檢測“破解實驗大題”課后強訓卷測試題

檢測（十七）“破解實驗大題”課后強訓卷1、瘧原蟲是一種單細胞動物。它能使人患瘧疾，引起周期性高熱、寒戰(zhàn)和出汗退熱等臨床癥狀，嚴重時致人死亡。臨床應用青蒿素治療瘧疾取得了巨大成功，但其抗瘧機制尚未完全明了。我國科學家進行了如下實驗。組別實驗材料實驗處理實驗結果(線粒體膜電位的相對值)1瘧原蟲的線粒體不加入青蒿素1002加入青蒿素603倉鼠細胞的線粒體不加入青蒿素1004加入青蒿素97(1)1、2組結果表明______________________________________；由3、4組結果可知青蒿素對倉鼠細胞線粒體膜電位無明顯影響。據(jù)此可以得出的結論是______________________________________。(2)將實驗中倉鼠細胞的線粒體替換為___________________，能為臨床應用青蒿素治療瘧疾提供直接的細胞生物學實驗證據(jù)。解析：通過題干文字信息可知，該實驗的目的是探究青蒿素的抗瘧機制，通過表格信息可知該探究性實驗的自變量為青蒿素的有無和生物的種類，因變量具體指標為“線粒體膜電位的相對值”，1組和2組為一組對照實驗，實驗材料為瘧原蟲的線粒體，3組和4組為一組對照實驗，實驗材料為倉鼠細胞的線粒體，表格內容只體現(xiàn)了實驗思路，且沒有列出無關變量，實驗結果為具體數(shù)值。1、2組結果表明青蒿素能顯著降低瘧原蟲線粒體膜電位(實驗結論)。由3、4組實驗結果可知青蒿素對倉鼠細胞線粒體膜電位無明顯影響。所以，綜合分析四組實驗可得出結論：青蒿素能降低瘧原蟲和倉鼠細胞線粒體膜電位，但降低作用存在差異。這一結論，可以用更為簡潔的語言表述，即青蒿素對線粒體膜電位的影響存在物種間的差異。通過第二小問內容可知，接下來的實驗目的是“為臨床應用青蒿素治療瘧疾提供直接的細胞生物學實驗證據(jù)”，因此，實驗材料必然來自人，即人體細胞的線粒體。答案：(1)青蒿素能顯著降低瘧原蟲線粒體膜電位青蒿素對線粒體膜電位的影響存在物種間的差異(2)人體細胞的線粒體2、果蠅在對CO2的耐受性方面有兩個品系：敏感型(甲)和耐受型(乙)，現(xiàn)有以下兩個實驗。實驗一：讓甲品系雌蠅與乙品系雄蠅雜交，后代全為敏感型。實驗二：將甲品系雌蠅的卵細胞去核后，移入來自乙品系雌蠅的體細胞核，由此培育成的雌蠅再與乙品系雄蠅雜交，后代仍全為敏感型。(1)設計實驗二是為了驗證_____________________________。(2)目前，由實驗一的實驗結果無法得到與實驗二相同的實驗結論，原因是__________________________________________。解析：(1)實驗二中通過核移植技術得到的重組細胞，細胞核來自乙品系果蠅(耐受型)，細胞質來自甲品系果蠅(敏感型)，由重組細胞發(fā)育成的雌果蠅與乙品系雄果蠅雜交，后代全為敏感型，說明敏感型相關基因來自雌果蠅，而雌果蠅敏感型相關基因來自甲品系果蠅的細胞質，由此可以得出結論：敏感型相關基因通過細胞質遺傳。結合試題信息可得出結論：果蠅控制對CO2的耐受性的基因位于細胞質中。(2)若想通過雜交實驗證明某性狀的遺傳方式為細胞質遺傳，需要對具有相對性狀的親本進行正交和反交實驗，若正交與反交所得子一代表現(xiàn)型相同，則為細胞核遺傳，若子一代表現(xiàn)型只與母本有關，則為細胞質遺傳。答案：(1)果蠅控制對CO2的耐受性的基因位于細胞質中(2)有性生殖中，細胞質中遺傳物質只能由母本傳遞給子代，但細胞核中遺傳物質可通過母本和父本遺傳給后代，欲證明某性狀屬于細胞質遺傳，需要進行正交和反交實驗，觀察子一代的表現(xiàn)型，實驗一只進行了正交實驗，缺少反交實驗3、科研人員研究了不同土壤含水量對番茄葉片光合作用的影響。實驗用土壤所能穩(wěn)定保持的最高含水量為40%，對照組土壤含水量在35%上下波動，T1、T2、T3、T4的土壤含水量分別在30%、25%、20%、12%上下波動，實驗結果如表所示(氣孔導度越大，說明氣孔開放程度越大)。組別項目對照T1T2T3T4葉綠素a(mg·g－1)1.351.491.541.701.54葉綠素b(mg·g－1)0.370.410.470.430.41氣體吸收速率(μmolCO2·m－2·s－1)6.205.685.063.662.88氣孔導度(mmol·m－2·s－1)0.1820.1640.1470.1380.110胞間CO2濃度(mg·kg－1)242234240252290請回答下列問題：(1)葉綠素分布于葉綠體的類囊體薄膜上，在(綠葉中葉綠體)色素提取液中的含量________(填“小于”“等于”或“大于”)類胡蘿卜素，在層析液中的溶解度________(填“小于”“等于”“大于”)類胡蘿卜素，紙層析后，在濾紙條上呈__________________色。(2)與對照組相比，隨著土壤含水量的不斷下降，番茄葉片光合作用合成有機物的速率________(填“基本不變”“不斷下降”或“無法判斷”)，原因是_____________________________________。(3)據(jù)表分析，T3和T4組番茄葉片凈光合速率與對照組相比約________(填“升高”或“降低”)，研究者將這兩組番茄經組織培養(yǎng)獲得的子代種植于35%左右含水量的土壤中，再對表中所示項目分別進行檢測，得到了與表中對照組相似的實驗結果，說明_________________________________________________________________________。解析：(1)對于綠葉中的色素，葉綠素含量約占3/4，大于類胡蘿卜素含量；葉綠素在層析液中的溶解度小于類胡蘿卜素，位于濾紙條上靠近濾液細線一端，葉綠素中的葉綠素a呈藍綠色，葉綠素b呈黃綠色。(2)從表中數(shù)據(jù)可知，與對照組相比，隨著土壤含水量的不斷下降，番茄葉片吸收CO2的速率不斷下降，表明番茄葉片凈光合速率下降，由于實驗沒有提供細胞呼吸速率的信息，故無法計算總光合速率。(3)據(jù)表分析，T3和T4組番茄葉片凈光合速率與對照組相比均降低；研究者將兩組番茄經組織培養(yǎng)獲得的子代種植于含水量正常的土壤中，再對相關項目進行檢測，說明研究者的實驗目的是研究凈光合速率低的現(xiàn)象能否遺傳給子代，由于得到了與表中對照組相似的實驗結果，說明在含水量較低環(huán)境中，番茄葉片凈光合速率較低的現(xiàn)象，不是由遺傳物質改變引起的，僅僅是由土壤含水量低造成的。答案：(1)大于小于藍綠色和黃綠(2)無法判斷根據(jù)各組CO2氣體吸收速率可以計算有機物的積累速率，但因缺乏細胞呼吸速率，無法計算總光合速率(3)降低T3和T4組番茄葉片凈光合速率低于對照組是由土壤含水量低造成的，番茄相關遺傳物質并沒有發(fā)生改變4、摩爾根在飼養(yǎng)的一群野生型紅眼果蠅中發(fā)現(xiàn)了一只白眼雄果蠅。他用這只白眼雄果蠅與野生型的紅眼雌果蠅交配，子一代無論雌雄全為紅眼，但子二代中雌蠅全為紅眼，雄蠅中1/2紅眼、1/2白眼。請回答下列問題：(1)果蠅的眼色性狀中，顯性性狀是________。(2)根據(jù)雜交實驗結果，摩爾根做出假設：控制果蠅白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。為驗證假設，摩爾根讓白眼雄蠅和子一代紅眼雌果蠅交配，結果產生1/4紅眼雄蠅、1/4紅眼雌蠅、1/4白眼雄蠅、1/4白眼雌蠅。僅根據(jù)該實驗結果不能驗證他的假設，理由是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)為了進一步驗證他的假設，摩爾根又設計了三個實驗。實驗一：讓全部子二代雌蠅與白眼雄蠅做單對交配，分別觀察并統(tǒng)計每只雌蠅產生子代的表現(xiàn)型及比例。預期結果：_____________________________________。實驗二：_______________________________。預期結果：子代中雌蠅全為紅眼，雄蠅全為白眼。實驗三：讓白眼雌雄果蠅相互交配。預期結果：子代雌雄果蠅全為白眼。上述三個實驗中，實驗_________的預期結果能支持摩爾根的假設。解析：(1)摩爾根用紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交，F(xiàn)1全為紅眼，說明紅眼為顯性性狀。(2)設控制果蠅紅眼與白眼的基因為B、b，則如果Y染色體上有相應的等位基因，則XbYb×XBXb→1/4XBXb、1/4XbXb、1/4XBYb、1/4XbYb，即當Y染色體上有對應的等位基因時，會出現(xiàn)上述結果，同理可知，如果控制眼色基因在常染色體上，同樣會出現(xiàn)上述實驗結果。因此根據(jù)此實驗不能判定控制果蠅白眼的基因在X染色體上，而Y染色體不含有它的等位基因。需要繼續(xù)進行實驗才能確定。(3)實驗一：讓全部子二代雌蠅與白眼雄蠅做單對交配，分別觀察并統(tǒng)計每只雌蠅產生子代的表現(xiàn)型及比例。預期結果：半數(shù)雌蠅所產的后代全為紅眼，半數(shù)雌蠅所產的后代為1/4紅眼雄蠅、1/4紅眼雌蠅、1/4白眼雄蠅、1/4白眼雌蠅。實驗二：白眼雌蠅與野生型(或純合)紅眼雄蠅交配，預期結果：子代中雌蠅全為紅眼，雄蠅全為白眼。上述三個實驗中，實驗二的預期結果能支持摩爾根的假設，因為如果Y上有對應的X染色體上的等位基因或控制眼色的基因位于常染色體上，子代應該全部為紅眼。答案：(1)紅眼(2)如果控制眼色基因在常染色體上或在Y染色體含有它的等位基因，也會出現(xiàn)上述實驗結果(或：如果控制眼色基因在常染色體上，也會出現(xiàn)上述實驗結果或：如果在Y染色體含有它的等位基因，也會出現(xiàn)上述實驗結果)(3)半數(shù)雌蠅所產的后代全為紅眼，半數(shù)雌蠅所產的后代為1/4紅眼雄蠅、1/4紅眼雌蠅、1/4白眼雄蠅、1/4白眼雌蠅白眼雌蠅與野生型(或純合)紅眼雄蠅交配二5、在繽紛的生物世界，微生物似乎顯得過于微小與沉寂。然而，它們在人類生活和生產中有著重要的作用，有的能改善人類的生活環(huán)境，如處理生活污水；有的能影響人類的生產活動，如微生物能引起作物感病。請結合相關信息，回答下列問題：(1)生活污水流經某生活污水凈化處理系統(tǒng)中的“厭氧沉淀池”“曝氣池”和“兼氧池”后得到初步凈化，在這個過程中，微生物通過__________呼吸將污水中的有機物分解。(2)很多微生物只能分解某一種有機物，如果想培育出能分解生活污水中多種有機物的“超級微生物”，理論上可采用__________技術對現(xiàn)有微生物進行改造，該技術的核心是__________________，如果要在個體水平上檢測改造后的微生物是否符合要求，可采用的做法是______________________________。(3)白粉菌和條銹菌能分別導致小麥感白粉病和條銹病，引起減產，采用適宜播種方式可控制感病程度。如表所示是株高和株型相近的小麥A、B兩品種在不同播種方式下的相關實驗結果。實驗編號播種方式植株密度(×106株/公頃)白粉病感染程度條銹病感染程度單位面積產量A品種B品種Ⅰ單播40—＋＋＋＋Ⅱ單播20—＋＋＋Ⅲ混播22＋＋＋＋＋Ⅳ單播04＋＋＋—＋Ⅴ單播02＋＋—＋＋注：“＋”的數(shù)目表示感染程度或產量高低；“—”表示未感染。據(jù)表可知，抗白粉病的小麥品種是______，因為____________________；設計Ⅳ、Ⅴ兩組實驗，可探究_____________。解析：(1)由試題中“厭氧沉淀池”“曝氣池”和“兼氧池”的信息提示可知，微生物生存的環(huán)境既有氧氣充足的“曝氣池”，也有氧氣不足的“厭氧沉淀池”，還有“兼氧池”，故判斷微生物可通過有氧呼吸或無氧呼吸的方式將有機物分解。有氧呼吸和無氧呼吸是細胞呼吸的兩種類型。(2)從試題信息“在個體水平上檢測改造后的微生物是否符合要求”可知，實驗目的是“檢測改造后的微生物分解生活污水中的多種有機物的能力”，因此，實驗自變量為生活污水中是否含有改造后的微生物，因變量是生活污水中多種有機物的剩余量，其他變量為無關變量，要求適宜且相同。(3)由表格信息可知Ⅰ、Ⅱ組小麥都未感染白粉病，說明A品種小麥具有抗白粉病的特性；Ⅳ、Ⅴ組實驗的自變量是B品種小麥的種植密度，因變量是白粉病、條銹病的感染程度和單位面積產量，由此可知這兩組實驗探究的是B品種小麥的植株密度對B品種小麥感病程度和產量的影響。答案：(1)有氧呼吸和無氧(或細胞)(2)轉基因(基因工程)基因表達載體的構建用含有多種有機物的生活污水作培養(yǎng)液，一組添加改造后的微生物，另一組添加等量改造前的微生物，置于相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，檢測兩組培養(yǎng)液中多種有機物的剩余量(3)AⅠ、Ⅱ組小麥都未感染白粉病B品種小麥植株密度對B品種小麥感病程度及產量的影響6、某科研人員研究了甲、乙兩個品種豌豆，甲品種豌豆成熟植株株高5cm左右，乙品種豌豆成熟植株株高20cm左右。研究發(fā)現(xiàn)，與乙品種比較，甲品種幾乎不含赤霉素。該科研人員推測甲品種豌豆植株成株過矮是由缺乏赤霉素導致的，為了驗證這一推測，擬將長勢相同的乙品種豌豆幼苗分成兩組，置于相同且適宜條件下培養(yǎng)，待豌豆植株成熟后向其中一組(A組)噴灑適宜濃度的赤霉素溶液，另一組(B組)噴灑等量的可溶解赤霉素的溶劑。繼續(xù)培養(yǎng)一段時間后，測量兩組豌豆的株高，若B組的乙種豌豆株高與甲種豌豆成熟株高接近，A組的乙種豌豆株高大于20cm，則可證明推測正確。請找出該實驗設計兩處明顯不合理之處并更正。解析：題中所述實驗的實驗目的是驗證甲品種豌豆植株成株過矮是由缺乏赤霉素導致的這一推測，實驗中的自變量為赤霉素的有無，因變量是甲品種豌豆成株高度，其他變量為無關變量。解題時，需要從取材、處理、觀察和記錄的三個環(huán)節(jié)對試題提供的實驗信息進行分析，可得到以下合理實驗設計。取材：將長勢相同的甲品種豌豆幼苗分成兩組，置于相同且適宜條件下培養(yǎng)。處理：在豌豆植株生長過程中向其中一組噴灑適宜濃度的赤霉素溶液，另一組噴灑等量的可溶解赤霉素的溶劑。觀察和記錄：繼續(xù)培養(yǎng)一段時間后，測量兩組豌豆的株高。然后，在此基礎上，進行變量的確定。自變量：是否施加適宜濃度赤霉素溶液。因變量：甲品種豌豆成熟植株的高度。無關變量：赤霉素溶液的濃度、培養(yǎng)時間等，需保持相同且適宜。由此可知，乙品種豌豆不應是本次實驗的生物材料；若待豌豆植株成熟后再噴灑赤霉素溶液，赤霉素無法起促進生長的作用，操作錯誤。答案：不應該用乙品種豌豆進行實驗，應改為甲品種豌豆；不應在豌豆植株成熟后噴灑赤霉素溶液，應在豌豆生長過程中噴灑。7、某研究性學習小組進行系列實驗，實驗結果處理后匯總，如圖所示(注：實驗中使用的酶為一種新型堿性纖維素酶)。(1)該實驗的目的是_____________________________。(2)若實驗組C、D相互對比，自變量是______________________，無關變量是__________________，可得出的實驗結論為___________________________________；若實驗組D、F相互對比，自變量是__________，無關變量是__________________________，可得出的實驗結論為__________________________。(3)該實驗設計的原理是_______________________________________________________________________________________________________。(4)若想探究加大該酶用量是否可以顯著提高洗衣粉的去污力，實驗設計思路為_____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)從柱狀圖可知，該實驗的因變量是“去污力”，A與B、C與D、E與F、G與H兩兩相比，都存在一個不添加酶的對照組和添加酶的實驗組，因此，各個實驗具有共同的自變量“堿性纖維素酶的有無”，故該實驗的實驗目的為“探究一種新型堿性纖維素酶的去污能力”。(2)實驗組C、D相互對比，自變量為堿性纖維素酶的有無，其余與實驗相關的處理均為無關變量。由實驗處理后的“去污力”數(shù)據(jù)可知，實驗結論為堿性纖維素酶能提高洗衣粉的去污力。實驗組D、F相互對比，自變量為污布類型，其余與實驗相關的處理均為無關變量，由實驗結果分析可知，實驗結論為堿性纖維素酶對不同類型污布的去污力不同。(3)該實驗對幾種污布進行不同的處理，并比較去污能力。與此相關的原理有：酶的作用，因變量的檢測，無關變量的設置等。其中自變量的設置、因變量的檢測是否科學，是決定該實驗是否成功的關鍵因素。(4)若想探究加大該酶用量是否可以顯著提高洗衣粉的去污力，則實驗的自變量應為酶的用量，因變量為去污力，其他條件保證相同且適宜即可。實驗設計思路應體現(xiàn)自變量、因變量和無關變量，可表述為設置不同濃度的該堿性纖維素酶溶液(自變量)，在洗衣粉種類(無關變量)相同，污布種類(無關變量)相同的條件下進行實驗，觀察比較相同且適宜條件(無關變量)下污漬殘留情況(因變量)，比較該酶去污能力。答案：(1)探究一種新型堿性纖維素酶的去污能力(2)堿性纖維素酶的有無污布類型、洗衣粉的類型堿性纖維素酶能提高洗衣粉的去污力污布類型洗衣粉類型、堿性纖維素酶的用量堿性纖維素酶對不同類型污布的去污力不同(3)酶具有催化能力，堿性纖維素酶能催化纖維素分解為小分子化合物；酶催化能力越高，污漬殘留越少；通過污布中污漬殘留情況的檢測，可反映該酶是否具有去污能力或該酶去污力的大小(4)設置不同濃度的該堿性纖維素酶溶液，在洗衣粉種類相同，污布種類相同的條件下進行實驗，觀察比較相同且適宜條件下污漬殘留情