优化方案高考生物大一轮复习第十单元实验原则与设计第37讲实验原则与设计随堂反馈演练冲关

第37讲 实验原则与设计
[学生用书P270])
1．(2015·高考广东卷)用秋水仙素处理某二倍体植物的愈伤组织，从获得的再生植株中筛选四倍体植株。

预实验结果如下表，正式实验时秋水仙素浓度设计最合理的是( )
A.0C ．0、
6、7、8、9、10 D ．0、3、6、9、12、15
解析：选B 。

预实验主要是为正式实验摸索条件，本题中正式实验的目的是“从获得的再生植株中筛选四倍体植株”，则预实验后所确定的秋水仙素浓度应符合“再生植株数量多，四倍体植株的数量也多”两个条件。

从表中数据可以看出，最适秋水仙素浓度在6 g/L 左右，故选择的秋水仙素浓度范围为4～8 g/L ，在这一浓度范围内设置更小梯度进行正式实验，同时加上浓度为0的空白对照组。

2．(2014·高考天津卷)MRSA 菌是一种引起皮肤感染的“超级细菌”，对青霉素等多种抗生素有抗性。

为研究人母乳中新发现的蛋白质H 与青霉素组合使用对MRSA 菌生长的影响，某兴趣小组的实验设计及结果如下表。

下列说法正确的是( )
A.B ．第2组和第3组对比表明，使用低浓度的青霉素即可杀死MRSA 菌
C ．实验还需设计用2 μg/mL 青霉素做处理的对照组
D ．蛋白质H 有很强的杀菌作用，是一种新型抗生素
解析：选C 。

A 项，细菌属于原核生物，原核生物无核膜包被的细胞核，因此细菌死亡与否不能通过光学显微镜观察其细胞核的有无来确定。

B 项，第2组和第3组存在两个变量，即青霉素的浓度和蛋白质H ，因此不能说明低浓度的青霉素即可杀死MRSA 菌。

C 项，实验数据表明，2 μg/mL 青霉素＋100 μg/mL 蛋白质H 使MRSA 菌死亡，要研究人母乳中新发现的蛋白质H 与青霉素组合对MRSA 菌生长的影响，应设置单独使用2 μg/mL 青霉素处理的对照组，以排除2 μg/mL 青霉素对MRSA 菌生长的影响，从而使得出的实验结论更加准确。

D 项，单独使用蛋白质H ，MRSA 菌生长正常，因此蛋白质H 不具有杀菌作用。

3．(2015·高考全国卷Ⅱ)某基因的反义基因可抑制该基因的表达。

为研究番茄中的X 基因和Y 基因对其果实成熟的影响，某研究小组以番茄的非转基因植株(A 组，即对照组)、反义X 基因的转基因植株(B 组)和反义Y 基因的转基因植株(C 组)为材料进行实验，在番茄
植株长出果实后的不同天数(d)，分别检测各组果实的乙烯释放量(果实中乙烯含量越高，乙烯的释放量就越大)，结果如下表：
(1)若在B组果实中没有检测到X基因表达的蛋白质，在C组果实中没有检测到Y基因表达的蛋白质。

可推测，A组果实中与乙烯含量有关的基因有________________，B组果实中与乙烯含量有关的基因有________________________________。

(2)三组果实中，成熟最早的是________组，其原因是______________________________________________。

如果在35天时采摘A组与B组果实，在常温下储存时间较长的应是________组。

解析：(1)根据题干可知，某基因的反义基因可抑制该基因的表达，A组为对照组，则X 基因和Y基因都能表达，乙烯释放量高；B组有反义X基因，则X基因不能表达，Y基因能够表达，乙烯释放量较低；C组有反义Y基因，则Y基因不能表达，X基因能够表达，不能释放乙烯。

根据表中三组实验乙烯释放量的对比，可知A组乙烯释放量多是X基因和Y基因共同表达的结果，B组释放的乙烯少是Y基因表达的结果。

因此，A组果实中与乙烯含量有关的基因是X基因和Y基因，B组果实中与乙烯含量有关的基因是X基因、Y基因和反义X 基因。

(2)乙烯能够促进果实的成熟，根据三组实验中A组释放的乙烯量最多，可推测A组果实最早成熟。

若在35天时采摘A、B两组果实，由于A组乙烯的释放量高，使A组果实易成熟，储存时间会较短，而B组储存时间较长。

答案：(1)X基因和Y基因X基因、Y基因和反义X基因
(2)A 乙烯具有促进果实成熟的作用，该组果实的乙烯含量(或释放量)高于其他组(其他合理答案也可) B
4．(2015·高考四川卷)进食可刺激胃腺细胞分泌胃液，胃液中含有胃酸及胃蛋白酶，有利于消化。

(1)胃酸可以杀灭进入胃内的细菌，这属于机体的________免疫；胃蛋白酶仅对食物中的蛋白质成分有消化作用，这体现了酶的________性。

(2)哺乳动物进食时，食物尚未进入胃内就可引起胃液分泌，称为头期胃液分泌。

该过程受神经调节和神经—体液调节的共同调控，如下图所示。

①胃泌素通过________运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌。

若胃酸分泌过多，又可抑制胃泌素的分泌，这种调节方式叫做________。

②促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质，除胃泌素外还有____________。

(3)为探究两种调节机制对头期胃液分泌的影响，有人用同一只狗连续进行了以下实验：
示胃液分泌量多少。

①步骤2中胃液的分泌是________调节的结果。

②步骤3的目的是________________________________________________________________________。

③步骤4是为了确定在________调节作用下的胃液分泌量。

④重复上述实验均得到相同结果，表明在头期胃液分泌的两种调节机制中，________的作用效应更大；二者共同作用效应________(大于/小于/等于)各自单独作用效应之和。

解析：(1)胃酸对多种细菌具有杀灭作用，这属于非特异性免疫。

胃蛋白酶仅对蛋白质成分起消化作用，体现了酶的专一性。

(2)激素由内分泌腺分泌到内环境中，通过体液(主要是血浆)运输到作用部位。

胃泌素对胃酸的分泌起促进作用，而胃酸分泌过多又可以作为信号抑制胃泌素的分泌，这属于反馈调节(负反馈调节)。

由图可知，促进胃腺细胞分泌胃液的信号物质除胃泌素外，还有神经调节过程中释放的神经递质。

(3)由图可知，胃窦G细胞受传出神经的支配，同时胃泌素通过体液运输到达胃腺细胞，促进胃液分泌，所以胃液的分泌属于神经—体液调节；胃液分泌还受饲喂食物的直接刺激，此时为单一的神经调节。

步骤2中由于胃窦切除，不能分泌胃泌素，故只有单一的神经调节；步骤3中注射一定量的胃泌素，当胃液分泌量与步骤1相同时，说明注射的胃泌素的量与步骤1中假饲条件下胃泌素的分泌量相当；步骤4并没有假饲，此时只有神经—体液调节；由步骤2和步骤4的结果说明神经—体液调节的作用效应更大，但步骤1和步骤3所体现的两种调节的共同作用效应大于步骤2和步骤4各自单独作用效应之和。

答案：(1)非特异性专一(2)①体液(负)反馈调节
②神经递质(3)①神经②确定在假饲条件下胃泌素的分泌量③神经—体液④神经—体液调节大于
5．(2015·高考浙江卷)现有一种细菌 M，能够合成某种酶，并能分泌到细胞外。

为了研究其培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系，请根据以下提供的实验材料写出实验思路，并预测实验结果。

实验材料：若干个培养瓶、培养液、细菌M。

(要求与说明：实验仅设一组；实验仪器、试剂、用具及操作不作具体要求；实验条件适宜)
请回答：
(1)实验思路：
①
…
(2)预测实验结果(设计一个坐标系，并绘制预测的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线):
(3)测定总酶浓度时，应对细胞做________处理。

解析：本题是实验设计题，从题目叙述可知，细菌M可以合成某种酶并分泌到细胞外，研究培养时间与细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化关系时，要求只设计一组实验。

实验思路：要测得细菌M在不同培养时间的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，需要培养细菌M，在不同培养时间测定细胞数、细胞外酶浓度、总酶浓度。

由于测定总酶浓度时要破碎细菌细胞，所以开始要设计多组相同的培养瓶培养相同数量的细菌M，在不同的培养时间测定一个培养瓶中的细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，做好记录，并对实验结果进行分析。

以时间为横坐标，细胞数和酶浓度为纵坐标设计一个坐标系，绘出细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度的变化曲线。

在培养过程中，细胞数量的变化曲线类似于“S”型增长曲线，细胞外酶浓度应小于总酶浓度。

答案：(1)①取细菌M，稀释后，分别等量接种于若干个含等量培养液的培养瓶中。

②取其中的培养瓶，分别测定细胞数、细胞外酶浓度和总酶浓度，并记录。

③在培养过程中，每隔一段时间，重复②。

④对所得实验数据进行分析与处理。

(2)
(3)破碎。