专题十四
实验与探究
考向预测
1.纵观近五年的全国卷高考试题，侧重考查教材基础实验的材料、原理、规律、方法、步骤及相关操作要领等。对一些生物学问题的初步探究能力也有所考查。
2．在题型方面，选择题和非选择题均有考查到。选择题主要考查考纲要求实验和教材经典实验，考查实验原理、方法及结果，教材试剂选用、显色反应、基础实验的共性归纳等。非选择题通常以生物学知识设计新的背景材料，并结合代谢、遗传、调节等有关知识综合考查探究实验的原则，探究实验的设计思路以及探究实验的结果预测与分析等。
3．新考纲无变化。备考时，对于选择题，针对不同类型的基础实验如物质鉴定、显微观察、模拟调查的相似实验进行比较分析，做好归纳。对于非选择题，通过变量分析掌握实验设计的原理，总结实验步骤设计表述的一般思路及实验评价的方法等。
知识框架
知识与技巧的梳理
考点一 教材基础实验
1.如何选择实验材料
(1)不同实验目的要选择不同的材料，生物材料的选择必须为实验目的服务。
(2)选择的材料有利于使实验步骤简化，并便于实验操作。
(3)选择最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。
(4)选择便于观察，实验现象明显的材料。
(5)选择对实验现象无干扰、实验结果利于分析的生物材料。
(6)选择较常见、易于获得的材料。
2.观察类实验的操作流程归纳
3.鉴定类实验的操作流程归纳
4．教材中的调查类实验归纳
研究性课题
调查对象
统计方法
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
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小动物
取样器取样法
记名计算法、目测估计法
5．教材中探究类实验
实验名称
自变量
因变量
无关变量
通过模拟实验探究膜的透性
半透膜两侧溶液浓度差
漏斗玻璃管液面的上升高度
半透膜的种类、开始时的液面高度、温度等条件
探究温度对淀粉酶活性的影响
不同温度
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
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
探究酵母菌细胞呼吸的方式
氧的有无
CO2生成量（澄清石灰水的浑浊程度）；酒精的产生（用酸性重铬酸钾溶液检测）
葡萄糖溶液的量、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度、连接的导管的大小等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体积的大小
物质运输的效率
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
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、激素浓度的准确性、处理时间等
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
时间
酵母菌种群数量
培养液的成分、培养条件、空间等
探究水族箱中群落
时间
群落的演替
水族箱中的培养条件和环境等
例1. 将某植物(其叶片如图一所示)放置在黑暗中两天后，根据图二所示处理其中一块叶片，然后将整株植物置于阳光下4小时，取该叶片经酒精脱色处理后，滴加碘液显色，下列有关该实验结果和现象的描述中正确的是（ ）
A．Y和木塞夹着的叶片部分的对照实验能证明光合作用需要光
B．W和X两部分的对照实验能够证明光合作用的场所是叶绿素
C．X和Y两部分的对照实验能证明光合作用需要水
D．该实验后的结果显示出X为蓝色、Y为棕黄色
【解题思路】Y处缺少二氧化碳，木塞夹着的叶片缺少光和二氧化碳，不能形成对照实验，不能证明光合作用需要光，A错误；W和X两部分的对照实验能证明光合作用需要叶绿素，B错误；X和Y两部分的对照实验能证明光合作用需要二氧化碳，C错误；X处可进行光合作用，Y处不能，因此实验后的结果显示出X为蓝色，Y为棕黄色，D正确。
【答案】D
实验条件控制及实验结果显示的策略
技巧方法
(1)实验条件的控制方法
①增加水中氧气：泵入空气或吹氧气或放入绿色植物；
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CO2：NaOH溶液或KOH溶液；
④除去叶片中原有淀粉：置于黑暗环境一昼夜；
⑤除去叶片中叶绿素：酒精水浴加热；
⑥除去光合作用对呼吸作用的干扰：给植株遮光；
⑦如何得到单色光：棱镜色散或彩色薄膜滤光或人工光源；
⑧防止血液凝固：加入柠檬酸钠；
⑨DNA半保留复制方式探究：密度梯度离心；
⑩各种细胞器的提取：细胞匀浆离心。
(2)实验结果的显示方法
①光合速率：O2释放量、CO2吸收量或淀粉产生量；
②呼吸速率：O2吸收量、CO2释放量或淀粉减少量；
③原子转移途径：放射性同位素示踪法；
④细胞液浓度大小：质壁分离实验；
⑤细胞是否死亡：质壁分离实验、亚甲基蓝溶液染色；
⑥甲状腺激素作用：动物耗氧量、发育速度等；
⑦生长激素作用：生长速度(体重变化、身高变化)。
考点二 实验设计与分析
6. 区别两类实验设计的结果预测及得出结论
7．理清实验设计的思路
8．准确描述实验操作步骤的“四步曲”
9．“五看法”评价实验设计
例2. 某生物兴趣小组想探究酵母菌在有氧和无氧的条件下产生等量CO2时，哪种条件下消耗葡萄糖较少的问题。他们将无菌葡萄糖溶液与少许酵母菌混匀后密封(瓶中无氧气)，按下图装置进行实验。当测定甲、乙装置中CaCO3沉淀相等时，撤去装置，将甲、乙两锥形瓶中的溶液分别用滤菌膜过滤，除去酵母菌，得到滤液1和滤液2。
请分析回答：
(1)甲、乙两组实验的自变量是________，实验中需控制的无关变量主要有________(写2个即可)。
(2)酵母菌产生CO2的场所是______________________。
(3)请你利用提供的U形管(已知滤液中的葡萄糖不能通过U形管底部的半透膜，其余物质能通过)、滤液1和滤液2等，继续完成探究实验。
实验步骤：
①将________的滤液1和滤液2分别倒入U形管的A、B两侧并标记；
②一段时间后观察________的变化。
实验结果预测和结论：
Ⅰ.如果______________________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；
Ⅱ.如果______________________，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多；
Ⅲ.如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【解题思路】(1)甲、乙两组实验的自变量是氧气的有无，温度、pH、培养液量、培养液浓度等都是需要控制的无关变量。(3)实验步骤：①实验要遵循单一变量原则，所以需要将等量的滤液1和滤液2分别倒入U形管A、B两侧并标记；②一段时间后观察液面的变化。实验结果预测和结论：Ⅰ.如果A侧液面上升，B侧液面下降，则有氧呼吸消耗的葡萄糖少；Ⅱ.如果A侧液面下降，B侧液面上升，则有氧呼吸消耗的葡萄糖多。Ⅲ.如果A、B两侧液面高度相同，则有氧呼吸和无氧呼吸消耗的葡萄糖一样多。
【答案】(1)有无氧气 温度、pH、培养液量、培养液浓度等
(2)细胞质基质和线粒体
(3)实验步骤：①等量 ②(两侧)液面
实验结果预测和结论：Ⅰ.A侧液面上升，B侧液面下降 Ⅱ.A侧液面下降，B侧液面上升
实验步骤设计的一般程序
技巧方法
第一步：取材、分组、编号
取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同，即无关变量要相同且适宜，不影响实验结果
第二步：变量处理
根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，通过不同的实验结果来达到实验目的
第三步；根据需要可进一步进行相同处理
其他因素相同且最适的条件下继续处理
第四步：检测、观察、统计、比较
必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象
限时训练
（45分钟）
经典常规题
1．（2018全国卷I)已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是（ ）
A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
2．（2018江苏卷)如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是（ ）
A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100与300 mg/LIAA处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性
3．（2018全国卷II)为研究垂体对机体生长发育的作用，某同学用垂体切除法进行实验。在实验过程中，用幼龄大鼠为材料，以体重变化作为生长发育的检测指标。回答下列问题：
（1）请完善下面的实验步骤
①将若干只大鼠随机分为A、B两组后进行处理，A组（对照组）的处理是___________，B组的处理是_____________。
②将上述两组大鼠置于相同的适宜条件下饲养。
③_______ 。
④对所得数据进行统计处理与分析
（2）实验结果与分析
B组大鼠生长发育的状况不如A组，出现这种差异的原因是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的_________激素和________激素。
4．（2018北京卷)癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限___________的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的_________系统发挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%）
细胞
iPSC
DB7
MEF
血清
免疫组
77
82
8
空白组
10
8
9
①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显________空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有____________
。
③综合表中全部数据，实验结果表明_____________________ 。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的___________免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。
（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于___________________________。
高频易错题
1．（2018届广东省佛山市高三下学期综合能力测试）高中生物学实验常需测量和计数，下列操作可能导致实验结果估测值偏小的是（ ）
A．对研磨后的苹果匀浆进行过滤检测可溶性还原糖含量
B．在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度
C．被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕并计算鲤鱼的数量
D．从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量
2．（2018届山东省济南市高三考前适应训练（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
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．对照组除毎天饲喂等量的食物，也要注射等量的桑叶提取液
3．（2018届黑龙江省齐齐哈尔市高三第二次模拟）切除老鼠体内的甲状腺10d后代谢能力明显下降；若切除5d后，将溶解于某溶剂的一定量的甲状腺激素给老鼠连续注射5d后进行观察，其物质代谢能力没有下降。为了验证甲状腺激素能增强物质的代谢能力，下列最为适宜的对比实验组是（ ）
A．既没有切除甲状腺，又未注射甲状腺激素的实验组
B．从进行切除后的第1d开始，只注射用于该实验溶剂的实验组
C．从进行切除后的第5d开始，只注射等量用于该实验溶剂的实验组
D．将溶解于另一种溶剂的甲状腺激素注射到刚刚做完切除手术的实验组
4．（2018届江西省赣州市5月高三适应性考试）某同学为研究甲状腺的功能进行了如下实验：取若干只健康成年小鼠均分为两组，其中甲组切除甲状腺，乙组不切除甲状腺，实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠的耗氧量、观察其精神状态，并记录。
（1）该同学用耗氧量作为检测指标的依据是________________________。
（2）实验过程中乙组小鼠的耗氧量会____________（填“增加”或“减少”或“不变”）甲组小鼠的体温
可能会____________（填“升高”或“降低”或“基本稳定”）。该同学在实验过程中将乙组的部分小鼠放置到了低温环境中，结果这部分小鼠神经系统的兴奋性明显增强，原因是______________________。
（3）为使实验结论更具有说服力，还可增设丙组作为实验组。对丙组的处理是___________________。
5．（2018届河南省安阳市高三第三次模拟）垂体在人体生理调节过程中发挥着重要作用，请回答下列有关问题：
（1）垂体分泌的生长激素（GH）的化学本质是_____________________，它具有促进蛋白质合成、促进骨骼和肌肉的生长、影响脂肪分解等生理功能。人在应激状态下，GH分泌增多会刺激肝细胞释放胰岛素样生长因
子（IGF-1），进而降低GH的分泌，这种调节机制称为___________，其生物学意义是___________。
（2）资料表明，GH过多会使人患“垂体性糖尿病”，欲利用小鼠验证长期使用生长激素对胰岛B细胞的功能有抑制作用，写出实验步骤并预测实验结果。
①实验步骤：
第一步:选取生理状况相似、性别相同的健康小鼠若干只，分别测定记录每只健康小鼠空腹时的血糖浓度和血清胰岛素浓度。
第二步:每只小鼠均正常进食、进水，____________________________________________。
第三步:连续给药两周后，_________________________________。
②预测实验结果:血糖浓度、血清胰岛素浓度分别较实验前______________________。
③分析与讨论:实验不另设对照组的原因是_________________________________。
（3）研究人员同时还发现患者血液中含有抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞，从免疫角度看，这是一种___________病。胰岛B细胞的损伤是机体通过___________免疫导致的。
精准预测题
1．（2019届河北省武邑中学高三上学期第三次调研）为了探究温度、pH对酶活性的影响，某同学进行了下列实验设计，其中最合理的是（ ）
A．探究温度对酶活性的影响时，选用过氧化氢溶液和新鲜的肝脏研磨液，用气球收集
B．探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，斐林试剂鉴定
C．探究pH对酶活性的影响时，选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，观察气泡产生速度
D．探究pH对酶活性的影响时，选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，碘液鉴定
2．（2019届山东省师大附中高三上学期第二次模拟）乳糖酶可催化乳糖水解。有两项与此相关的实验，实验中无关变量相同且适宜，实验结果如表所示。下列相关叙述正确的是（ ）
A．实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率不再增大
B．实验一若继续增加乳糖浓度，相对反应速率将降低
C．实验二若继续增加乳糖浓度，相对反应速率不再增大
D．实验二若将反应温度提高5℃，相对反应速率将增大
3．（2019届江苏省连云港市黄川中学高三上学期期末考试）科研人员为验证“蛙的腓肠肌收缩所需的直接能源物质是ATP，而不是葡萄糖”，设计了以下实验装置。
实验步骤：
(1)剥取蛙的腓肠肌，制备如图所示的两套实验装置，编号为甲、乙。
(2)_____________________________________________________________。
(3)向装置甲的腓肠肌上滴加适量的适宜浓度的葡萄糖溶液，_________________________。立即对坐骨神经施加适宜强度的电刺激。
实验结果：____________________________________________________________。
实验结论：蛙的腓肠肌收缩所需的直接能源物质是ATP，而不是葡萄糖。
问题分析：若甲、乙两组实验结果相同，可能的原因是________________________。
4．（2019届广西壮族自治区河池市高级中学高三上学期第二次月考）“多酶片”是经特殊工艺制成的双层药片，内层是肠溶衣（不易溶于胃液，可溶于肠液）包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，外层是糖衣（可溶于胃液）包裹的胃蛋白酶。某同学为了验证多酶片中胃蛋白酶的作用，设计了以下实验。
（1）实验材料：多酶片，蛋白块，pH=l.5的缓冲溶液，pH=8.5的缓冲溶液，蒸馏水，恒温水浴箱，试管，烧杯等。
（2）实验步骤：
①制备胃蛋白酶溶液：取多酶片放入盛有pH为______的缓冲溶液的烧杯中，几分钟后糖衣溶解，取上层溶液备用；
②取试管A加入适量胃蛋白酶溶液，试管B加入___________________________作为对照；
③分别加入大小相同的蛋白块，在37℃恒温水浴箱中保温30分钟。
（3）预测结果和结论
预测结果：______________________________________，B试管蛋白块基本不变。
结论：多酶片中胃蛋白酶可以催化蛋白质的水解。
（4）分析、讨论：
多酶片可用于治疗消化不良。为充分发挥多酶片的作用，使用时应___________（填“整片吞服”或“嚼碎服用”），理由是___________________________________________________
参考答案
经典常规题
1. 【解题思路】根据图示，相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组，由于甲组未加药物，且药物X对细胞增殖有促进作用，所以甲组为对照组，乙组和丙组为加入药物组X组，丙组后半段的细胞数目低于乙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D，因此乙组加入了药物X，丙组先加入药物X,后加入药物D，A、B正确，C错误；若药物X为蛋白质, 药物D可抑制药物X的作用，因此D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性，D正确。
【答案】C
2. 【解题思路】对照组生根数量少是因为枝条中IAA较少，A错误；据图分析可知，四组实验中，300mg/L的IAA浓度下平均生根数最多，说明诱导茎细胞分化出根原基最有效，B正确；图中显示，100与300mg/L处理获得的根的长度相近，但是数量不相等，因此两者获得的根的生物量不相等，C错误；与对照组相比，高浓度下没有体现抑制生根数和根长的现象，因此不能体现出IAA对根生长作用的两重性，D错误。
【答案】B
3. 【解题思路】（1）依题意可知：本实验的自变量是垂体的有无，因变量是通过检测幼龄大鼠的体重变化来反映其生长发育的状况，其他对实验结果有影响的因变量应控制相同且适宜。据此结合题意所示的实验方法（切除法）、不完善的实验步骤和实验设计应遵循的原则可知，①A组(对照组) 手术但不切除垂体，B组（实验组）要切除垂体；③的内容为“每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重”。（2）垂体分泌的促甲状腺激素可促进甲状腺的正常生长发育，调节甲状腺激素的合成和分泌。垂体分泌的生长激素和甲状腺分泌的甲状腺激素都有促进生长发育的作用，但前者主要促进生长，后者主要促进发育，二者共同协调，机体才能正常的生长发育。可见，若B组大鼠生长发育的状况不如A组，则是由于B组的处理使大鼠缺失了来源于垂体的生长激素和促甲状腺激素。
【答案】（1）①手术但不切除垂体 切除垂体 ③每隔一定时间，测定并记录两组大鼠的体重
（2）生长 促甲状腺
4. 【解题思路】（1）癌细胞具有无限增殖的特点；机体的免疫系统能监控和清除体内衰老、死亡或损伤的细胞以及癌细胞；（2）实验一：免疫组和空白组小鼠的主要区别是：一个注射含失去增殖活性的iPSC悬液，一个注射不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，主要区别在于是否含有iPSC。①由表可知，免疫组细胞与抗体的结合率的数值明显高于空白组的数值，免疫组含失去增殖活性的iPSC悬液，从而说明iPSC作为抗原，刺激小鼠的B细胞增殖分化成浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生了能与iPSC结合的特异性抗体；②由表可知，表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异但都高于空白组，iPSC刺激小鼠产生了能与iPSC结合的特异性抗体，而DB7与免疫组的血清混合的结合率到82%，说明血清中能与iPSC结合的特异性抗体也可与DB7结合，推知DB7有与iPSC相似的抗原可与iPSC刺激小鼠产生的特异性抗体结合；③综合表中全部数据可以看出，注射含失去增殖活性的iPSC悬液的免疫组细胞可以刺激小鼠产生特异性抗体，实验结果表明iPSC
有与癌细胞表面类似的抗原，而正常细胞表面没有；实验二：空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC进入机体，被吞噬细胞处理后呈递给T淋巴细胞，T细胞分化出效应T细胞和记忆细胞，效应T细胞和肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，这属于细胞免疫；（3）由上述实验过程可知：DB7有与iPSC相似的抗原，因此上面一组小鼠用DB7处理，下面一组小鼠用失去增殖活性的iPSC处理，上面一组小鼠发生肿瘤病变，下面一组小鼠产生特异性抗体，在四周后提取第二组小鼠的血清，注射到第一组小鼠体内，从而第一组小鼠产生能与肿瘤细胞结合的效应T细胞，与肿瘤细胞接触，使其裂解死亡，肿瘤逐渐缩小，故答案为：④B、①F、②D、③C；（4）由上述实验结果可知，iPSC既能刺激小鼠产生了特异性抗体，又能刺激机体产生能与肿瘤细胞接触并使其裂解死亡的效应T细胞，因此该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于抑制或治疗肿瘤生长。
【答案】（1）分裂/增殖 免疫
（2）①高于 ②可以与抗iPSC的抗体结合的抗原 ③抗iPSC的抗体可以与DB7上的抗原特异性结合，而不能与MEF上的抗原结合/iPSC与DB7有共同的抗原，与MEF无共同的抗原 细胞
（3）FDCB
（4）抑制或治疗肿瘤生产
高频易错题
1. 【解题思路】对研磨后的苹果匀浆进行过滤，不会影响可溶性还原糖含量的检测，A错误。在蒲公英生长密集处取样调查其在样地中的种群密度，会使结果偏大，B错误。被标记鲤鱼投放入池塘后立即重捕，会使重捕个体中被标记的个体增加，从而使鲤鱼的数量偏小，C正确。草履虫的呼吸需要氧气，故草履虫都集中在静止的上清液，因此从静止的上清液处取样估测培养液中草履虫种群数量，会使估测值偏大，D错误。
【答案】C
2. 【解题思路】根据题干信息分析，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，实验组照射桑叶提取液，则对照组应该照射等量的桑叶提取液的溶剂，D错误。
【答案】D
3. 【解题思路】科学探究实验需要遵循对照原则和单一变量原则，实验探究的是甲状腺激素的作用，自变量应该是甲状腺激素的有无，为了确定实验结果的准确性，排除其他因素的干扰，需要另外只注射用于该实验的溶剂作为实验组。根据题目中的叙述，不能确定是某溶剂还是甲状腺激素在发挥作用，还要增加一组从进行切除后的第5天起，只注射用于该实验的溶剂的实验组，才能确定，C正确。
【答案】C
4. 【解题思路】（1）用耗氧量作为检测指标的依据是甲状腺激素具有促进细胞代谢作用，代谢增强，引起耗氧量增加。（2）乙组不切除甲状腺，故新陈代谢正常，耗氧量不变；甲组小鼠切除甲状腺，缺乏甲状腺激素，
代谢降低，故小鼠体温会有所下降；乙组的部分小鼠在低温环境中神经系统的兴奋性明显增强，原因是寒冷刺激使甲状腺激素含量增高，提高神经系统的兴奋性。（3）本实验可增加丙组即切除甲状腺后给予甲状腺激素，以便进一步确定是甲状腺激素在发挥作用。
【答案】（1）甲状腺激素促进细胞代谢，代谢增强，耗氧量增加
（2）不变 降低 寒冷刺激使甲状腺激素含量增高，提高神经系统的兴奋性
（3）切除甲状腺，再给予甲状腺激素
5. 【解题思路】（1）生长激素（GH）的化学本质是蛋白质。当GH分泌增多，通过调节作用，使GH的分泌减少，这种调节机制称为负反馈调节，其生物学意义是维持人体内GH含量的相对稳定。（2）①欲利用小鼠验证长期使用生长激素对胰岛B细胞的功能有抑制作用，可采用前后对照，即测定未注射生长激素前的血糖浓度和胰岛素浓度，测定长期注射生长激素后的血糖浓度和胰岛素浓度，通过前后比较，可得出结论。即第二步：每只小鼠均正常进食、进水，每天同时注射适量且等量的生长激素制剂。第三步:连续给药两周后，测定记录每只小鼠空腹时的血糖浓度和血清胰岛素浓度。②若生长激素对胰岛B细胞的功能有抑制作用，则胰岛素的含量较实验前会减少，因此血糖浓度较实验前会增高。③分析与讨论:由于本实验过程中已经形成前后自身对照，因此不用另设对照组。（3）抗胰岛B细胞的抗体和效应T细胞，会攻击胰岛B细胞，从免疫角度看，这是一种自身免疫病。抗体的产生来源于体液免疫、效应T细胞的产生来源于细胞免疫，因此胰岛B细胞的损伤是机体通过体液免疫和细胞免疫导致的。
【答案】（1）蛋白质 负反馈调节 维持人体内GH含量的相对稳定
（2）①第二步：每天同时注射适量且等量的生长激素制剂 第三步：测定记录每只小鼠空腹时的血糖浓度和 血清胰岛素浓度 ②增高、降低 ③实验过程中已经形成前后自身对照
（3）自身免疫 体液免疫和细胞（或特异性）
精准预测题
1. 【解题思路】探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢溶液，因为温度升高，过氧化氢分解加快，A错误；探究温度对酶活性的影响时，选用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，不能用斐林试剂鉴定，因为斐林试剂鉴别时需要水浴加热，会使实验温度发生改变，影响实验结果，B错误；探究pH对酶活性的影响时，可以选用肝脏研磨液和过氧化氢溶液，观察气泡产生速度，C正确；探究pH对酶活性的影响时，不能选用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，因为蔗糖酶不能催化淀粉水解，D 错误。
【答案】C
2. 【解题思路】据表格分析：实验一若继续增加酶浓度，相对反应速率可以再加大，直到饱和， A错误；由实验二2%的乳糖酶条件下，反应底物乳糖质量分数由10%增加至15%，相对反应速率由50上升至65，可知实验一若10%的乳糖浓度再增加，相对反应速率将上升， B错误；根据表中信息可以看出，实验二中乳糖质量分数为15%时酶已达到饱和，若继续增大反应底物乳糖浓度，受到酶浓度仍为2%限制，相对反应速率不再加大， C正确；由题文“实验中无关变量相同且适宜”可知无关变量的温度此时为最适温度，故将反应温度提高5℃，酶部分失活，相对反应速率将下降， D错误。
【答案】C
3. 【解题思路】（2）由于本身可能含有ATP，为排除实验无关变量的干扰，故在第二步中，需要连续刺激腓肠肌，直至不再发生反应，从而消耗掉其中原有的能源。（3）本实验的自变量是能源的种类，即葡萄糖和ATP，并且无关变量需要保持相同且适宜，由于向装置甲的腓肠肌上滴加适量的适宜浓度的葡萄糖溶液，因此需要向装置乙的腓肠肌上滴加等量的适宜浓度的ATP溶液。实验结果：由于直接能源物质是ATP，而不是葡萄糖，因此甲组腓肠肌收缩，指针偏转；乙组腓肠肌不收缩，指针不偏转。实验结论：蛙的腓肠肌收缩所需的直接能源物质是ATP，而不是葡萄糖。问题分析：若甲、乙两组实验结果相同，可能是由于滴加溶液前腓肠肌细胞内存有一定量的ATP，或滴加溶液较长时间后才对坐骨神经施加电刺激。
【答案】（2）连续刺激腓肠肌，直至不再发生反应
（3）向装置乙的腓肠肌上滴加等量的适宜浓度的ATP溶液 实验结果：甲组腓肠肌收缩，指针偏转；乙组腓肠肌不收缩，指针不偏转 问题分析：滴加溶液前腓肠肌细胞内存有一定量的ATP，或滴加溶液较长时间后才对坐骨神经施加电刺激
4. 【解题思路】（2）由于胃蛋白酶的适宜pH为1.5﹣﹣2.0，所以制备胃蛋白酶溶液：取多酶片放入盛有pH 为1.5的缓冲溶液的烧杯中，几分钟后糖衣溶解，取上层溶液备用；为了控制无关变量，遵循单一变量原则，所以试管A加入适量胃蛋白酶溶液，试管B加入等量pH1.5的缓冲溶液作为对照。（3）由于酶具有催化作用，所以可预测结果为A试管的蛋白块体积变小，B试管蛋白块基本不变；由于可得出的结论是：多酶片中胃蛋白酶对蛋白质有消化作用。（4）由于多酶片中含有多种酶，所以多酶片可用于治疗消化不良、积食、食欲不振等病。由于整片吞服使肠溶衣在胃液中不被破坏，确保肠溶衣包裹的酶在肠溶液中发挥作用，而嚼碎服用时，肠溶衣包裹的酶释放会后在酸性的胃液中失去活性，无法发挥作用，所以为充分发挥多酶片的作用，使用时应整片吞服。
【答案】（2）①1.5 ②等量pH＝1.5的缓冲溶液
（3）A试管的蛋白块体积比B试管的小（或A试管的蛋白块体积变小/消失）
（4）整片吞服 整片吞服使肠溶衣在胃液中不被破坏，确保肠溶衣包裹的酶在肠溶液中发挥作用（或若嚼碎服用，肠溶衣包裹的酶释放后会在酸性的胃液中失活，无法发挥作用）
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