2020高考生物二轮复习第1部分命题区域6实习和研究性课题-实验作业解析版

2020高考生物二轮复习第1部分命题区域6实习和研究性课题-实验作业解析版

实习和研究性课题——实验 一、选择题 ‎1. (2019·东北育才学校模拟)下列关于科学史的叙述，正确的是(　　)‎ A. 施莱登和施旺最早用显微镜观察到细胞并建立了细胞学说 B．美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并证明了脲酶是蛋白质 C．罗伯特森在光学显微镜下清晰看到细胞膜的暗—亮—暗结构 D．卡尔文用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水 解析：选B　最早用显微镜观察到细胞的是虎克，施莱登和施旺建立了细胞学说，A错误；美国科学家萨姆纳从刀豆种子中提取出脲酶，并证明了脲酶是蛋白质，B正确；电子显微镜发明之后，罗伯特森利用电子显微镜清晰看到细胞膜的暗—亮—暗的三层结构，C错误；鲁宾和卡门用同位素标记法证明了光合作用释放的氧气来自水，D错误。‎ ‎2. (2019·绵阳南山中学模拟)下列叙述正确的是(　　)‎ A. 纸层析法分离叶绿体中色素时，含量高的色素随层析液扩散得快 B．研究动物激素的生理功能，可以用饲喂法、切除法等进行对照实验 C．观察植物细胞有丝分裂实验中，盐酸能增强细胞通透性，便于染色 D．在研究蛋白酶专一性实验中，可以用双缩脲试剂鉴定底物分解是否彻底 解析：选B　纸层析法分离叶绿体中的色素时，在层析液中溶解度高的色素随层析液扩散得快，而不是含量高的，A错误；研究动物激素的生理功能，可以采用饲喂法、切除法等进行对照实验，B正确；观察植物细胞有丝分裂实验中，盐酸和酒精起到的是解离作用，C错误；在研究蛋白酶专一性实验中，不能用双缩脲试剂鉴定底物分解是否彻底，因为蛋白酶自身也是蛋白质，D错误。‎ ‎3. (2019·江苏省苏锡常镇四市模拟)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. 取煮熟的鸡蛋白作鉴定蛋白质的材料，有利于实验后试管的清洗 B．取研磨的花生种子匀浆做鉴定脂肪的材料，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　取煮熟的鸡蛋白作鉴定蛋白质的材料，有利于实验后试管的清洗，A正确；取研磨的花生种子切片做鉴定脂肪的材料，有利于直接观察细胞中的脂肪粒，B错误；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，C正确；添加适量红墨水的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮，有利于观察原生质层的位置变化，D正确。‎ ‎4. (2019·北京顺义区模拟)下列有关高中生物实验操作的叙述，不正确的是(　　)‎ A. 提取菠菜绿叶中的色素时，可用无水乙醇溶解色素 B．将肝脏研磨液煮沸冷却后，加入到过氧化氢溶液中立即出现大量气泡 8‎ C．苹果汁是否有还原糖，加入适量斐林试剂摇匀后水浴加热观察颜色变化 D．在低倍镜下可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程 解析：选B　叶绿素等色素易溶于有机溶剂中，因此提取菠菜绿叶中的色素时，可用无水乙醇溶解色素，A正确；将肝脏研磨液煮沸冷却后，其内的过氧化氢酶在高温下已失去活性，加入到过氧化氢溶液中不会立即出现大量气泡，B错误；检测苹果汁中是否有还原糖，可加入适量斐林试剂，摇匀后水浴加热观察颜色变化，如果反应过程中出现了砖红色沉淀，说明苹果汁含有还原糖，C正确；用低倍镜即可观察到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程，D正确。‎ ‎5. (2019·吉林省实验中学模拟)下列有关高中生物教材中实验研究的叙述，正确的是(　　)‎ A. 用光学显微镜能观察到植物细胞中被染成红(或橘黄)色的脂肪颗粒 B．生长素类似物促进插条生根时，超过最适浓度的NAA溶液一定会抑制枝条生根 C．用盐酸处理细胞，能够加速健那绿染液进入细胞使线粒体染色 D．以低温处理的洋葱鳞片叶内表皮为材料，可观察到染色体数加倍的细胞 解析：选A　植物细胞中的脂肪颗粒可被苏丹Ⅳ(或苏丹Ⅲ)染成红(或橘黄)色，A项正确；生长素类似物促进插条生根时，超过最适浓度的NAA溶液促进生根的作用减弱，达到较高浓度时才会抑制枝条生根，B项错误；健那绿属于活体染色剂，染色时不需要用盐酸处理细胞，C项错误；洋葱鳞片叶细胞高度分化，不再进行细胞分裂，不会出现染色体加倍现象，D项错误。‎ ‎6. 下列关于生物学研究方法的叙述中，正确的是(　　)‎ A. 用标志重捕法调查种群密度，得到的数据一般要低于实际数值 B．调查某种遗传病的发病率和遗传方式都要在人群中进行 C．研究暗反应过程、DNA的半保留复制及噬菌体侵染细菌，均使用同位素标记法 D．观察细胞中DNA和RNA的分布，甲基绿和吡罗红不可混合使用 解析：选C　用标志重捕法调查种群密度，得到的数据一般要高于实际数值，A错误；调查某种遗传病的发病率，要在人群中随机调查，调查遗传方式在患者家系中调查，B错误；利用同位素示踪法研究光合作用暗反应中碳的转移途径，噬菌体侵染细菌实验中用35S和32P分别表示噬菌体的蛋白质和DNA，证明DNA半保留复制的实验中用15N标记了亲代DNA分子的两条链。三者均用到了同位素标记法，C正确；观察细胞中DNA和RNA的分布，甲基绿和吡罗红要混合使用，D错误。‎ ‎7．(2019·山东济南二模)某研究小组欲研究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果，设计了一系列实验。下列有关实验的设计思路，说法错误的是(　　)‎ A．随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠，其中两组制备成患糖尿病的小鼠 8‎ B．每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度 C．患糖尿病小鼠既可以作为实验组又可以作为对照组 ‎ D．对照组除每天饲喂等量的食物，也要注射等量的桑叶提取液 解析：选D　本实验的目的是探究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果，自变量是是否含有桑叶提取液，无关变量应该保持相同且适宜，因此应该随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠，其中一组小鼠正常，另外两组制成患糖尿病的小鼠，A正确；该实验的因变量是小鼠的血糖浓度，因此每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度，B正确；患糖尿病小鼠与正常小鼠相比为实验组，同时其前后可以自身对照，即其也可以作为对照组，C正确；根据实验的单一变量原则和对照性原则，实验组注射桑叶提取液，则对照组应该注射等量的桑叶提取液的溶剂，D错误。‎ ‎8．甲研究小组利用小鼠做胰岛素功能验证实验，乙小组做不同浓度生长素对植物生根影响的实验。下列有关实验的说法正确的是(　　)‎ A．甲小组应将小鼠分为两组，分别注射胰岛素和生理盐水，一段时间后观察小鼠症状即可 B．甲小组除将小鼠分为两组外，在分别注射胰岛素和生理盐水前应分别观察两组小鼠生理状况并测定血糖浓度 C．乙小组在探究不同浓度生长素对植物生根的影响时，可以省去用蒸馏水处理这一组 D．乙小组设计的不同浓度生长素为自变量，其他变量如温度应相同且保持在5 ℃‎ 解析：选B　甲研究小组利用小鼠做胰岛素功能验证实验时，应将小鼠分为两组，其中一组注射生理盐水作为空白对照，此外，还要注意动物本身的前后自身对照，即在分别注射胰岛素和生理盐水前应分别观察两组小鼠生理状况并测定血糖浓度。乙小组在探究不同浓度生长素对植物生根的影响时，蒸馏水处理作为空白对照，不能省去。乙小组设计的不同浓度生长素为自变量，其他变量属于无关变量，要求相同且适宜，温度应控制在适宜条件下。‎ ‎9．下列是关于科学史中生物实验研究课题和实验方法或技术手段的对应关系，不正确的是(　　)‎ A．卡尔文循环、DNA复制特点——同位素标记法 B．分离细胞器、噬菌体侵染细菌实验——离心技术 C．DNA双螺旋结构的发现、种群增长曲线——模型构建法 D．探究酵母菌细胞呼吸方式、酶具有催化作用——对比实验法 解析：选D　卡尔文用14C作标记发现了CO2转化成有机物中碳的途径，DNA半保留复制特点的发现是用15‎ 8‎ N标记大肠杆菌的DNA分子，两者都使用的是同位素标记法，A正确；分离细胞器应用的是差速离心法，噬菌体侵染细菌实验也应用了离心技术，B正确；DNA双螺旋结构的发现是通过构建物理模型，绘制种群增长曲线(“J”或“S”型曲线)属于构建数学模型，C正确；探究酵母菌细胞呼吸方式用的是对比实验法，而探究酶具有催化作用采用的是对照实验的方法，D错误。‎ ‎10．1880年美国生物学家恩格尔曼设计了一个实验研究光合作用的光谱。他将棱镜产生的光谱投射到丝状水绵体上，并在水绵悬液中放入好氧细菌，观察细菌的聚集情况(如图)。他得出光合作用在红光区和蓝光区最强。下列叙述正确的是(　　)‎ A．细菌的聚集情况说明细菌所含色素主要吸收红光和蓝紫光 B．这个实验的巧妙之处在于选用具有椭圆形叶绿体的丝状水绵体，便于实验结果的观察 C．这个实验的思路是好氧性细菌聚集多的地方，O2浓度高，水绵光合作用强 D．这个实验的自变量是不同的光强度，因变量是好氧细菌集中的地方 解析：选C　分析曲线图可知，光合作用吸收较多的光是红橙光和蓝紫光，其他光吸收较少，并非不吸收，细菌的聚集情况说明聚集处氧气含量高，光合速率高，A错误；恩格尔曼的实验巧妙的利用了好氧性细菌会聚集在氧气含量高的部位，得出了光合作用的场所为叶绿体，产物之一为氧气，便于实验结果的观察，此外水绵的叶绿体是螺旋式带状的叶绿体，B错误；该实验的设计思路是好氧性细菌需要氧气，水绵光合作用强的部位，产生的氧气多，在氧气含量多的地方好氧性细菌的数量多，C正确；实验的原理是不同波长的光(即不同颜色光照)光合作用强度不同，因此自变量是不同波长的光，因变量是光合作用释放氧气的多少，用好氧细菌的分布呈现，D错误。‎ ‎11．小鼠器官移植所引起的排斥反应是由主要组织相容性抗原(MHC)的不一致引起的，不同种系的MHC均由位于常染色体上的一对等位基因控制。当小鼠拥有不同MHC基因时，表现为共显性，即杂合体中一对等位基因控制的相对性状都可以表现出来。现利用两个种系的小鼠纯系A和纯系B进行下列实验，下列相关说法不正确的是(　　)‎ A．将纯系A成体的皮肤移植给纯系B的成体，会发生排斥反应 B．纯系A和纯系B交配后产生F1，F1同时具有两种MHC C．纯系A和纯系B交配后产生F1，将亲本的皮肤移植给子代，会发生排斥反应 D．将纯系A成体的皮肤移植给去除了胸腺的纯系B成体，不会发生排斥反应 解析：选C　根据题意分析，小鼠纯系A和纯系B的MHC不同，因此将纯系A成体的皮肤移植给纯系B的成体，会发生免疫排斥反应，A正确；纯系A和纯系B交配后产生F1为杂合子，由于杂合子中一对等位基因控制的相对性状都可以表现出来，因此F1同时具有两种MHC，B正确；根据以上分析可知，纯系A和纯系B交配后产生F1，F1‎ 8‎ 同时具有两种MHC，因此将亲本的皮肤移植给子代，不会发生排斥反应，C错误；T淋巴细胞是在胸腺中发育成熟的，对排斥反应起主要作用，因此将纯系A成体的皮肤移植给去除了胸腺的纯系B成体，不会发生排斥反应，D正确。‎ ‎12．植物叶片中的激素主要由叶尖部位合成，植物叶片的脱落受激素的调节。图甲是叶柄离层部位的示意图，图乙是叶柄离层两侧远基端(远离茎的一侧)和近基端(靠近茎的一侧)的生长素浓度与叶片脱落关系的示意图。下列有关分析错误的是(　　)‎ A．加速脱落叶片的叶柄内，生长素从远基端向近基端的运输需要消耗能量 B．离层区、近基端和远基端的生长素浓度决定了叶片是否脱落 C．正常生长的幼叶其叶柄远基端的生长素浓度高于近基端 D．可用较高浓度的生长素类似物溶液处理叶柄近基端来抑制叶片脱落 解析：选D　根据题意分析图形可知，叶尖部位合成的生长素能向叶柄运输，促进叶片脱落，且近基端生长素浓度越高，远基端生长素浓度越低，越有利于叶片脱落，说明加速脱落叶片的叶柄内，生长素从远基端向近基端的运输是由低浓度向高浓度方向的主动运输过程，需要消耗能量，A正确；图乙显示，近基端生长素浓度越高，远基端生长素浓度越低，越有利于叶片脱落，说明离层区、近基端和远基端的生长素浓度决定了叶片是否脱落，B正确；正常生长的幼叶其叶柄远基端的生长素浓度高于近基端，以维持叶片正常生长而不脱落的状态，C正确；根据上述分析可知，用较高浓度的生长素类似物溶液处理叶柄近基端可促进叶片脱落，D错误。‎ 二、非选择题 ‎13．研究发现，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2＋浓度远高于正常细胞。为确定青蒿素发挥抗肿瘤作用和胞内Fe2＋浓度的关系，研究人员对乳腺癌细胞进行如下表中所示的不同处理，16小时后统计乳腺癌细胞的数目，计算得出下表的相对百分比。请回答下列问题：‎ 组别 处理方式 乳腺癌细胞 相对百分比 ‎1‎ 普通培养液 ‎101.9%‎ ‎2‎ 普通培养液中加入全转铁蛋白 ‎109.6%‎ ‎3‎ 普通培养液中加入青蒿素 ‎10.4%‎ ‎4‎ 普通培养液中先加入全转铁蛋白，再加入青蒿素 ‎0.2%‎ 注：全转铁蛋白是Fe2＋与转铁蛋白的复合物，与膜上受体结合后引起胞内Fe2＋浓度升高。‎ 8‎ ‎(1)根据表中数据，比较第1、2组结果可知，胞内高浓度Fe2＋有利于____________；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2＋有利于__________。‎ ‎(2)化疗是通过化学药物杀死癌细胞达到治疗目的，但其对正常细胞也有很强的杀伤性。与传统化疗治疗肿瘤相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点，试结合题目和表格说明原因______________。‎ ‎(3)研究人员结合青蒿素治疗疟疾的机理分析，青蒿素与肿瘤细胞内的Fe2＋结合后释放出自由基破坏细胞膜，使细胞膜的通透性随之改变。细胞外大量Ca2＋进入细胞，一方面诱导细胞中相关凋亡基因表达，使细胞____________；另一方面导致细胞内渗透压升高，致使细胞____________________________。‎ ‎ 解析：(1)根据以上分析可知，比较第1、2组结果说明胞内高浓度Fe2＋会促进乳腺癌细胞增殖；比较第3、4组结果可知，胞内的高浓度Fe2＋有利于青蒿素发挥抗肿瘤作用，两者综合作用效果更佳。 (2)根据题干信息已知，癌细胞膜上转铁蛋白受体数量和胞内Fe2＋浓度远高于正常细胞，而根据表格分析可知，青蒿素对胞内Fe2＋浓度高的细胞(癌细胞)的抑制作用更显著，因此与传统化疗治疗肿瘤相比，利用青蒿素治疗肿瘤，具有毒副作用小的特点。(3)细胞中与凋亡有关的基因表达会导致细胞凋亡；细胞内渗透压升高，会导致细胞大量吸收水分，发生膨胀直至裂解死亡。‎ 答案：(1)促进乳腺癌细胞增殖　青蒿素发挥抗肿瘤作用　(2)青蒿素对胞内Fe2＋浓度高的细胞(癌细胞)的抑制作用更显著　(3)凋亡[或编程性(或程序化)死亡]　大量吸收水分发生膨胀直至裂解死亡 ‎14．研究发现，某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关。利用此原理，可用生物方法检测环境中硒的含量，现欲探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，某小组做了以下实验。‎ 实验材料：培养瓶若干、细菌培养液、浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液、细菌X。‎ ‎(要求与说明：实验仪器、试剂、用具及操作不做要求)‎ 实验思路：①取若干只洁净的培养瓶________________，每组3只。用浓度为0.5 mol/L的硒酸盐溶液______________________________________________________，并分别取等量的溶液加入到上述各组培养瓶中。‎ ‎②将________稀释后，____________________。将所有培养瓶放在__________________培养。‎ ‎③培养2 h后，对各组培养瓶取样，对细胞进行破碎，__________________________。‎ ‎④4 h后重复③。‎ ‎⑤对实验所得数据进行统计分析处理。‎ 实验结果[GPx含量(相对值)如表所示]：‎ 8‎ 硒酸盐溶 液浓度 ‎0.05 mol/L ‎0.10 mol/L ‎0.15 mol/L ‎0.20 mol/L 培养2 h ‎11‎ ‎21‎ ‎33‎ ‎35‎ 培养4 h ‎24‎ ‎51‎ ‎75‎ ‎81‎ ‎(1)请补充完整实验思路。‎ ‎(2)以培养液中硒酸盐浓度为横坐标，GPx含量(相对值)为纵坐标，用曲线图表示实验结果。‎ ‎(3)本实验________(填“有”或“没有”)初步达成实验目的。‎ 解析：(1)本实验的目的是探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，可知实验的自变量为硒酸盐溶液和培养时间，因变量为GPx含量(相对值)。实验设计时需遵循对照原则和单一变量原则，根据实验材料及实验结果可知，该实验设置了4组，需用浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液。(2)根据表格中数据可知，需绘制两条曲线，在绘图时注意横、纵坐标及图注。(3)结合题干信息“某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关”及绘制的曲线图可知，本实验已经初步达成实验目的。‎ 答案：(1)①均分为A、B、C、D四组　分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液　②细菌X　等量接种于各组培养瓶中　相同且适宜的条件下　③测定其GPx含量，并求平均值　(2)如图所示　(3)有 ‎15．(2018·天津卷)血管平滑肌细胞(VSMC)的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。‎ ‎(1)血管内皮细胞释放的一氧化氮，可降低VSMC膜上Ca2＋运输蛋白的活性，导致进入细胞内的Ca2＋__________(填“增加”或“减少”)，引起血管平滑肌舒张。上述调节方式属于________调节。‎ ‎(2)机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC内质网功能紊乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的________________，不能行使正常功能。‎ ‎(3)用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的变化如表所示。‎ 8‎ ‎　　　　　细胞分化指标 同型半胱氨酸　　　　　‎ 形态 相对增 殖能力 相对迁 移能力 未处理 长梭形 弱 弱 处理 椭圆形 强 强 由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度__________(填“升高”或“降低”)，功能紊乱。‎ ‎(4)已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响，但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料，在细胞水平研究上述作用时，应设计三组实验，即______________、同型半胱氨酸处理组和__________________；每组内设三个重复，其目的是__________________________________________________________。‎ 解析：(1)据题意可知，血管内皮细胞分泌的一氧化氮可以降低VSMC膜上Ca2＋运输蛋白的活性，因此可以导致进入细胞内的Ca2＋减少，引起血管平滑肌舒张。体液调节是激素等化学物质通过体液传送的方式对生命活动的调节。一氧化氮属于一种化学物质，其可以引起血管平滑肌舒张，此种调节方式属于体液调节。(2)内质网的功能之一是对蛋白质进行加工，使其形成空间结构，内质网功能紊乱，无法使蛋白质形成正确的空间结构，导致蛋白质不能正常行使其功能。(3)据表格内容可知，用同型半胱氨酸处理小鼠分化型VSMC后，其形态变为椭圆形，相对增殖能力变强，相对迁移能力变强，类似于癌细胞的特征，而癌细胞是一种分化程度较低的细胞，说明小鼠分化型VSMC经过处理后，其分化程度降低，功能紊乱。(4)实验要遵循对照原则及平行重复原则，本实验要探究保护药物R是否可改善同型半胱氢酸对VSMC的作用，因此要设置空白对照组、同型半胱氨酸处理组及R＋同型半胱氨酸处理，通过这三组实验即可确定保护药物R的作用。在科学探究过程中，为了减少误差，避免偶然现象，使结果更真实，应该做多次重复实验。‎ 答案：(1)减少　体液　(2)空间结构　(3)降低　(4)对照组　R＋同型半胱氨基处理组　减少随机误差 8‎