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實驗設(shè)計練(一) 1.(2018河北承德一中第三次月考,29)下面是興趣小組為探究某種流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA設(shè)計的實驗步驟,請將其補充完整。 　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)實驗目的:略。 (2)材料用具:顯微注射器,該流感病毒的核酸提取液,豬胚胎干細胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。 (3)實驗步驟: 第一步:把該流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三組,　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 第二步:取等量的豬胚胎干細胞分成三組,用顯微鏡注射技術(shù)分別把A、B、C三組處理過的核酸提取液注射到三組豬胚胎干細胞中。 第三步:將三組豬胚胎干細胞放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間,然后從培養(yǎng)好的豬胚胎干細胞中抽取樣品,檢測是否有該流感病毒產(chǎn)生。 (4)請預測結(jié)果及結(jié)論: ① 　; ② 　; ③若A、B、C三組均出現(xiàn)該流感病毒,則該流感病毒的遺傳物質(zhì)既不是DNA也不是RNA。 答案:(3)分別用等量的相同濃度的DNA水解酶、RNA水解酶處理A、B兩組核酸提取液,C組不做處理 (4)①若A、C兩組出現(xiàn)該流感病毒,B組沒有出現(xiàn),則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是RNA ②若B、C兩組出現(xiàn)該流感病毒,A組沒有出現(xiàn),則該流感病毒的遺傳物質(zhì)是DNA 解析:病毒是由蛋白質(zhì)外殼和核酸組成的,核酸是遺傳物質(zhì),核酸包括DNA和RNA兩類,根據(jù)題目要求探究的問題及給予的材料、試劑分析可知,實驗中分別利用DNA水解酶、RNA水解酶處理該病毒核酸提取液,然后再注射到豬胚胎干細胞中培養(yǎng),由于酶具有專一性,可根據(jù)培養(yǎng)后是否檢測到該流感病毒來判斷其核酸類型。 2.某禾本科植株抗倒伏與易倒伏(A/a)、闊葉與窄葉(B/b)、籽粒飽滿與籽粒皺縮(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,某研究小組進行如下實驗,結(jié)果如圖所示。回答下列問題。 P　抗倒伏窄葉籽粒飽滿易倒伏闊葉籽粒皺縮 ↓ F2 抗倒伏闊葉 籽粒飽滿91 易倒伏闊葉 籽粒飽滿44 抗倒伏窄葉 籽粒飽滿45 抗倒伏闊葉 籽粒皺縮31 易倒伏闊葉 籽粒皺縮15 抗倒伏窄葉 籽粒皺縮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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;“籽粒飽滿與籽粒皺縮”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)有純合的厚種皮籽粒飽滿植株、無種皮籽粒飽滿植株、無種皮籽粒皺縮植株、薄種皮籽粒皺縮植株,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、預期實驗結(jié)果、得出結(jié)論) 　。 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F1抗倒伏籽粒飽滿∶抗倒伏籽粒皺縮∶易倒伏籽粒飽滿∶易倒伏籽粒皺縮=9∶3∶3∶1,滿足基因的自由組合定律 (2)方案一:實驗思路:取純合的厚種皮籽粒飽滿植株與薄種皮籽粒皺縮植株雜交,F1自交,統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例;預期實驗結(jié)果:F2中厚種皮籽粒飽滿∶厚種皮籽粒皺縮∶薄種皮籽粒飽滿∶薄種皮籽粒皺縮=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:取純合的厚種皮籽粒飽滿植株與薄種皮籽粒皺縮植株雜交,F1與薄種皮籽粒皺縮植株測交,統(tǒng)計F2植株的表現(xiàn)型及其比例;預期實驗結(jié)果:F2中厚種皮籽粒飽滿∶厚種皮籽粒皺縮∶薄種皮籽粒飽滿∶薄種皮籽粒皺縮=1∶1∶1∶1;結(jié)論:R/r與C/c在兩對同源染色體上 解析:(1)抗倒伏窄葉籽粒飽滿與易倒伏闊葉籽粒皺縮雜交得到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2對等位基因位于一對同源染色體上。F2中,闊葉籽粒飽滿∶窄葉籽粒飽滿∶闊葉籽粒皺縮∶窄葉籽粒皺縮=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蚜ｏ枬M∶抗倒伏籽粒皺縮∶易倒伏籽粒飽滿∶易倒伏籽粒皺縮=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籽粒飽滿與易倒伏闊葉籽粒皺縮,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的厚種皮籽粒飽滿個體。因此方案一為:取純合的厚種皮籽粒飽滿植株(RRCC)與薄種皮籽粒皺縮植株(rrcc)雜交,F1(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,F2中厚種皮籽粒飽滿(R_C_)∶厚種皮籽粒皺縮(R_cc)∶薄種皮籽粒飽滿(rrC_)∶薄種皮籽粒皺縮(rrcc)=9∶3∶3∶1。方案二:實驗思路:取純合的厚種皮籽粒飽滿植株(RRCC)與薄種皮籽粒皺縮植株(rrcc)雜交,F1(RrCc)與薄種皮籽粒皺縮植株(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,F2中厚種皮籽粒飽滿(RrCc)∶厚種皮籽粒皺縮(Rrcc)∶薄種皮籽粒飽滿(rrCc)∶薄種皮籽粒皺縮(rrcc)=1∶1∶1∶1。 3.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植物生長。假設(shè)赤霉素在植物體內(nèi)不會既促進生長素合成,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。請簡要寫出實驗思路、預期結(jié)果及結(jié)論。 (1)實驗思路: 　。 (2)預期實驗結(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) 　。 答案:(1)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)實驗結(jié)果及結(jié)論:甲組去尖端胚芽鞘彎向1組對應一側(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生長。甲組去尖端胚芽鞘彎向1組對應一側(cè),乙組去尖端胚芽鞘彎向3組對應一側(cè),則赤霉素通過促進生長素合成間接促進生長 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到的兩個實驗目的;其次應結(jié)合實驗設(shè)計應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進行思考。 本實驗目的是探究赤霉素提高生長素含量的機理,結(jié)合題意可知“赤霉素在植物體內(nèi)不會既促進生長素合成,又抑制生長素分解”。所以實驗應分兩個目的分別設(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:。