Question

【題目】下列是對動植物的一些研究，請回答相關問題：

I．科學家研究發現，有一種俗稱“熊蟲”的動物，若進入“隱生狀態”（這時它的代謝速率幾乎可降至0），能耐受-271 ℃的冰凍數小時，據研究，“熊蟲”進入隱生狀態時，它們的體內會大量產生一種叫做海藻糖的二糖。根據上述資料，有人認為“熊蟲”體液中的海藻糖可以保護組織細胞，使組織細胞避免受到因低溫造成的損傷。

請設計一個實驗方案，用于探究海藻糖是否能保護組織細胞，使組織細胞避免受到因低溫造成的損傷。（操作時只要定性即可）

（1）為了確保實驗的科學性和準確性，從化學組成及生理功能看，用于實驗材料的組織細胞應具有______________（填“含有”或“不含有”）海藻糖的特點。

（2）實驗步驟：

①取適量同種、大小、生理狀況相近的動物細胞，等分成甲、乙兩組（以甲組為實驗組）；

②_______________________；

③將上述細胞培養液在________條件下培養數小時；

④觀察甲、乙兩組細胞生活狀況。

（3）實驗預期結果及結論：

若甲組細胞生長良好，乙組細胞死亡則假設成立；

若_____________________________ ，則假設不成立。

II．某種植物的莖葉均為紫色，為探究其進行光合作用的情況，生物興趣小組進行了如下實驗：

興趣小組先將同一生長狀況的本品種植株均分為兩組，分別培養在完全培養液、只缺鎂的培養液中，置于適宜條件下培養兩周后，再將兩種條件下的植株分別移入兩個密閉玻璃容器內，置于室外（晴天）相同的條件下，測定密閉容器中一天的CO2濃度變化情況，如圖所示。

（1）____組是在缺鎂條件下培養的植株，判斷的依據是________________。

（2）對于這兩組植株來說，B1、B2兩個點對應的光照強度又稱為______________。在這一天內，B1對應的時刻______（填“等于”“早于”或“晚于”）B2對應的時刻。

Answer 1

【答案】不含有 甲加海藻糖，乙不加海藻糖 -271℃ 甲、乙兩組細胞都死亡 II 光照較強的時間段內，II組的光合速率明顯小于I組的光合速率 光補償點 晚于

【解析】

1、在實驗設計中，對照實驗設計時應遵循對照原則和單一變量原則。本實驗研究海藻糖對組織細胞是否起到保護作用，因此海藻糖為自變量，在設計實驗時，實驗組加入海藻糖，對照組不加，將其他無關變量控制為等量且適宜，細胞的生活是否良好是觀察指標（因變量）。

2、分析圖示，I、Ⅱ兩組的轉折點A1、B1、A2、B2均表示光合速率=呼吸速率，即為光補償點。

I．（1）本實驗研究海藻糖對組織細胞的影響，因此海藻糖為實驗的自變量，實驗中應排除試驗材料中的海藻糖的影響，所以為了確保實驗的科學性和準確性，從化學組成及生理功能看，用于實驗材料的組織細胞應具有不含有海藻糖的特點。

（2）實驗中控制單一變量時，甲加海藻糖，乙不加海藻糖；并且無關變量要相同且適宜，因此需要將上述細胞培養液在-271℃條件下培養數小時。

（3）若甲組細胞生長良好，乙組細胞死亡，說明海藻糖可以保護組織細胞；若甲、乙兩組細胞都死亡，則假設不成立。

II．（1）缺鎂條件下的光合速率相對低于完全培養液中的植物，由圖可知，光照較強的時間段內，Ⅱ組的光合速率明顯小于I組的光合速率，故判斷Ⅱ組是缺鎂條件下培養的植株。

（2）曲線圖中B1、B2時光合速率=呼吸速率，對應的光照強度表示光補償點。隨時間推移光照強度逐漸減弱，I組含有較多的葉綠素，對光的吸收轉化能力遠大于Ⅱ組，故B1對應的時刻晚于B2對應的時刻。