高中生物习题与解析-专练101 教材实验和实验设计、分析综合练

专练101教材实验和实验设计、分析综合练1．已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。

某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。

据图分析，下列相关叙述不合理的是（）
A. 乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构
2．关于还原糖、蛋白质和DNA的鉴定实验，下列叙述正确的是（）
A．在甘蔗茎的组织样液中加入双缩脲试剂，温水浴后液体由蓝色变成砖红色
B．在大豆种子匀浆液中加入斐林试剂，液体由蓝色变成紫色
C．提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并弃去滤液
D．将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl溶液中，加入二苯胺试剂，沸水浴后液体由无色变成蓝色
3．以下高中生物学实验中，操作不正确的是（）
A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置
B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴（颗粒）
D．用龙胆紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
4．关于“清水”在实验中的应用，正确的是（）
A．在用花生子叶做脂肪的检测实验中，花生子叶的薄片需要放入盛有清水的培养皿中待用；染色后洗去浮色时需要使用50%的酒精，酒精可以用大量清水代替
B. 观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离后的复原，需要滴清水，清水可以用低于
0.3 g/mL的蔗糖溶液替代
C．观察人口腔上皮细胞中的线粒体，细胞要始终保持有水状态，因此取材后将其放入载玻片的水滴中
D．观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，可用清水代替盐酸进行水解
5．下列关于实验中酒精使用的描述，错误的是（）
A．检测花生子叶切片中的脂肪时，需用体积分数为50%的酒精洗去浮色
B．用体积分数为95%的酒精提取绿叶中的色素时，需加入适量的无水碳酸钠
C．可用无水乙醇代替层析液分离绿叶中的色素
D．可用体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸等体积混合制备根尖的解离液6．下列关于遗传学发展史上4个经典实验的叙述，正确的是（）
A．孟德尔的单因子杂交实验证明了遗传因子位于染色体上
B．摩尔根的果蝇伴性遗传实验证明了基因自由组合定律
C．T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是大肠杆菌的遗传物质
D．肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是肺炎双球菌的遗传物质
7．[2021·湖南卷]以下生物学实验的部分操作过程，正确的是（）
8.
如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝藻经液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。

下列叙述正确的是（）
A．研磨时加入CaCO3过量会破坏叶绿素
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝藻没有叶绿素b
9．关于生物学实验的叙述，错误的是（）
A．NaOH与CuSO4配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
10．下列关于观察植物细胞有丝分裂实验的叙述，正确的是（）
A．只有从新生的根尖上取材，才能观察到有丝分裂
B．解离时间要尽量长，以确保根尖组织细胞充分分离
C．滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散
D．临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂中期的细胞
11．玉米根尖纵切片经碱性染料染色，用普通光学显微镜观察到的分生区图像如下。

对此图像的观察与分析，错误的是（）
A．先用低倍镜再换高倍镜观察符合操作规范
B．可观察到箭头所指细胞的细胞核和细胞壁
C．在图像中可观察到处于分裂期前期的细胞
D．细胞不同结构成分与该染料结合能力不同
12．为探究运动对海马脑区发育和学习记忆能力的影响，研究者将实验动物分为运动组和对照组，运动组每天进行适量的有氧运动（跑步/游泳）。

数周后，研究人员发现运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍，靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%。

根据该研究结果可得出（）
A．有氧运动不利于海马脑区的发育
B．规律且适量的运动促进学习记忆
C．有氧运动会减少神经元间的联系
D．不运动利于海马脑区神经元兴奋
13．为减少某自然水体中N、P含量过高给水生生态系统带来的不良影响，环保工作者拟利用当地原有水生植物净化水体。

选择其中3种植物分别置于试验池中，90天后测定它
们吸收N、P的量，结果见下表。

结合表中数据，为达到降低该自然水体中N、P的最佳效果，推断应投放的两种植物及对该水体的生态影响是（）
A. 植物a和b，群落的水平结构将保持不变
B．植物a和b，导致该水体中的食物链缩短
C．植物a和c，这两种植物种群密度会增加
D．植物a和c，群落中能量流动方向将改变
14．氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。

回答下列问题。

（1）植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是，在细胞核中合成的含氮有机物是，叶绿体中含氮的光合色素是。

（2）农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮（NH＋4）和硝态氮（NO－3）。

已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH＋4和NO－3的吸收具有偏好性（NH＋4和NO－3同时存在时，对一种离子的吸收量大于另一种）。

请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、预期结果和结论。

专练101教材实验和实验设计、分析综合练
1．C因为药物X对细胞增殖有促进作用，由图可知，随着时间的增加甲组细胞数略有增加，而乙、丙两组细胞数增加明显，而且相同时间内，乙和丙两组中的细胞数目都大于甲组。

由于甲组未加药物为对照组，乙组和丙组为加入药物组X组，乙组后半段的细胞数目高于丙组，药物D可抑制药物X的作用，说明丙组培养一段时间后又加入了药物D；若药物X为蛋白质，药物D可抑制药物X的作用，因此D可能改变了药物X的空间结构，使得药物X失去活性。

2．D检测还原糖的试剂是斐林试剂而不是双缩脲试剂，A错误；在大豆种子匀浆液中加入双缩脲试剂，液体由蓝色变成紫色，B错误；提取DNA时，在切碎的洋葱中加入适量洗涤剂和食盐，充分研磨，过滤并留下滤液，C错误；将DNA粗提物溶解在2 mol/L NaCl 溶液中，加入二苯胺试剂并水浴加热，溶液由无色变成蓝色，D正确。

3．A在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出1/3的空间，A错误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用龙胆紫染液能将细胞中的染色体染成深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确。

4．B在用花生子叶做脂肪的检测实验中，需要使用50%的酒精去浮色，不能用清水替代，A错误；观察紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离后的复原，需要滴清水，清水可以
用低于0.3 g/mL的蔗糖溶液替代，B正确；观察人口腔上皮细胞中的线粒体，细胞要始终保持结构功能稳定，因此将其放入载玻片的生理盐水中，C错误；观察DNA和RNA在细胞中的分布实验中，盐酸可以使得细胞膜丧失选择透过性，且使得染色体上的DNA与蛋白质分离，D错误。

5．C绿叶中的色素能够溶解在有机溶剂中，通常用无水乙醇提取绿叶中的色素，分离绿叶中的色素，不能用无水乙醇代替层析液。

6．D孟德尔的单因子杂交实验没有证明遗传因子位于染色体上，当时人们还没有认识染色体，A错误；摩尔根的果蝇伴性遗传实验只研究了一对等位基因，不能证明基因自由组合定律，B错误；T2噬菌体侵染细菌实验证明了DNA是噬菌体的遗传物质，C错误；肺炎双球菌离体转化实验证明了DNA是转化因子，即DNA是肺炎双球菌的遗传物质，D正确。

7．D检测还原糖用的是斐林试剂，NaOH溶液和CuSO4溶液等量混合后使用，无先后顺序，A错误；观察细胞中DNA和RNA的分布使用的是甲基绿、吡罗红混合染色剂，无先后顺序，B错误；观察细胞中的线粒体，使用的健那绿是活性染色剂，不需要用盐酸水解，C错误；探究酵母菌种群数量变化时，需要先将盖玻片放在计数室上，再在盖玻片边缘滴加培养液，D正确。

8．D研磨时加入CaCO3能防止叶绿素被破坏，且过量也不会破坏叶绿素，A错误；层析液由有机溶剂配制而成，B错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C错误；对照图示结果分析可知，该种蓝藻中没有叶黄素和叶绿素b，D正确。

9．B斐林试剂分为甲液和乙液，甲液为质量浓度0.1 g/mL的NaOH溶液，乙液为质量浓度0.05 g/mL的CuSO4溶液，检测时甲液和乙液等量混合，再与底物混合，在加热条件下与醛基反应，被还原成砖红色的沉淀；双缩脲试剂分为A液和B液，A液为质量浓度0.1
g/mL的NaOH溶液，B液为质量浓度0.01 g/mL的CuSO4溶液，检测时先加A液，再加B 液，目的是为Cu2＋创造碱性环境，A正确；染色质是由DNA和蛋白质构成的，在用甲基绿对DNA进行染色之前，要用盐酸处理，目的是让蛋白质与DNA分离，有利于DNA与甲基绿结合，裸露的DNA更容易被甲基绿着色，B错误；分离绿叶中的色素用纸层析法，用到的层析液由20份石油醚、2份丙酮和1份苯混合而成，C正确；物种丰富度是指群落中物种数目的多少，土壤中的小动物具有较强的活动能力，身体微小，具有避光性，常用取样器取样的方法进行采集，然后统计小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度，D正确。

10．C高等植物的根尖、芽尖等分生区的细胞均可进行有丝分裂，A错误；解离的目的是用药液使组织中的细胞相互分离开来，解离时间过长，细胞会被破坏，将会影响实验结果，B错误；制片是用镊子将之前处理的根尖取出来，放在载玻片上，加一滴清水，并用镊子把根尖弄碎，盖上盖玻片，在盖玻片上再加一片载玻片，然后，用拇指轻轻地按压载玻片，可以使细胞分散开来，有利于观察，因此，滴加清水、弄碎根尖以及压片都有利于细胞的分散，C正确；临时装片镜检时，视野中最多的是处于分裂间期的细胞，D错误。

11．B用普通光学显微镜观察植物分生区图像时，先用低倍镜观察，再换成高倍镜观察，A正确；箭头所指细胞处于分裂期后期，该时期的细胞没有细胞核，故观察不到箭头所指细胞的细胞核，B错误；在本题图像中有处于分裂期前期的细胞，故可在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；细胞不同结构成分与该染料结合能力不同，染色质(体)易与该碱性染料结合，D正确。

12．B根据“运动组海马脑区发育水平比对照组提高了1.5倍”，推知有氧运动有利于海马脑区的发育和增加神经元间的联系，A、C错误；根据“靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%”，推知规律且适量的运动可促进学习记忆且有利于海马脑区神经元兴奋，B正确，D错误。

13．C三种植物中，a对N的吸收量最大，c对P的吸收量最大，故为达到降低自然水体中的N、P的最佳效果，应该投放植物a和c，投放后会增加生物的种类和食物链的数目，这两种植物吸收N、P其种群密度会增大，但不会改变群落中能量流动的方向。

14．(1)蛋白质核酸叶绿素
(2)实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间后，检测营养液中NH＋4和NO－3剩余量。

预期结果和结论：若营养液中NO－3剩余量小于NH＋4剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO－3；若营养液中NH＋4剩余量小于NO－3剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH＋4。

解析：(1)细胞内含氮元素的有机物包括蛋白质、核酸、叶绿素等。

蛋白质在核糖体上合成；核酸可在细胞核内合成；叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，前者的元素组成是C、H、O、N、Mg，后者的元素组成是C、H。

(2)为探究作物甲对NH＋4和NO－3的吸收的偏好性，可以将作物甲培养在以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，一段时间后，测量营养液中NH＋4和NO－3两种离子的剩余量，若NO－3的剩余量小于NH＋4的剩余量，说明作物甲对NO－3的吸收具有偏好性；若NH＋4的剩余量小于NO－3的剩余量，说明作物甲对NH＋4的吸收具有偏好性。