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专题16 教材实验和科学史
1、（2025 届河南省安阳市多校联考高三调研考试（一模））下列有关高中生物学实验的叙述，合理的是
（ ）
A. 大蒜根尖依次经过解离、染色、漂洗和制片，可观察细胞有丝分裂过程中染色体的行为变化
B. 鉴定DNA 时，丝状物溶于2mol/L 的NaCl 溶液，加入二苯胺试剂并充分摇匀后即呈蓝色
C. 设计制作生态缸并观察其稳定性时，生态缸需要密封并保证适宜光照，不需要补充食物
D. 调查趋光性农林害虫的种群密度时，可通过黑光灯诱捕法准确计算害虫的种群密度
【答案】C
【解析】
【分析】1、观察根尖分生组织细胞的有丝分裂装片的制作流程为：解离-→漂洗→染色→制片。
2、在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此二苯胺试剂可以作为鉴定DNA 的试剂。
【详解】A、制作细胞的有丝分裂装片时，大蒜根尖解离后需要漂洗才能用甲紫溶液染色，否则会造成解
离过度，无法看到染色体，A 错误；
B、在一定温度下，DNA 遇二苯胺试剂会呈现蓝色，因此鉴定DNA 时，加入二苯胺试剂后需要水浴加热，
B 错误；
C、设计制作生态缸并观察其稳定性时，生态缸需要密封防止外界生物或非生物因素的干扰，保证适宜光
照，保证生态缸中有能量输入，不需要补充食物，C 正确；
D、对于有趋光性的昆虫，可以用黑光灯进行灯光诱捕来估算它们的种群密度，D 错误。
故选C。
2、（2025 届河南省新高中创新联盟高三下学期模拟卷一）下列关于实验方法或实验原理的对应关系，错
误的是（ ）
选
项
实验
实验方法或原
理
A
鲁宾和卡门探究O2中氧原子的来源对
对比实验法
B
蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实
验
同位素标记法
C
探究土壤中分解者的作用
加法原理
D
摩尔根研究果蝇白眼基因的位置
假说—演绎法
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【解析】
【分析】鲁宾和卡门采用同位素标记法证明光合作用中产生的氧气来自水；沃森和克里克通过构建物理模
型发现了DNA 的双螺旋结构；摩尔根通过假说—演绎法证明了控制果蝇白眼的基因位于染色体上；赫尔
希和蔡斯采用同位素标记法证明DNA 是遗传物质。
【详解】A、鲁宾和卡门探究O2中氧原子来源的实验中，两组实验均为实验组，该实验属于对比实验，A
正确；
B、蔡斯和赫尔希的噬菌体侵染大肠杆菌实验中，分别利用
35S 和
32P 分别标记噬菌体的蛋白质和DNA，使
用了同位素标记法，B 正确；
C、探究土壤中分解者的作用实验中，实验组要进行灭菌处理，尽可能排除土壤微生物的作用，对照组的
土壤不进行任何处理，该实验利用了减法原理，C 错误；
D、摩尔根探究果蝇白眼基因的位置实验中使用了假说一演绎法，D 正确。
故选C。
3、（2025 届河南省信阳市高考一模）在对照实验中，常使用加法原理和减法原理设计实验，某同学根据
加法原理和减法原理设计了如下实验，下列实验设计与实验原理不相符的是（ ）
选
项
实验
原理
A
探究酶的高效性时，向H2O2溶液中滴加FeCl3溶液
加法原理
B
艾弗里在S 型菌的DNA 中加入DNA 酶
减法原理
C
切除大鼠垂体探究垂体的生理作用
减法原理
D
在有氧和无氧条件下探究酵母菌细胞的呼吸方式
加法原理
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】D
【解析】
【分析】1、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预。也就是说，实验的目的是为了探求某一变量会
产生什么结果 ，即知道自变量，不知道因变量。
2、减法原理是排除自变量对研究对象的干扰，同时尽量保持被研究对象的稳定。具体而言，结果已知，
但不知道此结果是由什么原因导致的，实验的目的是为了探求确切的原因变量。
【详解】A、加法原理是绐研究对象施加自变量进行干预，探究酶的高效性时，向H2O2溶液中滴加FeCl3
溶液属于加法原理，A 不符合题意；
B、艾弗里在S 型菌的DNA 中加入DNA 酶是去除DNA，属于减法原理，B 不符合题意；
C、切除大鼠垂体探究垂体的生理作用去除了垂体，处于减法原理，C 不符合题意；
D、在有氧和无氧条件下探究酵母菌细胞的呼吸方式是对比实验，不属于加法原理，D 符合题意。
故选D。
4、（2025 届河南省周口市西华县三校联考一模）下列生物实验探究与运用的科学方法不相符的是
（ ）
选项
生物实验探究
科学方法
A
达尔文探究植物向光性的原因
减法原理
B
利用人鼠细胞融合实验研究细胞膜流动性
同位素标记法
C
肺炎链球菌的体外转化实验
减法原理
D
摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验
假说—演绎法
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】B
【解析】
【分析】1、孟德尔发现遗传定律用了假说-演绎法，其基本步骤：提出问题→作出假说→演绎推理→实验
验证（测交实验）→得出结论。
2、肺炎链球菌转化实验包括格里菲斯体内转化实验和艾弗里体外转化实验，其中格里菲斯体内转化实验
证明S 型细菌中存在某种“转化因子”，能将R 型细菌转化为S 型细菌；艾弗里体外转化实验证明DNA
是遗传物质。
3、沃森和克里克用建构物理模型的方法研究DNA 的结构。
4、萨顿运用类比推理的方法提出基因在染色体的假说，摩尔根运用假说-演绎法证明基因在染色体上。
【详解】AC、减法原理 (是指与常态相比，人为去除某种影响因素)，达尔文探究植物向光性的原因和肺
炎链球菌的体外转化实验，在每个实验组均分别特异性地去除了一种因素或物质，即使用了减法原理，
AC 正确；
B、科学家利用不同颜色的荧光染料标记小鼠细胞和人细胞表面的蛋白质分子，进行小鼠细胞和人细胞融
合的实验，探究细胞膜的流动性，B 错误；
D、孟德尔验证分离定律和自由组合定律、摩尔根证实基因在染色体上的果蝇杂交实验，都采用了“假说
一演绎法”，D 正确。
故选B。
5、（2025 届河南省周口市西华县三校联考一模） 德国植物学家萨克斯通过实验探究光合作用产物，实
验表明光合作用产生-一种遇碘蒸气变深蓝色的物质，这种物质是（ ）
A. 脂肪
B. 蛋白质
C. 淀粉
D. 核酸
【答案】C
【解析】
【分析】1864 年，德国植物学家萨克斯做了一个实验：他把绿叶先在暗处放置几小时，然后让叶片一半曝
光，另一半遮光。过一段时间后，用碘蒸气处理这片叶，发现曝光的一半呈深蓝色，遮光的一半则没有颜
色变化。实验证明了淀粉是光合作用的产物。
【详解】淀粉遇碘液变蓝，光合作用中产生的遇碘蒸气变深蓝色的物质为淀粉，即C 正确，ABD 错误。
故选C。
6、（2025 届河南省驻马店市驿城区高三上学期一模）为确保实验结果真实可信，实验过程中通常需要遵
循对照原则和单一变量等实验原则。下列有关高中生物教材中的实验，叙述正确的是（ ）
A. “探究植物细胞的吸水和失水”实验，以未发生质壁分离的细胞为空白对照组
B. “比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量是催化剂的种类
C. “绿叶中光合色素的提取和分离”实验中，用无水乙醇进行色素的提取和分离
D. “探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”时，需进行浓度梯度较大的预实验
【答案】D
【解析】
【分析】对照实验是指在实验中设置比较对象（对照组）的一种科学方法。对照实验分为实验组和对照组。
按对照的内容和形式上的不同，通常有以下对照类型：空白对照（指不做任何实验处理的对象组），自身
对照（指实验与对照在同一对象上进行，即不另设对照组）、条件对照（指虽给对象施以某种实验处理，
但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的）、相互对照（指
不另设对照组，而是几个实验组相互对比对照）。
【详解】A、“探究植物细胞的吸水和失水”的实验进行了两次自身对照，第一次为发生质壁分离的细胞
和正常的细胞（对照组）、第二次为质壁分离复原后的细胞和质壁分离的细胞（对照组），A 错误；
B、“比较过氧化氢在不同条件下的分解”实验中，自变量是不同的处理条件，因变量为过氧化氢的分解
速率，B 错误；
C、“绿叶中光合色素的提取和分离”实验中，用无水乙醇进行色素的提取，层析液进行色素的分离，C
错误；
D、“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”时，预实验是在进行科学探究时，在正式实验前先做
一个预实验，为进一步的实验摸索条件，进行预实验时，所用植物生长调节剂的浓度梯度要较大，D 正确。
故选D。
7、（2025 届河南省驻马店市驿城区高三上学期一模）下列关于教材中经典实验的叙述，错误的是
（ ）
A. 在“性状模拟分离比”实验中两个桶内的彩球数量不一定相等
B. 调查人类遗传病，应选择发病率高的多基因遗传病进行调查
C. 自然选择使耐药菌株的耐药性变异得到了积累
D. 探究酵母菌呼吸作用方式实验中，不能根据澄清石灰水
否变浑浊来判断呼吸方式
【答案】B
【解析】
【分析】调查人类遗传病时，最好选取群体中发病率相对较高的单基因遗传病，如色盲、白化病等；若调
查的是遗传病的发病率，则应在群体中抽样调查，选取的样本要足够的多，且要随机取样；若调查的是遗
传病的遗传方式，则应以患者家庭为单位进行调查，然后画出系谱图，再判断遗传方式。
【详解】A、由于雄性配子的数量多于雌配子的数量，所以性状分离模拟实验中代表雌、雄生殖器官的2
个小桶中彩球总数可以不同，A 正确；
B、多基因遗传病在人群中发病率较高，且易受环境影响，调查人群中的遗传病时，最好选择群体中发病
率较高的单基因遗传病，更容易推断其遗传方式，B 错误；
C、自然选择使耐药菌株的耐药性变异得到了积累，从而出现耐药性很强的细菌，C 正确；
D、酵母菌无氧呼吸和有氧呼吸都能产生二氧化碳，因此不能通过观察澄清石灰水是否变浑浊来判断酵母
菌的呼吸方式，D 正确。
故选B。
8、（2025 届河南省开封市等3 地高三下学期二模）生物科学史是生物学形成、发展和演变的历程，是探
索生命现象和本质的史实。下列有关叙述正确的有（ ）
①细胞学说的建立应用了完全归纳法
②证明DNA 半保留式复制的实验应用了同位素标记法和差速离心法
③萨顿以蝗虫为实验材料，运用假说一演绎法推测基因在染色体上
④胰岛素的发现过程应用了“加法原理”和“减法原理”
A. 1 项
B. 2 项
C. 3 项
D. 4 项
【答案】A
【解析】
【分析】科学的研究方法有以下几种：
1、假说-演绎法：在观察和分析基础上提出问题以后，通过推理和想像提出解释问题的假说，根据假说进
行演绎推理，再通过实验检验演绎推理的结论．如果实验结果与预期结论相符，就证明假说是正确的，反
之，则说明假说是错误的。例如孟德尔的豌豆杂交实验、摩尔根研究的伴性遗传等。
2、类比推理法：类比推理指是根据两个或两类对象在某些属性上相同，推断出它们在另外的属性上（这
一属性已为类比的一个对象所具有，另一个类比的对象那里尚未发现）也相同的一种推理。萨顿的假说
“基因在染色体上”运用了类比推理法。
3、模型构建法：模型是人们为了某种特定的目的而对认识对象所做的一种简化的概括性的描述，这种描
述可以是定性的，也可以是定量的；有的借助具体的实物或其它形象化的手段，有的则抽象的形式来表达。
模型的形式很多，包括物理模型、概念模型、数学模型等。以实物或图画形式直观的表达认识对象的特征，
这种模型就是物理模型。沃森和克里克制作的著名的DNA 双螺旋结构模型，就是物理模型。
4、放射性同位素标记法：放射性同位素可用于追踪物质运行和变化的规律，例如噬菌体侵染细菌的实验。
【详解】①细胞学说的建立应用了不完全归纳法，①错误；
②证明DNA 半保留复制的实验应用了同位素标记技术和密度梯度离心技术，②错误；
③萨顿以蝗虫为实验材料，运用类比推理法，推测基因在染色体上，③错误；
④胰岛素的发现过程中摘除狗的胰腺应用了“减法原理”。后注射了胰岛制成的提取液，应用了“加法原
理”，④正确。
综上所述，正确的有1 项，A 符合题意。
故选A。
9、（河南省部分学校2024-2025 学年高三下学期阶段测试（五）） 高中生物学实验中需要选择适当的实
验材料、实验试剂及实验方法，下列有关实验材料、试剂及方法的选择，正确的是（ ）
选
项
实验名称
实验材料或试剂或方法
A
探究伞藻帽形的建成是否
主要与细胞核有关
伞形帽伞藻、菊花形帽伞藻，进行嫁接实验
B
探究温度对酶活性的影响
过氧化氢溶液及过氧化氢酶，设置不同温度进行实
验
C
模拟生物体维持pH 的稳定
动物血浆（或肝匀浆）、缓冲液、自来水，分别加
盐酸或氢氧化钠
D
DNA 的粗提取及鉴定
洋葱研磨液，离心后保留沉淀物并加入二苯胺试剂
A. A
B. B
C. C
D. D
【答案】C
【解析】
【分析】1、将伞形帽伞藻的伞柄嫁接到菊花形帽伞藻的假根上，长出菊花形帽伞藻；将菊花形帽伞藻的
伞柄嫁接到伞形帽伞藻的假根上，长出伞形帽的伞藻。
2、酶具有高效性，在探究温度对酶活性影响实验中，将淀粉酶和淀粉溶液混合前，需先分别将它们放在
等温的水浴锅中保温，这样做的目的是：避免由于两种溶液的温度不同而使混合后的酶促反应温度不再预
设的值上。
【详解】A、探究伞藻帽形的建成是否主要与细胞核有关，需要对伞形帽伞藻、菊花形帽伞藻进行嫁接实
验及细胞核移植实验，A 错误；
B、探究温度对酶活性的影响实验中，不能选择过氧化氢溶液，因为过氧化氢的分解受温度影响，B 错误；
C、动物血浆、肝匀浆中含有缓冲物质，可用于模拟生物体维持pH 的稳定的实验，实验中需要用缓冲液和
自来水作对照，三组实验分别逐滴加入盐酸或氢氧化钠，观察溶液pH 的变化情况，C 正确；
D、DNA 的粗提取及鉴定实验中，洋葱研磨液离心后应保留上清液部分，D 错误。
故选C。
10、（河南省项城市2024-2025 学年高三下学期3 月联考）生物学的发展与实验密不可分。下列有关实验
的叙述正确的是（ ）
A. 碱性染料甲紫溶液可以使染色体着色而纺锤丝不被着色
B. 肺炎链球菌和噬菌体作实验材料都有细胞结构简单的优点
C. 蔗糖溶液处理后的黑藻细胞在清水中会发生质壁分离复原
D. 分离绿叶中色素时层析时间过长可能导致色素带多于四条
【答案】A
【解析】
【分析】1、叶绿体色素的提取和分离实验：
（1）提取色素原理：色素能溶解在酒精或丙酮等有机溶剂中，所以可用无水酒精等提取色素。
（2）分离色素原理：各色素随层析液
滤纸上扩散速度不同，从而分离色素，溶解度大，扩散速度快；
溶解度小，扩散速度慢。
2、甲紫溶液主要用于细胞核染色，通过与细胞核中的DNA 结合，使细胞核呈现紫色，便于观察细胞结构。
在细胞分裂过程中，纺锤体的形成和功能主要由微管等蛋白质组成，而甲紫溶液主要作用于细胞核的染色，
因此不会影响纺锤体的染色或观察。
3、质壁分离发生的条件：具有生物活性的成熟的植物细胞，外界溶液浓度大于细胞液浓度，原生质层的
伸缩性大于细胞壁。
【详解】A、碱性染料甲紫溶液通过与细胞核中染色体的DNA 结合，使细胞核呈现紫色，而纺锤丝主要由
微管等蛋白质组成，因此纺锤丝不被着色，A 正确；
B、噬菌体属于病毒，没有细胞结构，B 错误；
C、黑藻细胞属于成熟的植物细胞，具有细胞壁和大液泡，蔗糖溶液处理后的黑藻细胞由于失水可以发生
质壁分离现象，但是如果处理时间过长，可能会因为过度失水而死亡，再滴加清水时就可能无法复原，C
错误；
D、分离绿叶中的色素时，层析时间过长可能会使色素扩散到滤纸条边缘甚至超出滤纸条，从而导致滤纸
条上无法呈现四条色素条带，D 错误。
故选A。
11、（河南省驻马店市2024-2025 学年高三下学期3 月模拟） 以下与教材中关于洋葱的生物学实验相关
的叙述，正确的是（ ）
A. 将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于低渗溶液中，细胞形态稳定时细胞液和外界溶液浓度相等
B. 在洋葱鳞片叶内表皮细胞的匀浆中加入斐林试剂，水浴加热之后试管内会产生紫色反应
C. 检测无氧条件下洋葱是否产生CO2时，可观察溴麝香草酚蓝溶液是否变为灰绿色
D. 观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂时，可使用碱性染料醋酸洋红对染色体染色
【答案】D
【解析】
【分析】在常温条件下，CO2能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。斐林试剂（甲液：0.1g/mL 的NaOH，乙液：0.05g/mL 的CuSO4，甲
乙液混合后现配现用），双缩脲试剂（A 液：0.1g/mL 的NaOH，B 液0.01g/mL 的CuSO4，A 液和B 液顺
次加入使用），硫酸铜溶液浓度不同。
【详解】A、将洋葱鳞片叶外表皮细胞置于低渗溶液中，由于有细胞壁的存在，细胞形态稳定时细胞液和
外界溶液浓度不一定相等，A 错误；
B、斐林试剂与还原糖反应产生砖红色沉淀，B 错误；
C、CO2可使溴麝香草酚蓝溶液由蓝变绿再变黄，C 错误；
D、观察洋葱根尖分生区细胞有丝分裂时，可使用碱性染料醋酸洋红对染色体染色，D 正确。
故选D。
12、（河南省驻马店市重点高中联考2024-2025 学年高三下学期3 月月考）以下实验中使用的酒精浓度相
同的是（ ）
①提取绿叶中的色素时使用的酒精
②观察花生子叶中的脂肪，用来洗去切片上浮色的酒精
③观察植物细胞有丝分裂时用来配制解离液的酒精
④低温诱导植物染色体数目变化的实验中，用来冲洗卡诺氏液的酒精
⑤调查土壤中小动物丰富度实验中，用来保存小动物的酒精
A. ①③
B. ①④
C. ③④
D. ①③④
【答案】C
【解析】
【分析】酒精在生物实验中的作用：
1、在“检测生物组织中的脂肪”实验中，选用体积分数为 50% 的酒精，作用是洗去浮色 。
2、在“绿叶中色素的提取和分离” 实验中，选用质量分数大于 99% 的酒精(无水酒精) ，作用是溶解色
素 。
3、在“观察根尖分生组织细胞的有丝分裂” 实验中，选用体积分数为 95% 的酒精，起( 解离) 固定作
用 。
4、在“低温诱导植物染色体数目变化” 实验中，选用体积分数为 95% 的酒精 ，作用是除去卡诺氏液，
解离固定 。
5、在“微生物的实验室培养”实验和“植物的组织培养”实验中，选用体积分数为70% 的酒精，起消毒
作用。
6、在“DNA 的粗提取与鉴定” 实验中，选用体积分数为 95% 的冷酒精，作用是溶解蛋白质等物质，
析出不溶于酒精的 DNA。
【详解】①提取绿叶中的色素实验中，使用的是无水乙醇；②观察花生子叶中的脂肪的实验中，使用的是
体积分数为50%的酒精；③观察植物细胞有丝分裂实验中，用来配制解离液的酒精是体积分数为95%的酒
精；④低温诱导植物染色体数目变化的实验中，用来冲洗卡诺氏液的酒精是体积分数为95%的酒精；⑤调
查土壤中小动物丰富度实验中，使用的是体积分数为70%的酒精。因此以上实验中，使用的酒精浓度相同
的是③④。
故选C。
13、（河南省驻马店市重点高中联考2024-2025 学年高三下学期3 月月考）“筛选”是生物技术与工程中
常用的技术手段。下列叙述错误的是（ ）
A. 筛选纤维素分解菌时，培养基中需添加纤维素和刚果红
B. 培育转基因抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选
C. 单倍体育种时，需对F1的花药进行筛选后才可继续进行组织培养
D. 胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选
【答案】C
【解析】
【分析】胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，此时胚胎应发育到桑葚胚
或囊胚阶段。
【详解】
A、筛选纤维素分解菌时，培养基中需添加纤维素和刚果红，A 正确；
B、培育转基因抗虫棉时，在将目的基因导入受体细胞后，需要从分子水平上鉴定目的基因（Bt 基因）是
否成功导入、稳定存在和表达，还需要通过采摘抗虫棉的叶片饲喂棉铃虫来从个体水平上确定Bt 基因是否
赋予了棉花抗虫特性和评估其抗性程度，从而筛选出有较好抗虫特性的转基因抗虫棉。所以，培育转基因
抗虫棉时，需从分子水平及个体水平进行筛选，B 正确；
C、单倍体育种时，F1的花药不需要筛选直接进行组织培养，之后用秋水仙素处理单倍体幼苗使染色体加
倍后，再进行筛选，C 错误；
D、胚胎移植前，需对通过体外受精或其他方式得到的胚胎进行质量筛选，挑取质量好，活性强的胚胎进
行培养或保存，可以提高胚胎移植成功的概率，D 正确。
故选C。
