2023届高考生物二轮复习大题集训(七)实验探究与分析类突破作业含答案

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大题集训(七)　实验探究与分析类突破1．(2022·岳阳模拟)我国科研人员对喜马拉雅地区具有紫色花蜜的植物——米团花的传粉开展了深入研究。(1)植物的花蜜是提供给传粉动物的主要回报之一，米团花花蜜的颜色可作为一种________信息吸引它的传粉者——蓝翅希鹛。(2)米团花(图1)的开花过程经历4个阶段，具体情况如表。开花后的时间和阶段花的特点花冠筒打开雄蕊出现花药关闭雄蕊变长花药开放花粉释放花冠和雄蕊枯萎每朵花平均花蜜含量/μL0.752.4612.345.41花蜜颜色—浅紫色深紫色—数据显示，每朵花平均花蜜含量的变化是随着开花时间的延长，花蜜的含量____________。(3)实验发现，蓝翅希鹛偏好取食米团花阶段3的花蜜，而在取食阶段1、2的花蜜后会表现出“摇头”或“擦拭喙部”等厌恶行为。为进一步探明蓝翅希鹛的采食偏好，用模型花进行实验。实验一：2个模型花为一组，分别装入不同体积的第________阶段花蜜，共设置了5组不同的体积组合。统计蓝翅希鹛第一次到访模型花的情况，结果见图2。实验二：2个模型花为一组，其中一个全部涂成白色，另一个底部涂成黑色而其余部分为白色，均装入等量糖溶液。统计蓝翅希鹛第一次到访模型花的情况，结果见图3。模型花中装入糖溶液而非花蜜可排除________________________________________________。两个实验结果表明，蓝翅希鹛的采食偏好颜色________(填“深”或“浅”)和体积更________(填“大”或“小”)的花蜜。(4)米团花在不同阶段花蜜状态不同，造成蓝翅希鹛偏好取食阶段3的花蜜，而厌恶取食阶段1、2的花蜜。综合上述内容分析这种偏好对于米团花生存的意义：___________________________________ __________________________________________________________。解析　(1)米团花花蜜的颜色可作为一种物理信息吸引它的传粉者——蓝翅希鹛，这说明种群的繁衍离不开信息传递。(2)数据显示，每朵花平均花蜜含量的变化是随着开花时间的延长，花蜜的含量先增多后减少。(3)已知蓝翅希鹛偏好取食米团花阶段3的花蜜，实验目的为进一步探明蓝翅希鹛的采食偏好，故应选择阶段3的花蜜进行实验。实验一：2个模型花为一组，分别装入不同体积的第3阶段花蜜，这里实验的自变量是花蜜体积的不同，因变量是蓝翅希鹛第一次到访模型花的情况；根据图2的结果可知，当花蜜的体积较小时，体积大的花蜜被蓝翅希鹛选择的机会更大，随着花蜜体积增加到30～60 μL之间，蓝翅希鹛对花蜜量的偏好不再明显。实验二：2个模型花为一组，其中一个全部涂成白色，另一个底部涂成黑色而其余部分为白色，均装入等量糖溶液，统计蓝翅希鹛第一次到访模型花的情况；根据图3结果可以看出蓝翅希鹛偏好深色，实验中模型花中装入糖溶液而非花蜜可排除花蜜中其他成分或气味对实验结果的影响。综合两个实验结果分析可知，蓝翅希鹛喜欢深色和体积更大的花蜜。(4)米团花在不同阶段花蜜状态不同，造成蓝翅希鹛偏好取食阶段3的花蜜，而第3阶段花的特点表现为雄蕊变长、花药开放、花粉释放，且此时花蜜量较多，花蜜颜色呈现深紫色，而蓝翅希鹛正好偏好取食花蜜颜色为深色且花蜜较多的阶段3的花蜜，据此可推测，蓝翅希鹛主要在阶段3取食花蜜对于米团花生存的意义是此时采蜜可沾上更多的花粉，提高米团花的传粉成功率；同时也可避免蓝翅希鹛在阶段1和阶段2取食，可以防止米团花未成熟的花朵因过早被取食而耗尽花蜜，降低花成熟后的传粉成功率。答案　(1)物理(2)先增多后减少(3)3　花蜜中其他成分或气味对实验结果的影响　深　大(4)蓝翅希鹛主要在阶段3取食花蜜，此时米团花花药开放、花粉释放，蓝翅希鹛在采蜜时可沾上更多的花粉，提高米团花的传粉成功率；避免蓝翅希鹛在阶段1和阶段2取食，可以防止米团花未成熟的花朵因过早被取食而耗尽花蜜，降低花成熟后的传粉成功率2．(2022·石家庄模拟)为研究处于不同焦虑状态的个体在相同压力下“努力动机”(愿意付出努力的意愿)的变化，进行了如图所示的实验。研究者首先将大鼠按照焦虑状态，分为低焦虑大鼠和高焦虑大鼠两类，随后给予大鼠刺激，使其处于相同的压力状态，并将其放入操作式条件反射箱中，如图1所示，在该箱中动物必须通过自己完成某种操作，才能获得奖励，大鼠获得奖励的次数越多，表示大鼠的努力动机越强，实验结果如图2所示。(1)图2所示实验结果说明：_____________________________________________________________________________________________。(2)有研究表明，在相同压力状态下，高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著降低，而低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著升高，因此有研究者推测不同焦虑状态下的大鼠在相同压力下努力动机的变化可能与CRHR1表达量的差异有关，为证明这一假设是否正确，研究者将两类大鼠置于相同压力状态下进行了如表所示的实验，请完善该实验。组号大鼠类型处理检测指标1①③④2低焦虑大鼠不干扰大鼠脑中CRHR1的表达3高焦虑大鼠使大鼠脑中CRHR1的表达量升高4②不干扰大鼠脑中CRHR1的表达Ⅰ：①________；②________；③________；④________。Ⅱ：若观察到____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________，则可以证明假设是正确的。(3)若人类在压力状态下努力动机的变化与大鼠相似，那么这项研究给我们的学习和生活的启示是_____________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。解析　(1)从图2中可以看出，低焦虑大鼠在压力状态下获得奖励的次数增加，而高焦虑大鼠在压力状态下获得奖励的次数减少，而获得奖励的次数越多，表示大鼠的努力动机越强，因此实验结果可以说明低焦虑大鼠在压力状态下努力动机提高，而高焦虑大鼠在压力状态下努力动机下降。(2)为证明“不同焦虑状态下的大鼠在相同压力下努力动机的变化可能与CRHR1表达量的差异有关”这一假设是否正确，则实验的自变量为不同焦虑状态的大鼠和大鼠脑中CRHR1的表达量，因变量为努力动机，即大鼠获得奖励的次数，结合已有的实验，设计实验：1、2组号的大鼠类型都为低焦虑大鼠，3、4组号的大鼠类型都为高焦虑大鼠，因为在相同压力状态下，高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著降低，而低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著升高，故使1组的低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量降低，3组的高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量升高，2、4组的大鼠，不干扰其脑中CRHR1的表达，作为对照组。若假设是正确的，即符合“高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著降低，而低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量较正常状态显著升高”。因为1组的低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量比2组低焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量更低，故实验结果为第2组大鼠获得奖励的次数高于第1组大鼠；因为3组的高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量比4组高焦虑大鼠脑中CRHR1的表达量更高，故实验结果为第3组大鼠获得奖励的次数高于第4组。(3)从题中实验可以分析出压力状态下，低焦虑大鼠的努力动机增加，高焦虑大鼠的努力动机降低，因此在学习和生活中我们也应该调整焦虑状态，这样在压力下能够更加努力，而不是选择放弃。答案　(1)与正常状态相比，相同压力状态下，低焦虑大鼠的努力动机提高，而高焦虑大鼠的努力动机下降(2)①低焦虑大鼠　②高焦虑大鼠　③使大鼠脑中CRHR1的表达量降低　④统计大鼠在操作式条件反射箱中获得奖励的次数　若第2组大鼠获得奖励的次数高于第1组大鼠，第3组大鼠获得奖励的次数高于第4组(3)在学习和生活中要保持低焦虑的状态，这样在压力下会有更加强烈的努力意愿，不会轻言放弃3．辣椒是很多人日常饮食不可或缺的调料，研究人员在辣椒育种过程中发现了雄性不育系植株。请回答下列问题：(1)相对于可育植株，雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅，由此推测不育系花粉败育的重要原因是________的能力不足。(2)为进一步揭示花粉败育机制，研究人员进行了如下实验：在盛花期分别取雄性不育系和可育系发育不同阶段的花蕾，测定其生长素(IAA)、赤霉素(GA3)、脱落酸(ABA)含量，三种激素含量变化如图1、图2所示。由图可知，相对于不育系，发育前期可育系花蕾____________的含量明显升高，发育后期可育系花蕾____________的含量明显升高，其他内源激素在不同发育阶段也存在一定变化。以上结果说明，花粉的可育或败育是____________________的结果。(3)研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有________(填“促进”或“抑制”)作用。为验证这一推断，科研人员以辣椒________(填“可育系”或“不育系”)植株为实验材料，进行了如下实验：①将长势相似、花蕾处于________期的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；②甲组用一定浓度的乙烯利(乙烯类调节剂)对花蕾进行处理，乙组不做处理；③一段时间后，在相同环境条件下，对两组植株上相同位置的花蕾发育状况进行测定和比较。请写出预期结果：__________________________________________ __________________________________________________________。(4)在花蕾发育后期，研究人员还检测到不育系花蕾中的IAA氧化酶活性显著高于可育系，结合前面的研究推测，乙烯可能通过使________含量持续减少，影响花粉获取营养物质使花粉败育。解析　(1)雄性不育系植株的花药瘦小、干瘪，无花粉粒或仅极少花粉粒，用碘液染色后显示不着色或着色极浅，而可育系的花粉粒饱满，碘液染色后着色深，由此可推测不育系花粉败育的重要原因是储存淀粉的能力不足。(2)综合图1和图2结果分析：可育系花蕾发育过程中激素的变化规律是发育前期生长素(IAA)含量明显升高，发育后期脱落酸(ABA)含量明显升高，赤霉素(GA3)在不同发育阶段也存在一定变化，这说明，花粉的可育或败育是受到多种内源激素共同调节的结果。(3)研究人员在花蕾发育后期检测到不育系花蕾的乙烯释放量显著高于可育系，推断乙烯的积累对花蕾发育有抑制作用。选择可育系植株为实验材料，将长势相似、花蕾处于发育后期的数量相同的辣椒分成甲、乙两组；甲组用一定浓度的乙烯利(乙烯类调节剂)对花蕾进行处理，乙组不做处理，实验中甲组发育为不育系，乙组发育为可育系可以说明所做的假设正确。(4)研究人员在花蕾发育后期还检测到不育系花蕾的IAA氧化酶活性高于可育系。结合(2)(3)的研究推测，在花蕾发育后期，乙烯通过增强IAA氧化酶活性，使IAA含量持续减少，导致花粉获取营养物质的能力不足，使花粉败育。答案　(1)储存淀粉(2)生长素(IAA)　脱落酸(ABA)　多种内源激素共同调节(3)抑制　可育系　发育后　甲组发育为不育系，乙组发育为可育系(4)IAA4．(2022·石家庄模拟)在光合作用的研究中，植物光合作用制造器官被称为“源”，光合产物或营养物质的接纳和储存部位被称为“库”。科研人员通过实验探究“库”的存在对“源”的影响，实验结果如表所示。请回答下列问题：组别净光合速率/(μmol·m－2·s－1)叶片蔗糖含量/(mg·g－1 FW)叶片淀粉含量/(mg·g－1 FW)气孔导度/(mmol·m－2·s－1)对照组5.3930.1460.6151.41实验组2.4834.2069.3229.70注：气孔导度代表气孔开放情况，气孔导度越大，气孔开放程度越大。(1)根、茎、叶是植物的营养器官，其中叶片是光合作用的“源”，花、果实、种子是植物的生殖器官，其中果实是光合产物的“库”。科研人员设计的实验组________(填“有”或“没有”)保留果实。通过上述实验数据可知，“库”的存在对光合作用的影响是____________ _____________________________________________________________________________________________________________________。(2)某植物的净光合速率可以用_____________________________ _____表示；如果要测定某植物的真正光合速率，实验思路为________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)植物激素中生长素可以防止果实和叶片的脱落、促进结实，________可促进果实发育。解析　(1)本实验的目的是探究“库”的存在对“源”的影响，“库”的有无为实验自变量，而果实是光合产物的“库”，因此实验组去除了果实。由实验数据可知，去掉果实的实验组叶片中有机物积累增多，净光合速率减小，气孔导度减小，这说明果实即“库”的存在可以避免有机物在叶片中过多积累，从而对光合作用具有促进作用。(2)植物的净光合速率可以用单位时间内植物CO2的吸收量(或O2的释放量或有机物的积累量)表示。真正光合速率＝净光合速率＋呼吸速率，如果要测定某植物的真正光合速率，需将植物遮光处理测定呼吸速率，光照条件下测定净光合速率，二者相加即可。(3)赤霉素能够促进果实发育。答案　(1)没有　“库”的存在可以避免有机物在叶片中过多积累，进而加快植物的光合速率(2)单位时间内植物CO2的吸收量(或O2的释放量或有机物的积累量)　将植物遮光处理测定呼吸速率，光照条件下测定净光合速率，二者相加得真正光合速率(3)赤霉素5．两个实验室通过X射线照射技术对控制小鼠眼性状的基因进行诱变，各自培育出小眼小鼠品系甲和乙。研究者将甲品系小鼠和乙品系小鼠分别与正常眼小鼠杂交，F1均为正常眼，F1自由交配，F2均出现正常眼和小眼，且分离比约为3∶1。请回答下列问题：(1)甲、乙两个品系小鼠的小眼性状均是由________(填“显性”或“隐性”)突变引起的。实验中X射线照射的作用是___________________ _____________________________________________________。(2)为研究甲、乙两个品系的突变基因在染色体上的位置关系，研究者提出三种假设：甲、乙两个品系的突变基因为等位基因；甲、乙两个品系的突变基因为同源染色体上的非等位基因；甲、乙两个品系的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。欲对这一问题进行探究，请写出你的实验设计方案，预期实验结果并得出结论。实验方案：________________________________________________。预期实验结果与结论：若__________________________，则甲、乙两个品系的突变基因为等位基因；若__________________________，则甲、乙两个品系的突变基因为同源染色体上的非等位基因；若__________________________，则甲、乙两个品系的突变基因为非同源染色体上的非等位基因。解析　(1)由甲品系小鼠和乙品系小鼠分别与正常眼小鼠杂交，F2均表现出3∶1的性状分离比，可以得出甲、乙两个品系的小眼性状均是由一对显性基因突变为隐性基因引起的。实验中X射线照射的作用是诱导相关基因发生突变，即使基因的碱基排列顺序发生改变，包括碱基的增添、缺失或替换。(2)欲对甲、乙两个品系的突变基因在染色体上的位置关系进行探究，可先用甲品系小鼠与乙品系小鼠杂交得F1。若两个品系的突变基因是等位基因关系，正常小鼠的基因设为AA，两个突变品系可表示为a1a1和a2a2，F1的基因型为a1a2，均表现为小眼。若两个品系的突变基因是非等位基因关系，正常小鼠的基因型设为AABB，两个突变品系可表示为AAbb和aaBB，则F1的基因型为AaBb，均表现为正常眼，通过F1雌雄小鼠随机交配得F2，根据F2表型及比例对两对基因是连锁遗传还是自由组合进行判定，若两对基因连锁遗传，则F2的基因型及比例为AAbb∶aaBB∶AaBb＝1∶1∶2，即正常眼∶小眼＝1∶1；若两对基因位于两对同源染色体上，则F2的基因型及比例为A_B_∶aaB_∶A_bb∶aabb＝9∶3∶3∶1，即正常眼∶小眼＝9∶7。答案　(1)隐性　诱导基因中碱基发生增添、缺失或替换(2)让甲品系小鼠与乙品系小鼠杂交得F1，F1雌雄小鼠随机交配得F2，观察并统计F1及F2的表型及比例　F1与F2均表现为小眼　F1均表现为正常眼，F2正常眼∶小眼＝1∶1　F1均表现为正常眼，F2正常眼∶小眼＝9∶7