【创新设计】2022届高考生物二轮专题复习 体系通关强化练 突破非选择题8个高频考点 考点7 实验设计与探究

实验设计与探究1．30℃以上的高温条件易引起菜豆的落花落果。现设计一个实验探究在30℃以上的高温条件下，能否通过生长素处理达到保蕾保果的效果。请根据题目提供的条件，完成下列实验设计并回答相关问题。(1)实验设计：①选择足够数量健壮的菜豆植株，并分为等量的A、B两组，培养在__________环境中；②在菜豆显蕾时，A组植株喷洒__________；B组植株喷洒__________作为对照；③一段时间后，观察两组植株开花结果的情况，并记录。(2)结果预测及相应结论：①__________________________________________________________________________________________________________________________；②_________________________________________________________________________________________________________________________。解析　依实验题目可知，该实验的自变量是生长素，故需要设置两组：一组用生长素处理，另一组用蒸馏水处理(作为对照组)；由于本实验为探究性实验，结果有两种可能：在30℃以上的高温条件下，生长素具有或不具有保蕾保果的效果，要分别进行考虑并分析。答案　(1)实验设计：①大于30℃的高温　②一定浓度的生长素溶液　等量蒸馏水　(2)结果预测及相应结论：①A组植株无落花落果现象，B组植株出现了落花落果现象，说明在30℃以上的高温条件下，通过生长素处理能够达到保蕾保果的效果　②A、B两组植株都出现了落花落果现象，说明在30℃以上的高温条件下，通过生长素处理不能达到保蕾保果的效果2．向小白鼠注射促甲状腺激素(TSH)，会使下丘脑分泌的促甲状腺激素释放激素(TRH)减少。对此现象的解释有两种观点，观点一：这是TSH直接对下丘脑进行反馈调节的结果；观点二：这是TSH通过促进甲状腺分泌甲状腺激素，进而对下丘脑进行反馈调节的结果。两种观点孰是孰非？探究实验如下：(1)实验步骤：①将生理状态相同的小白鼠分为A、B两组，测定两组动物血液中________的含量。②用手术器械将A组小白鼠的________(器官)切除，B组做相同的外伤手术，但不摘除此器官。③向A、B两组小白鼠注射________________。④在相同且适宜的环境条件下饲养。5\n⑤一段时间后，测定A、B两组小白鼠血液中促甲状腺激素释放激素(TRH)的含量。(2)实验结果及结论：①若A组小白鼠TRH的含量不减少(或增加)，B组小白鼠TRH的含量减少，则观点________正确；②若A组小白鼠和B组小白鼠TRH的含量都减少，则观点________正确。解析　本题考查甲状腺激素反馈调节的实验，要判断促甲状腺激素是否通过促进甲状腺的分泌来反馈调节促甲状腺激素释放激素的分泌，需要切除甲状腺，然后比较切除甲状腺与不切除甲状腺的小白鼠TRH的含量变化，如果两组结果一样，说明观点一正确，否则观点二正确。答案　(1)①促甲状腺激素释放激素　②甲状腺　③等量的适宜浓度的促甲状腺激素　(2)①二　②一3．桑树的叶子是一种传统中药，桑叶提取液具有降低血糖的作用。为进一步探究桑叶提取液对糖尿病大鼠降低血糖的效果，某研究小组进行了实验。现请你把实验报告补充完整。材料与试剂：生理状况相同的健康大鼠30只、桑叶提取液、蒸馏水、血糖测定仪等。(1)实验步骤：①从上述大鼠中随机取出10只作为甲组，把另20只制备成实验性糖尿病的大鼠，并随机分成乙组和丙组。②_____________________________________________________________。③对丙组每只大鼠灌喂桑叶提取液2mL/d，连续灌喂4周；对甲组和乙组的每只大鼠灌喂________，期间各组大鼠均饲喂普通饲料、自由饮食。④4周后，____________________________________。(2)实验结果：研究结果如下表所示，但未标明组别。请根据上述步骤将“组别”栏补充完整(用甲、乙、丙表示)。桑叶提取液对实验性糖尿病大鼠血糖的影响组别数量103.85±1.283.94±2.201018.62±3.0810.12±2.651019.46±3.9819.00±2.70(3)实验结论：________________________________。解析　为了探究桑叶提取液对糖尿病大鼠降低血糖的效果，首先要测定灌喂前的血糖浓度，然后再测定灌喂后的血糖浓度，实验时实验组大鼠灌喂桑叶提取液2mL/d，连续灌喂4周，遵循单一变量原则，则对照组也要灌喂蒸馏水2mL/d，连续灌喂4周。答案　(1)②用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计　③蒸馏水25\nmL/d，连续灌喂4周　④用血糖测定仪测定各组大鼠的血糖浓度，并进行统计(2)从上往下依次为：甲、丙、乙(3)桑叶提取液对糖尿病大鼠降低血糖的作用明显，但不能使其降到正常水平。4．(2022·广东广州质检)研究发现随着动物衰老，血液中谷胱甘肽过氧化物酶活性和皮肤胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量会下降，而血液中脂质过氧化物(LPO)含量会增加。为研究大豆异黄酮对刚进入衰老期的小鼠相关指标的影响做了以下实验。组别处理30d后从尾静脉取血测定45d后取背部皮肤测定将适量同龄、健康小鼠分组饲养谷胱甘肽过氧化物酶活性/U肤羟脯氨酸含量(ug·L－1)对照组清水＋饲料34.123.726.2高剂量含不同剂量大豆异黄酮的溶液＋饲料23.518.935.7中剂量30.425.637.8低剂量31.324.130.4请回答：(1)可用________试剂将胶原蛋白溶液与肤羟脯氨酸溶液区分开；皮肤组织细胞分散后更有利于提取肤羟脯氨酸，为此最好加入________酶。(2)本实验用小鼠而不用家兔作为材料的优点主要是________；为保证实验数据的准确性，饲料中不能含有的物质是__________。(3)请在右图中用柱形图描述实验中衰老小鼠血液中LPO的含量。(4)胶原蛋白中肤羟脯氨酸含量下降会引起皮肤衰老，实验表明，__________剂量的大豆异黄酮对延缓皮肤衰老的作用最强；大豆异黄酮对衰老小鼠血液谷胱甘肽过氧化物酶活性的影响是________________________________________________________________________________________；高剂量的大豆异黄酮通过显著降低________________而对动物衰老有一定的延缓作用。答案　(1)双缩脲　胰蛋白(胶原蛋白)(2)繁殖力强、后代数量多、易饲养、成本低　大豆异黄酮(大豆)(3)5\n(4)中　高剂量可明显降低酶活性，而中低剂量对酶活性影响不明显　血液中的脂质过氧化物含量(LPO含量)5．甲、乙、丙三位同学围绕酶的特性进行了如下探究实验，请你运用所学知识，指出三位同学实验中存在的问题，并提出修正方案。(1)甲同学探究酶具有催化作用：取1支试管，加入2mLH2O2溶液，再加2滴新鲜土豆研磨液，观察到有大量气泡产生，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶具有催化作用。存在问题：____________________________________。修正方案：____________________________________。(2)乙同学探究pH对酶活性的影响：①取12支试管并编号为1～12，分别加入一个体积为0.3cm3的蛋白块，调节各试管的pH分别为1～12；②同时向12支试管内各加入相应pH的等量的胰蛋白酶；③均放入盛有冰水的大烧杯内一段时间；④观察并记录各试管中蛋白块消失的时间。存在问题：____________________________________。修正方案：____________________________________。(3)丙同学探究温度对酶活性的影响：①取6支试管并编号为A、A1、B、B1、C、C1。在试管A、B、C中都加入等量的淀粉溶液，在试管A1、B1、C1中都加入等量淀粉酶溶液。②将试管A、A1放入60℃水中，将试管B、B1放入100℃水中，将试管C、C1放入冰水中，维持5min。③分别将等量的淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇匀后，在相应温度下维持5min。④取出试管，用斐林试剂检测实验结果。存在问题：____________________________________。修正方案：____________________________________。5\n解析　评价三位同学的实验方案时，首先要从实验步骤的描述中思考实验目的是什么，再分析实验的自变量和因变量。在评价实验方案时，常围绕对照原则、单一变量原则、等量原则以及实验处理的细节几个方面进行。(1)从“实验目的”中找出“自变量”，然后根据自变量设计实验，分组进行探究，是解答本小题的突破口。“探究酶具有催化作用”是实验目的，其自变量是有无酶。新鲜土豆研磨液中含有过氧化氢酶，因此，应设置一个空白对照组——添加等量的蒸馏水。(2)“探究pH对酶活性的影响”是实验目的，设计实验时必须要保证其他无关变量适宜，不能影响酶的活性。本题中将各组试管置于冰水中不合理。(3)对于实验结果的观察，有些可以不借助试剂，如第(2)小题，有些需要借助试剂，如本小题。使用斐林试剂检测时要用水浴加热处理，放入冰水中的一组在加热过程中，可能仍会有酶促反应进行，因此可改用碘液检测，再根据颜色深浅，判定酶促反应进行的程度。答案　(1)缺少对照组　应再取1支试管，滴加2滴蒸馏水，其余条件都相同(2)无关变量(或温度)不适宜　应把12支试管放入37℃的水浴中保温相同时间(3)检测结果的试剂不合适　应该是取出试管，各加入等量的碘液5