题目内容
【题目】哺乳动物成熟红细胞不含细胞核和复杂的细胞器,常被用作科学研究的材料。实验人员测定任氏血中葡萄糖含量,通过其变化反映人成熟红细胞在保存过程中的代谢能力,实验步骤如下:
步骤一:从人的血液中分离得到成熟红细胞,加入含有葡萄糖的任氏液(成分与血浆相似),混合成为任氏血,测定任氏血中初始葡萄糖含量。
步骤二:将任氏血灌入血袋,在适宜条件下保存。
步骤三:5小时后,测定任氏血中葡萄糖的含量,分析数据。
请回答下列问题:
(1)上述实验步骤中的对照实验操作是_________________________。
(2)成熟红细胞通过___________方式吸收葡萄糖,人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍,推测红细胞吸收钾离子需要的条件是______________________。
(3)实验数据表明红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降,分析其原因是____________________。
(4)哺乳动物红细胞在清水中能迅速吸水涨破,有人推测这可能与细胞膜上的水通道蛋白有关。水通道蛋白能介导水分子跨膜运输,显著提高了水分子的运输速率。请以甲乙两组哺乳动物红细胞为材料,设计实验,验证这个推测是正确的 ____________________。(要求:写出实验思路、预期实验结果)
【答案】测定初始葡萄糖含量 协助扩散 需要载体和能量 红细胞不含细胞核和复杂的细胞器 将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水胀破所需的时间;若乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确
【解析】
1.实验设计的原则有:科学性原则、对照原则、单一变量原则和平行重复原则等。从做题的角度出发,在设计实验时,应着重注意单一变量原则和对照原则。单一变量原则即一个实验中只能有一个自变量,即实验过程中欲处理的实验因素,其他实验条件各组应当一致,以避免或减少无关变量和额外变量的干扰。对照原则是设计和实施实验的准则之一。通过设置实验对照对比,排除无关变量的影响,增加实验结果的可信度和说服力。2.物质跨膜运输的类型:
名称 | 运输方向 | 载体 | 能量 | 实例 |
自由扩散 | 高浓度→低浓度 | 不需 | 不需 | 水,CO2,O2,甘油,苯、酒精等 |
协助扩散 | 高浓度→低浓度 | 需要 | 不需 | 红细胞吸收葡萄糖 |
主动运输 | 低浓度→高浓度 | 需要 | 需要 | 小肠绒毛上皮细胞吸收氨基酸,葡萄糖,K+,Na+等 |
(1)上述实验步骤中起对照作用的操作是测定初始葡萄糖含量,通过葡萄糖的变换情况来反映人成熟红细胞代谢能力;
(2)成熟红细胞吸收葡萄糖需要载体协助,不消耗能量,属于协助扩散,人成熟红细胞中钾离子的浓度比任氏血中高将近30倍,可见钾离子是逆浓度梯度进入红细胞的,为主动运输,需要载体和能量;
(3)由于红细胞不含细胞核和复杂的细胞器,无法自行制造自己的结构,也无法使自己的结构维持长久,使得红细胞在保存过程中代谢能力迅速下降;
(4)根据题意,要验证哺乳动物红细胞在低渗溶液中能迅速吸水涨破,与水通道蛋白有关,则根据实验的单一变量原则和对照性原则,设计实验步骤为:将甲组红细胞膜中的蛋白质破坏,乙组红细胞不做处理,然后将两组细胞同时置于蒸馏水中,测定两组细胞吸水胀破所需的时间;若乙组吸水涨破所需时间短,说明推测正确。
【题目】果醋发酵菌种为醋酸菌,测定发酵液中醋酸菌的数目有利于控制发酵进程。回答下列问题:
(1)对醋酸菌进行计数前需将发酵液接种在平板上,常用的接种方法有稀释涂布平板法和___________法,后者的关键操作方法是____________________________。这两种方法接种的目的都是____________________________。
(2)微生物接种的核心是____________________________。
(3)下表是三个生物兴趣小组测定醋酸菌数目的统计结果,分析回答:
组别 | 平板个数 | 菌落数 |
一 | 1 | 180 |
二 | 3 | 179、185、210 |
三 | 3 | 450、460、445 |
三个小组中,最合理的是第______组,其他各组不合理的原因分别是______________、_____________。