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1．(2016·深圳五校联考)甲、乙两个生物兴趣小组分别利用图Ⅰ、图Ⅱ装置对酵母菌细胞呼吸方式进行了如下的探究实验。回答下列问题：
(1)甲利用图Ⅰ装置探究酵母菌在有氧与无氧的条件下呼吸作用放出的热量多少。
材料用具：500
mL保温桶、温度计、活性酵母菌、0.1
mol/L葡萄糖溶液、棉花、石蜡油
实验步骤：
①取A、B两套装置按下表的设计进行实验。
装置
步骤一
步骤二
步骤三
A
加入200
mL的葡萄糖溶液
加入10
g活性酵母菌
X________
B
加入200
mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液
Y________
加入石蜡油铺满液面
则X是________________；Y是________________________________________________________________________。
②B装置中步骤一的主要目的是________________，这是控制实验的________变量。
实验结果：略
(2)乙利用图Ⅱ装置(橡皮塞上的弯管为带有红色液滴的刻度玻璃管)，探究酵母菌的细胞呼吸类型。
①想得到实验结论还必须同时设置对照实验，假设该装置编号为Ⅲ，则装置Ⅲ除用____________代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同。
②检测酵母菌细胞呼吸是否产生CO2时，可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化是________________________________________________________________________。
③写出乙同学改进后所得的实验结果及相应的结论：
若装置Ⅱ中红色液滴不移动，装置Ⅲ中红色液滴向右移动，说明酵母菌只进行无氧呼吸；
若____________________________________________，说明酵母菌只进行有氧呼吸；
若________________________________________，说明酵母菌同时进行有氧呼吸和无氧呼吸。
[导学号29520624]　解析：(1)①探究酵母菌在有氧呼吸与无氧呼吸作用下放出热量的多少，需要创设有氧和无氧条件，A、B两套装置进行对照，A装置为有氧条件，B装置为无氧条件；X是不加入石蜡油，Y是加入10
g活性酵母菌。②B装置加入200
mL煮沸后冷却的葡萄糖溶液，主要目的是去除氧气，本实验的自变量是有无氧气。(2)①探究酵母菌的细胞呼吸类型必须设置对照实验并遵循单一变量原则，故装置Ⅲ除用等量清水代替NaOH溶液外，其他设计与装置Ⅱ相同。②CO2的检测可用澄清的石灰水或溴麝香草酚蓝水溶液。CO2可使溴麝香草酚蓝水溶液发生的颜色变化是由蓝变绿再变黄。③装置Ⅱ中NaOH溶液的作用是吸收CO2，如果酵母菌只进行无氧呼吸，此过程不消耗氧气，酵母菌无氧呼吸生成的CO2会被NaOH溶液吸收，红色液滴不移动；装置Ⅲ中换成清水，酵母菌产生的CO2不被吸收，红色液滴向右移动。如果只进行有氧呼吸，装置Ⅱ中产生的CO2被吸收，装置Ⅱ中红色液滴向左移动；装置Ⅲ中消耗的O2与产生CO2体积相等，装置Ⅲ中红色液滴不移动。如果酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸，装置Ⅱ中红色液滴向左移动，装置Ⅲ中红色液滴向右移动。
答案：(1)①不加入石蜡油　加入10
g活性酵母菌　②去除氧气　自
(2)①等量清水　②由蓝变绿再变黄　③装置Ⅱ中红色液滴向左移动，装置Ⅲ中红色液滴不移动　装置Ⅱ中红色液滴向左移动，装置Ⅲ中红色液滴向右移动
2．(2016·广东增城月考)随着人口的不断增长，粮食短缺的问题日益严重。小麦是我国重要的粮食作物。对小麦生理过程的研究有利于指导农业生产、提高粮食产量。请回答下列有关问题：
(1)小麦植株进行光合作用和呼吸作用的最适温度分别为25
℃和30
℃。下图是在CO2浓度一定、环境温度为25
℃、不同光照强度条件下测得的小麦叶片的光合作用强度。据图分析：
①B点时，该植物叶肉细胞产生ATP的细胞器是____________________。
②C点以后限制光合作用强度继续上升的主要环境因素是_____________，依据此原理，你认为在生产中可以采用
____________________等具体措施提高小麦产量。
(2)科学家研究发现紫外光能够抑制植物生长，原因是紫外光可增强植物体内吲哚乙酸氧化酶的活性，促进生长素氧化为3 亚甲基氧代吲哚，而后者没有促进细胞伸长的作用。请完成以下实验以验证紫外光抑制植物生长与生长素的氧化有关。
实验步骤：
第一步：_________________________________。
第二步：在实验室条件下，连续7天按下表的方法进行处理，请将表格的内容补充完整。
对照组
实验组
适宜强度的可见光和紫外光
每天光照12小时
第三步：7天后，观察、测量、记录_____________________________，并检测____________________________。
预测实验结果：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520625]　解析：(1)分析曲线图可知，B点的含义是植物的光合速率等于呼吸速率，这时植物产生ATP的细胞器有线粒体和叶绿体。A点时，没有光照只有呼吸作用，产生的能量主要来自细胞呼吸。当到达C点以后，光照强度继续增加，光合速率不再增加，而温度一定，所以限制光合作用的因素是二氧化碳浓度。增加二氧化碳浓度的方法有增加有机肥、合理密植、正其行、通其风等措施。
(2)分析实验关键要围绕实验目的，找准实验的自变量和因变量，严格遵循实验对照原则和单一变量原则等设计并完善实验，本实验的自变量是紫外光的有无，观察的指标有植株的高度及3 亚甲基氧代吲哚的含量。分析实验结果要对应于实验组和对照组，进行准确的阐述即可。
答案：(1)①叶绿体、线粒体　②CO2浓度　施加有机肥、合理密植、正其行、通其风
(2)第一步：取生长状况及高度均相同的小麦幼苗若干，平均分成两组
第二步：
对照组
实验组
适宜强度的可见光
适宜强度的可见光和紫外光
每天光照12小时
每天光照12小时
第三步：两组幼苗的平均高度　两组植株中3 亚甲基氧代吲哚的含量(或生长素的含量)
预测实验结果：对照组植株高于实验组，且实验组中3 亚甲基氧代吲哚含量高于对照组(或生长素的含量低于对照组)
3．(2016·广东深圳模拟)植酸酶能将植酸磷分解为无机磷。科研人员研究了普通玉米饵料和转植酸酶基因(PTC)玉米饵料中有机植酸磷和无机磷的相对含量，及饲喂一个月后对家猪体重的影响，结果如图：
(1)家猪不能直接利用饵料中的植酸磷，这些植酸磷会随动物粪便排出，再经过微生物的________作用转变成无机磷，进入湖泊后将导致____________现象。
(2)植酸酶活性较高的饵料是__________，该饵料能使家猪增重比提高的原理是____________________。
(3)科研人员做了如下实验。
实验饵料：普通玉米饵料，转PTC玉米饵料，混有植酸酶的普通玉米饵料，混有无机磷的普通玉米饵料。
实验步骤：
步骤
操作内容
1
将同龄仔公鸡480只随机分为3组，每组分8个小组，每小组含仔鸡20只
2
甲组
乙组
丙组
每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100
g/d
每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料100
g/d
Y
3
连续饲喂40天，间隔10天测定并记录体重
4
统计数据与分析
①步骤1中分小组依据的原则有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②表中Y为________________________________________________________________________；
该实验的目的是________________________________________________________________________。
③步骤4中应该取________________________________________________________________________
进行分析。
[导学号29520626]　解析：(1)根据题意，植酸磷随动物粪便排出后经过微生物的分解作用转变成无机磷进入湖泊，将导致水体磷含量过高而出现富营养化现象，造成水体污染。(2)分析图形可知，普通玉米饵料比转植酸酶基因(PTC)玉米饵料中有机植酸磷相对含量高，但无机磷的相对含量低，说明植酸酶基因(PTC)表达产物植酸酶能促进有机植酸磷分解为无机磷，从而促进了家猪的发育，导致转植酸酶基因(PTC)玉米饵料饲喂的家猪体重明显增大。(3)①对照实验应遵循对照原则，实验设置甲组为对照组，乙丙为实验组；还要遵循等量原则和平行重复即随机原则。②根据表中的实验设计可知本实验的目的是探究转PTC玉米饵料中植酸酶的作用；甲组每只仔鸡饲喂普通玉米饵料作为对照组，乙组每只仔鸡饲喂转PTC玉米饵料作为实验组，则丙组应每只仔鸡饲喂普通玉米饵料及适量外源性植酸酶作为条件对照组；各组应遵循等量原则，所以各组饲喂的量应均为100
g/d。③为使实验结果准确，应取各组数据的平均值进行分析以避免误差。
答案：(1)分解(呼吸)　富营养化(水华)
(2)转PTC玉米饵料　促进了植酸磷转化为无机磷(从而促进了家猪的发育)
(3)①平行重复、等量、随机、对照
②每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100
g/d及适量外源性植酸酶　探究转PTC玉米饵料中植酸酶的作用(或：每只仔鸡饲喂普通玉米饵料100
g/d及适量外源性无机磷　探究转PTC玉米饵料中无机磷含量变化对仔鸡生长的影响)
③各组数据的平均值
4．(2016·广东梅州模拟)研究人员用同种小鼠进行了某项实验，实验设计和结果如下表所示，请据表分析回答：
组别
除每天喂养相同的饲料外，进行如下处理
在第11天测量并计算每组小鼠肝脏脂肪的平均含量(mmol·L－1)
连续11天每天饲喂下列试剂
同时第8天至第11天每天腹腔注射下列物质
甲组
等体积生理盐水
等体积生理盐水
0.49
乙组
等体积生理盐水
0.025
mmol四环素
6.51
丙组
中药制剂(0.05
g)
0.025
mmol四环素
4.74
丁组
中药制剂(0.10
g)
0.025
mmol四环素
4.52
戊组
中药制剂(0.15
g)
0.025
mmol四环素
4.10
(1)若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪含量，可用________________染液染色后加以判断。
(2)请拟定实验题目______________________________________________________。
(3)甲组和乙组对照可说明__________________________________。上表实验结果可初步说明该中药制剂能对小鼠起什么作用？__________________________________________。
(4)研究人员认为，还需要观察中药制剂单独使用时对小鼠肝脏脂肪含量的影响。请完善实验步骤：
①步骤一：按上表所示实验设计的要求增加3组小鼠，并编号。
②步骤二：这3组小鼠每天除喂养相同的饲料外，还需分别饲喂0.05
g、0.10
g、0.15
g的中药制剂，共11天。同时在第8至11天________________________________，并保持其他条件适宜且相同。
③步骤三：测量并统计实验结果，将得到的实验结果与上表的______组的结果进行对照，然后得出结论。
[导学号29520627]　解析：(1)脂肪可以被苏丹Ⅲ染液染成橘黄色(或被苏丹Ⅳ染液染成红色)，因此若要观察小鼠皮下脂肪细胞中的脂肪含量，可用苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)染液染色后加以判断。(2)表中饲喂或注射生理盐水的为对照组，饲喂中药制剂或注射四环素的为实验组，测量的因变量是每组小鼠肝脏脂肪的含量，据此可拟定的实验题目为：探究中药制剂、四环素对肝脏脂肪含量的影响。(3)甲组为对照组，乙组为实验组，乙组小鼠的肝脏脂肪的含量明显高于甲组，说明四环素导致肝脏脂肪含量增加。对乙、丙、丁、戊四组小鼠检测的结果显示，小鼠的肝脏脂肪的含量随着饲喂的中药制剂浓度的加大而逐渐降低，所以该结果可初步说明：该中药制剂能抑制四环素引起的肝脏脂肪累积。(4)②依题意，欲观察中药制剂单独使用时对小鼠肝脏脂肪含量的影响，按上表所示实验设计的要求增加的3组小鼠，在连续11天每天除喂养相同的饲料、分别喂0.05
g、0.10
g、0.15
g的中药制剂外，还需同时在第8至11天，每天腹腔注射等体积生理盐水。③将测量并统计的实验结果与上表对照组甲的结果进行对照后，才能得出结论。
答案：(1)苏丹Ⅲ(或苏丹Ⅳ)
(2)探究中药制剂、四环素对肝脏脂肪含量的影响
(3)四环素导致肝脏脂肪含量增加　中药制剂能抑制四环素引起的肝脏脂肪累积
(4)②每天腹腔注射等体积生理盐水　③甲
5．(2016·江苏两市一模)人们日益关注食品安全。一种保鲜剂——青鲜素，能抑制植物细胞生长与分裂，从而抑制发芽，被用于蔬菜和水果的保鲜，但其残留物会损害人体健康。请根据材料回答问题：
(1)青鲜素的作用与_______(一种植物激素)的作用最为相似。
(2)青鲜素残留物可能会使人体细胞中的_______________发生突变，导致正常细胞生长和分裂失控而变成癌细胞。
(3)科研人员以小鼠为实验材料，用“动物细胞培养技术”对青鲜素毒性进行了检测。
①请完善检测青鲜素毒性的实验：
主要实验步骤：
第一步：取大小相同的六只培养瓶编号为1～6，分别加入等量的相同培养液和小鼠细胞。
第二步：向1号培养瓶中加入适量的生理盐水，向2～6号培养瓶中分别加入___________________。
第三步：培养一段时间后，取样制成临时装片，用显微镜观察、计数，计算出___________________，记录结果如下表：
培养瓶编号
1
2
3
4
5
6
青鲜素浓度(mg/L)
0
10
30
90
270
810
变异细胞比例
0
0
1/106
1/106
2/106
8/106
实验结论：______________________________。
②培养前，所取小鼠组织需用_______处理，制成细胞悬液；培养时，需向培养液中通入5%的CO2，其目的是___________；为提供全面的营养，培养液中常常还需要加入_________。
[导学号29520628]　解析：(1)由于“青鲜素能抑制植物细胞生长与分裂从而抑制发芽”，所以它的作用与脱落酸类似。
(2)青鲜素残留物可能会使人体癌变，即会使人体细胞中的原癌基因和抑癌基因发生变异。
(3)①对照记录表格，可知2～6号培养瓶分别加入等量10、30、90、270、810
mg/L的青鲜素溶液，作为实验组；对照表格的记录结果，可知第三步为计算变异细胞比例。实验结论：低浓度的青鲜素毒性很小，浓度90
mg/L以上毒性增加明显。②动物细胞培养，需用胰蛋白酶(胶原蛋白酶)处理组织块以分散为细胞悬液。培养液通入5%的CO2的目的是维持培养液的pH，通常还要添加动物的血清或者血浆。
答案：(1)脱落酸
(2)原癌基因和抑癌基因
(3)①第二步：等量10、30、90、270、810
mg/L的青鲜素溶液
第三步：变异细胞比例
结论：低浓度的青鲜素毒性很小，浓度90
mg/L以上毒性增加明显
②胰蛋白酶(胶原蛋白酶)　调节pH　动物血清(或血浆)
6．(2016·广东韶关调研)“Graves氏病”是由于机体产生一种抗体，它可与促甲状腺激素受体结合，从而发挥与此激素相同的生理作用，但甲状腺激素不会影响该抗体的分泌(如图示)。据此回答：
Ⅰ.与正常人相比，“Graves氏病”患者体内甲状腺激素的分泌量________；从免疫学角度看，促甲状腺激素受体属于________，能引起免疫反应。
Ⅱ.某兴趣小组据上述资料欲探究动物体内甲状腺激素分泌的调节机理，以下为实验方案：
第一步：取9只年龄、生理状况大致相同的正常兔子，分别给每只兔子注射适宜且等量含放射性的碘溶液。
第二步：将上述实验兔子随机均分为A、B、C三组，每组3只。
第三步：2天后，分别测定每只兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值。(前测)
第四步：向A组注射一定量的无放射性的甲状腺激素溶液，向B组注射__X__，向C组注射等量的生理盐水。
第五步：2天后，分别测定三组兔子甲状腺中碘的放射量，记录并计算平均值。(后测)
请回答：
(1)实验第四步中的X应是________________________________________________________________________。
(2)请设计一个实验表格，以记录实验结果：
(3)预期实验结果
注射碘溶液后甲状腺能快速地将碘摄入细胞内。实验后，A、B、C三组兔子甲状腺中碘的放射量平均值从高到低排列的顺序是________________。
(4)分析与讨论
①用兔子甲状腺中碘的放射量作为检测指标的依据是________________________________________________________________________。
②第四步向A组注射无放射性的甲状腺激素溶液的目的是________________________________________________________________________。
[导学号29520629]　解析：Ⅰ.Graves氏病患者产生的某种抗体与促甲状腺激素受体结合，产生与促甲状腺激素几乎相同的作用，患者体内甲状腺激素分泌量增加，从免疫学角度看，促甲状腺激素受体属于抗原，能引起免疫反应。Ⅱ.(1)实验第四步中的X应是等量的无放射性的促甲状腺激素溶液。(2)甲状腺中碘的放射量变化记录表见答案。(3)A组兔体内注射无放射性的甲状腺激素，则产生并进入血液中的甲状腺激素量最少，因而甲状腺中积存的放射性最高；B组注射无放射性的促甲状腺激素溶液，促进了甲状腺激素的分泌，产生并进入血液中的甲状腺激素量最多，因而甲状腺中积存的放射性最低，因此A、B、C三组兔子甲状腺中碘的放射量平均值从高到低排列的顺序是A＞C＞B。(4)分析与讨论：①用兔子甲状腺中碘的放射量作为检测指标的依据是碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺是合成、分泌甲状腺激素的器官。②第四步向A组注射无放射性的甲状腺激素溶液的目的是为了探究甲状腺激素对甲状腺激素合成是否具有负反馈调节功能。
答案：Ⅰ.增加　抗原
Ⅱ.(1)等量的无放射性的促甲状腺激素溶液
(2)甲状腺中碘的放射量变化记录表
组别
A
B
C
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
1
2
3
平均值
前测
后测
(3)A
>
C
>
B
(4)①碘是合成甲状腺激素的原料，甲状腺是合成、分泌甲状腺激素的器官
②为了探究甲状腺激素对甲状腺激素合成是否具有负反馈调节功能第36讲　实验原则与设计
[考纲点击]　1.能独立完成考纲规定的教材实验，包括理解实验的目的、原理、方法和操作步骤　2.具备验证简单生物学实验的能力，并对实验现象和结果进行解释、分析和处理　3.具有对一些生物学问题进行初步探究的能力，包括运用观察、实验与调查、假说演绎、建立模型与系统分析等科学研究方法　4.能对一些简单的实验方案作出恰当的评价和修订
1．完整的实验设计一般包括实验题目、假设、预期、实验观察和收集数据、分析、推论、评价、交流等。
2．科学探究的一般过程为：观察、提出问题→作出假设→设计、完成实验→分析数据，得出结论→交流、表达和再探究。
3．探究实验设计时要遵循三大原则：科学性原则、对照原则和单一变量原则。
4．实验过程中可以变化的因素称为变量，生物学实验中常涉及的类型有自变量、因变量和无关变量。
5．实验一般程序：分组编号→设置对照→条件处理→观察比较→得出结论。
1．实验变量与反应变量
实验变量：也称为自变量，指实验中由实验者操纵的因素或条件。
反应变量：也称因变量，指实验中由实验变量引起的变化和结果。
通常实验变量是原因，反应变量是结果，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。
2．无关变量与额外变量
无关变量：也称控制变量，指实验中除实验变量外的影响实验现象和实验结果的因素或条件。
额外变量：也称干扰变量，指实验中由无关变量引起的变化和结果。显然额外变量会对反应变量起干扰作用。
3．实验对照的四种类型
空白对照、自身对照、条件对照和相互对照。
4．评价、修订类实验题的解题步骤
第一步：分析取材是否正确。
第二步：分析实验原理及方法是否正确。
第三步：分析药品与试剂的使用是否合理。
第四步：步骤及操作分析，主要有以下情况：
①漏做或颠倒某个实验步骤；②操作方法错误；③有没有设置对照，如果有看对照设计是否合理；④实验是否遵循了单一变量原则；⑤实验是否具有偶然性；⑥有无更为简单的实验方案；⑦实验能否顺利完成；⑧实验的安全性如何。
第五步：分析实验结果是否正确。
考法一　实验设计原则
1．科学性原则
实验是在人为控制条件下研究事物(对象)的一种科学方法；是依据假设，在人为条件下对实验变量的变化和结果进行捕获、解释的科学方法。科学研究的过程本身就是科学，并不是说研究的结论才是科学。因此，在实验设计中必须有充分的科学依据。
科学性原则包括实验原理的科学性、实验材料选择的科学性、实验方法的科学性、实验结果处理的科学性。
2．对照性原则
只有比较才能看出差异，只有通过对照才能验证我们的推论，因此，在实验设计中，要设置对照组。设置科学、合理的对照可以使实验方案简洁、明了，且使实验结论更有说服力。实验中的无关变量很多，必须严格控制，要平衡和消除无关变量对实验结果的影响，对照实验的设计是消除无关变量影响的有效方法。
对照的四种类型：
类型
设置对照实验
实例
空白对照
不给对照组以任何处理
如要验证甲状腺激素的作用，则对照组动物不作任何处理，让其自然生长
自身对照
实验组和对照组都在同一实验对象上进行
植物细胞质壁分离和复原实验，在同一装片中先后进行。对照组即正常的洋葱表皮细胞，实验组即质壁分离和复原的细胞，是同一组细胞
条件对照
给对象施以某种实验处理，但这种处理是作为对照意义的，或者说这种处理不是实验假设所给定的实验变量意义的
在“动物激素饲喂小动物”的实验中，采用等组实验法，甲组为实验组(饲喂甲状腺激素)，乙组为条件对照(饲喂甲状腺抑制剂)
相互对照
不单独设对照组，而是几个实验组相互对照
植物向重力生长的向性实验中将玉米种子放置在不同的方向
3.单因子变量原则和等量原则
(1)理解实验控制中的变量
对照的目的就在于消除无关变量对实验结果的影响，使实验结果只受实验变量的影响。
(2)平行重复原则：为了使实验结果或实验数据更接近真实情况，避免偶然因素对实验的影响，一般在实验组中控制相同条件下多设几组，以使得出的结论更准确、科学。如“探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用”实验中，同浓度处理的插条要求做3～5根，然后求平均值，以排除个别偶然数据的干扰。
视角1 　以案例分析或实验分析的形式，考查单因子变量原则和等量原则
1．(实验表格信息类)(2015·高考广东卷)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。预实验结果如下表，正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是(　　)
秋水仙素浓度(g/L)
再生植株(棵)
四倍体植株(棵)
0
48
0
2
44
4
4
37
8
6
28
11
8
18
5
10
9
2
A.0、2、3、4、5、6　　　　　　
B．0、4、5、6、7、8
C．0、6、7、8、9、10
D．0、3、6、9、12、15
解析：选B。预实验主要是为正式实验摸索条件，本题中正式实验的目的是“从获得的再生植株中筛选四倍体植株”，则预实验后所确定的秋水仙素浓度应符合“再生植株数量多，四倍体植株的数量也多”两个条件。从表中数据可以看出，最适秋水仙素浓度在6
g/L左右，故选择的秋水仙素浓度范围为4～8
g/L，在这一浓度范围内设置更小梯度进行正式实验，同时加上浓度为0的空白对照组。
2．(实验原则判断类)(2016·河南郑州月考)实验中的变量主要有自变量、因变量和无关变量。下列控制无关变量的操作错误的是(　　)
A．验证光合作用能产生淀粉的实验中，首先将实验植物做饥饿处理
B．探究唾液淀粉酶最适pH的实验中，先将每一组温度控制在37
℃
C．验证光合作用需要光照的实验中，将叶片的一半用黑纸包住
D．探究唾液淀粉酶最适温度的实验中，每一组都加入等量的淀粉
解析：选C。选项A，该实验中将实验植物进行饥饿处理，消耗植物原有的淀粉，防止对实验的干扰；选项B，该实验中，温度为无关变量，需控制到唾液淀粉酶适宜的温度下；选项C，该实验中，有无光照是自变量；选项D，该实验中淀粉的加入量为无关变量，用量要相同。
视角2 　以案例分析或实验分析的形式，考查对照性原则
3．(实验表格信息类)(2016·上海嘉定调研)MRSA菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。为研究人母乳中新发现的蛋白质H与青霉素组合使用对MRSA菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如表。下列说法正确的是(　　)
组别
培养基中添加物
MRSA菌
1
100
μg/mL蛋白质H
生长正常
2
20
μg/mL
青霉素
生长正常
3
2
μg/mL青霉素＋100
μg/mL蛋白质H
死亡
A.细菌死亡与否是通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定
B．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌
C．实验还需设计有2
μg/mL青霉素做处理的对照组
D．蛋白质H有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
解析：选C。细菌是原核生物，无细胞核，A错误。第2组和第3组不遵循单一变量原则，不能确定是低浓度的青霉素即可杀死MRSA菌，也可能是蛋白质H导致的，B错误、C正确。蛋白质H并不是抗生素，D错误。
4．(实验装置图类)(2016·江苏盐城月考)某研究小组利用检测气压变化的密闭装置来探究微生物的呼吸，实验设计如下。关闭活栓后，U形管右管液面高度变化反映瓶中气体体积变化。实验开始时将右管液面高度调至参考点，实验中定时记录右管液面高度相对于参考点的变化(忽略其他原因引起的容积变化)。下列有关说法不正确的是(　　)
A．甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物进行乳酸发酵
B．乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸CO2的释放量和O2消耗量之间的差值
C．甲组右管液面升高，乙组不变，说明微生物只进行有氧呼吸
D．甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸氧气的消耗量
解析：选A。甲组中的NaOH溶液可以吸收二氧化碳，所以甲组右管液面变化，表示的是微生物呼吸氧气的消耗量，D正确。乙组中放置的是蒸馏水，乙组右管液面变化，表示的是微生物呼吸CO2的释放量和O2消耗量之间的差值，B正确。甲组右管液面升高，说明消耗了氧气；乙组不变，说明消耗氧气和产生的二氧化碳的量相等；综合两组实验，说明微生物只进行有氧呼吸，C正确。如果甲组右管液面不变，乙组下降，说明微生物没有消耗氧气，但产生了二氧化碳，说明微生物进行了酒精发酵，A错误。
考法二　探究性实验与验证性实验
1．探究性实验与验证性实验比较
比较项目
探究性实验
验证性实验
概念
指实验者在不知实验结果的前提下，通过自己进行实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动
指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验
实验目的
探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素的关系
验证已知对象的已知属性、特征以及与其他因素的关系
实验假设
假设一般采用“如果A，则B”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出一种或几种可能的答案、解释
因结论是已知的，故不存在假设问题
2.实验步骤设计的一般步骤
第一步：取材、分组和编号
a．取材：探究性实验中一般提供实验的材料，但在设计实验步骤时需注意常用的关键词，如“取相同的(或生理状态相同的)……若干只(或株、个等)……”。如此设置是防止无关变量对实验结果的影响。
b．分组：要体现随机性、均衡性或者合理的梯度性。常用的关键词为：“……随机(或平均)分为若干组”。
c．编号：根据实验分组情况而编号，如甲组、乙组等，或①组、②组、③组……。
第二步：实验处理
实验处理遵循单一变量原则。即除自变量外，其他因素都是相同的。常用的模式为：①组施加实验变量，②组作为对照不施加实验变量。
第三步：观察、记录
实验的因变量尽可能选择较好地反映与实验的自变量之间的关系，并易于实验人员观察和测定的指标。常用的关键词为“……一段时间后观察(测定)……做好记录等”。
视角 　以案例分析或实验分析的形式，考查探究性实验与验证性实验
1．(验证性实验设计类)某学生准备验证酵母菌既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，并设计了下列对照实验，请你帮助他完成有关内容。
(1)实验目的：验证酵母菌的细胞呼吸方式。
(2)材料用具：酵母菌培养液、质量浓度为0.19
g/mL的葡萄糖溶液、液体石蜡油、蒸馏水、保温瓶、温度计、棉花。
(3)实验步骤
①将质量浓度为0.19
g/mL的葡萄糖溶液加热后冷却备用。
②取3个保温瓶，编号为A、B、C，并将C瓶设置为对照。
③在3个保温瓶中分别加入等量的________________。
④A瓶中再加入________________________________________________________________________，
B瓶中再加入________________________________________________________________________，
C瓶中再加入________________________________________________________________________。
⑤在3个保温瓶中均放入温度计，用棉花轻轻塞上瓶口，并保证保温瓶通气。
⑥24小时后观察并记录3个保温瓶中温度的变化。
(4)实验结果及分析
C瓶温度________，A瓶温度________(填“高于”“低于”或“等于”)B瓶温度，原因是________________________________________。
(5)实验结论：________________________________________________________________________。
解析：本实验的目的是验证酵母菌的细胞呼吸方式，故控制好单一变量(有氧或无氧环境)是实验的关键；具体表达实验步骤时，要注意体现出等量原则。对于实验结果的分析，由于酵母菌有氧呼吸释放的能量比无氧呼吸释放的能量多，故作为实验组的A、B两瓶温度不同，且B瓶温度较高。
答案：(3)③葡萄糖溶液　④适量的酵母菌培养液和液体石蜡油　与A瓶所加酵母菌培养液等量的酵母菌培养液　与A瓶所加酵母菌培养液等量的蒸馏水　(4)不变　低于　酵母菌无氧呼吸释放的能量比有氧呼吸释放的能量少　(5)酵母菌的细胞呼吸方式有有氧呼吸和无氧呼吸两种(或酵母菌为兼性厌氧菌)
2．(探究实验设计类)为探究生物制剂Q对阿霉素所导致的心肌细胞凋亡是否具有保护作用，研究者提出了以下实验设计思路：
第一步，进行实验分组：甲组加入培养液＋心肌细胞＋生理盐水、乙组加入培养液＋心肌细胞＋阿霉素、丙组加入培养液＋心肌细胞＋生物制剂Q＋阿霉素。每组设置若干个重复样品。
第二步，各组样品在相同且适宜的条件下培养一段时间后，在显微镜下观察记录细胞数。
第三步，重复第二步若干次，统计分析各组样品的细胞存活率。
请根据以上实验回答下列问题：
(1)本实验涉及的主要生物技术是________________________________________________________________________。
(2)预测实验结果及结论
①若____________________，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用。
②若____________________，则生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用。
(3)分析与讨论
①与实验动物相比，采用离体心肌细胞为实验材料，可以避免实验动物的心脏活动受________________调节的影响。
②为了获得单个的心肌细胞悬浮液，需采用__________消化组织中的胶原纤维和细胞外成分。
③上述分组时，还可增设__________组，该组加入的物质有________________________________________________________________________。
解析：(1)该实验过程中用培养液培养心肌细胞，因此采用的技术为动物细胞培养。(2)甲组为对照组，乙、丙组为实验组。根据实验目的看出阿霉素能导致心肌细胞凋亡，若生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡具保护作用，则丙组心肌细胞存活率高于乙组，与甲组相似或小于甲组；若生物制剂Q对阿霉素致心肌细胞凋亡不具保护作用，则甲组心肌细胞存活率高于丙组，乙组和丙组存活率相等。(3)心肌细胞离体培养，可以避免动物生命活动对细胞培养的影响。用胰蛋白酶处理动物组织获得单细胞。可以增加一组添加培养液＋心肌细胞＋生物制剂Q的一组作为对照。
答案：(1)动物细胞培养　(2)①存活率甲组≥丙组＞乙组　②存活率甲组＞乙组＝丙组　(3)①神经—体液
　②胰蛋白酶　③对照　培养液＋心肌细胞＋生物制剂Q
易错点1　验证与探究的混淆
[点拨]　一般来说，验证性实验与探究性实验的实质区别在于实验结果是已知的还是未知的。如果是已知的，大多可以作为验证性实验来考虑，例如教材中“检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质”的实验；如果是未知的，就可以作为探究性实验来考虑，例如教材中“影响酶活性的条件”的实验。
易错点2　假说与预期、结果与结论的混淆
[点拨]　(1)“假说”是指用来说明某种现象但未经证实的论题，也是依提出的问题而作出的参考答案。“预期”是在实验设计方案确定以后，实验正式实施之前，根据假说和原理，得出的实验可能出现的假定性结果，即“假如假说成立，则应有何种结果”。
(2)“结果”应为实验实际出现的情况。“结论”是依据实验结果得出的总结性的话，若结果与预期一致，则结论为假说成立；否则，结论为假说不成立。
(3)验证性实验有时也可以作为探究性实验来说明问题。例如孟德尔的分离定律和自由组合定律的发现过程，就首先提出了假说(未知的)，然后对实验进行了预期。如果实验结果与预期一致，说明假说是正确的，是真理；如果实验结果与预期不一致，说明假说是错误的，是谬论。
易错点3　实验开始前测与实验结果处理
[点拨]　有些实验开始前需对实验状态进行前测，有些实验结果不能直接观察到实验现象，需要对实验结果进行处理，即再进行一个小的实验。
易错点4　对实验原理与实验结果解释的混淆
[点拨]　(1)实验原理要求写出实验设计的依据，实验设计的主要思路及对实验结果的观测方法。
(2)实验结果解释要求用实验原理把实验结果和实验结论联系起来，叙述好前因后果。
微观清障
(1)对照实验一般要设置对照组和实验组，在对照实验中除了要观察的变量外，其他变量都应当始终保持相同。(　　)
(2)研究细胞核的功能，把蝾螈的受精卵横缢成有核和无核两部分可以作为相互对照。(　　)
(3)为提高实验数据的可信度，合理的处理方法是随机取样，进行重复测定。(　　)
(4)在实验探究过程中，可通过多组重复实验减少实验结果的误差。(　　)
(5)比较过氧化氢在不同温度条件下的分解实验，该实验的自变量是FeCl3溶液与肝脏研磨液。(　　)
(6)探究Ca2＋的主动吸收，可设置细胞外Ca2＋浓度大于或小于细胞内Ca2＋浓度。(　　)
(7)探究酵母菌培养过程中的呼吸方式，其因变量是是否产生了CO2。(　　)
(8)番茄幼苗在缺镁培养液中培养一段时间后，与对照组相比，其叶片光合作用强度下降的原因是光反应强度降低，暗反应强度降低。(　　)
(9)为了研究洋葱和甜菜之间能否混种，可将洋葱与甜菜两者间的株高差作为实验结果的观测指标。(　　)
(10)探究生长素促进插条生根的最适浓度的实验中，需设置不同浓度生长素与清水组作对照。(　　)
(11)观察二氧化硫对植物的影响，可用两组实验相互对照：一组玻璃罩内放入植物，并加入低浓度二氧化硫气体，另一组玻璃罩内放入相同的植物，并加入高浓度二氧化硫气体。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√　(11)×
1．(2016·安徽安庆模拟)为探究不同条件对植物光合作用速率和呼吸作用速率的影响，某实验小组做了如下实验：用8株有20片叶片、大小和长势相似的天竺葵盆栽植株，分别放在密闭的玻璃容器中，在不同实验条件下，利用传感器定时测定密闭容器中二氧化碳含量的变化。实验结果统计如下表，请分析回答下列问题：
编号
1
2
3
4
5
6
7
8
温度(℃)
10
10
20
20
30
30
40
40
光照强度(LX)
1
000
0
1
000
0
1
000
0
1
000
0
开始时CO2量(单位)
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
5.0
12
h后CO2量(单位)
4.5
5.1
3.5
5.4
1.9
5.9
2.0
5.8
(1)编号1、3、5、7可构成一个相对独立的实验组合，在该实验组合中，自变量是
________，该实验设计方案忽略了____________________________(某一无关变量)对实验结果的影响。
(2)编号2、4、6、8可构成另一个相对独立的实验组合，则该实验组合研究的主题是：________________________________________________________________________。
(3)编号1、3、5、7在实验前后二氧化碳含量的变化值的含义是________________________________________________________________________。
(4)若想确定天竺葵生长的最适光照强度，请在本实验的基础上写出进一步探究的实验思路：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520617]　解析：(1)分析表中数据可知，编号1、3、5、7装置中，光照条件、开始时二氧化碳量均相同，只有温度不同，因此自变量是温度。无关变量为二氧化碳浓度，各组在实验过程中应保持一致，但实验过程中不同温度下细胞呼吸强度不同，产生的二氧化碳量也不同，该实验设计方案忽略了二氧化碳浓度变化对实验结果的影响。
(2)序号2、4、6、8装置中，光照强度为0，温度不同，因此序号2、4、6、8构成的实验可用来作为探究温度对植物呼吸作用速率的影响实验。
(3)序号1、3、5、7装置中，光照强度都为1
000
LX，植物在此光照下能进行光合作用和呼吸作用，因此二氧化碳的减少量是光合作用固定的二氧化碳与呼吸作用释放的二氧化碳的差值，即净光合作用所消耗的二氧化碳量。
(4)根据2、4、6、8中二氧化碳的变化量可分别计算出，10
℃、20
℃、30
℃和40
℃时，植物的呼吸速率分别是0.1、0.4、0.9、0.8，光照下，温度分别为10
℃、20
℃、30
℃和40
℃时的净光合作用速率分别为0.5、1.5、3.1、3，真光合作用速率等于净光合作用速率＋呼吸作用速率，即真光合作用速率分别为0.6、1.9、4、3.8。可见温度为30
℃时，真光合作用速率最高；若探究光合作用的最适光照强度，需要在温度30
℃左右改变光照强度，设置多个梯度光照强度进行实验，其他条件与原实验相同，测定并比较单位时间内的二氧化碳的吸收量即可。
答案：(1)温度　二氧化碳浓度
(2)温度对植物呼吸作用(强度/速率)的影响
(3)净光合作用所消耗的二氧化碳量
(4)在温度30
℃左右改变光照强度，设置多个梯度光照强度进行实验，其他条件与原实验相同，测定比较单位时间内的二氧化碳吸收量
2．(2016·广东普宁月考)最近媒体曝光的毒胶囊事件中，问题胶囊铬超标，最高超标90倍。工业明胶中的六价铬是一种毒性很大的重金属，容易进入人体细胞，对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤。有资料称，重铬酸钾(含六价铬)0.1～0.5
μg/kg可使培养的细胞产生变异。某医院病理室为确诊一摄入过量重铬酸钾患者的肿瘤是良性还是恶性，切取了一小块肿瘤组织进行培养。请回答下列问题：
(1)培养之前，肿瘤组织必须先用__________等处理成单个细胞。
(2)某科研单位研制出一种新型治癌药物X，但不知对此类肿瘤是否有疗效，现提供以下实验材料：培养瓶、CO2培养箱、含有肿瘤细胞的培养液、生理盐水、光学显微镜、药物X等，请你完成相关实验步骤加以探究。
步骤一：取两只培养瓶，编号1号、2号，两瓶中装入等量的________________________________________________________________________。
步骤二：1号培养瓶中加入______________________，2号培养瓶中加入____________________。
步骤三：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
步骤四：一段时间后取出用__________观察并记录细胞分裂生长情况。
(3)写出(2)的预期实验结果及相应结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[导学号29520618]　解析：(1)胰蛋白酶可使组织中的细胞分离成单个细胞。(2)实验设计原则：等量性原则、对照性原则、单一变量性原则。由题干知该实验的目的是探究一种新型治癌药物X的疗效，所以自变量是加不加药物X。再结合动物细胞培养知识，即可确定该实验的操作步骤为：步骤一：取两只培养瓶，编号1号、2号，两瓶中装入等量的含有肿瘤细胞的培养液；步骤二：1号培养瓶中加入一定量的药物X,2号培养瓶中加入等量的生理盐水；步骤三：充分振荡摇匀后将培养瓶放入CO2培养箱中，在相同且适宜条件下培养。步骤四：一段时间后取出用光学显微镜观察并记录细胞的数目。(3)预期实验结果及相应结论：①若1号培养瓶的细胞数目相比2号培养瓶的细胞数目显著减少，则说明药物X对此类肿瘤有疗效。②若1号培养瓶的细胞数目相比2号培养瓶的细胞数目无显著差异，则说明药物X对此类肿瘤无疗效。
答案：(1)胰蛋白酶(或胶原蛋白酶)
(2)步骤一：含有肿瘤细胞的培养液
步骤二：一定量的药物X　等量的生理盐水(答案无先后顺序)
步骤三：充分振荡摇匀后将培养瓶放入CO2培养箱中，在相同且适宜条件下培养
步骤四：光学显微镜
(3)①若1号培养瓶的细胞数目相比2号培养瓶的细胞数目显著减少，则说明药物X对此类肿瘤有疗效(说明：要与“步骤二”答案顺序相符)
②若1号培养瓶的细胞数目相比2号培养瓶的细胞数目无显著差异，则说明药物X对此类肿瘤无疗效(说明：要与“步骤二”答案顺序相符)
3．(2016·广东揭阳一中月考)斯氏鼠种类众多，是遗传学研究的常用材料。如图是某种斯氏鼠(2N＝44)的一些基因在染色体上的排列情况。该种成年鼠的尾长受三对等位基因A—a、D—d、F—f控制(独立遗传)，这三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应(AADDFF的成鼠尾最长，aaddff的成鼠尾最短)。请回答下列问题：
(1)在该鼠的种群中，与尾长有关的基因型和表现型分别有________种。用图中亲本杂交获得F1，F1雌雄个体相互交配获得F2，则F2中成鼠尾长与亲本不相同的个体占________。
(2)将斯氏鼠生发层细胞染色体上的DNA用3H标记后(即第一代细胞)转移到无放射性的培养液中培养，在第二代细胞进行分裂的后期细胞中，含放射性的染色体数目是________条。
(3)斯氏鼠的野生型与无毛是一对相对性状，分别由等位基因E、e控制，位于1、2号染色体上，经多次实验，结果表明，上述亲本杂交得到F1后，让F1的雌雄鼠自由交配，所得F2中野生型所占比例是2/5，请推测其原因是________________________________________________________________________。
(4)斯氏鼠的体色由两对基因控制，Y代表黄色，y代表鼠色，B决定有色素，b决定无色素(白色)。已知Y与y位于1、2号染色体上，以纯合黄色鼠做母本，隐性纯合白色鼠做父本设计实验探究另一对等位基因(B、b)是否也位于1、2号染色体上(只考虑体色，不考虑其他性状和交叉互换)。
第一步：父本和母本杂交得到F1：
第二步：________________________________________________________________________；
第三步：________________________________________________________________________。
结果及结论：
①________________________________________________________________________，
则另一对等位基因不位于1、2号染色体上。
②________________________________________________________________________，
则另一对等位基因也位于1、2号染色体上。
[导学号29520619]　解析：(1)由于该种成年鼠的尾长受三对等位基因的控制，而三对基因的遗传效应相同，且具有累加效应，因而与尾长有关的基因型有3×3×3＝27种，表现型有7种。用图中亲本(AADDFF、aaddff)杂交，获得F1(AaDdFf)，F1雌雄个体相互交配获得F2，则F2中成鼠尾长与亲本相同的个体AADDFF占1/4×1/4×1/4＝1/64，aaddff占1/4×1/4×1/4＝1/64，因而F2中成鼠尾长与亲本不相同的个体占1－1/64－1/64＝62/64＝31/32。(2)生发层细胞可进行有丝分裂，DNA进行半保留复制，因此在第二代细胞进行分裂的后期细胞中，含放射性的染色体数目是44条。(3)据图可知两亲本的基因型分别为Ee、ee，杂交得到F1(Ee、ee)后，让F1的雌雄鼠自由交配，正常情况下所得F2中野生型所占比例应为7/16，而多次实验的结果为2/5，可能的原因为E基因纯合致死。(4)控制斯氏鼠体色的两对基因若分别位于不同对的染色体上，则其体色的遗传遵循孟德尔的自由组合定律，两亲本杂交得F1，让F1雌雄成鼠自由交配得到F2，观察统计F2中鼠的毛色性状分离比应符合9∶3∶3∶1模式；若这两对基因位于同一对同源染色体上，则遵循孟德尔的分离定律，则F2中鼠的毛色性状分离比应符合3∶1模式。
答案：(1)27、7　31/32
(2)44
(3)E基因纯合致死(答案合理即可)
(4)第二步：让F1雌雄成鼠自由交配得到F2(或让多只F1雌鼠与父本白鼠交配)
第三步：观察统计F2中鼠的毛色性状分离比
①若子代鼠毛色表现为黄色∶鼠色∶白色＝9∶3∶4
②若子代鼠毛色表现为黄色∶白色＝3∶1
4．(原创题)香蕉果实在成熟过程中，果实中的贮藏物质不断发生转化，使香蕉逐渐变甜。为了验证香蕉果实在成熟过程中贮藏物质的转化情况，课外兴趣小组的同学设计了以下实验方案：
(一)实验原理：香蕉果实在成熟过程中会产生____________，它能促进果实的成熟，导致果肉细胞内的______________________，从而使香蕉逐渐变甜。
(二)材料与用具：成熟到第2天的香蕉果肉、成熟到第4天的香蕉果肉、碘—碘化钾溶液、斐林试剂、蒸馏水、试管、滴管、玻璃缸、酒精灯、量筒、天平等。
(三)实验思路：①制备提取液：取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成两种提取液；
②实验分组并编号：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③实验观察：将以上各组试管置于适宜条件下进行实验，观察比较它们的颜色变化。
请分析回答：
(1)完成上面实验原理和步骤②中的填空；
(2)请设计实验结果记录表，并将预期的实验结果填入表中。
(注：实验结果中记录变化后的颜色以及颜色的深浅，用“＋”表示呈浅色，“＋＋”表示呈深色，“－”表示无颜色变化)
[导学号29520620]　解析：(一)促进果实成熟的植物激素是乙烯；香蕉逐渐变甜的原因是细胞中的淀粉水解成还原糖。(三)分析题干实验目的是验证香蕉果实在成熟过程中贮藏物质的转化，实验原理是①淀粉分解成还原糖，②还原糖与斐林试剂加热反应形成砖红色沉淀，③碘液与淀粉反应呈蓝色，所以观察指标是淀粉的含量变化和还原糖的含量变化，因此，实验思路是：①制备提取液：取成熟到第2天和第4天的等量香蕉果肉，分别加等量的蒸馏水制成两种提取液；②实验分组并编号：由题意可知，实验分四组，甲：第二天的提取液＋碘—碘化钾溶液；乙：第二天的提取液＋斐林试剂；丙：第四天的提取液＋碘—碘化钾溶液；丁：第四天的提取液＋斐林试剂。
答案：(1)(一)乙烯　淀粉分解成还原糖
(三)②甲：第二天的提取液＋碘—碘化钾溶液；
乙：第二天的提取液＋斐林试剂；
丙：第四天的提取液＋碘—碘化钾溶液；
丁：第四天的提取液＋斐林试剂
(2)记录表格：香蕉果实成熟过程中贮藏物质转化的实验结果记录表
颜色
分组
甲
乙
丙
丁
蓝色
＋＋
－
＋
－
砖红色
－
＋
－
＋＋
5.(2016·广东清远月考)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
1
2
3
处理
生理盐水
生理浓度H2S
KATP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。
①为保证本实验的科学性，对实验大鼠的要求是________________________________________________________________________。
②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。
③KATP发挥功能需要消耗ATP，平滑肌细胞中能合成ATP的场所有____________________。
④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：________________________________________________________________________。
[导学号29520621]　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)①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。②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3×3×3＝27个。③平滑肌细胞中能合成ATP的场所有细胞质基质、线粒体。④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)①数量、种类、大小及生理状态等相同
②作为对照　27
③细胞质基质、线粒体
④H2S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%
6．(2016·江苏镇江模拟)某科研人员为了探究生长素类似物萘乙酸对萝卜幼苗生长的影响做了如下实验：
①将长势一致的萝卜幼苗随机分为若干组，每组2株。
②配制四组不同浓度的萘乙酸溶液：A＝2.500
mg/L、B＝3.125
mg/L、C＝4.165
mg/L、D＝6.250
mg/L。
③用不同浓度的萘乙酸溶液分别处理四组萝卜幼苗，并置于相同且适宜的环境条件下培养一段时间。
④对幼苗叶绿素含量测量数据如下图所示。
请分析回答下列问题：
(1)据图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐________。
(2)有人指出本实验的操作步骤①、②均存在缺陷，不仅无法证明萘乙酸的作用，也不能保证实验数据的准确性。请你提出修改意见：①______________________________；②______________________________。
(3)本实验还获取了不同浓度萘乙酸对样品中可溶性蛋白含量的有关数据，如下表(注：E用等量蒸馏水处理)：
处理
样品鲜重(g)
单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量(mg/g)
A
0.51
11.05
B
0.51
11.03
C
0.56
10.82
D
0.54
10.06
E
0.61
9.97
由数据分析可以得出，单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是________。表中数据________(是/否)支持萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量，原因是______________________________________________________________。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在______________浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。
[导学号29520622]　解析：(1)分析柱状图可知，随着萘乙酸浓度的升高，萝卜幼苗的叶绿素含量逐渐增加。(2)实验材料选用2株太少，容易使实验结果产生误差，应增加数量；另外实验设计要遵循对照的原则，该实验缺少用蒸馏水处理的空白对照组。(3)根据表格数据分析可以得出，单位质量样品鲜重中可溶性蛋白含量最高的组别是A组，由于萘乙酸处理的组别中可溶性蛋白含量均高于对照组，所以表中数据能说明萘乙酸能够增高萝卜幼苗单位重量中蛋白质含量。欲确定使用萘乙酸的最适浓度，应该在0～3.125
mg/L浓度范围内设计实验进一步确定其精确值。
答案：(1)增加
(2)①将2株改为20株
②增加空白对照组，即蒸馏水处理
(3)A　是　萘乙酸处理的组别中可溶性蛋白含量均高于对照组　0～3.125
mg/L
7．(2016·江苏扬州质检)大蒜含有各种抗氧化物质，如维生素A、C与E以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。大蒜含有各种含硫的氨基酸如蒜素半胱氨酸，切开或压碎后，蒜素半胱氨酸经酵素(如胱硫醚连接酶)的作用，会分解并产生多种呛鼻气味的硫化物(如硫化氢)，具有降低胆固醇的作用。蒜素半胱氨酸能减轻心肌梗塞症状：梗塞面积、心室肥大减小，心肌收缩力增强。实验结果显示经蒜素半胱氨酸处理的动物，左心室肌细胞内胱硫醚连接酶的活性增加，血浆里的硫化氢量增加，死亡率大为降低。根据上文，回答下列问题：
(1)大蒜保护心脏的主要作用是什么？________________________________________________________________________
________________________________________________________________________(举出两点)。
(2)某实验小组阅读该文后，想进行与此相关的实验探究，以下为实验报告的部分内容，请予以完善。
①拟定课题名称：________________________________________________________________________。
②实验自变量为：________________________________________________________________________；
实验观察指标(因变量)是：____________________。
③实验过程：
第一步：取九只小鼠，结扎冠状动脉后，随机分成三组，编号为A、B、C。
第二步：A
组小鼠不做处理，其作用是________________________________________________________________________；
B组小鼠________________________________________________________________________；
C组小鼠________________________________________________________________________。
第三步：在其他条件相同且适宜的情况下，饲养三组小鼠。一段时间后，解剖观察小鼠心肌梗塞情况。
[导学号29520623]　解析：(1)由题干信息可知，大蒜含有各种抗氧化物质，如维生素A、C与E以及硒，能清除各种自由基，有保护心脏的作用。大蒜含有各种含硫的氨基酸如蒜素半胱氨酸，切开或压碎后，会分解并产生多种硫化物(如硫化氢)，具有降低胆固醇的作用。
(2)通过实验第三步可知，本实验的目的是探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果；实验自变量是是否饲喂或注射蒜素半胱氨酸；实验观察指标(即因变量)是心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力等。不做任何处理的A组为对照组，B、C均为实验组，一组饲喂含一定量大蒜的饲料，另一组饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料，综合三者的结果可以说明，大蒜中的蒜素半胱氨酸具有缓解心肌梗塞的作用。
答案：(1)抗氧化作用；产生硫化氢，具有降低胆固醇的作用
(2)①探究大蒜对心肌梗塞的缓解效果(其他合理答案也可)
②自变量：是否饲喂大蒜或注射蒜素半胱氨酸
因变量：心肌梗塞面积、心室肥大程度、心肌收缩力(答出两点即可)
③第二步：对照组　饲喂含一定量大蒜的饲料　饲喂等量的含一定量蒜素半胱氨酸的饲料

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