快练20 实验设计与探究方法1．(2022·包头质检)为了验证胰岛素能降低血糖，某同学给几只刚进食的健康小鼠的腹腔注射一定剂量的胰岛素溶液(用酸性生理盐水配制)后，观察现象，若小鼠出现惊厥，则达到目的。为完善该实验，还需要进行一些操作或处理，下列操作不需要进行的是( )A．为使反应出现得较快且明显，实验前应将小鼠进行饥饿处理，以消耗肝糖原B．胰岛素和酸性生理盐水应该以口服的形式给药，防止损伤小鼠影响结果C．应设置只注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位和方法同实验组D．小鼠出现惊厥后，还应对其中的一半注射葡萄糖溶液进行抢救，另一半不予抢救答案 B解析 为使反应出现得较快且明显，实验前应将小鼠进行饥饿处理，以消耗肝糖原；胰岛素属于蛋白质，不能口服，否则会被消化水解；设计对照实验应遵循单一变量原则，应设置只注射等量酸性生理盐水的对照组，且注射的部位和方法同实验组；小鼠出现惊厥后，还应对其中的一半注射葡萄糖溶液进行抢救，另一半不予抢救，以确定小鼠出现惊厥是否是由血糖降低引起的。2．(2022·山西五地市联考)用打孔器抽取土豆片并均分为9份，分别称重(W1)，并浸泡在一系列不同浓度的CaCl2溶液中。一段时间后，将材料取出，用吸水纸吸干表面水分并称重(W2)。(W2－W1)/W1与CaCl2溶液浓度的关系如图所示，下列分析错误的是( )A．(W2－W1)/W1与CaCl2溶液的浓度呈负相关B．CaCl2溶液浓度为0的一组为空白对照组，土豆片的重量仍为W1C．随着CaCl2溶液浓度的增大，植物细胞失水的速率逐渐加快D．直线与横轴的交点所示的CaCl2浓度即为组织细胞的等渗浓度答案 B解析 由图可知，(W2－W1)/W1的值随着CaCl2溶液浓度的增大而减小，说明(W2－W1)/W1与CaCl2溶液的浓度呈负相关；CaCl2溶液浓度为0的一组为空白对照组，该组的(W2－W1)/W1＝0.04，说明W2＞W1，即土豆片的重量大于W1；随着CaCl2溶液浓度的增大，(W2－W1)/W1的值逐渐减小，说明相同时间段W2越来越小，即植物细胞失水的速率逐渐加快；直线与横轴的交点所对应的(W2－W1)/W1＝0，说明W2＝W17\n，水分子进出细胞处于动态平衡，说明该交点所示的CaCl2浓度即为组织细胞的等渗浓度。3．(2022·安阳一模)某研究小组用5种植物材料进行质壁分离实验。在相同的放大倍数下，记录视野中的细胞数目，然后滴加蔗糖溶液，记录从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间，绘制成下图。下列说法正确的是( )A．据图分析可知，5种植物材料中山茶细胞最小B．该实验在观察质壁分离现象时，没有设计对照实验C．若在发生质壁分离后滴加清水，则5种材料复原时间都不同D．5种材料中，红花檵木发生质壁分离的速度最快答案 D解析 在相同的放大倍数下，视野中山茶的细胞数目最少，说明其细胞最大，红花檵木观察到的细胞数目最多，细胞最小，A错误；蔗糖溶液滴加之前和之后形成前后相互对照，B错误；若在发生质壁分离后滴加清水，则不能确定5种材料复原时间，C错误；5种材料中，红花檵木从滴加蔗糖溶液到发生“初始质壁分离”的平均时间最短，发生质壁分离的速度最快，D正确。4．(2022·武汉调研)感染赤霉菌的水稻植株会出现疯长现象，科学家推测可能是赤霉菌产生了某种物质所致。为了验证这一推测，需对两组水稻幼苗进行不同处理，下列处理方法正确的是( )A．一组喷施含赤霉菌的培养液、另一组喷施清水B．一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液、另一组喷施清水C．一组喷施含赤霉菌的培养液、另一组喷施未培养过赤霉菌的培养基滤液D．一组喷施培养过赤霉菌的培养基滤液、另一组喷施未培养过赤霉菌的培养基滤液答案 D解析 用喷施培养过赤霉菌培养基滤液的实验组和喷施等量未培养过赤霉菌的同种培养基滤液对照组做实验，可以证明赤霉菌能产生赤霉素促进水稻生长。5．(2022·张家口月考)已知实验小白鼠的短尾(T)对长尾(t)是显性。利用长尾白鼠(甲群体)自交产生子代的过程中，科研人员在其胚胎早期向胚胎内注射微量胰岛素，出生的小白鼠为短尾白鼠(乙群体)。为研究胰岛素在小白鼠胚胎发育过程中是否会引起基因突变，下列方案可行的是( )A．甲群体×甲群体，胚胎早期不注射胰岛素7\nB．甲群体×乙群体，胚胎早期注射胰岛素C．乙群体×乙群体，胚胎早期不注射胰岛素D．乙群体×乙群体，胚胎早期注射胰岛素答案 C解析 若胰岛素在小白鼠胚胎发育过程中引发了基因突变，则乙群体短尾白鼠体内应含有短尾基因，利用乙群体中的雌雄个体相互交配，观察子代中是否有短尾性状，若出现短尾白鼠，则引起了基因突变；在此过程中，为了避免胰岛素的影响，胚胎早期不注射胰岛素。6．(2022·湖南郴州一模)科研人员为研究脾脏中某种淋巴细胞(简称M细胞)在免疫应答中的作用，进行了如下实验。下列对该实验的相关分析，不正确的是( )组别处理方式检测结果实验组用肺癌细胞抗原处理M细胞后，分离出M细胞与胸腺淋巴细胞混合培养，再分离出胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养部分淋巴细胞能杀伤肺癌细胞对照组未经处理的胸腺淋巴细胞与肺癌细胞混合培养淋巴细胞均不能杀伤细胞A.经M细胞刺激后部分胸腺淋巴细胞增殖、分化成效应细胞B．实验证明M细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞C．实验组培养液中含有能特异性识别肺癌抗原的抗体D．实验组培养液中含有能增强效应T细胞杀伤力的淋巴因子答案 C解析 T细胞是在胸腺中发育、成熟，因此表中的胸腺淋巴细胞指的是T细胞，M细胞能够将肺癌细胞抗原呈递给胸腺淋巴细胞，使其增殖、分化为效应T细胞，并会有淋巴因子分泌出来，淋巴因子的作用是增强某些免疫细胞的杀伤力，A、B、D正确；实验中并未涉及B细胞，因此不会有浆细胞产生，实验组的培养液中不会含有抗体，C错误。7．(2022·湖南重点中学演练)研究人员为了探究钙离子对高浓度NaCl培养条件下黄瓜幼苗光合作用的影响，进行了相关实验，结果如下图所示。下列说法错误的是( )7\nA．B组与C组相比说明高浓度NaCl对黄瓜幼苗光合作用具有抑制作用B．在正常条件下，喷施CaCl2对黄瓜幼苗正常生活没有显著影响C．黄瓜幼苗光合速率下降可能与叶绿素含量减少、气孔导度减小有关D．在高浓度NaCl条件下，钙离子可以适当提高黄瓜幼苗光合作用速率答案 A解析 A组与C组之间的自变量是“是否添加高浓度的NaCl”，两组的光合速率具有显著差异(C组显著小于A组)，说明高浓度NaCl对黄瓜幼苗光合作用具有抑制作用，但B组与C组存在两个自变量，不能得出相应结论，A错误；A组与B组之间的自变量是“是否喷施CaCl2”，两组的叶绿素含量、光合速率、气孔导度均无显著差异，说明正常条件下喷施CaCl2对黄瓜幼苗正常生活没有显著影响，B正确；叶绿素含量能够影响光合作用的光反应，气孔导度影响植物对CO2的吸收从而影响暗反应，所以黄瓜幼苗光合速率下降可能与叶绿素含量减少、气孔导度减小有关，C正确；C组与D组之间的自变量是“是否喷施CaCl2”，两组的光合速率具有差异(D组略大于C组)，说明在高浓度NaCl条件下，钙离子可以适当提高黄瓜幼苗光合作用速率，D正确。8．(2022·广州毕业班测试)某同学取三支试管编号为①、②、③，各加入2mL稀淀粉糊和5滴碘液。试管①内加入2mL唾液，试管②内加入2mL煮沸的唾液，试管③内加入2mL胰液，将三支试管在37℃水浴中加热15分钟后，观察现象。下列关于该实验的叙述错误的是( )A．试管①中溶液蓝色褪去，因为唾液中有淀粉酶将淀粉分解B．试管②中溶液不褪色，因为其中的淀粉酶结构被破坏C．试管③中溶液蓝色褪去，推测胰液中可能含有淀粉酶D．实验中应增加对照组，试管中加入4mL蒸馏水和5滴碘液答案 D解析 唾液中含有唾液淀粉酶，试管①中淀粉在淀粉酶的作用下水解，溶液蓝色褪去，A正确；煮沸条件下唾液淀粉酶失活，试管②中淀粉不能被分解，溶液不褪色，B正确；试管③加入的是胰液，蓝色褪去，说明胰液中可能含有淀粉酶，C正确；实验中要控制无关变量，因此需设置加入2mL稀淀粉糊、2mL蒸馏水和5滴碘液的对照组，D错误。7\n9．(2022·洛阳第一次统考)为探究生长调节物质CFM对IAA的极性运输是否有抑制作用，取豌豆幼苗茎切段进行实验，实验组设计如图所示。下列叙述错误的是( )A．对照组豌豆幼苗茎切段形态学上端应朝下B．对照组的羊毛脂中应不含CFMC．可用放射性同位素标记IAA作为测试指标D．若实验组受体中IAA含量明显低于对照组，则说明CFM对IAA的极性运输有抑制作用答案 A解析 本实验的目的为探究CFM对IAA的极性运输的影响，自变量是CFM的有无，因此对照组应设计为羊毛脂中不含CFM，其余都与实验组相同，A项错误、B项正确；可用放射性同位素标记IAA作为测试指标，检测形态学下端的受体是否出现放射性或强弱程度，C项正确；若实验组受体中IAA含量明显低于对照组，则说明CFM对IAA的极性运输有抑制作用，D项正确。10．(2022·安徽重点高中第一次模拟)已知辣木能降低糖尿病患者的血糖水平，如图为其作用机理，科学家在实验组糖尿病病人早餐中加入等量辣木粉后，其血糖和胰岛素含量变化结果如表所示，下列说法不正确的是( )―→―→实验组含辣木粉的标准餐血糖明显降低胰岛素含量无明显变化对照组等量的标准餐血糖较高胰岛素含量无明显变化A.①可以是促进肝脏和肌肉中糖原的合成B．②可以是刺激胰岛素分泌或修复受损胰岛B细胞C．③可以是增加靶细胞对胰岛素的敏感性D．④可以是抑制肝糖原的分解答案 B解析 ①、②、③、④应为辣木降低血糖的途径，可以是促进肝脏和肌肉中糖原的合成，可以是增加靶细胞对胰岛素的敏感性，可以是抑制肝糖原的分解，但不可以是刺激胰岛素分泌或修复受损胰岛B细胞，因为表格中显示加入辣木粉的标准餐对胰岛素的含量几乎没有影响，因此A、C、D正确，B错误。11．(2022·唐山一模)科研人员为了探究某药物M诱导正常小鼠发生体液免疫而导致糖尿病的机理，做了如表实验。下列有关叙述错误的是( )7\n注射生理盐水的小鼠血清注射药物M的小鼠血清注射生理盐水的小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白－＋注射药物M的小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白－＋注：“＋”表示出现抗原—抗体反应，“－”表示不出现抗原—抗体反应。A．药物M没有改变小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白B．药物M使小鼠产生了抗肝细胞表面胰岛素受体蛋白的抗体C．该种糖尿病小鼠可以通过注射胰岛素进行治疗D．该种糖尿病小鼠体内抗利尿激素含量可能较高答案 C解析 试题中实验需要从表格中给出的实验处理及结果获取信息并作出分析判断：注射生理盐水的小鼠血清注射药物M的小鼠血清注射生理盐水的小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白－(①)＋(②)注射药物M的小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白－(③)＋(④)对比①②或者③④，说明药物M使小鼠产生了抗肝细胞表面胰岛素受体蛋白的抗体；对比②④，抗肝细胞表面胰岛素受体蛋白的抗体都能与胰岛素受体蛋白结合，说明药物M没有改变小鼠肝细胞表面胰岛素受体蛋白，A、B正确；因为抗肝细胞表面胰岛素受体蛋白的抗体与胰岛素受体蛋白结合，所以胰岛素不能与相应的受体结合，不能发挥胰岛素的生理功能，所以该种糖尿病小鼠不能用胰岛素进行治疗，C错误；糖尿病小鼠尿中含有葡萄糖，需要部分水来溶解葡萄糖，从尿中排出，使得细胞外液渗透压增大，导致体内抗利尿激素含量可能较高，D正确。12．(2022·安阳二模)为了探究食用黑巧克力频率与糖尿病之间的关系，澳大利亚研究团队进行了如下实验，参加实验的人员有908名非糖尿病人士和45名糖尿病患者。下列说法错误的是( )每周食用黑巧克力次数5年后患糖尿病的风险倍数≥11＜13从来不吃或很少吃37\nA.本实验的自变量是每周食用黑巧克力次数，因变量是5年后患糖尿病的风险倍数B．糖尿病患者在本实验中属于对照组，表中数据都是非糖尿病人士的C．每周食用黑巧克力可降低患糖尿病的风险，每周食用次数≥1的人不会患糖尿病D．下丘脑可直接支配胰岛细胞分泌胰岛素，在此过程中神经纤维上兴奋的传导是单向的答案 C解析 根据表格分析，每周食用黑巧克力可降低患糖尿病的风险，每周食用次数≥1的人患糖尿病的风险倍数较低。7
