（北京專用）2023版高考生物總復習第31講實驗與探究精練（含解析）

〔北京專用〕2022版高考生物總復習第31講實驗與探究精練〔含解析〕PAGEPAGE21第31講實驗與探究A組根底題組題組一實驗目的、實驗原理、實驗變量、實驗結論1.(2022北京西城期末)以下有關實驗中酒精的作用,表達錯誤的選項是()A.鑒定脂肪實驗中,使用酒精是為了改變細胞膜的透性B.光合色素提取實驗過程中,酒精的作用是溶解色素C.DNA的粗提取過程中,冷酒精的作用是析出DNAD.微生物實驗室培養(yǎng)中,常用酒精對操作者雙手消毒答案A鑒定脂肪實驗中,使用酒精是為了洗去浮色,A選項錯誤。2.為到達實驗目的,必須在堿性條件下進行的實驗是()A.利用雙縮脲試劑檢測生物組織中的蛋白質B.測定胃蛋白酶分解蛋白質的最適溫度C.利用重鉻酸鉀檢測酵母菌培養(yǎng)液中的酒精D.觀察植物細胞的質壁別離和復原答案Ａ雙縮脲試劑鑒定蛋白質的原理是在堿性環(huán)境下Ｃｕ２＋與蛋白質中的肽鍵結合形成紫色絡合物，Ａ正確；胃蛋白酶的最適ｐＨ為１.５，Ｂ錯誤；在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精發(fā)生反響，呈現(xiàn)灰綠色，Ｃ錯誤；觀察植物細胞的質壁別離和復原分別用０.３ｇ/ｍＬ的蔗糖溶液和清水，沒有在堿性條件下進行，Ｄ錯誤。３.(２０１８北京豐臺期末)以下實驗試劑在使用過程中需要加熱的是()Ａ.用于分散根尖組織細胞的解離液Ｂ.用于別離綠葉中光合色素的層析液Ｃ.用于測定亞硝酸鹽含量的標準顯色液Ｄ.用于鑒別復原糖的ＣｕＳＯ４溶液和ＮａＯＨ溶液答案DA、B、C選項中的試劑在使用過程中均不需要加熱。復原糖的鑒定需要水浴加熱,D選項符合題意。4.以下關于調查方法的表達正確的選項是()A.樣方法適用于調查草地中單子葉植物的種群密度B.標記物脫落會導致標志重捕法的調查結果比實際值偏大C.應在患者的家系中調查某種人類遺傳病的發(fā)病率D.黑光燈誘捕法與取樣器取樣法的原理均是利用了動物的趨暗性答案B單子葉植物常常長成一片,即一株可以發(fā)出多個莖稈,不好區(qū)分,不適宜用樣方法調查種群密度,雙子葉植物的種群密度適于采用樣方法調查,A錯誤;標記物脫落導致第二次捕捉的個體中被標記的個體數(shù)量減少,所以計算出的調查結果比實際值偏大,B正確;應在患者的家系中調查某種人類遺傳病的遺傳方式,在人群中隨機取樣調查發(fā)病率,C錯誤;黑光燈誘捕法的原理是利用了動物的趨光性,D錯誤。題組二驗證性實驗、探究性實驗及設計5.(2022山東泰安期末)以下關于實驗數(shù)據(jù)的分析,正確的選項是()A.土壤中小動物類群豐富度的研究中,蚯蚓一般采用記名計算法來統(tǒng)計B.探究生長素類似物促進扦插枝條生根的實驗,預實驗的數(shù)據(jù)可以減少實驗誤差C.使用標志重捕法調查動物種群密度時,標記物易脫落會導致種群密度估算值偏小D.五點取樣法調查植物種群密度時,應選取種群密度最大的樣方作為實驗結果答案A土壤中小動物類群豐富度的研究中,記名計算法適用于個體較大種群數(shù)量有限的群落,A正確;探究生長素類似物促進扦插枝條生根的實驗,預實驗可為正式實驗摸索條件,不能減少實驗誤差,B錯誤;使用標志重捕法調查動物種群密度時,標記物易脫落會導致種群密度估算值偏大,C錯誤;用五點取樣法調查植物種群密度時,應隨機取樣,D錯誤。6.(2022課標全國Ⅰ)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),結果如下圖。據(jù)圖分析,以下相關表達不合理的是()A.乙組參加了藥物X后再進行培養(yǎng)B.丙組先參加藥物X,培養(yǎng)一段時間后參加藥物D,繼續(xù)培養(yǎng)C.乙組先參加藥物D,培養(yǎng)一段時間后參加藥物X,繼續(xù)培養(yǎng)D.假設藥物X為蛋白質,那么藥物D可能改變了藥物X的空間結構答案C由乙、丙組與甲組比照知,乙、丙組細胞增殖速率均較快,說明乙、丙組均參加了藥物X。培養(yǎng)一段時間后,丙組細胞增殖速度明顯慢于乙組,說明丙組培養(yǎng)一段后又參加了藥物D,A、B正確,C錯誤;蛋白質的結構決定其功能,藥物D可能通過改變藥物X的空間結構而使其失去促進細胞增殖的作用,D正確。7.(2022北京海淀期中)以下與DNA粗提取與鑒定過程有關的表達中,正確的選項是()A.將豬的成熟紅細胞置于清水中,紅細胞漲破后將DNA釋放出來B.用2mol/L的氯化鈉溶液溶解提取物并離心后,須保存上清液C.在提取液中參加體積分數(shù)為95%的冰酒精后蛋白質會與DNA別離并析出D.將提取到的絲狀物與二苯胺溶液充分混勻后溶液迅速變?yōu)樗{色答案B豬為哺乳動物,其成熟的紅細胞不含DNA,一般選用雞的成熟紅細胞獲取DNA,A選項錯誤;在2mol/L的氯化鈉溶液中DNA溶解度較高,而蛋白質雜質那么會發(fā)生鹽析,故蛋白質類雜質會沉淀下來,DNA存在于上清液中,B選項正確;利用DNA不溶于體積分數(shù)為95%的冰酒精,進一步純化DNA,使DNA析出,C選項錯誤;提取到的絲狀物即粗提取的DNA,鑒定時與二苯胺混勻后需沸水浴加熱后才會變?yōu)樗{色,D選項錯誤。8.某生物興趣小組以帶有落葉的表層土壤(深5cm左右)為實驗材料,研究土壤微生物在適宜溫度下的分解作用,對土壤處理情況見下表。與此有關的表達不正確的選項是()1組2組3組4組土壤處理滅菌不滅菌滅菌不滅菌濕潤濕潤較枯燥較枯燥A.探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對落葉的分解作用B.預期結論是1、3組的落葉不被分解,2、4組中的落葉被不同程度分解C.為了控制實驗中的無關變量,作為實驗材料的落葉也應進行滅菌處理D.該實驗的自變量為土壤是否滅菌處理,實驗中的對照組是1和3答案D分析表格記錄可知,本實驗的自變量是土壤含水量及土壤是否滅菌處理,實驗探究的問題是不同土壤濕度條件下,土壤微生物對落葉的分解作用,A正確;土壤中的微生物是分解者,滅菌后,1、3組的落葉因無分解者而不被分解,2、4組中含水量不同,分解者的分解作用強弱也不同,因此落葉被不同程度分解,B正確;為了控制實驗中的無關變量,作為實驗材料的落葉也應進行滅菌處理,以防止落葉中微生物的分解作用對實驗結果造成干擾,C正確;本實驗的自變量是土壤含水量及土壤是否滅菌處理,實驗中的2組為對照組,其他為實驗組,D錯誤。B組提升題組一、選擇題1.(2022北京東城期末)以下實驗中所使用的兩種試劑,不能混合后再使用的是()選項實驗目的試劑1試劑2A蛋白質的鑒定CuSO4溶液NaOH溶液B綠葉中色素的提取CaCO3SiO2C解離植物根尖鹽酸酒精D植物組織培養(yǎng)生長素細胞分裂素答案A使用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時,先參加NaOH溶液,使溶液呈堿性,然后參加CuSO4溶液,在堿性條件下,二價銅離子與蛋白質發(fā)生反響,生成紫色物質,A選項符合題意。綠葉中色素的提取實驗中,參加CaCO3是為了保護色素,參加SiO2的目的是使研磨充分,B選項不符合題意。解離植物根尖時,參加的解離液是質量分數(shù)為15%的鹽酸和體積分數(shù)為95%的乙醇,鹽酸使細胞壁軟化,便于細胞別離;酒精使蛋白質變性,固定細胞形態(tài),C選項不符合題意。植物組織培養(yǎng)中,參加一定濃度一定配比的生長素和細胞分裂素可以調節(jié)植物的生長和分化,D選項不符合題意。2.(2022北京東城一模)以下實驗中相關操作的表達正確的選項是()A.觀察口腔上皮細胞臨時裝片時,需滴加蒸餾水以維持細胞正常形態(tài)B.制備植物根尖有絲分裂裝片的步驟為:解離→染色→清水漂洗→制片C.植物組織培養(yǎng)實驗中需使用無菌水對消毒后的外植體進行屢次漂洗D.用胰蛋白酶處理后的動物細胞需在生理鹽水中進行傳代培養(yǎng)答案C觀察口腔上皮細胞臨時裝片時,需滴加生理鹽水以維持細胞正常形態(tài),A選項錯誤;制備植物根尖有絲分裂裝片的步驟為:解離→清水漂洗→染色→制片,B選項錯誤;用胰蛋白酶處理后的動物細胞需在培養(yǎng)液中進行傳代培養(yǎng),D選項錯誤;植物組織培養(yǎng)實驗中需使用無菌水對消毒后的外植體進行屢次漂洗,以洗去消毒液,C選項正確。3.以下關于“同位素標記法〞的研究中表達正確的選項是()A.用15N標記尿嘧啶研究細胞分裂中染色體的變化規(guī)律B.用3H標記亮氨酸分析分泌蛋白的合成和分泌途徑C.用18O標記CO2說明光合作用中產(chǎn)生的O2來自CO2D.用35S標記噬菌體并以此侵染細菌證明DNA是遺傳物質答案B用3H標記亮氨酸可以觀察到放射性物質在附著有核糖體的內質網(wǎng)→高爾基體→細胞膜內側的囊泡→細胞外的轉移途徑,從而判斷分泌蛋白的合成和分泌途徑。二、非選擇題4.隨著腫瘤增長超過了其血管供給,它的內部會缺氧,缺氧能夠誘導腫瘤細胞產(chǎn)生一種特異性的轉錄因子(即能激活特定基因表達的蛋白質——HIF-1),進而促進血管生成?？茖W家為了探究HIF-1的作用,進行了相關實驗,結果如下表,分析并答復以下問題:注射物腫瘤質量(g)培養(yǎng)9天培養(yǎng)21天實驗鼠HIF-1基因缺陷型胚胎干細胞0.70.8對照鼠野生型胚胎干細胞1.75.2(1)由于腫瘤細胞具有特點,對營養(yǎng)物質和氧氣的需求量較大。在實驗過程中可以通過技術檢測HIF-1是否存在,保證實驗鼠注入的胚胎干細胞HIF-1基因被成功敲除。

(2)上表結果說明HIF-1可以。

(3)為進一步研究HIF-1作用機理,檢測兩組鼠血液中血管內皮生長因子(VECF)含量,結果如下表格。VECF(pg/mL)0天4天8天72天A鼠

252550100B鼠

75125125250注:VECF是促進血管生成的生長因子表格中A鼠;B鼠。缺氧情況下,HIF-1可以明顯促進合成,進而促進生成,增加對腫瘤細胞的快速氧供給,進一步促進腫瘤的生長,隨腫瘤質量增加,對氧氣又有更高的要求,該調節(jié)方式稱為。

(4)科學家還從原發(fā)性腫瘤中別離出了血管生成抑制素和內皮抑制素,通過實驗證明這兩種激素都可以抑制血管生成。在腫瘤治療過程中,當切除原發(fā)性腫瘤后往往會導致繼發(fā)性腫瘤更迅速生長,根據(jù)上述資料分析,“繼發(fā)性腫瘤更迅速生長〞的原因可能是機體內含量減少,從而使VECF含量,進而促進癌細胞周圍血管生成。

答案(1)無限增殖抗原—抗體雜交(2)促進腫瘤生長(3)實驗對照VECF腫瘤細胞周圍血管正反響調節(jié)(4)血管生成抑制素和內皮抑制素增多解析(1)腫瘤細胞(癌細胞)具有不受機體控制、無限增殖的特點。根據(jù)題干信息HIF-1是癌細胞產(chǎn)生的一種蛋白質,可以作為抗原蛋白,用抗原—抗體雜交技術進行檢測。(2)根據(jù)表格分析,實驗組注射HIF-1基因缺陷型胚胎干細胞,腫瘤質量大大降低,說明HIF-1能促進腫瘤生長。(3)表格中B鼠的VECF(生長因子)遠遠大于A鼠,說明A鼠注射了HIF-1基因缺陷型胚胎干細胞,為實驗組,那么B鼠為對照組。根據(jù)B鼠的實驗數(shù)據(jù)可知,缺氧情況下HIF-1可以明顯促進VECF(生長因子)合成,進而促進腫瘤細胞周圍血管生成,增加對腫瘤細胞的快速氧供給,進一步促進腫瘤的生長,隨腫瘤質量增加,對氧氣又有更高的要求,該調節(jié)方式稱為正反響調節(jié)。(4)根據(jù)上述資料分析,“繼發(fā)性腫瘤更迅速生長〞的原因可能是機體內血管生成抑制素和內皮抑制素含量減少,從而使VECF含量增多,進而促進癌細胞周圍血管生成。5.(2022北京朝陽一模)甲狀腺是人體最重要的內分泌器官之一。甲狀腺髓樣癌惡性程度較高、預后性差。(1)體內出現(xiàn)癌細胞時,非特異性免疫中的細胞可以攝取、處理癌細胞,特異性免疫中的免疫發(fā)揮主要的抗腫瘤作用。

(2)研究說明,N基因在甲狀腺腫瘤組織等多種腫瘤組織細胞中表達水平降低。為研究N基因對癌細胞的影響,研究者進行了細胞劃痕實驗,實驗流程和結果如圖1、圖2所示。甲狀腺髓樣癌細胞(TT)

導入空質粒的TT細胞(TT-E)

導入N基因的TT細胞(TT-N)單細胞

懸液單層

細胞觀察

拍照注:細胞在新更換的培養(yǎng)基中無法增殖。圖1細胞劃痕實驗流程圖圖2細胞劃痕實驗結果由圖可知,與另外兩組相比,48h后TT-N組細胞劃痕的寬度較,說明N基因可以。

(3)動物體內碘主要集中分布于甲狀腺,因此可利用131I(碘的放射性同位素,可殺死細胞)治療局部種類甲狀腺癌,但甲狀腺髓樣癌細胞攝碘水平極低,難以開展131I治療。①已有研究顯示,N基因可有效上調TT細胞中碘離子載體NIS的表達水平。研究者推測,甲通路參與了N基因上調NIS的翻譯過程,為驗證此機制,請將實驗組和對照組的實驗材料、檢測指標分別填入下表(選填選項前的字母)。實驗材料檢測指標實驗組對照組A.TT-E細胞B.TT-N細胞C.TT-N細胞+甲通路抑制劑D.NIS的mRNA量E.NIS的量②為進一步研究N基因是否能夠有效增強131I對甲狀腺髓樣癌的治療效果,研究者在裸鼠皮下接種TT-N細胞,形成甲狀腺腫瘤,一段時間后腹腔注射131I制劑,檢測腫瘤細胞的131I攝取水平。請評價該實驗方案并加以完善:。

該實驗結果可以為癌癥治療提供參考。答案(1)吞噬/巨噬細胞(2)貼壁大降低癌細胞的分散轉移能力