Question

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種叫“熊蟲”的動(dòng)物，能耐受零下271℃的冰凍數(shù)小時(shí)（這時(shí)它的代謝率幾乎降至0）．此時(shí)，它們的體內(nèi)會大量產(chǎn)生一種叫做海藻糖的二糖．實(shí)驗(yàn)證明該動(dòng)物體液中的海藻糖可以使組織細(xì)胞避免因低溫而造成的損傷．
請回答下列問題：
（一）對于“熊蟲”種群而言，具有產(chǎn)生大量海藻糖，耐受低溫這種特征是

 

的結(jié)果；對“熊蟲”個(gè)體而言，具有這種特征的根本原因是

 

．
（二）為探究海藻糖對普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞是否也具有上述保護(hù)作用，某生物興趣小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，請將其補(bǔ)充完整．
（1）實(shí)驗(yàn)材料：
①海藻糖；
②細(xì)胞培養(yǎng)液及其他相關(guān)材料；
③適量哺乳動(dòng)物細(xì)胞．
為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，從化學(xué)組成及生理功能看，該細(xì)胞應(yīng)具有

 

的特點(diǎn)．
（2）操作過程：
①取適量哺乳動(dòng)物細(xì)胞，等分成甲、乙兩組（以甲組為實(shí)驗(yàn)組），向甲組細(xì)胞中添加

 

，向乙組細(xì)胞中添加

 

．
②

 

．
③觀察并記錄兩組細(xì)胞的生活狀況．
（3）預(yù)期結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：
該實(shí)驗(yàn)結(jié)果會有

 

種可能性，如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是

 

，則說明該海藻糖在低溫下對普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞具有保護(hù)作用．

Answer 1

考點(diǎn)：糖類的種類和作用的綜合

專題：

分析：本題是對二糖海藻糖對組織細(xì)胞避免因低溫而造成的損傷的作用的探究性實(shí)驗(yàn)，分析題干明確實(shí)驗(yàn)的目的和原理，分析出實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量和無光變量，按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則和對照原則，完善實(shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論．

解答： 解：（一）由題意知，“熊蟲”的動(dòng)物體含有大量海藻糖（一種二糖），海藻糖可以使組織細(xì)胞避免因低溫而造成的損傷，因此“熊蟲”的動(dòng)物，能耐受零下271℃的冰凍數(shù)小時(shí)，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論認(rèn)為“熊蟲”具有產(chǎn)生大量海藻糖而耐受低溫是由于長期自然選擇的結(jié)果；“熊蟲”具有產(chǎn)生大量海藻糖的根本原因是“熊蟲”體內(nèi)含有控制合成海藻糖的基因．
（二）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究海藻糖對普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞是否也具有抵抗低溫，防止因低溫而造成的損傷的作用，由實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，�?shí)驗(yàn)的自變量是細(xì)胞培養(yǎng)液中是否含有海藻糖．
（1）實(shí)驗(yàn)材料
為了消除細(xì)胞自身產(chǎn)生海藻糖對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，選用的作為實(shí)驗(yàn)材料的細(xì)胞不能合成海藻糖，也不含有海藻糖．
（2）該實(shí)驗(yàn)的目的是探究海藻糖對普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞是否也具有抵抗低溫，防止因低溫而造成的損傷的作用，實(shí)驗(yàn)的自變量是細(xì)胞培養(yǎng)液中是否含有海藻糖；因變量是低溫條件下細(xì)胞的活性．按照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則和對照原則，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①取適量哺乳動(dòng)物細(xì)胞，等分成甲、乙兩組（以甲組為實(shí)驗(yàn)組、乙組為對照組），向甲組細(xì)胞中添加含海藻糖的細(xì)胞培養(yǎng)液，向乙組細(xì)胞中添加等量的不加海藻糖的細(xì)胞培養(yǎng)液．
②將甲、乙兩組細(xì)胞均控制在零下271℃的條件下冰凍數(shù)小時(shí)
③觀察并記錄兩組細(xì)胞的生活狀況
（3）預(yù)期結(jié)果和結(jié)論
可能的結(jié)果及結(jié)論是：甲乙兩組細(xì)胞的活性相同，說明海藻糖對于普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞不具有使組織細(xì)胞避免因低溫而造成的損傷；假如甲組細(xì)胞均生活良好，乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡，則說明該海藻糖在低溫下對普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞具有保護(hù)作用．
故答案應(yīng)為：
（一）自然選擇　該生物細(xì)胞內(nèi)具有參與海藻糖合成的相關(guān)基因
（二）（1）③自身不含海藻糖且不能合成海藻糖
（2）①含海藻糖的細(xì)胞培養(yǎng)液　等量的細(xì)胞培養(yǎng)液
②將甲、乙兩組細(xì)胞均控制在零下271℃的條件下冰凍數(shù)小時(shí)
（3）2　甲組細(xì)胞均生活良好，乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡

點(diǎn)評：本題的知識點(diǎn)是海藻糖的作用，現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容，分析題干分析出實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、原理、自變量和因變量，是解題的突破口，對于現(xiàn)代生物進(jìn)化理論內(nèi)容的理解和對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的單一變量原則和對照原則的理解應(yīng)用及預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果并獲取結(jié)論是本題考查的重點(diǎn)．