Question

【題目】已知蟑螂的腦和心側體抽提物有促進心臟跳動的物質，請利用下列材料和器械開展這方面的驗證實驗：

（1）實驗材料和器械：

經過處理的一只腹腔打開的蟑螂（腹腔中消化管等去除，心臟器官暴露，灌有生理鹽水）、心率測定儀、蟑螂腦提取物（用生理鹽水配制）、蟑螂心側體提取物（用生理鹽水配制）等。

注：心率測定具體方法不做要求。

（2）實驗思路： _______________ 。

（3）請用柱形圖形式表示實驗結果：_______________。

（4）實驗討論：

①已知蟑螂腦提取物中的活性物質化學本質是多肽，則在將蟑螂腦研磨獲取蟑螂腦提取物過程中應保證處于_______________條件下。

②本實驗中的對照類型是_______________。

③若蟑螂腦提取物加入阿托品（一種抑制心臟跳動的物質）后做實驗，實驗結果最可能是______________________________。

Answer 1

【答案】①先往蟑螂腹腔中滴入一滴生理鹽水，用心率測定儀測定蟑螂的心率，再往蟑螂腹腔中滴一滴蟑螂腦提取物，用心率測定儀測定蟑螂的心率；

②用生理鹽水清洗標本數次，直至心率恢復正常；

③往蟑螂腹腔中滴入一滴生理鹽水，用心率測定儀測定蟑螂的心率，再往蟑螂腹腔中滴一滴蟑螂心側體提取物，用心率測定儀測定蟑螂的心率；

④統計分析數據并取平均值。 冰浴（或低溫） 自身前后對照 蟑螂心臟心率與加入無阿托品的蟑螂腦提取物相比，心率減慢

【命題意圖】本題主要考查實驗設計等知識，意在考查學生的實驗與探究能力。

【解題思路】（2）本實驗的自變量是有無蟑螂腦和心側體提取物，因變量是蟑螂心率，無關變量需控制好，所以每次處理的時候都只能滴一滴生理鹽水或蟑螂腦和心側體提取物。因為本實驗的實驗材料只有一只經過處理的腹腔打開的蟑螂，所以本實驗的對照只能設置自身前后對照，所以在每次滴加蟑螂腦和心側體提取物之前都需滴加生理鹽水作為空白對照。此外由于本實驗中材料的限制，所以在滴加蟑螂腦提取物后需對材料用生理鹽水進行處理，避免之前的蟑螂腦提取物對實驗結果的干擾。（3）具體見答案中對實驗結果的描述。（4）①已知蟑螂腦提取物中的活性物質化學本質是多肽，研磨蟑螂腦后該物質可能會被蛋白質酶分解，所以整個提取條件需保持在低溫條件下；②本實驗中的對照類型是自身前后對照；③阿托品是一種抑制心臟跳動的物質，所以實驗結果最可能是蟑螂心臟心率與加入無阿托品的蟑螂腦提取物相比，心率減慢。

【解析】

由實驗目的分析，設置對照條件，確定單一變量。由題目信息可知，實驗變量為有無蟑螂腦提取物和心側體提取物，利用自身對照方式，分別測定不施加變量時的心率及施加提取物后心率的變化，對結果進行比對加以分析，進而驗證實驗結論。

（2）本實驗的自變量是有無蟑螂腦和心側體提取物，因變量是蟑螂心率，無關變量需控制好，所以每次處理的時候都只能滴一滴生理鹽水或蟑螂腦和心側體提取物。因為本實驗的實驗材料只有一只經過處理的腹腔打開的蟑螂，所以本實驗的對照只能設置自身前后對照，所以在每次滴加蟑螂腦和心側體提取物之前都需滴加生理鹽水作為空白對照。此外由于本實驗中材料的限制，所以在滴加蟑螂腦提取物后需對材料用生理鹽水進行處理，避免之前的蟑螂腦提取物對實驗結果的干擾。

（3）根據題目信息，對實驗結果的描述如下圖所示：

（4）①已知蟑螂腦提取物中的活性物質化學本質是多肽，研磨蟑螂腦后該物質可能會被蛋白質酶分解，所以整個提取條件需保持在低溫條件下。

②本實驗中的對照類型是自身前后對照。

③阿托品是一種抑制心臟跳動的物質，所以實驗結果最可能是蟑螂心臟心率與加入無阿托品的蟑螂腦提取物相比，心率減慢。