資源簡介 (共21張PPT)學科核心素養專訓(九) 科學探究——實驗設計1.(2024·安徽合肥檢測)南瓜(2n=40)是雌雄同株異花植物,易感白粉病,影響產量。迄今栽培的中國南瓜的莖均為長蔓,占地面積大,育種工作者偶然發現1株無蔓植株,并對其進行相關研究,結果如下表。回答下列問題。組合 F1總株數 無蔓株 長蔓株①無蔓×長蔓 160 79 81②無蔓×無蔓 396 304 92(1)與豌豆相比,以南瓜為材料進行雜交實驗時,操作上的主要區別是__________________。(2)無蔓性狀為_____性突變的結果,組合②F1性狀分離比接近________,F1出現長蔓性狀的原因是____________________________________________________________________________________________________________________________________。無需人工去雄操作顯3∶1親本無蔓為雜合子,雜合子自交時會出現性狀分離,即無蔓親本均可形成含有控制長蔓基因的配子,雌雄配子隨機結合,從而產生長蔓植株(3)為得到抗白粉病的南瓜植株,科學家通過基因工程技術導入了兩個抗白粉病基因,這兩個基因可能位于一條染色體上,也有可能位于不同染色體上(抗病基因均能正常表達,且作用效果沒有累加效應)。設計實驗進行判斷,寫出實驗思路、預期結果和結論。實驗思路:________________________________________________________________。將該南瓜植株進行同株異花傳粉,統計子代具有抗白粉病性狀的比例預期結果及結論:若________________________________,則兩個抗性基因位于同一條染色體上;若___________________________________,則兩個抗性基因位于不同染色體上。子代抗白粉病∶非抗白粉病為3∶1子代抗白粉病∶非抗白粉病不為3∶1[解析] (1)南瓜為單性花,雌雄同株,而豌豆為兩性花,若進行雜交實驗,豌豆需要母本去雄,而南瓜無需母本去雄。(2)通過組合②得出,親本全為無蔓性狀,后代出現性狀分離,因此無蔓為顯性性狀,而之前栽培的中國南瓜均為長蔓,因此決定長蔓的隱性基因發生了顯性突變,才得到無蔓性狀。組合②親本雙雜合子自交,后代無蔓∶長蔓=3∶1,親本均為雜合子,均含有隱性基因,雌雄配子隨機結合,才得到隱形純合子的長蔓性狀。(3)判斷插入的兩個抗白粉病基因位于一條染色體還是兩條染色體上。將該插入兩個抗白粉病基因的南瓜植株自交,觀察后代性狀具有抗白粉病的概率。因此實驗思路:將該南瓜植株進行同株異花傳粉,統計子代具有抗白粉病性狀的比例。若在一條染色體上,該南瓜植株產生的配子中有1/2攜帶兩個抗白粉病基因,自交后代中子代抗白粉病∶非抗白粉病為3∶1;若在兩條染色體上,則存在兩種情況,1是兩個抗白粉病基因位于一對同源染色體上,形成的配子全都含有抗白粉病基因,后代中抗白粉病∶非抗白粉病為1∶0;2是兩個抗白粉病基因位于兩對同源染色體上,形成的配子中含有抗白粉病基因∶非抗白粉病基因=3∶1,雌雄配子隨機結合(4×4=16種結合方式),后代中抗白粉病∶非抗白粉病為15∶1,因此在兩條染色體上時,后代中抗白粉病∶非抗白粉病不為3∶1。2.(2024·福建福州檢測)臨床發現,某些糖尿病患者機體會積極地維持高水平的血糖。研究人員以小鼠開展實驗,發現這與下丘腦中的P神經元有關。回答以下問題:(1)小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,血糖濃度迅速上升,隨后血糖的下降主要受到________細胞分泌的胰島素調節。胰島素能夠促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖,且能抑制__________________轉化為葡萄糖,從而降低血糖。胰島B肝糖原和非糖物質(2)已知改造的乙酰膽堿受體hM3D不能與乙酰膽堿結合,但藥物CNO能與之結合,使神經元興奮。研究者構建了在P神經元中特異性表達hM3D的轉基因小鼠,開展如下實驗。實驗Ⅰ.探究P神經元的興奮對胰島分泌功能的影響以hM3D小鼠、野生型小鼠為材料進行分組實驗,實驗結果如圖1。甲組:hM3D小鼠+生理鹽水;乙組:___________________;丙組:___________________。野生型小鼠+CNOhM3D小鼠+CNO實驗Ⅱ.探究血糖濃度刺激P神經元的途徑小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,檢測到血糖濃度在2~3分鐘內達到峰值,P神經元興奮性在2分鐘內快速降低,下丘腦組織液葡萄糖濃度在10分鐘后升高,在20~30分鐘后達到峰值。(3)依據實驗結果,完善圖2中P神經元感知、調控血糖濃度的途徑。在箭頭上的括號內填“+”或“-”,其中“+”代表激活或促進,“-”代表抑制;在方框中選填字母(不同字母的含義為:A血管,B下丘腦,C胰島素,D胰高血糖素)。A+-C(4)糖尿病患者機體會維持血糖處于高水平,這降低了糖尿病治療的效果,根據上述研究,試提出一個解決思路:________________________________________________。降糖治療時,用藥物抑制下丘腦中P神經元的興奮性[解析] (1)胰島B細胞分泌的胰島素具有降低血糖的作用,因此小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,血糖濃度迅速上升,隨后血糖的下降主要受到胰島B細胞分泌的胰島素調節。胰島素能夠促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖,且能抑制肝糖原和非糖物質轉化為葡萄糖,從而降低血糖。(2)實驗目的是探究P神經元的興奮對胰島分泌功能的影響,首先通過甲組:hM3D小鼠+生理鹽水和hM3D小鼠+CNO組對比說明藥物CNO對胰島分泌功能有影響;然后通過野生型小鼠+CNO組和hM3D小鼠+CNO組對比說明藥物CNO是通過影響P神經元的興奮對胰島分泌功能產生影響的。根據圖1數據丙組胰島素相對含量小于甲組和乙組可知,野生型小鼠+CNO組為乙組,hM3D小鼠+CNO組為丙組。(3)血糖濃度降低從而刺激A血管中的血糖感受器,促進下丘腦中的P神經元興奮,進而抑制C胰島素的分泌。(4)糖尿病患者機體會維持血糖處于高水平,這降低了糖尿病治療的效果,根據上述研究,試提出一個解決思路:降糖治療時,用藥物抑制下丘腦中P神經元的興奮性。(教師用書獨具)(2024·重慶巴蜀中學檢測)長期過度緊張、焦慮等刺激會導致黑色素細胞和毛囊細胞數量減少從而引起白發、脫發,也會影響免疫功能,其部分調節機制如圖1所示。(1)圖中去甲腎上腺素是一種______________________(填“激素”“神經遞質”或“既是激素也是神經遞質”)。途徑②中去甲腎上腺素的釋放屬于________調節。(2)已知去甲腎上腺素和Gas6蛋白都能作用于靶細胞調節其增殖、分化。根據圖分析,可通過____________________________________________________(答出一種方法即可) 預防過度緊張、焦慮引起的脫發。既是激素也是神經遞質神經促進毛乳頭細胞中Gas6蛋白基因表達(或注射Gas6蛋白)(3)長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。科研人員對兩組生理狀態一致的小鼠進行了實驗,部分實驗結果如圖2所示:①圖中對照組的處理是____________________。實驗組切除腎上腺對胸腺的影響是______________。手術但不切除腎上腺胸腺發育過度②若要驗證腎上腺皮質產生糖皮質激素對免疫功能產生了影響,可將健康的生理狀態相同的小鼠隨機均分為甲、乙、丙三組;_______________________________________________,待乙、 丙組胸腺發育異常后,____________________________________________________________,一段時間后觀察小鼠胸腺發育情況,同時用病毒A 感染三組小鼠; 檢測三組小鼠抗體水平等相關指標。發現乙組抗體水平異常,甲組和丙組抗體水平相近。③以上研究表明長期過度緊張、焦慮等刺激引起____________________________________,從而影響免疫功能。甲組手術但不切除腎上腺,乙、丙組手術切除腎上腺丙組每天注射適量的糖皮質激素,甲、乙注射等量的生理鹽水糖皮質激素釋放增多,導致胸腺發育過度[解析] (1)分析題圖,去甲腎上腺素可由腎上腺髓質和傳出神經釋放,作用于黑色素細胞干細胞,去甲腎上腺素既是激素也是神經遞質。途徑②表示過度緊張焦慮會刺激腦和脊髓通過傳出神經作用于腎上腺髓質分泌去甲腎上腺素,屬于神經調節。(2)由圖可知,在長期過度緊張、焦慮刺激作用下,黑色素細胞干細胞增殖分化受到抑制導致黑色素細胞數量減少引起白發,毛囊細胞干細胞增殖分化減弱導致毛囊細胞數量減少引起脫發,故為預防過度緊張、焦慮應激下白發、脫發,可通過抑制去甲腎上腺素的合成(抑制去甲腎上腺素對黑色素細胞干細胞的作用)來預防白發、通過促進毛乳頭細胞中Gas6蛋白基因表達(或注射Gas6蛋白)預防脫發。(3)為驗證長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。科研人員對兩組生理狀態一致的小鼠進行了實驗。①由圖2可知,實驗組切除腎上腺,為排除手術傷口對實驗結果的干擾,對照組的處理是手術但不切除腎上腺,切除腎上腺組的胸腺大于對照組,故實驗組切除腎上腺對胸腺的影響是胸腺發育過度。②為驗證腎上腺皮質產生糖皮質激素對免疫功能產生了影響,可將健康的生理狀態相同的小鼠隨機均分為甲、乙、丙三組;甲組手術但不切除腎上腺,乙、丙組手術切除腎上腺,丙組每天注射適量的糖皮質激素,甲、乙注射等量的生理鹽水一段時間后觀察小鼠胸腺發育情況,同時用病毒A 感染三組小鼠;檢測三組小鼠抗體水平等相關指標。③以上研究表明長期過度緊張、焦慮等刺激引起糖皮質激素釋放增多,導致胸腺發育過度,故長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。(九) 科學探究——實驗設計1.(2024·安徽合肥檢測)南瓜(2n=40)是雌雄同株異花植物,易感白粉病,影響產量。迄今栽培的中國南瓜的莖均為長蔓,占地面積大,育種工作者偶然發現1株無蔓植株,并對其進行相關研究,結果如下表。回答下列問題。組合 F1總株數 無蔓株 長蔓株①無蔓×長蔓 160 79 81②無蔓×無蔓 396 304 92(1)與豌豆相比,以南瓜為材料進行雜交實驗時,操作上的主要區別是__________________。(2)無蔓性狀為________性突變的結果,組合②F1性狀分離比接近________,F1出現長蔓性狀的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)為得到抗白粉病的南瓜植株,科學家通過基因工程技術導入了兩個抗白粉病基因,這兩個基因可能位于一條染色體上,也有可能位于不同染色體上(抗病基因均能正常表達,且作用效果沒有累加效應)。設計實驗進行判斷,寫出實驗思路、預期結果和結論。實驗思路:___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。預期結果及結論:若______________________________________________________________________________________________________________________,則兩個抗性基因位于同一條染色體上;若__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________,則兩個抗性基因位于不同染色體上。2.(2024·福建福州檢測)臨床發現,某些糖尿病患者機體會積極地維持高水平的血糖。研究人員以小鼠開展實驗,發現這與下丘腦中的P神經元有關。回答以下問題:(1)小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,血糖濃度迅速上升,隨后血糖的下降主要受到________細胞分泌的胰島素調節。胰島素能夠促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖,且能抑制__________________轉化為葡萄糖,從而降低血糖。(2)已知改造的乙酰膽堿受體hM3D不能與乙酰膽堿結合,但藥物CNO能與之結合,使神經元興奮。研究者構建了在P神經元中特異性表達hM3D的轉基因小鼠,開展如下實驗。實驗Ⅰ.探究P神經元的興奮對胰島分泌功能的影響以hM3D小鼠、野生型小鼠為材料進行分組實驗,實驗結果如圖1。甲組:hM3D小鼠+生理鹽水;乙組:_______________________________________________________________;丙組:_______________________________________________________________。實驗Ⅱ.探究血糖濃度刺激P神經元的途徑小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,檢測到血糖濃度在2~3分鐘內達到峰值,P神經元興奮性在2分鐘內快速降低,下丘腦組織液葡萄糖濃度在10分鐘后升高,在20~30分鐘后達到峰值。(3)依據實驗結果,完善圖2中P神經元感知、調控血糖濃度的途徑。在箭頭上的括號內填“+”或“-”,其中“+”代表激活或促進,“-”代表抑制;在方框中選填字母(不同字母的含義為:A血管,B下丘腦,C胰島素,D胰高血糖素)。(4)糖尿病患者機體會維持血糖處于高水平,這降低了糖尿病治療的效果,根據上述研究,試提出一個解決思路:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。21世紀教育網(www.21cnjy.com)(九) 科學探究——實驗設計1.(2024·安徽合肥檢測)南瓜(2n=40)是雌雄同株異花植物,易感白粉病,影響產量。迄今栽培的中國南瓜的莖均為長蔓,占地面積大,育種工作者偶然發現1株無蔓植株,并對其進行相關研究,結果如下表。回答下列問題。組合 F1總株數 無蔓株 長蔓株①無蔓×長蔓 160 79 81②無蔓×無蔓 396 304 92(1)與豌豆相比,以南瓜為材料進行雜交實驗時,操作上的主要區別是__________________。(2)無蔓性狀為________性突變的結果,組合②F1性狀分離比接近________,F1出現長蔓性狀的原因是__________________________________________________________________________________________________________________。(3)為得到抗白粉病的南瓜植株,科學家通過基因工程技術導入了兩個抗白粉病基因,這兩個基因可能位于一條染色體上,也有可能位于不同染色體上(抗病基因均能正常表達,且作用效果沒有累加效應)。設計實驗進行判斷,寫出實驗思路、預期結果和結論。實驗思路:__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。預期結果及結論:若_______________________________________________________________________________________________________________________,則兩個抗性基因位于同一條染色體上;若___________________________________________________________________________________________________,則兩個抗性基因位于不同染色體上。[解析] (1)南瓜為單性花,雌雄同株,而豌豆為兩性花,若進行雜交實驗,豌豆需要母本去雄,而南瓜無需母本去雄。(2)通過組合②得出,親本全為無蔓性狀,后代出現性狀分離,因此無蔓為顯性性狀,而之前栽培的中國南瓜均為長蔓,因此決定長蔓的隱性基因發生了顯性突變,才得到無蔓性狀。組合②親本雙雜合子自交,后代無蔓∶長蔓=3∶1,親本均為雜合子,均含有隱性基因,雌雄配子隨機結合,才得到隱形純合子的長蔓性狀。(3)判斷插入的兩個抗白粉病基因位于一條染色體還是兩條染色體上。將該插入兩個抗白粉病基因的南瓜植株自交,觀察后代性狀具有抗白粉病的概率。因此實驗思路:將該南瓜植株進行同株異花傳粉,統計子代具有抗白粉病性狀的比例。若在一條染色體上,該南瓜植株產生的配子中有1/2攜帶兩個抗白粉病基因,自交后代中子代抗白粉病∶非抗白粉病為3∶1;若在兩條染色體上,則存在兩種情況,1是兩個抗白粉病基因位于一對同源染色體上,形成的配子全都含有抗白粉病基因,后代中抗白粉病∶非抗白粉病為1∶0;2是兩個抗白粉病基因位于兩對同源染色體上,形成的配子中含有抗白粉病基因∶非抗白粉病基因=3∶1,雌雄配子隨機結合(4×4=16種結合方式),后代中抗白粉病∶非抗白粉病為15∶1,因此在兩條染色體上時,后代中抗白粉病∶非抗白粉病不為3∶1。[答案] (1)無需人工去雄操作 (2)顯 3∶1 親本無蔓為雜合子,雜合子自交時會出現性狀分離,即無蔓親本均可形成含有控制長蔓基因的配子,雌雄配子隨機結合,從而產生長蔓植株 (3)將該南瓜植株進行同株異花傳粉,統計子代具有抗白粉病性狀的比例 子代抗白粉病∶非抗白粉病為3∶1 子代抗白粉病∶非抗白粉病不為3∶12.(2024·福建福州檢測)臨床發現,某些糖尿病患者機體會積極地維持高水平的血糖。研究人員以小鼠開展實驗,發現這與下丘腦中的P神經元有關。回答以下問題:(1)小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,血糖濃度迅速上升,隨后血糖的下降主要受到________細胞分泌的胰島素調節。胰島素能夠促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖,且能抑制__________________轉化為葡萄糖,從而降低血糖。(2)已知改造的乙酰膽堿受體hM3D不能與乙酰膽堿結合,但藥物CNO能與之結合,使神經元興奮。研究者構建了在P神經元中特異性表達hM3D的轉基因小鼠,開展如下實驗。實驗Ⅰ.探究P神經元的興奮對胰島分泌功能的影響以hM3D小鼠、野生型小鼠為材料進行分組實驗,實驗結果如圖1。甲組:hM3D小鼠+生理鹽水;乙組:___________________________________________________________________________________________________________________________________;丙組:___________________________________________________________________________________________________________________________________。實驗Ⅱ.探究血糖濃度刺激P神經元的途徑小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,檢測到血糖濃度在2~3分鐘內達到峰值,P神經元興奮性在2分鐘內快速降低,下丘腦組織液葡萄糖濃度在10分鐘后升高,在20~30分鐘后達到峰值。(3)依據實驗結果,完善圖2中P神經元感知、調控血糖濃度的途徑。在箭頭上的括號內填“+”或“-”,其中“+”代表激活或促進,“-”代表抑制;在方框中選填字母(不同字母的含義為:A血管,B下丘腦,C胰島素,D胰高血糖素)。(4)糖尿病患者機體會維持血糖處于高水平,這降低了糖尿病治療的效果,根據上述研究,試提出一個解決思路:______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析] (1)胰島B細胞分泌的胰島素具有降低血糖的作用,因此小鼠腹腔推注葡萄糖溶液后,血糖濃度迅速上升,隨后血糖的下降主要受到胰島B細胞分泌的胰島素調節。胰島素能夠促進組織細胞攝取、利用和儲存葡萄糖,且能抑制肝糖原和非糖物質轉化為葡萄糖,從而降低血糖。(2)實驗目的是探究P神經元的興奮對胰島分泌功能的影響,首先通過甲組:hM3D小鼠+生理鹽水和hM3D小鼠+CNO組對比說明藥物CNO對胰島分泌功能有影響;然后通過野生型小鼠+CNO組和hM3D小鼠+CNO組對比說明藥物CNO是通過影響P神經元的興奮對胰島分泌功能產生影響的。根據圖1數據丙組胰島素相對含量小于甲組和乙組可知,野生型小鼠+CNO組為乙組,hM3D小鼠+CNO組為丙組。(3)血糖濃度降低從而刺激A血管中的血糖感受器,促進下丘腦中的P神經元興奮,進而抑制C胰島素的分泌。(4)糖尿病患者機體會維持血糖處于高水平,這降低了糖尿病治療的效果,根據上述研究,試提出一個解決思路:降糖治療時,用藥物抑制下丘腦中P神經元的興奮性。[答案] (1)胰島B 肝糖原和非糖物質 (2)野生型小鼠+CNO hM3D小鼠+CNO (3)A + - C (4)降糖治療時,用藥物抑制下丘腦中P神經元的興奮性(教師用書獨具)(2024·重慶巴蜀中學檢測)長期過度緊張、焦慮等刺激會導致黑色素細胞和毛囊細胞數量減少從而引起白發、脫發,也會影響免疫功能,其部分調節機制如圖1所示。(1)圖中去甲腎上腺素是一種______________________(填“激素”“神經遞質”或“既是激素也是神經遞質”)。途徑②中去甲腎上腺素的釋放屬于________調節。(2)已知去甲腎上腺素和Gas6蛋白都能作用于靶細胞調節其增殖、分化。根據圖分析,可通過________________________________(答出一種方法即可) 預防過度緊張、焦慮引起的脫發。(3)長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。科研人員對兩組生理狀態一致的小鼠進行了實驗,部分實驗結果如圖2所示:①圖中對照組的處理是____________________。實驗組切除腎上腺對胸腺的影響是______________。②若要驗證腎上腺皮質產生糖皮質激素對免疫功能產生了影響,可將健康的生理狀態相同的小鼠隨機均分為甲、乙、丙三組;____________________________________________,待乙、 丙組胸腺發育異常后,______________________________________________________,一段時間后觀察小鼠胸腺發育情況,同時用病毒A 感染三組小鼠; 檢測三組小鼠抗體水平等相關指標。發現乙組抗體水平異常,甲組和丙組抗體水平相近。③以上研究表明長期過度緊張、焦慮等刺激引起____________________________,從而影響免疫功能。[解析] (1)分析題圖,去甲腎上腺素可由腎上腺髓質和傳出神經釋放,作用于黑色素細胞干細胞,去甲腎上腺素既是激素也是神經遞質。途徑②表示過度緊張焦慮會刺激腦和脊髓通過傳出神經作用于腎上腺髓質分泌去甲腎上腺素,屬于神經調節。(2)由圖可知,在長期過度緊張、焦慮刺激作用下,黑色素細胞干細胞增殖分化受到抑制導致黑色素細胞數量減少引起白發,毛囊細胞干細胞增殖分化減弱導致毛囊細胞數量減少引起脫發,故為預防過度緊張、焦慮應激下白發、脫發,可通過抑制去甲腎上腺素的合成(抑制去甲腎上腺素對黑色素細胞干細胞的作用)來預防白發、通過促進毛乳頭細胞中Gas6蛋白基因表達(或注射Gas6蛋白)預防脫發。(3)為驗證長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。科研人員對兩組生理狀態一致的小鼠進行了實驗。①由圖2可知,實驗組切除腎上腺,為排除手術傷口對實驗結果的干擾,對照組的處理是手術但不切除腎上腺,切除腎上腺組的胸腺大于對照組,故實驗組切除腎上腺對胸腺的影響是胸腺發育過度。②為驗證腎上腺皮質產生糖皮質激素對免疫功能產生了影響,可將健康的生理狀態相同的小鼠隨機均分為甲、乙、丙三組;甲組手術但不切除腎上腺,乙、丙組手術切除腎上腺,丙組每天注射適量的糖皮質激素,甲、乙注射等量的生理鹽水一段時間后觀察小鼠胸腺發育情況,同時用病毒A 感染三組小鼠;檢測三組小鼠抗體水平等相關指標。③以上研究表明長期過度緊張、焦慮等刺激引起糖皮質激素釋放增多,導致胸腺發育過度,故長期過度緊張、焦慮等刺激也會影響免疫系統功能。[答案] (1)既是激素也是神經遞質 神經 (2)促進毛乳頭細胞中Gas6蛋白基因表達(或注射Gas6蛋白) (3)①手術但不切除腎上腺 胸腺發育過度 ②甲組手術但不切除腎上腺,乙、丙組手術切除腎上腺 丙組每天注射適量的糖皮質激素,甲、乙注射等量的生理鹽水 ③糖皮質激素釋放增多,導致胸腺發育過度21世紀教育網(www.21cnjy.com) 展開更多...... 收起↑ 資源列表 考前訓練(九)科學探究實驗設計.docx 高考生物二輪復習考前訓練(九)科學探究實驗設計含答案(教師用).docx 高考生物二輪復習考前訓練(九)科學探究實驗設計課件.ppt 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫