2025高考生物 设计实验方案书写实验思路 备考教案.docx

实验6　设计实验方案，书写实验思路

1.辨析实验思路和实验步骤
项目
实验思路
实验步骤
不
同
点
主要
特点
实验思路是“想法”，是较为“粗线条”的思考过程，其要求“言简意赅”
步骤是“做法”，是更为“细节化”的操作流程，其要求“精准细致”
书写
技巧
必须体现“对照思想”，显示“自变量”和“因变量”，对“无关变量”表述时注意体现“相同且适宜”
必须体现“自变量”如何设置、“因变量”如何检测、“无关变量”如何保证相同且适宜，步骤流程也必须科学
相同点
都要分析实验目的，从实验目的中分析出自变量和因变量，进而设计出实验组和对照组，并确定检测指标
2.牢记实验设计思路的一般书写模式
实验设计思路的书写模式一般为“分组＋施加自变量＋检测因变量”，题目中涉及的无关变量必写，若题目未涉及的可略写或简写，具体如下：

14.[2023全国甲节选，8分]某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。
（1）叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是　差速离心法　（答出1种即可）。叶绿体中光合色素分布在　类囊体薄膜　上，其中类胡萝卜素主要吸收　蓝紫光　（填“蓝紫光”“红光”或“绿光”）。
（2）叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。
实验思路：将生长状况良好且相同的植物叶片分为甲乙两组，两组植物均先进行饥饿处理（置于黑暗中一段时间消耗有机物），再将甲组放置在有光条件下，将乙组放置在其他条件相同的黑暗状态下，一段时间后，用差速离心法提取甲乙两组的叶绿体，脱绿后制作成匀浆，分别加入碘液后观察。预期结果：甲组匀浆出现蓝色，有淀粉产生；乙组无蓝色出现，无淀粉产生。
解析　（1）一般采用差速离心法分离细胞器。叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜上。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。（2）淀粉遇碘显蓝色。叶绿体呈绿色，要证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体进行脱色处理，之后用碘液进行检测。实验思路和预期结果见答案。
15.[2024北京海淀区模拟，10分]水稻籽粒灌浆是否充实影响其产量和品质。研究发现，D基因在水稻叶片、茎和颖果中都有表达，其编码的转运蛋白D可运输脱落酸（ABA）。D基因功能丧失的突变体籽粒灌浆缺陷，导致种子饱满程度降低，科研人员对其机制进行了研究。
（1）图1为水稻植株的部分器官示意图，科研人员检测了野生型和D基因突变体水稻受粉5天后不同器官中ABA的含量，结果如图2所示。

科研人员据图2推测，颖果中的ABA主要是由叶片合成后通过D蛋白转运过来的，判断依据是　野生型水稻叶片中ABA的含量低于D基因突变体的，而颖果中ABA的含量高于D基因突变体的　。
（2）科研人员利用3H标记的ABA验证了上述推测，请写出实验设计思路：　将等量且适量的用3H标记的ABA分别涂抹在野生型、D基因突变体水稻的叶片上，一段时间后检测两组水稻叶片和颖果中的放射性强度　。
（3）水稻灌浆结实的最高温度为35 ℃。进一步研究发现，高温下突变体灌浆程度与野生型的差距更为显著。为探究其原因，科研人员将24 ℃条件下生长的野生型水稻转入35 ℃条件下培养2小时，分别检测不同温度下颖果中D基因的相对表达量，结果如图3。据图可得出：　与24 ℃条件下相比，35 ℃条件下野生型水稻颖果中D基因的相对表达量更高　。

（4）ABA可以激活颖果中淀粉合成关键基因的表达，从而促进水稻籽粒灌浆。综合上述信息，解释高温条件下野生型水稻籽粒正常灌浆的机制。
高温条件下D基因的相对表达量增加，转运蛋白D合成增多，促进ABA从叶片转运到颖果，使颖果中ABA含量增加，ABA可激活颖果中淀粉合成关键基因的表达，促进种子合成淀粉，从而使野生型水稻籽粒正常灌浆。
解析　（1）图2显示，野生型水稻叶片中ABA的含量低于D基因突变体的，而颖果中ABA的含量高于D基因突变体的，D基因编码的转运蛋白D可运输脱落酸（ABA），又知D基因突变体不能编码转运蛋白D，故可推测颖果中的ABA主要是由叶片合成后通过D蛋白转运过来的。（2）该实验是为了验证颖果中的ABA主要是由叶片合成后通过D蛋白转运过来的，可利用放射性同位素标记法进行验证，实验设计思路如下：将等量且适量的用3H标记的ABA分别涂抹在野生型、D基因突变体水稻的叶片上，一段时间后检测两组水稻叶片和颖果中的放射性强度。（3）由图3可知，35 ℃条件下野生型水稻颖果中D基因的相对表达量远高于24 ℃条件下的。（4）综合题中信息可知，高温能促进D基因的表达，使转运蛋白D合成增多，转运蛋白D能促进ABA从叶片转运到颖果，因此转运蛋白D合成增多会使颖果中ABA含量增加，ABA可激活颖果中淀粉合成关键基因的表达，促进种子合成淀粉，从而使野生型水稻籽粒正常灌浆。
16.[2024山东部分学校联考，10分]研究发现，拟南芥的AtMYB44基因与AtMYB77基因均可以参与拟南芥耐旱性的调控。为提高水稻的耐旱性，科研工作者将一个拟南芥AtMYB44基因导入野生水稻的叶肉细胞中，经组织培养后获得了一株耐旱水稻植株M。让植株M自交得到F1，F1中耐旱植株∶不耐旱植株＝3∶1。回答下列问题：
（1）科研工作者认为拟南芥AtMYB44基因已经成功导入了水稻细胞的染色体DNA上，根据题中信息分析，作出这一判断的依据是　植株M自交，所得F1中耐旱植株：不耐旱植株＝3：1，说明AtMYB44基因的遗传遵循分离定律，进而可知该基因已成功导入了水稻细胞的染色体DNA上　。进一步研究发现该基因已经导入了水稻细胞的5号染色体上。
（2）F1自交，收获F1中耐旱植株上的种子进行单独种植获得F2，F2中不发生性状分离的抗旱植株约占　1/2　，F2中耐旱植株∶不耐旱植株＝　5：1　。科研人员通过反复自交，从中筛选出不发生性状分离的耐旱植株记作纯合品系甲。
（3）科研工作者采用相同的方法将一个拟南芥AtMYB77基因导入野生水稻的叶肉细胞中，获得了耐旱的纯合品系乙。为探究AtMYB77基因是否也位于水稻细胞的5号染色体上，以纯合品系甲和纯合品系乙为材料设计最简便的遗传实验，写出实验思路及预期的结果和结论，不考虑染色体互换及其他变异。
实验思路：　选择纯合品系甲和纯合品系乙进行杂交得F1，让F1自交，统计F2的表型及比例　。
预期结果和结论：若　　F2全表现为耐旱植株　，则AtMYB77基因导入了水稻细胞的5号染色体上；若　F2中耐旱植株：不耐旱植株＝15：1　，则AtMYB77基因未导入水稻细胞的5号染色体上。
解析　（1）根据题意可知，让植株M进行自交，所得F1中耐旱植株：不耐旱植株＝3：1，说明该基因的遗传遵循分离定律，进而可知该基因已经导入了水稻细胞的染色体DNA上。（2）根据题意可知耐旱对不耐旱为显性，假设用A＋表示耐旱基因（AtMYB44基因），用A－表示不耐旱基因。水稻植株M的基因型为A＋A－，自交得F1，F1中耐旱（1
A＋A＋、2A＋A－）：不耐旱（A－A－）＝3：1。F1自交，收获F1中耐旱植株（1/3A＋A＋、2/3A＋A－）上的种子进行单独种植获得F2，则F2中不发生性状分离的耐旱植株（A＋A＋）约占1/2，F2中不耐旱植株（A－A－）所占比例＝2/3×1/4＝1/6，耐旱植株（A＋_）所占比例＝1－1/6＝5/6，则F2中耐旱植株：不耐旱植株＝5：1。
（3）