2020新课标高考生物二轮专题限时集训14实验与探究（Word版附解析）

专题限时集训(十四)　实验与探究 (时间：40 分钟　满分：100 分) (对应学生用书第 160 页) 一、选择题(每小题 5 分，共 60 分) 1．下列关于生物科学研究和实验数据分析的方法，错误的是(　　) A．采用模型建构的方法能够帮助人们认识人体血糖平衡调节的机制 B．记名计算法是按预先确定的多度等级来估计单位面积或体积上个体数量的 多少 C．调查遗传病发病率时，如发现样本过少可扩大调查范围，已获得的原始数 据可以再使用 D．建立数学模型时应对所建立的模型进行修订和验证 B　[目测估计法是按预先确定的多度等级来估计单位面积上个体数量的多少， B 错误。] 2．下列关于生物科学研究方法和相关实验的叙述，正确的是(　　) A．用生长素处理二倍体番茄幼苗可获得四倍体番茄 B．给植物同时提供 H182 O 和 C18O2，不能证明光合作用释放的氧全部来自水 C．验证淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时，可用碘液进行结果的鉴定 D．观察洋葱根尖细胞有丝分裂的实验中，实验顺序为解离染色、漂洗、制片 B　[生长素可促进番茄幼苗的生长，但不会导致染色体变异，A 错误；探索 淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时，只能用斐林试剂进行鉴定，蔗糖无论水解 与否，遇碘都不会产生颜色反应，C 错误；实验步骤应为：解离、漂洗、染色、 制片，D 错误。] 3．(2019·重庆市高三模拟)酒精是高中生物实验常用试剂，下列关于酒精的说 法错误的是(　　) A．绿叶中色素的分离需用到无水乙醇 B．植物细胞无氧呼吸的产物不一定含酒精 C．观察花生子叶细胞中脂肪的分布，需用体积分数 50%的酒精洗去浮色 D．观察根尖有丝分裂的实验，解离液需用体积分数 15%的酒精 A　[绿叶中色素的提取用无水乙醇，分离需用层析液，A 错误。]4．(2019·湖南衡阳市八中高考模拟)下列操作能达到实验目的的是(　　) A．在普通光学显微镜下观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，其细胞核清晰可见 B．在探究光照强度对光合作用强度影响的实验中，将所用台灯的灯管涂成红 色，可以缩短小圆形叶片上浮的时间 C．将 14C 标记的大肠杆菌在 12C 培养基中培养，提取子代 DNA 进行密度梯 度离心，证明其进行半保留复制 D．在“探究 α­萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度的 α­萘 乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度 C　[在普通光学显微镜下观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞，若未对其细胞核 进行染色处理，细胞核不容易看清楚，故 A 错误；将所用台灯的灯管涂成红色， 只能透过红光，与白光相比，光合作用效率降低，因此，会延长小圆形叶片上浮 的时间，故 B 错误；将 14C 标记的大肠杆菌在 12C 培养基中培养，若为半保留复 制，复制一代，则子代 DNA 两条链分别为 14C/12C，复制二代，则子代 DNA 有 1/214C/12C，有 1/212C/12C，复制三代，则子代 DNA 有 1/414C/12C，有 3/412C/12C， 提取子代 DNA 进行密度梯度离心，会出现与之相对应的分层情况，故可以证明其 进行半保留复制，故 C 正确；在“探究 α­萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验 中，因为该实验需要设置浓度梯度，仅凭一组或两组实验，是无法确定其最适浓 度的，故 D 错误。综上所述，选 C 项。] 5．(2019·淄博市高三二模)达尔文父子利用正在萌发的燕麦做了以下实验：① 单侧光照射胚芽鞘，胚芽鞘向光弯曲生长；②在胚芽鞘尖端戴上遮光帽，再给予 单侧光照，胚芽鞘直立生长；③在胚芽鞘尖端戴上透明帽，再给予单侧光照，胚 芽鞘向光弯曲生长；④在胚芽鞘尖端以下部位套上遮光环，再给予单侧光照，胚 芽鞘向光弯曲生长。根据以上实验提出的合理假说是(　　) A．正常光照下，胚芽鞘直立生长 B．单侧光照射，胚芽鞘弯向光源生长 C．感受光的部位是胚芽鞘尖端，弯曲的部位是尖端下面的一段 D．单侧光照射时，尖端产生了一种“物质”并向下传递导致胚芽鞘向光弯曲 生长 D　[该实验没有正常光照的实验组，A 错误；单侧光照射，胚芽鞘弯向光源 生长，是其中的一个实验，不是他们提出的假设，B 错误；该实验的②没有做胚芽鞘下端的遮光处理，不能得出感受光的部位是胚芽鞘尖端，弯曲的部位是尖端下 面的一段，C 错误。] 6．(2019·濮阳市高三模拟)下列有关中学生物实验的叙述，错误的是(　　) A．黑藻的叶片既可作为观察叶绿体的实验材料，又可用于观察细胞的质壁分 离 B．若小鼠吸入 18O2，则其尿液中可以检测到 H182 O，呼出的 CO2 中可能含有 18O C．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时，可用碘液代替斐林试剂 D．用血细胞计数板对酵母菌计数时，应先盖上盖玻片，后滴加酵母菌稀释液 C　[探究淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时，不可用碘液代替斐林试剂， 因为碘液只能检测淀粉有没有被水解，而蔗糖及其水解产物都不能和碘液发生显 色反应，C 错误。] 7．(2019·山东高考模拟)将小麦幼苗在缺少无机盐 X 的“完全培养液”中培养 一段时间后，出现了叶片发黄的现象。下列有关叙述错误的是(　　) A．与正常幼苗相比，该幼苗叶绿体内的 NADPH 的合成速率增加 B．对照实验应使用含无机盐 X 的完全培养液培养小麦幼苗 C．据实验结果推测，无机盐 X 可能是一种含镁元素的无机盐 D．实验结束时，培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加 A　[将小麦幼苗在缺少无机盐 X 的“完全培养液”中培养一段时间后，出现 了叶片发黄的现象，根据现象推测此无机盐 X 可能是镁元素，当植物缺镁时，叶 绿素减少，光反应减弱，叶绿体内的 NADPH 的合成速率减小，A 错误，C 正确。 本实验的自变量是无机盐 X，实验组缺乏 X，则对照组应使用含无机盐 X 的完全 培养液培养小麦幼苗，B 正确。植物吸收无机盐具有选择性，当植物吸水大于吸收 某种元素时，实验结束时，培养液中某些无机盐离子的浓度可能会增加，D 正 确。] 8．(2019·河南模拟)下列关于科学家的研究过程或方法的叙述，正确的是(　　) A．沃森和克里克构建了 DNA 分子双螺旋结构模型，并提出了“DNA 以半保 留的方式复制”的假说 B．孟德尔利用假说－演绎法发现的遗传规律能够解释所有有性生殖生物的遗 传现象C．萨顿提出了“基因在染色体上”的假说，并通过果蝇杂交实验对此假说进 行了证明 D．格里菲思和艾弗里均通过肺炎双球菌的转化实验证明了 DNA 是遗传物质 A　[沃森和克里克构建了 DNA 分子双螺旋结构模型，并提出了“DNA 以半 保留的方式复制”的假说，A 正确；孟德尔利用假说－演绎法发现的遗传规律能 够解释有性生殖生物的细胞核遗传现象，但不能解释有性生殖生物的细胞质遗传 现象，B 错误；萨顿提出了“基因在染色体上”的假说，之后摩尔根采用假说－演 绎法，通过果蝇杂交实验对此假说进行了证明，C 错误；格里菲思肺炎双球菌转 化实验只能证明 S 型细菌中存在某种“转化因子”，可将 R 型细菌转化为 S 型细菌， 并没有证明 DNA 是遗传物质，D 错误。] 9．(2019·陕西省高三二模)科学的研究方法是取得成功的关键，下列实验研究 方法正确的是(　　) A．将质壁分离复原的细胞用龙胆紫染色，可以观察染色体的形态变化 B．将天竺葵置于黑暗中一段时间，可用来探究光合作用所需的条件 C．先将淀粉、淀粉酶混合再置于不同温度条件下，可探究温度对酶活性的影 响 D．在糖尿病病人的尿液中加入斐林试剂，呈现砖红色沉淀 B　[成熟的植物细胞不再分裂，看不到染色体的形态变化，A 错误；先将淀 粉、淀粉酶分别置于不同温度条件下一段时间后再混合保温一段时间，可探究温 度对酶活性的影响，C 错误；斐林试剂鉴定还原糖需要水浴加热，D 错误。] 10．(2019·河南高考模拟)高温诱导细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分 子而损伤细胞膜。某小组分别在正常温度、中度高温和极端高温条件下处理组织 细胞，细胞内的自由基产生速率情况如下图所示。下列分析错误的是(　　) A．若组织细胞长期处于高温环境中，细胞衰老可能会加快 B．在实验过程中，极端高温组细胞内的自由基产生速率逐渐加快 C．与中度高温组相比，极端高温组细胞的细胞膜通透性较大D．中度高温组细胞内的自由基产生速率与对照组的基本相同 D　[根据题意结合识图分析可知：该图表示在正常温度、中度高温和极端高 温条件下处理组织细胞，细胞内的自由基产生速率的情况。根据图中的柱状图可 知，高温环境中，自由基产生速率加快，由于细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋 白质分子而损伤细胞膜，导致细胞容易衰老。且极端高温与中高温相比，随着时 间延长，极端高温组细胞内的自由基产生速率逐渐加快，因此极端高温组细胞的 细胞膜通透性较大。 根据以上分析可知，高温诱导细胞产生的自由基会攻击磷脂和蛋白质分子， 使蛋白质的活性下降，导致细胞衰老加快，A 正确；在实验过程中，极端高温组 细胞内的自由基产生速率逐渐加快，B 正确；与中度高温组相比，极端高温组细胞 内的自由基产生速率较快，而自由基会攻击磷脂分子而损伤细胞膜，导致细胞膜 的功能受到影响，因而其通透性增大，C 正确；与对照组相比，中度高温组细胞 内的自由基产生速率在第 5 d 及之前无明显差异，但在第 5 d 后明显高于对照组， D 错误。] 11．(2019·娄底二模)下列有关实验的叙述，正确的是(　　) A．观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，可用改良的苯酚品红染液作染 色剂 B．低温诱导染色体数目加倍时用卡诺氏液固定细胞的形态，然后用清水冲洗 2 次 C．可用纸层析法分离绿叶中的色素，其原理是不同色素在无水乙醇中的溶解 度不同 D．洋葱鳞片叶内表皮可用于“观察 DNA 和 RNA 在细胞中的分布”，但不能 用于“观察植物细胞的质壁分离与复原” A　[改良的苯酚品红染液属于碱性染色剂，可使染色体染成深色，A 正确； 用卡诺氏液固定细胞的形态，然后用 95%酒精冲洗 2 次，B 错误；无水乙醇是绿 叶中色素的提取剂，而纸层析法分离绿叶中色素的原理是利用不同色素在层析液 中的溶解度不同，随层析液在滤纸条上的扩散速度不同，C 错误；洋葱鳞片叶内 表皮可作为上述两个实验的材料，D 错误。] 12．(2019·赤峰模拟)下列关于生物实验的叙述，错误的是(　　) A．探究温度影响酶的活性实验中，可选择 H2O2 作为底物进行实验探究B．孟德尔发现遗传规律和摩尔根研究果蝇的眼色遗传均利用了假说－演绎法 C．利用甲基绿和吡罗红染液可以检测 DNA 和 RNA 在洋葱内表皮细胞的分 布 D．调查人群中红绿色肓的发病率时，应选择在人群中进行随机调查 A　[过氧化氢受热会加快分解，探究温度对酶活性的影响，不可选择过氧化 氢溶液作为底物，A 错误；孟德尔遗传规律的研究过程和摩尔根果蝇眼色遗传的 研究过程均用到了假说－演绎法，B 正确；观察 DNA 和 RNA 在细胞中分布的实 验中，可选用洋葱鳞片叶内表皮细胞作为实验材料，甲基绿使 DNA 呈绿色，吡罗 红使 RNA 呈红色，C 正确；若调查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查， D 正确。] 二、非选择题(40 分) 13．(12 分)已知果蝇的刚毛和截毛受一对等位基因控制，但这对相对性状的 显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。某人用刚毛雌果蝇和刚毛雄果 蝇杂交，F1 出现的性状表现及比例为刚毛♀∶刚毛♂∶截毛♂＝2∶1∶1。 回答下列问题： (1)上述亲本刚毛雌果蝇为________(填“纯合子”或“杂合子”)。 (2)根据杂交能否判断基因的位置？并说明理由。 ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 (3)如果想获得截毛雌果蝇，请以题干中的果蝇为材料设计一个最简单的杂交 实验，请写出实验方案： ____________________________________________________ ____________________________________________________ ____________________________________________________。 解析：(1)刚毛雌雄果蝇杂交，F1 出现了截毛果蝇，由此判断刚毛对截毛为显 性性状。F1 中只出现了截毛雄果蝇，没有出现截毛雌果蝇，说明此遗传方式为伴 性遗传。由于子一代中出现了截毛雄果蝇，由此说明含有截毛基因的 X 染色体来 自母本，由此判断亲本刚毛雌果蝇为杂合子。 (2)若 B、b 控制刚毛和截毛这一对相对性状，对于亲本刚毛雄果蝇，其基因型为 XBY 或 XBYb，与亲本刚毛雌果蝇 XBXb 杂交后，F1 出现的性状表现及比例均为 刚毛♀∶刚毛♂∶截毛♂＝2∶1∶1，因此无法判断基因是位于 X 染色体上还是位 于 X、Y 的同源区段上。 (3)截毛雌果蝇的基因型为 XbXb，其中一条 X 染色体来自亲本雄果蝇，一条来 自亲本雌果蝇，由(1)已判断亲本刚毛雌果蝇为杂合子，应从 F1 中选取截毛雄果蝇 与亲代中的刚毛雌果蝇进行杂交，可获得截毛雌果蝇。 答案：(每空 4 分，共 12 分)(1)杂合子　(2)不能。不论基因位于 X 染色体上还 是位于 X、Y 的同源区段上，F1 出现的性状表现及比例均为 2∶1∶1　(3)用 F1 中 的截毛雄果蝇与亲代中的刚毛雌果蝇进行杂交，即可获得截毛雌果蝇 14．(16 分)链脲佐菌素(SZT)是一种广谱抗菌剂，但具有致糖尿病的副作用。 为了研究溶解在柠檬酸钠缓冲液中的链脲佐菌素(SZT)致糖尿病的原因，科研人员 利用成年小鼠进行了三组实验。实验步骤如下： a．实验前测定甲、乙、丙三组小鼠的血糖浓度。 b．甲组腹腔注射适量链脲佐菌素，乙组________，丙组不注射。 c．一段时间后测定三组小鼠的血糖浓度。 回答问题： (1)实验步骤 b 处应填写________。 (2)甲、乙、丙三组小鼠中血糖浓度最高的是________组。取甲组小鼠尿液加 入斐林试剂做血糖定性分析，会出现砖红色沉淀，说明尿液中含有________。 (3)进一步表明：SZT 能使胰岛 B 细胞的________________，最终导致胰岛 B 细胞坏死，使组织细胞________________的能力降低，从而导致糖尿病的发生。 解析：(1)由题干信息可知，乙、丙组是对照组，因此实验步骤 b 处应填写腹 腔注射等量柠檬酸钠缓冲液。 (2)由于 SZT 具有致糖尿病的作用，因此甲、乙、丙三组小鼠中血糖浓度最高 的是甲组。甲组小鼠尿液中会有葡萄糖，因此其尿中加入斐林试剂做血糖定性分 析，会出现砖红色沉淀。 (3)细胞坏死是细胞正常代谢活动受损或中断引起的细胞损伤和死亡。胰岛 B 细胞坏死会使胰岛素分泌缺乏，使胰岛素促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡 萄糖的能力降低，从而导致糖尿病发生。 答案：(除特殊说明外，每空 3 分，共 16 分)(1)腹腔注射等量柠檬酸钠缓冲液(4 分) (2)甲 　葡萄糖 (3)正常代谢活动受损或中断　摄取、利用和储存葡萄糖 15．(12 分)(2019·山东高考模拟)研究发现动物体内的胰岛素还具有减轻缺糖、 缺氧对神经元造成的损伤的功能。研究人员将生理状态良好的大鼠皮质神经元细 胞随机均分为 3 组，并作如下处理。请完善以下实验过程并回答下列问题： (1)第 1 组在适宜条件下培养 1.5 h；第 2 组先在适宜条件下培养 1 h，再置于 缺糖、缺氧条件下培养 0.5 h；第 3 组先在适宜条件下用________的培养液培养 1 h， 再置于缺糖、缺氧条件下培养 0.5 h。这三组神经元细胞分别经过上述处理后，同 时在________的条件下继续培养 24 h。各组大鼠皮质神经元细胞的存活率如下表 所示： (2)根据表中数据能否说明胰岛素能减轻缺糖、缺氧对神经元造成的损伤？ ________，理由是__________________________。 (3)参与动物体内血糖调节的激素，除胰岛素外，还有________；它们在共同 维持血糖含量稳定的过程中的调节机制是________。 解析：(1)本实验为验证胰岛素能减轻缺糖、缺氧对神经元造成的损伤，由表 可知，设置了三组，分别检测 0 h、6 h、12 h、和 24 h 各组大鼠皮质神经元细胞 的存活率，结果是 1 组存活率最高，为参照值；1 组在适宜条件下培养 1.5 h，设 置 1 组的目的是与 2 组形成对照，由表中数据分析可得，2 组和 3 组相比，3 组细 胞存活率均高于 2 组细胞存活率，所以说明 3 组是加入了胰岛素，实验方法为先 在适宜条件下用含适宜浓度胰岛素的培养液培养 1 h，再置于缺糖、缺氧条件下培 养 0.5 h。这三组神经元细胞分别经过上述处理后，同时在适宜且相同的条件下继 续培养 24 h。 (2)根据表中数据可以说明胰岛素能减轻缺糖、缺氧对神经元造成的损伤，因为(在各测定时间)第 3 组细胞的存活率均高于第 2 组的。 (3)参与动物体内血糖调节的激素，除胰岛素外，还有胰高血糖素和肾上腺素， 但胰岛素是唯一可以降血糖的激素；它们在共同维持血糖含量稳定的过程中的调 节机制是(负)反馈调节。 答案：(每空 2 分，共 12 分)(1)含有适宜浓度的胰岛素　适宜且相同　(2)能　 (在各测定时间)第 3 组细胞的存活率均高于第 2 组的　(3)胰高血糖素和肾上腺素　 (负)反馈调节