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生物学高考备考教案
第十二章 实验与探究
实验6 设计实验方案，书写实验思路
实验突破
1.辨析实验思路和实验步骤
项目 实验思路 实验步骤
不同点 主要特点 实验思路是“想法”，是较为“粗线条”的思考过程，其要求“言简意赅” 步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精准细致”
书写技巧 必须体现“对照思想”，显示“自变量”和“因变量”，对“无关变量”表述时注意体现“相同且适宜” 必须体现“自变量”如何设置、“因变量”如何检测、“无关变量”如何保证相同且适宜，最后，步骤流程必须科学，否则功亏一篑
相同点 都要分析实验目的，从实验目的中分析出自变量和因变量，进而设计出实验组和对照组，并确定检测指标
2.牢记实验设计思路的一般书写模式
实验设计思路的书写模式一般为“分组+施加自变量+检测因变量”，题目中涉及的无关变量必写，若题目未涉及的可略写或简写，具体如下：
强化训练
14. [2023怀化第一次联考，14分]如图1是生物膜的流动镶嵌模型，图2为某动物细胞内外不同离子的相对浓度。回答下列问题：
图1 图2
（1） 图1中③是糖蛋白，它在细胞生命活动中与细胞表面的识别、细胞间的信息传递（答两点）等功能有密切关系。
[解析] 图1中③是糖蛋白，与细胞表面的识别、细胞间的信息传递有关系。
（2） 不同的离子进出细胞的方式存在差异，图2中 、 排出细胞的方式是主动运输，判断依据是这两种离子的浓度都是细胞外大于细胞内，二者均逆浓度梯度排出细胞，此运输方式需要图1中①（填序号）的协助。
[解析] 图2中 、 在细胞内浓度低，细胞外浓度高，二者排出细胞均是从低浓度一侧到高浓度一侧，属于主动运输。主动运输需要载体蛋白（①）的协助。
（3） 温度对被动运输和主动运输都有影响，结合题图分析原因：温度影响磷脂分子和蛋白质分子的运动速率，进而影响膜的流动性；另外温度也影响酶的活性，进而影响能量的供应（答两点）。
[解析] 温度影响细胞膜上磷脂分子和蛋白质分子的运动速率，进而影响膜的流动性，从而影响主动运输和被动运输；主动运输需要能量，温度也影响酶的活性，进而影响能量的供应。
（4） 植物根细胞逆浓度梯度吸收无机盐离子（如 ）需要细胞呼吸提供能量。请设计实验验证该结论，写出实验思路。
[答案]取甲、乙两组生长状态基本相同的植物幼苗，放入适宜浓度的含有 的培养液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组培养液中加入细胞呼吸抑制剂，一段时间后检测甲、乙两组培养液中 的含量。
[解析] 实验中要保证单一变量，本实验的目的是证实植物根细胞逆浓度梯度吸收无机盐离子（如 ）需要细胞呼吸提供能量，因此，是否进行细胞呼吸为自变量。实验思路：取甲、乙两组生长状态基本相同的植物幼苗，放入适宜浓度的含有 的培养液中，甲组给予正常的细胞呼吸条件，乙组培养液中加入细胞呼吸抑制剂（抑制细胞呼吸，不能提供能量），一段时间后检测甲、乙两组培养液中 的含量。如果甲组培养液中 的含量降低，乙组培养液中 的含量不变，则证实植物根细胞逆浓度梯度吸收无机盐离子（如 ）需要细胞呼吸提供能量。
15. [2023湖北名校第一次联考，15分]普通小麦有6个染色体组 ，分别来自三个不同的物种，在减数分裂过程中仅来自同一物种的同源染色体联会。普通小麦既能自花传粉也能异花传粉，但人工杂交十分困难。我国科学家从太谷核不育小麦中精准定位了雄性不育基因 ，该基因相对于可育基因为显性且位于一对同源染色体上，含该基因的花粉不育。回答下列问题：
（1） 太谷核不育小麦的发现为人工杂交省去（人工）去雄的步骤，杂交过程中太谷核不育小麦可作为母本（填“父本”或“母本”）。
[解析] 太谷核不育小麦花粉不育，为人工杂交省去去雄步骤，在杂交过程中，太谷核不育小麦可作为母本。
（2） 若将一个 基因导入受体细胞并培育成植株，那么该植株与正常的植株杂交， 的所有植株随机受粉，则 表型及数量比为雄性可育 雄性不育 ，预测 的所有植株随机受粉， 中 基因的基因频率将减小（填“增大”“减小”或“不变”）。将两个 基因导入受体细胞并培育成植株，其产生的花粉中可育花粉的比例可能为 或0或 。
[解析] 若将一个 基因导入受体细胞并培育成植株，那么该植株为杂合子，该植株与正常的植株杂交，获得的 中 为杂合子， 为可育纯合子， 的所有植株随机受粉，雌配子中可育基因 不可育基因 ，雄配子全为可育，则 表型及比例为雄性可育 雄性不育 。若 的所有植株随机受粉，雌配子中可育基因 不可育基因 ，雄配子全为可育， 中 基因的基因频率将减小。将两个 基因导入受体细胞并培育成植株，如果两个基因导入同一条染色体上，则其产生的花粉中可育花粉的比例为 ；如果两个基因分别导入同一对同源染色体的两条染色体上，则其产生的花粉中可育花粉的比例为0；如果两个基因分别导入非同源染色体上，则其产生的花粉中可育花粉的比例为 。
（3） 科学家发现一株纯合野生可育小麦表现为抗白粉病，且该性状是由隐性基因 决定的，现有纯合不抗白粉病太谷核不育小麦若干，请设计实验探究抗白粉病基因 与 基因是否位于同一对染色体上（不考虑互换），写出实验思路并预测实验结果及结论。
实验思路：纯合野生抗白粉病可育小麦作父本，纯合不抗白粉病太谷核不育小麦作母本，二者杂交获得 ，让 中不抗白粉病不育小麦与抗白粉病可育小麦杂交，统计 表型及数量比。
实验结果及结论：若 中不抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ，则说明抗白粉病基因 与 基因位于同一对染色体上；若 中不抗白粉病不育小麦 不抗白粉病可育小麦 抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ，则说明抗白粉病基因 与 基因不位于同一对染色体上。
[解析] 探究抗白粉病基因 与 基因是否位于同一对染色体上，可利用测交法，观察后代表型及数量比即可判断。用纯合野生抗白粉病可育小麦作父本，纯合不抗白粉病太谷核不育小麦作母本,二者杂交获得 ，让 中不抗白粉病不育小麦与抗白粉病可育小麦杂交，统计 表型及数量比。若 中不抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ，则说明抗白粉病基因 与 基因位于同一对染色体上，产生的雌配子中可育抗白粉病 不育不抗白粉病 ；若 中不抗白粉病不育小麦 不抗白粉病可育小麦 抗白粉病不育小麦 抗白粉病可育小麦 ，则说明抗白粉病基因 与 基因不位于同一对染色体上，产生的雌配子中不抗白粉病不育 不抗白粉病可育 抗白粉病不育 抗白粉病可育 。
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