实验与探究学生课后作业

实验设计 1 实验题目 探究 验证自变量对因变量的影响 某实验室通过手术取得下丘脑部分损毁却能存活的大鼠 进行了相关研究 1 实验一 按下表准备两组实验大鼠并作如下处理 向大鼠皮下注入等量的 SRBC 山 羊红细胞 7 天后 取脾脏组织制成细胞悬液 将适量脾细胞悬液与 SRBC 混合培养一段 时间 然后检测 SRBC 破裂情况 注 特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后 红细胞会 破裂 释放出血红蛋白 培养液中血红蛋白的含量越高 OD 值越大 组别材料准备数量 只 培养液的 OD 值 甲 手术摧毁组 做手术并损毁丘脑前部 120 20 乙正常组 未做手术 120 40 向大鼠皮下注入 SRBC 的目的是 脾细胞悬液会引起 SRBC 破裂 说明悬液中含有 物质 产生该物质的细胞称 为 有人认为该实验还应增设一组 做手术却不损毁下丘脑 你认为有必要吗 请为此实验拟定一个题目 线虫是所有蠕虫的通称 土壤中的线虫对环境变化敏感 分布广泛 是一种土壤污染 程度的指示生物 请回答有关问题 1 土壤线虫的食性多样 这对促进生态系统 的两大重要 功能 维持土壤生态系统的 具有重要意义 其中自由生活的线虫能促进 土壤有机物的降解 这些线虫属于生态系统成分中的 2 若要调查土壤中线虫的种类和数量 可采用淘洗 过筛 离心的方法分离提取线 虫 在解剖镜下观察 对观察到的线虫进行 和 如果调查 结果显示线虫的种类减少 并且能在极端条件下生存的线虫呈增多趋势 说明被调查 的土壤 3 图 25 示某项研究的实验结果 图中 Cu50 表示每 Kg 干土中添加 50mg 的 Cu 不施加 铜的为对照处理 本项研究探究的问题是 为保证上述实验结 果的准确性 实验的每个处理需重复 3 次 则实验者应设置实验组的样本数为 个 通过图中数据分析得出结论是 11 西城一模 31 16 分 库尔勒香梨果实中存在游离态和结合态两大类呈香物质 结合态呈香物质大部分以糖苷形式存在 本身没有香气 但在 D 葡萄糖苷酶的作用 下能分解释放出具有挥发性的游离态呈香物质 若香梨在贮藏期间上述转变过程迅速 会导致部分香气成分丧失 影响果实的风味和品质 科研人员进行了相关实验 实验 结果如下图所示 请分析回答 1 本实验的目的是 2 本实验中 检测的原理如下 对硝基苯 D 葡萄糖苷 pNPG D 葡萄糖苷酶 一定条件 对硝基苯酚 对硝基苯 D 葡萄糖苷 pNPG 与香梨中的 分子结构相似 能 在 D 葡萄糖苷酶作用下生成对硝基苯酚 对硝基苯酚在碱性条件下显黄色 由于不同香梨中的 不同 以上反应完成后 在碱性条件下呈现的 黄色深浅不同 在对硝基苯酚的最佳吸收波长处测定的吸光值也不同 与事先 配制好的对硝基苯酚标准溶液的 进行比较 确定 含量 然后推算出 3 实验步骤 提取样液 定期称取不同贮藏条件下的香梨 10 0 g 立即在液氮下研磨成粉末 加入经适量预冷的 pH 6 0 缓冲液 在冰浴下研磨成匀浆 于 4 条 件下离心获得的上清液即为 D 葡萄糖苷酶粗提取液 用 pH 6 0 缓 冲液定容至 10mL 置于 4 条件下保存备用 检测样液 在 10mL 试管中依次加入 0 6mL 缓冲液 1 0 mL 酶粗提取液和 0 2 mL 10 mmol L pNPG 混合均匀 迅速盖上试管塞后立即放到 37 条件下 反应 60min 后 加入 Na2CO3终止反应 然后在对硝基苯酚的最佳吸 收波长处测定其吸光值 提取样液过程必须在低温条件下进行的原因是 检测样液时 酶促反应需控制在 pH 6 0 37 条件下完成 其最可能的原因 是 4 实验结论 在四种不同条件下贮藏的香梨中游离态呈香物质均在贮藏 天时相对 较多 在 贮藏时 香梨的风味和品质最佳 11 北京 28 实验一 用不带特殊病原体的小鼠进行如下特异性免疫实验 过程如图 1 结果如图 2 1 实验中 对 B 组小鼠的处理是作为 A 组小鼠的 处理 2 从图 2 可知 组与 组相比 小鼠脾脏中的活细菌数量的增长趋势 说明血清中的 不能有效抑制脾脏内的细菌繁殖 注射来自于 A 组小鼠的 T 细胞后 在 4 天内 组小鼠脾脏中的活细菌数量 说明该组 T 细胞 活化 T 细胞 细菌数量的增长 由此推测该细菌生活在 3 实验中 组小鼠感染的是 感染的时间是在注射 T 细胞或血清的 天 实验二 在体外观察小鼠的 T 细胞和巨噬细胞 一种吞噬细胞 对细菌 X 的杀伤力 结果如图 3 4 由图 3 可知 能有效杀伤细菌 X 的是 细胞 而不是活化 T 细胞 5 有人假设 活化 T 细胞释放某种物质活化了巨噬细胞 若用体外实验验证该假设 实 验组应选择的实验材料包括 填选项前的符号 a 培养过活化 T 细胞的培养液 b 培养过巨噬细胞的培养液 c A 组小鼠的巨噬细胞 d B 组小鼠的巨噬细胞 e 培养过未活化 T 细胞培养液 f 细菌 X 6 该系列实验的目的是研究 2 实验操作 处理 单一变量 两组之间只有一个因素不 同 重复实验 减小个体差异和操作引起的误差 10 北京 29 20 分 在验证生长素类似物 A 对小麦胚芽鞘 幼苗 伸长影响的实验中 将如图 1 所示取得的切段浸入蒸馏水中 1小时后 再分别转入 5 种浓度的 A 溶液 实 验组 和含糖的磷酸盐缓冲液 对照组 中 在 23 的条件下 避光振荡培养 24 小 时后 逐一测量切段长度 取每组平均值 实验进行两次 结果见图 2 请分析并回答 1 生长素为似物是对植物生长发育有重要 作用的一类化合物 本实验中 mg L 浓度的溶液促进切段伸长的效果最明显 2 振荡培养的目的是 增加溶液中的 以满足切段细胞呼吸的需求 使 切段与溶液成分接触更 3 生长素类似物 A 溶解于 中 以得到 5 种浓度的 A 溶液 切段浸泡在蒸馏水 中的目的是减少 对实验结果的影响 4 图 2 中 对照组切段的平均长度是 mm 浓度为 0 001mg L 的溶液对切段伸长 选填 有 或 无 促进作用 与浓度为 1 mg L 的结果相比 浓度为 10mg L 的溶液 对切段的影响是 5 图 2 中 浓度为 0 1mg L 时实验二所得数据与实验一偏差较大 在做原始记录时对 该数据应 选填下列选项前的字母 A 舍弃B 修改C 如实填写 为检验该浓度下相关数据的可靠性 还应 为研究细胞分裂素的生理作用 研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中 图 1 对 插条的处理方法及结果见图 2 1 细胞分裂素是一种植物激素 它是由植物体的特定部位 再被运 输到作用部位 对生长发育起 作用的 有机物 2 制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是 插条插在蒸馏水中而不 是营养液中培养的原因是 3 从图 2 中可知 对插条进行的实验处理包括 4 在实验 I 中 对 A 叶进行实验处理 导致 B 叶 该实 验的对照处理是 5 实验 III IV 的结果表明 B 叶的生长与 A 叶的关系是 6 研究者推测 细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输 为证 明此推测 用图 1 所示插条去除 B 叶后进行实验 实验组应选择的操作最少包括 填选项前的符号 a 用细胞分裂素溶液涂抹 A1 叶b 用细胞分裂素溶液涂抹 A 叶 c 用 14C 淀粉溶液涂抹 A1 页 d 用 14C 淀粉溶液涂抹 A2 页 e 用 14C 氨基酸溶液涂抹 A2 叶 f 用 14C 细胞分裂素溶液涂抹 A2 叶 g 检测 A1 叶的放射性强度 04 上海 42 大麦种子结构如图 1 a 发芽时 胚产生赤霉素 有人推测赤霉素 扩散到糊粉层 诱导合成淀粉酶 淀粉酶再分泌到胚乳中 使储藏的淀粉分解 为胚 生长发育提供物质和能量 有同学对此开展课题研究 假设你是其中一员 请根据课 题研究要求 回答有关问题 图 1 课题一 赤霉素能否诱导淀粉酶合成 假设 赤霉素能诱导淀粉酶合成 实验 供选材料 表面消毒的干燥大麦种子若干粒 将种子横切成两部分 X 部分无胚 Y 部分有胚 如图 1 b 所示 供选试剂 蒸馏水 适当浓度的赤霉素溶液 方法 请在下表空格内填入适当的材料 试剂和用于定量测定的物质名称 使用材料加入试剂测定物名称 实验组 对照组 结果 若假设成立 实验组和对照组的结果将如图 2 中的 和 图 2 课题二 赤霉素诱导淀粉酶合成机理是否与基因表达有关 假设 赤霉素诱导淀粉酶合成与基因表达有关 实验 材料 同课题一 试剂 适当浓度的赤霉素溶液 放线菌素 D mRNA 合成抑制剂 亚胺环己酮 蛋白质合成抑制剂 方法 设置三组 每组所用材料和加入试剂同课题一的实验组 定量测定生物 16 小时 后 其中两组分别加入亚胺环己酮和放线菌素 D 另一组作为对照 结果 三组实验结果汇总于图 3 图 3 讨论 曲线 b 和 c 分别表示加入 和 后生成物量的变化 加入放线菌素 D 最终和加入亚胺环己酮一样 都能抑制生成物形成 说明在种子 萌发时的淀粉酶合成过程中 赤霉素的作用是影响基因表达的 过程 曲线 b 和 c 不同的原因是 3 实验结果 因变量的量化指标 与结论 自变量对因变量的影响 10 年海淀高三期末 酸性磷酸酶 简称 ACP 在动 植物和微生 物细胞中广泛存在 它 是调控磷代谢的重要酶 类 鲫鱼是我国一种养殖的淡水鱼类 但是鲫鱼生活的水体中常常有金属离子的污染 危害了鲫鱼的生长和繁殖 研究者从鲫鱼内脏中分离纯化得到一种 ACP 研究了金属 离子对该酶活性的影响 实验操作如下 1 取若干洁净的试管 用蒸馏水清洗以去除自来水中的氯离子 其目的是 各反应体系均加入等量的 pH 为 4 8 的缓冲液 其目的是 试管中加入不同浓度的 Pb2 Cd2 Mg2 Ca2 以及等量的 ACP 另取一支试管加入 作为对照 2 在最适温度下保温一段时间后测定酶的活力 得到如图 9 所示的曲线 从曲线中可以得 到的结论是 如 果酶活性降低 可能是酶的 改变所致 2011 西城二模 农田施肥不仅可以对农作物的生长发育产生影响 同时也能影响农 田杂草群落的多样性 进而影响杂草种子库的多样性 下表为长期不同处理下土壤杂 草种子库的主要组成 请分析回答 不同施肥组合 杂草种子库中某种 杂草种子数量 个 不施肥 P KN PN K1 2 P N KN P K 雀舌草18802633470658188 大巢菜0000094 陌上菜43252821 1071 9 592453608181 小酸模9400000 碎米莎草141044325 2162 7 2049 8 1664332534 烟台飘拂草00005641034 水虱草216321631975225720692321 注 0 表示杂草种子在处理区没有出现 不考虑不同种子萌发率的差异 1 从表中数据分析可知 不同处理区的杂草物种组成是不同的 但优势种是相同的 即是 在 处理区的物种丰富度最大 在各处理区 种子数量无显著差异 表明上述处理对该物种没有明显 的选择作用 2 通过以上数据分析可以得出 和 影响杂草种子库的多样性 3 此农田生态系统若没有人工管理将会出现 现象 在自然情况下 这一 变化发展的趋势是物种 结构 功能完善 直至达到 2012 西城一模 大麦种子是酿造啤酒的主要原料之一 其结构如图 1 所示 胚乳中 贮存的营养物质主要是淀粉 请分析回答 胚 胚根 胚轴 胚芽 胚乳 子叶 糊粉层 图 1 大麦种子结构示意图 0 5 10 15 处时间 h 用赤霉素处理 未经赤霉素处理 16 12 8 4 可翻译 淀粉酶 的 mRNA 的量 相对 值 图 2 赤霉素作用机理实验结果 1 研究人员用大麦种子做了如下实验 将形态大小相似的大麦种子分成 4 等份 分 别作如下处理后培养 此实验结果说明种子萌发时 赤霉素的产生部位是 其作用的靶细胞 位于大麦种子的 a 淀粉酶发挥作用的部位在大麦种子的 通过测定大麦种子萌发过程中 含量的变化可检测 淀粉酶活性 2 在研究赤霉素作用机理的实验中得到如图 2 所示的结果 此结果说明种子萌发过 程中赤霉素的作用是促进 来促进 a 淀粉酶的合成并通过 细胞器 分泌到细胞外起作用 从而促进种子萌发 3 啤酒酿造流程如下图所示 在酿酒过程中常加入赤霉素以缩短大麦发芽的时间 从而减少有机物的消耗 啤酒酿造过程中 使用赤霉素处理应在 阶段 发酵的底物是 发酵的条件是 人体内环境稳态的维持 依赖于各个器官 系统的协调活动 而信息分子是它们之间 的 语言 请结合下图回答 1 至 3 题 1 图中 表示 系统 甲 表示增殖分 化 产生浆细胞或效应 T 细胞和 细胞 2 当人紧张时 体内肾上腺素分泌增加 直 接作用于肾上腺细胞的信息分子 丙 是来自 神经元分泌的 完成 该过程的结构基础是 3 由上图可知 调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 4 为研究影响促甲状腺激素 TSH 分泌的因素 研究者从刚宰杀的大白鼠体内分离出 新鲜的下丘脑和垂体 然后将这些结构单独或一起培养于含有或不含有甲状腺激素的 培养基中 培养后测定培养基内 TSH 的浓度 结果如下 实验培养物培养液检测 淀粉酶活性 1去胚的大麦种子蒸馏水无 2去胚的大麦种子蒸馏水 赤霉素有 3去胚和糊粉层的大麦种子蒸馏水 赤霉素无 4完整的大麦种子蒸馏水有 麦粒 糖化 粉碎后 过滤麦汁 高温煮沸 加啤酒花 加入啤酒 酵母发酵 澄清 冷却 过滤 装瓶 实验中 A 瓶作为空白对照 目的是 据图分析实验结果 D 瓶与 A C 瓶比较说明 E 瓶与 A C 瓶比较说明 2013 西城一模 巨桉原产澳大利亚东部沿海 广泛用于人工造林 具有适应性强和 经济价值高的特点 菊苣是生长在林下的 高产优质的饲用牧草 请分析回答 1 若在巨桉人工林下套种适宜的经济作物 不仅可以充分利用 等资源 还 可以提高群落物种的 2 巨桉凋落叶分解过程中会释放某些小分子有机物 为研究这些物质对菊苣幼苗生 长的影响 科研人员采集新鲜凋落的巨桉树叶 与土壤混合后置于花盆中 将菊 苣种子播种其中 出苗一段时间后测定菊苣各项生长指标 结果见下表 分组 凋落叶含量 g 盆 植株干重 g 10株 光合色素含量 mg g 净光合速率 molCO2 m2 s C5羧化形成C3效率 molCO2 m2 s 对照组07 782 749 770 040 实验组1303 602 287 960 040 实验组2901 141 204 760 028 植物体内的光合色素主要分布在叶绿体的 测定菊苣叶片光合色素 含量时 常用 试剂 提取光合色素 实验组与对照组相比 菊苣幼苗的净光合速率 在巨桉凋落叶含量 低时 其释放的某些小分子有机物使 直接导致 减弱 在 巨桉凋落叶含量高时 这些小分子有机物还能使 下降 导致植物对 的利用下降 上述结果表明 巨桉凋落叶释放的某些小分子有机物 对菊苣幼苗的光合作用有 3 进一步研究表明 巨桉对某山区的多种植物的影响与对菊苣的影响相同 若在此 地区大面积种植巨桉 可能会影响当地生态系统的 2013西城一模 鸣禽是鸟类中最善于鸣叫的一类 鸣禽的鸣唱是在脑中若干功能区 如图甲中字母所示 的控制下 通过鸣管和鸣肌来完成的 请分析回答 1 图甲中的HVC等功能区是鸣禽鸣唱反射弧结构中的 该反射的效应 器是 2 研究发现雄鸟的 HVC 区体积明显大于雌鸟 为探究这种差异的原因 研究者进 图甲 鸣禽发声控制和学习通路示意图 0 20 40 60 日龄 50000 40000 30000 20000 10000 HVC 区神经元数量 雌鸟 图乙 不同日龄鸟脑中 HVC 区神经元数量 雄鸟 行实验 得到图乙所示的结果 此实验以 鸟脑为材料 制备装片并染色 然后在显微镜下观察 通过计 数神经元的 结构 来统计 HVC 区神经元的数量 图乙的结果显示 10 15 日龄时 雄鸟和雌鸟脑的 HVC 区神经元的数量差异不大 随日龄增长 雄鸟和雌鸟脑的 HVC 区神经元数量变化的趋势分别是 3 进一步研究发现 雄鸟脑中HVC区体积较大与新生神经元所占比例较高有关 而 新生神经元数量的雌雄差异与鸟体中激素有关 这类激素最可能是 为验证 这一观点 研究人员做了多组实验 其中一组是选用雌性幼鸟若干只 平均分成两组 在对照组幼鸟皮下植入不含激素的包埋物 实验组的处理是 一段时间后 检测两组鸟脑中HVC区 若 说明上述观点成立 本实验设置对照 组的目的包括 填选项前的符号 排除外源激素对实验结果的影响 排除植入手术对实验结果的影响 排除包埋物对实验结果的影响 排除激素浓度对实验结果的影响 减小激素测量误差对实验结果的影响 减小动物个体差异对实验结果的影响 提供正常激素水平动物的数据作为参照 2013 丰台一模 实验一 把不带特殊病 原体的小鼠分为三组 进行如下特异性免疫实验 过程如图 1 结果如表 1 1 实验中 B 组小鼠的处理是作为 C 组小鼠的 处理 2 从图 1 可知 绵羊细胞 R 在本实验中作为 每次注射的绵羊细胞 R 应 取自同一个体 理由是 3 从表 1 可知 转入脾脏细胞的 C 组小鼠注射绵羊细胞 R 后 产生的抗体多于 A 组 据图 1 分析其原因是 能分裂分化为浆细胞 去除 T 细胞作用有利于 免疫过程的完成 4 实验一的结果说明 实验二 另取小鼠分为三组 分别注射等量的含抗体 M 的血清 含抗体 G 的血清和不含抗 体 M 和 G 的血清 2 小时后 向三组小鼠体内注射绵羊细胞 R 免疫后定期测定小 鼠脾脏单位区域中的淋巴细胞数量 结果如图 2 图 2 实验二测定的脾脏单位区域内淋巴细胞数量的结果图 脾脏单位区域内的淋巴细胞数量 免疫后天数 103 104 105 45678 注射含抗体 M 的血清 注射不含抗体 M 和 G 的血清 注射含抗体 G 的血清 5 由图 2 可知 注射的抗体 G 对小鼠抗绵羊细胞 R 的免疫应答过程起 作 用 对防止机体免疫功能 具有重要意义 6 实验二的结果说明 7 科学家推断 小鼠 B 细胞表面存在抗体 G 的受体才能使抗体 G 发挥正常功能 若想 验证该假设成立 实验组选用的实验材料和预期结果应为 填选项前的符 号 a 不带特殊病原体的小鼠 b 使抗体 G 基因不表达且不带特殊病原体的小鼠 c 使抗体 G 受体基因不表达且不带特殊病原体的小鼠 d 绵羊细胞 R 和抗体 Ge 实验组小鼠免疫应答水平高于对照组 f 实验组小鼠免疫应答水平低于对照组 水华可因蓝藻爆发所致 科研人员尝试利用某种细菌限制蓝藻数量 相关实验的示意 图如下 图中 表示实验步骤 请回答问题 1 从细胞结构的特点与复杂程度上看 蓝藻属于 细胞 从生态系统的营养结 构上看 蓝藻处于 蓝藻的代谢类型通常是 2 引发水华的蓝藻可产生蓝藻毒素 蓝藻毒素 是 不是 蓝藻生长 繁殖所必 需的物质 蓝藻毒素对人是一种致癌因子 可使原癌基因 导致正常细胞发生癌变 3 图中 通常使用的是 中已培养至 期的蓝藻和溶藻细菌 4 图中 实验组在每个培养皿中 如果做三个重复实验 可采取的做法是 为完善实验设计方案 应增设对照组 可采取的做法是 5 蓝藻通常呈蓝绿色 观察实验结果 发现培养皿中出现褪色空斑 说明蓝藻 04 北京夏 31 一种以地下茎繁殖为主的多年生野菊分别生长在海拔 10 m 500 m 和 1000 m 的同一山坡上 在相应生长发育阶段 同一海拔的野菊株高无显著差异 但 不同海拔的野菊株高随海拔的增高而显著变矮 为检验环境和遗传因素对野菊株高的 影响 请完成以下实验设计 1 实验处理 春天 将海拔 500 m 和 1000 m 处的野菊幼芽同时移栽于 10 m 处 2 实验对照 生长于 m 处的野菊 3 收集数据 第二年秋天 4 预测支持下列假设的实验结果 假设一 野菊株高的变化只受环境因素的影响 实验结果是 移栽至 10 m 处的野菊株高 假设二 野菊株高的变化只受遗传因素的影响 实验结果是 移栽至 10 m 处的野菊株高 假设三 野菊株高的变化受遗传和环境因素的共同影响 实验结果是 移栽至 10 m 处的野 菊株高 孔雀石绿 C23H25N2Cl 常用作纺织业的染料 也可用作水产养殖业的杀菌驱虫剂 但它 具有高毒性 高残留的危害 因此对孔雀石绿废水的处理已成为环境科学领域关注的 热点 科研人员从某化工厂污水池中分离获得了能降解孔雀石绿的细菌菌株 A 主要 步骤如图 25 所示 分析并回答 1 从 到 的培养过程中培养液应加入 作为唯一碳源 此过程的目的是 和 2 使用 法可以在 上获得单个菌落 3 若要对获得的菌株 A 进行分类鉴定 可先利用 技术进行体外 DNA 扩增 此过程 中采用 方法将 DNA 双链解开 而在菌株 A 体内 DNA 复制时将双链解开则是在 的作用下完成的 4 研究人员进一步研究了不同金属离子对菌株 A 降解孔雀石绿的影响 实验结果如图 26 图 25 由上述结果可以看出 与不加金属离子的对照组相比 多数金属离子对菌株 A 降解孔 雀石绿有 作用 唯有 Pb2 的作用相反 若要排除 Pb2 本身对孔雀石绿有降解作用 则 应设置 的培养基样本作为对照 2011 海淀二模 乙酰胆碱是形成记忆所必需的神经递质和形成长期记忆的生理基础 胆碱能神经元 是一种能合成 乙酰胆碱 并在兴奋时能从神经末梢释放乙酰胆碱 的传出神经元 目前认为 老年性痴呆与中枢 胆碱能神经元 的大量死亡和丢失有关 某研究小组为研究老年性痴呆的机制 定位损伤大鼠的脑 利用水迷宫测试观察行为 学的改变 利用水迷宫进行学习能力以及记忆巩固能力的测验 实验处理和实验结果 如下表 实验结果 组别实验处理 错误次数 完成学习所需时间 秒 A不做任何处理8 76112 39 B 向大鼠脑的一定区域缓慢注射 0 5M 缓冲液溶解的鹅膏蕈氨酸 l L 15 72149 73 请回答下列有关问题 1 神经元受到刺激时能产生兴奋 兴奋在神经元内部以 信号的形式传导 在 神经元之间以