2020届高考生物艺考生大二轮总复习 上篇 专题十 实验与探究 第17讲 实验与探究课后巩固提升

1第17讲实验与探究一、选择题1．设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐，某同学的构思大致如下：本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照：两次对照中属于实验组的依次是()A．甲组、乙组实验前B．甲组、乙组实验后C．乙组、乙组实验前D．乙组、乙组实验后解析：D[实验组与对照组的判断常有如下方法：(1)处于正常状态下的是对照组，经过实验处理的是实验组。(2)根据实验的目的，施加什么条件来达到这个目的，那这一组就是实验组。(3)自身前后对照实验中，实验前是对照组，实验后是实验组。(4)进行了实验处理的是实验组；自然状态下(未加处理)的称为对照组。故本题中，在空白对照实验中，乙组为实验组；在自身对照实验中，实验后为实验组。]2．以紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞作为观察植物细胞质壁分离和复原实验的材料，下列有关说法正确的是()A．正在发生质壁分离的细胞，其吸水能力逐渐减弱B．正在发生质壁分离的细胞，其紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深C．发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同D．该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞不能发生质壁分离解析：B[紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的细胞液呈现紫色。正在发生质壁分离的细胞，因不断失水导致细胞液的浓度逐渐增大，紫色区域逐渐缩小，该区域颜色逐渐变深，其吸水2能力逐渐增强，A错误，B正确；因具有支持和保护作用的细胞壁也有一定程度的伸缩性，实验发生质壁分离后完全复原的细胞，其细胞液浓度最终与外界溶液浓度相同或大于外界溶液浓度，C错误；该实验不选择紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞作材料，是由于该类细胞的细胞液无色，不易观察质壁分离及其复原现象，D错误。]3．下列有关叶绿体中色素提取与分离实验及创新改进的说法中，不合理的是()A．设计一个对照实验，一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨，观察现象，可探究CaCO3加与不加对实验的影响B．秋季使用黄色或红色叶片做实验材料可以证明叶片中不含叶绿素C．把滤液细线画的宽一点做层析可以探究滤液细线的宽度对实验的影响D．用不同量的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响解析：B[探究CaCO3加与不加对实验的影响实验中，自变量是是否加CaCO3，因此一组在研磨前加CaCO3，另一组不加，然后按规定步骤研磨，观察现象，A正确；植物细胞叶绿体中含有叶绿素和类胡萝卜素，而红色叶片的颜色是因为液泡中的花青素，与叶绿体中的色素无关，B错误；把滤液细线画的宽一点做层析，与正常宽度做对比，可以探究滤液细线的宽度对实验的影响，C正确；用不同量的绿叶作实验，实验不同浓度的滤液对实验结果的影响可探究实验中绿叶的量是否需要准确称量及绿叶纯度对实验的影响，D正确。]4．(2019·黑龙江省齐齐哈尔市一模)下图为某生物兴趣小组测定的不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果。下列有关叙述正确的是()A．pH为11时，淀粉酶的活性完全丧失B．pH为3和9时，淀粉酶的活性不同C．试管中溶液的pH由13调为7后，淀粉含量明显减少D．先将淀粉与淀粉酶溶液混合后，再调节各组混合液的pH解析：B[由题干信息可知，酸和淀粉酶都能促使淀粉分解。pH为11时，1h后淀粉剩余量相对值小于1.0，说明淀粉酶的活性没有完全丧失，A错误；由题图可知，pH为3时与pH为9时，1h后淀粉剩余量相对值相同，又由于酸能促使淀粉分解，所以两组中淀粉3酶的活性不同，B正确；分析题图可知，pH为13时，淀粉酶已经完全丧失活性，将pH由13调为7后，淀粉酶的活性不会恢复，淀粉含量不会明显减少，C错误；若先将淀粉与淀粉酶溶液混合后，再调节各组混合液的pH，会导致每组实验的淀粉酶在没有达到设定的pH之前都已经开始进行催化反应了，造成实验结果不准确，D错误。]5．高中生物学实验常需测量和计数，下列操作可能导致实验结果估测值偏小的是()A．对研磨后的苹果匀浆进行过滤检测可溶性还原糖含量B．在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度C．被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕并计算鲤鱼的数量D．从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量解析：C[对研磨后的苹果匀浆进行过滤，不会影响可溶性还原糖含量的检测，A错误。在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度，会使结果偏大，B错误。被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕，会使重捕个体中被标记的个体增加，从而使鲤鱼的数量偏小，C正确。草履虫的呼吸需要氧气，故草履虫都集中在静止的上清液，因此从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量，会使估测值偏大，D错误。]二、非选择题6．某同学进行实验，甲图为实验开始状态，乙图为实验结束状态。请在乙图所示实验结果的基础上继续实验．探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜。增添的实验材料：蔗糖酶溶液、斐林试剂、试管、滴管、水浴锅等。(1)设计出继续实验的简要步骤：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。(2)预测实验现象并作出结论：_________________________________________________。解析：该实验的目的是探究蔗糖的水解产物能否通过半透膜，由提供的实验材料可推知实验原理：蔗糖的水解产物如果能透过半透膜，则由于渗透作用，两边的液面差会缩小，用斐林试剂检验，水浴加热(50～60℃)条件下A、B试管都会出现砖红色沉淀；否则，会因为4蔗糖的水解使b管内溶质分子数增加而两边液面差加大，且用斐林试剂检验时a管内溶液不出现砖红色沉淀。实验步骤设计重点考查无关变量的控制，如两侧加入等量的蔗糖酶，水浴控制酶活性的最适温度等。答案：(1)①向a、b两管分别加入等量蔗糖酶溶液，水浴加热(或隔水加热)U型管至适宜温度，观察a、b两管内液面的变化；②吸取a、b两管内适量液体，分别加入A、B两试管中，并加入等量的斐林试剂，50～65℃水浴加热，观察A、B两试管内有无砖红色沉淀(2)如果a、b两管液面高度差缩小且A、B试管内均有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物能通过半透膜；如果a、b两管液面高度差增大且A试管内无砖红色沉淀生成，B试管内有砖红色沉淀生成，则蔗糖的水解产物不能通过半透膜7.紫色洋葱是生物学中常用的实验材料。它的叶分两种：管状叶伸展于空中，进行光合作用；鳞片叶层层包裹形成鳞茎，富含营养物质。以洋葱为材料进行如下实验：(1)若分离叶绿体中的色素，所用的实验材料是__________。提取叶绿体中的色素使用的试剂是__________。分离色素依据的实验原理是____________________________________。(2)观察质壁分离复原所用的最佳材料是__________，该实验的自变量是__________。(3)若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，常用的理想材料为__________，该材料优于其他部位的原因是________________________________________。(4)若观察有丝分裂，所用的理想材料为__________，装片的制作流程为：解离→__________→染色→制片。(5)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”两个实验中，都用到了盐酸，它在两个实验中的作用__________(填“相同”或“不同”)。解析：(1)由题可知，“管状叶伸展于空中，进行光合作用”说明管状叶含有叶绿体，则提取和分离绿叶中的色素所用的实验材料是管状叶，含有色素较多；无水乙醇(丙酮)能溶解色素；CaCO3的作用是防止研磨过程中叶绿素遭到破坏。分离色素依据的实验原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同。(2)观察细胞的质壁分离及复原所用的最佳材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮，具有紫色液泡，便于观察；该实验的目的是观5察质壁分离和复原，则自变量是清水和蔗糖溶液，在蔗糖溶液中细胞失水，发生质壁分离；在清水中，发生质壁分离的复原。(3)若观察DNA、RNA在细胞中的分布状况，需要用甲基绿和吡罗红染色，使得细胞核呈绿色，细胞质呈红色，则理想材料为紫色洋葱鳞片叶的内表皮，没有色素。(4)若观察有丝分裂，所用的理想材料为洋葱根尖分生区细胞，细胞分裂旺盛，为正方形，排列紧密。该实验的装片制作程序是解离→漂洗→染色→制片。(5)在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”和“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”两个实验中都用到了盐酸，它在两个实验中的作用不同，前者是改变细胞膜的通透性和使染色质中DNA和蛋白质分离开；后者的作用是作为解离液。答案：(1)管状叶无水乙醇不同色素在层析液中的溶解度不同，在滤纸上的扩散速度也不同(2)(紫色洋葱)鳞片叶外表皮清水和蔗糖溶液(3)鳞片叶内表皮颜色浅(由单层细胞构成)(4)根尖(分生区细胞)漂洗(5)不同8．为了证明生长素在胚芽鞘中的极性运输，一位同学设计了如下图实验，一段时间后，发现位于形态学下端的琼脂块逐渐有了生长素，请思考：(1)本实验能否得出“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”这一结论？为什么？___________________________________________________________________。(2)欲得出上述结论应怎样改进更具说服力？____________________________________。答案：(1)不能。因为仅就该实验只能证明“生长素可以从胚芽鞘形态学上端运往形态学下端”，而不能证明“生长素不能由形态学下端运往形态学上端”(2)应该增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验，以研究生长素能不能从形态学下端运输到形态学上端。(如图所示)。69．一株植物水平放置时，根部表现为向地生长，茎部表现为背地生长。(1)根部和茎部的弯曲生长是因为____________________________，造成生长素分布不均匀。(2)欲探究生长素的极性运输是否受重力影响，请利用相关材料在常规实验室条件下完成实验，要求简要写出①实验思路、②结果分析。(实验材料：放射性强度相同的含14C－IAA琼脂片，不含IAA的空白琼脂片，新鲜枝条。材料充足，不考虑重力对琼脂片中IAA扩散的影响。回答实验思路时可用图辅助说明。)解析：(1)植物水平放置时，由于重力作用，生长素浓度在近地侧较高。对于植株的茎来说，这个浓度的生长素能促进生长，因而近地侧生长较快，植株的茎就向上弯曲生长。同样的生长素浓度，对于植株的根来说，却会抑制生长，因而，根部近地侧的生长比远地侧的慢，根就向下弯曲生长。因此根部和茎部的弯曲生长是因为重力使生长素由远地侧向近地侧运输，造成生长素分布不均匀。(2)生长素只能由形态学的上端运输到形态学的下端，而不能反过来运输，称为极性运输。要证明极性运输是否受重力的影响，应该设置一组把胚芽鞘倒过来放置，其他条件都相同的对照实验。故欲探究生长素的极性运输是否受重力影响的实验设计思路为：取生长状态相同的枝条若干，随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置，并在上方放置一块含有14C—IAA的琼脂片，在下方放置一块空白琼脂片。将另一组枝条的形态学上端朝下垂直放置，并在下方放置一块含有14C—IAA的琼脂片，在上方放置一块空白琼脂片。一段时间后测定两组空白琼脂片的放射性。结果分析：若两组空白琼脂片放射性相同，则生长素的极性运输不受重力影响；若两组空白琼脂片的放射性不同，则生长素的极性运输受重力的影响。答案：(1)重力使生长素由远地侧向近地侧运输(2)①取生长状态相同的枝条若干，随机分成两组。将一组枝条的形态学上端朝上垂直放置，并在上方放置一块含有14C—IAA的琼脂片，在下方放置一块空