2023高考生物二轮复习 第二部分 专题3 实验题专练配套试题

2013高考生物二轮复习第二部分专题3实验题专练配套试题1．辽宁地区有种在海边生活的植物——蓬碱草，它在每年四五月份长出地面，开始为绿色，慢慢变红，到了九月份便形成浓烈的红，铺满整个海滩。在9月初，蓬碱草有的是红色，有的是绿色。为了探究蓬碱草叶片变红的原因，某校同学进行了如下实验探究。实验假设：蓬碱草变红与叶片的叶绿体中胡萝卜素含量增加有关。实验材料：略实验步骤：①在同一海岸处取生长时期相同的______________各若干株。各称取5克叶片剪碎后放入A、B两个研钵中。②分别向A、B两个研钵中加入________________，迅速研磨、过滤、收集滤液。③用________法分离滤液中的色素，得到两组滤纸条。④观察、比较分析两组滤纸条上的色素带。请回答：(1)实验步骤③中分离滤液中色素时依据的实验原理为：叶绿体中的色素在层析液中的________不同，随层析液在滤纸条上的________不同，从而将它们分离开。(2)根据实验假设，同学们应着重观察和比较两组滤纸条从上到下的第________条色素带。(3)实验预期和结论：红叶组与绿叶组相比，若红叶组着重观察的那条色素带________，则假设成立；否则，假设不成立。(4)若通过本次探究，几乎所有同学都证明了上述假设不成立。那么，根据细胞学知识，你认为蓬碱草叶片变红最可能的原因是与叶片细胞内________中的色素有关。如何设计实验证明这一假设是正确的？请写出简要的设计思路。解析：①由实验目的可知，若要探究蓬碱草颜色变化的原因是否为叶绿体中色素种类和含量的变化，需选择正常绿叶蓬碱草和红叶蓬碱草的叶片作为实验材料；②根据教材实验介绍可知，在提取色素时需加入适量二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇，以提取到足量的色素；③纸层析法的实验结果是得到不同色素不同分布的滤纸条。(1)分离滤液中的色素依据的实验原理是：叶绿体中的色素在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，从而将它们分离开。(2)实验假设蓬碱草变红是由于胡萝卜素含量增加，胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，因此应着重观察和比较两组滤纸条从上到下的第1条色素带。(4)绿色植物液泡中也可能含有色素，可借助显微镜观察。答案：实验步骤：①正常绿叶蓬碱草和红叶蓬碱草　②适量二氧化硅、碳酸钙、无水乙醇　③纸层析　(1)溶解度扩散速度　(2)1　(3)颜色深、色素带宽　(4)液泡　将绿叶蓬碱草和红叶蓬碱草的叶片细胞制作成临时装片，用显微镜观察液泡的颜色。2．适当补碘有益于人体健康，但碘是否越多越好呢？-8-\n上图是在不同浓度碘水饲喂下小鼠甲状腺肿患病率的实验结果，据此结果可推断出________________________________________________________________________________________________________________________________________________的结论。为验证上述结论的真实性，请你设计一个验证实验。材料用具：年龄一致、发育正常、体重与健康状况相近、各项指标符合要求的雌雄小鼠各100只，普通饲料(缺碘，其他营养全面)，5组不同浓度的碘水溶液，红外微光谱仪(通过体表测定小鼠甲状腺大小)。(1)实验步骤：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________；⑤一段时间后，用红外微光谱仪测定小鼠甲状腺大小，统计各组小鼠甲状腺肿的患病率。(2)如果严格按照上述实验方案操作，各组实验结果没有出现明显差异，分析可能的原因是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题是一道典型的实验设计类试题。实验的目的是验证“碘对生物体具有双重作用”，自变量是碘浓度，根据材料用具提供的5组不同浓度的碘水溶液，可明确应设置5组进行对照实验。因变量为碘对生物体的影响，根据材料用具中红外微光谱仪和步骤⑤的提示，可通过测定小鼠甲状腺大小来统计各组小鼠甲状腺肿的患病率，并以此作为因变量的检测指标。答案：碘对生物体具有双重作用　(1)①将小鼠随机平均分成5组，并编号A、B、C、D、E，每组雌雄小鼠各20只　②用红外微光谱仪测定各组小鼠甲状腺大小并记录③分别给A、B、C、D、E组小鼠每天定时饲喂等量饲料并添加等量不同浓度的碘水溶液　④在相同且适宜的条件下饲养　(2)实验时间太短、碘水浓度配制不合理3．为了探究某大豆品种的矮化特性与某激素X的含量有关，请用所给的实验材料，完成下列实验步骤并回答问题：-8-\n实验材料：取2片真叶且长势相同的该品种大豆幼苗若干、完全培养液、蒸馏水、适宜浓度的某激素X溶液、喷壶等。(1)实验步骤：①将上述大豆幼苗平均分成A、B两组，A组为对照组，B组为实验组，分别置于等量的完全培养液中培养。②用喷壶分别将等量的________和________喷洒在A、B两组幼苗上。③将两组幼苗置于相同且适宜的温度和光照等条件下培养，一段时间后，测定两组植株的________。(2)为实验结果设计表格。(3)预测实验结果。(4)后经科学家测定某激素X为赤霉素，结合课本内容回答：①实验原理：_______________________________________________________。②实验结果：_______________________________________________________。解析：解答本题先要找出自变量(某激素X的有无)、因变量(株高)。(1)应用“材料用具消元法”和“实验对照加减法”进行解答。先用“材料用具消元法”对已用材料消元后，找出未用材料(蒸馏水、适宜浓度的某激素X溶液)；再用“加法原理”由题目可知B组为实验组，应加适宜浓度的某激素X溶液；最后排序填充。(2)应用“图像表格变量法”进行解答。列标题对应自变量(某激素X)，行标题对应因变量(株高)。　结果组别　株高株1株2株3株4……平均值A组B组(3)应用“结果结论假设法”进行解答。①假设某激素X有使植株矮化的作用，则A组植株的平均高度大于B组植株的平均高度；②假设某激素X对植株高度无作用，则A组植株的平均高度等于B组植株的平均高度。③假设激素X对植株有增高作用，则A组的平均高度小于B组。(4)应用“目的原理代入法”进行解答。①赤霉素是课本中的知识，只要把课本内容代入题中，最后扣题即可。②代入实验原理，得出相应的实验结果。答案：(1)②蒸馏水　适宜浓度的某激素X溶液　③高度　(2)结果试剂组别株高株1株2株3株4……平均值蒸馏水-8-\nA组(对照组)B组(实验组)适宜浓度的某激素X(3)①A组植株的平均高度大于B组植株的平均高度；②A组植株的平均高度等于B组植株的平均高度；③A组的平均高度小于B组。(4)①赤霉素有促进细胞伸长使植株增高的作用，用赤霉素处理植株后，可以显著增加植株的高度，据此可以证明该大豆品种的矮化特征与赤霉素的含量有关　②A组(对照组)植株的平均高度小于B组(实验组)植株的平均高度4．库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质。结合态呈香物质大部分以糖苷形式存在，本身没有香气，但在βD葡萄糖苷酶作用下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质。若香梨在储藏期间上述转变过程迅速，会导致部分香气成分丧失，影响果实的风味和品质。科研人员进行了相关实验(实验结果如下图所示)，请分析回答下列问题：(1)本实验的目的是____________________________________________________。(2)本实验中，检测的原理如下：对硝基苯βD葡萄糖苷(pNPG)对硝基苯酚①对硝基苯βD葡萄糖苷(pNPG)与香梨中的________分子结构相似，能在βD葡萄糖苷酶作用下生成对硝基苯酚，对硝基苯酚在碱性条件下显黄色。②由于不同香梨中的________不同，以上反应完成后，在碱性条件下呈现的黄色深浅不同，在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同。与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的________进行比较，确定________含量，然后推算出________。(3)实验步骤：提取样液：定期称取不同储藏条件下的香梨10.0g，立即在液氮下研磨成粉末，加入经适量预冷的pH6.0缓冲液，在冰浴下研磨成匀浆，于4°C条件下离心获得的上清液，即βD葡萄糖苷酶粗提取液，用pH6.0缓冲液定容至10mL，置于4°C条件下保存备用。检测样液：在10mL试管中依次加入0.6mL缓冲液，1.0mL酶粗提取液和0.2mL10mmol/LpNPG，混合均匀，迅速盖上试管塞后立即放到37°C条件下反应60min，加入Na2CO3-8-\n终止反应，然后在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定其吸光值。①提取样液过程必须在低温条件下进行的原因是____________________________________________。②检测样液时，酶促反应需控制在pH6.0、37°C条件下完成，其最可能的原因是__________________________________________________________________________________________。(4)实验结论：在四种不同条件下储藏的香梨中，游离态呈香物质均约在储藏________天时相对较多，在________储藏时，香梨的风味和品质最佳。解析：(1)该实验的自变量是库尔勒香梨果实的储存条件，因变量是βD葡萄糖苷酶含量变化(βD葡萄糖苷酶活性)，因此，此实验的目的是研究不同储存条件下βD葡萄糖苷酶含量(βD葡萄糖苷酶活性)的变化规律或探究不同储存条件对βD葡萄糖苷酶含量(βD葡萄糖苷酶活性)的影响。(2)①对硝基苯βD葡萄糖苷(pNPG)与香梨中的结合态呈香物质的分子结构相似。②由于不同香梨中的βD葡萄糖苷酶的含量不同，以上反应完成后，在碱性条件下呈现的黄色深浅不同，在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同。与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的颜色进行比较，确定对硝基苯酚含量，然后推算出βD葡萄糖苷酶的含量(βD葡萄糖苷酶的活性)。(3)①提取样液过程必须在低温条件下进行的原因是保持βD葡萄糖苷酶含量或抑制βD葡萄糖苷酶失活、排除温度对酶活性的影响，以提高实验的精确度。②为保证酶的活性，检测样液时，酶促反应需控制在最适条件下。(4)根据曲线变化规律可知，在四种不同条件下储藏的香梨中，游离态呈香物质均约在储藏40天时相对较多，在1%涂膜储藏时，香梨的风味和品质最佳。答案：(1)研究不同储存条件下βD葡萄糖苷酶含量(βD葡萄糖苷酶活性)的变化规律或探究不同储存条件对βD葡萄糖苷酶含量(βD葡萄糖苷酶活性)的影响　(2)①结合态呈香物质　②βD葡萄糖苷酶的含量　颜色(或吸光值)　对硝基苯酚　βD葡萄糖苷酶的含量(βD葡萄糖苷酶的活性)　(3)①保持βD葡萄糖苷酶含量(或抑制βD葡萄糖苷酶失活、排除温度对酶活性的影响)　②此条件下酶的活性最高(pH6.0是βD葡萄糖苷酶的最适pH,37°C是βD葡萄糖苷酶的最适温度)　(4)40　1%涂膜5．多数鱼类的体色会随着环境条件的变化而改变。经研究发现，鱼类体表色素细胞内色素颗粒的运动能够引起鱼类体色的改变，研究中通常采用不同的色素细胞指数等级来表示色素颗粒扩散的程度。-8-\n(1)当光照条件发生变化时，鱼类的眼和松果体作为________接受这一刺激，产生兴奋。兴奋沿传入神经传到________，经分析综合最终到达效应器，效应器对刺激作出应答反应。当兴奋到达肾上腺时，其分泌的肾上腺素能使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集，使体表颜色变浅；而当兴奋到达副交感神经时，神经末梢分泌的乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒________，使体表颜色加深。由此可以看出：鱼的体色受________的调节。(2)为验证肾上腺素和乙酰胆碱对鱼体色的影响，科研人员进行了相关实验研究，请完善下列实验内容。实验对象：体长10cm左右且体色相近的同种鲫鱼若干条。药品及用具：鱼用生理盐水、适宜浓度的肾上腺素、乙酰胆碱、显微镜、载玻片等。实验步骤：第一步：将鲫鱼平均分成三组，编号为甲、乙、丙，分别放入三个玻璃缸中置于背光处饲养一段时间；第二步：给甲组鲫鱼腹腔中注入2mL肾上腺素，乙组鲫鱼腹腔中注入________，而丙组鲫鱼腹腔中注入________作为对照；第三步：将装有上述处理后鲫鱼的玻璃缸置于________处，约2小时后，观察比较三组鲫鱼体表颜色的变化。预期实验结果：甲、乙、丙三组鲫鱼的体色由深到浅依次是________。第四步：再取另一条鲫鱼，用其体表同一部位的鳞片制成多个________，分别用适宜浓度的上述物质进行处理，10分钟后显微镜下观察鳞片内色素细胞中色素颗粒运动的情况，记录各组鳞片的____________________，从而定量分析相关物质对鱼体色的影响。解析：(1)考查了神经调节的结构基础，并以实例的形式考查神经调节与体液调节的关系。当光照条件发生变化时，感受器(鱼类的眼和松果体)受到刺激→传入神经→神经中枢(分析和综合)→传出神经→效应器作出应答(一是肾上腺分泌肾上腺素，使体表黑色素细胞的色素颗粒聚集，使体表颜色变浅；二是到达副交感神经时，神经末梢分泌的乙酰胆碱能使体表黑色素细胞的色素颗粒扩散，使体表颜色加深)。据此可知，鱼体色的调节是神经—体液调节的结果。(2)验证肾上腺素和乙酰胆碱对鱼体色的影响时，分析题干中提供的药品及用具，结合给出的不完整的实验步骤，可以设计对照实验。为排除外界因素——光照的影响，处理后的鲫鱼应置于背光处。结合鱼类体色变化的研究结果，预测体色由深到浅的实验结果是：乙(乙酰胆碱使色素颗粒分散，体色变深)、丙、甲(肾上腺素使色素颗粒聚集，体表颜色变浅)。研究中通常采用不同的色素细胞指数等级来表示色素颗粒扩散的程度。因此定量分析相关物质对鱼体色的影响时，可以用适宜浓度的上述物质处理鳞片后，在显微镜下观察鳞片内色素细胞中色素颗粒运动的情况，记录色素细胞指数即可。答案：(1)感受器　神经中枢　扩散　神经和激素(体液)(2)第二步：等量的乙酰胆碱　等量的鱼用生理盐水第三步：背光预期实验结果：乙、丙、甲第四步：临时装片　色素细胞指数等级-8-\n6．鲁莱黑猪是山东省地方优良品种，该猪品种以抗病、产仔率高、肉质鲜美等著名。但是近年来由于品系间的杂交繁育等，优良性状退化严重。有人利用沂蒙山区的野猪资源来改良现有猪品种，并取得初步成功。将鲁莱黑猪与野猪交配，成功产下十几只杂交后代，这些仔猪都具有鲁莱黑猪原有的优良性状。(1)野猪和鲁莱黑猪杂交产生可育后代，说明_________________________________________________________________________________________________________。(2)野猪和鲁莱黑猪杂交，后代因为含有野猪的基因，仍然野性十足，不方便圈养。请设计两种育种方案，以降低其野性。方案一：___________________________________________________________________________________________________________________________________；方案二：______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)已知鲁莱黑猪的一个隐性性状由单基因h控制，但不知控制该性状的基因(h)是位于常染色体上还是位于性染色体上，请你设计一个简单的方案进行调查，并预测调查结果。方案：寻找具有该隐性性状的鲁莱黑猪进行调查，统计________________________________________________________________________________________________________________________________________________。结果：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________。解析：(1)野猪和鲁莱黑猪杂交能产生可育后代，说明没有产生生殖隔离，野猪和鲁莱黑猪属于同一物种。(2)要降低野猪和鲁莱黑猪杂交后代的野性，就要减少野猪的基因，可通过让杂种后代不断地与鲁莱黑猪杂交(或人工授精)，从后代中选育优良耐饲养型的后代留作种猪，也可以通过让杂种后代进行多代自由交配，从中选育出符合育种目标的个体作为种猪。(3)本小题的要求是通过调查的方法确定基因h的位置。若基因h位于X染色体上，则具有该隐性性状个体的雄性多于雌性；若基因h位于常染色体上，则具有该隐性性状个体的雄性与雌性差不多；若基因h位于Y染色体上，则具有该隐性性状的个体全是雄性。答案：(1)野猪和鲁莱黑猪属于同一物种(没有产生生殖隔离)　(2)方案一：让杂种后代不断地与鲁莱黑猪杂交(或人工授精)，从后代中选育优良耐饲养型的后代留作种猪　方案二：让杂种后代进行多代自由交配，从中选育出符合育种目标的个体作为种猪　(3)具有该性状的猪的性别比例　结果：①若具有该隐性性状个体的雄性多于雌性，则基因h位于X染色体上　②若具有该隐性性状个体的雄性与雌性差不多，则基因h位于常染色体上③若具有该隐性性状的个体全是雄性，则基因h位于Y染色体上7．甲、乙两图分别表示光照强度和空气中CO2-8-\n含量对某绿色植物光合作用的影响，丙图表示一天内某时间段蔬菜大棚内CO2浓度随时间的变化曲线。请据图回答下列问题。(1)甲图中的B点与乙、丙图中的________点叶肉细胞所处的生理状态相同，此时细胞中能产生ATP的部位有________；如果在缺镁的条件下，G点将向________方移动。(2)C点与B点相比较，叶绿体基质中C3的含量________。(较多/较少/不变)(3)甲图中A点所进行的生理反应表达式为____________________________________________________________________________________________________________。(4)光合作用在遇到一定限制因素时，其速率将不再增加，图中限制E点的外界因素是________________。(5)据研究发现，当土壤干旱时，植物根细胞会迅速合成某种化学物质X。有人推测根部合成的X运输到叶片，能调节气孔的开闭。他们做了如下实验：从该植株上剪取大小和生理状态一致的3片叶，分别将叶柄下部浸在不同X浓度的培养液中，以分析叶片中X浓度与气孔开放程度之间的关系。一段时间后，可以测得有关数据。以上方案有不完善的地方，请指出来并加以改正。解析：本题考查影响光合作用强度的因素。(1)甲图中的B点、乙图中的D点以及丙图中的G点光合作用强度等于细胞呼吸强度，此时细胞既不吸收CO2也不释放CO2，此时细胞质基质、线粒体通过细胞呼吸产生ATP，叶绿体通过光合作用光反应产生ATP。缺镁会导致叶绿体色素合成减少，故光合作用强度等于细胞呼吸强度时所需的光照强度会增强，细胞呼吸释放CO2增多，故G点向右上方移动。(2)C点比B点光照强度大，故C点时细胞叶绿体中C3能迅速还原，C3含量低。(3)A点表示光照强度为0，细胞只进行有氧呼吸。(4)E点之后说明光合作用强度不再随CO2浓度增大而增强，此时影响光合作用强度的因素可能是除CO2浓度外的其他变量，如温度、光照强度、水等。(5)实验中选择大小、形态、生理状态完全相同的叶片是为了排除无关变量的影响。实验中要用含有X的培养液和不含X的培养液处理叶柄下部以遵循单一变量原则和对照原则，使实验更具有说服力。答案：(1)D、G　线粒体、叶绿体、细胞质基质　右上　(2)较少　(3)C6H12O6＋6O2＋6H2O6CO2＋12H2O＋能量　(4)温度、光照强度等　(5)①样本量太少。应“取大小和生理状态一致的叶片若干，平均分为三组”。②缺乏空白对照。应增加1组，将叶片的叶柄下部浸在不含X的培养液中-8-