高中生物高考实验专题讲座5

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“五看法”评价实验设计
[技能展示]
1.(2019·安徽五校质检)科学家以绿色向日葵下胚轴为材料对植物向光性进行研究(用单侧光照射)，结果如表。
请回答下列问题：
(1)从表中数据可以推测，黄质醛对向日葵的生长具有________作用。
(2)有人对黄质醛的分布提出了以下3种假设。假设1：黄质醛由背光侧向向光侧发生了横向运输；假设2：光照可以促进向光侧的黄质醛的合成；假设3：背光使背光侧的黄质醛部分分解。现提供向日葵下胚轴、云母片、琼脂块、单侧光源。请设计实验判断哪种假设是正确的。
设计方案：第一组放在黑暗环境下，向日葵下胚轴中间用云母片隔开，下面放了A、B两个琼脂块。第二组放在单侧光照条件下，向日葵下胚轴中间用云母片隔开，下面放了A′、B′两个琼脂块。
①若____________________，则说明假设2是正确的。
②若____________________，则说明假设3是正确的。
③但是这两组实验都无法说明假设1是否正确。请在方框中补充一个实验组(用图示表示)来验证假设1是正确的，并描述预期的实验现象。
答案 (1)抑制 (2)①A′的黄质醛浓度大于A的黄质醛浓度；B′的黄质醛浓度等于B的黄质醛浓度 ②B的黄质醛浓度大于B′的黄质醛浓度；A′的黄质醛浓度等于A的黄质醛浓度
③
a的黄质醛浓度大于A′的黄质醛浓度；b的黄质醛浓度小于B′的黄质醛浓度；a＋b的黄质醛浓度等于A′＋B′的黄质醛浓度
解析 (1)根据题意可知，用单侧光照射后，向日葵下胚轴向光侧的黄质醛含量增加，背光侧的黄质醛含量减少，向日葵下胚轴表现为弯向光源生长，说明黄质醛对向日葵下胚轴的生长具有抑制作用。(2)根据实验设计分析，第一组在黑暗条件下，可作为对照组，第二组在左侧有单侧光，可作为实验组，两组的云母片会阻挡黄质醛的横向运输。①若A′的黄质醛浓度大于A的黄质醛浓度；B′的黄质醛浓度等于B的黄质醛浓度，则说明光照可以促进向光侧黄质醛的合成，即假设2是正确的。②若B的黄质醛浓度大于B′的黄质醛浓度；A′的黄质醛浓度等于A的黄质醛浓度，则说明背光使背光侧的黄质醛部分分解，即假设3是正确的。③详情见答案。
2.(2021·湖北八校联考)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。
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
解析 (1)从图示的情形可推测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内侧细胞中的生长素比外侧高，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。
3.(2021·厦门模拟)为研究桑叶提取液对糖尿病大鼠的降血糖效果，某研究小组进行了如下实验。
①实验材料和仪器：
随机选健康大鼠30只、桑叶提取液、蒸馏水，血糖测定仪等。
②实验步骤：
a.随机选取10只大鼠作为甲组，另外20只制备成实验性糖尿病的大鼠并随机分成乙组和丙组。
b.________，并进行数据统计。
c.丙组大鼠灌喂桑叶提取液2 mL/d，甲组和乙组大鼠灌喂等量蒸馏水，连续灌喂4周。期间各组大鼠均饲喂普通饲料，自由饮食。
d.4周后，测定各组大鼠的血糖浓度，并进行数据统计分析。
③实验结果：
④得出实验结论。
请回答下列相关问题：
(1)实验中有一错误，请改正______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)糖尿病大鼠血糖的特点是______________________________________________。
(3)请补充步骤b_____________________________________________________________。
(4)请据上表中的数据将“组别”栏补充完整，从上到下依次是_________________________ _______________________________________________(用甲、乙、丙表示)。
(5)动物激素调节的特点是____________________________________________________、
________________________________________________________________________(答2点)。
答案 (1)随机选健康大鼠30只改为选同种大小、生理状况等相同的健康大鼠30只
(2)血糖含量持续居高不下
(3)测定各组大鼠的血糖浓度
(4)甲、丙、乙
(5)微量和高效 通过体液运输(或作用于靶细胞或靶器官)
解析 (1)实验时应选同种大小、生理状况等相同的健康大鼠30只。(2)因血糖调节机制出现问题，故糖尿病大鼠血糖的特点是血糖含量持续居高不下。(3)步骤b应为测定各组大鼠的血糖浓度。(4)由于实验开始时甲组大鼠的血糖浓度相对正常，乙组和丙组大鼠的血糖浓度相对较高；结合题中信息分析可知，“组别”栏从上到下依次是甲、丙、乙。(5)动物激素调节的特点是微量高效，通过体液运输，作用于靶细胞、靶器官。
生长素百分比
黄质醛百分比
弯曲的角度
向光侧
背光侧
向光侧
背光侧
照射前
50.1
49.9
49.9
50
直立生长
照射后
50
50
65.5
35.5
弯向光源15.1°
组别
实验开始时/(mml·L－1)
4周后/(mml·L－1)
3.85
3.94
18.62
10.12
19.46
19.00