2021高考集训：实验探究类
生物学科高考几乎有一半是与生物实验有关。所以实验方面的考前集训非常重要。既要熟悉生物实验的考查主要方面的内容及形式，又要掌握生物实验方面试题的解题思路、如何规范答题。
生物实验考查常见的有两类，一类是教材实验的基本原理、流程、结果的分析，另一类是给出一个全新的实验，要求完善、补充实验步骤进行结果分析或者误差分析等。此类题需要依据单一变量原则设计对照实验，明确探究性实验与验证性实验中不同的思路方法，分析自变量、因变量与无关变量的关系及对实验结果的不同影响，主要考查考生的实验探究能力。
（1）生物实验还要区分对照实验和对比实验。对比实验没有对照组，均为实验组，是在不同的条件下对实验结果进行比对从而得出结论；对照实验要有对照组合实验组，对照组即不进行任何实验处理的那组，当然有时也不一定特定设置对照组，因为还可以有自身对照、前后对照。但是如果进行梯度设置时，关于梯度的设计既要科学又要符合生活实际，如：探究温度对加酶洗衣粉活性的影响，温度梯度的设置就不需要从0℃、10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃这样设置。一般这样10℃、20℃、30℃、40℃、50℃、60℃即可。
（2）要知晓“假说-演绎”、“类别-推理”两种科学研究方法在高中课本中的体现。
“假说-演绎”如：孟德尔遗传规律的提出、摩尔根关于基因在染色体的证明、DNA半保留复制的证明；
“类别-推理”如：施莱登和施旺细胞学说的建立、萨顿关于基因在染色体的假说、DNA为遗传物质的提出。
（3）要会区分几种生物实验方法。如:密度梯度离心和差速离心、放射性同位素标记和荧光标记、切除法及同伤处理（假手术）、纸层析的色素分离及鉴定、预实验及分组实验。
典型例题分析：
1.下列有关高中生物实验的叙述，正确的是( )
A.在低温诱导植物染色体数目的变化实验中，酒精发挥了两个作用
B.探究温度对酶活性的影响的实验应分别在酸性和碱性条件下进行
C.温特实验中生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式是主动运输
D.探究生长素促进插条生根最适浓度中的预实验可减小实验误差
答案 A解析 在低温诱导植物染色体数目的变化实验中，两次需要使用酒精，第一次使用体积分数为95%酒精的目的是冲洗冲洗用卡诺氏液处理的根尖，第二次使用酒精的目的是与盐酸混合，解离根尖，A正确；探究温度对酶活性的影响的实验中，自变量为温度，pH为无关变量，无关变量应保持相同且适宜，B错误；琼脂块为非生命物质，不能提供ATP，因此温特实验中生长素从胚芽鞘尖端进入琼脂块的方式是扩散，C错误；预实验可摸索出最佳的实验条件，可检验实验设计的科学性和可行性，减少人力、物力的浪费，D错误。
2.如图是以肺炎双球菌为实验材料探究DNA是遗传物质的实验过程图，该实验设计思路采取了排除法，即让一部分物质“缺席”，研究系统的反应。与此实验设计思路相同的是( )
A.达尔文以胚芽鞘为材料的向光性实验
B.比较过氧化氢在不同条件下的分解实验
C.探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验
D.探究酵母菌细胞呼吸的方式实验
答案 A解析 达尔文的向光性实验中，分别设置未去除胚芽鞘尖端的组别、去除胚芽鞘尖端的组别、用锡箔小帽罩上胚芽鞘尖端的组别、用锡箔纸罩上胚芽鞘尖端下面一段的组别，观察胚芽鞘的生长情况，从而得出胚芽鞘尖端受单侧光刺激后，就向下面的伸长区传递某种“影响”，造成伸长区背光面比向光面生长快，因而使胚芽鞘出现向光性弯曲的结论，该实验设计思路也采用了排除法，A符合题意；比较过氧化氢在不同条件下的分解实验中，通过比较不同条件下(加热、加FeCl3溶液、加肝脏研磨液、不处理)过氧化氢的分解速率来了解过氧化氢酶的作用，B不符合题意；探究生长素类似物促进插条生根的最适浓度实验中，通过设置一系列不同浓度的生长素类似物来探究插条生根的最适浓度，C不符合题意；探究酵母菌细胞呼吸的方式实验中，通过设置有氧和无氧两种条件，对比分析酵母菌细胞呼吸的方式，D不符合题意。
3.果蝇的某精原细胞全部染色体被15N完全标记，后转入含14N脱氧核苷酸的培养基中培养，先进行一次有丝分裂，再进行减数分裂(不考虑交叉互换)，经变形形成8个精子，对于这8个精子，下列说法正确的是( )
A.8个精子的全部染色体不可能都含有15N B.8个精子的全部染色体不可能都含有14N
C.染色体中含15N的精子有4个 D.染色体中含14N的精子有4个
答案 A解析 DNA复制为半保留复制，该细胞进行有丝分裂，DNA复制形成的所有子代DNA分子均为15N14N，则最终形成的两个精原细胞中每条染色体中DNA均为15N14N，再进行减数分裂，每个DNA复制时，形成的2个子代DNA分子为14N15N、14N14N，分别位于两条姐妹染色单体上，减数第一次分裂后期同源染色体分离，形成两个次级精母细胞，减数第二次分裂后期姐妹染色单体分离，形成的两个子染色体一个含15N14N，一个含14N14N，随机移向细胞两极，则8个精子的全部染色体中一半含15N14N，一半含14N14N，即全部染色体不可能都含有15N，但都含有14N，A正确、B错误；染色体中含15N的精子数随机，即0～8个，含14N的精子数为8个，C、D错误。
4.内环境中性激素的含量保持相对稳定主要与性激素的负反馈调节和分级调节有关。为探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节，下列对实验组和对照组小白鼠的处理恰当的是( )
①注射适量的促性腺激素 ②进行手术并切除性腺 ③不手术 ④注射适量的生理盐水 ⑤进行手术不切除性腺 ⑥不注射
A.实验组：②①；对照组：④⑤ B.实验组：②①，对照组：②④
C.实验组：①③；对照组：⑥③ D.实验组：④⑤；对照组：①⑤
答案 B解析 根据实验目的“探究垂体分泌的促性腺激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素是否存在负反馈调节”分析，实验组和对照组小鼠是否注射促性腺激素为自变量，因变量是测定小鼠体内促性腺激素释放激素的含量，为了排除小鼠体内产生的性激素对下丘脑分泌促性腺激素释放激素的负反馈调节作用，所以实验组和对照组小鼠都应切除性腺，只是实验组小鼠要注射适量促性腺激素，对照组小鼠只注射等量的生理盐水；综上分析可知，实验组处理为②①，对照组处理为②④，所以选B。
5.在“观察细胞有丝分裂”实验中，三位实验人员制作洋葱根尖装片的操作步骤(“＋”表示操作，“－”表示未操作)如下表所示。
则甲、乙、丙观察到的实验现象分别是( )
A.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚
B.细胞分散但看不到染色体、染色体着色清楚、细胞分散染色体清楚
C.细胞重叠、染色体着色很浅不清楚、细胞着色清楚但看不到染色体
D.染色体着色很浅不清楚、细胞分散染色体清楚、细胞分散染色体清楚
答案 C解析 解离的目的是使细胞分散开，甲未解离，细胞相互重叠；漂洗的目的是洗去解离液，便于染色，乙未漂洗，影响染色效果，染色体着色很浅不清楚；根尖5～7 mm处为伸长区，伸长区细胞已失去分裂能力，染色体呈染色质状态，观察不到染色体。
6.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液S中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位，以下叙述错误的是( )
A.将溶液S换成纯水，给予神经细胞一个适宜的刺激，也能产生动作电位
B.如表是哺乳动物神经元内外两种主要阳离子的浓度，a、b分别是Na＋和K＋
C.细胞膜内外K＋、Na＋分布不均匀是神经纤维兴奋传导的原因
D.神经细胞受到适宜刺激形成的局部电流又使相近的未兴奋部位兴奋
答案 A解析 将溶液S换成纯水，给予神经细胞一个适宜的刺激，没有钠离子内流，不能产生动作电位，A错误；Na＋主要存在于细胞外，K＋主要存在于细胞内，B正确；细胞膜内外K＋、Na＋分布不均匀，形成膜内外电位差，受到适宜刺激时与相邻部位之间产生电位差并发生电荷移动，细胞膜内外K＋、Na＋分布不均匀是神经纤维兴奋传导的原因，C正确；神经细胞受到适宜刺激，造成膜内外电位变化，与相邻部位产生电位差而发生电荷移动，形成局部电流；形成的局部电流又刺激相近的未兴奋部位兴奋，从而使兴奋以电信号形式在神经纤维上传导，D正确。
7.为了探明臭柏幼苗在遮荫处理下的光合特性，通过盆栽实验，测定了75%遮荫处理下臭柏的叶面积、叶绿素含量等生理指标。实验结果如下表所示。请分析回答：
