2025届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十五实验与探究

这是一份2025届高考生物二轮专题复习与测试专题强化练十五实验与探究，共10页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2024·佛山高三一模)选择合适的材料和试剂有助于实验目的的达成。下列材料或试剂的选择合理的是( D )
A．选用洋葱鳞片叶提取叶绿体色素
B．选用大蒜根尖分生区观察细胞的质壁分离
C．选用H2O2作为底物探究酶的最适温度
D．选用甲紫溶液对细胞中的染色体染色
解析：洋葱鳞片叶没有叶绿体，A不合理；大蒜根尖分生区细胞没有中央大液泡，不能用于观察质壁分离，B不合理；H2O2的分解速率本身受到温度影响，因此H2O2不能作为底物探究酶的最适温度，C不合理；染色体可以被碱性染料染色，故可选用甲紫溶液对其进行染色，D合理。
2．(2024·茂名高三二模)生物学的发展离不开技术的支持，下列叙述错误的是( A )
A．放射性同位素标记技术可用于证明光合作用释放的氧气来自水
B．DNA分子杂交技术可用于两种生物亲缘关系的判断
C．PCR可用于目的基因分子水平的检测
D．离心技术可用于证明DNA的半保留复制
解析：证明光合作用释放的氧气来自水利用了18O同位素标记技术，但18O同位素没有放射性，A错误；DNA分子杂交技术可用于判断生物亲缘关系的远近，形成杂合双链区的部位越多说明物种间的亲缘关系越近，B正确；通过PCR等技术可检测受体细胞染色体DNA上是否插入了目的基因或目的基因是否转录出mRNA，即PCR可用于目的基因分子水平的检测，C正确；科学家运用同位素标记和离心技术证明了DNA的半保留复制，D正确。
3．以下是生物学实验的部分操作过程，其中正确的是( D )
解析：检测生物组织中的还原糖时，NaOH溶液和CuSO4 溶液应先混合均匀再使用，A错误；进行绿叶中色素的提取和分离时，应用无水乙醇提取色素或用体积分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠代替，B错误；探究植物细胞的吸水和失水时，应将表皮细胞先置于蔗糖溶液中观察其失水，再置于清水中观察吸水，C错误；用高倍显微镜观察细胞时，应先用低倍镜观察清楚后，移至视野中央再换高倍镜观察，D正确。4.生物学实验常呈现“五颜六色”的变化。下列实验中有关颜色变化的叙述，正确的是( C )
A．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
B．在无氧发酵的果汁中加入酸性重铬酸钾溶液，混匀后由蓝色变成灰绿色
C.在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色
D．刚果红染液能与纤维二糖、葡萄糖等糖类物质结合形成红色复合物
解析：斐林试剂的颜色为蓝色，在新鲜的梨汁中加入斐林试剂，混匀后在加热条件下由蓝色变成砖红色，A错误；无氧发酵产生酒精，在酸性条件下，重铬酸钾溶液与酒精发生化学反应，颜色由橙色变为灰绿色，B错误；二苯胺可以作为鉴定DNA的试剂，在DNA溶液中加入二苯胺试剂，混匀后在沸水浴条件下逐渐变成蓝色，C正确；刚果红染液能与纤维素等多糖类物质结合形成红色复合物，并不能与纤维二糖、葡萄糖等发生化学反应，D错误。
5．下表为某兴趣小组设计的实验及实验结果，该实验结果可以证明( C )
注：“√”表示加入该成分，“－”表示未加入该成分。
A．酶具有高效性
B．酶发挥催化作用需要温和的条件
C．酶具有专一性
D．多数酶是蛋白质，少数酶是RNA
解析：根据1、2号试管实验结果可知，淀粉能被淀粉酶水解，不能被蛋白酶水解，说明酶具有专一性；3、4号试管中淀粉酶、蛋白酶的本质都是蛋白质，蛋白质能与双缩脲试剂反应呈紫色，C符合题意。
6.以新鲜菠菜叶为材料进行绿叶中色素的提取和分离实验，某小组得到右图所示结果。下列关于该结果的分析，正确的是( B )
A．是正确操作后得到的理想结果
B．可能研磨时未加入CaCO3导致
C．可能研磨时未加入SiO2导致
D．可能提取时加入过量的无水乙醇
解析：题图中滤纸条上距离点样处由近到远的条带分别代表叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，绿叶中叶绿素含量高于类胡萝卜素含量，但题图中显示类胡萝卜素含量高于叶绿素含量，不是操作后得到的理想结果，可能是研磨时未加入CaCO3 导致叶绿素被分解，A错误，B正确；若研磨时未加入SiO2导致研磨不充分，则各种色素含量均下降，但叶绿素含量应始终高于类胡萝卜素含量，与题图不符，C错误；若提取时加入过量的无水乙醇使色素浓度下降，但叶绿素含量应始终高于类胡萝卜素含量，与题图不符，D错误。
7．(2024·肇庆高三二模)目前医学水平尚无法治愈糖尿病，但可以通过食用富含膳食纤维的食物来改善血糖水平。为验证富含膳食纤维的食物可辅助治疗糖尿病，某科研小组将100位糖尿病患者随机均分为甲、乙两组进行实验，具体操作步骤：甲组先口服降糖药物A，再进行常规膳食；乙组先①，再②。下列相关说法正确的是( D )
A．该实验使用了空白对照的方法
B．降糖药物A的作用效果只与胰高血糖素的作用效果相抗衡
C．乙组中的①是口服降糖药物A的溶剂，②是常规膳食
D．该实验操作步骤中缺少检测甲、乙两组处理前后患者血糖水平
解析：该实验使用了相互对照的方法，A错误；降糖药物A的作用效果与胰高血糖素、肾上腺素等的作用效果相抗衡，B错误；乙组中的①是口服降糖药物A，②是食用富含膳食纤维的食物，C错误；该实验操作步骤中缺少检测甲、乙两组处理前后患者血糖水平，无法获得数据，D正确。
8．为研究毒品海洛因的危害，将受孕7天的大鼠按下表随机分组进行实验，结果如下。
下列分析不合理的是( C )
A．低剂量海洛因即可影响胚胎的正常发育
B．Bax基因的表达水平受环境因素的影响
C.对照组胚胎的发育过程中不会出现细胞凋亡
D．结果说明孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险
解析：据题表分析可知，低剂量组的脑畸形胚胎数/活胚胎数为33%，与对照组相比明显升高，故低剂量海洛因即可影响胚胎的正常发育，A合理；Bax为脑中促凋亡蛋白，分析题表数据可知，与对照组相比，海洛因处理组的Bax含量升高，故海洛因会促进Bax含量升高导致脑细胞凋亡，说明Bax基因的表达水平受环境因素的影响，B合理；细胞凋亡是由基因决定的细胞程序性死亡，是一种正常的生理现象，对照组的Bax含量为6.7 μg·L－1，故对照组胚胎的发育过程中也会出现细胞凋亡，C不合理；据题表数据可知，海洛因处理组的活胚胎数降低，脑畸形胚胎数和脑细胞凋亡率均升高，故推测孕妇吸毒有造成子女智力障碍的风险，D合理。
9．为寻找调控蛋白分泌的相关基因，科学家用化学诱变剂处理芽殖酵母，以酸性磷酸酶(P酶)为指标，在酵母中筛选出突变株(sec1)并进行了研究：将酵母置于无磷酸盐培养液中，对sec1和野生型的胞外P酶检测结果如下图所示。下列说法错误的是( D )
注：无磷酸盐培养液可促进酵母P酶的分泌，分泌到胞外的P酶活性可反映P酶的量。
A．酵母细胞中合成的分泌蛋白通过胞吐作用分泌到细胞膜外
B．数据表明，在37 ℃时突变株(sec1)P酶的分泌受到抑制
C．与野生型相比，突变株(sec1)是一种温度敏感型突变体
D．与24 ℃时相比，在37 ℃时野生型P酶的合成与分泌均受到抑制
解析：大分子、颗粒性物质跨膜运输的方式是胞吞或胞吐，分泌蛋白属于大分子，分泌蛋白一般通过胞吐作用分泌到细胞膜外，A正确；由题图分析可知，在37 ℃时突变株(sec1)P酶活性在2.5 h左右时下降，说明其分泌受到抑制，B正确；据题图可知，转入37 ℃后，突变株(sec1)胞外P酶活性先增强后减弱，野生型的一直在增强，因此与野生型相比，突变株(sec1)是一种温度敏感型突变体，C正确；与24 ℃时相比，在37 ℃时野生型P酶活性随时间延长而增强，说明其合成与分泌没有受到抑制，D错误。
10．结肠癌是指起源于结肠黏膜上皮的恶性肿瘤，药物奥沙利铂可抑制肿瘤生长。香砂六君子汤出自《古今名医方论》，具有益气化痰、理气畅中的功效。为探究香砂六君子汤对患有结肠癌小鼠的调控作用，将小鼠结肠癌细胞经传代培养后，于裸鼠(无胸腺)颈部背侧皮下接种，构建肿瘤模型。建模成功后，将其随机均等分成5组，即模型组、阳性组(化疗药物奥沙利铂，1 mg·kg－1)及香砂六君子汤低、中、高剂量组(5.4 g·kg－1、10.8 g·kg－1、21.6 g·kg－1) 。一段时间后，检测相关指标，部分结果见下表。下列相关叙述正确的是( B )
A.模型组作为对照组，为其他实验组提供了抑制肿瘤效果的参照标准
B．裸鼠作为实验对象，避免了自身免疫系统杀伤癌细胞干扰实验结果
C．香砂六君子汤中剂量组结果表明，香砂六君子汤与奥沙利铂抑制肿瘤的机理相同
D．香砂六君子汤高剂量组结果表明，香砂六君子汤抑制肿瘤的最适浓度为21.6 g·kg－1
解析：模型组作为空白对照组，阳性组为其他实验组提供了抑制肿瘤效果的参照标准，A错误；裸鼠无胸腺，即T淋巴细胞无发育场所，无T淋巴细胞不能进行特异性免疫，避免了自身免疫系统杀伤癌细胞干扰实验结果，B正确；香砂六君子汤中剂量组抑瘤率为53.16%，奥沙利铂抑瘤率为52.53%，表明中剂量香砂六君子汤与奥沙利铂抑制肿瘤的效果接近，但它们抑制肿瘤的机理未知，C错误；实验剂量未设置多组梯度，就题表组数不能得知香砂六君子汤抑制肿瘤的最适浓度，D错误。
二、非选择题
11．将绵羊红细胞多次注射到家兔体内，可诱导家兔产生免疫反应，绵羊红细胞被破坏溶解(溶血反应)。研究发现，同时存在溶血素(抗红细胞抗体)及补体可使红细胞发生溶血反应，使红细胞悬液从浑浊变为红色透明。为验证上述观点，某研究小组利用下列材料和试剂进行了实验。请完善实验思路，预测实验结果并分析。
实验材料及试剂：红细胞悬液、溶血素溶液、补体溶液、生理盐水等。
(1)完善实验思路：
实验组1：向试管中加入红细胞悬液0.25 mL＋溶血素溶液0.25 mL＋补体溶液0.25 mL＋生理盐水0.25 mL；
实验组2：向试管中加入红细胞悬液0.25 mL＋溶血素溶液0.25 mL＋生理盐水0.5 mL；
实验组3：向试管中加入红细胞悬液0.25 mL＋___________________________________________________；
对照组：向试管中加入红细胞悬液0.25 mL＋___________________________________________________；
各试管中溶液混合均匀，20分钟后观察并记录各组试管中的实验现象。
(2)预测实验结果：
试管中液体变为红色透明的组别是________。除直接观察试管中的实验现象外，写出另一种检测溶血反应是否发生的方法：_____________________________________________
_____________________________(简述操作过程)。
(3)分析与讨论：
①红细胞悬液、溶血素溶液和补体溶液都需使用生理盐水配制，可防止红细胞因__________被破坏溶解，以防对实验结果造成干扰。
②研究发现，补体不能直接与红细胞结合，溶血素可与红细胞表面的抗原结合形成抗原—抗体复合物，补体结合到该复合物上后才会引起红细胞溶血反应。为验证该结论，研究小组对实验组2和实验组3试管中溶液进行离心，弃去______，再向实验组2和实验组3试管中分别加入适量的________和________，20分钟后观察两组试管中的实验现象。若实验现象为_______________________________________________
___________________________________________，则支持上述结论。
③溶血素由浆细胞分泌，B细胞在接受抗原和活化的辅助性T细胞等信号刺激后，在辅助性T细胞分泌的________的作用下分裂、分化，大部分分化为浆细胞。
答案：(1)补体溶液0.25 mL＋生理盐水0.5 mL 生理盐水0.75 mL (2)实验组1 将试管中液体制成临时装片，在光学显微镜下观察红细胞是否被破坏 (3)①渗透吸水(或渗透作用) ②上清液 补体溶液 溶血素溶液 仅实验组2试管中液体从浑浊变为红色透明(或实验组2试管中液体从浑浊变为红色透明，实验组3试管中液体浑浊) ③细胞因子
12．不同温度条件下，植物对光的需求存在差异，图1是温度和其他条件适宜时光照强度与番茄净光合速率的关系，图中A点为光补偿点，B点为光饱和点；图2是番茄光补偿点和光饱和点的高低与温度变化的关系。回答下列问题：
(1)由图1可知，光补偿点的含义为当____________________时的光照强度。
(2)由图2可以看出，在5～10 ℃时，光补偿点较低，该状态下，温度对光合速率及呼吸速率的影响效果分别为____________；超过35 ℃，光饱和点不升反降，可能的原因是____________________________________________
_____________________________(写出两点即可)。
(3)光补偿点和光饱和点的高低不仅受温度影响，还受CO2浓度的影响。若降低CO2浓度，图1中A点和B点将分别向______和______移动。在采用人工光源提高番茄产量时，对光照强度的控制应考虑到__________________________(写出两点即可)等多个方面。
(4)若要得到番茄的真正光合速率，要对呼吸速率进行测定，测定番茄呼吸速率的实验思路为_______________________。
答案：(1)净光合速率为0(或光合速率等于呼吸速率)
(2)促进、促进 温度升高，影响与光合作用有关酶的活性(或酶活性降低)；光合色素分解增多，含量减少
(3)右 左 番茄所处环境的温度以及CO2浓度
(4)其他条件保持相同且一致，将番茄放置于黑暗条件下，测定其呼吸速率(或单位时间内氧气的消耗量或二氧化碳的释放量)
13．埃可病毒30型(E30)是一种肠道病毒。科学家研究发现当DDX3(一种酶)表达量增多时，E30的量也增多。RK-33是一种能够抑制DDX3合成的小分子化合物。研究人员用RK-33对E30的增殖影响进行实验，结果如下图所示。回答下列问题。
(1)E30侵入人体后，__________受到两个信号的刺激，同时需要细胞因子的作用，开始分裂、分化，大部分分化为浆细胞，浆细胞产生________。同时被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化，____________识别变化信号，并在细胞因子的作用下，加速分裂分化，裂解靶细胞。由此可见____________细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。
(2)相对于3组，设置1组和2组的目的分别是
_____________________________________________。
(3)从基因表达角度分析，推测RK-33可能作用于DDX3合成的____________过程，从而使DDX3合成减少，DDX3应该是病毒_________________________________________过程中的一种关键酶。
解析：(1)E30侵入人体后，会引发体液免疫和细胞免疫，B细胞的活化需要两个信号的刺激，即病毒与B细胞的直接接触和辅助性T细胞表面特定分子发生变化并与B细胞结合，还需要辅助性T细胞产生的细胞因子的作用。当B细胞活化后，就开始增殖、分化，大部分分化为浆细胞，浆细胞产生抗体，小部分分化为记忆B细胞。同时被病原体感染的宿主细胞膜表面的某些分子发生变化，成为靶细胞被细胞毒性T细胞识别，并在辅助性T细胞产生的细胞因子的作用下，加速分裂分化，裂解靶细胞。由此可见，辅助性T细胞在体液免疫和细胞免疫中都起着关键的作用。(2)本实验的研究目的是探究RK-33对E30的增殖影响，相对于3组，1组只添加了E30，是作为空白对照，和3组对比的单一变量为是否添加RK-33，证明RK-33物质对病毒的作用效果，2组和3组对比可以排除溶解 RK-33 的溶剂对实验的影响，以确保3组的效果是由RK-33造成的。(3)基因的表达包括转录和翻译两个过程，DDX3是一种酶，RK-33可能作用于DDX3合成的转录或翻译过程，从而使DDX3合成减少。由于DDX3表达量增多时，E30的量也增多，当DDX3合成减少后，病毒的数量也减少，推测DDX3应该是病毒增殖过程中的一种关键酶。
答案：(1)B细胞 抗体 细胞毒性T细胞 辅助性T
(2)设置1组是作为空白对照，证明RK-33物质对病毒的效果，设置2组是为了排除溶解RK-33的溶剂对实验的影响 (3)转录或翻译 复制(或增殖)
14．镍是一种重金属，由于在工业上被大量使用及废料的大量排放而对环境产生了严重的污染。科研人员发现重组质粒pSUNI含有nixA基因，该基因编码一种高特异性的Ni2＋转运蛋白，重组质粒pGPMT3带有编码金属硫蛋白的基因(tmG)，金属硫蛋白(TM)可高容量地结合重金属离子，又可在细胞内消除重金属离子对细胞本身的毒害作用。科学家利用基因工程培育出能够富集Ni2＋的“超级细菌”——大肠杆菌JM109，用来净化工业废水，治理环境污染。回答下列问题：
(1)构建重组质粒pSUNI、pGPMT3所需要的两种酶是________________，培育“超级细菌”——大肠杆菌JM109所需的目的基因是_________________________________。
(2)科研人员用____________处理大肠杆菌，使细胞处于一种能吸收周围环境DNA的生理状态，再将重组质粒导入受体细胞。在大肠杆菌JM109细胞内，nixA基因表达产物分布在大肠杆菌的____________上。
(3)科研人员为检测大肠杆菌JM109富集Ni2＋的效果，在适宜的条件下培养原JM109、JM109＋pSUNI、JM109＋PSUNI＋pGPMT3，在含有一定浓度Ni2＋的培养液中培养，检测大肠杆菌菌体的数量和菌体中Ni2＋的含量，实验结果如下图所示。
该实验原JM109组的作用是______________________，
JM109＋pSUNI组的大肠杆菌数量最少的原因是
___________________________________________。
(4)简要写出实验思路，探究大肠杆菌JM109富集Ni2＋受废水pH的影响。实验思路：
________________________________________。
解析：(1)构建重组质粒需要使用限制酶对含目的基因的DNA片段和载体DNA分子进行切割，得到互补的末端，然后再利用DNA连接酶连接起来；根据题干信息可知，nixA基因编码一种高特异性的Ni2＋转运蛋白，金属硫蛋白(TM)可高容量地结合重金属离子，又可在细胞内消除重金属离子对细胞本身的毒害作用，科学家利用基因工程培育出能够富集Ni2＋的“超级细菌”——大肠杆菌JM109，培育“超级细菌”——大肠杆菌JM109所需的目的基因是nixA、tmG。(2)将目的基因导入大肠杆菌细胞采用Ca2＋处理法，使细胞处于一种能吸收周围环境DNA的生理状态；在大肠杆菌JM109细胞内，nixA基因表达产物是Ni2＋转运蛋白，分布在大肠杆菌的细胞膜上。(3)重组质粒pSUNI含有nixA基因，pGPMT3带有编码金属硫蛋白的基因(tmG)，该实验原JM109组没有导入任何质粒(即不做任何处理)，作为对照组；JM109＋pSUNI组的大肠杆菌数量最少的原因是高特异性的Ni2＋转运蛋白将较多Ni2＋转入细胞，但没有金属硫蛋白(TM)消除Ni2＋对细胞本身的毒害作用。(4)探究大肠杆菌JM109富集Ni2＋受废水pH的影响，该实验的自变量是pH的变化，因变量是大肠杆菌JM109富集Ni2＋含量的变化，可以通过测量不同pH培养液中Ni2＋含量的变化来探究。因此实验思路是配制一系列含等量Ni2＋的不同pH培养液培养大肠杆菌JM109，一段时间后检测各组培养液中Ni2＋含量的变化。
答案：(1)限制酶、DNA连接酶 nixA、tmG (2)Ca2＋ 细胞膜 (3)作为对照 高特异性的Ni2＋转运蛋白将较多Ni2＋转入细胞，但没有金属硫蛋白(TM)消除Ni2＋对细胞本身的毒害作用 (4)配制一系列含等量Ni2＋的不同pH培养液培养大肠杆菌JM109，一段时间后检测各组培养液中Ni2＋含量的变化
选项
实验名称
实验操作
A
检测生物组织中的还原糖
向待测液中选加入NaOH溶液，再加CuSO4溶液，水浴加热
B
绿叶中色素的提取和分离
先用95%的乙醇提取色素，再用层析液分离色素
C
探究植物细胞的吸水和失水
将表皮细胞先置于清水中观察吸水，再置于蔗糖溶液中观察失水
D
使用高倍显微镜观察几种细胞
在低倍镜下观察清楚物像后，先移至视野中央，再换成高倍镜观察
试管
淀粉溶液2 mL
蒸馏水2 mL
淀粉酶
蛋白酶
碘液
双缩脲试剂
结果
1
√
－
－
√
√
－
变蓝
2
√
－
√
－
√
－
不变蓝
3
－
√
√
－
－
√
变紫色
4
－
√
－
√
－
√
变紫色
处理检查项目
对照组
连续9天给予海洛因
低剂量组
中剂量组
高剂量组
活胚胎数/胚胎总数(%)
100
76
65
55
脑畸形胚胎数/活胚胎数(%)
0
33
55
79
脑中促凋亡蛋白Bax含量(μg·L－1)
6.7
7.5
10.0
12.5
序号
组别
肿瘤质量/ mg
抑瘤率/%
1
模型组
1.58
0
2
阳性组
0.75
52.53
3
香砂六君子汤低剂量组
1.02
35.44
4
香砂六君子汤中剂量组
0.74
53.16
5
香砂六君子汤高剂量组
0.5
68.35