（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu) 實驗技能提升一 實驗設(shè)計的基本原則學(xué)案

《（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu) 實驗技能提升一 實驗設(shè)計的基本原則學(xué)案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（浙江選考）2019版高考生物一輪總復(fù)習(xí) 第一單元 細(xì)胞的分子組成與結(jié)構(gòu) 實驗技能提升一 實驗設(shè)計的基本原則學(xué)案（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 實驗技能提升一　實驗設(shè)計的基本原則 (加試)(新題專遞)根據(jù)遺傳物質(zhì)的化學(xué)組成，可將病毒分為RNA病毒和DNA病毒①兩種類型，有些病毒對人類健康會造成很大危害。通常，一種新病毒出現(xiàn)后需要確定該病毒的類型。 假設(shè)在宿主細(xì)胞內(nèi)不發(fā)生堿基②之間的相互轉(zhuǎn)換，請利用放射性同位素標(biāo)記③的方法，以體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞④等為材料，設(shè)計實驗以確定一種新病毒的類型。簡要寫出(1)實驗思路，(2)預(yù)期實驗結(jié)果及結(jié)論即可。(要求：實驗包含可相互印證的甲、乙兩個組⑤) 審題關(guān)鍵 信息①：病毒營寄生生活，由蛋白質(zhì)和核酸組成，核酸是DNA或RNA，只含有二者中的一種，DNA和RNA在化學(xué)組成上的區(qū)別如下：

2、核酸 五碳糖 含氮堿基 DNA 脫氧核糖 A、G、C、T RNA 核糖 A、G、C、U 信息②：強調(diào)了堿基，二者堿基的區(qū)別：DNA特有T，RNA特有U。 信息③：放射性同位素標(biāo)記法是指用放射性的同位素替代某化合物中的特殊元素，來追蹤該化合物的運行和變化過程的方法。回憶相關(guān)內(nèi)容： 研究內(nèi)容 標(biāo)記方法 分泌蛋白的合成、加工和運輸過程 將3H標(biāo)記的亮氨酸注射到胰腺細(xì)胞中 光合作用中氧氣中的氧的來源 用18O分別標(biāo)記光合作用的原料H2O和CO2 光合作用碳反應(yīng)中C元素的轉(zhuǎn)移過程 用14C 標(biāo)記光合作用的原料CO2 T2噬菌體遺傳物質(zhì)的探究 用32P標(biāo)記噬菌體

3、的DNA，用35S標(biāo)記噬菌體的蛋白質(zhì)外殼 信息④：聯(lián)想T2噬菌體遺傳物質(zhì)的探究實驗和病毒的寄生特點，標(biāo)記病毒需要先用含有放射性元素的培養(yǎng)基培養(yǎng)宿主細(xì)胞，再讓病毒去侵染被標(biāo)記的宿主細(xì)胞，子代病毒就會被標(biāo)記。 信息⑤：甲、乙兩組要形成對比，結(jié)合①②③④可判斷出應(yīng)分別用放射性同位素標(biāo)記DNA成分中的T和RNA成分中的U。 答案　(1)實驗思路： 甲組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記尿嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 乙組：將宿主細(xì)胞培養(yǎng)在含有放射性標(biāo)記胸腺嘧啶的培養(yǎng)基中，之后接種新病毒。培養(yǎng)一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 (2)實驗結(jié)果及結(jié)論

4、：若甲組收集的病毒有放射性，乙組無放射性，則為RNA病毒；反之則為DNA病毒。 解析　(1)DNA和RNA都有各自的特有堿基，DNA特有堿基為T，RNA特有堿基為U。用放射性同位素標(biāo)記堿基U的培養(yǎng)基來培養(yǎng)宿主細(xì)胞，使宿主細(xì)胞含有放射性，再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞，看子代病毒是否含有放射性，為甲組；用放射性同位素標(biāo)記堿基T的培養(yǎng)基來培養(yǎng)宿主細(xì)胞，使宿主細(xì)胞含有放射性，再用病毒去侵染含放射性的宿主細(xì)胞，看子代病毒是否含有放射性，為乙組。 (2)若甲組收集的病毒有放射性，乙組無，則為RNA病毒；反之則為DNA病毒。 錯解例析 錯例1：將該病毒處理后用吡羅紅甲基綠的混合染料染色，如果呈現(xiàn)

5、綠色則為DNA病毒，如果呈現(xiàn)紅色則為RNA病毒。 錯因分析：審題時遺漏關(guān)鍵信息③④⑤，沒有用放射性同位素標(biāo)記法，沒有用體外培養(yǎng)的宿主細(xì)胞為材料，沒有分成甲、乙兩組。 錯例2：用含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶和胸腺嘧啶①的培養(yǎng)基培養(yǎng)病毒②。一段時間后收集病毒并檢測其放射性。 錯因分析： ①處：沒有分成甲、乙兩組，而是用同時含有放射性同位素標(biāo)記的尿嘧啶和胸腺嘧啶的培養(yǎng)基來培養(yǎng)，形成不了對照。 ②處：病毒不能直接用培養(yǎng)基培養(yǎng)，這樣設(shè)計不科學(xué)。 實驗設(shè)計遵循的四大基本原則 1.單一變量原則：即除自變量(實驗變量)以外，應(yīng)使實驗組與對照組的無關(guān)變量保持相同且適宜。如生物材料相同(大小、生

6、理狀況、年齡、性別等)、實驗器具相同(型號、潔凈程度等)、實驗試劑相同(用量、濃度、使用方法等)和條件相同(保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等)。 2.對照原則：應(yīng)設(shè)置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同(其他因素都相同)，以便減小實驗誤差。 3.平行重復(fù)原則：在實驗設(shè)計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進(jìn)行足夠次數(shù)的重復(fù)，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。 4.科學(xué)性原則：在設(shè)計實驗時必須有充分的科學(xué)依據(jù)，即實驗?zāi)康囊鞔_，實驗原理要正確，實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當(dāng)，整個實驗設(shè)計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關(guān)的生物學(xué)知識及其他學(xué)科領(lǐng)

7、域的基本知識。 1.(加試)(2016·浙江10月選考)設(shè)水稻細(xì)胞與染色劑甲反應(yīng)呈紅色，小麥細(xì)胞與染色劑乙反應(yīng)呈黃色，大麥細(xì)胞與染色劑丙反應(yīng)呈綠色?，F(xiàn)有A、B、C三瓶不同的細(xì)胞懸液，每瓶中可能含有一種或多種上述細(xì)胞。欲用染色劑甲、乙、丙鑒別這三瓶細(xì)胞懸液中有幾種細(xì)胞。請根據(jù)以下提供的實驗材料，提出實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果和結(jié)論。 材料與用具：染色劑甲、乙、丙溶液各1瓶，A、B、C細(xì)胞懸液各1瓶，試管若干支，顯微鏡。 (要求與說明：一種染色劑只與一種細(xì)胞產(chǎn)生反應(yīng)；每支試管中只能加一種染色劑；裝片的具體制作過程不作要求；實驗條件適宜) 請回答： (1)實驗思路(其中實驗分組用表格表示)

8、： 。 (2)預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論：

9、 。 答案　(1)①取9支試管進(jìn)行編號。 ②表　不同染色劑鑒別不同細(xì)胞懸液的實驗分組 染色劑甲 染色劑乙 染色劑丙 細(xì)胞懸液A 細(xì)胞懸液B 細(xì)胞懸液C 1.A＋甲 4.B＋甲 7.C＋甲 2.A＋乙 5.B＋乙 8.C＋乙 3.A＋丙 6.B＋

10、丙 9.C＋丙 ③按上述分組，在各試管中分別加入細(xì)胞懸液和染色劑溶液，搖勻。 ④一段時間后，制作裝片，顯微鏡下觀察各試管中細(xì)胞的顏色，并記錄 (2)①若某瓶細(xì)胞懸液的分組試管中只有一支顯色，則說明該瓶中有一種細(xì)胞。②若某瓶細(xì)胞懸液的分組試管中只有兩支顯色，則說明該瓶中有兩種細(xì)胞。③若某瓶細(xì)胞懸液的分組試管中有三支顯色，則說明該瓶中有三種細(xì)胞 解析　根據(jù)題干信息分析，水稻細(xì)胞與染色劑甲反應(yīng)呈紅色，小麥細(xì)胞與染色劑乙反應(yīng)呈黃色，大麥細(xì)胞與染色劑丙反應(yīng)呈綠色，可以設(shè)計實驗，根據(jù)不同染色劑染色后的顏色變化確定細(xì)胞的類型。 (1)根據(jù)實驗設(shè)計的單一變量原則和對照原則設(shè)計實驗，步驟為：

11、①取9支試管進(jìn)行編號。 ②表　不同染色劑鑒別不同細(xì)胞懸液的實驗分組 染色劑甲 染色劑乙 染色劑丙 細(xì)胞懸液A 細(xì)胞懸液B 細(xì)胞懸液C 1.A＋甲 4.B＋甲 7.C＋甲 2.A＋乙 5.B＋乙 8.C＋乙 3.A＋丙 6.B＋丙 9.C＋丙 ③按上述分組，在各試管中分別加入細(xì)胞懸液和染色劑溶液，搖勻。④一段時間后，制作裝片，顯微鏡下觀察各試管中細(xì)胞的顏色，并記錄。 (2)根據(jù)以上實驗步驟，預(yù)測實驗結(jié)果與結(jié)論： ①若某瓶細(xì)胞懸液的分組試管中有一支顯色，則說明該瓶中有一種細(xì)胞；②若某瓶細(xì)胞懸液的分組試管中有二支顯色，則說明該瓶中有兩種細(xì)胞；③若某瓶細(xì)胞

12、懸液的分組試管中有三支顯色，則說明該瓶中有三種細(xì)胞。 2.(加試)糖酵解增強是絕大多數(shù)惡性腫瘤的典型特征，因此腫瘤患者的葡萄糖攝取明顯增加，且代謝活動強的癌細(xì)胞攝取量大。在癌細(xì)胞培養(yǎng)中，熒光類似物2－N－2－脫氧葡萄糖(2－NBDG)與普通葡萄糖的吸收存在競爭性(如圖所示)。細(xì)胞中熒光信號強，表示細(xì)胞吸收的2－NBDG多。 現(xiàn)有甲、乙兩種不同的乳腺癌細(xì)胞，且甲的代謝強度大于乙。欲驗證這兩種癌細(xì)胞的代謝強度及兩種葡萄糖的吸收存在競爭性，請根據(jù)以下提供的材料用具，完善實驗思路，預(yù)測實驗結(jié)果并回答有關(guān)問題。 材料與用具：甲種乳腺癌細(xì)胞，乙種乳腺癌細(xì)胞，細(xì)胞培養(yǎng)液，普通葡萄糖溶液，生理鹽水，

13、2－NBDG，培養(yǎng)皿若干，CO2培養(yǎng)箱等。(注：熒光測量的具體方法不作要求) (1)完善實驗思路： ①取若干培養(yǎng)皿，均分為4組。各組加入的試劑和接種的細(xì)胞如下表：(補全表格) 組別 A B C D 說明 細(xì)胞培養(yǎng)液 用“＋”表示加入， 用“－”表示不加 普通葡萄糖溶液 生理鹽水 2－NBDG溶液 甲種乳腺癌細(xì)胞 乙種乳腺癌細(xì)胞 ②

14、 ； ③ 。 (2)設(shè)計表格，并將預(yù)期實驗結(jié)果填在表格中(熒光強度用“＋”表示，熒光強度越大，“＋”數(shù)越多，熒光強度最弱用“1＋”表示，最強用“4＋”表示)。 (3)根據(jù)實驗結(jié)果，請從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度推測，癌細(xì)胞培養(yǎng)時，2－NBDG與普通葡萄糖的吸收會發(fā)生競爭的原因是 。 答案　(1)① 組別 A B C D 細(xì)胞培養(yǎng)液 ＋

15、 ＋ ＋ ＋ 普通葡萄糖溶液 ＋ ＋ － － 生理鹽水 － － ＋ ＋ 2－NBDG溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ 甲種乳腺癌細(xì)胞 ＋ － ＋ － 乙種乳腺癌細(xì)胞 － ＋ － ＋ ②各組置于溫度等條件適宜的CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng) ③一段時間后，檢測各組細(xì)胞的熒光強度，并作記錄和統(tǒng)計分析 (2)甲、乙乳腺癌細(xì)胞的代謝強度和2－NBDG吸收實驗結(jié)果 組別 A B C D 熒光強度 2＋(或3＋) 1＋ 4＋ 2＋(或3＋) (3)細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運2－NBDG與普通葡萄糖的載體蛋白是同一種 解析　據(jù)圖分析，細(xì)胞吸收的2－NBDG

16、的量與普通葡萄糖的量呈反比例關(guān)系。根據(jù)實驗設(shè)計的單一變量原則和對照性原則，再加上實驗材料和實驗?zāi)康模M(jìn)行實驗設(shè)計，繪制表格，預(yù)測實驗結(jié)果。 (1)實驗的目的是驗證這兩種癌細(xì)胞的代謝強度及兩種葡萄糖的吸收存在競爭性，思路是： ①取若干培養(yǎng)皿，均分為4組。各組加入的試劑和接種的細(xì)胞如下表： 組別 A B C D 說明 細(xì)胞培養(yǎng)液 ＋ ＋ ＋ ＋ 用“＋”表示加入，用“－”表示不加 普通葡萄糖溶液 ＋ ＋ － － 生理鹽水 － － ＋ ＋ 2－NBDG溶液 ＋ ＋ ＋ ＋ 甲種乳腺癌細(xì)胞 ＋ － ＋ － 乙種乳腺癌細(xì)胞 － ＋ － ＋ ②各組置于溫度等條件適宜的CO2培養(yǎng)箱培養(yǎng)。 ③一段時間后，檢測各組細(xì)胞的熒光強度，并作記錄和統(tǒng)計分析。 (2)根據(jù)實驗過程設(shè)計表格，及其結(jié)果如下： 組別 A B C D 熒光強度 2＋(或3＋) 1＋ 4＋ 2＋(或3＋) (3)癌細(xì)胞培養(yǎng)時，2－NBDG與普通葡萄糖的吸收會發(fā)生競爭的原因是細(xì)胞膜上轉(zhuǎn)運2－NBDG與普通葡萄糖的載體蛋白是同一種。 6