2019版高考生物總復(fù)習(xí) 第一部分 非選擇題必考五大專題 專題四 實驗探究 第12講 實驗設(shè)計學(xué)案.doc

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第12講　實驗設(shè)計 [考試要求]　1.具備驗證簡單生物學(xué)事實的能力，能設(shè)計實驗，提出或完善實驗思路，能對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進行處理、分析和解釋。2.具有對一些生物學(xué)問題進行初步探究的能力。能提出問題、做出假設(shè)和預(yù)期、確認變量、設(shè)計實驗方案、處理和解釋數(shù)據(jù)、做出合理的判斷，能對一些簡單的實驗方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂。 1.(2018浙江11月選考)以實驗動物蛙為材料，開展神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的研究。 (要求與說明：簡要寫出實驗思路，具體實驗操作過程不作要求，實驗條件適宜) 回答下列問題： (1)關(guān)于反射弧分析的實驗及有關(guān)問題如下：為驗證脊蛙屈腿反射(屬于屈反射)的反射弧是完整的，實驗思路是用1%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖，出現(xiàn)屈腿，說明反射弧完整。驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的實驗思路是 ___________________________________________________________________。 刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的主要原因有 ___________________________________________________________________、 ____________________________________________________________________。 若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長，其主要原因是____________________________________________________________________。 若用5%H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后，再用1%H2SO4溶液刺激該趾尖，沒有觀察到屈腿，其原因是________。 (2)神經(jīng)細胞和肌肉細胞的細胞內(nèi)Na＋濃度均低于細胞外，K＋濃度均高于細胞外，但這兩種細胞內(nèi)的Na＋濃度不同，K＋濃度也不同。實驗證明蛙下肢的一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸，引起該肌肉收縮，其主要原因是____________ ___________________________________________________________________。 若取上述一段神經(jīng)，用某種藥物處理阻斷了Na＋通道，然后刺激該神經(jīng)，其動作電位將________。 (3)將蛙坐骨神經(jīng)纖維置于生理溶液中，測得其靜息膜電位為－70 mV。若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K＋濃度，并測量膜電位變化。預(yù)測實驗結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形式表示實驗結(jié)果)。 解析　(1) 由題干信息可知，有效刺激是用1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖。因此驗證刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不是同時發(fā)生的實驗思路是用1%H2SO4溶液剌激該蛙一側(cè)后肢的趾尖，測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時間，有時間差，說明不是同時發(fā)生的。興奮通過突觸的傳遞需要時間、興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)也需要時間，故刺激感受器與產(chǎn)生屈腿不會同時發(fā)生。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)速度遠大于在神經(jīng)元間的傳遞速度，因此若某反射從刺激感受器到效應(yīng)器出現(xiàn)反應(yīng)的時間比屈腿反射的長，其主要原因是組成該反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多，反射弧中的突觸較多。若用5% H2SO4溶液刺激蛙一側(cè)后肢的趾尖后，再用1% H2SO4溶液刺激該趾尖，沒有觀察到屈腿，說明5% H2SO4溶液會損傷感受器。(2)靜息狀態(tài)下，同一細胞表面各處的電位相等，但由于題干所述兩種細胞內(nèi)的Na＋濃度不同，K＋濃度也不同，因此上述兩種細胞表面的電位并不相等，相互之間存在電位差。故一條肌肉直接與該肌肉相連的神經(jīng)接觸，將引起該肌肉收縮。動作電位產(chǎn)生的機理是Na＋通道開放，Na＋內(nèi)流，若用某種藥物處理阻斷了Na＋通道，其動作電位將無法產(chǎn)生。(3)靜息電位產(chǎn)生的機理是K＋通道開放導(dǎo)致K＋外流，而K＋外流量與膜內(nèi)外K＋的濃度差有關(guān)。因此若在一定范圍內(nèi)增加溶液中的K＋濃度，靜息電位絕對值將減小。具體曲線圖見答案。 答案　(1)用1%H2SO4溶液刺激該蛙一側(cè)后肢的趾尖，測定刺激感受器開始到出現(xiàn)屈腿的時間，有時間差，說明不同時發(fā)生的　興奮通過突觸的傳遞需要時間　興奮在神經(jīng)元上的傳導(dǎo)需要時間　組成該反射弧的神經(jīng)元級數(shù)比屈腿反射的多　感受器受損 (2)神經(jīng)和肌肉是兩種不同的組織，存在電位差　無法產(chǎn)生 (3) 膜電位與溶液鉀離子濃度的關(guān)系示意圖 2.(2017浙江11月選考)為了研究海拉細胞的細胞增殖，以總細胞數(shù)和細胞分裂指數(shù)(細胞群體中分裂細胞所占的百分比)為測定指標(biāo)，完善實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并進行分析與討論。 (要求：細胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足。實驗思路涉及的主要用具須寫出，但具體操作過程不作要求。實驗條件適宜。) 回答下列問題： (1)完善實驗思路： ①將已知細胞密度的海拉細胞懸液，用移液管加入到各個含細胞培養(yǎng)液的培養(yǎng)瓶中，然后置于CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)。 ②___________________________________________________________________ __________________________________________________________________。 ③對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計與處理。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果(以坐標(biāo)曲線圖形表示實驗結(jié)果)： (3)分析與討論： ①細胞計數(shù)時，見到壓在方格線上的細胞如何計數(shù)？ _________________________________________________________________。 ②若要得到大量的G1期細胞，可采用的方法是____________________________，原因是______________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 ③若為了檢測某種藥物對該細胞的增殖有促進作用，可在培養(yǎng)液中加入同位素標(biāo)記的物質(zhì)是_________________________________________________________，原因是______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 解析　(1)本實驗難度不大，題目已經(jīng)指出實驗?zāi)康氖菫榱搜芯亢＠毎募毎鲋常瑴y定指標(biāo)以總細胞數(shù)和細胞分裂指數(shù)(細胞群體中分裂細胞所占的百分比)來表示，因此只需要在實驗思路中實現(xiàn)以下內(nèi)容即可：將細胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足，每隔一段時間，用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下計數(shù)并記錄總細胞數(shù)，同時制作臨時裝片，在顯微鏡下觀察與計數(shù)分裂細胞并記錄。 (2)實驗過程中要將細胞培養(yǎng)至培養(yǎng)液中營養(yǎng)物質(zhì)不足，由于營養(yǎng)物質(zhì)的消耗和有害代謝產(chǎn)物的積累，腫瘤細胞也會出現(xiàn)絕大部分細胞停止分裂的現(xiàn)象，預(yù)期實驗結(jié)果要考慮到這種情況。由于題目要求用坐標(biāo)曲線圖形呈現(xiàn)可能的實驗結(jié)果，所以需要先建立坐標(biāo)系，橫坐標(biāo)標(biāo)注培養(yǎng)時間，縱坐標(biāo)標(biāo)注總細胞數(shù)和細胞分裂指數(shù)(具體參見答案)。 (3)①細胞計數(shù)時，當(dāng)遇到壓在方格線上的細胞，一般只計數(shù)左線和上線上的細胞。②若要得到大量的G1期細胞，可減少培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)成分，由于原料缺少使細胞合成有關(guān)物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等受阻而停滯于G1期。③若為了檢測某種藥物對該細胞的增殖有促進作用，可在培養(yǎng)液中加入同位素標(biāo)記的胸腺嘧啶脫氧核苷，由于胸腺嘧啶脫氧核苷是DNA合成的原料，其進入細胞的量可反映細胞的增殖情況。 答案　(1)②每隔一段時間，用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下計數(shù)并記錄，同時制作臨時裝片，在顯微鏡下觀察與計數(shù)分裂相細胞并記錄。 (2) (3)①只計左線和上線上的細胞 ②減少培養(yǎng)液中的營養(yǎng)物質(zhì)成分　由于原料缺少使細胞合成有關(guān)物質(zhì)如RNA和蛋白質(zhì)等受阻，而停滯于G1期 ③胸腺嘧啶脫氧核苷　胸腺嘧啶脫氧核苷是DNA合成的原料，其進入細胞的量可反映細胞的增殖情況 讀圖析圖—實驗設(shè)計的程序 →→→ (1)分析實驗?zāi)康暮蛯嶒炘砜赏茢嘣搶嶒烆愋停篲_______、________，實驗變量：________、________、________和可能的實驗結(jié)論。 (2)設(shè)計實施實驗需要遵循________、________、科學(xué)性原則、平行重復(fù)原則等。 (3)設(shè)計實施實驗的關(guān)鍵是如何操縱________、控制________和觀察檢測________。 (4)對比________________和 ________________，結(jié)合實驗?zāi)康募纯蓺w納概括出實驗結(jié)論。 提示　(1)驗證性實驗　探究性實驗　自變量　因變量　無關(guān)變量　(2)對照原則　單一變量原則　(3)自變量　無關(guān)變量　因變量　(4)預(yù)期的實驗結(jié)果　實際的實驗結(jié)果 考點1　實驗變量的分析和控制 1.(2017浙江4月選考)為探究不同環(huán)境因素對某植物葉片中葉綠素含量的影響，進行了相關(guān)實驗，結(jié)果如圖?；卮鹣铝袉栴}： 本實驗的自變量是__________，因變量是________。 解析　根據(jù)題干信息和曲線圖知，該實驗的自變量是光照和溫度，因變量是葉綠素相對含量。 答案　光照和溫度　葉綠素含量 2.夏季漲水，河邊被水淹沒的馬鈴薯田中馬鈴薯塊莖進行厭氧呼吸會產(chǎn)生大量乳酸，乳酸能刺激鳙魚前來覓食。利用豆渣接種乳酸菌生產(chǎn)鳙魚餌料并進行效果測試的相關(guān)實驗見下表(a～d表示實驗步驟)。請回答： 實驗一　餌料制備 發(fā)酵罐組別 1 2 3 4 5 6 a加入培養(yǎng)液 煮沸后冷卻的豆渣培養(yǎng)液各10 L b接種菌液 10 mL 20 mL 30 mL 40 mL 50mL X mL c發(fā)酵培養(yǎng) 43 ℃及Y環(huán)境下培養(yǎng)4天 d成品處理 倒出發(fā)酵罐中的溶液，烘干成粉末并裝袋，編號為1～6號 實驗二　效果測試 a 將同期發(fā)育的相同大小的鳙魚苗等量放養(yǎng)在6個實驗池中 b 每天同時向6個實驗池中對應(yīng)投喂等量且適量的成品1～6號餌料 c 5天后測定相關(guān)指標(biāo)：________ (1)實驗一中自變量為________。X可以設(shè)為________或________，作用分別是________和________。 (2)豆渣需要經(jīng)過煮沸處理，目的是_______________________________________ ____________________________________________________________________。 Y為_____________________________________________________________。 (3)實驗二中c的指標(biāo)可以為_________________________________________。 解析　(1)實驗一中自變量為一定梯度體積的乳酸菌液。X可以設(shè)為0或60，作用分別是空白對照和梯度間相互對照。(2)豆渣需要經(jīng)過煮沸處理，目的是防止雜菌產(chǎn)生其他物質(zhì)干擾實驗結(jié)果。Y為無氧，這樣才能保證乳酸菌的生命活動。(3)實驗二中c的指標(biāo)可以為各組實驗池中鳙魚的平均體重(體長)、餌料的殘余量(消耗量)。 答案　(1)一定梯度體積的乳酸菌液　0　60　空白對照　梯度間相互對照 (2)防止雜菌產(chǎn)生其他物質(zhì)干擾實驗結(jié)果　無氧 (3)各組實驗池中鳙魚的平均體重(體長)[或餌料的殘余量(消耗量)] (1)變量：或稱因子，是指實驗過程中被操作的特定因素或條件。按性質(zhì)不同，通?？煞譃閮深悾? 因 定義 果 定義 實驗 變量 亦稱自變量，指實驗中由實驗者所操縱的因素或條件 反應(yīng) 變量 亦稱因變量，指實驗中由于實驗變量而引起的變化和結(jié)果 無關(guān) 變量 亦稱控制變量，指實驗中除實驗變量以外的影響實驗現(xiàn)象或結(jié)果的因素或條件 額外 變量 亦稱干擾變量，指實驗中由于無關(guān)變量所引起的變化和結(jié)果 (2)變量的控制 控制變量是指控制其他因素不變，集中研究其中一個因素的變化，保證實驗不受干擾或?qū)⒏蓴_因素降到最低程度。通過實驗控制，盡量減小實驗誤差，以取得較為精確的實驗結(jié)果。 ①操縱實驗變量的方法：設(shè)法給研究對象施加干擾，造成研究對象的變化，從而使研究對象在被干擾狀態(tài)中反映出某種現(xiàn)象和屬性。 ②檢測反應(yīng)變量的方法：根據(jù)實驗原理和實驗條件確定觀察、測量的指標(biāo)和方法。具體包括：觀察特異性的顏色變化、沉淀反應(yīng)；觀察形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理變化；測量生長發(fā)育速度；測量生化反應(yīng)速度。 特別要注意，因變量和觀測指標(biāo)的區(qū)別，因變量是由于自變量的改變而引起的變化，這種變化有時不是直接能觀察到的，因此要有一定的觀測數(shù)據(jù)。如“探究pH對過氧化氫酶活性的影響”實驗中，自變量是不同pH，因變量是酶的活性，但是酶的活性不是直接能觀察到的，要通過氣泡釋放量來衡量。這時的氣泡釋放量是觀察指標(biāo)而不是因變量。 ③控制無關(guān)變量的方法(平衡控制)：排除因?qū)嶒瀸ο蟮膫€體差異帶來的影響；設(shè)法創(chuàng)造穩(wěn)定的相同的條件進行對照，以抵消或排除這些因素對實驗對象的干擾；設(shè)法提供適宜條件，以排除不利環(huán)境條件對實驗對象的影響；重復(fù)實驗，排除偶然因素的干擾，減小實驗誤差。 不論一個實驗有幾個變量，都應(yīng)確定一個實驗變量，觀測一個反應(yīng)變量，這就是單一變量原則，它是處理實驗中復(fù)雜關(guān)系的準(zhǔn)則之一。 考點2　實驗?zāi)康牡淖R別和書寫 3.欲研究支配胰島的某神經(jīng)的作用，選取健康大鼠，持續(xù)電刺激此神經(jīng)，測定血液中胰島素和胰高血糖素的濃度，結(jié)果如圖所示。 請回答： 實驗?zāi)康氖莀________________________________________________________ _________________________________________________________________。 解析　從題干可知，自變量為支配胰島的某神經(jīng)刺激持續(xù)時間。從題干或曲線圖中可獲得兩個觀察指標(biāo)即血液中胰島素和胰高血糖素的濃度，其可轉(zhuǎn)換成兩個因變量即胰島素和胰高血糖素的分泌情況。因此實驗?zāi)康氖茄芯恐湟葝u的某神經(jīng)對大鼠胰島素和胰高血糖素分泌的影響。 答案　研究支配胰島的某神經(jīng)對大鼠胰島素和胰高血糖素分泌的影響 4.某生物興趣小組做了一系列的實驗后，得到的結(jié)果如圖所示。 請回答： 實驗?zāi)康氖莀____________________________________________________。 解析　據(jù)圖分析，組1和組2的自變量是赤霉素，組2和組3的自變量是赤霉素合成抑制劑，組1和組4、組2和組5、組3和組6的自變量都是光照時間。該實驗的自變量是光照時間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑，而因變量是莖的生長情況，所以實驗?zāi)康氖翘骄抗庹諘r間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑對某種植物莖生長的影響。 答案　探究光照時間、赤霉素和赤霉素合成抑制劑對某種植物莖生長的影響 (1)識別實驗?zāi)康模赫J真讀題，弄清該題要驗證或探究的是什么樣的生物學(xué)事實。一般在題干中有“驗證……”“證明……”即為實驗?zāi)康?。有些實驗需要對其去粗取精，提煉要點。 (2)實驗?zāi)康臅鴮? ①模式：探究(或驗證)自變量(1或2)對研究對象＋因變量(1或2)的影響(作用)。 ②關(guān)鍵：準(zhǔn)確識別自變量和因變量。 有些實驗題的自變量或因變量，從實驗?zāi)康牡慕嵌确治?，初看不止一個，較難以確定。可以用“分解目的法”來確定實驗的自變量和因變量。如“請根據(jù)以下提供的實驗材料，完善生物制劑W對動物不同細胞的分裂具有促進作用的實驗思路”可以將實驗?zāi)康倪M行分解，將其分解為兩個小目的：①驗證生物制劑W對動物正常體細胞的分裂具有促進作用；②驗證生物制劑W對動物的癌細胞的分裂具有促進作用。得出該實驗的自變量為生物制劑W的有無，因變量有兩個，分別為正常細胞的分裂情況和癌細胞的分裂情況。 考點3　實驗原理的書寫 5.根據(jù)提供的實驗材料及用具，食品衛(wèi)生質(zhì)量檢驗人員設(shè)計了一個檢測稻米新鮮程度的簡易實驗： 實驗?zāi)康模焊鶕?jù)過氧化氫酶活性的強弱來鑒別稻米是新稻米還是陳稻米。 材料、用具：新稻米、待測稻米、質(zhì)量分數(shù)為1%愈創(chuàng)木酚(氧氣存在時被氧化成紅褐色物質(zhì)，與氧濃度呈正相關(guān))等。 實驗步驟： 第一步：取兩支具塞試管，分別編號為A和B；A管內(nèi)放入適量的新稻米，B管內(nèi)放入等量的待測稻米。 第二步：用移液管分別往兩支試管內(nèi)加入等量且適量的質(zhì)量分數(shù)為1%的愈創(chuàng)木酚溶液，浸沒稻米，蓋上試管塞，充分搖勻，靜置一段時間后，棄掉多余液體。 第三步：將兩支試管中浸有1%愈創(chuàng)木酚的稻米分別倒入兩個對應(yīng)編號的培養(yǎng)皿中，用鑷子攤開，然后，用移液管吸取體積分數(shù)為1%的過氧化氫分別滴入培養(yǎng)皿內(nèi)的稻米中，使所有稻米都浸有過氧化氫。 第四步：一段時間后，用放大鏡觀察兩培養(yǎng)皿中稻米的顏色變化。 預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：A培養(yǎng)皿中的新稻米呈紅褐色。B培養(yǎng)皿中的待測稻米若顏色很淺或幾乎無色，則是陳稻米；若待測稻米顏色也呈紅褐色，則是新稻米。 請依據(jù)實驗?zāi)康暮蛯嶒灹鞒蹋_分析預(yù)期結(jié)果及結(jié)論，準(zhǔn)確書寫相應(yīng)的實驗原理：_________________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 解析　實驗原理可以依據(jù)已知的實驗?zāi)康暮筒牧蠒鴮懀部梢栽趯嶒炌瓿珊?，根?jù)實驗的過程和步驟等來書寫。其內(nèi)容一方面?zhèn)戎赜趯懗鰹槭裁催@樣操作，另一方面?zhèn)戎赜趯懗鰹槭裁闯霈F(xiàn)這樣的現(xiàn)象。這里面涵蓋了：自變量作用的科學(xué)依據(jù)，操作自變量的原理和因變量獲得的原理等。依據(jù)實驗?zāi)康目芍?，本實驗的自變量為“過氧化氫酶活性的強弱”，再結(jié)合實驗材料用具可知，因變量為“質(zhì)量分數(shù)為1%的愈創(chuàng)木酚氧化后的顏色變化”。因此，實驗原理可概括為：①植物體內(nèi)的過氧化氫酶在有過氧化氫存在時，能使愈創(chuàng)木酚氧化成紅褐色物質(zhì)；②愈創(chuàng)木酚氧化后顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān)。 答案　植物體內(nèi)的過氧化氫酶在有過氧化氫存在時，能使某些酚類物質(zhì)(如愈創(chuàng)木酚)氧化成紅褐色物質(zhì)，其顏色的深淺與酶活性呈正相關(guān) 6.為了驗證胰島素具有降低血糖濃度的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標(biāo)設(shè)計實驗。 某學(xué)生的實驗方案如下：①將20只生理狀況相同的正常小鼠隨機分成A、B兩組，觀察并記錄其活動狀況。 ②給A組小鼠注射適量胰島素溶液，給B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時間后，A組小鼠會出現(xiàn)四肢無力、活動減少甚至昏迷等低血糖癥狀，B組小鼠活動狀況無變化。 ③A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組小鼠活動狀況無變化。 該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖濃度的作用。請回答： 該實驗的原理是_______________________________________________________ __________________________________________________________________。 解析　從實驗?zāi)康目矗宰兞繛橐葝u素，所以書寫原理時，胰島素的作用就是原理的核心內(nèi)容。先寫結(jié)論：胰島素具有降低血糖濃度的作用。再定結(jié)果(現(xiàn)象)：機體出現(xiàn)活動減少、甚至昏迷等低血糖癥狀；緩解(題干中給出)。最后寫兩者的聯(lián)系：生物體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖濃度下降；可以通過補充葡萄糖溶液使低血糖癥狀得到緩解。最后按書寫格式整理成連貫的、條理清晰的答案。 答案　胰島素具有降低血糖濃度的作用。生物體內(nèi)胰島素含量過高時，引起血糖濃度下降，機體出現(xiàn)活動減少、甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過補充葡萄糖溶液得到緩解 三段法析實驗原理 (1)實驗原理一般由三段組成。 自變量和因變量的關(guān)系＋因變量的觀測指標(biāo)＋實驗具體過程描述。 (2)自變量的作用(反應(yīng))原理，即“為什么這么做”。 要密切關(guān)注實驗?zāi)康募邦}干信息，注意充分利用題干的提示或聯(lián)系教材基礎(chǔ)知識進行準(zhǔn)確描述。 (3)因變量的檢測原理(或操作原理、現(xiàn)象原理)，即“為什么出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象”。 考點4　實驗設(shè)計的原則 7.呼吸熵(RQ)指單位時間內(nèi)進行呼吸作用的生物釋放CO2量與吸收O2量的比值，下列有關(guān)分析錯誤的是(　　) A.在某溫度下10 min內(nèi)，若甲、乙裝置中墨滴分別左移30 mm、200 mm，則萌發(fā)的小麥種子的呼吸熵是1.15 B.若要測某幼苗的呼吸熵，需黑暗處理，避免光合作用干擾 C.若運用乙裝置測量小麥種子的有氧呼吸速率，則需要設(shè)置對照組 D.若要排除外界物理因素的干擾，應(yīng)設(shè)置對照組，即另加兩組分別與甲、乙相同的裝置，只是將等量的萌發(fā)的小麥種子替換為等量的煮沸滅菌的小麥種子 解析　分析題意和題圖可知，乙裝置中墨滴移動的距離可代表O2的吸收量，甲裝置中墨滴移動的距離可代表CO2的釋放量與O2的吸收量的差值。乙裝置中墨滴左移200 mm可反映消耗的O2量，與甲裝置對照分析可知，釋放的CO2量引起墨滴移動的距離為170 mm，所以呼吸熵為170/200＝0.85，A錯誤；若要測某幼苗的呼吸熵，需避免幼苗進行光合作用，因其會干擾呼吸作用中相關(guān)氣體量的變化，B正確；溫度等外界物理因素(如熱脹冷縮)也會引起氣體體積的變化，設(shè)置相應(yīng)的對照實驗以排除外界因素對測量生物呼吸作用的影響，C正確；因是與裝置甲、乙作對照，故對照裝置中的大試管內(nèi)應(yīng)放等量的煮沸滅菌的小麥種子，小燒杯中的液體則和原裝置中的相同，D正確。 答案　A 8.下面是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為證明農(nóng)田土壤中的微生物對某種農(nóng)藥具有分解作用而提出的實驗方案。(如何檢測農(nóng)藥的含量不作要求) ①他們在同一塊農(nóng)田的不同地點取等量的土壤，將其標(biāo)記為甲、乙兩組；將甲組土壤進行滅菌，待用。 ②實驗開始時向兩組分別加入等量的用無菌水配制的某種農(nóng)藥，并與土壤混勻，放在自然條件下(暴露在空氣中)。 ③一段時間后，多次取樣檢測甲、乙兩組土壤中農(nóng)藥的濃度并求平均值，比較兩組農(nóng)藥含量的差異。 (1)請指出并改正實驗中兩處明顯的錯誤，并說明原因。 錯誤一：________，改正：________，原因是_________________________。 錯誤二：________，改正：________，目的是_______________________。 (2)上述改正遵循的主要是實驗設(shè)計的什么原則？________。 解析　選擇不同地點的土壤，由于濕度、有機物含量的差異等可能導(dǎo)致土壤中含有的微生物含量和種類有差異；空氣中含有大量的微生物，為了使實驗結(jié)果準(zhǔn)確，必須在無菌條件下進行實驗。上述兩點改正遵循的主要原則都是單一變量原則。 答案　(1)不同地點　同一地點　不同地點的土壤微生物含量和種類可能有差異，可能對結(jié)果造成干擾　放在自然條件下　放在無菌條件下　防止空氣中的微生物對結(jié)果造成干擾　(2)單一變量原則 實驗設(shè)計的原則 (1)科學(xué)性原則 指整個設(shè)計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學(xué)基本知識和基本原理以及其他學(xué)科領(lǐng)域的基本原則。包括實驗原理的科學(xué)性、實驗材料選擇的科學(xué)性、實驗方法的科學(xué)性、實驗結(jié)果處理的科學(xué)性。 (2)平行重復(fù)原則 實驗設(shè)計中必須設(shè)計多組相同的實驗或足夠的實驗次數(shù)，保證實驗的可重復(fù)性，在定量實驗中需對多組實驗的結(jié)果取平均值。 (3)對照性原則 一個實驗通常分為實驗組和對照組。實驗組是施加實驗變量處理的對象組，對照組是不施加實驗變量處理的對象組，無關(guān)變量對兩者的影響是相同的，兩組之間的差別被認為是來自實驗變量的影響。按照對照方式的不同可分為4種：空白對照、自身對照、相互對照、條件對照。 (4)單一變量原則 在一組實驗中實驗組和對照組之間只能有一個反應(yīng)變量，也就是說只有一個不相同，其他的都要一樣。變量唯一能使復(fù)雜的問題簡單化，變量唯一才能正確地找出實驗組和對照組的差別，從而證明實驗變量的作用。如在驗證唾液淀粉酶具有專一性的時候，對照組和實驗組的溫度、pH值、所采用的試管大小、試劑多少、反應(yīng)條件、溶液量等均要一致，只有一個變量，即實驗組為淀粉溶液，對照組為蔗糖溶液。 (5)等量性原則 是指實驗組和對照組除一個實驗變量不同外，其他無關(guān)變量(實驗材料、實驗器具、實驗試劑、實驗方法、實驗條件等)要全部相同，以消除無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。如探究pH對酶活性的影響時，實驗變量是pH，除pH不同外，其他無關(guān)變量(如溫度、試管大小、添加的溶液量、試劑多少、實驗時間等)在實驗組和對照組中要完全相同、等量。 注意：對照實驗的無關(guān)變量不但要相同，還要適當(dāng)、適宜。 考點5　實驗思路的書寫 9.1928年，英國細菌學(xué)家格里菲思想研制出能夠抗肺炎雙球菌的疫苗。我們知道，肺炎雙球菌初次進入小鼠體內(nèi)后，一般先要經(jīng)過吞噬細胞的攝取和處理，將其內(nèi)部隱藏的抗原決定簇暴露出來，并傳遞給T細胞。T細胞釋放淋巴因子作用于小鼠體內(nèi)的B細胞，B細胞進而增殖分化為漿細胞，漿細胞產(chǎn)生抗肺炎雙球菌的抗體發(fā)揮免疫效應(yīng)。有人設(shè)想抗R型細菌的抗體也能抗S型細菌(R型細菌可以作為S型細菌的疫苗)。請為他設(shè)計一個實驗驗證這一想法： (1)實驗?zāi)康模候炞C抗R型細菌的抗體也能抗S型細菌(R型細菌可以作為S型細菌的疫苗)。 (2)實驗原理：動物體受到外界抗原性物質(zhì)刺激可以產(chǎn)生特異性抗體，將抗原消滅。 (3)實驗材料：小鼠若干只、S型活菌、R型活菌、生理鹽水、注射器等。(提示：可用生理鹽水配制一定濃度的活菌液，但濃度和劑量不作要求) (4)實驗思路： ① (5)實驗結(jié)果及結(jié)論：甲組小鼠存活，而乙組小鼠死亡，說明抗R型細菌的抗體也能抗S型細菌(R型細菌可以作為S型細菌的疫苗)。 解析　通過對實驗?zāi)康摹膀炞C抗R型細菌的抗體也能抗S型細菌”的分析，可知本實驗設(shè)計的自變量是抗R型細菌的抗體的有無。再依據(jù)實驗結(jié)果及結(jié)論，不難對實驗過程進行設(shè)計。具體來說，可以對小鼠進行分組編號，如將小鼠均等地分為甲和乙兩組，然后一組施以變量(一定量的用生理鹽水配制的R型活菌液)處理，另一組進行等量(生理鹽水)對照。一定時間后，分別對兩組小鼠注入一定量的用生理鹽水配制的S型活菌液，觀察對照組和實驗組的現(xiàn)象。 答案　實驗思路：①取小鼠若干只，均等地分成兩組，分別編號為甲組和乙組 ?、谠诩捉M小鼠體內(nèi)注射用生理鹽水配制的R型活菌液1 mL，在乙組小鼠體內(nèi)注射生理鹽水1 mL?、垡欢螘r間后，再分別給甲、乙兩組小鼠注射用生理鹽水配制的S型活菌液1 mL，觀察兩組小鼠的生活狀況 實驗思路的書寫三步曲 (1)材料器具的準(zhǔn)備：包括分組、編號、非條件處理等① 取n套規(guī)格相同的器材(或取長勢相同的某種生物材料隨機平均分成n份)分別標(biāo)記為A、B、C……，并分別加入等量的…… 本步驟強調(diào)分組的等量性原則(器材的規(guī)格、生物材料的長勢、分組的數(shù)量和隨機性等)，編號可以針對實驗器具，也可以針對實驗材料，有的非條件處理需在條件處理之后，則需寫在第二步。 (2)設(shè)置實驗組(有單一變量)和對照組(無)② 在A組中加入適量的……，在B組中加入等量的…… 本步驟強調(diào)對照性原則、各組條件處理的等量性原則，通過“適量”和“等量”等詞語表達出來。在具體的實驗設(shè)計中，可用具體的量，如“在A組中加入 2 mL……，在B組中加入2 mL……”。需要注意的是，一組加入試劑時，如另一組不需加入試劑，則必須加等量的蒸餾水或相應(yīng)不影響實驗結(jié)果的溶液；如果用試管做實驗，實驗中加入試管的各溶液的總量一般不超過10 mL。另外，要注意單一變量原則，即本步驟處理的變量只能有一個。 (3)放在適宜的、相同的條件下培養(yǎng)，一段時間后觀察現(xiàn)象和結(jié)果，并統(tǒng)計分析③ 將各套裝置放在相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng)一段時間(或相應(yīng)方法處理，如振蕩、加熱等)。 本步驟強調(diào)各套裝置必須放在相同且適宜的環(huán)境中，這樣得到的實驗結(jié)果才有可比性。培養(yǎng)的時間可根據(jù)具體的實驗確定，也可以用“一段時間”描述。(注意：a.書寫步驟通常是①②③或②①③；b.用規(guī)范性語言準(zhǔn)確地描述。) 考點6　實驗結(jié)果預(yù)測與實驗結(jié)論分析 10.(2018浙江新高考聯(lián)盟聯(lián)考)普洱茶中的活性成分能夠降低食物利用率和脂肪系數(shù)，有一定的降脂減肥作用。請以大鼠為實驗材料，設(shè)計實驗探究三種不同濃度普洱茶水提物的降脂效果，預(yù)測實驗結(jié)果并分析討論。 材料與用具：生長狀況相似的幼年大鼠若干只、高脂飼料、降脂藥液X、溶液甲(6%普洱茶水提物溶液)、蒸餾水、灌胃器、電子秤等。 (要求與說明：食物利用率＝體重增長量/攝食量100%，脂肪系數(shù)＝脂肪重量/體重100%。各種試劑用量、實驗時間及脂肪提取方法不作要求。) (1)實驗思路(其中分組對照處理用表格形式表示)： ① (2)預(yù)測實驗結(jié)果(三種濃度普洱茶水提物降脂效果均比藥液X效果好，且降脂效果與濃度呈正相關(guān)。完善以下坐標(biāo)，用柱形圖表示實驗結(jié)果)。 (3)討論與分析： 普洱茶水提物降低食物利用率和脂肪系數(shù)的原因可能是： ①__________________________________________________________________； ②__________________________________________________________________。 解析　根據(jù)實驗?zāi)康摹疤骄咳N不同濃度普洱茶水提物的降脂效果”及所給材料可知實驗應(yīng)分五組，兩組對照組分別灌胃蒸餾水和藥液X，三組實驗組分別灌胃三種不同濃度的普洱茶水提物，相同且適宜條件下飼養(yǎng)一定時間，測量計算各組的食物利用率和脂肪系數(shù)。用柱形圖表示實驗結(jié)果時，應(yīng)注明柱形圖的名稱，橫軸和縱軸的名稱等。 答案　(1)實驗思路： ①用蒸餾水將溶液甲稀釋不同倍數(shù)，得到溶液乙和溶液丙。 ②將生長狀況相似的幼年大鼠隨機平均分組如下： 組別 A B C D E 每組定時灌胃 2 mL 蒸餾水 2 mL 藥液X 2 mL 溶液甲 2 mL 溶液乙 2 mL 溶液丙 ③給5組大鼠每天飼喂等量適量高脂飼料，并記錄攝食量。 ④在相同且適宜條件下培養(yǎng)一段時間，用電子秤測量各組大鼠體重并記錄，提取各組大鼠體內(nèi)脂肪進行測量并記錄。 ⑤計算各組大鼠的食物利用率和脂肪系數(shù)，統(tǒng)計分析所得數(shù)據(jù)。 (2)不同濃度普洱茶水提物的降脂效果 (3)①普洱茶水提物可減少脂肪的吸收 ②普洱茶水提物可增加脂肪的分解 11.欲研究甲狀腺和甲狀腺激素的生理作用，對成年小鼠的分組及處理見下表。在適宜的實驗條件下，正常飼養(yǎng)，每隔一定時間測定耗氧量(單位時間內(nèi)單位體重的氧消耗量)，記錄數(shù)據(jù)并統(tǒng)計分析。 甲組 乙組 丙組 丁組 切除甲狀腺 手術(shù)但不切除甲狀腺 甲狀腺激素溶液灌胃 W 飼養(yǎng)14天 飼養(yǎng)14天 1次/天，共14天 1次/天，共14天 注：本實驗中灌胃是指將液體由動物口直接注入到胃中。 請回答： (1)表中W是對丁組小鼠的處理，該處理是________________。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)系，將預(yù)測的實驗結(jié)果用示意曲線表示)： (3)分析與討論 ①合成與分泌促甲狀腺激素釋放激素的細胞位于________，該激素經(jīng)________的血液運至腺垂體發(fā)揮作用。 ②通過服用放射性131I來檢測甲狀腺功能的依據(jù)是 ____________________________________________________________________。 解析　(1)本實驗的自變量是有無甲狀腺和有無灌胃甲狀腺激素，表格中甲乙兩組涉及的自變量是有無甲狀腺，所以丙和丁組涉及的自變量是有無灌胃甲狀腺激素，所以丁組小鼠的處理是生理鹽水灌胃。(2)本實驗的因變量是耗氧量，甲狀腺激素有促進新陳代謝的作用，缺乏了甲狀腺激素會導(dǎo)致耗氧量減少，甲狀腺激素含量升高會導(dǎo)致耗氧量上升，所以甲組曲線繪制時注意隨時間延長曲線趨勢是下降，丙組曲線繪制時注意隨時間延長曲線趨勢是上升，乙和丁組屬于正常情況，曲線繪制時注意隨時間延長曲線趨勢是基本不變。(3)①合成與分泌促甲狀腺激素釋放激素的細胞位于下丘腦，該激素經(jīng)垂體門脈的血液運至腺垂體發(fā)揮作用。②通過服用放射性131I來檢測甲狀腺功能的依據(jù)是I是甲狀腺合成甲狀腺激素的原料之一，131I的放射性強度可被儀器測定。 答案　(1)生理鹽水灌胃 (2) (3)①下丘腦　垂體門脈?、贗是甲狀腺合成甲狀腺激素的原料之一　131I的放射性強度可被儀器測定 12.(2018嘉興3月選考測試)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎癥狀以關(guān)節(jié)慢性炎癥為主。現(xiàn)要研究一種新藥——新風(fēng)膠囊(XFC)對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效，藥效以大鼠足跖的長度為指標(biāo)。請根據(jù)下列提供的材料與用具完成有關(guān)問題： 材料與用具：XFC混懸液，LEF混懸液(治療類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的一種有效藥物)，生理鹽水，正常大鼠40只，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型大鼠120只，大鼠飼料等。 注意：給藥方式為灌胃；藥物的療效在連續(xù)給藥30天后可顯現(xiàn)。 (1)寫出實驗思路：____________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (2)設(shè)計一個用于記錄實驗結(jié)果的表格。 (3)可能的實驗結(jié)論有：_______________________________________________ __________________________________________________________________。 解析　根據(jù)實驗?zāi)康摹把芯縓FC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的療效”及實驗材料“LEF混懸液”、“生理鹽水”等可知實驗應(yīng)分為四組，三組對照組：正常大鼠灌胃生理鹽水、模型大鼠灌胃生理鹽水、模型大鼠灌胃LEF混懸液，一組實驗組：模型大鼠灌胃XFC混懸液；適宜且相同條件下飼養(yǎng)并連續(xù)給藥30天后，測量大鼠足跖的長度并記錄。設(shè)計用于記錄實驗結(jié)果的表格時，需注明表格名稱，四個組別及給藥前后足跖的長度。因為題干沒有明確XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的具體療效，所以實驗結(jié)論有四種可能：沒有療效、有療效但比LEF差、有療效且比LEF好、有療效且與LEF相近。 答案　(1)①正常大鼠編號為A；類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎模型大鼠隨機均分為3組，分別編號為B、C、D。 ②測量每只大鼠的足跖長度并記錄。 ③C組每只大鼠灌胃適量且等量的LEF混懸液，D組每只大鼠灌胃適量且等量的XFC混懸液，A、B兩組灌胃適量且等量的生理鹽水。 ④四組大鼠飼喂適量且等量的大鼠飼料，在適宜且相同條件下飼養(yǎng)。 ⑤連續(xù)給藥30天后，測量大鼠足跖的長度并記錄 ⑥統(tǒng)計分析數(shù)據(jù)。 (2)大鼠足跖長度結(jié)果記錄表 組別 A B C D 給藥前足跖的長度 給藥后30天足跖的長度 (3)①XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效，且比LEF更好 ②XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效，且與LEF相近 ③XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎有療效，但比LEF差 ④XFC對類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎沒有療效 1.實驗結(jié)果預(yù)測與實驗結(jié)論分析 (1)若是驗證性實驗，則一般只有一個結(jié)果和一個相應(yīng)的結(jié)論。依據(jù)實驗原理及實驗思路寫出實驗結(jié)果，實驗結(jié)論照抄實驗?zāi)康幕蚍治鰧嶒灲Y(jié)果得出實驗結(jié)論。 (2)若是探究性實驗，則有幾種可能的結(jié)果和相應(yīng)的結(jié)論，常用“反推正寫法”分析實驗結(jié)果，得出結(jié)論。“反推正寫法”就是先根據(jù)自變量與因變量的關(guān)系假設(shè)出可能的實驗結(jié)論，再推出相應(yīng)的實驗結(jié)果；最后反過來書寫，即用“若……，則……”的文字形式表述。 2.實驗結(jié)果的呈現(xiàn)形式 (1)文字描述式 探究性實驗的結(jié)果常有多種可能，敘述時注意實驗結(jié)果與實驗結(jié)論的對應(yīng)性。驗證性實驗的結(jié)果一般明確唯一，依據(jù)實驗原理及實驗思路可直接寫出。 (2)坐標(biāo)圖式 選考考查的坐標(biāo)圖(單縱坐標(biāo)、雙縱坐標(biāo))主要有曲線圖、柱形圖兩種形式，繪制時應(yīng)有“自明性”，即只看圖、圖題和圖例，不閱讀正文就可以理解圖示含義。 坐標(biāo)圖的共性：往往將橫軸的變化量作為自變量，縱軸的變化量作為因變量。橫軸或縱軸若有標(biāo)值，需均勻標(biāo)出，若有計量單位，也需標(biāo)注單位。若在同一坐標(biāo)中繪制兩個自變量時，則橫軸是其中一個自變量，圖例中是另一個自變量；若含有兩個因變量(或其檢測指標(biāo))時，則需繪出雙縱坐標(biāo)系。 一般來說，當(dāng)需要描述因變量隨自變量變化而變化的趨勢時，常采用曲線圖；當(dāng)需要描述因變量隨自變量變化而呈現(xiàn)結(jié)果時，常采用柱形圖。 作圖的程序：第一步：描點，即在坐標(biāo)系中找到與實驗數(shù)據(jù)相對應(yīng)的點。第二步：若為柱形圖，將各點作橫坐標(biāo)垂直線，并分別以適當(dāng)?shù)膶挾葘⒚恳淮怪本€畫成矩形；若為曲線圖，將各點用折線或圓滑線把各點連接起來。在有些實驗繪制曲線圖時，需根據(jù)自變量與因變量的關(guān)系，確定曲線的大致走勢，并注意曲線的起點、轉(zhuǎn)折點、終點及曲線的交點。 (3)表格式 實驗設(shè)計時，必定會分析實驗的目的、實驗原理、變量(自變量、因變量、無關(guān)變量)等，而這些分析在表格設(shè)計時表題、表頭、行標(biāo)、列標(biāo)等的分析中都有所運用。 ①實驗表格的內(nèi)容 表格通常包括：表題(表格名稱)、表頭、列標(biāo)、行標(biāo)、數(shù)據(jù)格。如表1所示，①②③合稱為表頭，⑤⑥分別為列標(biāo)和行標(biāo)，④為數(shù)據(jù)格。其中，①是⑤區(qū)域的內(nèi)容，通常表示實驗組別或?qū)嶒炞宰兞康木唧w體現(xiàn)，②是④區(qū)域的內(nèi)容，表示因變量測量指標(biāo)的名稱，③是⑥區(qū)域的內(nèi)容，通常表示對每個實驗組內(nèi)測量的次數(shù)，或同一實驗組內(nèi)不同個體，或測量時間等，④為②的具體化，為實驗測量的具體數(shù)據(jù)，⑤為①的具體化，如A組、B組；1 000 mg/L、100 mg/L、10 mg/L等，⑥為③的具體化，如第一次測量、第二次測量；10 min后、20 min后、30 min后等。 表1　表格名稱 特別需要引起注意的是對于需要測出具體數(shù)據(jù)的實驗表格，行標(biāo)最后一格的內(nèi)容應(yīng)為“平均值”，如表2所示。 表2　表格名稱 ②表題的擬定 表題一般結(jié)合實驗?zāi)康模c明表格的主題或要點。當(dāng)表格中的數(shù)據(jù)既有自變量也有因變量時，表題中應(yīng)同時提及兩者，但對照組不必在表題中提及。需要注意的是，雖然簡短是表題的重要方面，但絕不可只圖簡短而導(dǎo)致意義不明，如“實驗結(jié)果”、“紅細胞形態(tài)變化結(jié)果”、“兔紅細胞的實驗”等就不符合要求。 ③表頭、行題、列題的確定 許多表格用對角線將表頭分為兩半，分別概括行題和列題的內(nèi)容，也有用斜線一分為三的。但現(xiàn)在多趨向于不使用斜線(對角線)，而是把欄頭作為行題或列題，即只對第一行或第一列進行概括。一般情況下，行題所提出的是被研究的對象。 另外，在需要時也可以將自變量和因變量的位置互換，即在行題列出因變量而列題列出自變量。 ④表中數(shù)據(jù)處理 表格一般用于實驗結(jié)果的記錄，若相應(yīng)的實驗為探究性實驗，則不能將數(shù)據(jù)填入表格當(dāng)中，否則將因為違背了科學(xué)實驗實事求是的原則而造成不必要的丟分；若為驗證性實驗，且有相關(guān)數(shù)據(jù)，則可以將數(shù)據(jù)填寫入表格中。 同類型數(shù)據(jù)的有效數(shù)位應(yīng)統(tǒng)一，表中的數(shù)據(jù)應(yīng)以小數(shù)點為基礎(chǔ)進行數(shù)位對齊，以便于進行數(shù)據(jù)比較。如分組資料的表格，通常應(yīng)將對照組列為第一項，而對照組數(shù)據(jù)在相應(yīng)的欄目標(biāo)題下的首行列出。 ⑤在表格的編制中，還需要關(guān)注以下內(nèi)容： 在表內(nèi)各項欄目不至于混淆的前提下，表線越少越好，盡量不要設(shè)計很復(fù)雜的大表。 表中文字一定要簡明扼要，文字較少則居中書寫，句中可使用標(biāo)點，句末一律不加標(biāo)點。表中各欄參數(shù)若有計量單位，標(biāo)注方法為參數(shù)寫在左邊(上)，單位寫在右邊(下)的圓括號內(nèi)，如“溫度(℃)”；參數(shù)用符號表示時，可用斜線將兩者分開，如“T/℃”。 1.已知紫杉醇和大蒜素均具有一定的抗癌作用。為比較兩者的抗癌效果及研究兩者聯(lián)合抗癌的效果，請根據(jù)以下材料進行回答： 實驗材料：培養(yǎng)瓶若干個、人肺癌細胞懸液、液體培養(yǎng)基、紫杉醇提取物、大蒜素提取物、顯微鏡等。 (要求與說明：實驗中所使用試劑的具體濃度和用量不作要求；不考慮加入抗癌藥劑后的體積變化；培養(yǎng)基成分變化對細胞生長的影響不作要求) (1)補充實驗思路： ①取培養(yǎng)瓶若干，______________________，向每個培養(yǎng)瓶中加入____________； ②向培養(yǎng)液中分別添加合適的藥劑：____________________________________； ③將各培養(yǎng)瓶放入________培養(yǎng)，一段時間后分別取上述各組培養(yǎng)瓶中的培養(yǎng)液，在顯微鏡下用________分別進行計數(shù)，并記錄。 ④對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果： 若實驗結(jié)果顯示兩者聯(lián)合使用可起到增效作用，且紫杉醇的抗癌效果強于大蒜素。請設(shè)計一坐標(biāo)系，以柱形圖的形式表示藥物的抗癌效果。 (3)分析與討論： ①培養(yǎng)過程中，人肺癌細胞的細胞增殖方式為________。 ②大蒜素對人肺癌細胞細胞周期影響的實驗結(jié)果如下圖，該結(jié)果說明大蒜素可以將細胞阻滯于細胞周期中的________期，這為肺癌的臨床治療提供了理論依據(jù)。 解析　本實驗的目的是比較紫杉醇和大蒜素抗癌效果和兩者聯(lián)合使用效果，所以實驗的自變量為是否加入藥物和藥物的種類，因變量為肺癌細胞的增殖情況，具體用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下統(tǒng)計癌細胞的數(shù)量。實驗分四組完成，一組空白對照組，3個實驗組，分別加入紫杉醇、大蒜素、紫杉醇和大蒜素，癌細胞的初始數(shù)量要相等，所以加入等量的肺癌細胞懸液和液體培養(yǎng)基。(1)①根據(jù)前面的分析，實驗分4組，并編號，向每個培養(yǎng)瓶中加入等量人肺癌細胞懸液和液體培養(yǎng)基；②A組：不作處理； B組：紫杉醇提取物；C組：大蒜素提取物 ；D組：紫杉醇提取物＋大蒜素提取物(分組順序可以調(diào)換)；③動物細胞培養(yǎng)的設(shè)備是CO2培養(yǎng)箱 ，一段時間后用血細胞計數(shù)板在顯微鏡下分別統(tǒng)計4組的癌細胞數(shù)。(2)已知紫杉醇和大蒜素均具有抗癌作用，且紫杉醇的抗癌效果強于大蒜素，兩者的聯(lián)合使用起到增效作用，所以4組中空白對照組細胞數(shù)最多，加大蒜素組次之，加入紫杉醇和大蒜素的組細胞數(shù)最少。注意繪制柱形圖時橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)的標(biāo)注。(3)癌細胞的分裂方式是有絲分裂，與對照組相比，實驗組的DNA含量為60的細胞數(shù)減少，而DNA含量為120的增加，所以推測出大蒜素起作用的時間為 G2、M 。 答案　(1)補充實驗思路： ①均分為A、B、C、D四組　等量人肺癌細胞懸液和液體培養(yǎng)基；(不寫等量不給分) ②A組：不作處理； B組：紫杉醇提取物；C組：大蒜素提取物；D組：紫杉醇提取物＋大蒜素提取物(分組順序可以調(diào)換) ③CO2培養(yǎng)箱　血細胞計數(shù)板(或血球計數(shù)板) (2)預(yù)測實驗結(jié)果 (3)有絲分裂　G2、M 2.(2018學(xué)軍中學(xué)3月模擬)研究表明從母瘤分離脫落的癌細胞首先要與正常細胞粘附才能轉(zhuǎn)移。 為研究物質(zhì)X對癌細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞間粘附的影響，請根據(jù)以下提供的實驗材料與用具，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：培養(yǎng)瓶若干個、液體培養(yǎng)基、物質(zhì)X、癌細胞細胞株、內(nèi)皮細胞懸液、CO2培養(yǎng)箱、PBS溶液(用于洗去未粘附的細胞) (要求與說明：不考慮培養(yǎng)液成分變化對培養(yǎng)物的影響；實驗條件適宜) (1)實驗思路： ①取培養(yǎng)瓶若干個均分為三組，…… (2)下圖為實驗所測得的細胞粘附率，請根據(jù)圖示結(jié)果，用文字描述該實驗結(jié)果并得出實驗結(jié)論： 結(jié)果：_______________________________________________________________。 結(jié)論：_____________________________________________________________。 (3)分析與討論 導(dǎo)致癌細胞從母瘤分離脫落的原因可能是________________________________。根據(jù)實驗可推測：物質(zhì)X可能是通過降低腫瘤細胞與毛細血管內(nèi)皮細胞的粘附率，來達到________________的作用。 答案　(1)實驗思路： ①取培養(yǎng)瓶若干個均分為三組，分別加入等量且適量的液體培養(yǎng)基和內(nèi)皮細胞懸液，置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)24 h，使培養(yǎng)瓶中鋪滿單層內(nèi)皮細胞。 ②加入用液體培養(yǎng)基配制的不同濃度的物質(zhì)X(濃度為100和300 μg/mL)，對照組加入等體積的液體培養(yǎng)基 ③同時分別取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入上述培養(yǎng)瓶中(取等量的癌細胞轉(zhuǎn)入鋪滿單層內(nèi)皮細胞的培養(yǎng)瓶中)。置于37 ℃的CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間。 ④用PBS溶液洗去未粘附的細胞，測定相關(guān)值并計算細胞粘附率。 ⑤對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理。 (2)結(jié)果：與正常對照組相比，加入物質(zhì)X后，癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率明顯降低，且在實驗濃度范圍內(nèi)劑量越高癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率下降越明顯 結(jié)論：物質(zhì)X可降低癌細胞與內(nèi)皮細胞間的粘附率(而且作用效果與物質(zhì)X的濃度有關(guān)) (3)分析與討論 癌細胞膜表面粘連蛋白(糖蛋白)減少　抑制癌細胞轉(zhuǎn)移 (時間：30分鐘) 1.為研究某生物制劑(W)具有促進細菌B增殖的作用，請根據(jù)以下提供的實驗材料，以細胞數(shù)變化為檢測指標(biāo)，提出實驗思路，并預(yù)測實驗結(jié)果。 實驗材料：培養(yǎng)瓶若干個，液體培養(yǎng)基，W，細菌B，血細胞計數(shù)板，顯微鏡等。 (要求與說明：不考慮加入W后的體積變化等因素；細胞計數(shù)的具體操作過程不作要求；培養(yǎng)過程中不更換培養(yǎng)液；培養(yǎng)液成分變化不利于細菌B生長不作要求；實驗條件適宜) (1)實驗思路： ① (2)預(yù)測實驗結(jié)果(設(shè)計一個坐標(biāo)，用柱形圖表示至少3次的檢測結(jié)果) (3)分析與討論 ①培養(yǎng)過程中，細菌B的增長方式為________形增長。 ②為提取細菌B內(nèi)的酶，對該菌進行破碎時，應(yīng)將其________________。 A.置于蒸餾水中 B.用纖維素酶水解 C.置于稀鹽酸中 D.冷凍研磨 解析　(1)為研究生物制劑(W)具有促進細菌B增殖，需設(shè)置對照實驗。實驗組添加生物制劑(W)，對照組不添加，其他條件相同。實驗過程中需要定期對培養(yǎng)液中的細菌相對數(shù)進行檢測、計算平均值并記錄。(2)對照組和實驗組中，細菌在培養(yǎng)液中增殖，細菌數(shù)目增加。但W可促進細菌B增殖，因此添加W的實驗組細菌增殖速度更快。(3)①由于培養(yǎng)瓶的空間和培養(yǎng)液中營養(yǎng)成分的限制，細菌數(shù)量呈S形增長。②為提取細菌B內(nèi)的酶，對該菌進行破碎。細菌具有細胞壁，其細胞壁的主要成分是肽聚糖，因此不能用蒸餾水或纖維素酶處理使細胞破碎，A、B錯誤；將細菌置于稀鹽酸中會使酶失去活性，C錯誤；在低溫條件下酶仍具有活性，因此可用冷凍研磨的方法使細胞破碎，提取細菌B內(nèi)的酶。 答案　(1)①取細菌B經(jīng)稀釋后得到菌液，在顯微鏡下用細胞計數(shù)板進行計數(shù)，并記錄 ②取菌液分別接種于以下兩組培養(yǎng)瓶中，每組若干瓶。 甲組：液體培養(yǎng)基 乙組：液體培養(yǎng)基＋W ③將上述兩組樣品培養(yǎng)一段時間后，分別取上述兩組中的培養(yǎng)瓶內(nèi)的菌液，在顯微鏡下用血細胞計數(shù)板分別進行計數(shù)，并記錄。 ④每隔一段時間重復(fù)③ ⑤對實驗數(shù)據(jù)進行分析與處理 (2) 生物制劑W對細菌B增殖的影響 (3)①S?、贒 2.科研人員實驗探究了桑葉多糖對人工糖尿病小鼠空腹血糖數(shù)值的影響，實驗分析結(jié)果如下表所示。請寫出實驗思路，并設(shè)計一個坐標(biāo)系，將表中實驗分析結(jié)果的數(shù)值變化趨勢用曲線圖表示出來。(說明：現(xiàn)有剛剛處理得到的人工糖尿病小鼠若干只，該品種小鼠的正?？崭寡菙?shù)值為6.0 mmol/L。給藥和測定空腹血糖數(shù)值的方法不作要求，實驗持續(xù)6周時間。) 桑葉多糖對人工糖尿病小鼠空腹血糖數(shù)值的影響 實驗分組