保温措施2重温2实验与探究能力.docx
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保温措施2重温2实验与探究能力
重温2 实验与探究能力
能力要求1——能独立完成“知识内容与要求表”所列的实验与探究,包括理解实验目的、
原理、方法和操作步骤,掌握相关的操作技能,并能将这些实验涉及
的方法和技能进行综合运用
[解读启示] 这是针对基础实验提出的明确要求,学生们要在操作并记住基础实验的基础上,能够对基础实验中涉及的方法与技能进行迁移和综合应用。
1.(2013·山东,4)生物实验中常用盐酸处理实验材料。
下列说法正确的是( )
A.盐酸解离根尖的同时也为龙胆紫染色创造酸性环境
B.盐酸处理染色质能促进DNA与派洛宁(吡罗红)结合
C.盐酸浓度过高会破坏过氧化氢酶的空间结构导致其失活
D.盐酸处理细胞有利于健那绿(詹纳斯绿B)对线粒体染色
答案 C
解析 A项中盐酸解离根尖后必需要经漂洗后才能使用龙胆紫染色剂,因为龙胆紫染色剂为碱性染料,不漂洗会干扰染色;B项中盐酸处理染色质能使DNA和蛋白质分离,有利于DNA和甲基绿结合;C项中酶的作用条件温和,盐酸浓度过高(过酸)会破坏蛋白质—过氧化氢酶的空间结构,导致其失活;D项中健那绿染液是专一性染活细胞中线粒体的染色剂,盐酸会杀死细胞,故不需要盐酸的处理。
2.(2013·江苏,5)关于叶绿体中色素的提取和分离实验的操作,正确的是( )
A.使用定性滤纸过滤研磨液
B.将干燥处理过的定性滤纸条用于层析
C.在划出一条滤液细线后紧接着重复划线2~3次
D.研磨叶片时,用体积分数为70%的乙醇溶解色素
答案 B
解析 色素易被滤纸吸附,故用纱布过滤,A错误;每次重复画色素滤液细线时,需等干燥后再进行,C错误;由于叶绿体中的色素不溶于水,因此研磨叶片时需用无水乙醇或丙酮,D错误。
3.(2013·重庆,3)下列与实验相关的叙述,错误的是( )
A.马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质
B.光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象
C.检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式
D.在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度
答案 C
解析 马铃薯块茎中也含有蛋白质,A项正确;植物细胞质壁分离用光学显微镜就可以观察到,B项正确;酵母菌细胞无论是有氧呼吸还是无氧呼吸都产生CO2,不能以是否产生CO2作为判断细胞呼吸类型的方式,C项错误;无水Na2CO3可以与95%乙醇中的水分子结合生成10H2O·Na2CO3,提高乙醇纯度,有利于色素的溶解,D项正确。
4.(2013·江苏,9)一个班级分组进行减数分裂实验,下列操作及表述正确的是( )
A.换用高倍镜时,从侧面观察,防止物镜与装片碰擦
B.因观察材料较少,性母细胞较小,显微镜视野应适当调亮
C.为观察染色体不同层面的精细结构,用粗准焦螺旋调节焦距
D.一个视野中,用10×物镜看到8个细胞,用40×物镜则可看到32个细胞
答案 A
解析 由于高倍镜镜头与玻片的间距很小,故换用高倍镜时,应从侧面观察以避免镜头受损,A正确;视野是否需要调亮的依据是观察结构的清晰与否,而不是细胞的多少和大小,B错误;观察不同层次的结构时,需要调节的物距变化范围很小,因此应调节细准焦螺旋,C错误;显微镜观察时,放大倍数越大,看到的细胞数越少,D错误。
5.(2012·广东,3)分析下表,可推测( )
溶液
双缩脲试剂
碘液
斐林试剂
甲
+
-
-
乙
-
++
-
甲、乙混合
+
+
+
注:
“+”为显色,“++”显色更深;“-”不显色。
A.甲溶液含有淀粉B.乙溶液含有还原糖
C.混合溶液不含淀粉D.混合溶液含有淀粉酶
答案 D
解析 甲溶液用双缩脲试剂检测显色,说明其含有蛋白质;乙溶液遇碘液显色,说明其含有淀粉。
综合甲、乙的判断与甲、乙混合液的检测结果可知,甲为淀粉酶,乙为淀粉,淀粉酶催化淀粉分解的产物中含有还原糖,还原糖用斐林试剂检测显色。
6.(2012·山东,4)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验,下列关于该实验的叙述正确的是( )
A.盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B.碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C.观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁
D.细胞内染色体的存在状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
答案 D
解析 盐酸和酒精混合液的作用是解离,A项错误;吡罗红(派洛宁)可使RNA染色,染色体主要由DNA和蛋白质构成,B项错误;该实验观察到的根尖分生组织细胞已经是死细胞,无法观察到细胞板向四周扩展形成新的细胞壁的过程,C项错误;染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据,D项正确。
能力要求2——具备验证简单生物学事实的能力,并能对实验现象和结果进行
解释、分析和处理
[解读启示] 这是对验证实验的两种基本表现形式做了具体的要求,其一是依据实验的原理、操作及相关知识,分析预期实验的结果并得出结论;其二是依据实验的结果分析其原因或得出结论。
7.(2013·重庆,9)研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用,而对正常细胞无影响。
进一步研究发现,发挥作用的物质是L-天冬酰胺酶,它能将L-天冬酰胺分解,而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸,增殖被抑制。
(1)为验证该酶对两种细胞的影响,某兴趣小组进行了以下实验。
实验材料:
正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需的物质)、L-天冬酰胺酶
实验步骤:
a.分组
实验组:
培养基+L-天冬酰胺酶+淋巴瘤细胞;
对照组:
培养基+______________________________________。
b.适宜条件下培养后,观察细胞生长状态、检测L-天冬酰胺含量。
实验结果(如下表)
实验分组
生长状态
L-天冬酰胺含量
培养液
细胞内
实验组
①
缺乏
缺乏
对照组
正常
缺乏
正常
结果分析:
该实验利用了酶的________特性;表中①应为________;对照组细胞内L-天冬酰胺含量正常的原因是__________________________。
(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低,是因为发生了____________反应;该酶口服无效,原因是_______________________________________。
(3)根据实验结果,你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)L-天冬酰胺酶+正常细胞 专一性 抑制 能合成L-天冬酰胺(有合成L-天冬酰胺的酶)
(2)免疫(拮抗) 酶被分解失活 (3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用,对正常细胞无影响
解析
(1)实验的目的是验证L-天冬酰胺酶对两种细胞的影响,实验组加入了淋巴瘤细胞,对照组应在相同条件下加入正常细胞,即:
培养基+L-天冬酰胺酶+正常细胞;该实验利用了酶的专一性;肿瘤细胞自身不能合成天冬酰胺,体内已有的天冬酰胺会被L-天冬酰胺酶分解,而正常细胞中的天冬酰胺尽管会被酶分解,但自身能够继续产生天冬酰胺,故含量正常。
(2)外源性L-天冬酰胺酶会被免疫系统当作抗原进行处理,多次注射后发生免疫反应,L-天冬酰胺酶被免疫系统处理失活,疗效降低;L-天冬酰胺酶的化学本质为蛋白质,若口服的话会被消化系统消化分解成氨基酸,从而丧失其功能。
(3)作为人体肿瘤康复治疗的药物是既不损伤机体又达到疗效,宗旨就是只专一性杀伤肿瘤细胞,而对正常细胞无负面影响。
8.(2014·浙江,31)为验证反射弧的组成与作用,某同学提出了以下实验思路:
取蛙1只,捣毁该蛙的脑,将其悬挂起来。
①用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端(如图),观察是否屈腿。
②洗去H2SO4,再用1%H2SO4溶液刺激该蛙左后肢的趾端,测量该刺激与屈腿是否同时发生。
③分离得到该蛙左后肢的坐骨神经腓肠肌标本,用电刺激直接刺激腓肠肌,观察其是否收缩。
④用电刺激直接刺激上述标本的腓肠肌肌细胞,在坐骨神经上是否能测量到电位变化。
(说明:
实验条件适宜;实验中的刺激强度足够;屈腿反射属于屈反射)
请回答:
(1)设计表格,并将预测的实验结果与结果的原因分析填入表中。
(2)为了验证屈腿反射的反射中枢所在部位,在上述实验的基础上写出第⑤项实验思路。
答案
(1)验证反射弧的组成与作用实验的预测结果及结果分析表
思路
预测结果
结果的原因分析
①
是
反射弧完整,能够对刺激作出反应
②
否
刺激产生的兴奋在反射弧中的传导和传递需要时间,故刺激与屈腿不会同时发生
③
是
电刺激使腓肠肌的肌细胞产生动作电位或兴奋,引起肌肉收缩
④
否
兴奋在神经肌肉接点的传递是单向的,故坐骨神经上测不到电位变化
(2)⑤捣毁该蛙的脊髓,刺激其右后肢的趾端,观察是否屈腿。
解析
(1)
实验
预测结果
原因分析
①
发生屈腿反应
屈腿反射的反射中枢在脊髓,反射弧完整,可以发生屈腿反应
②
刺激与屈腿不同时发生
从刺激到作出反应要经过兴奋的传导与传递,此过程需要一定的时间,所以刺激与屈腿不同时发生
③
收缩
电刺激可以使腓肠肌的肌细胞产生兴奋,引起收缩
④
不能
腓肠肌是效应器,兴奋是沿着反射弧的方向单向传递的,不可逆
(2)因为实验材料是捣毁脑的脊髓,若①②两个实验都没有发生屈腿反应,则屈腿反射的反射中枢在大脑皮层;若①②两个实验都发生了屈腿反应,则屈腿反射的反射中枢在脊髓,所以为了进一步验证,应该加上第⑤项损毁脊髓的对照实验。
能力要求3——具有对一些生物学问题进行初步探究的能力,包括确认变量、作出假设和
预期、设计可行的实验方案、搜集处理数据等,并能运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法
[解读启示] 该条将探究能力的考查更具体化了,这也是当前教学改革的趋势和要求,该条中包含丰富的内容,除了字面直接表达的要求外,还隐含着一些要求,如根据所给材料提出所有研究的课题、设计表格用于记录数据、运用数学模型等各种方法处理实验的数据等。
9.(2013·浙江,31)某同学为研究甲状腺的功能,提出以下实验思路:
①将若干只未成年小鼠分为2组:
甲组:
不切除甲状腺(假手术) 乙组:
切除甲状腺
②实验开始时和实验中每隔一段时间,分别测定每只小鼠的耗氧量和体长,并记录。
③对测得的数据进行统计分析。
(要求与说明:
假手术指进行手术但不切除甲状腺;耗氧量用单位时间的氧气消耗量表示;实验持续时间合适;实验条件均适宜)
请回答:
(1)实验目的是___________________________________。
(2)预测实验结果(在坐标系中用耗氧量和体长变化的示意曲线表示)
(3)分析与讨论
①用耗氧量作为检测指标的依据是________________________________________。
②切除甲状腺后,小鼠体长变化的原因是________________________________________。
③上述分组时,还可增设丙组作为实验组,丙组:
______________________________。
答案
(1)探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和体长)的影响
(2)如图所示
(3)①甲状腺激素促进新陈代谢,此过程需消耗氧 ②甲状腺激素缺乏,小鼠生长发育停滞 ③切除甲状腺、给予甲状腺激素(或不切除甲状腺、给予甲状腺激素)
解析
(1)本题的自变量是甲状腺激素的有无,因变量为小鼠的新陈代谢和生长发育情况,检测指标是小鼠的耗氧量和体长。
故实验目的是探究甲状腺激素对小鼠新陈代谢和生长发育(或耗氧量和体长)的影响。
(2)甲组小鼠有甲状腺分泌甲状腺激素,甲组小鼠的新陈代谢正常,故甲组体温正常;乙组小鼠因切除甲状腺缺乏甲状腺激素,故乙组小鼠体温会逐渐有所下降。
甲状腺激素还能促进幼年动物的生长发育,故具有甲状腺的甲组小鼠体长有所增加,切除甲状腺的乙组小鼠不能正常生长发育,体长不再增加。
(3)由于甲状腺激素能促进新陈代谢,加速体内物质的氧化分解,该过程需消耗氧气,故可用耗氧量作为检测指标。
切除甲状腺后,小鼠体长不变的原因是缺乏甲状腺激素,小鼠不能完成正常的生长发育过程。
本实验还可增加切除甲状腺后给予甲状腺激素的实验组,也可以是不切除甲状腺、给予甲状腺激素的实验组,以便进一步确定是甲状腺激素在发挥作用。
10.(2012·浙江,32)玉米的抗病和不抗病(基因为A、a)、高秆和矮秆(基因为B、b)是两对独立遗传的相对性状。
现有不抗病矮秆玉米种子(甲),研究人员欲培育抗病高秆玉米,进行以下实验:
取适量的甲,用合适剂量的γ射线照射后种植,在后代中观察到白化苗4株、抗病矮秆1株(乙)和不抗病高秆1株(丙)。
将乙与丙杂交,F1中出现抗病高秆、抗病矮秆、不抗病高秆和不抗病矮秆。
选取F1中抗病高秆植株上的花药进行离体培养获得幼苗,经秋水仙素处理后选出纯合二倍体的抗病高秆植株(丁)。
另一实验表明,以甲和丁为亲本进行杂交,子一代均为抗病高秆。
请回答下列问题:
(1)对上述1株白化苗的研究发现,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA,因此该基因不能正常______,功能丧失,无法合成叶绿素,表明该白化苗的变异具有________的特点,该变异类型属于__________。
(2)上述培育抗病高秆玉米的实验运用了__________、单倍体育种和杂交育种技术,其中杂交育种技术依据的原理是__________。
花药离体培养中,可通过诱导愈伤组织分化出芽、根获得再生植株,也可通过诱导分化成__________获得再生植株。
(3)从基因组成看,乙与丙植株杂交的F1中抗病高秆植株能产生__________种配子。
(4)请用遗传图解表示乙与丙植株杂交得到F1的过程。
答案
(1)表达 有害性 基因突变
(2)诱变育种 基因重组 胚状体 (3)4 (4)如图
解析
(1)DNA分子中发生碱基对的增添、缺失或替换而引起的基因结构的改变属于基因突变。
由此可以判断,控制其叶绿素合成的基因缺失了一段DNA属于基因突变,突变后的基因不能正常表达而影响细胞正常的生理功能。
基因突变具有低频性、不定向性、多害少利性等特点。
(2)取适量甲种子,用合适剂量的γ射线照射,属于诱变育种的方法;杂交育种的原理为基因重组;单倍体育种常采用花药离体培养技术,在该过程中,可通过诱导其脱分化形成愈伤组织,再分化出芽、根获得再生植株,也可以通过诱导分化成胚状体获得再生植株。
(3)根据甲与丁杂交的结果可判断抗病对不抗病为显性、高秆对矮秆为显性。
因为乙为抗病矮秆,其基因型为A_bb,丙为不抗病高秆,其基因型为aaB_,再根据乙与丙杂交的结果,可判断乙的基因型为Aabb,丙的基因型为aaBb。
乙与丙杂交,F1中抗病高秆的基因型为AaBb,根据基因自由组合定律可知,它能产生AB、Ab、aB、ab四种数目相等的配子。
(4)根据乙、丙的基因型,写出遗传图解如下:
能力要求4——能对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订
[解读启示] 这条是实验与探究能力要求的最高层次,评价的内容主要是实验方案、也可是其他方面,评价和修改要根据实验目的和试题目标来进行。
11.(2008·江苏,29)在完成了观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂实验后,教师给学生提供了2份资料。
资料一 一份“实验报告”的部分内容
(一)解离:
剪取洋葱根尖5cm,放入盛有质量分数为15%的盐酸和体积分数为95%的酒精混合液(体积比为1∶1)的玻璃皿中,在室温下解离3~5min。
(二)染色:
把根尖放在盛有0.01g/mL龙胆紫溶液的玻璃皿中染色3~5min。
(三)漂洗:
将根尖放入盛有清水的玻璃皿中漂洗约10min。
(四)制片:
将根尖放在载玻片上,加一滴清水,并用镊子把根尖弄碎,盖上载玻片,用拇指轻轻按压载玻片……
资料二 全班20个实验小组的实验数据汇总表(注:
各小组计数50个细胞,实验条件与观察计数方法相同)
细胞周期
间期
分裂期
前期
中期
后期和末期
实验小组1计数细胞个数
43
4
1
2
实验小组2计数细胞个数
44
3
0
3
……
……
……
……
……
全班计数细胞个数
880
67
18
35
计数细胞总数
1000
各时期细胞的百分比
88
6.7
1.8
3.5
(1)请改正“资料一”中的3处错误____________________________________。
(2)
若已知洋葱根尖分生区细胞的细胞周期为12.0h,请根据“资料二”,在右面的饼状图中表示出间期、前期、中期以及后期和末期所占的时间(单位:
h,精确到小数点后一位)。
(3)有些因素会影响细胞周期各时期的长短,实验过程中也会产生一些误差。
因而对整个实验结果可能产生影响的有___________________________________________。
①取材时间 ②根尖培养温度 ③解离时间长短
④载玻片厚度 ⑤计数的细胞是否属于分生区细胞 ⑥细胞周期各时期区分是否准确
答案
(1)将“5cm”改成“2~3mm”;实验操作步骤应改为先漂洗后染色;将“盖上载玻片”改成“盖上盖玻片,在盖玻片上再加一片载玻片”
(2)见下图
(3)①②③⑤⑥
解析
(1)根据材料与课本实验要求对比可知:
剪取根尖应为2~3mm;先漂洗,后染色;盖上盖玻片,其上加一片载玻片。
同时要注意:
①解离完一定要漂洗,目的是洗去多余的盐酸,防止解离过度而影响染色。
②染色时间不要太长,3~5min。
③加盖玻片时,注意防止产生气泡。
④压片时,要尽可能使细胞分散开,细胞在盖玻片下分散呈云雾状。
⑤观察时要注意边观察边移动装片,观察有丝分裂的各个时期。
(2)根据表中各种时期细胞的比例,计算出细胞周期的大小,回忆并参照课本上的饼状图,绘出符合要求的图形。
(3)实验中的许多操作步骤和操作时间都会影响实验结果,但载玻片厚度不会影响实验结果,只是对观察实验现象产生一点影响。
12.(2008·重庆,30)为了研究在大豆种子萌发和生长过程中糖类和蛋白质的相互关系,某研究小组在25℃、黑暗、无菌、潮湿的条件下萌发种子,然后测定在不同时间种子和幼苗中相关物质的含量,结果如图所示:
(1)在观察时间内,图中可溶性糖含量的变化是_______________________________
______________,萌发前营养物质主要储存在大豆种子的________中,此结构最初由________发育而来。
(2)如果在同样条件下继续培养,预测上图曲线的最终变化趋势是________,其原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)在上述定量测定之前,进行了蛋白质含量变化的预测实验,请填充实验原理;判断实验步骤中划线部分是否正确,并更正错误之处;写出实验结果。
实验原理:
蛋白质________________________,其颜色深浅与蛋白质含量成正比。
实验步骤:
①将三份等量大豆种子分别萌发1、5、9天后取出,各加入适量蒸馏水,研碎、提取、定容后离心得到蛋白质制备液;
②取3支试管,编号1、2、3,分别加入等量的萌发1、5、9天的蛋白质制备液;
配制)的混合液,振荡均匀后,在沸水浴中加热观
颜色变化。
a:
________________________________________________________________________。
b:
________________________________________________________________________。
实验结果:
_______________________________________。
答案
(1)先增加,然后保持相对稳定 子叶 受精卵
(2)下降 黑暗条件下无光合作用,并且呼吸作用又消耗有机物
(3)实验原理:
与双缩脲试剂作用发生紫色反应
实验步骤:
a.× 更正:
先与双缩脲试剂A混合均匀后,再加入试剂B b.× 更正:
不加热或直接观察
实验结果:
1、2、3号试管中颜色依次加深
解析 大豆营养物质贮存在子叶中,在萌发初期,大量转化成生命活动需要的蛋白质,同时转化成许多可溶性糖,用于细胞呼吸,产生能量和中间代谢产物,供生命活动利用;糖类可以通过转氨基作用形成氨基酸,进而形成蛋白质;如果种子萌发后得不到光照,不能进行光合作用,就会因缺乏营养物质而生长变慢,甚至死亡。
本题为实验题中的补充完善类题,利用了蛋白质与双缩脲试剂作用产生紫色反应的原理。
在实验时要先加入试剂A,造成碱性环境,因为只有在碱性环境中,蛋白质才容易与Cu2+发生颜色反应。
若加入过量的双缩脲试剂B,则CuSO4在碱性溶液中生成大量的蓝色Cu(OH)2沉淀,会遮蔽实验中所产生的紫色,影响观察结果。
应注意本实验无需加热。
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