文档内容
第 19 讲 教材基础实验
目 录
01 考情透视·目标导航
02 知识导图·思维引航
03 核心整合·能力提升
核心整合一 教材基础实验
知识串联1 观察类实验的比较分析
知识串联2 鉴定和提取类实验的五种颜色
知识串联3 探究类实验
知识串联4 调查类实验
核心整合二 实验材料、方法与科学史
知识串联1 酒精在教材实验中的作用
知识串联2 常见的实验方法
知识串联3 教材涉及的科学史汇总
04 题型突破·命题预测
题型1 观察类实验的选材与操作
题型2 鉴定和提取类实验的颜色与现象
真题突破
题型3 调查类实验的方法和计算
题型4 探究类实验的变量分析
预测1 借助实验材料、试剂或药品的选择,考查科学探究能力
以热点窥预测
预测2 围绕高中生物实验常用的方法技术,考查实验探究能力考试频
核心考点 考题统计 考情分析
次
（2024 浙江卷）观察洋葱根尖有丝分
该部分内容的命题以
裂
观察类实验 3年7次
选择题为主，多以实
（2024 广西卷）减数分裂
验材料的选择、实验
（2023 湖北卷）有丝分裂实验
试剂的使用、实验的
（2024 江苏卷）脂肪的鉴定
操作步骤、显微镜的
（2024 贵州卷）绿叶中色素的提取与
使用等为出题背景，
3 年 16 分离
鉴定和提取类实验 对多个实验进行综合
次 （2023 江苏卷）脂肪鉴定与显微镜观
考查。
察
对于经典实验和生物
（2024 重庆卷）基因表达载体的构建
学史，预计2025年的
（2024 江苏卷）标记重捕法
高考生物试题依然会
（2024 重庆卷）样方法
科学史和科学方法 3年9次 在选择题中大比例分
（2024 江西卷）样方法
布
观察类实验的选材与操作
鉴定和提取类实验的颜色与现象
备考要点
调查类实验的方法和计算
探究类实验的变量分析核心整合一 教材基础实验
知识串联1 观察类实验的比较分析实验名称 细胞的状态 观察对象 染色剂 生物材料(及特殊要求)
观察蝗虫精母细
死细胞 无(为固定装片) 蝗虫精母细胞
胞减数分裂装片
观察根尖分生区 染色体
甲紫溶液或醋酸 洋葱根尖分 染色前需
组织细胞的有丝 死细胞
洋红液 生区细胞 漂洗干净
分裂
酵母菌细胞、水绵细
使用高倍显微镜
活或死细胞 细胞 胞、叶的保卫细胞、鱼
观察几种细胞
无(不用染色) 的红细胞等
用高倍显微镜观 新鲜的藓类的叶(或菠菜
活细胞 叶绿体
察叶绿体 叶、黑藻叶等)
【典例1】实验室中常使用洋葱根尖细胞制作装片，用以观察细胞有丝分裂的过程。下列说法错误的
是（ ）
A．剪取洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液中可将组织中的细胞相互分离开来
B．使用甲紫溶液可将染色体染成深色
C．制片之前通过漂洗可洗去染料便于显微镜下观察
D．视野中找到的分生区细胞应呈正方形且排列紧密
【答案】C
【解析】将剪取的洋葱根尖放入盐酸和酒精混合液（解离液）中，盐酸能溶解细胞间的果胶，酒精能固定
细胞形态，二者共同作用可使组织中的细胞相互分离开来，A正确；甲紫溶液（又称龙胆紫溶液）属于碱
性染料，在有丝分裂实验中，它可以将染色体染成深色，便于在显微镜下观察染色体的形态、数目和分布
等情况，B正确；漂洗的作用是洗去解离液，防止解离过度，同时也便于染色，C错误；洋葱根尖分生区细
胞具有很强的分裂能力，其细胞特点是呈正方形、排列紧密，在观察有丝分裂装片时，可根据这些特点在
视野中找到分生区细胞，D正确。
知识串联2 鉴定和提取类实验的五种颜色
颜色 原理
①还原糖＋斐林试剂――――→砖红色沉淀；
红
②染色体(质)＋醋酸洋红液→红色
①脂肪＋苏丹Ⅲ染液→橘黄色；
黄 ②叶绿体中色素分离的滤纸条中：胡萝卜素→橙黄色，叶黄素→黄色；
③CO＋溴麝香草酚蓝溶液→由蓝变绿再变黄
2
①酒精＋橙色的重铬酸钾溶液―――→灰绿色；
绿
②叶绿体中色素分离的滤纸条中：叶绿素b→黄绿色，叶绿素a→蓝绿色
①淀粉＋碘液→蓝色；
蓝
②DNA＋二苯胺试剂―――――→蓝色
①染色体(质)＋甲紫溶液→紫色；
紫
②蛋白质＋双缩脲试剂→紫色【典例2】规范操作是生物实验成功的前提。下列生物实验的操作中，正确的是（ ）
A．检测组织中的蛋白质时，将NaOH溶液和 溶液混匀后再加入样液中
B．探究酵母菌细胞呼吸的方式时，酵母菌产生的乙醇能与重铬酸钾反应生成黄色
C．提取绿叶中的色素时，将绿叶充分研磨后再加入适量的碳酸钙
D．观察细胞有丝分裂的实验中，将根尖解离、漂洗、染色后再制片
【答案】D
【解析】检测生物组织中的蛋白质时，向样液中先加入双缩脲试剂A液，混匀后再加入双缩脲试剂B液，A
错误；探究酵母菌细胞呼吸的方式时，无氧呼吸产生的乙醇能与酸性重铬酸钾溶液发生反应，生成灰绿色，
B错误；提取绿叶中的色素时，应在研磨前加入碳酸钙，C错误；在观察植物细胞有丝分裂时，切取洋葱根
尖后先解离、漂洗，再用甲紫溶液染色后制片观察，D正确。
知识串联3 探究类实验
具体实验中的变量分析
实验名称 自变量 因变量 无关变量
植物细胞的状态(中央
探究植物细胞的吸 外界溶液 植物细胞的种类、发育程
液泡的大小、原生质层
水和失水 浓度 度、温度等
的位置及细胞大小)
pH、底物量、酶量、试管的
探究温度对淀粉酶 酶的活性(加碘液后溶
不同温度 洁净程度、反应时间、操作
活性的影响 液颜色的变化)
程序等
酶的活性(气泡的数量 温度、底物量、酶量、试管
探究pH对过氧化
不同pH 或带火星的卫生香燃烧 的洁净程度、反应时间、操
氢酶活性的影响
的猛烈程度) 作程序等
CO 生成量(澄清石灰水
2
的浑浊程度或溴麝香草
葡萄糖溶液的量和浓度、澄
探究酵母菌细胞呼 氧气的 酚蓝溶液变成黄色的时
清石灰水的量、温度、pH、
吸的方式 有无 间长短)；酒精的产生
锥形瓶的洁净程度等
(用酸性重铬酸钾溶液
检测)
光照强度 圆形小叶片的种类、大小、
探究光照强度对光 同一时间段内各烧杯中
(烧杯与光 数量、温度、烧杯大小、烧
合作用强度的影响 圆形小叶片浮起的数量
源的距离) 杯中水的体积等
培养基的成分、初始细菌数
探究抗生素对细菌 抗生素的
抑菌圈的直径 量与种类、圆形滤纸片的大
的选择作用 有无
小、培养时间等
探索生长素类调节 生长素类 实验材料的一致性、处理时
插条的生根数量或长度
剂促进插条生根的 调节剂的 间的一致性等最适浓度 浓度
探究培养液中酵母 培养液的成分、培养条件、
时间 酵母菌种群数量
菌种群数量的变化 空间等
探究土壤微生物对 土壤微生 淀粉溶液加碘液、斐林 淀粉溶液的体积、反应体系
淀粉的分解作用 物的有无 试剂后的颜色变化 的体积、反应的时间等
【典例3】下列关于生物实验中“对照”及“变量”的相关叙述，正确的是（ ）
A．检测样品液中是否含有蛋白质，可设置蛋白质标准样液与双缩脲试剂反应作为对照
B．探究植物细胞的吸水和失水时，应同时将两组细胞置于清水和蔗糖溶液中进行对照
C．蝶螈受精卵横缢实验存在相互对照和自身对照，实验证明细胞核是细胞代谢的中心
D．运用模型解释细胞大小与物质运输关系时，细胞模型表面积和体积之比是无关变量
【答案】A
【解析】双缩脲试剂与蛋白质反应出现紫色，检测样品液中是否含有蛋白质，可设置蛋白质标准样液与双
缩脲试剂反应作为对照，A正确；探究植物细胞吸水和失水时，设置的是自身前后对照，即先观察原细胞
的状态，再将其浸润在蔗糖溶液中观察质壁分离现象，继而将蔗糖溶液置换为清水，观察质壁分离复原现
象，B错误；细胞核是细胞代谢的控制中心，细胞质基质是细胞代谢的中心，C错误；在模拟探究细胞大小
与物质运输关系的实验中，正方体琼脂块表面积和体积之比是自变量，D错误。
知识串联4 调查类实验
调查类实验课题 调查对象 统计方法 计算方法
调查人群中某种遗传 发病率＝患病人数÷被调查
人群
病的发病率 人数×100%
汇总法
调查某种遗传病的遗
患者家系 绘制图表或系谱图进行分析
传方式
个体总数(N)＝初次捕获个
活动能力强、活 体数(n)×再次捕获个体数
标记重捕法
动范围大的动物 (M)÷重捕的标记个体数
种群密度的取样调查
(m)，以此来估算种群密度
植物或活动能力 种群密度＝所有样方种群密
样方法
弱的动物 度的平均值
土壤中小动物类群丰 记名计算法或
土壤中小动物 —
富度的研究 目测估计法
【典例4】下列有关生物学实验的说法中正确的是（ ）
A．调查土壤中小动物类群的丰富度，统计方法为取样器取样法
B．观察植物细胞的有丝分裂，可以观察到分裂末期的细胞中高尔基体比较多
C．探究噬菌体的遗传物质，仅35S标记组上清液的放射性很高，不能说明DNA是遗传物质
D．探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度，同一组实验中有的插条用浸泡法处理，有的插条用
沾蘸法处理
【答案】C【解析】调查土壤中小动物类群的丰富度，调查方法为取样器取样法，统计方法为记名计数法和目测估计
法，A错误；观察植物细胞的有丝分裂使用的是光学显微镜，而光学显微镜下无法观察到高尔基体，B错误；
探究噬菌体的遗传物质实验过程中，通过35S标记组和32P标记组的两组实验，对比才能说明DNA是遗传物
质，C正确；探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度实验中，同一组实验中对插条的处理方法是无
关变量，应该保证相同且适宜，即只能用一种方法处理插条，D错误。
核心整合二 实验材料、方法与科学史
知识串联1 酒精在教材实验中的作用
酒精浓度 用途
体积分数为50% 在脂肪的检测中用于洗去浮色
杀死、固定土壤小动物
体积分数为70%
在菊花组织培养中用于对外植体和操作台的消毒
与质量分数为15%的盐酸1∶1混合，用于观察植物细胞有丝分
裂实验中的解离
低温诱导植物细胞染色体数目的变化实验中，用于冲洗卡诺氏液
及解离液的制备
体积分数为95%
DNA的粗提取与鉴定实验中，粗提取DNA的过程要用体积分数
为95%的冷酒精，以析出DNA
绿叶中色素的提取和分离实验中，体积分数为95%的酒精加入
适量无水碳酸钠可代替无水乙醇提取色素
无水乙醇 绿叶中色素的提取和分离实验中，用于提取绿叶中的色素
【典例1】关于生物学实验中所使用的试剂和原理，下列叙述错误的是（ ）
实验 试剂 原理
体积分数为50%的酒 苏丹Ⅲ染料易溶于体积分数为50%的酒精
A．脂肪的检测和观察
精 中
B．绿叶中色素的提取和分离 无水乙醇 不同色素在无水乙醇中的溶解度不同
C．观察根尖分生区组织细胞的有丝分 体积分数为95%的酒
用于配制药液促进组织细胞的解离
裂 精
用于消毒杀菌，使细菌、病毒的蛋白质变
D．胡萝卜韧皮部组织培养 适宜浓度的酒精
性
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】脂肪的检测和观察实验中体积分数为50%的酒精的作用是洗去多余的苏丹Ⅲ染料，原理是苏丹Ⅲ
染料易溶于体积分数为50%的酒精中，A正确；在色素的提取和分离实验中，无水乙醇的作用溶解色素，层析液的作用是分离色素，原理是不同色素在层析液中的溶解度不同，B错误；观察根尖分生区组织细胞的
有丝分裂实验中，体积分数为95%的酒精与质量分数为15%的盐酸混合制成解离液可用于解离植物根尖细胞，
使细胞分散开，C正确；利用胡萝卜韧皮部进行组织培养时，需要用适宜浓度的酒精用于消毒杀菌，使细
菌、病毒的蛋白质变性，D正确。
知识串联2 常见的实验方法
教材经典实验 实验方法
构建细胞亚显微结构模型、制作DNA双螺旋结构模型 构建物理模型法
种群数量增长模型 构建数学模型法
分离各种细胞器 差速离心法
证明DNA进行半保留复制 同位素标记法和离心技术
细胞融合实验 荧光标记法
绿叶中色素的提取和分离 纸层析法
观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂 染色法
探究酵母菌细胞呼吸的方式 对比实验法
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌实验、分泌蛋白的合成和运
放射性同位素标记法
输
膜的成分和结构的初步阐明、达尔文提出植物向光性的假说 提出假说
孟德尔两大遗传定律发现、摩尔根证明基因在染色体上、证
假说—演绎法
明DNA进行半保留复制
探究生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度、探究影响酶
设置梯度实验
活性的最适温度和最适pH
估算种群密度(趋光性的昆虫) 黑光灯诱捕法
调查种群密度(个体大、数量少的生物) 逐个计数法
估算种群密度(活动能力强、活动范围大的动物) 标记重捕法
估算种群密度(植物或活动能力弱的动物) 样方法
探究培养液中酵母菌种群数量的变化 抽样检测法
土壤中小动物类群丰富度的研究 取样器取样法
【典例2】选择正确的实验方法是实验成功的关键。下表是一系列生物学实验及其常用的实验方法，其中
正确的有几项（ ）
序号 实验内容 实验方法
① 调查蒲公英的种群密度 样方法
② 观察洋葱根尖细胞的有丝分裂 活体染色法
③ 研究细胞器的结构和种类 密度梯度离心法④ 调查土壤中小动物类群的丰富度 标志重捕法
赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实
⑤ 同位素标记法
验
⑥ 分离叶绿体中的色素 纸层析法
A．二项 B．三项 C．四项 D．五项
【答案】B
【解析】①调查植物的种群密度常用样方法，蒲公英是双子叶植物，调查蒲公英的种群密度可用样方法，
①正确；②观察洋葱根尖细胞的有丝分裂在制作装片的过程中经过解离细胞已经死亡，因此其染色时细胞
已经死亡了，即不是活体染色法，②错误；③分离细胞器采用的是差速离心法，③错误；④调查土壤中小
动物类群的丰富度采用的是取样器取样法，土壤中小动物个体微小，不适合用标志重捕法调查，④错误；
⑤赫尔希和蔡斯的噬菌体侵染细菌的实验采用同位素标记法，⑤正确；⑥分离叶绿体中的色素利用不同色
素在层析液中溶解度不同进行了分离，采用了纸层析法，⑥正确。
知识串联3 教材涉及的科学史汇总
(1)“细胞学说”的建立过程
①罗伯特·胡克——细胞的发现者和命名者。
②列文虎克——用自制显微镜观察细胞。
③施莱登和施旺——建立“细胞学说”。
④魏尔肖——总结出“细胞通过分裂产生新细胞”。
(2)流动镶嵌模型的建立过程
①欧文顿——用500多种化学物质对植物细胞的通透性进行实验，推测细胞膜是由脂质组成的。
②罗伯特森——电镜下观察到了细胞膜清晰的暗—亮—暗的三层结构，将细胞膜描述为静态的统一结构。
③辛格和尼科尔森——提出细胞膜的流动镶嵌模型。
(3)酶的发现过程
①巴斯德——酿酒中的发酵是由酵母菌细胞的存在所致(没有活细胞的参与，糖类不可能变成酒精)。
②毕希纳——将酵母菌细胞中引起发酵的物质称为酿酶。
③萨姆纳——提取出脲酶并证明脲酶是蛋白质。
④切赫和奥尔特曼——发现少数RNA也具有生物催化功能。
(4)遗传规律的发现史
①孟德尔——用豌豆作为遗传实验材料，利用假说—演绎法提出遗传的两条基本规律，即分离定律和自由
组合定律(关注孟德尔成功的原因)。
②摩尔根——用假说—演绎法证明基因位于染色体上(用果蝇作为遗传实验材料)。
(5)遗传物质的发现史
①格里菲思——通过肺炎链球菌的体内转化实验证明了已经加热致死的S型细菌中含有某种“转化因子”。
②艾弗里——通过肺炎链球菌的体外转化实验证明了肺炎链球菌的遗传物质是DNA(转化因子为DNA)。
③赫尔希和蔡斯——用放射性同位素标记法(32P、35S)分别标记T2噬菌体，证明了T2噬菌体的遗传物质是DNA。
④威尔金斯和富兰克林——获得了高质量的DNA衍射图谱。
⑤查哥夫——在DNA中，腺嘌呤(A)的量＝胸腺嘧啶(T)的量，胞嘧啶(C)的量＝鸟嘌呤(G)的量。
⑥沃森和克里克——构建DNA双螺旋结构模型。克里克还提出中心法则：
。
⑦梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记技术，证明了DNA分子的半保留复制。
(6)生物进化的发现史
①拉马克——提出比较完整的进化学说(中心思想：用进废退、获得性遗传)。
②达尔文——自然选择学说(四个要点：过度繁殖、生存斗争、遗传变异、适者生存)。
(7)动物生命活动调节机制的发现史
①贝尔纳——内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖神经系统的
调节。
②坎农——提出稳态的概念。
③沃泰默——胰液的分泌只受神经调节。
④斯他林和贝利斯——胰液的分泌存在“化学调节”(并命名该调节物质为“促胰液素”)。
⑤巴甫洛夫——建立了条件反射学说，但对失去促胰液素的发现深表遗憾。
(8)植物生长素的发现过程
①达尔文——植物向光性实验，验证金丝雀 草胚芽鞘感光部位在尖端，尖端可向下面的伸长区传递某种
“影响”，造成单侧光下伸长区背光面比向光面生长快。
②鲍森·詹森——胚芽鞘尖端产生的“影响”可以透过琼脂片传递给下部。
③拜尔——胚芽鞘的弯曲生长，是因为尖端产生的影响在其下部分布不均匀造成的。
④温特——进一步证明胚芽鞘的弯曲生长确实是由一种化学物质引起的，并把这种物质命名为生长素。
(9)生态学的发现史
①高斯——证明大小两个物种的草履虫间存在着种间竞争关系。
②林德曼——对赛达伯格湖的能量流动进行了定量分析，发现能量流动的两个明显的特点：单向流动，逐
级递减。
【典例3】下列有关实验和其科学史的叙述，正确的是（ ）
A．观察有丝分裂时，统计视野中各时期的细胞数目，可计算出细胞周期的时长
B．在对照实验中，控制无关变量可以采用“加法原理”或“减法原理”
C．鲁宾和卡门利用放射性同位素标记法，证明了光合作用释放的氧气来自水
D．葡萄糖、酒精均可与酸性重铬酸钾发生颜色反应
【答案】D
【解析】观察有丝分裂时，统计视野中各时期的细胞数目，可计算出细胞周期中各个时期占细胞周期总时
长的比例，A错误；在对照实验中，“加法原理”或“减法原理”用于控制自变量，无关变量控制一致即
可，B错误；鲁宾和卡门利用18O标记水和二氧化碳，证明了光合作用释放的氧气来自水，但18O是无放射
性的同位素，C错误；葡萄糖、酒精具有还原性，均可与酸性重铬酸钾发生颜色反应，D正确。题型1 观察类实验的选材与操作
1．（2025·浙江·高考真题）某同学利用幼嫩的黑藻叶片完成“观察叶绿体和细胞质流动”实验后，继
续进行“质壁分离”实验，示意图如下。
下列叙述正确的是（ ）
A．实验过程中叶肉细胞处于失活状态
B．①与②的分离，与①的选择透过性无关
C．与图甲相比，图乙细胞吸水能力更强
D．与图甲相比，图乙细胞体积明显变小
【答案】C
【解析】由题意可知，该细胞可观察叶绿体和细胞质流动，说明细胞没有失活，A错误；①与②的分离，
与①的选择透过性有关，其原因就是因为蔗糖可通过全透性的细胞壁，但不能通过具有选择透过性的细胞
膜，B错误；与图甲相比，图乙细胞处于失水状态，细胞液渗透压升高，吸水能力更强，C正确；与图甲相
比，图乙细胞体积几乎不变（植物细胞体积是看细胞壁），D错误。
【易错提醒】观察细胞质流动实验，细胞需要一直保存活性。
2．（2024·北京·高考真题）高中生物学实验中，利用显微镜观察到下列现象，其中由取材不当引起的
是（ ）
A．观察苏丹Ⅲ染色的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一
B．观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，只有部分细胞的叶绿体在运动
C．利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上
D．观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于未分裂状态
【答案】D【解析】脂肪能被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色，花生子叶不同部位细胞中的脂肪含量不同，在观察苏丹Ⅲ染色
的花生子叶细胞时，橘黄色颗粒大小不一是由细胞中的脂肪含量不同引起的，不是取材不当引起，A不符
合题意；观察黑藻叶肉细胞的胞质流动时，材料中应该含有叶绿体，以此作为参照物来观察细胞质的流动，
因此只有部分细胞的叶绿体在运动，不是取材不当引起的，出现此情况可能是部分细胞代谢低引起的，B
不符合题意；利用血细胞计数板计数时，有些细胞压在计数室小方格的界线上，不是取材不当，可能因稀
释度不够导致细胞数较多引起的，C不符合题意；观察根尖细胞有丝分裂时，所有细胞均为长方形且处于
未分裂状态，可知取材为伸长区细胞，此实验应取分生区细胞进行观察，出现此情况是由取材不当引起的，
D符合题意。
3．（2024·湖南·高考真题）以黑藻为材料探究影响细胞质流动速率的因素，实验结果表明新叶、老叶
不同区域的细胞质流动速率不同，且新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高。下列叙述错误的是
（ ）
A．该实验的自变量包括黑藻叶龄及同一叶片的不同区域
B．细胞内结合水与自由水的比值越高，细胞质流动速率越快
C．材料的新鲜程度、适宜的温度和光照强度是实验成功的关键
D．细胞质中叶绿体的运动速率可作为细胞质流动速率的指标
【答案】B
【解析】该实验的实验目的是探究新叶、老叶不同区域的细胞质流动速率，因此该实验的自变量有黑藻叶
龄、同一叶片的不同区域，A正确；新叶比老叶每个对应区域的细胞质流动速率都高，原因新叶比老叶细
胞代谢旺盛，而细胞代谢越旺盛，细胞内结合水与自由水的比值越低，B错误；选择新鲜的叶片，在适宜
的温度和光照强度下，黑藻细胞质的流动速率较快，实验容易取得成功，C正确；观察细胞质的流动时，
常以细胞质基质中叶绿体的运动作为标志，D正确。
【易错提醒】细胞中自由水的相对含量越多，细胞代谢越旺盛。
题型2 鉴定和提取类实验的颜色与现象
4．（2024·贵州·高考真题）为探究不同光照强度对叶色的影响，取紫鸭跖草在不同光照强度下，其他
条件相同且适宜，分组栽培，一段时间后获取各组光合色素提取液，用分光光度法（一束单色光通过溶液
时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度成正比）分别测定每组各种光合色素含量。下列叙述错误的是（
）
A．叶片研磨时加入碳酸钙可防止破坏色素
B．分离提取液中的光合色素可采用纸层析法
C．光合色素相对含量不同可使叶色出现差异
D．测定叶绿素的含量时可使用蓝紫光波段
【答案】D
【解析】提取光合色素加入碳酸钙可以防止色素被破坏，A正确；由于不同色素在层析液中溶解度不同，
因此在滤纸上的扩散速度不同，从而达到分离的效果，这是纸层析法，B正确；不同光合色素颜色不同，
因此光合色素相对含量不同可使叶色出现差异 ，叶绿素多使叶片呈现绿色，而秋季类胡萝卜素增多使叶
片呈黄色，C正确；叶绿素和类胡萝卜素都可以吸收蓝紫光，所以不能用蓝紫光波段测定叶绿素含量，D错
误。
5．（2024·北京·高考真题）五彩缤纷的月季装点着美丽的京城，其中变色月季“光谱”备受青睐。“光谱”月季变色的主要原因是光照引起花瓣细胞液泡中花青素的变化。下列利用“光谱”月季进行的实
验，难以达成目的的是（ ）
A．用花瓣细胞观察质壁分离现象
B．用花瓣大量提取叶绿素
C．探索生长素促进其插条生根的最适浓度
D．利用幼嫩茎段进行植物组织培养
【答案】B
【解析】花瓣细胞含有中央大液泡，液泡中含有花青素，因此可用花瓣细胞观察质壁分离现象，A不符合
题意；花瓣含花青素，而不含叶绿素，因此不能用花瓣提取叶绿素，B符合题意；生长素能促进月季的茎
段生根，可利用月季的茎段为材料来探索生长素促进其插条生根的最适浓度，C不符合题意；月季的幼嫩
茎段能分裂，能利用幼嫩茎段的外植体进行植物组织培养，D不符合题意。
6．（2024·广东·高考真题）银杏是我国特有的珍稀植物，其叶片变黄后极具观赏价值。某同学用纸层
析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，下列实验操作正确的是（ ）
A．选择新鲜程度不同的叶片混合研磨
B．研磨时用水补充损失的提取液
C．将两组滤纸条置于同一烧杯中层析
D．用过的层析液直接倒入下水道
【答案】C
【解析】本实验目的是用纸层析法探究银杏绿叶和黄叶的色素差别，选择新鲜程度不同的叶片分开研磨，
A错误；色素溶于有机溶剂，提取液为无水乙醇，光合色素不溶于水，B错误；由于滤纸条不会相互影响，
层析液的成分相同，两组滤纸条可以置于同一个烧杯中层析，C正确；用过的层析液含有石油醚、丙酮和
苯，不能直接倒入下水道，D错误。
【易错提醒】提取绿叶中的色素应该用无水乙醇。
题型3 调查类实验的方法和计算
7．（2024·贵州·高考真题）生物学实验中合理选择材料和研究方法是顺利完成实验的前提条件。
下列叙述错误的是（ ）
A．稀释涂布平板法既可分离菌株又可用于计数
B．进行胚胎分割时通常是在原肠胚期进行分割
C．获取马铃薯脱毒苗常选取茎尖进行组织培养
D．使用不同的限制酶也能产生相同的黏性末端
【答案】B
【解析】稀释涂布平板法除可以用于分离微生物外，也常用来统计样品中活菌的数目。当样品的稀释度足
够高时，培养基表面生长的一个单菌落，来源于样品稀释液中的一个活菌，通过统计平板上的菌落数，就
能推测出样品中大约含有多少活菌，A正确；在进行胚胎分割时，应选择发育良好、形态正常的桑葚胚或
囊胚，B错误；马铃薯顶端分生区附近（如茎尖）的病毒极少，甚至无病毒，所以可以选取马铃薯茎尖进
行组织培养获得脱毒苗，C正确；不同的限制酶识别的DNA序列不同，但使用不同的限制酶也能产生相同
的黏性末端，D正确。
【易错提醒】胚胎分割的时期应选择桑葚胚或囊胚。8．（2024·浙江·高考真题）脲酶催化尿素水解，产生的氨可作为细菌的氮源。脲酶被去除镍后失去活
性。下列叙述错误的是（ ）
A．镍是组成脲酶的重要元素
B．镍能提高尿素水解反应的活化能
C．产脲酶细菌可在以NHCl为唯一氮源的培养基生长繁殖
4
D．以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌
【答案】B
【解析】根据题意，脲酶被去除镍后失去活性，说明镍是组成脲酶的重要元素，A正确；脲酶催化尿素水
解的机理为降低化学反应所需的活化能，镍作为脲酶的重要组成元素，应该与降低尿素水解反应的活化能
有关，B错误；产脲酶细菌可利用NHCl里的氮源进行代谢活动，因此产脲酶细菌可在以NHCl为唯一氮源
4 4
的培养基生长繁殖，C正确；产脲酶细菌能利用脲酶催化尿素分解产生NH，NH 可作为细菌生长的氮源，
3 3
不能产脲酶的细菌则无法分解尿素获得氮源，因此以尿素为唯一氮源的培养基可用于筛选产脲酶细菌，D
正确。
题型4 探究类实验的变量分析
9．（2024·广西·高考真题）百香果具有较高的经济价值，在广西多地种植，赋能乡村振兴。为探究百
香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度，某兴趣小组提出实验方案，其中不合理的是（ ）
A．设置清水组作为空白对照
B．将2,4-D浓度作为自变量
C．将枝条生根的数量及生根的长度作为因变量
D．随机选择生长状况不同的枝条作为实验材料
【答案】D
【解析】为探究百香果健壮枝条生根的最适2,4-D浓度的影响实验中，设置清水组作为空白对照是合理的，
这样可以对比出不同浓度的2,4 - D对枝条生根的影响，A正确；本实验是探究百香果健壮枝条生根的最
适2,4 - D浓度，所以将2,4 - D浓度作为自变量是正确的做法，通过设置不同的2,4 - D浓度来观察对
生根的影响，B正确；枝条生根的数量及生根的长度是我们想要观察的因变量，通过不同浓度的2,4 - D
处理后，观察这些因变量的变化从而得出最适浓度，C正确；实验中应该随机选取生长状况相同的枝条作
为实验材料，这样可以排除枝条本身生长状况不同对实验结果的干扰，如果选取生长状况不同的枝条，会
使实验结果不准确，D错误。
10．（2024·甘肃·高考真题）科学家发现染色体主要是由蛋白质和DNA组成。关于证明蛋白质和核酸哪
一种是遗传物质的系列实验，下列叙述正确的是（ ）
A．肺炎链球菌体内转化实验中，加热致死的S型菌株的DNA分子在小鼠体内可使R型活菌的相对性状
从无致病性转化为有致病性
B．肺炎链球菌体外转化实验中，利用自变量控制的“加法原理”，将“S型菌DNA+DNA酶”加入R型
活菌的培养基中，结果证明DNA是转化因子
C．噬菌体侵染实验中，用放射性同位素分别标记了噬菌体的蛋白质外壳和DNA，发现其DNA进入宿主
细胞后，利用自身原料和酶完成自我复制
D．烟草花叶病毒实验中，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现自变量RNA分子可
使烟草出现花叶病斑性状【答案】D
【解析】格里菲思的肺炎链球菌体内转化实验未单独研究每种物质的作用，在艾弗里的肺炎链球菌体外转
化实验中，S型菌株的DNA分子可使R型活菌的相对性状从无致病性转化为有致病性，A错误；在肺炎链球
菌的体外转化实验中，利用自变量控制中的“减法原理”设置对照实验，通过观察只有某种物质存在或只
有某种物质不存在时，R型菌的转化情况，最终证明了DNA是遗传物质，例如“S型菌DNA+DNA酶”组除去
了DNA，B错误；噬菌体为DNA病毒，其DNA进入宿主细胞后，利用宿主细胞的原料和酶完成自我复制，C
错误；烟草花叶病毒的遗传物质是RNA，以病毒颗粒的RNA和蛋白质互为对照进行侵染，结果发现RNA分
子可使烟草出现花叶病斑性状，而蛋白质不能使烟草出现花叶病斑性状，D正确。
预测1 借助实验材料、试剂或药品的选择,考查科学探究能力
1．下列关于鉴定生物组织中有机物实验的选材及鉴定结果的叙述，正确的是（ ）
A．新鲜的梨汁中加入斐林试剂后，溶液在水浴加热条件下由无色变成砖红色
B．大豆中含有脂肪，所以豆浆可作为鉴定脂肪的理想材料
C．鸡蛋清中富含蛋白质，所以稀释的鸡蛋清适合用于鉴定蛋白质
D．成熟的蓖麻种子中富含脂肪，用苏丹Ⅲ染液可将其细胞中的脂肪颗粒染成红色
【答案】C
【解析】斐林试剂本身为蓝色，因此新鲜的梨汁中加入斐林试剂后，溶液在水浴加热条件下由蓝色变成砖
红色，A错误；大豆种子中富含蛋白质但含脂肪较少，所以豆浆适合用于鉴定蛋白质而不适合于用于鉴定
脂肪，B错误；鸡蛋清中富含蛋白质，但需要稀释，稀释后的鸡蛋清可用于鉴定蛋白质，C正确；成熟的蓖
麻种子中含有较多脂肪，用苏丹Ⅲ染液可将其细胞中的脂肪颗粒染成橘黄色，D错误。
2．下列关于实验操作、选材及分析的叙述，正确的是（ ）
A．新鲜肝脏的研磨液中含有较多的过氧化氢酶
B．向发芽的小麦种子提取液中加入斐林试剂后立即出现砖红色沉淀
C．观察质壁分离实验时最好选用紫色洋葱鳞片叶内表皮
D．探究温度对淀粉酶活性的影响实验中，pH为因变量
【答案】A
【解析】新鲜肝脏的研磨液中含有较多的过氧化氢酶，因而可用于过氧化氢为实验材料的酶的高效性的验
证，A正确；向发芽的小麦种子提取液中加入斐林试剂后通过水浴加热可出现砖红色沉淀，因而其中含义
可溶性还原糖，B错误；观察质壁分离实验时最好选用紫色洋葱鳞片叶外表皮，因为外表皮细胞中含有紫
色的大液泡，C错误；探究温度对酶活性影响实验中，自变量是温度，因变量为反应速率，pH是无关变量，
应该保持相同且适宜，D错误；
3．生物科学是一门实验科学，选择合适的生物实验材料是生物科学实验、生物科学探究成败的关键之一。
下列有关生物实验材料的叙述，正确的是（ ）
A．可选择 HO 酶作为探究温度对酶活性影响的材料
2 2B．可选择兔的红细胞作为提取细胞中 DNA 的材料
C．可选择菠菜叶的上表皮作为观察叶绿体的材料
D．可选择叶肉细胞作为观察质壁分离实验的材料
【答案】D
【解析】温度不仅会影响HO 酶的活性，同时温度升高本身也会加快HO 的分解速率，这样就无法确定到
2 2 2 2
底是温度对酶活性的影响还是温度对HO 分解的直接影响，所以不能选择HO 酶作为探究温度对酶活性影
2 2 2 2
响的材料，A错误；兔属于哺乳动物，其成熟红细胞没有细胞核和众多细胞器，也就几乎不含DNA，不适合
作为提取细胞中DNA的材料，B错误；菠菜叶的上表皮细胞中叶绿体含量相对较少，不利于观察叶绿体，
一般选择菠菜叶稍带些叶肉的下表皮作为观察叶绿体的材料，C错误；叶肉细胞具有中央大液泡，且细胞
液有颜色，原生质层与细胞壁容易区分，可作为观察质壁分离实验的材料，D正确。
4．同学们对质壁分离及复原实验的材料和药品进行了改进。用新鲜红色花瓣代替洋葱的鳞片叶外表皮进
行实验：用食指和拇指搓去非表皮组织，获得薄而略透明的花瓣表皮，通过用40%的蔗糖溶液代替30%的蔗
糖溶液进行质壁分离，发现整个质壁分离时间是原实验的1/5.下列叙述正确的是（ ）
A．质壁分离复原过程中花瓣表皮细胞主要通过通道蛋白运输水分子
B．用40%的蔗糖溶液代替30%的蔗糖溶液，花瓣表皮细胞渗透压更低
C．花瓣表皮细胞内的叶绿体和液泡中的色素有利于实验的观察
D．花瓣表皮细胞在质壁分离过程中原生质层的颜色会逐渐加深
【答案】A
【解析】质壁分离复原过程中花瓣表皮细胞水分子运输的主要方式是通过通道蛋白的协助运输，A正确；
用40%的蔗糖溶液代替30%的蔗糖溶液，花瓣表皮细胞会失去更多的水，渗透压更高，B错误；花瓣表皮细
胞内没有叶绿体，C错误；原生质层指的是细胞膜、液泡膜和两层膜之间的细胞质基质，原生质层没有颜
色，质壁分离过程中原生质层的颜色不变，D错误。
5．下列关于实验中用到的一些药品试剂的说法中，错误的是（ ）
A．根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短可以检测酵母菌培养液中CO 的产生情况
2
B．用丙酮提取鸡红细胞脂质在空气-水界面铺展开成单层分子。其面积是细胞表面积的2倍
C．不能通过用碘液检测淀粉酶对蔗糖和淀粉的作用结果来验证酶具有专一性
D．用卡诺氏液浸泡根尖可以固定细胞的形态，浸泡后要用95%酒精冲洗根尖两次
【答案】B
【解析】能使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄的物质是二氧化碳，且二氧化碳浓度越高，溶液变为黄色
的时间越短，因此根据溴麝香草酚蓝溶液变成黄色的时间长短可以检测酵母菌培养液中CO 的产生情况，A
2
正确；鸡不属于哺乳动物，其细胞中含有细胞核和多种细胞器，用丙酮提取鸡红细胞脂质在空气-水界面
铺展开成单层分子，其面积大于细胞表面积的2倍，B错误；蔗糖和其水解产物都不能与碘液反应，碘液
无法检测蔗糖是否分解，故不能通过用碘液检测淀粉酶对蔗糖和淀粉的作用结果来验证酶具有专一性，C
正确；用卡诺氏液浸泡根尖可以固定细胞的形态，浸泡后用95%酒精冲洗2次，再制作装片，D正确。
预测2 围绕高中生物实验常用的方法技术,考查实验探究能力
6．下列有关生物学实验材料或方法的选择，正确的是（ ）
①研究分泌蛋白的形成过程——荧光标记法
②利用废旧物品制作的真核细胞模型——概念模型③提取并研究细胞膜的化学成分——公鸡的成熟红细胞
④分离各种细胞器——差速离心法
⑤观察叶绿体——菠菜叶上表皮细胞
⑥研究细胞核功能——核移植技术
A．①②③ B．③④⑤ C．④⑤⑥ D．④⑥
【答案】D
【解析】①研究分泌蛋白的形成过程—放射性同位素标记法，①错误；②利用废旧物品制作的真核细胞模
型—物理模型，②错误；③提取并研究细胞膜的化学成分—哺乳动物的成熟红细胞，鸡不是哺乳动物，③
错误；④分离各种细胞器—差速离心法，通过设置不同速度，把不同密度的细胞器分离开来，④正确；⑤
观察叶绿体—菠菜叶肉细胞，菠菜的上表皮细胞不含叶绿体，⑤错误；⑥细胞核功能—核移植技术，利用
核移植技术设置不同的核为实验自变量，⑥正确。综上所述，正确的有④⑥，ABC错误，D正确。
7．生物学是一门以实验为基础的学科，它的形成和发展离不开实验，下列叙述错误的是（ ）
A．艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，自变量的控制利用了“减法原理”
B．T 噬菌体侵染细菌实验用同位素标记法证明大肠杆菌的遗传物质是DNA
2
C．利用同位素标记和密度梯度离心技术，验证 DNA半保留复制假说
D．将二苯胺试剂加入含 DNA的溶液中水浴加热5min，冷却后出现蓝色
【答案】B
【解析】艾弗里证明DNA是遗传物质的实验中，通过逐步去除蛋白质、多糖等成分，利用“减法原理”控
制自变量，来观察剩下的成分对转化的影响，A正确；T2噬菌体侵染细菌实验用同位素标记法证明了噬菌
体的遗传物质是DNA，而不是证明大肠杆菌的遗传物质是DNA，B错误；利用同位素标记和密度梯度离心技
术，通过对亲代、子代DNA的标记情况观察，验证了DNA半保留复制假说，C正确；将二苯胺试剂加入含
DNA的溶液中水浴加热5min，冷却后会出现蓝色，这是检测DNA的一种常用方法，D正确。
8．下列有关高中生物学实验的叙述正确的是（ ）
A．孟德尔为了验证提出的假说是否正确，设计并完成了正、反交实验
B．检测和观察细胞中的脂肪颗粒需要用到体积分数75%的酒精洗去浮色
C．科学家利用同位素标记和差速离心技术揭示了DNA半保留复制的奥秘
D．观察新鲜洋葱鳞片叶外表皮细胞质壁分离时，使用低倍镜即可观察到细胞壁
【答案】D
【解析】孟德尔为了验证提出的假说是否正确，设计并完成了测交实验，A错误；在检测脂肪的试验中需
要用体积分数50%的酒精洗去浮色，B错误；科学家利用同位素标记和密度梯度离心技术揭示了DNA半保留
复制的奥秘，C错误；低倍镜下能观察到细胞壁，D正确。
9．生物学是一门以科学实验为基础的学科，合适的实验材料、科学的实验方法、正确的实验操作是达成
实验目的的前提。下列叙述正确的有几项（ ）
①探究酵母菌呼吸方式实验中有氧组为对照组，无氧组为实验组
②进行噬菌体侵染实验时，搅拌不充分会导致35S组沉淀物放射性升高
③菠菜叶肉细胞可作为低温诱导染色体加倍的实验材料
④向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，高尔基体中的放射性强度先减小后增大
⑤比较过氧化氢在不同条件下的分解实验——减法原理
⑥梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制⑦沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出了DNA呈规则的双螺旋结构
⑧“探究土壤微生物的分解作用”实验中，60℃恒温灭菌的土壤是实验组
⑨“探究培养液中酵母菌种群数量的变化”实验中，需要设置对照实验
A．2项 B．3项 C．4项 D．5项
【答案】B
【解析】①探究酵母菌呼吸方式实验中运用了对比试验，有氧组和无氧组都是实验组，两者相互对比，①
错误；②进行噬菌体侵染实验时，搅拌不充分会导致部分噬菌体外壳附着在大肠杆菌表面，35S噬菌体外壳
随大肠杆菌一起沉淀，导致35S组沉淀物放射性升高，②正确；③菠菜叶肉细胞属于高度分化细胞，不再
进行细胞分裂，不能作为低温诱导染色体加倍的实验材料，③错误；④高尔基体可对来自内质网的蛋白质
进行加工，此后通过囊泡传递给细胞膜，向豚鼠的胰腺腺泡细胞中注射3H标记的亮氨酸，高尔基体中的放
射性强度先增大减小后减小，④错误；⑤比较过氧化氢在不同条件下的分解实验增设了不同条件，属于加
法原理，⑤错误；⑥梅塞尔森和斯塔尔运用同位素标记法与密度梯度离心技术证明了DNA的半保留复制，
⑥正确；⑦沃森和克里克根据DNA衍射图谱推算出了DNA呈螺旋结构，⑦错误；⑧“探究土壤微生物的分
解作用”实验中，60℃恒温灭菌的土壤是实验组，不灭菌的是对照组，⑧正确；⑨“探究培养液中酵母菌
种群数量的变化”实验中，不需要设置对照实验，⑨错误。
10．在探索遗传奥秘历程中，下列科学家、实验方法及技术不相互匹配的是（ ）
A．孟德尔——豌豆杂交实验：假说—演绎法
B．摩尔根——果蝇杂交实验：类比推理法
C．赫尔希和蔡斯——噬菌体实验：放射性同位素标记法
D．沃森和克里克——DNA分子结构：建构物理模型
【答案】B
【解析】孟德尔在研究豌豆杂交实验时，运用了假说一演绎法，A不符合题意；摩尔根在研究基因在染色
体上的实验运用的是假说—演绎法，B符合题意；赫尔希和蔡斯的噬菌体实验是运用放射性同位素标记法，
C不符合题意；沃森和克里克的DNA分子的双螺旋结构，属于物理模型，D不符合题意。
