2014高三生物专题复习：题型八-实验探究类解题模板练

第 1 页 共 7 页 题型八 实验探究类解题模板练 解题模板概述 实验探究型试题要求学生设计实验原理，选择实验器材，安排实验步骤， 设计实验数据处理的方法及分析实验现象，主要考查学生是否理解实验原理和具备分析实 验结果的能力，是否具有灵活运用实验知识的能力，是否具有在不同情景下迁移知识的能 力。其解题思维模板如下： 模板强化训练 1请设计实验验证生长素是以酸化细胞壁的方式促进细胞生长的。 .材料用具：燕麦胚芽鞘若干，中性缓冲液，弱酸性缓冲液，适宜浓度的生长素中性 缓冲液，蒸馏水，锥形瓶等其他相关实验器材。 .方法步骤 (1)选取_的燕麦胚芽鞘若干，切去尖端；测量并记录长度，用蒸馏水浸洗 胚芽鞘切段，吸干表面水分。 (2)取锥形瓶 3 个，分别编号为 A、B 、C；把_，分别放入 3 个锥形瓶中。 (3)在 A 瓶中加入中性缓冲液 2 mL；B 瓶中加入_；C 瓶中加入 _。分别加盖，并放在_的条件下培养。 (4)一段时间后，_。 .结果预测：A 组胚芽鞘切段的长度变化不明显； B 组胚芽鞘_；C 组胚芽鞘 _。 答案 .(1)生长状况一致 (2)浸洗过的燕麦胚芽鞘切段平均分成 3 份 (3)弱酸性缓冲 液 2 mL 适宜浓度的生长素中性缓冲液 2 mL 相同且适宜 (4)测量并记录三组胚芽鞘 切段的长度 .切段伸长明显 伸长量与 B 组大致相当 解析 本题是验证性实验，实验 的目的是验证生长素是以酸化 细胞壁的方式促进细胞生 长的，根据题干提供的实验材料和方法步 骤，可以 设置三组实验 ，一组添加中性缓冲液 (空白对照组) 、一 组添加弱酸性 缓冲液( 条件对照组)、一 组 添加适宜浓度的生长素中性缓 冲液(实验组) ，三 组实验相互 对照可以说明生长素促进细胞生 长的原理是其酸化了细胞 壁而非外界环境中的酸性物质。 解题启示 验证性实验的解题 技巧：(1)明确题意：如本题中的实验要验证生长素与弱酸性 缓冲液的作用相同，即都能促 进细胞生长。 (2)确定变量：燕麦胚芽鞘处理的方式为自变量， 胚芽鞘切段的长度变化为因变量。 (3)实验过程中要遵循相应的实验原则：对照原则、单一 第 2 页 共 7 页 变量原则和等量原则，如选择 的材料要求生长状况基本相同，培养的条件相同且适宜。 2果蝇是一种非常小的蝇类，遗传学家摩尔根曾因对果蝇的研究而获得诺贝尔奖。果蝇的 灰身(B)和黑身(b) ，长翅(V) 和残翅 (v)，红眼(R)和白眼(r)分别受一对等位基因控制。 B、b 与 V、v 位于常染色体上，R、r 位于 X 染色体上。在研究过程中摩尔根将发现汇 成下表： P 灰身黑身 红眼白眼 F1 灰身 红眼 F2 灰身黑身31 红眼白眼31 (1)近百年来，果蝇被应用于遗传学研究的各个方面，而且它是早于人类基因组计划而 被进行基因测序的一种动物。科学家常选择果蝇作为遗传实验材料的原因可能是 _。(列出两点即可) (2)以上表格中的两对相对性状中，如果进行正交与反交，产生的 F1、F 2 结果不一致的 是_。一般情况下，用一对相对性状的真核生物亲本进行正交和反交，如果 结果一致，可说明控制该相对性状的基因位于_。 (3)实验一：现有纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇，请设计实验探究灰身、黑身和长翅、 残翅这两对性状的遗传是否符合基因的自由组合定律。 第一步：取纯种的灰身长翅和黑身残翅果蝇杂交，得 F1； 第二步： _； 第三步：统计后代表现型及比例。 结果预测：如果_ _， 则符合基因的自由组合定律。反之，则不符合基因的自由组合定律。 (4)实验二：已知雌雄果蝇均有红眼和白眼类型。若用一次交配实验即可证明这对基因 位于何种染色体上，选择的亲本表现型应为_。 实验预期及相应结论： _； _； _。 答案 (1)相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、雌雄易辨、染色体数目较少( 列出两 点即可) (2)红眼和白眼 (R、 r) 常染色体上 (3)让 F1 与黑身残翅果蝇测交 (或让 F1 相 互交配) 后代出现四种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅且比例为 1111(或后代出现四种表现型，灰身长翅、黑身长翅、灰身残翅、黑身残翅且比 例为 9331) (4) 白眼雌果蝇 红眼雄果蝇 子代中雌果蝇全部为红眼，雄果蝇 第 3 页 共 7 页 全部为白眼，则这对基因位于 X 染色体上 子代中雌、雄果蝇全部为红眼，则这对 基因位于常染色体上 子代中雌、雄果蝇均既有红眼又有白眼，则这对基因位于常染 色 体上 解析 (1)果蝇作为遗传实验材料具有以下优点：相对性状明显、繁殖速度快、易于饲养、 雌雄易辨、染色体数目较少等。(2)常染色体遗传正反交实验结果相同，伴性遗传正反交 实验结果不同。(3)验证某性状的遗传是否遵循基因的自由组合定律时，可以采取测交或 F1 相互交配的方法。如果 F1测交后代表现型比例是 1111，则证明两对基因符合基 因自由组合定律。如果 F1 相互交配，子代表 现型比例是 9331，也能证明其符合基 因自由组合定律。(4)欲验证果蝇红白眼基因位于何种染色体上，可使 红眼雄果蝇与白眼 雌果蝇相交，若基因位于 X 染色体上， 则子代中雌果蝇均为红眼，雄果 蝇均为白眼。若子 代雄果蝇中出现了红眼，或雌、雄果蝇中均既有红眼又有白眼，则基因位于常染色体上。 解题启示 解答遗传实验类试题 的难点在于学生不仅仅要掌握解答实验设计题的方法与 技巧，还要具备相应的遗传学知 识。本 题中，如果学生没有掌握遗传学中的测交和自交的 方法、常染色体与性染色体上基因的遗传特点以及自由组 合定律的实质等根本无法作答。 解答此类试题时，要从孟德尔遗传实验 入手，掌握 遗传实验 中用到的操作方法( 杂交、自 交、测交等)、思维方法(类比推理、演绎推理等) 和统计方法，以及常染色体与性染色体上 基因的遗传特点，并依据试题 要求， 结合解答探究性或验证 性实验的常规方法，才能迎刃 而解。 3科学施肥可使作物接近最高产量而又不会造成肥料浪费。实验表明锌肥的施用量与番茄 的果实产量密切相关，如图为实验结果曲线图，请完善探究实验的相关问题。 实验目的：_。 材料用具：不同浓度的硫酸锌溶液(本实验中 SO 4 对实验结果的影响可忽略) ，用相2 同的杉木糠和土壤浸出液栽培的 240 株长势相同的番茄幼苗。 实验步骤： 第一步：将 240 株番茄幼苗分成_组并编号。 第二步：在相同且适宜条件下将幼苗培养至花蕾期，_ _。 第三步：继续培养至果实成熟，_。 第四步：绘制实验结果曲线图。 第 4 页 共 7 页 实验分析与讨论： 结果表明，施用锌肥的最佳浓度范围是_。 根据该实验的结果分析科学施肥的理由：_ _。 答案 实验目的：探究锌肥施用量对番茄产量的影响(种植番茄时施用锌肥的最佳浓度 范围) 实验步骤：8 实验组喷施适量且等体积的不同浓度的硫酸锌溶液，对照组喷施 等量的蒸馏水 称出每组番茄所结果实的质量 实验分析与讨论：1216 mgL1 锌肥的施用量超过最佳浓度范围时会使果实产量下降，并造成浪费 解析 本题属于实验设计型试题。第一，从题干获取实验要求，完善探究实验。第二，通 过分析曲线获取实验目的，并确定 实验变量：分析曲线可知硫酸 锌溶液浓度不同，果 实产 量不同，自变量是硫酸锌溶液 浓度，因 变量是果实产量，可见本实验是探究锌肥的施用量 对果实产量的影响。第三，确定对照及分组：不施锌肥(喷蒸 馏水)的为对照组，由曲线图 可看出绘了 8 个点，即分了 8 组。第四，根据实验步骤中的提示完成实验步骤：即分组、 进行变量处理、相同条件下培养、检测、 观察、 统计实验结果。第五，根据实验结果(即曲 线图)可知施用锌肥的最佳浓 度范围是果实产量最高时的浓度范围。第六，回 归检测已填 答案是否准确、科学。 技法链接 解答此类试题时要 紧扣题意，仔 细结合上下文进行补充。其突破方法是： (1)补充实验原理类：需深入分析题目中与实验原理有关的内容，如对照组实验、重要实验 步骤、重要实验装置、完善实验装置、完善实验所用的实验方法等，在此基础上，联系教 材中相关联的原理、知识点进 行知识迁移， 归纳出其原理。解决这类问题的基点是看我们 能否对教材中基础实验的原理深刻理解，能否 对其融会贯 通， 举一反三，是否学会了类比 迁移。 (2)补充实验步骤类：需根据实验目的确定实验变量，审读所提供的信息中是否准确控制 了实验变量，是否遵循对照原 则、 单一变量原则等。对此类问题的考查，主要是看学生是 否知道实验变量的控制及实验原则的遵循。 (3)预测实验结果类：需认真分析实验目的和相关知识，确定自变量对因变量的影响。一定 要辨别实验是属于验证性实验还是探究性实验。验证性实验 具有明确的结果；探究性实 验的现象和结果是未知的或不确定的， 应针对各种可能性分 别加以考虑和分析，得到相 关结论。无论是哪种情况，文字描述应力求简练、准确、科学。 4甲、乙、丙三位同学围绕酶的特性进行了如下探究实验，请你运用所学知识，指出三位 同学实验中存在的问题，并提出修正方案。 (1)甲同学探究酶具有催化作用：取 1 支试管，加入 2 mL H2O2 溶液，再加 2 滴新鲜土 豆研磨液，观察到有大量气泡产生，用带火星的卫生香检测，卫生香猛烈燃烧，说明酶 具有催化作用。 第 5 页 共 7 页 存在问题： _。 修正方案： _。 (2)乙同学探究 pH 对酶活性的影响： 取 12 支试管并编号为 112，分别加入一个体 积为 0.3 cm3 的蛋白块，调节各试管的 pH 分别为 112；同时向 12 支试管内各加入 相应 pH 的等量的胰蛋白酶； 均放入盛有冰水的大烧杯内一段时间；观察并记录各 试管中蛋白块消失的时间。 存在问题： _。 修正方案： _。 (3)丙同学探究温度对酶活性的影响：取 6 支试管并编号为 A、A 1、B、B 1、C、C 1。 在试管 A、B、C 中都加入等量的淀粉溶液，在试管 A1、B 1、C 1 中都加入等量淀粉酶溶 液。将试管 A、A 1 放入 60 水中，将试管 B、B 1 放入 100 水中，将试管 C、C 1 放 入冰水中，维持 5 min。分别将等量的淀粉酶溶液注入相同温度下的淀粉溶液中，摇 匀后，在相应温度下维持 5 min。取出试管，用斐林试剂检测实验结果。 存在问题： _。 修正方案： _。 答案 (1)缺少对照组 应再取 1 支试管，滴加 2 滴蒸馏水，其余条件都相同 (2) 无关 变量(或温度) 不适宜 应把 12 支试管放入 37 的水浴中保温相同时间 (3) 检测结果的 试剂不合适 应该是取出试管，各加入等量的碘液 解析 评价三位同学的实验方案时，首先要从 实验步骤的描述中思考 实验目的是什么， 再分析实验的自变量和因变量。在 评价实验方案时，常 围绕对 照原则、单一变量原则、等 量原则以及实验处理的细节几个方面进行。 (1)从“实验目的”中找出“自变量” ，然后根 据自变量设计实验，分组进行探究，是解答本小题的突破口。 “探究酶具有催化作用”是 实验目的，其自变量是有无酶 。新 鲜土豆研磨液中含有过氧化 氢酶，因此， 应设置一个空 白对照组添加等量的蒸馏水。 (2)“探究 pH 对酶活性的影响”是实验目的，设计实 验时必须要保证其他无关变量适宜，不能影响 酶的活性。本题中将各组试管置于冰水中 不合理。(3)对于实验结果的观察，有些可以不借助试剂，如第(2)小题，有些需要借助试剂， 如本小题。使用斐林试剂检测时 要用水浴加热处理，放入冰水中的一组在加热过程中，可 能仍会有酶促反应进行，因此可改用碘液 检测，再根据 颜色深浅，判定酶促反应进行的程 第 6 页 共 7 页 度。 命题探秘 评价改进型实验题 的命题主要集中在以下两个方面：(1)是否违反了相关实验 设计原则。最容易考查到的是 对照原则和单一变量原则，如本题的第(1) 小题就违反了对 照原则。另外，近年来此类实验题还注重对无关变量控制的考查，如本题的第(2)小题，对 无关变量的控制要遵循等量原则。(2)对实验的改进措施描述是否准确到位。如本 题的第 (1)小题，描述改进的措施要特别注意“2 滴” “其余条件都相同” ，否则就会失分。 5生物小组的同学为了研究叶绿体色素对不同波长光的吸收情况，设计了一个小实验，具 体步骤如下： (1)从室外随机搬取 4 株天竺葵，制作 4 个能装下天竺葵的相同规格的黑色硬纸盒，每 个纸盒内分别装上不同颜色(红、黄、绿、蓝) 、功率相同的彩灯； (2)将 4 株天竺葵分别放入 4 个黑色纸盒中，在相同且适宜的条件下，接通电源，照光 4 小时； (3)从 4 株经光照后的天竺葵上同时各取一片叶片放入培养皿中，滴加等量碘液； (4)观察并比较各培养皿中叶片的颜色变化。 请你指出以上实验设计中的不足之处，并做出修改。 不足之处一： _， 修改为 _。 不足之处二： _， 修改为 _。 不足之处三： _， 修改为 _。 不足之处四： _， 修改为 _。 答案 没有进行饥饿处理 将天竺葵放置在黑暗处 24 小时 没有说明天竺葵的生 长发育状况是否一致 选取生长发育状况一致的天竺葵 没有说明叶片选取是否一致 第 7 页 共 7 页 选取叶龄相同、大小相似的叶片 没有对所有材料编号 将四组实验装置以及培养皿 等