2019年高考生物二轮习题：实验设计练04Word版含解析

实验设计练(四)

(建议用时：30分钟)

1．(2018·广东高三百校联考)请回答下列有关物质检测的问题：

(1)检测酵母细胞呼吸产生的CO2，除了可用澄清的石灰水外，也可用____________，反应颜色由蓝变绿再变黄。

(2)将2 mL 1%的淀粉溶液与2 mL稀释唾液各自在37 ℃下保温，将其混合后并于37 ℃下开始计时，然后每隔1 min 取出1滴混合液滴在加有碘液的白瓷反应板上，观察颜色变化，记录蓝色消退的时间。该实验的目的是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)现有无标签的稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液各一瓶，请用斐林试剂、水浴加热装置、试管、温度计等将它们鉴别出来。简述鉴定步骤。

2．(2018·全国统一考试仿真模拟卷二)某禾本科植株抗倒伏与易倒伏(A/a)、阔叶与窄叶(B/b)、子粒饱满与子粒皱缩(C/c)是三对相对性状为了确定这三对等位基因在同源染色体上的位置，某研究小组进行如下实验，结果如图所示。回答下列问题：

P　抗倒伏窄叶子粒饱满×易倒伏阔叶子粒皱缩

　 ↓

　 F1

↓⊗

(1)根据实验分析，A/a、B/b、C/c这三对等位基因在同源染色体上的具体位置关系是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________；

“子粒饱满与子粒皱缩”与“抗倒伏与易倒伏”满足基因自由组合定律，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)该植株种皮相关性状受R/r控制，其中R_表现为厚种皮，rr表现为薄种皮，若不含有R或r基因，则表现为无种皮，现有纯合的厚种皮子粒饱满植株、无种皮子粒饱满植株、无种皮子粒皱缩植株、薄种皮子粒皱缩植株，请从中选择合适的实验材料，通过两套简单的杂交实验方案验证R/r与C/c在两对同源染色体上(要求：写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。

3．(2018·衡水金卷调研卷二)生长素(吲哚乙酸)在植物体内的代谢过程如图1所示，图中的吲哚乙酸氧化酶是一种含铁蛋白。已知促进吲哚乙酸的合成和抑制吲哚乙酸的分解均能使生长素的含量增加。赤霉素广泛存在于高等植物体内，它可以通过提高生长素含量间接促进植物生长。假设赤霉素在植物体内不会既促进生长素合成，又抑制生长素分解。请利用图2所示的比较胚芽鞘尖端生长素含量的方法，利用燕麦幼苗，完全培养液，缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜)、蒸馏水和琼脂块等药品材料，设计实验以探究赤霉素提高生长素含量的机理。请简要写出：(1)实验思路。(2)预期实验结果及结论。(提示：培养实验包括1、2、3、4四个组别，比较含量实验分甲、乙两个组别)

4．研究发现，某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关。利用此原理，可用生物方法检测环境中硒的含量，现欲探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，某小组做了以下实验。

实验材料：培养瓶若干、细菌培养液、浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液、细菌X。

(要求与说明：实验仪器、试剂、用具及操作不做要求)

实验思路：①取若干只洁净的培养瓶________________，每组3只。用浓度为0.5 mol/L的硒酸盐溶液______________________________________________________，并分别取等量的溶液加入到上述各组培养瓶中。

②将________稀释后，____________________。将所有培养瓶放在__________________培养。

③培养2 h后，对各组培养瓶取样，对细胞进行破碎，__________________________。

④4 h后重复③。

⑤对实验所得数据进行统计分析处理。

实验结果[GPx含量(相对值)如表所示]：

(1)请补充完整实验思路。

(2)以培养液中硒酸盐浓度为横坐标，GPx含量(相对值)为纵坐标，用曲线图表示实验结果。

(3)本实验________(填“有”或“没有”)初步达成实验目的。

实验设计练(四)

1．解析：(1)CO2可以使澄清的石灰水变混浊，也可以使溴麝香草酚蓝水溶液由蓝变绿再变黄。(2)淀粉遇碘变蓝色。在37 ℃下，每隔1 min取出1滴2 mL 1%的淀粉溶液与2 mL稀释唾液的混合液滴在加有碘液的白瓷反应板上，观察颜色变化，记录蓝色消退的时间。可见，该实验的目的是测量37 ℃下稀释唾液分解2 mL 1%的淀粉溶液所需的时间(或测量37 ℃下唾液淀粉酶的催化效率)。(3)还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热(50～65 ℃)的条件下会生成砖红色沉淀。淀粉是非还原糖，稀蛋清和唾液淀粉酶溶液的主要成分都是蛋白质，三者都不与斐林试剂发生作用。唾液淀粉酶催化淀粉分解为麦芽糖，麦芽糖属于还原糖。高温会破坏酶的空间结构，使酶永久失活。综上所述，欲将无标签的各一瓶稀蛋清、淀粉和唾液淀粉酶溶液鉴别出来，其鉴定步骤为：①各取适量的2种溶液混合到一起，可得到3种组合；在37 ℃条件下保温一段时间后，各加入适量斐林试剂进行检测；水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶组合，于是可鉴别出稀蛋清。②取未确定出的2种溶液中的一种加热煮沸并冷却后再与适量的另一种溶液混合；在37 ℃条件下保温一段时间后，加入适量斐林试剂进行检测；水浴加热后，若出现砖红色沉淀，则被煮沸的是淀粉溶液；若不出现砖红色沉淀，则被煮沸的是唾液淀粉酶溶液。

答案：(1)溴麝香草酚蓝水溶液

(2)测量37 ℃下稀释唾液分解2 mL 1%的淀粉溶液所需的时间(或测量37 ℃下唾液淀粉酶的催化效率)

(3)①各取适量的2种溶液混合到一起，可得到3种组合，在37 ℃条件下保温一段时间后，各加入适量斐林试剂进行检测，水浴加热后出现砖红色沉淀的是淀粉和唾液淀粉酶组合，于是可鉴别出稀蛋清。②取未确定出的2种溶液中的一种加热煮沸并冷却后再与适量的另一种溶液混合，在37 ℃条件下保温一段时间后，加入适量斐林试剂进行检测，水浴加热后，若出现砖红色沉淀，则被煮沸的是淀粉溶液；若不出现砖红色沉淀，则被煮沸的是唾液淀粉酶溶液。

2．解析：(1)抗倒伏窄叶子粒饱满与易倒伏阔叶子粒皱缩杂交得到F1，然后F1自交得到F2，若A/a、B/b、C/c这三对等位基因在三对同源染色体上，则F2的表现型比例应该为27∶9∶9∶3∶9∶3∶3∶1，但F2的表现型比例并不是如此。则根据表格分析，可推出其中有两对等位基因位于一对同源染色体上。F2中，阔叶子粒饱满∶窄叶子粒饱满∶阔叶子粒皱缩∶窄叶子粒皱缩＝135∶45∶46∶16，比例接近9∶3∶3∶1，说明B/b、C/c在两对同源染色体上。抗倒伏子粒饱满∶抗倒伏子粒皱缩∶易倒伏子粒饱满∶易倒伏子粒皱缩＝136∶47∶44∶15，比例接近9∶3∶3∶1，说明A/a、C/c在两对同源染色体上。而抗倒伏阔叶∶易倒伏阔叶∶抗倒伏窄叶∶易倒伏窄叶＝122∶59∶61∶0，说明A/a、B/b在一对同源染色体上。又由于亲本为抗倒伏窄叶子粒饱满与易倒伏阔叶子粒皱缩，则说明A与b、a与B在一条染色体上，C/c在另外一对同源染色体上。(2)通过实验验证R/r与C/c在两对同源染色体上，可采用自交法或测交法。首先都必须先获得RrCc的厚种皮子粒饱满个体。因此方案一为：取纯合的厚种皮子粒饱满植株(RRCC)与薄种皮子粒皱缩植株(rrcc)杂交，Fl(RrCc)自交，统计F2植株的表现型及其比例；若R/r与C/c在两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F2中厚种皮子粒饱满(R_C_)∶厚种皮子粒皱缩(R_cc)∶薄种皮子粒饱满(rrC_)∶薄种皮子粒皱缩(rrcc)＝9∶3∶3∶1。方案二：实验思路：取纯合的厚种皮子粒饱满植株(RRCC)与薄种皮子粒皱缩植株(rrcc)杂交，F1(RrCc)与薄种皮子粒皱缩植株(rrcc)测交，统计F2植株的表现型及其比例；若R/r与C/c在两对同源染色体上，则遵循自由组合定律，F2中厚种皮子粒饱满(RrCc)∶厚种皮子粒皱缩(Rrcc)∶ 薄种皮子粒饱满(rrCc)∶薄种皮子粒皱缩(rrcc)＝1∶1∶1∶1。

答案：(1)A/a、B/b在一对同源染色体上，且A与b、a与B在一条染色体上，C/c在另外一对同源染色体上　A/a、C/c位于两对同源染色体上，且图中杂交实验F2中抗倒伏子粒饱满∶抗倒伏子粒皱缩∶易倒伏子粒饱满∶易倒伏子粒皱缩＝9∶3∶3∶1，满足基因的自由组合定律

(2)方案一：实验思路：取纯合的厚种皮子粒饱满植株与薄种皮子粒皱缩植株杂交，Fl自交，统计F2植株的表现型及其比例；预期实验结果：F2中厚种皮子粒饱满∶厚种皮子粒皱缩∶薄种皮子粒饱满∶薄种皮子粒皱缩＝9∶3∶3∶1；结论：R/r与C/c在两对同源染色体上。

方案二：实验思路：取纯合的厚种皮子粒饱满植株与薄种皮子粒皱缩植株杂交，F1与薄种皮子粒皱缩植株测交，统计F2植株的表现型及其比例；预期实验结果：F2中厚种皮子粒饱满∶厚种皮子粒皱缩∶ 薄种皮子粒饱满∶薄种皮子粒皱缩＝1∶1∶1∶1；结论：R/r与C/c在两对同源染色体上。

3．解析：解决本题实验设计思路的关键是要确定实验要达到的两个实验目的；其次应结合实验设计应遵循的对照性原则和单一变量原则，充分合理利用所给的实验材料和图2对实验后生长素含量的观察指标进行思考。本实验目的是探究赤霉素提高生长素含量的机理，结合题意可知“赤霉素在植物体内不会既促进生长素合成，又抑制生长素分解”。所以实验应分两个目的分别设置对照实验：一个对照实验证明赤霉素单独促进生长素合成(实验组喷洒赤霉素溶液，对照组喷洒等量蒸馏水)；另一个对照实验证明赤霉素单独抑制生长素分解(实验组是缺铁的培养液中，对照组是完全培养液中)。对此根据实验设计应遵循的对照性原则和单一变量原则，思路、结果、结论见答案。

答案：(1)实验思路：培养实验分四个组别。第1组和第2组将数量、生长状况相同的燕麦幼苗放入等量且适量的完全培养液中；第3组和第4组将数量、生长状况相同的燕麦幼苗放入等量且适量的缺铁培养液中。第1组和第3组幼苗喷洒适量蒸馏水，第2组和第4组幼苗喷洒等量赤霉素溶液。培养一段时间后，进行图2所示比较胚芽鞘尖端生长素含量的处理，其中比较1组和2组幼苗的为甲组，比较3组和4组幼苗的为乙组。观察甲、乙两组去尖端胚芽鞘弯曲的情况。

(2)预期实验结果及结论：若甲组去尖端胚芽鞘弯向1组对应一侧，乙组去尖端胚芽鞘直立生长，则赤霉素通过抑制生长素的分解间接促进生长。若甲组去尖端胚芽鞘弯向1组对应一侧，乙组去尖端胚芽鞘弯向3组对应一侧，则赤霉素通过促进生长素合成间接促进生长。

4．解析：(1)本实验的目的是探究该检测硒含量方法的最大适用范围和GPx含量随培养时间的变化趋势，可知实验的自变量为硒酸盐溶液和培养时间，因变量为GPx含量(相对值)。实验设计时需遵循对照原则和单一变量原则，根据实验材料及实验结果可知，该实验设置了4组，需用浓度为0.50 mol/L的硒酸盐溶液分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液。(2)根据表格中数据可知，需绘制两条曲线，在绘图时注意横、纵坐标及图注。(3)结合题干信息“某细菌X的胞内硒依赖的谷胱甘肽过氧化物酶GPx的含量在一定范围内与环境中硒的含量呈线性相关”及绘制的曲线图可知，本实验已经初步达成实验目的。

答案：(1)①均分为A、B、C、D四组　分别配制浓度为0.05 mol/L、0.10 mol/L、0.15 mol/L、0.20 mol/L的硒酸盐溶液　②细菌X　等量接种于各组培养瓶中　相同且适宜的条件下　③测定其GPx含量，并求平均值

(2)如图所示　(3)有