十三-實驗與探究

十三實驗與探究(30分鐘100分)一、選擇題:本題共9小題,每小題6分,共54分。每小題只有一個選項符合題目要求。1.下列有關(guān)實驗材料選擇的說法,錯誤的是 (

)A.觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原的實驗可選擇洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮為材料B.研究葉綠體的放氧功能時,可選擇發(fā)菜和好氧菌為材料C.探究培養(yǎng)液中生物種群數(shù)量變化時,可選擇酵母菌為材料D.驗證基因的自由組合定律時,可選擇玉米為雜交實驗材料【解析】選B。觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗,需保證實驗材料為成熟的植物細胞,最佳材料為洋蔥鱗片葉外表皮、葉肉細胞等,其次也可選用洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮或根尖成熟區(qū)細胞,但觀察時需將視野調(diào)暗,A正確;研究葉綠體放氧功能時,一般選用含有條帶狀葉綠體的水綿和好氧菌,而發(fā)菜是藍藻的一種,不含葉綠體,B錯誤;探究培養(yǎng)液中生物種群數(shù)量變化時,可選用酵母菌,便于觀察計數(shù),C正確;驗證遺傳規(guī)律時,雜交用的材料要有易于區(qū)分的相對性狀,雜交后代數(shù)量要足夠多以方便統(tǒng)計學(xué)計數(shù),上述特點玉米均符合,D正確。2.(2021·武漢一模)下列進行的科學(xué)調(diào)查或統(tǒng)計方法中,其估算結(jié)果可能偏高的一組是 (

)A.調(diào)查某湖泊內(nèi)鯽魚的種群密度時用中等網(wǎng)孔的漁網(wǎng)捕撈B.取樣調(diào)查土壤動物豐富度時未除去表層落葉C.統(tǒng)計培養(yǎng)瓶中草履蟲密度時取瓶中下部的培養(yǎng)液統(tǒng)計D.抽樣檢測溶液中酵母菌數(shù)量時未將計數(shù)板上多余培養(yǎng)液用濾紙吸去【解析】選D。用中等網(wǎng)孔的漁網(wǎng)捕撈只能估算中等大小以上的該魚的密度,結(jié)果偏小,A不符合題意;取樣器取樣時要除去表層落葉,否則取樣土壤厚度不夠,導(dǎo)致調(diào)查的土壤動物豐富度較低,B不符合題意;草履蟲為需氧型生物,主要生活在水體上層,下層草履蟲的密度偏小,C不符合題意;血球計數(shù)板統(tǒng)計酵母菌數(shù)量實驗中要用濾紙吸去多余的液體,否則在統(tǒng)計過程中周圍液體中的酵母菌可能會進入計數(shù)室,導(dǎo)致統(tǒng)計結(jié)果偏高,D符合題意。

【加固訓(xùn)練】昆蟲誘捕器是一種常用的昆蟲種群檢測和調(diào)查的裝置,可懸掛于林間引誘采集昆蟲?，F(xiàn)要調(diào)查某林地的昆蟲多樣性,下列林間樣地中誘捕器(符號★)的投放位置安排最合理的是 (

)【解析】選C。要調(diào)查某林地的昆蟲多樣性,可在林間均勻放置昆蟲誘捕器,減少調(diào)查結(jié)果的誤差,提高調(diào)查結(jié)果的準確性,由圖示可知,林間樣地中誘捕器的投放位置分布最均勻、安排最合理的是C。3.(2021·太原三模)恰當?shù)难芯糠椒ㄓ欣趯嶒災(zāi)康牡膶崿F(xiàn),請選擇恰當?shù)难芯糠椒ㄅc實驗?zāi)康慕M合 (

)A.研究方法:假說-演繹法;實驗?zāi)康?證明基因在染色體上B.研究方法:32P標記噬菌體的DNA,并以此侵染大腸桿菌;實驗?zāi)康?證明DNA是主要的遺傳物質(zhì)C.研究方法:物理模型建構(gòu)的方法;實驗?zāi)康?獲得動物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)照片D.研究方法:記名計算法;實驗?zāi)康?調(diào)查土壤中小動物類群豐富度【解析】選A。摩爾根通過假說-演繹法證明基因在染色體上,A正確;用32P標記噬菌體的DNA,并以此侵染大腸桿菌,通過密度梯度離心,放射性主要出現(xiàn)在沉淀物中,因此證明DNA是遺傳物質(zhì),B錯誤;動物細胞亞顯微結(jié)構(gòu)照片不屬于模型,更不屬于物理模型,C錯誤;通過取樣器取樣法調(diào)查土壤中小動物類群豐富度,通過記名計算法和目測估計法對土壤中小動物類群豐富度進行統(tǒng)計,D錯誤。4.(2021·天津二模)將剛剛萌發(fā)、帶有小芽的大麥充分研磨后,過濾得到組織樣液。在組織樣液中加入下列試劑后振蕩均勻。下列有關(guān)實驗現(xiàn)象及結(jié)論的敘述,不正確的是 (

)A.加入碘液,溶液呈藍色,說明發(fā)芽的大麥中含有淀粉B.加入雙縮脲試劑,溶液呈紫色,說明發(fā)芽的大麥中含有蛋白質(zhì)C.加入蘇丹Ⅲ染液,溶液呈紅色,證明發(fā)芽的大麥中含有脂肪D.加入斐林試劑并水浴加熱,溶液呈磚紅色,說明發(fā)芽的大麥中含有還原糖【解析】選C。淀粉遇碘液變藍,因此加入碘液,溶液呈藍色,說明發(fā)芽的大麥中含有淀粉,A正確;要想觀察組織樣液中是否有蛋白質(zhì),可采用雙縮脲試劑檢測,發(fā)生紫色反應(yīng),B正確;蘇丹Ⅲ染液能將脂肪染成橘黃色,而不是紅色,C錯誤;加入斐林試劑并水浴加熱,溶液呈磚紅色,說明發(fā)芽的大麥中含有還原糖,D正確。5.對照原則是設(shè)計生物學(xué)實驗的重要原則之一,以下有關(guān)對照實驗的分析正確的是 (

)A.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化實驗時,需要設(shè)置對照組B.觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原實驗時只需觀察蔗糖溶液處理后和清水處理后的細胞即可C.研究H2O2在不同條件下的分解速率的實驗中,需設(shè)置對H2O2不作任何處理的對照組D.探究土壤微生物對落葉的分解作用,需設(shè)置對土壤進行高溫滅菌的對照組【解析】選C。探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量變化的實驗為前后自身對照實驗,不需要另外設(shè)置對照組,A錯誤;觀察植物細胞的質(zhì)壁分離和復(fù)原實驗,需先觀察細胞的初始狀態(tài),觀察用蔗糖溶液處理后和用清水處理后的細胞,B錯誤;一般情況下,自然狀態(tài)下的是對照組,施加實驗變量處理的是實驗組,研究H2O2在不同條件下的分解速率的實驗中,需設(shè)置對H2O2不作任何處理的空白對照組,C正確;探究土壤微生物對落葉的分解作用設(shè)置的實驗組既要對土壤進行滅菌,又要對落葉進行滅菌,對土壤進行滅菌處理組為實驗組,D錯誤。6.黑藻是一種多年生沉水草本植物,是常用的生物實驗材料。在光學(xué)顯微鏡下觀察,相關(guān)敘述正確的是 (

)A.可觀察到葉綠體中含豐富的類囊體B.可觀察到葉綠體隨細胞質(zhì)按一定方向運動C.將黑藻葉浸泡在0.5g·mL-1蔗糖溶液中10min后,可觀察到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象D.黑藻根尖經(jīng)解離、染色后制作臨時裝片,可觀察到大多數(shù)細胞含有染色體【解析】選B。光學(xué)顯微鏡下,看不到葉綠體中的類囊體,A錯誤;活細胞的細胞質(zhì)是流動的,故在光學(xué)顯微鏡下可觀察到葉綠體隨細胞質(zhì)按一定方向運動,B正確;將黑藻葉浸泡在0.5g·mL-1蔗糖溶液中10min后,細胞會先發(fā)生質(zhì)壁分離,然后細胞會因過度失水死亡,死細胞的細胞膜變?yōu)槿感?外界的蔗糖溶液進入細胞,故看不到質(zhì)壁分離復(fù)原現(xiàn)象,C錯誤;只有處于分裂期的細胞,經(jīng)解離、染色后制作臨時裝片,才能看到染色體,而黑藻根尖分生區(qū)細胞大部分處于分裂間期,看不到染色體,D錯誤。7.關(guān)于生物學(xué)實驗和研究方法的敘述,不正確的是 (

)A.魯賓和卡門用同位素標記法證明了光合作用中碳的轉(zhuǎn)移途徑B.采用紙層析法將綠葉提取液中的色素分離C.采用對比實驗探究酵母菌細胞呼吸的方式D.調(diào)查個體數(shù)較少的植物種群密度時應(yīng)適當擴大樣方面積【解析】選A。美國科學(xué)家魯賓和卡門采用同位素標記法研究證明光合作用釋放的氧氣全部來自水;卡爾文用14C標記的14CO2供小球藻進行光合作用,然后追蹤其放射性,發(fā)現(xiàn)了碳原子的轉(zhuǎn)移途徑為14CO2→14C3→(14CH2O),A錯誤;葉綠體中的色素在層析液中的溶解度不同,根據(jù)這個原理用紙層析法就能夠?qū)⒕G葉提取液中的色素分離,B正確;探究酵母菌細胞呼吸的方式通常采用對比實驗的方法,C正確;若某地域調(diào)查個體數(shù)較少,用樣方法調(diào)查其種群密度,應(yīng)隨機取樣,并適當擴大樣方的面積,D正確。8.為探究胰島素的功能,某同學(xué)給幾只剛進食的小鼠腹腔注射一定劑量的胰島素溶液(用生理鹽水配制),觀察小鼠是否出現(xiàn)驚厥。為了完善該實驗,下列有關(guān)敘述錯誤的是 (

)A.為排除無關(guān)變量的影響,應(yīng)設(shè)置口服胰島素溶液的實驗組B.需設(shè)置對照組注射等量生理鹽水,且注射的部位、方法同實驗組C.若出現(xiàn)驚厥,還應(yīng)對其中的一半小鼠注射葡萄糖溶液搶救,另一半不處理D.要使實驗現(xiàn)象更明顯,可在實驗前對實驗小鼠進行饑餓處理【解析】選A。胰島素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),口服會失去活性,A錯誤;應(yīng)設(shè)置注射等量生理鹽水的對照組,且注射的部位、方法同實驗組,排除此實驗結(jié)果不是由溶劑引起的,B正確;當給剛進食的小鼠腹腔注射一定劑量的胰島素溶液(用生理鹽水配制)后,小鼠出現(xiàn)驚厥,為了證明驚厥是胰島素降低血糖引起的,應(yīng)該對一半的驚厥動物注射葡萄糖溶液使其血糖恢復(fù)正常,而另一半不作處理,C正確;要使實驗現(xiàn)象更明顯,可在實驗前對實驗小鼠進行饑餓處理,D正確。

【加固訓(xùn)練】

(2021·北京二模)為研究不同溫度對靈芝抗氧化活性的影響,進行了相關(guān)實驗,結(jié)果如圖,在實驗范圍內(nèi)下列說法不正確的是 (

)A.隨溫度升高,AsA含量、CAT酶活性先升高后下降B.隨溫度升高,SOD酶活性呈不斷升高的趨勢C.30～32℃溫度范圍內(nèi),有利于CAT酶活性的提高D.隨溫度升高,靈芝的抗氧化能力逐漸增強【解析】選D。圖中實驗結(jié)果顯示,AsA含量、CAT酶活性隨溫度升高,先升高后下降,在32℃時達到最高,A正確;圖中實驗結(jié)果顯示,SOD酶活性隨溫度升高,不斷升高,B正確;圖中實驗結(jié)果顯示,30～32℃溫度范圍內(nèi),CAT酶活性隨溫度升高而不斷升高且上升幅度大,C正確;據(jù)圖可知,靈芝的總抗氧化能力隨溫度升高,先升后降,在32℃時達到最高,D錯誤。9.(能力挑戰(zhàn)題)為研究光和脫落酸(ABA)對水稻生長的影響,測定了野生型水稻和光受體缺失突變體水稻中ABA的含量,結(jié)果如圖a所示;測定了不同條件下的種子萌發(fā)率,結(jié)果如圖b所示。下列分析錯誤的是 (

)A.據(jù)圖a推測,光抑制植物ABA合成相關(guān)基因的表達B.圖b所示實驗中自變量有3個C.據(jù)圖b推測,黑暗條件下對野生型種子萌發(fā)的抑制效果比光受體缺失突變體更顯著D.據(jù)圖b推測,光信號減弱了ABA對種子萌發(fā)的抑制效果【解析】選C。在圖a中,光受體缺失突變體的ABA含量相對野生型高,可以推測光作用的時候會減少ABA的含量,可能光抑制植物ABA合成相關(guān)基因的表達,A正確;觀察圖b可以看出自變量有ABA的濃度、植物類型(是否為光受體突變體)和是否光照處理,共有3個,B正確;分析圖b,在黑暗條件下,光受體缺失突變體的萌發(fā)率更低,所以黑暗條件下對光受體缺失突變體種子萌發(fā)的抑制效果更顯著,C錯誤;對于野生型個體來說,黑暗條件下種子的萌發(fā)率會隨著ABA濃度的增加而逐漸降低,而光照條件下種子的萌發(fā)率隨ABA濃度的增加變化不大,降低緩慢,因此推測可能光信號減弱了ABA對種子萌發(fā)的抑制效果,D正確。二、非選擇題:本題共2小題,共46分。10.(23分)(2021·南充三模)1983年美國牧羊人在羊群中篩選種羊時,偶然發(fā)現(xiàn)一只公羊擁有無與倫比的大屁股(大臀),該羊臀部及后腿中肌肉含量顯著增多,但脂肪含量減少。研究發(fā)現(xiàn),大臀相對于普通臀是顯性,受一對等位基因控制。讓該大臀公羊與多只野生型母羊(普通臀)交配生了多只小羊,子代公羊都表現(xiàn)為大臀,母羊都表現(xiàn)為普通臀。請回答:(1)大臀出現(xiàn)的根本原因是

。

(2)大臀性狀的遺傳方式是否是伴X染色體遺傳?請說明理由:

。

(3)請以該羊的子代為實驗材料,驗證大臀性狀的遺傳方式是常染色體遺傳。請寫出實驗思路及預(yù)期結(jié)果:

。

(4)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能夠利用熒光標記法進行基因定位,從而確定基因在染色體上的位置。請寫出利用熒光標記法進行基因定位的思路:

。

【解析】(1)基因突變是新基因產(chǎn)生的途徑,是生物變異的根本來源。(2)大臀公羊與多只野生型母羊(普通臀)交配生了多只小羊,子代公羊都表現(xiàn)為大臀,母羊都表現(xiàn)為普通臀。若是伴X染色體遺傳,大臀公羊與野生型母羊雜交的后代中,母羊應(yīng)全是大臀,公羊應(yīng)全是普通臀,所以大臀性狀的遺傳方式不是伴X染色體遺傳。(3)大臀公羊與多只野生型母羊交配生了多只小羊,子代公羊都表現(xiàn)為大臀,母羊都表現(xiàn)為普通臀。若要驗證大臀性狀的遺傳方式是常染色體遺傳,不同的性別表現(xiàn)型又不一樣,這要考慮從性遺傳,即雜合子中雌雄表現(xiàn)不同,所以實驗思路為:讓多只子代公羊與子代母羊相互交配,統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:后代公羊中大臀與普通臀的比例為3∶1,母羊中大臀與普通臀的比例為1∶3;大臀性狀的遺傳是常染色體遺傳。(4)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)能夠利用特定的分子,與染色體上的某一個基因結(jié)合,這個分子又能被帶有熒光標記的物質(zhì)識別,通過熒光顯示,就可以知道基因在染色體上的位置。利用熒光標記法進行基因定位的思路:用能被帶有熒光標記的物質(zhì)識別的特定分子與染色體上的大臀基因結(jié)合,再通過熒光顯示來確定基因在染色體上的位置。答案:(1)基因突變(2)不是,若是伴X染色體遺傳,大臀公羊與野生型母羊雜交的后代中,母羊應(yīng)全是大臀,公羊應(yīng)全是普通臀(3)實驗思路:讓多只子代公羊與子代母羊相互交配,統(tǒng)計子代的表現(xiàn)型及比例。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論:后代公羊中大臀與普通臀的比例為3∶1,母羊中大臀與普通臀的比例為1∶3;大臀性狀的遺傳是常染色體遺傳(4)用能被帶有熒光標記的物質(zhì)識別的特定分子與染色體上的大臀基因結(jié)合,再通過熒光顯示來確定基因在染色體上的位置11.(23分)(能力挑戰(zhàn)題)小麥是主要的糧食作物,小麥蚜蟲是小麥的主要害蟲,瓢蟲是麥蚜的天敵。目前,麥蚜的防治主要依賴農(nóng)藥。請回答:(1)在此生態(tài)系統(tǒng)的組成成分中,瓢蟲屬于

者,它同化的能量去向包括

。

(2)為研發(fā)麥蚜綠色防治新技術(shù),比較了蟲害誘導(dǎo)植物揮發(fā)物水楊酸甲酯海藻酸鈉緩釋球(MeSA)和植物免疫激發(fā)子寡糖·鏈蛋白(OAP)以及二者共同處理對麥蚜及其天敵瓢蟲種群數(shù)量動態(tài)的影響。共設(shè)置3個實驗組,分別為OAP處理、MeSA緩釋球處理、OAP與MeSA緩釋球共同處理,另設(shè)空白對照。重復(fù)三次。每個實驗小區(qū)面積為10m×10m。①調(diào)查方法:有翅蚜采用黃板(20cm×25cm)誘集,將1張黃板懸掛于小區(qū)中央。無翅蚜采用

法取樣,統(tǒng)計百株蚜量。瓢蟲用黃盆誘集。

②據(jù)圖1可知,在調(diào)查期間,處理組與對照組麥蚜的種群數(shù)量變化趨勢

,MeSA和OAP以及二者共同處理組蚜量

。

③根據(jù)圖2分析MeSA和OAP對瓢蟲種群數(shù)量的影響是

。說明MeSA在驅(qū)避蚜蟲的同時還能

。

④MeSA是麥蚜取食誘導(dǎo)產(chǎn)生的小麥揮發(fā)物組分,屬于生態(tài)系統(tǒng)中的化學(xué)信息,該信息在生態(tài)系統(tǒng)中的作用是調(diào)節(jié)生物的

關(guān)系,進而維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡與穩(wěn)定。

注:CK為空白對照。(3)MeSA和OAP對小麥產(chǎn)量的影響見圖3,綜合以上結(jié)果,你會選擇哪種處理辦法防控麥蚜?并說明原因。

。

【解析】(1)題干中描述瓢蟲是