内容正文:
实验设计与分析
1.气孔由一对保卫细胞和它们之间的孔隙构成。大多数植物的气孔白天打开,晚上则保持很小的开度,这样既能保证CO2的供给,又能防止水分过多散失。
(1)植物光合作用所需的CO2来自 。
(2)关于气孔开闭的假说之一是:在光下,保卫细胞内由于 ,引起pH升高,淀粉转化为葡萄糖,细胞中葡萄糖浓度增高,保卫细胞 (填“吸水”或“失水”)导致气孔开放。黑暗时,由于 ,使pH降低,葡萄糖转化为淀粉,保卫细胞内葡萄糖浓度降低,改变了水分扩散方向,气孔关闭。
(3)TOR激酶在气孔开闭的调节中发挥重要作用,欲研究TOR激酶在调节中的作用机制,研究者利用拟南芥展开了相关研究。以光照12 h/黑暗12 h为光照周期进行实验,结果如图1、2所示:
①本实验利用 (填“加法”或“减法”)原理控制实验变量。
②图1结果显示,野生型植株保卫细胞中的淀粉在开始光照 h内迅速降解,随后又开始积累,达到峰值又开始缓慢降解。
③图1、2所示的结果说明:TOR激酶通过 ;TOR激酶在 条件下作用效果显著。
2.研究胰岛素分泌的调节机制,有助于了解其在维持稳态中的作用。进食可刺激小肠的K细胞分泌一种多肽(GIP)。GIP可作用于胰岛B细胞和脂肪细胞,引起血糖浓度降低,作用机理如图所示(①~④代表细胞膜上的结构)。
(1)进食后,GIP和胰岛素通过结构①②作用于脂肪细胞,均可促进 ,从而降低血糖浓度,可见,胰岛素和GIP在血糖调节中具有 作用。
(2)GIP运输到靶细胞发挥作用的调节方式属于 。若给家兔口服或静脉注射适量葡萄糖,让二者血糖浓度变化相当,与注射相比,口服后家兔血浆中胰岛素水平 (填“更高”“更低”或“相等”),原因是 。
(3)研究发现,GIP是一种葡萄糖依赖信号分子,在高血糖水平下可显著促进胰岛素的分泌,在低血糖水平下不能促进胰岛素分泌。请选择以下实验材料验证GIP的作用,写出实验思路及结果。
实验材料及用具:GIP溶液、饥饿的健康小鼠若干、进食不久的健康小鼠若干、高浓度葡萄糖溶液、必需的检测设备。
3.科研人员研究了周期节律对拟南芥光合作用的影响。
(1)科研人员使用化学诱变剂处理野生型拟南芥,筛选得到周期节律改变的纯合突变体Z和T,在正常光照条件下测定突变体和野生型植株的气孔导度(气孔开放程度),得到图1所示结果。据图可知,突变体Z的生物钟周期比野生型 (填“短”或“长”)。
图1
(2)研究者推测植物生物钟周期与环境昼夜周期可能共同影响光合作用。
①科研人员检测了野生型拟南芥在T20(光照和黑暗各10 h)、T24(光照和黑暗各12 h)和T28(光照和黑暗各14 h)条件下叶片的叶绿素含量(图2),结果表明 周期长于或短于 周期均导致拟南芥叶片叶绿素含量减少。
图2
图3
②科研人员继续进行了图3所示的实验,该实验目的是探究 。该实验方案有不足之处,请写出对该实验的改进措施: (写一点)。
4.慢性疼痛是常见的临床病症,常见的镇痛药物副作用大。已有研究发现绿光可以缓解小鼠的慢性疼痛。绿光对坐骨神经慢性收缩损伤(CCI)引起的神经性疼痛模型小鼠镇痛的中枢机制如下图。请回答下列问题。
(1)坐骨神经损伤后,兴奋通过传入神经传导到小鼠的痛觉中枢,使小鼠产生痛觉,痛觉中枢位于 (填“V2M”或“ACC”)。
(2)据图分析,神经元b释放的GABA导致神经元c产生的动作电位 (填“峰值降低”“峰值升高”“频率减小”或“频率增加”);绿光镇痛的可能机制是 。
(3)研究人员通过位置偏好实验验证绿光缓解CCI小鼠的神经性疼痛,实验装置如下图所示,小鼠可在每个隔间自由移动。实验方案是:实验装置放置在安静的地方,将CCI小鼠放置在中间隔间,视频统计小鼠在不同箱子的停留时间,实验的前15 min绿光关闭,后15 min绿灯打开。该实验方案不完善,需补充一组实验。完善下图所示实验处理。
5.研究人员用化学致癌剂甲基胆蒽(MCA)诱导小鼠形成肿瘤后,将肿瘤分别移植给切除肿瘤的同品系小鼠(A组)、未免疫的正常同品系小鼠(B组)、注射射线灭活肿瘤细胞进行免疫的同品系小鼠(C组),过程如图1。
图1 同种肿瘤移植实验(实验1)
图2 同种肿瘤移植实验(实验2)
(1)A组小鼠发生免疫排