（浙江专用）高考生物二轮复习专题五生命活动的调节重要题型6与生命活动调节有关的实验设计教案.docx

重要题型6与生命活动调节有关的实验设计1兴奋的传导与传递的实验探究(1)探究兴奋在神经纤维上的传导方法设计电刺激处结果分析(2)探究兴奋在神经元之间的传递方法设计结果分析2常见动物激素功能的研究方法(1)常用方法切除法：切除相应腺体。适用于个体较大的动物。饲喂法：在饲料中添加激素。只适用于甲状腺激素、性激素等小分子激素，多肽和蛋白质类激素不能用饲喂法。注射法：向动物体内注射某激素，适用于各种激素。(2)示例验证甲状腺激素的功能a饲喂法b摘除法和注射法验证胰岛素的生理功能3植物激素调节的实验方法及实验设计分析(1)验证生长素的产生部位在尖端实验组：取放置过苗尖端的琼脂块，置于去掉尖端的幼苗一侧(如图甲)。对照组：取未放置过苗尖端的空白琼脂块，置于去掉尖端的幼苗一侧(如图乙)。(2)验证感光部位是苗尖端a实验操作b实验现象：直立生长；向光弯曲生长。(3)验证生长素的横向运输发生在苗尖端实验操作实验现象：装置a中幼苗直立生长；装置b和c中幼苗弯向光源生长。(4)验证生长素的极性运输即只能从形态学上端向形态学下端运输(5)探究重力和单侧光对生长素分布的影响程度实验操作：如图所示(注：A盒下侧有开口，可以进光)。结果预测及结论：若A、B中幼苗都向上弯曲生长，只是B向上弯曲程度大，说明重力对生长素分布的影响大于单侧光。若A中幼苗向下弯曲生长，B中幼苗向上弯曲生长，说明单侧光对生长素分布的影响大于重力。题组一验证兴奋传导方向的实验设计1某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧模式图，A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是()将药物放在A，刺激B，肌肉收缩将药物放在B，刺激A，肌肉收缩将药物放在C，刺激B，肌肉不收缩将药物放在C，刺激A，肌肉收缩ABCD答案A解析本实验验证的问题是该药物“仅”对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用，那么就要设计如下对比实验：一组要将药物放在神经纤维上，观察该药物能否阻断兴奋在神经纤维上的传导；另一组将药物放在突触间隙，观察该药物能否阻断兴奋在神经元间的传递。其对比的结果能证明该药物“仅”对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用。2下图中甲是反射弧结构模式图，a、b分别是放置在传出神经元和骨骼肌上的电极，用于刺激神经和骨骼肌；c是放置在传出神经元上的电表，用于记录神经兴奋电位变化。请分析回答下列问题：(1)图甲中d表示_；最简单的反射弧有_个神经元组成。(2)若将该反射弧放入较低浓度的钠盐培养液中，传入神经元静息时，膜内Na浓度将_(填“高于”“低于”或“等于”)膜外。(3)用a刺激神经，c测到的电位变化如图乙。图中曲线中处于反极化状态的是_(填图中标号)。膜电位从到的变化过程中，膜上打开的离子通道是_。(4)正常情况下，分别用a、b刺激神经和骨骼肌，会引起骨骼肌收缩。某同学用a刺激神经，发现骨骼肌不收缩。是传出神经元受损、d部位受损还是骨骼肌受损导致骨骼肌不收缩？为探究骨骼肌不收缩的原因，该同学利用图甲中的反射弧，设计了如下实验方案(注：只考虑一个部位受损)，请根据该实验步骤预测现象及结论。第一步：用a刺激神经，观察c的电位变化和骨骼肌是否收缩。如果_，则说明_受损。如果_，则要继续往下做实验。第二步：用b刺激骨骼肌，观察骨骼肌是否收缩。如果_，则说明_受损；如果_，则说明_受损。答案(1)神经肌肉接点或突触2(2)低于(3)钾离子通道(4)第一步：在c处不能记录到电位变化，骨骼肌不收缩传出神经元在c处记录到电位变化，骨骼肌不收缩第二步：骨骼肌收缩部位d受损骨骼肌不收缩骨骼肌解析(1)图甲中的d为神经纤维与肌肉的接点，是突触的一种。最简单的反射弧含两个神经元(传入神经元和传出神经元)。(2)Na主要分布在细胞外，所以膜内Na浓度低于膜外。(3)图乙中的是极化状态，是去极化过程，是反极化状态，是复极化过程。复极化主要原因是K外流。(4)正常情况下，用a刺激神经会引起骨骼肌收缩；传出部分的某处受损时，用a刺激神经，骨骼肌不再收缩。如果传出神经元受损，则传出神经元上的电表c测不到电位；如果骨骼肌受损，则直接刺激骨骼肌不会收缩；如果部位d受损，则用a刺激神经，传出神经元上的电表c应测到电位，而兴奋传不到骨骼肌，骨骼肌不会收缩；直接刺激骨骼肌，骨骼肌会收缩但兴奋传不到传出神经元，电表c应测不到电位。题组二激素功能的实验验证3为研究胰岛素的生理作用，某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机均分为A、B、C、D四组，A组腹腔注射生理盐水，B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液，一段时间后，B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状，而A组未出现这些症状。回答下列问题：(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是_。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射，给B组腹腔注射生理盐水；为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是_，D组注射的营养物质是_。(3)第二次注射后，C、D两组的症状得到缓解，缓解的机理分别是_。答案(1)血糖低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C组：胰高血糖素能促进肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖，使血糖水平升高；D组：葡萄糖直接使血糖水平升高解析(1)由于胰岛素是降血糖激素，能使血糖浓度降低，所以B、C、D三组小鼠在腹腔注射等量胰岛素溶液一段时间后，体内血糖浓度明显降低，从而出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)(3)由于胰高血糖素能促进非糖物质转化为糖类、促进肝糖元的分解，使血糖浓度升高，所以C组注射的激素是胰高血糖素；D组注射的营养物质是葡萄糖，直接补充血糖，使体内血糖浓度升高。4(2016浙江，31)欲研究甲状腺和甲状腺激素的生理作用，对成年小鼠的分组及处理见下表。在适宜的实验条件下，正常饲养，每隔一定时间测定耗氧量(单位时间内单位体重的氧消耗量)，记录数据并统计分析。甲组乙组丙组丁组切除甲状腺饲养14天手术但不切除甲状腺饲养14天甲状腺激素溶液灌胃1次/天，共14天W_1次/天，共14天注：本实验中灌胃是指将液体由动物口直接注入到胃中。请回答：(1)表中W是对丁组小鼠的处理，该处理是_。(2)预测实验结果(设计一个坐标系，将预测的实验结果用示意曲线表示)。(3)分析与讨论合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞位于_，该激素经_的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据是，_。答案(1)等量的生理盐水灌胃(2)如图所示(3)下丘脑垂体门脉I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一131I的放射性强度可被仪器测定解析(1)本实验的自变量是有无甲状腺和是否灌胃甲状腺激素，表格中甲、乙两组涉及的自变量是有无甲状腺，所以丙和丁组涉及的自变量是有无灌胃甲状腺激素，故丁组小鼠的处理应为使用等量的生理盐水灌胃，以便作为对照。(2)本实验的因变量是耗氧量，甲状腺激素有促进新陈代谢的作用，缺乏了甲状腺激素会导致耗氧量减少，甲状腺激素含量升高会导致耗氧量上升，所以甲组曲线绘制时注意随时间延长曲线呈下降趋势，丙组曲线绘制时注意随时间延长曲线呈上升趋势，乙和丁组属于对照组，曲线绘制时注意随时间延长曲线趋势为基本不变，乙组因“手术”修复耗能，也可呈现稍有上升趋向。(3)合成与分泌促甲状腺激素释放激素的细胞是下丘脑的神经分泌细胞，该激素经垂体门脉的血液运至腺垂体发挥作用。通过服用放射性131I来检测甲状腺功能的依据：一方面I是甲状腺合成甲状腺激素的原料之一，另一方面，131I的放射性强度可被仪器测定，从而具可操作性或可测性。题组三生长素运输方式的验证5假设下图中两个含生长素(IAA)的琼脂块和两个苗尖端所产生的生长素含量相同，则下列分析正确的是()A两组实验能证明生长素具有极性运输的特点B两组实验能证明生长素具有横向运输的特点C琼脂块a、b、c、d、e、f、g中生长素浓度关系为cafdebgD琼脂块a、b、c、d、e、f、g中生长素浓度关系为fabdecg答案A解析根据题意和图示分析可知：由于含生长素(IAA)的琼脂块不感光，又正中央插入生长素不能透过的云母片，生长素无法横向运输，所以a、b中生长素含量相等；由于生长素只能由形态学上端向形态学下端运输，所以c中没有生长素，因此两组实验能证明生长素具有极性运输的特点，A正确；苗尖端部位感受单侧光的刺激，单侧光能引起生长素的横向运输，横向运输发生在苗尖端，因此，在感受单侧光刺激的情况下，苗尖端生长素横向运输，再向下极性运输，导致苗尖端下面的琼脂块生长素分布不均匀，f多，g少；但如果正中央插入生长素不能透过的云母片，生长素无法横向运输，所以d、e中生长素含量相等，因此如果检测到fdeg，则两组实验能证明生长素具有横向运输的特点，B错误；根据以上分析可知，一段时间后a、b、c、d、e、f、g七个琼脂块中所含生长素浓度关系是fabdegc，C、D错误。6.为了验证燕麦幼苗中的IAA在极性运输时是否以重力为动力，有人利用燕麦幼苗、刀片、放射性14C检测仪器、含14CIAA的琼脂块(供体块)和空白琼脂块(受体块)进行四组实验(如图所示)，其中能达到实验目的的是()答案D解析欲验证燕麦幼苗中IAA在极性运输时是否以重力为动力，可将燕麦幼苗的形态学上端E置于下面，形态学下端F置于上面，在F端放置空白琼脂块，E端放置含放射性14CIAA的琼脂块，通过检测受体块是否含有放射性来验证。若受体块中有放射性，则证明IAA在极性运输时不以重力为动力；若受体块中无放射性，则证明IAA在极性运输时以重力为动力。方法技巧(1)植物激素实验方法的四个“关键词”插：指在植株的某些部位插入云母片或薄的玻璃片，影响植物激素的运输。通过变换“插”的位置和方式，影响植物激素的水平分布或极性运输。切：即切掉，指通过切除植物的某些器官来验证影响植物激素的产生情况。收：即收集，通常用琼脂或羊毛脂膏收集来自茎尖或其他器官所产生的植物激素。补：通过喷洒、涂抹或借助于羊毛脂膏、琼脂等补充植物激素，观察或检测其作用。(2)生长素相关实验设计的三个要素实验原则：对照原则和单一变量原则。实验基本思路：提出(发现)问题作出假设设计实验得出结论。实验材料处理：幼苗去尖端、玻璃片或云母片阻断生长素运输；不透明锡箔纸或盒子遮光；琼脂块运输或收集生长素。题组四与植物激素相关的实验设计7某生物兴趣小组为了验证植物向光性与植物生长素的关系，设计了如下实验方案：(1)方法步骤：取5株品种、生长状况完全相同的玉米幼苗，按上图ae所示方法进行实验处理。观察并记录幼苗的生长情况。(2)实验结果预测：上述ae装置中，玉米幼苗保持直立生长的是_，而玉米幼苗弯曲生长的是_。(填图中字母)(3)部分实验结果的分析与推论：欲说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的，应以_装置实验记录进行对照分析。欲说明玉米幼苗的向光性生长与其尖端的存在与否有关，应以_装置实验记录进行对照分析。欲说明玉米幼苗感光部位在尖端，最好以_装置实验记录进行对照分析。(4)后来该小组又设置了f和g两个实验装置，两者对照说明_。答案(2)a、dc、e(3)a、cb、cd、e(4)玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在两侧分布不均匀有关解析(2)上述ae装置中，玉米幼苗保持直立生长的是a、d，玉米幼苗弯曲生长的是c、e，玉米幼苗不生长的是b。(3)用a、c装置实验记录进行对照分析，由于光照的方向不同，所以可以说明玉米幼苗产生向光性是由单侧光照射引起的。用b、c装置实验记录进行对照分析，由于b没有苗尖端而c有苗尖端，所以可以说明玉米幼苗的向光性生长与其尖端的存在与否有关。用d、e装置实验记录进行对照分析，由于锡箔套的位置不同，所以可以说明玉米幼苗感光部位在尖端。(4)用f、g装置实验记录进行对照分析，可以说明玉米幼苗发生弯曲生长与生长素在两侧分布不均匀有关。1植物的生长发育受多种激素的共同调节。某研究小组切取菟丝子茎顶端2.5cm长的切段若干，置于培养液中无菌培养一周后，开展生长素(IAA)和赤霉素(GA3)对茎切段伸长的影响及生长素(IAA)对茎切段中乙烯(ACC)含量的影响的研究。实验结果见下图。请分析回答下列问题：(1)将菟丝子切段置于培养液中培养一周的目的是_。(2)分析上图可以得出的结论是_。(3)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系，则应该用_处理茎切段作为实验组。(4)若实验中发现有两组用不同浓度的GA3处理后，茎切段伸长量均为0.5cm，因标签丢失，无法判断两组GA3浓度的大小，要想通过实验来判断两组GA3浓度的大小，请写出实验思路并得出相应结论：_。答案(1)排除刚切取的切段中原有激素对实验结果的影响(或去除切段中原有的激素或防止切段中原有激素对实验结果的干扰)(2)IAA和GA3均能促进茎的伸长生长；在一定浓度范围内，IAA和GA3浓度越高促进作用越强；相同浓度时，GA3促进效应比IAA大；当IAA的浓度增高到一定值后，才会促进ACC的产生(3)IAA和GA3同时(4)适度稀释一组GA3并处理茎切段，观察记录茎切段伸长量。若伸长量大于0.5cm，则该组浓度大，反之则小解析(1)菟丝子切段本身含有少量激素，因此应予以排除。(2)据图可知，IAA和GA3处理切段，其伸长量都大于空白对照组，结论是IAA和GA3均能促进茎的伸长生长；在050molL1处理组中，随着浓度的增加，茎切段伸长量增加，结论是在一定浓度范围内，IAA和GA3浓度越高促进作用越强；相同浓度处理时，GA3处理的切段始终比IAA处理的切段伸长量大，结论是相同浓度时，GA3促进效应比IAA大。当生长素浓度为10molL1时，处理切段才有乙烯，此后随IAA浓度增加乙烯含量持续增加，结论是当生长素的浓度增高到一定值后，才会促进乙烯的产生。(3)若想进一步研究IAA和GA3之间相互作用的关系，则应该在相同实验环境下增加一组实验，用IAA和GA3同时处理茎切段作为实验组。(4)GA3处理茎切段最大伸长量约为0.8cm，若茎切段伸长量为0.5cm，则说明处理浓度低于或高于最适浓度，若低于最适浓度，则随着浓度的降低，切段伸长量减小，若高于最适浓度，则一定范围内随着浓度的降低，切段伸长量增大。因此实验思路是适度稀释一组GA3并处理茎切段，观察记录茎切段伸长量，得出的结论是若伸长量大于0.5cm，则该组浓度大，反之则小。2将蛙脑破坏，保留脊髓，做蛙心静脉灌注，以维持蛙的基本生命活动。暴露蛙左后肢屈反射的传入神经元和传出神经元，分别连接电位计和，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计和有电位波动，出现屈反射。如图为该反射弧结构示意图。(1)设计简便的实验验证兴奋能在神经纤维上双向传导，而在反射弧中只能单向传递。_。(2)若在灌注液中添加某种药物，将蛙左后肢趾尖浸入0.5%硫酸溶液后，电位计有波动，电位计未出现波动，左后肢未出现屈反射，其原因可能有：_；_。答案(1)刺激电位计与骨骼肌之间的传出神经元，观察到电位计有电位波动和左后肢屈腿，电位计未出现电位波动(2)药物阻止化学递质的释放药物与突触后膜上的特异性受体结合，阻碍其与化学递质结合解析(1)兴奋在神经元之间单向传递，只能由突触前膜形成突触小泡经胞吐方式分泌到突触间隙，与突触后膜上的受体蛋白结合，引起下一个神经细胞兴奋或抑制，因此刺激电位计与骨骼肌之间的传出神经元，观察到电位计有电位波动和左后肢屈腿，电位计未出现电位波动。(2)灌注某种药物后，电位计能记录到电位波动，在电位计未记录到电位波动，因此该药物的作用可能是使突触前膜释放的递质不能与突触后膜上的特异性受体结合，也可能是使突触前膜不能释放化学递质。3科研人员实验探究了桑叶多糖对人工糖尿病小鼠空腹血糖数值的影响，实验分析结果如表所示。请写出实验思路，并设计一个坐标系，将表中实验分析结果的数值变化趋势用曲线图表示出来。(说明：现有刚刚处理得到的人工糖尿病小鼠若干只，该品种小鼠的正常空腹血糖数值为6.0mmol/L。给药和测定空腹血糖数值的方法不作要求，实验持续6周时间)桑叶多糖对人工糖尿病小鼠空腹血糖数值的影响实验分组(按体重给药量)给药前空腹血糖(mmol/L)给药后空腹血糖(mmol/L)2周末(与给药前比较)4周末(与2周末比较)6周末(与给药前比较)A组(0g/kg)17.7明显升高明显升高明显升高(接近2周末数值)B组(0.25g/kg)17.5明显升高明显升高无显著差异C组(0.50g/kg)17.4明显升高无显著差异明显降低(明显高于正常数值)D组(1.00g/kg)17.3无显著差异无显著差异明显降低(接近正常数值)(1)实验思路：_；_；_；_；_；_。(2)设计一个坐标系，将表中实验分析结果的数值变化趋势用曲线图表示出来。答案(1)将小鼠随机均分为4组，编号A、B、C、D测定各组小鼠的空腹血糖数值A组不给药，B组给药0.25g/kg，C组给药0.50 g/kg，D组给药1.00g/kg在适宜且相同的条件下饲养分别于2周末、4周末、6周末测定各组小鼠的空腹血糖数值记录实验数据，统计分析(2)如图所示解析(1)根据表格数据可知，该实验分为四组，自变量为是否给药(桑叶多糖)及给药量，A组不给药，作为对照组，其他各组按体重给药，所用实验材料要遵循等量性原则。故将小鼠随机均分为4组，编号A、B、C、D。测定各组小鼠的空腹血糖数值(实验前测量)。A组不给药，B组给药0.25g/kg，C组给药0.50 g/kg，D组给药1.00g/kg。在适宜且相同的条件下饲养。根据表格数据可知：分别于2周末、4周末、6周末测定各组小鼠的空腹血糖数值。记录实验数据，统计分析。(2)根据表格数据可知，A组给药后2周末(与给药前比较)血糖明显升高、4周末(与2周末比较)血糖明显升高，6周末(与给药前比较)血糖明显升高(接近2周末数值)；B组给药后2周末(与给药前比较)血糖明显升高，4周末(与2周末比较)血糖明显升高，6周末(与给药前比较)血糖无显著差异；C组小鼠给药后2周末(与给药前比较)血糖明显升高，4周末(与2周末比较)血糖无显著差异，6周末(与给药前比较)血糖明显降低(明显高于正常数值)；D组小鼠给药后2周末(与给药前比较)血糖无明显差异，4周末(与2周末比较)血糖无明显无差异，6周末(与给药前比较)血糖明显降低(接近正常数值6.0mmol/L)。曲线图见答案。4为验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H，进而促进细胞伸长，有人设计了如下实验。.实验：(1)实验材料与药品：105mol/L的生长素溶液、pH分别为5.0、9.0的缓冲液、黑暗中萌发的小麦种子若干、镊子、刀片、刻度尺、培养皿等。(2)实验步骤：材料处理：选择_的黑暗中萌发的小麦幼苗若干并切掉苗尖端，平均分成三组。将平均分组的幼苗放入编号为1、2、3的培养皿中，加入等量的不同试剂，置于相同且适宜的温度下培养。一定时间后，_，再进行若干次重复实验，记录结果。(3)实验结果(补充完整)：组别处理方法结果110个幼苗105mol/L的生长素溶液_2_幼苗生长不明显310个幼苗pH为5.0的缓冲液幼苗生长明显.问题：(1)实验步骤中切除苗尖端的目的是_。(2)实验步骤中重复实验的目的是_，其他步骤中还有哪些措施也是为了达到这一目的？_。答案.(2)生长状况一致测量并统计各组幼苗的平均长度(3)幼苗生长明显10个幼苗pH为9.0的缓冲液.(1)排除苗尖端产生的生长素对实验的干扰(2)减小实验误差选择生长状况一致的幼苗；平均分组；置于相同且适宜的温度下培养；测量并统计各组幼苗的平均长度解析本实验属于验证性实验，目的是验证适宜浓度的生长素通过促进细胞分泌H，进而促进细胞伸长。第1组与第2、3组形成对照，结果是第1组与含H的第3组一致，幼苗生长均明显，而第2组由于呈碱性(H浓度极低，可忽略)而生长不明显，从而证明了第1组生长素促进生长的原因与第3组一致：含一定浓度的H。5下丘脑是机体中枢神经系统的一个组成部分，功能多样。某科研机构为探究下丘脑对抗体产生的影响，利用大鼠进行了相关实验，操作步骤如下：a取健康成年大鼠20只，随机平均分为甲、乙两组。b甲组大鼠做手术并损毁下丘脑前部(不影响生存)，乙组未做手术。c分别向大鼠皮下注入等量SRBC(山羊红细胞)，7天后，取脾脏组织制成细胞悬浮液。d所得的细胞悬浮液与SRBC混合培养一段时间，检测SRBC细胞破裂情况，记录OD值。注：特异性抗体与红细胞表面的抗原结合后，红细胞会破裂，释放血红蛋白。培养液中血红蛋白含量越高，OD值越高。请回答下列问题：(1)在特异性免疫反应中，注射的SRBC相当于_。(2)脾脏细胞悬浮液会引起SRBC破裂，说明其中含有_(物质)，产生该物质的细胞是_。(3)技术人员记录的结果是甲组OD值低于乙组，则结论是_。(4)有人认为该实验还要增设一组，该如何设置_。答案(1)抗原(2)抗体效应B细胞(3)下丘脑对抗体的产生有促进作用(或有帮助，或下丘脑促进抗体的形成)(4)做手术但不损毁下丘脑解析(1)在特异性免疫反应中，注射的SRBC相当于抗原。(2)脾脏细胞悬浮液会引起SRBC破裂，说明其中含有抗体，产生该物质的细胞是效应B细胞。(3)技术人员记录的结果是甲组OD值低于乙组，说明下丘脑对抗体的产生有促进作用。(4)该实验还要增设一组，做手术但不损毁下丘脑，以排除手术本身对实验的影响。6人体的免疫应答过程和免疫应答水平必须适应免疫防御和维持体内稳态的