Question

“探究和验证实验”是高中生物学学习的重要内容，是一种以实验为核心的实践活动，其核心都是设计实验和实施实验。下列为某同学开展的某一验证性实验。

实验目的：验证胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病。

实验材料：狗、胰岛素制剂、试管及其他必需试剂、用品。

(1)请补充实验步骤：

第一步：____________________，将A组狗的胰岛切除，B组狗_________________________。

第二步：适宜时间后，分别收集两组狗的尿液于试管中，_______________________________。

第三步：每天定时给A组狗喂食适量的胰岛素，然后重复第二步的操作。

(2)实验

①请指出上述实验步骤中的一处不严谨之处并加以改正：______________________________。

②预测结果、得出结论：___________________________________________________。

Answer

选取健康、大小相同的同种狗若干只并随机均分为A、B两组 作假手术(切开皮肤但不切除胰岛)处理 分别滴加适量的斐林试剂摇匀后用50～65℃水浴加热，观察颜色变化 给A组狗喂食适量的胰岛素改为注射（给B组狗注射等量的生理盐水） 第二步中A、B组狗尿液处理后的颜色分别呈砖红色、不呈砖红色，第三步中A、B组狗尿液处理后的颜色都不呈砖红色，说明胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病

【解析】

由题文的描述和图示分析可知：该题考查学生对血糖调节等相关知识的识记和理解能力，以及能对一些简单的实验方案做出恰当的评价和修订、对实验现象和结果进行解释、分析和处理的能力。

(1) 依题意，本实验的目的是验证胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病，自变量是胰岛素的有无，因变量是尿液中葡萄糖的含量，而其他对实验结果有影响的因素均为无关变量，无关变量应控制相同且适宜。因葡萄糖是还原糖，所以可依据“还原糖与斐林试剂发生作用，在水浴加热(50～65℃)的条件下会生成砖红色沉淀”的原理对尿液中的葡萄糖进行检测。依据实验设计遵循的对照原则和题干中呈现的不完整的实验步骤可推知， 第一步应为：选取健康、大小相同的同种狗若干只并随机均分为A、B两组，将A组狗的胰岛切除，B组狗作假手术(切开皮肤但不切除胰岛)处理。第二步应为：适宜时间后，分别收集两组狗的尿液于试管中，分别滴加适量的斐林试剂摇匀后用50～65℃水浴加热，观察颜色变化。

(2) ①胰岛素的化学本质是蛋白质。若给狗喂食胰岛素，则在消化道内消化酶的催化作用下，胰岛素会被分解而失去降血糖的作用，据此分析实验步骤和依据实验设计遵循的等量原则可知上述实验的第三步骤不严谨，应将其改为：每天定时给A组狗注射适量的胰岛素，给B组狗注射等量的生理盐水，然后重复第二步的操作。

②因该实验是验证性实验，其结论是已知的，即胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病，而胰岛素具有降血糖的作用，所以该实验的结果及结论为：第二步中A、B组狗尿液处理后的颜色分别呈砖红色、不呈砖红色，第三步中A、B组狗尿液处理后的颜色都不呈砖红色，说明胰岛素缺乏会引起狗患糖尿病。