优化方案（浙江专用）高考生物二轮复习 专题七 生物实验与探究 第2讲 实验设计与分析强化训练.doc

第2讲 实验设计与分析1试判断下列实验分别是属于什么对照类型？实验组和对照组分别是什么？(1)在“探究影响酶活性的因素”实验中：1号试管加1 ml蒸馏水；2号试管加1 ml盐酸；3号试管加1 ml naoh溶液。(2)“观察植物细胞的质壁分离和复原”实验。(3)“肺炎双球菌转化实验”中以下两组实验：s型细菌dnar型细菌s型菌落r型菌落；s型细菌dnadna水解酶r型细菌r型菌落。(4)在“植物向重力性生长的向性”实验中，将玉米种子放置在不同的方向。(5)在“动物激素饲喂小动物”的实验中，甲组饲喂甲状腺激素，乙组饲喂甲状腺激素抑制剂，丙组不饲喂药剂。答案：(1)属于空白对照。对照组为1号试管，实验组为2号和3号试管。(2)属于自身对照。实验处理前的对象状况为对照组，实验处理后的对象变化为实验组。(3)属于条件对照。为实验组，为对照组。(4)属于相互对照。没有单独的对照组，而是几个实验组相互对照。(5)属于条件对照同时具备空白对照。甲组为实验组，乙组为条件对照，丙组为空白对照。2研究人员用同种小鼠进行了某中药制剂、四环素(一种抗生素)对肝脏油脂含量影响的实验。实验设计和结果如下表所示(中药制剂和四环素都用生理盐水溶解)，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油脂的平均含量(mmoll1)连续11天每天喂下列试剂同时第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)若要观察小鼠皮下油脂细胞中的油脂颗粒，可用_染液染成_色。(2)现有健康的体重相近、发育状况相同的雌雄小鼠各100只，按上表的实验设计应如何对这些小鼠进行分组？_。表中所示的实验自变量有_。(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，还需要单独观察中药制剂对小鼠(没有注射四环素)肝脏油脂含量的影响。请完善实验设计并回答问题：.实验步骤：步骤一：按上表所示的实验设计的要求增加3组小鼠，并编号。步骤二：这3组小鼠除每天喂养相同的饲料外，每天还需分别喂_，共11天。同时在第8至11天注射等量生理盐水，保持其他条件适宜且相同。步骤三：测量并统计实验结果。.讨论：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。步骤二中需要“保持其他条件适宜且相同”，其原因是_。解析：(1)鉴定油脂的染液为苏丹(或苏丹)，经染色后呈现橙黄色(或红色)。(2)根据上表可知，本实验应分5组，且每组雌雄小鼠各半，即：每组雌雄小鼠各20只，共40只；根据题表可知，实验的自变量为是否喂中药制剂、是否注射四环素。(3)甲、乙两组的实验变量是有无注射四环素溶液，对照可说明四环素能导致肝脏油脂累积。经过乙组与丙、丁和戊组的比较可以说明，中药制剂能降低肝脏油脂的累积量。(4)根据题意可知，要单独观察中药制剂对小鼠肝脏油脂含量的影响，需要另外增加3组，连续11天喂不同浓度梯度的中药制剂，同时在第8至11天开始注射等量的生理盐水；为了保持单一变量，避免无关变量对实验结果的影响，应保持其他条件相同且适宜。答案：(1)苏丹(苏丹)橘黄(红)(2)(将这些小鼠分成5组)每组雌雄小鼠各20只是否注射(0.025 mmol)四环素、(是否喂)不同浓度的中药制剂(3)(腹腔注射)四环素导致肝脏油脂累积(含量增加)该中药制剂能降低(四环素引起的)肝脏油脂的累积量(增加量)(4).0.05 g、0.10 g、0.15 g的中药制剂.甲保持单一变量(使各组之间有对照)；避免无关变量不适宜导致实验结果不准确3(2015温州高三调研)神经递质与学习记忆密切相关。回答下列问题：(1)乙酰胆碱通过_方式从突触前膜释放，体现了细胞膜具有_的结构特点。(2)一氧化氮也是一类重要的神经递质，根据其化学特性，推测它的释放方式是_。(3)一氧化氮合酶(nos)能促进细胞内一氧化氮的合成。为探究dha(“脑黄金”)增加学习记忆的分子机制，某科研团队制定了以下实验计划：材料与试剂：dha油脂，棕榈油(不含dha)，普通饲料，初断乳大鼠。实验步骤：第一步：将初断乳大鼠随机分成4组，编号a，b，c，d。第二步：每日经口灌胃食物，组成见表。组别a组b组c组d组食物普通饲料_普通饲料小剂量dha普通饲料大剂量dha第三步：饲养8周后，测定脑组织中ache、nos活性，结果如下：组别a组b组c组d组ache活性(u/mg)0.40.50.70.8nos活性(u/mg)1.41.21.82.0回答下列问题：完成第二步的实验步骤：_。实验中a组的作用是_，实验中选用初断乳大鼠而不选用成熟大鼠的原因是_。根据结果绘制柱状图。解析：(1)大分子物质进出细胞的方式是胞吞、胞吐，细胞膜的结构特点是具有流动性。(2)一氧化氮属于气体分子，进出细胞的方式属于扩散。(3)dha位于油脂之中，为了排除油脂对实验的干扰，b组实验采用普通饲料棕榈油。a组实验为空白对照；成熟大鼠发育完全，学习记忆能力不易受外界因素影响。答案：(1)胞吐流动性(2)扩散(3)普通饲料棕榈油空白对照成熟大鼠发育完全，学习记忆能力不易受外界因素影响4某生物兴趣小组探究药物对神经传导的影响，设计以下实验：其中如图为反射弧的模式图，x、y为神经纤维上的实验位点，z为突触间隙。请回答下列问题：(1)图中a为_，图中c点周围虚线所围成的部分属于反射弧中的_。(2)某种药物可以阻断青蛙屈肌反射活动，为探究该药物的作用部位，进行了如下实验：实验：将药物放在x点，刺激y点，观察肌肉收缩情况。实验：将药物放在z点，刺激y点，观察肌肉收缩情况。预测实验结果与结论：.如果实验_，实验_，说明该药物只在突触部位有阻断作用。.如果实验_，实验_，说明该药物只在神经纤维上有阻断作用。.如果实验_，实验_，说明该药物既在突触部位有阻断作用，又在神经纤维上有阻断作用。解析：(1)本小题考查反射弧的基本结构，根据神经节的位置和突触结构可以判断出b为感受器，a为效应器，c点周围虚线围成的部分为反射中枢。(2)本实验的实验结果可由实验结论逆推而来，当药物只在突触部位有阻断作用时，即只有将药物放在突触部位(z处)，才能起到阻断作用，此时刺激y点，肌肉不收缩。当药物只在神经纤维上有阻断作用时，即只有将药物放在神经纤维上(x点)，才能起到阻断作用，此时刺激y点，肌肉不收缩。当药物既在突触部位有阻断作用，又在神经纤维上有阻断作用时，无论将药物放在突触部位(z处)还是神经纤维上(x点)，都能起到阻断作用，即两种情况下刺激y点，肌肉都不收缩。答案：(1)效应器反射中枢(2).肌肉收缩肌肉不收缩.肌肉不收缩肌肉收缩.肌肉不收缩肌肉不收缩5某研究小组研究雄性家兔中睾酮(st，一种雄性激素)与生长激素(gh)的关系，得到的实验结果如下表(切口不影响本实验)：分组st浓度(g/ml)gh浓度(g/mg)甲组mn乙组mn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st和gh的浓度。(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，依次测定和记录每只家兔血液中st和gh的浓度。分析讨论：要使实验更严谨，应给甲组家兔注射_，乙组家兔注射_，然后测定和记录每只家兔血液中的gh浓度，分别求两组的平均值。预期进一步实验处理后的结果：甲组gh浓度_，乙组gh浓度_。根据预期结果，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：根据题目提供的资料和实验假设，可知实验目的是研究st与gh的关系。乙组作为对照组，应不切除性腺，要使实验更有说服力，可以给甲组注射适量st溶液(高于正常值)，按照等量原则，给乙组注射等量生理盐水，根据实验假设：st含量的增加能使gh的含量下降，推测甲组gh浓度会下降，乙组gh浓度不变。如果gh浓度升高会增加体重，由此可以想到增加体重的方法是切除性腺。答案：研究st与gh的关系(2)不切除性腺(3)适量st溶液等量生理盐水下降不变切除性腺(或阉割)(其他合理答案亦可)6为了探究某物质(x)的作用，研究者提出了以下实验思路：(1)实验分组：甲组：培养液y细胞3htdr(3h标记的胸腺嘧啶脱氧核苷)生理盐水；乙组：培养液y细胞3htdrx(用生理盐水配制)。每组设置若干个重复样品。(2)分别测定两组的crd(细胞内的放射性强度)，求每组的平均值。(3)将各样品在适宜条件下培养合适时间后，测定crd，求每组平均值并进行统计分析。(要求与说明：答题时用x、crd、3htdr表示相关名词，y细胞是能增殖的高等动物体细胞)。请回答：(1)实验目的：_。(2)预测实验结果及结论：_。(3)实验中采用3htdr的原因：_。答案：(1)探究x对y细胞增殖(dna的合成)的影响(2)如果乙组crd明显高于甲组，说明x对y细胞增殖有促进作用；如果乙组crd与甲组基本相同，说明x对y细胞增殖无影响；如果乙组crd明显低于甲组，说明x对y细胞增殖有抑制作用(3)3htdr是dna合成的原料之一，可根据crd变化判断细胞增殖情况7为探究氧气浓度对呼吸作用强度的影响，某兴趣小组利用肝细胞培养液设计了如图所示的装置进行实验。实验前分别准备o2含量为5%、10%、15%、20%、25%的氧气瓶，按图进行安装，实验前关闭氧气阀。打开氧气阀向培养液通气，同时计时。30 min后，关闭氧气阀，取出广口瓶中的澄清石灰水溶液，经洗涤干燥称量后得到数据如下表：o2浓度05%10%15%20%25%沉淀质量00.51.01.782.12.1回答下列问题：(1)本实验的实验原理是_。(2)实验中的自变量是_，因变量是_。(3)为确保实验数据的可信度，应该将每组实验_，表中的沉淀质量应该代表_。(4)能否用酵母菌细胞代替肝细胞进行实验？_，为什么？_。(5)肝细胞培养一段时间后，发现细胞都呈_生长状态，当细胞_时即停止生长。(6)整个细胞培养过程需要在_条件下进行，温度控制在_0.5 。解析：本题考查实验的误差校正、实验原理和变量控制，以及不同o2浓度对呼吸作用强度的影响。动物细胞的厌氧呼吸只能产生乳酸，没有co2生成，需氧呼吸产生co2和水，co2与澄清的石灰水反应生成caco3沉淀，将溶液洗涤干燥称重可以得到沉淀的质量，co2浓度不同，呼吸作用强度也不同，产生的沉淀质量也就不同，因此单位时间产生沉淀的量可以代表呼吸作用强度，这就是实验设计的原理。不同浓度的o2就是自变量，为消除系统误差，应保证温度、无菌、培养液的体积和浓度等无关变量一致；要校正偶然误差，必须重复进行至少3次实验，然后求平均值，以增加实验的可信度。动物细胞培养时一定要在无菌条件下进行，动物细胞生长总是贴着瓶壁生长，而且只有一层细胞，当细胞相互接触时就停止生长，即接触抑制，动物细胞培养的适宜温度在37 左右。如果用酵母菌细胞代替肝细胞，在缺氧情况下进行厌氧呼吸也会产生co2，增加了系统误差，降低了实验的可信度。答案：(1)肝细胞厌氧呼吸产生乳酸，需氧呼吸产生co2和水，co2与澄清的石灰水反应生成caco3沉淀，相同时间内产生沉淀的多少代表呼吸作用强度的大小(2)不同浓度的o2单位时间内产生的caco3沉淀质量(3)进行3次重复实验多次实验的平均值(4)不能因为酵母菌进行厌氧呼吸也产生co2，会对实验结果产生干扰(5)单层贴壁相互接触(6)无菌378(2015台州高三调研)某同学为研究腺垂体的功能，提出以下实验思路：将若干健康的、生理状况相同的小鼠随机均分为2组。a组：每只小鼠注射适量且等量的促甲状腺激素；b组：每只小鼠注射适量且等量的促甲状腺激素抑制剂。实验开始时和实验中每隔一段时间，分别测定每只小鼠血液中甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的浓度，并记录。对所测得的数据进行统计分析。(要求与说明：促甲状腺激素抑制剂能与促甲状腺激素结合使促甲状腺激素失去活性；实验持续时间合适；实验条件均适宜。)请回答：(1)本实验的目的是_。(2)预测实验结果(请在坐标系中绘出甲状腺激素浓度和促甲状腺激素释放激素浓度的变化曲线)：(3)分析与讨论：用甲状腺激素浓度作为检测指标的依据是_。注射促甲状腺激素后，小鼠血液中促甲状腺激素释放激素浓度发生变化的原因是_。上述分组时，还可增设c组作为对照组，c组：_。解析：(1)据题干和图示可知，本题结果测定的是每只小鼠血液中甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素的浓度，即因变量；两组注射的分别是促甲状腺激素和促甲状腺激素抑制剂，其中促甲状腺激素抑制剂可以使促甲状腺激素失活，故自变量是有无促甲状腺激素；所以实验目的是探究促甲状腺激素对小鼠甲状腺激素和促甲状腺激素释放激素分泌的影响。(2)画图时注意促甲状腺激素释放激素浓度的变化要滞后于甲状腺激素浓度的变化，注射物失效后，4条曲线都需要向正常水平靠近(可以不到正常水平)。(3)由于促甲状腺激素具有促进甲状腺合成与分泌甲状腺激素的功能，所以可用甲状腺激素的浓度作为检测指标。小鼠注射促甲状腺激素后，甲状腺激素分泌增加，甲状腺激素通过负反馈调节作用，抑制下丘脑合成与分泌促甲状腺激素释放激素，导致血液中的促甲状腺激素释放激素浓度下降；当外