资源简介 专题十四:实验与探究之重要题型重要题型29 实验分析题一、规律方法1.题型特点(1)以表格的形式呈现实验过程及实验结果,要求分析相关实验结果出现的原因,也可呈现部分实验过程及部分实验结果,要求补全其他的实验过程及结果,并阐明依据。(2)呈现实验过程及相关的曲线,要求对实验变量、曲线的变化趋势等作分析。2.答题规则(1)分析问题时要遵循单一变量原则,然后结合整个实验过程作答,否则易失分。实验分析题为了增加分析难度,往往设置多个变量,但对某一问题进行分析时,需遵循单一变量原则对某个变量单独分析,然后综合思考组织答案,否则会模棱两可,无从下手,最终表达偏颇。(2)分析自变量和因变量时,要体现量的变化,否则不得分。如生长素低浓度促进生根,浓度过高抑制生根;在一定范围内,随着光照强度的增大,光合作用强度越来越大;随着温度的逐渐升高,酶的活性由低到高然后再下降。(3)分析原因时要精准全面,否则得不到全分。如植物细胞在该条件下不进行光合作用,只进行细胞呼吸,所以……;甲和乙二者所用时间不同,但甲(乙)……,所以……,此类问题回答不全会失分。二、技能提升1.(2013·新课标Ⅱ,29)已知大麦在萌发过程中可以产生α-淀粉酶,用GA(赤霉素)溶液处理大麦可使其不用发芽就产生α-淀粉酶。为验证这一结论,某同学做了如下实验:试管号GA溶液缓冲液水半粒种子10个实验步骤实验结果步骤1步骤21011带胚25 ℃保温24 h后去除种皮,在各试管中分别加入1 mL淀粉液25 ℃保温10 min后各试管中分别加入1 mL碘液,混匀后观察溶液颜色深浅++2011去胚++++30.210.8去胚++40.410.6去胚+50.410.6不加种子++++注:实验结果中“+”越多表示颜色越深,表中液体量的单位均为mL。回答下列问题:(1)α-淀粉酶催化______________水解可生成二糖,该二糖是__________________。(2)综合分析试管1和2的实验结果,可以判断反应后试管1溶液中的淀粉量比试管2中的________。这两支试管中淀粉量不同的原因是_______________________________________。(3)综合分析试管2、3和5的实验结果,说明在该实验中GA的作用是______________________________________________________。(4)综合分析试管2、3和4的实验结果,说明__________________________________________。【答案】 (1)淀粉 麦芽糖(2)少 带胚的种子保温后能够产生α-淀粉酶,使淀粉水解(其他合理答案也可)(3)诱导种子生成α-淀粉酶(其他合理答案也可)(4)GA溶液的浓度越高对α-淀粉酶的诱导效果越好(其他合理答案也可,如:随GA浓度增大,产生的α-淀粉酶量增加)2.现有两种植物,一种在强光下生长,一种在弱光下生长。从这两种植物上各取一片彼此相似的叶片,分别放在两个透明盒子中。在适宜温度条件下,逐渐增加光照强度,测定放氧速率的数据如下表,请回答有关问题:光照强度[μmol光子/(m2·s)]0102550100250500600放氧速率[μmolO2/ (m2·s)]叶片A-20-10-5-15152830叶片B-2-0.51.536101211(1)由表中数据可以推测,取自强光下生长的植物叶片是________;光照强度直接影响光合作用的________过程,该过程可将光能转化为______________中的化学能。(2)如果在某光照强度下,叶片放氧速率为零,其生理学含义是__________________。如果用此光照强度照射大田作物,则作物很难正常生长,分析原因是____________________________________________________________________________________________________。(3)光照强度>600 μmol光子/(m2·s)时,则限制叶片A放氧速率的主要外界因素是________,此时叶肉细胞细胞呼吸产生的CO2转移途径是_______________________________________。(4)若绘制A、B两叶片放氧速率曲线图,则大约在175 μmol光子/(m2·s)时两条曲线相交,此点的生物学含义是______________________________________________________________。【答案】(1)A 光反应 [H]和ATP (2)光合速率等于呼吸速率 夜晚植物只进行细胞呼吸,综合全天的总呼吸量大于光合作用量,所以作物很难正常生长 (3)CO2浓度 从线粒体进入叶绿体进行光合作用 (4)阳生植物和阴生植物的净光合速率相等(或A、B两叶片净光合速率相等)3.薇甘菊原产于中南美洲,后来入侵我国,它生性喜光,善于攀缘,生长迅速,致使许多植物被其覆盖后因缺少阳光而死亡。薇甘菊入侵某生态系统后植物种类数及碳储量变化如表所示:未入侵阶段轻微入侵阶段重度入侵阶段种类(种)15012169碳储量(吨/公顷)植被56.250.943.5凋落物2.03.55.4土壤161.9143.2117.7(1)薇甘菊入侵后导致植物群落的丰富度____________(填“上升”或“下降”),生态系统的抵抗力稳定性将逐渐________(填“升高”或“降低”)。土壤中分解者的分解作用逐渐________(填“增强”或“减弱”)。(2)田野菟丝子的茎缠绕在薇甘菊植株上,可以吸收薇甘菊植株中的营养物质。田野菟丝子与薇甘菊之间存在________关系,可利用田野菟丝子控制薇甘菊的数量。(3)关于薇甘菊的成功入侵,研究者认为,这是由于入侵种群在迁入新环境后发生适应性变化,把原来用于防御原产地天敌的能量投入到生长和繁殖中。为验证该假设,研究者将薇甘菊入侵种群和对照种群种植在与入侵地气候、土壤等条件相同的环境中,除草、治虫,测定株高、分枝数和生物量。①实验中,对照种群应从________获取。②若测定结果为薇甘菊入侵种群__________________,则该结果支持上述假设。【答案】 (1)下降 降低 增强 (2)寄生 (3)①原产地②株高、分枝数和生物量都大于对照组4.研究发现,小麦颖果皮色的遗传中,红皮与白皮这对相对性状的遗传涉及Y、y和R、r两对等位基因。两种纯合类型的小麦杂交,F1全为红皮,用F1与纯合白皮品种做了两个实验。实验1:F1×纯合白皮,F2的表现型及数量比为红皮∶白皮=3∶1;实验2:F1自交,F2的表现型及数量比为红皮∶白皮=15∶1。分析上述实验,回答下列问题:(1)根据实验________可推知,与小麦颖果皮色有关的基因Y、y和R、r位于________对同源染色体上。(2)实验2的F2中红皮小麦的基因型有________种,其中纯合子所占的比例为________。(3)让实验1的全部F2植株继续与白皮品种杂交,假设每株F2植株产生的子代数量相同,则F3的表现型及数量之比为________。(4)从实验2得到的红皮小麦中任取一株,用白皮小麦的花粉对其授粉,收获所有种子并单独种植在一起得到一个株系。观察统计这个株系的颖果皮色及数量,理论上可能有________种情况,其中皮色为红皮∶白皮=1∶1的概率为________。【答案】(1)2 两 (2)8 1/5 (3)红皮∶白皮=7∶9 (4)3 4/15【解析】(1)根据实验2的结果可知,小麦颖果皮色受两对等位基因控制,基因型为yyrr的小麦颖果表现为白皮,基因型为Y-R-、Y-rr、yyR-的小麦颖果均表现为红皮。两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)F1的基因型为YyRr,自交得到的F2的基因型共有9种,yyrr表现为白皮,1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr共8种表现为红皮,其中纯合子(1YYRR、1YYrr、1yyRR)占3/15,即1/5。(3)实验1的实质是测交,YyRr×yyrr→(YyRr+Yyrr+yyRr)∶yyrr=3∶1 ,红皮∶白皮=3∶1。1/4YyRr×yyrr→1/4×3/4红色,1/4×1/4白色;1/4Yyrr×yyrr→1/4×1/2红色,1/4×1/2白色;1/4yyRr×yyrr→1/4×1/2红色,1/4×1/2白色;1/4yyrr×yyrr→1/4yyrr白色。因此F3的表现型及数量之比为红色∶白色=7∶9。(4)实验2的F2中红皮颖果共有1YYRR、2YYRr、1YYrr、2YyRR、4YyRr、2Yyrr、1yyRR、2yyRr 8种基因型,任取一株,用白皮小麦的花粉对其授粉,其①1YYRR×yyrr→红皮,②2YYRr×yyrr→红皮,③1YYrr×yyrr→红皮,④2YyRR×yyrr→红皮,⑤4YyRr×yyrr→红皮∶白皮=3∶1,⑥2Yyrr×yyrr→红皮∶白皮=1∶1,⑦1yyRR×yyrr→红皮,⑧2yyRr×yyrr→红皮∶白皮=1∶1,故F3的表现型及数量比可能有3种情况,其中皮色为红皮∶白皮=1∶1的情况出现的概率为4/15。重要题型30 实验方案的评价与修订题一、规律方法“五看法”评价实验设计二、技能提升1.(2016·全国Ⅰ,32)已知果蝇的灰体和黄体受一对等位基因控制,但这对相对性状的显隐性关系和该等位基因所在的染色体是未知的。同学甲用一只灰体雌蝇与一只黄体雄蝇杂交,子代中♀灰体∶♀黄体∶♂灰体∶♂黄体为1∶1∶1∶1。同学乙用两种不同的杂交实验都证实了控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性。请根据上述结果,回答下列问题:(1)仅根据同学甲的实验,能不能证明控制黄体的基因位于X染色体上,并表现为隐性?________________________________________________________________________。(2)请用同学甲得到的子代果蝇为材料设计两个不同的实验,这两个实验都能独立证明同学乙的结论。(要求:每个实验只用一个杂交组合,并指出支持同学乙结论的预期实验结果。)【答案】(1)不能(2)实验1:杂交组合:♀灰体×♂灰体。预期结果:子代中所有的雌蝇都表现为灰体,雄蝇中一半表现为灰体,另一半表现为黄体。实验2:杂交组合:♀黄体×♂灰体。预期结果:子代中所有的雌蝇都表现为灰体,雄蝇都表现为黄体。【解析】(1)常染色体杂合子测交情况下也符合题干中的比例,故仅根据同学甲的实验既不能判断控制黄体的基因是否位于X染色体上,也不能证明控制黄体的基因表现为隐性。(2)设控制灰体的基因为A,控制黄体的基因为a,假定相关基因位于X染色体上,则同学甲的实验中,亲本黄体雄果蝇基因型为XaY,而杂交子代出现四种表现型且分离比为1∶1∶1∶1,则亲本灰体雌蝇为杂合子,即XAXa。作遗传图解,得到F1的基因型如下:P: XAXa × XaY灰雌 黄雄 ↓ F1: XAXa XaXa XAY XaY 灰雌 黄雌 灰雄 黄雄 1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1F1果蝇中杂交方式共有4种。其中,灰体雌蝇和黄体雄蝇杂交组合与亲本相同,由(1)可知无法证明同学乙的结论。而黄体雌蝇与黄体雄蝇杂交组合中,子代均为黄体,无性状分离,亦无法证明同学乙的结论。故应考虑采用灰体雌蝇与灰体雄蝇、黄体雌蝇与灰体雄蝇的杂交组合。作遗传图解如下:F1灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交:F1: XAXa × XAY灰雌 灰雄↓F2: XAXA XAXa XAY XaY灰雌 灰雌 灰雄 黄雄1 ∶ 1 ∶ 1 ∶ 1由图解可知,F1中灰体雌蝇与灰体雄蝇杂交,F2表现为:雌性个体全为灰体,雄性个体灰体与黄体比例接近1∶1。F1黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交:F1: XaXa × XAY黄雌 灰雄 ↓F2: XAXa XaY灰雌 黄雄1 ∶ 1由图解可知,F1中黄体雌蝇与灰体雄蝇杂交,F2表现为:雌性个体全为灰体,雄性个体全为黄体。2.如表所示是某小组为“探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响”而设计的实验操作步骤,据表回答下列问题:操作步骤操作方法试管甲试管乙1加体积分数为3%的过氧化氢溶液2 mL2 mL2加质量分数为5%的盐酸1 mL-3加质量分数为5%的氢氧化钠溶液-1 mL4加质量分数为20%的猪肝研磨液2滴2滴5观察较少气泡较多气泡(1)本实验的自变量是________,因变量是______________,可观测的指标是_____________。(2)上述操作步骤中存在明显的缺陷,请写出改进方案:________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)为了将此次多余的猪肝研磨液保留到下次使用,应对它进行________(填“高温”或“冷藏”)处理。(4)如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性,那么所需的时间越长,酶的活性越________(填“高”或“低”)。【答案】(1)pH 过氧化氢分解速率 相同时间内气泡的产生量 (2)增设试管丙,加2 mL过氧化氢溶液和1 mL蒸馏水后再加入2滴猪肝研磨液与试管甲、乙对照,其他步骤不变 (3)冷藏 (4)低专题强化练1.(2017·揭阳3月模拟)以下有关紫色洋葱的说法合理的是( )A.紫色洋葱外表皮是观察DNA和RNA分布的理想材料B.紫色洋葱可作为食材体现了生物多样性的间接价值C.观察滴加清水的紫色洋葱外表皮临时装片可看到细胞有较大的无色细胞质D.紫色洋葱根尖分生区细胞可发生染色体变异【答案】D【解析】紫色洋葱外表皮有紫色的大液泡,是观察质壁分离及其复原的理想材料,但是不能用于观察DNA和RNA分布,A错误;紫色洋葱可作为食材,体现了生物多样性的直接价值,B错误;观察滴加清水的紫色洋葱外表皮临时装片,可看到细胞有较大的紫色大液泡,C错误; 紫色洋葱根尖分生区细胞具有不断分裂的能力,可发生染色体变异,D正确。2.下列用鲜菠菜进行色素提取、分离实验的叙述,正确的是( )A.应该在研磨叶片后立即加入CaCO3,防止酸破坏叶绿素B.即使菜叶剪碎不够充分,也可以提取出4种光合作用色素C.为获得10 mL提取液,研磨时一次性加入10 mL乙醇研磨效果最好D.层析完毕后应迅速记录结果,否则叶绿素条带会很快随溶剂挥发消失【答案】B【解析】CaCO3可防止研磨过程中叶绿素被酸破坏,应该在研磨时加入CaCO3,A项错误;即使菜叶剪碎不够充分,也可提取出4种光合作用色素,只是滤液中色素的含量不多,B项正确;由于研磨时乙醇挥发,为了获得10 mL的提取液,研磨时应分次加入10 mL乙醇,C项错误;层析完毕后,取出来的滤纸条上的叶绿素条带会随层析液挥发而颜色变浅,但是不会很快消失,D项错误。3.下列关于教材实验的叙述中,正确的是( )A.使用光学显微镜的高倍镜可以观察到新鲜菠菜叶肉细胞中叶绿体的内部结构B.探究培养液中酵母菌种群数量的变化时需要设计对照实验C.分离叶绿体色素实验中,沿铅笔线均匀画滤液细线并迅速重复2~3次D.紫色洋葱鳞片叶表皮细胞的液泡在质壁分离过程中颜色越来越深【答案】D【解析】使用光学显微镜的高倍镜可以观察到叶绿体的形态,但看不到内部结构,故A错误。探究培养液中酵母菌种群数量的变化不需要设计对照实验,其前后自身对照,故B错误。分离叶绿体色素实验中,沿铅笔线画一条细线,待滤液干后,再画一两次,故C错误。4.(2017·安徽“江南十校”联考)下列有关实验的叙述,正确的是( )A.探究唾液淀粉酶的最适温度可用斐林试剂去检测产物的生成B.观察细胞中DNA和RNA的分布,盐酸的作用是解离细胞C.观察紫色洋葱鳞片叶外表皮不同细胞的质壁分离,程度可能不同D.低温诱导染色体加倍,可将洋葱根尖制成装片后进行低温处理【答案】C5.对细胞结构、成分的探究过程中,往往需要用水进行处理。下列相关说法,错误的是( )A.检测脂肪时,对花生子叶薄片染色后,先用吸水纸吸去染液,再滴清水洗去浮色B.观察DNA、RNA分布的实验中,水解处理后,需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片C.观察细胞有丝分裂的实验中,解离后的根尖需要放入盛有清水的玻璃皿中漂洗D.用高倍显微镜观察叶绿体的实验中,临时装片中的叶片要随时保持有水状态【答案】A【解析】检测脂肪时,对花生子叶薄片染色后,先用吸水纸吸去染液,再滴加1~2滴体积分数为50%的酒精洗去浮色,A错误;观察DNA、RNA分布的实验中,水解处理后,需要用蒸馏水的缓水流冲洗载玻片,以洗去盐酸,B正确;观察细胞有丝分裂的实验中,解离后的根尖需要放入盛有清水的玻璃皿中漂洗,以洗去解离液,防止解离过度,C正确;观察叶绿体时,需要保持细胞的活性,故要随时保持装片中有水,D正确。6.(2017·新乡二模)下列实验的改变对其结果影响最大的是( )A.用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂B.用有机溶剂丙酮代替无水乙醇进行叶绿体色素的提取C.用纤维素酶处理过的植物细胞代替未处理的植物细胞做质壁分离实验D.用低温代替秋水仙素处理萌发的种子以诱导染色体数目加倍【答案】C【解析】大蒜根尖和洋葱根尖的分生组织细胞都能进行有丝分裂,因此用大蒜根尖代替洋葱根尖观察植物细胞有丝分裂,对其结果影响不大,A项错误;叶绿体色素易溶于有机溶剂中,所以用有机溶剂丙酮代替无水乙醇进行叶绿体色素的提取,对其结果影响不大,B 项错误;用纤维素酶处理过的植物细胞失去了细胞壁,用此来代替未处理的植物细胞做质壁分离实验,对其结果影响最大,C项正确;低温与秋水仙素均能抑制纺锤体的形成、诱导染色体数目加倍,因此用低温代替秋水仙素处理萌发的种子以诱导染色体数目加倍,对其结果影响不大,D 项错误。7.(2017·广州二模)下列关于酶的实验叙述中,正确的是( )A.利用唾液淀粉酶可以除去植物细胞壁B.用丙酮能从刀豆种子中提取到纯度较高的脲酶C.H2O2分解实验中,Fe3+、加热与过氧化氢酶降低活化能的效果依次增强D.利用pH分别为7、8、9和10的缓冲液探究pH对胃蛋白酶活性的影响【答案】B8.(2017·雅安二模)下列关于科学研究和实验方法的叙述,不正确的是( )A.摩尔根等人通过类比推理法,证明了基因在染色体上B.“建立血糖调节的模型”采用的研究方法是模型构建法C.萨顿研究蝗虫的精子和卵细胞的形成过程,提出基因和染色体行为存在平行关系D.艾弗里通过肺炎双球菌转化实验,证明了DNA是遗传物质【答案】A【解析】摩尔根等人通过假说—演绎法,利用果蝇为实验材料,证明了基因在染色体上,A错误。9.(2017·百校联盟联考)下列所学到的生物学实验未用到模型方法的是( )①制作真核细胞的三维结构 ②DNA是遗传物质的证明实验 ③探究酵母菌种群数量变化规律 ④探究酵母菌细胞呼吸的方式A.④ B.②④ C.①②③ D.②③④【答案】B【解析】制作真核细胞的三维结构属于物理模型,①不符合题意;DNA是遗传物质的证明实验主要包括肺炎双球菌转化实验和噬菌体侵染大肠杆菌实验,前者用到了物质分离提纯的方法,后者用到了同位素标记法,未用到模型方法,②符合题意;探究酵母菌种群数量变化规律的实验构建了数学模型,③不符合题意;探究酵母菌细胞呼吸的方式用到了对比实验的方法,未用到模型方法,④符合题意。故B正确,A、C、D项错误。10.(2017·泰安二模)同位素标记法是生物学研究中常用的一种方法,下列相关叙述正确的是( )A.给洋葱根尖供应3H标记的尿嘧啶核苷酸探究分泌蛋白的合成和分泌过程B.用15N标记DNA分子,证明DNA分子半保留复制方式C.给豚鼠供应18O2,呼出气体中不含有C18O2D.给小麦供应14CO2,14C不会出现在线粒体中【答案】B11.将大豆种子置于水分、空气、温度、光照等条件适宜的环境中培养,定期检测萌发种子或幼苗的重量变化,结果如图所示。回答下列问题:(1)第6天之前种子重量增加的主要原因是________。若以葡萄糖为呼吸底物,第6天测得种子O2吸收量和CO2释放量之比为1,则大豆细胞内无氧呼吸的强度为________。若H18O参与大豆种子的有氧呼吸,则此过程中18O的转移途径是__________________,该实验方法是__________________。(2)若第10天大豆种子均萌发成幼苗,则大豆幼苗的光合速率________(选填“大于”“小于”或“等于”)呼吸速率。10天后大豆幼苗重量增加的主要原因是____________________。(3)第11天大豆幼苗叶绿体产生的O2的移动方向是________________________。【答案】(1)细胞吸水 0 HO→C18O2 同位素标记法(2)等于 光合作用合成的有机物多于细胞呼吸消耗的有机物 (3)一部分到线粒体,一部分到细胞外12.在适宜生长条件下,植物生理学家以菜豆为实验材料进行若干实验,以观察各种处理方法对侧芽生长的影响。实验数据如下表(单位:mm):组别实验操作侧芽生长情况第1天第3天第5天第7天第9天1保留顶芽000002去掉顶芽0204060803保留顶芽,侧芽涂抹细胞分裂素0102040604去掉顶芽,切口涂抹赤霉素03065100140(1)从化学本质上说,植物激素都是对植物生长发育有显著影响的微量______________。(2)从根本上说,植物的生长发育过程是基因组在一定时间和空间内__________________的结果,而________只是其生命活动调节的一部分。(3)比较1、2组实验,说明__________________________________________________________;比较1、3组实验,说明___________________________________________________________;比较2、4组实验,说明____________________________________________________________。【答案】(1)有机物 (2)基因选择性表达 激素调节 (3)顶芽能抑制侧芽的生长 细胞分裂素可以促进侧芽的生长 赤霉素能明显促进侧芽的生长【解析】(1)植物激素是对植物生长发育有显著影响的微量有机物。(2)从根本上说,植物的生长发育过程是基因组在一定时间和空间内基因选择性表达的结果,而激素调节只是其生命活动调节的一部分。(3)比较1、2组实验,自变量为有无顶芽,实验结果说明顶芽能抑制侧芽的生长。比较1、3组实验,自变量为侧芽是否涂抹细胞分裂素,实验结果说明细胞分裂素可以促进侧芽生长。比较2、4组实验,自变量为去掉顶芽后切口是否涂抹赤霉素,实验结果说明赤霉素能明显促进侧芽的生长。13.果蝇的眼色由两对独立遗传的基因(A、a和B、b)控制,其中B、b位于X染色体上。A和B同时存在时果蝇表现为红眼,B存在而A不存在时为粉红眼,其余情况为白眼。回答下列问题:(1)一只纯合粉红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,F1全为红眼。①亲代雌果蝇的基因型为________,F1雌果蝇能产生________种基因型的配子。②将F1雌雄果蝇随机交配,所得F2粉红眼果蝇中雌雄比例为________,在F2红眼雌果蝇中杂合子占的比例为________。(2)果蝇体内另有一对基因T、t,与基因A、a不在同一对同源染色体上。当t基因纯合时对雄果蝇无影响,但会使雌果蝇性反转成不育的雄果蝇,让一只纯合红眼雌果蝇与一只白眼雄果蝇杂交,所得F1的雌雄果蝇随机交配,F2雌雄比例为3∶5,无粉红眼出现。①T、t基因位于________染色体上,亲代雄果蝇的基因型为______________。②F2雄果蝇中共有________种基因型,其中不含Y染色体的个体所占比例为________。【答案】(1)①aaXBXB 4 ②2∶1 5/6 (2)①常 ttAAXbY ②8 1/5 展开更多...... 收起↑ 资源预览