（新高考）2023屆高考生物一輪復習講義 第3單元 微專題一 實驗技能專題 新人教版

1、PAGE 8PAGE 微專題一實驗技能專題一、實驗設計遵循的原則1科學性原則(1)選材科學性：如鑒定還原糖的實驗中不能以西瓜汁為實驗材料，因為西瓜汁的紅色會干擾顏色反應。(2)實驗方法科學性：如使用雙縮脲試劑時應先加入A液，再加入B液。2單一變量原則和等量原則二者是完全統(tǒng)一的，只不過強調的側重點不同，前者強調的是自變量的單一性即實驗組和對照組相比只能有一個變量，而后者強調的是除了自變量之外的一切對實驗結果有影響的無關變量，必須嚴格控制在適宜且等量條件下，以平衡和消除無關變量對實驗結果的影響。3平行重復原則為減小實驗誤差應進行多次實驗，如探究培養(yǎng)液中酵母菌種群數量動態(tài)變化的實驗中，每次計數都要重

2、復至少3次。4對照原則(為使實驗結果更有可信度，需設置對照組)(1)空白對照：即對照組不做任何變量處理。如探究胰島素的生理作用實驗中，對小鼠進行饑餓處理后，注射胰島素的為實驗組，注射等量生理鹽水的為對照組。(2)自身對照：即對照組和實驗組在同一實驗對象上進行，不再設置新的對照組，如觀察植物細胞質壁分離和復原的實驗中，質壁分離狀態(tài)與自然狀態(tài)形成對照。(3)條件對照：即給對照組施加變量處理，但這種處理不是實驗假設所定的。如探究甲狀腺激素的生理作用實驗中，實驗組為飼喂甲狀腺激素，空白對照為飼喂等量生理鹽水，可以再增加一組對照組，飼喂甲狀腺激素抑制劑，即條件對照，這樣可以增加實驗的說服力。(4)相互對

3、照：即不單獨設對照組，而是幾個實驗組之間相互進行對照。如探究溫度、pH對酶活性影響的實驗中，各組既是實驗組，又是其他組的對照組。二、實驗設計的基本方法實驗設計程序：明確實驗目的選擇實驗原理確定實驗思路設計實驗步驟預期實驗結果得出實驗結論。1實驗目的(1)驗證性實驗：尋找題干信息，一般寫有“驗證”，即為該實驗的實驗目的。(2)探究性實驗：首先分析實驗的自變量和因變量。此類實驗的實驗目的一般書寫為“探究自變量對因變量的影響”“探究自變量與因變量的關系”“探究自變量的作用”等等。典題1科學施肥可使作物接近最高產量而又不會造成肥料浪費。實驗表明鋅肥的施用量與番茄的果實產量密切相關，下圖為實驗結果曲線圖

4、，請完善探究實驗的相關問題：實驗目的：_。答案探究鋅肥施用量對番茄果實產量的影響(或探究種植番茄時施用鋅肥的最佳濃度范圍)2實驗假設假設是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經證實的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關系的設想，是研究者對研究結果預先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設可能正確，也可能錯誤，但必須能解釋題目現(xiàn)象或與題干相符，一般情況下，若是實驗中要求寫出你的假設，我們應根據自己平常積累的知識，寫出認為最可能的一種假設即可。典題2當環(huán)境中存在一定濃度的某些致突變物時，會導致染色體斷裂，不含著絲粒的斷裂片段在有絲分裂時不能進入子細胞核中，而是在細胞質基質中形成橢圓形異常結構，稱為微

5、核，微核與主核有相同染色效果，但體積較小(如圖所示)。某研究所在蝴蝶蘭培育的過程中使用了磷胺殺蟲劑，發(fā)現(xiàn)磷胺的污染可能導致細胞中出現(xiàn)微核，研究人員以蝴蝶蘭根尖細胞為實驗材料，通過觀測統(tǒng)計出微核率和微核細胞率的大小，來探究磷胺對染色體的影響。若下圖為研究小組在探究過程中某一個實驗方案的實驗結果，則該實驗結果的假設是_。答案磷胺污染程度和污染持續(xù)時間與植物細胞的微核細胞率呈正相關3實驗原理實驗原理的確認與書寫：實驗原理就是進行實驗的理論依據，書寫基本套路概括為“已知條件找變量根據目的提結論依據材料判結果結論結果巧聯(lián)系組織語言寫原理”。典題3為驗證胰島素具有降低血糖的作用，以小鼠活動狀況為觀察指標設

6、計實驗，某同學的實驗方案如下：(1)將正常小鼠隨機分成A、B兩組，觀察并記錄其活動狀況。(2)A組小鼠注射適量胰島素溶液，B組小鼠注射等量生理鹽水。一段時間后，A組小鼠會出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，B組小鼠活動狀況無變化。(3)A組小鼠出現(xiàn)低血糖癥狀后，分別給A、B兩組小鼠注射等量葡萄糖溶液。一段時間后，A組小鼠低血糖癥狀緩解，B組小鼠活動狀況無變化。該實驗方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用，則該實驗的原理是_。答案體內胰島素含量過高時，引起血糖濃度下降，機體出現(xiàn)活動減少，甚至昏迷等低血糖癥狀，此癥狀可以通過注射葡萄糖來緩解思維導圖4實驗思路思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其

7、要求“言簡意賅”。比如：用某種方法處理某種材料，觀察其對某方面的影響效果。一般須體現(xiàn)“對照思想”，顯示自變量和因變量，對無關變量表述時，應注意體現(xiàn)“相同且適宜”。典題4(2019全國，29節(jié)選)將生長在水分正常土壤中的某植物通過減少澆水進行干旱處理，該植物根細胞中溶質濃度增大，葉片中的脫落酸(ABA)含量增高，葉片氣孔開度減小。有研究表明：干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的，而是由ABA引起的。請以該種植物的ABA缺失突變體(不能合成ABA)植株為材料，設計實驗來驗證這一結論。要求簡要寫出實驗思路和預期結果。答案實驗思路：取ABA缺失突變體植株在正常條件下測定氣孔開度，經干旱處理后，再

8、測定氣孔開度。預期結果是干旱處理前后氣孔開度不變。將上述經干旱處理的ABA缺失突變體植株分成兩組，在干旱條件下，一組進行ABA處理，另一組作為對照組，一段時間后，分別測定兩組的氣孔開度。預期結果是ABA處理組氣孔開度減小，對照組氣孔開度不變。解析本實驗需先設計干旱處理與非干旱處理的對照，證明干旱條件下氣孔開度減小不是由缺水直接引起的；再設計在干旱條件下ABA處理組與非ABA處理組的對照，證明干旱條件下氣孔開度減小是由ABA引起的。典題5(2021山東，23)過度緊張、焦慮等刺激不僅會導致毛囊細胞數量減少引起脫發(fā)，也會導致黑色素細胞減少引起頭發(fā)變白。利用黑色小鼠進行研究得出的相關調節(jié)機制如圖所示

9、。已知長期束縛會引起小鼠過度緊張、焦慮。請設計實驗驗證上述調節(jié)機制中長期束縛及腎上腺對黑毛小鼠體毛的影響。實驗思路：_。實驗現(xiàn)象：_。答案實驗思路：取生理狀況相同的黑毛小鼠若干只，隨機均分為A、B、C、D四組。A組不作處理(或做假手術處理)；B組切除腎上腺；C組束縛(或做假手術并束縛)；D組切除腎上腺并束縛，其他條件相同且適宜，飼養(yǎng)一段時間后，觀察并記錄小鼠體毛數量(生長情況)和顏色的變化實驗現(xiàn)象：A組小鼠的體毛無明顯變化；B組小鼠的體毛增多(生長旺盛)，不變白；C組小鼠脫毛且體毛變白；D組小鼠體毛增多(生長旺盛)，變白5實驗步驟步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”。

10、必須體現(xiàn)“自變量”如何設置，“因變量”如何獲得，“無關變量”如何保證相同且適宜。實驗步驟設計的一般程序：注意自變量的處理方法1“加”或“減”：例如驗證甲狀腺激素的生理作用“加”即口服或注射該激素；“減”即手術切除甲狀腺法。2“換”如探究溫度對酶活性的影響實驗，對自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換”的方法。典題6現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染人體A細胞的病毒C，請利用所提供的材料用具，設計兩種方法探究病毒C的遺傳物質是DNA還是RNA。材料用具：一定數量的無放射性的A細胞、無放射性的A細胞培養(yǎng)液，含有32P標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的A細胞的培養(yǎng)液、含有32P標記尿嘧啶核糖核苷酸的A細胞的培養(yǎng)液、無放射性

11、的病毒C等。實驗步驟：第一步：取一定數量的A細胞分成等量的甲、乙兩組，用含有32P標記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)甲組的A細胞，用_培養(yǎng)乙組的A細胞。第二步：將_平均分成兩份，分別感染甲、乙兩組培養(yǎng)的A細胞。第三步：在其他條件相同且適宜的情況下培養(yǎng)一段時間后，檢測_。預期結果及結論：若_，_則病毒C是DNA病毒。若_，_則病毒C是RNA病毒。答案含有32P標記尿嘧啶核糖核苷酸的培養(yǎng)液無放射性的病毒C子代病毒的放射性甲組產生的子代病毒C有放射性，而乙組產生的子代病毒C無放射性甲組產生的子代病毒C無放射性，而乙組產生的子代病毒C有放射性6實驗結果和結論實驗結果是通過觀察或測量得到的實驗現(xiàn)象，是實

12、驗實際出現(xiàn)的情況。實驗結論是根據實驗現(xiàn)象，對實驗因變量與自變量關系進行分析，得出的具有普遍意義的理論性結論。實驗結論的得出必須依據實驗結果。歸納實驗結論的一般方法：(1)通過實驗目的、實驗的對照組設置或步驟，根據單一因素不同，找出實驗自變量。(2)由果找因，分析實驗結果(因變量)與實驗控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關系，得出正確結論。(3)在有些實驗中，還要根據各對照組中得出的“分結論”，綜合為“全面結論(總)”。(4)在驗證性實驗中，因為要驗證的事實是正確的，實驗結果只有一種，實驗結論即是實驗要驗證的事實。在探究實驗中，因為實驗結果是未知的，可能出現(xiàn)的實驗結果有多種，因此對應的實驗結論也

13、有多種，不同的結果對應不同的結論。典題7(2022湖北高三模擬)褪黑素是一種由松果體分泌的小分子激素，能夠調節(jié)機體免疫和睡眠作用。某研究小組采用小鼠口服褪黑素方法對其調節(jié)免疫的功能進行研究，結果如表?；卮鹣铝袉栴}：測定組別脾淋巴細胞增殖能力(相對值)NK淋巴細胞活性(相對值)抗體生成細胞數量(相對值)對照組111低劑量組1.311.621.05高劑量組1.051.161.03(1)實驗前，小鼠體內的褪黑素經體液運輸至全身各處，調節(jié)著小鼠自身免疫功能。據表中信息分析，褪黑素可能作用的細胞有_(答出兩種即可)。(2)體內的NK淋巴細胞能夠識別并消除腫瘤或病毒感染的細胞，說明NK淋巴細胞能參與_免疫

14、過程。據表結果分析，褪黑素對機體免疫能力的調節(jié)作用與其_有關。(3)綜合上述分析，推測褪黑素能夠增強機體免疫能力的機理是_。(4)研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素還能調節(jié)小鼠睡眠時間。請利用以下實驗材料及用具，設計實驗探究褪黑素對小鼠睡眠的影響。簡要寫出實驗設計思路并預期實驗結果。實驗材料及用具：睡眠情況相同的健康小鼠若干只，一定劑量的褪黑素溶液，生理鹽水，計時器等。實驗設計思路：_。預期結果及結論：_。答案(1)脾淋巴細胞、NK淋巴細胞、抗體生成細胞(2)細胞劑量(3)褪黑素通過促進脾淋巴細胞增殖、提高NK淋巴細胞活性和促進抗體生成細胞數量增多來增強機體免疫能力(合理即可)(4)將小鼠隨機分為甲、乙兩組，甲

15、組口服一定劑量的褪黑素溶液，乙組口服等量的生理鹽水，在相同環(huán)境中飼養(yǎng)，記錄兩組小鼠每天的睡眠時長若甲組小鼠平均睡眠時間比乙組長，則褪黑素能延長小鼠睡眠時間；反之褪黑素能縮短小鼠睡眠時間三、實驗方案評價與修訂試題的解答思路典題8研究者以小鼠為實驗材料，探討動物腦中VMN區(qū)域與血糖調節(jié)的關系?；卮鹣铝袉栴}：(1)向正常小鼠VMN區(qū)神經元中轉入基因表達載體，指導合成的蛋白會被光激活，進而激活氯離子通道蛋白，使氯離子流入細胞內。當向VMN區(qū)神經元照光后，VMN區(qū)神經元_(填“不興奮”或“興奮”)。研究者用胰島素處理小鼠，創(chuàng)設低血糖條件，照光一段時間，檢測小鼠的血糖含量，發(fā)現(xiàn)VMN區(qū)神經元參與低血糖條件下血糖含量的恢復。(2)進一步研究VMN區(qū)神經元對血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經元中轉入另一基因表達載體(此類小鼠稱為S鼠)，指導合成的蛋白可被光激活使得此區(qū)神經元產生興奮。以S鼠為實驗材料，驗證正常