專題21實(shí)驗(yàn)與探究-2023年高考生物真題分類解析與應(yīng)試策略

第九單元實(shí)驗(yàn)與探究專題二十一實(shí)驗(yàn)與探究考點(diǎn)2013~2017年2018年2019年2020年2021年2022年合計(jì)全國(guó)地方全國(guó)地方全國(guó)地方全國(guó)地方全國(guó)地方全國(guó)地方全國(guó)地方卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷卷67.實(shí)驗(yàn)與探究171301221710620命題分析與備考建議(1)命題熱度:本專題相對(duì)其他各專題考查較火(),十年中地方卷出現(xiàn)過(guò)20道題,全國(guó)卷出現(xiàn)過(guò)6道題,總計(jì)出現(xiàn)過(guò)26道題,平均每年會(huì)出現(xiàn)1~3道左右,不可謂不火!(2)考查方向:一是考查教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的材料、原理及相關(guān)操作等,二是結(jié)合代謝、遺傳、調(diào)節(jié)等相關(guān)知識(shí)考查實(shí)驗(yàn)的有關(guān)分析等。(3)考情前瞻:一是教材基本實(shí)驗(yàn)通過(guò)選擇題的形式考查試劑、原理、顯色反應(yīng)等;二是可以設(shè)置新的問(wèn)題背景考查實(shí)驗(yàn)原理的判斷、變量的確認(rèn)以及結(jié)果結(jié)論的預(yù)測(cè)分析等?？键c(diǎn)67實(shí)驗(yàn)與探究1.(2022·全國(guó)乙,4,6分,難度★★)某種酶P由RNA和蛋白質(zhì)組成,可催化底物轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的產(chǎn)物。為探究該酶不同組分催化反應(yīng)所需的條件,某同學(xué)進(jìn)行了下列5組實(shí)驗(yàn)(表中“+”表示有,“”表示無(wú))。實(shí)驗(yàn)組①②③④⑤底物+++++RNA組分+++蛋白質(zhì)組分+++低濃度Mg2++++高濃度Mg2+++產(chǎn)物++根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出的結(jié)論是(C)A.酶P必須在高濃度Mg2+條件下才具有催化活性B.蛋白質(zhì)組分的催化活性隨Mg2+濃度升高而升高C.在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性D.在高濃度Mg2+條件下蛋白質(zhì)組分具有催化活性解析本題考查酶的作用特點(diǎn),同時(shí)考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)分析能力和科學(xué)探究素養(yǎng)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)組①在沒(méi)有高濃度Mg2+條件下仍能獲得產(chǎn)物可知,酶P在低濃度Mg2+條件下也具有催化活性,A項(xiàng)錯(cuò)誤;③和⑤組實(shí)驗(yàn)在低濃度和高濃度Mg2+條件下均未獲得產(chǎn)物,說(shuō)明單獨(dú)的蛋白質(zhì)組分沒(méi)有催化活性,B、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤;②和④組實(shí)驗(yàn)對(duì)比,④組實(shí)驗(yàn)獲得了產(chǎn)物,②組實(shí)驗(yàn)未獲得產(chǎn)物,說(shuō)明在高濃度Mg2+條件下RNA組分具有催化活性,C項(xiàng)正確。2.(2021·北京,13,2分,難度★★)關(guān)于物質(zhì)提取、分離或鑒定的高中生物學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn),下列敘述錯(cuò)誤的是(C)A.研磨肝臟以破碎細(xì)胞用于獲取含過(guò)氧化氫酶的粗提液B.利用不同物質(zhì)在酒精溶液中溶解性的差異粗提取DNAC.依據(jù)吸收光譜的差異對(duì)光合色素進(jìn)行紙層析分離D.利用與雙縮脲試劑發(fā)生顏色變化的反應(yīng)來(lái)鑒定蛋白質(zhì)解析本題考查檢測(cè)蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)、葉綠體色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、DNA的粗提取和鑒定。肝臟細(xì)胞中含有過(guò)氧化氫酶,因此研磨肝臟以破碎細(xì)胞用于獲取含過(guò)氧化氫酶的粗提液,A項(xiàng)正確;DNA不溶于酒精,而細(xì)胞中的某些蛋白質(zhì)可溶于酒精,因此可利用不同物質(zhì)在酒精溶液中溶解性的差異粗提取DNA,B項(xiàng)正確;依據(jù)光合色素在層析液中溶解度的差異對(duì)光合色素進(jìn)行紙層析分離,C項(xiàng)錯(cuò)誤;蛋白質(zhì)可以與雙縮脲試劑發(fā)生紫色反應(yīng),因此可利用與雙縮脲試劑發(fā)生顏色變化的反應(yīng)來(lái)鑒定蛋白質(zhì),D項(xiàng)正確。3.(2021·海南,4,2分,難度★)孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)是遺傳學(xué)的兩個(gè)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。下列有關(guān)這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(A)A.均將基因和染色體行為進(jìn)行類比推理,得出相關(guān)的遺傳學(xué)定律B.均采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果C.對(duì)實(shí)驗(yàn)材料和相對(duì)性狀的選擇是實(shí)驗(yàn)成功的重要保證D.均采用測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō)解析本題考查遺傳學(xué)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)。孟德?tīng)柕耐愣闺s交實(shí)驗(yàn)和摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)都是采用假說(shuō)—演繹法得出相關(guān)的遺傳學(xué)定律,都采用了統(tǒng)計(jì)學(xué)方法分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),A項(xiàng)錯(cuò)誤,B項(xiàng)正確;孟德?tīng)柾愣闺s交實(shí)驗(yàn)成功的原因之一是選擇了豌豆作為實(shí)驗(yàn)材料,摩爾根的果蠅雜交實(shí)驗(yàn)成功的原因之一是選擇了果蠅作為實(shí)驗(yàn)材料,同時(shí)也從果蠅的眾多性狀當(dāng)中選擇了易于區(qū)分的白紅眼性狀進(jìn)行研究,C項(xiàng)正確;兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都采用測(cè)交實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證假說(shuō),D項(xiàng)正確。4.(2021·江蘇,10,2分,難度★★)分析黑斑蛙的核型,需制備染色體標(biāo)本,流程如下,下列相關(guān)敘述正確的是(D)采集骨髓細(xì)胞→培養(yǎng)細(xì)胞并用秋水仙素處理→低滲處理細(xì)胞并固定→滴片、染色與鏡檢A.可用蛙紅細(xì)胞替代骨髓細(xì)胞制備染色體標(biāo)本B.秋水仙素處理的目的是為了誘導(dǎo)染色體數(shù)加倍C.低滲處理的目的是為了防止細(xì)胞過(guò)度失水而死亡D.染色時(shí)常選用易使染色體著色的堿性染料解析本題考查實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)原理。蛙紅細(xì)胞只能進(jìn)行無(wú)絲分裂,因此不能用蛙紅細(xì)胞替代骨髓細(xì)胞制備染色體標(biāo)本,A項(xiàng)錯(cuò)誤;秋水仙素處理的目的是為了固定細(xì)胞,不是誘導(dǎo)染色體數(shù)目加倍,B項(xiàng)錯(cuò)誤;等滲溶液是為了防止細(xì)胞過(guò)度失水而死亡,低滲處理的目的是使組織細(xì)胞充分吸水膨脹,染色體分散,C項(xiàng)錯(cuò)誤;染色時(shí)常選用易使染色體著色的堿性染料,D項(xiàng)正確。5.(2021·江蘇,19,3分,難度★★)(多選)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析是許多實(shí)驗(yàn)的重要環(huán)節(jié),下列實(shí)驗(yàn)中獲取數(shù)據(jù)的方法合理的是(ABC)編號(hào)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容獲取數(shù)據(jù)的方法①調(diào)查某自然保護(hù)區(qū)灰喜鵲的種群密度使用標(biāo)記重捕法,盡量不影響標(biāo)記動(dòng)物正常活動(dòng),個(gè)體標(biāo)記后即釋放②探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化搖勻后抽取少量培養(yǎng)物,適當(dāng)稀釋,用臺(tái)盼藍(lán)染色,血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)③調(diào)查高度近視(600度以上)在人群中的發(fā)病率在數(shù)量足夠大的人群中隨機(jī)調(diào)查④探究唾液淀粉酶活性的最適溫度設(shè)置0℃、37℃、100℃三個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)A.實(shí)驗(yàn)① B.實(shí)驗(yàn)② C.實(shí)驗(yàn)③ D.實(shí)驗(yàn)④解析本題考查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析?；蚁铲o屬于活動(dòng)范圍廣、活動(dòng)能力強(qiáng)的動(dòng)物,應(yīng)使用標(biāo)記重捕法調(diào)查灰喜鵲的種群密度,且標(biāo)記盡量不影響標(biāo)記動(dòng)物正?；顒?dòng),個(gè)體標(biāo)記后即釋放,A項(xiàng)正確;探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化時(shí),搖勻后抽取少量培養(yǎng)物,適當(dāng)稀釋,用臺(tái)盼藍(lán)染液染色,血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),被染成藍(lán)色的酵母菌為死細(xì)胞,在觀察計(jì)數(shù)時(shí)只計(jì)不被染成藍(lán)色的酵母菌,B項(xiàng)正確;調(diào)查高度近視(600度以上)在人群中的發(fā)病率,應(yīng)在群體中抽樣調(diào)查,選取的樣本要足夠的多,且要隨機(jī)取樣,C項(xiàng)正確;探究唾液淀粉酶活性的最適溫度時(shí),應(yīng)圍繞37.0℃在梯度為0.5℃的不同溫度下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),若設(shè)置0℃、37℃、100℃三個(gè)溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),不能說(shuō)明唾液淀粉酶的最適溫度是37.0℃,D項(xiàng)錯(cuò)誤。6.(2021·遼寧,5,2分,難度★★)下列有關(guān)中學(xué)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中觀察指標(biāo)的描述,正確的是(B)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱觀察指標(biāo)A探究植物細(xì)胞的吸水和失水細(xì)胞壁的位置變化B綠葉中色素的提取和分離濾紙條上色素帶的顏色、次序和寬窄C探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式酵母菌培養(yǎng)液的渾濁程度D觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂紡錘絲牽引染色體的運(yùn)動(dòng)解析本題考查葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)、觀察質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)、觀察細(xì)胞有絲分裂實(shí)驗(yàn)。在植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的實(shí)驗(yàn)中,中央液泡大小、原生質(zhì)層的位置和細(xì)胞大小都應(yīng)該作為觀察對(duì)象,A項(xiàng)錯(cuò)誤;綠葉中色素的提取和分離,觀察指標(biāo)是濾紙條上色素帶的顏色、次序和寬窄,B項(xiàng)正確;探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式,觀察指標(biāo)是培養(yǎng)液的濾液能否使重鉻酸鉀在酸性條件下轉(zhuǎn)變成灰綠色,C項(xiàng)錯(cuò)誤;觀察根尖分生組織細(xì)胞有絲分裂,細(xì)胞在解離的時(shí)候已經(jīng)死亡,看不到紡錘絲牽引染色體的運(yùn)動(dòng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。7.(2021·湖南,2,2分,難度★★)以下生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的部分操作過(guò)程,正確的是(D)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)操作A檢測(cè)生物組織中的還原糖在待測(cè)液中先加NaOH溶液,再加CuSO4溶液B觀察細(xì)胞中DNA和RNA的分布先加甲基綠染色,再加吡羅紅染色C觀察細(xì)胞中的線粒體先用鹽酸水解,再用健那綠染色D探究酵母菌種群數(shù)量變化先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上,再在蓋玻片邊緣滴加培養(yǎng)液解析此題的切入點(diǎn)是教材基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)。生物組織中的還原糖的檢測(cè)試劑為斐林試劑,斐林試劑使用時(shí)NaOH溶液和CuSO4溶液混合均勻后加入,A項(xiàng)錯(cuò)誤;觀察細(xì)胞中DNA和RNA的分布的實(shí)驗(yàn),利用甲基綠、吡羅紅混合染色劑將細(xì)胞染色,B項(xiàng)錯(cuò)誤;觀察細(xì)胞中的線粒體,用健那綠染液染色,不需用鹽酸水解,C項(xiàng)錯(cuò)誤;探究酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中,先將蓋玻片放在計(jì)數(shù)室上,用吸管吸取培養(yǎng)液,滴于蓋玻片邊緣,讓培養(yǎng)液自行滲入,D項(xiàng)正確。8.(2020·全國(guó)1,4,6分,難度★)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?需要選用合適的實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)材料的對(duì)應(yīng),不合理的是(A)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)?zāi)康腁大蒜根尖分生區(qū)細(xì)胞觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原B蝗蟲(chóng)的精巢細(xì)胞觀察細(xì)胞的減數(shù)分裂C哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞觀察細(xì)胞的吸水和失水D人口腔上皮細(xì)胞觀察DNA、RNA在細(xì)胞中的分布解析此題解題的切入點(diǎn)是準(zhǔn)確記憶教科書(shū)中不同實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)材料和實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。根尖分生區(qū)細(xì)胞是未成熟的細(xì)胞,不含有中央大液泡,因此不能用于觀察細(xì)胞的質(zhì)壁分離與復(fù)原,A項(xiàng)不合理?；认x(chóng)的細(xì)胞中染色體較大,數(shù)目較少,且在同一染色體玻片標(biāo)本上可以觀察到減數(shù)分裂的各個(gè)時(shí)期,因此常用作觀察細(xì)胞減數(shù)分裂的材料,B項(xiàng)合理。當(dāng)外界溶液的濃度大于細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí),哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞會(huì)失水皺縮,當(dāng)外界溶液的濃度小于細(xì)胞質(zhì)的濃度時(shí),哺乳動(dòng)物的成熟紅細(xì)胞會(huì)吸水膨脹,甚至漲破,因此,哺乳動(dòng)物的紅細(xì)胞可用作觀察細(xì)胞的吸水和失水的實(shí)驗(yàn)材料,C項(xiàng)合理。人的口腔上皮細(xì)胞中含有DNA和RNA,且無(wú)色,因此用吡羅紅甲基綠染色劑對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色后,可以顯示DNA和RNA在細(xì)胞中的分布,D項(xiàng)合理。9.(2020·全國(guó)2,3,6分,難度★★)下列關(guān)于生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述,錯(cuò)誤的是(B)A.觀察活細(xì)胞中的線粒體時(shí),可以用健那綠染液進(jìn)行染色B.探究人體紅細(xì)胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時(shí),可用肉眼直接觀察C.觀察細(xì)胞中RNA和DNA的分布時(shí),可用吡羅紅甲基綠染色劑染色D.用細(xì)胞融合的方法探究細(xì)胞膜的流動(dòng)性時(shí),可用熒光染料標(biāo)記膜蛋白解析本題考查教科書(shū)中的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。觀察活細(xì)胞中的線粒體一般用健那綠染液進(jìn)行染色,A項(xiàng)正確。細(xì)胞體積很小,需要借助顯微鏡才能觀察到,故探究人體紅細(xì)胞因失水而發(fā)生的形態(tài)變化時(shí),需借助顯微鏡來(lái)觀察,B項(xiàng)錯(cuò)誤。觀察細(xì)胞中DNA和RNA的分布時(shí),可用吡羅紅甲基綠染色劑染色,C項(xiàng)正確。可用紅色熒光染料和綠色熒光染料標(biāo)記膜蛋白,以探究細(xì)胞膜的流動(dòng)性,D項(xiàng)正確。10.(2020·北京,14,2分,難度★★)下列高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,用紫色的洋蔥鱗片葉和黑藻葉片作為實(shí)驗(yàn)材料均可完成的是(C)A.觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng) B.提取和分離葉綠素C.觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原 D.觀察細(xì)胞的有絲分裂解析紫色洋蔥鱗片葉細(xì)胞不含葉綠體,不能作為觀察葉綠體的實(shí)驗(yàn)材料,黑藻葉片中含有大量葉綠體,細(xì)胞質(zhì)顏色比較深,易于觀察葉綠體和細(xì)胞質(zhì)流動(dòng),A項(xiàng)錯(cuò)誤;洋蔥的管狀葉呈綠色,可用于提取和分離葉綠體中的色素,而紫色洋蔥鱗片葉細(xì)胞不含葉綠體色素,不能用于提取和分離葉綠素,B項(xiàng)錯(cuò)誤;洋蔥鱗片葉外表皮細(xì)胞含有紫色的大液泡,色素含量較多,可作為觀察細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原的材料,黑藻葉片的葉肉細(xì)胞中液泡呈無(wú)色,葉綠體的存在使原生質(zhì)層呈綠色,有利于細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,C項(xiàng)正確;洋蔥鱗片葉、黑藻葉片都不能發(fā)生有絲分裂,而洋蔥根尖分生區(qū)可作為觀察有絲分裂的材料,色淺,無(wú)其他色素干擾,D項(xiàng)錯(cuò)誤。11.(2018·全國(guó)3,1,6分,難度★)下列研究工作中由我國(guó)科學(xué)家完成的是(D)A.以豌豆為材料發(fā)現(xiàn)性狀遺傳規(guī)律的實(shí)驗(yàn)B.用小球藻發(fā)現(xiàn)光合作用暗反應(yīng)途徑的實(shí)驗(yàn)C.證明DNA是遺傳物質(zhì)的肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)D.首例具有生物活性的結(jié)晶牛胰島素的人工合成解析本題考查生物學(xué)發(fā)展史上重要的科學(xué)家及貢獻(xiàn)。以豌豆為實(shí)驗(yàn)材料發(fā)現(xiàn)遺傳定律的是奧地利科學(xué)家孟德?tīng)?A項(xiàng)錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)暗反應(yīng)的是美國(guó)科學(xué)家卡爾文,暗反應(yīng)又叫卡爾文循環(huán),B項(xiàng)錯(cuò)誤。美國(guó)科學(xué)家艾弗里及其同事利用肺炎鏈球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),C項(xiàng)錯(cuò)誤。1965年,中國(guó)科學(xué)家成功獲得人工合成的牛胰島素結(jié)晶,D項(xiàng)正確。12.(2018·北京,4,6分,難度★★)以下高中生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中,操作不正確的是(A)A.在制作果酒的實(shí)驗(yàn)中,將葡萄汁液裝滿整個(gè)發(fā)酵裝置B.鑒定DNA時(shí),將粗提產(chǎn)物與二苯胺混合后進(jìn)行沸水浴C.用蘇丹Ⅲ染液染色,觀察花生子葉細(xì)胞中的脂肪滴(顆粒)D.用龍膽紫染液染色,觀察洋蔥根尖分生區(qū)細(xì)胞中的染色體解析本題考查了果酒制作以及常見(jiàn)試劑的應(yīng)用。制作果酒時(shí),應(yīng)留有大約1/3的空間,有利于酵母菌數(shù)量的增加并防止發(fā)酵液溢出,A項(xiàng)錯(cuò)誤;DNA與二苯胺在水浴加熱條件下呈現(xiàn)藍(lán)色,B項(xiàng)正確;鑒定脂肪可用蘇丹Ⅲ染液進(jìn)行染色,C項(xiàng)正確;染色體易被堿性染料龍膽紫溶液或醋酸洋紅液染成深色,D項(xiàng)正確。13.(2018·江蘇,24,3分,難度★★★)(多選)下列中學(xué)實(shí)驗(yàn)均使用光學(xué)顯微鏡進(jìn)行觀察,有關(guān)實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象描述錯(cuò)誤的是(ACD)編號(hào)實(shí)驗(yàn)名稱實(shí)驗(yàn)材料實(shí)驗(yàn)操作或現(xiàn)象①觀察植物細(xì)胞的質(zhì)壁分離紫色洋蔥外表皮、蔗糖溶液等原生質(zhì)層呈紫色,各組成部分結(jié)構(gòu)清晰②檢測(cè)生物組織中的脂肪花生子葉、蘇丹Ⅲ染液等在高倍鏡下可見(jiàn)細(xì)胞中被染成橘黃色的脂肪液滴③觀察細(xì)胞有絲分裂洋蔥根尖、龍膽紫溶液等在高倍鏡的同一個(gè)視野中,可見(jiàn)分裂前期、中期、后期、末期各時(shí)期細(xì)胞呈正方形,排列緊密④探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化酵母菌、血細(xì)胞計(jì)數(shù)板等在10×目鏡、40×物鏡下的一個(gè)視野中完成對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)室中酵母菌的計(jì)數(shù)A.實(shí)驗(yàn)① B.實(shí)驗(yàn)② C.實(shí)驗(yàn)③ D.實(shí)驗(yàn)④解析本題主要考查課本實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí),屬于對(duì)科學(xué)探究的考查。用紫色洋蔥外表皮進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),液泡里的細(xì)胞液呈紫色,原生質(zhì)層無(wú)色,且在光學(xué)顯微鏡下不能觀察原生質(zhì)層的組成部分,①錯(cuò)誤;蘇丹Ⅲ將脂肪染成橘黃色,在光學(xué)顯微鏡下可觀察到,②正確;用光學(xué)顯微鏡觀察細(xì)胞有絲分裂,在一個(gè)視野中一般不能看到各時(shí)期的細(xì)胞,③錯(cuò)誤;對(duì)培養(yǎng)液中酵母菌進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí),應(yīng)對(duì)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板中四個(gè)或五個(gè)中方格進(jìn)行計(jì)數(shù),不能對(duì)整個(gè)計(jì)數(shù)室計(jì)數(shù),④錯(cuò)誤。14.(2021·全國(guó)乙,29,11分,難度★★★)生活在干旱地區(qū)的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。這類植物晚上氣孔打開(kāi)吸收CO2,吸收的CO2通過(guò)生成蘋(píng)果酸儲(chǔ)存在液泡中;白天氣孔關(guān)閉,液泡中儲(chǔ)存的蘋(píng)果酸脫羧釋放的CO2可用于光合作用?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)白天葉肉細(xì)胞產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所有。光合作用所需的CO2來(lái)源于蘋(píng)果酸脫羧和釋放的CO2。

(2)氣孔白天關(guān)閉、晚上打開(kāi)是這類植物適應(yīng)干旱環(huán)境的一種方式,這種方式既能防止,又能保證正常進(jìn)行。

(3)若以pH作為檢測(cè)指標(biāo),請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式。(簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果)答案(1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體、(葉綠體的)類囊體薄膜呼吸作用(2)植物蒸騰作用過(guò)強(qiáng)而導(dǎo)致失水過(guò)多光合作用(3)實(shí)驗(yàn)思路:植物甲在干旱的環(huán)境條件下(其他條件適宜)培養(yǎng)一段時(shí)間;分別在白天和晚上測(cè)定植物甲液泡內(nèi)的pH;統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。預(yù)期結(jié)果:晚上液泡內(nèi)的pH明顯低于白天。解析本題主要考查光合作用的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)。(1)白天葉肉細(xì)胞可以進(jìn)行呼吸作用,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所包括細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體;也可以進(jìn)行光合作用,產(chǎn)生ATP的場(chǎng)所為葉綠體的類囊體薄膜。蘋(píng)果酸脫羧和呼吸作用釋放的CO2可作為光合作用的原料。(2)植物蒸騰作用散失水分和光合作用吸收二氧化碳都離不開(kāi)氣孔。干旱條件下,氣孔白天關(guān)閉,晚上打開(kāi),既可防止白天因蒸騰作用過(guò)強(qiáng)使植物過(guò)度失水,又可保證植物光合作用的正常進(jìn)行。(3)欲設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證植物甲在干旱環(huán)境中存在這種特殊的CO2固定方式,可選取植物甲在干旱條件下進(jìn)行培養(yǎng),檢測(cè)白天和晚上液泡內(nèi)的pH;晚上液泡內(nèi)的pH低于白天液泡內(nèi)的pH,即可驗(yàn)證該實(shí)驗(yàn)。15.(2021·浙江,30,10分,難度★★)為探究酒精對(duì)動(dòng)物行為的影響,某中學(xué)生物興趣小組進(jìn)行了以下系列實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料:蟾蜍坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,間腦蟾蜍,小濾紙片,任氏液,0.1%、0.2%和1%酒精,去甲腎上腺素(noradrenaline,NA),酚妥拉明(phentolamine,PT),1%硫酸溶液等。(要求與說(shuō)明:間腦蟾蜍是指切除了大腦和部分間腦、相關(guān)機(jī)能正常的蟾蜍;任氏液為兩棲類的生理鹽水;3種酒精濃度分別對(duì)應(yīng)人血液中輕度、中度和重度酒精中毒的濃度;酒精、NA和PT均用任氏液配制;NA是一種神經(jīng)遞質(zhì);PT是NA受體的抑制劑。實(shí)驗(yàn)條件適宜)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果或結(jié)論:過(guò)程結(jié)果或結(jié)論實(shí)驗(yàn)1①取蟾蜍坐骨神經(jīng)腓腸肌標(biāo)本,分別檢測(cè)動(dòng)作電位大小、動(dòng)作電位傳導(dǎo)速率和肌肉收縮張力;②以1%酒精連續(xù)滴加標(biāo)本5min后,再分別檢測(cè)上述指標(biāo)。結(jié)果:結(jié)論:。

實(shí)驗(yàn)2①用1%硫酸刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng),然后用任氏液清洗后肢和間腦斷面;②分別用含有50μL的任氏液、不同濃度酒精的小濾紙片處理間腦斷面,每次處理后重復(fù)①。結(jié)果的記錄表格:。

結(jié)論:酒精會(huì)顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),其數(shù)值隨酒精濃度升高而變大。為了進(jìn)一步研究酒精延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng)的機(jī)理,選取實(shí)驗(yàn)2中某一濃度的酒精用于實(shí)驗(yàn)3。實(shí)驗(yàn)3①取5組間腦蟾蜍,用任氏液、NA、PT和酒精等處理;②用1%硫酸刺激間腦蟾蜍一側(cè)后肢的中趾趾端,測(cè)定屈反射時(shí)長(zhǎng)。結(jié)論:NA與其受體結(jié)合,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng);酒精通過(guò)NA受體參與的途徑,顯著延長(zhǎng)間腦蟾蜍的屈反射時(shí)長(zhǎng)?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)實(shí)驗(yàn)1結(jié)果可得出的結(jié)論是。

(2)設(shè)計(jì)用于記錄實(shí)驗(yàn)2結(jié)果的表格:(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3的結(jié)論,實(shí)驗(yàn)3的分組應(yīng)為:A組:任氏液;B組:;

C組:;D組:;

E組:。

(4)酒后駕車(chē)屬于危險(xiǎn)的駕駛行為,由本實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè)其可能的生物學(xué)機(jī)理是

。

答案(1)離體條件下,施加1%酒精,對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有顯著影響(2)表不同濃度酒精對(duì)間腦蟾蜍屈反射時(shí)長(zhǎng)的影響空白對(duì)照任氏液處理因素0.1%酒精0.2%酒精1%酒精屈反射時(shí)長(zhǎng)(3)NAPTNA+PT酒精+PT(4)酒精顯著延長(zhǎng)屈反射時(shí)長(zhǎng),酒后駕車(chē)導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍解析本題通過(guò)生理學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)考查考生的實(shí)驗(yàn)探究能力,具體考查對(duì)照實(shí)驗(yàn)的設(shè)置、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格的設(shè)計(jì)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的能力。(1)實(shí)驗(yàn)1的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是用1%的酒精處理前后結(jié)果一致,說(shuō)明在離體條件下,滴加1%的酒精對(duì)神經(jīng)肌肉接點(diǎn)、肌肉收縮功能沒(méi)有影響。(2)實(shí)驗(yàn)2的自變量是不同濃度的酒精,故實(shí)驗(yàn)分為四組,分別是任氏液、0.1%酒精、0.2%酒精、1%酒精處理的各組,因變量是屈反射時(shí)長(zhǎng)。(具體表格見(jiàn)答案)(3)從實(shí)驗(yàn)3的結(jié)論知,該實(shí)驗(yàn)探究了NA發(fā)揮作用是與受體結(jié)合,故在滴加NA的條件下,實(shí)驗(yàn)需設(shè)置有受體(無(wú)PT)和無(wú)受體(用PT抑制受體活性)兩個(gè)實(shí)驗(yàn),且需有施加PT無(wú)NA的對(duì)照;酒精的作用是通過(guò)NA受體參與的途徑來(lái)完成的,需要有滴加酒精的實(shí)驗(yàn)組。為了實(shí)驗(yàn)科學(xué),還需設(shè)置空白對(duì)照組,即只加任氏液的對(duì)照組。故A組:任氏液;B組:NA;C組:PT;D組:NA+PT;E組:酒精+PT。(4)結(jié)合該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,推測(cè)酒駕危險(xiǎn)的機(jī)理是酒精顯著延長(zhǎng)了屈反射的時(shí)長(zhǎng),導(dǎo)致司機(jī)反應(yīng)遲鈍。實(shí)驗(yàn)探究題的解題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)材料,合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組,做好無(wú)關(guān)變量的控制(除自變量不同外,其他完全相同);實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄的表格設(shè)計(jì),要反映自變量和因變量;分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)歸納結(jié)論時(shí),要找到自變量的變化引起因變量發(fā)生怎樣的變化,找出二者存在的因果關(guān)系。16.(2020·浙江1月選考,30,10分,難度★★★★)欲研究大鼠皮膚移植后的皮膚存活率,某同學(xué)提出了下面的實(shí)驗(yàn)思路。請(qǐng)以皮膚存活率為指標(biāo),預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析。(要求與說(shuō)明:A、B系大鼠即為A、B品系大鼠。實(shí)驗(yàn)條件適宜。皮膚存活率是指移植存活的皮膚片數(shù)占總移植皮膚片數(shù)的百分比。排斥反應(yīng)指移植物作為“非己”成分被免疫系統(tǒng)識(shí)別、破壞和清除的免疫反應(yīng))實(shí)驗(yàn)思路:(1)實(shí)驗(yàn)分組與處理:組1:取A系大鼠的皮膚片移植到自身的另一部位。組2:取A系大鼠的皮膚片移植到B系大鼠。組3:取與組2相同處理并出現(xiàn)排斥反應(yīng)后的B系大鼠的T淋巴細(xì)胞,注射到未處理的B系大鼠并將A系大鼠的皮膚片移植到該大鼠。(2)將上述各組若干只處理后的大鼠進(jìn)行飼養(yǎng),每隔一定時(shí)間觀測(cè)皮膚片的存活狀況并記錄,計(jì)算皮膚存活率?；卮鹣铝袉?wèn)題:(1)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果,其中橫坐標(biāo)為皮膚移植后時(shí)間):

。

(2)分析與討論:①上述實(shí)驗(yàn)思路中,移植皮膚的受體大鼠是。

②為了進(jìn)一步驗(yàn)證大鼠對(duì)移植皮膚起排斥反應(yīng)的主要是T淋巴細(xì)胞,在實(shí)驗(yàn)思路的分組和處理中,若設(shè)置組4,其處理是給予大鼠免疫抑制劑,再移植皮膚片,用免疫抑制劑處理的理由是,還可設(shè)置組5,其處理是,理由是。

③效應(yīng)T細(xì)胞的生物學(xué)功能有。

答案(1)移植后皮膚存活率示意圖(2)①A、B系大鼠②抑制T細(xì)胞的增殖及功能,延長(zhǎng)移植皮膚的存活時(shí)間切除大鼠的胸腺,再移植皮膚切除胸腺后,T細(xì)胞數(shù)量減少,延長(zhǎng)移植皮膚的存活時(shí)間③對(duì)抗被病原體感染的細(xì)胞和癌細(xì)胞,對(duì)抗移植器官的異體細(xì)胞解析(1)分析實(shí)驗(yàn)分組和處理可知,組1的皮膚移植屬于自體移植,所以不會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),皮膚存活率最高,隨時(shí)間延長(zhǎng)存活率不變;組2將A系大鼠的皮膚片移植到B系大鼠是異體移植,會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng),皮膚存活率隨時(shí)間延長(zhǎng)而下降;組3,由于已免疫的T淋巴細(xì)胞注射到B系大鼠并將A系大鼠的皮膚片移植到該大鼠,免疫排斥反應(yīng)增強(qiáng),所以組3皮膚存活率比組2低,且出現(xiàn)免疫排斥的時(shí)間更短。繪制曲線如下圖:移植后皮膚存活率示意圖(2)①A、B系大鼠的細(xì)胞表面含有不同的MHC,若進(jìn)行兩者間的皮膚移植時(shí),會(huì)發(fā)生免疫排斥反應(yīng)。②抑制T細(xì)胞的增殖及功能,延長(zhǎng)移植皮膚的存活時(shí)間。需要切除大鼠的胸腺,再移植皮膚,切除胸腺后,T細(xì)胞數(shù)量減少,可延長(zhǎng)移植皮膚的存活時(shí)間。③細(xì)胞毒性T細(xì)胞(效應(yīng)T細(xì)胞)能夠?qū)贡徊≡w感染的細(xì)胞和癌細(xì)胞,對(duì)抗移植器官的異體細(xì)胞。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路(1)探究實(shí)驗(yàn)的一般解題思路:第一,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、分析?shí)驗(yàn)原理;第二,依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募跋嚓P(guān)信息明確自變量、因變量以及自變量和因變量間的關(guān)系;第三,明確如何實(shí)現(xiàn)自變量、如何觀測(cè)因變量;第四,明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果與結(jié)論。(2)實(shí)驗(yàn)步驟中遵循的主要原則:單一變量原則、對(duì)照原則。單一變量原則:實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)中應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)組、對(duì)照組間只有自變量不同,其他的無(wú)關(guān)變量應(yīng)該“等量且適量”或“相同且適宜”。(3)實(shí)驗(yàn)步驟的書(shū)寫(xiě):第一步:描述實(shí)驗(yàn)材料的選擇、分組、編號(hào);第二步:描述如何實(shí)現(xiàn)自變量;第三步:描述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行條件,如在適宜溫度(適宜條件)培養(yǎng)一段時(shí)間;第四步:描述如何得到因變量;第五步:記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)論。17.(2019·海南,27,10分,難度★★)在適宜條件下,測(cè)得的某植物根細(xì)胞對(duì)a、b兩種物質(zhì)的吸收速率與外界溶液中這兩種物質(zhì)濃度的關(guān)系如圖所示(a、b兩條曲線分別代表植物根細(xì)胞對(duì)不同濃度a、b兩種物質(zhì)的吸收速率)。回答下列問(wèn)題。(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)a是通過(guò)自由擴(kuò)散方式跨膜運(yùn)輸?shù)?。自由擴(kuò)散的含義是

。

(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),再增加b的濃度,根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率不再增加。可能的原因是。

(3)王同學(xué)據(jù)圖認(rèn)為b的跨膜運(yùn)輸方式是主動(dòng)運(yùn)輸,李同學(xué)認(rèn)為是協(xié)助擴(kuò)散。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定王同學(xué)的判斷是否正確。要求簡(jiǎn)要寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)思路、預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。答案(1)物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞(2)載體數(shù)量飽和(3)思路:將長(zhǎng)勢(shì)相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組,甲組放在有氧條件下,乙組放在無(wú)氧條件下,將甲、乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別測(cè)定根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論:若甲組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大于乙組,則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸;若甲組和乙組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大致相同,則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。解析(1)物質(zhì)通過(guò)簡(jiǎn)單的擴(kuò)散方式進(jìn)出細(xì)胞即自由擴(kuò)散,該過(guò)程不需要載體和能量,受細(xì)胞內(nèi)外濃度差的影響。(2)由圖可知,b可能是協(xié)助擴(kuò)散或主動(dòng)運(yùn)輸,b需要載體協(xié)助,當(dāng)外界溶液中b的濃度達(dá)到一定數(shù)值時(shí),載體數(shù)目飽和,再增加b的濃度,根細(xì)胞對(duì)b的吸收速率不再增加。(3)協(xié)助擴(kuò)散與主動(dòng)運(yùn)輸?shù)膮^(qū)別在于前者不需要消耗能量,后者需要消耗能量。有氧呼吸產(chǎn)生的能量較多,無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的能量較少,故實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的自變量是有無(wú)氧氣,因變量是細(xì)胞對(duì)b的吸收速率。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意等量原則和單一變量原則。思路:將長(zhǎng)勢(shì)相同的某植物根細(xì)胞平均分為兩組,甲組放在有氧條件下,乙組放在無(wú)氧條件下,將甲、乙兩組植物根細(xì)胞放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間后,分別測(cè)定根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率。結(jié)果及結(jié)論:若甲組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大于乙組,則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為主動(dòng)運(yùn)輸;若甲組和乙組根細(xì)胞對(duì)b物質(zhì)的吸收速率大致相同,則說(shuō)明b物質(zhì)的跨膜運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。18.(2018·浙江,33,10分,難度★★)對(duì)下列生物學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行結(jié)果預(yù)測(cè)或分析與討論。(1)在用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)兔紅細(xì)胞時(shí),見(jiàn)到壓在方格線上的細(xì)胞只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞,以避免,減少誤差。

(2)①在驗(yàn)證胰島素具有降低血糖濃度作用的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,若以小鼠活動(dòng)狀況為觀察指標(biāo),注射胰島素溶液和葡萄糖溶液的順序應(yīng)是

。

②人體血液中胰島素與胰高血糖素的摩爾比值,在不同生理狀況下是不同的,當(dāng)機(jī)體處于

狀況時(shí),該比值明顯下降,此時(shí)機(jī)體物質(zhì)代謝的變化是(答出2點(diǎn)即可)。

(3)某同學(xué)進(jìn)行切除甲狀腺對(duì)小鼠體長(zhǎng)影響的實(shí)驗(yàn),觀測(cè)到切除甲狀腺的幼年組小鼠體長(zhǎng)增加明顯低于未切除組,其機(jī)理是

。

(4)以某種實(shí)驗(yàn)小鼠為材料制備抗血清。①欲獲得某一種較高濃度的抗體,在你的實(shí)驗(yàn)思路中,關(guān)鍵是需對(duì)小鼠進(jìn)行。為什么?

。

②預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。答案(1)重復(fù)計(jì)數(shù)(2)①先注射胰島素溶液,后注射葡萄糖溶液②低血糖肝糖原分解加強(qiáng)、脂肪分解加速(3)切除甲狀腺后,甲狀腺激素濃度下降,導(dǎo)致物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)換下降(4)①兩次或多次注射相同抗原因第二次或更多次注射相同抗原,會(huì)使小鼠產(chǎn)生更多的漿細(xì)胞,從而產(chǎn)生更多的抗體②兩次注射相同抗原引起的抗體濃度變化示意圖解析(1)血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù),只計(jì)左線和上線上的細(xì)胞,這樣是為了避免重復(fù)計(jì)數(shù)。(2)①給小鼠注射胰島素溶液,出現(xiàn)血糖降低的癥狀,再注射一定濃度的葡萄糖溶液,癥狀得以恢復(fù)。所以注射胰島素溶液和葡萄糖溶液的順序應(yīng)是先注射胰島素溶液,后注射葡萄糖溶液。②當(dāng)機(jī)體處于低血糖狀況時(shí),胰高血糖素增多,人體血液中胰島素與胰高血糖素的摩爾比值下降,此時(shí)機(jī)體物質(zhì)代謝的變化是肝糖元分解加強(qiáng)、非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,如脂肪分解加速。(3)甲狀腺分泌的甲狀腺激素有促進(jìn)新陳代謝和發(fā)育,提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性;切除甲狀腺后,甲狀腺激素濃度下降,導(dǎo)致物質(zhì)代謝與能量轉(zhuǎn)換下降。(4)小鼠血清中含抗體,想要升高某種抗體濃度,則需兩次或多次注射相同抗原,因?yàn)槎蚊庖弑瘸醮蚊庖邚?qiáng),多次刺激后血清中的特定抗體會(huì)維持較高水平。19.(2017·全國(guó)3,31,10分,難度★★)為研究胰島素的生理作用,某同學(xué)將禁食一段時(shí)間的實(shí)驗(yàn)小鼠隨機(jī)分為A、B、C、D四組,A組腹腔注射生理鹽水,B、C、D三組均腹腔注射等量胰島素溶液,一段時(shí)間后,B、C、D三組出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、嗜睡等癥狀,而A組未出現(xiàn)這些癥狀。回答下列問(wèn)題。(1)B、C、D三組出現(xiàn)上述癥狀的原因是。

(2)B、C、D三組出現(xiàn)上述癥狀后進(jìn)行第二次注射,給B組腹腔注射生理鹽水;為盡快緩解上述癥狀給C組注射某種激素、給D組注射某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。那么C組注射的激素是,D組注射的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是。

(3)第二次注射后,C、D兩組的癥狀得到緩解,緩解的機(jī)理分別是

。

答案(1)血糖低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C組:胰高血糖素能促進(jìn)糖原分解和非糖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為葡萄糖,使血糖水平升高;D組:葡萄糖直接使血糖水平升高解析(1)B、C、D三組小鼠均被注射了胰島素溶液,胰島素導(dǎo)致小鼠血糖水平低于正常水平,細(xì)胞供能不足,從而出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、嗜睡等癥狀。(2)對(duì)C組和D組進(jìn)行第二次注射目的是緩解低血糖的癥狀,使小鼠的血糖水平升高。胰高血糖素是升高血糖的激素,所以C組注射的是胰高血糖素;要使血糖水平升高,也可直接給小鼠提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),所以D組注射的是葡萄糖。(3)胰高血糖素的作用是能促進(jìn)肝糖原的分解和脂肪等非糖物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,從而使血糖水平升高。葡萄糖可以直接使血糖水平升高。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的步驟20.(2017·北京,29,16分,難度★★★★)學(xué)習(xí)、記憶是動(dòng)物適應(yīng)環(huán)境、使個(gè)體得到發(fā)展的重要功能。通過(guò)電刺激實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)、記憶功能與高等動(dòng)物的海馬腦區(qū)(H區(qū))密切相關(guān)。(1)在小鼠H區(qū)的傳入纖維上施加單次強(qiáng)刺激,傳入纖維末梢釋放的作用于突觸后膜的相關(guān)受體,突觸后膜出現(xiàn)一個(gè)膜電位變化。

(2)如果在H區(qū)的傳入纖維上施加100次/秒、持續(xù)1秒的強(qiáng)刺激(HFS),在刺激后幾小時(shí)之內(nèi),只要再施加單次強(qiáng)刺激,突觸后膜的電位變化都會(huì)比未受過(guò)HFS處理時(shí)高2~3倍,研究者認(rèn)為是HFS使H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生了“記憶”。下圖為這一現(xiàn)象可能的機(jī)制。如圖所示,突觸后膜上的N受體被激活后,Ca2+會(huì)以方式進(jìn)入胞內(nèi)。Ca2+與共同作用,使C酶的發(fā)生改變,C酶被激活。

(3)為驗(yàn)證圖中所示機(jī)制,研究者開(kāi)展了大量工作,如:①對(duì)小鼠H區(qū)傳入纖維施以HFS,休息30分鐘后,檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加。該結(jié)果為圖中的(填圖中序號(hào))過(guò)程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

②圖中A受體胞內(nèi)肽段(T)被C酶磷酸化后,A受體活性增強(qiáng)。為證實(shí)A受體的磷酸化位點(diǎn)位于T上,需將一種短肽導(dǎo)入H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi),以干擾C酶對(duì)T的磷酸化。其中,實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組所用短肽分別應(yīng)與T的氨基酸。

A.數(shù)目不同序列不同B.數(shù)目相同序列相反C.數(shù)目相同序列相同③為驗(yàn)證T的磷酸化能增強(qiáng)神經(jīng)細(xì)胞對(duì)刺激的“記憶”這一假設(shè),將T的磷酸化位點(diǎn)發(fā)生突變的一組小鼠,用HFS處理H區(qū)傳入纖維,30分鐘后檢測(cè)H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞突觸后膜A受體能否磷酸化。請(qǐng)?jiān)u價(jià)該實(shí)驗(yàn)方案并加以完善

。

(4)圖中內(nèi)容從水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。

答案(1)神經(jīng)遞質(zhì)(2)協(xié)助擴(kuò)散鈣調(diào)蛋白空間結(jié)構(gòu)(3)①Ⅱ②C、B③該實(shí)驗(yàn)方案存在兩處缺陷。第一,應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)未突變小鼠同樣處理的對(duì)照實(shí)驗(yàn)。第二,應(yīng)補(bǔ)充施加HFS后檢測(cè)和比較以上兩組小鼠突觸后膜電位變化的實(shí)驗(yàn)(4)細(xì)胞和分子解析(1)神經(jīng)元接受刺激,產(chǎn)生興奮,興奮以電信號(hào)形式傳至軸突末端的突觸小體,突觸前膜以胞吐方式釋放神經(jīng)遞質(zhì),將信息傳遞給下一個(gè)神經(jīng)元。(2)據(jù)圖信息可知,Ca2+進(jìn)入細(xì)胞方向是從高濃度到低濃度,且需要載體協(xié)助,故其跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞綖閰f(xié)助擴(kuò)散。Ca2+進(jìn)入細(xì)胞后與鈣調(diào)蛋白結(jié)合,誘導(dǎo)C酶的空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,C酶被激活。(3)①據(jù)圖信息可知,A受體可以由細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)移到細(xì)胞膜上,故“檢測(cè)到H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞的A受體總量無(wú)明顯變化,而細(xì)胞膜上的A受體數(shù)量明顯增加”,該結(jié)果為圖中的轉(zhuǎn)移Ⅱ過(guò)程提供了實(shí)驗(yàn)證據(jù)。②為證實(shí)A受體的磷酸化位點(diǎn)位于胞內(nèi)肽段(T)上,則實(shí)驗(yàn)組H區(qū)神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)應(yīng)導(dǎo)入與T的氨基酸數(shù)目和序列都相同的短肽,以干預(yù)C酶對(duì)T的磷酸化,對(duì)照組導(dǎo)入的短肽與T的氨基酸數(shù)目相同序列相反。③實(shí)驗(yàn)只對(duì)一組突變小鼠進(jìn)行處理,缺少對(duì)照實(shí)驗(yàn),應(yīng)補(bǔ)充一組對(duì)未突變小鼠同樣處理的對(duì)照實(shí)驗(yàn);突觸后膜A受體能否磷酸化的表現(xiàn)是膜電位變化,應(yīng)補(bǔ)充施加HFS后檢測(cè)和比較以上兩組小鼠突觸后膜電位變化的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證這一假設(shè)。(4)圖中涉及神經(jīng)細(xì)胞膜電位變化以及受體分子的相關(guān)活動(dòng),故本實(shí)驗(yàn)從細(xì)胞和分子水平揭示了學(xué)習(xí)、記憶的一種可能機(jī)制,為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。21.(2015·福建,27,14分,難度★★★)興奮性是指細(xì)胞接受刺激產(chǎn)生興奮的能力。為探究不同缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響,研究人員先將體外培養(yǎng)的大鼠海馬神經(jīng)細(xì)胞置于含氧培養(yǎng)液中,測(cè)定單細(xì)胞的靜息電位和閾強(qiáng)度(引發(fā)神經(jīng)沖動(dòng)的最小電刺激強(qiáng)度),之后再將其置于無(wú)氧培養(yǎng)液中,于不同時(shí)間點(diǎn)重復(fù)上述測(cè)定,結(jié)果下圖所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題。注:“對(duì)照”的數(shù)值是在含氧培養(yǎng)液中測(cè)得的。(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是。

(2)靜息電位水平是影響細(xì)胞興奮性水平的因素之一,圖中靜息電位數(shù)值是以細(xì)胞膜的側(cè)為參照,并將該側(cè)電位水平定義為0mV。據(jù)圖分析,當(dāng)靜息電位由60mV變?yōu)?5mV時(shí),神經(jīng)細(xì)胞的興奮性水平。

(3)在缺氧處理20min時(shí),給予細(xì)胞25pA強(qiáng)度的單個(gè)電刺激,(填“能”或“不能”)記錄到神經(jīng)沖動(dòng),判斷理由是。

(4)在含氧培養(yǎng)液中,細(xì)胞內(nèi)ATP主要在合成。在無(wú)氧培養(yǎng)液中,細(xì)胞內(nèi)ATP含量逐漸減少,對(duì)細(xì)胞通過(guò)方式跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)離子產(chǎn)生影響,這是缺氧引起神經(jīng)細(xì)胞興奮性改變的可能機(jī)制之一。

答案(1)缺氧時(shí)間(2)外降低(3)不能刺激強(qiáng)度低于閾強(qiáng)度(4)線粒體(或線粒體內(nèi)膜)主動(dòng)運(yùn)輸解析(1)本實(shí)驗(yàn)的目的為探究不同缺氧時(shí)間對(duì)中樞神經(jīng)細(xì)胞興奮性的影響,由此可知本實(shí)驗(yàn)的自變量為缺氧時(shí)間。(2)靜息電位為內(nèi)負(fù)外正,以膜外側(cè)為參照時(shí),靜息電位數(shù)