1、专题提升练9一、单项选择题1.(2022广东惠州一模)选择合适的实验材料可以更好地达成实验目的。下列实验材料与实验目的对应不合理的一项是()选项实验材料实验目的A黑藻叶片光合色素的提取与分离B人的成熟红细胞观察分泌蛋白的合成与运输C水绵细胞光合作用的放氧部位的证明D蝴蝶兰茎尖分生区细胞观察细胞的有丝分裂2.(2022广东江门模拟)为探究月季紫红叶片中的色素种类和性质,某实验小组使用不同的试剂作为层析液对该叶片色素提取物进行分离,结果如图,以下分析错误的是()A.甲组的实验结果说明在该组层析液中各种色素的溶解度差异较大B.光合色素易溶于无水乙醇,因此无水乙醇适用于光合色素的分离C.分析甲、乙组实
2、验结果可排除紫红色素属于类胡萝卜素的可能性D.分析丙组实验结果可推测,紫红色素可能是位于液泡内的水溶性色素3.(2022陕西渭南一模)下列关于生物学实验的叙述,错误的是()A.所有实验都需要设计空白对照,确保单一变量B.质壁分离的过程中植物细胞的吸水能力逐渐增强C.番茄含有丰富的葡萄糖,但不可用于还原糖的鉴定D.用酸性重铬酸钾检验酒精会变成灰绿色4.(2022山东淄博一模)生物学实验常用对照原则,通过设置对照实验,可增加实验结果的可信度和说服力。下列说法错误的是()A.“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验是对照实验,也叫相互对照实验B.“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组中添加肝脏研磨
3、液体现了“加法原理”C.“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的正式实验,必须设置空白对照D.“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,在时间上形成了自身前后对照5.(2022山东淄博二模)同位素标记法是生物学研究的常用技术。下列关于同位素的应用实例,说法正确的是()A.用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用过程中的转移途径B.小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳不含有18O,尿液中含有H218OC.用32P标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌,意在证明蛋白质不是遗传物质D.探究DNA的复制方式时,15N15N-DNA位于离心管的底部,放射性强于15N14N-DNA6.(2022河南
4、模拟)设置两个或两个以上的实验组,通过对结果的比较分析,来探究某种因素与实验对象的关系,这样的实验叫作对照实验。下列关于课本实验中对照实验的分析,正确的是()A.探究酵母菌呼吸作用类型的实验中,观测指标为是否产生CO2和乳酸B.用18O分别标记C18O2和H218O,通过检测O2的相对分子质量探究O2中氧的来源C.探究细胞大小与物质运输的关系实验中,琼脂块的大小会影响NaOH扩散的深度D.噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,经搅拌和离心后,放射性出现在上清液或沉淀物中7.(2022陕西西安三模)下列相关实验中涉及“分离”的叙述,错误的是()A.研究细胞内各种细胞器的功能时,常用差速离心法将细胞器分离分
5、别进行研究B.由于不同种色素在无水乙醇中的溶解度不同,从而使色素随着无水乙醇在滤纸上扩散而分离开C.植物细胞质壁分离的实验中,滴加蔗糖溶液的目的是使原生质层与细胞壁分离D.证明DNA分子进行半保留复制的实验中,可利用离心技术将试管中含15N的DNA和含14N的DNA进行分离8.(2022湖南衡阳模拟)某研究小组对洞庭湖地区2 hm2(1 hm2=104 m2)范围内褐家鼠的种群密度进行调查,第一次捕获并标记393只鼠,第二次捕获340只鼠,其中有标记的鼠85只。标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕的概率会降低,若探测到第一次标记的鼠在重捕前有93只由于竞争、天敌等自然因素死亡,但因
6、该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定。下列相应叙述正确的是()A.该调查结果比实际值偏小B.褐家鼠的出生率和死亡率是该种群最基本的数量特征C.调查期间,褐家鼠种群的数量波动不会引起K值发生改变D.通过计算可得该地区褐家鼠的种群密度约为1 200只/hm29.(2022湖南娄底二模)紫色洋葱的鳞片叶外表皮细胞吸收MoO42-后,紫色洋葱会由紫色变为绿色。某同学取若干紫色洋葱鳞片叶外表皮,均分为2组,甲组包裹若干层保鲜膜密封,乙组暴露在空气中,处理12 h后,将两组洋葱鳞片叶外表皮制成装片并置于一定浓度的Na2MoO4溶液中,观察细胞出现绿色的时间并统计变色细胞所占的比例,结果如下图所示。下列说法错
7、误的是()A.实验中甲组为对照组,乙组为实验组B.洋葱表皮细胞吸收的MoO42-可能改变了细胞液的pHC.该实验应控制的无关变量有处理时间和Na2MoO4溶液浓度等D.甲组出现绿色的时间长的原因可能是细胞呼吸被抑制10.(2022湖南卷)洋葱根尖细胞染色体数为8对,细胞周期约12 h。观察洋葱根尖细胞有丝分裂,拍摄照片如图所示。下列分析正确的是()A.a为分裂后期细胞,同源染色体发生分离B.b为分裂中期细胞,含染色体16条,核DNA分子32个C.根据图中中期细胞数的比例,可计算出洋葱根尖细胞分裂中期时长D.根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,分裂间期细胞所占比例降低二、单项选择题11.(20
8、22广东汕头二模)磺胺类(sulfonamides,SAs)抗生素长期以来被用于动物疾病的治疗和预防,SAs不会被动物体完全吸收,约有50%90%的药物以药物原形或代谢物的形式随动物粪便、尿液排出,因而依然具有生物活性,当排入环境中后,它们会对土壤生态系统产生影响。如图为磺胺类药物对土壤微生物细胞呼吸的影响,下列有关叙述错误的是()注:称取每份土壤样品600 g,装入500 mL塑料烧杯中。将样品分成3组,编号为CK、T1、T2。CK(空白对照组,未添加磺胺类药物),T1(土壤中磺胺类药物含量约为20 mg/kg)、T2(土壤中磺胺类药物含量约为100 mg/kg)。A.与CK相比,在培养实验
9、初始期(0 d),T1处理的CO2释放量受到激活B.土壤微生物的细胞呼吸强度可作为评价磺胺类物质对土壤污染程度的指标C.在培养实验期间,处理对土壤微生物细胞呼吸的影响呈现“激活抑制”循环的规律D.磺胺类药物残留会抑制土壤微生物群体的生命活动,进而影响土壤中有机质的分解12.(2022广东湛江二模)研究发现,与野生型拟南芥相比,突变体(Budl基因过量表达)不具有顶端优势现象,原因可能是Budl会抑制生长素的极性运输。某小组通过图1所示的实验进行了相关探究。下列有关叙述正确的是()图1图2A.顶端优势通常是指顶芽优先生长而侧芽生长相对较慢的现象B.该实验运用了同位素标记法进行研究,野生型植株为实
10、验组C.该实验的因变量检测指标是4 h后下胚轴放射性生长素的含量D.图2的结果是野生型植株的生长素相对运输速率比突变体植株的高三、非选择题13.(2022浙江杭州二模)小球藻是一种单细胞藻类,常用于光合作用的相关研究。回答下列问题。实验组18O的比例H2OKHCO3和K2CO3O210.850.610.8620.200.400.2030.200.570.20(1)为研究光合作用释放的O2来源于什么物质,鲁宾等以小球藻为实验材料,用18O标记的K2CO3、KHCO3、H2O进行了三组实验,结果如表所示。分析表中数据可知,光合产物O2中的氧来源于,判断依据是。实验中小球藻光合作用所需CO2来源于(
11、填场所)。若在光源和小球藻之间放置红色滤光片而获得单一波长的红光,则小球藻产生O2的速率将。(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后(填“停止光照”“加热杀死小球藻”或“停止光照或加热杀死小球藻”)从而终止反应。通过双向纸层析分离小球藻中的有机物,进行放射自显影处理后形成若干斑点,每个斑点对应一种化合物,结果如图所示。据图甲分析,含量最多的化合物最可能是(填图中字母)。已知,点样处位于图中滤纸的左下角;双向纸层析是第一次层析后,将滤纸旋转90进行第二次层析的方法;层析液中溶解度越大的物质在滤纸上扩散得越快。据图分析,两次层析过程中使用(填“相同”或“不
12、同”)的层析液,判断依据是。甲(14CO2处理5 s)乙(14CO2处理90 s)14.(2022广东深圳模拟)TRPV1是细胞膜上的一种通道蛋白,辣椒中的辣椒素或43 以上高温均能引发感觉神经元兴奋,从而产生痛觉和灼热感。回答下列问题。(1)食用辣椒时,辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合,促进Ca2+、Na+等阳离子内流,此时膜外的电位变化是,从而产生兴奋。兴奋沿传入神经传至大脑皮层,使人产生痛觉,该过程(填“属于”或“不属于”)反射。(2)吃辣椒时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况,原因是在下丘脑的中枢作用下汗腺分泌加强、皮肤毛细血管舒张,以此增加散热。此时可以通过喝冷饮或捏鼻子用嘴
13、呼气降低舌面温度,从而,以缓解辣的感受。(3)为研发新药物,科研人员对天然辣椒素的作用进行了研究。给正常大鼠的腹腔注射STZ(可诱导形成糖尿病),获得若干只患病的大鼠模型。将其随机分为数量相等的两组,其中一组为模型组,另外一组灌服辣椒素,设为治疗组。一段时间后检测相关的指标,结果如图所示。注:GLUT5影响回肠中葡萄糖的吸收。根据相关蛋白相对含量的检测结果,推测辣椒素降低治疗组大鼠空腹血糖含量的原因可能是:。与其他两组比较,设置模型组的目的是:。进一步研究表明,辣椒素可通过激活TRPV1受体,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素。为验证TRPV1受体是辣椒素降糖机制中不可缺少的,研究人员在上述实验的基础上
14、做了一组实验,将患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂,然后灌胃等量的生理盐水,一段时间后检测并比较大鼠血清中胰岛素的含量。本实验设计不严谨,需要增设一组实验,具体为:。专题提升练91.B解析:黑藻叶片中含有叶绿体和光合色素,可用于光合色素的提取与分离,A项不符合题意;人的成熟红细胞中没有细胞核和细胞器,不能用于观察分泌蛋白的合成与运输,B项符合题意;水绵细胞含有带状叶绿体,可用于观察光合作用的放氧部位,C项不符合题意;蝴蝶兰的茎尖分生区细胞分裂旺盛,可用于观察细胞的有丝分裂,D项不符合题意。2.B解析:甲组的色素分离效果较好,各种色素区别较明显,说明在该组层析液中各种色素的溶解度差异较大,A项
15、正确;光合色素易溶于无水乙醇,因此无水乙醇适用于光合色素的提取,B项错误;甲组类胡萝卜素明显分离开来,同时紫红色存在于滤液细线的位置,乙组实验结果也表现为紫红色处于滤液细线的位置,而此时的类胡萝卜素却没有分离开来,两组实验结果说明紫红色素不属于类胡萝卜素,C项正确;丙组实验的层析液是水,此时紫红色素分离开来,说明该色素为水溶性色素,因此,可推测紫红色素可能是位于液泡内的水溶性色素,D项正确。3.A解析:并不是所有实验都需要设计空白对照,如细胞的质壁分离及复原实验存在前后自身对照,不需要设计空白对照,A项错误;质壁分离的过程中细胞失水,细胞液浓度升高,植物细胞的吸水能力逐渐增强,B项正确;番茄含
16、有丰富的葡萄糖,但其颜色存在干扰,不可用于还原糖的鉴定,C项正确;酒精可用酸性重铬酸钾溶液鉴定,颜色由橙色变成灰绿色,D项正确。4.C解析:“探究酵母菌细胞呼吸的方式”实验是对照实验,也叫有氧组与无氧组的相互对照实验,A项正确;“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中,实验组中添加肝脏研磨液体现了“加法原理”,B项正确;“探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度”的预实验需要设置空白对照,但正式实验不需要设置空白对照,C项错误;“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中,在时间上形成了自身前后对照,因此不需要再设置对照实验,D项正确。5.A解析:用14C标记CO2探明了CO2中碳元素在光合作用过
17、程中的转移途径,即CO2C3有机物,A项正确;氧气参与有氧呼吸的第三阶段,反应产物为水,给小白鼠供应18O2,首先生成含有18O的水,含有18O的水可以参与有氧呼吸的第二阶段,与丙酮酸反应生成含有18O的二氧化碳,因此呼出气体中可能含有C18O2,B项错误;用32P标记噬菌体的DNA并以此侵染细菌,意在证明DNA是遗传物质,C项错误;探究DNA的复制方式时,15N15N-DNA位于离心管的底部,但15N、14N没有放射性,D项错误。6.B解析:探究酵母菌呼吸作用类型的实验中,观测指标为石灰水的混浊程度或试剂的颜色变化,A项错误;18O不具有放射性,可通过检测O2的相对分子质量探究O2中氧的来源
18、,B项正确;琼脂块的大小不会影响NaOH扩散的深度,C项错误;噬菌体侵染大肠杆菌的实验中,经搅拌和离心后,放射性会出现在上清液和沉淀物中,对比的是放射性主要出现的位置,D项错误。7.B解析:利用细胞内各细胞器的比重不同,在分离时常用差速离心法将细胞器分离,A项正确;绿叶中色素的提取和分离实验中,色素分离是因为不同色素在层析液中的溶解度不同,不同色素随层析液在滤纸上扩散速度也不同,B项错误;观察植物细胞质壁分离实验中,蔗糖溶液浓度高于细胞液浓度,细胞失水,导致原生质层与细胞壁分离,C项正确;证明DNA分子进行半保留复制的实验中,由于含15N的DNA比含14N的DNA的重,所以可利用密度梯度离心技
19、术将试管中只含15N的DNA、含15N与14N的DNA和只含14N的DNA进行分离,D项正确。8.C解析:标记物不影响鼠的生存和活动,但鼠有记忆,再次被捕的概率会降低,因此会导致第二次捕获的个体中含有标记的个体数减少,根据种群密度的计算公式,可知该调查结果会比实际值偏大,A项错误;种群最基本的数量特征是种群密度,B项错误;根据题干“因该段时间内有鼠出生而种群总数量稳定”,可知褐家鼠种群的数量波动不会引起K值发生改变,C项正确;该地区褐家鼠的种群密度约为(393-93)340852=600(只/hm2),D项错误。9.A解析:甲组经过包裹保鲜膜处理,为实验组,乙组未处理,直接暴露在空气中,属于对
20、照组,A项错误;花青素的颜色会随着pH的变化而发生变化,Na2MoO4溶液和洋葱表皮细胞中的花青素混合后可以使液泡由紫色变为绿色,说明洋葱表皮细胞吸收的Na2MoO4可能改变了细胞液的pH,B项正确;该实验中,处理时间和Na2MoO4溶液浓度等是无关变量,C项正确;甲组包裹若干层保鲜膜,导致出现绿色的时间长,其原因可能是细胞呼吸被抑制,影响了主动运输,D项正确。10.B解析:根尖细胞进行有丝分裂,不发生同源染色体的分离,A项错误;b细胞中着丝粒排列在赤道板上,为有丝分裂中期细胞,此时DNA复制已经完成,含染色体16条,核DNA分子32个,B项正确;图中细胞数量较少,不能准确计算各时期细胞的比例
21、,无法计算各时期的时长,C项错误;根尖培养过程中用DNA合成抑制剂处理,能使细胞停止在分裂间期,因此间期细胞所占比例升高,D项错误。11.C解析:据图可知,与CK相比,在培养实验初始期(0 d),T1处理后土壤微生物细胞呼吸增强,细胞呼吸能释放CO2,因此T1处理的CO2释放量受到激活,A项正确;据题意可知,SAs不会被动物体完全吸收,约有50%90%的药物以药物原形或代谢物的形式随动物粪便、尿液排出,因而依然具有生物活性,据图可知,土壤中磺胺类药物含量会影响土壤微生物的细胞呼吸强度,因此土壤微生物的细胞呼吸强度可作为评价磺胺类物质对土壤污染程度的指标,B项正确;据图可知,在培养实验期间,T1
22、浓度时,0 d时被激活,0.5 d时被抑制,18 d时被激活,2549 d时被抑制,因此可以说呈现“激活抑制”循环的规律,但T2浓度时,00.5 d时被抑制,18 d时被激活,2549 d时被抑制,没有呈现“激活抑制”循环的规律,C项错误;据题意可知,磺胺类药物残留会抑制土壤微生物的细胞呼吸,进而影响土壤中有机质的分解,D项正确。12.D解析:顶端优势是指植物顶芽优先生长,侧芽受抑制的现象,侧芽生长相对较慢并不意味着受抑制,A项错误;该实验运用了同位素标记法进行研究,实验组为突变体拟南芥植株组,B项错误;该实验的因变量检测指标是4 h后下胚轴放射性大小,C项错误;图2的结果是野生型植株的生长素
23、相对运输速率比突变体植株的高,D项正确。13.答案:(1)H2OO2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致细胞外、线粒体降低(2)加热杀死小球藻A不同若干斑点在水平方向上的扩散距离无明显差异,而在垂直方向上差异明显解析:(1)根据表格的数据可知,O2中18O的比例与H2O中18O的比例基本一致,所以可以判定光合产物O2中的氧来源于H2O;光合作用需要的CO2可以来源于细胞外(外部环境)和线粒体(通过细胞呼吸产生二氧化碳),植物光合作用主要吸收红光和蓝紫光,如果只用红光照射,则光合作用速率会降低。(2)为研究光合作用中碳的同化和去向,卡尔文等用14CO2处理小球藻不同时间,随后加热杀死小球
24、藻,防止反应继续进行,如果停止光照,小球藻还会进行短时间的暗反应,固定CO2;用纸层析法分离有机物的原理是不同物质在层析液中的溶解度不同,而各种物质的含量是依据物质在滤纸上形成斑点的宽度判断的,从图甲中可以看出,A物质的宽度最大,所以A物质含量最多。从图中可以看出,若干斑点(表示的不同的物质)在水平方向上的扩散距离无明显差异,而在垂直方向上差异明显,扩散的距离表示溶解度的大小,说明用双向纸层析时,两次层析使用的层析液不同。14.答案:(1)由正变负不属于(2)体温调节减少对TRPV1的激活(或关闭部分TRPV1受体)(3)促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖成功获得患糖尿
25、病的大鼠模型,确保血糖含量降低、胰岛素含量升高是辣椒素作用的结果患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂,然后灌胃等量的辣椒素溶液解析:(1)静息时,K+外流,造成膜两侧的电位表现为内负外正;受刺激后,Na+内流,造成膜两侧的电位表现为内正外负,因此食用辣椒时,辣椒素与感觉神经元上的TRPV1结合后促进Ca2+、Na+等阳离子内流,此时膜外的电位变化是由正变负。反射需要经过完整的反射弧,痛觉中枢在大脑皮层,兴奋沿传入神经传至大脑皮层,使人产生痛觉,该过程缺少传出神经和效应器,不属于反射。(2)吃辣味时出现流汗、血液循环加速等类似高温的情况,原因是在下丘脑的体温调节中枢作用下汗腺分泌加强、皮肤毛细血
26、管舒张,从而增加散热。喝冷饮或捏鼻子用嘴呼气降低舌面温度能减少对TRPV1的激活(或关闭部分TRPV1受体),从而不能在大脑皮层产生痛觉,以缓解辣的感受。(3)该实验的自变量为是否灌服辣椒素,因变量为空腹血糖含量和相关蛋白相对含量。分析柱形图,与模型组相比,辣椒素能降低空腹血糖含量,GLUT5含量下降而胰岛素含量升高,其机理可能是促进胰岛B细胞分泌胰岛素,抑制回肠通过GLUT5吸收葡萄糖。模型组和治疗组用的都是糖尿病小鼠,对照组用的是正常小鼠,遵循单一变量原则,对照组应该注射等量的生理盐水。与对照组比较,设置模型组的目的是确定动物模型的构建是否成功。分析题意,本研究的目的是验证TRPV1受体是辣椒素降糖机制中不可缺少的,自变量应该是TRPV1受体是否工作,因变量是胰岛素的分泌量。研究人员将患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂,然后灌胃等量的生理盐水,一段时间后检测并比较大鼠血清中胰岛素的含量,缺少实验对照,应增设一组实验,具体为患病大鼠腹腔注射TRPV1受体抑制剂,然后灌胃等量的辣椒素溶液。