【状元之路】2020-2021学年新课标生物必修1-实验能力特训：二、训练实验设计的基本步骤

试验力量特训(2)作业目标训练试验设计的基本步骤作业设计限时：40分钟满分：100分一、材料导读此类热点命题不仅具有新颖性，而且会极大提高试题的质量。解答此类试验设计的基本步骤：明确试验目的：挖掘试题背景材料的信息，拟定试验目的分析试验原理：一般以某个学问点或某些学问点为试验设计的依据，那么此学问点为其试验原理确定试验步骤：分三步走：分组、处理和观看①分组：依据试验目的和试验材料确定分组并编号，确定试验组和对比组，分组时要体现等量原则，常用“等量原则”的词语有“等量”“等温”“生长生理状况相同”等②处理：依据试验目的人为转变的试验变量为自变量，一般为试验组，试验处理要遵循单一变量的原则③观看：一段时间后观看因变量的现象并记录。对记录现象或数据进行处理，得出结论归纳结论：①验证性试验，结论就是试验目的②探究性试验，从正相关、负相关和无关三个方面进行争辩二、应用训练1．(24分)近期统计数据显示，癌症已经成为我国城乡居民的首要死因。请依据供应的材料回答问题。(1)体外分别培育某癌细胞和正常体细胞，图中代表癌细胞生长曲线的是________。在体内，癌细胞可能侵袭四周正常组织，说明癌细胞具有________的特性。(2)细胞癌变后，膜表面会消灭一些不同于正常细胞的蛋白质，这些蛋白质会为__________供应依据。(3)端粒酶是与染色体末端结构相关的一种细胞组分。表中数据显示细胞癌变可能与端粒酶的活性有关，请完成下面的探究试验。细胞类型增殖代数端粒酶活性正常体细胞50～60无癌细胞无限有试验目的：探究端粒酶与细胞癌变的关系。试验材料：癌细胞、端粒酶抑制剂、细胞培育液等。试验步骤：①__________________________________________________。②__________________________________________________。③__________________________________________________。结果猜测及分析：____________________________________。(4)依据上述内容，提出一种治疗癌症的新思路：__________。解析(1)癌细胞是恶性增殖的“不死的细胞”，所以代表癌细胞生长曲线的应当是a，癌细胞由于细胞膜上的糖蛋白等物质削减，导致接触抑制丢失，具有迁移集中性(或集中转移性)。细胞癌变后，膜表面会消灭一些不同于正常细胞的蛋白质，能引起机体的免疫反应，所以这些蛋白质是抗原。从试验目的“探究端粒酶与细胞癌变的关系”看本试验的变量是“端粒酶的有无”，据此可以确定试验组和对比组。对比试验的基本思路是①分组编号：将癌细胞分成A、B两组。②试验处理：A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培育。③结果观看：记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)。把握了试验设计步骤的通用方法，类似的题目都迎刃而解。(4)实际上题目中已经告知我们治疗癌症的新思路。可从免疫的角度回答：免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗)。也可从端粒酶的角度作答；抑制癌细胞中端粒酶的活性。答案(1)a扩(分)散转移(2)临床诊断(3)将癌细胞分成A、B两组A组加入端粒酶抑制剂，B组不加，进行培育记录并比较A、B两组的增殖代数(分裂次数)A组比B组增殖代数削减，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)有关；A组仍旧无限增殖，说明端粒酶与细胞癌变(连续分裂)无关(4)抑制癌细胞中端粒酶的活性(或抑制细胞分裂)或免疫治疗(输入淋巴因子、DNA疫苗)2．(24分)据央视《每周质量报告》2006年11月(1)脂肪被苏丹红四号染成________色，所以利用此颜色特征反应可以鉴定生物组织中是否含有脂肪。(2)癌细胞与正常细胞相比，癌细胞在显微镜下观看可观察明显增多的无膜结构的细胞器有________，双层膜细胞器有________。(3)为了证明苏丹红四号对肝脏具有猛烈的致癌性，某校争辩性小组的同学利用小白鼠做了一个试验。课题名称：___________________________________________。材料用具：生长状况一样的健康小白鼠12只、苏丹红四号、解剖盘、解剖剪、放大镜等。试验步骤：第一步：将小白鼠等分为两组，编号为A、B。其次步：_____________________________________________。第三步：_____________________________________________。预期结果及结论：_____________________________________。解析(1)脂肪遇苏丹红四号呈红色。(2)癌细胞无限增殖时，在无膜结构的核糖体上合成大量的酶和组成染色体的蛋白质，此时需线粒体供应大量能量。(3)试验步骤：确定自变量，编组标号；分别对试验组和对比组施加单一变量；培育(或饲养)、观看、记录等。本试验的自变量：苏丹红四号的有无。无关变量：小白鼠的开头长势状况、饲养条件等(遵循单一变量原则)。反应变量：小白鼠生长状况及肝脏病理变化。明确了试验思路，试验步骤就不再难写了。假如是“验证性”的试验，则要依据所学学问和原理分析得出应有的试验结果和推出相应的结论(此时一般只有一个结果和相应的结论，且结论与试验目的相对应)。答案(1)红(2)核糖体线粒体(3)验证苏丹红四号能诱发小白鼠肝细胞癌变其次步：A组饲喂拌有足量苏丹红四号的适量饲料，B组饲喂等量一般饲料，两组放在相同的适宜条件下饲养第三步：一段时间后，观看两组小白鼠的长势并解剖小白鼠，用放大镜观看其肝脏，并记录结果预期结果及结论：A组小白鼠长势明显不如B组，且在放大镜下观看，A组小白鼠肝脏有明显肿块，而B组小白鼠生长正常，在放大镜下可观看到肝脏无肿块。说明苏丹红四号可诱发小白鼠肝细胞癌变(合理即可)3．(28分)科学家为了探究影响细胞年轻的因素，进行了如下试验。试验Ⅰ：分别在相同的条件下，体外培育胎儿、中年人和老年人的肺成纤维细胞，结果见下表：细胞来源胎儿中年人老年人增殖代数50202～4试验Ⅱ：分别将鼠、鸡、人和龟的体细胞在体外培育，结果如图所示：试验Ⅲ：将年轻人体细胞去核后与老年人细胞核融合；将老年人体细胞去核后与年轻人细胞核融合，分别在体外培育，结果前者不分裂，后者分裂旺盛。试验Ⅳ：将老年男性体细胞和年轻女性体细胞混合培育，当老年男性细胞停止分裂时，年轻女性细胞照旧分裂旺盛。(1)每个试验可以得出的结论是：试验Ⅰ_________________________________________________；试验Ⅱ_________________________________________________；试验Ⅲ_________________________________________________；试验Ⅳ_________________________________________________。(2)从试验可以得出影响细胞年轻的因素有___________________等。(3)欲使试验Ⅳ的设计更加严密，请写出改进方案：____________。解析分析题干信息得出结论：试验Ⅰ：年龄不同，从胎儿到老年人增殖代数依次减弱，试验Ⅱ：四种生物的寿命不同，随寿命的增大，细胞分裂次数增多，试验Ⅲ：年轻人的细胞核与老年人体细胞去核后相融合，结果分裂旺盛，反之不分裂，可见细胞核在分裂中起打算性作用，试验Ⅳ：细胞培育结果表明：细胞年轻与年龄和性别有关，此组试验设计不严密，同时有两个变量，不符合对比试验单一变量的原则。答案(1)试验Ⅰ：细胞分裂力量随着生物体的年龄增长而减弱试验Ⅱ：细胞分裂次数与物种的特异性有关，一般来讲，寿命越长的物种，体细胞分裂的最高次数越高试验Ⅲ：细胞核是打算细胞年轻的重要因素试验Ⅳ：细胞的年轻速率与年龄和性别有关(2)生物的物种、年龄、性别和细胞核(3)增加两个对比组，如第一组：同年龄的男性细胞和女性细胞一起混合培育，然后观看试验结果，以探究性别对细胞分裂力量有什么影响；其次组：相同性别的男性或女性细胞分不同年龄一起混合培育，探究在同一性别下年龄对细胞分裂力量的影响(合理即可)4．(24分)生物学家争辩发觉，癌细胞的无限增殖受某调控基因的把握，该调控基因能激发全部动物细胞大量增殖，为探究该调控基因是存在于细胞质内还是细胞核内，科研人员做了以下试验设计。请依据以上思路，连续完成下列试验设计方案：A．试验方案：(试验提示：癌细胞能传代培育，细胞形态发生明显转变。如何观看细胞形态，不作试验设计要求)①用胰蛋白酶分别处理宫颈癌细胞和小鼠肝脏，使之分散成单个细胞。②分别使单个癌细胞和单个肝脏细胞核质分别。③________________________________________________________。④取两只培育瓶分别编号为甲、乙，各加入等量的培育液。⑤_________________________________________________________。⑥_________________________________________________________。B．猜测试验结果及结论：①________________________________________________________。②________________________________________________________。③________________________________________________________。答案A．③取癌细胞核和肝细胞质形成重组细胞甲，取癌细胞质和肝细胞核形成重组细胞