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1、专题提升练(七)实验与探究(45分钟,100分)一、选择题(共5小题,每小题6分,共30分)1.(2014浙江名校联考)下表的有关分析错误的是()溶液溶质的元素组成检测试剂颜色反应溶质的基本单位甲C、H、O红黄色葡萄糖乙C、H、O、N等双缩脲试剂A.甲可能是麦芽糖溶液B.是本尼迪特试剂,使用时需水浴加热C.乙液可能是一种酶溶液D.是紫色,是核苷酸【解析】选D。蛋白质的组成元素主要有C、H、O、N,基本单位是氨基酸,蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。糖类的基本组成元素为C、H、O,麦芽糖和多糖的基本组成单位是葡萄糖。葡萄糖与本尼迪特试剂水浴加热生成红黄色沉淀。2.(2014天津高考)MRSA菌是一
2、种引起皮肤感染的“超级细菌”,对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响,某兴趣小组的实验设计及结果如下表。下列说法正确的是()组别培养基中的添加物MRSA菌1100g/mL蛋白质H生长正常220g/mL青霉素生长正常32g/mL青霉素+100g/mL蛋白质H死亡A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定的B.第2组和第3组对比表明,使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌C.实验还需设计用2g/mL青霉素做处理的对照组D.蛋白质H有很强的杀菌作用,是一种新型抗生素【解题指导】(1)题表信息:各组中添加物的不同导致MRSA菌的生长
3、情况不同。(2)关键知识:原核细胞无成形的细胞核、单一变量和对照原则。【解析】选C。本题主要考查对照实验的设计原则。细菌是原核细胞,无细胞核,故A项错误;第2组和第3组对比说明使用低浓度青霉素和高浓度蛋白质H可杀死MRSA菌,故B项错误;第3组缺少2g/mL青霉素的对照组,故C项正确;抗生素是由微生物产生的具有抗菌作用的物质,而蛋白质H是乳腺细胞产生的,不属于抗生素,故D项错误。3.(2014杭州调研)下列关于生物学实验及研究的叙述,正确的是()A.蝗虫的卵巢是观察动物细胞减数分裂的最佳材料B.在果蝇杂交实验中,摩尔根等人运用假说法证明了基因在染色体上C.在探究温度对酶活性的影响实验中,可选用
4、过氧化氢为底物D.调查人群中红绿色盲的发病率,应在患者家系中调查【解析】选B。卵原细胞的有丝分裂一般在性成熟前就已完成,在减数分裂时就不再进行有丝分裂,而且卵细胞在受精前通常只能分裂到减中期,所以蝗虫的卵巢不是观察动物细胞减数分裂的最佳材料。在果蝇杂交实验中,摩尔根等人确实是运用假说法证明了基因在染色体上。在探究温度对酶活性的影响实验中,一般不选用过氧化氢作底物,因为高温本身会使过氧化氢分解,干扰实验结果。调查人群中某种单基因遗传病的发病率时,应在社会人群中调查,调查人群中某种单基因遗传病的遗传方式时,应在患者家系中调查。4.(2014四川高考)下列有关实验方法或检测试剂的叙述,正确的是()A
5、.用改良苯酚品红染色观察低温诱导的植物染色体数目变化B.用健那绿和吡罗红(派洛宁)染色观察DNA和RNA在细胞中的分布C.用纸层析法提取菠菜绿叶中的色素和鉴定胡萝卜素提取粗品D.用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰度【解题指导】(1)隐含信息:染色体、DNA和RNA的染色剂不同,提取色素和鉴定色素的方法不同,种群密度和丰富度的调查方法不同。(2)关键知识:碱性染料用于染色体的染色,甲基绿和吡罗红(派洛宁)混合液用于DNA和RNA的染色,用有机溶剂提取色素以及用纸层析法分离色素,用标志重捕法调查种群密度以及取样器取样法调查土壤小动物的丰度。【解析】选A。本题考查染色剂的种类和用途、色
6、素的提取和分离、种群密度和丰富度的调查方法等。染色体的染色剂可用龙胆紫溶液、醋酸洋红液或改良的苯酚品红染液,故A项正确;健那绿用于线粒体染色,甲基绿和吡罗红(派洛宁)用于DNA和RNA染色,故B项错误;纸层析法只能分离色素,而不能提取色素,应该用有机溶剂提取色素,故C项错误;用标志重捕法调查田鼠种群密度,而调查农田土壤小动物的丰度应该用取样器取样法,故D项错误。【变式训练】下列对有关实验的说法中,正确的是()A.马铃薯块茎捣碎后的提取液中不能检测出蛋白质B.用35S标记的噬菌体浸染细菌能证明DNA是遗传物质C.运用数学模型建构的方法研究某种群数量的变化规律D.探究某淀粉酶催化的最适温度时不需要
7、设计预实验【解析】选C。马铃薯块茎中含有蛋白质,因此马铃薯块茎捣碎后的提取液中能检测出蛋白质,A项错误;要证明DNA是遗传物质,应用35S和32P分别标记的噬菌体侵染细菌,对照证明DNA是遗传物质,B项错误;研究某种群数量的变化规律可用建构数学模型的方法,C项正确;探究某淀粉酶催化的最适温度时需要设计预实验,以避免初次实验的盲目性,D项错误。5.(2014嘉兴三模)某小组进行“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验时,同样实验条件下分别在4支试管中进行培养(见下表),均获得了“S”形增长曲线。根据实验结果判断,下列说法错误的是()试管号培养液体积(mL)105105起始酵母菌数(103个)
8、105510A.4支试管内的种群初始阶段都经历了“J”形增长B.4支试管内的种群同时达到K值C.试管内的种群的K值与试管不同D.试管内的种群数量先于试管开始下降【解析】选B。A项中,4支试管中最初环境适宜,所以都经历了“J”形增长;B项中,最初的条件不同,达到K值的时间不同;C项中,试管和培养液体积不同,试管内种群的K值应大于试管;D项中,试管和中培养液体积相同,试管中起始酵母菌数大于试管,所以试管内的种群数量先于试管开始下降。二、非选择题(共3小题,共70分)6.(20分)(2014浙江名校联考)植物源苦皮藤素适用于某些虫害的生态防治,但会出现种子发芽率降低的情况。某研究性学习小组调查后发现
9、,农民使用的“苦皮藤素”浸出液浓度约为每100 mL水中含有“苦皮藤”15 g(干重)。他们假设,蔬菜种子发芽率降低的现象与使用的浸出液浓度有关。该组同学准备设计一个实验以验证该假设是否成立,请完成以下问题:实验材料:晒干的“苦皮藤”混合粉末15袋(10 g/袋);饱满且经过无菌水浸泡一天的绿豆种子300粒;培养皿数套;大小烧杯数只;量筒;漏斗;纱布;吸管;吸水纸;蒸馏水等。实验步骤:第一步:准备不同浓度的浸出液。取“苦皮藤”粉末1袋,2袋,3袋,4袋,5袋,分别放入不同烧杯中,各加蒸馏水1 000 mL浸泡两天,用纱布过滤后,得到一组不同浓度的浸出液。第二步:进行对照实验。取培养皿若干套,分
10、别编号,在培养皿内铺垫吸水纸;往上述培养皿中,使吸水纸吸足水分;在每一培养皿中的吸水纸上,平铺的绿豆种子,置于下培养;每天观察,检查并记录每一培养皿中发芽的种子数,并使吸水纸保持湿润。第三步:请设计一个表格,记录实验数据。预测实验结果:若,则假设成立;若,则假设不成立。【解析】第二步:本实验应该设置对照,对照组中加等量蒸馏水;而本实验的自变量是“苦皮藤素”浸出液浓度,所以实验组应添加等量不同浓度的“苦皮藤素”浸出液。在每一培养皿中的吸水纸上,平铺适量且等量的绿豆种子,置于相同且适宜环境条件下培养。第三步:设计的统计表格要包括“苦皮藤素”浸出液浓度、种子发芽数和培养天数这些数据。若某一浸出液浓度
11、(或所有浓度)下的绿豆种子发芽数低于对照组,则“苦皮藤素”浸出液对种子发芽率有影响;若不同浓度浸出液下的绿豆种子发芽率相同且与对照组相同(或高于对照组),则“苦皮藤素”浸出液对种子发芽率没有影响。答案:第二步:加入适量且等量不同浓度的浸出液及等量蒸馏水适量且等量相同且适宜环境条件第三步:预测实验结果:某一浸出液浓度(或所有浓度)下的绿豆种子发芽率低于对照组不同浓度浸出液下绿豆种子发芽率相同且与对照组相同(或高于对照组)7.(24分)(2014杭州三模)某课题组研究了激素类似物甲和激素类似物乙对微型月季插条生根的影响,实验结果如下图所示,请分析回答下列相关问题:(1)实验的自变量是。(2)用不同
12、浓度的激素类似物对微型月季插条处理前,需将插条放置在蒸馏水中浸泡一段时间,目的是。(3)该实验能否证明激素类似物甲的作用具有两重性?。(4)为了探究激素类似物乙是否具有促进微型月季插条生根作用,应在molL-1区间再设置系列浓度梯度重复实验。(5)若探究激素类似物甲、乙对微型月季插条生根的复合影响,应至少设计组实验。【解题指导】解答本题的关键是:(1)明确实验的自变量和因变量。(2)激素类似物促进生根的作用应是随着浓度的升高先增强后减弱。【解析】(1)根据实验目的可知,本实验的自变量是不同浓度的激素类似物甲、乙。(2)月季本身能产生激素,由于不同枝条产生的激素种类和含量不同,因此为了精确控制自
13、变量,应将插条放置在蒸馏水中浸泡一段时间,以排除内源激素(月季本身产生的激素)对实验结果的影响。(3)由图可知,与不加激素类似物相比,添加不同浓度的激素类似物甲的插条的生根数都增加,因此可以判断在实验浓度范围内,激素类似物甲只具有促进插条生根的作用,不能证明其作用具有两重性。(4)由图可知,在激素类似物乙的浓度高于1molL-1时,激素类似物乙对促进插条生根具有抑制作用,而激素类似物乙的浓度在0和1molL-1时生根数相同,说明在01molL-1的范围内可能存在促进插条生根的浓度,应在01molL-1区间再设置系列浓度梯度重复实验。(5)要探究激素类似物甲、乙对微型月季插条生根的复合影响,应至
14、少设计4组实验,即单独使用激素类似物甲、乙的实验组、同时使用激素类似物甲、乙的实验组和不加激素类似物的对照组。答案:(1)不同浓度的激素类似物甲、乙(2)排除内源激素(月季本身产生的激素)对实验结果的影响(3)不能(4)01(5)48.(26分)(能力挑战题)(2014绍兴二模)肝移植后的患者因使用免疫抑制剂常出现细菌感染而使生存质量下降。有学者就细菌感染对移植肝免疫排斥的影响,进行了如下研究。(1)实验一:将若干健康状况相似、体内无病原体的大鼠均分为G1、G2、G3三组。各组大鼠移植A类大鼠肝脏,肝移植术后处理方法见表1。处理n天后,检测各组大鼠的排斥反应程度,结果如表2。表1肝移植术后的处
15、理方法组别注射试剂G1生理盐水(灭菌)G2大肠杆菌菌液G3免疫抑制剂(环孢霉素A)表2肝移植术后的处理结果组别排斥反应程度较轻个体比例排斥反应程度中等个体比例排斥反应程度较重个体比例G1017%83%G250%33%17%G383%17%0移植器官中细胞表面的某些蛋白质可作为,能引起机体产生特异性免疫应答。环孢霉素A可以使T淋巴细胞的增殖受阻,从而(加强/减弱)免疫系统功能。据表2可知,组免疫排斥反应最为强烈。本实验结果表明。(2)实验二:提取实验一处理n天后各组大鼠的淋巴细胞,将其用A类大鼠细胞表面的某些蛋白质处理,之后置于CO2培养箱内培养。观察各组大鼠淋巴细胞增殖情况,结果如下图所示(相
16、对值的大小用于反映经A类大鼠细胞表面某些蛋白质处理后的细胞增殖能力强弱)。与G1组相比,G2组实验结果表明,细菌感染对大鼠淋巴细胞增殖能力有作用。(3)实验三:机体中的T淋巴细胞可以增殖分化为Th1和Th2两类细胞。Th1分泌的蛋白IFN-、Th2分泌的蛋白IL-4均可影响免疫排斥反应的程度。测定实验一处理n天后各组大鼠淋巴细胞中指导上述蛋白质合成的mRNA的相对含量,结果如表3。表3相关mRNA的相对含量组别IFN-mRNA相对含量IL-4 mRNA相对含量G11.4900.887G20.7051.741G30.6302.039由表3推测,与G1组相比,G2组和G3组大鼠促进了T淋巴细胞分化
17、成为细胞,减弱了T淋巴细胞分化成为细胞。【解析】(1)在器官移植发生的免疫排斥反应中,移植的器官相当于抗原,是由细胞表面的某些蛋白质决定的。由表中数据可知,使用环孢霉素A的G3组大部分细胞免疫排斥反应程度较轻,因此可以确定环孢霉素A有减弱免疫系统功能的作用。G1组大部分细胞免疫排斥反应程度较重,说明G1组免疫排斥反应最为强烈。通过3组比较可以得出的结论是细菌感染减弱大鼠肝移植术后免疫排斥反应程度,但其作用较免疫抑制剂弱。(2)由于三组实验大鼠移植过A类大鼠的肝脏,因此产生了对A类大鼠的抗原的记忆能力。当实验大鼠的淋巴细胞再次受到A类大鼠细胞表面的某些蛋白质处理后会迅速增殖分化,产生相应的免疫效
18、应细胞。淋巴细胞的增殖能力能够反映其免疫功能的强弱。由图可知,G2组淋巴细胞的增殖能力比G1组弱,这是细菌感染的结果。(3)由表3可知,与G1组相比,G2、G3组细胞中IL-4 mRNA相对含量高,而IL-4是由Th2分泌的,说明这两组大鼠促进了T淋巴细胞分化成为Th2细胞,减弱了T淋巴细胞分化成为Th1细胞。答案:(1)抗原减弱G1细菌感染减弱大鼠肝移植术后免疫排斥反应程度,但其作用较免疫抑制剂弱(2)减弱(3)Th2Th1【讲评建议】在讲解本题时,请提醒学生注意以下几点:解答第(1)小题:“比较3组实验的结果”时要依据免疫排斥反应程度的强弱与免疫系统的功能呈正相关。不要忽视大肠杆菌和环孢霉素A对免疫系统功能抑制的程度的不同。解答第(2)小题:淋巴细胞的相对值大小直接反映淋巴细胞的增殖能力。解答第(3)小题:要注意两种mRNA的相对含量变化的比较。- 13 -