专题13 实验与探究-2019年高考真题和模拟题分项汇编生物

shengwujiaoxue

专题13  实验与探究

1．（2019北京卷·1）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
【答案】B
【解析】
【分析】1、在高等植物体内，有丝分裂常见于根尖、芽尖等分生区细胞。由于各个细胞的分裂是独立进行的，因此在同一分生组织中可以看到处于不同分裂时期的细胞。通过高倍显微镜下观察各个时期细胞内染色体（或染色质）的存在状态，就可以判断这些细胞处于有丝分裂的哪个时期，进而认识有丝分裂的完整过程。染色体容易被碱性染料（如龙胆紫溶液）着色。

2、把制成的装片先放在低倍镜下观察，扫视整个装片，找到分生区细胞：细胞呈正方形，排列紧密。再换成高倍镜仔细观察，首先找出分裂中期的细胞，然后再找前期、后期、末期的细胞。注意观察各时期细胞内染色体形态和分布的特点。最后观察分裂间期的细胞。
【详解】用普通光学显微镜观察根尖分生区的装片，要先用低倍镜观察，再用高倍镜观察，A正确；图中箭头所指的细胞处于有丝分裂后期，姐妹染色单体分开，染色体数目加倍，此时观察不到细胞核，因为，细胞核在有丝分裂前期逐渐消失，B错误；有丝分裂前期染色质缩短变粗，成为染色体，核仁逐渐解体，核膜逐渐消失，从细胞的两极发出纺锤丝，形成一个梭形的纺锤体，染色体散乱地分布在纺锤体中央，据以上特点，可以在图像中观察到处于分裂期前期的细胞，C正确；碱性染料易于与染色体结合，而不易与其他结构成分结合，D正确；因此，本题答案选B。
【点睛】解答本题的关键是：明确观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂的实验原理，以及有丝分裂各时期的特点，再根据题意作答。
2．（2019北京卷·2）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
【答案】B
【解析】
【分析】1、学习和记忆是脑的高级功能之一。学习是神经系统不断地接受刺激，获得新的行为、习惯和积累经验的过程。记忆则是将获得的经验进行贮存和再现。学习和记忆相互联系，不可分割。
2、研究发现，学习和记忆涉及脑内神经递质的作用以及某些种类蛋白质的合成。短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，尤其是与大脑皮层下一个形状像海马的脑区有关。长期记忆可能与新突触的建立有关。
【详解】由题意可知，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，因此，有氧运动有利于海马脑区的发育，A错误；运动组海马脑区发育水平高，且靠学习记忆找到特定目标的时间缩短了约40%，因此，规律且适量的运动促进学习记忆，B正确；有氧运动有利于学习记忆，而短期记忆主要与神经元的活动及神经元之间的联系有关，因此，有氧运动会增加神经元之间的联系，C错误；据题意可知，运动组海马脑区发育水平高，且学习记忆能力增强，不运动不利于海马脑区神经元兴奋，D错误；因此，本题答案选B。
【点睛】解答本题的关键是： 明确学习记忆与海马区的关系，运动与大脑发育的关系，找出实验的自变量和因变量，再根据题意作答。

3．（2019天津卷·4）叶色变异是由体细胞突变引起的芽变现象。红叶杨由绿叶杨芽变后选育形成，其叶绿体基粒类囊体减少，光合速率减小，液泡中花青素含量增加。下列叙述正确的是
A．红叶杨染色体上的基因突变位点可用普通光学显微镜观察识别
B．两种杨树叶绿体基粒类囊体的差异可用普通光学显微镜观察
C．两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较
D．红叶杨细胞中花青素绝对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定
【答案】C
【解析】
【分析】1、光学显微镜下能观察到的结构有：细胞壁、叶绿体、大液泡和经染色的细胞核和线粒体；基因突变和基因重组不能在光学显微镜下观察到，但染色体变异（染色体结构变异和染色体数目变异）可以在光学显微镜下观察到。
2、影响光合作用强度的外界因素：空气中二氧化碳的浓度，土壤中水分的多少，光照的长短与强弱、光的成分以及温度的高低等，都是影响光合作用强度的外界因素。光合作用强度可以通过测定一定时间内原料消耗量或产物生成的数量来定量地表示。
3、植物细胞的吸水和失水实验的观察指标：中央液泡大小、原生质层的位置和细胞大小。
【详解】据分析可知，基因突变不可以用普通光学显微镜观察识别，因为基因是有遗传效应的DNA片段，DNA在普通光学显微镜下观察不到，A错误；叶绿体基粒类囊体属于生物膜，不可用普通光学显微镜观察，B错误；由题干信息可知，要使红叶杨和绿叶杨的光合作用强度相等，红叶杨需要更强的光照，原因是红叶杨比绿叶杨的叶绿体基粒类囊体少，光合速率小，因此，两种杨树叶光合速率可通过“探究光照强弱对光合作用强度的影响”实验作比较，C正确；红叶杨细胞中花青素的相对含量可通过“植物细胞的吸水和失水”实验测定，若要测定花青素的绝对含量需要进一步实验，D错误；因此，本题答案选C。
【点睛】解答本题的关键是：明确光学显微镜下能观察到的细胞结构和可遗传变异类型，影响光照强度的外界因素，植物细胞吸水和失水实验的应用，再根据题意作答。

4．（2019江苏卷·12）下列关于微生物实验操作的叙述，错误的是
A．培养微生物的试剂和器具都要进行高压蒸汽灭菌
B．接种前后，接种环都要在酒精灯火焰上进行灼烧
C．接种后的培养皿要倒置，以防培养污染
D．菌种分离和菌落计数都可以使用固体培养基
【答案】A
【解析】
【分析】无菌技术指通过一定的物理、化学的手段，防止实验室培养物被外来微生物污染，保持微生物的纯培养的技术，其中包括在微生物的分离、转接、保存等过程中防止其他微生物污染的手段。常见的方法：消毒和灭菌。
【详解】接种室、接种箱等常用紫外线消毒法处理，接种环等常用灼烧灭菌法处理，吸管、培养皿等常用干热灭菌法处理，培养基及多种器材用高压蒸汽灭菌法处理，A错误；为了防止杂菌污染，每次接种前后，接种环都要进行灼烧灭菌，B正确；接种后，培养皿需要倒置，以防皿盖上水珠落入培养基造成污染，C正确；分离菌种可以用平板划线法和稀释涂布平板法，后者还可以用于微生物的计数，所用培养基为固体培养基，D正确。故选A。

5．（2019江苏卷·22）有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B．在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
【答案】BD
【解析】
【分析】用高倍显微镜观察叶绿体的实验原理是：叶肉细胞中的叶绿体，散布于细胞质中，呈绿色、扁平的椭球形或球形，可以在高倍显微镜下观察它的形态和分布。具有中央液泡的成熟的植物细胞，当原生质层两侧的溶液具有浓度差、且外界溶液浓度大于细胞液浓度时，细胞失水，导致细胞壁与原生质层逐渐分离，即发生质壁分离，此时原生质层与细胞壁的间隙充满了外界溶液。检测生物组织中脂肪的实验原理是：脂肪可被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色。观察根尖分生组织细胞的有丝分裂的实验原理之一是：染色体容易被龙胆紫等碱性染料染成深色。活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性；细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失。
【详解】甲基绿使DNA呈现绿色，而叶绿体本身呈绿色，其形态为扁平的椭球形或球形，因此用高倍显微镜观察叶绿体不需要染色，A错误；白色洋葱鳞片叶表皮细胞的细胞液无色，以此为实验材料观察细胞的质壁分离时，在蔗糖溶液中加入适量的红墨水使之成为红色，会使观察到的质壁分离现象更明显，B正确；脂肪被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色或被苏丹Ⅳ染液染成红色，龙胆紫等碱性染料可将染色体染成深色，因此检测花生子叶中脂肪时，不能用龙胆紫溶液对子叶切片进行染色，C错误；活细胞的细胞膜对物质进出细胞具有选择透过性，其细胞膜可以阻止活细胞不需要的台盼蓝染色剂进入，因此活细胞不能被台盼蓝染成蓝色，而当细胞死亡后，细胞膜的选择透过性丧失，台盼蓝染色剂才能进入细胞，因此凡被染成蓝色的均为死细胞，D正确。

6．（2019浙江4月选考·10）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验
【答案】D
【解析】
【分析】
根据表格分析，该实验是通过与二氧化锰比较催化过氧化氢的分解，以探究酶的高效性。试管A与试管B为平行对照实验组。
【详解】实验中的可改变的自变量为催化剂的种类，A选项正确；过氧化氢分解产生水和氧气，故可以通过产生气泡的速率作为判断反应速率的指标，B选项正确；该实验通过比较酶的催化速率和二氧化锰的催化速率来验证酶的高效性，C选项正确；鸡肝匀浆和马铃薯匀浆中均含有过氧化氢酶，均可用作过氧化氢酶的性质的探究实验，D选项错误。故错误的选项选择D。

7．（2019浙江4月选考·18）在“制作并观察植物细胞有丝分裂的临时装片”活动中，观察到不同分裂时期的细胞如图所示：
下列叙述错误的是
A．装片制作过程中需用清水漂洗已解离的根尖便于染色
B．观察过程中先用低倍镜找到分生区细胞再换用高倍镜
C．图甲细胞所处时期发生DNA复制及相关蛋白质的合成
D．图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍
【答案】C
【解析】
【分析】
分析题图可得，甲图为植物有丝分裂前期的细胞，乙图为植物有丝分裂中期的细胞，丙图为植物有丝分裂后期的细胞，丁图为植物有丝分裂末期的细胞。
【详解】装片在制作时需要先用盐酸解离，而因为染色用的染色剂为碱性，因此在染色前需要用清水漂洗以防止解离液和染色剂中和导致染色效果降低，A选项正确；观察过程需要从低倍镜开始，找到分生区细胞后再换高倍镜观察，B选项正确；图甲为有丝分裂前期的细胞，正在处于核膜消失，形成染色体的阶段，已经完成了染色体的复制和相关蛋白质的合成，C选项错误；图乙为有丝分裂中期的细胞，染色体数与普通体细胞相等，丙图为有丝分裂后期的细胞，由于着丝粒断裂，使染色体暂时加倍，故图丙细胞中的染色体数目比图乙细胞中的增加了一倍，D选项正确。故错误的选项选择C。

8．（2019浙江4月选考·20）为研究R型肺炎双球菌转化为S型肺炎双球菌的转化物质是DNA还是蛋白质，进行了肺炎双球菌体外转化实验，其基本过程如图所示：
下列叙述正确的是
A．甲组培养皿中只有S型菌落，推测加热不会破坏转化物质的活性
B．乙组培养皿中有R型及S型菌落，推测转化物质是蛋白质
C．丙组培养皿中只有R型菌落，推测转化物质是DNA
D．该实验能证明肺炎双球菌的主要遗传物质是DNA
【答案】C
【解析】
【分析】
艾弗里的肺炎双球菌体外转化实验中，将S型菌的DNA、蛋白质和荚膜等物质分离开，与R型菌混合培养，观察S型菌各个成分所起的作用。最后再S型菌的DNA与R型菌混合的培养基中发现了新的S型菌，证明了DNA是遗传物质。
【详解】甲组中培养一段 时间后可发现有极少的R型菌转化成了S型菌，因此甲组培养皿中不仅有S型菌落也有R型菌落，A选项错误；乙组培养皿中加入了蛋白质酶，故在乙组的转化中已经排除了蛋白质的干扰，应当推测转化物质是DNA，B选项错误；丙组培养皿中加入了DNA酶，DNA被水解后R型菌便不发生转化，故可推测是DNA参与了R型菌的转化，C选项正确；该实验只能证明肺炎双球菌的遗传物质是DNA，无法证明还有其他的物质也可做遗传物质，D选项错误。

9．（2019湖北荆门模拟）小麦种子萌发时产生淀粉酶，将淀粉水解为麦芽糖、葡萄糖等。小麦种子萌发的最适温度为30 ℃左右。取适量小麦种子在20 ℃和30 ℃培养箱中培养4天后，做如下处理：在3支试管中加入等量斐林试剂并加热至50 ℃左右，摇匀后观察试管中的颜色。结果是
A．甲呈蓝色，乙呈砖红色，丙呈无色
B．甲呈无色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
C．甲、乙皆呈蓝色，丙呈砖红色
D．甲呈浅砖红色，乙呈砖红色，丙呈蓝色
【答案】D
【解析】
【分析】1、糖类可分为还原性糖和非还原性糖，除了蔗糖和多糖其它均属于还原性糖；
2、还原性糖与斐林试剂在水浴加热的条件下能够生成砖红色沉淀。
【详解】根据题干可知，小麦种子萌发时能产生淀粉酶，可以将淀粉水解成还原性糖，同时淀粉酶的最适温度为30℃左右，所以试管乙比试管甲含有的还原性糖多，出现砖红色的程度高于甲，而丙中的淀粉没有分解，因此不能出现砖红色沉淀，但斐林试剂本身的颜色为蓝色。所以甲呈浅砖红色、乙呈砖红色，丙呈蓝色。故选：D。

10．（2019山西临汾模考）下列与脂肪鉴定实验有关的叙述正确的是
A．该实验一定要用到显微镜
B．花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下能观察到橘黄色脂肪颗粒
C．该实验的流程是：切取花生子叶薄片→去浮色→染色→制片→观察
D．用苏丹Ⅲ染液和苏丹Ⅳ染液，实验现象相同，但实验结论不同
【答案】B
【解析】
【分析】还原糖与斐林试剂在水浴加热条件下，呈现砖红色反应；蛋白质遇双缩脲试剂呈紫色反应；脂肪遇苏丹Ⅲ呈橘黄色，遇苏丹Ⅳ呈红色。
【详解】
该实验若用装片观察，需要用到显微镜，若用组织样液进行实验，不需要用显微镜，A错误；花生子叶经苏丹Ⅲ染色后，在显微镜下能观察到橘黄色脂肪颗粒，B正确；该实验的流程是：切取花生子叶薄片→染色→去浮色→制片→观察，C错误；苏丹Ⅲ染液可以把脂肪染成橘黄色，苏丹Ⅳ染液可以把脂肪染成红色，D错误。

11．（2019四川树德中学测试）下列关于实验操作，叙述正确的是
A．转换物镜时应该手握物镜小心缓慢转动
B．观察洋葱鳞片叶外表皮细胞液泡的大小及原生质层的位置，需用高倍镜
C．观察花生子叶细胞中苏丹Ⅲ染色后的橘黄色脂肪颗粒必须使用显微镜
D．在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态观察和计数
【答案】C
【解析】
【分析】脂肪的鉴定有两种方法：匀浆法和切片法。在花生匀浆中滴入检测试剂，可用
肉眼直接观察颜色变化；切片法可用于观察细胞中被染色的脂肪颗粒。
【详解】转换物镜时应该转动转换器，A项错误；洋葱鳞片叶外表皮细胞较大，在低倍镜下即可观察液泡的大小及原生质层的位置，B项错误；观察花生子叶细胞中苏丹Ⅲ染色后的橘黄色脂肪颗粒，属于细胞水平的观察，必须使用显微镜，C项正确；在新鲜黑藻小叶装片中可进行叶绿体形态的观察，但由于叶绿体是移动的，无法进行计数，D项错误。

12．（2019黑龙江大庆模考）以下实验方法不可达到实验目的的是
A．用苏丹III鉴定大豆种子细胞，显微镜下可见染成红色的颗粒
B．用洋葱鳞片叶内表皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布
C．用8%的盐酸改变细胞膜的通透性有利于染色剂进入细胞
D．高倍显微镜下可以观察到黑藻叶片细胞中的叶绿体分布情况
【答案】A
【解析】
【分析】脂肪可用苏丹Ⅲ染液（或苏丹Ⅳ染液）鉴定，呈橘黄色（或红色）。洋葱鳞片叶内表皮细胞无色，适于作为观察RNA和DNA在细胞中的分布实验的材料。8%的盐酸能够改变细胞膜的透性，加速染色剂进入细胞，同时盐酸有利于染色质中DNA与蛋白质分离和DNA与染色剂结合，进而有利于对DNA进行染色。
【详解】苏丹III是鉴定脂肪的试剂，大豆种子中蛋白质含量较高，适宜用来鉴定蛋白质，且苏丹III与脂肪结合形成橘黄色颗粒，A错误；洋葱鳞片叶内表皮细胞的DNA主要存在于
细胞核，RNA主要存在于细胞质，且内表皮细胞无色，所以可用洋葱鳞片叶内表皮细胞观察DNA、RNA在细胞中的分布，B正确；根据分析可知，在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，用8%的盐酸改变细胞膜的通透性有利于染色剂进入细胞，C正确；黑藻中叶绿体非常丰富，且叶绿体为绿色，故可用高倍显微镜观察黑藻叶片细胞中的叶绿体分布情况，D正确。

13．（2019福建福州模拟）下列关于生物实验中“对照”及“变量”的相关叙述，正确的是
A．探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比试验，无对照
B．比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率实验中，自变量为催化剂种类，因变量只能为气泡的释放量
C．观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原实验中，原生质层的形态和位置变化为因变量，有空白对照
D．探究温度对植物光合作用的影响实验中，温度为自变量，光照强度为无关变量，无空白对照
【答案】D
【解析】
【分析】探究酶的高效性实验中，自变量是催化剂的种类；探究酶的专一性实验中，自变量是酶的种类或底物的种类。
成熟的植物细胞处在高浓度溶液中会发生失水，出现质壁分离；再放入清水中，细胞又会发生吸水，表现为质壁分离后的复原。
【详解】探究酵母菌细胞呼吸的方式实验属于对比试验，通入空气组和无氧组相互对照，A错误；比较过氧化氢酶和Fe3+催化效率实验中，自变量为催化剂种类，因变量可以是气泡的释放量或卫生香的燃烧情况，B错误；观察紫色洋葱鳞片叶细胞质壁分离与复原实验中，原生质层的形态和位置变化为因变量，无空白对照，自身前后对照，C错误；探究温度对植物光合作用的影响实验中，温度为自变量，光照强度、二氧化碳浓度等为无关变量，应该保持一致，无空白对照，D正确。故选D．

14．（2019江西上饶调研）酒精、盐酸、生理盐水都是高中生物实验中常用的试剂，下列叙述不正确的是
A．在“脂肪检测和观察”的实验中用体积分数为50%的酒精洗去浮色
B．体积分数为95%的酒精也可用于叶绿体中色素的提取
C．在“制备细胞膜”和“用高倍镜观察线粒体”的实验中都要用到生理盐水
D．在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，需用盐酸使组织中的细胞相互分离
【答案】D
【解析】
【分析】脂肪检测和观察的实验中，若制作装片进行观察，需要用到显微镜；若用组织样液进行实验，不需要用显微镜。
提取色素的试剂是无水乙醇，分离色素用层析液。
观察DNA和RNA在细胞中分布的实验中，盐酸的作用：改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；让染色体中的DNA和蛋白质分离。
【详解】在“脂肪检测和观察”的实验中，制作装片时，染色后，需要用体积分数为50%的酒精洗去浮色，A正确；提取色素应该用无水乙醇，若无，可以体积分数为95%的酒精加上无水碳酸钠代替，B正确；在“制备细胞膜”的实验中，需要生理盐水稀释血液，“用高倍镜观察线粒体”的实验中都要用到生理盐水配制健那绿染液，C正确；在“观察DNA和RNA在细胞中分布”的实验中，盐酸处理可以改变细胞膜的通透性，还可以让DNA和蛋白质分离，D错误。


15．（2019全国卷Ⅰ·29）
将生长在水分正常土壤中的某植物通过减少浇水进行干旱处理，该植物根细胞中溶质浓度增大，叶片中的脱落酸(ABA)含量增高，叶片气孔开度减小，回答下列问题。
（1）经干旱处理后，该植物根细胞的吸水能力_______________________。
（2）与干旱处理前相比，干旱处理后该植物的光合速率会_______________________，出现这种变化的主要原因是_______________________。
（3）有研究表明：干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。请以该种植物的ABA缺失突变体(不能合成ABA)植株为材料，设计实验来验证这一结论。要求简要写出实验思路和预期结果。
【答案】（1）增强
（2）降低   气孔开度减小使供应给光合作用所需的CO2减少
（3）取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。
将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。
【解析】
【分析】本题以干旱处理后植物根细胞中溶质浓度变化、叶片中的脱落酸(ABA)含量变化和叶片气孔开度变化为背景考查渗透作用、光合作用和实验设计等相关知识。当细胞中溶质浓度增大时，细胞渗透压增大，对水分子吸引力也增大；叶片气孔开度变化会影响植物对二氧化碳的吸收，进而影响光合作用的暗反应；实验设计必须遵循单一变量原则、等量原则、对照原则等。
【详解】（1）经干旱处理后，根细胞的溶质浓度增大，渗透压增大，对水分子吸引力增大，植物根细胞的吸水能力增强。
（2）据题干条件可知干旱处理后该植物的叶片气孔开度减小，导致叶片细胞吸收CO2减少，暗反应减弱，因此光合速率会下降；
（3）根据题意分析可知，实验目的为验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的，故实验应分为两部分：①证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的；②证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。该实验材料为ABA缺失突变体植株（不能合成ABA），自变量应分别为①正常条件和缺水环境、②植物体中ABA的有无，因变量均为气孔开度变化，据此设计实验。
①取ABA缺失突变体植株在正常条件下测定气孔开度，经干旱处理后，再测定气孔开度，预期结果是干旱处理前后气孔开度不变。可说明缺水环境不影响ABA缺失突变体植株气孔开度变化，即干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起。
②将上述干旱处理的ABA缺失突变体植株分成两组，在干旱条件下，一组进行ABA处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔开度，预期结果是ABA处理组气孔开度减小，对照组气孔开度不变。可说明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的。
【点睛】本题的难点是实验设计，要设计验证干旱条件下气孔开度减小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的实验，既要证明干旱条件下植物气孔开度变化不是缺水引起的，又要证明干旱条件下植物气孔开度减小是ABA引起的，从而增加了题目的难度。


16．（2019全国卷III·29）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（NH4﹢）和硝态氮（NO3﹣）。已知作物甲对同一种营养液（以硝酸铵为唯一氮源）中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性（NH4﹢和NO3﹣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。
【答案】（1）蛋白质     核酸     叶绿素
（2）答：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NH4﹢和NO3﹣剩余量。
预期结果和结论：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【解析】
【分析】本题主要考查细胞中蛋白质和核酸的组成元素及实验设计等有关知识。组成细胞内的化合物主要分为有机物和无机物，无机物有水和无机盐；有机物有蛋白质、糖类、脂质和核酸。蛋白质的组成元素中一定含有C、H、O、N，糖类的组成元素有C、H、O，脂质的组成元素为C、H、O或C、H、O、N、P，核酸的组成元素是C、H、O、N、P。
【详解】（1）核糖体是蛋白质的合成场所，故在植物的核糖体上合成的含氮有机物是蛋白质。细胞核内可以进行DNA复制和转录，复制的产物是DNA，转录的产物是RNA，其组成元素均为C、H、O、N、P，故细胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。叶绿体中的色素分为叶绿素和类胡萝卜素两大类，前者含有N，后者不含N。
（2）要验证作物甲对NH4+和NO3-吸收具有偏好性，可以把甲放在以硝酸铵为唯一氮源的培养液中进行培养，通过测定培养前后铵态氮和硝态氮的含量变化即可以得出结论。因此实验思路为：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NH4﹢和NO3﹣剩余量。
可用假设法推理，假设作物甲偏好吸收NO3﹣，则营养液中NO3﹣的剩余量较少；假设作物甲偏好吸收NH4﹢，则营养液中NH4﹢的剩余量较少。因此，预期结果和结论为：若营养液中NO3﹣剩余量小于NH4﹢剩余量，则说明作物甲偏好吸收NO3﹣；若营养液中NH4﹢剩余量小于NO3﹣剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【点睛】本题的难点是实验设计，需要注意几点：培养液应该以硝酸铵为唯一氮源，避免其他氮源对实验的影响；预期的结果和结论要一一对应。


17．（2019江苏卷·30）为探究玉米籽粒发芽过程中一些有机物含量的变化，研究小组利用下列供选材料用具进行了实验。材料用具：玉米籽粒；斐林试剂，双缩脲试剂，碘液，缓冲液，淀粉，淀粉酶等；研钵，水浴锅，天平，试管，滴管，量筒，容量瓶，显微镜，玻片，酒精灯等。请回答下列问题：
（1）为了检测玉米籽粒发芽过程中蛋白质（肽类）含量变化，在不同发芽阶段玉米提取液中，分别加入__________试剂，比较颜色变化。该实验需要选用的器具有__________（填序号）。
①试管     ②滴管    ③量筒    ④酒精灯    ⑤显微镜
（2）为了检测玉米籽粒发芽过程中淀粉含量变化，将不同发芽阶段的玉米籽粒纵切，滴加__________，进行观察。结果显示，胚乳呈蓝色块状，且随着发芽时间的延长，蓝色块状物变小。由此可得出的结论是__________。
（3）为了验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶作用的结果，设计了如下实验；在1~4号试管中分别加入相应的提取液和溶液（如下图所示），40 ℃温育30 min后，分别加入斐林试剂并60 ℃水浴加热，观察试管内颜色变化。
请继续以下分析：
①设置试管1作为对照，其主要目的是_________。
②试管2中应加入的X是__________的提取液。
③预测试管3中的颜色变化是_________。若试管4未出现预期结果（其他试管中结果符合预期），则最可能的原因是__________。
【答案】
（1）双缩脲       ①②③
（2）碘液         玉米发芽过程中胚乳的淀粉逐渐减少
（3）①排除用于实验的淀粉溶液中含有还原性糖      
②发芽前玉米
③蓝色→砖红色      淀粉酶已失活
【解析】
【分析】
根据题干信息分析，本题主要考查玉米籽粒萌发过程中蛋白质、淀粉等化合物的含量变化，蛋白质和多肽可以用双缩脲试剂进行检测，产生紫色反应，而氨基酸不能产生紫色反应；淀粉可以用碘液检测产生蓝色，淀粉水解产生的麦芽糖、葡萄糖属于还原糖，可以用斐林试剂检测，在水浴加热的条件下产生砖红色沉淀。
【详解】（1）根据以上分析可知，检测蛋白质或多肽应该用双缩脲试剂；该实验需要用量筒量一定量的蛋白质溶液、双缩脲试剂A液，需要用滴管滴加双缩脲试剂B液，但是该实验不需要加热，也不需要显微镜观察，故选①②③。
（2）检测淀粉应该用碘液；胚乳呈现蓝色块状，说明胚乳含有大量的淀粉，而随着时间的延长，蓝色块状变小了，说明玉米发芽的过程中胚乳的淀粉逐渐减少了。
（3）①该实验的目的是验证上述蓝色块状物变小是淀粉酶的作用，在淀粉酶的作用下淀粉水解产生了还原糖，还原糖用斐林试剂检测会出现砖红色沉淀。1号试管加的是缓冲液和淀粉，作为对照试验，其可以排除用于实验的淀粉溶液中含有还原糖。
②根据单一变量原则，1号试管加的是缓冲液作为对照，3号、4号实验组分别加了发芽玉米提取液、淀粉酶溶液，则2号试管加的X溶液应该是发芽前玉米提取液。
③3号试管发芽玉米提取液中含有淀粉酶，催化淀粉水解产生了还原糖，因此其颜色由蓝色变成了砖红色；如4号试管的颜色没有从蓝色变成砖红色，可能是因为淀粉酶已失活，不能催化淀粉水解。
【点睛】解答本题的关键是识记细胞中不同的化合物的鉴定原理、所需试剂及其产生的颜色反应，能够根据单一变量原则、对照性原则等设计关于酶的验证实验，并能够根据产生的颜色变化对实验结果进行分析。


18．（2019浙江4月选考·33）欲验证胰岛素的生理作用，根据以下提供的实验材料与用具，提出实验思路，预测实验结果并进行分析。
材料与用具：小鼠若干只，胰岛素溶液，葡萄糖溶液，生理盐水，注射器等。
（要求与说明：血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求，实验条件适宜）
（1）实验思路：
①
（2）预测实验结果（设计一个坐标，用柱形图表示至少3次的检测结果）_______：
（3）分析与讨论
①正常人尿液中检测不到葡萄糖，其原因是______。
②当机体血糖水平升高时，胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是______。此时，机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面______。
【答案】（1）①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录
④对每组所得数据进行统计分析   
（2）     
（3）①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收   
②胰岛β细胞分泌胰岛素增加，胰岛α细胞分泌胰高血糖素减少    抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖
【解析】
【分析】胰岛素能促进全身组织细胞对葡萄糖的摄取和利用，并抑制糖原的分解和糖原异生，因此，胰岛素有降低血糖的作用。与胰岛素的作用相反，胰高血糖素是一种促进分解代谢的激素。胰高血糖素具有很强的促进糖原分解和糖异生作用，使血糖明显升高。
【详解】（1）实验需要遵循对照原则和单一变量原则。要验证胰岛素的生理作用，胰岛素的生理作用为降低血糖浓度。实验前需要测定各处理组的小鼠的血糖浓度，作为实验前后的对照数据。实验分组遵循单一变量原则，分为两组，一组注射胰岛素，另一组注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度。待小鼠出现低血糖症状后，给低血糖组小鼠注射葡萄糖溶液，空白对照组小鼠注射生理盐水，固定时间检测小鼠的血糖浓度，即
①分别测定每只小鼠的血糖浓度，并记录；
②将小鼠分为A、B两组，A组注射胰岛素，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
③当岀现低血糖症状后，A组注射葡萄糖溶液，B组注射生理盐水。每隔一段时间，分别测定两组小鼠的血糖浓度，并记录；
④对每组所得数据进行统计分析
（2）AB两组小鼠的初始血糖浓度差别不大；胰岛素有降低血糖的作用，故A组注射胰岛素后血糖浓度应有一定程度下降，B组小鼠血糖浓度应在正常范围内波动平衡；A组小鼠注射葡萄糖后血糖浓度会上升，但与B组小鼠相比可能还会偏低，故预测的实验结果如下
（3）①正常人尿液中检测不到葡萄糖是人体正常分泌胰岛素能够促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收；②机体血糖水平升高时，会刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，并抑制胰岛α细胞分泌胰高血糖素；机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用，另一方面抑制其他非糖物质转化为葡萄糖。
【点睛】本题考查激素调节血糖浓度的相关内容，考查学生对实验设计的全面性和严谨性，同时要求学生掌握相关激素的功能和作用原理。在实验设计时要遵循对照原则，不仅有平行实验组对照还有实验前后对照。在给小鼠注射胰岛素后，需要再注射葡萄糖比较胰岛素的生理作用。


19．（2019云南师范大学附属中学段考）某种绿藻能利用光能将H2O分解为可参与暗反应；低氧环境中，该藻的叶绿体内产氢酶活性提高，则会将[H]转变为氢气。请回答下列问题：
（1）该绿藻将H2O分解成[H]和O2的场所是叶绿体的_____________。
（2）产生氢气会导致该绿藻生长不良，从光合作用物质转化的角度分析，原因是__________
（3）欲探究缺硫对低氧环境中该绿藻产生氢气的影响，请利用该绿藻、完全培养液、缺硫培养液等作为实验材料设计实验。请完善实验步骤、并写出预期的实验结果和结论。
实验步骤：
①________________________________________________________，其中甲组为对照组。
②____________________________________________________。
③___________________________________________，检测两组装置中的氢气产生总量。
预期的结果和结论：___________________________________________________________
【答案】（1）类囊体薄膜   
（2）该绿藻光反应产生的减少，有机物生成量减少    （3）①选取若干生长状况良好的该绿藻随机均分为甲乙两组   
②将甲组绿藻放在装有适量完全培养液的密闭装置中，将一组绿藻放在装有等量的缺硫培养液的密闭装置中   
③两组装置放在相同且低氧的环境中培养相同时间   
预期的结果和结论：若测得乙组中氢气的产生总量高于甲组，说明缺硫促进该绿藻产氢气若测得乙组中氢气的产生总量低于甲组，说明缺硫抑制该绿藻产氢气若测得乙组中氢气的产生总量与甲组没有先祖差异，说明缺硫对该绿藻产氢气没有影响   
【解析】
【分析】本题是对叶绿体的结构和功能及与光合作用相适应的特点、光合作用过程中的物质变化和能量变化、光反应与暗反应之间的关系的考查，回忆叶绿体的结构和功能及与光合作用相适应的特点、光合作用过程中的物质变化和能量变化、光反应与暗反应之间的关系，然后结合题干信息进行解答。
【详解】（1）绿藻捕获光能的过程发生在光反应阶段，光反应的场所是叶绿体的类囊体薄膜。
（2）由于光反应阶段产生[H]，作为还原剂被暗反应利用还原三碳化合物形成有机物，绿藻光反应产生的减少，有机物生成量减少。
（3）遵循探究实验单一变量原则设计实验步骤：
①选取若干生长状况良好的该绿藻随机均分为甲、乙两组。
②将甲组绿藻放在装有适量完全培养液的密闭装置中，将乙组绿藻放在装有等量的缺硫培养液的密闭装置中。
③将两组装置放在相同且低氧的环境中培养相同时间后。
预期的结果和结论：
若测得乙组中氢气产生总量高于甲组，说明缺硫促进该绿藻产氢气；
若测得乙组中氢气产生总量低于甲组，说明缺硫抑制该绿藻产氢气；
若测得乙组中氢气产生总量与甲组没有显著差异，说明缺硫对该绿藻产氢气没有影响。
【点睛】叶绿体的结构和功能及与光合作用相适应的特点、光合作用过程中的物质变化和能量变化、光反应与暗反应之间的关系的理解并把握知识点间的内在联系是解题的关键，利用所学知识和题干信息综合解决问题的能力是本题考查的重点。


本专题及其他专题的解析版及试卷版（含图片）word文档下载：
2019年高考生物真题和模拟题分项汇编