2023届高考生物二轮复习重温教材经典实验学案

这是一份2023届高考生物二轮复习重温教材经典实验学案，共22页。学案主要包含了p101，p103，p104，p105，p257等内容，欢迎下载使用。

第一讲　重温教材经典实验
　【p101】
1．高中生物常见的实验颜色归纳

试剂
实验名称
检测的物质或结构
颜色变化或现象
________
试剂
检测生物
组织中的
还原糖
还原糖
蓝色→棕色→砖红色
双缩脲
试剂
检测生物组织中的蛋白质
蛋白质
蓝色→
________
________
检测生物组织中的脂肪
脂肪
橘黄色
碘液
检测生物组织中的淀粉
淀粉
蓝色
溴麝香
草酚蓝
溶液
探究酵母菌细胞呼吸的方式
CO2
______→绿色→黄色
(酸性)重
铬酸钾
溶液
探究酵母菌细胞呼吸的方式
________
橙色→
灰绿色
甲紫溶液(醋酸洋红液)
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
________
深色
台盼蓝
鉴别动物细胞是否死亡
活细胞或死细胞
活细胞不着色，死细胞显蓝色
酚红
分离土壤中分解尿素的细菌的检测
氨
________
刚果红
分解纤维素的微生物的分离
纤维素
红色
________
DNA的粗提取与鉴定
DNA(水浴加热)
变蓝
　　2.实验材料选择的原理与注意事项
(1)观察叶绿体
①该实验不用________，制片后直接观察。用菠菜叶稍带些叶肉的下表皮的原因：靠近下表皮的叶肉细胞排列疏松，易撕取；含叶绿体数目少且个体大。
②实验过程中临时装片要始终保持________状态。
(2)观察植物细胞的吸水和失水
①选择有__________并有________的植物细胞，便于在显微镜下观察(用洋葱鳞片叶内表皮细胞也可以观察到质壁分离，但需要把显微镜视野亮度调暗)。
②外界溶液若选用KNO3、NaCl溶液等，因外界溶液中的物质会进入细胞内而引起细胞液浓度升高，做实验时会出现质壁分离后自动复原现象。
(3)观察细胞的有丝分裂和低温诱导植物染色体加倍
①所选材料的特点：具有分裂能力。高度分化的细胞失去________能力，观察不到染色体变化。
②装片的制作流程：________→漂洗→________→制片。
③解离是为了使细胞相互分离开来；压片是为了使细胞分散开来。
④该实验观察到的是停留在某一时期的死细胞，不能观察到细胞的连续变化。
⑤低温诱导植物染色体加倍实验中用____________浸泡根尖0.5～1 h的作用是固定细胞的形态。
3．实验中的细胞活性归纳

细胞
活性
生物材料
适用的实验
死
细
胞


蝗虫精母细胞


洋葱根尖分生区细胞


观察细胞的减数分裂


低温诱导植物染
色体数目的变化


观察细胞的有丝分裂


活
细
胞


藓类的叶(或菠菜叶或黑藻叶)


紫色洋葱鳞片
叶外表皮细胞


酵母菌


用高倍显微镜观察叶绿体


观察植物细胞的吸水与失水


探究培养液中酵母菌
种群数量的变化


　　4.盐酸在高中生物实验中的作用
(1)在“探究pH对酶活性的影响”的实验中设置酸性条件：一定范围内，过氧化氢酶在不同酸性环境中的活性不同；在强酸环境中，过氧化氢酶空间结构遭到不可逆破坏，失去活性。
(2)在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；低温诱导植物染色体数目的变化”实验中解离(与酒精混合配制成解离液)：盐酸和酒精混合液(________∶________)能使根尖组织中的细胞相互分离开来。
5．酒精在高中生物实验中的作用

实验名称
酒精溶液浓度
作用
检测生物组织中的脂肪
体积分数50%
洗去浮色
低温诱导植物染色体数目的变化
体积分数95%
冲洗卡
诺氏液
绿叶中色素的提取和分离
无水乙醇或者在体积分数95%的乙醇中加入适量无水碳酸钠
做溶剂
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂；低温诱导植物染色体数目的变化
体积分数95%的酒精溶液和质量分数15%的盐酸1∶1混合
配置解离液
　　6.关注洋葱在实验中的“一材多用”

取材部位
实验名称
取材原因
叶


鳞片叶


探究植物细胞吸水与失水
外表皮细胞含______________

管状叶
叶绿体中色素的提取与分离
色素含量多
根


观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞____________，易于观察

低温诱导植物染色体数目的变化
材料易得，且低温下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高

　　7.关注实验中的几种“水”
(1)蒸馏水：常用于配制溶液，或者用于实验的对照组。
(2)生理盐水：常用于动物细胞临时装片的制作，或者用于实验的对照组。
(3)清水：常用于植物细胞临时装片的制作，目的是保持植物细胞的正常形态。在植物细胞的吸水和失水实验中，可用清水使发生质壁分离的植物细胞复原；在观察植物细胞有丝分裂实验中，用清水进行________。
(4)无菌水：常用于植物组织培养和微生物的培养与分离。比如稀释涂布平板法要用无菌水________菌种。
8．几种调查类实验采用的方法

研究课题
调查
对象
调查
方法
计算(统计)方法
调查遗传病



发病率
人群中调查
发病率＝患病人数/
被调查人数×100%

遗传方式
家系分析法


种群密度的调查



植物等
样方法
样方内个体总数/样方的总面积

活动能力强、活动范围广的动物
标记重
捕法
个体总数/初次捕获并标记个体数＝再次捕获个体数/重捕中被标记个体数

土壤中小动物类群丰富度的调查
土壤小
动物
取样器
取样法
记名计算法、目测估计法
　　9.四种调查方法的适用范围

调查方法
适用范围
样方法
植物或活动能力弱、活动范围小的动物
标记重捕法
活动能力强、活动范围大的动物
显微镜直接计数法
肉眼看不见的细菌、酵母菌等
取样器取样法
活动能力较强、身体微小的土壤小动物
　　【答案】1.斐林　紫色　苏丹Ⅲ染液　蓝色　酒精　染色体　红色　二苯胺　2.染色有水　中央大液泡　颜色　分裂　解离　染色　卡诺氏液　4.1　1　6.紫色大液泡　分裂能力强　7.漂洗　稀释
　【p103】
1．植物细胞的细胞质处于不断流动的状态，这对于活细胞完成生命活动有什么意义？(必修1 p50)
细胞质是细胞代谢的主要场所。细胞质中含有细胞代谢所需要的原料、代谢所需催化剂酶、细胞器等物质与结构。细胞质的流动为细胞内物质运输创造了条件，从而保障了细胞生命活动的正常进行。
2．为什么说酶对细胞内化学反应的顺利进行至关重要？(必修1 p77)
细胞内每时每刻都在进行着成千上万种化学反应，这些化学反应需要在常温、常压下高效率地进行，只有酶能够满足这样的要求，所以说酶对于细胞内化学反应的顺利进行至关重要。
3．滤纸条上色素带的分布情况说明了什么？(必修1 p99)
滤纸条上的色素带说明了绿叶中的色素有四种，它们在层析液中的溶解度不同，随层析液在滤纸上扩散的快慢也不同。同时由于四种色素的颜色不同，也说明不同色素吸收了不同波长的光。
4．如何比较细胞周期中不同时期的时间长短？(必修1 p117)
某时期的细胞数占计数细胞总数的比例越大，该时期的时间越长。
　【p104】
1．检测氨基酸的含量可用双缩脲试剂进行显色。(×)
2．在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由无色变成砖红色。(×)
3．氢氧化钠与硫酸铜配合使用，在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同。(√)
4．观察菠菜叶肉细胞的叶绿体时，用甲基绿染色后，叶绿体的结构更清晰。(×)
5．在高倍显微镜下，观察不到叶绿体的双层膜结构。(√)
6．观察质壁分离和复原时，用低倍镜即可观察到。(√)
7．质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小。(×)
8．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察洋葱鳞片叶内表皮细胞的质壁分离。(√)
9．在探究酵母菌细胞呼吸方式的实验中，有氧组为对照组，无氧组为实验组。(×)
10．检测酵母菌培养过程中是否产生二氧化碳，可判断其呼吸方式。(×)
11．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇做提取液。(√)
12．绿叶中含量越多的光合色素，其在滤纸条上扩散得越快。(×)
13．可用光学显微镜观察叶片表皮细胞染色体的形态和数目。(×)
14．在模拟性状分离比实验中，两个小桶中的小球总数量可以不同，但每个小桶中两种颜色的小球数量要相等。(√)
15．探究酵母菌种群数量变化的实验应先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液。(√)
　【p104】
　　　　　　　　　　　　　　　

　　(2022年6月·浙江卷)下列关于研究淀粉酶的催化作用及特性实验的叙述，正确的是(　　)
A．低温主要通过改变淀粉酶的氨基酸组成，导致酶变性失活
B．稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，是因为酶的作用具高效性
C．淀粉酶在一定pH范围内起作用，酶活性随pH升高而不断升高
D．若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会加快淀粉的水解速率
【解析】低温可以抑制酶的活性，不会改变淀粉酶的氨基酸组成，也不会导致酶变性失活，A错误；酶具有高效性，故稀释100万倍的淀粉酶仍有催化能力，B正确；酶活性的发挥需要适宜条件，在一定pH范围内，随着pH升高，酶活性升高，超过最适pH后，随pH增加，酶活性降低甚至失活，C错误；淀粉酶的本质是蛋白质，若在淀粉和淀粉酶混合液中加入蛋白酶，会将淀粉酶水解，则淀粉的水解速率会变慢，D错误。
【答案】B
(2022·湖南卷)原生质体(植物细胞除细胞壁以外的部分)表面积大小的变化可作为质壁分离实验的检测指标。用葡萄糖基本培养基和NaCl溶液交替处理某假单孢菌，其原生质体表面积的测定结果如下图所示。下列叙述错误的是(　　)

A．甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，表明细胞中NaCl浓度≥0.3 mol/L
B．乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原
C．该菌的正常生长和吸水都可导致原生质体表面积增加
D．若将该菌先65 ℃水浴灭活后，再用 NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化
【解析】分析甲组结果可知，随着培养时间延长，与0时(原生质体表面积大约为0.5 μm2)相比，原生质体表面积增加逐渐增大，甲组NaCl处理不能引起细胞发生质壁分离，说明细胞吸水，表明细胞中浓度>0.3 mol/L，但不一定是细胞内NaCl浓度≥0.3 mol/L，A错误；分析乙、丙组结果可知，与0时(原生质体表面积大约分别为0.6 μm2、0.75 μm2)相比乙丙组原生质体略有下降，说明乙、丙组NaCl处理皆使细胞质壁分离，处理解除后细胞即可发生质壁分离复原，B正确；该菌的正常生长，细胞由小变大可导致原生质体表面积增加，该菌吸水也会导致原生质体表面积增加，C正确；若将该菌先65 ℃水浴灭活，细胞死亡，原生质层失去选择透过性，再用NaCl溶液处理，原生质体表面积无变化，D正确。
【答案】A
(2022·广东卷)用洋葱根尖制作临时装片以观察细胞有丝分裂，下图为光学显微镜下观察到的视野。下列实验操作正确的是(　　)

A．根尖解离后立即用龙胆紫溶液染色，以防解离过度
B．根尖染色后置于载玻片上捣碎，加上盖玻片后镜检
C．找到分生区细胞后换高倍镜并使用细准焦螺旋调焦
D．向右下方移动装片可将分裂中期细胞移至视野中央
【解析】根尖解离后需要先漂洗，洗去解离液后再进行染色，A错误；将已经染色的根尖置于载玻片上，加一滴清水后，用镊子将根尖弄碎，盖上盖玻片后再加一个载玻片，需要用拇指轻轻按压载玻片，使细胞分散开，再进行观察，B错误；在低倍镜下找到分生区细胞(呈正方形，排列紧密)后，再换用高倍镜进行观察，此时为使视野清晰，需要用细准焦螺旋进行调焦，C正确；分裂中期的染色体着丝粒整齐排列在赤道板上，据图可知，图示中期细胞位于左上方，故需要向左上方移动装片将分裂中期的细胞移至视野中央，D错误。
【答案】C
(2022·山东卷)石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关。为研究植物生长调节剂对石蒜鳞茎产量的影响，将适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释，处理长势相同的石蒜幼苗，鳞茎中合成淀粉的关键酶AGPase的活性如下图。下列说法正确的是(　　)

A．多效唑通过增强AGPase活性直接参与细胞代谢
B．对照组应使用等量清水处理与实验组长势相同的石蒜幼苗
C．喷施赤霉素能促进石蒜植株的生长，提高鳞茎产量
D．该实验设计遵循了实验变量控制中的“加法原理”
【解析】由图可知，多效唑可以增强AGPase活性，促进鳞茎中淀粉的合成，间接参与细胞代谢，A错误；由题“适量赤霉素和植物生长调节剂多效唑的粉末分别溶于少量甲醇后用清水稀释”可知，对照组应使用等量的甲醇—清水稀释液处理，B错误；由题可知，赤霉素能降低AGPase的活性，进而抑制鳞茎中淀粉的积累，根据石蒜地下鳞茎的产量与鳞茎内淀粉的积累量呈正相关，喷施赤霉素不能提高鳞茎产量，反而使得鳞茎产量减少，C错误；与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，用外源激素赤霉素和植物生长调节剂多效唑处理遵循了实验变量控制中的“加法原理”，D正确。
【答案】D
　【p105】
1．考查教材经典实验，可通过回顾古今中外科学史，考察各国特别是中国科学家对生物科学发展的贡献，培养民族自豪感和社会责任感。
2．进一步通过用教材方法解决新问题，培养学生解决生活中实际问题的担当和能力，同时也培养了学生参与活动并对活动作出判断的能力，培养学生利用生物知识解决生活问题的社会能力。
　　　　　　　　　　　　　　　

　【p257】
A组(选择题为单选)
1．(2021·广东·模拟预测)生物学是实验科学，观察和实验是生物学的基本研究方法。下列有关中学生物学实验中观察指标的描述，错误的是(　　)

选项
实验名称
主要的观察指标
A
探究植物细胞的吸水和失水
液泡大小的变化和原生质层位置的变化
B
绿叶中色素的提取和分离
滤纸条上色素带的数量、颜色和宽窄
C
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌培养液的滤液能否使重铬酸钾溶液转变成灰绿色
D
观察根尖分生组织细胞有丝分裂
着丝粒分裂，纺锤丝牵引染色体的运动
A.A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】洋葱鳞片叶外表皮细胞是成熟的植物细胞，有一个中央大液泡，细胞液呈紫色，当外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，紫色的液泡缩小，原生质层的位置回缩；当细胞液浓度大于外界溶液浓度时，细胞渗透吸水，紫色的液泡变大，原生质层的位置扩大，使质壁分离复原，A正确；我们通过观察色素分离成的四条色素带，判断绿叶中有四种色素，根据色素带颜色和宽窄判断四种色素的颜色和含量，B正确；观察酵母菌培养液的滤液能否使酸性重铬酸钾溶液转变成灰绿色，判断是否有酒精生成，进而判断酵母菌细胞的呼吸作用方式，C正确；根尖分生组织细胞有丝分裂的后期，着丝粒分裂，纺锤丝牵引染色体的运动，但实验中看到的是死细胞，观察不到这些变化，D错误。
2．(2022·安徽·合肥一中一模)甘薯富含淀粉，但吃起来较甜，为探究其原因，某兴趣小组以甘薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30 min后，测定还原糖含量，结果见下表：

处理温度( ℃)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
甘薯还原糖含量(mg/g)
22.1
23.3
25.8
37.6
40.58
47.4
54.7
68.9
45.3
28.6
根据上述实验结果，可初步推测正确的是(　　)
A．还原糖的产生是酶作用的结果，且酶具有最适温度
B．加热为淀粉提供了活化能，促进了淀粉的水解
C．0 ℃时酶无活性，甘薯还原糖是细胞中原有的储存量
D．分解淀粉的酶具有专一性，其作用条件较温和
【答案】A
【解析】甘薯中的淀粉不是还原糖，实验检测出的还原糖推测是甘薯含淀粉酶，能催化淀粉水解为还原糖；表格中随着温度的升高，还原糖的含量先增加后减少，说明酶的催化具有最适温度，A正确；加热、加压通常能使反应物分子获得足够的活化能，该实验中淀粉的水解推测是酶催化的结果，温度影响酶的活性从而影响淀粉的水解，B错误；表格中，0 ℃时还原糖含量是淀粉水解的结果，不是细胞中原有的储存量，说明此时酶有活性，C错误；该实验的自变量是温度，不能说明酶的专一性，D错误。
3．(2022·黑龙江·1月一模)尊重事实和证据，运用科学的思维与方法对生物学问题作出理性解释和判断是生命科学的最基本素养要求。下列对自然界中生命现象的预测或分析，不正确的是(　　)

选项
生命现象
预测或分析
A
相比于野生型，酵母菌S基因突变体中，内质网形成的囊泡在细胞中大量积累
野生型的S基因编码的蛋白质具有参与囊泡与细胞膜融合的功能
B
在淡水中生活的草履虫能通过伸缩泡排出细胞内过多的水，防止细胞破裂
如果将草履虫放入海水中，其伸缩泡的伸缩频率会减慢
C
植物雌蕊的柱头上有多种不同植物的花粉，只有同种生物的花粉能萌发出花粉管
细胞膜具有进行细胞间的信息交流的功能
D
人体肠道内寄生的痢疾内变形虫能分泌蛋白酶，溶解人的肠壁组织并“吃掉”肠壁组织细胞，引发阿米巴痢疾
痢疾内变形虫分泌蛋白酶的过程需要能量，属于胞吐
A.A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】根据相比于野生型，酵母菌S基因突变体中，内质网形成的囊泡在细胞中大量积累，可推测野生型的S基因编码的蛋白质具有参与囊泡与高尔基体膜融合的功能，A错误；草履虫的伸缩泡是排出细胞内过多的水分的结构，把草履虫放入海水中，海水浓度高，伸缩泡伸缩速率减慢，B正确；细胞膜之间通过信息交流确定是否为同种生物，C正确；蛋白酶本质是蛋白质，大分子物质通过胞吐运出细胞，消耗能量，D正确。
4．(2021·湖南·高三专题练习)某实验小组利用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞制作临时装片，显微观察细胞的初始状态，然后在t1时给装片甲上的洋葱细胞换上0.3 g/mL的蔗糖溶液，给装片乙上的洋葱细胞换上KNO3溶液，观察细胞原生质体(植物细胞的细胞膜、细胞质和细胞核共同构成原生质体)体积的变化，结果如下图。下列相关说法错误的是(　　)

A．该实验结果表明洋葱的细胞壁和细胞膜具有选择透过性
B．在t1～t2时间段，装片甲上洋葱细胞细胞液的渗透压逐渐增大
C．装片乙上的洋葱细胞因吸收K＋和NO而出现质壁分离的复原
D．理论上，t2时刻装片乙上的表皮细胞的代谢速率小于t1时刻的细胞
【答案】A
【解析】植物细胞的细胞壁具有全透性，细胞膜、液泡膜具有选择透过性，A错误；在t1～t2时间段，装片甲与乙上的细胞都出现质壁分离，是外界溶液浓度高于细胞液浓度而使细胞失水导致的。细胞失水会使细胞内溶液的渗透压逐渐增大，B正确；乙上的细胞出现质壁分离的自动复原，是因为细胞吸收K＋、NO而改变了细胞内外的浓度差，细胞自动吸水而出现质壁分离的复原，C正确；与t1时刻相比，t2时刻装片上的表皮细胞的含水量(主要是自由水)减少，因此t2时刻装片乙上的表皮细胞的代谢速率小于t1时刻的细胞，D正确。
5．(2022·山东·三模)某兴趣小组选用茉莉枝条为实验材料，研究不同浓度的生长素(IAA)对扦插枝条生根数目的影响，实验结果见下表。下列分析正确的是(　　)

IAA浓度
(mol/L)
0
10－12
10－11
10－10
10－9
10－8
10－7
10－6
第一组
8
23
29
38
35
12
3
4
第二组
9
20
32
34
31
12
10
5
第三组
13
23
28
36
30
15
8
3
平均生根数
10
22
30
36
32
13
7
4
A.该实验的自变量是IAA的浓度和不同的实验组别
B．该实验结果可证明IAA具有低浓度促进、高浓度抑制生根的特点
C．分成三组进行实验的目的是检验实验设计的科学性和可行性
D．实验中每组的生根数和平均生根数属于实验的无关变量
【答案】B
【解析】该实验的自变量只有一个，即IAA的浓度，A错误；当IAA浓度低于10－8 mol/L时促进扦插生根，高于10－7 mol/L时抑制植物生根，因此该实验结果可证明IAA具有低浓度促进、高浓度抑制生根的特点，B正确；分成三组进行实验的目的是提高实验的准确性和避免实验中发生意外，C错误；实验中每组的生根数和平均生根数属于实验的因变量，D错误。
6．(2022·河南·南阳中学模拟预测)对比实验一般设置两个或两个以上的实验组，通过对实验组的比较分析，探究某种因素与实验对象的关系，常应用于生物学的实验探究。下列叙述错误的是(　　)
A．对比实验常应用于生物学的实验探究，每个实验组的实验结果一般都是未知的
B．用同位素标记法探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2属于对比实验
C．对比实验是对照实验的一种特殊形式，不需要设置空白对照组
D．探究紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的吸水和失水实验属于对比实验
【答案】D
【解析】对比实验常应用于生物学的实验探究，通过对实验组的比较分析，探究某种因素与实验对象的关系，每个实验组的实验结果一般都是未知的，A正确；探究光合作用释放的O2来自H2O还是CO2运用了对比实验的方法，B正确；对比实验遵循对照原则和单一变量原则，不同的实验组相互对照，不需要设置空白对照组，C正确；探究紫色洋葱表皮细胞的吸水和失水实验为自身对照实验，不属于对比实验，D错误。
7．(2022·海南·文昌中学高三)取生理状态相同的玉米幼苗若干，随机均等分成A、B两组，将A组幼苗放在完全培养液中，将B组幼苗放在缺镁的“完全”培养液中，在相同且适宜的条件(30 ℃)下培养。
(1)一段时间后，发现两组玉米幼苗下部叶片(老叶)颜色不同，A组呈绿色，B组呈黄色，而两组幼苗的上部叶片(新叶)都呈绿色，已知Mg2＋是可再度被利用的元素，推测B组出现该现象的原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)为验证上述现象发生的原因，可以对两组叶片进行色素的提取和分离实验加以探索，实验结果是使用下部叶片为实验材料的B组滤纸条__________________(填颜色)色素带宽度与A组相比几乎没有或较窄，而使用上部叶片为实验材料两组所得实验结果基本相同。
(3)科学家进一步研究A组玉米苗的根对培养液中Mg2＋吸收与温度的关系。在氧含量等条件稳定、适宜的情况下，研究10～40 ℃范围内温度变化对玉米幼苗根吸收Mg2＋速率的影响，预期Mg2＋吸收速率变化的趋势是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)为了研究缺Mg对玉米叶绿体光合作用的影响，科学家将A组和B组下部叶片均置于pH与______________(填细胞结构)相同且等渗的环境中破碎，用__________法将叶绿体分离出来。将分离得到的两组叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后只有__________组有氧气释放，说明缺Mg最终影响了叶绿体的光合作用。
【答案】(1)老叶因叶绿素分解呈现黄色，新叶获得了来自老叶的Mg2＋后颜色不受影响
(2)蓝绿色和黄绿色
(3)10 ℃到30 ℃范围内随温度升高而升高；30 ℃到40 ℃范围内，随温度升高而降低
(4)细胞质基质　差速离心　A
【解析】(1)Mg2＋是可再度被利用的元素，老叶因叶绿素分解呈现黄色，新叶获得了来自老叶的Mg2＋后颜色不受影响，呈现绿色，故一段时间后，A组老叶呈绿色，B组老叶呈黄色，而两组幼苗的上部叶片(新叶)都呈绿色。
(2)为了证明发生此现象的原因，分别取两组下部不同颜色的等量叶片进行叶绿体色素的提取和分离实验，层析结果表明，两组叶片的类胡萝卜颜色相同，但是B组蓝绿色和黄绿色色素带宽度与A组相比几乎没有或较窄，而使用上部叶片为实验材料两组所得实验结果基本相同。因为Mg2＋是可再度利用的元素，老叶中的叶绿素分解后能够将Mg2＋转移到新叶中，从而导致下部叶片叶绿素含量减少而呈现黄色。
(3)植物体进行各种生理活动需要酶的参与，酶的活性受到温度的影响，玉米幼苗生长最适温度为30 ℃，因此在10 ℃～40 ℃范围内的温度变化对玉米幼苗Mg2＋吸收速率的影响是：在10 ℃到30 ℃温度范围内，随温度的升高，Mg2＋吸收速率加快，30 ℃到40 ℃范围内，随温度的升高，Mg2＋吸收速率降低。
(4)分离细胞器用的是差速离心法，若研究缺Mg对玉米叶绿体光合作用的影响，为获得完整的叶绿体需要将A组和B组下部叶片均置于pH与细胞质基质相同且等渗的环境中破碎，用差速离心法将叶绿体分离出来。离体的叶绿体不影响其功能，因此将分离得到的叶绿体悬浮在适宜溶液中，照光后有氧气释放，说明能进行光合作用，若照光后只有A组有氧气释放，说明缺Mg最终影响了叶绿体的光合作用。
8．(2021·河南·南阳中学高三阶段练习)据研究报道，在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可同时产生乙醇和乳酸。在淹水处理条件下，甜樱桃砧木根系无氧呼吸也能同时产生乙醇和乳酸。以上研究均表明，一种细胞的无氧呼吸方式可以有两种。有些微生物原本只有一种无氧呼吸方式，但是通过基因工程方法可以使微生物出现新的代谢途径。例如，科学家将乳酸脱氢酶基因导入酵母(转基因酵母)，从而使其具有两条无氧呼吸途径。请据此回答下列问题：
(1)无论哪一种呼吸方式，其呼吸的第一阶段的产物都相同，呼吸第一阶段的场所及产物分别是____________、__________。
(2)不同的呼吸方式其产物不同的直接原因是______________________________。在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可无氧呼吸的意义是________________________________________________________。玉米幼苗根不能长时间进行无氧呼吸，原因是____________________________________________________________。
(3)请设计实验证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径。(材料：普通酵母、转基因酵母、培养液，其他需要的材料任选)



【答案】(1)细胞质基质　丙酮酸和[H]
(2)酶的种类不同　保证玉米幼苗根部(细胞)在缺氧的条件下可以获得能量　无氧呼吸产生的乳酸和酒精会损害根(细胞)
(3)第一组在无氧条件下培养普通酵母，第二组在无氧条件下培养转基因酵母，然后用酸性重铬酸钾检验培养液，再分别测培养液的pH。若两组培养液均可使酸性重铬酸钾变为灰绿色，第二组的pH小于第一组，可以证明转基因酵母产生了乙醇和乳酸，说明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径
【解析】(1)细胞呼吸第一阶段在细胞质基质中进行，将葡萄糖分解成丙酮酸和[H]，同时释放少量能量。
(2)不同的呼吸方式其产物不同的直接原因是酶的种类不同，在涝胁迫条件下玉米幼苗根部缺乏氧气，进行无氧呼吸的意义是保证玉米幼苗根部(细胞)在缺氧的条件下可以获得能量。无氧呼吸产生的乳酸和酒精会损害根(细胞)，所以玉米幼苗根不能长时间进行无氧呼吸。
(3)证明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径，设计实验遵循对照原则和单一变量原则，无关变量保持相同且适宜。具体设计：第一组在无氧条件下培养普通酵母，第二组在无氧条件下培养转基因酵母，然后用酸性重铬酸钾检验培养液，再分别测培养液的pH。若两组培养液均可使酸性重铬酸钾变为灰绿色，第二组的pH小于第一组，可以证明转基因酵母产生了乙醇和乳酸，说明转基因酵母具有两条无氧呼吸途径。
B组(选择题为不定项)
1．(2020·山东潍坊·二模)下列关于生物学实验的描述，错误的是(　　)
A．草莓汁可作为还原糖鉴定实验的替代材料
B．生物学实验均需要设置空白对照，并遵循单一变量原则
C．利用样方法调查种群密度时，随机取样是一项基本的要求
D．探究实验的实验结果总是与预期假设保持一致
【答案】ABD
【解析】草莓汁不可作为还原糖鉴定实验的替代材料，因为实验材料本身有颜色，A错误；生物学实验未必都需要设置空白对照，如探究酵母菌呼吸方式的实验中就没有空白对照，但都要遵循单一变量原则，B错误；利用样方法调查种群密度时，随机取样是一项基本的要求，这样获得的数据更接近真实，C正确；探究实验的实验结果是未知的，故未必与预期假设保持一致，D错误。
2．(2022·江苏·阜宁县东沟中学模拟预测)“焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。某同学欲探究钾对植物叶片生长情况的影响，配制了两种培养液进行实验，培养液主要成分的配方如下表所示。以下说法错误的是(　　)

组别
培养液
类别




培养液所含主要成分的质量浓度/(mg·L－1)





KNO3
CaCl2·2H2O
MgSO4·7H2O
(NH4)2SO4


甲组
完全培
养液
25 000
150
250
134
乙组
缺素
培养液
0
150
250
134
A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色
B．该实验不能证明镁是合成叶绿素的必需元素
C．单看乙组实验结果可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象
D．可以增加一组二次对照实验，即在缺素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常
【答案】C
【解析】实验的自变量是培养液是否含有钾元素，因变量是叶片边缘是否出现枯黄色，A正确；甲、乙两组培养液均含有镁，不能得出镁是合成叶绿素的必需元素的结论，B正确；乙组不含钾而出现“焦边”现象，需与甲组对照，同时在添加一组在缺钾培养液中加入钾的实验，才可以证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象，C错误；可以增加一组二次对照实验，即在缺素培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常，增强实验的说服力，D正确。
3．(2022·湖北武汉·模拟预测)为探究主动运输的特点，科研人员进行了如下四组实验：
甲组：成熟胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋蒸馏水
乙组：成熟胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液
丙组：幼嫩胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋蒸馏水
丁组：幼嫩胡萝卜片＋KH2PO4溶液＋HgCl2溶液
其中HgCl2是一种ATP水解抑制剂，实验结果：实验前后溶液中磷酸盐浓度差(mg/L)为甲>乙>丙>丁。下列叙述正确的是(　　)
A．根据该实验结果，需在实验前后测定溶液中磷酸盐的浓度
B．甲乙两组实验结果表明，细胞主动运输吸收磷酸盐需要能量
C．该实验的无关变量是温度、pH、溶液的量、胡萝卜片的成熟度等
D．与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少的原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少
【答案】ABD
【解析】本实验观察的指标为实验前后溶液中磷酸盐的浓度差，所以实验前后需测定溶液中磷酸盐的浓度，A正确；甲、乙对照变量即HgCl2的有无，HgCl2是一种ATP水解抑制剂，加入后乙吸收量小于甲，所以能说明主动运输过程需要消耗能量，B正确；胡萝卜片的成熟度不是无关变量是自变量，C错误；由题可知，实验前后浓度差甲大于丙，所以与甲组相比，丙组吸收磷酸盐较少，原因可能是幼嫩组织细胞膜上载体蛋白较少，D正确。
4．(2022·浙江·三模)二烷氨基乙醇羧酸酯(DA6)是一种新型的植物生长调节剂；丙二醛是膜脂过氧化产物，其含量与生物膜受损程度呈正相关。为研究DA6对不同光照强度下草莓光合作用的影响，测定了实验12天后的相关指标，结果如下表。下列分析错误的是(　　)

处理
光合速率[mmol/(m2·s)]
气孔导度[mmol/(m2·s)]
胞间CO2浓度[mmol/(m2·s)]
RuBP羧化酶活性[μmol/(m2·s)]
丙二醛(μmol/g)
不遮光＋清水
10.1
0.16
260
38.2
2.12
不遮光＋DA6
15.2
0.24
255
42.1
1.93
遮光＋清水
8.3
0.14
278
25.3
2.74
遮光＋DA6
13.4
0.23
269
35.7
2.39
A.DA6可通过影响光反应阶段来缓解遮光对光合作用造成的不利影响
B．DA6可通过增大气孔导度和提高RuBP羧化酶活性来提高光合速率
C．遮光条件下，光合速率下降的主要原因是RuBP羧化酶活性降低
D．不遮光条件下，DA6处理对提高光合速率的作用效果更为显著
【答案】D
【解析】DA6处理组丙二醛的含量明显降低，能缓解叶绿体类囊体薄膜的损伤，从而缓解遮光带来的不利影响，A正确；由表分析，不管是遮光还是不遮光，添加DA6都使气孔导度增大，RuBP羧化酶活性提高，所以推测DA6可通过增大气孔导度和提高RuBP羧化酶活性来提高光合速率，B正确；由表分析遮光条件下，RuBP羧化酶活性降低比较明显，说明光合速率下降的主要原因是RuBP羧化酶活性降低，C正确；不遮光条件和遮光条件下，分别与对照组相比较，DA6处理对提高光合速率的作用效果相同，D错误。
5．如图是在黑暗条件下对植物生长物质研究的一组实验，其中去尖端的幼苗经处理后不含内源生长物质。据图分析错误的是(　　)

A．该组实验若在有光条件下进行，实验结果没有显著差异
B．琼脂块上放足够多的尖端，去尖端幼苗有可能往左弯曲
C．该组实验还不能说明幼苗的尖端产生了促进生长的物质
D．该组实验能作为解释植物向光生长的一个证据
【答案】B
【解析】植物的感光部位是尖端，单侧光照不影响琼脂块内生长物质的分布，本实验的幼苗去掉了尖端，所以在有光条件下实验结果没有显著差别，A正确；由于茎对生长素浓度变化不敏感，即使琼脂块上放足够多的尖端，也不会让去尖端幼苗向左弯曲，而只会让去尖端幼苗向右弯曲程度增加，B错误；本实验缺少空白琼脂块的对照实验，所以不能说明幼苗尖端产生了促进生长的物质，C正确；该实验从内因方面证明了植物弯曲生长的原因，可以作为解释植物向光生长的一个证据，D正确。
6．(2022·全国·高三专题练习)冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，长期逆境胁迫下，其光合作用能够从C3途径(卡尔文循环)变为CAM途径(如下图1所示)。请回答下列问题：

(1)非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量比我国北方地区夏季玉米植株中的要________(填“低”或“高”)。图1中的CAM途径与C3途径相比，最明显的特点是____________________________________________________________________________________________________。可以预测该植物在白天气孔开放程度________，可以降低______________(填生理过程)。若磷酸烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，则该植物的光合作用速率会下降，原因是________________________________________________________________________________________________。
(2)图2中，能表示进行CAM途径的曲线是__________。A曲线中，引起12 h前光合作用速率升高和12 h后光合作用速率下降的因素________(填“相同”或“不同”)。

(3)现有两株长期在不同条件下生长的冰叶日中花，两者的气孔开放程度不同，请用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法并预测实验结果。





【答案】(1)低　夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用　低　蒸腾作用　草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2
(2)B　不相同
(3)将两植株在适宜光照下培育一段时间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径(答案合理即可)
【解析】(1)结合水与抗逆性有关，据题意可知，冰叶日中花是一种原产于非洲的植物，经常处于逆境胁迫，与我国北方地区夏季玉米植株相比，非洲地区的冰叶日中花的植株内自由水的相对含量较低，结合水含量较高。据图1可知，冰叶日中花夜间吸收CO2转化为苹果酸贮存在液泡中，白天再通过物质变化生成CO2供卡尔文循环利用。由此推测，白天气孔开放程度降低，从而进行CAM途径，该过程可以降低蒸腾作用，减少水分的散失。据图可知，如果磷酸烯醇式丙酮酸不能正常去磷酸化，草酰乙酸不能生成，进而不能产生苹果酸，导致卡尔文循环缺乏CO2，植物的光合作用速率会下降。
(2)由于进行CAM途径是在高温干旱的条件下为了防止水分丢失，所以关闭气孔，导致植物对CO2的吸收减少，光合作用降低，因此对应B曲线。A曲线中，引起12 h前光合作用速率升高的因素是光照强度，12 h后光合作用速率下降的因素是CO2浓度，因此引起光合速率下降的因素是不相同的。
(3)气孔是由两个保卫细胞组成的，当细胞吸水膨胀时，气孔张开；当细胞失水时，气孔关闭，可以用显微镜观察到，因此用显微镜观察的方法区分这两株光合作用途径不同的植物，简述实验方法：将两植株在适宜光照下培育一段时间，然后各选择同一部位的数量相同的叶片，在白天用显微镜观察叶片表皮上的气孔开放程度，开放程度低的代谢途径为CAM途径，开放程度高的代谢途径为C3途径。