2012届高考生物专题15开放探究应用题

专题十五开放探究应用题类型一材料、信息开放型题【例1】如图为某生物科技工程操作流程模式图，请据图回答：（1）如果此图表示基因工程的操作流程图，如A为质粒，则C表示；如果D为受体细胞，则C→D的过程采用法。A为质粒，则B的获取一般采取、等方法。（2）在植物体细胞杂交过程中，A和B形成C，属于植物技术，形成的C称为；从C→D需经过分裂、过程才能形成新的植株D。（3）若A为骨髓瘤细胞，B为B淋巴细胞，则C为细胞，C细胞在无限增殖过程中，还能产生，这项技术叫动物细胞融合技术。（4）若此图为试管牛的工厂化生产的技术流程图，则A（精子）需，从C发育到D（胚胎）需经历卵裂、、等阶段，然后进行，让它在受体牛内发育。（5）若图中字母代表生态系统的各成分，请在题图上用“→“表示它们之间的关系。解析（1）若此图表示基因工程操作流程，图中A为质粒，则B为目的基因，C为重组质粒，D为受体细胞；（2）若此图表示植物体细胞杂交过程，图中A、B分别为两种植物细胞，C为融合的原生质体，D为新的杂种植物。A、B形成C的过程上，还要经纤维素酶等处理，才能得到原生质体。（3）若A为骨髓瘤细胞，B为B淋巴细胞，则A、B形成C的过程为动物细胞融合；（4）A、B形成C是体外受精过程，B的获得一般需先用促性腺激素处理后，从卵巢中采集卵母细胞，在体外进行人工培养，然后与获能的精子受精。答案（1）重组质粒导入鸟枪法、逆转录法（2）细胞融合融合的原生质体（或杂种细胞）分化（3）杂交瘤特异性抗体（4）体外获能桑椹胚囊胚胚胎移植（5）如图所示解法总结就本题来说，在复习中，围绕此图，还可作其他发散联想，如农作物的杂交育种过程也可用此图，若A、B为亲本，则C为F1，D为F2或为要选育的后代；如果把该图稍加修改，还可以用来考查内环境与外界环境之间的关系等。类型二思维和方法开放型题【例2】近年来在防治稻田虫害方面进行了多种尝试，如①构建稻—萍—鱼生态系统，在该系统中，虽有危害水稻的病菌、害虫和杂草，但鱼的活动可起到除虫、松土和增氧的作用，红萍叶片内的蓝藻固氮可促进红萍和水稻生长；②培育转Bt基因抗虫水稻，减少虫害。此外，一些水稻遭遇虫害时会释放某些物质，引来天敌消灭害虫，科学家称之为稻田三重营养关系。根据上述材料，请回答下列问题：画出稻—萍—鱼生态系统的能量流动图（不考虑与人的联系）。答案见图解析本题涉及到的生物有：水稻、红萍、病菌、害虫、杂草、鱼、蓝藻，解答时要逐一考虑它们之间的关系；昆虫由于繁殖速度较快，进化也会相对较快，应及时通过生物技术更新品种；绘制生态系统能量图时要注意各营养级能量的来源和去向，以及能量流动的单向性。解法总结思维和方法开放型的试题，往往在同一问题中存在多种不同的解决问题的思路和方法，最终殊途同归。要求学生根据题目所设条件和要求，寻找切合实际的解决问题的途径，变单向思维为多向思维，从而培养学生思维的灵活性、流畅性和广阔性。类型三答案和结论开放型题【例3】地震前动物常出现异常行为，例如“麻蛇冬眠早出洞，鱼儿惊惶水面跳”。科研人员一直致力于地震前兆与动物行为关系的研究，以期望能通过观察动物的异常行为来预测地震的发生。已知与地震相关的因素有高磁、高电、强震和气体（如H2S、SO2等）。请帮助科研人员做以下工作：列出一个课题名称：。提出相应的因变量及测量指标：。解析本题的研究目的为“地震前兆与动物行为的关系”，且“已知与地震相关的因素有高磁、高电、强震和气体（如H2S、SO2等）”，所以可以针对不同的因素来设置不同的研究课题。答案探究强震对冬眠蛇的影响观测蛇出洞情况（探究高磁对冬眠蛇的影响，观测蛇出洞情况；探究气体对鱼的活动的影响，观测鱼跳出水面的情况；探究强震对鱼的活动的影响，观测鱼跳出水面的情况，合理即可）解法总结答案和结论开放型题的解题关键答案和结论开放型题在每年高考中都有考查，在解题时，一要注意从多角度考虑问题，尽量把问题思考全面；二要用准确的语言叙述，要用生物学术语答题，要抓住答题的关键词；三要切题，针对题干的“问”来答，切忌“离题”；四要“抠小分”，因为这类题不易得满分，要尽量不在容易的地方失分。1.某小组实验设计如下：（1）实验课题：探究淀粉酶是否为蛋白质（2）实验假设：如果淀粉酶是蛋白质，那么用浓硝酸检验，会出现黄色反应。（原理：浓硝酸与蛋白质出现黄色反应）（3）选取工具和材料：淀粉酶液，鸡清蛋白液，试管若干，吸管，蒸馏水，浓硝酸（4）实验步骤：①取等量的淀粉酶溶液、鸡清蛋白液和蒸馏水，分别放入三支试管中，标A、B、C。②向三试管中分别滴加等量的浓硝酸充分振荡后静置一段时间，观察颜色变化并记录下表中试管ABC颜色变化（5）实验预测：。（6）实验结果：。（7）实验结论：。答案（5）实验预测：如果A中颜色与B中一样出现黄色与C不一样，则A为蛋白质。如果A中颜色与B中不一样与C也不一样，则A不是蛋白质。如果A中颜色与B中一样与C一样，则A不是蛋白质。通过反复实验得到（6）实验结果：A中颜色与B中一样，出现黄色反应与C不一样（7）实验结论：淀粉酶是蛋白质类物质2.下图中的图一表示在一定的范围内纵坐标变量随横坐标变量的增加而不断增加，超过某个值后，纵坐标变量随横坐标变量的增加而不断减少。图二表示在某范围内，纵坐标变量随横坐标变量的增加而不断增加，超过某个值，纵坐标变量随横坐标变量的增加而趋于平缓。请结合所学知识，在下列横线中填上坐标名称。（1）图一：如果横坐标为，则纵坐标为；如果横坐标为，则纵坐标为；如果横坐标为，则纵坐标为；（2）图二：如果横坐标为，则纵坐标为；如果横坐标为，则纵坐标为；如果横坐标为，则纵坐标为。答案（1）pH酶的活性温度酶的活性生长素浓度植物生长速率（时间—种群增长速率；叶龄—可再利用元素）（2）CO2浓度光合作用强度光照强度光合作用强度O2浓度矿质元素吸收速率（O2浓度—ATP产生速率；时间（自然状态下）—种群数量；底物浓度—反应速率，答案合理即可）3.目前，科学家已经培育出了大批具有抗虫、抗病、抗除草剂、抗逆等全新性状的转基因植物；同时科学家还利用转基因技术把动物变成生物反应器，如奶牛，让它们的奶中富含某种营养物质、珍贵药物或人类所需要的蛋白质。请就转基因产品的安全性提出你的观点（至少两点）。。答案安全：①多环节、严谨的安全性评价，可以保证转基因食品的安全；②转基因农作物要表现其新性状，必须有一定条件；③种植抗虫转基因农作物，可减少农药使用量，进而起到保护环境的作用不安全：①可能会出现新的过敏源；②转基因生物的重组DNA有可能与感染转基因生物的某些细菌或病毒杂交，从而重组出新的病原体；③重组的微生物降解化合物过程中会产生中间产物，可能对人类生活环境造成二次污染（任选两点即可）4.卡那霉素是一种抗生素，它能抑制叶绿体中色素的形成。1987年科学家将具有卡那霉素抗性基因的质粒注入在温室中种植的黑麦花芽中，开花后的植株相互授粉，再将结出的种子放在具有卡那霉素（10μg/mL），温度、光照等适宜的条件下萌发，结果植株显示绿色并正常生长发育。试回答相关问题：（1）细菌细胞中的卡那霉素抗性基因产生的根本来源是，研究中黑麦产生卡那霉素抗性的方式属于。（2）如何证明卡那霉素抗性基因是否可以在黑麦细胞内“借居”？（至少两种）。解析卡那霉素抗性基因如果能在受体细胞（黑麦花芽细胞）正常表达，则卡那霉素的作用受到抑制，叶绿体在光照下就能形成叶绿素而表现为绿色，这也是卡那霉素抗性基因能否在黑麦细胞内“借居”的观察指标。本题中的“借居”，实际上是指能导入、转录和表达。导入和转录的检测方法为分子杂交技术，表达的检测方法从分子水平方面有抗原—抗体法，个体水平方面有性状观察法。题目要求使用两种方法，则可分别答分子杂交技术的具体过程和个体水平的具体观察过程。答案（1）基因突变基因重组（2）方法一：设计对照实验。用正常培育获得的黑麦种子在与实验组相同的条件下萌发，结果敏感的对照组植株出现白化现象，并不能进一步生长发育。方法二：基因分析。对实验获得的绿色植株利用与卡那霉素抗性基因相应的DNA控针进行基因杂交，观察在植株细胞中可否检测到相关基因5.某中学研究性学习小组参观调查某生态农场，并绘出该生态系统的简单结构模式图（如图所示），请据图分析回答：（1）生态系统的主要功能是和，这也是该农场建造此生态系统所依据的主要生态学原理。该生态系统的最大优点是。（2）在该生态系统中起决定作用的是。（3）该生态农场是生态工程的典范，有人说由此得出结论，农业生态系统的食物链和营养级越多越好，你认为该结论是否正确？说明你的理由。。解析该研究性学习小组绘出的生态农业结构模式图，是“农林牧渔联合生产系统”的初级生产模式。这个体系中四个亚系统进行物质和能量交换，互为一体。树林保护农田，为农田创造良好的小气候条件，同时吸引益鸟捕食农林害虫。作物籽粒及秸秆为禽畜提供饲料，而禽畜的粪便又为农田提供有机肥料或为鱼池提供肥水。鱼池底泥可上田作肥料。该生态工程可使生物与能量得到充分的利用，能够实现林茂粮丰、禽畜兴旺、水产丰收，得到较高的经济效益和生态效益。但应该注意的是，在农业生态系统中并非食物链和营养级越多越好，因为食物链多，各食物链中生物数量就难以达到一定的规模，会影响经济效益；营养级越多，较高级别营养级的生物获得的能量很少，该营养级的生物数量也很少，很难得到较高的经济效益和生态效益。答案（1）物质循环能量流动提高物质和能量的利用效率，减少对环境的污染（2）林、果及农作物（3）不正确。因为食物链多，各食物链中生物数量就难以达到一定的规模，影响经济效益；营养级越多，高层次营养级的生物获得的能量很少，该营养级的生物数量也很少返回