1、 考点18 实验与探究一、 选择题1.(2012江苏高考T19)下表中有关人体细胞化合物的各项内容,正确的是()编号化合物实验检测组成单位主要功能检测试剂颜色反应脂肪苏丹染液橘黄色脂肪酸储存能量糖原斐林试剂砖红色葡萄糖提供能量蛋白质双缩脲试剂紫色氨基酸承担生命活动核酸甲基绿染液绿色核苷酸携带遗传信息A.B.C.D.【解题指南】解答本题的关键是明确:(1)细胞中化合物鉴定的试剂和原理。(2)细胞中四种大分子化合物的组成单位和功能。【精讲精析】选C。脂肪的组成单位是甘油和脂肪酸,所以错误。糖原是多糖,为非还原糖,遇斐林试剂没有砖红色沉淀出现,因此错误。甲基绿主要与DNA的亲和性大,使其呈现绿色,所
2、以中的核酸应该是DNA,其组成单位是脱氧核苷酸。蛋白质的组成单位是氨基酸,遇双缩脲试剂出现紫色;蛋白质是生命活动的主要承担者,因此正确。2.(2012江苏高考T18)下列关于“DNA粗提取与鉴定实验”的叙述,正确的是()A.洗涤剂能瓦解细胞膜并增加DNA在NaCl溶液中的溶解度B.将DNA丝状物放入二苯胺试剂中沸水浴后冷却变蓝C.常温下菜花匀浆中有些酶类会影响DNA的提取D.用玻棒缓慢搅拌滤液会导致DNA获得量减少【解题指南】解答本题的关键是理解DNA粗提取的原理和鉴定的原理。【精讲精析】选C。A错误,洗涤剂能瓦解生物膜,增加DNA从细胞中释放出来,但是不能增加DNA 在NaCl 溶液中的溶解
3、度。B错误,将DNA 丝状物溶解在0.015 mol/L的NaCl 溶液中,然后放入二苯胺试剂,沸水浴后冷却可观察到蓝色出现。“DNA析出”的步骤中,必须用玻棒缓缓搅拌使DNA聚集,防止DNA在搅拌的过程中断裂而使DNA 获得量减少,故D错误。3.(2012广东高考T24)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表,正确的是()选项实验材料观察到的结构或现象A胚胎干细胞同源染色体联会B紫色洋葱鳞片叶外表皮质壁分离及复原C黑藻叶片叶绿体移动D大肠杆菌有核仁【解题指南】解答本题的关键是掌握教材中重要实验的方法和结果。【精讲精析】选B、C。具体分析如下:选项具体分析结论A项胚胎干细胞进行有丝分裂,不能
4、观察到减数分裂中出现的同源染色体联会现象错误B项紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞是高度分化的植物细胞,有大液泡,可用来观察质壁分离及复原现象正确C项黑藻细胞是真核细胞,含有叶绿体,且叶绿体会随细胞质基质的流动而移动正确D项大肠杆菌属于原核细胞,无核仁、核膜等结构错误4.(2012天津高考T4)下列实验操作能达到预期结果的是()A.在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂”实验中,统计每一时期细胞数占计数细胞总数的比例,能比较细胞周期各时期的时间长短B.在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中,计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比,能反映NaOH进入琼脂块的速率C.在“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实
5、验中,培养期内共三次取样测定密度,即可准确绘制酵母菌种群增长曲线D.在“探究-萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中,用高浓度组的-萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后,观察生根情况以确定最适浓度【解题指南】解答本题的关键是:区分NaOH进入琼脂块的速率和物质交换能力之间的关系。【精讲精析】选A。具体分析如下:选项具体分析结论A项在有丝分裂过程中细胞数目的多少可以代表该时期所处细胞周期时间的长短正确B项不同体积的琼脂块对NaOH的吸收速率是相同的,紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比代表的是物质交换的能力错误C项绘制酵母菌种群增长曲线时,应多次测定同一培养期内的种群密度,然后求其平均值,并且多次测定不
6、同培养期内的种群密度,绘制相应曲线错误D项确定促进插条生根的最适浓度时,高浓度组、中浓度组和低浓度组的-萘乙酸都要选择,以确定生根情况的最适浓度错误二、非选择题5. (2012北京高考T31)科学家为了研究蛋白A的功能,选用细胞膜中缺乏此蛋白的非洲爪蟾卵母细胞进行实验,处理及结果见下表。实验组号在等渗溶液中进行的处理在低渗溶液中测定卵细胞的水通透速率(cm/s10-4)向卵母细胞注入微量水(对照)27.9向卵母细胞注入蛋白A的mRNA210.0将部分组细胞放入含HgCl2的等渗溶液中80.7将部分组细胞放入含试剂M的等渗溶液中188.0(1)将组卵母细胞放入低渗溶液后,水分子经自由扩散(渗透)
7、穿过膜的进入卵母细胞。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,该mRNA的蛋白质进入细胞膜,使细胞在低渗溶液中体积。(3)与组细胞相比,组细胞对水的通透性,说明HgCl2对蛋白A的功能有作用。比较、组的结果,表明试剂M能够使蛋白A的功能。推测HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的。(4)已知抗利尿激素通过与细胞膜上的结合,可促进蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中,从而加快肾小管上皮细胞对原尿中水分子的。(5)综合上述结果,可以得出的推论。【解题指南】解答本题的关键是:(1)准确分析表中信息,将在低渗溶液中卵细胞的水通透速率与实验组处理变量之间建立关系。(2)明确抗利尿激素的
8、作用机理,进而与蛋白A的作用进行联系。【精讲精析】(1)细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,水分子进入卵母细胞需要穿过磷脂双分子层。(2)将蛋白A的mRNA注入卵母细胞一定时间后,在低渗溶液中卵细胞的水通透速率增加,说明mRNA注入卵母细胞后翻译形成的蛋白质进入细胞膜,进而对水的通透性起到促进作用。(3)比较组细胞和组细胞,组细胞对水的通透性降低,说明HgCl2对蛋白A的功能有抑制作用。比较、组的结果,组在低渗溶液中卵细胞的水通透速率明显增加,表明试剂M能够使蛋白A的功能增强,说明HgCl2没有改变蛋白A的氨基酸序列,而是破坏了蛋白A的空间结构,当条件适宜时,被破坏了的蛋白A的空间结构可以部分恢复
9、。(4)抗利尿激素能够促进肾小管上皮细胞对原尿中水分子的重吸收,据题中信息可知,是因为抗利尿激素与细胞膜上的受体结合,促进了蛋白A插入肾小管上皮细胞膜中。(5)综合上述结果,可知蛋白A是水通道蛋白,与水进出细胞有关。【参考答案】(1)磷脂双分子层 (2)翻译迅速增大 (3)明显降低抑制部分恢复空间结构(4)受体重吸收 (5)蛋白A是水通道蛋白6.(2012浙江高考T31)请根据以下提供的实验材料,完善生物制剂W对动物不同细胞的分裂具有促进作用的实验思路,并预测实验结果。实验材料:培养液、正常体细胞、癌细胞、W、胰蛋白酶。(要求与说明:答题时不考虑加入W后的体积变化等误差。提供的细胞均具有分裂能
10、力,只进行原代培养且培养条件适宜)请回答:(1)实验思路:取培养瓶若干个,分组如下:。每组设置若干个重复样品。各组样品在培养箱中培养一段合适的时间后,各取其中的几个样品,加入,摇匀,在显微镜下用血细胞计数板分别计数并记录细胞数。重复若干次。 。(2)预测实验结果(用坐标系和细胞数变化曲线示意图表示):【解题指南】解答本题的关键是:(1)注意题干中的关键词“提供的细胞具有分裂能力”。(2)根据提供的材料“正常体细胞、癌细胞及W物质”可推知该实验需分为4组。(3)预测实验结果时需注意关键词“促进作用”。【精讲精析】本题考查实验设计的有关知识,实验设计步骤时重点考查对照原则、单一变量原则。(1)实验
11、思路是设置对照,从实验目的及所给实验材料可知要用不同细胞,并且要区分是否加生物制剂W,所以要设置4组。动物细胞培养一段时间后需要用胰蛋白酶将它们分散成单个细胞来计数。多次重复后要统计并分析所得数据。(2)根据题干信息可预测4组细胞分裂由快到慢依次为D组、C组、B组、A组。用坐标图表示为:【参考答案】(1)A组:培养液中加入体细胞;B组:培养液中加入体细胞,加入W;C组:培养液中加入癌细胞;D组:培养液中加入癌细胞,加入W胰蛋白酶统计并分析所得数据(其他合理答案均可)(2)(其他合理答案均可)7.(2012天津高考T8)黄曲霉毒素B1(AFB1)存在于被黄曲霉菌污染的饲料中,它可以通过食物链进入
12、动物体内并蓄积,引起癌变。某些微生物能表达AFB1解毒酶,将该酶添加在饲料中可以降解AFB1,清除其毒性。回答下列问题:(1)AFB1属于类致癌因子。(2)AFB1能结合在DNA的G上,使该位点受损伤变为G,在DNA复制中,G会与A配对。现有受损伤部位的序列为AGTTC A,经两次复制后,该序列突变为。(3)下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图。据图回答问题:在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株,经测定,甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶;乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶。过程应选择菌液的细胞提取总RNA,理由是。过程中,与引物结合的模板是。检测酵母工程菌是否合成了AFB1解毒
13、酶,应采用方法。(4)选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料,探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。实验设计与测定结果见下表。组别添加肝脏AFB1残留量(ng/g)AFB1(g/kg 饲料)AFB1解毒酶(g/kg 饲料)A006.4B100020.9C100116.8D100311.7E10057.3F10077.3据表回答问题:本实验的两个自变量分别为。本实验中,反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是。经测定,某污染饲料中AFB1含量为100 g/kg,则每千克饲料应添加克AFB1解毒酶,解毒效果最好,同时节约了成本。(5)采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是:从提高酶的活性出发,
14、设计预期的蛋白质结构,推测应有的氨基酸序列,找到相对应的序列。【解题指南】解答本题的关键是:(1)明确致癌因子的类型。(2)合理运用碱基互补配对原则。(3)准确把握题干信息,如在生产解毒酶的过程中,首先应获得解毒酶的mRNA,只有在培养结果中显示细胞内含有解毒酶时,才能说明解毒酶基因已经发生转录;探究解毒酶的作用效果应从解毒酶的有无和含量两个方面进行分析。【精讲精析】(1)AFB1是一种化学物质,属于化学致癌因子。(2)经过两次碱基互补配对可以确定。(3)甲菌液培养的细胞中AFB1解毒酶基因已经转录,而乙菌液中该基因未转录;过程中,与引物结合的模板是AFB1解毒酶基因的cDNA;如果要检测是否合成了该酶,应选用抗原抗体杂交法。(4)本实验的两个自变量是AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量;反映AFB1解毒酶解毒效果的对照组是不添加AFB1解毒酶的组别;由表可知,既获得解毒效果,又节约成本,解毒酶应添加5克。(5)若对酶进行改造,在应用蛋白质工程获得相应基因时,应先获得相应的脱氧核苷酸序列。【参考答案】(1)化学(2)ATTTAA(3)甲甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成mRNA,而在乙菌液细胞中该基因未转录AFB1解毒酶基因的cDNA抗原抗体杂交(4)AFB1的添加量和AFB1解毒酶的添加量B组(或B组+A组)5(5)脱氧核苷酸