优化方案高考生物大一轮复习 第十单元 实验原则与设计 第37讲 实验原则与设计课后达标检测.doc

第37讲 实验原则与设计1(2016山西太原质检)为了探究ph对过氧化氢酶活性的影响，某小组同学进行了如下实验。实验材料：直径4 cm、厚度0.5 cm的马铃薯块茎圆片若干，随机平均分为三组。实验步骤：组别步骤第1组第2组第3组1 mol/l的hcl溶液浸泡5 min1 mol/l的naoh溶液蒸馏水浸泡5 min取出后，用吸水纸吸去马铃薯块茎圆片上多余的液体3%的过氧化氢溶液5滴5滴5滴及时观察现象第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生注：“”表示不做处理。请分析回答下列问题：(1)表格中的是_，是_。(2)该实验的无关变量有_(至少写出两项)。(3)及时观察时，第1、2组马铃薯块茎圆片上均无气泡产生，是因为_。(4)放置几分钟后，该组同学发现第3组马铃薯块茎圆片上基本无气泡继续产生，第1、2组马铃薯块茎圆片竟然有少量气泡产生。请分析：第3组基本无气泡继续产生的原因是_；第1、2组有少量气泡产生的原因可能是_(写出一点即可)。解析：(1)对第1、2、3组的处理分别是用hcl、naoh、蒸馏水浸泡，且浸泡时间均为5 min，故是浸泡5 min。第1、2组分别用hcl和naoh处理后，滴加过氧化氢溶液后不产生气泡，说明强酸和强碱影响了马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性，第3组没有用酸和碱处理，该组马铃薯块茎中过氧化氢酶的活性强，会催化过氧化氢分解产生氧气，从而产生大量气泡，故是有大量气泡产生。(2)该实验的自变量是ph(或加入的是酸、碱，还是蒸馏水)，无关变量有多种，如马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间、过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等。(3)强酸和强碱会使过氧化氢酶变性失活，因此，在及时观察时第1、2组马铃薯块茎圆片上无气泡产生。(4)第3组马铃薯块茎圆片起初有大量气泡产生是过氧化氢酶催化过氧化氢分解的结果，当过氧化氢全部被分解后，不再产生气泡。一段时间后，第1、2组马铃薯块茎圆片有少量气泡产生，可能是过氧化氢自然分解，产生的氧气积累，也可能是强酸、强碱浸泡时间短，只使马铃薯块茎圆片中部分酶失活，使得过氧化氢分解减慢，几分钟以后产生的气体逐渐积累。答案：(1)浸泡5 min有大量气泡产生(2)马铃薯块茎圆片的大小、浸泡时间(过氧化氢溶液的浓度和用量、观察时间等)(3)强酸、强碱使马铃薯块茎圆片表面的过氧化氢酶失活(4)过氧化氢分解完毕过氧化氢自然分解的气体得到积累，形成少量气泡(浸泡时间短，hcl、naoh只破坏了马铃薯块茎圆片中部分过氧化氢酶的结构，使得过氧化氢分解减慢，放置几分钟后气体积累形成气泡)2(2016广东清远1月测试)h2s是一种细胞内的信号分子，具有降低血压的功能。在细胞内其产生过程为：蛋白质某种氨基酸h2s(1)h2s中的s元素位于氨基酸的_上。(2)有人为研究生理浓度(对细胞不产生毒害的浓度)的h2s的功能及作用机理，以大鼠为材料进行实验，结果如下表：组别123处理生理盐水生理浓度h2skatp开放剂相对血压值(正常为100%)100%80%80%注：katp是血管平滑肌细胞膜上的一种运输蛋白，其开放平滑肌舒张；反之平滑肌收缩。为保证本实验的科学性，对实验大鼠的要求是_。组别1的作用是_。假定每个组别用三只大鼠进行实验，且进行三次重复实验，该实验共需要测定_个实验数据。katp发挥功能需要消耗atp，平滑肌细胞中能合成atp的场所有_。根据实验结果推测，生理浓度的h2s降低血压的作用机理是_。为证明上述推测，有人增加了第4组大鼠，请简述设计思路并预测结果。设计思路：_。预测结果：_。解析：(1)由于图中某种氨基酸能分解产生h2s，因此该氨基酸的组成元素中一定含有硫元素，并且位于r基上。(2)为了保证实验的可信性，对实验鼠的要求是数量、种类、大小及生理状态等相同。组别1的作用是起对照作用。每组三只大鼠，进行三次重复实验，实验共需要测数据33327次。平滑肌细胞中能合成atp的场所有细胞质基质、线粒体。从表格中数据可以看出，h2s能够使血压降低，根据题意，h2s能作用于通道蛋白katp，使其开放，血管平滑肌舒张，造成血压下降的效果。设计思路是取三只大鼠用生理浓度的h2s加katp抑制剂进行处理，其余条件与前三组相同，测定大鼠血压并计算相对值。预测分析可知，通道蛋白katp不开放，血管平滑肌不舒张，则血压不下降，血压高于80%。答案：(1)r基(2)数量、种类、大小及生理状态等相同作为对照27细胞质基质、线粒体h2s使katp开放，从而使平滑肌舒张，使血压降低设计思路：取三只大鼠用生理浓度的h2s加katp抑制剂进行处理，其余条件与前三组相同，测定大鼠血压并计算相对值预测结果：相对血压值高于80%3(2016宁波四校联考)为了探究某物质(x)的作用，研究者提出了以下实验思路：实验分组：甲组：培养液正常肝脏细胞x溶液(用生理盐水配制)；乙组：培养液正常肝脏细胞生理盐水。每组设置若干个重复样品。将各组样品置于相同且适宜条件下培养合适时间后，检测各组样品中细胞的癌变情况，统计并记录各组样品中细胞癌变的发生率。(要求与说明：答题时用x表示相关名词；实验所用的肝脏细胞代谢状况一致；实验所用的培养液能满足肝脏细胞正常生活所需)请回答：(1)实验目的：_。(2)预测实验结果及结论：_。(3)若x能诱导肝脏细胞发生癌变，为了进一步探究x的剂量与肝脏细胞癌变的关系，请简述该实验的设计思路：_。解析：(1)根据所给实验信息可知，该实验的自变量是x的有无，因变量是肝脏细胞的癌变情况(肝脏细胞癌变的发生率)，故该实验的目的是探究x是否能诱导肝脏细胞发生癌变。(2)由于不清楚x的具体作用，其可能会诱导肝脏细胞发生癌变，也可能不会诱导肝脏细胞发生癌变，故预测实验结果及结论时，需要对不同情况进行讨论。(3)欲探究x的剂量与肝脏细胞癌变的关系，需要用不同剂量的x溶液分别处理肝脏细胞。答案：(1)探究x是否能诱导肝脏细胞发生癌变(2)如果甲组中细胞癌变的发生率明显大于乙组，说明x能诱导肝脏细胞发生癌变；如果甲组中细胞癌变的发生率与乙组相差不大，说明x不能诱导肝脏细胞发生癌变(3)用一系列剂量梯度的x溶液分别处理正常肝脏细胞，将各组样品置于相同且适宜条件下培养一定时间后，检测各组样品中细胞的癌变情况，统计并记录各组样品中细胞癌变的发生率4(2016南昌八校联考)为了探究同一枝条中是离根基部最远处的芽具有生长优势还是离地面最远处的芽具有生长优势，某学习小组进行了一系列的探究活动。(1)方法步骤：初春选择4根长势相似的葡萄一年生枝条，分别标记为甲、乙、丙、丁，每一枝条上留取3个茁壮的芽，从离根基部最远处依次标记为a、b、c。弯曲并绑扎固定甲、乙、丙、丁4根枝条，分别使a、b、c三个芽留取在枝条上，显示出某种“顶端”的含义；其中甲、乙、丁的姿态如图所示，试在方框内画出丙枝条的姿态并标出a、b、c三个芽的位置。(2)结果预测及结论：预测1：甲、乙、丙、丁中均为_芽发育成的新枝最长。结论：离根基部最远处的芽有生长优势。预测2：甲中的a芽、乙中的c芽、丙中的_芽在枝条中发育成的新枝最长，丁中各芽发育成的新枝一样长。结论：离地面最远处的芽有生长优势。预测3：甲中的a芽，乙中的_芽，丙中的a和b芽在各枝条中发育成的新枝都比较长，丁中的a、b、c芽发育成的新枝都一样长。结论：离地面最远处和离根基部最远处的芽具有同样的生长优势。解析：(1)根据题意显示出某种“顶端”的含义，甲中a为顶端，乙中c为顶端，则丙中b为顶端，丁中三者处于同一水平面上。(2)若离根基部最远处的芽有生长优势，则四图中均是a芽；若离地面最远处的芽有生长优势，则是甲的a芽，乙的c芽，丙的b芽；若离地面最远处和离根基部最远处的芽具有同样的生长优势，则是甲中的a芽，乙中的c芽(离地面最远)和a芽(离根基部最远)，丙中的a芽(离根基部最远)和b芽(离地面最远)。 答案：(1)如图(2)aba和c5(2016临川二中一模)蚯蚓是森林中的土壤动物之一，主要以植物的枯枝败叶为食。为探究蚯蚓对森林凋落物的作用，研究者做了如下实验。(1)研究者选择4个树种的叶片做了不同处理，于69月进行了室外实验。每种叶片置于两个盆中，与土壤混合均匀，将数目相等的蚯蚓置于其中饲养，统计蚯蚓的食物消耗量，结果如下表。单位体重蚯蚓日平均食物消耗量mg/(gd)不同处理蒙古栎杨红松白桦未分解叶2.445.944.797.30半分解叶7.209.428.715.23实验所选择蚯蚓生长状况基本一致，其目的是_。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行_处理。据表分析，蚯蚓对半分解叶的消耗量明显_未分解叶的消耗量，在不同叶片中，对_最为喜好。由此说明_是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。(2)依据上述实验分析，若在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加_的数量和种类，提高整个生态系统的_。解析：(1)为排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响，需严格控制无关变量，实验所选择蚯蚓生长状况应基本一致。为了排除土壤中原有动物和微生物对实验的影响，应该在实验前对土壤进行灭菌处理。根据表中的数据分析，单位体重蚯蚓日平均食物消耗量：半分解叶多于未分解叶，而且对杨半分解叶的消耗量最大，因此在不同叶片中，蚯蚓对杨半分解叶最为喜好。实验结果表明，叶片种类和分解(腐解)程度不同，单位体重蚯蚓日平均食物消耗量不同，因此叶片种类和分解(腐解)程度是影响蚯蚓摄食偏好的主要因素。(2)蚯蚓喜食杨半分解叶，因此在红松林和蒙古栎林中种植一些杨树，有利于增加蚯蚓的数量和种类，提高整个生态系统的抵抗力稳定性。答案：(1)排除蚯蚓个体差异对实验结果的影响(控制无关变量)灭菌高于(大于)杨半分解叶叶片种类和分解(腐解)程度(2)蚯蚓(抵抗力)稳定性(或自我调节能力)6研究发现豚鼠血清对人淋巴瘤细胞有抑制作用，而对正常细胞无影响。进一步研究发现，发挥作用的物质是l 天冬酰胺酶，它能将l 天冬酰胺分解，而淋巴瘤细胞自身不能合成该氨基酸，增殖被抑制。(1)为验证该酶对两种细胞的影响，某兴趣小组进行了以下实验。实验材料：正常细胞、淋巴瘤细胞、培养基(含细胞生长所需物质)、l 天冬酰胺酶。实验步骤：a分组实验组：培养基l天冬酰胺酶淋巴瘤细胞；对照组：培养基_。b适宜条件下培养后，观察细胞生长状态、检测l 天冬酰胺含量。实验结果(如下表)：实验分组生长状态l 天冬酰胺含量培养液细胞内实验组缺乏缺乏对照组正常缺乏正常结果分析：该实验利用了酶的_特性；表中应为_；对照组细胞内l 天冬酰胺含量正常的原因是_。(2)患者多次静脉注射该外源性酶后疗效降低，是因为发生了_反应；该酶口服无效，原因是_。(3)根据实验结果，你认为理想的抗肿瘤药物应该具有的特性是_。解析：(1)该实验的目的是验证酶对两种细胞的影响，所以自变量是细胞的种类，则对照组是培养基l 天冬酰胺酶正常细胞，实验组的实验结果是细胞生长受到抑制。天冬酰胺酶只能分解天冬酰胺，利用了酶的专一性。对照组细胞内天冬酰胺含量正常，是因为自身能合成天冬酰胺。(2)多次注射该外源性酶后，机体会对其产生免疫反应，使其疗效降低。酶口服后会被消化酶水解而失活。(3)根据实验结果可以得出以下结论：天冬酰胺酶能抑制肿瘤细胞的生长，但对正常细胞无影响，这正是理想的抗肿瘤药物的研制方向。答案：(1)l 天冬酰胺酶正常细胞专一性抑制能合成l 天冬酰胺(有合成l 天冬酰胺的酶)(2)免疫(拮抗)酶被分解失活(3)对肿瘤细胞有专一性杀伤作用，对正常细胞无影响7(2016浙江重点中学协作体一模)金银花是一种耐旱且在一定环境条件下耐旱性可变的植物，为了研究干旱对金银花基因表达的影响，研究人员做了如下实验：材料用具：若干抗旱的金银花种子，培养液，一定量的浓度分别为5%、10%、20%(m/v)peg(无毒性聚乙二醇)，石英砂和塑料盒等。实验步骤：第一步：选取若干抗旱的金银花种子，消毒、洗净后放入盛有培养液和石英砂的塑料盒中，在室温下培养至幼苗长出34叶。第二步：选取数量相等且长势相同的金银花幼苗分别放入含有等量的5%、10%、20%(m/v)peg的培养液继续培养(不考虑培养过程中培养液浓度变化)。第三步：在第0、1、3、5、7天分别取相同部位、大小相同的等量叶片，洗净、吸干，测量叶片中的可溶性蛋白产生量。实验结果：如图所示。回答下列问题：(1)该实验中的自变量是_，无关变量是_(至少写两个)。(2)第二步设计不合理，理由是_。根据以上信息，第三步测量的指标是_。(3)用含有等量5%、10%、20%(m/v)peg的培养液来替代不同干旱程度的土壤来做实验，其优点是_。(4)根据实验结果可知，前5天不同浓度的peg是通过影响_而导致可溶性蛋白产量增加；可溶性蛋白帮助金银花抵抗干旱环境的作用可能是_，增强植物细胞的吸水能力。(5)在浓度为20%的peg条件下，第5天后可溶性蛋白产生量下降，其原因可能是金银花处于高浓度的peg溶液时间过长，植物体内_受抑制，影响细胞代谢。解析：(1)由题目第二步可知实验的自变量是peg的浓度；由第三步可知因变量是可溶性蛋白的产生量，其他为无关变量，有时间、叶片的数量和大小等。(2)实验第二步没有设置不含peg的培养液作为对照，使实验缺乏说服力。(3)土壤中含有许多未知的化合物，会对实验造成干扰。(4)通过曲线图可知，前5天，不同浓度的peg通过影响干旱诱导基因的表达而导致可溶性蛋白产量增加；可溶性蛋白是细胞液中的溶质颗粒，可溶性蛋白含量增加可提高细胞液的渗透压，提高细胞的吸水能力。(5)从曲线图可知，在浓度为20%的peg条件下，随着时间的延长，可溶性蛋白的产生量下降，表明蛋白质合成受抑制。答案：(1)peg的浓度时间、叶片的数量和大小等(任答两个或其他两个合理答案即可)(2)没有设置不含peg的培养液作为对照(叶片中的)可溶性蛋白产生量(3)防止土壤中的物质对实验结