届高考生物实验专项练习三教材中科学的实验研究方法及技术word版.docx

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届高考生物实验专项练习三教材中科学的实验研究方法及技术word版

2020届高考生物实验专项练习（三）

教材中科学的实验、研究方法及技术

1、高中生物教材中科学发展史的归纳：

科学家

年份

重要发现或研究成果

罗伯特·虎克

1665

发现细胞并命名

施莱登和施旺

1838—1839

细胞学说的建立者

魏尔肖

1858

对细胞学说进行补充

欧文顿

1895

膜是由脂质组成的

罗伯特森

1959

提出了细胞膜模型的假说

“暗—亮—暗”三层结构

桑格和尼克森

1972

提出假说：

细胞具有流动性

斯普特利

1771

植物可以更新空气

英格豪斯

1779

植物体只有绿叶可以更新空气

梅耶

1845

植物在进行光合作用是，把光能转换成化学能储存起来

恩格尔曼

1880

叶绿体是绿色植物光合作用的场所

萨克斯

1864

光合作用产生淀粉

鲁滨和卡门

1941

同位素标记法证明光合作用释放的氧气来自水

卡尔文

20世纪40年代

卡尔文循环

孟德尔

1866

孟德尔的遗传定律“分离定律”和“自由组合定律”

萨顿

1903

提出假说：

基因在染色体上

摩尔根

1915

验证了基因在染色体上的假说

格里菲思

1928

已杀死的S型细菌含有某种“转化因子”，使R型转变为S型细菌

艾弗里

1944

证明了转化因子是DNA

蔡斯和赫尔希

1952

DNA是遗传物质

沃森和克里克

1953

构建DNA双螺旋结构模型

克里克

1957

提出中心法则

拉马克

用进废退和获得性遗传

达尔文

自然选择学说

贝尔纳

1857

推测内环境的稳态主要依赖与神经系统的调节

坎农

1926

提出稳态维持机制

沃泰默

研究狗胰液分泌

斯他林和贝利斯

1902

发现促胰液素

巴浦洛夫

证实了斯他林和贝利斯的观点

达尔文

1880

胚芽鞘尖端感受单侧光的刺激，产生某种影响，造成伸长区背光侧生长快

鲍森·詹森

1910

证明胚芽鞘尖端产生的刺激可以透过琼脂片传递给下部

拜尔

1914

胚芽鞘弯曲的生长，是因为这种化学物质分布不均匀造成胚芽鞘的弯曲生长

温特

1928

命名生长素

高斯

得到种群数量增长的“S型”曲线

2、高中生物利用同位素标记法的实验：

（1）分泌蛋白的合成和运输

（2）光合作用中元素的转移

（3）细胞呼吸中物质的转变途径

（4）证明DNA是遗传物质

（5）探究DNA分子半保留复制的特点

题型专练

1、生物学能有今天如此辉煌的成就，离不开众多科学家倾其一生孜孜不倦的研究。

下面提及的实验用到同位素标记技术的是（）

①沃森和克里克提出DNA分子的双螺旋结构模型

②科学家证明光合作用释放的氧全部来自水

③科学家利用豚鼠胰脏腺泡细胞研究分泌蛋白的合成和分泌过程

④科学家通过离体细菌转化实验证明了促使R型菌转化成S型菌的物质是DNA

A.②③B.①②C.②④D.①③

2、下列关于科学史中研究方法和生物实验方法的叙述中,正确的是（  ）

①研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验——同位素标记法

②孟德尔豌豆杂交实验提出遗传定律——假说演绎法

③探究酵母菌细胞呼吸方式——对比实验法

④分离各种细胞器和叶绿体中色素的分离——差速离心法

A.②③       B.①②③     C.①③       D.①②④

3、下表中有关科学家获得研究成果所用的研究方法不匹配的是（）

选项

科学家

研究成果

研究方法

A

施旺和施莱登

细胞学说

调查法

B

摩尔根

基因位于染色体上

实验和假说-演绎法

C

沃森和克里克

DNA双螺旋结构模型

物理模型构建法

D

卡尔文

光合作用过程中碳元素转移途径

同位素标记法

A.AB.BC.CD.D

4、下列有关科学史的叙述，正确的是（　　）

A.施莱登和施旺提出一切生物都是细胞发育而来

B.格里菲思以小鼠和肺炎双球菌为材料证明了DNA是遗传物质

C.摩尔根用假说一演绎法证明了果蝇白眼基因位于X染色体上

D.萨克斯用同位素标记法证明了光合作用的产物除氧气外还有淀粉

5、景天酸代谢（CAM）途径属于某些植物特有的CO2固定方式:

夜晚气孔开放,通过一系列反应将CO2固定于苹果酸,并储存在液泡中（甲）;白天气孔关闭,苹果酸运出液泡后放出CO2,供叶绿体的暗反应（乙）。

下列关于这类植物的叙述错误的是（   ）

A.在夜晚,叶肉细胞能产生ATP的细胞器只有线粒体

B.景天酸代谢途径的出现,可能与植物适应干旱条件有关

C.给植物提供14C标记的14CO2,14C可以出现在OAA、苹果酸、C3和有机物中

D.在上午某一时刻,突然降低外界的CO2浓度,这类植物叶肉细胞中C3的含量短时间内会降低

6、利用同位素标记法可以追踪物质的运行和变化规律，以下有关叙述正确的是（）

A.用3H标记亮氨酸，可以证明生物膜具有一定的流动性以及生物膜之间的相互转化

B.卡尔文用l4C标记l4CO2，研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即14CO2→14C3→14C5→有机物

C.在T2噬菌体侵染细菌实验中，用35S和32P分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，可以证明蛋白质不是遗传物质

D.用15N标记大肠杆菌的DNA分子，然后给予14N培养，可以证明DNA分子的复制方式是半保留复制

7、下列关于肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染细菌实验的叙述,正确的是（   ）

A.格里菲思在肺炎双球菌转化实验中对DNA和蛋白质等物质进行了分离

B.转化形成的S型细菌的遗传物质中含有R型细菌的遗传信息

C.噬菌体侵染细菌的实验中,充分搅拌的目的是为细菌提供更多的氧气

D.若用噬菌体侵染3H标记的细菌,离心后可检测到放射性主要分布在上清液中

8、将含有14C标记的生长素的琼脂小块（供体）放在燕麦胚芽鞘中段的一端,另一块不含生长素的琼脂小块（受体）放在另一端,如图所示。

一段时间后检测受体中的放射性分布。

在受体甲、丁中能检测到放射性,乙、丙中则不能。

下列叙述正确的是（）

A.胚芽鞘中生长素的运输只能由A端运到B端

B.该实验的目的是验证生长素促进胚芽鞘生长

C.生长素在胚芽鞘中的运输受重力因素影响

D.用14C标记生长素是为了加快生长素的运输速度

9、将某一经15N充分标记DNA的雄性动物细胞（染色体数为2N）置于不含有15N的培养基中培养,该细胞分裂两次后形成4个大小相同的子细胞。

下列有关叙述正确的是（  ）

A.若子细胞中染色体数为2N,则第二次分裂中期被标记的染色体数为4N

B.若子细胞中每条染色体都含15N,则细胞分裂过程中会发生联会现象

C.若子细胞中染色体数为N,则第一次分裂的后期被标记的DNA为2N

D.若子细胞中有的染色体不含15N,则细胞第一次分裂过程中会发生基因重组

10、同位素可用于追踪物质的运行和变化规律。

回答下列问题：

（1）科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，放射性出现在粗面内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近质膜内侧的运输蛋白质的小泡中，最后出现在释放到细胞外的分泌物中。

由此说明，形成分泌蛋白的多肽合成后，最早进入____；靠近质膜内侧的小泡可由____形成。

（2）光合作用所释放的O２，究竟来自CO２，还是来自H2O，请以小球藻为实验材料，利用氧的同位素进行实验，写出实验思路。

____。

（3）为了验证药物X促进Y细胞的增殖作用，实验分两组：

甲组：

加入培养液+Y细胞+3H-TdR（3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷）+生理盐水；

乙组：

加入培养液+Y细胞+3H-TdR+X。

每组设置若干个重复样品，分别测定两组的CRD（细胞内的放射性强度），求每组的平均值。

再将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定其CRD，并求每组平均值。

最后进行统计分析。

①本实验中甲组为____，乙组为____。

②培养液中使用同位素标记的物质3H-TdR的原因是____，物质Ｘ应用

____配制。

③预期实验结果（用柱状图表示）。

____。

11、在探索生命奥秘的历程中,同位素标记法发挥了重要作用。

请回答下列问题:

1.在唾液淀粉酶的形成过程中,若用15N标记大白鼠细胞内的氨基酸,则15N将依次出现在大白鼠唾液腺细胞的__________等细胞器上。

2.在噬菌体侵染细菌的实验中,若证明DNA是噬菌体的遗传物质,应选择含32P的培养液培养细菌;然后用噬菌体侵染被标记的细菌;再用被标记的噬菌体侵染未被标记的细菌,一段时间后对培养液进行离心,离心管中放射性强的部位是__________（填“上清液”、“沉淀物”）。

某同学认为以上实验设计不够严谨,请进行补充和完善__________（写出实验思路即可）。

3.科学家做了甲、乙两组光合作用实验:

甲:

用H2O培养小球藻并通入C18O2,置于光照条件下,一段时间后释放的气体为A。

乙:

用H218O培养小球藻并通入CO2,置于光照条件下,一段时间后释放的气体为B。

①气体A、B中,含18O2的是                  。

②实验甲中,若将C18O2改为14CO2,则光照一段时间后,小球藻有氧呼吸终产物中含有14C的是                 。

③实验甲中,若将C18O2改为18O2,则光照一段时间后,在小球藻合成的有机物中能否检测到18O?

            ,理由是                      。

答案以及解析

1答案及解析：

答案：

A

解析：

①沃森和克里克提出DNA分子双螺旋结构模型，是在前人研究结果的基础上，类比生物体结构上的成对性和X-衍射照片上的反射交叉推理出来的，未用同位素标记法；②科学家在证明光合作用释放的氧全部来自水时，用了18O分别标记水和二氧化碳；③科学家用H标记亮氨酸来研究分泌蛋白的合成和分泌；④离体细菌转化实验将DNA与其他物质分开来研究，证明了促使R型菌转化成S型菌的物质是DNA，未用同位素标记法。

故本题选A。

2答案及解析：

答案：

B

解析：

①研究光合作用产物中氧气的来源和噬菌体侵染细菌的实验中都用到了同位素标记法，①正确；②孟德尔提出遗传定律的研究方法是假说演绎法，②正确；③探究酵母菌细胞呼吸方式设置有氧和无氧2个实验组进行对比，③正确；④细胞器分离根据其比重不同可用差速离心法，色素的分离根据其在层析液的溶解度不同导致在滤纸上的分离速度不同，用的是纸层析法，④错误。

3答案及解析：

答案：

A

解析：

A、施旺和施莱登创立细胞学说的研究方法是通过显微镜观察植物和动物结构，A错误；B、摩尔根通过实验并运用假说演绎法验证了基因位于染色体上，B正确；

C、沃森和克里克用物理模型法建构了DNA双螺旋结构模型，C正确；

D、卡尔文通过同位素标记法证明了光合作用过程中碳元素转移途径，D正确。

故选：

A。

4答案及解析：

答案：

C

解析：

A、施莱登和施旺提出动植物都是由细胞构成的，A错误；

B、格里菲思以小鼠和肺炎双球菌为材料证明了在S型细菌中存在某种转化因子，并没有证明遗传物质是什么，B错误；

C、摩尔根用假说一演绎法证明了果蝇白眼基因位于X染色体上，C正确；

D、萨克斯利用了对照实验的方法证明了光合作用的产物有淀粉，鲁宾和卡门利用了同位素标记的方法证明的氧气来自于水，D错误．

故选：

C．

5答案及解析：

答案：

D

解析：

本题考查光合作用暗反应的过程和影响因素,意在考査考生运用相关知识解图析图、分析解决问题的能力。

夜晚,叶肉细胞只能进行呼吸作用,产生ATP的细胞器只有线粒体,A正确:

干旱条件下,植物为了降低蒸腾作用,白天气孔关闭,不利于光合作用的进行,而景天酸代谢途径的出现,植物可以在夜晚气孔开放,固定CO2,白天气孔关闭,将固定的CO2释放出来用于光合作用,B正确,分析图甲,14CO2与PEP结合生成OAA,OAA转化为苹果酸,因此.OAA和苹果酸含14C;分析图乙,苹果酸释放CO2,CO2与C5结合产生C3,C3经还原产生有机物,故C3和有机物中也含14C,C正确该类植物白天气孔关闭,突然降低外界CO2浓度,对该植物的暗反应过程影响不大,C3的含量不会降低,D错误。

6答案及解析：

答案：

D

解析：

用3H标记亮氨酸，可以证明分泌蛋白的合成和分泌依次经过的细胞器是核糖体、内质网、高尔基体，A错误。

卡尔文用14C标记CO2,研究出碳原子在光合作用中的转移途径，即l4CO2→14C3→有机物，B错误。

T2噬菌体侵染细菌实验最终证明了DNA是遗传物质，因为蛋白质没有进入宿主细胞中，不能证明蛋白质不是遗传物质，C错误。

用l5N标记大肠杆菌的DNA分子，然后给予14N培养，可以证明DNA分子的复制方式是半保留复制，D正确。

7答案及解析：

答案：

B

解析：

A. 格里菲思在肺炎双球菌体内转化实验中没有对DNA和蛋白质等物质进行了分离，艾弗里的体外转化实验对DNA和蛋白质等物质进行了分离，A错误；

B. 转化形成的S型细菌的原理是基因重组，其遗传物质中含有R型细菌的遗传信息，B正确；

C. 噬菌体侵染细菌的实验中，充分搅拌的目的是为了使吸附在细菌上的噬菌体颗粒和细菌分离，C错误；

D.用噬菌体侵染3H标记的细菌，细菌经过离心后分布在沉淀物中，所以离心后检测到放射性主要分布在沉淀物中，D错误。

8答案及解析：

答案：

A

解析：

分析图形，A端为胚芽鞘的形态学上端，B端为形态学下端，供体含有14C标记的生长素，图中只有受体甲、丁中能检测到放射性，说明生长素只能从A端运输到B端，A正确；该实验中供体和受体放置位置以及胚芽鞘中段放置方向不同，验证的是生长素的运输方向，B错误；图中供体甲放在胚芽鞘切段的上方，受体甲能检测到放射性，供体丁放在胚芽鞘切段的下方，受体丁也能检测到放射性，说明生长素在胚芽鞘中的运输不受重力影响，C错误；用14C标记生长素是为了检测生长素的运输情况，D错误。

9答案及解析：

答案：

B

解析：

A、若子细胞中染色体数目为2N，说明该细胞进行的是两次连续的有丝分裂，该过程中DNA复制了两次，根据DNA半保留复制特点，第一次分裂形成的子细胞中含有3H的染色体数目为2N，则第二次有丝分裂中期被标记的染色体数也为2N，A错误；B、若子细胞中染色体都含15N，说明该细胞进行的是减数分裂，减数分裂过程中会发生联会现象，B正确；

C、若子细胞中染色体数为N，则该细胞进行的是减数分裂，该过程中DNA分子只复制一次，根据DNA半保留复制特点，所有DNA分子都被标记，因此第一次分裂后期被标记的DNA为4N，C错误；D、若子细胞中有的染色体不含15N，说明该细胞进行的是有丝分裂，而有丝分裂过程中不会发生基因重组，D错误。

10答案及解析：

答案：

（1）粗面内质网高尔基体

（2）取适量的小球藻随机均分成两组，一组供给含180的CO2，另一组供给含18O的H2O，其他条件相同且适宜，测定小球藻光合作用释放的氧气放射性情况

（3）①对照组实验组

②3H-TDR是DNA合成的原料之一，可根据CRD变化判断细胞增殖（DNA合成）情况　　生理盐水

③

解析：

（1）科学家在豚鼠的胰脏腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，3min后，放射性出现在粗面内质网中，17min后，出现在高尔基体中，117min后，出现在靠近质膜内侧的运输蛋白质的小泡中，最后出现在释放到细胞外的分泌物中，由此说明，形成分泌蛋白的多肱合成后，最早进入粗面内质网；靠近质膜内侧的小泡可由高尔基体形成。

（2）光合作用所释放的O2，究竟来自CO2，还是来自H2O，可利用氧的同位素进行实验，取适量的小球藻随机均分成两组，一组供给含18O的CO2，另一组供给含18O的H2O，其他条件相同且适宜，测定小球藻光合作用释放的氧气放射性情况。

（3）本实验是通过实验探究X物质对Y细胞增殖的影响，①由实验设计中甲组无X，乙组加入X可知，甲组为对照组，乙组为实验组。

②3H-TDR是DNA合成的原料，培养液中加入3H-TDR，DNA合成时3H-TDR被利用，被利用的越多，细胞内的放射性越高，可根据CRD变化判断细胞增殖情况，判断X物质对Y细胞增殖的影响，所以实验中采用3H-TDR；物质X应用生理盐水配制。

③根据实验目的是验证药物X促进Y细胞的增殖作用，说明加入X的乙组促进了Y细胞的増殖，其CRD数值增加情况应比对照组大，预期实验结果为：

11答案及解析：

答案：

1.核糖体、内质网、高尔基体

2.沉淀物；用35S标记噬菌体,重复上述实验步骤

3.B；l4CO2（二氧化碳）；能；18O2经有氧呼吸产生H2I8O用于有氧呼吸产生Cl8O2,Cl8O2用于光合作用可产生含18O的有机物[或18O2→H218O→CI8O2→（CH218O）]

解析：

1.睡液淀粉酶属于分泌蛋白，分泌蛋白形成和加工过程中依次经过的细胞器为核糖体、内质网和高尔基体。

2.用被32P标记的噬菌体侵染未被标记的细菌，由于32P存在于噬菌体的DNA中，而噬菌体的DNA进入细菌体内，因此，一段时间后对培养液进行离心，理论上含放射性DNA的细菌大部分会沉淀到下层，故离心管中放射性强的部位是沉淀物。

上述实验缺乏对比实验，用35S标记噬菌体重复上述实验步骤,可使实验更为严密。

3.①A和B都是O2，在光合作用过程中，产物O2中的氧原子全部来自参与反应的H2O,故一定含18O2的是B。

②实验甲中，若标记CO2中的碳原子，则光照一段时间后，小球藻有氧呼吸的终呼吸产生中含l4C的是14CO2。

③若用|8O2培养小球藻，O2参与有氧呼吸产生H218O,H218O用于有氧呼吸第二阶段，并产生C18O2,Cl8O2用于光合作用产生含18O的有机物。