一、實驗目的
1.驗證性實驗:尋找題幹信息,一般寫有“驗證……”,即為該實驗的實驗目的。
2.探究性實驗:首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗目的一般書寫為“探究'自變量’對'因變量’的影響”、“探究'自變量’與'因變量’的關系”、“探究'自變量’的作用”等等。
例1.在複習“細胞膜”相關知識時,小明同學想自己設計實驗驗證“活細胞的細胞膜具有控制物質進出的作用”。于是他在家中挑選相關的廚房用品作為實驗用具,進行了以下的實驗驗證,請你按照實驗設計的基本原則,補充完整小明同學的後續實驗步驟,預測實驗現象并分析原因。
(1)實驗目的:____________________。
(2)實驗材料和用具:4株大小、狀态相似的苋菜,2隻瓷碗,1個茶杯,1個電熱水壺。
(3)實驗步驟:
①:将2個相同的碗,編号為甲、乙。
②:向甲碗中倒入一滿杯清水,____________________。
③:________________________________________。
④:________________________________________。
(4)預測實驗現象:______________________________。
【解析】:
(1)本題為驗證性實驗,因此實驗的目的為“驗證活細胞的細胞膜具有控制物質進出的作用”。實驗自變量為細胞死活狀态,可用熱水殺死植物細胞,達到控制自變量的目的。因變量是細胞膜對物質的控制能力,可用葉片的顔色是否褪去、水是否變紅作為觀察指标。在實驗過程中要注意單一變量原則,其他無關變量要保持相同且适宜,如清水和開水的水量要保持一緻。
(2)實驗步驟:
①将2個相同的碗,編号為甲、乙。
②向甲碗中倒入一滿杯清水,向乙碗中倒入一滿杯已用電熱水壺燒開的開水。
③分别向甲、乙兩碗中放入2片紅色苋菜葉。
④一段時間後,觀察水和葉片顔色的變化。
(3)實驗現象:甲碗中的水和葉片顔色無明顯變化;乙碗中的水呈現紅色,葉片的紅色褪去。
例2.下圖是生物小組利用金魚藻探究某環境因素對光合作用影響的實驗裝置,實驗光照強度低于最适光照強度。請分析回答下列問題
(1)金魚藻中吸收光能的色素位于______________,若要分離其色素常用______________法。
(2)實驗的自變量是______________,實驗目的是______________________,實驗過程采用冷光源的目的是_________________________。
【解析】該實驗裝置為利用金魚藻探究某環境因素對光合作用影響的實驗裝置,LED燈管從第1級升為第3級的過程光照強度逐漸減弱,故實驗的自變量為光照強度,因變量為光合作用速率(或單位時間内氣泡的産生速率),所以該實驗的實驗目的是探究光照強度對光合作用影響。NaHCO3溶液的作用是為金魚藻的光合作用提供CO2。
【答案】(1)類囊體薄膜上 紙層析 (2)光照強度探究光照強度對光合作用影響 排除溫度這一無關變量對實驗結果的影響
二、實驗假設
實驗假設就是依據你要研究的對象或者說是研究目的作出推測假設通常有一種或幾種答案或解釋。但是需要注意的是,要有理論依據的去提出假說,因為此類題目一般伴随着開放性問題,比如“你提出此假設的依據是什麼”。這類題型的答法:“如果……現象,則……結論”。
例1.用濃度為2%的秋水仙素,處理植物分生組織5~6小時,能夠誘導細胞内染色體加倍。那麼,用一定時間的低溫(如4 ℃)處理水培的洋蔥根尖時,是否也能誘導細胞内染色體加倍呢?請對這個問題進行實驗探究。
(1)針對以上問題,你作出的假設是:_________________________。
你提出此假設的依據是_____________________________________。
【解析】試題分析:(1)提出的假設應該具有一定的科學根據,提出的假設應該是最有可能的而不是随意猜測,所以探究的課題在題幹中也應具有一定的指向性。因此針對題幹問題,作出的假設是:用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導細胞内染色體加倍。依據是低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、着絲點的分裂),使細胞不能正常進行有絲分裂。
【答案】 用一定時間的低溫處理水培的洋蔥根尖能夠誘導細胞内染色體加倍 依據是低溫能夠影響酶的活性(或紡錘絲的形成、着絲點的分裂),使細胞不能正常進行有絲分裂
例2.動物細胞是否也能通過滲透作用吸水或失水?請對這個問題進行實驗探究:
(1)針對上面的問題,你作出的假設是:______________,請說出該假設的主要依據是______________。
(2)選用__________作為實驗材料,既便于取材又利于觀察。
(3)除取材工具外,需準備的溶液有:蒸餾水、___________________、9%NaCl溶液;需用的觀察器具是___________________。
(4)設計你的實驗組合:__________________。
(5)如果實驗結果是________________,将為你的假設提供有力的證據。
【解析】(1)實驗小組要對“動物細胞是否也能通過滲透作用吸水和失水”進行實驗探究,因此實驗假設是動物細胞能通過滲透作用吸水或失水,作出該假設的依據是動物細胞具有發生滲透作用的條件,即細胞膜有選擇透過性,水分子能自由通過,當細胞與外界溶液接觸時,膜兩側具有濃度差。
(2)動物細胞在吸水時,細胞體積會增大甚至破裂;失水時,細胞體積會縮小,所以為了便于取材和觀察,最好選用紅細胞作為實驗材料。
(3)除取材工具外,需準備的溶液有:蒸餾水、生理鹽水、9%NaCl;需用的觀察器具主要有:顯微鏡。
(4)實驗組合為:取三支試管,1号試管加入生理鹽水,2号試管加入蒸餾水,3号試管加入9%NaCl。
(5)預期的實驗結果:1号紅細胞形态不變,2号紅細胞漲破,3号紅細胞皺縮。
【答案】動物細胞能通過滲透作用吸水或失水 細胞膜具有選擇透過性,水分子能自由通過 紅細胞 生理鹽水 顯微鏡 取三支試管,1号試管加入生理鹽水,2号試管加入蒸餾水,3号試管加入9%NaCl 1号紅細胞形态不變,2号紅細胞漲破,3号紅細胞皺縮
三、實驗原理
實驗基本原理是實驗設計所依據的理論根據,是實驗設計的依據和思路。所以,要求大家掌握生物教材中涉及的各種試劑的選擇依據及相應生理過程,進而确定實驗原理。
例1.細胞學研究常用“染色排除法”鑒别細胞的生命力。例如,用台盼藍染液處理動物細胞時,活細胞不着色,死細胞則被染成藍色。
(1)“染色排除法”依據的原理是:__________。
(2)某同學為驗證“染色排除法”的原理,用紫色洋蔥内表皮及台盼藍染液等進行相關實驗。
實驗器材及材料:顯微鏡、計時器、鑷子、刀片、 滴管、載玻片、蓋玻片、鹽酸、水、台盼藍、 洋蔥
完成實驗步驟:
取洋蔥鱗片葉内表皮,分成甲乙兩組;_________________。
預測實驗結果:_________________。
【解析】(1)“染色排除法”的原理是活細胞的膜具有選擇透過性,因此科研上鑒别死細胞和活細胞,可以用“染色排除法”。
(2) 完成實驗步驟:
取洋蔥鱗片葉内表皮,分成甲乙兩組,甲組将洋蔥鱗片葉内表皮用鹽酸殺死,乙組對洋蔥鱗片葉表皮不做處理,用相同濃度的台盼藍溶液染色相同時間,然後制作洋蔥鱗片葉内表皮細胞的臨時裝片,使用顯微鏡觀察并記錄實驗結果。
預測實驗結果:甲組鱗片葉被染成藍色 ,乙組葉不被染色。
【答案】活細胞的細胞膜具有選擇透過性(控制物質進出細胞) 甲組将洋蔥鱗片葉内表皮用鹽酸殺死,乙組對洋蔥鱗片葉表皮不做處理,用相同濃度的台盼藍溶液染色相同時間,然後制作洋蔥鱗片葉内表皮細胞的臨時裝片,使用顯微鏡觀察并記錄實驗結果 預測實驗結果:甲組鱗片葉被染成藍色 乙組葉不被染色
例2.現有A、B、C三瓶外觀一樣但沒有标簽的溶液,已知三種溶液是質量濃度為0.1 g/mL的蔗糖溶液、0.3 g/mL的蔗糖溶液和0.1 g/mL的葡萄糖溶液。某同學利用如圖所示的裝置設計了兩組實驗。(注:圖中半透膜允許溶劑和葡萄糖分子通過,不允許蔗糖分子通過)
實驗Ⅰ:同時将等量的A液和B液分别放入U形管的左、右兩側,一段時間後,左側的液面升高;
實驗Ⅱ:将等量的B液和C液分别放入U形管的左、右兩側,一段時間後,液面發生了下列變化:右側先升高後降低。
(1)本實驗應用的原理是________________。
(2)根據實驗現象得出結論:A液是________________,B液是________________。
【解析】(1)滲透作用發生的條件是要有半透膜和膜兩側有濃度差,所以該實驗的原理是滲透作用。
(2)實驗Ⅰ中左側液面升高,所以左側濃度大,為0.3g/mL的蔗糖溶液,右側為0.1g/mL的蔗糖溶液。實驗Ⅱ 将等量的B液和C液分放入U形管的左、右兩側,一段時間後,液面發生了下列變化:先右高于左,後左高于右,可知C為葡萄糖溶液。原因是左側是0.1 g/mL的蔗糖溶液,右側是0.1 g/mL的葡萄糖溶液,雖然質量濃度相同,但葡萄糖溶液摩爾濃度高,所以水分子向右側流,由于葡萄糖分子能透過半透膜,所以葡萄糖分子會進入左側,使左側溶質分子增多,摩爾濃度增大,進而水分子向左側流動的多,所以液面發生了下列變化:先右高于左,後左高于右。
【答案】滲透作用 0.3 g/mL的蔗糖溶液 0.1 g/mL的蔗糖溶液
四、實驗思路
實驗思路不需要寫出具體的可操作的實驗步驟,隻需一個大緻的實驗設計過程。比如:用某種方法處理某種材料,觀察其對某方面的影響效果。
例1.(2019年新課标全國卷Ⅰ)将生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行幹旱處理,該植物根細胞中溶質濃度增大,葉片中的脫落酸(ABA)含量增高,葉片氣孔開度減小,回答下列問題。
(1)經幹旱處理後,該植物根細胞的吸水能力_______________________。
(2)與幹旱處理前相比,幹旱處理後該植物的光合速率會_______________________,出現這種變化的主要原因是_________________。
(3)有研究表明:幹旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料,設計實驗來驗證這一結論,要求簡要寫出實驗思路和預期結果。______
【解析】
(1)經幹旱處理後,根細胞的溶質濃度增大,滲透壓增大,對水分子吸引力增大,植物根細胞的吸水能力增強。
(2)據題幹條件可知幹旱處理後該植物的葉片氣孔開度減小,導緻葉片細胞吸收CO2減少,暗反應減弱,因此光合速率會下降;
(3)根據題意分析可知,實驗目的為驗證幹旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的,而是由ABA引起的,故實驗應分為兩部分:①證明幹旱條件下植物氣孔開度變化不是缺水引起的;②證明幹旱條件下植物氣孔開度減小是ABA引起的。該實驗材料為ABA缺失突變體植株(不能合成ABA),自變量應分别為①正常條件和缺水環境、②植物體中ABA的有無,因變量均為氣孔開度變化,據此設計實驗。
①取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經幹旱處理後,再測定氣孔開度,預期結果是幹旱處理前後氣孔開度不變。可說明缺水環境不影響ABA缺失突變體植株氣孔開度變化,即幹旱條件下植物氣孔開度變化不是缺水引起的。
②将上述幹旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在幹旱條件下,一組進行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間後,分别測定兩組的氣孔開度,預期結果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變。可說明幹旱條件下植物氣孔開度減小是ABA引起的。
【答案】增強 降低 氣孔開度減小使供應給光合作用所需的CO2減少
實驗思路:取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度,經幹旱處理後,再測定氣孔開度。預期結果是幹旱處理前後氣孔開度不變。
将上述幹旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組,在幹旱條件下,一組進行ABA處理,另一組作為對照組,一段時間後,分别測定兩組的氣孔開度。預期結果是ABA處理組氣孔開度減小,對照組氣孔開度不變。
2.(2019年新課标全國卷Ⅲ)氮元素是植物生長的必需元素,合理施用氮肥可提高農作物的産量。回答下列問題。
(1)植物細胞内,在核糖體上合成的含氮有機物是___________,在細胞核中合成的含氮有機物是___________,葉綠體中含氮的光合色素是______。
(2)農作物吸收氮元素的主要形式有铵态氮(NH4﹢)和硝态氮(NO3﹣)。已知作物甲對同一種營養液(以硝酸铵為唯一氮源)中NH4﹢和NO3﹣的吸收具有偏好性(NH4﹢和NO3﹣同時存在時,對一種離子的吸收量大于另一種)。請設計實驗對這種偏好性進行驗證,要求簡要寫出實驗思路、預期結果和結論________。
【解析】(1)核糖體是蛋白質的合成場所,故在植物的核糖體上合成的含氮有機物是蛋白質。細胞核内可以進行DNA複制和轉錄,複制的産物是DNA,轉錄的産物是RNA,其組成元素均為C、H、O、N、P,故細胞核内合成的含氮化合物是核酸即DNA、RNA。葉綠體中的色素分為葉綠素和類胡蘿蔔素兩大類,前者含有N,後者不含N。
(2)要驗證作物甲對NH4+和NO3-吸收具有偏好性,可以把甲放在以硝酸铵為唯一氮源的培養液中進行培養,通過測定培養前後铵态氮和硝态氮的含量變化即可以得出結論。因此實驗思路為:配制營養液(以硝酸铵為唯一氮源),用該營養液培養作物甲,一段時間後,檢測營養液中NH4﹢和NO3﹣剩餘量。
可用假設法推理,假設作物甲偏好吸收NO3﹣,則營養液中NO3﹣的剩餘量較少;假設作物甲偏好吸收NH4﹢,則營養液中NH4﹢的剩餘量較少。因此,預期結果和結論為:若營養液中NO3﹣剩餘量小于NH4﹢剩餘量,則說明作物甲偏好吸收NO3﹣;若營養液中NH4﹢剩餘量小于NO3﹣剩餘量,則說明作物甲偏好吸收NH4﹢。
【答案】蛋白質 核酸 葉綠素
實驗思路:配制營養液(以硝酸铵為唯一氮源),用該營養液培養作物甲,一段時間後,檢測營養液中NH4﹢和NO3﹣剩餘量。
預期結果和結論:若營養液中NO3﹣剩餘量小于NH4﹢剩餘量,則說明作物甲偏好吸收NO3﹣;若營養液中NH4﹢剩餘量小于NO3﹣剩餘量,則說明作物甲偏好吸收NH4﹢。
五、實驗步驟
根據實驗目的和提出的假設,确定實驗的基本思路,确定選材、裝置及實驗對照等。并且設計實驗的具體方法和步驟,按照設計的方案進行操作。
(一)共性處理實驗材料:取材、分組、編号
比如:取若幹生長狀況相似的材料均分為若幹組,并編号為A、B、C或者甲、乙、丙……
大家可根據具體實驗靈活的進行語言描述。比如:植物“選擇長勢相同、大小相似的同種植物(或者同種植物的相同部位)随機等量分組,分别編号為A、B、C……”;動物“選擇生理狀況相似,健康的某種動物随機等量分組,分别編号為A、B、C……”;溶液“取三支試管,分别編号為A、B、C……,各加入等量的某溶液”。
(二)單一變量原則,對照處理各組材料。
對照組:不施加實驗變量;實驗組:施加實驗變量。除此之外,大家注意要控制無關變量,保證其他條件相同且适宜,試劑等量且适量。
(三)相同條件培養相同時間
(四)觀察記錄實驗結果
比如:将某某放在相同且适宜的環境中培養一段時間後,觀察(顔色變化、沉澱反應、形态結構、生理特征變化等)或測定(生長發育速度、生化反應速度等)……記錄數據并進行相關處理。
例1.已知2H2O2=2H2O+O2↑,可以通過觀察反應過程中O2的生成速度(即氣泡從溶液中釋放的速度)來判斷H2O2分解反應的速度。請用所給的實驗材料和用具設計實驗,使其能同時驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性。要求寫出實驗步驟,預測實驗結果,得出結論,并回答問題。
實驗材料與用具:适宜濃度的H2O2溶液,蒸餾水,3.5%FeCL3溶液,0.01%過氧化氫酶溶液,恒溫水浴鍋,試管。
(1)實驗步驟:
①__________________放入37℃恒溫水浴鍋中保溫适當時間;
②__________________;
③___________________。
(2)實驗結果預測及結論:整個實驗中不同處理的試管中O2的釋放速度從慢到快依次是____________。由此可得出的結論是__________。
(3)如果僅将實驗中的恒溫水浴改為1000C,重做上述實驗,O2釋放的速度最快的是______,原因是______________。
【解析】分析題幹信息可知,該實驗的目的是驗證過氧化氫酶具有催化作用和高效性,驗證酶的催化作用實驗的自變量為是否加入過氧化氫酶,驗證酶的高效性是催化劑的種類,即過氧化氫酶和FeCl3溶液,因變量是O2的生成速度,其他屬于無關變量,無關變量應保持一緻且适宜,然後按照實驗設計的對照原則和單一變量原則設計和完善實驗,并預期實驗結果獲取結論。
(1)由實驗目的分析可知,實驗分組為三組,按照實驗設計的照原則和單一變量原則,實驗步驟如下:
①取3支試管編号為甲、乙、丙,各加入等量且适量的H2O2溶液,放入37℃恒溫水浴鍋中保溫适當時間;
②甲管加入适量的蒸餾水,乙管加入等量的3.5% FeCl3溶液,丙管加入等量的0.01%的過氧化氫酶溶液;
③觀察氣泡從溶液中釋放的速度。
(2)預期結果及結論:整個實驗中,不同處理的試管中O2的釋放速度從快到慢依次是加蒸餾水的試管、加FeCl3溶液的試管、加酶溶液的試管,由此說明氧化氫酶具有催化作用和高效性。
(3)由于過氧化氫酶的活性受溫度影響,高溫會使過氧化氫酶失去活性,無機催化劑比過氧化氫酶耐高溫,因此如果僅将實驗中的恒溫水浴改為100℃,重做上述實驗,O2釋放的速度最快的是加FeCl3溶液的試管。
【答案】取3支試管,各加入等量且适量的H2O2溶液 分别向上述3支試管中加入等量且适量的蒸餾水、FeCl3溶液和過氧化氫酶溶液 觀察各管中氣泡産生的快慢 加蒸餾水的試管、加FeCl3溶液的試管、加酶溶液的試管 酶具有催化作用和高效性 加FeCl3溶液的試管 在此溫度下,FeCl3催化作用加快,而過氧化氫酶因高溫變性而失去了活性
例2.某研究小組為了驗證甲狀腺激素對垂體的反饋調節機制,做了如下相關實驗:
步驟①:将多隻生長狀況相同的成年健康小鼠平均分成A、B、C三組;
步驟②:A組小鼠注射一定劑量的藥物Ⅰ(抑制下丘腦神經内分泌細胞功能)和藥物Ⅱ(抑制甲狀腺細胞分泌功能);B組小鼠注射一定劑量的藥物Ⅰ和藥物Ⅲ(促進甲狀腺細胞分泌功能);C組小鼠注射等量的__________(不同藥物隻是限制對應區域的功能,對其他區域無影響)。
步驟③:一段時間後,__________,并求平均值。
請回答下列問題:
(1)甲狀腺分泌的甲狀腺激素通過______運輸到垂體,并被垂體細胞膜上的_______識别,從而發揮作用。
(2)完善上述步驟②與③的實驗操作:
步驟②中,C組小鼠注射等量的____________。
步驟③中,一段時間後,__________________。
(3)小鼠注射藥物I的目的是_________________。
【解析】(1)甲狀腺分泌的甲狀腺激素通過體液運輸到垂體,并被靶細胞即垂體細胞膜上的特異性受體識别,從而發揮作用;
(2)實驗設計遵循對照性原則、單一變量原則和等量性原則,驗證甲狀腺激素對垂體的反饋調節機制,本實驗的單一變量:加藥物Ⅱ和藥物Ⅲ,設置兩組實驗組,加生理鹽水的為對照組。實驗中的步驟②應為藥物I和生理鹽水,A組中藥物II抑制甲狀腺細胞分泌功能,則甲狀腺激素含量較低,則垂體分泌的促甲狀腺激素量增加;B組中藥物Ⅲ能促進甲狀腺細胞分泌功能,則甲狀腺激素含量較高,會反過來抑制垂體分泌的促甲狀腺激素,則促甲狀腺激素量降低,C組是空白對照組,甲狀腺激素處于A和B兩組之間,一段時間後測定每組小鼠體内促甲狀腺激素(TSH)的含量,故三組實驗結果TSH的含量:A組>C組> B組;
(3)本實驗是驗證甲狀腺激素對垂體的反饋調節機制,因此需要排除下丘腦的影響因素,防止因甲狀腺激素含量變化引起促甲狀腺激素釋放激素分泌量的不同,進而影響垂體的分泌,所以小鼠注射藥物I。
【答案】體液 特異性受體 藥物I和生理鹽水 測定每組小鼠體内促甲狀腺激素(TSH)的含量 防止因甲狀腺激素含量變化引起促甲狀腺激素釋放激素分泌量的不同,進而影響垂體的分泌。(其他合理答案也可給分)
六、實驗結果和結論
實驗結果是從實驗中得出的數據或現象,可觀測或可記錄,而實驗結論是對實驗結果分析後得出的結論。
(一)驗證性實驗:
驗證性實驗結論一般就在題目中,就是“驗證……”、“證明……”等後面的文字。
(二)探究性實驗:
探究性實驗結果和結論不是唯一的,所以要求大家把各種可能的結果全部列出。一般描述為“若出現某實驗結果,則說明某實驗結論”。
例1.艾弗裡等人通過實驗證實了在上述細菌轉化過程中,起轉化作用的是DNA.請利用DNA酶做試劑,選擇适當的材料用具,設計實驗方案,驗證“促進R型細菌轉化成S型細菌的物質是DNA”,并預測實驗結果,得出實驗結論。
①實驗設計方案:
第一步:從S型細菌中提取DNA,制備符合要求的培養基如下。
第二步:_____;
第三步:_____;
②預測實驗結果并得出結論:
實驗結果:_____。
結論:_____ 。
【解析】①第二步:将R型細菌分别接種到三組培養基上。第三步:将接種後的培養裝置放在适宜溫度下培養一段時間,觀察菌落生長情況。
②實驗結果:由于A中沒有加任何提取物,C中的DNA分子被DNA酶水解,所以A、C組中未出現S型細菌;由于B組中加入了提取出的S型細菌DNA,所以B組培養基中出現S型細菌。
結論:促進R型細菌轉化成S型細菌的物質是DNA。
【答案】 第二步:将R型細菌分别接種到三組培養基上。 第三步:将接種後的培養裝置放在适宜溫度下培養一段時間,觀察菌落生長情況。 實驗結果:A、C組中未出現S型細菌;隻有B組培養基中出現S型細菌, 結論:促進R型細菌轉化成S型細菌的物質是DNA
例2.核膜在細胞有絲分裂的前期解體,到末期又重新形成。對新形成的核膜的來源有兩種不同觀點:一種觀點認為親代細胞核膜解體後的碎片參加了子代細胞核膜的重建;另一種觀點認為子代細胞核膜是由内質網膜重新形成的。現提供變形蟲、含3H标記的膽堿(磷脂的成分)和其他的必需儀器,請以變形蟲為實驗模型,完成相應的實驗設計,并預測實驗結果和結論。
(1)實驗步驟:
①将部分變形蟲置于3H标記的膽堿營養液中培養,使其細胞膜和核膜均被标記。
②将已标記的變形蟲的核移植到___________的去核的變形蟲中,在______中培養一段時間,使其進行細胞分裂。
③檢測新形成的子細胞中的_________________。
(2)實驗結果預測及相關的結論:
預測結果①:____________________;
結論①:___________________。
預測結果②:_________________;
結論②:_______________。
【解析】本題結合同位素示蹤法探究細胞分裂過程中子代核膜的來源,要求考生理解同位素示蹤法的原理,能結合題意設計實驗步驟,并對兩種實驗結果與結論進行分析,找出結果與結論的對應關系。
(1)實驗步驟:根據題意可知,本實驗的目的是探究子代細胞核膜是來自親代細胞核膜解體後的碎片,還是來自子代細胞的内質網膜,故需要設計對照實驗進行探究;對照實驗的設計應遵循單一變量原則和對照原則,離體動物細胞的增殖需在培養液中完成,根據題意,區分核膜來源的方法是同位素标記法,故可設置兩組實驗(相互對照),分别在培養液中添加3H标記的膽堿,使其細胞膜和核膜均被标記,再将已标記的變形蟲的核移植到無标記的去核的變形蟲中,在無标記培養液中培養一段時間,使其進行細胞分裂,以檢測子代細胞核膜有無放射性,具體步驟可安排如下:
①将部分變形蟲置于3H标記的膽堿營養液中培養,使其細胞膜和核膜均被标記。
②将已标記的變形蟲的核移植到無标記的去核的變形蟲中,在無标記培養液中培養一段時間,使其進行細胞分裂。
③檢測新形成的子細胞中的新的細胞核膜是否具有放射性。
(2)實驗結果預測及相關的結論:
同位素标記(示蹤)法可顯示元素的轉移路徑,結合上述分析可知,若實驗結果支持第一種說法(或新核膜是由舊核膜的碎片連接而成) ,則其實驗結果應為新的細胞核膜具有放射性;若實驗結果支持第二種說法 (或新核膜是由内質網膜重新形成的),則其實驗結果應為新的細胞核膜無放射性。
【答案】無标記 無标記培養液 新的細胞核膜是否具有放射性 新的細胞核膜具有放射性 支持第一種說法(或新核膜是由舊核膜的碎片連接而成) 新的細胞核膜無放射性 支持第二種說法 (或新核膜是由内質網膜重新形成的)
有話要說...