内容正文:
实验与探究
1.生物科学是一门实验科学,请对下列生物学实验进行结果预测或分析与讨论。
(1)①小白鼠是常用的生物学实验动物,若以小白鼠活动状况为观察指标,在验证胰岛素具有降低血糖浓度作用的实验设计中,注射胰岛素溶液和注射葡萄糖溶液的顺序应是_____。
②在不同生理状况下,人体血液中胰岛素与胰高血糖素的含量比值是不同的,当机体处于饥饿状况时,该比值_____,此时机体物质代谢的变化是_____(答出2点即可)。
(2)为从小白鼠血清中提取高浓度的某一特异性抗体,技术人员分两次对小白鼠注射_____(填“相同”或“不同”)的抗原,这是因为与初次免疫不同,当抗原再次进入机体时,会_____,从而产生大量的抗体。
2.ATP发光法常用于检测食品中的微生物数量,原理如下:提取食品样品中微生物的ATP,加入荧光素—荧光素酶复合物。荧光素酶催化ATP水解释放能量使荧光素发出荧光,通过测定样品中的荧光强度推算出ATP浓度,进而推算出活菌数。请回答下列相关问题:
(1)在检测前,要对食品样品进行预处理,其中一项操作是对样品中原有的ATP水解酶进行灭活,简述相应的理由:_____。
(2)为减少荧光素—荧光素酶复合物的使用量,应用1×10-8mol/LATP标准液、缓冲溶液、浓度分别为10、20、30、40、50、60mg·L-1的荧光素—荧光素酶复合物溶液等,在严格控制无关变量的情况下,进行了相应的实验,实验结果如图。
①实验材料中,缓冲溶液的作用是_____。
②由图推测,图中_____点所对应的荧光素—荧光素酶复合物浓度为所需的最佳浓度。
③为使结果更加科学准确,应增设一组_____作为对照。
④题目所述严格控制的“无关变量”有_____(写出两点即可)。
(3)用ATP发光法测定食品样品中细菌的ATP总含量,进而推算出细菌的数量,判断食品污染程度。推算的前提是每个细菌细胞中ATP的含量_____。
3.药物X和药物Y都能促进动物生长,且两者具有协同作用。为了验证此结论,请根据提供的实验材料与用具,完善实验思路、预测实验结果并进行分析。
材料与用具:生理状态、体型等基本一致的正常幼年小鼠若干只,药物X溶液、药物Y溶液、生理盐水、饲料等。
(要求与说明:所用溶液的浓度符合实验要求;具体实验操作过程不做要求;实验条件适宜)
(1)实验思路:
①实验分组及处理:
A组:每天注射药物X溶液一次,连续注射一周。
B组:每天注射药物Y溶液一次,连续注射一周。
C组:每天注射_____一次,连续注射一周。
D组:每天注射生理盐水一次,连续注射一周。
②在整个饲养过程中,每天喂以适量且等量的饲料,一段时间后测量各组中每只幼鼠的体重(g),记录并_____。
(2)预测实验结果(设计一个坐标,用柱形图表示可能的实验结果):
(3)分析与讨论:
①实验中注射到小鼠体内的药物可通过_____运输到全身各个部位。
②垂体分泌的生长激素能促进小鼠生长,生长激素的作用是_____(答出两点)。为了进一步研究药物X和药物Y是否通过作用于垂体发挥药效,还需要增加实验组别的处理是_____。
4.目前临床研究和动物实验均证实六味地黄丸能有效改善胰岛素抵抗,增加细胞对胰岛素的敏感性,对于胰岛素抵抗导致的糖尿病具有一定的治疗作用,但其剂量与体重的关系尚不明确。科研人员采用不同剂量六味地黄丸对高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠进行干预,初步探讨不同剂量六味地黄丸在糖代谢与体重增幅之间的关系,为临床药物的选择提供实验依据。回答下列问题:
(1)科研人员选择72只体重为16-18g同一品种雄性小鼠构建实验中使用的模型小鼠,这样操作的目的是_____在饲养过程中具体的饲养方法是_____,最后获得48只符合实验要求的小鼠,与正常组小鼠比较,这些模型小鼠应具有的特点是_____。
(2)将72只小鼠分为六组,分别为六味地黄丸小、中、大剂量组,吡格列酮组、模型组和正常组,在药物干预前需要测量各组小鼠的_____。实验组采用灌胃给药的方式,正常组采取的措施是_____,连续灌胃8周,在各组小鼠饲养上存在的差异是_____。
(3)糖尿病患者的管理非常强调对体重的控制,在改善血糖的同时不增加体重或减轻体重。实验结果发现,小剂量组的实验效果最好,具体表现是_____胰岛素的敏感性增加可有效降低血糖,机理是_____。
(4)研究发现,小鼠的体重增幅与胰岛素抵抗程度存在明显的正相关,具体表现在_____,因此增加胰岛素的敏感性可控制体重的增幅。
5.以洋葱和新鲜菠菜为材料进行实验。回答下列问题:
(1)欲判断临时装片中的洋葱鳞片叶外表皮细胞是否为活细胞,可在盖玻片的一侧滴入质量浓度为0.3g/mL的蔗糖溶液,用吸水纸从另一侧吸水,重复几次后,可根据是否发生__________现象来判断。
(2)取