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- 2021-05-13 发布
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第七讲 实验、实习和研究性学习
【命题趋向】
一、直击考点
[知识点]
序号
实验名称
实验类别
1
生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定
验证类
2
用高倍显微镜观察叶绿体
验证类
3
细胞质流动的观察
验证类
4
观察植物细胞的有丝分裂
验证类
5
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
探索类
6
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
探索类
7
温度对酶活性的影响
探索类
8
观察植物细胞的质壁分离与复原
验证类
9
叶绿体中色素的提取和分离
验证类
10
植物向性运动的实验设计和观察
设计类
11
DNA的粗提取与鉴定
验证类
12
观察二氧化硫对植物的影响
验证类
13
种群密度的取样调查
调查类
14
设计并制作小生态瓶,观察生态系统的稳定性
设计类
15
调查人群中的遗传病
调查类
16
调查环境污染对生物的影响
调查类
17
设计实验 观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响
设计类
[能力点]
Ⅰ.理解能力要求:能根据高中所学的生物学要点,把握住实验进行的背景知识和并能用相关理论对实验中涉及的问题进行解释、推理,作出合理的判断或得出正确的结论。
Ⅱ.实验与探究能力要求:
(1)能独立完成“生物知识内容列表中”所列实验,包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合应用。
(2)具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理 。
(3)具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括确认变量、做出假设和预期、设计可行的研究反感、处理和解释数据、根据数据做出合理的判断等。
Ⅲ.获取信息的能力:会鉴别 、选择试题给出的相关生物学信息,能运用信息,结合所学知进行实验原理的阐述、实验器材的选择。能用文字、图表等多种表达形式准确的描述实验结果。
Ⅳ综合运用能力:能运用高中所学的相关概念、原理、过程等知识,运用实验的方法解决自然界和社会生活中的有关生物学问题。
[高考热点]
近几年高考主要以光合作用、呼吸作用、生命活动的调节、遗传的基本规律为知识背景,考察考生实验能力与探究能力,考察点集中在实验原理、实验步骤的设计、实验结果的预测与分析等方面。
二、命题方向和应试策略
Ⅰ.经典实验将被重视 以经典实验为背景,重点考察学生的基础知识和基本理论及运用已有知识在新情境下解决问题的能力。因此在复习时,不仅要重视学生实验,更应重视教材中隐含的经典实验。
Ⅱ.教材试验不容忽视 考纲中明确划定了所要考察的教材实验,以这些实验内容为命题素材,考查学生对实技术的掌握,对实验原理、实验程序、实验数据和实验现象、实验结论等内容的分析、归纳和总结能力。在复习中,要注意实验洞察能力与分析推导能力的培养,强化训练运用恰当的语言对实验结果做出科学描述和解释的能力。
Ⅲ.以实验提为载体,考查综合运用能力 实验题不会只考察实验与探究能力,而是以给出的材料为基础,要求根据现有条件,设计实验程序、预测实验结果,并对实验结果进行合理的分析和解释,考查学生使用恰当的方法验证简单的生物学实施,并对结果进行解释和分析等综合运用能力。答好实验题的前提,要有扎实掌握高中生物学知识,因此,考生切不可舍本而逐末,盲目陷入实验题海,忽视相关理论的复习。
【考点透视】
常规实验
实验与实验设计
实验程序
实验名称、目的
假设
预期
实验操作
观察与收集数据
分析、推论、评价
实验报告
遵
循
原
则
对照实验原则
单一变量原则
平行重复原则
拓展实验
探究性实验
验证性实验
模拟实验
实习与研究性课题
生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定用高倍显微镜2 2观察叶绿体和细胞质流动
观察植物细胞的有丝分裂
比较过氧化氢酶和Fe3+的催化效率
探究淀粉酶对淀粉和蔗糖的作用
温度对酶活性的影响
叶绿体中色素的提取和分离
观察植物细胞的质壁分离与复原
植物向性运动的实验设计和观察
DNA的粗提取与鉴定
观察二氧化硫对植物的影响
一、网络构建
二、复习重点
[高中生物实验常用原则]
1.对照性原则
设置对照的目的通常有两种情况:说明问题,验证推论;消除或减少实验误差。
设置对照组有3种方法:
①空白对照:即不给对照组做任何处理,或虽给对照组施以部分实验因素,但不是所研究的实验处理因素;如要验证甲状腺激素的作用,则对照组动物不做任何处理,让其自然生长,而对照组饲喂甲状腺激素制剂或甲状腺抑制剂,以观察甲状腺激素的作用;
②自身对照:指实验组和对照组都在同一实验对象上进行。如观察植物细胞的质壁分离和复原实验中,对照组即正常的洋葱表皮细胞和实验组即质壁分离和复原的细胞是同一组细胞,是典型的自身对照实验。
③相互对照:不单独设置对照组,而是几个实验相互为对照。如“比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率”实验中,分别用过氧化氢酶和Fe3+去催化过氧化氢分解,进行相互对照,以得出酶的高效性结论等。
2.随机性原则
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做是由于:①可以消除或减少系统误差,使显著性测验有意义;②平衡各种条件,避免实验结果中的偏差。
3.单因子变量原则
指实验组和对照组的处理只能有一项条件不同,其他条件都应相同。即控制其他因素不变,只改变其中某一变量,观察其对实验结果的影响。除了整个实验过程中欲处理的实验因素外,其他实验条件要求做到前后一致。
例如:在验证酶是催化剂的实验中,A试管加入淀粉酶,在对照试管(B试管)中应加入等量的清水;观察温度对酶的影响时,各组其他条件一样,只有温度不同。观察pH对酶的影响时,各试管只能是pH不同,其他如温度、酶、反应物的量等必须相同。
[设计实验的基本内容和总体思路]
1.明确实验目的:明确实验到底要解决什么问题。
2.确定实验原理:要用到生物学上什么基本知识、规律和结论
3.理清实验思路:根据原理对实验做出假设,并对可能产生的现象做出预测,并充分利用实验材料设计实验思路。
5.设计实验步骤:根据上述实验目的、原理和思路,设计出合理的实验装置和实验步骤。要思考题目中所给出的实验材料和试剂分别起什么作用?怎样运用?并且还要注意以下两点:一是题目中给出的实验试剂和材料一般应充分利用;二是除非题目条件允许,否则不能自己随意增加实验试剂和材料。
6.记录实验现象和数据:在实验中,将观察到的现象如实、准确地记录下来。除了用文字进行记录外,还可以用数据或符号进行记录。
7.分析得出结论:根据实验观察的现象和记录的数据,通过分析、计算、图表、推理等处理,归纳出一般概括性判断,并用文字、图表、绘图等方法作一个简明的总结。
[解实验题的基本模式]
1.找实验目的:实验目的是解实验题的方向,原理阐述、步骤设计、结果预测、实验分析、实验结论等都需要围绕实验目的进行,否则无异于南辕北辙。
2.分析试验用具:高考时,为让考生的试验设计及分析能有一定的范围,命题者往往通过给出实验用具来进行限制,同时,有些命题背景学生并不熟悉,命题者会通过给出实验用具加以提示。因此,分析实验用具往往是解题的突破口,可以让实验题的解答(尤其是实验步骤的描述)严密不丢分。解题时,可将实验用具可以分为三类:生物材料;一般用具和药剂;特殊用具或药剂。在分析实验用具的过程中,会使考生的实验设计逐渐清晰明了。
3.联系课本原理:高考中无论考查的能力层次有多高,考查的知识点都在课本中,即所谓“题在书外而理在书内”。因此,在明确实验目的和充分分析实验用具的基础上,考生应注意结合考题寻找课本中的知识原型,运用高中生物学知识解答相关问题。
[实验步骤设计题解题思路]
无论解哪种类型的设计实验步骤试题,都可以用“三步法”去解。
准备阶段
材料的准备
仪器的准备(分组、编号)
药品的准备
操作阶段
一般操作
特殊操作
(变量处理)
培养观察和收集数据
适合条件培养
适当时机观察
需要记录的现象或数据
[高中实验中常用器材和药品的使用]
一般实验设计题目会提供所需的器材和药品,因此,考生熟悉这些常用器材和药品的用途和使用方法,可以在解答实验题时发现实验设计的思路和方法,甚至具体的实验步骤。
氢氧化钠:用于吸收二氧化碳或改变溶液的pH值。
氢氧化钙:鉴定二氧化碳
盐酸:解离或改变溶液的pH
碳酸氢钠:提供二氧化碳
氯化钠:配置生理盐水及其他不同浓度的盐溶液,可用于测定动物细胞内液的浓度或用于提取DNA
琼脂:激素或其他物质的载体,用于激素的转移或培养基
亚甲基兰:用于活体染色体检测污水的细菌含量(细菌可使之退色)
酒精:用于消毒处理、提纯DNA、叶片脱色及配置解离液
蔗糖:配置蔗糖溶液、用于测定植物细胞也浓度或观察质壁分离和复原
滤纸:过滤或纸层析
纱布、尼龙布:过滤
碘液:鉴定淀粉
斐林试剂:可溶性还原糖的鉴定
苏丹Ⅲ、苏丹Ⅳ: 脂肪的鉴定
双缩脲试剂:蛋白质的鉴定
龙胆紫溶液或醋酸洋红:碱性染料,用于染色。
二苯胺试剂:鉴定DNA
柠檬酸钠:血液抗凝剂
[高中教材中相关实验中的变量]
实验
实验变量
(自变量)
反应变量
(因变量)
无关变量
(仍需要控制的变量)
比较过氧化氢
酶和Fe3+的
催化效率
催化剂的种类
催化效率的高低(以点燃但无火焰的卫生香的燃烧程度表示或气泡产生速度表示)
试管等用具的洁净度、环境温度、材料的相同量、各种试剂的量、反应时间等。
探索淀粉酶对
淀粉和蔗糖水
解的作用
底物的种类
淀粉酶将淀粉水解,但不能水解蔗糖
淀粉与蔗糖溶液的量、水浴的温度与处理时间、斐林试剂的使用量与加热时间、操作程序等
温度对酶活性
的影响
温度(60℃热水、沸水、冰块)
加碘后 溶液颜色的变化
试管的洁净度、淀粉溶液的量、不同温度的处理时间、操作的程序、碘液的加入量等。
观察植物的
质壁分离和复原
外界溶液的浓度
质壁分离;质壁分离复员
溶液的种类及浓度、分离与复原现象的观察时间、装片的洁净度及临时装片的制作、材料的选择等
植物向性运动的实验设计和观察
①是否单侧光
②改变幼苗的空间位置以接受重力影响
①幼苗的弯曲状况、
②根的弯曲方向
①幼苗的种类及生长状况、环境温度、培养条件、处理的部位、装置的合理性等
②萌发种子的种类及萌发状况、环境温度、培养条件等
设计实验观察生长素或生长素类似物对植物生长发育的影响
生长素(或类似物)的不同浓度
①扦插枝条的生根状况的差异
②果实的发育状况的差异
③落花落果状况在使用前后的差异
实验材料的一致性、激素浓度的准确性、处理时间的一致性
观察二氧化硫对植物的影响
不同浓度的二氧化硫
植物提的生长状态的变化
实验装置及器材的一致性、实验植物生长状况、二氧化硫浓度的控制、培养的环境条件、实验操作程序、观察时间的长短等
三、可能出现的考点
实验与探究能力是高考必考试题,非选择题至少一道,选择题也常常出现,根据几年的考查趋势,预测以下内容在2007年高考中可能会出现:
考纲中规定的学生实验的考查,例如原理的阐述、实验材料的选择、实验操作的步骤、实验结果的分析、实验中需要注意的事项等。
1.课本隐含实验的考查。如光合作用的发现系列实验的分析、生长素的发现系列实验的分析、遗传物质的探索系列实验、遗传规律的发现系列实验。课本中关于这些实验的介绍和阐述包含了大量的信息,在复习中应充分挖掘。
2.课后习题中隐含的实验方法和原理的考查。课后习题中有些涉及了实验方法和原理,例如人教版高中生物全一册《神经调节》一节课后习题“在一个以肌肉为效应器的反射弧中,如果传出神经受到损伤,而其他部分正常,感受器受到刺激后将表现为”一题涉及的内容在高考中被多次考察。
【例题解析】
【例1】为验证甲状腺激素具有促进动物个体发育的功能,某实验小组的同学,将一正常生长的幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察。请问,如何设立对照组 ( )
A.用一成年的家兔做相同的实验
B.用一相似的幼年家兔在相同的环境中观察
C.用一相似的幼年家兔在颈部切开伤口后缝合,在相同的环境中观察
D.用另一相似的幼年家兔做相同实验,外源补充甲状腺激素并在相同的环境中观察
[解析]
设计实验时应遵循对照原则、唯一变量原则。实验组的处理方案为:将一正常生长的幼年家兔的甲状腺摘除并缝合后进行观察,所以在设立对照组时,应选取另一相似的幼年家兔,在颈部切开伤口后缝合,然后在相同的环境中观察。答案:C
【例2】为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗,请用所提供的实验材料与用具,在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上,继续完成实验步骤的设计和预测实验结果,并对你的预测结果进行分析。
实验材料与用具:烟草幼苗、试管两支、蒸馏水、NaHCO3稀溶液(为光合作用提供原料)、真空泵、暗培养箱、日光灯(实验过程中光照和温度等条件适宜,空气中O2和CO2在水中的溶解量及无氧呼吸 忽略不计)。
实验步骤和预测实验结果:
(1)剪取两小块相同的烟草叶片,分别放入盛有等量蒸馏水和NaHCO3稀溶液的两支试管中。此时,叶片均浮在液面上。
(2)用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后,敞开试管口,可观察到叶片均下沉到试管底部。
(3)………………..
分析预测的结果
[解析]本题是一道运用实验探究的方法对科学结论进行验证的实验综合题。主要考查了考生设计实验(补充步骤) 、实验结果的预测和分析能力,解答此题,需要具备光合作用和呼吸作用的的条件和产物等知识及良好的文字表达能力。解答本题的突破点是实验目的的分析,及对实验所有相关提示的理解。本题的实验目的是“验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗”。即要验证叶片在光下进行光合作用(同时进行呼吸作用,但光合速率大于呼吸速率)消耗二氧化碳产生氧气;在黑暗中只进行呼吸作用,消耗氧气。进行光合作用还需要适宜的光照、温度等条件,还有二氧化碳的供应;进行又氧呼吸的条件是适宜的温度和氧的供应。为保证叶片只进行呼吸作用,则必须在黑暗中进行实验。
答案:实验步骤和预测实验结果
(3)将这两支试管放在日光灯下,照光一段时间。结果: NaHCO3稀溶液中的叶片上浮,蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
(4)在将这两支试管在暗培养箱中一段时间。结果: NaHCO3稀溶液中的叶片下沉‘蒸馏水中的叶片仍在试管底部。
分析预测的结果
(1)光照下, NaHCO3稀溶液中的叶片进行光合作用,释放出的 O2多与呼吸作用消耗的O2,叶肉细胞间隙中的O2增加,叶片上浮。而蒸馏水中缺乏 O2和CO2 ,叶片不能进行光合作用和有氧呼吸,叶肉细胞间隙缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
(2)黑暗中,NaHCO3稀溶液中的叶片进行呼吸作用,消耗了叶肉细胞间隙的O2,放出的CO2溶于NaHCO3稀溶液中,叶肉细胞间隙缺乏气体,叶片下沉。蒸馏水中缺乏,叶片不能进行有氧呼吸,叶肉细胞间隙仍缺乏气体,因此叶片仍位于试管底部。
[例3] 科学研究已证实某类有机污染物对水生软体动物雌性个体有致畸作用,畸变雌性体内出现雄性生殖器官。近期某水域被该类有机物X污染,为了解此有机物对水生软体动物是否有致畸作用,生物兴趣小组同学提出开展探究活动。请利用中学生物实验室常用器材以及下列实验材料和用具,设计实验并预测实验结果。
实验材料和用具:采自未受污染水域、体重相近、性成熟的水生螺(A螺) (300只),解剖镜,有机污染物X溶液,养殖池,正常A螺雌、雄性器官解剖图谱等。
提示:给药剂量、具体仪器操作不作要求,室温恒定,养殖时间30天,A螺为雌雄异体,性别特征可在解剖镜下鉴定。
(1)拟定课题名称:
(2)设计实验步骤:
(3)预测实验结果:
[解析]此题考查了三方面能力(1)通过观察或从现实中提出与生物学相关的可以探究的科学问题的能力。要求学生能提取信息。本题的关键词主要有“某类有机污染物” “对雌性个体有致畸作用” “畸变雌性体内出现雄性生殖器官” “近期某水域被该类有机物X污染”等。提出的问题是“此有机物对水生软体动物是否有致畸作用”(此题降低了考查难度,或者说,是对考生答题范围进行了限定,要求考生接受并认可此问题,再完成后面的实验)。(2)确认变量的能力。包括调节自变量(水体中有机物X的有无)和因变量(实验组雌性个体出现性畸变)。(3)提出预期的能力。
答案:(1)实验名称:探究有机污染物X对A螺雌性器官畸变的作用。(2)实验步骤:①随机取A螺数只解剖,对照解剖图谱,识别雌、雄生殖器官特征;②将A螺随机分为对照组和实验组,每组100只(至少30只)③向实验组养殖池中加人一定体积的有机污染物X溶液,对照组加入等体积的蒸馏水,饲养和其他条件均相同;④养殖30天后,将各养殖池中A螺在解剖镜下解剖观察并与标准图谱对照,记录性畸变雌螺数量;⑤计算雌、雄个体性畸变百分率(3)结果预测:①对照组雌性和雄性螺类生殖器官正常;②实验组雌性个体出现性畸变
[例4]果蝇是遗传学研究中一种重要的实验材料,请回答下列相关的问题:
性染色体组成
XY
XX
XXY
XO
人的性别
雄
雌
雄
雌
过硬的性别
雄
雌
雌
雄
(1)果蝇与人相似,均属于 型性别决定。下表列出了人类、果蝇重性染色体组成与性别的关系。由表可知,Y染色体只在 (填“人”或“果蝇”)的性别决定中起主导作用。
(2)果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性,基因位于常染色体上,红眼(R)对白眼(r)为显性,基因位于X染色体上,表现型均为红眼灰身的雌果蝇与雄果蝇交配,后代出现了红眼灰身、红眼黑身、白眼灰身、白眼黑身四中表现型,问:
①两亲本的基因型为:雌 ,雄 。
②雄性亲本产生的精子基因型为 ,其比例为 。
(3)一只雌果蝇的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状。该雌果蝇与野生型雄果蝇杂交,F1的雌雄个体均既有野生型又有突变型。
①在野生型和突变型这对相对性状中,显性性状是 ,隐性性状是 。
②根据上述杂交实验的结果能否确定突变基因在X染色体上还是在常染色体上?请简要说明推断过程。
③若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上,如果选择F1中野生型(雌)作为杂交的亲本之一,则雄性亲本应选择F1中的 型。
[解析]本题综合考察了关于遗传规律的相关知识,其中,关于性状遗传方式的杂交实验的设计和判断是答题时的难点。具体解题思路如下:
(1)从图表中可以看出,在人类中只要有Y染色体,不管有几条X染色体,都为男性,而在果蝇中XXY的为雌性,而XO型的却为雄性,由此可知Y染色体只在人的性别决定中起主导作用。
(2)B、b和R、r两对基因分别位于两对染色体上,遗传时遵循自由组合定律。
(3)一只雌果蝇的一条染色体上某基因发生了突变,使野生型性状变为突变型性状,只能解释为显性突变,即:aa→Aa,因此突变性为显性性状。突变型雌果蝇与野生型雄果蝇杂交,F1的雌雄个体均既有野生型又有突变型,不能判断出基因在常染色体还是在X
染色体上,因为:Aa ╳ aa 、 XRXr ╳ XrY 两种情况下后代雌雄个体均有两种类型。若要通过一次杂交实验鉴别突变基因在X染色体上还是在常染色体上,选择F1中野生型(雌)作为杂交的亲本之一,则雄性亲本应选择F1中的突变型。如果后代雌雄各有两种类型,说明基因在常染色体上,如果后代雌性全部为突变型,雄性全部为野生型,则基因在X染色体上。
答案:(1)XY 人(2) ①BbXRXr BbXRY ② BXR BY bXR bY ; 1:1:1:1(3) ①突变型 野生型 ②不能;Aa ╳ aa 、 XRXr ╳ XrY 两种情况下后代雌雄个体均有两种类型 ③突变
【专题训练与高考预测】
1.下面是一组鉴别生物体内几种有机物的实验,其中的数字分别代表( )
A.①葡萄糖、②苏丹Ⅲ、③紫色、④二苯铵
B.①蔗糖、②苏丹Ⅳ、③紫红色、④碘液
C.①还原糖、②苏丹Ⅳ、③蓝紫色、④硫酸铜
D.①果糖、②苏丹Ⅳ、③紫色、④二苯胺
2.下列诸项均是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验有关的表述,其中正确的是 ( )
A.不选幼根作实验材料,因为根细胞无叶绿体,其细胞质也不流动
B.叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变
C.细胞中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志
D.植物细胞质流动的速度,标志着该细胞同化作用的强弱
3.下面甲图示洋葱根尖生长点连续分裂的细胞在各个时期细胞核内DNA含量的测定结果,乙图是一组目镜标有5X和16X字样、物镜标有10X和40X字样的镜头,丙图是某同学在乙图中选用的一组能放大160倍的镜头组合所观察到的图像。欲将丙图视野中处于甲图e时期的细胞移至视野中央进行640倍高倍镜观察,正确的镜头组合及操作程序应是
A.(1)×(4);左上方 B.(1)×(3);右下方
C.(2)×(3);右下方 D.(2)×(3);左上方
3.将相同并足量的苹果果肉分别放在O2浓度不同的密闭容器中,1小时后,测定O2的吸收量和CO2的释放量,如下表:
O2浓度
0
1%
2%
3%
5%
7%
10%
15%
20%
25%
O2吸收量/mol
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
CO2释放量/mol
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.8
下列有关叙述中正确的是
A.苹果果肉细胞在O2浓度为0~3%和5%~25%时,分别进行无氧呼吸和有氧呼吸
B.贮藏苹果时,应选择O2浓度为5%的适宜环境条件
C.O2浓度5%~25%时,苹果果肉细胞有氧呼吸强度增大而无氧呼吸强度减小
D.苹果果肉细胞进行无氧呼吸时,产生乳酸和二氧化碳
5.以紫色洋葱鳞茎表皮为材料观察植物细胞质壁分离现象,下列叙述错误的( )
A.在发生质壁分离的细胞中能观察到紫色中央液泡逐渐缩小
B.滴加30%的蔗糖溶液比10%蔗糖溶液引起细胞质壁分离所需的时间短
C.发生质壁分离的细胞放入清水中又复原,说明细胞保持活性
D.用高浓度的NaCL溶液代替蔗糖溶液不能引起细胞质壁分离
6.下面列举了用紫色洋葱外表皮进行质壁分离实验时可能会出现的四种情况,其中错误的是 ( )
A.若质壁分离的时间过长,有可能无法观察到细胞复原的现象
B.若错把盐酸当成蔗糖溶液加入,仍可看到纸壁分离,但不发生复原现象
C.若错撕了洋葱内表皮,也能完成实验
D.随着质壁分离的发生,外表皮细胞的紫色部分由浅渐深
7.为了研究不同颜色的光对种子萌发的影响,进行了如下实验:取甲、乙、丙、丁四个培养皿,培养皿中有潮湿的滤纸,各放人100粒莴苣种子,然后分别给予不同的光照,数天后结果如下表:
甲
乙
丙
丁
光照条件
用黑纸遮光
照橘红光
先照橘红光,再照远红光
先照橘红光,再照远红光,最后再照橘红光
数天后萌发的种子数(粒)
0
99
40
98
根据上述实验数据,能得出的最恰当的一个结论是 ( )
A.只要有光照,莴苣种子就能发芽
B.不照光,莴苣种子不能发芽,远红光能抑制其发芽
C.橘红光可促进莴苣种子发芽,远红光可抑制其发芽
D.橘红光可促进莴苣种子发芽,但远红光可抵消橘红光的作用
8.我国科学工作者研究的针对SARS病毒的疫苗已经进入到人体安全性试验阶段,数十名志愿者报名接受安全性试验。研究人员制定的试验方案应是 ( )
A.志愿者全部注射疫苗,密切监视受试者的反应,随时准备处理意外情况的发生
B.志愿者全部注射疫苗,密切监视受试者的反应,观察、比较与常态人群的区别
C.志愿者全部注射疫苗,观察、记录并统计出现不良反应的个体所占的比例
D.在志愿者不知情的状况下将他们分为两组,一组注射疫苗,一组注射生理盐水
9.某同学用青菜的幼苗进行了四项实验,如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A.实验②③对照可以证明植物生长具有向光性
B.实验③进行一段时间后,青菜叶片发黄的原因是无光条件叶绿素不能合成
C.实验④的生长结果只能证明根的生长具有向地性
D.实验①的目的是对实验②③④起对照作用
10.在欧美,洋葱被誉为“蔬菜皇后”。对西方人来说,“一日不见洋葱,整天情绪不佳。”医学研究表明,洋葱营养价值极高,其肥大的鳞片叶中含糖 8 . 5 % ,干物质 9 . 2 % ,每 100 克含维生素 AS 毫克、维生素 C9 . 3 毫克、钙 40 毫克、磷 50 毫克、铁 8 毫克,以及 18 种氨基酸,是不可多得的保健食品。那么洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖?生物学兴趣小组的同学以此作为研究课题。请你完成下.面的实验研究报告。
( 1 )实验目的:探究洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖是淀粉还是可溶性还原糖。
( 2 )实验原理:淀粉可用____________试剂、可溶性还原糖可用_________________试剂来检测。
( 3 )实验器材:洋葱、所需试剂和仪器等(略)。
( 4 )实验步骤:
① 鉴定可溶性还原糖:
_______________________________________________________________________
_
② 鉴定淀粉:__________________________________________________________
( 5 )预期实验结果与结论:______________________________________________
11.植物体内的矿质元素有必需元素和非必需元素之分。现欲通过实验证明:①Na是非必需矿质元素;②Mg是必需矿质元素。提供多种矿质元素的溶液,若干盆长势相似的玉米幼苗,以及其他必要的器具。
(1)本实验的实验原理是:___________________________________________________
_______________________________________________________________________。
(2)为了更可靠、方便、快捷的完成实验,应采用的方法是____________________。
(3)实验中需要人工控制的因素是_______________________。
A.光照 B.温度 C.气体成分 D.溶液浓度 E.植株数目 F.各植株表现的性状
(4)计划配制的培养液分别是:
A.含有全部矿质元素的营养液
B.________________________
C.__________________________
若要证明结论②,应选取以上______________为实验组,_________为对照组。在A中生长的植物嫩叶所必需的Mg可能来源于 。
(5)要得到可靠的实验结果,设计该实验应遵循的原则有_________、_____________。
12.在进行《观察植物细胞有丝分裂》实验中,甲~戊五位同学在剪取洋葱根尖后立即进行的操作步骤如下:
学生
操作步骤
解离
漂洗
染色
制片
观察
甲
-
+
+
+
+
乙
+
-
+
+
+
丙
+
+
-
+
+
丁
+
+
+
+
+
戊
+
+
+
+
+
(1)甲观察到的实验结果是 ,乙观察到的实验结果是 ,丙观察到的实验结果是 。(请从下列序号选择)
A.染色体未着上颜色,无法看清 B.细胞重叠,看不到染色体
C.染色体着上颜色,清晰可见 D.染色体着色很浅,模糊不清
(2)丁同学在进行上述步骤后,直接在高倍镜下观察,长时间未找到有丝分裂的细胞,正确操作步骤应是 。
(3)戊同学观察到了许多呈长方形的细胞,但未找到有丝分裂各时期的图像,可能的原因是
。
(4)经教师纠正后,丁同学在视野中找到了有关细胞有丝分裂图像,但丁同学所看到的细胞图像位于视野的右上方,若要在视野中央观察此细胞,你认为他应如何正确移动装片?
(5)戊同学经教师指点后,也找到了细胞分裂图像,他欲观察洋葱根尖有丝分裂中期的染色体数目和形态,应选用的目镜和物镜的组合是 。
(6)解离的目的是 。
13.撕取万年青叶表皮,剪成大小相等的小块,分别浸入到不同浓度的硝酸钾溶液中,经过一段时间后,用显微镜察到的实验结果如下表:
KNO3溶液
(mol/L)
A
B
C
D
E
F
0.11
0.12
0.125
0.13
0.14
0.50
质壁分离程度
—
—
初始分离
分离
显著分离
显著分离
质壁分离复原状况
—
—
自动复原
自动复原
诱发复原
不能复原
(1)万年青叶表皮细胞的细胞液浓度为 。
(2)用硝酸钾溶液诱发细胞质壁分离的基本条件是:
(3)C和D处理均发生质壁分离的自动复原,你对这种现象作出的合理解释是:
(4)用高浓度硝酸钾溶液诱发的质壁分离,不能再诱发其复原,其主要原因是:
。
14.科学家研究发现,癌细胞的无限增殖受某些调控基因的调控,该调控基因能激发所有动物细胞大量增殖。为探究该调控基因是存在于细胞质中还是存在于细胞核中,科研人员做了如下的实验设计,请你继续完成下列实验:
实验方案:
(注:癌细胞能传代培养,细胞形态发生明显改变。如何观察细胞形态不作实验设计要求)
(1)用 分别处理癌细胞和小鼠肝脏细胞使之分散成单个细胞。
(2)分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞 。
(3)将 重组融合得到细胞甲,将
重组融合得到细胞乙。
(4)取两只培养瓶分别编号A、B,各加入等量的培养液。
(5)取等量的重组细胞甲和重组细胞乙,分别放入到A、B两个培养瓶内进行培养。
(6)观察并记录A、B两个培养瓶内的细胞形态变化。
预期3种可能的实验结果和结论:
①若实验结果为 ,则调控基因存在于细胞核中。
②若实验结果为 ,则调控基因存在于细胞质中。
③若实验结果为 ,则调控基因存在于细胞核和细胞质中。
15.某课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素”。他们在培养细菌的过程中,发 现了某种细菌(记作R)周围的其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把R细菌接种到专门的培养基上进行培养,一段时间后,他们除去R细菌,用该培养基再培养其他细菌,结果其他细菌仍然不能在这个培养基上生长和繁殖,据以上材料回答下列问题:
(1)从生态学的角度分析R细菌与其周围细菌之间的关系叫做_________________。
(2)该组同学对“R细菌的周围其他细菌不能生长和繁殖”的可能原因作了如下假设,你认为最合理的是
_____________________________________。
A.R细菌占据了其他细菌的生存空间
B.R细菌吞噬了其他细菌
C.R细菌产生了不利于其他细菌生存的物质
D.R细菌更容易吸收培养基中的物质
(3)参照上述题目中给出的有关材料,请你设计一个实验,对第(2)题所作的假设进行验证,简述你的实验
步骤,并预测实验结果:
第一步:
第二步:
第三步:
第四步:
预测实验结果:
16.人们都知道牛奶中含有丰富的蛋白质,但有研究发现,空腹喝牛奶不能充分利用其营养。于是有人设计如下实验,探究空腹喝牛奶时营养物质的利用情况,试运用所学知识完成该实验设计.
(1)资料准备:牛奶中的蛋白质在蛋白酶、肠肽酶的作用下水解为氨基酸并在小肠内被吸收。蛋白质的营养价值主要体现在 的种类和数量能否满足机体的需要。
(2)
探究课题:空腹喝牛奶,牛奶中的蛋白质被人体消化吸收后,氨基酸在体内会发生怎样的变化?
(3)提出假设:
(4)实验处理:以小鼠为研究对象,用14N标记的 饲喂小鼠,检测 中14N的含量。
(5)实验实施:
①选择 的小鼠若干,饥饿6小时。随机分A、B两组。
②A组仅饲喂 作为实验组,B组饲喂 作为对照组。
③检测两组小鼠 。
(6)实验结果预测及结论:
①若实验现象是含14N标记的物质在尿液中的含量A组比B组多则结论是
②若实验现象是含14N标记的物质在尿液中的含量 ,则结论是发生的脱氨基作用属于正常情况,与空腹无关。
③若实验现象是 。
则结论是 。
17.实验证明青蛙体色的变化与环境的亮度有关,如将普通的暗色青蛙放在明亮处,肤色逐渐变亮,再放到暗处,肤色又逐渐变暗,如果在明亮处,给此蛙注射一种垂体分泌的激素,其体色逐渐变暗,但不久后又慢慢恢复亮色,请根据上述资料回答下列问题:
⑴.请设计一个实验验证在上述青蛙体色随环境的亮度变化过程中,接受刺激的部位是眼睛而不是皮肤。
实验步骤:
①
②
③
预测现象及结论:
⑵如果将青蛙置于明处一段时间后切除该蛙的垂体,再将其移到暗处,结果青蛙的肤色将 。如果将青蛙置于暗处一段时间后切除该蛙的垂体,结果青蛙的肤色将 。
⑶、通过上述实验⑴和实验⑵证明,蛙的体色变化是受 调节的。
18.(18分)进行植物体细胞杂交,首先需要除去细胞壁。现提供以下材料和用具:白色洋葱鳞片叶、紫色洋葱鳞片叶、适宜浓度的盐酸、适宜浓度的蔗糖液、纤维素酶、果胶酶、蒸馏水和镊子,显微镜、载玻片、盖玻片等。请你从中选取合适的材料配制成合理的细胞壁分解液,并设计出检验它除去细胞壁的方法和步骤,预测和解释实验的结果。
(1)实验步骤:
①配制细胞壁分解液:
选取 、 、 配制成细胞壁分解液。这样选取的理由是 能高效、专一的分解细胞壁, 可以保证细胞壁分解后的原生质体不至于吸水过多而膨胀破裂。
②请设计实验验证细胞壁分解液能够除去细胞壁:
第一步:
。
第二步:
。
第三步:
。
(2)实验结果的预测和解释:
。
19.青虾细胞的染色体数目多而且形态较小,为确定其染色体数目,需要制备染色体标本。科研人员挑选若干组数量相等、每个体重(5±0.2)g、活动力强、性成熟的青虾,分别向腹肌注射0.1mL质量分数不等的秋水仙素,对照组注射等量的生理盐水;24h后,取出心脏等6种器官组织,分别制成装片,通过观察和统计,得出结论。以下是该实验的部分结果,请据此回答问题。
结果一:不同器官组织中处于分裂期细胞的比例(%)
40
20
60
0
卵巢
心脏
精巢
触角腺
肝胰腺脏鳃
鳃
结果二:不同质量分数的秋水仙素处理后,处于有丝分裂中期细胞的比例和染色体形态
秋水仙素质量分数
0
1×10-3
2×10-3
3×10-3
4×10-3
5×10-3
6×10-3
有丝分裂中期细胞(%)
1.0
1.2
1.5
3.1
11.2
11.5
12.3
染色体形态
正常
正常
正常
正常
正常
不正常
不正常
结果三:观察127个初级卵母细胞,出现不同四分体数目的细胞个数统计
一个细胞的四分体数
48
49
50
51
52
53
54
55
初级卵母细胞个数
1
1
1
7
102
10
3
2
⑴上述6种器官组织中,观察细胞分裂的最佳材料是 。
⑵注射秋水仙素的最佳质量分数是 ,依据是 。
⑶在制备青虾染色体标本过程中,秋水仙素的作用是 ,导致细胞的分裂停滞。
⑷从统计的角度分析结果三,可以确定青虾体细胞的染色体数为 条,判断的根据是: 。
⑸制备青虾染色体标本过程中,还需要使用其他的实验材料,请在下列提供的部分材料中进行选择,并说明其用途。
材料:A.盐酸、酒精; B.纤维素酶; C.胰蛋白酶; D.二苯胺试剂;
E.苏丹Ⅲ染液; F.双缩脲试剂; G.醋酸洋红液。
①选择 ,用途: 。
②选择 ,用途: 。
20.某同学设计了一个验证“幼嫩叶片可以产生生长素,生长素能阻止叶柄脱落”的实验。材料:如图所示健康植物若干,不含(或含)生长素的羊毛脂,剪刀等。
步骤:第一步:取两盆长势相同的植物,去除顶芽,分别标号甲、乙。
第二步:用剪刀剪去甲盆植物叶片C,在叶柄断口敷上不含生长素的羊毛脂;乙不作处理。
第三步:甲乙两植物置于相同条件下培养一段时间,观察叶柄C的情况。请回答:
(1)实验中去掉顶芽有无道理?为什么? ;_______ _______
该同学用叶片C作研究对象有无不当?为什么?_______ ____
(2)如对不当之处作了修改,该同学可能得到的实验现象是________ __
据此能否验证题干结论?_______ ____________。
(3)如果让你参与实验,你准备如何完善设计?
_______________________________________________________________________________
21.(10)2005年10月3日,瑞典卡罗林斯卡医学院宣布,把2005年诺贝尔生理学或医学奖授与澳大利亚学者巴里·马歇尔和罗宾·沃伦,以表彰他们发现了幽门螺杆菌,并证明该细菌感染胃部会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡。
(1)幽门螺杆菌的基因结构与酵母菌相比,最大的特点是 。
(2)从幽门螺杆菌生存的环境这个角度推测其代谢类型为 。若对幽门螺杆菌进行体外培养,培养基的酸碱度应保持为 性。
(3)“藏”在胃部的幽门螺杆菌,会导致胃炎、胃溃疡和十二指肠溃疡,是由于该细菌直接从胃壁细胞内获取营养物质,而使胃壁细胞死亡,导致溃烂,还是细菌在生活过程中,分泌毒素导致胃壁细胞溃烂。研究人员设计了下列实验,请回答其中的问题:
实验器材:细菌培养基、HCl、NaOH、动物细胞培养液、胚胎细胞、培养皿若干、无菌水、恒温箱等。
实验步骤:
① 结合上述实验过程。拟定该实验的具体的研究课题: 。
②实验中高温处理的目的是 。
③该实验丙丁两组中,属于对照组的是 。
④设计表格记录实验可能的结果及结论:
[参考答案]
1.D 解析:蛋白质与双缩脲试剂反应,呈现紫色;脂肪与苏丹Ⅳ反应,有红色的颗粒出现;还原糖(果糖)与斐林试剂反应,出现砖红色沉淀;DNA与二苯铵试剂反应,呈现蓝色。
2.C解析:细胞质流动以细胞中叶绿体的位置为标志。幼根细胞的细胞质也在流动;叶绿体的形态和分布会随着光照强度和方向的改变而改变;细胞质流动的速度标志着代谢的强弱,而非同化作用的强弱。
3.D解析:需要高倍经观察有丝分裂的细胞,在目镜中,镜头越短的,放大倍数越大,在物镜中则相反,镜头越长的,放大倍数越大,故需选择(2)×(3)。处于甲图中e时期的为有丝分裂后期的细胞,图丙中,左上角的细胞处于为有丝分裂后期,预使其移至视野中央,需将载玻片向左上方移动。
4.B 解析:本题考查了对实验数据的分析能力,主要考查的知识点是有氧呼吸与无氧呼吸的概念、反应式。葡萄糖彻底氧化分解吸收的氧气与产生的二氧化碳的量应相等,若葡萄糖不彻底氧化分解产生酒精,则不需要吸收氧气而会产生二氧化碳。由表中数据可知,在氧浓度为0时,苹果果肉不吸收氧气但却有二氧化碳的产生,故此浓度下,只进行无氧呼吸;在氧浓度为1%-3%时,吸收的氧少于释放的二氧化碳,此时既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸;在氧浓度为5%——25%,氧吸收量与二氧化碳的吸收量相等,此时,只进行有氧呼吸,故A、C错。氧气浓度为5%时,无氧呼吸不发生,有氧呼吸的强度最低,适合苹果的储藏,
5.D 解析:用高浓度的NaCL溶液代替蔗糖溶液也能引起细胞质壁分离,不过会自动复原。
6. B解析:质壁分离的时间过长,有可能使细胞失水过多死亡而不能复原;演算会把细胞杀死,不能发生纸币分离和复原的现象;用洋葱内表皮细胞,也能发等质壁分离和复原,只有与无色,不容易观察到现象;随着质壁分离的发生,细胞液的浓度逐渐加深,紫色由浅渐深。
7..D 应明确本题的试验目的是为“研究不同颜色的光对种子萌发的影响”,对四组实验作全面分析方可得出相应结论。其他答案只是从某个实验得出的结论,不全面。
8.D
9.C 解析 实验④的生长结果既能证明根的生长具有向地性也能证明茎的生长具有背地性。
10.(2)碘液 斐林试剂
(4)①制备洋葱组织样液,取样液2ml注入试管,加入新制斐林试剂2ml,混匀,将试管置入水浴锅加热,观察颜色变化
②制备洋葱组织样液,取样液2ml注入试管,滴加2滴碘液,观察颜色变化。
(5)A.若观察到步骤①有砖红色沉淀,步骤②没有蓝色出现,说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖只有可溶性还原糖而不含淀粉。
B. 若观察到步骤①无砖红色沉淀,步骤②有蓝色出现,说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖没有可溶性还原糖而只含淀粉。
C. 若观察到步骤①有砖红色沉淀,步骤②bn 有蓝色出现,说明洋葱肥大的鳞片叶中所含的糖既有可溶性还原糖而又含淀粉。
11.(1)缺少非必需元素,植物能正常生长发育,缺少必需元素,植物不能正常生长发育,加入该元素后可恢复正常。(2)溶液培养法(3)A、B、C、D、E(4)B缺少Na的全营养液 C缺少Mg的全营养液;C A(一一对应即可) 营养液、老叶(缺一不给分)(5)单一变量、重复性(其他答对也给分)
12. (1)B D A (2)在显微镜使用时先使用低倍镜,再使用高倍镜 (3)观察部位不正确(该生看到的是成熟区细胞) (4)将装片向右上方移动 (5)BC (6)用药液使组织细胞分散开
13.(1)0.12mol·L-1—0.125mol·L-1
(2)硝酸钾溶液浓度大于万年青叶表皮细胞的细胞液浓度。
(3)K+、NO3-通过主动运输逐渐进入液泡,使细胞液浓度上升。
(4)细胞失水过多而死亡
14.(1)胰蛋白酶 (2)核质分离
(3)癌细胞的核与肝细胞的细胞质 癌细胞的细胞质与肝细胞的核
(6)①重组细胞甲分裂产生的细胞形态发生明显改变
②重组细胞乙分裂产生的细胞形态发生明显改变
③重组细胞甲和乙分裂产生的细胞形态均发生明显改变
15.(1)竞争 (2)C (3)第一步:取两个培养皿,按相同营养成分制成甲、乙两个培养皿 ;第二步:在甲培养基上接种R细菌,培养一段时间后,除去细菌;乙培养基上不接种R细菌,作对照;第三步:在两个培养基上分别接种相同的其他细菌 ;第四步:在相同条件下,让甲、乙两个培养基上的细菌生长繁殖
预测实验结果:甲培养基上的细菌不能正常生长繁殖,乙培养基的细菌可以正常生长繁殖
16.(1) 氨基酸
(3)空腹喝下的牛奶中的蛋白质被人体消化吸收后,氨基酸在细胞中发生了脱氨基作用
(4)蛋白质, 尿液
(5) ①年龄、体重、生长状态、等基本一致的
②含14N标记的蛋白质饲料,含14N标记的蛋白质饲料中添加淀粉等糖类 。
③排出的尿液中含14N的物质含量
(6) ①含14N标记的物质在尿液中的含量A组比B组多则说明发生了脱氨基作用,空腹喝牛奶营养有损失。
②含14N标记的物质在尿液中的含量A组与B组差不多,则说明发生的脱氨基作用属于正常情况,与空腹无关。
③含14N标记的物质在尿液中的含量A组比B组少,则不能说明发生的脱氨基作用与空腹有关。
17.⑴.①选生长发育良好的青蛙若干只,随机均分成2组
②将青蛙先置于明处一段时间,然后用不透光的湿润黑布将其中的一组青蛙蒙上眼睛,另一组蒙上皮肤;再放置一段时间
③观察现象,记录结果
预测现象及结论:被蒙上眼睛的一组青蛙肤色变暗,被蒙上皮肤的一组青蛙肤色不变。说明接受刺激的部位是眼睛而不是皮肤。
⑵.不变; 变亮
⑶.神经——体液
18.(1)①适宜浓度的蔗糖液 纤维素酶 果胶酶 纤维素酶和果胶酶 适宜浓度的蔗糖液 ②第一步:去两张载玻片,标号为A、B,在A载玻片的中央滴加适量的细胞壁分解液,在B载玻片的中央滴加适量的蔗糖溶液 ;第二步:用镊子分别撕取相同部位的两小块紫色洋葱鳞片,放在细胞壁分解液和蔗糖溶液中,放置一段时间; 第三步:在显微镜下观察比较两组装片
(2)A组装片的洋葱细胞呈分散的紫色球形,表明细胞壁已被分解掉。B组装片的洋葱细胞呈相互连接的紫色多边形,表明细胞壁未被分解。
19.答案:⑴卵巢 ⑵4×10-3 处于分裂中期的细胞的比例比较大,且染色体形态正常
⑶抑制纺锤体的形成 ⑷104 四分体数为52 的初级卵母细胞出现的比例最高
⑸ ①C 使组织分散成单个细胞 ②G 染色
20.(1)有 避免顶芽产生生长素的影响。 有不当 应选用A作研究对象,如选C,C为老叶,且还受A、B叶片产生的生长素的影响。
(2)甲盆的A叶柄脱落,乙盆的A叶柄不脱落 不能
(3)另设第三组丙,去掉A叶片,在叶柄断口敷上含生长素的羊毛脂,叶柄A不脱落。
21. (1)编码区是连续的,不间隔的 (2)异养厌氧型 酸性
(3)①探究幽门螺杆菌产生的毒素对细胞生长的影响(2分)
②杀死幽门螺杆菌,避免对实验的干扰 ③丁
④
实验结果
实验结论
丙
丁
①a
细胞不增殖
细胞增殖
幽门螺杆菌产生的毒素抑制细胞增殖
②b
细胞增殖
细胞增殖
幽门螺杆菌产生的毒素对细胞增殖无影响
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