第三單元　專題突破1　實(shí)驗(yàn)技能解題策略-2025年高中生物大一輪復(fù)習(xí)

專題突破1實(shí)驗(yàn)技能解題策略一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)遵循的原則注：單一變量原則和等量原則的目的是完全統(tǒng)一的，只不過強(qiáng)調(diào)的側(cè)重點(diǎn)不同。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本程序?qū)嶒?yàn)設(shè)計(jì)程序：書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹鷷鴮憣?shí)驗(yàn)原理→提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路→完善實(shí)驗(yàn)步驟→分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出結(jié)論。1．書寫實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡囊话銓懛椤膀?yàn)證……”。(2)探究性實(shí)驗(yàn)：首先分析實(shí)驗(yàn)的自變量和因變量。此類實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊话銜鴮憺椤疤骄孔宰兞繉σ蜃兞康挠绊憽薄疤骄孔宰兞颗c因變量的關(guān)系”“探究自變量的作用”等等。典例突破1科學(xué)施肥可使作物接近最高產(chǎn)量而又不會造成肥料浪費(fèi)。實(shí)驗(yàn)表明鋅肥的施用量與番茄的果實(shí)產(chǎn)量密切相關(guān)，如圖為實(shí)驗(yàn)結(jié)果曲線圖，請完善本探究實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。?shí)驗(yàn)?zāi)康模篲___________________________________________________________________。2．書寫實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理的確認(rèn)與書寫：實(shí)驗(yàn)原理就是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的理論依據(jù)，書寫基本思路概括為“已知條件找變量→根據(jù)目的提結(jié)論→依據(jù)材料判結(jié)果→結(jié)論結(jié)果巧聯(lián)系→組織語言寫原理”。典例突破2為驗(yàn)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(biāo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如下：(1)將正常小鼠隨機(jī)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)方案可以說明胰島素具有降低血糖的作用，則該實(shí)驗(yàn)的原理是_________________________________________________。思維導(dǎo)圖3．提出假設(shè)假設(shè)是指用來說明某種現(xiàn)象，但未經(jīng)證實(shí)的論題，是對課題涉及的主要變量之間相互關(guān)系的設(shè)想，是研究者對研究結(jié)果預(yù)先賦予的答案，是一種可能的解釋和說明。提出的假設(shè)可能正確，也可能錯(cuò)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(shí)驗(yàn)中要求寫出你的假設(shè)，我們應(yīng)根據(jù)自己平常積累的知識，寫出認(rèn)為最可能的一種假設(shè)。典例突破3當(dāng)環(huán)境中存在一定濃度的某些致突變物時(shí)，會導(dǎo)致染色體斷裂，不含著絲粒的斷裂片段在有絲分裂時(shí)不能進(jìn)入子細(xì)胞核中，而是在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中形成橢圓形異常結(jié)構(gòu)，稱為微核，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(dǎo)致細(xì)胞中出現(xiàn)微核，研究人員以蝴蝶蘭根尖細(xì)胞為實(shí)驗(yàn)材料，通過觀測統(tǒng)計(jì)出微核率和微核細(xì)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(gè)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，則該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的假設(shè)是________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)思路思路是“想法”，是較為粗線條的思考過程，其要求“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(guān)變量表述時(shí)，應(yīng)注意體現(xiàn)“相同且適宜”。注意自變量的處理方法(1)“加”或“減”：例如驗(yàn)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(shù)切除甲狀腺法。(2)“換”：如探究溫度對酶活性的影響實(shí)驗(yàn)，對自變量溫度無法“加”或“減”，就用“換”的方法。典例突破4(2019·全國Ⅰ，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(jìn)行干旱處理，該植物根細(xì)胞中溶質(zhì)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這一結(jié)論。要求簡要寫出實(shí)驗(yàn)思路和預(yù)期結(jié)果。________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．完善實(shí)驗(yàn)步驟步驟是“做法”，是更為“細(xì)節(jié)化”的操作流程，其要求“精確細(xì)致”。必須體現(xiàn)“自變量”如何設(shè)置，“因變量”如何獲得，“無關(guān)變量”如何保證相同且適宜。實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)的一般程序：典例突破5現(xiàn)有新發(fā)現(xiàn)的一種感染人體A細(xì)胞的病毒C，請利用所提供的材料用具，設(shè)計(jì)兩種方法探究病毒C的遺傳物質(zhì)是DNA還是RNA。材料用具：一定數(shù)量的無放射性的A細(xì)胞、無放射性的A細(xì)胞培養(yǎng)液，含有32P標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的A細(xì)胞的培養(yǎng)液、含有32P標(biāo)記尿嘧啶核糖核苷酸的A細(xì)胞的培養(yǎng)液、無放射性的病毒C等。實(shí)驗(yàn)步驟：第一步：取一定數(shù)量的A細(xì)胞分成等量的甲、乙兩組，用含有32P標(biāo)記胸腺嘧啶脫氧核苷酸的培養(yǎng)液培養(yǎng)甲組的A細(xì)胞，用______________________________________________培養(yǎng)乙組的A細(xì)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(xì)胞。第三步：在其他條件相同且適宜的情況下培養(yǎng)一段時(shí)間后，檢測______________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：(1)若________________________________________________________________________，則病毒C是DNA病毒。(2)若________________________________________________________________________，則病毒C是RNA病毒。6．分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果和得出結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)果是通過觀察或測量得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)論是根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對實(shí)驗(yàn)因變量與自變量關(guān)系進(jìn)行分析，得出的具有普遍意義的理論性結(jié)論。實(shí)驗(yàn)結(jié)論的得出必須依據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的一般方法：(1)明確自變量：通過實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)的對照組設(shè)置或步驟，根據(jù)單一因素不同，找出實(shí)驗(yàn)自變量。(2)明確自變量和因變量的關(guān)系：分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果(因變量)與實(shí)驗(yàn)控制的單一因素(自變量)之間的邏輯關(guān)系，得出正確結(jié)論。(3)在有些實(shí)驗(yàn)中，還要根據(jù)各對照組中得出的“分結(jié)論”，綜合為“全面(總)結(jié)論”。(4)在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)橐?yàn)證的事實(shí)是正確的，實(shí)驗(yàn)結(jié)果只有一種，實(shí)驗(yàn)結(jié)論即是實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的事實(shí)。在探究實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果是未知的，可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果有多種，因此對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論也有多種，不同的結(jié)果對應(yīng)不同的結(jié)論。典例突破6褪黑素是一種由松果體分泌的小分子激素，能夠調(diào)節(jié)機(jī)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(diào)節(jié)免疫的功能進(jìn)行研究，結(jié)果如表?；卮鹣铝袉栴}：測定組別脾淋巴細(xì)胞增殖能力(相對值)NK淋巴細(xì)胞活性(相對值)抗體生成細(xì)胞數(shù)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(shí)驗(yàn)前，小鼠體內(nèi)的褪黑素經(jīng)體液運(yùn)輸至全身各處，調(diào)節(jié)著小鼠自身免疫功能。據(jù)表中信息分析，褪黑素可能作用的細(xì)胞有__________________________________(答出兩點(diǎn)即可)。(2)體內(nèi)的NK淋巴細(xì)胞能夠識別并消除腫瘤或病毒感染的細(xì)胞，說明NK淋巴細(xì)胞能參與________免疫過程。據(jù)表結(jié)果分析，褪黑素對機(jī)體免疫能力的調(diào)節(jié)作用與其________有關(guān)。(3)綜合上述分析，推測褪黑素能夠增強(qiáng)機(jī)體免疫能力的機(jī)理是_____________________。(4)研究發(fā)現(xiàn)，褪黑素還能調(diào)節(jié)小鼠睡眠時(shí)間。請利用以下實(shí)驗(yàn)材料及用具，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究褪黑素對小鼠睡眠的影響。簡要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路并預(yù)期實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)器等。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路：____________________________________________________________。預(yù)期結(jié)果及結(jié)論：__________________________________________________________。三、實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)與修訂試題的解答思路典例突破7研究者以小鼠為實(shí)驗(yàn)材料，探討動物腦中VMN區(qū)域與血糖調(diào)節(jié)的關(guān)系?；卮鹣铝袉栴}：(1)向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入基因表達(dá)載體，指導(dǎo)合成的蛋白會被光激活，進(jìn)而激活氯離子通道蛋白，使氯離子流入細(xì)胞內(nèi)。①當(dāng)向VMN區(qū)神經(jīng)元照光后，VMN區(qū)神經(jīng)元____________(填“不興奮”或“興奮”)。②研究者用胰島素處理小鼠，創(chuàng)設(shè)低血糖條件，照光一段時(shí)間，檢測小鼠的血糖含量，發(fā)現(xiàn)VMN區(qū)神經(jīng)元參與低血糖條件下血糖含量的恢復(fù)。(2)進(jìn)一步研究VMN區(qū)神經(jīng)元對血糖含量的影響。向正常小鼠VMN區(qū)神經(jīng)元中轉(zhuǎn)入另一基因表達(dá)載體(此類小鼠稱為S鼠)，指導(dǎo)合成的蛋白可被光激活使得此區(qū)神經(jīng)元產(chǎn)生興奮。以S鼠為實(shí)驗(yàn)材料，驗(yàn)證正常血糖濃度下，若VMN區(qū)神經(jīng)元興奮，則機(jī)體血糖含量會升高這一推測。①實(shí)驗(yàn)方案：對照組用胰島素處理后的低