新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题10实验与探究

这是一份新教材适用2024版高考生物二轮总复习第1部分核心考点突破专题10实验与探究，共19页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
专题十 实验与探究
基础达标测试
一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)
1. (2023·盘锦市模拟)下列关于高倍物镜使用的叙述，正确的是( B )
A．在低倍镜下找到叶片细胞，即可换上高倍物镜
B．为了使高倍镜下的视野亮一些，可使用最大的光圈或凹面反光镜
C．换上高倍物镜后，必须先用粗准焦螺旋调焦，再用细准焦螺旋调至物像最清晰
D．因为黑藻叶片大，在高倍镜下容易找到，所以可以直接使用高倍物镜观察
【解析】 显微镜使用中，必须先用低倍镜观察，找到所需观察的目标，将其移至视野中心，再改用高倍镜，仔细观察，A错误；高倍镜相对于低倍镜放大倍数大，但视野小、亮度低，所以应使用大光圈或凹面反光镜提高视野亮度，B正确；换用高倍镜后，不能再动粗准焦螺旋，只需用细准焦螺旋进行微调，使物像清晰，因为粗准焦螺旋会使镜筒大幅度升降且高倍物镜镜头较长，稍不注意就会压坏玻片标本并污染高倍物镜，C错误；先在低倍镜下找到物像并移到视野中央，才能换高倍镜观察，D错误。
2. (2023·厦门市模拟)在还原糖、脂肪和蛋白质的检测实验中，选择合适的实验材料和实验方法等对实验成败起着关键性作用。相关叙述正确的是( A )
A．NaOH溶液可为Cu2＋与肽键的显色反应创造碱性条件
B．花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后，需用体积分数为50%的盐酸冲洗以去除浮色
C．双缩脲试剂鉴定高温处理过的淀粉酶时出现紫色反应，说明淀粉酶没有失活
D．甘蔗汁不含还原糖，不能用来作为检测还原糖的实验材料
【解析】 检测蛋白质时，应该先加双缩脲试剂A，再加双缩脲试剂B，这是因为NaOH溶液可为Cu2＋与肽键的显色反应创造碱性条件，A正确；花生子叶切片经苏丹Ⅲ染液染色后，需用体积分数为50%的酒精溶液冲洗以去除浮色，B错误；由于淀粉酶本身是蛋白质，且高温不会导致蛋白质中的肽键断裂，因此也可与双缩脲试剂发生紫色反应，则用双缩脲试剂鉴定高温处理过的淀粉酶时出现紫色反应，不能说明淀粉酶没有失活，C错误；甘蔗汁中富含蔗糖，蔗糖不是还原糖，但其中也含有少量的还原糖，D错误。
3. (2023·济南市模拟)下列有关高中生物学实验或其方法的叙述，错误的是( C )
A．绿叶色素提取液的颜色较浅可能是加入的无水乙醇过多
B．观察有丝分裂时装片中出现细胞多层重叠可能与解离时间有关
C．在苹果匀浆中加入斐林试剂并进行水浴加热，无色混合液出现砖红色沉淀
D．基于预实验基础的探究NAA促进插条生根的最适浓度实验不需设置空白对照
【解析】 绿叶色素提取液的颜色较浅，可能是加入的无水乙醇过多，进行了稀释，A正确；观察有丝分裂时装片中细胞多层重叠，可能是解离时间过短，细胞之间没有彼此分离开，B正确；苹果匀浆中加入斐林试剂且进行水浴加热后，蓝色混合液生成砖红色沉淀，C错误；由于预实验可以判断实验的可行性和为实验探索条件，因此基于预实验基础的探究NAA促进插条生根的最适浓度实验不需设置空白对照，D正确。
4. (2023·日照市模拟)玉米是生物学实验中常用的材料，下列叙述正确的是( C )
A．用光学显微镜观察染色后的玉米根尖成熟区细胞，可观察到染色体
B．玉米种子萌发时自由水与结合水的比值逐渐变小
C．用纸层析法分离新鲜玉米绿叶中色素时发现各条色素带较窄，可能是研磨时未加SiO2
D．将玉米发芽的种子研磨液置于试管内，立即加入斐林试剂，马上可呈现砖红色
【解析】 玉米根尖成熟区细胞已经高度分化，不再分裂，不会形成染色体，A错误；玉米种子萌发时，自由水与结合水的比值逐渐变大，新陈代谢加快，B错误；用纸层析法分离新鲜玉米绿叶中色素时发现各条色素带较窄，可能是研磨时未加SiO2，即研磨不充分，色素未完全释放，C正确；将玉米发芽的种子研磨液置于试管内，立即加入斐林试剂，需要水浴加热后才会出现砖红色沉淀，D错误。
5. (2023·沧州市模拟)下列有关“绿叶中色素的提取和分离”实验的叙述，正确的是( C )
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得最快
【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，提取时会降低提取液的浓度，减少色素的提取量，影响实验效果，A错误；光反应过程需要光合色素，也需要酶的催化等，只将得到的色素提取液置于适宜的光照下，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得最快，D错误。
6. (2023·淄博模拟)下列化学试剂在实验中具有相同作用的是( D )
A．酒精在“微生物培养”和“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用
B．盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”和“探究pH对酶活性的影响”中的作用
C．NaOH在“检测生物组织中的还原糖”和“检测生物组织中的蛋白质”中的作用
D．聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用
【解析】 酒精在“微生物培养”的作用是消毒，而在“叶绿体中色素的提取和分离”中的作用是溶解色素，A错误；盐酸在“观察植物细胞有丝分裂”的作用是对组织进行解离，而在“探究pH对酶活性的影响”中的作用是调节pH，B错误；NaOH在“检测生物组织中的还原糖”的作用是与硫酸铜反应生成Cu(OH)2，而在“检测生物组织中的蛋白质”中的作用是形成碱性条件，C错误；聚乙二醇在“制备杂交瘤细胞”和“植物体细胞杂交”中的作用都是诱导细胞融合，D正确。
7. (2023·泉州市模拟)实验发现某种昆虫灰身长翅(AaBb)与黑身残翅(aabb)杂交，子代灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅＝45∶45∶5∶5，某同学据此进行了一个模拟实验，实验设置如图所示。下列叙述正确的是( C )
A．不应将两个字母写在同一张卡片上
B．两个信封中的卡片总数应该相等
C．从两个信封中各取一张卡片并组合，即模拟受精作用
D．从每一个信封中各取一张卡片，即模拟基因重组
【解析】 根据孟德尔对分离现象的解释，生物的性状是由遗传因子(基因)决定的，控制显性性状的基因为显性基因(用大写字母表示如：D)，控制隐性性状的基因为隐性基因(用小写字母表示如：d)，而且基因成对存在。遗传因子组成相同的个体为纯合子，不同的为杂合子。生物形成生殖细胞(配子)时成对的基因分离，分别进入不同的配子中。当杂合子自交时，雌雄配子随机结合，后代出现性状分离，性状分离比为显性∶隐性＝3∶1。根据题意：灰身长翅(AaBb)与黑身残翅(aabb)杂交，子代灰身长翅∶黑身残翅∶灰身残翅∶黑身长翅＝45∶45∶5∶5，正常情况下比例应为1∶1∶1∶1，现在不是，说明发生了同源染色体互换，产生了AB、Ab、aB、ab的配子。卡片上的字母代表配子的基因组成，应将两个字母写在同一张卡片上，A错误；由于雄配子的数量远多于雌配子的数量，两个信封中的卡片总数可以不相等，B错误；从两个信封中各取一张卡片并组合，即模拟雌雄配子的随机结合，即受精作用，C正确，D错误。
8. (2023·孝感模拟)某研究小组研究某种激素是如何促进猴子生长的，将该激素添加到食物中投喂猴子，假设猴子体内含有的激素种类及作用与人类似。据此分析，下列说法错误的是( C )
A．该激素可通过食物投喂，所以该激素不可能是生长激素
B．投喂前对食物进行高温消毒可能不会影响其发挥作用
C．该激素一定可以通过自由扩散被靶细胞吸收并发挥作用
D．该激素的靶细胞也可能是垂体细胞
【解析】 生长激素是蛋白质，在经过消化道时，会被水解，因而该激素不可能是生长激素，A正确；促进猴子生长发育的激素可能是甲状腺激素，甲状腺激素是氨基酸衍生物，高温可能不影响其发挥作用，B正确；激素种类未知，无法确定其怎样发挥作用，C错误；若该激素是甲状腺激素，其分泌存在分级调节，体内甲状腺激素水平较高时，会抑制垂体分泌促甲状腺激素，D正确。
9. (2023·荆门市模拟)下列有关生物学实验的叙述，正确的是( C )
A．探究不同光照强度对人工生态瓶稳定性的影响时应该将生态瓶放在阳光下直接照射
B．英国科学家斯他林和贝利斯用实验证明了他们的假说，并将胰腺分泌的化学物质称为促胰液素
C．“探究血浆pH可在一定范围内维持稳定”的实验中，每滴加5滴0.1 ml/L的HCl溶液测量一次pH，共滴加30滴，整个过程共测量7次pH
D．以带有落叶的土壤为实验材料探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤应放在60 ℃恒温箱中1 h进行灭菌，实验组的土壤不做处理
【解析】 若要探究不同光照强度对人工生态瓶稳定性的影响，生态瓶不宜放在阳光下直接照射，A错误；英国科学家斯他林和贝利斯通过实验证明了胰腺分泌胰液是化学调节，而不是神经调节，并将小肠黏膜分泌的这种化学物质称为促胰液素，B错误；“探究血浆pH可在一定范围内维持稳定”的实验中，向样液中每滴加5滴0.1 ml/L的HCl溶液测量一次pH，共滴加30滴，应测量6次pH，在滴加HCl溶液之前应测量一次初始pH，故整个过程共测量7次pH，C正确；以带有落叶的土壤为实验材料探究土壤微生物的分解作用时，对照组的土壤不做处理(自然状态)，实验组的土壤应放在60 ℃恒温箱中1 h进行灭菌，D错误。
10. (2023·嘉兴模拟)同位素标记法是生物学实验中常用的方法，下列各项表示利用该方法进行物质转移路径的探究，相关叙述正确的是( C )
A．用14C标记CO2，卡尔文循环中14C的转移路径为14CO2→14C3→14C5→(14CH2O)
B．给浆细胞提供15N标记的氨基酸，15N的转移路径为细胞核→核糖体→内质网→高尔基体→核糖体
C．在含15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸的培养液中培养洋葱根尖，15N的转移路径可为细胞质→细胞核→核糖体
D．用35S标记的T2噬菌体侵染大肠杆菌，35S的传递路径是亲代T2噬菌体→子代T2噬菌体
【解析】 在卡尔文循环中14C的转移路径为14CO2→14C3→(14CH2O)，A错误；15N标记的氨基酸在核糖体上合成蛋白质，进入内质网和高尔基体加工，最后通过细胞膜胞吐出细胞，B错误；15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸可参与转录过程，培养液中15N标记的尿嘧啶核糖核苷酸可先进入细胞质，再进入细胞核中参与转录，转录生成的mRNA与核糖体结合作为翻译的模板，C正确；在T2噬菌体亲子代之间传递的物质是DNA,35S标记的是T2噬菌体的蛋白质，子代T2噬菌体中不含35S，D错误。
11. (2023·湛江市模拟)下列有关科学家的研究方法、技术及成果的叙述中，错误的是( B )
A．卡尔文运用同位素标记技术探明了碳元素在暗反应中的转移途径
B．梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术和差速离心技术证明了DNA的半保留复制
C．孟德尔运用假说—演绎法发现了基因的分离定律和自由组合定律
D．林德曼运用定量分析揭示了相邻营养级之间有较稳定的能量传递效率
【解析】 卡尔文运用同位素标记技术探明了碳元素在暗反应中的转移途径，A正确；梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术和密度梯度离心技术，证明了DNA分子的半保留复制，B错误；孟德尔运用假说—演绎法发现了基因的分离定律和自由组合定律，C正确；林德曼对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，揭示了相邻营养级之间有较稳定的能量传递效率，D正确。
12. (2023·徐州模拟)关于生物实验中“对照”及“变量”的叙述，错误的是( A )
A．在植物细胞的吸水和失水实验中，滴加蔗糖属于自变量，滴加清水属于无关变量，原生质层位置的变化为因变量
B．探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，生长素类调节剂浓度为自变量，生长素类调节剂种类和处理方法应相同，为无关变量
C．探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，两组装置均为实验组，无空白对照组
D．探究温度对淀粉酶活性的影响实验中，不同温度条件下淀粉遇碘变蓝的颜色深度是因变量
【解析】 在植物细胞的吸水和失水实验中，滴加蔗糖溶液和滴加清水都属于自变量，原生质层位置的变化为因变量，A错误；探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，生长素类调节剂的浓度为自变量，生长素类调节剂种类、处理方法、处理时间等属于无关变量，应保持相同，B正确；探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，有氧组和无氧组都属于实验组，无空白对照组，C正确；探究温度对淀粉酶活性的影响实验中，温度为自变量，淀粉遇碘变蓝的程度是因变量，D正确。
二、非选择题
13. (2023·潍坊市质检)有些果实在生长结束、成熟开始时，会出现呼吸强度突然升高的现象，称为“呼吸高峰”。请回答下列有关植物代谢的问题：
(1)植物的生长发育过程，从根本上讲是 基因组在一定时间和空间上程序性表达 的结果。
(2)研究发现在果实成熟过程中，细胞呼吸速率发生变化，出现“呼吸峰值”，与乙烯有关。若利用乙烯的合成抑制剂进一步验证该激素与出现“呼吸峰值”的关系，进行如下实验，请补充实验步骤，并预测实验结果：
①挑选足量的无破损、生理状态一致的苹果，随机均分成A、B两组；
②A组(对照组)在 蒸馏水 中浸泡，B组在 等量一定浓度的乙烯合成抑制剂 中浸泡，处理相同时间后取出；
③从A、B两组中取出等量的苹果，分别放入两个相同的密闭容器内；
④利用仪器监测实验开始及之后每隔一小时容器内 CO2浓度 的变化，记录数据并进行比较。
实验结果： 与对照组(A组)相比，实验组(B组)“呼吸峰值”的出现延迟 。
【解析】 (1)植物的生长发育过程，从根本上讲是基因组在一定时间和空间上程序性表达的结果。(2)在果实成熟过程中，细胞呼吸速率发生变化，出现“呼吸峰值”，与乙烯有关。设计实验：实验步骤：①挑选足量的无破损、生理状态一致的苹果，随机均分成A、B两组；②A组在蒸馏水中浸泡，B组在等量一定浓度的乙烯合成抑制剂中浸泡，处理相同时间后取出；③从A、B两组中取出等量的苹果，分别放入两个相同的密闭容器内；④实验开始及之后每隔一小时，测定CO2浓度，记录数据并进行比较。实验结果：与对照组(A组)相比，实验组“呼吸峰值”的出现延迟。
14. (2023·清远市模拟)赖氨酸是人体内的必需氨基酸，是否也是小白鼠体内的必需氨基酸，有人为此做出了初步探究计划。
实验步骤：
①配食：配制食物A(含20种氨基酸)和食物B(含赖氨酸以外的19种氨基酸)；
②分组：将20只发育状况相同的健康幼龄小白鼠随机均分成甲、乙两组，每组雌雄各半，分别称其体重；
③饲喂：甲、乙两组每天饲喂等量且适量的食物A、B；
④观察：相同且适宜条件下，一段时间后，分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，并计算体重增量。
回答相关问题：
(1)食物配制过程中要遵守单一变量原则，故两组实验的自变量是 食物中是否含有赖氨酸 。其他成分应该保持一致，这又反映出实验设计需遵守 等量 原则。
(2)每组要安排10只小鼠而不是一只，说明实验设计要遵守平行重复原则，目的是 降低实验误差或避免实验结果出现偶然性 。
(3)预测实验结果及相应结论：
① 若两组小白鼠体重增量基本相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸 ；
② 若乙组小白鼠体重增量明显小于甲组，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸 。
【解析】 必需氨基酸指的是人体自身不能合成或合成速度不能满足人体需要，必须从食物中摄取的氨基酸。对成人来讲必需氨基酸共有八种：赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、甲硫氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、缬氨酸。(1)实验设计要遵从一些基本原则以保证实验的严谨性，如单一变量原则，本实验的自变量是食物中是否含有赖氨酸；实验还要遵循等量原则，以保证某些无关变量对各组的影响一致。(2)为了降低实验误差，可以进行平行重复实验。(3)若赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸，食物中无赖氨酸则会影响其发育，若赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸，小白鼠可以在体内合成赖氨酸，食物中无赖氨酸，不会影响其发育，故实验结论为：①若两组小白鼠体重增量基本相同，说明赖氨酸不是小白鼠的必需氨基酸；②若乙组小白鼠体重增量明显小于甲组，说明赖氨酸是小白鼠的必需氨基酸。
15. (2023·商丘模拟)回答下列病毒的遗传学问题：
(1)为研究某病毒的致病过程，在实验室中做了如图所示的模拟实验。
①从病毒中分离得到物质A，已知A是单链的生物大分子，其部分碱基序列为—GAACAUGUU—。将物质A加入试管甲中，反应后得到产物X。经测定产物X的部分碱基序列是—CTTGTACAA—，则试管甲中模拟的是 逆转录 过程。
②将提纯的产物X加入试管乙，反应后得到产物Y。产物Y是能与核糖体结合的单链大分子，则产物Y是 mRNA 。
③将提纯的产物Y加入试管丙中，反应后得到产物Z。产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z是 多肽(或蛋白质) 。
(2)若该病毒感染了小鼠上皮细胞，则组成子代病毒外壳的化合物的原料来自 小鼠上皮细胞 。若该病毒除感染小鼠外，还能感染其他哺乳动物，则说明所有生物共用一套 密码子 。该病毒遗传信息的传递过程为 。
(3)如图表示三种病毒合成自身蛋白质和核酸的过程。
①更容易发生突变的是病毒 乙和丙 ，原因是 这两种病毒的遗传物质是单链RNA，结构不稳定 。
②7过程需要的原料是 脱氧核苷酸 ，需要的酶是 逆转录酶 。
【解析】 (1)①A是单链的生物大分子，且含有碱基U，应为RNA分子；产物X含有碱基T，应为DNA分子。因此，试管甲中模拟的是以RNA为模板合成DNA的逆转录过程。②产物X为DNA分子，产物Y能与核糖体结合，为mRNA分子，因此试管乙模拟的是以DNA为模板合成mRNA的转录过程，该过程的产物是mRNA。③病毒的外壳是蛋白质，而产物Z是组成该病毒外壳的化合物，则产物Z为多肽或蛋白质，在该试管中发生的是翻译过程。(2)病毒侵染小鼠上皮细胞后，以自身的核酸(RNA)为模板控制子代病毒的合成，而合成子代病毒所需的原料均由小鼠上皮细胞提供。自然界所有生物共用一套密码子。根据题意可知，该病毒是RNA病毒，其遗传信息的传递过程为。(3)①根据图解信息，可以确定病毒甲的遗传物质是DNA，病毒乙、丙的遗传物质是单链RNA。因为单链RNA结构不稳定，所以单链RNA为遗传物质的乙和丙病毒更容易发生变异。②7过程是逆转录过程，根据逆转录的产物为DNA，可以推知该过程的原料是脱氧核苷酸，需要逆转录酶才能完成。
能力达标测试
一、选择题(每道题只有一个最合理的答案。)
1. (2023·韶关模拟)如图实验装置，U形管A、B侧分别装入20 mL质量分数为5%的麦芽糖溶液和蔗糖溶液。一段时间后，在A、B两侧加入等量且适量的蔗糖酶溶液，观察两侧液面的变化。下列有关实验分析不正确的是( B )
A．加入蔗糖酶前，两侧液面等高
B．加入蔗糖酶前，半透膜无水分子通过
C．加入蔗糖酶后，最终A侧液面下降，B侧液面上升
D．该实验可验证酶的专一性
【解析】 加入蔗糖酶前，蔗糖和麦芽糖都是二糖，相同浓度、相同体积的A、B两种溶液渗透压相同；左右两侧液面高度相等，A正确；加入蔗糖酶前，A、B两种溶液渗透压相等，两侧水分子通过半透膜的速率相等，B错误；加入蔗糖酶后，A侧麦芽糖不会被水解，B侧蔗糖会被水解为葡萄糖和果糖，导致渗透压增加，B侧吸水液面上升，A侧失水液面下降，C正确；两侧液面高度的变化由加入蔗糖酶后两侧渗透压的变化引起，能证明酶的专一性，D正确。
2. (2023·株洲市模拟)某兴趣小组利用图中的装置探究过氧化氢在不同条件下的分解，实验中所用各种溶液的量相同。下列有关叙述正确的是( B )
A．可以用装置乙来做“探究温度对酶活性的影响”实验
B．量筒Ⅰ、Ⅱ收集到的水的体积代表了O2的产生量
C．锥形瓶中的反应结束后，Ⅱ量筒中收集的水多于Ⅰ量筒
D．将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液可验证酶具有专一性
【解析】 温度会影响H2O2分解，因此不适宜用H2O2探究温度对酶活性的影响，A错误；因变量是单位时间内气体的产生量，实验中两个量筒收集到水的体积代表了产生的O2量，B正确；两个装置的反应物的量是相等的，因此，最终Ⅱ量筒中收集的水和Ⅰ量筒中收集的水是一样多的，C错误；将装置甲中的FeCl3溶液换为酵母菌溶液，那么甲、乙两组的自变量为酵母菌和H2O2酶，而酵母菌产生的酶有多种，不符合单一变量原则，D错误。
3. (2023·常州模拟)通过如图甲、乙两组装置探究酵母菌细胞的呼吸方式。取20 g新鲜的食用酵母菌，均分为两份，分别放入锥形瓶A(500 mL)和锥形瓶B(500 mL)中，再分别向瓶中注入5%的葡萄糖溶液，实验装置置于25～35 ℃的环境中培养8～10 h。下列分析正确的是( C )
A．甲、乙两组为对比实验，实验结果事先都是已知的
B．若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量，会影响实验结果
C．若环境温度低于25 ℃，可适当延长培养时间，不会影响实验结论
D．若通过检测酒精的产生确定酵母菌的呼吸方式，应适当增加葡萄糖的量且缩短培养时间
【解析】 甲为有氧呼吸组，乙为无氧呼吸组，甲、乙两组为对比实验，实验结果事先可以预测，但不都是已知的，A错误；若适当增加A、B瓶中葡萄糖溶液的量，不会影响酵母菌的细胞呼吸类型，因此不会影响实验结果，B错误；若环境温度低于25 ℃，酶的活性相对较低，可适当延长培养时间，但不会影响实验结论，C正确；鉴定酒精的酸性重铬酸钾也可以跟葡萄糖反应呈现灰绿色，所以要适当延长培养时间，保证葡萄糖耗光才可以检测酒精，D错误。
4. (2023·枣庄模拟)羊草是防沙治沙、生态环境保护的优良牧草品种。为研究外源植物激素及其施用时间对羊草穗长的影响，研究人员分别在羊草返青期和分蘖期喷施高、低两种浓度的赤霉素(GA)、生长素(IAA)和激动素(KT)，实验结果如图所示。下列说法正确的是( D )
返青期和分蘖期施用植物激素对羊草穗长的影响
A．本实验中生长素对穗长的作用表现出了低浓度促进高浓度抑制
B．赤霉素、生长素和KT促进穗细胞伸长的作用原理是相同的
C．为获得长穗，分蘖期喷施KT时应选择高浓度，返青期则应选择低浓度
D．由图分析，喷施外源植物激素对穗长的促增长作用不超过20%
【解析】 和对照组相比较，无论在哪种浓度下，生长素在返青期都表现为促进穗伸长作用，在分蘖期都表现为抑制穗伸长作用，本实验中生长素的作用没有表现出低浓度促进，高浓度抑制，A错误；不同激素的作用原理是有一定的区别的，因此作用的效果也表现出一定的差异，B错误；根据题图可知，分蘖期喷施KT时应选择低浓度，返青期则应选择高浓度，C错误；据图分析可知，在返青期和分蘖期施用三种激素，穗长增长最明显的一组促增长作用也不超过20%(约为18%)，D正确。
5. (2023·德阳市模拟)下面是研究DNA复制方式的实验。
菌种：大肠杆菌。
培养条件与方法：(1)在含15N的培养基中培养若干代，使DNA均被15N标记(甲图)。(2)转至14N的培养基培养，每30分钟繁殖一代。(3)取出每代DNA样本，并离心分层。
根据这些实验结果进行的推论，错误的是( B )
A．丙是转入14N培养基中复制一代的结果
B．无论复制多少代均不会出现的结果有甲、乙
C．出现丁的结果至少需要60分钟
D．该实验应用了密度梯度超速离心技术
【解析】 由图可知，甲中DNA全为重带，乙中DNA为1/2重带、1/2中带，丙中DNA全为中带，丁中DNA为1/2中带、1/2轻带，戊中DNA全为轻带。由于DNA分子复制是半保留复制，转入14N培养基中复制一代后所得DNA分子都是一条链含有15N，另一条链含有14N，离心后都分布在中带上，丙图符合，因此丙是转入14N培养基中复制一代的结果，A正确；甲中DNA全为重带，而DNA分子复制是半保留复制，复制后不可能有全重的DNA存在；乙中是1/2重带、1/2中带，复制后不可能存在1/2重带部分；戊中DNA全为轻带，表示不具有15N标记DNA，而DNA分子复制是半保留复制，无论复制多少代，15N标记的DNA两条链一直存在，不会出现戊的结果。因此无论复制多少代均不会出现的结果有甲、乙、戊，B错误；丁中DNA是1/2中带、1/2轻带，即有一半DNA分子双链只含14N，另一半DNA分子是一条链含15N，另一条链含14N，说明DNA已复制2次，而复制一次需要30分钟，所以出现丁的结果至少需要60分钟，C正确；该实验应用了密度梯度超速离心技术，含15N的双链DNA密度较大，离心后条带应分布于离心管下部；含14N的双链DNA密度较小，离心后条带应分布于离心管上部；而两条链分别含15N和14N的双链DNA密度应该介于双链含15N和双链含14N的DNA之间，离心后条带分布于离心管中部，D正确。
6. (2023·咸阳市模拟)研究人员发现了一种感染螨虫的新型病毒，并利用放射性同位素标记的方法，以体外培养的螨虫细胞等为材料，设计可相互印证的甲、乙两组实验，以确定该病毒的核酸类型。下列有关实验设计思路的叙述，错误的是( A )
A．应选用35S、32P分别标记该病毒的蛋白质和核酸
B．先将甲、乙两组螨虫细胞分别培养在含同位素标记的尿嘧啶或胸腺嘧啶的培养基中
C．再将病毒分别接种到含有甲、乙两组螨虫细胞的培养液中
D．一定时间后离心并收集、检测病毒的放射性，以确定病毒的类型
【解析】 DNA和RNA的化学组成存在差异，如DNA特有的碱基是T，而RNA特有的碱基是U，因此可用放射性同位素分别标记碱基T和碱基U，通过检测子代的放射性可知该病毒的类型。因此，实验思路为：甲组：将宿主细胞培养在含有放射性标记尿嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。乙组：将宿主细胞培养在含有放射性标记胸腺嘧啶的培养基中，之后接种新病毒。培养一段时间后收集病毒并检测其放射性。若甲组收集的病毒有放射性，乙组无，即为RNA病毒；反之为DNA病毒。
7. (2023·苏州模拟)1921年科学家做了如图相关实验，从胰腺中提取胰岛素，成功应用于糖尿病患者，其神奇疗效震惊了整个医学界。下列有关叙述错误的是( B )
A．结扎胰腺导管，胰腺萎缩，可通过注射萎缩的胰腺提取液来治疗糖尿病
B．胰岛素是由胰岛A细胞分泌的，由51个氨基酸脱水缩合而成的肽链
C．从胰腺中提取胰岛素时，容易与胰液混杂在一起，因而不易成功提取
D．胰岛素能提高多种细胞，特别是肌细胞和脂肪细胞摄取、利用、储存葡萄糖的能力
【解析】 结扎胰腺导管，胰腺外分泌部不能分泌胰液，所以胰腺提取液中含有胰岛素，故可以通过注射胰腺提取液来治疗糖尿病，A正确；胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，B错误；胰腺中有胰液，胰岛素会与胰液混合在一起而被胰蛋白酶分解，所以不易提取，C正确；胰岛素可以促进组织细胞加速葡萄糖的摄取、利用与储存，D正确。
8. (2023·泰安模拟)“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( B )
A.因变量为叶片边缘是否出现枯黄色
B．该实验能证明镁是合成叶绿素的必需元素
C．该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，即在缺钾培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常
【解析】 实验的自变量是培养液的种类，因变量是叶片边缘是否出现枯黄色，A正确；A、B两组培养液均含有Mg，不能得出镁是合成叶绿素的必需元素的结论，B错误；通过两组的对比，该实验能证明缺钾会导致植物出现“焦边”现象，C正确；本实验可以增加一组二次对照实验(自身对照实验)，即在缺钾培养液中加入钾，观察植物叶片生长是否恢复正常，D正确。
9. (2023·随州市模拟)在对照实验中，与常态比较，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”；而与常态比较，人为去除某种影响因素的称为“减法原理”。下列实验设计中采用“加法原理”的是( C )
A．验证Mg是植物生活的必需元素实验中，完全培养液作为对照，实验组是缺Mg培养液
B．验证光是光合作用的条件实验中，对照组在光下进行实验，实验组做遮光处理
C．格里菲思将R型活菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活
D．艾弗里的肺炎链球菌转化实验的一组实验组中，添加DNA和DNA酶溶液
【解析】 验证Mg是植物必需元素的实验中，实验组配制缺Mg的完全培养液，对照组配制完全培养液进行对照培养，利用了“减法原理”；验证光是光合作用的条件实验中，将实验组遮光处理，利用了“减法原理”；格里菲思将R型活菌和加热杀死的S型细菌混合后向小鼠注射，观察小鼠是否存活，利用了“加法原理”；艾弗里的肺炎链球菌体外转化实验中单独研究每种物质的作用，属于“减法原理”。故选C。
10. (2023·乐山市模拟)肠出血性大肠杆菌(EHEC)是一种毒性较强的致病菌，患病或带菌动物往往是食品污染的根源。检测人员对被污染的食物进行EHEC的分离、计数，以确定食物的污染程度。已知该大肠杆菌在添加血液的血平板上生长时会破坏菌落周围的红细胞，使其褪色形成透明圈。下列说法正确的是( D )
A．在分离和计数之前为了避免其他细菌的干扰，要对所取样品进行选择培养
B．在血平板上进行菌体分离、计数，使用的接种方法可以是划线法
C．透明圈都是由单个EHEC经过多次细胞分裂产生的菌体形成
D．肉汤培养基可为EHEC提供的主要营养成分为碳源、氮源、水、无机盐
【解析】 在分离和计数之前为了避免其他细菌的干扰，不需要对所取样品进行选择培养，因为在培养基中加入了血液，根据透明圈的出现即可判断该大肠杆菌的数量情况，A错误；在血平板上进行菌体分离、计数，使用的接种方法可以是稀释涂布平板法，划线法不能用于计数，B错误；透明圈可能是由单个或多个EHEC经过多次细胞分裂产生的菌体形成，C错误；肉汤培养基中含有丰富的营养，可为EHEC提供的主要营养成分为碳源、氮源、水、无机盐，D正确。
11. (2023·清远市模拟)将加热杀死的S型细菌与R型活细菌混合注射到小鼠体内后两种细菌的含量变化如图甲，利用放射性同位素标记技术完成噬菌体侵染细菌实验的部分操作步骤如图乙。下列叙述错误的是( C )
A．图甲实验中，R型细菌的菌体表面没有多糖类荚膜，对小鼠无毒性
B．图甲实验中，后期出现的大量S型细菌大多并不是由R型细菌直接转化而来的
C．图乙中沉淀物的放射性随着培养的子代噬菌体代数的增多而越来越强
D．图乙实验中，若换用35S标记亲代噬菌体，所得子代噬菌体一般没有放射性
【解析】 加热杀死的S型细菌可以使部分R型活细菌转化为S型活细菌，但后期大部分的S型细菌是由转化而来的S型活细菌增殖产生的，B正确；随着培养的子代噬菌体代数的增多，部分细菌可能裂解，子代噬菌体释放出来，导致放射性出现在上清液中，而大肠杆菌中的原料没有放射性，因此沉淀物中的放射性不一定会随着子代噬菌体代数的增多而增强，C错误；图乙实验中，若换用35S标记亲代噬菌体，因为标记的蛋白质没有进入细菌体内，合成子代噬菌体蛋白质的氨基酸由细菌提供，而细菌中的氨基酸没有进行放射性同位素标记，因此所得子代噬菌体一般没有放射性，D正确。
12. (2023·聊城市模拟)数据统计和分析是许多实验的重要环节。下列实验中获取数据的方法，不合理的是( D )
A.实验① B．实验②
C．实验③ D．实验④
【解析】 灰喜鹊属于活动范围广、活动能力强的动物，应使用标记重捕法调查其种群密度，且标记尽量不影响动物正常活动，个体标记后即释放，A合理；探究培养液中酵母菌种群数量的变化时，摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染液染色，血细胞计数板计数，被染成蓝色的酵母菌为死细胞，在观察计数时只计不被染成蓝色的酵母菌，B合理；调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率，应在群体中抽样调查，选取的样本要足够多，且要随机取样，C合理；探究唾液淀粉酶活性的最适温度时，应围绕37 ℃设置较小的梯度(如0.5 ℃)的不同温度进行实验，若设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度梯度进行实验，不能说明唾液淀粉酶的最适温度是37 ℃，D不合理。
二、非选择题
13. (2023·全国乙卷)某种观赏植物的花色有红色和白色两种。花色主要是由花瓣中所含色素种类决定的，红色色素是由白色底物经两步连续的酶促反应形成的，第1步由酶1催化，第2步由酶2催化，其中酶1的合成由A基因控制，酶2的合成由B基因控制。现有甲、乙两个不同的白花纯合子，某研究小组分别取甲、乙的花瓣在缓冲液中研磨，得到了甲、乙花瓣的细胞研磨液，并用这些研磨液进行不同的实验。
实验一：探究白花性状是由A或B基因单独突变还是共同突变引起的
①取甲、乙的细胞研磨液在室温下静置后发现均无颜色变化。
②在室温下将两种细胞研磨液充分混合，混合液变成红色。
③将两种细胞研磨液先加热煮沸，冷却后再混合，混合液颜色无变化。
实验二：确定甲和乙植株的基因型
将甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色。
回答下列问题。
(1)酶在细胞代谢中发挥重要作用，与无机催化剂相比，酶所具有的特性是 高效性、专一性、作用条件温和 (答出3点即可)；煮沸会使细胞研磨液中的酶失去催化作用，其原因是高温破坏了酶的 空间结构 。
(2)实验一②中，两种细胞研磨液混合后变成了红色，推测可能的原因是 一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素 。
(3)根据实验二的结果可以推断甲的基因型是 AAbb ，乙的基因型是 aaBB ；若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，则混合液呈现的颜色是 白色 。
【解析】 (1)与无机催化剂相比，酶所具有的特性是高效性、专一性、作用条件温和。高温破坏了酶的空间结构，导致酶失活而失去催化作用。(2)根据题干可知白花纯合子的基因型可能是AAbb或aaBB，而甲、乙两者细胞研磨液混合后变成了红色，推测两者基因型不同，一种花瓣中含有酶1催化产生的中间产物，另一种花瓣中含有酶2，两者混合后形成红色色素。(3)实验二的结果甲的细胞研磨液煮沸，冷却后与乙的细胞研磨液混合，发现混合液变成了红色，可知甲并不是提供酶2的一方，而是提供酶1催化产生的中间产物，因此基因型为AAbb，而乙则是提供酶2的一方，基因型为aaBB。若只将乙的细胞研磨液煮沸，冷却后与甲的细胞研磨液混合，由于乙中的酶2失活，无法催化红色色素的形成，因此混合液呈现的颜色是白色。
14. (2023·三明市模拟)人体缺乏尿酸氧化酶，导致体内嘌呤分解代谢的终产物是尿酸(存在形式为尿酸盐)。尿酸盐经肾小球滤过后，部分被肾小管细胞膜上具有尿酸盐转运功能的蛋白URAT1和GLUT9重吸收，最终回到血液。尿酸盐重吸收过量会导致高尿酸血症或痛风。目前，E是针对上述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物。为研发新的药物，研究人员对天然化合物F的降尿酸作用进行了研究。给正常实验大鼠(有尿酸氧化酶)灌服尿酸氧化酶抑制剂，获得了若干只高尿酸血症大鼠，并将其随机分成数量相等的两组，一组设为模型组，另一组灌服F设为治疗组。一段时间后检测相关指标，结果见图1。
回答下列问题：
(1)与分泌蛋白相似，URAT1和GLUT9在细胞内的合成、加工和转运过程需要 核糖体、内质网和高尔基体 及线粒体等细胞器(答出两种即可)共同参与。肾小管细胞通过上述蛋白重吸收尿酸盐，体现了细胞膜具有 选择透过性 的功能特性。原尿中还有许多物质也需借助载体蛋白通过肾小管的细胞膜，这类跨膜运输的具体方式有 协助扩散和主动运输 。
(2)URAT1分布于肾小管细胞刷状缘(图2)，该结构有利于尿酸盐的重吸收，原因是 刷状缘扩大了该侧的膜面积 。
(3)与空白对照组(灌服生理盐水的正常实验大鼠)相比，模型组的自变量是 灌服尿酸氧化酶抑制剂 。与其他两组比较，设置模型组的目的是 与空白对照组相比得出尿酸氧化酶的作用，与治疗组相比得出药物F的作用 。
(4)根据尿酸盐转运蛋白检测结果，推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是 F通过降低细胞膜上的URAT1和GLUT9数量降低血清尿酸盐含量 ，减少尿酸盐重吸收。为进一步评价F的作用效果，本实验需要增设对照组，具体为 高尿酸血症大鼠灌服E 。
【解析】 (1)根据题意可知，URAT1和GLUT9与分泌蛋白相似，则其合成、加工和转运过程需要核糖体、内质网和高尔基体等的参与。肾小管细胞通过载体蛋白URAT1和GLUT9重吸收尿酸盐，体现了细胞膜的选择透过性。通过载体蛋白运输物质的方式有协助扩散和主动运输。(2)根据图2可知，刷状缘扩大了该侧的膜面积，从而增加尿酸盐的重吸收量。(3)根据实验可知，模型组大鼠灌服了尿酸氧化酶抑制剂，因此与空白对照组相比，模型组的自变量为灌服尿酸氧化酶抑制剂。设置模型组的目的应从两个方面思考，第一是与空白对照组比较，第二是与治疗组比较，通过比较可以分别得出尿酸氧化酶的作用和药物F的作用。(4)分析图1，治疗组的血清尿酸盐含量较模型组低，但比空白对照组高，说明F有一定的降低尿酸盐的作用，但效果没有尿酸氧化酶显著；由图1可知与模型组相比，治疗组(服用药物F)URAT1和GLUT9的含量均降低，由此推测F降低治疗组大鼠血清尿酸盐含量的原因可能是F可降低细胞膜上的URAT1和GLUT9的数量，减少尿酸盐重吸收。结合题干信息可知，目前E是针对题述蛋白治疗高尿酸血症或痛风的常用临床药物，因此将F与E的作用效果相比可进一步评价F的作用效果。
15. (2023·眉山市模拟)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤，通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元，在脾神经纤维上记录到相应的电信号，从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系，即脑—脾神经通路。该脑—脾神经通路可调节体液免疫，调节过程如图1所示，图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。
(1)图1中，兴奋由下丘脑CRH神经元传递到脾神经元的过程中，兴奋在相邻神经元间传递需要通过的结构是 突触 ，去甲肾上腺素能作用于辅助性T细胞的原因是辅助性T细胞膜上有 去甲肾上腺素受体 。
(2)在体液免疫中，辅助性T细胞可分泌 细胞因子 作用于B细胞。B细胞可增殖分化为 浆细胞和记忆B细胞 。
(3)据图2写出光刺激使CRH神经元产生兴奋的过程： 光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，钠离子内流使CRH神经元产生兴奋 。
(4)已知切断脾神经可以破坏脑—脾神经通路，请利用以下实验材料及用具，设计实验验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。
实验材料及用具：生理状态相同的小鼠若干只，N抗原，注射器，抗体定量检测仪器等。
实验设计思路： 取生理状态相同的小鼠若干只，随机均分为两组，将其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组，另一组作为对照组；分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原；一段时间后，检测两组小鼠抗N抗体的产生量 。
预期实验结果： 实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量 。
【解析】 (1)一般情况下，相邻两个神经元之间并不是直接接触的。神经元的轴突末梢经过多次分支，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。突触小体可以与其他神经元的细胞体或树突等相接触，共同形成突触。兴奋在相邻神经元间传递需要通过突触。去甲肾上腺素能作用于辅助性T细胞是由于辅助性T细胞膜上有相应的特异性受体。(2)在体液免疫过程中，辅助性T细胞可分泌细胞因子，细胞因子能促进B细胞增殖分化成浆细胞和记忆B细胞。(3)光敏蛋白是一类在生命体内能够应答光信号而产生生理学反应的蛋白质，它们在细胞内外离子流动及细胞信号传递方面发挥着重要作用。钠离子通道是膜上存在的允许Na＋顺其电化学梯度进入细胞的通道。据图2分析可知，光刺激光敏蛋白导致钠离子通道开放，钠离子内流使CRH神经元产生兴奋。(4)根据单一变量原则和对照性原则，确定实验分为两组，实验组小鼠的脾神经被切断，对照组不做处理，两组小鼠分别注射相同剂量的N抗原，一段时间后，用抗体定量检测仪器检测两组小鼠抗N抗体的产生量。该实验为验证性实验，即验证破坏脑—脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力，因此，脾神经被切断的实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。
16. (2023·衡阳市检测)通常DNA分子复制从一个复制起点开始，有单向复制和双向复制，如下图所示：
放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)，在放射性自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。请利用放射性自显影技术、低放射性3H-脱氧胸苷和高放射性3H-脱氧胸苷，设计实验以确定大肠杆菌DNA复制的方向，简要写出：
(1)实验思路： 复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况 。
(2)预测实验结果和得出结论： 若复制起点处银颗粒密度低，一侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为单向复制；若复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高，则DNA分子复制为双向复制 。
【解析】 由题意和图示信息准确把握实验目的(确定大肠杆菌DNA复制的方向)，从中挖掘出隐含的信息：①利用3H-脱氧胸苷使新合成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段；②利用放射性自显影技术，通过观察复制起点及其两侧银颗粒密度情况来判断DNA复制的方向。在此基础上，对相关问题进行解答。(1)依题意可知：该实验的目的是确定大肠杆菌DNA复制的方向。实验原理是：①放射性越高的3H-胸腺嘧啶脱氧核糖核苷(3H-脱氧胸苷)，在放射自显影技术的图像上，感光还原的银颗粒密度越高。②3H-脱氧胸苷是DNA复制的原料；依据DNA的半保留复制，利用3H标记的低放射性和高放射性的脱氧胸苷使新形成的同一条DNA子链上出现低放射性区段和高放射性区段。③利用放射性自显影技术，检测子链上银颗粒密度的高低及其分布来判断DNA复制的方向。综上分析可知该实验思路为：复制开始时，首先用含低放射性3H-脱氧胸苷的培养基培养大肠杆菌，一段时间后转移到含有高放射性3H-脱氧胸苷的培养基中继续培养，用放射自显影技术观察复制起点和复制起点两侧银颗粒密度情况。(2)依据实验思路可知：若DNA分子复制为单向复制，则复制起点处银颗粒密度低，远离复制起点的一侧银颗粒密度高。若DNA分子复制为双向复制，则复制起点处银颗粒密度低，复制起点的两侧银颗粒密度高。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
·H2O
MgSO4
·7H2O
(NH4)2SO4
甲组
完全培养液
25 000
150
250
134
乙组
缺钾培养液
0
150
250
134
实验
实验内容
获取数据的方法
①
调查某自然保护区灰喜鹊的种群密度
使用标记重捕法，尽量不影响标记动物正常活动，个体标记后即释放
②
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
摇匀后抽取少量培养物，适当稀释，用台盼蓝染色，血细胞计数板计数
③
调查高度近视(600度以上)在人群中的发病率
在数量足够大的人群中随机调查
④
探究唾液淀粉酶活性的最适温度
设置0 ℃、37 ℃、100 ℃三个温度梯度进行实验，记录实验数据