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1、 專題能力提升練 專題12　實驗與探究(B卷) (45分鐘　100分) 一、單項選擇題(共6小題,每小題8分,共48分) 1.(2018·濰坊一模)紫色洋蔥表皮細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離后,在顯微鏡下觀察到的正確圖示是 (　　) 【解析】選C。題圖中黑色的為細(xì)胞核,位于液泡外,發(fā)生質(zhì)壁分離后,洋蔥表皮細(xì)胞會失水,液泡中紫色會變深,而細(xì)胞質(zhì)為無色,C正確。 2.科學(xué)地選擇實驗材料是科學(xué)研究取得成功的重要保障之一,下列有關(guān)敘述錯誤的是 (　　) A.水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,好氧細(xì)菌可確定產(chǎn)生O2的部位,是用來研究葉綠體的功能的理想材料 B.紫色洋蔥鱗片葉外表皮易取材,可用

2、于觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布 C.果蠅具有易飼養(yǎng),繁殖力強(qiáng),染色體數(shù)目少且形態(tài)特點明顯,突變種類極多等優(yōu)點,是遺傳學(xué)研究的理想模式生物 D.病毒結(jié)構(gòu)簡單,只有核酸和蛋白質(zhì)外殼,且病毒在短時間內(nèi)可大量繁殖,因此赫爾希和蔡斯選擇T2噬菌體來探究生物的遺傳物質(zhì) 【解析】選B。水綿的葉綠體呈螺旋式帶狀,便于觀察,好氧細(xì)菌分布在有氧的環(huán)境中,可確定產(chǎn)生O2的部位,是用來研究葉綠體的功能的理想材料,A正確;觀察DNA和RNA在細(xì)胞中分布的實驗,需用吡羅紅甲基綠的混合染色劑將細(xì)胞染色(甲基綠使DNA呈現(xiàn)綠色、吡羅紅使RNA呈現(xiàn)紅色),并借助顯微鏡觀察,紫色洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞的液泡呈紫色,對實驗

3、現(xiàn)象的觀察產(chǎn)生干擾,B錯誤;果蠅易飼養(yǎng),繁殖力強(qiáng),染色體數(shù)目少且形態(tài)特點明顯,突變種類極多,是遺傳學(xué)研究的理想模式生物,C正確;病毒結(jié)構(gòu)簡單,只有核酸和蛋白質(zhì)外殼,且病毒在宿主細(xì)胞中可以在短時間內(nèi)大量繁殖,因此赫爾希和蔡斯選擇T2噬菌體來探究生物的遺傳物質(zhì),D正確。 【加固訓(xùn)練】 下列有關(guān)科學(xué)家的探索實驗的敘述,正確的是 (　　) A.赫爾希和蔡斯實驗有力地證明了DNA是主要的遺傳物質(zhì) B.羅伯特森利用電子顯微鏡觀察細(xì)胞膜時發(fā)現(xiàn)其具有暗—亮—暗三層結(jié)構(gòu) C.孟徳爾在分析、總結(jié)豌豆的遺傳規(guī)律時,運用了類比推理法 D.沃森和克里克研究DNA分子結(jié)構(gòu)時,運用了建構(gòu)數(shù)學(xué)模型的方法 【解析

4、】選B。赫爾希和蔡斯實驗證明了DNA是遺傳物質(zhì),但未證明DNA是主要的遺傳物質(zhì),A錯誤;孟徳爾在分析、總結(jié)豌豆的遺傳規(guī)律時,運用了假說—演繹法,C錯誤;沃森和克里克研究DNA分子結(jié)構(gòu)時,運用了建構(gòu)物理模型的方法,D錯誤。 3.用一定濃度的赤霉素(GA)溶液分別處理棉花植株的受精花(受精幼鈴)與未受精花(未受精幼鈴),24 h后在葉柄處注射含32P的磷酸鹽溶液(見圖),一段時間后取樣測定兩種幼鈴的32P放射性強(qiáng)度并統(tǒng)計兩種幼鈴的脫落率,實驗結(jié)果如表。下列分析錯誤的是 (　　) 處理 受精幼鈴脫落率(%) 未受精幼鈴 脫落率(%) 放射性強(qiáng)度(cpm) 受精幼鈴 未受精幼鈴

5、GA 3.3 18 14 242 14 399 H2O 3.3 100 9 667 7 336 A.H2O處理組在該實驗中作為空白對照 B.GA處理對受精幼鈴脫落沒有影響 C.GA處理后32P放射性強(qiáng)度在受精幼鈴與未受精幼鈴中的差異不明顯 D.H2O處理后受精幼鈴與未受精幼鈴的放射性強(qiáng)度差異與內(nèi)源激素?zé)o關(guān) 【解析】選D。本實驗的目的是探究赤霉素對受精幼鈴與未受精幼鈴脫落率與營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)挠绊?H2O處理組在該實驗中作為空白對照,A正確;據(jù)表可知,H2O處理和GA處理受精幼鈴脫落率相同,說明GA處理對受精幼鈴脫落沒有影響,B正確;GA處理后32P放射性強(qiáng)度在受精幼鈴與

6、未受精幼鈴中分別為14 242 cpm、 14 399 cpm,差異不明顯,C正確;受精幼鈴可以合成生長素,促進(jìn)果實發(fā)育,促進(jìn)含32P的磷酸鹽向棉鈴運輸,H2O處理后受精幼鈴與未受精幼鈴的放射性強(qiáng)度差異與內(nèi)源激素有關(guān),D錯誤。 4.有關(guān)“低溫誘導(dǎo)大蒜根尖細(xì)胞染色體加倍”的實驗,正確的敘述是 (　　) A.可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞 B.多倍體細(xì)胞形成的比例常達(dá)100% C.多倍體細(xì)胞形成過程中可能無完整的細(xì)胞周期 D.多倍體形成過程增加了非同源染色體重組的機(jī)會 【解析】選C。低溫能抑制細(xì)胞分裂過程中紡錘體的形成,因而能誘導(dǎo)染色體加倍,二倍體植株可誘導(dǎo)為四倍體,不可能出現(xiàn)三倍體細(xì)胞,A錯誤

7、;低溫誘導(dǎo)不能使所有細(xì)胞染色體數(shù)目都加倍,B錯誤;多倍體細(xì)胞形成的原理是低溫抑制紡錘體的形成而阻止染色體移向兩極,所以細(xì)胞周期是不完整的,C正確;根尖細(xì)胞的分裂為有絲分裂,而非同源染色體重組發(fā)生在減數(shù)分裂過程中,有絲分裂不能增加非同源染色體重組的機(jī)會,D錯誤。 5.(新題預(yù)測)用不同濃度的生長素溶液處理某植物幼苗使其生長,實驗結(jié)果如表所示。下列有關(guān)敘述錯誤的是 (　　) 組別 平均株高(cm) 清水 16 濃度甲 20 濃度乙 38 濃度丙 51 濃度丁 13 A.不同濃度的生長素,對植物幼苗的生長影響有差別 B.甲、乙、丙三種濃度的生長素溶液大小關(guān)系不能確定

8、C.生長素的生理作用具有兩重性,丁濃度條件下幼苗不能生長 D.實驗處理的時間長短、用的植物材料和溫度等條件應(yīng)相同 【解析】選C。由表可知,用不同濃度的生長素處理,其平均株高不相同,說明不同濃度的生長素對植物幼苗的生長影響有差別,A正確;由于生長素的生理作用具有兩重性,不同的濃度處理會存在相同的效果,甲、乙、丙三種濃度的生長素溶液對其均為促進(jìn)作用,但無法確定甲、乙、丙三種濃度的生長素溶液大小,B正確;與清水組對照,丁濃度條件下,平均株高較低,說明該濃度會抑制幼苗的生長,并不是不能生長,C錯誤;實驗處理的時間長短、用的植物材料和溫度等均屬于無關(guān)變量,因此均應(yīng)相同,D正確。 6.(新題預(yù)測)對

9、某植物形態(tài)、大小、生長發(fā)育狀況相同的四張葉片按圖進(jìn)行實驗,燒杯中的液體可以保證葉片所需的水與礦質(zhì)元素的正常供應(yīng)(不考慮氣體在水中的溶解與外界氣壓的變化和蒸騰作用的影響)。下列相關(guān)敘述正確的是 (　　) A.可以直接用裝置②④來證明光合作用需要光 B.適宜的光照下,裝置①中的液滴不移動,裝置②中的液滴一直向左移動 C.在適宜的光照和溫度相同條件下,裝置①②③中葉片的光合作用強(qiáng)度相同 D.改變裝置③的光照強(qiáng)度,會使液滴向不同的方向移動 【解析】選D。②④裝置內(nèi)的NaOH溶液能吸收CO2,無CO2葉片不能進(jìn)行光合作用,則②④裝置不能證明光合作用需要光,A錯誤;根據(jù)光合作用和呼吸作用的

10、總反應(yīng)式,消耗的氣體與產(chǎn)生的氣體等量,①裝置內(nèi)的清水不影響氣體變化,則壓強(qiáng)不變,液滴不移動;裝置②內(nèi)的NaOH溶液能吸收CO2,無CO2不能進(jìn)行光合作用,裝置②進(jìn)行有氧呼吸,適宜的光照下短時間內(nèi)裝置②中液滴向左移動,放置一段時間后,裝置中的氧氣消耗完,這時液滴不移動,B錯誤;在適宜的光照和溫度相同條件下,②裝置不能進(jìn)行光合作用,③裝置的CO2供應(yīng)充足,其光合作用強(qiáng)度最強(qiáng),C錯誤;③裝置,當(dāng)光照強(qiáng)度較小時,光合作用強(qiáng)度小于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度,液滴向左移,當(dāng)給予光合作用強(qiáng)度等于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時的光照強(qiáng)度,則液滴不移動;當(dāng)給予光合作用強(qiáng)度大于細(xì)胞呼吸強(qiáng)度時的光照強(qiáng)度,則液滴向右移動,D正確。 二、非選擇題

11、(共3小題,共52分) 7.(14分)某牛奶廠生產(chǎn)的鮮奶中不按規(guī)定添加非奶類物質(zhì),可能導(dǎo)致牛奶質(zhì)量不能達(dá)標(biāo),現(xiàn)隨機(jī)抽取100份牛奶樣品平均分成若干份進(jìn)行檢測實驗,根據(jù)實驗回答: 實驗 目的 檢測牛奶中 是否含有淀粉 檢測牛奶中是 否含有蛋白質(zhì) 試管 編號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 各 2 mL 牛奶 樣品 蒸餾 水 淀粉 樣液 牛奶 樣品 蒸餾 水 蛋白質(zhì) 樣液 各加檢測試劑B 各加檢測試劑C 實驗 現(xiàn)象 ? ? ? ? ? ? (1)檢測牛奶中是否含有淀粉,應(yīng)使用__________________,請預(yù)測實

12、驗現(xiàn)象與結(jié)論______________________________________________________________ __________________________________________________________________。? (2)檢測牛奶中是否含有還原糖,使用________試劑,實驗過程還需要_________ ___________________。? (3)檢測牛奶中是否含有蛋白質(zhì),使用________試劑,實驗現(xiàn)象是_____________ ____________,則含有蛋白質(zhì)。? (4)為使實驗結(jié)論更具有說服力,

13、實驗設(shè)計往往采用對照原則,依據(jù)這一原則,檢測牛奶中是否含有蛋白質(zhì)的實驗中實驗組為________________,對照組為_____ _____________。? 【解析】(1)檢測淀粉用碘液,淀粉遇碘液變藍(lán)。如果牛奶出現(xiàn)藍(lán)色,則說明含有淀粉,反之則不含淀粉。 (2)檢測牛奶中是否含有還原糖,使用斐林試劑,需要進(jìn)行水浴加熱,如果有還原糖會出現(xiàn)磚紅色沉淀。 (3)檢測牛奶中是否含有蛋白質(zhì),使用雙縮脲試劑,如果出現(xiàn)紫色現(xiàn)象,說明含有蛋白質(zhì)。 (4)為使實驗結(jié)論更具有說服力,實驗設(shè)計往往采用對照原則,依據(jù)這一原則,檢測牛奶中是否含有蛋白質(zhì)的實驗中實驗組為④,而空白對照為⑤,標(biāo)準(zhǔn)對照為⑥。

14、 答案:(1)碘液　如牛奶出現(xiàn)藍(lán)色則說明含有淀粉,反之則不含淀粉 (2)斐林　水浴加熱 (3)雙縮脲　紫色 (4)④　⑤⑥ 8.(18分)牽?；ū憩F(xiàn)為紅色的直接原因是紅色色素的形成,而紅色色素的形成需要經(jīng)歷一系列生化反應(yīng),每一個反應(yīng)所涉及的酶都與相應(yīng)基因有關(guān),其中與紅色形成有關(guān)且編碼酶X的基因中某個堿基對被替換時,表達(dá)產(chǎn)物將變?yōu)槊竃。如表顯示了與酶X相比,酶Y可能出現(xiàn)的四種狀況?；卮鹣铝袉栴}: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號 (1)酶的活性可以用化學(xué)反應(yīng)速度表示,化學(xué)反應(yīng)速度是指單位時間、單位體積內(nèi)________________。在比較酶Y和酶X活性的實驗中,應(yīng)控制的無關(guān)變量除了溫度外,還有_

15、_______________________(至少寫兩個)。? (2)狀況②酶X和酶Y的活性明顯不同的原因可能是________________。狀況③可能是因為突變導(dǎo)致了mRNA中________________位置提前出現(xiàn)。? (3)牽?；t色色素的形成實際上是多個基因協(xié)同作用的結(jié)果。但是,科學(xué)家只將其中一個因突變而導(dǎo)致紅色色素不能形成的基因命名為紅色基因。紅色基因正常是形成紅色色素的__________(選填字母:A.充分不必要　B.充分必要　C.必要不充分)條件,理由是__________________________________________。? 【解析】(1)酶可將

16、反應(yīng)物催化為生成物,因此可以通過單位時間、單位體積內(nèi)反應(yīng)物的減少量或生成物的增加量來表示化學(xué)反應(yīng)速度。除了溫度外,pH、底物濃度和體積、反應(yīng)時間等都應(yīng)設(shè)置一致,均屬于無關(guān)變量。 (2)酶X與酶Y均屬于蛋白質(zhì)類,狀況②酶Y的活性只有酶X的50%,但組成酶的氨基酸數(shù)目一致,則說明可能是酶的空間結(jié)構(gòu)、氨基酸的種類、排列順序不同。狀況③酶Y氨基酸數(shù)目小于酶X氨基酸數(shù)目,說明可能在翻譯時提前出現(xiàn)了終止密碼。 (3)紅色基因正常,并且其他涉及紅色色素形成的基因也正常時,牽?；ǖ募t色色素才能形成;如果紅色基因不正常,即使所有其他涉及紅色色素形成的基因都正常,牽?；ǖ募t色也不能形成。因此紅色基因正常是形成

17、紅色色素的必要不充分條件。 答案:(1)反應(yīng)物的減少量(或生成物的增加量) pH、底物濃度和體積、反應(yīng)時間等 (2)空間結(jié)構(gòu)不同(或氨基酸種類、排列順序不同) 終止密碼 (3)C　紅色基因和其他相關(guān)基因均正常,紅色才能形成;若紅色基因不正常,即使其他相關(guān)基因都正常,紅色也不能形成 【加固訓(xùn)練】 1.阿霉素能與DNA穩(wěn)定結(jié)合,阻礙DNA解旋,從而抑制癌細(xì)胞增殖。但臨床上發(fā)現(xiàn)它可能誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡,引起患者心臟功能障礙。 (1)阿霉素能抑制癌細(xì)胞增殖,最可能是抑制了其________________過程。細(xì)胞凋亡是由________________決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。

18、(2)1,6-二磷酸果糖(FDP)是細(xì)胞呼吸過程中葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的中間產(chǎn)物,細(xì)胞中形成FDP的場所是________________。臨床上發(fā)現(xiàn),FDP能改善心肌細(xì)胞的代謝功能,為探究FDP對阿霉素誘發(fā)的心肌細(xì)胞凋亡是否具有抑制作用,研究人員設(shè)計了以下實驗,將心肌細(xì)胞在以下三種條件下培養(yǎng)。甲組:適宜培養(yǎng)液;乙組:適宜培養(yǎng)液+阿霉素;丙組:適宜培養(yǎng)液+FDP+阿霉素。一定時間后,統(tǒng)計心肌細(xì)胞的凋亡率。 甲組與________________組對照,可以驗證阿霉素是否能誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡。請依據(jù)推論,填寫對乙組與丙組的結(jié)果預(yù)測,若____________________________,則FD

19、P對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡具有抑制作用;若___________________ _____________________________,則FDP對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡不具有抑制作用。 (3)研究人員還做了將心肌細(xì)胞放在下列條件中培養(yǎng):適宜培養(yǎng)液+1,6-二磷酸果糖(FDP),其目的是驗證: ?__________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 【解題指導(dǎo)】甲組

20、為對照組,存活率最高: (1)若FDP對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡具有抑制作用,則丙組的凋亡率低于乙組。 (2)若FDP對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡無抑制作用,則丙組和乙組的凋亡率接近。 【解析】(1)根據(jù)題干可知,阿霉素能與DNA穩(wěn)定結(jié)合,阻礙DNA解旋,故阿霉素能抑制癌細(xì)胞增殖,最可能是抑制了其DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄過程;細(xì)胞凋亡是由基因決定的細(xì)胞自動結(jié)束生命的過程。 (2)1,6-二磷酸果糖(FDP)是細(xì)胞呼吸過程中葡萄糖轉(zhuǎn)化為丙酮酸的中間產(chǎn)物,為細(xì)胞呼吸的第一階段,故細(xì)胞中形成FDP的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì);實驗設(shè)計中,甲組:適宜培養(yǎng)液;乙組:適宜培養(yǎng)液+阿霉素;丙組:適宜培養(yǎng)液+FDP+阿霉

21、素。故甲組與乙組對照,可以驗證阿霉素是否能誘發(fā)心肌細(xì)胞凋亡。若丙組的凋亡率低于乙組,則FDP對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡具有抑制作用;若丙組和乙組的凋亡率接近,則FDP對阿霉素導(dǎo)致的心肌細(xì)胞凋亡不具有抑制作用。 (3)研究人員還做了將心肌細(xì)胞放在下列條件中培養(yǎng):適宜培養(yǎng)液+1,6-二磷酸果糖(FDP),其目的是驗證1,6-二磷酸果糖能改善心肌細(xì)胞的代謝功能。 答案:(1)DNA復(fù)制和轉(zhuǎn)錄　基因 (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)　乙　丙組的凋亡率低于乙組　丙組和乙組的凋亡率接近 (3)1,6-二磷酸果糖能改善心肌細(xì)胞的代謝功能(抑制心肌細(xì)胞的凋亡) 2.(2018·泰安二模)現(xiàn)有兩種淀粉酶A與B,某小組

22、為探究不同溫度條件下這兩種淀粉酶的活性,做了如下探究實驗。 實驗過程: 　實驗結(jié)果:對各組淀粉含量進(jìn)行檢測,結(jié)果如圖所示。 (1)唾液淀粉酶將淀粉分解成的二糖是________________。 (2)該實驗的自變量是________________。該實驗中用于檢測實驗結(jié)果的化學(xué)試劑是__________(填“碘液”或“斐林試劑”),不能選用另一種試劑的理由是__ ________________________________________________________。? (3)根據(jù)實驗結(jié)果分析,酶A在__________℃條件下,活性較高。 (4)若要進(jìn)一步探究

23、酶B的最適溫度,實驗設(shè)計的主要思路應(yīng)是在_____________ _______℃(填溫度范圍)設(shè)置較小的溫度梯度的分組實驗,按上述步驟進(jìn)行實驗,分析實驗結(jié)果得出結(jié)論。 【解析】(1)唾液淀粉酶能將淀粉分解成麥芽糖。 (2)根據(jù)實驗可知,該實驗設(shè)置了酶和溫度作為自變量;實驗中用于檢測實驗結(jié)果的化學(xué)試劑只能是碘液,不能選用斐林試劑,因為使用斐林試劑需要水浴加熱到50～65 ℃,會導(dǎo)致實驗自變量溫度發(fā)生改變,影響實驗結(jié)果。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果的柱形圖可知,用酶A的實驗在50 ℃時淀粉相對含量最低,說明該溫度是實驗設(shè)計的溫度中酶A活性最高的。 (4)根據(jù)實驗結(jié)果的柱形圖可知,用酶B的實驗在

24、40 ℃時淀粉相對含量比30 ℃和50 ℃時都要低,因此要進(jìn)一步探究酶B的最適溫度,實驗設(shè)計的主要思路應(yīng)是在30～50 ℃設(shè)置較小的溫度梯度的分組實驗,按上述步驟進(jìn)行操作,分析實驗結(jié)果得出結(jié)論。 答案:(1)麥芽糖　(2)溫度、酶的種類　碘液　斐林試劑檢測時需要水浴加熱,會導(dǎo)致溫度發(fā)生改變,影響實驗結(jié)果 (3)50　(4)30～50? 9.(20分)(新題預(yù)測)抗利尿激素具有促進(jìn)腎小管、集合管重吸收水分的生理作用,與正常狀態(tài)相比,對水分的重吸收增多將會導(dǎo)致尿量減少。 實驗材料和用具:正常實驗用的小白鼠20只、生理鹽水、用生理鹽水配制的適宜濃度的抗利尿激素溶液、注射器等。 請選擇合適的材

25、料用具,設(shè)計實驗以驗證抗利尿激素的生理作用。要求: (1)寫出實驗步驟。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果。 (3)得出實驗結(jié)論。 提示:給藥劑量及給藥后的作用時間不作實驗設(shè)計要求。 【解析】在設(shè)計實驗時要遵循對照原則與單一變量原則?？估蚣に鼐哂写龠M(jìn)腎小管、集合管重吸收水分的生理作用。給動物注射一定量的抗利尿激素后,抗利尿激素會作用于靶器官——腎小管、集合管,使其重吸收水分的能力增強(qiáng),導(dǎo)致尿量減少。本實驗的自變量是有無抗利尿激素,因此除此之外的條件應(yīng)該保持相同且適宜。 答案:(1)①將20只實驗鼠等分為甲、乙兩組,并將它們分別培養(yǎng)在溫度和濕度等條件相同且適宜的環(huán)境中,給予等量且適宜的食物和水。②給甲組注射適量的抗利尿激素溶液,乙組注射等量的生理鹽水。③一段時間后,分別收集并測量兩組小鼠的尿液。 (2)收集到的尿量甲組明顯少于乙組。 (3)抗利尿激素能促進(jìn)腎小管、集合管對水分的重吸收從而減少尿量。