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2019-2020年高考生物二輪復(fù)習(xí) 第一部分 專題七 實驗與實驗探究 命題源16 實驗設(shè)計與分析限時訓(xùn)練 1．(xx四川“聯(lián)測促改”二測)下列有關(guān)實驗中變量的敘述，正確的是(　　) A．探究酵母菌的呼吸方式時，CO2的產(chǎn)生是無關(guān)變量 B．探究生長素對插條生根的影響時，插條生根數(shù)量是因變量 C．探究光照強弱對光合作用強度的影響時，光照強度是因變量 D．探究過氧化氫在不同條件下的分解時，產(chǎn)生氣泡的多少是自變量 解析：選B。探究酵母菌的呼吸方式時，CO2的產(chǎn)生是因變量，A錯誤；探究生長素對插條生根的影響時，插條生根數(shù)量是因變量，B正確；探究光照強弱對光合作用強度的影響時，光照強度是自變量，C錯誤；探究過氧化氫在不同條件下的分解時，產(chǎn)生氣泡的多少是因變量，D錯誤。 2．(xx北京東城期末)利用溴甲酚紫指示劑檢測金魚藻生活環(huán)境中氣體含量變化的實驗操作如下，相關(guān)敘述不正確的是(　　) A．黑暗處理的目的是使金魚藻不進行光合作用 B．溴甲酚紫指示劑變?yōu)辄S色是因為溶液pH減小 C．圖中實驗操作3～5能證明光合作用吸收CO2 D．該實驗可證明呼吸作用釋放CO2，光合作用釋放O2 解析：選D。黑暗處理是為了不讓金魚藻進行光合作用，僅進行呼吸作用，產(chǎn)生二氧化碳，使溶液pH減小，A、B正確；實驗操作3～5顯示經(jīng)光照后溶液由黃色又變?yōu)樽仙?，說明在光下植物進行光合作用吸收了CO2，C正確；該實驗結(jié)果沒有顯示氧氣的變化，不能證明光合作用釋放O2，D錯誤。 3．(xx北京十二校期末綜測)將若干生理狀況基本相同，長度為3 cm的鮮蘿卜條分為四組，分別置于三種濃度相同的溶液(實驗組)和清水(對照組)中，測量每組蘿卜條的平均長度，結(jié)果如下圖。據(jù)圖分析，下列敘述不正確的是(　　) A．對照組中蘿卜條長度增加較少的原因是細胞壁的伸縮性較小 B．蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長度是因為細胞已經(jīng)死亡 C．實驗說明蘿卜細胞膜上運載甘油的載體比葡萄糖載體數(shù)量多 D．實驗結(jié)束后，實驗組中的蘿卜條的細胞液濃度都比實驗前大 解析：選C。清水對照組細胞吸水，由于細胞壁的束縛，細胞體積變化不大，A正確；蔗糖溶液中的蘿卜條不能恢復(fù)原長度，是因為細胞在高濃度蔗糖溶液中失水過多死亡，不能重新吸水發(fā)生質(zhì)壁分離復(fù)原，B正確；甘油為脂質(zhì)小分子，自由擴散通過細胞膜，而葡萄糖需要載體協(xié)助，C錯誤；蔗糖組失去水分，所以細胞液濃度變大，甘油組和葡萄糖組都吸收了溶質(zhì)進入細胞，所以細胞液濃度也變大了，D正確。 4．(xx湖北襄陽調(diào)研)對于圖中的新鮮土豆片與H2O2接觸后，產(chǎn)生的現(xiàn)象及推測，錯誤的是(　　) A．為保證實驗的嚴謹性，需要控制溫度等無關(guān)變量 B．若增加新鮮土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快 C．一段時間后氣體量不再增加是因為土豆片的數(shù)量有限 D．若有氣體大量產(chǎn)生，可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶 解析：選C。在實驗過程中，要遵循單因子變量的原則，A正確；新鮮土豆片中含有過氧化氫酶，因而增加新鮮土豆片的數(shù)量，量筒中產(chǎn)生氣體的速度加快，B正確；由于過氧化氫的量是一定的，因而一段時間后氣體量不再增加，C錯誤；根據(jù)酶的專一性，若有氣體大量產(chǎn)生，可推測新鮮土豆片中含有過氧化氫酶，D正確。 5．(xx四川“聯(lián)測促改”)某同學(xué)選取甲、乙兩個相同的透明玻璃缸，同時都加入等量的池塘水、小球藻、水草及小魚等，隨即均被密封，實驗在溫度適宜的暗室中進行。從距玻璃缸0.5 m處先后用不同功率的燈泡給予1 h光照，下表為不同光照1 h后缸內(nèi)氧氣濃度的相對變化量。 15 W 20 W 25 W 30 W 35 W 40 W 45 W … 甲缸(不遮光) －6 －4 －2 0 ＋2 ＋5 ＋10 … 乙缸(完全遮光) －10 －10 －10 －10 －10 －10 －10 … 下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．該實驗的目的是探究不同光強對光合作用的影響 B．甲缸在30 W燈泡照光時氧氣產(chǎn)生量與消耗量相等 C．隨光照增強，甲缸內(nèi)生產(chǎn)者的光合作用不斷增強 D．乙缸是用來測定玻璃缸內(nèi)生物細胞呼吸的耗氧量 解析：選C。甲、乙兩個相同的透明玻璃缸，控制的自變量是有無光照，1 h后氧氣濃度的相對變化量反映的分別是凈光合速率和呼吸速率；甲缸(不遮光)7組用不同功率的燈泡給予光照，控制的自變量是光照的強度，A正確；甲缸在30 W燈泡照光時，1 h后氧氣濃度的相對變化量為0，氧氣產(chǎn)生量與消耗量相等，B正確；從此表中可以看出，隨光照強度的增強，甲缸內(nèi)的光合作用不斷增強，但由于這屬于生態(tài)缸，無法與自然環(huán)境相比較，隨著實驗的進行，最終營養(yǎng)物質(zhì)被全部耗盡，生物將死亡，C錯誤；乙缸是用來測定玻璃缸內(nèi)生物細胞呼吸的耗氧量，D正確。 6.(xx北京重點中學(xué)開學(xué)測試)某興趣小組在室溫下進行了酵母菌無氧呼吸的探究實驗(如圖)。下列分析錯誤的是(　　) A．滴管中冒出氣泡是反應(yīng)產(chǎn)生CO2的結(jié)果 B．試管中加水的主要目的是制造無氧環(huán)境 C．若試管中的水換成冷水，氣泡釋放速率下降 D．被分解的葡萄糖中的能量一部分轉(zhuǎn)移至ATP，其余的存留在酒精中 解析：選D。分析圖示的實驗裝置，可知氣泡是從培養(yǎng)酵母菌的小管中產(chǎn)生的，很可能是酵母菌進行無氧呼吸產(chǎn)生的二氧化碳，A正確；試管中加水的主要目的是制造一個無氧環(huán)境，此外還便于觀察氣體的放出，B正確；換成冷水后，溫度降低，相關(guān)酶的活性降低，導(dǎo)致酵母菌呼吸速率減慢，氣泡釋放速率下降，C正確；葡萄糖氧化分解釋放出來的能量有三個去向：一是以熱能形式散失掉，二是轉(zhuǎn)移到ATP中，三是存留在酒精中，D錯誤。 7.(xx福建泉州周考)某同學(xué)以清水、緩沖液和血漿分別為實驗材料進行“探究血漿是否具有維持pH穩(wěn)定的功能”的實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述中，錯誤的是(　　) A．起對照作用的是清水組和緩沖液組 B．所得結(jié)果不合理的是清水組 C．該實驗結(jié)果說明血漿組緩沖物質(zhì)的緩沖能力是有限的 D．圖中的結(jié)果表明緩沖液組維持pH穩(wěn)定的能力強于血漿組 解析：選D。本實驗探究的是血漿是否具有維持pH穩(wěn)定的功能，所以血漿組為實驗組，清水組和緩沖液組為對照組，A正確；加入HCl后，清水組的pH應(yīng)降低，所以從圖中結(jié)果可知，所得結(jié)果不合理的是清水組，B正確；從坐標曲線中可以看出，當(dāng)加入的HCl達到一定量后，無論是血漿組還是緩沖液組，都不能繼續(xù)維持pH的相對穩(wěn)定，說明血漿組緩沖物質(zhì)的緩沖能力是有限的，C正確；從坐標曲線圖可以看出，緩沖液組的曲線較血漿組先下降，說明緩沖液組維持pH穩(wěn)定的能力低于血漿組，D錯誤。 8．(xx福建泉州期中)正常子宮內(nèi)膜上皮細胞具有合成某種細胞周期蛋白(簡稱P蛋白)的能力，該蛋白可促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，雌性激素也能促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，子宮肌瘤多并發(fā)子宮內(nèi)膜增生。有人試圖研究雌性激素是否通過誘導(dǎo)P蛋白的合成來促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，下列有關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．該實驗需要不能合成P蛋白的子宮內(nèi)膜上皮細胞和正常(或能合成P蛋白的)子宮內(nèi)膜上皮細胞兩種實驗材料 B．該實驗對照組的培養(yǎng)液中也需要加入雌性激素 C．子宮內(nèi)膜上皮細胞增殖的方式是減數(shù)分裂 D．子宮肌瘤的發(fā)生與長期的雌性激素含量過高導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)有關(guān) 解析：選C。要設(shè)計實驗研究雌性激素是否通過P蛋白的合成來促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，應(yīng)遵循對照原則，對照組的材料是不能合成P蛋白的子宮內(nèi)膜上皮細胞，實驗組的材料是正常(或能合成P蛋白的)子宮內(nèi)膜上皮細胞，A正確；對照組的培養(yǎng)液中也需要加入雌性激素以觀察雌性激素是否能促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，B正確；子宮內(nèi)膜上皮細胞增殖的方式是有絲分裂，C錯誤；該實驗證實雌性激素能通過誘導(dǎo)P蛋白的合成來促進子宮內(nèi)膜上皮細胞的增殖，所以子宮肌瘤的發(fā)生與長期的雌性激素含量過高導(dǎo)致內(nèi)分泌失調(diào)有關(guān)，D正確。 9．(xx福建福州期末質(zhì)檢)在發(fā)現(xiàn)生長素的研究歷程中，詹森用實驗證實胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響可以通過瓊脂傳遞到尖端下部，他隨后還做了進一步的實驗，更加肯定了該影響為化學(xué)信號的猜想。他所做的實驗是(　　) 解析：選D。A實驗證明IAA可以通過瓊脂傳遞到尖端下部，促進胚芽鞘生長，但詹森當(dāng)時沒有證明胚芽鞘尖端產(chǎn)生的影響為IAA，不是詹森的實驗，A錯誤。B實驗證明胚芽鞘尖端與向光生長相關(guān)，不是詹森的實驗，B錯誤。C實驗證明接受單側(cè)光刺激的為胚芽鞘尖端，不是詹森的實驗，C錯誤。D實驗詹森進行的是單側(cè)光下生長素能夠透過瓊脂片而不能透過云母片的實驗，D正確。 10．(xx上海嘉定一調(diào))MRSA菌是一種引起皮膚感染的“超級細菌”，對青霉素等多種抗生素有抗性。為研究人母乳中新發(fā)現(xiàn)的蛋白質(zhì)H與青霉素組合使用對MRSA菌生長的影響，某興趣小組的實驗設(shè)計及結(jié)果如表。下列說法正確的是(　　) 組別 培養(yǎng)基中添加物 MRSA菌 1 100 μg/mL蛋白質(zhì)H 生長正常 2 20 μg/mL 青霉素 生長正常 3 2 μg/mL青霉素＋100 μg/mL蛋白質(zhì)H 死亡 A.細菌死亡與否是通過光學(xué)顯微鏡觀察其細胞核的有無來確定 B．第2組和第3組對比表明，使用低濃度的青霉素即可殺死MRSA菌 C．實驗還需設(shè)計有2 μg/mL青霉素做處理的對照組 D．蛋白質(zhì)H有很強的殺菌作用，是一種新型抗生素 解析：選C。細菌是原核生物，無細胞核，A錯誤。第2組和第3組不遵循單一變量原則，不能確定是低濃度的青霉素即可殺死MRSA菌，也可能是蛋白質(zhì)H導(dǎo)致的，B錯誤、C正確。蛋白質(zhì)H并不是抗生素，D錯誤。 11．(原創(chuàng)題)香蕉果實在成熟過程中，果實中的貯藏物質(zhì)不斷發(fā)生轉(zhuǎn)化，使香蕉逐漸變甜。為了驗證香蕉果實在成熟過程中貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化情況，課外興趣小組的同學(xué)設(shè)計了以下實驗方案： (一)實驗原理：香蕉果實在成熟過程中會產(chǎn)生____________，它能促進果實的成熟，導(dǎo)致果肉細胞內(nèi)的______________________，從而使香蕉逐漸變甜。 (二)材料與用具：成熟到第2天的香蕉果肉、成熟到第4天的香蕉果肉、碘—碘化鉀溶液、斐林試劑、蒸餾水、試管、滴管、玻璃缸、酒精燈、量筒、天平等。 (三)實驗思路：①制備提取液：取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成兩種提取液； ②實驗分組并編號：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③實驗觀察：將以上各組試管置于適宜條件下進行實驗，觀察比較它們的顏色變化。 請分析回答： (1)完成上面實驗原理和步驟②中的填空； (2)請設(shè)計實驗結(jié)果記錄表，并將預(yù)期的實驗結(jié)果填入表中。 (注：實驗結(jié)果中記錄變化后的顏色以及顏色的深淺，用“＋”表示呈淺色，“＋＋”表示呈深色，“－”表示無顏色變化) 解析：(一)促進果實成熟的植物激素是乙烯；香蕉逐漸變甜的原因是細胞中的淀粉水解成還原糖。(三)分析題干實驗?zāi)康氖球炞C香蕉果實在成熟過程中貯藏物質(zhì)的轉(zhuǎn)化，實驗原理是①淀粉分解成還原糖，②還原糖與斐林試劑加熱反應(yīng)形成磚紅色沉淀，③碘液與淀粉反應(yīng)呈藍色，所以觀察指標是淀粉的含量變化和還原糖的含量變化，因此，實驗思路是：①制備提取液：取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分別加等量的蒸餾水制成兩種提取液；②實驗分組并編號：由題意可知，實驗分四組，甲：第二天的提取液＋碘—碘化鉀溶液；乙：第二天的提取液＋斐林試劑；丙：第四天的提取液＋碘—碘化鉀溶液；丁：第四天的提取液＋斐林試劑。 答案：(1)(一)乙烯　淀粉分解成還原糖 (三)②甲：第二天的提取液＋碘—碘化鉀溶液； 乙：第二天的提取液＋斐林試劑； 丙：第四天的提取液＋碘—碘化鉀溶液； ?。旱谒奶斓奶崛∫海沉衷噭? (2)記錄表格：香蕉果實成熟過程中貯藏物質(zhì)轉(zhuǎn)化的實驗結(jié)果記錄表 顏色 分組 甲 乙 丙 丁 藍色 ＋＋ － ＋ － 磚紅色 － ＋ － ＋＋ 12.(xx廣東清遠1月測試)H2S是一種細胞內(nèi)的信號分子，具有降低血壓的功能。在細胞內(nèi)其產(chǎn)生過程為： 蛋白質(zhì)某種氨基酸H2S (1)H2S中的S元素位于氨基酸的________上。 (2)有人為研究生理濃度(對細胞不產(chǎn)生毒害的濃度)的H2S的功能及作用機理，以大鼠為材料進行實驗，結(jié)果如下表： 組別 1 2 3 處理 生理鹽水 生理濃度H2S KATP開放劑 相對血壓值(正常為100%) 100% 80% 80% 注：KATP是血管平滑肌細胞膜上的一種運輸?shù)鞍祝溟_放平滑肌舒張；反之平滑肌收縮。 ①為保證本實驗的科學(xué)性，對實驗大鼠的要求是 ________________________________________________________________________。 ②組別1的作用是________。假定每個組別用三只大鼠進行實驗，且進行三次重復(fù)實驗，該實驗共需要測定____個實驗數(shù)據(jù)。 ③KATP發(fā)揮功能需要消耗ATP，平滑肌細胞中能合成ATP的場所有____________________。 ④根據(jù)實驗結(jié)果推測，生理濃度的H2S降低血壓的作用機理是________________________________________________________________________。 為證明上述推測，有人增加了第4組大鼠，請簡述設(shè)計思路并預(yù)測結(jié)果。 設(shè)計思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 預(yù)測結(jié)果：________________________________________________________________________。 解析：(1)由于圖中某種氨基酸能分解產(chǎn)生H2S，因此該氨基酸的組成元素中一定含有硫元素，并且位于R基上。(2)①為了保證實驗的可信性，對實驗鼠的要求是數(shù)量、種類、大小及生理狀態(tài)等相同。②組別1的作用是起對照作用。每組三只大鼠，進行三次重復(fù)實驗，實驗共需要測數(shù)據(jù)333＝27次。③平滑肌細胞中能合成ATP的場所有細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。④從表格中數(shù)據(jù)可以看出，H2S能夠使血壓降低，根據(jù)題意，H2S能作用于通道蛋白KATP，使其開放，血管平滑肌舒張，造成血壓下降的效果。設(shè)計思路是取三只大鼠用生理濃度的H2S加KATP抑制劑進行處理，其余條件與前三組相同，測定大鼠血壓并計算相對值。預(yù)測分析可知，通道蛋白KATP不開放，血管平滑肌不舒張，則血壓不下降，血壓高于80%。 答案：(1)R基 (2)①數(shù)量、種類、大小及生理狀態(tài)等相同 ②作為對照　27 ③細胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 ④H2S使KATP開放，從而使平滑肌舒張，使血壓降低 設(shè)計思路：取三只大鼠用生理濃度的H2S加KATP抑制劑進行處理，其余條件與前三組相同，測定大鼠血壓并計算相對值 預(yù)測結(jié)果：相對血壓值高于80% 13．(xx江蘇省如皋期中)植物的生長發(fā)育受多種激素的共同調(diào)節(jié)。某研究小組切取菟絲子莖頂端2.5 cm長的切段若干，置于培養(yǎng)液中無菌培養(yǎng)一周后，開展生長素(IAA)和赤霉素(GA3)對莖切段伸長的影響及生長素(IAA)對莖切段中乙烯(ACC)產(chǎn)量的影響的研究。實驗結(jié)果見下圖。分析回答： (1)將菟絲子切段置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)一周的目的是 ________________________________________________________________________。 (2)分析圖可以得出的結(jié)論是__________________________________、__________________________。 (3)根據(jù)圖示結(jié)果判斷：IAA促進莖切段伸長的最適濃度為________________，GA3促進莖切段伸長的最適濃度為____________________。 (4)若想進一步研究IAA和GA3之間相互作用的關(guān)系，則應(yīng)該用______________處理莖切段作為實驗組。 (5)若實驗中發(fā)現(xiàn)有兩組用不同濃度的GA3處理后，莖切段伸長量均為0.5 cm，因標簽丟失，無法判斷兩組GA3濃度的大小，要想通過實驗來判斷兩組GA3濃度的大小，請寫出實驗思路并得出相應(yīng)結(jié)論________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)將菟絲子切段置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)一周的目的是排除剛切取的切段中原有激素對實驗結(jié)果的影響。(2)分析圖可知IAA和GA3處理切段其伸長量都大于空白對照組，結(jié)論是IAA和GA3均能促進莖的伸長生長；隨著IAA濃度的增加，切段伸長量增加，而在0～50 μmolL－1 GA3處理組中，隨著濃度的增加，切段伸長量增加，結(jié)論是在一定濃度范圍內(nèi)，IAA和GA3濃度越高促進作用越強；相同濃度處理，GA3處理的切段始終比IAA處理的伸長量大，結(jié)論是相同濃度時GA3促進效應(yīng)比IAA大。當(dāng)生長素濃度為10 μmolL－1時，處理切段才有乙烯產(chǎn)生，此后持續(xù)增加，結(jié)論是當(dāng)生長素的濃度增高到一定值后，才會促進乙烯的產(chǎn)生(或IAA濃度能影響乙烯產(chǎn)生量)。(3)根據(jù)圖示可以判斷IAA促進莖切段伸長的最適濃度為大于50 μmolL－1，GA3促進莖切段伸長的最適濃度為50 μmolL－1左右(或介于10～250 μmolL－1之間)。(4)若想進一步研究IAA和GA3之間相互作用的關(guān)系，則應(yīng)該在相同實驗環(huán)境下增加一組實驗，用IAA和GA3同時處理莖切段作為實驗組。(5)由圖可知GA3處理的莖切段最大伸長量均為0.8 cm，若莖切段伸長量為0.5 cm，則說明處理濃度低于或高于最適濃度，若低于最適濃度，則隨著濃度的降低，切段伸長量減小，若高于最適濃度，則一定范圍內(nèi)隨著濃度的降低，切段伸長量增大。因此實驗思路是：適度稀釋一組GA3并處理莖切斷，觀察記錄莖切斷伸長量。得出結(jié)論是若伸長量大于0.5 cm，則該組濃度大，反之則小。 答案：(1)排除剛切取的切段中原有激素對實驗結(jié)果的影響(或“去除切斷中原有的激素”或“防止切段中原有激素對實驗結(jié)果的干擾”) (2)IAA和GA3均能促進莖的伸長生長；在一定濃度范圍內(nèi)，IAA和GA3濃度越高促進作用越強；相同濃度時GA3促進效應(yīng)比IAA大(答以上任何一點均可)　當(dāng)生長素的濃度增高到一定值后，才會促進乙烯的產(chǎn)生(或IAA濃度能影響乙烯產(chǎn)生量) (3)大于50 μmolL－1　50 μmolL－1左右(或介于10～250 μmolL－1之間) (4)IAA和GA3同時 (5)適度稀釋一組GA3并處理莖切段，觀察記錄莖切段伸長量，若伸長量大于0.5 cm，則該組濃度大，反之則小