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14 實(shí)驗(yàn)與探究 1.縱觀近五年的全國卷高考試題，側(cè)重考查教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的材料、原理、規(guī)律、方法、步驟及相關(guān)操作要領(lǐng)等。對(duì)一些生物學(xué)問題的初步探究能力也有所考查。 2．在題型方面，選擇題和非選擇題均有考查到。選擇題主要考查考綱要求實(shí)驗(yàn)和教材經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，考查實(shí)驗(yàn)原理、方法及結(jié)果，教材試劑選用、顯色反應(yīng)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的共性歸納等。非選擇題通常以生物學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)新的背景材料，并結(jié)合代謝、遺傳、調(diào)節(jié)等有關(guān)知識(shí)綜合考查探究實(shí)驗(yàn)的原則，探究實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路以及探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果預(yù)測(cè)與分析等。 3．新考綱無變化。備考時(shí)，對(duì)于選擇題，針對(duì)不同類型的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)如物質(zhì)鑒定、顯微觀察、模擬調(diào)查的相似實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較分析，做好歸納。對(duì)于非選擇題，通過變量分析掌握實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，總結(jié)實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)表述的一般思路及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的方法等。 考點(diǎn)一教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 1.如何選擇實(shí)驗(yàn)材料 (1)不同實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊x擇不同的材料，生物材料的選擇必須為實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆?wù)。 (2)選擇的材料有利于使實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)化，并便于實(shí)驗(yàn)操作。 (3)選擇最容易成功的生物材料和最佳的取材部位。 (4)選擇便于觀察，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的材料。 (5)選擇對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象無干擾、實(shí)驗(yàn)結(jié)果利于分析的生物材料。 (6)選擇較常見、易于獲得的材料。 2.觀察類實(shí)驗(yàn)的操作流程歸納 3.鑒定類實(shí)驗(yàn)的操作流程歸納 4．教材中的調(diào)查類實(shí)驗(yàn)歸納 研究性課題 調(diào)查對(duì)象 統(tǒng)計(jì)方法 計(jì)算方法 調(diào)查人群中某種遺傳病 人類某種遺傳病 匯總法 發(fā)病率＝100% 種群密度的取樣調(diào)查 活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物 標(biāo)志重捕法 ＝ 植物或活動(dòng)能力弱的動(dòng)物 樣方法 土壤中小動(dòng)物類群豐富度的研究 土壤中的小動(dòng)物 取樣器取樣法 記名計(jì)算法、目測(cè)估計(jì)法 5．教材中探究類實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)名稱 自變量 因變量 無關(guān)變量 通過模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性 半透膜兩側(cè)溶液濃度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的種類、開始時(shí)的液面高度、溫度等條件 探究溫度對(duì)淀粉酶活性的影響 不同溫度 酶的活性（加碘液后溶液顏色的變化） pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究pH對(duì)過氧化氫酶活性的影響 不同pH 酶的活性（氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度） 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 氧的有無 CO2生成量（澄清石灰水的渾濁程度）；酒精的產(chǎn)生（用酸性重鉻酸鉀溶液檢測(cè)） 葡萄糖溶液的量、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度、連接的導(dǎo)管的大小等 模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸?shù)年P(guān)系 細(xì)胞體積的大小 物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男? 瓊脂塊的一致性、NaOH溶液的量、浸泡的時(shí)間、測(cè)量的準(zhǔn)確性等 探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 不同濃度的生長(zhǎng)素類似物 扦插枝條的生根數(shù)量或長(zhǎng)度 實(shí)驗(yàn)材料的一致性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時(shí)間等 探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 時(shí)間 酵母菌種群數(shù)量 培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等 探究水族箱中群落 時(shí)間 群落的演替 水族箱中的培養(yǎng)條件和環(huán)境等 例1.將某植物(其葉片如圖一所示)放置在黑暗中兩天后，根據(jù)圖二所示處理其中一塊葉片，然后將整株植物置于陽光下4小時(shí)，取該葉片經(jīng)酒精脫色處理后，滴加碘液顯色，下列有關(guān)該實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象的描述中正確的是（） A．Y和木塞夾著的葉片部分的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要光 B．W和X兩部分的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蜃C明光合作用的場(chǎng)所是葉綠素 C．X和Y兩部分的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要水 D．該實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果顯示出X為藍(lán)色、Y為棕黃色 【解題思路】Y處缺少二氧化碳，木塞夾著的葉片缺少光和二氧化碳，不能形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)，不能證明光合作用需要光，A錯(cuò)誤；W和X兩部分的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要葉綠素，B錯(cuò)誤；X和Y兩部分的對(duì)照實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明光合作用需要二氧化碳，C錯(cuò)誤；X處可進(jìn)行光合作用，Y處不能，因此實(shí)驗(yàn)后的結(jié)果顯示出X為藍(lán)色，Y為棕黃色，D正確。 【答案】D 實(shí)驗(yàn)條件控制及實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示的策略 (1)實(shí)驗(yàn)條件的控制方法 ①增加水中氧氣：泵入空氣或吹氧氣或放入綠色植物； ②減少水中氧氣：容器密封或油膜覆蓋或用涼開水； ③除去容器中CO2：NaOH溶液或KOH溶液； ④除去葉片中原有淀粉：置于黑暗環(huán)境一晝夜； ⑤除去葉片中葉綠素：酒精水浴加熱； ⑥除去光合作用對(duì)呼吸作用的干擾：給植株遮光； ⑦如何得到單色光：棱鏡色散或彩色薄膜濾光或人工光源； ⑧防止血液凝固：加入檸檬酸鈉； ⑨DNA半保留復(fù)制方式探究：密度梯度離心； ⑩各種細(xì)胞器的提取：細(xì)胞勻漿離心。 (2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的顯示方法 ①光合速率：O2釋放量、CO2吸收量或淀粉產(chǎn)生量； ②呼吸速率：O2吸收量、CO2釋放量或淀粉減少量； ③原子轉(zhuǎn)移途徑：放射性同位素示蹤法； ④細(xì)胞液濃度大?。嘿|(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)； ⑤細(xì)胞是否死亡：質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn)、亞甲基藍(lán)溶液染色； ⑥甲狀腺激素作用：動(dòng)物耗氧量、發(fā)育速度等； ⑦生長(zhǎng)激素作用：生長(zhǎng)速度(體重變化、身高變化)。 考點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析 6.區(qū)別兩類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的結(jié)果預(yù)測(cè)及得出結(jié)論 7．理清實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的思路 8．準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)操作步驟的“四步曲” 9．“五看法”評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 例2.某生物興趣小組想探究酵母菌在有氧和無氧的條件下產(chǎn)生等量CO2時(shí)，哪種條件下消耗葡萄糖較少的問題。他們將無菌葡萄糖溶液與少許酵母菌混勻后密封(瓶中無氧氣)，按下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)測(cè)定甲、乙裝置中CaCO3沉淀相等時(shí)，撤去裝置，將甲、乙兩錐形瓶中的溶液分別用濾菌膜過濾，除去酵母菌，得到濾液1和濾液2。 請(qǐng)分析回答： (1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是________，實(shí)驗(yàn)中需控制的無關(guān)變量主要有________(寫2個(gè)即可)。 (2)酵母菌產(chǎn)生CO2的場(chǎng)所是______________________。 (3)請(qǐng)你利用提供的U形管(已知濾液中的葡萄糖不能通過U形管底部的半透膜，其余物質(zhì)能通過)、濾液1和濾液2等，繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)步驟： ①將________的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管的A、B兩側(cè)并標(biāo)記； ②一段時(shí)間后觀察________的變化。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論： Ⅰ.如果______________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少； Ⅱ.如果______________________，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多； Ⅲ.如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。 【解題思路】(1)甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)的自變量是氧氣的有無，溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等都是需要控制的無關(guān)變量。(3)實(shí)驗(yàn)步驟：①實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量原則，所以需要將等量的濾液1和濾液2分別倒入U(xiǎn)形管A、B兩側(cè)并標(biāo)記；②一段時(shí)間后觀察液面的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：Ⅰ.如果A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降，則有氧呼吸消耗的葡萄糖少；Ⅱ.如果A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升，則有氧呼吸消耗的葡萄糖多。Ⅲ.如果A、B兩側(cè)液面高度相同，則有氧呼吸和無氧呼吸消耗的葡萄糖一樣多。 【答案】(1)有無氧氣溫度、pH、培養(yǎng)液量、培養(yǎng)液濃度等 (2)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體 (3)實(shí)驗(yàn)步驟：①等量②(兩側(cè))液面 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論：Ⅰ.A側(cè)液面上升，B側(cè)液面下降Ⅱ.A側(cè)液面下降，B側(cè)液面上升 實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般程序 第一步：取材、分組、編號(hào) 取材時(shí)要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同，用具要相同，即無關(guān)變量要相同且適宜，不影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果 第二步：變量處理 根據(jù)單一變量原則和對(duì)照原則，對(duì)不同組別進(jìn)行變量處理，通過不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 第三步；根據(jù)需要可進(jìn)一步進(jìn)行相同處理 其他因素相同且最適的條件下繼續(xù)處理 第四步：檢測(cè)、觀察、統(tǒng)計(jì)、比較 必須找出具體的觀察和記錄對(duì)象，觀察、記錄、統(tǒng)計(jì)、比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象 1．（2018全國卷I)已知藥物X對(duì)細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用，藥物D可抑制藥物X的作用。某同學(xué)將同一瓶小鼠皮膚細(xì)胞平均分為甲、乙、丙三組，分別置于培養(yǎng)液中培養(yǎng)，培養(yǎng)過程中進(jìn)行不同的處理（其中甲組未加藥物），每隔一段時(shí)間測(cè)定各組細(xì)胞數(shù)，結(jié)果如圖所示。據(jù)圖分析，下列相關(guān)敘述不合理的是（） A．乙組加入了藥物X后再進(jìn)行培養(yǎng) B．丙組先加入藥物X，培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物D，繼續(xù)培養(yǎng) C．乙組先加入藥物D，培養(yǎng)一段時(shí)間后加入藥物X，繼續(xù)培養(yǎng) D．若藥物X為蛋白質(zhì)，則藥物D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu) 2．（2018江蘇卷)如圖為一種植物扦插枝條經(jīng)不同濃度IAA浸泡30 min后的生根結(jié)果(新生根粗細(xì)相近)，對(duì)照組為不加IAA的清水。下列敘述正確的是（） A．對(duì)照組生根數(shù)量少是因?yàn)橹l中沒有IAA B．四組實(shí)驗(yàn)中，300 mg/LIAA誘導(dǎo)莖細(xì)胞分化出根原基最有效 C．100與300 mg/LIAA處理獲得的根生物量相近 D．本實(shí)驗(yàn)結(jié)果體現(xiàn)了IAA對(duì)根生長(zhǎng)作用的兩重性 3．（2018全國卷II)為研究垂體對(duì)機(jī)體生長(zhǎng)發(fā)育的作用，某同學(xué)用垂體切除法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過程中，用幼齡大鼠為材料，以體重變化作為生長(zhǎng)發(fā)育的檢測(cè)指標(biāo)?；卮鹣铝袉栴}： （1）請(qǐng)完善下面的實(shí)驗(yàn)步驟 ①將若干只大鼠隨機(jī)分為A、B兩組后進(jìn)行處理，A組（對(duì)照組）的處理是___________，B組的處理是_____________。 ②將上述兩組大鼠置于相同的適宜條件下飼養(yǎng)。 ③_______。 ④對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理與分析 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析 B組大鼠生長(zhǎng)發(fā)育的狀況不如A組，出現(xiàn)這種差異的原因是由于B組的處理使大鼠缺失了來源于垂體的_________激素和________激素。 4．（2018北京卷)癌癥是當(dāng)前嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病。研究人員利用與癌細(xì)胞在某些方面具有相似性的誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPSC）進(jìn)行了抗腫瘤的免疫學(xué)研究。 （1）癌細(xì)胞具有無限___________的特點(diǎn)。當(dāng)體內(nèi)出現(xiàn)癌細(xì)胞時(shí)，可激發(fā)機(jī)體的_________系統(tǒng)發(fā)揮清除作用。 （2）研究人員進(jìn)行的系列實(shí)驗(yàn)如下： 免疫組小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC懸液，連續(xù)4周； 空白組小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液，連續(xù)4周。 實(shí)驗(yàn)一：取免疫組和空白組小鼠的血清分別與iPSC、DB7（一種癌細(xì)胞）和MEF（一種正常體細(xì)胞）混合，檢測(cè)三種細(xì)胞與血清中抗體的結(jié)合率，結(jié)果見下表。 細(xì)胞與抗體的結(jié)合率（%） 細(xì)胞 iPSC DB7 MEF 血清 免疫組 77 82 8 空白組 10 8 9 ①比較表中iPSC與兩組小鼠血清作用的結(jié)果可知，免疫組的數(shù)值明顯________空白組的數(shù)值，說明iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體。 ②表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測(cè)數(shù)據(jù)無明顯差異，說明DB7有____________ 。 ③綜合表中全部數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明_____________________。 實(shí)驗(yàn)二：給免疫組和空白組小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成腫瘤。隨后空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大，免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測(cè)：iPSC還能刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性抗腫瘤的___________免疫。 （3）研究人員另取小鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了上述推測(cè)。下圖為實(shí)驗(yàn)組的實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果示意圖。請(qǐng)?jiān)谙聢D中選擇A或B填入④處，從C~F中選擇字母填入①～③處。 （4）該系列研究潛在的應(yīng)用前景是iPSC可以用于___________________________。 1．（2018屆廣東省佛山市高三下學(xué)期綜合能力測(cè)試）高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)常需測(cè)量和計(jì)數(shù)，下列操作可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果估測(cè)值偏小的是（） A．對(duì)研磨后的蘋果勻漿進(jìn)行過濾檢測(cè)可溶性還原糖含量 B．在蒲公英生長(zhǎng)密集處取樣調(diào)查其在樣地中的種群密度 C．被標(biāo)記鯉魚投放入池塘后立即重捕并計(jì)算鯉魚的數(shù)量 D．從靜止的上清液處取樣估測(cè)培養(yǎng)液中草履蟲種群數(shù)量 2．（2018屆山東省濟(jì)南市高三考前適應(yīng)訓(xùn)練（二模)）某研究小組欲研究桑葉提取液對(duì)患糖尿病小鼠的降血糖效果，設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路，說法錯(cuò)誤的是（） A．隨機(jī)選取三組生理狀況相同、數(shù)量相等的健康小鼠，其中兩組制備成患糖尿病的小鼠 B．每組小鼠在實(shí)驗(yàn)開始前和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都需要測(cè)量其血糖濃度 C．患糖尿病小鼠既可以作為實(shí)驗(yàn)組又可以作為對(duì)照組 D．對(duì)照組除毎天飼喂等量的食物，也要注射等量的桑葉提取液 3．（2018屆黑龍江省齊齊哈爾市高三第二次模擬）切除老鼠體內(nèi)的甲狀腺10d后代謝能力明顯下降；若切除5d后，將溶解于某溶劑的一定量的甲狀腺激素給老鼠連續(xù)注射5d后進(jìn)行觀察，其物質(zhì)代謝能力沒有下降。為了驗(yàn)證甲狀腺激素能增強(qiáng)物質(zhì)的代謝能力，下列最為適宜的對(duì)比實(shí)驗(yàn)組是（） A．既沒有切除甲狀腺，又未注射甲狀腺激素的實(shí)驗(yàn)組 B．從進(jìn)行切除后的第1d開始，只注射用于該實(shí)驗(yàn)溶劑的實(shí)驗(yàn)組 C．從進(jìn)行切除后的第5d開始，只注射等量用于該實(shí)驗(yàn)溶劑的實(shí)驗(yàn)組 D．將溶解于另一種溶劑的甲狀腺激素注射到剛剛做完切除手術(shù)的實(shí)驗(yàn)組 4．（2018屆江西省贛州市5月高三適應(yīng)性考試）某同學(xué)為研究甲狀腺的功能進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：取若干只健康成年小鼠均分為兩組，其中甲組切除甲狀腺，乙組不切除甲狀腺，實(shí)驗(yàn)開始時(shí)和實(shí)驗(yàn)中每隔一段時(shí)間，分別測(cè)定每只小鼠的耗氧量、觀察其精神狀態(tài)，并記錄。 （1）該同學(xué)用耗氧量作為檢測(cè)指標(biāo)的依據(jù)是________________________。 （2）實(shí)驗(yàn)過程中乙組小鼠的耗氧量會(huì)____________（填“增加”或“減少”或“不變”）甲組小鼠的體溫 可能會(huì)____________（填“升高”或“降低”或“基本穩(wěn)定”）。該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中將乙組的部分小鼠放置到了低溫環(huán)境中，結(jié)果這部分小鼠神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性明顯增強(qiáng)，原因是______________________。 （3）為使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有說服力，還可增設(shè)丙組作為實(shí)驗(yàn)組。對(duì)丙組的處理是___________________。 5．（2018屆河南省安陽市高三第三次模擬）垂體在人體生理調(diào)節(jié)過程中發(fā)揮著重要作用，請(qǐng)回答下列有關(guān)問題： （1）垂體分泌的生長(zhǎng)激素（GH）的化學(xué)本質(zhì)是_____________________，它具有促進(jìn)蛋白質(zhì)合成、促進(jìn)骨骼和肌肉的生長(zhǎng)、影響脂肪分解等生理功能。人在應(yīng)激狀態(tài)下，GH分泌增多會(huì)刺激肝細(xì)胞釋放胰島素樣生長(zhǎng)因子（IGF-1），進(jìn)而降低GH的分泌，這種調(diào)節(jié)機(jī)制稱為___________，其生物學(xué)意義是___________。 （2）資料表明，GH過多會(huì)使人患“垂體性糖尿病”，欲利用小鼠驗(yàn)證長(zhǎng)期使用生長(zhǎng)激素對(duì)胰島B細(xì)胞的功能有抑制作用，寫出實(shí)驗(yàn)步驟并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ①實(shí)驗(yàn)步驟： 第一步:選取生理狀況相似、性別相同的健康小鼠若干只，分別測(cè)定記錄每只健康小鼠空腹時(shí)的血糖濃度和血清胰島素濃度。 第二步:每只小鼠均正常進(jìn)食、進(jìn)水，____________________________________________。 第三步:連續(xù)給藥兩周后，_________________________________。 ②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果:血糖濃度、血清胰島素濃度分別較實(shí)驗(yàn)前______________________。 ③分析與討論:實(shí)驗(yàn)不另設(shè)對(duì)照組的原因是_________________________________。 （3）研究人員同時(shí)還發(fā)現(xiàn)患者血液中含有抗胰島B細(xì)胞的抗體和效應(yīng)T細(xì)胞，從免疫角度看，這是一種___________病。胰島B細(xì)胞的損傷是機(jī)體通過___________免疫導(dǎo)致的。 1．（2019屆河北省武邑中學(xué)高三上學(xué)期第三次調(diào)研）為了探究溫度、pH對(duì)酶活性的影響，某同學(xué)進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，其中最合理的是（） A．探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，選用過氧化氫溶液和新鮮的肝臟研磨液，用氣球收集 B．探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，選用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，斐林試劑鑒定 C．探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，選用肝臟研磨液和過氧化氫溶液，觀察氣泡產(chǎn)生速度 D．探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，選用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，碘液鑒定 2．（2019屆山東省師大附中高三上學(xué)期第二次模擬）乳糖酶可催化乳糖水解。有兩項(xiàng)與此相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量相同且適宜，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示。下列相關(guān)敘述正確的是（） A．實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對(duì)反應(yīng)速率不再增大 B．實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對(duì)反應(yīng)速率將降低 C．實(shí)驗(yàn)二若繼續(xù)增加乳糖濃度，相對(duì)反應(yīng)速率不再增大 D．實(shí)驗(yàn)二若將反應(yīng)溫度提高5℃，相對(duì)反應(yīng)速率將增大 3．（2019屆江蘇省連云港市黃川中學(xué)高三上學(xué)期期末考試）科研人員為驗(yàn)證“蛙的腓腸肌收縮所需的直接能源物質(zhì)是ATP，而不是葡萄糖”，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置。 實(shí)驗(yàn)步驟： (1)剝?nèi)⊥艿碾枘c肌，制備如圖所示的兩套實(shí)驗(yàn)裝置，編號(hào)為甲、乙。 (2)_____________________________________________________________。 (3)向裝置甲的腓腸肌上滴加適量的適宜濃度的葡萄糖溶液，_________________________。立即對(duì)坐骨神經(jīng)施加適宜強(qiáng)度的電刺激。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果：____________________________________________________________。 實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蛙的腓腸肌收縮所需的直接能源物質(zhì)是ATP，而不是葡萄糖。 問題分析：若甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，可能的原因是________________________。 4．（2019屆廣西壯族自治區(qū)河池市高級(jí)中學(xué)高三上學(xué)期第二次月考）“多酶片”是經(jīng)特殊工藝制成的雙層藥片，內(nèi)層是腸溶衣（不易溶于胃液，可溶于腸液）包裹的胰蛋白酶、胰脂肪酶、胰淀粉酶，外層是糖衣（可溶于胃液）包裹的胃蛋白酶。某同學(xué)為了驗(yàn)證多酶片中胃蛋白酶的作用，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)。 （1）實(shí)驗(yàn)材料：多酶片，蛋白塊，pH=l.5的緩沖溶液，pH=8.5的緩沖溶液，蒸餾水，恒溫水浴箱，試管，燒杯等。 （2）實(shí)驗(yàn)步驟： ①制備胃蛋白酶溶液：取多酶片放入盛有pH為______的緩沖溶液的燒杯中，幾分鐘后糖衣溶解，取上層溶液備用； ②取試管A加入適量胃蛋白酶溶液，試管B加入___________________________作為對(duì)照； ③分別加入大小相同的蛋白塊，在37℃恒溫水浴箱中保溫30分鐘。 （3）預(yù)測(cè)結(jié)果和結(jié)論 預(yù)測(cè)結(jié)果：______________________________________，B試管蛋白塊基本不變。 結(jié)論：多酶片中胃蛋白酶可以催化蛋白質(zhì)的水解。 （4）分析、討論： 多酶片可用于治療消化不良。為充分發(fā)揮多酶片的作用，使用時(shí)應(yīng)___________（填“整片吞服”或“嚼碎服用”），理由是___________________________________________________  參考答案 1.【解題思路】根據(jù)圖示，相同時(shí)間內(nèi)，乙和丙兩組中的細(xì)胞數(shù)目都大于甲組，由于甲組未加藥物，且藥物X對(duì)細(xì)胞增殖有促進(jìn)作用，所以甲組為對(duì)照組，乙組和丙組為加入藥物組X組，丙組后半段的細(xì)胞數(shù)目低于乙組，藥物D可抑制藥物X的作用，說明丙組培養(yǎng)一段時(shí)間后又加入了藥物D，因此乙組加入了藥物X，丙組先加入藥物X,后加入藥物D，A、B正確，C錯(cuò)誤；若藥物X為蛋白質(zhì), 藥物D可抑制藥物X的作用，因此D可能改變了藥物X的空間結(jié)構(gòu)，使得藥物X失去活性，D正確。 【答案】C 2.【解題思路】對(duì)照組生根數(shù)量少是因?yàn)橹l中IAA較少，A錯(cuò)誤；據(jù)圖分析可知，四組實(shí)驗(yàn)中，300mg/L的IAA濃度下平均生根數(shù)最多，說明誘導(dǎo)莖細(xì)胞分化出根原基最有效，B正確；圖中顯示，100與300mg/L處理獲得的根的長(zhǎng)度相近，但是數(shù)量不相等，因此兩者獲得的根的生物量不相等，C錯(cuò)誤；與對(duì)照組相比，高濃度下沒有體現(xiàn)抑制生根數(shù)和根長(zhǎng)的現(xiàn)象，因此不能體現(xiàn)出IAA對(duì)根生長(zhǎng)作用的兩重性，D錯(cuò)誤。 【答案】B 3.【解題思路】（1）依題意可知：本實(shí)驗(yàn)的自變量是垂體的有無，因變量是通過檢測(cè)幼齡大鼠的體重變化來反映其生長(zhǎng)發(fā)育的狀況，其他對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響的因變量應(yīng)控制相同且適宜。據(jù)此結(jié)合題意所示的實(shí)驗(yàn)方法（切除法）、不完善的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則可知，①A組(對(duì)照組) 手術(shù)但不切除垂體，B組（實(shí)驗(yàn)組）要切除垂體；③的內(nèi)容為“每隔一定時(shí)間，測(cè)定并記錄兩組大鼠的體重”。（2）垂體分泌的促甲狀腺激素可促進(jìn)甲狀腺的正常生長(zhǎng)發(fā)育，調(diào)節(jié)甲狀腺激素的合成和分泌。垂體分泌的生長(zhǎng)激素和甲狀腺分泌的甲狀腺激素都有促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育的作用，但前者主要促進(jìn)生長(zhǎng)，后者主要促進(jìn)發(fā)育，二者共同協(xié)調(diào)，機(jī)體才能正常的生長(zhǎng)發(fā)育?？梢?，若B組大鼠生長(zhǎng)發(fā)育的狀況不如A組，則是由于B組的處理使大鼠缺失了來源于垂體的生長(zhǎng)激素和促甲狀腺激素。 【答案】（1）①手術(shù)但不切除垂體切除垂體③每隔一定時(shí)間，測(cè)定并記錄兩組大鼠的體重 （2）生長(zhǎng)促甲狀腺 4.【解題思路】（1）癌細(xì)胞具有無限增殖的特點(diǎn)；機(jī)體的免疫系統(tǒng)能監(jiān)控和清除體內(nèi)衰老、死亡或損傷的細(xì)胞以及癌細(xì)胞；（2）實(shí)驗(yàn)一：免疫組和空白組小鼠的主要區(qū)別是：一個(gè)注射含失去增殖活性的iPSC懸液，一個(gè)注射不含失去增殖活性的iPSC的緩沖液，主要區(qū)別在于是否含有iPSC。①由表可知，免疫組細(xì)胞與抗體的結(jié)合率的數(shù)值明顯高于空白組的數(shù)值，免疫組含失去增殖活性的iPSC懸液，從而說明iPSC作為抗原，刺激小鼠的B細(xì)胞增殖分化成漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，漿細(xì)胞產(chǎn)生了能與iPSC結(jié)合的特異性抗體；②由表可知，表中DB7和iPSC與免疫組小鼠血清作用后的檢測(cè)數(shù)據(jù)無明顯差異但都高于空白組，iPSC刺激小鼠產(chǎn)生了能與iPSC結(jié)合的特異性抗體，而DB7與免疫組的血清混合的結(jié)合率到82%，說明血清中能與iPSC結(jié)合的特異性抗體也可與DB7結(jié)合，推知DB7有與iPSC相似的抗原可與iPSC刺激小鼠產(chǎn)生的特異性抗體結(jié)合；③綜合表中全部數(shù)據(jù)可以看出，注射含失去增殖活性的iPSC懸液的免疫組細(xì)胞可以刺激小鼠產(chǎn)生特異性抗體，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明iPSC有與癌細(xì)胞表面類似的抗原，而正常細(xì)胞表面沒有；實(shí)驗(yàn)二：空白組小鼠腫瘤體積逐漸增大，免疫組小鼠腫瘤體積逐漸縮小。由此推測(cè)：iPSC進(jìn)入機(jī)體，被吞噬細(xì)胞處理后呈遞給T淋巴細(xì)胞，T細(xì)胞分化出效應(yīng)T細(xì)胞和記憶細(xì)胞，效應(yīng)T細(xì)胞和腫瘤細(xì)胞接觸，使其裂解死亡，這屬于細(xì)胞免疫；（3）由上述實(shí)驗(yàn)過程可知：DB7有與iPSC相似的抗原，因此上面一組小鼠用DB7處理，下面一組小鼠用失去增殖活性的iPSC處理，上面一組小鼠發(fā)生腫瘤病變，下面一組小鼠產(chǎn)生特異性抗體，在四周后提取第二組小鼠的血清，注射到第一組小鼠體內(nèi)，從而第一組小鼠產(chǎn)生能與腫瘤細(xì)胞結(jié)合的效應(yīng)T細(xì)胞，與腫瘤細(xì)胞接觸，使其裂解死亡，腫瘤逐漸縮小，故答案為：④B、①F、②D、③C；（4）由上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，iPSC既能刺激小鼠產(chǎn)生了特異性抗體，又能刺激機(jī)體產(chǎn)生能與腫瘤細(xì)胞接觸并使其裂解死亡的效應(yīng)T細(xì)胞，因此該系列研究潛在的應(yīng)用前景是iPSC可以用于抑制或治療腫瘤生長(zhǎng)。 【答案】（1）分裂/增殖免疫 （2）①高于②可以與抗iPSC的抗體結(jié)合的抗原③抗iPSC的抗體可以與DB7上的抗原特異性結(jié)合，而不能與MEF上的抗原結(jié)合/iPSC與DB7有共同的抗原，與MEF無共同的抗原細(xì)胞 （3）FDCB （4）抑制或治療腫瘤生產(chǎn) 1.【解題思路】對(duì)研磨后的蘋果勻漿進(jìn)行過濾，不會(huì)影響可溶性還原糖含量的檢測(cè)，A錯(cuò)誤。在蒲公英生長(zhǎng)密集處取樣調(diào)查其在樣地中的種群密度，會(huì)使結(jié)果偏大，B錯(cuò)誤。被標(biāo)記鯉魚投放入池塘后立即重捕，會(huì)使重捕個(gè)體中被標(biāo)記的個(gè)體增加，從而使鯉魚的數(shù)量偏小，C正確。草履蟲的呼吸需要氧氣，故草履蟲都集中在靜止的上清液，因此從靜止的上清液處取樣估測(cè)培養(yǎng)液中草履蟲種群數(shù)量，會(huì)使估測(cè)值偏大，D錯(cuò)誤。 【答案】C 2.【解題思路】根據(jù)題干信息分析，本實(shí)驗(yàn)的目的是探究桑葉提取液對(duì)患糖尿病小鼠的降血糖效果，自變量是是否含有桑葉提取液，無關(guān)變量應(yīng)該保持相同且適宜，因此應(yīng)該隨機(jī)選取三組生理狀況相同、數(shù)量相等的健康小鼠，其中一組小鼠正常，另外兩組制成患糖尿病的小鼠，A正確；該實(shí)驗(yàn)的因變量是小鼠的血糖濃度，因此每組小鼠在實(shí)驗(yàn)開始前和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后都需要測(cè)量其血糖濃度，B正確；患糖尿病小鼠與正常小鼠相比為實(shí)驗(yàn)組，同時(shí)其前后可以自身對(duì)照，即其也可以作為對(duì)照組，C正確；根據(jù)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則和對(duì)照性原則，實(shí)驗(yàn)組照射桑葉提取液，則對(duì)照組應(yīng)該照射等量的桑葉提取液的溶劑，D錯(cuò)誤。 【答案】D 3.【解題思路】科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)需要遵循對(duì)照原則和單一變量原則，實(shí)驗(yàn)探究的是甲狀腺激素的作用，自變量應(yīng)該是甲狀腺激素的有無，為了確定實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，排除其他因素的干擾，需要另外只注射用于該實(shí)驗(yàn)的溶劑作為實(shí)驗(yàn)組。根據(jù)題目中的敘述，不能確定是某溶劑還是甲狀腺激素在發(fā)揮作用，還要增加一組從進(jìn)行切除后的第5天起，只注射用于該實(shí)驗(yàn)的溶劑的實(shí)驗(yàn)組，才能確定，C正確。 【答案】C 4.【解題思路】（1）用耗氧量作為檢測(cè)指標(biāo)的依據(jù)是甲狀腺激素具有促進(jìn)細(xì)胞代謝作用，代謝增強(qiáng)，引起耗氧量增加。（2）乙組不切除甲狀腺，故新陳代謝正常，耗氧量不變；甲組小鼠切除甲狀腺，缺乏甲狀腺激素，代謝降低，故小鼠體溫會(huì)有所下降；乙組的部分小鼠在低溫環(huán)境中神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性明顯增強(qiáng)，原因是寒冷刺激使甲狀腺激素含量增高，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。（3）本實(shí)驗(yàn)可增加丙組即切除甲狀腺后給予甲狀腺激素，以便進(jìn)一步確定是甲狀腺激素在發(fā)揮作用。 【答案】（1）甲狀腺激素促進(jìn)細(xì)胞代謝，代謝增強(qiáng)，耗氧量增加 （2）不變降低寒冷刺激使甲狀腺激素含量增高，提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性 （3）切除甲狀腺，再給予甲狀腺激素 5.【解題思路】（1）生長(zhǎng)激素（GH）的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)。當(dāng)GH分泌增多，通過調(diào)節(jié)作用，使GH的分泌減少，這種調(diào)節(jié)機(jī)制稱為負(fù)反饋調(diào)節(jié)，其生物學(xué)意義是維持人體內(nèi)GH含量的相對(duì)穩(wěn)定。（2）①欲利用小鼠驗(yàn)證長(zhǎng)期使用生長(zhǎng)激素對(duì)胰島B細(xì)胞的功能有抑制作用，可采用前后對(duì)照，即測(cè)定未注射生長(zhǎng)激素前的血糖濃度和胰島素濃度，測(cè)定長(zhǎng)期注射生長(zhǎng)激素后的血糖濃度和胰島素濃度，通過前后比較，可得出結(jié)論。即第二步：每只小鼠均正常進(jìn)食、進(jìn)水，每天同時(shí)注射適量且等量的生長(zhǎng)激素制劑。第三步:連續(xù)給藥兩周后，測(cè)定記錄每只小鼠空腹時(shí)的血糖濃度和血清胰島素濃度。②若生長(zhǎng)激素對(duì)胰島B細(xì)胞的功能有抑制作用，則胰島素的含量較實(shí)驗(yàn)前會(huì)減少，因此血糖濃度較實(shí)驗(yàn)前會(huì)增高。③分析與討論:由于本實(shí)驗(yàn)過程中已經(jīng)形成前后自身對(duì)照，因此不用另設(shè)對(duì)照組。（3）抗胰島B細(xì)胞的抗體和效應(yīng)T細(xì)胞，會(huì)攻擊胰島B細(xì)胞，從免疫角度看，這是一種自身免疫病?？贵w的產(chǎn)生來源于體液免疫、效應(yīng)T細(xì)胞的產(chǎn)生來源于細(xì)胞免疫，因此胰島B細(xì)胞的損傷是機(jī)體通過體液免疫和細(xì)胞免疫導(dǎo)致的。 【答案】（1）蛋白質(zhì)負(fù)反饋調(diào)節(jié)維持人體內(nèi)GH含量的相對(duì)穩(wěn)定 （2）①第二步：每天同時(shí)注射適量且等量的生長(zhǎng)激素制劑第三步：測(cè)定記錄每只小鼠空腹時(shí)的血糖濃度和血清胰島素濃度②增高、降低③實(shí)驗(yàn)過程中已經(jīng)形成前后自身對(duì)照 （3）自身免疫體液免疫和細(xì)胞（或特異性） 1.【解題思路】探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，不能用過氧化氫溶液，因?yàn)闇囟壬撸^氧化氫分解加快，A錯(cuò)誤；探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí)，選用淀粉酶溶液和可溶性淀粉溶液，不能用斐林試劑鑒定，因?yàn)殪沉衷噭╄b別時(shí)需要水浴加熱，會(huì)使實(shí)驗(yàn)溫度發(fā)生改變，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B錯(cuò)誤；探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，可以選用肝臟研磨液和過氧化氫溶液，觀察氣泡產(chǎn)生速度，C正確；探究pH對(duì)酶活性的影響時(shí)，不能選用新制的蔗糖酶溶液和可溶性淀粉溶液，因?yàn)檎崽敲覆荒艽呋矸鬯?，D 錯(cuò)誤。 【答案】C 2.【解題思路】據(jù)表格分析：實(shí)驗(yàn)一若繼續(xù)增加酶濃度，相對(duì)反應(yīng)速率可以再加大，直到飽和， A錯(cuò)誤；由實(shí)驗(yàn)二2%的乳糖酶條件下，反應(yīng)底物乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)由10%增加至15%，相對(duì)反應(yīng)速率由50上升至65，可知實(shí)驗(yàn)一若10%的乳糖濃度再增加，相對(duì)反應(yīng)速率將上升， B錯(cuò)誤；根據(jù)表中信息可以看出，實(shí)驗(yàn)二中乳糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí)酶已達(dá)到飽和，若繼續(xù)增大反應(yīng)底物乳糖濃度，受到酶濃度仍為2%限制，相對(duì)反應(yīng)速率不再加大， C正確；由題文“實(shí)驗(yàn)中無關(guān)變量相同且適宜”可知無關(guān)變量的溫度此時(shí)為最適溫度，故將反應(yīng)溫度提高5℃，酶部分失活，相對(duì)反應(yīng)速率將下降， D錯(cuò)誤。 【答案】C 3.【解題思路】（2）由于本身可能含有ATP，為排除實(shí)驗(yàn)無關(guān)變量的干擾，故在第二步中，需要連續(xù)刺激腓腸肌，直至不再發(fā)生反應(yīng)，從而消耗掉其中原有的能源。（3）本實(shí)驗(yàn)的自變量是能源的種類，即葡萄糖和ATP，并且無關(guān)變量需要保持相同且適宜，由于向裝置甲的腓腸肌上滴加適量的適宜濃度的葡萄糖溶液，因此需要向裝置乙的腓腸肌上滴加等量的適宜濃度的ATP溶液。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：由于直接能源物質(zhì)是ATP，而不是葡萄糖，因此甲組腓腸肌收縮，指針偏轉(zhuǎn)；乙組腓腸肌不收縮，指針不偏轉(zhuǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：蛙的腓腸肌收縮所需的直接能源物質(zhì)是ATP，而不是葡萄糖。問題分析：若甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，可能是由于滴加溶液前腓腸肌細(xì)胞內(nèi)存有一定量的ATP，或滴加溶液較長(zhǎng)時(shí)間后才對(duì)坐骨神經(jīng)施加電刺激。 【答案】（2）連續(xù)刺激腓腸肌，直至不再發(fā)生反應(yīng) （3）向裝置乙的腓腸肌上滴加等量的適宜濃度的ATP溶液實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲組腓腸肌收縮，指針偏轉(zhuǎn)；乙組腓腸肌不收縮，指針不偏轉(zhuǎn)問題分析：滴加溶液前腓腸肌細(xì)胞內(nèi)存有一定量的ATP，或滴加溶液較長(zhǎng)時(shí)間后才對(duì)坐骨神經(jīng)施加電刺激 4.【解題思路】（2）由于胃蛋白酶的適宜pH為1.5﹣﹣2.0，所以制備胃蛋白酶溶液：取多酶片放入盛有pH 為1.5的緩沖溶液的燒杯中，幾分鐘后糖衣溶解，取上層溶液備用；為了控制無關(guān)變量，遵循單一變量原則，所以試管A加入適量胃蛋白酶溶液，試管B加入等量pH1.5的緩沖溶液作為對(duì)照。（3）由于酶具有催化作用，所以可預(yù)測(cè)結(jié)果為A試管的蛋白塊體積變小，B試管蛋白塊基本不變；由于可得出的結(jié)論是：多酶片中胃蛋白酶對(duì)蛋白質(zhì)有消化作用。（4）由于多酶片中含有多種酶，所以多酶片可用于治療消化不良、積食、食欲不振等病。由于整片吞服使腸溶衣在胃液中不被破壞，確保腸溶衣包裹的酶在腸溶液中發(fā)揮作用，而嚼碎服用時(shí)，腸溶衣包裹的酶釋放會(huì)后在酸性的胃液中失去活性，無法發(fā)揮作用，所以為充分發(fā)揮多酶片的作用，使用時(shí)應(yīng)整片吞服。 【答案】（2）①1.5②等量pH＝1.5的緩沖溶液 （3）A試管的蛋白塊體積比B試管的?。ɑ駻試管的蛋白塊體積變小/消失） （4）整片吞服整片吞服使腸溶衣在胃液中不被破壞，確保腸溶衣包裹的酶在腸溶液中發(fā)揮作用（或若嚼碎服用，腸溶衣包裹的酶釋放后會(huì)在酸性的胃液中失活，無法發(fā)揮作用）