2024版高考生物一轮复习教材基础练第十二章实验与探究第2节实验设计及分析教学课件

验结果如表。下列相关叙述错误的是
外生殖器表现 性染色体组成
未做手术 手术后
XY
雄性
雌性
XX
雌性
雌性
A.本实验需要在家兔胚胎生殖系统分化前摘除即将发育为卵巢或睾丸的组织
B.该实验依据了实验变量控制中的“减法原理”,上述实验结果验证了假说1
C.如果假说2成立,则性染色体组成为XX的家兔胚胎术后发育出雄性器官
实验思路:将正常小鼠的浆细胞随机均分为两组,置于含放射性氨基酸的细胞培养液中,编号为甲、乙;甲组不做任
何处理,乙组细胞注射
;
一段时间后,用放射性检测仪对
进行检测。
结果讨论:若
,
则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重要作用。
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答案
2.【参考答案】 (1)脱水缩合 3 (2)①7~10 ②适量的SEDL基因表达抑制剂 细胞中的放射性(或细胞 中内质网和高尔基体的放射性) 甲组细胞中内质网中的放射性低于乙组细胞中的,且甲组细胞中高尔基体 的放射性高于乙组细胞中的 【解题思路】 (1)分泌蛋白合成的场所为核糖体,由氨基酸经脱水缩合作用形成,经内质网、高尔基体加工, 线粒体提供能量,所以在分泌蛋白合成、运输的过程中,有3种具膜细胞器参与。(2)①53肽彻底水解,总分子 量增加774,说明共消耗774÷18=43个水,则53肽由53-43=10条肽链组成;53肽彻底水解,总分子量增加828, 说明共消耗828÷18=46个水,则53肽由53-46=7条肽链组成,因此该蛋白质由7~10条肽链组成。②为验证 Sedlin蛋白的作用,甲组不做任何处理,应为对照组,则乙组为实验组(抑制Sedlin蛋白的产生),所以乙组细胞 应注射适量的SEDL基因表达抑制剂。因变量为细胞中的放射性,因此应该用放射性检测仪对细胞中的放射 性(或细胞中内质网和高尔基体的放射性)进行检测。若甲组细胞中内质网中的放射性低于乙组细胞中的,且 甲组细胞中高尔基体的放射性高于乙组细胞中的,则可证明Sedlin蛋白在内质网到高尔基体的囊泡运输过程 中发挥着重要作用。
组别
处理方法
甲
不做任何处理
乙
仅切除垂体
切除垂体,同时注 丙
射适量溶剂
切除垂体,同时注 丁
射适量雌激素
相同条件下 喂养一段时 间后,卵巢平 均重量/mg
70 37
38
39
相同条件下 喂养一段时 间后,子宫平 均重量/mg
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(3)①胰岛素促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收 ②胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高 血糖素减少 抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖 【解题思路】 (1)本实验的目的是验证胰岛素的生理作用,所以实验的自变量是有无胰岛素,实验材料 中有提供葡萄糖溶液,可将实验分两组,实验组用胰岛素处理,对照组用生理盐水处理,实验组出现低血糖 症状后还需给实验组注射葡萄糖溶液,对照组注射生理盐水,反向验证胰岛素的作用。具体实验思路见 参考答案。(2)注射胰岛素组的实验结果是血糖浓度下降,接着注射葡萄糖,血糖浓度又会上升;注射生理 盐水组血糖浓度变化不大。注意本题要求画柱形图,图中需有图注,横坐标需标注两次注射。(3)①正常 人体内的胰岛素可以促进肾小管对过滤液中葡萄糖的吸收,故在尿液中检测不到葡萄糖。②当机体血 糖水平升高时会引起胰岛B细胞分泌胰岛素增加,胰岛A细胞分泌胰高血糖素减少。胰岛素具有促进对 葡萄糖的摄取、贮存和利用以及抑制氨基酸等物质转化为葡萄糖的作用。
Ⅱ
丙 残翅 翅退化,部分残留
Ⅱ
(1)果蝇是遗传学研究的理想实验材料,因为它具有
(至少答出两点)等特点。
(2)用乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的表型是
;若只考虑体色和翅型基因,F1雌、雄果蝇交配,得到的F2
(填“符合”或“不符合”)9∶3∶3∶1的表型分离比,其原因是
。
(3)有人提出控制刚毛/截毛的基因位于X染色体上(不考虑同源区段)。现有若干甲、乙、丙雌雄果蝇,请用一代杂
。
(3)分析与讨论:
①正常人尿液中检测不到葡萄糖,其原因是
。
②当机体血糖水平升高时,胰岛中的内分泌细胞及其分泌的激素变化是
。
此时,机体细胞一方面增加对葡萄糖的摄取、贮存和利用,另一方面
。
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答案
5.【参考答案】 (1)①分别测定每只小鼠的血糖浓度,并记录;②将小鼠分为A、B两组,A组注射胰岛 素,B组注射生理盐水,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;③当出现低血糖症状后,A组 注射葡萄糖溶液,B组注射生理盐水,每隔一段时间,分别测定两组小鼠的血糖浓度,并记录;④对每组所得 数据进行统计分析。 (2)如图
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5 欲验证胰岛素的生理作用,根据以下提供的实验材料与用具,提出实验思路,预测实验结果并进行分析。
材料与用具:小鼠若干只,胰岛素溶液,葡萄糖溶液,生理盐水,注射器等。
(要求与说明:血糖浓度的具体测定方法及过程不作要求,实验条件适宜)
(1)实验思路:
①
。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形蝇具有易饲养、繁殖快、世代周期短、相对性状明显、染色体数目少、子代数量多 等特点,是遗传学研究的理想实验材料。(2)据题意可知,截毛、黑体、残翅为隐性性状。据表格信息可知, 控制体色和翅型的基因都在Ⅱ号染色体上,不遵循自由组合定律。设相关基因用A/a(灰体/黑体)、B/b(长 翅/残翅)、D/d(刚毛/截毛)表示。仅考虑体色与翅型时,乙(黑体长翅)基因型为aaBB、丙(灰体残翅)基因型 为AAbb,用乙果蝇与丙果蝇杂交,F1的基因型为AaBb,表型是灰体长翅;据题意可知,乙、丙均为刚毛的纯合 子,故乙、丙杂交,F1均为刚毛纯合子。综上所述,F1表型为灰体长翅刚毛。据表格信息可知,由于控制体色 (A/a)和翅型(B/b)的基因都在Ⅱ号染色体上,不遵循自由组合定律。故F1雌雄果蝇交配,得到的F2不符合 9∶3∶3∶1的表型分离比。(3)若控制刚毛/截毛的基因位于X染色体上(不考虑同源区段),则截毛雌果蝇 XdXd和刚毛雄果蝇XDY交配,子代基因型为XDXd、XdY,雌果蝇都为刚毛,雄果蝇都为截毛;若控制刚毛/截毛 的基因位于常染色体上,则截毛雌果蝇dd和刚毛雄果蝇DD交配,子代基因型为Dd,雌雄果蝇均为刚毛。故 若通过一代杂交实验来证明控制刚毛/截毛的基因位于X染色体上(不考虑同源区段),实验思路及预测的实 验结果见答案。
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2 已知EBI3蛋白是一种非常重要的分泌蛋白,可以和抗原发生特异性结合使其失去侵染细胞的能力。回答下列问
题:
(1)EBI3蛋白是由氨基酸经
作用形成的。在其合成加工、运输的过程中,有
种具膜细胞器参与。
(2)Sedlin蛋白是一种转运复合体蛋白,是SEDL基因的表达产物,在内质网到高尔基体的囊泡运输过程中发挥着重
第2节 实验设计及分析
知识点101 验证性实验
教材知识萃取
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多维变式，夯基础
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1 某科学家为了研究性激素在胚胎生殖系统发育中所起的作用,提出如下假说。假说1:发育出雄性器官需要
来自睾丸提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雌性器官。假说2:发育出雌性器官需要来自卵巢
提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官。科学家用家兔进行部分组织摘除手术后得出实
,以确保酶的活性。
(4)如何检测酵母汁中是否含有活细胞?(写出2项原理不同的方法及相应原理)
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答案
3.【参考答案】 (1)葡萄糖溶液+酵母汁 葡萄糖溶液+A溶液+B溶液 酵母汁和B溶液 (2)双缩脲 葡萄糖溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液 (3)保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH (4) 染色后镜检,原理是细胞膜具有选择透性;酵母汁接种培养观察,原理是酵母菌可以繁殖。 【解题思路】 (1)该实验的目的为验证无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵以及参与乙醇发酵的酶发 挥催化作用需要小分子和离子辅助,因此实验组别的设置为:葡萄糖溶液+酵母菌、葡萄糖溶液+酵母汁、 葡萄糖溶液+A溶液、葡萄糖溶液+B溶液、葡萄糖溶液+A溶液+B溶液、葡萄糖溶液+无菌水。本实 验中,起辅助作用的小分子和离子存在于酵母菌、酵母汁和B溶液中。(2)可用双缩脲试剂检测多肽。 若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是必需的,则需增加没有离子M的一组实验,其处理是葡萄糖 溶液+A溶液+去除了离子M的B溶液。(3)制备无细胞的酵母汁时,需要对酵母菌细胞进行破碎处理,细 胞破碎后原有的pH等条件会改变,为了保护酶分子空间结构和提供酶促反应的适宜pH,破碎处理时需 加入缓冲液。(4)检测活细胞可以使用染色后镜检的方法,原理是细胞膜具有选择透性,也可以使用酵母 汁接种培养观察的方法,原理是酵母菌可以繁殖。
D.为进一步验证假说1,在摘除即将发育为卵巢的组织的同时,给予一定量的睾酮刺激,性染色体组成为XX的
胚胎发育出雌性器官
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答案
1.D 为了排除生殖器官传递相应的信号刺激,本实验需要在家兔胚胎生殖系统分化前摘除即将发育为 卵巢或睾丸的组织,A正确。 该实验依据了实验变量控制中的“减法原理”,如将相应的组织切除,从而 减去了相应的信号来源,题述实验结果验证了假说1,但没有验证假说2,B正确。 如果假说2(发育出雌性 器官需要来自卵巢提供的激素信号,当这一信号缺失时,胚胎发育出雄性器官)成立,则性染色体组成为 XX的家兔胚胎术后发育出雄性器官,C正确。 为进一步验证假说1,在摘除即将发育为睾丸的组织的同 时,给予一定量的雄性激素(睾酮)刺激,性染色体组成为XY的胚胎将发育为雄性,D错误。
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3 1897年德国科学家毕希纳发现,利用无细胞的酵母汁可以进行乙醇发酵;还有研究发现,参与乙醇发酵的酶发挥 催化作用需要小分子和离子辅助。某研究小组为验证上述结论,利用下列材料和试剂进行了实验。 材料和试剂:酵母菌、酵母汁、A溶液(含有酵母汁中的各类生物大分子)、B溶液(含有酵母汁中的各类小分子和 离子)、葡萄糖溶液、无菌水。 实验共分6组,其中4组的实验处理和结果如表。 回答下列问题:
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4 果蝇有4对染色体(Ⅰ~IV号,其中Ⅰ号为性染色体)。灰体、长翅、刚毛为显性性状,从野生型群体中分别得到了
甲、乙、丙三种单基因隐性突变的纯合果蝇(特点如表所示)。某小组用果蝇进行杂交实验,探究性状的遗传规律
。回答下列问题:
表型
表型特征
基因所在染色体
甲 截毛
刚毛变短
?
乙 黑体 体色呈深黑色
交实验来证明上述结论,要求写出该验证实验的设计思路,并预测实验结果。
实验思路:
。
预测实验结果:
。
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答案
4.【参考答案】 (1)易饲养、繁殖快、世代周期短、相对性状明显、染色体数目少、子代数量多 (2) 灰体长翅刚毛 不符合 控制灰体/黑体、长翅/残翅的基因都位于Ⅱ号染色体上 (3)用若干雌性甲果 蝇与雄性乙(或丙)果蝇交配,观察子代果蝇刚毛/截毛的性状 子代雌果蝇均为刚毛,雄果蝇均为截毛
(1)除表中4组外,其他2组的实验处理分别是:
;
分子和离子存在于酵母菌、
中。
。本实验中,这些起辅助作用的小
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(2)若为了确定B溶液中是否含有多肽,可用
试剂来检测。若为了研究B溶液中离子M对乙醇发酵是否是
必需的,可增加一组实验,该组的处理是
。
(3)制备无细胞的酵母汁,酵母菌细胞破碎处理时需加入缓冲液,缓冲液的作用是
知识点102 探究性实验
教材知识萃取
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多维变式，夯基础
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1 研究人员以幼鼠作为实验对象,进行了有关探究实验,得到如表所示的结果。实验中雌激素和促性腺激素均 使用同一种溶剂溶解后注射,并且每组实验幼鼠使用的溶剂量相同。下列相关叙述正确的是
A.是否注射激素和是否切除垂体均为自变量 B.该实验证明雌激素可促进卵巢和子宫发育 C.丙组与戊组对照,说明促性腺激素能够直接促进卵巢和 子宫的发育 D.该实验证明雌激素的分泌受到促性腺激素的促进作用
要作用。
①已知Sedlin蛋白(53肽)彻底水解后,总分子量可增加774~828。由此可知,Sedlin蛋白是由
条肽链组成的。
②为验证上述题干中Sedlin蛋白的作用,现用以下材料设计实验,请完善实验思路并对结果进行讨论。
实验材料:正常小鼠浆细胞、SEDL基因表达抑制剂、放射性标记的氨基酸、放射性检测仪、细胞培养液等。