(2020·河南天一大聯(lián)考期末)某生物興趣小組用2，4-D溶液對(duì)日本櫻花枝條進(jìn)行了一些相關(guān)實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)首先按照?qǐng)D1所示步驟配制了一系列濃度梯度的2，4-D溶液，圖2是實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)據(jù)圖回答下列問題：
(1)本實(shí)驗(yàn)的目的是___________________________________________________。
(2)實(shí)驗(yàn)步驟：
①配制2，4-D溶液：配制一系列濃度梯度的2，4-D溶液各9 mL，具體過程如圖1。由圖1分析可知，從3號(hào)試管吸取1 mL 2，4-D溶液并加9 mL水搖勻后，對(duì)4號(hào)試管中的 2，4-D溶液還應(yīng)進(jìn)行的操作是____________，該操作體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的________原則。
②分組編號(hào)：選取生長狀況、芽的數(shù)量等條件相同的日本櫻花枝條若干，隨機(jī)均分為5組。
③浸泡枝條：把日本櫻花枝條的________浸泡在配制好的等量的2，4-D溶液中，浸泡適宜的時(shí)間，浸泡枝條時(shí)最好選擇在____________的地方進(jìn)行處理，其中對(duì)照組用________在相同條件下處理相同時(shí)間。
④適宜條件培養(yǎng)：在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，測量并記錄日本櫻花枝條的平均生根數(shù)，對(duì)所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
(3)討論：從圖2可確定促進(jìn)日本櫻花枝條生根的最適2，4-D 濃度在________ml/L之間，該實(shí)驗(yàn)結(jié)果________(填“能”或“不能”)說明高濃度的2，4-D溶液具有抑制生根的作用，其理由是_______________________________________________________________。
解析：(1)根據(jù)題意可知，該實(shí)驗(yàn)的目的是探究不同濃度的2，4-D溶液對(duì)日本櫻花枝條生根的影響。
(2)①實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循單一變量(等量)原則，因此對(duì)4號(hào)試管中的2，4-D溶液還應(yīng)吸走1 mL，以保證各個(gè)試管中的溶液體積相等。
③把日本櫻花枝條的基部浸泡在配制好的等量的2，4-D溶液中，浸泡適宜的時(shí)間，浸泡枝條時(shí)最好選擇在遮陰和空氣濕度較高的地方進(jìn)行處理，其中對(duì)照組用等量清水在相同條件下處理相同時(shí)間。
(3)圖2中，在實(shí)驗(yàn)的濃度下，2，4-D濃度為10－10 ml/L平均生根數(shù)最多，因此可確定促進(jìn)日本櫻花枝條生根的最適2，4-D濃度在10－11～10－9 ml/L之間；由于4種濃度的2，4-D溶液處理后，日本櫻花枝條的平均生根數(shù)均高于對(duì)照組，因此不能說明高濃度的2，4-D具有抑制生根的作用。
答案：(1)探究不同濃度2，4-D溶液對(duì)日本櫻花枝條生根的影響
(2)①吸走1 mL 等量 ③形態(tài)學(xué)下端(或基部) 遮陰且空氣濕度較高(或陰暗潮濕) 等量清水
(3)10－11～10－9 不能 4種濃度的2，4-D溶液處理后，日本櫻花枝條的平均生根數(shù)均高于對(duì)照組
1．補(bǔ)充完善類實(shí)驗(yàn)
一般給出了具體的材料及條件，要求對(duì)已有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行補(bǔ)充和完善。常讓學(xué)生補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)假設(shè)、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)思路、實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論。解答此類題時(shí)要緊扣題意，仔細(xì)結(jié)合上下文進(jìn)行補(bǔ)充。其突破方法如下：
(1)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)原理類：需要深入分析題目中與實(shí)驗(yàn)原理有關(guān)的內(nèi)容，如對(duì)照組實(shí)驗(yàn)、重要實(shí)驗(yàn)步驟、重要實(shí)驗(yàn)裝置、完善實(shí)驗(yàn)裝置、完善實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)方法等，在此基礎(chǔ)上，聯(lián)系教材中相關(guān)聯(lián)的原理、知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行知識(shí)遷移，歸納其原理。解決這類問題的關(guān)鍵是看我們能否對(duì)教材中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的原理深刻理解，能否對(duì)其融會(huì)貫通，舉一反三，是否學(xué)會(huì)了類比遷移。
(2)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)步驟類：需根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定實(shí)驗(yàn)變量，審讀所提供的信息中是否準(zhǔn)確控制了實(shí)驗(yàn)變量，是否遵循對(duì)照原則、單一變量原則等。對(duì)此類問題的考查，主要是看學(xué)生是否知道實(shí)驗(yàn)變量的控制及實(shí)驗(yàn)原則的遵循。
(3)預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果類：需認(rèn)真分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮拖嚓P(guān)知識(shí)，確定自變量對(duì)因變量的影響。一定要辨別實(shí)驗(yàn)是屬于驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)還是探究性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)具有明確的結(jié)果；探究性實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的，應(yīng)針對(duì)各種可能性分別加以考慮和分析，得到相關(guān)結(jié)論。無論是哪種情況，文字描述應(yīng)力求簡練、準(zhǔn)確、科學(xué)。
2．實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)與修訂
此類試題主要依據(jù)已知的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、材料用具評(píng)價(jià)修訂實(shí)驗(yàn)方案。要求學(xué)生依據(jù)所掌握的生物學(xué)知識(shí)，分析評(píng)價(jià)已知方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明原因或進(jìn)一步修訂原方案。
此類試題要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、目的要求、材料用具、方法步驟、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)果或結(jié)論等內(nèi)容熟悉，能找出錯(cuò)誤的地方并給予糾正，常以生物學(xué)中一些經(jīng)典實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)而設(shè)計(jì)，要求學(xué)生擁有扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能，突出了對(duì)“雙基”的考查。其一般步驟包括：
第一步：分析取材是否正確。
第二步：分析實(shí)驗(yàn)原理及方法是否正確。
第三步：分析藥品與試劑的使用是否合理。
第四步：步驟及操作分析，主要有以下情況：
①遺漏或顛倒實(shí)驗(yàn)步驟；
②操作方法錯(cuò)誤；
③有沒有設(shè)置對(duì)照，如果有看對(duì)照設(shè)計(jì)是否合理；
④實(shí)驗(yàn)是否遵循單一變量原則；
⑤實(shí)驗(yàn)是否具有偶然性；
⑥有無更為簡單的實(shí)驗(yàn)方案；
⑦實(shí)驗(yàn)?zāi)芊耥樌瓿桑?br>⑧實(shí)驗(yàn)的安全性如何。
第五步：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否正確。
3．確定科學(xué)的方法
假說—演繹法、建立模型與類比推理等都是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一些科學(xué)方法。利用假說—演繹法，孟德爾發(fā)現(xiàn)了兩大遺傳定律；利用建立模型法，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)；利用類比推理法，薩頓提出了基因位于染色體上的假說。
(1)“假說—演繹法”是現(xiàn)代科學(xué)研究中常用的一種科學(xué)方法，以下為假說—演繹法推理的邏輯關(guān)系。
(2)“假說—演繹法”非常有利于學(xué)生逆向思維能力的培養(yǎng)和提高，學(xué)生在平時(shí)思考問題和解決問題時(shí)會(huì)經(jīng)常用到“假說—演繹法”。譬如，在探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，進(jìn)行結(jié)果和結(jié)論的預(yù)測分析時(shí)，要經(jīng)常用到“假說—演繹法”先進(jìn)行逆向思維分析，然后再正向組織答案進(jìn)行描述。
1．某同學(xué)為了探究pH對(duì)人唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：
①在A、B、C、D、E 5支試管中分別加入pH為5.0、6.0、7.0、8.0、9.0的適宜濃度緩沖液5 mL，再分別加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的淀粉溶液1 mL。
②各試管中分別加入適當(dāng)濃度的唾液稀釋液1 mL，搖勻。
③將5支試管加入70 ℃恒溫水浴中，保溫時(shí)間相同且合適。
④取出各試管，分別加入斐林試劑2 mL，搖勻。
⑤觀察各試管溶液的顏色，通過顏色深淺判斷唾液淀粉酶作用的最適pH。
上述實(shí)驗(yàn)步驟中有2處錯(cuò)誤，請(qǐng)更正并說明更正的理由(不考慮實(shí)驗(yàn)材料及試劑的選擇、濃度和加入量、pH梯度以及實(shí)驗(yàn)重復(fù)次數(shù))，以便實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫秸_的預(yù)期結(jié)果。
(1)_____________________________________________________________________。
(2)_____________________________________________________________________。
解析：解答本題時(shí)應(yīng)全面考慮酶的最適條件以及斐林試劑的作用條件。(1)唾液淀粉酶的最適溫度是37 ℃左右，70 ℃時(shí)酶會(huì)變性失活。(2)加入斐林試劑后，需要50～65 ℃溫水浴加熱才能看到磚紅色沉淀。
答案：(1)③中70 ℃應(yīng)改為37 ℃。因?yàn)槿送僖旱矸勖缸饔玫淖钸m溫度為37 ℃左右
(2)在觀察各試管中溶液的顏色之前應(yīng)將各試管放在50～65 ℃溫水浴中一段時(shí)間。因?yàn)樵?0～65 ℃溫水浴條件下斐林試劑才能與還原糖反應(yīng)顯色
2．(2020·福建三明高三質(zhì)檢)某昆蟲(XY型性別決定)的體色由兩對(duì)獨(dú)立遺傳的等位基因(A、a和B、b)控制，如圖甲所示，某研究小組為探究控制該昆蟲體色的基因在染色體上的位置，利用純合親本進(jìn)行正反交實(shí)驗(yàn)，如圖乙所示，回答下列問題：
(1)從圖甲可知，基因控制性狀的方式是_____________________________________。
(2)根據(jù)正反交實(shí)驗(yàn)及結(jié)果，作出合理的假說是_______________________________。
(3)根據(jù)你的假說，F(xiàn)1灰色個(gè)體的基因型是________。
(4)請(qǐng)從上述實(shí)驗(yàn)材料中選擇適合的個(gè)體與雙隱性個(gè)體雜交，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的假說。
①實(shí)驗(yàn)思路：___________________________________________________________。
②預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果：若_____________________________________________假說成立。
解析：(1)從圖甲可知，基因通過控制酶1、酶2的合成，來控制昆蟲的體色。說明基因控制性狀的方式是基因控制酶的合成控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀。(2)由于正反交結(jié)果不一致，說明其控制體色的基因可能位于X染色體上，但A、a和B、b為獨(dú)立遺傳，說明其中一對(duì)位于常染色體上，一對(duì)位于X染色體上。假設(shè)A、a位于X染色體上，B和b位于常染色體上，則正交為灰色(bbXAXA)與白色(BBXaY或bbXaY)雜交，子代有黑色雌性(B_XAXa)，說明親本中白色的基因型為BBXaY，由于灰色的基因型為bbXAXA、bbXAXa、bbXAY，因此子代中不可能出現(xiàn)灰色，則說明合理的假說是A、a位于常染色體上，B和b位于X染色體上。(3)若A、a位于常染色體上，B和b位于X染色體上，則正交為灰色(AAXbXb)與白色(aaX—Y)雜交，子代有黑色雌性(A_XBX—)，說明親本中白色的基因型為aaXBY，則可推出子代中灰色的基因型為AaXbY。(4)為了驗(yàn)證假說，選擇適合的個(gè)體與雙隱性個(gè)體雜交，則該個(gè)體可以選擇F1中的黑色雄性個(gè)體(AaXBY)，讓其與雙隱性雌性個(gè)體(aaXbXb)雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例，若子代為黑色(♀AaXBXb)∶白色(♀aaXBXb)∶灰色(♂AaXbY)∶白色(♂aaXbY)＝1∶1∶1∶1，則假說成立。也可以選擇純合雙隱性個(gè)體為母本(aaXbXb)與F1中的灰色雄性個(gè)體為父本(AaXbY)進(jìn)行雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例，若子代為灰色(♀AaXbXb)∶白色(♀aaXbXb)∶灰色(♂AaXbY)∶白色(♂aaXbY)＝1∶1∶1∶1，則假說成立。也可以選擇以純合雙隱性個(gè)體為父本(aaXbY)與F1中的黑色雌性個(gè)體為母本(AaXBXb)進(jìn)行雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例，若子代雌雄個(gè)體中均表現(xiàn)為黑色(AaXBXb、AaXBY)∶灰色(AaXbXb、AaXbY)∶白色(aaX－X－、aaX－Y)＝1∶1∶2，則假說成立。
答案：(1)基因控制酶的合成控制代謝過程，進(jìn)而控制生物體的性狀 (2)A和a基因位于常染色體上，B和b基因位于X染色體上 (3)AaXbY (4)①以純合雙隱性個(gè)體為母本與F1中的黑色雄性個(gè)體為父本進(jìn)行雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例(以純合雙隱性個(gè)體為母本與F1中的灰色雄性個(gè)體為父本進(jìn)行雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例。以純合雙隱性個(gè)體為父本與F1中的黑色雌性個(gè)體為母本進(jìn)行雜交，觀察子代個(gè)體的表現(xiàn)型及比例) ②子代個(gè)體中黑色(♀)∶白色(♀)∶灰色(♂)∶白色(♂)＝1∶1∶1∶1[子代個(gè)體中灰色(♀)∶白色(♀)∶灰色(♂)∶白色(♂)＝1∶1∶1∶1。子代雌雄個(gè)體中均表現(xiàn)為黑色∶灰色∶白色＝1∶1∶2]

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