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2011高考生物復(fù)習(xí)知識(shí)點(diǎn)分類匯編四一、實(shí)驗(yàn)題的分類:1 以實(shí)驗(yàn)為背景的題(隱性實(shí)驗(yàn)題)2考綱要求的課本實(shí)驗(yàn)(顯性實(shí)驗(yàn)題)3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(顯性實(shí)驗(yàn)題)二、以實(shí)驗(yàn)為背景的題(隱性實(shí)驗(yàn)題)例1:(2001年廣東高考題)有人連續(xù)幾年在4月至7月間,對(duì)某湖泊生態(tài)系統(tǒng)中幾種生態(tài)因子進(jìn)行調(diào)查,幾年的調(diào)查結(jié)果基本一致,對(duì)調(diào)查數(shù)據(jù)整理如下圖(曲線僅示變化趨勢(shì))。請(qǐng)通過分析圖中所示各生態(tài)因子的變化及相互關(guān)系回答:A:光強(qiáng)度;B水溫;C:無機(jī)養(yǎng)分D:浮游植物光合作用合成有機(jī)物的凈生產(chǎn)量;E:浮游動(dòng)物個(gè)體數(shù);F:現(xiàn)在浮游植物有機(jī)構(gòu)總量(1)在4月至7月間,該生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物光合作用合成有機(jī)物的凈生產(chǎn)量(總生產(chǎn)量減去呼吸消耗量)發(fā)生較大變動(dòng),影響這種變動(dòng)的非生物因素主要是什么?判斷的依據(jù)是什么?無機(jī)養(yǎng)分的變化;浮游植物光合作用合成有機(jī)物的凈生產(chǎn)量隨無機(jī)養(yǎng)分的變化而變化。(2)在4月至5月上旬,該生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物光合作用合成有機(jī)物的凈生產(chǎn)量和現(xiàn)存浮游植物有機(jī)物總量均明顯增加,其主要原因是什么?在5月中旬開始,兩者又明顯下降,主要原因是什么?水溫升高,光照逐漸增強(qiáng),無機(jī)養(yǎng)分供應(yīng)充足,浮游植物大量增加,浮游動(dòng)物量少;無機(jī)養(yǎng)分逐漸減少,浮游植物被浮游動(dòng)物消耗。(3)在5月下旬至6月上旬,該生態(tài)系統(tǒng)中浮游植物光合作用合成有機(jī)物的凈生產(chǎn)量出現(xiàn)迅速增長,但這段時(shí)間內(nèi),現(xiàn)存浮游植物有機(jī)物總量并未增加,原因是什么?被浮游動(dòng)物消耗。三、考綱要求的課本實(shí)驗(yàn) 1觀察類實(shí)驗(yàn) (1)在此類實(shí)驗(yàn)中常綜合運(yùn)用顯微觀察技術(shù)、染色技術(shù)、玻片標(biāo)本制作技術(shù)等。歸類如表:(2)觀察類實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題注意取材;根據(jù)觀察對(duì)象采用合適的材料,如觀察有絲分裂應(yīng)選取根尖分生區(qū)細(xì)胞;觀察質(zhì)壁分離與復(fù)原應(yīng)選取成熟的植物細(xì)胞等。注意材料處理:根據(jù)不同材料,不同的觀察對(duì)象,做不同的材料處理,如浸泡、染色、解離、保持生活狀態(tài)等。注意制片方法:顯微觀察實(shí)驗(yàn)要用裝片,不同材料用不同的制片方法。裝片法(把整個(gè)實(shí)驗(yàn)材料制成裝片,如用葫蘆蘚觀察葉綠體),切片法(把材料切成薄片,以便觀察,如脂肪鑒定),壓片法(把材料壓碎成一薄層以便觀察,如觀察根尖有絲分裂)。注意光學(xué)顯微鏡的使用方法。2鑒別類實(shí)驗(yàn) (l)在此類實(shí)驗(yàn)中,常利用某種試劑對(duì)生物體或細(xì)胞中成分進(jìn)行鑒別,針對(duì)不同的鑒別對(duì)象,采用不同的試劑。歸類如右: (2)鑒別類實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題 實(shí)驗(yàn)結(jié)論常根據(jù)特定的顏色反應(yīng)來確定。 有些可不設(shè)立對(duì)照實(shí)驗(yàn),若需設(shè)立,應(yīng)增設(shè)一組,加入已知的待檢測(cè)物質(zhì),如驗(yàn)證唾液淀粉酶是蛋白質(zhì),對(duì)照組可加入稀釋的雞蛋清。 注意選擇合適的試劑,并注意試劑使用的特殊要求,如加熱煮沸等。3實(shí)習(xí)和研究性課題 此類實(shí)驗(yàn)常通過調(diào)查法,調(diào)查法中常使用統(tǒng)計(jì)技術(shù)和測(cè)量技術(shù)。4探究性和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn) 此類實(shí)驗(yàn)需要對(duì)某些生物學(xué)現(xiàn)象作出合理化的假設(shè)并通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。如教材中“比較過氧化氫酶與Fe3+的催化效率”、 “探索淀粉酶對(duì)淀粉和蔗糖的作用”、“溫度對(duì)酶活性的影響”、“植物向性運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與觀察”等。這類實(shí)驗(yàn)要求高,開放性強(qiáng)。 復(fù)習(xí)探究和驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)要注意的問題: (1)分清實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組。 (2)分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中的單一變量。 (3)注意實(shí)驗(yàn)操作步驟的前后順序要有邏輯性(前因后果),步步有理,環(huán)環(huán)相扣,各步驟要嚴(yán)密、完整。(4)注意實(shí)驗(yàn)用具與試劑及需要控制的實(shí)驗(yàn)條件。 (5)注意實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察、記錄、分析和結(jié)論,確定對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的觀察內(nèi)容和合適的觀察方法,最后對(duì)結(jié)果作出科學(xué)的解釋并得出正確的結(jié)論。例1、(2005上海)下面是以小麥為材料所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn),請(qǐng)回答有關(guān)問題(1)將發(fā)芽種子的研磨液置于試管中,加入斐林試劑,并_,試管中出現(xiàn)磚紅色。說明發(fā)芽的小麥種子中含有_。(2)在盛有 10 ml 3過氧化氫溶液的試管中,加入新鮮的發(fā)芽小麥種子研磨液時(shí),試管中有大量氣泡生成,將點(diǎn)燃的衛(wèi)生香插入試管,火焰變得明亮,這個(gè)實(shí)驗(yàn)證明發(fā)芽的小麥種子中含有_。(3)利用小麥葉片進(jìn)行“葉綠體色素的提取與分離”實(shí)驗(yàn)時(shí),將盛有葉綠體色素提取液的試管經(jīng)靜置后置于透射光和反射光下,依次是_和_色。(4)小麥幼根吸水能力最強(qiáng)的部位是_區(qū)。用顯微鏡觀察此區(qū)的徒手縱切片,可見到該區(qū)已分化出木質(zhì)部,其中輸送水分的是_。 (5)為了研究小麥染色體的數(shù)目、大小和形態(tài)特征,應(yīng)以顯微鏡觀察并計(jì)數(shù)小麥根尖的分生區(qū)處于_期的細(xì)胞染色體。若以適宜濃度的秋水仙素處理培育中的小麥幼苗根部,則此根尖分生組織細(xì)胞的染色體與處理前相比較,其數(shù)目_(6)若利用小麥的根毛細(xì)胞進(jìn)行質(zhì)壁分離實(shí)驗(yàn),由于觀察的細(xì)胞無色透明,為了取得更好的觀察效果,調(diào)節(jié)顯微鏡的措施是:_(7)現(xiàn)有在培養(yǎng)皿中萌發(fā)至 3 cm的小麥幼苗,罩以側(cè)面開一個(gè)小孔的紙盒,胚芽鞘彎向小孔生長。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方法,在細(xì)胞水平上證明向光一側(cè)細(xì)胞生長慢,背光一側(cè)細(xì)胞生長快。答案:(1)沸水浴加熱 還原糖(2)過氧化氫酶(3)綠色 紅(4)根毛 導(dǎo)管(5)有絲分裂中 增加一倍(或是原來的兩倍)(6)縮小光圈或換平面反光鏡(7)取彎曲處縱切片制成玻片標(biāo)本,用顯微鏡觀察并測(cè)量向光側(cè)和背光側(cè)細(xì)胞的長度例2、(顯微鏡類.)顯微鏡鏡頭盒中有4個(gè)鏡頭。甲、乙鏡頭一端有螺紋,丙、丁皆無螺紋,甲長3cm,乙長5cm,丙長3cm,丁長6cm。問:調(diào)好焦距以后,物鏡與裝片之間距離最近的是 ,在同樣光源條件下,視野中光線最暗的一組鏡頭是 。 參考答案:乙;乙和丙。根據(jù)顯微鏡的結(jié)構(gòu)可知,甲、乙鏡頭一端有螺紋為物鏡,丙、丁無螺紋為目鏡。物鏡越長,放大倍數(shù)越大,工作距離越短,即與裝片之間的距離越近。目鏡越短,放大倍數(shù)越大。在同樣光源條件下,顯微鏡的放大倍數(shù)越大,視野中光線越暗。例3下表是驗(yàn)證唾液淀粉酶專一性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):已知(1)滴加本迪森試劑如出現(xiàn)黃色,證明還原性糖的存在。(2)唾液淀粉酶將淀粉水解成麥芽糖,但不能水解蔗糖成為葡萄糖和果糖,麥芽糖、果糖、葡萄糖具有還原性;淀粉和蔗糖不具有還原性。(1)表中3號(hào)試管和4號(hào)試管各留下了一處空白,你認(rèn)為3號(hào)試管空白處的操作應(yīng)是 ,4號(hào)試管的空白處的處理應(yīng)是 ,其理由是 。(2)實(shí)驗(yàn)中1號(hào)和2號(hào)試管起 作用。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明 試管內(nèi)有還原性糖存在。(4)本實(shí)驗(yàn)中保持試管溫度為37的理由是 。(5)本實(shí)驗(yàn)為什么可證明唾液淀粉酶的專一性?試分析其理由: 。加人物質(zhì)試管號(hào)12341%淀粉溶液/滴442%蔗糖溶液/滴44稀釋的唾液/滴1蒸餾水/滴11恒溫處理15min370C370C370C370C本迪森試劑/滴1111沸水浴/min3333現(xiàn)象不變黃不變黃變黃不變黃參考答案:(1)加入一滴稀釋唾液;不加蒸餾水;保證試管具有等量的物質(zhì),從而證明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異是由唾液淀粉酶的作用引起的。(2)對(duì)照b。(3)3號(hào)。(4)唾液淀粉酶在37左右時(shí)催化效率最高。(5)3號(hào)試管變黃,說明唾液淀粉酶使淀粉分解成了麥芽糖,而4號(hào)試管未變黃,說明淀粉酶沒有將蔗糖分解成果糖和葡萄糖,從而證明了唾液淀粉酶具有專一性 本實(shí)驗(yàn)是生物實(shí)驗(yàn)常用的對(duì)比分析實(shí)驗(yàn),特別要注意3、4號(hào)試管的比較。1、2號(hào)起對(duì)照作用例4在人群中有耳垂和無耳垂是一對(duì)相對(duì)性狀,已知無耳垂是隱性性狀,有耳垂是顯性性狀。某小組計(jì)劃調(diào)查上海市50個(gè)家庭的父母與子女間這對(duì)相對(duì)性狀的遺傳(假設(shè)一對(duì)夫妻只生一個(gè)孩子),作為一次研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)。(1)如果你是該小組中的一員,請(qǐng)你確定本次研究活動(dòng)的主要目的:_。(2)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一張表格(寫在下面),用于調(diào)查時(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),并給表格起一個(gè)標(biāo)題。(3)該實(shí)驗(yàn)的不足之處是_。參考答案:(1)確定這一性狀是否為伴性遺傳(或驗(yàn)證基因的分離定律,調(diào)查基因頻率等)(2)上海市部分家庭耳垂性狀遺傳的調(diào)查統(tǒng)計(jì)表父親性狀母親性狀兒子性狀女兒性狀有耳垂無耳垂有耳垂無耳垂有耳垂有耳垂有耳垂無耳垂無耳垂有耳垂無耳垂無耳垂(3)被調(diào)查的家庭數(shù)目太少四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力也是高考“考試說明”要求學(xué)生掌握的一項(xiàng)基本能力。1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容1.1 實(shí)驗(yàn)名稱 是關(guān)于一個(gè)什么內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)。1.2 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?要探究或者驗(yàn)證的某一事實(shí)。1.3 實(shí)驗(yàn)原理 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)依據(jù)的科學(xué)道理。1.4 實(shí)驗(yàn)對(duì)象 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的主要對(duì)象。1.5 實(shí)驗(yàn)條件 根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理確定儀器和設(shè)備;要細(xì)心思考實(shí)驗(yàn)的全過程。1.6 實(shí)驗(yàn)方法與步驟 實(shí)驗(yàn)采用的方法及必需(最佳)操作程序。每一步驟都必須是科學(xué)的;能及時(shí)對(duì)儀器、步驟進(jìn)行有效矯正。1.7 實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄 對(duì)實(shí)驗(yàn)過程及結(jié)果應(yīng)有科學(xué)的測(cè)量手段與準(zhǔn)確客觀的記錄。1.8 實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)及分析 能夠預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并分析導(dǎo)致的原因。1.9 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確的描述并給出一個(gè)科學(xué)的結(jié)論。注:關(guān)于“假設(shè)”“預(yù)期”“結(jié)果”與“結(jié)論”的辨析 (1)假設(shè) “假設(shè)”,也稱假說或猜測(cè),是指用來說明某種現(xiàn)象但未經(jīng)證實(shí)的論題,也是對(duì)所提出的問題作出的參考答案,即依據(jù)發(fā)現(xiàn)的事實(shí)材料或科學(xué)原理,通過創(chuàng)造性思維,提出初步假定。如“孟德爾分離現(xiàn)象解釋驗(yàn)證”的測(cè)交實(shí)驗(yàn)中,提出的假說是:“FI(Dd)產(chǎn)生配子時(shí),因等位基因分離,使得 FI產(chǎn)生含基因D和基因d的兩種配子,且其數(shù)目相等?!痹偃纭坝^察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離和復(fù)原”實(shí)驗(yàn)中,提出的假說應(yīng)為: 當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞液濃度細(xì)胞失水 當(dāng)細(xì)胞外溶液濃度細(xì)胞液濃度細(xì)胞吸水 (2)預(yù)期 “預(yù)期”是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案確定以后,實(shí)驗(yàn)正式實(shí)施之前,根據(jù)假說和原理,對(duì)實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的結(jié)果的判斷,是依據(jù)提出的假說進(jìn)行推理,得出假定性結(jié)果或推論,即“假如假設(shè)成立,則應(yīng)有何種結(jié)果”,如“孟德爾分離現(xiàn)象驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),假如假說成立則有測(cè)交的后代應(yīng)出現(xiàn)Dd與dd為1:1的結(jié)果,即高莖與矮莖數(shù)量比應(yīng)為1:1”,而“觀察植物細(xì)胞質(zhì)壁分離與復(fù)原實(shí)驗(yàn)”中,假若假設(shè)成立,則應(yīng)有處于高濃度(30)蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞因不斷失水質(zhì)壁分離,而處于清水中的已分離細(xì)胞因細(xì)胞吸水質(zhì)壁分離復(fù)原 (3)結(jié)果: 結(jié)果應(yīng)為實(shí)驗(yàn)實(shí)際出現(xiàn)的情況,如“孟德爾分離現(xiàn)象解釋實(shí)驗(yàn)”中出現(xiàn)的結(jié)果為“得到的64株后代中,30株高莖,34株矮莖,兩種性狀分離比為1:1”而“質(zhì)壁分離復(fù)原實(shí)驗(yàn)”中處于30蔗糖溶液中的洋蔥表皮細(xì)胞果真發(fā)生了質(zhì)壁分離,而處于清水中的已分離細(xì)胞果真發(fā)生了復(fù)原現(xiàn)象。 (4)結(jié)論: 結(jié)論的得出須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,即若出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果一致則得出與先前的假說一致的結(jié)論或“假說成立”,若實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的結(jié)果與預(yù)期結(jié)果不符,則得出的結(jié)論應(yīng)為“假說不成立”。 由此可知,“假設(shè)”應(yīng)對(duì)應(yīng)“結(jié)論”,“預(yù)期”應(yīng)對(duì)應(yīng)“結(jié)果”,在實(shí)驗(yàn)討論時(shí)應(yīng)注意描述的科學(xué)性即“如果出現(xiàn)何種結(jié)果,則應(yīng)有何種結(jié)論”,例如用檢測(cè)呼吸裝置的紅色液滴檢測(cè)酵母菌呼吸類型時(shí),應(yīng)為若液滴向左移動(dòng)則推出什么結(jié)論,若液滴向右移動(dòng)則推出什么結(jié)論,而不能描述為“若為有氧呼吸,則液滴向哪移動(dòng)”,再如在驗(yàn)證淀粉,碘液能否通過半透膜時(shí)應(yīng)描述為“若袋內(nèi)外液體均變藍(lán)(結(jié)果或現(xiàn)象),則淀粉、碘液均能通過半透膜?!倍荒苊枋鰹椤叭舻矸邸⒌庖壕芡ㄟ^,則袋內(nèi)外液體均變藍(lán)”。2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的三個(gè)原則2.1 對(duì)照性原則科學(xué)、合理的設(shè)置對(duì)照可以使實(shí)驗(yàn)方案簡潔、明了,且使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力。“實(shí)驗(yàn)組”與“對(duì)照組”確認(rèn) 一個(gè)實(shí)驗(yàn)通常分為實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組(控制組)。實(shí)驗(yàn)組是施加實(shí)驗(yàn)變量處理的被試組;對(duì)照組是不施加實(shí)驗(yàn)變量處理的對(duì)象組,兩者對(duì)無關(guān)變量的影響是相等的,兩組之間的差別,被認(rèn)為是來自實(shí)驗(yàn)變量的結(jié)果,如 2005年春季高考 3題中為研究光對(duì)幼苗生長的影響時(shí)實(shí)驗(yàn)變量應(yīng)為撤掉光照,因而暗處生長的小麥幼苗應(yīng)為實(shí)驗(yàn)組,而自然狀態(tài)(即來接受實(shí)驗(yàn)變量處理)的小麥幼苗應(yīng)為對(duì)照組,通過對(duì)照組能增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的信度。按照對(duì)照方式的不同可分為4種: 空白對(duì)照:即不作任何實(shí)驗(yàn)處理的對(duì)照組。例如,在還原糖鑒定實(shí)驗(yàn)中留一部分樣液不加入斐林試劑,以作對(duì)照。 相互對(duì)照:即不設(shè)控制組,只在幾個(gè)實(shí)驗(yàn)組之間相互對(duì)比。例如,在植物激素與向性的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中,5個(gè)實(shí)驗(yàn)組的相互比較。在實(shí)驗(yàn)中要找出一個(gè)最佳效果點(diǎn),就要采取相互對(duì)照進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 條件對(duì)照:即給對(duì)象施加某種實(shí)驗(yàn)處理,雖不是檢驗(yàn)假設(shè)需要的,但更能充分說明實(shí)驗(yàn)變量的對(duì)照。例如,動(dòng)物激素飼喂小動(dòng)物的實(shí)驗(yàn)方案中:飼喂甲狀腺激素的為實(shí)驗(yàn)組;飼喂甲狀腺抑制劑的是條件對(duì)照組;不飼喂藥劑的是空白對(duì)照組。自身對(duì)照:即實(shí)驗(yàn)與對(duì)照在同一對(duì)象上進(jìn)行。例如,將過氧化氫酶加入過氧化氫溶液中證明酶是生物催化劑可催化過氧化氫水解,即自身對(duì)照,處理前的對(duì)象狀況為對(duì)照組,處理后的對(duì)象變化為實(shí)驗(yàn)組。再如: 在探究溫度(或pH)對(duì)酶催化活性影響實(shí)驗(yàn)中溫度(或pH)(0度、50度,100度) 為條件對(duì)照。清水(軟水) 、河水(硬水) 對(duì)加酶洗衣粉影響中,清水(軟水) 、河水(硬水) 為相互對(duì)照。用缺素營養(yǎng)液培養(yǎng)的出現(xiàn)缺素癥狀的植株加入某元素后恢復(fù)正常為自身對(duì)照。2.2 等量性原則每次實(shí)驗(yàn)所加試劑的量要相等。2.3 單因子變量的原則。實(shí)驗(yàn)變量剖析 在實(shí)驗(yàn)過程中變量是指可被操縱控制的在性質(zhì)和數(shù)量上可以變化的特定因素或條件,具體分析如下 實(shí)驗(yàn)變量與反應(yīng)變量: a實(shí)驗(yàn)變量是研究者主動(dòng)操縱的條件和因子,是作用于實(shí)驗(yàn)對(duì)象的刺激變量(也稱自變量),自變量須以實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮图僭O(shè)為依據(jù),應(yīng)具有可變性和可操作性。 b反應(yīng)變量(又稱因變量),是隨自變量變化而產(chǎn)生反應(yīng)或發(fā)生變化的變量,反應(yīng)變量是研究是否成功的證據(jù),應(yīng)具可測(cè)性和客觀性。 c.二者關(guān)系:實(shí)驗(yàn)變量是原因,反應(yīng)變量是結(jié)果,即具因果關(guān)系。 無關(guān)變量(控制變量)是指與研究目標(biāo)無關(guān),但卻影響研究結(jié)果的變量,實(shí)驗(yàn)者應(yīng)嚴(yán)格控制無關(guān)變量,否則實(shí)驗(yàn)結(jié)果的真實(shí)性無法得到認(rèn)定、我們常在實(shí)驗(yàn)過程中強(qiáng)調(diào)“選取生長狀況相同的幼苗”“數(shù)量大小相同的種子”“置于相同并適宜條件下培養(yǎng)”“加入等量的清水”等均是為了控制無關(guān)變量對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。 【案例剖析】例如,生物課本內(nèi)溫度對(duì)酶活性影響的實(shí)驗(yàn)中:實(shí)驗(yàn)變量是低溫(冰),適溫(60),高溫(沸水);酶的活性變化即反應(yīng)變量;試管的潔凈度,淀粉酶的稀釋度,可溶性淀粉的濃度,碘液的量和濃度,溫度處理時(shí)間,操作程序等是無關(guān)變量。實(shí)驗(yàn)中不論有幾個(gè)實(shí)驗(yàn)變量,都應(yīng)做到每個(gè)自變量對(duì)應(yīng)一個(gè)因變量,此外還要做到操作規(guī)范。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施的全過程中,應(yīng)嚴(yán)格操縱實(shí)驗(yàn)變量,嚴(yán)格控制無關(guān)變量,盡可能消除誤差,獲取較為精確的反應(yīng)變量。 3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的4性3.1 科學(xué)性:這是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的首要原則(原理、操作、程序、方法正確)。3.2 安全性:盡量避免危險(xiǎn)性操作(如果必須使用,要注明,防止環(huán)境污染和人身傷害)。3.3 可行性:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)應(yīng)切實(shí)可行,所選取藥品、儀器、設(shè)備在中學(xué)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室內(nèi)能夠完成。3.4 簡約性:實(shí)驗(yàn)方案盡可能簡易方便(用藥少/步驟少/時(shí)間短)。總之,a.原理正確,b.效果明顯,c.裝置簡單,d.操作安全。4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本要求設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),需要考慮以下幾點(diǎn):4.1:確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康模喝珧?yàn)證或探究哪一生物學(xué)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)?zāi)康木褪菍?shí)驗(yàn)的方向。4.2:實(shí)驗(yàn)原理(實(shí)驗(yàn)所依據(jù)的科學(xué)道理):達(dá)到目的所采用的理論依據(jù)。4.3:實(shí)驗(yàn)對(duì)象: 達(dá)到目的所采用的生物材料。4.4:實(shí)驗(yàn)條件:達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃貍涞臈l件。4.5:制定實(shí)驗(yàn)步驟:要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,必然是一個(gè)逐步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過程。需要制定一個(gè)計(jì)劃,第一步做什么,第二步做什么,最后做什么。前一步是后一步的基礎(chǔ),步步相連,最終取得一定的現(xiàn)象和結(jié)果。 為了使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)清晰明了、富有條理,具體的實(shí)驗(yàn)步驟要用“1、2、3”或其它順序符號(hào)表示。實(shí)驗(yàn)過程中如果用到了兩個(gè)以上相同的器材,也應(yīng)對(duì)其進(jìn)行編號(hào),以防混淆。4.6:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和記錄:確定能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并進(jìn)行記錄。4.7:實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析等。5實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本過程: 5. 1、確認(rèn)原理、提出假設(shè); 5.2、構(gòu)思過程選擇方法(如是否用對(duì)比實(shí)驗(yàn)法); 5.3、設(shè)計(jì)步驟; 5.4、分析結(jié)果、得出結(jié)論; 5.5、認(rèn)定結(jié)論。6根據(jù)條件設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的基本技巧: 6. 1、要充分利用題目所給條件、材料用具及有關(guān)提示; 6. 2、過程要完整,且銜接合理; 6.3、要注意各步驟的順序。有時(shí)順序一亂,就會(huì)出現(xiàn)科學(xué)性的錯(cuò)誤; 6. 4、設(shè)計(jì)方案要充分聯(lián)系教材中的有關(guān)知識(shí)點(diǎn)及相關(guān)學(xué)科的有關(guān)知識(shí)點(diǎn); 6.5、設(shè)計(jì)過程中涉及到的理、化知識(shí),要按照相應(yīng)學(xué)科的要求完成,如化學(xué)反應(yīng)式的寫法等; 6.6、設(shè)計(jì)完畢,要自己通讀并逐步認(rèn)定,檢查有無缺陷。 7 探究性實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的比較7.l、概念 (1)探究性實(shí)驗(yàn):指實(shí)驗(yàn)者在不知曉實(shí)驗(yàn)結(jié)果的前提下,通過自己實(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)。 (2)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn):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)。7.2、比較表探究性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康奶剿餮芯繉?duì)象的未知屬性、特征以及與其他因素的關(guān)系驗(yàn)證研究對(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” 的形式表述,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性的答案、解釋 因結(jié)論是己知的,因此不存在假設(shè)問題實(shí)驗(yàn)原理因探究內(nèi)容而異因驗(yàn)證內(nèi)容而異實(shí)驗(yàn)過程應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)際上并未完成,因探究內(nèi)容而異 應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)步驟,可以是曾經(jīng)做過或尚未做過的,因驗(yàn)證內(nèi)容而異實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象未知,可以不描述已知,應(yīng)準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)對(duì)應(yīng)假設(shè),分類討論。一般需討論“如果出現(xiàn)結(jié)果會(huì)怎樣,如果出現(xiàn)結(jié)果或又會(huì)怎樣” 。但有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)“預(yù)測(cè)最可能的結(jié)果”的問題此種情況應(yīng)根據(jù)已有知識(shí)推測(cè)最合理的結(jié)果。無 實(shí)驗(yàn)結(jié)論無 對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖龀隹隙ńY(jié)論8.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的實(shí)例分析高考試卷中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)試題有三種類型:全程設(shè)計(jì)、補(bǔ)充設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)改錯(cuò)。近幾年高考中,前兩種題型出現(xiàn)的次數(shù)較多。 8.1全程設(shè)計(jì):試題明確給出了實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮?,要求學(xué)生通過步驟的設(shè)計(jì),驗(yàn)證或探究一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模玫较鄳?yīng)的結(jié)果和結(jié)論。 8.1.1、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的全程設(shè)計(jì)實(shí)例 例1 “驗(yàn)證成熟植物細(xì)胞的滲透作用”實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例:實(shí)驗(yàn)名稱:觀察馬鈴薯?xiàng)l的滲透吸水與滲透失水現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證成熟植物細(xì)胞的滲透作用。實(shí)驗(yàn)原理:當(dāng)外界溶液濃度大于細(xì)胞液濃度時(shí),植物細(xì)胞通過滲透作用失水;反之則吸水。實(shí)驗(yàn)對(duì)象:新鮮馬鈴薯?xiàng)l。實(shí)驗(yàn)條件:0.3g/mL的蔗糖溶液、蒸餾水、大試管、有刻度的小燒杯、刀片、鑷子等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本原則:對(duì)照、等量。實(shí)驗(yàn)方法與步驟:(1)制備3條長度、寬度、體積都相同的新鮮馬鈴薯?xiàng)l。(2)將其中的2條分別放入盛有等體積的蔗糖溶液與蒸餾水的燒杯中,另1條放入加塞的空試管中,編號(hào)。(3)2h以后,通過比較的方法觀察薯?xiàng)l的長度變化及蒸餾水、蔗糖溶液體積的變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果預(yù)測(cè)分析:可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是:(1)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長度增加,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長度變小,且蔗糖溶液體積明顯大于蒸餾水體積。(2)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長度增加,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長度不變,且蒸餾水的體積小于蔗糖溶液體積。(3)放入蒸餾水中的薯?xiàng)l長度不變,而放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l長度變小,且蔗糖溶液體積大于蒸餾水體積。(4)薯?xiàng)l的長度及溶液的體積都沒有明顯的變化。實(shí)驗(yàn)測(cè)量與記錄:將放入溶液中的薯?xiàng)l與試管中的薯?xiàng)l比較觀察,并比較燒杯中溶液的體積:放入蒸餾水中的薯?xiàng)l變長、放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l變短,且燒杯中蔗糖溶液的體積比蒸餾水的體積大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:放入蔗糖溶液中的薯?xiàng)l滲透失水,放入蒸餾水中的薯?xiàng)l滲透吸水。例2:(2004高考理綜分)胰高血糖素對(duì)小白鼠和人具有相同的生理作用。為了驗(yàn)證“胰高血糖素具有升高血糖的生理作用”,請(qǐng)以小鼠為實(shí)驗(yàn)對(duì)象設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)和解釋實(shí)驗(yàn)應(yīng)出現(xiàn)的結(jié)果,并寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。(一) 實(shí)驗(yàn)材料和用具:正常實(shí)驗(yàn)小白鼠只,生理鹽水,用生理鹽水配制的適宜濃度的胰高血糖素溶液,班氏糖定性試劑,注射器,試管等。(二) 實(shí)驗(yàn)步驟:(實(shí)驗(yàn)提示:采用腹腔注射給藥,給藥劑量不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求;給藥小時(shí)后,用注射器在小鼠膀胱處穿刺取尿液。)(1)確定一只鼠為實(shí)驗(yàn)鼠,腹腔注射胰高血糖素溶液;另一只鼠為對(duì)照鼠,腹腔注射等量生理鹽水 。(2)將兩支試管分別編號(hào)為1號(hào)和2號(hào),各加入等量的班氏糖定性試劑 。(3)給藥1小時(shí)后,對(duì)兩只小白鼠采尿液,實(shí)驗(yàn)鼠尿液放入1號(hào)試管內(nèi),對(duì)照鼠尿液放入2號(hào)試管內(nèi) 。(4)將兩支試管搖勻后,放入盛有開水的燒杯內(nèi)加熱煮沸,待冷卻后,觀察兩支試管溶液顏色的變化。(三)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測(cè)、解釋和結(jié)論:1號(hào)試管中應(yīng)該出現(xiàn)磚紅沉淀,說明實(shí)驗(yàn)鼠尿液中有葡萄糖;2號(hào)試管中仍為藍(lán)色溶液,表明對(duì)照鼠尿液中無葡萄糖。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:實(shí)驗(yàn)鼠血糖升高,超過一定數(shù)值而出現(xiàn)糖尿,是胰高血糖素具有升高血糖的生理作用所引起的。例3:(2004年廣東39題12分)為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用,試以大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量為觀察指標(biāo),根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)材料和用具,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并作出分析。(1)材料和用具:日齡相同體重相近的雄性成年大白鼠兩組,甲狀腺激素溶液,蒸餾水,灌胃器,耗氧量測(cè)定裝置,小動(dòng)物活動(dòng)測(cè)定儀等。(實(shí)驗(yàn)提示:給藥途徑為每日灌胃,給藥劑量和儀器操作不作考試要求,室溫恒定。)(2)方法與步驟:(3)結(jié)果預(yù)測(cè)與分析:答案(12分) (2)方法與步驟: 將兩組大白鼠分別標(biāo)號(hào)為甲組和乙組,并分別用給出的儀器,測(cè)定與記錄耗氧量和活動(dòng)量。(2分) 每日用灌胃器給予甲組鼠灌胃甲狀腺激素溶液,給予乙組鼠灌胃等量的蒸餾水,飼養(yǎng)一定的時(shí)期。(3分) 測(cè)定與記錄甲、乙組鼠的耗氧量和活動(dòng)量。(2分) (3)結(jié)果預(yù)測(cè)與分析 未給甲狀腺激素時(shí),甲、乙兩組鼠的耗氧量和活動(dòng)量相近。(2分) 給甲組鼠甲狀腺激累后,其耗氧量和活動(dòng)量均大于乙組鼠。結(jié)果表明甲狀腺激素能促進(jìn)新陳代謝,加速體內(nèi)物質(zhì)的氧化分解,提高神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性,從而使動(dòng)物的耗氧量和活動(dòng)量增加。(3分) 例4:如圖為某種反射弧示意圖,結(jié)合下述實(shí)驗(yàn)回答問題:(l)電激(即用電刺激)E,結(jié)果A發(fā)生運(yùn)動(dòng)反應(yīng);電激B,結(jié)果A反應(yīng)而E無反應(yīng)。這表明圖中的A是_,E是_,而B和D分別是_和_(2)用有關(guān)字母和箭頭寫出神經(jīng)沖動(dòng)在整個(gè)反射弧中的傳導(dǎo)方向_(3)給你提供必要的實(shí)驗(yàn)用具,如電刺激設(shè)備、電位測(cè)量儀等,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)試驗(yàn)方案,以驗(yàn)證興奮在神經(jīng)纖維上和在相鄰兩神經(jīng)元之間的傳遞特點(diǎn)(是雙向的還是單向的),并預(yù)期可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論。a驗(yàn)證沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)方法步驟:_結(jié)果和結(jié)論:_b.驗(yàn)證沖動(dòng)在神經(jīng)元之間的傳送方法步驟:_結(jié)果和結(jié)論:_(4) 在正常情況下,你認(rèn)為神經(jīng)沖動(dòng)在一個(gè)完整反射弧中的傳導(dǎo)是_的,決定這一傳導(dǎo)特點(diǎn)的主要原因是_。答案(l)效應(yīng)器 感受器 傳出神經(jīng)纖維 傳入神經(jīng)纖維(2)EDCBA(3)a方法步驟:電激處,觀察A的變化,同時(shí)測(cè)量處的電位有無變化 結(jié)果和結(jié)論:若A有反應(yīng),且處電位改變。說明沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的;若A有反應(yīng)而處無電位變化,則說明沖動(dòng)在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是單向的b方法步驟:先電激處,測(cè)量處電位變化。再電激處,測(cè)量處的電位變化 結(jié)果和結(jié)論:若兩次試驗(yàn)的檢測(cè)部位均發(fā)生電位變化,說明沖動(dòng)在神經(jīng)元間的傳遞是雙向的;若只有一處(如二次觀測(cè)的處)電位改變,則說明沖動(dòng)在神經(jīng)元間的傳遞是單向的 (4)單向 沖動(dòng)在突觸中的傳導(dǎo)是單向的8.1.2、探究性實(shí)驗(yàn)的全程設(shè)計(jì)例1:(廣州市2005年一模)綠豆種子萌發(fā)初期的生長主要是胚軸的伸長。某研究性學(xué)習(xí)小組從一個(gè)農(nóng)科所獲得了一種復(fù)合肥料,他們想探究這種復(fù)合肥料溶液在什么濃度范圍對(duì)綠豆萌發(fā)初期的生長促進(jìn)作用最大。請(qǐng)你利用下列材料,參與他們的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。 材料:做好標(biāo)記的大號(hào)培養(yǎng)皿若干個(gè)、剛萌發(fā)出一小段胚軸的綠豆種子若干組(10粒組)、復(fù)合肥料顆粒、蒸餾水、脫脂棉、直尺等實(shí)驗(yàn)步驟: 最后,將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析,得出結(jié)論。答案(10分)(1)配制一系列不同濃度的復(fù)合肥料溶液。(2分,確定自變量)(2)分別測(cè)量已萌發(fā)綠豆胚軸的長度,并計(jì)算各組的平均值,記錄下來。(2分,確定因變量,前測(cè),收集、處理數(shù)據(jù))(3)將分別用不同濃度的復(fù)合肥料溶液浸潤過的脫脂棉,鋪在不同的培養(yǎng)皿中,再將幾組已萌發(fā)的綠豆分別放入其中。另外設(shè)置一個(gè)用蒸餾水代替復(fù)合肥料溶液處理的對(duì)照組。(2分,設(shè)置實(shí)驗(yàn)組和對(duì)照組)(4)將上述裝置放在溫度等外界環(huán)境條件適宜且相同的地方培養(yǎng)。(2分,控制無關(guān)變量)(5)幾天后,再次測(cè)量綠豆胚軸的長度,計(jì)算各組平均值,記錄下來。(2分,后測(cè),收集、處理數(shù)據(jù)) 練習(xí):(2000上海高考)根據(jù)下述條件設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn),鑒別兩種不同濃度的蔗糖溶液,寫出實(shí)驗(yàn)步驟并分析結(jié)果。一瓶0.1g/ml的蔗糖溶液,一瓶0.3g/ml的蔗糖溶液,250毫升燒杯一只,半透膜制成的透析袋一只,刻度玻璃管一支,細(xì)線一根,支架一個(gè)。(一)實(shí)驗(yàn)步驟:(1)將一瓶中的溶液倒入燒杯中 。(2)將另一瓶中的溶液裝入透析袋,把刻度玻璃管插入透析袋內(nèi)溶液中,用線將袋口和玻璃管扎緊 。(3)將插有刻度玻璃管的透析袋放入有溶液的燒杯中,垂直固定于支架上,記錄玻璃管液面刻度 。(4)一段時(shí)間后,觀察玻璃管液面刻度,確定液面是升還是降 。(二)結(jié)果分析: 如液面升高,則透析袋中的溶液是30%蔗糖溶液,燒杯中的溶液為10%的蔗糖溶液;反之,可推測(cè)透析袋中是10%蔗糖溶液,燒杯中的溶液為30%蔗糖溶液。8.2補(bǔ)充設(shè)計(jì):試題明確給出了試驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗筒糠衷O(shè)計(jì)步驟,要求把其他步驟補(bǔ)充完整。8.2.1:驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充設(shè)計(jì)例1:含適宜濃度IAA的瓊脂塊qiongzhikuai 空白瓊脂塊(2001年高考)有人設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn),試圖證明“生長素(IAA)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸,主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端(頂端)向下端(基端)運(yùn)輸,而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸(如生長素只能從胚芽鞘的上端向下端運(yùn)輸)”。一、材料用具:胚芽鞘、瓊脂、刀片等二、方法步驟與結(jié)果含IAA瓊脂頂端基端瓊脂塊(a)過一段時(shí)間后含IAA瓊脂頂端基端空白瓊脂(一) 制備瓊脂塊(二)取一段胚芽鞘中間部分,上面放含IAA的瓊脂塊,下面放空白瓊脂塊。 (三)取步驟(二)下面瓊脂塊(a)的部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè)過一段時(shí)間后三、結(jié)論:以上實(shí)驗(yàn)證明了“生長素(IAA)在植物體內(nèi)的運(yùn)輸,主要是從植物體形態(tài)學(xué)上端(頂端)向下端(基端)運(yùn)輸,而不能倒轉(zhuǎn)過來運(yùn)輸”。 我們認(rèn)為,僅用該實(shí)驗(yàn)步驟(一)、(二)、(三)還不足以嚴(yán)密論證以上結(jié)論,請(qǐng)?jiān)谏鲜鰧?shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上補(bǔ)充相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法、步驟和結(jié)果。補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(一):(4分) 另取一段胚芽鞘中間部分倒放。上面放含 IAA 的瓊脂塊,下面放空白瓊脂塊 。補(bǔ)充方法、步驟與結(jié)果(二):(4分) 取補(bǔ)充步驟(一)下面瓊脂塊(b)的一部分放在去尖的胚芽鞘一側(cè),一段時(shí)間后觀察,胚芽鞘不向?qū)?cè)彎曲 。例2.植物開花受開花激素的影響。下圖所示光周期(日照長短)誘導(dǎo)植物開花激素的產(chǎn)生以及影響開花的實(shí)驗(yàn)圖中植物去掉了頂端的全部葉子,A、D植株分別接受長日照、短日照; B、C植株方框內(nèi)為受短日照處理的部位。(l)、對(duì)照實(shí)驗(yàn)A、D可說明該植物屬于 (長日植物、短日植物) 。測(cè)試項(xiàng)目結(jié)果分析感受光周期的部位(葉或頂端)接受誘導(dǎo)產(chǎn)生開花激素的部位(葉或頂端)開花激素作用的部位(葉或頂端)(2)根據(jù)B、C實(shí)驗(yàn),填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告表中的有關(guān)內(nèi)容: (3)根據(jù)以上所有實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論: 。 (4)借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的模擬實(shí)驗(yàn),證明B株產(chǎn)生的開花激素可使A株條件下的同種植物開花:第一步:切取一小段B株帶葉枝條放置在瓊脂塊上一段時(shí)間;第二步; 。預(yù)期結(jié)果: 。對(duì)照實(shí)驗(yàn): 。預(yù)期結(jié)果: 。答案(l)短日植物 。測(cè)試項(xiàng)目結(jié)果分析感受光周期的部位(葉或頂端)葉接受誘導(dǎo)產(chǎn)生開花激素的部位(葉或頂端)葉開花激素作用的部位(葉或頂端)頂端(2)根據(jù)B、C實(shí)驗(yàn),填寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告表中的有關(guān)內(nèi)容:(3)短日照誘導(dǎo)該植物的葉產(chǎn)生開花激素促進(jìn)其開花。(4)第二步;A株光照條件不變,剪掉部分葉的葉片,并在葉柄切口上放置上述瓊脂塊。預(yù)期結(jié)果:A株植物開花。對(duì)照實(shí)驗(yàn):另取一株與A株條件、大小和長勢(shì)相同的同種植物植株,剪掉部分葉的葉片,并在葉柄切口上放置未經(jīng)處理的瓊脂塊。預(yù)期結(jié)果:不開花。8.2.2:探究性實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充設(shè)計(jì)例1:生物學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),癌細(xì)胞的無限增殖受某種調(diào)控基因的控制,該調(diào)控基因能激發(fā)所有動(dòng)物細(xì)胞大量增殖,為探究調(diào)控基因是存在于細(xì)胞質(zhì)還是細(xì)胞核上,科研人員做了如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì):宮頸癌細(xì)胞單個(gè)癌細(xì)胞單個(gè)肝臟細(xì)胞小鼠肝臟肝細(xì)胞核 癌細(xì)胞質(zhì)癌細(xì)胞核肝細(xì)胞質(zhì)胰蛋白酶處理核質(zhì)分離根據(jù)以上思路,請(qǐng)繼續(xù)完成下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案:A實(shí)驗(yàn)方案:(實(shí)驗(yàn)提示:癌細(xì)胞能傳代培養(yǎng),細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變。如何觀察細(xì)胞形態(tài)不作實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求)用胰蛋白酶分別處理宮頸癌細(xì)胞和小鼠肝臟使之分散成單個(gè)細(xì)胞。分別使單個(gè)癌細(xì)胞和單個(gè)肝臟細(xì)胞核質(zhì)分離。 。取2只培養(yǎng)瓶編號(hào)甲、乙,各加入等量的培養(yǎng)液。 。 。B預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: 。 。 。答案取癌細(xì)胞核和肝細(xì)胞質(zhì)形成重組細(xì)胞甲,取癌細(xì)胞質(zhì)和肝細(xì)胞核形成重組細(xì)胞乙。取2只培養(yǎng)瓶編號(hào)甲、乙,各加入等量的培養(yǎng)液。分別取等量重組細(xì)胞甲和重組細(xì)胞乙,依次加入甲、乙丙只培養(yǎng)瓶中,進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)。分別觀察甲、乙培養(yǎng)瓶中的細(xì)胞增殖情況和形態(tài)。B預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論: 若甲瓶中的細(xì)胞(或重組甲細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)增殖較快,形態(tài)發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因存在細(xì)胞核中。若乙瓶中的細(xì)胞(或重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)增殖較快,形態(tài)發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因存在細(xì)胞質(zhì)中。若甲、乙瓶中的細(xì)胞(或重組甲、重組乙細(xì)胞分裂產(chǎn)生的細(xì)胞)增殖都較快,形態(tài)均發(fā)生明顯變化,則調(diào)控基因可能同時(shí)存在細(xì)胞核和細(xì)胞質(zhì)中。例2:(2003廣東高考)某實(shí)驗(yàn)小鼠適宜生活在25左右的環(huán)境中,為探究低于適宜溫度的環(huán)境(如lO)對(duì)小鼠能量代謝的影響(能量代謝的強(qiáng)弱用單位時(shí)間的耗氧量表示),請(qǐng)依據(jù)所給的實(shí)驗(yàn)裝置(如圖)、實(shí)驗(yàn)材料和用品,在給出的實(shí)驗(yàn)方法和步驟的基礎(chǔ)上,繼續(xù)完成探究實(shí)驗(yàn),預(yù)測(cè)可能的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論,并回答問題。 實(shí)驗(yàn)室溫度:25 左右 材料和用品:小鼠、冰袋、秒表等方法和步驟:步驟1:將小鼠放入廣口瓶的籠子內(nèi),加塞密閉。打開夾子(A)、(B)、(C),片刻后關(guān)閉夾子(B),用注射器抽取10ml氧氣備用。關(guān)閉夾子(C),打開夾子(B),使水檢壓計(jì)液面左右平齊。步驟2:;步驟3:;結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論:;。 該實(shí)驗(yàn)最可能的結(jié)果和結(jié)論是;原因是。解析:本題屬探究性實(shí)驗(yàn)類題目,所探究的問題是:溫度影響動(dòng)物代謝,當(dāng)環(huán)境溫度偏離適宜溫度時(shí),在一定范圍內(nèi)動(dòng)物會(huì)通過代謝調(diào)節(jié)體溫。 本實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是:環(huán)境中溫度發(fā)生變化時(shí)會(huì)使小鼠的代謝發(fā)生改變,從而維持體溫恒定。代謝的強(qiáng)弱,可通過單位時(shí)間內(nèi)耗氧量高低變化反映出來,因而通過測(cè)定小鼠25(適宜溫度)與10條件下耗氧量所需時(shí)間,就可推測(cè)代謝狀況。 本實(shí)驗(yàn)需對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論,即若 25下耗5 mL O2所需時(shí)間大于10下消耗等量氧所需時(shí)間表明什么?如果25下耗 5 mL O2所需時(shí)間與 10下耗等量 O2所需時(shí)間相同表明什么?若時(shí)間值25小于10時(shí)又表明什么? 答案:步驟2:待小鼠安靜后,關(guān)閉夾子(A),記下時(shí)間,將注射器向前推進(jìn)5毫升(推進(jìn)數(shù)量合理即可),水檢壓計(jì)液面左側(cè)升高,關(guān)閉夾子( B),待水檢壓計(jì)的液面左右平齊時(shí),記錄時(shí)間。得到在25環(huán)境中小鼠消耗5毫升氧氣所用時(shí)間 步驟3;將冰袋放在廣口瓶周圍,調(diào)節(jié)距離,使瓶內(nèi)溫度穩(wěn)定在10,待小鼠安靜后,重復(fù)步驟 1、2中的有關(guān)操作。得到在10環(huán)境中小鼠消耗5毫升氧氣所用時(shí)間 結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論: 消耗5毫升氧氣所用的時(shí)間10少于25,說明小鼠的生活環(huán)境從25降為10時(shí),能量代謝會(huì)加強(qiáng) 消耗5毫升氧氣所用的時(shí)間10多于25,說明小鼠的生活環(huán)境從25降為10時(shí),能量代謝會(huì)減弱 消耗5毫升氧氣所用時(shí)間10等于25,說明小鼠的生活環(huán)境從25降為10時(shí),能量代謝不受影響 最可能的結(jié)果和結(jié)論是:消耗5毫升氧氣所用的時(shí)間10少于25,說明小鼠的生活環(huán)境從25降為10時(shí),能量代謝會(huì)加強(qiáng)因?yàn)樾∈笫呛銣貏?dòng)物,在10比25下維持體溫所消耗的能量多 【思維拓展】本題若改為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),則問題應(yīng)如何提出?結(jié)果預(yù)測(cè)和結(jié)論如何? (提示:若改為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),問題應(yīng)為:低溫環(huán)境中小鼠代謝活動(dòng)應(yīng)加強(qiáng),結(jié)果預(yù)測(cè)應(yīng)為10時(shí)耗氧量應(yīng)大于25時(shí)耗氧量,結(jié)論為:低溫狀況下小鼠代謝活動(dòng)會(huì)加強(qiáng))例3.(9分)為研究胰腺分泌活動(dòng)的調(diào)節(jié)機(jī)制,研究人員做了下列實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)一:刺激通向胰腺的神經(jīng),胰液分泌量增加實(shí)驗(yàn)二:切斷通向胰腺的所有神經(jīng),當(dāng)食物經(jīng)胃進(jìn)入十二指腸時(shí),胰液分泌量增加實(shí)驗(yàn)三:切斷動(dòng)物的胰腺神經(jīng)后,從另一些動(dòng)物的胃中取出部分被消化了的食物,取出少量直接導(dǎo)入胰腺神經(jīng)已被切斷的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的十二指腸中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)胰液大量分泌實(shí)驗(yàn)四:把一些相同的食物成分不經(jīng)過胃直接引入切斷了胰腺神經(jīng)的動(dòng)物的十二指腸中,結(jié)果胰液分泌不增多(1)分析上述實(shí)驗(yàn),你認(rèn)為胰液的分泌是如何調(diào)控的?(2)研究人員接著探究能促進(jìn)胰液分泌的具體化學(xué)物質(zhì),他們分析胃內(nèi)容物成分,分離提純,單獨(dú)刺激小腸觀察胰液分泌情況。發(fā)現(xiàn)用少量鹽酸刺激小腸,被切斷胰腺神經(jīng)的胰腺分泌胰液增加。為進(jìn)一步確定,是鹽酸還是鹽酸刺激產(chǎn)生的小腸分泌物是促進(jìn)胰液分泌的化學(xué)物質(zhì),請(qǐng)你繼續(xù)完成具體探究,并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。續(xù)做實(shí)驗(yàn)步驟:取6只生長發(fā)育狀況一致的小鼠,饑餓兩天,用少量鹽酸刺激小腸,收集小腸內(nèi)容物,除去大分子雜質(zhì),得到鹽酸刺激小腸產(chǎn)生的分泌物。 ,隨機(jī)分成A、B、C三組,每組2只。向A組小鼠血液注入2ml稀鹽酸;向B組小鼠血液注入 ;向C組小鼠血液注入 。觀察胰液分泌情況,分析并得出結(jié)論。實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)及結(jié)論: ; ; ; 。答案、(9分)(1)胰液分泌受神經(jīng)支配;胰液分泌也受體液調(diào)節(jié),來自胃內(nèi)的某些物質(zhì)能促進(jìn)胃液分泌。(2分)(2)切斷6只小鼠通向胰腺的所有神經(jīng) 2ml小腸分泌物 2ml蒸餾水實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)及結(jié)論: 若A、C組小鼠胰液分泌量基本相等,則鹽酸不是促進(jìn)胰液分泌的化學(xué)物質(zhì)。 若A組小鼠胰液分泌量大于C組,則鹽酸是促進(jìn)胰液分泌的化學(xué)物質(zhì)。 若B、C組小鼠胰液分泌量基本相等,則鹽酸刺激的小腸分泌物不是促進(jìn)胰液分泌的化學(xué)物質(zhì)。 若B組小鼠胰液分泌量大于C組,則鹽酸刺激的小腸分泌物是促進(jìn)胰液分泌的化學(xué)物質(zhì)。例4(2005廣東高考)荔枝是著名的嶺南佳果。其果皮中存在多酚氧化酶,多酚氧化酶能夠氧化果皮中的一些無色物質(zhì),形成褐色物質(zhì)。這是引起采后荔枝果皮褐變的原因之一。褐變的發(fā)生嚴(yán)重影響了荔枝的保鮮效果。果皮褐變面積百分率,常作為荔枝保鮮效果的指標(biāo)。在不考慮其它因素影響褐變的前提下,利用上述現(xiàn)象,以荔枝果皮褐變面積百分率為多酚氧化酶活性的指標(biāo),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn),旨在探究溫度對(duì)荔枝果皮內(nèi)多酚氧化酶活性的影響。 (1)請(qǐng)補(bǔ)充下列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中空缺的內(nèi)容: 設(shè)計(jì)溫度梯度:5、lO、15、20、25、30 確定測(cè)量指標(biāo):荔枝果皮褐變面積百分率;選擇同一品種、 和成熟度一致且無機(jī)械損傷的新鮮荔枝果實(shí),將其分成 _組,每組數(shù)量 ,裝入保鮮袋并作好標(biāo)簽后,分別放入相應(yīng)溫度的恒溫箱中。 經(jīng)過5天后,取出荔枝果實(shí)測(cè)定并記錄褐變面積。 (2)請(qǐng)據(jù)右圖分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果: (3)請(qǐng)結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果,指出對(duì)荔枝具

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