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實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練(一) (建議用時(shí)：30分鐘) 1．(2018江西贛州高三摸底)科學(xué)家研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞膜的跨膜蛋白中，有一種與水的跨膜運(yùn)輸有關(guān)的水通道蛋白，回答下列問題： (1)細(xì)胞膜上跨膜蛋白的合成類似于分泌蛋白，核糖體上合成的肽鏈需要在__________________中加工和修飾后，再運(yùn)輸?shù)郊?xì)胞膜上。 (2)從細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)分析，由于磷脂雙分子層內(nèi)部具有__________的原因，水分子自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定的阻礙，現(xiàn)經(jīng)研究確認(rèn)，細(xì)胞膜上的水通道蛋白能幫助水分子從低滲溶液向高滲溶液方向跨膜運(yùn)輸，這種水分子跨膜運(yùn)輸?shù)姆绞绞莀_______________。 (3)哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在低滲溶液中能迅速吸水脹破，有人推測這可能與哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞膜上的水通道蛋白有關(guān)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證這個(gè)推測是正確的(要求寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果)。 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路______________________________________________________。 預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果______________________________________________________。 2．(2018河北石家莊高三模擬)果蠅因?yàn)轶w型小、易飼養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點(diǎn)常作為遺傳學(xué)研究的實(shí)驗(yàn)材料。某生物興趣小組用黑腹果蠅做實(shí)驗(yàn)研究性狀遺傳，請回答下列問題： (1)已知果蠅的長翅和殘翅是由常染色體上一對等位基因控制，用長翅果蠅與殘翅果蠅作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為長翅，由此可判斷________是顯性性狀。該小組模擬自然選擇做了如下實(shí)驗(yàn)：保留子代中的長翅果蠅，淘汰殘翅果蠅，讓長翅果蠅自由交配，理論上F3中殘翅果蠅的基因型頻率是________。 (2)在一次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將長翅果蠅與殘翅果蠅進(jìn)行雜交，子代果蠅中沒有出現(xiàn)殘翅，但出現(xiàn)了一種新性狀——匙型翅，且長翅331只、匙型翅336只。篩選出匙型翅雌雄果蠅隨機(jī)交配，其后代中沒有長翅果蠅，匙型翅和殘翅的數(shù)量比約為3∶1。分析出現(xiàn)此結(jié)果的原因______________________________。 (3)果蠅的細(xì)眼(B)和粗眼(b)也是一對相對性狀，現(xiàn)有純種的細(xì)眼果蠅和粗眼果蠅雌雄若干，選擇__________________進(jìn)行一次雜交實(shí)驗(yàn)，若______________，則可判斷B、b位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，而不在X、Y非同源區(qū)段。繼續(xù)通過一次雜交實(shí)驗(yàn)，探究B、b是位于X、Y同源區(qū)段還是常染色體上，預(yù)測子代的結(jié)果并得出結(jié)論。 雜交方案：______________________________________________________。 預(yù)測結(jié)果及結(jié)論：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 3．(2017高考海南卷)為探究植物生長素對枝條生根的影響，研究人員在母體植株上選擇適宜的枝條，在一定部位進(jìn)行環(huán)剝?nèi)コ龢淦?含韌皮部)，將一定濃度的生長素涂抹于環(huán)剝口上端，并用濕土包裹環(huán)剝部位，觀察枝條的生根情況，實(shí)驗(yàn)的部分結(jié)果如表所示。 生長素用量(mg/枝) 處理枝條數(shù) 第90天存活枝條數(shù) 第90天存活時(shí)的生根枝條數(shù) 首次出根所需天數(shù) 0 50 50 12 75 0.5 50 50 40 30 1.0 50 50 43 25 1.5 50 50 41 30 2.0 50 43 38 30 3.0 50 37 33 33 回答下列問題： (1)據(jù)表可知，生長素用量為0時(shí)，有些枝條也生根。其首次出根需要天數(shù)較多的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)表中只提供了部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果，若要從表中所列各生長素用量中確定促進(jìn)該植物枝條生根效果最佳的用量，你認(rèn)為需要提供的根的觀測指標(biāo)還有________________________________________________________________________ (答出兩點(diǎn)即可)。 (3)從激素相互作用的角度分析，高濃度生長素抑制植物生長的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 4．(2018山西平遙中學(xué)調(diào)研)古語有云：“地勢坤，君子以厚德載物?！边@在告誡人們君子應(yīng)增厚美德，如大地一樣容載萬物。而大地之所以能滋生萬物，則是由于土壤為生物的生長提供了條件。 (1)若要調(diào)査土壤中蚯蚓的種群密度，一般采用的調(diào)查方法是__________。蚯蚓的活動(dòng)有利于農(nóng)作物對無機(jī)離子的吸收，原因是：①作為生態(tài)系統(tǒng)成分中的__________，蚯蚓可將土壤中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，供農(nóng)作物再利用；②________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)樹林中的落葉沒人打掃，落葉的厚度卻沒有明顯增加，這與土壤中的微生物有關(guān)?，F(xiàn)從甲地和乙地分別采集土壤并制成土壤浸出液。請以纖維素的分解為例，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較甲地和乙地土壤微生物分解能力的強(qiáng)弱(實(shí)驗(yàn)室提供纖維素粉和斐林試劑)。請寫出大致實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論。 實(shí)驗(yàn)思路：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 結(jié)果及結(jié)論：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 第六部分|實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)練(一) 1．解析：(1)根據(jù)蛋白質(zhì)的合成與分泌過程可知，核糖體合成的肽鏈需要先后經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體的加工才能成為成熟的蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外。(2)細(xì)胞膜的基本支架是磷脂雙分子層，其內(nèi)部具有疏水性，所以水分子自由擴(kuò)散通過細(xì)胞膜時(shí)會(huì)受到一定的阻礙。根據(jù)題意，水分子通過水通道蛋白的運(yùn)輸是從低滲溶液向高滲溶液方向運(yùn)輸?shù)?，因此該運(yùn)輸方式為協(xié)助擴(kuò)散。(3)根據(jù)題意，要驗(yàn)證哺乳動(dòng)物紅細(xì)胞在低滲溶液中能迅速吸水脹破與水通道蛋白有關(guān)，則根據(jù)實(shí)驗(yàn)的單一變量原則和對照性原則，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案為：將甲組紅細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)破壞，乙組紅細(xì)胞不作處理，然后將兩組細(xì)胞同時(shí)置于蒸餾水中，測定兩組細(xì)胞吸水脹破所需的時(shí)間；若乙組吸水脹破所需時(shí)間短，說明推測正確。 答案：(1)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體　(2)疏水性　協(xié)助擴(kuò)散　(3)將甲組紅細(xì)胞膜中的蛋白質(zhì)(或水通道蛋白)破壞，乙組紅細(xì)胞不作處理，然后將兩組細(xì)胞同時(shí)置于蒸餾水中，測定兩組細(xì)胞吸水脹破所需的時(shí)間　乙組吸水脹破所需時(shí)間短，說明推測正確 2．解析：(1)已知果蠅的長翅和殘翅是由常染色體上一對等位基因控制，用長翅果蠅與殘翅果蠅作親本進(jìn)行雜交，F(xiàn)1均為長翅，由此可判斷長翅是顯性性狀。假設(shè)用D表示果蠅的長翅基因，d表示殘翅基因，則親本中長翅為DD，殘翅為dd，F(xiàn)1長翅為Dd，F(xiàn)1自交，F(xiàn)2的基因型為1/4DD、2/4Dd、1/4dd，淘汰殘翅果蠅，則F2的基因型為1/3DD、2/3Dd，讓其自由交配，需要求出D的基因頻率為2/3，d的基因頻率為1/3，因此F3的基因型為4/9DD、4/9Dd、1/9dd，F(xiàn)3中殘翅果蠅的基因型頻率是1/9。(2)果蠅的長翅和殘翅是由常染色體上一對等位基因控制，某同學(xué)將長翅果蠅與殘翅果蠅進(jìn)行雜交，子代為長翅331只、匙型翅336只。說明其翅型由復(fù)等位基因控制，假設(shè)匙型翅基因用d1表示，則親本長翅果蠅的基因型為Dd1，殘翅果蠅的基因型為dd，后代為長翅Dd，匙型翅d1d，篩選出匙型翅d1d雌雄果蠅隨機(jī)交配，其后代為匙型翅d1_和殘翅dd的數(shù)量比約為3∶1，因此出現(xiàn)此結(jié)果的原因是控制翅型的基因中，基因的顯隱性關(guān)系為長翅基因>匙型翅基因>殘翅基因。(3)若要證明B、b是位于常染色體或X、Y同源區(qū)段，還是在X、Y非同源區(qū)段，一般選擇同型的隱性個(gè)體(粗眼雌蠅)與異型的顯性純合個(gè)體(細(xì)眼雄蠅)雜交，若B、b位于常染色體，則為BB與bb雜交，后代均為細(xì)眼果蠅(Bb)；若B、b位于X、Y同源區(qū)段，則為XbXb與XBYB雜交，后代均為細(xì)眼果蠅(XBXb、XbYB)；若B、b位于X、Y非同源區(qū)段，則為XbXb與XBY雜交，后代雄性個(gè)體為粗眼果蠅(XbY)、雌性個(gè)體為細(xì)眼果蠅(XBXb)；若繼續(xù)通過一次雜交實(shí)驗(yàn)，探究B、b是位于X、Y同源區(qū)段還是常染色體上，可讓F1雌、雄果蠅自由交配，若B、b位于常染色體上，則為Bb與Bb雜交，后代雌雄均有細(xì)眼、粗眼；若B、b位于X、Y同源區(qū)段，則為XbYB與XBXb雜交，后代雌果蠅出現(xiàn)細(xì)眼(XBXb)和粗眼(XbXb)，雄果蠅均為細(xì)眼(XbYB、XBYB)[或F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交，若B、b位于常染色體上，則為Bb和bb雜交，后代雌雄均有細(xì)眼和粗眼；若B、b位于X、Y同源區(qū)段，則為XbYB與XbXb雜交，后代雌果蠅為粗眼(XbXb)、雄果蠅為細(xì)眼(XbYB)]。 答案：(1)長翅　1/9　(2)基因的顯隱性關(guān)系為長翅基因>匙型翅基因>殘翅基因　(3)粗眼雌蠅和細(xì)眼雄蠅　后代均為細(xì)眼果蠅　F1雌、雄果蠅自由交配(F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交)　若后代雌雄均有細(xì)眼、粗眼，則B、b位于常染色體上；若后代雌果蠅出現(xiàn)細(xì)眼和粗眼，雄果蠅均為細(xì)眼，則B、b位于X、Y同源區(qū)段(若后代雌雄均有細(xì)眼、粗眼，則B、b位于常染色體上；若后代雌果蠅均為粗眼，雄果蠅均為細(xì)眼，則B、b位于X、Y同源區(qū)段) 3．解析：(1)枝條自身產(chǎn)生的生長素較少，積累到生根所需濃度時(shí)間長，故首次出根需要天數(shù)較多。(2)一定濃度的生長素能夠促進(jìn)枝條生根，可以從每個(gè)枝條的生根數(shù)量、根的長度、首次出根需要時(shí)間等指標(biāo)觀測。(3)生長素濃度高時(shí)會(huì)促進(jìn)乙烯的合成，而乙烯能夠抑制植物的生長，故高濃度生長素抑制植物生長。 答案：(1)枝條自身產(chǎn)生的生長素較少，積累到生根所需濃度時(shí)間長 (2)每個(gè)枝條的生根數(shù)量；根的長度 (3)生長素濃度高時(shí)會(huì)促進(jìn)乙烯的合成，乙烯能夠抑制植物的生長 4．解析：(1)蚯蚓在土壤中的活動(dòng)能力較弱，一般用樣方法調(diào)查其種群密度。蚯蚓可將土壤中的有機(jī)物分解為無機(jī)物，供農(nóng)作物再利用，因此蚯蚓屬于分解者；蚯蚓的活動(dòng)可以疏松土壤，增加了土壤中的O2濃度，促進(jìn)根的有氧呼吸，有利于根對無機(jī)離子的吸收，因此蚯蚓的活動(dòng)有利于農(nóng)作物對無機(jī)離子的吸收。(2)根據(jù)題意分析，該實(shí)驗(yàn)的自變量是土壤浸出液的種類，反應(yīng)物是纖維素，若纖維素被土壤浸出液中酶分解的話，產(chǎn)生的還原糖可以利用斐林試劑檢測，實(shí)驗(yàn)的基本思路為：取兩支試管，分別加入等量甲地、乙地土壤浸出液和(等量)纖維素粉，(培養(yǎng)一段時(shí)間后)用斐林試劑檢測(比較兩者顏色深淺)。結(jié)果及結(jié)論：若甲磚紅色比乙深，則甲地土壤微生物分解能力較強(qiáng)；若甲磚紅色比乙淺，則乙地土壤微生物分解能力較強(qiáng)；若甲磚紅色與乙相同，則兩地土壤微生物分解能力無差異。 答案：(1)樣方法　分解者　蚯蚓的活動(dòng)可以疏松土壤，增加了土壤中的O2濃度，促進(jìn)根的有氧呼吸，有利于根對無機(jī)離子的吸收 (2)取兩支試管，分別加入等量甲地、乙地土壤浸出液和(等量)纖維素粉，(培養(yǎng)一段時(shí)間后)用斐林試劑檢測(比較兩者顏色深淺)　若甲磚紅色比乙深，則甲地土壤微生物分解能力較強(qiáng)；若甲磚紅色比乙淺，則乙地土壤微生物分解能力較強(qiáng)；若甲磚紅色與乙相同，則兩地土壤微生物分解能力無差異