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生物學高考備考教案
第十二章 實驗與探究
實驗6 設計實驗方案，書寫實驗思路
實驗突破
1.辨析實驗思路和實驗步驟
項目 實驗思路 實驗步驟
不同點 主要特點 實驗思路是“想法”，是較為“粗線條”的思考過程，其要求“言簡意賅” 步驟是“做法”，是更為“細節化”的操作流程，其要求“精準細致”
書寫技巧 必須體現“對照思想”，顯示“自變量”和“因變量”，對“無關變量”表述時注意體現“相同且適宜” 必須體現“自變量”如何設置、“因變量”如何檢測、“無關變量”如何保證相同且適宜，最后，步驟流程必須科學，否則功虧一簣
相同點 都要分析實驗目的，從實驗目的中分析出自變量和因變量，進而設計出實驗組和對照組，并確定檢測指標
2.牢記實驗設計思路的一般書寫模式
實驗設計思路的書寫模式一般為“分組+施加自變量+檢測因變量”，題目中涉及的無關變量必寫，若題目未涉及的可略寫或簡寫，具體如下：
強化訓練
14. [2023懷化第一次聯考，14分]如圖1是生物膜的流動鑲嵌模型，圖2為某動物細胞內外不同離子的相對濃度。回答下列問題：
圖1 圖2
（1） 圖1中③是糖蛋白，它在細胞生命活動中與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞（答兩點）等功能有密切關系。
[解析] 圖1中③是糖蛋白，與細胞表面的識別、細胞間的信息傳遞有關系。
（2） 不同的離子進出細胞的方式存在差異，圖2中 、 排出細胞的方式是主動運輸，判斷依據是這兩種離子的濃度都是細胞外大于細胞內，二者均逆濃度梯度排出細胞，此運輸方式需要圖1中①（填序號）的協助。
[解析] 圖2中 、 在細胞內濃度低，細胞外濃度高，二者排出細胞均是從低濃度一側到高濃度一側，屬于主動運輸。主動運輸需要載體蛋白（①）的協助。
（3） 溫度對被動運輸和主動運輸都有影響，結合題圖分析原因：溫度影響磷脂分子和蛋白質分子的運動速率，進而影響膜的流動性；另外溫度也影響酶的活性，進而影響能量的供應（答兩點）。
[解析] 溫度影響細胞膜上磷脂分子和蛋白質分子的運動速率，進而影響膜的流動性，從而影響主動運輸和被動運輸；主動運輸需要能量，溫度也影響酶的活性，進而影響能量的供應。
（4） 植物根細胞逆濃度梯度吸收無機鹽離子（如 ）需要細胞呼吸提供能量。請設計實驗驗證該結論，寫出實驗思路。
[答案]取甲、乙兩組生長狀態基本相同的植物幼苗，放入適宜濃度的含有 的培養液中，甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組培養液中加入細胞呼吸抑制劑，一段時間后檢測甲、乙兩組培養液中 的含量。
[解析] 實驗中要保證單一變量，本實驗的目的是證實植物根細胞逆濃度梯度吸收無機鹽離子（如 ）需要細胞呼吸提供能量，因此，是否進行細胞呼吸為自變量。實驗思路：取甲、乙兩組生長狀態基本相同的植物幼苗，放入適宜濃度的含有 的培養液中，甲組給予正常的細胞呼吸條件，乙組培養液中加入細胞呼吸抑制劑（抑制細胞呼吸，不能提供能量），一段時間后檢測甲、乙兩組培養液中 的含量。如果甲組培養液中 的含量降低，乙組培養液中 的含量不變，則證實植物根細胞逆濃度梯度吸收無機鹽離子（如 ）需要細胞呼吸提供能量。
15. [2023湖北名校第一次聯考，15分]普通小麥有6個染色體組 ，分別來自三個不同的物種，在減數分裂過程中僅來自同一物種的同源染色體聯會。普通小麥既能自花傳粉也能異花傳粉，但人工雜交十分困難。我國科學家從太谷核不育小麥中精準定位了雄性不育基因 ，該基因相對于可育基因為顯性且位于一對同源染色體上，含該基因的花粉不育。回答下列問題：
（1） 太谷核不育小麥的發現為人工雜交省去（人工）去雄的步驟，雜交過程中太谷核不育小麥可作為母本（填“父本”或“母本”）。
[解析] 太谷核不育小麥花粉不育，為人工雜交省去去雄步驟，在雜交過程中，太谷核不育小麥可作為母本。
（2） 若將一個 基因導入受體細胞并培育成植株，那么該植株與正常的植株雜交， 的所有植株隨機受粉，則 表型及數量比為雄性可育 雄性不育 ，預測 的所有植株隨機受粉， 中 基因的基因頻率將減小（填“增大”“減小”或“不變”）。將兩個 基因導入受體細胞并培育成植株，其產生的花粉中可育花粉的比例可能為 或0或 。
[解析] 若將一個 基因導入受體細胞并培育成植株，那么該植株為雜合子，該植株與正常的植株雜交，獲得的 中 為雜合子， 為可育純合子， 的所有植株隨機受粉，雌配子中可育基因 不可育基因 ，雄配子全為可育，則 表型及比例為雄性可育 雄性不育 。若 的所有植株隨機受粉，雌配子中可育基因 不可育基因 ，雄配子全為可育， 中 基因的基因頻率將減小。將兩個 基因導入受體細胞并培育成植株，如果兩個基因導入同一條染色體上，則其產生的花粉中可育花粉的比例為 ；如果兩個基因分別導入同一對同源染色體的兩條染色體上，則其產生的花粉中可育花粉的比例為0；如果兩個基因分別導入非同源染色體上，則其產生的花粉中可育花粉的比例為 。
（3） 科學家發現一株純合野生可育小麥表現為抗白粉病，且該性狀是由隱性基因 決定的，現有純合不抗白粉病太谷核不育小麥若干，請設計實驗探究抗白粉病基因 與 基因是否位于同一對染色體上（不考慮互換），寫出實驗思路并預測實驗結果及結論。
實驗思路：純合野生抗白粉病可育小麥作父本，純合不抗白粉病太谷核不育小麥作母本，二者雜交獲得 ，讓 中不抗白粉病不育小麥與抗白粉病可育小麥雜交，統計 表型及數量比。
實驗結果及結論：若 中不抗白粉病不育小麥 抗白粉病可育小麥 ，則說明抗白粉病基因 與 基因位于同一對染色體上；若 中不抗白粉病不育小麥 不抗白粉病可育小麥 抗白粉病不育小麥 抗白粉病可育小麥 ，則說明抗白粉病基因 與 基因不位于同一對染色體上。
[解析] 探究抗白粉病基因 與 基因是否位于同一對染色體上，可利用測交法，觀察后代表型及數量比即可判斷。用純合野生抗白粉病可育小麥作父本，純合不抗白粉病太谷核不育小麥作母本,二者雜交獲得 ，讓 中不抗白粉病不育小麥與抗白粉病可育小麥雜交，統計 表型及數量比。若 中不抗白粉病不育小麥 抗白粉病可育小麥 ，則說明抗白粉病基因 與 基因位于同一對染色體上，產生的雌配子中可育抗白粉病 不育不抗白粉病 ；若 中不抗白粉病不育小麥 不抗白粉病可育小麥 抗白粉病不育小麥 抗白粉病可育小麥 ，則說明抗白粉病基因 與 基因不位于同一對染色體上，產生的雌配子中不抗白粉病不育 不抗白粉病可育 抗白粉病不育 抗白粉病可育 。
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