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-1-高考命题热点练2重视科学探究、重视科学思维一、选择题1．(2020·湖南衡阳模拟)野生型大肠杆菌能利用基本培养基中简单的营养物质合成自身生长所必需的氨基酸，如色氨酸。但如果发生基因突变，导致生化反应的某一步骤不能进行，使某些必需物质不能合成，它就无法在基本培养基上生长。某科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌后，得到4种不能在基本培养基上生长的突变体。已知A、B、C、D、E是合成色氨酸的中间体，突变菌株甲～丁在无色氨酸的培养基中，仅添加A～E中的一种物质，其生长情况如表所示(“＋”表示能生长，“－”表示不能生长)。下列说法错误的是()ABCDE甲突变体＋－＋－＋乙突变体－－＋－－丙突变体＋－＋＋＋丁突变体－－＋－＋A.基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状B．基因突变是不定向的C．大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是B→D→A→E→CD．甲突变体因不能合成E物质而最终导致不能合成色氨酸解析：D[本题以大肠杆菌合成色氨酸的代谢过程为素材，以实验结果为依据考查基因对性状的控制、基因突变等知识，对考生的图表信息的分析和判断能力提出了较高的要求。基因可以通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物体的性状，这是基因控制生物性状的间接途径，A正确；本题中科学家利用紫外线处理野生型大肠杆菌得到4种突变体，这说明基因突变是不定向的，B正确；由于基因突变是不定向的，最早发生基因突变的个体还会继续发生突变，由此分析可得出代谢途径中最靠后的物质将使最多种类的突变体生长，最靠前的物质使最少种类的突变体生长，据此判断大肠杆菌正常菌株合成色氨酸的途径是B→D→A→E→C，C正确；甲突变体在含有B、D的培养基中不能生长，在其他培养基上可以生长，所以甲突变体因不能合成A物质而最终导致不能合成色氨酸，D错误。]2．(2020·广东深圳模拟)某研究小组欲研究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果，设计了一系列实验。下列有关实验的设计思路，说法错误的是()A．随机选取三组生理状况相同、数量相等的健康小鼠，其中两组制备成患糖尿病的小鼠-2-B．每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度C．患糖尿病小鼠既可以作为实验组又可以作为对照组D．对照组除每天饲喂等量的食物，也要注射等量的桑叶提取液解析：D[本题以“研究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果”为情境，考查考生的实验设计、分析与评价能力。根据题干信息分析，本实验的实验目的是探究桑叶提取液对患糖尿病小鼠的降血糖效果，因此可确定实验的自变量是“是否含有桑叶提取液”。分组时小鼠的生理状况、数量等均为无关变量，应该保持相同且适宜，所以随机选取三组生理状相同、数量相等的健康小鼠，其中一组小鼠正常，另外两组制备成患糖尿病的小鼠，A正确；该实验的因变量是小鼠的血糖浓度，因此每组小鼠在实验开始前和实验结束后都需要测量其血糖浓度，B正确；患糖尿病小鼠与正常小鼠相比为实验组，同时其前后可以自身对照，即其也可以作为对照组，C正确；根据实验的单一变量原则和对照原则，实验组注射桑叶提取液，则对照组应该注射等量的桑叶提取液的溶剂，D错误。]二、非选择题3．某生物课题小组同学为了确定细胞有氧呼吸第二阶段发生的场所，进行了如下探究实验。作出假设：细胞有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中，不能在细胞质基质中完成。实验过程：实验结果：1号和2号试管中均检测到CO2(与预期结果不相符)。请分析回答问题：(1)分析实验结果与预期结果不相符的原因及改进措施。原因：____________________________________________________________________。改进措施：__________________________________________________________________。(2)实验步骤⑥依据的原理是_________________________________________________。(3)经同学们的分析及对个别实验步骤作出的恰当修改，重新实验，大家都获得了与预期相符合的实验结果。最后，老师又提出一个新问题：“假如该实验时间过长，空气中的CO2溶入样本中的量足以被检测剂检测出来，为了提高实验的科学性，排除干扰因素带来的实验误-3-差，你如何解决？”请写出解决措施：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本题为评价与改进类实验题，解答这类题时需要明确实验目的和原理，并利用对照实验的思想审视题中设置的实验步骤、实验结果及预测、所得出的结论的正误等，在此基础上加以改进。(1)根据题中的“假设”分析推断，应该只有2号试管出现CO2，若1号试管出现了CO2，则其可能的原因是肝细胞利用了保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中。所以应该用适宜浓度的不含葡萄糖的保存液。(2)因为丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成CO2和[H]，所以步骤⑥中加入CO2检测剂，用来检测装置中是否产生了CO2，从而判断丙酮酸是否被分解。(3)为了保证实验结果的科学性和严谨性，必须设置空白对照组，设置的对照除了将丙酮酸换为等量的生理盐水，其余条件都要和实验组相同。答案：(1)肝细胞利用保存液中的葡萄糖进行有氧呼吸，线粒体产生的CO2扩散进入细胞质基质中用适宜浓度的不含葡萄糖的保存液(2)丙酮酸在有氧呼吸的第二阶段和水彻底分解成CO2和[H]，因此可以通过检测是否有CO2的产生来判断丙酮酸是否被分解(3)分别给1号和2号试管设置空白对照组1′和2′，1′和2′试管所装物质分别与1号和2号试管中的相同，只是在第⑤步不加入丙酮酸，而加入等量的生理盐水4．(2019·湖北孝感模拟)某植物的花色由位于两对同源染色体上的两对等位基因控制，其花色与基因型之间的对应关系如表所示，用两株金黄花植株作为亲本进行杂交，所得F1全为黄花植株，F1自交产生F2。请回答下列问题。表现型金黄花黄花白花基因型A_BB、aa__A_BbA_bb(1)F1黄花植株的基因型是__________，F2的表现型及比例是__________，若F2中的黄花植株自由交配后共得到900株植株，其中黄花植株约有__________株。(2)现F1群体中出现了一株金黄花植株，已知其是由一个基因突变导致的。请设计杂交实验来确定发生突变的基因。实验方案：__________________________________________________________________。实验结果及结论：____________________________________________________________。-4-解析：解答本题的关键：一是充分利用基因自由组合定律的特点分析试题中呈现的信息；二是在弄清F1基因型的情况下，理解“一个基因突变”的含义，由此将问题转换为探究F1突变植株的基因型，而探究基因型常用的方法就是测交法和杂交法。(1)由表格中基因型和表现型的关系可知，亲本金黄花植株的基因型是A_BB或aa__，所得F1全为黄花植株A_Bb，所以亲本基因型应是AABB和aabb，F1黄花植株的基因型是AaBb。让基因型为AaBb的F1自交产生F2，F2有9种基因型，根据基因型与表现型的对应关系，F2的表现型及比例是金黄花植株(A_BB、aa__)∶黄花植株(A_Bb)∶白花植株(A_bb)＝7∶6∶3。F2中的黄花植株有2/3AaBb,1/3AABb，自由交配时产生的配子中有2/6AB、2/6Ab、1/6aB和1/6ab，所以自由交配后得到的子代中黄花植株占2×(2/6)×(2/6)＋2×(2/6)×(1/6)＋2×(2/6)×(1/6)＝4/9，而子代共有900株植株，所以黄花植株约有(4/9)×900＝400(株)。(2)F1群体中本应全是黄花植株，基因型是AaBb，而现在出现了一株金黄花植株，题干说明其是由一个基因突变导致的，有可能是AaBb突变成了AaBB，也有可能是AaBb突变成了aaBb。所以让该金黄花植株与双隐性金黄花植株(aabb)测交[或让该金黄花植株与纯合的白花植株(AAbb)杂交]。若测交时子代全为金黄花植株，则是基因A突变成了基因a；若子代黄花植株∶金黄花植株＝1∶1，则是基因b突变成了基因B(或若子代黄花植株∶白花植株＝1∶1，则是基因A突变成了基因a；若子代全是黄花植株，则是基因b突变成了基因B)。答案：(1)AaBb金黄花∶黄花∶白花＝7∶6∶3400(2)让该金黄花植株与双隐性金黄花植株测交(或让该金黄花植株与纯合白花植株杂交)若子代全为金黄花植株，则是基因A突变成了基因a；若子代黄花植株∶金黄花植株＝1∶1，则是基因b突变成了基因B(若子代黄花植株∶白花植株＝1∶1，则是基因A突变成了基因a；若子代全是黄花植株，则是基因b突变成了基因B)5．已知某种昆虫的有眼(A)与无眼(a)、正常刚毛(B)与小刚毛(b)、正常翅(E)与斑翅(e)这三对相对性状各受一对等位基因控制。现有三个纯合品系：①aaBBEE、②AAbbEE和③AABBee，假定不发生基因突变、染色体变异和交叉互换，回答下列问题。(1)若A/a、B/b这两对等位基因都位于常染色体上，请以上述品系为材料，设计实验来探究这两对等位基因是否分别位于两对同源染色体上。实验思路：选择__________(填编号)杂交组合，得到F1，F1相互交配得到F2，观察F2的表现型。预期实验结果、结论：____________________________。(2)假设A/a、E/e这两对等位基因都位于X染色体上，请以上述品系为材料，设计实验-5-对这一假设进行验证。实验思路：选择__________(填编号)杂交组合进行正交和反交，观察F1雄性个体的表现型。预期实验结果、结论：____________________________。解析：解答本题的关键是能熟练应用孟德尔杂交实验所表现的规律特点来确定两对等位基因在染色体上的位置关系，及根据X染色体上基因的遗传特点设计实验来确定两对等位基因是否均位于X染色体上。(1)根据题意知，A/a和B/b这两对等位基因都位于常染色体上，如果这两对等位基因分别位于两对同源染色体上，则这两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。因此让基因型为aaBBEE与AAbbEE的个体杂交得到F1(AaBbEE)，F1相互交配，得到F2，观察F2的表现型及比例：如果F2中出现四种表现型，且比例约为9∶3∶3∶1，则可确定这两对等位基因分别位于两对同源染色体上；如果F2中出现三种表现型且比例约为1∶2∶1，则可确定这两对等位基因不是分别位于两对同源染色体上(或两对等位基因位于一对同源染色体上)。(2)如果A/a和E/e这两对等位基因都位于X染色体上，则两对等位基因表现为连锁遗传，若要证明其都位于X染色体上，则应选择具相对性状的个体杂交，由此可选出品系①③，让品系①③进行正交和反交，分析其后代的表现型及比例即可，具体分析如下：若A/a、E/e这两对等位基因都位于X染色体上，则品系①③杂交组合有两种情况，分别是XaEXaE×XAeY(正交)、XAeXAe×XaEY(反交)，在不发生基因突变、染色体变异和交叉互换的情况下，正交后代的基因型及比例应为XaEXAe∶XaEY＝1∶1，分别表现为雌性有眼正常翅、雄性无眼正常翅，反交后代的基因型及比例应为XAeXaE∶XAeY＝1∶1，分别表现为雌性有眼正常翅、雄性有