高考生物二輪專題訓(xùn)練：第18講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科探究

PAGE第18講實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與科學(xué)探究專題跟蹤訓(xùn)練(十八)一、單選題1．(2018·北京市海淀區(qū)一模)研究者使用穩(wěn)定同位素18O標(biāo)記水和碳酸鹽/碳酸氫鹽中的氧，加入三組小球藻培養(yǎng)液中，記錄反應(yīng)起始時(shí)水和碳酸鹽/碳酸氫鹽中18O的比例，光照一段時(shí)間后，分別檢測小球藻釋放的氧氣中18O的比例，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。下列相關(guān)敘述，不正確的是()A.小球藻光合作用所需的CO2可由HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)提供B．HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)中18O的比例不同導(dǎo)致放氧速率不同C．釋放的O2中18O的比例不受光合作用反應(yīng)時(shí)間的影響D．釋放的O2和水中18O的比例接近，推測氧氣來自于水[解析]碳酸鹽/碳酸氫鹽相當(dāng)于CO2緩沖液，小球藻光合作用所需的CO2可由HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)提供，A項(xiàng)正確；根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，放氧速率與HCOeq\o\al(－,3)和COeq\o\al(2－,3)中18O的比例無關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；表中數(shù)據(jù)說明釋放的O2中18O的比例不受光合作用反應(yīng)時(shí)間的影響，C項(xiàng)正確；釋放的O2中18O的比例和水中18O的比例接近，由此可推測氧氣來自于水，D項(xiàng)正確。[答案]B2．(2018·河南省中原名校聯(lián)考)為研究根背光生長與生長素的關(guān)系，將水稻幼苗分別培養(yǎng)在含不同濃度生長素或適宜濃度NPA(生長素運(yùn)輸抑制劑)的溶液中，用水平單側(cè)光照射根部(如圖)，測得根的彎曲角度及生長速率如下表：據(jù)此實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，不能得出的結(jié)論是()A．根向光一側(cè)的生長速率大于背光一側(cè)B．生長素對水稻根生長的作用具有兩重性C．單側(cè)光對向光一側(cè)生長素的合成沒有影響D．單側(cè)光照射下根的背光生長與生長素的運(yùn)輸有關(guān)[解析]圖中植物根背光生長，說明根向光一側(cè)的生長速率大于背光一側(cè)，A正確；對比四個(gè)外源生長素的測定指標(biāo)，可以看出隨生長素濃度的增高，生長速度是先增高后降低，可以看出生長素對根生長的作用具有兩重性，B正確；題干沒有給出單側(cè)光對向光一側(cè)生長素合成或分解是否有影響的任何信息，無法得出單側(cè)光對向光一側(cè)生長素的合成或分解有沒有影響的結(jié)論，C錯(cuò)誤；用生長素抑制劑處理根，根的彎曲程度減弱，說明單側(cè)光照射下根的背光生長與生長素的運(yùn)輸有關(guān)，D正確。[答案]C3．(2018·浙江省寧波市十校聯(lián)考)科研人員研究了不同氮素水平對某植物葉片光合作用的影響。其實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示，下列分析錯(cuò)誤的是()基因型和它形成的配子類型及其比例。據(jù)此答題。(1)品系④果蠅的隱性性狀基因位于X染色體上，因此研究伴性遺傳時(shí)，應(yīng)選擇品系①和品系④交配最恰當(dāng)，即①×④；用常染色體上的基因，通過翅和眼的性狀驗(yàn)證基因自由組合定律時(shí)，由于品系②⑥的相關(guān)基因在同一染色體上，所以應(yīng)選用②和⑤兩個(gè)品系交配最恰當(dāng)，即②×⑤。(2)根據(jù)題意可知品系②中的雌性個(gè)體基因型是aaXBXB，品系④中的雄性個(gè)體基因型是AAXbY，則它們的后代F1的基因型可能有AaXBXb、AaXBY。(3)檢測某動(dòng)物的基因型，常用測交法，即選取多只用不含添加劑的食物喂養(yǎng)的黑體雌果蠅(vv)與待測雄果蠅交配；F1幼蟲應(yīng)用正常飼料(不含該添加劑)喂養(yǎng)。可用逆推法判斷待測果蠅的基因型：若待測果蠅的基因型是VV，則后代全部為灰體；若待測果蠅的基因型為Vv，則后代出現(xiàn)兩種體色；若待測果蠅的因型是vv，則后代全為黑體。[答案](1)①×④②×⑤(2)AaXBY、AaXBXb(3)黑體雄果蠅與正常黑體雌果蠅(未用添加劑飼料喂過)交配用正常飼料(不含該添加劑)喂養(yǎng)若后代全部為灰體，說明該果蠅基因型是VV，若后代出現(xiàn)兩種體色，說明是雜合子其基因型為Vv，若后代全為黑體，說明其基因型是vv6．(2018·山西省太原市模擬)草魚主要以水草為食，鰱魚主要濾食浮游動(dòng)植物及草魚的糞便，鯉魚主要攝食底棲昆蟲等。為了探究高產(chǎn)魚池中草魚、鰱魚的合理結(jié)構(gòu)，科研人員研究了“一草帶三鰱”(A方式)和“三草帶一鰱”(B方式)兩種混養(yǎng)方式，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表所示。請回答：(1)鰱魚、草魚、鯉魚生活在不同的水層中，可以充分利用養(yǎng)殖水體的______________，體現(xiàn)了群落的________結(jié)構(gòu)。(2)草魚同化的能量一部分通過呼吸作用以熱能形式散失，另一部分用于__________________________。(3)與B方式相比，A方式需要施用氮肥、磷肥，其目的是______________，以滿足鰱魚的食物需求，這種模式可能造成的負(fù)面影響是__________________。(4)與A方式相比，B方式的草魚、鰱魚結(jié)構(gòu)更合理，判斷依據(jù)是____________________________________(至少答出兩點(diǎn))。[解析]本題考查群落、生態(tài)系統(tǒng)，考查對群落結(jié)構(gòu)、能量流動(dòng)、水體富營養(yǎng)化問題的理解。解答此題，可根據(jù)施肥量、光能量利用率、青草料利用率和水體能見度和魚產(chǎn)量的不同，判斷A、B方式哪一個(gè)更合理。(1)鰱魚、草魚和鯉魚食性不同，生活在不同的水層，混合放養(yǎng)可以充分利用養(yǎng)殖水體的食物和空間，它們的分層分布體現(xiàn)了群落的垂直結(jié)構(gòu)。(2)草魚同化的能量中大部分通過呼吸作用以熱能形式散失，其余部分用于自身的生長、發(fā)育和繁殖。(3)A方式施用氮肥、磷肥，N、P等元素可參與組成細(xì)胞的磷脂、核酸、蛋白質(zhì)等化合物，因而可以促進(jìn)水體中浮游植物的生長，為鰱魚提供較多的食物。N、P元素過多，會(huì)引起水體富營養(yǎng)化，導(dǎo)致水體污染。(4)據(jù)表可知，B方式下不需要施肥，卻可以充分利用光能，提高青草料的利用率，并且保持較好的水質(zhì)，獲得較高的魚產(chǎn)量，因此B方式的草魚、鰱魚結(jié)構(gòu)更合理。[答案](1)食物和空間垂直(2)自身的生長、發(fā)育和繁殖(3)促進(jìn)浮游植物的生長容易引起水體富營養(yǎng)化(4)提高了能量利用率，魚產(chǎn)量高，經(jīng)濟(jì)效益好；污染少，水質(zhì)好7．(2018·河北省衡水中學(xué)模考)核能是人類最具希望的未來能源，但是核能也是一把非常鋒利的雙刃劍，切爾諾貝利事故和日本核泄漏事件足以說明。某科學(xué)興趣小組對切爾諾貝利事故前后的某雌雄異株植物(性染色體為XY型)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)了一雄株性狀與野生植物有明顯差異的突變植株。在事故前，這種突變類型的植株并不存在。請回答：(1)若該植物的突變性狀和野生性狀由一對等位基因(A、a)控制，該科學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)該突變植株的突變性狀是由其一條染色體上的某基因突變產(chǎn)生的，為了想進(jìn)一步了解突變基因的顯隱性和在染色體中的位置，設(shè)計(jì)了如下雜交實(shí)驗(yàn)方案。請將下列方案補(bǔ)充完整。雜交方法：該株突變雄株與多株野生純合雌株雜交。觀察統(tǒng)計(jì)：觀察記錄子代中雌雄植株中野生性狀和突變性狀的數(shù)量，填入下表。①若突變基因位于Y染色體上，則Q和P值分別為________。②若突變基因位于X染色體上且為顯性，則Q和P值分別為________。③若突變基因位于X染色體上且為隱性，則Q和P值分別為________。④若_____________________________________________，則Q和P值分別為1/2、1/2。⑤若突變基因位于X和Y的同源區(qū)段，則該株突變個(gè)體的基因型為______________。(2)除基因突變外，生物可遺傳變異類型還有_____________。(3)現(xiàn)有一株野生植物具有兩對獨(dú)立遺傳的等位基因(B和b、C和c)，其中C和c位于X染色體上，則用于與該植株測交的個(gè)體基因型為__________。[解析]根據(jù)題意分析，該突變植株的突變性狀由某條染色體上的某個(gè)基因突變產(chǎn)生，且在事故前，這種突變類型的植株并不存在。分析表格，Q表示突變性狀在雄性中出現(xiàn)的比例，P表示突變性狀在雌性中出現(xiàn)的比例。(1)①如果突變基因位于Y染色體上，后代的雄株都是突變型，雌株都是野生型，因此P為1，Q為0。②若突變基因位于X染色體上且為顯性，親代突變雄株與多株野生純合雌株的基因型為XAY和XaXa，后代的基因型為XAXa、XaY，雌性個(gè)體都是突變型，雄性個(gè)體都是野生型，即P為0，Q為1。③若突變基因位于X染色體上且為隱性，親代突變雄株與多株野生純合雌株的基因型為XaY和XAXA，后代的基因型為XAXa、XAY，不論是雄性個(gè)體還是雌性個(gè)體，都是野生型，即P、Q都是0。④如果突變基因位于常染色體上且為顯性，親代突變雄株與多株野生純合雌株的基因型為Aa和aa，后代的基因型為Aa和aa，在性別之間的比例沒有差異，因此Q和P值分別為1/2、1/2。⑤若突變基因位于X和Y的同源區(qū)段，則該株突變個(gè)體的基因型為XAYa或XaYA。(2)除基因突變外，生物可遺傳變異類型還有基因重組和染色體變異。(3)測交是指被測個(gè)體與隱性純合子雜交，由題可知，野生植株為雌性，因此用于與該植株測交的個(gè)體基因型為bbXcY。[答案](1)1、00、10、0突變基因位于常染色體上且為顯性XAYa或XaYA(2)基因重組和染色體變異(3)bbXcY8．(2018·南昌檢測)剛收獲的玉米種子堆放一天后就發(fā)熱了，某同學(xué)認(rèn)為這只是玉米自身呼吸作用所散發(fā)的熱量。根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料和器具設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，研究玉米種子堆中熱量的來源。(1)實(shí)驗(yàn)原理：生物呼吸作用以熱能形式散失的能量的相對值可用溫度計(jì)測量，且散失的能量越多，溫度計(jì)讀數(shù)越高。(2)實(shí)驗(yàn)材料和器具：剛收獲的玉米種子，同樣大小且消過毒的透明暖水瓶，消過毒的溫度計(jì)和棉花，加熱煮沸過的用具，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的高錳酸鉀溶液等。(3)實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取A、B、C三個(gè)透明暖水瓶；第二步：______________________________________________________________________________________________________；第三步：在三個(gè)瓶中插入消過毒的溫度計(jì)并用棉花把瓶口塞緊，記錄三個(gè)瓶的起始溫度；第四步：___________________________________________。(4)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：_______________________________________________________________________________________________。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_______________________________________________________________________________________________。[解析]通過題干信息和實(shí)驗(yàn)原理可知，本題考查呼吸作用產(chǎn)能放熱的問題。此題中的“消過毒”“煮沸”等信息提示需考慮微生物對實(shí)驗(yàn)的影響，而“質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%的高錳酸鉀溶液”也起消毒作用。綜合分析題干信息，可得出玉米種子堆中的熱量可能來自玉米種子自身的呼吸作用，也可能來自玉米種子上攜帶的微生物的呼吸作用，從而確定該實(shí)驗(yàn)的自變量有兩個(gè)：玉米種子的生存狀態(tài)、微生物的生存狀態(tài)，故在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可分為三組：A組玉米種子和微生物都死亡；B組玉米種子存活，微生物死亡；C組玉米和微生物都存活。實(shí)驗(yàn)的因變量為釋放熱量的多少，可通過溫度計(jì)讀數(shù)的變化來體現(xiàn)。根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理可推出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A瓶中溫度無變化，B瓶和C瓶中溫度均升高，且C瓶中的溫度稍高于B瓶。根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量，再結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果就可寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：玉米種子堆中的