2020高考生物二轮总复习专题限时训练1-7-15实验与探究（Word版带解析）

一、选择题 1．(2018·山东省潍坊市高三期末)菠菜是常用的生物实验材料。下列有关叙述正确 的是(　　) A．菠菜叶下表皮细胞可用于观察细胞中叶绿体和线粒体的分布 B．新鲜的菠菜叶可用于提取和分离叶绿体中的色素 C．菠菜叶上表皮细胞可用于观察植物细胞的有丝分裂 D．菠菜叶中还原糖的含量高，可用于还原糖的检测 答案：B 2．(2019·甘肃模拟)下列调查活动和实验中，实验所得数值与实际数值比， 一定偏小的是(　　) A．标志重捕法调查池塘中鲤鱼的种群密度，部分鲤鱼身上的标志物脱落 B．调查遗传病的发病率，选择在有患者的家族中进行 C．调查土壤中小动物类群的丰富度，用诱虫器采集小动物时打开电灯 D．用样方法调查草地中的蒲公英，不统计正好在样方线上的个体 答案：D 3．(2018·河北省石家庄市高三质检)下列关于生态学实验和研究方法的叙述，正确 的是(　　) A．制作的生态缸应密闭，放于室内通风、阳光直射的地方 B．可通过建构概念模型来研究生态系统的负反馈调节机制 C．探究土壤微生物对落叶的分解作用，实验组土壤应不作处理，保持自然状态 D．利用土壤小动物趋湿、趋光的特点，用诱虫器采集 答案：B 4．(2018·山西省晋中市高三 1 月调研)有关实验的取材和处理，能达到预期效果的 是(　　) A．菠菜叶的下表皮细胞中叶绿体大而少，可用于观察叶绿体 B．黑藻叶肉细胞因有叶绿体的存在，便于观察质壁分离和复原现象 C．用盐酸处理细胞，有利于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答案：B 5．(2018·深圳市高三年级第一次调研考试)在许多生物实验中都需要用到酒精。下 列相关叙述错误的是(　　) A．进行绿叶中色素的提取时，若一次加入大量的无水乙醇，会导致收集到的滤液 绿色过浅 B．在低温诱导植物染色体数目变化的实验中，需用体积分数为 95%的酒精冲洗洋 葱根尖上的卡诺氏液 C．在脂肪的鉴定实验中，体积分数为 50%的酒精的作用是溶解组织中的油脂 D．调查土壤中小动物的丰富度，采集的小动物可以放入体积分数为 70%的酒精溶 液中 答案：C 6．(2018·山西省太原市期末)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色 剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是(　　) A．经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到被染成红色的 DNA，主要分布在细胞 核中 B．经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到被染成绿色的 RNA，主要分布在细胞 质中 C．经龙胆紫溶液染色，可观察到被染成红色的染色体 D．经健那绿染液染色，可观察到蓝绿色短棒状的线粒体 解析：经吡罗红甲基绿染色剂染色，可观察到被染成绿色的 DNA 主要分布在细胞 核中，被染成红色的 RNA 主要分布在细胞质中，A、B 错误；经龙胆紫溶液染色， 可观察到被染成紫色的细胞核，C 错误。 答案：D 7．(2018·山东省日照市一模)科学的方法是科学研究取得成功的关键。下列有关生 物学研究方法的叙述，错误的是(　　) A．用染色法来观察真核细胞中核酸的分布和线粒体的分布 B．用模型建构的方法研究 DNA 的结构和种群数量的变化规律 C．用同位素示踪技术研究光合作用的过程和 DNA 的复制方式 D．用无水乙醇作为层析液的纸层析法提取和分离绿叶中的光合色素，能得到 4 条 色素带解析：用纸层析法分离绿叶中的光合色素能得到 4 条色素带，提取色素用的是无 水乙醇，但无水乙醇不是层析液，D 错误。 答案：D 8．(2019·天津河北二模)某实验小组用一定浓度的萘乙酸(NAA)溶液和激动素(KT) 溶液探究二者对棉花主根长度及侧根数的影响，结果如图所示。据此分析，下列 相关叙述错误的是(　　) A．主根和侧根对 NAA 的敏感性不同 B．NAA 能抑制主根生长，KT 能促进主根生长 C．NAA 能一定程度地增强根的顶端优势，而 KT 能消除根的顶端优势 D．一定浓度的 KT 对 NAA 促进侧根生长的效应具有增强作用 解析：据题图分析，乙组中 NAA 对主根有抑制作用，对侧根有促进作用，因此主 根和侧根对 NAA 的敏感性不同，A 正确；甲、乙、丙组说明 NAA 能抑制主根生 长，KT 能促进主根生长，B 正确；甲、乙对比，说明 NAA 能一定程度地消除根 的顶端优势；甲、丙组对比，说明 KT 能增强根的顶端优势，C 错误；乙、丁组说 明一定浓度的 KT 对 NAA 促进侧根生长的效应具有增强作用，D 正确。 答案：C 二、非选择题 9．(2018·深圳市高三二调)将甲细菌提取物(含 A、B、C、D 4 种有机物的混合物) 和活的乙细菌混合培养一段时间后，从培养基中分离出了活的甲细菌。在无法对 上述四种物质进行分离和提纯的前提下，为确定 A～D 中哪种物质能使乙细菌转 化为甲细菌，请根据题意设计相关实验，要求写出实验设计思路、预期结果及结 论。 (1)设计思路： _______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________(2)预期结果： _______________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ (3)结论： ___________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ 解析：由于 A、B、C、D 4 种有机物的混合物无法分离，所以考虑用酶解法进行 分解，把不同的物质分解后，不能转化的一组酶对应的物质就是转化物质。 答案：(1)设计思路：取适量的甲细菌的细胞提取物分成 4 等份，分别放在 4 支试 管中并编号，再分别加入可分解 A、B、C、D 的酶，一段时间后，分别和有乙细 菌的培养基混合培养并观察结果。 (2)预期结果：其中有一组混合培养基中没有分离出活的甲细菌。 (3)结论：加酶后没有分离出活的甲细菌的实验组中所含对应有机物为转化物质。 10．(2018·山西省晋中市高三 1 月调研)同位素示踪技术在遗传学的研究中发挥了 重要作用。请根据所学知识回答： (1)现提供 3H 标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸、尿嘧啶核糖核苷酸以及亮氨酸，若要研 究抗体的合成与转运，应选择____________________；若要验证抗体合成所需的 直接模板，应选择______________________________________________。 (2)为探究 T2 噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的 T2 噬菌体侵染未被标记的 大肠杆菌，经短时间保温培养、搅拌离心，检测到上清液中的放射性很低。此组 实验标记的元素是________，离心的目的是_________________________ __________________________________________________________________。 (3)科学家将用 15N 标记的 DNA 分子(15N/15N－DNA)放入含 14N 的培养液中培养， 让其复制三次。将亲代 DNA 和每次的复制产物置于试管中离心，结果如图。其中 代表复制两次后的分层结果的是_________(填字母)，理由是 __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。解析：(1)若要研究抗体的合成与转运，应选择合成蛋白质的原料(3H 标记的亮氨酸)； 若要验证抗体合成所需的直接模板(mRNA)，应选择 3H 标记的尿嘧啶核糖核苷酸。 (2)为探究 T2 噬菌体的遗传物质，用放射性同位素标记的 T2 噬菌体侵染未被标记的 大肠杆菌，经短时间保温培养、搅拌离心，35S 标记的蛋白质主要分布在上清液中， 32P 标记的核酸主要分布在沉淀物中，由于检测到上清液中的放射性很低，则此组 实验标记的元素是 P，离心的目的是让上清液中析出重量较轻的 T2 噬菌体，沉淀 物中留下被侵染的大肠杆菌。 (3)科学家将用 15N 标记的 DNA 分子(15N/15N－DNA)放入含 14N 的培养液中培养， 让其复制三次。根据半保留复制原则，15N/15N－DNA 分子复制两次后，子代 DNA 分子中 1/2 为 15N/14N－DNA，1/2 为14N/14N－DNA，将亲代 DNA 和每次的复制产 物置于试管中离心，离心结果与 c 相符。 答案：(1)3H 标记的亮氨酸　3H 标记的尿嘧啶核糖核苷酸　(2)P　让上清液中析出 重量较轻的 T2 噬菌体，沉淀物中留下被侵染的大肠杆菌　(3)C　DNA 的复制方式 为半保留复制，15N/15N－DNA 分子复制两次后，子代 DNA 分子中 1/2 为 15N/14N－ DNA，1/2 为 14N/14N－DNA，离心结果与 c 相符。 11．(2019·湖北荆州模拟)某自花传粉的草本植物有黄花、白花、蓝花 3 个品系。用纯合黄花品系和纯合蓝花品系杂交，F1 全是白花。F1 自交，F2 出现黄 花∶白花∶蓝花＝3∶10∶3。科学家认为该植物的花色受 2 对独立遗传的基因控 制：D 控制黄色、E 控制蓝色。 (1)F1 的基因型为_______。F1 表现白色的原因很可能是_______基因之间相互抑制。 (2)为了验证上述推测，甲同学用亲本纯合黄花品系与 F1 杂交，如果子代表现及比 例为____________，则假设成立。 (3)请你设计一个与甲同学不同的杂交验证方案： __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。预测你的杂交结果： __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析：(1)根据题意分析，F 1 自交，F2 出现黄花∶白花∶蓝花＝3∶10∶3，是 9∶3∶3∶1 的变式，故 F1 为 DdEe；由于 D 控制黄色、E 控制蓝色，故 F1 表现白 色的原因很可能是 D 和 E 基因之间相互抑制。 (2)若 D 和 E 基因之间相互抑制，则 D_ee 为黄色，ddE_为蓝色，若假设成立，则 甲同学用亲本纯合黄花品系(DDee)与 F1(DdEe)杂交，子代为 D_Ee、D_ee，表现型 及比例为白花∶黄花＝1∶1。 (3)若假设成立，在现有条件下，也可选择用亲本纯合蓝花品系(ddEE)与 F1(DdEe) 杂交，子代有 DdE_、ddE_，子代表现型及比例为白花∶蓝花＝1∶1。 答案：(1)DdEe　D 和 E　(2)白花∶黄花＝1∶1　(3)用亲本纯合蓝花品系与 F1 杂交　 白花∶蓝花＝1∶1 一、选择题 1．下列有关实验的说法中，正确的是(　　) ①绿叶中色素的提取和分离　②观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布　③探究酵母 菌细胞呼吸的方式　④观察根尖分生组织细胞的有丝分裂　⑤检测花生子叶细胞 中的脂肪 A．需要使用显微镜的是②③④ B．需要使用染色剂的是②④⑤ C．需要使用酒精的是①③⑤ D．需要保持细胞活性的是①②③ 答案：B 2．生物学是一门实验科学。下列有关生物实验操作的叙述，正确的是(　　) A．对培养液中酵母菌计数前，将培养液振荡摇匀后再吸取样液 B．分离色素实验中，沿铅笔线均匀地画滤液细线并迅速重复画一两次 C．探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，插条不能带有芽 D．在噬菌体侵染细菌的实验中，侵染时间越长，实验效果越好 答案：A3．(2019·福建泉州一模)有些实验需要采取适宜的措施以避免人体受到伤害。下列 措施主要不是为了该目的的是(　　) A．分离绿叶中的色素时，用培养皿盖住倒入了层析液的小烧杯 B．调查土壤小动物类群丰富度时，来到调查地点后先大致观察地形 C．检测酒精的产生时，缓慢向试管中滴加溶有重铬酸钾的浓硫酸溶液 D．观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布的实验中，盐酸水解后用缓水流冲洗涂片 答案：D 4．实验与探究能力是高中生物重点考查的内容。下列相关实验的叙述，正确的是 (　　) A．分离叶绿体中色素的原理是不同色素的相对分子质量不同，导致随层析液在滤 纸条上的扩散速度不同 B．用淀粉、蔗糖酶和淀粉酶探究酶的专一性时，可用碘液代替斐林试剂进行鉴定 C．在“脂肪的鉴定实验”与“低温诱导植物染色体数目变化”实验中都用体积分 数为 50%的酒精冲洗 D．用 32P、35S 分别标记的噬菌体侵染大肠杆菌，可证明 DNA 是主要的遗传物质 答案：B 5．(2019·湖南长沙模拟)1914 年，拜尔将燕麦胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的 一侧，结果胚芽鞘向对侧弯曲生长，证明了胚芽鞘的弯曲生长，是由尖端产生的 影响在其下部分布不均匀造成的。拜尔这个实验的对照组可以设计为(　　) A．去除胚芽鞘的尖端，单侧光照射 B．去除胚芽鞘的尖端，遮光处理 C．将燕麦胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，单侧光照射 D．将燕麦胚芽鞘尖端放在去除尖端的胚芽鞘的正中，遮光处理 答案：D 6．(2018·河南省洛阳市第二次统考)下列有关生物学实验的叙述中，正确的是(　　) A．常温下用斐林试剂可与生物组织中的还原糖反应生成砖红色沉淀 B．用溴麝香草酚蓝水溶液可鉴定人成熟红细胞的呼吸产物 C．用生长素类似物溶液浸泡插条时，应在遮阴和空气湿度较低的地方进行 D．用随机取样法调查人群中高度近视(600 度以上)的发病率 解析：在 50～65 ℃的水浴条件下，斐林试剂才可与生物组织中的还原糖反应生成砖红色沉淀，A 错误；溴麝香草酚蓝水溶液可用于鉴定二氧化碳，而人成熟红细 胞进行无氧呼吸，无二氧化碳产生，B 错误；用生长素类似物溶液浸泡插条时，应 在遮阴和空气湿度较高的地方进行，C 错误；用随机取样法调查人群中高度近视 (600 度以上)的发病率，D 正确。 答案：D 二、非选择题 7．某科研人员以绞股蓝种子为实验材料，选择黑暗与自然光照、15 ℃、20 ℃、25 ℃、30 ℃等不同条件进行处理，测定了种子的发芽率、芽苗长度与干重等。请回 答相关问题： (1)该研究人员的研究课题：探究____________对绞股蓝种子萌发与生长的影响。 (2)实验发现：黑暗中的幼苗有黄化现象，干重明显低于光照下的幼苗。黄化现象 出现的原因是在黑暗中幼苗__________________________；干重低的原因是在黑 暗中幼苗________________。 (3)实验发现：20～25 ℃时种子发芽率、苗长与干重等综合指标最高，30 ℃时种子 无萌发和生长。这表明：20～25 ℃是该绞股蓝种子萌发与生长的适宜温度，30 ℃ 时，____________________________。 解析：(1)由实验中不同的处理条件可知，实验的自变量有光照和温度，因此实验 目的是探究光照和温度对绞股蓝种子萌发与生长的影响。(2)绿叶的颜色主要是叶 绿素的颜色，说明黄化苗缺少叶绿素。在黑暗中幼苗不能进行光合作用。(3)根据 实验现象可知，20～25 ℃是该绞股蓝种子萌发与生长的适宜温度，而 30 ℃时，不 利于(阻碍)种子萌发和生长。 答案：(1)光照和温度　(2)不能合成叶绿素　不能进行光合作用　(3)不利于(阻碍) 种子萌发和生长 8．PM2.5 是指大气中直径小于或等于 2.5 微米的颗粒物，其可以通过肺泡壁进入毛 细血管。二手烟是室内 PM2.5 的主要来源之一。某生物小组采用腹腔注射法进行了 “香烟浸出液对大鼠红细胞数目影响”的研究。实验步骤： ①用生理盐水制备浓度分别为 2.5%、5%、10%、20%的香烟浸出液备用。 ② 选 取 健 康 的 、 体 重 相 近 以 及 发 育 状 况 相 同 的 大 鼠 若 干 ， __________________________________________________________________。 ③____________________________________________________________________________________________________________________________________。 ④对各实验组分别连续 20 天腹腔注射____________________的香烟浸出液，对照 组______________________。其他饲养条件________________。 ⑤并分别于第 10 天和第 20 天对各组大鼠进行取血，向已经取好的血液中加入适 量的__________制成红细胞稀释液，而后利用________________(主要用具)制作装 片，采用抽样检测法在显微镜下观察计数各组大鼠的红细胞数目，并计算平均值。 实验结果如图所示。 请回答： (1)请完成相关实验步骤。 (2)从变量的角度分析，各实验组注射的香烟浸出液的体积属于________。 (3) 由 实 验 结 果 可 以 得 出 的 结 论 是 _______________________________ ______________________________________________________________________ ___________________________________________________________。 解析：本实验的自变量为香烟浸出液的浓度，因变量为大鼠红细胞数目。根据香 烟浸出液的浓度或实验结果可知，本实验应分为 5 组：1 组空白对照组和 4 组实验 组。其中各实验组应注射等体积不同浓度的香烟浸出液，所注射溶液的体积为无 关变量；对照组应注射等量的制备香烟浸出液时用到的溶剂——生理盐水。制备 红细胞稀释液时应使用生理盐水，以维持细胞的正常形态；显微镜下计数红细胞 数目时需使用血细胞计数板。本实验需要计数注射香烟浸出液之前各组大鼠的红 细胞数目，作为自身前后对照。实验结果：图中各实验组曲线均在对照组曲线之 下，并随着香烟浸出液浓度的增大，各实验组曲线偏离对照组越远，且随着注射 时间的延长，各实验组曲线偏离越明显，说明香烟浸出液对大鼠红细胞的产生具 有一定的抑制作用，且随着浓度的增大以及作用时间的延长，抑制作用更明显。 答案：(1)②随机均分为 5 组，并标号为 A、B、C、D、E　③对各组大鼠取血、稀 释、制片，采用抽样检测法观察计数各组红细胞数目　④等体积不同浓度　腹腔注射等体积的生理盐水　相同且适宜　⑤生理盐水　血细胞计数板 (2)无关变量　(3)香烟浸出液对大鼠红细胞的产生具有抑制作用，且随着浓度的增 大以及作用时间的延长，抑制作用越明显 9．为探究重组胰高血糖素样肽－1(rhGLP－1)对大鼠血糖和血浆胰岛素浓度的影响， 进行以下实验：将大鼠随机分为 3 组，禁食 12 h 后，A 组大鼠注射生理盐水，B 组大鼠注射生理盐水和 50%的葡萄糖溶液，C 组大鼠注射 rhGLP－1 和 50%的葡萄 糖溶液，定时测定血糖和血浆胰岛素浓度，结果如图。请回答： (1)结果显示，C 组血糖浓度比 B 组______，rhGLP－1 能________(填“促进”或“抑 制”)胰岛素的分泌。胰岛素能促进组织细胞________________________。 (2)另有研究表明，rhGLP－1 能抑制胰高血糖素的分泌，此过程中 rhGLP－1 的靶 细胞是_________________________________________________________。 (3)临床实验表明，rhGLP－1 在血糖浓度正常时不起作用。请在上述实验中，增设 D 组加以验证(已知实验中 A 组大鼠血糖维持在正常水平)。 D 组：给禁食 12 h 的大鼠注射________________，定时检测大鼠血浆胰岛素浓度。 预期结果：大鼠血浆胰岛素浓度_____________________________________。 解析：(1)据血糖浓度变化的趋势图可判断，C 组曲线位于 B 组曲线的下方，即 C 组大鼠的血糖浓度比 B 组大鼠的低；胰岛素可以降低血糖浓度，对照 B、C 两组 实验可知，C 组注射的 rhGLP－1 能促进胰岛素的分泌；胰岛素能促进组织细胞加 速摄取、利用和贮存葡萄糖，从而使血糖浓度降低。(2)胰高血糖素是由胰岛 A 细 胞分泌的，rhGLP－1 能抑制胰高血糖素的分泌，说明其靶细胞是胰岛 A 细胞。(3) 已知实验中 A 组大鼠血糖维持在正常水平，为了验证 rhGLP－1 在血糖浓度正常 时不起作用(自变量是 rhGLP－1 的有无)，由于 A 组大鼠注射生理盐水，则增设的 D 组的处理应是给同样禁食 12 h 的大鼠注射含有 rhGLP－1 的生理盐水，或者只 注射 rhGLP－1。因为是验证类实验，因此实验结果应与实验目的一致：rhGLP－1 在血糖浓度正常时不起作用，即大鼠血浆胰岛素浓度基本不变，或与 A 组水平基本相同。 答案：(1)低　促进　加速摄取、利用和贮存葡萄糖 (2)胰岛 A 细胞 (3)重组胰高血糖素样肽－1(或 rhGLP－1 或 rhGLP－1 和生理盐水)　基本不变(或 与 A 组水平基本相同) 10．(2018·江西省南昌市高三二模)芦花鸡的性别可通过肉眼直接分辨。某养鸡场 中的芦花鸡出现了一种遗传性的疾病，严重影响鸡的产蛋量。发现有 3 只公鸡携 带该致病基因，当这 3 只公鸡与多只无亲缘关系的正常母鸡交配时，得到的 224 只幼鸡中有 56 只患病，且患病个体均为母鸡。回答下列问题： (1) 该 致 病 基 因 是 ____________( 填 “ 显 性 基 因 ” 或 “ 隐 性 基 因 ”) ， 位 于 ____________(填“常染色体”或“Z 染色体”)上。 (2)仅考虑该遗传病的基因，公母鸡的基因型总共有________种。 (3)工作人员要淘汰掉致病基因，在表现型正常的 168 只幼鸡中，①哪些个体可以 放心地保留？②哪些个体应该淘汰，如何淘汰？ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析：(1)这 3 只公鸡与多只无亲缘关系的正常母鸡交配时，得到的 224 只幼鸡中 有 56 只患病，且患病个体均为母鸡，说明此性状遗传和性别有关，说明该基因位 于 Z 染色体上，又因为子代中正常∶患病＝3∶1，说明该病由隐性基因控制。(2) 假设 a 表示该遗传病的致病基因，公母鸡的基因型总共有 ZAZA、ZAZa、ZaZa、 ZAW、ZaW 5 种。(3)表现型正常的 168 只幼鸡的基因型为 ZAZA、ZAZa、ZAW， 其中正常的母鸡不携带致病基因，可以放心保留，公鸡中有一半含致病基因，可 以让剩余表现正常的公鸡长到性成熟，与多只表现正常的母鸡交配，观察子代的 表现型。子代中出现患病个体的亲本可以直接淘汰；子代均为正常个体的亲本保 留。 答案：(1)隐性基因　Z 染色体　(2)5　(3)①表现型正常的母鸡可以放心保留；②剩 余表现型正常的公鸡待它们长到性成熟，与多只表现正常的母鸡交配，观察子代 的表现型。子代中出现患病个体的亲本可以直接淘汰；子代均为正常个体的亲本 保留。