9.有一瓶混合了酵母菌和葡萄糖的培養(yǎng)液，當(dāng)通入不同濃度的氧氣時(shí)，其產(chǎn)生的酒精和CO2的量如下表所示。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
氧濃度(%) a b c d產(chǎn)生CO2的量 9 mol 12.5 mol 15 mol 30 mol產(chǎn)生酒精的量 9 mol 6.5 mol 6 mol 0 mol (1)由上表可知，酵母菌細(xì)胞_______________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)氧濃度為b時(shí)，經(jīng)有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為_(kāi)_____mol。
(3)氧濃度為c時(shí)，約有______%的葡萄糖用于酒精發(fā)酵。
(4)氧濃度為a時(shí)，酵母菌是否進(jìn)行有氧呼吸?________。為什么?________________________________________________________________________。
(5)經(jīng)測(cè)定，在無(wú)氧條件下酵母菌消耗的葡萄糖中，僅有1.5%用于自身生長(zhǎng)發(fā)育和繁殖等生命活動(dòng)，剩余98.5%則用于_________________________________________________。
答案 (1)既能進(jìn)行有氧呼吸，也能進(jìn)行無(wú)氧呼吸 (2)6 (3)66.7 (4)否 因?yàn)榇藭r(shí)產(chǎn)生的酒精和CO2的物質(zhì)的量相等 (5)形成酒精等產(chǎn)物
解析 (1)氧濃度為a、b、c時(shí)都產(chǎn)生了酒精，說(shuō)明酵母菌能進(jìn)行無(wú)氧呼吸;氧濃度為d時(shí)只產(chǎn)生CO2，不產(chǎn)生酒精，說(shuō)明酵母菌能進(jìn)行有氧呼吸。(2)氧濃度為b時(shí)，酵母菌產(chǎn)生了6.5 mol的酒精，則其無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6.5 mol，剩下的6 mol CO2為有氧呼吸所產(chǎn)生。(3)氧濃度為c時(shí)，酵母菌產(chǎn)生的酒精為6 mol，則其無(wú)氧呼吸產(chǎn)生的CO2為6 mol，而CO2產(chǎn)生總量為15 mol，因此有氧呼吸產(chǎn)生的CO2為9 mol。據(jù)無(wú)氧呼吸的反應(yīng)式“C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量”，可知有3 mol葡萄糖用于無(wú)氧呼吸;據(jù)有氧呼吸的反應(yīng)式“C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量”，可知有1.5 mol葡萄糖用于有氧呼吸，則用于酒精發(fā)酵的葡萄糖所占比例為3/(3+1.5)×100%≈66.7%。(4)氧濃度為a時(shí)，酵母菌產(chǎn)生了CO2和酒精，且二者的物質(zhì)的量相等，說(shuō)明此時(shí)酵母菌只進(jìn)行無(wú)氧呼吸，不進(jìn)行有氧呼吸。(5)酵母菌利用葡萄糖經(jīng)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精和CO2，合成少量ATP。
方法規(guī)律 酵母菌為兼性厭氧型生物，試題中以其為實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，依據(jù)耗氧量和酒精、CO2等的產(chǎn)生量來(lái)分析其在不同氧濃度下的細(xì)胞呼吸方式及其強(qiáng)度關(guān)系。
10 果蠅是一種非常小的蠅類，遺傳學(xué)家摩爾根曾因?qū)壍难芯慷@得諾貝爾獎(jiǎng)。果蠅的灰身(B)和黑身(b)，長(zhǎng)翅(V)和殘翅(v)，紅眼(R)和白眼(r)分別受一對(duì)等位基因控制。B、b與V、v位于常染色體上，R、r位于X染色體上。在研究過(guò)程中摩爾根將發(fā)現(xiàn)匯成下表：
P 灰身♀×黑身♂ 紅眼♀×白眼♂ F1 灰身 紅眼 F2 灰身∶黑身=3∶1 紅眼∶白眼=3∶1 (1)近百年來(lái)，果蠅被應(yīng)用于遺傳學(xué)研究的各個(gè)方面，而且它是早于人類基因組計(jì)劃而被進(jìn)行基因測(cè)序的一種動(dòng)物�？茖W(xué)家常選擇果蠅作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料的原因可能是____________________________________。(列出兩點(diǎn)即可)
(2)以上表格中的兩對(duì)相對(duì)性狀中，如果進(jìn)行正交與反交，產(chǎn)生的F1、F2結(jié)果不一致的是____________。一般情況下，用一對(duì)相對(duì)性狀的真核生物親本進(jìn)行正交和反交，如果結(jié)果一致，可說(shuō)明控制該相對(duì)性狀的基因位于________。
(3)實(shí)驗(yàn)一：現(xiàn)有純種的灰身長(zhǎng)翅和黑身殘翅果蠅，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究灰身、黑身和長(zhǎng)翅、殘翅這兩對(duì)性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律。
第一步：取純種的灰身長(zhǎng)翅和黑身殘翅果蠅雜交，得F1;
第二步：___________________________________________________________________;
第三步：統(tǒng)計(jì)后代表現(xiàn)型及比例。
結(jié)果預(yù)測(cè)：如果______________________________________________________________
________________________________________________________________________，
則符合基因的自由組合定律。反之，則不符合基因的自由組合定律。
(4)實(shí)驗(yàn)二：已知雌雄果蠅均有紅眼和白眼類型。若用一次交配實(shí)驗(yàn)即可證明這對(duì)基因位于何種染色體上，選擇的親本表現(xiàn)型應(yīng)為_(kāi)_____________________________。
實(shí)驗(yàn)預(yù)期及相應(yīng)結(jié)論：
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________;
③________________________________________________________________________。
答案 (1)相對(duì)性狀明顯、繁殖速度快、易于飼養(yǎng)、雌雄易辨、染色體數(shù)目較少(列出兩點(diǎn)即可) (2)紅眼和白眼(R、r) 常染色體上 (3)讓F1與黑身殘翅果蠅測(cè)交(或讓F1相互交配) 后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，灰身長(zhǎng)翅、黑身長(zhǎng)翅、灰身殘翅、黑身殘翅且比例為1∶1∶1∶1(或后代出現(xiàn)四種表現(xiàn)型，灰身長(zhǎng)翅、黑身長(zhǎng)翅、灰身殘翅、黑身殘翅且比例為9∶3∶3∶1) (4)白眼雌果蠅×紅眼雄果蠅 ①子代中雌果蠅全部為紅眼，雄果蠅全部為白眼，則這對(duì)基因位于X染色體上�、谧哟写�、雄果蠅全部為紅眼，則這對(duì)基因位于常染色體上 ③子代中雌、雄果蠅均既有紅眼又有白眼，則這對(duì)基因位于常染色體上
解析 (1)果蠅作為遺傳實(shí)驗(yàn)材料具有以下優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)性狀明顯、繁殖速度快、易于飼養(yǎng)、雌雄易辨、染色體數(shù)目較少等。(2)常染色體遺傳正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果相同，伴性遺傳正反交實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同。(3)驗(yàn)證某性狀的遺傳是否遵循基因的自由組合定律時(shí)，可以采取測(cè)交或F1相互交配的方法。如果F1測(cè)交后代表現(xiàn)型比例是1∶1∶1∶1，則證明兩對(duì)基因符合基因自由組合定律。如果F1相互交配，子代表現(xiàn)型比例是9∶3∶3∶1，也能證明其符合基因自由組合定律。(4)欲驗(yàn)證果蠅紅白眼基因位于何種染色體上，可使紅眼雄果蠅與白眼雌果蠅相交，若基因位于X染色體上，則子代中雌果蠅均為紅眼，雄果蠅均為白眼。若子代雄果蠅中出現(xiàn)了紅眼，或雌、雄果蠅中均既有紅眼又有白眼，則基因位于常染色體上。
解題啟示 解答遺傳實(shí)驗(yàn)類試題的難點(diǎn)在于學(xué)生不僅僅要掌握解答實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題的方法與技巧，還要具備相應(yīng)的遺傳學(xué)知識(shí)。本題中，如果學(xué)生沒(méi)有掌握遺傳學(xué)中的測(cè)交和自交的方法、常染色體與性染色體上基因的遺傳特點(diǎn)以及自由組合定律的實(shí)質(zhì)等根本無(wú)法作答。解答此類試題時(shí)，要從孟德?tīng)栠z傳實(shí)驗(yàn)入手，掌握遺傳實(shí)驗(yàn)中用到的操作方法(雜交、自交、測(cè)交等)、思維方法(類比推理、演繹推理等)和統(tǒng)計(jì)方法，以及常染色體與性染色體上基因的遺傳特點(diǎn)，并依據(jù)試題要求，結(jié)合解答探究性或驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的常規(guī)方法，才能迎刃而解。
