1、实验设计练(一)实验设计练第13页1.(2018河北承德一中第三次月考,29)下面是兴趣小组为探究某种流感病毒的遗传物质是DNA还是RNA设计的实验步骤,请将其补充完整。(1)实验目的:略。(2)材料用具:显微注射器,该流感病毒的核酸提取液,猪胚胎干细胞,DNA水解酶和RNA水解酶等。(3)实验步骤:第一步:把该流感病毒核酸提取液分成相同的A、B、C三组,。第二步:取等量的猪胚胎干细胞分成三组,用显微镜注射技术分别把A、B、C三组处理过的核酸提取液注射到三组猪胚胎干细胞中。第三步:将三组猪胚胎干细胞放在相同且适宜的环境中培养一段时间,然后从培养好的猪胚胎干细胞中抽取样品,检测是否有该流感病毒产
2、生。(4)请预测结果及结论:;若A、B、C三组均出现该流感病毒,则该流感病毒的遗传物质既不是DNA也不是RNA。答案:(3)分别用等量的相同浓度的DNA水解酶、RNA水解酶处理A、B两组核酸提取液,C组不做处理(4)若A、C两组出现该流感病毒,B组没有出现,则该流感病毒的遗传物质是RNA若B、C两组出现该流感病毒,A组没有出现,则该流感病毒的遗传物质是DNA解析:病毒是由蛋白质外壳和核酸组成的,核酸是遗传物质,核酸包括DNA和RNA两类,根据题目要求探究的问题及给予的材料、试剂分析可知,实验中分别利用DNA水解酶、RNA水解酶处理该病毒核酸提取液,然后再注射到猪胚胎干细胞中培养,由于酶具有专一
3、性,可根据培养后是否检测到该流感病毒来判断其核酸类型。2.某禾本科植株抗倒伏与易倒伏(A/a)、阔叶与窄叶(B/b)、籽粒饱满与籽粒皱缩(C/c)是三对相对性状。为了确定这三对等位基因在同源染色体上的位置,某研究小组进行如下实验,结果如图所示。回答下列问题。P抗倒伏窄叶籽粒饱满易倒伏阔叶籽粒皱缩F2抗倒伏阔叶籽粒饱满91易倒伏阔叶籽粒饱满44抗倒伏窄叶籽粒饱满45抗倒伏阔叶籽粒皱缩31易倒伏阔叶籽粒皱缩15抗倒伏窄叶籽粒皱缩16(1)根据实验分析,A/a、B/b、C/c这三对等位基因在同源染色体上的具体位置关系是;“籽粒饱满与籽粒皱缩”与“抗倒伏与易倒伏”满足基因自由组合定律,理由是。(2)该
4、植株种皮相关性状受R/r控制,其中R_表现为厚种皮,rr表现为薄种皮,若不含有R或r基因,则表现为无种皮,现有纯合的厚种皮籽粒饱满植株、无种皮籽粒饱满植株、无种皮籽粒皱缩植株、薄种皮籽粒皱缩植株,请从中选择合适的实验材料,通过两套简单的杂交实验方案验证R/r与C/c在两对同源染色体上。(要求:写出实验思路、预期实验结果、得出结论)。答案:(1)A/a、B/b在一对同源染色体上,且A与b、a与B在一条染色体上,C/c在另外一对同源染色体上A/a、C/c位于两对同源染色体上,且图中杂交实验F1抗倒伏籽粒饱满抗倒伏籽粒皱缩易倒伏籽粒饱满易倒伏籽粒皱缩=9331,满足基因的自由组合定律(2)方案一:实
5、验思路:取纯合的厚种皮籽粒饱满植株与薄种皮籽粒皱缩植株杂交,F1自交,统计F2植株的表现型及其比例;预期实验结果:F2中厚种皮籽粒饱满厚种皮籽粒皱缩薄种皮籽粒饱满薄种皮籽粒皱缩=9331;结论:R/r与C/c在两对同源染色体上方案二:实验思路:取纯合的厚种皮籽粒饱满植株与薄种皮籽粒皱缩植株杂交,F1与薄种皮籽粒皱缩植株测交,统计F2植株的表现型及其比例;预期实验结果:F2中厚种皮籽粒饱满厚种皮籽粒皱缩薄种皮籽粒饱满薄种皮籽粒皱缩=1111;结论:R/r与C/c在两对同源染色体上解析:(1)抗倒伏窄叶籽粒饱满与易倒伏阔叶籽粒皱缩杂交得到F1,然后F1自交得到F2,若A/a、B/b、C/c这三对等
6、位基因在三对同源染色体上,则F2的表现型比例应该为279939331,但F2的表现型比例并不是如此。则根据表格分析,可推出其中有2对等位基因位于一对同源染色体上。F2中,阔叶籽粒饱满窄叶籽粒饱满阔叶籽粒皱缩窄叶籽粒皱缩=135454616,比例接近9331,说明B/b、C/c在两对同源染色体上。抗倒伏籽粒饱满抗倒伏籽粒皱缩易倒伏籽粒饱满易倒伏籽粒皱缩=136474415,比例接近9331,说明A/a、C/c在两对同源染色体上。而抗倒伏阔叶易倒伏阔叶抗倒伏窄叶易倒伏窄叶=12259610,说明A/a、B/b在一对同源染色体上。又由于亲本为抗倒伏窄叶籽粒饱满与易倒伏阔叶籽粒皱缩,则说明A与b、a与
7、B在一条染色体上,C/c在另外一对同源染色体上。(2)通过实验验证R/r与C/c在两对同源染色体上,可采用自交法或测交法。首先都必须先获得RrCc的厚种皮籽粒饱满个体。因此方案一为:取纯合的厚种皮籽粒饱满植株(RRCC)与薄种皮籽粒皱缩植株(rrcc)杂交,F1(RrCc)自交,统计F2植株的表现型及其比例;若R/r与C/c在两对同源染色体上,则遵循自由组合定律,F2中厚种皮籽粒饱满(R_C_)厚种皮籽粒皱缩(R_cc)薄种皮籽粒饱满(rrC_)薄种皮籽粒皱缩(rrcc)=9331。方案二:实验思路:取纯合的厚种皮籽粒饱满植株(RRCC)与薄种皮籽粒皱缩植株(rrcc)杂交,F1(RrCc)与
8、薄种皮籽粒皱缩植株(rrcc)测交,统计F2植株的表现型及其比例;若R/r与C/c在两对同源染色体上,则遵循自由组合定律,F2中厚种皮籽粒饱满(RrCc)厚种皮籽粒皱缩(Rrcc)薄种皮籽粒饱满(rrCc)薄种皮籽粒皱缩(rrcc)=1111。3.生长素(吲哚乙酸)在植物体内的代谢过程如图1所示,图中的吲哚乙酸氧化酶是一种含铁蛋白。已知促进吲哚乙酸的合成和抑制吲哚乙酸的分解均能使生长素的含量增加。赤霉素广泛存在于高等植物体内,它可以通过提高生长素含量间接促进植物生长。假设赤霉素在植物体内不会既促进生长素合成,又抑制生长素分解。请利用图2所示的比较胚芽鞘尖端生长素含量的方法,利用燕麦幼苗,完全培
9、养液,缺铁培养液、赤霉素溶液(以上溶液浓度均适宜),蒸馏水和琼脂块等药品材料,设计实验以探究赤霉素提高生长素含量的机理。请简要写出实验思路、预期结果及结论。(1)实验思路:。(2)预期实验结果及结论:(提示:培养实验包括1、2、3、4四个组别,比较含量实验分甲、乙两个组别)。答案:(1)培养实验分四个组别。第1组和第2组将数量、生长状况相同的燕麦幼苗放入等量且适量的完全培养液中;第3组和第4组将数量、生长状况相同的燕麦幼苗放入等量且适量的缺铁培养液中。第1组和第3组幼苗喷洒适量蒸馏水,第2组和第4组幼苗喷洒等量赤霉素溶液。培养一段时间后,进行图2所示比较胚芽鞘尖端生长素含量的处理,其中比较1组
10、和2组幼苗的为甲组,比较3组和4组幼苗的为乙组。观察甲、乙两组去尖端胚芽鞘弯曲的情况(2)实验结果及结论:甲组去尖端胚芽鞘弯向1组对应一侧,乙组去尖端胚芽鞘直立生长,则赤霉素通过抑制生长素的分解间接促进生长。甲组去尖端胚芽鞘弯向1组对应一侧,乙组去尖端胚芽鞘弯向3组对应一侧,则赤霉素通过促进生长素合成间接促进生长解析:解决本题实验设计思路的关键是要确定实验要达到的两个实验目的;其次应结合实验设计应遵循的对照性原则和单一变量原则,充分合理利用所给的实验材料和图2对实验后生长素含量的观察指标进行思考。本实验目的是探究赤霉素提高生长素含量的机理,结合题意可知“赤霉素在植物体内不会既促进生长素合成,又抑制生长素分解”。所以实验应分两个目的分别设置对照实验:一个对照实验证明赤霉素单独促进生长素合成(实验组喷洒赤霉素溶液,对照组喷洒等量蒸馏水);另一个对照实验证明赤霉素单独抑制生长素分解(实验组是缺铁的培养液中,对照组是完全培养液中)。对此根据实验设计应遵循的对照性原则和单一变量原则,思路、结果、结论见答案:。
