安徽二轮实验专题13
第五部分 实验方案的评价和修订的巩固练习
五、巩固演练
一、选择题
１、在下列科学研究的过程中，采用的技术手段相似的一组是：（ ）
①证明光合作用的过程中，释放的氧气来自于水 ②利用大肠杆菌产生人类胰岛素 ③单克隆抗体的产生 ④T2噬菌体侵染细菌的实验，证明DNA 是遗传物质 ⑤鉴定乳制品或饮用水中是否含有大肠杆菌
A.①④ B.②④ C.④⑤ D.②③
【解析】①、④都用了同位素标记法。
【答案】Ａ
２、科学家在研究蚕豆很尖分生区细胞的有丝分裂周期时，分别用放射性同位素15N标记胸腺嘧啶脱氧核苷酸（15N－TdR），用32P标记尿嘧啶核糖核苷酸（32P－UdR），把两种核苷酸被细胞利用的速率给成曲线如图4---7。已知蚕豆有丝分裂周期为20h。下列对结果的分析，不正确的是：（ ）
A、b点时，细胞正在大量合成 RNA B、d点时，细胞中DNA含量达到最大值
C、ce阶段，细胞最容易发生基因突变 D、蚕豆有丝分裂周期中，分裂期时间不超过6h
【解析】d点时，DNA复制速度最快，DNA的复制到e点结束，e点时的DNA含量才达到最大值。b点时，对32P－UdR的利用率最高，说明细胞正在大量合成 RNA；ce阶段，正是DNA复制阶段，细胞最容易发生基因突变；蚕豆有丝分裂周期为20h，其中间期的时间为15h左右，则分裂期时间不超过6h。
【答案】Ｂ
３、下面是几个放射性同位素示踪实验，对其结果的叙述不正确的是：（ ）
A、给玉米提供14CO2，14C在玉米光合作用中的转移途径大致是：14CO2→14C4→14C3→14C6H12O6
B在含葡萄糖（C6H12O6）和乳糖（14C12H22O11）的培养液中培养大肠杆菌，一段时间后才会出现含14C的细菌细胞
C、给水稻叶片提供C 18O2，水稻根细胞不可能产生含18O的乳酸
D、小白鼠吸入18O2后呼出的二氧化碳一般不含18O，尿中的水一般是H218O
【解析】小白鼠吸入18O2后，18O2首先参与有氧呼吸的第三阶段，生成H218O，但尿中的水主要来自饮水和食物中的水，故并非一般是H218O，并且此时生成的H218O也可以参与以后的有氧呼吸过程，生成C 18O2。
【答案】Ｄ
４、利用同位素作为示踪元素，标记特定的化合物以追踪物质运行和变化过程的方法叫做同位素标记法。下列各项所选择使用的同位素及相关结论不正确的是（ ）
同位素 应 用
A 35S 标记噬菌体，证明DNA是遗传物质
B 15N 标记DNA分子，证明DNA分子半保留复制方式
C 14C 标记CO2，得知碳原子在光合作用中的转移途径
D 18O 分别标记CO2和水，证明光合作用所释放的氧气全部来自于水
【解析】S不是DNA特有的元素，故不能用来标记噬菌体，证明DNA是遗传物质。
【答案】Ａ
５、用3H标记的胸苷和3H标记的尿苷（它们是合成核酸的原料），分别处理活的洋葱根尖，开始一段时间后检测大分子放射性，最可能的结果是：（ ）
A．两者所有细胞都能检测到放射性
B．前者所有细胞都能检测到放射性，后者只有局部区域细胞检测到放射性
C．前者部分细胞检测到放射性，后者所有的细胞都能检测到放射性
D．两者所有细胞都不能检测到放射性
【解析】胸苷是DNA的组成成分，只在进行分裂的细胞中才存在DNA的复制，可检测到其放射性，而洋葱根尖只有分生区部分细胞具有分裂能力；尿苷是RNA的组成成分，所有的细胞中都存在蛋白质的合成，都需要合成RNA，因此在所有的细胞都能检测到其放射性。
【答案】Ｃ
６、拟南芥P基因的突变体表现为花发育异常。用生长素极性运输抑制剂处理正常拟南芥，也会造成相似的花异常。下列推测错误的是
A、生长素与花的发育有关
B、生长素极性运输与花的发育有关
C、P基因可能与生长素极性运输有关
D、生长素极性运输抑制剂诱发了P基因突变
【解析】此题综合性较强，综合考察必修二中基因与性状的关系及基因突变的特点和必修三中植物激素部分，中难题。用生长素极性运输抑制剂处理拟南芥，出现类Ｐ基因突变体的性状，可推测出要么是生长素与花的发育有关（Ａ），要么是生长素的极性运输与之有关（Ｂ），Ｐ基因可能与生长素极性运输有关（Ｃ）。而由于基因突变的不定向性，故特定的因素不可能诱发特定的基因突变，故Ｄ选项错误。
【答案】Ｄ
７、同位素标记法是生物学研究中的常用方法。某同学试图探究细胞有丝分裂分裂期是否存在蛋白质的合成过程，他最好用的标记元素及方法是：（ ）
A．以含15N的无机盐培养洋葱根尖，并检验分裂期细胞的放射性
B．以含15N的腺嘌呤的营养液培养植物组织，并检验分裂期细胞的放射性
C．以含15N的无机盐溶液代替清水制作洋葱根尖有丝分裂装片，并检测
D．以含15N的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养植物组织，检验分裂期细胞的放射性
【解析】蛋白质的合成需要RNA参与，尿嘧啶核糖核苷酸是合成RNA特有的原料，因此用含15N的尿嘧啶核糖核苷酸的营养液培养植物组织，检验分裂期细胞的放射性，可以探究细胞有丝分裂分裂期是否存在蛋白质的合成过程。
【答案】Ｄ
８、在“噬菌体侵染细菌”的实验中，如果放射性同位素主要分布在离心管的沉淀物中，则获得侵染噬菌体的方法是：（ ）
A． 用含35S的培养基直接培养噬菌体
B．用含32P的培养基直接培养噬菌体
C．用含35S的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体
D．用含32P的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体
【解析】在噬菌体侵染细菌的过程中，只有噬菌体的DNA进入细菌细胞，经离心存在于离心管的沉淀物中，故标记的应为噬菌体的DNA，标记元素只能为32P，而由于噬菌体不能独立生活，要对其进行标记必须用含32P的培养基培养细菌，再用上述细菌培养噬菌体。
【答案】Ｄ
９、用完全培养液在相同的容器内分别培养水稻和番茄幼苗，一段时间后，测定培养液中各种离子，与试验开始时各种离子浓度之比如图4---8所示。
该实验的结果中不正确的是：（ ）
A．番茄吸收硅的速度＜吸收水的速度＜吸收镁的速度
B．水稻吸收硅的速度＜吸收水的速度＜吸收镁的速度
C．植物根对矿质元素的吸收具有选择性
D．植物根对水分的吸收和对矿质元素的吸收是两个相对独立的过程
【解析】由于纵坐标为培养液中各种离子浓度与试验前之比，故水稻吸收硅的速度﹥吸收水的速度﹥吸收镁的速度。
【答案】Ｂ
10、艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质。这两个实验在设计思路上的共同点是（ ）
A．重组DNA片段，研究其表型效应
B．诱发DNA突变，研究其表型效应
C．设法把DNA与蛋白质分开，研究各自的效应
D．应用同位素示踪技术，研究DNA在亲代与子代之间的传递
【解析】肺炎双球菌转化实验没有用到同位素示踪技术，两实验都没有突变和重组。
【答案】C
11、1921年，班廷将实验狗甲的胰腺摘除，不久出现糖尿病症状；将实验狗乙的胰腺导管结扎，几天后胰腺萎缩，但血糖含量正常。将萎缩的胰腺提取液给甲注射，不久血糖含量下降。这个实验促成了胰岛素的成功提取，而以往的科学家直接从胰腺中提取却总不成功。下列说法不正确的是
A．甲出现糖尿病的症状说明胰腺中含有促进血糖降低的物质
B．实验证明胰岛素的运输不是通过胰导管到达相应的组织细胞
C．以往的提取实验不成功是由于胰液中含有蛋白酶分解了胰岛素
D．实验证明激素的调节作用比较缓慢，作用时间比较长
【解析】胰岛素的化学本质是蛋白质，由胰岛B细胞分泌，通过血液运输。以往的提取实验不成功是由于正常胰腺分泌的胰液中含有蛋白酶分解了胰岛素，该实验不能说明激素的调节作用比较缓慢，作用时间比较长。
【答案】D
12、在一个透明的容器中加入适量NaHCO3稀溶液，将杨树叶片迅速封入其中，装置如图4---9所示，摇动容器，使容器内空气中的CO2和溶液的CO2达到动态平衡，在保持温度不变的条件下进行实验。
下列有关该实验的叙述错误的是：（ ）
A．随着光照时间的延长，溶液的pH变化速度趋于变慢
B．光照几分钟后，容器内溶液的pH将减小
C．如果将装置置于暗室中，一段时间后，溶液的pH将减小
D．该装置可以用来研究植物的光合作用和呼吸作用
【解析】光照几分钟后，由于光合作用消耗了CO2，溶液的pH将增大。
【答案】Ｂ
13、为了研究高等动物内分泌腺的功能，有人做了下述实验：将体重恰好相等的三只雄性小狗分别编号为A、B、C。A狗不作任何处理，该狗发育正常。而对B、C两只狗分别进行了不同的处理，四个月后，A狗发育成熟了。对三只狗进行血液分析，得到实验数据如下：
实验狗 雄性激素
（微克/100克血） 甲状腺素
（微克/100克血） 生长激素
（微克/100克血）
A 4 3 6
B 3.5 0.1 5.8
C 0.8 0.9 0.1
从表中的数据可推知，下列不正确的是：（ ）
A． A狗用作空白对照
B．B狗被切除了甲状腺
C．C狗被切除了垂体
D．经较长时间后，C狗血液中的雄性激素与甲状腺激素都会增加
【解析】从表中的数据分析可知，C狗被切除了垂体，而雄性激素与甲状腺激素的分泌都受到垂体的调控，故C狗血液中的雄性激素与甲状腺激素都不会增加。
【答案】Ｄ
14、右图是反射弧示意图，其中E表示感受器、A表示效应器。
以下叙述正确的是：
A．①处进行电刺激，则在A、E处均能测到膜电变化
B．②处进行电刺激，则该处膜内电位将由正电位变为负电位
C．②处进行电刺激，则B处将会出现兴奋传导现象
D．①处进行电刺激，能引起C处释放递质、传导兴奋
【解析】由C中突触结构可分析出E为感受器、D为传入神经、C为神经中枢、B为传出神经、A为效应器，由于突触只能单向传递兴奋，故只有C正确。
【答案】Ｃ
15、原发性低血压是一种人类的遗传病。为了研究其发病率与遗传方式，正确的方法是：（ ）
①在人群中随机抽样调查并计算发病率 ②在人群中随机抽样调查研究遗传方式
③在患者家系中调查并计算发病率 ④在患者家系中调查研究遗传方式
A．①② B．②③ C．③④D．①④
【解析】研究遗传病的发病率必须在人群中随机抽样调查并计算，而研究遗传病的遗传方式必须在患者家系中调查研究。
【答案】Ｄ
二、非选择题
1、某课题小组的研究性学习课题是“探究影响细菌生长繁殖的因素”，他们在培养细菌的过程中，发现了某种细菌（记作R）的周围其他细菌的生长繁殖受到抑制。他们把R细菌接种到专门的培养基上进行培养，一段时间后，他们除去R细菌，用该培养基再培养其他细菌，结果其他细菌仍然不能在这个培养基上生长和繁殖。
根据以上材料回答下列问题：
（1）从生态学的角度分析，R细菌与其周围细菌之间的关系，叫做 。
（2）R细菌周围的其他细菌不能生长繁殖的原因最可能是 。
（3）为验证（2）种的原因而进行了如下实验：
请参照上述题目中给出的有关材料，补充相关的实验步骤及结果：
第一步： 。
第二步： 。
第三步： 。
第四步： 。
实验结果： 。
（4）该实验设计是否科学？理由是 。
【答案】（1）竞争 （2）R细菌产生了不利于其他细菌生存的物质（3）第一步：取两个培养皿，按相同营养成分配制甲、乙两个培养基；第二步：向甲培养基上添加R细菌培养液，向乙培养液添加蒸馏水作为对照；第三步：在这两种培养基上分别接种相同的其他细菌；第四步：在相同条件下，让甲、乙两个培养基上的细菌繁殖。
实验结果：甲培养基上细菌不能生长繁殖，乙培养基上的细菌能正常生长繁殖。
（4）实验设计不科学，因为实验设计中没有有效排除“R细菌对营养物质的消耗使得其他细菌不能正常生长”这一无关变量的干扰。
2、(2002年全国理综卷)为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，下列是实验的基本思路。请分别指出三个实验思路能否达到实验目的，为什么?再写出你的设计思路。
(1)实验一：取生长状况一致的大豆幼苗用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。
(2)实验二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。
(3)实验三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。
(4)下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。
【解析】本题型属于探究实验类，题目提供的三种假想实验设计思路中，均含有不同程度的合理成分，考生逐一对上述实验思路进行评价时，不仅要重视分析和阐明实验设计不能取得预期结果的原因，而且要关注实验设计思路中隐含的合理成分，从而为提出一个合理的实验设计思路创造条件。因此说，该题的编制比先前同类型题目有较大的突破。
【答案】(1)不能，因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需矿质元素而使两组植物生长均不正常；(2)不能，因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子；(3)不能，因为两组容器内的砂性土壤中都可能含有镁离子；(4)取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。
【点拨】设计思路时，由于是培养液，必须通气。
3、（2005广东高考)．荔枝是著名的岭南佳果。其果皮中存在多酚氧化酶，多酚氧化酶能够氧化果皮中的一些无色物质，形成褐色物质。这是引起采后荔枝果皮褐变的原因之一。褐变的发生严重影响了荔枝的保鲜效果。果皮褐变面积百分率，常作为荔枝保鲜效果的指标。在不考虑其它因素影响褐变的前提下，利用上述现象，以荔枝果皮褐变面积百分率为多酚氧化酶活性的指标，某同学设计了一个实验，旨在探究温度对荔枝果皮内多酚氧化酶活性的影响。
(1)请补充下列实验设计中空缺的内容：
①设计温度梯度：5℃、lO℃、15℃、20℃、25℃、30℃
②确定测量指标：荔枝果皮褐变面积百分率；
③选择同一品种、 和成熟度一致且无机械损伤的新鲜荔枝果实，将其分成 __________组，每组数量 ，装入保鲜袋并作好标签后，分别放入相应温度的恒温箱中。
④经过5天后，取出荔枝果实．测定并记录褐变面积。
（2）请据右图分析实验结果：
(3)请结合上述实验结果，指出对荔枝具有较好保鲜效果所需的温度范围。
(4)削皮后的苹果和马铃薯容易发生褐变，请据此分析要选择无机械损伤的荔枝果实为实验材料的原因：
(5)在完全无氧条件下，多酚氧化酶将无法催化上述的褐变反应过程。如果在此条件下，荔枝果皮不会发生褐变，可否在此条件下贮藏荔枝?为什么?
(6)除上述温度、氧和机械损伤以外，还有哪些因素影响果蔬保鲜效果，请提出两种相应的保鲜措施。
【答案】． (1) ③大小，相等，
（2）在5～30℃范围内，荔枝果皮褐变面积百分率随温度升高而增加，表明果皮内多酚氧化酶活性随温度的升高而增强
(3) 5～15℃。
(4) 机械损伤的荔枝易发生褐变，从而影响实验结果的准确性。
(5)不可以。因为在完全无氧条件下，果实的有氧呼吸停止，但无氧呼吸明显加强，造成酒精的大量积累，从而对细胞造成毒害，引起果实腐烂。
(6)①控制水分如采用薄膜包装或表面喷涂果蜡等；
②防止微生物感染如采后对果蔬进行杀菌处理。
4、（2007皖北联考）某同学由“高温能影响酶的活性”联想到“高温如何影响甲状腺激素的活性？”为了探索这一问题，他做了一个实验。在下述的实验步骤（1）（2）（3）中各有一处错误或不妥之处，请改正之并预测实验现象及结论。
实验步骤：
（1）取三只相同的洁净玻璃缸编号为A、B、C，分别装上等量的蒸馏水、河水、自来水
（2）取发育状况不同的15只蝌蚪，分成三等份分别放入A、B、C玻璃缸中，三只玻璃缸放在相
同的适宜外界条件下培养。
（3）每天同时向A、B、C三只缸中分别投入普通饲料、甲状腺激素制剂拌匀的饲料、用沸水处理1
小时的甲状腺激素制挤拌匀的饲料
（4）过一段时间后比较蝌蚪的发育状况
根据以上内容回答下列问题
（一）对错误或不妥之处的改正
步骤（1）
步骤（2）
步骤（3）
（二）预测实验现象及结论
（1）现象：
结论：
（2）现象：
结论：
（3）现象：
结论：
【答案】
（一）步骤（1）蒸溜水、自来水、河水均改为河水
（2）“发育状况不同”改为“发育状况相同”
（3）投入后加“等量的”三字。
（二）（1）现象：若B缸内蝌蚪发育最快，而A、C内蝌蚪发育状况相同。
结论：说明高温使甲状腺激素制剂失去活性。
（2）现象：若B缸内蝌蚪发育最快，C缸次之A缸最慢。
结论：说明高温使甲状腺激素制剂活性降低。
（3）现象：若B、C缸发育状况相同，而A缸较慢。
结论：说明高温未影响甲状腺激素制剂的活性。
5、（2008皖南八校第三次联考）沙漠飞蝗有两种类型：一种是孤独生活的，一种是结群生活的。前者不会给人类带来灾难；后者在大白天结成蝗群，数量可达几十亿只，在其迁徙途中，可以吃掉数以吨计的植被（食源植物）。
（1）研究中发现，10株紧密在一起的植物可能会触发蝗虫的合群性，但10株分散的植物却不能。这表明蝗虫合群性行为的触发与食源植物种群的 特征有关。
（2）科学家对蝗虫的孤立性与合群性行为，从视觉、嗅觉等方面进行了研究。请你对下面有关的探究实验方案进行补充并作出简要分析。
实验材料：蝗虫若干只，体积相同的密闭透明玻璃瓶（有氧气）、开口黑色玻璃瓶等。
实验步骤：
第一步：选择两只生长发育状况相同的孤立性雌性蝗虫，编号1、2；另选两只生长发育状况相同的孤立性雄性蝗虫编号3、4。
第二步：分别用视觉、嗅觉两种刺激进行实验，将编号1的蝗虫置于密闭透明玻璃器中，容器外放置编号3蝗虫，记作A组；将 ，记作B组。
第三步：观察并记录蝗虫A、B的反应。
预测实验结果及结论：
①A与B均表现明显的合群性行为，证明视觉、嗅觉两种刺激都是有效的合群性触发因素；
②
③
④B表现出较明显的合群性行为，A不表现出较明显的合群性行为，证明嗅觉是较视觉刺激更为有效的合群性触发因素。
问题探讨：
a．假设实验结果是上述④，那么蝗虫的这种合群性行为的调节方式是 。
b．上述试验方案能否达到试验目的？请简述理由。
【答案】（l）种群密度
( 2 ）第二步:孤立性蝗虫2置于开放的黑色玻璃容器中，容器外放置孤立性蝗虫4（使蝗虫不能相互看到）
预期实验结果及结论：
②A与B均不表现出较明显的合群性行为，证明视觉、嗅觉两种刺激都不是有效的合群性触发因素。
③A表现出较明显的合群性行为，B不表现出较明显的合群性行为，证明视觉是较嗅觉刺激更为有效的合群性触发因素。
问题探讨：
a ．神经——体液调节（答“神经——体液调节”）
b ．不能。缺乏雄性实验组；缺乏重复实验；每组实验用的蝗虫个体数较少（答出其中一点即可）
6、（2008皖南八校第二次联考）为探索影响生物体内甲状腺激素水平的诸多相关因素，某研究性学习小组做了3个实验。
（1）实验一：取生长正常的成年雄鼠甲，每间隔3 d对其甲状腺进行一次等量切除，并对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素的含量进行不间断地检测，结果如右图所示。
①图4---12中曲线b表示 激素。
②实验结果可以说明：在甲状腺细胞分泌功能正常的情况下，甲状腺的体积与体内甲状腺激素水平的关系呈 。通过这个实验，可以给人启示：对于患甲状腺功能亢进的病人可以实施手术治疗。
（2）实验二：取生长正常的成年雄鼠乙，每间隔3d给其注射一次等剂量的促甲状腺激素释放激素，并对其体内甲状腺激素和促甲状腺激素的含量进行不间断地检测。结果表明，每注射一次促甲状腺激素释放激素，成年雄鼠乙体内的促甲状腺激素和甲状腺激素的浓度总是先升后降，分析产生这种现象的生理原因：
①当体内促甲状腺激素释放激素的浓度升高时，就会刺激垂体合成并分泌 ，进而刺激甲状腺合成并分泌甲状腺激素。
②当停止向成年雄鼠乙的体内注射促甲状腺激素释放激素时，其体内过高的甲状腺激素就会 垂体和下丘脑的分泌活动，从而使该激素的含量下降。
（3）实验三：为了验证“碘是合成甲状腺激素的必需元素”，某同学提出了一个实验方案。即：取生长状况一致的雌（丙）、雄（丁）两鼠，对丙鼠喂以含有鼠必需的各种元素和ATP的完全营养液，丁鼠喂以不含碘离子但含其他相同营养元素和ATP的不完全营养液，将两鼠置于相同的条件下培养，并对两鼠体内的甲状腺激素含量进行检测。
该方案是否科学？ 。如果你认为不科学，请写出你的改进意见。
。
（4）若要探究高温对甲状腺激素活性的影响：
①可选用的实验动物是 的蝌蚪若干只。
A．同龄且发育状态相同 B．同龄但发育状态不尽相同
C．不同龄但都正常发育 D．不同龄且发育状态也不相同
②对实验中提供的甲状腺激素的处理方式是：未处理和经 处理。
③假设实验条件完全满足，实验分为三组，则三组相同的条件是都提供了
；不同的条件是实验组中另加入了
，实验对照组中另加入了
，空白对照组不另加入其他物质成分。
④该实验利用了甲状腺激素 的功能。
【答案】．（1）①甲状腺（2分）
②正相关（2分）
（2）①促甲状腺激素（2分）
②抑制（2分）
（3）不科学（2分）应将对照组的雌鼠（丙）改为生长状况与丁一致的雄鼠（2分）
（4）①A（2分）
②高温（2分）
③等量的蝌蚪，新鲜的水草，实验动物的饲料、清水等（2分）适量的经过适当处理的甲状腺激素（2分）等量的未经处理的甲状腺激素（2分）
④促进动物的个体发育（2分）
