摘要：[例1]艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验和赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验都证明了DNA是遗传物质.这两个实验在设计思路上的共同点是 A．重组DNA片段.研究其表型效应 B．诱发DNA突变.研究其表型效应 C．设法把DNA与蛋白质分开.研究各自的效应 D．应用同位素示踪技术.研究DNA在亲代与子代之间的传递 [精析]艾弗里等人的肺炎双球菌转化实验是人为把DNA与蛋白质分开.研究各自的效应.赫尔希与蔡斯的噬菌体侵染细菌试验是自然把DNA与蛋白质分开. [答案]C [例2].图3---1表示的是测定保湿桶内温度变化实验装置.某研究小组以该装置探究酵母菌在不同条件下呼吸作用的情况.材料用具:保温桶.温度计活性干酵母.质量浓度0.1g/mL的葡萄糖溶液.棉花.石蜡油. 实验假设:酵母菌在有氧条件下呼吸作用比无氧条件下呼吸作用放出热量更多. (1)取A.B两装置设计实验如下.请补充下表中内容: 装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 A 加入240ml的葡萄糖溶液 加入10g活性干酵母 ① B 加入240ml煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ② 加入石蜡油.铺满液面 (2)B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是 .这是控制实验的 变量. (3)要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量.还需要增加一个装置C.请写出装置C的实验步骤: 装置 方法步骤一 方法步骤二 方法步骤三 C ③ ④ 加入石蜡油.铺满液面 (4)实验预期:在适宜条件下实验.30分钟后记录实验结果.若装置A.B.C温度大小关系是: .则假设成立. [精析] 本题考查通过探究酵母菌在有氧条件下和无氧条件下呼吸作用放出热量的情况.分析表中相关内容.考虑到实验要遵循对照性原则.科学性原则和单一变量原则这几个原则.因此①处应填:不加入石蜡油.②处应填:加入10g活性干酵母.B装置葡萄糖溶液煮沸的主要目的是去除氧气.这样来控制实验的自变量.要测定B装置因呼吸作用引起的温度变化量.还需要增加一个装置C.因此应设计成空白对照.即:③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液.④不加入活性干酵母.因为有氧条件下比无氧条件下呼吸作用放出热量多.因此.装置A.B.C温度大小关系是A>B>C. [答案] Ⅰ.(1)①不加入石蜡油 ②加入10g活性干酵母 (2)去除氧气 自 (3)③加入240mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液 ④不加入活性干酵母 (4)A>B>C Ⅱ(1)传入神经 甲状腺激素 汗液蒸发 (2)非特异性 抗体个效应T细胞 [点拨] 本试验的自变量是有无氧气,通过给装置是否加石蜡油来控制.因变量是热量的变化.通过温度计测出.设置空白对照.是为了消除实验误差. [例3] 小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多.请设计一个实验方案.探究不同光照强度对大豆植株高度的影响.并预测实验结果. 实验材料和用具:大豆种子.光照培养箱(光照强度范围0-10000Lux.温度.湿度等均可自行设定).培养皿.直尺等. (1).实验方案: (2).实验结果测试: [精析] 本题考查根据自然现象设计实验方案及预测实验结果的能力.在设计实验过程中.注意遵循对照原则.单一变量原则.平行重复原则等科学原则.所以至少分三组.且有黑暗作为对照.每组必须有一定的种子数量.且数量相等.预测实验结果要根据题中所给的自然现象.即黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多.即可得出正确答案. [答案] 实验方案: 1 实验材料:选出180粒大小一致的种子.分成六祖.每组30粒.在培养皿中培养. 2培养条件 光照强度 0.2000.4000.6000.8000.10000Lux 温度25度.培养一周 3 测定指标 用直尺测量植株高度.计算每组的平均值. 注:要求至少分为三组.每组有一定的种子数量.光照强度必须有0 Lux 实验结果测试:随光照强度增加.植株高度下降. [点拨] 本是实验方案的设计.只写出总自变量如何控制.因变量如何呈现即可.实验步骤一般有四部分:分组.设置自变量.控制无关变量.呈现因变量.从上述可知.二者有区别的. [例4]:某实验小鼠适宜生活在25℃左右的环境中.为探究低于适宜温度的环境对小鼠能量代谢的影响(能量代谢的强弱用单位时间的耗氧量表示).请依据所给的实验装置.实验材料和用品.在给出的实验方法和步骤的基础上.继续完成探究实验.预测可能的实验结果和结论.并回答问题. 实验室温度:25 ℃左右 材料和用品:小鼠.冰袋.秒表等 方法和步骤: 步骤1:将小鼠放入广口瓶的笼子内.加塞密闭.打开夹子.片刻后关闭夹子(B).用注射器抽取10ml氧气备用.关闭夹子.使水检压计液面左右平齐. 步骤2:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------, 步骤3:----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------, 结果预测和结论: ①------------------------------------------------, ②----------------------------------------------------------, ③---------------------------------------------------------. 该实验最可能的结果和结论是----------------------------------, 原因是----------------------------------------------------. [精析]:本题属探究性实验类题目.所探究的问题是:温度影响动物代谢.当环境温度偏离适宜温度时.在一定范围内动物会通过代谢调节体温. 本实验的假设是:环境中温度发生变化时会使小鼠的代谢发生改变.从而维持体温恒定.代谢的强弱.可通过单位时间内耗氧量高低变化反映出来.因而通过测定小鼠25℃与10℃条件下耗氧量所需时间.就可推测代谢状况. 本实验需对结果进行讨论.即①若 25℃下耗5 mL O2所需时间大于10℃下消耗等量氧所需时间表明什么?②如果25℃下耗 5 mL O2所需时间与 10℃下耗等量 O2所需时间相同表明什么?③若时间值25℃小于10℃时又表明什么? [答案]:步骤2:待小鼠安静后.关闭夹子(A).记下时间.将注射器向前推进5毫升.水检压计液面左侧升高.关闭夹子( B).待水检压计的液面左右平齐时.记录时间.得到在25℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间 步骤3,将冰袋放在广口瓶周围.调节距离.使瓶内温度稳定在10℃.待小鼠安静后.重复步骤 1.2中的有关操作.得到在10℃环境中小鼠消耗5毫升氧气所用时间 结果预测和结论: ①消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃.说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时.能量代谢会加强 ②消耗5毫升氧气所用的时间10℃多于25℃.说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时.能量代谢会减弱 ③消耗5毫升氧气所用时间10℃等于25℃.说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时.能量代谢不受影响 最可能的结果和结论是:消耗5毫升氧气所用的时间10℃少于25℃.说明小鼠的生活环境从25℃降为10℃时.能量代谢会加强因为小鼠是恒温动物.在10℃比25℃下维持体温所消耗的能量多 [点拨] 10℃和25℃时的实验结果哪一个先做呢?可根据题目所给的用具.因为用具中没有升温的.又降温的.所以先做10℃时. 由于实验现象是通过水银检压计来记录的.所以要始终注意A夹子的开闭情况. [例5]. A题一项研究发现．某植物根系对某营养物质的吸收．与该物质溶液浓度的关系如图所示.从图3---3中曲线可以看出.在一定浓度范围内.该植物根系对该物质的吸收速率随浓度增加而增加.当达到P点后吸收速率不再增加.有人认为这种现象可表明该植物根系对该物质的吸收方式为主动吸收.也有人认为是被动吸收.请设计一个实验加以确定. (1)设计实验步骤. (2)预测实验结果并分析. [精析] 主动运输和被动运输的关键区别就是是否消耗能量.能量主要是由有氧呼吸作用提供的.明白前面的内容.实验的自变量就好确定了. [答案 ] (1)①取甲.乙2组生长发育相同的植株.放入适宜浓度的含有该营养物质的溶液中: ②甲组的根系给正常的呼吸条件.乙组的根系完全抑制呼吸．其他条件相同: ③一段时间后测定两组植株的根系对该物质的吸收速率. (2)①若两组植株的根系对该物质的吸收速率一样.说明该植物的根系对该物质不是主动吸收. ②若乙组吸收速率明显小于甲组吸收速率.或者完全不吸收.说明该植物根系对该物质是主动吸收. [点拨] 实验设计时要遵守等量.单一变量和对照原则. [例6].大麦种子结构如图3---4(a)发芽时.胚产生赤霉素.有人推测赤霉素扩散到糊粉层.诱导合成淀粉酶.淀粉酶再分泌到胚乳中.使储藏的淀粉分解.为胚生长发育提供物质和能量.有同学对此开展课题研究.假设你是其中一员.请根据课题研究要求.回答有关问题:课题一:赤霉素能否诱导淀粉酶合成. 假设:赤霉素能诱导淀粉酶合成 实验:供选材料--表面消毒的干燥大麦种子若干粒.将种子横切成两部分.如图3---4(b)所示. 供选试剂--①蒸馏水 ②适当浓度的赤霉素溶液 方法--请在下表空格内填入适当的材料.试剂和用于定量测定的物质名称 使用材料 加入试剂 测定物名称 实验组 对照组 结果:若假设成立.实验组和对照组的结果将如图3---6中的 和 . 课题二:赤霉素诱导淀粉酶合成机粒是否与基因表达有关 假设:赤霉素诱导淀粉酶合成与基因表达有关. 实验:材料--同课题一 试剂--①适当浓度的赤霉素溶液②放线菌素D③亚铵环已酮. 方法--设置三组.每组所有材料和加入试剂同课题一的实验组.定量测定生成物.16小时后.其中两组分别和人亚铵环已酮和放线菌素D.另一组作为对照. 结果:三组实验结果汇总于图3---5中 讨论:①曲线b和c分别表示加入 和 后生成物量的变化. ②加入放线菌素D.最终和加入亚胺环已酮一样.都能抑制生成物形成.说明在种子萌发时的淀粉酶合成过程中.赤霉素的作用是影响基因表达的 过程. ③曲线b和c不同的原因是 . [精析]课题一的自变量是有无赤霉素.所以实验材料若选择X.实验组试剂就加入适当浓度的赤霉素溶液.对照组试剂就加入蒸馏水,实验材料若选择Y,由于Y可产生赤霉素.实验组和对照组都加入蒸馏水. 课题二中的基因表达涉及转录和翻译.放线菌素D和亚铵环己酮分别抑制转录和翻译. [答案] 课题一: X ② 淀粉酶/淀粉 X ① 同上 Y ① 淀粉酶/淀粉 X ① 同上 如选淀粉酶为测定物.则应为C和D 如选淀粉为测定物.则应为A和B 课题二: 放线菌素D 亚胺环已酮 转录 亚胺环已酮控制蛋白质合成.所以一加入就使淀粉酶合成就立即停止.放线菌素D抑制mRNA的合成.加入酶已经形成的mRNA仍在指令淀粉酶的合成.所以4小时后才使淀粉酶合成停止. [点拨]该实验重点是确定自变量.设计实验时要注意尽量消除无关变量. [例7]. 鸭蛋蛋壳的颜色主要有青色和白色两种.金定鸭产青色蛋.康贝尔鸭产白色蛋.为研究蛋壳颜色的遗传规律.研究者利用这两个鸭群做了五组实验.结果如下表所示. 杂交组合 第1组 第2组 第3组 第4组 第5组 康贝尔鸭♀×金定鸭♂ 金定鸭♀×康贝尔鸭♂ 第1组的F1自交 第2组的F1自交 第2组的F1♀×康贝尔鸭♂ 后代所产蛋 青色(枚) 26178 7628 2940 2730 1754 白色(枚) 109 58 1050 918 1648 请回答问题: (1)根据第1.2.3.4组的实验结果可判断鸭蛋壳的 色是显性性状. (2)第3.4组的后代均表现出 现象.比例都接近 . (3)第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近 .该杂交称为 .用于检验 . (4)第1.2组的少数后代产白色蛋.说明双亲中的 鸭群混有杂合子. (5)运用 方法对上述遗传现象进行分析.可判断鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的 定律. [精析] 本题考查考生对基因分离定律.显隐性判断及其几种交配方式等知识的掌握情况. ⑴由表中各种组合所生后代所产蛋中.青色显著多于白色.说明青色是显性. ⑵第1.2组的F1自交后.所生后代在产蛋时均表现出了性状分离的现象.即F2产出青色和白色鸭蛋.且比例接近3:1. ⑶第5组实验结果显示后代产青色蛋的概率接近1/2.即青色:白色=1:1.与测交时表现一致.可确定此种杂交方式为测交.常用于检验F1个体的基因组成.即基因型. ⑷第1.2组的少数后代产白色蛋.说明双亲中显性性状的个体中混有一定数量的杂合子. ⑸根据上表各种杂交组合的后代的产蛋情况及其比例.进行统计分析看出.F1自交后代产蛋比例接近3:1.F1与隐性个体杂交后代的产蛋比例接近1:1.可以确定鸭蛋壳颜色的遗传符合孟德尔的基因分离定律. [答案] ⑴青 ⑵性状分离 3:1 ⑶1/2 测交 F1相关的基因组成 ⑷金定 ⑸统计学 基因分离 [点拨] 显隐性的判断是遗传的基本题型.具有一对相对性状的两个纯合体杂交.子代表现出来的性状为显性,具有同样性状的个体杂交.如后代无性状分离.亲本性状为显性.隐性性状就无法判断.有性状分离.亲本性状为显性性状. [例8].某生物兴趣小组调查发现.在黄瓜幼苗期喷洒一次乙烯利溶液(100~200mg· L-1).可促进多开雌花.提高黄瓜产量.但乙烯利浓度低于或高于这个范围时.其作用效果尚不清楚.请设计实验.探究乙烯利浓度对黄瓜开雌花数量的影响. 材料用具:2~3片真叶的盆栽黄瓜幼苗若干.乙烯利溶液(300mg·L-1).蒸馏水.喷壶-- 方法步骤: (1)将黄瓜幼苗平均分成A.B.C.D四组. (2) . (3) . (4)连续观察6周.记录并统计 . 实验结果预测:(请图3---7中将预测的结果以折线的形式表示) [精析] 此题的实验目的很清楚.而且题干中相关信息很充分.如: 乙烯利浓度低于或高于这个范围时.其作用效果尚不清楚.据此目的和实验步骤的第一步的分组可知.本实验应分四组.一个空白对照.三个实验组.实验组的自变量乙烯利浓度一个小于100~200mg· L-1.一个大于100~200mg· L-1.一个在100~200mg· L-1之间即可.结果的预测可能有四种情况:1.用不同浓度的乙烯利溶液可能相同.都比水处理的开雌花的多.2.低浓度的效果不好.高浓度的效果也不好.3.低浓度的效果不好.高浓度的和中间浓度的效果一样.4.随着浓度的增加效果越来越好.由于乙烯利作用没有两重性.最可能的是第三种情况.雌花的数量为实验结果.即因变量. 折线图一般用来表示估计的实验值. [答案] (2)取两份乙烯利溶液(300mg·)分别稀释到30 mg·和150 mg·.待用. (3)A组幼苗喷洒一次适量的30 mg·乙烯利溶液.B组喷洒一次等量150 mg·乙烯利溶液.C组喷洒一次等量300 mg·乙烯利溶液.D组喷洒一次等量的蒸馏水. (4)雌花的数量 [点拨]此题的关键是充分利用题干的信息.因变量如何设置.自变量是什么题干中都有.

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