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专题14 实验与探究-备战 高考生物二轮复习题型专练
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这是一份专题14 实验与探究-备战 高考生物二轮复习题型专练，文件包含专题14实验与探究-备战2022年高考生物二轮复习题型专练解析版doc、专题14实验与探究-备战2022年高考生物二轮复习题型专练原卷版doc等2份试卷配套教学资源，其中试卷共52页， 欢迎下载使用。
专题14 实验与探究
【要点提炼】
【方法指导】
知识点一 观察类实验和鉴定提取类实验
1．观察类实验
实验名称
细胞的
状态
观察对象
染色剂
生物材料(及特殊要求)
观察DNA和RNA在细胞中的分布
死细胞
DNA和RNA的分布
吡罗红甲基
绿染色剂
人的口腔上皮细胞
DNA、RNA同时存在时染色剂要混合使用且现配现用
观察线粒体
活细胞
线粒体
健那绿染液
用生理盐水配制健那绿染液，用显微镜观察
观察细胞的减数分裂
死细胞
染色体
无(为固定装片)
蝗虫精母细胞
低温诱导染色体加倍
死细胞
改良苯酚品红染液
洋葱根尖分生区细胞
染色前需漂洗干净
观察细胞的有丝分裂
死细胞
龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)
使用显微镜观察多种多样的细胞
活或死
细胞
细胞
无(无需染色)
酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体
活细胞
叶绿体
藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)
观察植物细胞的质壁分离与复原
活细胞
紫色中央液泡的大小和原生质层的位置
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.鉴定提取类实验
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的鉴定
碘液
蓝色
脱色的叶片等
若材料有颜色，需先脱色
还原糖的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现用、水浴加热
脂肪的鉴定
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片(或匀浆)
需用高倍显微镜观察(匀浆不需用高倍显微镜观察)
蛋白质的鉴定
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
绿叶中色素的提取和分离
提取液：无水乙醇；分离液：层析液
①胡萝卜素：橙黄色；
②叶黄素：黄色；
③叶绿素a：蓝绿色；
④叶绿素b：黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取和鉴定
二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞等
沸水浴加热5 min
3．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
观察植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含紫色大液泡
用显微镜观察多种多样的细胞
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA和RNA在细胞中的分布
内表皮细胞近于无色
管状叶
叶绿体中色素的提取和分离
/
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，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(4 ℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高
4.辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色
原理
红
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀 ②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色
③RNA＋吡罗红溶液→红色 ④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
黄
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
③CO2＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
绿
①DNA＋甲基绿染液→绿色 ②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色
③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
④叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝
①淀粉＋碘液→蓝色
②DNA＋二苯胺试剂蓝色
紫
①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色 ②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
5.常用试剂的种类及作用
试剂
体积分数或质量浓度
作用原理
相关实验
酒精
50%
洗去浮色(溶剂)
脂肪的鉴定
70%
消毒
微生物的实验室培养
95%
解离
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
100%
溶解、提取色素
绿叶中色素的提取和分离
盐酸
5%
营造酸性环境
探究pH对酶活性的影响
8%
改变细胞膜的通透性，使染色质中的DNA与蛋白质分离
观察DNA和RNA在细胞中的分布
15%
解离
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
NaOH
0.1 g·mL－1
斐林试剂、双缩脲试剂的成分
检测还原糖、蛋白质
5%
营造碱性环境
探究pH对酶活性的影响
0.1%
遇酚酞呈紫红色
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
CuSO4
0.05 g·mL－1
斐林试剂的成分
检测还原糖
0.01 g·mL－1
双缩脲试剂的成分
检测蛋白质
知识点二 探究类实验和调查类实验
1．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
半透膜两侧溶液的浓度差
漏斗玻璃管内液面上升的高度
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(至少三种)
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(至少三种)
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
氧气的有无
CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短)；酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测)
葡萄糖溶液的量和浓度、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体积的大小(琼脂块的大小)
物质运输的效率(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探索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、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等
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(或鱼缸)中群落的演替
时间
群落的演替
水族箱的培养条件和环境等
2.调查类实验
实验名称
调查对象
统计方法
计算方法
调查人群中的遗传病
人群
汇总法
发病率＝患病人数/被调查人数×100%
种群密度的取样调查
活动能力强，活动范围大的动物
标志重捕法
个体总数(N)/初次捕获标记个体数(n)＝再次捕获个体数(M)/重捕的标记个体数(m)，以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物
样方法
种群密度＝所有样方种群密度之和/样方个数
调查当地农田生态系统中的能量流动情况
农田生态系统
汇总法
能量传递效率＝第n＋1营养级同化的总能量/第n营养级同化的总能量
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中小动物
记名计算法或目测估计法
样地中物种数目的多少
知识点三、实验设计的基本原则
1.科学性原则
所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他科学领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体地说，科学性原则体现在以下几个方面：实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。
2．平行重复原则
平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，观察其对实验结果的影响程度。任何实验都必须能够重复，在同样条件下重复，实验结果应该一致或相近，实验设计时，可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。
3．单一变量原则
单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义包括：①不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量；②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的，实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的，从而证明实验组变量的作用。因此，在进行实验设计时，要首先确定实验变量并正确设置。
4．对照原则
对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。
5．控制与平衡控制原则
该原则是指要严格地操纵自变量，以获取因变量。同时，要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差，以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。
6．随机性原则
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可以：①消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果出现误差。
知识点四、探究性实验与验证性实验的比较
验证性实验
探究性实验
实验目的
验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论已经明确
探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论存在多种可能
实验假设
结论已知，不需假设
对探究的问题提出一种可能
实验原理
由验证内容决定
由探究内容决定
实验步骤
①分组编号②实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同)
③观察、记录实验现象，收集整理实验数据
①分组编号②实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同)
③观察、记录实验现象，收集整理实验数据
实验现象
只有一种情况
存在多种可能
结果预测
对确定的结果进行描述
对多种可能进行描述
实验结论
要验证的问题
肯定或否定假说
知识点五、实验设计及分析
1．科学研究方法的基本思路
生物科学是一门实验科学，在生物学中，很多基本概念、基本方法、基础理论的得出，都是通过科学家的实验最终确立的，因此学好科学研究方法的基本思路，就显得极为重要。
科学研究方法的基本思路是：
观察、提出问题―→提出假说―→设计、完成实验―→分析数据，得出结论
2．实验设计时的一般步骤
第一步，取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出，要结合实验的目的和原理合理利用。
第二步，相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照
(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。
第三步，进一步做相同处理(其他因素相同且最适)。
第四步，检测、观察、统计、比较。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。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。
3.实验结果与结论的分析与归纳
实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。
归纳实验结论的一般思路是：
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量， 将实验分为多个对照组。
(2)由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，先得出正确结论(分结论)。
(3)再根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，如果实验目的已知，可直接作为正确结论，但全面性要因对照组而定。
命题点
考向一 观察类实验和鉴定提取类实验
【典例1】 某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动，显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示，下列有关叙述正确的是( )
A．可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B．高倍镜下可以观察到叶绿体有两层膜
C．细胞质的流动方向是顺时针
D．用菠菜叶进行实验，应撕取上表皮制作装片
【答案】A
【解析】苔藓叶片由单层细胞构成，因此可以直接用苔藓叶片做成装片观察，A正确；叶绿体的双层膜属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误；显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，因此观察到的细胞质流动方向与实际流动方向是一致的，即细胞质的流动方向是逆时针，C错误；用菠菜叶进行实验，应撕取稍带些叶肉的下表皮制作装片，D错误。
【典例2】下列有关观察类实验的叙述错误的是( )
A．用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离
B．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，需用染色剂对细胞结构染色
C．只有在保持细胞活性的条件下，通过苏丹Ⅲ染色才能观察花生种子子叶细胞中的脂肪
D．观察叶绿体实验，细胞需保持生活状态，但无需染色
【答案】C
【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，观察原生质层的变化较容易，可以作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离，A正确；观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，需要用龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，B正确；观察花生子叶中的脂肪时，无需保持细胞活性，C错误；观察叶绿体实验，细胞需保持生活状态，叶绿体本身为绿色，因此无需染色，D正确。
【拓展练习】
观察细胞结构时，下列说法正确的是( )
A．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察人体口腔上皮细胞，可以观察到核糖体和中心体
C．观察黑藻叶临时装片时，若光线太亮，则应改用凹面反光镜、小光圈
D．若视野中有异物，转动物镜和移动装片异物均不动，则异物在目镜上
【答案】D
【解析】低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节光圈或转动反光镜，A错误；核糖体在光学显微镜下无法看清，可用电子显微镜观察，B错误；观察黑藻叶临时装片时，若光线太亮，则应改用平面反光镜、小光圈，C错误；转动物镜和移动装片异物均不动，说明异物不在物镜和装片上，因此可推测异物在目镜上，D正确。
考向二 鉴定提取类实验
【典例1】下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( )
A．提取色素前，将菠菜绿叶用清水浸泡清洗，提取效果会更好
B．收集的色素提取液在适宜的光照下能进行光反应产生氧气
C．光合色素易溶于无水乙醇，但层析液不可用无水乙醇替代
D．胡萝卜素位于滤纸条的最上方，是因为其随提取液扩散最快
【答案】C
【解析】提取色素前，将菠菜绿叶用清水浸泡清洗，会使细胞吸水，提取时会降低提取剂的浓度，减少色素的提取量，降低实验效果，A错误；光反应过程需要光合色素，也需要酶的催化，将得到的色素提取液置于适宜的光照下，由于缺少酶，且光反应需要在膜上进行，因此不能进行光反应产生氧气，B错误；光合色素易溶于无水乙醇，可用无水乙醇提取光合色素，但层析液不可用无水乙醇替代，C正确；胡萝卜素位于滤纸条的最上方，是因为其随层析液扩散最快，D错误。
【典例2】 （2019天津卷·5）多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( )
A．植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
【答案】C
【解析】植物产生挥发性物质，如吸引昆虫天敌的挥发性物质，可以吸引天敌捕食昆虫，这体现了化学信息传递调节种间关系的功能，A正确；由于任何一个物种都不是单独进化的，因此，植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果，B正确；Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长，若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少，而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加，C错误；开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长，为控制烟粉虱提供防治措施，D正确；因此，本题答案选C。
【拓展练习】
1.为探究影响酶活性的因素，某同学设计了以下实验方案。下列有关叙述不正确的是( )
试管
底物和试剂
实验条件
甲
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
37 ℃水浴
乙
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
70 ℃水浴
丙
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
0 ℃水浴
A.该实验中pH属于无关变量，故三支试管的pH应相同且适宜
B．检测该实验的结果可选用双缩脲试剂
C．该实验的自变量为温度
D．该实验的观测指标是相同时间内蛋白块的变化情况(或蛋白块消失所用的时间)
【答案】B
【解析】三组实验中的不同条件是温度，所以温度是自变量，pH属于无关变量，三支试管的pH应相同且适宜，A、C正确；检测该实验的结果不可选用双缩脲试剂，因为胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，反应前后性质是不变的，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；该实验的观测指标是相同时间内蛋白块的变化情况(或蛋白块消失所用的时间)，D正确。
2.某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄。下列有关分析正确的是( )
A．实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
B．14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性
C．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄，说明酵母菌的呼吸强度在增强
D．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
【答案】D
【解析】实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2部分来自线粒体，部分来自细胞质基质，A错误；14C6H12O6不能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，B错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄，说明酵母菌细胞呼吸产生的CO2在增多，C错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始基本不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶内气体的压强不变，进入溴麝香草酚蓝水溶液的CO2较少，D正确。
3.某生物兴趣小组准备选择实验材料，探究生长素类似物NAA促进扦插枝条生根的最适浓度。下列叙述正确的是( )
A．材料最好选择多年生的植物枝条
B．预实验的NAA浓度梯度设置应较大
C．正式实验时空白对照的设置是必需的
D．浸泡法使用的生长素类似物溶液浓度比沾蘸法使用的更高
【答案】B
【解析】材料最好选择一年生的植物枝条，A错误；在正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索，避免正式实验的盲目性，B正确；预实验中需要设置空白对照组，正式实验时未设置空白对照组，C错误；浸泡法使用的生长素类似物溶液浓度比沾蘸法使用的更低，D错误。
4.下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是( )
A．用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内
B．对于压在一个方格界线上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
【答案】C
【解析】高倍显微镜下用血细胞计数板计数酵母菌时，应先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，A错误；压在方格界线上的酵母菌，只能计数相邻两边及其顶角的个体数，否则会产生误差，B错误；每个小方格的体积＝2×2×0.1＝0.4(mm3)，共有酵母菌10×M(个)。10 mL培养液中酵母菌的个数＝10×1 000×10×M÷0.4＝2.5M×105(个)，C正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，无需单独设置对照组，D错误。
考向三 调查类实验
【典例1】为了说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，下列调查或实验不可行的是( )
A．对某地区进行统计，分别计算男性和女性中正常人与色盲患者的比例，并进行比较
B．对某地区进行统计，分别计算正常人群和色盲患者人群中的性别比例，并进行比较
C．选择一个色盲女性和一个正常男性婚配，观察记录他们后代的性状表现情况并分析
D．对某地区进行统计，只选择父亲正常母亲色盲的家庭，记录其子代的性状表现并分析
【答案】C
【解析】对某地区进行统计，分别计算男性和女性中正常人与色盲患者的比例，并进行比较，如果男患者多于女患者，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，A正确；对某地区进行统计，分别计算正常人群和色盲患者人群中的性别比例，并进行比较，如果男患者多于女患者，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，B正确；选择一个色盲女性和一个正常男性婚配，不能根据后代表现型来判断色盲基因是否只位于X染色体上，C错误；对某地区进行统计，只选择父亲正常母亲色盲的家庭，记录其子代的性状表现并分析，如果男孩都色盲，女孩都正常，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，D正确。
【典例2】（2018海南卷，23）关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是（ ）
A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央
D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构
【答案】C
【解析】在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距，A错误；高倍镜下可以清楚观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒，B错误；由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央，C正确；电子显微镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构，D错误。
【拓展练习】
1.下列与实验相关的叙述，正确的是( )
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖催化的专一性时，不可用碘液代替斐林试剂进行检测
B．通常用层析液分离和提取绿叶中的色素研究色素的种类和含量
C．用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
D．可用紫色洋葱外表皮细胞观察DNA和RNA的分布
【答案】A
【解析】碘液只能检测淀粉存在与否，不能检测蔗糖及其水解产物存在与否，A正确；层析液不能用于绿叶中的色素的提取，B错误；由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中有大的紫色液泡，所以用低倍镜可以观察到其质壁分离和复原的过程，C错误；紫色洋葱外表皮细胞有紫色的液泡，影响实验的颜色观察，D错误。
2.下列有关实验的描述，正确的是( )
A．检测还原糖的实验中，刚加入斐林试剂时组织样液呈无色，加热后变成砖红色
B．在观察口腔上皮细胞DNA和RNA分布时，盐酸的作用是对该细胞进行解离
C．选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片，在显微镜下观察不到联会现象
D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液混合后置于不同温度下保温
【答案】C
【解析】斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的硫酸铜溶液等体积混合得到的，呈蓝色，A错误；观察口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布时，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，并能使组成染色体的DNA和蛋白质分开，便于甲基绿和DNA结合，B错误；探究温度对酶活性的影响时，将分组的酶与底物溶液在不同温度下分别保温后，同组的酶与底物溶液在相同温度下混合，D错误。
考向四 实验设计与探究
【典例1】科学家利用小鼠进行特异性免疫研究时，进行了如下实验：提取分离出对细菌X免疫过的小鼠甲和未对细菌X免疫过的小鼠乙体内的T细胞和血清，分别注入四组未接触细菌X的小鼠体内，一段时间后，分别注入等量的细菌X，得到如下实验结果，有关分析错误的是( )
A．Ⅲ组、Ⅳ组在该实验中起对照作用
B．由该实验结果可得出小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫
C．Ⅱ组与Ⅳ组相比，可知血清中的抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖
D．由Ⅰ、Ⅱ两组实验结果说明细菌X生活在小鼠的内环境中
【答案】D
【解析】由题干的信息可知，实验的自变量是小鼠是否经过细菌X的免疫，因变量是处理后小鼠脾脏中活细菌的数量，4组实验中，没有经过细菌X免疫处理的Ⅲ、Ⅳ组在该实验中起对照作用，A正确；由图示结果可知，经过细菌X免疫的甲鼠中的T细胞能够有效消灭细菌，而经过免疫的血清中的抗体和没有经过免疫的血清都不能有效地抑制脾脏中细菌的繁殖，由此推知，细菌X生活在脾脏细胞内，小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫，B、C正确，D错误。
【典例2】（2019浙江4月选考·33）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜）
（1）实验思路：
。
（2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______：
（3）分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是______。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面______。
【答案】（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析
（2）
（3）①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收
②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析
（2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
（3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【拓展练习】
1.（2018全国Ⅰ卷，4）已知药物X对细胞增值有促进作用，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
【答案】C
【解析】本题考查学生的实验探究能力。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,故AB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。
2.下列有关生物学实验的叙述，正确的有( )
A．探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作底物
B．在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于物理模型
C．色素的提取和分离实验中，提取色素时加入无水乙醇过量，纸层析时色素带颜色将变浅
D．在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，若溶液能使溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄，则说明溶液中含有O2
【答案】C
【解析】过氧化氢溶液可在常温下分解，加热后分解更快，因此探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢溶液作底物，A错误；在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于实物图而不是物理模型，B错误；能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，说明溶液中含有CO2，D错误。
3.生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是( )
A．研究温度对酶活性的影响分别在酸性和碱性条件下进行
B．研究蝾螈细胞核的功能实验中，将其受精卵横缢成有核和无核两部分
C．验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，甲组用锡帽罩住尖端，乙组去掉尖端
D．在观察DNA和RNA在细胞中的分布时，分别使用甲基绿和吡罗红两种染色剂
【答案】B
【解析】研究温度对酶活性的影响实验时，pH为无关变量，应在最适pH时进行，A错误；验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，应该都有尖端，一个遮光，一个照光，C错误；甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，能够把DNA和RNA分别染色，不是分别使用甲基绿和吡罗红，D错误。
【专题训练】
1．（2019北京卷·1）玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析，错误的是
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞 D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
【答案】B
【解析】用普通光学显微镜观察根尖分生区的装片，要先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A正确；图中箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，此时观察不到细胞核，因为，细胞核在有丝分裂前期逐渐消失，B错误；有丝分裂前期染色质缩短变粗，成为染色体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体中央，据以上特点，可以在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；碱性染料易于与染色体结合，而不易与其他结构成分结合，D正确；因此，本题答案选B。
2．（2019北京卷·2）为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出
A．有氧运动不利于海马脑区的发育 B．规律且适量的运动促进学习记忆
C．有氧运动会减少神经元间的联系 D．不运动利于海马脑区神经元兴奋
【答案】B
【解析】由题意可知，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳），数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，因此，有氧运动有利于海马脑区的发育，A错误；运动组海马脑区发育水平高，且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%，因此，规律且适量的运动促进学习记忆，B正确；有氧运动有利于学习记忆，而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，因此，有氧运动会增加神经元之间的联系，C错误；据题意可知，运动组海马脑区发育水平高，且学习记忆能力增强，不运动不利于海马脑区神经元兴奋，D错误；因此，本题答案选B。
3．（2019天津卷·4）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【解析】据分析可知，基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别，因为基因是有遗传效应的DNA片段，DNA在普通光学显微镜下观察不到，A错误；叶绿体基粒类囊体属于生物膜，不可用普通光学显微镜观察，B错误；由题干信息可知，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，因此，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，C正确；红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验，D错误；因此，本题答案选C。
4．（2019江苏卷·12）下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染 D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【解析】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A错误；为了防止杂菌污染，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌，B正确；接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C正确；分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D正确。故选A。
5．（2019江苏卷·22）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
【答案】BD
【解析】甲基绿使DNA呈现绿色，而叶绿体本身呈绿色，其形态为扁平的椭球形或球形，因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色，A错误；白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，B正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色，龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色，因此检测花生子叶中脂肪时，不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色，C错误；活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，因此凡被染成蓝色的均为死细胞，D正确。
6．（2019浙江4月选考·20）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。
7．（2018海南卷，23）关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是（ ）
A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央
D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构
【答案】C
【解析】在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距，A错误；高倍镜下可以清楚观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒，B错误；由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央，C正确；电子显微镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构，D错误。
8．（2018北京卷，4）以下高中生物学实验中，操作不正确的是（ ）
A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置
B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）
D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
【答案】A
【解析】该题考查高中几个主要实验的材料选择、试剂选择、操作步骤等。在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。
9．（2018全国Ⅰ卷，4）已知药物X对细胞增值有促进作用，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
【答案】C
【解析】本题考查学生的实验探究能力。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,故AB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。
10．（2018浙江卷，12）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是（ ）
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
【答案】B
【解析】将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，以便使酵母菌在混合液中均匀分布，A正确；酵母菌在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乙醇，因此应在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，B错误；CO2可使澄清石灰水变混浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，因此拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。学/科--网
11．（2018江苏卷，24）下列中学实验均使用光学显微镜进行观察，有关实验操作或现象描述错误的是（ ）
编号
实验名称
实验材料
实验操作或现象
①
观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等
原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰
②
检测生物组织中的脂肪
花生子叶、苏丹Ⅲ染液等
在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴
③
观察细胞有丝分裂
洋葱根尖、龙胆紫溶液等
在高倍镜的同一个视野中，可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形，排列紧密
④
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
酵母菌、血细胞计数板等
在10×目镜、40×物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【答案】ACD
【解析】①在观察植物细胞的质壁分离实验中，利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料，原生质层呈现紫色，可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等，但是不能看清楚各个组成部分的结构，A错误；②在检测生物组织中的脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色，B正确；③有丝分裂各个时期的细胞不一定是正方形的，如正在分裂的末期细胞不是正方形的，C错误；④在利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，应该多次计数，求其平均值，D错误。
12．（2018全国Ⅲ卷，1）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【解析】以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的，A错误；用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的，B错误；证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的，C错误；首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965年完成的，D正确。
13．（2018全国Ⅲ卷，6）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【解析】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。
14．（2018全国Ⅰ卷，6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（ ）
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
【答案】C
【解析】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。
15．（2017年江苏卷，4）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是（ ）
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动 B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
【答案】C
【解析】转换物镜时，应转动转换器，不能转动物镜，A错误；洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞，有大液泡，可发生质壁分离，B错误；花生子叶细胞含有脂肪，苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色，通过显微镜可观察到橘黄色颗粒，C正确；新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体，显微镜下可观察其叶绿体形态，由于细胞是立体的，细胞中叶绿体数较多，会有重叠和掩盖，计数很困难，D错误。
17．（2017年江苏卷，2）下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是（ ）
A．格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
【答案】C
【解析】格里菲思证明了S型菌中存在转化因子，能够使R型菌转化为S型菌，但没有提出转化因子是什么，A错误；艾弗里没有利用小鼠，是将肺炎双球菌在培养基中培养，根据菌落特征进行判断，证明了DNA是遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的细菌，C正确；32P标记亲代噬菌体的DNA，复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记，有的不带有32P标记，D错误。
18．（2017年新课标Ⅱ卷，2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P，即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
19．（2017年新课标Ⅲ卷，5）某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是（ ）
A．将样方内的个体进行标记后再计数 B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
【答案】B
【解析】使用样方法时不需要对样方内的个体进行标记，A错误；样方法都要做到随机取样；由于个体数量少，应适当扩大样方面积，B正确；在用样方法调查时，取的样方过小或过少，可能导致搜集到的数据较少，偶然性增大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D错误。
20．（2017年北京卷，1）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是（ ）
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
【答案】B
【解析】质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合后作为解离液只能用于植物细胞的相互分离；动物细胞之间的相互分离需用胰蛋白酶处理，A错误。使用显微镜时，一般先在低倍镜下找到物像，再换用高倍镜观察，B正确。着丝点断裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，C错误。细胞板只会出现在植物细胞的有丝分裂末期，D错误。
21．（2017年天津卷，5）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是（ ）
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．用水做层析液观察花青苷的色素带
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
【答案】D
【解析】由于叶绿体中色素为脂溶性，可用无水乙醇提取，A正确；花青苷为水溶性，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B正确；月季成熟的紫红色叶片含有紫红色的大液泡，可发生质壁分离和复原，则可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水，C正确；表皮细胞高度分化，不能分裂，不能用光学显微镜观察其染色体的形态和数目，D错误。
22．（2017年海南卷，8）某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是（ ）
A．甲组的胚发生了氧化还原反应 B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞 D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】C
【解析】由题目表格信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），还原剂为NADH，AB正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生进而影响染色效果，D正确。
24．（2017年江苏卷，13）研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数 B．不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/ L NAA 处理插条 D．400 mg/ L NAA 具有增加生根数的效应
【答案】D
【解析】由图可知，该实验的自变量是NAA的浓度，A错误；与NAA浓度为0时比较，浓度低于300 mg/L时能提高生根率，浓度高于300 mg/L时会降低生根率，B错误；320mg/LNAA处理插条时，生根率过低，不能用于生产，C错误；与NAA浓度为0时比较，400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应，D正确。
25．（2017年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（ ）
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强 B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同 D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【解析】20 U/L的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型2，去污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强，A错误；由于污布类型不同，不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B错误；对污布类型2、3而言，都是Y型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力不同，说明碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同，C正确；该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力，D错误。
26．（2017年海南卷，26）为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮（含韧皮部），将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。
生长素用量（mg/枝）
处理枝条数
第90天存活枝条数
第90天存活时的生根枝条数
首次出根所需天数
0
50
50
12
75
0．5
50
50
40
30
1．0
50
50
43
25
1．5
50
50
41
30
2．0
50
43
38
30
3．0
50
37
33
33
回答下列问题：
（1）据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是_____。
（2）表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有_______（答出两点即可）。
（3）从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是_________。
【答案】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长 （2）每个枝条的生根数量 根的长度
（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够够抑制植物的生长
【解析】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长 ，故首次出根需要天数较多。（2）一定难度的生长素能够促进枝条生根，可以从每个枝条的生根数量、根的长度、首次出根需要时间等指标观测。（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，而乙烯能够够抑制植物的生长，故高浓度生长素抑制植物生长。
27．（2017年北京卷，31）疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出汗退热等临床症状，严重时致人死亡。
（1）在人体内生活并进行细胞分裂的过程中，疟原虫需要的小分子有机物的类别包括_______________（写出三类）。
（2）进入血液循环后，疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够_________________并结合红细胞表面受体。
（3）疟原虫大量增殖后胀破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的_________________中枢，引起发热。
（4）疟原虫的主要抗原变异频繁，使疟原虫能避免被宿主免疫系统_________________性清除，从而使该物种得以________________________。
（5）临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如下实验。
①1、2组结果表明_________________；由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是____________________。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为_______________，能为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据。
【答案】（1）单糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸（其中三类）（2）识别（3）体温调节 （4）特异 生存与繁衍
（5）①青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位 青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间差异 ②人体细胞的线粒体
【解析】（1）细胞增殖过程中，需要合成的大分子物质有蛋白质、核酸、多糖和脂肪，组成它们的基本单位分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖、甘油和脂肪酸。（2）疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够识别并结合红细胞表面受体。（3）疟原虫大量增殖后胀破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，引起发热。（4）抗原具有特异性，疟原虫的主要抗原变异频繁，可以避免受到免疫系统的特异性识别，从而避免被特异性清除，有利于疟原虫的生存和繁衍。（5）① 1和2组处理方法的差别是有无青蒿素，结果表明青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位；由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间的差异。②要为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据，应该将仓鼠细胞的线粒体换为人体细胞的线粒体。
28．(2016·全国2，31，8分)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离/cm
20
遮光*
100
80
60
40
20
50 min后试管
中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm 的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_______________________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_________ (填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为____________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是___________________________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草__________________________________________________________________。
【答案】 (1)不同光强下水草光合作用和呼吸作用 不可靠的 (2)黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管 (3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等
【解析】 (1)依据题意并结合表中信息可知：距日光灯的距离表示光照强弱；2号试管遮光，其内的水草只进行呼吸作用；3至7号试管内水草在有光条件下，溶液颜色变化是光合作用吸收CO2和呼吸作用释放CO2量的综合反映；1号试管为对照组，50 min 后，1号试管溶液仍为浅绿色，说明这段时间内，试管溶液中CO2浓度不变，进而说明2至7号的实验结果是由光合作用和呼吸作用引起的。若1号试管溶液为蓝色，说明存在其他因素使溶液中CO2量减少，说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管内的水草只进行呼吸作用释放CO2，故试管内CO2浓度高于3号试管，X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度和呼吸作用强度相等，从而使溶液中CO2浓度不变。
29．（2019全国卷Ⅰ·29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
【答案】（1）增强 （2）降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降；（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。
①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的。
②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。
30．（2019全国卷III·29）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是___________，在细胞核中合成的含氮有机物是___________，叶绿体中含氮的光合色素是______________。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
【答案】（1）蛋白质 核酸 叶绿素
（2）答：实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【解析】（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
31．（2019江苏卷·30）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（填序号）。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加__________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验；在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。
请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是__________。
【答案】（1）双缩脲 ①②③ （2）碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少
（3）①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【解析】（1）根据以上分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。
（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。（3）①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
32．（2019浙江4月选考·33）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜）
（1）实验思路：
（2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______：
（3）分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是______。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面______。
【答案】（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录 ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析
（2）
（3）①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收
②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析
（2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
（3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
专题14 实验与探究
【要点提炼】
【方法指导】
知识点一 观察类实验和鉴定提取类实验
1．观察类实验
实验名称
细胞的
状态
观察对象
染色剂
生物材料(及特殊要求)
观察DNA和RNA在细胞中的分布
死细胞
DNA和RNA的分布
吡罗红甲基
绿染色剂
人的口腔上皮细胞
DNA、RNA同时存在时染色剂要混合使用且现配现用
观察线粒体
活细胞
线粒体
健那绿染液
用生理盐水配制健那绿染液，用显微镜观察
观察细胞的减数分裂
死细胞
染色体
无(为固定装片)
蝗虫精母细胞
低温诱导染色体加倍
死细胞
改良苯酚品红染液
洋葱根尖分生区细胞
染色前需漂洗干净
观察细胞的有丝分裂
死细胞
龙胆紫溶液(或醋酸洋红液)
使用显微镜观察多种多样的细胞
活或死
细胞
细胞
无(无需染色)
酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
用高倍显微镜观察叶绿体
活细胞
叶绿体
藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)
观察植物细胞的质壁分离与复原
活细胞
紫色中央液泡的大小和原生质层的位置
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
2.鉴定提取类实验
实验名称
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的鉴定
碘液
蓝色
脱色的叶片等
若材料有颜色，需先脱色
还原糖的鉴定
斐林试剂
砖红色沉淀
苹果或梨匀浆等
现配现用、水浴加热
脂肪的鉴定
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片(或匀浆)
需用高倍显微镜观察(匀浆不需用高倍显微镜观察)
蛋白质的鉴定
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
绿叶中色素的提取和分离
提取液：无水乙醇；分离液：层析液
①胡萝卜素：橙黄色；
②叶黄素：黄色；
③叶绿素a：蓝绿色；
④叶绿素b：黄绿色
新鲜的绿叶(如菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏
DNA的粗提取和鉴定
二苯胺试剂
蓝色
鸡血细胞等
沸水浴加热5 min
3．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
观察植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含紫色大液泡
用显微镜观察多种多样的细胞
细胞较大，外表皮细胞有大液泡，内表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA和RNA在细胞中的分布
内表皮细胞近于无色
管状叶
叶绿体中色素的提取和分离
/
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得，且分生区细胞分裂能力强，染色体数目少，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(4 ℃)下根尖也能分裂生长，诱导染色体变异率较高
4.辨析有关颜色反应类实验的五种颜色
颜色
原理
红
①还原糖＋斐林试剂砖红色沉淀 ②脂肪＋苏丹Ⅳ染液→红色
③RNA＋吡罗红溶液→红色 ④染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
黄
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色
③CO2＋溴麝香草酚蓝水溶液→由蓝变绿再变黄
绿
①DNA＋甲基绿染液→绿色 ②线粒体＋健那绿染液→蓝绿色
③酒精＋橙色的重铬酸钾溶液灰绿色
④叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
蓝
①淀粉＋碘液→蓝色
②DNA＋二苯胺试剂蓝色
紫
①染色体(质)＋龙胆紫溶液→紫色 ②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色
5.常用试剂的种类及作用
试剂
体积分数或质量浓度
作用原理
相关实验
酒精
50%
洗去浮色(溶剂)
脂肪的鉴定
70%
消毒
微生物的实验室培养
95%
解离
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
100%
溶解、提取色素
绿叶中色素的提取和分离
盐酸
5%
营造酸性环境
探究pH对酶活性的影响
8%
改变细胞膜的通透性，使染色质中的DNA与蛋白质分离
观察DNA和RNA在细胞中的分布
15%
解离
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
NaOH
0.1 g·mL－1
斐林试剂、双缩脲试剂的成分
检测还原糖、蛋白质
5%
营造碱性环境
探究pH对酶活性的影响
0.1%
遇酚酞呈紫红色
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
CuSO4
0.05 g·mL－1
斐林试剂的成分
检测还原糖
0.01 g·mL－1
双缩脲试剂的成分
检测蛋白质
知识点二 探究类实验和调查类实验
1．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
半透膜两侧溶液的浓度差
漏斗玻璃管内液面上升的高度
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(至少三种)
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(至少三种)
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
氧气的有无
CO2生成量(澄清石灰水的混浊程度或溴麝香草酚蓝水溶液变成黄色的时间长短)；酒精的产生(用酸性重铬酸钾溶液检测)
葡萄糖溶液的量和浓度、石灰水的量、温度、pH、锥形瓶的洁净程度等
模拟探究细胞大小与物质运输的关系
细胞体积的大小(琼脂块的大小)
物质运输的效率(NaOH扩散的体积/整个琼脂块的体积)
琼脂块的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的时间、测量的准确性等
探索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、生长素类似物浓度的准确性、处理时间的一致性等
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(或鱼缸)中群落的演替
时间
群落的演替
水族箱的培养条件和环境等
2.调查类实验
实验名称
调查对象
统计方法
计算方法
调查人群中的遗传病
人群
汇总法
发病率＝患病人数/被调查人数×100%
种群密度的取样调查
活动能力强，活动范围大的动物
标志重捕法
个体总数(N)/初次捕获标记个体数(n)＝再次捕获个体数(M)/重捕的标记个体数(m)，以此来估计种群密度
植物或活动能力弱的动物
样方法
种群密度＝所有样方种群密度之和/样方个数
调查当地农田生态系统中的能量流动情况
农田生态系统
汇总法
能量传递效率＝第n＋1营养级同化的总能量/第n营养级同化的总能量
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中小动物
记名计算法或目测估计法
样地中物种数目的多少
知识点三、实验设计的基本原则
1.科学性原则
所谓科学性原则，是指实验的原理要符合科学原理，实验结果的预期有科学依据，实验的各个环节不能偏离生物学基本知识和基本原理，以及其他科学领域的基本原则。科学性原则具有两个方面的含义：首先，必须保证实验的设计不出现科学性错误；其次，实验设计要具有科学思想和科学方法的因素。具体地说，科学性原则体现在以下几个方面：实验原理的科学性、实验方法的科学性、实验材料选择的科学性、实验结果处理的科学性及实验结果分析的科学性等。
2．平行重复原则
平行重复原则要求控制某种因素的变化强度，观察其对实验结果的影响程度。任何实验都必须能够重复，在同样条件下重复，实验结果应该一致或相近，实验设计时，可以通过在一组实验中同时处理多个材料体现重复性原则。
3．单一变量原则
单一变量原则可使实验中的复杂关系简单化，使结果更准确。其含义包括：①不论一个实验有几个实验变量，都应做到一个变量对应一个需要观测反应变量；②实验中要尽可能避免无关变量及额外变量的干扰。这一原则强调实验组和对照组只有一个量是不同的，实验组和对照组的结果差异只能是由这个单一变量导致的，从而证明实验组变量的作用。因此，在进行实验设计时，要首先确定实验变量并正确设置。
4．对照原则
对照原则是中学实验中最常用的原则。通过设置对照实验，既可排除无关变量的干扰，又可增加实验结果的可信度和说服力。在一个对照实验中，可包括实验组和对照组。实验组是接受自变量处理的对象组，对照组是不接受自变量处理的对象组，一般是随机决定的。常用的对照组类型有空白对照、自身对照、条件对照、相互对照几种。
5．控制与平衡控制原则
该原则是指要严格地操纵自变量，以获取因变量。同时，要严格地均衡无关变量，以消除额外变量干扰。即尽量消除实验误差，以取得较为精确的结果。常用的方法有单组、等组及轮组实验法。
6．随机性原则
实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体或群体中随机抽取的。这样做可以：①消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；②平衡各种条件，避免实验结果出现误差。
知识点四、探究性实验与验证性实验的比较
验证性实验
探究性实验
实验目的
验证研究对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论已经明确
探究研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系。实验结论存在多种可能
实验假设
结论已知，不需假设
对探究的问题提出一种可能
实验原理
由验证内容决定
由探究内容决定
实验步骤
①分组编号②实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同)
③观察、记录实验现象，收集整理实验数据
①分组编号②实验处理(对实验组和对照组的处理，除单一变量外，其他条件、因素等完全相同)
③观察、记录实验现象，收集整理实验数据
实验现象
只有一种情况
存在多种可能
结果预测
对确定的结果进行描述
对多种可能进行描述
实验结论
要验证的问题
肯定或否定假说
知识点五、实验设计及分析
1．科学研究方法的基本思路
生物科学是一门实验科学，在生物学中，很多基本概念、基本方法、基础理论的得出，都是通过科学家的实验最终确立的，因此学好科学研究方法的基本思路，就显得极为重要。
科学研究方法的基本思路是：
观察、提出问题―→提出假说―→设计、完成实验―→分析数据，得出结论
2．实验设计时的一般步骤
第一步，取材、分组、编号。在这里实验材料包含实验中用到的各种动植物，取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具有烧杯、培养皿、饲养动物的容器等。这些材料、用具在试题中都会给出，要结合实验的目的和原理合理利用。
第二步，相同处理和不同处理。根据实验变量设置对照
(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。
第三步，进一步做相同处理(其他因素相同且最适)。
第四步，检测、观察、统计、比较。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。如果实验现象是隐蔽的，必须找出具体的检测方法，以显现实验结果，便于观察。
3.实验结果与结论的分析与归纳
实验结果是指通过观察或测量的实验现象，是实验实际出现的情况。实验结论是根据对实验因变量与自变量关系的分析得出的具有普遍意义的理论性结论。结论的得出必须依据实验结果。
归纳实验结论的一般思路是：
(1)通过实验目的或步骤(根据单一因素不同)找出实验变量， 将实验分为多个对照组。
(2)由因找果，分析实验变量与结果间的逻辑关系，先得出正确结论(分结论)。
(3)再根据各对照组中得出的“分结论”，综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中，如果实验目的已知，可直接作为正确结论，但全面性要因对照组而定。
命题点
考向一 观察类实验和鉴定提取类实验
【典例1】 某研究小组用苔藓为实验材料观察细胞质的流动，显微镜下观察到叶绿体的运动方向如图箭头所示，下列有关叙述正确的是( )
A．可以直接用苔藓叶片做成装片观察
B．高倍镜下可以观察到叶绿体有两层膜
C．细胞质的流动方向是顺时针
D．用菠菜叶进行实验，应撕取上表皮制作装片
【答案】A
【解析】苔藓叶片由单层细胞构成，因此可以直接用苔藓叶片做成装片观察，A正确；叶绿体的双层膜属于亚显微结构，在光学显微镜下观察不到，B错误；显微镜下观察到的是上下、左右都颠倒的像，因此观察到的细胞质流动方向与实际流动方向是一致的，即细胞质的流动方向是逆时针，C错误；用菠菜叶进行实验，应撕取稍带些叶肉的下表皮制作装片，D错误。
【典例2】下列有关观察类实验的叙述错误的是( )
A．用紫色洋葱鳞片叶外表皮作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离
B．观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，需用染色剂对细胞结构染色
C．只有在保持细胞活性的条件下，通过苏丹Ⅲ染色才能观察花生种子子叶细胞中的脂肪
D．观察叶绿体实验，细胞需保持生活状态，但无需染色
【答案】C
【解析】紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞含有紫色的大液泡，观察原生质层的变化较容易，可以作为实验材料，观察植物细胞的质壁分离，A正确；观察洋葱根尖细胞的有丝分裂，需要用龙胆紫溶液或醋酸洋红液使染色体着色，B正确；观察花生子叶中的脂肪时，无需保持细胞活性，C错误；观察叶绿体实验，细胞需保持生活状态，叶绿体本身为绿色，因此无需染色，D正确。
【拓展练习】
观察细胞结构时，下列说法正确的是( )
A．低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节细准焦螺旋
B．用光学显微镜观察人体口腔上皮细胞，可以观察到核糖体和中心体
C．观察黑藻叶临时装片时，若光线太亮，则应改用凹面反光镜、小光圈
D．若视野中有异物，转动物镜和移动装片异物均不动，则异物在目镜上
【答案】D
【解析】低倍镜下物像清晰，换高倍镜后视野变暗，应首先调节光圈或转动反光镜，A错误；核糖体在光学显微镜下无法看清，可用电子显微镜观察，B错误；观察黑藻叶临时装片时，若光线太亮，则应改用平面反光镜、小光圈，C错误；转动物镜和移动装片异物均不动，说明异物不在物镜和装片上，因此可推测异物在目镜上，D正确。
考向二 鉴定提取类实验
【典例1】下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( )
A．提取色素前，将菠菜绿叶用清水浸泡清洗，提取效果会更好
B．收集的色素提取液在适宜的光照下能进行光反应产生氧气
C．光合色素易溶于无水乙醇，但层析液不可用无水乙醇替代
D．胡萝卜素位于滤纸条的最上方，是因为其随提取液扩散最快
【答案】C
【解析】提取色素前，将菠菜绿叶用清水浸泡清洗，会使细胞吸水，提取时会降低提取剂的浓度，减少色素的提取量，降低实验效果，A错误；光反应过程需要光合色素，也需要酶的催化，将得到的色素提取液置于适宜的光照下，由于缺少酶，且光反应需要在膜上进行，因此不能进行光反应产生氧气，B错误；光合色素易溶于无水乙醇，可用无水乙醇提取光合色素，但层析液不可用无水乙醇替代，C正确；胡萝卜素位于滤纸条的最上方，是因为其随层析液扩散最快，D错误。
【典例2】 （2019天津卷·5）多数植物遭到昆虫蚕食时会分泌茉莉酸，启动抗虫反应，如分泌杀虫物质、产生吸引昆虫天敌的挥发物质等。烟粉虱能合成Bt56蛋白。该蛋白会随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长。下列叙述错误的是( )
A．植物产生挥发物质吸引昆虫天敌体现了信息传递调节种间关系的功能
B．植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果
C．Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长比未被抑制的对照组快
D．开发能水解Bt56蛋白的转基因植物可为控制烟粉虱提供防治措施
【答案】C
【解析】植物产生挥发性物质，如吸引昆虫天敌的挥发性物质，可以吸引天敌捕食昆虫，这体现了化学信息传递调节种间关系的功能，A正确；由于任何一个物种都不是单独进化的，因此，植食性昆虫以植物为食和植物抗虫反应是长期共同进化的结果，B正确；Bt56蛋白随烟粉虱唾液进入植物，抑制茉莉酸启动的抗虫反应，使烟粉虱数量迅速增长，若Bt56基因表达被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量增长会减少，而Bt56基因表达未被抑制的烟粉虱在寄主植物上的数量会增加，C错误；开发能水解Bt56蛋白的转基因植物能够抑制烟粉虱的数量增长，为控制烟粉虱提供防治措施，D正确；因此，本题答案选C。
【拓展练习】
1.为探究影响酶活性的因素，某同学设计了以下实验方案。下列有关叙述不正确的是( )
试管
底物和试剂
实验条件
甲
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
37 ℃水浴
乙
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
70 ℃水浴
丙
1 cm3的蛋白块＋4 mL胃蛋白酶溶液
0 ℃水浴
A.该实验中pH属于无关变量，故三支试管的pH应相同且适宜
B．检测该实验的结果可选用双缩脲试剂
C．该实验的自变量为温度
D．该实验的观测指标是相同时间内蛋白块的变化情况(或蛋白块消失所用的时间)
【答案】B
【解析】三组实验中的不同条件是温度，所以温度是自变量，pH属于无关变量，三支试管的pH应相同且适宜，A、C正确；检测该实验的结果不可选用双缩脲试剂，因为胃蛋白酶的化学本质是蛋白质，反应前后性质是不变的，可以与双缩脲试剂发生紫色反应，B错误；该实验的观测指标是相同时间内蛋白块的变化情况(或蛋白块消失所用的时间)，D正确。
2.某科研小组为探究酵母菌的细胞呼吸方式，进行了如图所示实验(假设细胞呼吸产生的热量不会使瓶中气压升高)，开始时溴麝香草酚蓝水溶液的颜色基本不变，反应一段时间后溶液颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄。下列有关分析正确的是( )
A．实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2全部来自线粒体
B．14C6H12O6不能进入线粒体，故线粒体中不能检测出放射性
C．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄，说明酵母菌的呼吸强度在增强
D．溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸
【答案】D
【解析】实验过程中酵母菌细胞呼吸释放的CO2部分来自线粒体，部分来自细胞质基质，A错误；14C6H12O6不能进入线粒体，但其分解形成的丙酮酸能进入线粒体，因此线粒体中能检测出放射性，B错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色由蓝逐渐变绿，直至变黄，说明酵母菌细胞呼吸产生的CO2在增多，C错误；溴麝香草酚蓝水溶液的颜色一开始基本不变是因为酵母菌只进行了有氧呼吸，瓶内气体的压强不变，进入溴麝香草酚蓝水溶液的CO2较少，D正确。
3.某生物兴趣小组准备选择实验材料，探究生长素类似物NAA促进扦插枝条生根的最适浓度。下列叙述正确的是( )
A．材料最好选择多年生的植物枝条
B．预实验的NAA浓度梯度设置应较大
C．正式实验时空白对照的设置是必需的
D．浸泡法使用的生长素类似物溶液浓度比沾蘸法使用的更高
【答案】B
【解析】材料最好选择一年生的植物枝条，A错误；在正式实验前可先设计一组浓度梯度较大的预实验进行摸索，避免正式实验的盲目性，B正确；预实验中需要设置空白对照组，正式实验时未设置空白对照组，C错误；浸泡法使用的生长素类似物溶液浓度比沾蘸法使用的更低，D错误。
4.下列对探究酵母菌种群数量变化规律实验的叙述，正确的是( )
A．用血细胞计数板计数酵母菌个数时，取适量培养液直接滴加到计数室内
B．对于压在一个方格界线上的酵母菌的处理方法是计数四条边及其顶角的酵母菌数
C．已知血细胞计数板的方格为2 mm×2 mm，若盖玻片下经稀释10倍的培养液厚度为0.1 mm，计数时观察值为M，则10 mL培养液中酵母菌的总数约为2.5M×105个
D．与一般的生物实验一样，该探究实验也需要单独设置对照组
【答案】C
【解析】高倍显微镜下用血细胞计数板计数酵母菌时，应先将盖玻片放在计数室上，用吸管吸取培养液，滴于盖玻片边缘，让培养液自行渗入，A错误；压在方格界线上的酵母菌，只能计数相邻两边及其顶角的个体数，否则会产生误差，B错误；每个小方格的体积＝2×2×0.1＝0.4(mm3)，共有酵母菌10×M(个)。10 mL培养液中酵母菌的个数＝10×1 000×10×M÷0.4＝2.5M×105(个)，C正确；该实验中，酵母菌种群数量的变化在时间上形成自身对照，无需单独设置对照组，D错误。
考向三 调查类实验
【典例1】为了说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，下列调查或实验不可行的是( )
A．对某地区进行统计，分别计算男性和女性中正常人与色盲患者的比例，并进行比较
B．对某地区进行统计，分别计算正常人群和色盲患者人群中的性别比例，并进行比较
C．选择一个色盲女性和一个正常男性婚配，观察记录他们后代的性状表现情况并分析
D．对某地区进行统计，只选择父亲正常母亲色盲的家庭，记录其子代的性状表现并分析
【答案】C
【解析】对某地区进行统计，分别计算男性和女性中正常人与色盲患者的比例，并进行比较，如果男患者多于女患者，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，A正确；对某地区进行统计，分别计算正常人群和色盲患者人群中的性别比例，并进行比较，如果男患者多于女患者，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，B正确；选择一个色盲女性和一个正常男性婚配，不能根据后代表现型来判断色盲基因是否只位于X染色体上，C错误；对某地区进行统计，只选择父亲正常母亲色盲的家庭，记录其子代的性状表现并分析，如果男孩都色盲，女孩都正常，可说明控制红绿色盲的基因只位于X染色体上，D正确。
【典例2】（2018海南卷，23）关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是（ ）
A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央
D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构
【答案】C
【解析】在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距，A错误；高倍镜下可以清楚观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒，B错误；由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央，C正确；电子显微镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构，D错误。
【拓展练习】
1.下列与实验相关的叙述，正确的是( )
A．探究淀粉酶对淀粉和蔗糖催化的专一性时，不可用碘液代替斐林试剂进行检测
B．通常用层析液分离和提取绿叶中的色素研究色素的种类和含量
C．用低倍镜观察不到紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的质壁分离和复原过程
D．可用紫色洋葱外表皮细胞观察DNA和RNA的分布
【答案】A
【解析】碘液只能检测淀粉存在与否，不能检测蔗糖及其水解产物存在与否，A正确；层析液不能用于绿叶中的色素的提取，B错误；由于紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞中有大的紫色液泡，所以用低倍镜可以观察到其质壁分离和复原的过程，C错误；紫色洋葱外表皮细胞有紫色的液泡，影响实验的颜色观察，D错误。
2.下列有关实验的描述，正确的是( )
A．检测还原糖的实验中，刚加入斐林试剂时组织样液呈无色，加热后变成砖红色
B．在观察口腔上皮细胞DNA和RNA分布时，盐酸的作用是对该细胞进行解离
C．选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片，在显微镜下观察不到联会现象
D．探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液混合后置于不同温度下保温
【答案】C
【解析】斐林试剂是由0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的硫酸铜溶液等体积混合得到的，呈蓝色，A错误；观察口腔上皮细胞中DNA和RNA的分布时，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，并能使组成染色体的DNA和蛋白质分开，便于甲基绿和DNA结合，B错误；探究温度对酶活性的影响时，将分组的酶与底物溶液在不同温度下分别保温后，同组的酶与底物溶液在相同温度下混合，D错误。
考向四 实验设计与探究
【典例1】科学家利用小鼠进行特异性免疫研究时，进行了如下实验：提取分离出对细菌X免疫过的小鼠甲和未对细菌X免疫过的小鼠乙体内的T细胞和血清，分别注入四组未接触细菌X的小鼠体内，一段时间后，分别注入等量的细菌X，得到如下实验结果，有关分析错误的是( )
A．Ⅲ组、Ⅳ组在该实验中起对照作用
B．由该实验结果可得出小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫
C．Ⅱ组与Ⅳ组相比，可知血清中的抗体不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖
D．由Ⅰ、Ⅱ两组实验结果说明细菌X生活在小鼠的内环境中
【答案】D
【解析】由题干的信息可知，实验的自变量是小鼠是否经过细菌X的免疫，因变量是处理后小鼠脾脏中活细菌的数量，4组实验中，没有经过细菌X免疫处理的Ⅲ、Ⅳ组在该实验中起对照作用，A正确；由图示结果可知，经过细菌X免疫的甲鼠中的T细胞能够有效消灭细菌，而经过免疫的血清中的抗体和没有经过免疫的血清都不能有效地抑制脾脏中细菌的繁殖，由此推知，细菌X生活在脾脏细胞内，小鼠对细菌X的免疫为细胞免疫，B、C正确，D错误。
【典例2】（2019浙江4月选考·33）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜）
（1）实验思路：
。
（2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______：
（3）分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是______。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面______。
【答案】（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析
（2）
（3）①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收
②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析
（2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
（3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【拓展练习】
1.（2018全国Ⅰ卷，4）已知药物X对细胞增值有促进作用，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
【答案】C
【解析】本题考查学生的实验探究能力。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,故AB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。
2.下列有关生物学实验的叙述，正确的有( )
A．探究温度对酶活性的影响，可选择过氧化氢溶液作底物
B．在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于物理模型
C．色素的提取和分离实验中，提取色素时加入无水乙醇过量，纸层析时色素带颜色将变浅
D．在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，若溶液能使溴麝香草酚蓝由蓝变绿再变黄，则说明溶液中含有O2
【答案】C
【解析】过氧化氢溶液可在常温下分解，加热后分解更快，因此探究温度对酶活性的影响时，不能用过氧化氢溶液作底物，A错误；在电子显微镜下拍摄到的叶绿体的结构照片属于实物图而不是物理模型，B错误；能使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄，说明溶液中含有CO2，D错误。
3.生物实验中常用到对照，以下对照设置正确的是( )
A．研究温度对酶活性的影响分别在酸性和碱性条件下进行
B．研究蝾螈细胞核的功能实验中，将其受精卵横缢成有核和无核两部分
C．验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，甲组用锡帽罩住尖端，乙组去掉尖端
D．在观察DNA和RNA在细胞中的分布时，分别使用甲基绿和吡罗红两种染色剂
【答案】B
【解析】研究温度对酶活性的影响实验时，pH为无关变量，应在最适pH时进行，A错误；验证胚芽鞘感光部位在尖端的实验中，应该都有尖端，一个遮光，一个照光，C错误；甲基绿和吡罗红混合染色剂对细胞染色，能够把DNA和RNA分别染色，不是分别使用甲基绿和吡罗红，D错误。
【专题训练】
1．（2019北京卷·1）玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。
对此图像的观察与分析，错误的是
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范 B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞 D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
【答案】B
【解析】用普通光学显微镜观察根尖分生区的装片，要先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A正确；图中箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，此时观察不到细胞核，因为，细胞核在有丝分裂前期逐渐消失，B错误；有丝分裂前期染色质缩短变粗，成为染色体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体中央，据以上特点，可以在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；碱性染料易于与染色体结合，而不易与其他结构成分结合，D正确；因此，本题答案选B。
2．（2019北京卷·2）为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。根据该研究结果可得出
A．有氧运动不利于海马脑区的发育 B．规律且适量的运动促进学习记忆
C．有氧运动会减少神经元间的联系 D．不运动利于海马脑区神经元兴奋
【答案】B
【解析】由题意可知，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳），数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，因此，有氧运动有利于海马脑区的发育，A错误；运动组海马脑区发育水平高，且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%，因此，规律且适量的运动促进学习记忆，B正确；有氧运动有利于学习记忆，而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，因此，有氧运动会增加神经元之间的联系，C错误；据题意可知，运动组海马脑区发育水平高，且学习记忆能力增强，不运动不利于海马脑区神经元兴奋，D错误；因此，本题答案选B。
3．（2019天津卷·4）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【解析】据分析可知，基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别，因为基因是有遗传效应的DNA片段，DNA在普通光学显微镜下观察不到，A错误；叶绿体基粒类囊体属于生物膜，不可用普通光学显微镜观察，B错误；由题干信息可知，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，因此，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，C正确；红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验，D错误；因此，本题答案选C。
4．（2019江苏卷·12）下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌 B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染 D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【解析】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A错误；为了防止杂菌污染，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌，B正确；接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C正确；分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D正确。故选A。
5．（2019江苏卷·22）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
【答案】BD
【解析】甲基绿使DNA呈现绿色，而叶绿体本身呈绿色，其形态为扁平的椭球形或球形，因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色，A错误；白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，B正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色，龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色，因此检测花生子叶中脂肪时，不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色，C错误；活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，因此凡被染成蓝色的均为死细胞，D正确。
6．（2019浙江4月选考·20）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。
7．（2018海南卷，23）关于普通光学显微镜的使用，下列叙述正确的是（ ）
A．在高倍镜下观察时，用粗准焦螺旋调整焦距
B．高倍镜下无法观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒
C．由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央
D．高倍镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构
【答案】C
【解析】在高倍镜下观察时，只能用细准焦螺旋调整焦距，A错误；高倍镜下可以清楚观察到花生子叶中被染色的脂肪颗粒，B错误；由低倍镜转到高倍镜前，将待观察目标移至视野中央，C正确；电子显微镜下可以观察到细胞膜清晰的暗－亮－暗三层结构，D错误。
8．（2018北京卷，4）以下高中生物学实验中，操作不正确的是（ ）
A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置
B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）
D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
【答案】A
【解析】该题考查高中几个主要实验的材料选择、试剂选择、操作步骤等。在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确，所以选A。
9．（2018全国Ⅰ卷，4）已知药物X对细胞增值有促进作用，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
【答案】C
【解析】本题考查学生的实验探究能力。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,故AB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。
10．（2018浙江卷，12）以酵母菌和葡萄糖为材料进行“乙醇发酵实验”，装置图如下。下列关于该实验过程与结果的叙述，错误的是（ ）
A．将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀
B．在甲试管内的混合液表面需滴加一薄层液体石蜡以制造富氧环境
C．乙试管中澄清的石灰水变浑浊可推知酵母菌细胞呼吸产生了CO2
D．拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味
【答案】B
【解析】将温水化开的酵母菌悬液加入盛有葡萄糖液的甲试管后需振荡混匀，以便使酵母菌在混合液中均匀分布，A正确；酵母菌在无氧条件下才能将葡萄糖分解为乙醇，因此应在甲试管内的混合液表面滴加一薄层液体石蜡以制造无氧环境，B错误；CO2可使澄清石灰水变混浊，乙试管中澄清的石灰水变浑浊，说明酵母菌细胞呼吸产生了CO2，C正确；甲试管中的酵母菌进行无氧呼吸将葡萄糖分解为乙醇和CO2，因此拔掉装有酵母菌与葡萄糖混合液的甲试管塞子后可闻到酒精的气味，D正确。学/科--网
11．（2018江苏卷，24）下列中学实验均使用光学显微镜进行观察，有关实验操作或现象描述错误的是（ ）
编号
实验名称
实验材料
实验操作或现象
①
观察植物细胞的质壁分离
紫色洋葱外表皮、蔗糖溶液等
原生质层呈紫色，各组成部分结构清晰
②
检测生物组织中的脂肪
花生子叶、苏丹Ⅲ染液等
在高倍镜下可见细胞中被染成橘黄色的脂肪液滴
③
观察细胞有丝分裂
洋葱根尖、龙胆紫溶液等
在高倍镜的同一个视野中，可见分裂前期、中期、后期、末期各时期细胞呈正方形，排列紧密
④
探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化
酵母菌、血细胞计数板等
在10×目镜、40×物镜下的一个视野中完成对整个计数室中酵母菌的计数
A．实验① B．实验② C．实验③ D．实验④
【答案】ACD
【解析】①在观察植物细胞的质壁分离实验中，利用洋葱外表皮细胞、蔗糖溶液作为实验材料，原生质层呈现紫色，可以清晰的可见细胞壁、细胞膜等，但是不能看清楚各个组成部分的结构，A错误；②在检测生物组织中的脂肪的实验中，苏丹Ⅲ染液可以将脂肪染成橘黄色，B正确；③有丝分裂各个时期的细胞不一定是正方形的，如正在分裂的末期细胞不是正方形的，C错误；④在利用血细胞计数板对酵母菌进行计数时，应该多次计数，求其平均值，D错误。
12．（2018全国Ⅲ卷，1）下列研究工作中由我国科学家完成的是（ ）
A．以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验 B．用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验
C．证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验 D．首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成
【答案】D
【解析】以豌豆为材料发现性状遗传规律的实验是奥地利科学家孟德尔完成的，A错误；用小球藻发现光合作用暗反应途径的实验是美国科学家卡尔文完成的，B错误；证明DNA是遗传物质的肺炎双球菌转化实验是美国科学家艾弗里完成的，C错误；首例具有生物活性的结晶牛胰岛素的人工合成是我国科学家在1965年完成的，D正确。
13．（2018全国Ⅲ卷，6）某同学运用黑光灯诱捕的方法对农田中具有趋光性的昆虫进行调查，下列叙述错误的是（ ）
A．趋光性昆虫是该农田生态系统的消费者
B．黑光灯传递给趋光性昆虫的信息属于化学信息
C．黑光灯诱捕的方法可用于调查某种趋光性昆虫的种群密度
D．黑光灯诱捕的方法可用于探究该农田趋光性昆虫的物种数目
【答案】B
【解析】趋光性昆虫以植物为食，属于生态系统的消费者，A正确；黑光灯是一种特制的气体放电灯，它发出330-400nm的紫外光波，故黒光灯传递给趋光性昆虫的信息是通过紫外光传递的，属于物理信息，B错误；黑光灯诱捕的方法用于调查某种趋光性昆虫的种群密度，是一种根据昆虫趋光特点检测相对密度的方法，C正确；黑光灯能诱捕多种趋光性昆虫，从而可以统计一定范围内趋光性昆虫的种类，D正确。
14．（2018全国Ⅰ卷，6）某大肠杆菌能在基本培养基上生长，其突变体M和N均不能在基本培养基上生长，但M可在添加了氨基酸甲的基本培养基上生长，N可在添加了氨基酸乙的基本培养基上生长，将M和N在同时添加氨基酸甲和乙的基本培养基中混合培养一段时间后，再将菌体接种在基本培养基平板上，发现长出了大肠杆菌（X）的菌落。据此判断，下列说法不合理的是（ ）
A．突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性丧失 B．突变体M和N都是由于基因发生突变而得来的
C．突变体M的RNA与突变体N混合培养能得到X D．突变体M和N在混合培养期间发生了DNA转移
【答案】C
【解析】突变体M需添加了氨基酸甲的基本培养基上才能生长,可以说明突变体M催化合成氨基酸甲所需酶的活性可能丧失，从而不能自身合成氨基酸甲，而导致必须添加氨基酸甲的基本培养基上才能生长,A正确；大肠杆菌属于原核生物，突变体M和N都是由于基因发生突变而得来，B正确；M和N的混合培养，致使两者间发生了DNA的转移，即发生了基因重组，因此突变体M与突变体N混合培养能得到X是由于细菌间DNA的转移实现的，而不是突变体M的RNA，C错误，D正确。
15．（2017年江苏卷，4）下列关于用显微镜观察细胞的实验，叙述正确的是（ ）
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动 B．以洋葱鳞片叶内表皮为材料不能观察到质壁分离
C．苏丹Ⅲ染色后的花生子叶细胞中可观察到橘黄色颗粒D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
【答案】C
【解析】转换物镜时，应转动转换器，不能转动物镜，A错误；洋葱鳞片叶内表皮属于成熟的植物细胞，有大液泡，可发生质壁分离，B错误；花生子叶细胞含有脂肪，苏丹Ⅲ可将其染成橘黄色，通过显微镜可观察到橘黄色颗粒，C正确；新鲜黑藻小叶中含有很多个叶绿体，显微镜下可观察其叶绿体形态，由于细胞是立体的，细胞中叶绿体数较多，会有重叠和掩盖，计数很困难，D错误。
17．（2017年江苏卷，2）下列关于探索DNA 是遗传物质的实验，叙述正确的是（ ）
A．格里菲思实验证明DNA 可以改变生物体的遗传性状
B．艾弗里实验证明从S 型肺炎双球菌中提取的DNA 可以使小鼠死亡
C．赫尔希和蔡斯实验中离心后细菌主要存在于沉淀中
D．赫尔希和蔡斯实验中细菌裂解后得到的噬菌体都带有32P 标记
【答案】C
【解析】格里菲思证明了S型菌中存在转化因子，能够使R型菌转化为S型菌，但没有提出转化因子是什么，A错误；艾弗里没有利用小鼠，是将肺炎双球菌在培养基中培养，根据菌落特征进行判断，证明了DNA是遗传物质，B错误；赫尔希和蔡斯实验中离心的目的是让上清液析出重量较轻的T2噬菌体颗粒，沉淀物中留下被感染的细菌，C正确；32P标记亲代噬菌体的DNA，复制形成的子代噬菌体中有的带有32P标记，有的不带有32P标记，D错误。
18．（2017年新课标Ⅱ卷，2）在证明DNA是遗传物质的过程中，T2噬菌体侵染大肠杆菌的实验发挥了重要作用。下列与该噬菌体相关的叙述，正确的是（ ）
A．T2噬菌体也可以在肺炎双球菌中复制和增殖 B．T2噬菌体病毒颗粒内可以合成mRNA和蛋白质
C．培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中
D．人类免疫缺陷病毒与T2噬菌体的核酸类型和增殖过程相同
【答案】C
【解析】T2噬菌体是一种专门寄生在大肠杆菌体内的病毒，只能在大肠杆菌中复制和增殖，A错误；T2噬菌体病毒要借助宿主细胞合成mRNA和蛋白质，B错误；用含有32P培养基培养大肠杆菌，再用含32P标记的大肠杆菌培养T2噬菌体，能将T2噬菌体的DNA标记上32P，即培养基中的32P经宿主摄取后可出现在T2噬菌体的核酸中，C正确；人体免疫缺陷病毒为HIV，它的遗传物质是RNA，T2噬菌体的遗传物质是DNA，D错误。
19．（2017年新课标Ⅲ卷，5）某陆生植物种群的个体数量减少，若用样方法调查其密度，下列做法合理的是（ ）
A．将样方内的个体进行标记后再计数 B．进行随机取样，适当扩大样方的面积
C．采用等距取样法，适当减少样方数量 D．采用五点取样法，适当缩小样方的面积
【答案】B
【解析】使用样方法时不需要对样方内的个体进行标记，A错误；样方法都要做到随机取样；由于个体数量少，应适当扩大样方面积，B正确；在用样方法调查时，取的样方过小或过少，可能导致搜集到的数据较少，偶然性增大，因此需要适当扩大样方的面积或者增加样方的数量，C、D错误。
20．（2017年北京卷，1）洋葱根尖和小鼠骨髓细胞都能用于观察细胞有丝分裂，比较实验操作和结果，叙述正确的是（ ）
A．都需要用盐酸溶液使细胞相互分离 B．都需要用低倍镜找到分裂细胞再换高倍镜观察
C．在有丝分裂中期都能观察到染色体数目加倍 D．在有丝分裂末期都能观察到细胞板
【答案】B
【解析】质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合后作为解离液只能用于植物细胞的相互分离；动物细胞之间的相互分离需用胰蛋白酶处理，A错误。使用显微镜时，一般先在低倍镜下找到物像，再换用高倍镜观察，B正确。着丝点断裂，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍发生在有丝分裂的后期，C错误。细胞板只会出现在植物细胞的有丝分裂末期，D错误。
21．（2017年天津卷，5）叶绿体中的色素为脂溶性，液泡中紫红色的花青苷为水溶性。以月季成熟的紫红色叶片为材料，下列实验无法达到目的的是（ ）
A．用无水乙醇提取叶绿体中的色素 B．用水做层析液观察花青苷的色素带
C．用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水 D．用光学显微镜观察表皮细胞染色体的形态和数目
【答案】D
【解析】由于叶绿体中色素为脂溶性，可用无水乙醇提取，A正确；花青苷为水溶性，可用水做层析液观察花青苷的色素带，B正确；月季成熟的紫红色叶片含有紫红色的大液泡，可发生质壁分离和复原，则可用质壁分离和复原实验探究细胞的失水与吸水，C正确；表皮细胞高度分化，不能分裂，不能用光学显微镜观察其染色体的形态和数目，D错误。
22．（2017年海南卷，8）某染料（氧化型为无色，还原型为红色）可用于种子生活力的鉴定。某同学将吸胀的小麦种子平均分成甲、乙两组，并进行染色实验来了解种子的生活力，结果如表所示。
分组
甲组
乙组
处理
种子与染料混合保温
种子煮沸后与染料混合保温
结果
种子中的胚呈红色
种子中的胚未呈红色
下列叙述错误的是（ ）
A．甲组的胚发生了氧化还原反应 B．呼吸作用产生的NADH使染料变成红色
C．乙组胚细胞膜上的载体蛋白能将染料运出细胞 D．种子中胚细胞代谢活动的强弱会影响染色效果
【答案】C
【解析】由题目表格信息“甲组种子中的胚呈红色”可推出甲组种子中的染料被还原（发生了氧化还原反应），还原剂为NADH，AB正确。乙组细胞已被杀死，细胞膜失去了选择透过性，C错误。胚细胞呼吸作用的强弱会影响NADH的产生进而影响染色效果，D正确。
24．（2017年江苏卷，13）研究小组探究了萘乙酸（NAA）对某果树扦插枝条生根的影响，结果如下图。下列相关叙述正确的是（ ）
A．自变量是NAA，因变量是平均生根数 B．不同浓度的NAA 均提高了插条生根率
C．生产上应优选320 mg/ L NAA 处理插条 D．400 mg/ L NAA 具有增加生根数的效应
【答案】D
【解析】由图可知，该实验的自变量是NAA的浓度，A错误；与NAA浓度为0时比较，浓度低于300 mg/L时能提高生根率，浓度高于300 mg/L时会降低生根率，B错误；320mg/LNAA处理插条时，生根率过低，不能用于生产，C错误；与NAA浓度为0时比较，400 mg/L的NAA具有增加生根数的效应，D正确。
25．（2017年江苏卷，17）为了探究一种新型碱性纤维素酶的去污效能，研究性学习小组进行了相关实验，结果如下图。由图中实验结果能直接得出的结论是（ ）
A．碱性纤维素酶对污布类型2的去污力最强 B．不同类型洗衣粉影响碱性纤维素酶的去污力
C．碱性纤维素酶对污布类型2、3的去污力不同 D．加大酶用量可以显著提高洗衣粉的去污力
【答案】C
【解析】20 U/L的碱性纤维素酶处理对污布类型1，去污力为60%，30 U/L的碱性纤维素酶处理污布类型2，去污力约为80%，则单位碱性纤维素酶对污布类型1去污力最强，A错误；由于污布类型不同，不能探究不同类型的洗衣粉对碱性蛋白酶的去污力的影响，B错误；对污布类型2、3而言，都是Y型洗衣粉，30%的酶用量，但去污力不同，说明碱性纤维素酶对污布类型2、3 的去污力不同，C正确；该实验没有针对同一类型的洗衣粉加大酶用量的探究，则不能判断加大酶用量是否提高洗衣粉的去污力，D错误。
26．（2017年海南卷，26）为探究植物生长素对枝条生根的影响，研究人员在母体植株上选择适宜的枝条，在一定部位进行环剥去除树皮（含韧皮部），将一定浓度的生长素涂抹于环剥口上端，并用湿土包裹环剥部位，观察枝条的生根情况，实验的部分结果如表所示。
生长素用量（mg/枝）
处理枝条数
第90天存活枝条数
第90天存活时的生根枝条数
首次出根所需天数
0
50
50
12
75
0．5
50
50
40
30
1．0
50
50
43
25
1．5
50
50
41
30
2．0
50
43
38
30
3．0
50
37
33
33
回答下列问题：
（1）据表可知，生长素用量为0时，有些枝条也生根。其首次出根需要天数较多的原因是_____。
（2）表中只提供了部分实验结果，若要从表中所列各生长素用量中确定促进该植物枝条生根效果最佳的用量，你认为需要提供的根的观测指标还有_______（答出两点即可）。
（3）从激素相互作用的角度分析，高浓度生长素抑制植物生长的原因是_________。
【答案】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长 （2）每个枝条的生根数量 根的长度
（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，乙烯能够够抑制植物的生长
【解析】（1）枝条自身产生的生长素较少，积累到生根所需浓度时间长 ，故首次出根需要天数较多。（2）一定难度的生长素能够促进枝条生根，可以从每个枝条的生根数量、根的长度、首次出根需要时间等指标观测。（3）生长浓度高时会促进乙烯的合成，而乙烯能够够抑制植物的生长，故高浓度生长素抑制植物生长。
27．（2017年北京卷，31）疟原虫是一种单细胞动物。它能使人患疟疾，引起周期性高热、寒战和出汗退热等临床症状，严重时致人死亡。
（1）在人体内生活并进行细胞分裂的过程中，疟原虫需要的小分子有机物的类别包括_______________（写出三类）。
（2）进入血液循环后，疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够_________________并结合红细胞表面受体。
（3）疟原虫大量增殖后胀破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的_________________中枢，引起发热。
（4）疟原虫的主要抗原变异频繁，使疟原虫能避免被宿主免疫系统_________________性清除，从而使该物种得以________________________。
（5）临床应用青蒿素治疗疟疾取得了巨大成功，但其抗疟机制尚未完全明了。我国科学家进行了如下实验。
①1、2组结果表明_________________；由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是____________________。
②将实验中仓鼠细胞的线粒体替换为_______________，能为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据。
【答案】（1）单糖、氨基酸、核苷酸、脂肪酸（其中三类）（2）识别（3）体温调节 （4）特异 生存与繁衍
（5）①青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位 青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间差异 ②人体细胞的线粒体
【解析】（1）细胞增殖过程中，需要合成的大分子物质有蛋白质、核酸、多糖和脂肪，组成它们的基本单位分别是氨基酸、核苷酸、葡萄糖、甘油和脂肪酸。（2）疟原虫选择性地侵入红细胞，说明它能够识别并结合红细胞表面受体。（3）疟原虫大量增殖后胀破红细胞进入血液，刺激吞噬细胞产生致热物质。这些物质与疟原虫的代谢产物共同作用于宿主下丘脑的体温调节中枢，引起发热。（4）抗原具有特异性，疟原虫的主要抗原变异频繁，可以避免受到免疫系统的特异性识别，从而避免被特异性清除，有利于疟原虫的生存和繁衍。（5）① 1和2组处理方法的差别是有无青蒿素，结果表明青蒿素能显著降低疟原虫线粒体膜电位；由3、4组结果可知青蒿素对仓鼠细胞线粒体膜电位无明显影响。据此可以得出的结论是青蒿素对线粒体膜电位的影响存在物种间的差异。②要为临床应用青蒿素治疗疟疾提供直接的细胞生物学实验证据，应该将仓鼠细胞的线粒体换为人体细胞的线粒体。
28．(2016·全国2，31，8分)BTB是一种酸碱指示剂。BTB的弱碱性溶液颜色可随其中CO2浓度的增高而由蓝变绿再变黄。某同学为研究某种水草的光合作用和呼吸作用，进行了如下实验：用少量的NaHCO3和BTB加水配制成蓝色溶液，并向溶液中通入一定量的CO2使溶液变成浅绿色，之后将等量的绿色溶液分别加入7支试管中，其中6支加入生长状况一致的等量水草，另一支不加水草，密闭所有试管。各试管的实验处理和结果见下表。
试管编号
1
2
3
4
5
6
7
水草
无
有
有
有
有
有
有
距日光灯的距离/cm
20
遮光*
100
80
60
40
20
50 min后试管
中溶液的颜色
浅绿色
X
浅黄色
黄绿色
浅绿色
浅蓝色
蓝色
*遮光是指用黑纸将试管包裹起来，并放在距日光灯100 cm 的地方。
若不考虑其他生物因素对实验结果的影响，回答下列问题：
(1)本实验中，50 min后1号试管的溶液是浅绿色，则说明2至7号试管的实验结果是由_______________________________________引起的；若1号试管的溶液是蓝色，则说明2至7号试管的实验结果是_________ (填“可靠的”或“不可靠的”)。
(2)表中X代表的颜色应为____________(填“浅绿色”“黄色”或“蓝色”)，判断依据是___________________________________________________________。
(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草__________________________________________________________________。
【答案】 (1)不同光强下水草光合作用和呼吸作用 不可靠的 (2)黄色 水草不进行光合作用，只进行呼吸作用，溶液中CO2浓度高于3号试管 (3)光合作用强度等于呼吸作用强度，吸收与释放的CO2量相等
【解析】 (1)依据题意并结合表中信息可知：距日光灯的距离表示光照强弱；2号试管遮光，其内的水草只进行呼吸作用；3至7号试管内水草在有光条件下，溶液颜色变化是光合作用吸收CO2和呼吸作用释放CO2量的综合反映；1号试管为对照组，50 min 后，1号试管溶液仍为浅绿色，说明这段时间内，试管溶液中CO2浓度不变，进而说明2至7号的实验结果是由光合作用和呼吸作用引起的。若1号试管溶液为蓝色，说明存在其他因素使溶液中CO2量减少，说明2至7号试管的实验结果是不可靠的。(2)2号试管内的水草只进行呼吸作用释放CO2，故试管内CO2浓度高于3号试管，X代表的颜色应为黄色。(3)5号试管中的溶液颜色在照光前后没有变化，说明在此条件下水草光合作用强度和呼吸作用强度相等，从而使溶液中CO2浓度不变。
29．（2019全国卷Ⅰ·29）将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
【答案】（1）增强 （2）降低 气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【解析】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降；（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。
①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的。
②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。
30．（2019全国卷III·29）氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问题。
（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是___________，在细胞核中合成的含氮有机物是___________，叶绿体中含氮的光合色素是______________。
（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。
【答案】（1）蛋白质 核酸 叶绿素
（2）答：实验思路：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【解析】（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：配制营养液（以硝酸铵为唯一氮源），用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH4﹢和NO3﹣剩余量。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
31．（2019江苏卷·30）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（填序号）。
①试管 ②滴管 ③量筒 ④酒精灯 ⑤显微镜
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加__________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验；在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。
请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是__________。
【答案】（1）双缩脲 ①②③ （2）碘液 玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少
（3）①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖 ②发芽前玉米 ③蓝色→砖红色 淀粉酶已失活
【解析】（1）根据以上分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。
（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。（3）①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
32．（2019浙江4月选考·33）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜）
（1）实验思路：
（2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______：
（3）分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是______。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面______。
【答案】（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录 ②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录 ③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析
（2）
（3）①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收
②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析
（2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
（3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
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