Question

某同學學完《元素及其化合物》后，還從網上了解糖類的其他生理功能．科學家觀察發現，有一種俗稱“熊蟲“的動物，若進入“隱生狀態“（這時它的代謝幾率幾乎可降至0），能耐受零下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雙糖．
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”．
請設計一實驗方案，用于探究題中假設的真實性．（操作時只要定性即可）
（1）設計實驗的目的是：

 

．
（2）為了確保實驗的科學性和準確性，用于實驗的材料，從化學組成來看，應該

 

，從生理功能來看，應該

 

．該實驗需要大量的實驗材料，可以將取自同一動物個體的組織或器官經過

 

技術獲得．
（3）簡述實驗操作：
①

 

；
②

 

；
③

 

；
④

 

．
（4）寫出實驗的預期結果及相應結論

 

．

Answer 1

考點：糖類的作用

專題：

分析：實驗目的從題中給出的信息即可得出；在實驗步驟中應盡可能用“定性”的語言表達．如：“一段時間”、“適宜的溫度”、“適量的”、“一定量的”等．研究海藻糖對組織細胞的影響，確認海藻糖為自變量，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，創設單一變量．該題研究的是低溫對細胞的損傷狀況，所以細胞的生活是否良好是觀察指標．

解答： 解：（1）從題中給出的信息即可得出實驗目的．
（2）本實驗研究海藻糖對組織細胞的影響，確認海藻糖為自變量，故試驗應排除掉試驗材料中的海藻糖的影響，并通過動物細胞培養獲得大量動物細胞．
（3）試驗設計時，第一步，分組，要符合等量原則；第二步，采取不同的處理措施，實驗組加入海藻糖，對照組不加，要符合單一變量原則；第三步，控制相同且低溫的條件培養；第四步，觀察結果，得出結論．
（4）預期試驗結果時要考慮全面，分別有哪幾種情況，并得出相應結論．
故答案為：（1）探究熊蟲產生的海藻糖是否能保護組織細胞，使組織細胞避免因低溫造成損傷
（2）不含海藻糖       不能合成海藻糖      動物細胞培養
（3）①取經動物細胞培養獲得的同種動物細胞適量，等分成甲、乙兩組
②向甲組細胞的培養液中添加一定量的熊蟲產生的海藻糖；乙組細胞的培養液中不加
③將甲乙兩組細胞均控制在零下271℃的條件下冰凍數小時
④觀察并記錄兩組細胞的生活狀況
（4）①若甲組細胞均生活良好，乙組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產生的海藻糖確實能保護組織細胞，使組織細胞避免受低溫造成的損傷
②若甲、乙兩組細胞均（或大部分）死亡，則說明熊蟲產生的海藻糖不能保護低溫下的組織細胞

點評：本題綜合考查了試驗設計，解答本題的關鍵是實驗設計時注意對照原則和單一變量原則．