第33題5.探究性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)(A)1.(2018溫州3月二模)欲研究細(xì)胞在培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)適當(dāng)時(shí)間后，產(chǎn)生的細(xì)胞總數(shù)、集落數(shù)與原培養(yǎng)細(xì)胞濃度的關(guān)系(集落是指貼壁生長的細(xì)胞增殖6代以上形成的細(xì)胞群體，肉眼可見)，請(qǐng)完善實(shí)驗(yàn)思路，預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果并進(jìn)行分析與討論。材料與用具：未知濃度的X細(xì)胞懸液，動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液，培養(yǎng)瓶若干，CO2培養(yǎng)箱，血細(xì)胞計(jì)數(shù)板，顯微鏡，移液器，胰蛋白酶，染色劑等。(要求與說明：細(xì)胞和集落計(jì)數(shù)、染色等具體過程不作要求，所用試劑的劑量不作要求，營養(yǎng)均滿足要求，各種條件適宜)(1)完善實(shí)驗(yàn)思路：_；據(jù)思路，用動(dòng)物細(xì)胞培養(yǎng)液稀釋獲得1 000個(gè)/5 mL、800個(gè)/5 mL、600個(gè)/5 mL、400個(gè)/5 mL、200個(gè)/5 mL、100個(gè)/5 mL 6種濃度的X細(xì)胞懸液；分別取5 mL上述配制的6種濃度的X細(xì)胞懸液加到培養(yǎng)瓶中，每種濃度設(shè)若干重復(fù)樣品，放入CO2培養(yǎng)箱中培養(yǎng)3周后，去除培養(yǎng)液并染色；_；_；_。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：若已知200個(gè)/5 mL至800個(gè)/5 mL濃度間，產(chǎn)生的集落數(shù)與原培養(yǎng)細(xì)胞濃度呈線性關(guān)系，但低于200個(gè)/5 mL或高于800個(gè)/5 mL的濃度將會(huì)偏離，請(qǐng)建立一個(gè)坐標(biāo)系并畫出集落數(shù)與原培養(yǎng)細(xì)胞濃度關(guān)系曲線。(3)分析與討論：高于800個(gè)/5 mL的濃度會(huì)偏離線性關(guān)系的原因是_。低于200個(gè)/5 mL會(huì)偏離線性關(guān)系的原因是_，欲解決這種情況，可預(yù)先在培養(yǎng)瓶中制備一層_細(xì)胞，以支持生長來提高效率。答案(1)用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板和顯微鏡對(duì)X細(xì)胞懸液計(jì)數(shù)，確定其濃度對(duì)每個(gè)培養(yǎng)瓶的集落進(jìn)行計(jì)數(shù)，記錄數(shù)據(jù)(并取平均值)各培養(yǎng)瓶(或另取培養(yǎng)瓶)用胰蛋白酶液處理(集落)并稀釋，再用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板和顯微鏡計(jì)數(shù)對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理(2)如圖所示(3)多個(gè)細(xì)胞共同形成集落/集落有重疊濃度太低，有些細(xì)胞死亡/不能存活/不能貼壁，不能培養(yǎng)形成集落飼養(yǎng)層(或胚胎成纖維)2.(2017湖州高三上學(xué)期期末改編)某種處于試驗(yàn)研究階段的止痛藥Q存在一定的副作用，表現(xiàn)為實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的肝腫大和代謝減慢，且連續(xù)服藥兩個(gè)月內(nèi)效果愈加顯著。現(xiàn)提供下列材料，請(qǐng)完成對(duì)該止痛藥Q副作用的研究。材料用具：成年實(shí)驗(yàn)兔、止痛藥Q(已用生理鹽水配制成試劑)、注射器、飼料、天平、氧濃度傳感器等。(說明：達(dá)到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)差異顯著所需時(shí)間為10天；各指標(biāo)具體測(cè)定方法不要求；以上材料用具的數(shù)量均能滿足實(shí)驗(yàn)要求)(1)完善實(shí)驗(yàn)思路：第一步：選取_的成年實(shí)驗(yàn)兔130只，先用相關(guān)儀器對(duì)其中的10只依次測(cè)定_，并記錄；第二步：將剩余的成年實(shí)驗(yàn)兔均分為甲、乙兩組；第三步：除正常飼養(yǎng)外，甲組實(shí)驗(yàn)兔每天定時(shí)注射適量的止痛劑Q，乙組_；第四步：_，依次測(cè)定相關(guān)指標(biāo)的數(shù)據(jù)，并記錄；第五步：_。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在下面坐標(biāo)系中繪制相關(guān)指標(biāo)的變化曲線。(3)分析討論：有研究表明，甲組兔子的某些神經(jīng)突觸間隙中乙酰膽堿(一種興奮性化學(xué)遞質(zhì))的含量升高，據(jù)此推測(cè)，止痛藥Q的作用機(jī)理可能是_。答案(1)健康、生長發(fā)育狀況相同耗氧量(或耗氧速率)和肝臟質(zhì)量(不可顛倒)每天定時(shí)注射等量且適量的生理鹽水(必須答出“等量”“生理鹽水”)每隔10天分別從甲、乙兩組實(shí)驗(yàn)兔中各取出10只(必須答出“每隔10天”“各取10只”)對(duì)所得數(shù)據(jù)求平均值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(2)如圖所示(3)止痛藥Q能與突觸后膜上的乙酰膽堿受體(競爭性)結(jié)合3.根據(jù)對(duì)光強(qiáng)度需要的不同，可把植物分為適合在陽光充足的環(huán)境中生長的陽生植物和適合在蔭蔽環(huán)境中生長的陰生植物。人們猜測(cè)在光照有限的情況下陰生植物仍能正常生長是因?yàn)槠淙~綠素含量較多，而且在一定范圍內(nèi)，陰生植物葉片的葉綠素含量隨著蔭蔽程度的增加而升高。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證這一結(jié)論的正確性。實(shí)驗(yàn)材料：綠蘿(陰生植物)若干株，非直射光源，遮陰設(shè)備若干(可達(dá)成不同比例的遮陰等效果，如50%、65%、80%等)，提取色素的相關(guān)材料及測(cè)定色素含量的設(shè)備(具體如何提取和測(cè)定不作要求)。(1)實(shí)驗(yàn)思路：第一步：_，置于相同距離的光源處。第二步：_，在適宜且相同的環(huán)境中培養(yǎng)一段時(shí)間。第三步：各組取等質(zhì)量生長情況相近的葉片進(jìn)行_。第四步：分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)系，并用柱形圖的形式來表示。(葉綠素含量用0.5、1.0、1.5依次來表示)答案(1)取長勢(shì)良好，狀態(tài)相似的綠蘿若干株，隨機(jī)均分為A、B、C、D四組(四組以上)A組不遮蔭，B組遮蔭50%，C組遮蔭65%，D組遮蔭80%(不同遮蔭程度，且差距勿過小)葉綠體色素提取及葉綠素含量的測(cè)定(2)如圖所示解析(1)通過審題，確定本實(shí)驗(yàn)課題是“驗(yàn)證陰生植物葉片的葉綠素含量，在一定范圍內(nèi)，隨著蔭蔽程度的增加而升高”，則實(shí)驗(yàn)的自變量是不同的遮蔭程度，因變量是葉綠素含量。不同的遮蔭程度至少要設(shè)置三組作為實(shí)驗(yàn)組，而對(duì)照組不遮蔭，所以設(shè)置的組數(shù)至少為四組。其他多設(shè)幾組只要設(shè)計(jì)合理亦可。(2)在設(shè)計(jì)坐標(biāo)系時(shí)，橫坐標(biāo)一般為自變量，本實(shí)驗(yàn)為不同的遮蔭程度，可以用組別來替代；縱坐標(biāo)一般為因變量或因變量觀測(cè)指標(biāo)，本實(shí)驗(yàn)為葉綠素含量。在畫柱形圖的時(shí)候，要體現(xiàn)在一定范圍內(nèi)，葉綠素含量隨著蔭蔽程度的增加而升高。4.(2017海寧期末)某研究性學(xué)習(xí)小組想驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶活性的影響，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)幫助他們完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：0.1 g/mL的NaOH溶液、0.1 g/mL的HCl溶液、3%淀粉溶液、唾液、蒸餾水、碘碘化鉀溶液、試管、滴管、37 水浴等。(1)實(shí)驗(yàn)步驟：取3支試管編號(hào)1、2、3，往3支試管分別加2 mL唾液；分別往1、2、3號(hào)試管滴加_；分別往3支試管滴加3%淀粉溶液各2 mL，并放在37 水浴中恒溫5分鐘；分別往3支試管滴加_，觀察顏色變化。(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)：1號(hào)試管_、2號(hào)試管_、3號(hào)試管_。(3)該實(shí)驗(yàn)自變量是_，無關(guān)變量有_(寫出兩個(gè))。答案(1)等量的NaOH溶液、HCl溶液和蒸餾水3滴碘碘化鉀溶液(2)變藍(lán)變藍(lán)不變藍(lán)(3)pH值水的溫度、NaOH溶液、HCl溶液、淀粉溶液的濃度等解析(1)驗(yàn)證pH對(duì)唾液淀粉酶的影響，需要設(shè)置不同pH條件的環(huán)境，所以向三支試管中加入等量的NaOH溶液、HCl溶液和蒸餾水。反應(yīng)一段時(shí)間以后需要使用碘碘化鉀溶液檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)行的程度，從而判斷酶的活性大小。(2)唾液淀粉酶的最適pH值為中性，過酸和過堿會(huì)使酶的活性降低，甚至失活，所以1號(hào)試管變藍(lán)，2號(hào)試管變藍(lán)，3號(hào)試管不變藍(lán)。(3)該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的是pH值對(duì)酶活性的影響，自變量是pH值，無關(guān)變量是水的溫度、NaOH溶液、HCl溶液、淀粉溶液的濃度等。5.(2018溫州十五校聯(lián)合體)為證明“細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)存在著物質(zhì)交流”，請(qǐng)用所提供的實(shí)驗(yàn)材料與用具，在給出的實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，繼續(xù)完成實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)材料與用具：(1)材料：32P標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸，無分裂能力的活草履蟲(去除與繁殖有關(guān)的小核，保留與營養(yǎng)有關(guān)的大核)，32P標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸的草履蟲培養(yǎng)液，無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液，放射性物質(zhì)檢測(cè)設(shè)備。(2)實(shí)驗(yàn)思路：將無分裂能力的活草履蟲全部放到含有32P標(biāo)記的尿嘧啶核苷酸的草履蟲培養(yǎng)液中培養(yǎng)一段時(shí)間后取出(T1)，抽樣檢測(cè)細(xì)胞各部分的放射性強(qiáng)度；_；_；記錄并分析得到的數(shù)據(jù)。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：(4)實(shí)驗(yàn)分析：設(shè)計(jì)一個(gè)表格，分析T1、T1T2、T2T3三個(gè)時(shí)間細(xì)胞各部分放射性變化的特點(diǎn)、原因和說明的結(jié)論。答案(2)將取出的草履蟲放入無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液，培養(yǎng)一段時(shí)間后取出部分(T2)，抽樣檢測(cè)細(xì)胞各部分的放射性強(qiáng)度將草履蟲在無放射性物質(zhì)的草履蟲培養(yǎng)液中繼續(xù)培養(yǎng)，一段時(shí)間后取出部分(T3)，抽樣檢測(cè)細(xì)胞各部分的放射性強(qiáng)度(4)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論時(shí)間實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象原因分析結(jié)論T1細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)都存在放射性，放射性強(qiáng)度相當(dāng)尿嘧啶核苷酸被細(xì)胞吸收，在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中均有分布T1T2細(xì)胞核放射性增加，細(xì)胞質(zhì)放射性減小細(xì)胞核利用尿嘧啶核苷酸作為原料合成RNA，細(xì)胞質(zhì)中的尿嘧啶核苷酸進(jìn)入細(xì)胞核細(xì)胞質(zhì)中的物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞核T2T3細(xì)胞核放射性減小，細(xì)胞質(zhì)放射性增加細(xì)胞核合成的RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)細(xì)胞核中合成的物質(zhì)可進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)6.(2017浙江模擬)藥物X能有效增加白細(xì)胞數(shù)量，但會(huì)使血液中AST(天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶)濃度偏高。為了驗(yàn)證藥物X的作用，請(qǐng)根據(jù)以下提供的實(shí)驗(yàn)材料，寫出實(shí)驗(yàn)思路，并預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物1組(5只)、藥物X溶液(用10%葡萄糖溶液配制而成)、10%葡萄糖溶液、注射器等(要求與說明：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不分組，測(cè)白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度的具體方法不作要求)。請(qǐng)回答：(1)實(shí)驗(yàn)思路：_；_；_。(2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(設(shè)計(jì)一個(gè)坐標(biāo)，用柱形圖表示所檢測(cè)的3次結(jié)果)。(3)分析與討論：實(shí)驗(yàn)動(dòng)物不分組的主要原因是_。A.數(shù)量偏少 B.個(gè)體差異大C.數(shù)量為奇數(shù)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可利用原有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在_后進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。答案(1)實(shí)驗(yàn)思路：取實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一組，培養(yǎng)一段時(shí)間后采集血液，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，并統(tǒng)計(jì)記錄注射適量的10%葡萄糖溶液，培養(yǎng)一段時(shí)間后采集血液，測(cè)定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，并統(tǒng)計(jì)記錄注射適量且等量的藥物X溶液，培養(yǎng)一段時(shí)間后釆集血液，測(cè)定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，統(tǒng)計(jì)并記錄(2)如圖所示(3)B白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度恢復(fù)正常解析(1)實(shí)驗(yàn)思路：取實(shí)驗(yàn)動(dòng)物一組，培養(yǎng)一段時(shí)間后采集血液，利用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)數(shù)白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，并統(tǒng)計(jì)記錄；注射適量的10%葡萄糖溶液，培養(yǎng)一段時(shí)間后采集血液，測(cè)定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，并統(tǒng)計(jì)記錄；注射適量且等量的藥物X溶液，培養(yǎng)一段時(shí)間后釆集血液，測(cè)定實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度，并統(tǒng)計(jì)記錄。(2)如圖所示(3)分析與討論：由于實(shí)驗(yàn)動(dòng)物個(gè)體差異大，因此不分組。為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，可利用原有實(shí)驗(yàn)動(dòng)物在測(cè)定白細(xì)胞數(shù)量和AST濃度恢復(fù)正常后進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)。