高考生物实验全揭秘原卷版 实验材料的选择与处理.docx
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高考生物实验全揭秘原卷版实验材料的选择与处理
揭秘实验材料的选择与处理
生物科学是一门实验科学,生物科学的发展过程就是生物学家不断观察生命现象,提出假设,实验探究,得出科学结论的过程。
在这些探究过程中,经典生物实验无一例外在选择实验材料中有其独到之处。
鉴于此,选择理想的生物实验材料是生物科学实验、生物科学探究成败的关键之一。
而选择适合的生物实验材料是制定计划与实施计划的关键。
生物实验材料的选择应注意以下几点:
1、选择的生物材料应是当地较常见、易于获得的材料。
2、选择的生物材料应健壮、新鲜。
健壮的生物材料新陈代谢才旺盛,生物学特征才明显,用作实验效果才好。
3、选择的生物材料应价格便宜、成本低廉。
这是做任何实验都必需考虑的经济因素。
4、最关键的选择原则应该是遵循实验目的与要求。
考向1有色、无色材料的选择与处理
有色、无色材料的选择和处理
实验名称
实验材料及处理
取材原因
鉴定还原糖实验
苹果或梨的匀浆
用还原糖丰富的,白色或近于白色的材料,以避免色素对实验现象造成干扰
观察DNA和RNA在细胞中的分布
人的口腔上皮细胞
细胞结构完整且无色
观察植物细胞质壁分离及复原实验
紫色洋葱表皮细胞
细胞内具有中央液泡,且液泡内含有色素便于观察实验现象
用高倍镜观察叶绿体和线粒体实验
新鲜藓类的叶或者菠菜叶、黑藻叶人的口腔上皮细胞
藓类植物的叶薄而小,叶绿体清晰,可取整个叶制片,选用菠菜叶(稍带叶肉)的下表皮因为叶肉细胞中含有叶绿体。
易错易混
1.观察DNA、RNA在细胞中的分布不能选用哺乳动物成熟的红细胞(无细胞核,几乎不含DNA、RNA)。
2.不能用观察叶绿体的材料来观察线粒体(叶绿体中的色素颜色会掩盖健那绿染色后的颜色变化)。
3.观察叶绿体时,若选用菠菜叶则取稍带些叶肉的下表皮(靠近下表皮的叶肉细胞中的叶绿体较大而数目较少)。
4.在显色实验(如物质鉴定)中,材料最好不带颜色或颜色较浅,或实验时对有色材料进行脱色处理。
5.可溶性还原糖鉴定中不宜选择甜菜、甘蔗等作为实验材料,因它们不含还原糖
6.颜色深浅与所鉴定的物质的含量有关,含量越多,颜色越明显。
1.下列材料最适合用于检测生物组织中的还原糖的是
A.甘蔗汁
B.西瓜汁
C.马铃薯匀浆
D.梨汁
【答案】D
【解析】本题考查的是还原糖的相关知识。
甘蔗中的糖主要是蔗糖,不具有还原性,A错误;西瓜汁本身有颜色,对显色反应有遮盖,B错误;马铃薯中的糖主要是淀粉,不具有还原性,C错误;梨汁中的糖主要是葡萄糖和果糖,具有还原性,且材料本身颜色较浅,D正确。
2.在生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的鉴定实验中,对实验材料选择的叙述,错误的是
A.甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根等,都含有较多的糖且近于白色,因此可以用于进行可溶性还原糖的鉴定
B.花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料
C.大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质鉴定的理想植物组织材料
D.鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的动物材料
【答案】A
【解析】甘蔗茎的薄壁组织、甜菜的块根中富含蔗糖,蔗糖和淀粉不属于还原糖,A错误;花生种子含脂肪多且子叶肥厚,是用于脂肪鉴定的理想材料,B正确;大豆种子蛋白质含量高,是进行蛋白质实验鉴定的理想植物组织材料,C正确;鸡蛋清含蛋白质多,是进行蛋白质鉴定的理想材料,使用时需要充分稀释,D正确。
3.下列哪种实验材料可用于观察细胞中核酸的分布
A.紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞
B.植物的叶肉细胞
C.洋葱鱗片叶内表皮细胞
D.人成熟的红细胞
【答案】C
【解析】紫色洋葱鱗片叶外表皮细胞的液泡中含有色素,不适合观察,A错误;植物的叶肉细胞含有叶绿体,不适合观察,B错误;洋葱鱗片叶内表皮细胞是无色透明的细胞,适合观察,C正确;人成熟的红细胞中的众多细胞器及核物质均消失,不适合观察,D错误。
4.下列有关实验的材料选择或研究过程或方法思路,正确的是
A.观察人口腔上皮细胞中的线粒体时,需要先用8%的盐酸溶液处理,再用健那绿染色
B.用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞同样可用来观察植物细胞有丝分裂
C.格里菲思的肺炎双球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的研究方法都是设法把DNA和蛋白质分开,研究各自的效应
D.观察植物细胞的失水和吸水及叶绿体中色素的提取和分离均可用绿色植物成熟叶肉细胞作为实验材料
【答案】D
【解析】观察人口腔上皮细胞中的线粒体时,再用健那绿染色,染色时必须是活细胞,健那绿是活细胞线粒体专一性染色剂,A错误;用于观察质壁分离与复原的紫色洋葱表皮细胞是高度分化的细胞,不分裂,不能用于观察观察植物细胞有丝分裂,B错误;艾弗里的肺炎双球菌转化实验与赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验的研究方法都是设法把DNA和蛋白质分开,研究各自的效应,C错误;观察植物细胞的失水和吸水时用到的是成熟的植物细胞,叶绿体中色素的提取和分离均可用绿色植物成熟叶肉细胞作为实验材料,D正确。
5.下列有关教材中实验材料的选择,有关说法正确的是
A.观察细胞中DNA和RNA分布的实验中选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
B.用高倍显微镜观察叶绿体分布的实验中可选用洋葱根尖
C.观察细胞中的线粒体可以用植物叶肉细胞
D.观察细胞核用酵母菌细胞
【答案】D
【解析】紫色洋葱鳞片叶的外表皮细胞呈紫色,不能用于观察DNA和RNA的分布,应选用洋葱鳞片叶的白色内表皮细胞,A错误;洋葱根尖不含有叶绿体,不能用于叶绿体分布的观察,B错误;健那绿是专一性染线粒体的活细胞染料,能将线粒体染成蓝绿色,叶肉细胞有叶绿体,呈绿色,对实验产生干扰,C错误;酵母菌是真核细胞,含有细胞核,可用于细胞核的观察,D正确。
考向2实验材料的生理状态
实验材料的生理状态的选择
实验名称
实验材料及处理
取材原因
细胞膜的提取实验
成熟的哺乳动物的红细胞
该细胞内无细胞核和各种细胞器,避免了其他膜结构对细胞膜的干扰
比较过氧化氢酶在不同条件下的分解
新鲜的肝脏研磨液
肝脏是人体内重要的解毒器官,富含H2O2酶
绿叶中色素提取和分离
新鲜的绿叶(如菠菜的绿叶)
使滤液中含较多的色素
证明光合作用的场所和产物实验
用水绵和好氧性细菌
由于水绵为带状叶绿体;同时,通过显微镜易观察到好氧性细菌的分布情况
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验
洋葱根尖
该部位细胞分裂旺盛,易观察到分裂期染色体的行为变化
探索生长素类似物促进扦插的枝条生根的最适浓度
绿化树种或花卉的一年枝条
一年枝条生长旺盛
观察植物向性运动实验
植物幼苗或刚萌发并正长出幼根的蚕豆、玉米种子
幼嫩的组织细胞灵敏度高,易受外界因素影响,便于观察向性运动
易错易混
1.观察细胞的有丝分裂或低温诱导染色体加倍时,应注意观察呈正方形的根尖分生区细胞(长方形的细胞可能是根尖的伸长区或成熟区的细胞,这些细胞没有分裂能力)。
2.观察细胞的减数分裂所选的材料可以是动物的精巢或植物的雄蕊,而不宜选用动物的卵巢或植物的雌蕊(雄配子产生数量远远多于雌配子的)。
3.观察植物细胞的质壁分离与复原应选取成熟的植物细胞(含有大液泡)
4.物质鉴定实验一般不设立对照实验,若需设立对照实验,对照组应加入成分已知的物质,如验证唾液淀粉酶是蛋白质,对照组可加入稀释的鸡蛋清。
鸡蛋清作为鉴定蛋白质的材料时,因其较黏稠,故使用时需稀释。
1.下列与实验有关的叙述,正确的是
A.叶绿体四种色素中,胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,在滤纸上扩散就最慢
B.取一张新鲜菠菜叶在高倍显微镜下观察,可见叶绿体的结构和细胞质的流动
C.人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色,其细胞核呈绿色、细胞质呈红色
D.剪取大蒜根尖分生区,经解离、染色、制片等程序后,可观察到细胞中染色体形态
【答案】C
【解析】本题考查教材中基础实验相关内容。
叶绿体四种色素中,胡萝卜素在层析液中的溶解度最高,在滤纸上扩散就最快,A错误;取新鲜菠菜叶表皮细胞在高倍显微镜下观察,可见叶绿体的形态和细胞质的流动,B错误;人的口腔上皮细胞经处理后被甲基绿吡罗红染色,其细胞核呈绿色、细胞质呈红色,C正确;剪取大蒜根尖分生区,经解离、漂洗、染色、制片等程序后,可观察到细胞中染色体形态,D错误。
2.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”的实验分析,错误的是
A.实验材料一般不选择带叶的枝条
B.在预实验中需要设置蒸馏水处理的对照组
C.用不同浓度的生长素类似物处理可能获得相同的生根数目
D.实验的无关变量为插枝生根的数目、生长素类似物溶液处理插条的时间
【答案】D
【解析】实验目的是“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”,实验的自变量是生长素类似物的浓度,无关变量是枝条长度、生长素类似物处理的时间等,因变量是插条生根的长度或生根数;实验前做预实验目的是为正式实验摸索条件,减少实验误差。
A.叶有蒸腾作用,会使植物失去水分,不能正常生长,因此实验材料一般不选择带叶的枝条,A正确;
B.在预实验中需要设置用蒸馏水处理的对照组,这样才能大致确定促进生根和抑制生根的浓度范围,B正确;
C.生长素的作用具有两重性,在最适浓度的两侧,总会找到一个低浓度和一个高浓度,它们促进生根的效果相同,C正确;
D.实验无关变量包括枝条的长度、生长素类似物处理的时间、温度等,D正确。
3.某同学用紫色洋葱鳞片叶为实验材料,进行教材相关实验操作,下列分析正确的是
A.将其外表皮制作成临时装片,直接放在显微镜下可观察到呈绿色的叶绿体
B.将其外表皮用改良苯酚品红染液进行染色后,仍然无法观察到染色体
C.将其内表皮制作成临时装片,若未观察到质壁分离现象,说明其处于等渗溶液中
D.将其内表皮用甲基绿吡罗红染色后大部分呈红色,说明其遗传物质主要为RNA
【答案】B
【解析】洋葱鳞片叶外表皮细胞不含叶绿体,A错误;由于洋葱鳞片叶外表皮细胞含有色素,对实验结果有干扰,且该细胞不能分裂,故进行染色后,仍然无法观察到染色体,B正确;将其内表皮制作成临时装片,若未观察到质壁分离现象,说明其处于等渗溶液或低渗溶液中,C错误;用甲基绿吡罗红染色,只能说明DNA和RNA在细胞中的分布,不能说明遗传物质是RNA,D错误。
考向3其他实验材料
其他实验材料的选择
实验名称
实验材料及处理
取材原因
鉴定脂肪实验
花生种子
用富含脂肪和蛋白质的材料
鉴定蛋白质实验
豆浆和蛋清溶液
用富含蛋白质的材料
鉴定淀粉实验
马铃薯匀浆
用富含淀粉的材料
探究酵母菌细胞呼吸的方式
酵母菌培养液
酵母菌可以很长时间进行无氧呼吸
细胞大小与物质运输的关系
用水绵和好氧性细菌
由于水绵为带状叶绿体;同时,通过显微镜易观察到好氧性细菌的分布情况
细胞大小与物质运输的关系
含酚酞的琼脂块
含酚酞的琼脂块模拟细胞
证明DNA是遗传物质实验
肺炎双球菌
肺炎双球菌有两种类型(S型和R型),通过菌落特征或小鼠表现出的症状就可间接判断细菌是否发生转化。
肺炎双球菌核区中的DNA分子不与蛋白质结合,因此,用它作实验材料易于单独观察DNA在遗传中的作用
噬菌体侵染细菌实验
噬菌体
噬菌体的化学成分主要由DNA和蛋白质组成,且DNA和蛋白质易分开、单独进行实验
孟德尔的杂交实验
豌豆
①豆是自花传粉、闭花受精植物,在自然状况下一般是纯种;②豌豆的品种多,且一些品种之间具有稳定的、易区分的性状;③豌豆结籽多,便于统计学处理实验数据
用样方法调查草地中某种双子叶植物的种群密度
双子叶草本植物
单子叶草本植物往往是丛生或蔓生
培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌
酵母菌为单细胞生物,可以采用血球板计数法
归纳总结
教材实验的“一材多用”
有些实验所用的生物材料相同,对于这一类材料可进行归纳记忆。
如洋葱、口腔上皮细胞、酵母菌等。
例如,洋葱在实验中的应用。
取材部位
实验名称
取材原因
叶
鳞片叶
植物细胞的质壁分离和复原
外表皮细胞含紫色大液泡
使用高倍显微镜观察细胞的多样性
细胞较大,外表皮细胞有大液泡,内表皮细胞有明显的细胞核
观察DNA和RNA在细胞中的分布
内表皮细胞近于无色
管状叶
叶绿体中色素的提取和分离
色素含量多
根
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
材料易得,且分生区细胞分裂能力强,染色体数目少,易于观察
低温诱导植物染色体数目的变化
材料易得,且低温(4℃)下根尖也能分裂生长,诱导染色体变异率较高
1.生物实验中常用实验试剂处理实验材料。
下列说法不正确的是
A.脂肪检测时用体积分数为50%的酒精洗去浮色,后用吸水纸吸去酒精
B.在卡诺氏液固定细胞形态后要用体积分数为95%的酒精冲洗实验材料
C.盐酸能使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与吡罗红结合
D.盐酸与酒精的混合液,在室温下可以使洋葱根尖分生区的细胞互相分离
【答案】C
【解析】脂肪的鉴定中,切取子叶薄片,放在载玻片的中央,在薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液,染色后先用吸水纸吸取染液,然后用体积分数为50%的酒精洗去浮色,再制成临时装片;低温诱导染色体数目加倍实验步骤为:
选材→固定→解离→漂洗→染色→制片,将细胞放入卡诺氏液中浸泡以固定细胞形态,然后用体积分数为95%的酒精溶液冲洗2次;观察DNA和RNA在细胞中的分布实验的原理是甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的亲和力不同,其中甲基绿能将DNA染成绿色,吡罗红能将RNA染成红色,盐酸能改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞内,同时盐酸使染色体中的DNA与蛋白质分离,便于DNA与染色剂的结合;观察细胞有丝分裂实验的步骤:
选材、解离(质量分数为15%的HCl和体积分数为95%的酒精混合液,使细胞分离)、漂洗(清水,洗去解离液,便于染色)、染色(龙胆紫或醋酸洋红等碱性染料)、压片(使细胞分散)、观察。
A.在检测生物组织中的脂肪实验时,体积分数为50%的酒精溶液的作用是洗去浮色,然后用吸水纸吸去酒精,A正确;
B.使用卡诺氏液固定细胞形态后,要用体积分数为95%的酒精冲洗2次,B正确;
C.盐酸能够改变细胞膜的通透性,加速染色剂进入细胞,同时使染色质中的DNA与蛋白质分离,有利于DNA与染色剂结合,但DNA与甲基绿亲和力更强,C错误;
D.盐酸与酒精的混合液,可使洋葱根尖分生区的细胞互相分离,D正确。
2.下列有关教材中实验材料的选择,说法正确的是
A.西瓜的含糖量很高,适合用于还原糖的鉴定实验
B.用高倍显微镜观察叶绿体分布的实验中可选用洋葱根尖
C.观察细胞中DNA和RNA分布的实验中选用紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞
D.哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,是制备纯净细胞膜的好材料
【答案】D
【解析】西瓜汁是红色,不适合用于还原糖的鉴定实验,A错误。
洋葱根尖细胞中没有叶绿体,B错误。
观察细胞中DNA和RNA分布的实验需要染色,紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞呈紫色,不宜使用,C错误。
哺乳动物成熟的红细胞没有细胞核和众多的细胞器,只有细胞膜一种生物膜,是制备纯净细胞膜的好材料,D正确。
1.某同学以洋葱鳞片叶的内表皮为材料,经不同处理和染色剂染色,用高倍显微镜观察。
下列描述正确的有几项
①经吡罗红甲基绿染色,可观察到红色的细胞核
②经吡罗红甲基绿染色,可观察到绿色的细胞质
③经苏丹Ⅲ染色,可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质。
A.0项
B.1项
C.2项
D.3项
2.下列关于生物学实验的叙述,正确的是
A.甘蔗本身是白色,是用来做还原糖鉴定实验的理想材料
B.在色素的提取和分离实验中,胡萝卜素在层析液中的溶解度最小,扩散速度最快
C.探索淀粉酶对淀粉和蔗糖作用的专一性时,可用碘液替代斐林试剂进行鉴定
D.在“观察洋葱根尖有丝分裂”和“低温诱导植物染色体数目的变化”的实验中加入盐酸的浓度和目的都相同
3.有关“探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度”实验的叙述,错误的是
A.在正式实验中不需要设置用蒸馏水处理的对照组,不同浓度生长素类似物处理组相互对照
B.在正式实验前要做预实验的目的是减小实验误差
C.用于扦插的枝条应该带有一定数量的幼芽
D.最适浓度应在作用效果相同的两种浓度之间
4.生物学是一门以实验为基础的自然科学,实验中使用的材料以及实验方法在很大程度上决定着实验的成败,下列有关生物学实验及研究的叙述正确的有:
A.用盐酸处理口腔上皮细胞,有利于健那绿通过细胞膜使线粒体染色
B.以人的成熟红细胞为观察材料可以诊断镰刀型细胞贫血症
C.在探究温度对淀粉酶活性的实验中,可用斐林试剂或碘液来检验实验结果
D.低温诱导染色体加倍实验中,将大蒜根尖制成装片后再进行低温处理
5.进行生物实验时正确选择实验材料和方法是得出正确结论的前提。
下列有关实验材料或方法的选择,正确的是
A.研究分泌蛋白的形成过程——同位素标记法
B.利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型
C.提取并研究细胞膜的化学成分——公鸡的成熟红细胞
D.观察叶绿体和线粒体——人成熟的红细胞
6.下列叙述错误的是
A.制备细胞膜时,应选择哺乳动物成熟的红细胞,一般不选用植物细胞
B.观察叶绿体时,可用西红柿果肉细胞作为实验材料
C.提取叶绿体中的色素时,应选择新鲜的菠菜叶
D.观察DNA、RNA在细胞中的分布时,可用洋葱鳞片叶内表皮细胞,也可用人口腔上皮细胞作为实验材料
7.正确选择实验材料,是得出正确结论的前提。
下列有关实验材料的选择,正确的是
实验名称
取材部位
A.
观察细胞中的线粒体和叶绿体
菠菜的叶肉细胞
B.
提取并研究细胞膜的化学组成
公鸡的成熟红细胞
C.
观察细胞中DNA和RNA的分布
洋葱内表皮细胞
D.
观察细胞的质壁分离与复原
洋葱根尖分生区细胞
8.观察植物细胞质壁分离和复原,选用紫色洋葱作实验材料效果较好,最主要的原因是
A.只有紫色洋葱的表皮细胞才会发生质壁分离
B.其细胞液呈紫色,质壁分离以后容易与外界溶液区分
C.其细胞膜呈紫色,质壁分离以后容易与细胞壁区分
D.紫色洋葱表皮细胞的液泡特别大
9.洋葱是生物学中常用的实验材料。
下列有关以洋葱鳞片叶为材料的实验叙述中,不正确的是
A.以外表皮为材料,可观察细胞内的叶绿体
B.以内表皮为材料,利用甲基绿和吡罗红染色可观察细胞内的DNA和RNA的分布
C.以外表皮为材料,可利用0.3g/mL蔗糖溶液观察细胞的质壁分离
D.以外表皮为材料,在光学显微镜下可观察到某种细胞器
10.很多生物学实验必须始终用活细胞做材料,下列哪项实验不必满足此要求
A.观察植物细胞的质壁分离和复原
B.观察植物细胞的细胞质流动
C.探究酵母菌细胞呼吸的方式
D.观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒
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