2025屆高三二輪復習生物：植物生長調(diào)節(jié)劑的應用和實驗設計題解題思路

探究實踐——探索植物生長調(diào)節(jié)劑的應用實驗設計題專題學習1預實驗進行科學研究時，有時需要在正式實驗前先做一個預實驗。預實驗目的：（1）為進一步的實驗摸索條件；（2）檢驗實驗設計的科學性和可行性。例如：探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度時，通過預實驗確定有效濃度的大致范圍，可為確定最適濃度打下基礎?？茖W方法23一、探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度實驗的一般步驟4實驗目的實驗原理實驗材料實驗過程實驗結(jié)果實驗結(jié)論科學方法01實驗目的1.概念：實驗目的是指要探究或者驗證的問題或事實。簡單說就是該實驗要做什么，要解決什么問題等。52.實驗目的辨析四要素（實驗設計題的常見切入點）（1）實驗性質(zhì)（2）實驗對象（3）實驗變量（4）對照類型驗證性實驗和探究性實驗的比較課題鑒定某人是否出現(xiàn)糖尿驗證某糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖區(qū)分文字特征實驗原理實驗過程實驗現(xiàn)象預測結(jié)果得出結(jié)論6相同（取尿液后加入斐林試劑并水浴加熱，觀察實驗現(xiàn)象）驗證性實驗：已知實驗結(jié)果，驗證實驗結(jié)果。題干中有不確定文字：“探究”、“研究”、“能否”、“是否”一般在題干中有：“驗證”、“證明”相同（斐林試劑與可溶性還原糖作用出現(xiàn)磚紅色沉淀）探究性實驗：不知結(jié)果，通過實驗、探索、分析、研究得出結(jié)論未知：出現(xiàn)或者不出現(xiàn)磚紅色沉淀若（如果）出現(xiàn)磚紅色沉淀，（那么）證明此人出現(xiàn)糖尿；若（如果）不出現(xiàn)磚紅色沉淀，則（那么）證明此人沒有出現(xiàn)糖尿。糖尿病患者的尿液中含有葡萄糖（結(jié)果的預測與實驗假設相一致）01實驗目的實驗性質(zhì)01實驗目的實驗性質(zhì)實驗對象（2）實驗對象生長素類生長調(diào)節(jié)劑有吲哚丁酸（IBA）、2,4－D（2，4－二氯苯氧乙酸）、萘乙酸（NAA）等，選擇其中的任何一種都能夠開展實驗。要考慮的問題大體有以下兩個：第一，哪一種生長素類似物容易獲得；第二，哪一種生長素類似物的價格較便宜。7本實驗的實驗對象為：植物和生長素類生長調(diào)節(jié)劑?！舅伎家弧可L素類調(diào)節(jié)劑有很多種，究竟選擇哪一種？選擇的原則是什么？【思考二】選擇哪一種植物的插條進行實驗？查找資料，然后根據(jù)個人的喜好，或者選擇日常生活中比較熟悉的植物，或選擇在生產(chǎn)上比較有價值但較難生根的植物。常用于進行生根實驗的植物材料：花生（黃豆等植物種子）、洋蔥、大蒜、一年生枝條等。01實驗原理實驗目的實驗對象實驗變量設置自變量的方法主要是：設法給研究對象施加干擾，造成研究對象的變化，從而使研究對象在被干擾狀態(tài)中反映出某些特征，暴露出某種現(xiàn)象和屬性?？刂茻o關變量的方法主要有：①排除因?qū)嶒瀸ο?、個體差異帶來的影響。②提供相同且適宜條件，以排除不利條件對實驗現(xiàn)象的影響。③重復實驗，排除偶然性，減少實驗誤差。8觀察、測量因變量：顏色、沉淀、反應速率、形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理特征、生長發(fā)育速度等。（觀測指標：科學性和可觀察性）實驗變量901實驗原理實驗目的實驗對象實驗變量請寫出以下實驗的實驗變量實驗名稱自變量因變量無關變量探究溫度對淀粉酶活性的影響

探究pH對過氧化氫酶活性的影響

探究酵母菌的呼吸方式

探究植物生長素類調(diào)節(jié)劑促進植物插條生根的最適濃度

當堂檢測不同溫度（至少三種溫度）不同PH（至少三種pH）植物生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度有氧或者無氧條件酶的活性（加碘液后溶液顏色變化）酶的活性（氣泡的數(shù)量或帶火星的衛(wèi)生香燃燒猛烈程度）CO2的生成量（澄清石灰水的渾濁程度）；酒精產(chǎn)生與否（酸性重鉻酸鉀是否變?yōu)榛揖G色）插條生根的數(shù)量或者根長度pH、底物量、酶量、反應時間等溫度、底物量、酶量、反應時間葡萄糖的含量、石灰水的量、溫度、pH等實驗材料、生長素類似物的種類、處理時間01實驗目的實驗性質(zhì)實驗對象實驗變量對照類型10類型對照組：正?；蜃匀磺闆r作用：能有效地排除其他因素對實驗結(jié)果的干擾空白對照對照組“不進行”處理自身對照實驗組和對照組為同一個實驗對象，以對象自身前后對照條件對照給實驗對象以非實驗變量處理得出兩種相對立的結(jié)論，已驗證實驗結(jié)論的正確性相互對照（對比）不單獨設置對照組，而是幾個實驗組相互對比設置，通過對結(jié)果的比較分析，來探究某種因素與實驗對象的關系驗證甲狀腺激素作用：實驗組注射一定量的甲狀腺激素溶液，對照組注射等量的生理鹽水。質(zhì)壁分離實驗：同一個裝片先后進行根向地性莖背地性：同一組細胞時間先后生長①甲狀腺激素作用：實驗組：飼喂甲狀腺激素；條件對照組：飼喂等量甲狀腺激素抑制劑；空白對照組：飼喂等量的生理鹽水②證明DNA是遺傳物質(zhì)：實驗組：R活細菌+S的DNA混合培養(yǎng)條件對照組：R活細菌+S的DNA+DNA酶混合培養(yǎng)探究酵母菌細胞呼吸方式酶作用特性的相關實驗驗證植物根對礦質(zhì)離子有選擇性吸收的特性01實驗目的實驗性質(zhì)實驗對象實驗變量對照類型基本原則①單一變量原則：即除自變量以外，應使實驗組與對照組的無關變量保持相同且適宜。目的：排除無關變量對實驗的干擾。如果實驗目的中涉及多個變量，則需要講多個變量轉(zhuǎn)化為單一變量，逐個突破。【補充】常見的無關變量的處理（須在實驗設計中用文字適當進行敘述）材料相同：材料的數(shù)量、質(zhì)量、長度、體積、來源和生理狀態(tài)等要盡量相同。器具相同：器具的大小、型號、潔凈度等要完全一樣。試劑相同：試劑成分、濃度相同、體積要等量處理方法相同：相同條件處理（保溫或冷卻；光照或者黑暗等都要一致）11②對照性原則：應設置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不同，實驗組是接受自變量處理的對象組。對照組是不接受自變量處理的組。1201實驗目的實驗性質(zhì)實驗對象實驗變量對照類型基本原則④科學的可行性原則。是指實驗目的要明確，實驗原理要正確，實驗材料和實驗手段的選擇要恰當，整個設計思路和實驗方法的確定都不能偏離生物學基本知識和基本原理以及其他學科領域的基本原則。分析問題、設計驗的全面性和科學性體現(xiàn)了邏輯思維的嚴密性?？茖W性原則：包括實驗原理的科學性、實驗材料選擇的科學性、實驗方法的科學性、實驗結(jié)果處理的科學性。③可重復原則（一般不作為考查對象）：在實驗設計中為了避免實驗結(jié)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(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準確性。探索生長素類調(diào)節(jié)劑促進插條生根的最適濃度實驗題解析：一、實驗目的辨析四要素1.實驗性質(zhì)2.實驗對象3.實驗變量4.對照類型13探究性實驗自變量：生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度自變量的控制：設置一系列生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度梯度因變量：植物的生根情況觀測指標：植物插條生根的數(shù)量和長度實驗對象：植物生長素類調(diào)節(jié)劑和一年生枝條01實驗目的實驗性質(zhì)實驗對象實驗變量對照類型基本原則當堂檢測對照類型：空白對照，設置一組等量蒸餾水作為空白對照組進行實驗02實驗原理1.概念：是指實驗設計的思路和依據(jù)，是實驗得以進行的科學理論。142.常見的原理切入點：①自變量與因變量的關系；②實驗材料的選??；③觀測指標的確定；④重要實驗步驟設計的依據(jù)等。3.本實驗的實驗原理：生長素類植物生長調(diào)節(jié)劑的生理作用與其濃度有很大的關系。適宜濃度的2，4—D可以促進插條生根，濃度過高會抑制生根，甚至會殺死雙子葉植物。03實驗材料1.概念：實驗過程中需要用到的材料、試劑和儀器物品等。152.本實驗的實驗原理：當?shù)刂饕G化樹種或花卉生長旺盛的一年生枝條；蒸餾水；花盆；細沙；常用的生長素類調(diào)節(jié)劑：NAA、2，4—D，吲哚丙酸，IBA；所用藥品包裝說明上所列舉的其他材料。04實驗步驟1.“三步法”設計實驗：第一步，實驗準備，把實驗中所有涉及的準備都寫在這里，包括藥品配備（如需要）；實驗需要的器材，標號；實驗材料獲?。òㄟx取、培養(yǎng)等）、分組等。第二步，控制自變量，將如何控制自變量在此步驟中加以描述，同時特別要注意的是要簡單描述如何控制無關變量，一般題目中往往需要體現(xiàn)出“其他變化相同且適宜”“其他條件不變且適宜”等字樣。這要看具體的實驗靈活應對。第三步，觀察記錄實驗現(xiàn)象，一般實驗中要求在這步中具體描述記錄、觀察什么，而且很多時候要在前面加上“過一段時間”“反應一段時間”“隔一定時間”，在有些需要計數(shù)的實驗中還要體現(xiàn)“隔相同時間計數(shù)”等字樣。161704實驗步驟取材分組編號取材分組編號控制自變量觀察觀測指標取相同的（或生理狀態(tài)相同的）……若干只（或株、個等）…………隨機（或平均）分為若干組，編號為甲組、乙組或A組、B組、C組……實驗組施加實驗變量，對照組不施加實驗變量處理一段時間后觀察或者測定，并記錄實驗結(jié)果實驗設計的“三步法”解題模型04實驗步驟2.本實驗的實驗設計的注意事項：Ⅰ.生長素類調(diào)節(jié)劑處理插條的方法①浸泡法：溶液的濃度較低時使用；把插條的基部浸泡在配制好的溶液中，深約3cm；處理幾小時至一天；最好是在遮陰和空氣濕度較高的地方進行處理。②沾蘸法：溶液的濃度較高時使用；把插條基部在藥液中沾蘸一下（約5s）,深約1.5cm。Ⅱ.設置自變量：該實驗的自變量是生長素類調(diào)節(jié)劑的濃度；先設計預實驗進行摸索，再在其基礎上設計更合理的濃度梯度進行實驗。Ⅲ.注意控制無關變量：例如藥物處理的時間長短、實驗所用的植物材料。Ⅳ.確定因變量的檢測指標——枝條的生根數(shù)量。1804實驗步驟3.請根據(jù)以上信息設計該實驗的方案（自行設計）①把形態(tài)、大小一致的插條（保留芽和幼葉）分成多組，每組三個。②生長素類調(diào)節(jié)劑按照不同的比例稀釋成多份，第一組用適量的清水處理，其余各組分別用等量的不同濃度的生長素類調(diào)節(jié)劑處理。把每組處理過的枝條下端按濃度梯度從小到大的方式分別放入盛有清水的托盤中，并放在適宜溫度下培養(yǎng)。③一段時間后觀察插條的生根情況，并記錄得到的數(shù)據(jù)。1905實驗結(jié)果觀察植物插條生根的數(shù)量2006實驗結(jié)論對實驗中記錄的實驗現(xiàn)象和記錄的實驗數(shù)據(jù)進行整理、分析，并用文字、表格、圖像做出簡明的總結(jié)，提出符合生物學原理的推論。實驗結(jié)論的表達一般有幾種方式：（1）現(xiàn)象―分析―結(jié)論（由特殊上升到一般的提煉歸納過程）；（2）驗證性實驗：因為（現(xiàn)象）―說明（分析原因）―證明（結(jié)論）；（3）探究性實驗：如果（現(xiàn)象）―那么說明（結(jié)論）。2122知識小結(jié)23二、高考中常見的實驗題型練習241、某同學為研究垂體在機體生長發(fā)育中的作用，用幼齡大鼠為材料，進行了下面的實驗。①將若干只大鼠隨機分為甲、乙兩組后進行處理。甲組的處是

；乙組的處理是切除垂體。②將上述兩組大鼠置于相同的適宜條件下飼養(yǎng)。③每隔一定時間，測定并記錄兩組大鼠的體重。④對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理與分析。下列對該實驗的說法錯誤的是（

）A.在實驗過程中，以體重變化作為生長發(fā)育的檢測指標。B.根據(jù)實驗原則中的單一變量原則，甲組是實驗的實驗組，乙組是對照組C.大鼠的生長狀況、飼養(yǎng)溫度為實驗的無關變量D.為了排除切開縫合操作等無關變量對實驗結(jié)果的干擾，對照組甲大鼠也應做切開縫合，但不切除垂體的操作當堂檢測B25試管abcd3%過氧化氫溶液2mL5mL2mL2mL處理措施不做任何處理置于90℃水浴杯中加2滴3.5%FeCl3加2滴20%的新鮮肝臟研磨液實驗結(jié)果－＋＋＋＋＋＋＋2、根據(jù)以下關于過氧化氫實驗的過程和結(jié)果，下列哪項分析正確（）注：“－”表示無氣泡產(chǎn)生；“＋”(的數(shù)量)表示氣泡產(chǎn)生數(shù)量的多少。A.a和b、c和d分別構(gòu)成對照實驗B.a和d是對照實驗，說明酶具有催化作用C.c、d說明酶能高效地提供活化能D.本實驗有多個變量，沒有遵循單一變量原則，所以實驗結(jié)果不可信當堂檢測B263、下列有關生物實驗設計的敘述正確的是（）A.探究血漿維持pH相對穩(wěn)定的實驗中，清水組和緩沖液組都作為對照組B.口腔上皮細胞、洋蔥鱗片葉內(nèi)表皮細胞和葉肉細胞均適用于觀察線粒體C.探究酵母菌的呼吸方式實驗，有無氧氣是自變量，可根據(jù)是否產(chǎn)生二氧化碳判斷呼吸方式D.探究光照強度對光合速率的影響實驗中，溫度是無關變量，一定時間小圓葉片上浮的數(shù)量就是因變量當堂檢測A274、大菱鲆是我國重要的海水經(jīng)濟魚類。研究性學習小組嘗試對大菱鲆消化道中蛋白酶的活性進行研究。為了探究大菱鲆消化道中胃蛋白酶的最適pH，請寫出實驗思路、預期結(jié)果和結(jié)論。實驗材料：胃蛋白酶、蛋白塊、pH緩沖液、計時器等。實驗思路：__________________________________________________________________________

______________________________________________________________________________________

預期結(jié)果和結(jié)論：________________________________________________________________________設置一系列pH梯度，在每個pH下分別處理胃蛋白酶和相同大小的蛋白塊，測定各組蛋白塊消失的時間。蛋白塊消失時間最短的組別對應的pH為胃蛋白酶的最適pH

。當堂檢測285、鎘（Cd）是一種常見的有毒重金屬，鎘污染會造成植物生長不良。為探究鎘對植物生長發(fā)育的影響，科研人員利用黑麥草進行實驗，研究發(fā)現(xiàn)隨著鎘濃度的增加，活性氧含量增加，損傷和破壞生物膜，導致葉綠體中的類囊體膜受到破壞，進而造成葉綠素含量下降?；卮鹣铝袉栴}。（1）研究還發(fā)現(xiàn)鎘導致葉綠素含量下降的另一個原因是根系對Mg2+的吸收能力下降，葉綠素合成減少。其機理是隨著鎘濃度的增加，活性氧含量逐漸增加會導致__________________從而抑制了呼吸作用的進行，導致細胞能量供應減少。另外活性氧含量增加也會引起細胞膜受損加劇，導致_____________________減少，進而降低了根系對Mg2+吸收能力。線粒體內(nèi)膜受損Mg2+載體蛋白數(shù)量當堂檢測29（2）利用下列材料和試劑設計實驗，驗證鎘會導致葉綠素含量下降，使葉片發(fā)黃。請寫出實驗思路及預期結(jié)果。材料和試劑：CdCl2、完全培養(yǎng)液、黑麥草，其它所需的材料和設備。實驗思路：______________________________________________________________________________________________________________________________預期結(jié)果：______________________________________________________________________________________________________________________________當堂檢測取長勢相同的黑麥草若干平均分為兩組，編號為甲乙；甲組施加適量的完全培養(yǎng)液，乙組施加等量的含鎘的完全培養(yǎng)液；一段時間后，觀察葉片的顏色變化和生長情況。若甲組葉片顏色無明顯變化，生長情況無異常，乙組葉片顏色明顯變黃，生長情況異常，則說明鎘會導致葉綠素含量下降，使葉片發(fā)黃和影響植物的生長情況。306、以下是關于植物物質(zhì)運輸?shù)膶嶒炘O計，請回答下列問題。（1）為了驗證生長素在尖端下部極性運輸只能從形態(tài)學上端到形態(tài)學下端，請結(jié)合實驗材料和用具，寫出該實驗的主要實驗步驟。實驗材料和用具：手術刀、大小適宜的空白瓊脂塊和含有生長素的瓊脂塊若干，長勢相同的燕麥胚芽鞘。實驗步驟：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________當堂檢測取長勢相同的燕麥胚芽鞘若干，去除尖端，平均分為兩組，編號甲乙；甲組胚芽鞘形態(tài)學上端朝上，形態(tài)學下端朝下的方向，在形