实验设计专题组题

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1、1. 环磷酰胺具有免疫抑制作用，可用作免疫抑制剂来制备免疫抑制模型。 某研究中心以小鼠为实验材料，第1组为空白对照，第25组分别按10、20、30、40mg/kg的剂量连续7天注射等量环磷酰胺注射液，第6组第天 单次注射150mg/kg剂量的环磷酰胺注射液。下表表示不同剂量环磷酰胺对 小鼠免疫器官的影响，下列叙述正确的是组别胸腺指数（mg/g）脾脏指数（mg/g）11. 832. 9821. 542. 1331. 071. 9241. 011. 4550. 741. 3161. 002. 86A. 可选择12只健康小鼠，每组为一雄一雌B. 本实验的自变量是环磷酰胺的给药方式C. 一定范围内，多

2、次注射环磷酰胺的剂量越高，免疫抑制作用越强D. 该实验中第1组和第6组的后六天均需要注射适量的蒸锚水【答案】C【解析】【分析】本题以反映实验结果的表格信息为载体，考查学生对免疫学的应用、对照实 验的相关知识的识记和理解能力，以及对实验结果的解释、分析和处理的能 力。【详解】选择的实验材料过少会导致采集的数据误差较大，A错误；本实验的自变量 是环磷酰胺的浓度和给药方式，B错误；根据表中数据可知，第2组到第5 组，随多次注射环磷酰胺剂量的增高，胸腺指数和脾脏指数均逐渐降低，说 明在一定范围内，多次注射环磷酰胺的剂量越高，免疫抑制作用越强，C正 确；第1组和第6组的后六天均需注射等量的生理盐水，D错

3、误。评卷人得分二非选择题2.【加试题】阿尔茨海默病患者体内的B-淀粉样蛋白（简称AB）会引起神经小胶质细胞活化并分泌某些物质，导致病情加重。为探究AB和药物X的作用机理，科研人员进行了如下实验。科研人员测定不同处理条件下神经小胶质细胞中IL-1基因的表达情况，结果如图1所示。药拥口加山口 - 山邺（琢割 - 据图1分析，实验的自变量是。与1组实验比较，2组实验可确定药物X。 3组与1组结果比较，说明。通过比较3和5两组实验，可知药物X能够AB的作用；3、4、5、6组的结果进一步说明。NF蛋白是促进IL-1基因转录的转录因子。科研人员检测下列 不同处理条件下神经小胶质细胞的细胞核内NF蛋白的含量

4、，结果 如图2所示。据图2分析，AB可促进NF蛋白进入。正常细胞中，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合物稳 定存在，AB能够促进IK蛋白的降解,释放出NF蛋白。为探究药 物X的作用，实验组用_理，若细胞质中IK蛋白含量对照组，则说明药物X抑制AB的作用。【答案】A卩、药物X和药物X的浓度 不影响IL-1基因的表达 A卩促进IL-1基因的表达 缓解 药物X浓度越高，缓解A卩作用的效果越明显 进 入细胞核药物X和A卩高于【解析】【试题分析】本题以柱形图为载体综合考查药物X和AP对遗传信息的转录和翻 译的作用机理的研究实验，解题的关键是要理解两个柱形图的含义 然后结合题意作答。分析图1：横轴

5、表示6组实验的处理方法，纵轴表示IL-1基因的相 对表达量。2组（只加药物X）与1组（空白对照）相比，IL-1 基因的相对表达量基本相同，说明药物X不影响IL - 1基因的表达； 2 （只加入药物X,且浓度为lOymol/L）、3 （只加入A）、5 （加入 药物X和AP，且药物X的浓度为10ymol/L）三组实验结果分析， 药物X能够缓解AP的作用；3、4、5、6组的结果说明药物X浓度 越高，缓解AP作用的效果越明显。分析图厶横轴表示各组的处理方法，纵轴表示细胞核中NF蛋白 的相对含量。NF蛋白是在细胞质内的核糖体上合成的，加入药物X 的一组中，细胞核中 NF 蛋白含量与对照组相同，由此可确定

6、药物 X不影响NF蛋白进入细胞核；加入AP的一组中，细胞核中NF蛋 白含量明显高于对照组，说明AP促进NF蛋白进入细胞核，进而 促进IL- 1基因的表达。（1）由图1可知，该实验的自变量是A、药物X和药物X的浓 度；2组实验中，只加入药物X,没加入AP，该组IL- 1基因的表 达量与1组相同，由此可确定药物X不影响IL- 1基因的表达。3组（只加入AP，没加入药物X）与1组（对照组）结果比较，第3 页共 22页第 4 页共 22 页3组中IL - 1基因的表达量明显高于1组，说明A(3促进IL - 1基因 的表达；通过比较2 (只加入药物X,且浓度为10|imol/L)、3 (只 加入A(3)

7、、5 (加入药物X和A(3,且药物X的浓度为lOymol/L) 三组实验结果分析，药物X能够缓解A|3的作用；3、4、5、6组的 结果进一步说明药物X浓度越高，缓解A|3作用的效果越明显。(2) NF蛋白在细胞质的核糖体上合成，加入A(3后，细胞核中NF 蛋白相对含量升高，说明A(3可促进NF蛋白进入细胞核。(3) 正常细胞中，大部分NF蛋白与IK蛋白在细胞质中形成复合 物稳定存在，A|3促进IK蛋白的降解，释放出NF蛋白。为探究药 物X的作用，实验组用药物X和A(3处理，若药物X能抑制的A(3 作用，则实验中A|3作用受到抑制，不能促进IK蛋白的降解，因此 实验组细胞质中IK蛋白的含量对高于

8、照组。评卷人得分三、实验题3. 科学家研究发现，熊虫”是迄今为止发现的生命力最为顽强的动物。熊虫对不良环境有极强的抵抗力，当环境恶化时，熊虫会把身体蜷缩起来， 一动不动。这时它们会自行脱掉体内99%的水分，身体萎缩成正常情况下的 一半，处于一种隐生(假死)状态，此时会展现出惊人的耐力，以此来“扛” 过各种极端环境。出于假死状态的熊虫的代谢率几乎降到零，甚至能耐受-273C冰冻数小时，直到环境改善为止。据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖，回答下列问题：（1）现代生物进化理论认为“熊虫”具有产生大量海藻糖而耐受低温是由于结果。（2）“熊虫”具有产生大量海藻糖的根本

9、原因是“熊虫” o（3）海藻糖是由 素组成的，若要探究它是否为还原糖，应选取的试剂为,在海藻糖溶液中加入该试剂没有发生相应的颜色反应，能否说明海藻糖为非还原糖，为什么？ O（4）有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受 低温造成的损伤”。请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性，请将 其补充完整。I. 为了确保实验的科学性和准确性，从化学组成及生理功能看，用于实验材料应具有的特点。II. 操作过程：取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组）；;观察甲、乙两组细胞生活状况，写出预期结果及结论结果：；结论：【答案】长期自然选择具有合成海藻糖的基因C、H、0 斐林试

10、剂 不能，因为没有水浴加热自身不含也不能合成海藻糖甲加海藻糖乙不加海藻糖甲、乙两组均控制-273C冰冻数小时若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡则假设成立，若甲、乙两组细胞都死亡，则 假设不成立【解析】【分析】本题是对“二糖海藻糖对组织细胞避免因低温而造成的损伤的作用”的探究性 实验，分析题干明确实验的目的和原理，分析出实验的自变量、因变量和无 关变量，按照实验设计的单一变量原则和对照原则，完善实验步骤、预期实 验结果并获取结论。【详解】（1）根据题意分析，“熊虫”的动物体含有大量海藻糖（一种二糖），海藻 糖可以使组织细胞避免因低温而造成的损伤，因此“熊虫”能耐受零下273C 的冰冻数小时，这是长

11、期自然选择的结果。（2）“熊虫”体内含有控制合成海藻糖的基因，所以“熊虫”能够产生大 量的海藻糖。（3）海藻糖是一种二糖，其组成元素为C、H、0；鉴定还原糖常用的试剂是 斐林试剂，该试剂鉴定时需要水浴加热，因此若在海藻糖溶液中加入该试剂 没有发生相应的颜色反应，并不能否说明海藻糖为非还原糖。（4）1.该实验的目的是探究海藻糖对普通哺乳动物组织细胞是否也具有 抵抗低温，防止因低温而造成的损伤的作用，实验的自变量是细胞培养液中 是否含有海藻糖，因变量是低温条件下细胞的活性，因此为了消除细胞自身 产生海藻糖对实验结果的影响，选用的作为实验材料的细胞应该不含也不能 合成海藻糖。II.按照实验设计的单一

12、变量原则和对照原则，实验步骤如下： 取适量哺乳动物细胞，等分成甲、乙两组（以甲组为实验组、乙组为对照 组）； 向甲组细胞中添加含海藻糖的细胞培养液，向乙组细胞中添加等量的不加海藻糖的细胞培养液； 将甲、乙两组细胞均控制在零下273C的条件下冰冻数小时； 观察并记录两组细胞的生活状况。可能的结果及结论是：若甲组细胞生长良好，乙组细胞死亡，则说明该海藻 糖在低温下对普通哺乳动物组织细胞具有保护作用；若甲、乙两组细胞都死 亡，说明海藻糖对于普通哺乳动物组织细胞不具有使组织细胞避免因低温而 造成的损伤。【点睛】本题涉及到的知识点是海藻糖的作用、现代生物进化理论内容，根据题干信 息分析出实验目的、原理、

13、自变量和因变量是解题的突破口，对于现代生物 进化理论内容的理解、实验设计的单一变量原则和对照原则的理解应用及预 期实验结果并获取结论是本题考查的重点。4. 果蝇的长翅和小翅有一对等位基因（E和e）控制，长翅对小翅为显性。 在统计其数量足够多的果蝇群体中发现，小翅果蝇中雄性个体明显多于雌性 个体，而长翅果蝇中雄性个体明显少于雌性个体。（1）根据这一现象，推测控制长翅和小翅基因的位置是位于（常/X）染色体上。（2）请你设计一次杂交实验证明你的推测，要求写出用于杂交的亲本组合， 。若后代，则推论正确。（3）果蝇的有翅和无翅受一对等位基因A和a （位于常染色体上）控制，当无 A 基因时果蝇表现为无翅，

14、长翅和小翅均为有翅，现有一只无翅雄性果蝇M和纯合的长翅、小翅和无翅雌性果蝇若干，请你从中选择合适的杂交组合，第8页共22页通过一次杂交实验检测果蝇M的基因型，要求写出实验方案，以及预测实验 结果及结论：实验方案：o预测实验结果及结论： 【答案】X 选择长翅雄性果蝇(XeY)和小翅雌性果蝇(XeXe)杂交 雌 性均为长翅，雄性均为小翅，则推测正确 让该果蝇M和多只纯合小翅雌 性果蝇(AAXeXe)杂交 若后代全为小翅果蝇，则果蝇M的基因型为aaXeY 若后代有长翅和小翅果蝇(或若后代雌性均为长翅，雄性均为小翅)，则果 蝇M的基因型为aaXEY【解析】【分析】分析题意“小翅果蝇中雄性个体明显多于雌

15、性个体，而长翅果蝇中雄性个体 明显少于雌性个体”，说明小翅和长翅这一相对性状与性别有关，在性染色体 上，且控制长翅和小翅的基因位于X染色体上，且小翅为隐性，长翅为显性。【详解】(1) 由于小翅果蝇中雄性个体明显多于雌性个体，而长翅果蝇中雄性个体 明显少于雌性个体，因此推测控制长翅和小翅的基因位于X染色体上，小翅 为隐性，长翅为显性。(2) 据分析，应选择长翅雄性果蝇(XeY)和小翅雌性果蝇(XeXe)杂交， 若后代雌性均为长翅，雄性均为小翅，则推测正确。(3) 让该果蝇M和多只纯合小翅雌性果蝇(AAXeXe)杂交，若后代全为小第9页共22页翅果蝇，则果蝇M的基因型为aaXeY,若后代有长翅和小翅果蝇（或若后代 雌性均为长翅，雄性均为小翅），则果蝇M的基因型为qqXeY。【点睛】1、可以通过正反交的方法判断基因是在常染色体上还是性染色体上。正反交又称互交，是指两个杂交亲本相互作为母本和父本的杂交。如以A（早） XB （ n 为正交，则B （早）XA （ ）为反交。可见正交与反交是