一模实验设计专题29题.docx
- 文档编号:12131493
- 上传时间:2023-04-17
- 格式:DOCX
- 页数:33
- 大小:36.96KB
一模实验设计专题29题.docx
《一模实验设计专题29题.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《一模实验设计专题29题.docx(33页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
一模实验设计专题29题
2021实验设计题专题
1.〔17分〕为研究IAA〔生长素〕对番茄子房发育成果实的调节,科研人员做了系列实验。
〔1〕科研人员将处于花蕾期的番茄花分成
4组进行实验,处理及结果见下表。
组别
1组
2组
3组
4组
授粉
未授粉
实验处理
不涂抹IAA
在子房上
在花柄上
不涂抹IAA
涂抹IAA
涂抹IAA
果实平均重量〔g〕
0
0
①1组番茄花发育成果实,其子房生长所需的生长素主要来自于发育着的
_______。
②比拟2、3组实验结果,说明_______________。
③依据3、4组实验结果,推测
IAA不能______。
〔2〕根据上述推测,科研人员认为芽产生的生长素并不用于调节子
房发育成果实。
为此,科研人员建立了图1
所示的研究模型。
请利用该
模型,完成验证该推测的实验方案并预期结果。
图1
实验处理
放射性检测结果比拟
3H-IAA
NPA
a段
b段
c段
d段
Ⅰ组
施加
施加
Ⅰ组<Ⅱ组
Ⅱ组
?
?
注:
NPA为生长素运输阻断剂。
①表中Ⅰ组应在图
1的________〔选填“1〞、“2〞或“3〞〕处施加
3H-IAA,在________〔选填“1〞、
“2〞或“3〞〕处施加NPA。
②Ⅱ组“?
〞处的处理从左到右依次应为
_________。
③请在表中填写
a、b、c段的预期结果。
〔3〕为进一步研究IAA对果实发育的调节作用,科研人员将处于花蕾期的番茄花分成
4组,实验处理
及各组所结果实平均重量如图
2所示〔图中“+〞表示在花柄处施加
NPA,“-〞表示未进行该处理〕。
据图2分析,授粉后在花柄处施加NPA导致番茄不能结实的原
因是:
__________。
(4〕在果业生产中,有人质疑生长素类似物的使用会导致儿
童性早熟。
请你结合激素调节相关知识,撰写一段文字,向公众进行科学解释。
〔60字内〕
图2
1
29.(16分)炎症反响通常会引起局部组织疼痛。
科研人员对枸杞多糖(LBP)相关药效开展了研究。
(1)机体局部组织损伤可激活系统引发炎症反响。
某些细胞释放的炎症因子使相关神经元更易产
生并传至产生痛觉
(2)福尔马林(FM)是常用致痛剂,致痛表现集中在时相1(注射后0~5分钟,直接刺激局部神经末梢引起)
和时相Ⅱ(注射后15-25分钟,引起炎症因子释放而增加对疼痛的敏感性)。
将假设干小鼠随机分为三组,
处理如下表,记录各组小鼠因疼痛发生的缩足行为,结果如图1
分组
0~7天连续灌胃
第7天灌胃实验后右后足底皮下注射
甲
适量LBP
适量1%FM
乙
等量生理盐水
等量1%FM
丙
等量生理盐水
等量生理盐水
比拟两组结果可知FM能引起疼痛。
与乙组实验结果相比,甲组
。
由此推测LBP对FM致痛存在作用,且
该作用可能只通过影响FM所致的炎症反响来实现
(3)炎症因子IL-6使Ca2+通道(TRPV1)通透性增强,引起痛觉,其分子机制如图2所示
据图概括IL-6通过PI3K发挥作用的两个途径。
细胞膜上的
TRPV1通透性增强后,Ca2+内流增加,可神经元的兴奋性
(4)为验证LBP通过抑制IL-6的释放发挥药效,将离体神经元和能释放IL-6的胶质细胞共同培养。
对照
组和LBP组均用辣椒素(TRPVI的激活剂)处理,检测神经元内Ca2+信号变化,结果如图3。
该实验缺乏以验证假设,请阐述理由并加以完善,预期结果。
。
(5)基于上述系列研究,请为镇痛药物的开发提供两种思路:
。
2
3.〔17分〕阿尔茨海默病〔AD〕是一种中枢神经退行性疾病。
AD两大主要病理特征为β-淀粉样蛋白〔Aβ〕
沉积导致形成老年斑和tau蛋白过度磷酸化导致神经纤维缠结,两种情形均引起神经元凋亡,使患者学习
记忆能力减退。
大蒜素是大蒜中的生物活性成分,具有保护大脑神经元和抑制脑细胞凋亡等作用。
为研究
大蒜素对AD发病进程的影响,研究人员进行了系列实验。
〔1〕细胞凋亡是由__________决定的细胞编程性死亡,神经元的凋亡使得其产生并传导__________的功能
受阻。
根据出现学习记忆能力减退的病症,推测AD患者中枢神经系统受损的部位是__________。
〔2〕实验一:
研究人员构建AD模型小鼠进行实验,请将实验材料和处理补充完整。
组别实验材料实验处理
甲__________玉米油灌胃处理
乙AD模型小鼠__________
丙__________大蒜素〔溶于玉米油〕灌胃给药
①研究人员用三组小鼠进行水迷宫实验:
在水中放置平台〔图1中以●表示〕,训练小鼠记忆平台位置,之后撤去平台,观察小鼠的运动轨迹,检测小鼠的学习记忆能力。
在撤去平台后,三组小鼠的运动轨
迹如图1所示。
实验结果支持大蒜素可改善AD模型小鼠的学习记忆能力,理由是__________。
②检测三组小鼠脑组织的老年斑数量,结果如图2所示〔深色斑点为老年斑〕。
由结果可知,大蒜素__________。
③测定三组小鼠脑内Aβ的含量,如图3;测定三组小鼠脑内三种蛋白的表达水平,如图4〔条带宽
窄和颜色深浅代表相应蛋白表达水平的上下〕。
请在图3横坐标相应柱形图下标出组别,并画出丙组的柱形图。
......
根据图3和图4结果,推测大蒜素可__________,从而在一定程度上减少神经元的
凋亡,进而使AD模型小鼠的学习记忆能力得到改善。
〔3〕实验二:
研究人员通过实验证实“大蒜素可通过减少tau蛋白的磷酸化来改善AD模型小鼠的学习记
忆能力〞。
实验设计方案为用大蒜素分别处理tau蛋白过度磷酸化的AD模型小鼠和健康小鼠,检测两
组小鼠的学习记忆能力。
请评价该实验方案并加以完善。
__________。
3
〔4〕综上所述,大蒜素对AD的发病进程有一定的__________作用。
4.〔18分〕植物对病原微生物的防御反响包含多种物质介导的多条途径,其中水杨酸〔SA〕和茉莉酸〔JA〕
可以诱导植物合成防御素等物质,引发防御反响。
〔1〕科研人员选用野生型和E3基因功能缺失突变体拟南芥,分别用一定浓度的SA、JA溶液处理,然
后从各组植株中提取_________,反转录形成cDNA,再运用______技术扩增,进而检测防御素合成关键基因
PDF的转录水平,结果见图1。
野生型的实验结果可说明,SA和JA对PDF基因转录的作用
存在______关系。
比拟两组实验结果可知SA和JA的作用与E3
有关。
科研人员构建含有E3基因的Ti质粒,利用___________法
将其导入E3功能缺失突变体拟南芥,重复上述处理后进行测定。
假设实验结果为__________________,那么支持上述结论。
〔2〕PDF基因转录过程需要ORA蛋白激活。
科研人员依据
以下原理研究了E3蛋白与ORA蛋白之间的关系。
原理如下:
在
酵母菌细胞中,可以利用基因工程表达出两种融合蛋白〔BD—待测蛋白X、AD—待测蛋白Y〕。
如图2a,假设两种待测蛋白可以相
互作用,那么AD蛋白和BD蛋白就能充分接近形成复合物,并启动组氨酸合成基因的转录;否那么组氨酸合成基因不能转录〔如图2b〕。
由此,科研人员构建两种重组载体〔见下表〕,将它们导入不能合成亮氨酸、色氨酸和组氨酸的缺陷型酵母菌中。
重组载体包含的局部基因
载体1AD蛋白基因E3蛋白基因亮氨酸合成基因
载体2①基因②基因色氨酸合成基因
表中的相应基因分别为①____________;②____________。
将转基因酵母菌接种到不含亮氨酸、色氨酸和___________的固体培养基上进行培养,观察到
____________,说明E3蛋白可以与ORA蛋白相互作用。
(3〕科研人员进一步研究SA在调控PDF基因转录过程中与E3和ORA的关系,结果如图3、图4所示。
分析图3可知,SA可以促进ORA基因转录,且
该过程与E3无关。
判断依据:
与对照组相比,SA处
理后的野生型和突变体中的ORA基因转录量
______________。
研究还发现,SA可以使E3蛋白增多。
结合〔2〕
结论和图3、图4,推测SA调节ORA蛋白量的机制是
_____________,进而调控PDF基因的转录过程。
4
5.〔16分〕
血管性痴呆(VD)是因脑血管阻塞导致脑缺血、缺氧,引起脑神经损伤所致的严重认知功能障碍综合征。
常伴随记忆力减退、语言障碍、大小便失禁等病症。
〔1〕某VD患者不能说话,但能听懂别人讲话,原因可能是损伤了位于的语言中枢的S区。
大
小便失禁的VD患者,其排尿反射的神经中枢位于。
(2〕为研究白藜芦醇对VD患者学习和记忆的影响,研究人员以大鼠为实验对象开展了相关研究。
将45只健康雄性大鼠随机分成A、B、C三组,分别进行如下表所示的处理。
各组大鼠在相同的环境下饲养4周后,进行了水迷宫实验:
将大鼠放入水中,进行逃生训练,记录各组平均逃生时间及
典型逃生路线,结果分别如图1、图2所示。
分组
B组
C组
处理
A组
40mg/kg白藜芦醇预处理四周
-
+
手术结扎颈动脉〔血流量减少
30%〕
+
+
注:
+表示进行处理;-表示未进行处理
①逃生训练前对A组的处理是。
②图1所示的结果为。
③综合图1、图2所示结果,可以得出的结论是。
〔3〕神经细胞间传递信息的结构是。
白藜芦醇对血管性痴呆有一定预防作用,其机理是白
藜芦醇能提高大脑皮层神经细胞中PSD95的表达量。
nNOS〔NO合成酶〕与PSD95结合,催化NO产
生。
NO促进血管扩张,增加脑血流量,从而缓解脑缺血对脑部神经元的损伤。
请写出验证上述推
测的实验思路及预期结果:
。
5
6.来那度胺是一种新型免疫调节剂,临床用于肿瘤的治疗。
研究人员利用HepG2细胞对其作用机理进行了
相关研究。
(1〕HepG2细胞是一种肝癌细胞,具有________的特点,该细胞产生的根本原因是________。
当体内出现癌细胞时,机体主要通过________免疫发挥免疫监控和去除作用。
但由于各种原因,癌细胞外表抗原
表达量________,无法被识别,从而实现免疫逃逸。
(2〕来那度胺对HepG2细胞毒性的研究
将HepG2细胞培养一段时间后,分别参加
DMSO溶解的不同浓度的来那度胺溶液,
24h后测定细胞存
活率。
实验结果如下表,说明
________________。
-1
0
1
5
10
15
20
浓度/μmol·L
细胞存活率/%
(3〕研究来那度胺的免疫调节作用
将HepG2细胞与淋巴细胞按一定比例混合,分别参加不同浓度的来那度胺溶液,培养一段时间后统计
各组癌细胞的凋亡率。
对照组的设置应为________。
①单独培养的HepG2细胞②单独培养的淋巴细胞③混合培养的HepG2细胞与淋巴细胞④参加
等量的DMSO⑤参加等量的生理盐水
凋亡率统计结果如下表,说明________________。
浓度/μmol·L-1凋亡率/%
对照组3
1
10
15
(4〕探究来那度胺发挥免疫调节作用的机理
①IL-2、TNF-α是T细胞产生的两种杀伤性细胞因子,研究人员利用模型鼠进行实验,测定了小鼠IL-2、TNF-α的表达量,结果如下表。
来那度胺剂量
IL-2
TNF-α
/mg·kg-1
0
5
10
15
②T细胞外表的PD-1和癌细胞外表的PD-L1结合后可以抑制T细胞的活性,使其无法识别癌细胞,
导致癌细胞的免疫逃逸。
研究者分别测定了①实验中两种细胞外表的PD-1/PD-L1表达量,结果如
以下图。
综合上述实验,推测来那度胺发挥免疫调节的作用机理:
________________。
6
(5〕结合上述研究以及对PD-1/PD-L1信号通路的了解,请你为治疗癌症提供一种新的思路。
______________________________________________________________________。
7.〔16分〕肠道中的微生物不仅与营养物质的消化吸收有关,还能通过“脑肠轴〞影响生物的个体行为表现。
为研究其作用机理,科研人员利用大鼠进行了系列实验。
请答复以下问题。
〔1〕科研人员将大鼠分组进行实验,请完成下表的实验方案。
分组
实验对象
饲养条件
检测
对照组
含有正常肠道
②
菌群的大鼠
60分钟内的运动
实验组
①
无菌饲料、无菌水、全新开放的盒子
距离和运动轨迹
实验结果如图1和图2所示。
由图可知,说明实验组大鼠出现了自发活动增强的现象。
图1图2
〔2〕5-羟色胺〔5-HT〕是“脑肠轴〞的关键神经递质,在脑部组织中含量较高,水解后生成无生物活性的
代谢终产物5-HIAA。
为探究两组大鼠行为差异的分子机理,科研人员检测了大鼠体内5-HIAA与5-HT的比
例,由此反响神经递质5-HT的代谢水平。
①5-HT由释放进入突触间隙,与突触后膜上的结合,引起突触后膜的变化。
②5-HIAA与5-HT比例的检测结果如图3所示,分析结果说明。
图3
〔3〕研究人员提出假设:
肠道微生物通过抑制5-HT分解酶相关基因的表达影响5-HT的代谢水平。
为验证
该假设,研究人员提出了“检测实验组大鼠的5-HT分解酶相关基因转录量〞的实验方案。
请评价此方案,
7
并加以完善和修订。
。
8.〔16分〕为研究A蛋白在细胞分裂素的长距离运输中的作用,科学家利用基因敲除技术获得了一种拟南
芥突变体〔该突变体不能产生A蛋白〕,其叶片及花茎显著小于野生型,请答复以下问题:
〔1〕细胞分裂素对植物的生长发育起作用的有机物,是植物细胞之间传递_________的分
子。
〔2〕实验一:
科学家检测了突变体和野生型植株中细胞分裂素的含量,其结果如以下图。
据图分
析,突变体芽中细胞分裂素含量野生型,而在根中那么相反,结合突变体的表现型,推测细胞分
裂素的运输方向是。
〔3〕实验二:
为研究A蛋白在细胞分裂素运输过程中的作用,科学家利用野生型拟南芥构建了GFP-A融合
蛋白,GFP是一种绿色荧光蛋白,在该实验中的作用是,将GFP-A野生型拟南芥用FM4-64〔仅能
使质膜染色的红色荧光染料〕处理,在荧光显微镜下观测到红绿荧光叠加现象,综合实验一可推测
出。
〔4〕实验操作实验结果为进一步证实A蛋白的作用,科学家
将a突变体接穗嫁接到野生型拟叶片及花茎生长缺进行了嫁接实验,实验方案如下:
1
南芥砧木上陷恢复
将野生型拟南芥接穗嫁接到a突
2叶片及花茎小
变体砧木上
〔嫁接操作模式图〕
请评价该实验方案并加以完善
8
9.〔16分〕光合作用是植物体根本的物质代谢和能量代谢,以下是光合作用的实验,请答复相关问题:
〔1〕实验一:
取长势一致、无病害的青桐木幼苗随机均分为甲、
乙、丙三个组,分别置于以下条件下培养,
一段时间后测得其叶片的叶绿素
a、叶绿素b的含量及最大净光合速率如下表。
请据表答复以下问题:
2
最大净光合
速率
实验组
实验条件
叶绿素a(mg/cm2)
叶绿素b(mg/cm)
(mmolCO2/m2·s)
甲
正常光照,正常供水
1.8×10-2
0.4×10-2
1.9×10-2
乙
弱光照,正常供水
1.7×10-2
0.4×10-2
0.7×10-2
丙
弱光照,减少供水
2.5×10-2
0.7×10-2
0.9×10-2
①干旱土壤中的作物光合作用弱的原因,一是光反响产生的________减少,从而使暗反响受阻;二是影响
叶片气孔的开闭,使暗反响合成的________减少,进而生成的(CH2O)减少。
②与乙组相比,丙组最大净光合作用强度大,导致该差异的内因是丙组幼苗叶片中的___________含量多。
根据上述实验结果,当处于弱光的冬春季时,假设提高青桐木幼苗光合作用强度,可适当减
少。
〔2〕实验二:
为了选择适宜栽种的作物品种,研究人员在相同的条件下分别测定了3个品种S1、S2、S3
的光补偿点和光饱和点,结果如图1和图2,请答复以下问题:
图1图2
〔注:
植物体光合作用速率与呼吸作用速率相等时所需的光照强度称为光补偿点;光合作用速率到达最大时所需的最小光照强度称为光饱和点〕
①最适宜在果树林下套种的品种是________,最适应较高光强的品种是________。
②叶绿体中光反响产生的能量既用于三碳化合物的复原,也参与叶绿体中生物大分子________等的合成。
③在光合作用过程中,CO2与RuBP(五碳化合物)结合的直接产物是磷酸丙糖(TP),TP的去向主要有三个。
下
图为叶肉细胞中局部代谢途径示意图。
9
淀粉运出叶绿体时先水解成TP或葡萄糖,后者通过叶绿体膜上的载体运送到,合成蔗糖,
运出叶肉细胞。
10.〔16分〕阿尔茨海默病是一种持续性神经功能障碍,患者脑部大多有β-淀粉样蛋白〔Aβ〕沉积形成
的斑块且患者神经元会发生“过劳死〞。
淀粉样前体蛋白〔APP〕的酶切片段被分泌到细胞外发挥功能,其
中一段会形成Aβ,因此以往研究更多关注在Aβ上。
然而针对Aβ研发的药物在近年均被证明无效,为寻
找阿尔茨海默病的新治疗途径,研究者希望通过实验了解APP其他酶切片段〔比方sAPPα〕的生理功能。
〔1〕由于APP蛋白集中表达于神经元突触部位,研究者推测,分泌的sAPPα可能与突触部位细胞外表的
_______结合,进而影响神经调节。
经过筛选,发现sAPPα能与GABABR
蛋白结合。
为确定sAPPα与GABABR蛋白的结合区域,研究者分别构
建了含_____、编码GABABR不同亚基的目的基因、一段特殊多肽〔HA〕
的基因以及终止子的_________,转入细胞。
(2〕将sAPPα参加实验组转基因细胞的培养基中一段时间,去除培
养基,利用特异性荧光抗体可分别标识出细胞膜上的GABABR蛋白不同亚基及sAPPα。
虽然GABABR蛋白不同亚基的抗体较难获得,但研究
者可用共转入细胞的_____________标识出细胞膜上表达的GABABR蛋白亚基,因为______________。
根据图1实验结果,可知sAPPα仅与
GABABR1a亚基相结合,判断依据是_____________。
〔3〕为研究sAPPα对神经元电信号的影响,在体外培养自身不表达
APP蛋白的神经元,并在实验组细胞
的培养基中参加sAPPα,比照神经元电信号的变化〔如图
图1
2〕,可知_________________________。
图2
〔4〕进一步研究显示,sAPPα通过图3所示途径影响神经元之间的信号传递。
请结合图3内容,用文字、
连线和注释绘制流程图,表达sAPPα的作用机理。
图3
图3
〔5〕最终,研究者发现sAPPα中一个由17个氨基酸组成的多肽片段〔APP17mer〕就具有sAPPα的生理
功能。
为验证该多肽在生物个体水平是否有效,有人设计了以下实验方案:
将同一批正常小鼠分为两组,一组为实验组,一组为对照组。
组别
实验处理
检测
实验组
给小鼠喂食人工合成的该多肽片段〔
APP17mer〕
分别检测实验组和对
对照组
给小鼠喂食清水
照组小鼠海马神经元
10
的电信号
①请指出该实验方案存在的缺陷:
___________。
②请改良本实验方案〔写出实验组和对照组处理〕:
___________。
(6〕本研究对阿尔茨海默病治疗的启发是_________________________________________。
11.大量研究说明,CO2浓度升高造成温室效应的同时,也影响了绿色植物的生长发育。
〔1〕光合作用合成的有机物运输到根细胞,在中
形成CO2和水,释放的能量转移到中,直接用于根的生
长发育。
(2〕科研人员研究了CO2浓度升高对拟南芥根系生长发育的影响。
根尖每生长1cm拍照一次,结果如图甲。
据图可知,
实验组根毛长度和密度均明显
对照组。
〔3〕①为进一步探究
CO2浓度升高对根细胞的影响
获取相关处理下的非根毛区横切面,制作
成
,利用显微镜观察并计数,结果如下表:
组
1组
2组
3组
4组
别
正常浓度
高浓度
正常浓度
2
2
CO+10NmNAA
高浓度CO+5UmNPA〔生
处理
CO2
CO2
〔生长素类似物〕
长素运输阻断剂〕
观测指标
表皮细胞体积
大
小
小
大
表皮细胞总数
少
多
多
比1组少
生毛细胞数目
少
多
多
比1组少
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 实验设计 专题 29