专项训练四 跨学科实践
跨学科实践是近年常考的题型,要学会运用多学科知识和方法,解决实际问题。解答此类题需认真读题,注意关键、限制性文字,准确挖掘已知条件,转化成教材中熟知的知识再进行解题,要运用多学科方法和思想,不仅要考虑是否符合生物学原理,还要考虑是否符合生产生活实际,才能准确作答。
1.学习了染色体的结构,小明同学回家利用乒乓球和粗铁丝制作了如图所示模型。模型中粗铁丝代表 ( )
A.基因 B.DNA
C.蛋白质 D.染色体
2.阳春三月,桃花争相开放,为我们实践活动提供了平台,某组同学开展了“桃花之旅”课外综合实践活动。如图1为一朵桃花的基本结构图,图2为桃的嫁接图解。回答下列相关问题:
图1 图2
(1)桃花既有雄蕊,又有雌蕊,生物学上我们把它叫作两性花,桃花的主要结构是图1中的[ ]
和[ ] 。
(2)桃花传粉和受精后,结构中 将发育成种子,这种繁殖方式属于 生殖。
(3)在图2结构中,嫁接操作的关键是使接穗和砧木的 紧密地结合在一起。
(4)如果接穗是蜜桃的枝条,砧木是山桃的树干,用嫁接繁殖的桃树,所结出的果实为 (填“山桃”或“蜜桃”)。
3.月季是北京市市花,也是校园常见绿化花卉,具有较高的观赏价值。同学们在跨学科实践活动中尝试种植月季。回答下列问题:
(1)月季花色彩艳丽,由此推测主要依靠 进行传粉。经传粉、受精后,雌蕊内部的
发育成种子。
(2)通过查阅资料,同学们了解到,月季依靠种子繁殖比较困难,可利用扦插、嫁接等 (填“有性”或“无性”)生殖的方式快速繁育新植株。
(3)同学们进行了月季扦插活动,操作步骤及相关要点如下,请将其补充完整。
Ⅰ.插穗选择技巧:选择半木质化的月季插穗,即新生且开过花的枝条,至少带有2~3个芽点。叶芽通过细胞的生长、分裂和 过程发育成茎和叶。
Ⅱ.基质与容器准备
基质配比 根系效果指数
纯甘蔗渣 3.27
椰糠∶甘蔗渣=3∶7 7.51
椰糠∶甘蔗渣=1∶1 15.80
椰糠∶甘蔗渣=7∶3 22.25
纯椰糠 19.14
注:根系效果指数越大,生根效果越好。
上表为不同基质配比对月季插穗生根效果的影响结果,由此可知,选择 的基质,有利于月季插穗生根。选用带排水孔的花盆或其他容器,以增大透气性,利于根系进行 作用。
Ⅲ.扦插操作要点:去除插穗的大多数叶片,以降低 作用,减少水分的大量散失。将插穗下端进行45°斜切后插入基质,浇透水,放置在阴凉处。
Ⅳ.扦插后的养护:月季扦插后需保持土壤湿润,通风,避免阳光直射。定期检查插穗生长情况,出现下列 现象时应及时拔除。
a.茎秆变黑或腐烂
b.长出新叶
c.长出新芽
4.项目式学习:某中学同学开展“传承蚕桑文化,开启种桑养蚕之旅”实践活动。
任务一:随着教育部“劳动教育进课堂”的号召,某中学同学种植桑树。
(1)图3中种植方式为无性生殖中的 。
(2)图3的两种处理方式中,更有利于茎段成活的是 (填序号)。
任务二:饲养家蚕,观察家蚕的一生。
(3)由图1可知,将蚕茧用热水浸泡后缫丝,要想提高蚕丝产量,应适当延长[②] 期。在第②阶段,家蚕一般要经过4次蜕皮,才能生长发育。家蚕的生长发育过程属于 发育。
(4)由图2可知,为保证每个格子可容纳一条蚕完成吐丝结茧,应估测5龄蚕的 来确定格子的大小。
任务三:同学们在养蚕过程中,发现了家蚕体色有黑色斑纹和普通斑纹,为了得到黑色斑纹的家蚕,进行了下列三组杂交实验。
甲:普通斑纹与普通斑纹杂交,子代全为普通斑纹。
乙:黑色斑纹与普通斑纹杂交,子代中黑色斑纹与普通斑纹的比例约为1∶1。
丙:黑色斑纹与黑色斑纹杂交,子代中黑色斑纹与普通斑纹的比例约为3∶1。
(5)据组别 的结果,判断黑色斑纹这一性状属于 (填“显性”或“隐性”)性状。
(6)若用字母A、a表示这对基因,杂交乙组中,亲代黑色斑纹家蚕的基因组成是 ,子代普通斑纹家蚕的基因组成是 。
(7)杂交丙组产生的子代性状比例约为3∶1,其原因是:
①亲代产生的精子(或卵细胞)的基因组成及比例为A∶a= 。
②受精时,携带不同基因的精子、卵细胞随机结合,且机会是 的。
5.学习完鸟卵的结构后,兴趣小组的同学用身边的一些简单材料和工具模拟鸟卵的结构(如下表)。请根据所学知识回答下列问题:
材料类型 处理方法 模拟鸟卵结构名称
粗铁丝(直 径5毫米) 弯成一端稍尖,一端稍钝的椭圆 模拟卵壳
细铁丝(直 径1毫米) 弯成与大椭圆相似的较小椭圆,但钝端稍内陷 模拟卵壳 膜,空腔 模拟①
黄色乒 乓球 放置在铁丝椭圆中央 模拟②
涂黑的小 圆纸片 贴在黄色乒乓球上 模拟③
粗松紧带 将乒乓球固定在粗细铁丝之间 模拟④
透明胶带 固定粗细铁丝 不模拟鸟 卵结构
(1)①表示 ,能储存空气。②表示 ,是鸟卵的主要营养部分。
(2)表示胚盘的是 (填序号),胚盘内含 ,是将来孵化成雏鸟的重要结构。
(3)还有部分鸟卵结构在该模型上没有体现,可以在此模型上作何改进 。
【详解答案】
1.B 解析:染色体是由DNA和蛋白质两种物质组成,DNA分子为长长的链状结构,像螺旋形的梯子,一条染色体上一般有一个DNA分子。小明同学回家利用乒乓球和粗铁丝制作了题图所示的染色体模型。该模型中粗铁丝代表DNA,乒乓球代表蛋白质。B正确,A、C、D错误。故选B。
2.(1)⑥ 雌蕊 ⑦ 雄蕊 (2)胚珠 有性 (3)形成层 (4)蜜桃
解析:(1)雄蕊的花药中含有许多花粉粒,雌蕊的子房中含有胚珠,⑦雄蕊和⑥雌蕊与果实和种子的形成有直接的关系,是花的主要结构。(2)桃花完成传粉、受精后,胚珠将发育成种子,子房发育成果实。该过程经过两性生殖细胞的结合,因此属于有性生殖。(3)嫁接时,接上去的芽或枝叫接穗,被接的植物叫砧木,嫁接时应当使接穗和砧木的形成层紧密结合,以确保成活。(4)嫁接没有经过两性生殖细胞的结合,属于无性生殖,能保持接穗的优良性状,因此如果接穗是蜜桃的枝条,砧木是山桃的树干,所结出的果实为蜜桃。
3.(1)昆虫等(或虫媒) 胚珠 (2)无性
(3)分化 椰糠∶甘蔗渣=7∶3 呼吸 蒸腾 a
解析:(1)月季花色彩艳丽,这样的特征通常是为了吸引昆虫等传粉者,所以推测其主要依靠昆虫(或虫媒)等进行传粉。结合分析可知,经传粉、受精后,雌蕊中的胚珠会发育成种子,子房发育成果实。(2)扦插、嫁接等方式不经过两性生殖细胞的结合,由母体直接产生新个体,属于无性生殖,这种生殖方式能快速繁育新植株,且能保持母体的优良性状。(3)Ⅰ.叶芽通过细胞的生长、分裂和分化过程,逐渐形成不同的组织,进而发育成茎和叶。Ⅱ.从表格数据可知,当基质为椰糠∶甘蔗渣=7∶3时,根系效果指数最大(22.25),生根效果最好,所以选择椰糠∶甘蔗渣=7∶3的基质,有利于月季插穗生根。选用带排水孔的花盆或其他容器,能使土壤中空气流通,增大透气性,利于根系进行呼吸作用,保证根细胞能获得足够的氧气。Ⅲ.叶片是植物进行蒸腾作用的主要部位,去除插穂的大多数叶片,可降低蒸腾作用,减少水分的大量散失,提高插穂的成活率。Ⅳ.扦插后的月季,如果茎秆变黑或腐烂,说明插穗可能感染病菌或出现其他不良状况,无法正常生长,应及时拔除;而长出新叶、长出新芽是插穗正常生长的表现。
4.(1)扦插 (2)① (3)幼虫 完全变态
(4)体长 (5)丙 显性 (6)Aa aa
(7)①1∶1 ②均等
解析:(1)据图可知,图3中种植方式为无性生殖中的扦插。(2)用植物的茎进行扦插繁殖时,要对茎做一定的处理,一般将材料的茎剪成10厘米长的茎段,要有节,茎段上方的切口是水平的,以减少切口处水分的蒸发,下方的切口是斜向的,利于增加吸水的面积,因此,图示的两种处理方式中,更有利于茎段成活的是①下切口斜向。(3)家蚕的发育经历①受精卵、②幼虫、③蛹、④成虫四个时期,属于完全变态发育,家蚕的幼虫期可以吐丝,由图1可知,将蚕茧用热水浸泡后缫丝,要想提高蚕丝产量,应适当延长②幼虫期。家蚕的外骨骼不随着身体长大而长大,因此,有蜕皮的现象,在②幼虫阶段,家蚕一般要经过4次蜕皮,才能生长发育。(4)当家蚕发育到5龄后期,会停止进食,开始吐丝结茧,为保证每个格子可容纳一条蚕完成吐丝结茧,应估测5龄蚕的体长来确定格子的大小。(5)据组别丙,黑色斑纹与黑色斑纹杂交,子代中黑色斑纹与普通斑纹的比例约为3∶1的结果,判断黑色斑纹这一性状属于显性性状。(6)若用字母A、a表示这对基因,杂交乙组的遗传图解如下:
由此可知:亲代黑色斑纹家蚕的基因组成是Aa,子代普通斑纹家蚕的基因组成是aa。(7)杂交丙组中,子代个体中出现了亲代没有的性状,因此,黑色斑纹是显性性状,亲代黑色斑纹的基因组成是Aa,子代中普通斑纹的基因组成是aa,遗传图解如下:
根据遗传图解可知,杂交丙组产生的子代性状比例约为3∶1,其原因是①亲代产生的精子(或卵细胞)基因组成及比例为A∶a=1∶1;②受精时精子与卵细胞随机结合,且机会是均等的。
5.(1)气室 卵黄 (2)③ 细胞核
(3)粗铁丝上刻画痕迹模拟气孔,乒乓球内注水区分出卵黄和卵黄膜等
解析:(1)标号①是空腔,模拟的是气室,能储存空气,为胚胎发育提供氧气。标号②黄色乒乓球,放置在铁丝椭圆中央,表示卵黄,是鸟卵的主要营养部分。(2)标号③涂黑的小圆纸片,贴在黄色乒乓球上,相当于胚盘,胚盘内含细胞核,是将来孵化成雏鸟的重要结构。(3)还有部分鸟卵结构在该模型上没有体现,如卵壳上的气孔、卵黄和卵黄膜,可以采用粗铁丝上刻画痕迹模拟气孔,乒乓球内注水区分出卵黄和卵黄膜等方法改进。