2024届高考 二轮备考第 3讲　规范表达-实验设计综合题增分指导 学案

第3讲规范表达——实验设计综合题增分指导题型一正确书写实验思路与实验步骤实验思路与实验步骤是进行实验前必须确定的内容。实验思路是“粗线条”的思考过程，实验步骤是“细节化”的操作流程，二者都能很好地反映出考生的实验与探究能力。在探究性实验中，实验思路和实验步骤都具有高度的统一性；在试题解答中，二者具有高度的相似性。因此，这里将实验思路和实验步骤作为一个角度进行说明，更有利于考生掌握二者的答题技巧。[典题感悟]eq\a\vs4\al([典例])(2023·全国甲卷)某同学将从菠菜叶中分离到的叶绿体悬浮于缓冲液中，给该叶绿体悬浮液照光后有糖产生。回答下列问题。(1)叶片是分离制备叶绿体的常用材料，若要将叶肉细胞中的叶绿体与线粒体等其他细胞器分离，可以采用的方法是__________(答出1种即可)。叶绿体中光合色素分布__________上，其中类胡萝卜素主要吸收________(填“蓝紫光”“红光”或“绿光”)。(2)将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，发现黑暗条件下悬浮液中不能产生糖，原因是____________________________________________________________。(3)叶片进行光合作用时，叶绿体中会产生淀粉。请设计实验证明叶绿体中有淀粉存在，简要写出实验思路和预期结果。[解析](1)一般采用差速离心法分离细胞器。叶绿体中吸收光能的色素分布在类囊体薄膜(或基粒)上。叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，类胡萝卜素主要吸收蓝紫光。(2)糖是在光合作用的暗反应阶段产生的，暗反应的进行需要光反应提供ATP和NADPH。将叶绿体的内膜和外膜破坏后，加入缓冲液形成悬浮液，黑暗条件下叶绿体悬浮液中不能产生糖的原因是黑暗条件下，光反应不能正常合成NADPH和ATP，由于缺少NADPH和ATP，暗反应也不能正常合成糖。(3)淀粉遇碘显蓝色。叶绿体呈绿色，要证明叶绿体中有淀粉存在，需要将叶绿体进行脱色处理，之后用碘液进行检测，实验思路及预期结果见答案。[答案](1)差速离心法类囊体薄膜(或基粒)蓝紫光(2)黑暗条件下不能产生还原三碳化合物所需要的还原型辅酶Ⅱ(NADPH)和ATP(3)实验思路：将照光和黑暗处理的叶绿体悬浮液离心得到叶绿体，分别记为A组和B组，之后将得到的叶绿体进行脱色处理。向经脱色处理的叶绿体滴加碘液，观察颜色变化。预期结果：A组叶绿体变为蓝色，B组叶绿体不变色。[思维建模]1．实验思路与实验步骤书写技巧的比较2．厘清实验设计的思路3．描述实验设计步骤的“三步曲”[针对训练]1.骨是人体中钙的最大储库，通过成骨与溶骨作用，不断与细胞外液进行钙交换，对维持血钙稳定有重要作用。甲状腺分泌的降钙素(CT)和甲状旁腺分泌的甲状旁腺素(PTH)是调节机体钙代谢的主要激素，其作用如图所示。请回答下列问题：(1)当血液中钙浓度较低时，PTH分泌________，CT分泌________。(均填“增多”或“减少”)(2)PTH对小肠吸收钙具有________(填“促进”或“抑制”)作用，原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)CT能抑制肾脏对钙的重吸收，推测CT能与肾小管壁细胞膜上的受体____________结合，从而引起尿液中钙离子浓度________。(4)请以健康小鼠为实验材料设计实验，验证甲状旁腺能够分泌PTH，且PTH能影响血钙浓度，要求写出实验思路(分三组相互对照)，并预期实验结果。解析：(1)分析题图可知：甲状旁腺分泌PTH，PTH可促进血钙浓度升高，甲状腺分泌CT，CT可抑制血钙浓度升高。当血液中钙浓度较低时，PTH分泌增多，CT分泌减少。(2)PTH能够促进维生素D的合成，维生素D可以促进人和动物肠道对钙的吸收，所以，PTH对小肠吸收钙具有促进作用。(3)CT能抑制肾脏对钙的重吸收，推测CT能与肾小管壁细胞膜上的受体特异性结合，阻止肾小管壁细胞吸收钙，从而引起尿液中钙离子浓度升高。(4)实验思路及预期结果详见答案。答案：(1)增多减少(2)促进PTH能够促进维生素D的合成，维生素D能有效地促进人和动物肠道对钙的吸收(3)特异性升高(4)实验思路：选取生理状态相同的健康小鼠若干只，随机均分为甲、乙、丙三组，测量每组小鼠的血钙浓度；甲组做手术但不摘除甲状旁腺，乙组和丙组都摘除甲状旁腺，一段时间后测量每组小鼠的血钙浓度；给丙组注射PTH，甲组和乙组注射等量的生理盐水，一段时间后测量每组小鼠的血钙浓度。预期结果：第1次测量小鼠的血钙浓度，三组无明显差别；第2次测量小鼠的血钙浓度，甲组明显高于乙组和丙组；第3次测量小鼠的血钙浓度，乙组明显低于甲组和丙组。2．某研究小组研究雄性家兔中睾酮(ST，一种雄激素)与生长激素(GH)的关系，得到的实验结果如表。(切口不影响本实验)项目ST浓度(μg/mL)GH浓度(μg/mL)A组mnB组＜m＞n根据资料，请完成下面的探究实验。实验目的：______________________________________________________。实验假设：ST含量的增加能使GH的含量下降。实验材料：1月龄体重相同的健康雄性家兔12只，ST、GH测定试剂盒，手术器械用具等。实验步骤：(1)将家兔分为甲、乙两组，每组6只，依次测定和记录每只家兔血液中______________。(2)对两组家兔的处理：甲组切除性腺，乙组________________。(3)在相同的条件下饲养1个月后，依次__________________________________________。分析讨论：①要使实验更严谨，更具针对性，应在原有实验基础上再给甲组家兔注射________________，乙组家兔注射____________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。②预测进一步实验处理后的结果：甲组GH浓度________，乙组GH浓度________。③请举出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：由题表实验数据可知该实验目的：研究ST与GH的关系。实验步骤：(1)分组，测定和记录每只家兔血液中原有ST和GH的浓度。(2)对两组家兔的处理：甲组切除性腺，乙组为对照组不切除性腺(只作手术处理，不切除性腺)。(3)在相同的条件下饲养1个月后，依次测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度。分析讨论：①要使实验更严谨。可再给甲组家兔注射适量ST溶液，乙组家兔注射等量生理盐水，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，求两组的平均值。②由B组数据可得进一步实验处理后的结果：甲组GH浓度下降，乙组GH浓度不变。③由实验数据可得，要促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：切除性腺(或阉割)。答案：实验目的：研究ST与GH的关系实验步骤：(1)ST和GH的浓度(2)不切除性腺(不作处理)(3)测定和记录每只家兔血液中ST和GH的浓度分析讨论：①适量ST溶液等量生理盐水②下降不变③切除性腺(或阉割)(其他合理答案也可)题型二准确表达实验结果和实验结论实验结果和实验结论的得出，是在探究性实验进行后，对所观察到的实验现象及记录的数据进行分析，对作出的假设进行肯定或否定的关键环节。由于命制此类试题素材来源广泛，且能更直接地考查考生的综合应用能力，所以一直受高考命题者青睐。[典题感悟]eq\a\vs4\al([典例])胰岛素受体被胰岛素激活后会磷酸化，进而使胰岛素信号通路的关键蛋白Akt磷酸化，磷酸化的Akt可促进葡萄糖转运蛋白向膜内转移葡萄糖。Akt的磷酸化受阻是导致机体组织细胞(如脂肪细胞)对胰岛素不敏感的主要原因，表现为胰岛素抵抗，这是2型糖尿病发病机制之一。(1)正常情况下，胰岛素与脂肪细胞膜上的特异性受体识别并结合，通过促进____________________过程，从而降低血糖。(2)研究人员利用人参皂苷进行了改善脂肪细胞对胰岛素抵抗的研究。用1μmol/L地塞米松(DEX)处理正常脂肪细胞，建立胰岛素抵抗模型。用25、50、100μmol/L人参皂苷处理胰岛素抵抗细胞，检测脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT­4)表达水平。实验结果如图所示。①根据上述检测结果，推测人参皂苷能降低血糖的原因是____________________________________________________________________________________________________________。②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，需在上述实验基础上检测____________水平和__________含量。(3)人参皂苷能否在生物体内发挥作用，还需要作进一步的研究。请利用以下实验材料及用具，设计实验探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。实验材料及用具：2型糖尿病模型小鼠若干只，生理盐水，人参皂苷稀释液，血糖仪等。实验思路：____________________________________________________________________________________________________________。预期结果及结论：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)胰岛素的作用是促进组织细胞加速摄取、利用、储存葡萄糖，抑制非糖物质转化成葡萄糖，对于脂肪细胞来说胰岛素传递信号之后，可以促进葡萄糖向脂肪细胞的转运。(2)①本实验的自变量是人参皂苷的浓度，因变量是用脂肪细胞对葡萄糖摄取量及葡萄糖转运蛋白基因(GLUT­4)表达水平来进行反映。分析实验结果图可知，人参皂苷能够增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的mRNA相对表达量，从而增加葡萄糖转运蛋白数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖。②若要进一步确定人参皂苷是通过改善胰岛素抵抗，而非促进胰岛素的分泌来降低血糖，还需要检测Akt磷酸化水平和胰岛素的含量来确认。(3)本实验是探究人参皂苷对高血糖小鼠是否有降糖作用。自变量是人参皂苷的有无，因变量是血糖是否降低，实验思路、预期结果及结论见答案。[答案](1)葡萄糖向脂肪细胞的转运(或葡萄糖转化为脂肪)(2)①增加脂肪细胞膜上葡萄糖转运蛋白的数量，加快脂肪细胞对葡萄糖的摄取从而降低血糖②Akt磷酸化胰岛素(3)选取2型糖尿病模型小鼠若干只随机均分为A、B两组，A组灌胃人参皂苷稀释液，B组灌胃等量的生理盐水，一段时间后，检测两组小鼠的血糖含量若A组小鼠血糖浓度低于B组，则人参皂苷具有降糖作用；若A组小鼠与B组小鼠血糖浓度没有明显差异，则人参皂苷无降糖作用[思维建模]准确表述实验结果与实验结论实验结果实验结论具体的数据或现象根据实验结果总结出来的规律文字表述一定要具体、准确进行描述的文字只要反映一般规律即可。如果有学过的结论性语句，则直接“拿来”，如“酶的催化作用具有专一性、细胞膜具有一定的流动性”等，否则，就要尝试“照猫画虎”，组织严谨、简洁的文字表述[针对训练]1．神经细胞外的Ca2＋能竞争性结合Na＋载体，对Na＋内流具有抑制作用，称为膜屏障作用。适宜的血钙浓度对保持神经系统的正常兴奋性发挥着重要作用，当血钙浓度低于2.25mmol/L时，机体会发生抽搐或肌肉痉挛(俗称抽筋)；当高于2.75mmol/L时会患高钙血症，患者表现出肌无力等症状。(1)在血钙浓度过低时，肌肉发生抽筋的病理原因是_______________________________________________________________________________；高钙血症患者表现出肌无力的原因是___________________________________________________________________________________________。由此可见，维持内环境稳态的意义是_____________________________________________________________________________________________。(2)为验证膜屏障作用，请简要写出实验思路，并预测实验结果。实验材料及试剂：正常Ca2＋浓度任氏液(含有Na＋、K＋、Ca2＋、Cl－等)浸润中的蛙坐骨神经—腓肠肌标本，生物信号采集仪(能记录电极处的电位变化)等。可根据实验需要对任氏液中相关离子浓度进行调整。实验思路：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结果(绘制膜电位变化的曲线图)。(3)为使实验结果更可靠、更准确，实验中还需测定________________________来进一步验证。解析：(1)血钙较低，肌肉易抽搐痉挛，其原因是Ca2＋较少，对Na＋内流的抑制作用减弱，神经细胞的兴奋性过强，很容易产生兴奋而使肌肉收缩；高钙血症患者表现出肌无力的原因是神经细胞不易产生兴奋，无法完成肌肉正常收缩；由此可见，维持内环境稳态的意义是保证机体进行正常的生命活动。(2)动作电位的产生主要是钠离子内流的结果，分析题意可知，膜屏障是指神经细胞外的Ca2＋能竞争性结合Na＋载体，对Na＋内流具有抑制作用，为验证膜屏蔽作用，则实验的自变量是细胞外Ca2＋浓度，因变量是膜电位情况，可通过膜电位情况进行测定，实验设计应遵循对照与单一变量原则，故可设计实验如下：连接正常Ca2＋浓度任氏液中的神经纤维与生物信号采集仪，对坐骨神经施加一定刺激记录采集仪所显示的电位变化，然后降低任氏液中Ca2＋浓度，其他条件不变，重复实验。由于Ca2＋浓度对Na＋内流具有抑制作用，故降低钙离子浓度后膜电位升高，预期实验结果曲线见答案。(3)由于膜屏蔽是抑制Na＋内流，故为使实验结果更可靠、准确，实验中还需测定膜内外Na＋含量的变化。答案：(1)Ca2＋对Na＋内流的抑制减弱，神经细胞容易产生兴奋而使肌肉持续收缩表现出抽筋神经细胞不易产生兴奋，无法完成肌肉正常收缩保证机体进行正常的生命活动(2)实验思路：连接正常Ca2＋浓度任氏液中的神经纤维与生物信号采集仪，对坐骨神经施加一定刺激，记录采集仪所显示的电位变化；然后降低任氏液中Ca2＋浓度，其他条件不变，重复实验(说明：设计升高任氏液中Ca2＋浓度也可)实验结果：(3)膜内外Na＋含量的变化2．葡萄籽原花青素提取物(GSPE)是从葡萄籽中分离出的多酚类混合物。为探究GSPE对某种糖尿病小鼠血糖的影响，某科研小组进行了如下实验：处理Ⅰ：将60只健康且生理状态相同的小鼠随机分为甲、乙两组。甲组(50只)注射一定浓度的四氧嘧啶(ALX)，以获得某种糖尿病模型小鼠，乙组(10只)不作处理。处理Ⅱ：实验过程及实验结果如下表组别处理及结果甲组(随机均分为5组，每组10只)乙组ABCDEF给小鼠分别灌胃等量的不同种溶液20/(mg/kg)GSPE100/(mg/kg)GSPE150/(mg/kg)GSPE20/(mg/kg)格列本脲生理盐水生理盐水4周后采血，测空腹血糖和胰岛素含量空腹血糖的测量值/(mmol/L)23.3121.6820.7123.8127.186.97空腹胰岛素含量/(mu/L)32.835.436.931.721.340.2注：格列本脲为临床使用的降血糖药物。(1)ALX通过特异性识别并破坏小鼠的________细胞，使胰岛素分泌大量减少，血糖升高，从而获得糖尿病模型小鼠。(2)上述处理Ⅱ的对照组有________(填字母)。处理Ⅱ中需控制的无关变量有__________________________________________________(答两点)。(3)该实验结果表明：①GSPE可以降低糖尿病小鼠血糖；②在一定浓度范围内____________________________________________________________________________________________________________；③______________________________________________________，具有医学实践上的意义。(4)根据以上实验推测GSPE的作用机制可能是____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)由题意可知，给小鼠注射一定浓度的ALX，获得某种糖尿病模型小鼠，而糖尿病可由胰岛素含量减少引起，胰岛素是由胰岛B细胞合成并分泌的，结合题干可推测，ALX通过特异性识别并破坏小鼠的胰岛B细胞，使胰岛素分泌大量减少，血糖升高，从而获得糖尿病模型小鼠。(2)处理Ⅱ中的D、E、F均为对照组，其中D组是对糖尿病治疗效果的对照，E组是糖尿病无治疗措施的空白对照，F组是正常小鼠健康指标的对照。处理Ⅱ中灌胃溶液的体积、采血时间和采血量等均属于无关变量，无关变量在实验中应相同且适宜。(3)该实验结果表明：①与E组小鼠(无药物处理的糖尿病组)相比，GSPE可以降低糖尿病小鼠血糖；②随着灌胃GSPE浓度的升高，血糖浓度降低效果越来越明显，说明在一定浓度范围内随着GSPE使用浓度的增加，GSPE降血糖效果越来越好；③A、B、C组的降血糖效果均好于D组，说明适宜浓度的GSPE可作为降血糖药代替格列本脲，具有医学实践上的意义。(4)实验结果显示，A、B、C组的胰岛素含量均高于E组，且与格列本脲效果一样能够使胰岛素含量上升，但均低于F组，而胰岛素是由胰岛B细胞分泌的，据此可推测GSPE之所以能够降血糖可能是通过修复受损胰岛B细胞或增强胰岛B细胞合成并分泌胰岛素的能力来实现的，因而胰岛素水平上升，进而起到了治疗该种糖尿病的作用。答案：(1)胰岛B(2)D、E、F灌胃溶液的体积、采血时间和采血量等(3)②GSPE降低血糖的效果与药物剂量呈正相关(或随着灌胃GSPE浓度的升高，血糖浓度降低效果越来越明显)③适宜浓度的GSPE可作为降血糖药代替格列本脲(4)通过修复受损胰岛B细胞(或通过增强胰岛B细胞合成并分泌胰岛素的能力)，从而提高胰岛素水平题型三正确分析评价实验设计方案实验方案的分析与评价类试题，是难度较大的一类试题，考生遇到这类题时往往感觉无从下手，不知该如何评价。实验方案的分析与评价，是“实验设计”的一个重要环节，所有实验结束后，都需要进行对自己或对他人的实验方案分析与评价，这就意味着“分析与评价”的内容与“实验设计”的内容紧密相关。因此，遇到这类题时，考生需要从“实验目的”“自变量”“因变量”“无关变量”的角度，按照科学性原则、单一变量原则等逐一进行评价。[典题感悟]eq\a\vs4\al([典例])为研究寨卡病毒流行与登革热病毒的关系，科研人员进行了实验。(1)登革热病毒与寨卡病毒结构相似。为探究登革热病毒抗体是否可以特异性结合寨卡病毒，科研人员用血清与病毒进行抗原—抗体杂交实验，实验处理及结果如图所示。①请阐述b组和c组在本实验中的作用。b组：排除____________对实验结果的影响。c组：____________________________的参照。②与对照组分别比较，实验组抗原—抗体反应强度________________________，可得出____________________________的结论。(2)科研人员假设：人感染过登革热病毒后，体内存留的登革热病毒抗体与寨卡病毒结合，结合了病毒的抗体再与宿主细胞表面蛋白结合，从而帮助寨卡病毒进入宿主细胞，即存在抗体依赖性增强(简称ADE)。为验证该假设，有人利用下列备选材料设计了实验方案。备选材料：正常人血清，登革热康复者血清，寨卡病毒，登革热病毒，细胞系U(发生ADE时，对寨卡病毒的感染率很低)，细胞系W(不发生ADE时，对寨卡病毒的感染率很高)。实验方案：组别实验处理预期结果实验组将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系W的培养体系中分别检测实验组和对照组细胞系对寨卡病毒的感染率对照组将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系U的培养体系中①请指出本实验方案存在的缺陷：_____________________________________________________________________________________________。②请改进本实验方案(写出实验组和对照组处理)：____________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)①在本实验中，b组可排除无关抗体(血清中的其他抗体)对实验结果的影响；c组可作为抗原—抗体阳性反应结果的参照。②据图可知，与对照组分别比较，实验组抗原—抗体反应强度明显高于b组，与c组接近，由此可得出登革热康复者的血清中的抗体能够与寨卡病毒结合的结论。(2)①由于细胞系W在不发生ADE时，对寨卡病毒的感染率很高，因此本实验方案存在的缺陷是实验组细胞系选用不合理；对照组血清选用不合理且对照组不足。②实验组：将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系U的培养体系中。对照组1：将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系U的培养体系中。对照组2：将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系W的培养体系中。[答案](1)①无关抗体(血清中的其他抗体)抗原—抗体阳性反应结果②明显高于b组，与c组接近登革热康复者的血清中的抗体能够与寨卡病毒结合(2)①实验组细胞系选用不合理；对照组血清选用不合理(且对照组不足)②实验组：将登革热康复者血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系U的培养体系中。对照组1：将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系U的培养体系中。对照组2：将正常人血清与寨卡病毒共同温育一段时间后，加入细胞系W的培养体系中[思维建模]“五看法”评价实验设计题[针对训练]1．已知γ­氨基丁酸(GABA)是哺乳动物中枢神经系统中广泛分布的神经递质，具有镇静、抗焦虑的作用。当大量的铅通过食物链进入人体后，人会出现多动、狂躁不安等症状。结合上述资料分析回答下列问题：(1)GABA的作用机理是当神经冲动传至突触前神经元后，引起GABA以________方式由突触前膜释放到突触间隙，再经________通过突触间隙，然后与突触后膜上的________________结合，引起胞外Cl－内流，突触后神经元______(填“兴奋”或“抑制”)。(2)研究发现，铅能够影响代谢使血液中的8­氨基酮戊酸(ALA)增多。为验证铅能使血液中的ALA(一种与GABA产生竞争抑制作用的物质)增多而影响神经系统的正常功能。有人设计的实验思路是用加铅食物饲喂实验鼠，对照组饲喂不加铅的等量同种食物。一段时间后，观察两组鼠的行动表现。但该实验设计不严谨，请你完善。____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)神经递质在突触前神经细胞内合成后，储存在突触小泡内，而后通过胞吐形式释放至突触间隙，以扩散形式到达突触后膜，与其特异性受体结合。GABA受体是一种Cl－通道，后膜上的受体与GABA结合后，导致Cl－通道开放，使Cl－流入神经细胞内，后膜膜内为负电位，受到抑制。(2)根据实验的目的是验证铅能使血液中的ALA增多而影响神经系统的正常功能，实验中分了两组，一组对照组，一组加入铅进行处理组，结果显示加铅组较对照组明显表现为狂躁不安，此实验只能证明铅能影响神经系统的正常功能，无法证明是通过使ALA增多影响神经系统的正常功能。为此需要进一步完善实验方案，具体为补充检测两组小鼠血液中ALA的含量，然后向对照组注射一定量的ALA，再观察鼠的行动表现。答案：(1)胞吐扩散特异性受体抑制(2)补充检测两组小鼠血液中ALA的含量，然后向对照组注射一定量的ALA，再观察鼠的行动表现2．下面为某同学开展的某一验证性实验。实验目的：验证胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病。实验材料：若干健康、大小相同的同种狗，胰岛素制剂，试管，斐林试剂及其他必需用品。实验步骤：第一步：将若干健康、大小相同的同种狗等分成A、B两组，将A组狗的胰岛切除，B组狗作假手术(切开皮肤但不切除胰岛)处理。第二步：适宜时间后，分别收集两组狗的尿液于试管中，滴加斐林试剂后立即观察尿液颜色变化。第三步：每天定时给A组狗喂食适量的胰岛素，然后收集尿液，用斐林试剂鉴定，观察颜色变化。(1)请指出上述实验步骤中的两处不严谨之处并加以改正：______________________________；__________________________________________。(2)胰岛素分泌的调节主要取决于____________。胰岛素在血糖平衡调节过程中的作用是____________________________________________。(3)当机体血糖浓度升高时，下丘脑的葡萄糖感受器接受刺激并产生兴奋，使胰岛B细胞的分泌功能增强，导致血糖浓度下降，上述过程中的调节方式属于____________调节。机体胰岛素浓度升高会引起靶细胞膜上的葡萄糖转运载体的数量增多，其意义________________，从而降低血糖浓度。解析：(1)胰岛素的化学本质是蛋白质，口服会被水解，从而失去药物活性，故应改为注射；斐林试剂与葡萄糖混合后需要水浴加热，才能出现砖红色沉淀。(2)血糖浓度直接影响胰岛素的分泌；胰岛素能促进细胞摄取、利用和储存葡萄糖并抑制氨基酸等非糖物质转化成葡萄糖，降低血糖浓度。(3)当机体血糖浓度升高时，下丘脑的葡萄糖感受器接受刺激并产生兴奋，使胰岛B细胞的分泌功能增强，该过程的调节方式属于神经调节；通过胰岛B细胞分泌的胰岛素使血糖浓度下降，该过程的调节方式属于体液调节，综合分析可知，上述过程中的调节方式属于神经—体液调节。机体胰岛素浓度升高会引起靶细胞膜上的葡萄糖转运载体的数量增多，其意义是促进葡萄糖进入靶细胞并被利用，从而降低血糖浓度。答案：(1)给A组狗喂食适量的胰岛素改为注射滴加斐林试剂后应水浴加热(2)血糖的浓度促进细胞加速摄取、储存、利用葡萄糖，抑制非糖物质转化为葡萄糖，从而使血糖浓度降低(3)神经—体液促进葡萄糖进入靶细胞并被利用[重难强化训练(二)]1．马缨丹是一种热带植物，在高温环境下生长旺盛。植株中还存在挥发油、酚酸类和黄酮类物质，能够抑制其他植物生长。请回答下列问题：(1)马缨丹在光合作用过程中光反应的场所是______，光反应中能量的转换过程是________________________________________________。(2)如图所示，以马缨丹绿叶、CO2缓冲液、聚光灯等为实验材料，研究光对马缨丹光合作用的影响。实验时，试管内变化的气体是________。在光照足够强的情况下，用不同颜色的玻璃纸罩住聚光灯，研究发现用绿色玻璃纸罩住的实验组红色液滴移动量最小，原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)在探究马缨丹对高温适应性机制时表明，适当降温后马缨丹叶片气孔导度增大不是由适当降温直接引起的，而是由叶片中的细胞分裂素(CTK)含量增高引起的。请利用生理状况相同的马缨丹CTK缺失突变体(不能合成CTK)植株、CTK溶液、气孔导度测定仪，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路及预期结果。解析：(1)光反应的场所是类囊体薄膜；光反应中能量的转换过程是将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能。(2)光合作用利用CO2并释放O2，细胞呼吸利用O2并释放CO2，因为试管中有CO2缓冲液，能维持CO2的恒定，所以实验时，试管内变化的气体是O2；由于光合色素对绿光的吸收最少，只有绿色光照时，光合作用产生的O2最少，所以实验组红色液滴移动量最小。(3)本实验目的是证明适当降温后马缨丹叶片气孔导度增大不是由适当降温直接引起的，而是由叶片中的细胞分裂素(CTK)含量增高引起的。实验的自变量应为温度和CTK的有无，因变量应为气孔导度，实验思路及预期结果详见答案。答案：(1)类囊体薄膜将光能转化成ATP和NADPH中活跃的化学能(2)O2光合色素对绿光吸收最少，只有绿色光照时，光合作用产生的O2最少(3)实验思路：取CTK缺失突变体植株在较高温度下第一次测定气孔导度，经适当降温处理后，第二次测定气孔导度，然后将上述降温处理的CTK缺失突变体植株分成两组，在低温条件下，一组进行CTK溶液处理，另一组作为对照组，一段时间后，分别测定两组的气孔导度。预期结果：降温前后气孔导度不变，低温条件下CTK处理组气孔导度增大，对照组气孔导度不变。2．独脚金内酯(SL)是具有调控植物发生分枝的一类植物激素，SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失。现有拟南芥SL突变体1和SL突变体2，其生长素水平正常，但植株缺失顶端优势。为研究SL的调控机理，研究者在幼苗期进行以下嫁接实验，培养后观察植株形态。第一组：突变体1上部＋野生型根部，植株上部具有顶端优势；第二组：突变体2上部＋野生型根部，植株上部顶端优势缺失；第三组：野生型上部＋突变体2根部，植株上部具有顶端优势；第四组：突变体1上部＋突变体2根部，________。请根据以上实验，回答下列问题：(1)植物顶芽产生的生长素，通过______________方式运输到侧芽处，使顶芽生长素浓度降低从而______(填“促进”或“抑制”)其生长，侧芽处生长素浓度过高从而________(填“促进”或“抑制”)其生长，这种现象称为顶端优势。(2)该实验的自变量是_____________________，因变量是__________________________。(3)分析该嫁接实验，第一组嫁接植株表现出顶端优势，推测独脚金内酯合成部位最可能在_______，其作用为影响侧枝的生长；第二组嫁接结果无顶端优势，可能的原因是突变体2为__________________________________(填“独脚金内酯不敏感突变体”或“独脚金内酯合成受阻突变体”)；第四组的嫁接结果最可能为____________________。解析：(1)生长素具有低浓度促进生长，高浓度抵制生长的特点，植物顶芽产生的生长素，通过主动运输(或极性运输)方式运输到侧芽，使顶芽生长素浓度降低，因此促进顶芽生长，而侧芽处生长素浓度过高，故而侧芽的生长被抑制，这种现象称为顶端优势。(2)对比分析各实验组，可知实验的自变量是不同的嫁接(处理)方式，因变量为是否具有顶端优势。(3)根据题干信息“SL合成受阻或SL不敏感突变体都会出现顶端优势缺失”可知，独脚金内酯能够使植株出现顶端优势现象；第一组中突变体1上部与野生型根部结合，恢复了顶端优势，说明突变体1上部不能产生独角金内酯，而野生型可产生独角金内酯且能将其从根部运输至上部，所以突变体1上部接受了独角金内酯的调控，表现出顶端优势；第二组中突变体2上部与野生型根部结合，没有恢复顶端优势，说明突变体2上部对独脚金内酯不敏感。第四组突变体1上部与突变体2根部结合，突变体2根部能产生独角金内酯，突变体1上部可接受独脚金内酯的调控，可以表现出顶端优势。答案：(1)主动运输(或极性运输)促进抑制(2)不同的嫁接(处理)方式是否具有顶端优势(3)根部独脚金内酯不敏感突变体植株上部具有顶端优势3．EV71是引发人手足口病的一种肠道病毒(其上的VP1和VP2是不同种衣壳蛋白)。目前临床上还没有有效的治疗药物，疫苗的研发与接种是控制手足口病流行的重要手段。科研人员用小鼠进行相关实验，请据图回答下列问题：(1)该实验的自变量是________。多次免疫后，分别取上述3组小鼠的血清和未免疫小鼠血清，测定血清中抗体与相关抗原的结合强度，结果如图所示。实验表明EV71免疫的小鼠血清抗体________(填“是”或“不是”)单一抗体，判断依据是__________________________________________________________________________。(2)科学家通过基因工程诱导大肠杆菌表达病毒的衣壳蛋白VP1，经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，发挥免疫作用，吸附后制成疫苗用于预防手足口病，与传统灭活疫苗相比，这样的重组疫苗更安全又有效，其主要原因是____________________________________________________________________________。(3)为验证SA04疫苗佐剂能否提高疫苗的免疫效果，科研人员将等量由生理盐水配制的VP1、VP1经SA04佐剂吸附后分别注射于小鼠体内，然后在第7、14、21、28天测定相应抗体的相对含量。请指出本实验方案存在的缺陷并改进实验方案：____________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析题图可知，抗原种类是该实验的自变量。由题图可知，EV71免疫的小鼠血清可以结合EV71、VP1和VP2多种抗原，且抗原—抗体结合强度相对值都较大，可知EV71免疫的小鼠血清抗体不是单一抗体。(2)由于衣壳蛋白VP1无侵染能力，但可刺激机体产生相应抗体和记忆B细胞，所以衣壳蛋白VP1经纯化，加佐剂SA04吸附后，二者共同被免疫系统识别加工，制成疫苗，该疫苗与传统灭活疫苗相比更安全又有效。(3)本实验缺乏对照组，改进方案是增加注射等量由生理盐水配制的SA04佐剂的对照组，使实验更有说服力。答案：(1)抗原种类不是EV71免疫的小鼠血清可以结合EV71、VP1和VP2多种抗原(2)衣壳蛋白VP1无侵染能力，但可刺激机体产生相应抗体和记忆B细胞(3)缺少对照组；增加注射等量由生理盐水配制的SA04佐剂的对照组4．城市中的生活污水、工业废水大量排入河流，会造成河流污染。某小组利用人工浮床技术对河流中水质净化分析，实验装置如图。请回答下列问题：(1)图中植物的作用是______________________________________________________。若是生活污水中的氮、磷等污染，该植物采收后可以直接用作饲料，若是工业废水中的金属污染，则可干燥处理后用来提取铜、锌、汞等金属。(2)此案例属于生态工程的实例，它遵循的生态工程原理是________(写出一个即可)。(3)该小组利用人工浮床开展了“菰(茭白)和菖蒲对生活污水净化效果”的研究，请你写出该实验装置每组应采取的处理措施：______________________________________________________________________________________________。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应____________。(4)该工程能有效防止“水华”发生，提高水体的透明度。其原因是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)该小组实验结果如表，从此表中看出，该小组研究的因变量为______________________________________________________，你能从表中得出的结论是_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。污水中TN、TP去除率的比较/%组别总氮(TN)总磷(TP)对照42.638.8菰92.883.3菖蒲92.794.3混栽94.984.7解析：(1)据题意可知，人工浮床能净化河水，主要是其中的植物能吸收水中的氮、磷、铜、锌、汞等化学元素。(2)因为河流流经城镇，所以此案例是城市环境生态工程的实例，遵循生态工程的自生、循环、协调等多个原理。(3)该小组利用人工浮床开展了“菰和菖蒲对生活污水净化效果”的研究，自变量是种植的植物种类(植物株数相等且多株)，因变量是污水中的氮、磷含量。对实验装置处理应分为四组，第一组为空白对照组、第二组为菰种植组、第三组为菖蒲种植组、第四组为菰和菖蒲混栽组。观察各组污水中的氮、磷含量，从而探究出净化效果。(4)“水华”现象发生的主要原因是河流中的藻类植物大量繁殖，而藻类植物大量繁殖与水体中氮、磷等元素含量过高及光合作用过强直接相关，浮床植物能与藻类植物竞争水体中的氮、磷等元素和阳光等自然资源，从而抑制藻类植物生长，防止“水华”发生。(5)分析表中数据可以看出，污水中氮、磷含量的变化是实验的因变量，且对照组的氮、磷去除率最低。从表中得出的结论是两种植物不论单独种植还是等量混栽，净化效果均明显高于对照组。答案：(1)吸收水中的化学元素(2)自生(或循环或协调)(3)一组只栽菰；一组只栽菖蒲；一组混栽等量的菰和菖蒲；一组空白对照(不栽植物)相等且多株(4)一方面浮床植物在生长过程中能利用水中的氮、磷等污染物，减少藻类生长所需的无机盐；另一方面又能通过遮光来抑制水体中藻类的生长繁殖(5)污水中氮、磷含量的变化两种植物不论单独种植还是等量混栽净化效果均明显高于对照组(或菖蒲对总磷的去除效果明显高于菰和菖蒲混合种植，合理即可)5．鸡的性别决定方式是ZW型，已知鸡的黑羽和白羽由A/a控制，长腿和短腿由B/b控制，现将雌雄两只鸡多次杂交，F1的表型和数量如表所示，请回答下列问题：白羽长腿白羽短腿黑羽长腿黑羽短腿雄鸡1500500雌鸡75752525(1)上述两对等位基因的遗传________(填“遵循”或“不遵循”)自由组合定律，判断的依据是____________________________________________________________________________________________________________。(2)亲代父本和母本的基因型分别是____________和________________。(3)F1中的黑羽长腿鸡自由交配时，若含有b基因的雄配子有一半不能受精，则F2的表型及比例是____________________________________________________________________________________________________________。(4)将短腿雄鸡和长腿雌鸡杂交，在产生的F1中，出现了一只短腿雄鸡，有人推测可能的原因有：①母本卵细胞发生了基因突变，B基因变为b基因；②母本卵细胞中B基因所在染色体片段缺失。已知既不存在B基因，也不存在b基因的受精卵无法发育成个体，请设计实验探究该F1中短腿雄鸡出现的原因。(简要写出实验思路、实验结果及结论)实验思路：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。实验结果及结论：______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)分析表格信息可知，F1的表型和比例为白羽长腿∶白羽短腿∶黑羽长腿∶黑羽短腿＝9∶3∶3∶1，两对等位基因的遗传遵循基因的自由组合定律。(2)根据表中结果可知，F1雄鸡和雌鸡中，白羽∶黑羽都是3∶1，所以羽色为