Question

科学家观察发现，有一种俗称“熊虫”的动物，若进入“隐生状态”（这时它们的代谢速率几乎可降至0），能耐受零下271℃的冰冻数小时．据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的二糖．
根据上述资料，有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”．请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性．（操作时只要定性即可）
（1）设计实验的目的是

 

．
（2）为了确保实验的科学性和准确性，用于实验的材料，从化学组成及生理功能看，应该不含有也不能合成

 

．可以将取自同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养获得大量实验用的材料．
（3）简述实验操作：
①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量，等分为甲、乙两组；
②向甲组细胞的培养液中添加

 

，乙组细胞的培养液中不加；
③

 

；④

 

．
（4）写出实验的预期结果及相应结论

 

．

Answer 1

考点：糖类的种类和作用的综合

专题：

分析：本题考查实验设计，对照实验设计时应遵循对照原则和单一变量原则，实验目的从题干中给出的信息即可得出；本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，海藻糖为自变量，在设计实验时，实验组加入海藻糖，对照组不加，将其他无关变量控制为等量且适宜；该题研究的是低温对细胞的损伤状况，所以细胞的生活是否良好是观察指标（因变量）．

解答： 解：（1）从题干中“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤”可得出本实验目的是：探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤．
（2）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，试验中应排除掉试验材料中的海藻糖的影响，所以用于实验的材料，从化学组成及生理功能看，应该不含有也不能合成海藻糖，实验用的材料可以将取自同一动物个体的组织或器官，经过动物细胞培养获得．
（3）简述实验操作：
①第一步，试验设计时要符合无关变量相同且适宜的原则，先将经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量，等分为甲、乙两组；②第二步，控制好单一变量，将甲乙两组采取不同的处理措施，实验组加入海藻糖，对照组不加，即向甲组细胞的培养液中添加一定量由雄虫产生的海藻糖，乙组细胞的培养液中不加；③第三步，控制相同且低温的条件培养，即将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时；④第四步，观察并记录两组细胞的生活状况．
（4）预期试验结果时要考虑全面，分别有哪几种情况，并得出相应结论，本实验可能的实验结果及结论有两种情况：①甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤；②甲、乙两组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤．
故答案为：
（1）探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞免受低温造成的损伤　
（2）海藻糖
（3）②一定量由熊虫产生的海藻糖   ③将甲、乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时　④观察并记录两组细胞的生活状况
（4）①若甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤    ②若甲、乙两组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖不能保护组织细胞，使其免受低温造成的损伤

点评：本题结合海藻糖的作用考查了试验设计，分析题干分析出实验目的、原理、自变量和因变量是解题的突破口，对实验设计的单一变量原则和对照原则的理解应用及预期实验结果并获取结论是解题的关键．