高中生物高考专题14 实验与探究（原卷版）

这是一份高中生物高考专题14 实验与探究（原卷版），共16页。

2020届高考生物难点及易错题精讲精练
专题14 实验与探究
【难点精讲】
一、实验设计的基本原则

例题：已知菠菜的干叶病是由干叶病毒引起的，但不清楚干叶病毒的核酸种类，试设计实验探究。实验材料：苯酚的水溶液(可以将病毒的蛋白质外壳和核酸分离)、健康生长的菠菜叶植株、干叶病毒样本、DNA水解酶(只会水解DNA，不会水解RNA)、蒸馏水、实验必需的器材。
(1)实验步骤：
①选择两株生长状况相似的菠菜植株，编号A和B。
②用__________________处理干叶病毒，并设法将核酸和蛋白质分离开，将获得的核酸平均分成两份，编号为 A、 B。
③用______________处理核酸A；用______________处理核酸B。
④一段时间后，用核酸A喷洒菠菜植株A；用核酸B喷洒菠菜植株B。
⑤一段时间后，观察两株菠菜植株的生长状况。
(2)实验结果和结论：
①________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。


【难点突破】
实验设计遵循的四大基本原则
单一变量原则：即除自变量(实验变量)以外，应使实验组与对照组的无关变量保持相同且适宜。如生物材料相同(大小、生理状况、年龄、性别等)、实验器具相同(型号、洁净程度等)、实验试剂相同(用量、浓度、使用方法等)和条件相同(保温或冷却、光照或黑暗、搅拌、振荡等)。
对照原则：应设置对照实验，使实验组与对照组的自变量不同(其他因素都相同)，以便消除无关变量对实验结果的干扰，增强实验结果的可信度。
平行重复原则：在实验设计中为了避免实验结果的偶然性，必须对所做实验进行足够次数的重复，以获得多次实验结果的平均值，保证实验结果的准确性。
科学性原则：在设计实验时必须有充分的科学依据，即实验目的要明确，实验原理要正确，实验研究的材料和实验方法的选择要恰当，整个实验设计的思路和实验方法的确定都不能偏离实验原理、有关的生物学知识及其他学科领域的基本知识。

变式训练：．已知蛋白质和双缩脲试剂反应呈现紫色，请你根据给出的实验材料设计一个验证唾液中含有蛋白质的实验，要求写出(1)基本的实验步骤，(2)预期实验结果和结论。
材料用具：双缩脲试剂A液、双缩脲试剂B液、蛋清稀释液(含有丰富蛋白质)、水、小烧杯、玻璃棒、试管、滴管和滴瓶、镊子、脱脂棉。


二、 实验的假设和结论

例题：果蝇的灰身(B)对黑身(b)为显性；长翅(V)对残翅(v)为显性，这两对等位基因位于常染色体上。一对灰身残翅与黑身长翅的果蝇杂交，子代出现灰身长翅、灰身残翅、黑身长翅、黑身残翅，比例为1∶1∶1∶1。请根据杂交结果，回答下列问题：
(1)杂交结果说明雌雄果蝇均产生了________种配子。实验结果能不能证明这两对等位基因位于两对同源染色体上，________。为什么？____________________________________。
(2)请用上述杂交实验的子代果蝇为材料设计两个不同的实验，要求这两个实验都能独立证明两对基因位于两对同源染色体上。
实验1：杂交组合：_____________________________________________________________，子代表现型的种类数和比例为________________________________________________。
实验2：杂交组合：_____________________________________________________________，子代表现型的种类数和比例为________________________________________________。

【难点突破】
实验的假设与结论
假设是根据现有的科学理论、事实，对所研究的对象设想出的一种或几种可能性的答案和解释。若实验结果与预期结果一致，则得出与先前的假设一致的结论，即假设成立；反之，假设不成立。
变式训练：(2019·河北衡水中学高三一调)科学家获得一株花色突变型豌豆。将该突变型豌豆与野生型豌豆杂交得F1，F1全为野生型， F1自交得F2，F2中野生型与突变型的数量比为9∶1。某生物兴趣小组对此作出了两种假设。
假设Ⅰ：野生型与突变型受一对等位基因A、a控制，且在F2的突变型个体中存在一定的致死率。
假设Ⅱ：野生型与突变型受两对独立遗传的等位基因A、a和B、b共同控制，且在F2中某些基因型的个体不能成活。
(1)若假设Ⅰ成立，则突变型豌豆的基因型是________，突变型的致死率是________。
(2)若假设Ⅱ成立，则F2中死亡个体的基因型有______种。
(3)为验证上述哪种假设正确，可让F1与突变型豌豆进行测交，并统计测交后代的表现型及比例。
①若测交后代中______________________________________________，则假设Ⅰ成立。
②若测交后代中______________________________________________，则假设Ⅱ成立。
(4)豌豆种子的黄色(Y)对绿色(y)为显性，种子形状圆粒(R)对皱粒(r)为显性，两对等位基因分别位于两对同源染色体上。现有两株豌豆杂交得到F1，任其自花传粉，发现F2的表现型及比例为黄色圆粒∶黄色皱粒∶绿色圆粒∶绿色皱粒＝15∶9∶25∶15，那么亲本的基因型可能是____________。

三、 实验方案设计

例题：为研究雄性家兔体内睾酮(ST，一种雄性激素)与生长激素(GH)含量的关系，某研究小组进行了以下实验(手术过程不影响结果)，请补充完成方案并回答问题。
研究课题：雄性家兔ST含量对GH含量的影响。
(1)实验假设：_________________________________________________。
(2)实验步骤：
①将1月龄体重相同的健康雄性家兔分为甲、乙两组，每组6只。测定和记录每只家兔血液中________________________________________________________________________。
②甲组兔切除性腺，乙组兔____________________。
③在相同且适宜的条件下饲养1个月，测定和记录__________________________________。
(3)结果预测：
测定时间
ST浓度(μg/mL)
GH浓度(μg/mL)
甲组
乙组
甲组
乙组
前测
m1
m1
n1
n1
后测
＜m2
m2
＞n2
n2

(4)分析讨论：
①要使实验更严谨，在上述步骤之后，还应给甲组家兔注射__________________，乙组家兔注射____________，然后测定和记录每只家兔血液中的GH浓度，并求各组的________。
②与后测数据相比，进一步实验处理后甲组GH浓度______，乙组GH浓度不变。
③根据预测结果，请举出能促进雄性幼年家兔体重增加的一种处理方法：__________。
【难点突破】
实验方案的完善题型属于半开放试题，在解决这类试题时要充分获取题目中所给的信息，包括实验要求和实验用具，并注意模仿或借鉴题干中已给出的实验方法和步骤，在全面掌握实验整体思路和方法的基础上再去补充和完善实验。具体操作如下：
(1)联系实验原理、读懂实验目的，构思实验的整体思路。
(2)结合对照实验的一般步骤(下图)，简化已给出的实验步骤、对比寻找缺陷。

(3)模仿补充实验步骤
①当已给实验步骤有多个变量时，通过拆分法，减少实验变量，遵循单一变量原则，构建多组实验，模式如图：

变式训练：.必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。
材料用具：20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠，分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸，不含蛋白质和氨基酸的食物，称量器(如天平)等。
(1)实验原理：必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。当动物体内缺乏必需氨基酸时，会出现营养不良，体重增加缓慢等现象。
(2)实验步骤：
①配食：配制食物A：取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸；
配制食物B：_________________________________________________________________；
②分组：__________________________________，分别称其体重，记录并计算平均值；
③饲喂：在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组每天饲喂食物A，____________________；
④观察：________________________________________________________________________。
(3)结果预测及结论：
①_____________________________________________________________________________；
②_____________________________________________________________________________。

四、 实验方案的修正与评价

例题：某同学为验证“T细胞对B细胞分化后产生抗体具有一定的促进作用”，利用给定的材料设计了如下实验：
实验材料：未受感染的状态相同的小白鼠3只，X射线照射仪，新鲜的T细胞和B细胞，毒性极低的霍乱弧菌疫苗，血清抗体测定仪以及其他必要的工具。
实验原理：T细胞和B细胞的有无能影响抗体的产生量，通过测定血清中抗体的数量可判断体液免疫的强弱。
方法步骤：
第一步：取未受感染的状态相同的小白鼠3只，分为三组，分别摘除胸腺，并用大剂量的X射线照射。
第二步：向第一组小白鼠体内注射T细胞，向第二组小白鼠体内注射B细胞，向第三组小白鼠体内注射T细胞和B细胞。
第三步：分别在上述三组小白鼠体内接种霍乱弧菌疫苗。
第四步：饲养15～20天后，分别测定3只小白鼠体内血清抗体的数量。
请预期实验结果并得出结论。
请根据上述实验回答下列问题：
(1)上述实验步骤中存在不严谨之处，请指出并更正。
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)请为该同学预期实验结果并得出结论。
________________________________________________________________________________

【难点突破】
评价实验设计

变式训练：有人认为黄河中下游流域水体富营养化的原因与水质中富含氮、磷等矿质元素有关。为了证明水体富营养化是由氮和磷引起的，设计了下面的实验步骤：
A．从泛着绿色的池塘中取水，静置4小时，倒去上清液，留下藻类备用；
B．将获得的藻类加水至1 000 mL，混匀后分装于甲、乙、丙3个烧杯中；
C．在甲烧杯中加0.3 g洗衣粉(含磷)；在乙烧杯中加0.3 g尿素(含氮)；在丙烧杯中加0.3 g洗衣粉和0.3 g尿素；
D．将甲、乙、丙3个烧杯置于向阳的窗台上培养 5天，取得水样；
E．检测水样中的藻类密度。
(1)上述实验步骤有多处错误，请指出其中的3处并改正：
①错误：____________________________，改正：___________________________________；
②错误：____________________________，改正：___________________________________；
③错误：______________________________，改正：____________________________________；
(2)你预计烧杯中藻类密度最大的是________________，理由是_________________________。
【真题回顾】
一、单选题
1．（2018·全国高考真题）已知药物X对细胞增殖有促进作用，药物D可抑制药物X的作用。某同学将同一瓶小鼠皮肤细胞平均分为甲、乙、丙三组，分别置于培养液中培养，培养过程中进行不同的处理（其中甲组未加药物），每隔一段时间测定各组细胞数，结果如图所示。据图分析，下列相关叙述不合理的是

A．乙组加入了药物X后再进行培养
B．丙组先加入药物X，培养一段时间后加入药物D，继续培养
C．乙组先加入药物D，培养一段时间后加入药物X，继续培养
D．若药物X为蛋白质，则药物D可能改变了药物X的空间结构

2．（2018·江苏省高考真题）如图为一种植物扦插枝条经不同浓度IAA浸泡30 min后的生根结果(新生根粗细相近)，对照组为不加IAA的清水。下列叙述正确的是

A．对照组生根数量少是因为枝条中没有IAA
B．四组实验中，300 mg/LIAA诱导茎细胞分化出根原基最有效
C．100与300 mg/LIAA处理获得的根生物量相近
D．本实验结果体现了IAA对根生长作用的两重性

3．（2019·浙江省高考真题）为研究酶的特性，进行了实验，基本过程如下表所示：
步骤
基本过程
试管A
试管B
1
加入2%过氧化氢溶液
3mL
3mL
2
加入马铃薯匀浆
少许
－
3
加入二氧化锰
－
少许
4
检测


据此分析，下列叙述错误的是
A．实验的可变因素是催化剂的种类
B．可用产生气泡的速率作检测指标
C．该实验能说明酶的作用具有高效性
D．不能用鸡肝匀浆代替马铃薯匀浆进行实验

4．（2019·北京高考真题）光合作用是地球上最重要的化学反应，发生在高等植物、藻类和光合细菌中。
（1）地球上生命活动所需的能量主要来源于光反应吸收的____________，在碳（暗）反应中，RuBP羧化酶（R酶）催化CO2与RuBP（C5）结合，生成2分子C3，影响该反应的外部因素，除光照条件外还包括_________________________（写出两个）；内部因素包括_____________（写出两个）。
（2）R酶由8个大亚基蛋白（L）和8个小亚基蛋白（S）组成。高等植物细胞中L由叶绿体基因编码并在叶绿体中合成，S由细胞核基因编码并在___________中由核糖体合成后进入叶绿体，在叶绿体的___________中与L组装成有功能的酶。
（3）研究发现，原核生物蓝藻（蓝细菌）R酶的活性高于高等植物，有人设想通过基因工程技术将蓝藻R酶的S、L基因转入高等植物，以提高后者的光合作用效率。研究人员将蓝藻S、L基因转入某高等植物（甲）的叶绿体DNA中，同时去除甲的L基因。转基因植株能够存活并生长。检测结果表明，转基因植株中的R酶活性高于未转基因的正常植株。
①由上述实验能否得出“转基因植株中有活性的R酶是由蓝藻的S、L组装而成”的推测________？请说明理由。______
②基于上述实验，下列叙述中能够体现生物统一性的选项包括______。
a．蓝藻与甲都以DNA作为遗传物质
b．蓝藻与甲都以R酶催化CO2的固定
c．蓝藻R酶大亚基蛋白可在甲的叶绿体中合成
d．在蓝藻与甲的叶肉细胞中R酶组装的位置不同

5．（2020·浙江省高考真题）欲研究大鼠皮肤移植后的皮肤存活率，某同学提出了下面的实验思路。请以皮肤存活率为指标，预测实验结果并进行分析。
（要求与说明：A、B系大鼠即为A、B品系大鼠。实验条件适宜。皮肤存活率是指移植存活的皮肤片数占总移植皮肤片数的百分比。排斥反应指移植物作为“非己”成分被免疫系统识别、破坏和清除的免疫反应）
实验思路：
（1）实验分组与处理：
组1：取A系大鼠的皮肤片移植到自身的另一部位。
组2：取A系大鼠的皮肤片移植到B系大鼠。
组3：取与组2相同处理并出现排斥反应后的B系大鼠的T淋巴细胞，注射到未处理的B系大鼠并将A系大鼠的皮肤片移植到该大鼠。
（2）将上述各组若干只处理后的大鼠进行饲养，每隔一定时间观测皮肤片的存活状况并记录，计算皮肤存活率。
回答下列问题：
（1）预测实验结果（以坐标曲线图形式 表示实验结果，其中横坐标为皮肤移植后时间）:
______________________________
（2）分析与讨论：
①上述实验思路中，移植皮肤的受体大鼠是_____________________。
②为了进一步验证大鼠对移植皮肤起排斥反应的主要是T淋巴细胞，在实验思路的分组和处理中，若设置组4，其处理是给予大鼠免疫抑制剂，再移植皮肤片，用免疫抑制剂处理的理由是____________________，还可设置组5，其处理是_____________，理由是_____________________________________。
③效应细胞毒性T细胞的生物学功能有___________________________________________。

6．（2018·北京高考真题）癌症是当前严重危害人类健康的重大疾病。研究人员利用与癌细胞在某些方面具有相似性的诱导多能干细胞（iPSC）进行了抗肿瘤的免疫学研究。
（1）癌细胞具有无限___________的特点。当体内出现癌细胞时，可激发机体的_________系统发挥清除作用。
（2）研究人员进行的系列实验如下：
免疫组小鼠：每周注射1次含失去增殖活性的iPSC悬液，连续4周；
空白组小鼠：每周注射1次不含失去增殖活性的iPSC的缓冲液，连续4周。
实验一：取免疫组和空白组小鼠的血清分别与iPSC、DB7（一种癌细胞）和MEF（一种正常体细胞）混合，检测三种细胞与血清中抗体的结合率，结果见下表。
细胞与抗体的结合率（%）
细胞
iPSC
DB7
MEF
血清
免疫组
77
82
8
空白组
10
8
9

①比较表中iPSC与两组小鼠血清作用的结果可知，免疫组的数值明显________空白组的数值，说明iPSC刺激小鼠产生了特异性抗体。
②表中DB7和iPSC与免疫组小鼠血清作用后的检测数据无明显差异，说明DB7有____________。
③综合表中全部数据，实验结果表明_____________________。
实验二：给免疫组和空白组小鼠皮下注射DB7，一周后皮下形成肿瘤。随后空白组小鼠肿瘤体积逐渐增大，免疫组小鼠肿瘤体积逐渐缩小。由此推测：iPSC还能刺激机体产生特异性抗肿瘤的___________免疫。
（3）研究人员另取小鼠进行实验，验证了上述推测。下图为实验组的实验过程及结果示意图。请在下图中选择A或B填入④处，从C~F中选择字母填入①～③处。

（4）该系列研究潜在的应用前景是iPSC可以用于___________________________。

7．（2018·天津高考真题）血管平滑肌细胞（VSMC）的功能受多种物质影响，与血管健康密切相关。
（1）血管内皮细胞释放的一氧化氮，可降低VSMC膜上Ca2+运输蛋白的活性，导致进入细胞内的Ca2+__________（增加/减少），引起血管平滑肌舒张，上述调节方式属于_________调节。
（2）机体产生的同型半胱氨酸水平升高，可引起VSMC少内质网功能素乱，堆积未折叠蛋白，这些蛋白没有形成正确的________________，不能行使正常功能。
（3）用同型半胱氨酸处理体外培养的小鼠成熟分化型VSMC后，其细胞分化相关指标的交化如下表所示。
同型半胱氨酸 细胞分化指标
形态 相对增殖能力 相对迁移能力
未处理
处理
长梭形 弱 弱
椭圆形 强 强

由此推断，同型半胱氨酸导致VSMC分化程度___________（升高/降低），功能紊乱。[]
（4）已知血管保护药物R对VSMC没有直接影响，但可改善同型半胱氨酸对VSMC的作用。以小鼠VSMC为材料，在细胞水平研究上述作用时，应设计三组实验，即_______________、同型半胱氨酸处理组和___________________；每组内设三个重复，其目的是_____________。

【新题精练】
1．（2020·福建省高三二模）某兴趣小组让白眼雌果蝇(XbXb)与红眼雄果蝇(XBY)杂交，产生的子代中发现了一只白眼的雌果蝇。下表所示的是几种性染色体异常果蝇的性别及发育情况。
XXY
XO
XYY
YY
XXX
，可育
，不育
，不育
死亡
死亡
注:其中XXY的果蝇，减数分裂时任意的两条性染色体移向一极，另一条移向另一极。请回答
（1）兴趣小组对子代出现白眼雌果蝇的原因提出两个解释(不考虑环境因素和染色体结构变异)
解释1：白眼雌果蝇的出现是由于亲本中的雄果蝇在减数分裂过程中发生基因突变导致。
解释2：白眼雌果蝇的出现是由于___________导致。
（2）若解释1成立，则该白眼雌果蝇的基因型是______。若解释2成立，则该白眼雌果蝇的基因型是_____，可产生的配子类型和比例是_________。
（3）请设计一个杂交实验探究该白眼雌果蝇出现的原因。
①杂交实验方案：____________。
②预期实验结果及结论：若___________，则解释1成立。
若__________，则解释2成立。

2．（2020·黑龙江省伊春市第一中学高三其他）实验步骤注重实验的操作性，而实验思路更注重实验的决策。回答下列与实验有关的问题。
Ⅰ．为验证“光照是光合作用的必要条件”，甲同学的实验思路是:将一株天竺葵暗处理一昼夜，选取生长部位和大小基本相同的两片叶片，一片曝光处理（A组）、另一片遮光处理（B组），4小时后分别摘取这两片叶，脱色后用碘蒸气处理进行对比。
（1）本实验中的实验组是____________组，用于叶片脱色的试剂可能是____________。
（2）乙同学认为甲选取的两片叶片的生理状态可能不同会导致实验误差，故对甲的实验方案进行了改进，乙同学的改进思路是:________________________。
Ⅱ．已知与自然光相比，单独使用红光照射能增大天竺葵的叶片面积，丙同学拟用天竺葵幼苗设计实验，探究单独使用蓝光照射对天竺葵叶片面积的影响，那么丙同学至少应设计____________组实验。请帮他写出实验设计思路（不用写实验结果和结论）：____________________________________。

3．（2020·河南省高三其他）动植物广泛存在的γ－氨基丁酸（GABA）具有抗惊厥、促进生长激素分泌、增强免疫力等生理作用。谷氨酸脱羧酶（GAD）能专一催化1 mol谷氨酸分解为1 molγ－氨基丁酸和1 mol CO2，回答下列相关问题：

（1）为了探究GAD在最适温度、最适pH等条件下的活性，某研究小组利用起始浓度为10mmol·L－１的谷氨酸进行了实验，结果如图甲所示，图中的物质是___________；用一定时间内该物质的浓度变化衡量酶活性的原因是___________。　
（2）GAD的活性与温度的关系如图乙所示，研究者用GAD进行了以下实验：
步骤
组别
甲
乙
丙
A1
A2
B1
B2
C1
C2
加入底物

2mL

2mL

2mL
加入酶
1mL

1mL

1mL

在相应温度下保温10min
t3
t3
e
d
t4温度下保温5min，再转移到t3温度下保温5min
f
酶和底物混合后继续在相应温度下保温
5min
5min
5min
检测比较各组产物量
CO2产生量
CO2产生量
CO2产生量

①e、d、f中对应的温度分别是_________、_________、_________。
②本实验探究的问题是_________。
③本实验的对照组是_________。

4．（2020·天津一中高三月考）为探索治疗机体对于某种药物依赖的有效途径，我国科研人员进行了如下研究：

（1）将大鼠置于自身给药箱中（如图），当大鼠按压非给药杆时指示灯不亮，药泵不给药，按压给药杆时指示灯亮，药泵通过静脉导管向大鼠直射一定量药物，灯亮时，光刺激大鼠视网膜，引起视神经细胞产生_____，传至末梢，释放_____作用于突触_____上的受体，信息传至视中枢，产生视觉，多次重复训练后，大鼠在光信号和给药之间建立联系，当给药时间内大鼠按压给药杆的次数达到一定程度时，即可被视为对该药物形成依赖，以下将这种大鼠称为Ｄ鼠。
（2）研究发现，Ｄ鼠相关脑群内酶Ａ含量和活性均明显升高，为探讨酶Ａ活性对药物依赖的影响，在两组Ｄ鼠相关脑区注射酶Ａ活性抑制剂或生理盐水后，再分别放入自身给药箱，记录单位时间内两组Ｄ鼠_____与对照组相比，若抑制剂组的Ｄ鼠______，则表明抑制酶Ａ的活性可以降低Ｄ鼠对药物的依赖。
（3）研究者设计了一种能与编码酶Ａ的ｍＲＮＡ互相结合的，含２２个核苷酸的ＲＮＡ，它能进入细胞，促进编码酶Ａ的ｍＲＮＡ降解，将这种小RNA用溶剂M溶解后，注射到D鼠相关脑区，引起酶A含量明显下降，D鼠对药物的依赖降低，进行本实验时，要同时进行一个对照处理，将一段小RNA用___（填写生理盐水或蒸馏水或溶剂M）溶解，注射到D鼠的相关脑区，这段小RNA的最佳设计为：与实验组使用的小RNA相比，其核苷酸的（___）（多选，只填序号）
ａ种类相同 ｂ种类不同 ｃ数目相同 ｄ数目不同 ｅ序列完全相同 ｆ序列完全不同
若此对照组Ｄ鼠相关脑区内酶Ａ含量无明显变化，则可以证明_______________________等因素对实验组结果无影响。

5．（2020·河南省高三其他）科研人员研究了不同浓度纳米银对小球藻呼吸作用的影响，结果如图所示。回答下列问题：

（1）科研人员在研究小球藻的呼吸作用时，需要将小球藻置于黑暗条件下，这样做的原因是_______________________。
（2）该实验中，自变量为________________。小球藻呼吸作用过程中，氧气消耗的具体场所是____________。由图示实验结果可知，纳米银对小球藻呼吸作用的影响表现为______（填“促进”或“抑制”）作用，试从反应底物角度推测纳米银作用的原理可能是____________。
（3）科学家在研究中进一步发现，纳米银会影响许多生物细胞中酶的活性，如蛋白酶、淀粉酶等。请你设计一个实验来探究纳米银能够影响淀粉酶的活性（写出关键实验步骤）：________________________。

6．（2020·山西省高三二模）马缨丹是一种外来入侵物种，原产于美洲热带地区，原产地温度较高，入侵我国后大量繁殖。研究人员通过模拟其原产地的温度探究马缨丹入侵我国后的适应性机制，结果表明，将生长在较高温度下的马缨丹进行适当降温处理后，叶片中的细胞分裂素（CTK）含量增高，叶片气孔导度（气孔开放程度）增大。请回答下列问题。
（1）在原产地，由于温度较高，白天马缨丹叶片中的部分气孔会关闭，其作用是___________________。
（2）欲探究低温处理的马缨丹叶片中光合色素的种类是否改变，可用________________提取叶片中的光合色素，然后利用纸层析法分离色素并比较对照组和实验组的________________。该探究实验中实验组是____________（填“低温”或“较高温”）处理的马缨丹叶片。
（3）有研究表明：与温度较高时相比，适当降温后马缨丹叶片气孔导度增大不是由适当降温直接引起的，而是由CTK引起的。请利用生理状况相同的马缨丹CTK缺失突变体（不能合成CTK）植株、CTK溶液、气孔导度测定仪，设计实验来验证这一结论，要求简要写出实验思路及预期结果。
实验思路：_______________________；
预期结果：______________________。