专题05 实验设计类（遗传）- 备战2024年高考生物实验专项突破

专题05 实验设计类（遗传） 对实验设计的合理性和严谨性进行评价，是综合反映学生实验设计能力的重要策略。生物实验评价和改进类试题，不仅考查考生进行实验的独立操作能力，也考查考生分析、推理等科学思维能力。试题具有一定的开放性，涉及实验材料的选择、实验相关操作技能理解、及实验思路和实验方案的设计。试题一般包括以下层次。 1.理解实验与探究的目的、原理，实验与探究的方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并将所涉及的方法和技能进行运用。 2.对实验或探究现象和结果进行分析、解释，并对收集到的数据进行处理。 3.运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法。 4.对一些简单的实验与探究方案做出恰当的评价和修订。 自2000年江苏、浙江、山西、吉林四省使用的高考理科综合能力测试卷第一次出现该类型的题目，之后的理科综合试卷和生物单科试卷不断出现，逐渐成为高考生物实验能力测试的一种重要题型。近几年，这类题目的特点是题目提供部分实验步骤，让考生补充完善余下的实验步骤；题目给出实验的部分结果，让考生补充其他可能得结果；题目不直接呈现实验的结论，要求考生通过对实验结果的预测及推理判断得出相关的实验结论。这类题目涉及知识点多、涉及情景面宽，涉及立意点多，知识点琐碎，是各地高考试题的难点之一。 这类题目一般具有一定的开放性。由于受高考阅卷的限制，题目编制在选材方面往往收到一定的限制，题量和设问角度也受到较大影响。命题的材料和情境设置一般源于实验和探究实践、源于一些科研项目，贴近生活、贴近实践，与考生的经验有一定差距，导致这类题目对考生要求高，试题难度大。这类试题的另一个特点是：为与中学实验保持一致性，个别实验题目的素材往往与教材和课程标准具有高度相关性。 实验评价和改进类实验试题是实验试题中要求较高的一类题型。要求考生具有较强的综合判断能力、获取信息、及理解能力。通式能够准确选择实验材料、熟练运用实验或探究方案设计的基本原则独立思考解决问题，能够通过分析、综合等思维手段科学准确地得出实验结果，通过归纳、概括、演绎思维科学、准确预测实验结果、得出实验结论。遗传变异实验设计题大致包括一下几种类型： 1.病毒遗传物质种类的探究。 2.生物遗传性状的显隐性，纯合子和杂合子判断。 3.基因对性状控制方式（遗传方式）探究。 4.遗传规律探究与验证。 5.致死、配子生活力及受精能力探究。 6.不遗传变异、可遗传变异探究。三种可遗传变异类型探究。 7.育种方案选择和分析。 遗传变异类实验设计题的解答要从以下方面入手： 1.杂交实验是进行遗传变异类试题解答的基本方法：任何遗传设计题目都要结合实验实验目的首先思考选择什么样的杂交材料，选择什么样的杂交方法进行杂交，怎样统计杂交实验的结果。 2.数理统计是遗传变异实验设计题必要步骤：选择合适的材料以适当的方式进行杂交后，一定要统计杂交后代的性状分离比，分析出现该分离比出现的各种可能。 3.假说演绎是解答遗传变异类实验设计题的科学思维方法：结合步骤2的分析，选择适当的假说，并结合教材知识进行演绎。 不同类型遗传变异类实验设计题的答题技巧 1.病毒遗传物质种类的探究 病毒遗传物质种类的探究常用的方法有三种： （1）同位素标记法探究未知病毒的遗传物质是DNA还是RNA：标记DNA和RNA的特有碱基-胸腺嘧啶（T）和尿嘧啶（U），检测消耗的胸腺嘧啶（T）还是尿嘧啶（U），消耗胸腺嘧啶（T）而不消耗尿嘧啶（U）的是DNA病毒，消耗尿嘧啶（U）而不消耗胸腺嘧啶（T）的是RNA病毒。 （2）将病毒分别用DNA水解酶和RNA水解酶处理，再分别用处理过的病毒感染宿主细胞，观察处理后的宿主细胞是否有病毒感染症状。 2. 生物遗传性状的显隐性，纯合子和杂合子判断 （1）相对性状显隐性判断 ①杂交法：选择具有相对性状的亲本杂交→观察后代是否只出现一个亲本的性状→若只出现一个亲本的性状，搜出现性状就是显性性状；若不是只出现一个亲本的性状，则不能判断显性性状和隐性性状。 ②选择具有相对性状的两亲本杂交，再让F1自交或具有相同表现型个体杂交，观察统计F2的性状表现统计性状分离比。若F2出现性状分离，新出现的性状是隐性性状；统计F2的性状分离比，若为3:1，占3/4的为显性性状，占1/4的为隐性性状。 （2）纯合子和杂合子判断 （1）纯合子能够稳定遗传，能够自交的生物（如两性植物）常通过观察自交后代是否发生性状分离判断，若不发生性状分离则为纯合子，若发生性状分离则为杂合子。 （2）动物常采用测交法判断：若待测个体为雄性，应选择与多个雌性的隐性类型交配；若待测个体为雌性，应注意多个雌性个体分别于具有隐性性状的雄性交配。若后代有隐性类型出现就可判断为杂合体。 3.基因对性状控制方式（遗传方式）探究。（假设某一生物相对性状为甲和乙，以XY