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1、专题19实验与探究 教材基本实验的操作及分析命题剖析考向扫描1以选择题的形式考查实验的原理、材料选择和方法,考查学生理解和应用知识的能力2通过图示(表格、图像和坐标图等)考查实验的操作、设计过程和分析,考查学生获取、处理信息的能力和综合分析的能力,多以选择题形式出现命题动向命题将会立足教材实验,结合新的背景材料考查实验鉴定所使用的试剂、实验的操作方法和注意事项等,多以文字描述、图示等形式出现,题型主要以选择题为主,偶尔也会出现非选择题1.(2012年安徽理综卷,1,6分)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。下列描述正确的是()A.经吡罗红甲基绿染色,可
2、观察到红色的细胞核B.经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质C.经健那绿染色,可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体D.经苏丹染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质解析:本题考查生物实验中染色剂使用的相关知识。经吡罗红甲基绿染色,DNA被染成绿色,RNA被染成红色,故A、B错。苏丹可将细胞内的脂肪颗粒染成橘黄色,故D错。健那绿可将活细胞内的线粒体染成蓝绿色,故C正确。答案:C。2.(双选题)(2012年广东理综卷,24,6分)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
3、解析:本题考查的是基础实验的相关知识。A项胚胎干细胞进行有丝分裂,不进行减数分裂,所以不能观察到同源染色体联会的现象。B项观察质壁分离及复原用的实验材料是紫色洋葱鳞片叶外表皮。C项观察叶绿体的运动的实验材料是黑藻叶片。D项,大肠杆菌是原核细胞,没有真正的细胞核,当然也不会观察到核仁。故选BC。答案:BC。3.(2012年福建理综卷,2,6分)下表是生物科学史上一些经典实验的叙述,表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是()选项方法与结果结论或观点A观察到植物通过细胞分裂产生新细胞;观察到动物受精卵分裂产生新细胞所有的细胞都来源于先前存在的细胞B单侧光照射下,金丝雀草胚芽鞘向光弯曲生长,去
4、尖端的胚芽鞘不生长也不弯曲生长素具有极性运输的特点C将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中,用极细光束照射后,细菌集中于有光照的部位光合作用产生的氧气来自于水D将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内,小鼠体内出现活的S型菌DNA是主要遗传物质解析:A选项正确;B选项中结论错误,因为从方法与结果中只能得出结论是胚芽鞘弯向光源生长是因为有尖端,而极性运输是指生长素只能从形态学上端运往形态学下端而不能反过来运输,从这个实验中得不出这个结论;C选项错误,细菌集中于光照部位是因为光照部位有氧,所以结论是光合作用产生氧气,但不能得出氧气来自于水这个结论;D选项错误,结论
5、是“S型细菌体内有转化因子,能将R型菌转化为S型菌”,而“DNA是主要遗传物质“的含义是”绝大多数生物的遗传物质是DNA”,两者没有任何关系。答案:A。4.(2012年天津理综卷,4,6分)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
6、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析:本题考查的是教材基本实验的知识。在观察植物细胞有丝分裂的过程中,处于哪个时期的细胞数量越多,哪个时期的时间就越长,A正确。在相同时间内,物质扩散进入细胞的体积与细胞总体积之比可以反映细胞的物质运输效率,所以B项错。培养液中酵母菌的种群数量变化,应该先估算出酵母菌的初始数量(N0),然后连续观察七天,分别记录七天的各小组数值的平均值方可,故C错。探究萘乙酸促进插条生根的最适浓度实验中应该先进行预实验,避免盲目实验造成各方面的浪费,然后用不同浓度的萘乙酸浸泡或者沾蘸,不能用高浓度的植物激素长时间浸泡,D项错
7、。答案:A。5.(2012年江苏生物,19,2分)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.解析:本题考查细胞化合物的鉴定、组成及功能。脂肪组成单位是甘油和脂肪酸,故A错;斐林试剂不能用来检测糖原,故B错;甲基绿染液能检测DNA而不能检测RNA,故D错。答案:C。6.(2010年新课标全国理综卷)若要在普通显微镜下观察到质壁分离、RNA和脂肪,下列四组材料中应选择的一组是()A.水稻胚乳
8、和花生子叶B.天竺葵叶和水稻胚乳C.紫色洋葱和花生子叶D.天竺葵叶和紫色洋葱解析:观察质壁分离应选择具有大液泡的细胞,若液泡具有颜色更易于观察,故最好的材料是紫色洋葱,天竺葵叶肉细胞含叶绿素不易观察。观察脂肪应选择含脂肪丰富的材料,如花生子叶。花生子叶是白色的,也易于观察RNA被染色后的颜色。答案:C。7.(2010年四川理综卷)下列对实验的相关叙述,正确的是()A.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖的专一性作用时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定B.纸层析法分离叶绿体色素的实验结果表明,叶绿素b在层析液中溶解度最低C.调查人群中某种遗传病的发病率时,应选择有遗传病史的家系进行调查统计D.鉴定蛋白质时,应将双
9、缩脲试剂A液和B液混合以后再加入待检组织样液中解析:本题主要考查教材基础实验的分析。无论蔗糖是否被水解,遇碘液都不发生颜色变化,故A错误;纸层析法分离色素依据的原理就是不同色素在层析液中的溶解度不同,随层析液扩散的速度就不同,结果显示,叶绿素b扩散最慢,即溶解度最低,故B正确;调查遗传病的发病率应采取随机调查的方法,故C错误;用双缩脲试剂鉴定蛋白质时应先加A液,创造一个碱性环境,然后再加B液,所以D错误。答案:B。8.(2011年福建理综卷)使用染色剂染色是生物学实验常用的方法,某同学对有关实验做了如下归纳:实验观察对象染色剂实验结果花生子叶细胞的脂肪颗粒苏丹脂肪颗粒被染成橘黄色人口腔上皮细胞
10、中的DNA和RNA分布吡罗红甲基绿细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈现蓝绿色洋葱根尖分生组织细胞的有丝分裂龙胆紫间期细胞不着色,分裂期细胞染色体着色(1)上述实验结果的归纳,正确的有(实验序号)。(2)实验和实验在染色之前,都使用了一定浓度的盐酸处理。其中,实验用盐酸可改变通透性,加速染色剂进入细胞;实验用盐酸与酒精混合,对材料进行解离。在两个实验操作中,都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和。(3)健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关。线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第阶段反应,该反应变化是。解析:本题考查生物学实验相关知识。(1)实验人口
11、腔上皮细胞中的DNA和RNA经甲基绿、吡罗红染色后,DNA主要位于细胞核内,其染色面积小于主要位于细胞质中的RNA的染色面积。实验用龙胆紫染液对洋葱根尖染色,间期虽没有染色体出现,但染色质也能着色。(2)实验用盐酸改变细胞膜通透性,加速染色剂进入细胞。实验中也用到盐酸对根尖进行解离,处理过程中要特别注意温度和时间,以免影响实验结果。(3)线粒体内膜是进行有氧呼吸第三阶段的场所,该反应是H和氧结合生成水,同时产生大量能量。答案:(1)(2)细胞膜时间(3)三H与氧结合形成水,同时释放出大量能量实验的设计、评价及分析命题剖析考向扫描考查类型主要分为验证性实验、探究性实验和评价修订类,多以简答题为主
12、,要求学生能根据实验材料分析,解释实验现象、实验结果,能对简单的实验进行设计、验证,考查学生的整理、分析、处理数据的能力和综合分析问题的能力命题动向命题将会利用新的材料背景并结合代谢、调节、遗传和生态的相关实验背景,考查实验原理的提取、变量的分析、实验程序的设计、实验结果的处理及预测和分析等,呈现形式将会灵活多样,题型会以非选择题为主1.(2012年广东理综卷,28,16分)子叶黄色(Y,野生型)和绿色(y,突变型)是孟德尔研究的豌豆相对性状之一。野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色。(1)在黑暗条件下,野生型和突变型豌豆的叶片总叶绿素含量的变化见图1。其中,反映突变型豌豆叶片总叶绿素含量变化
13、的曲线是。(2)Y基因和y基因的翻译产物分别是SGRY蛋白和SGRy蛋白,其部分氨基酸序列见图2。据图2推测,Y基因突变为y基因的原因是发生了碱基对的和。进一步研究发现,SGRY蛋白和SGRy蛋白都能进入叶绿体。可推测,位点的突变导致了该蛋白的功能异常,从而使该蛋白调控叶绿素降解的能力减弱,最终使突变型豌豆子叶和叶片维持“常绿”。(3)水稻Y基因发生突变,也出现了类似的“常绿”突变植株y2,其叶片衰老后仍为绿色。为验证水稻Y基因的功能,设计了以下实验,请完善。(一)培育转基因植株:.植株甲:用含有空载体的农杆菌感染的细胞,培育并获得纯合植株。.植株乙:,培育并获得含有目的基因的纯合植株。(二)
14、预测转基因植株的表现型:植株甲:维持“常绿”;植株乙:。(三)推测结论:。解析:本题考查的是基因突变知识和学生的实验探究能力。(1)根据题干所给信息“野生型豌豆成熟后,子叶由绿色变为黄色”,可推测出野生型豌豆成熟后,子叶发育成的叶片中叶绿素含量降低。分析图1,B曲线从第六天开始明显下降,说明B曲线代表的豌豆叶绿素含量逐渐减少。因此B代表野生型豌豆,则A为突变型(绿色)豌豆。(2)根据图2可以看出,突变型的SGRy蛋白和野生型的SGRY相比有3处变异,处氨基酸由T变成S,处氨基酸由N变成K,可以确定是基因相应的碱基发生了替换,处多了一个氨基酸,所以可以确定是发生了碱基的增添;从图2中可以看出SGRY蛋白的第12和38个氨基酸所在的区域的功能是引导该蛋白进入叶绿体,根据题意,SGRy和SGRY都能进入叶绿体,说明处的变异没有改变其功能;所以突变型的SGRy蛋白功能的改变就是由处变异引起的。(3)本实验通过具体情境考查对照实验设计能力。欲通过转基因实验验证Y基因“能使子叶由绿色变为黄色”的功能,首先应培育纯合的常绿突变植株y2,然后用含有Y基因的农杆菌感染纯合的常绿突变植株y2,培育出含有目的基因的纯合植株观察其叶片颜色变化。为了排除农杆菌感染对植株的影响,应用含有空载体(不含目的基因)的农杆菌感染常绿突变植株y2作为对照,以保证实验的结果是由Y基因这一单一变量
