乙細(xì)胞未發(fā)生質(zhì)壁分離，因此植物甲細(xì)胞原生質(zhì)體的體積小于植物乙細(xì)胞，B錯誤；細(xì)胞外溶液濃度為0.25 g/mL時，植物甲細(xì)胞質(zhì)壁分離明顯，而植物乙細(xì)胞才開始發(fā)生質(zhì)壁分離，說明植物甲細(xì)胞液的濃度小于植物乙細(xì)胞液的濃度，C正確；外界溶液濃度為0.15 g/mL時，甲、乙細(xì)胞可能都在吸水，但由于細(xì)胞壁的伸縮性很小，故即使吸水細(xì)胞體積也不會明顯增大，D錯誤。]2．對下表中所列待測物質(zhì)的檢測，所選用的試劑及預(yù)期結(jié)果都正確的是(　　) 待測物質(zhì)檢測試劑預(yù)期顯色結(jié)果①DNA甲基綠紅色②脂肪蘇丹Ⅲ橘黃色③淀粉斐林試劑藍(lán)色④蛋白質(zhì)雙縮脲試劑紫色A.①③　　　　　　                               B．②③C.①④                                           D．②④解析：D　[甲基綠和吡羅紅兩種染色劑對DNA和RNA的親和力不同，甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色，吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色。利用甲基綠吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色，可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布，①錯誤；脂肪的鑒定試劑——蘇丹Ⅲ或蘇丹Ⅳ染液，顏色變化——橘黃色或紅色，②正確；淀粉的檢測和觀察，試劑——碘液，顏色變化——藍(lán)色，③錯誤；蛋白質(zhì)可與雙縮脲試劑產(chǎn)生紫色反應(yīng)，④正確。]3．關(guān)于人類遺傳病的調(diào)查，下列方法正確的是(　　)①選擇紅綠色盲、白化病作為調(diào)查案例　②選擇青少年型糖尿病、哮喘病作為調(diào)查案例　③在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查研究遺傳方式　④在患者家系中調(diào)查研究遺傳方式⑤在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查并計算發(fā)病率　⑥在患者家系中調(diào)查并計算發(fā)病率A．①③⑤                                        B．②④⑥C．②③⑤                                        D．①④⑤解析：D　[調(diào)查人類遺傳病時，最好選擇群體中發(fā)病率較高的單基因遺傳病，如紅綠色盲、白化病等，①正確；青少年型糖尿病、哮喘病屬于多基因遺傳病，不適合作為調(diào)查案例，②錯誤；調(diào)查遺傳方式時，應(yīng)在患者家系中調(diào)查研究，③錯誤、④正確；調(diào)查發(fā)病率時，應(yīng)在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查并計算，⑤正確、⑥錯誤。]4．過氧化物酶能分解H2O2，氧化焦性沒食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，設(shè)計實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(　　)管號1%焦性沒食子酸/Ml2%H2O2/mL緩沖液/mL過氧化物酶溶液/mL白菜梗提取液/mL煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL1222－－－222－2－－322－－2－422－－－2 A．1號管為對照組，其余不都是實(shí)驗(yàn)組B．2號管為對照組，其余都為實(shí)驗(yàn)組C．若3號管顯橙紅色，無需對照就能證明白菜梗中存在過氧化物酶D．若4號管不顯橙紅色，可證明白菜梗中無過氧化物酶解析：A　[該實(shí)驗(yàn)的目的是探究白菜梗中是否存在過氧化物酶，自變量是白菜梗的有無，則1號和2號是對照組，3號和4號是實(shí)驗(yàn)組，3號與1、2號對照，3號管和2號管顯橙紅色，1號不變色，證明白菜梗中存在過氧化物酶，C錯誤；若4號管不顯橙紅色，與3號對照，說明高溫使過氧化物酶變性失活，D錯誤。]高頻命題點(diǎn)2　實(shí)驗(yàn)分析、設(shè)計、評價真題領(lǐng)航——目標(biāo)方向?qū)敫呖?/span>1．(2019·全國Ⅲ卷，4)若將n粒玉米種子置于黑暗中使其萌發(fā)，得到n株黃化苗。那么，與萌發(fā)前的這n粒干種子相比，這些黃化苗的有機(jī)物總量和呼吸強(qiáng)度表現(xiàn)為(　　)A．有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)B．有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)C．有機(jī)物總量減少，呼吸強(qiáng)度減弱D．有機(jī)物總量增加，呼吸強(qiáng)度減弱解析：A　[本題以黃化苗的代謝為載體，考查考生通過比較、分析與綜合的方法，對某些生物學(xué)問題進(jìn)行推理、解釋并作出正確判斷的能力；試題通過黃化苗與干種子的代謝狀態(tài)的比較，體現(xiàn)了科學(xué)思維素養(yǎng)中的分析與推斷要素。與干種子相比，黃化苗中自由水含量增多，細(xì)胞呼吸強(qiáng)度增強(qiáng)，有機(jī)物總量減少，A正確，B、C、D錯誤。]2．(2017·全國Ⅰ卷，29)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒兩種類型。有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換。請利用放射性同位素標(biāo)記的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞等為材料，設(shè)計實(shí)驗(yàn)以確定一種新病毒的類型，簡要寫出(1)實(shí)驗(yàn)思路，(2)預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實(shí)驗(yàn)包含可相互印證的甲、乙兩個組)解析：該題主要考查病毒的增殖以及對照實(shí)驗(yàn)設(shè)計的思路和方法。題目假設(shè)病毒在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基之間的相互轉(zhuǎn)換，放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶(U)和胸腺嘧啶(T)只能通過宿主細(xì)胞進(jìn)入病毒。因此，收集新復(fù)制的病毒，并檢測它的放射性，便可知其核酸的類型。將含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶(U)或胸腺嘧啶(T)的培養(yǎng)基分別標(biāo)記為甲組、乙組，分別培養(yǎng)宿主細(xì)胞，之后分別接種新病毒，培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。若為RNA病毒，則甲組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性標(biāo)記的尿嘧啶而具有放射性，乙組收集的病毒無放射性；若為DNA病毒，則乙組收集的病毒因增殖過程中利用了含放射性標(biāo)記的胸腺嘧啶而具有放射性，甲組收集的病毒無放射性。答案：(1)思路甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。(2)結(jié)果及結(jié)論若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，即為RNA病毒；反之為DNA病毒。核心整合——掌握必備生物知識一、實(shí)驗(yàn)分析1．實(shí)驗(yàn)中的變量實(shí)驗(yàn)名稱自變量因變量無關(guān)變量探究溫度對淀粉酶活性的影響不同溫度(至少三種)酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化)pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究pH對過氧化氫酶活性的影響不同pH(至少三種)酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的劇烈程度)溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時間、操作程序等探究酵母菌的呼吸方式氧的有無CO2生成量(澄清石灰水的渾濁程度)；酒精產(chǎn)生與否(用酸性條件下的重鉻酸鉀檢測)葡萄糖溶液、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度等探究生長素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度不同濃度的生長素類似物扦插枝條的生根數(shù)量或根長度實(shí)驗(yàn)材料的一致性、生長素類似物濃度的準(zhǔn)確性、處理時間的一致性等探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動態(tài)變化時間酵母菌種群數(shù)量培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等2.注意區(qū)分探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較項(xiàng)目探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)概念指實(shí)驗(yàn)者在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下，通過自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論，從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動指實(shí)驗(yàn)者針對已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)目的探索研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證已知對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系實(shí)驗(yàn)假設(shè)假設(shè)一般采用“如果A，則B”的形式表達(dá)，是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí)，對所要研究的對象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解釋因結(jié)論是已知的，故不存在假設(shè)問題二、實(shí)驗(yàn)評價　實(shí)驗(yàn)方案評價類試題解題的一般思路三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計的一般步驟 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計語言敘述中應(yīng)注意的問題(1)實(shí)驗(yàn)材料選擇：①植物：“大小相似，長勢相同的同種植株”。②動物：“體重(體長)、年齡、生長趨勢相同”，有時甚至要“性別”相同。③有時可以敘述為“生長狀況基本相同的個體”。(2)試劑選擇：在量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述時，應(yīng)盡可能用“定性”的語言表達(dá)；要注意“等濃度”“等體積”“適量的”“一定量的”等詞語的運(yùn)用；實(shí)驗(yàn)時間和條件上用“一段時間”“適宜的溫度、pH”等語言。(3)實(shí)驗(yàn)器具選擇：①容器應(yīng)使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不同溶液，應(yīng)選用不同的滴管。考向立意——突顯科學(xué)探究能力[考向]　以實(shí)驗(yàn)探究為載體，考查學(xué)生綜合分析問題、解決問題的能力1．為了探究湖泊中不同深度的蝸牛和不同深度的吸蟲之間的寄生關(guān)系，科研工作者進(jìn)行了下列研究：①分別從湖泊淺、中、深水區(qū)捕獲等量且足量未感染吸蟲的蝸牛，將每種來源的蝸牛隨機(jī)均分為3組；②分別從湖泊淺、中、深水區(qū)感染吸蟲的蝸牛體內(nèi)取出具有感染能力的吸蟲，按來源分別培養(yǎng)；③將每種來源的3組未感染吸蟲的蝸牛分別放入3種對應(yīng)來源的吸蟲環(huán)境中(其他條件相同)；④培養(yǎng)相同時間后，分別統(tǒng)計各環(huán)境中3組蝸牛的吸蟲感染率，繪制曲線如圖。下列有關(guān)敘述與實(shí)驗(yàn)結(jié)果不相符的是(　　) A．實(shí)驗(yàn)中，來自淺水的蝸牛的吸蟲感染率最高B．不同深度的蝸牛更容易感染來自相同深度的吸蟲C．在本實(shí)驗(yàn)中所涉及的變量很多，其中自變量不止一個D．來自深水的蝸牛感染率低可能是密度小，相互傳染少解析：D　[橫坐標(biāo)表示蝸牛來源，通過三組曲線在淺水區(qū)、中層區(qū)和深水區(qū)的對比知，來自淺水區(qū)的蝸牛感染率最高，A正確；由三條曲線在不同水層的感染率可知，來自不同深度的蝸牛更易感染來自相同水層的吸蟲，B正確；本實(shí)驗(yàn)中涉及的自變量有不同水層的蝸牛、不同水層的吸蟲等，C正確；不同組別中蝸牛密度相同，故深水的蝸牛感染率低的原因不是蝸牛密度小，D錯誤。]2．某生物興趣小組為探究“環(huán)境條件對花生種子萌發(fā)的影響”，設(shè)計了表中所示實(shí)驗(yàn)，請據(jù)表回答：培養(yǎng)瓶編號種子的數(shù)量(粒)種子所處的環(huán)境(其他外界條件均相同且適宜)①50培養(yǎng)瓶底部墊有浸濕的布20 ℃②50培養(yǎng)瓶底部無水20 ℃③50培養(yǎng)瓶底部墊有浸濕的布0 ℃(1)若選取①和③進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)的自變量是__________。若探究“水對花生種子萌發(fā)的影響”，需選取①和②進(jìn)行對照實(shí)驗(yàn)，請改正實(shí)驗(yàn)設(shè)計中的一處不足：____________________________________________________________________________。(2)為進(jìn)一步探究花生幼苗的生理活動，興趣小組設(shè)計了下圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置。①將該裝置置于黑暗中進(jìn)行呼吸速率測定時，為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準(zhǔn)確，必須進(jìn)行校正，校正裝置的容器和燒杯中應(yīng)該放入____________________________________。②若想驗(yàn)證水是光合作用的原料(如圖所示，將葉片甲主脈切斷分成A、B兩部分)，首先需要對裝置進(jìn)行如下調(diào)整：__________。并在此基礎(chǔ)上，請寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路：____________________________________________________________________________________。解析：(1)①和③組處理方式中，唯一不同的是溫度，則實(shí)驗(yàn)的自變量是溫度。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析，①為對照組，若探究“水對花生種子萌發(fā)的影響”，則②為實(shí)驗(yàn)組，但①與②相比，存在兩個變量，一個為是否有水分，另一個是底部是否墊有布，因此需將②中的“培養(yǎng)瓶底部無水”改為“培養(yǎng)瓶底部墊有干燥的布”或?qū)?/span>①中“培養(yǎng)瓶底部墊有浸濕的布”改為“培養(yǎng)瓶底部加適量的水”。(2)①為了使測得的有色液滴移動數(shù)值更準(zhǔn)確，必須排除外界環(huán)境對這個裝置的影響，因此校正裝置的容器和燒杯中應(yīng)該放入與實(shí)驗(yàn)組相同的死花生幼苗和等量的氫氧化鈉溶液，以測定該裝置未進(jìn)行呼吸時液滴的移動，從而得出更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。②若想驗(yàn)證水是光合作用原料，則此裝置需要進(jìn)行光合作用，因此需要打開閥門，提供CO2。NaOH溶液會吸收CO2，不利于植物進(jìn)行光合作用，因此需要移除NaOH溶液。驗(yàn)證水是光合作用原料，將葉片甲主脈切斷分成A、B兩部分，A部分無法吸收到水，B部分正常，先對裝置進(jìn)行黑暗處理，消耗掉葉片中的有機(jī)物，然后移到光下，一段時間后用碘液檢測兩部分葉片的顏色變化。答案：(1)溫度　②中的“培養(yǎng)瓶底部無水”改為“培養(yǎng)瓶底部墊有干燥的布”或?qū)?/span>①中“培養(yǎng)瓶底部墊有浸濕的布”改為“培養(yǎng)瓶底部加適量的水”　(2)①與實(shí)驗(yàn)組相同的死花生幼苗和等量的氫氧化鈉溶液　②打開閥門并移除NaOH溶液　將此裝置在黑暗處放置一晝夜后，移到陽光下。一段時間后取下葉片甲，除去葉綠素后滴加碘液，觀察A、B兩部分顏色變化一、選擇題1．設(shè)計實(shí)驗(yàn)探究X是否屬于植物生長所必需的無機(jī)鹽，某同學(xué)的構(gòu)思大致如下：本實(shí)驗(yàn)中采用甲組、乙組之間的空白對照，以及乙組中實(shí)驗(yàn)前(無X)與實(shí)驗(yàn)后(有X)之間的自身對照：兩次對照中屬于實(shí)驗(yàn)組的依次是(　　)A．甲組、乙組實(shí)驗(yàn)前B．甲組、乙組實(shí)驗(yàn)后C．乙組、乙組實(shí)驗(yàn)前D．乙組、乙組實(shí)驗(yàn)后解析：D　[實(shí)驗(yàn)組與對照組的判斷常有如下方法：(1)處于正常狀態(tài)下的是對照組，經(jīng)過實(shí)驗(yàn)處理的是實(shí)驗(yàn)組。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的目的，施加什么條件來達(dá)到這個目的，那這一組就是實(shí)驗(yàn)組。(3)自身前后對照實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)前是對照組，實(shí)驗(yàn)后是實(shí)驗(yàn)組。(4)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)處理的是實(shí)驗(yàn)組；自然狀態(tài)下(未加處理)的稱為對照組。故本題中，在空白對照實(shí)驗(yàn)中，乙組為實(shí)驗(yàn)組；在自身對照實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)后為實(shí)驗(yàn)組。]2．以紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞作為觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原實(shí)驗(yàn)的材料，下列有關(guān)說法正確的是(　　)A．正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其吸水能力逐漸減弱B．正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，其紫色區(qū)域逐漸縮小，該區(qū)域顏色逐漸變深C．發(fā)生質(zhì)壁分離后完全復(fù)原的細(xì)胞，其細(xì)胞液濃度最終與外界溶液濃度相同D．該實(shí)驗(yàn)不選擇紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞作材料，是由于該類細(xì)胞不能發(fā)生質(zhì)壁分離解析：B　[紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的細(xì)胞液呈現(xiàn)紫色。正在發(fā)生質(zhì)壁分離的細(xì)胞，因不斷失水導(dǎo)致細(xì)胞液的濃度逐漸增大，紫色區(qū)域逐漸縮小，該區(qū)域顏色逐漸變深，其吸水能力逐漸增強(qiáng)，A錯誤，B正確；因具有支持和保護(hù)作用的細(xì)胞壁也有一定程度的伸縮性，實(shí)驗(yàn)發(fā)生質(zhì)壁分離后完全復(fù)原的細(xì)胞，其細(xì)胞液濃度最終與外界溶液濃度相同或大于外界溶液濃度，C錯誤；該實(shí)驗(yàn)不選擇紫色洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細(xì)胞作材料，是由于該類細(xì)胞的細(xì)胞液無色，不易觀察質(zhì)壁分離及其復(fù)原現(xiàn)象，D錯誤。]3．下列有關(guān)葉綠體中色素提取與分離實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新改進(jìn)的說法中，不合理的是(　　)A．設(shè)計一個對照實(shí)驗(yàn)，一組在研磨前加CaCO3，另一組不加，然后按規(guī)定步驟研磨，觀察現(xiàn)象，可探究CaCO3加與不加對實(shí)驗(yàn)的影響B．秋季使用黃色或紅色葉片做實(shí)驗(yàn)材料可以證明葉片中不含葉綠素C．把濾液細(xì)線畫的寬一點(diǎn)做層析可以探究濾液細(xì)線的寬度對實(shí)驗(yàn)的影響D．用不同量的綠葉作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)不同濃度的濾液對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可探究實(shí)驗(yàn)中綠葉的量是否需要準(zhǔn)確稱量及綠葉純度對實(shí)驗(yàn)的影響解析：B　[探究CaCO3加與不加對實(shí)驗(yàn)的影響實(shí)驗(yàn)中，自變量是是否加CaCO3，因此一組在研磨前加CaCO3，另一組不加，然后按規(guī)定步驟研磨，觀察現(xiàn)象，A正確；植物細(xì)胞葉綠體中含有葉綠素和類胡蘿卜素，而紅色葉片的顏色是因?yàn)橐号葜械幕ㄇ嗨?，與葉綠體中的色素?zé)o關(guān)，B錯誤；把濾液細(xì)線畫的寬一點(diǎn)做層析，與正常寬度做對比，可以探究濾液細(xì)線的寬度對實(shí)驗(yàn)的影響，C正確；用不同量的綠葉作實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)不同濃度的濾液對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響可探究實(shí)驗(yàn)中綠葉的量是否需要準(zhǔn)確稱量及綠葉純度對實(shí)驗(yàn)的影響，D正確。]4．(2019·黑龍江省齊齊哈爾市一模)下圖為某生物興趣小組測定的不同pH條件下淀粉酶對淀粉的分解作用的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。下列有關(guān)敘述正確的是(　　)A．pH為11時，淀粉酶的活性完全喪失B．pH為3和9時，淀粉酶的活性不同C．試管中溶液的pH由13調(diào)為7后，淀粉含量明顯減少D．先將淀粉與淀粉酶溶液混合后，再調(diào)節(jié)各組混合液的pH解析：B　[由題干信息可知，酸和淀粉酶都能促使淀粉分解。pH為11時，1 h后淀粉剩余量相對值小于1.0，說明淀粉酶的活性沒有完全喪失，A錯誤；由題圖可知，pH為3時與pH為9時，1 h后淀粉剩余量相對值相同，又由于酸能促使淀粉分解，所以兩組中淀粉酶的活性不同，B正確；分析題圖可知，pH為13時，淀粉酶已經(jīng)完全喪失活性，將pH由13調(diào)為7后，淀粉酶的活性不會恢復(fù)，淀粉含量不會明顯減少，C錯誤；若先將淀粉與淀粉酶溶液混合后，再調(diào)節(jié)各組混合液的pH，會導(dǎo)致每組實(shí)驗(yàn)的淀粉酶在沒有達(dá)到設(shè)定的pH之前都已經(jīng)開始進(jìn)行催化反應(yīng)了，造成實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確，D錯誤。]5．高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常需測量和計數(shù)，下列操作可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果估測值偏小的是(　　)A．對研磨后的蘋果勻漿進(jìn)行過濾檢測可溶性還原糖含量B．在蒲公英生長密集處取樣調(diào)查其在樣地中的種群密度C．被標(biāo)記鯉魚投放入池塘后立即重捕并計算鯉魚的數(shù)量D．從靜止的上清液處取樣估測培養(yǎng)液中草履蟲種群數(shù)量解析：C　[對研磨后的蘋果勻漿進(jìn)行過濾，不會影響可溶性還原糖含量的檢測，A錯誤。在蒲公英生長密集處取樣調(diào)查其在樣地中的種群密度，會使結(jié)果偏大，B錯誤。被標(biāo)記鯉魚投放入池塘后立即重捕，會使重捕個體中被標(biāo)記的個體增加，從而使鯉魚的數(shù)量偏小，C正確。草履蟲的呼吸需要氧氣，故草履蟲都集中在靜止的上清液，因此從靜止的上清液處取樣估測培養(yǎng)液中草履蟲種群數(shù)量，會使估測值偏大，D錯誤。]二、非選擇題6．某同學(xué)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，甲圖為實(shí)驗(yàn)開始狀態(tài)，乙圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)束狀態(tài)。請在乙圖所示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜。增添的實(shí)驗(yàn)材料：蔗糖酶溶液、斐林試劑、試管、滴管、水浴鍋等。(1)設(shè)計出繼續(xù)實(shí)驗(yàn)的簡要步驟：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并作出結(jié)論：_________________________________________________。解析：該實(shí)驗(yàn)的目的是探究蔗糖的水解產(chǎn)物能否通過半透膜，由提供的實(shí)驗(yàn)材料可推知實(shí)驗(yàn)原理：蔗糖的水解產(chǎn)物如果能透過半透膜，則由于滲透作用，兩邊的液面差會縮小，用斐林試劑檢驗(yàn)，水浴加熱(50～60 ℃)條件下A、B試管都會出現(xiàn)磚紅色沉淀；否則，會因?yàn)檎崽堑乃馐?/span>b管內(nèi)溶質(zhì)分子數(shù)增加而兩邊液面差加大，且用斐林試劑檢驗(yàn)時a管內(nèi)溶液不出現(xiàn)磚紅色沉淀。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計重點(diǎn)考查無關(guān)變量的控制，如兩側(cè)加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最適溫度等。答案：(1)①向a、b兩管分別加入等量蔗糖酶溶液，水浴加熱(或隔水加熱)U型管至適宜溫度，觀察a、b兩管內(nèi)液面的變化；②吸取a、b兩管內(nèi)適量液體，分別加入A、B兩試管中，并加入等量的斐林試劑，50～65 ℃水浴加熱，觀察A、B兩試管內(nèi)有無磚紅色沉淀　(2)如果a、b兩管液面高度差縮小且A、B試管內(nèi)均有磚紅色沉淀生成，則蔗糖的水解產(chǎn)物能通過半透膜；如果a、b兩管液面高度差增大且A試管內(nèi)無磚紅色沉淀生成，B試管內(nèi)有磚紅色沉淀生成，則蔗糖的水解產(chǎn)物不能通過半透膜7.紫色洋蔥是生物學(xué)中常用的實(shí)驗(yàn)材料。它的葉分兩種：管狀葉伸展于空中，進(jìn)行光合作用；鱗片葉層層包裹形成鱗莖，富含營養(yǎng)物質(zhì)。以洋蔥為材料進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：(1)若分離葉綠體中的色素，所用的實(shí)驗(yàn)材料是__________。提取葉綠體中的色素使用的試劑是__________。分離色素依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是____________________________________。(2)觀察質(zhì)壁分離復(fù)原所用的最佳材料是__________，該實(shí)驗(yàn)的自變量是__________。(3)若觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況，常用的理想材料為__________，該材料優(yōu)于其他部位的原因是________________________________________。(4)若觀察有絲分裂，所用的理想材料為__________，裝片的制作流程為：解離→__________→染色→制片。(5)在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”和“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”兩個實(shí)驗(yàn)中，都用到了鹽酸，它在兩個實(shí)驗(yàn)中的作用__________(填“相同”或“不同”)。解析：(1)由題可知，“管狀葉伸展于空中，進(jìn)行光合作用”說明管狀葉含有葉綠體，則提取和分離綠葉中的色素所用的實(shí)驗(yàn)材料是管狀葉，含有色素較多；無水乙醇(丙酮)能溶解色素；CaCO3的作用是防止研磨過程中葉綠素遭到破壞。分離色素依據(jù)的實(shí)驗(yàn)原理是不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上的擴(kuò)散速度也不同。(2)觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離及復(fù)原所用的最佳材料是紫色洋蔥鱗片葉外表皮，具有紫色液泡，便于觀察；該實(shí)驗(yàn)的目的是觀察質(zhì)壁分離和復(fù)原，則自變量是清水和蔗糖溶液，在蔗糖溶液中細(xì)胞失水，發(fā)生質(zhì)壁分離；在清水中，發(fā)生質(zhì)壁分離的復(fù)原。(3)若觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布狀況，需要用甲基綠和吡羅紅染色，使得細(xì)胞核呈綠色，細(xì)胞質(zhì)呈紅色，則理想材料為紫色洋蔥鱗片葉的內(nèi)表皮，沒有色素。(4)若觀察有絲分裂，所用的理想材料為洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞，細(xì)胞分裂旺盛，為正方形，排列緊密。該實(shí)驗(yàn)的裝片制作程序是解離→漂洗→染色→制片。(5)在“觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布”和“觀察根尖分生組織細(xì)胞的有絲分裂”兩個實(shí)驗(yàn)中都用到了鹽酸，它在兩個實(shí)驗(yàn)中的作用不同，前者是改變細(xì)胞膜的通透性和使染色質(zhì)中DNA和蛋白質(zhì)分離開；后者的作用是作為解離液。答案：(1)管狀葉　無水乙醇　不同色素在層析液中的溶解度不同，在濾紙上的擴(kuò)散速度也不同(2)(紫色洋蔥)鱗片葉外表皮　清水和蔗糖溶液(3)鱗片葉內(nèi)表皮　顏色淺(由單層細(xì)胞構(gòu)成)(4)根尖(分生區(qū)細(xì)胞)　漂洗　(5)不同8．為了證明生長素在胚芽鞘中的極性運(yùn)輸，一位同學(xué)設(shè)計了如下圖實(shí)驗(yàn)，一段時間后，發(fā)現(xiàn)位于形態(tài)學(xué)下端的瓊脂塊逐漸有了生長素，請思考：(1)本實(shí)驗(yàn)?zāi)芊竦贸?/span>“生長素在胚芽鞘內(nèi)只能由形態(tài)學(xué)上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)下端”這一結(jié)論？為什么？___________________________________________________________________。(2)欲得出上述結(jié)論應(yīng)怎樣改進(jìn)更具說服力？____________________________________。答案：(1)不能。因?yàn)閮H就該實(shí)驗(yàn)只能證明“生長素可以從胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端運(yùn)往形態(tài)學(xué)下端”，而不能證明“生長素不能由形態(tài)學(xué)下端運(yùn)往形態(tài)學(xué)上端”　(2)應(yīng)該增加一組胚芽鞘形態(tài)學(xué)上端朝下的實(shí)驗(yàn)，以研究生長素能不能從形態(tài)學(xué)下端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)上端。(如圖所示)。9．一株植物水平放置時，根部表現(xiàn)為向地生長，莖部表現(xiàn)為背地生長。(1)根部和莖部的彎曲生長是因?yàn)?/span>____________________________，造成生長素分布不均勻。(2)欲探究生長素的極性運(yùn)輸是否受重力影響，請利用相關(guān)材料在常規(guī)實(shí)驗(yàn)室條件下完成實(shí)驗(yàn)，要求簡要寫出①實(shí)驗(yàn)思路、②結(jié)果分析。(實(shí)驗(yàn)材料：放射性強(qiáng)度相同的含14C－IAA瓊脂片，不含IAA的空白瓊脂片，新鮮枝條。材料充足，不考慮重力對瓊脂片中IAA擴(kuò)散的影響。回答實(shí)驗(yàn)思路時可用圖輔助說明。)解析：(1)植物水平放置時，由于重力作用，生長素濃度在近地側(cè)較高。對于植株的莖來說，這個濃度的生長素能促進(jìn)生長，因而近地側(cè)生長較快，植株的莖就向上彎曲生長。同樣的生長素濃度，對于植株的根來說，卻會抑制生長，因而，根部近地側(cè)的生長比遠(yuǎn)地側(cè)的慢，根就向下彎曲生長。因此根部和莖部的彎曲生長是因?yàn)橹亓κ股L素由遠(yuǎn)地側(cè)向近地側(cè)運(yùn)輸，造成生長素分布不均勻。(2)生長素只能由形態(tài)學(xué)的上端運(yùn)輸?shù)叫螒B(tài)學(xué)的下端，而不能反過來運(yùn)輸，稱為極性運(yùn)輸。要證明極性運(yùn)輸是否受重力的影響，應(yīng)該設(shè)置一組把胚芽鞘倒過來放置，其他條件都相同的對照實(shí)驗(yàn)。故欲探究生長素的極性運(yùn)輸是否受重力影響的實(shí)驗(yàn)設(shè)計思路為：取生長狀態(tài)相同的枝條若干，隨機(jī)分成兩組。將一組枝條的形態(tài)學(xué)上端朝上垂直放置，并在上方放置一塊含有14C—IAA的瓊脂片，在下方放置一塊空白瓊脂片。將另一組枝條的形態(tài)學(xué)上端朝下垂直放置，并在下方放置一塊含有14C—IAA的瓊脂片，在上方放置一塊空白瓊脂片。一段時間后測定兩組空白瓊脂片的放射性。結(jié)果分析：若兩組空白瓊脂片放射性相同，則生長素的極性運(yùn)輸不受重力影響；若兩組空白瓊脂片的放射性不同，則生長素的極性運(yùn)輸受重力的影響。答案：(1)重力使生長素由遠(yuǎn)地側(cè)向近地側(cè)運(yùn)輸(2)①取生長狀態(tài)相同的枝條若干，隨機(jī)分成兩組。將一組枝條的形態(tài)學(xué)上端朝上垂直放置，并在上方放置一塊含有14C—IAA的瓊脂片，在下方放置一塊空白瓊脂片。將另一組枝條的形態(tài)學(xué)上端朝下垂直放置，并在下方放置一塊含有14C—IAA的瓊脂片，在上方放置一塊空白瓊脂片。一段時間后測定兩組空白瓊脂片的放射性　②若兩組空白瓊脂片放射性相同，則生長素的極性運(yùn)輸不受重力影響；若兩組空白瓊脂片的放射性不同，則生長素的極性運(yùn)輸受重力的影響。10．用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的秋水仙素處理植物分生組織5～6 h，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍。那么，用一定時間的低溫(如4 ℃)處理水培的洋蔥根尖(2n＝16條)時，是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍呢？請對這個問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。針對以上的問題，你作出的假設(shè)是____________________________________________。你提出此假設(shè)的依據(jù)是_______________________________________________________。解析：探究實(shí)驗(yàn)中，假設(shè)是由探究的問題決定的，該實(shí)驗(yàn)探究的問題是低溫是否也能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍，由此得出該探究實(shí)驗(yàn)的假設(shè)。根據(jù)低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點(diǎn)的分裂)，而推斷低溫狀態(tài)下細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂，所以提出“低溫能誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍”的假設(shè)。答案：用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖，能夠誘導(dǎo)細(xì)胞內(nèi)染色體數(shù)目加倍　低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、著絲點(diǎn)的分裂)，使細(xì)胞不能正常進(jìn)行有絲分裂二、非選擇題11．貓是XY型性別決定的二倍體生物，有尾基因(B)對無尾基因(b)為完全顯性，且位于性染色體上?，F(xiàn)有各種純種貓若干只，請利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來確定這對等位基因是位于X染色體的同源Ⅰ片段上還是位于非同源Ⅱ片段上，寫出親本的雜交組合，并預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(1)親本交配組合：___________________________________________________________。(2)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果：若______________________，則這對等位基因位于X染色體同源Ⅰ片段上；若______________________，則這對等位基因位于X染色體非同源Ⅱ片段上。解析：確定基因位于X或Y染色體某一片段上可采用假說—演繹法。在解此題時，可假設(shè)該等位基因位于X染色體同源Ⅰ片段上，Y染色體上有對應(yīng)的等位基因，純合雄貓的基因型可表示為XbYb、XBYB；若等位基因位于X染色體非同源Ⅱ片段上，則Y染色體上沒有對應(yīng)的等位基因，雄貓的基因型可表示為XbY、XBY。利用一次雜交實(shí)驗(yàn)來確定該等位基因位于X染色體的哪個片段上，可以選擇XbXb×XBYB或XbXb×XBY；若這對等位基因位于X染色體同源Ⅰ片段上，則基因型為XbXb的雌貓與基因型為XBYB的雄貓進(jìn)行雜交，后代中無論雄性個體還是雌性個體都為有尾貓。若這對等位基因位于X染色體非同源Ⅱ片段上，則基因型為XbXb的雌貓與基因型為XBY的雄貓雜交，子代中雌性個體為有尾貓，雄性個體為無尾貓。答案：(1)無尾雌貓與有尾雄貓(2)子代中無論雄性個體還是雌性個體都表現(xiàn)為有尾性狀　子代中雌性個體為有尾貓，雄性個體為無尾貓12．有人設(shè)想抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。請為他設(shè)計一個實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一想法：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。實(shí)驗(yàn)原理：動物體受到外界抗原性物質(zhì)刺激可以產(chǎn)生特異性抗體，將抗原消滅。實(shí)驗(yàn)材料：小鼠若干只、S型活菌、R型活菌、生理鹽水、注射器等。(提示，可用生理鹽水配制一定濃度的活菌液，但濃度和劑量不作要求)實(shí)驗(yàn)過程：①________________________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________________________。實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論：甲組小鼠存活，而乙組小鼠死亡，說明抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌(R型細(xì)菌可以作為S型細(xì)菌的疫苗)。解析：通過對實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>“驗(yàn)證抗R型細(xì)菌的抗體也能抗S型細(xì)菌”的分析，可知本實(shí)驗(yàn)設(shè)計的自變量是抗R型細(xì)菌的抗體的有無。再依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論，不難對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行設(shè)計。具體來說，可以對小鼠進(jìn)行分組編號，如將小鼠均等地分為甲和乙兩組，然后一組施以變量(一定量的用生理鹽水配制的R型活菌液)處理，另一組進(jìn)行等量(生理鹽水)對照。一定時間后，分別對兩組小鼠注入一定量的用生理鹽水配制的S型活菌液，觀察對照組和實(shí)驗(yàn)組的現(xiàn)象。答案：實(shí)驗(yàn)過程：①取小鼠若干只，均等地分成兩組，分別編號為甲組和乙組　②在甲組小鼠體內(nèi)注射用生理鹽水配制的R型活菌液1 mL，在乙組小鼠體內(nèi)注射生理鹽水1 mL　③一段時間后，再分別給甲、乙兩組小鼠注射用生理鹽水配制的S型活菌液1 mL，觀察兩組小鼠的生活狀況