观察及实验设计.doc

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热点探索训练5　观察和实验设计
一、选择题
1.(2006北京海淀一模，8) 下列诸项均是与“用高倍显微镜观察叶绿体和细胞质流动”实验有关的表述，其中正确的是（　　）
A.不选幼根做实验材料，因为根细胞无叶绿体，其细胞质不流动
B.叶绿体的形态和分布不会随着光照强度和方向的改变而改变
C.细胞质中叶绿体的位置移动是细胞质流动的标志
D.植物细胞质流动的速度，标志着该细胞同化作用的强弱
答案：C
解析：细胞质流动是所有活细胞都具有的生命现象，A选项错误；叶绿体的形态和分布随光照强度和方向而改变，如光照较弱时则以叶绿体较大的一面对着光源，增大光的吸收面积，利于光合作用，B选项错误；观察细胞质的流动是以叶绿体作为参照，流动的速度标志代谢的强弱，D选项错误。
2.为了研究用基因重组的方法所生产的药物X对癌症的治疗效果，有人计划进行如下实验：
（1）从癌症患者身上取得癌细胞，并培养此种细胞。
（2）给培养中的癌细胞添加药物X。
（3）观察药物X是否对癌细胞的生长带来变化。
上述的实验计划中存在不足。下列可供选择的改进方法中，正确的是(　　)
①将培养的癌细胞分成两组，一组添加药物X，一组不添加药物X，分别观察生长情况
②直接给癌症患者注射药物X，进行临床实验　
③设置一系列不同质量分数的药物X，分别添加给培养中的癌细胞，观察生长情况
A.①
B.①②
C.①③
D.①②③
答案：C
解析：根据实验设计的单一变量和对照原则，应设置两组实验，一组不添加药物X，为对照组，一组添加药物X，为实验组；设置一系列不同质量分数的药物X，分别添加给培养中的癌细胞，观察生长情况，目的是明确治疗癌症所需的最适的药物X的质量分数。
3.(2006江苏苏州二模，6) 下列前项为实验试剂，后项为试剂在实验中的作用，正确的是（　　）
A.斐林试剂，使蔗糖呈现砖红色沉淀
B.碳酸钙，使植物的叶研磨得更充分
C.酒精，使细胞中的DNA溶解
D.醋酸洋红溶液，使细胞中的染色体着色
答案：D
解析：可溶性糖中的还原性糖与斐林试剂发生颜色反应，蔗糖为非还原性糖，A选项错误；二氧化硅使植物中的叶研磨得更充分，碳酸钙防止在研磨时叶绿体中的色素受到破坏，B选项错误；DNA不溶于酒精，C选项错误。
4.将等量的、微量的NH、PO、K+、Ca2+共同置于100 mL蒸馏水中，再放入一些新鲜的水稻根尖，一段时间后，测定溶液中上述四种离子和水的含量变化（见下表）。实验结果不能说明的问题是(　　)
项目
H2O
NH
K+
Ca2+
PO
减少量
0%
23%
12%
37%
14%
A.根吸水的方式主要以渗透作用为主
B.根对矿质离子吸收不是等比例进行的
C.根细胞吸收矿质离子的方式是主动运输
D.根吸收矿质离子的过程不受温度的影响
答案：B
解析：通过表中数据可以说明，根吸收水分和吸收矿质离子是相对独立的过程，根吸收不同离子是有差异的。从表中数据提供的数字分析，A、C、D项所述内容没有涉及。
5.将一块紫色洋葱鳞片叶外表皮放在某一浓度的蔗糖溶液中，制成装片，放在显微镜下观察发现有3种状态的细胞（如下图所示）。你认为这3个细胞实验前细胞中细胞液的浓度关系是（　　）

A.A>B>C
B.A<B<C
C.B>A>C
D.B<A<C
答案：A
解析：同一块洋葱表皮上的不同细胞内细胞液浓度可能存在差异。成熟的植物细胞（如洋葱表皮细胞）能够发生渗透作用，当外界溶液浓度高于细胞液浓度时，细胞失水发生质壁分离；而且，在一定范围内外界溶液浓度越高，细胞失水越多，质壁分离程度越大。
6.某兴趣小组将生物园里的二倍体黄瓜的雌花分为四组，处理方法如下表。其中最可能获得二倍体无子黄瓜的处理组是 (　　)
组别
甲
乙
丙
丁
处理
自然状态
开花后，用适宜浓度的生长素处理柱头
开花前套上纸袋，开花后，用适宜浓度的生长素处理柱头，然后再套上纸袋
开花前套上纸袋，开花后，用适宜浓度的秋水仙素处理柱头，然后再套上纸袋
注：黄瓜是雌雄异花的植物。
A.乙组
B.乙组和丙组
C.丙组
D.丙组和丁组
答案：C
解析：甲在自然状态下，通过昆虫的传粉受精，可以获得有子果实；乙为开花后再用适宜浓度的生长素溶液处理柱头，由于开花后已经完成了受精作用，因此仍然获得有子果实；丙为开花前套上纸袋，开花后再用适宜浓度的生长素溶液处理柱头，然后又套上纸袋，避免了外来花粉的自然受精，由于子房没有受精，因此可以获得无子果实；丁由于开花后不再套上纸袋，还可能受精，仍可能出现有子果实。
7.为了研究高等动物内分泌腺的功能，有人做了下述实验：将体重恰好相等的三只雄性小狗分别编号为甲、乙、丙。A狗不作任何处理，该狗发育正常。而对B、C两只狗分别进行了不同的处理。一段时间后，对三只狗进行血液分析，得到实验数据如下：
实验狗
雄性激素（微克/100克血）
甲状腺素（微克/100克血）
生长激素（微克/100克血）
甲
4
3
6
乙
3.5
0.1
5.8
丙
3.8
2.8
0.1
由表中可知，三只狗中可能被摘除甲状腺的是（　　）
A.甲
B.乙
C.丙
D.乙和丙
答案：B
解析：将表中乙、丙的数据和甲进行比较可知，乙狗血中的甲状腺激素含量降低了，丙狗血中的生长激素含量降低了，由此推知，乙狗被摘除了甲状腺，丙狗被摘除了垂体。
8.(2006北京东城一模，11) 某科学家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，成功地证明了光合作用中产生了淀粉。此实验中（　　）
A.没有对照
B.不需要对照
C.曝光处为对照
D.遮光处为对照
答案：D
解析：通过对照实验可以说明实验目的，本实验的目的是要证明光合作用产物是淀粉，实验中处理的叶片，一半在光下，一半在暗处（遮光处）。已经设置了暗处为对照组。
9.某科技活动小组为了了解施用化肥对土壤的影响，做了如下调查，下面分析正确的是(　　)
抽样调查、检验统计表
项目
类别
颗粒大小
板结度
Ph
微生物数量
菜1（丘陵）
较小
较松软
5
35个
菜2（丘陵）
较小
较松软
7.2
33个
菜3（平坝）
较小
较松软
6.5
28个
菜4（平坝）
较小
较松软
7
37个
耕1（丘陵）
较
较硬
5.7
17个
耕2（丘陵）
大
硬
5.6
12个
耕3（平坝）
大
硬
5.5
8个
耕4（平坝）
较大
较硬
5.5
9个
A.长期施用化肥的耕地比很少施用化肥的菜地的土壤颗粒更大，土质较硬，酸性较大，微生物数量较少
B.化肥很多是有机肥，说明有机肥也可杀死微生物
C.施用的化肥能够全部被吸收，因为矿质离子是以主动运输方式吸收的
D.化肥施用后，微生物减少，有利于植物的生长，有利于作物产量提高
答案：A
解析：比较菜地与耕地的统计数据可知，菜地的土壤颗粒小、土质松软、pH接近中性、微生物数量较多，而耕地则与之相反，原因是耕地长期施用化肥，而菜地则经常施用农家肥，施用化肥少。化肥是无机肥，溶于水后形成矿质离子，使土壤溶液具有一定浓度，部分微生物无法在此环境中生长，如硝化细菌等，这样使氮无法有效利用，对植物生长不利；植物对离子的吸收具有选择性，施用的化肥不一定刚好满足植物生长的需要，过多造成环境污染。长期施用化肥易使土壤板结，使作物产量和品质下降。
10.如下图所示，甲、乙两瓶盛有等量相同浓度的葡萄糖溶液，溶液内同时加入足量同种酵母菌，甲瓶内溶液不断通入N2，乙瓶内不断通入O2，1 h后，测定两瓶溶液的pH，结果是（　　）

A.乙的pH高于甲
B.甲pH下降，乙上升
C.甲pH上升，乙下降
D.乙的pH低于甲
答案：D
解析：甲瓶内不断通入N2，因此甲瓶内酵母菌进行无氧呼吸，1摩尔葡萄糖产生2摩尔CO2；乙瓶内不断通入氧气，因此酵母菌进行有氧呼吸，1摩尔葡萄糖产生6摩尔CO2，所以乙瓶内产生的CO2比甲瓶多，乙瓶的pH比甲瓶低。
11.把甲、乙两瓶（甲瓶中装有萌发的种子，乙瓶中装有等量未萌发的种子），放在温暖的地方，24小时后，将燃烧的蜡烛放进甲瓶里，火焰立刻熄灭，若放进乙瓶里，火焰不熄灭，这个实验直接说明了（　　）
A.萌发的种子进行着呼吸作用
B.萌发的种子进行着有氧呼吸
C.萌发的种子需要氧气
D.萌发的种子释放二氧化碳
答案：C
解析：将燃烧的蜡烛放进甲瓶里，火焰立刻熄灭，说明甲瓶中氧气极少；导致这种现象的原因是萌发的种子主要进行有氧呼吸，消耗大量的氧气所致。
二、非选择题
12.猪笼草是一种食虫植物，它的叶能捕捉昆虫，并以其分泌物消化虫体。为探究该分泌物的性质，即所含消化酶的种类，有人设计一个实验方案（包含有实验原理、材料用具、实验假设、方案步骤及相应的结论）。请你完成实验方案的有关设计。
（1）实验原理：①酶的作用具有专一性，蛋白酶只能催化蛋白质水解，脂肪酶只能催化脂肪水解，淀粉酶只能催化淀粉水解；②酶的活性受温度影响，在最适温度时，酶活性最大。
（2）材料用具：洁净的试管若干支，瘦肉、肥肉、马铃薯片、清水、猪笼草、新鲜的分泌物、水浴锅等。
（3）实验假设：______________________________________________________。
（4）实验步骤：①取洁净的试管六支，分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三组，分别标号为A与A′、B与B′、C与C′；②每组中A、B、C试管各加入2mL新鲜分泌物，A′、B′、C′试管中加入等量的清水；③向A与A′、B与B′、C与C′试管中分别各加入适量的瘦肉块、肥肉块和马铃薯块；④________________________________________________________。
（5）预测Ⅱ组可能出现的结果及相应的结论：__________________________________________________________________。
答案：（3）猪笼草的分泌物中含有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶
（4）④将六支试管放入相同适宜温度的水浴锅中，保持其他条件相同且适宜，反应相同的一段时间后，观察各试管中瘦肉块、肥肉块、马铃薯块是否消失
（5）若B组试管中肥肉块消失，B′组不消失，则说明分泌物中会有脂肪酶，若B与B′组肥肉块都不消失，则说明分泌物中不会有脂肪酶
解析：实验假设是对可见现象提出一种推测或解释，也是科学研究方法重要的一环，是由问题决定的。所以在做假设时，首先要弄清问题是什么。其次，假设的作出与你的基本预测有很大关系，如果你的基本预测是肯定的，你的假设就是肯定的假设；如果你的基本预测是否定的，你的假设就是否定的。所以该实验假设为猪笼草的分泌物中会有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶。实验设计的最后，往往需要预测实验结果，在结果预测上要全面、准确。该实验是探究性的，假设是模糊的，那么，结果的预测也是不确定的，只能把各种有可能出现的实验现象都考虑在内，再由各种现象来推出相应的结论。
13.研究表明，细胞分裂素可以延缓叶片的衰老。生物学兴趣小组的同学想通过实验检验生长素是否也具有延缓叶片衰老的作用。请你利用离体的叶片设计一个实验来探究这个问题。
（1）实验目的：探究生长素是否具有延缓叶片衰老的作用。
（2）实验原理：离体的叶子会逐渐衰老，叶片变黄，使用一定浓度的细胞分裂素处理之后，可以显著地延长保绿时间，推迟离体叶片衰老。
（3）材料用具：足够数量的植物离体叶片、一定浓度的细胞分裂素和生长素、所需的相关器材和用具。
（4）实验步骤（写出实验的思路即可）：
（5）结果预测和结论：
①______________________________________________________，
②______________________________________________________，
③______________________________________________________，
④______________________________________________________，
⑤______________________________________________________。
答案：（4）①把植物的离体叶片随机均分成A、B、C三组；②分别用适宜浓度的细胞分裂素和适宜浓度的生长素处理A、B两组叶片，C组不作任何处理；③观察并记录叶片的保绿时间　（5）①B组叶片与A组叶片的保绿时间相差不大，说明生长素也具有延缓叶片衰老的作用　②B组叶片与C组叶片的保绿时间相差不大，说明生长素对叶片的衰老无影响　③B组叶片的保绿时间在A组与C组之间，说明生长素具有延缓叶片衰老的作用，但是没有细胞分裂素作用明显　④B组叶片比C组叶片的保绿时间更短，说明生长素具有加速叶片衰老的作用　⑤B组叶片比A组叶片的保绿时间更长，说明生长素比细胞分裂素更具有延缓叶片衰老的作用
解析：本实验的实验变量是生长素，所以本实验的目的是研究生长素与叶片衰老的关系，因此实验设计时，要遵循单一变量原则和对照原则，实验组用生长素处理，对照组用细胞分裂素、水处理。

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