Question

【題目】科學(xué)家發(fā)現(xiàn)一種叫“熊蟲”的動(dòng)物，能耐受－271℃的冰凍數(shù)小時(shí)(這時(shí)它的代謝率幾乎可降至0)，此時(shí)它的體內(nèi)會(huì)大量產(chǎn)生一種叫做海藻糖的二糖。實(shí)驗(yàn)證明該動(dòng)物體液中的海藻糖可以保護(hù)組織細(xì)胞，使組織細(xì)胞避免受到低溫造成的損傷。為了探究海藻糖對(duì)普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞是否也具有上述保護(hù)作用，請(qǐng)你分析并完成實(shí)驗(yàn)過程。

（1）實(shí)驗(yàn)材料：

①海藻糖；②細(xì)胞培養(yǎng)液及其他相關(guān)材料；③適量某普通哺乳動(dòng)物細(xì)胞。為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，從化學(xué)組成及生理功能看，選擇的哺乳動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)具有__________的特點(diǎn)。

（2）操作過程：

①取適量某普通哺乳動(dòng)物細(xì)胞，等分成甲、乙兩組，甲組用適量含海藻糖的培養(yǎng)液培養(yǎng)，乙組用__________培養(yǎng)。

②將甲、乙兩組細(xì)胞均控制在__________條件下冰凍數(shù)小時(shí)。

③觀察并記錄兩組細(xì)胞的生活狀況。

（3）預(yù)期結(jié)果及相應(yīng)結(jié)論：

如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是___________________________，則說明海藻糖在低溫下對(duì)該普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞具有保護(hù)作用。

如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是___________________________，則說明海藻糖在低溫下對(duì)該普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞沒有保護(hù)作用。

Answer 1

【答案】自身不含海藻糖且不能合成海藻糖 等量的普通培養(yǎng)液 -271℃（或“一定的低溫”） 甲組細(xì)胞均生活良好，乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡 甲乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡

【解析】

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則包括：科學(xué)性原則（包括實(shí)驗(yàn)原理的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)材料選擇的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)方法的科學(xué)性、實(shí)驗(yàn)結(jié)果處理的科學(xué)性）、平行復(fù)重原則、對(duì)照性原則、單因子變量原則和等量性原則．要注意在解題的過程中的分清楚實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無關(guān)變量等。

（1）由題干信息可知：該實(shí)驗(yàn)的目的是“探究海藻糖對(duì)普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞是否也具有上述保護(hù)（使組織細(xì)胞避免受到低溫造成的損傷）作用”，故為了確保實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和準(zhǔn)確性，選擇的哺乳動(dòng)物細(xì)胞應(yīng)具有自身不含海藻糖且不能合成海藻糖的特點(diǎn)。

（2）①由于實(shí)驗(yàn)的變量為海藻糖（有無），根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的對(duì)照原則及無關(guān)變量一致的原則，若甲組用適量含海藻糖的培養(yǎng)液培養(yǎng)，乙組用等量的普通培養(yǎng)液培養(yǎng)。

②為探究低溫的影響，故應(yīng)將兩組細(xì)胞均控制在一定的低溫條件下冰凍數(shù)小時(shí)。

（3）探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不確定，本實(shí)驗(yàn)應(yīng)從兩方面進(jìn)行若甲組細(xì)胞均生活良好，乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡，則說明海藻糖在低溫下對(duì)該普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞具有保護(hù)作用；若甲乙組細(xì)胞均（或大部分）死亡，則可證明海藻糖在低溫下對(duì)該普通哺乳動(dòng)物組織細(xì)胞沒有保護(hù)作用。