1、高考模拟课下达标（十三） 破解实验大题1在保温桶内安装温度计可以检测保温桶内的温度变化。某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况。材料用具：保温桶(500 mL)、温度计、活性干酵母、质量浓度为0.1 g/mL的葡萄糖溶液、棉花、石蜡油等。实验假设：酵母菌在有氧条件下呼吸作用释放的热量比无氧条件下多。(1)取A、B两套装置，设计实验如下，请补充表中内容：装置步骤一步骤二步骤三A加入240 mL葡萄糖溶液加入10 g活性干酵母_B加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液_加入石蜡油，铺满液面(2)B装置中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是_，这属于控制实验的_变量。(3)要测定B装置中因呼吸
2、作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C。请补充装置C的实验步骤：装置步骤一步骤二步骤三C_加入石蜡油，铺满液面(4)实验预期：在适宜条件下实验，30分钟后记录实验结果，若装置A、B、C中温度变化值的大小关系是_(用“”“”“”表示)，则假设成立。解析：分析表中相关内容，考虑到实验要遵循对照原则、科学性原则和单一变量原则，处应填“不加入石蜡油”，处应填“加入10 g活性干酵母”。B装置中葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气，这属于控制实验的自变量。要测定B装置中因呼吸作用引起的温度变化量，还需要增加一个装置C(空白对照)，即处应填入“加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液”，处应填“不加入活性
3、干酵母”。因为有氧条件下呼吸作用释放的热量比无氧条件下多，因此，理论上装置A、B、C中温度变化值的大小关系是ABC。答案：(1)不加入石蜡油加入10 g活性干酵母(2)去除氧气自(3)加入240 mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液不加入活性干酵母(4)ABC2体表烫伤者肠黏膜上皮细胞的某些生理功能会发生改变，中药大黄能缓解这一症状，为探究大黄的作用机理，取若干生理状况相同的小鼠，随机等分为烫伤组、治疗组和对照组三组。烫伤组和治疗组小鼠都进行背部25%的烫伤处理，对照组小鼠不做处理。烫伤后，立即给治疗组小鼠饲喂适量适宜浓度的大黄盐溶液，并在烫伤6小时后提取各组小鼠肠黏膜上皮细胞中的某种细胞器，通过一定的
4、方法检测其ATP合成能力、NADH含量和NADH脱氢酶活性，结果见表。据此回答下列问题：组别ATP合成能力NADH含量NADH脱氢酶活性烫伤组 正常治疗组正常对照组正常正常正常注：“”表示比正常值低；“”的数量表示偏离程度，数量越多表示偏离程度越大。(1)为确定大黄盐溶液的最佳使用量或浓度，在正式实验前应进行_。(2)烫伤组和对照组小鼠应饲喂_的盐溶液。(3)烫伤6小时后，应提取的是小鼠肠黏膜上皮细胞中的_(填细胞器名称)。(4)大黄的作用机理可能是通过提高_，该作用_(填“是”或“不是”)通过提高NADH脱氢酶活性来实现的。解析：(1)为避免人力和财力的浪费，在正式实验前应进行预实验，预实验
5、可以为进一步的实验摸索条件，因此，需要提前进行预实验以确定大黄盐溶液的最佳使用量或浓度。(2)本实验的自变量是大黄，给治疗组小鼠饲喂适量适宜浓度的大黄盐溶液，给烫伤组和对照组小鼠应饲喂等量的不含大黄的盐溶液。(3)烫伤6小时后，应提取的是小鼠肠黏膜上皮细胞中的线粒体进行ATP合成能力、NADH含量和NADH脱氢酶活性的检测，因为线粒体是小鼠肠黏膜上皮细胞进行有氧呼吸、合成ATP的主要场所。(4)根据实验结果可知：治疗组小鼠肠黏膜上皮细胞ATP合成能力、NADH含量均比烫伤组偏离程度小，可见大黄可通过提高NADH含量来提高ATP的合成能力，进而缓解症状，烫伤组、治疗组和对照组的NADH脱氢酶活性
6、均正常，可见大黄不能提高NADH脱氢酶活性。答案：(1)预实验(2)等量的不含大黄(3)线粒体(4)NADH的含量来提高ATP的合成能力，进而缓解症状不是3科研人员利用甲、乙两种矮化突变体豌豆作实验材料，探究植物激素对植物生长发育的影响及相互关系。已知甲品种豌豆成熟植株株高10 cm左右，乙品种豌豆成熟植株株高30 cm左右。回答下列问题：(1)研究发现，甲品种除几乎不含赤霉素外，其他植物激素及含量与乙品种相同。由此推测赤霉素具有促进植株生长的作用。为了验证这一推测，研究人员设计的实验思路是用一定浓度的赤霉素溶液处理若干生长发育状况相似的甲品种豌豆的幼苗，与_(对照组)比较，测量并计算成熟植株
7、的_。(2)用某浓度的IAA溶液处理若干生长发育状况相似的乙品种豌豆幼苗，一段时间后，与对照组相比，实验组幼苗的生长速率可能有哪几种情况？_。由此可知，在农业生产中，要施用_的生长素类似物才能达到最佳效果。(3)有科学家认为根的向地生长不仅与生长素有关，还与乙烯的作用有关。为了研究二者的关系，科研人员做了这样的实验：将某种开花植物的根尖放在含不同浓度生长素的培养液中，并加入少量蔗糖作为能源，结果发现在这些培养液中出现了乙烯，且生长素浓度越高，培养液中乙烯的浓度也越高，根尖生长所受的抑制作用也越强。对照组的处理方法：_。据此实验结果推测，水平放置的植物的根向地生长的原因是_。解析：(1)由题中信
8、息可推测，赤霉素具有促进植株生长的作用。要验证赤霉素的这一作用，可设计对照实验，用外源赤霉素处理甲品种豌豆幼苗，与未用外源赤霉素处理的甲品种豌豆幼苗比较，测量并计算成熟植株的平均株高。(2)由于IAA的生理作用具有两重性，因此，用某浓度的IAA溶液处理乙品种豌豆幼苗，与对照组相比，被处理幼苗可能出现的生长情况是比对照组生长快、比对照组生长慢甚至死亡、与对照组无差别。由此可知，在农业生产中，要施用适宜浓度的生长素类似物才能达到最佳效果。(3)根据题中信息可判断该实验的自变量是生长素浓度，因变量是乙烯浓度，因此实验设计中应设置空白对照。按照对照实验的原则，对照组的处理方法是将生长状况相同的等量的根
9、尖放在含等量蔗糖但不含生长素的培养液中。据此实验结果推测，水平放置的植物的根向地生长的原因是根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯会抑制根近地侧的生长。答案：(1)未用赤霉素(用等量清水或等量蒸馏水)处理的(若干生长发育状况相似的甲品种豌豆幼苗)平均株高(2)快、慢或与对照组无差别(生长速率加快、与对照组生长速率相同或生长速率减慢甚至死亡)适宜浓度(3)将生长状况相同的等量的根尖放在含等量的蔗糖但不含生长素的培养液中根近地侧高浓度的生长素诱导根细胞合成了乙烯，乙烯会抑制根近地侧的生长4果蝇的灰身和黑身是一对相对性状，受等位基因B、b控制；后胸正常和后胸变形是一对相对性状，受等位基因D
10、、d控制；细眼对粗眼为完全显性，受等位基因R、r控制。某生物研究小组用一只灰身后胸正常细眼雌果蝇与一只灰身后胸正常粗眼雄果蝇杂交，后代中灰身后胸正常细眼灰身后胸正常粗眼黑身后胸正常细眼黑身后胸正常粗眼灰身后胸变形细眼灰身后胸变形粗眼黑身后胸变形细眼黑身后胸变形粗眼99333311。回答下列问题(不考虑基因位于X、Y染色体的同源区段)。(1)根据杂交实验结果，_(填“能”或“不能”)判断控制灰身和黑身的基因位于常染色体上。(2)进一步统计子代表现型及比例发现，子代雌、雄果蝇中灰身和黑身及后胸正常和后胸变形的比例相同。若杂交后代雄性中黑身后胸正常粗眼所占比例为3/32，则雌性中灰身后胸正常细眼所占
11、比例为_。(3)若杂交后代雌性和雄性中都既有细眼又有粗眼，请利用题干中的杂交后代，通过一次杂交实验判断基因R、r是位于常染色体上还是仅位于X染色体上，写出实验设计思路并预测实验结果。实验设计思路：_。预测实验结果：_。解析：(1)仅考虑果蝇的灰身和黑身这一对相对性状，后代中灰身黑身(9933)(3311)31。若B、b位于常染色体上，灰身(Bb)和灰身(Bb)杂交后代中，灰身黑身31；若B、b位于X染色体上，灰身(XBXb)和灰身(XBY)杂交后代中，灰身黑身31，故不能根据杂交实验结果判断控制灰身和黑身的基因位于常染色体上。(2)根据题干中杂交后代的比例，可推断三对等位基因的遗传符合自由组合
12、定律。若进一步统计发现子代雌、雄果蝇中灰身和黑身及后胸正常和后胸变形的比例相同，则说明控制灰身和黑身及后胸正常和后胸变形的两对等位基因均位于常染色体上。若杂交后代雄性中黑身后胸正常粗眼所占比例为3/32，因涉及三对等位基因，可将3/32拆分为(1/4bb)(3/4D)(1/2)。假设R、r位于常染色体上，则双亲与眼形有关的基因型为Rr()rr()，子代雌性细眼雌性粗眼雄性细眼雄性粗眼1111；假设R、r位于X染色体上，则双亲与眼形有关的基因型为XRXrXrY，子代雌性细眼雌性粗眼雄性细眼雄性粗眼1111。因此，无论R、r的位置如何，子代雌性中灰身后胸正常细眼所占比例为(3/4)(3/4)(1/
13、2)9/32。(3)已知性状显隐性，判定基因位置时常用隐性母本和显性父本进行杂交。选取后代中的粗眼雌果蝇与细眼雄果蝇进行杂交，观察并统计杂交子代雌雄果蝇的表现型及比例。若杂交子代中雌果蝇均为细眼、雄果蝇均为粗眼，则R、r仅位于X染色体上；若杂交子代中雌雄均既有细眼又有粗眼，且细眼粗眼11，则R、r位于常染色体上。答案：(1)不能(2)9/32(3)选取杂交后代中的粗眼雌果蝇与细眼雄果蝇进行杂交，观察并统计杂交子代的表现型及比例(答案合理即可)若杂交子代中雌果蝇均为细眼、雄果蝇均为粗眼，则基因R、r仅位于X染色体上；若杂交子代中不论雌雄果蝇均既有细眼又有粗眼，则基因R、r位于常染色体上(答案合理
14、即可)5细胞杂志曾发表有关“运动能直接杀死癌细胞”的研究成果，科研人员对四周龄雄性小鼠注射了二乙基亚硝胺(预计10个月内能让小鼠患肝癌)。将这些处理过的小鼠随机平均分为实验组和对照组。结果如下：组别肿瘤发生率肿瘤体积NK的分布对照组75%大免疫器官中出现频率高实验组31%小肿瘤中出现频率高注：NK是一种免疫细胞，CD3、CD4、CD8是三种T细胞，DC是树突状吞噬细胞。请回答下列问题：(1)题中实验组的处理是_，对照组的处理是_。(2)实验结果证明运动主要可诱导实验组小鼠产生较强的_(填“体液”或“细胞”)免疫，杀伤肝癌细胞。(3)研究发现，实验组小鼠吞噬细胞的数量也明显多于对照组，这一结果至
15、少说明运动增强了小鼠的_免疫功能，该免疫的特点是_。(4)如果要研究运动对正常小鼠免疫功能的影响，该如何改进该实验？_。解析：(1)根据题干“运动能直接杀死癌细胞”的信息，结合表格和图示数据分析，可知实验组的处理是每天坚持一定量的运动，对照组的处理是每天不运动。(2)实验结果表明，运动可明显增加体内T细胞数量，从而增强细胞免疫，杀伤肝癌细胞。(3)吞噬细胞的识别作用没有特异性，属于机体免疫的第二道防线(非特异性免疫)。实验组小鼠吞噬细胞的数量也明显多于对照组，这一结果至少说明运动增强了小鼠的非特异性免疫功能，非特异性免疫的特点是生来就有，也不针对某一特定的病原体，而是对多种病原体都有防御作用。
16、(4)如果要研究运动对正常小鼠免疫功能的影响，可直接用正常小鼠进行实验(实验组小鼠坚持运动、对照组小鼠不运动)，一段时间后统计NK等免疫细胞的数量即可。答案：(1)每天坚持一定量的运动每天不运动(2)细胞(3)非特异性先天获得，不针对特定病原体(4)将正常小鼠分成运动组(实验组)和不运动组(对照组)；一段时间后统计两组小鼠体内NK等免疫细胞的数量(答案合理即可)6研究发现，某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关。利用此原理，可用生物方法检测环境中硒的含量，现欲探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，某小组做了以下实
17、验。实验材料：培养瓶若干、细菌培养液、浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液、细菌X。(要求与说明：实验仪器、试剂、用具及操作不做要求)(1)请补充完整实验思路：取若干只洁净的培养瓶_，每组3只。用浓度为0.5 mol/L的硒酸盐溶液_并分别取等量的溶液加入到上述各组培养瓶中。将_稀释后，_。将所有培养瓶放在_培养。培养2 h后，对各组培养瓶取样，对细胞进行破碎，_。4 h后重复。对实验所得数据进行统计分析处理。实验结果GPx含量(相对值)如表所示：硒酸盐溶液浓度0.05 mol/L0.10 mol/L0.15 mol/L0.20 mol/L培养2 h11213335培养4 h24517581
18、(2)以培养液中硒酸盐浓度为横坐标，GPx含量(相对值)为纵坐标，用曲线图表示实验结果。(3)本实验_(填“有”或“没有”)初步达成实验目的。解析：(1)本实验的目的是探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，可知实验的自变量为硒酸盐溶液和培养时间，因变量为GPx含量(相对值)。实验设计时需遵循对照原则和单一变量原则，根据实验材料及实验结果可知，该实验设置了4组，需用浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液。(2)根据表格中数据可知，需绘制两条曲线，在绘图时注
19、意横、纵坐标及图注。(3)结合题干信息“某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关”及绘制的曲线图可知，本实验已经初步达成实验目的。答案：(1)均分为A、B、C、D四组分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液细菌X等量接种于各组培养瓶中相同且适宜的条件下测定其GPx含量，并求平均值(2)如图所示(3)有7植物在漫长的进化过程中逐渐形成了对病原体的特异性防卫反应(植物免疫反应)：为探究水杨酸(SA)对植物免疫的影响，科研人员进行实验：(1)科研人员将特定基因转入烟草愈伤组织细胞
20、，经过_过程后发育成SA积累缺陷突变体植株。用烟草花叶病毒(TMV)分别侵染野生型和突变体植株，得到图1所示结果。据图分析，SA能_植物的抗病性。(2)研究发现，细胞内存在两种与SA结合的受体，分别是受体a和b，SA优先与受体b结合。结合态的受体a和游离态的受体b都能抑制抗病蛋白基因的表达。病原体侵染时，若抗病蛋白基因不能表达，则会导致细胞凋亡。依据上述机理分析，SA含量适中时，植物抗病性强的原因是_，抗病蛋白基因的表达未被抑制，抗病性强；SA含量过高会导致细胞凋亡，原因是_抑制抗病蛋白基因表达，导致细胞凋亡。(3)研究发现，植物一定部位被病原体侵染，一段时间后未感染部位对病原体的抗性增强。为
21、探究机理，科研人员在图2所示烟草的3号叶片上接种TMV，得到图3所示结果。实验结果显示，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长，_。科研人员测定各叶片中SA合成酶的活性，发现该酶活性仅在3号叶片中明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是_。为验证该推测，科研人员进一步实验：给3号叶片接种TMV，用透明袋罩住，透明袋内充入18O2以掺入新合成的SA中，密封袋口。处理一段时间后，提取_叶片中的SA，测定_。结果证明该推测成立。(4)综合上述结果分析，植物通过调控不同部位SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是_。解析：(1)转基因植株的培
22、育是愈伤组织经过再分化形成并发育为SA积累缺陷突变体植株。据图1可知，无SA积累的突变体植株感染病斑面积比有SA积累的野生型植株大，说明SA能增强植株的抗病性。(2)只有SA在植物体内含量适中，植株的抗病性才最高的原理是：由于SA优先与细胞内的受体b结合，当SA含量适中时，细胞缺少游离态的受体b和结合态的受体a，所以细胞内抗病蛋白基因的表达增多，则表现为抗病性增强；当SA含量过多时，细胞内结合态的受体a多，它会抑制抗病蛋白基因的表达，则表现为抗病性减弱。(3)根据实验结果分析，接种后96小时，3号叶片中SA含量明显升高，未感染的上位叶片中SA含量略有升高，随着时间延长到144 h,3号叶片中S
23、A含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加。结合题目信息分析可知，由于只有3号叶片中SA合成酶的活性明显增加，据此推测，未感染的上位叶片中SA的来源是3号叶片合成并运输而来。若要验证3号的上位叶片中SA来源于3号叶片合成，通过用18O2的原料参与3号叶片中SA的合成(需要对3号叶片进行套袋处理，防止18O2与3号上位叶片接触)，一段时间后，提取3号上位叶片中SA，检测是否含有18O的SA。若含有，则推测结论成立。(4)植物是通过调控不同部位的SA的量来抵御病原体的侵染，其原理是：若感染部位大量合成SA，则易引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；若合成的SA运输至未感染部位，则引起未感
24、染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染。答案：(1)再分化提高(或“增强”)(2)含量适中的SA优先与细胞内游离态的受体b结合，导致细胞内几乎没有游离态的受体b和结合态的受体a(或“游离态的受体b几乎全部与SA结合，受体a未与SA结合”)结合态的受体a(3)3号叶片中SA含量进一步升高，未感染的上位叶片中SA含量显著增加由3号叶片合成并运输而来未感染的上位含18O的SA含量(4)感染部位大量(或“过量”)合成SA引发感染部位细胞凋亡，阻止病原体扩散；合成的SA运输至未感染部位，引起未感染部位SA含量适当升高，提高抗病蛋白基因表达，植物抗病性增强，不易被病原体侵染