專題13實驗與探究(A卷)(30分鐘100分)一、單項選擇題(共10個小題,每小題6分,共60分)1.(2016江蘇高考)下列用鮮菠菜進行色素提取、分離實驗的敘述,正確的是()A.應該在研磨葉片后立即加入CaCO3,防止酸破壞葉綠素B.即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素C.為獲得10 mL提取液,研磨時一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D.層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會很快隨溶劑揮發(fā)消失【解析】選B。本題主要考查綠葉中色素的提取和分離實驗。CaCO3可防止研磨過程中葉綠素被酸破壞,應該在研磨時加入CaCO3,A項錯誤。菜葉剪碎是否充分,不影響菜葉中色素的總含量,即使菜葉剪碎不夠充分,也可以提取出4種光合作用色素,B項正確;由于研磨時乙醇揮發(fā),為了獲得10 mL提取液,研磨時加入多于10 mL的乙醇,C項錯誤;層析完畢后應迅速記錄結果,否則葉綠素條帶會隨色素分解消失,而不會隨溶劑的揮發(fā)消失,D項錯誤。2.(2016海南高考)下列實驗中,加入試劑后不能產(chǎn)生特定顏色的是()A.取成熟香蕉勻漿,用斐林試劑檢測還原糖B.黑暗中生長24 h的天竺葵葉片,用碘液檢測淀粉C.玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后,在顯微鏡下觀察細胞核D.花生子葉經(jīng)蘇丹染色后,在顯微鏡下觀察脂肪顆粒【解析】選B。本題主要考查糖類、脂肪與DNA的檢測實驗。A項,成熟香蕉勻漿中含有大量的可溶性還原糖,用斐林試劑檢測可產(chǎn)生磚紅色沉淀,故A不符合題意。B項,黑暗中生長24 h的天竺葵葉片,淀粉已消耗盡,用碘液檢測,不會出現(xiàn)藍色,故B符合題意。C項,玉米根尖經(jīng)甲基綠染色后,在顯微鏡下觀察細胞核被染成綠色,故C不符合題意。D項,花生子葉含有脂肪,經(jīng)蘇丹染色后,在顯微鏡下觀察到脂肪顆粒被染成橘黃色,故D不符合題意。3.(2016天津高考)在紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞的失水和吸水實驗中,顯微鏡下可依次觀察到甲、乙、丙三種細胞狀態(tài)。下列敘述正確的是()A.由觀察甲到觀察乙需將5倍目鏡更換為10倍目鏡B.甲、乙、丙可在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生C.與甲相比,乙所示細胞的細胞液濃度較低D.由乙轉變?yōu)楸倪^程中,沒有水分子從胞內(nèi)擴散到胞外【解題指導】解答本題的關鍵有兩點:(1)明確高倍顯微鏡的使用方法。(2)理解滲透作用及植物細胞的質壁分離和復原的原理?！窘馕觥窟xB。本題主要考查觀察植物細胞的質壁分離和復原的實驗、顯微鏡的使用方法。A項,根據(jù)題圖由甲到乙細胞體積沒有變化,可判斷顯微鏡放大倍數(shù)不變,沒有更換目鏡,故錯誤。B項,圖示紫色洋蔥鱗片葉外表皮細胞由甲乙為失水過程,發(fā)生了質壁分離現(xiàn)象;乙丙為吸水過程,發(fā)生了質壁分離后的復原現(xiàn)象,甲、乙、丙可以在同一個細胞內(nèi)依次發(fā)生,故正確。C項,圖中乙所示細胞質壁分離程度大于甲,說明乙所示細胞的細胞液失水較多,其細胞液濃度較高,故錯誤。D項,由乙轉變?yōu)楸倪^程中,細胞吸水,單位時間內(nèi)水分子從胞內(nèi)擴散到胞外的數(shù)目少于從胞外擴散到胞內(nèi)的數(shù)目,故錯誤。【易錯提醒】(1)需要用高倍鏡觀察時,一般不換目鏡,而是轉動轉換器直接換用高倍物鏡。(2)在發(fā)生滲透作用時,水分子通過半透膜進行雙向擴散。4.(2017全國卷)若給人靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液,則一段時間內(nèi)會發(fā)生的生理現(xiàn)象是()A.機體血漿滲透壓降低,排出相應量的水后恢復到注射前水平B.機體血漿量增加,排出相應量的水后滲透壓恢復到注射前水平C.機體血漿量增加,排出相應量的NaCl和水后恢復到注射前水平D.機體血漿滲透壓上升,排出相應量的NaCl后恢復到注射前水平【解析】選C。0.9%NaCl溶液是血漿的等滲溶液,靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液,不會導致血漿滲透壓的變化,A項、D項錯誤;靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液直接增加了血漿量,機體通過水鹽平衡調節(jié),排出相應量的NaCl和水后,可以恢復到注射前水平,C項正確;若僅排出相應量的水,會導致血漿滲透壓升高,而不能恢復到注射前水平,B項錯誤?！炯庸逃柧殹?2017青島二模)下列有關實驗的操作,不能達到目的的是()A.設置酶的種類不同或者底物不同作為自變量,探究酶的專一性實驗B.以過氧化氫為底物,設置肝臟研磨液和清水的對照實驗,可驗證酶的高效性C.將四倍體西瓜的花藥進行離體培養(yǎng),得到單倍體植株D.在高度近視患者的家系中進行調查研究,可知高度近視的遺傳方式【解析】選B。酶的專一性是一種酶只能催化一種或一類化學反應的進行,設計探究酶的專一性實驗時,自變量可設置酶的種類不同或者底物不同,A正確;與無機催化劑相比,酶的催化具有高效性,以過氧化氫為底物,設置肝臟研磨液和Fe3+的對照實驗,可驗證酶的高效性,肝臟研磨液和清水的對照實驗,能驗證酶具有催化作用,B錯誤;配子不經(jīng)受精作用,直接發(fā)育而來的個體,無論含有多少個染色體組都稱為單倍體,四倍體西瓜的花藥進行離體培養(yǎng),得到單倍體植株,C正確;調查某種遺傳病的遺傳方式需要在患者的家系中進行,D正確。5.(2017洛陽二模)下列有關實驗的說法,錯誤的是()A.探究pH對酶活性影響的實驗中,可選擇的材料與試劑是蛋白液、蛋白酶液與雙縮脲試劑B.通過雜交實驗驗證分離定律時,可以選擇玉米做實驗材料C.觀察動物細胞的失水和吸水時,可以選擇哺乳動物成熟的紅細胞做實驗材料D.觀察植物細胞的質壁分離實驗中,可以選擇黑藻的葉肉細胞做實驗材料【解析】選A。雙縮脲試劑用于鑒定蛋白質,由于蛋白酶本身也是蛋白質,所以用雙縮脲試劑無法判斷蛋白液是否被完全分解,而且溶液的pH也會影響雙縮脲試劑的作用效果,所以不能用于探究pH對酶活性影響,A錯誤;玉米是二倍體植物,染色體數(shù)目少而大,方便觀察,同時性狀較多并且很明顯,所以可以選用玉米作為驗證分離定律的實驗材料,B正確;因為哺乳動物成熟的紅細胞不含有細胞核以及大部分細胞器,同時也沒有細胞壁,細胞中部向內(nèi)凹陷,因此在細胞吸水和失水時,實驗現(xiàn)象明顯,C正確;黑藻的葉肉細胞屬于真核細胞,有細胞壁和大液泡而且富含葉綠體,使得原生質層呈綠色,所以可以觀察到明顯的實驗現(xiàn)象,D正確。6.(2017廣州二模)下列關于酶的實驗敘述,正確的是()A.利用唾液淀粉酶可以除去植物細胞壁B.用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶C.H2O2分解實驗中,Fe3+、加熱與過氧化氫酶降低活化能的效果依次增強D.利用pH分別為7、8、9和10的緩沖液探究pH對胃蛋白酶活性的影響【解析】選B。植物細胞壁的主要成分為纖維素和果膠,根據(jù)酶的專一性,唾液淀粉酶不能除去植物細胞壁,A錯誤;脲酶可溶于丙酮,用丙酮能從刀豆種子中提取到純度較高的脲酶,B正確;H2O2分解實驗中,加熱不能降低活化能,而是提供化學反應的活化能,C錯誤;胃蛋白酶的最適pH為2.0左右,用pH分別為8、9和10的緩沖液處理時胃蛋白酶均失活,D錯誤。7.(新題預測)下列有關生物學研究方法的敘述,正確的是()A.分離各種細胞器和分離葉綠體中色素差速離心法B.格里菲思肺炎雙球菌轉化實驗同位素示蹤法C.探究草履蟲種群數(shù)量變化規(guī)律物理模型建構法D.探究酵母菌細胞呼吸方式對比實驗法【解析】選D。細胞器分離根據(jù)其比重不同可用差速離心法,色素的分離根據(jù)其在層析液中的溶解度不同導致在濾紙上的分離速度不同,用的是紙層析法,A錯誤;格里菲思與艾弗里的肺炎雙球菌轉化實驗都沒有采用同位素示蹤法,B錯誤;探究草履蟲種群數(shù)量變化規(guī)律運用了數(shù)學模型建構法,C錯誤;探究酵母菌細胞呼吸方式設置有氧和無氧兩個實驗組進行相互對比,D正確。8.(2017江蘇高考)下列關于探索DNA是遺傳物質的實驗,敘述正確的是世紀金榜導學號73414164()A.格里菲思實驗證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀B.艾弗里實驗證明從S型肺炎雙球菌中提取的DNA可以使小鼠死亡C.赫爾希和蔡斯實驗中離心后細菌主要存在于沉淀中D.赫爾希和蔡斯實驗中細菌裂解后得到的噬菌體都帶有32P標記【解析】選C。格里菲思體內(nèi)轉化實驗證明S型細菌中存在某種“轉化因子”,能將R型細菌轉化為S型細菌,但沒有證明“轉化因子”是什么,即沒有證明DNA可以改變生物體的遺傳性狀,A項錯誤;艾弗里實驗證明DNA是使R型細菌產(chǎn)生穩(wěn)定遺傳變化的物質,該實驗屬于肺炎雙球菌體外轉化實驗,并沒有涉及肺炎雙球菌對小鼠的作用,B項錯誤;在赫爾希和蔡斯實驗中,細菌質量較大,離心后細菌主要存在于沉淀中,C項正確;32P標記噬菌體的DNA,由于DNA的半保留復制,只有含親代噬菌體DNA鏈的子代噬菌體才帶有32P標記,D項錯誤。【方法規(guī)律】噬菌體侵染細菌實驗放射性分析的“兩看”法【加固訓練】(2017黃岡二模)赫爾希和蔡斯完成了著名的T2噬菌體侵染大腸桿菌實驗,有關該實驗的說法正確的是()A.選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結構簡單,繁殖速度快B.用32P和35S分別標記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質分子的合成過程C.35S標記的噬菌體侵染實驗中,若攪拌時間短,上清液中的放射性會降低D.32P標記的噬菌體侵染實驗中,保溫時間過長或過短都會降低上清液的放射性【解析】選C。選擇T2噬菌體作為實驗材料的優(yōu)勢是其結構簡單(由蛋白質和DNA組成),侵染細菌時只有DNA進入細菌,能將DNA和蛋白質徹底分開,與繁殖速度無關,A錯誤;用32P和35S分別標記噬菌體可追蹤其DNA和蛋白質分子的行蹤,而不是它們的合成過程,B錯誤;35S標記的是噬菌體的蛋白質外殼,其在侵染細菌時,蛋白質外殼沒有進入細菌,攪拌的目的是讓吸附在細菌表面的蛋白質外殼與細菌分開,若攪拌不充分,有少量35S的噬菌體蛋白質外殼吸附在細菌表面,隨細菌離心到沉淀物中,使上清液中放射性降低,沉淀物中放射性增強,C正確;由以上分析可知,32P標記的噬菌體侵染實驗中,保溫時間過長或過短都會增強上清液的放射性,D錯誤。9.(新題預測)下列有關實驗的敘述,不正確的是()世紀金榜導學號73414165A.在低溫誘導植物染色體數(shù)目變化實驗中需要使用酒精B.用于質壁分離和復原以及觀察線粒體實驗的細胞應均處于生活狀態(tài)C.用血細胞計數(shù)板進行酵母菌計數(shù)時,先滴加酵母菌培養(yǎng)液,后放蓋玻片D.DNA半保留復制的證明實驗和噬菌體侵染細菌的實驗均用到同位素標記法【解析】選C。在低溫誘導植物染色體數(shù)目變化的實驗中,95%的酒精溶液的作用是洗去附著在根尖的卡諾氏液,A正確;質壁分離及復原的前提條件是活細胞;健那綠是專一性染線粒體的活細胞染料,所以用健那綠染液觀察生活狀態(tài)線粒體的形態(tài)和分布實驗需要保持細胞形態(tài),B正確;用血細胞計數(shù)板統(tǒng)計酵母菌數(shù)量時,應先蓋上蓋玻片后再滴加培養(yǎng)液到蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入,C錯誤;DNA半保留復制的證明實驗用15N標記的氨基酸研究子代DNA,噬菌體侵染細菌的實驗用35S和32P分別標記蛋白質和DNA研究蛋白質和DNA在親子代之間的連續(xù)性,因此二者均用到同位素標記法,D正確?！炯庸逃柧殹肯铝嘘P于噬菌體侵染細菌實驗的敘述,正確的是()A.用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)可獲得標記的噬菌體B.攪拌的目的是使大腸桿菌破裂,釋放出子代噬菌體C.用35S標記的一組實驗,部分子代噬菌體中能檢測到35SD.用32P標記的一組實驗,放射性同位素主要分布在沉淀物中【解析】選D。噬菌體營寄生生活,不能用普通培養(yǎng)基培養(yǎng)噬菌體,應先用含35S的培養(yǎng)基培養(yǎng)大腸桿菌,再用噬菌體侵染被標記的大腸桿菌即可獲得標記的噬菌體,A錯誤;攪拌的目的是使吸附在大腸桿菌上的噬菌體外殼與大腸桿菌分離,而不能使大腸桿菌破裂,B項錯誤;用35S標記的噬菌體侵染大腸桿菌后,得到的子代噬菌體中檢測不到35S,C錯誤;用32P標記的噬菌體侵染大腸桿菌,放射性同位素主要分布在沉淀物中,D正確。10.(2017全國卷)某同學將一定量的某種動物的提取液(A)注射到實驗小鼠體內(nèi),注射后若干天,未見小鼠出現(xiàn)明顯的異常表現(xiàn)。將小鼠分成兩組,一組注射少量的A,小鼠很快發(fā)生了呼吸困難等癥狀;另一組注射生理鹽水,未見小鼠有異常表現(xiàn)。對實驗小鼠在第二次注射A后的表現(xiàn),下列解釋合理的是()A.提取液中含有胰島素,導致小鼠血糖濃度降低B.提取液中含有乙酰膽堿,使小鼠骨骼肌活動減弱C.提取液中含有過敏原,引起小鼠發(fā)生了過敏反應D.提取液中含有呼吸抑制劑,可快速作用于小鼠呼吸系統(tǒng)【解析】選C。第一次注射某種動物提取液(A),小鼠未見異常,第二次注射少量的A小鼠出現(xiàn)呼吸困難等癥狀,若提取液中含有胰島素,降低血糖后小鼠可能出現(xiàn)低血糖癥狀,而非呼吸困難的癥狀,A項不符合題意;若提取液中含有乙酰膽堿,乙酰膽堿為興奮性神經(jīng)遞質,可使骨骼肌活動增強,B項不符合題意;過敏原初次接觸機體時發(fā)生正常的免疫反應,初次免疫反應產(chǎn)生的抗體會吸附在某些細胞的表面,當相同過敏原再次侵入機體時,就會引起過敏反應,出現(xiàn)一系列的癥狀,C項符合題意;若提取液中含有呼吸抑制劑,則第一次注射就會出現(xiàn)呼吸困難癥狀,與題干信息矛盾,D項不符合題意?！疽族e提醒】本題易錯選D。出錯的原因是只重視了小鼠發(fā)生的呼吸困難等癥狀,而忽視了第一次注射時無影響。二、非選擇題(共2個小題,共40分)11.(20分)(2017中山二模)某實驗小組以番茄為材料開展了多項研究。下表為大棚番茄在不同環(huán)境條件下測得的CO2吸收(+)或釋放(-)的速率(mg/h)。世紀金榜導學號73414166組別實驗條件20303540黑暗-10-18-34-40弱光,CO2濃度為0.03%0-8-24-33全光照的50%,CO2濃度為0.03%+50-16-24全光照,CO2濃度為0.03%+8+4+2+1全光照,CO2濃度為1.00%+20+40+28+12(1)表中大棚番茄長勢最佳的條件是_,該條件下葉肉細胞合成ATP的場所是_。(2)用番茄的綠葉做“光合色素的提取與分離及拓展實驗”時:將色素提取液置于第組的條件下_(填“能”或“不能”)產(chǎn)生氧氣。已知葉綠素分子中的Mg2+可被H+置換,若將色素提取液用5%的HCl處理一段時間后,其顏色與研磨時未加_時的色素提取液顏色相似。(3)在黑暗中把葉綠體的類囊體放在pH=4的溶液中,讓類囊體腔內(nèi)的pH下降至4,再加入ADP、Pi和pH=8的緩沖液,可檢測到有ATP生成。據(jù)此可推測:光反應合成ATP的原理是:_?！窘馕觥?1)表格中顯示的數(shù)據(jù)為凈光合作用速率,全光照、CO2濃度為1.00%、30條件下,凈光合作用速率最大為40,也是大棚番茄長勢最佳的條件;該條件下葉肉細胞既進行光合作用也進行細胞呼吸,合成ATP的場所有細胞質基質、線粒體和葉綠體。(2)用番茄的綠葉做“光合色素的提取與分離及拓展實驗”時,由于色素提取時需要經(jīng)過剪碎、研磨等步驟,葉綠體結構已經(jīng)破壞,色素用無水乙醇提取,沒有水分,置于第組的條件下不能產(chǎn)生氧氣。已知葉綠素分子中的Mg2+可被H+置換,而Mg2+是葉綠素的組成成分,如將色素提取液用5%的HCl處理一段時間后,則葉綠素被破壞,提取色素時加入碳酸鈣的目的就是中和有機酸,防止葉綠素被破壞,其顏色應與研磨時未加碳酸鈣時的提取液顏色相似。(3)在黑暗中把葉綠體的類囊體放在pH=4的溶液中,讓類囊體腔內(nèi)的pH下降至4,再加入ADP、Pi和pH=8的緩沖液,可檢測到有ATP生成,而ATP合成過程中需要能量做動力,據(jù)此推測,推動ATP合成的應該是光反應使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H+濃度差。答案:(1)全光照、CO2濃度為1.00%、30細胞質基質、線粒體和葉綠體(2)不能碳酸鈣(3)光反應使類囊體膜內(nèi)外產(chǎn)生H+濃度差,從而能推動ATP的合成12.(20分)(能力挑戰(zhàn)題)癌癥是威脅人類健康的嚴重疾病之一。為研究“藥物X對人乳腺癌細胞生長的影響”,某研究小組選用裸鼠(無毛變異小鼠,先天性無胸腺)作為動物模型,開展了相關研究。請回答下列問題。世紀金榜導學號73414167(1)選用裸鼠作為動物模型接種人腫瘤細胞,理由是_ _ _ _。(2)裸鼠通常需飼養(yǎng)在無菌條件下,原因是 _ _ _。(3)體外細胞學實驗已經(jīng)顯示,藥物X能抑制人乳腺癌細胞增殖?，F(xiàn)利用癌細胞無限增殖的特性,在適宜的條件下傳代培養(yǎng)某種人乳腺癌細胞達到需要的細胞數(shù)量,并進一步在動物體內(nèi)開展實驗。請設計并完成下列實驗:材料準