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專題六 實驗 提能增分檢測卷——教材經(jīng)典實驗抽絲剝繭 一、選擇題 1．某植物葉片不同部位的顏色不同，將該植物在黑暗中放置48 h后，用錫箔紙遮蔽葉片兩面，如圖所示。在日光下照光一段時間，去除錫箔紙，用碘染色法處理葉片，觀察到葉片有的部位出現(xiàn)藍色，有的沒有出現(xiàn)藍色。其中，沒有出現(xiàn)藍色的部位是(　　) A．a(chǎn)、b和d　　　　　　　 　B．a(chǎn)、c和e C．c、d和e D．b、c和e 解析：選B　光合作用需要光照，部位c、e 被錫箔紙遮蓋所以不能進行光合作用，而a 部位為黃白色，沒有葉綠素，故也不能進行光合作用產(chǎn)生淀粉，所以a、c、e處加碘液不會變藍。 2．生物實驗中常用到對照，以下對照設(shè)置正確的是(　　) A．研究溫度對酶活性的影響分別在酸性和堿性條件下進行 B．研究蠑螈細胞核的功能實驗中，將其受精卵橫縊成有核和無核兩部分 C．驗證胚芽鞘感光部位在尖端的實驗中，甲組用錫帽罩住尖端，乙組去掉尖端 D．在觀察DNA和RNA在細胞中的分布時，分別使用甲基綠和吡羅紅兩種染色劑 解析：選B　研究溫度對酶活性的影響時，溫度為自變量，溶液的酸堿性為無關(guān)變量，應(yīng)維持相同且適宜；驗證胚芽鞘感光部位在尖端時，甲組用錫帽罩住尖端，乙組應(yīng)用套筒罩住尖端下面一段；在觀察DNA和RNA在細胞中的分布時，應(yīng)使用甲基綠和吡羅紅混合染色劑。 3．(2018全國卷Ⅰ)已知藥物X對細胞增殖有促進作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進行不同的處理(其中甲組未加藥物)，每隔一段時間測定各組細胞數(shù)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是(　　) A．乙組加入了藥物X后再進行培養(yǎng) B．丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時間后加入藥物D，繼續(xù)培養(yǎng) C．乙組先加入藥物D，培養(yǎng)一段時間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng) D．若藥物X為蛋白質(zhì)，則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu) 解析：選C　乙組細胞數(shù)增加最快，應(yīng)該是加入了藥物X后進行的培養(yǎng)；丙組細胞開始時增殖速度與乙組幾乎相同，曲線和乙組基本重合，后期比乙組慢，說明丙組先加入藥物X促進細胞增殖，后期加入藥物D，抑制了藥物X的作用；若乙組先加入藥物D，后加入藥物X，其細胞數(shù)變化曲線開始應(yīng)與甲組基本重合，后期略有增加；藥物D對藥物X有抑制作用，若藥物X為蛋白質(zhì)，其抑制原理可能是藥物D改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致藥物X的活性降低。 4．生物學(xué)與實驗密切相關(guān)，下列有關(guān)生物實驗的說法正確的是(　　 ) A．在觀察人口腔上皮細胞的線粒體實驗中，要維持細胞及其中線粒體的活性 B．探究低溫誘導(dǎo)植物細胞染色體數(shù)目變化的實驗中，用卡諾氏液可將染色體染色 C．制備純凈細胞膜時，可選擇去掉細胞壁的成熟葉肉細胞 D．調(diào)查人類遺傳病的發(fā)病率一定要選擇由一個基因控制、發(fā)病率高的遺傳病 解析：選A　觀察人口腔上皮細胞的線粒體實驗中，用生理鹽水配制的健那綠染液能維持細胞的正常形態(tài)，同時保持線粒體的活性；探究低溫誘導(dǎo)染色體加倍的實驗中，卡諾氏液用于材料的固定；去掉細胞壁的成熟葉肉細胞仍具有液泡、葉綠體等具膜細胞器，不能用于獲得純凈的細胞膜；人類遺傳病的調(diào)查要選取由一對等位基因控制的單基因遺傳病進行實驗。 5．如圖為探究吲哚乙酸引起植物向光彎曲的兩個實驗，下列敘述正確的是(　　) A．圖1與圖2胚芽鞘尖端分別套不透光和透光小帽，說明感光部位在尖端 B．實驗說明吲哚乙酸促進胚芽鞘尖端下面一段背光側(cè)生長，抑制向光側(cè)生長 C．實驗說明吲哚乙酸對植物各器官的靈敏度不同 D．如果圖2尖端下段不遮光，不能排除尖端下段也是感光部位 解析：選D　圖1與圖2胚芽鞘尖端分別套不透光和透光小帽，只能說明感光部位可能在尖端，還需與尖端下段遮光的實驗對比才能得出感光部位在尖端。吲哚乙酸對胚芽鞘尖端下面一段背光側(cè)和向光側(cè)生長都起促進作用。實驗只能說明彎曲生長與是否接受單側(cè)光刺激和感光部位有關(guān)，不能說明吲哚乙酸對植物各器官的靈敏度不同。 6．(2019屆高三濟南模擬)某研究小組欲研究桑葉提取液對患糖尿病小鼠的降血糖效果，設(shè)計了一系列實驗。下列有關(guān)實驗的設(shè)計思路，說法錯誤的是(　　) A．隨機選取三組生理狀況相同、數(shù)量相等的健康小鼠，其中兩組制備成患糖尿病的小鼠 B．每組小鼠在實驗開始前和實驗結(jié)束后都需要測量其血糖濃度 C．患糖尿病小鼠既可以作為實驗組又可以作為對照組 D．對照組除每天飼喂等量的食物，也要注射等量的桑葉提取液 解析：選D　根據(jù)題干信息分析，本實驗的目的是探究桑葉提取液對患糖尿病小鼠的降血糖效果，自變量為是否含有桑葉提取液，無關(guān)變量應(yīng)保持相同且適宜，因此應(yīng)該隨機選取三組生理狀況相同、數(shù)量相等的健康小鼠，其中一組小鼠正常，另外兩組制備成患糖尿病的小鼠，A正確；該實驗的因變量是小鼠的血糖濃度，因此每組小鼠在實驗開始前和實驗結(jié)束后都需要測量其血糖濃度，B正確；患糖尿病小鼠與正常小鼠相比為實驗組，同時其前后可以自身對照，即其也可以作為對照組，C正確；根據(jù)實驗的單一變量原則和對照性原則，實驗組注射桑葉提取液，則對照組應(yīng)注射等量的桑葉提取液的溶劑，D錯誤。 7．(2018肇慶檢測)1880年德國科學(xué)家恩格爾曼設(shè)計了一個實驗研究光合作用的光譜。他將棱鏡產(chǎn)生的光譜投射到絲狀水綿體上，并在水綿懸液中放入好氧細菌，觀察細菌的聚集情況(如圖)。他得出光合作用在紅光區(qū)和藍紫光區(qū)最強。下列敘述正確的是(　　) A．細菌的聚集情況說明細菌所含色素主要吸收紅光和藍紫光 B．這個實驗的巧妙之處在于選用具有橢圓形葉綠體的絲狀水綿體，便于實驗結(jié)果的觀察 C．這個實驗的思路是好氧性細菌聚集多的地方，O2濃度高，水綿光合作用強 D．這個實驗的自變量是不同的光照強度，因變量是好氧細菌集中的地方 解析：選C　分析曲線圖可知，光合作用主要吸收的光譜是紅光和藍紫光，其他光吸收較少，并非不吸收，細菌的聚集情況說明聚集處O2含量高，光合速率高，A錯誤；恩格爾曼的實驗巧妙地利用了好氧性細菌會聚集在O2含量高的部位，得出了光合作用的場所為葉綠體，產(chǎn)物之一為O2，便于實驗結(jié)果的觀察，此外水綿的葉綠體是螺旋式帶狀的，B錯誤；該實驗的設(shè)計思路是好氧性細菌需要O2，水綿光合作用的部位產(chǎn)生的O2多，在O2含量多的地方好氧性細菌的數(shù)量多，C正確；實驗的原理是不同波長的光(即不同顏色光照)光合作用強度不同，因此自變量是不同波長的光，因變量是光合作用釋放O2的多少，用好氧性細菌的分布呈現(xiàn)，D錯誤。 8．(2019屆高三太原模擬)生物興趣小組為探究影響插條生根的因素，以同一植株的枝條為材料開展研究。他們用營養(yǎng)素和生長調(diào)節(jié)劑X處理枝條后，得到如下結(jié)果。據(jù)圖分析，下列推斷合理的是(　　) A．營養(yǎng)素比生長調(diào)節(jié)劑X對插條的生根具有更大的促進作用 B．有葉枝條可能會產(chǎn)生與營養(yǎng)素有類似作用的物質(zhì) C．生長調(diào)節(jié)劑X對兩種枝條的生根均有較大的促進作用 D．營養(yǎng)素對兩種枝條的生根均有較大的促進作用 解析：選B　據(jù)圖可知，處理有葉枝條時，生長調(diào)節(jié)劑X比營養(yǎng)素對插條的生根具有更大的促進作用，A錯誤；單獨用生長調(diào)節(jié)劑X處理，無葉枝條生根效果不明顯，有葉枝條生根明顯，用生長調(diào)節(jié)劑X和營養(yǎng)素處理，無葉枝條和有葉枝條生根數(shù)相差不大，據(jù)此推測無葉枝條缺乏與營養(yǎng)素有類似作用的物質(zhì)，有葉枝條可能會產(chǎn)生與營養(yǎng)素有類似作用的物質(zhì)，B正確；生長調(diào)節(jié)劑X對無葉枝條生根的促進作用不明顯，C錯誤；營養(yǎng)素對兩種枝條的生根均沒有明顯的促進作用，D錯誤。 二、非選擇題 9．為了驗證甲狀腺激素的生理作用，以大白鼠的耗氧量和活動量為觀察指標(biāo)，根據(jù)給出的實驗材料和用具，設(shè)計實驗步驟，預(yù)測實驗結(jié)果，并作出分析。 (1)材料和用具：日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠若干只，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動物活動測定儀等。 (實驗提示：給藥途徑為每日灌胃，給藥劑量和儀器操作不做要求，室溫恒定。) (2)方法與步驟： ①將日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠________________________________，然后分別用耗氧量測定裝置、小動物活動測定儀測定并記錄大白鼠的耗氧量和活動量。 ②每日用灌胃器給甲組大白鼠灌胃______________，給乙組大白鼠灌胃______________，飼養(yǎng)一段時間。 ③定期測量與記錄甲、乙兩組大白鼠的__________________________________。 (3)結(jié)果預(yù)測與分析：_________________________________________________。 解析：根據(jù)實驗操作一般步驟中的第一步“取材分組”可寫出步驟①；按照設(shè)置實驗組(有單一變量)和對照組(無單一變量)的思路可寫出步驟②；經(jīng)處理過的實驗組與對照組需要進行培養(yǎng)或觀察，由此可寫出步驟③。實驗?zāi)康闹杏小膀炞C……”，因此本實驗是驗證性實驗，其結(jié)果和結(jié)論只有一種情況。 答案：(2)①隨機均分為兩組并分別標(biāo)記為甲組和乙組?、谶m量的甲狀腺激素溶液　等量的蒸餾水?、酆难趿亢突顒恿俊?3)結(jié)果預(yù)測：未灌胃甲狀腺激素時，甲、乙兩組大白鼠的耗氧量和活動量相近；給甲組大白鼠灌胃甲狀腺激素后，其耗氧量和活動量均大于乙組；結(jié)果分析：甲狀腺激素能促進新陳代謝，加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性，從而使大白鼠的耗氧量和活動量加大 10．某同學(xué)獲得資料：生長素在植物體內(nèi)的合成和分解代謝過程如圖1所示(IAA氧化酶是一種含鐵蛋白)。該同學(xué)已經(jīng)知道赤霉素廣泛存在于高等植物體內(nèi)，它可以通過提高生長素(吲哚乙酸)的含量促進植物生長。那么，赤霉素是如何提高生長素含量的呢？為此，進行了下面的部分探究過程。 材料用具：燕麥幼苗、完全培養(yǎng)液、缺鐵培養(yǎng)液、赤霉素溶液(以上溶液濃度均適宜)、蒸餾水、瓊脂塊、刀片等。 實驗步驟： ①準備4個配有培養(yǎng)支架的燒杯，標(biāo)記為1～4號，向1號和2號燒杯中加入等量且適量的完全培養(yǎng)液。 ②選取生長狀況相同的燕麥幼苗若干株，平均分為四組。 ③將其中兩組幼苗分別置于1號和2號燒杯中，1號幼苗噴灑適量蒸餾水，2號幼苗噴灑等量赤霉素溶液，培養(yǎng)一段時間后，進行如圖2所示處理。 ④在黑暗處培養(yǎng)去除尖端的胚芽鞘一段時間后，觀察其彎曲情況。 ⑤向3號和4號燒杯中加入等量且適量的__a__培養(yǎng)液，然后重復(fù)步驟__b__。 請分析回答： (1)a、b兩處分別為____________________；該步驟中使用a培養(yǎng)液的目的是________________________________________________________________________。 (2)若步驟④觀察到的結(jié)果是去除尖端的胚芽鞘彎向經(jīng)1號幼苗尖端處理的瓊脂塊放置一側(cè)，可以說明赤霉素能___________________________________________________。 (3)本探究實驗的因變量和自變量分別是_________________________________ ________________________。 (4)根據(jù)相關(guān)實驗步驟的設(shè)計，請你寫出該同學(xué)可能提出的實驗假設(shè)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：本實驗探究的是赤霉素如何提高生長素含量。據(jù)圖1分析，IAA氧化酶是一種含鐵蛋白，能促進生長素氧化分解，故應(yīng)設(shè)置實驗組：不含鐵的培養(yǎng)液阻止生長素氧化分解，保證(內(nèi)源)生長素的量。1號與2號燒杯中的幼苗作對比，若步驟④觀察到的結(jié)果是去除尖端的胚芽鞘彎向經(jīng)1號幼苗尖端處理的瓊脂塊放置一側(cè)，說明2號幼苗尖端的生長素含量高，即赤霉素能提高生長素的含量(但不能證明赤霉素是通過抑制生長素的分解還是通過促進生長素的合成來提高其含量的)。為確定赤霉素提高生長素含量的方式，應(yīng)向3號和4號燒杯中加入等量且適量的缺鐵培養(yǎng)液，再進行后續(xù)的實驗(即重復(fù)步驟③④)。若去除尖端的胚芽鞘直立生長(即3號幼苗尖端和4號幼苗尖端處理的瓊脂塊對去除尖端的胚芽鞘的生長作用相同)，則可證明赤霉素能抑制生長素的分解來提高生長素的含量。若去除尖端的胚芽鞘由4號尖端處理的瓊脂塊放置一側(cè)彎向3號尖端處理的瓊脂塊放置一側(cè)，則說明赤霉素能促進生長素的合成從而提高生長素的含量或赤霉素能同時通過促進生長素的合成和抑制生長素的分解從而提高生長素的含量。通過上述分析可知，該實驗的自變量為外源赤霉素的有無，因變量是(內(nèi)源)生長素的量。 答案：(1)缺鐵、③④　阻止生長素氧化分解　(2)提高生長素的含量　(3)(內(nèi)源)生長素的量、外源赤霉素的有無　(4)①赤霉素通過促進生長素的合成，提高生長素的含量；②赤霉素通過抑制生長素的分解，提高生長素的含量；③赤霉素同時通過促進生長素的合成和抑制生長素的分解，提高生長素的含量 11．(2019屆高三山東名校模擬)腫瘤細胞中的ATG7蛋白和ULK1蛋白可以促進自噬。研究發(fā)現(xiàn)，一種叫具核梭桿菌(Fn)的細菌與直腸腫瘤有著特殊的關(guān)系，它能幫助直腸腫瘤細胞抵抗化療藥物，進而降低化療效果，過程如圖所示。請回答下列問題： (1)據(jù)圖可知，化療藥物的作用是促進細胞__________________________________， 由于具核梭桿菌能夠抑制基因表達中的________過程，進而影響化療藥物的效果，產(chǎn)生化療抵抗。 (2)有人認為只要抑制TLR4受體，便可阻止具核梭桿菌對直腸腫瘤的作用，你認為該說法正確嗎？______。原因是：__________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)TLR4是具核梭桿菌的受體。有人提出，具核梭桿菌在已出現(xiàn)直腸腫瘤的情況下，能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導(dǎo)直腸腫瘤產(chǎn)生的作用。為了驗證該假說，科研人員做了如下實驗。 材料：8～10周齡雄性小鼠48只、生理鹽水、氧化偶氮甲烷(AOM——能夠誘導(dǎo)直腸腫瘤產(chǎn)生)、具核梭桿菌等。 實驗過程： ①將上述小鼠隨機均分為4組：第一組為生理鹽水處理組；第二組為生理鹽水＋AOM處理組；第三組為生理鹽水＋Fn處理組；第四組為_____________________處理組。 ②在相同且適宜的條件下培養(yǎng)81天。 ③解剖小鼠，統(tǒng)計每組腫瘤的數(shù)量及大小。 預(yù)測結(jié)果和實驗結(jié)論： 將__________對照，若____________________________________________________， 說明具核梭桿菌本身不具備誘導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生的作用； 將__________對照，若___________________________________________________， 說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。 解析：(1)據(jù)圖可知，具核梭桿菌通過引起直腸腫瘤細胞自噬的激活來抑制其凋亡，從而幫助腫瘤細胞抵抗化療藥物，由此可推知化療藥物的作用是促進細胞凋亡，這也是化療藥物抗腫瘤治療的主要機制之一；由于具核梭桿菌能夠抑制基因表達中的轉(zhuǎn)錄過程(使相關(guān)的mRNA含量下降)，這樣可以通過ATG7蛋白和ULK1蛋白促進自噬，抑制細胞凋亡，進而影響化療藥物的效果，產(chǎn)生化療抵抗。(2)據(jù)圖可知，具核梭桿菌能通過TLR4和TLR8兩種受體作用于直腸腫瘤細胞，如果抑制TLR4受體，具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用于直腸腫瘤細胞，所以只抑制TLR4受體，不能阻止具核梭桿菌對直腸腫瘤的作用。(3)為了驗證具核梭桿菌能促進直腸腫瘤細胞的生長，但并不具備誘導(dǎo)直腸腫瘤產(chǎn)生的作用，實驗應(yīng)分為4組：第一組只用生理鹽水處理，作為空白對照；第二組用生理鹽水＋AOM處理，可與第一組對照證明AOM的單獨作用；第三組用生理鹽水＋Fn處理，可與第一、二組對照證明Fn的單獨作用；第四組用生理鹽水＋Fn＋AOM處理，可與第二、三組對照，用于證明Fn＋AOM的共同作用效果。預(yù)測結(jié)果和實驗結(jié)論：可用逆推法。要證明具核梭桿菌本身不具備誘導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生，可將第一、二組與第三組對照，若第一、三組(Fn處理組)未發(fā)現(xiàn)腫瘤，第二組(AOM處理組)發(fā)現(xiàn)腫瘤，則說明具核梭桿菌本身不具備誘導(dǎo)腫瘤產(chǎn)生的作用；要證明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長，可將第二組與第四組對照，由于第四組既有AOM誘導(dǎo)腫瘤的發(fā)生，又有具核梭桿菌促進腫瘤細胞生長，所以如果第四組腫瘤大小與數(shù)量多于第二組，則說明具核梭桿菌能夠促進腫瘤細胞生長。 答案：(1)凋亡　轉(zhuǎn)錄　(2)不正確　具核梭桿菌還能通過TLR8受體作用于直腸腫瘤細胞　(3)生理鹽水＋Fn＋AOM　第一、二組與第三組　第一、三組未發(fā)現(xiàn)腫瘤，第二組發(fā)現(xiàn)腫瘤　第二組與第四組　第四組腫瘤大小與數(shù)量多于第二組 12．某植物莖稈有短節(jié)與長節(jié)，葉形有皺縮葉與正常葉，葉脈色有綠色和褐色，莖稈有甜與不甜。下面是科研人員用該植物進行的兩個實驗(其中控制莖稈節(jié)的長度的基因用A和a表示，控制葉形的基因用B和b表示)。請回答下列問題： (1)[實驗一]純合的短節(jié)正常葉植株與純合的長節(jié)皺縮葉植株雜交，F(xiàn)1全為長節(jié)正常葉植株，F(xiàn)2中長節(jié)正常葉∶長節(jié)皺縮葉∶短節(jié)正常葉∶短節(jié)皺縮葉＝9∶3∶3∶1。 ①從生態(tài)學(xué)方面解釋上述實驗中F1的性狀表現(xiàn)有利于 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②請在方框內(nèi)畫出實驗一中F1基因在染色體的位置(用“|”表示染色體，用“”表示基因在染色體上的位置)。 (2)[實驗二]純合的綠色葉脈莖稈不甜植株與純合的褐色葉脈莖稈甜植株雜交，F(xiàn)1全為綠色葉脈莖稈不甜植株，F(xiàn)2中只有兩種表現(xiàn)型，且綠色葉脈莖稈不甜植株∶褐色葉脈莖稈甜植株＝3∶1(無突變、致死現(xiàn)象等發(fā)生)。 ①與實驗一的F2結(jié)果相比，請嘗試提出一個解釋實驗二的F2結(jié)果的假設(shè)：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②根據(jù)你的假設(shè)，實驗二中F1產(chǎn)生配子的種類有________種。 ③為驗證你的假設(shè)是否成立，可采用________法，若實驗結(jié)果為________________________________________________________________，則假設(shè)成立。 解析：(1)莖稈長節(jié)正常葉更有利于植株光合作用的進行，增強其生存斗爭能力。從F2的表現(xiàn)型及比例可知控制莖稈節(jié)長和葉形的兩對等位基因位于兩對同源染色體上，據(jù)此可畫出基因在染色體上的位置。(2)實驗二的F2中只有兩種表現(xiàn)型，且比例為3∶1，推測控制葉脈色和莖稈甜度的兩對等位基因可能位于一對同源染色體上。按照這個假設(shè)，F(xiàn)1能產(chǎn)生2種配子。為驗證假設(shè)是否成立，可用測交的方法，如果假設(shè)成立，則測交結(jié)果為綠色葉脈莖稈不甜與褐色葉脈莖稈甜的比例為1∶1。 答案：(1)①增加光合作用能力，增強生存斗爭能力 ②　(2)①兩對等位基因位于一對同源染色體上?、??、蹨y交　綠色葉脈莖稈不甜∶褐色葉脈莖稈甜＝1∶1