山东省2020高考生物二轮复习专题突破练15高考探究实验解析版

山东省2020高考生物二轮复习专题突破练15高考探究实验解析版

1 专题突破练 15　高考探究实验 一、单项选择题 1. 某实验小组研究大叶冬青的叶龄对呼吸速率的影响,用如图密闭装置在遮光条件下进行实验,下列 与此实验相关的叙述,错误的是(　　) A.至少需要两组实验进行相互对照 B.为使结果更准确,实验进行的时间越长越好 C.装置中 NaOH 用于吸收细胞呼吸产生的二氧化碳 D.与老叶相比,预测放有叶龄较小叶片的实验组液滴更偏左侧 答案 B 解析因实验要研究大叶冬青的叶龄对呼吸速率的影响,故至少需要两个不同叶龄叶片的实验组进行 相互对照,A 项正确;实验进行的时间过长,实验组中的叶片会将装置中的 O2 耗尽,最后各组液滴的 位置可能是一样的,反而不利于呼吸速率的准确测定,B 项错误;NaOH 的作用是吸收细胞呼吸产生的 CO2,C 项正确;正常情况下,与老叶相比,叶片叶龄较小的实验组代谢旺盛,消耗氧气更快,液滴更偏 左侧,D 项正确。 2.生物研究中合理选择实验材料是实验研究成功的重要前提之一,下列有关叙述错误的是(　　) A.黑藻是观察叶绿体的良好实验材料 2 B.伞藻可用于研究细胞核的功能 C.恩格尔曼利用水绵主要证明了细胞光合作用需要光 D.酵母菌既能用来研究有氧呼吸又能用来研究无氧呼吸 答案 C 解析黑藻是水生植物,叶片薄,不做切片就可以直接用来观察叶绿体,A 项正确;伞藻的细胞核在基部, 可通过伞藻嫁接和核移植实验研究细胞核的功能,B 项正确;恩格尔曼利用水绵和好氧细菌证明了细 胞光合作用的场所是叶绿体,C 项错误;酵母菌是兼性厌氧型微生物,所以既能用来研究有氧呼吸又 能用来研究无氧呼吸,D 项正确。 3.科研人员以梧桐叶为材料研究不同浓度的 CO2 对光合作用强度的影响。图 1 为实验装置示意图, 图 2 为适宜光照条件下随 NaHCO3 浓度变化装置内氧气浓度的变化曲线。下列说法不正确的是(　　) A.各实验组中所用叶圆片数量和生理状况应该相同 B.开始实验前需将装置遮光 C.和 B 点比较,A 点叶绿体中 C5 消耗得更快,ATP 生成更慢 D.NaHCO3 相对浓度超过 20 后,曲线可能下降 答案 C 3 解析为保证实验的准确性,应确保无关变量相同且适宜,为了避免实验前光照的影响,实验前需要将 装置遮光,A、B 项正确;和 B 点比较,A 点 CO2 浓度更低,CO2 固定消耗 C5 要更慢,C 项错误;NaHCO3 相 对浓度超过 20,可能导致细胞失水,使细胞的光合作用受到影响,导致曲线下降,D 项正确。 4.为研究细胞分裂素对某植物光合作用的影响,取若干株生长状况良好且相近的该植物,将其均分 为甲、乙、丙、丁四组,并分别培养在不同浓度的细胞分裂素溶液中,实验结果如表所示。下列叙 述错误的是(　　) 实验处理 实验结果 分组 每 1.5L 营养液细胞分裂素施用量/g 叶绿素总 量/(mg· g-1) 叶绿素a 叶绿素b 气孔阻力 (s·cm-1) 净光合速率 　(μmol· m-2·s-1) 甲组 0 1.637 2.083 0.362 7.40 乙组 0.5 1.816 1.703 0.392 7.50 丙组 1.0 2.259 1.811 0.241 8.24 丁组 3.0 2.138 1.732 0.382 7.97 A.细胞分裂素可使叶绿素总量增加,进而使光合速率增大 B.细胞分裂素对促进叶绿素 b 合成的作用更强 C.细胞分裂素对植物光合作用的影响有两重性 D.细胞分裂素不可作为叶绿素的组成成分 答案 C 4 解析分析表格信息可知,细胞分裂素可使叶绿素总量增加,光合速率增大,A 项正确;和对照组(甲组) 对比可知,细胞分裂素可使叶绿素 a 与叶绿素 b 的比值降低,而叶绿素的总量增加,所以可以断定细 胞分裂素对促进叶绿素 b 合成的作用更强,B 项正确;和甲组比较,乙、丙、丁组中细胞分裂素对该 植物光合作用均表现为促进作用,未体现抑制作用,所以看不出两重性,C 项错误;细胞分裂素对叶绿 素的产生有调节作用,而不是作为叶绿素的组成成分,D 项正确。 5.(2019 四川遂宁调研)下图分别是萨克斯、鲁宾和卡门、恩格尔曼所做的关于光合作用的三个经 典实验。下列相关叙述正确的是(　　) A.图 1 中 A 与 C 部分对照说明光合作用需要光 B.图 2 所示实验运用的实验方法是荧光标记法 C.图 3 所示实验中,好氧细菌分布于光束照射的部位 D.若探究光反应的过程,需要对 H2O 和 CO2 进行同位素标记并追踪其去向 答案 C 解析图 1 中 A 与 C 部分对照说明光合作用需要叶绿体,A 项错误;图 2 所示实验运用的实验方法是同 位素标记法,B 项错误;图 3 所示实验中,光束照到的部位能进行光合作用产生氧气,所以好氧细菌分 布于光束照射的部位,C 项正确;H2O 是光反应的反应物,CO2 是暗反应的反应物,因此若探究光反应的 过程,需要对 H2O 进行同位素标记并追踪其去向,D 项错误。 二、不定项选择题 5 6.某研究小组研究某种激素是如何促进猴子生长的,将该激素添加到食物中投喂猴子,假设猴子体 内含有的激素种类及作用与人类似。据此分析,下列说法正确的是(　　) A.激素可通过食物投喂,所以该激素不可能是生长激素 B.投喂前对食物进行高温消毒可能不会影响其发挥作用 C.该激素一定可以通过自由扩散被靶细胞吸收并发挥作用 D.该激素的靶细胞也可能是垂体细胞 答案 ABD 解析生长激素是蛋白质,在经过消化道时,会被水解,因而该激素不可能是生长激素,A 项正确;促进 猴子生长发育的激素可能是甲状腺激素,甲状腺激素是氨基酸衍生物,高温可能不影响其发挥作 用,B 项正确;激素种类未知,无法确定其怎样发挥作用,C 项错误;若该激素是甲状腺激素,其分泌存 在分级调节,体内甲状腺激素水平较高时,会抑制垂体分泌促甲状腺激素,D 项正确。 7.羊草是防沙治沙、生态环境保护的优良牧草品种。为研究外源植物激素及其施用时间对羊草穗 长的影响,研究人员分别在羊草返青期和分蘖期喷施高、低两种浓度的赤霉素(GA)、生长素(IAA) 和激动素(KT),实验结果如图所示。下列说法正确的是(　　) 返青期和分蘖期施用植物激素对羊草穗长的影响 6 A.本实验中生长素对穗长的作用表现出了两重性 B.赤霉素和生长素促进穗细胞伸长的作用效果不同 C.为获得长穗,分蘖期喷施 KT 时应选择高浓度,返青期则应选择低浓度 D.由图分析,喷施外源植物激素对穗长的促增长作用不超过 20% 答案 BD 解析和对照组相比较,无论在哪种浓度下,生长素在返青期都表现为促进穗伸长作用,在分蘖期都表 现为抑制穗伸长作用,本实验中生长素的作用没有表现出两重性,A 项错误;由图可知,在分蘖期,高、 低浓度的赤霉素都促进了穗细胞的伸长,但生长素抑制了穗细胞的伸长,B 项正确;根据题图可知,分 蘖期喷施 KT 时应选择低浓度,返青期则应选择高浓度,C 项错误;据图分析可知,在返青期和分蘖期 施用三种激素,穗长增长最明显的一组促增长作用也不超过 20%(约为 18%),D 项正确。 8.下列有关生物学实验的叙述,正确的是(　　) A.探究不同光照强度对人工生态瓶稳定性的影响时不宜将生态瓶放在阳光下直接照射 B.英国科学家斯他林和贝利斯用实验证明了他们的假说,并将胰腺分泌的化学物质称为促胰液素 C.探究血浆 pH 可在一定范围内维持稳定的实验中,每滴加 5 滴 0.1 mol/L 的 HCl 溶液测量一次 pH, 共滴加 30 滴,整个过程共测量 7 次 pH D.用带有落叶的土壤为实验材料探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤应放在 60 ℃恒温箱 中 1 h 进行灭菌,实验组的土壤不做处理 答案 AC 解析若要探究不同光照强度对人工生态瓶稳定性的影响,生态瓶不宜放在阳光下直接照射,A 项正确。 英国科学家斯他林和贝利斯通过实验证明了胰腺分泌胰液是化学调节,而不是神经调节,并将小肠 黏膜分泌的这种化学物质称为促胰液素,B 项错误。探究血浆 pH 可在一定范围内维持稳定的实验中, 7 向样液中每滴加 5 滴 0.1mol/L 的 HCl 溶液测量一次 pH,共滴加 30 滴,应测量 6 次 pH,在滴加 HCl 溶液之前应测量一次初始 pH,故整个过程共测量 7 次 pH,C 项正确。用带有落叶的土壤为实验材料 探究土壤微生物的分解作用时,对照组的土壤不做处理(自然状态),实验组的土壤应放在 60℃恒温 箱中 1h 灭菌,D 项错误。 三、非选择题 9.如图是探究光照强度对黑藻光合作用影响的实验装置图,将该装置置于不同光照强度下得到如表 实验数据,其中每格刻度对应气体变化量是 10 μmol。回答下列问题。 光照强度/(μmol·m-2·s-1) 右侧刻度变化/(格·h-1) 0 2 50 6 100 12 150 18 200 18 (1)分析表中数据,在光照强度为 0 μmol/(m2·s)时,装置中右侧刻度的变化情况应为　　　　(填 “上升”“不变”或“下降”);光照强度超过 50 μmol/(m2·s)后,引起装置中右侧刻度变化的气 体来自光反应中　　　　　　　　(填过程)。本实验除了可用刻度变化作为因变量的检测指标外, 还可以通过观察　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　反映。 8 (2)在光照强度为 100 μmol/(m2·s)时,装置中的黑藻每小时产生氧气的量是　　　　μmol。该 装置中黑藻的光合作用强度刚刚达到最大时,对应的光照强度可能是 150 μmol/(m2·s),也可能是 　 　。 (3)为了使实验数据更为精确,应如何设置对照组来校正物理因素等引起的误 差?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。 答案(1)下降　水的光解　CO2 缓冲液中单位时间内产生气泡的数量(合理即可) (2)140　在 100 μmol/(m2·s)和 150 μmol/(m2·s)之间 (3)将装置中的黑藻换为同质量的消毒过的死亡黑藻,在其他条件不变的情况下,置于各个对应 的光照强度下,记录数据变化 解析(1)在光照强度为 0μmol/(m2·s)时,黑藻只进行细胞呼吸,消耗装置中的 O2,而释放的 CO2 被 CO2 缓冲液吸收,故装置中右侧刻度的变化情况为下降。光照强度超过 50μmol/(m2·s)后,引起装 置中右侧刻度变化的气体是氧气,在光反应中水的光解可产生氧气。黑藻处于溶液中,光合作用释 放的氧气会在溶液中形成气泡,因此可通过观察溶液中单位时间内产生气泡的数量来反映净光合速 率的大小。(2)在光照强度为 0μmol/(m2·s)时,装置中右侧刻度变化为 2 格/h,则黑藻的呼吸速率 为 20μmol/h;在光照强度为 100μmol/(m2·s)时,装置中的黑藻每小时产生氧气的量是 20+120=140(μmol)。从表中数据分析,当光照强度是 150μmol/(m2·s)时,该装置中黑藻的光合作 用强度达到最大,但是无法确定这个光照强度就是光合作用强度刚刚达到最大时对应的光照强度, 也可能光照强度在 100μmol/(m2·s)和 150μmol/(m2·s)之间时光合作用强度已经达到了最大。 (3)为了使实验数据更为精确,应设对照组,将装置中的黑藻换为同质量的消毒过的死亡黑藻,在其 他条件不变的情况下,置于各个对应的光照强度下,记录数据变化以校正物理因素等引起的误差。 10.关于抗原和抗体的关系存在两种学说。一种是“教导说”,即淋巴细胞最初并无区别,只有在它 们接触不同的抗原之后,在抗原的影响下才分化,分化后的细胞可分泌与相应抗原互补的抗体,进而 9 发生免疫反应;另一种是“克隆选择学说”,即一种抗原侵入人体后,在无数淋巴细胞中,只有表面 本来就带有能和这种抗原互补结合的受体的少数淋巴细胞能和此抗原结合,进而发生免疫反应。请 你利用同种、健康和体重相近的小白鼠(能正常发生免疫反应)若干,高剂量放射性同位素标记的抗 原 A(能杀死带有互补受体的淋巴细胞),未被标记的抗原 A 和抗原 B,注射器等,设计一个能相互印 证的实验进行探究。(要求:简要写出实验思路和预期结果及结论即可) (1)实验思路: ①　; ② 　; ③ 　。 (2)结果及结论: 　。 答案(1)①将小白鼠随机均分为两组,编号甲、乙 ②甲、乙两组小白鼠均注射等量且适量的高剂量同位素标记的抗原 A ③甲组小白鼠注射等量的未被标记的抗原 A,乙组注射等量的未被标记的抗原 B,一段时间后分 别检测两组小白鼠是否发生免疫反应 10 (2)若甲、乙两组小白鼠均发生特异性免疫反应,则“教导说”合理;若甲组小白鼠不发生特异 性免疫反应,乙组小白鼠发生特异性免疫反应,则“克隆选择学说”合理 解析根据题干信息中“教导说”和“克隆选择学说”的含义可知,前者认为淋巴细胞分泌抗体的特 异性是在接触相应抗原之后获得的,即所有的淋巴细胞在与抗原结合后才开始分化,分化后的细胞 分泌与相应抗原特异性结合的抗体;后者认为不同的淋巴细胞表面天然存在着不同的能与相应类别 的抗原结合的受体,在抗原入侵时,只有表面含有能与该种抗原特异性结合的受体的淋巴细胞能识 别抗原,进而分化,产生特异性免疫反应。综上,如果淋巴细胞表面先天存在能识别某一种抗原的受 体,则先用高剂量放射性同位素标记的抗原杀死全部带有互补受体的淋巴细胞后,再次用相同的抗 原入侵,小白鼠不会发生特异性免疫反应,而若用另一种抗原入侵则仍会发生特异性免疫反应;若淋 巴细胞分泌抗体的特异性是抗原诱导产生的,则先用高剂量放射性同位素标记的抗原杀死全部与抗 原接触过的淋巴细胞,当再次用相同的抗原入侵时,小白鼠仍会发生特异性免疫反应。 11.细胞分裂素是一种植物激素,回答下列与细胞分裂素相关的实验问题。 (1)为了探究细胞分裂素对植物顶端优势的影响,研究人员将甲、乙、丙三组生理状况相同的同种 植物分别进行相关处理,每隔 2 d 测量每组侧芽长度并求平均值,结果如图甲所示。实验中每组至 少设置三个重复实验,并对结果求平均值,目的 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。此实验的结论 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 甲 11 (2)某兴趣小组用离体蚕豆叶的左右小叶和细胞分裂素(CTK)进行相关实验,实验处理如图乙所示。 一段时间后检测,A 组左小叶出现 14C 分布,B 组和 C 组左小叶未出现 14C 分布。该实验的目的 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。该实验的结论 是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 乙 答案(1)避免偶然因素对实验结果产生影响(合理即可)　细胞分裂素可以缓解顶端优势 (2)研究细胞分裂素对有机物运输的影响(合理即可)　细胞分裂素能促进有机物向细胞分裂素 浓度较高处运输(合理即可) 解析(1)实验中每组至少设置三个重复实验的目的是避免偶然因素对实验结果产生影响,对结果求 平均值可使实验结果更接近真实值。顶端优势是顶芽产生的生长素向下运输到枝条上部的侧芽并 在侧芽处积累,使侧芽处生长素浓度过高,侧芽生长受到抑制。从图甲可知,在顶芽存在的情况下, 细胞分裂素促进了侧芽的生长,打破了顶端优势,故实验结论为细胞分裂素可以缓解顶端优势。(2) 分析 A、B 组实验可知,该实验的自变量是喷细胞分裂素(CTK)的位置,因变量是 14C 的分布,目的是 研究细胞分裂素对有机物运输的影响。分析实验结果可知,细胞分裂素能促进有机物向细胞分裂素 浓度较高处运输。 12