2020版高考生物二轮专题复习 加试非选择题综合应用特训 第33题 5 探究性、验证性实验（A） 7页

‎[第33题]　5.探究性、验证性实验(A)‎ ‎1.(2018·温州3月二模)欲研究细胞在培养瓶中培养适当时间后，产生的细胞总数、集落数与原培养细胞浓度的关系(集落是指贴壁生长的细胞增殖6代以上形成的细胞群体，肉眼可见)，请完善实验思路，预测实验结果并进行分析与讨论。‎ 材料与用具：未知浓度的X细胞悬液，动物细胞培养液，培养瓶若干，CO2培养箱，血细胞计数板，显微镜，移液器，胰蛋白酶，染色剂等。‎ ‎(要求与说明：细胞和集落计数、染色等具体过程不作要求，所用试剂的剂量不作要求，营养均满足要求，各种条件适宜)‎ ‎(1)完善实验思路：‎ ‎①________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②据思路①，用动物细胞培养液稀释获得1 000个/5 mL、800个/5 mL、600个/5 mL、400个/5 mL、200个/5 mL、100个/5 mL 6种浓度的X细胞悬液；‎ ‎③分别取5 mL上述配制的6种浓度的X细胞悬液加到培养瓶中，每种浓度设若干重复样品，放入CO2培养箱中培养3周后，去除培养液并染色；‎ ‎④________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑤________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎⑥______________________________________________________________________。‎ ‎(2)预测实验结果：‎ 7‎ 若已知200个/5 mL至800个/5 mL浓度间，产生的集落数与原培养细胞浓度呈线性关系，但低于200个/5 mL或高于800个/5 mL的浓度将会偏离，请建立一个坐标系并画出集落数与原培养细胞浓度关系曲线。‎ ‎(3)分析与讨论：‎ ‎①高于800个/5 mL的浓度会偏离线性关系的原因是___________________________。‎ ‎②低于200个/5 mL会偏离线性关系的原因是_______________________________________，欲解决这种情况，可预先在培养瓶中制备一层________细胞，以支持生长来提高效率。‎ 答案　(1)①用血细胞计数板和显微镜对X细胞悬液计数，确定其浓度 ‎④对每个培养瓶的集落进行计数，记录数据(并取平均值)‎ ‎⑤各培养瓶(或另取培养瓶)用胰蛋白酶液处理(集落)并稀释，再用血细胞计数板和显微镜计数 ‎⑥对所得数据进行统计和处理 ‎(2)如图所示 ‎(3)①多个细胞共同形成集落/集落有重叠　②浓度太低，有些细胞死亡/不能存活/不能贴壁，不能培养形成集落　饲养层(或胚胎成纤维)‎ ‎2.(2017·湖州高三上学期期末改编)某种处于试验研究阶段的止痛药Q存在一定的副作用，表现为实验动物的肝肿大和代谢减慢，且连续服药两个月内效果愈加显著。现提供下列材料，请完成对该止痛药Q副作用的研究。‎ 材料用具：成年实验兔、止痛药Q(已用生理盐水配制成试剂)、注射器、饲料、天平、氧浓度传感器等。‎ ‎(说明：达到实验数据差异显著所需时间为10天；各指标具体测定方法不要求；以上材料用具的数量均能满足实验要求)‎ ‎(1)完善实验思路：‎ 第一步：选取____________________________的成年实验兔130只，先用相关仪器对其中的10只依次测定______________________________，并记录；‎ 第二步：将剩余的成年实验兔均分为甲、乙两组；‎ 第三步：除正常饲养外，甲组实验兔每天定时注射适量的止痛剂Q，乙组___________；‎ 第四步：___________________________________，依次测定相关指标的数据，并记录；‎ 第五步：___________________________________________________________________。‎ 7‎ ‎(2)预测实验结果：在下面坐标系中绘制相关指标的变化曲线。‎ ‎(3)分析讨论：‎ 有研究表明，甲组兔子的某些神经突触间隙中乙酰胆碱(一种兴奋性化学递质)的含量升高，据此推测，止痛药Q的作用机理可能是_______________________________________。‎ 答案　(1)健康、生长发育状况相同　耗氧量(或耗氧速率)和肝脏质量(不可颠倒)　每天定时注射等量且适量的生理盐水(必须答出“等量”“生理盐水”)　每隔10天分别从甲、乙两组实验兔中各取出10只(必须答出“每隔10天”“各取10只”)　对所得数据求平均值进行统计分析 ‎(2)如图所示 ‎(3)止痛药Q能与突触后膜上的乙酰胆碱受体(竞争性)结合 ‎3.根据对光强度需要的不同，可把植物分为适合在阳光充足的环境中生长的阳生植物和适合在荫蔽环境中生长的阴生植物。人们猜测在光照有限的情况下阴生植物仍能正常生长是因为其叶绿素含量较多，而且在一定范围内，阴生植物叶片的叶绿素含量随着荫蔽程度的增加而升高。请设计实验验证这一结论的正确性。‎ 实验材料：‎ 绿萝(阴生植物)若干株，非直射光源，遮阴设备若干(可达成不同比例的遮阴等效果，如50%、65%、80%等)，提取色素的相关材料及测定色素含量的设备(具体如何提取和测定不作要求)。‎ ‎(1)实验思路：‎ 第一步：_____________________________________________，置于相同距离的光源处。‎ 第二步：_________________________________，在适宜且相同的环境中培养一段时间。‎ 7‎ 第三步：各组取等质量生长情况相近的叶片进行_________________________________。‎ 第四步：分析数据，得出结论。‎ ‎(2)预测实验结果：设计一个坐标系，并用柱形图的形式来表示。(叶绿素含量用0.5、1.0、1.5依次来表示)‎ 答案　(1)取长势良好，状态相似的绿萝若干株，随机均分为A、B、C、D四组(四组以上)　A组不遮荫，B组遮荫50%，C组遮荫65%，D组遮荫80%(不同遮荫程度，且差距勿过小)　叶绿体色素提取及叶绿素含量的测定 ‎(2)如图所示 解析　(1)通过审题，确定本实验课题是“验证阴生植物叶片的叶绿素含量，在一定范围内，随着荫蔽程度的增加而升高”，则实验的自变量是不同的遮荫程度，因变量是叶绿素含量。不同的遮荫程度至少要设置三组作为实验组，而对照组不遮荫，所以设置的组数至少为四组。其他多设几组只要设计合理亦可。‎ ‎(2)在设计坐标系时，横坐标一般为自变量，本实验为不同的遮荫程度，可以用组别来替代；纵坐标一般为因变量或因变量观测指标，本实验为叶绿素含量。在画柱形图的时候，要体现在一定范围内，叶绿素含量随着荫蔽程度的增加而升高。‎ ‎4.(2017·海宁期末)某研究性学习小组想验证pH对唾液淀粉酶活性的影响，设计了如下实验，请帮助他们完成实验。‎ 实验材料：‎0.1 g/mL的NaOH溶液、‎0.1 g/mL的HCl溶液、3%淀粉溶液、唾液、蒸馏水、碘—碘化钾溶液、试管、滴管、‎37 ℃‎水浴等。‎ ‎(1)实验步骤：‎ ‎①取3支试管编号1、2、3，往3支试管分别加2 mL唾液；‎ ‎②分别往1、2、3号试管滴加________________________________________________；‎ ‎③分别往3支试管滴加3%淀粉溶液各2 mL，并放在‎37 ℃‎水浴中恒温5分钟；‎ ‎④分别往3支试管滴加____________________，观察颜色变化。‎ ‎(2)实验结果预测：1号试管________、2号试管________、3号试管________。‎ ‎(3)该实验自变量是________，无关变量有________________________(写出两个)。‎ 答案　(1)②等量的NaOH溶液、HCl溶液和蒸馏水　④3滴碘—碘化钾溶液　(2)变蓝　变蓝　不变蓝　(3)pH值　水的温度、NaOH溶液、HCl溶液、淀粉溶液的浓度等 解析　(1)‎ 7‎ 验证pH对唾液淀粉酶的影响，需要设置不同pH条件的环境，所以向三支试管中加入等量的NaOH溶液、HCl溶液和蒸馏水。反应一段时间以后需要使用碘—碘化钾溶液检测反应进行的程度，从而判断酶的活性大小。(2)唾液淀粉酶的最适pH值为中性，过酸和过碱会使酶的活性降低，甚至失活，所以1号试管变蓝，2号试管变蓝，3号试管不变蓝。(3)该实验验证的是pH值对酶活性的影响，自变量是pH值，无关变量是水的温度、NaOH溶液、HCl溶液、淀粉溶液的浓度等。‎ ‎5.(2018·温州十五校联合体)为证明“细胞核和细胞质存在着物质交流”，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计，并对实验结果进行分析。‎ 实验材料与用具：‎ ‎(1)材料：32P标记的尿嘧啶核苷酸，无分裂能力的活草履虫(去除与繁殖有关的小核，保留与营养有关的大核)，32P标记的尿嘧啶核苷酸的草履虫培养液，无放射性物质的草履虫培养液，放射性物质检测设备。‎ ‎(2)实验思路：‎ ‎①将无分裂能力的活草履虫全部放到含有32P标记的尿嘧啶核苷酸的草履虫培养液中培养一段时间后取出(T1)，抽样检测细胞各部分的放射性强度；‎ ‎②________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎④记录并分析得到的数据。‎ ‎(3)实验结果：‎ ‎(4)实验分析：设计一个表格，分析T1、T1～T2、T2～T3三个时间细胞各部分放射性变化的特点、原因和说明的结论。‎ 答案　(2)②将取出的草履虫放入无放射性物质的草履虫培养液，培养一段时间后取出部分(T2)，抽样检测细胞各部分的放射性强度 ‎③将草履虫在无放射性物质的草履虫培养液中继续培养，一段时间后取出部分(T3)，抽样检测细胞各部分的放射性强度 ‎(4)分析实验结果及结论 时间 实验现象 原因分析 结论 7‎ T1‎ 细胞核和细胞质都存在放射性，放射性强度相当 尿嘧啶核苷酸被细胞吸收，在细胞核和细胞质中均有分布 T1～T2‎ 细胞核放射性增加，细胞质放射性减小 细胞核利用尿嘧啶核苷酸作为原料合成RNA，细胞质中的尿嘧啶核苷酸进入细胞核 细胞质中的物质可进入细胞核 T2～T3‎ 细胞核放射性减小，细胞质放射性增加 细胞核合成的RNA进入细胞质 细胞核中合成的物质可进入细胞质 ‎6.(2017·浙江模拟)药物X能有效增加白细胞数量，但会使血液中AST(天门冬氨酸氨基转移酶)浓度偏高。为了验证药物X的作用，请根据以下提供的实验材料，写出实验思路，并预测实验结果。‎ 实验材料：实验动物1组(5只)、药物X溶液(用10%葡萄糖溶液配制而成)、10%葡萄糖溶液、注射器等(要求与说明：实验动物不分组，测白细胞数量和AST浓度的具体方法不作要求)。‎ 请回答：‎ ‎(1)实验思路：‎ ‎①________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎②________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________；‎ ‎③________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ ‎(2)预测实验结果(设计一个坐标，用柱形图表示所检测的3次结果)。‎ ‎(3)分析与讨论：‎ ‎①实验动物不分组的主要原因是____________________________________________。‎ A.数量偏少 B.个体差异大 C.数量为奇数 ‎②为了减小实验误差，可利用原有实验动物在__________________后进行重复实验。‎ 答案　(1)实验思路：‎ ‎①取实验动物一组，培养一段时间后采集血液，利用血细胞计数板计数白细胞数量和AST浓度，并统计记录 ‎②注射适量的10%葡萄糖溶液，培养一段时间后采集血液，测定实验动物的白细胞数量和AST浓度，并统计记录 ‎③注射适量且等量的药物X溶液，培养一段时间后釆集血液，测定实验动物的白细胞数量和AST浓度，统计并记录 7‎ ‎(2)如图所示 ‎(3)①B　②白细胞数量和AST浓度恢复正常 解析　(1)实验思路：‎ ‎①取实验动物一组，培养一段时间后采集血液，利用血细胞计数板计数白细胞数量和AST浓度，并统计记录；‎ ‎②注射适量的10%葡萄糖溶液，培养一段时间后采集血液，测定实验动物的白细胞数量和AST浓度，并统计记录；‎ ‎③注射适量且等量的药物X溶液，培养一段时间后釆集血液，测定实验动物的白细胞数量和AST浓度，并统计记录。‎ ‎(2)如图所示 ‎(3)分析与讨论：‎ ‎①由于实验动物个体差异大，因此不分组。‎ ‎②为了减小实验误差，可利用原有实验动物在测定白细胞数量和AST浓度恢复正常后进行重复实验。‎ 7‎