2014届高三生物大一轮复习 专题学案47 生态问题归纳拓.doc

学案47生态问题归纳拓展与集训命题规律从近三年考题看，本单元主要考查内容有：种群的数量特征、种群数量的增长规律、种间关系与群落演替、生态系统的物质循环和能量流动的特点及应用、生态系统的稳定性、全球生态环境、生物多样性等。在命题角度上，以种群增长的数学模型结合现实生活中的实例进行分析，通过曲线、图表等信息进行结合分析考查；通过曲线分析群落的种间关系；联系新情景、考查群落的演替、生态系统及其稳定性、生态环境等，考查学生获取信息的能力和综合、比较、分析、推理等能力。在命题形式上，种群的数量变化以图表结合的简答题为主，生态系统的结构、功能和稳定性结合在一起与环境生态问题以新情景、新材料的情景，以综合性选择题或综合性简答题的形式考查。命题趋势图表、曲线与新情景文字综合起来，考查理论知识的综合分析能力，可以是选择题，但以简答题居多，难度系数在0.65以上。结合生态系统的结构、原理分析具体生态系统的功能、生态问题、病虫害防治、环境保护等问题，多以简答题为主，难度系数在0.65左右。一、种群数量变化曲线与种群增长率(种群增长速率)1“j”型曲线与种群增长率(1)“j”型增长的数学模型为nt_，这种简单种群增长模型中表示该种群数量是一年前种群数量的_。(2)1，种群数量_；1，种群数量_；01，种群数量_；0，种群在下一代_。2“s”型曲线与种群增长速率(1)图乙的of段相当于图甲的_段，增长速率增大。(2)图乙的f点相当于图甲的_点，增长速率最大。(3)图乙的fg段相当于图甲的_段，增长速率不断降低。(4)图乙的g点以后相当于图甲的_段，增长速率为0，但种群数量达到最大。思维拓展1“增长率”是否就是曲线的斜率种群数量的两种增长曲线(如下图)：“j”型增长曲线(图a)和“s”型增长曲线(图b)。其实，在种群增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“j”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“s”型增长曲线的种群增长率一直下降，其增长速率(相当于曲线斜率)是先增后减。2“s”型增长曲线的开始部分是不是“j”型增长曲线答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：(1)“s”型增长曲线的种群增长率是一直下降的，而“j”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。(2)“j”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“s”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。探究示例1研究种群数量的变化规律对于野生资源的利用和保护有重要意义，如图是某海域野生鱼类在实施了休渔保护后的种群增长曲线，请据图回答下列问题：(1)图中表示种群数量最大的点是_。(2)图中表示种群增长速率最快的点是_。(3)该种群的增长速率由缓慢逐渐加快是从_点开始的，环境阻力明显增大是从_点开始的。(4)既要获得最大捕获量，又要使该动物资源的更新能力不受破坏，应使该动物群体的数量保持在图中_点所代表的水平上。(5)在图中的ab段，能否认为种群数量的增长曲线呈“j”型，为什么？_。(6)在b点，种群数量增长快的原因是什么？_。听课记录：二、依据信息构建食物链的几种题型1曲线图呈现构建食物链如图1为一定时间内某生态系统中几个种群的数量变化曲线，如果它们构成一条食物链，在一般的生态系统中，种群的相对数量与种群的能量呈正相关。从图示三条曲线与纵坐标的交点可以看出，此生态系统中_的相对数量最多，能量也最多，应处于_营养级，_其次，_最少，分别处于第二、第三营养级，则食物链是_。2柱形图呈现构建食物链(网)如图2在一个生态系统中有四种生物构成一条食物链。在某一时间分别测得这四种生物(甲、乙、丙、丁)所含有机物的总量。能量储存在有机物中，各营养级的有机物总量可以看作_含有的能量。在生态系统中，营养级越_，所占有的能量越_，反之，则越_。据此可以推出生态系统的食物链是丙甲乙丁。3表格数据形式直接呈现(能量值)构建食物链(网)下表是对某生态系统营养级和能量流动情况的调查结果，表中a、b、c、d分别表示不同的营养级，pg表示生物同化作用固定能量的总量。营养级abcdpg15.9870.70.9141.0所以根据能量多少和传递效率_可以确定食物链为bdac。4表格数据形式间接呈现(重金属、ddt等浓度)构建食物链(网)如某生态系统中生物体内残留有机汞的情况如下表：生物体abcde有机汞浓度(ppm)0.0570.51680.39注意本表直接呈现的是某生物体内有机汞浓度，并非能量值。有机汞存在生物富集现象，即随着营养级的_，汞浓度_，两者在数值上呈正相关，所以从表中有机汞浓度的大小可推知该生物营养级的高低，从而判断各生物能量值的大小。表中a有机汞浓度最低，属第一营养级，含能量也最多，_和_的有机汞浓度差不多，表明两者属于同一营养级，_有机汞浓度最高，属最高营养级，含能量也最少，那么，最可能的食物链(如图)。5根据提供的捕食方面的信息构建食物链(网)古树上有红蜘蛛、蚜虫、草蛉、七星瓢虫、麻雀、花喜鹊等6种动物，它们之间的关系是：草蛉、七星瓢虫捕食红蜘蛛、蚜虫；红蜘蛛、蚜虫以植物的各器官为食物；麻雀、花喜鹊以红蜘蛛、蚜虫、草蛉为食。根据上述材料，画出该生态系统的食物网简图，以表示各生物之间的关系，图示如下：三、生态系统的反馈调节1概念和类型(1)概念：当生态系统某一成分发生变化的时候，它必然会引起其他成分出现一系列的相应变化，这种变化又反过来影响最初发生变化的那种成分的现象。(2)类型：包括正反馈和负反馈。_调节在生态系统中普遍存在，是生态系统自我调节能力的基础。2正、负反馈调节的比较 负反馈调节正反馈调节作用是生态系统自我调节能力的_，能使生态系统达到和保持平衡使生态系统_平衡状态结果_或_最初发生变化的那种成分所发生的变化_最初发生变化的那种成分所发生的变化实例森林中的食虫鸟和害虫的数量变化已经污染的湖泊中污染状况加剧图示探究示例2某池塘中，早期藻类大量繁殖，食藻浮游动物水蚤大量繁殖，藻类减少，接着又引起水蚤减少。后期排入污水，引起部分水蚤死亡，加重了污染，导致更多水蚤死亡。关于上述过程的叙述，正确的是()a早期不属于负反馈，后期属于负反馈b早期属于负反馈，后期不属于负反馈c早期、后期均属于负反馈d早期、后期均不属于负反馈听课记录：四、水污染及其净化思维拓展1淡水湖泊和江河中由于氮、磷元素污染导致的藻类等微生物爆发，叫做水华。海湾水域形成的类似情况，叫做赤潮。这样的水体污染会使渔业遭受重大经济损失，使邻近地域人们的饮水受到直接威胁。2解决水污染最有效的办法就是减少排放。对不可避免产生的污水，要集中到处理厂进行净化。通常的方法有物理沉降过滤、化学反应分解等，最符合生态学原理的是利用生物分解的办法降解。3处理污染水体、土壤常借助于微生物的分解作用特别关注微生物代谢类型与环境关系。(1)自养型微生物处理无机物污染，如富营养化问题的解决、重金属污染等。(2)异养型微生物处理有机物污染，如生活污水、农药等。(3)异养需氧型微生物处理时保证充足的空气采用搅拌、通气等措施。(4)异养厌氧型微生物处理时保证厌氧环境密封、池底沉积物等措施。探究示例3下图中甲为某清洁水体在遭受一次性有机物轻度污染后，污染物含量的变化。则水体中好氧型微生物数量变化的曲线最可能接近于图乙中的曲线是()1种群在有环境阻力条件下，呈“s”型曲线增长。结合下图分析，下列相关叙述中正确的是()a“s”型曲线增长的自然种群，如果ntn0t，则其中是一个变化值b为保护鱼类资源，捕捞的最佳时机应选择在c点c若图示为蝗虫种群增长曲线，则虫害防治应在c点之后d图中表示种群增长速度最快的点是b点2(2011镇江调研)研究人员根据黄杉胸径的大小划分了不同龄级，对种群a(自然状态)和种群b、c(不同人为干扰强度)进行了取样调查，结果如下图。由此得出的结论正确的是(多选)()a不同人为干扰条件下，黄杉种群均表现为增长型b适度的人为干扰对低龄级黄杉的生长较为有利c种群a中各龄级数量适中，营养级能量将保持相对稳定d种群c中高龄级黄杉数目锐减，随时间推移种内斗争将会增加3生活废物中常有生活污水、洗涤剂、生活垃圾、塑料袋等，对其处理的描述正确的是(多选)()a未经处理便直接排放到河流的污水含有机物多，会引起水质富营养化b洗涤剂帮助杀死腐生性细菌和腐生性真菌，利于污水处理厂处理污水c生活垃圾是土壤污染的重要因素，且有机物降解时还会吸引害虫传播疾病d塑料袋、一次性饭盒等制品不易降解，对环境污染较大，应减少使用4有研究表明，一些生活在阔叶树上的食叶甲虫是落叶林中的重要生物。假如没有这些甲虫，落叶层将严重堆积，最终导致落叶林生长不良。以下分析有误的是()a食叶甲虫处于营养结构中的第二营养级b食叶甲虫属于该生态系统中的分解者c食叶甲虫对落叶林的物质循环有促进作用d食叶甲虫在能量金字塔中不应位于最底层5生态学家高斯(gause)在0.5 ml培养液中放入5个大草履虫，在培养了5 d之后，大草履虫的数量基本维持在375个左右。对此实验认识不正确的是()a高斯实验得到的k值受到培养液容量的限制b高斯实验得到的k值是375c在相同条件下培养变形虫，k值也是375d重复此实验，k值有可能不同6下图是某生态系统物质和能量流向示意图。下列有关叙述正确的是()ax1过程的完成必须依赖于一种具有双层膜结构的细胞器bx1过程吸收的co2总量与y1、y2、y3及z过程释放的co2总量相等c当该生态系统处于相对稳定的状态时，x3过程的能量值约为x1过程能量值的1%4%dz1、z2、z3过程提供的有机物中的碳将全部转变为z过程释放的co2中的碳7(2011南京调研)下列实例中，不属于“生态系统具有自我调节能力的典型实例”的是()a矿质元素被绿色植物吸收，其枯枝落叶腐烂后又还给土壤b被轻度污染的水体经过理化作用而得到净化c由于大火烧毁的森林通过繁殖作用得到恢复更新d过度开垦草原，毁林造田使气候失调，土地沙漠化题 号1234567答 案8.(2011山东卷，26)6月5日是世界环境日，今年我国的世界环境日主题是“共建生态文明，共享绿色未来”，草原是绿色生态环境的重要组成部分。某草原生态系统的食物网如下图所示。(1)图中食物网较简单，因此，该草原生态系统的_能力较差，其_稳定性也相应较低。除图中所示的生物类群外，该生态系统的生物组成成分还应有_才能保证其物质循环的正常进行。(2)如果图中草能提供10 000 kj的能量，营养级间的能量传递效率为10%20%，那么鹰占据的营养级能够得到的最低和最高能量值分别是_kj和_kj。若去除蛇，且狐的数量不变，则草原容纳鹰的数量会_。若外来生物入侵该区，则会导致该草原的_锐减或丧失。(3)影响图中兔种群数量变化的种间因素是_和竞争。若某年兔种群的k值为1 000只，且1只兔和4只鼠消耗的草量相等，其他条件不变的情况下，次年鼠的数量增加400只，则兔种群的k值变为_只。用标志重捕法调查该区鼠的种群数量时，若部分标记个体迁出，则导致调查结果_(填“偏高”或“偏低”)。(4)草原干旱时，兔摄取水分减少，体内细胞外液渗透压_，引起_渗透压感受器兴奋，增加抗利尿激素的释放，进而引起_对水的重吸收增加，减少排尿量，以保持体内水平衡。9(2011安徽理综，29)大熊猫和华南虎都是我国的珍稀保护动物，它们体型相近，曾经同域分布，一度都有较大的种群数量。由于栖息地破坏导致它们的数量锐减，目前野生大熊猫仅有1 600只左右，而华南虎在野外已基本绝迹。(1)从生态系统能量流动的特点分析，大熊猫比华南虎有一定生存优势的原因是_。(2)成年大熊猫经常用尿液和肛腺的分泌物在岩石或树干上进行标记，这种行为传递的信息类型属于_。(3)目前，野生大熊猫分布在六个彼此隔离的种群中，通过建立生态廊道沟通各种群，可以使种群间发生_。(4)建立自然保护区，改善栖息环境，以提高_，是提高大熊猫种群密度的根本措施。专题学案47生态问题归纳拓展与集训课堂活动区一、1.(1)n0t倍数(2)上升稳定下降灭亡2(1)ac(2)c(3)cd(4)de探究示例1(1)d(2)b(3)ac(4)b(5)不能，“s”型曲线与“j”型曲线并不重合，图中ab段增长仍然受到环境阻力的影响，并不是理想的条件(6)在此处，生物已达到一定的初始数量，而且已经适应了环境，此时的资源和空间比较充足，天敌较少解析“s”型曲线的成因是环境资源有限，种群有k值。“s”型曲线中种群的增长速率先变大，后变小，最后达到k值时种群的增长速率为0。由于在k/2时，种群的增长速率最大，所以在利用野生生物资源时，应在k/2时，这时种群数量的恢复速度最快，获得的野生生物资源多。“s”型曲线的起始段与“j”型曲线相似，但有着本质的区别，“s”型曲线是在有限资源空间下种群增长曲线，而“j”型曲线是在理想的无限的资源空间条件下种群增长曲线。k/2增长速度最快，这是由于种群已有足够的初始数量，且食物、空间资源充足，种群的出生率很大，而死亡率很小，故种群增长速率最大，增长速度最快。二、1.乙第一丙甲乙丙甲2.各营养级低多少3.10%20%4.增加增加ced三、1.(2)负反馈2.基础远离抑制减弱加速探究示例2b水蚤以藻类为食，早期藻类大量增多，水蚤增多。因水蚤大量繁殖，导致藻类减少，这属于负反馈，而后期因污染导致水蚤死亡，水蚤的死亡又加重了污染，属于正反馈。四、增多增多n、p赤潮探究示例3d解答本题时要注意的是“一次性有机物污染”，而不是连续污染。有机物的分解主要靠好氧微生物，因为开始污染物含量较多，所以微生物的数量在一定时期内逐渐增加，但随着微生物的分解作用，污染物逐渐减少，导致微生物的斗争加剧，出生率下降、死亡率增大，微生物数量减少。课后练习区1a为保护鱼类资源，捕捞后鱼的种群数量应维持在c点。害虫防治应该在b点以前。种群增长速度最快的是c点。由于种群的增长受环境阻力的影响，因此(表示种群数量是一年前种群数量的倍数)发生变化。方法技巧有关种群增长曲线的辨析(1)种群数量变化曲线与增长速率曲线不同：把握种群的数量增长方式时，要从增长条件、增长率变化、有无k值等几个方面进行把握。“j”型增长是在一种理想条件下形成的，自然界中的“j”型增长往往是短时期的，如一个物种迁入一个新的环境后的短期内的增长。大多数种群的数量增长呈“s”型增长。(2)“增长率”是否就是曲线的斜率：增长率是单位时间内增长的个体数/初始个体数；增长速率是单位时间内增长的个体数/时间。其实，在种群增长曲线中，增长率并不等于曲线的斜率，只有增长速率才等于曲线的斜率。“j”型增长曲线的增长率不变，但其增长速率(等于曲线的斜率)却逐渐增大。“s”型增长曲线的种群增长率先不变后下降，其增长速率(相当于曲线斜率)是先增后减。(3)“s”型增长曲线的开始部分是不是“j”型增长曲线答案是否定的，这个问题可以从两个方面来理解：“s”型增长曲线的种群增长率是先不变后下降，而“j”型增长曲线的种群增长率始终保持不变。“j”型增长曲线是一种理想条件下的种群数量增长曲线，如有些种群迁入一个食物和空间条件充裕、气候适宜、没有敌害的理想环境，迁入后种群数量马上就会呈指数形式增长，不存在适应过程；而“s”型增长曲线的前段是种群对新环境的一个适应阶段，始终存在环境阻力。2abd3acd处理有机物污染时可以用微生物将其分解，杀死微生物不利于污水处理。4b根据题干信息，食叶甲虫与阔叶树是捕食关系，因此食叶甲虫属于该生态系统中的消费者，处于生态系统的第二营养级，因此b选项错误。5c在有限的资源条件下，种群的数量会在一定时期内稳定在一定的水平上，从而达到k值，故a、b两个选项都是正确的；若重复此实验，由于时间、培养条件等的不同，k值有可能不同，d项也是正确的；若在相同条件下培养变形虫，由于变形虫与大草履虫对生活资源的要求不同，其k值一定不同，所以c项是不正确的。方法链接种群数量变化的几种数学模型种群生态学研究的核心是种群的动态问题。种群增长是种群动态的主要表现形式之一，它是在不同环境条件下，种群数量随着时间的变化而增长的状态。反映种群数量变化的常见数学模型有：(1)公式模型：如“j”型增长种群的数量变化可以表示为ntn0tnt代表t年后种群数量，n0代表种群的初始数量，表示相邻两年(生物的两代)种群数量的倍数。公式模型具有数量精确的优点，但公式模型比较抽象且理想化。(2)表格模型，通过统计表的形式反映种群数量变化情况，表格模型相对比较直观，但由于表格容纳的信息有限，表格模型往往不能完全反映种群数量的变化趋势。(3)曲线模型，如“j”型、“s”型增长曲线等。曲线模型是最直观的数学模型，根据曲线模型可以预测种群数量变化趋势。(4)其他数学模型，如柱形图、饼状图等。6cx1过程为光合作用，多数植物的光合作用在叶绿体中完成，少数生物如蓝藻没有叶绿体也可完成光合作用，故a选项错误；x1过程吸收的co2总量应大于y1、y2、y3、及z过程释放的co2总量，故b选项错误；能量在食物链中的传递效率为10%20%，故x3过程的能量值约为x1过程的能量值的1%4%，故c选项正确；生产者、消费者体内的有机物除了被分解者分解外，还有一部分用于自身生命活动，转化为其他物质，故d选项错误。知识链接生态系统的能量流动过程可以用下图表示流入每一营养级的能量去向可从以下两个角度分析：(1)定量不定时分析：流入某一营养级的一定量的能量，在足够长的时间内的去路有三条：自身呼吸散热消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用。但这一定量的能量不管如何传递，最终都以热能形式从生物群落中散失，只有生产者源源不断地固定太阳能，才能保证生态系统能量流动的正常进行。(2)定量定时分析：流入某一营养级的一定量的能量，在一定时间内的去路可有四条：自身呼吸散热消耗；流入下一营养级；被分解者分解利用；未被自身呼吸消耗，也未被下一营养级和分解者利用，即“未利用”。如果是以年为单位研究，第4部分的能量将保留给下一年。7d8(1)自我调节(或反馈调节、负反馈调节)抵抗力分解者(2)10400增加生物多样性(或物种多样性)(3)捕食900偏高(4)升高下丘脑肾小管和集合管解析(1)抵抗力稳定性是指生态系统抵抗外界干扰并使自身的结构和功能保持原状的能力。生态系统之所以具有抵抗力稳定性，是因为生态系统内部具有一定的自我调节能力。生态系统的自我调节能力有大有小，因此，抵抗力稳定性有高有低。一般地说，生态系统的成分越单纯，营养结构越简单，自我调节能力就越小，抵抗力稳定性就越低。生态系统的组成成分包括非生物的物质和能量以及生物成分(生产者、消费者和分解者)，图中的生物组成成分缺少了分解者。(2)据图分析，鹰所在的食物链有三条，分别占据着第三营养级和第四营养级，它所获得的能量最低值要按照最长食物链(草鼠蛇鹰)、最低能量传递效率(10%)来计算，即10 00010%10%10%10 kj；它所获得的能量最高值要按照最短食物链(草鼠或兔鹰)、最高能量传递效率(20%)来计算，即10 00020%20%400 kj。若去除蛇，且狐的数量不变，则兔的数量不变，而鼠的数量增多，去除蛇后，因为鹰的食物来源还有兔和鼠，且通过更短的食物链获得鼠的能量，故鹰的数量增多；若外来物种入侵到当地生态系统，外来物种会以当地物种为食物，或与当地物种竞争食物、空间等资源，会使当地生物多样性锐减甚至丧失。(3)图中兔与草、狐、鹰形成捕食关系，与鼠形成竞争关系，两种种间关系都影响到兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的数量变化；兔和鼠都以草为食，鼠的数量增加势必影响兔种群的繁殖，增加的400只鼠争夺了100只兔的食物，所以兔种群的k值是1 000100900只。标志重捕法是根据重捕到的动物中标记个体数占总个体数的比例来估计种群密度。其计算公式是m/nm/n(其中n表示种群内个体总数，m表示第一次捕捉到并标记个体数；n表示第二次捕捉数；m表示第二次捕捉个体中标记数)，则nmn/m，若部分标记个体迁出，即m值偏小，n值会偏高。(4)动物机体缺水时体内细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑内的渗透压感受器产生兴奋，兴奋经反射弧传导到垂体，促进抗利尿激素的释放。抗利尿激素促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排放，以保持体内水分平衡。9(1)大熊猫比华南虎的营养级低，获得的能量相对较多(2)化学信息(3)基因交流(4)环境容纳量(或k值)解析(1)大熊猫是初级消费者，属于第二营养级，华南虎是三级或四级消费者，属于第四或第五营养级。在食物链中，所处营养级越高，能量传递过程中损耗的能量也就越多，处于该营养级的生物同化的能量就越少。(2)生态系统中的信息分为物理信息、化学信息和行为信息，生物在生命活动过程中，还产生一些可以传递信息的化学物质，如本题中的大熊猫尿液和肛腺分泌物即为化学信息。(3)通过建立生态廊道使各个孤立的种群沟通，可以加强基因交流，促进生物进化。(4)建立自然保护区可以为生物创造良好的生存环境，提高环境容纳量(或k值)。专题学案48生物实验与探究考纲要求1.教材基本实验()。2.实验设计及分析()。3.实验评价与修订()。命题规律在各套高考卷中，实验作为重要内容，突出了对学生学习能力和科学素养的考查，而且常常作为全卷的压轴题。分析近三年高考可以看出，对于教材实验，一般不单独考查一个，而是将几个实验综合在一起进行考查。对于教材以外的拓展实验，一般是创设情境，利用所学的实验技能、方法进行分析、解答。具体如下：1以教材所列实验内容为命题素材，以对实验技术的掌握，对实验原理、实验程序、实现现象、实验结果等内容的分析、归纳与总结为基本要求，重点考查实验过程、操作技能及分析推导能力，以及运用恰当的语言对实验结果作出科学描述和解释的能力。试题基础性强，难度较小或适中。这类题目在高考中考查较多，如2010年江苏卷第19题、2009年福建理综第1题、2008年江苏卷第4题等。2以技术为背景而设计的各项实验，重点考查基础知识、基本理论及运用已有知识在新情境下解决新问题的能力。试题具有较强的综合性，但难度适中，如2009年江苏卷第32题，探究肝脏小块对有机物x是否具有解毒作用；2008年宁夏理综第29题，考查了用硫酸铵溶液分离蛋白质。3以给出的材料为基础，要求根据现有条件，设计实验程序，预测实验结果，对实验结果进行合理的分析和解释。题目所需背景知识也可能与教材内容无关，所要验证的事实由题目提供的材料告知，因此需要阅读材料，再通过分析，设计出严密的实验方案，如2010年浙江理综第29、2010年安徽理综第29、2009年广东卷第36题、2009年福建理综第26题等。此类题目考查了考生独立完成实验的能力，包括理解实验原理、实验目的及要求；了解材料、用具；会控制实验条件(如设置对照、重复实验、控制无关变量等)和使用实验仪器；会处理实验安全问题；能观察和解释实验现象、数据，得出合理的结论，较好地反映考生的综合素质(如自学能力、收集处理信息的能力、语言表达能力、逻辑思维能力等)。此类题目符合当前高考改革的需要，并成为目前高考命题的热点题型。4给出实验的原理、步骤等，对实验能否完成实验目的作出评价，或对实验中的错误进行修订，如2008年江苏卷第29题。此类题目在高考中相对较少。在实验设计中，还有一类题目是设计表格用以填入记录的数据，如2010年浙江理综第29题。纵观近几年高考试题，高考实验的命题形式多种多样，绝不仅仅局限于做过的实验，其特点是“情在书外，理在书中”，主要以考查能力为主，具体命题角度也呈现多样化，如补充实验步骤、预测实验结果、设计实验程序、探索实验中各种因素对实验的影响、探索生物的某种生理作用等。考查题型上，主要以简答题形式出现，选择题相对较少。命题趋势实验题是高考必考的内容，也是命题的热点。高考生物实验的考查，一是重视实验回归教材：从内容上看，既可对教材实验内容直接考查，也可对教材相关实验的原理和方法进行拓展考查。从形式上看，不是简单机械的重复，而是通过创设新的实验情境，考查考生对教材实验的分析、理解和提取新信息的能力；二是重视对探究能力的考查：既有以实验操作技能训练为主的试题，又有以检验已知的事实、概念或原理为主的验证性试题，作为相对成熟的考查模式，探究性实验仍然是未来两年高考的重点和热点，题型以简答为主，难度0.56，不易得分。一、考纲要求的教材实验归纳分类实验类型实验名称实验一般程序显微镜观察类1.用高倍显微镜观察几种细胞2.观察dna和rna在细胞中的分布3.用高倍显微镜观察叶绿体和线粒体4.观察植物细胞的吸水和失水5.观察细胞的有丝分裂和减数分裂取材(染色)_显微观察结论探究性实验1.影响酶活性的条件2.探究酵母菌细胞呼吸的方式3.低温诱导染色体数目变化4.植物生长素类似物对插条生根的作用_编号_对照条件_观察比较得出_5.探究培养液中酵母菌种群数量的变化6.探究水箱(或鱼缸)中群落的演替处理_结论验证性实验1.检测生物组织中的糖类、脂肪和蛋白质2.绿叶中色素的提取和分离_材料材料_检测或分离_模拟实验1.通过模拟实验探究膜的透性2.模拟探究细胞大小与物质运输的关系3.模拟尿糖的检测选择材料_研究结论调查类实验1.种群密度的取样调查2.调查常见的人类遗传病3.土壤中小动物类群丰富度的研究4.环境污染对生物的影响选择课题课题选择理由收集、处理_结论探究示例1(创新预测)由实际调查获得的事实证据及数据，经过科学的统计和分析，可获得一些规律性的结论。下列有关调查、实习的内容正确的一组是()内容方法实验要点a人群中遗传病实际调查法一定要选择群体中发病率较高的单基因遗传病b种群密度样方调查法随机选取不同大小的样方，统计种群密度平均值c设计并制作小生态瓶模拟淡水生态系统将多种生物放入广口瓶中，一定要在直射光下d调查环境污染对生物的影响实际调查法、实验法等可选择so2处理植物、探索酸雨对植物的影响听课记录：二、生物学中常见的试剂试剂作用对象颜色备注斐林试剂还原糖_，需水浴加热双缩脲试剂_紫色先加_液，再加_液苏丹()染液脂肪_有毒害性和致癌性甲基绿_绿色dna、rna都存在时混合使用吡罗红rna_健那绿线粒体_活染法龙胆紫(醋酸洋红)_紫(红)色染色前必须漂洗彻底探究示例2(2011山东卷，6)只有在保持细胞活性的条件下，才能显示细胞中某物质或结构的实验是()a苏丹染色观察花生种子子叶细胞中的脂肪b龙胆紫染色观察洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂c健那绿(詹纳斯绿b)染色观察动物细胞中的线粒体d甲基绿、派洛宁(吡罗红)染色观察动物细胞中的dna和rna听课记录：三、中学实验有关的一些最常见的经典性的实验方法汇总1实验结果的显示方法(1)光合速度_释放量或_吸收量或淀粉产生量。(2)呼吸速度_吸收量或_释放量或淀粉减少量。(3)原子途径_示踪法。(4)植物细胞液浓度大小质壁分离、体积的变化。(5)植物细胞是否死亡质壁分离。(6)甲状腺激素作用动物耗氧量，发育速度，神经系统兴奋性等。(7)生长激素作用生长速度(体重变化，身高、身长变化)。(8)胰岛素作用动物活动状态、血糖浓度。(9)菌量菌落数或亚甲基蓝褪色程度。2实验条件的控制方法(1)增加水中氧气泵入空气或吹气或放入绿色植物。(2)减少水中氧气容器密封或油膜覆盖或用凉开水。(3)除去容器中co2naoh溶液。(4)除去叶中原有淀粉置于_环境(饥饿处理)。(5)除去叶中叶绿素酒精加热。(6)避免光合作用对呼吸作用的干扰给植株遮光。(7)平衡密闭容器中co2_溶液。探究示例3下图表示三株脱淀粉(经充分“饥饿”处理)的同种相似植株放在不同的玻璃钟罩内。以下关于本实验的叙述中最准确的是()a证明光合作用的速率随co2浓度的增大而增大b证明光合作用的必需条件是co2c证明过多的co2阻碍光合作用d证明naoh能促进光合作用听课记录：变式训练1(2009浙江卷，5)对某动物细胞进行荧光标记实验，如下示意图所示，其基本过程：用某种荧光染料标记该动物细胞，细胞表面出现荧光斑点。用激光束照射该细胞表面的某一区域，该区域荧光淬灭(消失)。停止激光束照射一段时间后，该区域的荧光逐渐恢复，即又出现了斑点。上述实验不能说明的是()a细胞膜具有流动性b荧光染料能与细胞膜组成成分结合c根据荧光恢复的速率可推算出物质跨膜运输的速率d根据荧光恢复的速率可推算出膜中蛋白质或脂质的流动速率四、生物实验中的变量与控制1变量的种类变量是指可被操纵的特定因素或条件。据其在实验中的作用可分为两大类：(1)自变量与因变量自变量，指实验中由_的因素或条件；因变量，指实验中由于_变化而引起的变化和结果。通常，自变量是_，因变量是_，二者具有因果关系。实验的目的在于获得和解释这种前因后果。例如，在“温度对酶活性的影响”的实验中，所给定的低温、适温、高温就是自变量，而由于低温、适温、高温条件变化，淀粉酶水解淀粉的反应结果也随之变化，这就是因变量，该实验即在于获得和解释温度变化(自变量)与酶的活性变化(因变量)的因果关系。(2)无关变量与额外变量无关变量，指实验中除自变量以外，可能还会存在一些_因素，对实验结果造成影响，这些变量称为无关变量。额外变量，也称干扰变量，指实验中由于无关变量所引起的变化和结果。显然，额外变量会对因变量有干扰作用。例如，上述实验中除自变量(低温、适温、高温)以外，试管洁净程度、淀粉酶的浓度和纯度、可溶性淀粉的浓度和纯度、试剂溶液的剂量、实验操作程序、温度处理的时间长短等等，都属于无关变量，要求对低温、适温、高温3组实验是等同、均衡、稳定的；如果无关变量中的任何一个或几个因素或条件，对3个实验组的给定不等同、不均衡、不稳定，则会在实验结果中产生额外变量，出现干扰，造成误差。2变量的控制控制变量法是指控制其他因素不变，集中研究其中一个因素的变化，保证实验_或将干扰因素降低到_程度。通过实验控制，尽量减小实验误差，以取得较为精确的实验结果。(1)操纵自变量的方法：设法给研究对象施加干扰，造成研究对象的变化，从而使研究对象在被干扰状态中反映出某种现象和属性。(2)检测因变量的方法：根据实验原理和实验条件确定观察、测量的指标和方法。具体：观察特异性的颜色变化、沉淀反应；观察形态结构、生理变化；测量生长发育速度；测量生化反应速度等。(3)控制无关变量的方法(平衡控制)：排除因实验对象的个体差异带来的影响；设法创造稳定的相同的条件进行对照，以抵消或排除这些因素对实验对象的干扰；设法提供适宜条件，以排除不利环境条件对实验对象的影响；重复实验，排除偶然因素的干扰，减小实验误差。(4)对照的方法：对照是实验控制的手段之一，目的还是在于消除_变量对实验结果的影响。通过设置对照实验，即可排除_变量的影响，又可增加_的可信度和说服力。不论一个实验有几个实验变量，都应确定一个实验变量对应观测一个反应变量，这就是单一变量原则，它是处理实验中的复杂关系的准则之一。探究示例4(2010淮安质检)下列对有关实验的变量的叙述，正确的是()a在探究温度对酶活性影响的实验中，温度和ph是自变量b在模拟探究细胞大小与物质运输关系的实验中，正方体琼脂块的体积是无关变量c在探究植物生长调节剂对扦插枝条生根作用的实验中，插条生根数是因变量d在探究酵母菌呼吸方式的实验中，酒精是无关变量听课记录：变式训练2某人将刚孵出的蟑螂分甲、乙、丙、丁四组，分别喂含不同营养的食物(如下表)。表中的数字代表所含成分的多少，“”表示没有此成分。由表中内容可知，该研究者想研究的对蟑螂发育有影响的物质共几种()甲乙丙丁抗生素0.10.10.1维生素0.50.50.5蛋白质444444淀粉66666666a1 b2 c3 d4五、探究性实验1探究性实验的基本模式(1)理论假设的提出提出问题，明确_x，提出假说。假说必须能被检验，常描述为：当x存在时，事件如何；当x改变时，事件若_，可证明当事件_时，可得到何种结论。(2)设计实验实验准备，包括实验器材及药品。设置变量x，观察x被满足及x发生变化时，事件是否发生，如何变化。设计对照实验。检查你的实验设计是否遵循了“_变量”、“平行实验”等原则。(3)分析数据实验结束时要对数据进行分析，看是否存在什么规律或趋势。它们能不能支持你的假说？它们是否指出了你在实验中存在的缺陷？是否需要收集更多的数据？(4)得出结论在下结论的时候，你要确定收集的数据是否支持原先的假说。通常需要_实验才能得出最后的结论。探究示例5小王发现黑暗中生长的大豆幼苗比阳光下生长的大豆幼苗高得多。请设计一个实验方案，探究不同光照强度对大豆植株高度的影响，并预测实验结果。实验材料和用具：大豆种子(200粒)、光照培养箱(光照强度范围010 000 lux，温度、湿度等均可自行设定)、培养皿、直尺等。(1)实验方案：(2)实验结果预测：听课记录：2探究性实验与验证性实验的比较比较项目探究性实验验证性实验概念指实验者在_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指实验者针对_的实验结果而进行的以_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_实验实验目的探究研究对象的_属性、特征以及与其他因素的关系验证已知对象的_属性、特征以及与其他因素的关系实验假设假设一般采用“如果a，则b”的形式表达，是根据现有的科学理论、事实，对所要研究的对象设想出_或_可能性的答案、解释因结论是已知的，故_假设问题实验原理因_内容而异因_内容而异实验步骤取材、分组、编号；相同处理、不同处理；进一步相同处理；检测、观察、统计、分析实验现象_实验结果预期对应假设，分类讨论_实验结论根据_的实验结果，进行分析对应实验目的作出_结论探究示例6探究性实验验证性实验实验名称鉴定某人_出现糖尿验证某糖尿病患者尿液中_葡萄糖实验原理相同(斐林试剂与可溶性还原糖作用呈现砖红色沉淀)实验步骤相同(取尿液后加斐林试剂水浴加热，观察实验现象)实验现象_砖红色沉淀_砖红色沉淀预期实验结果_砖红色沉淀_砖红色沉淀实验结论若_砖红色沉淀，证明此人出现糖尿；若_砖红色沉淀，证明此人不出现糖尿糖尿病患者尿液中_葡萄糖听课记录：六、设计型实验试题的解题突破和方法 2实验设计时的一般步骤(1)_、_、_取材时要注意数量和生理及发育状态相同；用具要相同等。(2)相同处理和不同处理根据实验变量设置对照(注意：单一因素不同，其他因素相同且最适)。(3)进一步的_处理其他因素相同且最适的继续处理。(4)检测、观察、统计、比较必须找出具体的观察和记录对象，观察、记录、统计、比较实验数据和现象。探究示例7：长江的水体污染是由流入长江的次级河流(城市生活污水)污染引起的，某小组利用人工浮床技术对次级河流中水质净化进行研究，实验装置如图所示。(1)图中植物的作用是_。该植物采收后，可以直接用作饲料，也可干燥处理后用来提取_等金属。(2)该小组利用人工浮床开展了“菰(茭白)和菖蒲对生活污水净化效果的研究”。为了避免实验误差，你认为每个实验装置中的植物株数应_。(3)该小组实验结果如表所示，从此表中看出，该小组研究的因变量为_，你从表中得出的结论是_。：为探究菖蒲(一种湿地植物)对不同种类污水的净化作用，某研究小组进行了以下实验：(1)实验目的：(略)(2)实验材料：从不同地点采集的生活污水、工业污水、混合污水、普通池塘水4种水样；菖蒲若干；透明玻璃缸若干个；测定bod(即水中有机污染物经微生物分解的需氧量)和总氮量的设备。(3)请写出实验步骤：(4)实验结果：该实验小组得出的数据如下图所示，请分析回答：实验后a、b、c、d 4种水样中的总氮量均下降到较低的水平，其原因是_。4种水样中，有机污染物浓度最高的是_(填图中字母)。听课记录：七、补充完善类实