高中生物綜合創(chuàng)新思維訓練點撥

1、高中生物綜合創(chuàng)新思維訓練點撥南京市金陵中學河西分校（210019） 張從福在課堂教學中，正確指導學生掌握知識的同時，加強綜合創(chuàng)新思維方法的訓練是十分必要的，也是復習課中實現(xiàn)知識的升華、技能的形成的必經(jīng)階段。研究性學習的案例設計、實驗步驟的設計、實驗過程的探究、實驗結果的預測、實驗設計的評價、生活實踐中的創(chuàng)新思維及綜合運用生物學基礎知識解決實際問題的能力培養(yǎng)是高考的最高要求，復習時應及時指導學生選取適宜的素材和典型案例加強訓練，培養(yǎng)學生在新的情境中綜合分析與解決問題的能力。一、例題分析例1、（創(chuàng)新設計題）用一個小紙盒、三株生長在培養(yǎng)皿中的2cm高的玉米苗、透明紙?zhí)?、黑色環(huán)套、黑色不透明小紙?zhí)赘饕?/p>

2、個、一盞100w的臺燈，請你設計一個實驗裝置，驗證玉米幼苗胚芽鞘對光敏感的部位是胚芽鞘的尖端，并給出實驗裝置圖和預測的實驗結果圖。 【解析】設計該實驗，關鍵要弄清實驗證明什么問題，特別要注意，按照實驗設計的基本原則，設計中要有必不可少的對照來證明某個問題，從而悟出三個紙?zhí)椎淖饔?。A苗和C苗雖然都裝上套子，但由于A不透光，C透光，這里就是對照作用(透光與不透光對照)。說明單側光在這里起主要作用，因為單側光能使生長素分布在背光一側多，導致背光側生長快而彎向光源。A和B雖都套上黑紙?zhí)祝椎牟课徊煌?，這也是對照，它證明胚芽鞘彎曲與否關鍵在于尖端是否見光，說明胚芽鞘對光敏感的部位是尖端。 【答案】見下

3、圖。 【點撥】本題的實驗設計思路的形成過程是：首先弄清實驗目的和實驗原理，然后結合兩者思考題中所提供的實驗材料、用品各自的作用，最后綜合即可形成設計思路。例2、（設計分析題）下表為某校生物課外小組人工孵化蛙卵的試驗記錄：項目水源水量水溫水深蛙卵數(shù)孵化天數(shù)孵出蝌蚪數(shù)A組池塘水500mL22255cm2504245B組自來水500mL1320cm2508165(1)B組孵化率較低的原因是 ； ； 。（2）如果B組的孵化溫度改為2225，再采取哪些適當措施可以提高B組的孵化率? 。 。（3)利用A組孵化出的蝌蚪多條，再提供玻璃缸兩個、甲狀腺激素制劑少量、池塘水及蝌蚪飼料(含正常發(fā)育所需甲狀腺激素)，

4、請設計一個實驗，說明甲狀腺激素具有促進幼小動物發(fā)育的作用。步驟1 。步驟2 。步驟3 ?！窘馕觥勘绢}綜合考查動物的生長發(fā)育、甲狀腺激素的生理作用。解答本題要認真分析試驗記錄表，從水源、水溫、水深3個方面分析導致孵化天數(shù)、孵化蝌蚪數(shù)不同的原因，第(3)題應圍繞甲狀腺激素具有促進幼小動物發(fā)育的作用設計對照實驗?！敬鸢浮?1)自來水中少量的Cl2、HClO對蛙胚有毒害作用 孵化溫度太低 水過深，供氧不足（2)把自來水放置幾天，除去Cl2、HClO后再用容器中加入金魚藻(或其他水生綠色植物)，以提高水中的含氧量 (3)給兩個玻璃缸分別貼上標簽甲、乙，分別放入等量池塘水、蝌蚪飼料及同時孵化出的相同數(shù)量的

5、蝌蚪 在甲缸中加入少量甲狀腺激素制劑，乙缸不加，作為對照 觀察并記錄。發(fā)現(xiàn)甲缸中蝌蚪變態(tài)發(fā)育成小青蛙所需的時間比乙缸的短?！军c撥】本題的重點是正確分析題中所給的兩組實驗條件的不同，找出實驗結果不同的原因。在實驗設計中注意對照組的設計。例3、（分析說明題）有人在飼養(yǎng)蝌蚪時做了如下實驗：取玻璃缸三只，分別標上A、B、C，各放入清水200mL和少量水草，每缸內(nèi)各放5只大小相似的蝌蚪。在A缸內(nèi)每天加入5mg甲狀腺制劑；B缸內(nèi)每天加入甲硫咪唑(甲狀腺抑制劑)5mg；C缸的水中不加任何藥劑，同時三缸內(nèi)每天加入煮熟的蛋黃少許，連續(xù)7d。觀察三缸中蝌蚪的體長、四肢及尾的變化，每天記錄一次。請回答：(1)預期三

6、缸中的蝌蚪：最先長出四肢的是 缸，7d后尾最長的是 缸。(2)如結果與預期相符，則說明 。(3)實驗中C缸的作用是 ，如C缸的水中缺少碘，則蝌蚪變化更像 缸，原因是 ?！窘馕觥勘绢}綜合考查了甲狀腺激素的生理作用，還時使用恰當?shù)姆椒炞C簡單的生物學事實，并對結果進行解釋和分析等能力進行考查。A缸內(nèi)加入甲狀腺制劑，蝌蚪最先長出四肢，B缸內(nèi)加入甲硫咪唑(甲狀腺抑制劑)，從而抑制了蝌蚪的生長發(fā)育，故7d后尾最長；B缸和C缸均為對照實驗，B缸是條件對照，C缸是空白對照；C缸中如缺少了碘，即缺少了合成甲狀腺激素的原料，則甲狀腺激素的合成受阻?！敬鸢浮?1)A B(2)甲狀腺激素能促進幼年動物的發(fā)育 (3)

7、時照 B 碘是合成甲狀腺激素的原料，缺碘則甲狀腺激素合成受阻【點撥】從甲狀腺激素的生理作用入手，分析三種實驗條件的不同，從而得出正確的答案。本題聯(lián)系實際培養(yǎng)解決問題的能力是教學中的重點。例4、（技能遷移題）植物開花受開花激素的影響。下圖所示為光周期(日照長短)誘導植物開花激素的產(chǎn)生以及影響開花的實驗。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。(1)對照實驗A、D可說明該植物屬于 (填“長日照植物”、“短日照植物”）。(2)根據(jù)B、C實驗分析，在葉和頂端部位中：感受光周期的部位是 ；接受誘導產(chǎn)生開花激素的部位是 ；開花激素的作用部位是

8、。(3)從整體實驗的分析中可以得出的結論是 。(4)借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”的科學實驗方法，設計一個簡單的模擬實驗，證明B株產(chǎn)生的開花激素可使在A株條件下的同種植物開花。步驟一：切取一小段B株帶葉枝條放置在瓊脂塊上一段時間；步驟二： ；實驗結果： 。步驟三： ；實驗結果： ?！窘馕觥恐参镩_花受光周期影響，故可把植物分為長日照植物、短日照植物和中間日照植物。光周期之所以影響植物開花，是因為光周期誘導植物開花激素的產(chǎn)生，開花激素調(diào)節(jié)植物開花。(1)本題中對照實驗A、D說明，短日照條件下，才能產(chǎn)生“開花激素”并調(diào)節(jié)植物開花，故該植物屬于短日照植物。(2)B、C對照可知，受短日照刺激能夠產(chǎn)生“開花激素”的

9、器官是“葉”，“開花激素”的作用部位是“頂端花蕾”。也說明了激素的運輸是從“葉”運輸?shù)健绊敹嘶ɡ佟薄?3)光周期可誘導植物開花激素的形成，進而影響開花。(4)借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”設計實驗，按照科學史中的方法及推理技巧即可?！敬鸢浮?1)短日照植物 (2) 葉 葉 頂端花蕾 (3)光周期可誘導植物開花激素的形成，進而影響開花(或短日照可誘導短日照植物的葉產(chǎn)生開花激素，進而影響植物開花) (4)步驟二：將A株條件下的同種植物枝條切口，再將含激素的瓊脂塊放在切口上 實驗結果：開花 步驟三：將另一A株條件下的同種植物枝條切口，再將不含激素的瓊脂塊放在切口上，作為對照 實驗結果：不開花【點撥】分析圖中的

10、實驗條件的不同，很容易得出感受光周期和產(chǎn)生開花激素的部位是葉，開花激素的作用部位在花蕾的結論。借鑒“生長素的發(fā)現(xiàn)”的科學實驗方法，證明開花激素的作用，是實現(xiàn)教材內(nèi)容遷移的有效思維訓練方法。二、創(chuàng)新訓練1、（實驗評價題）同學甲從一本植物生理學中查到“幼嫩葉片可產(chǎn)生生長素，生長素可阻止葉柄脫落”的結論。于是他設計了一個實驗，想證實該結論。他的實驗步驟為：(1)取一盆生長狀況良好的植物，去掉幼葉的葉片(如上圖所示)；(2)觀察幼葉葉柄的脫落情況。請你用所學知識，評價該同學的實驗設計，并提出修改建議。2、（情境分析題）有一惡犬正在追逐一男童，如右圖。(1)試把下列名詞列成一流程圖，顯示該男童逃跑的神經(jīng)

11、沖動傳導途徑：大腦；脊髓；感覺神經(jīng)元；骨骼肌；運動神經(jīng)元。 。(2)該男童奔跑時，心跳、呼吸 ，血糖濃度 ，這是 興奮的結果。(3)該男童奔跑時，為何肌肉產(chǎn)生乳酸?寫出反應式并加以解釋。(4)該男童奔跑時，血漿中pH ，機體如何調(diào)節(jié)使其恢復穩(wěn)定?3、（設計分析題）同一黃瓜植株有雄花和雌花之分，某興趣小組的同學將生物園里黃瓜的雌花分為三組，處理方法如下表：實驗 組 方 別 法處理時期甲乙丙開花前套袋套袋不套袋開花后用適宜濃度的生長素類似物處理雌蕊柱頭不處理不處理(1)甲、乙、丙三組實驗結果：甲組 ；乙組 ；丙組 。(2)上述實驗所結果實的染色體數(shù)是否相同? ，原因是 。(3)甲、乙兩組對比說明

12、。(4)乙、丙兩組對比說明 。原因是 。為進一步驗證這一結論，可再設計一個對照實驗，請寫出實驗設計思路并預測結果。4、（實驗分析題）根據(jù)生理學家的研究，生物具有高度精確的測量時間的能力，這叫生物鐘。運輸具有這種機制，不僅可以調(diào)節(jié)生理活動和行為，以適應氣候的晝夜變化，而且通過各種生活習性和生活方式，包括遷移、繁殖、生長發(fā)育、換毛等，以適應氣候的變化。下面是生理學家對這方面的研究成果： 有些脊椎動物的晝夜節(jié)奏在胚胎時期已經(jīng)存在，而在出生后就明顯表現(xiàn)出來，如小雞出生后立即表現(xiàn)奔跑活動的晝夜節(jié)奏； 實驗證明，環(huán)境因素，如溫度、光照等對幼體的生理節(jié)奏影響很??； 實驗證明，如果動物體內(nèi)遺傳物質(zhì)合成受阻，動

13、物的生理節(jié)奏受到抑制。 以上事實表明： (1)動物的遷移、繁殖、換毛等有節(jié)律性的生活方式和行為屬于 性行為，其理由是 ； ； 。 (2)環(huán)境因素對動物的這些行為影響很小，證明這些行為不可能通過“學習”和生活體驗獲得，即這些動物行為是由一系列 反射組成。5、（驗證說明題）現(xiàn)有幾只相同容積的玻璃缸，利用自然的清水、發(fā)育狀態(tài)相同的同齡的小蝌60只、飼喂蝌蚪的飼料、未經(jīng)處理的具有生物活性的甲狀腺激素以及把具有生物活性的甲狀腺激素放在50的溫水中處理10分鐘。 根據(jù)這些條件設計一個實驗，驗證甲狀腺激素經(jīng)過處理后，是否還有生物活性。 (1)實驗方案設計： 第一步：取玻璃缸三只，分別標為甲、乙、丙。 第二步

14、： 。 第三步：如果甲缸每天飼喂飼料，丙缸每天喂具有生物活性的甲狀腺激素相伴飼料，那么乙缸 。最后，經(jīng)過一定時間的飼養(yǎng)，觀察現(xiàn)象得出結果和結論。 (2)結果分析： 若乙、丙缸的蝌蚪發(fā)育變態(tài)同步，迅速變態(tài)為小青蛙，而甲缸還是蝌蚪狀態(tài)，說明了 。 若甲、乙兩缸蝌蚪發(fā)育變態(tài)同步，而丙缸蝌蝌發(fā)育變態(tài)迅速，說明了 。 若乙缸的蝌蚪變態(tài)發(fā)育比甲缸的快，比丙缸的慢，則說明了 。 (3)該實驗中設置甲、丙組實驗的目的是 。6、（實踐探究題）長時間下蹲的人，快速地起身站立時，有的人下肢麻木，行走無力，甚至兩眼發(fā)黑，體質(zhì)差的人還可能出現(xiàn)心慌(心跳加快)現(xiàn)象，試分析回答下列問題： (1)出現(xiàn)“下肢麻木”的原因是 。

15、 (2)出現(xiàn)“行走無力”的原因是 。 (3)出現(xiàn)“兩眼發(fā)黑”的原因是 。 (4)出現(xiàn)“心慌”這一反射活動的感受器可能在 ，刺激是 ，中樞在 內(nèi)，傳出神經(jīng)叫 ，效應器是 。 7、（創(chuàng)新設計題）研究性學習作為一種重要的學習方式，對中學生的創(chuàng)新精神和實踐能力的培養(yǎng)起到了積極的作用。下面列出了二大研究課題名稱。請選擇其中之一，并回答有關問題。 課題一：某地區(qū)遺傳病的調(diào)查研究 課題二：大氣污染對植物的影響 (1)請你擬定一個較小的具體課題名稱： 。 (2)簡述你研究該課題的兩點主要意義： 。 (3)對所選課題提出一種假設： 。 (4)你所選用的調(diào)查研究方法主要包括： 。(5)你的研究報告中應含有的主要內(nèi)

16、容是： ?！緞?chuàng)新訓練參考答案】1、評價：還應去頂芽。因為頂芽產(chǎn)生的生長素可向下運輸?shù)接兹~葉柄處，阻止葉柄脫落。建議：應增加一個對照實驗。因為沒有對照，難以說明幼葉葉柄脫落是缺乏生長素所致。對照設置為：取同一品種生長狀況相同的植物，去掉幼葉的葉片；在葉柄橫斷面上，涂上一定濃度的生長素，觀察幼葉葉柄的脫落情況。2、(1)感覺神經(jīng)元大腦脊髓運動神經(jīng)元骨骼肌(2)加快 升高 交感神經(jīng) 酶(3)C6H12O6 2C3H603(乳酸)+能量該男童奔跑時，盡管呼吸運動和血液循環(huán)大大加強，但仍不能滿足骨骼肌對氧氣的需求，骨骼肌進行無氧呼吸，產(chǎn)生了乳酸。(4)降低 乳酸可與血液中的碳酸氫鈉反應，生成乳酸鈉和碳酸

17、，碳酸又可以分解成二氧化碳和水，二氧化碳可通過呼吸排出體外，使血液中pH保持相對穩(wěn)定。3、(1)結無子黃瓜 不結果實 結有子黃瓜 (2)相同 果實是由子房發(fā)育而來的 (3)生長素能促進果實發(fā)育(4)受粉果實能正常發(fā)育，不受粉果實不能正常發(fā)育。 雌蕊受粉以后，在胚珠發(fā)育成種子的過程中，發(fā)育著的種子能產(chǎn)生大量生長素，生長素促進果實的發(fā)育 再設置一組與丙相同的實驗，在子房發(fā)育成果實的早期，除去發(fā)育著的種子，子房停止發(fā)育，不能形成果實。4、（1）先天；是在胚胎時期已存在的、先天性的； 由于受外界環(huán)境因素的影響很小，所以是非條件反射組成； 由遺傳物質(zhì)控制，可通過遺傳獲得。 （2）非條件5、(1)分別注入

18、等量的清水和20只小蝌蚪。 每天飼喂經(jīng)過處理的甲狀腺激素相拌的飼料(2)甲狀腺激素經(jīng)過500C溫水處理后，對其生物活性沒有影響 甲狀腺激素經(jīng)過500C溫水處理后，完全喪失了生物活性 甲狀腺激素經(jīng)過500C溫水處理后，生物活性有所降低，但沒有完全失活 (3）對照6、(1)下蹲時，下肢血管受壓迫，皮膚血液供應不足，造成下肢皮膚出現(xiàn)暫時的感覺功能障礙 (2)下蹲時，下肢血管受壓迫，肌肉血液供應不足，造成下肢肌肉出現(xiàn)暫時的運動功能障礙 (3)突然站立時，血液由于受重力作用，不能迅速回流到頭部，造成視網(wǎng)膜血液供應不足，出現(xiàn)暫時的視覺功能障礙 (4)軀體上部 血壓偏低 腦干 植物性神經(jīng) 心臟7、(1)具體課題名稱 課題一：×市(縣)×遺傳病的調(diào)查研究(注：最好選發(fā)病率相對較高的單基因遺傳病) 課題二：SO2對植物的影響；酸雨對陸生植物危害的研究； (2)主要意義： 課題一：學會調(diào)查和統(tǒng)計人類遺傳病的方法；為人口教育提供素材；培養(yǎng)自身的創(chuàng)新精神和實踐能力；加深對遺傳學問題的理解和分析能力；為當?shù)剡z傳咨詢提供數(shù)據(jù)資料·課題二：學會調(diào)查研究環(huán)境污染對植物影響的基本方法；了解近年來經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境治理協(xié)調(diào)的狀況；明確當?shù)卮髿赓|(zhì)量現(xiàn)狀，并為防治環(huán)境污染提出可行性建議