世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习课时冲关练十三 实验与探究.docx
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世纪金榜高考专题辅导与训练生物届高考复习课时冲关练十三实验与探究
课时冲关练（十三）
实验与探究
（45分钟,100分）
一、选择题（共8小题,每小题6分,共48分）
1.（2014·温州二模）下列实验中设置对照实验的是（ ）
A.科学家提出遗传的染色体学说
B.科学家通过噬菌体侵染细菌的实验证明噬菌体的遗传物质是DNA
C.摩尔根通过实验证明基因在染色体上
D.斯帕兰扎尼证实胃液具有化学性消化作用
【解析】选B。
科学家运用的类比推理法提出遗传的染色体学说,没有对照实验,故A项不符合题意。
科学家运用相互对照证明了DNA是遗传物质,故B项符合题意。
摩尔根证明基因在染色体上运用的是假说法,没有对照实验,故C项不符合题意。
斯帕兰扎尼在证实胃液具有化学性消化作用时也没有设置对照实验,故D项不符合题意。
2.（2014·杭州二模）下列试剂在两个实验中的作用相同的是 （ ）
A.盐酸在观察植物细胞有丝分裂和“低温诱导植物染色体数目的变化”中的作用
B.乙醇在“不同群落中土壤动物类群丰度的研究”和“检测生物组织中的油脂”中的作用
C.CuSO4在“检测生物组织中的糖类”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D.蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“探究2,4-D对插枝生根的作用”中的作用
【解析】选A。
盐酸在观察植物细胞有丝分裂和“低温诱导植物染色体数目的变化”两个实验中均用于配制解离液,使组织细胞分离开;适宜浓度的乙醇溶液具有防腐杀菌的作用,因此在“不同群落中土壤动物类群丰度的研究”实验中用作防腐剂,而在“检测生物组织中的油脂”实验中用于配制苏丹Ⅲ染液,并且在制片观察时用于洗去浮色;CuSO4在“检测生物组织中的糖类”实验中用于配制本尼迪特试剂,而在“检测生物组织中的蛋白质”的实验中用于提供Cu2+;蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”实验中用于使细胞吸水胀破,在“探究2,4-D对插枝生根的作用”的实验中用于调节2,4-D的浓度。
【知识总结】盐酸和酒精在实验中的作用
（1）盐酸的作用:
实验名称
主要作用
检测细胞中的DNA和RNA
增大细胞膜的通透性
观察细胞的有丝分裂
使组织细胞分散开
低温诱导植物染色体数目的变化
使组织细胞分散开
探究pH对酶活性的影响
调节pH
（2）乙醇的作用:
实验名称
主要作用
油脂的鉴定
溶剂（苏丹Ⅲ染液）、
洗去浮色
光合色素的提取与分离
溶解色素
观察细胞的有丝分裂
使组织细胞分散开
低温诱导植物染色体数目的变化
使组织细胞分散开
不同群落中土壤动物
类群丰度的研究
用于小动物
的防腐保存
3.（2014·绍兴调研）关于“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原实验”的叙述,正确的是 （ ）
A.该实验只是观察了质壁分离及质壁分离复原现象,没有设计对照实验
B.在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞的吸水能力逐渐增强
C.用龙胆紫溶液对细胞进行染色后,观察到的质壁分离现象一定更明显
D.在不同浓度蔗糖溶液中发生质壁分离的细胞,滴加清水后均能复原
【解析】选B。
在“观察洋葱表皮细胞质壁分离及质壁分离复原实验”中,质壁分离的前后可以对照,质壁分离过程和质壁分离的复原过程也可以对照,所以本实验有对照实验。
在逐渐发生质壁分离的过程中,细胞液的浓度增加,细胞液的渗透压升高,细胞的吸水能力逐渐增强。
该实验不用龙胆紫溶液染色。
使用高浓度的蔗糖溶液进行质壁分离实验时,会使细胞由于大量失水而死亡,不会再出现质壁分离复原现象。
4.（2014·浙江名校联考）下列有关生物实验原理、方法或结果的描述中,正确的是 （ ）
A.“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,需保持细胞的活体状态
B.用苏丹Ⅲ染液鉴定含油多的植物组织时,显微镜下可观察到染成橙黄色的颗粒
C.番茄含有丰富的葡萄糖和果糖,常用作还原糖的检测材料
D.提取光合色素时,加入少量二氧化硅是为防止研磨过程中色素被破坏
【解析】选B。
“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中,解离时导致细胞死亡,A项错误;脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橙黄色,B项正确;番茄中含有丰富的还原糖,但由于其汁液呈红色,故不适合作为还原糖的检测材料,C项错误;提取光合色素时,加入少量的二氧化硅是为了研磨充分,而加入碳酸钙是为了保护色素不被破坏,D项错误。
【知识总结】常用染色剂的染色对象及实验现象
染色剂
染色对象
实验现象
本尼迪特试剂
还原糖
红黄色
碘—碘化钾
淀粉
蓝色
苏丹Ⅲ染液
油脂
橙黄色
甲基绿-派洛宁染液
DNA
蓝绿色
RNA
红色
健那绿
线粒体
蓝绿色
龙胆紫溶液（醋酸洋红溶液）
染色体
深色
重铬酸钾溶液
酒精
灰绿色
溴麝香草酚蓝水溶液
CO2
蓝色→绿
色→黄色
5.（2014·宁波二模）观察与实验是生物科学研究中的重要手段。
以下是四位同学在实验室中利用光学显微镜观察后的记录,你认为符合事实的是 （ ）
A.有丝分裂实验中,洋葱根尖分生区的细胞中染色体正向两极移动
B.在高倍镜下可看到,黑藻具有双层膜结构的叶绿体
C.将在蔗糖溶液中已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞转移到更高浓度的蔗糖溶液中,则发生质壁分离复原
D.若观察的细胞是无色透明的,为了取得明显的效果,应调出较暗的视野
【解析】选D。
有丝分裂实验中,洋葱根尖已经被处理杀死,不可能看到染色体正向两极移动,故A项错误;在电子显微镜下才能看到黑藻具有双层膜结构的叶绿体,故B项错误;将在蔗糖溶液中已经发生质壁分离的洋葱表皮细胞转移到低浓度的蔗糖溶液或清水中,才有可能发生质壁分离复原,故C项错误;若观察的细胞是无色透明的,则分辨率较低,为了取得明显的效果,应调出较暗的视野以便于观察,故D项正确。
6.（2014·重庆高考）下列与实验有关的叙述,正确的是 （ ）
A.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿染色,其细胞核呈绿色
B.剪取大蒜根尖分生区,经染色在光镜下可见有丝分裂各时期
C.叶绿体色素（光合色素）在层析液中的溶解度越高,在滤纸上扩散就越慢
D.在光镜的高倍镜下观察新鲜菠菜叶装片,可见叶绿体的结构
【解析】选A。
A项,甲基绿可将DNA染成绿色,DNA主要分布于细胞核中,故正确;B项,光镜下不一定能观察到有丝分裂所有时期,故错误;C项,叶绿体色素（光合色素）在层析液中溶解度越高,扩散速度就越快,故错误;D项,光镜下只能观察到叶绿体的形状,不能看到其结构,观察细胞器的结构需用电子显微镜,故错误。
【变式训练】下列有关实验或调查的叙述,不正确的是 （ ）
A.研究遗传病发病率需在人群中随机抽样调查,研究遗传方式需分析患者家系系谱图
B.观察有丝分裂实验时,不能辨别出视野中携带突变基因的染色体
C.经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片,在显微镜下观察不到联会现象
D.加入95%的乙醇越多,光合色素提取液的绿色越深
【解析】选D。
研究遗传病发病率需在人群中随机抽样调查,调查遗传病的遗传方式,则应分析患者的家系系谱图,因为有患者的家系中患者数量多,有利于寻找规律,A项正确;基因突变在显微镜下观察不到,因此观察有丝分裂实验时,不能辨别出视野中携带突变基因的染色体,B项正确;洋葱根尖细胞分裂方式为有丝分裂,而同源染色体联会发生在减数分裂过程中,因此低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片,在显微镜下观察不到联会现象,C项正确;在提取光合色素时,加入95%的乙醇越多,提取液中色素的浓度就越低,因此绿色越浅,D项错误。
7.（2014·山东高考）下列有关实验操作的描述,正确的是 （ ）
A.鉴定待测样液中的蛋白质时,先加NaOH溶液,振荡后再加CuSO4溶液
B.制作细胞的有丝分裂装片时,洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色
C.低温诱导染色体加倍实验中,将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理
D.探究温度对酶活性的影响时,将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温
【解题指导】关键知识:
蛋白质检测实验中试剂使用方法,植物细胞有丝分裂装片的制作方法,探究温度影响酶活性实验和低温诱导染色体加倍实验的操作步骤。
【解析】选A。
本题综合考查教材的基础实验。
鉴定蛋白质的实验中,应先加双缩脲试剂A液（NaOH溶液）,创造碱性环境,后加B液（CuSO4溶液）,A项正确;制作植物细胞有丝分裂装片的步骤是:
解离→漂洗→染色→制片,若解离后直接染色,解离液是酸性,会与碱性染料反应,影响染色效果,B项错误;制作装片过程中解离和染色均会导致细胞死亡,所以低温诱导染色体加倍的实验中应先低温处理,再制作装片观察,C项错误;探究温度对酶活性影响的实验中,若先将酶和底物溶液在室温下混合,由于酶具有高效性,在达到设定的温度前已经开始反应,会影响实验结果,D项错误。
8.（2014·浙江名校联考）利用两种类型的肺炎双球菌进行相关转化实验。
各组肺炎双球菌先进行图示处理,再培养一段时间后注射到不同小鼠体内。
下列说法不正确的是 （ ）
A.通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质
B.F组可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌
C.F组产生的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果
D.能导致小鼠死亡的是A、B、C、D四组
【解析】选D。
从图示实验过程看出,通过E、F对照,能说明转化因子是DNA而不是蛋白质;F组加入了S型菌的DNA,可以分离出S型和R型两种肺炎双球菌,而出现的S型肺炎双球菌可能是基因重组的结果。
A组经煮沸,D和E组为R型菌,均不能导致小鼠死亡,D项错误。
二、非选择题（共3小题,共52分）
9.（16分）（2014·浙江名校联考）科学家为了研究蛋白甲的功能,选用细胞膜中缺乏该蛋白的非洲爪蟾的卵母细胞讲行实验。
实验处理及结果见下表。
实验
组号
在等渗溶液中
进行的处理
在低渗溶液中测定
卵母细胞的水通
透速率（cm/s×10-4）
Ⅰ
向卵母细胞注
入微量水（对照）
27.9
Ⅱ
向卵母细胞注入
蛋白甲的mRNA
210.0
Ⅲ
将部分Ⅱ组细胞放入
HgCl2的等渗溶液中
80.7
Ⅳ
将部分Ⅲ组细
胞放入含试剂M
的等渗溶液中
188.0
（1）将第Ⅰ组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经扩散穿过细胞膜的
进入卵母细胞。
（2）第Ⅱ组将蛋白甲的mRNA注入卵母细胞后的一定时间,细胞在低渗溶液中体积迅速增大。
出现这种实验现象的最可能原因是蛋白甲的mRNA翻译的蛋白甲进入 。
（3）与第Ⅱ组的细胞相比,第Ⅲ组细胞对水的通透性明显降低。
说明HgCl2对蛋白甲的功能有 作用。
比较第Ⅲ、Ⅳ组的结果,说明试剂M能够使蛋白甲的功能 。
可以推测,HgCl2对蛋白甲的作用是
（填“改变蛋白甲的氨基酸序列”或“改变蛋白甲的空间结构”）。
（4）已知抗利尿激素通过与细胞膜上的受体结合,可促进蛋白甲与肾小管上皮细胞膜结合,则肾小管上皮细胞对原尿中水分子重吸收的速率会 。
（5）综合上述分析,可以得出的推论是:
①蛋白甲在细胞膜中存在的状态是 ;
②蛋白甲在细胞膜中的作用是 。
【解析】
（1）水分子以扩散的方式穿过细胞膜的脂双层进入细胞。
（2）给细胞注入蛋白甲的mRNA后,细胞吸水能力增强,可能是由于蛋白甲的mRNA翻译形成的蛋白甲进入细胞膜,促进水分子渗透进入细胞。
（3）第Ⅲ组的细胞经过HgCl2的处理,吸水能力明显低于第Ⅱ组,这说明HgCl2对蛋白甲的功能有抑制作用（HgCl2是重金属盐,能改变蛋白甲的空间结构）;与第Ⅲ组处理相比较,第Ⅳ组处理后,细胞的吸水能力提高了,说明试剂M能使蛋白甲的功能部分恢复。
（4）蛋白甲能促进水分子渗透进入细胞,因此蛋白甲与肾小管上皮细胞膜结合后,肾小管上皮细胞对水的重吸收速率会加快。
（5）由题干信息可知,蛋白甲贯穿整个脂双层,并形成水分子通道,有利于水分子进出细胞。
答案:
（1）脂双层
（2）细胞膜
（3）抑制 部分恢复 改变蛋白甲的空间结构
（4）加快 （5）①贯穿整个脂双层
②水分子进出细胞的通道
10.（18分）（能力挑战题）（2014·温州一模）研究发现随着动物衰老,血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性和皮肤胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量会下降,而血液中脂质过氧化物（LPO）含量会增加。
为研究大豆异黄酮对刚进入衰老期的小鼠相关指标的影响做了以下实验,请分析回答:
组别
处理
30天后从尾静脉取血测定
45天后取背部皮肤测定
将适量同龄、健康小鼠分组饲养
LPO含量（μg/mL）
谷胱甘
肽过氧
化物酶
活性（U）
肤羟脯氨
酸含量
（μg/mL）
对照组
清水+饲料
34.1
23.7
26.2
高剂量
含不同剂
量大豆异
黄酮的溶
液+饲料
23.5
18.9
35.7
中剂量
30.4
25.6
37.8
低剂量
31.3
24.1
30.4
（1）可用 试剂将胶原蛋白溶液与肤羟脯氨酸溶液区分开;皮肤组织细胞分散后更有利于提取肤羟脯氨酸,为此最好加入 酶。
（2）为保证实验数据的准确性,饲料中不能含有的物质是
。
（3）请在下图中用柱形图描述实验中衰老小鼠血液中LPO的含量。
（4）胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量下降会引起皮肤衰老,实验表明, 剂量的大豆异黄酮对延缓皮肤衰老的作用最强;大豆异黄酮对衰老小鼠血液谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响是 ;高剂量的大豆异黄酮通过显著降低 而对动物衰老有一定的延缓作用。
【解析】
（1）胶原蛋白是蛋白质,可用双缩脲试剂检测,而肤羟脯氨酸属于氨基酸类,不能与双缩脲试剂反应,故可用双缩脲试剂将胶原蛋白溶液与肤羟脯氨酸溶液区分开。
皮肤细胞间含有大量的胶原蛋白,因此可用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将皮肤细胞分散开。
（2）本实验的自变量为大豆异黄酮的含量,因此为了精确地控制单一变量,饲料中不应含有大豆异黄酮。
（3）依据表格中LPO含量的数据以柱状图的形式绘出即可。
（4）由题可知,胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量下降会引起皮肤衰老,而表中用中剂量的大豆异黄酮饲喂小鼠,皮肤胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量最高且变化幅度较大,说明中剂量大豆异黄酮对延缓皮肤衰老的作用最强。
与对照组相比,高剂量大豆异黄酮可明显降低谷胱甘肽过氧化物酶活性,而中低剂量大豆异黄酮对酶活性影响不明显。
比较胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量可知,高剂量和中剂量大豆异黄酮均能明显提高肤羟脯氨酸含量,显著降低血液中的脂质过氧化物（LPO）含量,从而对动物衰老有一定的延缓作用。
答案:
（1）双缩脲 胰蛋白（或胶原蛋白）
（2）大豆异黄酮
（3）如下图（标明组别、纵坐标标识,画图正确）
（4）中 高剂量可明显降低酶活性,而中低剂量对酶活性影响不明显 血液中的脂质过氧化物（LPO）含量
【讲评建议】在讲解本题时,请提醒学生注意以下几点:
解答第
（1）小题:
①蛋白质的检测原理是在碱性条件下Cu2+与蛋白质分子中类似于双缩脲结构的肽键发生反应,不能与蛋白质水解的产物氨基酸发生反应。
②胰蛋白酶的最适pH与组织细胞的pH接近,应采用胰蛋白酶分散细胞,而不用胃蛋白酶。
解答第
（2）小题:
要让学生明确实验的自变量为大豆异黄酮,因此饲料中不能含有大豆异黄酮成分。
解答第（3）小题:
要提醒学生注意画柱状图时项目要齐全,包括横、纵坐标的含义、标识等。
解答第（4）小题:
①动物衰老时血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性和皮肤胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量均下降,而血液中脂质过氧化物（LPO）含量会增加。
②高剂量和中剂量大豆异黄酮处理后,皮肤胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量均比对照组明显提高。
a.高剂量的大豆异黄酮处理血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性下降而脂质过氧化物（LPO）含量下降更显著。
b.中剂量的大豆异黄酮处理血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性升高不明显而脂质过氧化物（LPO）含量下降较为显著。
11.（18分）（2014·绍兴二模）为了探究熊果酸对鼻咽癌细胞细胞周期的作用,研究人员做了以下实验:
①用 消化鼻咽癌组织中的胶原纤维和细胞外其他成分,获得单细胞悬浮液;
②在细胞悬浮液中加入40μmol/L的熊果酸和适量的细胞培养液;
③置于37℃、 中保温培养;
④检测与处理:
分别在12h、24h、48h、72h时取样,用流式细胞检测仪检测鼻咽癌细胞周期的变化,记录和处理数据,得到结果（见表格）。
时间（h）
G1期细
胞比例（%）
G2期和M期细
胞比例（%）
S期细胞
比例（%）
12
68
21
11
24
72
20
8
48
79
15
6
72
85
10
5
请分析回答:
（1）完成实验步骤中的填空。
（2）当细胞处于细胞周期中的G1期时,细胞内发生的主要变化是 。
（3）根据实验结果你能得出什么结论?
。
【解析】
（1）用胰蛋白酶处理组织,使细胞分散开。
（2）G1期是DNA复制前期,主要变化是合成DNA所需要的蛋白质的合成和核糖体的增生。
（3）最后结论需结合理论知识和实验结果,该题目的是探究熊果酸对鼻咽癌细胞细胞周期的作用,所以应该从细胞周期考虑,熊果酸将细胞阻断在了G1期,从而抑制细胞的增殖。
答案:
（1）①胰蛋白酶 ③二氧化碳培养箱
（2）合成DNA所需蛋白质的合成和核糖体的增生
（3）熊果酸可以使细胞停滞在G1期（熊果酸可以抑制细胞中合成DNA所需蛋白质的合成及核糖体的增生）
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