樂平中學年高中生物二輪復習經典實驗專題.ppt

經典實驗專題復習 經典實驗 解答策略 在理解實驗設計思想的基礎上 對實驗材料的選取 實驗條件的控制 實驗對照的設置 實驗結果的分析等方面對經典實驗進行深入剖析 對經典實驗進行拓展 創(chuàng)新 要充分利用試題供給的信息 按照試題的要求作出科學的判斷和表達 縱觀近幾年高考生物實驗題 或分析詮釋 推理預期 或驗證設計 創(chuàng)新探索 其思想的基礎都是經典實驗 經典實驗是高考實驗命題的重要素材來源 高考生物實驗題一般來自教材中某一個或幾個實驗 也可能來自對教材理論問題或社會實際問題的實驗化探索 還可能是對生物學經典實驗過程的再發(fā)現和再認識 經典實驗常常與生物學發(fā)展史密切聯(lián)系 是獲得生物學實驗方法的重要途徑 剖析經典實驗 有助于建立科學實驗的思維方法 感悟科學家們不懈的追求精神和嚴謹的治學態(tài)度 一 新陳代謝 酶的發(fā)現 P811773年 意大利科學家斯帕蘭札尼 胃液具有消化作用 實驗過程及結果 1773年 斯帕蘭札尼將食物裝在金屬籠中 并讓動物吞下裝有肉塊的金屬籠 過一段時間 他把金屬籠取出來 發(fā)現金屬籠內的肉塊消失了 實驗結論 1 這個實驗要解決什么問題 2 是什么物質使肉塊消失了 鳥類的胃是否只有物理性消化 沒有化學消化 胃內的化學物質將肉塊分解了 3 金屬籠作用 如何證明你的推測 收集胃內的化學物質 看看這些物質在體外是否也能將肉塊分解 發(fā)酵是純化學反應 與生命活動無關 酶是蛋白質 薩姆納 1773年意大利科學家斯巴蘭札尼喂食鷹的實驗 1836年法國科學家施旺提取胃液實驗 1926年美國科學家薩姆納從刀豆中提取脲酶實驗 20C80th美國科學家切赫和奧特曼發(fā)現少數RNA也有催化功能 關于酶本質的探究 脲酶使尿素分解成氨和CO2 1773年 斯帕蘭札尼在研究鷹的消化作用時做了一個巧妙的實驗 這個實驗的巧妙之處在于A 排除了鳥的胃中物理性消化的干擾B 證明了何種消化酶對食物起了消化作用C 證明了胃對于食物只有化學性消化D 證明了細胞代謝離不開消化酶 A 光合作用的發(fā)現 P101 1771年 英國科學家普里斯特利 實驗設計的原則 實驗結論 局限性 實驗成功的關鍵 對照原則和單一變量原則 植物可以更新空氣 實驗有時成功有時失敗 可能與光照有關 1771年 英國科學家普里斯特利將點燃的蠟燭與綠色植物一起放在一個密閉的玻璃罩內 蠟燭不容易熄滅 今天我們對這一現象的合理解釋是A 植物可以跟新空氣B 蠟燭燃燒所需物質來自綠色植物C 綠色植物在燭光下制造有機物D 綠色植物在燭光下釋放氧氣 A 1864年 德國科學家薩克斯 暗處理 葉片部分曝光部分遮光 酒精隔水加熱脫去葉片色素 碘液處理脫色后的葉片 藍色 棕色 光合作用需要光照光合作用的產物除氧氣外還有淀粉 體現對照原則和單一變量原則 清水漂洗 自變量和因變量分別是什么 實驗的關鍵 消耗原有的有機物 實驗結論 1864年 德國科學家薩克斯將綠色葉片放在暗處幾小時 然后把此葉片一半遮光 一半曝光 經過一段時間后 用碘蒸氣處理葉片 成功地證明綠色葉片在光合作用中產生了淀粉 請據此實驗回答相關問題 1 在該實驗中 薩克斯看到的現象是 A 葉片全變藍B 遮光一半變藍C 曝光一半變藍D 葉片全不變藍 2 薩克斯將綠色葉片先放在暗處幾小時的目的是 A 將葉片中的水分消耗掉B 將葉片中原有的淀粉消耗掉C 增加葉片的呼吸強度D 提高葉片對光的敏感度 3 薩克斯對這個實驗的設計具有很強的邏輯上的嚴密性 具體體現在A 沒有對照實驗B 本實驗不需要設對照實驗C 曝光處作為對照實驗D 遮光處作為對照實驗 4 該實驗中若曝光時間過長 遮光處經碘液處理后也呈現藍色 其原因是 5 該實驗中葉片內含有的葉綠素等色素 會對碘液處理后表現出的藍色造成干擾 影響實驗現象的觀察 為增強實驗效果 對葉片應做怎樣的處理 6 該實驗除了證明 光合作用產生了淀粉 外 還成功地證明了 C B D 曝光處的淀粉可運輸到遮光處 在碘液處理之前 酒精隔水加熱脫去葉片的色素 再用清水漂洗葉片 光合作用需要光照 1880年 美國科學家恩格爾曼 好氧細菌集中在光束照射部位 好氧細菌分布在所有受光部位 實驗拓展 不同光譜的可見光 好氧細菌集中在紅光和藍紫光照射部位 葉綠體受光時釋放O2葉綠體是植物進行光合作用的場所 實驗結論 下圖顯示的是美國科學家恩格爾曼用水綿永久光合作用的實驗 對該實驗的說法正確的是 C A 實驗采用同位素示蹤法發(fā)現光合作用的場所是葉綠體B 通過顯微鏡觀察發(fā)現好氧菌均勻分布在葉綠體的各個部位C 好氧菌集中的區(qū)域是氧氣釋放較多的部位D 實驗定量分析了水綿光合作用生成的氧氣量 1883年 德國科學家恩格爾曼利用一種綠藻 這種綠藻具有呈螺旋狀的葉綠體 研究光對光合作用的效應 他將該種綠藻放在一張載有細菌懸浮液的玻片上 這些細菌會移往氧濃度高的區(qū)域 他觀察細菌在不同光照下的分布情況 結果如下圖所示 1 描述B情況下細菌的分布情況 對此你認為應如何解釋 2 恩格爾曼進行裝置C的實驗 其目的是什么 根據C的實驗結果可以得出什么結論 3 如果你可使用水草 臺燈 顏色濾光片及實驗室常備的物品設計一個實驗裝置 定量檢測上題所得的結論是否正確 請問你將收集什么數據 細菌集中在葉綠體上 光照下 葉綠體進行光合作用而產生氧 這導致細菌移向葉綠體 找出不同顏色的光對光合作用 速率 的影響 在紅光下與在藍光下的光合作用速率相近 兩者都比在綠光下的高 單位時間 或某段時間 內產生的氧體積 或釋出的氧氣泡數目 美國科學家魯賓和卡門 實驗設計的原則 實驗方法 實驗結論 自變量和因變量分別是什么 對照原則 單一變量原則和等量原則 同位素示蹤法 光合作用釋放的O2全部來自水 下圖是利用小球藻進行光合作用實驗的示意圖 圖中A物質和B物質的相對分子質量的比是 A 1 2B 8 9C 2 1D 9 8 下列有關科學家的經典研究中 采取了同位素示蹤法的是 恩格爾曼發(fā)現光合作用的部位 梅耶指出植物通過光合作用把光能轉換為化學能 魯賓和卡門證明光合作用釋放的02來自水 卡爾文探明了C02中的碳在光合作用中的轉移途徑A B C D 二 生命活動的調節(jié) 促胰液素的發(fā)現 沃泰默的實驗 沃泰默的解釋 小腸上微小的神經難以剔除干凈 所以這是一個十分頑固的神經反射 1 采用哪種對照 2 自變量和因變量分別是什么 斯他林和貝利斯的實驗 小腸黏膜 稀鹽酸 砂子 實驗結論 提取液 靜脈 實驗過程和結果 實驗分析 胰腺分泌胰液是促胰液素化學調節(jié)的結果 該實驗有什么不足之處 缺乏對照 不能排除鹽酸的作用 斯塔林和貝里斯實驗的不足之處就是 不能排除鹽酸的作用 請設計一個實驗探究鹽酸是否影響胰腺分泌胰液 一 寫出具體的實驗方法與步驟 1 2 3 二 預期結果與結論 1 2 3 取六只生長發(fā)育一樣的小狗 切除從小腸通往胰腺的神經 分為A B兩組 每組3只 分別向兩組狗的靜脈中注射等量 一般是2ML 的稀鹽酸和生理鹽水 觀察胰腺的分泌情況 若A組與B組的小狗胰腺分泌量相等 則鹽酸不促進胰腺的分泌 若A組小狗的胰腺分泌量比B組多 則鹽酸促進胰腺的分泌 若A組小狗的胰腺分泌量比B組少 則鹽酸抑制胰腺的分泌 生長素的發(fā)現 達爾文研究向光性的實驗 體現對照原則 單一變量原則和等量原則 組和組實驗對照 可說明胚芽鞘的向光性是由單側光引起的組和組實驗對照 可說明胚芽鞘的向光性與尖端的存在有關組和組實驗對照 可說明胚芽鞘的感光部位在尖端 實驗結論 單側光 尖端 尖端下部 感受光刺激 產生某種刺激 向光彎曲生長 引起 背光面比向光面生長快 詹森實驗 實驗結論 胚芽鞘的尖端產生的刺激可以透過瓊脂片傳遞給下部 詹森實驗有什么不足之處 如何完善其實驗設計 缺少對照 不能排除瓊脂片的影響 應再加一組切掉尖端后放置瓊脂片的對照試驗 拜爾實驗 實驗結論 胚芽鞘的彎曲生長是由于尖端產生的刺激在下端分布不均勻造成的 1 采用哪種對照 2 自變量和因變量分別是什么 溫特證明胚芽鞘尖端確實產生了生長素的實驗 實驗結論 1 胚芽鞘頂端產生的刺激確實是一種能促進生長的化學物質 一種類似于動物激素的物質 稱之為生長素 2 胚芽鞘彎曲生長的原因是生長素分布不均勻 1 采用哪種對照 2 自變量和因變量分別是什么 為了驗證植物向光性與植物生長素的關系 有人設計了如下實驗方案 一 方法步驟取6個小花盆 各栽入一株品種 生長狀況都一致的玉米幼苗 幼苗的真葉未突破胚芽鞘 按下圖所示方法進行實驗處理 接通臺燈電源24h后 打開紙盒 觀察并記錄6株玉米幼苗的生長情況 二 實驗結果預測在以上裝置中 玉米幼苗保持直立生長的是 而玉米幼苗基本停止生長的是 三 部分實驗結果的分析與推論 1 根據號和號裝置之間實驗記錄的對照分析 可以說明玉米幼苗產生向光性是由單側光照射引起的 2 根據號與號裝置實驗記錄的對照分析 可以說明玉米幼苗的向光性生長與玉米幼苗尖端的存在與否有關 其中屬于實驗組的是號 3 根據號與號裝置實驗記錄的對照分析 可以說明玉米幼苗感光部位在尖端 4 根據5號和6號裝置之間實驗記錄的對照分析 只能說明 5 若將1號整個裝置勻速旋轉 臺燈不動 玉米幼苗的生長和彎曲情況是 若僅是玉米幼苗勻速旋轉 紙盒和臺燈不動 則幼苗的生長和彎曲情況是 3 4 5 2 1 3 1 2 2 1 4 玉米幼苗發(fā)生彎曲生長與生長素在玉米幼苗胚芽鞘兩側分布不均勻有關 彎向小孔生長 直立生長 三 遺傳和變異 證明DNA是遺傳物質 肺炎雙球菌的轉化實驗 格里菲思和艾弗里的實驗 格里菲斯的體內轉化實驗 實驗設計思路 加熱將DNA和蛋白質分開 分別研究 看看哪個才是遺傳物質實驗結論 S型死菌中 必定存在使R型菌轉化為S型菌的轉化因子 實驗設計思路 通過分離純化技術將DNA和蛋白質分開 分別研究 看看哪個才是遺傳物質實驗結論 DNA是使R型菌轉化為S型菌的轉化因子 DNA是遺傳物質 艾弗里的體外轉化實驗 肺炎雙球菌轉化實驗中 將加熱殺死的S型細菌與R型活細菌相混合后 注射到小鼠體內 在小鼠體內S型 R型細菌含量變化情況如圖所示 下列有關敘述錯誤是的 A 在死亡的小鼠體內存在著S R型兩種類型B 曲線ab段下降的原因是R型細菌被小鼠的免疫系統(tǒng)所消滅C 曲線bc段上升 與S型細菌在小鼠體內增殖導致小鼠免疫力降低有關D S型細菌數量從0開始是由于R型細菌突變的結果 噬菌體侵染細菌的實驗 蔡斯和赫爾希 實驗設計思路 通過同位素標記法將DNA和蛋白質分開 分別研究 看看哪個才是遺傳物質實驗方法 同位素標記法實驗結論 DNA是使R型菌轉化為S型菌的轉化因子 DNA是遺傳物質 1 采用哪種對照 2 自變量和因變量分別是什么 09廣東高考 艾弗里等人的肺炎雙球菌轉化實驗和赫爾希與蔡斯的噬菌體侵染細菌試驗都證明了DNA是遺傳物質 這兩個實驗在設計思路上的共同點是A 重組DNA片段 研究其表型效應B 誘發(fā)DNA突變 研究其表型效應C 設法把DNA與蛋白質分開 研究各自的效應D 應用同位素示蹤技術 研究DNA在親代與子代之間的傳遞 1952年 赫爾希和蔡斯利用同位素標記 完成了著名的噬菌體侵染細菌的實驗 下圖是實驗的部分過程 1 寫出以上實驗的部分操作過程 第一步 用35S標記噬菌體的蛋白質外殼 如何實現對噬菌體的標記 請簡要說明實驗的設計方法和這樣設計的理由 第二步 2 以上實驗結果說明 3 SARS病原體 冠狀病毒 侵染人體細胞的過程類似于噬菌體侵染細菌 結合上述實驗過程及現象 請?zhí)岢鲆环N獲得SARS疫苗 蛋白質外殼 的新途徑 4 噬菌體侵染細菌之后 合成新的噬菌體蛋白質外殼需要 A 細菌的DNA及其氨基酸B 噬菌體的DNA及其氨基酸C 噬菌體的DNA和細菌的氨基酸D 細菌的DNA及其噬菌體的氨基酸 先將細菌培養(yǎng)在含有35S的培養(yǎng)基中 然后用噬菌體去侵染被35S標記的細菌 用35S標記的噬菌體與細菌混合 噬菌體的蛋白質外殼沒有進入到細菌體內 動物細胞培養(yǎng) 冠狀病毒侵染 攪拌離心 從上清液中提取出蛋白質外殼 C 遺傳規(guī)律的發(fā)現 孟德爾的碗豆雜交實驗 假說 演繹法 一對相對性狀的雜交實驗 高莖矮莖3 1 驗證實驗 測交 兩對相對性狀的雜交實驗 摩爾根的果蠅雜交實驗 有關遺傳實驗設計的歸納 設計實驗驗證分離和自由組合定律 一般先讓兩純種個體雜交產生F1 再讓F1測交 設計實驗鑒定一個生物個體是純種還是雜種 可采用自交或測交方法 對于植物 自交比測交更簡便 有些特殊的生物個即使是雜種自交也不會出現性狀分離 這種情況則應考慮測交與自交結合或多次測交的方法 由多對等位基因控制的性狀 若根據性狀能確定出隱性純合子時 則采用測交方法 若無法根據性狀確定出隱性純合子 則考慮自交 設計實驗判斷X染色體上是發(fā)生了致死突變還是基因突變 常用該變異個體與正常個體雜交 有些還要讓F1互交或回交 或雜交與測交結合的方法 統(tǒng)計后代雌雄性個體數的比例 從而得出結論 設計遺傳實驗 同樣要遵循對照原則和單一變量原則 已知純種的粳稻和糯稻雜交 F1全為粳稻 粳稻中含有直鏈淀粉遇碘呈藍黑色 其花粉粒的顏色反應也相同 糯稻含支鏈淀粉 遇碘呈紅褐色 其花粉粒的顏色反應也相同 現有一批純種粳稻和糯稻 以及一些碘液 請設計實驗方案驗證基因的分離規(guī)律 實驗過程中可自由取用必要實驗器材 基因用M和m表示 1 實驗方法 2 實驗步驟 3 實驗預期現象 采用測交法加以驗證 1 讓純合的粳稻與糯稻雜交 獲取F1雜合粳稻 2 讓F1雜合粳稻與糯稻測交產生F2 3 用碘液處理F2植株的種子淀粉 觀察并記錄現象 測交后代出現兩種不同表現型且比例為1 1 還可運用F1花粉鑒定法 實驗步驟 1 讓純種粳稻和糯稻雜交 獲得F1雜合粳稻 2 F1開花時取其一個成熟花藥 擠出花粉 置于載玻片上 滴一滴碘液并用顯微鏡觀察實驗預期現象 花粉一半呈藍黑色 一半呈紅褐色 若用純種有色飽滿籽粒的玉米與無色皺縮籽粒的玉米雜交 實驗條件滿足實驗要求 F1全部表現為有色飽滿 F1自交后 F2代的性狀表現及比例為 有色飽滿73 有色皺縮2 無色飽滿2 無色皺縮23 請回答 1 上述每一對性狀的遺傳是否符合基因的分離定律 為什么 2 請設計實驗方案 驗證這兩對性狀的遺傳是否符合基因的自由組合定律 方法步驟 1 2 3 結果預測及結論 符合因為玉米粒色和粒形F2的分離比均為3 1 取兩純種親本玉米進行雜交 獲得F1 取F1植株與無色皺縮玉米進行雜交 獲得F2 收獲F2植株的種子并統(tǒng)計不同表現型的數量比例 若表現型有四種 且比例為1 1 1 1 則符合自由組合定律 否則 不符合自由組合定律 1 圖中親本基因型為 2 圖中F2三角形果實薺菜中 部分個體無論自交多少代 其后代表現型仍然為三角形果實 這樣的個體在F2三角形果實薺菜中的比例為 4 現有3包基因型分別為AABB AaBB 和aaBB的薺菜種子 由于標簽丟失而無法區(qū)分 根據以上遺傳規(guī)律 請設計實驗方案確定每包種子的基因型 有已知性狀 三角形果實和卵形果實 的薺菜種子可供選用 實驗步驟 結果預測 若 則包內種子基因型為AABB 若 則包內種子基因型為AaBB 若 則包內種子基因型為aaBB 薺菜的果實形狀有三角形和卵圓形兩種 該形狀的遺傳涉及兩對等位基因 分別是A a和B b表示 為探究薺菜果實形狀的遺傳規(guī)律 進行了雜交實驗 如圖 AABB和aabb 7 15 分別將三包薺菜種子和卵圓形果實種子種下 待植株成熟后分別將待測種子發(fā)育成的植株和卵圓形果實種子發(fā)育成的植株進行雜交 得到F1種子 將得到的F1種子分別種下 植株成熟后進行自交 得到F2種子 將F2種子種下 植株成熟后分別觀察統(tǒng)計F2所有果實形狀及比例 F2果實形狀為三角形 卵圓形 15 1 F2果實形狀為三角形 卵圓形 27 5 F2果實形狀為三角形 卵圓形 3 1 甜豌豆的紫花和白花是一對相對性狀 這對相對性狀由兩對等位基因 A和a B和b 共同控制 這兩對等位基因分別位于兩對不同的同源染色體上 其顯性基因決定花色的過程如圖所示 1 從圖可知 紫花植株必須同時具有基因和基因 2 基因型為aaBb的個體 其表現型為 基因型為AaBb的個體和其雜交 子代中開紫花的植株所占的比例為 紫花中純合子所占的比例為 5 若要鑒定一株開紫花的甜豌豆是否為純種 如何設計一個實驗來鑒定 請寫出大概的實驗方案及結果預測 實驗方案 結果預測 A B 白色 3 8 0 選一株開紫花的甜豌豆 讓其進行自交產生F1 觀察記錄F1中的甜豌豆的花色 若F1中的甜豌豆既有開紫花也有開白花的 則這株甜豌豆為雜種 若F1中的甜豌豆只有開紫花的 則這株甜豌豆為純種 果蠅是遺傳學研究的常用材料 根據所學知識回答下列問題 1 若果蠅中B b基因位于X染色體上 b是隱性可致死基因 導致隱性的受精卵不能發(fā)育 但Xb的配子有活性 能否選擇出雌雄果蠅使其雜交后代只有雌性 請做出判斷 并根據親代和子代的基因型情況說明理由 2 遺傳學上將染色體上某一區(qū)段及其帶有的基因一起丟失 從而引起的變異叫缺失 缺失雜合子的生活力降低但能存活 缺失純合子常導致個體死亡 現有一紅眼雄果蠅XBY與一白眼雌果蠅XbXb雜交 子代中出現一只白眼雌果蠅 請設計一個簡單實驗來判斷該白眼雌果蠅的出現是由缺失造成的 還是由基因突變引起的 并預測結果 不能 因為果蠅的雄性中只有XBY個體 雌性有XBXb和XBXB的個體 雌雄果蠅的兩種雜交組合中均會出現XBY的雄性個體 選該白