保温措施2重温2实验与探究能力.docx
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保温措施2重温2实验与探究能力
重温2 实验与探究能力
能力要求1——能独立完成“知识内容与要求表”所列的实验与探究，包括理解实验目的、
原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及
的方法和技能进行综合运用
[解读启示] 这是针对基础实验提出的明确要求，学生们要在操作并记住基础实验的基础上，能够对基础实验中涉及的方法与技能进行迁移和综合应用。
1．（2013·山东，4）生物实验中常用盐酸处理实验材料。
下列说法正确的是（ ）
A．盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B．盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁（吡罗红）结合
C．盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D．盐酸处理细胞有利于健那绿（詹纳斯绿B）对线粒体染色
答案 C
解析 A项中盐酸解离根尖后必需要经漂洗后才能使用龙胆紫染色剂，因为龙胆紫染色剂为碱性染料，不漂洗会干扰染色；B项中盐酸处理染色质能使DNA和蛋白质分离，有利于DNA和甲基绿结合；C项中酶的作用条件温和，盐酸浓度过高（过酸）会破坏蛋白质—过氧化氢酶的空间结构，导致其失活；D项中健那绿染液是专一性染活细胞中线粒体的染色剂，盐酸会杀死细胞，故不需要盐酸的处理。
2．（2013·江苏，5）关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作，正确的是（ ）
A．使用定性滤纸过滤研磨液
B．将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C．在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2～3次
D．研磨叶片时，用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
解析 色素易被滤纸吸附，故用纱布过滤，A错误；每次重复画色素滤液细线时，需等干燥后再进行，C错误；由于叶绿体中的色素不溶于水，因此研磨叶片时需用无水乙醇或丙酮，D错误。
3．（2013·重庆，3）下列与实验相关的叙述，错误的是（ ）
A．马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质
B．光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象
C．检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式
D．在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度
答案 C
解析 马铃薯块茎中也含有蛋白质，A项正确；植物细胞质壁分离用光学显微镜就可以观察到，B项正确；酵母菌细胞无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都产生CO2，不能以是否产生CO2作为判断细胞呼吸类型的方式，C项错误；无水Na2CO3可以与95%乙醇中的水分子结合生成10H2O·Na2CO3，提高乙醇纯度，有利于色素的溶解，D项正确。
4．（2013·江苏，9）一个班级分组进行减数分裂实验，下列操作及表述正确的是（ ）
A．换用高倍镜时，从侧面观察，防止物镜与装片碰擦
B．因观察材料较少，性母细胞较小，显微镜视野应适当调亮
C．为观察染色体不同层面的精细结构，用粗准焦螺旋调节焦距
D．一个视野中，用10×物镜看到8个细胞，用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A
解析 由于高倍镜镜头与玻片的间距很小，故换用高倍镜时，应从侧面观察以避免镜头受损，A正确；视野是否需要调亮的依据是观察结构的清晰与否，而不是细胞的多少和大小，B错误；观察不同层次的结构时，需要调节的物距变化范围很小，因此应调节细准焦螺旋，C错误；显微镜观察时，放大倍数越大，看到的细胞数越少，D错误。
5．（2012·广东，3）分析下表，可推测（ ）
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
＋
－
－
乙
－
＋＋
－
甲、乙混合
＋
＋
＋
注：
“＋”为显色，“＋＋”显色更深；“－”不显色。
A．甲溶液含有淀粉B．乙溶液含有还原糖
C．混合溶液不含淀粉D．混合溶液含有淀粉酶
答案 D
解析 甲溶液用双缩脲试剂检测显色，说明其含有蛋白质；乙溶液遇碘液显色，说明其含有淀粉。
综合甲、乙的判断与甲、乙混合液的检测结果可知，甲为淀粉酶，乙为淀粉，淀粉酶催化淀粉分解的产物中含有还原糖，还原糖用斐林试剂检测显色。
6．（2012·山东，4）某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是（ ）
A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B．碱性染料吡罗红（派洛宁）可用于染色体染色
C．观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D．细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案 D
解析 盐酸和酒精混合液的作用是解离，A项错误；吡罗红（派洛宁）可使RNA染色，染色体主要由DNA和蛋白质构成，B项错误；该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞，无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程，C项错误；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据，D项正确。
能力要求2——具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行
解释、分析和处理
[解读启示] 这是对验证实验的两种基本表现形式做了具体的要求，其一是依据实验的原理、操作及相关知识，分析预期实验的结果并得出结论；其二是依据实验的结果分析其原因或得出结论。
7．（2013·重庆，9）研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。
进一步研究发现，发挥作用的物质是L－天冬酰胺酶，它能将L－天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，增殖被抑制。
（1）为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料：
正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基（含细胞生长所需的物质）、L－天冬酰胺酶
实验步骤：
a．分组
实验组：
培养基＋L－天冬酰胺酶＋淋巴瘤细胞；
对照组：
培养基＋______________________________________。
b．适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测L－天冬酰胺含量。
实验结果（如下表）
实验分组
生长状态
L－天冬酰胺含量
培养液
细胞内
实验组
①
缺乏
缺乏
对照组
正常
缺乏
正常
结果分析：
该实验利用了酶的________特性；表中①应为________；对照组细胞内L－天冬酰胺含量正常的原因是__________________________。
（2）患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了____________反应；该酶口服无效，原因是_______________________________________。
（3）根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
（1）L－天冬酰胺酶＋正常细胞 专一性 抑制 能合成L－天冬酰胺（有合成L－天冬酰胺的酶）
（2）免疫（拮抗） 酶被分解失活 （3）对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响
解析
（1）实验的目的是验证L－天冬酰胺酶对两种细胞的影响，实验组加入了淋巴瘤细胞，对照组应在相同条件下加入正常细胞，即：
培养基＋L－天冬酰胺酶＋正常细胞；该实验利用了酶的专一性；肿瘤细胞自身不能合成天冬酰胺，体内已有的天冬酰胺会被L－天冬酰胺酶分解，而正常细胞中的天冬酰胺尽管会被酶分解，但自身能够继续产生天冬酰胺，故含量正常。
（2）外源性L－天冬酰胺酶会被免疫系统当作抗原进行处理，多次注射后发生免疫反应，L－天冬酰胺酶被免疫系统处理失活，疗效降低；L－天冬酰胺酶的化学本质为蛋白质，若口服的话会被消化系统消化分解成氨基酸，从而丧失其功能。
（3）作为人体肿瘤康复治疗的药物是既不损伤机体又达到疗效，宗旨就是只专一性杀伤肿瘤细胞，而对正常细胞无负面影响。
8．（2014·浙江，31）为验证反射弧的组成与作用，某同学提出了以下实验思路：
取蛙1只，捣毁该蛙的脑，将其悬挂起来。
①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端（如图），观察是否屈腿。
②洗去H2SO4，再用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端，测量该刺激与屈腿是否同时发生。
③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本，用电刺激直接刺激腓肠肌，观察其是否收缩。
④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞，在坐骨神经上是否能测量到电位变化。
（说明：
实验条件适宜；实验中的刺激强度足够；屈腿反射属于屈反射）
请回答：
（1）设计表格，并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。
（2）为了验证屈腿反射的反射中枢所在部位，在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
答案
（1）验证反射弧的组成与作用实验的预测结果及结果分析表
思路
预测结果
结果的原因分析
①
是
反射弧完整，能够对刺激作出反应
②
否
刺激产生的兴奋在反射弧中的传导和传递需要时间，故刺激与屈腿不会同时发生
③
是
电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋，引起肌肉收缩
④
否
兴奋在神经肌肉接点的传递是单向的，故坐骨神经上测不到电位变化
（2）⑤捣毁该蛙的脊髓，刺激其右后肢的趾端，观察是否屈腿。
解析
（1）
实验
预测结果
原因分析
①
发生屈腿反应
屈腿反射的反射中枢在脊髓，反射弧完整，可以发生屈腿反应
②
刺激与屈腿不同时发生
从刺激到作出反应要经过兴奋的传导与传递，此过程需要一定的时间，所以刺激与屈腿不同时发生
③
收缩
电刺激可以使腓肠肌的肌细胞产生兴奋，引起收缩
④
不能
腓肠肌是效应器，兴奋是沿着反射弧的方向单向传递的，不可逆
（2）因为实验材料是捣毁脑的脊髓，若①②两个实验都没有发生屈腿反应，则屈腿反射的反射中枢在大脑皮层；若①②两个实验都发生了屈腿反应，则屈腿反射的反射中枢在脊髓，所以为了进一步验证，应该加上第⑤项损毁脊髓的对照实验。
能力要求3——具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括确认变量、作出假设和
预期、设计可行的实验方案、搜集处理数据等，并能运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法
[解读启示] 该条将探究能力的考查更具体化了，这也是当前教学改革的趋势和要求，该条中包含丰富的内容，除了字面直接表达的要求外，还隐含着一些要求，如根据所给材料提出所有研究的课题、设计表格用于记录数据、运用数学模型等各种方法处理实验的数据等。
9．（2013·浙江，31）某同学为研究甲状腺的功能，提出以下实验思路：
①将若干只未成年小鼠分为2组：
甲组：
不切除甲状腺（假手术） 乙组：
切除甲状腺
②实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量和体长，并记录。
③对测得的数据进行统计分析。
（要求与说明：
假手术指进行手术但不切除甲状腺；耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示；实验持续时间合适；实验条件均适宜）
请回答：
（1）实验目的是___________________________________。
（2）预测实验结果（在坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示）
（3）分析与讨论
①用耗氧量作为检测指标的依据是________________________________________。
②切除甲状腺后，小鼠体长变化的原因是________________________________________。
③上述分组时，还可增设丙组作为实验组，丙组：
______________________________。
答案
（1）探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响
（2）如图所示
（3）①甲状腺激素促进新陈代谢，此过程需消耗氧 ②甲状腺激素缺乏，小鼠生长发育停滞 ③切除甲状腺、给予甲状腺激素（或不切除甲状腺、给予甲状腺激素）
解析
（1）本题的自变量是甲状腺激素的有无，因变量为小鼠的新陈代谢和生长发育情况，检测指标是小鼠的耗氧量和体长。
故实验目的是探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育（或耗氧量和体长）的影响。
（2）甲组小鼠有甲状腺分泌甲状腺激素，甲组小鼠的新陈代谢正常，故甲组体温正常；乙组小鼠因切除甲状腺缺乏甲状腺激素，故乙组小鼠体温会逐渐有所下降。
甲状腺激素还能促进幼年动物的生长发育，故具有甲状腺的甲组小鼠体长有所增加，切除甲状腺的乙组小鼠不能正常生长发育，体长不再增加。
（3）由于甲状腺激素能促进新陈代谢，加速体内物质的氧化分解，该过程需消耗氧气，故可用耗氧量作为检测指标。
切除甲状腺后，小鼠体长不变的原因是缺乏甲状腺激素，小鼠不能完成正常的生长发育过程。
本实验还可增加切除甲状腺后给予甲状腺激素的实验组，也可以是不切除甲状腺、给予甲状腺激素的实验组，以便进一步确定是甲状腺激素在发挥作用。
10．（2012·浙江，32）玉米的抗病和不抗病（基因为A、a）、高秆和矮秆（基因为B、b）是两对独立遗传的相对性状。
现有不抗病矮秆玉米种子（甲），研究人员欲培育抗病高秆玉米，进行以下实验：
取适量的甲，用合适剂量的γ射线照射后种植，在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株（乙）和不抗病高秆1株（丙）。
将乙与丙杂交，F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。
选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗，经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株（丁）。
另一实验表明，以甲和丁为亲本进行杂交，子一代均为抗病高秆。
请回答下列问题：
（1）对上述1株白化苗的研究发现，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA，因此该基因不能正常______，功能丧失，无法合成叶绿素，表明该白化苗的变异具有________的特点，该变异类型属于__________。
（2）上述培育抗病高秆玉米的实验运用了__________、单倍体育种和杂交育种技术，其中杂交育种技术依据的原理是__________。
花药离体培养中，可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株，也可通过诱导分化成__________获得再生植株。
（3）从基因组成看，乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生__________种配子。
（4）请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
答案
（1）表达 有害性 基因突变
（2）诱变育种 基因重组 胚状体 （3）4 （4）如图
解析
（1）DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变属于基因突变。
由此可以判断，控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA属于基因突变，突变后的基因不能正常表达而影响细胞正常的生理功能。
基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点。
（2）取适量甲种子，用合适剂量的γ射线照射，属于诱变育种的方法；杂交育种的原理为基因重组；单倍体育种常采用花药离体培养技术，在该过程中，可通过诱导其脱分化形成愈伤组织，再分化出芽、根获得再生植株，也可以通过诱导分化成胚状体获得再生植株。
（3）根据甲与丁杂交的结果可判断抗病对不抗病为显性、高秆对矮秆为显性。
因为乙为抗病矮秆，其基因型为A_bb，丙为不抗病高秆，其基因型为aaB_，再根据乙与丙杂交的结果，可判断乙的基因型为Aabb，丙的基因型为aaBb。
乙与丙杂交，F1中抗病高秆的基因型为AaBb，根据基因自由组合定律可知，它能产生AB、Ab、aB、ab四种数目相等的配子。
（4）根据乙、丙的基因型，写出遗传图解如下：
能力要求4——能对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订
[解读启示] 这条是实验与探究能力要求的最高层次，评价的内容主要是实验方案、也可是其他方面，评价和修改要根据实验目的和试题目标来进行。
11．（2008·江苏，29）在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后，教师给学生提供了2份资料。
资料一 一份“实验报告”的部分内容
（一）解离：
剪取洋葱根尖5cm，放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液（体积比为1∶1）的玻璃皿中，在室温下解离3～5min。
（二）染色：
把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3～5min。
（三）漂洗：
将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
（四）制片：
将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上载玻片，用拇指轻轻按压载玻片……
资料二 全班20个实验小组的实验数据汇总表（注：
各小组计数50个细胞，实验条件与观察计数方法相同）
细胞周期
间期
分裂期
前期
中期
后期和末期
实验小组1计数细胞个数
43
4
1
2
实验小组2计数细胞个数
44
3
0
3
……
……
……
……
……
全班计数细胞个数
880
67
18
35
计数细胞总数
1000
各时期细胞的百分比
88
6.7
1.8
3.5
（1）请改正“资料一”中的3处错误____________________________________。
（2）
若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h，请根据“资料二”，在右面的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间（单位：
h，精确到小数点后一位）。
（3）有些因素会影响细胞周期各时期的长短，实验过程中也会产生一些误差。
因而对整个实验结果可能产生影响的有___________________________________________。
①取材时间 ②根尖培养温度 ③解离时间长短
④载玻片厚度 ⑤计数的细胞是否属于分生区细胞 ⑥细胞周期各时期区分是否准确
答案
（1）将“5cm”改成“2～3mm”；实验操作步骤应改为先漂洗后染色；将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片”
（2）见下图
（3）①②③⑤⑥
解析
（1）根据材料与课本实验要求对比可知：
剪取根尖应为2～3mm；先漂洗，后染色；盖上盖玻片，其上加一片载玻片。
同时要注意：
①解离完一定要漂洗，目的是洗去多余的盐酸，防止解离过度而影响染色。
②染色时间不要太长，3～5min。
③加盖玻片时，注意防止产生气泡。
④压片时，要尽可能使细胞分散开，细胞在盖玻片下分散呈云雾状。
⑤观察时要注意边观察边移动装片，观察有丝分裂的各个时期。
（2）根据表中各种时期细胞的比例，计算出细胞周期的大小，回忆并参照课本上的饼状图，绘出符合要求的图形。
（3）实验中的许多操作步骤和操作时间都会影响实验结果，但载玻片厚度不会影响实验结果，只是对观察实验现象产生一点影响。
12．（2008·重庆，30）为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系，某研究小组在25℃、黑暗、无菌、潮湿的条件下萌发种子，然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量，结果如图所示：
（1）在观察时间内，图中可溶性糖含量的变化是_______________________________
______________，萌发前营养物质主要储存在大豆种子的________中，此结构最初由________发育而来。
（2）如果在同样条件下继续培养，预测上图曲线的最终变化趋势是________，其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）在上述定量测定之前，进行了蛋白质含量变化的预测实验，请填充实验原理；判断实验步骤中划线部分是否正确，并更正错误之处；写出实验结果。
实验原理：
蛋白质________________________，其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
实验步骤：
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出，各加入适量蒸馏水，研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液；
②取3支试管，编号1、2、3，分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液；
配制）的混合液，振荡均匀后，在沸水浴中加热观
颜色变化。
a：
________________________________________________________________________。
b：
________________________________________________________________________。
实验结果：
_______________________________________。
答案
（1）先增加，然后保持相对稳定 子叶 受精卵
（2）下降 黑暗条件下无光合作用，并且呼吸作用又消耗有机物
（3）实验原理：
与双缩脲试剂作用发生紫色反应
实验步骤：
a.× 更正：
先与双缩脲试剂A混合均匀后，再加入试剂B b．× 更正：
不加热或直接观察
实验结果：
1、2、3号试管中颜色依次加深
解析 大豆营养物质贮存在子叶中，在萌发初期，大量转化成生命活动需要的蛋白质，同时转化成许多可溶性糖，用于细胞呼吸，产生能量和中间代谢产物，供生命活动利用；糖类可以通过转氨基作用形成氨基酸，进而形成蛋白质；如果种子萌发后得不到光照，不能进行光合作用，就会因缺乏营养物质而生长变慢，甚至死亡。
本题为实验题中的补充完善类题，利用了蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理。
在实验时要先加入试剂A，造成碱性环境，因为只有在碱性环境中，蛋白质才容易与Cu2＋发生颜色反应。
若加入过量的双缩脲试剂B，则CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu（OH）2沉淀，会遮蔽实验中所产生的紫色，影响观察结果。
应注意本实验无需加热。
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