2023版高考生物一轮总复习第8单元生命活动的调节实验探究系列7.实验方案的评价与修正教师用书

实验探究系列 7.实验方案的评价与修正

(2021·山东潍坊二模)帕金森病是一种影响中枢神经系统的慢性神经退行性疾病，主要影响运动神经系统。它的症状通常随时间推移而缓慢出现，早期明显的症状为静止性震颤、肌肉僵直、运动迟缓和步态异常，也可能有认知和行为问题。

(1)正常情况下，在突触小体内，多巴胺的储存场所是______________。

(2)有一种观点认为，帕金森病的致病机理是脑部多巴胺能神经元的变性死亡，而引起死亡的原因之一是多巴胺能神经元胞外多巴胺的浓度过高。请结合图中的两种载体对多巴胺能神经元的这一死亡原因作进一步阐释：____________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

(3)传统中药人参中的人参皂苷Rgl可以有效缓解帕金森病。某同学以小鼠作为实验材料，设计了如下方案，最终通过技术手段统计多巴胺能神经元细胞的死亡数目。

注：MPTP能诱导多巴胺能神经元的变性死亡，使患者出现帕金森病症状。科学家常用MPTP诱导帕金森动物模型。

①该实验方案有两处错误，请你加以修正(简要写出修正思路即可)：

修正一：_______________________________________________________

__________________________________________________________________；

修正二：_______________________________________________________

__________________________________________________________________。

②本实验的预期实验结果是______________________________________

__________________________________________________________________。

解析：(1)多巴胺是神经递质，正常情况下，多巴胺储存在突触小泡中。(2)由题图可以看出，当体内产生多巴胺时，单胺运载体会将多巴胺运载到囊泡内，并将其释放到突触间隙，释放到突触间隙的多巴胺经过多巴胺运载体运输回突触前膜内。若多巴胺运载体被抑制，单胺运载体功能正常，会导致突触间隙多巴胺浓度过高，引起多巴胺能神经元的变性死亡。(3)该实验是探究人参皂苷Rgl对帕金森病的缓解作用，表格中设置了两组实验，其中模型组是构建出现帕金森病症状的小鼠，然后不进行治疗处理；治疗组应该先构建出现帕金森病症状的小鼠，然后注射人参皂苷Rgl进行治疗处理。故其中一个错误修正是人参皂苷Rgl治疗组步骤1应与模型组相同。另外该实验中没有设置空白对照组，即另外一个错误修正是设置一组健康鼠作为对照。预期实验结果是多巴胺能神经元细胞的死亡数目：模型组>人参皂苷Rgl治疗组>对照组。

答案：(1)突触小泡　(2)多巴胺运载体被抑制，单胺运载体功能正常，导致突触间隙多巴胺浓度过高，引起多巴胺能神经元的变性死亡　(3)①设置一组健康鼠作为对照　人参皂苷Rgl治疗组步骤1应与模型组相同　②多巴胺能神经元细胞的死亡数目：模型组>人参皂苷Rgl治疗组>对照组

【思维构建】

“五看法”评价实验设计

1．请根据下面有关生长素的实验研究，回答相关问题：

(1)从某植物长势一致的黄化苗上切取等长幼茎段(无叶和侧芽)，自茎段顶端向下对称纵切至约3/4处。将切开的茎段浸没在蒸馏水中。一段时间后，观察到半边茎向外弯曲生长，如上图所示。若上述黄化苗茎段中的生长素浓度是促进生长的，放入水中后半边茎内、外两侧细胞中生长素浓度都不会升高。请仅根据生长素的作用特点分析半边茎向外弯曲生长这一现象，推测出现该现象的两种可能原因。

原因1：由于______________________________，所以内侧细胞生长较快。

原因2：内外两侧细胞中的生长素浓度相同，但______________，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长。

(2)某同学设计了如下实验：取一段玉米胚芽鞘，切去顶端2 mm，使胚芽鞘不再产生生长素，在上端放一块有生长素的琼脂块，下端放一块不含生长素的琼脂块(如图1所示，胚芽鞘形态学上端朝上)，过一段时间检测，发现下端的琼脂块逐渐有了生长素(如图2所示)，由此该同学得出“下端琼脂块上的生长素来自上端的琼脂块；生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”的结论。

(1)这个实验的设计是否严密？______________，为什么？

_________________________________________________________。

(2)如果要验证“生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端”的结论，请在原实验的基础上简要作图对实验方案进行改进。

解析：(1)从图示的情形可看出半边茎内侧细胞生长比外侧快，而造成这一结果的原因可能是：①内侧生长素比外侧高，这可能与内侧细胞和外侧细胞的吸水能力不同有关；②内外两侧细胞内生长素的浓度是相等的，但是内外两侧细胞对生长素的敏感程度不一致，该浓度的生长素更有利于内侧细胞的生长。(2)①这个实验的设计不严密，缺少对照实验，即将胚芽鞘倒置，其他处理相同。②如果增加一组胚芽鞘形态学上端朝下的实验就可以得出结论：生长素在胚芽鞘内只能由形态学上端运输到形态学下端。

答案：(1)内侧细胞中的生长素浓度比外侧高　内外侧细胞对生长素敏感性不同　(2)①不严密　缺少对照实验(或没有考虑将胚芽鞘倒过来放置时的情况)　②如下图

2．珍爱生命，拒绝毒品。请回答下列有关毒品与人体健康的问题：

(1)多巴胺是一种兴奋性神经递质，多巴胺在突触间隙发挥作用后，会被突触前膜上的转运体回收到神经元中，但可卡因(一种毒品)能使该转运体失去作用，从而导致突触间隙中的多巴胺数量________，使下一个神经元________________。

(2)调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状，说明吸毒会使位于下丘脑的________________受损。吸毒者的后代容易出现畸形儿、怪胎，可能的原因是毒品容易引起原始生殖细胞________________过程异常。

(3)雄性激素——睾酮(T)的分泌调节机制如图所示。

注：GnRH(促性腺激素释放激素)、LH(黄体生成素)、FSH(卵泡刺激素)、T(睾酮)。

图中睾酮需要源源不断地产生是因为_________。图中①②③④过程体现了雄性激素的分泌存在着________调节。

(4)有研究者对某戒毒所的吸毒者进行了相关激素的检测并与健康人比较，检测结果均值如表所示。

分析表中数据，吸食毒品最可能影响图中________(器官)，使其受损，导致睾酮分泌量减少。有人对该调查的科学严密性提出质疑，请写出质疑理由：

__________________________________________________________________

__________________________________________________________________。

解析：(1)多巴胺是一种兴奋性神经递质，多巴胺在突触间隙发挥作用后，会被突触前膜上的转运体回收到神经元中，但可卡因(一种毒品)能使该转运体失去作用，从而导致突触间隙中的多巴胺数量增多，使下一个神经元持续兴奋。(2)调查发现吸毒者容易出现怕冷、寒热交替等症状，说明吸毒会使位于下丘脑的体温调节中枢受损。毒品容易引起原始生殖细胞减数分裂过程异常，因此吸毒者的后代容易出现畸形儿、怪胎。(3)激素一经靶细胞受体接受并起作用后就被灭活了，因此图中睾酮需要源源不断的产生。图中①②③④过程体现了雄激素的分泌存在着分级和反馈调节。(4)从表中可知吸食毒品最可能影响图中垂体使其受损，导致睾酮分泌量减少。有人对该调查的科学严密性提出质疑，原因是健康者和吸毒者平均年龄有较大差异，没有遵循单一变量原则。

答案：(1)增多　持续兴奋　(2)体温调节中枢　减数分裂　(3)激素一经靶细胞受体接受并起作用后就被灭活了　分级和反馈　(4)垂体　健康者和吸毒者平均年龄有较大差异