内容正文:
细胞的结构和生命活动
第二单元
实验技能 3.实验思路与步骤、实验预期与结论
[知识归纳提炼]
1.对比实验思路与实验步骤的主要特点和书写技巧
提醒:实验思路不同于实验步骤,实验步骤是实验思路的实施,更加具体,重视操作。
2.实验结果和结论
实验结果是通过观察或测量得到的实验现象,是实验实际出现的情况。实验结论是根据实验现象,对实验因变量与自变量关系进行分析,得出的具有普遍意义的理论性结论。实验结论的得出必须依据实验结果。归纳实验结论的一般方法:
(1)通过实验目的、实验的对照组设置或步骤,根据单一因素不同,找出实验自变量。
(2)由果找因,分析实验结果(因变量)与实验控制的单一因素(自变量)之间的逻辑关系,得出正确结论。
(3)在有些实验中,还要根据各对照组中得出的“分结论”,综合为“全面结论(总)”。
(4)在验证性实验中,因为要验证的事实是正确的,实验结果只有一种,实验结论即是实验要验证的事实。在探究实验中,因为实验结果是未知的,可能出现的实验结果有多种,因此对应的实验结论也有多种,不同的结果对应不同的结论。
[巩固演练提升]
1.我国有近一亿公顷的盐碱地,大部分植物无法在此生存,而耐盐植物藜麦却能生长。通过研究藜麦叶片结构后发现,其表皮有许多盐泡细胞,该细胞体积是普通表皮细胞的100倍以上,里面没有叶绿体,Na+和Cl-在表皮盐泡细胞的转运如图所示。请回答下列问题。
(1)据图推测,藜麦的耐盐作用机制是通过 的方式,将Na+和Cl-运送到表皮盐泡细胞的 (填细胞器)中储存起来,从而避免高盐对其他细胞的影响。其中,Na+进入柄细胞的方式是 ,而出柄细胞的方式是 。
主动运输
液泡
主动运输
协助扩散
(1)由图中信息可知,Na+和Cl-的运输需要借助载体蛋白,同时逆浓度梯度运输,为主动运输。液泡具有暂时储存物质的功能,所以Na+和Cl-进入表皮细胞后储存在液泡中,从而避免高盐对其他细胞的影响;Na+进入柄细胞时需要载体蛋白的协助,由低浓度向高浓度运输,因此是主动运输方式。而Na+出柄细胞时,也要载体蛋白协助,但从高浓度向低浓度运输,所以是协助扩散的运输方式。
(2)如表为藜麦表皮盐泡细胞和其他几种普通植物的叶肉细胞质膜中部分蛋白的相对表达量。其中 (填下列选项字母)更可能是藜麦细胞,理由是__________________________________________________
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
蛋白种类 A B C D
Na+载体蛋白 8 12 5 11
Cl-载体蛋白 2 6 4 6
葡萄糖转运蛋白 38 28 66 68
D
表皮盐泡细胞从表皮细胞通过主动运输吸收大量Na+、
Cl-,需要较多两种离子的载体蛋白;表皮盐泡细胞中没有叶绿体,细胞所需能量需通过转运的葡萄糖提供,因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高
(2)藜麦表皮盐泡细胞与叶肉细胞相比,藜麦表皮盐泡细胞不能进行光合作用、耐盐碱。藜麦表皮盐泡细胞能通过主动运输吸收大量Na+、Cl-,所以需要较多这两种离子的载体蛋白;藜麦表皮盐泡细胞中没有叶绿体,细胞所需能量需通过转运的葡萄糖提供,因此葡萄糖转运蛋白需要量也较高。由表可知,D细胞与其他细胞相比,能同时满足Na+、Cl-载体蛋白多,葡萄糖转运蛋白多的条件,因此,D细胞更可能是藜麦细胞。
(3)藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输?有同学设计实验进行了探究。
①实验步骤
a.取甲、乙两组 的藜麦幼苗植株,放入适宜浓度的含有Na+、Cl-的溶液中。
b.甲组给予正常的细胞呼吸条件,乙组加入 。
c.一段时间后测定两组植株根系对Na+、Cl-的吸收速率。
②预测实验结果及结论:若乙组 ,说明藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。
生长状况良好且长势相同
细胞呼吸抑制剂
吸收速率明显小于甲组吸收速率
(3)①实验目的是探究藜麦根系从土壤中吸收盐分是主动运输还是被动运输,主动运输和被动运输的区别在于是否需要ATP,所以细胞是否有充足的ATP为自变量,则甲组应给予正常呼吸条件,乙组应用呼吸抑制剂抑制其细胞呼吸;除此之外,两组实验中的其他影响实验的因素都是无关变量,应相同且适宜,所以甲、乙两组实验所用的藜麦幼苗植株要生长状况良好且长势相同。②若藜麦从土壤中吸收盐分的方式是主动运输。则甲组ATP供应正常,乙组ATP供应不足,乙组细胞对Na+、Cl-的吸收速率小于甲组细胞对Na+、Cl-的吸收速率。
(4)从经济价值和生态价值角度考虑,培育耐盐植物的主要意义是_____________________________________________________________________(答出2条即可)。
通过大面积种植多种耐盐植物,可提高土地利用率、改善盐碱地的生态环境
(4)通过大面积种植多种耐盐植物,提高土地利用率;耐盐碱的植物会从土壤溶液中吸收离子,储存在细胞中,减缓土壤盐碱化程度、改善盐碱地的生态环境。
2.某生物兴趣小组以洋葱作为实验材料开展了一系列生物学实验,请回答下列问题。
(1)为观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,他们取洋葱进行培养,剪取根尖进行实验,下列相关操作,你认为合理的有 (填字母)。
a.将解离后的根尖用清水漂洗后进行染色
b.剪取3~5 cm生长壮的根尖进行解离
c.在低倍镜下观察找到分生区细胞
d.换用高倍镜观察寻找不同分裂期的细胞
acd
(1)为观察根尖分生区组织细胞的有丝分裂,需要制片观察,制片的顺序为解离、漂洗、染色、压片,因此,相应的顺序为将解离后的根尖用清水洗去解离液,防止解离过度,再进行染色,a正确;剪取的根尖不宜过长(剪取根尖3~5 mm),以确保选取的主要是分生区细胞,b错误;观察时先在低倍镜下观察找到分生区细胞,将分生区细胞移到视野中央,在换用高倍镜观察,c正确;换用高倍镜后,在视野中根据不同时期细胞核染色体的形态变化,寻找出不同分裂期的细胞,d正确。故选a、c、d。
(2)为观察植物细胞质壁分离和复原现象,他们撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮制成临时装片,用显微镜进行第一次观察,其目的是___________
______________________________________________。
接着按如图所示操作,滴加液体1后用显微镜进行第二次观察,再按如图所示操作,滴加液体2后用显微镜进行第三次观察,则液体1、2分别宜选用 (填字母)。
a.0.3 g/mL蔗糖溶液
b.无水乙醇
c.清水
d.质量分数为15%的盐酸
初始状态与后续质壁分离和复原现象进行对照
将观察到的
ac
(2)为观察植物细胞质壁分离和复原现象,他们撕取紫色洋葱鳞片叶外表皮制成临时装片,用显微镜进行第一次观察,其目的是将观察到的初始状态与后续质壁分离和复原现象进行对照。接着按题图所示操作,滴加液体a(0.3 g/mL的蔗糖溶液)后用显微镜进行第二次观察,再按如图所示操作,滴加液体c(清水)后用显微镜进行第三次观察,则可在显微镜下观察到细胞逐渐发生质壁分离复原现象。
(3)他们查阅资料得知,加拿大一枝黄花的竞争优势与其分泌物抑制其他植物生长有关。现欲探究加拿大一枝黄花浸提液对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,请你简要写出实验的基本思路:_____________________
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在适宜条件下,分别用等
量的清水、加拿大一枝黄花浸提液培养洋葱根尖,制作根尖细胞有丝分裂装片,在显微镜下观察、统计并比较分生区细胞中分裂期细胞所占比例
(3)本实验的目的是探究加拿大一枝黄花浸提液对洋葱根尖细胞有丝分裂的影响,就需要制片观察并对比加拿大一枝黄花浸提液培养的洋葱根尖和在正常情况下培养的洋葱根尖,其基本思路:在适宜条件下,分别用等量的清水、加拿大一枝黄花浸提液培养洋葱根尖,制作根尖细胞有丝分裂装片,在显微镜下观察、统计并比较分生区细胞中分裂期细胞所占比例。
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