高考生物二輪復習 專題七實驗、實習與研究性課題課件.ppt

2012屆高考生物二輪復習課件 專題七實驗 實習與研究性課題 專題七 抓住基礎(chǔ) 研考向 戰(zhàn)考場 備考方向要明了 一 實驗設(shè)計的基本原則1 科學性原則所謂科學性原則 是指實驗的原理要符合科學原理 實驗結(jié)果的預期有科學依據(jù) 實驗的各個環(huán)節(jié)不能偏離生物學基本知識和基本原理 以及其他科學領(lǐng)域的基本原則 科學性原則具有兩個方面的含義 首先 必須保證實驗的設(shè)計不出現(xiàn)科學性錯誤 其次 實驗設(shè)計要具有科學思想和科學方法的因素 具體地說 科學性原則體現(xiàn)在以下幾個方面 實驗原理的科學性 實驗方法的科學性 實驗材料選擇的科學性 實驗結(jié)果處理的科學性及實驗結(jié)果分析的科學性等 2 平行重復原則平行重復原則要求控制某種因素的變化強度 觀察其對實驗結(jié)果的影響程度 任何實驗都必須能夠重復 在同樣條件下重復 實驗結(jié)果應(yīng)該一致或相近 實驗設(shè)計時 可以通過在一組實驗中同時處理多個材料體現(xiàn)重復性原則 3 單一變量原則單一變量原則可使實驗中的復雜關(guān)系簡單化 使結(jié)果更準確 其含義包括 不論一個實驗有幾個實驗變量 都應(yīng)做到一個變量對應(yīng)一個需要觀測反應(yīng)變量 實驗中要盡可能避免無關(guān)變量及額外變量的干擾 這一原則強調(diào)實驗組和對照組只有一個量是不同的 實驗組和對照組的結(jié)果差異只能是由這個單一變量導致的 從而證明實驗組變量的作用 因此 在進行實驗設(shè)計時 要首先確定實驗變量并正確設(shè)置 4 對照原則對照原則是中學實驗中最常用的原則 通過設(shè)置對照實驗 既可排除無關(guān)變量的干擾 又可增加實驗結(jié)果的可信度和說服力 在一個對照實驗中 可包括實驗組和對照組 實驗組是接受自變量處理的對象組 對照組是不接受自變量處理的對象組 一般是隨機決定的 常用的對照組類型有空白對照 自身對照 條件對照 相互對照幾種 5 控制與平衡控制原則該原則是指要嚴格地操縱自變量 以獲取因變量 同時 要嚴格地均衡無關(guān)變量 以消除額外變量干擾 即盡量消除實驗誤差 以取得較為精確的結(jié)果 常用的方法有單組 等組及輪組實驗法 6 隨機性原則實驗設(shè)計中的隨機性原則是指被研究的樣本是從總體或群體中隨機抽取的 這樣做可以 消除或減少系統(tǒng)誤差 使顯著性測驗有意義 平衡各種條件 避免實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差 二 探究性實驗與驗證性實驗的比較 三 實驗設(shè)計及分析1 科學研究方法的基本思路生物科學是一門實驗科學 在生物學中 很多基本概念 基本方法 基礎(chǔ)理論的得出 都是通過科學家的實驗最終確立的 因此學好科學研究方法的基本思路 就顯得極為重要 科學研究方法的基本思路是 觀察 提出問題 提出假說 設(shè)計 完成實驗 分析數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 2 實驗設(shè)計時的一般步驟第一步 取材 分組 編號 在這里實驗材料包含實驗中用到的各種動植物 取材時要注意數(shù)量和生理及發(fā)育狀態(tài)相同 用具有燒杯 培養(yǎng)皿 飼養(yǎng)動物的容器等 這些材料 用具在試題中都會給出 要結(jié)合實驗的目的和原理合理利用 第二步 相同處理和不同處理 根據(jù)實驗變量設(shè)置對照 注意 單一因素不同 其他因素相同且最適 第三步 進一步做相同處理 其他因素相同且最適 第四步 檢測 觀察 統(tǒng)計 比較 找出具體的觀察和記錄對象 觀察 記錄 統(tǒng)計 比較實驗數(shù)據(jù)和現(xiàn)象 如果實驗現(xiàn)象是隱蔽的 必須找出具體的檢測方法 以顯現(xiàn)實驗結(jié)果 便于觀察 3 實驗結(jié)果與結(jié)論的分析與歸納實驗結(jié)果是指通過觀察或測量的實驗現(xiàn)象 是實驗實際出現(xiàn)的情況 實驗結(jié)論是根據(jù)對實驗因變量與自變量關(guān)系的分析得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論 結(jié)論的得出必須依據(jù)實驗結(jié)果 歸納實驗結(jié)論的一般思路是 1 通過實驗目的或步驟 根據(jù)單一因素不同 找出實驗變量 將實驗分為多個對照組 2 由因找果 分析實驗變量與結(jié)果間的邏輯關(guān)系 先得出正確結(jié)論 分結(jié)論 3 再根據(jù)各對照組中得出的 分結(jié)論 綜合為 全面結(jié)論 總 4 在驗證性實驗中 如果實驗目的已知 可直接作為正確結(jié)論 但全面性要因?qū)φ战M而定 例1 某遺傳實驗小組用純合的紫花香豌豆 aabb 和白花香豌豆 aabb 雜交 得到f1植株366棵 全部表現(xiàn)為紫花 f1自交后代有1650棵 性狀分離比為9 7 同學甲認為f1產(chǎn)生配子時不遵循自由組合定律 同學乙認為f1產(chǎn)生配子時遵循自由組合定律 1 你認為同學乙對香豌豆花色遺傳的解釋是 由此你可以得出的結(jié)論是 2 請設(shè)計一個實驗證明你的解釋是否正確 實驗步驟 實驗結(jié)果及結(jié)論 解析 本題考查對自由組合定律的理解 實驗設(shè)計的一般程序及思路 自由組合定律的實質(zhì)是減數(shù)分裂產(chǎn)生配子時 同源染色體上的等位基因分離 非同源染色體上的非等位基因自由組合 因此本題中f1產(chǎn)生的配子有4種 自交后代的基因型有9種 但是表現(xiàn)型只有2種 這是由于基因型為a b 的香豌豆開紫花 基因型為aab a bb aabb的香豌豆開白花 驗證f1產(chǎn)生配子時是否遵循自由組合定律 一般采用測交的方法 根據(jù)預期結(jié)果可以得出相應(yīng)結(jié)論 答案 1 基因型為a b 的香豌豆開紫花 基因型為aab a bb aabb的香豌豆開白花一個性狀可以由多對基因控制 2 實驗步驟 第一年選用f1植株與親本白花香豌豆測交 得到香豌豆種子 第二年將香豌豆種子種植 統(tǒng)計花的種類及數(shù)量 實驗結(jié)果及結(jié)論 如果紫花與白花的比例約為1 3 說明f1產(chǎn)生配子時遵循自由組合定律 如果紫花與白花的比例為其他比例 說明f1產(chǎn)生配子時不遵循自由組合定律 解答實驗設(shè)計題的一般思路 1 明確實驗類型 確定是驗證性實驗還是探究性實驗 驗證性實驗具有明確的結(jié)果 探究性實驗的現(xiàn)象和結(jié)果是未知的或不確定的 應(yīng)針對各種可能性分別加以考慮和分析 得到相關(guān)結(jié)論 2 確定實驗變量 并設(shè)置實驗變量 可從實驗題目中獲得啟示從而確定實驗變量 3 遵循單一變量原則 其他條件相同 同時要確保實驗的順利進行 且避免對實驗因素的干擾 4 確定實驗觀察的對象或?qū)嶒灆z測指標 5 構(gòu)思實驗步驟 準確表達 注意實驗操作順序的合理安排 6 記錄實驗現(xiàn)象 依據(jù)實驗原理 分析實驗結(jié)果 得出實驗結(jié)論 例2 閱讀下列內(nèi)容 回答有關(guān)問題 1 實驗目的 驗證種子萌發(fā) 幼苗生長與生長素有關(guān) 確定某種植物的種子萌發(fā) 幼苗生長的最適生長素濃度范圍 2 材料用具 蘿卜 水稻 油菜等種子若干 試管 移液管 培養(yǎng)皿 濾紙 生長素溶液 濃度分別為100mg l 10mg l 1mg l 0 1mg l 0 01mg l 3 實驗步驟 取5支試管 編號 在1 5號試管中 分別加入5ml不同濃度的生長素溶液 在5支試管中各放入2粒某植物種子 浸泡24小時 取5個培養(yǎng)皿編號 1 5號 每個培養(yǎng)皿內(nèi)事先都墊上用蒸餾水浸濕的濾紙 將從1 5號試管中取出的種子分別放入與之對應(yīng)的1 5號培養(yǎng)皿中 在濕濾紙上均勻擺放 蓋上培養(yǎng)皿蓋 假設(shè)氧氣充足 4 觀察與收集數(shù)據(jù) 5 分析與討論 問題1 本實驗步驟中 有三處不夠嚴謹 請指出并改正 問題2 為使實驗結(jié)果真實和具有普遍性 需要 問題3 若你是該實驗小組的成員 負責觀察和收集數(shù)據(jù) 請你按實驗目的的要求 設(shè)計一張記錄表格 解析 本題主要考查對實驗步驟的評價和修正能力 解題時 要從對照實驗的設(shè)置 實驗材料的選取 包括材料的種類和數(shù)目 以及實驗處理等方面進行分析 依實驗目的 驗證種子萌發(fā) 幼苗生長與生長素有關(guān) 并 確定某種植物的種子萌發(fā) 幼苗生長的最適生長素濃度范圍 可知該實驗的自變量是生長素的有無及生長素濃度的高低 因此 在原實驗的基礎(chǔ)上 需要補充無生長素的空白對照組 為提高實驗的可信度 一方面要增加實驗種子的數(shù)量 另一方面可以運用不同的種子進行重復實驗 通過仔細審題 發(fā)現(xiàn)步驟 中的濾紙并未用不同濃度的生長素溶液進行處理 在實驗結(jié)果記錄表格中 要體現(xiàn)實驗的自變量 不同濃度的生長素溶液 和因變量 種子發(fā)芽率 幼苗長度 等 答案 問題1 應(yīng)再設(shè)置一支對照試管 加5ml蒸餾水 編號為6 步驟 中的種子數(shù)目過少 步驟 中的濾紙應(yīng)該用對應(yīng)濃度的生長素溶液浸濕問題2 用不同植物的種子重復上述實驗 問題3 例3 2011 嘉興二模 染色體的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中 而在細胞溶膠 細胞質(zhì)基質(zhì) 中形成圓形結(jié)構(gòu) 稱為微核 通過染色可觀察到微核 常用含微核的細胞數(shù)占觀察細胞總數(shù)的比例 微核率 來檢測有毒物質(zhì)對細胞的危害程度 某研究小組應(yīng)用微核檢測技術(shù)探究不同濃度的氯苯對人類細胞的危害程度 請根據(jù)以下提供的實驗材料與用具 設(shè)計實驗思路 繪制用于呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的坐標系 并預測最可能的實驗結(jié)果 材料和用具 人成纖維細胞懸浮液 培養(yǎng)液 0 1mg l 1的氯苯溶液 染色液 顯微鏡 細胞培養(yǎng)瓶 二氧化碳培養(yǎng)箱等 染色和制作裝片的具體方法不作要求 1 實驗思路 2 繪制一個用于呈現(xiàn)實驗數(shù)據(jù)的坐標系 3 預測最可能的實驗結(jié)果 4 檢測微核時可用 溶液作染色劑 微核檢測技術(shù)高度靈敏 簡單易行 你覺得它還能應(yīng)用在哪些社會熱點問題上 請舉一例 解析 1 探究不同濃度的氯苯對細胞的危害程度 應(yīng)配制不同濃度的氯苯作自變量 用動物細胞培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)細胞 顯微觀察統(tǒng)計微核細胞數(shù) 2 數(shù)軸要有文字標注和單位 3 最可能的實驗結(jié)果是隨著氯苯化合物濃度的增加 細胞的微核率也相應(yīng)增加 4 微核是斷裂的染色體 要用龍膽紫或醋酸洋紅染色 答案 1 配制濃度從低到0 1mg l 1氯苯化合物 分別等量加入細胞培養(yǎng)瓶中 另設(shè)一只培養(yǎng)瓶不加氯苯化合物 并編號 向各培養(yǎng)瓶中加入等量的培養(yǎng)液和人成纖維細胞懸浮液 放入二氧化碳培養(yǎng)箱中培養(yǎng)一段時間 取各培養(yǎng)瓶中培養(yǎng)液 染色后分別制成裝片 在顯微鏡下觀察并計數(shù) 統(tǒng)計出微核率 2 如右圖 3 隨著氯苯化合物濃度的增加 細胞的微核率也相應(yīng)增加 4 龍膽紫或醋酸洋紅對食品添加劑 汽車尾氣 輻射等進行安全評價 其他答案合理也可 開放型實驗設(shè)計題的一般解題思路首先 打草稿或腹稿 做到心中有數(shù) 在草稿紙上畫出一個大致的流程圖或擬一個綱要 排一排實驗步驟的先后順序 認清實驗中的自變量 因變量和無關(guān)變量 一般來說 分三步 分組 處理和觀察 其次 組織語言 準確描述 要注意體現(xiàn) 等量原則 相關(guān)詞語的準確使用 如 等量 等溫 生長狀況相同 等 在時間 溫度 物質(zhì)的量上難以做到準確量化描述時 盡可能用 定性 的語言表達 如 一段時間 適宜的溫度 適量的 一定量的 等 必要時可用圖來表示 但應(yīng)加入適當?shù)奈淖终f明 再次 依實驗類型 分析實