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實驗設(shè)計練(四) (建議用時：30分鐘) 1．(2018廣東高三百校聯(lián)考)請回答下列有關(guān)物質(zhì)檢測的問題： (1)檢測酵母細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的CO2，除了可用澄清的石灰水外，也可用____________，反應(yīng)顏色由藍(lán)變綠再變黃。 (2)將2 mL 1%的淀粉溶液與2 mL稀釋唾液各自在37 ℃下保溫，將其混合后并于37 ℃下開始計時，然后每隔1 min 取出1滴混合液滴在加有碘液的白瓷反應(yīng)板上，觀察顏色變化，記錄藍(lán)色消退的時間。該實驗的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)現(xiàn)有無標(biāo)簽的稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液各一瓶，請用斐林試劑、水浴加熱裝置、試管、溫度計等將它們鑒別出來。簡述鑒定步驟。 2．(2018全國統(tǒng)一考試仿真模擬卷二)某禾本科植株抗倒伏與易倒伏(A/a)、闊葉與窄葉(B/b)、子粒飽滿與子粒皺縮(C/c)是三對相對性狀為了確定這三對等位基因在同源染色體上的位置，某研究小組進(jìn)行如下實驗，結(jié)果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}： P　抗倒伏窄葉子粒飽滿易倒伏闊葉子粒皺縮 　 ↓ 　 F1 ↓? F2 抗倒伏闊葉 子粒飽滿91 易倒伏闊葉 子粒飽滿44 抗倒伏窄葉 子粒飽滿45 抗倒伏闊葉 子粒皺縮31 易倒伏闊葉 子粒皺縮15 抗倒伏窄葉 子粒皺縮16 (1)根據(jù)實驗分析，A/a、B/b、C/c這三對等位基因在同源染色體上的具體位置關(guān)系是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________； “子粒飽滿與子粒皺縮”與“抗倒伏與易倒伏”滿足基因自由組合定律，理由是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)該植株種皮相關(guān)性狀受R/r控制，其中R_表現(xiàn)為厚種皮，rr表現(xiàn)為薄種皮，若不含有R或r基因，則表現(xiàn)為無種皮，現(xiàn)有純合的厚種皮子粒飽滿植株、無種皮子粒飽滿植株、無種皮子粒皺縮植株、薄種皮子粒皺縮植株，請從中選擇合適的實驗材料，通過兩套簡單的雜交實驗方案驗證R/r與C/c在兩對同源染色體上(要求：寫出實驗思路、預(yù)期實驗結(jié)果、得出結(jié)論)。 3．(2018衡水金卷調(diào)研卷二)生長素(吲哚乙酸)在植物體內(nèi)的代謝過程如圖1所示，圖中的吲哚乙酸氧化酶是一種含鐵蛋白。已知促進(jìn)吲哚乙酸的合成和抑制吲哚乙酸的分解均能使生長素的含量增加。赤霉素廣泛存在于高等植物體內(nèi)，它可以通過提高生長素含量間接促進(jìn)植物生長。假設(shè)赤霉素在植物體內(nèi)不會既促進(jìn)生長素合成，又抑制生長素分解。請利用圖2所示的比較胚芽鞘尖端生長素含量的方法，利用燕麥幼苗，完全培養(yǎng)液，缺鐵培養(yǎng)液、赤霉素溶液(以上溶液濃度均適宜)、蒸餾水和瓊脂塊等藥品材料，設(shè)計實驗以探究赤霉素提高生長素含量的機理。請簡要寫出：(1)實驗思路。(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論。(提示：培養(yǎng)實驗包括1、2、3、4四個組別，比較含量實驗分甲、乙兩個組別) 4．研究發(fā)現(xiàn)，某細(xì)菌X的胞內(nèi)硒依賴的谷胱甘肽過氧化物酶GPx的含量在一定范圍內(nèi)與環(huán)境中硒的含量呈線性相關(guān)。利用此原理，可用生物方法檢測環(huán)境中硒的含量，現(xiàn)欲探究該檢測硒含量方法的最大適用范圍和GPx含量隨培養(yǎng)時間的變化趨勢，某小組做了以下實驗。 實驗材料：培養(yǎng)瓶若干、細(xì)菌培養(yǎng)液、濃度為0.50 mol/L的硒酸鹽溶液、細(xì)菌X。 (要求與說明：實驗儀器、試劑、用具及操作不做要求) 實驗思路：①取若干只潔凈的培養(yǎng)瓶________________，每組3只。用濃度為0.5 mol/L的硒酸鹽溶液______________________________________________________，并分別取等量的溶液加入到上述各組培養(yǎng)瓶中。 ②將________稀釋后，____________________。將所有培養(yǎng)瓶放在__________________培養(yǎng)。 ③培養(yǎng)2 h后，對各組培養(yǎng)瓶取樣，對細(xì)胞進(jìn)行破碎，__________________________。 ④4 h后重復(fù)③。 ⑤對實驗所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析處理。 實驗結(jié)果[GPx含量(相對值)如表所示]： 硒酸鹽溶 液濃度 0.05 mol/L 0.10 mol/L 0.15 mol/L 0.20 mol/L 培養(yǎng)2 h 11 21 33 35 培養(yǎng)4 h 24 51 75 81 (1)請補充完整實驗思路。 (2)以培養(yǎng)液中硒酸鹽濃度為橫坐標(biāo)，GPx含量(相對值)為縱坐標(biāo)，用曲線圖表示實驗結(jié)果。 (3)本實驗________(填“有”或“沒有”)初步達(dá)成實驗?zāi)康摹? 實驗設(shè)計練(四) 1．解析：(1)CO2可以使澄清的石灰水變混濁，也可以使溴麝香草酚藍(lán)水溶液由藍(lán)變綠再變黃。(2)淀粉遇碘變藍(lán)色。在37 ℃下，每隔1 min取出1滴2 mL 1%的淀粉溶液與2 mL稀釋唾液的混合液滴在加有碘液的白瓷反應(yīng)板上，觀察顏色變化，記錄藍(lán)色消退的時間?？梢?，該實驗的目的是測量37 ℃下稀釋唾液分解2 mL 1%的淀粉溶液所需的時間(或測量37 ℃下唾液淀粉酶的催化效率)。(3)還原糖與斐林試劑發(fā)生作用，在水浴加熱(50～65 ℃)的條件下會生成磚紅色沉淀。淀粉是非還原糖，稀蛋清和唾液淀粉酶溶液的主要成分都是蛋白質(zhì)，三者都不與斐林試劑發(fā)生作用。唾液淀粉酶催化淀粉分解為麥芽糖，麥芽糖屬于還原糖。高溫會破壞酶的空間結(jié)構(gòu)，使酶永久失活。綜上所述，欲將無標(biāo)簽的各一瓶稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液鑒別出來，其鑒定步驟為：①各取適量的2種溶液混合到一起，可得到3種組合；在37 ℃條件下保溫一段時間后，各加入適量斐林試劑進(jìn)行檢測；水浴加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶組合，于是可鑒別出稀蛋清。②取未確定出的2種溶液中的一種加熱煮沸并冷卻后再與適量的另一種溶液混合；在37 ℃條件下保溫一段時間后，加入適量斐林試劑進(jìn)行檢測；水浴加熱后，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，則被煮沸的是淀粉溶液；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則被煮沸的是唾液淀粉酶溶液。 答案：(1)溴麝香草酚藍(lán)水溶液 (2)測量37 ℃下稀釋唾液分解2 mL 1%的淀粉溶液所需的時間(或測量37 ℃下唾液淀粉酶的催化效率) (3)①各取適量的2種溶液混合到一起，可得到3種組合，在37 ℃條件下保溫一段時間后，各加入適量斐林試劑進(jìn)行檢測，水浴加熱后出現(xiàn)磚紅色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶組合，于是可鑒別出稀蛋清。②取未確定出的2種溶液中的一種加熱煮沸并冷卻后再與適量的另一種溶液混合，在37 ℃條件下保溫一段時間后，加入適量斐林試劑進(jìn)行檢測，水浴加熱后，若出現(xiàn)磚紅色沉淀，則被煮沸的是淀粉溶液；若不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則被煮沸的是唾液淀粉酶溶液。 2．解析：(1)抗倒伏窄葉子粒飽滿與易倒伏闊葉子粒皺縮雜交得到F1，然后F1自交得到F2，若A/a、B/b、C/c這三對等位基因在三對同源染色體上，則F2的表現(xiàn)型比例應(yīng)該為27∶9∶9∶3∶9∶3∶3∶1，但F2的表現(xiàn)型比例并不是如此。則根據(jù)表格分析，可推出其中有兩對等位基因位于一對同源染色體上。F2中，闊葉子粒飽滿∶窄葉子粒飽滿∶闊葉子粒皺縮∶窄葉子粒皺縮＝135∶45∶46∶16，比例接近9∶3∶3∶1，說明B/b、C/c在兩對同源染色體上?？沟狗恿ｏ枬M∶抗倒伏子粒皺縮∶易倒伏子粒飽滿∶易倒伏子粒皺縮＝136∶47∶44∶15，比例接近9∶3∶3∶1，說明A/a、C/c在兩對同源染色體上。而抗倒伏闊葉∶易倒伏闊葉∶抗倒伏窄葉∶易倒伏窄葉＝122∶59∶61∶0，說明A/a、B/b在一對同源染色體上。又由于親本為抗倒伏窄葉子粒飽滿與易倒伏闊葉子粒皺縮，則說明A與b、a與B在一條染色體上，C/c在另外一對同源染色體上。(2)通過實驗驗證R/r與C/c在兩對同源染色體上，可采用自交法或測交法。首先都必須先獲得RrCc的厚種皮子粒飽滿個體。因此方案一為：取純合的厚種皮子粒飽滿植株(RRCC)與薄種皮子粒皺縮植株(rrcc)雜交，F(xiàn)l(RrCc)自交，統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例；若R/r與C/c在兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F(xiàn)2中厚種皮子粒飽滿(R_C_)∶厚種皮子粒皺縮(R_cc)∶薄種皮子粒飽滿(rrC_)∶薄種皮子粒皺縮(rrcc)＝9∶3∶3∶1。方案二：實驗思路：取純合的厚種皮子粒飽滿植株(RRCC)與薄種皮子粒皺縮植株(rrcc)雜交，F(xiàn)1(RrCc)與薄種皮子粒皺縮植株(rrcc)測交，統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例；若R/r與C/c在兩對同源染色體上，則遵循自由組合定律，F(xiàn)2中厚種皮子粒飽滿(RrCc)∶厚種皮子粒皺縮(Rrcc)∶ 薄種皮子粒飽滿(rrCc)∶薄種皮子粒皺縮(rrcc)＝1∶1∶1∶1。 答案：(1)A/a、B/b在一對同源染色體上，且A與b、a與B在一條染色體上，C/c在另外一對同源染色體上　A/a、C/c位于兩對同源染色體上，且圖中雜交實驗F2中抗倒伏子粒飽滿∶抗倒伏子粒皺縮∶易倒伏子粒飽滿∶易倒伏子粒皺縮＝9∶3∶3∶1，滿足基因的自由組合定律 (2)方案一：實驗思路：取純合的厚種皮子粒飽滿植株與薄種皮子粒皺縮植株雜交，F(xiàn)l自交，統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例；預(yù)期實驗結(jié)果：F2中厚種皮子粒飽滿∶厚種皮子粒皺縮∶薄種皮子粒飽滿∶薄種皮子粒皺縮＝9∶3∶3∶1；結(jié)論：R/r與C/c在兩對同源染色體上。 方案二：實驗思路：取純合的厚種皮子粒飽滿植株與薄種皮子粒皺縮植株雜交，F(xiàn)1與薄種皮子粒皺縮植株測交，統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例；預(yù)期實驗結(jié)果：F2中厚種皮子粒飽滿∶厚種皮子粒皺縮∶ 薄種皮子粒飽滿∶薄種皮子粒皺縮＝1∶1∶1∶1；結(jié)論：R/r與C/c在兩對同源染色體上。 3．解析：解決本題實驗設(shè)計思路的關(guān)鍵是要確定實驗要達(dá)到的兩個實驗?zāi)康模黄浯螒?yīng)結(jié)合實驗設(shè)計應(yīng)遵循的對照性原則和單一變量原則，充分合理利用所給的實驗材料和圖2對實驗后生長素含量的觀察指標(biāo)進(jìn)行思考。本實驗?zāi)康氖翘骄砍嗝顾靥岣呱L素含量的機理，結(jié)合題意可知“赤霉素在植物體內(nèi)不會既促進(jìn)生長素合成，又抑制生長素分解”。所以實驗應(yīng)分兩個目的分別設(shè)置對照實驗：一個對照實驗證明赤霉素單獨促進(jìn)生長素合成(實驗組噴灑赤霉素溶液，對照組噴灑等量蒸餾水)；另一個對照實驗證明赤霉素單獨抑制生長素分解(實驗組是缺鐵的培養(yǎng)液中，對照組是完全培養(yǎng)液中)。對此根據(jù)實驗設(shè)計應(yīng)遵循的對照性原則和單一變量原則，思路、結(jié)果、結(jié)論見答案。 答案：(1)實驗思路：培養(yǎng)實驗分四個組別。第1組和第2組將數(shù)量、生長狀況相同的燕麥幼苗放入等量且適量的完全培養(yǎng)液中；第3組和第4組將數(shù)量、生長狀況相同的燕麥幼苗放入等量且適量的缺鐵培養(yǎng)液中。第1組和第3組幼苗噴灑適量蒸餾水，第2組和第4組幼苗噴灑等量赤霉素溶液。培養(yǎng)一段時間后，進(jìn)行圖2所示比較胚芽鞘尖端生長素含量的處理，其中比較1組和2組幼苗的為甲組，比較3組和4組幼苗的為乙組。觀察甲、乙兩組去尖端胚芽鞘彎曲的情況。 (2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：若甲組去尖端胚芽鞘彎向1組對應(yīng)一側(cè)，乙組去尖端胚芽鞘直立生長，則赤霉素通過抑制生長素的分解間接促進(jìn)生長。若甲組去尖端胚芽鞘彎向1組對應(yīng)一側(cè)，乙組去尖端胚芽鞘彎向3組對應(yīng)一側(cè)，則赤霉素通過促進(jìn)生長素合成間接促進(jìn)生長。 4．解析：(1)本實驗的目的是探究該檢測硒含量方法的最大適用范圍和GPx含量隨培養(yǎng)時間的變化趨勢，可知實驗的自變量為硒酸鹽溶液和培養(yǎng)時間，因變量為GPx含量(相對值)。實驗設(shè)計時需遵循對照原則和單一變量原則，根據(jù)實驗材料及實驗結(jié)果可知，該實驗設(shè)置了4組，需用濃度為0.50 mol/L的硒酸鹽溶液分別配制濃度為0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸鹽溶液。(2)根據(jù)表格中數(shù)據(jù)可知，需繪制兩條曲線，在繪圖時注意橫、縱坐標(biāo)及圖注。(3)結(jié)合題干信息“某細(xì)菌X的胞內(nèi)硒依賴的谷胱甘肽過氧化物酶GPx的含量在一定范圍內(nèi)與環(huán)境中硒的含量呈線性相關(guān)”及繪制的曲線圖可知，本實驗已經(jīng)初步達(dá)成實驗?zāi)康摹? 答案：(1)①均分為A、B、C、D四組　分別配制濃度為0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸鹽溶液?、诩?xì)菌X　等量接種于各組培養(yǎng)瓶中　相同且適宜的條件下?、蹨y定其GPx含量，并求平均值 (2)如圖所示　(3)有