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开题报告(表格)：《小学诵读经典与提升人文素养研究》
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高中生物学中的经典实验及例题分析
生物科学的发展史是一部不断对生命活动规律进行探索创新的历史。无数的科学家进行探索留下了大量的经典生物学实验。这些经典实验既构成了高中生物丰富的主体内容，又为学生探索创新提供了成功的思维示范。纵观近几年高考生物实验题，或分析诠释、推理预期，或验证设计、创新探索，其思想的基础都是经典实验。
　　解答这类题目既要重视对经典实验的深层次的挖掘学习，更要对经典实验进行分析、推断、拓展、创新。要充分利用试题供给的信息，按照试题的要求作出科学的判断和表达。
　　经典实验是科学家精心思考、巧妙设计，反复实践，经后人多次重复证明是正确的一些最具代表性的实验。经典实验常常与生物学发展史密切联系，是学生获得生物学实验方法的重要途径。剖析经典实验，让学生在理解实验设计思想的基础上，对实验材料的选取、实验条件的控制、实验对照的设置、实验结果的分析等方面作深入剖析，有助于学生建立科学实验的思维方法，感悟科学家们不懈的追求精神和严谨的治学态度。
　　经典实验是高考实验命题的重要素材来源。高考生物实验题一般来自教材中某一个或几个实验；也可能来自对教材理论问题或社会实际问题的实验化探索；还可能是对生物学经典实验过程的再发现和再认识。如2005年理综天津卷“重力影响生长素的重新分配”，实质上就是对生长素发现过程中经典实验的拓展与深化；再如2004年理综全国卷Ⅱ“胰高血糖素的作用”、2005年理综全国Ⅰ卷“胰岛素的作用”都是对动物激素研究中经典实验的再现。
一、经典实验的内容
第二章：1、膜的结构特点和功能特点
　2、物质的运输方式
　3、有丝分裂的过程
第三章：4、酶的特性、反应条件
　5、水分代谢：渗透吸水，蒸腾作用
　6、光合作用：发现过程，光反应、暗反应条件、产物的证明实验
　7、呼吸作用：不同阶段原料、产物的证明实验
　8、消化过程中的酶、条件、产物
第四章：9、生物素的发现有关实验；向光性、向地性有关实验;神经传导实验
　10、验证动物激素生理作用的有关实验
第六章：11、证明遗传物质的有关经典实验，杂交实验，育种过程设计
第八章：12、生态系统的设计
二、典例习题
考点一细胞膜成分的测定及特点
1、Ⅰ探究细胞膜的成分某研究性学习小组欲研究细胞膜的结构和成分，如果你是课题组成员，请你设计一个简易实验得到较纯净的细胞膜，并对其成分进行鉴定。
（1）应选取人的哪种细胞做实验？（　）
　A．成熟红细胞　　B．神经细胞　　C．白细胞　　D．口腔上皮细胞
（2）将选取的上述材料放入_____中，由于渗透作用，一段时间后细胞将破裂。
（3）经过（2）的实验步骤后，再用______法获得纯净的细胞膜。将膜成分分离提纯后，加入双缩脲试剂，如果产生反应，可以证明细胞膜成分中含有_______。
（4）若将细胞膜的磷脂提取后放入盛有水的容器中，下列能正确反应其分布的图是（　）
2、Ⅱ探究温度对细胞膜流动性的影响物质通过细胞膜与膜的流动性有密切关系，为了探究温度对膜流动性的影响，做了下述实验：分别用红色、绿色荧光剂标记人和鼠细胞膜上的蛋白质，然后让两个细胞在37℃下融合，40分钟后，发现融合后细胞膜上的红色和绿色均匀相间分布。有人认为该实验没有完成，请你继续完成探究实验：
①补充未完成步骤：_______________________________________________________。
②请指出可以从哪两个方面来观察实验结果：
　a _______________________________________________________；
　b _______________________________________________________。
③请预测该实验最可能得出的结论：_______________________________________________________。
【解析】Ⅰ制备细胞膜适宜选用哺乳动物成熟的红细胞，因为其内没有线粒体、核膜等多种膜结构，避免了对细胞膜的干扰。当红细胞置于清水中，将吸水胀破，从而获得细胞膜。利用“蛋白质遇双缩脲试剂变紫色”这一特性鉴定细胞膜中有无蛋白质的存在。由于组成细胞膜的磷脂既有亲水的极性部分，又有疏水的非极性部分，因此，在水溶液中呈现出A图所示的分布。
细胞膜具有流动性，其原因是组成细胞膜的蛋白质分子和磷脂分子大多是可以运动的。这种运动实质上是一种热运动，所以温度升高时，细胞膜的流动性增大。依据该实验的研究目的——探究温度对膜流动性的影响，可确定实验的自变量是温度的高低，故实验至少要设置三组（温度低于、等于或高于37℃），进行相互对照。
Ⅰ（1）A　（2）清水　（3）离心紫色蛋白质　（4）A
①分别将细胞放在温度低于37℃（如0℃）、高于37℃（如60℃）的条件下重复上述实验
　②a.相同时间之后，观察红色和绿色荧光物质在细胞膜上分布的情况
　　b.比较红色和绿色荧光物质在细胞膜上均匀分布时所需要的时间
　③在一定温度范围内，随着温度的升高，细胞膜的流动性加强。
【知识链接】本题综合再现制备细胞膜并探究其成分的方法，旨在感悟实验材料的正确选取对于科学研究的重要性；体验制备细胞膜的过程中所蕴涵的生物学原理和科学方法。
（1）细胞膜的成分：磷脂、蛋白质和少量糖类。
①糖类在细胞膜中分布很少，并且与蛋白质或脂质结合成糖蛋白或糖脂，分布在膜的外表面。因此，根据糖蛋白的分布，可以判断细胞膜的内外侧。
②蛋白质在膜上的分布是不对称的，且种类很多，如运输物质的载体和通道蛋白、识别作用的糖蛋白、接受信号的受体、体现抗原特异性的抗原决定簇以及催化作用的酶等。
（2）细胞膜的结构特点：流动性。体现细胞膜流动性的事实有白细胞的吞噬作用、神经元突起的形成、动物细胞质的分裂、“小泡”的形成、细胞融合等。
（3）细胞膜的生理特性：选择透过性（与细胞膜上载体的种类、数量有关）。
（4）领悟细胞膜成分的分析方法（如酶解法）
　　①若用脂质溶剂处理细胞，发现细胞膜被溶解，说明膜中含有脂质分子。
　　②若用蛋白酶处理细胞也能破坏膜结构，说明细胞膜的化学组成中有蛋白质。
考点二光合作用的发现
3、1864年，德国科学家萨克斯将绿色叶片放在暗处几小时，然后把此叶片一半遮光，一半曝光。经过一段时间后，用碘蒸气处理叶片，成功地证明绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。请据此实验回答相关问题：
（1）在该实验中，萨克斯看到的现象是（　）
　A.叶片全变蓝　　B．遮光一半变蓝　　C．曝光一半变蓝　　D．叶片全不变蓝
（2）萨克斯将绿色叶片先放在暗处几小时的目的是（　）
　A．将叶片中的水分消耗掉　　B．将叶片中原有的淀粉消耗掉
　C．增加叶片的呼吸强度　　　D．提高叶片对光的敏感度
（3）萨克斯对这个实验的设计具有很强的逻辑上的严密性，具体体现在（　）
　A．没有对照实验　　　　　B．本实验不需要设对照实验
　C．曝光处作为对照实验　　D．遮光处作为对照实验
（4）该实验中叶片内含有的叶绿素等色素，会对碘液处理后表现出的蓝色造成干扰，影响实验现象的观察，为增强实验效果，对叶片应做怎样的处理？___________________________________。
（5）该实验除了证明“光合作用产生了淀粉”外，还成功地证明了____________________________。
（1）该实验通过检测淀粉的有无来说明植物是否进行了光合作用，曝光处有淀粉产生，经碘蒸气处理后将表现出蓝色，遮光处不变色。
（2）该实验中事先把叶片放在暗处几小时的目的是让有机物（如淀粉）被彻底消耗，避免叶片内原有淀粉对实验结果造成干扰。
（3）该实验设置的是空白对照，其中对照组是指不作任何实验处理的对象组。实验中叶片事先处于黑暗中，对于遮光组，仍处于黑暗状态下，相当于未作处理，故为对照组；而曝光组，从黑暗状态下转变为光照下，相当于给予了光照处理，应为实验组。当然也可如此判断：该实验研究的因素是光照，故用光照处理的对象组（曝光组）就为实验组。
（4）有机物在植物体内能够转移，若实验中曝光时间过长，曝光处的淀粉可运输到遮光处。可见，实验时间的长短将影响实验结果。若实验中观察到遮光处也呈蓝色，原因可能是叶片在暗处放置时间过短（有机物未耗尽）或曝光时间过长（有机物发生了转移）。
（5）叶绿体中的色素溶解于酒精，故可用酒精水浴加热进行脱色。
（6）根据单一变量原则，确定实验结果的不同是由于自变量因素的不同所导致的。该实验的自变量为光照的有无，故得到的结论是光合作用需要光照。
答案（1）C （2）B （3）D（4）
在碘液处理之前，将叶片放入盛有酒精的小烧杯中，隔水加热，使叶片内的色素溶解于酒精中，再用清水漂洗叶片。（5）光合作用需要光照
光合作用相关经典实验大多结合光合作用的原料、产物、场所和条件展开。解答此类习题时，需要根据实验目的确定实验自变量，如“验证光合作用需要CO2”
的实验中，自变量为CO2的有无，因此，需设置一组有CO2，另一组无CO2。对于植物光合作用及其强度，依不同的实验材料等因素确定观察对象：若①水生植物可依气泡的产生量或产生速率；②离体叶片若事先沉入水底，可依单位时间内上浮的叶片数目；③植物体上的叶片，可依指示剂（如碘液）处理后叶片颜色的变化；④水绵为实验材料借助显微镜，可依好氧性细菌的分布情况。
4、以下实验是研究水分在植物体内的移动情况。把洋紫苏的茎放在盛有红色染液的烧杯中，3小时后，把枝条洗净，并在距枝条底部的不同位置切出切片。含有染液的部分显示有水分经过。实验装置和结果如图所示。
（1）水分上升的主要动力来自_____，茎部横切面显红色的结构是_____。
（2）在不同外界条件下，水分向上运输的速率会有所不同，试改变两种条件，使水分移动速率加快_____。
（3）给你提供数枝洋紫苏，试利用类似上述的实验，研究叶的表面积与水运输速率的关系。
实验步骤：
第一步：____________________________。
第二步：把洋紫苏的茎放在盛有红色染液的烧杯中。
第三步：2小时后，洗净枝条，并在距离枝条底部的不同位置切出切片。
实验预期：____________________________。
实验结论：____________________________。
对实验结论的解释：
答案（1）蒸腾作用，导管。
　　（2）增强光照、提高温度、加大风速。
　　（3）第一步：取二枝洋紫苏，一枝留6片叶，一枝留3片叶。
实验预期：相同时间内，6片叶的洋紫苏茎中染液上升的长度约是3片叶的2倍。
实验结论：植物运输水的速率与叶面积成正比。
对实验结论的解释：叶面积越大，气孔越多，蒸腾作用越强。
考点四生长素的发现
5、Ⅰ．为了验证植物向光性与植物生长素的关系，有人设计了如下实验方案：
（一）方法步骤
取6个小花盆，各栽入一株品种、生长状况都一致的玉米幼苗（要求幼苗的真叶未突破胚芽鞘）。按下图所示方法进行实验处理。接通台灯电源24h后，打开纸盒，观察并记录6株玉米幼苗的生长情况。
（二）实验结果预测
在以上装置中，玉米幼苗保持直立生长的是_____；而玉米幼苗基本停止生长的是_____。
（三）部分实验结果的分析与推论
（1）根据_____号和_____号装置之间实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。
（2）根据_____号与_____号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗的向光性生长与玉米幼苗尖端的存在与否有关，其中属于实验组的是_____号。
（3）根据_____号与_____号装置实验记录的对照分析，可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。
（4）根据5号和6号装置之间实验记录的对照分析，只能说明__________。
（5）若将1号整个装置匀速旋转（台灯不动），玉米幼苗的生长和弯曲情况是_____；若仅是玉米幼苗匀速旋转（纸盒和台灯不动），则幼苗的生长和弯曲情况是_____。
6、Ⅱ．有人设计了下列实验，试图证明“生长素在植物体内的运输，只能从植物体形态学上端a向下端b运输，而不能倒转过来运输”。
（1）材料、用具：胚芽鞘、琼脂、刀片等
（2）方法、步骤与结果（如图1-2-3）：
（3）结论：以上实验证明“生长素在植物体内的运输，只能从植物体形态学上端a向下端b运输，而不能倒转过来运输”。我们认为，仅用该实验步骤还不足以严密论证以上结论，请在上述实验的基础上补充相应的实验方法、步骤和结果（用图像表达实验过程及可能出现的结果）。
【解析】Ⅰ．本题属于实验分析题，是对生长素发现过程中经典实验的变式再现。解答此题需要的知识储备：（1）尖端能产生生长素。（2）尖端感受单侧光的刺激，使生长素分布不均匀（向光侧少，背光侧多）。（3）植物生长和弯曲部位在尖端下面的一段。实验能力要求：运用单一变量原则分析实验结果。
Ⅱ．题目要求证明生长素的运输方向只能从植物形态学上端a向下端b运输，而不能倒转过来，这就需要取得两方面的证据：一是从上到下的运输成立，二是从下到上的运输不成立，而题目给出的实验结果，只能表明第一方面（a→b）的证据存在，因此补充实验的设计应该从第二个方面（b→a）的证据入手，即将植物茎的上下互换，其他条件相同，实验结果将是胚芽鞘不生长也不弯曲。
答案Ⅰ．（二）3、4、5；2；
（三）（1）1；3（2）1；2　2
（3）1；4（4）玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在玉米幼苗胚芽鞘两侧分布不均匀有关。（5）生长并弯向小孔　直立生长
【发散类比】
1．生长素的发现：认识生长素的发现过程，从这些经典实验中感悟科学思想和科学方法，有助于理解生长素的生理作用，提高实验分析能力和实验设计能力。对于生长素生理作用的研究可以运用多种不同的处理手段，如遮盖、阻隔、切除和旋转等。
2．生长素的运输
（1）水平运输（横向运输）：由单向刺激引起，通过韧皮部进行，与植物形态学方向无明显关系的运输方式。如在单侧光下，生长素从胚芽鞘的向光侧移向背光侧；在重力作用下，生长素从茎背地侧移到近地侧。
（2）纵向运输（极性运输）：生长素只能从植物形态学上端运输到下端。如茎尖分生组织合成的生长素向下运输；根尖分生区合成的生长素向上运输。生长素的极性运输不受重力影响，可由上两图所示实验加以验证。
（3）主动运输：生长素的运输在缺氧条件下会受到影响，同时，顶芽产生的生长素能逆浓度梯度向下运输并大量积累在侧芽部位，说明生长素的运输方式是主动运输。
3．影响生长素作用的因素
（1）浓度：影响生长素作用最关键的因素是生长素本身的浓度。生长素对植物生长的作用具有二重性——低浓度促进生长，高浓度抑制生长。
（2）不同的器官和不同的植物：同一植物的不同器官对同一浓度生长素的反应不同，根最为敏感，芽次之，茎最弱。不同的植物对同一浓度的生长素敏感性也不同。
考点五DNA是遗传物质的证据
7、Ⅰ
肺炎双球菌转化实验中，将加热杀死的S型细菌与R型活细菌相混合后，注射到小鼠体内，在小鼠体内S型、R型细菌含量变化情况如右图所示。下列有关叙述错误是的（　）
　A．在死亡的小鼠体内存在着S、R型两种类型
　B．曲线ab段下降的原因是R型细菌被小鼠的免疫系统所消灭
　C．曲线bc段上升，与S型细菌在小鼠体内增殖导致小鼠免疫力降低有关
　D．S型细菌数量从0开始是由于R型细菌突变的结果
8、Ⅱ下面介绍的是有关DNA研究的科学实验：
（一）1952年，赫尔希和蔡斯利用同位素标记，完成了著名的噬菌体侵染细菌的实验，下图是实验的部分过程：
（1）写出以上实验的部分操作过程：
第一步：用35S标记噬菌体的蛋白质外壳。如何实现对噬菌体的标记？请简要说明实验的设计方法和这样设计的理由。____________________________。
第二步：____________________________。
（2）以上实验结果说明：____________________________。
（3）SARS病原体（冠状病毒）侵染人体细胞的过程类似于噬菌体侵染细菌。结合上述实验过程及现象，请提出一种获得SARS疫苗（蛋白质外壳）的新途径？___________________________________。
（4）噬菌体侵染细菌之后，合成新的噬菌体蛋白质外壳需要（　）
　A．细菌的DNA及其氨基酸　　　　　B．噬菌体的DNA及其氨基酸
　C．噬菌体的DNA和细菌的氨基酸　　D．细菌的DNA及其噬菌体的氨基酸
（二）用紫外线处理大肠杆菌可诱导产生对T2噬菌体有抗性的大肠杆菌，这种抗性的产生与其细胞膜上的蛋白质发生变化有关。下图简要示意处理的方法：
（1）在紫外线作用下，细菌的膜蛋白改变的根本原因是____________________________。
（2）如何将图中抗T2噬菌体菌株从混合菌株中筛选出来?____________________________。
【解析】Ⅰ.在死亡的小鼠体内同时存在着S型和R型两种细菌。R型细菌先减后增，与小鼠的免疫力有关。刚注入的R型细菌由于小鼠免疫力较强，大量被杀死；随着一些R型细菌转化成S型，由于S型具有荚膜的保护作用，能在小鼠体内增殖，使小鼠免疫力降低，对R型细菌的杀伤力减弱，导致R型细菌增殖加快。S型细菌的产生是由于R型细菌转化的结果，而非基因突变所致。
(一)由于噬菌体营寄生生活，不能在普通培养基中生存，因此，需要先将细菌用同位素标记，然后让噬菌体去侵染，使噬菌体获得标记。在细菌细胞中，噬菌体的DNA利用细菌的氨基酸合成噬菌体的蛋白质外壳。(二)抗T2噬菌体菌株的产生是由于膜蛋白的改变引起，而蛋白质的合成最终受DNA（基因）控制，故为基因突变所致。要筛选出抗T2噬菌体的细菌，就必须用T2噬菌体去侵染，只有抗性的细菌才能生存。
Ⅱ（一）（1）先将细菌培养在含35S的培养基上；然后用噬菌体去侵染被35S标记的细菌。因为噬菌体营寄生生活　第二步：用35S标记的噬菌体与细菌混合
（2）噬菌体的蛋白质外壳没有进入到细菌体内
（3）动物细胞培养→冠状病毒侵染→搅拌离心，从上清液中提取出蛋白质外壳。
（二）（1）基因突变
（2）用T2噬菌体侵染混合菌株，在适宜的条件下培养一段时间，能形成菌落的就是抗T2噬菌体菌株
【点评】本题以DNA为核心命题点，考查DNA研究的科学实验。试题给出了噬菌体侵染细菌的实验过程图解和大肠杆菌的诱变图解，要求写出相关的操作步骤或分析原因。
【发散类比】“病毒”相关知识归类
1.病毒的结构
（1）基本结构：衣壳和核酸，其中衣壳的主要成分是蛋白质，衣壳对内部的核酸具有保护作用，同时体现出病毒的抗原特异性；病毒的核酸是DNA或RNA。
（2）特殊结构：囊膜和刺突等。
2．病毒的生理
（1）凡病毒都是营寄生生活，故代谢类型为异养厌氧型；在生态系统中属于消费者；一般用活体组织或胚胎细胞进行培养。
（2）病毒以复制方式进行增殖。
3．病毒的类型
（1）依宿主分：植物病毒、动物病毒和细菌病毒
（2）依遗传物质分：DNA病毒（如噬菌体）、RNA病毒（如艾滋病病毒）和蛋白质病毒（如朊病毒）
4．病毒在生物工程中的应用举例
（1）证明DNA是遗传物质——噬菌体侵染细菌的实验；（2）在基因工程中——运载体；（3）在细胞工程中——促融剂。
5．与病毒相关的常见疾病
艾滋病（AIDS）——艾滋病病毒（HIV）；严重急性呼吸系统综合症（SARS）——冠状病毒；疯牛病——朊病毒；禽流感——流感病毒。
考点六遗传实验
8、玉米是一种雌雄同株的植物，其顶部开雄花，下部开雌花，玉米黄粒和白粒是一对相对性状（由基因Y和y控制），将纯种黄粒和白粒玉米间行种植（如图1-2-8），收获时所得玉米粒如下表：
所结的玉米粒
（1）在玉米中，黄粒对白粒是_____性，在黄粒玉米果穗上，黄粒玉米中胚是_____；白粒玉米果穗上黄粒胚和胚乳的基因型分别是_____和_____。
（2）某同学为了获得杂种F1来验证孟德尔基因分离规律，为准确起见，他应选用上述_____玉米果穗上结的_____玉米粒来进行播种。杂交试验中，对母本的处理是__________。
（3）图中_____（填标号）类型的授粉方式的长期进行对植株有利，其原因是_______________。
（4）黄粒玉米果穗上种皮的基因型是。玉米种皮遗传与细胞质遗传均表现出与母本性状相同，请列举至少两点不同之处？
（5）玉米作为遗传实验材料有哪些优点？（至少答两点）
（6）若用纯种有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交（实验条件满足实验要求），F1全部表现为有色饱满。F1自交后，F2代的性状表现及比例为：有色饱满73%，有色皱缩2%，无色饱满2%，无色皱缩23%。请回答：
①上述每一对性状的遗传是否符合基因的分离定律？为什么？
____________________________________________________________。
②请设计实验方案，验证这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律？
方法步骤：
（1）____________________________________________________________；
（2）____________________________________________________________；
（3）____________________________________________________________。
结果预测及结论：
1.了解两种玉米间行种植存在的杂交方式是解题的突破口，依后代性状即可确定黄粒为显性。2.胚、胚乳、种皮的来源是求其基因型的立足点。3.验证孟德尔遗传定律，实质上就是要推知F1产生的配子种类及比例，最简便的方法是让两个纯合体的个体杂交，取其F1代进行测交，或取F1的花粉进行离体培养，观察后代的性状分离比。
（1）显YY或Yy ； YyYyy
（2）白粒黄粒传粉、套袋
（3）Ⅲ和Ⅳ；异花授粉，后代具有更大的变异性和生活力
（4）YY ①种皮的遗传是由核基因控制的； ②种皮的性状与母本相同，表现出的是亲代本身；
③种皮后代性状出现一定的分离比例。
（5）雌雄同株单性花，避免人工去雄等繁杂的操作；后代数量较多，便于统计学处理；玉米生长期较短，繁殖速度较快；具有稳定的易区分的相对性状。
（6）①符合因为玉米粒色和粒形F2的分离比均为3 ：1；
　　②方法步骤：
方案1：（1）取两纯种亲本玉米进行杂交，获得F1；
（2）取F1植株的花粉进行植物组织培养，获得单倍体植株幼苗；再用秋水仙素处理。
（3）收获种子并统计不同表现型的数量比例。
方案2：（1）取两纯种亲本玉米进行杂交，获得F1
（2）取F1植株与无色皱缩玉米进行杂交
（3）收获杂交后代种子并统计不同表现型的数量比例。
（只要答出其中任何一个方案即可）
结果预测及结论：若表现型四种且比例为1：1：1：1，则符合自由组合定律。否则，不符合。
【评价探究】“遗传”是历年高考的重点，显隐性的判断和胚基因型的求法是基础知识；种皮、胚乳基因型及种皮与细胞质遗传的比较体现了学科内的综合，渗透了对知识的分析归纳能力的考查；用多种方法验证孟德尔定律体现了知识的应用，是较高层次的能力考查。
【发散类比】验证基因分离定律的方法归纳
（1）测交法：让F1与隐性性状的个体进行杂交，依后代表现型的种类及比例反推F1产生的配子种类及比例。
（2）自交法：让F2自交，观察并统计F3中各性状出现的比例。
（3）花粉鉴定法：花粉为亲代产生的雄配子，取F1的花粉经特殊处理（如碘液染色）后，用显微镜观察并计数，直接验证基因的分离定律。
（4）花药离体培养法：花药中含有雄配子，对其进行离体培养，观察性状分离比即可推知F1产生配子的种类及比例。
（5）其他方法：蜜蜂中的雄蜂是由卵细胞发育而成，因此依雄蜂的表现型及比例即可推知亲本雌蜂产生的配子种类及比例，从而验证基因的分离定律。
10、（2001年广东高考题）有人连续几年在4月至7月间，对某湖泊生态系统中几种生态因子进行调查，几年的调查结果基本一致，对调查数据整理如下图（曲线仅示变化趋势）。
请通过分析图中所示各生态因子的变化及相互关系回答：（E为现存植物有机总量）
（1）在4月至7月间，该生态系统中浮游植物光合作用合成有机物的净生产量（总生产量减去呼吸消耗量）发生较大变动，影响这种变动的非生物因素主要是什么？判断的依据是什么？____________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________
（2）在4月至5月上旬，该生态系统中浮游植物光合作用合成有机物的净生产量和现存浮游植物有机物总量均明显增加，其主要原因是什么？在5月中旬开始，两者又明显下降，主要原因是什么？
____________________________________________________________________________
（3）在5月下旬至6月上旬，该生态系统中浮游植物光合作用合成有机物的净生产量出现迅速增长，但这段时间内，现存浮游植物有机物总量并未增加，原因是什么？
____________________________________________________________________________
（1）无机养分的变化；浮游植物光合作用合成有机物的净生产量随无机养分的变化而变化。
（2）温升高，光照逐渐增强，无机养分供应充足，浮游植物大量增加，浮游动物量少；无机养分逐渐减少，浮游植物被浮游动物消耗。
（3）被浮游动物消耗。
1、细胞进行有丝分裂时，核膜于前期末解体，到末期又重新形成。对于新形成的核膜的来源有两种不同的意见：一种主张认为亲代细胞核膜解体后的碎片参加子代细胞核膜的重建，另一种主张认为由内质网膜重新形成的。请你以变形虫为实验模型，运用核移植技术和同位素标记示踪实验予以验证。实验设计思路：
（1）步骤：
㈠将变形虫放入含3H-胆碱的介质中进行培养，使标记前体掺入到膜脂的磷脂酰胆碱中，这样变形虫的细胞膜和核膜均被标记。
㈡____________________________________________________________________________。
㈢____________________________________________________________________________。
（2）预测结果及其结论：______________________________。
【解析】：本题以生物膜系统、同位素标记、核移植技术等知识为核心命题点，测试考生科学探究能力。解题突破点是充分利用题目的暗示，如同位素标记、细胞工程技术，结合细胞生物膜系统概念、教材中的同位素示踪实验、“多利”培育过程等，并受变形虫核移植实验的启迪进行迁移应用。
（1）㈡取出被标记变形虫的核，把标记核移植到未标记的去核变形虫中，培养。
㈢检测该接受移植核的变形虫经有丝分裂所产生的两个子细胞中，细胞核的核膜是否带有放射性。
（2）①两个子细胞中，细胞核的核膜均带有放射性标记，表明亲代核膜参加了子代核膜的重建。
②两个子细胞中，细胞核的核膜无放射性，表明亲代核膜没有参加子代核膜的重建。
2、（多选）科研人员发现，在乙肝病人血液中，除了有乙型肝炎病毒颗粒（HBV）外，还有大量的空心乙肝病毒颗粒，即病毒外壳。这一重要发现为乙肝疫苗的研制开辟了新的道路。这种“空心乙肝病毒颗粒”可能来自（　）
　A．HBV中的DNA分子侵入肝细胞后留在外面的空壳
　B．在HBV增殖过程中未组装的HBV外壳
　C．由基因突变而来
　D．由人体肝细胞中基因控制合成的蛋白质外壳
答案A、B联系噬菌体侵染细菌过程可知，病毒外壳可能来自吸附在细菌细胞表面的空壳、病毒增殖过程中未组装的外壳或组装过剩的外壳。
3．荷兰学者Erits Went于1928年把燕麦胚芽鞘尖端切下，放在琼脂薄片上，约1～2
h后移去胚芽鞘尖端，将琼脂小块放在去顶胚芽鞘一侧，然后置于黑暗条件下培养，胚芽鞘逐渐向放置琼脂小块的对侧弯曲生长如右图，该实验结果不能直接证明的问题是(　)
　A．胚芽鞘顶端能产生影响生长的物质
　B．影响生长的物质自顶端向下运输
　C．该物质能促进胚芽鞘的生长
　D．单向光刺激使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布
答案：D　本实验在黑暗条件下进行的，故不能说明单向光刺激使该物质在胚芽鞘内呈不均匀分布。
4、将植物的茎横向放置，表现出向上生长，是受地心引力的影响表现出背地性，还是受上面来的单侧光影响表现出向光性？或是二者共同作用的结果？请设计实验加以探究。请根据下列实验回答：
实验一：把一盆栽的植物幼苗横放于硬纸盒内，几天后取掉硬纸盒，结果如下图。
实验二：把两盆长势相同的植物幼苗，分别扣于硬纸盒内，几天后取掉硬纸盒，结果如下图。
（l）从实验一得出：在无光照的情况下，植物的茎背地生长，是植物对_____发生的反应。
（2）从实验二得出：植物的茎向光生长，是由于_____。
（3）请根据实验一、二设计一个实验方案，说明植物的向性生长可以是重力和单侧光共同作用的结果。
答案（1）重力（2）单侧光引起生长素分布不均匀造成的结果（3）①把两盆长势相同的植物幼苗横放于两个形状大小相同的硬纸盒内，其中一个硬纸盒上方穿一个小孔（与幼苗茎尖端齐平），让光线射入。②几天后取掉硬纸盒，结果两盆植物幼苗的茎均背地生长，且穿有小孔的硬纸盒内的幼苗的茎背地生长较快（如下图）。
5、（2002全国、36）植物在单侧光照射下弯向光源生长。这个现象被解释为“光线能够使生长素在背光一侧比向光一侧分布多”。为什么生长素在背光一侧比向光一侧分布多？是因为向光侧的生长素在光的影响下被分解了，还是向光侧的生长素向背光侧转移了，为此，有人做了下述实验：
（一）实验步骤：将生长状况相同的胚芽鞘尖端切下来，放在琼脂切块上，分别放在黑暗中和单侧光下（见下图）
（二）实验结果：如下图所示
（1）图a和b说明什么？
（2）图e和d说明什么？
（3）图e和f说明什么？
（4）通过上述实验可得出什么结论？
（1）光并未影响生长素的分解和生长素的向下运输。
（2）胚芽鞘被玻璃片分隔成两半，不影响生长素向下运输和琼脂块中收集的生长素数据。
（3）单侧光照射促使生长素向背光侧转移。
（4）单侧光照射下，向光侧的生长素向背光侧转移，而不是向光侧的生长素被分解。
6、某校高二学生为验证玉米幼苗胚牙鞘对光敏感的部位是在胚芽鞘的尖端设计了一个实验装置，如右图。几天后，出现了明显的实验结果。
①请你根据以上提供的材料，把实验结果图画在右图内。
②有同学提出A苗的生长情况是由帽的重量引起的，请你再设计一个C苗的实验来说明A苗生长情况并非由帽重量引起，并把处理方法和结果分别画在上图的相应位置上，处理方法的文字说明填在C项空格内。
C：将透明的小纸帽套在幼苗上
8、“生长素对植物生长的作用，往往具有双重性。”为了验证这一结论，请根据下图（根对生长素浓度的反应），以植物的根为实验对象，设计实验步骤，预测并解释实验结果。
实验材料和用具：刚长出根的大豆种子若干、浓度分别为10-11mol/L、
10-10mol/L、10-9mol/L、10-8mol/L、10-7mol/L生长素溶液、蒸馏水、培养皿、纱布等。
(2)实验歩骤：
（3）实验结果的预测和解释：
第一步：取6个培养皿分别编号为1、2、3、4、5、6号，在其底部衬垫干纱布，然后各放入5粒刚长出幼根的种子，盖上纱布。
第二步：给1－5号培养皿滴加等适量的浓度为10-11mol/L、10-10mol/L、10-9mol/L、10-8mol/L、10-7mol/L的生长素溶液，6号培养皿内种子的幼根滴加等量的清水作对照。
第三步：定期测量6个培养皿内幼根的平均长度。
(3)实验结果的预测和解释：
1、2、3号培养皿中的幼根比6号培养皿中的幼根长，表明浓度为10-10mol/L、10-9mol/L的生长素能促进根的生长，10-10mol/L是最适浓度；4号培养皿中幼根与6号培养皿中等长，表明10-8mol/L既不促进生长，也不抑制生长；5号培养皿中的幼根比6号培养皿中的幼根短，几乎没有生长，表明浓度为10-7的生长素抑制根的生长
8、2003年初春SARS肆虐，使百姓谈“非”色变。如今SARS已得到控制，但为了开发和研制SARS疫苗，在实验室中还需要对SARS的病原体（冠状病毒）进行培养。下列有关其培养基的叙述正确是的（　）
　A．无菌的牛肉汤
　B．用动物的活体组织或胚胎细胞培养
　C．用普通培养基进行培养
　D．用含有细菌的培养基培养
答案：B　病毒营寄生生活，并且对宿主具有特异性。
9、细胞中细胞核与细胞质之间的关系问题曾经是细胞生物学家们研究的一个热点问题。下面是以伞藻为实验材料所做的几个经典的生物学实验。请依据所提供的资料，回答下列问题。
材料一：伞藻是单细胞生物。甲、乙两种伞藻的帽形不同，将甲伞藻的A部分与乙伞藻的B部分嫁接在一起，发现第一次长出的帽状体呈中间类型，若切除这一帽状体，第二次长出的帽状体则与甲的帽状体形状相同。
（1）你认为第一次长出的帽状体呈中间类型的原因是什么？
（2）第二次长出的帽状体与甲的帽状体形状相同，这能说明核、质之间是一种什么关系？
材料二：当伞藻的帽状体长到一定大小时，就不再继续长大，而是开始发生细胞分裂。于是有人提出了如下假说：细胞分裂与细胞核、细胞质体积的比例有关，当细胞核的体积(h)与细胞质的体积(z)比值太小时，即h/z太小时，细胞就会发生分裂；反之，就不会发生分裂。并且，他还做了如下实验：
在伞已经长出，核将要分裂时，将伞切去，核的分裂就受到抑制，直到新的伞再生出来，核才恢复分裂。
（3）请你利用伞藻，另外设计一个实验，作为上述实验的补充，来进一步证明上述假说。
答案（1）由于乙中B部分内含有少量原乙细胞核所控制合成的物质（mRNA）。
（2）细胞核对细胞质具有决定作用。
（3）在伞藻刚长出帽状体，未进行分裂时，除去较小的帽状体，嫁接上较大的帽状体，核立即开始分裂。
10、请根据下列资料，分析回答问题：
资料一：日美科学家说，曾在全世界引发恐慌的非典型肺炎病毒（冠状病毒）现在已经在自然界中灭绝。针对此说，中国工程院院士钟南山认为，如果单凭在几只果子狸身上没发现引起SARS的冠状病毒，就说SARS在自然界中灭绝，这是一种误导！不能因此而疏于对SARS的防范。
资料二：据报道：日前我国自行研制的SARS疫苗已完成人体试验，本次试验的SARS疫苗为灭活疫苗，即利用甲醛处理SARS病毒使其变性。
（1）SARS病毒在自然界仍存在的原因可能有__________。SARS病毒在生态系统中的地位是__________。
（2）研究发现，SARS病毒的增殖需要逆转录酶，说明SARS病毒的遗传物质是，SARS病毒在侵入人体细胞后其性状的遗传并不遵循孟德尔定律，其原因是__________________。
（3）利用灭活SARS病毒作为疫苗，是避免了病毒的___________特性，而保留了病毒的免疫原性，这种免疫原性是由SARS病毒结构中__________来体现的。将病毒灭活后，除可作疫苗用于免疫预防外，还可在细胞工程中用于__________________。
（4）接种过SARS疫苗的健康人，并不能保证他将来不会成为SARS患者。理由是__________________。
（5）SARS病毒在空气中很难存活，主要原因是________________________。
答案 (1)SARS病毒的宿主仍然存在、SARS病毒变异性强　消费者
（2）RNA　SARS病毒不具有细胞结构，无染色体，不进行减数分裂
（3）致病衣壳　诱导动物细胞融合
（4）SARS病毒易突变，使原来的疫苗失去效用；相应的抗体和记忆细胞在体内生存时间有限。
（5）病毒营寄生生活，必须由宿主提供繁殖所需要的原料、能量和酶。
11、肺炎双球菌有多种株系，但只有光滑型（S）菌株可致病（有毒），因为在这些菌株的细胞外有多糖类荚膜起保护作用，不致被宿主破坏。下图表示肺炎双球菌的转化实验，请据下图回答：
（1）从D组实验中的老鼠体内可分离出__________________。
（2）A、B、C、D四组实验中，可作为对照组的是_________________。
（3）一段时间后，在C组小鼠内注入S型细菌，结果发现小鼠并没有死亡，原因可能是______________。
（4）把S型细菌的DNA、蛋白质和多糖荚膜分离出来，分别与R型细菌混合，结果发现：
①S型细菌的DNA与R型活菌混合后，注入老鼠体内，可致死。说明____________。
②把S型的蛋白质或多糖荚膜与R型活菌混合后，注入老鼠体内，老鼠_________。
③后来发现上述实验步骤并不严密，于是又做了一组实验，请参照①②的表达式格式写出实验方法及结果：________________________________________________________
（1）活的S型菌株和R型菌株
（2）A、B、C
（3）在小鼠体内产生了针对S型细菌的抗体。
（4）①S型细菌的DNA可使R型细菌转化为S型细菌
　　②不致死
　　③S型细菌DNA + DNA水解酶+R型活细菌混合后，注入老鼠体内，不致死。
12、以下为生物学家格里菲斯在小鼠身上进行的肺炎双球菌转化的几个实验：
　①将无毒性的R型活细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡；
　②将有毒性的S型活细菌注射入小鼠体内，小鼠死亡；
　③将加热杀死的S型细菌注射入小鼠体内，小鼠不死亡；
　④将无毒性的R型活细菌和热杀死的S型细菌混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S细菌，分析回答：
（1）实验③说明_______________________对小鼠无毒害作用；
　　实验④说明_________________________________________。
（2）该实验可以得出这样一个结论：在加热杀死的S型细菌型中，很可能含有促成这一转化的遗传物质，但这种物质究竟是什么还不能被证明。请你在上述实验基础上再设计一个实验方案加以证明（写出主要步骤、预期结果和结论）。主要步骤和预期结果
①将加热杀死的S型细菌分离，分别得到蛋白质和DNA。
结论：_________________________________________________。
(1)加热杀死的S型细菌　小鼠体内R型活细菌在加热杀死的S型细菌的作用下可以转化为活的S型细菌
(2)②将无毒性的R型活细菌和分离得到的蛋白质混合注射入小鼠体内，小鼠不死亡，在小鼠体内没有发现活的S型细菌。
③将无毒性的R型活细菌和分离得到的DNA混合注射入小鼠体内，小鼠死亡，并在小鼠体内发现活的S型细菌。
结论：蛋白质不是遗传物质，DNA是遗传物质。
13、病毒是一类没有细胞结构的分子生物，与人类关系特别密切。今年世界上发现了能感染人类的高致病性禽流感病毒（简称禽流感），我国参与了抗击禽流感的国际性合作，并已经研制出禽流感的疫苗。要与禽流感作斗争，必须了解它、研究它，需要大量的供实验用的病毒结晶。要研制禽流感疫苗，必须知道其大分子组成，请设计实验探究禽流感的物质组成：
（1）实验原理：RNA液在浓盐酸中与苔黑酚试剂共热显绿色还需补充的两个实验原理是：______________
（2）去掉病毒中大分子成分的简便方法是_____________________
（3）设计一个表格记录实验结果：____________________________
答案：（1）（2分）①蛋白质液与双缩脲试剂显紫色（或蛋白质液在碱性条件下与Cu2+显紫色）
（2分）②DNA液与二苯胺试剂共热显兰色
（2）（2分）酶处理（或水解）
（3）（共4分，每列一分））
双缩脲反应
（或实验一）
二苯胺反应
（或实验二）
苔黑酚反应
（或实验三）
14、巨胚稻因胚的增大而胚重增加，具有独特的经济价值。巨胚与正常胚是一对相对性状，由一对等位基因Ge、ge控制，为研究巨胚的遗传特性，科学家用经典遗传学的研究方法获得了以下数据：
根据实验数据分析：
(1)上述一对相对性状中，巨胚为_______性状。
(2)现有两种观点：第一种观点认为母本为胚发育提供营养而决定胚的性状；第二种观点认为胚的基因型决定胚的性状。你同意哪种观点?请结合上述实验，用遗传图解和文字加以说明。
观点：________________________________________________________。
遗传图解：____________________________________________________。
文字说明：____________________________________________________。
(3)如果粒重与粒轻、胚重与胚轻分别为两对相对性状，现有粒轻、胚重的巨胚稻与粒重、胚轻的正常胚稻。想要获得粒重、胚重的新品种，最好用_______育种方法。
【解祈】(1)由表中数据可知，当正常胚和巨胚杂交时，F1表现的性状为正常胚的性状。说明巨胚为隐性性状。(2)在新组合中，若丙组合为正交，则丁组合为反交，并且在这两种组合中，F1的基因型是一样的，均为Gege。但是为胚的发育提供营养的母本却不一样，在正交组合中，是正常胚的母本提供营养，在反交组合中，是巨胚的母本提供营养，但F1的表现型是一样的，均为正常胚。由此说明母本为胚的发育提供营养而决定胚的性状这一观点是错误的。(3)杂交育种的最大优点是能将多个优良性状集中在一起。
答案：(1)隐性　(2)同意第二种
遗传图解：
文字说明：采用正交和反交，不论为胚发育提供营养的母本是巨胚(gege)还是正常胚(GeGe)，F1基因型均为Gege，表现型都为正常胚，说明第二种观点正确(其他合理答案也可)(3)杂交
15、在人群中有耳垂和无耳垂是一对相对性状，已知无耳垂是隐性性状，有耳垂是显性性状。某小组计划调查上海市50个家庭的父母与子女间这对相对性状的遗传（假设一对夫妻只生一个孩子），作为一次研究性学习活动。
（1）如果你是该小组中的一员，请你确定本次研究活动的主要目的：_________________。
（2）请设计一张表格（写在下面），用于调查时统计数据，并给表格起一个标题。
（3）该实验的不足之处是________________。
答案：（1）确定这一性状是否为伴性遗传（或验证基因的分离定律，调查基因频率等）
（2）上海市部分家庭耳垂性状遗传的调查统计表
（3）被调查的家庭数目太少
16、据调查，在我国有很多城市附近的天然水体受到了生活污水的严重污染。其表现主要是水色发绿发蓝，继而发黑、发臭，水生动物大量死亡。很多学者认为含P洗衣粉是造成水体富营养化的一个重要因素。请你利用下面的材料有具设计一个实验对学生们的上述观点加以验证。
一、实验材料和用具
1、取自然界的清水　2、玻璃水槽　3、含磷洗衣粉
4、发绿池水100ml　5、蝌蚪20只　6、不含磷洗衣粉
（1）在两只玻璃水槽中放入等量的清水，再加等量的发绿池水，甲槽中加入少许含P洗衣粉，乙槽中加入等量的不含磷洗衣粉。
（2）将甲、乙两槽放在有阳光直射的地方，每天观察水质的变化。
　　结果：甲槽水质逐渐发绿变黑、发臭，乙槽水质无明显变化。
（3）等甲槽水质变绿变黑时，各向甲乙两槽放入蝌蚪10只，并观察蝌蚪的成活情况。
　　结果：甲槽中蝌蚪逐渐死去，乙槽蝌蚪能正常生活。
17、下图为某群岛上物种演化的模型，A，B，C，D，E，F为六个物种，请据图回答：
⑴（6分）假设已知甲岛上B物种为有翅蝉，过了相当长时间后，逐渐演化成了残翅蝉E和超长翅蝉F，请根据达尔文的自然选择学说结合甲岛上多风的自然条件推测甲岛上B物种演化的过程。
⑵（6分）甲岛上B物种偶尔有一次乘着季风，飞到了乙岛上居住，试分析B物种进入乙岛后可能会给乙岛上C物种可能带来的影响？
⑶（9分）已知乙岛上的C物种属XY型性别决定。已知C物种上的有斑点性状是由X染色体上的隐性基因b控制的，但雌株是性染色体杂合体，雄株是性染色体纯合体。某研究人员要通过杂交培育出一批在幼小时就能通过有无斑点来识别雌雄的物种C，请帮助他设计一个实验方案，并画出实验图解并作简单说明。
答案（1）甲岛上B物种，通过大量繁殖，产生了大量的个体，新个体中就含有许多新的变异性状，其中，只有长翅的物种F和残翅的物种E在甲岛多风的环境中，能够适应环境而生存下来，其他的被淘汰。(给分标准：（1）指出B物种大量繁殖得2分（2）B物种繁殖的后代中存在许多变异的性状得2分（3）体现生存竞争，适者生存的意思的，得2分。)
（2）甲岛上物种B到达乙岛上后，可能面临着以下情况：
一是与C物种和谐相处，种群共同发展。二是B物种与C物种形成竞争，并被淘汰。
三是与B物种形成竞争，最终处于优势，淘汰B物种。
（3）(给分标准：凡是判断雌雄个体基因型错误的本题扣9分。)
设计方案：
P：雌性：XBY&雄性：XbXb 4分
　　　　　　 　↓
F：　 　XBXb　　XbY　　 2分
　　　　雄性　　雌性
说明：利用雌性的无斑点的物种C与雄性的有斑点的物种C杂交，后代凡是有斑点的则为雌性的物种C，凡是无斑点的则为雄性的物种C。3分
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