Question

某同学学完《元素及其化合物》后，还从网上了解糖类的其他生理功能．科学家观察发现，有一种俗称“熊虫“的动物，若进入“隐生状态“（这时它的代谢几率几乎可降至0），能耐受零下271℃的冰冻数小时，据研究，熊虫进入隐生状态时，它们的体内会大量产生一种叫做海藻糖的双糖．
根据上述资料，有人认为“熊虫体液中的海藻糖可以保护组织细胞，使组织细胞避免受到因低温造成的损伤”．
请设计一实验方案，用于探究题中假设的真实性．（操作时只要定性即可）
（1）设计实验的目的是：

 

．
（2）为了确保实验的科学性和准确性，用于实验的材料，从化学组成来看，应该

 

，从生理功能来看，应该

 

．该实验需要大量的实验材料，可以将取自同一动物个体的组织或器官经过

 

技术获得．
（3）简述实验操作：
①

 

；
②

 

；
③

 

；
④

 

．
（4）写出实验的预期结果及相应结论

 

．

Answer 1

考点：糖类的作用

专题：

分析：实验目的从题中给出的信息即可得出；在实验步骤中应尽可能用“定性”的语言表达．如：“一段时间”、“适宜的温度”、“适量的”、“一定量的”等．研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，在设计实验时，实验组加入海藻糖，对照组不加，将其他无关变量控制为等量，创设单一变量．该题研究的是低温对细胞的损伤状况，所以细胞的生活是否良好是观察指标．

解答： 解：（1）从题中给出的信息即可得出实验目的．
（2）本实验研究海藻糖对组织细胞的影响，确认海藻糖为自变量，故试验应排除掉试验材料中的海藻糖的影响，并通过动物细胞培养获得大量动物细胞．
（3）试验设计时，第一步，分组，要符合等量原则；第二步，采取不同的处理措施，实验组加入海藻糖，对照组不加，要符合单一变量原则；第三步，控制相同且低温的条件培养；第四步，观察结果，得出结论．
（4）预期试验结果时要考虑全面，分别有哪几种情况，并得出相应结论．
故答案为：（1）探究熊虫产生的海藻糖是否能保护组织细胞，使组织细胞避免因低温造成损伤
（2）不含海藻糖       不能合成海藻糖      动物细胞培养
（3）①取经动物细胞培养获得的同种动物细胞适量，等分成甲、乙两组
②向甲组细胞的培养液中添加一定量的熊虫产生的海藻糖；乙组细胞的培养液中不加
③将甲乙两组细胞均控制在零下271℃的条件下冰冻数小时
④观察并记录两组细胞的生活状况
（4）①若甲组细胞均生活良好，乙组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖确实能保护组织细胞，使组织细胞避免受低温造成的损伤
②若甲、乙两组细胞均（或大部分）死亡，则说明熊虫产生的海藻糖不能保护低温下的组织细胞

点评：本题综合考查了试验设计，解答本题的关键是实验设计时注意对照原则和单一变量原则．