(共25张PPT)
(五)
措施思路类
高考生物长句表达训练
为解决某个具体问题而提出具体的解法方法,常见的设问方式有“措施是……”“方案(方法)是……”“思路是……”“设想是……”。其中,措施方案类试题的答案必须具有可操作性,但要求简洁明了。思路设想类试题的答案开放性比较大,创新性比较强,不用写出具体操作,只要提供解决问题的方法思路即可。
例 “月宫一号”是我国创建的首个空间基地生命保障人工闭合生态系统,志愿者在该生态系统中完成了为期370天的实验。实验期间在“月宫一号”内种植的粮食、水果和蔬菜等,为该生态系统提供所需的氧气、食物和水;用植物饲养的黄粉虫经加工后为志愿者提供蛋白质等营养物质。回答下列问题:
“月宫一号”中,系统各组成成分的数量需保持平衡,以实现水、氧、碳等有效循环。考虑到植物中的纤维素不能被黄粉虫和人利用,可能会导致碳循环效率较低,提出解决该问题的思路:_____________________
_____________________________。
引入分解纤维素的生物
(或:用纤维素酶将纤维素分解)
1.(2021·全国乙,29节选)生活在干旱地区的一些植物(如植物甲)具有特殊的CO2固定方式。这类植物晚上气孔打开吸收CO2,吸收的CO2通过生成苹果酸储存在液泡中;白天气孔关闭,液泡中储存的苹果酸脱羧释放的CO2可用于光合作用。回答下列问题:
若以pH作为检测指标,请设计实验来验证植物甲在干旱环境中存在这种特殊的CO2固定方式(简要写出实验思路和预期结果)。
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跟踪训练
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跟踪训练
答案 实验思路:取生长状态相同的植物甲若干株随机均分为A、B两组;A组在(湿度适宜的)正常环境中培养,B组在干旱环境中培养,其他条件相同且适宜,一段时间后,分别检测两组植株夜晚同一时间液泡中的pH,并求平均值。
预期结果:A组pH平均值高于B组。
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该实验自变量是植物甲所处的生存环境是否干旱,由于夜间气孔打开吸收CO2,生成苹果酸储存在液泡中,导致液泡pH降低,故可通过检测液泡的pH验证植物甲存在该特殊方式,即因变量检测指标是液泡中的pH。实验思路及预期结果见答案。
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2.(2021·山东,23节选)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑色小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。回答下列问题:
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已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。
实验思路:____________________________
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取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理(或做假手术处理);B组切除肾上腺;C组束缚(或做假手术并束缚);D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化
实验现象:____________________
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变化;B组小鼠的体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛),变白
A组小鼠的体毛无明显
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3.(2021·全国Ⅲ,29节选)研究人员研究了土壤干旱胁迫和CO2浓度变化对小麦幼苗生理活动的影响,结果如表。回答下列问题:
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处理 净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1) 相对气孔开度/% 相对叶绿素含量/%
正常条件(对照) 0.05%CO2浓度 25.2 60.0 50
干旱 20.4 42.0 34
正常条件(对照) 0.10%CO2浓度 37.3 60.0 50
干旱 21.7 41.7 34
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根据该实验的结果,在农业生产上要提高小麦的产量,应采取的措施有________________________________________________________。
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处理 净光合速率/(μmol CO2·m-2·s-1) 相对气孔开度/% 相对叶绿素含量/%
正常条件(对照) 0.05%CO2浓度 25.2 60.0 50
干旱 20.4 42.0 34
正常条件(对照) 0.10%CO2浓度 37.3 60.0 50
干旱 21.7 41.7 34
保持土壤适宜的含水量、提高小麦植株周围空气中CO2的含量
4.(2021·广东,22节选)非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法,在细胞外构建多酶催化体系,获得目标产物的新技术,其核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4步酶促反应的非细胞合成路线(如图),可直接用淀粉生产肌醇(重要的医药食品原料),以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题,并可以提高产率。
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回答下列问题:
(1)研究人员采用PCR技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外,获得酶基因的方法还有_____________________________。(答出两种即可)
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从基因文库中获取、人工合成法
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分析题意,研究人员从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因采用了PCR技术,此外获得酶基因的方法还有从基因文库中获取和人工合成法。
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(2)高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,方法有____________________________。(答出两种即可)
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盐析法、酶解法或高温变性
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高质量的DNA模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。在制备高质量DNA模板时必须除去蛋白,可根据DNA和蛋白质的溶解性、对酶、高温和洗涤剂的耐受性不同去除蛋白质,方法有盐析法、酶解法或高温变性法等。
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(3)研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备_______细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白,需要采用的方法有___________
__________。
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感受态
杂交技术
抗原—抗体
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研究人员使用大肠杆菌BL21作为受体细胞、pET20b为表达载体分别进行4种酶的表达。表达载体转化大肠杆菌时,首先应制备感受态细胞,即利用Ca2+处理大肠杆菌,使其成为感受态细胞,使其易于接受外来的DNA分子。基因工程中,酶基因(目的基因)成功表达的产物酶蛋白的化学本质是蛋白质,常用抗原—抗体杂交技术进行检测。
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5.(2021·湖南,21节选)大熊猫是我国特有的珍稀野生动物,每只成年大熊猫每日进食竹子量可达12~38 kg。大熊猫可利用竹子中8%的纤维素和27%的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题:
简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路:_______________________________________________________________
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将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后,取0.1 mL涂布到若干个平板(每个稀释度至少涂布三个平板),对菌落数在30~300的平板进行计数,则可根据公式计算推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数
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6.(2021·北京,21节选)近年来发现海藻糖-6-磷酸(T6P)是一种信号分子,在植物生长发育过程中起重要调节作用。研究者以豌豆为材料研究了T6P在种子发育过程中的作用。
(1)细胞内T6P的合成与转化途径如下:
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将P酶基因与启动子U(启动与之连接的基因仅在种子中表达)连接,获得U-P基因,导入野生型豌豆中获得U-P纯合转基因植株,预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株______,检测结果证实了预期,同时发现U-P植株种子中淀粉含量降低,表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株,检测发现植株种子中淀粉含量增加。
低
结合题意可知,P酶基因与启动子U结合后则可启动P基因表达,则P基因在种子中表达增高,P酶增多,T6P更多转化为海藻糖,故预期U-P植株种子中T6P含量比野生型植株低。
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(2)在进一步探讨T6P对种子发育的调控机制时,发现U-P植株种子中一种生长素合成酶基因R的转录降低,U-S植株种子中R基因转录升高。已知R基因功能缺失突变体r的种子皱缩,淀粉含量下降。据此提出假说:T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。请从①~⑤选择合适的基因与豌豆植株,进行转基因实验,为上述假说提供两个新的证据。写出相应组合并预期实验结果。
①U-R基因 ②U-S基因 ③野生型植株
④U-P植株 ⑤突变体r植株
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答案 ②⑤;与突变体r植株相比,转基因植株种子的淀粉含量不变,仍皱缩
或①④;与U-P植株相比,转基因植株种子淀粉含量增加,为圆粒
或②④;与U-P植株相比,转基因植株种子R基因转录提高,淀粉含量增加,为圆粒(答出任意两条即可)
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分析题意可知,本实验的目的是验证T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累,且结合(1)可知,U-P植株种子中淀粉含量降低,表现为皱粒。用同样方法获得U-S纯合转基因植株,检测发现植株种子中淀粉含量增加,实验设计应遵循对照与单一变量原则,故可设计实验如下:
②(U-S基因,S酶可以较高表达)⑤(R基因功能缺失突变体),与突变体r植株相比,转基因植株种子的淀粉含量不变,仍皱缩;
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①(U-R基因,R基因较高表达)④(U-P植株,P基因表达较高),与U-P植株相比,转基因植株种子淀粉含量增加,为圆粒;
②(U-S基因,S酶可以较高表达)④(U-P植株,P基因表达较高),与U-P植株相比,转基因植株种子R基因转录提高,淀粉含量增加,为圆粒。