Question

科學(xué)家觀察發(fā)現(xiàn)，有一種俗稱“熊蟲”的動物，若進入“隱生狀態(tài)”（這時它們的代謝速率幾乎可降至0），能耐受零下271℃的冰凍數(shù)小時．據(jù)研究，熊蟲進入隱生狀態(tài)時，它們的體內(nèi)會大量產(chǎn)生一種叫做海藻糖的二糖．
根據(jù)上述資料，有人認(rèn)為“熊蟲體液中的海藻糖可以保護組織細胞，使組織細胞免受低溫造成的損傷”．請設(shè)計一實驗方案，用于探究題中假設(shè)的真實性．（操作時只要定性即可）
（1）設(shè)計實驗的目的是

 

．
（2）為了確保實驗的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，用于實驗的材料，從化學(xué)組成及生理功能看，應(yīng)該不含有也不能合成

 

．可以將取自同一動物個體的組織或器官，經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)獲得大量實驗用的材料．
（3）簡述實驗操作：
①取經(jīng)動物細胞培養(yǎng)獲得的同種動物細胞適量，等分為甲、乙兩組；
②向甲組細胞的培養(yǎng)液中添加

 

，乙組細胞的培養(yǎng)液中不加；
③

 

；④

 

．
（4）寫出實驗的預(yù)期結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論

 

．

Answer 1

考點：糖類的種類和作用的綜合

專題：

分析：本題考查實驗設(shè)計，對照實驗設(shè)計時應(yīng)遵循對照原則和單一變量原則，實驗?zāi)康膹念}干中給出的信息即可得出；本實驗研究海藻糖對組織細胞的影響，海藻糖為自變量，在設(shè)計實驗時，實驗組加入海藻糖，對照組不加，將其他無關(guān)變量控制為等量且適宜；該題研究的是低溫對細胞的損傷狀況，所以細胞的生活是否良好是觀察指標(biāo)（因變量）．

解答： 解：（1）從題干中“熊蟲體液中的海藻糖可以保護組織細胞，使組織細胞免受低溫造成的損傷”可得出本實驗?zāi)康氖牵禾骄啃芟x產(chǎn)生的海藻糖是否能保護組織細胞，使組織細胞免受低溫造成的損傷．
（2）本實驗研究海藻糖對組織細胞的影響，確認(rèn)海藻糖為自變量，試驗中應(yīng)排除掉試驗材料中的海藻糖的影響，所以用于實驗的材料，從化學(xué)組成及生理功能看，應(yīng)該不含有也不能合成海藻糖，實驗用的材料可以將取自同一動物個體的組織或器官，經(jīng)過動物細胞培養(yǎng)獲得．
（3）簡述實驗操作：
①第一步，試驗設(shè)計時要符合無關(guān)變量相同且適宜的原則，先將經(jīng)動物細胞培養(yǎng)獲得的同種動物細胞適量，等分為甲、乙兩組；②第二步，控制好單一變量，將甲乙兩組采取不同的處理措施，實驗組加入海藻糖，對照組不加，即向甲組細胞的培養(yǎng)液中添加一定量由雄蟲產(chǎn)生的海藻糖，乙組細胞的培養(yǎng)液中不加；③第三步，控制相同且低溫的條件培養(yǎng)，即將甲、乙兩組細胞均控制在零下271℃的條件下冰凍數(shù)小時；④第四步，觀察并記錄兩組細胞的生活狀況．
（4）預(yù)期試驗結(jié)果時要考慮全面，分別有哪幾種情況，并得出相應(yīng)結(jié)論，本實驗可能的實驗結(jié)果及結(jié)論有兩種情況：①甲組細胞均生活良好，乙組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產(chǎn)生的海藻糖確實能保護組織細胞，使其免受低溫造成的損傷；②甲、乙兩組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產(chǎn)生的海藻糖不能保護組織細胞，使其免受低溫造成的損傷．
故答案為：
（1）探究熊蟲產(chǎn)生的海藻糖是否能保護組織細胞，使組織細胞免受低溫造成的損傷　
（2）海藻糖
（3）②一定量由熊蟲產(chǎn)生的海藻糖   ③將甲、乙兩組細胞均控制在零下271℃的條件下冰凍數(shù)小時�、苡^察并記錄兩組細胞的生活狀況
（4）①若甲組細胞均生活良好，乙組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產(chǎn)生的海藻糖確實能保護組織細胞，使其免受低溫造成的損傷    ②若甲、乙兩組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產(chǎn)生的海藻糖不能保護組織細胞，使其免受低溫造成的損傷

點評：本題結(jié)合海藻糖的作用考查了試驗設(shè)計，分析題干分析出實驗?zāi)康摹⒃�理、自變量和因變量是解題的突破口，對實驗設(shè)計的單一變量原則和對照原則的理解應(yīng)用及預(yù)期實驗結(jié)果并獲取結(jié)論是解題的關(guān)鍵．