備考2024屆高考生物一輪復(fù)習(xí)講義第十三章實驗與探究實驗3實驗?zāi)康呐c原理分析

實驗3實驗?zāi)康呐c原理分析1.實驗?zāi)康牡臅鴮懠记?.實驗原理的書寫技巧注意實驗原理中“因變量的觀測指標(biāo)”可作為實驗結(jié)果的參考，有些題目要求對實驗結(jié)果進(jìn)行分析，其實質(zhì)上考查的是實驗原理，所以對實驗結(jié)果進(jìn)行分析時合理套用實驗原理即可。8.[12分]草本、木本植物體內(nèi)含有大量的纖維素，耐高溫纖維素酶可以加速催化纖維素的水解，為酵母菌進(jìn)行酒精發(fā)酵提供大量廉價原料。某研究小組將纖維素分解菌通過誘變和高溫處理獲得新菌株（甲），制作出菌株甲培養(yǎng)基的濾液，進(jìn)行了下列實驗：步驟試管A試管B1加入適量緩沖液加入用①配制的菌株甲濾液2在80℃條件下水浴保溫30min3加入適量的②，80℃水浴保溫10min4加入適量的③，60℃熱水浴加熱2min，觀察溶液顏色實驗預(yù)期預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論：④回答下列問題：（1）該實驗小組的實驗?zāi)康氖翘骄烤昙追置诘睦w維素酶能否耐受80℃高溫。（2）該實驗步驟1～4中，①②③處加入的物質(zhì)分別是等量的緩沖液、纖維素液、斐林試劑。（3）對該實驗結(jié)果及結(jié)論作出預(yù)期：若試管A中呈藍(lán)色，試管B中呈磚紅色，則表明該纖維素酶能耐受80℃高溫；若試管A和B中均呈藍(lán)色，則表明該纖維素酶不能耐受80℃高溫。（4）食草動物不能分泌纖維素酶，卻能從其消化過的食物中檢測到可溶性糖，主要原因是食草動物腸道內(nèi)的微生物分泌纖維素酶，能將食物中的纖維素分解成可被食草動物吸收的小分子糖類。解析（1）欲確認(rèn)本題的實驗?zāi)康?，可從以下幾個方面提取關(guān)鍵信息：（2）由于本實驗的目的是探究菌株甲分泌的纖維素酶能否耐受80℃高溫，實驗步驟中，試管A中加入了適量的緩沖液，那么試管B中應(yīng)該加入用等量的緩沖液配制的菌株甲濾液；兩個試管內(nèi)都加入適量的②，所以②為纖維素液；纖維素本身是非還原糖，其會被纖維素酶分解為還原糖，所以③應(yīng)該是加入檢測還原糖的斐林試劑。（3）斐林試劑本身是藍(lán)色，試管A中未加入纖維素酶，所以沒有還原糖生成，則試管A中呈藍(lán)色。若該菌株甲分泌的纖維素酶能耐受80℃高溫，其能夠?qū)⒗w維素分解為還原糖，則試管B中呈磚紅色；若該菌株分泌的纖維素酶不能耐受80℃高溫，其在80℃高溫下會變性失活，不能將纖維素分解為還原糖，則試管B中呈斐林試劑本身的顏色，即藍(lán)色。（4）食草動物腸道內(nèi)生活著一些微生物，這些微生物與食草動物為互利共生關(guān)系。食草動物腸道內(nèi)的微生物分泌纖維素酶，將食物中的纖維素分解成可被食草動物吸收的小分子糖類。9.[8分]為研究腎上腺皮質(zhì)類固醇缺乏與內(nèi)耳疾病間的關(guān)系，研究人員進(jìn)行了下述動物實驗（記作實驗一）。將30只發(fā)育相同的雄鼠平均分為A、B、C三組，A組小鼠進(jìn)行雙側(cè)腎上腺切除，B組？處理，C組小鼠未切除腎上腺。三組小鼠在相同的條件下培養(yǎng)一段時間后，獲得如下實驗數(shù)據(jù)：A、B、C三組小鼠血液中醛固酮的平均值依次為25.7pg/mL、26.3pg/mL、552pg/mL。A、B兩組小鼠出現(xiàn)聽力下降和眩暈癥狀。對B組小鼠以腎上腺皮質(zhì)類分泌藥物治療后，上述癥狀得到改善?；卮鹣铝袉栴}：（1）由以上敘述可知，在實驗開始階段，對B組小鼠進(jìn)行的處理是進(jìn)行雙側(cè)腎上腺切除。（2）為進(jìn)一步探究上述小鼠出現(xiàn)聽力下降和眩暈癥狀的機(jī)制，繼續(xù)進(jìn)行實驗二。研究人員設(shè)法分別得到A組和C組小鼠內(nèi)耳組織樣品，通過技術(shù)手段獲取組織勻漿中的蛋白質(zhì)，并測得兩種組織勻漿中的蛋白質(zhì)濃度相當(dāng)，分別加入等量且同濃度的ATP溶液，進(jìn)行混合反應(yīng)，測定在反應(yīng)中釋放出的無機(jī)磷的濃度，然后進(jìn)行對比，有C組小鼠內(nèi)耳組織樣品的實驗組中無機(jī)磷的濃度遠(yuǎn)高于有A組小鼠內(nèi)耳組織樣品的實驗組。a.由此推斷出該實驗原理是ATP在ATP酶的作用下，水解為ADP和磷酸，ATP酶活性越強(qiáng)，釋放出的無機(jī)磷越多。b.綜合實驗一和實驗二可以得出的結(jié)論是腎上腺皮質(zhì)類固醇缺乏會降低內(nèi)耳結(jié)構(gòu)中ATP酶活性，使小鼠出現(xiàn)聽力下降和眩暈癥狀。解析（1）確認(rèn)本題的實驗原理，常采用變量分析法：根據(jù)題意，三組小鼠在相同的條件下培養(yǎng)一段時間后，A組和B組小鼠血液中醛固酮的平均值相差不大，且后期對B組小鼠進(jìn)行藥物治療，可與A組形成對照，說明在實驗開始階段對A組和B組小鼠的處理方式相同，都為進(jìn)行雙側(cè)腎上腺切除。（2）要確定實驗二的實驗原理，首先明確該實驗的檢測指標(biāo)為在反應(yīng)中釋放出的無機(jī)磷的濃度；其次聯(lián)系教材知識可知，無機(jī)磷來源于ATP的水解，底物ATP的含量相同，則生成的無機(jī)磷的濃度與ATP酶的活性有關(guān)。實驗原理為ATP在ATP酶的作用下，水解為ADP和磷酸，ATP酶活性越強(qiáng)，釋放出的無機(jī)磷越多。根據(jù)實驗一，A組小鼠進(jìn)行雙側(cè)腎上腺切除，C組小鼠未切除腎上腺，A組小鼠腎上腺皮質(zhì)類固醇缺乏，C組小鼠腎上腺皮質(zhì)類固醇充足。根據(jù)實驗二，有C組