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生物学高考备考教案
第十二章 实验与探究
实验3 实验目的与原理分析
实验突破
1.实验目的的书写技巧
2.实验原理的书写技巧
实验原理中“因变量的观测指标”可作为实验结果的参考，有些题目要求对实验结果进行分析，其实质上考查的是实验原理，所以对实验结果进行分析时合理套用实验原理即可。
强化训练
8. [2022重庆八中模拟,12分]草本、木本植物体内含有大量的纤维素，耐高温纤维素酶可以加速催化纤维素的水解，为酵母菌进行酒精发酵提供大量廉价原料。某研究小组将纤维素分解菌通过诱变和高温处理获得新菌株（甲），制作出菌株甲培养基的滤液，进行了下列实验：
步骤 试管 试管
1 加入适量缓冲液 加入用 ① 配制的菌株甲滤液
2 在 条件下水浴保温
3 加入适量的 ② ， 水浴保温
4 加入适量的 ③ ， 热水浴加热 ，观察溶液颜色
实验预期 预期实验结果及结论： ④
回答下列问题：
（1） 该实验小组的实验目的是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受 高温。
[解析] 欲确认本题的实验目的，从以下几个方面提取关键信息：
（2） 该实验步骤1~4中，①②③处加入的物质分别是等量缓冲液、纤维素液、斐林试剂。
[解析] 由于本实验的目的是探究菌株甲分泌的纤维素酶能否耐受 高温，所以实验步骤中，试管 中加入了适量的缓冲液，那么试管 中也应该加入等量缓冲液配制的菌株甲滤液，因此①应该是等量缓冲液；两个试管内都加入适量的②，所以②为纤维素液；纤维素本身是非还原糖，其会被纤维素酶分解为还原糖，所以③应该是加入检测还原糖的斐林试剂。
（3） 对该实验结果及结论作出预期：若试管 中呈蓝色，试管 中呈砖红色，则表明该纤维素酶能耐受 高温；若试管 和 中均呈蓝色，则表明该纤维素酶不能耐受 高温。
[解析] 斐林试剂本身是蓝色，试管 中未加入纤维素酶，所以没有还原糖生成，则试管 中呈蓝色。若该菌株甲分泌的纤维素酶能耐受 高温，其能够将纤维素分解为还原糖，则试管 中呈砖红色；若该菌株分泌的纤维素酶不能耐受 高温，其在 高温下会变性失活，不能将纤维素分解为还原糖，则试管 中呈斐林试剂本身的颜色，即蓝色。
（4） 食草动物不能分泌纤维素酶，却能从草的茎叶中得到可溶性糖，主要原因是食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶，能将食物中的纤维素分解成可被食草动物吸收的小分子糖类。
[解析] 食草动物肠道内生活着一些微生物，这些微生物与食草动物为互利共生关系。食草动物肠道内的微生物分泌纤维素酶，将食物中的纤维素分解成可被食草动物吸收的小分子糖类。
9. [2022济南模拟，10分]为研究肾上腺皮质类固醇缺乏与内耳疾病间的关系，研究人员进行了下述动物实验（记作实验一）。将30只发育相同的雄鼠平均分为 、 、 三组, 组小鼠进行双侧肾上腺切除, 组 ？ 处理， 组小鼠未切除肾上腺。三组小鼠在相同的条件下培养一段时间后，获得如下实验数据: 、 、 三组小鼠血液中醛固酮的平均值依次为 、 、 。 、 两组小鼠出现听力下降和眩晕症状。对 组小鼠以肾上腺皮质类分泌药物治疗后，上述症状得到改善。回答下列问题：
（1） 由上述叙述可知,在实验开始阶段,对 组小鼠进行的处理是进行双侧肾上腺切除。
[解析] 欲确认本题的实验原理，需要对实验进行分析，常采用的方法是变量分析法：
根据题意，三组小鼠在相同的条件下培养一段时间后, 组和 组小鼠血液中醛固酮的平均值相差不大，说明在实验开始阶段对 组和 组小鼠的处理方式相同，都为进行双侧肾上腺切除。
（2） 实验中获取小鼠血液中醛固酮数值的目的是确定手术效果是否有效。醛固酮在体液调节中的功能是通过调节肾脏对钠离子和水分子的重吸收，维持水盐平衡。
[解析] 醛固酮的分泌部位是肾上腺皮质，为了确定双侧肾上腺切除手术效果，实验中要获取小鼠血液中醛固酮的数值。醛固酮在体液调节中的功能是通过调节肾脏对钠离子和水分子的重吸收,维持水盐平衡。
（3） 为进一步探究上述小鼠出现听力下降和眩晕症状等疾病机制，继续进行实验二。研究人员设法分别得到 组和 组小鼠内耳组织样品，通过技术手段获取组织匀浆中的蛋白质，并测得两种组织匀浆中的蛋白质浓度相当,分别加入等量且同浓度的ATP溶液,进行混合反应，测定在反应中释放出的无机磷的浓度,然后进行对比，有 组小鼠内耳组织样品的实验组中无机磷的浓度远高于有 组小鼠内耳组织样品的实验组。
a.由此推断出该实验原理是ATP在ATP酶的作用下，水解为ADP和磷酸，ATP酶活性越强，释放出的无机磷越多（合理即可）。
b.综合实验一和实验二可以得出的结论是肾上腺皮质类固醇缺乏会降低内耳结构中ATP酶活性。
[解析] 要确定实验二的实验原理，首先明确该实验的检测指标为测定在反应中释放出的无机磷的浓度；其次联系教材知识可知，无机磷来源于ATP的水解，底物中ATP的含量相同，则生成的无机磷与ATP酶的活性有关。实验原理为ATP在ATP酶的作用下，水解为ADP和磷酸，ATP酶活性越强，释放出的无机磷越多。根据实验一， 组小鼠进行双侧肾上腺切除， 组小鼠未切除肾上腺， 组小鼠肾上腺皮质类固醇缺乏， 组小鼠肾上腺皮质类固醇充足。根据实验二，有 组小鼠内耳组织样品的实验组中无机磷的浓度远高于有 组小鼠内耳组织样品的实验组，说明 组小鼠ATP酶活性比 组小鼠强，结合两实验说明肾上腺皮质类固醇缺乏会降低内耳结构中ATP酶活性。

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