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专题07 实验设计与分析(大题30道)
1.2024年2月17日晚八点,中华人民共和国第十四届冬季运动会开幕式在内蒙古冰上运动训练中心举行。而1月14日“十四冬”高山滑雪项目就在北京市延庆赛区的国家高山滑雪中心开赛了。速度滑雪运动有助于增进身心健康,提高机体心肺功能,增强防寒能力。运动员在训练过程中,机体对外界有一系列适应的变化,回答下列问题:
(1)速度滑雪开始时,人体受到寒冷刺激后,冷刺激刺激会被皮肤中的 转化为神经信号,并通过传入神经到达位于 的体温调节中枢,中枢会发出信号通过传出神经到达效应器使皮肤会出现 等现象导致机体散热减少,同时肌肉和肝脏等产热增多维持体温恒定。
(2)速度滑雪能促进机体代谢增强,大量消耗葡萄糖,导致血糖含量下降,此时,胰岛分泌 增多,以保证血糖平衡。人体分泌的激素通过体液发挥调节作用,与神经调节相比,体液调节的特点有 (答出两点即可)。
(3)较长时间生活在冷环境中会使人和动物的产热能力增强,将黑线仓鼠置于冷环境(低于10℃)中驯化一段时间后,体内甲状腺激素的分泌会发生变化,调节机体产热量。请设计实验,验证冷驯化与血浆甲状腺激素浓度之间的关系,简要写出实验方案和预期结果 。
2.机体摄入酒精(主要成分是乙醇)可能引发酒精中毒,酒精中毒导致的酒精性肝损伤和脑损伤对机体健康影响极大。机体摄入的酒精大部分在肝脏细胞中通过氧化代谢而清除,酒精的代谢途径如图所示。回答以下问题:
(1)酒精经机体摄入后到达肝脏中被氧化代谢,需要经过的内环境有 。
(2)酒精代谢生成的二氧化碳会进入血浆,但血浆的pH一般能维持相对稳定,原因是 。
(3)一次性服用过量酒精会导致急性酒精中毒。古书籍中记载葛根具有解酒保肝功能。为探究葛根解酒保肝的作用机制,研究人员设置了三组实验:空白对照组以健康小鼠为实验材料,实验组以急性酒精中毒小鼠模型为实验材料,并分为模型组和治疗组,治疗组灌胃适量葛根提取液,一段时间后检测相关指标,结果如图所示。
①空白对照组的处理方法是 ,模型组小鼠走路不稳可能与 功能受影响有关。
②根据实验结果推测葛根提取物解酒保肝的作用机制可能是 。
3.据研究报道,在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可同时产生乙醇和乳酸。这说明一种细胞可以有两种无氧呼吸的方式。微生物一般只有一种无氧呼吸方式,但是通过转基因的方法可以使微生物出现新的代谢途径。例如,科学家将乳酸脱氢酶基因导入酵母菌细胞(转基因酵母菌),从而使其具有两条无氧呼吸途径。请据此回答下列问题:
(1)无论哪一种细胞呼吸方式,其细胞呼吸的第一阶段的产物都相同,细胞呼吸第一阶段的场所及产物分别是 、 。
(2)不同的细胞呼吸方式其产物不同的直接原因是 。在涝胁迫条件下玉米幼苗根部可进行无氧呼吸,玉米幼苗根能否长时间进行无氧呼吸? 原因是 。
(3)某同学设计实验要证明转基因酵母菌具有两条无氧呼吸途径。他选用普通酵母菌、转基因酵母菌、培养液等材料,实验如下,请完善该实验设计。
①甲组在无氧条件下培养普通酵母菌,乙组在 下培养
②用酸性重铬酸钾检验培养液中是否含有乙醇,并分别检测培养液的pH
③检验结果:
实验结论:证明转基因酵母菌产生了乙醇和乳酸,说明转基因酵母菌具有两条无氧呼吸途径。
4.茄子营养价值高、适应性强,是我国主要栽培的蔬菜之一。茄子的果形有长形、圆形和卵形,为研究其遗传机制,育种工作者选用卵形果植株作为亲本进行杂交实验,结果如下表所示。回答下列问题。
亲代组合
F1
F2
卵形果×卵形果
个为长形果
长形果274株,卵形果186株,圆形果32株
(1)茄子的果形至少受 对等位基因控制,遵循基因的 定律,判断依据是 。
(2)F2长形果植株中,测交后代会出现一种表型的植株所占比例为 。
(3)育种工作者通过技术处理使F1产生的配子中,含隐性基因的花粉均一半死亡,则F1自交后代中表型为圆形果的植株所占比例为 。
(4)低温霜冻影响茄子的栽培范围和栽培时间,因此筛选和培育耐低温茄子品种,是科研和生产面临的紧要任务。通过诱变育种获得了耐低温的两种单基因隐性突变体甲和乙,两者突变位点不同。请利用突变体甲、乙,设计实验探究甲、乙的突变基因在染色体上的位置关系(不考虑染色体变异与染色体互换;简要写出实验思路、预期结果及结论)
实验思路: 。
预期结果及结论:① 。② 。
5.玫瑰精油是制作高级香水的主要成分,胡萝卜素是常用的食品色素,可用于治疗因缺乏维生素A而引起的各种疾病。玫瑰精油和胡萝卜素均可从植物中获取,请分析回答:
(1)提取玫瑰