2025届高考生物二轮专题复习与测试板块七实验专题十五实验与探究课件

这是一份2025届高考生物二轮专题复习与测试板块七实验专题十五实验与探究课件，共60页。PPT课件主要包含了空间结构，相互分离开来，无水乙醇，橙色的重铬酸钾，二苯胺，轻压盖玻片，随机性，体液免疫，不同放牧强度，无明显差异等内容，欢迎下载使用。
考点1　教材基础和经典实验 1．教材实验中的“一材多用”——洋葱
2．盐酸在教材实验中的作用
3．酒精在教材实验中的作用
4．与“洗”有关的实验操作
5．有关颜色反应类实验
6．生物学实验常用的方法技术
【真题研读】1．(2024·广东选择考)银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是(　　)A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨B．研磨时用水补充损失的提取液C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析D．用过的层析液直接倒入下水道
解析：本实验的目的是用层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，应选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，A错误；色素提取液为无水乙醇，研磨时不能用水补充损失的提取液，B错误；由于滤纸条不会相互影响，层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和苯，不能直接倒入下水道，D错误。
2．(2024·广东选择考)关于技术进步与科学发现之间的促进关系，下列叙述正确的是(　　)A．电子显微镜的发明促进细胞学说的提出B．差速离心法的应用促进对细胞器的认识C．光合作用的解析促进花期控制技术的成熟D．RNA聚合酶的发现促进PCR技术的发明
解析：电子显微镜的发明是在细胞学说提出之后，细胞学说的提出主要基于借助光学显微镜进行的观察和研究，A错误；差速离心法可以通过不同的离心速度将细胞内大小、密度不同的细胞器分离开来，促进对细胞器的认识，B正确；光合作用的解析主要是对植物的光合作用机制进行研究，而花期控制技术更多地涉及植物激素、环境因素等方面的知识，光合作用的解析与花期控制技术的成熟关系不大，C错误；PCR技术的关键在于热稳定的DNA聚合酶的应用，D错误。
3．(2023·广东选择考)“DNA的粗提取与鉴定”实验的基本过程是：裂解→分离→沉淀→鉴定。下列叙述错误的是(　　)A．裂解：使细胞破裂释放出DNA等物质B．分离：可去除混合物中的多糖、蛋白质等C．沉淀：可反复多次以提高DNA的纯度D．鉴定：加入二苯胺试剂后即呈现蓝色
解析：DNA的粗提取与鉴定实验的基本过程是裂解→分离→沉淀→鉴定。裂解的目的是使细胞破裂，释放出DNA等物质，A正确。DNA分离过程中混合物中的多糖、蛋白质等可被去除，B正确。DNA在不同浓度的NaCl溶液中溶解度不同，通过控制NaCl溶液的浓度去除杂质，可反复多次以提高DNA的纯度，C正确。进行DNA鉴定时可以使用二苯胺试剂，但要进行沸水浴加热后才能观察到颜色变化，D错误。
[命题延伸]——判断与填空(1)采用琼脂糖凝胶电泳鉴定PCR产物的实验中，凝胶载样缓冲液中指示剂的作用是指示DNA分子的具体位置。(　　)(2)培养获得二倍体和四倍体洋葱根尖后，分别制作有丝分裂装片，镜检、观察。下图为二倍体根尖细胞的照片。
四倍体中期细胞中的染色体数与①的相等，是②的4倍，③的2倍。(　　)
(3)琼脂糖凝胶中的DNA分子可在紫光灯下被检测出来。(　　)(4)S型肺炎链球菌的某种“转化因子”可使R型细菌转化为S型细菌。研究“转化因子”化学本质的部分实验流程如图所示。
步骤⑤中，通过涂布分离后观察菌落或鉴定细胞形态得到实验结果。(　　)
(5)采用紫色洋葱鳞片叶外表皮进行质壁分离实验，为尽快观察到质壁分离现象，应在盖玻片四周均匀滴加蔗糖溶液。(　　)(6)观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片。(　　)
(7)在相同条件下，分别用不同浓度的蔗糖溶液处理洋葱鳞片叶表皮细胞，观察其质壁分离，再用清水处理后观察其质壁分离复原，实验结果如下图所示。各组蔗糖溶液中，水分子不能从蔗糖溶液进入细胞液。(　　)
(8)在洋葱根尖细胞分裂旺盛时段，切取根尖制作植物细胞有丝分裂临时装片时，经染色后，________________有利于根尖细胞的分散。制作染色体组型图时，通常选用处于有丝分裂________期细胞的染色体，原因是_____________________________________________________。
中期的染色体缩短到了最小的程度，最便于观察和研究
【对点突破】题点1　教材基础实验分析与评价1．实验中材料和试剂的选择、实验操作和结果分析等都直接关系到实验的成功与否。下列叙述错误的是(　　)A．一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水B．斐林试剂甲液和乙液混合后保存在棕色试剂瓶中以备重复使用C．观察细胞有丝分裂实验中按解离、漂洗、染色、制片顺序制作装片D．可通过比较过氧化氢在不同条件下分解的快慢证明酶具有高效性
解析：洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色便于观察，所以一般用洋葱鳞片叶外表皮细胞探究细胞的失水和吸水，A正确；斐林试剂甲液和乙液混合后应立即使用，同时斐林试剂应现用现配，B错误；观察细胞有丝分裂实验中，需要制作洋葱根尖细胞有丝分裂装片，制作装片的步骤为解离→漂洗→染色→制片，最后用显微镜观察，C正确；与加FeCl3的试管相比，加肝脏研磨液的试管中过氧化氢分解得更快，证明酶具有高效性，D正确。
2．下表为高中生物学实验中涉及的部分操作流程，其中不合理的是(　　)
解析：绿叶中色素的分离：制备滤纸条→画滤液细线→用层析液分离色素→观察与记录，A合理。果酒的制作：采摘新鲜葡萄→冲洗葡萄，去除枝梗→发酵瓶消毒，葡萄榨汁→葡萄汁装入发酵瓶→发酵酿造葡萄酒(盖上瓶盖→定时排气)，B合理。观察植物细胞的有丝分裂时，其装片的制作过程为解离、漂洗、染色和制片。在制片时，先将根尖放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子尖把根尖弄碎，再盖上盖玻片，C不合理。验证酶的专一性实验需要鉴定淀粉和蔗糖是否被淀粉酶分解，实验过程：分别加入等量的蔗糖和淀粉溶液→均加入等量淀粉酶溶液→均加入等量斐林试剂→加热→观察，D合理。
题点2　教材经典实验分析与评价3．(2022·广东选择考)下列关于遗传学史上重要探究活动的叙述，错误的是(　　)A．孟德尔用统计学方法分析实验结果发现了遗传规律B．摩尔根等基于性状与性别的关联证明基因在染色体上C.赫尔希和蔡斯用对比实验证明DNA是遗传物质D．沃森和克里克用DNA衍射图谱得出碱基配对方式解析：沃森和克里克结合查哥夫的实验结果构建了DNA双螺旋结构模型，得出了碱基配对方式，D错误。
4．下列对生物科学研究方法和相关实验的说法，错误的是(　　)A．模型构建：研究种群数量的变化规律和DNA双螺旋结构的发现B．加法原理：艾弗里的肺炎链球菌的体外转化实验C．对比实验：探究酵母菌在不同氧气条件下细胞呼吸的方式D．假说—演绎法：摩尔根的果蝇杂交实验证明基因在染色体上
解析：研究种群数量变化规律和DNA双螺旋结构的发现都采用模型构建法，而种群数量的变化规律是数学模型，DNA双螺旋的结构属于物理模型，A正确；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中，用蛋白酶、RNA酶、DNA酶等处理细胞提取物体现了减法原理，B错误；探究酵母菌在不同氧气条件下的细胞呼吸方式，两组实验均需要控制实验条件，实验属于相互对照，即对比实验，C正确；摩尔根利用果蝇进行杂交实验，运用假说—演绎法证明基因在染色体上，D正确。
考点2　实验设计、分析与评价 1．掌握分析实验设计题的程序
2．描述实验设计步骤的“四步曲”
在书写实验步骤时应注意以下几点：(1)步骤设计一般不宜连续描述，而是分段叙述，并加以编号。(2)为使叙述更简洁，对试管、烧杯等实验器材一般要加以分组、编号，如A、B或甲、乙等。(3)叙述中尽量用规范的实验术语，不能使用含糊的口语，如“等量”不宜说成“一样多”等。
(4)一般在时间、温度、物质的量上难以做到准确的量化表达，尽可能用“相同”“适宜”或“适量”等“定性”的语言表达。(5)实验设计中适时出现“其他培养条件相同”或“培养相同一段时间后”等都是很好的得分点。(6)题目给出的实验材料和试剂一般应充分利用，除非题目条件允许，否则不能自己随意增减实验材料和试剂。
3．“五看法”评价实验设计
【真题研读】1．(2024·高考全国卷甲)某种病原体的蛋白质A可被吞噬细胞摄入和处理，诱导特异性免疫。回答下列问题。(1)病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于____________。解析：B细胞活化后增殖、分化产生的浆细胞可以产生并分泌抗体，而抗体存在于体液中，所以病原体感染诱导产生浆细胞的特异性免疫方式属于体液免疫。
(2)溶酶体中的蛋白酶可将蛋白质A的一条肽链水解成多个片段，蛋白酶切断的化学键是________。解析：蛋白酶水解蛋白质切断的化学键是肽键。
(3)不采用荧光素标记蛋白质A，设计实验验证蛋白质A的片段可出现在吞噬细胞的溶酶体中，简要写出实验思路和预期结果。答案：实验思路：用含3H标记的氨基酸的培养基或细胞培养该病原体，让其蛋白质A带上放射性标记；将蛋白质A带放射性标记的病原体注入健康小鼠体内，定期取小鼠的吞噬细胞，检测其中溶酶体的放射性情况。预期结果：小鼠吞噬细胞的溶酶体中出现放射性。
解析：不采用荧光素标记蛋白质A，则可采用放射性同位素标记法。蛋白质的组成元素有C、H、O、N等，可用含3H标记的氨基酸的培养基或细胞培养该病原体，让其蛋白质A带上放射性标记；将蛋白质A带放射性标记的病原体注入健康小鼠体内，定期取小鼠的吞噬细胞，检测其中溶酶体的放射性情况。预期结果：小鼠吞噬细胞的溶酶体中出现放射性。
2．(2024·浙江6月选考)内蒙古草原是我国重要的天然牧场，在畜牧业生产中占有重要的地位。回答下列问题：(1)调查发现某草原群落中贝加尔针茅生活力强、个体数量多和生物量________，据此判定贝加尔针茅是该群落中占优势的物种，影响其他物种的生存和繁殖，对群落的________和功能起决定性的作用。解析：群落中的物种组成不是固定不变的。随着时间和环境的变化，原来不占优势的物种可能逐渐变得有优势。贝加尔针茅是该群落中占优势的物种，应该具有生活力强、个体数量多和生物量大以及对群落的结构和功能起决定性的作用等特征。
(2)为探究草原放牧强度和氮素施加量对草原群落的影响，进行了相应实验。①思路：设置不同水平的氮素添加组，每个氮素水平都设置_____________处理，一段时间后对群落的物种丰富度、功能特征等指标进行检测。其中植物物种丰富度的调查常采用________法。
②结果：植物的物种丰富度结果如图所示。
③分析：结果表明，不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度______________。过度放牧会导致植物的物种丰富度________，引起这种变化的原因是过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食，使其与适口性________的植物竞争资源时容易处于劣势。
解析：①本实验的自变量是放牧强度和氮素施加量，因变量为物种丰富度。据图可知，本实验设置了不同水平的氮素添加组，每个氮素水平都设置不同放牧强度处理。常采用样方法调查植物物种丰富度。③据图可知，不同水平的氮素添加组之间植物的物种丰富度基本相同，高放牧强度组物种丰富度相对值远小于不放牧对照组，说明过度放牧会导致植物的物种丰富度降低。过度放牧使适口性好的植物先被家畜采食，使其与适口性差的植物竞争资源时容易处于劣势。
(3)秉承可持续发展理念，既要保护草场资源，又要肉、奶高产，保证牧民经济效益，根据“S”形增长)原理，牧民应将家畜种群数量维持在____________________水平。解析：根据“S”形增长规律，牧民应将家畜种群数量维持在接近且不超过K值水平。
【对点突破】1．长期高血糖会引起脑部认知功能障碍，引发糖尿病脑病。为探究姜黄素对糖尿病脑病的影响，科研人员对四组大鼠进行持续12周灌胃处理，24周后测定实验结果如下图所示(其中“水迷宫逃避潜伏期”可反映脑部认知功能)。回答下列问题：
(1)人体内能够降低血糖浓度的激素是____________，该激素分泌正常的人也有可能患糖尿病，最可能的原因是_______________________。解析：胰岛素是人体中唯一能够降低血糖的激素，其作用分为两个方面：促进血糖氧化分解、合成糖原、转化成非糖物质等；抑制肝糖原的分解和非糖物质转化。胰岛素属于激素，需要与受体结合后才能起作用，故胰岛素分泌正常的人也可能患糖尿病，最可能的原因是胰岛素的受体出现问题，如受体敏感性降低等。
(2)该实验设置甲、乙两组的目的是_____________________________________________________。比较丙、丁两组实验结果，可以得出的结论是_________________________________________________________________________________________。
作为对照，验证生理盐水和姜黄素的
姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用，能改善脑部的认知功能障碍
解析：分析题意可知，本实验的目的是探究姜黄素对糖尿病脑病的影响，实验组应为糖尿病脑病大鼠，故据此分析，设置甲、乙组的目的是作为对照，验证生理盐水和姜黄素的安全性(或无副作用)；分析题图可知，比较丙组(糖尿病脑病大鼠＋生理盐水)、丁组(糖尿病脑病大鼠＋姜黄素)的体重平均值、血糖浓度平均值和水迷宫逃避潜伏期，可以得出的结论是丙组的血糖浓度和水迷宫逃避潜伏期大于丁组，而体重平均值小于丁组，说明姜黄素对糖尿病脑病引起的体重减轻和血糖浓度升高具有缓解作用，能改善脑部的认知功能障碍。
(3)进一步研究发现，糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与IGF-1(胰岛素样生长因子)的含量呈负相关，而灌胃姜黄素会影响IGF-1的含量，请推测姜黄素治疗糖尿病脑病的机理：____________________________________________________________________________________。解析：分析题意可知，糖尿病脑病大鼠脑部神经细胞凋亡率与IGF-1的含量呈负相关，而姜黄素可改善脑部认知功能，故据此推测姜黄素治疗糖尿病脑病的机理为姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量，从而抑制神经细胞的凋亡，改善神经系统的功能，提高学习记忆能力。
姜黄素通过增加脑部神经细胞中胰岛素样生长因子(IGF-1)的含量，从而抑制神经细胞的凋亡
2．春夏季蛇类活动频繁，蛇毒成分因毒蛇种类不同而复杂多样，主要是具有酶活性的蛋白质或多肽。CTX是眼镜蛇蛇毒的主要毒性成分之一，会导致细胞凋亡、脏器受损。回答下列问题。(1)人遇到蛇时，会因惊恐引起心跳加快、呼吸急促，控制这种生理现象产生的是_____神经系统，同时肾上腺素分泌增多，警觉性提高，反应灵敏，以上现象体现了神经调节和体液调节之间的关系是___________________________________________________________________________________。一方面内分泌腺受中枢神经系统的调节，另一方面内分泌腺分泌的激素也会影响神经系统的功能
解析：题干中“人遇到蛇时，会因惊恐引起心跳加快、呼吸急促”，这种生理现象是不受意识支配的，控制它产生的是自主神经系统；“同时肾上腺素分泌增多，警觉性提高，反应灵敏”体现的是体液调节，两种现象一起发生体现了神经调节和体液调节之间的关系是一方面内分泌腺受中枢神经系统的调节，另一方面内分泌腺分泌的激素也会影响神经系统的功能。
(2)CTX可以与癌细胞结合，促使其发生细胞凋亡。为验证CTX对癌细胞数量增殖具有抑制作用，科研人员设计了以下实验，步骤如下。①实验分组，请完善表格中第3组所需实验材料(用“－”代表未选择该实验材料，“＋”代表选择该实验材料，“＋”的数量代表所选材料的添加量)。其中相互之间可以形成对照的有____________。
第1组和第2组，第2组和第3组
②将上述各组混合物放在相同且适宜的条件下培养，每隔一段时间计数并记录。③根据每组记录的细胞数，绘制曲线图，下图中c曲线代表的是①步骤中的第__________组。
解析：实验分组要符合单一变量和等量原则以及形成相互对照，首先三组都要加入等量的癌细胞，其次CTX、生理盐水、抗CTX血清三者的总量要相同，所以第1组加了2份(假设1个“＋”表示1份)的生理盐水，第2组加了CTX和生理盐水各1份，第3组则是加入CTX和抗CTX血清各1份。第1组和第2组对照观察CTX对癌细胞数量增殖是否具有抑制作用，第2组和第3组对照为加抗CTX血清后对癌细胞的抑制作用是否存在，所以其中相互之间可以形成对照的有第1组和第2组，第2组和第3组。因为CTX可以与癌细胞结合，促使其发生细胞凋亡，而加了抗CTX血清会减少CTX，所以根据曲线图可知，c曲线代表的是①步骤中的第2组，b曲线为①步骤中的第3组，a曲线则表示的是步骤①中的第1组。
(3)科学家已研发出腺病毒载体重组CTX基因的抗癌药物，可诱导癌细胞产生CTX，从而加速其细胞凋亡，如果接种者之前感染过腺病毒，则抑癌效果可能会________(填“减弱”“增强”或“不变”)。解析：如果接种者之前感染过腺病毒，体内存在相应的记忆细胞和抗体，选择腺病毒载体制成抗癌药物会影响药物效果，则抑癌效果可能会减弱。
3．研究人员发现，在鱼饲料中添加一定浓度的肉碱，肉碱进入鱼体后可提高鱼类对脂肪的利用率，有效减少养殖鱼类的脂肪过度沉积，使鱼类健康生长。回答下列问题。(1)脂肪的水解产物如甘油、长链脂肪酸等都能作为细胞呼吸的底物。下图为相关的代谢过程。
①有氧呼吸的过程中，丙酮酸和长链脂酰CA转化为乙酰CA，再进入柠檬酸循环。柠檬酸循环发生的场所是____________。过多的柠檬酸被运到其他场所后可用于合成脂质或氨基酸等，这说明细胞呼吸除能为鱼体提供能量外，还是____________________的枢纽。
解析：①分析题意可知，有氧呼吸的过程中，丙酮酸和长链脂酰CA转化为乙酰CA，再进入柠檬酸循环，丙酮酸的进一步分解发生在有氧呼吸第二阶段，场所是线粒体基质；过多的柠檬酸被运到其他场所后可用于合成脂质或氨基酸等，这说明细胞呼吸除能为鱼体提供能量外，还是有机物相互转化的枢纽。
②图示过程中，长链脂酰CA需通过肉碱实现转运，该过程主要受酶1活性的制约。胰高血糖素能激活某种蛋白激酶而提高酶1的活性。据此分析，当鱼体内的血糖浓度下降时，会因为___________________________________________________，使体内的长链脂肪酸的利用率有所_____(填“提高”或“下降”)。
胰高血糖素升高激活某种蛋白激酶活性，提高酶1的活性
解析：②胰高血糖素是能够升高血糖的激素，而酶1的活性能够制约长链脂酰CA通过肉碱的转运，胰高血糖素能激活某种蛋白激酶而提高酶1的活性，则当鱼体内的血糖浓度下降时，会因胰高血糖素含量升高，激活某种蛋白激酶活性，提高酶1的活性，从而使体内的长链脂肪酸的利用率有所提高。
(2)为探究外源性肉碱浓度与酶1活性的相关性，研究人员利用幼鱼进行实验。完成下表并回答问题。
注射适量、等量不同浓度的肉碱溶液到相应实验组的幼鱼体内
③若实验结果显示____________________________，则说明外源性肉碱浓度与酶1的活性呈正相关。
肉碱浓度越高，酶1活性越高
解析：分析题意，本实验目的是探究外源性肉碱浓度与酶1活性的相关性，则实验的自变量是外源性肉碱的有无及浓度，因变量是酶1的活性，实验设计应遵循对照原则与单一变量原则，故设计实验如下：分组前使用高脂肪饲料喂养幼鱼7天，以提高幼鱼体内的脂肪含量→注射适量、等量不同浓度的肉碱溶液到相应实验组的幼鱼体内，设置多个实验组(单一变量及重复实验)→注射等量的溶剂到对照组的幼鱼体内，设置对照组(空白对照)→将各组置于相同且适宜条件下饲养，控制无关变量(无关变量应等量且适宜)→检测肌肉和肝脏等组织细胞中酶1的活性。若实验结果显示肉碱浓度越高，酶1活性越高，则说明外源性肉碱浓度与酶1的活性呈正相关。
4．神经细胞外的Ca2＋能竞争性结合Na＋载体，对Na＋内流具有抑制作用，称为膜屏障作用。适宜的血钙浓度对保持神经系统的正常兴奋性发挥着重要作用，当血钙浓度低于2.25 mml/L时，机体会发生抽搐或肌肉痉挛(俗称抽筋)；当高于2.75 mml/L 时会患高钙血症，患者表现出肌无力等症状。(1)在血钙浓度过低时，肌肉发生抽筋的原因是_____________________；血钙浓度过低时，对Na＋内流的抑制作用减弱，神经细胞容易产生兴奋而使肌肉持续收缩表现出抽筋高钙血症患者表现出肌无力的原因是_______________________________。血钙浓度过高时，对Na＋内流的抑制作用增强，神经细胞不易产生兴奋，无法完成肌肉的正常收缩由此可见，维持内环境稳态的意义是______________________________。
保证机体进行正常的生命活动
(2)为验证膜屏障作用，请简要写出实验思路，并预测实验结果。实验材料及试剂：正常Ca2＋浓度任氏液(含有Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－等)浸润中的蛙坐骨神经—腓肠肌标本，生物信号采集仪(能记录电极处的电位变化)等。可根据实验需要对任氏液中相关离子浓度进行调整。实验思路：_________________________________________。实验结果(绘制膜电位变化的大致曲线图)。答案：连接正常Ca2＋浓度任氏液中的神经纤维与生物信号采集仪，对坐骨神经施加一定刺激，记录采集仪所显示的电位变化；然后降低任氏液中Ca2＋浓度，其他条件不变，重复实验(合理即可)实验结果：