高中生物实验题

[生物一一选修 1: 生物技术实践］

空气中的微生物在重力等作用下，可以一定程度地沉降。某研究小组欲用平板收集教室空气中的微生物, 以了解教室内不同高度空气中微生物的分布情况。实验步骤如下:

①配置培养基（成分：牛肉膏、蛋白胨、NaCl、X、 $H{}_{2}0$ ）;

②制作无菌平板;

③设置空白对照组和若干实验组, 进行相关操作;

④将各组平板置于 ${37}^{\circ }\mathrm{C}$ 恒温箱中培养一段时间，统计各组平板上菌落的平均数。

回答下列问题：

(1) 该培养基中微生物所需的氮来源于     。若要完成步骤②, 该培养基中的成分 X 通常是      。

（2）步骤③中，实验组的操作是          。

（3）若在某次调查中, 某一实验组平板上菌落平均数为 36 个/平板, 而空白对照组的一个平板上出现了 6 个菌落，这种结果说明在此次调查中出现了      现象。若将30 (即 36-6) 个/平板作为本组菌落数的平均值, 该做法      (填"正确"或"不 正确")。

为了研究某种树木树冠上下层叶片光合作用的特性，某同学选取来自树冠不同层的A、B两种叶片，分别测定其净光合速率，结果如图所示。据图回答问题：

（1）从图可知，A叶片的树冠________（填"上层"或"下层"）的叶片，判断依据是________.    

（2）光照强度达到一定数值时，A叶片的净光合速率开始下降，但测得放氧速率不变，则净光合速率降低的主要原因是光合作用的________反应受到抑制。    

（3）若要比较A、B两种新鲜叶片中叶绿素的含量，在提取叶绿素过程中，常用的有机溶剂是________.   

研究显示，糖尿病患者由于大脑海马神经元中蛋白 $Tau$过度磷酸化，导致记忆力减退。细胞自噬能促进过度磷酸化的蛋白 $Tau$降解，该过程受蛋白激酶cPKCγ的调控。

为探究相关机理，以小鼠等为材料进行了以下实验。

实验Ⅰ：探究高糖环境和蛋白激酶 $cPKC\gamma$对离体小鼠海马神经元自噬的影响。配制含有 $5mmol/L$葡萄糖的培养液模拟正常小鼠的体液环境。将各组细胞分别置于等量培养液中，A组培养液不处理，B组培养液中加入 $75mmol/L$的 $X$试剂 $1mL$，C组培养液中加入 $75mmol/L$葡萄糖溶液 $1mL$。实验结果见图甲。

实验Ⅱ：通过水迷宫实验检测小鼠的记忆能力，连续 $5$天测量 $4$组小鼠的逃避潜伏期，结果见图乙。逃避潜伏期与记忆能力呈负相关，实验中的糖尿病记忆力减退模型小鼠（ $TD$小鼠）通过注射药物STZ制备。

（1）人体中血糖的来源有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿（答出2个方面的来源即可）。已知 $STZ$是通过破坏某种细胞引起了小鼠血糖升高，据此推测，这种细胞是＿＿＿＿＿＿。

（2）实验Ⅰ的C组中，在含 $5mmol/L$葡萄糖的培养液中加入 $75mmol/L$葡萄糖溶液后，细胞吸水、体积变大，说明加入该浓度葡萄糖溶液后培养液的渗透压＿＿＿＿＿＿（填“升高”或“降低”），B组实验结果可说明渗透压的变化对C组结果＿＿＿＿＿＿（填“有”或“没有”）干扰。图甲中，A组和C组的实验结果说明蛋白激酶 $cPKC\gamma$对海马神经元自噬水平的影响是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）图乙中a、b两条曲线所对应的实验动物分别是＿＿＿＿＿＿（填标号）。

①正常小鼠

②敲除 $cPKC\gamma$基因的小鼠

③ $TD$小鼠

④敲除 $cPKC\gamma$基因的 $TD$小鼠

（4）对 $TD$小鼠进行干预后，小鼠的记忆能力得到显著提高。基于本研究，写出2种可能的干预思路：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

将马铃薯去皮切块,加水煮沸一定时间,过滤得到马铃薯浸出液。在马铃薯浸出液中加入一定量蔗糖和琼脂,用水定容后灭菌,得到M培养基。

回答下列问题:

（1）M培养基若用于真菌的筛选,则培养基中应加入链霉素以抑制________的生长,加入了链霉素的培养基属于________培养基。    

（2）M培养基中的马铃薯浸出液为微生物生长提供了多种营养物质,营养物质类型除氮源外还有________(答出两点即可)。氮源进入细胞后,可参与合成的生物大分子有________(答出两点即可)。    

（3）若在M培养基中用淀粉取代蔗糖,接种土壤滤液并培养,平板上长出菌落后可通过加入显色剂筛选出能产淀粉酶的微生物。加入的显色剂是________该方法能筛选出产淀粉酶微生物的原理是________。    

（4）甲、乙两位同学用稀释涂布平板法测定某一土壤样品中微生物的数量,在同一稀释倍数下得到以下结果：

甲同学涂布了3个平板,统计的偏落数分别是110，140和149,取平均值133；

乙同学涂布了3个平板,统计的菌落数分别是27、169和176,取平均值124。

有人认为这两位同学的结果中,乙同学的结果可信度低,其原因是________。

已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制，但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交，子代中♀灰体:♀黄体:♂灰体:♂黄体为 $1:1:1:1$ 。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性。请根据上述结果，回答下列问题：

（1）仅根据同学甲的实验，能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上，并表现为隐性？

（2）请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，这两个实验都能独立证明同学乙的结论。（要求：每个实验只用一个杂交组合，并指出支持同学乙结论的预期实验结果。）

为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:

a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)

b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5mL,记录尿量

c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15mL,记录尿量,取尿液做尿糖定性实验。

回答下列问题：

（1）该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是________，    

（2）c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会________，取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有________。

（3）若某实验兔出现腹泻,尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于________的渗透压感受器,从而引起尿量减少。

大气中浓度持续升高的CO ₂会导致海水酸化，影响海洋藻类生长进而影响海洋生态。龙须菜是我国重要的一种海洋大型经济藻类，生长速度快，一年可多次种植和收获。科研人员设置不同大气CO ₂浓度（大气CO ₂浓度LC和高CO ₂浓度HC）和磷浓度（低磷浓度LP和高磷浓度HP）的实验组合进行相关实验，结果如下图所示。

回答下列问题：

（1）本实验的目的是探究在一定光照强度下，____________。

（2）ATP水解酶的主要功能是____________。ATP水解酶活性可通过测定____________表示。

（3）由图1、2可知，在较强的光照强度下，HC+HP处理比LC+HP处理的龙须菜净光合速率低，推测原因是在酸化环境中，龙须菜维持细胞酸碱度的稳态需要吸收更多的矿质元素，因而细胞____________增强，导致有机物消耗增加。

（4）由图2可知，大气CO ₂条件下，高磷浓度能____________龙须菜的净光合速率。磷等矿质元素的大量排放导致了某海域海水富营养化，有人提出可以在该海域种植龙须菜。结合以上研究结果，从经济效益和环境保护的角度分析种植龙须菜的理由是____________。

[生物--选修1：生物技术实践]

豆豉是大豆经过发酵制成的一种食品。为了研究影响豆豉发酵效果的因素，某小组将等量的甲、乙两菌种分别接入等量的A、B两桶煮熟大豆中并混匀，再将两者置于适宜条件下进行发酵，并在 $32h$ 内定期取样观测发酵效果。回答下列问题：

（1）该实验的自变量是____________________、__________________________。

（2）如果发现发酵容器内上层大豆的发酵效果比底层的好，说明该发酵菌是__________________________。

（3）如果在实验后，发现 $32h$ 内的发酵效果越来越好，且随发酵时间呈直线上升关系，则无法确定发酵的最佳时间；若要确定最佳发酵时间，还需要做的事情是__________________________。

（4）从大豆到豆豉，大豆中的成分会发生一定的变化，其中，蛋白质转变为__________________________，脂肪转变为__________________________。

研究人员探究植物根部生长素运输情况，得到了生长素运输方向示意图（图1）

（1）生长素从根尖分生区运输到伸长区的运输类型是＿＿＿＿＿。

（2）图2是正常植物和某蛋白N对应基因缺失型的植物根部大小对比及生长素分布对比，据此回答：

（i）N蛋白基因缺失，会导致根部变短，并导致生长素在根部＿＿＿＿＿处（填“表皮”或“中央”）运输受阻。

（ii）如图3，在正常植物细胞中， $PIN2$蛋白是一种主要分布在植物顶膜的蛋白，推测其功能是将生长素从细胞＿＿＿＿＿运输到细胞＿＿＿＿＿，根据图3，N蛋白缺失型的植物细胞中， $PIN2$蛋白分布特点为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）根据上述研究，推测N蛋白的作用是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，从而促进了伸长区细胞伸长。

根据“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验，回答下列问题。
(1)实验原理：DNA主要分布在细胞核内，RNA大部分存在于细胞质中。甲基绿和吡罗红两种染色剂对DNA和RNA的_________不同，甲基绿__________，吡罗红____________。
(2)利用甲基绿、吡罗红混合染色剂对细胞染色，可以显示_______。盐酸能够改变______，加速______，同时使_______与_______分离。

请回答有关“观察DNA和RNA在细胞中的分布”的实验中的问题：
(1)取人口腔上皮细胞时必须漱口，原因是
___________________________________________________________________。
把取出的口腔上皮细胞放入0.9%的生理盐水中，而不是放入蒸馏水中，原因是
__________________________________________________________________。
(2)水解时加入8%盐酸的目的应该包括________。(填选项)
A．改变细胞膜通透性，加速染色剂进入细胞
B．使染色体中的DNA与蛋白质分离
C．杀死细胞，有利于DNA与染色剂结合
D．水解DNA
(3)冲洗涂片时为什么用蒸馏水缓水流冲洗？
___________________________________________________________________          。
(4)利用吡罗红甲基绿染色剂对人口腔上皮细胞进行染色，显微镜下观察可以发现________。(填选项)
A．红色主要位于细胞核中，绿色主要位于细胞质中
B．绿色主要位于细胞核中，红色主要位于细胞质中
C．只有细胞核被染成红色 D．只有细胞质被染成绿色
(5)验证DNA和RNA的分布实验应该也可用紫色洋葱鳞片叶的表皮细胞来做，但要选择紫色洋葱鳞片叶的________(填“外”或“内”)表皮细胞，原因是
_____________________________________________________________               
                                                                             。

生活在干旱地区的一些植物（如植物甲）具有特殊的 $C{O}_2$固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收 $C{O}_2$，吸收的 $C{O}_2$通过生成苹果酸储存在液泡中；白天气孔关闭，液泡中储存的苹果酸脱羧释放的 $C{O}_2$可用于光合作用。回答下列问题：

（1）白天叶肉细胞产生 $\mathit{ATP}$的场所有　 　。光合作用所需的 $C{O}_2$来源于苹果酸脱羧和　　释放的 $C{O}_2$。

（2）气孔白天关闭、晚上打开是这类植物适应干旱环境的一种方式，这种方式既能防止　　，又能保证　　正常进行。

（3）若以 $\mathit{pH}$作为检测指标，请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的 $C{O}_2$固定方式。（简要写出实验思路和预期结果）

将室温（ $25℃$ ）饲养的某种体温为 $37℃$ 的哺乳动物（动物甲）随机分为两组，一组放入 $41℃$ 环境中 $1h$ （实验组）另一组仍置于室温环境中（对照组）。期间连续观察并记录这两组动物的相关行为，如果：实验初期，实验组动物的静卧行为明显减少，焦虑不安行为明显增加，回答下列问题：

（1）实验中，实验组动物皮肤的毛细血管会___________，汗液分泌会___________，从而起到调节体温的作用。

（2）实验组动物出现焦虑不安行为时，其肾上腺髓质分泌的激素会__________。

（3）本实验中设置对照组的目的是__________。

（4）若将室温饲养的动物甲置于 $0℃$ 的环境中，该动物会冷得发抖，耗氧量会_________，分解代谢会_________。

为了将某纳米抗体和绿色荧光蛋白基因融合表达，运用重组酶技术构建质粒，如图1所示。请回答下列问题：

（1）分别进行 $PCR$扩增片段 $F1$与片段 $F2$时，配制的两个反应体系中不同的有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，扩增程序中最主要的不同是＿＿＿＿＿＿。

（2）有关基因序列如图2。引物 $F2﹣F、F1﹣R$应在下列选项中选用＿＿＿＿＿＿。

A．	$ATGGTG﹣﹣﹣﹣﹣CAACCA$
B．	$TGGTTG﹣﹣﹣﹣CACCAT$
C．	$GACGAG﹣﹣﹣CTGCAG$
D．	$CTGCAG﹣﹣﹣﹣﹣CTCGTC$

（3）将 $PCR$产物片段与线性质粒载体混合后，在重组酶作用下可形成环化质粒，直接用于转化细菌。这一过程与传统重组质粒构建过程相比，无需使用的酶主要有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（4）转化后的大肠杆菌需采用含有抗生素的培养基筛选，下列叙述错误的有＿＿＿＿＿＿。

A．	稀释涂布平板需控制每个平板 $30～300$个菌落
B．	抗性平板上未长出菌落的原因一般是培养基温度太高
C．	抗性平板上常常会出现大量杂菌形成的菌落
D．	抗性平板上长出的单菌落无需进一步划线纯化

（5）为了验证平板上菌落中的质粒是否符合设计，用不同菌落的质粒为模板，用引物 $F1﹣F$和 $F2﹣R$进行了 $PCR$扩增，质粒 $P1～P4$的扩增产物电泳结果如图3。根据图中结果判断，可以舍弃的质粒有＿＿＿＿＿＿。

（6）对于 $PCR$产物电泳结果符合预期的质粒，通常需进一步通过基因测序确认，原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

下图是表示某植物叶肉细胞光合作用和呼吸作用的示意图。

据图回答下列问题：

（1）图中 ① 、 ② 、 ③ 、 ④ 代表的物质依次是_______________________、_______________________、_______________________、_________________，[H]代表的物质主要是_________________。

（2）B代表一种反应过程，C代表细胞质基质，D代表线粒体，则ATP合成发生在A过程，还发生在_________________（填"B和C""C和D"或"B和D"）。

（3）C中的丙酮酸可以转化成酒精，出现这种情况的原因是_________________。