2018版高考生物一輪復(fù)習(xí) 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)學(xué)案 新人教版

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1、 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) [考綱展示] 1.能獨(dú)立完成考綱規(guī)定的教材實(shí)驗(yàn),包括理解實(shí)驗(yàn)的目的、原理、方法和操作步驟,掌握相關(guān)操作技能,并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能等進(jìn)行運(yùn)用?!?.具備驗(yàn)證簡(jiǎn)單生物學(xué)事實(shí)的能力,能對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行分析、解釋,并能對(duì)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理?!?.具有對(duì)一些生物學(xué)問(wèn)題進(jìn)行初步探究的能力,包括運(yùn)用觀察、實(shí)驗(yàn)與調(diào)查、假說(shuō)演繹、建立模型與系統(tǒng)分析等科學(xué)研究方法?!?.能對(duì)一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u(píng)價(jià)和修訂。 授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第240頁(yè) 1.完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)一般包括實(shí)驗(yàn)題目、假設(shè)、預(yù)期、實(shí)驗(yàn)、觀察和收集數(shù)據(jù)、分析、推論、評(píng)價(jià)、交流等。 2.

2、科學(xué)探究的一般過(guò)程為:觀察、提出問(wèn)題→做出假設(shè)→設(shè)計(jì)、完成實(shí)驗(yàn)→分析數(shù)據(jù),得出結(jié)論→交流、表達(dá)和再探究。 3.探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要遵循三大原則:科學(xué)性原則、對(duì)照原則和單一變量原則。 4.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素稱為變量,生物學(xué)實(shí)驗(yàn)中常涉及的類型有自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。 5.實(shí)驗(yàn)一般程序:分組編號(hào)→設(shè)置對(duì)照→條件處理→觀察比較→得出結(jié)論。 [巧記助學(xué)] 有關(guān)探究性實(shí)驗(yàn)變量4個(gè)易錯(cuò)點(diǎn) (1)明確變量的分類及含義 變量可分為自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。 自變量又叫實(shí)驗(yàn)變量,是作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的因素或條件,應(yīng)具有可變性和可操作性。因變量又叫反應(yīng)變量,是隨自變量變化而產(chǎn)生的反應(yīng)或現(xiàn)象,應(yīng)具有可

3、測(cè)性和客觀性。無(wú)關(guān)變量又叫干擾變量,是指除實(shí)驗(yàn)變量外影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果與現(xiàn)象的因素或條件,應(yīng)具有可控性。 (2)明確變量間的關(guān)系與要求 自變量(實(shí)驗(yàn)變量)―→可操作性和可變性 無(wú)關(guān)變量(干擾變量)―→可控性 因變量(反應(yīng)變量)―→可測(cè)性 (3)遵循單一變量原則與等量原則:?jiǎn)我蛔兞吭瓌t強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)變量的單一性,而等量原則強(qiáng)調(diào)的是無(wú)關(guān)變量的等量性。 (4)注意無(wú)關(guān)變量的平衡。 授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第240頁(yè) 考點(diǎn)一 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則 [核心考點(diǎn)通關(guān)] 一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則 1.科學(xué)性原則 包括實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)材料的選擇、實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的處理等方面要保證不出現(xiàn)科學(xué)性錯(cuò)誤,

4、要有科學(xué)的思想和方法作指導(dǎo)。 2.對(duì)照原則 對(duì)于對(duì)照實(shí)驗(yàn),一個(gè)實(shí)驗(yàn)包括實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。實(shí)驗(yàn)組是接受自變量處理的對(duì)象組,對(duì)照組(控制組)是不接受自變量處理的對(duì)象組。常用的對(duì)照類型有以下幾種: (1)空白對(duì)照:對(duì)照組為不作任何處理的對(duì)象組。這里的不作處理,并非什么因素都不給予,而是針對(duì)實(shí)驗(yàn)所要研究的因素不給予,以體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)因素的有無(wú)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。如“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中: (2)自身對(duì)照:實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行,不另設(shè)對(duì)照組。如“探究植物細(xì)胞的吸水和失水”實(shí)驗(yàn),即是典型的自身對(duì)照——實(shí)驗(yàn)處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,實(shí)驗(yàn)處理后的對(duì)象變化為實(shí)驗(yàn)組。 (3)條件對(duì)照:給對(duì)照組施

5、以某種實(shí)驗(yàn)處理,但不是所研究的實(shí)驗(yàn)因素,以突出實(shí)驗(yàn)實(shí)施的處理因素與實(shí)驗(yàn)所研究因素的差異,從一個(gè)側(cè)面襯托實(shí)驗(yàn)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果所造成的影響。如肺炎雙球菌轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)中以下兩組實(shí)驗(yàn): S型菌DNA+R型活菌S型菌落+R型菌落(實(shí)驗(yàn)組); S型菌DNA+DNA酶+R型活菌R型菌落(條件對(duì)照組)。 (4)相互對(duì)照:不單設(shè)對(duì)照組,而是幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組相互對(duì)照。如“探究影響酶活性的條件”實(shí)驗(yàn)中,探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),要用熱水、正常溫度的水、冰水三個(gè)實(shí)驗(yàn)組來(lái)探究,進(jìn)行相互對(duì)照,以得出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 第十單元 實(shí)驗(yàn)原則與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 高考總復(fù)習(xí) 生物 3.單一變量原則 在實(shí)驗(yàn)中,變量是指可被操縱的特定因素

6、或條件。單一變量原則是指控制其他因素不變,而只改變其中某一因素,觀察其對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 4.平行重復(fù)原則 為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)更接近真實(shí)情況,避免偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,一般在實(shí)驗(yàn)組中控制相同條件下多設(shè)幾組,以使得出的結(jié)論更準(zhǔn)確、科學(xué)。 二、教材中探究類實(shí)驗(yàn)分析 1.生物實(shí)驗(yàn)中的變量 變量是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可以變化的因素。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要注意使自變量可控制、因變量比較好檢測(cè),并盡量避免無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾。 實(shí)驗(yàn)名稱 自變量 因變量 無(wú)關(guān)變量 通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)探究膜的透性 半透膜兩側(cè)溶液濃度差 漏斗玻璃管液面的上升高度 半透膜的種類、開始時(shí)的液面、溫度等條件 探究溫度對(duì)淀

7、粉酶活性的影響 不同溫度(至少三種) 酶的活性(加碘液后溶液顏色的變化) pH、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響 不同pH (至少三種) 酶的活性(氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒的猛烈程度) 溫度、底物量、酶量、試管的潔凈程度、反應(yīng)時(shí)間、操作程序等 探究酵母菌細(xì)胞呼吸的方式 氧的有無(wú) CO2生成量(澄清石灰水的混濁程度);酒精產(chǎn)生(用重鉻酸鉀溶液檢測(cè)) 葡萄糖溶液濃度、石灰水的量、溫度、pH、錐形瓶的潔凈程度、連接導(dǎo)管的大小等 模擬探究細(xì)胞表面積與體積的關(guān)系 細(xì)胞體積的大小 物質(zhì)運(yùn)輸?shù)男? 瓊脂塊的一致性、NaOH

8、溶液的量、浸泡的時(shí)間、測(cè)量的準(zhǔn)確性等 探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 不同濃度的生長(zhǎng)素類似物 扦插枝條的生根數(shù)量或長(zhǎng)度 實(shí)驗(yàn)材料的一致性、激素濃度的準(zhǔn)確性、處理時(shí)間的一致性等 探究培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化 時(shí)間 酵母菌種群數(shù)量 培養(yǎng)液的成分、培養(yǎng)條件、空間等 探究水族箱中群落的演替 時(shí)間 群落的演替 水族箱的培養(yǎng)條件和環(huán)境等 2.實(shí)驗(yàn)探究中的研究方法與思維 (1)根據(jù)顏色來(lái)確定某種物質(zhì)的存在: 待測(cè)液+碘液→呈藍(lán)色,待測(cè)液中存在淀粉; 待測(cè)液+斐林試劑→呈磚紅色,待測(cè)液中存在還原糖; 待測(cè)液+蘇丹Ⅲ(蘇丹Ⅳ)→呈橘黃色(或紅色),待測(cè)液中存在脂

9、肪; 待測(cè)液+雙縮脲試劑→呈紫色,待測(cè)液中存在蛋白質(zhì)。 (2)用大分子染料如紅墨水來(lái)驗(yàn)證生物組織細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性或檢驗(yàn)細(xì)胞的死活。 (3)用熒光標(biāo)記法來(lái)證明細(xì)胞膜具有一定的流動(dòng)性。 (4)同位素示蹤法:探究光合作用產(chǎn)生氧氣的來(lái)源;噬菌體侵染細(xì)菌實(shí)驗(yàn)證明DNA是遺傳物質(zhì),蛋白質(zhì)不是遺傳物質(zhì);探究DNA的復(fù)制是半保留復(fù)制;用18O2和14CO2追蹤光合作用中氧原子和碳原子轉(zhuǎn)移途徑等。 (5)模擬實(shí)驗(yàn)法:如滲透作用的實(shí)驗(yàn)裝置,分離定律的模擬實(shí)驗(yàn)等。 (6)獲得無(wú)子果實(shí)的方法:用適宜濃度的生長(zhǎng)素類似物處理花蕾期已去雄的子房,如無(wú)子番茄的獲得;誘導(dǎo)染色體變異,如無(wú)子西瓜的獲得。 (7)確

10、定某種激素功能的方法:飼喂法、切除注射法、閹割移植法、切除口服法。 (8)確定傳入、傳出神經(jīng)的功能:刺激+觀察效應(yīng)器的反應(yīng)或測(cè)定神經(jīng)上的電位變化。 (9)植物雜交的方法 雌雄同花:花蕾期去雄+套袋+開花期人工授粉+套袋;雌雄異花:花蕾期雌花套袋+開花期人工授粉+套袋。 (10)確定某一顯性個(gè)體基因型的方法:測(cè)交或該顯性個(gè)體自交。 (11)確定某一性狀為顯性性狀或隱性性狀的方法:具有一對(duì)相對(duì)性狀的純合體雜交,觀察后代性狀表現(xiàn)。 (12)確定某一個(gè)體是否具有抗性基因的方法:確定小麥?zhǔn)欠窬哂锌逛P病基因,用銹菌去侵染小麥葉片,一段時(shí)間后,觀察有無(wú)銹斑出現(xiàn)。 (13)測(cè)定種群密度的方法:樣

11、方法,標(biāo)志重捕法。 (14)化學(xué)分析法:如番茄和水稻對(duì)Ca和Si選擇吸收,葉綠體中色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)等。 (15)理論分析法:如大、小兩種草履蟲競(jìng)爭(zhēng)的實(shí)驗(yàn),植物根向地生長(zhǎng)、莖背地生長(zhǎng)的實(shí)驗(yàn),植物向光性實(shí)驗(yàn)等。 (16)等組實(shí)驗(yàn)法:如小麥淀粉酶催化淀粉水解的實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)生長(zhǎng)素的燕麥胚芽鞘實(shí)驗(yàn)。 [題組突破演練] 題組一 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)基本原則分析 1.(2017·江蘇蘇北四市聯(lián)考)實(shí)驗(yàn)中的變量主要有自變量、因變量和無(wú)關(guān)變量。下列控制無(wú)關(guān)變量的操作,錯(cuò)誤的是(  ) A.驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中,首先將實(shí)驗(yàn)植物做饑餓處理 B.探究唾液淀粉酶的最適pH的實(shí)驗(yàn)中,將每一組溫度控制在37

12、 ℃ C.驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中,將葉片的一半用黑紙包住 D.探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中,每一組都加入等量的淀粉 解析: 驗(yàn)證光合作用能產(chǎn)生淀粉的實(shí)驗(yàn)中,將實(shí)驗(yàn)植物做饑餓處理,避免植物自身原有的有機(jī)物對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響屬于控制無(wú)關(guān)變量的操作,A正確;探究唾液淀粉酶的最適pH的實(shí)驗(yàn)中,將每一組溫度都控制在37 ℃,是控制無(wú)關(guān)變量溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,B正確;驗(yàn)證光合作用需要光照的實(shí)驗(yàn)中,將葉片的一半用黑紙包住,這是設(shè)置自變量,不是控制無(wú)關(guān)變量,C錯(cuò)誤;探究唾液淀粉酶最適溫度的實(shí)驗(yàn)中,每一組都加入等量的淀粉,淀粉的量也影響實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,需要控制,D正確。 答案:C 2.下列實(shí)驗(yàn)中,有

13、關(guān)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組的設(shè)置,正確的是(  ) 選項(xiàng) 實(shí)驗(yàn)名稱 實(shí)驗(yàn)組 對(duì)照組 A 探究過(guò)氧化氫酶作用的最適pH 氫氧化鈉溶液或鹽酸+過(guò)氧化氫溶液+過(guò)氧化氫酶 蒸餾水+過(guò)氧化氫溶液+過(guò)氧化氫酶 B 驗(yàn)證過(guò)氧化氫酶具有催化作用 過(guò)氧化氫溶液+肝臟研磨液 過(guò)氧化氫溶液+FeCl3溶液 C 驗(yàn)證酶的專一性 新鮮蔗糖溶液+新鮮蔗糖酶液 新鮮淀粉溶液+新鮮淀粉酶液 D 驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì) 待測(cè)酶溶液+雙縮脲試劑 標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑 解析:探究過(guò)氧化氫酶作用的最適pH應(yīng)設(shè)置成相互對(duì)照實(shí)驗(yàn),無(wú)特定的對(duì)照組,多個(gè)實(shí)驗(yàn)組的pH不同,表中A項(xiàng)對(duì)應(yīng)的設(shè)置是驗(yàn)證pH對(duì)酶活性

14、影響,A項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證酶具有催化作用,對(duì)照組應(yīng)設(shè)置為用等量蒸餾水+過(guò)氧化氫溶液。B項(xiàng)對(duì)應(yīng)的設(shè)置是驗(yàn)證酶具有高效性,B項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證酶的專一性應(yīng)設(shè)置為:實(shí)驗(yàn)組為反應(yīng)物+相應(yīng)酶液,對(duì)照組為另一反應(yīng)物+同一酶液或同一反應(yīng)物+另一種酶液,C項(xiàng)錯(cuò)誤。驗(yàn)證某種酶是蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)中,對(duì)照組設(shè)置成標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)溶液+雙縮脲試劑是為了排除無(wú)關(guān)變量的干擾,D項(xiàng)正確。 答案:D 題組二 探究類實(shí)驗(yàn)分析 3.如圖是“比較過(guò)氧化氫在不同條件下的分解”實(shí)驗(yàn)的4個(gè)組別,下列相關(guān)的敘述中,不正確的是(  ) A.溫度是組別3號(hào)與4號(hào)的無(wú)關(guān)變量 B.組別1號(hào)為對(duì)照組,其余為實(shí)驗(yàn)組 C.組別1號(hào)與4號(hào)對(duì)照,說(shuō)明酶具有催化性

15、 D.組別3號(hào)和4號(hào)實(shí)驗(yàn)均可置于90 ℃水浴中進(jìn)行 解析:3號(hào)和4號(hào)的變量是催化劑不同,溫度相同,故溫度是無(wú)關(guān)變量,故A正確;組別1號(hào)不做處理,為對(duì)照組,其余的為實(shí)驗(yàn)組,故B正確;1號(hào)和4號(hào)自變量為是否加肝臟研磨液,能說(shuō)明酶具有催化作用,故C正確;3號(hào)和4號(hào)實(shí)驗(yàn)不能置于90 ℃水浴中進(jìn)行,因?yàn)槊傅淖饔脳l件溫和,故D錯(cuò)誤。 答案:D 4.已知物質(zhì)X對(duì)菠菜種子的萌發(fā)有抑制作用,物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X的抑制作用。某研究小組現(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對(duì)菠菜種子萌發(fā)的抑制作用,請(qǐng)完善該實(shí)驗(yàn)。(要求與說(shuō)明:答題時(shí)用X、Y表示相關(guān)名詞;物質(zhì)X、物質(zhì)Y的劑量均符合實(shí)驗(yàn)要求;物質(zhì)X、物質(zhì)Y的相應(yīng)處理措

16、施不作具體要求) (1)該實(shí)驗(yàn)的自變量為____________,因變量為____________。 (2)實(shí)驗(yàn)步驟: ①用物質(zhì)X處理菠菜種子一段時(shí)間; ②將用物質(zhì)X處理過(guò)的菠菜種子均分為兩組,編號(hào)為甲、乙,甲組不做處理,乙組________,將兩組菠菜種子分別置于________的環(huán)境下培養(yǎng)。 ③一段時(shí)間后_________________________________________________。 (3)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:________________________________________________________________________ _

17、_______________________________________________________________________。 解析:該實(shí)驗(yàn)的自變量是物質(zhì)Y的有無(wú),因變量是菠菜種子的萌發(fā)率。實(shí)驗(yàn)步驟中,應(yīng)先用物質(zhì)X處理菠菜種子一段時(shí)間,然后進(jìn)行不同的處理,最后統(tǒng)計(jì)分析菠菜種子的萌發(fā)率。不做處理組的萌發(fā)率低于物質(zhì)Y處理組的萌發(fā)率,證明物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對(duì)菠菜種子萌發(fā)的抑制作用。 答案:(1)物質(zhì)Y的有無(wú)  菠菜種子的萌發(fā)率 (2)用物質(zhì)Y處理 相同且適宜 統(tǒng)計(jì)分析兩組菠菜種子的萌發(fā)率 (3)甲組菠菜種子的萌發(fā)率低于乙組,說(shuō)明物質(zhì)Y可解除物質(zhì)X對(duì)菠菜種子萌發(fā)的抑制作用

18、考點(diǎn)二 探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) [核心考點(diǎn)通關(guān)] 1.探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)比較 比較項(xiàng)目 探究性實(shí)驗(yàn) 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 概念 指實(shí)驗(yàn)者在不知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過(guò)自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、探索、分析、研究得出結(jié)論,從而形成科學(xué)概念的一種認(rèn)知活動(dòng) 指實(shí)驗(yàn)者針對(duì)已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果而進(jìn)行的以驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果、鞏固和加強(qiáng)有關(guān)知識(shí)內(nèi)容、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作能力為目的的重復(fù)性實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探索研究對(duì)象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 驗(yàn)證已知對(duì)象的已知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)假設(shè) 假設(shè)一般采用“如果A,則B”的形式表達(dá),是根據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論、事實(shí),對(duì)所要研究的對(duì)象設(shè)想出一種或幾種可能的答案、解

19、釋 因結(jié)論是已知的,故不存在假設(shè)問(wèn)題 2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案 準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好鞔_實(shí)驗(yàn)要解決的“生物學(xué)事實(shí)”是什么?要解決該“生物學(xué)事實(shí)”的哪一方面? 明確實(shí)驗(yàn)原理:分析實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的科學(xué)原理是什么?涉及的生物學(xué)及相關(guān)學(xué)科中的方法和原理有哪些? 確定實(shí)驗(yàn)變量、設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn):找出自變量和因變量,確定實(shí)驗(yàn)研究的因素,以及影響本實(shí)驗(yàn)的無(wú)關(guān)變量;構(gòu)思實(shí)驗(yàn)變量的控制方法和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獲得手段。 確定實(shí)驗(yàn)方法:根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮退峁┑牟牧蟻?lái)確定。 設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)步驟:嚴(yán)格遵循實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原則,在充分考慮實(shí)驗(yàn)原理以及提供的實(shí)驗(yàn)材料、用具的基礎(chǔ)上,根據(jù)設(shè)計(jì)要求,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置和步驟。 得出預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)

20、果和結(jié)論 3.實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般步驟 第一步:取材、分組和編號(hào) (1)取材 探究性實(shí)驗(yàn)中一般提供實(shí)驗(yàn)的材料,但在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí)需注意常用的關(guān)鍵詞,如“取相同的(或生理狀態(tài)相同的)……若干只(或株、個(gè)等)”。如此設(shè)置是防止無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。 (2)分組 要體現(xiàn)隨機(jī)性、均衡性或者合理的梯度性。常用的關(guān)鍵詞為:“……隨機(jī)(或平均)分為若干組”。 (3)編號(hào) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)分組情況而編號(hào),如“甲組、乙組”等,或“①組、②組、③組、……” 第二步:實(shí)驗(yàn)處理 實(shí)驗(yàn)處理遵循單一變量原則。即除自變量外,其他因素都是相同的。 常用的模式為:“①組施加實(shí)驗(yàn)變量,②組作為對(duì)照不施加實(shí)驗(yàn)變量”

21、。 第三步:觀察、記錄 實(shí)驗(yàn)的因變量盡可能選擇較好地反映與實(shí)驗(yàn)的自變量之間的關(guān)系,并易于實(shí)驗(yàn)人員觀察和測(cè)定的指標(biāo)。常用的關(guān)鍵詞為“……一段時(shí)間后觀察(測(cè)定)……做好記錄等”。 4.對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的檢查和評(píng)價(jià) 一看對(duì)照 二看步驟 三看結(jié)果 四看器材 五看條件 [題組突破演練] 題組 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)與探究性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析 5.某興趣小組為驗(yàn)證2,4-D對(duì)插條生根的促進(jìn)作用,進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。 A.剪取同一楊樹植株上長(zhǎng)勢(shì)與長(zhǎng)度相同、部位相近且有3個(gè)芽的健壯枝條20根,隨機(jī)均分為甲、乙兩組; B.甲組每根插條上都保留3個(gè)芽,乙組插條上的芽全部去除; C.將甲組插條的下端插入適量蒸餾

22、水中,乙組插條的下端插入等量適宜濃度的2,4-D溶液中。兩組均置于相同且適宜的環(huán)境中培養(yǎng); D.每天觀察、記錄插條上芽的數(shù)目。 請(qǐng)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析: (1)每組選取多根插條的目的是_________________________________。 (2)請(qǐng)指出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的兩項(xiàng)不合理之處。 ①________________________________________________________________________; ②_______________________________________________________________________

23、_。 (3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后,甲組起________作用。 解析:首先明確實(shí)驗(yàn)性質(zhì)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn);其次分析變量,自變量是2,4-D的有無(wú),因變量是插條生根的情況,無(wú)關(guān)變量有枝條的長(zhǎng)勢(shì)、長(zhǎng)度、環(huán)境溫度、溶液體積等。(1)若每組只有一根插條,則受偶然因素的影響較大,若選多根插條則可以排除偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。(2)甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等,違背了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的等量原則和單一變量原則;據(jù)題意本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證2,4-D對(duì)插條生根的促進(jìn)作用,因此應(yīng)觀察生根的情況,而不能觀察芽的數(shù)目,觀察指標(biāo)不對(duì)。(3)該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)改正后甲組是對(duì)照組,乙組是實(shí)驗(yàn)組。 答案:(1)減少實(shí)驗(yàn)誤差(排除偶然因素對(duì)該實(shí)

24、驗(yàn)結(jié)果的影響或排除無(wú)關(guān)變量的影響) (2)①甲、乙兩組插條上芽的數(shù)量不等(或沒(méi)有控制好變量) ②觀察、記錄插條上芽的數(shù)量不對(duì)(或觀察記錄的指標(biāo)不對(duì)) (3)對(duì)照 6.重金屬離子會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變性,為探究銅離子對(duì)唾液淀粉酶活性的影響,某同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①取兩支潔凈的試管,編號(hào)A、B,A管加入1% CuSO4溶液和pH 6.8緩沖液各1 mL,B加入C。 ②往兩支試管各加入1%淀粉酶溶液1 mL。 ③往兩支試管各加入1%淀粉溶液1 mL,放入37 ℃恒溫水浴保溫一段時(shí)間。 ④取出試管,各加入1%碘溶液3滴,觀察顏色變化。 討論與分析: (1)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置B管的目

25、的是________,“實(shí)驗(yàn)步驟”中C處應(yīng)為________________________________________________________________________; (2)實(shí)驗(yàn)中加入緩沖液的作用是________________________________________________________________________。 (3)有同學(xué)提出由于CuSO4溶液呈藍(lán)色,用上述步驟的檢測(cè)方法可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾,請(qǐng)你提出另外的一種結(jié)果檢測(cè)方法并預(yù)估實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 ①檢測(cè)方法:______________________________________

26、_____。 ②預(yù)估結(jié)果:A管:________;B管:________。 解析:(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是銅離子的有無(wú),對(duì)照處理時(shí)實(shí)驗(yàn)組施加Cu2+,對(duì)照組施加蒸餾水。(2)實(shí)驗(yàn)中緩沖溶液的作用是維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定。(3)淀粉的水解反應(yīng)檢測(cè)既可以檢測(cè)反應(yīng)物淀粉的消耗,也可以檢測(cè)產(chǎn)物——麥芽糖的生成。麥芽糖是還原糖,可以用斐林試劑檢測(cè)。 答案:(1)(空白)對(duì)照 蒸餾水和pH 6.8緩沖液各1 mL (2)維持反應(yīng)液中pH的穩(wěn)定 (3)①取出試管,各加入斐林試劑1 mL,60 ℃恒溫水浴2分鐘,觀察顏色變化?、跓o(wú)磚紅色(或藍(lán)色) 出現(xiàn)磚紅色沉淀 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)語(yǔ)言敘述中應(yīng)注意的問(wèn)題

27、 (1)實(shí)驗(yàn)材料選擇:①植物:“大小相似,長(zhǎng)勢(shì)相同的同種植株”。②動(dòng)物:“體重(體長(zhǎng))、年齡、生長(zhǎng)趨勢(shì)相同”,有時(shí)甚至要“性別”相同。③有時(shí)可以敘述為“生長(zhǎng)狀況基本相同的個(gè)體”。 (2)試劑選擇:在量上難以做到準(zhǔn)確的量化描述時(shí),應(yīng)盡可能用“定性”的語(yǔ)言表達(dá),要注意“等濃度”、“等體積”、“適量的”、“一定量的”等詞語(yǔ)的運(yùn)用;實(shí)驗(yàn)時(shí)間和條件上用“一段時(shí)間”、“適宜的溫度、pH”等語(yǔ)言。 (3)實(shí)驗(yàn)器具選擇:容器應(yīng)使用大小相同的。如果使用滴管滴加不同溶液,應(yīng)選用不同的滴管。 授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第243頁(yè) 練全國(guó)高考真題——知考查重點(diǎn) 1.(2016·高考江蘇卷)過(guò)氧化物酶

28、能分解H2O2,氧化焦性沒(méi)食子酸呈橙紅色。為探究白菜梗中是否存在過(guò)氧化物酶,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表。下列相關(guān)敘述正確的是(  ) 試管 1%焦性沒(méi)食子酸/mL 2%H2O2/mL 緩沖液/mL 過(guò)氧化物酶溶液/mL 白菜梗提取液/mL 煮沸冷卻后的白菜梗提取液/mL 1 2 2 2 - - - 2 2 2 - 2 - - 3 2 2 - - 2 - 4 2 2 - - - 2 A.1號(hào)管為對(duì)照組,其余不都是實(shí)驗(yàn)組 B.2號(hào)管為對(duì)照組,其余都為實(shí)驗(yàn)組 C.若3號(hào)管顯橙紅色,無(wú)須對(duì)照就能證明白菜梗中存在過(guò)氧化物酶 D.若4號(hào)管不

29、顯橙紅色,可證明白菜梗中無(wú)過(guò)氧化物酶 解析:3號(hào)管為實(shí)驗(yàn)組,1號(hào)管、2號(hào)管和4號(hào)管均為對(duì)照組,A正確,B錯(cuò)誤;設(shè)置對(duì)照組的作用在于通過(guò)實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組對(duì)比,消除無(wú)關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度,C錯(cuò)誤;4號(hào)管中煮沸冷卻后的白菜梗提取液所含的酶已變性失活,無(wú)法判斷白菜梗中是否有過(guò)氧化物酶,D錯(cuò)誤。 答案:A 2.(2016·高考北京卷)人感染埃博拉病毒(EV)會(huì)引起致命的出血熱。為了尋找治療EV病的有效方法,中外科學(xué)家進(jìn)行了系列研究。 (1)EV表面的糖蛋白(EV-GP)作為________刺激機(jī)體產(chǎn)生________性免疫反應(yīng)。 (2)科學(xué)家采集了多年前感染EV并已康復(fù)的

30、甲、乙兩人的血液,檢測(cè)抗EV-GP抗體的水平。據(jù)圖1,應(yīng)選取________的血液分離記憶B細(xì)胞用以制備單克隆抗體(單抗)。 圖1 圖2 (3)將制備的多種單抗分別與病毒混合,然后檢測(cè)病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染率。據(jù)圖2,抑制效果最好的兩種單抗是________。 (4)EV-GP具有多個(gè)與抗體結(jié)合的位點(diǎn)。為了研究上述兩種單抗(分別稱為A、B)與EV-GP結(jié)合的位點(diǎn)是否相同,可按圖3所示簡(jiǎn)要流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 圖3 ①請(qǐng)將圖3中應(yīng)使用的抗體填入下表ⅰ、ⅱ、ⅲ、ⅳ處(填“A”或“B”或“無(wú)關(guān)抗體”),完成實(shí)驗(yàn)方案(一種即可)。 抗體 組別 未標(biāo)記抗體 熒光標(biāo)記抗體 實(shí)驗(yàn)組

31、 ⅰ________ ⅱ________ 對(duì)照組1 ⅲ________ ⅳ________ 對(duì)照組2 同ⅱ 同ⅱ ②若A、B與EV-GP結(jié)合的位點(diǎn)不同,與對(duì)照組1、2分別比較,實(shí)驗(yàn)組的熒光值應(yīng)________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)中國(guó)科學(xué)家用分子結(jié)構(gòu)成像技術(shù)證實(shí)了A、B與EV-GP結(jié)合的位點(diǎn)不同?;谏鲜鱿盗醒芯浚?/p>

32、請(qǐng)你為治療EV病提供兩種思路:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)EV表面的糖蛋白是大分子物質(zhì),對(duì)機(jī)體而言是異物,能作為抗原刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)。(2)據(jù)圖1可知,甲血液中抗體相對(duì)濃度高,最適合分離出記憶B細(xì)胞用以制備單克隆抗體。(3)據(jù)圖2可知,Ⅲ號(hào)和Ⅴ號(hào)單抗分別與病毒混合后,病毒對(duì)宿主細(xì)胞的感染率較低。(4)該實(shí)驗(yàn)

33、的目的是研究A、B兩種單抗與EV-GP的結(jié)合位點(diǎn)是否相同。對(duì)比實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組2,可確定自變量是未標(biāo)記抗體的種類,熒光標(biāo)記抗體是無(wú)關(guān)變量,因變量是熒光強(qiáng)度。①實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組應(yīng)遵循單一變量原則,故對(duì)照組1中ⅳ也應(yīng)同ⅱ,因?yàn)闊晒鈽?biāo)記抗體在本實(shí)驗(yàn)中是無(wú)關(guān)變量,所以完善實(shí)驗(yàn)方案如下:方案一:ⅰB,ⅱA,ⅲ無(wú)關(guān)抗體,ⅳA。方案二:ⅰA,ⅱB,ⅲ無(wú)關(guān)抗體,ⅳB。②若A、B與EV-GP結(jié)合的位點(diǎn)不同,實(shí)驗(yàn)組的熒光值與對(duì)照組1基本相同,且明顯高于對(duì)照組2。(5)既然已證實(shí)A、B與EV-GP結(jié)合的位點(diǎn)不同,那么在治療EV病時(shí)就可以單獨(dú)或共同使用A、B進(jìn)行治療。另外還可以考慮用“生物導(dǎo)彈”,即利用單抗制成靶向藥物。

34、也可以針對(duì)EV-GP與抗體結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)研制新型藥物。 答案:(1)抗原 特異 (2)甲 (3)Ⅲ和Ⅴ (4)①方案一:ⅰB,ⅱA,ⅲ無(wú)關(guān)抗體,ⅳA 方案二:ⅰA,ⅱB,ⅲ無(wú)關(guān)抗體,ⅳB ②與對(duì)照組1基本相同,且明顯高于對(duì)照組2 (5)思路一:?jiǎn)为?dú)或共同使用A、B進(jìn)行治療 思路二:利用單抗制成靶向藥物 思路三:針對(duì)EV-GP與抗體結(jié)合位點(diǎn)的結(jié)構(gòu)研制新型藥物(答出兩種思路即可) 3.(2015·高考四川卷)進(jìn)食可刺激胃腺細(xì)胞分泌胃液,胃液中含有胃酸及胃蛋白酶,有利于消化。 (1)胃酸可以殺滅進(jìn)入胃內(nèi)的細(xì)菌,這屬于機(jī)體的________免疫;胃蛋白酶僅對(duì)食物中的蛋白質(zhì)成分有消

35、化作用,這體現(xiàn)了酶的________性。 (2)哺乳動(dòng)物進(jìn)食時(shí),食物尚未進(jìn)入胃內(nèi)就可引起胃液分泌,稱為頭期胃液分泌。該過(guò)程受神經(jīng)調(diào)節(jié)和神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)的共同調(diào)控,如下圖所示。 ①胃泌素通過(guò)________運(yùn)輸?shù)竭_(dá)胃腺細(xì)胞,促進(jìn)胃液分泌。若胃酸分泌過(guò)多,又可抑制胃泌素的分泌,這種調(diào)節(jié)方式叫作________。 ②促進(jìn)胃腺細(xì)胞分泌胃液的信號(hào)物質(zhì),除胃泌素外還有________。 (3)為探究?jī)煞N調(diào)節(jié)機(jī)制對(duì)頭期胃液分泌的影響,有人用同一只狗連續(xù)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn): 步驟 實(shí)驗(yàn)操作 4小時(shí)胃液分泌量 1 假飼 +++++++++ 2 切除胃竇,再假飼 + 3 假飼,并注射一

36、定量的胃泌素(控制胃泌素的注射劑量,使胃液分泌量與步驟1相當(dāng)) +++++++++ 4 只注射與步驟3相同劑量的胃泌素,但不假飼 ++++ 注:假飼是讓狗吃肉,但吞下的肉從食道上的人工瘺口掉出,不進(jìn)入胃;“+”數(shù)量表示胃液分泌量多少。 ①步驟2中胃液的分泌是________調(diào)節(jié)的結(jié)果。 ②步驟3的目的是____________________________________________。 ③步驟4是為了確定在________調(diào)節(jié)作用下的胃液分泌量。 ④重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)均得到相同結(jié)果,表明在頭期胃液分泌的兩種調(diào)節(jié)機(jī)制中,________的作用效應(yīng)更大;二者共同作用效應(yīng)_____

37、___(填“大于”“小于”或“等于”)各自單獨(dú)作用效應(yīng)之和。 解析:(1)胃酸對(duì)多種細(xì)菌具有殺滅作用,這屬于非特異性免疫。胃蛋白酶僅對(duì)蛋白質(zhì)成分起消化作用,體現(xiàn)了酶的專一性。(2)激素由內(nèi)分泌腺分泌到內(nèi)環(huán)境中,通過(guò)體液(主要是血漿)運(yùn)輸?shù)阶饔貌课?,胃泌素?duì)胃酸的分泌起促進(jìn)作用,而胃酸分泌過(guò)多又可以作為信號(hào)抑制胃泌素的分泌,這屬于反饋調(diào)節(jié)(負(fù)反饋調(diào)節(jié))。由圖可知,促進(jìn)胃腺細(xì)胞分泌胃液的信號(hào)物質(zhì)除胃泌素外,還有神經(jīng)調(diào)節(jié)過(guò)程中釋放的神經(jīng)遞質(zhì)。(3)由圖可知,胃竇G細(xì)胞受傳出神經(jīng)的支配,同時(shí)胃泌素通過(guò)體液運(yùn)輸?shù)竭_(dá)胃腺細(xì)胞,促進(jìn)胃液分泌,所以胃液的分泌屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié);胃液分泌還受飼喂食物的直接刺激

38、,此時(shí)為單一的神經(jīng)調(diào)節(jié)。步驟2中由于胃竇切除,不能分泌胃泌素,故只有單一的神經(jīng)調(diào)節(jié);步驟3中注射一定量的胃泌素,當(dāng)胃液分泌量與步驟1相同時(shí),說(shuō)明注射的胃泌素的量與步驟1中假飼條件下胃泌素的分泌量相當(dāng);步驟4并沒(méi)有假飼,此時(shí)只有神經(jīng)—體液調(diào)節(jié);由步驟2和步驟4的結(jié)果說(shuō)明神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)的作用效應(yīng)更大,但步驟1和步驟3所體現(xiàn)的兩種調(diào)節(jié)的共同作用效應(yīng)大于步驟2和步驟4各自單獨(dú)作用效應(yīng)之和。 答案:(1)非特異性 專一 (2)①體液 (負(fù))反饋調(diào)節(jié)?、谏窠?jīng)遞質(zhì) (3)①神經(jīng)?、诖_定在假飼條件下胃泌素的分泌量?、凵窠?jīng)—體液 ④神經(jīng)—體液調(diào)節(jié) 大于 練各地市模擬——知命題熱點(diǎn) 4.(2017·湖

39、南長(zhǎng)沙模擬)下列對(duì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)中變量的敘述,正確的是(  ) A.在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,溫度和pH是自變量 B.在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,正方體瓊脂塊的體積是無(wú)關(guān)變量 C.在探究植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑對(duì)扦插枝條生根作用的實(shí)驗(yàn)中,插條生根數(shù)是因變量 D.在探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中,酒精是無(wú)關(guān)變量 解析:在探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中,溫度是自變量,pH是無(wú)關(guān)變量,A錯(cuò)誤;在模擬探究細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,正方體瓊脂塊的體積是自變量,B錯(cuò)誤;在探究酵母菌呼吸方式的實(shí)驗(yàn)中,酒精是無(wú)氧呼吸的產(chǎn)物,是因變量,氧氣的有無(wú)是自變量,D錯(cuò)誤。 答案:C 5.(2017·山

40、東濰坊模擬)下列實(shí)驗(yàn)中不是依據(jù)對(duì)照原理設(shè)計(jì)的是(  ) A.探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化 B.探究pH對(duì)過(guò)氧化氫酶活性的影響 C.探究酵母菌細(xì)胞呼吸方式 D.探究生長(zhǎng)素類似物促進(jìn)插條生根的最適濃度 解析:探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數(shù)量的變化,用的是數(shù)學(xué)模型的方法。 答案:A 6.(2017·貴州遵義月考)為了探究環(huán)境因素對(duì)光合作用強(qiáng)度的影響,某生物興趣小組按如下步驟進(jìn)行了實(shí)驗(yàn): ①取長(zhǎng)勢(shì)一致的菠菜綠葉,用打孔器打出30個(gè)直徑1 cm的圓形葉片(避開大的葉脈)。 ②取3只小燒杯并編號(hào),分別加入20 mL適宜濃度的NaHCO3溶液,向三只小燒杯中各放入10片圓形葉片,觀察到葉片均

41、浮在液面上。 ③將三只小燒杯中的圓形葉片取出,用真空泵抽去葉肉細(xì)胞間隙中的氣體后放回小燒杯中,觀察到葉片均下沉到燒杯底部。 ④將3只小燒杯分別放到距離臺(tái)燈(40 W) 10 cm、20 cm、30 cm處,觀察并記錄同一時(shí)間內(nèi)3只小燒杯中圓形葉片上浮的情況。 回答下列問(wèn)題: (1)本實(shí)驗(yàn)探究的環(huán)境因素是________。 (2)步驟②向小燒杯中加入20 mL適宜濃度的NaHCO3溶液的目的是________________________________________________________________________; 步驟③將圓形葉片中的氣體抽出的目的是_____

42、____________________________。 (3)本實(shí)驗(yàn)以“小燒杯中圓形葉片上浮的情況”作為因變量的觀察指標(biāo),原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若觀察到步驟④中3只小燒杯的圓形葉片均上浮,可在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再增加分別距離臺(tái)燈40 cm、50 cm、60 cm的3個(gè)實(shí)驗(yàn)組,其他條件不變重復(fù)上述步驟。預(yù)測(cè)結(jié)

43、果:隨著小燒杯與臺(tái)燈距離的增加,圓形葉片上浮的數(shù)量________。 解析:(1)該實(shí)驗(yàn)的自變量是光照強(qiáng)度,用燈泡與裝置的距離表示。(2)加入適宜濃度的NaHCO3溶液的目的是為光合作用提供二氧化碳,而將圓形葉片中的氣體抽出的目的是排除原有氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)的因變量是單位時(shí)間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量或所有葉圓片上浮需要的時(shí)間。(3)葉片進(jìn)行光合作用,釋放出的氧氣充滿葉肉細(xì)胞間隙,使葉片上浮,故可用單位時(shí)間內(nèi)葉圓片上浮的數(shù)量或所有葉圓片上浮需要的時(shí)間作為觀察指標(biāo)。(4)隨著小燒杯與臺(tái)燈距離的增加,光照強(qiáng)度減弱,圓形葉片上浮的數(shù)量減少。 答案:(1)光照強(qiáng)度 (2)為光合作用提供二氧化碳

44、 排除原有氣體對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響 (3)葉片進(jìn)行光合作用,釋放出的氧氣充滿葉肉細(xì)胞間隙,葉片上浮 (4)減少 7.(2017·云南昆明調(diào)研)某課外活動(dòng)小組用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題: (1)酶活性是指________,該實(shí)驗(yàn)的自變量是________,以__________________作為檢測(cè)因變量的指標(biāo)。 (2)上圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符,于是活動(dòng)小組又進(jìn)行________(填“對(duì)照”“對(duì)比”或“重復(fù)”)實(shí)驗(yàn),得到與上圖無(wú)顯著差異的結(jié)果。查閱資料后發(fā)現(xiàn),鹽酸能催化淀粉水解。因此推測(cè),該實(shí)驗(yàn)中淀粉可能是在________和_______

45、_的作用下分解的。pH為3條件下的酶活性________(填“小于”“等于”或“大于”)pH為9條件下的酶活性,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)在常溫、常壓下,與鹽酸相比,淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著,判斷依據(jù)是_____________________________________________________

46、___________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)酶活性是指酶對(duì)某化學(xué)反應(yīng)的催化效率。該實(shí)驗(yàn)是用淀粉酶探究pH對(duì)酶活性的影響,因此自變量為pH,可以通過(guò)檢測(cè)反應(yīng)后淀粉的剩余量來(lái)判斷不同pH下酶的活性。(2)題圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期不符,可以重復(fù)該實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果與題圖無(wú)顯著差異,說(shuō)明操作沒(méi)有錯(cuò)誤,淀粉可能是在淀粉酶和鹽酸作用下分解了。由圖可知,pH為3條件下,淀粉剩余量與pH為9條件下淀粉剩余量相等,說(shuō)明pH為3條件下的酶活性小于pH為9條件下的酶活

47、性,因?yàn)閜H為3條件下,鹽酸也能催化淀粉水解。(3)由圖可知,1 h后,pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉剩余量,說(shuō)明常溫、常壓下,與鹽酸相比,淀粉酶降低反應(yīng)活化能的作用更顯著。 答案:(1)酶對(duì)化學(xué)反應(yīng)的催化效率 pH 單位時(shí)間(1 h)淀粉剩余量 (2)重復(fù) 淀粉酶 鹽酸 小于 pH為3條件下,鹽酸也能催化淀粉水解 (3)1 h后,pH為7的條件下淀粉的剩余量小于pH為1條件下淀粉的剩余量 授課提示:對(duì)應(yīng)學(xué)生用書第369頁(yè) 一、選擇題 1.下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的敘述,正確的是(  ) A.探究溫度對(duì)酶活性的影響時(shí),最好用H2O2作實(shí)驗(yàn)底物 B.在觀察植物細(xì)

48、胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí),若用根尖成熟區(qū)為實(shí)驗(yàn)材料,則需要將視野調(diào)亮一些 C.在色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,用無(wú)水乙醇進(jìn)行分離,擴(kuò)散速度最快的是胡蘿卜素 D.在“觀察洋蔥根尖細(xì)胞有絲分裂”和“低溫誘導(dǎo)染色體加倍”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中加入鹽酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和目的相同 解析:由于H2O2受熱易分解,因此不適合用于探究溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn),A錯(cuò)誤;由于根尖成熟區(qū)的顏色較淺,因此觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離及復(fù)原實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)將視野調(diào)暗一些,B錯(cuò)誤;在色素的提取和分離實(shí)驗(yàn)中,無(wú)水乙醇用于色素的提取,而色素分離所用試劑是層析液,C錯(cuò)誤;在“觀察洋蔥根尖有絲分裂”和“低溫誘導(dǎo)染色體加倍”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,均用到了15%的鹽酸配制解離液

49、,從而使組織中的細(xì)胞相互分離,D正確。 答案:D 2.(2017·江西南昌九校聯(lián)考)為探究物質(zhì)X增強(qiáng)學(xué)習(xí)記憶能力的分子機(jī)制,將初斷乳大鼠隨機(jī)分成4組,飼養(yǎng)8周后,測(cè)定大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示。下列敘述正確的是(  ) A.乙組中,乙酰膽堿酯酶活性大于一氧化氮合酶活性 B.棕櫚油能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性 C.小劑量X能明顯提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性 D.大劑量X能降低大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶與一氧化氮合酶的活性 解析:曲線圖和柱形圖對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)數(shù)值不同,乙組中乙酰膽堿酯酶活性小于一氧化氮合酶活

50、性,A錯(cuò)誤;乙組中一氧化氮合酶的活性小于甲組,說(shuō)明棕櫚油能降低大鼠腦組織中一氧化氮合酶的活性,B錯(cuò)誤;比較圖中的甲組、丙組和丁組可以看出,小劑量X和大劑量X都能提高大鼠腦組織中乙酰膽堿酯酶和一氧化氮合酶的活性,C正確、D錯(cuò)誤。 答案:C 3.研究人員探究蔗糖(Suc)、一定濃度的吲哚乙酸(IAA)對(duì)某植物幼莖細(xì)胞伸長(zhǎng)的影響,與空白對(duì)照組相比,得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。據(jù)此可判斷(  ) A.Suc抑制幼莖細(xì)胞伸長(zhǎng) B.Suc和IAA還能促進(jìn)根細(xì)胞的伸長(zhǎng) C.IAA是影響幼莖細(xì)胞伸長(zhǎng)的主要因素之一 D.高濃度的IAA對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)具有抑制作用 解析:據(jù)圖可知用蔗糖處理后幼莖長(zhǎng)度增加,

51、所以蔗糖具有促進(jìn)幼莖細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用;無(wú)法根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷蔗糖和生長(zhǎng)素對(duì)根細(xì)胞的作用;據(jù)圖可知生長(zhǎng)素促進(jìn)細(xì)胞伸長(zhǎng)的作用比蔗糖的促進(jìn)作用強(qiáng),所以可推出生長(zhǎng)素是影響幼莖細(xì)胞伸長(zhǎng)的主要因素之一;高濃度的生長(zhǎng)素對(duì)細(xì)胞伸長(zhǎng)具有抑制作用,但在本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有體現(xiàn)。 答案:C 4.下列有關(guān)生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究方法和原理的敘述中,不正確的是(  ) A.鑒定生物組織中還原糖實(shí)驗(yàn),選蘋果組織樣液必須臨時(shí)制備,避免因酶促反應(yīng)影響顯色 B.模擬細(xì)胞大小與物質(zhì)運(yùn)輸效率的實(shí)驗(yàn),體積小的瓊脂塊中NaOH擴(kuò)散速率較快 C.探究酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)不需要設(shè)置對(duì)照,因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)在時(shí)間上形成前后對(duì)照 D.調(diào)查人類某種遺傳病發(fā)病

52、率時(shí),應(yīng)在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查 解析:蘋果中的多酚與氧氣在多酚氧化酶的作用下生成黑褐色,故鑒定還原糖的顯色實(shí)驗(yàn)需臨時(shí)制備蘋果組織樣液,A正確;由于材料相同,無(wú)論瓊脂塊大與小,NaOH在瓊脂內(nèi)擴(kuò)散的速率相同,B錯(cuò)誤;探究酵母菌種群數(shù)量變化的實(shí)驗(yàn)中在時(shí)間上形成前后對(duì)照,不需要設(shè)置對(duì)照,C正確;遺傳病發(fā)病率的調(diào)查對(duì)象應(yīng)在人群中隨機(jī)抽樣調(diào)查,D正確。 答案:B 5.下列實(shí)驗(yàn)操作能達(dá)到預(yù)期結(jié)果的是(  ) A.觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布:水解→沖洗→染色→制片→觀察 B.制作小生態(tài)瓶時(shí),應(yīng)定時(shí)向瓶?jī)?nèi)通氣,保證生物的有氧呼吸 C.探究酵母菌種群數(shù)量變化時(shí),培養(yǎng)期內(nèi)定時(shí)取樣,用血細(xì)胞計(jì)數(shù)板計(jì)

53、數(shù),計(jì)算出平均密度,即可繪制出酵母菌種群增長(zhǎng)曲線 D.探究促進(jìn)生根的最適NAA濃度需要做預(yù)實(shí)驗(yàn),其目的是減小實(shí)驗(yàn)誤差 解析:在觀察DNA和RNA在細(xì)胞中的分布實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)該是:制片→水解→沖洗→染色→觀察,A錯(cuò)誤;制作小生態(tài)瓶時(shí),應(yīng)將小生態(tài)瓶進(jìn)行密封處理,實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的循環(huán)利用,B錯(cuò)誤;探究促進(jìn)生根的最適NAA濃度需要做預(yù)實(shí)驗(yàn),其目的是減小實(shí)驗(yàn)范圍,避免實(shí)驗(yàn)的盲目性,D錯(cuò)誤。 答案:C 6.動(dòng)物腸道黏膜中有一類小分子多肽,叫抗菌肽,能殺滅多種細(xì)菌,現(xiàn)已知抗菌肽不會(huì)使細(xì)菌產(chǎn)生耐藥性,但不知能否替代抗生素成為新型飼料添加劑,研究人員用羅非魚幼魚進(jìn)行了表中所示的實(shí)驗(yàn)

54、,請(qǐng)據(jù)表判斷以下說(shuō)法正確的是(  ) 實(shí)驗(yàn)組別 A組 B組 C組 D組 E組 F組 在基礎(chǔ)飼料中 添加物質(zhì)的量 (mg/kg) 抗生素 抗菌肽 不添加物質(zhì) 100 5 10 20 50 初始體重(g) 10.5 10.6 10.9 10.9 10.6 10.6 終末體重(g) 18.7 21.3 19.7 19.0 18.3 18.6 增重率(%) 77.1 99.8 82.3 75.6 71.8 75.6 A.在本實(shí)驗(yàn)中,A組為對(duì)照組,B~F組為實(shí)驗(yàn)組 B.E組說(shuō)明高濃度的抗菌肽可能殺死了動(dòng)物腸道中有益菌

55、 C.抗菌肽的最佳使用濃度在10 mg/kg~20 mg/kg之間 D.由于抗菌肽為小分子多肽,因此無(wú)法用雙縮脲試劑檢驗(yàn) 解析:據(jù)表可知,A組和F組為對(duì)照組,B~E組為實(shí)驗(yàn)組,A錯(cuò)誤;對(duì)比E組和F組的增重率可知,高濃度的抗菌肽會(huì)使動(dòng)物的增重率下降,其原因可能是抗菌肽殺滅了腸道中的有益菌,B正確;通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)組的增重率可知,B組的增重率最高,即抗菌肽的最佳使用濃度應(yīng)在5 mg/kg左右,C錯(cuò)誤;雙縮脲試劑可與蛋白質(zhì)或多肽發(fā)生紫色反應(yīng),因此可用雙縮脲試劑檢驗(yàn)抗菌肽,D錯(cuò)誤。 答案:B 二、非選擇題 7.為了探究某物質(zhì)(X)的作用,研究者提出了以下實(shí)驗(yàn)思路: ①實(shí)驗(yàn)分組: 甲組:培養(yǎng)液

56、+正常肝臟細(xì)胞+X溶液(用生理鹽水配制); 乙組:培養(yǎng)液+正常肝臟細(xì)胞+生理鹽水。 每組設(shè)置若干個(gè)重復(fù)樣品。 ②將各組樣品置于相同且適宜條件下培養(yǎng)合適時(shí)間后,檢測(cè)各組樣品中細(xì)胞的癌變情況,統(tǒng)計(jì)并記錄各組樣品中細(xì)胞癌變的發(fā)生率。 (要求與說(shuō)明:答題時(shí)用X表示相關(guān)名詞;實(shí)驗(yàn)所用的肝臟細(xì)胞代謝狀況一致;實(shí)驗(yàn)所用的培養(yǎng)液能滿足肝臟細(xì)胞正常生活所需) 請(qǐng)回答: (1)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模篲_______________________________________________________________________。 (2)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論:_____________________

57、___________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)若X能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變,為了進(jìn)一步探究X的劑量與肝臟細(xì)胞癌變的關(guān)系,請(qǐng)簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路:________________________________________________________________________ _______________________________________________

58、_________________________。 解析:(1)根據(jù)所給實(shí)驗(yàn)信息可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是X的有無(wú),因變量是肝臟細(xì)胞的癌變情況(肝臟細(xì)胞癌變的發(fā)生率),故該實(shí)驗(yàn)的目的是探究X是否能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變。(2)由于不清楚X的具體作用,其可能會(huì)誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變,也可能不會(huì)誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變,故預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論時(shí),需要對(duì)不同情況進(jìn)行討論。(3)欲探究X的劑量與肝臟細(xì)胞癌變的關(guān)系,需要用不同劑量的X溶液分別處理肝臟細(xì)胞。 答案:(1)探究X是否能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變 (2)如果甲組中細(xì)胞癌變的發(fā)生率明顯大于乙組,說(shuō)明X能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變;如果甲組中細(xì)胞癌變的發(fā)生率與乙組

59、相差不大,說(shuō)明X不能誘導(dǎo)肝臟細(xì)胞發(fā)生癌變 (3)用一系列劑量梯度的X溶液分別處理正常肝臟細(xì)胞,將各組樣品置于相同且適宜條件下培養(yǎng)一定時(shí)間后,檢測(cè)各組樣品中細(xì)胞的癌變情況,統(tǒng)計(jì)并記錄各組樣品中細(xì)胞癌變的發(fā)生率 8.為了探究同一枝條中是離根基部最遠(yuǎn)處的芽具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)還是離地面最遠(yuǎn)處的芽具有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了一系列的探究活動(dòng)。 (1)方法步驟: ①初春選擇4根長(zhǎng)勢(shì)相似的葡萄一年生枝條,分別標(biāo)記為甲、乙、丙、丁,每一枝條上留取3個(gè)茁壯的芽,從離根基部最遠(yuǎn)處依次標(biāo)記為A、B、C。 ②彎曲并綁扎固定甲、乙、丙、丁4根枝條,分別使A、B、C三個(gè)芽留取在枝條上,顯示出某種“頂端”的含義;其中

60、甲、乙、丁的姿態(tài)如圖所示,試在方框內(nèi)畫出丙枝條的姿態(tài)并標(biāo)出A、B、C三個(gè)芽的位置。 (2)結(jié)果預(yù)測(cè)及結(jié)論: 預(yù)測(cè)1:甲、乙、丙、丁中均為________芽發(fā)育成的新枝最長(zhǎng)。 結(jié)論:離根基部最遠(yuǎn)處的芽有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。 預(yù)測(cè)2:甲中的A芽、乙中的C芽、丙中的________芽在枝條中發(fā)育成的新枝最長(zhǎng),丁中各芽發(fā)育成的新枝一樣長(zhǎng)。 結(jié)論:離地面最遠(yuǎn)處的芽有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。 預(yù)測(cè)3:甲中的A芽,乙中的________芽,丙中的A和B芽在各枝條中發(fā)育成的新枝都比較長(zhǎng),丁中的A、B、C芽發(fā)育成的新枝都一樣長(zhǎng)。 結(jié)論:離地面最遠(yuǎn)處和離根基部最遠(yuǎn)處的芽具有同樣的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)。 解析:(1)根據(jù)題意顯示出

61、某種“頂端”的含義,甲中A為頂端,乙中C為頂端,則丙中B為頂端,丁中三者處于同一水平面上。(2)若離根基部最遠(yuǎn)處的芽有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),則四圖中均是A芽;若離地面最遠(yuǎn)處的芽有生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),則是甲的A芽,乙的C芽,丙的B芽;若離地面最遠(yuǎn)處和離根基部最遠(yuǎn)處的芽具有同樣的生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),則是甲中的A芽,乙中的C芽(離地面最遠(yuǎn))和A芽(離根基部最遠(yuǎn)),丙中的A芽(離根基部最遠(yuǎn))和B芽(離地面最遠(yuǎn))。 答案:(1)②如圖 (2)A B A和C 9.(2017·廣東清遠(yuǎn)測(cè)試)H2S是一種細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)分子,具有降低血壓的功能。在細(xì)胞內(nèi)其產(chǎn)生過(guò)程為: 蛋白質(zhì)某種氨基酸H2S (1)H2S中的S元素位于氨基酸的__

62、______上。 (2)有人為研究生理濃度(對(duì)細(xì)胞不產(chǎn)生毒害的濃度)的H2S的功能及作用機(jī)理,以大鼠為材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果如下表: 組別 1 2 3 處理 生理鹽水 生理濃度H2S KATP開放劑 相對(duì)血壓值(正常為100%) 100% 80% 80% 注:KATP是血管平滑肌細(xì)胞膜上的一種運(yùn)輸?shù)鞍祝溟_放平滑肌舒張;反之平滑肌收縮。 ①為保證本實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性,對(duì)實(shí)驗(yàn)大鼠的要求是 ________________________________________________________________________。 ②組別1的作用是________。假定

63、每個(gè)組別用三只大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn),且進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn),該實(shí)驗(yàn)共需要測(cè)定________個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 ③KATP發(fā)揮功能需要消耗ATP,平滑肌細(xì)胞中能合成ATP的場(chǎng)所有________________________________________________________________________。 ④根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果推測(cè),生理濃度的H2S降低血壓的作用機(jī)理是________________________________________________________________________。 為證明上述推測(cè),有人增加了第4組大鼠,請(qǐng)簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)思路并預(yù)測(cè)結(jié)果。 設(shè)計(jì)思路:__

64、______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 預(yù)測(cè)結(jié)果:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

65、 解析:(1)由于圖中某種氨基酸能分解產(chǎn)生H2S,因此該氨基酸的組成元素中一定含有硫元素,并且位于R基上。(2)①為了保證實(shí)驗(yàn)的可信性,對(duì)實(shí)驗(yàn)鼠的要求是數(shù)量、種類、大小及生理狀態(tài)等相同。②組別1的作用是起對(duì)照作用。每組三只大鼠,進(jìn)行三次重復(fù)實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)共需要測(cè)數(shù)據(jù)3×3×3=27次。③平滑肌細(xì)胞中能合成ATP的場(chǎng)所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體。④從表格中數(shù)據(jù)可以看出,H2S能夠使血壓降低,根據(jù)題意,H2S能作用于通道蛋白KATP,使其開放,血管平滑肌舒張,造成血壓下降的效果。設(shè)計(jì)思路是取三只大鼠用生理濃度的H2S加KATP抑制劑進(jìn)行處理,其余條件與前三組相同,測(cè)定大鼠血壓并計(jì)算相對(duì)值。預(yù)測(cè)分析可知,通道

66、蛋白KATP不開放,血管平滑肌不舒張,則血壓不下降,血壓高于80%。 答案:(1)R基 (2)①數(shù)量、種類、大小及生理狀態(tài)等相同 ②作為對(duì)照 27 ③細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體 ④H2S使KATP開放,從而使平滑肌舒張,使血壓降低 設(shè)計(jì)思路:取三只大鼠用生理濃度的H2S加KATP抑制劑進(jìn)行處理,其余條件與前三組相同,測(cè)定大鼠血壓并計(jì)算相對(duì)值 預(yù)測(cè)結(jié)果:相對(duì)血壓值高于80% 10.下面是某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)為證明農(nóng)田土壤中的微生物對(duì)某種農(nóng)藥具有分解作用而提出的實(shí)驗(yàn)方案。(如何檢測(cè)農(nóng)藥的含量不做要求) ①他們?cè)谕粔K農(nóng)田的不同地點(diǎn)取等量的土壤,將其標(biāo)記為甲、乙兩組;將甲組土壤進(jìn)行滅菌,待用。 ②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)向兩組分別加入等量的用無(wú)菌水配制的某種農(nóng)藥,并與土壤混勻,放在自然條件下(暴露在空氣中)。 ③一段時(shí)間后,多次取樣檢測(cè)甲、乙兩組土壤中農(nóng)藥的濃度并求平均值,比較兩組農(nóng)藥含量的差異。 (1)請(qǐng)指出并改正實(shí)驗(yàn)中兩處明顯的錯(cuò)誤,并說(shuō)明原因。 錯(cuò)誤一:____________________,改正:_________________,原因是___________________

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