2020高考生物二轮复习 专题七 实验与探究专题强化练

专题七实验与探究

专题强化练

1．在“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察和两次处理。下列有关叙述正确的是( )

A．第一次观察用低倍镜观察，后两次用高倍镜观察

B．第一次处理滴加的液体为清水，第二次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液

C．若将紫色洋葱鳞片叶的外表皮换成内表皮，则不会发生质壁分离

D．紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞器

答案 D

解析“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验中，一般需要用显微镜进行三次观察，第一次是正常细胞的观察，第二次是质壁分离细胞的观察，第三次是质壁分离复原细胞的观察，三次观察均用低倍镜观察，A错误；第一次处理滴加的液体为0.3 g/mL的蔗糖溶液，观察质壁分离现象，第二次滴加的液体为清水，观察质壁分离复原现象，B错误；紫色洋葱鳞片叶的内表皮细胞几乎不含色素，虽然也能发生质壁分离，但实验现象不明显，C错误；原生质层是指细胞膜、液泡膜及这两层膜之间的细胞质，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中不属于原生质层的有细胞壁、细胞核和细胞器，D正确。

2．在生物学实验中，材料的选择及临时装片的制作对于实验能否成功都是非常关键的，下列有关说法均正确的一组是( )

答案 A

解析观察DNA和RNA在细胞中的分布实验，常用的材料是口腔上皮细胞，装片制作过程为制片→水解→用蒸馏水冲洗→染色，A正确；用显微镜观察叶绿体应选择叶绿体大、数目少的材料，如菠菜稍带些叶肉的下表皮，B 错误；观察植物细胞有丝分裂应剪取生长旺盛、带有分生区的根尖2～3 mm，C错误；探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验，应先将盖玻片放在计数室上，再将稀释后的培养液滴在盖玻片边缘，让酵母菌培养液自行渗入，D错误。

3．(2018·厦门二模)为了研究两个小麦新品种P1、P2的光合作用特性，研究人员分别测定了新品种与原种(对照)叶片的净光合速率，结果如图所示。以下说法错误的是( )

A．实验过程中光照强度和CO2初始浓度必须一致

B．可用单位时间内进入叶绿体的CO2量表示净光合速率

C．每组实验应重复多次，所得数据取平均值

D．三个品种达到最大净光合速率时的温度没有显著差异

答案 B

解析由曲线可知，本实验探究的是温度对光合作用的影响，光照强度和CO2初始浓度属于无关变量，在实验过程中必须一致，A正确；实验的因变量为净光合速率，其可用细胞吸收CO2的量表示，而叶绿体吸收CO2的量表示的是真正光合速率，B错误；为避免实验误差，每组实验均重复多次，所得数据取平均值，C正确；由曲线可知，三个品种达到最大净光合速率时的温度都为25 ℃，并没有显著差异，D正确。

4．(2018·天津和平区二模)下表是其他条件均为最适宜情况下探究乳糖酶催化乳糖水解的相关实验结果，以下分析正确的是( )

实验一(乳糖浓度为10%) 实验二(酶浓度为2%)

酶浓度相对反应速率乳糖浓度相对反应速率

0 0 0 0

1% 25 5% 25

2% 50 10% 50

4% 100 20% 65

5% 200 30% 65

A.实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大

B．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率会增大

C．实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度

D．实验二若将反应温度提高5 ℃，相对反应速率将增大

答案 C

解析实验一中，酶浓度在0～5%范围内，随着酶浓度的升高，相对反应速率逐渐增大，若继续增加酶浓度，相对反应速率可能继续增大，A错误；实验二中相对反应速率已经达到最大值，若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大，B错误；由表格可知，实验一的自变量是酶浓度，实验二的自变量是乳糖浓度，C正确；本实验是在最适宜情况下进行的，实验二若将反应温度提高5 ℃，则酶活性降低，相对反应速率将降低，D错误。

5.若要用如图所示实验装置来测定一定温度下生物细胞呼吸或光合作用的强度(不考虑装置中微生物的影响)，相关叙述错误的是( )

A．若该装置烧杯中盛放清水，可用于测定酵母菌无氧呼吸的强度

B．若该装置烧杯中盛放清水，可用于测定乳酸菌无氧呼吸的强度

C．若该装置烧杯中盛放NaOH溶液，可用于测定酵母菌有氧呼吸的强度

D．若该装置烧杯中盛放NaHCO3溶液，可用于测定一定光照强度下植物的净光合速率

答案 B

解析该装置烧杯中盛放清水时，因酵母菌无氧呼吸不消耗O2，释放的CO2使瓶内气压增大，U形管左侧液面上升，因此，根据单位时间内U形管左侧液面上升的高度可测定酵母菌无氧呼吸的强度，A正确；乳酸菌无氧呼吸不消耗O2，也不释放CO2，对U形管液面没有影响，因此图示装置烧杯中盛放清水无法测定乳酸菌无氧呼吸的强度，B错误；该装置烧杯中盛放NaOH溶液时，因酵母菌有氧呼吸消耗O2，释放的CO2被NaOH溶液吸收，瓶内气压下降，U形管右侧液面上升，故根据单位时间内右侧液面上升的高度可测定酵母菌有氧呼吸的强度，C正确；该装置烧杯中盛放NaHCO3溶液时，装置内CO2含量相对稳定，在光照条件下，植物能进行光合作用产生O2，同时细胞呼吸消耗O2，U形管左(右)侧液面上升的高度即可表示植物的净光合速率，D正确。

6．(2018·济南模拟)某研究小组对“紫外线辐射对酵母菌生长的影响”这一课题进行了初步的探究，结果如下表。下列有关分析正确的是( )

培养皿编号 1 2 3 4 5

紫外线辐射剂量(J·m－2) 0.2 0.8 X 2.0 2.6

实验后的酵母菌数量

27 26 14 10 6

(×106个·mL－1)

A.表中X的值应为1.4，各实验组的紫外线辐射剂量应保持相同的剂量梯度

B．该实验中1号培养皿是对照组，2～5号培养皿是实验组

C．在实验过程中需严格控制的无关变量有紫外线辐射剂量、紫外线辐射时间等

D．分析实验结果可知，紫外线主要是通过诱发基因突变，导致酵母菌数量减少的

答案 A

解析各实验组的紫外线辐射剂量应保持相同的剂量梯度，即都为0.6，可推知X＝0.8＋0.6＝2.0－0.6＝1.4，A正确；实验中1～5都为实验组，对照组应为无紫外线辐射的组，B错误；实验中紫外线辐射剂量为自变量，辐射时间为无关变量，C错误；通过该实验不能确定导致酵母菌数量减少的原因，D错误。

7．下表所示为某同学进行的五组实验，请分析并回答问题：

组别材料实验条件观察内容

A 浸泡过的花生种子

清水、苏丹Ⅲ染液、50%的

酒精溶液

细胞中着色的小颗粒

B 酵母菌培养液有氧与无氧、澄清石灰水澄清石灰水是否变混浊

C

正确操作获得的叶绿体色

素的深绿色滤液

层析液滤纸条上的色素带D

生长状况相同的多组葡萄

枝条

一系列浓度梯度的2,4－D

溶液

插条的生根情况

E 马蛔虫受精卵永久装片等动物细胞的有丝分裂

(1)上述五组实验中，需要使用显微镜进行观察的是________(填实验组别字母)。

(2)A组实验中，细胞中着色的小颗粒的颜色和物质分别是__________、__________。

(3)B组实验能不能达到探究酵母菌细胞呼吸方式的目的？____________。如果能，请说明理由；如果不能，请修正设计中存在的问题。_____________________________________。

(4)C组实验所得结果发现，滤纸条上每条色素带的颜色都偏浅，最可能的原因是________________________________________________________________________。

(5)某同学进行D组实验时，观察发现，浓度为X与浓度为Y的2,4－D溶液作用的两组插条的生根情况基本相同，已知X

(6)做E组实验时，某同学观察到如图视野图像，图中a～e细胞的分裂顺序是________________。观察的细胞中，染色体呈紫色，可见，制作该装片时使用的染色剂是_________________。

答案(1)A、E (2)橘黄色脂肪(3)不能观察内容改为“澄清石灰水的混浊程度”

(4)画色素滤液细线的次数过少(5)促进(6)b→e→a→c→d龙胆紫溶液

解析(1)A组(观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒)、E组(观察动物细胞的有丝分裂)需要使用显微镜。(2)用苏丹Ⅲ染液鉴定脂肪时，可用显微镜观察细胞中被染成橘黄色的脂肪颗粒。

(3)酵母菌有氧呼吸和无氧呼吸都能产生CO2，使澄清石灰水变混浊，所以B组实验不能达到探究酵母菌细胞呼吸方式的目的；一定条件下，酵母菌有氧呼吸产生的CO2要比无氧呼吸产生的CO2多，所以可以将观察内容改为“澄清石灰水的混浊程度”，以达到实验目的。

(4)绿叶中色素的提取和分离实验中，由题意知提取叶绿素的操作正确，则滤纸条上每条色素带的颜色都偏浅的原因最可能是画色素滤液细线的次数过少。(5)探究2,4－D溶液对插条生根的最适浓度实验中，在最适浓度两侧，存在促进生根效果相同的两个不同的2,4－D浓度。浓度为X与浓度为Y的2,4－D溶液作用的两组插条的生根情

况基本相同，由此可推知最适浓度在X与Y之间，且浓度为X与浓度为Y的2,4－D溶液对插条生根的作用效果都是促进。(6)据图可知，a细胞中的染色体排列在细胞中央，处于有丝分裂中期；b细胞中能观察到较完整的细胞核，处于有丝分裂间期；c细胞中的染色体正在移向细胞两极，处于有丝分裂后期；d细胞的两极可观察到细胞内两个细胞核的雏形，处于有丝分裂末期；e细胞染色体散乱地分布在细胞中，处于有丝分裂前期。因此，图中a～e细胞的分裂顺序是b(间期)→e(前期)→a(中期)→c(后期)→d(末期)。该实验中龙胆紫溶液能把染色体染成紫色。

8．(2018·郑州模拟)某种酶在应用前，需要对该酶发挥作用的最佳温度范围进行测定。图中曲线①表示在一定温度范围内的相对酶活性(酶活性与酶最大活性的百分比)。曲线②表示酶的热稳定性，即将酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其残余酶活性而得到的数据。

(1)在该项研究中，温度属于__________变量，pH属于________变量。

(2)曲线②是在________℃条件下测得的数据，在70 ℃之后，酶的热稳定性迅速下降的主要原因是其____________________发生改变。该酶长时间发挥作用的最佳温度范围是________________________。

答案(1)自无关(2)80 空间结构60～70 ℃

解析(1)该实验的目的是测定某种酶发挥作用的最佳温度范围，因此，温度属于自变量，酶的活性属于因变量，其他影响因素(如pH)均为无关变量。

(2)曲线②是在酶活性最高的温度下测得的数据，由于曲线①中相对酶活性最大时所对应的温度为80 ℃，故曲线②是在80 ℃条件下测得的数据；在70 ℃之后，酶的热稳定性迅速下降的主要原因是高温导致酶的空间结构发生改变；该酶长时间发挥作用的温度应是“残余酶活性”较大时对应的温度(小于70 ℃)，该酶发挥作用的最佳温度应是“相对酶活性”较大时对应的温度(60～90 ℃)，综合分析，该酶长时间发挥作用的最佳温度范围应是60～70 ℃。

9．某植物的黄株和绿株是由1号染色体上的一对等位基因(T、t)控制的。正常情况下，黄株与绿株杂交，子代均为黄株。某研究小组用γ射线照射黄株Ⅰ后再与绿株杂交，发现子代有黄株506株、绿株3株(绿株Ⅱ)。为研究绿株Ⅱ出现的原因，让绿株Ⅱ与正常纯合的黄株Ⅲ杂交，F1再自交得F2，观察F2的表现型及比例，并做相关分析。

(1)假设一：γ射线照射黄株Ⅰ导致其发生了基因突变。如果此假设正确，则F2的基因型有________种，黄株中杂合子占________。

(2)假设二：γ射线照射黄株Ⅰ导致其1号染色体断裂，含有基因T在内的片段丢失(一条染色体片段缺失不影响个体生存，两条染色体缺失相同的片段个体死亡)。如果此假设正确，则F1的表现型为______________，F1自交，F2的基因型有________种，表现型及比例为______________________。

(3)上述杂交实验中该植株颜色的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)孟德尔遗传定律。

(4)请设计一个简单的实验来验证假设二是否正确。

该实验的思路：_____________________________________________________________

________________________________________________________________________。

预期的实验结果及结论：__________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 (1)3 23

(2)全为黄株 4 黄株∶绿株＝6∶1 (3)遵循 (4)选择绿株Ⅱ植株，在显微镜下对其有丝分裂(或减数分裂)中的染色体进行观察和比较 如果有一条1号染色体缺失了一段，则证明假设二正确；反之，假设二错误

解析 (1)由题意可知黄株为显性，绿株为隐性。若假设一成立，则F 1为Tt ，F 1自交得F 2为1TT∶2Tt∶1tt，基

因型有3种，黄株中杂合子占23

。(2)若假设二成立(用“O”表示缺失片段的染色体基因)，则绿株Ⅱ(tO)与纯合黄株Ⅲ(TT)杂交，F 1有Tt∶TO＝1∶1，均表现为黄株。Tt 自交得到F 2有TT∶Tt∶tt＝1∶2∶1，TO 自交得到的F 2为TT∶TO＝1∶2，故F 2中基因型有4种，表现型及比例为黄株∶绿株＝6∶1。(3)植株颜色由一对等位基因控制，遗传时遵循基因的分离定律。(4)基因突变在光学显微镜下不可见，染色体变异在光学显微镜下能观察到，故可用显微镜观察法区分这两类变异。

10．(2018·青岛二模)蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状，使梗塞面积、心室肥大程度减小，心肌收缩力增强。实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大为降低。大蒜中含有蒜素半胱氨酸。请设计实验探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果。

(1)实验自变量是_________________；实验观察指标(因变量)是__________________________

_______________________________ (答出两点即可)。

(2)实验过程

第一步：取九只生长发育状况相同的小鼠，结扎部分冠状动脉后，随机分成3组，编号为A 、B 、C 。

第二步：A 组小鼠不作处理作为____________；B 组小鼠__________________；C 组小鼠________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

第三步：在________________的情况下，饲养3组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。

答案 (1)是否饲喂大蒜或蒜素半胱氨酸 心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力

(2)对照组 饲喂含一定量大蒜的饲料 饲喂等量的含一定量的蒜素半胱氨酸的饲料 其他条件相同且适宜

11．(2018·德州模拟)RNA 病毒有的能利用RNA 自我复制完成增殖，有的需要通过逆转录才能完成增殖。科学家发现放线菌素D 能与DNA 形成复合体，阻碍RNA 聚合酶发挥功能。现有一种新型RNA 病毒，请以体外培养的宿主细胞、显微镜等材料和用具，设计实验确定该种病毒的增殖类型，简要写出实验思路并预测实验结果及结论。(提示：①设计对照实验；②病毒增殖可使宿主细胞裂解)

答案 (1)实验思路：①将体外培养的宿主细胞分为甲、乙两组，甲组用放线菌素D 处理，乙组不做任何处理；②用新型RNA 病毒分别感染甲、乙两组宿主细胞，适宜条件下培养一段时间；③用显微镜观察两组细胞的裂解情况。

结果及结论：若甲、乙两组细胞均破裂，说明该病毒通过RNA自我复制完成增殖；若甲组细胞不破裂，乙组细胞破裂，说明该病毒需要通过逆转录完成增殖。