一、教材基础实验
1．(2012·山东卷T4)某小组进行观察洋葱根尖分生组织细胞有丝分裂的实验，下列关于该实验的叙述正确的是(　　)
A．盐酸和酒精混合液主要起固定作用
B．碱性染料吡罗红(派洛宁)可用于染色体染色
C．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
D．细胞内染色体的存在和状态可作为判断有丝分裂各时期的依据
【解析】　盐酸和酒精混合液称为解离液，主要是迅速杀死洋葱根尖分生组织细胞，使细胞尽量分离开来；吡罗红主要用于细胞中的RNA检测的染色剂，不用于染色体的染色；此实验中在对根尖分生区细胞解离时，细胞已经死亡，因此观察不到细胞内细胞板向四周扩展的动态变化；染色体的形态、特征和数目是判断有丝分裂各时期的依据。
【答案】　D
2．(2012·福建卷T2)下表是生物科学史上一些经典实验的叙述，表中“方法与结果”和“结论或观点”能相匹配的是(　　)
【解析】　A项考查细胞学说的内容及发展，魏尔肖的名言“所有的细胞都来源于先前存在的细胞”与“方法与结果”的观点吻合，所以A正确。单侧光照射下，金丝雀草胚芽鞘向光弯曲生长，去尖端的胚芽鞘不生长、也不弯曲，通过比较只能说明感光部位在尖端，B错误。将载有水绵和好氧细菌的装片置于黑暗且缺氧的环境中，用极细光束照射后，细菌集中于有光照的部位此实验的结论是水绵只有在光照条件下才能产生氧气，C错误。将活的R型肺炎双球菌与加热杀死的S型肺炎双球菌混合后注入小鼠体内，小鼠体内出现活的S型菌的实验结论是加热杀死的S型肺炎双球菌存在一种可以使活的R型菌转化为S型菌的活性物质，D错误。
【答案】　A
二、综合探究实验
3．(2012·江苏高考T33)为探究低浓度NaHSO3溶液对水稻光合速率的影响，某研究小组做了如下实验，请完成实验报告并回答下列问题：
(1)实验报告
①材料用具：乳熟期的温室盆栽水稻，1 mol/L NaHSO3溶液，蒸馏水，喷壶，光合分析测定仪等。
②实验步骤：
第一步：选取若干________的水稻植株随机平均分成甲、乙两组，甲组为对照组，乙组为实验组。
第二步：每天傍晚分别将等量的________、________喷洒在甲、乙两组的水稻叶片上，次日上午测定光合速率。
③结查与分析：实验结果见图1，经分析可以得出的结论是____ 。
(2)研究发现NaHSO3增加了叶片内叶绿体形成ATP的能力，推测其作用部位是叶绿体的________，进而加快对图2中________(填字母A～D)物质的利用。
(3)研究小组利用上述条件设计实验，证明了0.2 μmol/L硫酸甲酯吩嗪(PMS)和1 mmol/L NaHSO3效应相同，两者共同处理既不存在累加效应，也无抑制效应。请用柱形图绘制出实验结果(实验光照强度为1 000 μmol·m－2·s－1)。
【解析】　(1)实验设计中要排除无关变量对实验结果的影响，故选取水稻植株的要求是株型、长势、叶片均一。本题自变量为有无1 mmol/L的NaHSO3溶液，因为甲组为对照组，故喷洒的是蒸馏水，实验组喷洒的则是1 mmol/L的NaHSO3溶液。分析图1可知，喷洒低浓度的NaHSO3溶液能提高水稻的净光合速率，因呼吸速率相同，故也可进一步得出喷洒低浓度的NaHSO3溶液能提高水稻的光合速率的结论。(2)叶绿体中ATP是在类囊体薄膜上形成的，则推测NaHSO3溶液可能作用于类囊体，使其产生的ATP量增多，直接加快了对B物质的利用，间接加快了对A、D物质的利用。(3)要证明PMS和NaHSO3溶液作用相同，且无累加效应和抑制效应，则需要设计4组实验，一是蒸馏水的对照组，二是NaHSO3溶液的实验组，三是PMS溶液的实验组，四是NaHSO3溶液＋PMS溶液的实验组。绘图时要标注横纵坐标的意义及相应的数值和单位，并充分利用题中提供的信息。
【答案】　(1)②株型、长势、叶片均一　蒸馏水　1 mmol/L的NaHSO3溶液　③不同光照强度下低浓度NaHSO3溶液均可提高水稻光合速率　(2)类囊体　A、B、D　(3)见下图
(2012·安徽卷)某同学以新鲜洋葱鳞片叶内表皮为材料，经不同处理和染色剂染色，用高倍显微镜观察。下列描述正确的是(　　)
A．经吡罗红甲基绿染色，可观察到红色的细胞核
B．经吡罗红甲基绿染色，可观察到绿色的细胞质
C．经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体
D．经苏丹Ⅲ染色，可观察到橘黄色颗粒状的蛋白质
【解析】　用新鲜洋葱鳞片叶内表皮做材料，经吡罗红甲基绿染色，细胞质应该被染成红色，细胞核应该被染成绿色；经健那绿染色，可观察到蓝绿色颗粒状的线粒体；经苏丹Ⅲ染色，看到的应该是橘黄色脂肪粒，而不是蛋白质。
【答案】　C
1．(双选)(2012·广东卷)小杨对4种实验材料的研究及观察记录见下表，正确的是(　　)
【解析】　胚胎干细胞进行的分裂为有丝分裂，所以不会出现同源染色体联会的现象；大肠杆菌为原核生物，不会存在核仁。
【答案】　BC
2．(2012·重庆一中模拟)只有在保持细胞活性的条件下，能显示细胞中某物质或结构的实验是(　　)
A．苏丹Ⅲ染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪
B．龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂
C．健那绿染色观察动物细胞中的线粒体
D．甲基绿、吡罗红染色观察动物细胞中的DNA和RNA
【解析】　依据题干中提供的信息“只有在保持细胞活性的条件下”来判断，选项A中不需要保持细胞活性；选项B中在用龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞之前，需用盐酸和酒精混合液解离，此时细胞已被杀死；选项D中需用盐酸处理后再染色，故D中细胞也无需保持细胞的活性。
【答案】　C
(2012·江苏卷)下表中有关人体细胞化合物的各项内容，正确的是(　　)
A.①　　　　B．②　　　　C．③　　　　D．④
【解析】　脂肪的基本组成单位是甘油和脂肪酸，①错误；糖原为非还原糖，不能与斐林试剂产生砖红色沉淀，②错误；蛋白质是生物体生命活动的主要承担者，其基本组成单位是氨基酸，蛋白质可以与双缩脲试剂产生紫色反应，③正确；核酸包括DNA和RNA两种，DNA容易被甲基绿染液染成绿色，而RNA容易被吡罗红染液染成红色，DNA是细胞生物的遗传物质，携带遗传信息，④错误。
【答案】　C
3．(2011·新课标全国卷)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(　　)
【解析】　观察根尖分生组织细胞的有丝分裂时，可用醋酸洋红把染色体染成紫红色；检测植物组织中的脂肪时，可用苏丹Ⅲ或苏丹Ⅳ把脂肪颗粒染成橘黄色或红色；检测植物组织中的葡萄糖时，可用斐林试剂与植物组织通过水浴加热生成砖红色沉淀；观察DNA和RNA在细胞中的分布时，用甲基绿和吡罗红混合染色剂，甲基绿将DNA染成绿色，吡罗红将RNA染成红色。
【答案】　A
4．(2011·广东卷)中国的饮食讲究“色香味”，颜色会影响消费。小李同学拟研发“绿色”食用色素，他以生长很快的入侵植物水葫芦为材料进行如下实验：
Ⅰ.提取叶绿素
Ⅱ.探究pH对叶绿素稳定性的影响
取一些叶绿素粗产品，配成一定浓度的溶液，于室温(约25 °C)下进行实验，方法和结果如下表。
注：叶绿素被破坏后变成黄褐色。
根据所学知识和实验结果，请回答：
(1)提取食用叶绿素的X应该为________，原因是_______ 。
(2)表中Y应该为________，原因是_______ 。
(3)若用作食品色素，天然叶绿素色素不适用于________食品，否则_______ 。
(4)小李想了解叶绿素粗产品中是否含有其他色素，请你提供检测方法并写出主要步骤。
【解析】　(1)色素不溶于水，只溶于有机溶剂。但是有机溶剂大多有毒，而无水乙醇没有毒性，因此提取食用叶绿素最好用无水无醇。(2)分析题中表格不难得出Y等于8.0，原因是pH是该实验的自变量，④到①pH逐渐增大且相邻两组的pH相差1，所以①组的pH应该为8.0。(3)从表中信息可知，酸性条件下天然叶绿素色素容易被破坏。(4)该叶绿素粗产品来自植物，检测其中是否含有其他色素可用纸层析法。
【答案】　(1)无水乙醇　无水乙醇可以溶解色素且没有毒性　(2)8.0 　为了探究碱性条件对叶绿素的影响，且每相邻两组pH相差1　(3)酸性　天然叶绿素色素会被破坏　(4)利用纸层析法。第一步：取叶绿素粗产品配制成一定浓度的溶液；第二步：制备滤纸条，并用毛细吸管吸取溶液画滤液细线；第三步：将滤纸条置于盛有一定量层析液的小烧杯中；第四步：过一段时间后观察滤纸条上的色素带条数。
2．实验设计的一般步骤
(1)取材、分组、编号
取材时要注意数量和生理及发育状态相同，用具要相同等，即无关变量要相同且适宜，不影响实验结果。
(2)变量处理
根据单一变量原则和对照原则，对不同组别进行变量处理，以获得不同的实验结果来实现实验目的。
(3)根据需要可进行进一步相同处理
其他因素相同且最适的继续处理。
(4)检测、观察、统计、比较
必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。
(2012·福建卷)双酚A是一种化工原料，对动物生殖机能有影响。研究人员进行了“双酚A对中国林蛙精巢芳香化酶水平的影响”实验。主要过程是：将性成熟雄蛙分组，实验组置于含双酚A的水体饲养，同时作空白对照。一定时间后检测雄蛙精巢芳香化酶水平，并对精巢进行制片镜检。结果显示，实验组芳香化酶水平高于空白对照组，且精子发育异常。请回答：
(1)已知芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素。据此推测双酚A进入雄蛙体内后，使其体内雌性激素水平________，从而导致精子发育异常。为比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响，可另设置一水体中含________的实验组。
(2)对精巢镜检时，用高倍镜观察细胞中________的形态和数目，以区分减数分裂过程不同时期的细胞，并统计精子发育异常比例。
(3)林蛙体内雌性激素分泌后经________运输到靶细胞，与靶细胞的________结合产生调节作用。
【解析】　由题意可知，双酚A进入雄蛙精巢后，可以提高雄蛙精巢芳香化酶的水平，而芳香化酶能促进雄性激素转化为雌性激素，那么双酚A进入雄蛙体内后，雌性激素含量肯定会增加。为比较双酚A和雌性激素对精巢机能的影响，那么就要设置一组含双酚A的水体饲养的林蛙(题干已有)，还需另设置一水体中含雌性激素的实验组进行比较。在观察细胞分裂图像时，判断细胞处于哪一分裂时期的主要依据是染色体的行为、形态及数目特征。激素通过体液运输，到达相应的靶器官或靶细胞，与相应的受体结合，从而调节靶器官或靶细胞的生命活动。
【答案】　(1)升高　雌性激素　(2)染色体　(3)体液(或血液)　受体
5．(2012·天水一中高三压轴试题)黑藻是常见的水生高等植物，其叶片中含有丰富的叶绿体，为探究环境因素对黑藻光合作用强度的影响，有人设计并进行了下列实验，并将测得的光合作用释放的O2体积(mL)记录在表格中。
(一)实验材料和用具：100 mL量筒，50 W、100 W、200 W和400 W的台灯，冷开水，NaHCO3，新鲜黑藻等。
(二)实验步骤
(1)准备4套如图所示的装置，编号为1～4。在瓶中各加入约500 mL质量浓度为0.01 g/mL的NaHCO3溶液后用冷开水充满。
(2)取4等份长势相同的黑藻分别放入1～4号装置。
(3)________________ ，
30 min后停止光照______________ 。
以上实验重复3次，实验结果如上表所示。
(三)实验分析
(1)该实验的自变量是________，无关变量是________。
(2)根据装置图，表中的实验数据是如何读出的？
____________ 。
(3)表中测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量，其原因是________ 。
(4)对表中数据进行分析并得出结论：_________ 。
(5)若想确定黑藻生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：___________ 。
【解析】　实验步骤(3)由表格数据分析及此步骤的信息“30 min后停止光照”知，此实验在探究光照强度对光合作用强度的影响，为了排除光的干扰必须把装置置于黑暗环境中且使用不同强度的台灯进行照射。最后测定排出水的体积即光合作用释放氧气的体积。
实验分析：
(1)由上述步骤(3)得知该实验的自变量是光照强度。无关变量为环境温度、溶液的pH、黑藻数量、NaHCO3溶液的浓度等。
(2)因为广口瓶中已装满水，黑藻进行光合作用释放的氧气会排出瓶内的水，并通过排水管进入量筒，继而测定出释放O2的体积。
(3)黑藻进行光合作用的同时也进行细胞呼吸消耗氧气，因此测定的氧气不包括黑藻用于自身进行细胞呼吸的那一部分氧气，即表中测得的O2量并非光合作用实际产生的O2量。
(4)读表格中数据知，重复三次的每次实验中，在一定范围内光合作用强度都随光照强度的增强而增强。
(5)欲确定最适光照强度，可尽量缩小所使用台灯的功率梯度范围(100～400 W)，根据排出水的体积大小确定最适光照强度。
【答案】　(二)(3)将4套装置放入暗室中，分别用50 W、100 W、200 W和400 W的台灯等距离照射1～4号装置
测定光合作用释放的O2体积(mL)
(三)(1)光照强度　CO2含量(或NaHCO3溶液的量及浓度)、温度、pH、光照时间、黑藻量等(至少答出两项)
(2)读取量筒中收集到的水的体积
(3)黑藻自身的呼吸作用会消耗O2
(4)在一定范围内随着光照强度的升高，光合作用的强度也随之升高
(5)缩小光照强度梯度，在100～400 W范围内设置更多组进行实验
预计2013年高考中，对于考纲要求的教材中的基础实验(包括经典实验)会侧重于实验结果解释的考查，并多以选择题形式呈现；以实验设计为命题核心的新型实验题，会以细胞代谢、生态学、生命活动的调节、遗传学为载体考查学生的科学探究能力和评价能力。试题难度维持在0.50左右。
“胆碱能神经元”是一种能合成乙酰胆碱并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱的传出神经元。目前认为，老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”的大量死亡和丢失有关。某研究小组为研究老年性痴呆的机制，定位损伤大鼠的脑，进行学习能力以及记忆巩固能力的测验，实验处理和实验结果如下表。
请回答下列问题：
(1)胆碱能神经元的活动与受体有关，毒蕈碱受体是其中的一种，B组实验处理的目的是让鹅膏蕈氨酸与________________上的毒蕈碱受体结合，使乙酰胆碱与受体的结合受到影响，从而产生与________________相似的效果，以达到研究老年性痴呆机制的目的。
(2)表中的实验数据表明B组大鼠的________________下降，从而为老年性痴呆与中枢“胆碱能神经元”有关的猜测提供了实验证据。
(3)研究发现，乙酰胆碱作用于骨骼肌细胞，可引起收缩；作用于心肌细胞，却降低收缩频率。为了探究乙酰胆碱作用于上述两种肌细胞产生不同反应是否与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关，研究人员进行了下面实验。
实验步骤：
①利用骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体做抗原，制备相应的抗体。
②将上述抗体分别作用于骨骼肌细胞和心肌细胞。
③一段时间后，用________分别作用于这两种细胞，观察它们收缩反应变化的情况。
预期实验结果及结论：
若____________________________________，则骨骼肌细胞膜上的乙酰胆碱受体与心肌细胞的不同，表明乙酰胆碱作用特点与两种肌细胞膜上的相应受体不同有关。
【研析】　本题以研究老年性痴呆的发病机理为实验背景，考查学生运用“兴奋在神经元间传递的过程”相关知识分析问题、设计实验的能力。解题过程如下：
【答案】　(1)突触后膜　胆碱能神经元丢失和死亡
(2)学习能力和记忆巩固能力
(3)乙酰胆碱　骨骼肌细胞不收缩，心肌细胞收缩频率降低