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实验探究
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1. 生物实验基本原理。
2. 生物实验设计。
3. 生物实验现象与结果分析。
1.(2022·北京海淀·一模)大熊猫一直以高纤维素的竹子为食,却能保持圆润的体态。我国科学家揭开了大熊猫吃素也胖乎乎的奥秘。
(1)研究者监测大熊猫的季节性体重和食性变化,结果如图1。由此可知,一年中大熊猫吃竹笋的时间远少于吃______的时间,但是吃竹笋的季节大熊猫的体重增加显著。经食物营养成分对比后发现,竹笋中蛋白质含量更高,该物质是______的重要原料。
(2)为弄清食笋使大熊猫体重增加更多的原因,研究者以小鼠为实验动物,探究食叶季节与食笋季节大熊猫肠道菌群对体重的影响,实验如下。
甲组
乙组
丙组
肠道无菌小鼠
8只
8只
8只
菌群移植
生理盐水
?
食笋季节的大熊猫肠道菌群
食物
投喂相同竹粉饮食
记录结果
记录移植7、14、21天后小鼠的体重,结果如图2
①实验所采用的小鼠均为肠道无菌小鼠,目的是_______。
②给乙组小鼠移植的是______。
③根据图2的实验结果,可以得出的结论是______。
(3)对大熊猫的肠道菌群分析发现,丁酸梭菌在食笋季节含量更高。小鼠移植食笋季节大熊猫肠道菌群后脂肪含量更多,可能与丁酸梭菌产生的丁酸盐有关。为验证这一推测,研究人员用含丁酸盐的食物饲喂肠道无菌小鼠,与饲喂不含丁酸盐食物的小鼠相比,若结果为______,则说明丁酸盐可以加速脂肪合成。
2.(2022·北京顺义·一模)菠萝深受人们喜爱,但食用新鲜菠萝有时会引起口腔麻木或有刺痛感,因为新鲜菠萝中的菠萝蛋白酶能催化分解口腔黏膜和舌表面的蛋白质。用盐水(食盐的主要成分为NaCl)浸泡后的菠萝比用清水浸泡后食用起来不适感会减轻。为探究NaCl溶液浓度对菠萝蛋白酶活性的影响,设计完成了如下实验:①配置等量的NaC1溶液浓度分别为3.5%、7%、10.5%。②每个NaCl浓度设置3组实验组和1组对照组。③将菠萝蛋白酶在不同NCl溶液浓度中处理10分钟。④测量菠萝蛋白酶活性。测得实验结果如下表所示(吸光值代表菠萝蛋白酶活性,吸光值与其活性成正比)。
表不同NaCl浓度对菠萝蛋白酶活性(吸光值)的影响
NaCl浓度(%)
1
2
3
平均值
0
0. 571
0.533
0. 580
0. 561
3.5
0.418
0. 428
0. 395
0.414
7
0. 327
0.354
0. 362
0. 348
10.5
0. 181
0. 182
0. 155
0. 173
(1)食用新鲜菠萝,舌会出现麻木或刺痛感。在人体内能接受这种刺激的结构属于反射弧的____________。
(2)据图分析,该实验的变量是____________,实验的对照组是浓度为____________NaCl溶液的处理组。为了减小实验误差,增加可信度,每个NaC1溶液浓度重复3次实验,并将所测得的数据取____________作为实验的最后结果,绘制曲线图。
(3)通过实验数据分析可知:不同浓度的盐水能_________菠萝蛋白酶的活性,并且呈现_______的趋势。因此,在平时吃菠萝时可用适当的盐水浸泡后食用。
3.(2022·北京通州·一模)中国植棉大约有2000年的历史,是世界第一大产棉国。其中,新疆地区日照时间长、昼夜温差大,使得新疆长绒棉品质优良,各项质量指标均超过国家规定标准。生物小组的同学对棉花的一生进行了相关的调研和实验。以下是他们的实验过程和结果,请回答问题:
①实验分为6组,每组都选用颗粒饱满且完整的棉花种子各30粒。
②采用恒温培养,设置6个温度环境:10℃、12℃、14℃、16℃、18℃和20℃。
③在培养皿底部垫润湿的纱布,分别置于不同的恒温箱内;种子浸泡1h后,均匀放在培养皿里,盖一层湿润滤纸保持湿度;每隔24小时观察并记录。实验结果如图1所示。分析并回答问题:
(1)由图1可知,温度大于____℃时,棉花种子的萌发维持在相对稳定的较高水平。
(2)在16~20℃环境中,有部分种子没有萌发,请写出两条可能的原因__________________________。
(3)棉纤维是由棉花叶片叶肉细胞中的_________(填结构名称),通过光合作用合成的有机物转变成的。请结合气候特点分析新疆长绒棉品质优良的原因_________________。
(4)新疆棉有彩色棉花,也有白色棉花。棉纤维的彩色和白色称为______________。
(5)棉花植株在生长过程中,很容易患枯萎病。二氧化氯是一种高效强氧化剂,农业上常在棉花播种前,用二氧化氯溶液喷施土壤。二氧化氯溶液对发病率是否有影响呢?科学家做了相关的实验,结果见图2,据