高考生物二轮复习小专题16　实验分析、设计与评价(共52张PPT)

(共52张PPT)
小专题16
实验分析、设计与评价
考点
备用习题
新高考生物
目录
1. 厘清实验设计的基本思路
2. 明确实验设计步骤的“三步曲”
(1)基本步骤
(2)“使用恰当的语言”表述应注意的问题
①实验材料的选择:植物——“大小相似、长势相同的同种植株”;动物——“体重(体长)、年龄、健康状况相同”,有时需“性别”相同;有时可以叙述为“生长状况基本相同的个体”。
②试剂的选择:在量上难以做到准确的量化描述时,应尽可能用“定性”的语言表达,要注意“等浓度”“等体积”“适量的”“一定量的”等词的运用。
③实验时间和条件的表述:实验时间和条件上用“一段时间”“适宜的温度、pH”
“相同且适宜的条件”等语言。
3. 明确实验思路(步骤)的书写模式
(1)实验思路与实验步骤书写技巧的比较
(2)书写实验思路和实验步骤的注意点
①要求写出实验思路和实验步骤的试题,都要注意“无关变量”的描述,尤其是写出实验步骤类试题。因为无关变量是决定实验成败的关键因素,写实验步骤时,必须要对无关变量的操作作出说明。
②在一个实验中,人为设置的变量,除了自变量,都是无关变量,若有无关变量的具体内容(如某种酶发挥作用的最适温度为37 ℃),则需明确写出;若没有无关变量的具体数值(如保温时间),则可用“适宜且相等”“理想条件下”等文字表述。
4. “五看法”评价实验设计的方案
1. [2023·北京卷] 研究者检测了长期注射吗啡的小鼠和注射生理盐水的小鼠伤口愈合情况,结果如图。由图可以得出的结论是 (　)
高考曾经这样考
A
A.吗啡减缓伤口愈合 B.阿片受体促进伤口愈合
C.生理条件下体内也有吗啡产生 D.阿片受体与吗啡成瘾有关
高考曾经这样考
[解析]本实验的自变量为受伤后时间、小鼠类型以及注射物质种类;因变量为创伤面积相对大小。通过野生型鼠注射生理盐水组和注射吗啡组对比,发现注射吗啡组创伤愈合较慢,故得出吗啡能减缓伤口愈合的结论,A符合题意;
生理条件下体内没有吗啡产生,C不符合题意;
通过野生型鼠注射吗啡和阿片受体缺失鼠注射吗啡组对比,阿片受体缺失鼠注射吗啡组创伤愈合较快,但不能由题意得出阿片受体与吗啡成瘾有关的结论,D不符合题意。
通过野生型鼠注射生理盐水组和阿片受体缺失鼠注射生理盐水组对比,阿片受体缺失鼠创伤愈合更快一些,因此阿片受体不能促进伤口愈合,B不符合题意;
2. [2023·湖北卷] 为探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,研究者用不同浓度的污染物A溶液处理斑马鱼,实验结果如下表。据结果分析,下列叙述正确的是(　)
高考曾经这样考
D
A.由②可知机体无氧呼吸减慢,有氧呼吸加快
B.由①可知机体内葡萄糖转化为糖原的速率加快
C.①②表明肝脏没有足够的丙酮酸来转化成葡萄糖
D.③表明机体生成的葡萄糖增多,血糖浓度持续升高
指标 A物质浓度/(μg·L-1) 0 10 50 100
① 肝脏糖原含量/(mg·g-1) 25.0±0.6 12.1±0.7 12.0±0.7 11.1±0.2
② 肝脏丙酮酸含量/(nmol·g-1) 23.6±0.7 17.5±0.2 15.7±0.2 8.8±0.4
③ 血液中胰高血糖素含量/ (mIU·mg·prot-1) 43.6±1.7 87.2±1.8 109.1±3.0 120.0±2.1
高考曾经这样考
[解析]本实验的目的是探究环境污染物A对斑马鱼生理的影响,自变量是A物质浓度大小,因变量是肝脏糖原含量、肝脏丙酮酸含量和血液中胰高血糖素含量。有氧呼吸第一阶段和无氧呼吸的第一阶段都产生丙酮酸,故无法判断有氧呼吸和无氧呼吸快慢,A错误;
由①可知,随着A物质浓度增大,肝脏糖原含量逐渐减小,葡萄糖转化为糖原的速率减慢,B错误;
①中肝糖原含量减小,②中丙酮酸减少,细胞呼吸减弱,应为肝糖原分解成葡萄糖减少,葡萄糖分解为丙酮酸减少,C错误;
③中血液中胰高血糖素含量增多,通过增加肝糖原分解等使血糖浓度持续升高,D正确。
3. [2023·天津卷] 某种蜂将幼虫生产在某种寄主动物的身体里,研究人员发现幼虫羽化成功率与寄主肠道菌群有关,得到如下表结论。
高考曾经这样考
注:“+”代表存在这种菌,“-”代表不存在这种菌
1 2 3 4 5 6
醋酸杆菌A + - + + + +
芽孢杆菌B + - - + - -
菌C + - - - + -
菌D + - - - - +
(1)根据第　 　　　　　列,在有菌A的情况下,菌　　　会进一步促进提高幼蜂羽化率。
1、3、4、5、6
B
[解析] (1)结合题意可知,菌A是醋酸杆菌,表中第1、 3、 4、 5和6列中均有A存在,与第3列对比,结合羽化率数据可知,在有菌A的情况下,菌B会进一步促进提高幼蜂羽化率。
(ⅱ)研究还发现,幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低,这是通过 　　　　
　 　　　　的方式使寄主积累脂质。
高考曾经这样考
(2)研究人员对幼蜂寄生可能造成的影响进行研究。
(ⅰ)研究发现幼蜂会分泌一种物质,类似于人体内胰岛素的作用,则其作用可以是促进 　　　物质转化为脂质。
糖类
减少脂
肪的分解
[解析] (2)(ⅰ)研究发现幼蜂会分泌一种物质,类似于人体内胰岛素的作用,由于胰岛素具有降血糖作用,则其作用可以是促进糖类物质转化为脂质。
[解析](ⅱ)研究还发现,幼蜂的存在会导致寄主体内脂肪酶活性降低,这是通过减少脂肪的分解的方式使寄主积累脂质。
将生长状况相同的寄主动物随机分为两组,一组让幼蜂寄生,一组不做处理,并分别检测脂质含量;一段时间后,检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化
(ⅲ)研究还需要知道幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响,结合以上实验结果,请设计实验探究:

　。
高考曾经这样考
[解析](ⅲ)研究幼蜂是否对寄主体内脂质合成量有影响,自变量应为是否有幼蜂寄生,因变量为寄主体内脂质含量变化,可将生长状况相同的寄主动物随机分为两组,一组让幼蜂寄生,一组不做处理,并分别检测脂质含量;一段时间后,检测、比较两组寄主动物处理前后脂质含量的变化。
题组1　考查实验变量的分析
1. [2023·湖北荆宜联考] 物质M能被酶N催化分解,Pb2+能与酶N牢固结合而使酶失活。某研究小组做了如下两组物质M的分解实验:
实验一:在最适pH和温度条件下探究一定范围内酶N的浓度对酶促反应速率的影响;
实验二:各组均加入等量微量Pb2+,其他条件与实验一相同,测定酶促反应速率。
下列有关说法错误的是 (　)
A.实验一和实验二中的物质M都应保持过量的状态
B.Pb2+是通过与物质M竞争相同结合位点使酶失活
C.若略微升高实验一的反应温度,酶促反应速率会接近实验二反应速率
D.实验一和实验二的自变量和因变量都相同
B
重点热点题组练
[解析]分析题意,实验一和实验二都是探究一定范围内酶N的浓度对酶促反应速率的影响,为保证酶促反应正常进行,两组实验中的物质M都应保持过量的状态,A正确;
分析题意可知,Pb2+能与酶N牢固结合而使酶失活,无法推知Pb2+与N的结合位点是否与M和N的结合位点相同,也可能是通过与其他位点结合导致酶空间结构变化而失活,B错误;
分析题意,实验一是在最适温度下进行的,若略微升高实验一的反应温度,酶活性降低,则酶促反应速率会接近实验二反应速率,C正确;
分析题意,实验一和实验二的自变量都是酶N的浓度(实验二各组都有等量微量Pb2+,也属于无关变量),因变量是酶促反应速率,D正确。
重点热点题组练
缺乏不施加Ca2+通道阻断剂的对照组(或应在施加Ca2+通道阻断剂前检测神经递质的释放量)
题组2　考查“实验评价”类
2. 突触小体细胞外Ca2+通过Ca2+通道进入胞内,从而影响神经递质的释放。某实验小组为证明该观点,提出的实验方案是保证胞外Ca2+量足够的前提下,在实验体系中施加Ca2+通道阻断剂,然后刺激突触前神经元,检测神经递质的释放量。请评价该实验方案的不合理之处:
　。
重点热点题组练
3. [2023·天津和平区二模] 暴饮暴食、过量饮酒和高盐饮食都不利于健康,研究发现,长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会　　　　(填“增加”“减少”或“不变”)。有关研究还发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,据此推测人体过量饮酒后尿量会　　　　(填“增加”“减少”或“不变”),为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,研究小组将若干生理状况相似、性别相同的实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异,请评价该实验方案是否合理并说明理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　。
增加
重点热点题组练
增加
不合理,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量
[解析]暴饮暴食、过量饮酒和高盐饮食都不利于健康,研究发现,长期高糖饮食导致的血糖浓度持续偏高,可能诱发糖尿病,患者的尿量会增加,因为原尿中含有高浓度的葡萄糖,导致肾小管和集合管等对水分的重吸收减弱,尿量增加。有关研究还发现,乙醇会抑制抗利尿激素的释放,据此推测人体过量饮酒后尿量会增加,因为抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水的重吸收,而乙醇会抑制抗利尿激素的释放,从而使尿量增多,为验证乙醇是通过抑制抗利尿激素的释放来影响尿量,研究小组将若干生理状况相似、性别相同的实验大鼠随机均分成两组,甲组大鼠灌胃适量乙醇溶液,乙组大鼠灌胃等量蒸馏水,半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异,该实验方案不合理,因为半小时后检测并比较两组大鼠的尿量差异的同时,还要检测并比较两组大鼠抗利尿激素的含量,这样可以使实验结果更具有说服力。
重点热点题组练
题组3　综合考查实验设计
4. [2023·山东烟台模拟] 肾素也被称为血管紧张素原酶,是肾小球旁器细胞释放的一种蛋白水解酶,其分泌量受肾小动脉压及原尿中的钠量等因素影响。肾素作用于血浆内的血管紧张素原,经过一系列反应生成血管紧张素,促进血压上升。下图是机体通过肾素—血管紧张素—醛固酮系统对血压和血量的调节示意图。回答下列问题:
重点热点题组练
(2)由图推测,高血压的形成机制:肾素分泌增加促进了血管紧张素的生成,血管紧张素一方面通过　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ,使血容量增加;另一方面通过　　　　　　　　 ,使血压升高。
促进醛固酮的分泌使血钠(细胞外液渗透压)升高,从而促进抗利尿激素分泌增多,肾小管和集合管对水分的重吸收增加
促进小动脉血管收缩
(1)肾素不属于动物激素的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
重点热点题组练
肾素是蛋白水解酶,具有催化作用
[解析] (1)激素是指体内的某一细胞、 腺体或者器官所产生的可以影响机体内其他细胞活动的信息传递物质,而题目中肾素是蛋白水解酶,具有催化作用,不具有信息传递功能。
[解析] (2)肾素的作用机理是肾素作用于血管紧张素原,经过一系列反应生成血管紧张素,一方面使小动脉血管收缩,一方面促进醛固酮的分泌使血钠(细胞外液渗透压)升高,从而促进抗利尿激素分泌增多,肾小管和集合管对水分的重吸收增加,使血容量增加,导致血压上升。
实验思路:将高血压模型鼠40只均分成甲组和乙组,健康大鼠20只作为丙组,测定各组鼠的醛固酮含量和血压值;给甲组鼠注射一定浓度的依普利酮溶液,乙组和丙组鼠注射等量生理盐水;连续处理一段时间后,测定每组鼠的醛固酮水平和血压值,并进行数据统计。
实验结果:三组大鼠的醛固酮水平基本不变,甲、乙组大鼠的醛固酮水平(基本)相同且高于丙组;甲组血压降低,乙、丙组的血压(基本)不变,甲、丙两组血压(基本)相同且低于乙组
(3)研究表明,依普利酮是一种降压效果显著的药物。现欲通过实验证实依普利酮是醛固酮受体拮抗药,能与醛固酮受体竞争性结合。请写出实验设计思路及预期结果。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　 　　 　　 　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　 　
　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　　　　 　 。
实验材料:(生理状况相同的)健康大鼠20只、(生理状况相同的)高血压模型鼠40只、(生理盐水配制的)依普利酮溶液、其他必备材料及检测装置。
重点热点题组练
[解析] (3)本实验的目的是验证依普利酮降压效果的作用原理,即依普利酮是醛固酮受体拮抗药,能与醛固酮受体竞争性结合,自变量为是否注射依普利酮, 因变量为大鼠的醛固酮含量和血压值。因此首先要将高血压大鼠分组,作为对照实验。实验思路:将高血压模型鼠40只均分成甲组和乙组,健康大鼠20只作为丙组,测定各组鼠的醛固酮含量和血压值;给甲组鼠注射一定浓度的依普利酮溶液,乙组和丙组鼠注射等量生理盐水;连续处理一段时间后,测定每组鼠的醛固酮水平和血压值,并进行数据统计。因为本实验是验证性实验,验证依普利酮是醛固酮受体拮抗药,能与醛固酮受体竞争性结合,因此预期结果:三组大鼠的醛固酮水平基本不变,甲、乙组大鼠的醛固酮水平(基本)相同且高于丙组;甲组血压降低,乙、丙组的血压(基本)不变,甲、丙两组血压(基本)相同且低于乙组。
重点热点题组练
5. [2023·广东汕头二模] 人和哺乳动物体内的脂肪组织分为白色脂肪组织(WAT)和褐色脂肪组织(BAT),二者能相互转化。WAT主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来,BAT能通过促进脂肪的分解和氧化等来满足机体额外的热量需求。科研人员分析了不同温度下大鼠WAT和BAT的相对含量变化,结果如下图。回答以下问题:
重点热点题组练
肾上腺素、甲状腺激素
毛
细血管收缩,汗腺分泌减少
(1)当受到寒冷刺激时,机体通过体温调节减少散热。皮肤减少散热的方式是
　　　 。此外,寒冷刺激相关神经兴奋,促进
　　 等激素的释放,使脂肪组织的代谢活动增强,增加产热。
[解析] (1)在寒冷环境下,增加产热的途径:骨骼肌战栗;立毛肌收缩;甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,使脂肪组织的代谢活动增强,增加产热。减少散热的途径:毛细血管收缩,汗腺分泌减少等。
(2)根据题干信息和实验结果分析,大鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热,原因可能是 。
重点热点题组练
寒冷环境中,小鼠的WAT转化为BAT,促进脂肪的氧化分解
[解析] (2)WAT主要将多余的糖等能源物质转化为脂肪储存起来,BAT能通过促进脂肪的分解和氧化等来满足机体额外的热量需求,寒冷环境中,小鼠的WAT转化为BAT,促进脂肪的氧化分解,因此,小鼠脂肪组织能在寒冷环境中增加产热。
(3)研究发现,位于线粒体内膜上的UCP-1蛋白能抑制ATP的合成,提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例,药物A在抑制UCP-1蛋白的合成上具有专一性。为探究叶绿醇是否通过影响UCP-1蛋白的合成提高小鼠的抗寒性,设计以下实验。
重点热点题组练
分组 处理方式 培养条件 机体产热量
甲 正常大鼠+生理盐水 ②　　 　　　 　　　 　　　 ++
乙 正常大鼠+叶绿醇溶液 ++++
丙 ①　　　 　 +
注:“+”的数目代表产热量的多少,“+”越多,产热量越多
请完善表格中的实验方案:
③实验结论:　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
低温(寒冷或4℃),其他条件相同且适宜
叶绿醇通过促进UCP-1蛋白的合成来提高小鼠的抗寒性
正常大鼠+叶绿醇溶液+药物A
[解析] (3)甲组是对照组,乙组、丙组为实验组,已知药物A在抑制UCP-1蛋白的合成上具有专一性,乙组的处理方式为正常大鼠+叶绿醇溶液,丙组的处理方式为正常大鼠+叶绿醇溶液+药物A。本实验的目的是探究叶绿醇是否通过影响UCP-1蛋白的合成提高小鼠的抗寒性,因此处理条件为低温(寒冷或4℃),其他条件相同且适宜。与甲组相比,乙组添加了叶绿醇溶液,机体的产热量增加,说明叶绿醇溶液能促进UCP-1蛋白的合成,提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例。
重点热点题组练
在同等能量需求下,服用叶绿醇能促进UCP-1蛋白的合成,使脂肪在氧化供能时效率降低,脂肪消耗得更多
(4)基于上述研究,科研人员认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗,理由是
　　　　　 　　　　　 　　　　　 　　　　　 　。
重点热点题组练
[解析] (4)UCP-1蛋白能抑制ATP的合成,提升脂肪等能源物质中的化学能转化为热能的比例,在同等能量需求下,服用叶绿醇能促进UCP-1蛋白的合成,使脂肪在氧化供能时效率降低,脂肪消耗得更多,因此有人认为叶绿醇或许能应用于肥胖的治疗。
单位时间内的CO2吸收量(或O2释放量或有机物的积累量)
1. 绿萝俗称“生命之花”,是一种常见的喜阴的家庭绿植。为了探究不同遮阴处理对绿萝光合作用强度的影响,科研人员进行了相关实验,实验结果如图所示(叶干重/总干重的值越大,说明叶面积越大),请回答下列问题:
备用习题
(1)该实验可以通过测量单位面积叶片
　来反映绿萝的净光合速率。为了进一步测定不同条件下绿萝的实际光合速率,还需要进一步测定　 　。
(绿萝的)呼吸速率
[解析] (1)净光合速率=实际光合速率-呼吸速率,常用单位面积叶片、单位时间内的CO2吸收量(或O2释放量或有机物的积累量)来表示。若要进一步测定不同条件下绿萝的实际光合速率,还需要在黑暗条件下测定其相应的呼吸速率。
备用习题
(2)据图可知,绿萝适应较弱的光照条件的具体机制:通过
　 　,从而加强对弱光的利用。
增加叶绿素含量和增大叶面积
[解析] (2)据图可知,随着遮阴比例增加,绿萝的叶绿素含量和叶干重/总干重的值增加,以吸收更多的光能,而叶干重/总干重的值越大,说明叶面积越大,因此可说明绿萝通过增加叶绿素含量和增大叶面积,从而加强对弱光的利用。
(3)假设不同遮阴处理不影响绿萝的呼吸
作用,请据图分析不同遮阴处理对绿萝光
合作用的影响:

　　。
遮阴程度小于50%时可
以促进绿萝的光合作用,且30%遮阴时促
进作用较强,遮阴程度超过50%则会抑制绿萝的光合作用
备用习题
[解析] (3)据图可知,遮阴程度小于50%时绿萝的净光合速率大于对照组,且图中30%遮阴时净光合速率最大,遮阴程度超过50%后绿萝的净光合速率小于对照组,若假设不同遮阴处理不影响绿萝的呼吸作用,则可用净光合速率变化表示实际光合速率变化,遮阴程度小于50%时可以促进绿萝的光合作用,且30%遮阴时促进作用较强,遮阴程度超过50%则会抑制绿萝的光合作用。
为绿萝提供14C标记的CO2进行光合作用,每隔一段时间测定绿萝叶片、茎和根的放射性强度
(4)已知绿萝叶片的光合产物可通过韧皮部筛管从叶片运输至茎、根等营养器官。请你利用同位素标记法设计实验验证光合产物在绿萝体内的转移过程,请简要写出实验思路:
　　 。
备用习题
[解析] (4)若要证明光合产物的转移过程,可为绿萝提供14C标记的CO2进行光合作用,每隔一段时间测定绿萝叶片、茎和根的放射性强度。
注:SPAD值与叶绿素含量呈正相关,净光合速率单位:[μmol/(m2·s)]。
(1)无土栽培时为保证植物正常生长,除了考虑各种矿质元素的种类和比例外,在配制培养液时还需要考虑　 　(答两点即可)等理化指标。
处理措施 硝态氮 正常浓度CO2 硝态氮 高浓度CO2 X 氨态氮
高浓度CO2
叶绿素SPAD值 50 51 42 44
净光合速率 17.5 21.5 35 42.8
2. 光合作用受多种因素影响,为探究高浓度CO2下氮素供应形态对植物光合作用的影响,研究人员以武运粳稻为实验材料,在人工气候室利用无土栽培技术进行了相关实验,部分结果如下。请回答有关问题:
备用习题
pH、渗透压、溶氧量
[解析] (1)在进行实验时要考虑一些重要的无关变量,无关变量要保持相同且适宜,由于本实验是无土栽培,所以要考虑培养液的pH、渗透压、溶氧量等理化指标。
备用习题
(2)表中X处理措施应为　 　。据表分析,能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是　 　,从光合作用的角度分析,该种形态的氮素使净光合速率提高的原因可能是
　 　。
氨态氮正常浓度CO2
[解析] (2)根据已知三组实验的设置可知,X应设置为氨态氮正常浓度CO2。据表分析,在相同的CO2浓度处理下,能够显著提高该水稻净光合速率的氮素供应形态是氨态氮,从光合作用的角度分析,该种形态的氮素可以参与光合作用有关酶的合成、有利于NADPH合成、有利于光合产物的运输等,从而提高净光合速率。
氨态氮
有利于光合作用有关酶的合成、有利于NADPH合成、有利于光合产物的运输等
处理措施 硝态氮 正常浓度CO2 硝态氮 高浓度CO2 X 氨态氮
高浓度CO2
叶绿素SPAD值 50 51 42 44
净光合速率 17.5 21.5 35 42.8
备用习题
(3)光合作用的产物有一部分可转化成蔗糖,钾离子能促进蔗糖从叶片运至果实。以灌浆期的水稻作为实验材料,用同位素标记14CO2技术设计实验验证钾离子的上述作用,请完善以下实验思路并预期结果:
实验思路:
①将生长状况一致的水稻平均分成两组,编号为A、B;
②A组供应较低浓度的钾离子,B组供应适宜浓度的钾离子;
③将A、B两组水稻置于同一人工气候室中培养,通入14CO2,一段时间后检测　 　。
预期结果:　 　。
A、B两组水稻叶片和果实的放射性
叶片放射性A组大于B组,果实放射性A组小于B组
备用习题
[解析] (3)要验证钾离子能促进蔗糖从叶片运至果实,实验自变量是钾离子的浓度,因变量是蔗糖的位置,因此通入14CO2,通过检测放射性的位置来反映蔗糖的位置。A组供应较低浓度的钾离子,B组供应适宜浓度的钾离子,两组水稻置于同一人工气候室中培养,共同通入14CO2,一段时间后检测A、B两组水稻叶片和果实的放射性。预期结果是叶片放射性A组大于B组,果实放射性A组小于B组。
3. 野生型果蝇为灰体,常见的隐性突变体有黄体(aa)、黑体(bb)和黑檀体(ee),其中基因e位于Ⅱ号染色体上。科研人员利用野生型、黄体A、黑体B及黑檀体C四种纯合果蝇品系进行杂交实验(杂交过程中没有发生突变):
实验一:野生型(♂)与黄体(♀)杂交,F1中黄体(♂)∶野生型(♀)=1∶1;
实验二:野生型与黑体杂交得F1,F1自由交配,F2中野生型∶黑体=3∶1;
实验三:黑檀体与黑体杂交,F1全为野生型,F1相互交配,F2中野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1。
(1)根据实验一可知,基因a位于　 　染色体上;实验一和实验二的结果　 　(填“能”或“不能”)说明基因a和基因b位于两对同源染色体上。
备用习题
X
不能
[解析] (1)根据实验一的结果可知,控制该性状的基因在向后代传递的过程中与性别相关联,再结合亲子代的表型,可知基因a位于X染色体上。根据实验二的结果分析可知,基因b可能位于常染色体上,如亲代的基因型分别为野生型BB、黑体bb,也可能位于X染色体上,如亲代基因型分别为野生型XBXB、黑体XbY,两种情况都符合实验中子代的结果,因此不能说明基因a和基因b位于两对同源染色体上。
(2)根据实验三可知,基因b和基因e位于　 　对同源染色体上,实验三中F2的表型只有三种,其原因可能是　 　。
备用习题
基因型为eebb的果蝇会出现纯合致死
两
[解析] (2)根据实验三(黑檀体与黑体杂交,F1全为野生型,F1相互交配,F2中野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1)可知,亲代的基因型分别为黑檀体BBee、黑体bbEE,则F1基因型为BbEe,表型全为野生型,若基因位于两对同源染色体上,F1相互交配,则F2中有9B_E_、3B_ee、3bbE_、1bbee,由于F2中只有三种表型,因此可能是基因型为bbee的个体纯合致死,即性状分离比为野生型∶黑体∶黑檀体=3∶1∶1,符合题意。
实验思路:让突变体M和黑檀体C果蝇杂交得F1,F1的雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表型及比例。
预期结果及结论:
若F1全为黑檀体,则基因br与基因e为同一基因突变;
若F1全为野生型,F2中野生型与黑檀体比例为9∶7,则基因br与基因e不是同一基因突变,且两突变基因位于非同源染色体上;
若F1全为野生型,F2中野生型与黑檀体比例为1∶1,则基因br与基因e不是同一基因突变,且两突变基因位于同源染色体上
(3)研究人员发现一种新的黑檀体隐性突变体M,突变性状由基因br控制。为确定基因br与基因e是否为同一基因突变,以及如果基因br与基因e不是同一基因突变,两突变基因是位于同源染色体上还是位于非同源染色体上,请利用野生型、突变体M和黑檀体C设计实验,写出实验思路并预期实验结果及结论(不考虑染色体互换)。




　。
备用习题
备用习题
[解析] (3)根据题意可知,该实验的目的是确定新的黑檀体隐性突变体M的基因br与基因e是否为同一基因突变,以及如果基因br与基因e不是同一基因突变,两突变基因是位于同源染色体上还是位于非同源染色体上。根据题目中所给的实验材料设计实验,实验思路:让突变体M和黑檀体C果蝇杂交得到的F1,F1的雌雄果蝇相互交配得到F2,统计F2的表型及比例。若基因br与基因e为同一基因突变,则突变体M和黑檀体C果蝇杂交得到的F1全为黑檀体;若基因br与基因e不是同一基因突变,且两突变基因位于非同源染色体上,遵循基因的自由组合定律,那么F1全为野生型,F2中野生型与黑檀体比例为9∶7;若基因br与基因e不是同一基因突变,且两突变基因位于同源染色体上,属于基因连锁,则按照基因的分离定律进行分析,则F1全为野生型,F2中野生型与黑檀体比例为1∶1。
(4)经研究发现基因br与基因e是由同一基因突变而来,为进一步探究基因br与基因e的区别,科研人员根据基因e设计了引物1、引物2、引物3和引物4(如图甲所示),并选用了不同的引物组合分别对基因e和基因br进行PCR后电泳,结果如图乙所示。因引物具有序列特异性,根据实验结果得出的结论是　 　。
备用习题
基因br与基因e相比少了区段2
备用习题
[解析] (4)根据题意,基因br与基因e是由同一基因突变而来,为进一步探究基因br与基因e的区别,选用了不同的引物组合分别对基因e和基因br进行PCR后电泳,根据图甲和图乙所示的结果可以看出,基因br只有利用引物1-4才有扩增产物,而利用引物1-3和引物2-4扩增没有产物出现,说明基因br与基因e相比少了区段2。
4. 根据信息转化的类型可将突触分为化学突触和电突触。图甲表示一种化学突触的兴奋传递过程,图乙表示一种电突触(突触间隙很窄,前后膜之间有离子通道连接,依赖带电离子传递电信号)的兴奋传递过程。回答下列问题:
(1)人体内,突触的连接方式除了轴突—树突型、轴突—胞体型以外,还有轴突—轴突型、轴突—肌肉型和轴突—腺体型等,由此可知,一个神经元上可能存在神经递质受体的部位有　 　。
备用习题
树突膜、胞体膜、轴突膜
[解析] (1)神经递质受体存在于突触后膜上,神经元的树突膜、胞体膜、轴突膜都可以作为突触后膜,因此都可能存在神经递质受体。
化学突触的信号转化是电信号→化学信号→电信号,信号传递是单向的,电突触信号转化是电信号→电信号,信号传递是双向的
(2)化学突触和电突触在信号转化、信号传递方向两方面的差异在于

　　。
备用习题
[解析] (2)由所学知识可知,化学突触的信号转化是电信号→化学信号→电信号,信号传递是单向的,由图可知,电突触的信号转化是电信号→电信号,信号传递是双向的。
抑制突触前膜上钙离子转运蛋白的活性; 抑制突触前膜释放Ach; 抑制突触后膜上Ach受体的活性等
(3)若要抑制图甲所示突触处兴奋的传递,
则可采取的措施有


　 　(答出1点即可)。
备用习题
[解析] (3)图甲为一种化学突触,由图甲可知,抑制突触前膜上钙离子转运蛋白的活性、 抑制突触前膜释放Ach、 抑制突触后膜上Ach受体的活性等都可以抑制突触处兴奋的传递。
给神经元a适宜强度的刺激,检测神经元b的膜上是否出现膜电位变化,然后给神经元b适宜强度的刺激,检测神经元a的膜上是否出现膜电位变化
(4)现有两个离体的神经元(a和b)通过突触相连,为了确定该突触类型与图甲相同还是与图乙相同,有微电压计、微电极等合适的器材可以使用,写出简要的实验思路:

　 　。
备用习题
[解析] (4)图甲是化学突触,是单向传递的,图乙是电突触,是双向传递的。可以给神经元a施加适宜强度的刺激,检测神经元b的膜上是否出现膜电位变化,然后给神经元b施加适宜强度的刺激,检测神经元a的膜上是否出现膜电位变化。若b和a都有膜电位变化,则突触类型与图乙相同,否则与图甲相同。
传出神经末梢及其所支配的肌肉或腺体
(5)神经—体液调节指的是通过神经影响激素的分泌,再由激素对机体功能实施调节的方式。在神经—体液调节的神经调节部分,效应器指的是
　　 ;激素调节部分,激素通过体液的运输具有　　 (填“不定向性”或“定向性”)。
备用习题
不定向性
[解析] (5)效应器是反射弧最后的环节,在神经—体液调节中的神经调节部分,效应器指的是传出神经末梢及其支配的肌肉或腺体;激素通过体液的运输具有不定向性。
5. 番茄植株不耐高温,其生长发育的适宜温度为15~32 ℃,研究环境条件变化对其产量的影响有重要意义。图甲是番茄光合作用部分过程示意图,PSⅠ和PSⅡ是由蛋白质和光合色素组成的复合物,A~E表示相关物质。请分析回答下列问题:
备用习题
乙
(1)图甲中的B表示　 　,叶绿体基质位于　 　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅰ和Ⅱ”)侧,H+从Ⅰ侧到Ⅱ侧　 　(填“需要”或“不需要”)消耗能量。
备用习题
ATP
[解析] (1)由图可知:A、B、C、D、E分别代表O2、ATP、ADP和Pi、C3、C5;其中Ⅱ侧进行暗反应过程,故叶绿体基质为Ⅱ侧,图中由C(ADP和Pi)合成B(ATP)的能量应是H+浓度差提供的,所以H+从Ⅰ侧到Ⅱ侧是不需要消耗能量的协助扩散。
Ⅱ
不需要
在强光和40 ℃条件下,气孔开度明显降低,但胞间CO2浓度反而较高,说明并不是吸收的CO2不足,可能是由于温度较高降低了酶的活性,或者强光破坏了叶绿体的结构(类囊体薄膜的结构)
(2)某科研小组用不同温度和光强组合对番茄植株进行处理,实验结果如图乙所示,据图可知,在强光和40 ℃条件下,番茄的光合速率相对值　 　(填“较低”或“较高”),请推测原因可能是


　。
备用习题
较低
[解析] (2)在强光和40 ℃条件下,气孔开度明显降低,但胞间CO2浓度较高,说明细胞不能充分利用吸收的CO2,可能是由于温度较高降低了酶的活性,或者强光破坏了叶绿体的结构或类囊体薄膜的结构。
乙
(3)已知D1蛋白是一种对类囊体薄膜上色素和蛋白质活性起保护作用的关键蛋白。水杨酸(SA)是一种与抗热性(较高温)有关的植物激素。为避免较高温度对番茄产量的影响,该科研小组进一步研究发现:较高温度会降低细胞内D1蛋白的含量而使光合作用强度降低,在正常和较高温度下,喷洒适宜浓度的水杨酸(SA)均可促进D1蛋白的合成从而增加番茄产量。请设计实验验证该结论(只写实验思路)。
实验思路:

　。
备用习题
　 选取生长状况一致的正常番茄植株(幼苗)若干,平均分为A、B、C、D四组,A组置于适宜温度的环境下,B组置于较高温度的环境下,C组置于适宜温度下的同时喷洒适宜浓度的水杨酸(SA),D组置于较高温度下的同时喷洒适宜浓度的水杨酸(SA),其他条件相同且适宜,一段时间后检测各组D1蛋白的含量
[解析] (3)要设计实验验证较高温度会降低细胞内D1蛋白的含量以及在正常温度和较高温度下,水杨酸(SA)可促进D1蛋白的合成,所以该实验的自变量为温度是否正常和是否施加水杨酸(SA),因变量为D1蛋白的含量,应设置四组实验,四组实验的处理分别是正常温度、较高温度、正常温度+水杨酸(SA)、较高温度+水杨酸(SA)。