高考生物 考前30天之备战冲刺押题系列Ⅱ 题型解读42经典实验思路分析与应用Word文件下载.docx
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（1）图3中A的主要成分是水还是油？
________________________________
（2）请根据探究1和探究2的结果推导细胞膜上磷脂分子的排布情况，在图4中绘出其简图（片段）。
（3）根据图4所示结果，科学家利用纯磷脂制成“脂质体”，作为细胞模型。
将“脂质体”放置于清水中，一段时间后发现，“脂质体”的形态、体积都没有变化。
①这一事实表明：
___________________________________________________________。
进一步根据细胞膜的化学成分分析推测，水分子的跨膜运输不是真正的自由扩散，它最可能与膜上的蛋白质有关。
②彼德·
阿格雷从人红细胞及肾小管细胞的膜中分离出一种分子量为28道尔顿的膜蛋白——CHIP28，并证明它是一种“水通道蛋白”。
请简述证明CHIP28确实与水分子运输有关的实验基本思路。
③有实验证明钾离子也不能通过该“脂质体”，若要使钾离子通过，则该“脂质体”模型中还需要具备哪些物质？
解析:
此题要求同学们运用课本基本知识解释经典实验；
考查学生对生物膜系统的理解。
这个命题背景源于高校教材，通过这种变式以后，考查学生对这个知识点的掌握情况及适应新情境的能力，属于对记忆和理解层次的考查。
⑴根据相似相溶原理，极性分子只能溶于极性溶剂中；
磷脂分子的极性头部接触的一面应该是水。
⑵细胞膜上磷脂分子只能按答案图示的排布形式才能保证整个磷脂分子浸没在水中。
⑶水分子属于极性分子，不能直接通过磷脂
据相似相溶原理，可确定膜成分中主要为脂类物质；
经
蛋白酶处理过的细胞膜的透过性的改变可以说明膜中有蛋白质。
2、磷脂分子排布：
脂质双分子层中磷脂分子的一端为亲水性，朝向细胞膜的外表面和内表面；
另一端为疏水性，朝向双分子层内部而相对排列。
磷脂分子的这种结构使它具有较好的稳定性和流动性，是构成生物膜基本支架的物质
基础。
3、识别与信息传递作用：
细胞膜的外表有
一层糖蛋白（亦称糖被），与细胞的识别作用
式存在，有的贯穿整个脂质双分子层，两端露出膜内外；
有的则靠近膜内侧或膜外侧。
细胞膜所含的糖类以共价键的形式和膜脂质或蛋白质结合，形成糖脂和糖蛋白；
这些糖链绝大多数裸露在膜外侧。
5、具有一定的流动性（结构特点）：
构成细胞膜的分子不是静止的，而是动态的，典型事例为“荧光标记的小鼠细胞与人细胞融合实验”，当然，内吞、外排作用、变形虫的运动都能体现这一点。
6、选择透过性（功能特点）：
由于蛋白质和磷脂分子特点以及蛋白与蛋白、蛋白与脂质、脂质与脂质之间复杂的相互作用，决定了并不是所有物质都能通过细胞膜，比如无机盐离子要通过细胞膜需要相应载体蛋白的运输。
在医疗上常用血液透析来治疗肾功能衰竭：
血液中的水分子、废物等小分子物质能通过血液透析膜（中空纤维壁）进入到透析液中，而
血液中的血细胞、蛋白质等大分子物质则不能通过透析膜。
这一技术还被用
于海水淡化、污水处理等方面。
考点二、光合作用的发现
例3普里斯特利把一只小白鼠和一盆植物一同放到一个玻璃罩内，结果小白鼠和植物都能存活很长时间。
但后来有人重复这个实验，却有的能成功，有的不能成功。
以下关于这一现象的说法，不正确的是（）
A.该实验并不科学，没有可重复性
B.该实验的成功与否，要看是否将装置置于阳光下
C.该实验说明光合作用释放的氧气与小白鼠需要的氧气达到了平衡
D.该实验说明光合作用需要的CO2与小白鼠呼出的CO2达到
了平衡
普里斯特利的实验成败与否的关键,是要把装置置于阳光下。
普里斯特利的实验虽然把实验装置置于阳光下，取得了成功，但他却忽视了一点，即没有明确地说明将实验装置置于阳光下是取得实验成功的必要条件。
所以后来的科学工作者在重复该实验时，置于阳光下的取得了成功，不置于阳光下的则遭到失败。
答案A
例4材料一、20世纪50年代，卡尔文及其同事发现了卡尔文循环，他因此获得了1961年诺贝尔化学奖。
卡尔文将小球藻装在，一个密闭容器中，通过通气管向密闭容器中通入CO2，通气管上柯一个开关，可以控制CO2的供应，密闭容器周围有光源，通过控制电源开关可以摔制光照的有无。
（1）卡尔文向密闭容器中通入14CO2，发现反应进行到5s时，14C出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中。
将反应时间缩短到0.5s时，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，这说明CO2中C的转移路径是
。
上述实验中卡尔文是通过控制
来探究CO2中碳原子的转移路径。
（2）卡尔文通过改变实验条件来探究卡尔文循环中固定CO2的化合物，这时他发现C5
的含量快速升高，其改变的实验条件是
，由此得出固定CO2的物质是C5。
（3）为了保持小球藻中的化合物停留在某一状态，卡尔文将不同反应条件下的
小球藻放入70℃的热酒
精中，其目的是使
，导致化学反应停止，然后利用不同化合物在层析液中的溶解度不同，通过
法，分离出各种化合物。
材料二、1883年，德国科学家恩格尔曼利用一种绿藻（这种绿藻具有呈螺旋状的叶绿体）研究光对光合作用的效应。
他将该种绿藻放在一张载有细菌悬浮液的玻片上，这些细菌
检测上题所得的结论是否正确，你将收集的数据是
本题以经典实验为载体，考查光合作用过程和影响光合作用的因素。
根据题目所给信息，向密闭容器中通入14CO2后，14C出现在一种三碳化合物（C3）中，然后出现在一种五碳化合物（C5）和一种六碳糖（C6）中，可推出CO2中C的转移路径是
。
C5的含量快速升高的原因是其利用受阻；
停止CO2供应可导致C5的利用受阻。
温度可通过影响酶的活性来影响光合作用的各个过程；
在高温条件下，酶失去活性，光合作用的各个过程不能进行，可保持小球藻中的化合物停留在某一状态。
B状态下，叶绿体受光均匀，各部
分产氧量相等，细菌均匀分布。
C实验的自变量为不同波长的光（不同光质）。
可用单位时间产物的生成量来衡量反应速率。
（1）
反应时间
（2）停止CO2供应
（3）酶失去活性
（纸）层析
（4）细菌均匀分布在绿藻周围（细菌均匀分布在叶绿体周围）
（5）找出不同波长的光（不同光质）对光合作用（速率）的影响
（6）单位时间（或某段时间）内产生的氧体积（或释出的氧气泡数目）
知识拓展：
光合作用的探究历程
实施者
实验过程及现象
实验结论
普里斯特利
点燃的蜡烛与绿色植物，密闭——蜡烛不易熄灭小鼠与绿色植物，密闭——小鼠不易窒息
植物能更新空气（提醒：
更新何种气体当时不知道）
萨克斯
绿色叶片光合作用产生淀粉
恩格尔曼
O2是叶绿体释放出来的,叶绿体是光合作用的场
所
鲁宾、卡门
光合作用释放的氧全部来自水
1.实验常考易错点
（1）萨克斯实验中黑暗处理的目的:
消耗掉叶片中原有的淀粉。
曝光与遮光形成对照，检验试剂为碘蒸气，检验前用酒精水浴加热处理，目的是溶解色素。
（2）恩格尔曼选用水绵做实验材料的好处：
叶绿体大呈带状，便于观察所用细菌异化作用类型为需氧型。
（3）鲁宾、卡门用的实验方法为示踪原子法（同位素标记法）。
（
4）卡尔文选用小球藻做实验，用同位素标记法揭示了暗反应过程。
2.上述实验中对照实验设置
在光合作用的发现中，科学家们利用了对照实验，使结果和结论更加科学、准确。
（1）萨克斯：
自身对照，自变量为是
否照光（一半曝光与另一半遮光），因变量为叶片是否制造出淀粉。
（2）鲁宾和卡门：
相互对照，自变量为标记物质（H218O与C18O2），因变量为O2的放射性。
（3）普里斯特利：
密闭的玻璃罩是否加植物为自变量，蜡烛燃烧时间或小鼠存活时间为因变量。
考点三、遗传物质的探究
例5下列关于肺炎双球菌转化和艾弗里实验的叙述中，正确的是（ ）
A．加热杀死后的S型细菌中DNA已经全部断裂，失去活性
B．在转化过程中，加热杀死后的S型细菌中DNA没有进入R型活细菌的细胞中
C．在艾弗里的实验中，DNA酶将S型细菌DNA分解为脱氧核苷酸，控制荚膜合成的基因不存在，因此不能使R型细菌发生转化
D．加热杀死的S型细菌也能使小鼠的体细胞发生转化
主要考查学生对经典实验的掌握程度。
加热杀死的细菌体内DNA仍具有活性；
加热杀死的S型细菌的DNA进入到R型细菌体内，转化成了S型细菌；
DNA酶能水解DNA成脱氧核苷酸；
原核细胞内
的基因与动物细胞内的基因结构不同，一般不能进行转化。
C
知识归纳：
1.肺炎双球菌转化实验的分析
体内转化实验
体外转化实验
实验者
格里菲思
艾弗里及同事
培养细菌
用小鼠（体内）
用培养基（体外）
实验原则
R型细菌与S型细菌的毒性对照
S型细菌各成分作用的相互对照
实验结果
加热杀死的S型细菌能使R型细菌
→S型细菌
S型细菌的DNA使R型细菌
实验结论
S型细菌体内含有“转化因子”
S型细菌的DNA是遗传物质
两实验联系：
①所用材料相同，都是肺炎双球菌R型和S型。
②体内转化实验是基础，仅说明S型细菌体内有“转化因子
”，体外转化实验进一步证明“转化因子”是DNA。
③两实验都遵循对照原则、单一变量原则。
特别提醒：
加热杀死的S型细菌，其蛋白质变性失活，使生命特征丧失，但其内部的DNA仍然保留活性。
2.转化实验中包含着对照实验的设计思路：
在体内转化实验中，①②③之间形成相互对照，每一组既是实验组，又是其他组别的对照组。
在体外转化实验中，该实验所研究的实验因素为DNA，故用DNA处
理的①组为实验组，而蛋白质或多糖虽然是实验所实施的处理因素，但与实验因素（DNA）无关，故①②③组之间形成条件对照，其中①组为实验组，②③组为对照组；
而①组和④组之间形成空白对照，其中①组为实验组，④为对照组。
例6有人模仿科学家
赫尔希和蔡斯所做的“T2噬菌体侵染细菌的实验”设计了下列实验。
下图是实验的部分过程：
实现对噬菌体的标记？
请简要说明实验的设计方法。
（2）以上实验结果说明
（3）如用含32P的T2噬菌体侵染大肠杆菌，实验测定，发现在搅拌后的上清夜中含有0．8%的放射性，其最可能的原因是培养时间较短，有部分噬菌体
；
或者培养时间过长
（4）噬菌体侵染细菌实验证明了：
（5）噬菌体侵染大肠杆菌实验与肺炎双球菌转化实验的实验方法不同，但最关键的实验设计思路却有共同之处，体现在
（1）噬菌体是病毒，营寄生生活，其正常生命活动的进行离不开宿主细胞。
要标记噬菌体，将大肠杆菌放入含35S的培养基中培养一段时间，然后用T2噬菌体侵染大肠杆菌，使35S标记T2噬菌体的蛋白质。
（2）该实验用35S标记了噬菌体的蛋白质外壳；
在噬菌体侵染细菌过程中，由于蛋白质没有进入细菌细胞，最终不能确定蛋白质是否为噬菌体的遗传物质。
⑶用32P可以标记T2噬菌体的DNA分子，该实验的沉淀物是细菌菌体；
上清液中
有0．8%的放射性，说明有少部分的被标记的T2噬菌体的DNA不在细菌菌体中，可能是没有侵染大肠杆菌仍存在于培养液中，也可能是子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来了。
⑷⑸见答案。
（1）第一步：
先将细菌培养在含35S的培养基上，使细菌标记35S。
然后用噬菌体去侵染被35S标记的细菌
（2）噬菌体的蛋白质外壳没有进入细菌体内（3）还没有侵染大肠杆菌仍存在于培养液中；
子代噬菌体已经从大肠杆菌中释放出来。
（4）DNA是遗传物质（5）都是设法使不同的化学成分分开，分别观察它们在遗传中所起的作用，从而得出科学结论
1.证明谁是遗传物质的方法：
（１）分离提纯：
肺炎双球菌的转化实验。
缺点：
物质纯度不能保证１００％；
（２）同位素标记法：
噬菌体侵染细菌的实验。
方法：
标记两者的特有元素；
目的：
把ＤＮＡ与蛋白质区分开；
（３）酶处理法：
朊病毒遗传物质验证。
去掉
其中一种大分子物质；
（４）病毒重组法：
烟草花叶病毒的遗传物质验证实验。
一种病毒的遗传物质与另一种病毒的蛋白质外壳重新组合，得到杂种病毒。
２．病毒的培养：
专性寄生生活，用相应的活寄主细胞培养，不能用一般的培养基培养。
３．设计思路：
设法将组
成病毒的化学物质分开，单独、直接地观察它们各自的作用。
考点四、生长素的发现
例71914年,匈牙利科学家拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除胚芽鞘尖端的胚芽鞘一侧,结果胚芽鞘向对侧弯
曲生长。
下列叙述正确的是（
）
A.该实验在黑暗中进行,可排除受光不均匀对实验结果的影响
B.该实验证明尖端确实能产生某种物质,该物质是吲哚乙酸
C.对照组是没有尖端的胚芽鞘,不生长
D.该实验证明了生长素在植物体内进行极性运输
该实验的对照组是将胚芽鞘尖端放在另一去尖端的胚芽鞘对侧,观察胚芽鞘的弯曲情况,该实验证明了胚芽鞘尖端产生了某种物质能促进生长,但此时还不能确定该物质是吲哚乙酸,也不能证明生长素的极性运输。
为排除光照不均匀造成的弯曲生长,拜尔在黑暗中进行了该实验。
A
方法拓展：
胚芽鞘生长弯曲规律总结与原因探寻
以上实验均可设计相应
对照实验，具体有：
（1）图①②表明：
光并未抑制胚芽鞘的生长（光未抑制促进生长的物质的合成）。
（2）图①③表明：
光照不均匀（单侧光照）会引起胚芽鞘生长不均匀，即造成向光弯曲。
（3）图③④对比分析可得出结论：
胚芽鞘弯向光源生长是因为有了尖端的缘故。
（4）图①②③④表明：
胚芽鞘生长和弯曲与尖端有关。
（5）图⑤⑥对比分析表明：
胚芽鞘生长与否和琼脂块本身无关，而是与处理过的琼脂块中的某种物质有关。
（6）图⑥⑦对比分析表明：
该物质能向下运输则胚芽鞘生长，反之，则胚芽鞘不生长。
（7）图⑤⑥⑦对比分析表明：
尖端产生了某种物质向下运输,促使胚芽鞘生长。
（通过化学分析研究，该物质叫吲哚乙酸，因为它能促进生长，因此叫做生长素。
）
（8）图③⑥⑧对比分析表明：
该物质分布不均，是胚芽鞘弯曲生长的根本原因，而单侧光照仅仅是影响该物质分布不均的原因而已。
（9）图③⑨⑩对比分析表明：
感受光刺激的部位是胚芽鞘尖端，发生弯曲的部位在尖端下部。
（10）比较图11和12表明：
生长素的横向运输部位在胚芽鞘尖端，即感光部位。
例8下面是三组研究生长素的实验设计示意图。
⑴根据实验设计示意图
（一）结果可知，切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘向左弯曲生长，其生长素最终来自_______________________。
⑵如果实验设计
（一）是为了研究胚芽鞘尖端能产生生长素，且能促进胚芽鞘下端生长，应补充的对照实验是__________________________________________________________。
⑶实验设计示意图
（二）中有
明显的错误，错误为：
_________________。
⑷如果实验设计（三）是为了研究单侧光引起胚芽鞘尖端生长素分布不均匀，请将实验设计示意图（三）中的甲、乙两图画图补充完整。
⑴胚芽鞘尖端
⑵将未接触过胚芽鞘尖端的琼脂块，放在切除胚芽鞘尖端的胚芽鞘的右侧
⑶实验结果胚芽鞘应该向左弯曲生长⑷
备考指南：
1.在解答此类试题时，同学们既要能综合应用经典实验中渗透的科学发现者的独特手段，也要能利用实验的一般原理和方法；
在此基础上，进行创新设计；
这是未来高考的主要考查方向之一。
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