高考生物一轮复习 【听课手册】02 第23讲　科学思维与实验探究 【答案】

第23讲科学思维与实验探究专题一例1①柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反②选择性(或偏好性)[解析]明确实验结论:此题实验结论明确,从“图b结果说明”可知本实验结论为“水虱对本地藻有更强的取食作用”。找准自变量并解读图示信息,得出结果:从结论和图示信息分析,本实验自变量为水虱的数量和藻类类型,有水虱组和无水虱组形成对照实验,本地藻和柏桉藻形成对照实验。图b显示柏桉藻重量增加值随着水虱数量的增加而增加,甲、乙、丙三种本地藻重量增加值随着水虱数量的增加而减少。水虱分布情况记录结果显示水虱对所栖息的海藻种类具有选择性(或偏好性)。建立结论和证据(结果)之间的因果关系:因果关系中的果:水虱对本地藻(比柏桉藻)有更强的取食作用。因果关系中的因:有水虱组的本地藻重量增加值比无水虱组低;而有水虱组的柏桉藻重量增加值比无水虱组高。与没有水虱相比,有水虱的水箱中,柏桉藻重量增加值明显提高,而本地藻的变化则相反。例2远低于相近[解析]明确实验假设,找准自变量分组:从题干信息可知,假设为“干旱下根合成C运输到叶片促进N基因的表达”,本实验自变量为不同类型接穗和砧木的植株。解读图表信息:从表中信息分析,接穗和砧木都是野生型的为对照组,检测N基因表达量为参照值,其他两组是实验组。预期结果:验证性实验中实验结果应支持假设。野生型砧木因含有C基因,能合成物质C,可促进叶片N基因的表达,而突变体砧木因不含C基因,不能产生C,因此①处叶片中N基因的表达量远低于野生型的参照值。若砧木为野生型,则根部细胞含有C基因,能表达形成C物质,可运输到叶片促进N基因的表达,因此②处的N基因表达量与野生型的参照值相近。例3鸟类参与花葵的传粉,其作用与昆虫相当[解析]明确实验目的:此题实验目的不明确,需要从题干抽提信息归纳概括。从“研究者随机选取若干健康生长的花葵花蕾分为两组,一组保持自然状态,一组用疏网屏蔽鸟类访花,统计相对传粉率”找准自变量为有无鸟类访花,归纳出实验目的是“鸟类访花对花葵传粉率的影响”。解读图示信息,得出结果:从图中信息显示,自然状态组相对传粉率约为100%,屏蔽鸟类组相对传粉率约为50%。建立因果关系,得出结论:鸟类能否访花造成两组相对传粉率的差异,同时紧扣实验目的,因此此题实验结论是鸟类参与花葵的传粉,其作用与昆虫相当。例4膜上荧光强度降低葡萄糖与IA竞争结合GT[解析]明确实验目的:从题干可知,实验目的是测试葡萄糖对IA与GT结合的影响。解读图示信息,得出结果:结合题干信息“分别加入葡萄糖至不同的终浓度,10分钟后检测膜上的荧光强度”及实验目的分析自变量为不同浓度的葡萄糖溶液,因变量为膜上的荧光强度,而膜上的荧光强度反映IA与红细胞膜上GT的结合情况。从图乙信息显示,随着葡萄糖浓度增加,膜上荧光强度降低。建立因果关系,得出结论:膜上的荧光强度反映的是IA与膜上GT的结合情况,依据上述实验结果可知,随着葡萄糖浓度增加,IA与膜上GT的结合量降低,又从题干信息可知,GT为葡萄糖载体蛋白,GT可与葡萄糖结合,因此荧光强度降低的原因是加入的葡萄糖浓度增大,增大了葡萄糖与GT的结合机会,从而使IA与GT结合量降低,因此推理出IA、葡萄糖、GT三者的关系是葡萄糖与IA竞争结合GT,浓度越高结合率越高。专题二例5(1)启动L蛋白表达引起AL菌短时间内大量裂解(2)注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工、呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。[解析]推理小结论:从(1)分析推理得出小结论,即AL细菌分泌的A积累至一定浓度会启动AL细菌的裂解。结合免疫学知识:癌细胞表面的抗原信号能激活细胞免疫,从而被杀伤;巨噬细胞被激活后可吞噬癌细胞。梳理逻辑关系:问题:癌细胞表面C可以帮助其免于被巨噬细胞吞噬。目标:激活细胞免疫并使巨噬细胞有效识别癌细胞。解决思路:科学表述:注入瘤内的ALK菌群体裂解后释放的蛋白K与蛋白C结合,且释放的细菌产物激活巨噬细胞,从而增强了巨噬细胞对肿瘤细胞的吞噬作用,巨噬细胞加工、呈递肿瘤抗原,激活细胞免疫,肿瘤细胞被特异性杀伤,因此有效抑制对侧肿瘤生长。例6(1)IAA含量降低,生长减缓;干旱处理下,植株生存率提高(2)在TS浓度为0~2μg的范围内,随着TS浓度的升高,BG活性逐渐降低(3)[解析]推理小结论:从(1)分析推理得出小结论:干旱条件下TS基因表达量低,TS对IAA的促进作用减弱,IAA含量减少;正常条件下TS基因表达量提高,促进IAA合成量增多。从(2)分析推理得出小结论:TS通过与BG结合,抑制BG活性,从而降低ABA水平。分析题干信息:IAA具有促进生长的作用,ABA可提高抗逆性并抑制茎叶生长,二者调节植物生长及逆境响应。梳理逻辑关系:科学表述:注意(3)题干信息以未选择的条件为对照组,以选择的条件为实验组,以文字加箭头作答,不能用“+”“-”等符号表示。专题三(三)加法原理减法原理或加法原理减法原理减法原理(四)1.实验组空白对照组2.实验组条件对照组(五)1.空白模型对照组条件2.N通道可与蛋白S结合阳性阴性例7(1)野生型所结籽粒胚乳中DNA甲基化水平低于突变株(2)R基因编码的DNA去甲基化酶只能对本株玉米所结籽粒的胚乳中来自本植株的Q基因发挥功能。[解析]明确实验目的,找出自变量:从(2)可知实验目的是探究R基因编码的DNA去甲基化酶对Q基因的调控作用,根据题表找出两个自变量:基因R、亲本类型。单一变量原则分析对照实验:自变量R(母本):1组和3组形成对照实验,对比两组Q基因的表达情况。推理得出小结论1:母本R基因表达的酶对来自母本的Q基因起作用。自变量R(父本):2组和4组形成对照实验,对比两组Q基因的表达情况。推理得出小结论2:父本的R基因表达的酶对来自父本的Q基因不起作用。亲本类型1(子代基因型为RRQq):1组和2组形成对照实验,对比两组Q基因的表达情况。推理得出小结论3:母本R基因表达的去甲基化酶只能降低来自母本的Q基因的甲基化,使其表达,对来自父本的Q基因无激活作用。亲本类型2(子代基因型为RrQq):3组和4组形成对照实验,对比两组Q基因的表达情况。推理得出小结论4:父本的R基因表达的去甲基化酶对来自母本的Q基因不起作用;母本的R基因表达的去甲基化酶对来自父本的Q基因不起作用。将每组小结论整合成大结论,科学表述:R基因编码的DNA去甲基化酶只能对本株玉米所结籽粒的胚乳中来自本植株的Q基因发挥功能。例8①b②b③c④eTAA与MⅡ蛋白形成复合物转运到细胞表面,进而被P⁃T细胞识别[解析](1)明确实验目的,找出自变量:由题意可知,实验目的是探究P⁃T细胞通过识别哪种复合物杀伤B淋巴癌细胞。自变量是MⅠ或MⅡ蛋白的种类。(2)单一变量原则分析对照实验:各组只有MⅠ或MⅡ蛋白的种类不同,因此实验选择的细胞类型都应该与对照组相同,即L-细胞。减法原理分析对照实验:对照组:TAA、MⅠ和MⅡ蛋白都有,实验结果是肿瘤细胞死亡率高。实验组1:MⅡ蛋白的抗体与MⅡ蛋白结合,去除MⅡ蛋白的作用,该组含有TAA和MⅠ蛋白。实验组2:MⅠ蛋白的抗体与MⅠ蛋白结合,去除MⅠ蛋白的作用,该组含有TAA和MⅡ蛋白。(3)预期结果得出结论:对照组的肿瘤细胞死亡率最高,结果显示实验组1的检测指标显著低于实验组2和对照组,分析得出实验组2中P⁃T细胞与TAA复合物结合激活了细胞免疫,因此TAA与MⅡ蛋白形成复合物转运到细胞表面,进而被P⁃T细胞识别。专题四例9不能,因为没有“接触O2后,酵母菌内源H2O2浓度上升”的证据。[解析]明确实验目的,找准自变量和因变量,从题干抽提关键信息。实验目的:验证O2酵母菌细胞产生H2O2菌体死亡。自变量:O2浓度。因变量:酵母菌细胞内的H2O2浓度和菌体数量。依据自变量分组:O2浓度从低浓度到高浓度组(注:O2浓度不能为0)。实验步骤是否正确,有无漏做或颠倒:本实验操作将酵母菌置于含不用浓度的H2O2的培养基上,无氧培养一段时间,结果显示随着H2O2浓度升高,菌体死亡增多。此证据支持实验目的中“H2O2促进菌体死亡”这一环节,但是此操作中酵母菌自始至终没有接触O2,无法证实O2促进酵母菌细胞产生内源的H2O2。检验假设—方案—证据—结论的一致性:本实验的实验设计和步骤不完善,缺乏完整的实验目的的设计和证据。专题五例10[解析]TSBG活性ABA①WT + + 参照值②ts — + 升高③bg + — 降低④双突变株 — — 与③相同根据图可知,还需要在图中补充TS、BG功能均缺失突变株(ts+bg)实验组,因为TS是通过BG发挥调节功能,所以如果BG无法发挥功能,是否存在TS对实验结果几乎没有影响,该组与bg组结果相同,相应的图见答案。例11(1)低(2)②⑤;与突变体r植株相比,转基因植株种子的淀粉含量不变,仍皱缩。①④;与U⁃P植株相比,转基因植株种子淀粉含量增加,为圆粒。②④;与U⁃P植株相比,转基因植株种子R基因转录提高,淀粉含量增加,为圆粒。[解析]从(1)推理可得T6P淀粉积累;从(2)推理可得T6PR表达;R淀粉积累。综上可得:T6P通过促进R基因的表达促进种子中淀粉的积累。实验验证及预期结果:T6PR酶合成淀粉积累1WT++参照值+++2WT+U⁃P基因 — + ++3突变体r + — +4WT+U⁃S基因 ++ + ++++上述为已有实验,转基因实验后,可得到更多新的组合,如下:5WT+U⁃R基因 + ++ ++++6U⁃P植株+U