大題沖關(guān)-練核“芯”5-實(shí)驗(yàn)探究大題

核“芯”5實(shí)驗(yàn)探究大題(時間：15分鐘)1.(2022·諸暨市高三適應(yīng)性考試)早在2016年，有實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)腦內(nèi)穹窿下器(SFO)神經(jīng)元在口渴的調(diào)節(jié)中發(fā)揮重要作用，為揭示口渴解除的機(jī)制，研究者開展了如下實(shí)驗(yàn)。(1)研究人員對小鼠進(jìn)行________處理后，分別一次性給予10mL清水和高滲鹽水，記錄SFO神經(jīng)元活性，結(jié)果如圖：結(jié)果表明，飲用清水和鹽水都會導(dǎo)致SFO神經(jīng)元快速抑制，解除口渴。這種快速信號是通過口咽部的________產(chǎn)生的興奮到達(dá)腦內(nèi)穹窿下器(SFO)，關(guān)閉“口渴”信號。但這種信號僅與液體的________有關(guān)而不包含液體滲透壓的信息。(2)研究者已通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)SFO神經(jīng)元可以接受來自胃腸道的依賴于攝入液體滲透壓的信號。研究人員將不同濃度鹽水直接注入小鼠的________中，記錄SFO神經(jīng)元活性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨滲透壓增大，SFO神經(jīng)元活性越________。(3)為驗(yàn)證胃腸道滲透壓信號對SFO神經(jīng)元的抑制是解除口渴的必要條件，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。請補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)方案和實(shí)驗(yàn)結(jié)果(選擇所給定的字母序號并填寫)。組別實(shí)驗(yàn)動物實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)結(jié)果1缺水小鼠胃內(nèi)不注清水Ⅰ2缺水小鼠胃內(nèi)注清水Ⅱ3缺水小鼠ⅢⅣ4缺水小鼠激活SFO神經(jīng)元后，胃內(nèi)不注清水有飲水行為Ⅰ.________Ⅱ.________Ⅲ.________Ⅳ.________A.抑制SFO神經(jīng)元后，胃內(nèi)不注清水B.激活SFO神經(jīng)元后，胃內(nèi)注清水C.有飲水行為D.無飲水行為(4)根據(jù)以上研究，人喝下高糖飲料后“先解渴、再口渴”的原因是________________。答案(1)缺水感受器體積(2)胃腸道高(3)CDBD(4)喝下高糖飲料后，SFO的相對活性會短暫下降，隨后又會引起SFO活性的升高解析(1)為揭示口渴解除的機(jī)制，需要制備模型小鼠，即對小鼠進(jìn)行缺水處理，使其口渴；口咽部存在感受器，能感受飲用的液體從而產(chǎn)生興奮；結(jié)合圖示可知，兩種液體(10mL清水和10mL高滲鹽水)均能快速抑制SFO的活性，關(guān)閉“口渴”信號，說明這種信號僅與液體的體積有關(guān)，而與液體滲透壓無關(guān)。(2)為了驗(yàn)證SFO神經(jīng)元可以接受來自胃腸道的依賴于攝入液體滲透壓的信號，研究人員將不同濃度鹽水直接注入小鼠的胃腸道，記錄SFO神經(jīng)元活性；結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨滲透壓增大，SFO神經(jīng)元活性越高，會產(chǎn)生口渴的信號。(3)四組均為缺水小鼠，組1小鼠胃內(nèi)不注射清水，小鼠會有飲水行為，故Ⅰ應(yīng)該為C(有飲水行為)；組2小鼠胃內(nèi)注入清水，會將興奮傳至SFO，關(guān)閉口渴信號，故不會有飲水行為，故Ⅱ應(yīng)該為D(無飲水行為)；要驗(yàn)證胃腸道滲透壓信號對SFO神經(jīng)元的抑制是解除口渴的必要條件，那么同樣在激活SFO神經(jīng)元的情況下，如果向胃內(nèi)注入清水，即使激活SFO神經(jīng)元，胃腸道產(chǎn)生的興奮也會引起SFO關(guān)閉“口渴”信號，沒有飲水行為，故Ⅲ為B(激活SFO神經(jīng)元后，胃內(nèi)注清水)；Ⅳ為無飲水行為，故選D。(4)由上分析可知，在喝下高糖飲料后，會引起SFO相對活性的短暫下降，短暫解除口渴信號。隨后隨著SFO活性的升高，口渴信號更加強(qiáng)烈，故會感覺更加口渴。2.(2022·Z20名校聯(lián)盟三聯(lián))佛手雌雄異花同株，果實(shí)在成熟時各心皮分離，形成細(xì)長彎曲的果瓣，狀如手指，故名佛手。一般情況下佛手為指狀，但在特定環(huán)境下也可誘導(dǎo)得到拳狀佛手。欲研究溫度對佛手果形建成機(jī)制的影響，某研究小組利用下列材料進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)材料：青皮佛手、培養(yǎng)箱、液氮、超低溫冰箱、解剖工具、顯微鏡等。(1)完善實(shí)驗(yàn)思路：①挑選20盆青皮佛手，________；②________，其余條件相同的情況下培養(yǎng)60d；③60d后置于晝溫25℃、夜溫18℃的培養(yǎng)箱培養(yǎng)，分別取7個花發(fā)育時期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、開花前6d、開花當(dāng)天、開花后3d、開花后6d、開花后9d)的花器官樣本，在________中速凍后于－80℃的超低溫冰箱保存?zhèn)溆?；④用解剖工具，在顯微鏡下觀察________。(2)分析：通過對________、________的佛手早期花芽的解剖比較，發(fā)現(xiàn)在開花前6d，甲、乙兩組花芽的內(nèi)外兩層心皮出現(xiàn)了差異。甲組花芽內(nèi)外心皮未出現(xiàn)明顯分離，乙組花芽內(nèi)外心皮之間界限清晰。由此推測，佛手出現(xiàn)指狀和拳狀的原因是________________________。(3)該實(shí)驗(yàn)中，研究小組還發(fā)現(xiàn)CRC基因與心皮的發(fā)育調(diào)控有關(guān)，分別測定了兩種形態(tài)的佛手中CRC基因在7個花發(fā)育時期的表達(dá)量，結(jié)果如下圖。S－SD：雄蕊分化期S－GD：雌蕊分化期S－6：開花前6dS－0：開花當(dāng)天S－3：開花后3dS－6：開花后6dS－9：開花后9d不同字母表示數(shù)據(jù)有顯著性差異指佛手和拳佛手中CRC基因在7個花發(fā)育時期的表達(dá)量上述結(jié)果表明，CRC基因在指佛手和拳佛手的表達(dá)模式中________(填“有”或“無”)明顯差異，理由是_______________________________________________、____________________________________________________________________，開花后3dCRC基因的表達(dá)量均下降，開花后6d幾乎都不再表達(dá)。答案(1)①隨機(jī)均分成兩組，編號為甲、乙②甲組置于20℃培養(yǎng)箱，乙組置于4℃培養(yǎng)箱③液氮④佛手心皮的離合(或分離)情況(2)不同溫度處理處于相同發(fā)育時期溫度不同引起心皮的融合程度(或分離程度)不一致(3)有開花前6d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表達(dá)量均低于指佛手開花當(dāng)天拳佛手CRC基因的表達(dá)量顯著高于指佛手解析(1)根據(jù)分析可知，實(shí)驗(yàn)自變量為溫度，因變量為佛手心皮的離合(或分離)情況，實(shí)驗(yàn)材料的生長狀況等為無關(guān)變量。無關(guān)變量應(yīng)相同且適宜，因此①挑選20盆青皮佛手，隨機(jī)均分成兩組，編號為甲、乙；②甲組置于20℃培養(yǎng)箱，乙組置于4℃培養(yǎng)箱，其余條件相同的情況下培養(yǎng)60d；③60d后置于晝溫25℃、夜溫18℃的培養(yǎng)箱培養(yǎng)，分別取7個花發(fā)育時期(雄蕊分化期、雌蕊分化期、開花前6d、開花當(dāng)天、開花后3d、開花后6d、開花后9d)的花器官樣本，在液氮中速凍后于－80℃的超低溫冰箱保存?zhèn)溆?，目的是保證花器官樣本停留在取樣時；④用解剖工具，在顯微鏡下觀察佛手心皮的離合(或分離)情況。(2)由于溫度為自變量，因此發(fā)育時期為無關(guān)變量，故應(yīng)對不同溫度處理，處于相同發(fā)育時期的佛手早期花芽的解剖比較，發(fā)現(xiàn)在開花前6d，甲、乙兩組花芽的內(nèi)外兩層心皮出現(xiàn)了差異。甲組花芽內(nèi)外心皮未出現(xiàn)明顯分離，乙組花芽內(nèi)外心皮之間界限清晰。由此推測，佛手出現(xiàn)指狀和拳狀的原因是溫度不同引起心皮的融合程度(或分離程度)不一致。(3)據(jù)圖可知，開花前6d及雌雄蕊分化期拳佛手CRC基因的表達(dá)量均低于指佛手，開花當(dāng)天拳佛手CRC基因的表達(dá)量顯著高于指佛手，開花后3dCRC基因的表達(dá)量均下降，開花后6d幾乎都不再表達(dá)，因此可說明CRC基因在指佛手和拳佛手的表達(dá)模式中有明顯差異。3.(2022·鎮(zhèn)海中學(xué)高三模擬)科研人員發(fā)現(xiàn)中性粒細(xì)胞分泌的ELANE酶(以下簡稱“E酶”)可誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞死亡，對癌癥的預(yù)防發(fā)揮著重要作用，為研究E酶的功能展開如下實(shí)驗(yàn)。(要求與說明：腫瘤初始重量相同，實(shí)驗(yàn)期間腫瘤本身的生長不考慮，腫瘤重量及細(xì)胞相對數(shù)量檢測方法不作要求。)實(shí)驗(yàn)思路：(1)實(shí)驗(yàn)分組與處理：甲組：取生長狀況相同的小鼠在某處腫瘤注射適量且等量的E酶溶液(注射的E酶無法運(yùn)輸?shù)椒亲⑸淞?，如圖所示。乙組：________________。(2)一段時間后，檢測各組小鼠的注射瘤的重量(g)和細(xì)胞毒性T細(xì)胞相對數(shù)量。回答下列問題：①請完善乙組的實(shí)驗(yàn)處理：_________________________________________________________________________________________________________________。②請預(yù)測實(shí)驗(yàn)結(jié)果(以坐標(biāo)柱狀圖形式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其中橫坐標(biāo)為組別)。(3)分析與討論：①與正常細(xì)胞相比，癌細(xì)胞具有________等特征(寫出2個特征)。②細(xì)胞毒性T細(xì)胞活化后能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，還可以作用于_____________________________________________________________________(寫出2種)。③細(xì)胞毒性T細(xì)胞是一類CD8＋細(xì)胞，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)E酶是通過提高CD8＋細(xì)胞數(shù)量，抑制非注射瘤的生長，為驗(yàn)證該結(jié)論，還需要在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，以去除CD8＋細(xì)胞的腫瘤小鼠為材料，設(shè)置1組實(shí)驗(yàn)組記為丙組，以上述實(shí)驗(yàn)分組中的________組為對照組。從非注射瘤重量前后變化量角度預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果為_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案①取生長狀況相同的小鼠在相同位置腫瘤處注射等量的生理鹽水(關(guān)鍵：相同位置、生理鹽水)②小鼠處理后注射瘤重量及細(xì)胞毒性T細(xì)胞相對含量示意圖(3)①無限增殖、易在體內(nèi)分散轉(zhuǎn)移②被病毒侵染的體細(xì)胞、異體細(xì)胞③甲丙組小鼠非注射瘤重量前后差值小于甲組解析(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量為E酶，控制方法應(yīng)為注射法；因變量為腫瘤的重量和細(xì)胞毒性T細(xì)胞的相對數(shù)量。實(shí)驗(yàn)組(甲組)小鼠在某處腫瘤注射適量且等量的E酶溶液，對照組(乙組)小鼠在相同位置腫瘤處注射等量的生理鹽水。(2)實(shí)驗(yàn)組(甲組)注射瘤重量應(yīng)顯著小于對照組(乙組)，細(xì)胞毒性T細(xì)胞數(shù)量應(yīng)顯著多于對照組(乙組)，結(jié)果如答案所示。(3)①與正常細(xì)胞相比，瘤細(xì)胞具有無限增殖、易在體內(nèi)分散轉(zhuǎn)移等特征。②細(xì)胞毒性T細(xì)胞活化后能誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡，還可作用于被病毒侵染的細(xì)胞和異體細(xì)胞等。③驗(yàn)證E酶通過提高CD8＋細(xì)胞數(shù)量從而抑制非注射瘤的生長，實(shí)驗(yàn)組(丙組)應(yīng)選擇去除CD8＋細(xì)胞的腫瘤小鼠，注射適量且等量的E酶溶液，對照組應(yīng)選擇未去除CD8＋細(xì)胞的腫瘤小鼠，注射適量且等量的E酶溶液即甲組。預(yù)期甲組非注射瘤重量前后差值顯著大于丙組非注射瘤。4.(2022·山水聯(lián)盟聯(lián)考)某公司研發(fā)的抵抗新冠病毒的W疫苗在第一次接種后抵抗新冠病毒的有效性較低，且至少要到12天才開始發(fā)揮保護(hù)作用。臨床顯示，雙劑疫苗的接種效果明顯好于單劑(單劑：只注射1次疫苗；雙劑：一段時間內(nèi)連續(xù)注射2次疫苗)。研究發(fā)現(xiàn)該疫苗在大猩猩身上也能得到類似結(jié)果。請設(shè)計實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證雙劑疫苗接種效果好于單劑。實(shí)驗(yàn)材料：實(shí)驗(yàn)用大猩猩若干只；用緩沖液X配制的W疫苗；緩沖液X；新冠病毒毒株；注射針筒若干；新冠病毒血清抗體含量檢測試劑；新冠病毒核酸檢測試劑；其他相關(guān)材料。(要求與說明：注射第一劑與第二劑疫苗的時間間隔以及由于時間延長導(dǎo)致的免疫力改變不作考慮；血清抗體含量檢測試劑以及核酸檢測試劑的具體使用方法不作要求)(1)實(shí)驗(yàn)思路：①將若干只生理狀態(tài)相同且________檢測陰性的健康大猩猩隨機(jī)均分為A、B、C三組；②________________，C組注射等量緩沖液X2次；③________________，并記錄數(shù)據(jù)；④________________，一段時間后，檢測并記錄核酸檢測呈陽性的大猩猩數(shù)量；⑤對上述所得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與處理。(2)請根據(jù)新冠病毒抗體含量和核酸陽性百分率設(shè)計以橫坐標(biāo)為組別的柱狀圖用于記錄相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。(3)分析與討論：①分離提取多次接種W疫苗的大猩猩的血清抗體用來治療新冠病人，這種免疫方式稱為________。②根據(jù)臨床觀察，接種W疫苗12天之后才發(fā)揮作用的原因是12天后機(jī)體才能產(chǎn)生足夠數(shù)量的________與抗體。③最新研究發(fā)現(xiàn)，原來研制的新冠病毒疫苗對新產(chǎn)生的新冠病毒變種的預(yù)防效果明顯下降，可能的原因之一是新冠病毒變異導(dǎo)致表面蛋白(抗原)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，原來的________與抗體對其識別能力下降。答案(1)①(新冠病毒)核酸與抗體②A組注射W疫苗1次和緩沖液X1次，B組注射W疫苗2次③第12天后檢測血液中(新冠病毒)抗體的含量④三組均接種等量且適量的新冠病毒(2)新冠疫苗接種抗體含量與核酸陽性百分率柱狀圖(3)①被動免疫②效應(yīng)細(xì)胞(只寫效應(yīng)B細(xì)胞也可)③記憶細(xì)胞(只寫記憶B細(xì)胞也可)解析(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮徒o出的實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)分組情況，完整的實(shí)驗(yàn)思路：①將若干只生理狀況相同且(新冠病毒)核酸與抗體檢測均為陰性的健康大猩猩隨機(jī)均分為A、B、C三組；②A組注射W疫苗1次和緩沖液X1次，