高考二轮复习生物课件大题分析与表达练7实验设计与分析

7实验设计与分析A组基础对点练12345671.(2023·云南师大附中模拟)植物的生命活动过程不仅受到激素调控,还受到光的调控。某同学对光和脱落酸(ABA)如何影响苋菜种子萌发进行了相关研究。回答下列问题。(1)ABA的主要合成部位是

(答出1点即可),

ABA除了能维持种子休眠,还具有

(答出1点即可)的作用。

根冠、萎蔫的叶片等抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落1234567(2)为研究不同处理条件对苋菜种子萌发率的影响,某同学进行了相关实验,结果如表所示。ABA浓度/(μmol·L-1)024黑暗100%90%36%光照100%97%52%该同学进行实验时至少设置了

组实验,实验结果的检测指标是

。

(3)根据上表所示实验结果推测,光照能

(填“增强”或“减弱”)

ABA对种子萌发的抑制效果,判断依据是

。

6种子的萌发率减弱相同浓度ABA处理,光照条件下的种子萌发率均大于黑暗条件1234567解析

(1)脱落酸(ABA)主要在根冠、萎蔫的叶片等部位合成,脱落酸的生理功能有抑制细胞分裂,促进气孔关闭,促进叶和果实的衰老和脱落,维持种子休眠等。(2)为研究不同处理条件对苋菜种子萌发率的影响,实验的自变量是不同处理条件,因变量是种子萌发率,实验组应设置6组,在黑暗的条件下,有三组不同的ABA浓度处理组,同样在光照条件下,有三组不同的ABA浓度处理组。(3)由表格可知,相同浓度ABA处理,光照条件下的种子萌发率均大于黑暗条件,所以光照能减弱ABA对种子萌发的抑制效果。12345672.(2023·山西太原二模)甲状腺激素几乎作用于人体全身细胞,在大脑中,可以影响兴奋传导,进而影响学习和记忆。请回答下列问题。(1)甲状腺激素与受体结合,通过影响基因表达发挥生理作用。当全身多数细胞的甲状腺激素受体异常时,患者会表现出

等甲减症状;精神不振,兴奋性下降(或情绪低落、精神萎靡、食欲减弱、体重增加)

若该受体异常只发生在垂体和下丘脑,则会导致甲状腺激素分泌过量,其原因是

。

甲状腺激素对下丘脑和垂体的负反馈抑制作用减弱,使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,导致甲状腺激素分泌过量1234567(2)研究发现,甲状腺激素可促进海马区神经营养因子BDNF的合成。BDNF可选择性地引起神经元上的Na+通道开放,导致神经细胞膜两侧电位转变为

;BDNF还可以促进突触前膜释放

,增强兴奋的传递,从而促进学习和记忆。

外负内正神经递质1234567(3)长期高脂膳食会使甲状腺激素分泌减少,使学习能力下降。有资料表明,蔬菜水果中富含的槲皮素可能会缓解高脂膳食的危害,为探究其机理,科研人员利用小鼠进行了相关实验,结果如下。实验处理BDNF

mRNA(相对值)BDNF/(pg·mg-1)①1.0026高脂膳食0.6519高脂膳食+槲皮素0.9525表中①的处理为

。据表中数据分析,槲皮素缓解高脂膳食危害的机理可能是

。正常膳食槲皮素通过恢复BDNF的含量缓解高脂膳食的危害1234567解析

(1)甲状腺激素的作用包括提高神经系统的兴奋性、促进细胞代谢、促进生长发育等,当全身多数细胞的甲状腺激素受体异常时,对甲状腺激素的敏感性下降,甲状腺激素的作用过程受阻,患者会表现出精神不振、兴奋性下降(或情绪低落、精神萎靡、食欲减弱、体重增加)等症状。甲状腺激素的分泌存在负反馈调节,当甲状腺激素受体异常只发生在垂体和下丘脑时,由于能与甲状腺激素结合的受体不足,使甲状腺激素对下丘脑和垂体的抑制作用减弱,使促甲状腺激素释放激素和促甲状腺激素分泌增多,从而使甲状腺激素分泌增多而导致过量。1234567(2)BDNF可选择性地引起神经元上的Na+通道开放,使Na+内流,形成外负内正的动作电位。BDNF也可以促进突触前膜释放神经递质,神经递质能作用于突触后膜,增强兴奋的传递过程,从而促进学习和记忆。(3)该实验目的是探究槲皮素缓解高脂膳食危害的机理,设计实验时需遵循对照原则,故需要有正常膳食的组别作为对照,因此表中①的处理为正常膳食。表中数据显示,高脂膳食组与正常膳食组对照,高脂膳食组中BDNF

mRNA和BDNF含量均少于正常膳食组,而高脂膳食+槲皮素组中BDNF

mRNA和BDNF含量均高于高脂膳食组,且与正常膳食组的BDNF

mRNA和BDNF含量接近,可推测槲皮素可以使BDNF基因的表达量恢复,使BDNF含量恢复正常水平,进而缓解高脂膳食的危害。12345673.(2023·云南大理二模)为了解草莓的生理特性,某兴趣小组在一定的CO2浓度和适宜的温度(25℃)下,测定草莓植株在不同光照条件下的光合速率,结果如下表。据表中数据回答问题。光合速率与呼吸速率相等时的光照强度/klx光饱和时光照强度/klx光饱和时O2释放量/(mg·100cm-2·h-1)黑暗条件下O2吸收量/(mg·100cm-2·h-1)2.593281234567(1)本实验的自变量是

。当光照强度超过9klx时,草莓光合速率不再增加,此时限制草莓光合速率的主要外界因素是

。

(2)当光照强度为2.5klx时,草莓叶肉细胞制造O2的量

(填“大于”

“小于”或“等于”)8mg/(100cm2·h);当光照强度为9klx时,草莓植株制造O2的量为

mg/(100cm2·h)。

光照强度CO2浓度大于401234567(3)该兴趣小组在实验过程中发现,当营养液中Mg2+达到某一浓度(y)后,草莓对营养液中Ca2+的吸收会受到抑制,且随Mg2+浓度升高,抑制作用增强。为验证上述结论,某同学设计了一个实验,请补充实验思路并预期结果。实验思路:①取若干体积相同的烧杯,其中一个装入适量的Mg2+浓度为y的完全培养液,作为对照组;②其他烧杯中分别装入等量的

的完全培养液作为实验组;

含有一系列等浓度梯度的Mg2+且Mg2+浓度均大于y1234567③每个烧杯的培养液中均栽培适量且等量生长状态相同的草莓幼苗若干,Ca2+浓度及其他培养条件相同且适宜。培养一段时间后,

。

预期结果:

。

与对照组相比,实验组的培养液中Ca2+剩余量更多,且实验前培养液中Mg2+浓度越高,实验后培养液中Ca2+剩余量越多检测培养液中Ca2+的剩余量1234567解析

(1)该实验的目的是在一定的CO2浓度和适宜的温度(25

℃)下,测定草莓植株在不同光照条件下的光合速率,根据目的可知,该实验的自变量是光照强度的变化,因变量是光合速率的变化,其他无关变量相同且适宜,实验结果显示,草莓的光饱和点为9

klx,当光照强度超过9

klx时,草莓光合速率不再增加,此时限制草莓光合速率的主要外界因素是光照强度以外的其他因素,由于此时的温度都是最适的,因此,此时限制光合速率不再升高的因素是CO2浓度。1234567(2)当光照强度为2.5

klx时,达到了光补偿点,此时草莓植株产生的O2的量等于黑暗条件下消耗的O2量,而对于草莓叶肉细胞来说,草莓叶肉细胞制造O2的量大于8

mg/(100cm2·h),因为叶肉细胞产生的有机物的总量不仅需要满足自身的消耗,还需要满足植株中其他不能进行光合作用的细胞,如根部细胞等的有机物消耗;光照强度为9

klx时,达到了光饱和点,草莓产生的O2的量为光饱和时O2释放量与黑暗条件下O2吸收量之和,即32+8=40[mg/(100cm2·h)]。1234567(3)为验证营养液中Mg2+达到某一浓度(y)后,草莓对营养液中Ca2+的吸收会受到抑制,且随Mg2+浓度升高,抑制作用增强,根据该实验目的可知,该实验的自变量是Mg2+浓度(超过y浓度)的变化,因变量是Ca2+吸收量的变化,其他无关变量相同且适宜,实验设计思路如下:①取若干体积相同的烧杯,其中一个装入适量的Mg2+浓度为y的完全培养液,作为对照组;②其他烧杯中分别装入等量的含有一系列等浓度梯度的Mg2+溶液且Mg2+浓度均大于y的完全培养液作为实验组;③每个烧杯的培养液中均栽培适量且等量生长状态相同的草莓幼苗若干,Ca2+浓度及其他培养条件相同且适宜。培养一段时间后,检测培养液中Ca2+的剩余量。若实验结果表现为:与对照组相比,实验组的培养液中Ca2+剩余量更多,且实验前培养液中Mg2+浓度越高,实验后培养液中Ca2+剩余量越多,则该结果能达到实验目的。12345674.(2023·吉林长春模拟)春、夏蛇类活动频繁,蛇毒成分因毒蛇种类不同而复杂多样,主要是具有酶活性的蛋白质或多肽。CTX是眼镜蛇毒的主要毒性成分之一,会导致细胞凋亡、脏器受损。回答下列问题。(1)人遇到蛇时,会因惊恐引起心跳加快、呼吸急促,控制这种生理现象产生的是

神经系统,同时肾上腺素分泌增多,人的警觉性提高,反应灵敏,以上现象体现了神经调节和体液调节之间的联系是

。一方面内分泌腺受中枢神经系统的调节,另一方面内分泌腺分泌的激素也会影响神经系统的功能

自主1234567(2)CTX可以与癌细胞结合,促使其发生细胞凋亡。为验证CTX对癌细胞增殖具有抑制作用,科研人员设计了以下实验,步骤如下:①实验分组,请完善表格中第3组所需的实验材料(用“+”代表选择该实验材料,“+”的数量代表所选材料的添加量)。其中相互之间可以形成对照的有

。

组别第1组第2组第3组部分实验材料选择CTX

+

生理盐水+++

抗CTX血清

癌细胞++

第1组和第2组、第2组和第3组+++1234567②将上述各组混合物放在相同且适宜的条件下培养,每隔一段时间计数并记录。③根据每组记录的癌细胞数,绘制曲线图,下图中c代表的是①步骤中的第

组。

21234567解析

(1)由“人遇到蛇时,会因惊恐引起心跳加快、呼吸急促”可知,这种生理现象是非人的意识所能完全支配的,控制产生这种生理现象的是自主神经系统,“同时肾上腺素分泌增多,人的警觉性提高,反应灵敏”,这是体液调节,两种现象一起发生体现了神经调节和体液调节之间的关系:一方面内分泌腺受中枢神经系统的调节,另一方面内分泌腺分泌的激素也会影响神经系统的功能。1234567(2)实验分组要符合单一变量原则以及对照原则,首先三组都要加入等量的癌细胞,其次CTX、生理盐水、抗CTX血清三者的总量要相同。所以第1组加了2个+号的生理盐水,第2组加了CTX和生理盐水各1个+号的量,第3组则是加入CTX和抗CTX血清各1个+号的量。第1组和第2组对照可观察CTX对癌细胞数量增殖是否具有抑制作用,第2组和第3组对照可观察加抗CTX血清后对癌细胞的抑制作用是否存在,所以其中相互之间可以形成对照的有第1组和第2组、第2组和第3组。因为CTX可以与癌细胞结合,促使其发生细胞凋亡,而加了抗CTX血清后CTX会减少,所以根据题图,可知c代表的是①步骤中的“CTX+生理盐水+癌细胞”组(第2组),b代表①步骤中的“CTX+癌细胞+抗CTX血清”组

(第3组),a则为第1组。12345675.(2023·吉林长春质量监测)低温寒潮会造成农作物受灾。科研人员做了如下实验研究:将某纯合白菜品种的盆栽苗分成甲、乙、丙三组,置于人工气候室中,甲组模拟正常生长条件,乙组提供低温弱光条件,丙组提供低温黑暗条件,其他培养条件相同。培养48小时后,测定三组植株叶片随光照强度变化的光合作用强度(即单位时间、单位面积吸收CO2的量),光合作用强度随光照强度的变化趋势如图所示。请回答下列问题。1234567(1)影响乙组白菜光合作用强度的外界因素有

。

(2)该实验能得出的两个结论是:①

;②_____________________________________________________________

。

温度、光照强度低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了白菜叶片的光合作用强度低温黑暗比低温弱光的预处理对白菜叶片光合作用强度降低的影响更显著1234567(3)科研人员通过实验证明乙组白菜经低温弱光处理后遗传物质并未发生改变,乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素(低温弱光)引起的。若低温弱光处理对乙组生长繁殖最终不造成任何影响,请设计实验对科研人员的结论加以验证(写出实验思路,预期结果即可)。实验思路:播种甲、乙两组植株自交产生的种子,将得到的盆栽苗放在相同且适宜的条件(光照强度、温度等)下培养,测定并比较两组白菜植株(叶片)光合作用强度。预期结果:两组白菜植株(叶片)光合作用强度相同1234567解析

(1)据题意和题图可知,甲、乙两组实验结果不同的原因是外界条件的不同,甲组是在正常条件下,乙组是在低温弱光条件下,所以影响乙组白菜光合作用强度的外界因素有温度、光照强度。(2)分析三组的实验条件和实验结果可知,三种条件下,光合速率由高到低依次为甲组>乙组>丙组,由此可知,低温弱光和低温黑暗两种预处理都降低了白菜叶片的光合作用强度;低温黑暗比低温弱光的预处理对白菜叶片光合作用强度降低的影响更显著。(3)若通过实验证明乙组白菜经低温弱光处理后遗传物质并未发生改变,乙组光合作用强度与甲组不同是由环境因素(低温弱光)引起的,则实验设计时,要利用甲、乙两组植株自交产生的种子,然后在相同的光照强度和温度条件下培养,测定两组植株叶片的光合作用强度。因为该实验是验证实验,所以预期实验结果是两组白菜植株(叶片)光合作用强度相同。12345676.(2023·辽宁联考三模)气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开,晚上则保持很小的开度,这样既能保证CO2的供给,又能防止水分过多散失。(1)植物光合作用所需的CO2来自

。

(2)关于气孔开闭的假说之一是:在光下,保卫细胞内由于

,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,保卫细胞

(填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时,由于

,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞内葡萄糖浓度降低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。

外界环境(大气)和细胞呼吸光合速率大于呼吸速率导致细胞内CO2浓度降低

吸水进行细胞呼吸(或有氧呼吸)释放CO2(3)TOR激酶在气孔开闭的调节中发挥重要作用,欲研究TOR激酶在调节中的作用机制,研究者利用拟南芥展开了相关研究。以光照12h/黑暗12h为光照周期进行实验,结果如图1、2所示:1234567①本实验利用

(填“加法”或“减法”)原理控制实验变量。

②图1结果显示,野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照

h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。

③图1、2所示的结果说明:TOR激酶通过_____________________________

;TOR激酶在

条件下作用效果显著。

减法1促进(保卫细胞内)淀粉(迅速)降解,(使细胞内渗透压升高,细胞吸水,)使气孔开放光照1234567解析

(1)植物光合作用所需的CO2来自外界环境和细胞呼吸产生的CO2。(2)在光下,保卫细胞的光合速率大于呼吸速率,导致细胞内CO2浓度降低,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,细胞内液的渗透压增加,保卫细胞吸水导致气孔开放。黑暗时,保卫细胞进行细胞呼吸释放CO2,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞里葡萄糖浓度低,细胞内液的渗透压降低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。1234567(3)①实验控制中的减法原理是设法排除某种因素对实验对象的干扰,用TOR激酶抑制剂抑制TOR激酶的作用,是利用减法原理控制实验变量。②在图1中,野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照后1

h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。③图2中,开始光照时,对照组和抑制剂处理组保卫细胞气孔开闭情况一致,光照1

h和3

h后,对照组保卫细胞气孔增大,抑制剂处理组保卫细胞气孔打开程度基本无明显变化,结合图1、2所示的结果,可得出的结论是TOR激酶通过促进保卫细胞中淀粉的迅速降解,使细胞内渗透压升高,细胞吸水,气孔打开,TOR激酶在光照条件下作用效果显著。12345671234567.(2023·陕西西安三模)为探讨油茶叶片的光合特性与叶龄的相关性,某研究小组对油茶新梢不同叶位、叶龄叶片(下图1)的部分形态生理特征指标和光合功能指标进行了观测,实验结果见下图2(注:d是单位“天”,a是单位“年”)。图1

油茶新梢叶位示意图

图2

不同叶龄叶片的净光合速率

712345(1)研究小组发现不同叶位叶片的含水量不同,且第1~6位叶细胞的含水量均超过第7位叶细胞,从细胞生命历程来看,这与细胞的

有关。第1位叶细胞的自由水比例大于第3位叶细胞,原因是________________________________________________________________________________________。

(2)图2显示油茶不同叶龄会影响油茶叶片