状元桥届高三生物二轮复习 专题精讲七 实验与探究 满分冲刺十九生物实验设计与评价.docx

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状元桥届高三生物二轮复习专题精讲七实验与探究满分冲刺十九生物实验设计与评价

生物实验设计与评价

一、选择题

1.蛙受精卵的下部含有一些特殊的蛋白质和mRNA，称为生殖质。

用紫外线照射受精卵下部能破坏生殖质。

某研究小组选择蛙受精卵进行探究实验，处理方式和实验结果如下：

实验1：

受精卵未做任何处理蛙胚生殖腺中有生殖细胞

实验2：

用紫外线照射受精卵的下部蛙胚生殖腺中无生殖细胞

实验3：

移植正常生殖质至经紫外线照射过的下部蛙胚生殖腺中有生殖细胞

有关分析不正确的是（）

A.本实验主要是为了探究生殖细胞的形成是否与生殖质有关

B.实验1为对照组，可排除其他条件对实验结果造成的影响

C.实验2结果产生的直接原因是紫外线破坏了受精卵中的部分基因

D.实验3表明生殖质可在不同受精卵之间进行移植且仍能保持活性

【答案】C

【解析】实验1受精

卵未做任何处理为对照组，可排除其他条件对实验结果造成的影响；实验2结果并不能说明是紫外线破坏了受精卵中的部分基因；实验2和3对照，说明本实验的目的主要是为了探究生殖细胞的形

成是否与生殖质有关。

2.图示“比较过氧化氢在不同条件下的分解实验”。

有关分析合理的是（）

A.本实验的因变量是不同的催化剂

B.本实验的无关变量有温度和酶的用量等

C.1号与3号，1号与4号可分别构成对照实验

D.分析1号、2号试管的实验结果可知加热能降低反应的活化能

【答案】C

【解析】不同的催化剂是本实验的自变量；本实验的无关变量有酶的用量等，温度是自变量；1号与3号，1号与4号可分别构成对照实验，分别证明氯化铁和过氧化氢酶有催化作用；分析1号、2号试管的实验结果不能得出温度对酶活性有影响，因为高温下过氧化氢分解加快。

3.下列有关实验及实验方法的描述，不正确的是（）

A.在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，插条生根数是因变量

B.体积分数为95%酒精和质量分数为15%盐酸等体积配比后可用于洋葱根尖细胞的解离

C.调查遗传病发病率需在人群中随机抽样，研究其遗传方式需分析患者家系系谱图

D.用记名计算法或目测估计法调查土壤小动物类群的丰富度

【答案】D

【解析】探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，插条生根数是因变量，A正确；解离液由质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（1∶1）配制而成，B正确；发病率研究的对象是整个人群，而遗传方式可以通过个别家庭来确定，C正确。

调查土壤小动物类群的丰富度宜采用取样器取样的方法，D错误。

4.下列有关实例或现象及所对应的推测或解释中，错误的是（）

【答案】D

【解析】HIV侵入人体后破坏了T细胞，即攻击人体免疫系统，使T细胞大量死亡，导致患者丧失免疫功能，使得结核杆菌等病原体乘虚而入，这说明T细胞在特异性免疫中起重要作用，A正确；青蛙为变温动物，小白鼠的净增长量小于青蛙，说明恒温动物为维持体温的恒定消耗了更多的能量，B正确；膝跳反射的发生依赖于机体有完整的反射弧结构，神经递质在突触处只能由突触前膜释放，作用于突触后膜，C正确；给家兔注射促甲状腺激素，血液中促甲状腺激素释放激素减少，是由于促甲状腺激素作用于甲状腺

合成分泌一定量的甲状腺激素，甲状腺激素对下丘脑进行反馈调节的结果，D错误。

5.孟德尔发现遗传规律，摩尔根提出基因位于染色体理论，沃森、克里克推测DNA的复制方式等科学研究过程均采用了假说—演绎法。

下列叙述正确是（）

A.孟德尔依据解释豌豆分离现象的假说，预期测交实验结果为高茎30株、矮茎34株

B.孟德尔依据F1黄色圆粒豌豆的测交实验结果，提出解释自由组合现象的假说

C.摩尔根依据实验提出基因位于染色体上的假说，证明基因是具有遗传效应的DNA片段

D.沃森、克里克依据DNA分子的双螺旋结构，提出DNA半保留复制的假说

【答案】D

【解析】预期结果只能是比例，而不是具体的数量，A项错误；孟德尔依据纯种黄色圆粒和绿色皱粒豌豆的杂交实验提出自由组合现象的假说，F1黄色圆粒豌豆的测交实验用于验证此假说，B项错误；基因位于染色体上的推论是萨顿提出的，摩尔根的实验证明了这个推论，而且摩尔根通过果蝇杂交实验作出假设：

白眼基因位于X染色体上，并证明了假说的正确性，但不能证明基因的本质，C项错误。

6.下列有关植物激素调节的叙述，正确的是（）

①可利用适宜浓度的赤霉素促进细胞伸长，使植物增高

②在植物组织培养中，生长素和细胞分裂素的不同配比会影响组织分化③使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4-D浓度相同④在太空失重状态下植物激素不能进行极性运输，根失去了向地生长的特性

A.①②B.③④C.①③D.②④

【答案】A

【解析】常用的生长素类似物有萘乙酸、2,4-D等，由于生长素的生理作用具有两重性，因此，使同种植物的扦插枝条产生相同生根效果的2,4-D浓度一个可以是低于最适浓度的某一浓度，另一个可以高于最适当浓度的某一浓度。

植物激素的极性运输是指生长素只能从植物体形态学的上端向形态学的下端运输，而不能倒转过来运输。

在太空失重状态下根虽然失去了向地生长的特性，但是植物激素仍能进行极性运输。

7.为探究主动运输的特点，科研人员利用图①装置进行实验（HgCl2能抑制ATP水解），实验得到如图②所示的结果。

据实验判断下列说法错误的是（）

A.本实验是探究HgCl2和细胞成熟程度对细胞主动运输（吸收磷酸盐）的影响

B.温度、pH、溶解氧、胡萝卜片的量是需要控制的无关变量

C.科研人员在实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度

D.比较乙组和丙组结果，可知细胞主动运输（吸收磷酸盐）需要消耗能量

【答案】D

【解析】根据实验图示可知，甲、乙、丙、丁步骤都有KH2PO4，实验变量是HgCl2的有无以及胡萝卜片的成熟情况，因此本实验是探究HgCl2和细胞成熟度对细胞主动运输的影响；除自变量外，其他影响实验结果的变量均为无关变量，因此温度、pH、溶氧度、胡萝卜片的量都是要控制的无关变量；因探究的是主动运输，因变量应为实验前后溶液中磷酸盐的浓度差；乙、丙组有两个变量，不是单一变量，无法比较，通过甲、乙或丙、丁比较可知，主动运输需要消耗能量。

8.切除老鼠的甲状腺后，其物质代谢能力大大下降；若切除甲状腺后，连续绐老鼠注射—定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素，其物质代谢能力与切除前相比没有下降。

由此可以推测，甲状腺激素能增强物质代谢能力。

为了证明这—推论，有必要再进行其他对照实

验，用以观察比较。

下列最适宜作为对照实验组的是（）

A.既不切除体内的甲状腺，又不注射甲状腺激素

B.增加甲状腺激素的注射量后进行切除手术，一段时间后再移植甲状腺

C.切除老鼠体内的甲状腺后，只注射用于该实验的溶剂

D.切除老鼠体内的甲状腺后，注射溶解于另一种溶剂的甲状腺激素

【答案】C

【解析】由题可知，切除甲状腺后，连续给老鼠注射一定量溶于某种溶剂中的甲状腺激素，发现其物质代谢能力没有下降，但不能确定是溶剂起作用还是甲状腺激素起作用，故需要设计实验排除。

9.雌鼠的染色体上的某基因发生突变，使得野生型性状变为突变型。

若该雌鼠为杂合子，让其与野生型雄鼠杂交，子一代如下表1：

再从F1中选用野生型♀、突变型♂的个体进行杂交，其后代（F2）表现如下表2：

由此可推知该基因突变为（）

（注：

突变型基因为显性基因的是显性突变；突变型基因是隐性基因的是隐性突变）

A.显性突变、位于常染色体上

B.隐性突变、位于常染色体上

C.显性突变、位于X染色体上

D.隐性突变、位于X染色体上

【答案】C

【解析】由表2可知F2中雌雄表现不一致，可确定为伴性遗传。

再根据题干信息可知突变型为杂合子，假设亲代雌鼠为XBXb,若野生型为XBY，则F1中雌性只有一种表现型，雄性才有两种表现型，与表1不相符，若野生型为XbY，则F1雌性、雄性都有两种表现型，与表1相符，证明野生型雄鼠基因型为XbY，进而推出突变型雌鼠基因型是XbXb→XBXb。

10.为验证光是植物生长发育的必要条件，设计如下实验：

选择生长状况一致的小麦幼苗200株，随机均分为实验组和对照组，分别处理并预期结果。

下面是关于实验组或对照组的处理方法和预期结果的几种组合，其中正确的是（）

①实验组②对照组③黑暗中培养④在光下培养

⑤生长良好⑥生长不良

A.②③⑤B.①③⑥C.①④⑤D.②④⑥

【答案】B

【解析】解答本题的关键是哪是实验组、哪是对照组。

通常是将未经处理的在正常状态的一组确定为对照组，含有实验变量（无光）为实验组。

11.为检测某种酶在37℃时对三种二糖的作用，实验设计了三支试管如图所示，5分钟后，检测每支试管中的单糖和二糖，结果如下表。

下列叙述错误的是（）

A.用于检测单糖或二糖是否为还原糖的试剂是斐林试剂

B.本实验可得出的结论是酶具有专—性

C.为进一步检测该酶与pH的关系，应选择糖C溶液作实验材料

D.在检测该酶与pH的关系时，应选择糖A溶液作为糖C溶液的对照

【答案】D

【解析】斐林试剂可以鉴定某种糖是否为还原糖；该实验的自变量为底物不同，只有试管3中的酶起了催化作用，可证明酶具有专一性；检测该酶与pH的关系时,自变量为pH，所以底物应该为该酶可催化的物质；自变量为pH,根据单一变量原则，底物应相同，都为糖C溶液。

12.某生物兴趣小组以带有落叶的表层土壤（深5cm左右）为实验材料，研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，对土壤处理情况见下表。

与此有关的叙述不正确的是（）

A.探究的问题是不同土壤湿度条件下，土壤微生

物对落叶的

分解作用

B.该实验的自变量为土壤是否灭菌处理，实验中的对照组是1和3

C.为了控制实验中的无关变量，作为实验材料的落叶也应进行灭菌处理

D.预期结论是1、3组的落叶不被分解，2、4组中的落叶被不同程度的分解

【答案】B

【解析】从表格中可看出，该实验中1、2组的土壤湿润，3、4组的土壤较干燥，所以该实验可用于探究不同土壤湿度条件下，土壤微生物对落叶的分解作用，A正确;如果该实验的自变量为土壤是否经灭菌处理，那么实验中的对照组是2和4，1和3是实验组，B错误;本实验的目的是研究土壤微生物在适宜温度下的分解作用，落叶中的微生物对实验结果会产生影响，所以应进行灭菌处理，C正确;由于1、3组的土壤中不含有微生物，因此可以预测这两组的落叶不被分解；而2、4组的土壤中含有微生物，但是土壤湿度不同，所以落叶被分解的程度不同，D正确。

二、非选择题

13.某科学工作者为探究西红柿生长的最佳光照强度，设计了下面的实验：

首先取若干生长状况相同的西红柿植株，平均分为7组，分别放在密闭的玻璃容器中，实验开始时测定CO2

的浓度，12小时后再次测定CO2的浓度。

实验结果如下表：

请分析问答：

（1）这—实验的自变量是，写出该实验设计的一种无关变量：

。

（2）实验中第1组在12小时后CO2浓度变化的原因是。

（3）如果在实验过程中使用了不同品种的西红柿植株，这样的做法违背了科学实验设计的原则。

（4）若将第7组植株突然移至第4组的条件下，短时间内光合细胞中的ATP含量会（填“增加”或“减少”），C5化合物的含

量会（填“增加”或“减少”）。

（5）该实验设计尚不能确定西红柿生长的最佳光照强度，请你提出进一步探究的实验设计思路：

。

【答案】

（1）光照强度温度

（2）细胞呼吸产生了CO2（3）单因子变量（4）减少减少（5）增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度。

【解析】

（1）根据表格数据可看出，光照强度为该实验的自变量，温度、二氧化碳浓度为无关变量。

（2）实验第1组没有给予光照，植物只进行呼吸作用，产生的二氧化碳会导致浓度升高。

（3）单因子变量原则是探究某种因素对实验的影响时要保证其他变量相同，在探究光照对光合作用的影响时要以光照为单一变量，保证温度和二氧化碳浓度、材料的生理状态相同。

（4）若第7组植株突然移至第4组的条件下，光照减弱，光反应受到影响，光反应产物ATP和NADPH减少，暗反应还原受抑制，C5化合物的生成减少，含量减少。

（5）要确定西红柿生长的最佳光照强度，可以增加若干实验组，将光照强度的数据差缩小，依次增加光照强度，12小时后CO2浓度降幅最大的光照强度即最佳

光照强度。

14.以下是一个测定某植物细胞液浓度的实验：

说明：

若a管溶液浓度上升，蓝色液滴将在b管的无色溶液中下沉；反之蓝色液滴将上浮；若a管溶液浓度不变，蓝色液滴将均匀扩散。

实验结果如下表：

请回答下列问题：

（1）本实验的原理是，这种变化可通过蓝色液

滴的浮沉反映出来。

（2）本实验的结论是。

（3）本实验不同组别间的自变量是，因变量是。

（4）若在某组a试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，则在第③步操作中，将发现蓝色液滴。

（5）在操作正确情况下，若发现在所有的组别中蓝色液滴都上浮，则实验应该如何改进?

。

【答案】

（1）植物细胞液与外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水或失水现象，引起外界溶液浓度的改变

（2）植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.05M的蔗糖溶液浓度

（3）蔗糖溶液的浓度a管中蔗糖溶液浓度的改变

（4）上浮

（5）设置低于最低溶液浓度的系列蔗糖溶液组别重新进行实验

【解析】本题考查渗透吸水和失水的条件。

当植物细胞和外界溶液存在浓度差时会发生渗透吸水和失水，从而引起溶液浓度的变化，这样悬浮在溶液中的蓝色液滴也会随着溶液浓度的改变上升或者下沉；当细胞液和外界溶液浓度相等时，液滴就处于悬浮状态，从表格中数据可以得知，植物叶细胞的细胞液浓度大约相当于0.05M的蔗糖溶液浓度；该实验中自变量是起初的蔗糖溶液的浓度，因变量是加入细胞后发生渗透作用后蔗糖溶液浓度的变化情况；若试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，说明发生了细胞失水，会导致溶液浓度下降，会发现蓝色液滴上浮。

在操作正确的情况下发现，在所有的组别中蓝色液滴都上浮，这说明溶液的浓度太高，需要重新设置一系列低于原实验溶液浓度的系列梯度溶液进行实验。

15.垂体分前叶和后叶两部分，分泌的多种激素对代谢、生长、发育和生殖等有重要作用。

请分析下列有关垂体和下丘脑的实验问题。

垂体前叶可分为TSH（促甲状腺激素），若给小白鼠注射TSH，会使下丘脑的TRH（促甲状腺激素释放激素）分泌减少。

对此现象的解释有两种观点：

观点一是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果：

观点二是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果。

两种观点哪个正确？

请完成如下探究实验。

（1）实验步骤：

①将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中TRH（促甲状腺激素释放激素）的含量。

②用手术器械将A组小白鼠的（器官）切除，B组不作任何处理。

③。

④在相同且适宜的环境条件下观测一段时间内A、B两组小白鼠血液中TRH的含量。

（2）观点及实验结果

①支持观点一的结果是

。

②支持观点二

的结果是

。

【答案】

（1）②甲状腺③向A、B两组小白鼠注射等量的适宜浓度的TSH

（2）①A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等②A组小白鼠TRH不减少（或增加），B组小白鼠TRH减少

【解析】此题考查促甲状腺激素对下丘脑的反馈调节，根据题意叙述两种观点的区别在于是否有甲状腺参与反馈调节，所以实验的单一变量就应该是甲状腺的有无，其他为无关变量，然后遵循等量原则和对照原则完成实验步骤的书写。

观点一：

TSH直接对下丘脑进行反馈调节与甲状腺无关，所以实验组与对照组结果一致且TSH对TRH产生反馈调节作用，即A组小白鼠和B组小白鼠TRH减少的量相等；观点二：

需要甲状腺分泌甲状腺激素才能对下丘脑进行反馈调节，A组切除甲状腺后无法发挥抑制效应，B组能发挥抑制效应，所以实验组与对照组结果不—致，即A组小白鼠TRH不减少（或增加），B组小白鼠TRH减少。

16.某一雌雄异株的植物，其叶形有宽叶和窄叶两种类型，受一对等位基因控制。

用两个宽叶亲本进行杂交实验，后代出现了一定数量的窄叶后代。

请回答：

（1）根据实验结果可以判断宽叶表现的是性性状。

（2）为验证叶形的遗传属于“伴X染色体遗传”还是“常染色体遗传”，应该选择其表现型为的父本和的母本进行杂交，并预测其杂交实验结果及结论：

①；②

。

（3）有人试图研究玉米叶形的遗传是否为“伴性

遗传”，你认为这项研究是否可以进行?

，为什么?

。

（4）有人认为植物感受光照而开花的感光部位是花芽，另外还有人认为其感光部位是花芽下的第一片叶。

为此对以上两种推测进行了如下实验设计，并进行了预测。

实验步骤：

将该植物均分为A、B两组，A组将花芽全部遮光，只对第一片叶进行短时间光照；B组将花芽下的第一片叶全部遮光，只对花芽进行长时间光照。

观察两组植物生长情况。

预期结果及结论：

①若只有A组开花，则感光部位是花芽下的第一片叶；

②若只有B组开花，则感光部位是花芽；

③若A、B两组均不开花，则花芽和第一片叶都是必需的感光部位。

请指出以上实验中的有两处不当之处：

①

；

②。

【答案】

（1）显

（2）宽叶窄叶①如果后代雌株全是宽叶，雄株全是窄叶，则叶形遗传是伴X染色体遗传②如果后代雌株中有窄叶，雄株中有宽叶（其他合理的答案也可），则叶形遗传是常染色体遗传（3）不能玉米为雌雄同株植物（没有性别决定和伴性遗传）

（4）①实验步骤中两组的光照时间不相等（或没有遵循单因子变量原则，或在一组对照实验中有两个变量等，凡答案合理均可）②预期结果还应有：

若A、B两组均开花，则感光部位是花芽或其下的第一片叶任一处

【解析】

（1）两宽叶亲本杂交，后代出现了窄叶，则宽叶为显性性状，窄叶为隐性性状。

（2）在相对性状的显隐性关系确定时，判定基因所在位置。

用窄叶作母体，宽叶作父体，后代雌雄个体各一种表现型。

（3）玉米为雌雄同株植物，不能作伴性遗传的材料。

（4）实验步骤中违反了单因子变量原则。

依据题意，应用相同的光照射两组植物。

（5）实验结果预测不全面，还应有A、B两组均开花的情况。