专题15 实验与探究.docx

[重温考纲要求]　1.能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用。2.具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。4.能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订。

1.观察类实验的相关判断
(1)组织切片上滴加苏丹Ⅲ染液，显微观察有橘黄色颗粒说明有脂肪(　√　)
(2)观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，可观察到分裂末期细胞内细胞板向四周扩展形成新的细胞壁(　×　)
(3)以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核(　×　)
(4)只有在保持细胞活性的条件下，才能用健那绿染色观察动物细胞中的线粒体(　√　)
(5)制作细胞的有丝分裂装片时，洋葱根尖解离后直接用龙胆紫溶液染色(　×　)
(6)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(　×　)
(7)光学显微镜可用于观察植物细胞的质壁分离现象(　√　)
(8)洋葱表皮细胞滴加蔗糖溶液后，发生质壁分离说明细胞有活性(　√　)
2.鉴定类实验的相关判断
(1)组织样液中滴加斐林试剂，不产生砖红色沉淀说明没有还原糖(　×　)
(2)鉴定待测样液中的蛋白质时，先加NaOH溶液，振荡后再加CuSO4溶液(　√　)
(3)马铃薯块茎捣碎后的提取液可检测出蛋白质(　√　)
(4)在25 ℃的实验条件下可顺利完成光合色素的提取与分离(　√　)
(5)在95%乙醇中加入无水Na2CO3后可提高色素的溶解度(　√　)
(6)检测试管中的梨汁是否有葡萄糖，可加入适量斐林试剂后，摇匀并观察颜色变化(　×　)
3.模拟调查类实验的相关判断
(1)在“探究细胞大小与物质运输的关系”实验中，计算紫红色区域的体积与整个琼脂块的体积之比，能反映NaOH进入琼脂块的速率(　×　)
(2)用标志重捕法调查田鼠种群密度及农田土壤小动物的丰富度(　×　)
(3)用标志重捕法调查达乌尔黄鼠的丰富度(　×　)
(4)随机扫取表层土取样，可以调查土壤小动物类群丰富度(　×　)
(5)调查人群中红绿色盲发生率，为减少实验误差而采取的措施是调查足够大的群体，随机取样并统计(　√　)
4.探究类实验的相关判断
(1)探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液在室温下混合后于不同温度下保温(　×　)
(2)检测酵母菌培养过程中是否产生CO2可判断其呼吸方式(　×　)
(3)在“探究α－萘乙酸促进插条生根的最适浓度”实验中，用高浓度组的α－萘乙酸溶液浸泡插条基部一天后，观察生根情况以确定最适浓度(　×　)
(4)探索2,4－D促进插条生根的最适浓度，为减少实验误差而采取的措施是预实验确定浓度范围(　×　)
(5)对培养液中酵母菌数量进行计数，为减少实验误差而采取的措施是多次计数取平均值(　√　)

一、“万变不离纲”的教材实验

1.(2016·全国丙，2)在前人进行的下列研究中，采用的核心技术相同(或相似)的一组是(　　)
①证明光合作用所释放的氧气来自于水
②用紫外线等处理青霉菌选育高产青霉素菌株
③用T2噬菌体侵染大肠杆菌证明DNA是遗传物质
④用甲基绿和吡罗红对细胞染色，观察核酸的分布
A.①② B.①③
C.②④ D.③④
答案　B
解析　①和③都采用了放射性同位素标记法，故B项正确。
2.(2014·新课标全国Ⅰ，4)下列关于植物细胞质壁分离实验的叙述，错误的是(　　)
A.与白色花瓣相比，采用红色花瓣有利于实验现象的观察
B.用黑藻叶片进行实验时，叶绿体的存在会干扰实验现象的观察
C.用紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位观察到的质壁分离程度可能不同
D.紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞的液泡中有色素，有利于实验现象的观察
答案　B
解析　植物细胞的原生质层相当于一层半透膜，原生质层包括细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，植物细胞的质壁分离指的是原生质层与细胞壁的分离。红色花瓣是由液泡内花青素的颜色呈红色导致的，所以用红色花瓣作为实验材料有利于实验现象的观察，A项正确。黑藻叶片中的叶绿体显绿色，液泡中细胞液的颜色接近无色，两者之间有颜色差异，因此叶绿体的存在不会干扰实验现象的观察，B项错误。紫色洋葱鳞片叶外表皮不同部位的细胞细胞液浓度可能不同，观察到的质壁分离程度可能不同，C项正确。通常做植物细胞质壁分离实验时用紫色洋葱的鳞片叶外表皮，因外表皮细胞的液泡中有较多色素，发生质壁分离时容易观察，D项正确。
3.(2011·新课标全国，6)下表中根据实验目的，所选用的试剂与预期的实验结果正确的是(　　)

实验目的
试剂
预期的实验结果
A
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
醋酸洋红
染色体被染成紫红色
B
检测植物组织中的脂肪
双缩脲试剂
脂肪颗粒被染成红色
C
检测植物组织中的葡萄糖
甲基绿
葡萄糖与甲基绿作用，生成绿色沉淀
D
观察DNA和RNA在细胞中的分布
斐林试剂
吡罗红
斐林试剂将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色

答案　A
解析　在观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，用碱性染料如龙胆紫溶液或醋酸洋红液进行染色，使细胞核中的染色体(质)着色，醋酸洋红液可将染色体(质)染成紫红色，A项正确。脂肪的检测试剂为苏丹Ⅲ染液或苏丹Ⅳ染液，双缩脲试剂是用来检测蛋白质的试剂，B项错误。植物组织中的葡萄糖属于还原糖，可用斐林试剂进行检测，看是否产生砖红色沉淀；而甲基绿可将DNA染成绿色，故C、D项错误。
4.(2015·山东，3)下列有关生物学实验的叙述，正确的是(　　)
A.叶绿体色素滤液细线浸入层析液，可导致滤纸条上色素带重叠
B.低温诱导大蒜根尖时间过短，可能导致难以观察到染色体加倍的细胞
C.用显微镜观察洋葱根尖装片时，需保持细胞活性以便观察有丝分裂过程
D.将洋葱表皮放入0.3 g/mL蔗糖溶液中，水分交换平衡后制成装片观察质壁分离过程
答案　B
解析　色素分离时，若滤液细线浸入层析液，不会出现色素带，A错误；低温诱导染色体数目加倍实验中，若诱导大蒜根尖时间过短，染色体数目可能并未加倍，B正确；用显微镜观察洋葱根尖细胞装片时，细胞在解离时已死亡，不可能再继续分裂进程了，C错误；观察植物细胞质壁分离时，先制作装片，再观察细胞质壁分离状况，D错误。
5.(2014·新课标Ⅱ，4)将某植物花冠切成大小和形状相同的细条，分为a、b、c、d、e和f组(每组的细条数相等)，取上述6组细条分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡相同时间后测量各组花冠细条的长度，结果如下图所示。假如蔗糖溶液与花冠细胞之间只有水分交换，则(　　)

A.实验后，a组液泡中的溶质浓度比b组的高
B.浸泡导致f组细胞中液泡的失水量小于b组的
C.a组细胞在蔗糖溶液中失水或吸水所耗ATP大于b组
D.使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间
答案　D
解析　A项，通过图示可以看出，a组和b组实验前长度/实验后长度的值都小于1，表明细胞吸水导致细条变长；由于a组实验前长度/实验后长度的值小于b组实验前长度/实验后长度的值，说明a组吸水较多，b组吸水较少，所以实验后a组液泡中的溶质浓度比b组的低。B项，分析柱状图可知，f组细胞失水，而b组细胞吸水，因此浸泡导致f组细胞中液泡的失水量大于b组的。C项，水分进出细胞的方式是自由扩散，不消耗ATP。D项，根据柱状图可知，在浓度为0.4 mol·L－1的蔗糖溶液中的c组细胞吸水，而在浓度为0.5 mol·L－1的蔗糖溶液中的d组细胞失水，所以使细条在浸泡前后长度不变的蔗糖浓度介于0.4～0.5 mol·L－1之间。

悟规律
对教材中常规实验的考查一般体现在：(1)对实验原理、实验材料和实验试剂的分析和解释；(2)对实验设计中对照实验的分析和解释；(3)对实验结果的分析和解释；(4)基本实验操作仪器的使用(例如显微镜)。解答这一类题的关键是要十分熟悉教材实验，掌握生物学科基本的实验设计思想、实验方法及常规实验步骤与实验分析等。

1.观察类实验的比较
实验名称
细胞的状态
染色剂
生物材料
观察DNA和RNA在细胞中的分布
死细胞
吡罗红甲基绿染色剂
人的口腔上皮细胞
观察线粒体
活细胞
健那绿
观察细胞的减数分裂
死细胞
无(为固定装片)
蝗虫精母细胞
低温诱导植物染色体数目的变化
死细胞
改良苯酚品红染液
洋葱根尖分生区细胞
观察细胞的有丝分裂
死细胞
龙胆紫(或醋酸洋红)
观察多种多样的细胞
活或死细胞
无需
染色
酵母菌细胞、水绵细胞、叶的保卫细胞、鱼的红细胞等
观察叶绿体
活细胞
藓类的叶(或菠菜叶、黑藻叶)
观察植物细胞的质壁分离与复原
活细胞
紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞

2.鉴定类实验的比较
实验名称
鉴定对象
试剂
颜色
生物材料
备注
淀粉的
鉴定
淀粉
碘液
蓝色
脱色的叶片

还原糖
的鉴定
还原糖
斐林
试剂
砖红色
沉淀
苹果或梨
的匀浆等
甲、乙液现配现用、水浴加热
脂肪
的鉴定
脂肪
苏丹Ⅲ(或Ⅳ)染液
橘黄(或红)色
花生种子切片
需用高倍镜观察
蛋白质
的鉴定
蛋白质
双缩脲试剂
紫色
豆浆、稀蛋清等
先加A液，后加B液，摇匀使用
尿糖的检测
葡萄糖
葡萄糖试纸
有色
水、葡萄糖溶液、三份模拟“尿样”

绿叶中色素的提取和分离
四种
色素
提取液：无水乙醇；分离液：层析液
胡萝卜素：橙黄色；叶黄素：黄色；叶绿素a：蓝绿色；叶绿素b：黄绿色
新鲜的
绿叶(如
菠菜叶)
加入二氧化硅是为了研磨得更充分；碳酸钙可防止研磨中色素被破坏

3.调查实验的比较
课题
调查对象
统计方法
计算公式
调查人群中某种遗传病
人群
汇总法
发病率＝
×100%
种群密度的取样调查
活动范围
大的动物
标志重捕法
＝

植物
样方法
种群密度＝所取各样方的种群密度和/所取样方数
土壤中小动物类群丰富度的研究
土壤中的小动物
记名计算法、
目测估计法

4.探究类实验的比较

课题
探究对象
检测或统计方法
探究影响酶活性的因素
温度对酶活性的影响
根据蓝色深浅判断淀粉分解状况，进而推断出不同温度下淀粉酶的活性
滴加碘液后溶液颜色变化情况
pH对酶活性的影响
通过检验O2生成量，判断不同pH下H2O2酶的活性
点燃但无火焰的卫生香燃烧情况
探究酵母菌细胞呼吸的方式
检测酵母菌培养液中CO2产生量及是否有酒精生成，判断酵母菌的呼吸方式
CO2使澄清石灰水变混浊或CO2使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄；橙色的重铬酸钾溶液在酸性条件下与酒精发生反应，变成灰绿色
探索生长素类似物促进插条生根的最适浓度
促进插条生根的最适生长素类似物浓度
不同浓度生长素类似物处理后的扦插枝条的生根情况
探究培养液中酵母菌种群数量的变化
酵母菌种群数量
抽样检测法(用血细胞计数板进行计数)

题型一　教材基础实验相关内容考查
1.下列有关实验的描述，正确的是(　　)
A.鉴定还原糖的实验中，刚加入斐林试剂时组织样液呈无色，加热后变成砖红色
B.在观察口腔上皮细胞DNA和RNA分布时，盐酸的作用是对该细胞进行解离
C.选取经低温诱导的洋葱根尖制成的临时装片，在显微镜下观察不到联会现象
D.探究温度对酶活性的影响时，将酶与底物溶液混合后置于不同温度下保温
答案　C
解析　鉴定还原糖的实验中，组织样液中加入斐林试剂后溶液呈现蓝色(斐林试剂的颜色)，加热后变成砖红色，A错误；在观察口腔上皮细胞的DNA和RNA分布时，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，促使染色剂进入细胞膜，同时使染色质中的DNA与蛋白质分开，B错误；洋葱根尖只能进行有丝分裂，不会出现联会、四分体等现象，C正确；探究温度对酶活性的影响时，要先将酶与底物溶液分别处于相应温度一段时间后，再混合于不同温度下保温，因为一旦酶与底物接触就会进行反应，影响实验结果，D错误。
2.菠菜绿叶是叶绿体色素提取和分离实验常用的材料，下列叙述正确的是(　　)
A.加入碳酸钙的目的是充分研磨叶片
B.实验过程中要迅速连续多次画滤液细线
C.在滤纸上最窄的色素带呈橙黄色
D.由于叶绿体的存在，菠菜叶肉细胞不可用于质壁分离实验
答案　C
解析　加入碳酸钙的目的是防止光合色素被破坏，A错误；实验过程中，画滤液细线时应画一次，晾干后，再画下一两次，B错误；胡萝卜素在光合色素中含量最少，在滤纸条上，最窄的就是橙黄色的胡萝卜素，C正确；菠菜叶肉细胞中存在大液泡，可以用于质壁分离实验，D错误。
3.下列关于实验的叙述，正确的是(　　)
A.用卡诺氏液固定细胞形态后需用清水冲洗
B.蔗糖的水解产物与斐林试剂作用可生成砖红色沉淀
C.菠菜的叶肉细胞可用于观察DNA和RNA的分布
D.根据绿叶中色素在无水乙醇中溶解度不同，可对色素进行分离
答案　B
解析　用卡诺氏液固定细胞形态后需用体积分数95%的酒精冲洗，A项错误；蔗糖的水解产物是果糖和葡萄糖，果糖和葡萄糖都属于还原糖，因此与斐林试剂作用可生成砖红色沉淀，B项正确；菠菜的叶肉细胞因含有叶绿体而呈现绿色，会对实验结果的观察产生干扰，所以不能用于观察DNA和RNA的分布，C项错误；根据绿叶中色素在层析液中溶解度不同，可对色素进行分离，D项错误。
4.下列实验中不是依据对照原则设计的是(　　)
A.探究培养液中酵母菌种群数量的变化
B.探究pH对过氧化氢酶活性的影响
C.探究酵母菌细胞呼吸方式
D.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度
答案　A
解析　探究培养液中酵母菌种群数量的变化实验中没有设置对照组，使用数学模型的方法，A正确；探究pH对过氧化氢酶活性的影响实验中利用不同的pH作为对照，B错误；探究酵母菌细胞呼吸方式实验中有氧条件和无氧条件作为对照，C错误；探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中不同浓度的生长素类似物作为对照，D错误。
5.高中生物学实验中，以下操作对估测结果的数值准确性影响最大的一项是(　　)
A.估测细胞周期各时期时长，可统计多个视野中各时期细胞数量所占比例
B.估测狭长样地中蒲公英数量，可用等距取样法选取样方
C.估测培养液中酵母菌的种群数量，可用滴管从静置培养液的中层取样
D.估测某地域灰地鼠的数量，可采用标志重捕法
答案　C
解析　视野中各时期细胞数量所占比例反映该时期持续时间的长短，统计多个视野取平均值可以使结果更准确；在狭长的样地中取样可用等距取样法；估测培养液中酵母菌的种群数量时，应将培养液摇匀后取样，从静置培养液的中层取样误差较大；标志重捕法适合对活动能力强、活动范围广的动物进行种群密度的调查，因此估测某地域灰地鼠的数量，可采用标志重捕法。
6.下列有关实验变量的叙述，正确的是(　　)
A.探究温度对酶活性影响，酶催化的反应速率是自变量
B.模拟探究细胞大小与物质运输关系，正方体琼脂块的体积大小是无关变量
C.观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离与复原的实验中，原生质层位置的变化是无关变量
D.探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用，插条生根数是因变量
答案　D
解析　探究温度对酶活性的影响，温度是自变量，酶催化的反应速率是因变量，故A错误；模拟探究细胞大小与物质运输关系，正方体琼脂块的体积大小是自变量，故B错误；观察洋葱鳞片叶外表皮质壁分离与复原的实验中，原生质层位置的变化是因变量，故C错误；探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用中，插条生根数量是因变量，故D正确。
技法提炼
教材实验中药品的应用
(1)酒精：可用于消毒、洗去浮色、DNA的粗提取、叶片脱色及配制解离液等。
①50%的酒精溶液：在脂肪鉴定中，用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染色，再用50%的酒精溶液洗去浮色。
②95%的酒精溶液：用于有丝分裂实验中的解离液的配制；冷却的体积分数为95%的酒精可用于提纯DNA；在证明光合作用产生淀粉的实验中，可用于叶片脱色。
③无水乙醇：用于光合色素的提取与分离的实验中提取叶绿体中的色素。
(2)盐酸
实验名称
盐酸浓度
盐酸的作用
观察DNA和RNA在细胞中的分布
质量分数为8%的盐酸
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
探究pH对H2O2酶活性的影响
质量分数为5%的盐酸
改变酶的pH，提供酸性环境
观察根尖分生组织细胞的有丝分裂
质量分数为15%的盐酸
使组织中的细胞相互分离开，即解离
低温诱导植物染色体数目的变化

(3)NaOH溶液
①在鉴定组织中蛋白质的存在时，0.1 g/mL的NaOH的溶液作为双缩脲试剂的成分之一，为该实验提供碱性环境。
②在鉴定组织中还原糖的存在时，0.1 g/mL的NaOH溶液作为斐林试剂的成分之一。
③在与光合作用有关的实验中，用NaOH溶液吸收装置中的CO2，以保证装置中没有CO2存在。

题型二　教材中科学家经典实验的内容考查
7.下列关于同位素标记法应用的描述，最恰当的是(　　)
A.可用18O2探究有氧呼吸的整个过程
B.可用HPO4验证线粒体是ATP合成的主要场所
C.不能用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸研究逆转录过程
D.不能用15N标记的DNA研究其复制方式
答案　B
解析　氧气只在有氧呼吸的第三阶段参与反应，不能用18O2探究有氧呼吸的整个过程，A错误；线粒体是合成ATP的主要场所，ATP中含有P元素，故可用HPO4验证线粒体是ATP合成的主要场所，B正确；逆转录是由RNA形成DNA的过程，DNA的基本单位是脱氧核苷酸，能用3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷酸研究逆转录过程，C错误；可用15N标记的DNA研究其复制方式，D错误。
8.下列关于生物科学研究方法和生物实验操作的叙述中，表述完全准确的一组是(　　)
①研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验——同位素标记法
②摩尔根证明“基因在染色体上”——类比推理法
③DNA双螺旋结构的发现和研究某种群数量变化规律——模型构建法
④在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，盐酸用于加速健那绿进入细胞，并将DNA染色
⑤在“生物组织中蛋白质的检测”实验中，NaOH用于营造碱性环境
⑥利用血细胞计数板计数微生物时，需先将样液摇匀，再滴加到计数室，最后盖上盖玻片
A.①③⑥ B.①③⑤
C.①②⑤ D.②③④
答案　B
解析　研究光合作用的反应过程和噬菌体侵染细菌实验都运用到了同位素标记法，故①正确。摩尔根运用假说－演绎法证明了基因在染色体上，故②错误，故C、D错误。DNA双螺旋结构的发现利用的是构建物理模型，研究某种群数量变化规律利用的是构建数学模型，故③正确。在“观察DNA和RNA在细胞中的分布”实验中，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，同时使染色体中的DNA和蛋白质分开，利于DNA的染色，故④错误。在“生物组织中蛋白质的检测”实验中，先滴加NaOH是为了营造碱性环境，故⑤正确。利用血细胞计数板计数微生物时，需先将样液摇匀，应先盖盖玻片再滴加样液，故⑥错误，故A错误、B正确。
9.下列关于生物科学研究方法的叙述中，正确的是(　　)
①分离各种细胞器可以采用差速离心法
②赫尔希和蔡斯用放射性同位素标记法研究噬菌体的遗传物质
③沃森和克里克用构建数学模型的方法研究DNA的结构
④摩尔根运用类比推理的方法证明了基因位于染色体上
⑤研究分泌蛋白的合成和分泌利用的是放射性同位素示踪法
⑥利用光学显微镜观察细胞膜的磷脂双分子层
⑦研究细胞核的功能时通常采用去核、核移植等方法
A.①②⑤⑦ B.①③⑤⑦
C.②③④⑥ D.②④⑥⑦
答案　A
解析　分离各种细胞器可以采用差速离心法，①正确；赫尔希和蔡斯研究噬菌体的遗传物质时采用的是放射性同位素标记法，②正确；沃森和克里克用构建物理模型的方法研究DNA的结构，③错误；摩尔根运用假说—演绎法证明了基因位于染色体上，④错误；研究分泌蛋白的合成和分泌，利用的是放射性同位素示踪法，⑤正确；利用光学显微镜观察不到细胞膜的磷脂双分子层，⑥错误；研究细胞核的功能时通常采用去核、核移植等方法，⑦正确。
10.以下关于生物学实验方法或技术的叙述中，正确的是(　　)
A.探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，使用NaOH溶液除去通入空气中的水分
B.构建DNA模型时，使用6种不同形状的塑料片来准确表示DNA的结构
C.转基因技术中，使用带放射性标记的目的基因来检测目的基因是否表达
D.调查种群密度时，使用标志重捕法精准调查出某水域河蟹的数量
答案　B
解析　探究酵母菌细胞呼吸方式实验中，使用NaOH溶液除去通入空气中的二氧化碳，A错误；构建DNA模型时，使用6种不同形状的塑料片来准确表示DNA的结构中的四种碱基、磷酸和脱氧核糖，B正确；转基因技术中，使用带放射性标记的目的基因来检测目的基因是否导入受体细胞，C错误；标志重捕法只能估略地计算种群密度，无法精确，D错误。
技法提炼
教材经典实验的14个研究方法
(1)制作DNA分子双螺旋结构模型——构建物理模型法。
(2)种群数量增长模型——构建数学模型法。
(3)分离各种细胞器——差速离心法。
(4)证明DNA进行半保留复制——密度梯度离心法。
(5)分离叶绿体中的色素——纸层析法。
(6)观察根尖分生组织细胞的有丝分裂——死体染色法。
(7)观察线粒体——活体染色法。
(8)探究酵母菌的呼吸方式——对比实验法和产物检测法。
(9)赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验——同位素标记法。
(10)摩尔根证明基因在染色体上——假说—演绎法。
(11)萨顿提出“基因位于染色体上”的假说——类比推理法。
(12)调查土壤中小动物类群的丰富度——取样器取样法。
(13)估算种群密度(运动能力强的生物)——标志重捕法。
(14)估算种群密度(运动能力弱的生物)——样方法。

二、“环环相扣”的实验探究

1.(2013·新课标全国Ⅱ，32)已知果蝇长翅和小翅、红眼和棕眼各为一对相对性状，分别受一对等位基因控制，且两对等位基因位于不同的染色体上。为了确定这两对相对性状的显隐性关系，以及控制它们的等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上(表现为伴性遗传)，某同学让一只雌性长翅红眼果蝇与一只雄性长翅棕眼果蝇杂交，发现子一代中表现型及其分离比为长翅红眼∶长翅棕眼∶小翅红眼∶小翅棕眼＝3∶3∶1∶1。
回答下列问题：
(1)在确定性状显隐性关系及相应基因位于何种染色体上时，该同学分别分析翅长和眼色这两对性状的杂交结果，再综合得出结论。这种做法所依据的遗传学定律是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)通过上述分析，可对两对相对性状的显隐性关系及其等位基因是位于常染色体上，还是位于X染色体上做出多种合理的假设，其中的两种假设分别是：翅长基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上，棕眼对红眼为显性；翅长基因和眼色基因都位于常染色体上，棕眼对红眼为显性。那么，除了这两种假设外，这样的假设还有__________种。
(3)如果“翅长基因位于常染色体上，眼色基因位于X染色体上，棕眼对红眼为显性”的假设成立，则理论上，子一代长翅红眼果蝇中雌性个体所占比例为__________________________，子一代小翅红眼果蝇中雄性个体所占比例为______________________。
答案　(1)基因的分离定律和自由组合定律(或自由组合定律)
(2)4
(3)0　1(或100%)
解析　(1)从题意分析可知，两对相对性状的遗传分析是从一对相对性状分析考虑的。分别就翅长和眼色两个性状分析，故符合孟德尔的一对相对性状的分离定律，当两对相对性状的组合也就是自由组合定律的分析特征了。故依据的是基因的分离定律和自由组合定律(或自由组合定律)。(2)依题意，假设翅长用(A、a)，眼色用(B、b)表示，从子一代分离比可以看出长翅为显性；第一种♀AaXbXb×♂AaXBY；第二种♀Aabb×♂AaBb；第三种♀AaXBXb×♂AaXbY；第四种♀AaBb×♂Aabb；第五种♀AaXbXb×♂AaXBYb；第六种♀AaXBXb×♂AaXbYb；因此除题意中的2种外，还有4种假设。(3)依题意，假设翅长用(A、a)，眼色用(B、b)表示，且A(长翅)为显性，B(棕眼)为显性，则由亲本组合为AaXBY×AaXbXb可知，子一代的长翅红眼没有雌性个体，故占比例为0；而小翅红眼果蝇全部都是雄性个体，故所占比例为1(或100%)。
2.(2013·大纲全国，32)用某种降血糖物质X做以下实验(注：用生理盐水配制X溶液)。
回答下列问题：
(1)某同学要验证X的降血糖作用，进行如下实验：
选择一批体重相同的正常小鼠，测定________________，并将小鼠随机等量分成实验组和对照组，实验组注射适量的____________，对照组注射等量的______________，一段时间后测定两组小鼠的________，若_________________________，则表明X有降血糖作用。
(2)若要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，进行如下实验：
用________________小鼠作为实验组，用患糖尿病小鼠作为对照组1，用_____________小鼠作为对照组2；实验组注射____________________，对照组1、2注射等量的生理盐水，一定时间后若实验组和对照组______________的血糖浓度均在正常范围内，而对照组________的血糖浓度高于正常范围，则表明一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围。
答案　(1)血糖浓度　X溶液　生理盐水　血糖浓度　对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降
(2)患糖尿病　正常　一定量的X溶液(或X溶液)　2　1
解析　(1)实验过程中可以变化的因素称为变量，其中人为改变的变量称为自变量，本题中实验鼠是否注射X溶液为自变量；随自变量的变化而变化的变量称为因变量，本实验中血糖浓度的变化是因变量。除了一个因素以外，其他因素都保持不变的实验叫作对照实验。本实验过程中设置了对照实验，即注射X溶液与生理盐水形成对照，并且在实验前后均要测定小鼠的血糖浓度。本实验为验证性实验，故预测实验结果是对照组血糖浓度不变，实验组血糖浓度下降。(2)要验证一定量的X能使患糖尿病小鼠的血糖浓度下降到正常范围，除需要用患糖尿病小鼠作空白对照外，还需要增设正常鼠作恢复到正常范围的对照，预测结果是实验组和增设的正常鼠的血糖浓度在正常范围内，对照组1患糖尿病小鼠的血糖浓度高于正常范围。

悟规律
此类实验题的考查形式灵活多变，备考的有效策略是加强针对性训练，并熟练应用“答题模板”灵活进行思维变通，善于对实验结果分析、数据处理及结论推导等，切实做到“规范化”。

题型一　针对实验目的和实验假设的考查
1.为了探究某物质(X)的作用，研究者提出了以下实验思路：
(1)实验分组
甲组：培养液＋Y细胞＋3H－TdR(3H标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)＋生理盐水。
乙组：培养液＋Y细胞＋3H－TdR＋X(用生理盐水配制)。
每组设置若干重复样品。
(2)分别测定两组的CRD(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。
(3)将各样品在相同且适宜的条件下培养合适时间后，测定其CRD，求每组平均值并进行统计分析。
(要求与说明：答题时用X、CRD、3H－TdR表示相关名词；Y细胞是能增殖的高等动物体细胞。)
请回答：
实验目的：_______________________________________________________________。
答案　探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响
解析　该实验的自变量为某物质(X)的有无，因变量为细胞内的放射性强度。3H－TdR是用来合成DNA的原料，若细胞分裂旺盛，则细胞内的放射性强度的平均值(CRD)就比较高。所以该实验的目的是探究X对Y细胞增殖(DNA合成)的影响。
技法提炼
变量法寻找实验目的
(1)根据题目信息，直接写出实验目的。
此类题目中往往含有“验证×××”或“探究×××”的字眼，此即为该实验的目的。
(2)根据实验装置或实验现象，推断实验目的。
此类试题首先确定实验的自变量和因变量，再寻找自变量和因变量之间的关系，此即实验的目的。
2.用质量分数为2%的秋水仙素处理植物分生组织5～6 h，能够诱导细胞内染色体数目加倍。那么，用一定时间的低温(如4 ℃)处理水培的洋葱根尖(2n＝16条)时，是否也能诱导细胞内染色体数目加倍呢？请对这个问题进行实验探究。
针对以上的问题，你作出的假设是__________________________________________。
你提出此假设的依据是____________________________________________________。
答案　用一定时间的低温处理水培的洋葱根尖，能够诱导细胞内染色体数目加倍　低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，使细胞不能正常进行有丝分裂
解析　探究实验中，假设是由探究的问题决定的，该实验探究的问题是低温是否也能诱导细胞内染色体数目加倍，由此得出该探究实验的假设。根据低温能够影响酶的活性(或纺锤丝的形成、着丝点的分裂)，而推断低温状态下细胞不能正常进行有丝分裂，所以提出“低温能诱导细胞内染色体数目加倍”的假设。
技法提炼
实验假设的确定方法
(1)假设的确定依据
对探究性实验来说，假设对所要研究的对象设想一种或几种可能的答案或解释，即提出可能的实验原理。
(2)假设的描述
①句式一：“如果……现象，则……结论”。
②句式二：“当条件X存在时，事件P(实验现象)会发生”或“当条件X存在时，事件P(实验现象)不发生”或“当条件X存在时，对事件P(实验现象)没有影响”。

题型二　针对实验原理和实验变量的控制的考查

3.根据提供的实验材料及用具，食品卫生质量检验人员设计了一个检测稻米新鲜程度的简易实验：
实验目的：根据过氧化氢酶活性的强弱来鉴别稻米是新稻米还是陈稻米。
材料、用具：新稻米、待测稻米、质量分数为1%愈创木酚(氧气存在时被氧化成红褐色物质，与氧浓度呈正相关)等。
实验步骤：
第一步：取两支具塞试管，分别编号为A和B；A管内放入适量的新稻米，B管内放入等量的待测稻米。
第二步：用移液管分别往两支试管内加入等量且适量的质量分数为1%的愈创木酚溶液，浸没稻米，盖上试管塞，充分摇匀，静置一段时间后，弃掉多余液体。
第三步：将两支试管中浸有1%愈创木酚的稻米分别倒入两个对应编号的培养皿中，用镊子摊开，然后，用移液管吸取体积分数为1%的过氧化氢分别滴入培养皿内的稻米中，使所有稻米都浸有过氧化氢。
第四步：一段时间后，用放大镜观察两培养皿中稻米的颜色变化。
预期结果及结论：A培养皿中的新稻米呈红褐色。B培养皿中的待测稻米若颜色很浅或几乎无色，则是陈稻米；若待测稻米颜色也呈红褐色，则是新稻米。
请依据实验目的和实验流程，正确分析预期结果及结论，准确书写相应的实验原理：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使某些酚类物质(如愈创木酚)氧化成红褐色物质，其颜色的深浅与酶活性呈正相关
解析　实验原理可以依据已知的实验目的和材料书写，也可以在实验完成后，根据实验的过程和步骤等来书写。其内容一方面侧重于写出为什么这样操作，另一方面侧重于写出为什么出现这样的现象。这里面涵盖了：自变量作用的科学依据，操作自变量的原理和因变量获得的原理等。依据实验目的可知，本实验的自变量为“过氧化氢酶活性的强弱”，再结合实验材料用具可知，因变量为“质量分数为1%的愈创木酚氧化后的颜色变化”。因此，实验原理可概括为：①植物体内的过氧化氢酶在有过氧化氢存在时，能使愈创木酚氧化成红褐色物质；②愈创木酚氧化后颜色的深浅与酶活性呈正相关。
技法提炼
三段法析实验原理
(1)实验原理一般由三段组成。
自变量和因变量的关系＋因变量的观测指标＋实验具体过程描述。
(2)自变量的作用(反应)原理，即“为什么这么做”。
要密切关注实验目的及题干信息，注意充分利用题干的提示或联系教材基础知识进行准确描述。
(3)因变量的检测原理(或操作原理、现象原理)，即“为什么出现这样的现象”。可参考题中相关实验步骤。
4.下表为某探究实验的步骤，请分析并回答下列问题：
序号
加入试剂或
处理方法
试管
A
B
C
a
b
c
1
可溶性淀粉溶液
2 mL
2 mL
2 mL
/
/
/
新鲜唾液淀粉酶溶液
/
/
/
1 mL
1 mL
1 mL
2
保温5 min
37 ℃
60 ℃
0 ℃
37 ℃
60 ℃
0 ℃
3
将a试管中的溶液加入A试管，b试管中的溶液加入B试管，c试管中的溶液加入C试管，摇匀
4
保温5 min
37 ℃
60 ℃
0 ℃

5
滴入_____，摇匀
2滴
2滴
2滴
6
观察现象并记录

(1)此探究实验的课题名称是_____________________________________________。
(2)在此实验中，因变量应该用______________________检测。A、B、C三支试管，哪支试管中酶的活性最高？______________________________。
(3)实验结束后，将B试管所处温度降到适宜温度，现象是__________________。
(4)有人建议用淀粉酶探究温度对酶活性的影响，用过氧化氢酶探究pH对酶活性的影响，试说明这样建议的理由。
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案　(1)探究温度对淀粉酶活性的影响
(2)碘液　A
(3)没有变化
(4)酸能使淀粉水解；过氧化氢随温度升高分解加快，都会对实验结果造成干扰
解析　由表可知，温度是自变量，所以本实验探究的内容是温度对酶活性的影响。可溶性淀粉在唾液淀粉酶的作用下可被分解为还原糖，应该用碘液来检测。