2019版高考生物二輪專題復(fù)習(xí) 加試非選擇題綜合應(yīng)用特訓(xùn) 第33題 5 探究性、驗證性實驗

第 33 題5.探究性、驗證性實驗(A)1.(2018·溫州 3 月二模)欲研究細胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)適當(dāng)時間后，產(chǎn)生的細胞總數(shù)、集落數(shù)與原培養(yǎng)細胞濃度的關(guān)系(集落是指貼壁生長的細胞增殖 6 代以上形成的細胞群體，肉眼可見)，請完善實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并進行分析與討論。材料與用具：未知濃度的 X 細胞懸液，動物細胞培養(yǎng)液，培養(yǎng)瓶若干，CO2 培養(yǎng)箱，血細胞計數(shù)板，顯微鏡，移液器，胰蛋白酶，染色劑等。(要求與說明：細胞和集落計數(shù)、染色等具體過程不作要求，所用試劑的劑量不作要求，營養(yǎng)均滿足要求，各種條件適宜)(1)完善實驗思路：_；據(jù)思路，用動物細胞培養(yǎng)液稀釋獲得 1 000 個/5 mL、800 個/5 mL、600 個/5 mL、400 個/5 mL、200 個/5 mL、100 個/5 mL 6 種濃度的 X 細胞懸液；分別取 5 mL 上述配制的 6 種濃度的 X 細胞懸液加到培養(yǎng)瓶中，每種濃度設(shè)若干重復(fù)樣品，放入 CO2 培養(yǎng)箱中培養(yǎng) 3 周后，去除培養(yǎng)液并染色；_；_；_。(2)預(yù)測實驗結(jié)果：若已知 200 個/5 mL 至 800 個/5 mL 濃度間，產(chǎn)生的集落數(shù)與原培養(yǎng)細胞濃度呈線性關(guān)系，但低于 200 個/5 mL 或高于 800 個/5 mL 的濃度將會偏離，請建立一個坐標(biāo)系并畫出集落數(shù)與原培養(yǎng)細胞濃度關(guān)系曲線。(3)分析與討論：高于 800 個/5 mL 的濃度會偏離線性關(guān)系的原因是_。低于 200 個/5 mL 會偏離線性關(guān)系的原因是_，欲解決這種情況，可預(yù)先在培養(yǎng)瓶中制備一層_細胞，以支持生長來提高效率。答案(1)用血細胞計數(shù)板和顯微鏡對 X 細胞懸液計數(shù)，確定其濃度對每個培養(yǎng)瓶的集落進行計數(shù)，記錄數(shù)據(jù)(并取平均值)各培養(yǎng)瓶(或另取培養(yǎng)瓶)用胰蛋白酶液處理(集落)并稀釋，再用血細胞計數(shù)板和顯微鏡計數(shù)1對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理(2)如圖所示(3)多個細胞共同形成集落/集落有重疊濃度太低，有些細胞死亡/不能存活/不能貼壁，不能培養(yǎng)形成集落飼養(yǎng)層(或胚胎成纖維)2.(2017·湖州高三上學(xué)期期末改編)某種處于試驗研究階段的止痛藥 Q 存在一定的副作用，表現(xiàn)為實驗動物的肝腫大和代謝減慢，且連續(xù)服藥兩個月內(nèi)效果愈加顯著?，F(xiàn)提供下列材料，請完成對該止痛藥 Q 副作用的研究。材料用具：成年實驗兔、止痛藥 Q(已用生理鹽水配制成試劑)、注射器、飼料、天平、氧濃度傳感器等。(說明：達到實驗數(shù)據(jù)差異顯著所需時間為 10 天；各指標(biāo)具體測定方法不要求；以上材料用具的數(shù)量均能滿足實驗要求)(1)完善實驗思路：第一步：選取_的成年實驗兔 130 只，先用相關(guān)儀器對其中的 10只依次測定_，并記錄；第二步：將剩余的成年實驗兔均分為甲、乙兩組；第三步：除正常飼養(yǎng)外，甲組實驗兔每天定時注射適量的止痛劑 Q，乙組_；第四步：_，依次測定相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，并記錄；第五步：_。(2)預(yù)測實驗結(jié)果：在下面坐標(biāo)系中繪制相關(guān)指標(biāo)的變化曲線。(3)分析討論：有研究表明，甲組兔子的某些神經(jīng)突觸間隙中乙酰膽堿(一種興奮性化學(xué)遞質(zhì))的含量升高，據(jù)此推測，止痛藥 Q 的作用機理可能是_。2答案(1)健康、生長發(fā)育狀況相同耗氧量(或耗氧速率)和肝臟質(zhì)量(不可顛倒)每天定時注射等量且適量的生理鹽水(必須答出“等量”“生理鹽水”) 每隔 10 天分別從甲、乙兩組實驗兔中各取出 10 只(必須答出“每隔 10 天”“各取 10 只”)對所得數(shù)據(jù)求平均值進行統(tǒng)計分析(2)如圖所示(3)止痛藥 Q 能與突觸后膜上的乙酰膽堿受體(競爭性)結(jié)合3.根據(jù)對光強度需要的不同，可把植物分為適合在陽光充足的環(huán)境中生長的陽生植物和適合在蔭蔽環(huán)境中生長的陰生植物。人們猜測在光照有限的情況下陰生植物仍能正常生長是因為其葉綠素含量較多，而且在一定范圍內(nèi)，陰生植物葉片的葉綠素含量隨著蔭蔽程度的增加而升高。請設(shè)計實驗驗證這一結(jié)論的正確性。實驗材料：綠蘿(陰生植物)若干株，非直射光源，遮陰設(shè)備若干(可達成不同比例的遮陰等效果，如 50%、65%、80%等)，提取色素的相關(guān)材料及測定色素含量的設(shè)備(具體如何提取和測定不作要求)。(1)實驗思路：第一步：_，置于相同距離的光源處。第二步：_，在適宜且相同的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間。第三步：各組取等質(zhì)量生長情況相近的葉片進行_。第四步：分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。(2)預(yù)測實驗結(jié)果：設(shè)計一個坐標(biāo)系，并用柱形圖的形式來表示。(葉綠素含量用 0.5、1.0、1.5依次來表示)答案(1)取長勢良好，狀態(tài)相似的綠蘿若干株，隨機均分為 A、B、C、D 四組(四組以上)A組不遮蔭，B 組遮蔭 50%，C 組遮蔭 65%，D 組遮蔭 80%(不同遮蔭程度，且差距勿過小)葉綠體色素提取及葉綠素含量的測定(2)如圖所示3解析(1)通過審題，確定本實驗課題是“驗證陰生植物葉片的葉綠素含量，在一定范圍內(nèi)，隨著蔭蔽程度的增加而升高”，則實驗的自變量是不同的遮蔭程度，因變量是葉綠素含量。不同的遮蔭程度至少要設(shè)置三組作為實驗組，而對照組不遮蔭，所以設(shè)置的組數(shù)至少為四組。其他多設(shè)幾組只要設(shè)計合理亦可。(2)在設(shè)計坐標(biāo)系時，橫坐標(biāo)一般為自變量，本實驗為不同的遮蔭程度，可以用組別來替代；縱坐標(biāo)一般為因變量或因變量觀測指標(biāo)，本實驗為葉綠素含量。在畫柱形圖的時候，要體現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，葉綠素含量隨著蔭蔽程度的增加而升高。4.(2017·海寧期末)某研究性學(xué)習(xí)小組想驗證 pH 對唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計了如下實驗，請幫助他們完成實驗。實驗材料：0.1 g/mL 的 NaOH 溶液、0.1 g/mL 的 HCl 溶液、3%淀粉溶液、唾液、蒸餾水、碘碘化鉀溶液、試管、滴管、37 水浴等。(1)實驗步驟：取 3 支試管編號 1、2、3，往 3 支試管分別加 2 mL 唾液；分別往 1、2、3 號試管滴加_；分別往 3 支試管滴加 3%淀粉溶液各 2 mL，并放在 37 水浴中恒溫 5 分鐘；分別往 3 支試管滴加_，觀察顏色變化。(2)實驗結(jié)果預(yù)測：1 號試管_、2 號試管_、3 號試管_。(3)該實驗自變量是_，無關(guān)變量有_(寫出兩個)。答案(1)等量的 NaOH 溶液、HCl 溶液和蒸餾水3 滴碘碘化鉀溶液(2)變藍變藍不變藍(3)pH 值水的溫度、NaOH 溶液、HCl 溶液、淀粉溶液的濃度等解析(1)驗證 pH 對唾液淀粉酶的影響，需要設(shè)置不同 pH 條件的環(huán)境，所以向三支試管中加入等量的 NaOH 溶液、HCl 溶液和蒸餾水。反應(yīng)一段時間以后需要使用碘碘化鉀溶液檢測反應(yīng)進行的程度，從而判斷酶的活性大小。 (2)唾液淀粉酶的最適 pH 值為中性，過酸和過堿會使酶的活性降低，甚至失活，所以 1 號試管變藍， 2 號試管變藍， 3 號試管不變藍。 (3)該實驗驗證的是 pH 值對酶活性的影響，自變量是 pH 值，無關(guān)變量是水的溫度、NaOH 溶液、HCl 溶液、淀粉溶液的濃度等。5.(2018·溫州十五校聯(lián)合體)為證明“細胞核和細胞質(zhì)存在著物質(zhì)交流”，請用所提供的實驗材料與用具，在給出的實驗步驟和實驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實驗步驟的設(shè)計，并對實驗結(jié)果進行分析。4實驗材料與用具：(1)材料：32P 標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸，無分裂能力的活草履蟲(去除與繁殖有關(guān)的小核，保留與營養(yǎng)有關(guān)的大核)，32P 標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸的草履蟲培養(yǎng)液，無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液，放射性物質(zhì)檢測設(shè)備。(2)實驗思路：將無分裂能力的活草履蟲全部放到含有 32P 標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸的草履蟲培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時間后取出(T1)，抽樣檢測細胞各部分的放射性強度；_；_；記錄并分析得到的數(shù)據(jù)。(3)實驗結(jié)果：(4)實驗分析：設(shè)計一個表格，分析T1、T1T2、T2T3 三個時間細胞各部分放射性變化的特點、原因和說明的結(jié)論。答案(2)將取出的草履蟲放入無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液，培養(yǎng)一段時間后取出部分(T2)，抽樣檢測細胞各部分的放射性強度將草履蟲在無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，一段時間后取出部分(T3)，抽樣檢測細胞各部分的放射性強度(4)分析實驗結(jié)果及結(jié)論時間T1實驗現(xiàn)象細胞核和細胞質(zhì)都存在放射性，放射性強度相當(dāng)原因分析尿嘧啶核苷酸被細胞吸收，在細胞核和細胞質(zhì)中均有分布結(jié)論T1T2                                        細胞質(zhì)中的物質(zhì)可細胞核利用尿嘧啶核苷酸作為細胞核放射性增加，細胞原料合成 RNA，細胞質(zhì)中的尿嘧質(zhì)放射性減小進入細胞核啶核苷酸進入細胞核T2T3細胞核放射性減小，細胞細胞核合成的 RNA 進入細胞質(zhì)細胞核中合成的物5質(zhì)放射性增加質(zhì)可進入細胞質(zhì)6.(2017·浙江模擬)藥物 X 能有效增加白細胞數(shù)量，但會使血液中 AST(天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)濃度偏高。為了驗證藥物 X 的作用，請根據(jù)以下提供的實驗材料，寫出實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果。實驗材料：實驗動物 1 組(5 只)、藥物 X 溶液(用 10%葡萄糖溶液配制而成)、10%葡萄糖溶液、注射器等(要求與說明：實驗動物不分組，測白細胞數(shù)量和 AST 濃度的具體方法不作要求)。請回答：(1)實驗思路：_；_；_。(2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)，用柱形圖表示所檢測的 3 次結(jié)果)。(3)分析與討論：實驗動物不分組的主要原因是_。A.數(shù)量偏少B.個體差異大C.數(shù)量為奇數(shù)為了減小實驗誤差，可利用原有實驗動物在_后進行重復(fù)實驗。答案(1)實驗思路：取實驗動物一組，培養(yǎng)一段時間后采集血液，利用血細胞計數(shù)板計數(shù)白細胞數(shù)量和 AST 濃度，并統(tǒng)計記錄注射適量的 10%葡萄糖溶液，培養(yǎng)一段時間后采集血液，測定實驗動物的白細胞數(shù)量和 AST濃度，并統(tǒng)計記錄注射適量且等量的藥物 X 溶液，培養(yǎng)一段時間后釆集血液，測定實驗動物的白細胞數(shù)量和 AST濃度，統(tǒng)計并記錄(2)如圖所示6(3)B白細胞數(shù)量和 AST 濃度恢復(fù)正常解析(1)實驗思路：取實驗動物一組，培養(yǎng)一段時間后采集血液，利用血細胞計數(shù)板計數(shù)白細胞數(shù)量和 AST 濃度，并統(tǒng)計記錄；注射適量的 10%葡萄糖溶液，培養(yǎng)一段時間后采集血液，測定實驗動物的白細胞數(shù)量和 AST濃度，并統(tǒng)計記錄；注射適量且等量的藥物 X 溶液，培養(yǎng)一段時間后釆集血液，測定實驗動物的白細胞數(shù)量和 AST濃度，并統(tǒng)計記錄。(2)如圖所示(3)分析與討論：由于實驗動物個體差異大，因此不分組。為了減小實驗誤差，可利用原有實驗動物在測定白細胞數(shù)量和 AST 濃度恢復(fù)正常后進行重復(fù)實驗。7