2019版二轮复习生物江苏专版讲义：第一部分专题六实验



[理清——知识联系]

[记清——主干术语]
1．高中生物实验中有关的颜色问题
(1)红色：
①还原糖＋斐林试剂水浴加热,砖红色沉淀。
②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色。
③染色体(质)＋醋酸洋红液→红色。
④染色体(质)＋改良苯酚品红染液→红色。
(2)黄色：
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色。
②CO2＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄。
③胡萝卜素→橙黄色；叶黄素→黄色。
(3)绿色：
①酒精＋重铬酸钾溶液(酸性条件)→灰绿色。
②叶绿素a→蓝绿色；叶绿素b→黄绿色。
(4)蓝色：
①淀粉＋碘液→蓝色。
②DNA＋二苯胺蓝色。
(5)紫色：
①蛋白质＋双缩脲试剂→紫色。
②染色体(质)＋ 龙胆紫溶液→紫色。
2．高中生物实验常用化学试剂
(1)酒精溶液：
①体积分数为50%：检测脂肪时洗去浮色。
②体积分数为75%：微生物的实验培养中杀菌、消毒。
③体积分数为95%：观察植物细胞的有丝分裂、低温诱导染色体数目加倍中材料的解离。冷却的体积分数为95%的酒精，在DNA的粗提取和鉴定实验中，用于析出DNA。
④无水乙醇：叶绿体色素的提取和分离的实验中溶解、提取色素。
(2)盐酸：
①质量分数为5%：营造酸性环境→探究pH对酶活性的影响。
②质量分数为15%：解离→观察植物细胞的有丝分裂、低温诱导染色体数目加倍。
(3)NaOH溶液：
①质量浓度为0.1 g/mL：斐林试剂、双缩脲试剂的成分→检测还原糖、蛋白质。
②质量分数为5%：营造碱性环境→探究pH对酶活性的影响。
③质量分数为0.1%：遇酚酞呈紫红色→模拟探究细胞表面积与体积的关系。
(4)CuSO4溶液：
①质量浓度为0.05 g/mL：斐林试剂的成分→检测还原糖。

②质量浓度为0.01 g/mL：双缩脲试剂的成分→检测蛋白质。
(5)二氧化硅(石英砂)：使研磨充分→叶绿体色素的提取和分离。
(6)碳酸钙：防止色素被破坏→叶绿体色素的提取和分离。
(7)层析液：分离色素→叶绿体色素的提取和分离。
(8)秋水仙素：抑制纺锤体形成→诱导染色体加倍。
(9)生长素类似物(NAA、2,4­D、IPA、IBA、生根粉)：促进枝条生根→探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用。
3．高中生物实验常用材料
(1)人口腔上皮细胞：观察DNA、RNA在细胞中的分布，观察多种多样的细胞。
(2)苹果或梨匀浆：检测还原糖。
(3)花生种子(匀浆)：检测脂肪。
(4)豆浆：检测蛋白质。
(5)马铃薯匀浆：检测淀粉。
(6)藓类叶(或菠菜叶、黑藻叶)：观察叶绿体。
(7)紫色洋葱鳞片叶外表皮：观察植物细胞的质壁分离和复原。
(8)洋葱(大葱、大蒜)根尖分生区：观察细胞的有丝分裂、低温诱导染色体数目加倍。
(9)淀粉酶溶液：探究温度对酶活性的影响。
(10)肝脏研磨液：探究pH对酶活性的影响。
(11)含酚酞的琼脂块：模拟探究细胞表面积与体积的关系。
[澄清——思维误区]
关注点1　易忽略斐林试剂本身的颜色
[澄清]　非还原糖(如蔗糖)与斐林试剂水浴加热后的现象不是无色而是浅蓝色[Cu(OH)2的颜色]。
关注点2　误认为脂肪的检测必需使用显微镜
[澄清]　若要观察被染色的脂肪颗粒，则使用显微镜，但若要通过观察溶液颜色变化，则不必使用显微镜。
关注点3　误以为酵母菌、醋酸菌、毛霉的新陈代谢类型相同
[澄清]　酵母菌：异养、兼性厌氧型。醋酸菌：异养需氧型。毛霉：异养需氧型。
关注点4　不能正确选择实验材料
[澄清]　(1)进行显色观察时宜选择白色或近白色的材料，以防材料颜色对观察实验现象产生遮蔽作用。
(2)观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时，应注意观察“呈正方形”的根尖分生区细胞。
(3)观察细胞的减数分裂时，可以选择的材料有动物的精巢和植物的雄蕊，而不宜选用动物的卵巢和植物的雌蕊。
(4)观察植物细胞的质壁分离和复原时，应选择紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞。
(5)用物理或化学试剂诱变时，处理的材料应该是具有“分裂”能力的组织或细胞；观察染色体变异时，一定要选择正处于分裂期尤其是中期的细胞进行观察。
(6)进行调查研究时，所选择的样本要具有代表性，且要满足样本数量足够多的条件，以减小误差。
3个主攻点之(一) 通过归纳4类基础实验，全面掌握实验基本知能
[编者按]　高考“题在书外，理在书中”，实验题更是如此。高考实验无非是教材实验的创新考查而已，二轮复习对高中生物教材实验归类研究，能帮助考生探规寻律、总结共性、把握方法，全面理解实验基础知识，系统掌握实验技能。

1．四个显微观察类实验比较(填表)
实验名称
观察
方式
观察
对象
细胞
状态
染色剂
常用实
验材料
观察多种多样的细胞
染色
观察
细胞
活
碘液等
真菌、藻类、菠菜、人的口腔上皮细胞
观察根尖分
生组织细胞
的有丝分裂
染色体
死
龙胆紫
溶液(或醋
酸洋红液)
洋葱根尖
观察减数
分裂
染色体
死
龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)
动物的精巢或卵巢
观察植物细胞的质壁分离与复原
原色
观察
紫色大液泡
活
无
成熟植物细胞，如紫色洋葱鳞片叶外表皮
2．六个检测类实验比较(填表)
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的
检测
碘液
蓝色
脱色的叶片
—
还原糖
的检测
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现用、水
浴加热
脂肪检测
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片
需用高倍镜观察
蛋白质
检测
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
DNA的
鉴定
二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞液
对照实验：氯化钠溶液，加入等量的二苯胺溶液，沸水浴加热
提取和分离叶绿体中的光合色素
提取液：无水乙醇；分离液：层析液(丙酮等)
胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；加入碳酸钙可防止在研磨中色素被破坏
3．几种调查类实验比较(填表)
实习、研究性课题
调查对象
方法
计算方法
调查人群中某种遗传病
人类某种遗传病
汇总法
发病率＝×100%
种群密度的取样调查
活动能力强的
动物
标志重捕法

＝
植物或活动能力弱的动物
样方法

4．探究类实验的变量分析(填表)
实验名称
自变量
因变量
无关变量
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度(至少三种)
酶的活性(加碘液后溶液颜色的变化)
pH、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
不同pH
(至少三种)
酶的活性(气泡的数量或带火星的卫生香燃烧的猛烈程度)
温度、底物量、酶量、试管的洁净程度、反应时间、操作程序等
探究酵母菌的呼吸方式
氧的有无
CO2生成量(澄清石灰水的浑浊程度)；酒精产生(用重铬酸钾
检测)
葡萄糖溶液、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
不同浓度的生长素类似物
扦 插 枝 条 的
生根数量或长度
实验材料的一致性、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等
探究培养液中酵母菌数量的动态变化
时间
酵母菌的种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究酶在洗涤方面的作用
不同的酶
制剂
相同时间的去污程度，或完全去污所用时间
水量、水温、布料的成分及大小、污渍的种类及程度等

考向(一)　显微观察类实验
[真题导向]
1．(2018·江苏高考，多选)下列中学实验均使用光学显微镜进行观察，有关实验操作或现象描述错误的是(　　)

编号
实验名称
实验材料
实验操作或现象
①
观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等
原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰
②
检测生物组织中的脂肪
花生子叶、苏丹Ⅲ染液等
在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴
③
观察细胞有丝分裂
洋葱根尖、龙胆紫溶液等
在高倍镜的同一个视野中，可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形，排列紧密
④
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
酵母菌、血细胞计数板等
在10×目镜、40×物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数

A．实验①　　　　　　 B．实验②
C．实验③ D．实验④
解析：选ACD　实验①中，紫色洋葱外表皮细胞的原生质层是无色的，液泡是紫色的；实验②中所用的实验材料、实验操作及现象描述都正确；实验③中，在高倍镜的同一个视野中，不一定能同时观察到分裂前期、中期、后期和末期各时期的细胞；实验④中，只对要求的中方格中的酵母菌计数，并取其平均值，不需要对整个计数室中酵母菌进行计数。
2．(2017·江苏高考)下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是(　　)
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
解析：选C　转换物镜时应该手握转换器小心缓慢转动；洋葱鳞片叶内表皮具有中央大液泡，能观察到质壁分离；花生子叶细胞用苏丹Ⅲ染色后可观察到橘黄色颗粒；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察，但是不能进行计数。


[过关练习]
1．下列实验都需要使用光学显微镜进行观察，有关实验现象描述合理的是(　　)
实验编号
实验名称
观察到的实验现象
①
观察植物细胞的质壁分离和复原
镜检1：几乎整个紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色；
镜检2：不同细胞质壁分离的位置、程度并不一致
②
观察多种多样的细胞
菠菜叶表皮细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质和细胞核组成；人口腔上皮细胞具有细胞核和核糖体
③
观察细胞的有丝分裂
洋葱根尖伸长区细胞长，液泡大；分生区细胞呈正方形，多数细胞中呈紫色的染色体形态清晰
④
探究酵母菌种群数量的动态变化
酵母细胞呈球形或椭圆形，细胞核、液泡和线粒体的形态、数目清晰可见
A．实验①　　　　　　 B．实验②
C．实验③ D．实验④
解析：选A　因为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中具有紫色的大液泡，所以在显微镜下观察时几乎整个细胞呈紫色；紫色洋葱鳞片叶外表皮的不同细胞的细胞液浓度不完全相同，在同种较高浓度的外界溶液中，不同细胞质壁分离的位置、程度不一致。用显微镜观察植物细胞时，因细胞膜紧贴着细胞壁，故不能观察到细胞膜；在光学显微镜下也不能观察到人口腔上皮细胞的核糖体。洋葱根尖分生区细胞呈正方形，多数细胞处于分裂间期，观察不到染色体。探究酵母菌种群数量的动态变化的实验中，酵母菌未经染色，在光学显微镜下观察时细胞核不明显，也观察不到线粒体。
2．关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是(　　)
A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央
D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构
解析：选C　在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距；高倍镜下可以清楚观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒；由低倍镜转到高倍镜前，需将待观察目标移至视野中央；电子显微镜下可以观察到细胞膜清晰的暗—亮—暗三层结构。
考向(二)　物质提取与检测类实验
[真题导向]
1．(2018·江苏高考)关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)
A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色
B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色
C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液
D．将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色
解析：选D　甘蔗茎的组织样液中含有大量的蔗糖，蔗糖属于非还原性糖，与斐林试剂在50～65 ℃的水浴加热条件下不会产生砖红色沉淀；大豆种子的匀浆液中含有大量的蛋白质，鉴定蛋白质时应使用双缩脲试剂，双缩脲试剂在常温下能与蛋白质发生反应，生成紫色的络合物；提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量的洗涤剂和食盐，进行充分地研磨，DNA会溶解在滤液中，因此过滤后应收集滤液；在沸水浴条件下，DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色。
2．(2016·江苏高考)关于生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是(　　)
A．还原糖、DNA的鉴定通常分别使用双缩脲试剂、二苯胺试剂
B．鉴定还原糖、蛋白质和DNA都需要进行水浴加热
C．二苯胺试剂和用于配制斐林试剂的NaOH溶液都呈无色
D．脂肪、蛋白质鉴定时分别可见橘黄色颗粒、砖红色沉淀
解析：选C　还原糖、DNA的鉴定分别使用斐林试剂和二苯胺试剂；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时不需要水浴加热；二苯胺试剂和NaOH溶液都是无色的；用双缩脲试剂鉴定蛋白质时，会发生紫色反应。


[过关练习]
1．下列实验中，加入试剂后不能产生特定颜色的是(　　)
A．取成熟香蕉匀浆，用斐林试剂检测还原糖
B．黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，用碘液检测淀粉
C．玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核
D．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒
解析：选B　成熟香蕉中含有较多葡萄糖，用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀；黑暗中生长24 h的天竺葵叶片，淀粉被消耗，加入碘液后不发生蓝色反应；玉米根尖经甲基绿染色后，在显微镜下观察细胞核呈绿色；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下观察脂肪颗粒呈橘黄色。
2．(2018·海安高级中学模拟)图甲～丁表示用新鲜菠菜叶进行“绿叶中色素的提取和分离”实验的几个主要操作步骤。请据图回答下列问题：

(1)图甲～丁中，实验操作步骤的先后顺序是________________(用箭头和序号表示)。
(2)观察图中试剂a、b，其颜色依次是____________。
(3)步骤丙中，滤纸条上出现四条色素带，那么最上面一条色素带的色素名称是____________。
(4)在该实验的操作过程中，有同学按下列方法操作，其中不合理的有________(填序号)。
a．用蒸馏水替代无水乙醇提取色素
b．在充分研磨叶片后立即加入碳酸钙
c．用定性滤纸替代尼龙布过滤研磨液
d．沿铅笔线连续数次画滤液细线
(5)请尝试运用该实验方法，探究菠菜叶生长过程中色素种类和含量的变化，简要写出实验的主要思路：____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)图乙、丁分别为色素提取中的研磨和过滤过程，图甲、丙为色素的分离过程，实验操作步骤为乙→丁→甲→丙。(2)图中a、b分别为无水乙醇和层析液，均为无色溶液。(3)胡萝卜素在层析液中溶解度最高，扩散速度最快，位于滤纸条最上面。(4)色素不溶于水；碳酸钙可防止色素被破坏，应在研磨前加入；滤纸会吸收滤液，不能替代单层尼龙布；沿铅笔线画滤液细线时，应待滤液干了后重复画几次。(5)实验思路为称取相同质量的不同叶龄菠菜叶，进行相同实验操作，分别提取和分离色素，观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽。
答案：(1)乙→丁→甲→丙　(2)无色、无色　(3)胡萝卜素　(4)abcd　(5)称取相同质量的不同叶龄菠菜叶，进行相同实验操作，分别提取和分离色素，观察比较层析后滤纸条上色素带条数及带宽
考向(三)　模拟、调查类实验
[真题导向]
1．(2018·全国卷Ⅲ)某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查。下列叙述错误的是(　　)
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
解析：选B　昆虫以植物或微小动物等为食，属于农田生态系统的消费者；黑光灯传递的光，是通过物理过程传递的信息，属于物理信息；对于具有趋光性的昆虫，可运用黑光灯诱捕的方法调查其种群密度，此外还可运用此方法探究该农田趋光性昆虫的物种数目。
2．(2016·全国卷Ⅱ)如果采用样方法调查某地区(甲地)蒲公英的种群密度，下列做法中正确的是(　　)
A．计数甲地内蒲公英的总数，再除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
B．计数所有样方内蒲公英总数，除以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
C．计算出每个样方中蒲公英的密度，求出所有样方蒲公英密度的平均值，作为甲地蒲公英的种群密度
D．求出所有样方蒲公英的总数，除以所有样方的面积之和，再乘以甲地面积，作为甲地蒲公英的种群密度
解析：选C　利用样方法调查甲地蒲公英的种群密度时，应是计数每个样方内蒲公英总数，再除以每个样方的面积，获得每个样方的种群密度，再以所有样方种群密度的平均值作为甲地蒲公英种群密度的估计值。


[过关练习]
1．(2018·徐州质检)下列调查人群中的遗传病与选择的方法，最合理的是(　　)
A．白化病的遗传方式——人群中抽样调查
B．红绿色盲的遗传方式——患者家系中调查
C．原发性高血压的发病率——患者家系中调查
D．21三体综合征的发病率——学校内随机抽样调查
解析：选B　调查某种遗传病的遗传方式时要在患者家系中调查，调查某种遗传病的发病率时要在人群中随机抽样调查，A错误；B正确。调查人类遗传病时应该选择发病率较高的单基因遗传病进行调查，而原发性高血压为多基因遗传病，21三体综合征为染色体异常遗传病，两者都不适合用于调查人类遗传病，且对发病率的调查应在广大人群中随机抽样调查，C、D错误。
2．尿液检查是诊断泌尿系统疾病的重要依据，对于某些全身性病变以及身体其他脏器影响尿液改变的疾病，如糖尿病、血液病、肝胆病等的诊断也有重要的参考价值。尿糖检测的原理如下图所示，下列有关叙述错误的是(　　)

A．步骤④为比色，若试纸呈深棕色，可推出此人尿液中含较多的葡萄糖
B．科学家只需将上述两种酶固定在糖尿试纸上就可检测尿糖
C．步骤③中氧可以将某无色物质氧化成为有色化合物
D．为确诊患者有糖尿病，还应检测血液中胰岛素的浓度
解析：选B　步骤④为比色，若试纸呈深棕色，可推出此人尿液中含较多的葡萄糖。应将上述两种酶和无色的化合物固定在纸条上，才能制成测试尿糖含量的酶试纸。步骤③中氧可以将某无色物质氧化成有色化合物，根据葡萄糖含量由少到多试纸依次呈现出浅蓝→浅绿→棕→深棕色。尿液中含有葡萄糖，但不一定患有糖尿病，如一次性吃糖过多、肾脏病变等也会使尿糖增多，若需确诊还应检测血液中胰岛素的含量。
考向(四)　探究类实验
[真题导向]
1．(2017·江苏高考)研究小组探究了萘乙酸(NAA)对某果树扦插枝条生根的影响，结果如图。下列相关叙述正确的是(　　)

A．自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数
B．不同浓度的NAA均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/L NAA处理插条
D．400 mg/L NAA具有增加生根数的效应
解析：选D　自变量是NAA浓度，因变量是平均生根数和生根率；题图中显示较高浓度的NAA能抑制插条生根率，如NAA浓度为400 mg/L时插条生根率小于对照组；NAA浓度为200 mg/L左右时，生根率和平均生根数都较高，适合生产上应用；400 mg/L NAA能够增加生根数。
2．(2015·江苏高考，多选)下列关于实验现象与结果的分析，错误的是(　　)
A．组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪
B．组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖
C．洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性
D．PCR产物中加入二苯胺试剂，加热变蓝说明有目的DNA产生
解析：选BD　脂肪颗粒可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，故可用苏丹Ⅲ染液检测脂肪。用斐林试剂鉴定还原糖时需要水浴加热才会出现砖红色沉淀。活细胞的原生质层具有选择透过性，蔗糖分子不能透过，若蔗糖溶液浓度大于细胞液浓度，则细胞通过渗透作用失水，发生质壁分离。若细胞死亡，原生质层不具有选择透过性，则不会发生质壁分离。PCR扩增的产物是DNA片段，在沸水浴条件下，DNA与二苯胺试剂反应呈现蓝色，但不能肯定是目的DNA。

(1)增加水中氧气——泵入空气或吹气或放入绿色植物。
(2)减少水中氧气——容器密封或油膜覆盖或用凉开水。
(3)除去容器中的CO2——NaOH溶液吸收。
(4)防止叶片中存在原有淀粉——置于黑暗环境中一段时间。
(5)温度控制——水浴加热或恒温箱控制。
(6)防止光合作用对呼吸作用的干扰——让植株置于黑暗环境。
(7)提供单色光——棱镜色散或彩色薄膜滤光。
[过关练习]
1．在“探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化”实验中，下列有关操作错误的是(　　)
A．吸取培养液前应将培养瓶轻轻振荡
B．用血细胞计数板对酵母菌计数
C．将培养液滴在计数室上后，再盖上盖玻片
D．将培养后期的样液稀释后再取样计数
解析：选C　用血细胞计数板对酵母菌计数时，需要将盖玻片放在血细胞计数室上，吸管吸取的培养液滴于盖玻片的边缘，让其自行渗入计数板内，再用显微镜计数酵母菌的数量。
2．下列有关实验变量的叙述，正确的是(　　)
A．在探究O2浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中，通常温度不属于变量
B．在探究NaCl浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中，NaCl浓度是因变量
C．探究光照强度对植物光合速率影响的实验，CO2浓度、温度、植物种类是无关变量
D．在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH是自变量
解析：选C　探究O2浓度对酵母菌细胞呼吸速率影响的实验中，实验变量是O2浓度，温度等是无关变量；探究NaCl浓度对人的红细胞形态变化影响的实验中，NaCl浓度是实验自变量；探究光照强度对植物光合速率影响的实验，光照强度是实验变量，CO2浓度、温度、植物种类是无关变量；在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和pH分别是自变量和无关变量。



一、选择题
1．血细胞计数板是对细胞进行计数的重要工具，下列叙述正确的是(　　)
A．每块血细胞计数板的正中央有1个计数室
B．计数室的容积为1 mm×1 mm×0.1 mm
C．盖盖玻片之前，应用吸管直接向计数室滴加样液
D．计数时，不应统计压在小方格角上的细胞
解析：选B　每块血细胞计数板的正中央含有2个计数室。每个计数室的边长是1 mm，深度是0.1 mm，故容积为1 mm×1 mm×0.1 mm。使用血细胞计数板时先盖盖玻片，后从一侧滴加培养液。计数时除统计小方格内部的细胞外，还需要统计在相邻两条边及其夹角上的细胞。
2．下列有关实验原理、方法或显色结果的叙述，错误的是(　　)
A．细胞膜的完整性可用台盼蓝染色法进行检测
B．在常温条件下，吡罗红甲基绿染色剂能将细胞中的RNA和DNA分别染成红色和绿色
C．斐林试剂是含有Cu2＋的碱性溶液，可与葡萄糖反应生成砖红色沉淀
D．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色
解析：选D　完整的细胞膜可以选择性吸收物质，而台盼蓝染色剂是细胞不需要的物质，若细胞膜完整，则染色剂无法进入，而细胞膜被破坏后染色剂可以进入，并将细胞染成蓝色。吡罗红甲基绿染色剂可将细胞中的RNA和DNA分别染成红色和绿色。斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液等量混合制成的含有Cu2＋的碱性溶液，可与具有还原性的葡萄糖在水浴加热条件下反应生成砖红色沉淀。氨基酸中不含肽键，不能与双缩脲试剂发生显色反应。
3．(2018·无锡期末)下列有关生物学实验或调查的叙述，正确的是(　　)
A．检测组织样液是否含有蛋白质，应先后加入等量的双缩脲试剂A液和B液
B．用黑藻叶片进行质壁分离实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C．探究酵母菌细胞呼吸方式，先将葡萄糖溶液煮沸的主要目的是除去CO2
D．用光学显微镜观察染色较深的玻片标本时，可选用凹面镜和大光圈
解析：选D　检测组织样液是否含有蛋白质,应先加入双缩脲试剂A液(0.1 g/mL的NaOH溶液)1 mL，摇匀，再加入双缩脲试剂B液(0.01 g/mL CuSO4溶液)4滴，摇匀；用黑藻叶片进行质壁分离实验时，黑藻叶肉细胞中的液泡呈无色，叶绿体的存在使原生质层呈绿色，有利于实验现象的观察；探究酵母菌细胞呼吸方式，先将葡萄糖溶液煮沸的主要目的是除去O2并杀死微生物；用光学显微镜观察染色较深的玻片标本时，应增大视野的亮度，可选用凹面镜和大光圈。
4．(2019届高三·苏锡常镇四市调研)下列有关酒精在生物学实验中作用的叙述，正确的是(　　)
A．常用无水乙醇分离绿叶中的色素
B．常用体积分数为95%的酒精解离洋葱根尖分生区细胞
C．常用体积分数为95%的冷酒精使滤液中析出白色丝状DNA
D．常用体积分数为12%的米酒特异性抑制腐乳中醋酸菌的生长
解析：选C　常用无水乙醇提取绿叶中的色素；常用体积分数为95%的酒精和质量分数为15%的盐酸混合液解离洋葱根尖分生区细胞；DNA在95%的冷酒精中凝集效果最佳，因此常用体积分数为95%的冷酒精使滤液中析出白色丝状DNA；常用体积分数为12%的酒精抑制腐乳制作过程中的杂菌和调节腐乳的风味。
5．在紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的失水和吸水实验中，显微镜下可依次观察到甲、乙、丙三种细胞状态。下列叙述正确的是(　　)

A．由观察甲到观察乙须将5倍目镜更换为10倍目镜
B．甲、乙、丙所示现象可在同一个细胞内依次发生
C．与甲相比，乙所示细胞的细胞液浓度较低
D．由乙转变为丙的过程中，没有水分子从胞内扩散到胞外
解析：选B　观察甲、乙、丙三种细胞状态所用显微镜倍数没有发生变化；甲→乙→丙表示质壁分离和质壁分离复原的过程，只要细胞不死亡，此过程可在一个细胞内依次发生；与甲相比，乙细胞发生质壁分离，细胞液浓度升高，渗透压升高；细胞膜是选择透过性膜，水分子可以自由通过，在由乙转变为丙的过程中，既有水分子扩散到细胞外，又有水分子扩散到细胞内，只是扩散到细胞内的多于扩散到细胞外的。
6．下列有关实验的表述，错误的是(　　)
A．用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞不能用来观察植物细胞有丝分裂
B．探究温度对酶活性的影响实验中，使用过氧化氢酶往往不能达到预期实验结果
C．孟德尔的豌豆杂交实验中将母本去雄的目的是防止自花受粉
D．斯他林和贝利斯首次发现了由动物胰腺分泌的一种激素——促胰液素
解析：选D　紫色洋葱表皮细胞属于高度分化的细胞，不能进行分裂；过氧化氢受热易分解，因此不能用过氧化氢酶研究温度对酶活性的影响；豌豆是严格的自花传粉、闭花受粉的植物；斯他林和贝利斯首先发现了促胰液素，促胰液素是由小肠黏膜分泌的。
7．科学的操作过程对实验成功起着关键的作用，下列实验操作正确的是(　　)
A．观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离时，先在低倍镜下找到细胞，再换用高倍镜进行观察
B．可用紫色洋葱鳞片叶内表皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布
C．通过显微镜可看到根尖分生区细胞有丝分裂末期赤道板的形成过程
D．拍摄紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的显微照片就构建了细胞的物理模型
解析：选B　观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离时，在低倍镜下观察即可；观察洋葱根尖有丝分裂实验中，洋葱根尖细胞在解离时根尖细胞已死亡，观察不到动态变化的过程，另外赤道板是空间位置而不是结构，观察不到；照片中实物是实际存在状态，模型是人们为了某种特定目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述。
8．(2018·苏锡常镇调研)有关生物学科学史中，下列科学家所釆用的主要研究方法不同于其他的是(　　)
A．艾弗里利用肺炎双球菌，研究DNA是遗传物质
B．鲁宾和卡门利用植物，研究光合作用释放的氧气的来源
C．卡尔文利用小球藻，研究CO2中的碳在光合作用过程中的转移途径
D．帕拉德等利用豚鼠的胰腺腺泡细胞，研究分泌蛋白的合成和分泌过程
解析：选A　艾弗里的肺炎双球菌转化实验，运用微生物培养技术和物质分离技术，证明了DNA是遗传物质；鲁宾和卡门运用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气全部来自水；卡尔文运用同位素标记法证明了CO2中的碳在光合作用过程中的转移途径为CO2→C3→有机物；帕拉德等利用豚鼠的胰腺腺泡细胞为材料，运用同位素标记法研究了分泌蛋白的合成和分泌过程。
9．以洋葱为实验材料，可以完成的实验是(　　)
A．鳞片叶外表皮细胞呈紫色，可用于光合色素的提取和分离实验
B．根尖细胞分裂旺盛，可在显微镜下观察到细胞分裂从前期到末期的过程
C．鳞片叶内表皮颜色浅，可用做检测是否有还原糖的材料
D．根毛区细胞具有大液泡，可用于观察水分子进出细胞的方式
解析：选C　洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色，可用于观察质壁分离与复原实验，但其不含光合色素，不能用于光合色素的提取。在观察洋葱根尖分生区有丝分裂实验中，在解离时细胞已死亡，因此不可能观察到细胞分裂从前期到末期的过程。可溶性还原糖的检测要求所选材料的颜色浅或近无色，而且富含还原糖，洋葱鳞片叶内表皮细胞符合要求。水分子进出细胞的方式不可能在显微镜下观察到。
10．(多选)下列有关实验操作及颜色变化的叙述，错误的是(　　)
A．向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂，混匀后呈现砖红色
B．向2 mL豆浆中加入3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，混匀后出现紫色
C．将花生子叶制成临时切片，直接置于光学显微镜下，可观察到橘黄色脂肪颗粒
D．以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经吡罗红甲基绿染色，可观察到呈绿色的细胞核
解析：选ABC　向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂，混匀后呈现硫酸铜的颜色——蓝色；向2 mL豆浆中先加入质量浓度为0.1 g/mL NaOH溶液，振荡后加入4滴质量浓度为0.01 g/mL的CuSO4溶液，混匀后出现紫色；将花生子叶制成临时切片，加苏丹Ⅲ染液染色后，需用50%的酒精洗去浮色后才能在光学显微镜下观察到橘黄色脂肪颗粒；甲基绿能将DNA染成绿色，而DNA主要分布在细胞核中，所以该材料经吡罗红和甲基绿染色后可观察到呈绿色的细胞核。
11．(多选)实验操作不当一般情况下不能达到预期结果，但有的实验或调查若能及时调整也能完成。下列有关叙述合理的是(　　 )
A．DNA的粗提取实验中，如没有体积分数为95%的冷酒精，可用冰的高度白酒代替
B．探究温度对唾液淀粉酶活性影响的实验中，如发现试管中反应溶液pH为0.9时，可调至中性
C．探究培养液中酵母菌种群数量时，若视野中酵母菌数量过多则可进一步稀释培养液后再计数
D．检测蛋白质时，若只有斐林试剂的甲、乙液，可将斐林试剂乙液适当稀释后再滴加
解析：选ACD　DNA的粗提取实验中，如没有体积分数为95%的冷酒精，可用冰的高度白酒代替；pH为0.9时，唾液淀粉酶失活，调至中性不能恢复,无法研究温度对酶活性影响；探究培养液中酵母菌种群数量时，若视野中酵母菌数量过多,则可进一步稀释培养液再计数；斐林试剂甲液是质量浓度为0.1 g·mL－1的NaOH溶液，乙液是质量浓度为0.05 g·mL－1的CuSO4溶液，双缩脲试剂A液是质量浓度为0.1 g·mL－1的NaOH溶液，B液是质量浓度为0.01 g·mL－1的CuSO4溶液，因此检测蛋白质可将斐林试剂乙液适当稀释后再滴加。
12．(2018·徐州模拟，多选)下列为减少实验误差而采取的措施，正确的有(　　)
选项
实验内容
减少实验误差采取的措施
A
对培养液中酵母菌数量进行计数
多次计数取平均值
B
探索2,4­D促进插条生根的最适浓度
预实验确定浓度范围
C
调查人群中红绿色盲发病率
调查足够大的群体，随机取样并统计
D
观察植物细胞的质壁分离和复原
对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察
解析：选AC　对培养液中酵母菌数量进行计数时，为了减少偶然误差，一般采取的措施是多次取样并计算平均值等；探索2,4­D促进插条生根的最适浓度时，由于无法确定实验所需试剂浓度范围，可以先设一组浓度梯度较大的预实验进行摸索，为正式实验提供浓度范围，而不是为了减小误差；调查人群中的红绿色盲发病率，为保证调查数据的准确性，要保证调查的群体足够大并随机取样；观察植物细胞的质壁分离和复原实验中，对紫色洋葱鳞片叶外表皮临时装片进行了三次观察，第一次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的正常状态，第二次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在蔗糖溶液中的质壁分离状态，第三次观察为紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞在清水中的质壁分离复原状态，三次观察的目的不是为减小误差，而是为了形成前后对照实验。
二、非选择题
13．某研究小组为了研究影响酶活性的条件进行了如下实验：
实验材料：2支20 mL编号A、B的注射器(除去针头)，一段长约5 cm左右的硅胶管，镊子，培养皿，打孔器，滤纸，3% H2O2溶液，pH分别为5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的缓冲液，新鲜猪肝，过氧化氢酶滤纸小圆片(将1 g新鲜猪肝剪碎，置于研磨过滤器中充分研磨，加入10 mL蒸馏水制成鲜肝液。用打孔器制作直径1.5 cm的滤纸小圆片，用鲜肝液浸泡1 min后待用)。
实验步骤：
①拉出A注射器的活塞，用镊子将1片过氧化氢酶滤纸小圆片贴到活塞的顶端，将活塞推入注射器底部；
②用A注射器吸取2 mL pH为5.0的缓冲液；
③用B注射器吸取3% H2O2溶液；
④用硅胶管如下图连接A注射器与B注射器；
⑤将B注射器中的3% H2O2溶液迅速推入A注射器；
⑥平放装置，观察注射器中活塞的变化；
⑦利用该装置重复上述实验，测量pH为6.0、7.0、8.0、9.0时的情况。

(1)本实验的自变量为________________，因变量为______________，因变量可通过______________________________计算得出。
(2)若上述步骤③改为：用A注射器吸取3% H2O2溶液，堵上注射器头部，通过刻度读出反应产生的气体量，与实际值相比，结果________(填“偏大”或“偏小”)，因为________________________________________________________________________。
(3)若利用上述装置研究酶浓度对实验的影响，实验的改进之处是_________________
_______________________。
(4)本实验装置________(填“能”或“不能”)用来验证温度对过氧化氢酶活性的影响。原因是__________________________________。
解析：(1)从实验步骤可以看出，该实验的目的是探究pH对过氧化氢酶活性的影响。所以自变量为溶液的酸碱度(pH)，因变量为在滤纸小圆片上的过氧化氢酶催化下H2O2分解所释放的O2的量，其可以通过A、B注射器活塞移动空间的大小之和计算出。(2)若用A注射器吸取3% H2O2溶液，由于A注射器的活塞上贴有过氧化氢酶滤纸的小圆片，酶具有高效性，H2O2溶液与酶接触的瞬间会快速反应，故在堵上注射器头部前，已溢出大量气体，所以通过刻度读出反应产生的气体量，与实际值相比会减小。(3)若利用该装置研究酶浓度对实验的影响，自变量为酶的浓度，可通过改变A注射器中含过氧化氢酶滤纸小圆片的数量来实现。(4)此实验不能用来作为研究温度对过氧化氢酶活性的影响，因为高温使过氧化氢分解，导致实验结果产生较大误差。
答案：(1)溶液的酸碱度(pH)　 O2的释放量　A、B注射器活塞移动空间的大小之和　(2)偏小　酶具有高效性，H2O2溶液与酶接触的瞬间会快速反应，溢出大量气体　(3)改变A注射器中滤纸小圆片的数量　(4)不能　高温会促进H2O2分解
14．(2018·海安月考)如图表示生物实验中通过研磨提取有关物质的操作过程，请回答下列问题。

(1)若图示为“DNA的粗提取与鉴定”的实验操作：
①图中实验材料A可以是下面的________(填字母)。
a．花菜　　　　　 B．香蕉
c．猪肝 D．猪血
②若选用植物组织，研磨前加入的B一般为食盐和____________，后者的作用是____________________。
③实验中，将含有一定杂质的DNA丝状物分别放入2 mL下表所示的3种溶液中，经搅拌后过滤，获得相应的3种滤液，含DNA最少的滤液是____________。

溶液种类
滤液
1
2 mol/L 的 NaCl 溶液
e
2
0.14 mol/L的 NaCl 溶液
f
3
体积分数为95%的冷酒精溶液
g

(2)若图示为“检测生物组织中的还原糖”的实验操作：在检测滤液C中是否含有还原糖时，向C中加入的是____________色的斐林试剂，欲得到实验结果，还需要进行的步骤是____________。
(3)若图示为“叶绿体色素的提取和分离”的实验操作：
①研磨前加入的B应包括SiO2、CaCO3、________，为了防止有机溶剂的挥发，操作过程中除了加快研磨速度外，还需________________________。
②将研磨液进行过滤时，需要在漏斗基部放上______________。
解析：(1)①DNA的粗提取和鉴定实验中，原则上只要含有DNA的生物组织都可以作为实验材料，花菜、香蕉、猪肝都可以作为该实验的材料；猪为哺乳动物，其成熟的红细胞中不含细胞核和细胞器，即不含DNA，因此不能作为该实验的材料。②若选用植物组织，研磨前需加入食盐和洗涤剂，其中食盐能溶解DNA，洗涤剂能瓦解细胞膜。③DNA能溶解在2 mol/L的NaCl溶液中，滤液中含DNA较多，在0.14 mol/L的NaCl溶液中的溶解度较小，DNA大部分析出，滤液中含少量DNA，由于DNA不溶于体积分数为95%的冷酒精溶液。因此经冷酒精处理后DNA基本上全部析出，滤液中含DNA最少。(2)检测生物组织中还原糖的实验中，斐林试剂(甲液是质量浓度为0.1 g/mL的NaOH溶液、乙液是质量浓度为0.05 g/mL的CuSO4溶液)需要混合使用，其本身的颜色是蓝色的，使用时还需要水浴加热。(3)①叶绿体色素的提取和分离实验中，研磨前需加入无水乙醇(溶解色素)、SiO2(使研磨更充分)和CaCO3(防止色素被破坏)；为了防止有机溶剂的挥发，操作过程中除了加快研磨速度外，还需在研钵上加开洞的纸盖。②将研磨液进行过滤时，需要在漏斗基部放上尼龙布。
答案：(1)①abc　②洗涤剂　瓦解细胞膜　③g　(2)蓝　水浴加热　(3)①无水乙醇　在研钵上加开洞的纸盖　②尼龙布
3个主攻点之(二) 通过分析 3大经典实验，掌握生物实验的思想精髓
[编者按]　经典实验是科学家精心思考、巧妙设计、反复实践，经后人多次重复证明是一些正确的最具代表性的实验。经典实验是高考实验命题的重要素材来源，是我们获得生物学实验方法的重要途径。剖析经典实验，可以让我们在理解实验设计思想的基础上，学会对实验材料的选取、实验原则的掌握、实验变量的控制、实验对照的设置、实验结果的分析等，达到提升实验设计和实验分析的能力。

通过“光合作用探究历程”的相关实验，
深入理解“对照”和“变量”在生物实验中的重要性　　
[经典回顾]
光合作用探究历程中的几个重要实验分析
1．普利斯特利(莱)的实验
(1)实验过程及现象：密闭玻璃罩＋绿色植物＋蜡烛(不易熄灭)[或小鼠(不易窒息死亡)]。
(2)实验分析：
①缺少空白对照，实验结果说服力不强，应将点燃的蜡烛和小鼠分别单独置于玻璃罩内，作为空白对照。
②没有认识到光在植物更新空气中的作用，而将空气的更新归因于植物的生长。
③限于当时科学发展水平的限制，没有明确植物更新气体的成分。
2．萨克斯的实验
(1)实验过程及现象：黑暗中饥饿处理的绿叶一半曝光用碘蒸气处理变蓝，另一半遮光用碘蒸气处理不变蓝。
(2)实验分析：
①设置了自身对照，自变量为照光和遮光，因变量是颜色变化(有无淀粉生成)。
②实验的关键是饥饿处理，以使叶片中的营养物质消耗掉，增强了实验的说服力。为了使实验结果更明显，在用碘处理之前应用热酒精对叶片进行脱绿处理。
③本实验除证明了光合作用的产物有淀粉外，还证明了光是光合作用的必要条件。
3．鲁宾和卡门的实验
(1)实验过程及结论：
―→
(2)实验分析：设置了对照实验，自变量是标记物质(HO和C18O2)，因变量是O2的放射性。
[考法示例]
1.某植物叶片不同部位的颜色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是(　　)
A．a、b 和d　　　　 B．a、c 和e
C．c、d 和e D．b、c 和e
解析：选B　植物进行光合作用需要光照和叶绿体，部位c、e被锡箔纸遮盖缺少光照，而a部位为黄白色，没有叶绿素，所以a、c、e处都不能进行光合作用,加碘液后都不会变蓝。
2．在光合作用的探究历程中，德国科学家梅耶根据能量转化和守恒定律，提出了植物在进行光合作用时“把光能转换成化学能储存起来”的假说，对这一假说进行验证的实验是(　　)
A．英格(根)豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验
B．恩格(吉)尔曼证明水绵的叶绿体是光合作用场所的实验
C．萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验
D．鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验
解析：选C　英格(根)豪斯证明植物在光照条件下可以改变空气成分的实验解答了“植物是否能从空气中得到什么”的问题。恩格(吉)尔曼证明光合作用的场所是叶绿体的实验解答了“叶绿体的作用仅仅是吸收光能吗？”这一问题。萨克斯证明绿叶在光下进行光合作用可以产生淀粉的实验回答了“光合作用过程中，光能哪去了？”的问题，即验证了植物在进行光合作用时“把光能转换成化学能储存起来”的假说。鲁宾和卡门证明光合作用产生的氧气来自水的实验回答了“光合作用释放的氧气到底来自二氧化碳还是水？”这一问题。
3．把一株牵牛花放置在黑暗中一昼夜，然后利用如图所示装置进行实验。该实验不能用于验证(　　)

A．光合作用需要CO2　　 B．光合作用能产生O2
C．光合作用需要光 D．光合作用需要叶绿体
解析：选B　由于装置没有显示检测O2是否产生的方法，所以该实验不能用于验证“光合作用能产生O2”。
[归纳总结]　“光合作用探究历程”中的对照和变量
经典实验
变量分析
自变量相关设置
因变量观察指标
无关变量
普利斯特利
(莱)植物更
新空气成分
实验
对照组：无绿色植物
实验组：有绿色植物
小白鼠存活时间(或存活状态)或蜡烛燃烧时间
光照、温度、小白鼠健康程度、蜡烛的种类和实验前燃烧程度等
萨克斯
天竺葵
实验
对照组：曝光
实验组：遮光
碘蒸气处理后叶片的颜色
天竺葵叶片状态、暗处理时间、光照时间等
恩格(吉)尔
曼水绵和好
氧细菌实验
对照组：完全暴露在光下
实验组：黑暗环境下极细光束照射
好氧细菌分布情况
水绵与好氧细菌的存活状态，临时装片所处环境的密闭情况等
恩格(吉)尔
曼三棱镜照
射水绵和好
氧细菌实验
对照组：正常光源照射
实验组：黑暗环境下光线经三棱镜后照射
鲁宾、卡门的18O标记
实验
实验组中，一组为植物提供H2O和C18O2，另一组为植物提供HO和CO2
小球藻释放的O2的放射性情况
光照、温度、新鲜的实验材料，提供的H2O和CO2只有一种物质具放射性等
卡尔文
14C标记
实验
实验时间(用14C标记的14CO2，供小球藻进行光合作用，实验进行不同时间后，追踪检测小球藻叶绿体中含有放射性的物质和种类)
小球藻叶绿体中含有放射性的物质和种类
光照、温度、新鲜的实验材料、检测时间的选择，只有14CO2一种物质具有放射性等

通过“基因的分离定律”经典实验，
学会生物实验常用的方法——“假说—演绎”法　　
[经典回顾]
假说—演绎过程——以基因的分离定律为例

[考法示例]
4．用豌豆的一对相对性状(选用豌豆种子的圆粒、皱粒这一对性状，控制这对性状的基因用R、r表示)设计一实验，验证孟德尔对基因分离现象的解释是否正确。
假设：____________________________________________________________________
________________________________________。
实验材料：纯种及杂种豌豆，牛皮纸袋，剪刀，毛笔等。
预期结果：_______________________________________________________________。
实验方法：
①选择__________和__________作为亲本，将它们分别播种在实验园地里，待其开花。
②花蕾期将__________，待花成熟时，可采集_________________________________。
③_______________________________________________________________________。
结果分析：________________________________________________________________
________________________________________。
解析：依据孟德尔对遗传因子分离现象的解释，杂合子产生配子时，成对的遗传因子将分开，分别进入不同配子中，配子只含成对遗传因子中的一个，则F1圆粒豌豆植株应产生含显性基因(R)与隐性基因(r)的两种比例相等的配子，而隐性纯合子只产生一种配子(r)，故测交后，子代应为两种表现型且比例相等，若测交实验结果与预期相符，则表明假设正确，不相符，则不能证明假设的正确性。
答案：假设：F1圆粒豌豆植株(Rr)与隐性纯合子(rr)杂交时，F1圆粒豌豆植株应产生含基因R和基因r的两种配子，并且它们的数目相等，而隐性纯合子(rr)只产生一种含有基因r的配子
预期结果：测交后代的种子应该是圆粒和皱粒各一半
实验方法：①杂种圆粒豌豆　纯种皱粒豌豆
②圆粒豌豆植株去雄套袋　皱粒豌豆植株上的花粉撒在上述圆粒豌豆植株去雄的柱头上，再套袋
③待其种子成熟后收集种子统计计数
结果分析：如收集的种子圆粒和皱粒比例约为1∶1，说明假设成立；否则，不成立
[归纳总结]
利用“假说—演绎法”解答遗传探究类题目的方法
(1)假说—演绎法的基本内容：

(2)假说—演绎法在解题时的应用：用此法解答题目的流程是先作假设，然后根据假设进行演绎推理(一般要通过画遗传图解)得出结果，再由结果得出结论。但在具体应用时，应注意：
①根据题目中的信息，要提出全部的假设，不能有遗漏。
②对所提出的每一个假设，都要做出一个相应的结果和结论。
③反推——根据结论来推结果，即若结论是正确的，则必然会对应一个正确的结果，这是解题的关键。

通过“生长素的发现”经典实验，
掌握实验设计应遵循的“三大原则”　　
[经典回顾]
生长素的发现过程
1．达尔文的实验：胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快。
2．鲍森·詹森的实验：胚芽鞘尖端产生的影响可以透过琼脂片传递给下部。
3．拜尔的实验：胚芽鞘弯曲生长是其尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
4．温特的实验：胚芽鞘尖端产生的影响是一种化学物质，并命名为生长素。
[考法示例]
5．如图为探究吲哚乙酸引起植物向光弯曲的两个实验，下列叙述正确的是(　　)

A．图1与图2胚芽鞘尖端分别套不透光和透光小帽，说明感光部位在尖端
B．实验说明吲哚乙酸促进胚芽鞘尖端下一段背光侧生长，抑制向光侧生长
C．实验说明吲哚乙酸对植物各器官的灵敏度不同
D．如果图2尖端下段不遮光，不能排除尖端下段也是感光部位
解析：选D　实验中有两个自变量：是否接受光刺激和光刺激的部位。图1与图2胚芽鞘尖端分别套不透光和透光小帽，只能说明感光部位可能在尖端，还需与尖端下段遮光的实验对比才能得出感光部位在尖端。吲哚乙酸对胚芽鞘尖端下一段背光侧和向光侧生长都起促进作用。实验只能说明弯曲生长与是否接受单侧光刺激和感光部位有关，不能说明吲哚乙酸对植物各器官的灵敏度不同。
6．某同学获得资料：生长素在植物体内的合成和分解代谢过程如图1所示(IAA氧化酶是一种含铁蛋白)。该同学已经知道赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素(吲哚乙酸)的含量促进植物生长。那么，赤霉素是如何提高生长素含量的呢？为此，进行了下面的部分探究过程。

材料用具：燕麦幼苗，完全培养液、缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)，蒸馏水、琼脂块、刀片等。
实验步骤：
①准备4个配有培养支架的烧杯，标记为1～4号；向1号和2号烧杯中加入等量且适量的完全培养液。
②选取生长状况相同的燕麦幼苗若干株，平均分为四组。
③将其中两组幼苗分别置于1号和2号烧杯中，1号幼苗喷洒适量蒸馏水，2号幼苗喷洒等量赤霉素溶液，培养一段时间后，进行如图2所示处理。
④在黑暗处培养去除尖端的胚芽鞘一段时间后，观察其弯曲情况。
⑤向3号和4号烧杯中加入等量且适量的培养液，然后重复步骤。
请分析回答：
(1)a、b两处分别为____________；该步骤中使用a培养液的目的是________________。
(2)若步骤④观察到的结果是去除尖端的胚芽鞘弯向经1号幼苗尖端处理的琼脂块放置一侧，可以说明赤霉素能_________________________________________________________。
(3)本探究实验的因变量和自变量分别是_________________________________________
________________________。
(4)根据相关实验步骤的设计，请你写出该同学可能提出的实验假设：___________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：本实验的目的是探究赤霉素是如何提高生长素含量的。据图1分析，IAA氧化酶是一种含铁蛋白，能促进生长素氧化分解，故应设置实验组：不含铁的培养液，阻止生长素氧化分解，保证(内源)生长素的量。1号和2号烧杯中的幼苗作对比，若步骤④观察到的结果是去除尖端的胚芽鞘弯向经1号幼苗尖端处理的琼脂块放置一侧，说明2号幼苗尖端的生长素含量高，即赤霉素能提高生长素的含量(但不能证明赤霉素是通过抑制生长素的分解还是通过促进生长素的合成来提高其含量的)。为确定赤霉素提高生长素含量的方式应向3号和4号烧杯中加入等量且适量的缺铁培养液，再进行后续的实验(即重复步骤③④)。若去除尖端的胚芽鞘直立生长(即3号幼苗尖端和4号幼苗尖端处理的琼脂块对去除尖端的胚芽鞘的生长作用相同)，则可证明赤霉素能抑制生长素的分解来提高生长素的含量；若去除尖端的胚芽鞘由4号尖端处理的琼脂块放置一侧弯向3号尖端处理的琼脂块放置一侧，则说明赤霉素能促进生长素的合成而提高生长素的含量或赤霉素能同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解提高生长素的含量。通过上述分析即可得知该实验的自变量为外源赤霉素的有无，因变量是(内源)生长素的量。进而可以逆推出相关假设。
答案：(1)缺铁、③④　阻止生长素氧化分解　(2)提高生长素的含量　(3)(内源)生长素的量、外源赤霉素的有无　(4)①赤霉素通过促进生长素的合成提高生长素的含量；②赤霉素通过抑制生长素的分解，提高生长素的含量；③赤霉素同时通过促进生长素的合成和抑制生长素的分解，提高生长素的含量
[归纳总结]　“生长素发现”实验中的三大原则
(1)科学性原则
实验要有充分的科学依据，科学依据可以是已被证明是正确的原理和规律，也可以是前人正确的实验结论。例如，达尔文注意到人们熟视无睹的现象(植物的向光性)，通过设计简单而又富有创造性的实验来研究，即体现了科学性原则；后续科学家在前人探索的经验基础上再设计实验，进行新疑问的探究，也是科学性原则的体现。
(2)简便可行性原则
简便是指在设计生物学实验时，尽量做到实验材料容易获得，实验装置比较简单，实验药品比较便宜，实验操作比较简便，实验时间比较短等。例如，在生长素的发现过程中，各位科学家选用的主要实验材料均为单子叶植物幼苗，就是考虑到简便可行性原则。
(3)设置对照原则
在实验中常需设置对照组，用于与实验组进行对比，以准确分析实验结果。通过设置对照实验，既可排除无关变量的影响，又可增加实验结果的可信度和说服力。

一、选择题
1．下列与鲁宾和卡门“研究光合作用氧气来源实验”中对照思想不一致的是(　　)
A．探究温度对酶活性的影响
B．验证酶具有催化作用
C．探究酵母菌的呼吸方式
D．模拟探究细胞表面积与体积比的关系
解析：选B　鲁宾和卡门“研究光合作用氧气来源实验”中应用了对比的方法，而验证酶具有催化作用则应用了空白对照的方法。探究温度对酶活性的影响中应用了不同温度的对比；探究酵母菌的呼吸方式的实验应用了有氧和无氧条件的对比；模拟探究细胞表面积与体积比的关系的实验应用了不同大小的琼脂块对比模拟不同体积的细胞。
2．(2019届高三·溧水高级中学检测)在孟德尔“一对相对性状”实验中，下列关于“假说—演绎法”的叙述，错误的是(　　)
A．“遗传因子在体细胞中成对存在，在配子中单个存在”属于假说内容
B．“受精时，雌雄配子的结合是随机的”属于假说内容
C．其假说能预测测交实验的结果
D．其假说能解释融合遗传
解析：选D　“假说—演绎法”中的假说内容包括四点：“生物性状是由遗传因子决定的；体细胞中遗传因子成对存在；配子中遗传因子成单存在；受精时，雌雄配子随机结合”。其假说能预测测交实验的结果，为了验证作出的假设是否正确，孟德尔设计并完成了测交实验，即让F1与隐性纯合子杂交。融合遗传是指两个亲本杂交后，双亲的遗传物质在子代体内发生混合，使子代表现出介于双亲之间的性状；孟德尔的遗传实验中，子二代出现了性状分离现象，因此其假说不能解释融合遗传。
3．在下列科学家的经典研究中，采取了同位素示踪法的是(　　)
①恩格(吉)尔曼发现光合作用的场所　②梅耶指出植物通过光合作用把光能转换为化学能　③鲁宾和卡门证明光合作用释放的O2来自水　④卡尔文探明了CO2中的碳元素在光合作用中的转移途径　⑤萨克斯发现光合作用的产物是淀粉　⑥恩格(吉)尔曼发现叶绿体主要吸收红光和蓝光进行光合作用放出氧气
A．①③⑤　　　　　　　　 B．②④
C．①②⑥ D．③④
解析：选D　鲁宾和卡门以18O标记的水和CO2为材料，证明光合作用释放的O2来自水，实验中使用了同位素标记法；卡尔文用14C标记CO2，探明了CO2中的碳元素在光合作用中的转移途径，实验中同样使用了同位素标记法。本题中其他科学家的实验都没有用同位素示踪法。
4．已知光照对根尖中生长素分布情况的影响与光照对芽尖中生长素分布情况的影响相同。某研究人员利用水稻种子和其他相关器材进行了探究光照对植物根生长影响的实验，具体实验装置如图，分析下列说法合理的是(　　)

A．在玻璃缸一侧贴黑胶带的目的是避免芽接受光照后影响根的生长
B．根据生长素的两重性可知，根会向光弯曲生长
C．在单侧光照射下，根背光侧的生长素含量较多，促进生长
D．由于芽无法感受到光，因此芽的生长素来源于根尖
解析：选A　在玻璃缸一侧贴黑胶带的目的是避免芽接受光照后，生长素分布不均匀，向下运输后对根的生长造成影响；在单侧光照射下，根背光侧的生长素含量多于向光侧，但由于根对生长素较敏感，背光侧较高浓度的生长素会抑制生长，因此根会背光弯曲生长；在无光条件下，芽仍能产生生长素。
5.科学家恩格(吉)尔曼用水绵进行了如下实验：把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气和光照条件下一段时间，然后用极细的光束照射水绵不同部位，观测到一些部位有好氧细菌积聚，另一些部位没有积聚(如图所示)，由此得出的结论是(　　)
A．光合作用产生淀粉，场所是叶绿体
B．光合作用产生氧气，场所是叶绿体
C．光合作用产生淀粉，需要水和光照
D．光合作用产生氧气，需要二氧化碳
解析：选B　恩格(吉)尔曼选用水绵和好氧细菌作实验材料的好处：水绵不仅具有细而长的带状叶绿体，而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中，便于观察和分析研究；利用好氧细菌的代谢特点，通过对好氧细菌的分布进行检测，从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧气的部位。
6．植物的根冠内能合成一种植物激素，并且能主动地向根尖的伸长区运输；其作用与分生区合成的低浓度的IAA的作用相反，与增强植物的抗逆性有关。若对玉米根冠做以下四种处理，请根据植物激素相互作用共同调节的特点判断四个根尖可能向左弯曲生长的是(　　)

解析：选B　四幅图中根尖的分生区都能产生并向上运输少量生长素，从而在根尖两侧发挥等效的促生长作用，但图B中右侧根冠内合成的与生长素起相反作用的植物激素不能向上运输，从而使右侧生长快，故根尖向左弯曲生长。
7．(2018·镇江一模，多选)下列有关生物学实验中方法和思想的叙述，错误的是(　　)
A．孟德尔利用假说—演绎法，对分离现象的解释属于“提出假说”
B．萨顿利用类比推理法研究蝗虫的减数分裂，证明了“基因在染色体上”
C．格里菲思利用同位素标记法，证明了S型菌中含有“转化因子”
D．在观察叶绿体的实验中，藓类的叶片薄，可以直接使用高倍镜进行观察
解析：选BCD　孟德尔对分离现象的解释属于“假说—演绎法”的“提出假说”；萨顿利用类比推理法推测基因在染色体上，摩尔根运用假说—演绎法证明基因在染色体上；格里菲思的转化实验证明S型细菌中存在某种“转化因子”，能将S型细菌转化为R型细菌，但并未使用同位素标记法；用光学显微镜进行观察时，应该先用低倍镜，后用高倍镜。
8．(多选)下图表示施用IAA(吲哚乙酸)对某种植物主根长度及侧根数的影响。下列叙述错误的是(　　 )

A．促进侧根数量增加的IAA溶液，会促进主根的伸长
B．施用IAA对诱导侧根的作用表现为低浓度促进、高浓度抑制
C．将未施用IAA的植株除去部分芽和幼叶，会导致侧根数量增加
D．与施用10－4 mol·L－1的IAA相比，未施用的植株主根长且侧根数量多
解析：选ACD　以图1 IAA浓度为0时为对照，低于100%的长度即为抑制生长，显然促进侧根数量增加的IAA溶液浓度对应的主根长度均低于100%，即抑制主根的伸长；以图2 IAA溶液浓度为0时的每株侧根数为对照，IAA溶液超过一定浓度对于诱导侧根起抑制作用；若除去部分芽和幼叶，则地上向根部运输的IAA量会减少，此时运输到根部的IAA将会低于图2的对照组，即导致侧根数目减少；对照图1和图2中IAA浓度为0和10－4 mol·L－1时分析，未施用IAA的植株主根长、侧根数少。
二、非选择题
9．某植物茎秆有短节与长节，叶形有皱缩叶与正常叶，叶脉色有绿色和褐色，茎秆有甜与不甜。下面是科研人员用该植物进行的两个实验(其中控制茎秆节的长度的基因用A和a表示，控制叶形的基因用B和b表示)。请回答下列问题：
(1)[实验一]纯合的短节正常叶植株与纯合的长节皱缩叶植株杂交，F1全为长节正常叶植株，F2中长节正常叶∶长节皱缩叶∶短节正常叶∶短节皱缩叶＝9∶3∶3∶1。
①从生态学方面解释上述实验中F1的性状表现有利于_____________________________
______________。
②请在方框内画出实验一中F1基因在染色体的位置(用“|”表示染色体，用“·”表示基因在染色体上的位置)。

(2)[实验二]纯合的绿色叶脉茎秆不甜植株与纯合的褐色叶脉茎秆甜植株杂交，F1全为绿色叶脉茎秆不甜植株，F2中只有两种表现型，且绿色叶脉茎秆不甜植株∶褐色叶脉茎秆甜植株＝3∶1(无突变、致死现象等发生)。
①与实验一的F2结果相比，请尝试提出一个解释实验二的F2结果的假设：________________________________________________________________________。
②根据你的假设，实验二中F1产生配子的种类有______种。
③为验证你的假设是否成立，可采用________法，若实验结果为___________________
________________，则假设成立。
解析：(1)茎秆长节、正常叶更有利于植株光合作用的进行，增强其生存斗争能力。从F2的表现型比例可知控制茎秆节长、叶形的两对等位基因位于两对同源染色体上，据此可画出基因在染色体上的位置。(2)实验二的F2中只有两种表现型，且比例为3∶1，推测控制叶脉色、茎秆甜度的两对等位基因可能位于同一对同源染色体上。按照这个假设，F1能产生两种配子。为验证假设是否成立，可用测交的方法，如果假设成立，则测交结果为绿色叶脉茎秆不甜与褐色叶脉茎秆甜的比例为1∶1。
答案：(1)①增加光合作用能力，增强生存斗争能力 ②　(2)①两对等位基因位于一对同源染色体上　②2　③测交　绿色叶脉茎秆不甜∶褐色叶脉茎秆甜＝1∶1(其他答案合理也可)
10．(2018·南通考前预测卷)洋葱根尖是有丝分裂实验的良好材料，但传统洋葱根尖培养方法生根率较低，为探究提高洋葱生根率的条件，某实验小组以生长素(IAA)和细胞分裂素(6­BA)为材料进行实验，主要步骤及结果如下：
①选取饱满光亮、鳞茎盘大的洋葱18个，随机均等分为6组(每组3个洋葱)，编号。
②用生长调节剂对洋葱底部进行处理。
③在适宜温度下，用水培法培养洋葱，每隔2 d换一次水。
④每隔3 d统计洋葱生根数，实验结果如下表所示。
实验
编号
植物
激素
质量浓度(mg/L)
处理
时间
平均生根条数
3 d
6 d
9 d
12 d
15 d
1
IAA
50
速蘸
6.00
4.33
4.33
4.33
0.67
2
100
10 min
0.67
2.00
2.00
4.00
1.33
3
150
5 min
17.67
21.00
21.00
19.33
19.67
4
6­BA
50
速蘸
16.33
22.33
22.33
21.00
15.67
5
100
10 min
18.67
45.33
45.33
51.67
27.00
6
150
5 min
60.67
67.33
67.33
111.33
111.67
请回答。
(1)本研究主要运用的生物学原理是____________________________________________
_____________________________________________________________________。
本研究的自变量有_________________________________________________________。
(2)本研究的主要实验步骤还不够严谨，请补充：_______________________________
________________________________________________________________________。
(3)有同学提出可以每组洋葱相同时间内平均生根长度作为实验的观察指标，你认为合理吗？________，理由是____________________________________________________________
______________________________。
(4)培养的9 d内，第2组实验的生根数比第1组实验__________，其原因是______________________________________________________________________________
________________________________。
(5)根据表中实验结果推测水培洋葱生根的最佳方法是____________________________
______________________________。
解析：(1)本研究主要运用的生物学原理是在一定浓度范围内，生长素(IAA)和细胞分裂素(6­BA)能够促进植物生根；根据表格数据可知，本研究的自变量有IAA、6­BA 溶液的浓度和处理时间。(2)本研究的主要实验步骤还不够严谨，应以清水处理设置对照组，保证氧气的供应，防止根细胞进行无氧呼吸。(3)因为该实验的目的是探究提高生根率的条件，并非探究促进生根长度的条件，因此，以每组洋葱相同时间内平均生根长度作为实验的观察指标不合理。(4)培养的9 d内，第2组实验的生根数比第1组实验少，其原因是第2组实验IAA的浓度大、处理时间长，促进作用没有第1组实验强(甚至对洋葱生根起了抑制作用)。(5)实验结果表明，水培洋葱生根的最佳方法是用质量浓度为150 mg/L的6­BA 溶液处理5 min，生根率最高。
答案：(1)在一定浓度范围内，生长素(IAA)和细胞分裂素(6­BA)能够促进植物生根　IAA、6­BA溶液的浓度和处理时间　(2)以清水处理设置对照组，保证氧气的供应，防止根细胞进行无氧呼吸　(3)不合理　因为该实验的目的是探究提高生根率的条件，并非探究促进生根长度的条件　(4)少　第2组实验 IAA的浓度大、处理时间长，促进作用没有第1组实验强(甚至对洋葱生根起了抑制作用)　(5)用质量浓度为150 mg/L的6­BA 溶液处理5 min
3个主攻点之(三) 通过探寻解题切入点，突破实验常考4大题型
[编者按]　纵观近几年生物高考实验题型变化，可以发现高考实验命题的趋向，即借助实验方法创设新情境，侧重考查学生的实验思维能力、探究能力，其中实验设计题是一个热点，因此对常见实验题型进行分类，并逐一掌握其应考策略，是高考备考中的重要一环。这就要求学生能根据已有知识，对实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤、实验数据处理的方法及实验现象分析等做到熟练运用。

“实验目的”题——通过找准实验变量确定　　
“实验目的”是通过“实验变量”来达到的。通过对“实验变量”的分析，才能总结归纳出实验目的，所以对“实验目的”题，要通过找准并研究实验变量来确定。
[考法示例]
1．不同处理对某植物性别分化的影响如表所示，请根据该实验结果回答下列问题：
组别
处理
结果
①
完整植株
雌雄各一半
②
去部分根
雄株占多数
③
去部分根＋施用细胞分裂素
雌株占多数
④
去部分叶
雌株占多数
⑤
去部分叶＋施用赤霉素
雄株占多数
(1)①②③可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是__________________________________，由①②③构成的实验组合研究的题目是__________________________________________________。
(2)本实验中还可由________构成另一个相对独立的实验组合，根据该组合的实验结果可以得出结论：叶产生赤霉素促进雄株的形成。
(3)通过该实验可看出，赤霉素和细胞分裂素在该植物性别分化上表现为________(填“协同”或“拮抗”)作用。
解析：本题中共有5组实验，①为空白对照组，②③④⑤为不同处理下的实验组。选择不同组实验进行组合，有不同的实验目的。在分析实验目的时，首先应找出几组实验的变量，然后根据变量确定实验目的。(1)比较①②③组实验的处理可知，自变量为是否去部分根、是否施用细胞分裂素。由题干可知，该实验要研究不同处理对某植物性别分化的影响，结合已分析出的自变量，即可得出实验目的为探究去部分根及施用细胞分裂素对某植物性别分化的影响。(2)题中已给出结论：叶产生赤霉素促进雄株的形成，根据此结论可推知自变量为是否去部分叶、是否施用赤霉素，进而确定实验组合由①④⑤构成。(3)赤霉素单独使用时促进植株分化为雄株，细胞分裂素单独使用时促进植株分化为雌株，赤霉素和细胞分裂素在对该植物性别分化上表现为拮抗作用。
答案：(1)是否去部分根、是否施用细胞分裂素　探究去部分根及施用细胞分裂素对某植物性别分化的影响　(2)①④⑤　(3)拮抗
[归纳总结]　明确变量确定实验目的
(1)实验中的变量包括自变量、因变量和无关变量。自变量是实验中人为改变的量，因自变量的变化而改变的变量就是因变量。实验中能影响因变量变化的因素还有很多，但不是本实验要研究的内容，即为无关变量。
(2)通常在确定实验目的时，先根据题目给出的实验设计方案找出实验的自变量及因变量，然后根据自变量和因变量的关系组织语言来描述实验目的。例如，本题中①②组对照，自变量为是否去部分根，因变量为植物的性别分化情况，实验目的为探究去部分根对植物性别分化的影响。另外，还需判断该实验是探究性实验还是验证性实验，以便表述实验目的时用词准确，常用格式为“探究(或验证)A对B的影响”，其中A为自变量，B为因变量。例如，验证某药物对植物生长有抑制作用、探究温度对细胞代谢的影响等。

“实验原理”题——通过分析实验过程理清　　
实验原理就是进行实验的理论依据，包括选择实验材料的依据、作出假设的依据、设置实验步骤的依据、分析现象结果的依据(或原因)、确定观测指标的依据(或原因)。因此，要熟知教材实验中涉及的各种试剂的选择依据及相应的生理过程，进而确定实验原理。
[考法示例]
2．库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质。结合态呈香物质大部分以糖苷形式存在，本身没有香气，但在β­D­葡萄糖苷酶的作用下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质。若香梨在贮藏期间上述转变过程迅速，会导致部分香气成分丧失，影响果实的风味和品质。科研人员进行了相关实验，请分析回答：
(1)实验步骤
提取样液：定期称取不同贮藏条件下的香梨10.0 g，立即在液氮下研磨成粉末，加入经适量预冷的pH为6.0的缓冲液，在冰浴下研磨成匀浆，于4 ℃条件下离心获得的上清液即为β­D­葡萄糖苷酶粗提取液，用pH为6.0的缓冲液定容至10 mL，置于4 ℃条件下保存备用。
检测样液：在10 mL试管中依次加入0.6 mL缓冲液，1.0 mL 酶粗提取液和0.2 mL 10 mmol/L pNPG，混合均匀，迅速盖上试管塞后立即放到37 ℃条件下反应60 min后，加入Na2CO3终止反应，然后在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定其吸光值。
(2)本实验中，检测的原理如下：
对硝基苯­β­D­葡萄糖苷(pNPG)对硝基苯酚
①对硝基苯­β­D­葡萄糖苷(pNPG)与香梨中的________________分子结构相似。能在β­D­葡萄糖苷酶作用下生成对硝基苯酚，对硝基苯酚在碱性条件下显黄色。
②由于不同贮藏条件下香梨中的______________不同，以上反应完成后，在碱性条件下呈现的黄色深浅不同，在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同。与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的________进行比较，确定________含量，然后推算出________________。
解析：在以上实验中，因提取样液中含β­D­葡萄糖苷酶，而检测样液时取1.0 mL酶粗提取液，可见该实验是要研究香梨中β­D­葡萄糖苷酶。酶促反应速率与酶的含量及酶的活性有关，而影响酶活性的因素有温度、pH等。本实验中因提取液用pH为6.0的缓冲液定容至10 mL，检测样液时也并未设置不同pH，且均在37 ℃条件下反应，也未提及影响酶活性的其他因素，可见本实验并不是要研究酶活性而是要研究酶含量。因此②中应为不同香梨中β­D­葡萄糖苷酶含量不同，与事先配制好的对硝基苯酚标准溶液的吸光值进行比较，确定对硝基苯酚的含量，从而推算出β­D­葡萄糖苷酶含量。理清实验思路很重要，本实验的自变量较容易确定即不同贮藏条件，确定本实验的因变量为β­D­葡萄糖苷酶含量，需要分析实验目的，本实验的目的是探究不同贮藏条件对香梨中β­D­葡萄糖苷酶含量的影响。
答案：①结合态的呈香物质　②β­D­葡萄糖苷酶的含量 颜色(或吸光值)　对硝基苯酚　β­D­葡萄糖苷酶的含量
[归纳总结]　实验原理的表述方法
实验原理一般由三段组成：自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程概括，在表述时一般使用陈述句而不用疑问句，用肯定句而不用否定句。

“实验过程”题——依据实验原理完善补充　　
实验题中对实验过程的完善和补充是高考中的必考题型，也是失分较多的一类试题。该题型又可分为对“验证类”“探究类”与“评价类”实验的实验过程进行完善和补充。
(一)验证类实验
[考法示例]
3．某兴趣小组尝试利用唾液淀粉酶探究pH对酶活性的影响，利用下列药品进行了一系列相关实验，并观察到如表所示的实验现象。
实验试剂：新配制的稀释2倍的唾液淀粉酶溶液、0.05 g/mL的可溶性淀粉溶液、质量分数为5%的盐酸溶液、质量分数为5%的NaOH溶液、蒸馏水、热水、碘液、斐林试剂(0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO4溶液)。
实验Ⅰ
试管编号
1
2
3
唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
1 mL
5%的盐酸溶液
1 mL
—
—
蒸馏水
—
1 mL
—
5%的NaOH溶液
—
—
1 mL
可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
37 ℃水浴
保温5 min
碘液
1滴
1滴
1滴
实验现象



实验Ⅱ
试管编号
1
2
3
唾液淀粉酶溶液
1 mL
1 mL
—
蒸馏水
1 mL
—
1 mL
5%的NaOH溶液
—
1 mL
1 mL
可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
37 ℃水浴
保温5 min
斐林试剂
1 mL
1 mL
1 mL
50～60 ℃
水浴加热3 min
实验现象
砖红色沉淀
浅蓝色
浅蓝色
(1)唾液淀粉酶的化学本质是__________，其催化作用的机理是__________________
_______________________________。
(2)若通过实验Ⅰ兴趣小组观察到只有试管1变为蓝色，试管2和3不变蓝，那么试管______的实验现象与预期不符。
(3)对于与预期不符的原因，兴趣小组做出如下三点假设：假设A：碱性条件下唾液淀粉酶有活性，淀粉被酶分解了；假设B：NaOH能直接分解淀粉；假设C：碘液能与NaOH发生反应，无法与淀粉结合。实验Ⅱ是为了验证假设________是否正确，实验Ⅱ中的试管1和2的实验现象表明______________________________________，实验Ⅱ中的试管3的实验现象表明______________________________。
(4)为了验证最后一个假设是否正确，兴趣小组实施了实验Ⅲ，表中的A溶液是__________________，通过实验Ⅲ结果分析，得出的实验结论是________________________________________________________________。
实验Ⅲ
试管编号
1
2
蒸馏水
1 mL
—
A溶液
—
1 mL
碘液
3滴
3滴
实验现象
黄色
褪色
解析：(1)唾液淀粉酶的化学本质是蛋白质，其作用是降低生化反应(淀粉分解)所需要的活化能。(2)实验Ⅰ中3号试管加入5%的NaOH溶液，酶应该失活，淀粉没有水解，所以3号加入碘液应该有蓝色。(3)根据题意分析可知，实验Ⅱ是为了验证假设A和B是否正确，其中实验Ⅱ中的试管1和2作为对照，实验现象表明碱性条件下淀粉酶失去活性，不能使淀粉分解为还原糖，实验Ⅱ中的试管3的实验现象表明NaOH不能分解淀粉。(4)为了验证最后一个假设是否正确，即碘液是否能与NaOH发生反应，兴趣小组实施了实验Ⅲ，根据实验的单一变量原则，表中的A溶液是5%的NaOH溶液，实验结论是NaOH能与碘液发生反应，使碘液褪色。
答案：(1)蛋白质　降低生化反应(淀粉分解)所需要的活化能　(2)3　(3)A和B　碱性条件下淀粉酶失去活性，不能使淀粉分解为还原糖　　NaOH不能分解淀粉 (4)5%的NaOH溶液　　NaOH能与碘液发生反应，使碘液褪色
[归纳总结]　验证类实验的一般实验过程
(1)取材分组：将若干生长状况、大小等相同的材料(用具)均分为若干组，并用A、B、C……进行标号。
(2)材料处理：不施加实验变量(自然条件或模拟自然条件)设为对照组；施加实验变量，设为实验组(或是相互对照组)；控制无关变量，即其他条件相同且适宜，如试剂等量且适量。
(3)观察并记录：反应(生化反应类)或培养(生理实验类)相同时间后，观察指标(特定颜色变化、沉淀反应；形态结构、生理特征变化等)或测定指标(生长发育速度、生化反应速度等)、记录数据。
(二)探究类实验
[考法示例]
4．低温和高温均会导致植物细胞受伤害，为了探究高温和低温对小麦的伤害，请完成下列实验设计方案并回答相关问题：
(1)实验原理：不良条件如高温、低温等常能伤害植物细胞的结构而使膜的通透性增大，结果细胞内容物会有不同程度的外渗，使外部溶液的电导度增大，电导度的大小可以用电导仪进行检测(电导仪非常灵敏，温度及各种杂质都会影响测量结果)，膜的通透性变化愈大，表示受伤愈重，抗逆性愈弱。
(2)实验材料：小麦幼苗30株。
(3)仪器与药品：电导仪、冰水、水浴锅、烧杯、量筒、洗瓶、滤纸等。
(4)分析变量：实验自变量是________，因变量是____________________。
(5)实验步骤：第一步，取小麦幼苗30株，去除残留胚乳，用________对小麦幼苗反复冲洗三次；
第二步：取三只小烧杯，分别加入20 mL蒸馏水，编号为1、2、3；
第三步：将30株小麦幼苗均等置于1、2、3号小烧杯中；
第四步：________________________________________________________________；
第五步：40分钟后取出，并去除小烧杯中的幼苗；
第六步：__________________________________________________________________
______________________。
(6)实验分析：
①实验第一步中处理幼苗的目的是________________________________________。
②空气中的CO2会溶于蒸馏水中，从而给实验带来误差。为了校正这种因素带来的误差，请利用现有材料对实验进行补充：_____________________________________________
__________________________________。
(7)预期实验结果：
①若____________________________________，则说明低温和高温均会对小麦细胞造成伤害。
②若____________________________________，则说明低温和高温不会对小麦细胞造成伤害。
解析：(4)本实验的自变量是高温和低温(或温度)，因变量是溶液的电导度。(5)根据实验原理及已有实验步骤可知，第四步应当是变量处理，即将烧杯分别放在不同的温度下；第六步应当是实验结果的检测，即用电导仪测量不同溶液的电导度，注意温度要恢复至室温时再测量。(6)①实验的第一步去除残留胚乳和冲洗幼苗的目的是清除残留胚乳和幼苗外的杂质，避免其对电导度产生影响。②空气中的CO2溶于蒸馏水中会影响其电导度，故应当设置只有蒸馏水的空白对照组，放置相同时间测定电导度用来校正误差。(7)如果低温和高温对小麦细胞造成伤害，会导致植物细胞的细胞膜通透性增大，内容物外渗，则低温组和高温组的电导度会大于常温组；如果低温和高温不会对小麦细胞造成伤害，内容物不会外渗，则常温组、高温组、低温组的电导度相当。
答案：(4)温度　膜的通透性(或外界溶液的电导度)　(5)第一步：蒸馏水　第四步：将1、2、3号小烧杯分别置于不同的温度中(或将1号小烧杯置于冰水水浴中，2号小烧杯置于室温下，3号小烧杯置于45 ℃的恒温水浴中)　第六步：使小烧杯中的溶液恢复至室温，用电导仪测量溶液的电导度，并记录实验结果　(6)①防止残留胚乳及幼苗外杂质干扰实验结果　②设计不放小麦幼苗的空白对照组，并编为4号，然后在室温中放置一段时间，其他条件相同　(7)①低温和高温组的电导度均大于常温组　②低温组、高温组、常温组电导度相当
[归纳总结]　完善补充探究类实验过程的叙述要求
(1)实验材料选择：①植物：“大小相似，长势相同的同种植株”。②动物：“体重(体长)、年龄、生理状况相同”，有时甚至要“性别”相同。③有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
(2)试剂选择：在量上难以做到准确的量化描述时，应尽可能用“定性”的语言表达，要注意“等浓度”、“等体积”、“适量的”、“一定量的”等词语的运用；实验时间和条件上用“一段时间”、“适宜的温度、pH”等语言。
(3)实验器具选择：①容器应使用大小相同的。②如果使用滴管滴加不同溶液，应选用规格相同的不同滴管。
(三)评价类实验
[考法示例]
5．为了验证动物体内甲状腺激素分泌的负反馈调节机制，某同学设计了如下实验步骤：
第一步：取9只兔子，分别注射含放射性的碘溶液。
第二步：_______________________________________________________________。
第三步：将上述实验兔子随机平均分为A、B、C三组。
第四步：向A组注射一定量的无放射性的甲状腺激素溶液，向B组注射等量的无放射性的促甲状腺激素溶液，向C组注射等量的生理盐水。
第五步：2天后，分别测定三组兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值。
回答下列问题：
(1)改正实验步骤第一步中的两处不妥之处：①________________________；
②____________________________。
(2)补齐实验步骤中的第二步：_______________________________________________。
(3)预期实验结果：第四步注射以后，兔子甲状腺中碘的放射量从高到低的组别依次是________________________________________________________________________。
解析：实验设计应该遵循等量原则，即除了单一变量外，其他的量应保持一致。所以要求兔的性别相同、生理状况一致；向每只兔子注射的放射性的溶液应该适量且相等。由于实验最后需要测定三组兔子甲状腺中碘的放射量，则在实验开始2天后，也需要分别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值，以便实验前后比较。向A组注射一定量的无放射性的甲状腺激素溶液，造成兔子甲状腺激素溶液浓度高，从而抑制了下丘脑和垂体的分泌，使甲状腺合成的甲状腺激素减少，因此兔子甲状腺中吸收的放射性碘积累，所以A组高；同理向B组注射等量的无放射性的促甲状腺激素溶液，促进B兔甲状腺分泌，使B兔子甲状腺中吸收的放射性碘消耗，所以B组最低。
答案：(1)①兔子的年龄、体重和性别应相同(或生理状况、性别相同)　②注射含放射性的碘溶液适量且相等 (2)2天后，分别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值　(3)A组、C组、B组
[归纳总结]　“五看法”评价实验设计题


“实验结论”题——通过分析实验结果得出　　
实验结论是指对实验现象和实验结果进行概括、分析、推导得出的一个普遍事实或规律，所以在回答“实验结论”题时，一定要依据相关实验现象和结果来分析。
[考法示例]
6．如表是不同浓度(a 组别
清水
浓度a
浓度b
浓度c
浓度d
浓度e
平均株高(cm)
16
20
38
51
42
24
(1)该实验结果能否说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性？________，理由是____________________________________________________________________。
(2)请完善进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围的实验步骤：
①__________________________________________________________________；
②取同一批种子使其萌发，从中选取株高、长势相同的芹菜幼苗_________________；
③分别______________________________________________________________喷洒对应组的芹菜幼苗；
④在相同且适宜的条件下培养一段时间后，___________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)与对照组(用清水处理的一组)相比，a～e各种浓度均有促进作用，没体现抑制作用，因此该实验结果不能说明油菜素内酯对芹菜生长具有两重性。(2)根据表中数据可知，油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度在c左右，因此要进一步探究油菜素内酯促进芹菜生长的最适浓度范围，要缩小浓度梯度，即在浓度b至浓度d之间配制系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液做进一步实验，同时实验设计要遵循对照原则、单一变量原则和平行重复原则。
答案：(1)不能　该实验结果只表明a～e各种浓度均有促进作用，没体现抑制作用　(2)①在浓度b至浓度d之间配制系列浓度梯度的油菜素内酯水溶液　②均分为若干组并编号　③用等量且适量的上述系列梯度浓度的油菜素内酯水溶液　④测量并记录芹菜株高，再计算平均值
[归纳总结]
实验结果及实验结论的区别与准确作答
实验结果也就是一种实验现象，而实验结论是根据实验结果推出来的，二者不可混淆。做题时，一定要看清题目的要求，看问的是实验结果还是实验结论，二者要分开来答。验证性实验的结论只有一个，而探究性的实验需要讨论，但并不是把所有的结论全部答出来，还要注意其合理性。

1．(2016·全国卷Ⅲ)为了探究某地夏日晴天中午时气温和相对湿度对A品种小麦光合作用的影响，某研究小组将生长状态一致的A品种小麦植株分为5组，1组在田间生长作为对照组，另4组在人工气候室中生长作为实验组，并保持其光照和CO2浓度等条件与对照组相同。于中午12：30测定各组叶片的光合速率，各组实验处理及结果如表所示：

对照组
实验组一
实验组二
实验组三
实验组四
实验
处理
温度(℃)
36
36
36
31
25
相对湿度(%)
17
27
52
52
52
实验
结果
光合速率(mg CO2·dm－2·h－1)
11.1
15.1
22.1
23.7
20.7
回答下列问题：
(1)根据本实验结果，可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是_______，其依据是______________________________________________；并可推测，___________(填“增加”或“降低”)麦田环境的相对湿度可降低小麦光合作用“午休”的程度。
(2)在实验组中，若适当提高第____________组的环境温度能提高小麦的光合速率，其原因是__________________________________________。
(3)小麦叶片气孔开放时，CO2进入叶肉细胞的过程________________(填“需要”或“不需要”)载体蛋白，______________(填“需要”或“不需要”)消耗ATP。
解析：(1)根据表格信息可知，对照组、实验组一、实验组二在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大；实验组二、实验组三、实验组四在相同湿度条件下，随温度的变化，光合速率变化不大。因此可以推测中午时对小麦光合速率影响较大的环境因素是湿度。根据上述结论，增加麦田环境的相对湿度可提高小麦的光合速率，降低小麦光合作用“午休”的程度。(2)与实验组四相比，实验组三的温度高6 ℃，光合速率有所提高，说明实验组四的环境温度未达到光合作用的最适温度，故适当提高第四组的环境温度能提高小麦的光合速率。(3)CO2进入叶肉细胞的方式是自由扩散，不需要载体蛋白，不需要消耗ATP。
答案：(1)湿度(或相对湿度)　在相同温度条件下，相对湿度改变时光合速率变化较大(其他合理答案也可)　增加　(2)四　该实验组的环境温度未达到光合作用的最适温度(其他合理答案也可)　(3)不需要　不需要
2．某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验：
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组，每组1株。
②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液：A＝2.500 mg/L、B＝3.125 mg/L、C＝4.165 mg/L、D＝6.250 mg/L。
③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗，并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间，对幼苗叶绿素含量测量数据如图所示：

(1)据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐______。
(2)有人指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷，不仅无法证明萘乙酸的作用，也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见：
①_______________________________________________________________________。
②_______________________________________________________________________。
(3)本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量的有关数据，如下表：
处理
A
B
C
D
E
样品鲜重(g)
0.51
0.51
0.56
0.54
0.61
可溶性蛋白
含量(mg·g－1)
11.05
11.03
10.82
10.06
9.97

注：E用等量蒸馏水处理
由数据分析可以得出，单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是________。表中数据________(填“支持”或“不支持”)支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量，原因是____________________________。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在______________浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。
解析：(1)据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐增加。(2)步骤①中，每组1株幼苗，存在偶然性，应将1株改为10株；实验设计要遵循对照原则，该实验还缺少对照组，因此应该增加空白对照组，即蒸馏水处理组。(3)由表中数据可知，A组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高。A～D组单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量均比对照组高，由此可见，表中数据能支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在0～3.125 mg/L浓度范围内缩小浓度梯度进一步进行实验。
答案：(1)增加　(2)①将1株改为10株(或其他合理答案)　②增加空白对照组，即蒸馏水处理组　(3)A　支持　萘乙酸处理的组别中可溶性蛋白含量均高于对照组 0～3.125 mg/L
3．(2018·海门高级中学调研)谷物中淀粉酶活性是影响啤酒发酵产酒的重要因素。某科研小组为寻找啤酒发酵的优良原料，比较了小麦、谷子、绿豆萌发前后淀粉酶活性，其实验过程及结果如下。分析回答下列问题：
①谷物的萌发：称取等量小麦、谷子、绿豆三种谷物的干种子，都均分为两份，其中一份浸泡2.5 h，放入25 ℃恒温培养箱，至长出芽体为止。
②酶提取液的制备：将三种谷物的干种子和萌发种子分别置于研钵中，加入石英砂和等量蒸馏水研磨、离心，制备酶提取液。
③反应进程的控制：分别取②制备的酶提取液1 mL置于不同的试管中，加入1 mL 1%的淀粉溶液，25 ℃保温5 min 后，立即将试管放入沸水浴中保温5 min。
④吸光度的测定：在试管中加入？、摇匀、加热，当溶液由蓝色变为砖红色后，用分光光度计依次测定各试管的吸光度。
⑤酶活性的计算：将测定值与标准麦芽糖溶液吸光度比对,计算出淀粉酶活性(U·g－1)，结果如下：
名称
小麦
谷子
绿豆
未萌发谷物的淀粉酶活性
0.028 9
0.009 4
0.007 4
萌发谷物的淀粉酶活性
5
1.764 5
0.039 5
(1)本实验研究的自变量是____________、____________。
(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是__________________________________；步骤③中立即将试管在沸水浴中保温5 min的作用是____________________________，避免因吸光度测定先后对实验结果的影响；步骤④“？”加入的试剂是____________。
(3)实验结果表明，谷物萌发过程中淀粉酶活性______，其意义是________________________________________________________________________。
(4)本实验对生产实践的指导意义是应优先选择____________________作为啤酒发酵的原料。
解析：(1)依题意可知：本实验的目的是研究比较小麦、谷子、绿豆三种谷物的种子萌发前后淀粉酶活性，因此本实验研究的自变量是谷物种类和谷物是否萌发。(2)步骤②中加入“石英砂”的目的是使研磨更加充分，便于酶提取液的制备。步骤③中立即将试管在沸水浴中保温，利用高温快速使酶失活，使反应同时终止。依题意“溶液由蓝色变为砖红色”可推知：步骤④中在试管内加入的是斐林试剂。 (3)表中的实验结果显示：萌发谷物的淀粉酶活性高于未萌发谷物的，所以谷物萌发过程中淀粉酶活性升高，可使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量。(4)表中信息显示：萌发的小麦种子中淀粉酶活性最高，因此应优先选择萌发的小麦种子作为啤酒发酵的原料。
答案：(1)谷物种类　谷物是否萌发　(2)使研磨更充分，便于酶提取液的制备　快速使酶失活，使反应同时终止　斐林试剂　(3)升高　使淀粉迅速水解，为种子萌发提供物质和能量　(4)萌发的小麦种子
4．某研究性学习小组利用图1所示装置探究酵母菌能否进行无氧呼吸，操作如下。
①配制质量分数为5%的葡萄糖溶液。
②活化酵母菌：将干酵母加入20 mL质量分数为5%的葡萄糖溶液中进行培养，并用血细胞计数板对培养液中的酵母菌进行计数(见图2)，得到如图3所示的种群数量变化曲线。
③按图1实验装置实验：取质量分数为5%的葡萄糖溶液20 mL煮沸冷却后注入装置的广口瓶中，向瓶中加入适量活化的酵母菌液，以石蜡油封住瓶中液面。连接广口瓶与装有BTB(溴麝香草酚蓝水)溶液的试管，将装置置于适宜条件下，观察BTB溶液颜色及培养液的温度变化。


请回答下列问题：
(1)图2是用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，血细胞计数板内一个中方格的情况，该中方格内的酵母菌计数的结果是________个，如果某时刻计数的五个中方格的酵母细胞总数为100个，则此刻的酵母菌处于图3 中的_________点左右，可选择b点时刻的酵母菌来探究酵母菌能否进行无氧呼吸，其理由是_____________________________________________
__________________________。
(2)实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目的是_______________________________________
________________________________________________________________________。
(3)酵母菌能进行无氧呼吸，一段时间后，BTB溶液颜色变化为______________，同时培养液中有_______产生。
(4)酵母菌能进行无氧呼吸，一段时间后，培养液温度会________，为了排除环境因素对温度的影响，还应该设计对照实验，对照实验与上述实验的主要区别是________________________________________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
解析：(1)对酵母细胞进行计数时，对于中方格边界上的酵母细胞应该是统计中方格两边及其顶角上的酵母细胞，图中每条边上都是2个酵母菌，所以统计结果唯一，都是24个；如果某时刻计数的五个中方格的酵母细胞总数为100个，根据此数据可推知1 mL酵母菌培养液中含有酵母菌5×106个，这个数值对应于图3中的b、e点；图3中b点的酵母菌代谢旺盛，选择此时的酵母菌探究酵母菌能否进行无氧呼吸较好。(2)实验中将葡萄糖溶液进行煮沸的目的是杀灭溶液中的微生物，并去除溶液中的空气(氧气)。(3)酵母菌无氧呼吸产生酒精和CO2，CO2使BTB溶液由蓝变绿再变黄，同时培养液中有酒精产生。(4)酵母菌的无氧呼吸释放热能，使培养液温度升高，但培养过程中环境也会影响温度变化，为了排除环境因素对温度的影响，对照实验应以加热杀死的等量酵母菌代替活酵母菌或广口瓶中不加酵母菌。
答案：(1)24　b、e　图3中b点的酵母菌代谢旺盛，适合用来探究　(2)杀灭溶液中的微生物，并去除溶液中的空气(氧气)　(3)由蓝变绿再变黄　酒精　(4)升高　以加热杀死的等量酵母菌代替活酵母菌或广口瓶中不加酵母菌
5．进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。
(1)哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控，如图所示。
①胃泌素通过________运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌。若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做______________。
②促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃泌素外还有________。
(2)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
步骤
实验操作
4小时胃液分泌量
1
假饲
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
2
切除胃窦，再假饲
＋
3
假饲，并注射一定量的胃泌素(控制胃泌素的注射剂量，使胃液分泌量与步骤1相当)
＋＋＋＋＋＋＋＋＋
4
只注射与步骤3相同剂量的胃泌素，但不假饲
＋＋＋＋
(假饲是让狗吃肉，但吞下的肉从食道上的人工瘘口掉出，不进入胃；“＋”数量表示胃液分泌量多少)
①步骤2中胃液的分泌是________调节的结果。
②步骤3的目的是_________________________________________________________。
③步骤4是为了确定在________________调节作用下的胃液分泌量。
④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，______________的作用效应更大；二者共同作用效应________(填“大于”“小于”或“等于”)各自单独作用效应之和。
解析：(1)激素由内分泌腺分泌到内环境中，通过体液(主要是血浆)运输到作用部位。胃泌素对胃酸的分泌起促进作用，而胃酸分泌过多又可以作为信号抑制胃泌素的分泌，这属于反馈调节(负反馈调节)。由图可知，促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外，还有神经调节过程中释放的神经递质。(2)由图可知，胃窦G细胞受传出神经的支配，同时胃泌素通过体液运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌，所以胃液的分泌属于神经—体液调节；胃液分泌还受饲喂食物的直接刺激，此时为单一的神经调节。步骤2中由于胃窦切除，不能分泌胃泌素，故只有单一的神经调节；步骤3中注射一定量的胃泌素，当胃液分泌量与步骤1相同时，说明注射的胃泌素的量与步骤1中假饲条件下胃泌素的分泌量相当；步骤4并没有假饲，此时只有体液调节；由步骤2和步骤4的结果说明体液调节的作用效应更大，但步骤1和步骤3所体现的两种调节的共同作用效应大于步骤2和步骤4各自单独作用效应之和。
答案：(1)①体液　负反馈调节　②神经递质　(2)①神经　②确定在假饲条件下胃泌素的分泌量　③神经—体液　④神经—体液调节　大于
6．以下是一个测定某植物细胞液浓度的实验：
实验步骤：
①在每组试管中注入等量不同浓度的蔗糖溶液；
②在每组的a试管中加入等量叶圆片和少量亚甲基蓝晶粒(对溶液浓度影响可忽略不计)，并定时轻摇；
③从每组a中吸取1小滴蓝色液滴，小心放入对应b试管的溶液中部，观察蓝色液滴沉浮情况并记录。
实验示意图：

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：
组别
a1、b1
a2、b2
a3、b3
a4、b4
a5、b5
a6、b6
蔗糖溶
液浓度
0.125 M
0.025 M
0.05 M
0.1 M
0.2 M
0.4 M
液滴沉
浮情况
下沉
微下沉
均匀
扩散
微上浮
上浮
明显
上浮
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：植物叶肉细胞的细胞液浓度大约相当于___________M的蔗糖溶液浓度。
(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？________________________________________________。
解析：(1)测定植物细胞液浓度的实验，原理是根据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，这种变化可通过蓝色液滴的浮沉反映出来。(2)从实验结果可以看出，在0.05 M的蔗糖溶液浓度时，液滴均匀扩散，说明植物细胞的细胞液浓度大约相当于0.05 M的蔗糖溶液浓度。(3)本实验不同组别间的自变量是蔗糖溶液的浓度，因变量是a管中蔗糖溶液浓度的改变。(4)若在某组a试管中的植物细胞发生了质壁分离现象，说明蔗糖浓度高于细胞液浓度，则在第③步操作中，将发现蓝色液滴上浮。(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，说明蔗糖溶液浓度偏高，则实验应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。
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)0.05　(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
______________________________________________________
A卷——基础保分练
一、选择题
1．(2018·盐城模拟)下列有关实验的叙述，正确的是(　　)
A．洋葱管状叶或菠菜叶都可作为提取光合色素的材料
B．植物组织中脂肪的鉴定必须使用显微镜观察
C．植物生长素能与双缩脲试剂发生紫色反应
D．观察细胞有丝分裂时，显微镜放大倍数越高越利于统计不同时期的细胞数
解析：选A　洋葱管状叶和菠菜叶均含叶绿体，可作为提取光合色素的材料。用花生种子匀浆检测脂肪时不需要使用显微镜。植物生长素不属于蛋白质类物质，不能与双缩脲试剂发生紫色反应。观察细胞有丝分裂时，显微镜放大倍数如果太高，一个视野中细胞数太少，反而不利于统计不同时期的细胞数。
2．下列关于“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是(　　)
A．加入CaCO3的目的是为了研磨充分，以利于绿叶中的色素的提取
B．胡萝卜素处于滤纸条最上方，是因为其在提取液中的溶解度最高
C．色素带的宽窄取决于液泡中色素含量的多少
D．不同色素带在滤纸上的呈现可以是带状或同心环状
解析：选D　加入CaCO3的目的是为了防止色素被破坏；胡萝卜素在层析液中的溶解度最高，层析后处于滤纸条最上方；色素带的宽窄取决于叶绿体中色素含量的多少；不同色素带在长方形滤纸条上呈现带状，在圆形滤纸条上呈同心环状。
3．下列关于探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验的相关操作，错误的是(　　)
A．用台盼蓝溶液染色可增强计数结果的有效性
B．加大初始接种数量可以缩短达到K值的时间
C．培养液必须经过严格的灭菌处理，冷却到适宜温度才能接种
D．改变培养液氧气供应对酵母种群的K值没有影响，因为酵母呼吸方式是兼性厌氧型
解析：选D　实验只对活酵母菌进行计数，台盼蓝可将死酵母菌染成蓝色，所以可以增强计数结果的有效性；K值不变的情况下，加大初始接种数量，可以缩短达到K值的时间；培养液经过严格的灭菌处理后，需冷却到适宜温度才能接种，否则温度过高会杀死酵母菌；培养液中的营养物质、pH、溶氧量等都会影响酵母菌种群的K值。
4.如图为某生物兴趣小组测定的不同pH条件下淀粉酶对淀粉的分解作用的实验结果(酸性条件能促使淀粉分解)。下列有关叙述正确的是(　　)
A．pH为11时，淀粉酶的活性完全丧失
B．pH为3和9时，淀粉酶的活性不同
C．试管中溶液的pH由13调为7后，淀粉含量明显减少
D．先将淀粉与淀粉酶溶混合后，再调节各组混合液的pH
解析：选B　pH为11时，1 h后淀粉剩余量相对值小于1.0，说明淀粉酶的活性没有完全丧失；由题图可知,pH为3时与pH为9时,1 h后淀粉剩余量相对值相同，又由于酸能促使淀粉分解，所以两组中淀粉酶的活性不同；分析题图可知，pH为13时，淀粉酶已经完全丧失活性，将pH由13调为7后，淀粉酶的活性不会恢复，淀粉含量不会明显减少；若先将淀粉与淀粉酶溶混合后，再调节各组混合液的pH，会导致每组实验的淀粉酶在没有达到设定的pH之前都已经开始进行催化反应了，造成实验结果不准确。
5．下列有关临时装片的制作和光学显微镜观察的叙述，正确的是(　　)
A．制作洋葱表皮细胞和口腔上皮细胞临时装片时，应分别滴加清水和生理盐水
B．盖盖玻片时，用拇指和食指夹住盖玻片，使其一侧接触载玻片上液滴，缓缓放平
C．洋葱表皮细胞显微视野中，边缘很黑、内为空白的圆形结构是未经染色的细胞核
D．观察用健那绿染色的口腔上皮细胞时，看到线粒体内膜向内折叠，该结构称为嵴
解析：选A　盖盖玻片时，用镊子夹住盖玻片，使其一侧接触载玻片上液滴，缓缓放平；洋葱表皮细胞显微视野中，边缘很黑、内为空白的圆形结构是气泡；观察用健那绿染色的口腔上皮细胞时，只能看到被染成蓝绿色的线粒体，看不到线粒体内部结构。
6．(2019届高三·姜堰高级中学诊断)下列实验过程中，生物材料不需要始终保持活性的是(　　)
A．观察细胞的质壁分离和复原
B．探究酵母菌的细胞呼吸方式
C．观察植物细胞的有丝分裂
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
解析：选C　观察植物细胞质壁分离及复原时，细胞必须保持生活状态。探究酵母菌的细胞呼吸方式，酵母菌必须要保持活性，才能进行正常的呼吸。观察植物细胞有丝分裂时，解离时盐酸会杀死根尖细胞，故此实验的生物材料不需要保持活性。探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化，酵母菌必须要保持活性，才能进行正常的增殖。
7．(2018·江苏四校联考)下列叙述与生物学史实相符的是(　　)
A．恩格(吉)尔曼采用同位素标记法证明了叶绿体是光合作用的场所
B．沃森和克里克运用数学模型的研究方法提出了DNA的双螺旋结构
C．摩尔根以果蝇为研究材料证明了基因在染色体上
D．温特利用胚芽鞘和琼脂块等进行实验发现了促进植物生长的是吲哚乙酸
解析：选C　恩格(吉)尔曼用极细的光束照射水绵，通过好氧细菌的分布证明叶绿体是光合作用的场所；沃森和克里克运用构建物理模型的研究方法提出了DNA的双螺旋结构；摩尔根以果蝇为研究材料，运用假说—演绎法证明了基因在染色体上；温特利用胚芽鞘和琼脂块等进行实验发现了促进植物生长的是某种化学物质。
8．洋葱是中学生物学中常用的实验材料。下列有关以紫色洋葱为材料的实验的叙述，正确的是(　　)
A．以0.3 g·mL－1蔗糖溶液处理鳞茎叶外表皮，视野下的每个细胞质壁分离程度相同
B．以鳞片叶内表皮为材料，利用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA的分布
C．以根尖为材料，利用苯酚品红溶液染色可观察到每个细胞内的染色体数目
D．以鳞片叶外表皮为材料，在高倍镜下可以直接观察到液泡、核糖体等结构
解析：选B　鳞茎叶外表皮不同细胞的细胞液浓度不同,用0.3 g·mL－1蔗糖溶液处理后，细胞发生质壁分离的情况不一样；鳞片叶内表皮细胞液泡无色，利用甲基绿和吡罗红染色可观察DNA和RNA的分布；利用苯酚品红溶液染色后，只有处于分裂期的细胞才能观察到染色体；光学显微镜下看不到核糖体等结构。
9．(2018·泰州中学段考)下列关于“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述，错误的是(　　)
A．预实验需要设置空白对照，在预实验的基础上再次实验可不设置空白对照
B．除了扦插枝条以外，其他实验条件均要相同
C．在实验过程中，不同浓度的生长素类似物对促进生根的作用效果可能相同
D．枝条的生根数量可作为实验的测量指标
解析：选B　本实验的自变量是生长素类似物的浓度。在进行预实验时，设置的生长素类似物浓度梯度较大，且需要蒸馏水处理组作为空白对照，以确定生长素类似物适宜的浓度范围，在此基础上进行正式实验时，缩小生长素类似物浓度梯度的设置，可不设置空白对照；实验设计要遵循单一变量原则，实验中除了生长素类似物的浓度以外，其他实验条件适宜且相同；生长素的作用具有两重性，在最适浓度的两侧，会找到促进生根效果相同的一个低浓度和一个高浓度；由于生长素类似物能够促进插条生根，因此因变量的测量指标可以是枝条的生根数量。
10．下列化学试剂在实验中的作用相同的是(　　)
A．酒精在“微生物培养”和“检测生物组织中的脂肪”中的作用
B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶的活性”中的作用
C．CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D．蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取DNA”中的作用
解析：选D　 酒精在“微生物培养”中的作用是消毒，在“检测生物组织中的脂肪” 中的作用是洗去浮色；盐酸在“观察植物细胞有丝分裂” 中的作用是解离，在“探究pH对酶的活性”中的作用是调节pH；CuSO4在“检测生物组织中的还原糖”中的作用是形成Cu(OH)2，在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是在碱性环境下与肽键形成紫色络合物；蒸馏水在“提取纯净的动物细胞膜”和“利用鸡血粗提取DNA”中的作用都是使细胞吸水涨破。
11．科研人员围绕培育四倍体草莓进行了探究，实验中每个实验组选取50株草莓幼苗用秋水仙素溶液处理它们的幼芽，得到下图所示结果。下列叙述错误的是(　　)

A．实验原理是秋水仙素能够抑制纺锤体的形成进而诱导形成多倍体
B．自变量是秋水仙素浓度和处理时间，所以各组草莓幼苗应数量相等、长势相近
C．由实验结果可知用0.2%的秋水仙素溶液处理草莓幼苗1 d最容易成功
D．判断是否培育出四倍体草莓的简便方法是让四倍体草莓结出的果实与二倍体草莓结出的果实比较
解析：选D　 草莓果实的大小受到外界环境等多种因素的影响，鉴定四倍体草莓的简便方法是观察细胞有丝分裂中期的染色体数。
12．在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是(　　)
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖
B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
解析：选C　T2噬菌体的核酸是DNA，DNA的元素组成为C、H、O、N、P，培养基中的32P经宿主(大肠杆菌)摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中。T2噬菌体专门寄生在大肠杆菌中，不能寄生在肺炎双球菌中；T2噬菌体的mRNA和蛋白质的合成只能发生在其宿主细胞中，不能发生于病毒颗粒中；人类免疫缺陷病毒(HIV)的核酸是RNA，T2噬菌体的核酸是DNA，且二者的增殖过程不同。
13．(2018·扬州期末，多选)下列有关生物学实验研究方法的叙述，正确的是(　　)
A．采用差速离心法将蓝藻的各种细胞器分离开
B．预实验可以检测实验设计的科学性和可行性，以免浪费
C．林德曼运用定量分析法研究生态系统的能量流动特点
D．达尔文的实验证明了胚芽鞘的向光性生长是某种化学物质引起的
解析：选BC　蓝藻属于原核生物，只有核糖体一种细胞器，差速离心法一般用于分离真核生物的细胞器。预实验可以检测实验设计的科学性和可行性，减少因设计的盲目性而造成的浪费。林德曼运用了定量分析法研究赛达伯格湖生态系统的能量流动特点。达尔文的实验证明胚芽鞘的向光性生长确实是某种刺激引起的。
14．(多选)颜色变化是生物实验的一项重要观察指标。下列有关实验操作及颜色变化的叙述，正确的是(　　)
A．向2 mL苹果组织样液中加入1 mL的斐林试剂，混匀后呈现蓝色
B．向2 mL豆浆中加入1 mL质量浓度为0.01 g/L的CuSO4溶液，混匀后出现紫色
C．将紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞浸润在0.3 g/mL的蔗糖溶液中后，可观察到原生质层紫色加深
D．向2 mL果酒中先后滴加适量的H2SO4和重铬酸钾溶液，振荡后显灰绿色
解析：选AD　向苹果组织样液中加入斐林试剂混匀后，溶液呈现Cu(OH)2的蓝色；豆浆中先加入0.1 g/mL的NaOH造成碱性环境，再滴加3～4滴0.01 g/mL的CuSO4溶液，混匀后出现紫色；在0.3 g/mL的蔗糖溶液中，紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞会失水，细胞液紫色加深；酒精在酸性条件下可以使橙色的重铬酸钾溶液变为灰绿色。
15．(2019届高三·苏州调研，多选)实验或调查有时会因某些因素不能达到预期结果，但可通过及时调整来弥补。下列有关叙述错误的是(　　)
A．检测蛋白质时，可用适当稀释的斐林试剂乙液替换双缩脲试剂B液
B．探究温度对酶活性影响时，可用过氧化氢酶替换唾液淀粉酶进行研究
C．调查蒲公英种群密度时，如发现样方内数量太少，应更换地点重新取样
D．分离绿叶中色素实验时，如发现色素带颜色过浅，只要再多划几次滤液细线即可
解析：选BCD　斐林试剂中乙液是质量浓度为0.05 g/mL CuSO4溶液,双缩脲试剂的B液是质量浓度为0.01 g/mL CuSO4溶液，检测蛋白质时，可用适当稀释的斐林试剂乙液替换双缩脲试剂B液。探究温度对酶活性的影响时，自变量是不同的温度，加热可加快过氧化氢的分解，所以不能用过氧化氢酶替换唾液淀粉酶进行研究。用样方法调查蒲公英种群密度时，关键是做到随机取样，如发现样方内数量太少，应如实记录，不能更换地点重新取样。分离绿叶中色素实验时，如发现色素带颜色过浅，说明画的滤液细线上积累的色素少，其原因可能是在滤纸条上画滤液细线时重复的次数太少，也可能是提取色素时加入的无水乙醇太多或使用放置数天的实验材料等，若只增加画滤液细线的次数则不一定能达到实验效果。
二、非选择题
16．某校课外兴趣小组同学以未成熟香蕉(绿色)和成熟香蕉(黄色)为实验材料，进行了相关探究实验(如下图)。请回答下列问题：

(1)过程①中加入无水乙醇的作用是________________。纸层析法分离两种果皮中的色素后，两个滤纸条上共有的色素带的颜色最可能是________________。
(2)过程②获得的果肉提取液用斐林试剂检测，与未成熟香蕉相比，成熟香蕉果肉提取液中砖红色沉淀更多，说明其中还原糖含量较高，分析其原因：____________________
________________________________________________________________________。
(3)过程③需加入食盐和________，再进行充分地搅拌和研磨。若要进一步探究一定量的果肉与食盐用量的最佳比例，主要实验思路是___________________________________
________________________________________________________________________。
(4)生产实践中，过程④通常将未成熟香蕉在一定浓度的________溶液中浸泡1 min后取出催熟。研究表明，香蕉成熟过程必须经过一个呼吸速率急剧上升，达到高峰后又急剧下降的阶段。因此，为保证香蕉的品质，催熟时应注意_______________________________。
解析：(1)色素提取的原理是叶绿体中色素能溶解于无水乙醇等有机溶剂中；未成熟香蕉果皮呈绿色，成熟香蕉果皮呈黄色，果皮中共有的色素主要是叶黄素、胡萝卜素，在滤纸条上呈现黄色和橙黄色。(2)在果实成熟过程中淀粉酶活性增强，促进淀粉水解形成麦芽糖、葡萄糖等，使果肉中还原糖含量增加。(3)在用植物材料进行DNA粗提取时，研磨时需要加入少量洗涤剂和食盐，前者的主要作用是破坏细胞膜，后者的作用是溶解DNA。本实验的主要设计思路是在多组实验中，加入不同量食盐进行研磨，比较DNA的提取量。(4)生产实践中，通常使用适宜浓度的乙烯利溶液促进果实成熟。由于香蕉等果实成熟过程中会出现呼吸跃变，为保证其有氧呼吸，生产中需要注意通风以供应果肉细胞有氧呼吸所需的氧气。
答案：(1)溶解色素　黄色和橙黄色　(2)香蕉成熟过程中，淀粉在淀粉酶的作用下产生较多的还原糖　(3)洗涤剂　设置多组加入不同食盐量的实验组，进行DNA粗提取实验，比较DNA的提取量　(4)乙烯利　通风，保证氧气供应等


B卷——重点增分练
一、选择题
1．(2019届高三·苏锡常镇四市调研)生物学实验中，对实验材料或试剂进行适当处理，可更有利于实验的开展。下列有关叙述错误的是(　　)
A．取煮熟的鸡蛋白作检测蛋白质的材料，有利于实验后试管的清洗
B．取研磨的花生种子匀浆做检测脂肪的材料，有利于直接观察细胞中的脂肪粒
C．用添加了适量石蜡油液封的酵母菌培养液，有利于探究酵母菌的无氧呼吸
D．添加适量红墨水的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮，有利于观察原生质层的位置变化
解析：选B　取煮熟的鸡蛋白作检测蛋白质的材料，有利于实验后试管的清洗；取研磨的花生种子匀浆做检测脂肪的材料，有利于直接观察花生种子中是否存在脂肪；用添加了适量石蜡油液封的酵母菌培养液，隔绝了空气，有利于探究酵母菌的无氧呼吸；用添加适量红墨水的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶内表皮，有利于观察原生质层的位置变化。
2．下列是高中生物实验的相关图像，有关叙述正确的是(　　)

A．图甲中色素带Ⅰ是胡萝卜素，它在层析液中的溶解度最小
B．图乙利用样方法调查得该植物种群密度为10株·m－2
C．图丙细胞置于清水中，不一定能观察到质壁分离复原现象
D．图丁中①②④处细胞都不分裂，③处细胞都处于分裂期
解析：选C　色素在层析液中溶解度越高，随层析液在滤纸上扩散速度越快，图甲中色素带Ⅰ在层析液中的溶解度最大；图乙样方中植物个体为10株，样方面积为4 m2，种群密度为2.5株·m－2；图丁中①②③④处分别为成熟区、伸长区、分生区、根冠，其中①②④处细胞都不分裂，③处只有部分细胞处于分裂期。
3．下列关于生命科学研究方法与结果的叙述，正确的是(　　)
A．施莱登与施旺采用观察等方法发现了生物都是由细胞发育而来
B．卡尔文等人利用同位素标记法揭示了CO2中碳的转移途径为CO2→C5→C3→糖类
C．艾弗里等人利用物质提纯和鉴定等技术手段证明了DNA是遗传物质
D．孟德尔利用假说—演绎法证明了同源染色体上的等位基因遵循基因的分离定律
解析：选C　施莱登与施旺只是研究了动物和植物，发现它们是由细胞和细胞产物构成的，原核生物、病毒等没有研究；CO2中碳的转移途径为CO2→C3→糖类和C5；艾弗里等人证明了DNA是遗传物质，蛋白质不是遗传物质；孟德尔利用假说—演绎法发现了基因的分离定律，但基因的概念是后来由丹麦遗传学家约翰逊提出的。
4．某学习小组利用甲图所示血细胞计数板进行“探究酵母菌种群数量”的实验，第4 d取样并稀释100倍后所观察到的结果如图乙，连续观察7 d结果如图丙。下列分析正确的是(　　)

A．图甲中有两个计数室，每个计数室应有16个中方格
B．由图乙可知，本实验中培养液的环境容纳量约为3.5×107 个·mL－1
C．该探究活动中不需要单独设置对照实验和进行重复实验
D．实验时每天应从同一支试管定时定量取样观察检测，其中第5～7 d种内斗争最激烈
解析：选B　 图甲中有两个计数室，每个计数室应有25个中方格；由图乙可知，稀释100倍后，25格×16格的血细胞计数板(体积为10－4 cm3，即10－4 mL)计数的5个中方格共有7个酵母菌，故本实验中培养液的环境容纳量约为3.5×107 个·mL－1；该探究活动中自身前后对照，不需要单独设置对照实验，但需要进行重复实验，避免实验的偶然性；实验时每天应从同一支试管定时定量取样观察检测，其中第3～5 d种群数量最多，种内斗争最激烈。
5．叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是(　　)
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素
B．用水做层析液观察花青苷的色素带
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水
D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
解析：选D　月季叶绿体中含有的叶绿素和类胡萝卜素为脂溶性，能溶于有机溶剂，故可用无水乙醇提取叶绿体中的色素；月季成熟的紫红色叶片中含有的花青苷能溶于水，可用水做层析液观察花青苷的色素带；月季成熟叶片有大液泡，可用质壁分离与复原实验探究细胞的失水与吸水；月季叶片表皮细胞是成熟细胞，不再进行细胞分裂，不能用于染色体形态和数目的观察。
6．下列关于生物学实验的叙述，正确的是(　　)
A．在探究温度对酶活性的影响实验中，宜选用过氧化氢为底物
B．叶绿体色素的分离利用了不同色素在层析液中溶解度的差异
C．欲探究胚芽鞘的感光部位，可将胚芽鞘置于单侧光和无光环境中进行实验
D．对酵母菌计数时，先用吸管吸取培养液滴于计数室，再轻轻盖上盖玻片
解析：选B　过氧化氢的分解受温度影响，不能作为探究温度对酶活性的影响实验的反应底物；叶绿体色素的分离利用了不同色素在层析液中溶解度的差异，溶解度越大则色素随层析液扩散的速度越快；探究胚芽鞘的感光部位，应将胚芽鞘的不同部位分别进行感光实验；对酵母菌计数时，先摇匀培养液，轻轻盖上盖玻片，再用吸管吸取培养液滴于盖玻片边缘，让菌液自行渗入计数室。
7．下列化学试剂在两个实验中所起作用相同的是(　　)
选项
化学试剂
实验1
实验2
A
氢氧化钠
检测生物组织中的还原糖
检测生物组织中的蛋白质
B
蔗糖
观察植物细胞的质壁分离与复原
胡萝卜韧皮部细胞的组织培养
C
聚乙二醇
制备杂交瘤细胞
植物体细胞杂交
D
盐酸
探究pH对过氧化氢酶活性的影响
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
解析：选C　还原糖检测实验中，氢氧化钠的作用是和硫酸铜形成氢氧化铜，蛋白质检测实验中，氢氧化钠的作用是创造碱性环境；观察植物细胞的质壁分离与复原实验中，蔗糖的作用是创建具有一定浓度的外界溶液，而胡萝卜韧皮部细胞的组织培养实验中，蔗糖的作用是为外植体提供营养和调节渗透压；制备杂交瘤细胞和植物体细胞杂交中使用的聚乙二醇都是促融剂；探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验中盐酸的作用是调节pH，观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，盐酸的作用是解离，使组织细胞分离开来。
8．黄瓜是雌雄同株单性花植物。某兴趣小组将生物园里的黄瓜的雌花分为四组，处理方法如表所示。其中最可能获得无子黄瓜的处理组是(　　)
组别
甲
乙
丙
丁
开花前是否套上纸袋
不套袋
不套袋
套上纸袋
套上纸袋
开花后用适宜浓度的溶液处理柱头
不处理
用生长素处理
用生长素处理
不作任何处理
A．乙组　　　　　　　 B．丙组
C．乙组和丙组 D．丙组和丁组
解析：选B　甲组：由于开花前没有套袋，并且开花后未用生长素进行处理，因此黄瓜正常完成受粉，产生的果实有种子；乙组：由于开花前没有套袋，并且开花后用适宜浓度的生长素进行处理，因此黄瓜正常完成受粉，产生的果实有种子；丙组：开花前套袋，开花期再涂抹一定浓度的生长素，黄瓜不能形成种子，并且适宜浓度的生长素能促进子房发育成果实，能够获得无子黄瓜；丁组：开花前套袋，开花期没有涂抹一定浓度的生长素，植物不能形成种子，子房也不能发育成果实。
9．(多选)下列实验的具体操作中不能达到预期目的的有(　　)
选项
实验
具体操作
预期目的
A
观察洋葱根尖有丝分裂
解离时加入适量纤维素酶
进一步使细胞相互分散开来
B
叶绿体色素的提取和分离
滤纸条充分烘干
防止色素带重叠
C
还原糖的检测
提高水浴加热的温度
加快检测反应的速率
D
探究酵母菌种群数量的变化
取样前充分摇匀
排除死亡酵母菌的干扰
解析：选AD　观察洋葱根尖有丝分裂的实验中，解离时加入的是质量分数为15%的盐酸与体积分数为95%的酒精的混合液；叶绿体色素的提取和分离实验中，滤纸条充分烘干有利于各种色素分离，可防止色素带重叠；还原糖的检测实验中，水浴加热温度是50～65 ℃，提高水浴加热温度能提高反应速率；探究酵母菌种群数量的变化实验中，取样前充分摇匀是为了计数更准确，通过对酵母菌进行染色才可排除死亡酵母菌的干扰。
10．(多选)如图为三个不同实验在显微镜下观察到的图像。下列相关分析正确的是(　　)

A．图1中细胞分裂时期的先后顺序是甲→丁→乙→丙
B．图2中M处的溶液浓度大于N处的溶液浓度
C．图3所示的实验可用藓类的小叶直接观察
D．图3的材料可用健那绿染色后观察线粒体
解析：选AC　依据染色体的行为变化可知，图1中的甲、乙、丙、丁四个细胞分别处于有丝分裂的间期、后期、末期、中期，因此细胞分裂时期的先后顺序是甲→丁→乙→丙；图2细胞处于质壁分离状态，可能正处于质壁分离的过程中，也可能已经达到渗透平衡，或是正处于质壁分离复原的过程中，因此M处的溶液(细胞液)浓度小于或等于或大于N处的溶液(外界溶液)浓度；藓类小叶为单层细胞，可直接用显微镜观察叶绿体；线粒体经健那绿染液染色后呈现蓝绿色，图3材料因含有叶绿体而呈现绿色，会干扰对线粒体的观察，故图3的材料不适于观察线粒体。
11．(多选)下图是有关实验的操作简图。有关叙述正确的是(　　)

A．若甲是梨，乙为水，则得到的滤液丙可用于还原糖的鉴定实验
B．若甲是梨，乙为水，得到的滤液丙密封保存一段时间后可能会有酒精产生
C．若甲是菠菜叶，乙为无水乙醇，常用定性滤纸过滤研磨液得到色素滤液
D．若甲是菠菜叶，乙为无水乙醇，则滤液丙经纸层析后可能不会出现4条明显的色素带
解析：选ABD　梨中含有大量还原糖，可用于还原糖的检测；梨的外表附着酵母菌，酵母菌在无氧条件下能利用葡萄糖产生酒精；应用单层尼龙布过滤研磨液得到色素滤液；在提取过程中只加了无水乙醇和石英砂，没有加碳酸钙，色素会被破坏，所以滤液丙经纸层析后可能不会出现4条明显的色素带。
12．(多选)下列有关实验的叙述，错误的是(　　)
A．在检测蛋白质时，若双缩脲试剂B液滴加过多，可能会使待测溶液变蓝，影响结果
B．探索促进插条生根的最适生长素浓度时，预实验的目的是排除无关变量的影响
C．调查种群密度时，若被捕捉过的田鼠更难捕捉，则实际值比估算的种群密度低
D．高压灭菌加热结束时，应打开排气阀使压力表指针回零，再对称拧松螺旋后开盖
解析：选BD　过量的双缩脲试剂B液与双缩脲试剂A液生成蓝色的氢氧化铜，使待测溶液变蓝，影响结果；预实验的目的是探索实验条件，检验实验设计的科学性和可行性，避免实验的盲目性和资源的浪费；若被捕捉过的田鼠更难捉，第二次捕获并被标记的个体数偏少，估算的种群密度偏大；高压灭菌加热结束时，当压力表指针回零时，打开排气阀，如果提前打开排气阀，锅内压力突然下降，灭菌容器内液体会冲出容器，造成污染。
二、非选择题
13．(2018·扬州期末)为了提高大棚草莓的经济效益，科研人员对温室栽种的草莓植株进行了相关研究，选取草莓植株放在密闭透明的玻璃罩内并置于户外充足光照下，下图是相关实验装置。回答下列问题：

(1)该装置里草莓植株的叶肉细胞中能产生ATP的场所有______________________。将玻璃罩置于水浴中的目的是_____________________________________________________。
(2)若用该装置检测草莓植株的呼吸方式，需撤消图中的_______条件，设置两组实验，并分别在烧杯内放入__________________。
(3)若用该装置检测草莓植株在一定CO2浓度下的光合速率，烧杯内应放入______________，打开活塞开关，使U形管两侧液面相平，再关闭活塞，一段时间后将观察到U形管A侧液面________(填“升高”“下降”或“不变”)。
(4)为了进一步探究不同条件对草莓植株光合速率和呼吸速率的影响，做了如下实验：用8株大小和长势相似的草莓植株，分别放在玻璃罩中，连接传感器定时测定容器中CO2含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
温度(℃)
10
10
20
20
30
30
40
40
光照强度(Lx)
1 000
0
1 000
0
1 000
0
1 000
0
开始时CO2量(g)
5
5
5
5
5
5
5
5
12 h后CO2量(g)
4.5
5.1
3.5
5.4
1.8
5.7
2
5.8
由表格可知，本实验的自变量是__________________。在光照强度为1 000 Lx，温度为30 ℃时，日光照12 h，一昼夜每株天竺葵可积累葡萄糖______ g(计算结果保留一位小数)。
解析：(1)该装置中草莓植株在充足的光照条件下，能同时进行光合作用和有氧呼吸，所以该植株的叶肉细胞中能产生ATP的场所有细胞质基质、叶绿体和线粒体；将玻璃罩置于水浴中的目的是避免温度变化对实验结果造成影响。(2)若用该装置检测草莓植株的呼吸方式，为避免光合作用的影响，需撤消图中的光照条件，设置两组实验，并分别在烧杯内放入NaOH(用于吸收呼吸作用产生的CO2)和清水。(3)若用该装置检测草莓植株在一定CO2浓度下的光合速率，烧杯内应放入NaHCO3溶液(CO2缓冲液)，打开活塞开关，使U形管两侧液面相平，再关闭活塞。烧杯中的CO2缓冲液可以为光合作用提供稳定的CO2来源，使装置中的气压变化只来自氧气。在充足的光照条件下，植物的光合速率大于呼吸速率，释放的氧气增多，装置内气压增大，所以一段时间后将观察到U形管A侧液面升高。(4)由表格可知，本实验的自变量是温度、有无光照。日光照12 h,每株天竺葵净消耗的CO2量是5－1.8＝3.2(g)，在光照强度为0 Lx，温度为30 ℃时，每株天竺葵呼吸作用12 h产生的CO2量是5.7－5＝0.7(g)，则一昼夜每株天竺葵净消耗的CO2量是3.2－0.7＝2.5(g)。根据光合作用的反应式可知一昼夜每株天竺葵可积累葡萄糖的量是2.5/44×1/6×180＝1.7(g)。
答案：(1)细胞质基质、叶绿体和线粒体　避免温度变化对实验结果造成影响　(2)光照　NaOH和清水 (3)NaHCO3溶液(CO2缓冲液)　升高 (4)温度、有无光照　1.7
14．(2018·江苏四校联考)请回答与实验有关的问题：
(1)某同学在实验室中做“植物细胞的吸水和失水”实验时，在老师的帮助下，进行了一系列的创新实验，实验步骤和现象如下表1所示：
表1
实验组
5 min后的现象
再过
5 min
滴加清水
5 min后
①
0.3 g/mL的蔗糖溶液
x
无变化
质壁分离复原
②
0.5 g/mL的蔗糖溶液
质壁分离
y
无变化
③
1 mol/L的KNO3溶液
质壁分离
质壁分
离复原
z
表中适宜该实验的蔗糖溶液的浓度是________，x、y、z中代表质壁分离状态的是________。
(2)为了研究从植物中提取的可可碱是否影响根尖细胞的分裂，某科研小组开展了实验探究，结果如下表2。
表2
可可碱浓度
(mmol/L)
根尖细胞有丝分裂
有丝分裂指数(%)
分裂期细胞所占比例(%)
前期和中期
后期和末期
0
3.73
3.04
0.69
0.1
2.90
2.16
0.74
0.5
2.10
1.72
0.38
1.0
1.96
1.72
0.24
注：有丝分裂指数＝(分裂期细胞数/观察细胞的总数)×100%
①在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中，常用盐酸、酒精混合液处理根尖，用龙胆紫溶液染色。实验中，盐酸、酒精混合液的作用是使组织中的细胞________；龙胆紫溶液能够使细胞中的________着色，便于观察其行为和数量变化。
②实验结果显示,与对照组相比,当可可碱浓度达到1.0 mmol/L时，在分裂期的细胞中，后期和末期的细胞数目相对________。产生这种结果的原因可能是可可碱能够抑制________的形成，导致染色体无法移向细胞两极。
解析：(1)根据表格1分析可知，适宜该实验的蔗糖溶液的浓度是0.3 g/mL，表格中x和y都代表质壁分离状态。(2)①在观察植物根尖细胞有丝分裂的实验中，盐酸、酒精混合液为解离液，可使组织中的细胞相互分离；龙胆紫溶液等碱性染料可以将细胞中的染色体(质)染成深色，便于观察其行为和数量变化。②根据表格2分析可知，与对照组相比，当可可碱浓度达到1.0 mmol/L时，处于后期和末期的细胞所占比例明显低于其他浓度，说明处于这两个时期的细胞数目相对较少，产生这种结果的可能原因是可可碱能够抑制纺锤体的形成，导致染色体无法移向细胞两极。
答案：(1)0.3 g/mL　x、y　(2)①相互分离　染色体(质)　②减少　纺锤体