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實驗設計練(二) 1.綠葉海蝸牛具有一種保存并不損害葉綠體的非凡才能,即通過進食綠藻就可以將植物體內的葉綠體儲存在自己體內,該過程被稱為盜食質體。請根據(jù)材料回答下列問題。 　　　　　　　　　　　　　　　　 (1)綠葉海蝸牛會盜取藻類的基因并整合到自己的染色體上以遺傳給下一代,綠葉海蝸牛的基因不會對其原有基因產生影響,這種變異方式為　　　　　　　　。 (2)儲存了葉綠體的綠葉海蝸牛的體細胞,在黑暗條件下能夠產生ATP的場所有　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)綠葉海蝸牛沒有貝殼,看上去像片葉子,而且其與植物的相似度較高,若長時間不見光就會枯萎,由綠變棕,最終死亡。針對此類現(xiàn)象,某實驗小組欲探究光照強度的大小對綠葉海蝸牛生長狀況的影響,請設計實驗并預測實驗結果。 　。 答案:(1)基因重組 (2)線粒體和細胞質基質 (3)實驗設計:將生長狀況相同的綠葉海蝸牛分成三組,分別給予低、中、高三種光照強度,其他條件適宜且相同,一段時間后觀察綠葉海蝸牛生長狀況。 實驗結果:體色鮮綠且體型呈展開葉狀即生長良好的一組所對應的光照強度較為適宜 解析:(1)根據(jù)題意分析,綠葉海蝸牛會盜取藻類的基因并整合到自己的染色體上,即藻類的基因與綠葉海蝸牛的染色體基因發(fā)生了重組,屬于基因重組。 (2)黑暗條件下,細胞不能進行光合作用,只能進行呼吸作用,因此儲存了葉綠體的綠葉海蝸牛的體細胞中能夠產生ATP的場所有細胞質基質和線粒體。 (3)實驗設計:將生長狀況相同的綠葉海蝸牛分成三組,分別給予低、中、高三種光照強度,其他條件適宜且相同,一段時間后觀察綠葉海蝸牛生長狀況。實驗結果:綠葉海蝸牛體色鮮綠且體型呈展開葉狀,則生長良好對應光照強度較為適宜。 2.(2018河北石家莊一模,32)果蠅因為體型小、易飼養(yǎng)、繁殖快等優(yōu)點常作為遺傳學研究的實驗材料。某生物興趣小組用黑腹果蠅做實驗研究性狀遺傳,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行雜交,F1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驗: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)在一次實驗中,某同學將長翅果蠅與殘翅果蠅進行雜交,子代果蠅中沒有出現(xiàn)殘翅,但出現(xiàn)了一種新性狀——匙翅,且長翅331只、匙型翅336只。篩選出匙型翅雌雄果蠅隨機交配,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)此結果的原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)果蠅的細眼(B)和粗眼(b)也是一對相對性狀,現(xiàn)有純種的細眼果蠅和粗眼果蠅雌雄若干,選擇　　　　　　　　　　　　　　進行一次雜交實驗,若F1　　　　　　　　　　　,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)通過一次雜交實驗,探究B、b是位于X、Y同源區(qū)段還是常染色體上,預測子代的結果并得出結論。 雜交方案: 　。 預測結果及結論: 　。 答案:(1)長翅　1/9 (2)控制翅型的基因中,長翅基因>匙型翅基因>殘翅基因 (3)粗眼雌蠅和細眼雄蠅　后代均為細眼果蠅 F1雌、雄果蠅自由交配(F1雄果蠅和粗眼雌果蠅雜交) 若后代雌雄均有細眼、粗眼,則B、b位于常染色體上;若后代雌果蠅出現(xiàn)細眼和粗眼,雄果蠅均為細眼,則B、b位于X、Y同源區(qū)段(若后代雌雄均有細眼、粗眼,則B、b位于常染色體上;若后代雌果蠅均為粗眼,雄果蠅均為細眼,則B、b位于X、Y同源區(qū)段) 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行雜交,F1均為長翅,由此可判斷長翅是顯性性狀。假設用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,F1長翅為Dd,F1自交,F2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,F3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,某同學將長翅果蠅與殘翅果蠅進行雜交,子代為長翅331只、匙型翅336只。說明其翅型由復等位基因控制,假設匙型翅基因用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)此結果的原因是控制翅型的基因中,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體(粗眼雌蠅)與異型的顯性純合個體(細眼雄蠅)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,后代雄性個體為粗眼果蠅(XbY),雌性個體為細眼果蠅(XBXb);若繼續(xù)通過一次雜交實驗,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(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與Bb雜交,后代雌雄均有細眼、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)細眼(XBXb)和粗眼(XbXb),雄果蠅均為細眼(XbYB、XBYB)。 3.(2018湖南G10教育聯(lián)盟4月聯(lián)考,30)植物激素在植物生長過程中起著非常重要的作用,請回答下列問題。 (1)研究發(fā)現(xiàn),乙烯的產生具有“自促作用”,即乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生,因此,這種乙烯合成的調節(jié)機制屬于　　　　　　調節(jié)。 (2)小麥、玉米即將成熟時,如果經歷持續(xù)一段時間的干熱天氣之后又遇大雨天氣,種子就容易在穗上發(fā)芽的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)赤霉素作用的發(fā)揮也同動物激素一樣,需要受體?，F(xiàn)有赤霉素突變矮生玉米品種,初步確定其產生的原因有兩種可能:一是植株不能產生赤霉素(或赤霉素水平低),二是受體異常(不能與赤霉素結合發(fā)揮作用)。請設計實驗來探究該突變矮生玉米品種產生的原因屬于上述哪一種。材料:突變矮生玉米幼苗若干株、赤霉素溶液、根據(jù)需要的其他用品自選。 (要求寫出實驗思路,預期實驗結果和結論) 設計思路: 　。 預期結果和結論:①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 答案:(1)正反饋 (2)在高溫下,脫落酸易被分解,解除了脫落酸對種子萌發(fā)的抑制作用,大雨天氣又為種子萌發(fā)提供了水分 (3)選取生長狀況相同(相似)的突變矮生玉米幼苗若干株平均分為兩組,一組用赤霉素處理,另一組不做處理作對照實驗,培養(yǎng)一段時間測量并比較兩組的植株平均高度(或生長情況,或長勢) ①若兩組株高一致,則突變矮生玉米品種由受體異常引起 ②若實驗組高于對照組,則突變矮生玉米品種由植株不能產生赤霉素引起 解析:(1)正反饋是指受控部分發(fā)出反饋信息,其方向與控制信息一致,可以促進或加強控制部分的活動,題目中乙烯的積累可以刺激更多的乙烯產生的機制即為正反饋。 (2)在高溫下,脫落酸易被分解,解除了脫落酸對種子萌發(fā)的抑制作用,大雨天氣又為種子萌發(fā)提供了水分,所以小麥、玉米即將成熟時,如果經歷持續(xù)一段時間的干熱天氣之后又遇大雨天氣,種子就容易在穗上發(fā)芽。 (3)探究該突變矮生玉米品種產生的原因屬于上述哪一種,實驗的自變量是赤霉素的有無,因變量是玉米植株的生長情況,因此可設計實驗如下:選取生長狀況相同(相似)的突變矮生玉米幼苗若干株平均分為兩組,一組用赤霉素處理,另一組不做處理作對照實驗,培養(yǎng)一段時間測量并比較兩組的植株平均高度(或生長情況,或長勢)?！? 預期結果和結論:①若兩組株高一致,則突變矮生玉米品種由受體異常引起;②若實驗組高于對照組,則突變矮生玉米品種由植株不能產生赤霉素引起。 4.(2018山西平遙中學高考適應性調研,32)古語有云:“地勢坤,君子以厚德載物?！边@是在告誡人們君子應增厚美德,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)若要調查土壤中蚯蚓的種群密度,一般采用的調查方法是　　　　　　。蚯蚓的活動有利于農作物對無機離子的吸收,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物分解為無機物,供農作物再利用;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。現(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,設計實驗比較甲地和乙地土壤微生物分解能力的強弱。(實驗室提供纖維素粉和斐林試劑) 請寫出大致實驗思路,預測實驗結果并得出結論。 實驗思路: 　。 結果及結論: 　。 答案:(1)樣方法　分解者　蚯蚓的活動可以疏松土壤,增加了土壤中的O2濃度,促進根的有氧呼吸,有利于根對無機離子的吸收 (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;若甲磚紅色比乙淺,則乙地土壤微生物分解能力較強;若甲磚紅色與乙相同,則兩地土壤微生物分解能力無差異 解析:(1)蚯蚓在土壤中的活動能力較弱,一般用樣方法調查其種群密度。蚯蚓可將土壤中的有機物分解為無機物,供農作物再利用,因此蚯蚓屬于分解者;蚯蚓的活動可以疏松土壤,增加了土壤中的O2濃度,促進根的有氧呼吸,有利于根對無機離子的吸收,因此蚯蚓的活動有利于農作物對無機離子的吸收。 (2)根據(jù)題意分析,該實驗的自變量是土壤浸出液的種類,反應物是纖維素,若纖維素被土壤浸出液中酶分解的話,產生還原糖可以利用斐林試劑檢測,實驗的基本思路為: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)一段時間后)用斐林試劑檢測(比較兩者顏色深淺)。 結果及結論:若甲磚紅色比乙深,則甲地土壤微生物分解能力較強;若甲磚紅色比乙淺,則乙地土壤微生物分解能力較強;若甲磚紅色與乙相同,則兩地土壤微生物分解能力無差異。