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专练 100 教材实验和实验设计、分析综合练
授课提示：对应学生用书127页
1．[2024·陕西西安一中期中]在下列有关实验叙述的组合中，不正确的有几项 (
)
①探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，可用溴麝香草酚蓝溶液检测酒精的产生
②观察根尖分生组织细胞的有丝分裂实验中，解离和漂洗的目的都是使细胞分散
③叶绿体色素的提取和分离实验中可用体积为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替
无水乙醇
④若用硝酸钾溶液代替蔗糖进行质壁分离及复原实验，当细胞体积不变时，细胞内外
渗透压相等
⑤科学家通过伞藻的嫁接实验证明了细胞核控制着伞藻帽的性状
A．五项 B．四项
C．三项 D．两项
答案：B
解析：在探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，可用溴麝香草酚蓝溶液来检测二氧化碳
的产生，用酸性的重铬酸钾溶液检测酒精的产生，①错误；解离的目的是使细胞相互分离
漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，②错误；叶绿体色素的提取和分离实验中可用体积
分数为95%的乙醇加入适量无水碳酸钠来代替无水乙醇，③正确；当细胞体积不变时，水
分子进出细胞速率相等，由于细胞壁的保护作用，细胞内外溶液渗透压不一定相等，④错
误；伞藻的嫁接实验证明了伞藻的伞帽由假根决定，不能证明细胞核控制着伞藻帽的性状
因为假根内除了细胞核还有其他物质，⑤错误。故不正确的有四项，B符合题意。
2．下列有关实验设计的叙述中，正确的是( )
A．洋葱鳞片叶外表皮的细胞质壁分离和质壁分离复原实验为对比实验
B．实验不一定有空白对照组，但应该有相应的对照
C．探究促进插条生根的最适生长素浓度的预实验设置空白对照可减小实验误差
D．在实验之前针对提出问题所作的假说往往都是正确的
答案：B
解析：洋葱鳞片叶外表皮的细胞质壁分离和质壁分离复原实验在时间上形成了前后自
身对照，不需要另外设立对照组，不属于对比实验，A错误；对照原则是实验设计需要遵
循的原则之一，实验不一定有空白对照组，但应该有相应的对照，B正确；探究促进插条
生根的最适生长素浓度的预实验设置空白对照不能减小实验误差，但可以为进一步的实验
摸索条件 ，也可以检验实验设计的科学性和可行性，C错误；在实验之前针对提出问题所
作的假说不一定都是正确的，D错误。
3．以下高中生物学实验中，操作不正确的是( )
A．在制作果酒的实验中，将葡萄汁液装满整个发酵装置
B．鉴定DNA时，将粗提产物与二苯胺混合后进行沸水浴
C．用苏丹Ⅲ染液染色，观察花生子叶细胞中的脂肪滴(颗粒)
D．用甲紫染液染色，观察洋葱根尖分生区细胞中的染色体
答案：A
解析：在制作果酒的实验中，葡萄汁液不能装满发酵装置，要留出 1/3的空间，A错
误；在DNA鉴定实验中，DNA遇二苯胺(沸水浴)会染成蓝色，B正确；用苏丹Ⅲ染液可以把花生子叶细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，C正确；用甲紫染液能将细胞中的染色体染成
深紫色，在洋葱根尖分生区细胞中能清晰地观察到，D正确。
4．[2023·河北卷]下列关于生物实验的叙述，错误的是( )
A．性状分离比的模拟实验中，两个小桶内彩球的总数必须相同
B．调查遗传病时，选发病率较高的单基因遗传病更容易推断其遗传方式
C．利用抗生素对大肠杆菌逐代选择培养过程中，平板上抑菌圈可能逐渐变小
D．用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡萄
糖
答案：A
解析：在性状分离比的模拟实验中，同一小桶中放置的两种不同颜色的彩球的数量必
须相同，但两个小桶内彩球的总数可以不同，A错误；调查遗传病时，选取群体中发病率
较高的单基因遗传病(如红绿色盲、白化病等)更容易推断其遗传方式，B正确；利用抗生素
对大肠杆菌逐代选择培养过程中，随着培养代数的增加，大肠杆菌耐药性逐渐增强，平板
上抑菌圈可能逐渐变小，C正确；葡萄糖也能与酸性重铬酸钾溶液反应，使溶液呈现灰绿
色，因此，用酸性重铬酸钾溶液检测酵母菌无氧呼吸产生的酒精，应先耗尽培养液中的葡
萄糖，D正确。
5．黑藻是一种叶片薄且叶绿体较大的水生植物，分布广泛、易于取材，可用作生物学
实验材料。下列说法错误的是( )
A．在高倍光学显微镜下，观察不到黑藻叶绿体的双层膜结构
B．观察植物细胞的有丝分裂不宜选用黑藻成熟叶片
C.质壁分离过程中，黑藻细胞绿色加深、吸水能力减小
D．探究黑藻叶片中光合色素的种类时，可用无水乙醇作提取液
答案：C
解析：叶绿体的双层膜结构属于亚显微结构，须在电子显微镜下观察才能看到，A正
确；黑藻成熟叶片细胞不进行有丝分裂，不能用来观察植物细胞的有丝分裂，B正确；质
壁分离过程中，由于原生质体失水缩小，故黑藻细胞绿色加深、吸水能力增强，C错误；
光合色素能溶解在无水乙醇或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水乙醇溶解和提取黑藻叶片
中的光合色素，D正确。
6．下列物质的鉴定与所用试剂、实验手段、实验现象搭配，正确的是( )
A．脂肪—苏丹Ⅲ染液—显微镜观察—染成红色的脂肪颗粒
B．葡萄糖—斐林试剂—直接观察—砖红色沉淀
C．蛋白质—双缩脲试剂—直接观察—紫色反应
D．酒精—溴麝香草酚蓝溶液—观察—灰绿色反应
答案：C
解析：苏丹Ⅲ染液能将脂肪染成橘黄色，A错误；葡萄糖属于还原糖，用斐林试剂鉴
定时需要水浴加热，B错误；双缩脲试剂能和蛋白质发生紫色反应，不需要加热，C正确；
鉴定酒精的是酸性重铬酸钾，D错误。
7．[2024·重庆八中模拟]耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)是临床上常见的毒性较强
的“超级细菌”，一般的青霉素对该细菌的杀伤力不强。为探究某种药物A是否能够增强
青霉素对MRSA的杀伤作用，某科研小组设计如下四组实验：
(1)甲组加入培养液＋MRSA＋生理盐水；
(2)乙组加入培养液＋MRSA＋青霉素；
(3)丙组加入培养液＋MRSA＋药物A；
(4)丁组加入培养液＋MRSA＋药物A＋青霉素。下列关于此实验设计的说法，正确的是( )
A．上述实验的自变量是药物A，因变量是MRSA的死亡率
B．每组设置若干个重复实验，每组重复实验除自变量不同外，无关变量必须相同
C．设置丙组实验的目的是排除药物A对MRSA的杀伤作用
D．若乙组和丁组MRSA死亡率相同，则说明药物A与青霉素有同等大小的杀伤力
答案：C
解析：本实验的自变量是各组加入的药物的种类(是否加入药物A与青霉素)，因变量
是MRSA的死亡率，A错误；平行重复实验组之间所有变量都必须相同，包括自变量与无
关变量都相同，B错误；本实验的实验目的是证明药物A是否能增强青霉素对MRSA的杀
伤作用，而药物A本身对MRSA无杀伤作用，C正确；若乙组和丁组MRSA死亡率相同，
说明药物A不能增强青霉素对MRSA的杀伤力，D错误。
8．“加法原理”和“减法原理”是实验设计过程中控制自变量的两种原理。与常态相
比，人为增加某种影响因素的称为“加法原理”，人为去除某种影响因素的称为“减法原
理”。下列实验设计中采用“加法原理”的是( )
A．“验证Mg是植物生长的必需元素”实验中，完全培养液作为对照组，实验组是缺
Mg培养液
B．“验证光是光合作用的必需条件”实验中，对照组在光下进行实验，实验组做遮
光处理
C．在探究2，4－D对插条生根的作用时，对照组添加蒸馏水，实验组添加适宜浓度
的2，4－D
D．“探究土壤微生物的分解作用”实验中，对照组土壤不做处理，实验组土壤进行
灭菌处理
答案：C
解析：根据题干信息可知，“加法原理”是在常态的基础上人为增加某种影响因素，
“减法原理”是在常态的基础上人为去除某种影响因素，“验证Mg是植物生长的必需元
素”实验中，对照组是完全培养液，实验组是缺 Mg培养液，采用的是“减法原理”，A
不符合题意；“验证光是光合作用的必需条件”实验中，对照组有光，实验组无光，采用
的是“减法原理”，B不符合题意；与对照组相比，实验组增加了2，4－D这一影响因素
采用的是“加法原理”，C符合题意；“探究土壤微生物的分解作用”实验中，对照组的
土壤不做处理(自然状态)，实验组的土壤要进行处理，以尽可能排除土壤微生物的作用，
同时要尽可能避免土壤理化性质的改变，采用的是“减法原理”，D不符合题意。
9．下列有关科学方法的叙述中正确的是( )
A．实验过程中对实验结果不会造成影响的可变因素叫作无关变量
B．艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“加法原理”
C．差速离心和密度梯度离心都是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质
或结构
D．科学研究中通常运用不完全归纳法，由此得出的结论很可能是可信的，可用来预
测和判断
答案：D
解析：除自变量外，实验过程中对实验结果会造成影响的可变因素，叫作无关变量，
A错误；艾弗里的肺炎链球菌转化实验利用了自变量控制中的“减法原理”，B错误；差
速离心是通过逐渐提高离心速率的方法分离不同大小的物质或结构，但密度梯度离心是在
同一离心速率下使不同密度的物质处于不同位置，C错误；科学地使用不完全归纳法，得
出的结论很可能是可信的，可用来预测和判断，D正确。10．(不定项)有些实验可以通过染色改进实验效果，下列叙述合理的是( )
A．观察菠菜叶肉细胞时，用甲基绿染色后叶绿体的结构更清晰
B.在蔗糖溶液中加入适量红墨水，可用于观察白洋葱鳞片叶表皮细胞的质壁分离
C．检测花生子叶中脂肪时，可用甲紫溶液对子叶切片进行染色
D．探究培养液中酵母菌种群数量的动态变化时，可用台盼蓝染液区分菌体死活
答案：BD
解析：甲基绿与DNA的亲和力比较强，可把细胞核染成绿色，叶绿体本身为绿色，
用甲基绿染色后叶绿体的结构不会更清晰，A错误；在蔗糖溶液中加入适量红墨水后，外
界溶液变为红色，由于细胞膜具有选择透过性，红墨水不能通过细胞膜进入细胞中，白洋
葱鳞片叶表皮细胞的原生质层为无色，而细胞壁是全透的，故细胞壁与原生质层之间充满
着红色溶液，因此可以观察细胞的质壁分离，B正确；对花生子叶中的脂肪进行染色时，
可用苏丹Ⅲ染液，甲紫溶液可对染色体进行染色，不能对脂肪进行染色，C错误；细胞膜
具有选择透过性，能被台盼蓝染液染成蓝色的细胞为死细胞，活细胞不能被台盼蓝染液染
色，因此可用台盼蓝染液区分菌体的死活，D正确。
11.
如图为某次光合作用色素纸层析的实验结果，样品分别为新鲜菠菜叶和一种蓝细菌经
液氮冷冻研磨后的乙醇提取液。下列叙述正确的是( )
A．研磨时加入CaCO 过量会破坏叶绿素
3
B．层析液可采用生理盐水或磷酸盐缓冲液
C．在敞开的烧杯中进行层析时，需通风操作
D．实验验证了该种蓝细菌没有叶绿素b
答案：D
解析：研磨时加入CaCO 能防止叶绿素被破坏，且过量也不会破坏叶绿素，A错误；
3
层析液由有机溶剂配制而成，B错误；层析液易挥发，层析分离时烧杯上要加盖，C错误；
对照图示结果分析可知，该种蓝细菌中没有叶黄素和叶绿素b，D正确。
12．生物实验操作的“先”与“后”，对实验结果、实验安全等具有十分重要的意义。
下列实验操作中的先后次序正确的是( )
A．制作叶绿体临时装片时，先在载玻片上滴加清水，再放藓类叶片，最后盖盖玻片
B．观察根尖分生区细胞有丝分裂实验中，先进行染色再漂洗，以便洗去多余染料
C．对酵母菌进行计数时，先在血细胞计数板的计数室上滴加培养液，再盖盖玻片
D．配制琼脂糖溶液时，先滴加适量核酸染料，再进行沸水浴或微波炉内加热
答案：A
解析：黑藻叶片细胞属于植物细胞，在制作黑藻叶片临时装片时，先在载玻片上滴加
清水，把黑藻叶片放入并展平，然后盖上盖玻片，进行观察，A正确；观察根尖分生区细
胞有丝分裂实验中，先将解离液漂洗干净，防止解离过度，再进行染色，B错误；对酵母
菌进行计数时，先在血细胞计数板上盖上盖玻片，再滴加培养液，C错误；沸水浴或微波
炉内加热至琼脂糖熔化，稍冷却后，加入适量的核酸染料混匀，D错误。
13．[2024·湖北卷]模拟实验是根据相似性原理，用模型来替代研究对象的实验。比如“性状分离比的模拟实验”(实验一)中用小桶甲和乙分别代表植物的雌雄生殖器官，用不
同颜色的彩球代表D、d雌雄配子；“建立减数分裂中染色体变化的模型”模拟实验(实验
二)中可用橡皮泥制作染色体模型，细绳代表纺锤丝；DNA分子的重组模拟实验(实验三)中
可利用剪刀、订书钉和写有DNA序列的纸条等模拟DNA分子重组的过程。下列实验中模
拟正确的是( )
A．实验一中可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子
B．实验二中牵拉细绳使橡皮泥分开，可模拟纺锤丝牵引使着丝粒分裂
C．实验三中用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二酯键
D．向实验一桶内添加代表另一对等位基因的彩球可模拟两对等位基因的自由组合
答案：C
解析：绿豆和黄豆大小不同，被抓取的概率不同，为保证被抓取的概率相同，实验一
中不可用绿豆和黄豆代替不同颜色的彩球分别模拟D和d配子，A错误；着丝粒分裂并非
纺锤丝牵引所致，B错误；用订书钉将两个纸条片段连接，可模拟核苷酸之间形成磷酸二
酯键，C正确；实验一中，需另加一桶，桶内添加代表另一对等位基因的彩球，可模拟两
对等位基因的自由组合，D错误。
14．关于生物学实验的叙述，错误的是( )
A．NaOH与CuSO 配合使用在还原糖和蛋白质检测实验中作用不同
4
B．染色质中的DNA比裸露的DNA更容易被甲基绿着色
C．纸层析法分离叶绿体色素时，以多种有机溶剂的混合物作为层析液
D．利用取样器取样法调查土壤小动物的种类和数量，推测土壤动物的丰富度
答案：B
解析：还原糖的检测过程中，0.1 g/mL的NaOH溶液和0.05 g/mL的CuSO 溶液等量混
4
合后反应生成Cu(OH) 悬浊液，在加热条件下被还原糖还原为砖红色的Cu O沉淀；蛋白质
2 2
的检测中，先滴加0.1 g/mL的NaOH溶液，提供碱性环境，再滴加0.01 g/mL的CuSO 溶
4
液，在碱性条件下Cu2＋与蛋白质中的肽键反应生成紫色络合物，故NaOH和CuSO 配合使
4
用在还原糖和蛋白质的检测中的作用不同，A正确；裸露的DNA分子比染色质中的DNA
分子更容易被甲基绿着色，B错误；分离叶绿体中色素时所用的层析液由石油醚、丙酮、
苯混合而成，三者均为有机溶剂，C正确；调查土壤中小动物类群的丰富度时，可采用取
样器取样法，D正确。
15．氮元素是植物生长的必需元素，合理施用氮肥可提高农作物的产量。回答下列问
题。
(1)植物细胞内，在核糖体上合成的含氮有机物是__________________，在细胞核中合
成的含氮有机物是__________________，叶绿体中含氮的光合色素是________________。
(2)农作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH)和硝态氮(NO)。已知作物甲对同一种营
养液(以硝酸铵为唯一氮源)中NH和NO的吸收具有偏好性(NH和NO同时存在时，对一种
离子的吸收量大于另一种)。请设计实验对这种偏好性进行验证，要求简要写出实验思路、
预期结果和结论。
答案：(1)蛋白质 核酸 叶绿素
(2)实验思路：配制营养液(以硝酸铵为唯一氮源)，用该营养液培养作物甲，一段时间
后，检测营养液中NH和NO剩余量。
预期结果和结论：若营养液中 NO剩余量小于NH剩余量，则说明作物甲偏好吸收
NO；若营养液中NH剩余量小于NO剩余量，则说明作物甲偏好吸收NH。
解析：(1)细胞内含氮元素的有机物包括蛋白质、核酸、叶绿素等。蛋白质在核糖体上
合成；核酸可在细胞核内合成；叶绿体中的光合色素包括叶绿素和类胡萝卜素，前者的元素组成是C、H、O、N、Mg，后者的元素组成是C、H。(2)为探究作物甲对NH和NO的
吸收的偏好性，可以将作物甲培养在以硝酸铵为唯一氮源的营养液中，一段时间后，测量
营养液中NH和NO两种离子的剩余量，若NO的剩余量小于NH的剩余量，说明作物甲对
NO的吸收具有偏好性；若NH的剩余量小于NO的剩余量，说明作物甲对NH的吸收具有
偏好性。
