实验设计练(三)-高考生物三轮复习冲刺练习

实验设计练(三)
1.科学家研究发现,细胞膜的跨膜蛋白中,有一种与水的跨膜运输有关的水通道蛋白,回答下列问题。

(1)细胞膜上跨膜蛋白的合成类似于分泌蛋白,核糖体上合成的肽链需要在
中加工和修饰后,再运输到细胞膜上。

(2)从细胞膜的结构分析,由于磷脂双分子层内部具有的原因,水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍,现经研究确认,细胞膜上的水通道蛋白能帮助水分子从低渗溶液向高渗溶液方向跨膜运输,这种水分子跨膜运输的方式是。

(3)哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与哺乳动物红细胞膜上的水通道蛋白有关,请设计实验,验证这个推测是正确的(要求写出实验思路,预期实验结果)。

实验设计思路:。

预期实验结果:。

2.(2019安徽池州期末)光照强度对两种植物光合作用的影响如图1所示。

请回答下列问题。

图1
图2
(1)当光照强度为r时,单位时间内植物1固定的CO2量为(用图中字母表示)。

(2)若光照强度突然由r变为q,则短时间内植物1叶肉细胞中C3的含量会增加,其原因
是。

(3)某生物兴趣小组以植物1的幼叶和成熟叶为实验材料进行实验:将排完气体的叶圆片分别放入不同浓度的NaHCO3溶液中(浓度变化对溶液pH的影响忽略不计,其他实验条件相同且适宜),观察各组第一片叶圆片上浮所需时间(min),结果如图2所示。

回答下列问题。

①当NaHCO3溶液的浓度为1%至4%时,本实验中“各浓度下”幼叶与成熟叶光合作用能力的差异可能是两种叶圆片中的含量不同所致。

②NaHCO3能为叶圆片的光合作用提供CO2,若用14C标记NaHCO3中的C,则14C的转移途径
为。

③当NaHCO3溶液的浓度≥5%时,叶圆片不上浮,其原因可能是。

3.(2019山东淄博一模)果蝇的长翅和短翅是一对相对性状,受一对等位基因(A/a)控制;红眼和棕眼是一对相对性状,受另一对等位基因(B/b)控制。

已知Y染色体上没有上述基因。

现有长翅棕眼和短翅红眼两个果蝇品系,它们均能纯种传代。

将长翅棕眼雌果蝇与短翅红眼雄果蝇杂交,后代全为长翅红眼。

请回答下列问题。

(1)在长翅和短翅、红眼和棕眼这2对相对性状中,显性性状分别是,判断依据是。

(2)关于控制上述2对相对性状的基因与染色体的关系,有以下假设:
假设①A/a和B/b分别位于2对常染色体上;
假设②A/a和B/b位于1对常染色体上;
类似的合理假设还有。

(3)某同学将子代长翅红眼果蝇交配,子代长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼=9∶3∶3∶1,此杂交结果能否确定基因与染色体的位置关系如假设①所述?请说明理由。

(4)请利用上述2品系果蝇,通过一次杂交实验,对你提出的假设加以验证(要求写出实验过程、预期实验结果并得出结论,不考虑基因突变和染色体变异)。

参考答案
实验设计练(三)
1.答案(1)内质网和高尔基体
(2)疏水性协助扩散
(3)将甲组红细胞膜中的蛋白质(或水通道蛋白)破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水胀破所需的时间
乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确
解析(1)根据蛋白质的合成与分泌过程可知,核糖体合成的肽链需要先后经过内质网和高尔基体的加工才能成为成熟的蛋白质分泌到细胞外。

(2)细胞膜的基本骨架是磷脂双分子层,其内部具有疏水性,所以水分子自由扩散通过细胞膜时会受到一定的阻碍。

根据题意,水分子通过水通道蛋白的运输是从低渗溶液向高渗溶液方向运输的,因此该运输方式为协助扩散。

(3)根据题意,要验证哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,与水通道蛋白有关,则根据实验的单一变量原则和对照性原则,设计实验步骤为:将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水胀破所需的时间;若乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确。

2.答案(1)b+d
(2)光照减弱,植物1光反应产生的[H]和ATP减少,C3的还原速率减慢,而短时间内C3生成速率不变
(3)①光合色素
②NaH14CO3→14CO2→14C3→(14CH2O)
③NaHCO3溶液浓度过高,叶圆片细胞因渗透失水过多而死亡,不再进行光合作用
解析(1)单位时间内植物固定CO2量表示实际光合速率,而实际光合速率=净光合速率+呼吸速率,当光照强度为r时,植物1的净光合速率为b,呼吸速率为d,故植物1的实际光合速率为b+d。

(2)光照减弱,植物1光反应产生的[H]和ATP减少,C3的还原速率减慢,而短时间内C3生成速率不变,故短时间内植物1叶肉细胞中C3的含量会增加。

(3)①相同浓度的NaHCO3溶液提供的CO2量相同,而发育程度不同的叶圆片中,光合色素的含量可能存在差异,从而导致两种叶圆片的光合作用能力不同。

②若用14C标记NaHCO3中的C,则14C先转移到二氧化碳中,再被叶肉细胞中的叶绿体利用进行暗反应,其转移途径为NaH14CO3→14CO2→14C3→(14CH2O)。

③当NaHCO3溶液浓度过高时,细胞渗透失水过多而死亡,细胞死亡后不再进行光合作用。

3.答案(1)长翅、红眼长翅棕眼与短翅红眼的杂交后代全为长翅红眼(2)A/a基因位于X染色体上,B/b基因位于常染色体上(3)不能。

当A/a位于X染色体,B/b位于常染色体时,子一代果蝇为X A X a Bb(长翅红眼)和X A YBb(长翅红眼);杂交后代的表现型及比例为长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼=9∶3∶3∶1。

(4)将长翅棕眼雄果蝇
与短翅红眼雌果蝇杂交,若后代雌蝇为长翅(长翅红眼),雄蝇为短翅(短翅红眼),则A/a基因位于X染色体上,B/b基因位于常染色体上。

解析(1)根据题干信息分析,将长翅棕眼雌果蝇与短翅红眼雄果蝇杂交,后代全为长翅红眼,具有相对性状的两个亲本杂交,后代两种性状都只有一种表现型,说明长翅对短翅为显性性状,红眼对棕眼为显性性状。

(2)控制两对相对性状的基因在染色体上的位置不明确,可能在2对或1对常染色体上;也可能1对在常染色体上,1对在X染色体上,如A/a 基因位于X染色体上,B/b基因位于常染色体上。

(3)假设A/a位于X染色体上,B/b位于常染色体上,则子一代果蝇为X A X a Bb(长翅红眼)和X A YBb(长翅红眼),杂交后代的表现型及比例为长翅红眼∶长翅棕眼∶短翅红眼∶短翅棕眼=9∶3∶3∶1,因此不能根据9∶3∶3∶1的性状分离比确定A/a和B/b分别位于2对常染色体上。

(4)根据以上分析可知,提出的假设是A/a基因位于X染色体上,B/b基因位于常染色体上,要验证该假设,可以将长翅棕眼雄果蝇与短翅红眼雌果蝇杂交,若后代雌蝇为长翅(长翅红眼),雄蝇为短翅(短翅红眼),则A/a基因位于X染色体上,B/b基因位于常染色体上。