2023版高考生物一輪總復(fù)習(xí)第4單元細(xì)胞的生命歷程實(shí)驗(yàn)探究系列2.實(shí)驗(yàn)思路及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)教師用書202207191151

實(shí)驗(yàn)探究系列2.實(shí)驗(yàn)思路及實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)2020年全球暴發(fā)了新冠肺炎疫情，新冠肺炎由新型冠狀病毒感染所致。人感染了新型冠狀病毒后常見的體征有發(fā)熱、咳嗽、氣促和呼吸困難等。在較嚴(yán)重的病例中，感染可導(dǎo)致肺炎、嚴(yán)重急性呼吸綜合征、腎衰竭，甚至死亡。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證新冠肺炎康復(fù)患者的血清可以用來治療新冠肺炎患者，并寫出預(yù)期結(jié)果和結(jié)論。(1)實(shí)驗(yàn)原理：新冠肺炎康復(fù)者血清含有抗體可用于治療新冠肺炎。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證新冠肺炎康復(fù)者血清能治療新冠肺炎。(3)實(shí)驗(yàn)材料：健康小白鼠、新冠病毒液、未患過新冠肺炎的小白鼠血清(A)、患新冠肺炎后康復(fù)的小白鼠血清(B)等。(4)實(shí)驗(yàn)步驟：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)預(yù)期結(jié)果和結(jié)論：_______________________________________________________________________________________________________________。解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康拇_定該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。健康的小白鼠必須先接種新冠病毒液，患新冠肺炎之后，再接種不同的血清才能驗(yàn)證康復(fù)者血清能治療新冠肺炎。該實(shí)驗(yàn)的自變量是兩種不同的血清。答案：(4)①選取年齡、體重、性別、健康狀況等相同的若干小白鼠，隨機(jī)平均分為兩組，標(biāo)記為甲、乙；②給甲、乙兩組小白鼠同時(shí)注射相等劑量的新冠病毒液，使其患新冠肺炎；③給甲、乙兩組小白鼠分別注射等量的血清A、B；④一段時(shí)間后，觀察甲、乙兩組小白鼠的康復(fù)情況(5)乙組小白鼠康復(fù)情況明顯好于甲組，說明患新冠肺炎后康復(fù)者的血清能治療新冠肺炎【思維構(gòu)建】1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一般步驟第一步：取材、分組、編號(hào)。實(shí)驗(yàn)材料包含實(shí)驗(yàn)中用到的各種生物材料，取材時(shí)要注意數(shù)量和生長發(fā)育狀態(tài)相同；用具有燒杯、培養(yǎng)皿、飼養(yǎng)動(dòng)物的容器等。這些材料、用具在試題中都會(huì)給出，要結(jié)合實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)變量設(shè)置對照(注意：遵循單一變量原則)。第三步：進(jìn)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(jì)、比較。找出具體的觀察和記錄對象，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，記錄、統(tǒng)計(jì)、比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。如果實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是隱蔽的，必須找出具體的檢測方法，以顯現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，便于觀察。2．“四步法”規(guī)范書寫實(shí)驗(yàn)步驟1．為了驗(yàn)證甲狀腺激素的生理作用，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若干只，甲狀腺激素溶液，蒸餾水，灌胃器，耗氧量測定裝置，小動(dòng)物活動(dòng)測定儀等。(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做要求，室溫恒定)(2)方法與步驟：①將日齡相同、體重相近的雄性成年大白鼠_______________，然后分別用耗氧量測定裝置、小動(dòng)物活動(dòng)測定儀測定并記錄大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量。②每日用灌胃器給甲組大白鼠灌胃_____________________，給乙組大白鼠灌胃____________，飼養(yǎng)一段時(shí)間。③定期測量與記錄甲、乙兩組大白鼠的________________。(3)結(jié)果預(yù)測與分析：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作一般步驟中的第一步“取材、分組、編號(hào)”可寫出步驟①；按照設(shè)置實(shí)驗(yàn)組(有單一變量)和對照組(無單一變量)的思路可寫出步驟②；經(jīng)處理過的實(shí)驗(yàn)組與對照組需要進(jìn)行培養(yǎng)或觀察，由此可寫出步驟③。實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹杏小膀?yàn)證……”，因此該實(shí)驗(yàn)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果和結(jié)論只有一種情況。答案：(2)①隨機(jī)均分為兩組并分別標(biāo)記為甲組和乙組②適量的甲狀腺激素溶液等量的蒸餾水③耗氧量和活動(dòng)量(3)結(jié)果預(yù)測：未灌胃甲狀腺激素時(shí)，甲、乙兩組大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量相近；給甲組大白鼠灌胃甲狀腺激素后，其耗氧量和活動(dòng)量均大于乙組。結(jié)果分析：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，從而使大白鼠的耗氧量和活動(dòng)量加大2．為研究雄性家兔體內(nèi)睪酮(ST，一種雄性激素)與生長激素(GH)含量的關(guān)系，某研究小組進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)(手術(shù)過程不影響結(jié)果)，請補(bǔ)充完成方案并回答問題。研究課題：雄性家兔ST含量對GH含量的影響。(1)實(shí)驗(yàn)假設(shè)：ST含量的增加能使GH含量下降。(2)實(shí)驗(yàn)步驟：①將1月齡體重相同的健康雄性家兔分為甲、乙兩組，每組6只。測定和記錄每只家兔血液中____________________________。②__________________________________________________。③___________________________________________________。(3)結(jié)果預(yù)測：測定時(shí)間ST濃度/(μg/mL)GH/(μg/mL)甲組乙組甲組乙組前測m1m1n1n1后測＜m2m2＞n2n2(4)分析討論：①要使實(shí)驗(yàn)更嚴(yán)謹(jǐn)，在上述步驟之后，還應(yīng)給甲組家兔注射____________________，乙組家兔注射____________，然后測定和記錄每只家兔血液中的GH濃度，并求各組的__________。②與后測數(shù)據(jù)相比，進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)處理后甲組GH濃度________，乙組GH濃度不變。③根據(jù)預(yù)測結(jié)果，請舉出能促進(jìn)雄性幼年家兔體重增加的一種處理方法：______________。解析：由題干信息可知，該實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄縎T與GH含量的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)步驟：①分組，測定和記錄每只家兔血液中原有的ST和GH的濃度。②對兩組家兔的處理：甲組切除性腺，乙組不切除性腺作為對照。③在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)1個(gè)月后，依次測定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度。答案：(2)①ST和GH的濃度②甲組兔切除性腺，乙組兔不切除性腺(不做處理)③在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)1個(gè)月，測定和記錄每只家兔血液中ST和GH的濃度(4)①適量ST溶液等量生理鹽水平均值②下降③切除性腺(或閹割)(其他合理答案也可)3．某學(xué)校生物學(xué)興趣小組擬對添加皮革蛋白粉的飼料對動(dòng)物的生長發(fā)育的影響作用進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)。你若是該小組成員，請完成下列實(shí)驗(yàn)過程：(1)實(shí)驗(yàn)材料和用具：大鼠若干只，普通飼料，添加皮革蛋白粉的飼料，其他所需條件均滿足。(2)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄刻砑悠じ锏鞍追鄣娘暳蠈?dòng)物的生長發(fā)育是否有影響。(3)實(shí)驗(yàn)步驟：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)請你預(yù)測該同學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果并作出相應(yīng)的合理分析。(至少寫出三種情況)①____________________________________________________________________________________________________________________________。②_____________________________________________________________________________________________________________________________。③____________________________________________________________________________________________________________________________。解析：本實(shí)驗(yàn)的自變量是皮革蛋白粉的有無，因變量是大鼠的生長狀況，以大鼠體重和發(fā)育狀況為觀測指標(biāo)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要遵循單一變量原則和對照原則。探究性實(shí)驗(yàn)的結(jié)論不唯一，要逐一分析討論。答案：(3)①選取身體健康、發(fā)育正常、體重相同的大鼠若干，隨機(jī)均分為A、B兩組。②給A組大鼠每天飼喂適量普通飼料，B組大鼠每天飼喂等量的添加皮革蛋白粉的飼料。③在相同且適宜的條件下飼養(yǎng)。④