1、第 1 页实验设计练习1 某小组确定研究课题：探究植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。该小组选用水生植物黑藻作为实验材料，并作实验假设：如果将其叶片分别置于不同浓度的蔗糖溶液中，其细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加。该小组学生设计的实验步骤如下：(一)配制质量浓度为 10%、20%、30%的蔗糖溶液，分别盛于培养皿中。(二)从黑藻茎上取下叶片，用吸水纸吸干叶片表面的水分，分别放入不同浓度的蔗糖溶液中，浸泡 10 分钟。(三)取出叶片制成装片，显微镜下观察，选取 5 个细胞测量其 A、B 值(如图 A 为细胞的长度，B 为原生质体的长度)。在此基础上，请你参与设计、分析与讨论。(1)请你设
2、计一张表格，用于记录原始数据 ，去除最大值与最小值，计算并记录 B/A(%)值。(2)该小组同学根据记录数据所作的曲线如图。请你就该结果作出分析并得出结论。分析：_。结论：_。(3)讨论：该小组同学应选用记录表中哪组数据作图？_ 。如果要说明上述质壁分离现象是由相应浓度的外界溶液引起的，而非细胞本身的原因，你怎么处理实验？_ _。2某小组对“低温是否会影响物质的跨膜运输”进行了实验探究，实验步骤如下：组装渗透装置两套，分别编号为 1、2。在两组烧杯中分别加入等量的水，在长颈漏斗中分别加入等量的相同浓度的蔗糖溶液，保持管内外液面高度相等。对两组装置进行不同处理：1 组的水溶液维持在 37 左右，
3、2 组的烧杯外加冰块降温。两组装置同时开始实验，几分钟后观察记录漏斗的液面刻度变化。第 2 页请分析回答下列问题：(1)本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即_作用速率来进行探究的。(2)此实验的自变量是_；为了直观地表示相对速率，用_表示实验结果。(3)该实验可能的结果与结论：若 1 组漏斗液面高度比 2 组高，则说明_若_若_ _。(4)如果上述实验结果证明了“低温能影响物质跨膜运输的速率” ，那么对于生物活细胞来讲产生这种情况的可能原因是：_ ；_。3有人做了下面的实验以研究 pH 对酶活性的影响：准备 5 支盛有等量胃蛋白酶溶液但 pH 各不相同的试管，每支试管加 1 块 1 cm3的正
4、方体凝固蛋白质，试管均置于 25 室温条件下，各试管蛋白块消失的时间记录于下表：酶溶液的 pH 1 2 3 4 5蛋白块消失的时间(min) 13 9 11 45 60(1)请根据表中数据，在下面的坐标图中画出 pH 与酶活性的关系曲线。(2)提供 2 种使实验能在更短时间内完成的方法：_。(3)如果要确认上述实验中蛋白块的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，还应补充怎样的对照实验？_ (4)除了本实验外，请另外设计一种简便易行的方案来测定 pH 对酶活性的影响：_ 4. 某种植物花的颜色由两对基因(A 和 a，B 和 b)控制，A 基因控制色素合成(AA 和 Aa 的效应相同)，B 基因
5、为修饰基因，淡化颜色的深度(BB 和 Bb 的效应不同)。其基因型与表现型的对应关系见下表，请回答下列问题：第 3 页基因组合 A_Bb A_bb A_BB 或 aa_花的颜色 粉色 红色 白色(1)让纯合白花植株和纯合红花植株杂交，产生的子一代植株花色全为粉色的。请写出可能的杂交组合亲本基因型：_。(2)为了探究两对基因(A 和 a，B 和 b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，某课题小组选用基因型为 AaBb 的植株进行自交实验。实验假设：这两对基因在染色体上的位置有三种类型，已给出两种类型，请将未给出的类型画在方框内。如图所示，竖线表示染色体，黑点表示基因在染色体上的位置。
6、实验步骤：第一步：粉花植株自交。第二步：观察并统计子代植株花的颜色和比例。实验可能的结果(不考虑交叉互换)及相应的结论：a若_ ，两对基因在两对同源染色体上(符合第一种类型)。b若子代植株花粉色白色11，两对基因在一对同源染色体上(符合第二种类型)。c若_ ，两对基因在一对同源染色体上(符合第三种类型)。5一对相对性状可受多对等位基因控制，如某植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状就受多对等位基因控制。科学家已从该种植物的一个紫花品系中选育出了 5 个基因型不同的白花品系，且这 5 个白花品系与该紫花品系都只有一对等位基因存在差异。某同学在大量种植该紫花品系时，偶然发现了 1 株白花植
7、株，将其自交，后代均表现为白花。回答下列问题：(1)假设上述植物花的紫色(显性)和白色(隐性)这对相对性状受 8 对等位基因控制，显性基因分别用 A、B、C、D、E、F、G、H 表示，则紫花品系的基因型为_；上述 5 个白花品系之一的基因型可能为_(写出其中一种基因型即可)。(2)假设该白花植株与紫花品系也只有一对等位基因存在差异，若要通过杂交实验来确定该白花植株是一个新等位基因突变造成的，还是属于上述 5 个白花品系中的一个，则：该实验的思路：_；预期的实验结果及结论：_。6 如图为大麻的性染色体示意图，X、Y 染色体的同源部分(图中片段)上的基因互为等位基因，非同源部分(图中、片段)上的基
8、因不互为等位基因。已知控制大麻抗病的显性基因 D 与不抗病的隐性基因 d 位于性染色体上，第 4 页但不知该对基因是在、片段，还是在片段。若大麻的雌、雄个体均有抗病和不抗病类型，请回答下列问题。(1)请写出具有抗病性状的雄性大麻个体可能有的基因型：_。(2)现有一株雌性不抗病和一株雄性抗病(不知其是否为纯合子)的大麻杂交，请推测子代可能的性状表现。如果 D、d 位于片段，则子代_。如果 D、d 位于片段，则子代_。(3)若该对基因在片段，请写出上述第题杂交组合所产生的 F1中雌、雄个体交配产生 F2的遗传图解(从 F1开始写)。7野生型果蝇(纯合子)的眼形是圆眼，某遗传学家在研究中偶然发现一只
9、棒眼雄果蝇，他想探究果蝇眼形的遗传方式，设计了如图甲所示的实验。雄果蝇染色体的模式图及性染色体放大图如图乙所示。据图分析回答下列问题。(1)由图甲中 F1可知，果蝇眼形的_是显性性状。(2)若 F2中圆眼棒眼31，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于_染色体上。(3)若 F2中圆眼棒眼31，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因可能位于_，也可能位于_。(4)请从野生型、F 1、F 2中选择合适的个体，设计方案，对上述(3)中的问题作出进一步判断。实验步骤：用 F2中棒眼雄果蝇与 F1中雌果蝇交配，得到_；用_与_交配，观察子代中有没有_ 个体出现。预期结果与结论
10、：若只有雄果蝇中出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于_；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于_。第 5 页8雄家蚕的性染色体组成为 ZZ，雌家蚕的为 ZW。已知幼蚕体色正常基因(T)与油质透明基因(t)是位于 Z 染色体上的一对等位基因，结天然绿色茧基因(G)与白色茧基因(g) 是位于常染色体上的一对等位基因，T 对 t、G 对 g 均为显性。(1)现有一杂交组合：ggZ TZTGGZtW，F 1中结天然绿色茧的雄性个体所占比例为_ ，F 2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体所占比例为_。(2)雄性蚕产丝多，天然绿色蚕丝销路好。现有下列基因型的雄、雌亲本：GGZtW、GgZ tW、
11、ggZ tW、GGZ TW、GGZ TZt、ggZ TZt、ggZ tZt、GgZ tZt，请设计一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明区别的特点，从 F1中选择结天然绿色茧的雄蚕用于生产(用遗传图解和必要的文字表述)。9.现有两个纯合的某作物品种：抗病高秆（易倒伏）和感病矮秆（抗倒状）品种，已知抗病对感病为显性，高秆对矮秆为显性，但对于控制这两对相对性状的基因所知甚少。回答下列问题：（1）在育种实践中，若利用这两个品种进行杂交育种，一般来说，育种目的获得具有 优良性状的新品种。（2）杂交育种前，为了确定 F2 代的种植规模，需要正确预测杂交结果，若按照孟德尔遗传定律来预测杂交结果，需要满足 3
12、个条件：条件之一是抗病与感病这对相对性状受一对等位基因控制，且符合分离定律；其余两个条件是： 、（3）为了确定控制上述这两对性状基因是否满足上述 3 个条件，可用测交实验来进行检验，请简要写出该测交实验的过程。第 6 页1、答案 (1)细胞 10%的蔗糖溶液 20%的蔗糖溶液 30%的蔗糖溶液B( m)A( m)B/A(%)B( m)A( m)B/A(%)B( m)A( m)B/A(%)12345平均值(2)B/A 值越小，说明质壁分离程度越大；随着溶液浓度的增加，B/A 值下降，说明质壁分离程度随溶液浓度的增加而增大 细胞失水量随着外界溶液浓度的增大而增加(3)平均值组 设置清水对照组，观察
13、清水中的黑藻细胞，确认其细胞形态正常，无质壁分离现象解析 本实验探究的是植物细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。植物细胞外界溶液浓度是自变量，实验过程中设置质量浓度为 10%、20%、30%的蔗糖溶液相互对照；质壁分离程度是因变量，测量其 A、B 值并计算 B/A(%)值，将 B/A(%)值作为衡量质壁分离程度的指标。根据曲线图分析，注意 B/A 值与质壁分离程度的关系，B/A 值的变化与外界溶液浓度的关系，根据这两个关系进而判断出细胞外界溶液浓度与质壁分离的关系。2.答案 (1)渗透 (2)渗透系统所处的不同温度下的环境 漏斗液面高度的变化 (3)低温会影响物质的跨膜运输速率且使运输速率减慢
14、2 组漏斗的液面高度比 1 组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输速率加快 1、2 组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响物质的跨膜运输速率 (4)低温会影响细胞膜的流动性，从而影响其功能 低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量解析 实验应遵循单一变量原则、对照原则、无关变量相同且适宜原则。从题意可知，本实验是通过测定水分子通过膜的扩散即渗透作用速率来进行探究的，自变量是不同温度下的环境，因变量是漏斗液面高度的变化。若 1 组漏斗液面高度比 2 组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输速率减慢；若 2 组漏斗的液面高度比 1 组高，则说明低温会影响物质的跨膜运输速率且运输
15、速率加快；若 1、2 组漏斗的液面高度相同，则说明低温并不影响物质跨膜运输速率。低温会影响酶的活性，从而影响呼吸作用释放能量。第 7 页3.答案 (1)如图所示(2)适当提高温度以增加酶的催化活性；提高酶的浓度(或将蛋白块切小些，以增加蛋白酶和蛋白质的接触面积等)(答对两点即可，其他答案合理亦可)(3)将胃蛋白酶溶液加热，使酶失去活性后再加入试管(或将胃蛋白酶溶液改为清水或蒸馏水等)(4)用过氧化氢酶催化 H2O2分解，改变 pH，检测氧气生成量的变化(其他答案符合题意亦可)解析 蛋白块消失的时间越短，对应酶的活性越大。酶的活性除了受 pH 影响之外，还受温度的影响，蛋白块消失的时间也与酶和反
16、应物的接触面积大小有关。设置对照实验是为了排除酶之外的其他因素的作用，则对照组除不加入酶或使酶失活之外，其余条件都应与实验组相同。4.答案 (1)AABBAAbb 或 aaBBAAbb(2)如图 a.子代植株花粉色红色白色637 c子代植株花粉色红色白色211解析 (1)由题意知，纯合白花有 AABB、aabb 和 aaBB 3 种基因型，纯合红花基因型为 AAbb，若两者杂交子一代全为粉色花(A_Bb)，则杂交组合亲本基因型为AABBAAbb 或 aaBBAAbb。( 2)两对基因(A 和 a，B 和 b)是在同一对同源染色体上，还是在两对同源染色体上，通过观察可能性知，还有一种类型应该为
17、A 与 B 连锁，a 与 b 连锁。F 1粉色花基因型为 AaBb，若符合第一种类型，则有子代基因型为 1AABB(白色花)、2AABb(粉色花)、4AaBb(粉色花)、2AaBB(白色花)、1AAbb(红色花)、2Aabb(红色花)、1aaBB(白色花)、2aaBb(白色花)、1aabb(白色花)，即子代植株花粉色红色白色637；若符合第二种类型，则子代的基因型为 1AABB(白色花)、2AaBb(粉色花)、1aabb(白色花)，即子代植株花粉色白色11；若符合第三种类型，则子代基因型为 2AaBb(粉色花)、1AAbb(红色花)、1aaBB(白色花)、即子代植株花粉色红色白色211。6.答
18、案 (1)X DYD、X DYd、X dYD、X DY(缺一不可) (2)雌性全为抗病，雄性全为不抗病 全为抗病；雌性全为不抗病，雄性全为抗病；雌性全为抗病，雄性全为不抗病 (3)遗传图解如下(图解中 F2的基因型、表现型及比例要完全正确)解析 (1)当 D、d 位于片段时，具有抗病性状的雄性大麻个体的基因型可能为XDYD、X DYd、X dYD，当 D、d 位于片段时，具有抗病性状的雄性大麻个体的基因型为 XDY。(2)当 D、d 位于片段时，雌性不抗病个体的基因型为 XdXd，雄性抗病个体的基因型为 XDY，其子第 8 页代中雌性全为抗病，雄性全为不抗病；当 D、d 位于片段时，雌性不抗病
19、个体的基因型为XdXd，雄性抗病个体的基因型为 XDYD、X DYd、X dYD，其子代情况为全抗病；雌性全抗病，雄性全不抗病；雌性全不抗病，雄性全抗病。(3)当 D、d 位于片段时，亲本中雌性不抗病个体的基因型为 XdXd，雄性抗病个体的基因型为 XDY。书写遗传图解时，注意标出亲代、子代、基因型、表现型及相关的比例。7.答案 (1)圆眼 (2)常 (3)X 染色体 的区段上 X 和 Y 染色体的区段上(顺序可颠倒) (4)实验步骤：棒眼雌果蝇 棒眼雌果蝇 野生型雄果蝇 棒眼 预期结果与结论：X 染色体的特有区段上X、Y 染色体的同源区段上解析 (1)据图甲可知，双亲中一方是圆眼，一方是棒眼
20、，而 F1中全是圆眼，说明圆眼是显性性状，棒眼是隐性性状。(2)若 F2中圆眼棒眼31，且雌、雄果蝇个体中均有圆眼、棒眼，则 眼形的遗传不符合伴性遗传规律，因此控制圆眼、棒眼的基因只能位于常染色体上。(3)若F2中圆眼棒眼31，但仅在雄果蝇中有棒眼，则控制圆眼、棒眼的基因位于 X 染色 体的区段或 X 和 Y 染色体的区段上。(4)用 F2中棒眼雄果蝇与 F1中雌果蝇交配，选取子代中的棒眼雌果蝇与野生型雄果蝇交配，若子代出现棒眼个体，则圆、棒眼基因位于 X 染色体的特有区段上；若子代中没有棒眼果蝇出现，则圆、棒眼基因位于 X、Y 染色体的同源区段上。8.答案 (1)1/2 3/16(2)P：
21、基因型 ggZ tZt GGZ TWF1： 基因型 GgZ TZt GgZtW从子代中淘汰油质透明的雌性个体，保留体色正常的雄性个体用于生产。或 P： 基因型 GgZ tZt GGZ TWF1： 基因型 GgZ TZt GgZ tW GGZ TZt GGZ tW从子代中淘汰油质透明的雌性个体，保留体色正常的雄性个体用于生产。解析 (1)ggZ TZTGGZtW 杂交组合中子代的基因型为 GgZTW、GgZ TZt，且比值为 11，所以结天然绿色茧的雄性个体占 1/2。F 2中幼蚕体色油质透明且结天然绿色茧的雌性个体占3/41/43/16。(2)若要通过一个杂交组合，利用幼蚕体色油质透明易于区分的特点，从 F1中选结天然绿色茧的雄蚕用于生产，应选择基因型为 ZtZt的雄性蚕和基因型为 ZTW 的雌性蚕交配；要结天然绿色茧，选取的亲本的基因型应为 ggZtZt和 GGZTW(或 GgZtZt和 GGZTW)，它们的后代全结天然绿色茧，雌性幼蚕全为体色油质透明(淘汰)，雄性全为体色正常(保留)。9、第 9 页
