2024高考生物增分集訓(xùn)練12實驗設(shè)計與探究含解析

PAGEPAGE6集訓(xùn)12試驗設(shè)計與探究1．蛙的卵細(xì)胞在體外受精后的20h內(nèi)，能分裂產(chǎn)生數(shù)千個細(xì)胞，蛋白質(zhì)合成量快速增加，常作為生命探討的試驗材料。請回答下列問題：(1)將肯定量的蛙受精卵放在含有放射性尿嘧啶的養(yǎng)分液中培育，檢測到胚胎中核酸的放射性漸漸增加，放射性尿嘧啶參加了____________________(過程)，該過程的模板是________。(2)某探討小組查閱資料發(fā)覺，在蛙未受精的卵細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中貯存著大量mRNA，該小組推想：受精卵早期分裂過程中(20h內(nèi))，蛋白質(zhì)合成所須要的mRNA來源于卵細(xì)胞中原本就存在的mRNA。已知物質(zhì)甲能抑制mRNA的合成，請幫助該小組設(shè)計試驗方案探究上述推想是否正確(以蛋白質(zhì)合成量為檢測指標(biāo))。試驗材料：蛙受精卵(剛完成受精)、物質(zhì)甲溶液、生理鹽水等必備的試驗用品。試驗思路：_______________________________________________。結(jié)果分析：當(dāng)試驗結(jié)果為_______________________________時，該小組的推想正確。解析(1)尿嘧啶是RNA特有的成分，放射性尿嘧啶可參加轉(zhuǎn)錄(或RNA合成)，該過程的模板是DNA。(2)依據(jù)題意分析，該試驗的目的是探究受精卵早期分裂過程中(20h內(nèi))，蛋白質(zhì)合成所須要的mRNA是否來源于卵細(xì)胞中原本就存在的mRNA。故本試驗的自變量是新mRNA的有無，對新mRNA合成的限制可通過添加物質(zhì)甲溶液來實現(xiàn)。因此可以設(shè)計兩組試驗，取蛙的受精卵平均分為A、B兩組，其中A組加入適量的物質(zhì)甲溶液，B組加入等量的生理鹽水。兩組均置于相宜的恒溫條件下培育，20h后分別測定兩組早期胚胎的蛋白質(zhì)的合成量，并進(jìn)行比較。當(dāng)試驗結(jié)果為兩組的蛋白質(zhì)合成量基本相同時，該小組的推想正確。答案(1)轉(zhuǎn)錄(或RNA合成)DNA(一條鏈)(2)設(shè)計兩組試驗，取蛙的受精卵平均分為A、B兩組，其中A組加入適量的物質(zhì)甲溶液，B組加入等量的生理鹽水。兩組均置于相宜的恒溫條件下培育，20h后分別測定兩組早期胚胎的蛋白質(zhì)的合成量，并進(jìn)行比較兩組的蛋白質(zhì)合成量基本相同2．為探討大豆種子在黑暗條件下萌發(fā)和生長過程中總糖和蛋白質(zhì)的相互關(guān)系，探討人員進(jìn)行了相關(guān)試驗，請回答下列問題：(1)探討人員首先進(jìn)行了大豆種子在黑暗條件下萌發(fā)和生長過程中蛋白質(zhì)含量變更的預(yù)試驗。請完善試驗原理和試驗步驟。①試驗原理：__________________________________________。②試驗步驟：a．將3份等量大豆種子分別培育1、5、9天后取出，各加入適量蒸餾水，研碎、提取，定容后離心得到蛋白質(zhì)制備液；b．取3支試管，_________________________________________；c．____________________________________________________，視察顏色變更。③試驗結(jié)果：1、2、3號試管中顏色依次加深。(2)進(jìn)一步定量測定總糖和蛋白質(zhì)含量，結(jié)果如圖，對圖中結(jié)果的合理說明是____________________________________________________。答案(1)①蛋白質(zhì)與雙縮脲試劑發(fā)生作用，產(chǎn)生紫色反應(yīng)，肯定范圍內(nèi)，蛋白質(zhì)含量越高，顏色越深②b.分別編號1、2、3，依次分別加入等量(2mL)培育1、5、9天的大豆種子蛋白質(zhì)制備液c．分別往3支試管中加入等量(1mL)雙縮脲試劑A液，搖勻，再分別注入雙縮脲試劑B液4滴，搖勻。(2)大豆種子萌發(fā)和生長時須要產(chǎn)生更多的蛋白質(zhì)參加各項生命活動，在黑暗條件下萌發(fā)后不能進(jìn)行光合作用，與此同時，須要消耗糖類供應(yīng)能量和用于生成某些氨基酸等非糖物質(zhì)，因此蛋白質(zhì)含量上升而總糖含量下降3．某生物愛好小組開展探究試驗，課題是“培育液中酵母菌種群數(shù)量變更與時間的關(guān)系”。試驗材料、用具：菌種、無菌培育液、試管、血細(xì)胞計數(shù)板(計數(shù)室為1mm×1mm大方格，25中方格×16小方格，由400個小方格組成)、滴管、顯微鏡等。酵母菌的顯微計數(shù)方法：①血細(xì)胞計數(shù)板是帶有微小方格刻度的玻璃片，用于在顯微鏡下微生物的計數(shù)。②將含有酵母菌的培育液滴在計數(shù)板上，計數(shù)5個中方格(4個角上的中方格和中心的1個中方格)內(nèi)的酵母菌數(shù)量，并求出平均數(shù)，再以此估算試管中的酵母菌總數(shù)。連續(xù)視察7d，并記錄每天的數(shù)值。依據(jù)以上敘述回答下列問題：(1)依據(jù)所學(xué)學(xué)問，預(yù)料該課題的試驗假設(shè)是起先一段時間內(nèi)，酵母菌種群數(shù)量呈“J”型增長，隨著時間的推移，由于_______________________，酵母菌種群數(shù)量呈“S”型增長。(2)該試驗__________(填“須要”或“不須要”)重復(fù)試驗，緣由是________________________。(3)在吸取培育液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，目的是___________________。假如一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清，應(yīng)當(dāng)實行的措施是____________________________________________________。解析(1)剛起先培育時，因為環(huán)境資源和空間充裕，酵母菌種群數(shù)量呈“J”型增長，隨著時間的推移，養(yǎng)分物質(zhì)漸漸被消耗，空間相對削減，有害代謝產(chǎn)物積累等導(dǎo)致環(huán)境阻力增大，酵母菌種群數(shù)量呈“S”型增長。(2)為了提高試驗數(shù)據(jù)的精確性，避開偶然因素對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響，該試驗須要設(shè)置重復(fù)試驗。(3)在吸取培育液計數(shù)前，要輕輕振蕩幾次試管，目的是使酵母菌分布勻稱。假如一個小方格內(nèi)酵母菌數(shù)量過多，難以數(shù)清，可實行的措施是對含有酵母菌的培育液進(jìn)行肯定倍數(shù)的稀釋。答案(1)環(huán)境中資源和空間相對削減(2)須要提高試驗數(shù)據(jù)的精確性(3)使酵母菌分布勻稱稀釋含有酵母菌的培育液4．在小鼠中，有位于常染色體上的關(guān)于毛色的復(fù)等位基因：A限制黃色，a1限制灰色，a2限制黑色，A對a1、a2為顯性，a1對a2為顯性?；蛐蜑锳A的個體在胚胎期死亡，灰色小鼠為野生型?，F(xiàn)有一只黃色雄鼠和多只其他各色的雌鼠，擬利用雜交方法檢測出該黃色雄鼠的基因型，請完善試驗設(shè)計思路和結(jié)果預(yù)料。(1)試驗思路：①__________________________________________________；②視察___________________________________________________。(2)結(jié)果預(yù)料：①假如后代表現(xiàn)________________，則該黃色雄鼠的基因型為Aa1。②假如后代表現(xiàn)_________________，則該黃色雄鼠的基因型為Aa2。解析本題中須要探究的問題是“該黃色雄鼠的基因型是什么？”首先須要思索的是為什么要對“黃色雄鼠”進(jìn)行基因型鑒定？黃色鼠的基因型有幾種？其次，在試驗設(shè)計中，必需對“該黃色雄鼠”進(jìn)行雜交試驗，那么與該黃色雄鼠雜交的雌鼠是何種體色呢？這時，須要分析試題所給的試驗材料。從“現(xiàn)有一只黃色雄鼠和多只其他各色的雌鼠”可知，雌鼠體色是除黃色以外的其他顏色。那么，小鼠的體色除了黃色還有什么顏色，基因型都是什么呢？通過試題信息可知，小鼠體色有黃色、灰色和黑色，表現(xiàn)型和基因型的關(guān)系是黃色(Aa1、Aa2)、灰色(a1a1、a1a2)、黑色(a2a2)。由此可知，被檢測黃色雄鼠的基因型有兩種可能：Aa1、Aa2；可用于雜交試驗的雌鼠有三種，體色和基因型分別是灰色(a1a1、a1a2)和黑色(a2a2)。由于被檢測的黃色雄鼠基因型無法確定，故只能選用純合黑色雌鼠與該黃色雄鼠雜交。由于灰色對黃色為隱性性狀，故不能將試驗設(shè)計為“讓該黃色雄鼠與隱性個體進(jìn)行測交”，而應(yīng)精確表述為“讓該黃色雄鼠與多只黑色雌鼠進(jìn)行雜交”。分別寫出黃色雄鼠基因型為Aa1和Aa2時，與黑色雌鼠雜交的遺傳圖解，即可完成結(jié)果預(yù)料。答案(1)①讓該黃色雄鼠與多只黑色雌鼠進(jìn)行雜交②后代的毛色(2)①黃色和灰色(或黃色∶灰色＝1∶1)②黃色和黑色(或黃色∶黑色＝1∶1)5．某生物愛好小組欲探究酵母菌細(xì)胞的呼吸方式，請完成如下相關(guān)試驗及其分析：(1)材料用具：略。(2)試驗步驟：①如圖1，將錐形瓶用注射器反復(fù)抽取空氣后，夾上彈簧夾備用。②如圖2，吸取25mL酵母菌培育液，再吸入25mL錐形瓶中的空氣，夾上彈簧夾，編號為A組；_____________________________，夾上彈簧夾，編號為B組。③將A、B兩組裝置置于25℃的環(huán)境中，觀測注射器內(nèi)氣體體積的變更?？隙〞r間后，在A組氣體體積變更前停止培育。④從A、B兩組中各取2mL酵母菌培育液，分別注入兩支干凈的試管中，編號甲、乙。向兩試管中分別滴加0.5mL________________溶液，并輕輕振蕩，使它們混合勻稱，視察顏色變更：______________________________。然后再分別用溴麝香草酚藍(lán)水溶液對兩組注射器內(nèi)氣體進(jìn)行檢測，A、B組均由藍(lán)變綠再變黃。(3)試驗分析：①上述試驗步驟①中反復(fù)抽取空氣的目的是______________________。②上述試驗步驟③中為何在A組氣體體積變更前停止培育？_________________________________________________________。(4)試驗結(jié)論：酵母菌既能進(jìn)行有氧呼吸也能進(jìn)行無氧呼吸。(5)試驗探討：若要接著探究酵母菌細(xì)胞呼吸的場所，需設(shè)法將_________________分別，補充________________作為反應(yīng)底物，再進(jìn)行試驗。解析(2)②試驗設(shè)計應(yīng)遵循等量原則和單一變量原則(本試驗的自變量為有氧和無氧)，因此B組為用注射器吸取25mL酵母菌培育液。④A、B兩組酵母菌培育液中有沒有酒精產(chǎn)生，可用酸性重鉻酸鉀來鑒定。A組酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，產(chǎn)物是二氧化碳和水，無酒精產(chǎn)生，因此甲組遇酸性重鉻酸鉀溶液不變色；B組酵母菌進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，有酒精產(chǎn)生，酒精遇酸性重鉻酸鉀溶液呈灰綠色，因此乙組變灰綠色。(3)①試驗步驟①中反復(fù)抽取空氣的目的是去除錐形瓶內(nèi)空氣中的CO2。②A組中含有氧氣，其中酵母菌進(jìn)行的是有氧呼吸，在A組氣體體積變更前停止培育的目的是防止A組酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。(5)有氧呼吸與無氧呼吸的第一階段反應(yīng)場所相同，均為細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)，但后面階段進(jìn)行的場所不同，有氧呼吸其次階段丙酮酸進(jìn)入線粒體基質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，無氧呼吸其次階段仍發(fā)生于細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中，因此要接著探究酵母菌細(xì)胞呼吸的場所，需設(shè)法將線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)分別，補充丙酮酸作為反應(yīng)底物，再進(jìn)行試驗。答案(2)②用另一注射器吸取25mL酵母菌培育液④酸性重鉻酸鉀甲組不變色、乙組變灰綠色(3)①去除錐形瓶內(nèi)空氣中的CO2②防止A組酵母菌進(jìn)行無氧呼吸(5)線粒體和細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)丙酮酸6．某同學(xué)測得某品種小麥在溫度為A，光照強度為a時的真正光合速率為Z(以密閉透光容器內(nèi)氣體體積變更量表示，不考慮無氧呼吸)。(1)為獲得此數(shù)據(jù)，至少須要設(shè)計兩組試驗：甲組將小麥置于________________________條件下，測得呼吸速率為X。乙組將生長狀況與甲組相同的小麥置于____________________________條件下的密閉環(huán)境中，測得數(shù)值為Y。甲組和乙組密閉裝置中可分別放置__________、__________(填“NaOH溶液”或“NaHCO3溶液”)。(2)若該同學(xué)測得的Z為負(fù)值，則因變量是通過記錄密閉容器內(nèi)______________________________測得的，且X肯定為________(填“正值”“負(fù)值”或“0”)，Y可能為________(填“正值”“負(fù)值”或“0”)。解析(1)從題干信息可知，該同學(xué)的試驗?zāi)康氖恰皽y得某品種小麥在溫度為A，光照強度為a時的真正光合速率”，若要達(dá)到試驗?zāi)康?，須要獲得兩個數(shù)據(jù)：溫度為A時該品種小麥的呼吸速率，溫度為A、光照強度為a時該品種小麥的凈光合速率。由此，依據(jù)問題提示分析：將甲組小麥置于溫度為A、黑暗條件下，測得呼吸速率為X，將乙組小麥置于溫度為A、光照強度為a條件下測得凈光合速率為Y。通過測定密閉容器中氣體體積變更量獲得呼吸速率和凈光合速率，進(jìn)而計算出該品種小麥的真正光合速率。在密閉容器中，若植物只進(jìn)行有氧呼吸，則氣體總體積不會發(fā)生變更，CO2的變更量難以通過氣體體積變更獲得，依據(jù)試題提示，可考慮在裝置內(nèi)放置汲取CO2的液體，如NaOH溶液，密閉容器內(nèi)氣體總量會削減，削減量即有氧呼吸消耗的O2量，也是CO2的釋放量。同時，為了保證溫度為A、光照強度為a條件下CO2的供應(yīng)，以獲得精確的凈光合速率數(shù)值，可在裝置中放置NaHCO3溶液。(2)由題干信息“以密閉透光容器內(nèi)氣體體積變更量表示”可知，該試驗最終要以“O2或CO2的體積變更量”來表示真正光合速率，由于小麥進(jìn)行光合作用過程中汲取CO2(或釋放O2)，若記錄值Z為負(fù)值，說明在進(jìn)行試驗記錄時，將CO2的釋放量(或O2的汲取量)定義為正值，又因細(xì)胞有氧呼吸過程中釋放CO2(或汲取O2)，因此X肯定為正值；乙組中，由于小麥真正光合速率和呼吸速率大小未知，Y可能為正值、負(fù)值或0。答案(1)溫度為A、黑暗溫度為A、光照強度為aNaOH溶液NaHCO3溶液(2)CO2的釋放量(或O2的汲取量)正值正值、負(fù)值或07．(2024·江蘇卷)為探究玉米籽粒發(fā)芽過程中一些有機物含量的變更，探討小組利用下列供選材料用具進(jìn)行了試驗。材料用具：玉米籽粒；斐林試劑，雙縮脲試劑，碘液，緩沖液，淀粉，淀粉酶等；研缽，水浴鍋，天平，試管，滴管，量筒，容量瓶，顯微鏡，玻片，酒精燈等。請回答下列問題：(1)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中蛋白質(zhì)(肽類)含量變更，在不同發(fā)芽階段玉米提取液中，分別加入________試劑，比較顏色變更。該試驗須要選用的器具有________(填序號)。①試管②滴管③量筒④酒精燈⑤顯微鏡(2)為了檢測玉米籽粒發(fā)芽過程中淀粉含量變更，將不同發(fā)芽階段的玉米籽粒縱切，滴加________，進(jìn)行視察。結(jié)果顯示，胚乳呈藍(lán)色塊狀，且隨著發(fā)芽時間的延長，藍(lán)色塊狀物變小。由此可得出的結(jié)論是______________________________________________________________________________。(3)為了驗證上述藍(lán)色塊狀物變小是淀粉酶作用的結(jié)果，設(shè)計了如下試驗：在1～4號試管中分別加入相應(yīng)的提取液和溶液(如下圖所示)，40℃溫育30min后，分別加入斐林試劑并60℃水浴加熱