生物實驗設(shè)計練習

1、實驗設(shè)計練習1 某小組確定研究課題：探究植物細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。該小組選用水生植物黑藻作為實驗材料，并作實驗假設(shè)：如果將其葉片分別置于不同濃度的蔗糖溶液中，其細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加。該小組學生設(shè)計的實驗步驟如下：(一)配制質(zhì)量濃度為10%、20%、30%的蔗糖溶液，分別盛于培養(yǎng)皿中。(二)從黑藻莖上取下葉片，用吸水紙吸干葉片表面的水分，分別放入不同濃度的蔗糖溶液中，浸泡10分鐘。(三)取出葉片制成裝片，顯微鏡下觀察，選取5個細胞測量其A、B值(如圖A為細胞的長度，B為原生質(zhì)體的長度)。在此基礎(chǔ)上，請你參與設(shè)計、分析與討論。(1)請你設(shè)計一張表格，用于記錄原始數(shù)據(jù)，

2、去除最大值與最小值，計算并記錄B/A(%)值。(2)該小組同學根據(jù)記錄數(shù)據(jù)所作的曲線如圖。請你就該結(jié)果作出分析并得出結(jié)論。分析：_。結(jié)論：_。(3)討論：該小組同學應(yīng)選用記錄表中哪組數(shù)據(jù)作圖？_ 。如果要說明上述質(zhì)壁分離現(xiàn)象是由相應(yīng)濃度的外界溶液引起的，而非細胞本身的原因，你怎么處理實驗？_ _。2某小組對“低溫是否會影響物質(zhì)的跨膜運輸”進行了實驗探究，實驗步驟如下：組裝滲透裝置兩套，分別編號為1、2。在兩組燒杯中分別加入等量的水，在長頸漏斗中分別加入等量的相同濃度的蔗糖溶液，保持管內(nèi)外液面高度相等。對兩組裝置進行不同處理：1組的水溶液維持在37 左右，2組的燒杯外加冰塊降溫。兩組裝置同時開始

3、實驗，幾分鐘后觀察記錄漏斗的液面刻度變化。請分析回答下列問題：(1)本實驗是通過測定水分子通過膜的擴散即_作用速率來進行探究的。(2)此實驗的自變量是_；為了直觀地表示相對速率，用_表示實驗結(jié)果。(3)該實驗可能的結(jié)果與結(jié)論：若1組漏斗液面高度比2組高，則說明_若_若_ _。(4)如果上述實驗結(jié)果證明了“低溫能影響物質(zhì)跨膜運輸?shù)乃俾省?，那么對于生物活細胞來講產(chǎn)生這種情況的可能原因是：_ ；_。3有人做了下面的實驗以研究pH對酶活性的影響：準備5支盛有等量胃蛋白酶溶液但pH各不相同的試管，每支試管加1塊1 cm3的正方體凝固蛋白質(zhì)，試管均置于25 室溫條件下，各試管蛋白塊消失的時間記錄于下表：酶

4、溶液的pH12345蛋白塊消失的時間(min)139114560(1)請根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在下面的坐標圖中畫出pH與酶活性的關(guān)系曲線。(2)提供2種使實驗?zāi)茉诟虝r間內(nèi)完成的方法：_。(3)如果要確認上述實驗中蛋白塊的消失是由于酶的作用而不是其他因素的作用，還應(yīng)補充怎樣的對照實驗？_ (4)除了本實驗外，請另外設(shè)計一種簡便易行的方案來測定pH對酶活性的影響：_ 4. 某種植物花的顏色由兩對基因(A和a，B和b)控制，A基因控制色素合成(AA和Aa的效應(yīng)相同)，B基因為修飾基因，淡化顏色的深度(BB和Bb的效應(yīng)不同)。其基因型與表現(xiàn)型的對應(yīng)關(guān)系見下表，請回答下列問題：基因組合A_BbA_bbA_BB

5、或aa_花的顏色粉色紅色白色(1)讓純合白花植株和純合紅花植株雜交，產(chǎn)生的子一代植株花色全為粉色的。請寫出可能的雜交組合親本基因型：_。(2)為了探究兩對基因(A和a，B和b)是在同一對同源染色體上，還是在兩對同源染色體上，某課題小組選用基因型為AaBb的植株進行自交實驗。實驗假設(shè)：這兩對基因在染色體上的位置有三種類型，已給出兩種類型，請將未給出的類型畫在方框內(nèi)。如圖所示，豎線表示染色體，黑點表示基因在染色體上的位置。實驗步驟：第一步：粉花植株自交。第二步：觀察并統(tǒng)計子代植株花的顏色和比例。實驗可能的結(jié)果(不考慮交叉互換)及相應(yīng)的結(jié)論：a若_ ，兩對基因在兩對同源染色體上(符合第一種類型)。b

6、若子代植株花粉色白色11，兩對基因在一對同源染色體上(符合第二種類型)。c若_ ，兩對基因在一對同源染色體上(符合第三種類型)。5一對相對性狀可受多對等位基因控制，如某植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀就受多對等位基因控制?？茖W家已從該種植物的一個紫花品系中選育出了5個基因型不同的白花品系，且這5個白花品系與該紫花品系都只有一對等位基因存在差異。某同學在大量種植該紫花品系時，偶然發(fā)現(xiàn)了1株白花植株，將其自交，后代均表現(xiàn)為白花?；卮鹣铝袉栴}：(1)假設(shè)上述植物花的紫色(顯性)和白色(隱性)這對相對性狀受8對等位基因控制，顯性基因分別用A、B、C、D、E、F、G、H表示，則紫花品系的基

7、因型為_；上述5個白花品系之一的基因型可能為_(寫出其中一種基因型即可)。(2)假設(shè)該白花植株與紫花品系也只有一對等位基因存在差異，若要通過雜交實驗來確定該白花植株是一個新等位基因突變造成的，還是屬于上述5個白花品系中的一個，則：該實驗的思路：_；預(yù)期的實驗結(jié)果及結(jié)論：_。6 如圖為大麻的性染色體示意圖，X、Y染色體的同源部分(圖中片段)上的基因互為等位基因，非同源部分(圖中、片段)上的基因不互為等位基因。已知控制大麻抗病的顯性基因D與不抗病的隱性基因d位于性染色體上，但不知該對基因是在、片段，還是在片段。若大麻的雌、雄個體均有抗病和不抗病類型，請回答下列問題。(1)請寫出具有抗病性狀的雄性大

8、麻個體可能有的基因型：_。(2)現(xiàn)有一株雌性不抗病和一株雄性抗病(不知其是否為純合子)的大麻雜交，請推測子代可能的性狀表現(xiàn)。如果D、d位于片段，則子代_。如果D、d位于片段，則子代_。(3)若該對基因在片段，請寫出上述第題雜交組合所產(chǎn)生的F1中雌、雄個體交配產(chǎn)生F2的遺傳圖解(從F1開始寫)。7野生型果蠅(純合子)的眼形是圓眼，某遺傳學家在研究中偶然發(fā)現(xiàn)一只棒眼雄果蠅，他想探究果蠅眼形的遺傳方式，設(shè)計了如圖甲所示的實驗。雄果蠅染色體的模式圖及性染色體放大圖如圖乙所示。據(jù)圖分析回答下列問題。(1)由圖甲中F1可知，果蠅眼形的_是顯性性狀。(2)若F2中圓眼棒眼31，且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒

9、眼，則控制圓眼、棒眼的基因位于_染色體上。(3)若F2中圓眼棒眼31，但僅在雄果蠅中有棒眼，則控制圓眼、棒眼的基因可能位于_，也可能位于_。(4)請從野生型、F1、F2中選擇合適的個體，設(shè)計方案，對上述(3)中的問題作出進一步判斷。實驗步驟：用F2中棒眼雄果蠅與F1中雌果蠅交配，得到_；用_與_交配，觀察子代中有沒有_ 個體出現(xiàn)。預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：若只有雄果蠅中出現(xiàn)棒眼個體，則圓、棒眼基因位于_；若子代中沒有棒眼果蠅出現(xiàn)，則圓、棒眼基因位于_。8雄家蠶的性染色體組成為ZZ，雌家蠶的為ZW。已知幼蠶體色正?；?T)與油質(zhì)透明基因(t)是位于Z染色體上的一對等位基因，結(jié)天然綠色繭基因(G)與白色繭

10、基因(g)是位于常染色體上的一對等位基因，T對t、G對g均為顯性。(1)現(xiàn)有一雜交組合：ggZTZTGGZtW，F(xiàn)1中結(jié)天然綠色繭的雄性個體所占比例為_ ，F(xiàn)2中幼蠶體色油質(zhì)透明且結(jié)天然綠色繭的雌性個體所占比例為_。(2)雄性蠶產(chǎn)絲多，天然綠色蠶絲銷路好?，F(xiàn)有下列基因型的雄、雌親本：GGZtW、GgZtW、ggZtW、GGZTW、GGZTZt、ggZTZt、ggZtZt、GgZtZt，請設(shè)計一個雜交組合，利用幼蠶體色油質(zhì)透明區(qū)別的特點，從F1中選擇結(jié)天然綠色繭的雄蠶用于生產(chǎn)(用遺傳圖解和必要的文字表述)。9.現(xiàn)有兩個純合的某作物品種：抗病高稈（易倒伏）和感病矮稈（抗倒狀）品種，已知抗病對感病為

11、顯性，高稈對矮稈為顯性，但對于控制這兩對相對性狀的基因所知甚少?；卮鹣铝袉栴}：（1）在育種實踐中，若利用這兩個品種進行雜交育種，一般來說，育種目的獲得具有 優(yōu)良性狀的新品種。（2）雜交育種前，為了確定F2代的種植規(guī)模，需要正確預(yù)測雜交結(jié)果，若按照孟德爾遺傳定律來預(yù)測雜交結(jié)果，需要滿足3個條件：條件之一是抗病與感病這對相對性狀受一對等位基因控制，且符合分離定律；其余兩個條件是： 、 （3）為了確定控制上述這兩對性狀基因是否滿足上述3個條件，可用測交實驗來進行檢驗，請簡要寫出該測交實驗的過程。1、答案(1)細胞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(

12、m)B/A(%)B(m)A(m)B/A(%)12345平均值(2)B/A值越小，說明質(zhì)壁分離程度越大；隨著溶液濃度的增加，B/A值下降，說明質(zhì)壁分離程度隨溶液濃度的增加而增大細胞失水量隨著外界溶液濃度的增大而增加(3)平均值組設(shè)置清水對照組，觀察清水中的黑藻細胞，確認其細胞形態(tài)正常，無質(zhì)壁分離現(xiàn)象解析本實驗探究的是植物細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。植物細胞外界溶液濃度是自變量，實驗過程中設(shè)置質(zhì)量濃度為10%、20%、30%的蔗糖溶液相互對照；質(zhì)壁分離程度是因變量，測量其A、B值并計算B/A(%)值，將B/A(%)值作為衡量質(zhì)壁分離程度的指標。根據(jù)曲線圖分析，注意B/A值與質(zhì)壁分離程度的關(guān)系

13、，B/A值的變化與外界溶液濃度的關(guān)系，根據(jù)這兩個關(guān)系進而判斷出細胞外界溶液濃度與質(zhì)壁分離的關(guān)系。2.答案(1)滲透(2)滲透系統(tǒng)所處的不同溫度下的環(huán)境漏斗液面高度的變化(3)低溫會影響物質(zhì)的跨膜運輸速率且使運輸速率減慢2組漏斗的液面高度比1組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運輸速率且運輸速率加快1、2組漏斗的液面高度相同，則說明低溫并不影響物質(zhì)的跨膜運輸速率(4)低溫會影響細胞膜的流動性，從而影響其功能低溫會影響酶的活性，從而影響呼吸作用釋放能量解析實驗應(yīng)遵循單一變量原則、對照原則、無關(guān)變量相同且適宜原則。從題意可知，本實驗是通過測定水分子通過膜的擴散即滲透作用速率來進行探究的，自變量是不同溫度

14、下的環(huán)境，因變量是漏斗液面高度的變化。若1組漏斗液面高度比2組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運輸速率且運輸速率減慢；若2組漏斗的液面高度比1組高，則說明低溫會影響物質(zhì)的跨膜運輸速率且運輸速率加快；若1、2組漏斗的液面高度相同，則說明低溫并不影響物質(zhì)跨膜運輸速率。低溫會影響酶的活性，從而影響呼吸作用釋放能量。3.答案(1)如圖所示(2)適當提高溫度以增加酶的催化活性；提高酶的濃度(或?qū)⒌鞍讐K切小些，以增加蛋白酶和蛋白質(zhì)的接觸面積等)(答對兩點即可，其他答案合理亦可)(3)將胃蛋白酶溶液加熱，使酶失去活性后再加入試管(或?qū)⑽傅鞍酌溉芤焊臑榍逅蛘麴s水等)(4)用過氧化氫酶催化H2O2分解，改變pH

15、，檢測氧氣生成量的變化(其他答案符合題意亦可)解析蛋白塊消失的時間越短，對應(yīng)酶的活性越大。酶的活性除了受pH影響之外，還受溫度的影響，蛋白塊消失的時間也與酶和反應(yīng)物的接觸面積大小有關(guān)。設(shè)置對照實驗是為了排除酶之外的其他因素的作用，則對照組除不加入酶或使酶失活之外，其余條件都應(yīng)與實驗組相同。4.答案(1)AABBAAbb或aaBBAAbb(2)如圖a.子代植株花粉色紅色白色637c子代植株花粉色紅色白色211解析(1)由題意知，純合白花有AABB、aabb和aaBB 3種基因型，純合紅花基因型為AAbb，若兩者雜交子一代全為粉色花(A_Bb)，則雜交組合親本基因型為AABBAAbb或aaBBAA

16、bb。(2)兩對基因(A和a，B和b)是在同一對同源染色體上，還是在兩對同源染色體上，通過觀察可能性知，還有一種類型應(yīng)該為A與B連鎖，a與b連鎖。F1粉色花基因型為AaBb，若符合第一種類型，則有子代基因型為1AABB(白色花)、2AABb(粉色花)、4AaBb(粉色花)、2AaBB(白色花)、1AAbb(紅色花)、2Aabb(紅色花)、1aaBB(白色花)、2aaBb(白色花)、1aabb(白色花)，即子代植株花粉色紅色白色637；若符合第二種類型，則子代的基因型為1AABB(白色花)、2AaBb(粉色花)、1aabb(白色花)，即子代植株花粉色白色11；若符合第三種類型，則子代基因型為2A

17、aBb(粉色花)、1AAbb(紅色花)、1aaBB(白色花)、即子代植株花粉色紅色白色211。6.答案(1)XDYD、XDYd、XdYD、XDY(缺一不可)(2)雌性全為抗病，雄性全為不抗病全為抗病；雌性全為不抗病，雄性全為抗??；雌性全為抗病，雄性全為不抗病(3)遺傳圖解如下(圖解中F2的基因型、表現(xiàn)型及比例要完全正確)解析(1)當D、d位于片段時，具有抗病性狀的雄性大麻個體的基因型可能為XDYD、XDYd、XdYD，當D、d位于片段時，具有抗病性狀的雄性大麻個體的基因型為XDY。(2)當D、d位于片段時，雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDY，其子代中雌性全為抗病，雄

18、性全為不抗??；當D、d位于片段時，雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDYD、XDYd、XdYD，其子代情況為全抗??；雌性全抗病，雄性全不抗?。淮菩匀豢共?，雄性全抗病。(3)當D、d位于片段時，親本中雌性不抗病個體的基因型為XdXd，雄性抗病個體的基因型為XDY。書寫遺傳圖解時，注意標出親代、子代、基因型、表現(xiàn)型及相關(guān)的比例。7.答案(1)圓眼(2)常(3)X染色體的區(qū)段上X和Y染色體的區(qū)段上(順序可顛倒)(4)實驗步驟：棒眼雌果蠅棒眼雌果蠅野生型雄果蠅棒眼預(yù)期結(jié)果與結(jié)論：X染色體的特有區(qū)段上X、Y染色體的同源區(qū)段上解析(1)據(jù)圖甲可知，雙親中一方是圓眼，一方是棒眼，而F1中全是圓眼，說明圓眼是顯性性狀，棒眼是隱性性狀。(2)若F2中圓眼棒眼31，且雌、雄果蠅個體中均有圓眼、棒眼，則眼形的遺傳不符合伴性遺傳規(guī)律，因此控制圓眼、棒眼的基因只能位于常染色體上。