2024屆高考生物一輪總復習實驗技能實驗小專題課件

實驗小專題專題一信息讀取類1.信息讀取題：根據(jù)實驗過程和結果的圖表，正確讀取相應的信息進行解題。2.解題策略。[典例1]科研人員探究了不同溫度(和)條件下容器內藍莓果實的CO2生成速率的變化，結果見圖1和圖2。圖1圖2(1)由圖可知，與25℃相比，

，主要原因是__________________________________；隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內的________濃度越來越高，抑制了果實的細胞呼吸。該實驗還可以通過檢測________濃度變化來計算呼吸速率。(2)某同學擬驗證上述實驗結果，設計如下方案。①稱取兩等份同一品種的藍莓果實，分別裝入甲、乙兩個容積相同的瓶內，然后密封。②將甲、乙瓶分別置于25℃和0.5℃條件下儲存，每隔一段時間測定各瓶中的CO2濃度。③記錄實驗數(shù)據(jù)并計算CO2

生成速率。

為使實驗結果更可靠，請給出兩條建議，以完善上述實驗方案(不考慮溫度因素)。a._________________________，b.________________________________。[解題思路]第一步明確實驗目的關鍵信息：探究不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內藍莓果實的CO2

生成速率的變化。推斷結論：實驗目的是“探究不同溫度(25℃和0.5℃)條件下密閉容器內藍莓果實的CO2

生成速率的變化”。第二步讀取圖(表)信息關鍵信息1：變量——25℃和0.5℃，條件——密閉。推斷結論1：不同溫度條件下CO2

生成速率不同。推斷結論2：隨著時間增加，若CO2生成量越來越多，則O2的量相應減少。關鍵信息2：與25℃相比，0.5℃條件下果實的CO2

生成速率較低。推斷結論3：CO2

生成速率跟溫度有關，0.5℃條件下低。第三步分析實驗結果

推斷結論1：CO2生成速率跟溫度有關，0.5℃條件下低→生成CO2

的細胞呼吸是酶促反應，受溫度影響，0.5℃低溫降低了呼吸酶的活性，導致果實的CO2生成速率低。推斷結論2：隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內O2含量減少→細胞呼吸減弱。

(1)根據(jù)題意和圖示分析可知，細胞呼吸是酶促反應，酶的活性受溫度影響，與25℃相比，0.5℃條件下低溫降低了細胞呼吸相關酶的活性，導致果實的CO2

生成速率較低。隨著果實儲存時間的增加，密閉容器內的O2

含量減少，同時CO2

濃度增大，導致細胞呼吸減弱。該實驗還可以通過檢測O2濃度變化來計算呼吸速率。(2)生物實驗的原則是控制單一變量原則、對照原則和可重復原則，所以為了使實驗結果更可靠，選取的果實成熟度應當一致，并且每個溫度條件下至少有3個平行重復實驗。(1)低溫降低了細胞呼吸相關酶的活性CO2

O2b.每個溫度條件下至少

(2)③a.選取的果實成熟度應當一致有3個平行重復實驗【針對訓練】

1.(2021年北京一模)水稻穗上的穎果可分為初級穎果和次級穎果(圖1所示)。與初級穎果相比，次級穎果存在開花時期晚、營養(yǎng)積累差等特點。為研究兩者差異產生的原因，研究人員進行了相關實驗。

(1)研究人員發(fā)現(xiàn)A基因與穎果發(fā)育有關，A基因缺失突變體的初級穎果與次級穎果發(fā)育一致。檢測A基因缺失突變體與野生型水稻授粉后不同時間兩種穎果中IAA的含量，結果如圖2所示。圖1圖2圖3

①據(jù)圖2可知，野生型水稻初級穎果與次級穎果發(fā)育存在差異的原因是__________________________。比較野生型與A基因缺失突變體中兩種穎果的IAA含量，推測A基因能__________。 ②研究人員檢測了野生型中IAA合成酶基因(T基因)的轉錄量，結果如圖3。綜合圖2、3結果，推測野生型中初級穎果發(fā)育優(yōu)于次級穎果的原因是________________________。進一步研究發(fā)現(xiàn)，A基因突變體中兩種穎果的T基因轉錄量一致，且顯著低于野生型，導致突變體的初級、次級穎果發(fā)育差異消失，推測A基因可________T基因的轉錄。

(2)研究顯示，A基因編碼的A蛋白可與F蛋白結合，F(xiàn)蛋白可與T基因啟動子結合。研究人員將T基因啟動子與β-葡萄糖苷酸酶基因(GUS基因)連接構建表達載體，導入野生型水稻葉片制備的原生質體，加入反應底物，檢測GUS酶活性，實驗處理及結果如圖4。結果說明_________________________，從而確保IAA的生物合成。圖4

(3)進一步研究發(fā)現(xiàn)，在野生型次級穎果中，當IAA含量達到一定水平，可解除A蛋白與F蛋白的結合，從而抑制IAA合成，這種調節(jié)方式稱為________調節(jié)。而在初級穎果中無此機制，因而初級、次級穎果發(fā)育出現(xiàn)差異。

解析：(1)①據(jù)圖2可知，野生型水稻初級穎果與次級穎果發(fā)育存在差異的原因是初級穎果的IAA含量高，次級穎果IAA含量低，且授粉后初級穎果的IAA含量顯著增加。比較野生型與A基因缺失突變體中兩種穎果的IAA含量，推測A基因能提高IAA含量。②分析圖3可知，在初級穎果發(fā)育的第5天，T基因的轉錄量明顯高于次級穎果，綜合圖2、3結果，推測野生型中初級穎果發(fā)育優(yōu)于次級穎果的原因是授粉3至5天初級穎果中T基因轉錄量大于次級穎果，IAA合成量多，發(fā)育早、發(fā)育快。進一步研究發(fā)現(xiàn)，A基因突變體中兩種穎果的T基因轉錄量一致，且顯著低于野生型，導致突變體的初級、次級穎果發(fā)育差異消失，推測A基因可促進T基因的轉錄。(2)分析圖4可知，該研究的自變量是加入底物的種類，分析結果可知，加入A蛋白后，GUS酶活性高于不加底物組和加入F蛋白組，但同時加入F蛋白和A蛋白的那一組中，GUS酶活性明顯增高，進一步說明A蛋白與F蛋白結合，解除了F蛋白對T基因轉錄的抑制，從而確保IAA的生物合成。(3)在野生型次級穎果中，當IAA含量達到一定水平，可解除A蛋白與F蛋白的結合，從而抑制IAA合成，這種調節(jié)方式稱為反饋調節(jié)。而在初級穎果中無此機制，因而初級、次級穎果發(fā)育出現(xiàn)差異。答案：(1)①初級穎果的IAA含量高，次級穎果IAA含量低，且授粉后初級穎果的IAA含量顯著增加提高IAA含量②授粉3至5天初級穎果中T基因轉錄量大于次級穎果，IAA合成量多，發(fā)育早、發(fā)育快促進(2)A蛋白與F蛋白結合，解除了F蛋白對T基因轉錄的抑制(3)反饋

2.(2022年廣東湛江二模)植物細胞能將胞內的ATP通過膜泡運輸釋放到胞外，形成胞外ATP(eATP)。eATP可通過受體介導的方式，調節(jié)植物細胞的生長、發(fā)育、抗病反應等生理活動。為探究eATP對植物光合速率的影響，科研小組用去離子水配制了適宜濃度eATP的溶液，并用其處理菜豆的葉片。一段時間后，測定葉片凈光合速率和胞間CO2

濃度等的變化，結果如圖所示?；卮鹣铝袉栴}。

(1)分析以上信息可知，植物細胞釋放ATP的方式是_______。AMP-PCP作為一種eATP抑制劑，能有效抑制eATP對細胞的調節(jié)作用，卻不改變細胞外的eATP濃度，推測其可能的作用是__________________________________________________________。

(2)該實驗對照組的處理方式為________________，并在相同的條件下培養(yǎng)。根據(jù)實驗結果，eATP能提高菜豆葉片的凈光合速率，原因可能是__________________________________________。

(3)活性氧(ROS)能促進植物葉肉細胞氣孔的開放，NADPH氧化酶是ROS產生的關鍵酶，該酶在細胞中的合成場所是_______。科研人員用eATP處理NADPH氧化酶基因缺失突變體，發(fā)現(xiàn)凈光合速率與對照組基本一致。試推測eATP調節(jié)植物光合速率的機制：____________________________________________________。

解析：(1)題中信息顯示，植物細胞能將胞內的ATP通過膜泡運輸釋放到胞外，顯然植物細胞是通過胞吐方式釋放ATP的。eATP調節(jié)作用的發(fā)揮需要與相應的受體發(fā)生特異性結合，AMP-PCP作為一種eATP抑制劑，能有效抑制eATP對細胞的調節(jié)作用，卻不改變細胞外的eATP濃度，說明該抑制劑發(fā)揮作用是通過減少eATP的受體，或減弱eATP的受體的活性實現(xiàn)的，也可能是與eATP競爭受體結合，進而抑制了eATP與受體的結合，使eATP不能發(fā)揮信息調節(jié)作用。(2)該實驗中實驗組的處理方法是用去離子水配制了適宜濃度eATP的溶液，并用其處理菜豆的葉片，根據(jù)實驗設計的單一變量原則和等量原則可知，對照組的處理方式為用等量的去離子水處理菜豆的葉片，并在相同的條件下培養(yǎng)。實驗結果顯示，eATP能提高菜豆葉片的凈光合速率，同時胞間二氧化碳濃度和氣孔導度均上升，據(jù)此可推測eATP提高菜豆葉片的凈光合速率是通過提高氣孔導度，增加了胞間二氧化碳濃度，進而加快了暗反應過程對二氧化碳的吸收和利用，從而提高了植物的光合速率。(3)活性氧(ROS)能促進植物葉肉細胞氣孔的開放，NADPH氧化酶是ROS產生的關鍵酶，一般而言，酶的化學本質絕大多數(shù)是蛋白質，蛋白質是在細胞質基質中的核糖體上合成的，因此，該酶是在細胞中的核糖體上合成的。題(2)實驗表明eATP可通過調節(jié)氣孔導度來調節(jié)植物光合速率，而活性氧(ROS)也能促進植物葉肉細胞氣孔的開放，活性氧(ROS)的合成需要NADPH氧化酶的催化，當NADPH氧化酶缺失，則活性氧(ROS)無法合成，植物葉肉細胞氣孔的開放無法增加，科研人員用eATP處理NADPH氧化酶基因缺失突變體，發(fā)現(xiàn)凈光合速率與對照組基本一致。綜合分析可知：eATP通過調節(jié)NADPH氧化酶基因的表達，促進活性氧(ROS)的合成，進而促進植物葉肉細胞氣孔的開放，提升了葉肉細胞的氣孔導度，進而實現(xiàn)了對光合速率的提高。答案：(1)胞吐AMP-PCP阻止eATP與受體結合，使eATP不能發(fā)揮信息調節(jié)作用(2)用等量的去離子水處理菜豆的葉片eATP能促進氣孔的開放，增大胞間CO2

濃度，葉肉細胞吸收更多的CO2

參與暗反應，從而提高植物的光合速率(3)核糖體eATP通過促進ROS的合成來促進氣孔的開放，從而提高光合速率專題二實驗步驟補全類

解答此類題目，要能理解科學實驗的一般方法，理解所考實驗的實驗原理、方法和操作步驟，并能對實驗現(xiàn)象和結果進行解釋和分析。1.明確實驗目的——實驗的核心。

(1)弄清是驗證性實驗還是探究性實驗：在題目中往往以“驗證……”“證明……”“探究……”“觀察……”“調查……”

“鑒定……”等形式呈現(xiàn)。舉例說明分析下列實驗屬于哪種類型的實驗。

①某校研究性學習小組的同學想探究“不同濃度的生長素類似物對植物生長的作用”；②為了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計實驗；③觀察植物細胞的質壁分離和復原。答案：①③屬于探究性實驗，②屬于驗證性實驗。項目探究性實驗驗證性實驗實驗目的探究研究對象的未知屬性、特征以及與其他因素的關系驗證研究對象的已知屬性、特征以及與其他因素的關系實驗假設往往具有多種可能因結果已知，故不存在假設實驗過程不定模仿已經(jīng)做過的實驗對象未知，可以不描述已知，應準確描述(2)探究性實驗與驗證性實驗的比較。項目探究性實驗驗證性實驗實驗結果預測對應假設，分類討論。采用“若A則B”的形式表述—實驗結論—對應所給實驗目的，得出肯定結論(續(xù)表)2.明確實驗原理——實驗的依據(jù)。

實驗原理來源于課本中的相關知識(題干較短)或來源于題干(題干較長)，因此可通過聯(lián)想相關知識或解讀題干來解題。3.明確實驗變量——解題的關鍵。變量是實驗設計中可以變化的因素或條件，具體分類如下。

實驗設計要遵循“單一變量”原則，即不論一個實驗有幾個實驗變量，都應確定一個實驗變量對應觀測一個反應變量。[典例2]小麥的穗發(fā)芽情況影響其產量和品質。某地引種的，進行了如下實驗。(1)，并在適宜條件下進行實驗。實驗分組、步驟及結果如下。步驟紅粒管白粒管對照管①加樣0.5mL提取液0.5mL提取液C②加緩沖液/mL111③加淀粉溶液/mL111④37℃保溫適當時間終止酶促反應，冷卻至常溫，加適量碘液顯色顯色結果＋＋＋＋＋＋＋＋＋注：“＋”數(shù)目越多表示藍色越深。

步驟①中加入的C是________________，步驟②中加緩沖液的目的是____________。顯色結果表明，淀粉酶活性較低的品種是________________；據(jù)此推測，淀粉酶活性越低，穗發(fā)芽率越________。若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應__________。(2)小麥淀粉酶包括α-淀粉酶和β-淀粉酶，為進一步探究其活性在穗發(fā)芽率差異中的作用，設計了如下實驗方案。

X處理的作用是使________________。若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著_________(填“深于”或“淺于”)白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。[解題思路]第一步明確實驗目的關鍵信息：為探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關系。推斷結論：實驗目的為“探究淀粉酶活性與穗發(fā)芽率的關系”。第二步理解實驗原理結合題干聯(lián)想課本相關知識得出實驗原理：1.淀粉在淀粉酶的催化作用下會隨著時間的延長而出現(xiàn)不同程度的水解。2.淀粉遇碘液變藍，藍色越深表明淀粉含量越高。第三步明確實驗變量

表格主要分為單自變量和雙自變量表格，單自變量表格橫、縱坐標分別是自變量和因變量，雙自變量表格橫、縱坐標均為自變量，表格內的數(shù)據(jù)為因變量。

關鍵信息1：取穗發(fā)芽時間相同且質量相等的紅、白粒小麥種子，分別加蒸餾水研磨、制成提取液(去淀粉)，表格的行、列標題。推斷結論1：本實驗的自變量為“小麥籽?！?。推斷結論2：本實驗中的“加樣”為無關變量，應該保持相同；本實驗的因變量為“顯色結果”。第四步分析實驗結果關鍵信息1(表格信息)：紅粒管顏色顯著深于白粒管，對照管顏色最深。推斷結論1：顏色越深，說明淀粉被分解得越少，淀粉酶的活性越低。關鍵信息2：紅粒小麥的穗發(fā)芽率明顯低于當?shù)匕琢Ｐ←?。推斷結論2：淀粉酶的活性越低，種子的發(fā)芽率越低。

根據(jù)表格數(shù)據(jù)分析可知，實驗的自變量是小麥籽粒，則“加樣”屬于無關變量，應該保持相同，所以步驟①中加入的C是0.5mL蒸餾水，作為對照；加入緩沖液的目的是調節(jié)pH；實驗的因變量是顯色結果，顏色越深，說明淀粉被分解得越少，則淀粉酶活性越低；若步驟③中的淀粉溶液濃度適當減小，為保持顯色結果不變，則保溫時間應縮短。據(jù)圖分析可知，X處理的目的是使β-淀粉酶失活。若Ⅰ中兩管顯色結果無明顯差異，且Ⅱ中的顯色結果為紅粒管顏色顯著深于白粒管，則表明α-淀粉酶活性是引起這兩種小麥穗發(fā)芽率差異的主要原因。(1)0.5mL蒸餾水控制pH紅粒小麥低縮短(2)β-淀粉酶失活深于【針對訓練】

3.(2021年北京海淀區(qū)一模)造血干細胞(HSC)在骨髓中產生，可分化和發(fā)育為血細胞和免疫細胞。當受到某些細胞因子刺激后，骨髓中的HSC釋放到外周血中，此過程稱為HSC動員。收集外周血中的HSC，可用于干細胞移植及血液疾病治療。

(1)圖1表示HSC動員的機制。由圖可知，粒細胞集落刺激因子(G-CSF)刺激骨髓中的傷害性感受神經(jīng)元，促進神經(jīng)纖維末梢中的________________融合，釋放神經(jīng)肽(CGRP)，CGRP作為一種______可作用于HSC_______上的受體，促進HSC遷移至血管中。圖1

(2)研究人員用RTX藥劑使小鼠的傷害性感受神經(jīng)元失活，未處理的小鼠為對照組，實驗處理及檢測結果如下表所示。組別注射物質CGRP相對量外周血中HSC的相對量RTX組溶劑VⅠ3RTX組CGRPⅡ10對照組溶劑Ⅲ10對照組CGRPⅣ20

表中實驗結果支持了圖1中的過程，請完善表格，V處為注射_________刺激小鼠，Ⅰ～Ⅳ處數(shù)據(jù)依次為_________(選填數(shù)字“0、6、15、6”)。

(3)R蛋白是HSC上受體的組分之一。為研究HSC動員對骨髓造血的影響，研究人員以野生型小鼠及敲除編碼R蛋白基因的小鼠為實驗材料，實驗處理及檢測結果如圖2和圖3所示。圖2圖3

①圖2結果表明R蛋白是受體響應CGRP信號所必需的，依據(jù)是___________________________________________________________________________________________________________。

②圖3結果說明______________________________________________________________________________________。 ③綜合圖2和圖3實驗數(shù)據(jù)可知，G-CSF刺激后，野生型小鼠體內HSC總量明顯高于敲除組，推測原因是____________________________________________________________________。

(4)辣椒中富含辣椒素，辣椒素也可作用于傷害性感受神經(jīng)元。為探究其能否增強由G-CSF刺激引起的造血干細胞動員，研究人員給野生型小鼠分別喂食含辣椒素的辛辣食物及普通食物，檢測并比較兩組小鼠體內CGRP含量。請補充完善上述實驗方案：______________________________________________。

解析：(1)根據(jù)圖示可以看出G-CSF刺激突觸前膜后，引起了神經(jīng)纖維末梢中的突觸小泡與突觸前膜融合，釋放神經(jīng)肽，因此可判定CGRP為一種神經(jīng)遞質(或信號分子)，可作用于HSC細胞膜上的受體，促進HSC遷移至血管中。(2)題干描述該實驗的結果支持圖1的過程，而圖1中的過程需要G-CSF刺激突觸前膜，引起前膜釋放CGRP，作用于HSC，而單純用RTX藥劑會讓傷害性神經(jīng)元失活，所以RTX組和對照組相比，自變量為傷害性神經(jīng)元是否有活性，因此在兩個RTX組中要設置是否有G-CSF刺激，因此可確定V為注射G-CSF刺激小鼠；根據(jù)該機制的過程，RTX組傷害性神經(jīng)元失活，用G-CSF刺激也不會引起CGRP釋放，因此Ⅰ為0，因此外周血中HSC的相對量也最低，Ⅱ和Ⅲ對應的組別中，一個是被RTX處理，另一個是沒有G-CSF刺激，且兩組外周血中HSC的相對量相同，因此可推測兩組的CGRP相對量都為6；而Ⅳ的神經(jīng)元正常，且加入CGRP，其外周血中HSC的相對量也最高，因此確定Ⅳ的值為15。(3)①圖2中注射G-CSF后，對照組(野生型)可以引起外周血中HSC的相對量升高，與之相比，敲除了R基因的敲除組外周血中HSC的相對量較少，可確定R基因表達的R蛋白是受體響應CGRP信號所必需的。②圖3中可以看出無論是否注射G-CSF，已經(jīng)是否有R基因的表達產物，單位體積骨髓中HSC存儲數(shù)量基本不變，因此可確定HSC動員對骨髓中HSC的存儲量無影響。③綜合圖2和圖3實驗數(shù)據(jù)可知，G-CSF刺激后，野生型小鼠體內HSC總量明顯高于敲除組，可以推測該機制可能是受G-CSF刺激后，HSC遷移至外周血導致骨髓中HSC增殖，維持骨髓中HSC的儲存量，從而使體內HSC總量增加。(4)該實驗的實驗目的是為探究辣椒素能否增強由G-CSF刺激引起的造血干細胞動員，因此自變量為是否喂食辣椒素，因變量為造血干細胞動員程度，但該過程需要由G-CSF刺激，因此需要對喂食辛辣食物與普通食物的野生型小鼠分別注射G-CSF，而因變量需要檢測兩組小鼠外周血中HSC的數(shù)量，題中實驗方案需補充完善2點：①實驗處理：需要對喂食辛辣食物與普通食物的野生型小鼠分別注射G-CSF。②檢測指標：需要檢測兩組小鼠外周血中HSC的數(shù)量。答案：(1)突觸小泡與突觸前膜神經(jīng)遞質(或信號分子)細胞膜(2)G-CSF0、6、6、15(3)①注射G-CSF刺激后，敲除組外周血中HSC數(shù)量顯著低于野生型②HSC動員對骨髓中HSC的存儲量無影響③HSC遷移至外周血導致骨髓中HSC增殖，維持骨髓中HSC的儲存量，從而使體內HSC總量增加(4)需補充2點：①實驗處理：需要對喂食辛辣食物與普通食物的野生型小鼠分別注射G-CSF。②檢測指標：需要檢測兩組小鼠外周血中HSC的數(shù)量

4.(2022年廣東普寧華僑中學二模)陽生植物受到周圍植物遮蔽時，莖伸長速度加快，使株高和節(jié)間距增加，葉柄伸長，這種現(xiàn)象稱為避陰反應(如下圖)，而陰生植物通常無此反應。日光充足被其他植物遮蔽

(1)光合色素主要吸收自然光中的________，自然光被植物濾過后，其中紅光(R)/遠紅光(FR)的比例下降，引起植物的避陰反應，從適應環(huán)境的角度分析其生理意義是_______________________________________________________________________________。

(2)研究發(fā)現(xiàn)，光敏色素使植物感知其他植物的遮陰?，F(xiàn)有野生型和光敏色素B突變型(缺乏有功能的光敏色素B)擬南芥若干，利用這兩種擬南芥驗證光敏色素B使植物具有避陰反應，請補充表格中的實驗設計思路并預測實驗結果。擬南芥①正常光下(不遮陰)④野生型②⑤莖明顯伸長(避陰反應)光敏色素

B突變型③莖伸長不明顯(無避陰反應)⑥②________；④________；⑥________。

(3)光敏色素B感知R/FR的變化，調控某些基因表達，如激活生長素(IAA)、赤霉素(GA)合成相關基因的轉錄，促進莖稈伸長。在避陰反應的植物中檢測到乙烯含量增加。乙烯在避陰反應中促進生長的實現(xiàn)，部分依賴于提高植物對赤霉素信號的敏感度，試推測其可能的機制___________________________________________________________________________。

(4)脫落的葉片中脫落酸含量明顯增加?？蒲腥藛T推測脫落酸能通過誘導乙烯的合成促進脫落，為驗證該推測是否正確，可以利用________(填“脫落酸”或“乙烯”)缺失突變體植株進行研究。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在葉片脫落過程中生長素含量下降。由此說明植物的生長發(fā)育和適應環(huán)境變化的過程是__________________________的結果。

解析：(1)葉片中的葉綠體色素進行光合作用時主要吸收紅光和藍紫光。自然光被植物濾過后，由于植物葉片中的葉綠素吸收紅光，導致紅光(R)與遠紅光(FR)的比例下降。R與FR的比值的變化引起植物的避陰反應。避陰反應利于植物捕獲更多的光，提高植物遮陰時光合作用強度，為生長發(fā)育提供物質和能量。(2)由題意知，該實驗是驗證光敏色素B使植物具有避陰反應，實驗材料是野生型和光敏色素B突變型(缺乏有功能的光敏色素B)擬南芥若干。該實驗的自變量是擬南芥的種類和是否遮陰?？赏ㄟ^在實驗一段時間后，觀察莖伸長速度是否加快、株高和節(jié)間距是否增加、葉柄是否伸長等現(xiàn)象，來驗證光敏色素B使植物具有避陰反應。(3)乙烯通常具有縮短節(jié)間距，降低株高等抑制生長的作用，赤霉素能促進細胞伸長，從而引起植株增高的作用。避陰反應中存在增長節(jié)間距、增高株高的現(xiàn)象，而在避陰反應的植物中檢測到乙烯含量增加，乙烯在避陰反應中促進生長功能的實現(xiàn)，部分依賴于提高植物對赤霉素信號的敏感度，其機制可能是乙烯提高了GA與受體結合能力或促進GA信號傳導途徑的某個環(huán)節(jié)。(4)為驗證脫落酸能通過誘導乙烯的合成促進脫落，實驗的自變量為是否有乙烯合成機制，因變量是葉片的脫落情況，這里采用乙烯缺失突變體植株進行研究，以正常植株作為對照，若在脫落酸使用情況下正常株葉片脫落的數(shù)量多于突變株，則能證明上述結論。進一步研究發(fā)現(xiàn)，在葉片脫落過程中生長素含量下降。由此說明植物的生長發(fā)育和適應環(huán)境變化的過程不是單一激素的作用，而是多種激素相互作用共同調節(jié)的結果。答案：(1)紅光和藍紫光利于捕獲更多的光，提高植物遮陰時光合作用強度，為生長發(fā)育提供物質能量(2)莖伸長不明顯(無避陰反應)遮陰莖伸長不明顯(無避陰反應)(3)提高了GA與(4)乙烯多受體結合能力(促進GA信號傳導途徑的某個環(huán)節(jié))種激素相互作用共同調節(jié)專題三實驗評價類1.實驗材料用具的評價角度和改進技巧。

(1)材料用具是否恰當。明確實驗原理，分析所給的材料用具應具備的條件(濃度、規(guī)格等)。如觀察洋蔥表皮細胞的質壁分離與復原實驗時不能用0.5g·mL-1

的蔗糖溶液。

(2)是否遺漏重要的實驗用具。分析處理操作對象、觀察現(xiàn)象時，所用到的重要用具，仔細檢查在所給用具中是否存在。如觀察葉綠體的形態(tài)和分布，不能缺少顯微鏡。(3)藥劑選擇使用和用量是否準確。根據(jù)所學實驗要求合理選擇、使用，做到用量準確。(4)材料用具是否充分利用。思考所給材料用具分別起什么作用，怎樣運用。2.實驗步驟的評價角度和改進技巧。(1)步驟是否完整，是否設置對照實驗。若沒有，應依據(jù)實驗目的、原理，確定設置的對照類型，進行補充。

(2)步驟是否合理，操作步驟是否顛倒。應依據(jù)已有的生物學知識進行調換。如使用雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，A液(NaOH溶液)和B液(CuSO4

溶液)滴加順序不能顛倒。

(3)操作是否違反生物學原理。若違反，應進行糾正。如在探究溫度對酶活性影響的實驗中，不能用斐林試劑檢測。

(4)是否遵循單一變量原則、等量原則和排除無關變量的干擾。應保證實驗組和對照組除自變量外，其他條件完全一致，如在探究溫度對酶活性影響的實驗中，保證實驗組和對照組除溫度外，其他條件(如pH、加入底物的量等)完全一致。(5)實驗條件是否正確。如分析實驗是否需要攪拌、加熱，實驗所需的溫度、光照等條件是否合理。3.實驗結果的評價角度和改進技巧。(1)實驗結果的種類是否符合實驗的類型。驗證性實驗只有一種結果，探究性實驗的結果要分類討論。

(2)實驗結果出現(xiàn)科學性錯誤。應根據(jù)實驗原理和過程，聯(lián)系教材相關知識，推導出正確的實驗結果。如雙縮脲試劑鑒定蛋白質時，結果寫成藍色。(3)因果關系倒置。要學會表達，表達的模式是根據(jù)實驗結果(現(xiàn)象)，推導出實驗結論。

[典例3](2021年廣西梧州聯(lián)考)番茄靈(PCPA)是一種植物生長調節(jié)劑，可有效防止落花落果，提高坐果率。番茄靈的使用濃度一般為20～50ppm。如果在花未開放時用番茄靈蘸花，坐果率約為40%；花半開放或盛開時蘸花，坐果率幾乎達100%；花后蘸花，坐果率約為60%。(1)植物生長調節(jié)劑是指____________；它________(填“屬于”或“不屬于”)植物激素。(2)根據(jù)題意推測番茄靈的生理作用與下列________類似。a.生長激素c.脫落酸b.2，4-Dd.乙烯利

(3)研究小組甲欲探究使用番茄靈的最適濃度，在進行正式實驗之前需要先進行預實驗。預實驗與正式實驗的差異有__________________________________________________(答出一點即可)。

(4)研究小組乙欲探究儲藏溫度對番茄靈作用效果的影響，初步設計如下的實驗思路：在花未開放時，用濃度適宜的番茄靈對足夠數(shù)量、長勢相同的盆栽番茄進行蘸花，然后分別搬至溫度為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的溫室大棚內種植(其他環(huán)境條件相同且適宜)。一段時間后測定各組的坐果率。請對其中的主要不合理之處進行修改完善。①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________。[解題思路]第一步明確實驗目的關鍵信息：欲探究儲藏溫度對番茄靈作用效果的影響。推斷結論：實驗目的為“探究儲藏溫度對番茄靈作用效果的影響”。第二步明確實驗變量

關鍵信息1：在花未開放時用番茄靈蘸花，坐果率約為40%；花半開放或盛開時蘸花，坐果率幾乎達100%；花后蘸花，坐果率約為60%。推斷結論1：蘸花時間應在花半開放或盛開時。

關鍵信息2：用濃度適宜的番茄靈對足夠數(shù)量、長勢相同的盆栽番茄進行蘸花，然后分別搬至溫度為5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃的溫室大棚內種植(其他環(huán)境條件相同且適宜)。 推斷結論2：本實驗中的“長勢相同的盆栽番茄”“環(huán)境條件”為無關變量，應該保持相同且適宜。推斷結論3：本實驗的因變量為“儲藏溫度”。關鍵信息3：一段時間后測定各組的坐果率。推斷結論4：本實驗的因變量為“坐果率”。第三步評價實驗關鍵信息1：實驗目的是探究儲藏溫度對番茄靈作用效果的影響。

推斷結論1：應先用不同溫度處理番茄靈，再進行蘸花。 關鍵信息2：根據(jù)題干信息“在花未開放時用番茄靈蘸花，坐果率約為40%；花半開放或盛開時蘸花，坐果率幾乎達100%；花后蘸花，坐果率約為60%”。推斷結論2：蘸花時間應在花半開放或盛開時。

(1)植物生長調節(jié)劑是指人工合成的，對植物生長、發(fā)育具有調節(jié)作用的化學物質，它不屬于植物激素。(2)據(jù)題干“番茄靈是一種植物生長調節(jié)劑，可有效防止落花落果，提高坐果率”，因此其功能類似于2，4-D。故選b。(3)預實驗是在正式實驗之前，用標準物質或只用少量樣品進行實驗，為正式實驗打下基礎?？梢詾檫M一步的實驗摸索條件，也可以檢驗實驗設計的科學性和可行性，以免由于設計不周，盲目開展實驗而造成人力、物力、財力的浪費。故預實驗需要設置對照組，而正式實驗不需要設置對照組；預實驗使用的濃度梯度較大，而正式實驗使用的濃度梯度較小。

(1)人工合成的，對植物的生長、發(fā)育有調節(jié)作用的化學物質不屬于(2)b(3)預實驗需要設置對照組，而正式實驗不需要設置對照組；預實驗使用的濃度梯度較大，而正式實驗使用的濃度梯度較小(4)蘸花時間應在花半開放或盛開時應先用不同溫度處理番茄靈，再進行蘸花Ca2+、Na＋等陽離子內流，此時膜外的電位變化是________，從而【針對訓練】

5.(2022年廣東深圳模擬)2021年諾貝爾生理學或醫(yī)學獲得者發(fā)現(xiàn)了熱敏感的辣椒素受體TRPV1。TRPV1是細胞膜上的一種通道蛋白，辣椒中的辣椒素或43℃以上高溫均能引發(fā)感覺神經(jīng)元興奮，從而產生痛覺和灼熱感。回答下列問題。(1)食用辣椒時，辣椒素與感覺神經(jīng)元上的TRPV1結合后促進產生興奮。興奮沿傳入神經(jīng)傳至大腦皮層，使人產生痛覺，該過程________(填“屬于”或“不屬于”)反射。

(2)吃辣椒時出現(xiàn)流汗、血液循環(huán)加速等類似高溫的情況，原因是在下丘腦的________中樞作用下汗腺分泌加強、皮膚毛細血管舒張，以此增加散熱。此時可以通過喝冷飲或捏鼻子用嘴呼氣降低舌面溫度，從而________________以緩解辣的感受。

(3)為研發(fā)新藥物，科研人員對天然辣椒素的作用進行了研究。給正常大鼠的腹腔注射STZ(可誘導形成糖尿病)，獲得若干只患病的大鼠模型。將其隨機分為數(shù)量相等的兩組，其中一組為模型組，另外一組灌服辣椒素設為治療組。一段時間后檢測相關的指標，結果如圖所示。注：GLUT5影響回腸中葡萄糖的吸收

①根據(jù)相關蛋白檢測結果，推測辣椒素降低治療組大鼠空腹血糖含量的原因可能是___________________________________________________________________________________________。 與其他兩組比較，設置模型組的目的是_________________________________________________________________________。 ②進一步研究表明，辣椒素可通過激活TRPV1受體，刺激胰島B細胞分泌胰島素。為驗證TRPV1受體是辣椒素降糖機制中不可缺少的，研究人員在上述實驗的基礎上再做了一組實驗，將患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑然后灌胃等量的生理鹽水，一解析：(1)靜息時，K＋外流，造成膜兩側的電位表現(xiàn)為內負外正；受刺激后，Na＋內流，造成膜兩側的電位表現(xiàn)為內正外負，因Na＋等陽離子內流，此時膜外的電位變化是由正變負。反射需要完段時間后檢測并比較大鼠血清胰島素的含量。本實驗設計不嚴謹，需要增設一組實驗，具體為________________________________________________________________________________________。此食用辣椒時，辣椒素與感覺神經(jīng)元上的TRPV1結合后促進Ca2+、整的反射弧，痛覺中樞在大腦皮層，興奮沿傳入神經(jīng)傳至大腦皮層，使人產生痛覺，該過程缺少傳出神經(jīng)和效應器，不屬于反射。神經(jīng)末梢膜上

TRPV1被激活→Ca2+、Na＋等陽離子內流→感覺神(2)吃辣味時出現(xiàn)流汗、血液循環(huán)加速等類似高溫的情況，原因是在下丘腦體溫調節(jié)中樞參與下汗腺分泌加強，皮膚毛細血管舒張以增加散熱。據(jù)題意可知，“辣”的產生過程：辣椒素刺激→感覺經(jīng)末梢產生興奮→興奮最終傳至大腦皮層→產生痛覺，喝冷飲或捏鼻子用嘴呼氣降低舌面溫度能減少對TRPV1的激活(或關閉部分TRPV1受體)，從而不能在大腦皮層產生痛覺，以緩解辣的感受。(3)該實驗自變量為是否灌服辣椒素，因變量為血糖含量和相關蛋白質含量。①分析柱形圖，與模型組比，辣椒素能降低空腹血糖含量，GLUT5含量下降而胰島素含量升高，其機理可能是促進胰島B細胞分泌胰島素，抑制回腸通過GLUT5吸收葡萄糖。模型組和治療組用的都是糖尿病小鼠，對照組用的是正常小鼠，遵循單一變量原則，對照組應該注射等量的生理鹽水。與對照組比較，設置模型組的目的是確定動物模型的構建是否成功。②分析題意，本研究目的是“驗證TRPV1受體是辣椒素降糖機制中不可缺少的”，自變量應該是TRPV1受體是否工作，因變量是胰島素的分泌量。研究人員將患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑然后灌胃等量的生理鹽水，一段時間后檢測并比較大鼠血清胰島素的含量，缺少實驗對照，應增設一組“患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑然后灌胃等量的辣椒素溶液”。答案：(1)由正變負不屬于(2)體溫調節(jié)減少對TRPV1的激活(或關閉部分TRPV1受體)(3)促進胰島B細胞分泌胰島素，抑制回腸通過GLUT5吸收葡萄糖成功獲得患糖尿病的大鼠模型，確保血糖含量降低、胰島素含量升高是辣椒素作用的結果患病大鼠腹腔注射TRPV1受體抑制劑然后灌胃等量的辣椒素溶液

6.(2022年廣東模擬)EV71是引發(fā)人手足口病的一種腸道病毒(圖1)。目前臨床上還沒有有效的治療藥物，疫苗的研發(fā)與接種是控制手足口病流行的重要手段。科研人員用小鼠進行相關實驗，據(jù)下圖回答下列問題。圖1圖2

(1)該實驗的自變量是________。多次免疫后，分別取上述3組小鼠的血清和未免疫小鼠血清，測定血清中抗體與相關抗原的結合強度，結果如圖2所示。實驗表明EV71免疫的小鼠血清抗體________(填“是”或“不是”)單一抗體，判斷依據(jù)是_______________________________________________________________。

(2)科學家通過基因工程誘導大腸桿菌表達病毒的衣殼蛋白VP1經(jīng)純化，加佐劑SA04吸附后，二者共同被免疫系統(tǒng)識別加工，發(fā)揮免疫作用，吸附后制成疫苗用于預防手足口病，與傳統(tǒng)滅活疫苗相比，這樣的重組疫苗更安全又有效，其主要原因是______________________________________________________________。

(3)為評價SA04疫苗佐劑能否提高疫苗的免疫效果，科研人員將VP1、VP1經(jīng)SA04佐劑吸附后分別注射于小鼠體內，然后在第7、14、21、28天測定相應抗體的相對含量。請指出本實驗方案存在的缺陷并改進實驗方案：____________________________________________________________________________________。

解析：(1)由圖可知，抗原種類是該實驗的自變量。由圖2可知，EV71免疫的小鼠血清可以結合EV71、VP1和VP2多種抗原，且抗原－抗體結合強度相對值都較大，可知EV71免疫的小鼠血清抗體不是單一抗體。(2)由于衣殼蛋白VP1無侵染能力，但可刺激機體產生抗體和記憶細胞，所以衣殼蛋白VP1經(jīng)純化，加佐劑SA04吸附后，二者共同被免疫系統(tǒng)識別加工制成疫苗與傳統(tǒng)滅活疫苗相比更安全又有效。(3)本實驗缺乏對照組，改進方案是增加注射SA04佐劑處理和注射生理鹽水的對照組，使實驗更有說服力。答案：(1)抗原種類不是EV71免疫的小鼠血清可以結合EV71、VP1和VP2多種抗原(2)衣殼蛋白VP1無侵染能力，但可刺激機體產生抗體和記憶細胞(3)缺少對照組：增加注射SA04佐劑處理和注射生理鹽水的對照組專題四實驗設計思路與實驗設計類1.實驗設計題的一般要求。2.實驗中應遵循八大原則(此處著重強調常考的幾個)。(1)對照原則。①空白對照：不給對照組任何處理。②自身對照：對照組和實驗組都在同一研究對象上進行。③相互對照：不單設對照組，而是幾個實驗組相互對照。

④條件對照：雖給對象施以某種實驗處理，但這種處理是作為對照的，或者說這種處理不是實驗假設所給定的實驗變量。如“動物激素飼喂小動物實驗”。 甲組：飼喂甲狀腺激素(實驗組)。乙組：飼喂甲狀腺激素抑制劑(條件對照組)。丙組：不飼喂藥劑(空白對照組)。(2)單一變量原則：除了要研究的條件不同外，其他條件都應相同且適宜。(3)等量原則。①生物材料要相同。a.所用生物材料的數(shù)量、質量、長度、體積、來源和生理狀況等方面特點要盡量相同。b.試管、燒杯、水槽、廣口瓶等器具的大小、型號、潔凈度等要相同。②實驗試劑要相同：即試劑的成分、濃度、體積要相同。尤其要注意體積上的等量。③處理方法要相同：無關變量如保溫或冷卻，光照或黑暗，攪拌或振蕩，對照組和實驗組要一致。

(4)平行重復原則：在實驗設計中為了避免實驗結果的偶然性，必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復，以獲得多次實驗結果的平均值，保證實驗結果的準確性。

(5)科學性原則：在設計實驗時必須有充分的科學依據(jù)，即實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當，整個實驗設計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關的生物學知識及其他學科領域的基本知識。(6)另外還有可操作性原則、隨機性原則等。3.解題策略。4.“四步法”規(guī)范書寫實驗步驟。

【要點提示】①要求寫出實驗思路和補充實驗步驟的試題，都要注意“無關變量”的描述，尤其是補充實驗步驟類試題。因為無關變量是決定實驗成敗的關鍵因素，補充實驗步驟時，必須要對無關變量的操作進行說明。

②實驗設計時要注意遵循單因子變量原則和對照原則。除了自變量以外，其他影響因變量的因素要控制，一般描述用于為“適宜且相同”“理想條件下”“生理狀況一致”等文字表述。

③要分步描述并加以編號(一般不宜連續(xù)描述)。如果實驗前要對材料處理或其他準備工作，一般要寫在分組編號前。 ④獲取反應變量(即因變量)要寫清楚怎么獲取(如：觀察、測量、比較等)，并且要寫清楚獲取什么反應變量(即因變量，如：氣泡多少、生根數(shù)目、顏色變化等)。

5.實驗思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求是“言簡意賅”，書寫實驗思路時須體現(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)“適宜且相同”；而實驗步驟是“做法”，是更為“細節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細致”，書寫時必須體現(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等。實驗設計思路的規(guī)范寫法：①控制自變量；②觀測因變量。注意施加不同自變量處理后要培養(yǎng)一段時間后觀測因變量指標；有時還需要比較分析得出結論。[典例4]，某同學提出了以下實驗思路：取蛙1只，搗毀該蛙的腦，將其懸掛起來。(如上圖所示)，

①觀察是否屈腿。

②洗去H2SO4，再用1%H2SO4

溶液刺激該蛙左后肢的趾端，測量該刺激與屈腿是否同時發(fā)生。③，用電刺激直接刺激腓腸肌，觀察其是否收縮。 ④用電刺激直接刺激上述標本的腓腸肌細胞，在坐骨神經(jīng)上是否能測量到電位變化。

(說明：實驗條件適宜，實驗中的刺激強度足夠，屈腿反射屬于屈反射)請回答：(1)設計表格，并將預測的實驗結果與結果的原因分析填入表中。(2)為了驗證屈腿反射中的反射中樞所在部位，在上述實驗的基礎上寫出第⑤項實驗思路。[解題思路]第一步明確實驗目的關鍵信息：為驗證反射弧的組成與作用。推斷結論：實驗目的為“驗證反射弧的組成與作用”。第二步理解實驗原理關鍵信息1：用1%H2SO4溶液刺激該蛙左后肢的趾端。推斷結論1：該反射為屈反射，神經(jīng)中樞位于脊髓。該反射的進行需要完整的反射弧。推斷結論2：興奮通過反射弧需要時間。關鍵信息2：分離得到該蛙左后肢的坐骨神經(jīng)腓腸肌標本。推斷結論3：坐骨神經(jīng)腓腸肌標本包括反射弧中的傳出神經(jīng)和效應器。第三步根據(jù)實驗原理預測結果根據(jù)關鍵信息1推斷結論1：屈反射的反射弧完整，能屈腿。關鍵信息2：用1%H2SO4

溶液刺激該蛙左后肢的趾端，測量該刺激與屈腿是否同時發(fā)生。推斷結論2：不能同時發(fā)生。關鍵信息3：電刺激腓腸肌，觀察其是否收縮。推斷結論3：肌細胞能感受電刺激，腓腸肌能收縮。推斷結論4：因興奮在反射弧中單向傳導，在坐骨神經(jīng)上不能測到電位變化。

(1)屈反射的神經(jīng)中樞在脊髓而不在大腦，所以即使搗毀大腦，仍然可以發(fā)生屈反射；由于興奮的傳導與傳遞需要時間，所以刺激和屈腿不能同時發(fā)生；肌肉細胞和神經(jīng)細胞一樣可以興奮，肌細胞受到刺激后會收縮；傳出神經(jīng)和腓腸肌細胞間相當于突觸結構，興奮在神經(jīng)肌肉接頭的傳遞是單向的，即興奮只能由傳出神經(jīng)傳到腓腸肌而不能從腓腸肌傳到傳出神經(jīng)，所以刺激腓腸肌，在坐骨神經(jīng)上檢測不到電位變化。(2)驗證反射中樞存在的部位，應設計破壞脊髓的實驗組。組別①②③④預測結果是否是否原因屈反射中樞在脊髓，反射弧完整，可以完成反射，所以能夠屈腿從刺激到發(fā)生反應需要經(jīng)過興奮的傳導與傳遞，這需要一定的時間，所以刺激與屈腿不同時發(fā)生電刺激使腓腸肌的肌細胞產生動作電位或興奮，引起肌肉收縮由于傳出神經(jīng)和腓腸肌細胞間相當于突觸結構，興奮在神經(jīng)肌肉接頭的傳遞是單向的，所以刺激腓腸肌細胞，在坐骨神經(jīng)上測不到電位變化(1)(2)⑤用針搗毀該蛙的脊髓，再用1%H2SO4溶液刺激該蛙的左后肢趾端，觀察是否屈腿?！踞槍τ柧殹?.(2021年浙江模擬)為探究鉛中毒對大鼠神經(jīng)調節(jié)的影響，某研究小組利用下列材料和試劑進行了實驗。

材料和試劑：生長發(fā)育狀況相同的大鼠若干，濃度分別為0.5g·L-1、1g·L-1、1.5g·L-1、2g·L-1、2.5g·L-1的醋酸鉛溶液、蒸餾水。(用灌胃方式施加醋酸鉛溶液)請你完善以下實驗方案，并分析有關問題。(1)完善實驗思路。

①_________________________________________________________________________________________________________；②各組每天按上述處理60天，其他條件相同且適宜；③60天后測定腦組織鉛含量及乙酰膽堿酯酶活性并記錄；④對實驗數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。(2)預測實驗結果。結果發(fā)現(xiàn)隨施加的醋酸鉛濃度增大，大鼠乙酰膽堿酯酶活性下降，請用坐標曲線圖表示實驗結果。(3)分析討論。

乙酰膽堿是與學習記憶有關的化學遞質，該遞質由突觸前膜釋放進入______________，與突觸后膜上的受體結合，引發(fā)突觸后膜______________變化，發(fā)揮效應后在乙酰膽堿酯酶的催化下水解。本實驗通過檢測單位時間內膽堿生成量，進而計算該酶的活性。實驗結果表明：腦組織中鉛含量越高，乙酰膽堿水解速度越______________。

答案：(1)①將大鼠隨機均分成6組，編號為A、B、C、D、E、F，A組灌胃適量蒸餾水，B、C、D、E、F組分別灌胃等量的0.5g·L-1、1g