高三生物二轮复习讲义非选择题专项突破3：应用点拆分法设计实验思路.docx

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1、高三生物二轮复习应用点拆分法 设计实验思路【真题剖析】(2021山东等级考节选)过度紧张、焦虑等刺激不仅会导致毛囊细胞数量减少引起脱发,也会导致黑色素细胞减少引起头发变白。利用黑毛小鼠进行研究得出的相关调节机制如图所示。(3)已知长期束缚会引起小鼠过度紧张、焦虑。请设计实验验证上述调节机制中长期束缚及肾上腺对黑毛小鼠体毛的影响。实验思路:。实验现象:。答题模板“点拆分法”设计实验思路拆分点依据实验目的确定拆分点内容结合题意和实验设计原则分析各拆分点的答题注意事项实验性质验证实验验证类实验现象(结果)是唯一的,是符合逻辑事实的实验对象黑毛小鼠根据实验设计中“单一变量”和“平行重复”原则,选取黑毛

2、小鼠的生理状况应相同且为多只自变量长期束缚和有无肾上腺自变量决定分几组。本题两个自变量,应当分四组:不作处理组(空白对照);长期束缚组;切除肾上腺组;切除肾上腺+束缚组因变量黑毛小鼠体毛生长情况根据因变量选择合适的反映因变量变化的观察指标。结合题干信息,反映黑毛小鼠体毛生长情况的观察指标应包括体毛的数量和颜色实验结果体毛的数量和颜色的变化情况结合题干信息及过度紧张、焦虑对体毛数量和毛色的调节机制图,确定不同组处理下黑毛小鼠体毛数量是否变少(脱发)和毛色是否变白模板构建1.题目特点:实验设计题往往提供实验目的、实验原理、实验材料等信息,让做题人写出实验思路,并预期结果和结论。2.答题模板:一般常

3、用“点拆分法”从实验性质、实验对象、实验方法、自变量、因变量等几个点进行拆分分析,然后依据对照原则、单一变量原则等实验设计原则进行实验思路的书写,书写时可采用以下答题模板:选材、分组;控制自变量;培养、观察。3.关键点:确定实验性质,决定实验结果和结论的预期是否需要讨论;找准自变量,决定分组及自变量和无关变量的控制;确定合适的观察指标,决定实验结果的准确表述答案:取生理状况相同的黑毛小鼠若干只,随机均分为A、B、C、D四组。A组不作处理,B组切除肾上腺,C组束缚,D组切除肾上腺并束缚,其他条件相同且适宜,饲养一段时间后,观察并记录小鼠体毛数量(生长情况)和颜色的变化A组小鼠的体毛无明显变化;B

4、组小鼠的体毛增多(生长旺盛),不变白;C组小鼠脱毛且体毛变白;D组小鼠体毛增多(生长旺盛),变白(注:上述处理中A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也可)评分细则规范答题不失分评分细则答题规则实验思路2分。A组做假手术处理,C组做假手术并束缚也得分;设置三组:一组不处理、一组切除肾上腺、一组束缚,也得分,但实验现象不给分;小于等于两组0分;如果设置五组(多一组假手术处理),不扣分。取生理状况相同的黑毛小鼠若干只:没说具体数量就用“若干”,不能写两只、各一只等;饲养一段时间后,不能写饲养一天或几个小时后。实验现象3分。必须从体毛的数量和毛色两个方面进行描述,否则0分规则1.对照实验分组和自变量的

5、控制很关键。规则2.双自变量至少需分三组,可多但不可少,假手术不做要求。规则3.题目中没说具体数量要尽量用“约数”,如若干、一段时间等表述,以防违背重复性原则和出现科学性错误。规则4.观察指标要全面,要契合题意【典例训练】1.(2020山东等级考节选)科研人员在转入光敏蛋白基因的小鼠下丘脑中埋置光纤,通过特定的光刺激下丘脑CRH神经元,在脾神经纤维上记录到相应的电信号,从而发现下丘脑CRH神经元与脾脏之间存在神经联系,即脑-脾神经通路。该脑-脾神经通路可调节体液免疫,调节过程如图1所示,图2为该小鼠CRH神经元细胞膜相关结构示意图。(4)已知切断脾神经可以破坏脑-脾神经通路,请利用以下实验材料

6、及用具,设计实验验证破坏脑-脾神经通路可降低小鼠的体液免疫能力。简要写出实验设计思路并预期实验结果。实验材料及用具:生理状态相同的小鼠若干只,N抗原,注射器,抗体定量检测仪器等。实验设计思路:。 预期实验结果:。 【解析】(4)通过图1可知,光刺激可以通过脾神经激活B细胞,使机体产生抗体的数量增多。为了验证破坏脾神经通路可以降低小鼠体液免疫的能力,则实验的自变量为是否切除脾神经,因变量是体液免疫产生抗体数量的变化,因此可以取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另外一组作为对照组,分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原,一段时间后检测两组小鼠抗N抗体的产生量

7、。本题为验证性实验,预期实验结果应符合题目要求,即破坏脑脾神经通路可以降低小鼠的体液免疫能力,因此实验组小鼠的抗N抗体产生量低于对照组的产生量。答案:(4)取生理状态相同的小鼠若干只,随机均分为两组,其中一组小鼠的脾神经切断作为实验组,另外一组作为对照组,分别给两组小鼠注射相同剂量的N抗原,一段时间后检测两组小鼠抗N抗体的产生量实验组小鼠的抗N抗体的产生量低于对照组的产生量2.人在面对压力时身体会进入应激状态,下丘脑垂体肾上腺皮质轴(HPA轴)被激活。一定强度的应激反应有助于发挥潜力、维持内环境的稳态,但应激时间过长或者过于强烈,则会对机体产生不利影响。(1)在发生应激反应时,下丘脑分泌,刺激

8、垂体分泌ACTH,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。GC可以通过升高血糖保证重要器官能量供应,与胰高血糖素、肾上腺素具有作用。(2)GC是动物机体在应激状态下存活所必需的信息分子,其过度升高会影响机体糖类、脂质、蛋白质的代谢,并大大降低机体的免疫能力。在应激状态下,可能由于下丘脑和垂体的敏感性降低,使GC调节功能下降,易对机体产生不利影响。科研人员希望找到其他调控HPA轴的机制。通过对热应激模型鼠的研究(如图所示),发现。(3)基于以上对HPA轴调控机制的研究,你认为是否可将miR-212直接用于临床治疗?。请说明理由。(4)为缓解压力,人除了运动也常选择喝茶或咖啡来提高兴奋性,但茶提高神

9、经系统兴奋性的效果不如咖啡显著。经研究发现茶叶和咖啡中咖啡因的含量接近,有人认为可能是茶叶中的另外一种成分茶氨酸抑制了咖啡因的作用。为验证上述假设,某研究小组发现,可通过小鼠单位时间单位体重的耗氧量,来判断小鼠神经系统的兴奋性高低,以健康成年雄性小鼠、生理盐水、试剂甲(蒸馏水配制的咖啡因制剂)、试剂乙(蒸馏水配制的茶氨酸制剂)、蒸馏水为实验材料设计实验。简要写出实验设计思路,并预期结果和结论。【解析】(1)接受刺激的下丘脑会分泌促肾上腺皮质激素释放激素,通过血液运输到垂体,促使垂体分泌促肾上腺皮质激素,促使肾上腺皮质释放糖皮质激素(GC)。胰高血糖素、肾上腺素都具有升高血糖的作用,因此GC通过

10、升高血糖保证重要器官能量供应,与胰高血糖素、肾上腺素具有协同作用。(2)在应激状态下,可能由于下丘脑和垂体的敏感性降低,使GC负反馈调节功能下降,易对机体产生不利影响。据图所示,随热应激处理天数的增加,小鼠下丘脑miR-212的表达量增加。(3)实验条件尚不完备,miR-212作用机理认识不足,临床治疗经验较少等,因此不能将miR-212直接用于临床,应进一步在实验动物或者人体水平上进行相关实验。(4)当小鼠神经系统兴奋性较高时,平均体重的耗氧速率会升高,可以通过检测小鼠单位时间单位体重的耗氧量来判断小鼠神经系统兴奋性的高低。为了验证茶叶中的茶氨酸抑制了咖啡因的作用,设计实验的自变量应是茶氨酸

11、的有无,因变量则是耗氧速率的变化,所以实验设计思路是:选取健康的雌性或雄性小鼠若干,平均分成两组,并标注实验组A和对照组B;A组定时灌喂适量的咖啡因制剂和茶氨酸制剂;B组定时灌喂与A组等量的咖啡因制剂和蒸馏水;处理一段时间后,统计A组和B组小鼠单位时间单位体重的耗氧量。本实验是验证性实验,所以实验结果及结论:A组的耗氧量小于B组的耗氧量,证明茶氨酸能抑制咖啡因的作用。答案:(1)促肾上腺皮质激素释放激素协同(2)负反馈 随热应激处理天数的增加,小鼠下丘脑miR-212的表达量增加(3)否实验条件尚不完备,miR-212作用机理认识不足等,应进一步在实验动物或者人体水平上进行相关实验(4)实验设计思路:选取健康的雌性或雄性小鼠若干,平均分成两组,并标注实验组A和对照组B;A组定时灌喂适量的咖啡因制剂和茶氨酸制剂;B组定时灌喂与A组等量的咖啡因制剂和蒸馏水;处理一段时间后,统计A组和B组小鼠单位时间单位体重的耗氧量。预期结果和结论:A组的耗氧量小于B组的耗氧量,则证明茶氨酸能抑制咖啡因的作用7学科网（北京）股份有限公司