高考生物二轮复习课件：实验设计专题讲座02.ppt

实验设计专题讲座,探究性实验和验证性实验,1概念 (1)探究性实验：指实验者在不知晓实验结果的前提下，通过自己实验、探索、分析、研究得出结论，从而形成科学概念的一种认知活动。 (2)验证性实验：指实验者针对已知的实验结果而进行的以验证实验结果、巩固和加强有关知识内容、培养实验操作能力为目的的重复性实验。 2比较,设计探究和验证性实验要注意的问题： (1)一定要设置对照。 (2)遵循实验设计的单一变量原则。 (3)注意实验操作步骤的前后顺序要有逻辑性(前因后果)，步步有理，环环相扣，各步骤要严密、完整。 (4 )注意确定实验用具与试剂及需要控制的实验条件。 (5)注意实验结果的观察、记录、分析和结论，确定对实验结果的观察内容和合适的观察方法，最后对结果作出科学的解释并得出正确的结论。,探究性实验和验证性实验,【例1】补充完成下面探究性实验中的缺项部分。 （1）实验目的：探究c3植物和c4植物叶片中淀粉粒的存在位置。 （2）实验假设： 。 （3）材料用具：盆栽天竺葵（c3植物）、盆栽玉米（c4植物）、酒精、碘液、显微镜、大烧杯、酒精灯、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等。 （4）实验步骤： （5）结果预测： 。,探究性实验和验证性实验,【答案】 （2）实验假设： 如果c3植物叶片中淀粉粒只存在于叶肉细胞中，那么c3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后叶肉细胞就会变成蓝色； 如果c3植物叶片中淀粉粒只存在于维管束鞘细胞中，那么c3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后维管束鞘细胞就会变成蓝色； 如果c3植物叶片中淀粉粒既存在于叶肉细胞中又存在于维管束鞘细胞中，那么c3植物叶片经酒精脱色、碘液染色后叶肉细胞和维管束鞘细胞都会变成蓝色； c4植物也是如此。,探究性实验和验证性实验,【答案】 （4）实验步骤 实验前，将天竺葵、玉米在光下照射几小时。（目的是使叶片中形成淀粉粒） 各摘取一片健康的叶片，分别水浴酒精加热脱色，清水冲洗后用碘液染色。（酒精脱色便于观察） 对比观察上述处理过的两种叶片 。（不出现对实验现象的描述） 将上述处理的叶片分别做成叶片横切的临时装片，用显微镜观察两种叶片染成蓝色的部位。（显微观察，以便确定淀粉粒存在的位置。不出现对实验现象的描述）,探究性实验和验证性实验,【答案】 （5）实验结论：如果c3植物叶片中只有叶肉细胞变成蓝色，则说明淀粉粒只存在于叶肉细胞中；如果c3植物叶片中只有维管束鞘细胞变成蓝色，则说明淀粉粒只存在于维管束鞘细胞中；如果c3植物叶片中叶肉细胞和维管束鞘细胞都变成蓝色，则说明淀粉粒既存在于叶肉细胞中又存在于维管束鞘细胞中； c4植物也是如此。（根据假设对可能的实验结果和结论进行讨论）,探究性实验和验证性实验,【例2】补充完成下面验证性实验中的缺项部分。 （1）实验目的：验证c3植物和c4植物叶片中淀粉粒的存在位置分别是叶肉细胞和维管束鞘细胞。 （2）实验原理： 。 （3）材料用具：盆栽天竺葵（c3植物）、盆栽玉米（c4植物）、酒精、碘液、显微镜、大烧杯、酒精灯、载玻片、盖玻片、镊子、滴管、清水等。 （4）实验步骤与结果 （5）实验结论： 。,探究性实验和验证性实验,【答案】 （2）实验原理： 因为c3植物叶片中只有叶肉细胞中含有淀粉粒，所以天竺葵叶片经脱色、碘液染色后，叶肉组织变成蓝色，而c4植物叶片中只有维管束鞘细胞中含有淀粉粒，所以玉米叶片经脱色、碘液染色后，维管束鞘细胞变成蓝色。 （4）实验步骤 实验前，将天竺葵、玉米在光下照射几小时。（目的是使叶片中形成淀粉粒） 各摘取一片健康的叶片，分别水浴酒精加热脱色，清水冲洗后用碘液染色。（酒精脱色便于观察） 对比观察上述处理过的两种叶片 。 可以看到天竺葵叶片的叶肉组织被染成蓝色，网状叶脉没有变蓝；玉米叶片中的平行叶脉被染成蓝色，叶肉组织没有变蓝。（对实验结果进行准确描述）,探究性实验和验证性实验,【答案】 将上述处理的叶片分别做成叶片横切的临时装片，用显微镜观察两种叶片染成蓝色的部位。可以看到，天竺葵叶片的叶肉细胞被染成蓝色，而叶脉的微管束鞘细胞没有染成蓝色；玉米叶脉中的微管束鞘细胞被染成蓝色，叶肉细胞没有染成蓝色。（对实验结果进行准确描述） （5）结论：c3植物和c4植物叶片中淀粉粒的存在位置分别是叶肉细胞和维管束鞘细胞。（结论明确唯一，不必进行讨论）,探究性实验和验证性实验,（全国i卷22分）验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗（继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对预测结果进行分析） （四川卷21分）研究根向重力生长机理（续写实验步骤及和实验结果，并加以分析 ） （重庆卷21分）探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响（根据数据对实验结果进行分析，并得出实验结论 ） （天津卷14分）探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物（谷氨酸）合成量的影响，判断设计实验步骤的正误（评价实验）。,2006年高考实验题分析,2006年高考实验题分析,（全国i卷20分）通过杂交实验判断果蝇体色基因的显隐性关系及控制体色的基因是位于x染色体上，还是常染色体上 （全国ii卷22分） 1、写出玉米子粒的胚乳颜色糯性的自由组合的杂交和测交实验的遗传图解； 2、如何利用抗除草剂的细胞质遗传基因通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米。,2006年高考实验题分析,（北京卷20分）培育高产、优质、抗盐植物新品种 1、细胞质遗传与细胞核遗传的判定 2、验证三对性状中其中一对相对性状 是否由一对基因控制 （四川卷21分）狗的毛色：黑色、褐色、红色和黄色的遗传规律 1、狗的毛色遗传规律与细胞质遗传的判定 2、预测突变的基因是位于x染色体上还是常染 色体上，是否为可遗传的变异,2006年高考实验题分析,例1（全国卷1第30题）为了验证叶片在光合作用和呼吸作用过程中有气体的产生和消耗，请用所提供的实验材料与用具，在给出的实验步骤和预测实验结果的基础上，继续完成实验步骤的设计和预测实验结果，并对你的预测结果进行分析。 实验材料与用具：烟草幼苗、试管两支、nahco3稀溶液（为光合作用提供原料）、真空泵、暗培养箱、日光灯（实验过程中光照和温度等条件适宜，空气中o2和co2在水中的溶解量及无氧呼吸忽略不计）。 实验步骤和预测实验结果： （1）剪取两小块相同的烟草叶片，分别放入盛有等量蒸馏水和nahco3稀溶液的两支试管中。此时，叶片均浮在水面。 （2）用真空泵抽去两支试管内液体中和叶肉细胞间隙中的气体后，敞开试管口，可观察到叶片均下沉到试管底部。 （3） . 分析预测结果： .,2006年高考实验题分析,参考答案： （3）将这两支试管放在日光灯下，照光一段时间。结果：nahco3稀溶液中的叶片上浮，蒸馏水中的叶片在试管底部。（5分） （4）再将这两支试管放在暗培养箱中一段时间。结果：nahco3稀溶液中的叶片下沉，蒸馏水中的叶片仍在试管底部。（5分）,2006年高考实验题分析,分析预测的结果： 光照下，nahco3稀溶液中的叶片进行光合作用，释放出来的氧气多于消耗的氧气，叶肉细胞间隙的氧气增加，叶片上浮。而蒸馏水中缺乏二氧化碳和氧气，叶片不能进行光合作用和呼吸作用，叶肉细胞间隙缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。（6分） 黑暗中，nahco3稀溶液中的叶片呼吸作用，消耗了叶肉细胞间隙中的氧气，放出二氧化碳溶于nahco3稀溶液中，叶肉细胞间隙缺乏气体，叶片下沉。蒸馏水中缺乏氧气，叶片不能进行呼吸作用，叶肉细胞间隙仍缺乏气体，因此叶片仍位于试管底部。（6分）,例2（四川卷第31题）植物的根具有向重力生长的特性，下列是研究根向重力生长机理的两个实验。 实验一：将空白琼脂和含edta的琼脂做成帽状，分别套在甲、乙两组玉米胚根的根冠外（示意图如下）。提示：edta的作用是去除与其临接部位的 ca2+ 。,2006年高考实验题分析,将胚根水平放置培养一定时间后，观察到甲组胚根向重力（下）生长，乙组胚根水平生长。 根据上述实验结果，得出实验结论: 。 实验二：水平放置的胚根弯曲向下生长，与根冠近地侧的 ca2+ 浓度明显高于远地侧有关。研究表明，根总是朝着 ca2+ 浓度高的方向弯曲生长。为验证这一结论，有人设计了下列实验方案。请根据提供的实验材料和用具，写出第二步及以后的实验步骤和实验结果，并回答问题。,2006年高考实验题分析,（1）实验材料和用具：胚根等长的萌发玉米种子，含edta的琼脂帽，含ca2+ 的琼脂块，空白琼脂块，培养皿等。 （2）实验步骤： 第一步：取若干个培养皿，在每个培养皿中放置适量的萌发玉米种子，按实验一中乙组的 方法处胚根一定时间后，移去根冠外的琼脂帽。 第二步： （3）实验结果： 。 （4）科学家进一步证实，根冠中生长素的分布受 ca2+ 浓度影响，当胚根水平放置时，重力诱导 ca2+ 向根冠下侧移动，导致近地侧的生长素浓度比远地侧高。请分析胚根的生长素分布与向重力生长的关系： 。,2006年高考实验题分析,参考答案： 实验一 结论：胚根向重力（下）生长与（根冠部位的）ca 2+ 有关。 实验二 实验步骤： 第二步：将培养皿均分成两组，编号为 a组、b 组。 第三步：在a组的胚根上方放一个空白琼脂块，在b组的胚根上方放一个含ca 2+ 的琼脂块。,第四步：将胚根水平放置培养一定时间后，观察胚根的生长方向。 实验结果: 当a组胚根仍在水平生长时, b 组胚根已弯曲向上生长。 生长素对根生长的作用具有两重性，低浓度生长素可促进生长，高浓度则抵制生长。对根来说，生长素的最适浓度低，近地侧的生长素浓度过高，生长慢；远地侧的生长素浓度较低，生长快，因而胚根弯曲向下生长。,2006年高考实验题分析,例3（重庆卷第31题）植物乙自然结实率低，主要原因是花粉粒萌发后多数花粉管不能伸长。为探究生长素对植物乙花粉管伸长的影响，某生物兴趣小组进行了课外实验，得到下表结果：,请结合表中数据对实验结果进行简要分析：_ _ 。 根据上述分析，可以得出的结论是：_。,2006年高考实验题分析,参考答案： （3）结果简要分析： 生长素浓度为3.0mg/l时，花粉管平均长度最长，表明最适生长素浓度为3.0mg/l； 生长素浓度低于3.0mg/l（03.0mg/l）时，对花粉管的促伸长作用随浓度增加逐渐增强； 生长素浓度高于3.0mg/l（05.0mg/l）时，对花粉管的促伸长作用随浓度增加逐渐减弱； 生长素浓度等于或高于6.0mg/l时，对花粉管伸长起抑制作用。 结论：生长素对花粉管伸长的作用具有两重性（促进或抑制作用）。,2006年高考实验题分析,例4（天津卷第31题）绝大多数微生物最适生长温度为2537。为了探究培养温度对谷氨酸棒状杆菌代谢产物（谷氨酸）合成量的影响，设计如下实验。在实验中有4处错误，分别标以、，请依次分析错误原因。 第一步：设定培养温度为28、29、30。 第二步：将菌种接种到灭菌后的液体培养基中，分别在设定的温度条件下密闭培养 第三步：在衰亡期定时取样，分别测定谷氨酸合成量，记录结果并绘制曲线。 实验结果预测及结论：若在30培养条件下，谷氨酸合成量最大，则认为，30为该细菌合成谷氨酸的最适培养温度 。 。 。 。,2006年高考实验题分析,参考答案： 温度设定范围过窄 谷氨酸棒状杆菌是好氧细菌，不应密闭培养 从调整期至衰亡期均有谷氨酸的合成，故取样时期有遗漏 实验结果有局限性，合成谷氨酸的最适培养温度有可能高于30,2006年高考实验题分析,例5（全国卷1第31题）从一个自然果蝇种群中选出一部分未交配过的灰色和黄色两种体色的果蝇，这两种体色的果蝇数量相等，每种体色的果蝇雌雄各半。已知灰色和黄色这对相对性状受一对等位基因控制，所有果蝇均能正常生活，性状的分离符合遗传的基本定律。请回答下列问题： （4）现用两个杂交组合：灰色雌蝇黄色雄蝇、黄色雌蝇灰色雄蝇，只做一代杂交试验，每个杂交组合选用多对果蝇。推测两个杂交组合的子一代可能出现的性状，并以此为依据，对哪一种体色为显性性状，以及控制体色的基因位于x染色体上还是常染色体上这两个问题，做出相应的推断。（要求：只写出子一代的性状表现和相应推断的结论）。,参考答案： 如果两个杂交组合的子一代中都是黄色个体多于灰色个体，并且体色的遗传与性别无关，则黄色为显性，基因位于常染色体上（3分） 如果两个杂交组合的子一代中都是灰色个体多于黄色个体，并且体色的遗传与性别无关，则灰色为显性，基因位于常染色体上（3分） 如果在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中的雄性全部表现为灰色，雌性全部表现为黄色；在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代中黄色个体多于灰色个体，则黄色为显性，基因位于x染色体上（3分） 如果在杂交组合黄色雌蝇灰色雄蝇的子一代中的雄性全部表现为黄色，雌性全部表现为灰色；在杂交组合灰色雌蝇黄色雄蝇的子一代中灰色个体多于黄色个体，则灰色为显性，基因位于x染色体上（3分）,2006年高考实验题分析,2006年高考实验题分析,例6（全国卷2第31题）玉米子粒的胚乳黄色（a）对白色（a）为显性，非糯（b）对糯（b）为显性。两对性状自由组合。今有两种基因型纯合的玉米子粒，其表现型分别为：黄色非糯、白色糯。 （1）请用以上两种玉米子粒作为亲本，通过杂交试验获得4种子粒表现型分别为黄色非糯、黄色糯、白色非糯、白色糯，比例接近1：1：1：1（用遗传图解回答）。若亲本不变，要获得上述4种子粒，但比例接近9：3：3：1，则这个杂交试验与前一个杂交试验的主要区别是什么？（用文字回答） （2）如果上述的白色糯玉米不抗某种除草剂，纯合黄色非糯玉米抗该除草剂其抗性基因位于叶绿体dna上，那么，如何用这两种玉米作亲本通过杂交试验获得抗该除草剂的白色糯玉米？,2006年高考实验题分析,（1）aabbaabb f1 aabb （1分） f aabbaabb aabb：aabb：aabb：aabb 1 ： 1 ： 1 ： 1 （2分） 前一个试验是f1进行测交；后一个试验让f1进行自交（2分） （2）选择黄色非糯玉米为母本，白色糯玉米为父本进行杂交，获得f1（2分）。再以f1为母本，白色糯玉米为父本进行杂交（2分）获得的杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米（2分） 或 aabb aabb f1 aabb aabb f1 aabb aabbaabbaabbaabb 第二次杂交后代中就会有抗除草剂的白色糯玉米,2006年高考实验题分析,例7（全国卷2第31题）从突变材料中选出高产植株，为培育高产、优质、抗盐新品种，利用该植株进行的部分杂交实验如下：, 控制高产、优质性状的基因位于_对染色体上，在减数分裂联会期_（能、不能）配对。 抗盐性状属于_遗传,2006年高考实验题分析,